JP2571709B2 - ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents

ポリカーボネート樹脂組成物

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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係り、更に
詳しくは、ポリカーボネート樹脂の優れた機械的特性を
更に改良しかつ成形加工性をも向上させ、広範な用途に
も使用可能にしたポリカーボネート樹脂組成物に関する
ものである。
〔従来の技術〕
芳香族ポリカーボネート樹脂は、機械的特性及び熱的
特性に優れるが、更にその特性を改良するために、樹脂
の補強に常用されるガラス繊維や無機充填材などの無機
系補強材にて補強すると、成形加工性が低下し、外観も
不良になる。このため、有機材料を補強材として配合す
ることが考えられ、熱可塑性液晶樹脂を配合することが
知られている(特開昭57−40551、特開昭63−15946
7)。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、ポリカーボネート樹脂と液晶樹脂との
相溶性が充分ではなく、得られる成形品には剥離が生じ
易く、また衝撃特性や、ウエルド強度も不満足である。
したがって、無機系補強材の補強効果を有し、しかも成
形加工性や外観をも改良した有機補強材を配合したポリ
カーボネート樹脂は、未だに得られていない、という問
題があった。
本発明は、上記のような従来の課題を解決し得る、新
規なポリカーボネート樹脂組成物の提供を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、かかる目的を達成すべく鋭意検討の結
果、芳香族ポリカーボネート樹脂と熱可塑性液晶樹脂と
の混合物に、芳香族エポキシ化合物を配合することによ
って、両者の相溶性を著しく改善することが可能なこと
を初めて見いだし、本発明に到達した。すなわち、本発
明は、芳香族ポリカーボネート樹脂95〜60重量%と熱可
塑性液晶樹脂5〜40重量%とからなる樹脂組成物100重
量部に対し、芳香族エポキシ樹脂を0.05〜5重量部配合
してなるポリカーボネート樹脂組成物を要旨とするもの
であって、剛性が高く、外観に優れ、成形加工性が良好
で、衝撃特性が高く、剥離を生じない新規なポリカーボ
ネート樹脂組成物を提供するものである。
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明において主成分として使用される芳香族ポリカ
ーボネート樹脂は、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
得られる共重合体であり、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−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、4,4′−ジヒドロキシ−3,
3′−ジメチル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。
また、本発明において必須の第2成分として使用され
る熱可塑性液晶樹脂は、サーモトロピック液晶性を示す
ものであれば、その構造に特に限定はないが、一般にポ
リカーボネート樹脂の成形加工温度である220〜350℃の
間で液晶性を示す材料が好ましい。こうした液晶樹脂と
しては、芳香族ジオールと芳香族ジカルボン酸及び/又
は芳香族ヒドロキシカルボン酸からなる芳香族ポリエス
テル、更に芳香族ヒドロキシアミンや芳香族ジアミンを
含む芳香族ポリエステルアミド、ポリアゾメチンなどが
挙げられ、より具体的には、下記の構造を主構造単位と
するポリエステルまたはポリエステルアミドが好まし
い。
ポリエステル構造 −O−R−O− −CO−R−CO− −O−R−CO− ポリエステルアミド構造 −CO−R−CO− −O−R−CO− −NH−R−CO− −NH−R−NH− 上記構造式中のRは、サーモトロピック液晶性を示す
範囲内で、下記の別表1に示す群から任意に選ぶことが
できる。
別表1: −CH2−,−(CH2−,−(CH2−,−(CH2
−, また、芳香族環、脂肪族基、脂環族基の一部は、液晶
性を維持する範囲内で、下記のような基によって置換さ
れていてもよい。
−Br,−Cl,−COOH,−CONH2, −CH3,−C(CH3), これらの熱可塑性液晶樹脂は、例えば、住友化学
(株)製エコノノール、米国ヘキスト社製VECTRA、三菱
化成(株)製NOVACCURATEなどの商品名で市販されてい
る。
芳香族ポリカーボネート樹脂と熱可塑性液晶樹脂との
混合重量比は、95:5〜60:40の範囲内で使用される。
本発明で使用される樹脂組成物には、更に、機械的特
性とヒケ・ソリを発生させない範囲内で、補強剤を配合
することも行われ、特に、ガラス繊維、ガラスフレー
ク、ガラスビーズなどのガラス製補強剤、及び、マイ
カ、タルク、メタけい酸カルシウム、炭酸カルシウム、
シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ系粘土鉱物、シリ
カ−マグネシウム系粘土鉱物、アスベストなどの無機充
填材から、樹脂組成物100重量部に対し、0〜40重量部
配合することも望ましい。加えて、周知の各種の添加
剤、例えば、ビニル共重合体やその水添加工物、アクリ
ロイド系化合物、変成オレフィンなどの衝撃性改良剤、
パラフィンワックス、脂肪酸エステルなどの滑剤、ヒン
ダードフェノール、リン酸エステルや亜リン酸エステル
などの酸化防止剤、トリアジン系化合物などの耐候性改
良剤、顔料、染料などの着色剤、ガラス繊維、炭素繊
維、金属繊維、各種ウイスカー等の繊維系充填材、マイ
