JP2006037031A - ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【構成】 ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部およびアミド化合物（Ｂ）０．２〜１．７重量部を必須成分として含有してなるポリカーボネート樹脂組成物であって、かつ溶融温度２８０℃、射出圧力１６００ｋｇ／ｃｍ^２、流路厚み１ｍｍでの当該樹脂組成物のアルキメデススパイラルフローの流動長さが１２５ｍｍ以上であることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物、およびそれから成形されてなる成形品。
【効果】本発明は、ポリカーボネート樹脂の特徴である高度な衝撃強度、透明性、耐熱性、熱安定性等を保持したまま流動性だけを特異的かつ顕著に改善し得るポリカーボネート樹脂組成物およびその成形品を提供するものであって、電機、電子、ＩＴＥ等各種分野における製品の筐体や部品として好適に使用することができ、工業的利用価値が極めて高い。
【選択図】 なし

Description

本発明は、ポリカーボネート樹脂組成物ならびにそれから形成される成形品に関する。更に詳しくは、ポリカーボネート樹脂の特徴である耐衝撃性、透明性、耐熱性、熱安定性等を保持したまま、流動性を向上させたポリカーボネート樹脂組成物およびその成形品を提供するものである。

ポリカーボネート樹脂は、耐衝撃性、透明性、耐熱性、熱安定性等に優れた熱可塑性樹脂であり、電気、電子、ＩＴＥ、機械、自動車などの分野で広く用いられている。一方、当該樹脂が有するこれらの優れた性能に加えて、前述の各分野では、意匠面やデザイン上の要求を満たすため、高度な流動性（成形性）を具備した材料が求められている。特に近年では、製品の軽量化の傾向が著しく、ポリカーボネート樹脂に対する流動性改善の要求はますます顕著化しているのがその実態である。

一方、当該ポリカーボネート樹脂組成物の流動性を改善させる手法として、過去より様々な技術が提案されてきたが、いずれも一長一短があり、必ずしも満足できる材料が提案されているわけではない。
特開２００１−２２６５７６号公報 特開２０００−３１９４９７号公報 特開２０００−１０３９５１号公報

前述したようにポリカーボネート樹脂の流動性を改善する一般的な方法として、低分子可塑剤等低分子量の化合物や良流動性のポリマー等を配合する技術が提案されているが、これらの技術では、ポリカーボネート樹脂が持つ前述の優れた特徴の内いずれか１種以上が大きく損なわれてしまうといった問題を孕んでおり、従来からその改善が強く望まれてきた。

本発明者らは、かかる問題点に鑑み鋭意検討を行った結果、当該ポリカーボネート樹脂組成物に、特定のアミド化合物を特定量配合することにより、ポリカーボネート樹脂が有する種々の優れた特徴を損なうことなく、流動性だけを特異的かつ顕著に改善することに成功し、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、 ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部およびアミド化合物（Ｂ）０．２〜１．７重量部を必須成分として含有してなるポリカーボネート樹脂組成物であって、かつ溶融温度２８０℃、射出圧力１６００ｋｇ／ｃｍ^２、流路厚み１ｍｍでの当該樹脂組成物のアルキメデススパイラルフローの流動長さが１２５ｍｍ以上であることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物、およびそれから成形されてなる成形品を提供するものである。

本発明は、ポリカーボネート樹脂が本来有する優れた衝撃強度、透明性、耐熱性、熱安定性等性能を維持したまま流動性だけを特異的かつ顕著に改善させ得る技術であり、得られたポリカーボネート樹脂組成物は電機、電子、ＩＴＥ等各種分野における製品の筐体や部品として好適に使用することが可能であって、工業的利用価値が極めて高い。

本発明にて使用されるポリカーボネート樹脂（Ａ）とは、種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、またはジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体であり、代表的なものとしては、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）から製造されたポリカーボネート樹脂が挙げられる。

