JPH07242809A - 樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、剛性、機械的特性に優れ、かつ成
形品の光沢、表面外観が良好な繊維強化芳香族ポリカー
ボネート樹脂および熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂か
らなる組成物を提供することを目的とする。 【構成】 芳香族ポリカ−ボネ−ト樹脂、熱可塑性芳香
族ポリエステル樹脂および繊維状充填剤からなる組成物
にヒドロキシル基含有重合体およびポリラクトンを配合
した繊維強化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、繊維強化された芳香族
ポリカーボネート樹脂および熱可塑性芳香族ポリエステ
ル樹脂からなる樹脂組成物に関する。更に詳しくは剛
性、機械的特性等に優れ、かつ成形品とした場合の表面
外観が良好な繊維強化樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス繊維およびカーボン繊維などの繊
維状充填剤で強化した芳香族ポリカーボネート樹脂は、
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於いて幅広く使用さ
れている。しかしながらこれら繊維強化ポリカーボネー
ト樹脂は耐薬品性に劣るという欠点を有していた。更
に、これら繊維強化芳香族ポリカーボネート樹脂にて外
観良好な成形品を得るためには金型温度を非常に高く設
定する必要があり、成形サイクルが長くなり、コスト高
になるという欠点を有していた。

【０００３】一方、ガラス繊維、カーボン繊維などの繊
維状充填剤で強化した熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂
（例えば繊維強化ポリエチレンテレフタレート樹脂、繊
維強化ポリブチレンテレフタレート樹脂等）は、剛性、
耐熱性、成形品の表面外観等に優れる為、各種工業分野
に於いてエンジニアリングプラスチックとして幅広く使
用されている。しかし、これら繊維強化熱可塑性芳香族
ポリエステル樹脂は、熱可塑性芳香族ポリエステルの結
晶性により、成形品にソリ、ひけ等が発現しやすいとい
う欠点を有していた。

【０００４】そこで、これら繊維強化樹脂の欠点を補い
あい、それぞれの優れた特性を保持する繊維強化樹脂組
成物を得るために、これら繊維強化樹脂のブレンドを試
みたが、得られた繊維強化された芳香族ポリカーボネー
トおよび熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂からなる樹脂
組成物は、得られる成形品の表面外観に問題があり、上
述の繊維強化ポリカーボネート樹脂と同様に、外観良好
な成形品を得るためには金型温度を非常に高く設定する
必要があり、成形サイクルが長くなり、コスト高になる
という欠点を有していた。

【０００５】そこで、繊維強化芳香族ポリカーボネート
樹脂の持つ機械的特性、寸法安定性等の優れた特性と繊
維強化熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂の耐薬品性、剛
性等の優れた特性とをあわせ持ち、しかも成形品の表面
外観が良好である組成物が要求されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、剛性、機械
的特性、耐薬品性に優れ、かつ成形品の光沢、表面外観
が良好な繊維強化された芳香族ポリカーボネート樹脂お
よび熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂からなる樹脂組成
物を提供することを目的とする。

【０００７】本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意
検討を重ねた結果、芳香族ポリカ−ボネ−ト樹脂および
熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂からなる樹脂組成物に
繊維状充填剤、ヒドロキシル基含有重合体およびポリラ
クトンを配合する事により目的とする繊維強化された芳
香族ポリカーボネート樹脂および熱可塑性芳香族ポリエ
ステル樹脂からなる樹脂組成物が得られることを見いだ
し本発明に到達した。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）芳香族
ポリカーボネート樹脂４０〜９０重量％および（Ｂ）熱
可塑性芳香族ポリエステル樹脂１０〜６０重量％からな
る樹脂組成物１００重量部に対して、（Ｃ）Ｌ／Ｄ≧３
の繊維状充填剤を２０重量％以上含有する充填剤０．１
〜１００重量部、（Ｄ）ヒドロキシル基含有重合体０．
０５重量部〜１００重量部および（Ｅ）ポリラクトン
０．０５〜１００重量部を配合してなることを特徴とす
る繊維強化された樹脂組成物に係るものである。

【０００９】本発明で使用する（Ａ）芳香族ポリカーボ
ネート樹脂は、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と
の溶液法あるいは溶融法で反応させて製造される。ここ
で使用する２価フェノールとしては、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］を対象とするが、その一部又は全部を他の二価フェ
ノールで置換えてもよい。他の二価フェノールとして
は、例えばビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、
１，１−ビス（４−ヒドキシフェニル）エタン、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。また、カーボネート前駆体
としてはカルボニルハライド、カーボネートエステル又
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
メート及びこれらの混合物である。芳香族ポリカーボネ
ート樹脂を製造するに当り、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。

【００１０】本発明で使用する（Ｂ）熱可塑性芳香族ポ
リエステル樹脂はジカルボン酸あるいはその誘導体と、
グリコールあるいはその誘導体とから重縮合反応により
得られる樹脂で、ジカルボン酸またはグリコールのいず
れかが芳香族基を有するものである。

