JP2535445B2 - ポリカ―ボネ―ト樹脂組成物 - Google Patents

ポリカ―ボネ―ト樹脂組成物

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JP2535445B2 JP2283428A JP28342890A JP2535445B2 JP 2535445 B2 JP2535445 B2 JP 2535445B2 JP 2283428 A JP2283428 A JP 2283428A JP 28342890 A JP28342890 A JP 28342890A JP 2535445 B2 JP2535445 B2 JP 2535445B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、ポリカーボネート樹脂組成物に関する。更
に詳しくは、高い光反射率と優れた物性を有する反射板
を製造するに適したポリカーボネート樹脂組成物に関す
るものである。
<従来技術> 従来、反射板としては、樹脂成形品にメッキ加工を施
した物が利用されてきた。しかしながら、樹脂成形品を
メッキ加工をするには、時間と費用を要するため、樹脂
成形品自体が高い反射特性を有し、メッキ加工を必要と
しない反射板が望まれている。
近年、酸化チタンを配合し、白度を向上させて反射率
を高めた樹脂成形品が、液晶表示のバックライト用反射
板、照光式プッシュスイッチや光電スイッチの反射板、
自動販売機表示内部フレーム、ストロボリフレクター等
に使用されている。
かかる用途には、機械的特性、寸法安定性、耐熱性等
に優れるポリカーボネート樹脂が適している。しかしな
がら、ポリカーボネート樹脂は透明性に優れているため
に、酸化チタンの配合量が少ないと透過光量が大きく、
要求される高い反射率を得ることができない。また、酸
化チタンの配合量を増すと、ポリカーボネート樹脂は、
その分子量の低下、機械的物性の低下、更にはポリカー
ボネート樹脂の劣化による着色等が生じ、要求される物
性を満足することができなくなる。
一般に熱可塑性樹脂に無機充填剤を添加する際に、機
械的物性を向上させる方法として、無機充填剤をシラン
カップリング剤で表面処理する方法が知られている。し
かしながら、ポリカーボネート樹脂に酸化チタンを配合
する際に、かかる表面処理法を採用すると、物性は維持
されるものの変色を伴なうことが多く、要求される高い
反射率と必要な物性を有する成形品を得ることは困難で
あった。
<発明の目的> 本発明は、高い光反射率と物性とを兼ね備えた反射板
を製造するに適したポリカーボネート樹脂組成物を提供
することを目的とする。
本発明者は、この問題に取り組み鋭意研究を重ねた結
果、ポリカーボネート樹脂に塩素法により製造され且つ
アルミニウム及び珪素の含水酸化物の混合物で処理され
た酸化チタン微粉体と特定の珪素化合物を配合すること
により、上記目的が達成できることを見出し、本発明を
完成した。
<発明の構成> 本発明は、(A)ポリカーボネート樹脂100重量部
に、(B)5〜50重量部の塩素法により製造された酸化
チタンであって且つアルミニウムと珪素の含水酸化物の
混合物で表面処理された酸化チタン微粉体及び(C)該
酸化チタン微粉体に対して1〜30重量%の下記一般式
(1) [式中、R1はメチル又はエチル基、R2は炭素数1〜3の
アルキル基、R3は炭素数1〜3のアルキル基又は−R4NH
R5(但しR4はエチレン又はプロピレン基、R5は水素又は
アミノエチル基)、nは2又は3、mはnが2のときは
1でnが3のときは0である。]で表される珪素化合物
を配合してなるポリカーボネート樹脂組成物に係るもの
である。
なお、本発明でいう光線反射率は、マクベス社製のカ
ラーアイMS 2020 PLUSにより見本板の厚さ2mmの部分を
測定し、波長450〜800nmにおける最も低い反射率の値が
92%以上になるものを合格とした。
本発明で使用する(A)ポリカーボネート樹脂は、二
価フェノールより誘導されるポリカーボネート樹脂であ
り、その重合度は粘度平均分子量で通常13,000〜60,00
