JP6009535B2 - 熱可塑性エラストマー樹脂組成物及び複合成形体 - Google Patents
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Description
[1]主として結晶性芳香族ポリエステル単位からなるハードセグメント(a1)と、主として脂肪族ポリエーテル単位及び/又は脂肪族ポリエステル単位からなるソフトセグメント(a2)とを主たる構成成分とし、ショアーD硬度が53D以下のポリエステルブロック共重合体組成物(X)30〜85体積%と、熱伝導性フィラー(D)15〜70体積%からなることを特徴とする熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂組成物。
[2]前記ポリエステルブロック共重合体組成物(X)が、(i)主として結晶性芳香族ポリエステル単位からなるハードセグメント(a1)と、主として脂肪族ポリエーテル単位及び/又は脂肪族ポリエステル単位からなるソフトセグメント(a2)とを主たる構成成分とするポリエステルブロック共重合体(A)のみからなる、又は(ii)主として結晶性芳香族ポリエステル単位からなるハードセグメント(a1)と、主として脂肪族ポリエーテル単位及び/又は脂肪族ポリエステル単位からなるソフトセグメント(a2)とを主たる構成成分とするポリエステルブロック共重合体(A)、ポリビニルアルコール系樹脂(B)及び/又はシランカップリング剤(C)を配合してなり、前記ポリエステルブロック共重合体組成物(X)を100重量%として、ポリビニルアルコール系樹脂(B)1〜30重量%及び/又はシランカップリング剤(C)0.01〜5.0重量%を配合してなることを特徴とする前記[1]の樹脂組成物。
[3]熱伝導性フィラー(D)が、絶縁性フィラーであることを特徴とする前記[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4]熱伝導性フィラー(D)100vol%のうち、60vol%以上がモース硬度4以下であることを特徴とする前記[1]〜[3]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[5]熱伝導性フィラー(D)100vol%のうち、60vol%以上が真比重3以下であることを特徴とする前記[1]〜[4]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[6]前記ポリエステルブロック共重合体組成物(X)のハードセグメント(a1)が、テレフタル酸及び/又はジメチルテレフタレートと1,4−ブタンジオールから誘導されるポリブチレンテレフタレート単位と、イソフタル酸及び/又はジメチルイソフタレートと1,4−ブタンジオールから誘導されるポリブチレンイソフタレート単位とからなることを特徴とする前記[1]〜[5]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[7]前記ポリエステルブロック共重合体組成物(X)のハードセグメント(a1)が、テレフタル酸及び/又はジメチルテレフタレートとイソフタル酸及び/又はジメチルイソフタレートと1,4−ブタンジオールから誘導されるポリブチレンテレフタレート/イソフタレート単位からなることを特徴とする前記[1]〜[6]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[8]前記ポリエステルブロック共重合体組成物(X)のソフトセグメント(a2)が、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール単位を主たる構成成分とするものであることを特徴とする前記[1]〜[7]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[9]ポリビニルアルコール系樹脂(B)が、ポリビニルブチラール樹脂及び/又はポリビニルアセタール樹脂であることを特徴とする前記[1]〜[8]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[10]前記シランカップリング剤(C)が、エポキシ系シランカップリング剤であることを特徴とする前記[1]〜[9]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[11]熱可塑性エラストマー樹脂組成物100体積%に対し、酸化防止剤(E)が0.01〜5.0体積%配合されていることを特徴とする前記[1]〜[10]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[12]前記[1]〜[11]のいずれか1項に記載の熱可塑性エラストマー樹脂組成物を、異種材料からなる成形体の複合材として使用されていることを特徴とする複合成形体。
