JP2024007686A - ポリカーボネート樹脂組成物、及びそれを含む樹脂成形品 - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
【課題】曲げ強度、衝撃強度、耐熱性、熱安定性に優れたガラス繊維強化ポリカーボネート・アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂組成物、および、その樹脂組成物を含む樹脂成形品を提供する。【解決手段】ポリカーボネート樹脂(A)20~89質量%、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(B)1~50質量%、およびガラス繊維(C)10~60質量%からなる組成物100質量部に対し、リン酸エステル系化合物(D)を0.01~0.2質量部含み、ISO179に基づいた試験方法で23℃におけるノッチなしシャルピー衝撃強度が30kJ/m2以上である事を特徴とする繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物に関する。【選択図】なし
Description
本発明は、ガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物及び、それを含む樹脂成形品に関する。
ポリカーボネート樹脂は、汎用エンジニアリングプラスチックとして、透明性、耐衝撃性、耐熱性、寸法安定性等に優れた熱可塑性樹脂であり、その優れた特性から、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。しかしながら、ポリカーボネート樹脂は、溶融粘度が高く、成形加工性に劣るという問題があり、成形品の薄肉化・大型化が進むに伴い、成形加工性(流動性)を改良することが強く求められている。
上記問題を解決する手段として、ポリカーボネート樹脂にゴム変性スチレン系樹脂を配合した組成物が多く提案されている。ポリカーボネート樹脂の成形加工性の改良のために、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(ABS樹脂)をポリカーボネート樹脂に配合した組成物は、ポリマーアロイとして、その耐熱性、成形加工性から多くの成形分野に用いられてきている。しかしながら、ポリカーボネート樹脂とABS樹脂からなるポリマーアロイの問題点として、剛性および耐熱性が低下するという課題がある。
ポリカーボネート樹脂とABS樹脂からなるポリマーアロイの剛性および耐熱性を改良するため、上記ポリマーアロイと共にガラス繊維を添加する方法がある。しかしながら、ガラス繊維を配合する事により、組成物自体が脆くなり製品の衝撃強度が著しく低下するという課題がある。また、ガラス繊維を配合することによる耐熱性改良の効果は限定的であり、高い耐熱性を発現するためにはガラス繊維とその他の樹脂や無機系フィラーなどを加える必要がある。
特許文献1では、ポリカーボネート樹脂よりなる熱可塑性樹脂に扁平断面形状をもつガラス繊維を含む板状無機充填材と有機スルホン酸アルカリ金属により良好な難燃性と強度、剛性、低異方性を並立させる方法について提案されているが、衝撃強度、耐熱性に関しては言及されていない。
本発明は、曲げ強度、衝撃強度、耐熱性、熱安定性に優れたガラス繊維強化ポリカーボネート・アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂組成物、および、その樹脂組成物を含む樹脂成形品を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意研究を行った結果、ポリカーボネート樹脂およびアクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂からなる樹脂成分に対して、ガラス繊維とリン酸エステル系化合物を最適な分量で配合することにより、従来のガラス繊維強化ポリカーボネート・アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂組成物の流動性を損なうことなく、曲げ強度、衝撃強度、耐熱性、熱安定性が著しく高くなる事を見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明(1)は、ポリカーボネート樹脂(A)20~89質量%、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(B)1~50質量%、およびガラス繊維(C)10~60質量%からなる組成物100質量部に対し、リン酸エステル系化合物(D)を0.01~0.2質量部含み、ISO179に基づいた試験方法で23℃におけるノッチなしシャルピー衝撃強度が30kJ/m2以上である事を特徴とする繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物、及び、それを含む樹脂成形品である。
本発明(2)は、前記ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量が16000~30000である本発明(1)に記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物である。
本発明(3)は、ガラス繊維(C)はエポキシ系集束剤またはウレタン系集束剤で処理され、長径と短径の比(長径/短径)の平均値が2~8である扁平断面を有する本発明(1)または(2)に記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物である。
本発明(4)は、ガラス繊維(C)はエポキシ系集束剤またはウレタン系集束剤で処理され、繊維断面の平均直径が6~20μmの円形断面を有する本発明(1)または(2)に記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物である。
本発明(5)は、前記リン酸エステル系化合物(D)が、下記一般式(1)、下記一般式(2)、下記一般式(3)および、下記一般式(4)で表される化合物から選択された1種以上の化合物である本発明(1)~(4)のいずれか1項に記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物である。
一般式(1):
(一般式(1)において、R1は、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基を示し、aは、0~3の整数を示す)
一般式(2):
(一般式(2)において、R2、R3、R5及びR6は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、炭素数5~8のシクロアルキル基、炭素数6~12のアルキルシクロアルキル基、炭素数7~12のアラルキル基又はフェニル基を示す。R4は、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を示す。Xは、単結合、硫黄原子又は式:-CHR7-(ここで、R7は、水素原子、炭素数1~8のアルキル基又は炭素数5~8のシクロアルキル基を示す)で表される基を示す。Aは、炭素数1~8のアルキレン基又は式:*-COR8-(ここで、R8は、単結合又は炭素数1~8のアルキレン基を示し、*は、酸素側の結合手であることを示す)で表される基を示す。Y及びZは、いずれか一方がヒドロキシル基、炭素数1~8のアルコキシ基又は炭素数7~12のアラルキルオキシ基を示し、もう一方が水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を示す。)