0、好ましくは15,000〜40,000である。かかるポリカー
ボネート樹脂は、通常二価フェノールとカーボネート前
駆体とから溶液法又は溶融法で製造される。二価フェノ
ールとしては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)を主たる対象とする
が、その一部又は全部を他の二価フェノールで置換えて
もよい。他の二価フェノールとしては、例えばビス(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、1,1−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキ
シ−3−メチルフェニル)プロパン等があげられる。ま
た、カーボネート前駆体としては、例えばカルボニルハ
ライド、カルボニルエステル、ハロホルメート等があげ
られる。また、ポリカーボネート樹脂の製造に際して
は、必要に応じて適当な分子量調節剤、触媒等も使用で
きる。
(B)酸化チタン微粉体は、塩素法により製造された
酸化チタンであって、且つアルミニウムと珪素の含水酸
化物の混合物で表面処理されたものである。この塩素法
により製造された酸化チタンは、以下の方法で製造され
る。イリメナイト鉱、ルチル鉱等の含チタン鉱石や合成
ルチルの含チタン化合物をコークスの存在下で塩素と反
応させて粗四塩化チタンとし、これを蒸留精製して精製
四塩化チタンとする。この精製四塩化チタンを酸素で酸
化して酸化チタンにする。塩素法以外の方法、例えば硫
酸法等により製造された酸化チタンを使用したのでは、
本発明で特定する処理剤で表面処理し、且つ後記の珪素
化合物を併用しても、得られる反射板の色相、特にb値
が高くなり、本発明の目的を達成し得ない。
(B)酸化チタンの表面処理に使用するアルミニウム
と珪素の含水酸化物の代表的な例としてアルミナとシリ
カがあげられる。アルミナとシリカの混合割合は、広い
範囲をとることができ、一概に特定できないが、通常ア
ルミナ100重量部に対してシリカ10〜100重量部の範囲で
ある。
アルミニウムと珪素の含水酸化物の混合物による表面
処理には、格別の方法を採用する必要はなく任意の方法
によって行われる。また、表面処理によって付与される
量は、あまりに少ないと要求される高い光反射率が得ら
れ難く、またあまりに多くなるとポリカーボネート樹脂
の分子量低下や物性低下が生ずるようになるので、表面
処理された酸化チタン微粉体中1〜15重量%の範囲にな
る量が好ましい。なお、使用される処理剤中には、アル
ミナやシリカ以外に、本発明の目的を阻害しない程度の
量で安定剤や分散改良剤等が含まれていても差支えな
い。
表面処理された酸化チタン微粉体の添加量は、ポリカ
ーボネート樹脂100重量部に対して、5〜50重量部の範
囲であり、添加量が5重量部未満では、透過光量が大き
くなり、要求される高い光反射率が得られず、50重量部
を越えるとポリカーボネート樹脂の分子量や物性、特に
衝撃強度が低下するようになる。酸化チタンは結晶構造
でアナタース型とルチル型に大別され、いずれも使用で
きるが、ルチル型が好ましい。
(C)珪素化合物は下記一般式(1) で表される珪素化合物であり、式中R1はメチル基又はエ
チル基であり、R2は炭素数1〜3のアルキル基で、具体
的にはメチル基、エチル基、プロピル基又はイソプロピ
ル基である。R3は炭素数1〜3のアルキル基又は−R4NH
R5で表されるものであり、ここでR4はエチレン基又はプ
ロピレン基、R5は水素又はアミノエチル基(−C2H4N
H2)である。nは2又は3であって、mはnが2のとき
は1、nが3のときは0である。
一般式(1)で表される珪素化合物のうち、特に好ま
しいものとしてはメチルトリメトキシシラン、ジメチル
ジメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−
アミノプロピルメチル−ジメトキシシラン等があげられ
る。これらは一種又は二種以上使用してもよい。
(C)珪素化合物の使用量は、あまりに少ないと物
