JP4456392B2 - レーザー溶着用樹脂組成物及び成形品 - Google Patents

レーザー溶着用樹脂組成物及び成形品 Download PDF

Info

Publication number
JP4456392B2
JP4456392B2 JP2004091069A JP2004091069A JP4456392B2 JP 4456392 B2 JP4456392 B2 JP 4456392B2 JP 2004091069 A JP2004091069 A JP 2004091069A JP 2004091069 A JP2004091069 A JP 2004091069A JP 4456392 B2 JP4456392 B2 JP 4456392B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
resin composition
weight
parts
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004091069A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004315805A (ja
Inventor
勝智 高山
耕一 坂田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WinTech Polymer Ltd
Original Assignee
WinTech Polymer Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WinTech Polymer Ltd filed Critical WinTech Polymer Ltd
Priority to JP2004091069A priority Critical patent/JP4456392B2/ja
Publication of JP2004315805A publication Critical patent/JP2004315805A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4456392B2 publication Critical patent/JP4456392B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1603Laser beams characterised by the type of electromagnetic radiation
    • B29C65/1606Ultraviolet [UV] radiation, e.g. by ultraviolet excimer lasers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1603Laser beams characterised by the type of electromagnetic radiation
    • B29C65/1612Infrared [IR] radiation, e.g. by infrared lasers
    • B29C65/1616Near infrared radiation [NIR], e.g. by YAG lasers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1629Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1635Laser beams characterised by the way of heating the interface at least passing through one of the parts to be joined, i.e. laser transmission welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112Single lapped joints
    • B29C66/1122Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43Joining a relatively small portion of the surface of said articles

