JP2989000B2 - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子及び電気部品、建材、自動車部品など
の分野に使用できるABS系樹脂とポリカーボネート樹脂
とのアロイ系樹脂（以下、ABS/PCアロイ樹脂と呼ぶ）の
改良に関する。さらに詳しくは、ABS/PCアロイ樹脂が本
来有する耐熱性、加工性などを損なうことなく、耐衝撃
性及び耐候性を著しく改善せしめた熱可塑性樹脂組成物
に関する。

［従来の技術］ ABS系樹脂は、成形加工特性、メッキ性に優れるが、
耐熱性に劣るとの欠点を持っている。一方、ポリカーボ
ネート樹脂は機械的強度、耐衝撃性に優れるが、成形物
の厚みが厚くなると著しく耐衝撃性が損なわれる。

ABS/PCアロイ樹脂はABS系樹脂及びポリカーボネート
樹脂がそれぞれ持つ特長を損なうことなく、欠点を改善
した樹脂である。これらのABS/PCアロイ樹脂は、特公昭
38−15225号、特開昭58−59259号、特開昭59−197458号
などに於いて種々検討されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、これらの発明において検討されたABS/PCアロ
イ樹脂は、自動車、建材分野において高い耐衝撃性を要
求される用途には、まだ耐衝撃性が不充分であり、また
屋外で長時間使用した場合の物性の劣化も無視できず、
改良が望まれていた。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、上記の問題点を解決すべく鋭意努力し
た結果、ABS系樹脂成分及びポリカーボネート樹脂成分
の両成分と親和性がある特定組成のエチレン・一酸化炭
素・アクリル酸アルキルエステル共重合体を配合するこ
とにより、大幅に耐衝撃性及び耐候性が改善されること
を見出した。

本発明の熱可塑性樹脂組成物は、 （Ａ）ABS系樹脂 10〜90重量部 （Ｂ）ポリカーボネート樹脂 90〜10重量部 及び（Ａ）＋（Ｂ）100重量部に対して （Ｃ）エチレン40〜80重量％と、一酸化炭素５〜20重量
％と、アクリル酸の炭素数１〜８の１級アルキルのエス
テル20〜50重量％のランダム共重合体 １〜70重量部 とからなる熱可塑性樹脂組成物である。

本発明で用いる（Ａ）ABS系樹脂は、ゴム状重合体の
存在下に、スチレン、α−メチルスチレン等で代表され
る芳香族ビニル系単量体、メタクリル酸メチル、アクリ
ル酸メチル等で代表される（メタ）アクリル酸エステル
系単量体およびアクリロニトリル、メタクリロニトリル
等で代表されるシアン化ビニル系単量体から選ばれた少
なくとも１種を重合させて得られるものであり、その代
表例としてはABS樹脂、MBS樹脂やAES樹脂などが挙げら
れる。ここでゴム状重合体としてはポリブタジエンゴ
ム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（NB
R）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（SBR）等のジ
エン系ゴム、ポリブチルアクリレート、ポリプロピルア
クリレート等のアクリル系ゴムおよびエチレン−プロピ
レン−ジエン系ゴム（EPDM）等を用いることができる。
またこのゴム状重合体にグラフト共重合せしめるビニル
系単量体は芳香族ビニル系単量体０〜90重量％、（メ
タ）アクリル酸エステル系単量体０〜100重量％および
シアン化ビニル系単量体０〜40重量％の割合が適当であ
り、この組成外においては耐衝撃性や他の機械的性質が
阻害される場合がある。ゴム状重合体にグラフト共重合
せしめるビニル系単量体の組合せとしてはスチレン／ア
クリロニトリル、スチレン／メタクリル酸メチル／アク
リロニトリル、メタクリル酸メチル単独、メタクリル酸
メチル／アクリロニトリル、スチレン／メタクリル酸メ
チル、α−メチルスチレン／メタクリル酸メチル／アク
リロニトリルなどが挙げられる。ただし（Ａ）ABS系樹
脂におけるゴム状重合体とビニル系単量体の割合は重要
であり、ゴム状重合体５〜80重量部、とくに15〜70重量
部の存在下に、ビニル系単量体95〜20重量部とくに85〜
30重量部（合計100重量部）を重合することが必要であ
る。ゴム状重合体の割合が５重量部未満では得られる組
成物の耐衝撃性が不十分である。また、80重量部を越え
ると、耐衝撃性改良効果も発現しないため好ましくな
い。なおこれら（Ａ）ABS系樹脂は乳化重合、塊状重合
および塊状−懸濁重合などの公知の重合法により製造さ
れる。

