JPH1087982A - 制音・制振性に優れる芳香族ポリカーボネート成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 制音・制振性に優れる芳香族ポリカーボネー
ト組成物よりなる成形品を提供すること。 【構成】 Ａ）芳香族ポリカーボネート １０〜９５Ｗ
ｔ％と、Ｂ）液晶ポリエステル ５〜９０Ｗｔ％と、任
意により（Ａ）／（Ｂ）１００重量部に対してＣ）摺動
性改質剤 ０．５〜５０重量部と、を用いた制音・制振
性に優れる芳香族ポリカーボネート組成物よりなる成形
品である。このような成形品は、事務機器、コンピュー
タ周辺機器類に適用する歯車として利用することができ
る

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は制音性制振性に優れ
た芳香族ポリカーボネート組成物による成形品に関する
ものであり、さらに詳しくは優れた機械特性、耐熱特性
を損なうことなく溶融流動性、剛性を向上しつつ、金属
や他樹脂と接触した際の制音性・制振性に優れた芳香族
ポリカーボネートを用いた制音材及び制音歯車（ギヤ）
等の成形品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種事務機、通信機器、コンピュ
ータ周辺装置等における駆動歯車には、金属製のものが
多く用いられてきた。しかし、かかる分野における要求
特性は次第に高度化しつつあり、金属製歯車は金属特有
のノイズが発生し耳ざわりであると共に金属自体の重量
も重く軽量化が望まれている。

【０００３】金属歯車に代わる合成樹脂組成物製歯車の
素材としてポリカーボネートやポリエステル樹脂等があ
る。

【０００４】しかし、前者は剛性及び流動性に、後者は
強度に不安があり、また液晶ポリエステルは溶融流動
性、剛性、制音性制振性に優れるものの異方性が極めて
大きいため、寸法精度が悪く実用化が困難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは上記課題
に鑑み、制音性・制振性に優れた成形品用素材を得るべ
く鋭意検討した。その結果、芳香族ポリカーボネートを
主体とし、これに液晶ポリエステルを配合した組成物は
機械特性、耐熱特性、溶融流動性、剛性のバランスに優
れかつ制音性制振性にも優れることを見出し本発明に至
った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は（Ａ）芳香族ポ
リカーボネート １０〜９５Ｗｔ％と、（Ｂ）液晶ポリ
エステル ５〜９０Ｗｔ％と、及び任意により（Ａ）／
（Ｂ）１００重量部に対し（Ｃ）摺動性改質剤 ０．５
〜５０重量部と、を含む組成物を用いた制音材および又
は制音性・制振性に優れた成形品によって解決される。

【０００７】以下、順次本発明の樹脂材料の構成成分に
ついて詳しく説明する。

【０００８】本発明において使用される（Ａ）ポリカー
ボネートは、芳香族ジヒドロキシ化合物とカーボネート
前駆体とを反応させて得られる芳香族ホモーまたはコ-ポ
リカーボネートである。また、ポリカーボネートは分岐
していてもよい。そのような分岐ポリカーボネートは、
多官能性芳香族化合物を芳香族ジヒドロキシ化合物およ
びカーボネート前駆体と反応させることにより得られ
る。

【０００９】分岐ポリカーボネートを製造するために使
用する多官能性芳香族化合物の代表例は、米国特許明細
書第3,028,385号、第3,334,154号、第4,001,124号およ
び第4,131,576号に挙げられている。

【００１０】カーボネート系樹脂は一般に、次式（化
１）：

【００１１】

【化１】（−Ｏ−Ａ−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−） （上記式中、Ａは芳香族ジヒドロキシ化合物の２価の残
基である）で示される繰り返し構造単位を有するものと
して特徴づけられる。

【００１２】使用される芳香族ジヒドロキシ化合物は、
官能基としてヒドロキシ基を２個含有し、そのそれぞれ
が芳香核の炭素原子に直接接合している、単核もしくは
多核の芳香族化合物を使用することができる。例とし
て、次式（化２）：

【００１３】

【化２】 （ここで、ＲaおよびＲbはそれぞれ独立して、ハロゲン
原子または一価の炭化水素基であり、Ｘは−Ｃ（Ｒc
−）Ｃ（−Ｒd）−、−Ｃ（＝Ｒe）−、−Ｏ−、−Ｓ
−、−ＳＯ−または−ＳＯ2−であり、ＲcおよびＲdは
それぞれ独立して水素原子または一価の炭化水素基であ
り、Ｒeは２価の炭化水素基であり、ｎおよびｎ’はそ
れぞれ独立して０〜４の整数であり、ｄは０または１で
ある）で示される化合物が挙げられる。

