JPH07126507A - 強化芳香族ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 透明性が良く、高い剛性を有し、且つブロー
成形性に優れたガラス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。 【構成】 通常使用される平均分子量の芳香族ポリカー
ボネート樹脂、超高分子量芳香族ポリカーボネート樹脂
および、該芳香族ポリカーボネート樹脂との屈折率（ｎ
d ）の差が０．０１５以下であるガラス繊維よりなる樹
脂組成物に、ポリエチレンテレフタレートおよび／また
はポリブチレンテレフタレートを配合してなる強化芳香
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、強化芳香族ポリカーボ
ネート樹脂組成物に関する。更に詳しくは、透明性が良
く、高い剛性を有し、且つブロー成形性に優れたガラス
繊維強化芳香族ポリカーボネート樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来技術】従来より、芳香族ポリカーボネート樹脂は
透明性、耐熱性、耐衝撃性に優れた性能を有することか
ら、射出成形、圧縮成形、押出成形、ブロー成形などに
よって、溶融成形され多くの用途に供されている。

【０００３】特に近年、大型成形品を安価に得る方法と
して押出ブロー成形法が注目されている。押出ブロー成
形法により、均一な肉厚の大型成形品を得るためには材
料の自重によるドローダウンの少ないこと、ダイ出口で
のスエルが小さいことが材料に対して要求される。しか
しながら、芳香族ポリカーボネート樹脂は溶融時の自重
によるドローダウンが大きいため、ブロー成形によって
均一な肉厚の成形物が得られ難く、特に大型ブロー成形
物の場合は成形が難しい。

【０００４】また更に、芳香族ポリカーボネート樹脂
は、ガラス、金属等に比較して剛性が低いため、高い剛
性を必要とする用途においては、ガラス繊維等の適当な
フィラーを配合することによって、その改良を図ってい
る。しかしながら、ガラス繊維等を配合した場合には、
ガラスの屈折率（慣用のガラス繊維に使用されるガラス
では通常１．５４５）と芳香族ポリカーボネート樹脂の
屈折率（慣用のビスフェノールＡを原料としたポリカー
ボネート樹脂の場合１．５８５程度）との差が大きいた
めに、芳香族ポリカーボネート樹脂の大きな特徴である
透明性が損なわれるという不都合があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、透明性に優
れ、高い剛性を有し、且つブロー成形性が改良された強
化芳香族ポリカーボネート樹脂組成物を得ることを目的
とする。本発明者らは、上記目的を達成せんとして鋭意
検討した結果、粘度平均分子量１０、０００〜４０、０
００の芳香族ポリカーボネート樹脂及び粘度平均分子量
８０、０００〜２００、０００の超高分子量芳香族ポリ
カーボネート樹脂に芳香族ポリカーボネート樹脂との屈
折率（ｎd ）の差が０．０１５以下であるガラス繊維を
添加し、更に特定量のポリエチレンテレフタレート樹脂
やポリブチレンテレフタレート樹脂を併用すると、驚く
べきことに透明性に優れ、高い剛性を有し、ブロー成形
性の良好な組成物が得られることを究明し、さらに検討
を重ねて本発明を完成した。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）粘度平
均分子量１０、０００〜４０、０００の芳香族ポリカー
ボネート樹脂５０〜９６重量％、（Ｂ）粘度平均分子量
８０、０００〜２００、０００の超高分子量芳香族ポリ
カーボネート樹脂３〜２０重量％および（Ｃ）該芳香族
ポリカーボネート樹脂との屈折率（ｎd ）の差が０．０
１５以下であるガラス繊維１〜３０重量％よりなる樹脂
組成物１００重量部に対し、（Ｄ）ポリエチレンテレフ
タレート樹脂および／またはポリブチレンテレフタレー
ト樹脂を３〜２０重量部を配合してなる強化芳香族ポリ
カーボネート樹脂組成物に係わるものである。

