JPH05302025A - ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 繊維強化芳香族ポリカーボネート樹脂の優れ
た特徴を保持し、同時に耐湿熱性に優れた繊維強化芳香
族ポリカーボネート樹脂を提供する。 【構成】 芳香族ポリカーボネート樹脂５０〜９９．９
５重量％とヒドロキシ基含有重合体０．０５〜５０重量
％からなる樹脂成分１００重量部に対して、Ｌ／Ｄ≧３
の繊維状充填剤を２０重量％以上含有する充填剤５〜２
４０重量部を配合してなる芳香族ポリカーボネート樹脂
組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、芳香族ポリカーボネー
トの樹脂組成物、更に詳細には機械的特性、剛性、寸法
安定性に優れ、かつ耐湿熱性、特に成形品を高温多湿な
環境に長時間放置したときの機械的強度低下が少ないカ
メラ、オーディオ、カーオーディオ、ＶＴＲ、ＯＡ、電
動工具部品など幅広い産業分野で有用なポリカーボネー
ト樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化した芳香族ポリカーボネート樹
脂は、芳香族ポリカーボネート樹脂の優れた特性を維持
し、更に剛性、耐熱性、寸法安定性等に優れたエンジニ
アリングプラスチックとして各種工業分野において幅広
く利用されている。しかしながら、繊維強化芳香族ポリ
カーボネート樹脂は高温多湿な環境に長時間放置すると
ポリカーボネート樹脂と繊維の密着性が低下するために
成形品の機械的強度が著しく低下する欠点を有してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこれら繊維強
化芳香族ポリカーボネート樹脂の優れた特徴を保持し、
同時に耐湿熱性に優れた繊維強化芳香族ポリカーボネー
ト樹脂組成物を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、特定のヒ
ドロキシ基含有重合体を特定量の範囲内で繊維強化芳香
族ポリカーボネート樹脂に配合した場合、機械的強度を
保持し、かつ耐湿熱性も改良されることを見出だし本発
明に到達したものである。

【０００５】即ち本発明は、成分（Ａ）として芳香族ポ
リカーボネート樹脂５０〜９９．９５重量％、成分
（Ｂ）としてヒドロキシ基含有重合体０．０５〜５０重
量％からなる樹脂成分１００重量部に対して、成分
（Ｃ）としてＬ／Ｄ≧３の繊維状充填剤を２０重量％以
上含有する充填剤５〜２４０重量部を配合してなる芳香
族ポリカーボネート樹脂組成物に係わるものである。

【０００６】本発明で使用する芳香族ポリカーボネート
樹脂（Ａ）は、２価フェノールより誘導される粘度平均
分子量１０，０００〜１００，０００、好ましくは１
５，０００〜６０，０００の芳香族ポリカーボネート樹
脂であり、通常２価フェノールとカーボネート前駆体を
溶液法あるいは溶融法で反応せしめて製造される。２価
フェノールの代表的な例を挙げると、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］、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、２，２
−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）
プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチル
フェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）
スルフォン等があげられる。好ましい２価フェノールは
ビス（４−ヒドロキシフェニル）アルカン、特にビスフ
ェノールＡを主原料とするものである。また、カーボネ
ート前駆体としてはカルボニルハライド、カルボニルエ
ステルまたはハロホルメート等が挙げられ、具体的には
ホスゲン、ジフェニルカーボネート、２価フェノールの
ジハロホルメート及びそれらの混合物である。ポリカー
ボネート樹脂を製造するに当たり、前記２価フェノール
を単独でまたは２種以上を使用することができる。ま
た、適当な分子量調節剤、分岐剤、反応を促進するため
の触媒等も使用できる。かくして得られた芳香族ポリカ
ーボネート樹脂の２種以上を混合しても差し支えない。

