JP6447107B2

JP6447107B2 - Ｐｃ／ａｓａ樹脂組成物およびその樹脂成形品

Info

Publication number: JP6447107B2
Application number: JP2014260225A
Authority: JP
Inventors: 和晃美馬; 田坂　知久; 知久田坂
Original assignee: NOF Corp
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2019-01-09
Anticipated expiration: 2034-12-24
Also published as: JP2016121223A

Description

本発明は、成形外観が良好で、摺動性、軋み音低減効果、耐傷つき性に優れる熱可塑性樹脂であるＰＣ／ＡＳＡ樹脂組成物、およびその樹脂成形品に関するものである。

ポリカーボネート(ＰＣ)／ＡＳＡ樹脂は、高いノッチ衝撃強度を維持しながら加工性を向上させた熱可塑性樹脂混合物であって、耐候性に優れ、耐熱性が高いため、屋外部品、自動車部品、電気・電子機器部品などさまざまな分野に適用されており、近年その使用領域が増えている。しかし、他部材と擦れ合うと、傷つきやすく、軋み音が発生しやすいといった問題点がある。

熱可塑性樹脂の耐傷つき性を解決する一般的な方法として、特許文献１には、最終成形された熱可塑性樹脂の表面上に紫外線硬化型アクリル系ハードコート剤を塗布、硬化させ、ハードコート層を形成することが開示されている。また、軋み音を防止ないし低減させるための有効な手段として、特許文献２では、フッ素系やシリコーン系のコーティング組成物を表面処理剤として塗布している。

特開平６−１００７９９号公報特開平３−２１７４２５号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の方法の場合、コーディング工程という追加の工程が必要となるので、工程上多くの時間が必要とされ、コストが嵩むのみでなく、環境問題をもたらすなどの短所を有している。しかも、特許文献２のような表面処理剤を使用する場合は、表面のべとつき、外観低下などの問題がある。

したがって、近年ハードコーティングなしに耐傷つき性が向上するとともに、軋み音を低減できる無塗装樹脂への要求が増えている。

そこで、本発明は上記課題を解決するものであって、成形外観が良好で、摺動性、きしみ音低減効果、耐傷つき性に優れるＰＣ／ＡＳＡ樹脂組成物と、その樹脂成形品を提供することを目的とする。

本発明の耐傷用かつ軋み音低減用ＰＣ/ＡＳＡ樹脂組成物は、ポリカーボネート(ＰＣ)を１０〜９０重量部と、（Ｂ）ＡＳＡ樹脂を９０〜１０重量部と、（Ｃ）グラフト共重合体を前記（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計１００重量部に対して０．５〜２０重量部含むＰＣ／ＡＳＡ樹脂組成物であって、前記（Ｃ）グラフト共重合体は、主鎖がポリエチレンで側鎖がポリスチレンであり、グラフト共重合体の成分は、ポリエチレン成分を４０〜９０ｗｔ％と、ポリスチレン成分を１０〜６０ｗｔ％により、構成される。

また、本発明によれば、上記ＰＣ／ＡＳＡ樹脂組成物を所定形状に成形してなる樹脂組成物を提供することもできる。

なお、「ＰＣ／ＡＳＡ」とはＰＣとＡＳＡとの混合樹脂組成物であることを意味する。また、本発明において、数値範囲を示す「○○〜××」は、特に明示しない限り「○○以上××以下」を意味する。

本発明によれば、ＰＣとＡＳＡの混合樹脂組成物に対して、添加剤として、（Ｃ）主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリスチレンであるグラフト共重合体を特定量配合することで、樹脂成形品そのものの摺動性、耐傷つき性を向上させ、軋み音を低減することができる。したがって、本発明のＰＣ／ＡＳＡ樹脂組成物は熱可塑性樹脂なので、射出成形や押出し成形などにより、所定形状に成形することが可能である。ＰＣ／ＡＳＡ樹脂組成物を所定形状に成形した樹脂成形品は、耐傷つき性や軋み音低減のための表面処理剤の塗布は必要なく、樹脂成形品の外観も良好となる。本発明の成形品は、例えば自動車やＯＡ電子機器、電気・電子機器などの種々の分野で極めて有用である。

