JPH01185360A - Polycarbonate resin composition - Google Patents

Polycarbonate resin composition

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JPH01185360A
JPH01185360A JP750088A JP750088A JPH01185360A JP H01185360 A JPH01185360 A JP H01185360A JP 750088 A JP750088 A JP 750088A JP 750088 A JP750088 A JP 750088A JP H01185360 A JPH01185360 A JP H01185360A
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polycaprolactone
carbon fiber
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秀司 吉田
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佳久 品川
Koji Tamura
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Abstract

PURPOSE:To obtain a carbon fiber-reinforced polycarbonate resin composition less abrasive to a mold during injection molding, by mixing a mixture of an aromatic polycarbonate with polycaprolactone with a carbon fiber. CONSTITUTION:100pts.wt. mixture comprising 99-90wt.% aromatic polycarbonate (A) and 1-10wt.% polycaprolactone (B) is mixed with 3-60pts.wt. carbon fiber (C). Abrasion of a mold during injection molding can be reduced to half or below by the addition of a small amount of polycaprolactone. Although this resin composition can be molded by any desired molding process, it is useful as a material for injection-molding, especially, precision parts and is desirable for camera parts and OA machine parts.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はポリカーボネート樹脂組成物、特に射出成形時
の金型摩耗の少ない炭素繊維強化ポリカーボネート樹脂
組成物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a polycarbonate resin composition, particularly a carbon fiber reinforced polycarbonate resin composition that exhibits less mold wear during injection molding.

〈従来技術〉 従来より炭素繊維強化ポリカーボネート樹脂(以下CF
R−PCと略す)は、非強化ポリカーホネート樹脂に比
べて剛性2寸法安定性に優れているため剛性1寸法績度
を必要とする機構部品用の材料として各分野に広く利用
されている。また、炭素繊維゛の添加量を増すと、導電
性が高くなることも知られており、この特性を必要とす
る分野への利用も増加してきた。
<Conventional technology> Conventionally, carbon fiber reinforced polycarbonate resin (hereinafter referred to as CF)
R-PC (abbreviated as R-PC) has superior rigidity and stability in two dimensions compared to non-reinforced polycarbonate resin, so it is widely used in various fields as a material for mechanical parts that require performance in one dimension of rigidity. . It is also known that increasing the amount of carbon fiber added increases conductivity, and its use in fields that require this property has also increased.

一方、ガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂(以下GF
R−PCと略す)も剛性2寸法安定性に優れているため
、従来よりダイキャストの他金属部品の代替に広く使用
されている。GFR−P 。
On the other hand, glass fiber reinforced polycarbonate resin (hereinafter referred to as GF
R-PC) also has excellent rigidity and two-dimensional stability, so it has been widely used as a substitute for metal parts other than die casting. GFR-P.

CとCFR−PCを比較すると、CFR−PCは炭素繊
維の持つ特性のため射出成形時の成形収縮率が殆んどな
く、また線膨脹係数も非常に小さいため、CFR−PC
はより精度の高い精密部品に使用されている。
Comparing CFR-PC with CFR-PC, CFR-PC has almost no molding shrinkage during injection molding due to the characteristics of carbon fiber, and has a very small coefficient of linear expansion.
is used for precision parts with higher precision.

しかしながら、CFR−PCの成形においては、金型の
摩耗が激しいという欠点がある。特に、精密部品の射出
成形において、金型の摩耗は成形品の寸法や形状の変化
を引き起こすため早急な対策が望まれていた。
However, in molding CFR-PC, there is a drawback in that the mold is subject to severe wear. Particularly in injection molding of precision parts, wear of the mold causes changes in the dimensions and shape of the molded product, so immediate countermeasures are desired.

〈発明の目的〉 本発明の目的は、射出成形時の金型摩耗の少ない炭素繊
維強化ポリカーボネート樹脂組成物を提供することにあ
る。
<Object of the Invention> An object of the present invention is to provide a carbon fiber-reinforced polycarbonate resin composition that exhibits less mold wear during injection molding.

〈発明の構成〉 本発明は、(A)芳香族ポリカーボネート99〜90重
量%及び(B)ポリカプロラクトン1〜10重量%から
なる混合物100重量部に対し、(C)炭素繊維3〜6
0重量部を配合したことを特徴とするポリカーボネート
樹脂組成物に係るものである。
<Structure of the Invention> The present invention is based on 100 parts by weight of a mixture consisting of (A) 99 to 90% by weight of aromatic polycarbonate and (B) 1 to 10% by weight of polycaprolactone, and (C) 3 to 6% of carbon fibers.
This relates to a polycarbonate resin composition characterized in that 0 parts by weight of the polycarbonate resin composition is blended.