【０００７】本発明において使用するヒドロキシ基含有
重合体（Ｂ）は、プロトン供与性を有するヒドロキシ基
をその構造内に含む全ての重合体である。適当な重合体
の例としては、芳香族ジオ−ルもしくは脂肪族ジオ−
ル、ポリオ−ルとエピハロヒドリンからなる重合体、ポ
リビニルアルコール、オレフィン化合物／ビニルアルコ
ール共重合体およびポリオレフィン／ポリビニルアルコ
ールブロック共重合体等の主鎖内に既にヒドロキシ基を
含有する重合体または共重合体、その他ポリオレフィ
ン、ポリスチレンまたはゴムエラストマーをベースとし
た重合体に適当なコモノマーを使用するかまたは官能性
ヒドロキシ基をグラフトすることにより得られるグラフ
ト共重合体等があげられる。中でもフェノキシ樹脂また
はエポキシ樹脂が好ましい。さらにはビスフェノールＡ
とエピクロルヒドリンより合成されるビスフェノールＡ
型フェノキシ樹脂，ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、
ビスフェノールＦとエピクロルヒドリンより合成される
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラッ
ク、O −クレゾールノボラックをグリシジルエーテル化
したエポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂の骨格中にダイマー酸を変性したグ
リシジルエステルやダイマー酸ジグリシジルエステル、
およびゴム変性、３級脂肪酸変性による可撓性エポキシ
樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等が特に好
ましい。これらヒドロキシ基含有重合体を二種以上混合
して使用してもよい。

【０００８】上記芳香族ポリカーボネート樹脂に配合す
る充填剤（Ｃ）は、Ｌ／Ｄ≧３の繊維状充填剤を２０重
量％以上含有する充填剤であり、繊維状充填剤として
は、ガラス繊維、カーボン繊維、炭化ケイ素繊維、黄銅
繊維、ステンレス繊維、チタン酸カリウムあるいはほう
酸アルミニウムよりなる繊維もしくはウィスカー、芳香
族ポリアミド繊維等があげられるが、ガラス繊維が好ま
しい。更にアミノ系シランカップリング剤およびまたは
エポキシ系シランカップリング剤で表面処理が施されて
おりエポキシ樹脂およびまたはウレタン樹脂で集束され
たガラス繊維が特に好ましい。Ｌ／Ｄ≧３の繊維状充填
剤以外の充填剤としては、例えばシリカ、タルク、マイ
カ、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラスパウダー、
金属粉、二硫化モリブデン等で例示される板状、フレー
ク状、粉末状等の充填剤である。かかる充填剤はシラン
カップリング剤やチタネートカップリング剤等で表面処
理されているものが好ましい。

【０００９】上記繊維状充填剤は、繊維による補強効果
の目安となるＬ／Ｄ（繊維長／繊維径）が３以上のもの
である。Ｌ／Ｄが３未満の繊維状充填剤を使用したので
は十分な補強効果が得られない。

【００１０】本発明において使用される樹脂組成物は、
上記３種類の成分を混合することにより製造される。混
合割合は、芳香族ポリカーボネート樹脂５０〜９９．９
５重量％、好ましくは７０〜９９．９０重量％、更に好
ましくは９０〜９９．９０重量％と、ヒドロキシ基含有
重合体０．０５〜５０重量％、好ましくは０．１〜３０
重量％、更に好ましくは０．１〜１０重量％からなる樹
脂成分１００重量部に対して、Ｌ／Ｄ≧３の繊維状充填
剤を２０重量％以上含有する充填剤５〜２４０重量部を
配合してなる。ヒドロキシ基含有重合体が５０重量％を
超えると十分な機械的強度が得られず、０．０５重量％
未満では十分な耐湿熱性が得られない。また、Ｌ／Ｄ≧
３の繊維状充填剤を２０重量％以上含有する充填剤が２
４０重量部を超えると成形性が極端に低下し、５重量部
未満では十分な補強効果が得られない。

【００１１】本発明においては、上記芳香族ポリカーボ
ネートとヒドロキシ基含有重合体、充填剤からなる組成
物の調製は、通常の混合機、混練機で実施される。すな
わち、各成分をＶ型ブレンダー、リボンミキサーまたは
タンブラー等に投入し均一に混合した後、一軸または二
軸等の通常の押出機で溶融混練し、冷却後ペレット状に
切断する。この時、ガラス繊維や他の成分の一部を押出
機の途中から添加しても良い。また成分の一部をあらか
じめ混合、混練後、更に残りの成分を添加し押出しても
よい。

【００１２】本発明の組成物には、本発明の目的を損な
わない範囲で難燃剤、難燃助剤、核剤、安定剤（例え
ば、リン酸エステル、亜リン酸エステル等）、酸化防止
剤（例えば、ヒンダードフェノール系化合物等）、光安
定剤、着色剤、発泡剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤等を
配合しても良い。また少量の他の熱可塑性樹脂またはゴ
ム等を添加しても良い。