カ、タルク、メタけい酸カルシウム、炭酸カルシウム、
シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ系粘土鉱物、シリ
カ−マグネシウム系粘土鉱物、アスベストなどの無機充
填材、帯電防止材、難燃剤などを含有してもよい。
さらに、本発明において必須の第3成分として使用さ
れる芳香族エポキシ樹脂は、分子中、二個以上のエポキ
シ基を有する芳香族樹脂であり、一般には、ビスフェノ
ール化合物、フェノールノボラック、芳香族ジオールや
芳香族ジカルボン酸、及びそれらを基本構成単位とする
重合体と、エピハロヒドリンとの縮合物として得られ
る。なかでも、ビスフェノールAジグリシジルエーテ
ル、フタル酸ジグリシジルエステルの使用が特に好まし
い。
芳香族エポキシ樹脂の配合量は、芳香族ポリカーボネ
ート樹脂と熱可塑性液晶樹脂とからなる樹脂組成物100
重量部に対し、0.05〜5重量部、望ましくは、0.1〜3
重量部である。配合量が0.05重量部より少ないと相溶性
の改良効果が見られず、5重量部を越えると、成形加工
性や熱安定性が低下する。
芳香族ポリカーボネート樹脂、熱可塑性液晶樹脂、及
び芳香族エポキシ樹脂の配合は、公知の方法で行われる
が、特に、エクストルーダー、バンバリーミキサー、ス
ーパーミキサー、熱ロール、ニーダーなどによる溶融混
合が望ましい。
また、本発明の樹脂組成物には、公知の各種の添加
剤、例えば、ビニル共重合体やその水添加工物、アクリ
ロイド系化合物、変性ポリオレフィンなどの衝撃性改良
剤、パラフィンワックス、脂肪酸エステルなどの滑剤、
ヒンダードフェノール、リン酸エステルや亜リン酸エス
テルなどの酸化防止剤、トリアジン系化合物などの耐候
性改良剤、顔料、染料などの着色剤、ガラス繊維、炭素
繊維、金属繊維、各種ウイスカー等の繊維系充填材、マ
イカ、タルク、メタけい酸カルシウム、炭酸カルシウ
ム、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ系粘土鉱物、
シリカ−マグネシウム系粘土鉱物、アスベストなどの無
機充填材、帯電防止材、難燃剤などを含有していてもよ
い。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、射出成形、
押出成形、中空成形、熱成形等の公知の種々の加工法に
よって加工されるが、本発明の組成物の特性である優れ
た剛性を発現するためには、配合される熱可塑性液晶樹
脂が、成形品中で延伸配向されることが望ましく、この
ためには、ロール加工やブロー成形等の延伸が加わる加
工法、及び、射出成形においては射出速度が50cc/秒以
上での高速射出成形が好ましいが、主要部分の肉厚が2m
m以下の薄肉成形品であることが特に望ましい。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例により更に具体的に説明する。
実施例1〜5及び比較例1〜4 芳香族ポリカーボネート樹脂として、粘度平均分子量
22000のビスフェノールAポリカーボネート樹脂(三菱
化成(株)製ノバレックス7022A)を用い、熱可塑性液
晶樹脂として、三菱化成(株)製NOVACCURATE E−322を
用い、この両者からなる樹脂組成物と市販の芳香族エポ
キシ樹脂とを、後記表−1に示した各組成にて配合し、
それぞれを樹脂温度260〜290℃の範囲内で、スクリュー
径40mmφのベント式押出機にて溶融混合し、各ペレット
を得た。こうして得られた各ペレットを120℃の循環式
熱風乾燥機にて5時間乾燥後、型締圧75トンの射出成形
機を用い、樹脂温度280〜300℃の範囲内で各試験片を作
成した。
こうして得られた各試験片について、下記(1)〜
(6)の方法により、曲げ強度、曲げ弾性率、ウエルド
部引張強度、Izod衝撃強度、耐折特性、流動性、及び外
観の評価を行った。評価結果は後記表−2に示した。
(1) 曲げ強度、及び曲げ弾性率 長さ5″幅1/2″厚み1/16″及び1/8″の二種の試験片
を用い、ASTM D−790に従って行った。
(2) ウエルド部引張強度 両端にゲートを付与し、中央にウエルドが形成された
ダンベル型試験片を用いASTM D−638に従って行った。
(3) Izod衝撃強度 1/2″厚みの試験片を用い、ASTM D−256に従って行っ
た。
(4) 耐折特性 長さ5″幅1/2″厚み1/32″の試験片を用い、ASTM D
−643に従って行った。
(5) 流動性 長さ5″幅1/2″厚み1/16″及び1/8″の二種の試験片
がセットになった金型を、樹脂温度290℃にて射出成形
し、その際に必要な樹脂圧力によって、流動性を測定し
た。
(6) 外観 長さ5″幅1/2″厚み1/32″の試験片のゲート部に生
じるジェッティングの有無、及び、剥離現象の有無を、
目視にて観察した。
〔発明の効果〕 以上の結果、特に表−2に示す結果からも明らかなよ
うに、本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、必須の
第3成分として少量の芳香族エポキシ樹脂を配合するこ
とによって、特に薄肉部での剛性が高く、ウエルド強度
が高く、衝撃強度や耐屈曲性も強く、加えて特に、従来
のようなジェッティングや剥離の不都合は全く生じな
い、という工業的価値ある顕著な効果を奏するものであ
る。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】芳香族ポリカーボネート樹脂95〜60重量%
    と熱可塑性液晶樹脂5〜40重量%とからなる樹脂組成物
    100重量部に対し、芳香族エポキシ樹脂を0.05〜5重量
    部配合してなるポリカーボネート樹脂組成物。
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