性、特に衝撃強度が改善されず、色相特にb値も改善さ
れない。また、あまりに多く使用するとポリカーボネー
ト樹脂の成形時の熱に対する安定性が低下し、分子量低
下を起こすようになる。適当な使用量は酸化チタン微粉
体に対して1〜30重量%であり、特に3〜15重量%が好
ましい。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、(A)ポリ
カーボネート樹脂、(B)酸化表面処理されたチタン微
粉体、及び(C)珪素化合物を同時に混合してもよく、
予め(B)表面処理された酸化チタン微粉体と(C)珪
素化合物を混合した後、(A)ポリカーボネート樹脂と
混合してもよく、任意の方法によって混合することがで
きる。この際、通常ポリカーボネート樹脂に添加される
安定剤、離型剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤等
を本発明の目的を阻害しない程度の量で使用してもよ
い。
<発明の効果> 本発明の組成物より得られる成形品は、メッキ加工を
施すことなく、光反射板としての用途に充分対応でき、
その工業的効果は、極めて優れたものである。
<実施例> 以下実施例によって本発明を更に説明する。各特性値
の測定方法及び評価方法を次に示した。
(i)試験片及び見本板の作成:射出成形機(日本製鋼
所(株)製J−120SA)によりシリンダー温度280℃、金
型温度80℃で成形した。試験片は成形後、室温で48時間
放置した後測定に供した。
(ii)衝撃強度:ASTM D256に従い、厚さ1/8″試験片の
アイゾット・ノッチ付き衝撃強度を測定した値(kgf.cm
/cm)で示した。
(iii)色相:カラーマシン(日本電色工業(株)製Z
−100DP)により、見本板の厚さ2mmの部分のL値、a
値、b値を測定した。特にb値が2.8以上のものを不合
格とした。
(iv)光線反射率:マクベス社製のカラーアイMS 2020
PLUSにより見本板の厚さ2mmの部分を測定し、波長450〜
800nmにおける最も低い反射率の値で評価した。この値
が92%以上になるものを合格とした。
実施例1〜8及び比較例1〜6 (A)成分として粘度平均分子量24,900のポリカーボ
ネート樹脂(帝人化成(株)製パンライトL−1225)を
120℃で5時間乾燥した後、これに(B)成分として第
1表記載の処理剤で処理した各種の酸化チタン微粉体及
び(C)成分として第2表記載の各種の珪素化合物を第
3表記載の量(重量部)添加し、ブレンダーで混合した
後、2軸押出機(池貝鉄工(株)製PCM−30)によりシ
リンダー温度280℃で押出してペレット化した。このペ
レットを120℃で6時間乾燥した後、試験片及び見本板
を作成し、衝撃強度、色相及び光線反射率を測定し、結
果を第3表に示した。
表より明らかなように、全ての実施例において衝撃強
度、色相及び光線反射率のいずれも充分満足できる。し
かるに、比較例1,2,3では衝撃強度、色相及び光線反射
率のいずれも悪く、比較例4,5では色相及び光線反射率
が悪く、比較例6では衝撃強度が著しく低い。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)ポリカーボネート樹脂100重量部
    に、(B)5〜50重量部の塩素法により製造された酸化
    チタンであって且つアルミニウムと珪素の含水酸化物の
    混合物で表面処理された酸化タチン微粉体及び(C)該
    酸化チタン微粉体に対して1〜30重量%の下記一般式
    (1) [式中、R1はメチル又はエチル基、R2は炭素数1〜3の
    アルキル基、R3は炭素数1〜3のアルキル基又は−R4NH
    R5(但しR4はエチレン又はプロピレン基、R5は水素又は
    アミノエチル基)、nは2又は3、mはnが2のときは
    1でnが3のときは0である。]で表される珪素化合物
    を配合してなるポリカーボネート樹脂組成物。
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