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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung
mit hervorragender Zähigkeit und Fließfähigkeit,
und in genaueren Worten eine Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung
mit hervorragender Zähigkeit und Fließfähigkeit,
und welche geeignet ist für elektrische und elektronische Bauteile
wie etwa ein Anschlussstück, ein Schalter, ein Kondensator,
eine integrierte Schaltung (IC, integrated circuit), ein Relais,
ein Widerstand, eine Licht-emittierende Diode (LED), ein Spulenkörper,
und periphere Vorrichtungen davon, und Gehäuse davon.
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Technischer Hintergrund
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Polybutylenterephthalatharze
werden aufgrund ihrer exzellenten mechanischen Eigenschaften, elektrischen
Eigenschaften, Hitzebeständigkeit, Witterungsbeständigkeit,
Wasserbeständigkeit, chemischen Beständigkeit
und Lösungsmittelbeständigkeit in breitem Umfang
in verschiedenen Anwendungen als Baukunststoffe, wie etwa in Kraftfahrzeugbauteilen
und elektrischen und elektronischen Bauteilen verwendet. Mit der steigenden
und diversifizierenden Verwendung von Polybutylenterephthalatharz
werden jedoch oftmals ein hohes Leistungsvermögen und besondere
Eigenschaften gefordert, wobei es somit erwünscht ist,
dass des Weiteren exzellente mechanische Eigenschaften, insbesondere
Zähigkeit wie etwa Flexibilität und Schlagzähigkeit
vorliegen. Um derartigen Anforderungen zu genügen wurden
Verfahren und dergleichen vorgeschlagen zum Mischen eines Polybutylenterephthalatharzes
mit einem thermoplastischen Elastomer wie etwa einem Polymer auf
Basis von Olefin oder einem Polymer auf Basis von Polyester. Des
Weiteren gab es in den letzten Jahren eine hohe Nachfrage nach miniaturisierten
Formgegenständen mit komplizierten Formen, und somit wurde
oftmals gefordert die Fließfähigkeit im geschmolzenen
Zustand weiter zu verbessern um die Bearbeitbarkeit im geschmolzenen
Zustand zu verbessern, sowie die vorstehend genannten mechanischen
Eigenschaften.
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Beispielsweise
beschreibt
JP 10-95907
A eine Harzzusammensetzung, hergestellt durch Mischen eines
Polybutylenterephthalatharzes mit einem Kern-Mantel-Polymer auf
Basis von Acryl und/oder einem Elastomer auf Basis von Polyester,
und einem Füllstoff, wobei das Gemisch Trennungsphänomene
von Oberflächenlagen des Formgegenstands unterdrückt,
unter Aufrechthaltung von Zähigkeit und Steifigkeit. Die
Offenbarung gibt jedoch keine spezifische Beschreibung hinsichtlich
einer Verbesserung der Fließfähigkeit.
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Ein
Verfahren um die Fließfähigkeit zu verbessern
ist in
JP-A 61-85467 offenbart,
wobei eine Verbesserung erreicht wird durch Zugabe eines mehrwertigen
aromatischen Säureesters zu einem Polyesterharz. Ein weiteres
Verfahren um die Fließfähigkeit zu verbessern
ist in
JP 62-20737
A offenbart, durch Zugeben eines Ethylenpolymers oder eines
Ethylencopolymers zu einem Polyesterharz. Obwohl diese Verfahren
effektiv sind, ist es erforderlich die Fließfähigkeit
weiter zu verbessern, und oftmals erforderlich ein gewisses Festigkeitsniveau
sicherzustellen.
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In
JP-A 5-179114 ist
ein Verfahren vorgeschlagen, Polybutylenterephthalate mit voneinander
unterschiedlichen Viskositäten zu mischen. Das Verfahren
ist jedoch hinsichtlich der Dehnung des Harzes inhärent schlechter
als die alleinige Verwendung eines Polybutylenterephthalats mit
hoher Viskosität.
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Anders
als vorstehend ist die Verwendung eines Mittels, welches die Fließfähigkeit
von Harzen verbessert, eine herkömmliche Praxis. Bei diesem
Verfahren bestehen jedoch Bedenken in Bezug auf Ausschwitzen und
eine Abtrennung von Oberflächenlagen des Formgegenstands,
und des Weiteren ist eine Verschlechterung der mechanischen Festigkeit
unvermeidlich.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung
bereit, welche mechanische Festigkeit aufrecht hält, während
sie exzellente Zähigkeit bereitstellt und eine exzellente
Fließfähigkeit während des Schmelzformens
aufweist.
