(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリカーボネート樹脂７０〜９５重量％およびポリエステルポリオール類、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドからなる群から選択される一種以上の親水性樹脂で収束処理されたポリアクリロニトリル系炭素繊維５〜３０重量％からなることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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に関する。更に詳しくは、特定の親水性樹脂で収束処理されたポリアクリロニトリル系炭素繊維を含有し、電気的特性および機械的性質に優れたポリカーボネート樹脂組成物を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリカーボネート樹脂は、強靱さ、透明性、耐衝撃性および電気特性に優れたエンジニアリングプラスチックとして広い分野で使用されている。また、上記の特性を活かし、更に電気的特性、機械的強度および寸法安定性の向上を目的に炭素繊維を配合した炭素繊維強化ポリカーボネート樹脂も広く工業的に利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、炭素繊維強化ポリカーボネート樹脂は電気的特性が向上するものの、そのレベルとしては例えばポリアクリロニトリル系炭素繊維をポリカーボネート樹脂に１０重量％添加した場合、表面固有抵抗値が１０００００００Ω程度となり単に帯電防止性能を付与することに他ならない。
【０００４】
一方、導電性材料として表面固有抵抗値が１００００Ω程度の性能が要求された場合、ポリアクリロニトリル系炭素繊維の添加量を更に増加しなければならず、それによる導電性材料の比重の増加に伴い成形品の重量が増加するという問題点があった。これらの理由により、軽量化を目的とした導電性材料としてポリアクリロニトリル系炭素繊維強化ポリカーボネート樹脂を適用しようとした場合、導電性、軽量化の面より困難なケースが多々あった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述の問題点を解決するために種々検討を行った結果、ポリエステルポリオール類、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドからなる群から選択される一種以上の親水性樹脂で収束処理されたポリアクリロニトリル系炭素繊維を用いることにより、従来のポリアクリロニトリル系炭素繊維で強化されたポリカーボネート樹脂よりもはるかに上廻る電気的特性が得られることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明はポリカーボネート樹脂７０〜９５重量％およびポリエステルポリオール類、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドからなる群から選択される一種以上の親水性樹脂で収束処理されたポリアクリロニトリル系炭素繊維５〜３０重量％からなるポリカーボネート樹脂組成物を提供するものである。
【０００７】
以下、本発明につき詳細に説明する。
本発明において使用されるポリカーボネート樹脂とは、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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
ポリカーボネート樹脂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、好ましくは１５０００〜３５０００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、分子量調節剤、触媒等を必要に応じて使用することができる。
【００１２】
ポリカーボネート樹脂の使用量は、７０〜９５重量％である。ポリカーボネート樹脂が７０重量％未満では成形加工性が悪化し、９５重量％を超えると機械的強度に劣ることから、好ましくない。より好適な範囲は８０〜９０重量％である。
【００１３】
本発明にて使用されるポリアクリロニトリル系炭素繊維とは、アクリル繊維を焼成して製造されるものをいう。ポリアクリロニトリル系炭素繊維に対する表面処理は、何ら限定されるものではなく、未処理はもちろんのこと、シラン系、アミノ、エポキシ等の薬品で処理されたものでも良い。ポリアクリロニトリル系炭素繊維の形状、繊維径、繊維長などにも制限はないが、好ましくは繊維径７μｍ、繊維長０．５〜１０ｍｍのポリアクリロニトリル系炭素繊維が好適に使用される。
【００１４】
本発明の構成要件であるポリアクリロニトリル系炭素繊維は、ポリエステルポリオール類、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドからなる群から選択される一種以上の親水性樹脂で収束されたものである。このうちポリエステルポリオール類が好適に用いられる。
【００１５】
ポリアクリロニトリル系炭素繊維の使用量は、５〜３０重量％である。ポリアクリロニトリル系炭素繊維が３０重量％を越えるとポリカーボネート樹脂の分子量低下に起因する熱安定性が悪化し、また５重量％未満では導電性および機械的強度が劣り、好ましくない。より好ましくは１０〜２０重量％である。
