JP2011105820A - 車載用液晶モニター筐体 - Google Patents

Abstract

【課題】キシミ音が著しく低減され、かつ層状剥離が発生しないことから外観にも優れた車載用液晶モニターの筐体を提供すること。
【解決手段】粘度平均分子量が１７０００〜２２０００のポリカーボネート樹脂（Ａ）７０〜９５重量％およびゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）５〜３０重量％からなる樹脂成分１００重量部およびポリオルガノシロキサン成分とポリアルキル（メタ）アクリレート成分とからなる複合ゴムに１種類以上のビニル系単量体がグラフト重合された複合ゴム系グラフト共重合体（Ｃ）１．０〜４．０重量部からなる樹脂組成物を射出成形してなることを特徴とする車載用液晶モニターの筐体。
【選択図】なし

Description

本発明は、車載用液晶モニターの筐体に関する。さらに詳しくは、振動等によって筐体同士が擦れあうことで発生するキシミ音が著しく低減され、かつ射出成形においてゲート部周辺に層状剥離が起こらないことを特徴とする車載用液晶モニターの筐体に関する。

ポリカーボネート樹脂とＡＢＳ樹脂のブレンドからなる樹脂組成物は、耐衝撃性、耐熱性、塗装性などに優れた熱可塑性樹脂組成物であり、電気、電子、機械、自動車などの分野に広く用いられている。中でも耐熱性と耐衝撃性を活かして、液晶モニターの筐体をなす部材の樹脂材料として用いられている。

最近では、液晶モニターの筐体の使用範囲が広がると共に、車載用としても普及が拡大している。また、液晶モニターの低価格化に伴い多画面化および大型化が進み、車載用液晶モニター筐体も大型化が進んでいる。これに伴い、車載用液晶モニター製品の製造においては、複数の筐体部材を爪勘合方式で組みたてる方式が多く採用されるようになった。この場合、筐体同士の僅かな寸法誤差および変形等から生じるズレにより、車の走行時の振動ないしは格納式液晶モニターにおいてはその格納時の可動操作によって、キシミ音が発生するため、その改良が強く求められている。

樹脂材料に摺動性を付与させる方法としては、フッ素樹脂、シリコーンオイル、シリコーンポリマー等の摺動性改良剤を添加する方法が知られているが、成形時に金型に摺動性改良剤に起因する物質が析出し金型汚染を引き起こす問題があった。特に、フッ素樹脂の場合には成形品の表面がアバタ状になり外観を損ねるという根本的な問題があった。

別の方法として、ポリオルガノシロキサン成分とポリアルキル（メタ）アクリレート成分とからなる複合ゴムに１種類以上のビニル系単量体がグラフト重合された複合ゴム系グラフト共重合体を摺動性改良剤として配合することが提案されている。（特許文献１）しかし、この方法で得られる熱可塑性樹脂組成物は優れた摺動性および衝撃強度発現性、耐熱性等を有する成形品がえられることが記載されているが、得られた成形品に当該摺動性改良剤に起因する層状剥離が起き易く、外観が劣るという問題があった。さらに、キシミ音の低減について何ら記載はなく、示唆もされていない。

特開平１０―２３７２６６号公報

本発明は、キシミ音が著しく低減され、かつ層状剥離が発生しないことから外観にも優れた車載用液晶モニターの筐体を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、ポリカーボネート樹脂の分子量を特定範囲に調節し、さらに特定の複合ゴム系グラフト共重合体を特定量で配合することにより、驚くべきことに、車載用液晶モニターの筐体においてキシミ音が発生せず、かつ射出成形で製造する際に成形品の層状剥離が起こらないことを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、粘度平均分子量が１７０００〜２２０００のポリカーボネート樹脂（Ａ）７０〜９５重量％およびゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）５〜３０重量％からなる樹脂成分１００重量部およびポリオルガノシロキサン成分とポリアルキル（メタ）アクリレート成分とからなる複合ゴムに１種類以上のビニル系単量体がグラフト重合された複合ゴム系グラフト共重合体（Ｃ）１．０〜４．０重量部からなる樹脂組成物を射出成形してなることを特徴とする車載用液晶モニターの筐体を提供するものである。