【００１４】具体的には、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）プロパン（いわ
ゆるビスフェノールＡ）、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-1-メチルフェニル）プロパ
ン、1,1-ビス（4-ヒドロキシ-ｔ-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-（4-ヒドロキシ-3,5-ジブロモフェニル）
プロパンなどのビス（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-（4-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン等の
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'-ジメチルフェニルエーテルなどのジヒドロキシア
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、4,4'-ジヒドロキシ-3,3'-ジメチルフェニルス
ルフィドなどの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などの
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などのジヒドロキシジアリ
ールスルホン類等を挙げることができるが、これらに限
定されない。これらの中で、特に2,2-ビス（4-ヒドロキ
シフェニル）プロパンが好ましく用いられる。上記以外
の芳香族ジヒドロキシ化合物として、以下の式（化
３）：

【００１５】

【化３】 （ここで、Ｒfは夫々独立して、炭素数１〜１０個の炭
化水素基もしくはそのハロゲン化合物またはハロゲン原
子であり、ｍは０〜４の整数である）

【００１６】で示される化合物を使用することができ
る。このような化合物としては、例えばレゾルシン、お
よび3-メチルレゾルシン、3-エチルレゾルシン、3-プロ
ピルレゾルシン、3-ブチルレゾルシン、3-ｔ-ブチルレ
ゾルシン、3-フェニルレゾルシン、3-クミルレゾルシ
ン、2,3,4,6-テトラフルオロレゾルシン、2,3,4,6-テト
ラブロモレゾルシン等の置換レゾルシン；カテコール；
ヒドロキノン、及び3-メチルヒドロキノン、3-エチルヒ
ドロキノン、3-プロピルヒドロキノン、3-ブチルヒドロ
キノン、3-ｔ-ブチルヒドロキノン、3-フェニルヒドロ
キノン、3-クミルヒドロキノン、2,3,5,6-テトラメチル
ヒドロキノン、2,3,5,6-テトラ−ｔ−ブチルヒドロキノ
ン、2,3,5,6-テトラフルオロヒドロキノン、2,3,5,6-テ
トラブロモヒドロキノンなどの置換ヒドロキノン等、及
び、次式（化４）：

【００１７】

【化４】 で表される2,2,2',2'-テトラヒドロ-3,3,3',3'-テトラ
メチル-1,1'-スピロビ−（１Ｈ−インデン）-7,7'-ジオ
ール等を用いることもできる。

【００１８】これらの芳香族ジヒドロキシ化合物は、単
独で用いてもよく、また、二種以上を組み合わせて用い
てもよい。

【００１９】ポリカーボネートの製造には、公知の製造
方法が使用でき、例えば芳香族ジヒドロキシ化合物と
カーボネート前駆体（例えば炭酸ジエステル）とを溶融
状態でエステル交換反応させて、ポリカーボネートを合
成する方法；溶液中で芳香族ジヒドロキシ化合物とカ
ーボネート前駆体（例えばホスゲン）とを反応させる方
法（特に界面法）などが挙げられる。

【００２０】これらの製造法については、例えば特開平
2−175723号公報、特開平2-124934号公報、米国特許第
4,001,184号明細書、同第4,238,569号明細書、同第4,23
8,597号明細書、同第4,474,999号明細書等に記載されて
いる。の方法において使用される炭酸ジエステルとし
ては、例えばジフェニルカーボネート、ジトリルカーボ
ネート、ビス（クロロフェニル）カーボネート、ｍ−ク
レジルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス
（ジフェニル）カーボネート、ジエチルカーボネート、
ジメチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジシク
ロヘキシルカーボネート等が挙げられ、また好ましい触
媒としては、例えば本出願人が特開平4-175368号公報に
おいて提案した化合物を用いることができる。

