JP2007002129A - 樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】回収光学ディスク等の低分子量ＰＣ樹脂を用いて、機械的物性に優れ、成形性にも優れた樹脂組成物を作製する。
【解決手段】少なくともポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）と、改質材とからなる混合樹脂により構成される樹脂組成物において、当該混合樹脂と、前記ＰＣ樹脂との、２２０℃、１０ｋｇｆの条件下におけるメルトフロー比（ＭＦＲ比：ＪＩＳＫ７２１０による）が混合樹脂／ＰＣ樹脂＝０．１〜１．５であり、アイゾット衝撃強度比（ＪＩＳＫ７１１０による。）が、混合樹脂／ＰＣ樹脂＝２．０以上である樹脂組成物を作製する。
【選択図】図１

Description

本発明は、良好な流動成形性を有し、かつ機械的物性にも優れているポリカーボネート含有の樹脂組成物に関するものである。

ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂は、透明性、耐熱性、硬度、成形性、力学物性に優れ、電気、光学用途、各種筐体、窓材として汎用されている。
例えば、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、磁気ディスク（ＭＤ）、光学・磁気ディスク（ＭＯ）等に代表される光学ディスク用の基板材料として用いられており、その他、車両用のパネル、照明窓材、各種梱包材料として使用されている。

上記のような光学ディスクは、使用後廃棄される際、あるいは製造過程で大量に発生する不良品や成形屑を再利用する際には、環境面やコスト面に留意しなければならない。
従来においては、主に焼却廃棄されているが、近年の資源事情やエネルギー事情を考慮すると、焼却廃棄せず再利用やリサイクルを行う技術への要望が高まってきた。

しかしながら、光学ディスクは、その機能や用途に応じて、金属反射層や記録材料層、接着材層、保護層、印刷用インキ層、レーベル等の付着物を有していたり、各種添加剤が含有されていたりするため、そのままマテリアルリサイクルすると、品質、成形性、力学物性等が低下してしまい、材料としてのリサイクルは困難であった。

このような材料リサイクルが事実上困難であることに対し、従来においては、高分子量のポリカーボネート新材を使用する技術や、これに無機充填物材を添加する技術の提案がなされていた（例えば、特許文献１、２参照。）。
これらにおいては、いずれも一定の分子量以上のポリカーボネート新材を使用しており、回収された光学ディスクの含有率も低く、完全なリサイクル技術であるとは言えず、コスト的にも改善の余地がある。

特開平８−３１１３２６号公報 特開平８−１４２０５４号公報

上述したように、従来提案されているリサイクル技術は、いずれも品質面、物性面、コスト面において課題を有しており、必ずしも廃棄物の再利用と言うコンセプトからは実用的な方法ではなかった。
そこで本発明においては、このような従来の問題点に鑑み、光学ディスク用の低分子量ＰＣ樹脂を使用して、機械的物性に優れ、かつ良好な流動性を有し、成形性にも優れたポリカーボネート含有の樹脂組成物を提供することとした。

本発明においては、少なくとも、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）と、改質材とからなる混合樹脂により構成される樹脂組成物であって、前記混合樹脂と、前記ＰＣ樹脂との、２２０℃、１０ｋｇｆの条件下におけるメルトフロー比（ＭＦＲ比：ＪＩＳＫ７２１０による）が、混合樹脂／ＰＣ樹脂＝０．１〜１．５であり、アイゾット衝撃強度比（ＪＩＳＫ７１１０による。）が、混合樹脂／ＰＣ樹脂＝２．０以上である樹脂組成物を提供する。

本発明によれば、ＰＣ樹脂のリサイクルに寄与することができ、優れた機械的特性を有し、良好な成形性、加工性を有する樹脂組成物が得られた。
また、材料のＰＣ樹脂として使用する光ディスクに、記録材料層、保護層、レーベル、表面硬化層、各種塗装、メッキ等の付着物があったとしても、実用的に充分な成形性や物性を確保でき、極めて低コストで優れた材料のリサイクルを行うことが可能となった。

以下、本発明の樹脂組成物について具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明においては、少なくともポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）と、改質材とからなる混合樹脂により構成される樹脂組成物であって、当該混合樹脂と、前記ＰＣ樹脂との、２２０℃、１０ｋｇｆの条件下におけるメルトフロー比（ＭＦＲ比：ＪＩＳＫ７２１０による）が混合樹脂／ＰＣ樹脂＝０．１〜１．５であり、アイゾット衝撃強度比（ＪＩＳＫ７１１０による。）が、混合樹脂／ＰＣ樹脂＝２．０以上である樹脂組成物を提供する。

ポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）は、一般に使用されるものであれば特に限定されるものではない。
ＰＣ樹脂は、新材のＰＣ樹脂の他、製造工程において生じた廃材、屑等、あるいは製品（例えば、ＤＶＤ、コンパクトディスク、ＭＯ、各種筐体、窓材、シート等）の回収物、廃材であってもよい。
ＰＣ樹脂は、ビスフェノールＡとホスゲンとの反応により合成でき、下記式（１）あるいは式（２）に示す構造を有している。但し、化学式の一部が置換し、あるいは共重合成分を有していてもよい。