次に、本発明の各構成要件について説明する。本発明の樹脂組成物は、（Ａ）ポリカーボネート（ＰＣ）と（Ｂ）ＡＳＡ樹脂との混合樹脂組成物に、添加剤として特定の（Ｃ）グラフト共重合体を添加してなる。

＜（Ａ）ＰＣ樹脂＞
本発明に用いる（Ａ）ポリカーボネートとは、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、末端ＯＨ基を封止してあるもの、してないものどちらも使用可能である。

＜（Ｂ）ＡＳＡ樹脂＞
本発明に用いる（Ｂ）ＡＳＡ樹脂とは、一般に、主鎖のアクリルゴムに、側鎖としてスチレン及びアクリロニトリルをグラフト重合したグラフト共重合体、或いは前記グラフト共重合体にスチレンとアクリロニトリルとを含む共重合体を添加したものをいう。ＡＳＡ樹脂はいずれの公知のものも使用することができる。

また、（Ａ）成分および（Ｂ）成分については、市販の（Ａ）ポリカーボネート（ＰＣ）と（Ｂ）ＡＳＡ樹脂とのブレンド品であるポリマーアロイも使用することができる。

＜（Ｃ）グラフト共重合体＞
本発明に用いる（Ｃ）グラフト共重合体は、主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリスチレンである、グラフト共重合体である。このグラフト共重合体は、ポリエチレン成分が４０〜９０ｗｔ％、ポリスチレン成分が１０〜６０ｗｔ％である（両成分の合計は１００ｗｔ％）。ポリエチレン成分とポリスチレン成分との配合バランスがこの範囲を外れると、得られる樹脂成形品の耐傷つき性、摺動特性の低下や軋み音が発生しやすくなる。より好ましくは、ポリエチレン成分が８０ｗｔ％以下、ポリスチレン成分が２０ｗｔ％以上である。この場合、樹脂成形品の摺動性を一層高めることができる。また、ポリエチレン成分が５０ｗｔ％以上、ポリスチレン成分が５０ｗｔ％以下であると、グラフト共重合体の製造時にポリエチレンとポリスチレンとがブロッキングしにくく、グラフト共重合体の製造が容易であるため好ましい。グラフト共重合体としては、上記の条件を満たしていればいずれの公知のものを使用することもできる。

＜配合割合＞
本発明のＰＣ／ＡＳＡ樹脂組成物は、（Ａ）ＰＣ＋（Ｂ）ＡＳＡ合計１００重量部中、（Ａ）ＰＣを１０〜９０重量部、（Ｂ）ＡＳＡを１０〜９０重量部とする。また、（Ｃ）グラフト共重合体の添加量は（Ａ）ＰＣ＋（Ｂ）ＡＳＡ合計１００重量部に対して０．５〜２０重量部とする。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）成分の含有量が上記範囲から外れていると、樹脂成形品において優れた摺動特性、耐傷つき性、軋み音低減効果が得られない。

本発明の樹脂組成物では、さらに本発明の効果を逸脱しない範囲において、帯電防止剤、難燃剤、滑剤等の公知の添加剤を添加することができる。帯電防止剤としては、例えばアニオン系活性剤であるデノンＶー５７ｓ(丸菱油化工業製)等が挙げられる。難燃剤としては、例えばりん酸トリフェニル等が挙げられる。滑剤としては、例えばステアリン酸ステアリル等が挙げられる。