【００２１】の方法において使用されるカーボネート
前駆体としては、例えばハロゲン化カルボニル、ジアリ
ールカーボネート、ビスハロホルメートが挙げられ、い
ずれを使用してもよい。ハロゲン化カルボニルとして
は、例えば臭化カルボニル、塩化カルボニル（いわゆる
ホスゲン）およびこれらの混合物が挙げられる。アリー
ルカーボネートとしては、例えばジフェニルカーボネー
ト、ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート、
ビス（クロロフェニル）カーボネート、ｍ−クレジルカ
ーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス（ジフェニ
ル）カーボネートなどが挙げられる。また、ビスハロホ
ルメートとしては、例えば、2,2-ビス（4-ヒドロキシフ
ェニル）プロパン、2,2-ビス（4-ヒドロキシ-3,5-ジク
ロロフェニル）プロパン、ヒドロキノンなどの芳香族ジ
ヒドロキシ化合物のビスクロロホルメートもしくはビス
ブロモホルメート；エチレングリコールなどのグリコー
ル類のビスクロロホルメートもしくはビスブロモホルメ
ート等が挙げられる。上記のカーボネート前駆体は、い
ずれも有用であるが、塩化カルボニル（すなわちホスゲ
ン）が好ましい。

【００２２】芳香族ポリカーボネートの配合量は１０〜
９７Ｗｔ％、好ましくは２０〜９０Ｗｔ％、更に好まし
くは３０〜８０Ｗｔ％、更に好ましくは４０〜７０Ｗｔ
％で配合量が９７Ｗｔ％を超えると制音性制振性が悪く
なり、１０Ｗｔ％以下だと機械特性が低下するので好ま
しくない。

【００２３】次に本発明で用いられる（Ｂ）成分の液晶
ポリエステルの具体例としては、 特公昭56-18016号公報及び特開昭64-26632号公報に開
示されたパラヒドロキシ安息香酸残基単位とエチレンテ
レフタレート単位とからなる共重合ポリエステル。 特開昭54-77691号公報に開示された6-ヒドロキシ-2-ナ
フトエ酸残基単位とパラヒドロキシ安息香酸残基単位とか
らなる共重合ポリエステル。 特公昭47-47870号公報に開示されたパラヒドロキシ安
息香酸残基単位とテレフタル酸残基単位及び2価フェノール残
基単位からなる共重合ポリエステル。 特開昭53-65421号公報に開示されたフェニルハイドロ
キノン残基単位とテレフタル酸残基単位とからなる共重
合ポリエステル。 米国特許第4600765号明細書に開示されたフェニルハ
イドロキノン残基単位とスタイロハイドロキノン残基単
位とからなる共重合ポリエステル。 等が挙げられる。

【００２４】具体的には、一般に市販されているアモコ
パフォーマンスプロダクツ社製のＺｙｄｅｒ（商標）、
住友化学（株）製のEkonol E,Ekonol S1000,Ekonol S20
0,Ekonol S300（商標）、ポリプラスチックス（株）製
のＶｅｃｔｒａ（商標）、ユニチカ（株）製のRodrun L
C-3000,Rodrun LC-5000（商標）、出光石油化学(株)製
の出光ＬＣＰ（商標）、三菱化成(株)製のNovaccurate
（商標）等が上げられる。

【００２５】液晶ポリエステルの配合量は、３〜９０Ｗ
ｔ％で、好ましくは５〜８０Ｗｔ％更に好ましくは１０
〜７０Ｗｔ％、更に好ましくは３５〜６０Ｗｔ％で、配
合量が３Ｗｔ％以下だと制音性制振性が不十分であり、
また９０Ｗｔ％を超えると寸法精度が著しく低下しソリ
などを生じると言う問題があった。またポリカーボネー
トとの相溶性が悪化しデラミ現象が激しくなり、成形品
表面に真珠光沢模様が現れ成形品外観が悪くなるのでよ
り好ましくはこの範囲である。

【００２６】次に、本発明で用いられる成分(C)の摺動
性改質剤は摺動性を更に向上させるものであり、具体的
にはフッ素樹脂であり、例えば、テトラフルオロエチレ
ン、クロロトリフルオロエチレン、ビニルフルオライ
ド、ビニリデンフルオライド、ヘキサフルオロプロピレ
ン、パーフルオロアルキルビニルエーテルなどのフッ素
含有モノマーの単独または共重合体；前記フッ素含有モ
ノマーと、エチレン、プロピレン、アクリレートなどの
共重合性モノマーとの共重合体が含まれる。フッ素樹脂
の具体例としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデン
フルオライドなどの単独重合体；テトラフルオロエチレ
ン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオ
ロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピ
レンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、
エチレンーテトラフルオロエチレン共重合体、エチレンー
クロロトリフルオロエチレン共重合体などの共重合体が
例示できる。

