(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ−１）ポリカーボネート樹脂又は（ａ−２）ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂のアロイからなる樹脂成分（Ａ）４０〜９５質量％、繊維断面における長径と短径の比（長径／短径）の平均値が２．５〜６であるガラス繊維（Ｂ）４〜４０質量％、及びカーボン繊維（Ｃ）１〜３０質量％よりなる樹脂組成物１００質量部に対し、（ｄ−１）フェノキシ樹脂及び（ｄ−２）エポキシ樹脂から選ばれる一種以上の官能基を有する界面改質樹脂（Ｄ）０．３〜５質量部を含む繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物であって、
前記ガラス繊維（Ｂ）の含有量Ｂと、カーボン繊維（Ｃ）の含有量Ｃとの質量比（Ｂ／Ｃ）が１．５以上であることを特徴とする繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物。
【請求項２】
前記ガラス繊維（Ｂ）の繊維断面における長径と短径の比（長径／短径）の平均値が２．５〜６であり、且つ平均短径が３〜１５μｍである請求項１に記載の繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物を射出成形してなり、円筒形状もしくは箱形状を有することを特徴とする成形体。
【請求項４】
鏡筒用である請求項３に記載の成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物及びその成形体に関する。より詳しくは、円筒、箱形状を有する自動車部品、電子機器、及び情報機器、あるいは鏡筒製品、鏡筒部品等の成形に適した繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物、それを成形して得られる成形体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂は、その賦形性の容易さから、工業部品を初め多くの製品に重要な素材として多く用いられ、日本の産業を支えている。しかし、弾性率が金属や無機材料と比較し低いため、製品によっては製品厚みを薄くするには限界が生じている。また製品によっては、金属のサポートを必要とする場合もあり、工程の増加によるコスト上昇、製品の重量化を招いている。
熱可塑性樹脂の弾性率を向上させることを目的に、様々な無機フィラーとの複合化が検討され、多くの熱可塑性樹脂の複合材料が開発され使用されている。しかし、カーボン繊維（以下、「ＣＦ」と称することがある。）を用いたものを除く多くの複合材料は、金属材料や無機材料に比較すると未だ弾性率が不足しており、更なる薄肉化は製品剛性の面から困難な状態である。一方、カーボン繊維を用いたものは、他のフィラーと比較すると曲げ弾性率も著しく高く、そのため高い製品剛性を有する成形品が可能であるものの、コストが非常に高く、使用できる製品が大幅に制限されているのが現状である。
この高価なＣＦの使用量をできるだけ少なくし、成形品の製品剛性を高めることは至難の業であるが、市場においては安価でＣＦ並みの製品剛性が得られる技術が強く望まれている。
【０００３】
特許文献１では、ポリカーボネート系樹脂（以下、「ＰＣ」と称することがある。）及び無機充填材（含ＣＦ）を含み、かつリン酸エステル系化合物を含む樹脂組成物とすることで、表面外観が改善され、高い弾性率が得られることが開示されている。無機充填材は、周知の如くＣＦが、弾性率向上効果が最も高いが、このＣＦ添加量を削減し、製品の剛性を高めることは、特許文献１においては、全く考えられていない。
【０００４】
また、特許文献２には、特定のＰＣにＣＦを加えることで剛性を高めることができ、湿熱疲労特性や面衝撃特性に優れた組成物が開示されているが、高価なＣＦ量を削減できる技術についての提案はされていない。
さらに、特許文献３には、ＰＣ１００重量部に対して特定の熱伝導率をもつＣＦ４０〜２００重量部及びその他の無機充填材（ガラス繊維を含む）０〜１００重量部を配合してなる、熱放散性に優れたポリカーボネート樹脂組成物が開示されているが、熱放散性に着目して、ＣＦの配合比率が高く、製品剛性の向上とは全く目的を異にし、かつ、ＣＦ量の削減の手段等については全く提案されていない。
また、特許文献４には、ＰＣ５０〜９０重量％と、ゴム質重合体と芳香族ビニル単量体等をグラフト重合してなるグラフト共重合体１０〜５０重量％とを含む樹脂成分１００重量部に対して、リン系難燃剤１０〜４０重量部、カーボン繊維５〜４０重量部及びステンレス繊維５〜４０重量部を配合してなる導電性を有する難燃性樹脂組成物が提案されている。しかし、特許文献４には、高度な難燃性を有し、耐衝撃性、高い弾性率を有する組成物が得られることが開示されているが、上記特許文献１〜３と同様に、ＣＦを削減しつつ、製品剛性を高めることは全く困難で、かつ考慮もされていない。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−４８９１２号公報