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Um
die vorstehenden Probleme zu lösen haben die Erfinder der
vorliegenden Erfindung detaillierte Untersuchungen durchgeführt,
und haben herausgefunden, dass die Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung,
welche das vorstehende Ziel erreichen kann, erhalten werden kann,
indem man gleichzeitig ein Polybutylenterephthalatharz und ein thermoplastisches
Elastomer verwendet, und des Weiteren ein Oligomer auf Basis von
Acryl dazu zugibt, und haben dadurch die vorliegende Erfindung zustande
gebracht.
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Das
bedeutet, die vorliegende Erfindung stellt eine Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung
bereit, erhalten durch Mischen von 0,01 bis 5 Gewichtsteilen eines
Oligomers auf Basis von Acryl (C) zu 100 Gewichtsteilen der Summe
von 50 bis 99 Gewichtsteilen eines Polybutylenterephthalatharzes
(A) und 1 bis 50 Gewichtsteilen eines thermoplastischen Elastomers
(B).
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen dünnwandigen Formgegenstand
bereit, der aus der vorstehenden Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung
zusammengesetzt ist, welche in einem Spritzgussverfahren bei einer
Zylindertemperatur von 260°C und einer Formtemperatur von
65°C eine Fließstrecke von 40 mm oder darüber
bei einer Wanddicke von 0,5 mm ergibt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt Anwendungen des vorstehenden dünnwandigen
Formgegenstands bereit, welche sind ein Schalter, ein Kondensator,
ein Anschlussstück, eine integrierte Schaltung (IC), ein
Relais, ein Widerstand, eine Licht-emittierende Diode (LED), ein
Spulenkörper, und periphere Vorrichtungen oder Gehäuse
davon. Alternativ stellt die vorliegende Erfindung Anwendungen eines
Schalters des vorstehenden dünnwandigen Gegenstands, eines
Kondensators, eines Anschlussstücks, einer integrierten
Schaltung (IC), eines Relais, eines Widerstands, einer Licht-emittierenden
Diode (LED), eines Spulenkörpers, und peripherer Vorrichtungen
oder Gehäuse davon bereit.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Die
Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung gemäß der
vorliegenden Erfindung weist exzellente mechanische Festigkeit und
Zähigkeit auf, und hat des Weiteren eine exzellente Fließfähigkeit
während des Schmelzformens. Aufgrund dieser Eigenschaften
ist die Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung gemäß der
vorliegenden Erfindung geeignet für elektrische und elektronische
Bauteile wie etwa ein Anschlussstück, ein Schalter, ein
Kondensator, eine integrierte Schaltung (IC), ein Relais, ein Widerstand, eine Licht-emittierende
Diode (LED), ein Spulenkörper, und periphere Vorrichtungen
davon, und Gehäuse davon.
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Die
individuellen strukturellen Komponenten des Harzmaterials der vorliegenden
Erfindung sind nachstehend detailliert beschrieben. Das Polybutylenterephthalatharz
(A), welches das Basisharz der vorliegenden Erfindung ist, ist ein
Polybutylenterephthalat, erhalten durch Polykondensation von Terephthalsäure
oder Ester-bildenden Derivaten davon mit einem C4 Alkylenglycol
oder Ester-bildenden Derivaten davon. Das Polybutylenterephthalat
kann ein Copolymer sein, das 70 Gewichtsprozent oder mehr davon
enthält.