【００２７】これらのフッ素樹脂は一種又は二種以上混
合して使用できる。これらのフッ素樹脂の中で、ポリテ
トラフルオロエチレン(PTFE)が好ましい、なお、フッ素
樹脂は、慣用の方法、例えば、米国特許2,393,967号明
細書に記載の乳化重合法などのにより得ることができ
る。

【００２８】前記フッ素樹脂が、粉状、例えば、平均粒
子径１〜５０００μｍ、好ましくは２〜１０００μｍ、
さらに好ましくは３〜５００μｍ、さらに好ましくは４
〜１００μｍ程度の粉粒体として使用する場合が多い。

【００２９】また、粉粒状フッ素樹脂の見掛け密度は、
例えば、０．１〜０．９g/cm³、好ましくは０．１５〜
０．８g/cm³、さらに好ましくは０．２０〜０．７g/c
m³、更に好ましくは０．２５〜０．６５g/cm³程度であ
り、フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレンである場
合、比重２．１３〜２．２６g/cm³程度、融点は３２０
〜３３０℃程度である。

【００３０】一般に市販されているポリテトラフルオロ
エチレンとしては,例えば、ダイキン(株)社製ＬＵＢＲ
ＯＮ Ｌ−５（商標），旭アイシーアイフロロポリマー
ズ（株）製フルオンＬ１６９Ｊ（商標）等が上げられ
る。

【００３１】配合量は（Ａ）／（Ｂ）の合計１００重量
部に対し０．５〜５０重量部、好ましくは１〜４０重量
部、さらに好ましくは２〜３０重量部、さらに好ましく
は３〜２０重量部で配合量が５０重量部を超えると機械
的強度の低下などを生じるため好ましくない。

【００３２】また、本発明の制音性制振性芳香族ポリカ
ーボネートは、その目的に応じ前記成分の他に、制音性
制振性に効果のある室温付近にガラス転移点Ｔｇを持つ
ゴム状物質を併用してもよい。例えば、東レデュポン
（株）製Hytrel4057（商標）、クラレ(株)社製Hybrar V
S-1,Hybrar VS-3,Hybrar HVS-3（いずれも商標）等を挙
げることができる。

【００３３】また、熱可塑性樹脂を補助的に少量併用す
ることも可能である。ここで用いられる他の熱可塑性樹
脂としては、高温において安定な樹脂であれば、何れの
ものでも良い。例えば、ポリエステル、ポリオレフィ
ン、アクリル系重合体、ポリアミド、ポリフェニレンサ
ルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセター
ル、ポリサルフォン、ポリエーテルサルホン、ポリエー
テルイミド、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂やポリス
チレン、スチレンーアクリロニトリル共重合体、ABS等の
スチレン系樹脂を挙げることができる。またこれらの熱
可塑性樹脂は一種又は二種以上混合して使用することが
できる。

【００３４】また、十分な機械強度を確保するために無
機充填剤としてガラス繊維、アスベスト繊維、カーボン
繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア
繊維、窒化硼素繊維、窒化珪素繊維、硼素繊維、チタン
酸カリ繊維等の無機質繊維状物質を使用することができ
る。これらの繊維状充填剤は収束剤又は表面処理剤で処
理されていてもよい。かかる収束剤は、例えばウレタン
系やエポキシ系、表面処理剤としては、例えば、シラン
系化合物、例えばアミノシラン系やエポキシシラン系、
エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、チタネー
ト系化合物等の官能性化合物である。

【００３５】また、タルク、マイカ、クレー、ウォラス
トナイト、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ミルドグラ
ス、ガラスバルーン、重質または軽質の炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニ
ウム、ケイソウ土、カオリン等の無機質無定型物質を使
用することができる。これらの無機質無定型物質は表面
処理剤で処理されていてもよい。かかる表面処理剤とし
ては、例えば、シラン系化合物たとえばアミノシラン系
やエポキシシラン系、エポキシ系化合物、イソシアネー
ト系化合物、チタネート系化合物等の官能性化合物であ
る。

【００３６】さらに本発明の主旨を阻害しない範囲で種
々の添加剤を添加してもよい。例えば、一般に熱可塑性
樹脂および熱硬化性樹脂に添加される公知の物質、即ち
酸化防止剤や紫外線吸収剤等の安定剤、帯電防止剤や顔
料等の着色剤、潤滑剤、抗菌剤、防かび剤、難燃剤等、
難燃剤としてはトリフェニレンホスフェート、各種ポリ
ホスフェート（レゾルシノールポリホスフェート、ＢＰ
Ａポリホスフェートなど)等の燐酸エステル系やハロゲ
ン系、例えばブロム化スチレン、ブロム化ＢＰＡ、ブロ
ム化ＢＰＡポリカーボネート、及び同オリゴマー等や難
燃助剤、例えば三酸化アンチモン、水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム等を挙げることができる。