Description

本発明は、レーザー溶着性が高く、ヒートショック性に優れるポリブチレンテレフタレート系樹脂組成物、及びそれを用いた成形品に関する。
ポリブチレンテレフタレート(PBT)系樹脂は、耐熱性、耐薬品性、電気特性、機械的特性、及び成形加工性などの種々の特性に優れるため、多くの用途に利用されている。具体的な用途としては、各種自動車用電装部品(各種コントロールユニット、各種センサー、イグニッションコイルなど)、コネクター類、スイッチ部品、リレー部品、コイル部品などが挙げられる。これらの部品を作製するため、接着剤、ネジ止め、スナップフィット、熱板溶着、超音波溶着などの接合方法を利用して複数の成形部品を接合している。しかし、これらの接合方法について、幾つかの問題点が指摘されている。例えば、接着剤を用いると、接着剤が硬化するまでの工程的な時間のロスや環境への負荷が問題となる。また、ネジ止めでは、締結の手間やコストが増大し、熱板溶着や超音波溶着では、熱や振動などによる製品の損傷が懸念される。これに対して、レーザー溶着による接合方法は、溶着に伴う熱や振動による製品のダメージが無く、溶着工程も非常に簡易である。そのため、最近、レーザー溶着法は、広く利用されるようになってきており、各種樹脂部品の溶着手法として着目されている。さらに、溶着に供される樹脂部品の中には、金属をインサート成形した樹脂部品もある。従って、インサート成形用樹脂として、インサート成形可能であるとともに、レーザー溶着性の高いPBT系樹脂の開発が望まれている。なお、インサート成形品に要求される樹脂の性能として、長時間に亘る高低温度変化(ヒートショック性)に対する耐性、すなわち高低温耐衝撃特性に優れることが要求されている。
一方、PBT系樹脂をレーザー溶着で接合する場合、レーザ光の透過が低いため、炭化などを生じ、実質的に溶着できないことが指摘されている。特開2001−26656号公報(特許文献1)には、特定範囲の融点を有するポリエステル系共重合体で形成された成形品と他の成形品とを溶着加工により一体化させて成形体を製造する方法が開示されている。この文献には、ホモポリアルキレンアリレート樹脂(ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)はレーザー溶着強度が小さいことが記載されている。
特開平10−245481号公報(特許文献2)には、熱可塑性ポリカーボネート樹脂とポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性ポリエステル樹脂とで構成された組成物に、架橋アクリル酸エステル系弾性体の存在下にメタクリル酸エステルを主成分とする単量体をグラフト重合して得られるメタクリル酸エステル系樹脂(グラフト樹脂)を1〜10重量%の割合で配合した熱可塑性樹脂組成物が開示されている。この文献には、前記樹脂組成物において、ビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂とを1.5/1〜4/1(重量比)の割合で用いた例が記載されている。さらに、前記組成物の熱溶着法として、熱板溶着法、振動溶着法又は超音波溶着も記載されている。しかし、この組成物でをレーザー溶着に供すると、レーザー光の透過率が著しく低下し、レーザー光により溶着できないだけでなく、機械的強度や耐熱性が低下する。さらに、樹脂組成物はインサート成形でのヒートショック性が低下する。
金属インサート成形に利用できる樹脂として、特開昭63−3055号公報(特許文献3)には、特定のアクリル系ゴムが開示され、特開平6−304963号公報(特許文献4)には特定のオレフィン系共重合体のグラフト共重合体が開示されている。しかし、これらのエラストマー成分は、レーザー光の透過率を著しく低下させ、レーザー溶着に利用できない。
特開2001−26656号公報(特許請求の範囲、段落番号[0003]) 特開平10−245481号公報(特許請求の範囲) 特開昭63−3055号公報 特開平6−304963号公報
従って、本発明の目的は、PBT系樹脂をベースとしながらもレーザー溶着性および耐ヒートショック性に優れるレーザー溶着用PBT系樹脂組成物、及びその成形品を提供することにある。
本発明の他の目的は、レーザー光の透過率及び溶着強度の高いPBT系樹脂組成物、及びPBT系樹脂成形品を提供することにある。
本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、PBT系樹脂と特定の屈折率を有するエラストマーと必要により特定の樹脂とを組み合わせると、高いレーザー溶着性及び融着強度を有し、かつ耐ヒートショック性を飛躍的に改善できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明のレーザー溶着用ポリブチレンテレフタレート系樹脂組成物は、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(PBT系樹脂)(A)と、エラストマー(B)とで構成されている。この樹脂組成物は、さらに、充填剤又は補強剤(C)及び/又はポリカーボネート系樹脂(d1)、スチレン系樹脂(d2)、ポリエチレンテレフタレート系樹脂(d3)から選択された少なくとも一種の樹脂(D)を含んでいてもよい。エラストマー(B)の割合は、樹脂(A)100重量部に対して、1〜50重量部程度であってもよく、充填剤又は補強剤(C)の割合は、樹脂(A)100重量部に対して、0〜100重量部程度であってもよい。樹脂(D)の割合は、樹脂(A)100重量部に対して、0〜80重量部(例えば、10〜60重量部)程度であってもよい。
前記ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)は、ホモポリエステル(ポリブチレンテレフタレート樹脂)であってもよく、コポリエステル(ポリブチレンテレフタレート共重合体)であってもよく、コポリエステルは、約45モル%以下(例えば、0.01〜40モル%程度)、特に30モル%以下(例えば、0.01〜30モル%程度)の共重合性モノマーで変性された樹脂であってもよい。前記共重合性モノマーは、例えば、ビスフェノール類又はそのアルキレンオキサイド付加体(ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加体など)、非対称芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸など)、及びこれらのエステル形成可能な誘導体などであってもよい。エラストマーの屈折率は、例えば、1.52〜1.59程度であってもよい。前記エラストマーは、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマーなどで構成できる。さらに、充填剤又は補強剤(C)は、種々の充填剤又は補強材、例えば、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、タルク、マイカ、ウォラストナイト、チタン酸カリウム繊維などで構成できる。
本発明は、前記樹脂組成物で形成された成形品と、相手材の樹脂成形品とがレーザー溶着により接合されている複合成形品も含む。
本発明では、PBT系樹脂とエラストマーとを組み合わせるので、PBT系樹脂をベースとしながらもレーザー溶着性および耐ヒートショック性を向上できる。また、PBT系樹脂成形品の光線透過率及び溶着強度を高めることができる。そのため、レーザー溶着性の高い成形品(インサート成形品など)や、高い溶着強度で接合した複合成形品を得ることができる。
[ポリブチレンテレフタレート系樹脂組成物]
(A)PBT系樹脂
ベース樹脂としてのPBT系樹脂としては、ブチレンテレフタレートを主成分(例えば、50〜100重量%、好ましくは60〜100重量%、さらに好ましくは75〜100重量%程度)とするホモポリエステル(ポリブチレンテレフタレート)又はコポリエステル(ブチレンテレフタレート系共重合体又はポリブチレンテレフタレートコポリエステル)などが挙げられる。
コポリエステル(ブチレンテレフタレート系共重合体又は変性PBT樹脂)における前記共重合可能なモノマー(以下、単に共重合性モノマーと称する場合がある)としては、テレフタル酸を除くジカルボン酸、1,4−ブタンジオールを除くジオール、オキシカルボン酸、ラクトンなどが挙げられる。共重合性モノマーは一種で又は二種以上組み合わせて使用できる。
ジカルボン酸としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、ダイマー酸などのC4−40ジカルボン酸、好ましくはC4−14ジカルボン酸)、脂環式ジカルボン酸(例えば、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ハイミック酸などのC8−12ジカルボン酸)、テレフタル酸を除く芳香族ジカルボン酸(例えば、フタル酸、イソフタル酸;2,6−ナフタレンジカルボン酸などのナフタレンジカルボン酸;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′−ジフェニルメタンジカルボン酸、4,4′−ジフェニルケトンジカルボン酸などのC8−16ジフェニルジカルボン酸)、又はこれらの反応性誘導体(例えば、低級アルキルエステル(ジメチルフタル酸、ジメチルイソフタル酸(DMI)などのフタル酸又はイソフタル酸のC1−4アルキルエステルなど)、酸クロライド、酸無水物などのエステル形成可能な誘導体)などが挙げられる。さらに、必要に応じて、トリメリット酸、ピロメリット酸などの多価カルボン酸などを併用してもよい。