本発明の（Ｂ）ポリカーボネート樹脂は、種々のジヒ
ドロキシアリール化合物とホスゲンとの反応によって得
られるもの、またはジヒドロキシアリール化合物とジフ
ェニルカーボネートとのエステル交換反応によって得ら
れるものがあげられる。

代表的なものとしては、2,2−ビス（４−ヒドロキシ
フェニル）プロパンとホスゲンの反応で得られるポリカ
ーボネートがある。

ポリカーボネート原料となるジヒドロキシアリール化
合物としては、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）プロパン、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、2,2−ビス（４
−ヒドロキシ−３−第３ブチルフェニル）プロパン、2,
2−ビス（４−ヒドロキシ−３−プロモフェニル）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、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、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、4,4′−ジヒドロキシフェニルスルフ
ィド、4,4′−ジヒドロキシ−3,3′−ジメチルフェニル
スルフィド、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′−ジメチルフェニル
スルホキシド、4,4′−ジヒドロキシフェニルスルホ
ン、4,4′−ジヒドロキシ−3,3′−ジメチルジフェニル
スルホンなどがあげられる。好ましいのは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〕である。

本発明に用いる（Ｃ）エチレン・一酸化炭素・アクリ
ル酸エステルランダム共重合体におけるアクリル酸アル
キルエステルのアルキル基は、直鎖状または分岐状であ
って、炭素数１〜８の１級アルキル基である。具体的に
は，メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル
基、イソブチル基、ｎ−ヘキシル基、２−エチルヘキシ
ル基、ｎ−オクチル基などが挙げられるが、とりわけ炭
素数４〜８のアルキル基が好ましい。

このエチレン・一酸化炭素・アクリル酸アルキルエス
テルランダム共重合体は、エチレンが40〜80重量％の量
で、一酸化炭素が５〜20重量％の量で、アクリル酸アル
キルエステルが20〜50重量％の量で含まれているもので
ある。

このようなエチレン・一酸化炭素・アクリル酸アルキ
ルエステル共重合体を製造するには、単量体であるエチ
レン、一酸化炭素、アクリル酸アルキルエステルのそれ
ぞれを、触媒としてのｔ−ブチルパーオキシイソプチレ
ートまたはアゾイソブチロニトリルなどとともに所定の
割合で高速撹拌反応容器中に供給して混合し、高温（16
0〜230℃）高圧下〔24000〜27000psi）に高速で撹拌す
ることによって単量体を共重合すればよい。

このエチレン・一酸化炭素・アクリル酸アルキルエス
テル共重合体は、MFRが１〜1000g/10分、好ましくは５
〜200g/10分であることが望ましい。

又、この（Ｃ）成分の替わりに、エチレン・一酸化炭
素・ビニルエステル共重合体、例えば、エチレン・一酸
化炭素、酢酸ビニル共重合体を用いると、分解が220℃
付近から起こり、酢酸を発生する為に、ABS/PCアロイ樹
脂の改質用としては、金型腐蝕、物性低下が発生するの
で好ましくない。

（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）成分の配合割合は（Ａ）＋（Ｂ）
100重量部に対し、（Ｃ）１〜70重量部である。（Ｃ）
成分がこれより少ないと、耐衝撃性および耐候性の改良
効果が小さくなり、逆に（Ｃ）成分がこれより多いとAB
S/PCアロイ樹脂が本来有する剛性、耐熱性が損なわれ
る。（Ａ）成分と（Ｂ）成分の使用比率は、（Ａ）＋
（Ｂ）100重量部とすると（Ａ）成分10〜90重量部に対
し、（Ｂ）成分が90〜10重量部となる様に配合する。
（Ａ）成分がこれよりも少ないと、ABS系樹脂の特長で
あるメッキ性、流動性、耐薬品性が損なわれ、これより
多いとポリカーボネート樹脂の特長である耐衝撃性、耐
熱性、機械的特性が損なわれる。（Ａ）成分と（Ｂ）成
分の好ましい使用比率は、（Ａ）＋（Ｂ）100重量部と
すると、（Ａ）成分30〜70重量部、（Ｂ）成分70〜30重
量部となるが、ABS/PCアロイ樹脂に要求される物質によ
って上記範囲内で任意に（Ａ）成分と（Ｂ）成分の使用
比率を変えることができる。

本発明の組成物は、前記（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）成分を同
時に、あるいは任意の順序で溶融混合することによって
行われる。一般には単軸押出機、２軸押出機、ニーダー
などを用い、220〜310℃程度で溶融混練するのがよい。

