JP4777621B2 - ポリカーボネート樹脂組成物及びそれを用いた成形品 - Google Patents

Description

本発明は、ガラスフィラーを含有し、透明性及び強度に優れたポリカーボネート樹脂組成物及びそれを用いた成形品に関する。

ポリカーボネート樹脂成形品は、透明かつ、耐熱性や耐衝撃性等の機械強度に優れており、工業用の透明材料として、電気、機械、自動車分野等に広く用いられている。また、光学材料用のプラスチックとして、レンズや光学ディスク等にも使用されている。

しかしながら、ポリカーボネート樹脂成形品は、機械強度に優れているとはいえ、ガラスやセラミックスに比べれば低いため、機械強度が必要とされる場合は、ガラスフィラー等を添加して強化を図っている。

このようなガラスフィラーとして、従来Ｅガラスと呼ばれるガラス繊維が主に使用されているが、ポリカーボネート樹脂の屈折率（ナトリウムＤ線における屈折率：ｎＤ）は１．５８０〜１．５９０であるのに対し、Ｅガラスの屈折率は１．５５５程度であるため、両者の屈折率差によって、Ｅガラスで補強したポリカーボネート樹脂成形品は透明性が低下するという問題があった。

これに対して、ガラスフィラーの組成を変更することによりガラスフィラーの屈折率をポリカーボネート樹脂の屈折率に近づけ、又は実質的に同一の屈折率にすることにより、ポリカーボネート樹脂成形品の透明性を維持することが検討されている。

例えば、下記の特許文献１には、質量％で、ＳｉＯ_２が５０〜６５％、Ａｌ_２Ｏ_３が０〜６％、ＭｇＯが０〜５％、ＣａＯが３〜１０％、ＢａＯが２〜１０％、ＺｎＯが０〜７％、ＳｒＯが０〜５％、Ｎａ_２Ｏが３〜８％、Ｋ_２Ｏが３から８％、ＬｉＯが０〜５％、ＺｒＯ_２が３〜１０％、ＴｉＯ_２が５．３〜１０％からなる、ポリカーボネート樹脂の強化ガラス繊維用の組成物が開示されている。

また、下記の特許文献２には、質量％で、ＳｉＯ₂：５４．０〜６２．０％、Ａｌ₂ Ｏ₃：８．０〜１２．０％、ＭｇＯ：０〜５．０％、ＣａＯ：１８．０〜２２．０％、ＢａＯ：０〜５．０％、ＺｎＯ：０〜５．０％、Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ＋Ｌｉ₂Ｏ：０〜１．０％、ＺｒＯ₂：０．６〜５．０％、ＴｉＯ₂：０．５〜１．９％からなり、屈折率が１．５７００〜１．６０００であり、ポリカーボネート樹脂の強化に用いられるガラス組成物が開示されている。

また、市販のガラス繊維を用いてポリカーボネート樹脂を改良することが検討されており、例えば、下記の特許文献３には、末端停止剤としてヒドロキシアラルキルアルコールとラクトンとの反応生成物を用いた芳香族ポリカーボネート樹脂と、該芳香族ポリカーボネート樹脂との屈折率の差が０．０１以下であるガラス系充填剤とを含む樹脂組成物が開示されている。

また、下記の特許文献４には、芳香族ポリカーボネート樹脂と、該芳香族ポリカーボネート樹脂との屈折率の差が０．０１５以下であるガラス繊維と、ポリカプロラクトンとを含む樹脂組成物が開示されている。
特開昭５８−６０６４１号公報 特開平５−１５５６３８号公報 特開平７−１１８５１４号公報 特開平９−１６５５０６号公報

上記特許文献１、２のガラス組成物を用いた、ポリカーボネート樹脂成形品は、透明性及び機械物性に優れたものとすることができるが、上記特許文献１、２のガラス繊維は比較的比重が大きいものであるため、該ガラス組成物を用いたポリカーボネート樹脂成形品は、質量が比較的重くなってしまう。

また、特許文献３の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物においては、芳香族ポリカーボネート樹脂の原料が高価であり、得られる成形品が高価になる。

また、特許文献４の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物においては、ポリカプロラクトンを含むために、成形品の耐熱性や機械的な物性が低下し易くなるという問題がある。

