JP2006249260A - レーザー溶着可能な耐加水分解性ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 ポリカーボネート樹脂およびポリメタクリレート樹脂とレーザー溶着が可能であり、かつ耐加水分解性に優れたポリエステル樹脂組成物を提供する。
【解決手段】（Ａ）ポリエステル樹脂成分２０〜９４重量％
（Ｂ）エラストマー成分が主鎖にエポキシ基を有するスチレン／ブタジエン共重合体エラストマーおよび／またはエチレン・グリシジルメタクリレート共重合体エラストマー１〜２５重量％
（Ｃ）ガラス繊維、タルク、ワラステナイト、カオリンから選ばれる１種以上のフィラー５〜５５重量％
（Ｄ）（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の合計１００重量部に対してエポキシ化合物０．０５〜２．５重量部
で構成されることを特徴とする耐加水分解性ポリエステル樹脂組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、ポリエステル樹脂とは基本骨格が異なるポリカーボネート樹脂またはポリメチルメタクリレート樹脂とのレーザー溶着を同時に可能にする耐加水分解性に優れたポリエステル樹脂組成物に関する。

従来、自動車用ランプを形成する際の材料の接合には、接着剤を塗布して接合する方法、振動溶着による方法、熱板溶着法などの方法が盛んに行われてきた。ホットメルト接着剤を用いた接合においては、接合材料への濡れ性の問題や接合強度を高くするには塗布面を広くする必要があった。また振動溶着も盛んに行われているが、振動溶着時のバリの発生し、一定以上生産性を上げる事が出来ない状態にあった。この課題を材料面で改善を試みたものが、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載されている。しかしながら、バリの発生を抑制できるが、全く発生を無くしたものではなく、十分ではない。一方、熱板溶着による接合方法も生産性、実績の点では問題が少ないものの、接着面から熱板を離す際、糸引きする問題点が存在する。これら熱板溶着、振動溶着法共通の課題として、接合する部品の形状の制約を受けやすいといった課題は解決されていない。

このような状況の中、形状の制約を受けにくく、かつ接合部の面積を小さくすることが可能なレーザー溶着法が特許文献４、特許文献５、特許文献６に記載の如く近年注目されている。

特に特許文献６においては、ランプハウジングにポリカーボネートを含むポリマーアロイを用いることを特徴としている。しかしながら、ポリカーボネート樹脂を含んだ樹脂から成るランプハウジング材料がすべてレンズ材料（主にポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂）とレーザー溶着して十分な溶着強度を発現するものではなく、単純に異種材料同士でレーザー溶着を試みると、レーザー吸収相側（ハウジング材料）の樹脂がレーザー照射により溶融したとしても、透過材側（レンズ材料）の樹脂と互いに相溶しないため、界面で剥離することが多い。

異種の樹脂における接合例として、ポリカーボネートとポリエーテルイミドにおいて実施されている。しかし、ＰＢＴ樹脂を始めとするポリエステル樹脂やポリカーボネート樹脂は、加水分解の影響を受けやすく、単純にランプのハウジング材料に適用しようとすると、ランプの寿命を短縮する恐れがあった。

このような状況の中、自動車用のランプハウジング材料として、ポリカーボネート樹脂やポリメタクリレート樹脂に代表される非晶性樹脂とレーザー溶着によって十分な溶着強度を有し、耐加水分解性に優れたポリエステル樹脂からなる自動車用のランプハウジング材料が求められていた。
特開２００２−２１２３７７号公報 特開２００２−２１２３７６号公報 特開２００２−３２３４０号公報 特開２００４−１５４９９９号公報 特開２００３−２６５４３号公報 特開２０００−２９４０１２号公報

本発明は自動車用ランプハウジング材料として利用できる、レーザー溶着によって十分な溶着強度を有し、かつ耐加水分解性に優れたポリエステル樹脂組成物を提供することにある。

本発明者らは、上記課題、実状に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、ポリエステル樹脂成分に、エラストマー、フィラー、エポキシ化合物を特定量配合して得られるポリエステル樹脂組成物により上記課題が解決されることを見出し、本発明に到達した。