【００１１】ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イ
ソフタル酸、２−クロロテレフタル酸、２，５−ジクロ
ロテレフタル酸、２−メチルテレフタル酸、４，４−ス
チルベンジカルボン酸、４，４−ビフェニルジカルボン
酸、オルトフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン
酸、ビス安息香酸、ビス（ｐ−カルボキシフェニル）メ
タン、アントラセンジカルボン酸、４，４−ジフェニル
エ−テルジカルボン酸、４，４−ジフェノキシエタンジ
カルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、
ドデカン二酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、
１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などを単独でも、
２種類以上混合しても用いる事ができる。これらの化合
物の中では、テレフタル酸、イソフタル酸の単独あるい
はこれらの混合物が特に好ましい。

【００１２】グリコールとしては、エチレングリコー
ル、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロパン
ジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオー
ル、トランス−またはシス−２，２，４，４，−テトラ
メチル−１，３−シクロブタンジオール、１，４−ブタ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、１，５−ペンタ
ンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シク
ロヘキサンジメタノール、１，３−シクヘキサンジメタ
ノール、デカメチレングリコール、シクロヘキサンジオ
ール、ｐ−キシレンジオール、ビスフェノールＡ、テト
ラブロモビスフェノールＡ、テトラブロモビスフェノー
ルＡ−ビス（２−ヒドロキシエチルエーテル）などが単
独でも、２種類以上を混合しても用いる事ができる。こ
れらの中ではエチレングリコール、１，４−ブタンジオ
ールが特に好ましい。

【００１３】本発明で使用する熱可塑性芳香族ポリエス
テルの具体例としてはポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナフタレート、ポリプロピレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレン
テレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフ
タレート、ポリ（エチレンテレフタレート／シクロヘキ
サンジメチレンテレフタレート）共重合体、ポリ（エチ
レンテレフタレート／エチレンイソフタレート）共重合
体、ポリ（ブチレンテレフタレート／ブチレンドデカジ
オエート）ポリエステルエーテル共重合体、ポリアリレ
ート等である。これらの熱可塑性芳香族ポリエステル樹
脂は単独でも良く、また混合して使用してもよい。

【００１４】本発明で使用する（Ｃ）Ｌ／Ｄ≧３の繊維
状充填剤を２０重量％以上含有する充填剤の例として
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などを挙げることができるがガラス
繊維、カーボン繊維が好ましい。Ｌ／Ｄ≧３の繊維状充
填剤の含有量が２０重量％未満では、十分な補強効果が
得られず好ましくない。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、エポキシ樹脂およ
び／またはウレタン樹脂で集束されたカーボン繊維が特
に好ましい。これら繊維状充填剤は、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。Ｌ／Ｄ≧３以外の繊
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。

【００１５】本発明において使用する（Ｄ）ヒドロキシ
ル基含有重合体は、プロトン供与特性を有するヒドロキ
シル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、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ル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ル基をグラフトする
ことにより得られるグラフト共重合体を挙げることがで
きる。これらのヒドロキシル基含有重合体の内、脂肪族
もしくは芳香族のジオールまたは多価アルコールとエピ
ハロヒドリンからなる重合体が好ましく、更に好ましく
は、フェノキシ樹脂および／またはエポキシ樹脂、例え
ば、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型フェノキシ樹脂および／または
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
級脂肪族変性による可とう性エポキシ樹脂、水添ビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂などを挙げることができる。

【００１６】本発明において使用する（Ｅ）ポリラクト
ンとは繰り返し単位の一般式が

【００１７】

【化１】

【００１８】（ここでＲ¹ 、Ｒ² は水素または炭素数１
〜５個のアルキル基、好ましくは水素またはメチル基で
あり、X は２〜１０、好ましくは３〜８であり、n は５
０〜３０００、好ましくは８０〜２０００である。）で
表されるものである。かかる（Ｅ）ポリラクトンの末端
基は通常、水酸基もしくはカルボン酸基であるが、これ
ら末端基をエステル化、エーテル化したものを用いても
よい。これら（Ｅ）ポリラクトンとしては、数平均分子
量１００００〜１０００００のポリカプロラクトンが特
に好適である。

【００１９】本発明における樹脂組成物は、上記５種類
の成分を混合する事により製造される。混合割合は
（Ａ）芳香族ポリカーボネート樹脂４０〜９０重量％、
好ましくは６０〜８０重量％と（Ｂ）熱可塑性芳香族ポ
リエステル樹脂１０〜６０重量％、好ましくは、２０〜
４０重量％からなる樹脂組成物１００重量部に対して、
（Ｃ）Ｌ／Ｄ≧３の繊維状充填剤を２０重量％以上含有
する充填剤０．１〜１００重量部、好ましくは１〜５０
重量部、（Ｄ）ヒドロキシル基含有重合体０．０５〜１
００重量部、好ましくは１〜５０重量部および（Ｅ）ポ
リラクトン０．０５〜１００重量部、好ましくは１〜５
０重量部配合してなる。