【特許文献２】特開２０００−１０９６７１号公報
【特許文献３】特開２００５−１０５１４４号公報
【特許文献４】特開２００２−３７１１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、繊維強化ポリカーボネート系樹脂で高い剛性が求められる場合において、高価なカーボン繊維の使用量を減じても高い剛性が得られる繊維強化ポリカーボネート系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】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究した結果、特定の繊維断面形状を有するガラス繊維とカーボン繊維を併用することにより、カーボン繊維量を大幅に削減しても円筒形状、箱形状を有する成形品の製品剛性を大きく向上できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、
（１）（ａ−１）ポリカーボネート樹脂又は（ａ−２）ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂のアロイからなる樹脂成分（Ａ）４０〜９５質量％、繊維断面における長径と短径の比（長径／短径）の平均値が２．５〜６であるガラス繊維（Ｂ）４〜４０質量％、及びカーボン繊維（Ｃ）１〜３０質量％よりなる樹脂組成物１００質量部に対し、（ｄ−１）フェノキシ樹脂及び（ｄ−２）エポキシ樹脂から選ばれる一種以上の官能基を有する界面改質樹脂（Ｄ）０．３〜５質量部を含むことを特徴とする繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物、
（２）ガラス繊維（Ｂ）の繊維断面における長径と短径の比（長径／短径）の平均値が２．５〜６であり、且つ平均短径が３〜１５μｍである前記（１）に記載の繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物、
（３）前記ガラス繊維（Ｂ）の含有量Ｂと、カーボン繊維（Ｃ）の含有量Ｃとの質量比（Ｂ／Ｃ）が１以上である前記（１）又は（２）に記載の繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物、
（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載の繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物を射出成形してなり、円筒形状もしくは箱形状を有する、ことを特徴とする成形体、及び
（５）鏡筒用である前記（４）に記載の成形体、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、繊維断面が特定の長径と短径の比（長径／短径）を有するガラス繊維と、カーボン繊維を併用することにより、高価なカーボン繊維量を大幅に削減しても円筒形状、箱形状を有する成形品の製品剛性を大きく向上できることを見出した。これにより、経済的な制限を大幅に緩和でき、より多くの成形品において肉厚を従来よりも薄くすることが可能となり、製品の軽量化に大きく寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物は、（ａ−１）ポリカーボネート樹脂又は（ａ−２）ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂のアロイからなる樹脂成分（Ａ）４０〜９５質量％、繊維断面における長径と短径の比（長径／短径）の平均値が２．５〜６であるガラス繊維（Ｂ）４〜４０質量％、及びカーボン繊維（Ｃ）１〜３０質量％よりなる樹脂組成物１００質量部に対し、（ｄ−１）フェノキシ樹脂及び（ｄ−２）エポキシ樹脂から選ばれる一種以上の官能基を有する界面改質樹脂（Ｄ）０．３〜５質量部含むことを特徴とする。
樹脂成分（Ａ）は、ガラス繊維（Ｂ）およびカーボン繊維（Ｃ）を含めた樹脂組成物中において、４０〜９５質量％であることを要し、５０〜８５質量％であることが好ましい。
（Ａ）樹脂成分が４０質量％未満では、成形性が悪くなると共に、外観が低下し、９５質量％を超えると、成形品の製品剛性が不足する。
【００１０】
〔（ａ−１）ポリカーボネート樹脂〕
