JPH06207089A

JPH06207089A - 芳香族ポリカーボネート樹脂成形品

Info

Publication number: JPH06207089A
Application number: JP5002551A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Inoue; 孝昭井上
Original assignee: Teijin Chemicals Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1993-01-11
Filing date: 1993-01-11
Publication date: 1994-07-26
Anticipated expiration: 2015-02-07
Also published as: JP3007237B2

Abstract

(57)【要約】【目的】成形品の変形（反り）が小さく且つ機械的特
性、剛性、寸法安定性等に優れた芳香族ポリカーボネー
ト樹脂成形品を提供する。【構成】 (A)特定の分子量の芳香族ポリカーボネート
樹脂１００重量部、 (B)特定の形状の非円形断面繊維５
〜１２５重量部及び (C)特定の形状の板状無機充填材５
〜１２５重量部からなる芳香族ポリカーボネート樹脂成
形品及びこのような成形品を得るための成形材料。

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
ト樹脂成形品、更に詳細には変形（反り）が改善され且
つ機械的特性、剛性、寸法安定性にも優れたカメラ、オ
ーディオ、 VTR、OA機器等幅広い産業分野で有用な繊維
強化芳香族ポリカーボネート樹脂成形品に関する。

【０００２】

【従来の技術】芳香族ポリカーボネート樹脂は優れた機
械特性を有し、エンジニアリングプラスチックとして広
く使用されており、更にガラス繊維やカーボン繊維等を
配合して寸法精度や剛性等が要求される分野に広く使用
されている。しかしながら、ガラス繊維やカーボン繊維
を配合すると、成形品に反りが発生する問題がある。

【０００３】この問題を解決する方法として、繊維状強
化材と板状充填材とを併用する組成物について種々の提
案（特開昭５３−１２１８４３号公報）がなされてい
る。しかしながら、これらの提案では成形品の反りはあ
る程度低減できるが、機械的特性が低下する。また、特
開平２−１７３０４７号公報には、非円形断面繊維と板
状充填材とを併用する組成物についての提案がされてい
るが、熱可塑性樹脂が芳香族ポリカーボネート樹脂の場
合、かかる提案では反りの低減が十分ではなく、更に一
層の改良が望まれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、成形
品の変形（反り）が小さく且つ機械的特性、剛性、寸法
安定性等に優れた芳香族ポリカーボネート樹脂成形品を
提供せんとするものである。本発明者は、上記目的を達
成せんとして鋭意検討した結果、特定の分子量の芳香族
ポリカーボネート樹脂に特定の充填材を配合することに
より、機械的特性の低下がなく変形（反り）をより低減
できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、 (A)粘度平均
分子量が１２，０００〜２３，０００の芳香族ポリカー
ボネート樹脂を主とする熱可塑性樹脂１００重量部、
(B)繊維断面の長径が５〜３０μm 、長径と短径の比が
１．５〜８で且つ（繊維長）／（繊維断面の長径と短径
の平均値）が２〜１２０である非円形断面繊維５〜１２
５重量部及び (C)板状の面の最も長い部分の長さを(a)
、最も短い部分の長さを(b) 、厚さを(c)としたとき、
(a)が４０μm 以上、 (c)が３μm 以上で且つ(a＋b)／
(2c)が５〜５００である板状無機充填材５〜１２５重量
部からなる芳香族ポリカーボネート樹脂成形品に係るも
のである。

【０００６】本発明の成形品に使用する芳香族ポリカー
ボネート樹脂は、通常二価フェノールとカーボネート前
駆体との溶液法又は溶融法で反応させて製造される。二
価フェノールの代表的な例をあげると２，２−ビス（４
−ヒドロキシフェニル）プロパン［通称ビスフェノール
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−３，５−ジ
ブロムフェニル）プロパン、２，２−（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。好ましい二価
フェノールはビス（４−ヒドロキシフェニル）アルカン
であり、なかでもビスフェノールＡが特に好ましい。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又はハロホルメート等があげられ、
具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネート、二価フ
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り、前記二価
フェノールを単独で又は二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。更に二種以上の芳香族ポ
リカーボネート樹脂を混合してもよい。

【０００７】かかる芳香族ポリカーボネート樹脂の分子
量は、粘度平均分子量で１２，０００〜２３，０００で
あり、好ましくは１３，０００〜２２，０００である。
粘度平均分子量が１２，０００未満の芳香族ポリカーボ
ネート樹脂では、特定の充填材を配合しても機械的強度
の低下を防止することができず、粘度平均分子量が２
３，０００を越える芳香族ポリカーボネート樹脂では、
成形品の変形（反り）が大きくなり、所望の成形品が得
られ難い。本発明でいう粘度平均分子量（Ｍ）は塩化メ
チレン１００mlに芳香族ポリカーボネート樹脂０．７g
を２０℃で溶解した溶液から求めた比粘度（ηsp）を次
式に挿入して求める。 ηsp／ｃ＝［η］＋０．４５×［η］²ｃ［η］＝１．２３×１０^-4Ｍ^0.83 ｃ＝０．７なお、上記芳香族ポリカーボネート樹脂には、本発明の
目的を損なわない範囲内で、例えばポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン、 ABS樹脂、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミ
ド、アクリル樹脂、ポリアリレート、フェノキシ樹脂等
の熱可塑性樹脂を配合してもよい。