一般式(3):
(一般式(3)において、R9及びR10は、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基又はアルキル基で置換されていてもよいアリール基を示し、b及びcは、それぞれ独立して、0~3の整数を示す。)
一般式(4):
(一般式(4)において、R11は、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基を示し、dは、それぞれ独立して、0~3の整数を示す)
一般式(1):
一般式(2):
一般式(3):
一般式(4):
(一般式(4)において、R11は、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基を示し、dは、それぞれ独立して、0~3の整数を示す)
本発明(6)は、前記一般式(1)で表される亜リン酸エステル系化合物(C)が、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイトである本発明(5)に記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物である。
本発明(7)は、前記一般式(2)で表される亜リン酸エステル系化合物(C)が、2,4,8,10-テトラ-t-ブチル-6-〔3-(3-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)プロポキシ〕ジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピンである本発明(5)に記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物である。
本発明(8)は、前記一般式(3)で表される亜リン酸エステル系化合物(C)が、3,9-ビス[2,4-ビス(α,α-ジメチルベンジル)フェノキシ]-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン)及び3,9-ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノキシ)-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5,5]ウンデカンから選択された1種以上の化合物である本発明(5)に記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物である。
本発明(9)は、前記一般式(4)で表されるリン酸エステル系化合物(C)が、[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジイルビス[ビス(2,4-ジ-t-ブチルフェノキシ)ホスフィン]である本発明(5)に記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物である。
本発明のガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂(A)20~89質量%、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(B)1~50質量%、およびガラス繊維(C)10~60質量%からなる組成物100質量部に対し、リン酸エステル系化合物(D)を0.01~0.2質量部含み、ISO179に基づいた試験方法で23℃におけるノッチなしシャルピー衝撃強度が30kJ/m2以上であるため、曲げ強度、衝撃強度、耐熱性、熱安定性に優れる。
以下、本発明について実施形態及び例示物等を示して詳細に説明するが、本発明は、以下に示す実施形態及び例示物等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施することができる。
本発明の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂(A)20~89質量%、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(B)1~50質量%、およびガラス繊維(C)10~60質量%からなる組成物100質量部に対し、リン酸エステル系化合物(D)を0.01~0.2質量部含み、ISO179に基づいた試験方法で23℃におけるノッチなしシャルピー衝撃強度が30kJ/m2以上である事を特徴とする。
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。ポリカーボネート樹脂(A)は単独もしくは2種以上で併用してもよい。
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)-エタン及び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。これらは単独もしくは2種以上で併用してもよい。
ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量は、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16000~30000、さらに好ましくは19000~26000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。
ポリカーボネート樹脂(A)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(B)、およびガラス繊維(C)からなる組成物100質量%中、ポリカーボネート樹脂(A)の含有量は、20~89質量%であるが、20~80質量%が好ましく、20~60質量%がより好ましく、20~45質量%がさらに好ましい。
本発明にて使用されるアクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(ABS樹脂)(B)は、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合のいずれの重合法で製造したものであってもよく、共重合の方式は一段グラフトであっても多段グラフトであってもよい。また、製造の際に副生するグラフト成分のみのコポリマーとの混合物であってもよい。ABS樹脂(B)は単独もしくは2種以上で併用してもよい。なかでも、曲げ強度、衝撃強度、耐熱性により優れるという点で、塊状重合して得られたものが好ましい。