本発明の繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物は、樹脂成分（Ａ）として、（ａ−１）ポリカーボネート樹脂、又は（ａ−２）ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂のアロイからなる樹脂を用い、ポリカーボネート樹脂として、芳香族ポリカーボネート樹脂を含む組成物である。
芳香族ポリカーボネート樹脂としては、特に制限はなく種々のものが挙げられる。通常、二価フェノールとカーボネート前駆体とを溶液法あるいは溶融法により反応させて製造された芳香族ポリカーボネートを用いることができる。具体的には、二価フェノールとホスゲンの反応、二価フェノールとジフェニルカーボネート等とのエステル交換法により反応させて製造されたものを使用することができる。
【００１１】
二価フェノールとしては、様々なものが挙げられるが、特に２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン〔ビスフェノールＡ〕、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−３，５−ジメチルフェニル）プロパン、４，４’−ジヒドロキシジフェニル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロアルカン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）オキシド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルフィド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホキシド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ケトン等が挙げられる。特に好ましい二価フェノールとしては、ビス（ヒドロキシフェニル）アルカン系、特にビスフェノールＡを主原料としたものである。
【００１２】
また、カーボネート前駆体としては、カルボニルハライド、カルボニルエステル、ハロホルメート等であり、具体的にはホスゲン、二価フェノールのジハロホーメート、ジフェニルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等である。この他、二価フェノールとしては、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコール等が挙げられる。これらの二価フェノールは、それぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００１３】
炭酸エステル化合物としては、上記のジフェニルカーボネート等のジアリールカーボネートやジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のジアルキルカーボネートが挙げられる。
ポリカーボネート樹脂の製造においては、通常末端停止剤が用いられる。
この末端停止剤としては、一価フェノール化合物を使用すればよく、具体的には、フェノール、ｐ−クレゾール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−オクチルフェノール、ｐ−クミルフェノール、ｐ−ノニルフェノール、ドコシルフェノール、テトラコシルフェノール、ヘキサコシルフェノール、オクタコシルフェノール、トリアコンチルフェノール、ドトリアコンチルフェノール、テトラトリアコンチルフェノール等を挙げることができる。これらは１種でもよく、２種以上を混合したものでもよい。
また、これらのアルキルフェノールは、効果を損ねない範囲で他のフェノール化合物等を併用しても差し支えない。
なお、上記の方法によって製造されるポリカーボネート樹脂は、実質的に分子の片末端又は両末端に末端基を有するものである。
【００１４】
なお、芳香族ポリカーボネート樹脂は、分岐構造を有していてもよく、分岐剤としては、１，１，１−トリス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、α，α’，α”−トリス（４−ビドロキシフェニル）−１，３，５−トリイソプロピルベンゼン、フロログリシン、トリメリット酸、イサチンビス（ｏ−クレゾール）等がある。
【００１５】
この（ａ−１）成分又は（ａ−２）成分の一方として用いるポリカーボネート樹脂は、その粘度平均分子量が、通常１０，０００〜４０，０００である。
この粘度平均分子量が１０，０００以上であると、得られるポリカーボネート樹脂組成物の耐熱性や機械的性質が充分であり、又この粘度平均分子量が４０，０００以下であると、得られるポリカーボネート樹脂組成物の成形加工性が向上するからである。
このポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は、より好ましくは１４，０００〜２５，０００であり、更に好ましくは１５，０００〜２２，０００である。
