JP2024042437A - 樹脂組成物、ペレット、および、成形品 - Google Patents
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Abstract
【課題】 高いレーザー透過率を維持しつつ、降温時結晶化温度が高い樹脂組成物、ならびに、前記樹脂組成物を用いたペレット、および、成形品の提供。【解決手段】 ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)と、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)とを、(A):(B)の質量比率が35:65~85:15となる割合で含み、前記イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)を構成する、全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸単位の割合が、15~30モル%であり、さらに、樹脂成分の合計100質量部に対し、2種以上の非黒色有機顔料を合計で0.01~5.0質量部含む、樹脂組成物。【選択図】 なし
Description
本発明は、樹脂組成物、ペレット、および、成形品に関する。特に、ポリブチレンテレフタレート系樹脂を主要成分とする樹脂組成物に関する。
ポリブチレンテレフタレート樹脂は、機械的強度、耐薬品性および電気絶縁性等に優れており、また、優れた耐熱性、成形性、リサイクル性を有していることから、各種の機器部品に広く用いられている。
最近では、生産性効率化のため溶着加工を行う例が増加してきており、なかでも電子部品への影響が少ないレーザー溶着が多用されてきている(例えば、特許文献1)。
最近では、生産性効率化のため溶着加工を行う例が増加してきており、なかでも電子部品への影響が少ないレーザー溶着が多用されてきている(例えば、特許文献1)。
レーザー溶着を行うためには、樹脂組成物のレーザー透過率が高いことが求められる。一方で、成形性を高めるために、降温時結晶化温度(Tc)を高くすることが考えられるが、一般的に、降温時結晶化温度(Tc)を高くすると結晶化度が高くなり、レーザー透過率が低くなってしまう。
本発明は、かかる課題を解決することを目的とするものであって、高いレーザー透過率を維持しつつ、降温時結晶化温度が高い樹脂組成物、ならびに、前記樹脂組成物を用いたペレット、および、成形品を提供することを目的とする。
本発明は、かかる課題を解決することを目的とするものであって、高いレーザー透過率を維持しつつ、降温時結晶化温度が高い樹脂組成物、ならびに、前記樹脂組成物を用いたペレット、および、成形品を提供することを目的とする。
上記課題のもと、本発明者が検討を行った結果、ポリブチレンテレフタレート樹脂の一部として、所定の変性率でイソフタル酸変性したポリブチレンテレフタレート樹脂を用い、さらに、2種以上の非黒色有機顔料を配合することにより、上記課題を解決しうることを見出した。
具体的には、下記手段により、上記課題は解決された。
<1>ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)と、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)とを、(A):(B)の質量比率が35:65~85:15となる割合で含み、前記イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)を構成する、全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸単位の割合が、15~30モル%であり、
さらに、樹脂成分の合計100質量部に対し、2種以上の非黒色有機顔料を合計で0.01~5.0質量部含む、
樹脂組成物。
<2>前記ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)、および、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の少なくとも1種の末端カルボキシル基量が20eq/ton以下である、<1>に記載の樹脂組成物。
<3>前記樹脂組成物の示差走査熱量測定(DSC)に従って測定した降温時結晶化温度(Tc)が、170℃≦Tc≦187℃である、<1>または<2>に記載の樹脂組成物。
<4>さらに、リン系安定剤を、前記樹脂成分100質量部に対し、0.01~1.0質量部含む、<1>~<3>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<5>さらに、ポリカーボネート樹脂(C)を含み、
前記ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の合計と、ポリカーボネート樹脂(C)との質量比率[(A)+(B)]:(C)が55:45~85:15である、
<1>~<4>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<6>レーザー溶着用である、<1>~<5>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<7>前記ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)、および、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の少なくとも1種の末端カルボキシル基量が20eq/ton以下であり、前記樹脂組成物の示差走査熱量測定(DSC)に従って測定した降温時結晶化温度(Tc)が、170℃≦Tc≦187℃であり、さらに、リン系安定剤を、前記樹脂成分100質量部に対し、0.01~1.0質量部含み、レーザー溶着用である、<1>に記載の樹脂組成物。
<8>さらに、ポリカーボネート樹脂(C)を含み、前記ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の合計と、ポリカーボネート樹脂(C)との質量比率[(A)+(B)]:(C)が55:45~85:15である、<7>に記載の樹脂組成物。
<9><1>~<8>のいずれか1つに記載の樹脂組成物のペレット。
<10><1>~<8>のいずれか1つに記載の樹脂組成物から形成された成形品。
<11><9>に記載のペレットから形成された成形品。
具体的には、下記手段により、上記課題は解決された。
<1>ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)と、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)とを、(A):(B)の質量比率が35:65~85:15となる割合で含み、前記イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)を構成する、全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸単位の割合が、15~30モル%であり、
さらに、樹脂成分の合計100質量部に対し、2種以上の非黒色有機顔料を合計で0.01~5.0質量部含む、
樹脂組成物。
<2>前記ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)、および、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の少なくとも1種の末端カルボキシル基量が20eq/ton以下である、<1>に記載の樹脂組成物。
<3>前記樹脂組成物の示差走査熱量測定(DSC)に従って測定した降温時結晶化温度(Tc)が、170℃≦Tc≦187℃である、<1>または<2>に記載の樹脂組成物。
<4>さらに、リン系安定剤を、前記樹脂成分100質量部に対し、0.01~1.0質量部含む、<1>~<3>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<5>さらに、ポリカーボネート樹脂(C)を含み、
前記ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の合計と、ポリカーボネート樹脂(C)との質量比率[(A)+(B)]:(C)が55:45~85:15である、
<1>~<4>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<6>レーザー溶着用である、<1>~<5>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<7>前記ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)、および、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の少なくとも1種の末端カルボキシル基量が20eq/ton以下であり、前記樹脂組成物の示差走査熱量測定(DSC)に従って測定した降温時結晶化温度(Tc)が、170℃≦Tc≦187℃であり、さらに、リン系安定剤を、前記樹脂成分100質量部に対し、0.01~1.0質量部含み、レーザー溶着用である、<1>に記載の樹脂組成物。
<8>さらに、ポリカーボネート樹脂(C)を含み、前記ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の合計と、ポリカーボネート樹脂(C)との質量比率[(A)+(B)]:(C)が55:45~85:15である、<7>に記載の樹脂組成物。
<9><1>~<8>のいずれか1つに記載の樹脂組成物のペレット。
<10><1>~<8>のいずれか1つに記載の樹脂組成物から形成された成形品。
<11><9>に記載のペレットから形成された成形品。
本発明により、高いレーザー透過率を維持しつつ、降温時結晶化温度が高い樹脂組成物、ならびに、前記樹脂組成物を用いたペレット、および、成形品を提供可能になった。
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という)について詳細に説明する。なお、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は本実施形態のみに限定されない。
なお、本明細書において「~」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、各種物性値および特性値は、特に述べない限り、23℃におけるものとする。
本明細書において、重量平均分子量および数平均分子量は、特に述べない限り、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)法により測定したポリスチレン換算値である。
本明細書で示す規格で説明される測定方法等が年度によって異なる場合、特に述べない限り、2022年1月1日時点における規格に基づくものとする。
なお、本明細書において「~」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、各種物性値および特性値は、特に述べない限り、23℃におけるものとする。
本明細書において、重量平均分子量および数平均分子量は、特に述べない限り、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)法により測定したポリスチレン換算値である。
本明細書で示す規格で説明される測定方法等が年度によって異なる場合、特に述べない限り、2022年1月1日時点における規格に基づくものとする。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)と、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)とを、(A):(B)の質量比率が35:65~85:15となる割合で含み、前記イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)を構成する、全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸単位の割合が、15~30モル%であり、さらに、樹脂成分の合計100質量部に対し、2種以上の非黒色有機顔料を合計で0.01~5.0質量部含むことを特徴とする。このような構成とすることにより、高いレーザー透過率を維持しつつ、降温時結晶化温度が高い樹脂組成物が得られる。
すなわち、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)と、所定のイソフタル酸変性率のイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)とを、所定の比率でブレンドすることにより、透過率を高く維持しつつ、降温時結晶化温度を高めることができた。
なお、本実施形態における樹脂成分とは、樹脂組成物に含まれる樹脂のすべてを意味し、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)に加え、必要に応じ配合されるポリカーボネート樹脂(C)などの樹脂を含む趣旨である。
以下、本発明について詳細に説明する。
すなわち、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)と、所定のイソフタル酸変性率のイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)とを、所定の比率でブレンドすることにより、透過率を高く維持しつつ、降温時結晶化温度を高めることができた。
なお、本実施形態における樹脂成分とは、樹脂組成物に含まれる樹脂のすべてを意味し、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)に加え、必要に応じ配合されるポリカーボネート樹脂(C)などの樹脂を含む趣旨である。
以下、本発明について詳細に説明する。
<ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)>
本実施形態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(A)は、テレフタル酸単位および1,4-ブタンジオール単位を有するポリエステル樹脂であって、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)(ホモポリマー)の他に、テレフタル酸単位および1,4-ブタンジオール単位以外の、他のモノマー単位を含むポリブチレンテレフタレート共重合体や、ホモポリマーとポリブチレンテレフタレート共重合体との混合物を含む。また、本実施形態におけるポリブチレンテレフタレート樹脂(A)は、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)を構成する、全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸単位の割合が5モル%未満である。
本実施形態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(A)は、テレフタル酸単位および1,4-ブタンジオール単位を有するポリエステル樹脂であって、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)(ホモポリマー)の他に、テレフタル酸単位および1,4-ブタンジオール単位以外の、他のモノマー単位を含むポリブチレンテレフタレート共重合体や、ホモポリマーとポリブチレンテレフタレート共重合体との混合物を含む。また、本実施形態におけるポリブチレンテレフタレート樹脂(A)は、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)を構成する、全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸単位の割合が5モル%未満である。
ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)は、テレフタル酸単位以外のジカルボン酸単位を1種または2種以上含んでいてもよい。
