JP2008115249A - 高流動性を有するポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【構成】 本発明は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）８５〜９５重量％、非ゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）５〜１５重量％からなる樹脂成分１００重量部あたり、有機酸（Ｃ）０．０１〜０．６重量部およびアミド化合物（Ｄ）０．４〜１．０重量部からなる高流動性を有するポリカーボネート樹脂組成物、およびそれを用いて成形されてなる成形品を提供するものである。
【効果】 本発明の熱可塑性樹脂組成物は、耐熱性、耐衝撃性等を大きく損なうことなく流動性を顕著に向上させていることから、電気、電子、ＩＴ等各種分野における軽量・薄肉化、意匠性などが要求される製品に対して好適に使用することが可能であり、工業的利用価値が高い。
【選択図】 なし

Description

本発明は、高流動性を有するポリカーボネート樹脂組成物に関する。詳細には、ポリカーボネート樹脂に非ゴム強化スチレン系樹脂ならびに、特定の有機酸およびアミド化合物を特定量配合することにより、極めて優れた流動性を有するポリカーボネート樹脂組成物、およびそれからなる成形品に関する。

ポリカーボネート樹脂は透明性、耐衝撃性および耐熱性に優れ、電気、電子、ＩＴ等の分野の数多くの製品に広く使用されている。近年これらの分野では、製品の薄肉化に伴い材料の高い流動性が要望されている。よって、当該分野においては、耐衝撃性および難燃性などを損なわずに、流動性をもバランス良く具備した材料が市場において要求されている。

ポリカーボネート樹脂の高流動化に際し、出願人は既にポリカーボネート樹脂に、有機酸及びアミド化合物を配合し高流動性を有するポリカーボネート樹脂組成物に関する発明を完成し出願を行った（特許文献１）。

特開２００６−３７０３２号公報

しかしながら電気、電子、ＩＴ等の分野では、さらに高い流動性が必要とされる場合があり、さらなる高流動性を付与するべく、改良が求められてきた。

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、ポリカーボネート樹脂に、非ゴム強化スチレン系樹脂ならびに特定の有機酸およびアミド化合物を特定量配合することにより、組成物の耐熱性や耐衝撃性を損なうことなく、その流動性を著しく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）８５〜９５重量％、非ゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）５〜１５重量％からなる樹脂成分１００重量部あたり、有機酸（Ｃ）０．０１〜０．６重量部およびアミド化合物（Ｄ）０．４〜１．０重量部からなる高流動性を有するポリカーボネート樹脂組成物、およびそれを用いて成形されてなる成形品を提供するものである。

本発明の熱可塑性樹脂組成物は、耐熱性、耐衝撃性等を大きく損なうことなく流動性を顕著に向上させていることから、電気、電子、ＩＴ等各種分野における軽量・薄肉化、意匠性などが要求される製品に対して好適に使用することが可能であり、工業的利用価値が高い。

以下に、本発明について詳細に説明する。

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。

本発明にて使用される非ゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）とは、芳香族ビニル単量体成分（ａ）からなる重合体またはそれと共重合可能なモノマーからなる共重合体が挙げられる。

芳香族ビニル単量体成分（ａ）としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ｏ−、ｍ−、ｐ−メチルスチレン、ビニルキシレン、エチルスチレン、ビニルナフタレン等が挙げられ、これらを一種または二種以上使用することができる。好ましくはスチレンが使用される。

芳香族ビニル単量体成分（ａ）と共重合可能なモノマーとしては、シアン化ビニル単量体（ｂ）が挙げられる。

シアン化ビニル単量体成分（ｂ）としては、例えばアクリロニトリル、メタアクリロニトリル等が挙げられ、これらを一種または二種以上使用することができる。好ましくは、アクリロニトリルが使用される。

非ゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）樹脂などが挙げられ、好適にはＳＡＮ樹脂が用いられる。

ＳＡＮ樹脂においては、上記（ａ）、（ｂ）の各成分の組成比には特に制限はなく、用途に応じて調整可能であるが、好ましくは、（ａ）成分が９５〜５０重量％、（ｂ）成分が５〜５０重量％であり、さらに好ましくは（ａ）が９０〜６５重量％、（ｂ）が１０〜３５重量％である。また、ＳＡＮ樹脂には、上記の成分（ａ）、（ｂ）の他に、これらの成分と共重合可能な単量体を本発明の目的を損なわない範囲で使用することができる。

そのような共重合可能な単量体としては、アクリル酸、メタアクリル酸などのα，β−不飽和カルボン酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート等のα，β−不飽和カルボン酸エステル類；無水マレイン酸、無水イタコン酸等のα，β−不飽和ジカルボン酸無水物類；マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−ｏ−クロロフェニルマレイミド等のα，β−不飽和ジカルボン酸のイミド化合物類；等を挙げることができ、これらの単量体は一種または二種以上で使用することができる。

非ゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）の配合比率は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）および（Ｂ）を基準として、５〜１５重量％の範囲である。配合比率が５重量％未満であると流動性が劣り、また１５重量％を超えると衝撃強度が劣るので好ましくない。より好ましくは、５〜１０重量％の範囲である。