【０００７】（Ａ）成分として使用する芳香族ポリカー
ボネート樹脂は二価フェノールとカーボネート前駆体と
の反応によって製造される。２価フェノールの代表的な
例をとしては、２，２ービス（４ーヒドロキシフェニ
ル）プロパン［ビスフェノールＡ］、１，１ビス（４ー
ヒドロキシフェニル）エタン、１、１ビス（４ーヒドロ
キシフェニル）シクロヘキサン、２，２ービス（４ーヒ
ドロキシー３，５ージメチルフェニル）プロパン、２，
２ービス（４ーヒドロキシー３，５ージブロムフェニ
ル）プロパン、２，２ービス（４ーヒドロキシー３ーメ
チルフェニル）プロパン、ビス（４ーヒドロキシフェニ
ル）サルファイド、ビス（４ーヒドロキシフェニル）ス
ルホン等があげられる。好ましい２価フェノールは２，
２ービス（４ーヒドロキシフェニル）アルカン系、特に
ビスフェノールＡである。

【０００８】カーボネート前駆体としてはカルボニルハ
ライド、カーボネートエステルまたはハロホルメート等
が使用され、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等があげられ
る。芳香族ポリカーボネート樹脂を製造するに当たり、
前記の二価フェノールを単独でまたは２種以上を併用し
て使用することができる。得られた芳香族ポリカーボネ
ート樹脂を２種以上混合して使用しても良い。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。

【０００９】（Ａ）成分として使用する芳香族ポリカー
ボネート樹脂の重合度は、粘度平均分子量で表して一般
に１０，０００〜４０，０００、好ましくは１５，００
０〜３０，０００である。かかる分子量の芳香族ポリカ
ーボネートを製造するに当たって、適当な分子量調節
剤、反応を促進するための触媒等を使用してもよい。
（Ａ）成分として使用する芳香族ポリカーボネート樹脂
の配合量は、あまりに少ないと溶融粘度が増大し成形が
困難となり、あまりに多くするとブロー成形性が改良さ
れない。従って（Ａ）成分として使用する芳香族ポリカ
ーボネート樹脂の配合量は５０〜９６重量％、好ましく
は６０〜９０重量％である。

【００１０】（Ｂ）成分として使用する超高分子量芳香
族ポリカーボネート樹脂の構成成分は、上記（Ａ）成分
の芳香族ポリカ−ボネ−ト樹脂で記述した成分を任意に
とり得るが、使用する上記芳香族ポリカ−ボネ−ト樹脂
と同一のものが好ましい。超高分子量芳香族ポリカーボ
ネート樹脂は、単独では溶融成形に供し得ない粘度平均
分子量が８０，０００〜２００，０００、好ましくは１
００，０００〜１６０，０００の超高分子量芳香族ポリ
カーボネート樹脂である。超高分子量芳香族ポリカーボ
ネート樹脂として、粘度平均分子量８０，０００より小
さいものを使用したのでは、ブロー成形性を改良するに
は十分ではなく、また粘度平均分子量が２００，０００
より大きい超高分子量ポリカーボネート樹脂を使用した
のでは、溶融押出性を保持するために、配合量を抑える
必要があり、その結果ブロー成形性の改良が不十分とな
る。超高分子量芳香族ポリカーボネート樹脂の配合量
は、あまりに少ないと溶融特性の改良が不十分であり、
あまりに多くすると溶融粘度が増大し成形が困難とな
る。従って、超高分子量芳香族ポリカーボネート樹脂の
配合量は３〜２０重量％、好ましくは５〜１５重量％で
ある。

【００１１】（Ｃ）成分として使用するガラス繊維は該
芳香族ポリカーボネート樹脂との屈折率（ｎd ）の差が
０．０１５以下のガラス繊維である。該ガラス繊維は通
常芳香族ポリカーボネート樹脂用のガラス繊維に使用さ
れるＥガラスを構成する組成成分からＢ₂ Ｏ₃ 及びフッ
素化合物成分を除いたものであり、該ガラス繊維の屈折
率はは芳香族ポリカーボネート樹脂の屈折率とほぼ同等
のものである。