他のジカルボン酸の具体例としては、オルトフタル酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、2,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、ビフェニル-2,2’-ジカルボン酸、ビフェニル-3,3’-ジカルボン酸、ビフェニル-4,4’-ジカルボン酸、ビス(4,4’-カルボキシフェニル)メタン、アントラセンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類、1,4-シクロへキサンジカルボン酸、4,4’-ジシクロヘキシルジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸類、および、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸類等が挙げられる。
本実施形態で用いるポリブチレンテレフタレート樹脂(A)は、テレフタル酸単位が全ジカルボン酸単位の80モル%以上を占めることが好ましく、90モル%以上を占めることがより好ましく、95モル%以上を占めることがさらに一層好ましく、99モル%以上であってもよい。
他のジカルボン酸の具体例としては、オルトフタル酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、2,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、ビフェニル-2,2’-ジカルボン酸、ビフェニル-3,3’-ジカルボン酸、ビフェニル-4,4’-ジカルボン酸、ビス(4,4’-カルボキシフェニル)メタン、アントラセンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類、1,4-シクロへキサンジカルボン酸、4,4’-ジシクロヘキシルジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸類、および、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸類等が挙げられる。
本実施形態で用いるポリブチレンテレフタレート樹脂(A)は、テレフタル酸単位が全ジカルボン酸単位の80モル%以上を占めることが好ましく、90モル%以上を占めることがより好ましく、95モル%以上を占めることがさらに一層好ましく、99モル%以上であってもよい。
ジオール単位としては、1,4-ブタンジオールの外に1種または2種以上の他のジオール単位を含んでいてもよい。
他のジオールの具体例としては、炭素数2~20の脂肪族または脂環族ジオール類、ビスフェノール誘導体類等が挙げられる。具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,5-ペンタンジオール、1,6-へキサンジオール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、4,4’-ジシクロヘキシルヒドロキシメタン、4,4’-ジシクロヘキシルヒドロキシプロパン、ビスフェノ一ルAのエチレンオキシド付加ジオール等が挙げられる。また、上記のような二官能性モノマー以外に、分岐構造を導入するためトリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の三官能性モノマーや分子量調節のため脂肪酸等の単官能性化合物を少量併用することもできる。
本実施形態で用いるポリブチレンテレフタレート樹脂(A)は、1,4-ブタンジオール単位が全ジオール単位の80モル%以上を占めることが好ましく、90モル%以上を占めることがより好ましく、95モル%以上を占めることがさらに一層好ましく、99モル%以上であってもよい。
他のジオールの具体例としては、炭素数2~20の脂肪族または脂環族ジオール類、ビスフェノール誘導体類等が挙げられる。具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,5-ペンタンジオール、1,6-へキサンジオール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、4,4’-ジシクロヘキシルヒドロキシメタン、4,4’-ジシクロヘキシルヒドロキシプロパン、ビスフェノ一ルAのエチレンオキシド付加ジオール等が挙げられる。また、上記のような二官能性モノマー以外に、分岐構造を導入するためトリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の三官能性モノマーや分子量調節のため脂肪酸等の単官能性化合物を少量併用することもできる。
本実施形態で用いるポリブチレンテレフタレート樹脂(A)は、1,4-ブタンジオール単位が全ジオール単位の80モル%以上を占めることが好ましく、90モル%以上を占めることがより好ましく、95モル%以上を占めることがさらに一層好ましく、99モル%以上であってもよい。
ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)は、上記した通り、テレフタル酸と1,4-ブタンジオールとを重縮合させたポリブチレンテレフタレート単独重合体が好ましい。また、カルボン酸単位として、前記のテレフタル酸単位以外のジカルボン酸単位の1種以上、および/または、ジオール単位として、前記1,4-ブタンジオール単位以外のジオール単位の1種以上を含むポリブチレンテレフタレート共重合体であってもよい。ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)が、共重合により変性したポリブチレンテレフタレート樹脂(A)である場合、その具体的な好ましい共重合体としては、ポリアルキレングリコール類、特にはポリテトラメチレングリコールを共重合したポリエステルエーテル樹脂や、ダイマー酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)が挙げられる。中でも、ポリテトラメチレングリコールを共重合したポリエステルエーテル樹脂を用いることが好ましい。
なお、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)が共重合体である場合(ただし、イソフタル酸共重合体を除く)、共重合量が、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)全単位中の1モル%以上、50モル%未満のものをいう。中でも、共重合量が、好ましくは2モル%以上50モル%未満、より好ましくは3~40モル%、さらに好ましくは5~20モル%である。このような共重合割合とすることにより、成形収縮率が小さくおよび耐衝撃性が高い成形品が得られるため好ましい。
なお、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)が共重合体である場合(ただし、イソフタル酸共重合体を除く)、共重合量が、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)全単位中の1モル%以上、50モル%未満のものをいう。中でも、共重合量が、好ましくは2モル%以上50モル%未満、より好ましくは3~40モル%、さらに好ましくは5~20モル%である。このような共重合割合とすることにより、成形収縮率が小さくおよび耐衝撃性が高い成形品が得られるため好ましい。
ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)は、末端カルボキシル基量は、適宜選択して決定すればよいが、通常、60eq/ton以下であることが好ましく、50eq/ton以下であることがより好ましく、30eq/ton以下であることがさらに好ましく、20eq/ton以下であることが一層好ましい。上記上限値以下とすることにより、耐加水分解性およびレーザー透過率が向上する傾向にある。末端カルボキシル基量の下限値は特に定めるものではないが、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)の製造の生産性を考慮し、1eq/ton以上であることが好ましく、5eq/ton以上がより好ましい。
本実施形態においては、特に、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)、および、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の少なくとも1種の末端カルボキシル基量が20eq/ton以下であることが好ましく、少なくともポリブチレンテレフタレート樹脂(A)の末端カルボキシル基量が20eq/ton以下であることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物がポリブチレンテレフタレート樹脂(A)を2種以上含む場合、末端カルボキシル基量は、混合物の末端カルボキシル基量とする。
本実施形態においては、特に、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)、および、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の少なくとも1種の末端カルボキシル基量が20eq/ton以下であることが好ましく、少なくともポリブチレンテレフタレート樹脂(A)の末端カルボキシル基量が20eq/ton以下であることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物がポリブチレンテレフタレート樹脂(A)を2種以上含む場合、末端カルボキシル基量は、混合物の末端カルボキシル基量とする。
なお、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)の末端カルボキシル基量は、ベンジルアルコール25mLにポリブチレンテレフタレート樹脂(A)0.5gを溶解し、水酸化ナトリウムの0.01モル/Lのベンジルアルコール溶液を用いて滴定により測定する値である。末端カルボキシル基量を調整する方法としては、重合時の原料仕込み比、重合温度、減圧方法などの重合条件を調整する方法や、末端封鎖剤を反応させる方法等、従来公知の任意の方法により行えばよい。後述するイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の末端カルボキシル基量も同様の方法で測定できる。
ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)の固有粘度は、0.50dL/g以上であることが好ましく、0.60dL/g以上であることがより好ましい。前記下限値以上とすることにより、得られる樹脂組成物の機械強度がより向上する傾向にある。また、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)の固有粘度は、2.0dL/g以下であることが好ましく、1.5dL/g以下であることが好ましく、1.0dL/g以下であってもよい。上記上限値以下とすることにより、樹脂組成物の流動性がより向上し、成形性が向上する傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物がポリブチレンテレフタレート樹脂(A)を2種以上含む場合、固有粘度は、混合物の固有粘度とする。
なお、固有粘度は、テトラクロロエタンとフェノールとの1:1(質量比)の混合溶媒中、30℃で測定される値である。
イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の固有粘度も同様に測定される。
本実施形態の樹脂組成物がポリブチレンテレフタレート樹脂(A)を2種以上含む場合、固有粘度は、混合物の固有粘度とする。
なお、固有粘度は、テトラクロロエタンとフェノールとの1:1(質量比)の混合溶媒中、30℃で測定される値である。
イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の固有粘度も同様に測定される。
ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)は、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸またはこれらのエステル誘導体と、1,4-ブタンジオールを主成分とするジオール成分を、回分式または連続式で溶融重合させて製造することができる。また、溶融重合で低分子量のポリブチレンテレフタレート樹脂(A)を製造した後、さらに窒素気流下または減圧下固相重合させることにより、重合度(または分子量)を所望の値まで高めることもできる。
ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)は、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸単位と1,4-ブタンジオールを主成分とするジオール成分とを、連続式やバッチ式で溶融重縮合する製造法で得られたものが好ましい。
ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)は、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸単位と1,4-ブタンジオールを主成分とするジオール成分とを、連続式やバッチ式で溶融重縮合する製造法で得られたものが好ましい。
エステル化反応を遂行する際に使用される触媒は、従来から知られているものであってよく、例えば、チタン化合物、錫化合物、マグネシウム化合物、カルシウム化合物等を挙げることができる。これらの中で特に好適なものは、チタン化合物である。エステル化触媒としてのチタン化合物の具体例としては、例えば、テトラメチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート等のチタンアルコラート、テトラフェニルチタネート等のチタンフェノラート等を挙げることができる。
<イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)>
本実施形態で用いるイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)は、この樹脂を構成する、全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸単位の割合が、15~30モル%である。すなわち、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)は、通常、テレフタル酸単位および1,4-ブタンジオール単位を有するポリエステル樹脂であって、さらに、ジカルボン酸単位中、全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸単位の割合が、15~30モル%である。このようなイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)を用いることにより、レーザー透過率を高く維持しつつ、降温時結晶化温度を高くすることができ、成形サイクルが向上する傾向にある。
本実施形態で用いるイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)は、この樹脂を構成する、全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸単位の割合が、15~30モル%である。すなわち、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)は、通常、テレフタル酸単位および1,4-ブタンジオール単位を有するポリエステル樹脂であって、さらに、ジカルボン酸単位中、全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸単位の割合が、15~30モル%である。このようなイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)を用いることにより、レーザー透過率を高く維持しつつ、降温時結晶化温度を高くすることができ、成形サイクルが向上する傾向にある。