[13]前記[1]〜[11]のいずれか1項に記載の熱可塑性エラストマー樹脂組成物を、異種材料と熱融着する工程を有することを特徴とする複合成形体の製造方法。
本発明の熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂組成物は、主として結晶性芳香族ポリエステル単位からなるハードセグメント(a1)と、主として脂肪族ポリエーテル単位及び/又は脂肪族ポリエステル単位からなるソフトセグメント(a2)とを主たる構成成分とし、ショアーD硬度が53D以下のポリエステルブロック共重合体組成物(X)30〜85体積%と、熱伝導性フィラー(D)15〜70体積%からなることを特徴とする。
90℃で3時間以上熱風乾燥したペレットを、射出成形機(日精樹脂工業製 NEX−1000)を用いて、シリンダー温度210〜240℃(使用した組成物の融点に従い適宜変更)と金型温度50℃の成形条件で、120×75×2mm厚角板を成形し、角板を3枚重ねた後、JIS K 7215:1986のDタイプに従って測定した。
90℃で3時間以上熱風乾燥したペレットを、射出成形機(日精樹脂工業製 NEX−1000)を用いて、シリンダー温度210〜240℃(使用した組成物の融点に従い適宜変更)と金型温度50℃の成形条件で、JIS K7113 2号ダンベル試験片を成形し、JIS K7113:1995に従って測定した。
90℃で3時間以上熱風乾燥したペレットを、射出成形機(日精樹脂工業製 NEX−1000)を用いて、シリンダー温度210〜240℃(使用した組成物の融点に従い適宜変更)と金型温度50℃の成形条件で、120X75X2mm厚角板を成形し、その角板から樹脂の流れ方向3mm、流れと垂直方向20mmとなる試験片を10本切り出し高さが3mm、横と縦が20mmの平板になるように束ねて試験片を作成。定常法熱伝導率計(アルバック理工製GH−1S)を用いASTM E1530に準拠した方法で、高さ3mm方向の熱伝導率を測定した。高さ3mm方向は射出成形品で表面方向の熱伝導率に対応する。
ガラス30%含有PBT樹脂(東レ(株)製“トレコン”1101G30)を、シリンダー温度250℃に設定したインラインスクリュー型射出成形機を用いて、60℃の金型温度(金型キャビティ表面)において、長さ65mm×幅10mm×肉厚2.0mmの板状成形体を得る。シリンダー温度210〜240℃(使用した組成物の融点に従い適宜変更)、金型温度50℃に設定した成形機の金型キャビティ内にガラス30%含有PBT樹脂の板状成形体をセットし、板状成形体の長さ方向に10mm重ね合わせた状態で、熱可塑性エラストマー樹脂組成物を射出成形し、長さ65mm×幅10mm×肉厚2.0mmの熱可塑性エラストマー樹脂組成物が、ガラス30%含有PBT樹脂と10mm×10mmの面積で接合された成形体を得る。その後、ガラス30%含有PBT樹脂成形体と、熱可塑性エラストマー樹脂組成物成形体の端を引張試験機のチャックにはさみ、50mm/分の歪み速度で引張り、接合面の引張剪断によって剥がれる力を測定する。引張剪断によって剥がれ力を接合面積の10mm2で割り算した値を接合力として算出した。また、各接合試験片については耐久性試験80℃×95%RH×120hの湿熱処理を施した後にも、同様の方法で引張剪断による接合力を測定した。
異種材料として、長さ60mm×幅10mm×肉厚1.5mmの各種金属を、下側210〜240℃(使用した組成物の融点に従い適宜変更)、上側60℃に設定した熱プレスの下側に配置し、1分間放置する。その後、縦横10mm×肉厚0.2mmにプレスした熱可塑性エラストマー樹脂組成物シートを、金属板材の上に配置し、さらに10mm重ね合わせるように同じ金属板材を配置する。その後、1MPaの加重で30秒間プレスし、熱可塑性エラストマー樹脂組成物を溶融させて金属に接合させる。その後、2枚の金属板材からなる接合体を、上側と下側を40℃に設定したプレスにて、1MPa×30秒間プレスして熱可塑性エラストマー樹脂組成物を固化させることにより、2枚の金属板材が10mm2の面積で重ね合わせられた引張剪断試験片を得る。その後、引張剪断試験片の両端を引張試験機のチャックにはさみ、50mm/分の歪み速度で引張り接合面の引張剪断によって剥がれる力を測定する。引張剪断によって剥がれ力を接合面積の10mm2で割り算した値を接合力として算出した。また、各接合試験片については耐久性試験80℃×95%RH×120hの湿熱処理を施した後にも、同様の方法で引張剪断による接合力を測定した。