ポリカーボネート樹脂(A)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(B)、およびガラス繊維(C)からなる組成物100質量%中、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(B)の含有量は、1~50質量%であるが、5~45質量%が好ましく、10~40質量%がより好ましく、20~35質量%がさらに好ましい。これにより、本発明の効果(特に、衝撃強度、耐熱性の改善効果)がより好適に得られる。
本発明にて使用されるガラス繊維(C)は、繊維断面の長径と短径の比(長径/短径)の平均値が1~1.5の断面がほぼ円形の円形断面ガラス繊維であっても、長径と短径の比(長径/短径)の平均値が2~8の扁平断面ガラス繊維であってもよい。ガラス繊維(C)は単独もしくは2種以上で併用してもよい。
本発明の効果がより好適に得られ、より好適に前記ノッチなしシャルピー衝撃強度を30kJ/m2以上とすることができるという理由から、ガラス繊維(C)は、エポキシ系集束剤またはウレタン系集束剤で処理され、特に耐熱性の観点より長径と短径の比(長径/短径)の平均値が2~8である扁平断面を有することが好ましい。このようなガラス繊維(C)は、ウレタンやエポキシ等の集束材などにより集束され、かつ、扁平断面を有するため、ポリカーボネート樹脂(A)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(B)との密着性が非常に良好となり、前記作用効果がより発揮されるものと推測される。
ガラス繊維(C)が、繊維断面の長径と短径の比(長径/短径)(断面アスペクト比)の平均値が2~8の扁平断面ガラス繊維の場合、長径の平均値は10~50μmが好ましく、15~40μmがより好ましく、25~30μmがさらに好ましい。また、長径と短径の比(長径/短径)の平均値は2~8であり、2~7が好ましく、2.5~5がより好ましい。これらは従来公知の任意の方法に従い製造される。なお、ガラス繊維が複数本のガラスフィラメントが集束されて形成される場合、ガラス繊維の断面形状は、ガラス繊維を形成するガラスフィラメントの断面形状を意味する。
エポキシ系集束剤またはウレタン系集束剤で処理され、長径と短径の比(長径/短径)の平均値が2~8である扁平断面を有する市販にて入手可能な扁平断面ガラス繊維としては、例えば、日本電気硝子社製ECS03T-511-FGFやECS03T-187-FGF等が挙げられる。
本発明の効果がより好適に得られ、より好適に前記ノッチなしシャルピー衝撃強度を30kJ/m2以上とすることができるという理由から、ガラス繊維(C)は、エポキシ系集束剤またはウレタン系集束剤で処理され、繊維断面の平均直径が6~20μmの円形断面を有することも好ましい。
ガラス繊維(C)が、円形断面ガラス繊維(好ましくは繊維断面の長径と短径の比(長径/短径)(断面アスペクト比)の平均値が1~1.5の円形断面ガラス繊維)の場合、繊維断面の直径の平均値は6~20μmが好ましい。ガラス繊維の直径が6μm未満の場合は、機械的強度に劣り、20μmを超えると外観が低下しやすくなる。ガラス繊維の直径は、より好ましくは7~18μm、さらに好ましくは8~15μmである。
市販にて入手可能な繊維断面の長径と短径の比(長径/短径)の平均値が1~1.5の断面がほぼ円形の円形断面ガラス繊維としては、直径10μmのものや13μmのものがあり、これらの数平均繊維長は2~6mmとなっている。市場で入手可能なガラス繊維としては、例えば、日本電気硝子社製ECS03T-511/PW等が挙げられる。
ガラス繊維(C)は、ポリカーボネート樹脂との密着性をさらに向上させる目的でアミノシラン、エポキシシラン等のシランカップリング剤などにより表面処理されていることが好ましい。これにより、ガラス繊維(C)は、ポリカーボネート樹脂(A)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(B)との密着性がより良好となり、前記作用効果がより発揮されるものと推測される。
ガラス繊維(C)の数平均繊維長は1~8mmが好ましい。これらは従来公知の任意の方法に従い製造される。数平均繊維長が1mm未満では曲げ強度、曲げ弾性率の改良が十分でないおそれがあり、8mmを超える数平均繊維長のガラス繊維を用いてポリカーボネート樹脂を製造する際、ポリカーボネート樹脂中へのガラス繊維の分散性に劣ることからガラス繊維が樹脂から脱落する等して生産性に劣る。
ポリカーボネート樹脂(A)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(B)、およびガラス繊維(C)からなる組成物100質量%中、ガラス繊維(C)の含有量は、10~60質量%であるが、20~60質量%が好ましく、20~50質量%がより好ましい。これにより、本発明の効果(特に、曲げ強度、衝撃強度、耐熱性の改善効果)がより好適に得られる。また、ガラス繊維(C)の含有量が60質量%を超えると、造粒できないおそれがある。
本発明のガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物には、リン酸エステル系化合物(D)が配合されている。リン酸エステル系化合物(D)は単独もしくは2種以上で併用してもよい。特定量のリン酸エステル系化合物(D)を配合することにより、ポリカーボネート樹脂(A)が本来有する機械的強度等の特性が損なわれることがなく、熱安定性に優れたガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物が得られる。
リン酸エステル系化合物(D)は特に限定されないが、たとえば下記一般式(1)~(4)で表される化合物が挙げられる。これらは単独もしくは2種以上で併用してもよい。なかでも一般式(1)、(3)、(4)で表される化合物が好ましく、一般式(3)、(4)で表される化合物がより好ましく、一般式(4)で表される化合物がさらに好ましい。
前記式(1)において、R1は、炭素数1~20のアルキル基であるが、さらには、炭素数1~10のアルキル基であることが好ましい。
式(1)で表される化合物としては、例えば、トリフェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト等が挙げられる。これらの中でも、特にトリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイトが好適であり、例えば、BASF社製のイルガフォス168(「イルガフォス」はビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアの登録商標)として商業的に入手可能である。
一般式(2):
(式中、R2、R3、R5及びR6は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、炭素数5~8のシクロアルキル基、炭素数6~12のアルキルシクロアルキル基、炭素数7~12のアラルキル基又はフェニル基を示す。R4は、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を示す。Xは、単結合、硫黄原子又は式:-CHR7-(ここで、R7は、水素原子、炭素数1~8のアルキル基又は炭素数5~8のシクロアルキル基を示す)で表される基を示す。Aは、炭素数1~8のアルキレン基又は式:*-COR8-(ここで、R8は、単結合又は炭素数1~8のアルキレン基を示し、*は、酸素側の結合手であることを示す)で表される基を示す。Y及びZは、いずれか一方がヒドロキシル基、炭素数1~8のアルコキシ基又は炭素数7~12のアラルキルオキシ基を示し、もう一方が水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を示す。)