前記イソフタル酸単位の割合は、ジカルボン酸単位中、16モル%以上であることが好ましく、17モル%以上であることがより好ましく、18モル%以上であることがさらに好ましく、19モル%以上であることが一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、樹脂組成物から得られる成形品のレーザー透過率が高くなる傾向にある。また、前記イソフタル酸単位の割合は、ジカルボン酸単位中、順に、28モル%以下であることが好ましく、26モル%以下であることがより好ましく、25モル%以下であることがさらに好ましく、23モル%以下であることが一層好ましく、22モル%以下であってもよい。前記上限値以下とすることにより、本実施形態の樹脂組成物の降温時結晶化温度が高くなる、あるいは降温時結晶化ピークの半値幅が小さくなる傾向にあり、樹脂組成物の結晶性が向上することによりペレット同士のブロッキング防止効果、成形性がより向上する傾向にある。
本実施形態で用いるイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)におけるテレフタル酸およびイソフタル酸以外の酸単位としては、ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルスルホンジカルボン酸、4,4’-ビフェニルジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-フェニレンジオキシジ酢酸およびこれらの構造異性体、マロン酸、コハク酸、アジピン酸等のジカルボン酸およびその誘導体、p-ヒドロキシ安息香酸、グリコール酸等のオキシ酸またはその誘導体が挙げられる。
本実施形態で用いるイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)は、テレフタル酸単位およびイソフタル酸単位が全ジカルボン酸単位の80モル%以上を占めることが好ましく、95モル%以上を占めることがより好ましく、98モル%以上を占めることがさらに好ましく、99モル%以上を占めることが一層好ましい。
本実施形態で用いるイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)は、テレフタル酸単位およびイソフタル酸単位が全ジカルボン酸単位の80モル%以上を占めることが好ましく、95モル%以上を占めることがより好ましく、98モル%以上を占めることがさらに好ましく、99モル%以上を占めることが一層好ましい。
本実施形態で用いるイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)におけるエチレングリコール以外のジオール単位としては、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタノール等の脂環式グリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールS等の芳香族ジヒドロキシ化合物誘導体等が挙げられる。
本実施形態で用いるイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)は、エチレングリコール単位が全ジオール単位の80モル%以上を占めることが好ましく、95モル%以上を占めることがより好ましく、98モル%以上を占めることがさらに好ましく、99モル%以上を占めることが一層好ましい。
本実施形態で用いるイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)は、エチレングリコール単位が全ジオール単位の80モル%以上を占めることが好ましく、95モル%以上を占めることがより好ましく、98モル%以上を占めることがさらに好ましく、99モル%以上を占めることが一層好ましい。
さらに、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)は、分岐単位、例えばトリカルバリル酸、トリメリシン酸、トリメリット酸等の如き三官能、もしくはピロメリット酸の如き四官能のエステル形性能を有する酸、またはグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリット等の如き三官能もしくは四官能のエステル形成能を有するアルコールを、例えば1.0モル%以下、好ましくは0.5モル%以下、さらに好ましくは0.3モル%以下を共重合せしめたものであってもよい。
本実施形態で用いるイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)は、テレフタル酸単位、イソフタル酸単位、および、エチレングリコール単位が末端基を除く全単位の90モル%以上を占めることが好ましく、95モル%以上を占めることがより好ましく、98モル%以上を占めることがさらに好ましく、99モル%以上を占めることが一層好ましい。
イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)は、末端カルボキシル基量は、適宜選択して決定すればよいが、通常、60eq/ton以下であり、50eq/ton以下であることが好ましく、30eq/ton以下であることがさらに好ましく、20eq/ton以下であってもよい。上記上限値以下とすることにより、耐加水分解性、および、レーザー透過率が高まる傾向にある。末端カルボキシル基量の下限値は特に定めるものではないが、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の製造の生産性を考慮し、1eq/ton以上であることが好ましく、5eq/ton以上がより好ましい。
本実施形態の樹脂組成物がイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)を2種以上含む場合、末端カルボキシル基量は、混合物の末端カルボキシル基量とする。
本実施形態の樹脂組成物がイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)を2種以上含む場合、末端カルボキシル基量は、混合物の末端カルボキシル基量とする。
イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の固有粘度は、0.50dL/gであることが好ましく、0.60dL/g以上であることがより好ましい。前記下限値以上とすることにより、得られる樹脂組成物の機械強度がより向上する傾向にある。また、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の固有粘度は、2.0dL/g以下であることが好ましく、1.5dL/g以下であることが好ましく、1.0dL/g以下であってもよい。上記上限値以下とすることにより、樹脂組成物の流動性がより向上し、成形性が向上する傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物がイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)を2種以上含む場合、固有粘度は、混合物の固有粘度とする。
本実施形態の樹脂組成物がイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)を2種以上含む場合、固有粘度は、混合物の固有粘度とする。
次に、本実施形態におけるポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)のブレンド比について説明する。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)と、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)とを、(A):(B)の質量比率が35:65~85:15となる割合で含む。さらに、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の合計を100質量部としたとき、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)の含有量は、38質量部以上であることが好ましく、42質量部以上であることがより好ましく、45質量部以上であることがさらに好ましく、48質量部以上であることが一層好ましく、50質量部以上であることがより一層好ましく、55質量部以上であることがさらに一層好ましく、58質量部以上であることがよりさらに一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、樹脂組成物の降温時結晶化温度が高くなる傾向にある。また、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の合計を100質量部としたとき、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)の含有量は、82質量部以下であることが好ましく、78質量部以下であることがより好ましく、74質量部以下であってもよく、70質量部以下であってもよい。前記上限値以下とすることにより、成形品の透過率が高くなる傾向にある。
さらに、本実施形態の樹脂組成物は、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の総量が、樹脂組成物の総量を基準として、30質量%以上であることが好ましく、35質量%以上であることがより好ましく、また、60質量%以下であることが好ましく、55質量%以下であることがより好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)と、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)とを、(A):(B)の質量比率が35:65~85:15となる割合で含む。さらに、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の合計を100質量部としたとき、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)の含有量は、38質量部以上であることが好ましく、42質量部以上であることがより好ましく、45質量部以上であることがさらに好ましく、48質量部以上であることが一層好ましく、50質量部以上であることがより一層好ましく、55質量部以上であることがさらに一層好ましく、58質量部以上であることがよりさらに一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、樹脂組成物の降温時結晶化温度が高くなる傾向にある。また、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の合計を100質量部としたとき、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)の含有量は、82質量部以下であることが好ましく、78質量部以下であることがより好ましく、74質量部以下であってもよく、70質量部以下であってもよい。前記上限値以下とすることにより、成形品の透過率が高くなる傾向にある。
さらに、本実施形態の樹脂組成物は、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の総量が、樹脂組成物の総量を基準として、30質量%以上であることが好ましく、35質量%以上であることがより好ましく、また、60質量%以下であることが好ましく、55質量%以下であることがより好ましい。
<ポリカーボネート樹脂(C)>
本実施形態の樹脂組成物は、さらに、ポリカーボネート樹脂(C)を含むことが好ましい。ポリカーボネート樹脂(C)を含むことにより、より高いレーザー透過率を達成できる。
本実施形態の樹脂組成物は、さらに、ポリカーボネート樹脂(C)を含むことが好ましい。ポリカーボネート樹脂(C)を含むことにより、より高いレーザー透過率を達成できる。
本実施形態で用いられるポリカーボネート樹脂(C)は、公知のポリカーボネート樹脂を用いることができる。ポリカーボネート樹脂(C)は、通常、ジヒドロキシ化合物またはこれと少量のポリヒドロキシ化合物を、ホスゲンまたは炭酸ジエステルと反応させることによって得られる、分岐していてもよい熱可塑性重合体または共重合体である。ポリカーボネート樹脂(C)の製造方法は、特に限定されるものではなく、従来公知のホスゲン法(界面重合法)や溶融法(エステル交換法)により製造したものを採用することができるが、溶融重合法で製造したポリカーボネート樹脂が、レーザー透過性の点から好ましい。
原料のジヒドロキシ化合物としては、芳香族ジヒドロキシ化合物が好ましく、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(即ちビスフェノールA)、テトラメチルビスフェノールA、ビス(4-ヒドロキシフェニル)-p-ジイソプロピルベンゼン、ハイドロキノン、レゾルシノール、4,4-ジヒドロキシジフェニル等が挙げられ、好ましくはビスフェノールAが挙げられる。また、上記の芳香族ジヒドロキシ化合物にスルホン酸テトラアルキルホスホニウムが1個以上結合した化合物を使用することもできる。
ポリカーボネート樹脂(C)としては、上述した中でも、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン単位を主単位とする(例えば、全モノマー単位の90質量%以上である)芳香族ポリカーボネート樹脂、または、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン単位と他の芳香族ジヒドロキシ化合物単位とからなる芳香族ポリカーボネート共重合体が好ましい。また、シロキサン構造を有するポリマーまたはオリゴマーとの共重合体等の共重合体であってもよい。さらには、上述したポリカーボネート樹脂(C)の2種以上を混合して用いてもよい。
ポリカーボネート樹脂(C)の粘度平均分子量は、5000以上であることが好ましく、10000以上であることがより好ましく、14000以上であることがさらに好ましく、また、30000以下であることが好ましく、28000以下であることがより好ましく、24000以下であることがさらに好ましい。粘度平均分子量が5000以上のものを用いることにより、得られる成形品の機械的強度がより向上する傾向にある。また、粘度平均分子量が30000以下のものを用いることにより、樹脂組成物の流動性が向上し、成形性やレーザー透過性がより向上する傾向にある。
なお、ポリカーボネート樹脂(C)の粘度平均分子量は、溶媒としてメチレンクロライドを用い、温度25℃で測定された溶液粘度より換算される粘度平均分子量[Mv]である。
本実施形態の樹脂組成物がポリカーボネート樹脂(C)を2種以上含む場合、粘度平均分子量は、混合物の粘度平均分子量とする。
なお、ポリカーボネート樹脂(C)の粘度平均分子量は、溶媒としてメチレンクロライドを用い、温度25℃で測定された溶液粘度より換算される粘度平均分子量[Mv]である。
本実施形態の樹脂組成物がポリカーボネート樹脂(C)を2種以上含む場合、粘度平均分子量は、混合物の粘度平均分子量とする。
