JP2001181497A - 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物及びその成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形品とした場合の表面外観が良好であり、
更に耐薬品性、疲労特性、剛性等の機械的特性に優れた
芳香族ポリカーボネート樹脂組成物、及びそれからの成
形品を提供する。 【解決手段】 芳香族ポリカーボネート樹脂（ａ成分）
９０〜５０重量％及び、熱可塑性芳香族ポリエステル樹
脂（ｂ成分）１０〜５０重量％からなる樹脂組成物１０
０重量部に対して、アスペクト比Ｌ／Ｄ＝３〜５０のワ
ラストナイト（ｃ成分）１〜１００重量部、カルボキシ
ル基及び／又はカルボン酸無水物基を含有するオレフィ
ン系ワックス（ｄ成分）を０．０２〜５重量部を配合し
てなる芳香族ポリカーボネート樹脂組成物、及びそれか
らなる成形品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は充填剤で補強された
芳香族ポリカーボネート樹脂および熱可塑性芳香族ポリ
エステル樹脂からなる樹脂組成物に関する。更に詳しく
は成形品とした場合の表面外観が良好であり、更に耐薬
品性、及び衝撃強度、剛性等の機械的特性に優れる充填
剤補強芳香族ポリカーボネート樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】芳香族ポリカーボネート樹脂及び熱可塑
性芳香族ポリエステル樹脂からなる樹脂組成物は、機械
特性、熱的特性、耐薬品性などに優れる材料として各種
工業分野に幅広く使用されている。

【０００３】該樹脂組成物の剛性を改良する為に、ガラ
ス繊維などの繊維状充填剤を配合する方法（特開昭５４
−９４５５６号、特開平６−４９３４４号）又、タル
ク、マイカなどの鱗片状、板状の無機充填剤を配合する
方法（特開昭５５−１２９４４４号、特開平５−２２２
２８３号）が開示されている。

【０００４】ガラス繊維およびカーボン繊維などの繊維
状充填剤で強化した芳香族ポリカーボネート樹脂及び熱
可塑性芳香族ポリエステル樹脂からなる樹脂組成物は、
耐薬品性、疲労特性、剛性等の機械特性に優れる材料と
して自動車部品の材料などに幅広く使用されている。し
かしながら、ガラス繊維、カーボン繊維等の繊維状充填
剤で強化した芳香族ポリカーボネート樹脂および熱可塑
性芳香族ポリエステル樹脂からなる樹脂組成物は通常の
金型温度（１００℃以下）で成形した場合、その成形品
外観はガラス繊維、カーボン繊維等の繊維状充填剤の浮
きが目立ち、良好とはいいがたいものであり、例えば良
好な塗装外観が必要な場合、その塗膜を非常に厚くしな
ければならないという欠点を有している。また、非常に
高温の金型温度（１２０℃〜１３０℃）で成形すること
により、ある程度良好な外観を有する成形品を得ること
が可能であるが、成形サイクルが長くなり、生産性が著
しく低下するという問題点を有するものである。

【０００５】一方、タルク、マイカ等の鱗片状、板状の
無機充填剤を配合した芳香族ポリカーボネート樹脂及び
熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂からなる樹脂組成物の
成形品外観は、ガラス繊維、カーボン繊維等の繊維状充
填剤を添加した樹脂組成物の成形品外観よりも良好であ
るが、その補強効果が小さい為に耐薬品性、機械特性が
低下するという欠点を有するものである。

【０００６】そこで、表面外観、耐薬品性、及び衝撃強
度、剛性等の機械的特性に優れた充填剤で強化された芳
香族ポリカーボネート樹脂及び熱可塑性芳香族ポリエス
テル樹脂からなる樹脂組成物が要求されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、成形品の表
面外観が良好であり、更に耐薬品性、及び衝撃強度、剛
性等の機械特性に優れる、充填剤にて補強された、芳香
族ポリカーボネート樹脂および熱可塑性芳香族ポリエス
テル樹脂からなる充填剤補強芳香族ポリカーボネート樹
脂組成物を提供することを目的とする。

