JP4364716B2 - 電源アダプターのハウジング - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
以下、本発明の各成分の詳細、各成分の量、およびその他の成分などについて説明する。
本発明の(A)成分として用いる芳香族ポリカーボネートは、二価フェノールとカーボネート前駆体とを反応させて得られるものである。反応の方法としては界面重縮合法、溶融エステル交換法、カーボネートプレポリマーの固相エステル交換法、および環状カーボネート化合物の開環重合法などを挙げることができる。
比粘度(ηSP)=(t−t0)/t0
[t0は塩化メチレンの落下秒数、tは試料溶液の落下秒数]
求められた比粘度を次式にて挿入して粘度平均分子量Mを求める。
ηSP/c=[η]+0.45×[η]2c(但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10−4M0.83
c=0.7
本発明の(B)成分で難燃剤として使用されるリン酸エステルは、芳香族ポリカーボネートに対して難燃性を発揮することが公知である各種のリン酸エステルが使用できる。中でもより好適には上記一般式(I)で示されるものである。尚、上記一般式(I)においてアリール基とは、芳香族化合物のベンゼン環の水素原子1個を除いた残基をいう。好ましくは芳香族炭化水素のベンゼン環の水素原子1個を除いた残基である。アリール基としては例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル基、およびナフチル基などを挙げることができる。
本発明において使用する(C)成分のゴム成分量が40〜90重量%であるゴム質重合体とは、ガラス転移温度が10℃以下、好ましくは−10℃以下、より好ましくは−30℃以下であるゴム成分と、該ゴム成分と共重合可能な単量体成分とを共重合した重合体で、そのゴム成分量が40〜90重量%であるものをいう。ゴム成分としては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ジエン系共重合体(例えば、スチレン・ブタジエンのランダム共重合体およびブロック共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、並びにアクリル・ブタジエンゴム(アクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステルとブタジエンとの共重合体)など)、エチレンとα−オレフィンとの共重合体(例えば、エチレン・プロピレンランダム共重合体およびブロック共重合体、エチレン・ブテンのランダム共重合体およびブロック共重合体など)、エチレンと不飽和カルボン酸エステルとの共重合体(例えばエチレン・メタクリレート共重合体、およびエチレン・ブチルアクリレート共重合体など)、エチレンと脂肪族ビニルとの共重合体(例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体など)、エチレンとプロピレンと非共役ジエンターポリマー(例えば、エチレン・プロピレン・ヘキサジエン共重合体など)、アクリルゴム(例えば、ポリブチルアクリレート、ポリ(2−エチルヘキシルアクリレート)、およびブチルアクリレートと2−エチルヘキシルアクリレートとの共重合体など)である。中でもより好適であるのは、衝撃特性効果がより発現しやすいポリブタジエン、またはジエン系共重合体であり、特にポリブタジエンが好ましい。
本発明で使用する(D)成分のフィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレンとは、燃焼時の溶融滴下を防止し難燃性を更に向上させるためのものである。尚、以下ポリテトラフルオロエチレンを単にPTFEと称することがある。フィブリル形成能を有するPTFEの分子量は極めて高い分子量を有し、せん断力などの外的作用によりPTFE同士を結合して繊維状になる傾向を示すものである。その分子量は、標準比重から求められる数平均分子量において100万〜1000万、より好ましく200万〜900万である。かかるPTFEは、固体形状の他、水性分散液形態のものも使用可能である。またかかるフィブリル形成能を有するPTFEは樹脂中での分散性を向上させ、更に良好な難燃性および機械的特性を得るために他の樹脂との混合形態のPTFE混合物を使用することも可能である。