ジオールには、例えば、1,4−ブタンジオールを除く脂肪族アルキレングリコール(例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオールなどの直鎖状又は分岐鎖状C2−12脂肪族グリコール、好ましくは直鎖状又は分岐鎖状C2−10脂肪族グリコール)、(ポリ)オキシアルキレングリコール[複数のオキシC2−4アルキレン単位を有するグリコール、例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジテトラメチレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなど]、脂環族ジオール(例えば、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素化ビスフェノールAなど)、芳香族ジオール[例えば、ハイドロキノン、レゾルシノール、ナフタレンジオールなどのC6−14芳香族ジオール;ビフェノール;ビスフェノール類;キシリレングリコールなど]などが挙げられる。さらに、必要に応じて、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトールなどのポリオールを併用してもよい。
前記ビスフェノール類としては、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン(ビスフェノールF)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン(ビスフェノールAD)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−メチルブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタンなどのビス(ヒドロキシアリール)C1−6アルカン;1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンなどのビス(ヒドロキシアリール)C4−10シクロアルカン;4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド;4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、及びこれらのアルキレンオキサイド付加体が例示できる。アルキレンオキサイド付加体としては、ビスフェノール類(例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールAD、ビスフェノールFなど)のC2−3アルキレンオキサイド付加体、例えば、2,2−ビス−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ジエトキシ化ビスフェノールA(EBPA)、2,2−ビス−[4−(2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル]プロパン、ジプロポキシ化ビスフェノールAなどが挙げられる。アルキレンオキサイド付加体において、アルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドなどのC2−3アルキレンオキサイド)の付加モル数は、各ヒドロキシル基に対して1〜10モル、好ましくは1〜5モル程度である。
オキシカルボン酸には、例えば、オキシ安息香酸、オキシナフトエ酸、ヒドロキシフェニル酢酸、グリコール酸、オキシカプロン酸などのオキシカルボン酸又はこれらの誘導体などが含まれる。ラクトンには、プロピオラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン(例えば、ε−カプロラクトンなど)などのC3−12ラクトンなどが含まれる。
好ましい共重合性モノマーとしては、ジオール類[C2−6アルキレングリコール(エチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキサンジオールなどの直鎖状又は分岐鎖状アルキレングリコールなど)、繰返し数が2〜4程度のオキシアルキレン単位を有するポリオキシC2−4アルキレングリコール(ジエチレングリコールなど)、ビスフェノール類(ビスフェノール類又はそのアルキレンオキサイド付加体など)など]、ジカルボン酸類[C6−12脂肪族ジカルボン酸(アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸など)、カルボキシル基がアレーン環の非対称位置に置換した非対称芳香族ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジメタノールなど]などが挙げられる。これらの化合物のうち、芳香族化合物、例えば、ビスフェノール類(特にビスフェノールA)のアルキレンオキサイド付加体、及び非対称芳香族ジカルボン酸[フタル酸、イソフタル酸、及びその反応性誘導体(ジメチルイソフタル酸(DMI)などの低級アルキルエステル)など]などが好ましい。
ポリブチレンテレフタレート系樹脂としては、ホモポリエステル(ポリブチレンテレフタレート)及び/又は共重合体(ポリブチレンテレフタレートコポリエステル)が好ましく、共重合性モノマーの割合(変性量)は、通常、45モル%以下(例えば、0〜40モル%程度)、好ましくは35モル%以下(例えば、0〜35モル%程度)であってもよく、30モル%以下(0〜30モル%程度)であってもよい。単独で使用する場合、共重合体において、共重合性モノマーの割合は、例えば、0.01〜30モル%程度の範囲から選択でき、通常、1〜30モル%、好ましくは3〜25モル%、さらに好ましくは5〜20モル%(例えば、5〜15モル%)程度である。ホモポリエステルと併用する場合、共重合体において、共重合性モノマーの割合は、例えば、0.1〜45モル%程度の範囲から選択でき、通常、1〜40モル%(例えば、5〜40モル%)、好ましくは10〜35モル%程度であってもよい。
なお、ホモポリエステル(ポリブチレンテレフタレート)と共重合体とを組み合わせて使用する場合、ホモポリエステルとコポリエステルとの割合は、共重合性モノマーの割合が、全単量体に対して0.1〜30モル%(好ましくは1〜25モル%、さらに好ましくは5〜25モル%)程度となる範囲であり、通常、前者/後者=99/1〜1/99(重量比)、好ましくは95/5〜5/95(重量比)、さらに好ましくは90/10〜10/90(重量比)程度の範囲から選択できる。
PBT系樹脂は、テレフタル酸又はその反応性誘導体と1,4−ブタンジオールと必要により共重合可能なモノマーとを、慣用の方法、例えば、エステル交換、直接エステル化法などにより共重合することにより製造できる。
(B)エラストマー
エラストマーには、種々の熱可塑性エラストマーが使用できる。エラストマーの屈折率は、例えば、1.52〜1.59、好ましくは1.53〜1.58程度であってもよい。エラストマーの屈折率が小さすぎたり大きすぎると、透過光の散乱が著しくなり、溶着エネルギーの低下をもたらす。
エラストマーは、通常、ハードセグメント(又は硬質性分)とソフトセグメント(又は軟質性分)とで構成されている。エラストマー(熱可塑性エラストマー)としては、例えば、ポリスチレン系エラストマー[スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル単量体の単独又は共重合体で構成されたハードセグメントと、α−C2−12オレフィン(エチレン、プロピレン、ブテンなど)、ジエン(ブタジエン、イソプレンなど)などから選択された単量体の単独又は共重合体で構成されたソフトセグメントとのブロック共重合体又はその水素添加ブロック共重合体]、ポリエステル系エラストマー[ポリアルキレンアリレート(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリC2−4アルキレンアリレート)、1〜30モル%(例えば、3〜25モル%程度)の共重合成分(イソフタル酸など)で変性又は共重合された変性ポリC2−4アルキレンアリレートで構成されたハードセグメントと、ポリカプロラクトン、オキシC2−6アルキレン単位を有する脂肪族ポリエーテル(ポリC2−6アルキレングリコールなど)や脂肪族ポリエステルで構成されたソフトセグメントとの共重合体]、ポリアミド系エラストマー[ポリアミドで構成されたハードセグメントと、ポリC2−6アルキレングリコールなどの脂肪族ポリエーテルで構成されたソフトセグメントとの共重合体]、ポリウレタン系エラストマー[短鎖グリコールのポリウレタンで構成されたハードセグメントと、脂肪族ポリエーテルや脂肪族ポリエステルで構成されたソフトセグメントとの共重合体、例えば、ポリエステルウレタンエラストマーなど]、ポリオレフィン系エラストマー[ポリスチレン又はポリプロピレンで構成されたハードセグメントと、エチレン・プロピレンゴムやエチレン・プロピレン・ジエンゴムで構成されたソフトセグメントとのエラストマー、結晶性シンジオタクチック1,2−ポリブタジエンをハードセグメント、無定形1,2−ポリブタジエンをソフトセグメントとするシンジオタクチック1,2−ポリブタジエン系エラストマー、結晶性トランス1,4−ポリイソプレンをハードセグメント、非結晶性1,4−ポリイソプレンをソフトセグメントとするトランス1,4−ポリイソプレン系エラストマーなど]などが含まれる。熱可塑性エラストマーのブロック構造は特に制限されず、トリブロック構造、マルチブロック構造、星形ブロック構造などであってもよい。これらの熱可塑性エラストマーは単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