以下実施例により本発明を更に具体的に説明する。

［実施例１］
（Ａ）成分としてポリカーボネート樹脂〔出光興産（株）製、商品名：タフロンＡ２２００、標準グレード〕、（Ｂ）成分としてＡＳＡ樹脂〔日本エイアンドエル（株）製、商品名：ユニブライトＵＡ-１３００、標準グレード〕、（Ｃ）成分として主鎖がポリエチレン、側鎖がポリスチレン共重合体であるグラフト共重合体（ＰＥ／ＰＳｔ=７０ｗｔ％／３０ｗｔ％）を用いた。表１に示す割合、すなわち（Ａ）成分７０重量部、（Ｂ）成分３０重量部、（Ｃ）成分３重量部にて、二軸押出機（ＰＣＭ−３０：池貝製）により溶融混練（押出温度：２４０〜２５０℃）し、ペレット状の組成物を得た。次いで、このペレットを射出成形（バレル温度：２５０〜２６０℃、金型温度：８０℃）し、試験片（１５０ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍおよび内径２０ｍｍ、外径２５．６ｍｍの円筒)を作成した。

［実施例２］
（Ｃ）成分の添加量を（Ａ）成分＋（Ｂ）成分の合計１００重量部に対して１重量部にした以外は実施例１と同様である。

［実施例３］
（Ｃ）成分の添加量を（Ａ）成分＋（Ｂ）成分の合計１００重量部に対して１５重量部にした以外は実施例１と同様である。

［実施例４］
（Ａ）成分／（Ｂ）成分の比率を、ＰＣ／ＡＳＡ＝９０重量部／１０重量部にした以外は実施例１と同様である。

［実施例５］
（Ａ）成分／（Ｂ）成分の比率を、ＰＣ／ＡＳＡ＝６０重量部／４０重量部にした以外は実施例１と同様である。

［実施例６］
（Ａ）成分／（Ｂ）成分の比率を、ＰＣ／ＡＳＡ＝１０重量部／９０重量部にした以外は実施例１と同様である。

［実施例７］
（Ｃ）成分であるグラフト重合体中の主鎖であるポリエチレンと、側鎖を構成するポリスチレンの比率を、ＰＥ／ＰＳｔ＝５０ｗｔ％／５０ｗｔ％にした以外は実施例１と同様である。

［実施例８］
（Ｃ）成分であるグラフト重合体中の主鎖であるポリエチレンと、側鎖を構成するポリスチレンの比率を、ＰＥ／ＰＳｔ＝９０ｗｔ％／１０ｗｔ％にした以外は実施例１と同様である。

［実施例９］
（Ａ）成分として用いたポリカーボネート樹脂を〔ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックス製、商品名: Ｌｅｘａｎ１０１Ｒ、押出・ブロー成形グレード〕にした以外は実施例１と同様である。

［実施例１０］
（Ｂ）成分として用いたＡＳＡ樹脂を〔日本エイアンドエル（株）製、商品名：ユニブライトＵＡ-１８００、標準グレード〕にした以外は実施例１と同様である。

［比較例１］
（Ｃ）成分の添加量を（Ａ）成分＋（Ｂ）成分の合計１００重量部に対して３０重量部にした以外は実施例１と同様である。

［比較例２］
（Ｃ）成分の添加量を（Ａ）成分＋（Ｂ）成分の合計１００重量部に対して０．１重量部にした以外は実施例１と同様である。

［比較例３］
（Ｃ）成分であるグラフト重合体中の主鎖であるポリエチレンと、側鎖を構成するポリスチレン（ＰＳｔ）の比率を、ＰＥ／ＰＳｔ＝９５ｗｔ％／５ｗｔ％にした以外は実施例１と同様である。

［比較例４］
（Ｃ）成分であるグラフト重合体中の主鎖であるポリエチレンと、側鎖を構成するポリスチレンの比率を、ＰＥ／ＰＳｔ＝２０ｗｔ％／８０ｗｔ％にした以外は実施例１と同様である。