上記ジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールＡの他に、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）オクタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル−３−メチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−第三ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）プロパンのようなビス（ヒドロキシアリール）アルカン類、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンのようなビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジアリールエーテル類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルフィドのようなジヒドロキシジアリールスルフィド類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホキシドのようなジヒドロキシジアリールスルホキシド類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジアリールスルホン類等が挙げられる。

これらは単独または２種類以上混合して使用されるが、これらの他に、ピペラジン、ジピペリジルハイドロキノン、レゾルシン、４，４′−ジヒドロキシジフェニル等を混合して使用してもよい。

さらに、上記のジヒドロキシアリール化合物と以下に示すような３価以上のフェノール化合物を混合使用してもよい。３価以上のフェノールとしてはフロログルシン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプテン、２，４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプタン、１，３，５−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ベンゾール、１，１，１−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−エタンおよび２，２−ビス−〔４，４−（４，４′−ジヒドロキシジフェニル）−シクロヘキシル〕−プロパンなどが挙げられる。

ポリカーボネート樹脂（Ａ）の粘度平均分子量には特に制限はないが、成形加工性、強度の面より通常１００００〜１０００００、より好ましくは１５０００〜３００００、さらに好ましくは１７０００〜２６０００の範囲である。また、かかるポリカーボネート樹脂を製造するに際し、分子量調整剤、触媒等を必要に応じて使用することができる。

アミド化合物（Ｂ）は、下記一般式（１）で示される化合物である。
一般式（１）
Ｒ１−ＣＯＮＨ−（ＣＨ_２）ｎ−ＮＨＣＯ−Ｒ２
ただし、Ｒ１およびＲ２は炭素数６〜３０である直鎖または分岐鎖アルキル基であり、ｎは２〜６の整数である。具体的には、エチレンビスステアリルアミド、エチレンビスオレイルアミド等が挙げられ、とりわけエチレンビスステアリルアミドが好適に使用される。

アミド化合物（Ｂ）の配合量は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部に対し、０．２〜１．７重量部である。配合量が０．２重量部未満であれば流動性の改善効果に劣り、配合量が１．７重量部を越えると衝撃強度が著しく低下するので好ましくない。より好ましくは０．４〜１．５重量部、さらに好ましくは０．５〜０．８重量部である。

アミド化合物（Ｂ）のポリカーボネート樹脂（Ａ）への配合方法には特に制限はなく、任意の混合機、例えばタンブラー、リボンブレンダー、高速ミキサー等によりこれらを混合し、通常の一軸または二軸押出機等で容易に溶融混練することができる。

また、混合時、必要に応じて他の公知の添加剤、例えば離型剤、紫外線吸収剤、充填剤、帯電防止剤、酸化防止剤、リン系熱安定剤、染顔料、添着剤（エポキシ大豆油、流動パラフィン等）等を配合することができる。

充填剤としては、例えばガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク、炭素繊維、タルク粉、クレー粉、マイカ、チタン酸カリウムウィスカー、ホウ酸アルミウィスカー、ワラストナイト粉、シリカ粉等が挙げられる。

以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら制限されるものではない。なお、特に断りのない限り重量基準に基づく。

使用した配合成分の詳細は、以下のとおりである。
ポリカーボネート樹脂（Ａ）
住友ダウ社製 カリバー２００−２０（分子量：１９０００）
アミド化合物（Ｂ）
日本油脂社製 エチレンビスステアリルアミド アルフロー Ｈ−５０ＴＦ
モノリン酸エステル
大八化学工業社製 トリフェニルホスフェート（以下、ＴＰＰと略記）

前述の各種原料を表１〜２に示す配合比率にて一括してタンブラーに投入し、１０分間乾式混合した後、二軸押出機（神戸製鋼所製ＫＴＸ３７）を用いて、溶融温度２８０℃にて混練し、ポリカーボネート樹脂組成物のペレットを得た。得られたペレットから、日本製鋼所製・Ｊ１００Ｅ−Ｃ５射出成形機を用いて各種試験片を加工し、下記方法により各種データーを採取した。

