(57)【要約】【課題】機械的強度、寸法安定性、耐熱性などの物性に優れ、かつ優れた透明性、色調を有する、ポリカーボネート樹脂を主材とした樹脂組成物を提供する。【解決手段】目的とする樹脂組成物を、ポリカーボネート樹脂と、前記ポリカーボネート樹脂中に分散した、ナトリウムイオンの含有量が酸化物換算で１０ｐｐｍ以下である金属酸化物粒子とから構成する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリカーボネート樹脂と、
前記ポリカーボネート樹脂中に分散した、ナトリウムイオンの含有量が酸化物換算で１０ｐｐｍ以下である金属酸化物粒子と、
を具えることを特徴とする、樹脂組成物。
【請求項２】
前記金属酸化物粒子は、金属アルコキシドの縮重合を経て形成されたものであることを特徴とする、請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記金属アルコキシドは、テトラメトキシシラン及びテトラエトキシシランの少なくとも一方であることを特徴とする、請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記金属アルコキシドは、トリエトキシアルミニウム、トリプロポキシアルミニウム、及びトリイソプロポキシアルミニウムから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする、請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
前記金属アルコキシドは、テトラエトキシチタニウム、テトラプロポキシチタニウム、及びテトライソプロポキシチタニウムから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする、請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項６】
前記金属酸化物粒子の長径が可視光波長域の下限値である３８０ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載の樹脂組成物。
【請求項７】
前記金属酸化物粒子の少なくとも一辺の長さが１−１００ｎｍであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載の樹脂組成物。
【請求項８】
前記金属酸化物粒子の表面に疎水基を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一に記載の樹脂組成物。
【請求項９】
前記疎水基は、芳香族炭化水素基及び脂肪族炭化水素基の少なくとも一方であることを特徴とする、請求項８に記載の樹脂組成物。
【請求項１０】
前記金属酸化物粒子はシリカであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一に記載の樹脂組成物。
【請求項１１】
前記金属酸化物粒子の含有量が１−６０重量％であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一に記載の樹脂組成物。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一に記載の樹脂組成物の製造方法であって、
前記ポリカーボネート樹脂のモノマー中に前記金属酸化物粒子を添加した後、重合処理を施す工程を具えることを特徴とする、樹脂組成物の製造方法。
【請求項１３】
前記金属酸化物粒子を所定の溶媒中に分散してなるコロイド溶液を形成し、前記モノマーと前記コロイド溶液とを混合させることによって、前記モノマー中に前記金属酸化物粒子を均一分散させることを特徴とする、請求項１２に記載の樹脂組成物の製造方法。
【請求項１４】
前記重合処理は、溶融重合法であることを特徴とする、請求項１３に記載の樹脂組成物の製造方法。
【請求項１５】
前記金属酸化物粒子に対して疎水化処理を行い、前記金属酸化物粒子の表面に疎水基を形成することを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか一に記載の樹脂組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械的強度、寸法安定性、耐熱性、耐衝撃性などの物性に優れ、かつ透明性を有する樹脂組成物およびその製造方法、並びに樹脂組成物用充填材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリカーボネート樹脂は、耐熱性、耐衝撃性、透明性などに優れたエンジニアリングプラスチックとして知られており、自動車、機械、電気、電子、光記録媒体、建材、雑貨など多くの分野において幅広く用いられている。