なお、振動等による筐体同士の擦れあうことで発生するキシミ音は、動摩擦係数と相関があり、動摩擦係数が０．３５未満であればキシミ音が軽減され、０．３５以上であればキシミ音が発生することが、実際の車載用液晶モニター製品で確認されている。

また、射出成形において発生する層状剥離はゲート部周辺に発生する。この層状剥離の現象は、金型キャビティーの空間に水平に設けられたサイドゲートにおいて特に顕著に発生する。このことは、溶融樹脂の流れが層流でかつ高速度の場合に顕在化し、特にゲート近傍は高度に配向されたスキン層が形成されることが要因として考えられる。さらに非相溶な成分が大量に含まれている時に容易に発生すると考えられる。なお、層状剥離は塗料の塗膜の基材との密着性を評価するクロスカット試験で評価することができる。

本発明の車載用液晶モニターの筐体は、優れた動摩擦係数を有し、かつ層状剥離が起こらない。そのため、キシミ音が著しく低減され、かつ筐体の外観に優れている。また、射出成形の金型設計において特にゲート設計における制限を設けることなく好適に使用できることから、その工業的利用価値は極めて高い。

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（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、ハロゲンで置換されていない方が燃焼時に懸念される当該ハロゲンを含むガスの環境への排出防止の面から好ましい。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）の粘度平均分子量は、１７０００〜２２０００である。粘度平均分子量が１７０００未満の場合には、流動性は良好であるが機械的強度に劣るため好ましくない。粘度平均分子量が２２０００を超えると流動性が劣るので好ましくない。より好ましくは、１８０００〜２０５００の範囲である。かかるポリカーボネート樹脂を製造するに際し、分子量調節剤、触媒等を必要に応じて使用することができる。上記粘度平均分子量の測定方法は、塩化メチレンを溶媒として０．５重量％の溶液とし、キャノンフェンスケ型粘度管を用い温度２０℃で比粘度（η_sp）を測定し、濃度換算により極限粘度〔η〕を求め下記のＳＣＨＮＥＬＬの式から算出した。
〔η〕＝１．２３×１０^−４Ｍ^０．８３

本発明にて使用されるゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）とはアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）ハイインパクト・ポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）、メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体（ＭＢＳ樹脂）などが挙げられる。好ましいゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）の例としては、ゴム質重合体の存在下に芳香族ビニル単量体、シアン化ビニル単量体成分がグラフト共重合したグラフト共重合体を含むものが挙げられ、さらに好ましくは塊状重合によって作られるＡＢＳ樹脂が挙げられる。

ゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）の配合量は、５〜３０重量％（ポリカーボネート樹脂（Ａ）を基準として）である。ゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）の配合量が５重量％未満では流動性が劣り、３０重量％を超えると耐熱性が低下し好ましくない。

本発明にて使用されるポリオルガノシロキサン成分とポリアルキル（メタ）アクリレート成分とからなる複合ゴムに１種類以上のビニル系単量体がグラフト重合された複合ゴム系グラフト共重合体（Ｃ）としては、ポリオルガノシロキサン成分とポリアルキル（メタ）アクリレート成分とからなる複合ゴムに芳香族アルケニル化合物、シアン化ビニル化合物および（メタ）アクリル酸エステルからなる群から選ばれた少なくとも一種のビニル系単量体がグラフト重合されたものが挙げられる。これらは、例えば、三菱レイヨン社製メタブレンＳＸ−００５として市販されており、入手可能である。

上記複合ゴム系グラフト共重合体（Ｃ）の配合量は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）７０〜９５重量％およびゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）５〜３０重量％からなる樹脂成分１００重量部あたり、１．０〜４．０重量部である。配合量が１．０重量部未満では動摩擦係数に劣り、キシミ音が発生するので好ましくない。また、４．０重量部を超えると成形品のゲート近傍に層状剥離の現象が発生するので好ましくない。より好適な配合量は１．５〜２．５重量部の範囲である。

本発明にて使用される各種配合成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の配合方法は特に制限はなく、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で容易に溶融混練することができる。また、これらの配合順序についても特に制限はない。