なお、粘度平均分子量（Ｍｖ）は、ウベローデ型粘度計を用いて、２０℃における塩化メチレン溶液の粘度を測定し、これより極限粘度［η］を求め、［η］＝１．２３×１０-5Ｍｖ0.83の式により算出した値である。
【００１６】
〔（ａ−２）ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂のアロイ〕
また、本発明の繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂のアロイ（混合物）からなる樹脂成分によっても構成される。
アロイ成分のポリカーボネート樹脂は、前記のポリカーボネート樹脂同様のものが用いられる。
アロイ成分のスチレン系樹脂としては、スチレン、α−メチルスチレン等のモノビニル系芳香族単量体２０〜１００質量％、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル系単量体０〜６０質量％、及びこれらと共重合可能なマレイミド、（メタ）アクリル酸メチル等の他のビニル系単量体０〜５０質量％からなる単量体又は単量体混合物を重合して得られる重合体を挙げることができる。
これらの重合体としては、ポリスチレン（ＧＰＰＳ）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体（ＭＳ樹脂）、アクリロニトリル−アクリル酸メチル−スチレン共重合体（ＡＡＳ樹脂）、アクリロニトリル−（エチレン／プロピレン／ジエン共重合体）−スチレン共重合体（ＡＥＳ樹脂）等がある。
【００１７】
また、スチレン系樹脂としてはゴム変性スチレン系樹脂を好ましく用いることができる。
このゴム変性スチレン系樹脂としては、好ましくは、少なくともスチレン系単量体がゴムにグラフト重合した耐衝撃性スチレン系樹脂である。
ゴム変性スチレン系樹脂としては、例えば、ポリブタジエン等のゴムにスチレンが重合した耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、ポリブタジエンにアクリロニトリルとスチレンとが重合したＡＢＳ樹脂、ポリブタジエンにメタクリル酸メチルとスチレンが重合したＭＢＳ樹脂等があり、ゴム変性スチレン系樹脂は、二種以上を併用することができるとともに、前記のゴム未変性であるスチレン系樹脂との混合物としても用いることができる。
【００１８】
スチレン系樹脂において、ＨＩＰＳ、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＭＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂及びＡＥＳ樹脂が好ましく、ＨＩＰＳ、ＡＳ樹脂及びＡＢＳ樹脂が特に好ましい。
ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂のアロイにおける、ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂の質量比率は、概ね、〔ポリカーボネート樹脂／スチレン系樹脂〕を〔１００／５〜５０〕とすればよい。
【００１９】
ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂のアロイ化は、ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂が所定の質量比率となるよう計量し、これと、要すれば各種安定剤等の他の成分を他の成分を配合し、混練することによって得ることができる。
この配合、混練は、通常用いられている方法、例えば、バンバリーミキサー、単軸スクリュー押出機、二軸スクリュー押出機、コニーダ、多軸スクリュー押出機等を用いる方法により行うことができる。
【００２０】
〔ガラス繊維（Ｂ）〕
本発明で使用するガラス繊維は、繊維断面における長径と短径の比（長径／短径）の平均値が２．５〜６であることに特徴がある。
本発明のガラス繊維の繊維断面における長径と短径の比（長径／短径）は、繊維断面の長径Ｌと短径Ｄの比、（Ｌ／Ｄ）の平均値を表すものである。
長径と短径の比（長径／短径）の平均値が２．５未満では、カーボン繊維との併用による製品の剛性向上効果が低減されると共に、成形品の反り変形が生じ、円筒形状の場合、真円度が悪化する。また、長径と短径の比（長径／短径）の平均値が６を超えると、成形品のウェルド強度が低下する。
ガラス繊維の配合量は、４〜４０質量％であり、好ましくは１０〜３０質量％である。ガラス繊維の配合量が４質量％未満では、成形品の製品剛性が不足し、４０質量％を超えると流動性が低下し、成形品の外観が悪くなる。
【００２１】
本発明に使用できるガラス繊維の市販品としては、例えば、「ＣＳＧ ３ＰＡ−８２０」