【００１３】難燃剤としては例えば、臭素化ビスフェノ
ール -Ａ、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリカーボネー
ト、トリフェニルホスフェート、ホスホン酸アミド、赤
リン等があげられる。難燃助剤としては例えば、三酸化
アンチモン、アンチモン酸ナトリウム等があげられる。
核剤としては例えばステアリン酸ナトリウム、エチレン
−アクリル酸ナトリウム共重合体等があげられる。

【００１４】かくして得られた組成物は、射出成形、押
出成形、圧縮成形または回転成形等の任意の方法で容易
に成形することができる。

【００１５】

【実施例】本発明を以下の実施例により更に詳細に説明
する。なお、各実施例及び比較例において原料となる芳
香族ポリカーボネート樹脂、ヒドロキシ基含有重合体、
繊維状充填剤、繊維状充填剤以外の充填剤としては、芳
香族ポリカーボネート樹脂はビスフェノールＡ型ポリカ
ーボネート［帝人化成（株）製パンライトＬ−１２５
０、粘度平均分子量２５，０００］、ヒドロキシ基含有
重合体はビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂［東都化成
（株）製フェノトートＹＰ−５０］、ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂［東都化成（株）製エポトートＹＤ−７
０２０］、繊維状充填剤は［日東紡（株）製チョップド
ストランド３ＰＥ−９４１］、繊維状充填剤以外の充填
剤は［日本板硝子（株）製ガラスフレークＲＥＦＧ−１
０１］を使用した。

【００１６】また、評価項目の耐湿熱性は以下のように
試験を行い、引張り強さ保持率・曲げ強さ保持率は以下
のように算出した。

【００１７】評価用試験片を９３℃の熱水浸漬試験機に
て４８時間の浸漬試験を行い、試験片取り出し２４時間
後、引張り強さ（Kgf/cm² ）はＡＳＴＭ Ｄ−６３８，
曲げ強さ（Kgf/cm² ）はＡＳＴＭ Ｄ−７９０にしたが
って測定した。

【００１８】引張り強さ保持率は以下の式に準じて算出
した。

【００１９】

【数１】

【００２０】曲げ強さ保持率は以下の式に準じて算出し
た。

【００２１】

【数２】

【００２２】

【実施例１〜１０】表１及び表２に示した重量比で芳香
族ポリカーボネート樹脂とヒドロキシ基含有重合体と繊
維状充填剤と繊維状充填剤以外の充填剤をドライブレン
ドした後、スクリュー径３０ｍｍのベント付一軸押出機
［ナカタニ機械（株）製 ＶＳＫ−３０］を用い、シリ
ンダー設定温度２９０℃で溶融混練し、ストランドカッ
トにより成形用ペレットを得た。得られたペレットを１
２０℃で５時間、熱風循環式乾燥機にて乾燥し、射出成
形機［住友重機械（株）製ネスタール サイキャップ４
８０／１５０］でシリンダー設定温度３１０℃、型温度
１００℃、冷却時間２６秒、全成形サイクル５５秒で評
価用試験片を得た。評価用試験片は９３℃の熱水浸漬試
験機にて４８時間の浸漬試験を行い試験片取り出し２４
時間後、引張り強さ、曲げ強さを測定し、上式により保
持率を算出した。結果を合わせて表１および表２に示
す。

【００２３】

【比較例１〜３】表３に示した重量比で芳香族ポリカー
ボネート樹脂と繊維状充填剤と繊維状充填剤以外の充填
剤とを実施例と同様の方法で溶融混練した。実施例と同
様に評価用試験片を得、９３℃の熱水浸漬試験機にて４
８時間の浸漬試験を行い試験片取り出し２４時間後、引
張り強さ、曲げ強さを測定し、上式により保持率を算出
した。結果を合わせて表３に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】

【表３】

【００２７】

【発明の効果】本発明の組成物は実施例に示すように耐
湿熱性に優れ、湿熱処理後の引張り強さ、曲げ強さ保持
率高く、高温多湿な環境で使用されるか、船倉など高温
多湿な環境で輸送されることのあるカメラ、オーディ
オ、カーオーディオ、ＶＴＲ、ＯＡ、電動工具部品等に
好適である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成分（Ａ）として芳香族ポリカーボネー
   ト樹脂５０〜９９．９５重量％、成分（Ｂ）としてヒド
   ロキシ基含有重合体０．０５〜５０重量％からなる樹脂
   成分１００重量部に対して、成分（Ｃ）としてＬ／Ｄ≧
   ３の繊維状充填剤を２０重量％以上含有する充填剤５〜
   ２４０重量部を配合してなる芳香族ポリカーボネート樹
   脂組成物。