好ましい熱可塑性エラストマーには、ポリエステル系エラストマー、ポリスチレン系エラストマーが含まれる。代表的なポリエステル系エラストマーには、ポリエステル・ポリエステル型熱可塑性エラストマー(例えば、ポリC2−4アルキレンアリレート(特にポリブチレンテレフタレート単位を有する単独重合体、又はエチレングリコール、イソフタル酸などを5〜20モル%程度の割合で共重合させた共重合体)などの芳香族系結晶性ポリエステルで構成されたハードセグメントと、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペートなどのC2−6アルキレングリコールとC6−12アルキレンジカルボン酸とのポリエステルなどの脂肪族ポリエステルで構成されたソフトセグメントとのブロック共重合体)、ポリエステル・ポリエーテル型熱可塑性エラストマー(例えば、前記芳香族系結晶性ポリエステルで構成されたハードセグメントと、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなどのポリオキシC2−4アルキレングリコールなどのポリエーテルで構成されたソフトセグメントとのブロック共重合体)、液晶性熱可塑性エラストマーなどが含まれる。代表的なポリスチレン系エラストマーとしては、スチレン−ジエン−スチレンブロック共重合体[スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)など]、水素添加重合体[スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)、ランダムスチレン−ブタジエンゴム(SBR)の水素添加重合体、ジエンの不飽和結合がエポキシ化されたエポキシ化スチレン−ジエン共重合体(エポキシ化スチレン−ジエン−スチレンブロック共重合体など)など]が例示でき、これらのエラストマーは、必要により、カルボキシル基、エポキシ基などの官能基を有していてもよい。
熱可塑性エラストマーにおいて、ハードセグメント(又は硬質成分)とソフトセグメント(又は軟質成分)との重量割合は、通常、前者/後者=10/90〜90/10程度であり、好ましくは20/80〜80/20、さらに好ましくは30/70〜70/30(例えば、40/60〜60/40)程度である。
エラストマーの使用量は、PBT系樹脂(A)100重量部に対して1〜50重量部(例えば、2〜50重量部)、好ましくは3〜40重量部(例えば、5〜35重量部)、さらに好ましくは5〜30重量部程度である。
(C)充填剤又は補強剤
樹脂組成物は充填剤又は補強材(C)を含んでいてもよい。このような補強材(C)には、繊維状補強材[例えば、無機質繊維(例えば、ガラス繊維、アスベスト繊維、カーボン繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカ・アルミナ繊維、アルミニウムシリケート繊維、ジルコニア繊維、チタン酸カリウム繊維、炭化ケイ素繊維、ウィスカー(炭化ケイ素、アルミナ、窒化珪素などのウイスカー)など)、有機質繊維(例えば、脂肪族又は芳香族ポリアミド、芳香族ポリエステル、フッ素樹脂、ポリアクリロニトリルなどのアクリル樹脂、レーヨンなどで形成された繊維)など]、板状補強材[例えば、タルク、マイカ、ガラスフレーク、グラファイトなど]、粉粒状補強材[例えば、ガラスビーズ、ガラス粉、ミルドファイバー(例えば、ミルドガラスファイバーなど)など]、ウォラストナイト(珪灰石)などが含まれ、ウォラストナイトは、板状、柱状、繊維状などの形態であってもよい。繊維状補強材の平均径は、例えば、1〜50μm(好ましくは3〜30μm)程度、平均長は、例えば、100μm〜3mm(好ましくは300μm〜1mm、さらに好ましくは500μm〜1mm)程度であってもよい。また、板状又は粉粒状補強材の平均粒径は、例えば、0.1〜100μm、好ましくは0.1〜50μm(例えば、0.1〜10μm)程度であってもよい。これらの充填剤又は補強材は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
これらの補強材のうち、ガラス系又はガラス質充填剤又は補強材(ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズなど)、タルク、マイカ、ウォラストナイト、チタン酸カリウム繊維が好ましい。
充填剤又は補強材(C)の割合は、例えば、PBT系樹脂(A)100重量部に対して0〜100重量部(例えば、0〜80重量部)程度の範囲から選択でき、通常、10〜100重量部(例えば、10〜80重量部)、好ましくは20〜80重量部、さらに好ましくは30〜80重量部(例えば、40〜70重量部)程度であってもよい。
(D)樹脂(第2の樹脂)
光透過性を改善するため、PBT系樹脂組成物は、さらに、熱可塑性樹脂(第2の樹脂)を含んでいてもよい。この第2の樹脂としては、例えば、ポリカーボネート(PC)系樹脂(d1)、スチレン系樹脂(d2)、ポリエチレンテレフタレート(PET)系樹脂(d3)などが挙げられる。これらの第2の樹脂(D)は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。なお、樹脂組成物において、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)と樹脂(D)とのモルホロジーは特に制限されず、均一樹脂系を形成してもよく分散系を形成してもよい。
(d1)ポリカーボネート(PC)系樹脂
ポリカーボネート系樹脂は、ジヒドロキシ化合物と、ホスゲン又はジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとの反応により得られる。ジヒドロキシ化合物は、脂環族化合物などであってもよいが、好ましくは芳香族化合物(特にビスフェノール化合物)である。
ビスフェノール化合物としては、前記PBT系樹脂の項で例示のビスフェノール類[例えば、ビス(ヒドロキシアリール)C1−6アルカン;ビス(ヒドロキシアリール)C4−10シクロアルカン;4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド;4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトンなど]が挙げられる。好ましいポリカーボネート系樹脂には、ビスフェノールA型ポリカーボネートが含まれる。
(d2)スチレン系樹脂
スチレン系樹脂としては、例えば、スチレン系単量体(例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンなど)の単独又は共重合体;スチレン系単量体とビニル単量体(例えば、(メタ)アクリロニトリルなどの不飽和ニトリル、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸などのα,β−モノオレフィン性不飽和カルボン酸又は酸無水物あるいはそのエステル、マレイミド、N−アルキルマレイミド、N−フェニルマレイミドなどのマレイミド系単量体など)との共重合体;スチレン系グラフト共重合体、スチレン系ブロック共重合体などが挙げられる。ポリスチレン系グラフト共重合体としては、例えば、ゴム成分に、少なくともスチレン系単量体、例えば、スチレン系単量体単独、又はスチレン系単量体とビニル単量体(例えば、(メタ)アクリロニトリル及び(メタ)アクリル酸エステルから選択された少なくとも一種の単量体と、必要によりカルボキシル基又は酸無水物基を有する単量体やマレイミド系単量体など)とをグラフト重合した樹脂が例示できる。ゴム成分としては、ポリブタジエン、アクリルゴム、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムなどが例示できる。ポリスチレン系グラフト共重合体としては、例えば、ゴム成分に、少なくともスチレン系単量体(例えば、スチレンと、アクリロニトリル及び/又はメタクリル酸メチル)をグラフト重合した樹脂(例えば、ABS樹脂、MBS樹脂など)などが例示できる。これらのスチレン系樹脂は、単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。
