JPH03273052A - ガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、新規なガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂
組成物、さらに詳しくは、ポリカーボネート樹脂本来の
強度及び剛性をそこなうことなく、衝撃特性及び成形性
を向上させたガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成
物に関するものである。

従来の技術 従来、芳香族ポリカーボネート樹脂は剛性や耐衝撃性の
ような機械的物性、耐熱性、電気特性、寸法安定性など
についてバランスのとれた物性を示すことから、非晶性
のエンジニアリングプラスチックとして、多くの分野に
おいて幅広く用いられており、また、最近では、複屈折
が小さく、かつ透明であることから、光ディスクなどの
光学分野における需要も増加している。

一方、特に優れた耐熱性、機械的物性、寸法安定性など
が要求される分野、例えば電気・電子機器用シャーシな
どの分野においては、ガラス繊維で強化したポリカーボ
ネート樹脂を、バルクモールディングコンパウンドやア
ルミダイキャストの代替として使用することが試みられ
ている。

しかしながら、このガラス繊維強化ポリカーボネート樹
脂は、一般にポリカーボネート樹脂単独系に比べて剛性
、強度、耐熱性は向上するものの、衝撃特性に劣るとい
う欠点を有している（米国特許第３．５７７．３７８号
明細書）。この衝撃特性を向上させるには、ガラス繊維
の配合量を増加することが考えられるが、配合量には限
度があるため、衝撃特性の大きな向上は望めない。

また、衝撃特性を向上させるために、エラストマーを配
合することも試みられているが、ポリインブチレン又は
スチレン−ブタジェン共重合体のエラストマーでは耐衝
撃性の向上効果が十分に発揮されない（特公昭５３−１
２９４６号公報、特公昭５８−３２１７６号公報）。

発明が解決しようとする課題 本発明は、このような従来のガラス繊維強化ポリカーボ
ネート樹脂が有する欠点を克服し、ポリカーボネート樹
脂本来の強度及び剛性をそこなうことなく、衝撃特性及
び成形性を向上させたガラス繊維強化ポリカーボネート
樹脂組成物を提供することを目的としてなされたもので
ある。

課題を解決するための手段 本発明者らは、前記の好ましい性質を有するガラス繊維
強化ポリカーボネート樹脂組成物を開発すべく鋭意研究
を重ねた結果、ポリカーボネート樹脂に、ガラス繊維及
び特定の耐熱性スチレン系エラストマーを所定の割合で
配合した組成物により、その目的を達成しうろことを見
い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った
。

すなわち、本発明は、（Ａ）ポリカーボネート樹脂１０
０重量部に対し、（Ｂ）ガラス繊維５〜１５０重量部及
び（Ｃ）一般式 ％式％（） （［） Ａ−（Ｂ−Ａはスチレン系重合ブロック、Ｂはイソプレ
ン重合ブロック、水添されたブタジェン重合ブロック及
び水添されたイソプレン重合ブロックの中から選ばれた
少なくとも１種のブロック、ｎは１以上の整数である） で表わされ、かつＡ成分含有量２０〜８０重量％、Ａ成
分の単一ブロック当りの数平均分子量５．０（１０〜２
００　、０００、Ｂ成分のブロック当りの数平均分子量
５，０００〜２００．０００及び共重合体全体の数平均
分子量１０，０００〜４００．０００のブロック共重合
体から成る耐熱性スチレン系エラストマー１〜１５重量
部を配合したことを特徴とするガラス繊維強化ポリカー
ボネート樹脂組成物を提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明組成物において、（Ａ）成分として用いらＡ−（
Ｂ−Ｚは炭素数１〜８のアルキレン基、炭素数２〜８の
アルキリデン基、炭素数５〜１５のシクロアルキレン基
、炭素数５〜１５のシクロアルキリデン基、単結合、−
ｓｏ、−−５ｏ−−５−−Ｏ−−ＣＯ−又は Ｒ１及びＲ２は、それぞれ水素原子、塩素原子、臭素原
子又は炭素数１〜８のアルキル共重合体であり、それら
は同一であってもよいし１、異なっていてもよく、ｐ及
びｑは、それぞれ１〜４の整数であって、ｐが２〜４の
場合はＲ１はたがいに異なるものであってもよいし、ｑ
が２〜４の場合はＲ２はたがいに異なるものであっても
よい） で表わされる構造単位を有する重合体を挙げることがで
きる。