【００２０】（Ｂ）熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂の
配合割合が１０重量％未満では耐薬品性が低下するよう
になり、６０重量％を超えると機械的強度が低下するよ
うになり好ましくない。また、（Ｃ）Ｌ／Ｄ≧３の繊維
状充填剤を２０重量％以上含有する充填剤の配合量が１
００重量部を超えると成形性が極端に低下し、０．１重
量部未満では十分な補強効果が得られない。さらに、
（Ｄ）ヒドロキシル基含有重合体の配合量が１００重量
部を超えると十分な機械的強度が得られず、０．０５重
量部未満では外観改良効果が不十分となる。（Ｅ）ポリ
ラクトンの配合量が０．０５重量部未満では外観改良効
果が不十分であり、１００重量部を超えると熱変形温度
の低下が大きくなり好ましくない。

【００２１】本発明における、上記ポリカーボネート樹
脂、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂、ヒドロキシル基
含有重合体、ポリラクトンおよび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。このとき、ガラス繊維や他成分の一部を押出機の
途中から添加してもよい。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。

【００２２】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（例えば、臭素化ビスフェノー
ル、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリカーボネート
等）、難燃助剤（例えば、三酸化アンチモン、アンチモ
ン酸ナトリウム等）、核剤（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等）、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、等を配合してもよい。また、少量の他の熱可塑性樹
脂および／またはゴム等を添加してもよい。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。

【００２３】

【実施例】以下に実施例をあげて本発明を更に詳細に説
明する。なお、評価は下記の方法によった。

【００２４】表面外観；目視により表面外観を評価し
た。評価基準は以下の通りである。 ○：充填剤の浮きがわからず、充填剤なしの時に近い外
観。 △：充填剤の浮きが少しわかる。 ×：充填剤の浮きがわかる。 衝撃強度；ＡＳＴＭ Ｄ２５６に従い、［１／８”］試
験片にてノッチ付きアイゾット衝撃強度を測定した。 荷重たわみ温度；ＡＳＴＭ Ｄ６４８に従い、１８．６
ｋｇｆ／ｃｍ2 荷重にて荷重たわみ温度を測定した。 成形性；射出圧８００ｋｇｆ／ｃｍ2 で、アルキメデス
型スパイラルフロー（厚３ｍｍ）により流動長を測定し
た。 耐薬品性；ＡＳＴＭ Ｄ６３８にて使用する引張り試験
片に１％の歪を付加し、３０℃のエッソレギュラーガソ
リンに３分間浸漬した後、引張り強度を測定し保持率を
算出した。保持率は下記式により計算した。 保持率（％）＝処理サンプルの強度／未処理サンプルの
強度×１００

【００２５】［実施例１〜５及び比較例１〜４］表１に
示す各成分を表記載の量混合し、径３０ｍｍのベント式
押出機［ナカタニ（株）製ＶＳＫ−３０］によりシリン
ダー温度２８０℃でペレット化した。このペレットを１
２０℃で５時間乾燥した後、射出成形機［日本製鋼所
（株）製Ｊ−１２０ＳＡ］によりシリンダー温度２８０
℃、金型温度７０℃で試験片を作成し、評価結果を表１
に示した。なお、表１記載の各成分を示す記号は下記の
通りである。

【００２６】（１）芳香族ポリカーボネート樹脂 ビスフェノールＡ型ポリカーボネート：パンライトＬ−
１２５０帝人化成（株）製、粘度平均分子量 ２５，０
００（以下ＰＣと称す） （２）熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂 ポリエチレンテレフタレート樹脂：ＴＲ−８５８０帝
人（株）製、固有粘度０．８ ポリブチレンテレフタレート樹脂：ＴＲＢ−Ｈ帝人
（株）製、固有粘度１．０７ （３）充填剤 ＣＦ：カ−ボン繊維（ＰＡＮ系）径＝７μｍ、エポキ
シ系集束剤で集束後、約１０ｍｍに切断したチョップド
ストランドを使用した。 ＣＳ：ガラス繊維、径＝１３μｍ、エポキシ系および
ウレタン系集束剤で集束後、約７ｍｍに切断したチョッ
プドストランドを使用した。 （４）ヒドロキシル基含有重合体 ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂：フェノトートＹ
Ｐ−５０東都化成（株）製 ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂：エポトートＹＤ−
７０２０東都化成（株）製 （５）ポリラクトン ポリ−ε−カプロラクトン：プラクセルＨ−７ダイセル
工業（株）製、数平均分子量９０，０００（以下ＰＣＬ
と称す）

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】本発明の組成物は、剛性、機械的特性、
表面外観などに優れており、電気・精密機器の外装部品
などに好適である。また、短い成形サイクルにて外観良
好な成形品を得る事ができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）芳香族ポリカーボネート樹脂４０
   〜９０重量％および（Ｂ）熱可塑性芳香族ポリエステル
   樹脂１０〜６０重量％からなる樹脂組成物１００重量部
   に対して（Ｃ）Ｌ／Ｄ≧３の繊維状充填剤を２０重量％
   以上含有する充填剤０．１〜１００重量部、（Ｄ）ヒド
   ロキシル基含有重合体０．０５〜１００重量部および
   （Ｅ）ポリラクトン０．０５〜１００重量部を配合して
   なる繊維強化された樹脂組成物。