(E)成分の脂肪酸エステルは、脂肪族アルコールと脂肪族カルボン酸とのエステルである。かかる脂肪族アルコールは1価アルコールであっても2価以上の多価アルコールであってもよい。また該アルコールの炭素数としては、3〜32の範囲、より好適には5〜30の範囲である。かかる一価アルコールとしては、例えばドデカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、オクタデカノール、エイコサノール、テトラコサノール、セリルアルコール、およびトリアコンタノールなどが例示される。かかる多価アルコールとしては、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ポリグリセロール(トリグリセロール〜ヘキサグリセロール)、ジトリメチロールプロパン、キシリトール、ソルビトール、およびマンニトールなどが挙げられる。本発明の脂肪酸エステルにおいては多価アルコールがより好ましい。
(F)成分のカーボンブラックは、特に製造方法、原料種等に制限はなく、例えばオイルファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ランプブラック、ローラーブラック、およびディスクブラック等のいずれも使用できる。また、カーボンブラックのストラクチャー、粒径、比表面積、着色力、DBP吸油量、揮発分、およびpHなどの特性についても特に制限はないが、ストラクチャーが顕著に発達したものは成形加工性や成形品の表面外観に不利となる場合があるため、好ましいのは樹脂用の着色剤として使用されるオイルファーネスブラックやチャンネルブラックである。またかかる好ましいカーボンブラックにおいてもHCC、HCF、MCF、LFF、およびRCFなどいずれのタイプも使用可能であるが、より好ましいのはHCF、MCF、およびLFFである。またpH値は7以下であるものがより好適であり、2〜6の範囲が更に好ましい。(F)成分のカーボンブラックは単独でまたは2種以上併用して使用することができる。
本発明の電源アダプターのハウジングを形成する樹脂組成物は、上記の(A)芳香族ポリカーボネート87〜98.88重量部、(B)リン酸エステル1〜6重量部、(C)ゴム質重合体、(D)フィブリル形成能を有するPTFE、および(E)脂肪酸エステル0.01〜1重量部の合計100重量部からなる。更に好適には該樹脂組成物は、更に(A)成分〜(E)成分の合計100重量部を基準として、0.01〜2重量部の(F)カーボンブラックをその必須成分として含有する。
本発明の電源アダプターのハウジングは、上記含有量の(A)成分〜(E)成分、より好適には上記含有量の(A)成分〜(F)成分から実質的になる樹脂組成物より形成される。しかしながら下記に示すその他の成分を本発明の目的を損なわない範囲で少量含むことができる。これらの中での熱安定剤、およびカーボンブラック以外の着色剤は好ましく使用される。
本発明の電源アダプターのハウジングを形成する樹脂組成物の製造には、任意の方法が採用される。例えば(A)成分〜(E)成分(好ましくは更に(F)成分)、および任意に他の添加剤を、V型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、メカノケミカル装置、および押出混合機などの予備混合手段を用いて充分に混合(いわゆるドライブレンド)した後、必要に応じて押出造粒器やブリケッティングマシーンなどにより得られた予備混合物の造粒を行い、その後ベント式二軸押出機に代表される溶融混練機で溶融混練し、溶融混練後の組成物をペレタイザー等の機器によりペレット化する方法が挙げられる。
本発明の電源アダプターのハウジングは、上記の樹脂組成物を射出成形して製造することができる。通常、上記方法で得られたペレットを乾燥した後射出成形機に供給し、射出成形する。乾燥は通常、箱型乾燥機およびホッパードライヤーなどの熱風乾燥機が使用され、温度80〜120℃、より好ましく90〜110℃で5時間以上の処理を行い乾燥することが好ましい。かかる射出成形においては、通常のコールドランナー方式の成形法だけでなく、ホットランナー方式の成形法も可能である。また射出成形においては、通常の成形方法だけでなくガスアシスト射出成形、発泡成形(超臨界流体の注入によるものを含む)、射出圧縮成形、射出プレス成形、インサート成形、インモールド成形、局所高温金型成形(断熱金型成形を含む)、二色成形、サンドイッチ成形、および超高速射出成形などを使用することができる。
(難燃性熱可塑性樹脂組成物の製造)
尚、以後の説明は、後述する原材料の符号に基づく。