すなわち本発明は、
（１）レーザー光を透過する材料とレーザー光を吸収する材料を重ね合わせ、透過材側からレーザー光を照射し直接溶着するレーザー溶着法において、
レーザー光透過相であるポリメチルメタクリレート樹脂またはポリカーボネート樹脂と、レーザー光吸収相であるポリエステル樹脂組成物とのレーザー溶着による接合であって、
吸収相に用いるポリエステル樹脂組成物が、
（Ａ）ポリエステル樹脂成分２０〜９４重量％
（Ｂ）エラストマー成分が主鎖にエポキシ基を有するスチレン／ブタジエン共重合体エラストマーおよび／またはエチレン・グリシジルメタクリレート共重合体エラストマー１〜２５重量％
（Ｃ）ガラス繊維、タルク、ワラステナイト、カオリンから選ばれる１種以上のフィラー５〜５５重量％
（Ｄ）（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の合計１００重量部に対してエポキシ化合物０．０５〜２．５重量部
で構成されることを特徴とする耐加水分解性ポリエステル樹脂組成物、
（２）（Ａ）ポリエステル樹脂成分がポリブチレンテレフタレート樹脂、またはポリブチレンテレフタレート樹脂を主成分とし、副成分としてポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレンテレフタレート樹脂、スチレン・アクリロニトリル共重合樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂から選ばれた１種以上の樹脂からなる混合物であることを特徴とする請求項１に記載の耐加水分解性ポリエステル樹脂組成物、
（３）（Ｄ）エポキシ化合物がグリシジルエステルを有する化合物、グリシジルエーテルを有する化合物またはグリシジルエステルとグリシジルエーテルを有する化合物から選ばれた１種以上からなる請求項１または２に記載の耐加水分解性ポリエステル樹脂組成物、
（４）レーザー光透過相側のポリカーボネート樹脂板またはポリメタクリレート樹脂板と、レーザー光吸収相側の前記ポリエステル樹脂組成物から成る板を重ねて配置し、半導体レーザー波長をレーザー透過側から照射したときの溶着強度が１０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の耐加水分解性樹脂組成物、
（５）（１）〜（４）のいずれかの耐加水分解性ポリエステル樹脂組成物からなることを特徴とする自動車ランプハウジング材料、
を提供するものである。

本発明の耐加水分解性ポリエステル樹脂組成物は、自動車用のレンズ材料として用いられているポリカーボネート樹脂およびポリメタクリレート樹脂とレーザー溶着によって十分な溶着強度が発現するだけでなく、耐加水分解性にも優れていることから自動車用ランプハウジング材料として好適に使用することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。

（Ａ）のポリエステル樹脂成分は、本発明のポリエステル樹脂組成物に対して２０〜９４重量％であることが好ましく、より好ましくは３０〜８０重量％である。（Ａ）ポリエステル樹脂成分が９４重量％を超える量用いた場合には、樹脂の耐熱性が劣ったり、組成物自身の剛性が低下することがあり好ましくない。一方ポリエステル樹脂成分が２０重量％未満の場合、レーザー光による接着強度に影響は無いが、成形性が低下することがあり好ましくない。

（Ａ）のポリエステル樹脂成分は、ポリブチレンテレフタレート樹脂もしくは、ポリブチレンテレフタレート樹脂を主成分とし、副成分としてポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレンテレフタレート樹脂、スチレン・アクリロニトリル共重合樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂から選ばれた１種以上の樹脂をブレンドされた混合物を使用することが好ましく、より好ましくはポリブチレンテレフタレート樹脂またはポリブチレンテレフタレート樹脂を主成分とし、副成分としてポリカーボネート樹脂からなる混合物である。主成分のポリブチレンテレフタレート樹脂に副成分の樹脂成分をブレンドする重量は、本発明のポリエステル樹脂組成物に対して１〜５０重量％の範囲が好ましく、より好ましくは５〜２０重量％である。

（Ａ）のポリエステル樹脂成分には特性を損なわない範囲でその他の樹脂もブレンドすることができる。具体的に例示すると、ポリへキシレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ＡＢＳ樹脂、スチレン樹脂、ナイロン樹脂、ＡＳＡ樹脂、ＰＰＳ樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではなく如何なる樹脂も混合することができる。