但し、上記式（１）中のＡｒは、２価の炭素数５〜２００の芳香族残基を示す。
例えば、フェニレン基、ナフチレン基等であり、Ｈ基は他の元素で置換されていてもよい。

但し、上記式（２）中、Ａｒ₁、Ａｒ₂は、上記式（１）中のフェニレン基、ナフチレン基と同類のアリレン基であり、Ｒは、低級アルキル基、アリール基、アラルキル基を示し、一部あるいは全てのＨ基がハロゲン原子によって置換されていても良い。

ＰＣ樹脂の成形性や機械的物性は、ポリマーの分子量が大きく影響するが、かかる点に鑑みれば、本発明において使用するＰＣ樹脂の重量平均分子量（テトラヒドルフラン溶媒法によるＧＰＣにてポリスチレン換算分子量）は、４００００程度が好適であり、更には１００００〜３７０００が望ましい。
ＰＣ樹脂の重量平均分子量が４００００を超えると、最終的に目的とする樹脂組成物の成形体の機械的物性は良好なものとなるが、流動性が低下し、精密な部品等の成形が困難になったり、成形効率が低下したりする。
一方、重量平均分子量が１００００未満であると、流動性は極めて良好となるが、微小な部分にバリの発生や成形体の物性、例えば衝撃強度、引っ張り物性、曲げ物性等が低下し、実用面において問題が生じる。

また、ＰＣ樹脂として、回収された光ディスクを使用する場合、金属反射層、メッキ層、記録材料層、接着剤層、レーベル等の各種付着物があるが、本発明においては、これらを具備したまま使用してもよく、このような不純物や副材料を従来公知の方法により分離・除去した後のものを用いてもよい。
具体的には、Ａｌ、Ａｕ、Ｓｉ等の金属反射層、シアニン系色素を含む有機色素、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｓ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｆｅ、Ｔｂ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｃｅ、Ｂｉ等の記録材料層、アクリル系アクリレート、エーテル系アクリレート、ビニル系のモノマーやオリゴマー、ポリマーの少なくとも一種以上からなる接着剤層、紫外線硬化型のモノマー、オリゴマー、ポリマーの少なくとも一種及び重合開始剤や顔料、補助剤が混入されているレーベルインキ層等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、光学ディスクにおいて通常使用される膜形成材料、塗装材料を含んでいてもよい。
なお、リサイクルという観点においては、原料が低コストであることが望ましいため、樹脂に各種材料による不純物が含まれたまま再利用することが好適である。

例えば光学ディスクを細かく破砕し、そのまま、あるいは所定の添加物と混練・溶融し、ペレット化してＰＣ樹脂原料として用いることができる。
あるいは、射出成型機の構造によっては、回収ディスクを、後述する改質材と共に射出成型機のホッパー等に直接投入し、樹脂組成物よりなる成形体を得てもよい。

なお、ＰＣ樹脂として、上記各種不純物を含まない状態のものを使用する場合には、金属反射層、記録材料層、接着剤層、表面硬化層、レーベル等の付着物は、例えば、特開平６−２２３４１６号公報、特開平１０−２６９６３４公報、特開平１０−２４９３１５号公報等において提案されている機械的あるいは化学的な方法で除去することができる。
但し、付着物や不純物の除去処理を行うためには、通常多大なエネルギーを必要とするため、コスト高を招来するので、最終的に目的とする樹脂組成物よりなる成形体の品質において実用面における性能を考慮して、原料となるＰＣ樹脂を選定することが好ましい。

次に、改質材について説明する。
改質材としては、ＰＣ樹脂と混合した樹脂組成物と、混合前のＰＣ樹脂との、２２０℃、１０ｋｇｆ条件下におけるメルトフロー比（ＭＦＲ比：ＪＩＳＫ７２１０による）が、混合樹脂／ＰＣ樹脂＝０．１〜１．５であり、アイゾット衝撃強度比（ＪＩＳＫ７１１０による。後ノッチ付き試料）が少なくとも２．０となるものを適用する。

