JPH08229976A - ポリカーボネート板状射出成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリカーボネートが本来有する寸法安定性を
さらに改善するとともに、優れた機械的性質と電気的性
質を有する、外観や着色性の良好なポリカーボネート板
状射出成形体を提供する。 【解決手段】 非結晶性ポリカーボネート樹脂組成物１
００重量部中に、最大径（Ｌ）が１０００μｍ以下、最
大径（Ｌ）と厚み（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が５以上の鱗
片状ガラスフレーク５〜１５０重量部が二軸配向された
状態で分散されている板状射出成形体とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、寸法精度に優れた
非結晶性ポリカーボネート樹脂の板状射出成形体に関す
るものである。さらに詳しくいえば、本発明は、非結晶
性ポリカーボネート樹脂に対して鱗片状のガラスフレー
ク又はこのガラスフレークと強化充てん剤とが配合さ
れ、このガラスフレークが二軸配向した状態で分散含有
されている反りが少なく、成形収縮率、線膨張係数が著
しく改良され、かつ機械的特性や外観、着色性に優れた
板状射出成形体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車、事務機器、電気製品など
の分野において、その部品、特に板金類の一部を、軽量
化、省エネルギー化、低価格化の目的から、エンジニア
リング樹脂製品で代替することが試みられており、その
結果、エンジニアリング樹脂、特に強化剤で強化された
エンジニアリング樹脂の需要が増加している。例えば、
結晶性樹脂であるポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリアセタール樹脂にガラス繊維を配合して耐熱性、剛
性を向上させた樹脂組成物や、非結晶性樹脂であるポリ
カーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ＡＢ
Ｓ樹脂にガラス繊維を配合して、耐熱性、剛性を向上さ
せた樹脂組成物が提案されている。

【０００３】しかしながら、強化剤として繊維状のも
の、例えばガラス繊維を配合して成るこれらの樹脂組成
物は、剛性、耐熱性、外観、着色性は良好であるが、ガ
ラス繊維が方向性を有するため、特に射出成形での板状
の成形品を製造する際に、該成形品に反り及び線膨張係
数の異方性（流れ方向、直角方向の線膨張係数の比）を
生ずるという欠点がある。これらの反り及び線膨張係数
の異方性は、板金やアルミダイカストの代替を目的とす
るエンジニアリング樹脂にとっては、物理的性質や熱的
性質の劣化の原因となる上に、製品価値を低下させる大
きな要因ともなっている。

【０００４】したがって、強化剤充てんエンジニアリン
グ樹脂においては、従来反りや線膨張係数の異方性の改
良に関して種々の研究がなされ、特に反りの抑制につい
ては、例えば熱可塑性樹脂に短繊維状の無機充てん剤と
無機質粒体とを配合して成る樹脂組成物（特開昭５３−
３５７４９号公報）、固体重合体と強化用雲母物質から
成る樹脂組成物（特公昭４９−１８６１５号公報）、ポ
リエチレンテレフタレート樹脂と繊維状補強充てん剤と
ガラス箔とから成る樹脂組成物（特公昭６０−１７２２
３号公報）、芳香族ポリエステルに平板状ガラスフレー
クを配合して成る樹脂組成物（特公昭６０−１７２２３
号公報）が開示されている。

【０００５】しかしながら、これらの樹脂組成物は、例
えばアルミダイカストなどの代替として用いる場合、軽
量化及び二次加工の省略による省エネルギーや低価格化
の目的は達せられ、また、曲げ弾性率、アイゾット衝撃
強さ、熱変形温度などの機械的物性の点ではほぼ満足し
うるものであるが、寸法精度、例えば反り、成形収縮
率、線膨張係数などの改良については、必ずしも十分と
はいえず、また、外観や着色性も劣り、用途に制限を受
けるのを免れない。