【００１６】
ポリカーボネート樹脂およびポリエステルポリオール類、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドからなる群から選択される一種以上の親水性樹脂で収束処理されたポリアクリロニトリル系炭素繊維の混合方法には、とくに制限はなく、任意の混合機、例えばタンブラー、リボンブレンダー、高速ミキサー等で混合し、押出機等で溶融混練する方法が挙げられる。
【００１７】
また、混合時、必要に応じて他の添加剤、例えば酸化防止剤〔２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２−（１−メチルシクロヘキシル）−４，６−ジメチルフェノール、２，２−メチレンビス−（４−エチル−６−ｔ−メチルフェノール）、４，４′−チオビス−（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）、ジラウリルチオジプロピオネート、トリス（ジ−ノニルフェニル）ホスファイト等が例示される。〕、紫外線吸収剤〔ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−（２’−ヒドロキシ−４’−ｎ−オクトキシフェニル）ベンゾトリアゾール等が例示される。〕、滑剤〔パラフィンワックス、ステアリン酸、硬化油、ステアロアミド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミド、ｎ−ブチルステアレート、ケトンワックス、オクチルアルコール、ラウリルアルコール、ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド等が例示される。〕、充填剤〔炭酸カルシウム、クレー、シリカ、ガラス繊維、ガラス球等が例示される。〕、流動性改良剤〔トリフェニルホスフェート等が例示される。〕、ポリカーボネート樹脂に対する分解防止剤、離型剤〔天然蜜蝋、合成蜜蝋、一価アルコールと一価の脂肪酸エステル（例えばステアリルステアレート）、多価アルコールの部分エステル（例えばグリセロールモノエステル、グリセロールジエステル）、多価アルコールの飽和エステル（例えばグリセロールトリエステル、ペンタエリスリトールテトラステアレート）、ポリエチレン系ワックス（低分子量のポリエチレン或いは部分親水化処理されたポリエチレン系ワックス）〕、難燃剤〔テトラブロモビスフェノールＡ〕等を、さらに他の熱可塑性樹脂、〔例えばポリメチルメタクリレート、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、スチレン系樹脂（ＡＢＳ樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリスチレンなど）〕等々を必要に応じて添加することができる。
【００１８】
本発明のポリカーボネート樹脂組成物を成形する方法としては、従来の射出成形法、射出、圧縮成形法などが挙げられる。
【００１９】
【実施例】
以下に、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。また、実施例中の「部」および「％」は特に断りのない限り、それぞれ重量部、重量％を意味する。
【００２０】
・実施例および比較例粘度平均分子量２１０００のポリカーボネート樹脂（住友ダウ社製２００−１３）、平均繊維径７μｍ、平均繊維長６ｍｍ、ポリエステルポリオールにて収束されたポリアクリロニトリル系炭素繊維（リグナイト社製ＣＦＣ−Ｐ−６）を表１に示す配合割合に基づき３７ｍｍ径の二軸押出機（神戸製鋼所社製ＫＴＸ−３７）を用いてシリンダー温度２８０℃で溶融混練しペレットを得た。尚、ポリカーボネート樹脂は二軸押出機の第１フィードから、ポリアクリロニトリル系炭素繊維は途中フィードから投入した。また、比較のためポリエステルポリオールで収束処理されたポリアクリロニトリル系炭素繊維の代わりにエポキシ樹脂で収束されたポリアクリロニトリル系炭素繊維（東邦レーヨン社製ＨＴＡ−Ｃ６−ＳＲＳ）を用いて、上記と同様の操作を行い、ペレットを得た。
【００２１】
得られたペレットを１２５℃で４時間乾燥後、日本製鋼所社製射出成型機（Ｊ１００Ｅ−Ｃ５）を用いて３ｍｍ厚、４０ｘ６０ｍｍの平板を得た。尚、設定樹脂温度は３００℃、射出圧力は１６００Ｋｇ／ｃｍ２であった。平板の成形後２４時間経過した後に、ＡＳＴＭ  Ｄ−２５７に準拠して導電性を求めた。
【００２２】
得られたペレットを用いて曲げ試験片を作成し、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９０に準拠して曲げ剛性および曲げ強度を求めた。また、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９２に準拠して比重を求めた。それぞれの結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
0003587487.tif 000002
【００２４】
【発明の効果】
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、電気特性および機械的性質に優れており、かつ軽量化も達成されることから薄肉の導電性成形品に好適に使用することができる。