本発明のポリエステル樹脂組成物の樹脂成分であるポリブチレンテレフタレート樹脂の製造方法は、ジカルボン酸成分であるテレフタル酸あるいはそのエステル形成性誘導体とグリコール成分である１，４−ブタンジオールあるいはそのエステル形成性誘導体とを主原料とし、溶融重合法、界面重合法、溶液重合法など公知の重合法によって製造される。本発明で用いるポリブチレンテレフタレート樹脂は、いかなる製法によって製造されるものでも使用することができるが、好ましくは溶融重合法によって製造された物を好適に使用することができる。また、本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂に使用される原料以外の原料も、目的に応じて、また特性を損なわない範囲で共重合成分として使用することもできる。例えば、ジカルボン酸成分の共重合可能な例としては、イソフタル酸、オルトフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、イタコン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸、またはそれらのエステル形成性誘導体などが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、共重合が可能であればいかなるものでも使用可能である。また複数種以上同時に使用することもできる。一方グリコールの共重合可能な例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ノナンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、ダイマージオール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ハイドロキノン、レゾルシノール、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、２，２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではなく共重合が可能であればいかなるものでも使用可能である。また複数種以上同時に使用することもできる。その他の共重合可能な成分としては、トリメリット酸、ピロメリット酸、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトンが挙げられる。

本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂を溶融重合法にて製造するに際し、反応触媒として用いる有機チタン化合物溶液中に、酸化防止剤を添加することが好ましい。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系化合物、イオウ系化合物、リン系化合物を好適に用いることができるが、この中でもヒンダードフェノール系化合物が特に好適に用いられる。加えて、本発明で用いられるポリブチレンテレフタレート樹脂は、ｏ−クロロフェノール溶液を２５℃で測定したときの固有粘度は、特に限定されるものではないが、０．３６〜１．６０、特に０．５２〜１．２５の範囲にあるものが好適に使用できる。固有粘度が０．３６未満では、機械的な特性が低下するので好ましくなく、固有粘度が１．６０を越えると機械的特性は問題無いが、成形性が悪く成形できないことがあるので好ましくない。

（Ｂ）のエラストマー成分は、主鎖にエポキシ基を有するスチレン／ブタジエン系エラストマーまたは／およびエチレングリシジルメタクリレート共重合体エラストマーが好ましく、本発明のポリエステル樹脂組成物に対して１〜２５重量％の範囲で使用することが好ましく、より好ましくは５〜２０重量％である。エラストマー成分が１重量％未満である場合にはレーザー溶着によってポリカーボネート樹脂やポリメチルメタクリレート樹脂との溶着強度が低下することがあり好ましくない。一方、２５重量％を超える量使用した場合には、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物がランプハウジングに必要な特性特に剛性が低下するので好ましくない。

主鎖にエポキシ基を有するスチレン／ブタジエン系エラストマーのエポキシ当量は、１００〜２５００ｇ／ｍｏｌの範囲にあることが好ましく、特に好ましくは４００〜２２００ｇ／ｍｏｌである。エポキシ当量が２２００ｇ／ｍｏｌを超えたり、１００ｇ／ｍｏｌ未満の場合には、本発明の樹脂組成物に用いるポリブチレンテレフタレート樹脂との相溶性が低下し、相分離を起こしやすくなるので好ましくない。かかる主鎖にエポキシ基を有するスチレン／ブタジエン共重合体エラストマーとしては、例えばダイセル化学工業（株）製のエポフレンドＡ１００５、エポフレンドＡ１０１０、エポフレンドＡ１０２０が挙げられる。また、エチレン・グリシジルメタクリレート共重合体エラストマーのグリシジルメタクリレート成分の重量分率は、３〜１０重量％共重合された物を用いることが好ましい。