更に、本発明の効果を損なわない範囲で、前記（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）からなる樹脂組成物に各種の熱安定剤、酸化防止剤、離型剤、顔料、充填剤、流動改良剤等の添加剤を配合しても良い。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、実施例中の「％」、「部」はそれぞれ重量基準に基づく。

なお、使用した原材料は以下のものである。
ポリカーボネート樹脂（Ａ）：
ビスフェノールＡとホスゲンから合成されたポリカーボネート樹脂
（住友ダウ社製カリバー３０１−２２、粘度平均分子量：１９０００、
以下、ＰＣ−１と略記）
ビスフェノールＡとホスゲンから合成されたポリカーボネート樹脂
（住友ダウ社製カリバー３０１−６、粘度平均分子量：２４５００、
以下、ＰＣ−２と略記）
ビスフェノールＡとホスゲンから合成されたポリカーボネート樹脂
（住友ダウ社製カリバー１０８０ＤＶＤ、粘度平均分子量：１４５００、
以下、ＰＣ−３と略記）
ゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）：
塊状重合法ＡＢＳ樹脂
（日本エイアンドエル社製 サンタックＡＴ０５、ゴム量：２０％、
以下ＡＢＳと略記）
複合ゴム系グラフト共重合体（Ｃ）：
メチルメタクリレート・ジメチルシロキサン系グラフト共重合体
（三菱レイヨン社製メタブレンＳＸ−００５
以下、ＳＸと略記）

本発明における各種評価項目の測定方法等については、以下のとおり。
（樹脂組成物ペレットの作成）
表１および表２に示す配合成分および配合比率にて、各種配合成分をタンブラーで混合し、３７ｍｍ径の二軸押出機（神戸製鋼社製ＫＴＸ３７）を用いて、シリンダー温度２５０度にて溶融混練し、各種ペレットを得た。

（層状剥離）
得られたペレットを１１５℃で４時間乾燥後、射出成形機（ＦＵＮＡＣ社製Ｓ２０００ｉ））を用いて２７０℃、射出圧力１６００ｋｇ／ｃｍ２、射出速度２０ｍｍ／秒、金型温度８０℃の条件下、６５ｘ６５ｘ２ｍｍ厚みのプレートを幅７ｍｍ、厚み１．８ｍｍのサイドゲート構造を有する金型により成形して層状剥離用の試験片を作成した。
ＪＩＳ Ｋ５４００の１００マスのクロスカット試験をゲート直近で行い、剥離マス目数が０であるものを優(◎)、１〜５を良（○）、６以上を不良（×）とした

（動摩擦係数）
得られたペレットを１１５℃で４時間乾燥後、射出成形機（ＦＵＮＡＣ社製Ｓ２０００ｉ））を用いて２７０℃、射出圧力１６００ｋｇ／ｃｍ２、射出速度２０ｍｍ／秒、金型温度８０℃の条件下、動摩擦係数測定用試験片(６５ｘ６５ｘ３ｍｍ厚み）を作成した。
この試験片から３０ｘ３０ｘ３ｍｍ厚みの試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｋ７２１８Ａ法に基づきスラスト式摩擦試験を行った。
動摩擦係数の測定は、オリエンテック社製摩擦磨耗試験機ＭＯＤＥＬ ＥＭＦ−ＩＩＩ−Ｆを使用し、室温２３℃、湿度５０％の雰囲気中で、荷重５０Ｎ、滑り速度０．５ｍ／秒で行った。相手材はＳ４５Ｃのリング（摩擦面積２ｃｍ平方、表面粗さ０．８μＲａ）を用い、動摩擦係数を求めた。
動摩擦係数が０．３５未満となるものを合格（○）、０．３５以上となるものを不合格（×）とした。

（流動性）
得られたペレットを１１５℃で４時間乾燥後、射出成形機（ＦＵＮＡＣ社製Ｓ２０００ｉ）を用いて２８０℃、射出圧力１６００ｋｇ／ｃｍ２の条件下、アルキメデススパイラルフロー金型（幅１０ｍｍ、厚み１．０ｍｍ）を用い流動長を測定した。スパイラル流動長が１５０ｍｍ以上を合格（○）、１５０ｍｍ未満を不合格（×）とした。