（１）アルキメデススパイラルフロー流動性
溶融温度２８０℃、射出圧力１０００ｋｇ／ｃｍ^２の条件下、アルキメデススパイラルフロー金型を使用して、流路厚み１ｍｍでの流動長さを測定した。流動長さが１２５ｍｍ以上を合格とした。

（２）アイゾット衝撃試験
溶融温度２８０℃の条件下、アイゾット衝撃試験用試験片を加工し、ＡＳＴＭ Ｄ２５６に準拠し、アイゾット衝撃強度を測定した。測定温度は２３℃、試験片の厚みは３．２ｍｍである。衝撃値が１０Ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ以上を合格とした。

（３）耐熱性（荷重たわみ温度：ＨＤＴ）
溶融温度２８０℃の条件下、耐熱性試験用試験片を加工し、ＡＳＴＭ Ｄ６４８に準拠し、荷重たわみ温度（ＨＤＴ）を測定した。ファイバーストレスは１８．５Ｋｇ／ｃｍ^２に設定し、測定用試験片のアニール処理は行わなかった。試験片の厚みは６．４ｍｍである。ＨＤＴが１２０℃以上を合格とした。

（４）透明性評価
溶融温度２８０℃の条件下、３段厚みのカラーチップを作成し、これを目視判定した。

（５）造粒性評価
造粒性は造粒中のストランドの状態を目視にて観察し、良／不良の判定を行った。

:造粒性，透明性不良:ポリカーボネート樹脂が分解し変色した。

表１のとおり、ポリカーボネート樹脂組成物が本発明の構成要件を満足する場合（実施例１〜５）にあっては、全ての評価項目にわたりその規格を満足していた。

表２で示したとおり、ポリカーボネート樹脂組成物が本発明の構成要件を満足しない場合においては、いずれの場合も何らかの欠点を有していた。
比較例１は、アミド化合物（Ｂ）が配合されていないケース、すなわちポリカーボネート樹脂単品であるため、流動性が規格を満足しなかった。
比較例２においては、アミド化合物（Ｂ）の配合量が規定範囲の下限よりさらに少なく、流動性が規格を満足しなかった。
比較例３においては、アミド化合物（Ｃ）の配合量が規定範囲の上限よりさらに多く、衝撃強度が規格を満足しなかった。
比較例４は、アミド化合物（Ｂ）の替わりに可塑剤であるモノリン酸エステルを配合した例であるが、組成物の耐熱性や衝撃強度が大きく損なわれ、やはり規格を満足しなかった。

Claims (5)

1. ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部およびアミド化合物（Ｂ）０．２〜１．７重量部を必須成分として含有してなるポリカーボネート樹脂組成物であって、かつ溶融温度２８０℃、射出圧力１６００ｋｇ／ｃｍ^２、流路厚み１ｍｍでの当該樹脂組成物のアルキメデススパイラルフローの流動長さが１２５ｍｍ以上であることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物。
2. アミド化合物（Ｂ）が、下記一般式（１）で示される化合物であることを特徴とする請求項１記載のポリカーボネート樹脂組成物。
   一般式（１）
   Ｒ１−ＣＯＮＨ−（ＣＨ_２）ｎ−ＮＨＣＯ−Ｒ２
   ただし、Ｒ１およびＲ２は炭素数６〜３０である直鎖または分岐鎖アルキル基であり、ｎは２〜６の整数である。
3. アミド化合物（Ｂ）が、エチレンビスステアリルアミドであることを特徴とする請求項１記載のポリカーボネート樹脂組成物。
4. アミド化合物（Ｂ）の配合量が、０．４〜１．５重量部であることを特徴とする請求項１記載のポリカーボネート樹脂組成物。
   
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載の樹脂組成物から成形されてなることを特徴とする成形品。