上記ＭＦＲ値は、加熱溶融時のポリマーの流れやすさを表すものであり、その数値が大きいほど樹脂が流れやすいことを示すものである。
ＭＦＲ比が大きいと、溶融成型を行う際、小さく細長い部分でも充分に樹脂が供給でき、均一な成形体が得られるが、一方において、ＭＦＲ比が大きいということは、樹脂組成物の分子量が小さいことを意味しているので、一般的には成形体の物性、例えば衝撃強度が大幅に低下する傾向がある。
このことに鑑みて、本発明の樹脂組成物のＭＦＲ比を０．１〜１．５とした。
ＭＦＲ比が１.５より大きい場合には、流動性が大きく、精密かつ高速な成形が可能となるが、衝撃強度が低下する。
一方、ＭＦＲ比が０．１未満であると、溶融流動性が乏しくなり、精密な成形ができなくなる。
なお、ＰＣ樹脂と改質材との混合樹脂である樹脂組成物の性状は、基本的には上記ＭＦＲ比、及びアイゾット衝撃強度比によって定義できるが、樹脂組成物からＰＣ成分だけを、例えばテトラヒドロフラン等のＰＣ良溶剤を用いて加熱抽出し、コンタミを濾別してＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）でＰＣ成分の分子量を評価するようにしてもよい。
本発明の樹脂組成物を、上記方法で評価した場合、ＰＣ成分の重量平均分子量（Ｍｗ：ポリスチレン換算分子量）は４００００程度が好適であり、更には１００００〜３７０００が望ましい。
ＰＣ樹脂成分の分子量が４００００万を超えると、最終的に得られる樹脂組成物のＭＦＲ比が小さくなり、成形性が劣化する。分子量が１００００未満であると、優れた成形性は得られるが、衝撃強度等の力学物性が劣化する。

本発明の樹脂組成物の、原料ＰＣ樹脂とのアイゾット衝撃強度（ＪＩＳＫ７１１０法による。後ノッチ付き）比は、２．０以上であり、より好ましくは２．５〜５０であるものとする。
アイゾット衝撃強度比が２．０未満であると、成形体物性として不充分である。
一方、衝撃強度比が５０を超える樹脂組成物を作製するためには、原料ＰＣ樹脂の精製度を上げたり、あるいは改質材の使用比率を大きくしたりする必要があり、コスト高を招来したり、曲げ弾性率や引っ張り弾性率の低下を招来する。

材料のアイゾット衝撃強度比を上げるためには、予め分子量の大きいＰＣ樹脂を選定したり、側鎖や分岐のある粘度の高い樹脂をブレンドしたりすることが効果的である。
高分子量のＰＣ樹脂をブレンドすると、ＰＣ樹脂と改質材とを混合した樹脂組成物の溶融粘度が高くなり、成形性が低下し、また、再生材（回収された光学ディスク）のブレンド率を上げることが困難になる。
本発明においては、実用上充分な衝撃強度比を確保することと、優れた成形性を維持することの両立を図るべく、上記数値範囲に特定した。

次に、改質材について具体的に説明する。
改質材としては、従来、ポリマーの改質の用途に使用されている材料を適用可能である。
例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン樹脂）、ＨＩＰＳ（ハイインパクトポリスチレン）、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）、ＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレンゴム）、メタクリル酸メチル−スチレン樹脂、ＭＢＳ（メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン）樹脂、イソプレン−スチレンゴム、イソプレンゴム、ＰＢ（ポリブタジエン）、ブタジエン−アクリルゴム、イソプレン−アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ＰＣ／ＡＢＳ、ＰＣ／ＨＩＰＳ等が挙げられる。

上記材料のうち、添加量が少なくても高い効果が得られるものとしては、ＡＢＳ、ＨＩＰＳ、ＳＢＲ、ＳＢＳ、ＭＢＳ、イソプレン−スチレンゴム、イソプレンゴム、ＰＢ（ポリブタジエン）、ブタジエン−アクリルゴム、イソプレン−アクリルゴム、ＰＣ／ＡＢＳ等のゴム成分を有する樹脂が挙げられる。
特に、ＡＢＳでは共重合組成を比較的容易に変えることができるため、好適な材料である。
ＡＢＳ樹脂中のゴム成分の比率は、靭性等に大きく影響するが、好ましくは９％重量以上、更には１１〜７０重量％であることが望ましい。
ゴム成分の含有量が９％未満であると、改質効果が得られにくくなる。一方、ゴム成分の含有量が７０重量％を超えると、混合樹脂組成物自体の硬度が低下したり、あるいは耐熱性が低下したりする場合もある。

改質材として、ＡＢＳ樹脂を単独で使用する場合は、ＡＢＳ樹脂中のゴム成分の量が９重量％以上であることが好ましく、更には１１重量％以上であることが望ましい。
また、ＡＢＳ樹脂のモルフォロジーも、ＰＣ樹脂の補強効果に影響する。
すなわち、ゴム成分がゴム成分粒子として単独で存在する形態よりも、ゴム成分の中にＡＢＳ樹脂の可塑成分であるＡＳ（アクリロニトリル−スチレン重合体）と、ブタジエンとが分離した状態となって、点在したドメインを形成した複合構造、いわゆるサラミ状構造を形成した場合に、高い物性改善効果が得られることが確かめられた。
これは、ＡＢＳ樹脂中のゴム量が同一である場合、ゴム成分粒子単独の分散系であるより、サラミ状となってゴム成分粒子が分離し点在した状態となっている構造の方が、ＡＢＳ樹脂中に占めるゴム成分粒子の面積が大きくなり、実質的な補強効果も大きくなるためである。