本発明において使用する芳香族ポリカーボネ−1〜は、
2価フェノールより誘導される平均分子量io、ooo
〜100,000 、好ましくは15,000〜60,
000のポリカーボネートで必り、通常2価フェノール
とカーボネート前駆体との溶液法又は溶融法で製造され
る。2価フェノールの代表的な例を挙げるとビスフェノ
ールA [2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパン]、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−3−メヂルフェニル)プロパ
ン等がある。好ましい2価フェノールはビス(4−ヒド
ロキシフェニル)アルカン系化合物、特にビスフェノー
ルAである。2価フェノールは単独で、又は2種以上混
合して使用することができる。また前記カーボネート前
駆体としては、カルボニルハライド、カーボネート又は
ハロホルメート等を挙げることができる。代表的な例と
しては、ホスゲン、ジフェニルカーボネート、2価フェ
ノールのジハロホルメート及びこれらの混合物が挙げら
れる。
Aromatic polycarbonate 1 to be used in the present invention is
Average molecular weight derived from dihydric phenol io, ooo
~100,000, preferably 15,000-60,
000 polycarbonate is usually manufactured by a solution method or a melt method using dihydric phenol and a carbonate precursor. Representative examples of dihydric phenols include bisphenol A [2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane], bis(4-hydroxyphenyl)methane, 1
, 1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 2,2
-bis(4-hydroxy-3-medylphenyl)propane and the like. Preferred dihydric phenols are bis(4-hydroxyphenyl)alkane compounds, particularly bisphenol A. Dihydric phenols can be used alone or in combination of two or more. Further, examples of the carbonate precursor include carbonyl halide, carbonate, and haloformate. Representative examples include phosgene, diphenyl carbonate, dihaloformates of dihydric phenols, and mixtures thereof.

芳香族ポリカーボネートの製造に際しては適当な分子量
調節剤2分岐剤、触媒等も使用できる。
In the production of aromatic polycarbonate, suitable molecular weight regulators, bibranching agents, catalysts, etc. can also be used.

本発明において用いられるポリカプロラクトンは、カプ
ロラクトン特にε−カプロラクトンの重合物、即ち一般
式 %式% て示されるポリマーを用いることができる。ポリカプロ
ラクトンのメチレン鎖の水素原子の一部又は全部がハロ
ゲン原子、炭化水素基等で置換されていてもよいが、上
記一般式で示されるポリカプロラクトンを使用すること
が好ましい。上記一般式のポリカプロラクトンの末端は
エステル化等により、末端処理してあってもよい。通常
ポリカプロラクトンは1,000〜300.000の平
均分子量を有し、その融点はおおよそ60°C,ガラス
転移温度はおおよそ一60°Cである。本発明において
は10,000〜60.000の平均分子量を有してい
るポリカプロラフ1〜ンを用いるのが好ましい。
As the polycaprolactone used in the present invention, a polymer of caprolactone, particularly ε-caprolactone, that is, a polymer represented by the general formula % can be used. Although some or all of the hydrogen atoms in the methylene chain of polycaprolactone may be substituted with halogen atoms, hydrocarbon groups, etc., it is preferable to use polycaprolactone represented by the above general formula. The terminal ends of the polycaprolactone of the above general formula may be treated by esterification or the like. Typically, polycaprolactone has an average molecular weight of 1,000 to 300,000, a melting point of approximately 60°C, and a glass transition temperature of approximately -60°C. In the present invention, it is preferable to use polycaprofluorine having an average molecular weight of 10,000 to 60,000.

このようなポリカプロラクトンは、例えばカプロラフ1
〜ンを酸、塩基、有機金属化合物等の触媒の存在下、開
環重合して製造することができる。
Such polycaprolactone is, for example, Caprolav 1
It can be produced by ring-opening polymerization of .

本発明に使用する炭素繊維は、一般にセルロース繊維、
アクリル繊維、リグニン、石油又は炭素系特種ピッチ等
を原料として焼成によって製造されたものでおり、耐炎
質、炭素質又は黒鉛質等の種々のタイプのものがある。
The carbon fibers used in the present invention are generally cellulose fibers,
It is manufactured by firing using acrylic fiber, lignin, petroleum or carbon-based special pitch, etc. as raw materials, and there are various types such as flame-resistant, carbonaceous, and graphite.

炭素繊維の長さは通常、押出されたペレット中で0,0
1〜6mmの範囲にあり、繊維径は3〜15μの範囲に
ある。この炭素繊維はチョップトストランド、ロービン
グストランド、ミルドファイバー等いずれの形状のもの
も使用できる。炭素繊維の表面は樹脂との親和性を増す
ために表面処理、例えばエポキシ処理、ウレタン処理、
酸化処理等が施されていても差支えない。
The length of carbon fibers is usually 0,0 in extruded pellets.
The fiber diameter is in the range of 1 to 6 mm, and the fiber diameter is in the range of 3 to 15 μ. This carbon fiber can be in any shape such as chopped strand, roving strand, milled fiber, etc. The surface of carbon fiber is treated with surface treatments such as epoxy treatment, urethane treatment, etc. to increase its affinity with resin.
There is no problem even if the material is subjected to oxidation treatment or the like.

