WO2016088443A1 - 強化熱可塑性樹脂組成物およびその成形品 - Google Patents

強化熱可塑性樹脂組成物およびその成形品 Download PDF

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川口 英一郎
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    • C08L51/04Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers

Definitions

  • the present invention relates to a reinforced thermoplastic resin composition and a molded article using the same.
  • Thermoplastic resin composition (ABS resin, polycarbonate resin / ABS resin, polyamide resin) as a housing material for mobile devices (notebook and tablet personal computers, mobile phones including smart phones, digital cameras, digital video cameras, etc.) , Polycarbonate resin / polyester resin, etc.) or those obtained by reinforcing the thermoplastic resin composition with an inorganic filler are widely used.
  • a method for producing the casing a method is generally employed in which the thermoplastic resin composition is molded by injection molding that can be molded to some extent freely.
  • the housing of mobile devices has been made thinner, can withstand impacts and loads when placed in a bag, etc., and can be made unpainted for the purpose of cost reduction. It is requested.
  • the thermoplastic resin composition used for the casing has high rigidity, impact resistance, mechanical strength, flame resistance, and good moldability at the time of molding. Etc. are required.
  • thermoplastic resin composition such as ABS resin, polycarbonate resin / ABS resin, polyamide resin, polycarbonate resin / polyester resin and the like not reinforced by the inorganic filler has low rigidity when formed into a molded product, It cannot respond to the demand for thinning.
  • polyamide resin since the polyamide resin has high hygroscopicity, after molding, the molded product is likely to warp, change in dimensions, and deteriorate in appearance over time.
  • a reinforced thermoplastic resin composition obtained by adding an inorganic filler such as glass fiber or carbon fiber to the above-described thermoplastic resin composition has improved rigidity when formed into a molded product.
  • a reinforced thermoplastic resin composition mainly composed of ABS resin, polycarbonate resin / ABS resin, or polycarbonate resin / polyester resin has high rigidity when formed into a molded product, and can reduce the thickness of the casing, but it can be used as a molded product. The impact resistance is insufficient.
  • a reinforced thermoplastic resin composition mainly composed of a polycarbonate resin / polyester resin has poor thermal stability.
  • a reinforced thermoplastic resin composition containing a polyamide resin as a main component is excellent in mechanical strength when formed into a molded product, but cannot solve the above-described problems of warpage, dimensional change, and appearance deterioration. This is a problem caused by moisture absorption of the molded product after molding, and is not a problem that can be solved even if the molding material is dried before molding.
  • the following are proposed as the reinforced thermoplastic resin composition capable of obtaining a molded article excellent in impact resistance.
  • Reinforced thermoplastic resin composition containing specific amounts of polycarbonate resin, graft copolymer, glass fiber surface-treated with water-soluble polyurethane, glycidyl ether unit-containing polymer, and phosphate ester flame retardant (Patent Document 1).
  • Reinforced thermoplastic resin composition comprising a specific amount
  • the following are proposed as the reinforced thermoplastic resin composition capable of obtaining a molded article having excellent mechanical strength and molding stability.
  • a reinforced thermoplastic resin composition comprising a specific amount of polycarbonate resin, a rubber-containing polymer, and carbon fibers converged with a nylon sizing agent (Patent Document 3).
  • a reinforced thermoplastic resin composition comprising a specific amount of a polycarbonate resin, a polyethylene terephthalate resin subjected to a deactivation treatment of a polycondensation catalyst, and carbon black (Patent Document 4).
  • the reinforced thermoplastic resin composition (1) has insufficient impact resistance when formed into a molded product.
  • the reinforced thermoplastic resin composition of (2) has a problem that mechanical strength (such as bending strength) when formed into a molded product is lowered.
  • the reinforced thermoplastic resin composition (3) had insufficient impact resistance when formed into a molded product.
  • the reinforced thermoplastic resin composition (4) has low rigidity when formed into a molded product.
  • the present invention has a good moldability, a reinforced thermoplastic resin composition capable of increasing the rigidity, impact resistance, mechanical strength, heat resistance, or flame retardancy of the resulting molded article, and rigidity, impact resistance, To provide a molded article having high mechanical strength, heat resistance, or flame retardancy.
  • a monomer mixture (m1) containing an aromatic alkenyl compound and a vinyl cyanide compound is polymerized in the presence of 80 to 100% by mass of the polycarbonate resin (A) and the rubbery polymer (G1). Resin component comprising 0 to 20% by mass of the obtained graft copolymer (G) (however, the total of the polycarbonate resin (A) and the graft copolymer (G) is 100% by mass).
  • the polyethylene terephthalate resin (B) is recycled and / or re-pelletized, and the content of the polyethylene terephthalate resin (B) is 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component (C).
  • the content of the inorganic filler (D) is 20 to 50% by mass with respect to 100% by mass of the reinforced thermoplastic resin composition
  • the mass average molecular weight of the glycidyl ether unit-containing polymer (E) is 3,800 to 60,000, and the content of the glycidyl ether unit-containing polymer (E) is 100 parts by mass of the resin component (C).
  • the reinforced thermoplastic resin composition is 1 to 10 parts by mass.
  • Resin component comprising 0 to 20% by mass of the obtained graft copolymer (G) (however, the total of the polycarbonate resin (A) and the graft copolymer (G) is 100% by mass).
  • C a polyethylene terephthalate resin (B), an inorganic filler (D), a glycidyl ether unit-containing polymer (E), and a phosphate ester flame retardant (F)
  • the polyethylene terephthalate resin (B) is recycled and / or re-pelletized, and the content of the polyethylene terephthalate resin (B) is 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component (C).
  • the content of the inorganic filler (D) is 20 to 50% by mass with respect to 100% by mass of the reinforced thermoplastic resin composition
  • the mass average molecular weight of the glycidyl ether unit-containing polymer (E) is 3,800 to 60,000, and the content of the glycidyl ether unit-containing polymer (E) is 100 parts by mass of the resin component (C).
  • the resin component (C) comprises 80 to 95% by mass of the polycarbonate resin (A) and 5 to 20% by mass of the graft copolymer (G).
  • the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention has good moldability and can increase the rigidity, impact resistance, mechanical strength, heat resistance, and flame retardancy of the resulting molded product.
  • the molded product of the present invention has high rigidity, impact resistance, mechanical strength, heat resistance, and flame retardancy.
  • (meth) acrylate is a general term for acrylate and methacrylate.
  • the “molded product” is formed by molding the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention.
  • the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention contains a resin component (C), a polyethylene terephthalate resin (B), an inorganic filler (D), and a glycidyl ether unit-containing polymer (E).
  • the resin component (C) comprises 80 to 100% by mass of the polycarbonate resin (A) and 0 to 20% by mass of the graft copolymer (G) (provided that the polycarbonate resin (A) and the graft copolymer are The total amount with the union (G) is 100% by mass).
  • the graft copolymer (G) is obtained by polymerizing the monomer mixture (m1) in the presence of the rubbery polymer (G1).
  • the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention preferably further contains a phosphate ester flame retardant (F).
  • the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention preferably further contains a flame retardant aid (H).
  • the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention may contain a flame retardant (I) other than the phosphoric ester-based flame retardant (F) as necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired. .
  • the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention is, if necessary, within the range not impairing the effects of the present invention, resin component (C), polyethylene terephthalate resin (B), inorganic filler (D), glycidyl ether unit.
  • the polycarbonate resin (A) is typically a resin obtained from dihydroxydiarylalkane (also referred to as “bis (hydroxyaryl) alkane”).
  • the polycarbonate resin (A) may be unbranched or branched.
  • a polycarbonate resin (A) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • As the polycarbonate resin (A) a commercially available product may be used, or a product produced by a known production method may be used.
  • Examples of the method for producing the polycarbonate resin (A) include a method in which a dihydroxy compound such as dihydroxydiarylalkane or a polyhydroxy compound is reacted with phosgene or a diester of carbonic acid, and a melt polymerization method.
  • Examples of the dihydroxydiarylalkane include those having an alkyl group at the ortho position relative to the hydroxy group.
  • Specific examples of preferred dihydroxydiarylalkanes include 4,4-dihydroxy2,2-diphenylpropane (ie, bisphenol A), tetramethylbisphenol A, bis- (4-hydroxyphenyl) -p-diisopropylbenzene, and the like. .
  • the branched polycarbonate resin (A) is produced, for example, by replacing a part (for example, 0.2 to 2 mol%) of a dihydroxy compound with a polyhydroxy compound.
  • a polyhydroxy compound include phloroglicinol, 4,6-dimethyl-2,4,6-tri- (4-hydroxyphenyl) -heptene, 4,6-dimethyl-2,4,6-tri- (4-hydroxyphenyl) -heptane, 1,3,5-tri- (4-hydroxyphenyl) -benzene and the like.
  • the polycarbonate resin (A) one recycled from a compact disk or the like may be used.
  • the viscosity average molecular weight (Mv) of the polycarbonate resin (A) is preferably 15,000 to 35,000. When the viscosity average molecular weight of the polycarbonate resin (A) is 15,000 or more, the impact resistance of the molded product is further increased. If the viscosity average molecular weight of polycarbonate resin (A) is 35,000 or less, the moldability of a reinforced thermoplastic resin composition will become still higher.
  • the viscosity average molecular weight of the polycarbonate resin (A) is more preferably 17,000 to 25,000 in view of particularly excellent balance between the mechanical strength of the molded article, the impact resistance, and the fluidity of the reinforced thermoplastic resin composition. .
  • the viscosity average molecular weight of the polycarbonate resin (A) can be determined, for example, by a solution viscosity method. When using a commercially available polycarbonate resin (A), a catalog value may be used.
  • the rubber polymer (G1) include butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, ethylene-propylene rubber, acrylic rubber, ethylene-propylene-nonconjugated diene rubber, and epichlorohydrin.
  • examples thereof include rubber, diene-acrylic composite rubber, and silicone-acrylic composite rubber.
  • the diene rubber component of the diene-acrylic composite rubber typically contains 50% by mass or more of butadiene units based on the total mass of the diene rubber component.
  • the diene rubber component include butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, and the like.
  • the acrylic rubber component of the diene-acrylic composite rubber is obtained by polymerizing an alkyl (meth) acrylate (f) and a polyfunctional monomer (g).
  • alkyl (meth) acrylate (f) examples include alkyl acrylate (methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, etc.), alkyl methacrylate (hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-lauryl methacrylate, etc.).
  • Alkyl (meth) acrylate (f) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • polyfunctional monomer (g) examples include allyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, propylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,4-butylene glycol dimethacrylate, triallyl cyanurate, And triallyl isocyanurate.
  • a polyfunctional monomer (g) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the diene-acrylic composite rubber composite structure includes a core-shell structure in which the periphery of the diene component is covered with an acrylic rubber component; a core-shell structure in which the periphery of the acrylic rubber component is covered with a diene component; a diene component and an acrylic rubber component Examples of structures that are entangled with each other; a copolymer structure in which diene monomer units and alkyl (meth) acrylate monomer units are randomly arranged.
  • a commercially available product may be used as the rubber polymer (G1), or a rubber polymer (G1) produced by a known production method may be used.
  • the rubber polymer (G1) is prepared, for example, by emulsion polymerization of a monomer that forms the rubber polymer (G1) in the presence of a radical polymerization initiator.
  • a part of alkyl (meth) acrylate (f) is added to a diene rubber latex at room temperature and stirred for about 5 minutes to 2 hours to obtain an enlarged diene rubber latex, and this enlarged diene rubber latex is emulsified.
  • the particle size of the rubber polymer (G1) can be easily controlled.
  • the average particle diameter of the rubber polymer (G1) is preferably 0.1 to 0.6 ⁇ m from the viewpoint that the impact resistance of the molded product can be further increased.
  • the average particle diameter is a volume average particle diameter measured using a microtrack and using pure water as a measurement solvent.
  • the monomer mixture (m1) contains an aromatic alkenyl compound (hereinafter also referred to as monomer (a)) and a vinyl cyanide compound (hereinafter also referred to as monomer (b)). As needed, you may further contain the other monomer (henceforth the monomer (c)) copolymerizable with the monomer (a) and the monomer (b).
  • Examples of the monomer (a) include styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyltoluene and the like, and styrene is preferable.
  • Examples of the monomer (b) include acrylonitrile and methacrylonitrile, and acrylonitrile is preferable.
  • the ratio of each monomer with respect to the total mass of the monomer mixture (m1) is such that the balance between the impact resistance of the molded product and the moldability of the reinforced thermoplastic resin composition is excellent. It is preferable that the ratio is 50 to 90% by mass, the ratio of the monomer (b) is 10 to 50% by mass, and the ratio of the other monomer (c) is 0 to 40% by mass (however, The total of the monomers (a) to (c) is 100% by mass).
  • the graft copolymer (G) is obtained by polymerizing the monomer mixture (m1) in the presence of the rubbery polymer (G1). That is, the graft copolymer (G) is obtained by grafting the molecular chain (G2) formed from the monomer mixture (m1) onto the rubber polymer (G1).
  • a graft copolymer (G) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the content of the rubber-like polymer (G1) is preferably 0.5 to 3.5% by mass with respect to the resin component (C) (100% by mass).