本発明にて使用される有機酸（Ｃ）としては種々のタイプのものを使用することができる。例えば、炭素数６〜３０の脂肪酸が挙げられ、カプリル酸、カプリン酸、ラウリル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、無水マレイン酸、酸変性のシロキサンなどが代表的な化合物として例示される。とりわけカプリン酸が好適に用いられる。

有機酸（Ｃ）の配合量は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）および非ゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）からなる樹脂成分１００重量部あたり、０．０１〜０．６重量部である。配合量が０．０１重量部未満では流動性が劣り、また０．６重量部を超えると衝撃強度が低下するので好ましくない。より好適な配合量としては、０．０５〜０．２重量部の範囲である。

アミド化合物（Ｄ）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は直鎖または分岐鎖の炭素数６〜３０のアルキル基であり、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（Ｄ）の配合量は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）および非ゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）からなる樹脂成分１００重量部あたり、０．４〜１．０重量部である。配合量が０．４重量部未満では流動性が劣り、また１．０重量部を超えると衝撃強度が低下するので好ましくない。より好適な配合量としては、０．５〜０．８重量部の範囲である。

本発明の、高流動性を有するポリカーボネート樹脂組成物の各種成分の混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、高速ミキサー等で混合し、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、衝撃改良剤、帯電防止剤、酸化防止剤、熱安定剤、その他の難燃剤、難燃助剤（有機金属塩等）、染顔料、展着剤（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、クレー、マイカ、チタン酸カリウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、ワラストナイト、シリカ等が挙げられる。

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「％」及び「部」は重量基準に基づく。

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（以下、ＰＣと略記）
住友ダウ社製 カリバー ２００−２０（分子量：１８６００）
・ＳＡＮ樹脂
日本Ａ＆Ｌ社製 ＭＤ−１（以下ＳＡＮと略記）
・有機酸
カプリン酸（日本油脂社製ＮＡＡ−１０２）
・アミド化合物
エチレンビスステアリルアミド（日本油脂社製アルフロー Ｈ−５０ＴＦ）

各種配合成分を表１および表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２４０℃にて混練し、熱可塑性樹脂組成物のペレットを得た。得られたペレットから、以下の評価を行った。ペレットの射出成形加工には、日本製鋼社製Ｊ１００Ｅ−Ｃ５射出成形機を用いた。

（１）アルキメデススパイラルフロー流動性
溶融温度２５０℃、射出圧力１６００ｋｇ／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１７０ｍｍ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。

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を満足する場合（実施例１〜６）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を満足しない場合においては、それぞれ次の欠点を有していた。
比較例１はＳＡＮが配合されない場合であり、流動性が劣る結果となった。
比較例２はＳＡＮが規定量を超えて配合されている場合であり、耐衝撃性が劣る結果となった。
比較例３は有機酸及びアミド化合物が配合されない場合であり、流動性が劣る結果となった。
比較例４はアミド化合物が規定量を超えて配合されている場合であり、耐衝撃性が劣る結果となった。
比較例５は有機酸が規定量を超えて配合されている場合であり、耐衝撃性が劣る結果となった。

Claims (8)

1. ポリカーボネート樹脂（Ａ）８５〜９５重量％、非ゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）５〜１５重量％からなる樹脂成分１００重量部あたり、有機酸（Ｃ）０．０１〜０．６重量部およびアミド化合物（Ｄ）０．４〜１．０重量部からなる高流動性を有するポリカーボネート樹脂組成物。
2. 非ゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）が、スチレン−アクリロニトリル共重合体（ＳＡＮ樹脂）であることを特徴とする請求項１に記載の高流動性を有するポリカーボネート樹脂組成物。
3. 有機酸（Ｃ）の配合量が０．０５〜０．２重量部であり、かつアミド化合物（Ｅ）の配合量が０．５〜０．８重量部であることを特徴とする請求項１または２に記載の高流動性を有するポリカーボネート樹脂組成物。
4. 有機酸（Ｃ）が、炭素数６〜３０の脂肪酸である請求項１〜３のいずれか１項に記載の高流動性を有するポリカーボネート樹脂組成物。
5. 有機酸（Ｄ）が、カプリル酸、カプリン酸、ラウリル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、無水マレイン酸、酸変性のシロキサンから選択される一種もしくは二種以上の脂肪酸であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の高流動性を有するポリカーボネート樹脂組成物。
6. アミド化合物（Ｅ）が、下記一般式（１）で示される化合物である請求項１〜５のいずれか１項に記載の高流動性を有するポリカーボネート樹脂組成物。
   一般式（１）
   Ｒ_１−ＣＯＮＨ−（ＣＨ_２）_ｎ−ＮＨＣＯ−Ｒ_２
   ここで、Ｒ_１、Ｒ_２は直鎖または分岐鎖の炭素数６〜３０のアルキル基であり、ｎは２〜６の整数である。
7. 有機酸（Ｄ）がカプリン酸であり、アミド化合物（Ｅ）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１〜６のいずれか１項に記載の高流動性を有するポリカーボネート樹脂組成物。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の高流動性を有するポリカーボネート樹脂組成物を用いて成形されてなる成形品。