このようないわゆるサラミ状構造の好適な一例を図１に示す。
図１においては、ＡＢＳ樹脂において、ゴム成分（ブタジエン）が島状成分２として点在しており、アクリロニトリル−スチレン共重合体成分が海状成分１となって互いに分離している。更に、島状成分２中において、アクリロニトリル−スチレン共重合体が粒子状に分散した点在成分３となっている。
なお、ＡＢＳ樹脂中のゴム成分は比較的大きい径を有する方が好ましい。
すなわち、長径２５０μｍ以上のゴム成分粒子の数が通常全体のゴム成分粒子の数の３０％以上、更には３５％以上であることが好ましく、かつ長径１００μｍ未満のゴム成分粒子の数が同様の基準で２５％以下であり、長径が２５０μｍ以上のゴム成分粒子の数が４０％以上であることが望ましい。

具体的に、回収した光ディスクと、ＡＢＳ樹脂とをブレンドし、樹脂組成物を作製する場合、ＡＢＳ樹脂として全ゴム成分粒子数中で長径２５０μｍ以上のゴム成分粒子数の比率が４１％であるテクノポリマー社製のテクノＡＢＳ１７０を用いた場合には、混合比率に応じて得られた樹脂組成物の衝撃強度は実用上充分に良好な数値となった。
しかし、ＡＢＳ樹脂として、長径２５０μｍ以上のゴム成分粒子を１０〜２０％しか含まないＵＢＭＡＢＳ社のサイコラックＥＸ１０Ｕ、あるいは株式会社東レ製のトヨラックを使用した場合には、ＡＢＳ樹脂の添加量を多くしても、最終的に得られる樹脂組成物の衝撃強度は前記例ほどには得られず、多量に添加すると衝撃強度は向上したが、その他の物性の低下を招来した。

従って、ＡＢＳ樹脂のモルフォロジーとして、ゴム成分粒子の大きさや、長径が２５０μｍ以上であるものの比率が重要な要素となることが解った。
例えば、長径が２５０μｍ以上のゴム成分粒子の比率が３０％未満であると、充分な補強効果が得られない場合があり、かかる場合には添加量を増加しなければならない。これは、外部衝撃を吸収する断面積が大きするためであり、ゴム成分粒子中に点在するＡＳ（アクリロニトリル−スチレン）共重合体のＰＣ樹脂との親和性が改善するためである。
また、長径１００μｍ未満のゴム成分粒子は外部応力を受けて変形し難く、補強効果が充分に発揮できない場合があるため、この含有量は２５％以下であることが好ましい。このような小粒子ゴム成分が２５％を超えて含有されていると、最終的に得られる樹脂組成物において、充分な衝撃強度が得られなくなることが確かめられた。

改質材としては、相溶化剤を適用してもよい。
相溶化剤は、上記ＡＢＳ樹脂と併用しても良いし、単独で用いてもよい。
相溶化剤としては、例えば、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−水素化ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエンポリマーをグラフトしたポリカーボネート、スチレン−ビニルオキサゾリン共重合体、石油系樹脂、ゴム微粒子のポリマーによる表面修飾物、エチレン−グリシジル基（メタ）アクリレート共重合体、各種シランカップリング剤、各種チタンカップリング剤等のカップリング剤、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ変性ブロック共重合体、各種の無水マレイン酸変性ポリマー（例えば、ＭＡＨ−ｇ−ＰＳ、ＭＡＨ−ｇ−ＰＭＭＡ、ＭＡＨ−ｇ−ＡＳ（ＭＡＨは無水マレイン酸を示す）、あるいはエポキシ変性ポリマー（例えば、ＥＧＭＡ−ｇ−ＰＳ、ＥＧＭＡ−ｇ−ＰＭＭＡ、ＥＧＭＡ−ｇ−ＡＳ、（ただし、ＥＧＭＡはエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体。）等が挙げられる。

上記相溶化剤は、単独ではＰＣ樹脂の靭性の改善や伸度の改善に効果があり、又、ＰＣ樹脂とＡＢＳ樹脂の混合系では両者に相溶して、あるいは一部反応して相溶性を改善し、混合樹脂の力学物性や成形性を改善する。
相溶化剤の構造、機能は、ＰＣ樹脂に改質材としてＡＢＳ樹脂を使用する場合は、上記のＳＥＢＳ、ＳＢＳ、スチレン−水素化ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエンポリマーをグラフトしたポリカーボネート、スチレン−ビニルオキサゾリン共重合体、Ｃ５−Ｃ９留分の重合により得られる石油系樹脂、エチレン−グリシジル基（メタ）アクリレート共重合体、各種シランカップリング剤、各種チタンカップリング剤等のカップリング剤、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ変性ブロック共重合体、各種の無水マレイン酸変性ポリマー（例えば、ＭＡＨ−ｇ−ＰＳ、ＭＡＨ−ｇ−ＰＭＭＡ、ＭＡＨ−ｇ−ＡＳ）或いはエポキシ変性ポリマー（例えば、ＥＧＭＡ−ｇ−ＰＳ、ＥＧＭＡ−ｇ−ＰＭＭＡ、ＥＧＭＡ−ｇ−ＡＳ等が好ましく、又、ＰＣ樹脂に直接添加する場合は、スチレン−水素化ブタジエンースチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエンポリマーをグラフトしたポリカーボネート、スチレン−ビニルオキサゾリン共重合体、エチレンプラントの副生物として産出されるＣ５留分やＣ９留分を重合した各種の石油系樹脂、ゴム微粒子のポリマーによる表面修飾物、エチレン−グリシジル基（メタ）アクリレート共重合体、各種シランカップリング剤、各種チタンカップリング剤等のカップリング剤、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ変性ブロック共重合体、各種の無水マレイン酸変性ポリマー（例えば、ＭＡＨ−ｇ−ＰＳ、ＭＡＨ−ｇ−ＰＭＭＡ、ＭＡＨ−ｇ−ＡＳ）あるいはエポキシ変性ポリマー（例えば、ＥＧＭＡ−ｇ−ＰＳ、ＥＧＭＡ−ｇ−ＰＭＭＡ、ＥＧＭＡ−ｇ−ＡＳ等を好ましい組み合わせとして挙げることができる。
なお、上述した各種改質材は、単独で用いてもよく、複数組み合わせて用いてもよい。