一般式(2)において、R2、R3、R5及びR6は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、炭素数5~8のシクロアルキル基、炭素数6~12のアルキルシクロアルキル基、炭素数7~12のアラルキル基又はフェニル基を示す。
ここで、炭素数1~8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、t-ペンチル基、i-オクチル基、t-オクチル基、2-エチルヘキシル基等が挙げられる。炭素数5~8のシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられる。炭素数6~12のアルキルシクロアルキル基としては、例えば、1-メチルシクロペンチル基、1-メチルシクロヘキシル基、1-メチル-4-i-プロピルシクロヘキシル基等が挙げられる。炭素数7~12のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、α-メチルベンジル基、α,α-ジメチルベンジル基等が挙げられる。
R2、R3及びR5は、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキル基、炭素数5~8のシクロアルキル基又は炭素数6~12のアルキルシクロアルキル基であることが好ましい。特に、R2及びR5は、それぞれ独立して、t-ブチル基、t-ペンチル基、t-オクチル基等のt-アルキル基、シクロヘキシル基又は1-メチルシクロヘキシル基であることが好ましい。特に、R3は、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、t-ペンチル基等の炭素数1~5のアルキル基であることが好ましく、メチル基、t-ブチル基又はt-ペンチル基であることがさらに好ましい。
R6は、水素原子、炭素数1~8のアルキル基又は炭素数5~8のシクロアルキル基であることが好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、t-ペンチル基等の炭素数1~5のアルキル基であることがさらに好ましい。
一般式(2)において、R4は、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を示す。炭素数1~8のアルキル基としては、例えば、前記R2、R3、R5及びR6の説明にて例示したアルキル基が挙げられる。特に、R4は、水素原子又は炭素数1~5のアルキル基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることがさらに好ましい。
一般式(2)において、Xは、単結合、硫黄原子又は式:-CHR7-で表される基を示す。ここで、式:-CHR7-中のR7は、水素原子、炭素数1~8のアルキル基又は炭素数5~8のシクロアルキル基を示す。炭素数1~8のアルキル基及び炭素数5~8のシクロアルキル基としては、例えば、それぞれ前記R2、R3、R5及びR6の説明にて例示したアルキル基及びシクロアルキル基が挙げられる。特に、Xは、単結合、メチレン基、又はメチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、t-ブチル基等で置換されたメチレン基であることが好ましく、単結合であることがさらに好ましい。
一般式(2)において、Aは、炭素数1~8のアルキレン基又は式:*-COR8-で表される基を示す。炭素数1~8のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、2,2-ジメチル-1,3-プロピレン基等が挙げられ、好ましくはプロピレン基である。また、式:*-COR8-におけるR8は、単結合又は炭素数1~8のアルキレン基を示す。R8を示す炭素数1~8のアルキレン基としては、例えば、前記Aの説明にて例示したアルキレン基が挙げられる。R8は、単結合又はエチレン基であることが好ましい。また、式:*-COR8-における*は、酸素側の結合手であり、カルボニル基がフォスファイト基の酸素原子と結合していることを示す。
一般式(2)において、Y及びZは、いずれか一方がヒドロキシル基、炭素数1~8のアルコキシ基又は炭素数7~12のアラルキルオキシ基を示し、もう一方が水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を示す。炭素数1~8のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、t-ブトキシ基、ペンチルオキシ基等が挙げられる。炭素数7~12のアラルキルオキシ基としては、例えば、ベンジルオキシ基、α-メチルベンジルオキシ基、α,α-ジメチルベンジルオキシ基等が挙げられる。炭素数1~8のアルキル基としては、例えば、前記R2、R3、R5及びR6の説明にて例示したアルキル基が挙げられる。
一般式(2)で表される化合物としては、例えば、2,4,8,10-テトラ-t-ブチル-6-〔3-(3-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)プロポキシ〕ジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピン、6-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロポキシ]-2,4,8,10-テトラ-t-ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン、6-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロポキシ]-4,8-ジ-t-ブチル-2,10-ジメチル-12H-ジベンゾ[d,g][1,3,2]ジオキサホスホシン、6-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]-4,8-ジ-t-ブチル-2,10-ジメチル-12H-ジベンゾ[d,g][1,3,2]ジオキサホスホシン等が挙げられる。これらの中でも、特に光学特性が求められる分野に、得られる芳香族ポリカーボネート樹脂組成物を用いる場合には、2,4,8,10-テトラ-t-ブチル-6-〔3-(3-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)プロポキシ〕ジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピンが好適であり、例えば、住友化学(株)製のスミライザーGP(「スミライザー」は登録商標)として商業的に入手可能である。
