JPH05320493A - ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に
対し、下記式で示されるポリエーテルイミド樹脂が１重
量部以上、１００重量部未満である樹脂組成物。 【効果】 ポリイミドを添加することにより、ポリカー
ボネート樹脂組成物の機械的強度、耐熱性が向上され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は成形用樹脂組成物に関す
る。更に詳しくは、耐熱性、耐薬品性、機械的強度など
が改良されたポリカーボネート樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリカーボネート樹脂はすぐれた強度、
耐衝撃性、透明性などを有しており、エンジニアリング
樹脂として、電気部品、機械部品、建材などの製造に広
く用いられており、今後もこれらの特性が要求される分
野に広く用いられることが期待されている。

【０００３】しかしながら、強度、耐衝撃性に優れてい
るとはいえ、従来開発されているポリカーボネート樹脂
は、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホ
ン、ポリサルフォン樹脂等の耐熱エンプラに比べると、
機械的強度、耐熱性において、いまだ及ばない。また、
ハロゲン化炭化水素に可溶で、耐溶剤性の面からは満足
のいく樹脂ではない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はポリカ
ーボネート樹脂が本来有する優れた透明性、耐衝撃性に
加え、耐熱性、耐薬品性、機械的強度などが改善された
ポリカーボネート樹脂組成物を得ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を行った結果、ポリカーボネ
ート樹脂と特定のポリエーテルイミド樹脂とよりなる樹
脂組成物が特に前記目的に有効であることを見出し、本
発明を完成した。すなわち、本発明はポリカーボネート
樹脂１００重量部に対し、式（１）（化４）

【０００６】

【化４】

【０００７】〔式中、Ｒは炭素数２以上の脂肪族基、環
式脂肪族基、単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、芳
香族基が直接または架橋員により相互に連結された非縮
合多環式芳香族基から成る群より選ばれた４価の基を表
わす。〕の繰り返し単位を基本骨格として有するポリエ
ーテルイミド樹脂１重量部以上１００重量部未満よりな
る芳香族ポリカーボネート樹脂組成物である。

【０００８】本発明で用いられるポリカーボネート樹脂
は一般式（２）（化５）

【０００９】

【化５】

【００１０】〔式中、Ｙは直結、炭素数１ないし１０の
２価の炭化水素基、六フッ素化されたイソプロピリデン
基、カルボニル基、スルホニル基、エーテル基およびチ
オ基からなる群より選ばれた基を表わし、Ｒ₁〜Ｒ₄は水
素、低級アルキル基、低級アルコキシ基、塩素または臭
素を示し、互いに同じであっても異なっていてもよ
い。〕の繰り返し単位よりなる樹脂であって、ジオキシ
ジアリールアルカン類とホスゲンをアルカリ水溶液ある
いは第３級アミンの如き酸結合剤及び溶剤の存在下に反
応せしめる方法、ジオキシジアリールアルカン類と炭酸
ジエステル類とをエステル交換せしめる方法等により得
られ、例えばレキサン（エンジニアリングプラスチック
ス社商標）、パンライト（帝人化成商標）、ユーピロン
（三菱瓦斯化学商標）、ノバレックス（三菱化成商標）
などとして市販されており、目的のブレンド物に適正な
溶融粘度特性を有するものを任意に製造し、または市場
で選択することができる。

【００１１】本発明でポリカーボネート樹脂の耐熱性、
機械的強度、耐溶剤性を向上させることを目的として併
用されるポリエーテルイミドは、次式（１）（化６）

【００１２】

【化６】

【００１３】〔式中、Ｒは炭素数２以上の脂肪族基、環
式脂肪族基、単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、芳
香族基が直接または架橋員により相互に連結された非縮
合多環式芳香族基から成る群より選ばれた４価の基を表
わす。〕の繰り返し単位よりなるポリエーテルイミド樹
脂であり、本発明者等が先に機械的性質、熱的性質、電
気的性質、耐溶剤性および透明性などにすぐれ、かつ溶
融成形が可能なポリエーテルイミド樹脂として見出した
（特開昭６２−５０３７２等）ものであり、ジアミンと
して、式（４）（化７）

【００１４】

【化７】

【００１５】で表されるエーテルジアミン即ち、１，４
−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル〕ベ
ンゼンおよび／または１，３−ビス〔４−（３−アミノ
フェノキシ）ベンゾイル〕ベンゼンを使用したものであ
り、これと一種以上のテトラカルボン酸二無水物とを反
応させて得られるポリアミド酸を、イミド化して得られ
る。この時用いられるテトラカルボン酸二無水物は、式
（５）（化８）

【００１６】

【化８】

【００１７】〔式中、Ｒは前に同じ〕で表されるテトラ
カルボン酸二無水物である。即ち、使用されるテトラカ
ルボン酸二無水物としては、エチレンテトラカルボン酸
二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペ
ンタンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無
水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸二無水物、３，３’４，４’−ビフェ
ニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−
ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３，
４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ビス
（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビ
ス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、
１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン
二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニ
ル）プロパン二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカル
ボキシフェニル）プロパン二無水物、４，４’−（ｐ−
フェニレンジオキシ）ジフタル酸二無水物、４，４’−
（ｍ−フェニレンジオキシ）ジフタル酸二無水物、２，
３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水
物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無
水物、１，２，３，４−ベンゼンテトラカルボン酸二無
水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二
無水物、２，３，６，７−アントラセンテトラカルボン
酸二無水物、１，２，７，８−フェナントレンテトラカ
ルボン酸二無水物などであり、これらテトラカルボン酸
二無水物は単独あるいは２種以上混合して用いられる。