【０００３】
一方、樹脂組成物の機械的強度、耐熱性、寸法安定性などの物性改良手法として、従来のガラス繊維やタルクなどによる強化樹脂に代わり、ナノメートルオーダーレベルの充填材を用いた複合材料、いわゆるポリマーナノコンポジットが注目されてきている。このような複合材料の例としては、豊田中研の「複合材料及びその製造方法」（特許第２５１９０４５号）や宇部興産他の「ポリアミド複合材料及びその製造方法（特公平７−４７６４４）」、昭和電工の「ポリオレフィン系複合材料およびその製造方法（特開平１０−３００３９）」などを例示することができる。
【０００４】
上記のようなナノメートルオーダーレベルの充填材を用いたポリマーナノコンポジットでは、微細な充填材の分散性向上と、充填材とポリマーの相互作用向上の両立が物性向上の大きなポイントのひとつであるが、未だ十分な物性が得られているとは言い難い。
【０００５】
また、ポリカーボネート樹脂に上記の例と同様の層状化合物を分散させた場合、ポリカーボネート樹脂の特徴のひとつである透明性が損なわれる。層状化合物は、厚み方向は剥離の度合いにもよるがほぼナノメートルオーダーレベルであり可視光との干渉はないが、面方向はμｍオーダーの大きさであるため可視光の散乱を生じるためである。
【０００６】
そこで、特開平１１−３４３３４９や特願２００２−２０７８１６ではアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの透明樹脂材にナノメートルオーダーの金属酸化物微粒子を配合し、透明性を保持しつつ機械的物性や熱的物性を向上させる提案をしている。しかしながら、これらの発明によれば一定の物性向上は認められるものの、ポリカーボネート樹脂では透明性や物性を十分に満たすことができない。これは相互作用と分散性、特に分散性が未だ不足しているためと考えられる。これらの発明ではアクリル樹脂での充填材の分散技術について提示されており、この方法によれば優れた分散性が期待できるが、ポリカーボネート樹脂については具体的かつ十分な解決策が提示されていない。
【０００７】
また、これらの発明ではナノメートルオーダーの金属酸化物微粒子として、コロイダルシリカやアエロジルを例示しているが、我々の検討では、前者をポリカーボネート樹脂に分散させる場合、着色や分子量の低下が生ずることが分かっている。また、後者のアエロジルのような所謂気相法シリカは、二次粒径が大きいため十分な透明性が得られないことが分かっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した従来の問題に鑑みてなされたものであり、機械的強度、寸法安定性、耐熱性などの物性に優れ、かつ優れた透明性、色調を有する、ポリカーボネート樹脂を主材とした樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、本発明は、
ポリカーボネート樹脂と、
前記ポリカーボネート樹脂中に分散した、ナトリウムイオンの含有量が酸化物換算で１０ｐｐｍ以下である金属酸化物粒子と、
を具えることを特徴とする、樹脂組成物に関する。
【００１０】
本発明者らは、ポリカーボネート樹脂を主材とする樹脂組成物に充填材を添加することにより、その機械的強度や寸法安定性、並びに透明性及び色調などを同時に満足することができる新規な樹脂組成物を得るべく鋭意検討を実施した。その結果、従来の金属酸化物粒子において、その粒径などを適宜制御し、例えばナノメートルオーダーにまで狭小化することにより、前記金属酸化物粒子を配合させたポリカーボネート樹脂の機械的強度などは向上できるが、一方で、着色などを生じる原因は前記金属酸化物粒子中に含まれるナトリウムイオンにあることが判明した。すなわち、金属酸化物中のナトリウムイオンが、高温下でモノマーや脱離フェノールと反応し、例えばキノン類などを生成させるために生ずると予想される。
【００１１】
一方、前記金属酸化物粒子の、樹脂組成物中での分散性を高めるべく、前記金属酸化物粒子を前記樹脂組成物の重合過程で添加しようとすると、前記ナトリウムイオンはポリカーボネート樹脂の解重合触媒としても寄与し、逆反応を進行させ重合を阻害するため、前記樹脂組成物の重合度が不足してしまう原因ともなっていた。
【００１２】
かかる点に鑑み、本発明者らは、前記金属酸化物粒子中のナトリウムイオンの含有量を低減させることを鋭意検討し、本発明で規定しているように、前記金属酸化物粒子中のナトリウムイオンの含有量が酸化物換算で１０ｐｐｍ以下となるようにすることにより、上述した着色の問題、さらには重合過程での添加による重合度不足の問題も解消できることを見出した。
【００１３】