  • the content of the rubbery polymer (G1) is 0.5% by mass or more, the impact resistance of the molded product can be further increased.
  • the content of the rubber polymer (G1) is 3.5% by mass or less, the moldability of the reinforced thermoplastic resin composition is further improved, and the appearance of the molded product is improved.
  • the molecular chain (G2) has a monomer (a) unit and a monomer (b) unit as essential components, and another monomer (c) unit copolymerizable therewith as an optional component.
  • the preferable range of the ratio (mass%) of each monomer unit to the total of all monomer units constituting the molecular chain (G2) is the ratio of each monomer unit to the total mass of the monomer mixture (m1). This is the same as the preferred range.
  • the graft copolymer (G) contains 1 to 30% by mass of an acetone-soluble component based on the total mass of the graft copolymer (G), and 0.2 g / dL of N, N in an acetone-soluble component.
  • the reduced viscosity measured at 25 ° C. as a dimethylformamide solution is preferably 0.3 to 0.7 dL / g. If the acetone-soluble content is 30% by mass or less (acetone-insoluble content is 70% by mass or more), the surface appearance of the molded product is improved, and the moldability of the reinforced thermoplastic resin composition is further improved.
  • the tear strength of the molded product is improved.
  • the reduced viscosity of the acetone-soluble component is 0.3 dL / g or more, the tear strength of the molded product is improved.
  • the reduced viscosity of the acetone-soluble component is 0.7 dL / g or less, the moldability of the reinforced thermoplastic resin composition is further improved, and the surface appearance of the obtained molded product is improved.
  • the method for measuring acetone-soluble matter is as follows. 2.5 g of the graft copolymer is immersed in 90 mL of acetone, heated at 65 ° C. for 3 hours, and then centrifuged at 1500 rpm for 30 minutes using a centrifuge. Thereafter, the supernatant is removed, and the residue is dried in a vacuum dryer at 65 ° C. for 12 hours, and the dried sample is precisely weighed. From the mass difference (2.5 g—the mass of the sample after drying), the proportion (%) of the acetone-soluble component in the graft copolymer can be determined. The reduced viscosity of acetone-soluble matter is measured at 25 ° C. using a 0.2 g / dL N, N-dimethylformamide solution.
  • the acetone-soluble component is a polymer similar to the molecular chain (G2) and is not grafted to the rubbery polymer (G1). Acetone-soluble components are often generated simultaneously when the molecular chain (G2) is grafted to the rubbery polymer (G1). Therefore, the graft copolymer (G) often contains an acetone-soluble component and an acetone-insoluble component.
  • the graft copolymer (G) is obtained by graft polymerization of the monomer mixture (m1) in the presence of the rubbery polymer (G1).
  • an emulsion polymerization method is preferred.
  • the emulsifier and the monomer mixture (m1) are added to the rubber polymer (G1) latex at room temperature, the temperature is raised to 50 to 80 ° C., and the radical polymerization initiator is added for 30 minutes to 3 minutes.
  • the latex of the graft copolymer (G) is obtained by polymerizing for about an hour.
  • various chain transfer agents may be added in order to adjust the molecular weight of the graft copolymer (G), the graft ratio, or the reduced viscosity of the acetone-soluble component.
  • the resin component (C) is the most resin main component among the resin components contained in the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention.
  • the resin component (C) comprises 80 to 100% by mass of the polycarbonate resin (A) and 0 to 20% by mass of the graft copolymer (G) (provided that the polycarbonate resin (A) and the graft copolymer are The total amount of the polymer (G) is 100% by mass.), Preferably 80 to 95% by mass of the polycarbonate resin (A) and 5 to 20% by mass of the graft copolymer (G). More preferably, it is 90 to 95% by mass of the resin (A) and 5 to 10% by mass of the graft copolymer (G).
  • the ratio of the polycarbonate resin (A) When the ratio of the polycarbonate resin (A) is within the above range, the impact resistance of the reinforced thermoplastic resin composition is good. In particular, if the ratio of the polycarbonate resin (A) is equal to or higher than the lower limit of the above range, the flame retardancy, mechanical strength, and rigidity of the molded product increase, and if the ratio is equal to or lower than the upper limit, the reinforced thermoplastic resin composition The moldability is further improved. If the ratio of the graft copolymer (G) is within the above range, the moldability of the reinforced thermoplastic resin composition is good.
  • the proportion of the graft copolymer (G) is less than or equal to the upper limit of the above range, the flame retardancy, mechanical strength, and rigidity of the molded product will increase, and if it is greater than or equal to the lower limit, the reinforced thermoplastic resin composition. The moldability is further improved.
  • PET resin (B) The polyethylene terephthalate (hereinafter also referred to as PET) resin (B) is recycled and / or re-pelletized. Specific examples include recycled PET resin, re-pelleted PET resin, recycled and re-pelleted PET resin, and the like.
  • the recycled PET resin is obtained by collecting and recycling a PET resin product obtained through the molding process of the PET resin.
  • Typical PET resin products include used PET bottles, food trays, etc., but are not limited to them, and also covers off-grade PET resin products and waste materials generated in the molding process. be able to.
  • recycled materials obtained by collecting used PET bottles, food trays, etc. it is necessary to avoid mixing of different materials and metals by sorting. Moreover, when it wash
  • the shape of the recycled PET resin is generally flaky, and the average particle size is preferably 2 to 5 mm.
  • PET resin examples include those obtained by pelletizing the recycled PET resin and those obtained by pelletizing a commercially available pellet-shaped product (virgin material). Pelletization can be performed using an extruder or the like. PET resin (B) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • Inorganic fillers (D) include glass fibers, carbon fibers and other inorganic fibers, inorganic fibers coated with metal, wollastonite, talc, mica, glass flakes, glass beads, potassium titanate, calcium carbonate, magnesium carbonate, carbon Examples thereof include inorganic substances such as black and ketjen black, metals and alloys such as iron, copper, zinc and aluminum, and fibers and powders of oxides thereof. Of these, glass fibers and carbon fibers are preferably used because high rigidity can be obtained with a small amount of blending.
  • inorganic fibers, inorganic fibers coated with metal, inorganic materials, metals and alloys, and oxide fibers, powders, and the like have their surfaces coated with known coupling agents (eg, silane coupling agents, titanates). System coupling agents and the like) and other surface treatment agents.
  • the glass fiber and the carbon fiber may be coated or bundled with a thermoplastic resin such as an ethylene / vinyl acetate copolymer or polyamide, or a thermosetting resin such as a polyurethane resin or an epoxy resin.
  • the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) in the fiber cross section of glass fiber and carbon fiber is preferably 2 to 6, and more preferably 2 to 4. If the major axis / minor axis is 2 or more, good impact properties and strength can be obtained. If the major axis / minor axis is 6 or less, good formability (extrusion workability) can be obtained.
  • the major axis / minor axis in the fiber cross section is obtained, for example, by observing the fiber cross section at eight locations using an electron microscope and averaging the major axis / minor axis at the eight locations. When using a commercial product, a catalog value may be used.
  • the glass fiber or carbon fiber may be either a long fiber or a short fiber.
  • As glass fiber or carbon fiber short fiber with little anisotropy is preferable, and chopped fiber is more preferable.
  • An inorganic filler (D) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the glycidyl ether unit-containing polymer (E) is a polymer having a glycidyl ether unit in the molecule.
  • the glycidyl ether unit-containing polymer (E) preferably does not have a halogen atom (bromine or the like).
  • the glycidyl ether unit-containing polymer (E) is preferably not a block type polymer.
  • the glycidyl ether type epoxy resin obtained by reaction of the compound which has a hydroxyl group, and epichlorohydrin is mentioned, for example.
  • the glycidyl ether type epoxy resin include bisphenol type epoxy resins; novolac type epoxy resins; polyglycidyl ethers of aliphatic polyhydric alcohols; biphenyl type epoxy resins and the like, which are represented by the following formula (1). And the like (for example, epoxy group-containing phenoxy resin) having a molecular chain having such a unit in the molecule.
  • n is an integer of 1 or more.
  • Examples of the bisphenol type epoxy resin include a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a bisphenol AD type epoxy resin, an epoxy resin having a structure of bisphenol A and bisphenol F, and the like.
  • Examples of novolac type epoxy resins include phenol novolac type epoxy resins and cresol novolac type epoxy resins.
  • polyglycidyl ethers of aliphatic polyhydric alcohols include alkylene glycol diglycidyl ether (for example, ethylene glycol diglycidyl ether), polyoxyalkylene glycol diglycidyl ether (for example, diethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether). , Dipropylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, etc.) and glycerin triglycidyl ether.
  • alkylene glycol diglycidyl ether for example, ethylene glycol diglycidyl ether
  • polyoxyalkylene glycol diglycidyl ether for example, diethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether.
  • bisphenol A type epoxy resin bisphenol F type epoxy resin, epoxy resin having a structure of bisphenol A and bisphenol F, and phenol are used because the mechanical strength of the molded product is further increased.
  • the glycidyl ether unit-containing polymer (E) may be liquid at normal temperature (20 ° C.), may be semi-solid, or may be solid. In consideration of workability during mixing and kneading, a solid material is preferable.
  • a glycidyl ether unit containing polymer (E) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the mass average molecular weight of the glycidyl ether unit-containing polymer (E) is 3,800 to 60,000, preferably 5,500 to 50,000.
  • the mass average molecular weight of the glycidyl ether unit-containing polymer (E) is 3,800 or more, the impact resistance of the molded article is increased.
  • the mass average molecular weight of the glycidyl ether unit-containing polymer (E) is 60,000 or less, the moldability of the reinforced thermoplastic resin composition and the flame retardancy of the molded product are improved.
  • the mass average molecular weight of the glycidyl ether unit-containing polymer (E) can be determined by mass spectrometry. When using a commercially available glycidyl ether unit-containing polymer (E), catalog values may be used.
  • glycidyl ether unit-containing polymer (E) a commercially available product may be used, or a polymer produced by a known production method may be used.
  • examples of commercially available glycidyl ether unit-containing polymers (E) include, for example, jER (registered trademark) series manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Epototo (registered trademark) series, phenototo (registered trademark) series manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.
  • Examples include AER (registered trademark) series manufactured by Asahi Kasei E-Materials, and Epicron (registered trademark) series manufactured by DIC.
  • phosphate ester flame retardant (F) A well-known thing can be used as a phosphate ester type flame retardant (F),
  • the compound represented by following formula (2) is mentioned.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group, and all of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are simultaneously hydrogen atoms.
  • A is a (q + 1) -valent organic group, p is 0 or 1, q is an integer of 1 or more, and r is an integer of 0 or more.
  • Examples of the monovalent organic group include a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, and a substituted or unsubstituted aryl group.
  • Examples of the substituent include an alkoxy group, an alkylthio group, an aryloxy group, and an arylthio group.
  • the substituted organic group is a group in which two or more of these substituents are combined (for example, an arylalkoxyalkyl group or the like), or a combination of these substituents bonded by an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, or the like. It may be a group (for example, an arylsulfonylaryl group).
  • Examples of the unsubstituted alkyl group, cycloalkyl group, or aryl group include a methyl group, an ethyl group, a butyl group, an octyl group, a cyclohexyl group, and a phenyl group.
  • Examples of the substituted alkyl group, cycloalkyl group, or aryl group include an alkoxyalkyl group, an arylalkyl group, an arylalkoxyalkyl group, and an alkylphenyl group.
  • Examples of the (q + 1) -valent organic group include a functional group having a structure in which q hydrogen atoms bonded to carbon atoms are removed from the monovalent organic group. The position of the carbon atom from which the hydrogen atom is removed is arbitrary.
  • Specific examples of the (q + 1) -valent organic group include an alkylene group and a (substituted) phenylene group.
  • phosphate ester flame retardant (F) examples include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, tributoxyethyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, Examples include xyl diphenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, diphenyl-2-ethylcresyl phosphate, tris (isopropylphenyl) phosphate, resorcinyl diphenyl phosphate, polyphosphate, and the like.
  • Polyphosphates include bisphenol A bisphosphate, hydroquinone bisphosphate, resorcin bisphosphate, trioxybenzene triphosphate, bisphenol A bis (dicresyl phosphate), bisphenol A bis (diphenyl phosphate), phenylene bis (diphenyl phosphate), phenylene bis (Ditolyl phosphate), phenylenebis (dixyl phosphate), and the like.
  • Polyphosphate is obtained, for example, by dehydration condensation of various diols such as polynuclear phenols (for example, bisphenol A) and orthophosphoric acid.
  • diol examples include hydroquinone, resorcinol, diphenylolmethane, diphenyloldimethylmethane, dihydroxybiphenyl, p, p′-dihydroxydiphenylsulfone, dihydroxynaphthalene and the like.
  • phosphoric ester-based flame retardant F
  • triphenyl phosphate bisphenol A bis (diphenyl phosphate), phenylene bis (diphenyl phosphate), and phenylene bis (dixyl phosphate) are preferable.
  • the mass average molecular weight of the phosphate ester flame retardant (F) is preferably 326 or more, more preferably more than 326, and particularly preferably 550 or more. If a phosphate ester flame retardant (F) having a mass average molecular weight of 326 or more, particularly exceeding 326, is used, the moldability of the reinforced thermoplastic resin composition becomes better, and a molded product having an excellent appearance can be obtained.