上述したように、本発明の樹脂組成物においては、最適な組み合わせとして、ＰＣ樹脂とＡＢＳ樹脂、ＰＣ樹脂とＡＢＳ樹脂と相溶化剤、ＰＣ樹脂と相溶化剤が挙げられ、これらのいずれにおいても、コスト的に有利で、機械的物性及び成形性が両立した樹脂組成物が得られた。

改質材は、一般的にＰＣ樹脂に比べて耐熱性に劣るため、含有量を多くすると、最終的に得られる樹脂組成物の力学物性や熱的・光的物性が低下するため、５０重量％以下とすることが好ましく、更には、３〜４０重量％とすることが望ましい。
含有量が５０重量％を超えると、改質材の効果が飽和に達し、更には、コスト高を招来し、熱的物性や力学物性も大きく低下するおそれがある。
かかる点に鑑みて、改質材含有量は、ＰＣ樹脂の性状や最終的に目的とする樹脂組成物の必要性能、成形方法、成形体の形状等によって適宜決定する。
具体的には、成形体が、低荷重用の筐体やコンテナ等である場合は、改質材は比較的少量でよいが、薄型で、かつ比較的衝撃強度が大きい容器等とする場合は改質材は比較的多く必要となる。

次に、本発明の樹脂組成物の製造方法について説明する。
本発明の樹脂組成物は、上述したＰＣ樹脂と改質材とを、従来公知のポリマー混合用の機器、例えばバンバリーミキサー、単軸スクリュー押出機、二軸スクリュー押出機、多軸スクリュー押出機、ラボプラストミル、コニーダ等を用いて製造することができる。
混合工程においては、材料樹脂をドライブレンドし、所定の混合機器に供給してもよいし、ＰＣ樹脂を溶融混練しながら改質材を供給してもよい。改質材は一工程で添加してもよく、数回に分けて添加してもよい。これらの手法は、最終的に目的とする樹脂組成物の性状、使用目的、要求性能等に応じて最適な方法を選択する。

なお、回収した使用済みの光学ディスクをＰＣ樹脂として使用する場合、これに付着している金属反射層、接着剤層、レーベルインキ、表面硬化層等は、破断・粉砕片に有機溶剤や無機酸や無機アルカリ溶液を用いて得た溶液を除去したり、あるいは、物理的・機械的な方法で付着物を除去したりすることによってＰＣ樹脂を得、これを原料として用いれば、より衝撃強度比に優れた樹脂組成物が得られることが確かめられた。

原料を溶融混練する工程においては、溶融温度を高くした方が相溶性の促進効果が得られるが、改質材の劣化や分解や着色等を防止するため、２００〜３３０℃、更には２３０〜３００℃の範囲とすることが好ましい。
更に、各種コンタミやディスク間の空気を除去するために、混練工程においては、真空ベント付きの２軸混練機を適用することが好ましい。真空ベントから真空で引くことによって、不純物である低沸点物、空気等を除去でき、最終的に得られる混合樹脂組成物の密度が向上し、品質が改善する。

得られた樹脂組成物は、ペレット化して、射出成形法、射出圧縮成形法、押出成形法、ブロー成形法、プレス成形法、真空成形法、発泡成形法等の、所定の方法により所望の形状に成形可能である。
なお、射出成形、押し出し成形等、通常熱可塑性樹脂を用いる方法は、いずれも適用できるが、射出成形法、押し出し成形法が特に好適である。樹脂組成物は、一般家庭用品、電気製品、自動車用部品、機械部品等に適用される。

本発明の樹脂組成物は、ＰＣ樹脂を主成分とするため、難燃性については比較的良好であるが、更に難燃性を向上させるために従来公知の難燃剤を添加してもよい。例えば、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、窒素系難燃剤、無機系難燃剤（金属水酸化物等）、ホウ素系難燃剤、珪素系難燃剤、金属塩系難燃剤、弗素系難燃剤等が挙げられる。