本実施形態の樹脂組成物におけるポリカーボネート樹脂(C)の含有量は、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の合計と、ポリカーボネート樹脂(C)との質量比率[(A)+(B)]:(C)が55:45~85:15であることが好ましい。本実施形態においては、前記(A)と(B)と(C)の合計を100質量部としたとき、ポリカーボネート樹脂(C)との質量比率は、18質量部以上であることがより好ましく、20質量部以上であることがさらに好ましく、22質量部以上であることが一層好ましく、23質量部以上であることがさらに一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、樹脂組成物から成る成形品の透過率が高くなる、成型収縮率が小さくなる傾向にある。また、ポリカーボネート樹脂(C)との質量比率は、42質量部以下であることがより好ましく、38質量部以下であることがさらに好ましく、34質量部以下であることが一層好ましく、30質量部以下であることがより一層好ましく、27質量部以下であることがさらに一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、本実施形態の樹脂組成物の降温時結晶化温度が高くなり、成形性が良好になる傾向になる。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂(C)を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂(C)を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物におけるポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)とポリカーボネート樹脂(C)の総量は、樹脂組成物の全量に対し、55質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、65質量%以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、レーザー透過率が高まる傾向にある。また、本実施形態の樹脂組成物におけるポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)とポリカーボネート樹脂(C)の総量は、樹脂組成物の全量に対し、80質量%以下であることが好ましく、75質量%以下であることがより好ましい。前記上限値以下とすることにより、降温時結晶化温度が高くなり成形サイクルが早まる傾向にある。
さらに、本実施形態の樹脂組成物は、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)とポリカーボネート樹脂(C)と無機充填剤の総量が、樹脂組成物の総量を基準として、90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがより好ましく、97質量%以上であることがさらに好ましく、98質量%以上であることが一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される。
さらに、本実施形態の樹脂組成物は、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)とポリカーボネート樹脂(C)と無機充填剤の総量が、樹脂組成物の総量を基準として、90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがより好ましく、97質量%以上であることがさらに好ましく、98質量%以上であることが一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される。
<非黒色有機顔料>
本実施形態の樹脂組成物は、樹脂成分100質量部に対し、2種以上の非黒色有機顔料を合計で0.01~5.0質量部含む。2種以上の非黒色有機顔料を含むことにより、レーザー溶着のための光透過性樹脂組成物として適切に用いることができる。特に、得られる樹脂組成物の降温時結晶化温度が高くなる傾向にある。また、成形品の意匠性が向上し、成形品の退色、ブリードアウトが少ない傾向にある。さらには、高温環境下で使用しても色移りが少ない成形品や溶着体を得ることができる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、樹脂成分100質量部に対し、2種以上の非黒色有機顔料を合計で0.01~5.0質量部含む。2種以上の非黒色有機顔料を含むことにより、レーザー溶着のための光透過性樹脂組成物として適切に用いることができる。特に、得られる樹脂組成物の降温時結晶化温度が高くなる傾向にある。また、成形品の意匠性が向上し、成形品の退色、ブリードアウトが少ない傾向にある。さらには、高温環境下で使用しても色移りが少ない成形品や溶着体を得ることができる傾向にある。
本実施形態で用いる非黒色有機顔料は、レーザーを一定割合以上透過する非黒色有機顔料(光透過性顔料)であることが好ましい。
光透過性顔料とは、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂(例えば、ノバデュラン(登録商標)5008)と、ガラス繊維(例えば、日本電気硝子社製、商品名:T-127)30質量%と、非黒色有機顔料(光透過性顔料と思われる顔料)0.1質量%を合計100質量%となるように配合し、後述する実施例に記載の測定方法(反ゲート側透過率の測定)で光線透過率を測定したときに、透過率が20%以上となる顔料を含む。また、本実施形態における光透過性顔料を配合することにより、例えば、本実施形態の樹脂組成物を0.75mmの厚さに成形したときの波長1064nmにおける透過率が40%以上とすることができる。
光透過性顔料とは、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂(例えば、ノバデュラン(登録商標)5008)と、ガラス繊維(例えば、日本電気硝子社製、商品名:T-127)30質量%と、非黒色有機顔料(光透過性顔料と思われる顔料)0.1質量%を合計100質量%となるように配合し、後述する実施例に記載の測定方法(反ゲート側透過率の測定)で光線透過率を測定したときに、透過率が20%以上となる顔料を含む。また、本実施形態における光透過性顔料を配合することにより、例えば、本実施形態の樹脂組成物を0.75mmの厚さに成形したときの波長1064nmにおける透過率が40%以上とすることができる。
本実施形態で用いる非黒色有機顔料は、その用途に応じて適宜選択することができ、その色も特に定めるものではない。本実施形態で用いる非黒色有機顔料は、2~10種の非黒色有機顔料の混合物であることが好ましく、2~5種の非黒色有機顔料混合物であることが好ましい。本実施形態で用いる非黒色有機顔料は、2種以上が組み合わさって黒色を呈することが、レーザー溶着体の透過材と吸収材との色調差が小さくなる傾向にあるため好ましい。
本実施形態で用いる非黒色有機顔料の第一の実施形態は、緑色有機顔料と赤色有機顔料を含む形態である。本実施形態で用いる非黒色有機顔料の第二の実施形態は、赤色有機顔料と青色有機顔料と黄色有機顔料を含む形態である。
本実施形態で用いる非黒色有機顔料の具体例としては、アゾ系、キナクリドン系、ペリレン系、フタロシアニン系等の有機系顔料であることが好ましい。色調は、黄色、橙色、赤色、紫色、青色および緑色等があり、これらを組み合わせて配合し、所望の色調に樹脂を着色することができる。具体的には、上記アゾ系顔料の具体例としては、例えば、PVファーストイエローHG(クラリアント社製、ピグメントイエロー180)、PVファーストイエローH3R(クラリアント社製、ピグメントイエロー181)、クロモフタールオレンジK2960(BASF社製、ピグメントオレンジ64)、クロモフタールレッドK3890FP(BASF社製、ピグメントレッド144)、クロモフタールスカーレットK3540(BASF社製、ピグメントレッド166)、クロモフタールレッドK3900(BASF社製、ピグメントレッド214)、クロモフタールレッドK4035(BASF社製、ピグメントレッド221)等が挙げられる。
上記キナクリドン系顔料の具体例としては、例えば、PVファーストレッドE4G(クラリアント社製、ピグメントバイオレット19)、PVファーストピンクE-01(クラリアント社製、ピグメントレッド122)等が挙げられる。
上記ペリレン系顔料の具体例としては、例えば、パリオゲンレッドK3580(BASF社製、ピグメントレッド149)、パリオゲンレッドK3911(BASF社製、ピグメントレッド178)等が挙げられる。
上記フタロシアニン系顔料の具体例としては、例えば、リオノールブルーCB7801(トーヨーカラー社製、ピグメントブルー15:1)、リオノールブルーFG7351(トーヨーカラー社製、ピグメントブルー15:3)、リオノールグリーンY-102(トーヨーカラー社製、ピグメントグリーン7)、リオノールグリーン6Y-501(トーヨーカラー社製、ピグメントグリーン36)、スミトーン シアニンブルーGH(住化カラー社製、ピグメントブルー15:3)等が挙げられる。これらの色素は1種単独で用いても良く、2種以上を用いてもよい。
中でも黒色調色の観点から、PVファーストイエローHG、パリオゲンレッドK3911、スミトーンシアニンブルーGHの組み合わせがより好ましい。
本実施形態で用いる非黒色有機顔料の具体例としては、アゾ系、キナクリドン系、ペリレン系、フタロシアニン系等の有機系顔料であることが好ましい。色調は、黄色、橙色、赤色、紫色、青色および緑色等があり、これらを組み合わせて配合し、所望の色調に樹脂を着色することができる。具体的には、上記アゾ系顔料の具体例としては、例えば、PVファーストイエローHG(クラリアント社製、ピグメントイエロー180)、PVファーストイエローH3R(クラリアント社製、ピグメントイエロー181)、クロモフタールオレンジK2960(BASF社製、ピグメントオレンジ64)、クロモフタールレッドK3890FP(BASF社製、ピグメントレッド144)、クロモフタールスカーレットK3540(BASF社製、ピグメントレッド166)、クロモフタールレッドK3900(BASF社製、ピグメントレッド214)、クロモフタールレッドK4035(BASF社製、ピグメントレッド221)等が挙げられる。
上記キナクリドン系顔料の具体例としては、例えば、PVファーストレッドE4G(クラリアント社製、ピグメントバイオレット19)、PVファーストピンクE-01(クラリアント社製、ピグメントレッド122)等が挙げられる。
上記ペリレン系顔料の具体例としては、例えば、パリオゲンレッドK3580(BASF社製、ピグメントレッド149)、パリオゲンレッドK3911(BASF社製、ピグメントレッド178)等が挙げられる。
上記フタロシアニン系顔料の具体例としては、例えば、リオノールブルーCB7801(トーヨーカラー社製、ピグメントブルー15:1)、リオノールブルーFG7351(トーヨーカラー社製、ピグメントブルー15:3)、リオノールグリーンY-102(トーヨーカラー社製、ピグメントグリーン7)、リオノールグリーン6Y-501(トーヨーカラー社製、ピグメントグリーン36)、スミトーン シアニンブルーGH(住化カラー社製、ピグメントブルー15:3)等が挙げられる。これらの色素は1種単独で用いても良く、2種以上を用いてもよい。
中でも黒色調色の観点から、PVファーストイエローHG、パリオゲンレッドK3911、スミトーンシアニンブルーGHの組み合わせがより好ましい。
本実施形態の樹脂組成物における本実施形態で用いる非黒色有機顔料の含有量(総量)は、樹脂成分100質量部に対し、2種以上の非黒色有機顔料を合計で0.01~5.0質量部を含む。前記含有量の下限値は、0.05質量部以上であることが好ましく、0.1質量部以上であることがより好ましく、0.15質量部以上であることがさらに好ましく、0.2質量部以上であることが一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、成形品が着色され意匠性が高まる傾向にあり、樹脂組成物の降温時結晶化温度が高くなる傾向にある。また、前記含有量の上限値は、3.0質量部以下であることが好ましく、2.0質量部以下であることがより好ましく、1.0質量部以下であることがさらに好ましく、0.75質量部以下であることが一層好ましく、0.5質量部以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、得られる成形品の透過率が高くなる傾向にあり、溶着体の溶着強度が高くなる傾向にある。
<反応性化合物>
本実施形態の樹脂組成物は、さらに、反応性化合物(好ましくは、エポキシ化合物)を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。反応性化合物を含むことにより、溶着強度が高くなる傾向にある。
反応性化合物は、ポリブチレンテレフタレート樹脂の末端に存在するカルボキシル基やヒドロキシ基と化学反応し、架橋反応や鎖長延長が生じ得る化合物が好ましい。反応性化合物としては、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン基(環)を有する化合物、オキサジン基(環)を有する化合物、カルボキシル基を有する化合物、およびアミド基を有する化合物からなる群から選ばれた1種以上を含むことが好ましく、エポキシ化合物およびカルボジイミド化合物から選ばれる少なくとも1種を含むことがより好ましく、エポキシ化合物を含むことがさらに好ましい。特に、本実施形態の樹脂組成物においては、反応性化合物の90質量%以上、さらには95質量%以上、特には99質量%以上がエポキシ化合物であることが好ましい。
エポキシ化合物は、一分子中に一個以上のエポキシ基を有する化合物であれば特に定めるものではなく、公知のエポキシ化合物を広く採用することができる。エポキシ化合物を含むことにより、レーザー照射条件の幅が広がる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、さらに、反応性化合物(好ましくは、エポキシ化合物)を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。反応性化合物を含むことにより、溶着強度が高くなる傾向にある。
反応性化合物は、ポリブチレンテレフタレート樹脂の末端に存在するカルボキシル基やヒドロキシ基と化学反応し、架橋反応や鎖長延長が生じ得る化合物が好ましい。反応性化合物としては、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン基(環)を有する化合物、オキサジン基(環)を有する化合物、カルボキシル基を有する化合物、およびアミド基を有する化合物からなる群から選ばれた1種以上を含むことが好ましく、エポキシ化合物およびカルボジイミド化合物から選ばれる少なくとも1種を含むことがより好ましく、エポキシ化合物を含むことがさらに好ましい。特に、本実施形態の樹脂組成物においては、反応性化合物の90質量%以上、さらには95質量%以上、特には99質量%以上がエポキシ化合物であることが好ましい。
エポキシ化合物は、一分子中に一個以上のエポキシ基を有する化合物であれば特に定めるものではなく、公知のエポキシ化合物を広く採用することができる。エポキシ化合物を含むことにより、レーザー照射条件の幅が広がる傾向にある。
エポキシ化合物の第一の実施形態は、グリシジル化合物、芳香族環を有するエポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物などの非エラストマーが挙げられ、芳香族環を有するエポキシ化合物を少なくとも含むことが好ましい。
エポキシ化合物の第一の実施形態の具体例としては、ビスフェノールA型エポキシ化合物(ビスフェノールAジグリシジルエーテルを含む)、ビスフェノールF型エポキシ化合物(ビスフェノールFジグリシジルエーテルを含む)、ビフェニル型エポキシ化合物(ビス(グリシジルオキシ)ビフェニルを含む)、レゾルシン型エポキシ化合物(レゾルシノールジグリシジルエーテルを含む)、ノボラック型エポキシ化合物、安息香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、オルトフタル酸ジグリシジルエステルなどの芳香族環を有するエポキシ化合物、メチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル、アリル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、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテルなどの(ジ)グリシジルエーテル類、ソルビン酸グリシジルエステル、アジピン酸ジグリシジルエステル、エポキシ化亜麻仁油、エポキシ化大豆油などのパラフィン系(例えば飽和脂肪酸系)またはオレフィン系(例えば不飽和脂肪酸系)の(ジ)グリシジルエステル類、ビニルシクロヘキセンジオキシド、ジシクロペンタジエンオキシドなどの脂環式エポキシ化合物類が挙げられる。