【００１２】かかるガラス繊維はシランカップリング剤
等の表面処理剤で表面処理されているものが好ましい。
シランカップリング剤としては、アミノシラン系、エポ
キシシラン系、アリルシラン系、ビニルシラン系等を使
用できるが、その中でも特にアミノシラン系が好まし
い。該ガラス繊維の集束剤としては、通常芳香族ポリカ
ーボネート樹脂に対して使用されるものであれば特に制
限されないが、ウレタン系、エポキシ系等の使用が望ま
しい。該ガラス繊維は市販品として旭ファイバーガラス
（株）のＥＣＲガラス（屈折率１．５７９）がある。か
かるガラス繊維の配合割合は、（Ａ）、（Ｂ）及び
（Ｃ）成分よりなる樹脂組成物中の１〜３０重量％であ
り、好ましくは３〜２０重量％である。１重量％未満で
は、製品の剛性をあげるためには不十分であり、３０重
量％を越えると、押出、成形そのものが困難になり良好
な成形品が得られ難く、透明性も不十分である。

【００１３】（Ｄ）成分として使用するポリエチレンテ
レフタレート樹脂は、テレフタル酸またはそのエステル
形成性誘導体とエチレングリコールまたはそのエステル
形成性誘導体を主原料として縮合反応させて得られる重
合体であり、テレフタル酸成分の一部やエチレングリコ
ール成分の一部、通常３０モル％以下を他のジカルボン
酸、オキシカルボン酸やジオールで置き換えた共重合体
であっても良い。かかる共重合体に使用される第三成分
としては例えばイソフタル酸、アルキル置換テレフタル
酸、アジピン酸、オキシ安息香酸、ポリメチレン−α、
ω−ジオール類、ネオペンチルグリコール、ジエチレン
グリコール等があげられる。ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂の分子量は、ｏ−クロルフェノールを溶媒として
２５℃で測定した固有粘度で表して０．４〜１．２のも
のである。

【００１４】同じく（Ｄ）成分として使用するポリブチ
レンテレフタレート樹脂は、テレフタル酸またはそのエ
ステル形成性誘導体とテトラメチレングリコールまたは
そのエステル形成性誘導体を主原料として縮合反応させ
て得られる重合体であり、テレフタル酸成分の一部やテ
トラメチレングリコール成分の一部、通常３０モル％以
下を他のジカルボン酸、オキシカルボン酸やジオールで
置き換えた共重合体であっても良い。かかる共重合体に
使用される第三成分としては例えばイソフタル酸、アル
キル置換テレフタル酸、アジピン酸、オキシ安息香酸、
ポリメチレン−α、ω−ジオール類、ネオペンチルグリ
コール、ジエチレングリコール等があげられる。本発明
で使用するポリブチレンテレフタレート樹脂の分子量
は、ｏ−クロルフェノールを溶媒として２５℃で測定し
た固有粘度で表して０．６〜１．３のものである。

【００１５】かかるポリエチレンテレフタレート樹脂及
び／またはポリブチレンテレフタレート樹脂の配合量
は、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分よりなる樹脂組成物
１００重量部に対して、３〜２０重量部、好ましくは５
〜１５重量部である。配合量が３重量部に達しないとき
には成形品の透明性が十分でなく、２０重量部を越える
と成形品の強度及び熱的特性（荷重たわみ温度）等が低
下するようになる。