なお、ここでいう「酸化物換算」とは、存在するナトリウムイオンを全てＮａ２Ｏと仮定して含有量を算出することを指す。「ナトリウムイオンの含有量が酸化物換算で１０ｐｐｍ以下である金属酸化物粒子」とは、樹脂組成物の合成に用いる金属酸化物粒子が固体粉末状の場合は、粒子に含まれる、若しくは表面に吸着しているＮａ２Ｏの量が粒子全体に対して１０ｐｐｍ以下であることを指し、合成に用いる金属酸化物粒子がコロイド状の場合は、コロイドに含まれるＮａ２Ｏの量が粒子全体に対して１０ｐｐｍ以下であることを指す。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、ポリカーボネート樹脂中に、ナトリウムイオンの含有量が酸化物換算で１０ｐｐｍ以下である金属酸化物粒子を含有させて樹脂組成物を形成しているので、前記樹脂組成物の機械的強度、寸法安定性、耐熱性などの物性、並びに透明性、色調などを十分に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の詳細、並びにその他の特徴及び利点について詳述する。
【００１６】
（充填材）
本発明においては、ポリカーボネート樹脂中にナトリウムイオンの含有量が酸化物換算で１０ｐｐｍ以下である金属酸化物粒子を充填材として含有させることが必要である。１０ｐｐｍ以下であれば樹脂組成物の機械的強度、寸法安定性、耐熱性などの物性、並びに透明性、色調などを十分に向上させることができる。しかし１０ｐｐｍを超えると金属酸化物粒子中に含まれるナトリウムイオンが高温下でモノマーや脱離フェノールと反応し、例えばキノン類などを生成するために着色などが生じるおそれがある。
【００１７】
前記金属酸化物粒子は、上述した要件を満足する限り特に限定されるものではないが、特に金属アルコキシドの縮重合、いわゆるゾル-ゲル法で形成された金属酸化物粒子であることが好ましい。例えばコロイダルシリカを例に取ると、その代表的なものに水ガラスを原料としたものがあるが、これは多量のナトリウムイオンを含み、その除去は困難であり、コストアップを招くため本発明には適さない。また、純度の高いシリカ粒子としてアエロジルに代表される気相法シリカがあるが、二次粒径が大きく樹脂組成物の透明性を低下させるため、ポリカーボネート樹脂の透明性を積極的に利用したい用途に対しては、最適とは言い難い。
【００１８】
上記の金属アルコキシドの例としては、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシアルミニウム、テトラアルコキシチタニウムなどが挙げられ、これらを単独で用いてもよいし、２種以上を混合させて用いてもよい。
【００１９】
テトラアルコキシシランの例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトライソブトキシシランなどが挙げられる。テトラアルコキシシランに含まれるアルコキシ基の炭素数が大き過ぎると、縮重合が不十分となることがあるため、特にはテトラメトキシシランおよびテトラエトキシシランが好ましい。
【００２０】
トリアルコキシアルミニウムの例としては、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリプロポキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、トリブトキシアルミニウム、トリイソブトキシアルミニウム、トリス（２−メチルプロポキシ）アルミニウム、トリス（ペンチルオキシ）アルミニウム、トリス（２−エチルブトキシ）アルミニウム、トリス（オクチルオキシ）アルミニウム、トリス（２−エチルヘキシルオキシ）アルミニウムなどが挙げられる。トリアルコキシアルミニウムに含まれるアルコキシ基の炭素数が大き過ぎると、縮重合が不十分となることがあり、アルコキシ基の炭素数が小さ過ぎると、反応性が高くなって反応制御が難しくなることがあるため、特にトリエトキシアルミニウム、トリプロポキシアルミニウムおよびトリイソプロポキシアルミニウムが好ましい。
【００２１】
テトラアルコキシチタニウムの例としては、テトラメトキシチタニウム、テトラエトキシチタニウム、テトラプロポキシチタニウム、テトライソプロポキシチタニウム、テトラブトキシチタニウム、テトライソブトキシチタニウム、テトラキス（２−メチルプロポキシ）チタニウム、テトラキス（ペンチルオキシ）チタニウム、テトラキス（２−エチルブトキシ）チタニウム、テトラキス（オクトキシ）チタニウム、テトラキス（２−エチルヘキシルオキシ）チタニウムなどが挙げられる。テトラアルコキシチタニウムに含まれるアルコキシ基の炭素数が大き過ぎると、縮重合が不十分となることがあり、アルコキシ基の炭素数が小さ過ぎると、反応性が高くなって反応制御が難しくなることがあるため、特にテトラエトキシチタニウム、テトラプロポキシチタニウムおよびテトライソプロポキシチタニウムが好ましい。