表1〜表2に示す組成で、(B)成分(リン酸エステル)を除く成分をドライブレンドして得られた混合物を押出機の第1供給口から供給した。かかる混合物は次の(i)の予備混合物と他の成分とをミキサーで混合して得た。すなわち、(i)は(D)成分(ポリテトラフルオロエチレン)と(A)芳香族ポリカーボネートとの混合物であって(D)成分がその10重量%となるようポリエチレン袋中で該袋全体を振り動かすことで均一に混合された混合物である。更に、(B)成分を80℃に加熱した状態で液注装置(富士テクノ工業(株)製HYM−JS−08)を用いてシリンダー途中の第2供給口から、各々所定の割合になるよう押出機に供給した。液注装置は一定量を供給する設定とし、その他の原料の供給量は計量器[(株)クボタ製CWF]により精密に計測された。押出は径30mmφのベント式二軸押出機((株)日本製鋼所TEX30XSST)を使用し、スクリュー回転数150rpm、ベント吸引度3kPa、並びに吐出量20kg/hで溶融混練しペレットを得た。なお、押出し時の温度設定は、シリンダー温度260〜280℃(スクリュー根元部からダイス部に向かって)、ダイス温度280℃で実施した。
(1)電源アダプターのハウジング成形品の作製と特性評価
得られたペレットの一部は、100℃で6時間、熱風循環式乾燥機にて乾燥した後、射出成形機(住友重機械工業(株)製SG−150U)により、図1〜図6に示す電源アダプターハウジング成形品(天板または底板部分はほぼ均一な肉厚であり、その平均肉厚は2.0mmである)を、シリンダー温度290℃、金型温度80℃で作製し、以下に示す評価を実施した。
電源アダプターの下カバーのハウジング成形品の平坦部から20mm×20mm(厚み2mm)の正方形の角板を切り出し、IEC 60335−1に従い、ボールプレッシャー試験を実施した。なお、評価結果は凹み径の大きさと合否の判定で示す。
面衝撃試験を行い、ハウジング成形品の衝撃強度の比較を行った。電源アダプターの下カバーのハウジング成形品の平坦部(厚み2mm)を40mm×40mmの大きさに切り出し、高側面衝撃試験機((株)島津製作所製 高側面衝撃試験機ハイドロショットHTM−1)にて、ポンチ直径12.7mm(先端半球の半径6.35mm)、下穴径25.4mm、平均打ち抜き速度7.0m/sで試験を行い、破壊に至るまでに要するエネルギー(破壊エネルギー)の測定と破壊の形態(延性破壊、脆性破壊)を測定した。実際に製品が落下した際の衝撃を考えると、破壊エネルギーが20J以上、破壊形態は延性破壊であるのが好ましい。破壊形態はn=5の試験で全数が延性破壊である場合は○、延性と脆性が混じる場合は△、全数が脆性破壊である場合は×とした。
上カバーのハウジング成形品に存在する薄肉(0.5mm)のリブ部分を観察し、完全充填されているか、離型不良による変形や白化が無いか確認を行った。なお、評価の判定は、問題ない場合は○、ショートショットや離型時の変形や白化が見られる場合は×とした。
得られたペレットの一部は、100℃で6時間、熱風循環式乾燥機にて乾燥した後、射出成形機[住友重機械工業(株)製SG−150U]により、シリンダー温度290℃、金型温度80℃で、以下に示す各試験用の試験片の作製および評価を実施した。
UL規格に従って作成した厚さ1.5mmの試験片を用いて試験を行った。試験結果に基づいてUL−94 V−0、V−1およびV−2の何れかの等級に評価した。
ISO規格のISO−179に従って作成された厚み4mmの試験片に、ノッチを入れ、シャルピー衝撃試験を行った。
樹脂組成物の流動長を測定した。測定は流路厚2mm、流路幅8mmのアルキメデス型スパイラルフロー長を射出成形機[住友重機械工業(株)製SG150U]によりシリンダー温度280℃、金型温度70℃、射出圧力98MPaで行った。
カーボンブラックにて黒色に着色した熱可塑性組成物を成形したプレート(50mm×90mm、厚み2mm)の色相(L値)の測定を行い、成形品の黒味を比較した。色相(L値)の測定は、TC−1800MK−2(東京電色(株)製)を使用して測定した。電源アダプターなどの黒色成形品の場合、L値が15以下であるのが外観上好ましい。
(A)芳香族ポリカーボネート樹脂
PC−1:ビスフェノールAとホスゲンから常法によって作られた粘度平均分子量22,500のポリカーボネート樹脂粉末(帝人化成(株)製:パンライトL−1225WP(商品名))
PC−2:ビスフェノールAとホスゲンから常法によって作られた粘度平均分子量23,900のポリカーボネート樹脂粉末(帝人化成(株)製:パンライトL−1250WP(商品名))
PC−3:ビスフェノールAとホスゲンから常法によって作られた粘度平均分子量19,700のポリカーボネート樹脂粉末(帝人化成(株)製:パンライトL−1225WX(商品名))
FR−1:ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)を主成分とするリン酸エステル(大八化学工業(株)製:CR−741(商品名))
FR−2:ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)を主成分とするリン酸エステル(旭電化工業(株)製:アデカスタブFP−700(商品名))