【００１６】従来の知見からは、芳香族ポリカーボネー
ト樹脂、超高分子量芳香族ポリカーボネート樹脂及びガ
ラスフィラーからなる組成物に、屈折率（ｎd ）１．６
４前後のポリエテレンテレフタレート樹脂及び／または
ポリブチレンテレフタレート樹脂を添加して、透明性、
ブロー成形性が向上することは全く予見することができ
ず、ポリエチレンテレフタレート樹脂及び／またはポリ
ブチレンテレフタレート樹脂添加による透明性、ブロー
成形性の改善効果は驚くべきことである。

【００１７】本発明の強化芳香族ポリカーボネート樹脂
組成物はそのまま成形しても、更に染料を配合しても良
い。染料を配合することによって任意の色調の成形品を
得ることができる。染料としては例えばアゾ系染料、シ
アニン系染料、キノリン系染料、ペリレン系染料等通常
熱可塑性樹脂に使用されるものであれば任意に使用する
ことができ、その配合量は、多すぎると透明性が低下す
るので、成形品の外観を見ながら目的にあった配合量に
調整する必要がある。更に、本発明を損なわない範囲で
有効発現量の熱安定剤、離型剤、紫外線吸収剤、難燃剤
等を配合しても良い。

【００１８】本発明の強化芳香族ポリカーボネート樹脂
組成物を製造するには、任意の方法が採用される。例え
ば芳香族ポリカーボネート樹脂、超高分子量芳香族ポリ
カーボネート樹脂、ガラス繊維、ポリエチレンテレフタ
レート樹脂および／またはポリブチレンテレフタレート
樹脂及び適宜その他の添加剤を、例えばＶ型ブレンダ−
等の混合手段を用いて充分に混合した後、ベント式一軸
ルーダーでペレット化する方法、芳香族ポリカーボネー
ト樹脂、超高分子量芳香族ポリカーボネート樹脂、ポリ
エチレンテレフタレート樹脂および／またはポリブチレ
ンテレフタレート樹脂及びその他の添加剤をスーパーミ
キサー等の強力な手段で予め混合したものを用意してお
き、これをベント式の二軸ルーダーの第一シュートより
供給し、ガラス繊維状物はルーダー途中の第二シュート
より供給して混練し、ペレット化する方法等の一般に工
業的に用いられる方法が適宜用いられる。

【００１９】

【実施例】以下に実施例を挙げて更に説明する。なお、
ブロー成形性についてはブロー成形機によりパリソンを
形成し成形品を得る際に、以下の方法で測定した。 （１）ドローダウン性（以下ＤＤと表示）；ブロー成形
機のダイより押出されたパリソンがダイ下、任意の長さ
に達した時の重量を測定し、図１に示す様に横軸にパリ
ソン長さ、縦軸にパリソン重量をとって曲線ＯＰを作成
し、この曲線に原点で接線ＯＢを引き、パリソン長さＬ
i に対応する重量をＷpi、パリソン長さＬi に対応する
接線ＯＢとの交点の重量をＷBiとし下式より求める。 ＤＤ（％）＝｛（ＷBi−ＷPi）／ＷBi｝×１００ ドローダウン性が小さい方が好ましい。

【００２０】（２）スエル比（以下ＳＷと表示）；図１
に、ドローダウンを起こさないと仮定したときのパリソ
ン長さと重量の関係、即ちパリソン長さと（ダイ出口の
断面積）×（樹脂の密度）×（パリソン長さ）の直線Ｏ
Ｄを引き、パリソン長Ｌi に対応する直線ＯＤとの交点
の重量をＷDiとする。この時のスエル比を以下の式によ
り求める。

【００２１】ＳＷ＝（ＷBi）／（ＷDi） スエル比が小さい方が好ましい。

【００２２】（３）透明性（全光線透過率）；得られた
パリソンを型締め、吹き込みしＷ１００ｍｍ×Ｔ４０ｍ
ｍ×Ｈ３００ｍｍの箱型の成形品を得た。この時の成形
条件は樹脂温度が２６０℃、金型温度が６０℃、ブロー
空気圧が１．５kgf/cm² である。この成形品の一部を切
り出し日本電色工業株式会社製ヘーズメーターＮＤＨ−
３００Ａにて厚さ３ｍｍにおける全光線透過率を測定し
た。