【０００８】本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意
検討を重ねた結果、芳香族ポリカ−ボネ−ト樹脂および
熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂からなる樹脂組成物に
特定のワラストナイトを配合し、更に好ましくは、カル
ボキシル基及び／又はカルボン酸無水物基を含有するオ
レフィン系ワックス、及び／又は、ゴム質重合体を配合
する事により目的とする充填剤にて補強された芳香族ポ
リカーボネート樹脂および熱可塑性芳香族ポリエステル
樹脂からなる樹脂組成物が得られることを見いだし、本
発明に到達した。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、芳香族ポリカ
ーボネート樹脂（ａ成分）９０〜５０重量％、熱可塑性
芳香族ポリエステル樹脂（ｂ成分）１０〜５０重量％か
らなる樹脂組成物１００重量部に対して、アスペクト比
Ｌ／Ｄ＝３〜５０のワラストナイト（ｃ成分）１〜１０
０重量部、カルボキシル基及び／又はカルボン酸無水物
基を含有するオレフィン系ワックス（ｄ成分）０．０２
〜５重量部を配合してなる芳香族ポリカーボネート樹脂
組成物及びこれからなる成形品に係るものである。

【００１０】本発明で使用する芳香族ポリカーボネート
樹脂（ａ成分）は、２価フェノールより誘導される粘度
平均分子量１０，０００〜１００，０００、好ましくは
１５，０００〜６０，０００の芳香族ポリカーボネート
樹脂であり、通常２価フェノールとカーボネート前駆体
との溶液法あるいは溶融法で反応させて製造される。次
にこれらの製造方法について基本的な手段を簡単に説明
する。カーボネート前駆物質として例えばホスゲンを使
用する反応では、通常酸結合剤および溶媒の存在下に反
応を行う。酸結合剤としては例えば水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物またはピリジ
ン等のアミン化合物が用いられる。溶媒としては例えば
塩化メチレン、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素
が用いられる。また反応促進のために例えば第三級アミ
ンまたは第四級アンモニウム塩等の触媒を用いることも
できる。その際、反応温度は通常０〜４０℃であり、反
応時間は数分〜５時間である。

【００１１】カーボネート前駆物質として炭酸ジエステ
ルを用いるエステル交換反応は、不活性ガス雰囲気下所
定割合の芳香族ジヒドロキシ成分を炭酸ジエステルと加
熱しながら撹拌して、生成するアルコールまたはフェノ
ール類を留出させる方法により行われる。反応温度は生
成するアルコールまたはフェノール類の沸点等により異
なるが、通常１２０〜３００℃の範囲である。反応はそ
の初期から減圧にして生成するアルコールまたはフェノ
ール類を留出させながら反応を完結させる。また反応を
促進するために通常エステル交換反応に使用される触媒
を使用することもできる。前記エステル交換反応に使用
される炭酸ジエステルとしては、例えばジフェニルカー
ボネート、ジナフチルカーボネート、ビス（ジフェニ
ル）カーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカ
ーボネート、ジブチルカーボネート等が挙げられる。こ
れらのうち特にジフェニルカーボネートが好ましい。

【００１２】ここで使用する２価フェノールとしては、
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン［通
称ビスフェノールＡ］を対象とするが、その一部又は全
部を他の二価フェノールで置換えてもよい。他の二価フ
ェノールとしては、例えばビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドキシフェニル）エ
タン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチ
ルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ
−３−メチルフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）スルフォン等があげられる。また、カーボ
ネート前駆体としてはカルボニルハライド、カルボニル
エステル又はハロホルメート等があげられ、具体的には
ホスゲン、ジフェニルカーボネート、二価フェノールの
ジハロホルメート及びこれらの混合物である。芳香族ポ
リカーボネート樹脂を製造するに当り、適当な分子量調
節剤、分岐剤、反応を促進するための触媒等も使用でき
る。かくして得られた芳香族ポリカーボネート樹脂の２
種以上を混合しても差し支えない。

【００１３】本発明で使用する熱可塑性芳香族ポリエス
テル樹脂（ｂ成分）はジカルボン酸あるいはその誘導体
と、グリコールあるいはその誘導体とから重縮合反応に
より得られる樹脂で、ジカルボン酸またはグリコールの
いずれかが芳香族基を有するものである。

【００１４】ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イ
ソフタル酸、２−クロロテレフタル酸、２，５−ジクロ
ロテレフタル酸、２−メチルテレフタル酸、４，４−ス
チルベンジカルボン酸、４，４−ビフェニルジカルボン
酸、オルトフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン
酸、ビス安息香酸、ビス（ｐ−カルボキシフェニル）メ
タン、アントラセンジカルボン酸、４，４−ジフェニル
エーテルジカルボン酸、４，４−ジフェノキシエタンジ
カルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、
ドデカン二酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、
１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などを単独でも、
２種類以上混合しても用いる事ができる。これらの化合
物の中では、テレフタル酸、イソフタル酸の単独あるい
はこれらの混合物が特に好ましい。