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Beispiele
für zweiwertige Säurekomponenten neben Terephthalsäure
oder Ester-bildenden Derivaten davon (wie etwa Ester mit einem niederen
Alkohol) sind: aliphatische und aromatische mehrwertige Säuren wie
etwa Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure,
Adipinsäure, Sebacinsäure, Trimellithsäure
oder Succinsäure, oder Ester-bildende Derivate davon. Beispiele
für Glycolkomponenten neben 1,4-Butandiol sind: übliche
Alkylenalkohole wie etwa Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol,
Trimethylenglycol, Hexamethylenglycol, Neopentylglycol oder Cyclohexandimethanol;
ein niederes Alkylenglycol wie etwa 1,3-Octandiol; aromatische Alkohole
wie etwa Bisphenol A oder 4,4'-Dihydroxybiphenyl; Alkylenoxid-Alkohol-Addukte
wie etwa ein Addukt von Bisphenol A und 2 Mol Ethylenoxid oder ein
Addukt von Bisphenol A und 3 Mol Propylenoxid; und Polyhydroxyverbindungen
wie etwa Glycerin oder Pentaerythritol, oder Ester-bildende Derivate
davon.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung kann jedes der Polybutylenterephthalate,
welches durch Polykondensation der vorstehenden Verbindungen als
Monomerkomponenten erhalten wurden, als die Komponente (A) der vorliegenden
Erfindung verwendet werden, und kann entweder einzeln verwendet werden,
oder zwei oder mehr davon in Kombination. Alternativ kann ein verzweigtes
Polymer, welches zu den Copolymeren gehört, verwendet werden.
Das Polybutylenterephthalat, das hierin als verzweigtes Polymer
bezeichnet wird, stellt einen Polyester dar, der hergestellt wurde
ausgehend von dem, was als Polybutylenterephthalatmonomer oder Butylenterephthalatmonomer
bezeichnet wird, als einer Hauptkomponente, während eine
polyfunktionale Verbindung zugegeben wurde um eine verzweigte Struktur
zu erzeugen. Verwendbare polyfunktionale Verbindungen umfassen Trimesinsäure,
Trimellithsäure, Pyromellithsäure, Alkoholester
davon, Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan und Pentaerythritol.
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Die
innere Viskosität (IV) des Polybutylenterephthalatharzes
(A) ist nicht besonders eingeschränkt, und liegt beispielsweise
im Bereich von etwa 0,5 bis 1,4, bestimmt in o-Chlorphenol bei 35°C.
Unter dem Gesichtspunkt der Hydrolysebeständigkeit und
der Verarbeitbarkeit bei Extrusion liegt die IV bevorzugt im Bereich von
etwa 0,6 bis 1,3. Wenn die IV übermäßig
niedrig ist, kann es sein, dass die erwünschte Hydrolysebeständigkeit
und Verarbeitbarkeit bei Extrusion nicht erhalten werden. Wenn die
IV übermäßig hoch ist, wird die Last während
der Verarbeitung durch Extrusion sehr hoch, und es kann sein, dass
keine ausreichende Fließfähigkeit erreicht wird.
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Das
Polybutylenterephthalatharz (A) kann durch ein übliches
Verfahren hergestellt werden, wie etwa Copolymerisation (Polykondensation)
durch beispielsweise Esteraustausch und direkte Veresterung, unter Verwendung
von Terephthalsäure oder einem Ester-bildenem Derivat davon
mit 1,4-Butandiol, und gegebenenfalls einem copolymerisierbarem
Monomer.
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Das
thermoplastische Elastomer (B), das in der vorliegenden Erfindung
verwendet wird, ist nicht besonders eingeschränkt, und
jedes beliebige der bekannten Elastomere kann verwendet werden.
Beispiele für die thermoplastischen Elastomere (B) sind
Elastomer auf Basis von Polyester, Elastomer auf Basis von Olefin, Polyvinylacetat,
Fluorharz, Elastomer auf Basis von Urethan, Elastomer auf Basis
von Amid, Elastomer auf Basis von Acrylat, Elastomer auf Basis von
Styrol, Elastomer auf Basis von Fluor und Elastomer auf Basis von Butadien.
Des Weiteren kann ein Polymer vom Kern-Mantel-Typ verwendet werden,
strukturiert durch den Kernanteil, welcher aus einem gummiähnlichen
vernetzten Körper wie etwa Butylacrylat zusammengesetzt
ist, und durch den Mantelanteil, welcher aus einem glasähnlichen
Polymer wie etwa Methylacrylat zusammengesetzt ist.
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Diese
thermoplastischen Elastomere (B) können solche sein, bei
denen reaktive Gruppen wie etwa Epoxygruppen, Isocyanatgruppen oder
Aminogruppen eingebaut wurden, oder sie können modifizierte
sein, die durch ein bekanntes Verfahren wie etwa Vernetzung oder
Pfropfen hergestellt wurden. Elastomer auf Basis von Polyester und
Elastomer auf Basis von Olefin werden bevorzugt als die thermoplastischen
Elastomere (B) verwendet.