該ポリカーボネート樹脂は、例えば塩化メチレンなどの
溶媒中において、公知の酸受容体や分子量調節剤の存在
下、二価フェノールとホスゲンのようなカーボネート前
駆体との反応により、あるいは二価フェノールとジフェ
ニルカーボネートのようなカーボネート前駆体とのエス
テル交換反応などによって製造することができる。

前記二価フェノールとしては、例えば２．２−ビス（４
−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）
　、２．２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニ
ル）プロパン、２．２−ビス（３，５−ジメチル−４−
ヒドロキシフェニル）プロパン、１．２−ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）エタン、３．３−ビス（４−ヒドロ
キシフェニル）ペンタン、ｌ、１−（４−ヒドロキシフ
ェニル）シクロヘキサン、４．４’−ジヒドロキシジフ
ェニル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルフィト、
ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（４−
ヒドロキシフェニル）スルホキシド、ビス（４−ヒドロ
キシフェニル）エーテル、　４．４’−ジヒドロキシベ
ンゾフェノンなど、あるいは２，２−ビス（３，５−ジ
ブロモ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−
ビス（３，５−ジクロロ−４−ヒドロキシフェニル）プ
ロパン、２．２−ビス（３−クロロ−４−ヒドロキシフ
ェニル）プロパン、２．２−ビス（３−ブロモ−４−ヒ
ドロキシフェニル）プロパンのヨウナハロゲン化ビスフ
ェノール類などを挙げることができるが、これらの二価
フェノールの中で、特にビスフェノールＡが好適である
。また、これらの二価フェノールはそれぞれ単独で用い
てもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。さ
らに本発明で用いるポリカーボネート樹脂は、多官能性
芳香族化合物を二価フェノール及びカーボネート前駆体
と反応させて成る熱可塑性ランダム分枝ポリカーボネー
トであってもよいし、２種以上のポリカーボネート樹脂
のブレンド物であってもよい。

該ポリカーボネート樹脂は、機械的強度及び成形性の点
から、その粘度平均分子量が１０，０００〜１００．０
００のものが好ましく、特に２０．０００〜４０，００
０のものが好適である。

本発明組成物において、（Ｂ）成分として用いられるガ
ラス繊維としては、含アルカリガラス、低アルカリガラ
ス、無アルカリガラスのいずれも使用することができる
が、該組成物中における長さが、好ましくは０．０２〜
２　ｖｌｌｍ、より好ましくは０．０５〜１闘の範囲に
あるものが好適である。このガラス繊維は、前記ポリカ
ーボネート樹脂との混練に際して、破断することがある
ので、混練に供する際のガラス繊維のサイズとしては、
一般番；長さが０．１〜５ｍ１１＋の範囲にあるものが
好ましく、またその直径は、通常１〜２０μｍで十分で
ある。該ガラス繊維の形態については特に制限はなく、
例えばロービング、ミルドファイバー、チョツプドスト
ランドなど、いずれの形態のものも用いることができる
。

さらに、該ガラス繊維としては、ポリカーボネート樹脂
との接着性をよくする目的で、表面処理剤で表面処理を
施したのち、適当な集束剤で集束処理したものを用いる
ことが望ましい。

該表面処理剤としては、例えばシラン系、チタネート系
、アルミニウム系、クロム系、ジルコニウム系、ポラン
系カップリング剤などが挙げられるが、これらの中でシ
ラン系カップリング剤及びチタネート系カップリング剤
、特にシラン系カップリング剤が好適である。

該ガラス繊維を前記表面処理剤で処理する方法について
は特に制限はなく、従来慣用されている方法、例えば水
溶液法、有機溶媒法、スプレー法など任意の方法を用い
ることができる。

また、該収束剤としては、例えばウレタン系、アクリル
系、アクリロニトリル−スチレン系共重合体系、エポキ
シ系などがあり、いずれも用いることができる。

この収束剤を用いてガラス繊維を収束処理する方法につ
いては特に制限はなく、従来慣用されている方法、例え
ば浸漬塗り、ローラ塗り、吹き付は塗り、流し塗り、ス
プレー塗りなど任意の方法を用いることができる。

本発明組成物においては、この（Ｂ）成分のガラス繊維
は、（Ａ）成分のポリカーボネート樹脂１００重量部に
対し、５〜１．５０重量部、好ましくは１０〜１２０重
量部の割合で配合することが必要である。

この配合量が５重量部未満では強度や剛性などの機械的
性質が不十分であるし、１５０重量部を超えるとその量
の割りには強度や剛性などの機械的性質の向上は望めず
、むしろ混練時の引き取りが不安定となる。

