JP2008308606A - 摺動性に優れたポリカーボネート樹脂組成物およびそれからなる成形品 - Google Patents

Abstract

【構成】ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部およびグリセリン脂肪酸エステル（Ｂ）０．０１〜１重量部からなる組成物であって、該グリセリン脂肪酸エステル（Ｂ）の脂肪酸の炭素数が２０以上であることを特徴とする摺動性に優れたポリカーボネート樹脂組成物、およびそれからなる成形品。
【効果】本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、熱安定性、透明性、衝撃強度等を大きく損なうことなく、かつ成形品表面の外観不良もなく、摺動性を顕著に向上することが可能であることから、電気、電子、ＩＴ等各種分野における軽量・薄肉化、意匠性、磨耗性などが要求される製品に対して好適に使用することが可能であり、工業的利用価値が高い。
【選択図】なし

Description

本発明は、摺動性に優れたポリカーボネート樹脂組成物に関する。詳細には、ポリカーボネート樹脂と特定のグリセリン脂肪酸エステルを特定量配合することにより、摺動性に優れたポリカーボネート樹脂脂組成物、およびそれからなる成形品を提供するものである。

ポリカーボネート樹脂は、透明性、耐熱性、耐衝撃性、難燃性等の性能に優れ、このことから電気、電子、ＩＴ等の分野の数多くの製品に広く使用されている。また、当該分野においては、摺動性を必要とする用途も数多くあり、これらの特性をバランス良く具備した材料が市場において要求されている。

ポリカーボネート樹脂に摺動性を付与する手法としてポリテトラフルオロエチレン微粉末を配合する方法（特開平０９−３０２２０９）、ならびにポリカーボネート系樹脂に粘度が１０００〜２００００ｃｐのシリコーンオイルを配合する方法（特開２０００−１４３９６５）が提案されている。

特開平０９−３０２２０９号公報 特開２０００−１４３９６５号公報

しかしながら、ポリテトラフルオロエチレン微粉末を配合して摺動性を付与する方法では、多量に配合する必要があり、コストの面ならびに成形品の表面外観が悪化するという問題点があった。一方、シリコーンオイルを配合する方法においては、シリコーンオイルの滲みだしに起因する成形品の外観不良が発生したり、さらには長期的な摺動性の維持という面でも必ずしも十分ではないという問題があり、改良が求められていた。

本発明者は、かかる問題点に鑑み鋭意検討を行った結果、ポリカーボネート樹脂と特定のグリセリン脂肪酸エステルを特定量配合することにより、その摺動性を著しく改善することに成功し、本発明に到達したものである。

すなわち本発明は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部と炭素数が２０以上であるグリセリン脂肪酸エステル（Ｂ）０．０１〜１重量部とを混合してなる、摺動性に優れたポリカーボネート樹脂組成物、およびそれを用いて成形されてなる成形品を提供するものである。

本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、熱安定性、透明性、衝撃強度等を大きく損なうことなく、かつ成形品表面の外観不良もなく、摺動性を顕著に向上することが可能であることから、電気、電子、ＩＴ等各種分野における軽量・薄肉化、意匠性、磨耗性などが要求される製品に対して好適に使用することが可能であり、工業的利用価値が高い。

以下に、本発明について詳細に説明する。

本発明にて使用されるポリカーボネート樹脂（Ａ）とは、種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、またはジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体であり、代表的なものとしては、２,２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（通称ビスフェノールＡ）から製造されたポリカーボネート樹脂が挙げられる。

上記ジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールＡの他に、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）オクタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル−３−メチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−第三ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）プロパンのようなビス（ヒドロキシアリール）アルカン類、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンのようなビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジアリールエーテル類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルフィドのようなジヒドロキシジアリールスルフィド類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホキシドのようなジヒドロキシジアリールスルホキシド類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジアリールスルホン類等が挙げられる。

これらは単独または２種類以上混合して使用されるが、これらの他に、ピペラジン、ジピペリジルハイドロキノン、レゾルシン、４，４′−ジヒドロキシジフェニル等を混合して使用してもよい。

さらに、上記のジヒドロキシアリール化合物と以下に示すような３価以上のフェノール化合物を混合使用してもよい。３価以上のフェノールとしてはフロログルシン、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、２，４，６−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）−ベンゾール、１，１，１−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−エタンおよび２，２−ビス−〔４，４−（４，４′−ジヒドロキシジフェニル）−シクロヘキシル〕−プロパンなどが挙げられる。

ポリカーボネート樹脂（Ａ）の粘度平均分子量には特に制限はないが、成形加工性、強度の面より通常１００００〜１０００００、より好ましくは１５０００〜３００００、さらに好ましくは１７０００〜２６０００である。また、かかるポリカーボネート樹脂を製造するに際し、分子量調整剤、触媒等を必要に応じて使用することができる。

本発明にて使用されるグリセリン脂肪酸エステル（Ｂ）とは、グリセリンと炭素数が２０以上の脂肪酸とのエステルである。炭素数が２０以上の脂肪酸としては、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘプタコサン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラクセル酸などが挙げられる。これらの炭素数が２０以上の脂肪酸とグリセリンとのモノエステルが好適に使用され、特にグリセリンモノベヘネートが好適に使用される。炭素数が２０未満の脂肪酸からなるグリセリン脂肪酸エステルを用いた場合、成形品の外観や熱安定性が著しく劣り、また衝撃強度も低下する傾向にあるので好ましくない。

グリセリン脂肪酸エステル（Ｂ）の配合量は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部に対し、０．０１〜１重量部である。配合量が０．０１重量部未満であると摺動性に劣り、配合量が１重量部を越えると熱安定性、耐衝撃性に劣るので好ましくない。より好ましくは０．０５〜０．８重量部、更に好ましくは０．１〜０．５重量部である。