[ポリエステルブロック共重合体組成物(X)]
X−1:東レ・デュポン(株)製 ハイトレル3046(ペレットを80℃で5時間乾燥後、200℃に設定したインラインシュクリュー型射出成形機(日精樹脂工業製NEX−1000)を用いて、50℃の金型温度(金型キャビティ表面)において縦120mm×横70mm×厚み2mmの角板成形品を射出成形した。得られた成形品を3枚重ね合わせた後、JIS K7215:2007に従って測定したショアーD硬度は27D)
X−2:東レ・デュポン(株)製 ハイトレル4057N(ペレットを80℃で5時間乾燥後、210℃に設定したインラインシュクリュー型射出成形機(日精樹脂工業製NEX−1000)を用いて、50℃の金型温度(金型キャビティ表面)において縦120mm×横70mm×厚み2mmの角板成形品を射出成形した。得られた成形品を3枚重ね合わせた後、JIS K7215:2007に従って測定したショアーD硬度は40D)
X−3:東レ・デュポン(株)製 ハイトレル5557(ペレットを80℃で5時間乾燥後、230℃に設定したインラインシュクリュー型射出成形機(日精樹脂工業製NEX−1000)を用いて、50℃の金型温度(金型キャビティ表面)において縦120mm×横70mm×厚み2mmの角板成形品を射出成形した。得られた成形品を3枚重ね合わせた後、JIS K7215:2007に従って測定したショアーD硬度は55D)
X−4:ハイトレル4057Nが89.5重量%、エスレックBL−1が10重量%、Z−6040が0.5重量%を、ドライブレンドし、45mmφのスクリューを有する2軸押出機を用いて210℃の温度設定で溶融混練した後ペレット化した。このペレットを80℃で5時間乾燥した後、210℃に設定したインラインシュクリュー型射出成形機(日精樹脂工業製NEX−1000)を用いて、50℃の金型温度(金型キャビティ表面)において縦120mm×横70mm×厚み2mmの角板成形品を射出成形した。得られた成形品を3枚重ね合わせた後、JIS K7215:2007に従って測定したショアーD硬度は40D)
X−5:ハイトレル4057Nが84重量%、エスレックBL−1が15重量%、Z−6040が1重量%を、ドライブレンドし、45mmφのスクリューを有する2軸押出機を用いて210℃の温度設定で溶融混練した後ペレット化した。このペレットを80℃で5時間乾燥した後、210℃に設定したインラインシュクリュー型射出成形機(日精樹脂工業製NEX−1000)を用いて、50℃の金型温度(金型キャビティ表面)において縦120mm×横70mm×厚み2mmの角板成形品を射出成形した。得られた成形品を3枚重ね合わせた後、JIS K7215:2007に従って測定したショアーD硬度は39D)
X−6:ハイトレル5557が89.5重量%、エスレックBL−1が10重量%、Z−6040が0.5重量%を、ドライブレンドし、45mmφのスクリューを有する2軸押出機を用いて230℃の温度設定で溶融混練した後ペレット化した。このペレットを80℃で5時間乾燥した後、230℃に設定したインラインシュクリュー型射出成形機(日精樹脂工業製NEX−1000)を用いて、50℃の金型温度(金型キャビティ表面)において縦120mm×横70mm×厚み2mmの角板成形品を射出成形した。得られた成形品を3枚重ね合わせた後、JIS K7215:2007に従って測定したショアーD硬度は54D)
[ポリエステルブロック共重合体(A)]
A−1:東レ・デュポン(株)製 ハイトレル3046(ショアーD硬度:27D)
A−2:東レ・デュポン(株)製 ハイトレル4057N(ショアーD硬度:40D)
A−3:東レ・デュポン(株)製 ハイトレル5557(ショアーD硬度:55D)
[ポリビニルアルコール系樹脂(B)]
B−1:積水化学工業(株)製 ポリビニルブチラール エスレックBL−1
[シランカップリング剤(C)]
C−1:東レ・ダウコーニング(株)製 Z−6040(エポキシ基含有化合物)
[熱伝導性フィラー(D)]
D−1:宇部マテリアルズ(株)製 酸化マグネシウム RF−50 モース硬度4、真比重3.65