好ましいスチレン系樹脂としては、ポリスチレン(GPPS)、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体などのスチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体(AS樹脂)、ゴム成分に少なくともスチレン系単量体がグラフト重合したグラフト共重合体[例えば、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、ABS樹脂、MBS樹脂など]などが含まれる。
(d3)ポリエチレンテレフタレート(PET)系樹脂
ポリエチレンテレフタレート系樹脂としては、エチレンテレフタレートを主成分(例えば、50〜100重量%、好ましくは60〜100重量%、さらに好ましくは75〜100重量%程度)とするホモポリエステル又はコポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートコポリエステル)などが挙げられる。
コポリエステル(エチレンテレフタレート系共重合体又は変性PET樹脂)における前記共重合性モノマーとしては、テレフタル酸を除くジカルボン酸、エチレングリコールを除くジオール、オキシカルボン酸、ラクトンなどが挙げられる。これらの共重合性モノマーとしては、ブタンジオールに加えて、前記PBT系樹脂の項で例示の共重合性モノマーがそれぞれ使用できる。共重合性モノマーは一種で又は二種以上組み合わせて使用できる。
好ましい共重合性モノマーとしては、前記PBT系樹脂の項で例示のモノマー、例えば、ジオール類[C3−6アルキレングリコール(トリメチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオールなどの直鎖状又は分岐鎖状アルキレングリコールなど)、(ポリ)オキシアルキレングリコール、ビスフェノール類又はそのアルキレンオキサイド付加体、ジカルボン酸類[C6−12脂肪族ジカルボン酸、非対称芳香族ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジメタノールなど]などが挙げられる。
共重合体において、共重合性モノマーの割合(変性量)は、1〜30モル%、好ましくは3〜25モル%、さらに好ましくは5〜20モル%程度である。
PET系樹脂は、テレフタル酸とエチレングリコールと必要により共重合性モノマーとを、慣用の方法、例えば、エステル交換、直接エステル化法などにより共重合することにより得られる。
前記樹脂(D)の使用量は、例えば、PBT系樹脂(A)100重量部に対して、0〜80重量部(例えば、0〜50重量部)程度の範囲から選択でき、通常、5〜80重量部(例えば、5〜60重量部)、好ましくは10〜60重量部(例えば、20〜40重量部)、さらに好ましくは10〜50重量部(例えば、10〜30重量部)程度であってもよい。樹脂(D)の使用量が少ないと、前記エラストマーによる耐衝撃性及び耐冷熱サイクル特性がさほど改善せず、多すぎると機械的強度が低下しやすい。
樹脂組成物には、種々の添加剤、例えば、安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤など)、難燃剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、染顔料などの着色剤、分散剤、可塑剤、核剤などを添加してもよい。また、必要であれば、他の樹脂(熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂など)と組合せて用いてもよい。なお、核剤とエラストマー(B)とを組み合わせると、熱溶着強度のバラツキを改善でき、確実かつ容易に溶着できる。そのため、本発明の樹脂組成物は、PBT系樹脂とエラストマーと核剤との組合せ、PBT系樹脂とエラストマーと第2の樹脂と核剤との組合せで構成してもよい。核剤としては、有機核剤を使用してもよいが、無機核剤(例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化チタンなどの金属酸化物;炭酸カルシウム、炭酸バリウムなどの金属炭酸塩;タルクなどの板状無機物又は珪酸塩;炭化ケイ素などの金属炭化物;窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化タンタルなどの金属窒化物など)を使用する場合が多い。無機核剤の平均粒子径は、例えば、0.01〜10μm、好ましくは0.01〜5μm(例えば、0.01〜2μm)、さらに好ましくは0.01〜1μm程度であってもよい。PBT系樹脂(A)100重量部に対する核剤の割合は、0.001〜5重量部(例えば、0.01〜5重量部)、好ましくは0.01〜3重量部(例えば、0.01〜2重量部)、さらに好ましくは0.01〜1重量部(例えば、0.01〜0.5重量部)程度であってもよい。エラストマー(B)100重量部に対する核剤の割合は、0.01〜10重量部、好ましくは0.05〜5重量部(例えば、0.05〜2.5重量部)、さらに好ましくは0.1〜1重量部(例えば、0.1〜0.5重量部)程度であってもよい。
本発明のPBT系樹脂組成物は、粉粒体混合物や溶融混合物(ペレットなど)であってもよい。本発明の樹脂組成物は、成形性が高く、機械的強度や耐熱性の高い成形体又は成形品を製造できる。特に、本発明の樹脂組成物で形成した成形品は、PBT系樹脂組成物で形成されているにも拘わらず、光線透過性(特に、レーザ光に対する光線透過性)が高く、レーザー溶着に適している。例えば、射出成形により形成された厚さ2mmの成形品において、800〜1000nmの波長の光線透過率は20%以上(例えば、20〜70%程度)、好ましくは25%以上(例えば、25〜60%程度)、さらに好ましくは30%以上(例えば、30〜50%程度)である。しかも、本発明の樹脂組成物は、レーザ光による溶着性が高いので、レーザ光を利用して溶着するための成形体を製造するのに有用である。
[成形体]
成形体は、PBT系樹脂(A)と、エラストマー(B)と、必要により補強材(C)及び/又は樹脂(D)などで構成された樹脂組成物を慣用の方法、例えば、(1)各成分を混合して、一軸又は二軸の押出機により混練し押出してペレットを調製した後、成形する方法、(2)一旦、組成の異なるペレット(マスターバッチ)を調製し、そのペレットを所定量混合(希釈)して成形に供し、所定の組成の成形品を得る方法、(3)成形機に各成分の1又は2以上を直接仕込む方法などで製造できる。なお、ペレットは、例えば、脆性成分(ガラス系補強材など)を除く成分を溶融混合した後に、脆性成分(ガラス系補強材など)を混合することにより調製してもよい。
成形体は、前記PBT系樹脂組成物を溶融混練し、押出成形、射出成形、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などの慣用の方法で成形してもよいが、通常、射出成形により成形される。特に、本発明の樹脂組成物は耐ヒートショック性が高いため、インサート成形に適している。
成形品の形状は特に制限されないが、成形品をレーザー溶着により相手材(他の樹脂成形品)と接合して用いるため、通常、少なくとも接触面(平面など)を有する形状(例えば、板状)である。また、本発明の成形体はレーザ光に対する透過性が高いので、レーザ光が透過する部位の成形品の厚み(レーザ光が透過する方向の厚み)は、広い範囲から選択でき、例えば、0.1〜5mm、好ましくは0.1〜3mm(例えば、0.5〜3mm)程度であってもよい。
レーザ光源としては、特に制限されず、例えば、色素レーザ、気体レーザ(エキシマレーザ、アルゴンレーザ、クリプトンレーザ、ヘリウム−ネオンレーザなど)、固体レーザ(YAGレーザなど)、半導体レーザなどが利用できる。レーザ光としては、通常、パルスレーザが利用される。
前記成形品は、レーザー溶着性に優れているため、通常、レーザー溶着により相手材の樹脂成形品と溶着させるのが好ましいが、必要であれば、他の熱溶着法、例えば、振動溶着法、超音波溶着法、熱板溶着法などにより他の樹脂成形品と溶着させることもできる。
本発明はレーザー溶着した複合成形品も開示する。この複合成形品は、前記PBT系樹脂組成物で形成された成形品(第1の成形品)と、相手材の樹脂成形品(第2の成形品、被着体)とがレーザー溶着により接合され、一体化されている。例えば、第1の成形品と第2の成形品とを接触(特に少なくとも接合部を面接触)させ、レーザ光を照射することにより、第1の成形品と第2の成形品との界面を少なくとも部分的に溶融させて接合面を密着させ、冷却することにより二種の成形品を接合、一体化して1つの成形体とすることができる。このような複合成形体において、本発明の成形体を用いると、融着により高い接合強度が得られ、レーザ光の照射により融着していない非融着部材と同等の高い融着強度を保持できる。
前記相手材の樹脂成形品を構成する樹脂としては、特に制限されず、種々の熱可塑性樹脂、例えば、オレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などが挙げられる。これらの樹脂のうち、前記PBT系樹脂組成物を構成する樹脂と同種類又は同系統の樹脂(PBT系樹脂、PET系樹脂などのポリエステル系樹脂(芳香族ポリエステル系樹脂)、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂など)又はその組成物で相手材を構成してもよい。例えば、第1の成形体と第2の成形体とを、それぞれ、本発明のPBT系樹脂組成物で形成してもよい。
