JP2013006906A - 成形品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は熱可塑性ポリエステル樹脂とガラス繊維とを含有し以下の性状(1)及び(2)を満足する樹脂組成物を射出成形して得られる成形品であって、該成形品が以下の性状(3)を満足する、成形品に関する。
(1)該樹脂組成物は、温度260℃、せん断速度9700sec−1における溶融粘度が60Pa・s以下である。(2)該樹脂組成物は、降温速度−25℃/分における結晶化温度が185℃以上である。(3)成形品を85℃、90%RHの条件で1000時間処理したとき、曲げ強度保持率(%)が85%以上である。
【選択図】なし
Description
インサート成形方法は、所望の樹脂部品(樹脂成形品)の補強や、アンダーカット成形を目的として部品(インサート)を樹脂成形品中に埋込む射出成形法である。このインサートとしては、金属や金属酸化物等の無機固体部品の他、木製部品、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂部品等の有機固体部品が用いられている。
また、流動性を確保するために成形温度を上げることが考えられる(特許文献1、2)。
また、引用文献1及び2の技術では材料の劣化が進み、耐久性に悪影響を及ぼしてしまう可能性が高くなる。
PBT材料の流動性の改良に関しては、すでに市販された材料もあるが、それらは標準グレード品であり、耐加水分解性や耐ヒートショック性の付与といった付加価値がある材料では高流動化が図られておらず依然として問題がある。さらに、前述の特性を付与することで、材料として固化が遅くなってしまい成形時の冷却時間を多くとらなければならず、結果として成形サイクル時間が長くなり加工費のコストがかさんでしまう。
〔1〕熱可塑性ポリエステル樹脂とガラス繊維とを含有し以下の性状(1)及び(2)を満足する樹脂組成物を、射出成形して得られる成形品であって、該成形品が以下の性状(3)を満足する、成形品。
(1)該樹脂組成物は、温度260℃、せん断速度9700sec−1における溶融粘度が60Pa・s以下である
(2)該樹脂組成物は、降温速度−25℃/分における結晶化温度が185℃以上である
(3)成形品を85℃、90%RHの条件で1000時間処理したとき、曲げ強度保持率(%)が85%以上である
〔2〕前記樹脂組成物が耐ヒートショック性を有する上記〔1〕に記載の成形品。
〔3〕前記樹脂組成物におけるガラス繊維の含有量が25〜35重量%である上記〔1〕又は〔2〕に記載の成形品。
〔4〕前記成形品がコネクタである上記〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の成形品。
〔5〕前記成形品が電子制御ユニットの筐体である上記〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の成形品。
〔6〕前記熱可塑性ポリエステル樹脂がポリブチレンテレフタレートである上記〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の成形品。
本発明の樹脂組成物に使用する熱可塑性ポリエステル樹脂は特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂等が好ましく、PBT樹脂を用いることが望ましい。
テレフタル酸以外のジカルボン酸成分に特に制限はなく、例えば、フタル酸、イソフタル酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸などを挙げることができる。
また、連続重合することにより、反応終了後の反応槽からの抜き出しの時間的経過に伴う分子量低下、末端カルボキシル基量の増加、残存テトラヒドロフラン量の増加が発生することがなく、高品質の樹脂を得ることができる。
末端カルボキシル基濃度は、PBTを有機溶媒に溶解し、アルカリ性溶液を使用して滴定することにより求めることが出来る。
本発明において、樹脂組成物に含まれるガラス繊維は、平均繊維径が5〜25μm、平均繊維長が400〜550μm、アスペクト比が16〜110であることが好ましい。また、円筒、まゆ形等の形状、チョップドストランドやロービング等の製造に用いる際の長さ、ガラスカットの方法等は特に限定されない。本発明では、ガラスの種類に限定はないが、組成中にジルコニウム元素を有する耐腐食性ガラスが好ましい。
曲げ強度保持率(%)=(処理後の曲げ強度/処理前の曲げ強度)×100
具体的な射出成形方法としては、例えば、まず金型を開きインサートを固定してから金型を閉め、本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を射出する。次いで冷却後に金型を開き、インサート成形品を離型する。射出成形による接着を好ましい状態で進めるには、接合面に出来るだけ高温で溶融樹脂組成物を接触させることが好ましい。