本発明の樹脂組成物や、これにより作製される成型体には、必要に応じて、顔料、染料、滑剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、酸化防止剤、ハロゲン補足剤、遮光剤、金属不活性剤、消光剤、帯電防止剤、導電性フィラー、補強剤、充填剤等の各種添加剤を配合してもよい。

次に、本発明の樹脂組成物について、具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
下記に示すように、所定の材料を用いて、各種樹脂組成物のサンプルを作製し、衝撃強度と成形性についての評価を行った。
なお、含有量の単位は重量部であるものとする。

〔使用材料〕
（ＰＣ樹脂）
回収ディスクＡ：使用済みＤＶＤを粉砕処理（２〜２０ｍｍ）したものをアルカリ性の熱水溶液で処理することにより塗装膜（記録材料層、レーベル、接着剤層、硬化層、金属反射層等）を除去したもの。
回収ディスクＢ：使用済みＤＶＤをそのまま粉砕処理（２〜２０ｍｍ）したもの。
市販のＰＣ樹脂：高分子量ＰＣ（帝人化成製パンライトＬ−１２２５Ｌ）。
（相溶化剤）
タフテックＭ１９４３（旭化成製商品名）：水素化スチレン・（ブタジエン・エチレン）共重合体
ネオポリマーＤＰ９０（新日本石油化学製）：石油系樹脂（Ｃ５留分の重合物）
オキサゾリン系化合物：日本触媒（株）エポクロスＲＰＳ１００５

〔樹脂混合物の作製〕
ＰＣ樹脂及び改質材を、所定量ドライブレンドし、２軸混練機（（株）テクノベル製 シリンダー径：１５ｍｍ Ｌ／Ｄ＝４５）を用いて、第一ベントにて減圧をかけながら、２３０℃で溶融混練し、直径３ｍｍのダイスから押し出し冷却後、長さ約３〜５ｍｍにカットして樹脂組成物のペレットを得た。

〔射出成型〕
上記において作製した樹脂組成物のペレットを、通風乾燥機にて１００℃で１７時間乾燥し、小型射出成型機（日精樹脂工業（株）製、ＨＭ７−ＤＥＮＫＥＹ）を用いて成形し、樹脂組成物サンプルを作製した。
なおサンプルの形状は、後述する試験法に応じた形状に成型するものとした。
成形条件は、樹脂温度：２２０〜２６０℃（樹脂組成によって異なる）、金型温度：５０℃とした。

作製した評価サンプルに対して下記の評価を行った。
〔評価方法〕
（ＭＦＲ比評価）
ＪＩＳ Ｋ−７２１０に従って２２０℃、１０ｋｇｆの条件下において行った。
宝工業製メルトインデクサーＭＸ−１０１−Ｂによる評価を行った。
（衝撃強度比試験）
ＪＩＳ Ｋ−７１１０に従って行った。
試験機：衝撃試験機（東洋精機製作所製 アイゾットＮｏ−５５５）
試験方法（Ｖ字ノッチ付）：秤量：２．７５Ｊ 持ち上げ角度：１５０℃
衝撃速度：３．５ｍ／ｓｅｃ
試験雰囲気：温度：２３℃、湿度：５０％ＲＨ

〔実験１〕
この実験においては、ＰＣ樹脂成分として回収ディスクＡ（使用済みＤＶＤを粉砕処理（２〜２０ｍｍ）したものをアルカリ性の熱水溶液で処理することにより塗装膜（記録材料層、レーベル、接着剤層、硬化層、金属反射層等）を除去したもの。）を用いた。
改質材としてＡＢＳ樹脂である（ＵＭＧＡＢＳ（株）製 サイコラックＥＸ１０Ｕ）と、相溶化剤である水素化スチレン・（ブタジエン・エチレン）共重合体（旭化成製タフテックＭ１９４３）を用いた。
このＡＢＳ樹脂は、１０％のゴム成分を含有しているものとし、拡大概略図を図２に示す。これは、ゴム成分粒子の長径２５０μｍ以上のものの比率が比較的少なく、全粒子数中約１１％であるものとした。
上記原料を下記表１に示す比率で、それぞれを乾燥処理後ドライブレンドし、混練ゾーンの温度２３０℃に設定した２軸混練機にて溶融混練後、３ｍｍ程度の径のストランドに押し出し、空冷後３〜４ｍｍの長さにカットして、樹脂組成物のペレットを作製した。
なお、下記表１中、サンプル８〜１１は、ＰＣ樹脂として、市販の射出成形グレードのパンライトＬ−１２２５Ｌ（帝人化成（株）製）の新材を使用した例である。
ＭＦＲ比の評価については、樹脂組成物のペレットを１００℃条件下で５時間乾燥処理後行った。
上記衝撃試験については、乾燥処理を行ったペレットを射出成形機（ＨＭ７−ＤＥＮＫＥＹ、日精樹脂工業（株）製）を使用して、樹脂温度２６０℃、金型温度５０℃の条件下で試験片を作製しこれを用いて測定し、原料ＰＣ樹脂の測定値との比を算出した。
測定結果を表１に示す。なお、樹脂組成は重量部で示した。衝撃強度、ＭＦＲ比は、上記方法で得られた数字を示す。