IM−1:乳化重合法により製造されたABS樹脂(CHEIL INDUSTRY INC.製:CHT(商品名);ポリブタジエンからなるゴム成分量が約58重量%、平均ゴム粒子径が310nm)
IM−2:メチルメタクリレート−スチレン−ブタジエンコア−シェルグラフト共重合体樹脂(三菱レイヨン(株)製:メタブレンC−223A(商品名);ポリブタジエンからなるゴム成分量が約70重量%、平均ゴム粒子径が270nm)
IM−3:メチルメタクリレート−エチルアクリレート−ブタジエンコア−シェルグラフト共重合体樹脂(ロームアンドハ−ス(株)製;パラロイドEXL−2602(商品名)、ポリブタジエンからなるゴム成分量が約80重量%、平均ゴム粒子径が200nm)
PTFE:フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレン(ダイキン工業(株)製;ポリフロンMPA FA500(商品名))
RW−1:ステアリルステアレートを主成分とし、グリセリントリステアレート成分を含有する脂肪酸エステル(理研ビタミン(株)製:リケマールSL900(商品名))
IM−4((C)成分の比較用):ポリオルガノシロキサンゴムとアクリレートゴムが相互に絡み合った構造を有する複合ゴム重合体にメチルメタクリレートを共重合した共重合体(三菱レーヨン(株)製:メタブレンS−2001(商品名)、複合ゴム重合体成分が約80重量%)
RW−2((E)成分の比較用):低分子量ポリエチレン(三井化学(株)製:ハイワックスHW405MP(商品名))
IRG:フェノール系熱安定剤(Ciba Specialty Chemicals K.K.製:IRGANOX1076(商品名))
TMP:ホスフェート系熱安定剤(大八化学工業(株)製:TMP(商品名)、トリメチルホスフェート)
CB:カーボンブラックマスター(越谷化成工業(株)製:ロイヤルブラック904S(商品名、カーボンブラック40重量%および/PS樹脂60重量%からなる)
2 電源アダプターのハウジング上側ユニット
3 電源アダプターのハウジング下側ユニット
4 電源アダプターのハウジング本体の長さ(89.5mm)
5 電源アダプターのハウジング本体の長さ(49.5mm)
6 ハウジング上下ユニットの合せ面
7 上側ユニットのリブ(交流電線側)
8 上側ユニットのリブ(中央)
9 上側ユニットのリブ(直流電線側)
10 上側ユニットのリブ(直流電線部)
11 直流電線用口部
12 上側ユニットのリブ(直流電線部)
13 上側ユニットのリブ(直流電線側)
14 上側ユニットのリブ(中央)
15 上側ユニットのリブ(交流電線側)
16 交流電線用口部
17 下側ユニットのリブ(交流電線側)
18 下側ユニットのリブ(直流電線側)
19 下側ユニットのリブ(直流電線部)
20 下側ユニットのリブ(直流電線部)
21 下側ユニットのリブ(直流電線側)
22 下側ユニットのリブ(交流電線側)
23 下側ユニットのリブ(交流電線部)
24 下側ユニットのリブ(交流電線部)
31 上側ユニットの上面部
32 下側ユニットの底面部
Claims (5)
- (A)芳香族ポリカーボネート87〜98.88重量部、(B)リン酸エステル1〜6重量部、(C)ゴム成分量が40〜90重量%でありポリオルガノシロキサン成分を含有しないゴム質重合体0.1〜5重量部、(D)フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレン0.01〜1重量部、および(E)脂肪酸エステル0.01〜1重量部の合計100重量部からなる樹脂組成物より形成され、IEC 60335−1規格で規定されるボールプレッシャ−試験に合格する電源アダプターのハウジング。
- 上記樹脂組成物は、(A)成分〜(E)成分の合計100重量部を基準として、更に0.01〜2重量部の(F)カーボンブラックを含んでなる樹脂組成物である請求項1に記載の電源アダプターのハウジング。
- 上記樹脂組成物中の(C)ゴム質重合体が、平均粒子径100〜400nmのブタジエンゴムを45〜85重量%含んでいることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電源アダプターのハウジング。
- 上記(A)芳香族ポリカーボネートは、その粘度平均分子量が22,500〜25,000の範囲であり、ハウジングの肉厚が1.7〜2.7mmの範囲であることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電源アダプターのハウジング。
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