（耐衝撃性）
得られたペレットをそれぞれ１１５℃×４時間の条件にて事前に乾燥を行った後、射出成形機（日本製鋼所製Ｊ１００Ｅ２Ｐ）を用い、シリンダー設定温度２７０℃、金型温度８０℃の条件下、ＡＳＴＭの規格に準じたアイゾット衝撃試験片（３．２ｍｍ厚み）を作製した。アイゾット衝撃強度（ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ）はＡＳＴＭ Ｄ２５６に準じて測定した。測定は、室温２３℃、相対湿度５０％の条件下で実施した。評価の基準としては、衝撃強度が２５ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ以上であるものを合格（○）、２５ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ未満であるものを不合格（×）とした。

（耐熱性）
得られたペレットをそれぞれ１１５℃×４時間の条件にて事前に乾燥を行った後、射出成形機（日本製鋼所製Ｊ１００Ｅ２Ｐ）を用い、シリンダー設定温度２７０℃、金型温度８０℃の条件下、ＩＳＯの規格に準じた試験片（４ｍｍ厚み）を作製した。荷重たわみ温度はＩＳＯ７５−２に準じて測定した。
評価の基準としては、荷重たわみ温度が１０５℃以上であるものを合格（○）、１０５℃未満であるものを不合格（×）とした。

表１に示すとおり、本発明の構成を満足する場合（実施例１〜６）には、全ての評価項目において十分な性能を有していた。

一方、表２に示すとおり、本発明の構成を満足しない場合には、いずれの場合も何らかの欠点を有していた。
比較例１は、複合ゴム系グラフト共重合体を配合していない場合で、層状剥離はなく、流動性、耐衝撃性および耐熱性も良好であったが、動摩擦係数が劣っていた。
比較例２は、複合ゴム系グラフト共重合体の配合量が規定量よりも少ない場合で、層状剥離はなく、流動性、耐衝撃性および耐熱性も良好であったが、動摩擦係数が劣っていた。
比較例３は、複合ゴム系グラフト共重合体の配合量が規定量よりも多い場合で、動摩擦係数は良好であり、流動性、耐衝撃性および耐熱性も良好であったが。層状剥離が顕著に起こり劣っていた。
比較例４は、ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が規定値よりも大きい場合で、層状剥離はなく、動摩擦係数、耐衝撃性および耐熱性も良好であったが、流動性が劣っていた。
比較例５は、ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が規定値よりも小さい場合で、層状剥離はなく、動摩擦係数、流動性および耐熱性も良好であったが、耐衝撃性が劣っていた。
比較例６は、ポリカーボネート樹脂の配合量が規定値よりも多い場合で、層状剥離はなく、動摩擦係数、層状剥離はなく、動摩擦係数、耐衝撃性および耐熱性も良好であったが、流動性が劣っていた。
比較例７は、ポリカーボネート樹脂の配合量が規定値よりも少ない場合で、層状剥離はなく、動摩擦係数、層状剥離はなく、動摩擦係数、耐衝撃性および流動性も良好であったが、耐熱性が劣っていた。

Claims (3)

1. 粘度平均分子量が１７０００〜２２０００のポリカーボネート樹脂（Ａ）７０〜９５重量％およびゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）５〜３０重量％からなる樹脂成分１００重量部およびポリオルガノシロキサン成分とポリアルキル（メタ）アクリレート成分とからなる複合ゴムに１種類以上のビニル系単量体がグラフト重合された複合ゴム系グラフト共重合体（Ｃ）１．０〜４．０重量部からなる樹脂組成物を射出成形してなることを特徴とする車載用液晶モニターの筐体。
2. ゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）が、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）ハイインパクト・ポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）、メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体（ＭＢＳ樹脂）の群から選択される１種もしくは２種以上であることを特徴とする請求項１に記載の車載用液晶モニターの筐体。
3. 複合ゴム系グラフト共重合体（Ｃ）の配合量が、粘度平均分子量が１７０００〜２２０００のポリカーボネート樹脂（Ａ）７０〜９５重量％およびゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）５〜３０重量％からなる樹脂成分１００重量部あたり、１．５〜２．５重量部であることを特徴とする請求項１に記載の車載用液晶モニターの筐体。