JPS62115060A - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 この発明は、繊維状無機充填材で強化され、自動Ｉｌｔ
、電気分野等で好適に使用することのできる熱可塑性樹
脂組成物に関する。

［従来の技術およびその問題点］ 無機充填材で強化した熱Ｏｆ塑性樹脂は、たとえば自動
車、弱電等の工業材料分野を中心に重要な素材として巾
広く使用されている。これらの分野では、大きな機械的
強度を右するとノ（に表面外観が美麗であり、しかも変
形を生じさせない素材が要求されている。

しかしながら、従来、前記分野の要求に答えるために、
改良工夫が種々試みられているが、前記分野で要求され
る全ての性質を満足するものは未だないのが現状である
。たとえば、ガラス繊維を中心としたｍ錐状無機充填材
で強化したポリオレフィン樹脂は、ある種の強度、剛性
および熱変形温度の大幅な改良が見られるものの、衝撃
強度の低下を招いたり、成形品の表面外観の悪化、ソリ
、変形等を生じる欠点がある。また、板状形態を有する
タルク、マイカなどの非繊維状充填材で強化したポリオ
レフィン樹脂は、剛性の向上は見られるものの、衝撃強
度の低下、フローマークの発生、ウェル１外観の悪化な
どがある。また１球状に近い形態を示す炭酸カルシウム
や硫酸バリウムを充填しても、剛性、熱変形温度の改良
効果は十分でない。

［発明の目的］ この発明は前記事情に基づいてなされたものである。

すなわち、この発ＩＪＩの【Ｊ的は、ａ械的強度として
たとえば衝撃強度、曲げ弾性率が大きく、表面外観が良
好で、ソリ、変形などが著しく小さい、などの優れた特
性を有する成形品をテえる熱可塑性樹脂組成物を提供す
ることにある。

Ｅ前記目的を達成するための手段］ この発明者は、前記目的を達成するために、たとえば自
動車産業や、弱電、家電などの電気産業などの分野に好
適な素材としての熱可塑性樹脂組成物の開発につき鋭、
ａ研究したところ、熱可塑性樹脂に特定の繊維状無機充
填材を配合すると、機械的強度が大きく、表面外観が良
好で、変形が無く、寸法安定性の良い成形品に成形可能
な熱可塑性樹脂組成物が得られることを見出してこの発
明に到達した。

前記目的を達成するためのこの発明の要旨は。

熱可塑性樹脂３０〜８３重量％と、平均繊維径が０．１
〜２ｕＬｍであると共に７スペクト比が２０〜１００で
ある繊維状無機充填材７０〜１重敬％とを含むことを特
徴とする熱可塑性樹脂組成物である。

前記熱可塑性樹脂としては、たとえば、ポリオレフィン
樹脂、塩化ビニル樹脂およびその共重合樹脂、塩化ビニ
リデン樹脂、ポリスチレン樹脂。

ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリフェニレンオ
キサイド樹脂および変性ポリフェニレンオキサイド樹脂
、ポリスルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹
脂などが挙げられる。

前記ポリオレフィン樹脂としては、たとえば、高密度ポ
リエチレン、中、低密度ポリエチレン。

直鎖状低密度ポリエチレンなどのポリエチレン、アイソ
タクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプ
ロピレン、アタクチックポリプロピレンなどのポリプロ
ピレン、ポリブテン、４−メチルペンテン−１樹脂など
が挙げられ、また、この発明においては、エチレン−プ
ロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エ
チレン−塩化ビニル共重合体、プロピレン−塩化ビニル
共重合体などのオレフィンとの共重合体をも使用するこ
とができる。

ボ１記塩化ビニルの共重合樹脂としては、たとえば、塩
化ビニル−酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデ
ン共を合樹脂、塩化ビニル−７クリロニトリル共毛合樹
脂などが挙げられる。

ボＩ記ポリスチレン樹脂としては、たとえば、耐衝撃性
ポリスチレン、ポリ−αメチルスチレン、ポリ−ｐ−メ
チルスチレン、スチレン−無水マレイン酸共屯合体、Ａ
ＢＳ樹脂、ＳＡＮ樹脂。

ＡＣ３樹脂などが挙げられる。

ポリアミド樹脂としては、たとえばナイロン−６、ナイ
ロン−８、ナイロン−１１、ナイロン−６６、ナイロン
−６１０などが挙げられる。

前記ポリアセタールは、単一重合体であっても共重合体
であってもよい。

前記ポリカーボネート樹脂としては、たとえば、ビスフ
ェノールＡとホスゲンとから得られるポリカーボネート
樹脂、ビスフェノールＡとジフェニルカーボネートとか
ら得られるポリカーボネート樹脂など、あるいはポリエ
ステル力−ポネート樹脂などが挙げられる。