中でも、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物等が好ましく、特にオルソクレゾール/ノボラック型エポキシ樹脂(O-クレゾール・ホルムアルデヒド重縮合物のポリグリシジルエーテル化合物)がより好ましい。
市販のものとしては、「Joncryl ADR4368C」(商品名:BASF社製)、エピコート1003(商品名:三菱ケミカル社製)、新日鉄住金化学社製(商品名:YDCN704)などが挙げられる。
中でも、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物等が好ましく、特にオルソクレゾール/ノボラック型エポキシ樹脂(O-クレゾール・ホルムアルデヒド重縮合物のポリグリシジルエーテル化合物)がより好ましい。
市販のものとしては、「Joncryl ADR4368C」(商品名:BASF社製)、エピコート1003(商品名:三菱ケミカル社製)、新日鉄住金化学社製(商品名:YDCN704)などが挙げられる。
第一の実施形態のエポキシ化合物は、重量平均分子量が15000以下であることが好ましく、10000以下であることがより好ましい。下限値については、特に定めるものではないが、重量平均分子量が100以上であることが好ましく、400以上であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、本実施形態の効果がより効果的に発揮される傾向にある。
第一の実施形態のエポキシ化合物は、エポキシ当量が100g/eq以上であることが好ましく、より好ましくは150g/eq以上である。また、エポキシ化合物は、エポキシ当量が1500g/eq以下であることが好ましく、900g/eq以下であることがより好ましく、800g/eq以下であることがさらに好ましい。
エポキシ当量を上記下限値以上とすることにより、溶着強度や溶着体の耐加水分解性がより高くなる傾向にある。上記上限値以下とすることにより、樹脂組成物の流動性が高くなり成形しやすくなる傾向にある。
エポキシ当量を上記下限値以上とすることにより、溶着強度や溶着体の耐加水分解性がより高くなる傾向にある。上記上限値以下とすることにより、樹脂組成物の流動性が高くなり成形しやすくなる傾向にある。
エポキシ化合物の第二の実施形態は、エポキシ基を含むエラストマーを含むことである。エポキシ基を含むエラストマーを含むことにより、より耐衝撃性の高い成形品が得られる傾向にある。
エポキシ基を含むエラストマーの第一の実施形態は、α-オレフィン、α,β-不飽和酸のグリシジルエステルおよび必要に応じてこれらと共重合可能な不飽和モノマーを共重合することにより得られる共重合体である。全共重合成分中、α-オレフィンおよびα,β-不飽和酸のグリシジルエステルを60質量%以上用いることが好ましい。
α-オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン-1、ペンテン-1等を挙げることができる。これらを2種以上用いてもよい。α,β-不飽和酸のグリシジルエステルとしては、例えば、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、イタコン酸グリシジルなどを挙げることができる。これらを2種以上用いてもよい。上記成分と共重合可能なビニル系モノマーとしては、例えば、ビニルエーテル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類、メチル、エチル、プロピル、ブチルなどのアクリル酸およびメタクリル酸エステル類、アクリロニトリル、スチレンなどを挙げることができる。これらを2種以上用いてもよい。
第一の実施形態のエポキシ基を含むエラストマーの好ましい例としては、エチレン/グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン/グリシジルメタクリレート/酢酸ビニル共重合体、エチレン/グリシジルメタクリレート/アルキルアクリレート共重合体、エチレン/アルキルアクリレート/酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。特に、靭性に優れ、成形品の耐湿熱性および耐衝撃性をより向上させる観点から、エチレン/グリシジルメタクリレート/アルキルアクリレート(好ましくはブチルアクリレート)共重合体が好ましい。第一の実施形態のエポキシ基を含むエラストマーの具体例としては、アルケマ製の“ロタダー”(登録商標)AX8900、AX8700という商品名で入手できる。
エポキシ基を含むエラストマーの第二の実施形態は、コアシェル型エラストマーである。コアシェル型エラストマーを用いることにより、分子粒径が小さいためポリブチレンテレフタレート系樹脂中で分散しやすく、反応性基の反応によって溶着強度が高まる傾向にある。コアシェル型エラストマーとしては、コアの重合体に、単量体成分をグラフト共重合したものが例示される。
コアは、ゴム質重合体であることが好ましく、アクリロニトリル・アクリル系ゴム質重合体・スチレングラフト共重合体(ASA樹脂)、メチルメタクリレート・アクリル系ゴム質重合体・スチレングラフト共重合体(MSA樹脂)、メチルメタクリレート・アクリロニトリル・アクリル系ゴム質重合体・スチレングラフト共重合体(MASA樹脂)、ポリオルガノシロキサン含有ゴム質重合体等が例示され、ポリオルガノシロキサン含有ゴム質重合体が好ましい。
ポリオルガノシロキサン含有ゴム質重合体のガラス転移温度は、通常0℃以下、中でも-20℃以下が好ましく、さらには-30℃以下が好ましい。ゴム成分の具体例としては、ポリオルガノシロキサンゴムを含有していれば特に制限はなく、例えば、ポリオルガノシロキサンゴム、ポリオルガノシロキサンゴムとポリアルキルアクリレートゴムとの(IPN型)複合ゴム等が挙げられる。
コアは、ゴム質重合体であることが好ましく、アクリロニトリル・アクリル系ゴム質重合体・スチレングラフト共重合体(ASA樹脂)、メチルメタクリレート・アクリル系ゴム質重合体・スチレングラフト共重合体(MSA樹脂)、メチルメタクリレート・アクリロニトリル・アクリル系ゴム質重合体・スチレングラフト共重合体(MASA樹脂)、ポリオルガノシロキサン含有ゴム質重合体等が例示され、ポリオルガノシロキサン含有ゴム質重合体が好ましい。
ポリオルガノシロキサン含有ゴム質重合体のガラス転移温度は、通常0℃以下、中でも-20℃以下が好ましく、さらには-30℃以下が好ましい。ゴム成分の具体例としては、ポリオルガノシロキサンゴムを含有していれば特に制限はなく、例えば、ポリオルガノシロキサンゴム、ポリオルガノシロキサンゴムとポリアルキルアクリレートゴムとの(IPN型)複合ゴム等が挙げられる。
コアとグラフト共重合可能な単量体成分の具体例としては、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物、(メタ)アクリル酸化合物、グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル化合物、マレイミド、N-メチルマレイミド、N-フェニルマレイミド等のマレイミド化合物;マレイン酸、フタル酸、イタコン酸等のα,β-不飽和カルボン酸化合物やそれらの無水物(例えば無水マレイン酸等)などが挙げられる。
ゴム質重合体、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物の具体例としては、特開2019-059813号公報の段落0042~0046の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
第二の実施形態のエポキシ基を含むエラストマーは、ポリオルガノシロキサン含有ゴム質重合体(好ましくは、ポリオルガノシロキサンゴムとポリアルキルアクリレートゴムとの複合ゴム)に、エポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル化合物をグラフト重合した化合物であることが好ましい。
第二の実施形態のエポキシ基を含むエラストマーの具体例としては、例えば、三菱レイヨン社製「メタブレン(登録商標、以下同じ)S-2002」等が挙げられる。
その他、本実施形態で用いることができるエポキシ化合物としては、特開2019-019305号公報の段落0060~0067の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
本実施形態の樹脂組成物が、反応性化合物(好ましくは、エポキシ化合物)を含む場合、その含有量は、樹脂成分100質量部に対して、0.2質量部以上であることが好ましく、0.3質量部以上であることがより好ましく、0.5質量部以上であることがさらに好ましく、1.0質量部以上であることが一層好ましく、1.5質量部以上であることがより一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、レーザー溶着強度が高くなる傾向にある。また、前記反応性化合物の含有量の上限値は、樹脂成分100質量部に対して、20質量部以下であることが好ましく、10質量部以下であることがより好ましく、5質量部以下であることがさらに好ましい。前記上限値以下とすることにより、流動性がより高くなり成形性が向上する傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、反応性化合物を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、反応性化合物を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<核剤>
本実施形態の樹脂組成物は、結晶化速度を調整するために、核剤を含んでいてもよい。核剤の種類は、特に、限定されるものではないが、タルク、窒化ホウ素、マイカ、カオリン、硫酸バリウム、窒化珪素および二硫化モリブデンが好ましく、硫酸バリウム、タルクおよび窒化ホウ素がより好ましく、硫酸バリウムおよびタルクがさらに好ましく、特にタルクが、透過率を高く保ちながら降温時結晶化温度を高くする傾向にあるため一層好ましい。
本実施形態の樹脂組成物が核剤を含む場合、その含有量は、樹脂成分100質量部に対し、0.1質量部以上であることが好ましく、0.2質量部以上であることがより好ましく、0.3質量部以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、降温時結晶化温度がより高くなる傾向にある。前記含有量の上限は、樹脂成分100質量部に対し、10質量部以下であることが好ましく、5質量部以下であることがより好ましく、2.5質量部以下であることがさらに好ましく、1質量部以下であることが一層好ましい。前記上限値以下にすることにより、得られる成形品の透過率が高くなる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、核剤を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、結晶化速度を調整するために、核剤を含んでいてもよい。核剤の種類は、特に、限定されるものではないが、タルク、窒化ホウ素、マイカ、カオリン、硫酸バリウム、窒化珪素および二硫化モリブデンが好ましく、硫酸バリウム、タルクおよび窒化ホウ素がより好ましく、硫酸バリウムおよびタルクがさらに好ましく、特にタルクが、透過率を高く保ちながら降温時結晶化温度を高くする傾向にあるため一層好ましい。
本実施形態の樹脂組成物が核剤を含む場合、その含有量は、樹脂成分100質量部に対し、0.1質量部以上であることが好ましく、0.2質量部以上であることがより好ましく、0.3質量部以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、降温時結晶化温度がより高くなる傾向にある。前記含有量の上限は、樹脂成分100質量部に対し、10質量部以下であることが好ましく、5質量部以下であることがより好ましく、2.5質量部以下であることがさらに好ましく、1質量部以下であることが一層好ましい。前記上限値以下にすることにより、得られる成形品の透過率が高くなる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、核剤を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<安定剤>
本実施形態の樹脂組成物は、安定剤を含有することが好ましく、安定剤としてはリン系安定剤やフェノール系安定剤が好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、安定剤を含有することが好ましく、安定剤としてはリン系安定剤やフェノール系安定剤が好ましい。
リン系安定剤としては、公知の任意のものを使用できる。具体例を挙げると、リン酸、ホスホン酸、亜燐酸、ホスフィン酸、ポリリン酸などのリンのオキソ酸;酸性ピロリン酸ナトリウム、酸性ピロリン酸カリウム、酸性ピロリン酸カルシウムなどの酸性ピロリン酸金属塩;リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸セシウム、リン酸亜鉛など第1族または第2族金属のリン酸塩;有機ホスフェート化合物、有機ホスファイト化合物、有機ホスホナイト化合物などが挙げられる。中でも、得られる樹脂組成物の降温時結晶化温度が高くなる傾向にあるため、リン酸亜鉛など第1族または第2族金属のリン酸塩と有機ホスフェート化合物がより好ましく、特に有機ホスフェート化合物が一層好ましい。
有機ホスフェート化合物としては、好ましくは、下記式:
(R1O)3-nP(=O)OHn
(式中、R1は、アルキル基またはアリール基であり、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。nは0~2の整数を示す。)
で表される化合物である。
上記式において、R1は、炭素数が1以上、好ましくは2以上であり、通常30以下、好ましくは25以下のアルキル基、または、炭素数が6以上、通常30以下のアリール基であることがより好ましいが、R1は、アリール基よりもアルキル基が好ましい。なお、R1が2以上存在する場合、R1同士はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
より好ましくは、R1が炭素原子数8~30の長鎖アルキルアシッドホスフェート化合物が挙げられる。炭素原子数8~30のアルキル基の具体例としては、オクチル基、2-エチルヘキシル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ドデシル基、トリデシル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、トリアコンチル基等が挙げられる。
長鎖アルキルアシッドホスフェートとしては、例えば、オクチルアシッドホスフェート、2-エチルヘキシルアシッドホスフェート、デシルアシッドホスフェート、ラウリルアシッドホスフェート、オクタデシルアシッドホスフェート、オレイルアシッドホスフェート、ベヘニルアシッドホスフェート、フェニルアシッドホスフェート、ノニルフェニルアシッドホスフェート、シクロヘキシルアシッドホスフェート、フェノキシエチルアシッドホスフェート、アルコキシポリエチレングリコールアシッドホスフェート、ビスフェノールAアシッドホスフェート、ジメチルアシッドホスフェート、ジエチルアシッドホスフェート、ジプロピルアシッドホスフェート、ジイソプロピルアシッドホスフェート、ジブチルアシッドホスフェート、ジオクチルアシッドホスフェート、ジ-2-エチルヘキシルアシッドホスフェート、ジオクチルアシッドホスフェート、ジラウリルアシッドホスフェート、ジステアリルアシッドホスフェート、ジフェニルアシッドホスフェート、ビスノニルフェニルアシッドホスフェート等が挙げられる。これらの中でも、オクタデシルアシッドホスフェートが好ましく、このものはADEKA社の商品名「アデカスタブAX-71」として、市販されている。