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Die
Elastomere auf Basis von Polyester können in den Polyether-Typ
und den Polyester-Typ gruppiert werden. Jedes von diesen kann verwendet
werden, solange das Biegeelastizitätsmodul 1000 MPa oder
weniger, bevorzugt 700 MPa oder weniger beträgt. Wenn das
Biegeelastizitätsmodul 1000 MPa übersteigt kann
keine ausreichende Flexibilität erreicht werden. Das Elastomer
auf Basis von Polyester vom Polyether-Typ ist ein Polyesterelastomer,
das aus einem aromatischen Polyester als einem Hartsegment zusammengesetzt
ist und aus einem Polyester, bestehend aus Oxyalkylenglycolpolymer
und Dicarbonsäure, als einem Weich segment zusammengesetzt
ist. Die aromatische Polyestereinheit im Hartsegment ist ein Polykondensat
von Dicarbonsäureverbindungen mit Dihydroxyverbindungen,
ein Polykondensat von Oxycarbonsäureverbindungen, oder ein
Polykondensat von diesen drei Verbindungskomponenten. Beispielsweise
wird Polybutylenterephthalat als das Hartsegment verwendet. Was
das Weichsegment anbelangt wird eine Verbindung verwendet, welche durch
Polykondensation von Polyalkylenethern mit Dicarbonsäuren
erhalten wird. Beispielsweise wird eine veresterte Verbindung von
Polyoxytetramethylenglycol, abgeleitet von Tetrahydrofuran, verwendet.
Die vorstehend angegebenen Polyetherelastomere sind beispielsweise
kommerziell erhältlich als: PERPREN P-30B, P-70B, P-90B
und P-280B, hergestellt von der Toyobo Co., Ltd.; Hytrel 4057, 4767,
6347 und 7247, hergestellt von der DuPont Toray Co., Ltd.; und Lite
Flex 655, hergestellt von der Ticona Ltd.
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Das
Elastomer auf Basis von Polyester vom Polyester-Typ ist ein Polyesterelastomer,
das aus einem aromatischen Polyester als einem Hartsegment zusammengesetzt
ist und aus einem amorphen Polyester als einem Weichsegment zusammengesetzt
ist.
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Die
aromatische Polyestereinheit im Hartsegment ist identisch zu der
im vorstehenden Elastomer auf Basis von Polyester vom Polyetter-Typ.
Das Weichsegment ist ein ringgeöffnetes Lactonpolymer,
das heißt Polylacton, oder ein von aliphatischer Dicarbonsäure
und aliphatischem Diol abgeleiteter aliphatischer Polyester. Die
Elastomere vom Polyester-Typ sind beispielsweise kommerziell erhältlich
als PELPRENE S-1002 und S-2002, hergestellt von der Toyobo Co.,
Ltd.
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Bevorzugte
Elastomere auf Basis von Olefin sind Copolymere, welche Ethylen
und/oder Propylen als Komponenten enthalten, wie etwa Ethylen-Propylen-Copolymer,
Ethylen-Buten-Copolymer, Ethylen.Octen-Copolymer, Ethylen-Propylen-Buten-Copolymer,
Ethylen-Propylen-Dien-Copolymer, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer,
Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und Ethylen-Glycidyl-Methacrylat-Copolymer,
jedoch nicht auf diese beschränkt.
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Des
Weiteren können aus den Elastomeren auf Basis von Olefin
verwendet werden ein Pfropfcopolymer, hergestellt durch chemische
Bindung von einem oder mehreren Polymeren oder Copolymeren, strukturiert
durch die Struktureinheit, welche durch die nachfolgende allgemeine
Formel (1) dargestellt ist, in der verzweigten oder vernetzten Struktur
mit (a-1) einem Copolymer von Ethylen-ungesättigtem Carbonsäurealkylester
oder (a-2) einem Copolymer auf Basis von Olefin, welches aus einem α-Olefin
und einem α,β-ungesättigte Säure-Glycidylester
zusammengesetzt ist.
worin R Wasserstoff oder
eine Niederalkylgruppe ist, X gleich eine, zwei oder mehrere Gruppen,
ausgewählt aus -COOCH
3, -COOC
2H
5, -COOC
4H
9, -COOCH
2CH(C
2H
5)C
4H
9, -C
6H
5 und -CN, ist.