前記熱可塑性ポリエステル樹脂としては、たとえば、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレートなどが挙げられる。

この発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、成形加工に供す
るものであるから、前記熱可塑性樹脂は、成形可能な分
子量を有していれば、前記各種の熱可塑性樹脂を適宜に
選択して使用することができる。前記各種の熱可塑性樹
脂を単独で用いても良いし、また、２種以上を混合して
ポリマーブレンドとして用いても良い。

もっとも、前記各種の熱可塑性樹脂の中でも、ポリオレ
フィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ
アミド樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリアセター
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ポリフェレンオキ
サイド樹脂およびポリフェニレンサルファイド樹脂より
なる群から選択されるいずれか一種の熱可塑性樹脂が好
ましく、特に、ポリプロピレン、ポリスチレンたとえば
耐衝撃性ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ナイロン−６、ナ
イロン−６６、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネー
ト、変性ポリフェニレンオキサイド（ノリル樹脂）、ポ
リフェニレンサルファイドおよびポリアセタールよりな
る群から選択されるいずれか一種が好ましい。

この発明で重要なことの一つは、繊維状無機充填材の平
均繊維径が０．１〜２ＩＬｍであり、好ましくは０．５
〜Ｉμｍであると共にそのアスペクト比が２０〜１００
であり、好ましくは３０〜６０である。

前記モ均繊＃Ｉ径が０．１ｕＬｍよりも小さくなると、
嵩比重が小さくなり過ぎて他の成分との配合が困難とな
り、たとえ配合できたとしてもこの繊維状無機充填材の
分散が悪くなる。前記平均繊維径が２ｐｍを越えると共
に前記アスペクト比が１００を越える場合、成形した成
形品の表面外観が不良となる。また、前記平均繊維径が
２終ｍを越えると共に前記アスペクト比が２０未満であ
る場合、成形品の剛性が向上しない。

この発明における繊維状無機充填材は、前記条件を満た
す限りどのようなものでも良く、たとえば、水酸化マグ
ネシウムｋａ＃ｌ、酸化マグネシウム繊維、石膏繊維、
繊維状マグネシウムオキシサルフェート、チタン酸カリ
ウム繊維、ガラス繊維。

ケイ酸カルシウムａｍ、アルミナシリカ系のガラス繊維
であるセラミックファイバー、炭素繊維、ロックウール
、チッ化ケイ素ホイスカーなどが挙げられる。

前記各種の繊維状無機充填材の中でも、水酸化マグネシ
ウム繊維、酸化マグネシウム繊維１五膏繊維などが好ま
しい。

この発明で重要なことの一つは、熱可塑性樹脂組成物が
、前記熱可塑性樹脂を３０〜９９重量％で、好ましくは
５０〜８５重量％で、前記特定の繊維径およびアスペク
ト比を有する繊維状無機充填材を７０〜１　、？　、ｒ
ｉ’％で、好ましくは５０〜５屯量％で、含むことであ
る。

前記ｍ雄状無機充填材の配合【−がｌ屯ｊ許％未満であ
ると、この熱可塑性樹脂組成物の成形品の剛性、機械的
強度の４片がト分でなく、また、　７０屯ら１％を越え
ると、この熱可塑性樹脂組成物の成形が困難となる。

この熱可塑性樹脂組成物は、熱ｕｒ塑性樹脂および特定
の繊維状無機充填材の外に、非繊維状の無機充填材をさ
らに配合していても良く、非繊維状無機充填材を配合す
ると、さらに剛性および寸法安定性の向上した成形品に
成形加１することができるようになる。

前記非繊維状無機充填材としては、たとえば、炭酸カル
シウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト等の炭酸塩、硫
酸バリウム、硫酸マグネシウム等の硫酸塩、亜硫酸カル
シウム等の亜Ｍｕ１１！、タルク、クレー、マイカ、ガ
ラスピーズ、モンモリロナイト、ベントナイト等のケイ
酸塩、鉄、亜鉛、アルミニウム等の金属粉、炭化ケイ素
などのセラミック、カーボンブラック、グラファイトな
どが挙げられ、これらの非繊維状無機充填材を単独で、
あるいは２種以上の前記非繊維状無機充填材を混合して
使用することができる。

前記各種の非繊維状無機充填材の中でも、平均粒径が０
．１”ｌＯＪＬｍのタルク、平均粒径が３０〜３００ｐ
ｍのマイカおよび平均粒径０．Ｉ　ＮＩμｍの炭酸カル
シウムが好ましい。