  • the mass average molecular weight of the phosphate ester flame retardant (F) is preferably 692 or less, more preferably 690 or less, and particularly preferably 686 or less, from the viewpoint of flame retardancy of the molded product.
  • the mass average molecular weight of the phosphate ester flame retardant (F) can be determined by mass spectrometry. When using a commercially available phosphate ester flame retardant (F), a catalog value may be used.
  • a commercially available product may be used as the phosphate ester flame retardant (F), or a product produced by a known production method may be used.
  • Examples of commercially available phosphoric ester-based flame retardants (F) include: FP series manufactured by ADEKA, Clontex (registered trademark) series manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Leophos (registered trademark) series manufactured by Chemtura Japan, Examples include CR series and PX series manufactured by Daihachi Chemical.
  • the flame retardant aid (H) is a component that prevents drip during combustion of the reinforced thermoplastic resin composition.
  • Examples of the flame retardant aid (H) include polytetrafluoroethylene, a copolymer having a tetrafluoroethylene unit, and a silicone-based polymer.
  • various known flame retardants can be used, and non-halogen flame retardants other than the phosphate ester flame retardant (F) are preferable.
  • the non-halogen flame retardant include phosphazene compounds, phosphorus-containing polyesters, inorganic flame retardants (red phosphorus, aluminum hydroxide, etc.) and the like.
  • the red phosphorus flame retardant those stabilized by being coated with a thermosetting resin or those stabilized by being coated with a thermosetting resin and a metal hydroxide are used. Since the red phosphorus flame retardant alone is ignitable, it may be mixed in advance with at least a part of the resin component (C) or the polycarbonate resin (A) to form a master batch.
  • ⁇ Other ingredients examples include other modifiers, mold release agents, stabilizers against light or heat, antistatic agents, dyes, and pigments.
  • the content of the PET resin (B) is 5 to 20 parts by mass, preferably 5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component (C). If content of PET resin (B) is 5 to 20 mass parts, it is excellent in impact resistance.
  • the content of the inorganic filler (D) is 20 to 50% by mass, preferably 30 to 45% by mass, with respect to 100% by mass of the reinforced thermoplastic resin composition. If content of an inorganic filler (D) is 20 mass% or more, the rigidity etc. of a molded article will become high. If content of an inorganic filler (D) is 50 mass% or less, the moldability of a reinforced thermoplastic resin composition will become favorable.
  • the content of the glycidyl ether unit-containing polymer (E) is 1 to 10 parts by mass and preferably 3 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component (C). If content of a glycidyl ether unit containing polymer (E) is 1 mass part or more, the impact resistance of a molded article will become high. If content of a glycidyl ether unit containing polymer (E) is 10 mass parts or less, the moldability of a reinforced thermoplastic resin composition and the flame retardance of a molded article will become favorable.
  • the content of the PET resin (B) is 5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component (C), and the inorganic filler (D)
  • the content is 30 to 45% by mass with respect to 100% by mass of the reinforced thermoplastic resin composition
  • the content of the glycidyl ether unit-containing polymer (E) is 3 with respect to 100 parts by mass of the resin component (C). It is preferably ⁇ 8 parts by mass.
  • the content of the phosphate ester flame retardant (F) is 0 to 25 parts by mass, preferably 1 to 25 parts by mass, and more preferably 1 to 23 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component (C).
  • the content of the phosphate ester flame retardant (F) is 25 parts by mass or less, the impact resistance and heat resistance of the molded article are increased.
  • the content of the phosphoric ester-based flame retardant (F) is 1 part by mass or more, the flame retardancy and moldability of the molded product are further improved.
  • the content of the flame retardant aid (H) is a molded product. From the viewpoint of the surface appearance, 1 part by mass or less is preferable with respect to 100 parts by mass of the resin component (C). Although a minimum is not specifically limited, 0.1 mass part or more is preferable with respect to 100 mass parts of resin components (C) at the point by which the effect by a flame-retardant adjuvant (H) is easy to be acquired.
  • the content of the polytetrafluoroethylene or the copolymer having a tetrafluoroethylene unit is 0 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component (C).
  • 0.1 to 1 part by mass is more preferable.
  • the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention comprises a resin component (C) (a polycarbonate resin (A) and optionally a graft polymer (G)), a recycled and / or re-pelleted PET resin (B), Other than inorganic filler (D), glycidyl ether unit-containing polymer (E), and phosphate ester-based flame retardant (F), flame retardant aid (H), and phosphate ester-based flame retardant (F) as necessary It is obtained by blending flame retardant (I) and other components.
  • each component can be obtained by mixing using a mixing device (for example, a Henschel mixer, a tumbler mixer, a nauter mixer, etc.).
  • kneading may be performed using a kneading apparatus (for example, a single screw extruder, a twin screw extruder, a Banbury mixer, a kneader, or the like).
  • the flexural modulus of the molded article (Ma1) formed from the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention is preferably 5900 MPa or more, more preferably 6600 to 15800 MPa. preferable. If the flexural modulus is not less than the lower limit, the rigidity is sufficiently excellent, and if it is not more than the upper limit, the balance of other characteristics is good.
  • "Molded product (Ma1)” is a test piece defined in ISO 178: 2013 edition by injection molding of the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention, and "bending elastic modulus” It is a value measured according to ISO 178: 2013 version for the product (Ma1).
  • the molded article (Ma2) formed from the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention preferably has a Charpy impact strength of 16 kJ / m 2 or more, preferably 17 to 29 kJ / m. 2 is more preferable. If the Charpy impact strength is not less than the lower limit, the impact resistance is sufficiently excellent, and if it is not more than the upper limit, the balance of other characteristics is good.
  • “Molded product (Ma2)” is a test piece defined in ISO 179-1: 2013 edition by injection molding of the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention.
  • “Charpy impact strength” It is a value measured according to ISO 179-1: 2013 version for the molded product (Ma2).
  • the bending strength of a molded article (Ma1) formed from the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention is preferably 137 MPa or more, more preferably 150 to 249 MPa. . If the bending strength is equal to or higher than the lower limit value, the mechanical strength is sufficiently excellent. If the bending strength is equal to or lower than the upper limit value, the balance of other characteristics is good. “Bending strength” is a value measured for the molded product (Ma1) according to the ISO 178: 2013 edition.
  • the bending temperature of the molded article (Ma3) formed from the thermoplastic resin composition of the present invention is preferably 87 ° C. or higher, more preferably 93 to 130 ° C. preferable. If the bending temperature is equal to or higher than the lower limit value, the heat resistance is sufficiently excellent, and if it is equal to or lower than the upper limit value, the balance of other characteristics is good.
  • “Molded product (Ma3)” is a test piece defined in ISO 75-2: 2013 edition by injection molding of the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention. For the molded product (Ma3), the value is measured by the flatwise method under a load of 1.80 MPa in accordance with ISO 75-2: 2013 edition.
  • the flame retardancy of a molded article (Ma4) formed from the thermoplastic resin composition of the present invention is preferably V-1 or higher.
  • “Molded product (Ma4)” is a test piece having a width of 12.7 mm, a length of 127 mm, and a thickness of 2.0 mm obtained by injection molding of the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention. "" Is evaluated according to the procedure described in the Examples for the molded product (Ma4) according to UL94.
  • the molded article of the present invention is obtained by molding the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention.
  • the molding process for the reinforced thermoplastic resin composition include, for example, an injection molding method (including insert molding of films, glass plates, etc.), an injection compression molding method, an extrusion method, a blow molding method, a vacuum molding method, and a pneumatic molding method. Method, calender molding method, inflation molding method and the like.
  • the injection molding method and the injection compression molding method are preferable because they are excellent in mass productivity and can obtain a molded product with high dimensional accuracy.
  • the rigidity, impact resistance, mechanical strength, heat resistance, and flame retardancy are high. Also, the appearance is good.
  • the molded article of the present invention includes, for example, a personal computer (including notebook type and tablet type), a projector (including a liquid crystal projector), a television, a printer, a facsimile, a copying machine, an audio device, a game machine, a camera (video). Cameras, digital cameras, etc.), video equipment (videos, etc.), musical instruments, mobile devices (electronic notebooks, personal digital assistants (PDAs), etc.), lighting equipment, communication equipment (phones (including mobile phones, smartphones)) Etc.), fishing gear, playground equipment (pachinko items, etc.), vehicle products, furniture products, sanitary products, building material products, etc.
  • the present invention is particularly suitable for housings of mobile devices (notebook and tablet personal computers, portable devices including smartphones, etc.) because they are particularly effective.
  • Parts and % described below mean “parts by mass” and “% by mass”, respectively, unless otherwise specified.
  • the methods used for various measurements and evaluations and the components used are as follows.
  • Charpy impact strength was measured in accordance with ISO 179-1: 2013 edition.
  • Formability A liquid crystal display cover (thickness 1 mm) of an A4 size notebook personal computer was molded. Formability was evaluated by the presence or absence of short shots (unfilled portions) during molding and the presence or absence of sink marks, silver streaks, or gas burns. (Double-circle): There was no unfilling, a sink, and gas burning. ⁇ : Some sink marks were observed. X: Unfilled or gas burned or silver streak was observed.
  • a reinforced thermoplastic resin composition is molded by an injection molding method to produce a test piece (width 12.7 mm, length 127 mm, thickness 2.0 mm), which is flame retardant according to UL94 as follows. evaluated. A burner flame was applied to the lower end of the vertically supported test piece for 10 seconds, and then the burner flame was separated from the test piece. After the flame disappeared, the burner flame was applied again and the same operation was performed. Is it equivalent to V94 in UL94 depending on the flammable combustion duration after the end of the first flame contact, the sum of the second flammable combustion duration and the flameless combustion duration, and the presence or absence of combustion fallen objects? The flame retardance was evaluated based on the following evaluation criteria.
  • V-1 the standard of V-1 is “the first flammable combustion duration is over 10 seconds within 30 seconds, and the total of the second flammable combustion duration and flameless combustion duration is over 30 seconds and within 60 seconds. There is no burning fallen object. " ⁇ : V-1 level flame retardancy. X: V-1 level flame retardancy was not exhibited.
  • the obtained enlarged butadiene rubber polymer (G1-1) latex was charged into a reactor, and 100 parts of distilled water, 4 parts of a wood rosin emulsifier, and Demol N (manufactured by Kao Corporation, naphthalenesulfonic acid formalin condensate) 0.4 Part, 0.04 part of sodium hydroxide and 0.7 part of dextrose.
  • the mixture was heated with stirring, and at an internal temperature of 60 ° C., 0.1 part of ferrous sulfate, 0.4 part of sodium pyrophosphate and 0.06 part of sodium dithionite were added, and then a mixture containing the following components: Was continuously added dropwise over 90 minutes, and then cooled for 1 hour to obtain a graft copolymer (G-1) latex. 30 parts acrylonitrile. 70 parts of styrene. Cumene hydroperoxide 0.4 parts. 1 part tert-dodecyl mercaptan.
  • the graft copolymer (G-1) latex was coagulated with dilute sulfuric acid, washed, filtered and dried to obtain a dry powder of the graft copolymer (G-1).
  • the acetone soluble content of the graft copolymer (G-1) was 27%.
  • the reduced viscosity of the acetone-soluble component was 0.3 dL / g.
  • the polymerization rate was 99%.
  • a graft copolymer (G-3) using a polybutadiene / polybutylacrylate composite rubber as a rubbery polymer (G1-3) was obtained by the following method.
  • a copolymer latex having an average particle size of 0.10 ⁇ m consisting of 82% n-butyl acrylate units and 18% methacrylic acid units on a polybutadiene latex (solid content 20 parts) having a solid content concentration of 35% and an average particle size of 0.08 ⁇ m. 0.4 parts as solids) was added with stirring. Stirring was continued for 30 minutes to obtain an enlarged diene rubber latex having an average particle size of 0.36 ⁇ m.
  • the graft copolymer (G-3) latex was put into a coagulation tank charged with a 0.5% aqueous solution of sulfuric acid (90 ° C.) in an amount three times that of the total latex with stirring, and coagulated. After all the latex was added, the temperature in the coagulation tank was raised to 93 ° C. and left as it was for 5 minutes. After cooling, the solution was removed by a centrifuge, washed, and dried to obtain a dry powder of the graft copolymer (G-3). The acetone soluble content of the graft copolymer (G-3) was 20%. Further, the reduced viscosity of the acetone-soluble component was 0.7 dL / g.
  • PET resin (B) As the recycled PET resin (B-1), PET-NPR manufactured by Yamaichi Co., Ltd. was used. As the re-pelleted PET resin (B-2), GM502S manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation was re-pelleted at 260 ° C. with a twin screw extruder. GM502S manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation was used as a PET resin (B-3) that was neither recycled nor repelletized.
  • Inorganic filler (D) Carbon fiber chopped fiber (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., TR06U, surface treatment agent: polyurethane) was used as the inorganic filler (D-1). As the inorganic filler (D-2), glass fiber chopped fiber (manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., CSG 3PA-820, surface treatment agent: polyurethane, ratio of major axis / minor axis: 4) was used.
  • inorganic filler (D-3) glass fiber chopped fiber (manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., CSH 3PA-870, surface treatment agent: polyurethane, ratio of major axis / minor axis: 2) was used.