（Ｂ）のエラストマー成分は、主鎖にエポキシ基を有するスチレン／ブタジエン共重合体エラストマーまたは／およびエチレン・グリシジルメタクリレート共重合体エラストマーが好ましく使用されるが、目的に応じて、またレーザー溶着強度が損なわれない範囲で他のエラストマー成分も併用することができる。併用することができるエラストマーを例示すると、ポリエチレンテレフタレート・ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコールブロック共重合体、ポリエチレンテレフタレート／イソフタレート・ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコールブロック共重合体、ポリブチレンテレフタレート・ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコールブロック共重合体、ポリブチレンテレフタレート／イソフタレート・ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコールブロック共重合体、ポリブチレンテレフタレート／デカンジカルボキシレート・ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコールブロック共重合体、ポリブチレンテレフタレート・ポリエチレンアジペートブロック共重合体、ポリブチレンテレフタレート・ポリブチレンアジペートブロック共重合体、ポリブチレンテレフタレート・ポリーεーカプロラクトンブロック共重合体などのポリエステル系エラストマー、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・ブテン−１共重合体、エチレン・ペンテン−１共重合体、エチレン・プロピレン・ブテン−１共重合体、エチレン・プロピレン・５−エチリデン−２−ノルボーネン共重合体、エチレン・プロピレン・１，４−ヘキサジエン共重合体、エチレン・プロピレン・ジシクロペンタンジエン共重合体、エチレン・メチルアクリレート・グリシジルメタクリレート共重合体などのオレフィン系エラストマー、ポリスチレンとポリブタジエンやポリイソプレンおよびこれらの水素添加物等からなるスチレン・ブタジエンブロック共重合体、スチレン・イソプレンブロック共重合体、スチレン・エチレン・ブチレンロック共重合体、スチレン・エチレン・プロピレン共重合体などのスチレン系エラストマー、ポリエステルあるいはポリエーテルポリオールとイソシアナート化合物の反応により得られるウレタン系エラストマー、ポリアミド６，１１，１２などの結晶性ポリアミドとポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリテトラメチレングリコールなどのポリエーテルやポリブチレンアジペートのような脂肪族ポリエステルからなるポリアミド系エラストマー、α−オレフィンと不飽和カルボン酸との共重合体を金属イオンで分子鎖間を架橋したアイオノマー系のエラストマー、エチレンとアクリル酸エチルの共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸ブチル共重合体などのエチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、コアシェルゴムおよびこれらの酸変性やエポキシ変性物等が挙げられ、これらは単独または２種以上組み合わせて用いることも可能である
（Ｃ）のフィラーは、ガラス繊維、タルク、ワラステナイト、カオリンから選ばれる１種以上のフィラーを、本発明のポリエステル樹脂組成物に対して５〜５５重量％の範囲で使用することが好ましく、より好ましくは１０〜５０重量％の範囲である。フィラーの添加量が５重量％未満では充填材を入れる事による補強効果が少なく、５５重量％を超える量使用した場合には、成形性が著しく損なわれるので好ましくない。

本発明のレーザー溶着可能なポリエステル樹脂組成物に用いるフィラーには目的に応じてガラス繊維、タルク、ワラステナイト、カオリン以外の無機充填剤も使用することができる。例えば、ガラスフレーク、ガラスビーズ、異型ガラス、アスベスト繊維、カーボン繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化珪素繊維、窒化硼素繊維、硼素繊維、チタン酸カリウム繊維、ステンレス、アルミニウム、チタン、銅、真鍮、シリカ、石英粉末、珪酸カリウム、カオリン、クレー、珪藻土、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化硼素、マイカなどが挙げられる。

本発明のレーザー溶着可能なポリエステル樹脂組成物は、レーザーを吸収する側に使用される。従って、レーザー光を吸収すれば如何なる色合いであっても良いが、カーボンブラックによる着色物が好適に用いられる。

（Ｄ）のエポキシ化合物は、グリシジルエステルを有する化合物、グリシジルエーテルを有する化合物またはグリシジルエステルとグリシジルエーテルを有する化合物から選ばれた１種以上使用する。特にグリシジルエステルを有する化合物とグリシジルエーテルを有する化合物の併用やグリシジルエステルとグリシジルエーテルの両者を有する化合物の配合が好ましい。具体的なエポキシ化合物としては、レゾルシンジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ポリグリセリンポリグリシジルエーテル、アクリルグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ビスフェノール−Ａ−ジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Ｓ−ジグリシジルエーテル、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、ダイマー酸ジグリシジルエステル、ｏ−フタル酸ジグルシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ネオデカン酸グリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、大豆油グリシジルエステル、安息香酸モノグリシジルエステル、ステアリン酸モノグリシジルエステル、ラウリン酸モノグリシジルエステル、ｐ−ヒドロキシベンゾイック酸グリシジルエステルエーテルなどが挙げられる。これらに例示したエポキシ化合物は、１グラム当量のエポキシ基を含む化合物のグラム数であるエポキシ当量が１０００以下であることが、加水分解性の改良効果の点から好ましく、一般に熱可塑性樹脂に添加して使用されるものであってよい。