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Das
thermoplastische Elastomer (B) wird im Bereich von 1 bis 50 Gewichtsteilen,
und bevorzugt von 5 bis 40 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile
der Summe aus thermoplastischem Elastomer (B) und Polybutylenterephthalatharz
(A) verwendet. Wenn der Gehalt an dem thermoplastischen Elastomer
(B) weniger als 1 Gewichtsteil beträgt, bezogen auf 100
Gewichtsteile der Summe, ist die Wirkung einer Verbesserung der
Zähigkeit unzureichend. Wenn der Gehalt an dem thermoplastischen
Elastomer (B) 50 Gewichtsteile davon übersteigt, wird die
Steifigkeit unzureichend, und somit kann keine zufrieden stellende
mechanische Festigkeit erreicht werden.
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Das
Oligomer auf Basis von Acryl (C) ist eine wichtige Strukturkomponente
bei der vorliegenden Erfindung, indem es Fließfähigkeit
bereitstellt und mechanische Festigkeit beibehält. Ein
bevorzugtes Oligomer auf Basis von Acryl ist ein Oligomer auf Basis
von Acrylsäurealkylester oder auf Basis von Methacrylsäurealkylester.
Ein derartiges Polymer auf Basis von Acrylsäurealkylester
oder auf Basis von Methacrylsäurealkylester kann eine Monomereinheit
von anderen Vinylmonomeren enthalten, wie etwa von α-Olefinen
umfassend Ethylen, Propylen und 1-Butan, Styrol, Acrylonitril, Vinylacetat,
Butadien, Vinylalkohol, Maleinsäure, Fumarsäure,
Itaconsäure, und Estern davon.
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Die
Oligomere auf Basis von Acryl (C) sind kommerziell beispielsweise
erhältlich als: FC-112, FC-113 und LS-3, hergestellt von
der Adeka Corporation; UMB-1001, UMB-2005 und UT-2001, hergestellt
von der Soken Chemical and Engeneering Co., Ltd.; und UP-1050 und
UH-2032, hergestellt von der Toagosei Co., Ltd.
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Der
Gehalt an Oligomer auf Basis von Acryl (C) liegt im Bereich von
0,01 bis 5 Gewichtsteilen und bevorzugt von 0,05 bis 3 Gewichtsteilen,
bezogen auf 100 Gewichtsteile der Summe aus Polybutylenterephthalatharz
(A) und thermoplastischem Elastomer (B). Wenn der Gehalt davon weniger
als 0,01 Gewichtsteile beträgt, ist die Wirkung einer Verbesserung
der Fließfähigkeit gering. Wenn der Gehalt davon
5 Gewichtsteile übersteigt, wird das Schmelzen und Kneten
schwierig, und selbst wenn das Kneten durchgeführt werden
kann ist es wahrscheinlich, dass Ausschwitzen, Erzeugung von Gas
während der Schmelzbearbeitung und dergleichen auftreten,
und somit besteht die Möglichkeit, dass eine Adhäsion
von Verunreinigungen an die Form induziert werden könnte.
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Anorganischer Füllstoff (D)
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Der
in der vorliegenden Erfindung verwendete anorganische Füllstoff
(D) ist nicht spezifisch eingeschränkt, und jeder bekannte
anorganische Füllstoff kann verwendet werden. Beispiele
für die anorganischen Füllstoffe sind: faserförmige
Füllstoffe wie etwa Glasfaser, Graphitfaser, Siliziumoxidfaser,
Aluminiumoxid-Faser, Borfaser, Feldspat, Kaliumtitanatwhisker oder
Kaliumboratwhisker; plättchenförmige Füllstoffe
wie etwa Glimmer oder Glasplättchen; und pulverförmige
oder granuläre Füllstoffe wie etwa Siliziumoxid,
Glaskügelchen, Glasplättchen, Glasbläschen,
Kaolin, Wollastonit, Calciumsilikat oder Calciumcarbonat. Diese
Füllstoffe können entweder einzeln verwendet werden,
oder zwei oder mehr davon in Kombination. Unter dem Gesichtspunkt
von mechanischer Festigkeit, Wärmebeständigkeit
und Dimensionsstabilität der Zusammensetzung ist Glasfaser
besonders bevorzugt.