  • inorganic filler (D-4) a glass fiber chopped fiber (manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., CSH 3PA-850, surface treatment agent: epoxy resin, major axis / minor axis ratio: 2) was used.
  • glass fiber chopped fiber manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., CS3PE-455, surface treatment agent: polyurethane, major axis / minor axis ratio: 1) was used.
  • Glycidyl ether unit-containing polymer (E) As the glycidyl ether unit-containing polymer (E-1), an epoxy group-containing phenoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, jER4250, mass average molecular weight: 60,000) was used. As the glycidyl ether unit-containing polymer (E-2), an epoxy group-containing phenoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, jER1256, mass average molecular weight: 50,000) was used. As the glycidyl ether unit-containing polymer (E-3), a bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, jER1010, mass average molecular weight: 5,500) was used.
  • glycidyl ether unit-containing polymer (E-4) a bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, jER1009, mass average molecular weight: 3,800) was used.
  • glycidyl ether unit-containing polymer (E-5) a bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, jER1004, mass average molecular weight: 1,650) was used.
  • the glycidyl ether unit-containing polymer (E-6) was produced by the following method. In a 500 mL separable flask equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen inlet and condenser, 82.42 parts of bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent: 467 g / eq), bisphenol A type liquid epoxy resin (epoxy equivalent) : 210 g / eq, hydrolyzable chlorine: 1.79%) 6.3 parts, bisphenol A 13.95 parts, p-cumylphenol 19.6 parts, polyester resin (manufactured by Iupika Japan, GV-335, acid value) : 30 KOHmg / g) 7.5 parts and 30 parts of xylene were charged and heated to raise the temperature in a nitrogen atmosphere.
  • bisphenol A type epoxy resin epoxy equivalent: 467 g / eq
  • bisphenol A type liquid epoxy resin epoxy equivalent
  • hydrolyzable chlorine 1.79%) 6.3 parts
  • phosphate ester flame retardant (F-3) phenylene bis (diphenyl phosphate) (manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd., CR-733S, mass average molecular weight: 574, catalog value) was used. Triphenyl phosphate (manufactured by Daihachi Chemical Co., TPP, mass average molecular weight: 326, catalog value) was used as the phosphate ester flame retardant (F-4).
  • Examples 1 to 28, Comparative Examples 1 to 8> The components described above were blended as shown in Tables 1 to 5 and kneaded using a twin screw extruder to obtain pellets of a reinforced thermoplastic resin composition. The obtained pellets were dried at 100 ° C. for 3 hours, and the moldability was evaluated by injection molding. Moreover, the Charpy impact strength, bending strength, bending elastic modulus, heat resistance, and flame retardance of the obtained molded product were measured. The evaluation results are shown in Tables 1-5.
  • the amounts of the inorganic filler (D), glycidyl ether unit-containing polymer (E), phosphate ester flame retardant (F), and flame retardant aid (H) in Tables 1 to 5 are 100 parts of resin component (C). It is the quantity (part) for. “D ratio” is the ratio (%) of the inorganic filler (D) to 100% of the reinforced thermoplastic resin composition.
  • the reinforced thermoplastic resin composition obtained in each example was excellent in moldability. Moreover, from the reinforced thermoplastic resin composition obtained in each Example, a molded article excellent in impact resistance, rigidity, mechanical strength, heat resistance, and flame retardancy was obtained.
  • Comparative Examples 1 to 8 were inferior in any of the items of moldability of the reinforced thermoplastic resin composition, impact resistance, rigidity, mechanical strength, heat resistance and flame resistance of the molded product. .
  • the molded product in the case of Comparative Example 1 in which the proportion of the polycarbonate resin (A) is small and the proportion of the graft copolymer (G) is large, the molded product is inferior in heat resistance, flame retardancy, rigidity, and mechanical strength. It was.
  • Comparative Example 2 in which the ratio of the inorganic filler (D) was large, the moldability and the flame retardancy of the molded product were inferior.
  • Example 11 From the comparison between Example 11 and Comparative Example 3, when the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention was formed into a molded article rather than a reinforced thermoplastic resin composition not containing the glycidyl ether unit-containing polymer (E). It can be seen that it has excellent impact resistance. From the comparison between Examples 11 and 15 and Comparative Example 4, the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention is more formable than the reinforced thermoplastic resin composition containing the PET resin (B) which is neither recycled nor repellet. It can be seen that it has excellent impact resistance when formed into a molded product.
  • the reinforced thermoplastic resin composition of the present invention is particularly useful as a housing material for mobile devices (notebook and tablet personal computers, mobile phones including smartphones, digital cameras, digital video cameras, and the like).

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Abstract

 本発明の強化熱可塑性樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂(A)80~100質量%と特定のグラフト共重合体(G)0~20質量%とからなる(ただし、前記ポリカーボネート樹脂(A)と前記グラフト共重合体(G)との合計は100質量%である。)樹脂成分(C)と;リサイクルおよび/またはリペレットされたポリエチレンテレフタレート樹脂(B)と;無機充填材(D)と;質量平均分子量が3,800~60,000であるグリシジルエーテル単位含有重合体(E)とを特定の割合で含有する。

Description

強化熱可塑性樹脂組成物およびその成形品
 本発明は、強化熱可塑性樹脂組成物およびこれを用いた成形品に関する。
 本願は、2014年12月2日に、日本に出願された特願2014-243935号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 モバイル機器(ノート型やタブレット型のパーソナルコンピュータ、スマートフォンを含む携帯電話、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等)の筐体の材料として、熱可塑性樹脂組成物(ABS樹脂、ポリカーボネート樹脂/ABS樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂/ポリエステル樹脂等)、または該熱可塑性樹脂組成物を無機充填材によって強化したものが広く用いられている。筐体を製造する方法としては、通常、形状をある程度自由に成形できる射出成形によって前記熱可塑性樹脂組成物を成形する方法が採られている。
 近年、モバイル機器の筐体には、より一層の薄型化、鞄等に入れた状態での衝撃や荷重にも充分に耐え得ること、低コスト化を目的に無塗装化が可能なこと等が要求されている。これらの要求を満足させるために、筐体に用いられる熱可塑性樹脂組成物には、成形品にした際の高い剛性、耐衝撃性、機械的強度、難燃性、成形時における良好な成形性等が要求されている。
 しかし、無機充填材によって強化されていないABS樹脂、ポリカーボネート樹脂/ABS樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂/ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂組成物は、成形品にした際の剛性が低いため、筐体の薄型化の要求には対応できない。また、ポリアミド樹脂は、吸湿性が高いため、成形した後、時間経過と共に成形品に反りや寸法変化、外観悪化を生じやすい。
 上述した熱可塑性樹脂組成物にガラス繊維や炭素繊維等の無機充填材を添加した強化熱可塑性樹脂組成物は、成形品にした際の剛性が向上している。
 しかし、ABS樹脂やポリカーボネート樹脂/ABS樹脂、ポリカーボネート樹脂/ポリエステル樹脂を主成分とする強化熱可塑性樹脂組成物は、成形品にした際の剛性が高く、筐体を薄肉化できる反面、成形品にした際の耐衝撃性が不十分である。
 特に、ポリカーボネート樹脂/ポリエステル樹脂を主成分とする強化熱可塑性樹脂組成物は、熱安定性も悪い。また、成形工程においてシリンダー内で高温に保持されることにより、ポリカーボネート樹脂とポリエステル樹脂とのエステル交換反応により分解ガスが発生し、泡やシルバーストリークと称される成形品の外観不良も生じやすい。また、ポリカーボネート樹脂の分子量低下により、ポリカーボネート樹脂本来の耐衝撃性や耐熱性等が損なわれることもある。さらに、高温下での滞留によりポリカーボネート樹脂の粘度が変化し、射出成形時の成形安定性が損なわれ、得られる成形品のショートショットやバリが発生するという問題もある。
 一方、ポリアミド樹脂を主成分とする強化熱可塑性樹脂組成物は、成形品にした際の機械強度には優れるが、上述した反りや寸法変化、外観悪化の問題は解消できない。これは成形後の成形品が吸湿することによる問題であり、成形前に成形材料を乾燥しても解決できる問題ではない。
 耐衝撃性に優れた成形品を得ることができる強化熱可塑性樹脂組成物としては、下記のものが提案されている。