【０００６】特に、結晶性樹脂と補強充てん剤との組合
せにおいては、結晶性樹脂の結晶化に伴い体積収縮と線
膨張による収縮を起こし、これらが成形収縮の原因とな
っているし、また補強充てん剤は樹脂の流動方向に配向
するため、方向によって収縮の異方性が生じて、一般的
に認められる反りが発生する上に、成形収縮率、線膨張
係数の改良についても十分でない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はこのよ
うな事情のもとで、ポリカーボネートが本来有する寸法
安定性がさらに改善され、かつ優れた機械的性質や電気
的性質を有する上に、外観や着色性にも優れた板状射出
成形体を与えるもの、特に板金の代替として最適な寸法
精度の極めて優れたポリカーボネート板状射出成形体を
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、非結晶性ポ
リカーボネート樹脂中に、鱗片状のガラスフレーク単独
又はこのガラスフレークと強化充てん剤とを配合し、二
軸押出機で射出成形することにより、その目的を達成し
うることを見出し、その知見に基づいて本発明を完成し
うるに至った。

【０００９】すなわち、本発明は、非結晶性ポリカーボ
ネート樹脂組成物１００重量部中に、最大径（Ｌ）が１
０００μｍ以下、最大径（Ｌ）と厚み（Ｄ）との比（Ｌ
／Ｄ）が５以上の鱗片状ガラスフレーク５〜１５０重量
部が二軸配向された状態で分散されていることを特徴と
する板状射出成形体を提供するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明成形体において用いる非結
晶性ポリカーボネート樹脂は、射出成形用として通常使
用されているものの中から任意に選ぶことができる。こ
のものはまた、ポリカーボネートの好ましい物性をそこ
なわない範囲でスチレン系樹脂のような他の非結晶性熱
可塑性樹脂を含むことができる。

【００１１】本発明成形体において用いられるガラスフ
レークは鱗片状のもので、樹脂配合後の最大径が１００
０μｍ以下、好ましくは１〜５００μｍの範囲であり、
かつアスペクト比（最大径と厚みの比）が５以上、好ま
しくは１０以上、さらに好ましくは３０以上のものがよ
い。このガラスフレークとしては市販されているものを
そのまま用いることができるが、また樹脂に配合する際
に必要に応じ適宜粉砕して用いてもよい。

【００１２】前記ガラスフレークが最大径１０００μｍ
を超えるものは、配合時に分級を起して、樹脂との均一
分散が困難となり、また成形体に斑を生じるし、また、
アスペクト比が５未満のものは、成形品の熱変形温度の
向上が不十分で、アイゾット衝撃強さも低下する。

【００１３】本発明成形体における、この鱗片状ガラス
フレークの使用量は、非結晶性ポリカーボネート樹脂１
００重量部に対して５〜１５０重量部、好ましくは２０
〜１００重量部、さらに好ましくは３０〜７０重量部の
範囲で選ばれる。この量が５重量部未満では特に線膨張
係数の改良が不十分になるし、一方１５０重量部を超え
ると均一混合がむずかしく、また成形体の加工性や外観
の低下をもたらす。そして、特にこのガラスフレークの
使用量が３０〜７０重量部の範囲である場合には、熱的
特性、機械的特性、寸法精度（反り、成形収縮率、線膨
張係数）などにおいて著しい改善がみられる。また、前
記ガラスフレークとしては、樹脂との親和性を改良する
目的で、例えばシラン系やチタネート系などの種々のカ
ップリング剤で表面処理したガラスフレークを使用する
ことができる。

【００１４】本発明成形体においては、前記鱗片状ガラ
スフレークに加えて、さらに粒状ないし短繊維状の強化
充てん剤を含有させることができる。このような強化充
てん剤としては、例えばガラス繊維、炭素繊維、セラミ
ックス繊維、金属繊維などの短繊維系強化充てん剤や、
ガラスビーズなどの無機質粒体が挙げられ、これらの強
化充てん剤はガラスフレークに対して５０重量％以下で
併用することが好ましい。短繊維系強化充てん剤の比率
が５０重量％を超えると寸法精度（反り、成形収縮率、
線膨張係数）が十分に改良できなくなるし、また無機質
粒体が５０重量％を超えると剛性が低下するので好まし
くない。