一般式(3)で表される化合物としては、例えば、3,9-ビス[2,4-ビス(α,α-ジメチルベンジル)フェノキシ]-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン)、3,9-ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノキシ)-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン等が挙げられる。3,9-ビス[2,4-ビス(α,α-ジメチルベンジル)フェノキシ]-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン)は、Dover Chemical社製のDoverphos S-9228として、3,9-ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノキシ)-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5,5]ウンデカンは、(株)ADEKA製のアデカスタブPEP-36(「アデカスタブ」は登録商標)として商業的に入手可能である。
前記式(4)において、R11は、炭素数1~20のアルキル基であるが、さらには、炭素数1~10のアルキル基であることが好ましい。
一般式(4)で表される化合物の具体例としては、例えば、[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジイルビス[ビス(2,4-ジ-t-ブチルフェノキシ)ホスフィン]等が挙げられる。これは、BASF社製のイルガフォスP-EPQ(商品名)、クラリアントジャパン(株)製のサンドスタブP-EPQ(商品名)として商業的に入手可能である。
ポリカーボネート樹脂(A)20~89質量%、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(B)1~50質量%、およびガラス繊維(C)10~60質量%からなる組成物100質量部に対し、リン酸エステル系化合物(D)の含有量は、0.01~0.2質量部であるが、0.02~0.15質量部が好ましく、0.03~0.1質量部がより好ましい。これにより、本発明の効果(特に、曲げ強度、衝撃強度、熱安定性の改善効果)がより好適に得られる。
さらに、本発明の効果を損なわない範囲で、本発明のポリカーボネート樹脂組成物に、前述した成分以外の各種の樹脂、酸化防止剤、蛍光増白剤、顔料、染料、カーボンブラック、充填材、離型剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、ゴム、軟化材、展着剤(流動パラフィン、エポキシ化大豆油等)、難燃剤、有機金属塩等の添加剤、滴下防止用ポリテトラフルオロエチレン樹脂等を配合しても良い。これらは単独もしくは2種以上で併用してもよい。
本発明の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂(A)20~89質量%、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(B)1~50質量%、およびガラス繊維(C)10~60質量%からなる組成物100質量部に対し、有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩の含有量が、好ましくは0.004質量部以下、より好ましくは0.001質量部以下、さらに好ましくは0質量部(未配合)である。
有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩としては、炭素原子数1~10、好ましくは2~8のパーフルオロアルキルスルホン酸とアルカリ金属またはアルカリ土類金属との金属塩等のフッ素置換アルキルスルホン酸の金属塩、並びに炭素原子数7~50、好ましくは7~40の芳香族スルホン酸とアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩との金属塩が挙げられる。
パーフルオロアルキルスルホン酸アルカリ金属塩の具体例としては、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム、パーフルオロブタンスルホン酸カリウム、パーフルオロヘキサンスルホン酸カリウム、パーフルオロオクタンスルホン酸カリウム、ペンタフルオロエタンスルホン酸ナトリウム、パーフルオロブタンスルホン酸ナトリウム、パーフルオロオクタンスルホン酸ナトリウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、パーフルオロブタンスルホン酸リチウム、パーフルオロヘプタンスルホン酸リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸セシウム、パーフルオロブタンスルホン酸セシウム、パーフルオロオクタンスルホン酸セシウム、パーフルオロヘキサンスルホン酸セシウム、パーフルオロブタンスルホン酸ルビジウム、およびパーフルオロヘキサンスルホン酸ルビジウム等が挙げられる。
芳香族スルホン酸アルカリ(土類)金属塩の具体例としては、例えばジフェニルサルファイド-4,4’-ジスルホン酸ジナトリウム、ジフェニルサルファイド-4,4’-ジスルホン酸ジカリウム、5-スルホイソフタル酸カリウム、5-スルホイソフタル酸ナトリウム、ポリエチレンテレフタル酸ポリスルホン酸ポリナトリウム、1-メトキシナフタレン-4-スルホン酸カルシウム、4-ドデシルフェニルエーテルジスルホン酸ジナトリウム、ポリ(2,6-ジメチルフェニレンオキシド)ポリスルホン酸ポリナトリウム、ポリ(1,3-フェニレンオキシド)ポリスルホン酸ポリナトリウム、ポリ(1,4-フェニレンオキシド)ポリスルホン酸ポリナトリウム、ポリ(2,6-ジフェニルフェニレンオキシド)ポリスルホン酸ポリカリウム、ポリ(2-フルオロ-6-ブチルフェニレンオキシド)ポリスルホン酸リチウム、ベンゼンスルホネートのスルホン酸カリウム、ベンゼンスルホン酸ナトリウム、ベンゼンスルホン酸ストロンチウム、ベンゼンスルホン酸マグネシウム、p-ベンゼンジスルホン酸ジカリウム、ナフタレン-2,6-ジスルホン酸ジカリウム、ビフェニル-3,3’-ジスルホン酸カルシウム、ジフェニルスルホン-3-スルホン酸ナトリウム、ジフェニルスルホン-3-スルホン酸カリウム、ジフェニルスルホン-3,3’-ジスルホン酸ジカリウム、ジフェニルスルホン-3,4’-ジスルホン
酸ジカリウムな、α,α,α-トリフルオロアセトフェノン-4-スルホン酸ナトリウム、ベンゾフェノン-3,3’-ジスルホン酸ジカリウム、チオフェン-2,5-ジスルホン酸ジナトリウム、チオフェン-2,5-ジスルホン酸ジカリウム、チオフェン-2,5-ジスルホン酸カルシウム、ベンゾチオフェンスルホン酸ナトリウム、ジフェニルスルホキサイド-4-スルホン酸カリウム、ナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物、およびアントラセンスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物等が挙げられる。