 (1)ポリカーボネート樹脂と、グラフト共重合体と、水溶性ポリウレタンで表面処理されたガラス繊維と、グリシジルエーテル単位含有重合体と、燐酸エステル系難燃剤とを特定量含有する強化熱可塑性樹脂組成物(特許文献1)。
 (2)芳香族ポリカーボネート樹脂と、ポリアミドで表面処理された繊維状充填材と、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、エポキシ基、およびオキサゾリン基から選択された少なくとも1種の官能基を有する滑剤とを特定量含んでなる強化熱可塑性樹脂組成物(特許文献2)。
 機械的強度や成形安定性に優れた成形品を得ることができる強化熱可塑性樹脂組成物としては、下記のものが提案されている。
 (3)特定量のポリカーボネート樹脂と、ゴム含有ポリマーと、ナイロン系収束剤で収束された炭素繊維とからなる強化熱可塑性樹脂組成物(特許文献3)。
 (4)ポリカーボネート樹脂と、重縮合触媒の失活処理がなされたポリエチレンテレフタレート樹脂と、カーボンブラックとを特定量配合してなる強化熱可塑性樹脂組成物(特許文献4)。
特開2013-14747号公報 特開2001-240738号公報 特開昭60-88062号公報 特開2012-77242号公報
 しかし、(1)の強化熱可塑性樹脂組成物は、成形品にした際の耐衝撃性が不十分であった。
 (2)の強化熱可塑性樹脂組成物は、成形品にした際の機械的強度(曲げ強度等)が低下する問題を有していた。
 (3)の強化熱可塑性樹脂組成物は、成形品にした際の耐衝撃性が不十分であった。
 (4)の強化熱可塑性樹脂組成物は、成形品にした際の剛性が低かった。
 また、(1)~(4)の強化熱可塑性樹脂組成物以外にも、成形品の機械的強度の向上を目的として、エポキシ化合物を添加した強化熱可塑性樹脂組成物が数多く提案されている。
 しかし、成形性および得られる成形品の剛性、耐衝撃性、機械的強度、耐熱性、難燃性のバランスに優れた強化熱可塑性樹脂組成物は、いまだ提案されていない。
 本発明は、成形性が良好であり、得られる成形品の剛性、耐衝撃性、機械的強度、耐熱性、または難燃性を高くできる強化熱可塑性樹脂組成物、および剛性、耐衝撃性、機械的強度、耐熱性、または難燃性が高い成形品を提供する。
 本発明は、以下の態様を包含する。
 [1]ポリカーボネート樹脂(A)の80~100質量%と、ゴム質重合体(G1)の存在下に、芳香族アルケニル化合物およびシアン化ビニル化合物を含む単量体混合物(m1)を重合して得られたグラフト共重合体(G)の0~20質量%とからなる(ただし、前記ポリカーボネート樹脂(A)と前記グラフト共重合体(G)との合計は100質量%である。)樹脂成分(C)と、ポリエチレンテレフタレート樹脂(B)と、無機充填材(D)と、グリシジルエーテル単位含有重合体(E)と、を含有し、
 前記ポリエチレンテレフタレート樹脂(B)が、リサイクルおよび/またはリペレットされたものであり、前記ポリエチレンテレフタレート樹脂(B)の含有量が、前記樹脂成分(C)100質量部に対して、5~20質量部であり、
 前記無機充填材(D)の含有量が、当該強化熱可塑性樹脂組成物100質量%に対して、20~50質量%であり、
 前記グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の質量平均分子量が3,800~60,000であり、前記グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の含有量が、前記樹脂成分(C)100質量部に対して、1~10質量部である、強化熱可塑性樹脂組成物。
 [2]ポリカーボネート樹脂(A)の80~100質量%と、ゴム質重合体(G1)の存在下に、芳香族アルケニル化合物およびシアン化ビニル化合物を含む単量体混合物(m1)を重合して得られたグラフト共重合体(G)の0~20質量%とからなる(ただし、前記ポリカーボネート樹脂(A)と前記グラフト共重合体(G)との合計は100質量%である。)樹脂成分(C)と、ポリエチレンテレフタレート樹脂(B)と、無機充填材(D)と、グリシジルエーテル単位含有重合体(E)と、燐酸エステル系難燃剤(F)と、を含有し、
 前記ポリエチレンテレフタレート樹脂(B)が、リサイクルおよび/またはリペレットされたものであり、前記ポリエチレンテレフタレート樹脂(B)の含有量が、前記樹脂成分(C)100質量部に対して、5~20質量部であり、
 前記無機充填材(D)の含有量が、当該強化熱可塑性樹脂組成物100質量%に対して、20~50質量%であり、
 前記グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の質量平均分子量が3,800~60,000であり、前記グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の含有量が、前記樹脂成分(C)100質量部に対して、1~10質量部であり、
 前記燐酸エステル系難燃剤(F)の含有量が、前記樹脂成分(C)100質量部に対して、1~25質量部である強化熱可塑性樹脂組成物。
 [3]前記樹脂成分(C)が、前記ポリカーボネート樹脂(A)の80~95質量%と、前記グラフト共重合体(G)の5~20質量%とからなる、[1]または[2]に記載の強化熱可塑性樹脂組成物。
 [4]前記無機充填材(D)が炭素繊維である、[1]~[3]のいずれか一項に記載の強化熱可塑性樹脂組成物。
 [5]前記無機充填材(D)がガラス繊維である、[1]~[3]のいずれか一項に記載の強化熱可塑性樹脂組成物。
 [6][1]~[5]のいずれか一項に記載の強化熱可塑性樹脂組成物が成形加工された、成形品。
 本発明の強化熱可塑性樹脂組成物は、成形性が良好であり、得られる成形品の剛性、耐衝撃性、機械的強度、耐熱性、難燃性を高くできる。
 本発明の成形品は、剛性、耐衝撃性、機械的強度、耐熱性、難燃性が高い。
 以下、本発明を詳細に説明する。
 なお、以下の説明において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートおよびメタクリレートの総称である。また、「成形品」とは、本発明の強化熱可塑性樹脂組成物を成形加工してなるものである。
「強化熱可塑性樹脂組成物」
 本発明の強化熱可塑性樹脂組成物は、樹脂成分(C)と、ポリエチレンテレフタレート樹脂(B)と、無機充填材(D)と、グリシジルエーテル単位含有重合体(E)と、を含有する。
 樹脂成分(C)は、ポリカーボネート樹脂(A)の80~100質量%と、グラフト共重合体(G)の0~20質量%とからなる(ただし、前記ポリカーボネート樹脂(A)と前記グラフト共重合体(G)との合計は100質量%である。)。
 グラフト共重合体(G)は、ゴム質重合体(G1)の存在下に、単量体混合物(m1)を重合して得られたものである。
 本発明の強化熱可塑性樹脂組成物は、燐酸エステル系難燃剤(F)をさらに含有することが好ましい。
 本発明の強化熱可塑性樹脂組成物は、難燃助剤(H)をさらに含有することが好ましい。
 本発明の強化熱可塑性樹脂組成物は、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲内で、燐酸エステル系難燃剤(F)以外の他の難燃剤(I)を含んでいてもよい。
 本発明の強化熱可塑性樹脂組成物は、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲内で、樹脂成分(C)、ポリエチレンテレフタレート樹脂(B)、無機充填材(D)、グリシジルエーテル単位含有重合体(E)、燐酸エステル系難燃剤(F)、難燃助剤(H)および他の難燃剤(I)以外の他の成分を含んでいてもよい。
 以下、各成分((A)~(I)、(G1)、(m1)等)について説明する。
<ポリカーボネート樹脂(A)>
 ポリカーボネート樹脂(A)は、典型的には、ジヒドロキシジアリールアルカン(「ビス(ヒドロキシアリール)アルカン」ともいう。)から得られる樹脂である。ポリカーボネート樹脂(A)は、分岐していないものであってもよく、分岐したものであってもよい。ポリカーボネート樹脂(A)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 ポリカーボネート樹脂(A)は、市販品を用いてもよく、公知の製造方法により製造したものを用いてもよい。
 ポリカーボネート樹脂(A)の製造方法としては、例えば、ジヒドロキシジアリールアルカン等のジヒドロキシ化合物またはポリヒドロキシ化合物をホスゲンまたは炭酸のジエステルと反応させる方法や、溶融重合法が挙げられる。
 ジヒドロキシジアリールアルカンとしては、例えば、ヒドロキシ基に対してオルトの位置にアルキル基を有するものが挙げられる。ジヒドロキシジアリールアルカンの好ましい具体例としては、4,4-ジヒドロキシ2,2-ジフェニルプロパン(すなわち、ビスフェノールA)、テトラメチルビスフェノールA、ビス-(4-ヒドロキシフェニル)-p-ジイソプロピルベンゼン等が挙げられる。
 分岐したポリカーボネート樹脂(A)は、例えば、ジヒドロキシ化合物の一部(例えば0.2~2モル%)をポリヒドロキシ化合物で置換することにより製造される。ポリヒドロキシ化合物の具体例としては、フロログリシノール、4,6-ジメチル-2,4,6-トリ-(4-ヒドロキシフェニル)-ヘプテン、4,6-ジメチル-2,4,6-トリ-(4-ヒドロキシフェニル)-ヘプタン、1,3,5-トリ-(4-ヒドロキシフェニル)-ベンゼン等が挙げられる。
 ポリカーボネート樹脂(A)として、コンパクトディスク等からリサイクルしたものを用いてもよい。
 ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量(Mv)は、15,000~35,000が好ましい。ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量が15,000以上であれば、成形品の耐衝撃性がさらに高くなる。ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量が35,000以下であれば、強化熱可塑性樹脂組成物の成形性がさらに高くなる。ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量は、成形品の機械的強度、耐衝撃性、および強化熱可塑性樹脂組成物の流動性のバランスが特に優れる点から、17,000~25,000がより好ましい。
 ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量は、例えば溶液粘度法により求めることができる。市販のポリカーボネート樹脂(A)を用いる場合は、カタログ値を用いてもよい。
<ゴム質重合体(G1)>
 ゴム質重合体(G1)としては、例えば、ブタジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレン-プロピレンゴム、アクリルゴム、エチレン-プロピレン-非共役ジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ジエン-アクリル複合ゴム、シリコーン-アクリル複合ゴム等が挙げられる。
 ジエン-アクリル複合ゴムのジエンゴム成分は、典型的には、ジエンゴム成分の総質量に対し、ブタジエン単位を50質量%以上含む。ジエンゴム成分としては、ブタジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム等が挙げられる。
 ジエン-アクリル複合ゴムのアクリルゴム成分は、アルキル(メタ)アクリレート(f)と多官能性単量体(g)とが重合したものである。
 アルキル(メタ)アクリレート(f)としては、例えば、アルキルアクリレート(メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート等)、アルキルメタクリレート(ヘキシルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、n-ラウリルメタクリレート等)等が挙げられる。アルキル(メタ)アクリレート(f)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 多官能性単量体(g)としては、例えば、アリルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、1,3-ブチレングリコールジメタクリレート、1,4-ブチレングリコールジメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等が挙げられる。多官能性単量体(g)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 ジエン-アクリル複合ゴムの複合化構造としては、ジエン成分の周囲がアクリルゴム成分で覆われたコアシェル構造;アクリルゴム成分の周囲がジエン成分で覆われたコアシェル構造;ジエン成分とアクリルゴム成分とが相互にからみあっている構造;ジエン系単量体単位とアルキル(メタ)アクリレート系単量体単位がランダムに配列した共重合構造等が挙げられる。
 ゴム質重合体(G1)は、市販品を用いてもよく、公知の製造方法により製造したものを用いてもよい。
(ゴム質重合体(G1)の製造方法)
 ゴム質重合体(G1)は、例えば、ラジカル重合開始剤の存在下に、ゴム質重合体(G1)を形成する単量体を乳化重合することによって調製される。例えば、室温下、ジエンゴムのラテックスにアルキル(メタ)アクリレート(f)の一部を加え、5分~2時間程度撹拌して、肥大化ジエンゴムラテックスを得て、この肥大化ジエンゴムラテックスに乳化剤とアルキル(メタ)アクリレート(f)と多官能性単量体(g)とを加え、40~80℃に昇温し、ラジカル重合開始剤を加えて10分~2時間程度重合させることにより、ジエン-アクリル複合ゴムのラテックスが得られる。乳化重合法による調製方法によれば、ゴム質重合体(G1)の粒子径を制御しやすい。
 ゴム質重合体(G1)の平均粒子径は、成形品の耐衝撃性をさらに高くできる点から、0.1~0.6μmが好ましい。
 平均粒子径は、マイクロトラックを用い、測定溶媒として純水を用いて測定される体積平均粒子径である。
<単量体混合物(m1)>
 単量体混合物(m1)は、芳香族アルケニル化合物(以下、単量体(a)ともいう。)およびシアン化ビニル化合物(以下、単量体(b)ともいう。)を含む。必要に応じて、単量体(a)および単量体(b)と共重合可能な他の単量体(以下、単量体(c)ともいう。)をさらに含んでもよい。
 単量体(a)としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられ、スチレンが好ましい。
 単量体(b)としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられ、アクリロニトリルが好ましい。
 単量体(c)としては、例えば、アルキルメタクリレート(メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート等)、アルキルアクリレート(メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート等)、マレイミド化合物(N-フェニルマレイミド等)等が挙げられる。
 単量体混合物(m1)の総質量に対する各単量体の割合は、成形品の耐衝撃性と強化熱可塑性樹脂組成物の成形性とのバランスに優れる点から、単量体(a)の割合が50~90質量%で、単量体(b)の割合が10~50質量%で、他の単量体(c)の割合が0~40質量%であることが好ましい(ただし、単量体(a)~(c)の合計は100質量%である)。
<グラフト共重合体(G)>
 グラフト共重合体(G)は、ゴム質重合体(G1)の存在下に、単量体混合物(m1)を重合して得られたものである。つまりグラフト共重合体(G)は、ゴム質重合体(G1)に、単量体混合物(m1)から形成された分子鎖(G2)がグラフトされたものである。グラフト共重合体(G)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 ゴム質重合体(G1)の含有量は、樹脂成分(C)(100質量%)に対し、0.5~3.5質量%が好ましい。ゴム質重合体(G1)の含有量が0.5質量%以上であれば、成形品の耐衝撃性をさらに高くできる。ゴム質重合体(G1)の含有量が3.5質量%以下であれば、強化熱可塑性樹脂組成物の成形性がさらに良好になり、成形品の外観が良好になる。