【００２２】
また、前記金属酸化物粒子の形状は特に限定されず、一般的な略球状だけでなく、直方体や板状、繊維のような直線形状、枝分かれした分岐形状なども用いることができる。
【００２３】
さらに、前記金属酸化物粒子の大きさは、その長径を３８０ｎｍ以下とするのが好ましく、さらには１００ｎｍ以下とすることが好ましい。粒子の長径を可視光波長の下限値である３８０ｎｍ以下とすることで、粒子による可視光の散乱はほとんどなくなり、ポリカーボネート樹脂の優れた特徴のひとつである透明性を犠牲にすることなく、優れた物性を有する樹脂組成物を得ることができる。
【００２４】
ここで「長径」とは、充填材の形状が、略球状ならその直径、直方体や板状ならいずれか一辺の内最も長い辺の長さ、繊維のような直線形状や枝分かれした分岐形状ならその最も長い線分の長さを指す。
【００２５】
また、本発明の樹脂組成物がポリマーナノコンポジットとして目的とする性能を発現するには、金属酸化物粒子は少なくともその一辺が１−１００ｎｍ、さらには１−２０ｎｍであることが好ましい。ここで「少なくともその一辺」とは、粒子の形状が、例えば、略球状ならその直径、直方体や板状ならいずれかの少なくとも一辺、繊維のような直線形状や枝分かれした分岐形状ならその太さ断面の少なくとも短径を指す。
【００２６】
前記金属酸化物粒子は如何なる種類の金属酸化物からも構成することができるが、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、さらにはこれらの複合酸化物、例えば、チタニアの表面をアルミナで処理したものなどを例示することができる。入手のし易さ、コスト、後述する表面処理のし易さなどを考慮すると、特にシリカを用いることが好ましい。しかしながら、本発明の金属酸化物粒子はこれらの金属酸化物に限定されるものではない。
【００２７】
本発明の目的とする樹脂組成物中の金属酸化物粒子の濃度は、１−６０重量％、さらには５−４０重量％の範囲であることが好ましい。前記濃度は、樹脂組成物を空気中６００℃で２時間加熱して灰化させた場合の熱重量減少で決定する。1重量％未満では物性の向上が認められ難くなる場合がある。一方、６０重量％を超えると比重の増加が無視できなくなるばかりでなく、コスト面でも不利となり、また衝撃強度の低下が無視できないものとなる場合がある。一般に、樹脂に充填材を大量に配合すると衝撃強度が減少するが、本発明の樹脂組成物では、上述したように前記金属酸化物粒子の大きさを１−１００ｎｍまで低減させて、ナノメートルオーダーの大きさの充填材を均一分散できるようにしているので、前記衝撃強度の低下は実用上小さいが、その含有量が60重量％を超えるとこれを無視できなくなる場合がある。
【００２８】
なお、本発明の金属酸化物粒子においては、その表面に疎水基を有するものが好ましい。これによって、ポリカーボネート樹脂中での前記金属酸化物粒子の凝集を抑え、目的とする樹脂組成物中での前記金属酸化物粒子の分散性を向上させることができる。
【００２９】
具体的な疎水基としては、芳香族炭化水素基及び脂肪族炭化水素基の少なくとも一方であることが好ましく、特に芳香族炭化水素基が好ましい。ポリカーボネート樹脂はその高分子鎖内に芳香環を有するため、粒子表面に芳香族炭化水素基を導入した方が親和性が向上し、より分散し易くなること、及び芳香環同士の重なりによるπ−π相互作用も期待できるためである。
【００３０】
前記疎水基の具体例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、２−エチルヘキシル、ノニル、デシル、ドデシルなどのアルキル基；ビニル、プロペニル、イソプロペニル、ブテニル、イソブテニル、ペンテニル、ヘキセニルなどのアルケニル基；シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシルなどのシクロアルキル基；フェニル、トルイル、キシリル、クメニル、メシチル、ベンジル、フェネチル、スチリル、シンナミル、ベンズヒドリル、トリチル、エチルフェニル、プロピルフェニル、ブチルフェニル、β―ナフチルなどのアリール基などが挙げられる。
【００３１】
前記疎水基は、例えば前記金属酸化物粒子に対して、表面改質剤を用いた疎水化処理を行うことによって形成することができる。前記表面改質剤としては特に限定されないが、例えば金属酸化物としてシリカを例にすると、シラノール基との反応性に優れる、クロロ基、メトキシ基またはエトキシ基のいずれか一つを少なくとも有する有機ケイ素化合物が好ましい。
【００３２】