したがって、本発明の目的は、例えば、電気機器用、精密機器用、自動車用、建築用、農業用、及び家具用部品の部品等で、透明度、機械強度、軽量化が要求される部材に好適に用いることのできるポリカーネート樹脂組成物、及びポリカーボネート樹脂成形品を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の１つは、ポリカーボネート樹脂とガラスフィラーとを含有するポリカーボネート樹脂組成物において、前記ガラスフィラーが、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）５０〜６０質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）１０〜１５質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）１５〜２５質量％、酸化チタン（ＴｉＯ_２）２〜１０質量％、酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）２〜８質量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）０〜５質量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）０〜５質量％、酸化バリウム（ＢａＯ）０〜５質量％、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）０〜５質量％、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）０〜２質量％、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）０〜２質量％、酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）０〜２質量％を含有し、かつ、前記酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）と前記酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）と前記酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）との合計が０〜２質量％である組成からなっていて、前記ガラスフィラーの屈折率が１．５８３〜１．５８６であり、前記ガラスフィラーとポリカーボネート樹脂との屈折率の差が０．００１以下であり、かつ、前記ガラスフィラーの含有量が２質量％以上１０質量％未満であることを特徴とする。

上記組成からなるガラスフィラーの屈折率は、ポリカーボネート樹脂の屈折率とほぼ同一であり、該ガラスフィラーのポリカーボネート樹脂への添加量を２質量％以上１０質量％未満とすることで、ポリカーボネート樹脂成形品の透明性を維持しつつ、機械強度に優れた成形品を得ることができる。

また、前記ガラスフィラーは、ガラス繊維、ガラスパウダー、ガラスフレーク、ミルドファイバー及びガラスビーズから選択された１種であることが好ましい。

本発明のポリカーボネート樹脂成形品は、前記ポリカーボネート樹脂組成物を、厚さ０．３〜２０ｍｍに成形したことを特徴とする。成形品の厚みが上記範囲内であれば、透明性及び機械物性に優れ、かつ、反りの生じにくい樹脂成形品とすることができる。

また、本発明のポリカーボネート樹脂成形品は、ハードコート膜、防曇膜、帯電防止膜、反射防止膜から選ばれた少なくとも１層の被膜が形成されていることが好ましい。

更に、本発明のポリカーボネート樹脂成形品は、可視光に対する全光線透過率が８５％以上、かつ、ヘイズが１０％以下であることが好ましい。

また、本発明のポリカーボネート樹脂成形品はＪＩＳ−Ｋ７１０５のプラスチックの光学的特性試験方法による６０度鏡面光沢度が１３０以上であることが好ましい。

そして、本発明のポリカーボネート樹脂成形品は、電気機器用、精密機器用、自動車用、建築用、農業用、及び家具用部品の部品等に用いることが好ましい。

本発明では、透明性及び機械強度に優れたポリカーボネート樹脂成形品を得ることができるので、例えば、電気機器用、精密機器用、自動車用、建築用、農業用、及び家具用部品の部品等、透明性、機械強度、軽量化が要求される成形品として好適に使用することができる。

本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、ガラスフィラーと、ポリカーボネート樹脂とを含有する。

本発明に用いるガラスフィラーの１つは、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）５０〜６０質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）１０〜１５質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）１５〜２５質量％、酸化チタン（ＴｉＯ_２）２〜１０質量％、酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）２〜８質量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）０〜５質量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）０〜５質量％、酸化バリウム（ＢａＯ）０〜５質量％、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）０〜５質量％、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）０〜２質量％、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）０〜２質量％、酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）０〜２質量％を含有し、かつ、前記酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）と前記酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）と前記酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）との合計が０〜２質量％である組成からなっている。

また、本発明に用いるガラスフィラーのもう１つは、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）５０〜６０質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）１０〜１５質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）１５〜２５質量％、酸化チタン（ＴｉＯ_２）２〜５質量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）０〜５質量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）０〜５質量％、酸化バリウム（ＢａＯ）０〜５質量％、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）２〜５質量％、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）０〜２質量％、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）０〜２質量％、酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）０〜２質量％を含有し、酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）を実質的に含有せず、かつ、前記酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）と前記酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）と前記酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）との合計が０〜２質量％である組成からなっている。

上記のガラスフィラーの組成において、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）は５０〜６０質量％であることが必要である。ＳｉＯ_２が５０質量％未満であると、ガラスフィラーの強度が低下し、また、６０質量％を超えると溶解性が低下してしまうので好ましくない。

酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）は１０〜１５質量％であることが必要である。Ａｌ_２Ｏ_３が１０質量％未満であると、耐水性等の化学的耐久性が低下し、また、１５質量％を超えると溶解性が低下し、ガラスが不均質になり易くなるので好ましくない。

酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）の含有量は２〜８質量％であるか、又は実質的に含有しない。すなわち、本発明のガラス組成は、Ｅガラスのような標準的にＢ_２Ｏ_３を２〜８％含有する場合にも適用できる。この場合、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が８％を超えるとガラスフィラーとしての強度が低下するので好ましくない。また、耐酸性や耐アルカリ性に優れるＥＣＲガラス組成のようにＢ_２Ｏ_３を実質的に含有しない場合にも適用できる。なお、本発明においてＢ_２Ｏ_３を実質的に含有しないとは、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が０．１質量％以下であることを意味する。

酸化カルシウム（ＣａＯ）は１５〜２５質量％であることが必要である。ＣａＯが１５質量％未満であると、ガラスとしての溶解性が低下し、また、２５質量％を超えると結晶化し易くなり透明性が低下するので好ましくない。

酸化マグネシウム（ＭｇＯ）は任意成分であり、０〜５質量％含有できる。ＭｇＯを含有させることにより、上記のＣａＯのＣａの一部をＭｇに置き換えることができ、引っ張り強度等の耐久性を向上できる。ＭｇＯの含有量が５質量％を超えるとガラスとしての溶解性が低下するので好ましくない。

酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）２〜８質量％含む場合には、酸化チタン（ＴｉＯ_２）の含有量は、２〜１０質量％であることが必要である。この範囲の含有量とすることで、後述するアルカリ成分が１％以下であっても屈折率を充分に向上できる。ＴｉＯ_２が２質量％未満であると、屈折率の向上が不充分であり、１０質量％を超えるとガラスとして失透し易くなること、また、ガラスフィラーの強度が低下したり、ガラスフィラーが黄色く着色するので好ましくない。ＴｉＯ_２の含有量は、ガラスフィラーの黄色味を抑えることから、好ましくは８質量％以下、より好ましくは６質量％以下である。

Ｂ_２Ｏ_３を実質的に含まない場合には、ＴｉＯ_２が２〜５％であることが必要である。これは、Ｂ_２Ｏ_３は屈折率を下げる成分であり、屈折率を上げる成分であるＴｉＯ_２の含量が少なくてすむためである。ＴｉＯ_２が２％未満であると、屈折率を上げることが不充分である。また、５質量％を超えると屈折率が上がり過ぎて、ポリカーボネート樹脂の屈折率との差が大きくなるので好ましくない。

酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）も任意成分であり、それぞれ０〜５質量％含有できる。

ＺｎＯ、ＢａＯを含有することにより、屈折率を上げることができ、また、失透を抑制することができる。それぞれの含有量が５質量％を超えると、液相温度が上昇し、失透し易くなるので好ましくない。

ＺｒＯ_２も０〜５質量％含有でき、Ｂ_２Ｏ_３を実質的に含有しない場合には、２〜５質量％含有することが好ましい。ＺｒＯ_２を含有することにより、屈折率を上げることができ、また、化学的耐久性を向上させることができる。含有量が５質量％を超えると、ガラスとしての溶解性が低下し、また、失透し易くなるので好ましくない。

なお、Ｂ_２Ｏ_３を２〜８質量％含む場合には、上記のＺｎＯとＢａＯとＺｒＯ_２との合計が、ガラスフィラー全体に対して０〜５質量％であることが好ましく、２〜５質量％であることがより好ましい。また、Ｂ_２Ｏ_３を実質的に含まない場合には、上記のＺｎＯとＢａＯとＺｒＯ_２との合計が、ガラスフィラー全体に対して２〜５質量％であることが好ましい。これらの成分は重元素であるＺｎやＢａやＺｒを含むので、合計で５質量％を超えるとガラスの比重が増加して成形品の重量が増加するので好ましくない。

アルカリ成分である、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）は、それぞれ０〜２質量％含有でき、かつ、これらの合計がガラスフィラー全体に対して０〜２質量％以下であることが本発明の特徴となっている。