 分子鎖(G2)は、単量体(a)単位および単量体(b)単位を必須成分として有し、これらと共重合可能な他の単量体(c)単位を任意成分として有する。分子鎖(G2)を構成する全単量体単位の合計に対する各単量体単位の割合(質量%)の好ましい範囲は、単量体混合物(m1)の総質量に対する各単量体の割合の好ましい範囲と同様である。
 グラフト共重合体(G)は、アセトン可溶分をグラフト共重合体(G)の総質量に対して1~30質量%含み、かつ、アセトン可溶分の0.2g/dLのN,N-ジメチルホルムアミド溶液として25℃で測定した還元粘度が0.3~0.7dL/gであることが好ましい。
 アセトン可溶分が30質量%以下(アセトン不溶分が70質量%以上)であれば、成形品の表面外観が良好となり、強化熱可塑性樹脂組成物の成形性がさらに良好になる。アセトン可溶分が1質量%以上(アセトン不溶分が99質量%以下)であれば、成形品の引き裂き強度が向上する。
 アセトン可溶分の前記還元粘度が0.3dL/g以上であれば、成形品の引き裂き強度が向上する。アセトン可溶分の前記還元粘度が0.7dL/g以下であれば、強化熱可塑性樹脂組成物の成形性がさらに良好になり、得られる成形品の表面外観が良好となる。
 アセトン可溶分の測定方法は、下記のとおりである。
 グラフト共重合体の2.5gをアセトン90mL中に浸漬し、65℃で3時間加熱した後、遠心分離機を用い1500rpmにて30分間遠心分離する。その後、上澄み液を除去し、残分を真空乾燥機にて65℃で12時間乾燥し、乾燥後の試料を精秤する。その質量差分(2.5g-乾燥後の試料の質量)から、グラフト共重合体におけるアセトン可溶分の割合(%)を求めることができる。
 アセトン可溶分の還元粘度は、0.2g/dLのN,N-ジメチルホルムアミド溶液とし、25℃で測定される。
 アセトン可溶分は、分子鎖(G2)と同様の重合体であって、ゴム質重合体(G1)にグラフトしていない重合体である。アセトン可溶分は、ゴム質重合体(G1)に分子鎖(G2)をグラフトさせた際に同時に生成することが多い。よって、グラフト共重合体(G)は、アセトン可溶分とアセトン不溶分とを含むことが多い。
(グラフト共重合体(G)の製造方法)
 グラフト共重合体(G)は、ゴム質重合体(G1)の存在下に、単量体混合物(m1)をグラフト重合させることによって得られる。
 グラフト重合法としては、乳化重合法が好ましい。例えば、室温下、ゴム質重合体(G1)のラテックスに、乳化剤と、単量体混合物(m1)とを加えて50~80℃に昇温し、ラジカル重合開始剤を加えて30分~3時間程度重合させることにより、グラフト共重合体(G)のラテックスが得られる。
 また、グラフト重合時には、グラフト共重合体(G)の分子量、グラフト率、またはアセトン可溶分の還元粘度を調整するために、各種連鎖移動剤を添加してもよい。
<樹脂成分(C)>
 樹脂成分(C)は、本発明の強化熱可塑性樹脂組成物に含まれる樹脂成分のうち最も多い樹脂主成分である。
 樹脂成分(C)は、ポリカーボネート樹脂(A)の80~100質量%と、グラフト共重合体(G)の0~20質量%とからなり(ただし、前記ポリカーボネート樹脂(A)と前記グラフト共重合体(G)との合計は100質量%である。)、ポリカーボネート樹脂(A)の80~95質量%と、グラフト共重合体(G)の5~20質量%とからなることが好ましく、ポリカーボネート樹脂(A)の90~95質量%と、グラフト共重合体(G)の5~10質量%とからなることがさらに好ましい。
 ポリカーボネート樹脂(A)の割合が上記範囲内であれば、強化熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性が良好である。特に、ポリカーボネート樹脂(A)の割合が上記範囲の下限値以上であれば、成形品の難燃性、機械的強度、剛性が高くなり、上限値以下であれば、強化熱可塑性樹脂組成物の成形性がさらに良好になる。
 グラフト共重合体(G)の割合が上記範囲内であれば、強化熱可塑性樹脂組成物の成形性が良好である。特に、グラフト共重合体(G)の割合が上記範囲の上限値以下であれば成形品の難燃性、機械的強度、剛性が高くなり、下限値以上であれば、強化熱可塑性樹脂組成物の成形性がさらに良好になる。
<ポリエチレンテレフタレート樹脂(B)>
 ポリエチレンテレフタレート(以下、PETともいう。)樹脂(B)は、リサイクルおよび/またはリペレットされたものである。具体的には、リサイクルされたPET樹脂、リペレットされたPET樹脂、リサイクルされ、リペレットされたPET樹脂等が挙げられる。
 リサイクルされたPET樹脂は、PET樹脂の成形工程を経て得られるPET樹脂製品を回収し、再生したものである。PET樹脂製品としては、使用済みのPETボトル、食品トレー等が代表的なものであるが、それに限定されることはなく、PET樹脂製品のオフグレードや成形工程で発生する廃材等も対象とすることができる。
 使用済みPETボトルや食品トレー等を回収して得られるリサイクル材については、分別により異種材料や金属の混入を避ける必要が有る。また、アルカリ水等によって洗浄した場合は、PET樹脂の加水分解を促進させるアルカリ分が残留しないように、十分に水洗した後、乾燥処理が必要である。
 リサイクルされたPET樹脂の形状としては、フレーク状が一般的であり、平均粒径としては2~5mmが好ましい。また、異物除去のためにいったんペレット化(リペレット)したものを用いてもよい。
 リペレットされたPET樹脂としては、上記リサイクルされたPET樹脂をペレット化したもの、市販されているペレット状製品(バージン材)をペレット化したもの等が挙げられる。ペレット化は、押出機等を用いて実施できる。
 PET樹脂(B)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<無機充填材(D)>
 無機充填材(D)としては、ガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維、無機繊維に金属コーティングしたもの、ウオラスナイト、タルク、マイカ、ガラスフレーク、ガラスビーズ、チタン酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カーボンブラック、ケッチェンブラック等の無機物、鉄、銅、亜鉛、アルミニウム等の金属や合金、およびそれらの酸化物の繊維、粉末等が挙げられる。これらのうち、少ない配合で高い剛性が得られることからガラス繊維や炭素繊維を用いることが好ましい。
 上述した無機繊維、無機繊維に金属をコーティングしたもの、無機物、金属や合金、およびそれらの酸化物の繊維、粉末等は、その表面を公知のカップリング剤(例えば、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤等)や、その他の表面処理剤で処理されたものであってもよい。
 また、ガラス繊維、炭素繊維は、エチレン/酢酸ビニル共重合体やポリアミド等の熱可塑性樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で被覆あるいは集束されていてもよい。
 ガラス繊維、炭素繊維の繊維断面における長径と短径との比(長径/短径)は、それぞれ2~6が好ましく、2~4がより好ましい。長径/短径が2以上であれば、良好な衝撃性や強度が得られる。長径/短径が6以下であれば、良好な賦形性(押出作業性)が得られる。
 繊維断面における長径/短径は、例えば電子顕微鏡を用いて、繊維断面を8箇所で観察し、8箇所の長径/短径を平均して求める。市販品を用いる場合は、カタログ値を用いてもよい。
 ガラス繊維や炭素繊維は長繊維および短繊維のいずれでもよい。ガラス繊維や炭素繊維としては、異方性が少ない短繊維が好ましく、チョップドファイバーであることがより好ましい。
 無機充填材(D)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<グリシジルエーテル単位含有重合体(E)>
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E)は、分子中にグリシジルエーテル単位を有する重合体である。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E)は、ハロゲン原子(臭素等)を有しないことが好ましい。また、グリシジルエーテル単位含有重合体(E)は、ブロック型重合体ではないことが好ましい。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E)としては、例えば、ヒドロキシ基を有する化合物とエピクロルヒドリンとの反応によって得られるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂が挙げられる。
 グリシジルエーテル型エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂;ノボラック型エポキシ樹脂;脂肪族多価アルコールのポリグリシジルエーテル;ビフェニル型エポキシ樹脂等の高分子量体であって、下記式(1)で表される単位を分子中に有する分子鎖を有するもの(例えば、エポキシ基含有フェノキシ樹脂)等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 ただし、mは1以上の整数である。
 ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ビスフェノールAおよびビスフェノールFの構造を有するエポキシ樹脂等が挙げられる。
 ノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。
 脂肪族多価アルコールのポリグリシジルエーテルとしては、例えば、アルキレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル等)、ポリオキシアルキレングリコールジグリシジルエーテル(例えば、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等)、グリセリントリグリシジルエーテル等が挙げられる。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E)としては、成形品の機械的強度がさらに高くなる点から、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAおよびビスフェノールFの構造を有するエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ基含有フェノキシ樹脂が好ましい。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E)は、常温(20℃)で液状であってもよく、半固形状であってもよく、固形状であってもよい。混合、混練時の作業性等を考慮すると、固形状のものが好ましい。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の質量平均分子量は、3,800~60,000であり、5,500~50,000が好ましい。グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の質量平均分子量が3,800以上であれば、成形品の耐衝撃性が高くなる。グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の質量平均分子量が60,000以下であれば、強化熱可塑性樹脂組成物の成形性、成形品の難燃性が良好になる。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の質量平均分子量は、質量分析法により求めることができる。市販のグリシジルエーテル単位含有重合体(E)を用いる場合は、カタログ値を用いてもよい。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E)は、市販品を用いてもよく、公知の製造方法により製造したものを用いてもよい。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の市販品としては、例えば、三菱化学社製のjER(登録商標)シリーズ、新日鉄住金化学社製のエポトート(登録商標)シリーズ、フェノトート(登録商標)シリーズ、旭化成イーマテリアルズ社製のAER(登録商標)シリーズ、DIC社製のエピクロン(登録商標)シリーズ等が挙げられる。
<燐酸エステル系難燃剤(F)>
 燐酸エステル系難燃剤(F)としては、公知のものを用いることができ、例えば下記式(2)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 ただし、R、R、R、Rはそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基であり、R、R、R、Rの全てが同時に水素原子であることはなく、Aは(q+1)価の有機基であり、pは0または1であり、qは1以上の整数であり、rは0以上の整数である。
 1価の有機基としては、例えば、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のシクロアルキル基、置換または無置換のアリール基等が挙げられる。アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基が置換されている場合の置換基数には制限がない。置換基としては、例えば、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールオキシ基、アリールチオ基等が挙げられる。置換された有機基は、これらの置換基の2以上を組み合わせた基(例えば、アリールアルコキシアルキル基等)、または、これらの置換基を酸素原子、窒素原子、硫黄原子等により結合して組み合わせた基(例えば、アリールスルホニルアリール基等)であってもよい。無置換のアルキル基、シクロアルキル基またはアリール基としては、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、フェニル基等が挙げられる。置換されたアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基としては、例えば、アルコキシアルキル基、アリールアルキル基、アリールアルコキシアルキル基、アルキルフェニル基等が挙げられる。
 (q+1)価の有機基としては、前記1価の有機基から、炭素原子に結合している水素原子のq個を除いた構造の官能基が挙げられる。水素原子が取り除かれる炭素原子の位置は任意である。(q+1)価の有機基の具体例としては、アルキレン基、(置換)フェニレン基等が挙げられる。
 燐酸エステル系難燃剤(F)の具体例としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニル-2-エチルクレシルホスフェート、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフェート、レゾルシニルジフェニルホスフェート、ポリホスフェート等が挙げられる。
 ポリホスフェートとしては、ビスフェノールAビスホスフェート、ヒドロキノンビスホスフェート、レゾルシンビスホスフェート、トリオキシベンゼントリホスフェート、ビスフェノールAビス(ジクレジルホスフェート)、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)、フェニレンビス(ジフェニルホスフェート)、フェニレンビス(ジトリルホスフェート)、フェニレンビス(ジキシリルホスフェート)等が挙げられる。
 ポリホスフェートは、例えば、多核フェノール類(例えば、ビスフェノールA類等)等の各種ジオール体とオルト燐酸との脱水縮合によって得られる。ジオール体としては、例えば、ヒドロキノン、レゾルシノール、ジフェニロールメタン、ジフェニロールジメチルメタン、ジヒドロキシビフェニル、p,p’-ジヒドロキシジフェニルスルフォン、ジヒドロキシナフタレン等が挙げられる。
 燐酸エステル系難燃剤(F)としては、上記の中でも、トリフェニルホスフェート、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)、フェニレンビス(ジフェニルホスフェート)、フェニレンビス(ジキシリルホスフェート)が好ましい。