前記有機ケイ素化合物の例としては、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ジプロピルジメトキシシラン、トリプロピルメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、トリプロピルエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、トリイソブチルメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ジイソブチルジエトキシシラン、トリイソブチルエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン、フェネチルトリメトキシシラン、ジフェネチルジメトキシシラン、トリフェネチルメトキシシラン、フェネチルトリエトキシシラン、ジフェネチルジエトキシシラン、トリフェネチルエトキシシラン、エチルトリクロロシラン、ジエチルジクロロシラン、トリエチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、ビニルトリクロルシラン、エチルトリクロロシラン、ジエチルジクロロシラン、トリエチルクロロシランなどが挙げられる。
【００３３】
（ポリカーボネート樹脂）
本発明の樹脂組成物の主材であるポリカーボネート樹脂は、ビスフェノール化合物、例えば2，2−ビス（4−ヒドロキシフェニル）プロパン（以下、「ビスフェノールＡ」という）とホスゲンとを反応させる界面重合法（ホスゲン法）、及びビスフェノールＡとジフェニルカーボネートとを反応させる溶融重合法（エステル交換法）などの公知の方法によって製造することができる。
【００３４】
界面重合法の代表的なプロセスとしては、通常、まずビスフェノール化合物の水酸化ナトリウム水溶液と有機溶剤との混合液にホスゲンを導入して、ポリカーボネートのオリゴマーを生成させた後、塩基性触媒を添加し高分子量のポリカーボネート樹脂を生成させ、次いで重合が終了した溶液を洗浄処理し、水溶液相を分離し、得られた有機溶剤相からポリカーボネート樹脂を回収するといった方法が用いられる。
【００３５】
これに対し、溶融重合法の代表的なプロセスとしては、通常、ビスフェノール化合物とジアリールカーボネートとを加熱しながら混合して、ポリカーボネートのオリゴマーを生成させた後、減圧処理により副生成物であるアリールアルコールを除去してやることにより平衡をポリマー側へ傾け、高分子量のポリカーボネート樹脂を生成させるといった方法が用いられる。
【００３６】
より高い物性が要求される分野におけるポリカーボネート樹脂の製造方法としては、一般的に溶融重合法より界面重合法が適していると言われている。界面重合法では、高分子量のポリマーをより得易いためである。しかしながら、本発明の金属酸化物粒子は本来的に極性を有しており、水溶液との相溶性を有する。疎水化処理により水溶液との相溶性は低減できるが、完全な疎水化は困難であり、またコストアップにつながる。そのため、界面重合過程で金属酸化物粒子を添加すると、その一部が水溶液相に移動してしまい、投入した量に比べ生成する樹脂組成物中の配合量が減少してしまう。このような充填効率の低下はやはりコストアップにつながる。
【００３７】
以上のような理由から、本発明においては、前記ポリカーボネート樹脂を溶融重合法で製造することが好ましい。
【００３８】
（樹脂組成物の製造方法）
上述したように、本発明の樹脂組成物において、主材となるポリカーボネート樹脂は溶融重合法で製造することが好ましいので、以下においては前記溶融重合法を用いた製造方法について説明する。
【００３９】
最初に、ポリカーボネート樹脂のモノマーを準備する。次いで、好ましくは前記モノマー中に上述した金属酸化物粒子を配合する。前記金属酸化物粒子は前記モノマー中に直接配合することもできるが、予め前記金属酸化物粒子のコロイド溶液を作製しておき、このコロイド溶液と前記モノマーとを混合させることによって、前記モノマー中に前記金属酸化物粒子を配合させることが好ましい。この場合、前記金属酸化物粒子を、前記モノマー内に簡易かつ均一に分散することができるようになる。
【００４０】
前記コロイド溶液を作製する際の分散溶媒としては、ポリカーボネート樹脂またはそのモノマーとの相溶性が極端に低いもの以外を選択して使用すれば良く、このような条件を満足する限り特に限定されるものではない。例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコールなどのアルコール、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどのエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン、塩化メチレンなどのハロゲン炭化水素、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素などを例示することができる。