〔（長径／短径）比の平均値が４、平均長径＝３２μｍ、平均短径＝８μｍ、平均繊維長＝３ｍｍ、日東紡績株式会社製〕、「ＣＳＧ ３ＰＡ−８３０」〔（長径／短径）比の平均値が４、平均長径＝３２μｍ、平均短径＝８μｍ、平均繊維長＝３ｍｍ、日東紡績株式会社製〕等が挙げられる。
【００２２】
本発明で使用するガラス繊維は、Ａガラス、Ｃガラス、Ｅガラス等のガラス組成を特に限定するものでなく、場合によりＴｉＯ2、Ｚｒ2Ｏ、ＢｅＯ、ＣｅＯ2、ＳＯ3、Ｐ2Ｏ5等の成分を含有するものであってもよい。但しより好ましくは、Ｅガラス（無アルカリガラス）が芳香族ポリカーボネート樹脂に悪影響を及ぼさない点で好ましい。
ガラス繊維の表面は、現在公知のエポキシ系、ウレタン系、アクリル系などの各種化合物により集束処理することができ、またシランカップリング剤等で表面処理されたものが好ましい。
【００２３】
本発明において、ガラス繊維は、繊維断面における長径と短径の比（長径／短径）の平均値が２．５〜６であり、且つ平均短径が３〜１５μｍが好ましい。平均短径が３μｍ以上であれば、成形加工性が損なわれることもなく、平均短径が１５μｍ以下であれば外観が損なわれることもなく、十分な補強効果が得られる。
ガラス繊維の繊維長に特に制限はないが、製造上の利便性の観点から、平均繊維長が１〜５ｍｍであることが好ましい。
【００２４】
〔カーボン繊維（Ｃ）〕
本発明で使用するカーボン繊維は、特に制限がなく公知の各種カーボン繊維、例えばポリアクリロニトリル、ピッチ、レーヨン、リグニン、炭化水素ガス等を用いて製造される炭素質繊維や黒鉛質繊維であり、特に繊維強度に優れるポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系のカーボン繊維が好ましい。またカーボン繊維は繊維表面をオゾン、プラズマ、硝酸、電解等に代表される現在公知の方法により酸化処理することも可能であり、樹脂成分との密着性を増加するため好ましく行われる。カーボン繊維は通常チョップドストランド、ロービングストランド、ミルドファイバーなどの形状であるが、本発明には、チョップドストランド又はミルドファイバーが好適に使用できる。
【００２５】
本発明において、カーボン繊維（Ｃ）は１〜３０質量％、好ましくは、３〜２５質量％配合される。１質量％未満では、成形品の製品剛性が不足し、３０質量％を超えると、流動性が低下し成形品の外観が悪くなると共に、経済的に高コストとなり、経済的に安価で製品剛性の高い樹脂組成物という本発明の目的が達成できない。
【００２６】
ガラス繊維とカーボン繊維との比率は、ガラス繊維（Ｂ）の含有量Ｂと、カーボン繊維（Ｃ）の含有量Ｃとの質量比（Ｂ／Ｃ）が１以上とすることができる。ガラス繊維の量をカーボン繊維の量より多くすれば、高価なカーボン繊維の使用量を効率的に低減でき、且つ、製品剛性が高く、円筒形状の場合、真円度の良好な製品を得ることができる。
【００２７】
本発明の繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物において、（ｄ−１）フェノキシ樹脂及び（ｄ−２）エポキシ樹脂から選ばれる一種以上の官能基を有する界面改質樹脂（Ｄ）としては、以下に記載のフェノキシ樹脂及びエポキシ樹脂を挙げることができる。
フェノキシ樹脂としては、例えば、一般式（１）
【００２８】
【化１】
0005275689.tif 000002
（式中、Ｘは
【００２９】
【化２】
0005275689.tif 000003
などで表わされる二価の基、Ｙは水素原子又は水酸基と反応する化合物の残基、ｎは重合度を示す。）
で表わされるフェノキシ樹脂などが挙げられる。
エポキシ樹脂としては、例えば、一般式（２）
【００３０】
【化３】
0005275689.tif 000004
（式中、Ｘ及びｎは上記に同じ。）
【００３１】
で表わされるエポキシ樹脂などが挙げられる。
上記一般式（１）において、水酸基と反応する化合物としては、エステル、カーボネート、エポキシ基などを有する化合物、カルボン酸無水物、酸ハライド、イソシアナート基などを有する化合物等を挙げることができる。
エステルとしては、特に分子内エステルが好ましく、例えばカプロラクトン等が挙げられる。
上記一般式（１）で表わされるフェノキシ樹脂において、Ｙが水素原子である化合物は、二価のフェノール類とエピクロルヒドリンから容易に製造することができる。
また、Ｙが水酸基と反応する化合物の残基である化合物は、二価のフェノール類とエピクロルヒドリンから製造したフェノキシ樹脂と上記水酸基と反応する化合物を加熱下で混合することにより、容易に製造することができる。
上記一般式（２）で表わされるエポキシ樹脂は、二価のフェノール類とエピクロルヒドリンから容易に製造することができる。