 燐酸エステル系難燃剤(F)の質量平均分子量は、326以上が好ましく、326超がより好ましく、550以上が特に好ましい。質量平均分子量が326以上、特に326を超える燐酸エステル系難燃剤(F)を用いれば、強化熱可塑性樹脂組成物の成形性がより良好になり、外観の優れた成形品を得ることができる。
 燐酸エステル系難燃剤(F)の質量平均分子量は、成形品の難燃性の点から、692以下が好ましく、690以下がより好ましく、686以下が特に好ましい。
 燐酸エステル系難燃剤(F)の質量平均分子量は、質量分析法により求めることができる。市販の燐酸エステル系難燃剤(F)を用いる場合は、カタログ値を用いてもよい。
 燐酸エステル系難燃剤(F)は、市販品を用いてもよく、公知の製造方法により製造したものを用いてもよい。
 燐酸エステル系難燃剤(F)の市販品としては、例えば、ADEKA社製のFPシリーズ、味の素ファインテクノ社製のクロニテックス(登録商標)シリーズ、ケムチュラジャパン社製のレオフォス(登録商標)シリーズ、大八化学社製のCRシリーズ、PXシリーズ等が挙げられる。
<難燃助剤(H)>
 難燃助剤(H)は、強化熱可塑性樹脂組成物の燃焼時のドリップを防止する成分である。難燃助剤(H)としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン単位を有する共重合体、シリコーン系重合体等が挙げられる。
<他の難燃剤(I)>
 燐酸エステル系難燃剤(F)以外の他の難燃剤(I)としては、公知の各種難燃剤を用いることができ、燐酸エステル系難燃剤(F)以外の非ハロゲン系難燃剤が好ましい。該非ハロゲン系難燃剤としては、例えば、ホスファゼン化合物、リン含有ポリエステル、無機系難燃剤(赤燐、水酸化アルミニウム等)等が挙げられる。
 赤燐系難燃剤としては、熱硬化性樹脂で被覆されて安定化されたもの、または熱硬化性樹脂および金属水酸化物で被覆されて安定化されたものが用いられる。赤燐系難燃剤は、単独では発火性があるため、あらかじめ樹脂成分(C)の少なくとも一部またはポリカーボネート樹脂(A)に混合してマスターバッチ化してもよい。
<他の成分>
 他の成分としては、例えば、他の改質剤、離型剤、光または熱に対する安定剤、帯電防止剤、染料、顔料等が挙げられる。
<各成分の含有量>
 強化熱可塑性樹脂組成物中、PET樹脂(B)の含有量は、樹脂成分(C)100質量部に対して、5~20質量部であり、5~10質量部が好ましい。PET樹脂(B)の含有量が5質量部以上20質量部以下であれば、耐衝撃性に優れる。
 無機充填材(D)の含有量は、強化熱可塑性樹脂組成物100質量%に対して、20~50質量%であり、30~45質量%が好ましい。無機充填材(D)の含有量が20質量%以上であれば、成形品の剛性等が高くなる。無機充填材(D)の含有量が50質量%以下であれば、強化熱可塑性樹脂組成物の成形性が良好となる。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の含有量は、樹脂成分(C)100質量部に対して、1~10質量部であり、3~8質量部が好ましい。グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の含有量が1質量部以上であれば、成形品の耐衝撃性が高くなる。グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の含有量が10質量部以下であれば、強化熱可塑性樹脂組成物の成形性、成形品の難燃性が良好になる。
 したがって、本発明の強化熱可塑性樹脂組成物においては、PET樹脂(B)の含有量が、樹脂成分(C)100質量部に対して5~10質量部であり、無機充填材(D)の含有量が、強化熱可塑性樹脂組成物100質量%に対して30~45質量%であり、グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の含有量が、樹脂成分(C)100質量部に対して3~8質量部であることが好ましい。
 燐酸エステル系難燃剤(F)の含有量は、樹脂成分(C)100質量部に対して、0~25質量部であり、1~25質量部が好ましく、1~23質量部がより好ましい。燐酸エステル系難燃剤(F)の含有量が25質量部以下であれば、成形品の耐衝撃性、耐熱性が高くなる。燐酸エステル系難燃剤(F)の含有量が1質量部以上であれば、成形品の難燃性、成形性がさらに良好となる。
 強化熱可塑性樹脂組成物が、難燃助剤(H)として、ポリテトラフルオロエチレンまたはテトラフルオロエチレン単位を有する共重合体を含有する場合、難燃助剤(H)の含有量は、成形品の表面外観の点から、樹脂成分(C)100質量部に対して、1質量部以下が好ましい。下限は特に限定されないが、難燃助剤(H)による効果が得られやすい点で、樹脂成分(C)100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましい。
 したがって、本発明の強化熱可塑性樹脂組成物において、ポリテトラフルオロエチレンまたはテトラフルオロエチレン単位を有する共重合体の含有量は、樹脂成分(C)100質量部に対して、0~1質量部が好ましく、0.1~1質量部がより好ましい。
<強化熱可塑性樹脂組成物の製造方法>
 本発明の強化熱可塑性樹脂組成物は、樹脂成分(C)(ポリカーボネート樹脂(A)および必要に応じてグラフト重合体(G))と、リサイクルおよび/またはリペレットされたPET樹脂(B)と、無機充填材(D)と、グリシジルエーテル単位含有重合体(E)と、必要に応じて燐酸エステル系難燃剤(F)、難燃助剤(H)、燐酸エステル系難燃剤(F)以外の難燃剤(I)、その他の成分を配合することによって得られる。具体的には、各成分を、混合装置(例えば、ヘンシェルミキサー、タンブラーミキサー、ナウターミキサー等)を用いて混合することによって得られる。さらに、混練装置(例えば、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサ、コニーダ等)を用いて混練してもよい。
<作用効果>
 以上説明した本発明の強化熱可塑性樹脂組成物にあっては、樹脂成分(C)と、リサイクルおよび/またはリペレットされたPET樹脂(B)と、無機充填材(D)と、特定の質量平均分子量のグリシジルエーテル単位含有重合体(E)と、燐酸エステル系難燃剤(F)とを、特定の割合で含有するため、成形性が良好であり、また、得られる成形品の剛性、耐衝撃性、機械的強度、耐熱性、または難燃性を高くできる。前記成形品として、剛性、耐衝撃性、機械的強度、耐熱性および難燃性の全てに優れるものを得ることもできる。
 また、成形性が良好であることから、得られる成形品に、シルバーストリーク等の外観不良が生じにくい。
 本発明の強化熱可塑性樹脂組成物は、本発明の強化熱可塑性樹脂組成物から形成した成形品(Ma1)の曲げ弾性率が、5900MPa以上であることが好ましく、6600~15800MPaであることがより好ましい。曲げ弾性率が前記下限値以上であれば、剛性が充分に優れ、前記上限値以下であれば、他の特性のバランスが良好である。
 「成形品(Ma1)」は、本発明の強化熱可塑性樹脂組成物を射出成形により、ISO 178:2013年度版に規定される試験片としたものであり、「曲げ弾性率」は、前記成形品(Ma1)について、ISO 178:2013年度版に準じて測定される値である。
 本発明の強化熱可塑性樹脂組成物は、本発明の強化熱可塑性樹脂組成物から形成した成形品(Ma2)のシャルピー衝撃強度が、16kJ/m以上であることが好ましく、17~29kJ/mであることがより好ましい。シャルピー衝撃強度が前記下限値以上であれば、耐衝撃性が充分に優れ、前記上限値以下であれば、他の特性のバランスが良好である。
 「成形品(Ma2)」は、本発明の強化熱可塑性樹脂組成物を射出成形により、ISO 179-1:2013年度版に規定される試験片としたものであり、「シャルピー衝撃強度」は、前記成形品(Ma2)について、ISO 179-1:2013年度版に準じて測定される値である。
 本発明の強化熱可塑性樹脂組成物は、本発明の強化熱可塑性樹脂組成物から形成した成形品(Ma1)の曲げ強度が、137MPa以上であることが好ましく、150~249MPaであることがより好ましい。曲げ強度が前記下限値以上であれば、機械的強度が充分に優れ、前記上限値以下であれば、他の特性のバランスが良好である。
 「曲げ強度」は、前記成形品(Ma1)について、ISO 178:2013年度版に準じて測定される値である。
 本発明の強化熱可塑性樹脂組成物は、本発明の熱可塑性樹脂組成物から形成した成形品(Ma3)の撓み温度が、87℃以上であることが好ましく、93~130℃であることがより好ましい。撓み温度が前記下限値以上であれば、耐熱性が充分に優れ、前記上限値以下であれば、他の特性のバランスが良好である。
 「成形品(Ma3)」は、本発明の強化熱可塑性樹脂組成物を射出成形により、ISO 75-2:2013年度版に規定される試験片としたものであり、「撓み温度」は、前記成形品(Ma3)について、ISO 75-2:2013年度版に準じ、荷重1.80MPaにて、フラットワイズ法で測定される値である。
 本発明の強化熱可塑性樹脂組成物は、本発明の熱可塑性樹脂組成物から形成した成形品(Ma4)の難燃性がV-1かそれよりも高いことが好ましい。
 「成形品(Ma4)」は、本発明の強化熱可塑性樹脂組成物を射出成形により、幅12.7mm、長さ127mm、厚さ2.0mmの試験片としたものであり、「難燃性」は、前記成形品(Ma4)について、UL94に準拠し、実施例に記載の手順で評価される。
「成形品」
 本発明の成形品は、本発明の強化熱可塑性樹脂組成物が成形加工されたものである。
 強化熱可塑性樹脂組成物の成形加工法としては、例えば、射出成形法(フィルムやガラス板等のインサート成形を含む。)、射出圧縮成形法、押出法、ブロー成形法、真空成形法、圧空成形法、カレンダー成形法、インフレーション成形法等が挙げられる。これらのうち、量産性に優れ、高い寸法精度の成形品を得ることができる点から、射出成形法、射出圧縮成形法が好ましい。
 本発明の成形品にあっては、本発明の強化熱可塑性樹脂組成物を用いているため、剛性、耐衝撃性、機械的強度、耐熱性、難燃性が高い。また、外観も良好である。
 本発明の成形品は、例えば、パーソナルコンピュータ(ノート型、タブレット型を含む。)、プロジェクタ(液晶プロジェクタを含む。)、テレビジョン、プリンタ、ファクシミリ、複写機、オーディオ機器、ゲーム機、カメラ(ビデオカメラ、デジタルカメラ等を含む。)、映像機器(ビデオ等)、楽器、モバイル機器(電子手帳、情報携帯端末(PDA)等)、照明機器、通信機器(電話(携帯電話、スマートフォンを含む。)等)等の筐体、釣具、遊具(パチンコ物品等)、車両用製品、家具用製品、サニタリー製品、建材用製品等に適用できる。これら用途のうち、本発明の効果がとりわけ発揮される点から、モバイル機器(ノート型やタブレット型のパーソナルコンピュータ、スマートフォンを含む携帯機器等)の筐体に適している。
 以下、具体的に実施例を示す。ただし、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
 以下に記載の「部」および「%」はそれぞれ、特に規定のない限り、「質量部」および「質量%」を意味する。
 各種測定および評価に用いた方法、ならびに使用した成分は、以下の通りである。
<測定方法、評価方法>
[アセトン可溶分]
 グラフト共重合体の2.5gをアセトン90mL中に浸漬し、65℃で3時間加熱した後、遠心分離機を用い1500rpmにて30分間遠心分離した。その後、上澄み液を除去し、残分を真空乾燥機にて65℃で12時間乾燥し、乾燥後の試料を精秤した。その質量差分(2.5g-乾燥後の試料の質量(g))から、グラフト共重合体におけるアセトン可溶分の割合(%)を求めた。アセトン可溶分の還元粘度は、0.2g/dLのN,N-ジメチルホルムアミド溶液とし、25℃で測定した。
[シャルピー衝撃強度]
 ISO 179-1:2013年度版に準じ、シャルピー衝撃強度を測定した。
[曲げ強度および曲げ弾性率]
 ISO 178:2013年度版に準じ、曲げ強度および曲げ弾性率を測定した。曲げ強度は成形品の機械的強度の指標であり、曲げ弾性率は成形品の剛性の指標である。
[耐熱性]
 ISO 75-2:2013年度版に準じ、1.80MPa荷重フラットワイズ法での撓み温度を測定した。
[成形性]
 A4サイズのノート型パーソナルコンピュータの液晶ディスプレイカバー(厚さ1mm)を成形した。成形の際のショートショット(未充填部分)の有無およびヒケやシルバーストリーク、ガス焼けの有無により、成形性を評価した。
 ◎:未充填やヒケ、ガス焼けはなかった。
 ○:一部にヒケが見られた。
 ×:未充填であるか、ガスやけやシルバーストリークが見られた。
[難燃性]
 強化熱可塑性樹脂組成物を射出成形法により成形して試験片(幅12.7mm、長さ127mm、厚さ2.0mm)を作製し、UL94に準拠し、下記のようにして難燃性を評価した。
 垂直に支持した前記試験片の下端にバーナー炎をあてて10秒間保ち、その後バーナー炎を試験片から離した。炎が消えた後、再びバーナー炎をあて、同様の操作を行った。そして、1回目の接炎終了後の有炎燃焼持続時間、2回目の有炎燃焼持続時間と無炎燃焼持続時間の合計、ならびに燃焼落下物の有無により、UL94におけるV-1相当であるかどうかの判定を行い、以下の評価基準にて難燃性を評価した。なお、V-1の基準は、「1回目の有炎燃焼持続時間が10秒超30秒以内、2回目の有炎燃焼持続時間と無炎燃焼持続時間の合計が30秒超60秒以内であり、燃焼落下物がない。」である。
 ○:V-1レベルの難燃性を有していた。
 ×:V-1レベルの難燃性を有していなかった。
<各成分>
[ポリカーボネート樹脂(A)]
 ポリカーボネート樹脂(A-1)として、三菱エンジニアリングプラスチックス社製のノバレックス7021PJ(粘度平均分子量:18,800)を用いた。
[グラフト共重合体(G-1)の製造]
 固形分濃度35%、平均粒子径0.08μmのポリブタジエンラテックス(固形分として100部)に、n-ブチルアクリレート単位85%およびメタクリル酸単位15%からなる平均粒子径0.08μmの共重合体ラテックス(固形分として2部)を撹拌しながら添加した。30分間撹拌を続けて、平均粒子径0.28μmの肥大化ブタジエン系ゴム質重合体(G1-1)ラテックスを得た。
 得られた肥大化ブタジエン系ゴム質重合体(G1-1)ラテックスを反応器に仕込み、蒸留水100部、ウッドロジン乳化剤4部、デモールN(花王社製、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物)0.4部、水酸化ナトリウム0.04部、デキストローズ0.7部を添加した。撹拌しながら昇温させ、内温60℃の時点で、硫酸第一鉄0.1部、ピロリン酸ナトリウム0.4部、亜ジチオン酸ナトリウム0.06部を添加した後、下記成分を含む混合物を90分間にわたり連続的に滴下し、その後1時間保持して冷却し、グラフト共重合体(G-1)ラテックスを得た。
 アクリロニトリル        30部。
 スチレン            70部。
 クメンヒドロペルオキシド   0.4部。
 tert-ドデシルメルカプタン  1部。
 グラフト共重合体(G-1)ラテックスを希硫酸で凝固した後、洗浄、濾過、乾燥して、グラフト共重合体(G-1)の乾燥粉末を得た。
 グラフト共重合体(G-1)のアセトン可溶分は27%であった。また、アセトン可溶分の還元粘度は0.3dL/gであった。
[グラフト共重合体(G-2)の製造]
 反応器に下記の割合で原料を仕込み、窒素置換下50℃で4時間撹拌しながら重合させて、ゴム質重合体(G1-2)ラテックスを得た。
 n-ブチルアクリレート            98部。
 1,3-ブチレングリコールジメタクリレート   1部。
 アリルメタクリレート              1部。
 ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム     2.0部。
 脱イオン水                 300部。
 過硫酸カリウム               0.3部。
 リン酸二ナトリウム12水塩         0.5部。
 リン酸水素ナトリウム12水塩        0.3部。
 得られたゴム質重合体(G1-2)ラテックス(固形分として100部)を、別の反応器に仕込み、イオン交換水280部を加えて希釈し、70℃に昇温した。
