JP6362554B2

JP6362554B2 - ポリカーボネート樹脂組成物

Info

Publication number: JP6362554B2
Application number: JP2015031311A
Authority: JP
Inventors: 外崎　一平; 一平外崎
Original assignee: Daicel Polymer Ltd
Current assignee: Daicel Polymer Ltd
Priority date: 2015-02-20
Filing date: 2015-02-20
Publication date: 2018-07-25
Anticipated expiration: 2035-02-20
Also published as: JP2016153442A

Description

本発明は、耐傷つき性（スクラッチ性）に優れた透明成形体が得られるポリカーボネート樹脂組成物に関する。

ポリカーボネート樹脂は、その成形体表面は表面硬度が低く、耐傷つき性（スクラッチ性）に劣る。
成形体表面の滑り性を高めて耐傷つき性（スクラッチ性）を付与する技術として、滑り性をよくする添加剤や離型剤を樹脂に練り込む方法がある。

特許文献１には、ポリカーボネート、（メタ）アクリレート共重合体、リン系安定剤および離型剤を含有する芳香族ポリカーボネート樹脂組成物が記載されており、その成形体は透明性を維持しつつ表面硬度が良好であると記載されている。
特許文献２、３には、ポリカーボネートと表面硬度向上剤となる芳香族（メタ）アクリレート単位とメチルメタクリレート単位を含む共重合体を含むポリカーボネート樹脂組成物が記載されている。

特許第５４４７２４９号公報特開２０１４−５１５３９号公報特開２０１４−６２１４８号公報

本発明は、成形時の金型汚染も小さく、耐衝撃性と耐傷つき性（スクラッチ性）が優れた透明性の高い成形体が得られるポリカーボネート樹脂組成物と、その成形体を提供することを課題とする。

本発明は、（Ａ）ポリカーボネート樹脂５０〜９５質量％および（Ｂ）重量平均分子量５０００〜３００００のメチルメタクリレート単位を含む重合体５０〜５質量％の合計１００質量部に対して、
（Ｃ）炭素数１６〜２２の飽和アルコールと、炭素数１６〜２２の飽和脂肪酸からなるエステル化合物１．０〜２．０質量部を含むポリカーボネート樹脂組成物を提供する。

本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、成形時の金型汚染も小さく、耐衝撃性と耐傷つき性（スクラッチ性）が優れた透明性の高い成形体を得ることができる。

（Ａ）成分のポリカーボネート樹脂は公知ものであり、特開２０１０−２３５６５０号公報の段落００２０〜００２６に記載されたものを使用することができる。

（Ｂ）成分のメチルメタクリレート単位を含む重合体は、重量平均分子量５，０００〜３０，０００の重合体であり、好ましくは重量平均分子量１０，０００〜２５，０００の重合体である。
重量平均分子量は、テトラヒドロフラン溶媒を用いたＧＰＣ測定により求めた標準ポリスチレン換算値とする。

（Ｂ）成分は、メチルメタクリレート単位を２０質量％以上含有するものが好ましく、４０質量％以上含有するものがより好ましく、６０質量％以上含有するものがさらに好ましい。本発明では、前記割合は原料基準値と実測値のいずれも同じとする。

（Ｂ）成分を共重合体にするときの共重合成分としては、
メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、アミルアクリレート、ヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、オクタデシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレートなどのアクリル酸エステル、
エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレートなどのメタクリル酸エステルが挙げられ、これらから選ばれる１または２以上を使用することができる。
これらの中でもフェニルメタクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルメタクリレート、ベンジルアクリレートなどの芳香族（メタ）アクリレートが好ましい。

（Ｂ）成分は、メチルメタクリレート単位と芳香族（メタ）アクリレート単位を含む共重合体が好ましく、メチルメタクリレート単位の割合は、２０〜９５質量％が好ましく、４０〜９５質量％がより好ましく、６０〜９５質量％がさらに好ましく、芳香族（メタ）アクリレート単位の割合は、５〜８０質量％が好ましく、５〜６０質量％がより好ましく、５〜４０質量％がさらに好ましい。