［比較例５］
（Ｃ）成分をポリエチレンにした以外は実施例１と同様である。

［比較例６］
（Ｃ）成分をポリエチレンとポリスチレンのブレンド物ＰＥ／ＰＳｔにした以外は実施例４と同様である。

＜軋み音の評価＞
得られた試験片を、軋み音評価試験用のプレート（６０ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍ）と、擦り合わせる相手材用として同材プレート（５０ｍｍ×２５ｍｍ×２ｍｍ）に切り出してバリ取りを行った後、２５℃、湿度５０％でそれぞれ１２時間状態調整した。また、相手材用のプレート（５０ｍｍ×２５ｍｍ×２ｍｍ）として、ＰＣ／ＡＳＡ（７０重量部／３０重量部、ＰＢＴ、ＰＡ６６、ＰＯＭ、及び炭素鋼のプレートも準備した。軋み音評価試験用のプレートと、相手材としての各プレートをＺｉｅｇｌｅｒ社のスティックスリップ測定装置ＳＳＰ−０２に固定し、荷重＝１０Ｎ，４０Ｎ、速度＝１ｍｍ/ｓ，１０ｍｍ/ｓの条件でそれぞれ擦り合わせた時の軋み音リスク値の測定を行った。なお、軋み音リスク値は、値が小さいほど軋み音発生のリスクが低いことを示す。軋み音リスク値の判断基準は以下に示す通りである。
軋み音リスク値１〜３：軋み音発生のリスクが低い
軋み音リスク値４〜５：軋み音発生のリスクがやや高い
軋み音リスク値６〜１０：軋み音発生のリスクが高い

＜摺動性の評価＞
摺動性の評価としては、試験片(内径２０ｍｍ、外径２５．６ｍｍの円筒材)をスラスト式摩擦摩耗試験(オリエンテック(株)社製摩擦摩耗試験機ＥＦＭ−ＩＩＩ−Ｆ)に装着し、下記に示す試験条件にて１００分間の試験を行い、動摩擦係数を算出した。なお、相手材には炭素鋼(Ｓ４５Ｃ)および同材を用いた。
試験条件
相手材が（１）炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）の場合：荷重５０Ｎ、線速度５０ｃｍ／ｓｅｃ
相手材が（２）評価材の場合：荷重２０Ｎ、線速度５０ｃｍ／ｓｅｃ

＜耐傷つき性の評価＞
得られた試験片について、学振摩耗試験機（（株）ＹＡＳＵＤＡ製，ＮＯ４１６‐ＴＭＩ）を用い、綿帆布かなきん３号、垂直荷重１０００ｇ、往復回数１００回の条件で、試験片と綿帆布とを擦れ合わせる試験を行った。耐傷つき性の評価は、試験前後のグロス値（６０°）をグロスメーターにて測定し、グロス変化率を算出することで行った。なお、グロス変化率の算出法は以下に示す通りである。グロス変化率が小さいほど耐傷つき性に優れる。
グロス変化率（％）=（試験前グロス値−試験後グロス値）／試験前グロス値×１００

＜成形外観の評価＞
成形外観に関しては、試験片（１５０ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍ）を目視により、以下の基準により評価した。
○：良好（フローマーク、ジェッティング、剥離等がない。）
×：不良（フローマーク、ジェッティング、剥離等が存在。）
なお、フローマークとは成形品のゲート付近に円形波紋ができる外観不良である。ジェッティングとは、成形品に蛇状の樹脂の流れ模様ができる外観不良である。剥離とは、成形外観の表面に樹脂が剥がれたようなあとができる外観不良を意味する。

各実施例及び比較例の組成及び評価結果を表１〜表４にまとめる。

Claims

（Ａ）ポリカーボネート(ＰＣ)を１０〜９０重量部と、
（Ｂ）ＡＳＡ樹脂を９０〜１０重量部と、
（Ｃ）グラフト共重合体を前記（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計１００重量部に対して０．５〜２０重量部
含むＰＣ／ＡＳＡ樹脂組成物であって、
前記（Ｃ）グラフト共重合体は、主鎖がポリエチレンで側鎖がポリスチレンであり、前記（Ｃ）グラフト共重合体の成分は、ポリエチレン成分を４０〜９０ｗｔ％と、ポリスチレン成分を１０〜６０ｗｔ％とからなる、耐傷用かつ軋み音低減用ＰＣ／ＡＳＡ樹脂組成物。
請求項１に記載のＰＣ／ＡＳＡ樹脂組成物を所定形状に成形してなる樹脂成形品。