本発明組成物においては、（Ｃ）成分として、般式 ％式％（） （） で表わされるブロック共重合体が用いられる。前記一般
式（Ｉ）及び（ｎ）におけるＡはスチレン系重合ブロッ
クで、式（Ｉ）においては分子鎖両末端で重合度が同じ
であってもよいし、異なっていてもよい。Ｂはイソプレ
ン重合ブロック、水添されたブタジェン重合ブロック及
び水添されたイソプレン重合ブロックの中から選ばれた
少なくとも１種のブロックである。また、ｎは１以上の
整数である。

前記ブロック共重合体におけるＡＩＥ分の含有量は２０
〜８０重量％の範囲にあることが必要である。この量が
２０重量％未満では強度や剛性に劣るし、８０重量％を
超えると成形加工性及び衝撃強度が低下する。

また、該Ａ成分の単一ブロック当りの数平均分子量は、
５，０００〜２００，０００の範囲にあり、かつＢ成分
のブロック当りの数平均分子量は、５，０００〜２００
．０００の範囲にあることが必要である。該Ａ成分の単
一ブロック当りの数平均分子量が５．０００未満の場合
やＢ成分のブロック当りの数平均分子量が５，０００未
満の場合は機械的性質が不十分であるし、ＡＪｉ分の単
一ブロック当りの数平均分子量が２００．０００を超え
る場合やＢ成分のブロック当りの数平均分子量が２００
，０００を超える場合は成形加工性が低下する。さらに
、該ブロック共重合体全体の数平均分子量は１０，００
０〜４００．０００の範囲Ｉこあることが必要であり、
この数平均分子量が１０，０００未満では機械的物性が
劣るし、４００．０００を超えると成形加工性が低下す
る。

前記耐熱性スチレン系エラストマーとしては、主として
ジブロック型、トリブロック型、テトラブロック型が用
いられる。

前記一般式（Ｉ）及び（ｎ）におけるＡのスチレン系重
合ブロックとしては、例えばスチレン、α−メチルスチ
レン、ビニルトルエン、ビニルキシレン、ビニルナフタ
レンなどのブロックが挙げられる。

前記（Ｃ）成分の耐熱性スチレン系エラストマーとじて
は、例えばスチレン−水添ブタジェン−スチレントリブ
ロックポリマー（ＳＥＢＳ）　、スチレン−イソプレン
−スチレントリブロックポリマー、スチレン−水添イソ
プレン−スチレントリブロックポリマー（ＳＥＰＳ）　
、スチレン−水添イソプレンジブロックポリマー（ＳＥ
Ｐ）　、スチレン−インプレンジブロックポリマー、ス
チレン−水添ブタジェンジブロックポリマーなどが挙げ
られる。

本発明組成物においては、該（Ｃ）成分は１種用いても
よいし、２種以上を組み合わせて用いてもよく、またそ
の配合量は（Ａ）成分のポリカーボネート樹脂１００重
量部当り、１〜１５重量部、好ましくは２〜１０重量部
の範囲で選ぶことが必要である。この量が１重量部未満
では衝撃特性及び成形性（流動性、離型性）の向上効果
が十分に発揮されないし、１５重量部を超えると成形性
は向上するが、衝撃特性はその量の割には向上効果が認
められす、むしろ強度や剛性が大きく低下する傾向がみ
られる。

本発明組成物には、所望に応じ、本発明の目的をそこな
わない範囲で、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸
バリウム、水酸化アルミニウム、タルク、クレー、マイ
カ、シリカ、ガラスピーズ、ケイ藻土、モンモリロナイ
ト、ベントナイト、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウムな
どの無機フイラ、あるいは酸化防止剤、耐光剤、滑剤、
帯電防止剤、難燃剤、着色剤などの添加剤を配合するこ
とができる。

本発明のガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物の
調製方法については特に制限はなく、従来、ガラス繊維
強化ポリカーボネート樹脂組成物の調製に慣用されてい
る方法を用いることができる。例えば前記（Ａ）成分、
（Ｅ）成分、ＣＣ’）成分及び必要に応じて用いられる
各種添加成分それぞれ所要量を、例えばＶ−ブレンダー
、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサー、タンプラー
ブレンダーなとで混合するか、又は混合後、さらに例え
ばバンバリーミキサ−、ニーター、オーブンロール、単
軸スクリュー押出機、二軸スクリュー押出機、単軸往復
動スクリュー混練機などを用いて溶融混練する方法など
を用いることができる。この際、ガラス繊維の供給は、
トップとサイドのいずれの供給方式を用いてもよい。