酸ジカリウムな、α,α,α-トリフルオロアセトフェノン-4-スルホン酸ナトリウム、ベンゾフェノン-3,3’-ジスルホン酸ジカリウム、チオフェン-2,5-ジスルホン酸ジナトリウム、チオフェン-2,5-ジスルホン酸ジカリウム、チオフェン-2,5-ジスルホン酸カルシウム、ベンゾチオフェンスルホン酸ナトリウム、ジフェニルスルホキサイド-4-スルホン酸カリウム、ナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物、およびアントラセンスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物等が挙げられる。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物を用い、押出成形や射出成形方法によって成形品(樹脂成形品)を作製することができる。押出成形については押出機を用いたシートや異形押出といった成形や、射出成形は該成形品が成形できるような金型と100~200Тクラスの射出成形機が用いられる。成形加工温度は220℃~280℃が好ましい。
本発明の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物は、ISO179に基づいた試験方法で23℃におけるノッチなしシャルピー衝撃強度が30kJ/m2以上であるが、好ましくは35kJ/m2以上、より好ましくは37kJ/m2以上、さらに好ましくは40kJ/m2以上、特に好ましくは45kJ/m2以上である。ノッチなしシャルピー衝撃強度は大きいほど良好であるため、上限は特に限定されないが、例えば、60kJ/m2である。ノッチなしシャルピー衝撃強度は、実施例に記載の方法により測定される。
本発明の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物は、荷重撓み温度が、好ましくは110℃以上、より好ましくは113℃以上、さらに好ましくは115℃以上、特に好ましくは118℃以上である。荷重撓み温度は大きいほど良好であるため、上限は特に限定されないが、例えば、140℃である。荷重撓み温度は、実施例に記載の方法により測定される。
本発明の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物は、23℃における曲げ強度が、好ましくは120MPa以上、より好ましくは135MPa、さらに好ましくは150MPa以上である。曲げ強度は大きいほど良好であるため、上限は特に限定されないが、例えば、260MPaである。曲げ強度は、実施例に記載の方法により測定される。
ノッチなしシャルピー衝撃強度、荷重撓み温度、曲げ強度を上記好ましい数値範囲内とするためには、ポリカーボネート樹脂(A)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(B)、ガラス繊維(C)、リン酸エステル系化合物(D)を上記特定量配合すればよい。また、ガラス繊維(C)として、エポキシ系集束剤またはウレタン系集束剤で処理され、特に長径と短径の比(長径/短径)の平均値が2~8である扁平断面を有するガラス繊維を用いることが好ましく、特に、日本電気硝子社製ECS03T-511-FGF、ECS03T-187-FGFを用いることがより好ましい。また、ガラス繊維(C)として、エポキシ系集束剤またはウレタン系集束剤で処理され、繊維断面の平均直径が6~20μmの円形断面を有するガラス繊維を用いることも好ましく、中でも、日本電気硝子社製ECS03T-511/PWを用いることもより好ましい。
本発明の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物は、曲げ強度、衝撃強度、耐熱性、熱安定性に優れる成形品を与えることができる。そのため、車載用部品、電気・電子部品に好適に適用することができる。なかでも、タッチペン筐体、タブレット筐体、携帯筐体、スマホ筐体などの電気機器や電子機器に使用される薄肉筐体、レンズ鏡筒部品、カメラ部材、車載内装・外装部品に好適に適用することができる。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。ただし本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲においては、任意に変更乃至改変して実施することができる。なお、特に断りのない限り、実施例中の「%」及び「部」は、それぞれ質量基準に基づく「質量%」及び「質量部」を示す。
使用した原料の詳細は以下のとおりである。
1.ポリカーボネート樹脂(A):
1-1.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
(住化ポリカーボネート社製 SDポリカ200-20、粘度平均分子量
19000、以下「PC-1」と略記)
1.ポリカーボネート樹脂(A):
1-1.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
(住化ポリカーボネート社製 SDポリカ200-20、粘度平均分子量
19000、以下「PC-1」と略記)
2.アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(ABS樹脂)(B):
2-1.ABS樹脂
(日本エイアンドエル社製 サンタック AT-05、塊状重合品
以下「ABS-1」と略記)
2-2.ABS樹脂
(日本エイアンドエル社製 クララスチック SXH-330、乳化重合品
以下「ABS-2」と略記)
2-3.ABS樹脂
(TRINSEO社製 MAGNUM A-156、塊状重合品
以下「ABS-3」と略記)
2-1.ABS樹脂
(日本エイアンドエル社製 サンタック AT-05、塊状重合品
以下「ABS-1」と略記)
2-2.ABS樹脂
(日本エイアンドエル社製 クララスチック SXH-330、乳化重合品
以下「ABS-2」と略記)
2-3.ABS樹脂
(TRINSEO社製 MAGNUM A-156、塊状重合品
以下「ABS-3」と略記)
3.ガラス繊維(C):
3-1.扁平断面ガラス繊維
(日本電気硝子社製 Eガラス繊維、ECS03T-511-FGF、
断面アスペクト比:3.5、繊維長3±1mm、ウレタン系集束剤、
以下「GF-1」と略記)
3-2.扁平断面ガラス繊維
(日本電気硝子社製 Eガラス繊維、ECS03T-187-FGF、
断面アスペクト比:3.5、繊維長3±1mm、エポキシ系集束剤、
以下「GF-2」と略記)
3-3. 円形断面ガラス繊維
(日本電気硝子社製 Eガラス繊維、ECS03T-511/PW、
数平均繊維長3mm、ウレタン系集束剤、以下「GF-3」と略記)
3-4.円形断面ガラス繊維
(KCC社製 Eガラス繊維、CS311-13、繊維径13μm、
数平均繊維長3mm、ウレタン系集束剤、以下「GF-4」と略記)
3-5.円形断面ガラス繊維
(日東紡社製 Eガラス繊維、455S、繊維径13μm、
数平均繊維長3mm、ウレタン系集束剤、以下「GF-5」と略記)
3-1.扁平断面ガラス繊維
(日本電気硝子社製 Eガラス繊維、ECS03T-511-FGF、
断面アスペクト比:3.5、繊維長3±1mm、ウレタン系集束剤、