【００４１】
この中でも、重合反応に悪影響を与えず、重合初期に揮発し難くかつ重合完了時に脱離し易く、また金属酸化物粒子の分散安定性に優れ、ハンドリング、溶媒置換が容易なことから、イソプロパノールとメチルエチルケトンが特に好ましい。
【００４２】
なお、前記金属酸化物粒子のポリカーボネート樹脂への他の分散方法として、混練機を用いた溶融混練や、樹脂を溶剤に溶解し溶液としこれに添加する方法などがあるが、何れも十分な分散性を得ることは難しい。
【００４３】
次いで、前記金属酸化物粒子を前記モノマー中に分散させた状態で、所定の圧力まで減圧するとともに、加熱昇温することにより重合反応を実施し、前記金属酸化物粒子が均一分散した、ポリカーボネート樹脂を主材とする樹脂組成物を得ることができる。
【００４４】
なお、前記重合反応は１段で行うこともできるが、多段で行うこともできる。後者の場合、重合度をより高めることができ、得られた樹脂組成物の機械的強度などをより高めることができる。
【００４５】
（成形体及び部品）
上述した過程を経て得た樹脂組成物は樹脂単体並みの熱時成形性を維持しており、溶融押出成形、射出成形、ブロー成形などの成形工程を経ることにより、曲面形状などを有し、大小様々な大きさの成形品に加工することができる。
【００４６】
前記樹脂組成物は、透明性や衝撃強度を犠牲にすることなく剛性の向上を実現し、また熱膨張率が低く、高温時にソリなどを抑制し得るという特性を兼ね備えているため、これらの機能が要求される部材に好適であり、例えば、自動車内装材として計器盤の透明カバーなどに、自動車外装材では窓ガラス（ウィンドウ）やヘッドランプ、サンルーフ及びコンビネーションランプカバー類などに、更には家電や住宅に用いられる透明部材・備品・家具にも適した材料と言える。
【実施例】
【００４７】
次に、本発明に係る樹脂組成物の製造方法の実施例について詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【００４８】
（実施例１）
最初に、ゾル-ゲル法により製造された市販の水分散コロイダルシリカ（扶桑化学工業（株）製「クォートロンPL-1」、平均一次粒径１５ｎｍ、Ｎａ２Ｏ含有量1ppm以下）の分散溶媒を、限外ろ過法を用いてイソプロパノールに溶媒置換し、固形分（シリカ）濃度約１０重量％のイソプロパノール分散のコロイダルシリカ（I）を得た。尚、コロイダルシリカ（I）では、シリカ粒子表面への疎水基の導入は行っていない。
【００４９】
このコロイダルシリカ（I）を、ビスフェノールＡ 、ジフェニルカーボネートとともに、反応後の樹脂組成物中のシリカ濃度が３０重量％となるような割合で、オイルバス中に設置した撹拌翼、温度計をセットしたガラス製反応容器に入れ、前記コロイダルシリカと前記モノマーとが十分混合されるように撹拌しながら、ゆっくりと８０℃まで加熱した。次いで前記オイルバス温度を１６０℃に設定し、溶媒であるイソプロピルアルコールを徐々に留去した。
【００５０】
溶媒留去後１６０℃前後で２０分程度予備加熱を行ない、縮合反応を開始させた。ついで、反応系を２３０℃まで３０分かけて昇温し、この温度にて、約１５０分間、１５mmHg以下の減圧度で攪拌して縮合を進行させた。次いで、さらに前記反応系を２５０℃で３０分かけて昇温し、この温度にて、約３０分間、１０ｍｍＨｇの減圧度にて攪拌することにより、未反応のオリゴマ成分を低減させ、最後に、減圧度を保持したまま２９０℃で約１５分間熟成を行って所望の樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を加熱プレスし、透明な樹脂組成物の試験片を得た。これを実施例１とする。
【００５１】
（実施例２）
前述のコロイダルシリカ（I）に、改質剤としてフェニルトリメトキシシランを、少量のリン酸水溶液とともに加え、７０℃で２時間攪拌し反応させた。その後、分散溶媒をメチルエチルケトンに溶媒置換し、シリカ表面にフェニル基を導入したコロイダルシリカ（II）を得た。このコロイダルシリカ（II）を実施例１と同様に、ポリカーボネート樹脂の溶融重合時に加え、所望の樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を加熱プレスし、透明な樹脂組成物の試験片を得た。これを実施例２とする。
【００５２】
（実施例３）