被着体は、レーザ光に対する吸収剤又は着色剤を含んでいてもよい。前記着色剤は、レーザ光の波長に応じて選択でき、無機顔料[カーボンブラック(例えば、アセチレンブラック、ランプブラック、サーマルブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラックなど)などの黒色顔料、酸化鉄赤などの赤色顔料、モリブデートオレンジなどの橙色顔料、酸化チタンなどの白色顔料など]、有機顔料(黄色顔料、橙色顔料、赤色顔料、青色顔料、緑色顔料など)などが挙げられる。これらの吸収剤は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。吸収剤としては、通常、黒色顔料又は染料、特にカーボンブラックが使用できる。カーボンブラックの平均粒子径は、通常、10〜1000nm、好ましくは10〜100nm程度であってもよい。着色剤の割合は、被着体全体に対して0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜5重量%(例えば、0.5〜3重量%)程度である。
レーザ光の照射は、通常、第1の成形体から第2の成形体の方向に向けて行われ、吸収剤又は着色剤を含む第2の成形体の界面で発熱させることにより、第1の成形体と第2の成形体とを融着させる。なお、必要によりレンズ系を利用して、第1の成形品と第2の成形品との界面にレーザ光を集光させ接触界面を融着してもよい。
本発明の好ましい態様は、次の通りである。
(1)ブチレンテレフタレート単位を有するホモポリエステル(ポリブチレンテレフタレート)及びコポリエステル(変性ポリブチレンテレフタレート、又はポリブチレンテレフタレート系コポリエステル)から選択された少なくとも一種のポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)100重量部に対して、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーおよびポリエステル系熱可塑性エラストマーから選択された少なくとも一種の熱可塑性エラストマー(B)2〜50重量部と、充填剤又は補強剤(C)0〜100重量部と、ポリカーボネート系樹脂(d1)、スチレン系樹脂(d2)およびポリエチレンテレフタレート系樹脂(d3)から選択された少なくとも一種の樹脂(D)0〜80重量とで構成され、レーザー溶着可能なポリブチレンテレフタレート系樹脂組成物。
(2)充填剤又は補強剤(C)及び樹脂(D)のうち少なくとも一方の成分を含む上記樹脂組成物。
(3)コポリエステルが、フタル酸、イソフタル酸、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加体、及びこれらの反応性誘導体から選択された少なくとも一種の共重合性モノマー3〜25モル%が共重合したポリブチレンテレフタレート系コポリエステルである上記樹脂組成物。
(4)ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)100重量部に対して、熱可塑性エラストマー(B)5〜30重量部、充填剤又は補強剤(C)0〜80重量部、樹脂(D)0〜50重量部を含む上記樹脂組成物。
(5)インサート成形可能であるとともに、レーザー光により相手材としての樹脂成形体と溶着可能である上記樹脂組成物。
(6)前記樹脂組成物で形成された射出成形品。
(7)金属部材を含むインサート成形品である上記成形品。
本発明で得られた複合成形品は、高い溶着強度を有し、レーザ光照射によるPBT系樹脂の損傷も少ないため、種々の用途、例えば、電気・電子部品、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、自動車機構部品などに適用できる。特に、自動車電装部品(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、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。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
実施例1〜9、参考例1〜3及び比較例1〜5
実施例及び比較例では、以下のPBT系樹脂(A)、エラストマー(B)、充填剤(C)、樹脂(D)及び添加剤を用いた。
PBT系樹脂(A)
(A−1)PBT樹脂:ポリブチレンテレフタレート(ウィンテックポリマー(株)製)
(A−2)変性PBT樹脂:ジメチルイソフタル酸(DMI)変性PBT樹脂
テレフタル酸と1,4−ブタンジオールとの反応において、テレフタル酸の一部(12.5モル%)に代えて、共重合成分としてのジメチルイソフタル酸(DMI)12.5モル%を用い、変性ポリブチレンテレフタレートを調製した。
(A−3)変性PBT樹脂:ジメチルイソフタル酸(DMI)変性PBT樹脂
テレフタル酸と1,4−ブタンジオールとの反応において、テレフタル酸の一部(30モル%)に代えて、共重合成分としてのジメチルイソフタル酸(DMI)30モル%を用い、変性ポリブチレンテレフタレートを調製した。
エラストマー(B)
(B−1)ポリエステル系熱可塑性エラストマー[東洋紡(株)製「ペルプレンP−90BD」]
(B−2)ポリエステル系熱可塑性エラストマー[東洋紡(株)製「ペルプレンS2002」]
(B−3)ESBS:エポキシ基含有ポリスチレン系熱可塑性エラストマー[ダイセル化学工業(株)製「エポフレンドAT504」]
(B−4)ESBS:エポキシ基含有ポリスチレン系熱可塑性エラストマー[ダイセル化学工業(株)製「エポフレンドAT510」]
(B−5)アクリル系熱可塑性エラストマー[日本油脂(株)製「モディパーA5300」]
(B−6)EMAGMA:エチルメタクリレート−グリシジルメタクリレート
共重合体[アトフィナジャパン(株)製「ロタダーA8930」]
(B−7)EEA:エチレン−エチルアクリレート共重合体[日本ユニカー(株)製「NUC−6570」]
無機充填材(C)
(C−1)ガラス繊維(日東紡績(株)製「CS3J−948S」平均繊維径φ11μm、平均繊維長400μm)
(C−2)ガラスフレーク(日本硝子繊維(株)製「REFG−101」)
(C−3)マイカ(山口雲母(株)製「21PU」)
熱可塑性樹脂(D)
(D−1)PC:ポリカーボネート樹脂(帝人化成(株)製,「パンライトL−1225」)
(D−2)AS:アクロリニトリル−スチレン樹脂(ダイセル化学工業(株)製,「セビアンN AP−20」)
(D−3)PET:ポリエチレンテレフタレート系樹脂[鐘紡(株)製「EFG−10」]
添加剤(E)
窒化ホウ素(水島合金鉄(株)製、「ボロンナイトライドFS−1」,平均粒子径0.1〜0.5μm)
表1及び表2に示す割合で、2軸押出機(日本製鋼所(株)製,30mmφ)により250℃にて混錬し、ペレットを作製した。得られたペレットを用いて射出成形機((株)東芝製)により、シリンダー温度260℃及び金型温度80℃の条件で試験片A(縦8cm×横1cm×厚さ2mm)を成形した。
また、前記試験片Aに対する被溶着試験片Bとして、前記ペレット100重量部と黒色着色用カーボンブラック(ウィンテックポリマー(株)製,商品名「2020C」)3重量部とを用いる以外、試験片Aと同様にして、着色した試験片Bを作製した。なお、試験片Bはレーザ光による発熱体として作用する。
図1に示すように、試験片B(4)に対して試験片A(3)の一部を重ねて接触させ、レーザー溶着機(ライスター社製)を用いて、光源又はレーザー発振器(1)からのレーザー光(2)の焦点を調整し、試験片Aと試験片Bとの接触面に線幅w(2mm)で集光させた。そして、波長940nmのレーザー光(2)を試験片A(3)側から、出力0〜60W及び走査速度3〜15mm/秒の条件で照射して溶着を行った。
(1)溶着強度の測定
引張試験機(オリエンテック製,RTC−1325)を用いてレーザ溶着した試験片Aと試験片Bとを10mm/分で引張せん断し、溶着強度を測定した。
(2)光線透過率
分光光度計(日本分光(株)製,V570)を用いて、波長940nmでの試験片Aの光線透過率を測定した。
(3)エラストマーの屈折率
上記エラストマー(B)の屈折率を試験片C(縦40mm×横10mm×厚さ1mm)またはフィルムについて測定した。
(4)高低温衝撃特性(冷熱サイクル性)
ペレットを用い、樹脂温度270℃、金型温度65℃、射出時間25秒、冷却時間10秒で、試験片成形用金型(縦22mm×横22mm×高さ51mmの角柱内部に、縦18mm×横18mm×高さ30mmの鉄芯をインサートする金型)に、一部の樹脂成形部の最小肉厚が1mmとなるようにインサート射出成形し、インサート成形品を製造した。得られたインサート成形品について、冷熱衝撃試験機を用いて140℃にて1時間30分加熱後、−40℃に降温して1時間30分冷却後、さらに140℃に昇温する過程を1サイクルとする高低温衝撃試験を行い、成形品にクラックが入るまでのサイクル数を測定し、高低温衝撃性を評価した。
実施例、参考例及び比較例の結果を表1及び表2に示す。