D−2:宇部マテリアルズ(株)製 酸化マグネシウム RF−10C モース硬度4、真比重3.65
D−3:電気化学工業(株)製 アルミナ DAW−45 モース硬度9、真比重3.9
D−4:電気化学工業(株)製 アルミナ DAW−05 モース硬度9、真比重3.9
D−5:松村産業(株)製 ケイ酸マグネシウム クラウンタルク DR モース硬度1、真比重2.7
D−6:松村産業(株)製 ケイ酸マグネシウム クラウンタルク PP モース硬度1、真比重2.7
[酸化防止剤(E)]
E−1:白石カルシウム(株)製 ナウガード445(芳香族アミン系酸化防止剤)
ポリエステルブロック共重合体組成物(X)、熱伝導性フィラー(D)及び酸化防止剤(E)を、表1、表2に示す配合比率でドライブレンドし、45mmφのスクリューを有する2軸押出機を用いて、220℃の温度設定で、溶融混練したのち、ペレット化した。このペレットを80℃で5時間乾燥した後、各種特性値の測定試験を行った。測定結果を表1、2に示す。
Claims (9)
- 主として結晶性芳香族ポリエステル単位からなるハードセグメント(a1)と、主として脂肪族ポリエーテル単位及び/又は脂肪族ポリエステル単位からなるソフトセグメント(a2)とを主たる構成成分とし、ショアーD硬度が53D以下のポリエステルブロック共重合体組成物(X)30〜85体積%と、熱伝導性フィラー(D)15〜70体積%からなる熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂組成物であって、熱伝導性フィラー(D)がケイ酸マグネシウムを含むことを特徴とする熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂組成物。
- 前記ポリエステルブロック共重合体組成物(X)が、(i)主として結晶性芳香族ポリエステル単位からなるハードセグメント(a1)と、主として脂肪族ポリエーテル単位及び/又は脂肪族ポリエステル単位からなるソフトセグメント(a2)とを主たる構成成分とするポリエステルブロック共重合体(A)のみからなる、又は(ii)主として結晶性芳香族ポリエステル単位からなるハードセグメント(a1)と、主として脂肪族ポリエーテル単位及び/又は脂肪族ポリエステル単位からなるソフトセグメント(a2)とを主たる構成成分とするポリエステルブロック共重合体(A)、ポリビニルアルコール系樹脂(B)及び/又はシランカップリング剤(C)を配合してなり、前記ポリエステルブロック共重合体組成物(X)を100重量%として、ポリビニルアルコール系樹脂(B)1〜30重量%及び/又はシランカップリング剤(C)0.01〜5.0重量%を配合してなることを特徴とする請求項1記載の樹脂組成物。
- 熱伝導性フィラー(D)100vol%のうち、60vol%以上がモース硬度4以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記ポリエステルブロック共重合体組成物(X)のハードセグメント(a1)が、テレフタル酸及び/又はジメチルテレフタレートとイソフタル酸及び/又はジメチルイソフタレートと1,4−ブタンジオールから誘導されるポリブチレンテレフタレート/イソフタレート単位からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記ポリエステルブロック共重合体組成物(X)のソフトセグメント(a2)が、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール単位を主たる構成成分とするものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- ポリビニルアルコール系樹脂(B)が、ポリビニルブチラール樹脂及び/又はポリビニルアセタール樹脂であることを特徴とする請求項2記載の樹脂組成物。
- 前記シランカップリング剤(C)が、エポキシ系シランカップリング剤であることを特徴とする請求項2記載の樹脂組成物。
- 請求項1又は2に記載の熱可塑性エラストマー樹脂組成物を、異種材料からなる成形体の複合材として使用されていることを特徴とする複合成形体。
- 請求項1又は2に記載の熱可塑性エラストマー樹脂組成物を、異種材料と熱融着する工程を有することを特徴とする複合成形体の製造方法。
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