また（Ｄ）エポキシ化合物の添加量は、（Ａ）ポリエステル樹脂成分、（Ｂ）エラストマー成分、（Ｃ）フィラー成分の合計重量に対し０．０５〜２．５重量部の範囲で使用する。０．０５重量部未満では、上記の耐加水分解改良効果が十分ではなく、２．５重量部を超える量用いた場合、加水分解抑制効果はあるが、成形加工時の金型汚染など別の問題が起きることがあり好ましくない。

本発明のポリエステル樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、離型剤、酸化防止剤、安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、難燃剤、難燃助剤、衝撃改良材、滑剤などの通常の添加剤を添加することができる。離型剤の具体例としては、カルナウバワックス、ライスワックス等の植物系ワックス、蜜ろう、ラノリン等の動物系ワックス、モンタンワックス等の鉱物系ワックス、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス等の石油系ワックス、ひまし油及びその誘導体、脂肪酸及びその誘導体等の油脂系ワックスが挙げられる。

酸化防止剤の具体例としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、テトラキス（メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）メタン、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート等のフェノール系化合物、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート等のイオウ系化合物、トリスノニルフェニルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト等のリン系化合物等が挙げられる。

安定剤としては、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾールを含むベンゾトリアゾール系化合物、ならびに２，４−ジヒドロキシベンゾフェノンのようなベンゾフェノン系化合物、モノまたはジステアリルホスフェート、トリメチルホスフェートなどのリン酸エステルなどを挙げることができる。

これらの各種添加剤は、２種以上を組み合わせることによって相乗的な効果が得られることがあるので、併用して使用してもよい。

なお、例えば酸化防止剤として例示した添加剤は、安定剤や紫外線吸収剤として作用することもある。また、安定剤として例示したものについても酸化防止作用や紫外線吸収作用のあるものがある。すなわち前記分類は便宜的なものであり、作用を限定したものではない。

紫外線吸収剤としては、例えば２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシルオキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、ビス（５−ベンゾイル−４−ヒドロキシ−２−メトキシフェニル）メタンなどに代表されるベンゾフェノン系紫外線吸収剤を挙げることができる。

また紫外線吸収剤としては例えば２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ビス（α，α’−ジメチルベンジル）フェニルベンゾトリアゾール、２，２’メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール］、メチル−３−［３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ヒドロキシフェニルプロピオネート−ポリエチレングリコールとの縮合物に代表されるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を挙げることができる。

またビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）−１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）−１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート、ポリ｛［６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル］［（２，２，６，６−テトラメチルピペリジル）イミノ］ヘキサメチレン［（２，２，６，６−テトラメチルピペリジル）イミノ］｝、ポリメチルプロピル３−オキシ−［４−（２，２，６，６−テトラメチル）ピペリジニル］シロキサンなどに代表されるヒンダードアミン系の光安定剤も含むことができ、かかる光安定剤は上記紫外線吸収剤や各種酸化防止剤との併用において、耐候性などの点においてより良好な性能を発揮する。

難燃剤は、ハロゲン系、リン酸エステル系、金属塩系、赤リン、シリコン系、金属水和物系などであり、滴下防止剤も含む。着色剤は有機染料、有機顔料、無機顔料などが挙げられる。その他蛍光増白剤、蓄光顔料、蛍光染料、流動改質剤、無機および有機の抗菌剤、光触媒系防汚剤、グラフトゴムに代表される衝撃改質剤、赤外線吸収剤、フォトクロミック剤などを挙げることができる。

本発明のポリエステル樹脂組成物は、使用する配合成分が均一に分散されていることが好ましく、その配合方法は任意の方法を用いることができる。代表的な方法としては、単軸あるいは２軸の押出機、バンバリーミキサー、ニーダーあるいはミキシングロールなど、公知の溶融混合機を用いて、２００〜３５０℃の温度で溶融混練する方法を挙げることができる。各成分は、予め一括して混合しておき、それから溶融混練してもよい。また、少量添加剤成分については、他の成分を上記の方法などで混練しペレット化した後、成形前に添加することもできる。なお、各成分に付着または吸水している水分はもちろん少ない方がよいので、予め事前乾燥しておくことが望ましいが、必ずしも全ての成分を乾燥させる必要がある訳ではない。