このようにして得られた本発明組成物は、例えば射出成
形、押出成形、圧縮成形などの成形法により、所望の成
形品に成形することができる。

発明の効果 本発明のガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物は
、ポリカーボネート樹脂にガラス繊維及び耐熱性スチレ
ン系エラストマーを配合したものであって、ポリカーボ
ネート樹脂本来の強度及び剛性を保持するとともに、優
れた衝撃特性及び成形性（流動性、離型性など）を有し
ており、例えば電気・電子機器分野、ＯＡ事務機器分野
、工業材料分野における種々の部品の材料として好適に
用いられる。

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、
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。

なお、各物性は次の方法により求めた。

（１）機械的物性 （イ）アイゾツト衝撃強度 ＪＩＳ　Ｋ−７１１０に準拠して求めた（ノツチ付）。

（ロ）曲げ強度及び曲げ弾性率 ＪＩＳＫ−７２０３に準拠して求めた。

（２）流動性（スパイラルフロー長さ）シリンダー温度
３２０℃、肉厚３１１１１１射出圧力８０ｋｇ／ｃｒａ
”・Ｇの条件で評価した。

（３）離型性 リブ金型及びラジカセシャーシ金型で評価した。

（イ）リブ 最小充てん圧から圧力を上げ、突出しく離型）時、離型
不良となる圧力を求め、この圧力と最小充てん圧との圧
力差より評価した。圧力差が大きいはど離型性が良好で
ある。

（ロ）ラジカセシャーシ ラジカセシャーシ金型を用いて、突出しく離型）時の離
型抵抗（単位ｋｇ／ｃｍりを測定した。

抵抗値が低いほど、離型性が良好である。

（４）外　　観 目視観察により、次の記号に従って評定した。

◎：良好（ＧＦの浮きがほとんどない）Ｏ：おおむね良
好（ＧＦの浮きが小さい）△：やや不良（ＧＦの浮きが
中程度） ×：不良（ＧＦのの浮きが大きい） また、各成分として、以下に示すものを用いた。

（１）ポリカーボネート樹脂（ｐ　ｃ）出光石油化学（
株）製、Ａ２２００　（Ｍｖ２２．０００）（２）ガラ
ス繊維（ＧＦ） 日本電機硝子（株）製、チョツプドストランドＥＣ５０
３Ｔ−５０９（長さ３１１Ｉ１１径１３μｍ、ウレタン
系集束剤、アミノシランカップリング剤処理品）（３）
エラストマー 第１表に示す。

実施例１〜８、比較例１〜１４ ５７計−ベント付二軸押出機を用い、ポリカーボネート
樹脂１００重量部と第２表に示す種類と量のエラストマ
ーをトップフィードし、かつ第２表に示す量のガラス繊
維をサイドフィードして、シリンダー温度２８０℃、ス
クリュー回転数１５０ｒｐｍの条件で溶融混練し、ベレ
ット化した。

得られたベレットを１２０℃で１晩予備乾燥下のち、ベ
ント付射出成形機を使用して、シリンダー温度３２０℃
、金型温度８０°Ｃでテストピースを作成し、各物性を
求めた。その結果を第２表に示す。

また、目視でガス発生の評価を行ったが、５ＥＥＳ添加
系と無添加系では差が認められなかった。

４３２−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（Ａ）ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、
   （Ｂ）ガラス繊維５〜１５０重量部及び（Ｃ）一般式Ａ
   −（Ｂ−Ａ）ｎ又は（Ａ−Ｂ）ｎ （式中のＡはスチレン系重合ブロック、Ｂはイソプレン
   重合ブロック、水添されたブタジエン重合ブロック及び
   水添されたイソプレン重合ブロックの中から選ばれた少
   なくとも１種のブロック、ｎは１以上の整数である） で表わされ、かつＡ成分含有量２０〜８０重量％、Ａ成
   分の単一ブロック当りの数平均分子量５，０００〜２０
   ０，０００、Ｂ成分のブロック当りの数平均分子量５，
   ０００〜２００，０００及び共重合体全体の数平均分子
   量１０，０００〜４００，０００のブロック共重合体か
   ら成る耐熱性スチレン系エラストマー１〜１５重量部を
   配合したことを特徴とするガラス繊維強化ポリカーボネ
   ート樹脂組成物。