二価フェノール類としては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン〔ビスフェノールＡ〕、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン又は４，４'−ジヒドロキシビフェニルなどが用いられる。
フェノキシ樹脂及びエポキシ樹脂として、市販品を用いることもできる。フェノキシ樹脂（ビスフェノールＡ型）の市販品としては、ＰＫＨＢ（ＩｎＣｈｅｍ社製、Ｍｗ＝１３，７００）、ＰＫＨＨ（ＩｎＣｈｅｍ社製、Ｍｗ＝２９，０００）、ＰＫＦＥ（ＩｎＣｈｅｍ社製、Ｍｗ＝３６，８００）、ＹＰ−５０（東都化成社製、Ｍｗ＝４３，５００）等が挙げられる。
また、エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型）の市販品としては、ＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＭ−１０１(大日本インキ化学工業社製、Ｍｗ＝４８，０００)、エピコート１２５６（ジャパンエポキシレジン社製、Ｍｗ＝２６，６００）等が挙げられる。
【００３２】
官能基を有する界面改質樹脂の重量平均分子量としては特に限定されるものではないが、通常５，０００〜１００，０００、好ましくは８，０００〜８０，０００、更に好ましくは１０，０００〜５０，０００である。重量平均分子量が５，０００から１００，０００の範囲であると、特に機械的物性が良好である。
ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が１６，０００以上であることが、機械的物性性を維持する上で好ましい。
本発明の繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物において、樹脂組成物（Ａ）１００質量部に対して、官能基を有する界面改質樹脂（Ｄ）は、０．３〜５質量部、好ましくは、０．５〜４質量部、更により好ましくは、０．７〜３．５質量部の割合で含有される。
官能基を有する界面改質樹脂が、０．３〜５質量部であれば、ガラス繊維及びカーボン繊維との界面改質効果により、製品強度や製品剛性の改良効果が得られ、また、添加効果の飽和化や、製品強度や製品剛性の低下などの問題がない。
なお、本発明においては、官能基を有する界面改質樹脂として、フェノキシ樹脂とエポキシ樹脂を適宜の比率で混合して使用することができる。
【００３３】
本発明の繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物には、性能を損なわない程度で各種添加剤を配合することができる。添加剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系、エステル系等の酸化防止剤、ヒンダードアミン系等の光安定剤、難燃化剤、難燃助剤、着色剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、耐候剤、離型剤、及び滑剤等が挙げられる。
添加剤成分の配合量は、本発明のポリカーボネート系樹脂組成物の特性が維持される範囲であれば特に制限はない。
【００３４】
本発明の繊維強化ポリカーボネート系樹脂組成物は、前述の樹脂成分（Ａ）、ガラス繊維（Ｂ）、カーボン繊維（Ｃ）及び官能基を有する界面改質樹脂（Ｄ）成分、さらには所望により用いられる他の添加剤成分を所定の割合で配合し、２３０〜３００℃程度の温度で混練することにより得られる。このときの配合および混練は、通常用いられている機器、例えばリボンブレンダー、ドラムタンブラーなどで予備混合して、バンバリーミキサー、単軸スクリュー押出機、二軸スクリュー押出機、多軸スクリュー押出機、コニーダ等を用いる方法で行うことができる。混練の際の加熱温度は、通常２４０〜２８０℃の範囲で選択することが好ましい。
【００３５】
本発明の円筒形状もしくは箱形形状を有する成形体は、上記で得られたペレットを原料として、射出成形法により成形体とすることができる。
本発明の成形体は、特に円筒形状や、電子機器、情報機器、及び自動車部品等のハウジング及び筐体などの箱形形状であれば、薄肉成形品として、特に製品剛性を有し、軽量化を図ることができる点で特徴を発揮できる。
円筒形状の成形体としては、鏡筒用が好ましく、特に各種光学機器の鏡筒、例えば望遠鏡鏡筒、顕微鏡鏡筒、カメラ鏡筒などにおいて、良好な真円度である特徴を発揮できる。
【実施例】
【００３６】
表１及び表２に示す繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物に、以下の組成物を用いた。
（Ａ）成分
（ａ−１）成分：ＰＣ；粘度平均分子量２２,０００のビスフェノールＡポリカーボネート（商品名：タフロン ＦＮ２２００、出光興産株式会社製）