本発明のポリエステル樹脂組成物の好ましい製造方法の例としては、シリンダ温度２３０〜３００℃の２軸押出機を用い、樹脂成分とエラストマー成分およびその他の添加物を配合した原料を該押出機に供給して混練する方法が挙げられる。

本発明の耐加水分解性ポリエステル樹脂組成物とレーザー溶着接合可能な樹脂は、非晶性樹脂が挙げられ、中でもポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂が好ましい。しかし、これらのみに限定されることは無く、スチレンーアクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、透明ＡＢＳ樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、変性ＰＰＯ樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂など、本発明のポリエステル樹脂組成物とレーザー溶着によって所望の溶着強度が発現するならば如何なる種類の樹脂でも使用可能である。

本発明のポリエステル樹脂組成物と非晶性樹脂とのレーザー溶着は、レーザー透過相側の非晶性樹脂板に、レーザー吸収相側の本発明のポリエステル樹脂組成物から成る板を重ねて配置し、レーザー透過相側の樹脂板から半導体レーザーを照射することでなる。この時、レーザー透過相側の樹脂板の厚さはレーザー溶着が可能な厚さであればよい。照射する半導体レーザーは、波長９４０ｎｍで幅０．６ｍｍ×２０ｍｍ、単位長さ当たりの熱量が１００〜４００Ｊ／ｍであることが好ましい。単位長さ当りの熱量が１００Ｊ／ｍ未満である場合や４００Ｊ／ｍを超える場合には、溶着強度が低下することがあり好ましくない。

本発明のポリエステル樹脂の溶着強度は、１０ＭＰａ以上であることが好ましい。溶着強度が１０ＭＰａ未満である場合には、ランプハウジングとしての使用範囲が狭小化するだけでなく、ランプその物の信頼性が低下することがあるので好ましくない。

本発明の溶着強度測定でのレーザー溶着は以下の通りである。すなわち、縦８０ｍｍ×横８０ｍｍ×厚み３ｍｍ成形片から、幅Ｗが２４ｍｍ、長さＬが７０ｍｍ、厚みＤは３ｍｍを切りだし、レーザ溶着用試験片とする。レーザ溶着機は、ライスター社のＭＯＤＵＬＡＳ Ｃを用いる。該溶着機は半導体レーザ使用の機器であり、レーザ光の波長は９４０ｎｍの近赤外線である。最大出力が３５Ｗ、焦点距離Ｌが３８ｍｍ、焦点径Ｄが０．６ｍｍである。レーザー光線を透過させる材料を用いた試験片を上部に、下部にはレーザー光線を吸収させる材料を用いた試験片を重ねて置く。これらの試験片は重ね合わせ部分を３０ｍｍとった状態で固定し、上部よりレーザ光線を照射する。尚、焦点距離は３８ｍｍ、焦点径は０．６ｍｍ固定である。レーザ溶着条件は、単位長さ当りの熱量１００〜４００Ｊ／ｍの最も良好な溶着強度が得られる条件で行う。

本発明のレーザー溶着強度測定は上記条件で得られる溶着試験片を引張試験機にかけ、破断した時の荷重と溶着面積から溶着強度を算出する。

本発明のポリエステル樹脂組成物は、射出成形、押出成形、ブロー成形、トランスファー成形、真空成形など一般に熱可塑性樹脂の公知の成形方法により成形されるが、なかでも射出成形が好ましい。

本発明では、ポリエステル樹脂組成物はポリカーボネート樹脂またはポリメタクリレート樹脂とレーザーにより溶着させることを特徴としているが、その他の接合方法、たとえば通常の接着剤を介した接合だけでなく、熱風溶着、熱板溶着、振動溶着、高周波溶着、誘導加熱溶着、スピン溶着、超音波溶着、ＤＳＩ成形（ダイスライドインジェクション）など方法においても接合することができる。

本発明のポリエステル樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂やポリメタクリレート樹脂に代表される非晶性樹脂とレーザー溶着によって十分な溶着強度を有しているばかりでなく、通常のポリエステル樹脂よりも耐加水分解性に優れていることから、自動車用のランプハウジング材料として好適に使用することができる。また、基本骨格の異なる非晶性樹脂との接合が可能となることから、本発明のポリエステル樹脂組成物からなる成形品は、上記自動車用のランプばかりでなく、その他の自動車電装部品、電気、電子、精密分野などレーザー溶着法よる異種材接合に幅広く応用することができ、各種部品設計の自由度を飛躍的に拡大するものである。