【００１５】グリコールとしては、エチレングリコー
ル、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロパン
ジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオー
ル、トランス−またはシス−２，２，４，４，−テトラ
メチル−１，３−シクロブタンジオール、１，４−ブタ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、１，５−ペンタ
ンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シク
ロヘキサンジメタノール、１，３−シクヘキサンジメタ
ノール、デカメチレングリコール、シクロヘキサンジオ
ール、ｐ−キシレンジオール、ビスフェノールＡ、テト
ラブロモビスフェノールＡ、テトラブロモビスフェノー
ルＡ−ビス（２−ヒドロキシエチルエーテル）などが単
独でも、２種類以上を混合しても用いる事ができる。こ
れらの中ではエチレングリコール、１，４−ブタンジオ
ールが特に好ましい。

【００１６】本発明で使用する該熱可塑性芳香族ポリエ
ステルの具体例としては、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、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、ポリヘキサメ
チレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレン
テレフタレート、ポリ（エチレンテレフタレート／シク
ロヘキサンジメチレンテレフタレート）共重合体、ポリ
（エチレンテレフタレート／エモレインイソフタレー
ト）共重合体、ポリ（ブチレンテレフタレート／ブチレ
ンドデカジオエート）ポリエステルエーテル共重合体、
ポリアリレート等を挙げることができる。これらの熱可
塑性芳香族ポリエステル樹脂は単独でも良く、また混合
して使用してもよい。これらの熱可塑性ポリエステル樹
脂のうち、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、又は、ポリブチレンテレフタレートと
ポリエチレンテレフタレートとの混合物の使用が好まし
い。

【００１７】本発明で使用するワラストナイト（ｃ成
分）は針状結晶をもつ天然白色鉱物（カルシウムメタシ
リケート）であり、化学式ＣａＳｉＯ₃で表され、通常
ＳｉＯ₂５０重量％、ＣａＯ４７重量％、その他Ｆｅ₂Ｏ
₃、Ａｌ₂Ｏ₃などを含有しており、比重は約２．９であ
る。本発明においては、該ワラストナイトはアスペクト
比Ｌ／Ｄ＝３〜５０、好ましくは５〜５０の範囲にある
ことが必要である。本発明でアスペクト比Ｌ／Ｄとは、
ワラストナイトを走査型電子顕微鏡写真を撮影し、写真
中の１００個のワラストナイト繊維の平均繊維長（Ｌ）
と平均繊維径（Ｄ）との比で表されるものである。

【００１８】アスペクト比が３未満では、補強効果が不
十分であり、耐薬品性等が低下するようになり、アスペ
クト比が５０を超えると得られる成形品の外観が悪化す
るようになり好ましくない。また、該ワラストナイト
は、通常の表面処理剤、例えばシラン系カップリング
剤、チタネート系カップリング剤などのカップリング剤
などで表面処理を施したものを使用しても差し支えな
い。

【００１９】本発明で使用するカルボキシル基及び／又
はカルボン酸無水物基を含有するオレフィン系ワックス
（ｄ成分）とは、オレフィン系ワックスを特殊処理して
得られるカルボキシル基及び／又はカルボン酸無水物基
を持つワックスである。

【００２０】このカルボキシル基及びカルボン酸無水物
基は、このオレフィン系ワックスのどの部分に結合して
もよく、またその濃度は、該オレフィン系ワックス１ｇ
当り０．１〜６ｍｅｑ／ｇの範囲が好ましい。０．１ｍ
ｅｑ／ｇより少なくなると剛性及び耐衝撃性の改良効果
が不十分となり、６ｍｅｑ／ｇより多くなると該オレフ
ィン系ワックス自身の熱安定性が悪化し好ましくない。

【００２１】かかるオレフィン系ワックスの市販品とし
ては例えばダイヤカルナ−ＰＡ３０（三菱化成（株）
製：商品名）、ハイワックス酸処理タイプの２２０３
Ａ、１１０５Ａ（三井石油化学（株）製：商品名）、あ
るいは酸化パラフィン（日本精蝋（株）製）などが挙げ
られ、これら単独あるいは２種以上の混合物として使用
される。

【００２２】本発明で使用するゴム質重合体（ｅ成分）
としては、例えば、ブタジエン−アルキル（メタ）アク
レート−スチレン共重合体等のジエン系弾性重合体、ブ
タジエン−アルキルアクリレート−アルキル（メタ）ア
クリレート共重合体等のアクリル系弾性重合体、ポリオ
ルガノシロキサンゴムとポリアルキル（メタ）アクリレ
ートゴム成分とが相互に絡み合った構造を有している複
合弾性重合体などが挙げられ、これらを単独あるいは２
種以上混合して用いることができる。