さらに、この発明の熱可塑性樹脂組成物は、前記各成分
の外に必要に応じて酸化防止剤、＊燃剤、紫外線吸収剤
、帯電防止剤、滑剤、離型剤、着色剤などの添加剤を含
んでいても良い、この添加剤の配合量は、この熱可塑性
樹脂組成物による成形品の機械的特性、表面外観などを
阻害しない程度であることは言うまでもない。

この発明の熱可塑性樹脂組成物は、前記熱可塑性樹脂と
、前記特定の繊維径および特定の７スペクト比を有する
前記繊維状充填剤と、要すれば前記非繊維状無機充填材
および／または前記添加剤とを所定割合でもって配合し
、乾燥混合および溶融混合の併用法、多段溶融混合法、
単純溶融混合法などにより十分に均一に混練することに
より得ることができる。混合混線操作は、たとえばオー
プンロール、パンバリミキサー、ｖ型ブレンダー、車軸
スクリュー押出機、二軸スクリュー押出機、コニーダー
押出機、多軸スクリュー押出機などにより行うことがで
きる。

かくして得られる熱可塑性樹脂組成物は、たとえば射出
成形、押出成形、中空成形、圧縮成形。

真空成形、圧空成形、積層成形、ロール加工、延伸加工
などの各種の加１法により種々の成形品に成形される。

得られる成形品は、良好な機械的特性を有すると共に表
面状態がきわめて良好であり、ソリや変形がきわめて小
さいので、この熱可塑性樹脂組成物は、自動車産業、弱
電、家電などの電気産業などの工業材料として非常に有
用である。

［発明の効果］ この発明によると、その成形品の機械的強度たとえば衝
撃強度１曲げ強度を向上させ、その表面外観を良好にし
、ソリや変形などを小さくすることができる熱可塑性樹
脂組成物を提供することができる。

［実施例］ 次にこの発明について実施例と比較例とを示してこの発
明をさらに具体的に説明する。

（実施例１−１３、比較例１〜１２） 第１表に示す種類および配合量の熱可塑性樹脂と、無機
充填材とを、■型ブレンダーで混合し。

中軸押出し機でペレット化した。得られたペレットを原
料にして、射出成形機で試験片を作成し、第１表に示す
項目の特性を測定した。

結果を第１表に示す。

（外観の評価） 射出成形により１４０　Ｘ１４０　Ｘ３ｍｍの格子付き
角板を作成し、目視により評価した。

１４−法安定性） ペレットを射出成形法により径１５０ｍｍ、厚さ３ｍｍ
の円板を成形し、この円板を平らな板の−Ｌに置き、こ
の円板の直径方向における両端の反り高さＨ（ｍｍ）、
ｈ　（ｍｍ）を計測し１次式により算出した反り率で寸
法安定性をａｔ価した。

反り率＝［（（Ｄ＋ｄ）÷２）÷１５０　］　Ｘ　１０
０第１表では。

反り率が０〜３％のときをＯｌ 反り率が３〜６％のときをΔ。

反り率が６％以ｔのときをＸとした。

（アイゾツト衝撃強度） ＡＳＴＭ　　Ｄ２５６　（ノツチ付き）に準拠して測定
した。

（曲げ弾性率） ＡＳＴＭ　　Ｄ７９０に準拠して測定した。

第１表から明らかなように、平均線！ｌ径が０．１〜２
終の範囲内にあると共に７スペクト比がｌＯ〜１００の
範囲内にある繊維状無機充填材を配合した熱可塑性樹脂
組成物の試験片は、曲げ弾性率、アイゾツト衝撃強度が
大きく、表１面外観が良好でソリを生じない。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性樹脂３０〜９９重量％と、平均繊維径が
   ０．１〜２μｍであると共にアスペクト比が２０〜１０
   ０である繊維状無機充填材７０〜１重量％とを含むこと
   を特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
2. （２）前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン樹脂、塩化
   ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
   カーボネート樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリア
   セタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂および
   変性ポリフェニレンオキサイド樹脂よりなる群より選択
   されるいずれか一種である前記特許請求の範囲第１項に
   記載の熱可塑性樹脂組成物。
3. （３）前記熱可塑性樹脂が、ポリプロピレン、ポリスチ
   レン、ＡＢＳ樹脂、ナイロン−６、ナイロン−６６、ポ
   リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
   ト、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリフェニレ
   ンサルファイド、ポリアセタールおよび変性ポリフェニ
   レンオキサイドよりなる群から選択されるいずれか一種
   である前記特許請求の範囲第１項に記援の熱可塑性樹脂
   組成物。
4. （４）前記繊維状無機充填材が、水酸化マグネシウム繊
   維、酸化マグネシウム繊維および石膏繊維よりなる群か
   ら選択される少なくとも一種である前記特許請求の範囲
   第１項から第３項までのいずれかに記載の熱可塑性樹脂
   組成物。