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、これらに限定されることは無く、各種応用が可能である。

［実施例１〜１０］、［比較例１〜７］
実施例および比較例に使用したポリエステル樹脂組成物の原料の明細、耐加水分解性評価方法、レーザー溶着性評価方法は以下の通りである。

Ａ）樹脂組成
（１）ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート樹脂 固有粘度０．８１ｄｌ／ｇ。
（２）ＰＣ：ポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量：１９０００）。
（３）エラストマー１：エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体。住友化学工業製ＥＴＸ−６。両成分の共重合比（重量比）はエチレン単位／グリシジルメタクリレート単位＝９４／６（重量％）。ＭＦＲ＝３．２ｇ／１０ｍｉｎ（測定法：ＪＩＳ−Ｋ６７６０（１９０℃、２１６０ｇ荷重））。
（４）エラストマー２：スチレン／ブタジエンブロック共重合体エポキシ化物、ダイセル化学工業（株）製エポフレンドＡ１０１０（スチレンとブタジエンの共重合比：スチレン／ブタジエン＝４０／６０（重量比）、エポキシ当量１０００、ＭＦＲ＝７ｇ／１０ｍｉｎ（測定法：ＪＩＳ−Ｋ７２１０））。
（５）ＧＦ：ガラス繊維（平均繊維径：１３μｍ、繊維長３ｍｍのチョップドストランド）。
（６）タルク：富士タルク製 ＬＭＳ３００。
（７）ワラステナイト：大塚化学製バイスタルＫ。
（８）カオリン：林化成製 ＡＳＰ１７０。
（９）エポキシ樹脂：ジャパンエポキシレジン製クリアー８２８Ｅ１０Ｐ。
これらの原料を使用して実施例１〜１０、比較例１〜７をシリンダ温度２５０℃に設定したスクリュー径５７ｍｍ直径の２軸押出機を用いて製造した。樹脂成分、エラストマー成分、タルク、ワラステナイト、カオリン並びにその他の添加剤は元込め部から、ガラス繊維を添加配合する場合はサイドフィーダーから供給して溶融混練を行い、ダイスから吐出されたストランドを冷却バス内で冷却した後、ストランドカッターにてペレット化した。得られた各材料は、１３０℃の熱風乾燥機で３時間乾燥した後、樹脂温度２６０℃、金型温度８０℃にて各種測定試験片を成形し評価に使用した。

Ｂ）耐加水分解性評価
上記で得られた実施例１〜１０、比較例１〜７の樹脂を、樹脂温度２６０℃、金型温度８０℃にてＡＳＴＭ１号ダンベルを得た。これらをタバイエスペック社製ＨＡＳＴチャンバー、型式ＥＨＳ−２２１Ｍにて、１００時間湿熱処理を行い、処理前後の引張強度を比較することで耐加水分解性の評価とした。湿熱処理条件は、１２１℃、２ａｔｍ、１００％ＲＨ、１００時間。

Ｃ）レーザー溶着性の評価
縦８０ｍｍ×横８０ｍｍ×厚み３ｍｍ成形片から、幅Ｗが２４ｍｍ、長さＬが７０ｍｍ、厚みＤは３ｍｍを切りだし、レーザ溶着用試験片とした（図１）。本発明のポリエステル樹脂組成物と非晶性樹脂（ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂）ともに同じ形状のものを使用した。レーザ溶着機は、ライスター社のＭＯＤＵＬＡＳ Ｃを用いた。該溶着機は半導体レーザ使用の機器であり、レーザ光の波長は９４０ｎｍの近赤外線である。最大出力が３５Ｗ、焦点距離Ｌが３８ｍｍ、焦点径Ｄが０．６ｍｍである。図２はレーザ溶着方法の概略を示す概略図である。レーザー溶着方法は図２に示すように、レーザー光線を透過させる材料（非晶性樹脂：ここではポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂）を用いた試験片を上部に、下部にはレーザー光線を吸収させる材料（本発明のポリエステル樹脂組成物）を用いた試験片を重ねて置く。これらの試験片は重ね合わせ部分を３０ｍｍとった状態で固定し、上部より図２に示した部位にレーザ光線を照射した。尚、焦点距離は３８ｍｍ、焦点径は０．６ｍｍ固定で実施した。レーザ溶着条件は、単位長さ当りの熱量１００〜４００Ｊ／ｍの最も良好な溶着強度が得られる条件で行った。そして図３に示したような形状の溶着試験片を引張試験機にかけ、破断した時の荷重と溶着面積から溶着強度を算出した。