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Der
anorganische Füllstoff kann, je nach Bedarf, einer Oberflächenbehandlung
unterzogen werden. Beispiele für die Verbindungen, welche
für die Oberflächenbehandlung verwendet werden,
sind funktionale Verbindungen wie etwa eine Verbindung auf Basis
von Epoxy, eine Verbindung auf Basis von Isocyanat, eine Verbindung
auf Basis von Silan oder eine Verbindung auf Basis von Titanat.
Diese Verbindungen können verwendet werden durch Oberflächenbehandlung
des anorganischen Füllstoffs vorab oder sie können
zugegeben werden, wenn Materialien hergestellt werden.
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In
der Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung liegt der Gehalt an anorganischem Füllstoff (D)
im Bereich von 10 bis 100 Gewichtsteilen, und bevorzugt von 20 bis
80 Gewichtsteilen, bezogen auf die Summe aus Polybutylenterephthalatharz
(A) und thermoplastischem Elastomer (B). Wenn der Gehalt an anorganischem
Füllstoff (D) weniger als 10 Gewichtsteile beträgt,
kann es sein, dass eine ausreichende mechanische Festigkeit nicht
erhalten wird. Wenn der Gehalt davon 100 Gewichtsteile übersteigt,
kann es sein, dass eine ausreichende Fließfähigkeit
nicht erhalten wird.
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Die
Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung gemäß der
vorliegenden Erfindung kann, je nach Bedarf, als eine Zusammensetzung
verwendet werden, der ein oder mehrere andere thermoplastische Harze, Additive,
organische Füllstoffe und dergleichen während
oder nach der Polymerisation als ein Hilfsstoff zugegeben werden,
innerhalb eines Bereichs, so dass die mechanische Festigkeit, Flexibilität
und Fließfähigkeit während der Schmelzbearbeitung
nicht beeinträchtigt werden.
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Beispiele
für die thermoplastischen Harze sind ein von der Komponente
(A) verschiedenes Polyesterharz (wie etwa Polyethylenterephthalat),
Harz auf Basis von Polystyrol, Harz auf Basis von Polyamid, Polycarbonat,
Polyacetal, Polyarylenoxid, Polyarylensulfid und Fluorharz.
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Beispiele
für die Additive sind bekannte, umfassend: Stabilisatoren
wie etwa UV-Absorber und Antioxidantien; Antistatikmittel, Flammverzögerungsmittel
(Flammverzögerungsmittel auf Basis von Halogen und halogenfreie
Flammverzögerungsmittel); flammverzögernde Hilfsstoffe;
farbgebende Substanzen wie etwa Farbstoffe und Pigmente; Schmiermittel;
Weichmacher; Gleitmittel; Formtrennmittel; und Kristallkeimbildner.
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Die
Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung
wird in einfacher Weise hergestellt mittels bekannter Vorrichtungen
und Verfahren, welche gewöhnlich in einem herkömmlichen
Verfahren zur Herstellung von Harzzusammensetzungen verwendet werden.
Beispielsweise kann ein beliebiges der nachfolgenden Verfahren angewandt
werden: (i) ein Verfahren, wobei die jeweiligen Komponenten gemischt
werden, und das Gemisch geknetet und durch einen Extruder extrudiert
wird um Pellets zu bilden, und die Pellets danach geformt werden;
(ii) ein Verfahren, wobei mehrere Arten von Pellets mit voneinander
unterschiedlichen Zusammensetzungen hergestellt werden, und zum
Formen die entsprechenden Arten von Pellets in einem bestimmten
Verhältnis gemischt werden, und nach dem Formen Formgegenstände
mit einer gewünschten Zusammensetzung erhalten werden;
und (iii) ein Verfahren, wobei eine, zwei oder mehr der mehreren
Komponenten direkt in eine Formvorrichtung eingebracht werden. Ein
Verfahren, wobei ein Teil der Harzkomponenten in feiner Pulverform
gemischt und zu anderen Komponenten zugegeben wird ist im Hinblick
auf ein homogenes Mischen dieser Komponenten ein bevorzugtes Verfahren.
Die vorstehenden Additive können zu einem beliebigen Zeitpunkt
zugegeben werden um eine gewünschte Zusammensetzung zu
erhalten.