アルカリ成分の合計含有量が、２質量％を超えると、ガラスの耐水性が低下して、アルカリが溶出し易くなる。そして、その溶出したアルカリ成分によってポリカーボネート樹脂の分子量が低下して、成形品の物性低下の要因となる。

このようにアルカリ成分の含有量が低くても、上記のようにＢ_２Ｏ_３を２〜８質量％含む場合にはＴｉＯ_２を２〜１０質量％含有することにより、また、Ｂ_２Ｏ_３を実質的に含まない場合にはＴｉＯ_２を２〜５質量％含有することにより、本発明においては屈折率を充分に向上できる。そして、アルカリ成分が少ないことで、ポリカーボネート樹脂の分解による分子量低下を防止でき、成形品の強度等の物性低下を防止できる。

上記組成のガラスフィラーの屈折率は１．５８０〜１．５９０であり、１．５８２〜１．５９０が好ましく、１．５８３〜１．５８６であることがより好ましく、１．５８４〜１．５８６であることが特に好ましい。これによって、通常のポリカーボネート樹脂の屈折率と同じ範囲の屈折率を有するガラスフィラーを得ることができる。

本発明ではポリカーボネート樹脂の屈折率と、ガラスフィラーの屈折率との差は０．００１以下とすることが必要である。ポリカーボネート樹脂の屈折率とガラスフィラーの屈折率との差が０．００１を超えると成形品の透明性が不充分となるので好ましくない。

本発明のガラスフィラーは、上記のガラス成分以外に、紡糸性、耐水性等に悪影響を及ぼさない範囲で、下記成分を含んでもよい。例えば、ガラスの屈折率を上げる成分として、ランタン（Ｌａ）、Ｙ（イットリウム）、ガドリニウム（Ｇｄ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）又はタングステン（Ｗ）等の元素を含む酸化物を含んでもよい。また、ガラスの黄色を消色する成分として、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）又はネオジウム（Ｎｄ）等の元素を含む酸化物を含んでもよい。

また、本発明のガラスフィラーを得るのに必要なガラス原料には、着色を抑えることから、原料中の不純物として、酸化物基準でＦｅ_２Ｏ_３含有量が、ガラス全体に対して０．０１質量％未満であることが好ましい。

そして、本発明では、ガラスフィラーを、ガラス繊維、ガラスパウダー、ガラスフレーク、ミルドファイバー又はガラスビーズとして用いることができる。

ガラス繊維は、従来公知のガラス長繊維の紡糸方法を用いて得ることができる。例えば、溶融炉でガラス原料を連続的にガラス化してフォアハースに導き、フォアハースの底部にブッシングを取り付けて紡糸するダイレクトメルト（ＤＭ）法、又は、溶融したガラスをマーブル、カレット、棒状に加工してから再溶融して紡糸する再溶融法等の各種の方法を用いてガラスを繊維化することができる。

ガラス繊維の平均径は、特に限定されないが、３〜２５μｍのものが好ましく用いられる。３μｍよりも細い場合には、ガラス繊維と樹脂との接触面積が増大して乱反射の原因となり、成形品の透明性が低下する場合がある。２５μｍよりも太い場合には、ガラス繊維の強度が弱くなり、結果として成形品の強度が低下する場合がある。

ガラスパウダーは、従来公知の製造方法で得られる。例えば、溶融炉でガラス原料を溶融し、この融液を水中に投入して水砕したり、冷却ロールでシート状に成形して、そのシートを粉砕したりして、所望する粒径のパウダーにすることができる。ガラスパウダーの粒径は特に限定されないが、１〜１００μｍのものが好ましく用いられる。

ガラスフレークは、従来公知の製造方法で得られる。例えば、溶融炉でガラス原料を溶融し、この融液をチューブ状に引き出し、ガラスの膜厚を一定にした後、ロールで粉砕することにより、特定の膜厚のフリットを得て、そのフリットを粉砕して所望するアスペクト比を有するフレークにすることができる。ガラスフレークの厚み及びアスペクト比は特に限定されないが、厚み０．１〜１０μｍでアスペクト比が５〜１５０のものが好ましく用いられる。