表１には、実施例１〜１０、比較例１１〜１７の樹脂組成、耐加水分解性評価結果、レーザー溶着の試験条件および結果を示した。

これらの結果から下記のことが明らかになった。
１）実施例１〜１０より本発明のポリエステル樹脂組成物はポリカーボネート樹脂とポリメチルメタクリレート樹脂と同時にレーザー溶着ができる。
２）エラストマーが無い場合には、特にポリメチルメタクリレート樹脂との溶着強度が上がらない（実施例１〜１０と比較例１，２，４との比較）。
３）エポキシ樹脂を添加しない場合、耐湿熱性が低下することからランプハウジング用途の信頼性が低下する（実施例１〜１０と比較例２との比較）。
４）ガラス繊維を用いない場合や、エラストマーを大量に入れた場合には、溶着性能に余り影響を与えないが、樹脂自身の初期強度が低下する（実施例１〜１０と比較例３，４，６との比較）。
５）エポキシ樹脂の添加量は一定以上添加したとしても耐湿熱性の向上効果がなく、レーザー溶着性にも影響しない（実施例１〜１０と比較例７との比較）。

（ａ）は実施例、比較例で用いたレーザー溶着用試験片の平面図であり、（ｂ）は同試験片の側面図である。 レーザー溶着方法の概略を示す概略図である。 （ａ）は実施例、比較例で用いたレーザー溶着強度測定試験片の平面図であり、（ｂ）は同試験片の側面図である。

符号の説明

１．レーザー溶着用試験片
２．レーザー光線照射部
３．レーザー光線
４．レーザー光の軌道
５．レーザー光線透過側試料（ポリカーボネート樹脂、ＰＭＭＡ樹脂）
６．レーザー光線吸収側試料（本発明のポリエステル樹脂組成物）
７．レーザー溶着強度測定用試験片
８．レーザー溶着部

Claims (5)

1. レーザー光を透過する材料とレーザー光を吸収する材料を重ね合わせ、透過材側からレーザー光を照射し直接溶着するレーザー溶着法において、
   レーザー光透過相であるポリメチルメタクリレート樹脂またはポリカーボネート樹脂と、レーザー光吸収相であるポリエステル樹脂組成物とのレーザー溶着による接合であって、
   吸収相に用いるポリエステル樹脂組成物が、
   （Ａ）ポリエステル樹脂成分２０〜９４重量％
   （Ｂ）エラストマー成分が主鎖にエポキシ基を有するスチレン／ブタジエン共重合体エラストマーおよび／またはエチレン・グリシジルメタクリレート共重合体エラストマー１〜２５重量％
   （Ｃ）ガラス繊維、タルク、ワラステナイト、カオリンから選ばれる１種以上のフィラー５〜５５重量％
   （Ｄ）（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の合計１００重量部に対してエポキシ化合物０．０５〜２．５重量部
   で構成されることを特徴とする耐加水分解性ポリエステル樹脂組成物。
2. （Ａ）ポリエステル樹脂成分がポリブチレンテレフタレート樹脂、またはポリブチレンテレフタレート樹脂を主成分とし、副成分としてポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレンテレフタレート樹脂、スチレン・アクリロニトリル共重合樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂から選ばれた１種以上の樹脂からなる混合物であることを特徴とする請求項１に記載の耐加水分解性ポリエステル樹脂組成物。
3. （Ｄ）エポキシ化合物がグリシジルエステルを有する化合物、グリシジルエーテルを有する化合物またはグリシジルエステルとグリシジルエーテルを有する化合物から選ばれた１種以上からなる請求項１または２に記載の耐加水分解性ポリエステル樹脂組成物。
4. レーザー光透過相側のポリカーボネート樹脂板またはポリメタクリレート樹脂板と、レーザー光吸収相側の前記ポリエステル樹脂組成物から成る板を重ねて配置し、半導体レーザー波長をレーザー透過側から照射したときの溶着強度が１０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の耐加水分解性ポリエステル樹脂組成物。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の耐加水分解性ポリエステル樹脂組成物からなることを特徴とする自動車ランプハウジング材料。

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