以下「GF-1」と略記)
3-2.扁平断面ガラス繊維
(日本電気硝子社製 Eガラス繊維、ECS03T-187-FGF、
断面アスペクト比:3.5、繊維長3±1mm、エポキシ系集束剤、
以下「GF-2」と略記)
3-3. 円形断面ガラス繊維
(日本電気硝子社製 Eガラス繊維、ECS03T-511/PW、
数平均繊維長3mm、ウレタン系集束剤、以下「GF-3」と略記)
3-4.円形断面ガラス繊維
(KCC社製 Eガラス繊維、CS311-13、繊維径13μm、
数平均繊維長3mm、ウレタン系集束剤、以下「GF-4」と略記)
3-5.円形断面ガラス繊維
(日東紡社製 Eガラス繊維、455S、繊維径13μm、
数平均繊維長3mm、ウレタン系集束剤、以下「GF-5」と略記)
4.リン酸エステル系化合物(D):
4-1.以下の式で表される、[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジイルビス[ビス(2,4-ジ-t-ブチルフェノキシ)ホスフィン]
[BASF社製のイルガフォスP-EPQ(商品名)、以下「D-1」と略記]
4-1.以下の式で表される、[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジイルビス[ビス(2,4-ジ-t-ブチルフェノキシ)ホスフィン]
4-2.以下の式で表される、2,4,8,10-テトラ-t-ブチル-6-〔3-(3-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)プロポキシ〕ジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピン
[住友化学(株)製のスミライザーGP(商品名)、以下「D-2」と略記]
4-3.以下の式で表される、ビス(2,4-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト(IUPAC名:3,9-ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノキシ)-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン)
[ADEKA製のアデカスタブPEP-36(商品名)、以下「D-3」と略記]
4-5.以下の式で表される、ビス(2,4-ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト(IUPAC名:3,9-ビス[2,4-ビス(α,α-ジメチルベンジル)フェノキシ]-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン)
[Dover Chemical社製のDoverphos S-9228(商品名)、以下「D-5」と略記]
実施例および比較例
前述の各種配合成分を表1、2に示す配合比率にて、二軸押出機(東芝機械社製TEM-37SS)を用いて、溶融温度260℃にて混練し、ガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物を得た。具体的には、ガラス繊維以外の成分を第一フィーダー(原料供給口)から押出機バレル内に供給し、樹脂組成物を十分に溶融した後にガラス繊維を第二フィーダー(充填剤供給口)から押出機バレル内に供給した。
前述の各種配合成分を表1、2に示す配合比率にて、二軸押出機(東芝機械社製TEM-37SS)を用いて、溶融温度260℃にて混練し、ガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物を得た。具体的には、ガラス繊維以外の成分を第一フィーダー(原料供給口)から押出機バレル内に供給し、樹脂組成物を十分に溶融した後にガラス繊維を第二フィーダー(充填剤供給口)から押出機バレル内に供給した。
得られたガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物を用いて下記の評価を行った。結果を表1、2に示す。
<曲げ試験>
得られた各種樹脂組成物のペレットをそれぞれ100℃で4時間乾燥した後に、射出成型機(ファナック株式会社製ROBOSHOT α-S100iA)を用いて設定温度260℃の条件下でISO試験法に準じた厚み4mmのダンベル状成形品を作製し、さらにノッチ加工機(安田精機社製No.189-PNCA)を用いて、長さ80mm、幅10mm、厚さ4mmの試験片を作製した。得られた試験片をテンシロン万能材料試験機(エー・アンド・ディー社製テンシロンRTG-1310)を用いてISO 178に準じ23℃における曲げ強度を測定した。曲げ強度が、120MPa以上の場合に良好であると判断した。
得られた各種樹脂組成物のペレットをそれぞれ100℃で4時間乾燥した後に、射出成型機(ファナック株式会社製ROBOSHOT α-S100iA)を用いて設定温度260℃の条件下でISO試験法に準じた厚み4mmのダンベル状成形品を作製し、さらにノッチ加工機(安田精機社製No.189-PNCA)を用いて、長さ80mm、幅10mm、厚さ4mmの試験片を作製した。得られた試験片をテンシロン万能材料試験機(エー・アンド・ディー社製テンシロンRTG-1310)を用いてISO 178に準じ23℃における曲げ強度を測定した。曲げ強度が、120MPa以上の場合に良好であると判断した。
<シャルピー衝撃強度>
得られた各種樹脂組成物のペレットをそれぞれ100℃で4時間乾燥した後に、射出成型機(ファナック株式会社製ROBOSHOT α-S100iA)を用いて設定温度260℃の条件下でISO試験法に準じた厚み4mmのダンベル状成形品を作製し、さらにノッチ加工機(安田精機社製No.189-PNCA)を用いて、長さ80mm、幅10mm、厚さ4mmの試験片を作製した。得られた試験片をシャルピー衝撃試験機(東洋精機社製デジタル衝撃試験機)用いてISO 179-1に準じ23℃におけるシャルピー衝撃強度を測定した。
ノッチなしシャルピー衝撃強度が30kJ/m2以上35kJ/m2未満を△、35kJ/m2以上37kJ/m2未満を〇、37kJ/m2以上を◎と判断した。
得られた各種樹脂組成物のペレットをそれぞれ100℃で4時間乾燥した後に、射出成型機(ファナック株式会社製ROBOSHOT α-S100iA)を用いて設定温度260℃の条件下でISO試験法に準じた厚み4mmのダンベル状成形品を作製し、さらにノッチ加工機(安田精機社製No.189-PNCA)を用いて、長さ80mm、幅10mm、厚さ4mmの試験片を作製した。得られた試験片をシャルピー衝撃試験機(東洋精機社製デジタル衝撃試験機)用いてISO 179-1に準じ23℃におけるシャルピー衝撃強度を測定した。
ノッチなしシャルピー衝撃強度が30kJ/m2以上35kJ/m2未満を△、35kJ/m2以上37kJ/m2未満を〇、37kJ/m2以上を◎と判断した。
<荷重撓み温度>