ミルドファイバーは、従来公知のミルドファイバーの製造方法を用いて得ることができる。例えば、ガラス繊維のストランドをハンマーミルやボールミルで粉砕することにより、ミルドファイバーにすることができる。ミルドファイバーの繊維径及びアスペクト比は特に限定されないが、繊維径は３〜２５μｍ、アスペクト比は２〜１５０のものが好ましく用いられる。

ガラスビーズは、従来公知の製造方法で得られる。例えば、溶融炉でガラス原料を溶融し、この融液をバーナーで噴霧して、所望する粒径のガラスビーズにすることができる。ガラスビーズの粒径は特に限定されないが、５〜３００μｍのものが好ましく用いられる。

そして、ポリカーボネート樹脂とガラスフィラーとの親和性を増し、密着性を増大して空隙形成による成形品の透明性低下を抑制するために、ガラスフィラーを、カップリング剤を含む処理剤で表面処理することが好ましい。

カップリング剤としては、シラン系カップリング剤、ボラン系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤又はチタネート系カップリング剤等を使用することができる。特に、ポリカーボネート系樹脂とガラスとの接着性が良好である点からシラン系カップリング剤を用いるのが好ましい。上記シラン系カップリング剤としては、アミノシラン系カップリング剤、エポキシシラン系カップリング剤、アクリルシラン系カップリング剤等を使用することができる。それらのシラン系カップリング剤の中でも、アミノシラン系カップリング剤を用いるのが最も好ましい。

また、処理剤に含まれるカップリング剤以外の成分としては、フィルムフォーマー、潤滑剤及び帯電防止剤等が挙げられ、これらを単独で用いても複数の成分を併用してもよい。前記フィルムフォーマーとしては、酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂もしくはポリオレフィン樹脂等のポリマー又はそれらの変性物を使用することができる。前記潤滑剤としては、脂肪族エステル系、脂肪族エーテル系、芳香族エステル系又は芳香族エーテル系の界面活性剤を使用することができる。前記帯電防止剤としては、塩化リチウムもしくはヨウ化カリウム等の無機塩又はアンモニウムクロライド型もしくはアンモニウムエトサルフェート型等の４級アンモニウム塩を使用できる。

本発明で用いるポリカーボネート樹脂は、特に限定されず、例えばビスフェノールＡとホスゲンを反応させて得られるものが使用できる。その粘度平均分子量としては１２０００〜３５０００であることが好ましい。

本発明では、ポリカーボネート樹脂組成物に含まれる上記ガラスフィラーは、２質量％以上１０質量％未満であることを特徴とし、５〜８質量％であることが好ましい。２質量％未満では機械物性の向上効果が充分得られず、また、１０質量％を超えると、樹脂とガラスとの接触面積が増大して成形品の透明性が低下し、また、成形性が低下するので好ましくない。ポリカーボネート樹脂組成物に含まれるガラスフィラーの量を上記の範囲にすることにより、高い透明性と良好な機械的物性とを兼ね備えた成形品を得ることができ、この成形品は、高い透明性が要求される用途において使用することができる。

更に、本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、屈折率等の特性を損なわない範囲で、周知の添加剤を用いることができる。例えば、酸化防止剤は、ガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂組成物の製造時や成形時の樹脂の分解を抑制することができる。

そして、本発明のポリカーボネート樹脂組成物は従来公知の方法を用いて製造することができる。例えば、上記ポリカーボネート樹脂と上記ガラスフィラーと任意の添加物とを混合機等を用いて混合し、押出し機で溶融混練してペレット化する方法が好ましく用いることができる。

本発明のポリカーボネート樹脂成形品の製造方法は、従来公知の成形方法、例えば、ポリカーボネート樹脂組成物を射出成形、押出成形、圧縮成形、カレンダー成形等により成形して、成形品を得ることができる。また、樹脂フィルムもしくは樹脂シートで内部の覆われた金型を用いて成形してもよい。

その際成形品の厚さは０．３〜２０ｍｍに調整する必要があり、０．５ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。成形品の厚みが０．３ｍｍ未満であると、反りが生じやすく、また、機械強度の弱いものとなってしまう。また、２０ｍｍより大きいと、透明性が損なわれてしまう。

そして、成形品には、ハードコート膜、防曇膜、帯電防止膜、反射防止膜の被膜が形成されていることが好ましく、２種類以上の複合被膜としてもよい。

なかでも、耐候性が良好で、経時的な成形品表面の摩耗を防ぐことができることから、ハードコート膜の被膜が形成されていることが特に好ましい。ハードコート膜の材質は特に限定されず、アクリレート系ハードコート剤、シリコーン系ハードコート剤、無機系ハードコート剤等の公知の材料を用いることができる。