上記表１に示すように、回収した光ディスク（ＰＣ樹脂成分）そのものであるサンプル１よりも、改質材としてＡＢＳ樹脂、相溶化剤を添加したサンプル５〜７において、アイゾット衝撃強度比（ＪＩＳＫ７１１０による。）が２．０以上確保できた。また、これらにおいては、メルトフロー比（ＭＦＲ比：ＪＩＳＫ７２１０による）も０．１〜１．５の範囲となり、充分な機械的強度を有しつつ、加工性についても実用上良好な樹脂組成物が得られた。
ＰＣ樹脂として従来公知の新材を用いたサンプル８〜１１においては、衝撃強度比が２未満となり充分な数値が得られなかった。これは、ＰＣ樹脂の分子量が大きくＡＢＳ樹脂や相溶化剤を添加しても、向上効果はさほど期待できないためである。

〔実験２〕
ＡＢＳ樹脂として、テクノＡＢＳ１７０（テクノポリマー社製）を使用した。
その他の条件は、上記〔実験１〕と同様にして混合樹脂組成物のサンプルを作製し、評価を行った。
樹脂組成及び評価結果を下記表２に示す。

テクノＡＢＳを改質材として適用したこの実験においては、ＡＢＳ樹脂の含有量を１０重量部とした場合においても、混合樹脂の衝撃強度比が大きく向上している。これは、上記〔実験１〕のサンプル３と〔実験２〕のサンプル１１とを比較すると明らかである。
テクノＡＢＳは、図１に示したＡＢＳの拡大図のように、ゴム成分である島状成分２の中に、微細なアクリロニトリル−スチレン共重合体が点在成分として存在し、サラミ構造となっており、更には長径が〔実験１〕のＡＢＳ樹脂よりも大きいゴム成分粒子を多数含む（２５０μｍ以上のゴム粒子数の全粒子数の内、比率は約４１％である）ものであるため、混合樹脂の耐衝撃性が飛躍的に向上したためである。

〔実験３〕
相溶化剤として、石油系樹脂（新日本石油化学性ネオポリマーＤＰ９０）を使用した。その他の条件は、上記〔実験２〕と同様にして樹脂組成物サンプルを作製し、評価を行った。
評価結果を下記表３に示す。

上記表３に示すように、改質材として相溶化剤の石油系樹脂を適用した場合においても、ＡＢＳ樹脂の含有量が１０重量部であっても、混合樹脂の衝撃強度比が大きく向上している。

〔実験４〕
ＰＣ樹脂として、回収ディスクＢ（使用済みＤＶＤをそのまま粉砕処理（２〜２０ｍｍ）したもの。）を使用した。
ＡＢＳ樹脂として、上記〔実験２〕で使用したテクノＡＢＳ１７０を使用し、相溶化剤としてタフテックＭ１９４３を使用して樹脂組成物のサンプルを作製し、評価を行った。評価結果を下記表４に示す。
なお、下記表４中のサンプル３２は、先ず、ＰＣ樹脂と、相溶化剤のタフテックＭ１９４３を７重量部とを溶融混練し、その後、更にＡＢＳ樹脂とタフテックＭ１９４３を３重量部添加して溶融混練し、樹脂組成物を得たものである。

上記表４に示すように、改質材としてＡＢＳ樹脂を単独で用いた場合には、衝撃強度１０以上を実現するためには、５０％添加することが必要であったが、相溶化剤であるタフテックＭ１９４３を併用すれば、ＡＢＳ樹脂を１０〜３０％程度の含有量で、光ディスクＡを使用した〔実験１〕と遜色なく、物理的な強度特性も得られ、良好な加工性も確保できた。
すなわち、回収ディスクＢの再生を行うという観点においては、ＡＢＳ樹脂であるテクノＡＢＳと、相溶化剤であるタフテックＭ１９４３を併用することが有効であることがわかった。

〔実験５〕
ＰＣ樹脂として、回収ディスクＢを使用した。
ＡＢＳ樹脂として、上記〔実験１〕で使用したサイコラックＥＸ１０Ｕを適用した。
相溶化剤としてオキサゾリン基を有するエポクロスＲＰＳ１００５を使用した。
その他の条件は、上記〔実験１〕と同様として樹脂組成物のサンプルを作製し、評価を行った。評価結果を下記表５に示す。

上記表５に示すように、相溶化剤としてオキサゾリン基を有するエポクロスＲＰＳ１００５を使用した場合においては、実用上充分な衝撃強度の改善効果は得られなかった。

〔実験６〕
ＰＣ樹脂として、回収ディスクＢを使用した。
ＡＢＳ樹脂は、樹脂中のゴム成分量をサンプルごとに変化させて比較することとした。
相溶化剤は、タフテックＭ１９４３を使用した。
これらを所定量ドライブレンドし、上記〔実験１〕と同様にして樹脂組成物サンプルを作製し、評価を行った。
評価結果を下記表６に示す。