【００２３】本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成
物は上述の芳香族ポリカーボネート樹脂（ａ成分）を９
０〜５０重量％、好ましくは８０〜６０重量％、熱可塑
性芳香族ポリエステル樹脂（ｂ成分）１０〜５０重量
％、好ましくは２０〜４０重量％からなる樹脂組成物１
００重量部に対してアスペクト比Ｌ／Ｄ＝３〜５０のワ
ラストナイト（ｃ成分）１〜１００重量部、好ましくは
５〜７０重量部、カルボキシル基及び／又はカルボン酸
無水物基を含有するオレフィン系ワックス（ｄ成分）を
０．０２〜５重量部、更に好ましくは０．０５〜３重量
部、ゴム質重合体（ｅ成分）を０〜１００重量部、好ま
しくは１〜７０重量部、更に好ましくは５〜５０重量部
配合してなるものである。

【００２４】芳香族ポリカーボネート樹脂（ａ成分）の
配合割合が９０重量％を超えると耐薬品性が低下するよ
うになり、５０重量％未満では衝撃強度等の機械的強度
が低下するようになり好ましくない。

【００２５】アスペクト比Ｌ／Ｄ＝３〜５０のワラスト
ナイト（ｃ成分）の配合割合が１重量部未満では、補強
効果が小さく、剛性が不十分となり、１００重量部を超
えると得られる成形品の外観が悪化するようになり好ま
しくない。

【００２６】本発明においてａ成分、ｂ成分及びｃ成分
からなる樹脂組成物にて目的とする樹脂組成物を得るこ
とが可能であるが、更に、剛性、耐衝撃性を向上させる
ために、カルボキシル基及び／又はカルボン酸無水物基
を含有するオレフィン系ワックス（ｄ成分）を配合す
る。

【００２７】カルボキシル基及び／又はカルボン酸無水
物基を含有するオレフィン系ワックス（ｄ成分）の配合
割合が７重量部を超えると外観、機械的強度が低下する
ようになり好ましくない。

【００２８】更に耐衝撃性、特に低温雰囲気下の耐衝撃
性を向上させるために、ゴム質重合体（ｅ成分）を配合
することが可能である。

【００２９】ゴム質重合体（ｅ成分）の配合割合が、１
００重量部を超えると剛性、耐薬品性低下するようにな
り好ましくない。

【００３０】本発明の組成物には、本発明の目的を損な
わない範囲で、難燃剤（例えば、臭素化ビスフェノー
ル、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリカーボネート
等）、難燃助剤（例えば、三酸化アンチモン、アンチモ
ン酸ナトリウム等）、核剤（例えば、ステアリン酸ナト
リウム、エチレン−アクリル酸ナトリウム等）、安定剤
（例えば、リン酸エステル、亜リン酸エステル等）、酸
化防止剤（例えばヒンダードフェノール系化合物等）、
光安定剤、着色剤、発泡剤、滑剤、離型剤、帯電防止
剤、等を配合してもよい。また、少量の他の熱可塑性樹
脂を添加してもよい。

【００３１】本発明の樹脂組成物は、各成分をＶ型ブレ
ンダー、リボンミキサー、タンブラー等で均一に混合し
た後、通常の押出機などにて溶融混練し、ペレット化す
ることができる。かくして得られた樹脂組成物は射出成
形、押出成形、圧縮成形または回転成形等の任意の方法
で容易に成形することができる。

【００３２】

【実施例】以下に実施例をあげて本発明を更に詳細に説
明する。なお、評価は下記の方法によった。 （１）表面外観；試験片に日本ビーケミカル（株）製Ｒ
−２３０ドーバーホワイトを塗布し、８０℃×１時間乾
燥した後、万能表面形状測定機（ＳＵＲＦＣＯＭ３Ｂ．
Ｅ−ＭＤ−Ｓ１０Ａ：東京精密（株）製）にて触針径２
μｍ、触針圧０．０７ｇの条件にて平均表面粗さ（Ｒ
ａ）を測定した。平均表面粗さ（Ｒａ）の値が小さいほ
ど外観は良好であると判断できる。なお塗装膜厚は３０
μｍであった。 （２）衝撃強度；ＡＳＴＭ Ｄ２５６に従い、２３℃及
び−３０℃雰囲気下の［１／８″］試験片にてノッチ付
きアイゾット衝撃強度を測定した。 （３）剛性；ＡＳＴＭ Ｄ７９０に従い曲げ試験を実施
し、曲げ弾性率を測定した。 （４）耐薬品性；ＡＳＴＭ Ｄ６３８にて使用する引張
り試験片に１％の歪を付加し、３０℃のエッソレギュラ
ーガソリンに３分間浸漬した後、引張り強度を測定し保
持率を算出した。保持率は下記式により計算した。 保持率（％）＝（処理サンプルの強度／未処理サンプル
の強度）×１００