なお、ポリカーボネート樹脂組成物の製造条件、及びポリカーボネート樹脂成形品の成形条件は、適宜選択可能であり、特に限定されないが、溶融混練時の加熱温度や射出成形時の樹脂の温度は、樹脂の分解を抑制することから、通常２２０℃〜３００℃の範囲から適宜選ぶのが好ましい。

成形品の最表面に、ガラスフィラーの少なくとも一部分が存在することで、成形品の表面粗さが大きくなり、成形品表面での乱反射が多くなり、結果として成形品の透明性を悪化する場合がある。このため、成形品の表面粗さを小さくする方法として、成形品の最表面に樹脂の存在比率が高い層（スキン層）を形成させることにより、成形品の表面粗さを小さくする方法等がある。このスキン層を形成させる方法として、射出成形の場合には金型の温度を一般的な条件よりも高い温度にすることで、金型に接する樹脂が流動し易くし、成形品の最表面の表面粗さを小さくすることができる。また、プレス成形の場合には、成形時の圧力を一般的な条件よりも高い圧力にすることにより、成形品の最表面の表面粗さを小さくすることができる。前述の方法を用いて、成形品の表面粗さを小さくすることにより、成形品表面での乱反射が少なくなり、ヘイズが小さくなり、結果として成形品の透明性を改善することができる。

本発明では、成形品の表面粗さの指標として、ＪＩＳ−Ｋ７１０５のプラスチックの光学的特性試験方法に規定する測定方法のうち、６０度鏡面光沢度を用いた。本発明の成形品の６０度鏡面光沢度は、１３０以上が好ましい。１３０未満の場合には、成形品の最表面での乱反射が多くなり、成形品の透明性が低下し易くなってしまう。

本発明において、ポリカーボネート樹脂成形品の可視光に対する全光線透過率は８５％以上、かつ、ヘイズは１０％以下であることが好ましく、より好ましくは全光線透過率が８８％以上であり、ヘイズは５％以下である。前記光学物性を備えたポリカーボネート樹脂成形品は透明性に優れたものであるので、高い透明性を要求される用途において使用することができる。

なお、可視光に対する全光線透過率はＪＩＳ−Ｋ７３６１に準じて測定し、ヘイズはＪＩＳ−Ｋ７１０５に準じて測定することができる。

そして、本発明のポリカーボネート樹脂成形品は、適用する成形品の内部を識別する必要がある部位、例えば外板、ハウジング、開口部材等に適用することができる。例えば、１）テレビ、ラジオカセット、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、オーディオプレーヤ、ＤＶＤプレーヤー、電話器、ディスプレイ、コンピュータ、レジスター、複写機、プリンター、ファクシミリ等の各種部品、外板およびハウジング等の電気機器用部品、２）携帯電話、ＰＤＡ、カメラ、スライドプロジェクター、時計、電卓、計測器、表示器機等の精密機械等のケース及びカバー類等の精密機器用部品、３）サンルーフ、ドアバイザー、リアウィンド、サイドウィンド等の自動車用部品、４）建築用ガラス、防音壁、カーポート、サンルーム及びグレーチング類等の建築用部品、５）ビニールハウス、温室等の農業用部品、６）照明カバーやブラインド、インテリア器具類等の家具用部品等を挙げることができる。

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。

[ガラス繊維の製造]
表１に示す組成（質量％）で、製造例１〜４のガラス繊維を製造した。

なお、ガラス繊維は、従来公知の方法により繊維径１５μｍで紡糸し、バインダーとしてアミノシラン＋ウレタンを０．５質量％となるように付着させた。上記ガラス繊維の屈折率（ｎＤ）及び比重を併せて表１に示す。ここで、ガラス繊維の屈折率は試験片をＪＩＳ−Ｋ７１４２のＢ法による浸液法によって測定した値であり、比重はアルキメデス法によって測定した値である。

[ガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂成形品の製造]
製造例１〜４のガラス繊維を用いて、以下の条件でコンパウンドを行い、金型温度を表２の記載のようにして射出成形を行い、実施例１〜３及び比較例１〜３のガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂成形品を製造した。