本発明の各種配合成分（Ａ）および（Ｂ）の配合方法には特に制限はなく、任意の混合機、例えばタンブラー、リボンブレンダー、高速ミキサー等によりこれらを混合し、通常の一軸または二軸押出機等で容易に溶融混練することができる。

また、混合時、必要に応じて他の添加剤、例えば離型剤、紫外線吸収剤、充填剤、帯電防止剤、酸化防止剤、リン系熱安定剤、染顔料、展着剤（エポキシ大豆油、流動パラフィン等）等を配合することができる。

以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら制限されるものではない。なお、特に断りのない限り重量基準に基づく。

使用した配合成分の詳細は、以下のとおりである。
・ポリカーボネート樹脂（以下、ＰＣと略記）
住友ダウ社製 カリバー ２００−１３（粘度平均分子量：２０５００）
・グリセリン脂肪酸エステル
理研ビタミン社製 リケマール Ｂ−１００（以下、ＧＦＡＥ−１と略記）
（グリセリンモノベヘネート；脂肪酸の炭素数２２）
理研ビタミン社製 リケマール Ｓ−１００（以下、ＧＦＡＥ−２と略記）
（グリセリンモノステアレート；脂肪酸の炭素数１８）

各種配合成分を表１に示す配合比率にて一括してタンブラーに投入し、１０分間乾式混合した後、二軸押出機（日本製鋼所製ＴＥＸ−３０α）を用いて、溶融温度２５０℃にて混練し、ポリカーボネート樹脂組成物のペレットを得た。得られたペレットから、以下の評価を行った。ペレットの射出成形加工には、射出成形機（日本製鋼社製Ｊ１００ＳＡII）を用い、シリンダーの設定温度３００℃にて各種試験片を作成し、それぞれの試験に供した。

試験方法は以下のとおりである。

・全光線透過率：
得られた試験片（７０ｘ４０ｘ３ｍｍ）を用いて、ＡＳＴＭ Ｄ１００３に準拠して
全光線透過率を測定した。８７％以上を合格とした。

・静摩擦係数：
得られた試験片（１５０ｘ９０ｘ３ｍｍ）を用いて、ＪＩＳ Ｋ７１２５に準拠して、
摩擦係数測定機（テスター産業社製ＡＢ−４０１）を使用して静摩擦係数を測定した。
１以下を合格とした。

・熱安定性（色相の変化ΔＹＩ）：
得られた試験片（７０ｘ４０ｘ３ｍｍ）を用いて、ＡＳＴＭ Ｄ−１９２５に準拠して
イエローネスインデックス（ＹＩ）を測定した。これを滞留前のＹＩとした。
一方、同じ射出成形機（日本製鋼社製Ｊ１００ＳＡII）を用いて、設定温度３００℃
のシリンダー内で樹脂組成物を１５分間滞留させた後に試験片（７０ｘ４０ｘ３ｍｍ）
を成形した。滞留後の試験片を用いて、同様にＡＳＴＭ Ｄ−１９２５に準拠してＹＩ
を測定した。これを滞留後のＹＩとした。滞留前のＹＩと滞留後のＹＩの差をΔＹＩ
とし、１以下を合格とした。

・アイゾッド衝撃強度：
得られた試験片（６４ｘ１２．７ｘ３ｍｍ）に２．５４ｍｍのノッチを入れ、それを
用いて、ＡＳＴＭ Ｄ−２５６に準拠してアイゾッド衝撃強度を測定した。
それぞれの試験の結果を表１および２に示す。

実施例１および２に示すように、本発明の要件を具備したポリカーボネート樹脂組成物は、静摩擦係数に表される摺動性、ΔＹＩに表される熱安定性、耐衝撃性の必要な性能は全て要求されるレベルを満足していた。

一方、本発明の要件を満たさない場合においては、いずれの場合も何らかの欠点を有していた。
比較例１は、本発明のグリセリン脂肪酸エステルが配合されていないケースであり、この場合は静摩擦係数が要求レベルを満足しなかった。
比較例２は、本発明のグリセリン脂肪酸エステルを本発明の要件である配合量範囲よりも少ない０．００５部配合したケースであり、この場合は静摩擦係数が要求レベルを満足しなかった。
比較例３は、本発明のグリセリン脂肪酸エステルを本発明の要件である配合量範囲よりも多い１．５部配合したケースであり、この場合には静摩擦係数は問題ないレベルであるが、ΔＹＩで代表される熱安定性、ならびに衝撃強度が大きく低下し、要求レベルを満足しなかった。
比較例４は、脂肪酸の炭素数が１８であるグリセリン脂肪酸エステルを用いたケースであり、この場には静摩擦係数は問題ないレベルであるが、ΔＹＩで代表される熱安定性が大きく低下し、要求レベルを満足しなかった。なお、衝撃強度も若干、低下した。

Claims (4)

1. ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部およびグリセリン脂肪酸エステル（Ｂ）０．０１〜１重量部からなる組成物であって、該グリセリン脂肪酸エステル（Ｂ）の脂肪酸の炭素数が２０以上であることを特徴とする摺動性に優れたポリカーボネート樹脂組成物。
2. グリセリン脂肪酸エステル（Ｂ）が、グリセリンおよび炭素数が２０以上である脂肪酸のモノエステルであることを特徴とする請求項１記載の摺動性に優れたポリカーボネート樹脂組成物。
3. グリセリン脂肪酸エステル（Ｂ）が、グリセリンモノベヘネートであることを特徴とする請求項１記載の摺動性に優れたポリカーボネート樹脂組成物。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の摺動性に優れたポリカーボネート樹脂組成物を成形してなる成形品。