実施例及び参考例の樹脂組成物は、レーザー光に対する透過率及び溶着強度だけでなく、冷熱サイクル特性(耐ヒートショック性)に優れる。
図1は実施例でのレーザ溶着を説明するための概略図である。
符号の説明
1…光源
2…レーザー光
3…試験片A
4…試験片B

Claims (11)

  1. ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)と、ポリエステル系熱可塑性エラストマーを含むエラストマー(B)とで構成されているレーザー溶着用ポリブチレンテレフタレート系樹脂組成物。
  2. さらに、充填剤又は補強剤(C)を含む請求項1記載の樹脂組成物。
  3. 樹脂(A)100重量部に対して、エラストマー(B)1〜50重量部および充填剤又は補強剤(C)0〜100重量部を含む請求項1記載の樹脂組成物。
  4. さらに、ポリカーボネート系樹脂(d1)、スチレン系樹脂(d2)およびポリエチレンテレフタレート系樹脂(d3)から選択された少なくとも一種の樹脂(D)を含む請求項1又は2記載の樹脂組成物。
  5. 樹脂(A)100重量部に対して、樹脂(D)0〜80重量部を含む請求項4記載の樹脂組成物。
  6. ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)が、ホモポリエステル、又は45モル%以下の共重合性モノマーで変性されたコポリエステルである請求項1記載の樹脂組成物。
  7. 共重合性モノマーが、ビスフェノール類又はそのアルキレンオキサイド付加体、フタル酸、イソフタル酸、及びこれらのエステル形成可能な誘導体から選択された少なくとも一種である請求項6記載の樹脂組成物。
  8. エラストマーの屈折率が1.52〜1.59である請求項1記載の樹脂組成物。
  9. 充填剤又は補強剤(C)が、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、タルク、マイカ、ウォラストナイト、チタン酸カリウム繊維から選択された少なくとも一種である請求項2記載の樹脂組成物。
  10. 射出成形により形成された厚さ2mmの成形品において、800〜1000nmの波長の光線透過率が20%以上である請求項1記載の樹脂組成物。
  11. 請求項1記載の樹脂組成物で形成された成形品と、相手材の樹脂成形品とがレーザー溶着により接合されている複合成形品。
JP2004091069A 2003-03-28 2004-03-26 レーザー溶着用樹脂組成物及び成形品 Expired - Lifetime JP4456392B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004091069A JP4456392B2 (ja) 2003-03-28 2004-03-26 レーザー溶着用樹脂組成物及び成形品

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003092492 2003-03-28
JP2004091069A JP4456392B2 (ja) 2003-03-28 2004-03-26 レーザー溶着用樹脂組成物及び成形品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004315805A JP2004315805A (ja) 2004-11-11
JP4456392B2 true JP4456392B2 (ja) 2010-04-28

Family

ID=33478554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004091069A Expired - Lifetime JP4456392B2 (ja) 2003-03-28 2004-03-26 レーザー溶着用樹脂組成物及び成形品

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4456392B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109233216A (zh) * 2018-07-27 2019-01-18 会通新材料股份有限公司 一种可激光焊接的黑色玻纤增强pbt复合材料及其制备方法