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Als
ein Indikator für die Fließfähigkeit
der Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann Schmelzviskosität unter konstanter Kolbenströmungsschergeschwindigkeit
angewandt werden. Im Allgemeinen wird der Schmelzindex verwendet,
der bei 235°C und einer Last von 2160 g bestimmt wird,
gemäß ASTM D-1238. Der Schmelzindex
wird jedoch unter einer konstanten Last bestimmt, und somit ist
die Kolbenströmungsschergeschwindigkeit von Harz zu Harz
verschieden. Andererseits, unter Berücksichtigung dass Spritzguss
in der Tat unter konstanter Kolbenströmungsschergeschwindigkeit
durchgeführt wird, wird erachtet, dass die in ISO
11443 spezifizierte Bestimmung des Indikators Schmelzviskosität unter
konstanter Kolbenströmungsschergeschwindigkeit den tatsächlichen
Fließcharakteristiken näher kommt. Beispielsweise
wird die Messung bei 260°C, einem Kapillardurchmesser von
1 mm und einer Länge von 20 mm und einer Schergeschwindigkeit
von 1000 s–1 durchgeführt.
Der ermittelte Wert wird in der Einheit Pa·s ausgedrückt.
Ein niedrigerer Wert bedeutet eine höhere Fließfähigkeit
im geschmolzenen Zustand und eine höhere Fließfähigkeit während
des Formens.
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Die
Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung
ergibt eine gute Schmelzbearbeitbarkeit. Infolgedessen kann in einfacher
Weise ein Formgegenstand erhalten werden durch herkömmliche
Formgebungsverfahren wie etwa Extrusion und Spritzguss, durch Schmelzen
und Kneten der vorstehenden Harzzusammensetzung, und somit kann
ein guter Formgegenstand effizient erhalten werden. Spritzguss ist
besonders bevorzugt.
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[Formgegenstand]
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Da
die Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung wie vorstehend beschrieben eine hervorragende Schmelzfließfähigkeit
aufweist und die Schmelzbearbeitbarkeit gut ist, ist die Harzzusammensetzung
somit zur Herstellung eines Formgegenstands oder -produkts mit einer
hohen mechanischen Festigkeit und Wärmebeständigkeit
geeignet.
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Insbesondere
ist die Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden
Erfindung zur Herstellung eines Formgegenstands mit einem dünnwandigen
Abschnitt geeignet. Bei Spritzguss bei einer Zylindertemperatur von
260°C und einer Formtemperatur von 65°C, was die üblichen
Herstellungsbedingungen bei Spritzguss von Polybutylenterephthalatharz
sind, kann der Spritzguss beispielsweise einen Formgegenstand mit
einem Wandstärkenabschnitt von 0,5 mm oder dünner
in einem Teil bereitstellen.
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Ein
Formgegenstand mit einer Fließstrecke von 40 mm oder darüber
bei einer Wandstärke von 0,5 mm wird manchmal benötigt.
In diesem Fall kann die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung
einer Fließstrecke von 40 mm oder darüber entsprechen.
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Das
bedeutet, ein bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
das vorstehende Polybutylenterephthalat mit einer Fließstrecke
von 40 mm oder darüber bei einer Dicke von 0,5 mm während
Spritzguss bei einer Zylindertemperatur von 260°C und einer
Formtemperatur von 65°C.
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Beispiele
für dünnwandige Formgegenstände mit einem
Abschnitt von 0,5 mm oder darunter in einem Teil davon umfassen
einen Schalter, einen Kondensator, ein Anschlussstück,
eine integrierte Schaltung (IC), ein Relais, einen Widerstand, eine
Licht-emittierende Diode (LED), einen Spulenkörper, und
periphere Vorrichtungen oder Gehäuse davon.
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Da
die Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung gemäß der
vorliegenden Erfindung hervorragende Zähigkeit und Fließfähigkeit
aufweist, ist sie für die vorstehend beschriebenen verschiedenartigsten elektrischen
und elektronischen Bauteile geeignet.
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Beispiele
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Die
vorliegende Erfindung ist in den nachfolgenden, Bezug nehmenden
Beispielen detaillierter beschrieben. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
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Beispiele
1 bis 12, und Vergleichsbeispiele 1 bis 4 Die jeweiligen Harzzusammensetzungen
wurden in den entsprechenden, in Tabelle 1 angegebenen Verhältnissen
trocken gemischt, und die Gemische wurden bei 250°C in
einem Doppelschneckenextruder mit einem Schneckendurchmesser von
30 mm geschmolzen und geknetet um Pellets zu bilden. Aus den Pellets
wurden Teststücke hergestellt, um Bewertungen zu erhalten.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
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Vergleichsbeispiel
3 wurde aufgrund der Schwierigkeiten bei der Extrusionsverarbeitung
nicht bewertet.