コンパウンド条件
ポリカーボネート樹脂：レキサン１２１Ｒ（日本ＧＥプラスチック社製、分子量２１０００、ｎＤ＝１．５８５）
ガラス繊維：１５μｍ径、３ｍｍ長のチョップトストランド、集束本数４００本
ガラス含有率：５質量％
押し出し機：ＴＥＭ−３５Ｂ（東芝機械社製）
押し出し温度：２８０℃
射出条件
成形機：ＩＳ−８０Ｇ（東芝機械社製）
シリンダー温度：３００℃
金型温度：９５℃又は１２０℃

上記ポリカーボネート樹脂成形品の光学物性及び機械物性を表２にまとめて示す。ここで、成形品の光学物性である全光線透過率は、日本電色株式会社製ＮＤＨセンサーを用い、ＪＩＳ−Ｋ７３６１に準じて厚さ２ｍｍのサンプルを測定した値であり、ヘイズ値は日本電色株式会社製ＮＤＨセンサーを用い、ＪＩＳ−Ｋ７１０５方法ａに準じて厚さ２ｍｍのサンプルを測定した値であり、６０度鏡面光沢度は、安田精機製作所製光沢度計（Ｎｏ．５６６−ＹＳＤ−１）を用い、ＪＩＳ−Ｋ７１０５に準じて厚さ２ｍｍのサンプルを測定した値である。また、機械物性である曲げ強度及び曲げ弾性は、それぞれＡＳＴＭ Ｄ−７９０に準じて厚さ３ｍｍのサンプルを用いて測定した値である。

表２より、実施例の成形品は比較例と同程度の機械物性を有し、かつ、ヘイズは比較例に比べて低く、透明性に優れたものである。また、金型温度を上昇させることにより、光沢度が上昇して、成形品の表面粗さを抑えられる。

本発明の成形品は透明性と強度が必要とされる部材に好適に用いることができる。

本発明により得られるポリカーボネート樹脂組成物、及びそれを用いたポリカーボネート樹脂成形品は、透明性及び強度の両方の物性が要求される成形品として、例えば、電気機器用、精密機器用、自動車用、建築用、農業用、及び家具用の部品等に好適に用いることができる。

Claims (7)

1. ポリカーボネート樹脂とガラスフィラーとを含有するポリカーボネート樹脂組成物において、前記ガラスフィラーが、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）５０〜６０質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）１０〜１５質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）１５〜２５質量％、酸化チタン（ＴｉＯ_２）２〜１０質量％、酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）２〜８質量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）０〜５質量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）０〜５質量％、酸化バリウム（ＢａＯ）０〜５質量％、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）０〜５質量％、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）０〜２質量％、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）０〜２質量％、酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）０〜２質量％を含有し、かつ、前記酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）と前記酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）と前記酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）との合計が０〜２質量％である組成からなっていて、前記ガラスフィラーの屈折率が１．５８３〜１．５８６であり、前記ガラスフィラーとポリカーボネート樹脂との屈折率の差が０．００１以下であり、かつ、前記ガラスフィラーの含有量が２質量％以上１０質量％未満であることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物。
2. 前記ガラスフィラーが、ガラス繊維、ガラスパウダー、ガラスフレーク、ミルドファイバー及びガラスビーズから選択された１種である請求項１に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
3. 請求項１又は２に記載のポリカーボネート樹脂組成物を、厚さ０．３〜２０ｍｍに成形したことを特徴とするポリカーボネート樹脂成形品。
4. ハードコート膜、防曇膜、帯電防止膜、反射防止膜から選ばれた少なくとも１層の被膜が形成されている請求項３に記載のポリカーボネート樹脂成形品。
5. 可視光に対する全光線透過率が８５％以上、かつ、ヘイズが１０％以下である請求項３又は４に記載のポリカーボネート樹脂成形品。
6. ＪＩＳ−Ｋ７１０５のプラスチックの光学的特性試験方法によるポリカーボネート樹脂成形品の６０度鏡面光沢度が１３０以上である請求項３〜５のいずれか一つに記載のポリカーボネート樹脂成形品
7. 電気機器用、精密機器用、自動車用、建築用、農業用、及び家具用部品の部品から選ばれた１種に用いられる請求項３〜６のいずれか一つに記載のポリカーボネート樹脂成形品。