樹脂を金型に充填するための成形法としては、射出成形、押出成形、圧縮成形、ブロー成形、真空成形、回転成形、ガスインジェクションモールディング等が適用可能であるが、射出成形が一般的である。
使用した配合材料は以下の通りである。
熱可塑性ポリエステル樹脂:下記のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物PBT−1〜PBT−6を使用した。
PBT−1:(ポリプラスチックス社製:SF533AC)
PBT−2:(東レ社製:5108GF03)
PBT−3:(ポリプラスチックス社製:C7030LN)
PBT−4:(デュポン社製:HR5330HF)
PBT−5:(東レ社製:5107G)
PBT−6:(BASF社製:B4300G6HS)
なお、上記ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は表1に示す割合のガラス繊維を含有する。
(末端カルボキシル基濃度)
各ペレットを適量秤量し、クレゾールにて加熱溶解後、冷却する。冷却した溶液をアルカリ性溶液にて滴定し、COOH量を分析した。ここで示される値は樹脂組成物1kg当りの酸濃度である。
(溶融粘度)
キャピログラフを用いて、ISO 11443に準拠し、温度260℃、キャピラリーφ0.5mm×10mmLにて、剪断速度9700sec−1で測定した。
(結晶化温度)
降温結晶化温度は、示差走査熱量計で260℃から降温速度−25℃/分にて測定した。すなわち、ポリブチレンテレフタレートが溶融した状態から降温速度−25℃/分で冷却したときに現れる結晶化による発熱ピークの温度を測定した。
次に、各ペレットをシリンダー温度設定250〜260℃、金型温度設定80℃、射出速度50mm/sで射出成形し、図1に示した形状を有する第1試験片を作成した。得られた第1試験片は耐ヒートショック性について下記測定法により評価した。評価結果を表1に示す。
冷熱衝撃試験機を用いて、第1試験片(各々3個)を150℃にて30分加熱後、−40℃に降温して30分冷却後、更に150℃に昇温する過程を1サイクルとする耐ヒートショック試験を行い、成形品全てにクラックが生ずるまでのサイクル数を測定し、耐ヒートショック性を評価した。標準材料であるPBT3を使用した比較例1よりも優れれば○とした。
各ペレットをシリンダー温度設定250〜260℃、金型温度設定80℃、射出速度50mm/sで射出成形し、ASTM0790の厚さ1.6mmの第2試験片を作成した。得られた第2試験片は耐加水分解性(曲げ試験)について下記測定法により評価した。評価結果を表1に示す。
第2試験片を85℃、90%RHの条件で1000時間処理した後、処理前の試料と処理後の試料について曲げ強度保持率(%)を測定した。次式に従い曲げ強度保持率を求め、耐加水分解性の指標とした。なお、曲げ試験はASTM D790に準拠し、測定した。
曲げ強度保持率(%)=(処理後の曲げ強度/処理前の曲げ強度)×100
また、各ペレットをシリンダー温度設定250〜260℃、金型温度設定60℃、射出速度50mm/sで射出成形し、図2に示した形状を有する第3試験片を作成した。得られた第3試験片は射出ピーク圧及び冷却時間短縮性について下記測定法により評価した。評価結果を表1に示す。
射出ピーク圧は冷却時間を10secとした時のピーク圧を測定した。評価結果を表1に示す。標準材料であるPBT3を使用した比較例1の値を100%として表記した。
冷却時間短縮性製品が破損なく取り出し出来る最短の冷却時間を基準とした。評価結果を表1に示す。耐加水分解材料PBT4を使用した比較例2の冷却時間を100%として表記した。
Claims (6)
- 熱可塑性ポリエステル樹脂とガラス繊維とを含有し以下の性状(1)及び(2)を満足する樹脂組成物を射出成形して得られる成形品であって、該成形品が以下の性状(3)を満足する、成形品。
(1)該樹脂組成物は、温度260℃、せん断速度9700sec−1における溶融粘度が60Pa・s以下である
(2)該樹脂組成物は、降温速度−25℃/分における結晶化温度が185℃以上である
(3)成形品を85℃、90%RHの条件で1000時間処理したとき、曲げ強度保持率(%)が85%以上である - 前記樹脂組成物が耐ヒートショック性を有する請求項1に記載の成形品。
- 前記樹脂組成物におけるガラス繊維の含有量が25〜35重量%である請求項1又は2に記載の成形品。
- 前記成形品がコネクタである請求項1〜3のいずれか1項に記載の成形品。
- 前記成形品が電子制御ユニットの筐体である請求項1〜3のいずれか1項に記載の成形品。
- 前記熱可塑性ポリエステル樹脂がポリブチレンテレフタレートである請求項1〜5のいずれか1項に記載の成形品。
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