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Die
verwendeten Komponenten und die Messmethoden zur Bewertung der physikalischen
Eigenschaften sind nachfolgend in Detail beschrieben.
- • Polybutylenterephthalat (A)
(A-1) Polybutylenterephthalat,
innere Viskosität 0,69, hergestellt von der WinTech Polymer
Ltd.
(A-2) Polybutylenterephthalat, innere Viskosität
0,875, hergestellt von der WinTech Polymer Ltd.
- • Thermoplastisches Elastomer (B)
(B-1) PELPRENE
S2002, hergestellt von der Toyoba Co., Ltd.
(B-2) PELPRENE
GP300, hergestellt von der Toyoba Co., Ltd.
(B-3) NUC6096,
hergestellt von der Nippon Unicar Co., Ltd.
- • Oligomer auf Basis von Acryl (C)
(C-1) ADEKA
STAB FC112, hergestellt von der Adeka Corporation.
(C-2) ACTOFLOW
UMB2005, hergestellt von der Soken Chemical and Engineering Co.,
Ltd.
(C-3) ARUFON UH2032, hergestellt von der Toagosei Co.,
Ltd.
- • Glasfaser (D)
ECS03T187, hergestellt von der
Nippon Electric Glass Co., Ltd.
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<Schmelzviskosität>
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Die
hergestellten Pellets wurden während 3 Stunden bei 140°C
getrocknet. Die Schmelzviskosität wurde gemäß ISO
11443 bestimmt, unter Verwendung eines Capillograph 1B,
hergestellt von der Toyo Seiki Seisakusho, Ltd., bei einem Kapillardurchmesser
von 1 mm und einer Länge von 20 mm, einer Schergeschwindigkeit
von 1000 s–1 und einer Ofentemperatur
von 260°C. Ein niedrigerer Wert bedeutet eine höhere
Fließfähigkeit im geschmolzenen Zustand und eine
höhere Fließfähigkeit während
des Formens.
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<Zugfestigkeit
und Dehnung>
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Die
hergestellten Pellets wurden während 3 Stunden bei 140°C
getrocknet, und wurden danach mittels Spritzguss bei einer Zylindertemperatur
von 260°C und einer Formtemperatur von 80°C verarbeitet,
um die ISO 3167 Teststücke herzustellen.
Die Bewertung der Teststücke wurde gemäß den
durch ISO 527-1 und 2 spezifizierten Bewertungskriterien durchgeführt.
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<Fließfähigkeit
am dünnwandigen Abschnitt>
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Die
hergestellten Pellets wurden während 3 Stunden bei 140°C
getrocknet, und wurden danach zu Strangfließformlingen
mit einer Dicke von 0,5 mm und einer Breite von 5 mm geformt. Die
Fließfähigkeit wurde mittels der Fließstrecke
bestimmt. Die Einspritzparameter für die Bewertung waren
eine Zylindertemperatur von 260°C, eine Formtemperatur
von 65°C und eine Einspritzgeschwindigkeit von 70 mm/s,
bei zwei Druckpausegraden (50 MPa und 100 MPa). Tabelle
1
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Zusammenfassung
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Eine
Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung ist bereitgestellt, die
mechanische Festigkeit beibehält, während sie
eine hervorragende Zähigkeit bereitstellt, und die während
des Schmelzformens eine hervorragende Fließfähigkeit
aufweist. In genaueren Worten werden zu 100 Gewichtsteilen der Summe
von 50 bis 99 Gewichtsteilen eines Polybutylenterephthalatharzes
(A) und 1 bis 50 Gewichtsteilen eines thermoplastischen Elastomers
(B) 0,01 bis 5 Gewichtsteile eines Oligomers auf Basis von Acryl
(C) zugegeben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 10-95907
A [0003]
- - JP 61-85467 A [0004]
- - JP 62-20737 A [0004]
- - JP 5-179114 A [0005]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - ASTM D-1238 [0036]
- - ISO 11443 [0036]
- - ISO 11443 [0048]
- - ISO 3167 [0049]