【００１５】本発明において、非結晶性ポリカーボネー
ト樹脂と鱗片状ガラスフレーク単独又はガラスフレーク
と粒状ないし短繊維状の強化充てん剤との配合方法につ
いては特に制限はなく、任意の方法が用いられる。例え
ば溶融状態の非結晶性ポリカーボネート樹脂に鱗片状ガ
ラスフレーク単独又はこのガラスフレークとその他の強
化充てん剤とを添加して混合する方法、非結晶性ポリカ
ーボネート樹脂とガラスフレーク単独又はこのガラスフ
レークとその他の強化充てん剤とを予め混合し、次いで
溶融混合する方法など、一般に用いられている溶融混合
方法であれば、いずれの方法でも利用可能である。

【００１６】本発明成形体には、所望によりハロゲン系
やリン酸エステル系などの難燃剤、三酸化アンチモンな
どの難燃助剤、フェノール系、リン系、ヒンダードフェ
ノール系などの酸化防止剤、安定剤、酸化チタンやカー
ボンブラックなどの着色剤、金属セッケンなどの滑剤、
流動性改質剤、ポリエステルアミド系などの補強用熱可
塑性エラストマーなどを所要量含有させることができ
る。

【００１７】

【発明の効果】本発明成形体は、非結晶性ポリカーボネ
ート樹脂に、鱗片状ガラスフレーク又はそのガラスフレ
ークと粒状ないしは短繊維状の強化充てん剤とが、二軸
配向して分散含有されたものであって、熱変形温度が高
く、機械的性質に優れ、その上反りが少なく、成形収縮
率や線膨張係数が改良されるため寸法精度が著しく向上
し、かつ外観や着色性が良好である。したがって、特に
自動車、電機製品、事務機器などにおける板金の代替用
エンジニアリング樹脂として好適に用いられる。

【００１８】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定
されるものではない。

【００１９】なお、樹脂成形体の特性は、東芝機械
（株）製ＩＳ−８０ＡＭ射出成形機を使用し、シリンダ
ー温度３００℃、金型温度８０℃において試験片を作成
し、次の試験法に従って評価した。 （１）加熱変形温度：ＡＳＴＭ−Ｄ６４８ （２）曲げ弾性率：ＡＳＴＭ−Ｄ７９０ （３）アイゾット衝撃強さ：ＡＳＴＭ−Ｄ２５６、１／
４インチ厚ノッチ付き （４）成形収縮率：ＡＳＴＭ−Ｄ９５５、１５０×１５
０×３ｍｍ平板、収縮率は０．４％以下が好ましい。 （５）難燃性：ＵＬ−９４、１／８インチ成形片使用。 （６）反り：１５０×１５０×３ｍｍ平板を用い、隙間
ゲージを使用して最高の反り（ｍｍ）を測定する。数値
が少ないほど、寸法精度が良好であることを示す。 （７）メルトフローレート：宝工業製メルトインデクサ
ーＭＸ−１０１Ａを使用し、２５０℃、２ｋｇ荷重にて
１０分間保持後の流動量（ｇ）を求めた。値の大きいほ
ど流動性が良好である。 （８）染色性、光沢：１５０×１５０×３ｍｍ平板を使
用し、目視判定とした。 （９）線膨張係数：アニーリングによって歪みを除去
し、ＡＳＴＭ−Ｄ６１８の方法で前処理した試験片を使
用して、樹脂の流動方向と流動方向に対して直角方向の
それぞれの線膨張係数を、抵抗線歪み計を用い、ＡＳＴ
Ｍ−Ｄ６９６の方法に準じて−３５〜６５℃の間で測定
した。

【００２０】本発明でいう線膨張係数の異方性とは、直
角方向の線膨張係数を流れ方向の線膨張係数で除した値
である。この数値が１に近い樹脂組成物ほど異方性が少
ないといえる。板金代替用エンジニアリング樹脂として
はこの異方性が２以下であることが必要である。