 これとは別に、アクリロニトリル/スチレン=29/71(質量比)からなる単量体混合物100部に、ベンゾイルペルオキシド0.7部を溶解し、窒素置換した後、単量体混合物を30部/時間の速度で、前記ゴム質重合体(G1-2)ラテックスが入った反応器に、定量ポンプにより添加した。単量体混合物を全て添加した後、反応器内の温度を80℃に昇温し、30分間撹拌を続けて、グラフト共重合体(G-2)ラテックスを得た。重合率は99%であった。
 グラフト共重合体(G-2)ラテックスを、全ラテックスの3倍量の塩化アルミニウム(AlCl・6HO)0.15%水溶液(90℃)を仕込んだ凝固槽中に、撹拌しながら投入して、凝固させた。全ラテックスを添加した後、凝固槽内の温度を93℃に昇温し、そのまま5分間放置した。冷却した後、遠心分離機によって脱液、洗浄した後、乾燥させて、グラフト共重合体(G-2)の乾燥粉末を得た。
 グラフト共重合体(G-2)のアセトン可溶分は21%であった。また、アセトン可溶分の還元粘度は0.70dL/gであった。
[グラフト共重合体(G-3)の製造]
 ポリブタジエン/ポリブチルアクリレートの複合ゴムをゴム質重合体(G1-3)とするグラフト共重合体(G-3)を下記の方法によって得た。
 固形分濃度35%、平均粒子径0.08μmのポリブタジエンラテックス(固形分として20部)に、n-ブチルアクリレート単位82%およびメタクリル酸単位18%からなる平均粒子径0.10μmの共重合ラテックス(固形分として0.4部)を撹拌しながら添加した。30分間撹拌を続けて、平均粒子径0.36μmの肥大化ジエン系ゴムラテックスを得た。
 得られた肥大化ジエン系ゴムラテックス(固形分として20部)を反応器に仕込み、不均化ロジン酸カリウム1部、イオン交換水150部および下記組成の単量体混合物を添加し、窒素置換し、50℃(内温)に昇温した。
 n-ブチルアクリレート          80部。
 アリルメタクリレート         0.32部。
 エチレングリコールジメタクリレート  0.16部。
 さらに、反応器に、10部のイオン交換水に硫酸第一鉄0.0002部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩0.0006部およびロンガリット0.25部を溶解した溶液を添加し、反応させた。反応終了時の内温は75℃であった。さらに、80℃に昇温し、1時間反応を続けて、肥大化ジエン系ゴムとポリブチルアクリレート系ゴムとの複合ゴムからなるゴム質重合体(G1-3)ラテックスを得た。重合率は98.8%であった。
 ゴム質重合体(G1-3)ラテックス(固形分として50部)を反応器に仕込み、イオン交換水140部を加えて希釈し、70℃に昇温した。
 これとは別に、アクリロニトリル/スチレン=29/71(質量比)からなる単量体混合物50部に、ベンゾイルペルオキシド0.35部を溶解し、窒素置換した。単量体混合物を15部/時間の速度で、前記ゴム質重合体(G1-3)ラテックスが入った反応器に、定量ポンプにより添加した。単量体混合物の全てを添加した後、反応器内の温度を80℃に昇温し、30分間撹拌を続けて、グラフト共重合体(G-3)ラテックスを得た。重合率は99%であった。
 グラフト共重合体(G-3)ラテックスを、全ラテックスの3倍量の硫酸0.5%水溶液(90℃)を仕込んだ凝固槽中に、撹拌しながら投入して、凝固させた。全ラテックスを添加した後、凝固槽内の温度を93℃に昇温し、そのまま5分間放置した。冷却した後、遠心分離機によって脱液、洗浄した後、乾燥させて、グラフト共重合体(G-3)の乾燥粉末を得た。
 グラフト共重合体(G-3)のアセトン可溶分は20%であった。また、アセトン可溶分の還元粘度は0.7dL/gであった。
[PET樹脂(B)]
 リサイクルされたPET樹脂(B-1)として、山一社製のPET-NPRを用いた。
 リペレットされたPET樹脂(B-2)として、三菱化学社製のGM502Sを二軸押出機にて260℃にてリペレットしたものを用いた。
 リサイクルもリペレットもされていないPET樹脂(B-3)として、三菱化学社製のGM502Sを用いた。
[無機充填材(D)]
 無機充填材(D-1)として、炭素繊維チョップドファイバー(三菱レイヨン社製、TR06U、表面処理剤:ポリウレタン)を用いた。
 無機充填材(D-2)として、ガラス繊維チョップドファイバー(日東紡績社製、CSG 3PA-820、表面処理剤:ポリウレタン、長径/短径の比:4)を用いた。
 無機充填材(D-3)として、ガラス繊維チョップドファイバー(日東紡績社製、CSH 3PA-870、表面処理剤:ポリウレタン、長径/短径の比:2)を用いた。
 無機充填材(D-4)として、ガラス繊維チョップドファイバー(日東紡績社製、CSH 3PA-850、表面処理剤:エポキシ樹脂、長径/短径の比:2)を用いた。
 無機充填材(D-5)として、ガラス繊維チョップドファイバー(日東紡績社製、CS3PE-455、表面処理剤:ポリウレタン、長径/短径の比:1)を用いた。
[グリシジルエーテル単位含有重合体(E)]
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E-1)として、エポキシ基含有フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER4250、質量平均分子量:60,000)を用いた。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E-2)として、エポキシ基含有フェノキシ樹脂(三菱化学社製、jER1256、質量平均分子量:50,000)を用いた。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E-3)として、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製、jER1010、質量平均分子量:5,500)を用いた。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E-4)として、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製、jER1009、質量平均分子量:3,800)を用いた。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E-5)として、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製、jER1004、質量平均分子量:1,650)を用いた。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E-6)は、下記の方法により製造した。
 撹拌装置、温度計、窒素導入口および冷却管を備えた容量500mLのセパラブルフラスコに、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:467g/eq)82.42部、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂(エポキシ当量:210g/eq、加水分解可能塩素:1.79%)6.3部、ビスフェノールA13.95部、p-クミルフェノール19.6部、ポリエステル樹脂(日本ユピカ社製、GV-335、酸価:30KOHmg/g)7.5部、およびキシレン30部を仕込み、窒素雰囲気下、加熱して昇温させた。
 反応系の内温が80℃に到達したところで、5%塩化リチウム水溶液を0.18部添加し、さらに昇温させた。反応系の内温が130℃に到達したところで、反応系内を減圧にして、キシレンおよび水を系外に抜き出した。反応温度を160℃に維持しながら反応させ、1時間後に反応系内に窒素を導入して反応系の内圧を常圧に戻した。反応温度が160℃に到達した時から7時間経過した時点で、高分子量ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:2700g/eq)20.25部を加え、1時間撹拌後、ポリエステル樹脂(日本ユピカ社製、GV-730、酸価:3KOHmg/g)100部を加え、180℃で10時間反応させて、高分子量エポキシ樹脂を得た。得られた高分子量エポキシ樹脂をGPCによる分子量測定に供するため、試料0.1gをテトラヒドロフラン10mLに溶解させようとしたところ、約0.05gが不溶であった。5C濾紙でろ過後、濾液をGPCによる分子量測定に供したところ、質量平均分子量は70,200であった。
[燐酸エステル系難燃剤(F)]
 燐酸エステル系難燃剤(F-1)として、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)(味の素ファインテクノ社製、BAPP、質量平均分子量:692、カタログ値)を用いた。
 燐酸エステル系難燃剤(F-2)として、フェニレンビス(ジキシリルホスフェート)(大八化学社製、PX-200、質量平均分子量:686、カタログ値)を用いた。
 燐酸エステル系難燃剤(F-3)として、フェニレンビス(ジフェニルホスフェート)(大八化学社製、CR-733S、質量平均分子量:574、カタログ値)を用いた。
 燐酸エステル系難燃剤(F-4)として、トリフェニルホスフェート(大八化学社製、TPP、質量平均分子量:326、カタログ値)を用いた。
[難燃助剤(H)]
 難燃助剤(H-1)として、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を用いた。
<実施例1~28、比較例1~8>
 上述した各成分を表1~5に示すように配合し、二軸押出機を用いて混練し、強化熱可塑性樹脂組成物のペレットを得た。得られたペレットは100℃で3時間乾燥した後、射出成形により成形性を評価した。また、得られた成形品のシャルピー衝撃強度、曲げ強度、曲げ弾性率、耐熱性、難燃性を測定した。評価結果を表1~5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 表1~5中の無機充填材(D)、グリシジルエーテル単位含有重合体(E)、燐酸エステル系難燃剤(F)、難燃助剤(H)の量は、樹脂成分(C)100部に対する量(部)である。また、「Dの割合」は、強化熱可塑性樹脂組成物100%に対する無機充填材(D)の割合(%)である。
 表1~5に示すように、各実施例で得られた強化熱可塑性樹脂組成物は成形性に優れていた。また、各実施例で得られた強化熱可塑性樹脂組成物からは、耐衝撃性、剛性、機械的強度、耐熱性、難燃性に優れた成形品が得られた。
 一方、比較例1~8の場合、強化熱可塑性樹脂組成物の成形性、成形品の耐衝撃性、剛性、機械的強度、耐熱性および難燃性のいずれかの項目において劣るものであった。
 具体的には、ポリカーボネート樹脂(A)の割合が少なく、グラフト共重合体(G)の割合が多い比較例1の場合、成形品の耐熱性、難燃性、剛性、機械的強度に劣っていた。
 無機充填材(D)の割合が多い比較例2の場合、成形性、成形品の難燃性に劣っていた。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E)を含まない比較例3の場合、耐衝撃性に劣っていた。
 PET樹脂(B)として、リサイクルもリペレットもされていないものを含有した比較例4の場合、成形性に劣っていた。また、PET樹脂(B)の種類以外は同じ組成の実施例11、15と比較して、成形品の耐衝撃性に劣っていた。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の含有量が樹脂成分(C)100部に対して12部であり、また、グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の質量平均分子量が70,200である比較例5の場合、成形性、成形品の難燃性に劣っていた。
 燐酸エステル系難燃剤(F)の含有量が樹脂成分(C)100部に対して30部である比較例6の場合、成形品の耐熱性に劣っていた。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の質量平均分子量が1,650である比較例7の場合、成形品の耐衝撃性に劣っていた。
 グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の含有量が樹脂成分(C)100部に対して12部である比較例8の場合、成形品の難燃性に劣っていた。
 また、実施例11と比較例3の比較から、本発明の強化熱可塑性樹脂組成物は、グリシジルエーテル単位含有重合体(E)を含有しない強化熱可塑性樹脂組成物よりも、成形品にした際の耐衝撃性に優れていることがわかる。
 実施例11、15と比較例4の比較から、本発明の強化熱可塑性樹脂組成物は、リサイクルもリペレットもされていないPET樹脂(B)を含有した強化熱可塑性樹脂組成物よりも、成形性や成形品にした際の耐衝撃性に優れていることがわかる。
 本発明の強化熱可塑性樹脂組成物は、モバイル機器(ノート型やタブレット型のパーソナルコンピュータ、スマートフォンを含む携帯電話、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等)の筐体の材料として特に有用である。

Claims (6)

  1.  ポリカーボネート樹脂(A)の80~100質量%と、ゴム質重合体(G1)の存在下に、芳香族アルケニル化合物およびシアン化ビニル化合物を含む単量体混合物(m1)を重合して得られたグラフト共重合体(G)の0~20質量%とからなる(ただし、前記ポリカーボネート樹脂(A)と前記グラフト共重合体(G)との合計は100質量%である。)樹脂成分(C)と、ポリエチレンテレフタレート樹脂(B)と、無機充填材(D)と、グリシジルエーテル単位含有重合体(E)と、を含有し、
     前記ポリエチレンテレフタレート樹脂(B)が、リサイクルおよび/またはリペレットされたものであり、前記ポリエチレンテレフタレート樹脂(B)の含有量が、前記樹脂成分(C)100質量部に対して、5~20質量部であり、
     前記無機充填材(D)の含有量が、当該強化熱可塑性樹脂組成物100質量%に対して、20~50質量%であり、
     前記グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の質量平均分子量が3,800~60,000であり、前記グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の含有量が、前記樹脂成分(C)100質量部に対して、1~10質量部である、強化熱可塑性樹脂組成物。
  2.  ポリカーボネート樹脂(A)の80~100質量%と、ゴム質重合体(G1)の存在下に、芳香族アルケニル化合物およびシアン化ビニル化合物を含む単量体混合物(m1)を重合して得られたグラフト共重合体(G)の0~20質量%とからなる(ただし、前記ポリカーボネート樹脂(A)と前記グラフト共重合体(G)との合計は100質量%である。)樹脂成分(C)と、ポリエチレンテレフタレート樹脂(B)と、無機充填材(D)と、グリシジルエーテル単位含有重合体(E)と、燐酸エステル系難燃剤(F)と、を含有し、
     前記ポリエチレンテレフタレート樹脂(B)が、リサイクルおよび/またはリペレットされたものであり、前記ポリエチレンテレフタレート樹脂(B)の含有量が、前記樹脂成分(C)100質量部に対して、5~20質量部であり、
     前記無機充填材(D)の含有量が、当該強化熱可塑性樹脂組成物100質量%に対して、20~50質量%であり、
     前記グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の質量平均分子量が3,800~60,000であり、前記グリシジルエーテル単位含有重合体(E)の含有量が、前記樹脂成分(C)100質量部に対して、1~10質量部であり、
     前記燐酸エステル系難燃剤(F)の含有量が、前記樹脂成分(C)100質量部に対して、1~25質量部である強化熱可塑性樹脂組成物。
  3.  前記樹脂成分(C)が、前記ポリカーボネート樹脂(A)の80~95質量%と、前記グラフト共重合体(G)の5~20質量%とからなる、請求項1または2に記載の強化熱可塑性樹脂組成物。
  4.  前記無機充填材(D)が炭素繊維である、請求項1~3のいずれか一項に記載の強化熱可塑性樹脂組成物。
  5.  前記無機充填材(D)がガラス繊維である、請求項1~3のいずれか一項に記載の強化熱可塑性樹脂組成物。
  6.  請求項1~5のいずれか一項に記載の強化熱可塑性樹脂組成物が成形加工された、成形品。
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