（ａ−２）アロイ成分：ＡＢＳ；アクリロニトリル−ブタジエンースチレン共重合樹脂（商品名：ＳＡＮＴＡＣ ＡＴ−０５、日本エイアンドエル社製）
ＰＣ：前記に同じ
（Ｂ）ガラス繊維
ＧＦＩ：平均短径が８μｍで（長径／短径）比の平均が４、平均繊維長が３ｍｍのガラス繊維（商品名：ＣＳＧ  ３ＰＡ−８２０Ｓ、日東紡績株式会社製）
ＧＦII：平均短径が６μｍで（長径／短径）比の平均値が５、平均繊維長が３ｍｍのガラス繊維（日東紡績株式会社製）
ＧＦIII：平均短径が１３μｍで（長径／短径）比の平均値が１．５、平均繊維長が３ｍｍのガラス繊維（日東紡績株式会社製）
ＧＦIV：平均短径（繊維断面が丸型）が１３μｍで（長径／短径）比の平均値が１．０、平均繊維長が３ｍｍのガラス繊維（商品名：ＣＳ０３  ＭＡ４０９Ｃ  旭ファイバーグラス社製）
（Ｃ）カーボン繊維
ＣＦ：平均繊維径８μｍ、平均繊維長３ｍｍのＰＡＮ系カーボン繊維（商品名：パイロフィル ＴＲ０６Ｕ、三菱レーヨン株式会社製）
（Ｄ）成分
（ｄ−１）成分：フェノキシ樹脂（商品名：ＰＫＨＢ、Ｉｎ Ｃｈｅｍ社製）
（ｄ−２）成分：エポキシ樹脂（商品名：ＥＰＩＣＬＯＮ ＨＭ−１０１、大日本インキ化学工業株式会社製）
【００３７】
表１及び表２に示す各成分をドライブレンドした後、二軸混練機（ＴＥＸ４４：日本製鋼所製）を用い、設定温度２８０℃とし、溶融混練を行い目的とするペレットを得た。
得られたペレットを１２０℃で６時間以上乾燥した後、射出成形機を用いて、３点ゲートの金型を用いて、長さ３０ｍｍ、内径５０ｍｍ、肉厚２ｍｍの鏡筒を作製した。射出成形温度は、３２０℃、金型温度は１２０℃とし、成形サイクルは２０秒とした。
【００３８】
各実施例及び比較例から得られた鏡筒のサンプルについて、以下の方法で製品剛性及び真円度を測定した。
（１）製品剛性：長さ３０ｍｍ、内径５０ｍｍの鏡筒を用い、圧縮速度１０ｍｍ／分の速度で圧縮試験を行い、その荷重―変位曲線を作成し、その曲線の傾きを製品剛性として求めた。値はＮ／ｍｍで示した。
（２）真円度：真円度測定装置（テーラーボブソン社製：タリドン３００型）を用い、鏡筒の反ゲート側の端部の内接面を測定した。１０サンプルの測定値の平均を真円度とした。
【００３９】
実施例１及び２
（ａ−１）ポリカーボネート樹脂として、ＰＣ ７０質量％と、（Ｂ）ガラス繊維としてＧＦＩ ２０質量％とカーボン繊維として、（Ｃ）ＣＦ １０質量％をブレンドした樹脂組成物１００質量部に対して、更に（ｄ−１）フェノキシ樹脂を１質量部（実施例１）および３質量部（実施例２）加え、二軸混練機にて溶融混練しペレットを得た。更にこのペレットを１２０℃で８時間乾燥後、射出成形により鏡筒成形品ならびに曲げ試験片を得た。得られた成形品および曲げ試験片を用い、製品剛性および真円度を測定した。
参考のために、厚み３．２ｍｍ、幅１２．７ｍｍ、長さ１２７ｍｍの試験片を用い、スパン間隔６０ｍｍ、曲げ速度５ｍｍ／分で曲げ試験を実施した。曲げ弾性率（ＭＰａ）はＪＩＳ Ｋ ７１７１に記載の方法に準拠して測定した。
【００４０】
実施例３
ＰＣ ５０質量％、ＧＦＩ ３０質量％、及びＣＦ ２０質量％をブレンドした樹脂組成物１００質量部に対して、更にフェノキシ樹脂を２質量部加えた他は、実施例１と同様にしてペレットを得、更にこのペレットを実施例１と同様に乾燥後、射出成形により鏡筒成形品ならびに曲げ試験片を得た。
【００４１】
比較例１
ＰＣ ７０質量％とＧＦＩ ２０質量％とカーボン繊維１０質量％をブレンドした樹脂組成物１００質量部に対して、フェノキシ樹脂を加えない他は、実施例１と同様にしてペレットを得、さらに実施例１と同一条件で乾燥後、射出成形により鏡筒成形品ならびに曲げ試験片を得た。
【００４２】
比較例２
ＰＣ ７５質量％とＣＦ ２５質量％をブレンドし、フェノキシ樹脂を加えない他は実施例１と同様にしてペレットを得、さらに実施例１と同一条件で乾燥後、射出成形により鏡筒成形品ならびに曲げ試験片を得た。
【００４３】
比較例３
ＰＣ６０質量％と平均（長径／短径）比の平均が１のＧＦIV ４０質量％をブレンドし、フェノキシ樹脂を加えない他は実施例１と同様にしてペレットを得、さらに実施例１と同一条件で乾燥後、射出成形により鏡筒成形品ならびに曲げ試験片を得た。
【００４４】
比較例４
ＰＣ ７０質量％と（長径／短径）比の平均が１のＧＦIV ２０質量％とＣＦ１０質量％をブレンドし、フェノキシ樹脂を１質量部とした他は実施例１と同様にしてペレットを得、さらに実施例１と同一条件で乾燥後、射出成形により鏡筒成形品ならびに曲げ試験片を得た。
【００４５】
実施例４及び５
ＰＣ ６５質量％、（長径／短径）比の平均が５のＧＦII ３０質量％、及びＣＦ ２０質量％をブレンドした樹脂組成物１００質量部に対して、エポキシ樹脂を１質量部（実施例４）又は３質量部（実施例５）加えた他は、実施例１と同様にしてペレットを得、更にこのペレットを実施例１と同様に乾燥後、射出成形により鏡筒成形品ならびに曲げ試験片を得た。