（Ｂ）成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）が９０〜１２０℃のものが好ましく、９０〜１１０℃のものがより好ましい。
ガラス転移点（Ｔｇ）は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用い、窒素気流下、昇温速度２０℃／分の条件で測定した値を示す。
（Ｂ）成分は、特開２０１０−１１６５０１号公報の特許請求の範囲および実施例などにおいて表面硬度向上剤として記載されている共重合体を使用することができる。

（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計量中の割合は、
（Ａ）成分５０〜９５質量％であり、５０〜９０質量％が好ましく、５５〜８０質量％がより好ましく、
（Ｂ）成分５０〜５質量％であり、５０〜１０質量％が好ましく、４５〜２０質量％がより好ましい。

（Ｃ）成分のエステル化合物は、炭素数１５〜１９の飽和アルコールと炭素数１６〜２２の飽和脂肪酸からなる。
飽和アルコールは、炭素数１５〜１９の一価の飽和アルコールが好ましく、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコールが好ましく、ステアリルアルコールがより好ましい。
脂肪酸は、炭素数１６〜２０の一価の飽和脂肪酸が好ましく、パルミチン酸、ステアリン酸、ベへニン酸が好ましく、ステアリン酸がより好ましい。

（Ｃ）成分のエステル化合物は、パルミチルステアレート、パルミチルベヘネート、ステアリルステアレート、ステアリルベヘネートが好ましく、ステアリルステアレートが好ましい。

（Ｃ）成分は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して、１．０〜２．０質量部配合され、好ましくは１．１〜２．０質量部、より好ましくは１．５〜２．０質量部配合される。
１．０質量部より少ないと、成形体の表面滑り性が十分でなく、耐傷つき性（スクラッチ性）が劣る。
２．０質量部より多いと、射出成形時に金型汚染され、得られた成形体表面の外観も劣る。

本発明の組成物は、リン系安定剤などの安定剤を配合することができ、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して、０．００１〜０．３質量部配合することが好ましく、０．０５〜０．２質量部配合することがより好ましい。

本発明の組成物は、用途に応じて、慣用の添加剤、例えば、他の安定化剤（例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐光安定剤など）、着色剤（染料、顔料など）、帯電防止剤、難燃剤（リン系難燃剤、ハロゲン系難燃剤、無機系難燃剤など）、難燃助剤、架橋剤、補強材、核剤、カップリング剤、分散剤、消泡剤、流動化剤、ドリッピング防止剤、抗菌剤、防腐剤、粘度調整剤、増粘剤などを含んでいてもよい。

本発明の組成物は、例えば、各成分をタンブラーミキサー、ヘンシェルミキサー、リボンミキサー、ニーダーなどの混合機を用いて乾式または湿式で混合して調製してもよい。
さらに、前記混合機で予備混合した後、一軸または二軸押出機などの押出機で混練してペレットに調製する方法、加熱ロールやバンバリーミキサーなどの混練機で溶融混練して調製する方法を適用することができる。

本発明の組成物は、射出成形、押出成形、真空成形、異型成形、発泡成形、インジェクションプレス、プレス成形、ブロー成形、ガス注入成形などによって各種成形品に成形することができる。

本発明の組成物は、用途に応じた形状の成形体にすることができる。
本発明の組成物は、厚み３ｍｍの成形体における全光線透過率が８０％以上であるものが好ましく、８５％以上であるものがより好ましい。ヘーズは０．７％以下であるものが好ましく、０．５％以下であるものがより好ましい。
全光線透過率およびヘーズは、実施例に記載の方法で測定される。

本発明の成形体は、例えば、ＯＡ・家電機器分野、電気・電子分野、通信機器分野、サニタリー分野、自動車などの輸送車両分野、家具・建材などの住宅関連分野、雑貨分野などの各パーツ、ハウジングなどに使用することができる。

（Ａ）成分
ポリカーボネート樹脂（Ｓ−２０００Ｆ、三菱エンジニアリングプラスチック社製）
（Ｂ）成分
重量平均分子量１４，０００、Ｔｇ１０２℃、組成比メチルメタクリレート単位７９質量％／フェニルメタクリレート単位２１質量％の重合体（メタブレンＨ−８８０、三菱レーヨン（株）製）
組成比は、測定溶媒として重クロロホルム（ＣＤＣｌ₃）を用いた１３Ｃ−ＮＭＲ法により測定した。
（Ｃ）成分
ステアリルステアレート（リケマールＳＬ−８００、理研ビタミン社（株））
その他成分
リン系安定剤（ＩＲＧＡＦＯＳ１６８、ＢＡＳＦジャパン（株）製