【０００８】本発明で使用する非円形断面繊維は、繊維
断面の長径が５〜３０μm で長径と短径の比が１．５〜
８、好ましくは１．５〜５、更に好ましくは１．５〜４
であり、長径と短径の比が１．５未満の非円形断面繊維
を使用したのでは、特定の粘度平均分子量の芳香族ポリ
カーボネート樹脂でも成形品の変形（反り）が大きくな
り、所望の成形品が得られ難く、長径と短径の比が８を
越える非円形断面繊維を使用したのでは、特定の粘度平
均分子量の芳香族ポリカーボネート樹脂でも、機械的強
度の低下を防止することができない。また、非円形断面
繊維の繊維長と平均繊維径の比が２〜１２０、好ましく
は２．５〜７０、更に好ましくは３〜４０であり、繊維
長と平均繊維径の比が２未満であると、特定の粘度平均
分子量の芳香族ポリカーボネート樹脂であっても、機械
的強度の低下を防止することができず、繊維長と平均繊
維径の比が１２０を超えると特定の粘度平均分子量の芳
香族ポリカーボネート樹脂であっても、成形品の変形
（反り）が大きくなり、所望の成形品が得られ難い。こ
こで、繊維断面の長径と短径の比、及び繊維長と平均繊
維径の比が上記範囲から外れるものが混入している場合
でも、その比率が非円形断面繊維中１０重量％以下であ
れば、与える影響は小さく問題はない。非円形断面繊維
としては例えばガラス繊維、ステンレス繊維、銅繊維等
をあげることができる。これらの繊維はシランカップリ
ング剤等で集束及び表面処理されたものが好ましい。

【０００９】本発明で使用する板状充填材は、板状の最
も長い部分の長さを(a) 、最も短い部分の長さを(b) 、
厚さを(c) としたとき、 (a)が４０μm 以上、好ましく
は５０μm 以上、更に好ましくは６０μm 以上で、 (c)
が３μm 以上で且つ(a＋b)／(2c)が５〜５００、好まし
くは６〜４５０、更に好ましくは７〜４００であり、
(a)が４０μm 未満及び(a＋b)／(2c)が５未満であると
特定の粘度平均分子量の芳香族ポリカーボネート樹脂で
あっても成形品の変形（反り）が大きくなり、所望の成
形品を得られ難い。また、(a＋b)／(2c)が５００を超え
ると外観が悪くなり、所望の成形品を得られ難い。ここ
で、板状充填材の形状が上記範囲から外れるものが混入
している場合でも、その比率が板状充填材中１０重量％
以下であれば、与える影響は小さく問題ない。板状充填
材としては例えばマイカ、ガラスフレーク、金属フレー
ク等があげられる。かかる板状充填材はシランカップリ
ング剤等で表面処理されているものが好ましく、更に結
合剤で造粒し顆粒状としたものが特に好ましい。

【００１０】非円形断面繊維の使用量は、特定の粘度平
均分子量の芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に
対して５〜１２５重量部であり、好ましくは１０〜１０
０重量部である。非円形断面繊維が５重量部未満の場
合、機械的強度が低下し非円形断面繊維が１２５重量部
を越えると成形加工が困難になる。板状充填材の使用量
は、特定の粘度平均分子量の芳香族ポリカーボネート樹
脂１００重量部に対して５〜１２５重量部であり、好ま
しくは１０〜１００重量部である。板状充填材が５重量
部未満の場合、変形（反り）を十分に低減することがで
きず、板状充填材が１２５重量部を越えると成形加工が
困難になる。また、非円形断面繊維と板状充填材との使
用割合は重量で２：８〜８：２の範囲が好ましい。

【００１１】本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂成形
品は任意の方法で成形されたものであってもよいが、特
に (A)粘度平均分子量が１３，０００〜２４，０００、
好ましくは１３，５００〜２３，５００の芳香族ポリカ
ーボネート樹脂を主とする熱可塑性樹脂１００重量部、
(B)繊維断面の長径が５〜３０μm 、長径と短径の比が
１．５〜８で且つ（繊維長）／（繊維断面の長径と短径
の平均値）が４〜１３０、好ましくは３〜１２５である
非円形断面繊維５〜１２５重量部及び (C)板状の面の最
も長い部分の長さを(a) 、最も短い部分の長さを(b) 、
厚さを(c) としたとき、 (a)が５０μm 以上、好ましく
は６０μm 以上 (c)が３μm 以上で且つ(a＋b)／(2c)が
１０〜６００、好ましくは８〜５５０である板状無機充
填材５〜１２５重量部からなる成形材料を用いて射出成
形することによって容易に得られる。