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100376630C (zh) * 2003-10-07 2008-03-26 胜技高分子株式会社 激光熔敷用树脂组合物和成形品
US20050167025A1 (en) * 2004-01-06 2005-08-04 Toshikazu Kobayashi Process for laser welding polyester compositions
JP4685439B2 (ja) * 2004-12-28 2011-05-18 ダイセルポリマー株式会社 レーザー溶着用樹脂組成物及び成形体
JP4854213B2 (ja) * 2005-04-13 2012-01-18 ウィンテックポリマー株式会社 レーザ溶着用樹脂組成物及び成形品
JP2007186584A (ja) * 2006-01-13 2007-07-26 Mitsubishi Engineering Plastics Corp レーザー溶着用ポリエステル樹脂組成物およびこれを用いた成形品
JP2007269890A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Toray Ind Inc レーザ溶着樹脂組成物およびそれからなる成形品
JP5034773B2 (ja) * 2006-08-22 2012-09-26 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 レーザー光を用いて溶着させる工程を含む複合成形品の製造方法及び複合成形品
CN101501134B (zh) * 2006-09-13 2012-02-22 胜技高分子株式会社 激光熔敷用树脂组合物及成型品
JP5245265B2 (ja) * 2006-09-27 2013-07-24 東レ株式会社 レーザー溶着用ポリエステル樹脂組成物および複合成形体
JP5223254B2 (ja) * 2007-07-12 2013-06-26 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 レーザー溶着用ポリエステル樹脂組成物及びそれを用いた成形品
US8318843B2 (en) 2010-05-18 2012-11-27 Basf Se Laser-transparent polyesters
ES2478249T3 (es) 2010-05-18 2014-07-21 Basf Se Poliéster transparente al láser
JP5773999B2 (ja) * 2010-06-10 2015-09-02 ウィンテックポリマー株式会社 接着力改善用樹脂組成物、樹脂成形体、接合体及び接着力改善剤
JP5843852B2 (ja) 2010-06-11 2016-01-13 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se 有機添加剤を有する、レーザーに対して透過性のポリブチレンテレフタレート
US8889768B2 (en) 2010-06-11 2014-11-18 Basf Se Laser-transparent PBT with organic additives
US8791179B2 (en) 2011-03-07 2014-07-29 Basf Se Laser-transparent polyesters
EP2683769B1 (de) 2011-03-07 2014-12-03 Basf Se Lasertransparente polyester
CN103415563B (zh) 2011-03-08 2015-09-16 巴斯夫欧洲公司 含有无机盐的激光透明聚酯
US8618201B2 (en) 2011-03-08 2013-12-31 Basf Se Laser-transparent polyesters with inorganic salts
CN107033553B (zh) 2011-03-08 2022-04-29 巴斯夫欧洲公司 含有羧酸盐的激光透明聚酯
KR20190002713A (ko) 2011-04-20 2019-01-08 바스프 에스이 알칼리 아질산염을 포함한 레이저-투명 폴리에스테르
US8859664B2 (en) 2011-04-20 2014-10-14 Basf Se Laser-transparent polyesters with alkali metal nitrites
JP5879593B2 (ja) * 2012-01-30 2016-03-08 オリヱント化学工業株式会社 レーザー溶着用樹脂組成物及びその溶着体
US9527265B2 (en) 2013-02-12 2016-12-27 Hewlett-Packard Development Company, Lp. Polyethylene terephthelate part bonded to polyester and polycarbonate alloy part
EP2949703A1 (de) 2014-05-28 2015-12-02 Basf Se Lasertransparente polyester
US10836113B2 (en) 2015-01-22 2020-11-17 Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation Laser welding member, and molded article
US10550262B2 (en) 2015-05-29 2020-02-04 Toyobo Co., Ltd. Infrared-light-transmitting polyester resin composition
CN108699322B (zh) * 2016-02-25 2020-07-10 三菱工程塑料株式会社 激光熔接用树脂组合物及其熔接体
JP6183822B1 (ja) * 2016-02-25 2017-08-23 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 レーザー溶着用樹脂組成物及びその溶着体
EP3287493A1 (de) 2016-08-26 2018-02-28 LANXESS Deutschland GmbH Polyesterzusammensetzungen
CN110382622B (zh) 2017-02-28 2022-05-03 东洋纺株式会社 用于熔接聚酯弹性体的成型体的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物以及复合成型体
WO2018159488A1 (ja) * 2017-02-28 2018-09-07 東洋紡株式会社 ポリエステルエラストマーを溶着する成形体用ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物および複合成形体
JP6911382B2 (ja) * 2017-02-28 2021-07-28 東洋紡株式会社 ポリエステルエラストマーを溶着する成形体用ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物および複合成形体
JP7081123B2 (ja) * 2017-11-24 2022-06-07 東洋紡株式会社 ポリエステルエラストマーを溶着する成形体用ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物および複合成形体
JP7058114B2 (ja) * 2017-12-12 2022-04-21 ポリプラスチックス株式会社 レーザー溶着及びレーザーマーキングが可能な成形品
JP7265979B2 (ja) * 2019-12-17 2023-04-27 ポリプラスチックス株式会社 レーザー溶着用成形品、レーザー溶着用成形品のレーザー透過率のばらつき抑制剤
CN112679918B (zh) * 2020-12-14 2023-04-18 江苏金发科技新材料有限公司 一种可激光焊接pbt组合物及其制备方法
WO2023156232A1 (en) * 2022-02-16 2023-08-24 Basf (China) Company Limited Polybutylene terephthalate composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109233216A (zh) * 2018-07-27 2019-01-18 会通新材料股份有限公司 一种可激光焊接的黑色玻纤增强pbt复合材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004315805A (ja) 2004-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4456392B2 (ja) レーザー溶着用樹脂組成物及び成形品
JP5237348B2 (ja) レーザー溶着用ポリブチレンテレフタレート系樹脂組成物及び成形品
JP4589234B2 (ja) レーザ溶着用樹脂組成物及び成形品
JP4565958B2 (ja) レーザ溶着用樹脂組成物及び成形品
JP5085928B2 (ja) レーザー溶着用樹脂組成物及び成形品
JP5302683B2 (ja) レーザー溶着用樹脂組成物及び成形品
JP5254971B2 (ja) レーザー透過性樹脂成形品及びその複合成形品
JP7096264B2 (ja) レーザー溶着体
JP2007517700A (ja) ポリエステル組成物をレーザー溶接するための方法
WO2019088058A1 (ja) レーザー溶着体の製造方法
CN115427515A (zh) 振镜式激光焊接用树脂组合物、成型品、振镜式激光焊接用套组、车载照相机部件、车载照相机模块、紫外线暴露体和成型品的制造方法
JP6993971B2 (ja) レーザー溶着用樹脂組成物及び成形品、複合成形品及びその製造方法、並びにレーザー光透過性向上方法
JP4854213B2 (ja) レーザ溶着用樹脂組成物及び成形品
JP7122490B1 (ja) 樹脂組成物、成形品、樹脂組成物の使用、キット、レーザー溶着品、および、レーザー溶着品の製造方法
JP4685439B2 (ja) レーザー溶着用樹脂組成物及び成形体
JP7291528B2 (ja) レーザー溶着用ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物
JP7440206B2 (ja) レーザー溶着体
JP6983777B2 (ja) レーザー溶着用樹脂組成物及び成形品
JP2006188553A (ja) レーザー溶着用樹脂組成物及び成形体
JP7168414B2 (ja) レーザー溶着体
WO2022249980A1 (ja) レーザー透過性樹脂組成物及びその成形品

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091020

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091117

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100107

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100202

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100205

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130212

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4456392

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140212

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250