【００４６】
実施例６
ＰＣ ８０質量％、（長径／短径）比の平均が５のＧＦII １５質量％、ＣＦ ５質量％からなる樹脂組成物１００質量部に対して、エポキシ樹脂１質量部を加えた他は、実施例１と同様にしてペレットを得、更にこのペレットを実施例１と同様に乾燥後、射出成形により鏡筒成形品ならびに曲げ試験片を得た。
【００４７】
実施例７
（Ａ）樹脂成分において、ＰＣ ５５質量％とＡＢＳ樹脂１５質量％のアロイを用い、（長径／短径）比の平均が４のＧＦI ２０質量％とＣＦ １０質量％をブレンドした樹脂成分１００質量部に対して、エポキシ樹脂２質量部を加えた他は、実施例１と同様にしてペレットを得、更にこのペレットを実施例１と同様に乾燥後、射出成形により鏡筒成形品ならびに曲げ試験片を得た。
【００４８】
比較例５及び６
ＰＣ ６５質量％、ＣＦ ５質量％、ガラス繊維として平均（長径／短径）比の平均が１．５のＧＦIII ３０質量％（比較例５）、（長径／短径）比の平均値が１のＧＦIV ３０質量％（比較例６）を樹脂成分１００質量部として、これに（Ｄ）官能基を有する界面改質樹脂を加えない他は、実施例１と同様にしてペレットを得、更にこのペレットを実施例１と同様に乾燥後、射出成形により鏡筒成形品ならびに曲げ試験片を得た。
【００４９】
比較例７
実施例７において、（Ｄ）官能基を有する界面改質樹脂としてのエポキシ樹脂を加えない他は、実施例１と同様にしてペレットを得、更にこのペレットを実施例１と同様に乾燥後、射出成形により鏡筒成形品ならびに曲げ試験片を得た。
上記実施例１〜３及び比較例１〜４の結果をまとめて、表１に示す。なお、表１には、参考のために測定した曲げ弾性率も併せて示す。
【００５０】
【表１】
0005275689.tif 000005
【００５１】
表１の結果より、実施例１および実施例２の曲げ弾性率は、それぞれ１０,８００ＭＰａと１１,４００ＭＰａであるのに対し、カーボン繊維を多く用いた比較例２の曲げ弾性率は１２,１００ＭＰａと高い値を示す。実施例１の曲げ弾性率は、従来の丸形のガラス繊維を４０質量％と多量に充填した比較例３の曲げ弾性率１０,５００ＭＰａと略同じ程度となる。
これに対し、鏡筒の圧縮試験による製品剛性の値を比較して見ると、驚くべきことに、比較例２のカーボン繊維２５質量％に対し、実施例１及び実施例２はカーボン繊維を１０質量％と大幅に低減させているにも拘らず、比較例２よりも製品剛性が向上していることがわかる。
曲げ弾性率が略等しい実施例１と比較例３の製品剛性と比較すると、実施例１の製品剛性が大幅に高いことも確認される。
また、カーボン繊維とガラス繊維を同量併用した実施例１と比較例４と比べると、曲げ弾性率は、大差ないものの、製品剛性は大きく異なり、カーボン繊維と（長径／短径）比の平均値が４のガラス繊維ＧＦＩの併用系が、特異的に製品剛性を高めることができ、（長径／短径）比の平均値が１のＧＦIVでは、製品剛性を高めることはできないことがわかる。
更に、比較例１と、実施例１及び実施例２の比較から、官能基を有する界面改質樹脂（Ｄ）としてフェノキシ樹脂を少量添加することにより、製品剛性を向上できることがわかる。
【００５２】
上記実施例４〜７及び比較例５〜７の結果をまとめて、表２に示す。
【表２】
0005275689.tif 000006
【００５３】
表２において、（長径／短径）比の平均値が５のＧＦIIを用いた実施例４、５と、（長径／短径）比の平均値が１．５のＧＦIIIを用いた比較例５との結果から判るように、（長径／短径）比が低過ぎると製品剛性を大きく向上させることは困難で、真円度も悪いことが理解できる。このことは、実施例６と（長径／短径）比の平均値が１で従来の丸形の繊維断面のＧＦIVを使用した比較例６の対比からも十分支持される。
この効果は、ポリカーボネート樹脂だけでなく、ＰＣとＡＢＳのアロイにおいても同様に発現されることが、実施例７と比較例７の対比より確認される。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物は、繊維断面が特定の（長径／短径）比を有するガラス繊維と、カーボン繊維を併用することにより、高価なカーボン繊維量を大幅に削減できるので、電子機器、情報機器、及び自動車部品等の箱形形状や円筒状を有する部品、より具体的には、ハウジング及び筐体などの箱形形状の薄肉成形品、あるいはカメラ等の鏡筒として利用できる。本発明のポリカーボネート系樹脂組成物を射出成形することにより得られる成形品は、高い製品剛性を有するが、カーボン繊維量が少ないので低コスト化が可能で、各種部品の軽量化、とコストダウンに寄与できる成形品として有効に利用できる。
本発明により得られる鏡筒は、真円度が高いので、寸法精度の高い鏡筒として、各種光学機器の鏡筒、例えば望遠鏡鏡筒、顕微鏡鏡筒、各種カメラ鏡筒等に有効に利用できる。