また、有機ホスフェート化合物としては、有機ホスフェート金属塩も含め好適に使用できる。具体的には、ジステアリルアシッドホスフェートの亜鉛塩とモノステアリルアシッドホスフェートの亜鉛塩の混合物が挙げられる。このような有機ホスフェート金属塩の市販品としては、具体的には、城北化学工業社製「JP-518Zn」が挙げられる。
これら有機ホスフェート化合物の中でも、オクタデシルアシッドホスフェート、および/または、ジステアリルアシッドホスフェートの亜鉛塩とモノステアリルアシッドホスフェートの亜鉛塩の混合物が好ましく、特にオクタデシルアシッドホスフェートが得られる成形品の透過率を維持しながら降温時結晶化温度を高くする傾向にあるためより好ましい。
フェノール系安定剤としては、例えばヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられる。
これらの詳細は、国際公開第2020/013127号の段落0105~0111の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
有機ホスフェート化合物としては、好ましくは、下記式:
(R1O)3-nP(=O)OHn
(式中、R1は、アルキル基またはアリール基であり、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。nは0~2の整数を示す。)
で表される化合物である。
上記式において、R1は、炭素数が1以上、好ましくは2以上であり、通常30以下、好ましくは25以下のアルキル基、または、炭素数が6以上、通常30以下のアリール基であることがより好ましいが、R1は、アリール基よりもアルキル基が好ましい。なお、R1が2以上存在する場合、R1同士はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
より好ましくは、R1が炭素原子数8~30の長鎖アルキルアシッドホスフェート化合物が挙げられる。炭素原子数8~30のアルキル基の具体例としては、オクチル基、2-エチルヘキシル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ドデシル基、トリデシル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、トリアコンチル基等が挙げられる。
長鎖アルキルアシッドホスフェートとしては、例えば、オクチルアシッドホスフェート、2-エチルヘキシルアシッドホスフェート、デシルアシッドホスフェート、ラウリルアシッドホスフェート、オクタデシルアシッドホスフェート、オレイルアシッドホスフェート、ベヘニルアシッドホスフェート、フェニルアシッドホスフェート、ノニルフェニルアシッドホスフェート、シクロヘキシルアシッドホスフェート、フェノキシエチルアシッドホスフェート、アルコキシポリエチレングリコールアシッドホスフェート、ビスフェノールAアシッドホスフェート、ジメチルアシッドホスフェート、ジエチルアシッドホスフェート、ジプロピルアシッドホスフェート、ジイソプロピルアシッドホスフェート、ジブチルアシッドホスフェート、ジオクチルアシッドホスフェート、ジ-2-エチルヘキシルアシッドホスフェート、ジオクチルアシッドホスフェート、ジラウリルアシッドホスフェート、ジステアリルアシッドホスフェート、ジフェニルアシッドホスフェート、ビスノニルフェニルアシッドホスフェート等が挙げられる。これらの中でも、オクタデシルアシッドホスフェートが好ましく、このものはADEKA社の商品名「アデカスタブAX-71」として、市販されている。
また、有機ホスフェート化合物としては、有機ホスフェート金属塩も含め好適に使用できる。具体的には、ジステアリルアシッドホスフェートの亜鉛塩とモノステアリルアシッドホスフェートの亜鉛塩の混合物が挙げられる。このような有機ホスフェート金属塩の市販品としては、具体的には、城北化学工業社製「JP-518Zn」が挙げられる。
これら有機ホスフェート化合物の中でも、オクタデシルアシッドホスフェート、および/または、ジステアリルアシッドホスフェートの亜鉛塩とモノステアリルアシッドホスフェートの亜鉛塩の混合物が好ましく、特にオクタデシルアシッドホスフェートが得られる成形品の透過率を維持しながら降温時結晶化温度を高くする傾向にあるためより好ましい。
フェノール系安定剤としては、例えばヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられる。
これらの詳細は、国際公開第2020/013127号の段落0105~0111の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
安定剤の含有量は、樹脂成分100質量部に対して、通常0.001質量部以上、好ましくは0.01質量部以上であり、また、通常2.0質量部以下、好ましくは1.0質量部以下である。安定剤の含有量を前記範囲の下限値以上とすることで、安定剤としての効果をより効果的に得ることができる。また、安定剤の含有量を前記範囲の上限値以下にすることにより、効果が頭打ちになることなく、経済的である。
本実施形態の樹脂組成物は、安定剤を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
特に、本実施形態の樹脂組成物は、リン系安定剤を、樹脂成分100質量部に対し、0.01~1.0質量部含むことが好ましい。前記含有量の下限値は0.03質量部以上が好ましく、0.05質量部以上がより好ましく、0.1質量部以上がさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、得られる樹脂組成物や成形品の透過率を保ちながら降温時結晶化温度が高くなる傾向にあり、降温結晶化ピークの半値幅が小さくなる傾向があり、成形サイクルを早める傾向にある。また、溶着部材の熱安定性が向上する傾向にある。前記含有量の上限値は、0.9質量部以下が好ましく、0.6質量部以下がより好ましく、0.3質量部以下がさらに好ましい。前記上限値以下とすることにより、成形時のシルバーの発生や、成形品のブリードアウトや色調を悪化させない傾向にあり、透過率を維持することができる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、リン系安定剤を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、安定剤を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
特に、本実施形態の樹脂組成物は、リン系安定剤を、樹脂成分100質量部に対し、0.01~1.0質量部含むことが好ましい。前記含有量の下限値は0.03質量部以上が好ましく、0.05質量部以上がより好ましく、0.1質量部以上がさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、得られる樹脂組成物や成形品の透過率を保ちながら降温時結晶化温度が高くなる傾向にあり、降温結晶化ピークの半値幅が小さくなる傾向があり、成形サイクルを早める傾向にある。また、溶着部材の熱安定性が向上する傾向にある。前記含有量の上限値は、0.9質量部以下が好ましく、0.6質量部以下がより好ましく、0.3質量部以下がさらに好ましい。前記上限値以下とすることにより、成形時のシルバーの発生や、成形品のブリードアウトや色調を悪化させない傾向にあり、透過率を維持することができる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、リン系安定剤を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<無機充填剤>
本実施形態の樹脂組成物は、さらに、無機充填剤を含むことが好ましい。無機充填剤、特に、繊維状の無機充填剤、好ましくはガラス繊維を含むことにより、機械的強度を向上させると共に、耐熱強度が高くなり、レーザー溶着品の耐久性がより向上する傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、さらに、無機充填剤を含むことが好ましい。無機充填剤、特に、繊維状の無機充填剤、好ましくはガラス繊維を含むことにより、機械的強度を向上させると共に、耐熱強度が高くなり、レーザー溶着品の耐久性がより向上する傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物で用いる含有され得る無機充填剤としては、樹脂に配合することにより得られる樹脂組成物の機械的性質を向上させる効果を有するものであり、常用のプラスチック用無機充填剤を用いることができる。好ましくはガラス繊維、炭素繊維、玄武岩繊維、ウォラストナイト、チタン酸カリウム繊維等の繊維状の無機充填剤を用いることができる。また、炭酸カルシウム、酸化チタン、長石系鉱物、クレー、有機化クレー、ガラスビーズ等の粒状または無定形の充填剤;タルク等の板状の充填剤;ガラスフレーク、マイカ、グラファイト等の鱗片状の無機充填剤を用いることもできる。中でも、機械的強度、剛性および耐熱性の点から、繊維状の充填剤、特にはガラス繊維を用いるのが好ましい。ガラス繊維としては、丸型断面形状または異型断面形状のいずれをも用いることができる。
無機充填剤は、カップリング剤等の表面処理剤によって、表面処理されたものを用いることがより好ましい。表面処理剤が付着したガラス繊維は、耐久性、耐湿熱性、耐加水分解性、耐ヒートショック性に優れるので好ましい。
無機充填剤は、カップリング剤等の表面処理剤によって、表面処理されたものを用いることがより好ましい。表面処理剤が付着したガラス繊維は、耐久性、耐湿熱性、耐加水分解性、耐ヒートショック性に優れるので好ましい。
表面処理剤としては、従来公知の任意のものを使用でき、具体的には、例えば、アミノシラン系、エポキシシラン系、アリルシラン系、ビニルシラン系等のシランカップリング剤が好ましく挙げられる。これらの中では、アミノシラン系表面処理剤が好ましく、具体的には例えば、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシランおよびγ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシランが好ましい例として挙げられる。
また、その他の表面処理剤として、ノボラック型等のエポキシ樹脂系表面処理剤、ビスフェノールA型のエポキシ樹脂系表面処理剤等も好ましく挙げられ、特にノボラック型エポキシ樹脂系表面処理剤による処理が好ましい。
シラン系表面処理剤とエポキシ樹脂系表面処理剤は、それぞれ単独で用いても複数種で用いてもよく、両者を併用することも好ましい。本実施形態におけるガラス繊維とは、繊維状のガラス材料を意味し、より具体的には、1,000~10,000本のガラス繊維を集束し、所定の長さにカットされたチョップド形状が好ましい。
本実施形態におけるガラス繊維は、数平均繊維長が0.5~10mmのものが好ましく、1~5mmのものがより好ましい。このような数平均繊維長のガラス繊維を用いることにより、機械的強度をより向上させることができる。数平均繊維長は光学顕微鏡の観察で得られる画像に対して、繊維長を測定する対象のガラス繊維をランダムに抽出してその長辺を測定し、得られた測定値から数平均繊維長を算出する。観察の倍率は20倍とし、測定本数は1,000本以上として行う。概ね、カット長に相当する。
また、ガラス繊維の断面は、円形、楕円形、長円形、長方形、長方形の両短辺に半円を合わせた形状、まゆ型等いずれの形状であってもよいが、円形が好ましい。ここでの円形は、幾何学的な意味での円形に加え、本実施形態の技術分野において通常円形と称されるものを含む趣旨である。
ガラス繊維の数平均繊維径は、下限が、4.0μm以上であることが好ましく、4.5μm以上であることがより好ましく、5.0μm以上であることがさらに好ましい。ガラス繊維の数平均繊維径の上限は、15.0μm以下であることが好ましく、14.0μm以下であることがより好ましい。このような範囲の数平均繊維径を有するガラス繊維を用いることにより、より機械的強度に優れた成形品が得られる傾向にある。なお、ガラス繊維の数平均繊維径は、電子顕微鏡の観察で得られる画像に対して、繊維径を測定する対象のガラス繊維をランダムに抽出し、中央部に近いところで繊維径を測定し、得られた測定値から算出する。観察の倍率は1,000倍とし、測定本数は1,000本以上として行う。円形以外の断面を有するガラス繊維の数平均繊維径は、断面の面積と同じ面積の円に換算したときの数平均繊維径とする。
シラン系表面処理剤とエポキシ樹脂系表面処理剤は、それぞれ単独で用いても複数種で用いてもよく、両者を併用することも好ましい。本実施形態におけるガラス繊維とは、繊維状のガラス材料を意味し、より具体的には、1,000~10,000本のガラス繊維を集束し、所定の長さにカットされたチョップド形状が好ましい。
本実施形態におけるガラス繊維は、数平均繊維長が0.5~10mmのものが好ましく、1~5mmのものがより好ましい。このような数平均繊維長のガラス繊維を用いることにより、機械的強度をより向上させることができる。数平均繊維長は光学顕微鏡の観察で得られる画像に対して、繊維長を測定する対象のガラス繊維をランダムに抽出してその長辺を測定し、得られた測定値から数平均繊維長を算出する。観察の倍率は20倍とし、測定本数は1,000本以上として行う。概ね、カット長に相当する。
また、ガラス繊維の断面は、円形、楕円形、長円形、長方形、長方形の両短辺に半円を合わせた形状、まゆ型等いずれの形状であってもよいが、円形が好ましい。ここでの円形は、幾何学的な意味での円形に加え、本実施形態の技術分野において通常円形と称されるものを含む趣旨である。
ガラス繊維の数平均繊維径は、下限が、4.0μm以上であることが好ましく、4.5μm以上であることがより好ましく、5.0μm以上であることがさらに好ましい。ガラス繊維の数平均繊維径の上限は、15.0μm以下であることが好ましく、14.0μm以下であることがより好ましい。このような範囲の数平均繊維径を有するガラス繊維を用いることにより、より機械的強度に優れた成形品が得られる傾向にある。なお、ガラス繊維の数平均繊維径は、電子顕微鏡の観察で得られる画像に対して、繊維径を測定する対象のガラス繊維をランダムに抽出し、中央部に近いところで繊維径を測定し、得られた測定値から算出する。観察の倍率は1,000倍とし、測定本数は1,000本以上として行う。円形以外の断面を有するガラス繊維の数平均繊維径は、断面の面積と同じ面積の円に換算したときの数平均繊維径とする。
ガラス繊維は、一般的に供給されるEガラス(Electricalglass)、Cガラス(Chemical glass)、Aガラス(Alkali glass)、Sガラス(High strength glass)、Dガラス、Rガラスおよび耐アルカリガラス等のガラスを溶融紡糸して得られる繊維が用いられるが、ガラス繊維にできるものであれば使用可能であり、特に限定されない。本実施形態では、Eガラスを含むことが好ましい。
本実施形態で用いるガラス繊維は、例えば、γ-メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤等の表面処理剤で表面処理されていることが好ましい。表面処理剤の付着量は、ガラス繊維の0.01~1質量%であることが好ましい。さらに必要に応じて、脂肪酸アミド化合物、シリコーンオイル等の潤滑剤、第4級アンモニウム塩等の帯電防止剤、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の被膜形成能を有する樹脂、被膜形成能を有する樹脂と熱安定剤、難燃剤等の混合物で表面処理されたものを用いることもできる。
ガラス繊維は市販品として入手できる。市販品としては、例えば、日本電気硝子社製、T-286H、T-756H、T-127、T-289H、オーウェンスコーニング社製、DEFT2A、PPG社製、HP3540、日東紡社製、CSG3PA820等が挙げられる。