前述のコロイダルシリカ（I）に、改質剤としてフェニルトリメトキシシランを、少量のリン酸水溶液とともに加え、７０℃で２時間攪拌し反応させた。その後、分散溶媒をトルエンに溶媒置換し、シリカ表面にフェニル基を導入したコロイダルシリカ（III）を得た。このコロイダルシリカ（III）を、ビスフェノールＡ、水酸化ナトリウム水溶液、塩化メチレンとともに反応後の樹脂組成物中のシリカ濃度が３０重量％になるよう、撹拌翼、還流冷却器、温度計、ガス導入管、ｐＨ電極、滴下ロートを備えたガラス製反応容器に入れ、温度を２５℃に保ち、激しく撹拌しながらホスゲンを反応溶液のｐＨが約７に下がるまでゆっくりと吹き込んだ。
【００５３】
次いで、前記反応溶液中に水酸化ナトリウム水溶液を加え、更に、塩化ベンジルトリエチルアンモニウムを添加し、反応温度を３０℃に上げて約１時間激しく撹拌した。その後、水溶液相から有機溶剤相を分離し、有機溶剤相を水で洗浄し、更に塩酸水溶液とともによく撹拌する。混合溶液のpHが中性から弱酸性になっていることを確認した後、再度水で洗浄し、有機溶剤相を分離した。このようにして得られた有機溶剤相を、激しく撹拌しているイソプロパノール中に投入すると粉末状物が析出した。これを濾過し、イソプロパノールで十分洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥して、所望の樹脂組成物を得た。次いで、得られた樹脂組成物を加熱プレスし、透明な樹脂組成物の試験片を得た。これを実施例３とする。
【００５４】
（比較例）
水ガラスを原料として製造された市販のイソプロパノール分散コロイダルシリカ（日産化学工業（株）製「スノーテックスIPA-ST」、平均一次粒径15nm、Na2O含有量約400ppm）を、実施例１と同様に、ポリカーボネート樹脂の溶融重合時に加え樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を加熱プレスし、透明な樹脂組成物の試験片を得た。これを比較例１とする。
【００５５】
（評価）
続いて、上記の各樹脂組成物の試験片について以下の物性評価を行った。評価結果を表１にまとめる。尚、表１には参考値として一般的な充填材未充填のポリカーボネート樹脂の値も示した。
樹脂組成物中の充填材濃度：樹脂組成物を白金ルツボ中で、空気中において、６００℃で２時間焼成し灰分重量＝シリカ配合量を求め、初期樹脂組成物重量との比を取った  曲げ弾性率：試験方法はASTM D790-1991に準拠する。
線膨張係数：試験方法はASTM D696-1991に準拠する。
曇価（厚さ1mm）：試験方法はJIS K7105-1981に準拠する。
着色：目視にて着色の有無を確認した。
【００５６】
【表１】
2006089568.tif 000002
【００５７】
実施例１〜３で得た樹脂組成物は、透明性において充填材未充填のポリカーボネート樹脂に比べやや劣るものの、なお良好な値を保っており、実用上問題のないレベルである。また、曲げ弾性率と線膨張係数は大きく向上しており、本発明の目的を達成している。
【００５８】
一方、比較例は実施例１、２に比べ赤色の強い着色が認められて用途を大きく制限する要素である。また、実施例１、２と充填材濃度がほとんど変わらないにもかかわらず透明性が低下しているのは、ナノオーダの粒子の分散性が若干不十分であるためと予想され、また着色はナトリウムイオンの影響である。曲げ弾性率と線膨張係数は、充填材未充填のポリカーボネート樹脂に比べ向上しているが、実施例１、２に比べ劣る。この原因は先述の分散性の影響とも考えられるが、ナトリウムイオンの存在によって分子量が低下しているためと予想される。
【００５９】
以上、具体例を挙げながら発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【００６０】
例えば、本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、酸化防止剤及び熱安定剤（例えば、ヒンダードフェノール、ヒドロキノン、チオエーテル、ホスファイト類及びこれらの置換体及びその組み合わせを含む）、紫外線吸収剤（例えばレゾルシノール、サリシレート、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン等）、滑剤、離型剤（例えばシリコン樹脂、モンタン酸及びその塩、ステアリン酸及びその塩、ステアリルアルコール、ステアリルアミド等）、染料（例えばニトロシン等）、顔科（例えば硫化カドミウム、フタロシアニン等）を含む着色剤、添加剤添着液（例えばシリコンオイル等）、及び結晶核剤（例えばタルク、カオリン等）などを単独又は適宜組み合わせて添加することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の樹脂組成物は所望の形状に成形し、任意の用途に適用することができる。特に、従来の無機ガラスに代わって種々の製品に適用できる有機ガラスとして、自動車用部品、電気機器部品、及び住宅用建材などに好適に用いることができる。