但し、表６中、ＡＢＳ樹脂に関し、Ｂ２はＢ２００Ｎを示し、ゴム成分量は概略２０％であるものとし、Ｂ３はＢ３００Ｎを示しゴム成分量は概略３０％であり、Ｂ５はＢ５００Ｎを示しゴム成分量は概略５０％である。いずれも、ＵＭＧＡＢＳ社の製品である。

ＡＢＳ樹脂のゴム成分の量が２０％程度であると、相溶化剤を添加しないと実用上充分な衝撃強度が得られなかった。
通常、ＡＢＳ樹脂／ＰＣ樹脂のアロイの場合、ＡＢＳ樹脂を添加することによりＭＦＲ比が向上するのが一般的である。
しかし、長径の比較的大きなゴム成分粒子を含むＡＢＳ樹脂を含有させた場合、得られる混合樹脂組成物のＭＦＲ比は低下し、かつ衝撃強度比が高くなる。
なお、ＡＢＳ樹脂を添加せず相溶化剤のみでも衝撃強度比の向上効果が得られ、流動性も充分に確保されることが確かめられた。

本発明の樹脂組成物によれば、良好な成形性を確保しつつ優れた衝撃強度をも実現でき、廃材のリサイクルに寄与するのみでなく、新たな用途に適用可能な成型体も提供できた。
また、新材のみでなく、光ディスクやコンパクトディスク、あるいはその他の製品、部品等においても、ディスクの記録材料層、金属反射層、保護層、レーベル、表面硬化層や各種塗装やメッキがついたままの状態でも、リサイクルにより実用上充分な成形性や物性が得られ、コスト的に有利な樹脂組成物が得られた。

テクノＡＢＳ１７０のＴＥＭ写真を模式的に表した概略図を示す。 サイコラックＥＸ１０ＵのＴＥＭ写真を模式的に表した概略図を示す。

符号の説明

１……海成分（アクリロニトリル−スチレン共重合体）、２……島成分（ブタジエン）、３……点在成分（アクリロニトリル−スチレン共重合体）、１０……アクリロニトリル−スチレン共重合体、１１……ゴム成分粒子

Claims (13)

1. 少なくともポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）と、改質材とからなる混合樹脂により構成される樹脂組成物であって、
   当該混合樹脂と、前記ＰＣ樹脂との、２２０℃、１０ｋｇｆの条件下におけるメルトフロー比（ＭＦＲ比：ＪＩＳＫ７２１０による）が混合樹脂／ＰＣ樹脂＝０．１〜１．５であり、
   アイゾット衝撃強度比（ＪＩＳＫ７１１０による。）が、混合樹脂／ＰＣ樹脂＝２．０以上であることを特徴とする樹脂組成物。
2. 前記ＰＣ樹脂成分が、光学ディスク用のＰＣ樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
3. 前記ＰＣ樹脂が、金属層、記録材料層、接着剤層、レーベル、表面硬化層の少なくともいずれかが付着した使用済みの光学ディスク、もしくは、排光学ディスクであることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂組成物。
4. 前記ＰＣ樹脂が、金属層、記録材料層、接着剤層、レーベル、表面硬化層の少なくともいずれかよりなる付着物が付着した使用済み光学ディスク若しくは廃光学ディスクから、前記付着物を分離・除去したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂組成物。
5. 前記改質材を、１〜５０重量％含有していることを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
6. 前記改質材が、アクリロニトリル・スチレン・ブタジエン共重合体（ＡＢＳ樹脂）であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
7. 前記ＡＢＳ樹脂が、少なくとも２０重量％のゴム成分を含有しているものであることを特徴とする請求項６に記載の樹脂組成物。
8. 前記ＡＢＳ樹脂において、前記ゴム成分が島状に点在していることを特徴とする請求項７に記載の樹脂組成物。
9. 前記ＡＢＳ樹脂中において、ゴム成分であるブタジエンが島状成分、アクリロニトリル−スチレン共重合体成分が海状成分として分離しており、
   かつ前記島状成分中において、アクリロニトリル−スチレン共重合体が粒子状に点在しており、
   長径が２５０μｍ以上の前記ゴム成分粒子数が、全体の３０％以上であることを特徴とする請求項７に記載の樹脂組成物。
10. 前記改質材が、相溶化剤であることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
11. 前記相溶化剤が、１〜２０重量％含有されていることを特徴とする請求項１０に記載の樹脂組成物。
12. 前記相溶化剤には、ゴム成分が含有されていないことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の樹脂組成物。
13. 前記相溶化剤が、ポリブタジエンブロックの二重結合を水素添加により飽和させた直鎖状スチレン系エラストマー、あるいは石油系樹脂であることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
    

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