本実施形態の樹脂組成物における無機充填剤(好ましくはガラス繊維)の含有量は、樹脂成分100質量部に対し、10質量部以上であることが好ましく、15質量部以上であることがより好ましく、20質量部以上であることがさらに好ましく、25質量部以上であることが一層好ましく、30質量部以上であることがより一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、レーザー溶着品の母材強度が高くなり、また、レーザー溶着品の耐熱性が高くなる傾向にある。また、前記無機充填剤の含有量の上限値は、樹脂成分100質量部に対し、70質量部以下であることが好ましく、60質量部以下であることがより好ましく、50質量部以下であることがさらに好ましい。前記上限値以下とすることにより、界面部分の溶着強度が高くなる傾向にある。
また、本実施形態の樹脂組成物における無機充填剤(好ましくはガラス繊維)の含有量は、樹脂組成物の20質量%以上であることが好ましく、25質量%以上であることがより好ましい。また、前記無機充填剤(好ましくはガラス繊維)の含有量は、40質量%以下であることが好ましく、38質量%以下であることがより好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、無機充填剤(好ましくはガラス繊維)を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、無機充填剤(好ましくはガラス繊維)を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<離型剤>
本実施形態の樹脂組成物は、離型剤(滑剤)を含有することが好ましい。離型剤としては、例えば、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステル、数平均分子量200~15000の脂肪族炭化水素化合物、ワックス、ポリシロキサン系シリコーンオイルなどが挙げられる。
これらの詳細は、国際公開第2020/013127号の段落0112~0121の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
本実施形態の樹脂組成物は、離型剤(滑剤)を含有することが好ましい。離型剤としては、例えば、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステル、数平均分子量200~15000の脂肪族炭化水素化合物、ワックス、ポリシロキサン系シリコーンオイルなどが挙げられる。
これらの詳細は、国際公開第2020/013127号の段落0112~0121の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
離型剤の含有量は、樹脂成分100質量部に対して、通常0.001質量部以上、好ましくは0.01質量部以上であり、また、通常2質量部以下、好ましくは1質量部以下である。離型剤の含有量を前記範囲の下限値以上とすることにより離型性の効果が十分に得られやすく、離型剤の含有量が前記範囲の上限値以下とすることにより、十分な耐加水分解性が得られ、また射出成形時の金型汚染などが生じにくくなる。
本実施形態の樹脂組成物は、離型剤を1種のみ含んでいても、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、離型剤を1種のみ含んでいても、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<無機顔料>
本実施形態の樹脂組成物は、さらに、無機顔料を含んでいてもよい。
無機顔料としては、ビスマス化合物、カーボンブラック、マイカ、酸化鉄、酸化チタン、アンチモンドープ錫、酸化錫、酸化インジウム、三酸化ネオジム、ガドリウムおよびネオジム等が挙げられる。
特に、本実施形態の樹脂組成物は、ビスマス化合物を含むことが好ましい。ビスマス化合物を含むことにより、レーザーマーキングが可能であり、かつ、レーザー溶着も可能な樹脂組成物が得られる。また、ビスマス化合物は、本実施形態の樹脂組成物の光線透過率減少抑制剤としての機能を果たす。
ビスマス化合物としては、酸化ビスマス、次没食子酸ビスマス、輝蒼鉛鉱、塩化酸化ビスマス、次硝酸ビスマス、次サリチル酸ビスマス、炭酸酸化ビスマス、チタン酸ビスマスナトリウムおよびこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。中でも酸化ビスマスが安定性の点から好ましい。酸化ビスマスは、通常、Bi2O3で表されるものである。
ビスマス化合物は、比表面積が、10~35m2/gの比表面積であることが好ましい。
また、ビスマス化合物の平均粒子径は、500nm~5μmであることが好ましく、500nm~2μmであることがより好ましい。ビスマス化合物は通常、一次粒子の凝集体であるが、その凝集体の数平均粒子が前記範囲となることが好ましい。ビスマス化合物の平均粒子径を前記範囲の粒子径とすることにより、レーザーの透過率をより高めることができる。
また、ビスマス化合物は金属比熱が小さいため、熱を吸収しやすくレーザーマーキング性を高めると推測される。
本実施形態の樹脂組成物は、さらに、無機顔料を含んでいてもよい。
無機顔料としては、ビスマス化合物、カーボンブラック、マイカ、酸化鉄、酸化チタン、アンチモンドープ錫、酸化錫、酸化インジウム、三酸化ネオジム、ガドリウムおよびネオジム等が挙げられる。
特に、本実施形態の樹脂組成物は、ビスマス化合物を含むことが好ましい。ビスマス化合物を含むことにより、レーザーマーキングが可能であり、かつ、レーザー溶着も可能な樹脂組成物が得られる。また、ビスマス化合物は、本実施形態の樹脂組成物の光線透過率減少抑制剤としての機能を果たす。
ビスマス化合物としては、酸化ビスマス、次没食子酸ビスマス、輝蒼鉛鉱、塩化酸化ビスマス、次硝酸ビスマス、次サリチル酸ビスマス、炭酸酸化ビスマス、チタン酸ビスマスナトリウムおよびこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。中でも酸化ビスマスが安定性の点から好ましい。酸化ビスマスは、通常、Bi2O3で表されるものである。
ビスマス化合物は、比表面積が、10~35m2/gの比表面積であることが好ましい。
また、ビスマス化合物の平均粒子径は、500nm~5μmであることが好ましく、500nm~2μmであることがより好ましい。ビスマス化合物は通常、一次粒子の凝集体であるが、その凝集体の数平均粒子が前記範囲となることが好ましい。ビスマス化合物の平均粒子径を前記範囲の粒子径とすることにより、レーザーの透過率をより高めることができる。
また、ビスマス化合物は金属比熱が小さいため、熱を吸収しやすくレーザーマーキング性を高めると推測される。
本実施形態の樹脂組成物の無機顔料(好ましくは、ビスマス化合物)の含有量は、樹脂成分100質量部に対して、0.002質量部以上であり、0.010質量部以上であることが好ましく、0.1質量部以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、レーザーマーキング性がより向上する傾向にある。また、前記無機顔料(好ましくは、ビスマス化合物)の含有量は、樹脂成分100質量部に対して、10.0質量部以下であり、6.質量部以下であることが好ましく、2.0質量部以下であることがさらに好ましく、1.5質量部以下であることが一層好ましく、1.0質量部以下であることがより一層好ましく、0.8質量部以下、0.5質量部以下であってもよい。前記上限値以下とすることにより、得られる成形品のレーザー透過率がより向上する傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、ビスマス化合物以外の無機顔料を実質的に含まない方が好ましい。実質的に含まないとは、他の無機顔料の含有量が、ビスマス化合物の含有量の10質量%以下であることをいい、5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であってもよい。また、樹脂組成物の0.01質量%未満であることが好ましく、さらには、0.005質量%未満であってもよい。
<他の成分>
本実施形態の樹脂組成物は、所望の諸物性を著しく損なわない限り、必要に応じて、上記したもの以外に他の成分を含有していてもよい。他成分の例を挙げると、各種樹脂添加剤などが挙げられる。なお、その他の成分は、1種が含有されていてもよく、2種以上が任意の組み合わせおよび比率で含有されていてもよい。
具体的には、難燃剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、流動性改良剤、可塑剤、分散剤、抗菌剤などが挙げられる。
本実施形態の樹脂組成物は、有機染料を含んでいてもよいが、実質的に含まない方が好ましい。実質的に含まないとは、前記2種以上の非黒色有機顔料の合計含有量の10質量%以下であることをいい、5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であってもよい。また、樹脂組成物の0.01質量%未満であることが好ましく、さらには、0.005質量%未満であってもよい。このような構成とすることにより、成形品の退色とブリードアウトが少ない傾向にあり、高温環境下でも色移りが少ない溶着体を得ることができる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、所望の諸物性を著しく損なわない限り、必要に応じて、上記したもの以外に他の成分を含有していてもよい。他成分の例を挙げると、各種樹脂添加剤などが挙げられる。なお、その他の成分は、1種が含有されていてもよく、2種以上が任意の組み合わせおよび比率で含有されていてもよい。
具体的には、難燃剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、流動性改良剤、可塑剤、分散剤、抗菌剤などが挙げられる。
本実施形態の樹脂組成物は、有機染料を含んでいてもよいが、実質的に含まない方が好ましい。実質的に含まないとは、前記2種以上の非黒色有機顔料の合計含有量の10質量%以下であることをいい、5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であってもよい。また、樹脂組成物の0.01質量%未満であることが好ましく、さらには、0.005質量%未満であってもよい。このような構成とすることにより、成形品の退色とブリードアウトが少ない傾向にあり、高温環境下でも色移りが少ない溶着体を得ることができる傾向にある。
<樹脂組成物の物性>
本実施形態の樹脂組成物は、示差走査熱量測定(DSC)に従って測定した降温時結晶化温度(Tc)が170℃以上であることが好ましく、172℃以上であることがより好ましく、173℃以上であることがさらに好ましく、177℃以上であることが一層好ましく、180℃以上であることがより一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、成形サイクルがより向上する傾向にある。前記降温時結晶化温度(Tc)の上限は、187℃以下であることが好ましく、184℃以下であることがより好ましい。前記上限値以下とすることにより、成形品の透過率が向上する傾向にあり、成形収縮率が小さくなる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、0.75mmの厚さに成形したときの光線透過率が50%以上であることが好ましく、53%以上であることがより好ましく、56%以上であることがさらに好ましく、58%以上であることが一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、レーザー溶着性がより向上する傾向にある。また、前記樹脂組成物は、0.75mmの厚さに成形したときの光線透過率の上限は、例えば、80%以下である。
降温時結晶化温度(Tc)および光線透過率は後述する実施例の記載に従って測定される。
また、示差走査熱量計(DSC)に従って測定した降温時結晶化ピークの半値幅とは、示差走査熱量計(DSC)で測定される降温結晶化ピークにおけるベースラインからピークトップまでの高さをhとし、高さ0.5hでの温度幅をlとしたとき、温度幅lを高さhで除した値(l/h)を意味する。半値幅によって、結晶化過程での降温時における結晶化の速さを知ることができ、その値が小さいほど(発熱)放熱が速やかに起こり、結晶化速度が速いことを示すと考えられる。半値幅は、0.60以下であることが好ましく、0.50以下であることがより好ましく、0.40以下であることがさらに好ましく、0.28以下であることが一層好ましく、0.20以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、成形サイクルがより向上する傾向にある。前記半値幅の下限は、0.01以上であることが好ましく、0.05以上であることがより好ましい。前記下限値以上とすることにより、成形品の透過率が高くなる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、示差走査熱量測定(DSC)に従って測定した降温時結晶化温度(Tc)が170℃以上であることが好ましく、172℃以上であることがより好ましく、173℃以上であることがさらに好ましく、177℃以上であることが一層好ましく、180℃以上であることがより一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、成形サイクルがより向上する傾向にある。前記降温時結晶化温度(Tc)の上限は、187℃以下であることが好ましく、184℃以下であることがより好ましい。前記上限値以下とすることにより、成形品の透過率が向上する傾向にあり、成形収縮率が小さくなる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、0.75mmの厚さに成形したときの光線透過率が50%以上であることが好ましく、53%以上であることがより好ましく、56%以上であることがさらに好ましく、58%以上であることが一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、レーザー溶着性がより向上する傾向にある。また、前記樹脂組成物は、0.75mmの厚さに成形したときの光線透過率の上限は、例えば、80%以下である。
降温時結晶化温度(Tc)および光線透過率は後述する実施例の記載に従って測定される。
また、示差走査熱量計(DSC)に従って測定した降温時結晶化ピークの半値幅とは、示差走査熱量計(DSC)で測定される降温結晶化ピークにおけるベースラインからピークトップまでの高さをhとし、高さ0.5hでの温度幅をlとしたとき、温度幅lを高さhで除した値(l/h)を意味する。半値幅によって、結晶化過程での降温時における結晶化の速さを知ることができ、その値が小さいほど(発熱)放熱が速やかに起こり、結晶化速度が速いことを示すと考えられる。半値幅は、0.60以下であることが好ましく、0.50以下であることがより好ましく、0.40以下であることがさらに好ましく、0.28以下であることが一層好ましく、0.20以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、成形サイクルがより向上する傾向にある。前記半値幅の下限は、0.01以上であることが好ましく、0.05以上であることがより好ましい。前記下限値以上とすることにより、成形品の透過率が高くなる傾向にある。
<樹脂組成物の製造方法>
本実施形態の樹脂組成物は、樹脂組成物の調製の常法によって製造できる。通常は各成分および所望により添加される種々の添加剤を一緒にしてよく混合し、次いで一軸または二軸押出機で溶融混練する。また、各成分を予め混合することなく、ないしはその一部のみを予め混合し、フィーダーを用いて押出機に供給して溶融混練し、本実施形態の樹脂組成物を調製することもできる。着色剤等の一部の成分を熱可塑性樹脂と溶融混練してマスターバッチを調製し、次いでこれに残りの成分を配合して溶融混練してもよい。
なお、無機充填剤を用いる場合には、押出機のシリンダー途中のサイドフィーダーから供給することも好ましい。