本発明の樹脂組成物は上記3種類の成分を混合すること
により製造される。混合割合は、芳香族ポリカーボネー
ト99〜90重最%及びポリカプロラクトン1〜10重
量%からなる混合物100重量部に対し、炭素繊維3〜
60重量部である。
The resin composition of the present invention is produced by mixing the above three types of components. The mixing ratio is 3 to 3 parts by weight of carbon fiber to 100 parts by weight of a mixture consisting of 99 to 90% by weight of aromatic polycarbonate and 1 to 10% by weight of polycaprolactone.
It is 60 parts by weight.

CFR−PCとGFR−PCを成形時の金型摩耗につい
て比較すると、CFR−PCの方がはるかに大きく、C
FR−PC用の金型材は、特殊な鋼を使用し、金型メー
カーのノーハウにもなっている程でおる。かかる激しい
金型摩耗が少量のポリラクトンの添加によって172又
はそれ以下に低減することは正に驚くべきことである。
Comparing CFR-PC and GFR-PC in terms of mold wear during molding, CFR-PC has much greater CFR-PC.
The mold material for FR-PC uses special steel, which has become the know-how of mold manufacturers. It is truly surprising that such severe mold wear is reduced to 172 or less by the addition of small amounts of polylactone.

ポリカプロラクトンの添加量が1重恒%未満では、金型
摩耗を低減する効果がなく、10重量%を越えると、機
械的特性及び熱的性質(特に荷重たわみ温度)が低下す
るので適当でない。炭素繊維が3重量部未満ては、機械
的性質の向上効果が小さく、また60重量部を越えると
成形性か極端に低下する。
If the amount of polycaprolactone added is less than 1% by weight, there is no effect of reducing mold wear, and if it exceeds 10% by weight, the mechanical properties and thermal properties (particularly the deflection temperature under load) will deteriorate, which is not appropriate. If the amount of carbon fiber is less than 3 parts by weight, the effect of improving mechanical properties will be small, and if it exceeds 60 parts by weight, moldability will be extremely reduced.

本発明の樹脂組成物にカラス繊維を併用しても構わない
。それはガラス繊維による金型摩耗が極めて少ないから
である。併用するガラス繊維量は、炭素繊維の4重量倍
以下が好ましい。使用するガラス繊維は、通常ポリカー
ボネートに使用されるものであれば差支えない。好まし
いガラス繊維は、直径5〜20μであり、成形品中のガ
ラス繊維の長さは2mm以下である。ガラス繊維は、樹
脂との親和性を向上させる目的てシランカップリング剤
等の表面処理、また取扱い性を向上させる目的でアクリ
ル系樹脂、ウレタン樹脂又はポリカーボネート樹脂等で
集束処理が施されているのが好ましい。
Glass fibers may also be used in combination with the resin composition of the present invention. This is because mold wear due to glass fibers is extremely low. The amount of glass fiber used in combination is preferably 4 times or less the weight of carbon fiber. The glass fiber to be used may be any glass fiber normally used for polycarbonate. A preferred glass fiber has a diameter of 5 to 20 microns, and the length of the glass fiber in the molded article is 2 mm or less. Glass fibers are surface treated with silane coupling agents to improve their affinity with resins, and bundled with acrylic resins, urethane resins, polycarbonate resins, etc. to improve handling properties. is preferred.

本発明の樹脂組成物は、これら3種類の成分をタンブラ
−、ブレンダー、ナウターミキサ−、バンバリーミキサ
−2混練ロール、押出機等の如き混合機により混合して
製造することができる。更に本発明の目的を損なわない
範囲内でポリフェニレンエーテル、ポリエーテルスルホ
ン、PS樹脂。
The resin composition of the present invention can be produced by mixing these three components in a mixer such as a tumbler, blender, Nauta mixer, Banbury mixer 2 kneading roll, or extruder. Furthermore, polyphenylene ether, polyether sulfone, and PS resin within a range that does not impair the purpose of the present invention.

As樹脂、ABS樹脂、MBS樹脂、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート等の他樹脂、
安定剤、酸化防止剤2着色剤、離型剤、紫外線吸収剤等
を添加してもよい。
Other resins such as As resin, ABS resin, MBS resin, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate,
Stabilizers, antioxidants, colorants, mold release agents, ultraviolet absorbers, etc. may be added.