実施例および比較例
表１に示す配合（質量％、質量部）で各成分を配合し、ヘンシェルミキサーで混合した。
その後、前記混合物を押出機に供給して２５０℃で溶融混練し、ペレットを得た。
このペレットを下記の条件で射出成形して各試験片を作製し、下記の各測定を実施した。結果を表１に示す。

（射出成形条件）
成形機：三菱重工（株）社製１００ＭＳ-II（型締力１００ｔ）、シリンダー径３６ｍｍ
成形温度：２５０℃、金型温度：６０℃

（金型汚染性）
金型汚染評価金型：円形形状（直径２０ｍｍ）を使用し、成形温度２５０℃、金型温度６０℃の条件で、１０００ショット成形した後の金型表面を目視観察し、以下の判定基準で金型汚染性を評価した。
○：目視で汚れが確認できない。
×：エアーベント全体に付着した汚れが目視で確認できる。

（シャルピー衝撃強度）（ｋＪ／ｍ²）
ＩＳＯ１７９／１ｅＡに準拠して、ノッチ付きシャルピー衝撃強さを測定した。

（全光線透過率、ヘーズ）（％）
上記ペレットを使用して、射出成形により、縦９０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み３ｍｍのプレートを作製した。
これらのプレートを用いて、（有）東京電色社製のヘーズメーターＴＣ・ＨIIIＤＰにより、全光線透過率とヘーズを測定した。

（耐傷つき性；スクラッチ性）
上記ペレットを使用して、射出成形により、縦９０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み３ｍｍの平板試験片を作製した。
往復動摩擦摩耗試験機（ＡＦＴ−１５ＭＳ；株式会社オリエンテック製）を使用して、平板試験片の耐傷つき性を試験した。
試験は、往復動摩擦摩耗試験機に生地（綿１００％の軍手生地）を両面テープで接着固定した円柱状の鋼材（直径１０ｍｍ）と平板試験片を取り付け、平板試験片の一面に前記生地面を押し当てて荷重をかけた状態で、円柱状の鋼材を１０００回往復摺動させた。
荷重：１００ｇ
移動速度：５０ｍｍ／ｓｅｃ
移動距離：２５ｍｍ

その後、平板試験片表面の傷付き状態を観察して、下記の判定基準で評価した。
◎：傷がまったく確認できない。
○：傷がほとんど確認できない。
×：摩擦面全体に傷が確認できる。

表１の実施例１〜４と比較例１〜３から、（Ｃ）成分を使用することで高い透明性を維持したまま、耐傷つき性（スクラッチ性）と耐衝撃性を付与することができ、成形時の金型汚染も抑制できることが確認できた。

Claims

（Ａ）芳香族ポリカーボネート樹脂５０〜９５質量％、および
（Ｂ）重量平均分子量５０００〜３００００のメチルメタクリレート単位を含む重合体
５０〜５質量％の合計１００質量部に対して、
（Ｃ）炭素数１６〜２２の飽和アルコールと、炭素数１６〜２２の脂肪酸からなるエステル化合物１．０〜２．０質量部を含むポリカーボネート樹脂組成物。
（Ｂ）成分が、メチルメタクリレート単位２０〜９５質量％および芳香族(メタ)アクリレート単位５〜８０質量％であるメチルメタクリレート単位を含む重合体である、請求項１記載のポリカーボネート樹脂組成物。
（Ａ）と（Ｂ）の合計１００質量部に対して、（Ｃ）１．５〜２．０質量部を含む請求項１記載のポリカーボネート樹脂組成物。
（Ｃ）成分が、パルミチルステアレート、パルミチルベヘネート、ステアリルステアレート、ステアリルベヘネートから選ばれるものである請求項１記載のポリカーボネート樹脂組成物。
請求項１〜４のいずれか１項記載のポリカーボネート樹脂組成物から得られる成形品。