溶融混練に際しての加熱温度は、通常220~300℃の範囲から適宜選ぶことができる。温度が高すぎると分解ガスが発生しやすく、不透明化の原因になる場合がある。それ故、剪断発熱等に考慮したスクリュー構成の選定が望ましい。混練り時や、後行程の成形時の分解を抑制する為、酸化防止剤や熱安定剤の使用が望ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、樹脂組成物の調製の常法によって製造できる。通常は各成分および所望により添加される種々の添加剤を一緒にしてよく混合し、次いで一軸または二軸押出機で溶融混練する。また、各成分を予め混合することなく、ないしはその一部のみを予め混合し、フィーダーを用いて押出機に供給して溶融混練し、本実施形態の樹脂組成物を調製することもできる。着色剤等の一部の成分を熱可塑性樹脂と溶融混練してマスターバッチを調製し、次いでこれに残りの成分を配合して溶融混練してもよい。
なお、無機充填剤を用いる場合には、押出機のシリンダー途中のサイドフィーダーから供給することも好ましい。
溶融混練に際しての加熱温度は、通常220~300℃の範囲から適宜選ぶことができる。温度が高すぎると分解ガスが発生しやすく、不透明化の原因になる場合がある。それ故、剪断発熱等に考慮したスクリュー構成の選定が望ましい。混練り時や、後行程の成形時の分解を抑制する為、酸化防止剤や熱安定剤の使用が望ましい。
<成形品および成形品の製造方法>
本実施形態の樹脂組成物の一実施形態はペレットである。本実施形態の成形品は、本実施形態の樹脂組成物またはペレットから形成される。
また、本実施形態の樹脂組成物は、公知の方法に従って成形される。
成形品の製造方法は、特に限定されず、熱可塑性樹脂について一般に採用されている成形法を任意に採用できる。その例を挙げると、射出成形法、超高速射出成形法、射出圧縮成形法、二色成形法、ガスアシスト等の中空成形法、断熱金型を使用した成形法、急速加熱金型を使用した成形法、発泡成形(超臨界流体も含む)、インサート成形、IMC(インモールドコーティング成形)成形法、押出成形法、シート成形法、熱成形法、回転成形法、積層成形法、プレス成形法、ブロー成形法等が挙げられ、中でも射出成形が好ましい。
射出成形の詳細は、特許第6183822号公報の段落0113~0116の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
本実施形態の樹脂組成物の一実施形態はペレットである。本実施形態の成形品は、本実施形態の樹脂組成物またはペレットから形成される。
また、本実施形態の樹脂組成物は、公知の方法に従って成形される。
成形品の製造方法は、特に限定されず、熱可塑性樹脂について一般に採用されている成形法を任意に採用できる。その例を挙げると、射出成形法、超高速射出成形法、射出圧縮成形法、二色成形法、ガスアシスト等の中空成形法、断熱金型を使用した成形法、急速加熱金型を使用した成形法、発泡成形(超臨界流体も含む)、インサート成形、IMC(インモールドコーティング成形)成形法、押出成形法、シート成形法、熱成形法、回転成形法、積層成形法、プレス成形法、ブロー成形法等が挙げられ、中でも射出成形が好ましい。
射出成形の詳細は、特許第6183822号公報の段落0113~0116の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
本実施形態の樹脂組成物は、レーザー溶着用として好ましく用いられる。
具体的には、本実施形態の成形品は、レーザー溶着の際のレーザー透過樹脂部材として好ましく用いられる。
レーザー溶着の詳細は、国際公開第2022/085763号の段落0081~0089の記載、国際公開第2021/225154号の段落0083~0091の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
具体的には、本実施形態の成形品は、レーザー溶着の際のレーザー透過樹脂部材として好ましく用いられる。
レーザー溶着の詳細は、国際公開第2022/085763号の段落0081~0089の記載、国際公開第2021/225154号の段落0083~0091の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
<用途>
本実施形態の樹脂組成物は、ポリエステル樹脂と着色剤を含む樹脂組成物に広く用いられる。具体的には、各種保存容器、電気・電子機器部品、オフィスオートメート(OA)機器部品、家電機器部品、機械機構部品、車両機構部品などに適用できる。特に、食品用容器、薬品用容器、油脂製品容器、車両用中空部品(各種タンク、インテークマニホールド部品、カメラ筐体)、車両用電装部品(各種コントロールユニット、イグニッションコイル部品など)、モーター部品、各種センサー部品、コネクター部品、スイッチ部品、ブレーカー部品、リレー部品、コイル部品、トランス部品、ランプ部品などに好適に用いることができる。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリエステル樹脂と着色剤を含む樹脂組成物に広く用いられる。具体的には、各種保存容器、電気・電子機器部品、オフィスオートメート(OA)機器部品、家電機器部品、機械機構部品、車両機構部品などに適用できる。特に、食品用容器、薬品用容器、油脂製品容器、車両用中空部品(各種タンク、インテークマニホールド部品、カメラ筐体)、車両用電装部品(各種コントロールユニット、イグニッションコイル部品など)、モーター部品、各種センサー部品、コネクター部品、スイッチ部品、ブレーカー部品、リレー部品、コイル部品、トランス部品、ランプ部品などに好適に用いることができる。
特に、本実施形態の成形品(特に、光吸収性部材とのレーザー溶着品)は、車載カメラ部品、センサーケース部品、モーター部品、電子制御部品に好ましく用いられる。より具体的には、車載カメラ部品および車載カメラ部品を含む車載カメラモジュール、ミリ波レーダーの筐体、ECUケースの筐体、ソナーセンサー等のセンサーケースの筐体、電動パーキングブレーキ等のモーター部品の筐体に適している。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
実施例で用いた測定機器等が廃番等により入手困難な場合、他の同等の性能を有する機器を用いて測定することができる。
実施例で用いた測定機器等が廃番等により入手困難な場合、他の同等の性能を有する機器を用いて測定することができる。
1.原料
本実施例では、以下の原料を用いた。
本実施例では、以下の原料を用いた。
2.実施例1~5、比較例1~6
<樹脂組成物(ペレット)の製造>
表3~4に示すように、ガラス繊維以外の成分をステンレ製タンブラーに入れ、1時間撹拌混合した。表3~4の各成分は質量部表記である。得られた混合物を、30mmのベントタイプ2軸押出機(日本製鋼所社製、「TEX30α」)のメインホッパーに投入し、ガラス繊維(GF)はホッパーから7番目のサイドフィーダーより供給し、押出機バレル設定温度C1~C15を260℃、ダイを250℃、スクリュー回転数200rpm、吐出量40kg/時間の条件で混練してストランド状に押し出し、樹脂組成物のペレットを得た。
<樹脂組成物(ペレット)の製造>
表3~4に示すように、ガラス繊維以外の成分をステンレ製タンブラーに入れ、1時間撹拌混合した。表3~4の各成分は質量部表記である。得られた混合物を、30mmのベントタイプ2軸押出機(日本製鋼所社製、「TEX30α」)のメインホッパーに投入し、ガラス繊維(GF)はホッパーから7番目のサイドフィーダーより供給し、押出機バレル設定温度C1~C15を260℃、ダイを250℃、スクリュー回転数200rpm、吐出量40kg/時間の条件で混練してストランド状に押し出し、樹脂組成物のペレットを得た。
<樹脂組成物の降温時結晶化温度(Tc)および半値幅の測定>
降温結晶化温度を、JIS K7121に基づいて示差走査熱量測定機(DSC)を用いて測定した。窒素雰囲気下で40℃から300℃まで昇温速度20℃/分で昇温し、300℃で3分保持した後、降温速度-20℃/分で40℃まで降温した。降温時の結晶化による最大ピーク温度を結晶化温度Tc、また、このベースラインからピークトップまでの高さをhとしたときの、高さ0.5hでの温度幅lを高さhで除した値を半値幅(l/h)として求めた。
示差走査熱量測定機は、(株)日立ハイテクサイエンス社製「DSC7020」を用いた。
降温結晶化温度の単位は、℃で示した。
降温結晶化温度を、JIS K7121に基づいて示差走査熱量測定機(DSC)を用いて測定した。窒素雰囲気下で40℃から300℃まで昇温速度20℃/分で昇温し、300℃で3分保持した後、降温速度-20℃/分で40℃まで降温した。降温時の結晶化による最大ピーク温度を結晶化温度Tc、また、このベースラインからピークトップまでの高さをhとしたときの、高さ0.5hでの温度幅lを高さhで除した値を半値幅(l/h)として求めた。
示差走査熱量測定機は、(株)日立ハイテクサイエンス社製「DSC7020」を用いた。
降温結晶化温度の単位は、℃で示した。
<透過率測定用プレートの成形>
上記で得られた樹脂組成物ペレットを、120℃で7時間乾燥した後、射出成形機(日精樹脂工業社製「NEX80-9E」)を用いてシリンダー温度260℃、金型温度60℃、および、以下の射出条件で、透過率測定用の60mm×60mm×厚さ0.75mmの透過率測定用プレートを射出成形した。
(射出条件)
保圧時間:10sec
冷却時間:10sec
射出速度:80mm/sec
背圧:5MPa
スクリュー回転数:120rpm
上記で得られた樹脂組成物ペレットを、120℃で7時間乾燥した後、射出成形機(日精樹脂工業社製「NEX80-9E」)を用いてシリンダー温度260℃、金型温度60℃、および、以下の射出条件で、透過率測定用の60mm×60mm×厚さ0.75mmの透過率測定用プレートを射出成形した。
(射出条件)
保圧時間:10sec
冷却時間:10sec
射出速度:80mm/sec
背圧:5MPa
スクリュー回転数:120rpm
<0.75mmt 透過率>
上記で得られた透過率測定用プレート(60mm×60mm×厚さ0.75mm)のうち、ゲート側より45mmの地点から、かつ、試験プレートの幅の中心部において、紫外可視近赤外分光光度計を用いて、波長1064nmにおける透過率(%)を求めた(反ゲート側の透過率)。
紫外可視近赤外分光光度計は、島津製作所社製「UV-3100PC」積分球付きを用いた。
上記で得られた透過率測定用プレート(60mm×60mm×厚さ0.75mm)のうち、ゲート側より45mmの地点から、かつ、試験プレートの幅の中心部において、紫外可視近赤外分光光度計を用いて、波長1064nmにおける透過率(%)を求めた(反ゲート側の透過率)。
紫外可視近赤外分光光度計は、島津製作所社製「UV-3100PC」積分球付きを用いた。
結果を表3~表4に示した。
上記結果から明らかなとおり、本発明の樹脂組成物は、降温時結晶化温度が高く、かつ、レーザー透過率が高かった(実施例1~5)。
これに対し、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂として、イソフタル酸変性量が少ないものを用いた場合、昇温時結晶化温度が低くなる傾向にあった(比較例1、5、6)。また、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)の割合が多くなると、レーザー透過率が低くなる傾向にあった(比較例2、4)。逆に、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の割合が多くなると、降温時結晶化温度が低くなる傾向にあった(比較例3)。
これに対し、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂として、イソフタル酸変性量が少ないものを用いた場合、昇温時結晶化温度が低くなる傾向にあった(比較例1、5、6)。また、ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)の割合が多くなると、レーザー透過率が低くなる傾向にあった(比較例2、4)。逆に、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の割合が多くなると、降温時結晶化温度が低くなる傾向にあった(比較例3)。
Claims (11)
- ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)と、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)とを、(A):(B)の質量比率が35:65~85:15となる割合で含み、
前記イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)を構成する、全ジカルボン酸単位に占めるイソフタル酸単位の割合が、15~30モル%であり、
さらに、樹脂成分の合計100質量部に対し、2種以上の非黒色有機顔料を合計で0.01~5.0質量部含む、
樹脂組成物。 - 前記ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)、および、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の少なくとも1種の末端カルボキシル基量が20eq/ton以下である、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記樹脂組成物の示差走査熱量測定(DSC)に従って測定した降温時結晶化温度(Tc)が、170℃≦Tc≦187℃である、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- さらに、リン系安定剤を、前記樹脂成分100質量部に対し、0.01~1.0質量部含む、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- さらに、ポリカーボネート樹脂(C)を含み、
前記ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の合計と、ポリカーボネート樹脂(C)との質量比率[(A)+(B)]:(C)が55:45~85:15である、
請求項1または2に記載の樹脂組成物。 - レーザー溶着用である、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- 前記ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)、および、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の少なくとも1種の末端カルボキシル基量が20eq/ton以下であり、
前記樹脂組成物の示差走査熱量測定(DSC)に従って測定した降温時結晶化温度(Tc)が、170℃≦Tc≦187℃であり、
さらに、リン系安定剤を、前記樹脂成分100質量部に対し、0.01~1.0質量部含み、
レーザー溶着用である、請求項1に記載の樹脂組成物。 - さらに、ポリカーボネート樹脂(C)を含み、
前記ポリブチレンテレフタレート樹脂(A)とイソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂(B)の合計と、ポリカーボネート樹脂(C)との質量比率[(A)+(B)]:(C)が55:45~85:15である、
請求項7に記載の樹脂組成物。 - 請求項1または2に記載の樹脂組成物のペレット。
- 請求項1または2に記載の樹脂組成物から形成された成形品。
- 請求項9に記載のペレットから形成された成形品。
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JP2022147154A JP2024042437A (ja) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 樹脂組成物、ペレット、および、成形品 |
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2022
- 2022-09-15 JP JP2022147154A patent/JP2024042437A/ja active Pending
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