〈発明の効果〉 本発明の樹脂組成物は、任意の成形方法、例えば射出成
形、押出成形、圧縮成形1回転成形等に適用できるが、
特に精密部品の射出成形用材料として有用である。特に
カメラ部品、01fl器部品に好適である。
<Effects of the Invention> The resin composition of the present invention can be applied to any molding method, such as injection molding, extrusion molding, compression molding, and single rotation molding.
It is particularly useful as an injection molding material for precision parts. It is particularly suitable for camera parts and 01fl device parts.

〈実施例〉 以下に実施例を挙げて、本発明を説明する。金型の摩耗
状況は下記の方法で評価した。
<Example> The present invention will be described below with reference to Examples. The wear status of the mold was evaluated by the following method.

金型摩耗の評価 図1に示すような成形品を2000シヨツト成形し、成
形前後のイヌキピン(材質アルミニウム)の重量を測定
し、その重量減少を調べた。
Evaluation of mold wear: 2000 shots of the molded product shown in Figure 1 were molded, and the weight of the pin (made of aluminum) before and after molding was measured to examine the weight loss.

使用した成形機及び成形条件は以下の通りである。The molding machine and molding conditions used are as follows.

成形機二日本製鋼所@J−120SA 実施例1〜4及び比較例1〜6 芳香族ポリカーボネートを120°Cで6時間熱風循環
式乾燥機にて乾燥した後、第1表に示した配合組成でタ
ンブラ−にて予備混合した後、直ちにシリンダー温度を
300 ’Cに設定した単軸ベント式押出機(ナカタ二
銖、 VSK−30)を用いてペレット化した。
Molding machine 2 Japan Steel Works @ J-120SA Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6 After drying the aromatic polycarbonate at 120°C for 6 hours in a hot air circulation dryer, the composition shown in Table 1 was obtained. After premixing in a tumbler, the mixture was immediately pelletized using a single-screw vent extruder (Nakata Nikon, VSK-30) with a cylinder temperature of 300'C.

得られたペレットを120’Cで6時間乾燥した後、シ
リンダー温度300°C2金型温度100°Cにて各種
物性測定用テスト片を射出成形した。なお、射出成形機
は日本製鋼所■のJ−120SAを使用した。結果を第
1表に示す。
After drying the obtained pellets at 120'C for 6 hours, test pieces for measuring various physical properties were injection molded at a cylinder temperature of 300°C and a mold temperature of 100°C. The injection molding machine used was J-120SA manufactured by Japan Steel Works (■). The results are shown in Table 1.

第1表の比較例3と比較例6を比べると炭素域= 9− 維がガラス繊維に比して如何に激しく金型を摩耗するか
が明らかである。また、比較例5と比較例6を比べると
、ガラス繊維の金型摩耗に対してはポリカプロラクトン
の効果がみられない。それに対し、実施例1〜4と比較
例1〜4を比べるとポリカプロラクトンの添加は、炭素
繊維による金型摩耗を172又はそれ以下に低減するこ
とが明らかである。
Comparing Comparative Example 3 and Comparative Example 6 in Table 1, it is clear how the carbon region = 9- fiber wears the mold more severely than the glass fiber. Further, when Comparative Example 5 and Comparative Example 6 are compared, no effect of polycaprolactone is seen on mold wear of glass fibers. On the other hand, when comparing Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, it is clear that the addition of polycaprolactone reduces the mold wear due to carbon fiber to 172 mm or less.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図1は金型摩耗の評価に使用するイヌキピンの形状2寸
法を示す図である。図中の数値はイヌキピンの寸法(単
位mm)を示す。 図、1
FIG. 1 is a diagram showing two dimensions of the shape of the pin used to evaluate mold wear. The numerical values in the figure indicate the dimensions (unit: mm) of the dog pin. Figure, 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (A)芳香族ポリカーボネート99〜90重量% (B)ポリカプロラクトン1〜10重量% からなる混合物100重量部に対し (C)炭素繊維 3〜60重量部 を配合してなるポリカーボネート樹脂組成物。[Claims] (A) Aromatic polycarbonate 99-90% by weight (B) Polycaprolactone 1-10% by weight For 100 parts by weight of a mixture consisting of (C) Carbon fiber 3 to 60 parts by weight A polycarbonate resin composition.
JP750088A 1988-01-19 1988-01-19 Polycarbonate resin composition Expired - Fee Related JPH068385B2 (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2427195A (en) * 2005-06-13 2006-12-20 Veterinary Innovations Ltd Biocompatible thermoplastics containing carbon fibre and devices for treating bone fractures
US7381763B2 (en) 2002-03-27 2008-06-03 Teijin Chemicals, Ltd. Flame retardant aromatic polycarbonate resin composition
CN104559104A (en) * 2013-10-28 2015-04-29 中国石油化工股份有限公司 Wear-resistant carbon fiber reinforced polycarbonate resin composition and preparation method thereof

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