JP4854213B2 - レーザ溶着用樹脂組成物及び成形品 - Google Patents
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Description
(A)ポリブチレンテレフタレート系樹脂
ベース樹脂であるポリブチレンテレフタレート(PBT)系樹脂としては、少なくともポリブチレンテレフタレート系共重合体(ポリブチレンテレフタレートコポリエステル)を含有するPBT系樹脂が挙げられる。PBT系樹脂は、PBT系共重合体、及びポリブチレンテレフタレート(ホモポリエステル)と前記コポリエステルとの混合物のいずれであってもよい。
ポリオレフィン変性ポリシロキサン(B)としては、分子内にポリオレフィン単位(ポリアルカジエン単位も含む)とポリシロキサン単位を有する共重合体が挙げられる。このようなポリオレフィン変性ポリシロキサン(B)を用いると、PBT系樹脂の耐アルカリ性を改善することができる。
PET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及びコポリエステル(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)から選択された少なくとも一種などが挙げられる。
エラストマー(D)としては、耐アルカリ性、ヒートショック性、及び/又はレーザ光透過性の点から、少なくともスチレン系成分を含むエラストマー(熱可塑性エラストマー)を用いる。このようなエラストマーと、ポリオレフィン変性シロキサン(B)とを組み合わせると、樹脂組成物のレーザ光に対する透過性を維持しつつ、耐アルカリ性を改善できる。
樹脂組成物は、レーザ光の透過性に悪影響を及ぼさない範囲で、充填材又は補強材(E)を含んでいてもよい。このような充填材又は補強材(E)には、繊維状補強材[例えば、無機質繊維(例えば、ガラス繊維、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、ウィスカー(炭化ケイ素、アルミナ、窒化ホウ素などのウィスカー)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)などが含まれる。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程度であってもよい。これらの補強材は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
ポリオレフィン変性ポリシロキサン(B)の割合は、PBT系樹脂(A)100重量部に対して、例えば、1〜20重量部、好ましくは3〜18重量部、さらに好ましくは5〜15重量部程度である。なお、レーザ光に対する透過性の点から、樹脂組成物全体に対するポリオレフィン系変性ポリシロキサン(B)の割合は、例えば、0.1〜5重量%、好ましくは0.5〜4重量%、さらに好ましくは1〜3重量%程度であってもよい。
本発明の成形品は、前記樹脂組成物で形成されている。このような成形品は、PBT系樹脂(A)と、ポリオレフィン変性ポリシロキサン(B)と、PET系樹脂(C)と、エラストマー(D)と、必要により他の成分(充填材又は補強材(E)など)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)を混合することにより調製してもよい。
(i)ポリブチレンテレフタレート(PBT樹脂、ウィンテックポリマー(株)製、DX2000)
(ii)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(12.5mol%)に代えて、共重合成分としてのDMI 12.5mol%を用い、変性PBTを調製した。
(B-1) EEA変性ポリシロキサン(シリコーン含有量50重量%,JIS K6760に準拠したMI=0.25g/10分,融点(mp)85℃)
(C-1)イソフタル酸変性PET樹脂
テレフタル酸とエチレングリコールとの反応において、テレフタル酸の一部(12.8mol%)に代えて、共重合成分としてのイソフタル酸12.8mol%を用い、変性PETを調製した。
(D-1)スチレン系熱可塑性エラストマー[水添(スチレン−イソプレン−ブタジエン)共重合体(スチレン含有量30重量%、比重0.92、5重量%トルエン溶液の溶液粘度90mPa・sec(30℃))]
(E-1)ガラス繊維:日東紡績(株)製,平均繊維径φ11μmチョップドストランド。アミノシラン/多官能エポキシ処理品。
(i)ポリカーボネート(帝人化成(株)製、平均分子量22000)
(ii)オレフィン系熱可塑性エラストマー(エチレン−エチルアクリレート共重合体にブチルアクリレート−メチルメタクリレート系共重合体がグラフトした共重合体(スチレン未含有))
(1)試験片の作製
表1に示す割合で、各成分を2軸押出機(日本製鋼所製,30mmφ)により260℃で混練し、ペレットを作製した。得られたペレットを射出成形機((株)東芝製)により、シリンダー温度260℃及び金型温度80℃の条件で射出成形し、ASTM4号引張試験用試験片及びウエルド試験用の試験片(縦80mm×横80mm×厚さ1mm)を作製した。
(i)レーザ溶着性
レーザ溶着機(ライスター社製、MODULAS C)を用い、波長940nmのレーザ光を走査速度10mm/秒、出力12.5Wの条件で溶着を行い、次に万能試験機(オリエンテック製、RTC−1325、速度10mm/分)を用いて、引張りせん断強度(溶着強度)を測定した。
ウエルド試験片に1%のひずみを加えたまま、23℃の10重量%濃度の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、100時間後、試験片の表面にクラックの発生及びウエルド部の割れがないか実体顕微鏡にて観察した。
×:クラック及び/又はウエルド部の割れあり
(iii)アルカリ浸漬に伴う引張強さ(TS)保持率
ASTM4号試験片を60℃の10重量%濃度の水酸化ナトリウム水溶液に、100時間浸漬し、浸漬前の引張強さを100としたときの浸漬後の引張強さを、引張強さ保持率(%)として評価した。
2…レーザ光線
3…試験片
4…被溶着試験片
Claims (10)
- 少なくともポリブチレンテレフタレート系共重合体を含む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、ポリオレフィン変性ポリシロキサン(B)1〜20重量部と、ポリエチレンテレフタレート系樹脂(C)5〜50重量部と、スチレン系成分を含むエラストマー(D)10〜40重量部とを含むレーザ溶着用樹脂組成物。
- ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)が、ポリ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系共重合体とポリブチレンテレフタレートとの混合物である請求項1記載の樹脂組成物。
- ポリブチレンテレフタレート系共重合体が、ブチレンテレフタレート単位と共重合性モノマー単位とで構成されており、ポリブチレンテレフタレート系樹脂(A)中の共重合性モノマー単位の割合が3〜30モル%である請求項1記載の樹脂組成物。
- ポリオレフィン変性ポリシロキサン(B)が、ポリオルガノシロキサンと、このポリオルガノシロキサンに対してグラフトしたオレフィン系樹脂とで構成されている請求項1記載の樹脂組成物。
- ポリエチレンテレフタレート系樹脂(C)が、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンテレフタレート系共重合体から選択された少なくとも一種である請求項1記載の樹脂組成物。
- エラストマー(D)が、スチレン系成分を20重量%以上含むエラストマーである請求項1記載の樹脂組成物。
- エラストマー(D)が、スチレン系エラストマー及びスチレン系成分を含むオレフィン系エラストマーから選択された少なくとも一種である請求項1記載の樹脂組成物。
- さらに充填材又は補強材(E)を含有する請求項1記載の樹脂組成物。
- 請求項1記載の樹脂組成物で形成された成形品。
- 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溶着により接合されている複合成形品。
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