【００１８】本発明の方法で用いられる式（１）で示さ
れるポリイミドは、前述のように式（２）で示されるジ
アミンと式（３）で示されるテトラカルボン酸二無水物
を反応させて得られる。反応の方法は特に制限されず、
従来公知の方法が制約なく用いられる。また、上記のテ
トラカルボン酸二無水物、エーテルジアミンの２成分の
他に、ジカルボン酸無水物および／またはモノアミンを
共存させて反応を行うのは、成形加工性、耐熱性を向上
させるのに有効な方法である。

【００１９】本発明の成形用樹脂組成物は、前記ポリカ
ーボネート１００重量部に対し、上記ポリエーテルイミ
ド１重量部以上１００重量部未満の範囲で使用される。
ポリカーボネートの物性、特に耐熱性を向上させるには
ポリエーテルイミドは通常ポリカーボネート１００重量
部に対し１重量部、好ましくは５重量部以上で効果があ
る。

【００２０】本発明で用いられるポリエーテルイミド
は、溶融成形が可能な熱可塑性樹脂ではあるが、その溶
融粘度はポリカーボネート樹脂に比較すると高いレベル
にある。そのため１００重量部以上使用すると、ポリカ
ーボネートが有する成形性が失われるので１００重量部
未満の範囲で使用するのが好ましい。

【００２１】本発明による組成物を混合調整するにあた
っては、従来公知の方法により製造できるが、例えば次
に示す方法などは好ましい方法である。 １．ポリエーテルイミド粉末とポリカーボネート粉末を
乳鉢、ヘンシェルミキサー、ドラムブレンダー、タンブ
ラーブレンダー、ボールミルリボンブレンダーなどを利
用して予備混練し粉状とする。 ２．ポリエーテルイミド粉末をあらかじめ有機溶媒に溶
解あるいは懸濁させ、この溶液あるいは懸濁液にポリカ
ーボネートを添加し、均一に分散させた後、溶媒を除去
して粉状とする。 ３．本発明のポリエーテルイミドの前駆体であるポリア
ミド酸の有機溶剤溶液中にポリカーボネートを懸濁させ
た後、１００〜４００℃に加熱処理するか、または通常
用いられるイミド化剤を用いて化学イミド化した後、溶
剤を除去して粉状とする。

【００２２】このようにして得られた粉状ポリカーボネ
ート樹脂組成物は、そのまま各種成形用途、すなわち射
出成形、圧縮成形、トランスファー成形、押出成形など
に用いられるが、溶融ブレンドしてから用いるのはさら
に好ましい方法である。

【００２３】ことに前記組成物を混合調製するにあた
り、粉末同志、ペレット同志、あるいは粉末とペレット
を混合溶融するのも簡易で有効な方法である。

【００２４】溶融ブレンドには通常のゴムまたはプラス
チック類を溶融ブレンドするのに用いられる装置、例え
ば熱ロール、バンバリーミキサー、ブラベンダー、押出
機などを利用することができる。溶融温度は配合系が溶
融可能な温度以上で、かつ配合系が熱分解し始める温度
以下に設定されるが、その温度は通常２８０〜４２０
℃、好ましくは２８０〜３５０℃である。

【００２５】本発明の樹脂組成物の成形方法としては、
均一溶融ブレンド体を形成し、かつ生産性の高い成形方
法である射出成形または押出成形が好適であるが、その
他のトランスファー成形、圧縮成形、焼結成形などを適
用してもなんらさしつかえない。

【００２６】なお、本発明の樹脂組成物に対して固体潤
滑剤、例えば二硫化モリブデン、グラファイト、窒化ホ
ウ素、一酸化鉛、鉛粉などを一種以上添加することがで
きる。また補強剤、例えばガラス繊維、炭素繊維、芳香
族ポリアミド繊維、チタン酸カリウム繊維、ガラスビー
ズを一種以上添加することができる。

【００２７】なお、本発明の樹脂組成物に対して、本発
明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤、熱安定剤、
紫外線吸収剤、難燃剤、難燃助剤、帯電防止剤、滑剤、
着色剤などの通常の添加剤を一種以上添加することがで
きる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を合成例、実施例および比較例
によりさらに詳細に説明する。 合成例１ 攪拌機、還流冷却器、水分離器および窒素導入管を備え
た容器に、１，３−ビス〔４−（３−アミノフェノキ
シ）ベンゾイル〕ベンゼン５ｋｇ（１０モル）、３，
３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物３．１１ｋｇ（９．６５モル）、無水フタル酸０．
１０３７ｋｇ（０．７モル）、およびクレゾール酸３
２．９ｋｇを装入し、窒素雰囲気下において攪拌しなが
ら１４５℃まで加熱昇温した。さらに１４５℃で４時間
反応を行った。その後、室温まで冷却し、約４０ｋｇの
メチルエチルケトンを装入後濾別し、黄色のポリイミド
粉を得た。このポリイミド粉をメチルエチルケトンで洗
浄した後、１８０℃で２４時間減圧乾燥して７．６２ｋ
ｇ（収率９７％）のポリイミド粉を得た。このポリイミ
ド粉の対数粘度は０．５０ｄｌ／ｇ、ガラス転移温度は
２０７℃であり、Ｔｃ、Ｔｍは観測されなかった。