得られた各種樹脂組成物のペレットをそれぞれ100℃で4時間乾燥した後に、射出成型機(ファナック株式会社製ROBOSHOT α-S100iA)を用いて設定温度260℃の条件下でISO試験法に準じた厚み4mmのダンベル状成形品を作製し、さらにノッチ加工機(安田精機社製No.189-PNCA)を用いて、長さ80mm、幅10mm、厚さ4mmの試験片を作製した。得られた試験片をHDT試験装置(東洋精機社製HDT試験装置)を用いてISO75-2に準じ荷重撓み温度を測定した。試験片に加える曲げ応力は、1.8MPaとした。荷重撓み温度が110℃以上の場合に耐熱性に優れると判断した。
得られた各種樹脂組成物のペレットをそれぞれ100℃で4時間乾燥した後に、射出成型機(ファナック株式会社製ROBOSHOT α-S100iA)を用いて設定温度260℃の条件下でISO試験法に準じた厚み4mmのダンベル状成形品を作製し、さらにノッチ加工機(安田精機社製No.189-PNCA)を用いて、長さ80mm、幅10mm、厚さ4mmの試験片を作製した。得られた試験片をHDT試験装置(東洋精機社製HDT試験装置)を用いてISO75-2に準じ荷重撓み温度を測定した。試験片に加える曲げ応力は、1.8MPaとした。荷重撓み温度が110℃以上の場合に耐熱性に優れると判断した。
<熱安定性>
得られた各種樹脂組成物のペレットを100℃×4時間の条件にて事前に乾燥を行った後、射出成形機(ファナック(株)製、ROBOSHOT S2000i100B)を用い、成形温度260℃の条件にて5分間滞留前後の平板試験片(縦80mm、横50mm、厚み2mm)を作製後、分光測色計(村上色彩研究所社製CMS-35SP)により、YIの変化(ΔYI)を測定した。ΔYIとは、滞留前後の黄味の程度の差を表し、ΔYIが小さい程、変色は小さく熱安定性に優れている。なお、ΔYIが2.0未満の場合に〇、2.0以上の場合に×と判断した。
得られた各種樹脂組成物のペレットを100℃×4時間の条件にて事前に乾燥を行った後、射出成形機(ファナック(株)製、ROBOSHOT S2000i100B)を用い、成形温度260℃の条件にて5分間滞留前後の平板試験片(縦80mm、横50mm、厚み2mm)を作製後、分光測色計(村上色彩研究所社製CMS-35SP)により、YIの変化(ΔYI)を測定した。ΔYIとは、滞留前後の黄味の程度の差を表し、ΔYIが小さい程、変色は小さく熱安定性に優れている。なお、ΔYIが2.0未満の場合に〇、2.0以上の場合に×と判断した。
表1に示したように、実施例1~17のポリカーボネート樹脂組成物では、曲げ強度、衝撃強度、耐熱性、熱安定性に優れた成形品を作製することができた。一方、比較例1~8のポリカーボネート樹脂組成物では、曲げ強度、衝撃強度、耐熱性、熱安定性のいずれかに劣る成形品しか作製することができなかった。
本発明のガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物は、曲げ強度、衝撃強度、耐熱性、熱安定性に優れるため、その産業上の利用価値は高い。例えば、車載用部品、電気・電子部品に好適に適用することができる。なかでも、タッチペン筐体、タブレット筐体、携帯筐体、スマホ筐体などの電気機器や電子機器に使用される薄肉筐体、レンズ鏡筒部品、カメラ部材に好適に適用することができる。
Claims (10)
- ポリカーボネート樹脂(A)20~89質量%、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(B)1~50質量%、およびガラス繊維(C)10~60質量%からなる組成物100質量部に対し、リン酸エステル系化合物(D)を0.01~0.2質量部含み、ISO179に基づいた試験方法で23℃におけるノッチなしシャルピー衝撃強度が30kJ/m2以上であることを特徴とする、繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物。
- 前記ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量が16000~30000である、請求項1に記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物。
- ガラス繊維(C)はエポキシ系集束剤またはウレタン系集束剤で処理され、長径と短径の比(長径/短径)の平均値が2~8である扁平断面を有する、請求項2に記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物。
- ガラス繊維(C)はエポキシ系集束剤またはウレタン系集束剤で処理され、繊維断面の平均直径が6~20μmの円形断面を有する、請求項2に記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物。
- 前記リン酸エステル系化合物(D)が、下記一般式(1)、下記一般式(2)、下記一般式(3)および、下記一般式(4)で表される化合物から選択された1種以上の化合物である、請求項3に記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物。
一般式(1):
一般式(2):
一般式(3):
一般式(4):
- 前記一般式(1)で表される亜リン酸エステル系化合物(C)が、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイトである、請求項5に記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物。
- 前記一般式(2)で表される亜リン酸エステル系化合物(C)が、2,4,8,10-テトラ-t-ブチル-6-〔3-(3-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)プロポキシ〕ジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピンである、請求項5に記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物。
- 前記一般式(3)で表される亜リン酸エステル系化合物(C)が、3,9-ビス[2,4-ビス(α,α-ジメチルベンジル)フェノキシ]-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン)及び3,9-ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノキシ)-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5,5]ウンデカンから選択された1種以上の化合物である、請求項5に記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物。
- 前記一般式(4)で表されるリン酸エステル系化合物(C)が、[1,1’-ビフェニル-4,4’-ジイル]ビス[ビス(2,4-ジ-t-ブチルフェノキシ)ホスフィン]である、請求項5に記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物。
- 請求項1~9のいずれかに記載の繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物を含む樹脂成形品。
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