【００２１】実施例 非結晶性ポリカーボネート樹脂としてパンライトＫ−１
３００（帝人化成社製）を、安定剤としてマークＡＯ−
３０（アデカアーガス社製）を、ガラスフレークとして
ＣＥＦ１５０Ａ（日本板ガラス社製）を表１に示すよう
な割合で用い、３０φ二軸押出機（ナカタニ機械社製）
を使用し、３００℃、吐出量１０ｋｇ／ｈｒの条件で押
出混練してペレットを作成し、これを射出成形して得た
板状体の物理的性質を求めた。その結果を表１に示す。

【００２２】比較例１，２，４ 結晶性ポリマーとしてポリエチレンテレフタレート樹脂
（結晶融点２６５℃、２５℃ ｏ‐クロロフェノール中
０．４ｄｌ／ｋｇ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂
東レＰＢＴ１４０１×０６を、ガラス繊維としてＲＥＳ
Ｏ３−６８（日本板ガラス社製）を、ガラスフレークと
してＣＥＦ１５０Ａ（日本板ガラス社製）を表１に示す
ような割合で用い、ＡＳ−３０φ二軸押出機（ナカタニ
機械社製）を使用し、３００℃、吐出量１０ｋｇ／ｈｒ
の条件で押出混練してペレットを作成し、これを射出成
形して得た板状体の物理的性質を求めた。その結果を表
１に示す。

【００２３】比較例３，５，６，７ 非結晶性熱可塑性樹脂として固有粘度０．６２（２５℃
クロロホルム中）のポリ（２，６‐ジメチル‐１，４‐
フェニレン）エーテル、耐衝撃性ポリスチレン樹脂スタ
イロンＱＨ４０５（旭化成工業社製）及びポリスチレン
樹脂スタイロンＧＰ６８５（旭化成工業社製）を、難燃
剤としてトリフェニルホスフェート（大八化学社製）
を、安定剤としてマークＡＯ−３０（アデカアーガス社
製）を、ガラス繊維としてＲＥＳＯ３−ＴＰ６８（日本
板ガラス社製）を、炭素繊維としてトレカＴ００６（東
レ社製）を、フレーク充てん剤としてスズライトマイカ
２００ＫＩ（クラレ社製）を、球状充てん剤としてガラ
スビーズＥＧＢ７３１Ａ（東芝バロチーニ社製）を表１
に示すような割合で用い、ＡＳ−３０φ二軸押出機（ナ
カタニ機械社製）を使用し、２８０℃、吐出量１０ｋｇ
／ｈｒの条件で押出混練してペレットを作成し、これを
射出成形して得た板状体の物理的性質を求めた。その結
果を表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】この表１から分かるように、比較例１は実
施例に比べて、反り、成形収縮率、線膨張係数及びその
異方性が大きくて好ましくない。比較例２は、比較例１
よりも反り、成形収縮率、線膨張係数がかなり改良され
ているものの、実施例に比較すると、結晶性樹脂がベー
スとなっているため、反りが不十分であり好ましくな
い。また、比較例３は実施例に比べて、反り、成形収縮
率、線膨張係数が不十分であり、かつ外観光沢も劣る。
比較例５は実施例に比べて、反り、成形収縮率、線膨張
係数は遜色ないものの、樹脂が黒褐色となり、かつ衝撃
強度、外観光沢が著しく低下して好ましくない。比較例
６は実施例に比べて、ガラス繊維とガラスビーズとを混
合添加したため、反り、曲げ弾性率、成形収縮率が不十
分であり好ましくない。比較例７は実施例に比べて、ガ
ラス繊維と炭素繊維との混合添加であるため、反り、成
形収縮率、線膨張係数及び外観光沢も劣り、不十分であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非結晶性ポリカーボネート樹脂１００重
   量部中に、最大径（Ｌ）が１０００μｍ以下、最大径
   （Ｌ）と厚み（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が５以上の鱗片状
   ガラスフレーク５〜１５０重量部が二軸配向された状態
   で分散されていることを特徴とする反りがなく光沢に優
   れた板状射出成形体。