又、本発明の組成物に、要求物性によって無機質充填
剤を任意に添加することができる。

無機質充填剤としては、ガラス繊維、炭素繊維、アル
ミニウム繊維、しんちゅう繊維、アルミニウム粉、亜鉛
粉、シリカ、アルミナ、シリカーアルミナ、亜鉛華、炭
酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸アルミニウム、硫酸
バリウム、硫酸カルシウム、カオリン、タルク、雲母、
ベンナイト、硅ソウ土、硅砂、石英粉、カーボンブラッ
ク、ガラス粉等があげられる。

最も用いられるのはガラス繊維であり、組成物の耐熱
性、寸法安定性、摩耗性などを向上することができる。
添加量は樹脂成分〔（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）〕100重量
部に対して、０〜100重量部、好ましくは５〜60重量部
である。

本発明の組成物にはまた、酸化防止剤、耐候安定剤、
滑剤、帯電防止剤、有機又は無機の顔料、難燃剤、難燃
助剤などが添加されてもよい。

本発明の組成物は、押出成形、射出成形、ブロー成形
などの各種成形法によって種々の成形品とすることがで
きる。

例えば、コネクター、コンピューター部品、チューナ
ー、エアコン部品などの電気部品、或いはカーヒーター
ファン、インスツルメントパネル、バンパー、ホイール
カバーなどの自動車部品など多くの用途へ使用すること
ができる。

［実施例］ 以下実施例により本発明を具体的に説明する。なお、
実施例、比較例における物性の測定方法を以下に示す。

MFR（メルトフローレート） JIS−Ｋ−6760 温度190℃、荷重2160g IZOD衝撃強度（23℃） ASTM−Ｄ−256 250℃で射出成形したIZOD試片（厚さ3.2mmと厚さ6.4m
m）に後ほど切削でＶノッチを入れたものを測定試片と
した。

引張特性 JIS−Ｋ−7113（引張速度50mm/min） 250℃で射出成形した引張試片を測定試片とし、下記
の項目について物性を測定した。

降伏点応力（剛性を示す） 破断点応力 破断点伸び 耐候性 サンシャインウエザロメーターを使用し63℃、12分/6
0分シャワーの条件で照射前、118時間照射後及び236時
間照射後における降状点応力、破断点応力及び破断点伸
びを測定した。

実施例 １ 表−１に示すABS樹脂30重量部、ポリカーボネート
樹脂70重量部、エチレン・一酸化炭素・アクリル酸ｎ
−ブチル共重合体5.3重量部とを２軸押出機を用いて2
75℃で混練を行った。得られた組成物の物性を測定する
為に、射出成形（成形温度250℃、金型温度60℃に設
定）にて測定用の試片作製を行った。これらの試片を用
いて前述の測定方法に準じて、アイゾッド衝撃強度およ
び引張特性の評価を行った。結果を表−２に示す。

実施例２〜４ 樹脂の配合組成を表−２の割合に代えた以外は実施例
１と同様な方法にて配合、成形し実施例１と同じ方法で
物性の評価を行った。結果を表−２にあわせて示す。

比較例１〜４ エチレン・一酸化炭素・アクリル酸ｎ−ブチル共重合
体を加えないABS樹脂とポリカーボネート樹脂のみの２
成分系樹脂組成物を調製し、実施例１と同様な方法で成
形し、物性を評価を行った。結果を表−２にあわせて示
す。

実施例−５ 実施例２の試片及び、これをサンシャインウエザロメ
ーターを用い、118時間照射及び236時間照射した試片に
ついて、降状点応力、破断点応力及び破断点伸びを測定
した。結果を表−３に示す。

比較例−５ 比較例２の試片について実施例５と同様にして耐候性
の試験を行なった。結果を表−３にあわせて示す。

実施例５と比較例５の結果から、本発明の樹脂組成物
はエチレン・一酸化炭素・アクリル酸ｎ−ブチル共重合
体を配合しないABS/PCアロイ樹脂に較べて耐候性、特に
伸びの低下が飛躍的に改善されていることがわかる。こ
のように本発明は特定の３成分系を配合したことにより
それぞれの樹脂成分が有する物性からは予測し得ない顕
著な効果を示している。

［発明の効果］ 本発明の樹脂組成物はABS/PCアロイ樹脂の耐衝撃性を
改良すると共に、耐候性が著しく向上するので、屋外で
長時間使用され、高い耐衝撃性が要求される自動車、建
材等の用途に広く使用することができる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）ABS系樹脂 10〜90重量部 （Ｂ）ポリカーボネート系樹脂 90〜10重量部 及び（Ａ）＋（Ｂ）100重量部に対して、 （Ｃ）エチレン40〜80重量％、一酸化炭素５〜20重量％
   及びアクリル酸の炭素数１〜８の１級アルキルのエステ
   ル20〜50重量％のランダム共重合体１〜70重量部 とからなる熱可塑性樹脂組成物。