【００２３】［実施例１〜５、比較例１〜５］表１記載
の量（重量部）の芳香族ポリカーボネート樹脂、超高分
子量芳香族ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフ
タレート樹脂および／またはポリブチレンテレフタレー
ト樹脂およびガラス繊維をタンブラーにて配合し、４０
ｍｍφベント付き押出機を使用し２８０℃でペレット化
した。得られたペレットをブロー成形機（住友ベクーム
社のＳＥ５１／ＢＡ２型）を用いてパリソンを形成し、
ドローダウン性、スエル比を測定し、さらに、得られた
成形品より透明性を測定した。測定結果を表１に示す。
なお、使用したブロー成形機のスクリュー径は５０ｍｍ
φ、ダイ外径は６０ｍｍφ、内径は５６ｍｍφである。

【００２４】また、使用した芳香族ポリカーボネート樹
脂、超高分子量芳香族ポリカーボネート樹脂、ガラス繊
維、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレ
ンテレフタレート樹脂の内容は下記の通りである。

【００２５】ＰＣ；ビスフェノールＡとホスゲンより製
造される粘度平均分子量３０、０００の芳香族ポリカー
ボネート［帝人化成（株）パンライトＫ−１３００］ 超高分子量芳香族ＰＣ；ビスフェノールＡとホスゲンよ
り製造される粘度平均分子量１２０、０００のポリカー
ボネート ＥＣＲガラス；旭ファイバーガラス（株）製チョップド
ストランドファイバー繊維径１８μｍ、繊維長４ｍｍ、 Ｅガラス；日東紡績（株）製チョップドストランドファ
イバー、繊維径１３μｍ、繊維長４ｍｍ ポリエチレンテレフタレート樹脂；帝人（株）製ＴＲ８
５８０，固有粘度０．８ ポリブチレンテレフタレート樹脂；帝人（株）製ＴＲＢ
−Ｈ，固有粘度１．０７

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】表１より明らかなように、本発明の組成
物は、ブロー成形時のドローダウンが小さく、ダイ付近
でのスエルが小さい。更に従来のガラス繊維強化芳香族
ポリカーボネート樹脂に見られない優れた透明性を保持
している。よって従来製造し難かった均一肉厚の透明
性、強度に優れたブロー成形物、特に大型のブロー成形
物が容易に得られ極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】パリソン長さと重量の関係を示すグラフ。

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【手続補正書】

【提出日】平成６年５月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】（３）透明性（平行光線透過率）；得られ
たパリソンを型締め、吹き込みしＷ１００ｍｍ×Ｔ４０
ｍｍ×Ｈ３００ｍｍの箱型の成形品を得た。この時の成
形条件は樹脂温度が２６０℃、金型温度が６０℃、ブロ
ー空気圧が１．５kgf/cm² である。この成形品の一部を
切り出し日本電色工業株式会社製ヘーズメーターＮＤＨ
−３００Ａにて厚さ３ｍｍにおける平行光線透過率を測
定した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）粘度平均分子量が１０、０００〜
   ４０、０００の芳香族ポリカーボネート樹脂５０〜９６
   重量％、（Ｂ）粘度平均分子量が８０、０００〜２０
   ０、０００の超高分子量芳香族ポリカーボネート樹脂３
   〜２０重量％および（Ｃ）該芳香族ポリカーボネート樹
   脂との屈折率（ｎd ）の差が０．０１５以下であるガラ
   ス繊維１〜３０重量％よりなる樹脂組成物１００重量部
   に対して、（Ｄ）ポリエチレンテレフタレート樹脂およ
   び／またはポリブチレンテレフタレート樹脂を３〜２０
   重量部を配合してなる強化芳香族ポリカーボネート樹脂
   組成物。