【００１２】本発明の成形品には、本発明の目的を損な
わない範囲内で、臭素化ビスフェノール、臭素化エポキ
シ樹脂、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
リン等のような難燃剤、三酸化アンチモン、アンチモン
酸ナトリウム等のような難燃助剤、炭酸カルシウム、シ
リカ、タルク、ケイ酸カリウム、チタン酸カリウム等の
ような無機充填材、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のような核剤、リン
酸エステル、亜リン酸エステル等のような安定剤、ヒン
ダードフェノール系化合物等のような酸化防止剤、光安
定剤、着色剤、発泡剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤等を
配合してもよく、またゴム等を配合してもよい。

【００１３】

【実施例】以下に実施例をあげて説明する。なお、実施
例中の部は重量部であり、評価は下記の方法で測定し
た。引張強度（kgf/cm²) ： ASTM D-６３８曲げ弾性率（kgf/cm²）： ASTM D-７９０衝撃強度（厚さ１／８″ノッチ付き、 kgf・cm／cm）：
ASTM D-２５６反り量（mm）：６″×６″×１．５mmt の平角板をフラ
ットな定盤の上に置いて、定盤と試験片との隙間が最大
の所を反り量として測定した。

【００１４】

【実施例１〜４及び比較例１〜７】表１に示す粘度平均
分子量の異なるビスフェノールＡからのポリカーボネー
ト樹脂粉末、非円形断面ガラス繊維［日東紡績（株）製
３ PA-８７０ S、繊維断面の長径と短径の比２．０、繊
維断面の長径と短径の平均値１９. ５μm ］、円形断面
ガラス繊維［日東紡績（株）製３ PE-４５５、繊維径１
３μm ］、板状充填材としてガラスフレーク［日本板硝
子（株）製 REFG-１０１、厚さ５μm 、板状の最も長い
部分の長さと最も短い部分の長さの平均値６００μm ］
を表１記載の量をタンブラーにより混合し、径３０mmの
一軸ルーダー［ナカタニ機械（株）製VSK−３０］によ
り２９０℃で押出してペレットを得た。また比較例４、
５は、径３０mmの二軸ルーダー［池貝鉄工（株）製ＰＣ
Ｍ−３０］により２９０℃で押出してペレットを得た。
得られたペレットは、円筒状で直径３mm、長さ３mmであ
った。

【００１５】得られたペレットを１２０℃の熱風循環式
乾燥器にて５時間乾燥した後、射出成形機［住友重機械
工業（株）製サイキャップ４８０／１５０］により樹脂
温度２９０〜３００℃、金型温度１００℃、保持圧力
１、０００kg／cm²、射出速度６５mm／秒、成形サイク
ル５５秒（冷却３０秒、射出２秒、保持圧時間１０秒）
で機械的強度測定片用金型及び６″×６″×１．５mmt
の角板成形用金型にて機械的強度測定片及び反り量測定
用試験片を得た。得られた試験片を用いて機械的強度及
び反り量を測定し、その結果を表１に示した。

【００１６】また、反り量測定用試験片の中央部から一
辺３０mmの小片をサンプリングし、塩化メチレンに溶解
して濾過した後、８メッシュ（篩の目開き２．３８mm）
の篩にかけ、通過したガラス繊維及び板状充填材を更に
４００メッシュ（篩の目開き０．０３７mm）の篩にかけ
た。８メッシュで通過しなかったガラス繊維及び板状充
填材と４００メッシュに通過したガラス繊維及び板状充
填材の合計量を範囲外の充填剤量とした。その結果及び
試験片のポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量を表１
に示した。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【発明の効果】本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂成
形品は、変形（反り）が改善され且つ機械的特性、剛
性、寸法安定性にも優れているのでカメラ、オーディ
オ、 VTR、OA機器等幅広い産業分野に極めて有用であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (A)粘度平均分子量が１２，０００〜２
３，０００の芳香族ポリカーボネート樹脂を主とする熱
可塑性樹脂１００重量部、 (B)繊維断面の長径が５〜３
０μm 、長径と短径の比が１．５〜８で且つ（繊維長）
／（繊維断面の長径と短径の平均値）が２〜１２０であ
る非円形断面繊維５〜１２５重量部及び (C)板状の面の
最も長い部分の長さを(a) 、最も短い部分の長さを(b)
、厚さを(c) としたとき、 (a)が４０μm 以上、 (c)
が３μm 以上で且つ(a＋b)／(2c)が５〜５００である板
状無機充填材５〜１２５重量部からなる芳香族ポリカー
ボネート樹脂成形品。
【請求項２】 (A)粘度平均分子量が１３，０００〜２
４，０００の芳香族ポリカーボネート樹脂を主とする熱
可塑性樹脂１００重量部、 (B)繊維断面の長径が５〜３
０μm 、長径と短径の比が１．５〜８で且つ（繊維長）
／（繊維断面の長径と短径の平均値）が４〜１３０であ
る非円形断面繊維５〜１２５重量部及び (C)板状の面の
最も長い部分の長さを(a) 、最も短い部分の長さを(b)
、厚さを(c) としたとき、 (a)が５０μm 以上、 (c)
が３μm 以上で且つ(a＋b)／(2c)が１０〜６００である
板状無機充填材５〜１２５重量部からなる成形材料を用
いて射出成形してなる請求項１記載の芳香族ポリカーボ
ネート樹脂成形品。