【００３７】本発明の制音性制振性芳香族ポリカーボネ
ートの調製は、従来の樹脂組成物調製法として一般に用
いられる設備と方法により容易に調製される。例えば、 1)各成分を混合した後、一軸又は二軸の押出機により溶
融押出してペレットを調製し、しかる後調製する方法、 2)一旦組成の異なるペレットを調製し、そのペレットを
所定量混合して成形に供し成形後に目的の成形品を得る
方法、 3)成形機に各成分の１または２以上を直接仕込む方法等
の方法があるが、これらの方法に限定されるものではな
い。

【００３８】

【実施の形態】以下実施例により本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。

【００３９】実施例１〜３ （Ａ）成分として芳香族ポリカーボネート（日本ジーイ
ープラスチックス（株）製,LEXAN145（商標））、
（Ｂ）成分として液晶ポリエステル（ユニチカ（株）
製,ロッドランLC-5000（商標））、（Ｃ）成分としてポ
リテトラフルオロエチレン（ダイキン（株）製,LUBRON
L-5（商標））、を表１に示す成分割合にてヘンシェル
ミキサーで混合したのち、日本製鋼所(株)製ＴＥＸ３０
ＨＳＳＴ-４０ＢＷ-３Ｖ型ベント付き二軸押出機を用い
てシリンダー設定温度２５０〜２８５℃で溶融混練して
押し出しペレット化し、このペレットを東洋機械金属
(株)製ＰＬＡＳＴＥＲ Ｔｉ-８０Ｇ２型射出成形機を用
いて、成形温度２６０〜３１０℃、金型温度６０〜１０
０℃で射出成形した成形品について以下の要領で物性測
定を行った。

【００４０】・制音制振特性 ＦＦＴアナライザーSA-74.マスキャンセルアンプ XG-81
B.加振機 G21-005Dの試験機で、ASTM1号試験片を用い、
中央加振による機械インピーダンス法により損失係数を
測定した。測定結果は、表１に示す通りである。

【００４１】

【表１】

【００４２】・曲げ弾性率(FM) ASTM D790の方法に準じ、1/4インチ試験片を用いて試験
した。

【００４３】・流動特性 ASTM D1238の方法に準じ、測定温度３００℃、荷重１．
２kgにて試験した。

【００４４】比較例１〜２ 比較のために表１に示すように、(A)成分のＰＣと(C)成
分ＰＴＦＥのみの場合(比較例１)、比較例１にＬＣＰ２
％を配合した場合(比較例２)について、上記実施例と同
様にして評価した。結果を表１に示す。表１の結果から
明らかなように芳香族ポリカーボネートに液晶ポリエス
テルを配合することにより極めて制音制振特性,流動
性、耐熱性および剛性の良好な芳香族ポリカーボネート
を得ることができる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明による芳香族ポリ
カーボネートを使用した成形品は、従来技術における欠
点を解消し、制音・制振特性、溶融流動性、耐熱性、剛
性に優れ、各種制音材及び制音ギヤに好適である。した
がって、各種事務機器やコンピュータ周辺機器等に適用
することにより、使用雰囲気の清粛性や作業環境の改善
を図ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 博巳 東京都中央区日本橋浜町２丁目35番４号 日本ジーイープラスチックス株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）芳香族ポリカーボネート １０〜
   ９７Ｗｔ％と、 （Ｂ）液晶ポリエステル ５〜９０Ｗｔ％と、 とを含む組成物からなる制音性および／又は制振性に優
   れた成形品。
2. 【請求項２】 （Ａ）および（Ｂ）の合計１００重量部
   に対し（Ｃ）摺動性改質剤を０．５〜５０重量部配合し
   た組成物より成る制音性および／又は制振性に優れた成
   形品。
3. 【請求項３】 前記摺動性改質剤がフッ素樹脂である請
   求項２に記載の成形品。
4. 【請求項４】 前記フッ素樹脂が粉状ポリテトラフルオ
   ロエチレンである請求項３記載の成形品。
5. 【請求項５】 前記成形品が歯車である請求項１ないし
   ４のいずれかに記載の成形品。