【００２９】実施例１〜４ 合成例１で得られたポリイミド粉末とポリカーボネート
粉末（パンライトＬ−１２２５、帝人化成社商標）を表
１のように各種の組成でドライブレンドした後、圧縮比
３．０／１のスクリューを備えた口径４０ｍｍ押出機
（処理温度３００〜３１０℃）で溶融混練しながら押出
す操作を行って均一配合ペレットを得た。

【００３０】次に、上記で得た均一配合ペレットを通常
の射出成形機にかけて成形温度３００〜３２０℃、金型
温度１００℃で射出成形し、成形物の物理的、熱的性質
を測定した。結果を表１に、実施例１〜４として示す。
表中、引張強度及び破断伸度はＡＳＴＭ Ｄ−６３８、
曲げ強度及び曲げ弾性率はＡＳＴＭ Ｄ−７９０、熱変
形温度はＡＳＴＭ Ｄ−６４８に拠る。

【００３１】比較例１ 本発明の範囲外の組成物を用い、実施例１〜４と同様の
操作で得られた成形物の物理的、熱的性質を測定した結
果を、表１に併せて比較例１として示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】合成例２ 合成例１における１，３−ビス〔４−（３−アミノフェ
ノキシ）ベンゾイル〕ベンゼン５ｋｇに代えて１，４−
ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル〕ベン
ゼン５ｋｇを、また３，３’，４，４’−ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸二無水物３．１１ｋｇに代えて３，
３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
２．８４ｋｇ（９．６５モル）を用いて反応を行った他
は全て合成例１と同様にして、対数粘度０．５０ｄｌ／
ｇ、ガラス転移温度２１５℃のポリイミド粉末を得た。

【００３４】合成例３ 合成例１における３，３’，４，４’−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸二無水物３．１１ｋｇに代えて、ビス
（３，４ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物３．
０１ｋｇ（９．７モル）、無水フタル酸０．１０４ｋｇ
（０．７モル）を無水フタル酸０．０８９ｋｇ（０．６
モル）を用いて反応を行った他は全て合成例１と同様に
して、対数粘度０．５５ｄｌ／ｇ、ガラス転移温度１８
５℃のポリイミド粉末を得た。

【００３５】実施例５〜１０、及び比較例２ 合成例２〜３で得られたポリエーテルイミド粉を用い、
実施例１〜４と同様に均一配合ペレットを得、次いで同
様に射出成形し、成形物の物理的、熱的性質を測定し
た。本発明の範囲内の組成物の結果を実施例５〜１０
に、範囲外の組成物を比較例２として、併せて表２に示
す。

【００３６】

【表２】

【００３７】実施例１１、比較例３ 実施例４、比較例１の樹脂組成物より、５ｃｍ角、厚さ
３ｍｍのシートを作り、塩化メチレン、クロロホルム、
四塩化炭素に室温で浸漬し、その溶解速度を比較した。
結果を表３に示す。

【００３８】

【表３】

【００３９】

【発明の効果】実施例からも明らかな様にポリエーテル
イミド樹脂を添加することにより、ポリカーボネート樹
脂組成物の機械的強度、耐熱性、耐溶剤性が向上され
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量
   部に対し、式（１）（化１） 【化１】 〔式中、Ｒは炭素数２以上の脂肪族基、環式脂肪族基、
   単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、芳香族基が直接
   または架橋員により相互に連結された非縮合多環式芳香
   族基から成る群より選ばれた４価の基を表わす。〕の繰
   り返し単位を基本骨格として有するポリエーテルイミド
   樹脂１重量部以上１００重量部未満よりなる芳香族ポリ
   カーボネート樹脂組成物。
2. 【請求項２】 芳香族ポリカーボネート樹脂が、式
   （２）（化２） 【化２】 〔式中、Ｙは直結、炭素数１ないし１０の２価の炭化水
   素基、六フッ素化されたイソプロピリデン基、カルボニ
   ル基、スルホニル基、エーテル基およびチオ基からなる
   群より選ばれた基を表わし、Ｒ₁〜Ｒ₄は水素、低級アル
   キル基、低級アルコキシ基、塩素または臭素を示し、互
   いに同じであっても異なっていてもよい。〕の繰り返し
   単位よりなる請求項１記載のポリカーボネート樹脂組成
   物。
3. 【請求項３】 芳香族ポリカーボネート樹脂が、式
   （３）（化３） 【化３】 の繰り返し単位よりなる請求項１記載のポリカーボネー
   ト樹脂組成物。