【００３３】［実施例１〜１４及び比較例１〜９］表
１、２に示す各成分を表記載の量及び、リン系安定剤
（サイクリック ネオペンタンテトライルビス（オクタ
デシルフォスファイト）：旭電化工業（株）製ＰＥＰ−
８）を０．１重量部混合し、径３０ｍｍのベント式押出
機［ナカタニ（株）製ＶＳＫ−３０］によりシリンダー
温度２７０℃でペレット化した。このペレットを１２０
℃で５時間乾燥した後、射出成形機［日本製鋼所（株）
製Ｊ−１２０ＳＡ］によりシリンダー温度２７０℃、金
型温度７０℃で試験片を作成し、評価結果を表１、２に
示した。

【００３４】なお、表１、２記載の各成分を示す記号は
下記の通りである。 （Ａ）芳香族ポリカーボネート樹脂 ビスフェノールＡ型ポリカーボネート：パンライトＬ−
１２５０；帝人化成（株）製、粘度平均分子量 ２５，
０００（以下ＰＣと称す） （Ｂ）熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂 ポリエチレンテレフタレート樹脂：ＴＲ−８５８０；
帝人（株）製、固有粘度０．８（以下ＰＥＴと称す） ポリブチレンテレフタレート樹脂：ＴＲＢ−Ｈ；帝人
（株）製、固有粘度１．０７（以下ＰＢＴと称す） （Ｃ）無機充填剤 ワラストナイト：ＷＩＣ１０；キンセイマテック
（株）製、平均径（Ｄ）＝４．５μｍ、アスペクト比Ｌ
／Ｄ＝８（以下Ｗ−１と称す） ワラストナイト：３０Ａ；住友商事（株）製、平均径
（Ｄ）＝３μｍ、アスペクト比Ｌ／Ｄ＝１７（以下Ｗ−
２と称す） （Ｄ）オレフィン系ワックス α−オレフィンと無水マレイン酸との共重合によるオ
レフィン系ワックス：ダイヤカルナ−ＰＡ３０；三菱化
成（株）製（無水マレイン酸含有量＝１０重量％）（以
下ＷＡＸと称す） （Ｅ）ゴム質重合体 ブタジエン−アルキルアクリレート−アルキルメタア
クリレート共重合体：ＥＸＬ−２６０２；呉羽化学工業
（株）製（以下Ｅ−１と称す） ポリオルガノシロキサン成分及びポリアルキル（メ
タ）アクリレートゴム成分が相互侵入網目構造を有して
いる複合ゴム：Ｓ−２００１；三菱レイヨン（株）製
（以下Ｅ−２と称す） （Ｘ）ワラストナイト以外の無機充填剤 ガラス繊維：３ＰＥ−９４１；日東紡（株）製、平均
径（Ｄ）＝１３μｍアスペクト比Ｌ／Ｄ＝２３０（以下
ＧＦと称す） タルク：Ｐ−３；日本タルク（株）（以下Ｔと称す）

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物は、成形品とした場
合の表面外観が良好であり、更に詳しくは耐薬品性、及
び、衝撃強度、剛性等の機械特性に優れるものであり、
自動車分野などの各種工業用途に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 91:06） Ｃ０８Ｌ 91:06）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芳香族ポリカーボネート樹脂（ａ成分）
   ９０〜５０重量％及び、熱可塑性芳香族ポリエステル樹
   脂（ｂ成分）１０〜５０重量％からなる樹脂組成物１０
   ０重量部に対して、アスペクト比Ｌ／Ｄ＝３〜５０のワ
   ラストナイト（ｃ成分）１〜１００重量部、カルボキシ
   ル基及び／又はカルボン酸無水物基を含有するオレフィ
   ン系ワックス（ｄ成分）を０．０２〜５重量部を配合し
   てなる芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
2. 【請求項２】 請求項１記載の芳香族ポリカーボネート
   樹脂組成物を成形して得られた成形品。