JP6217641B2 - 特定断面構造を有する成形体 - Google Patents
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Description
(成形体形状)
図1、図2に示すように、成形体1は、板状の本体部2の意匠面2a側とは反対側の裏面2b側にリブ部3を立設してなるものであり、リブ部3の両側または片側において本体部2の裏面2b側に肉盗み部4を形成し、リブ部3の両側面3aの基端部3bと、該基端部3b間に配置される本体部2の意匠面2aとに内接する円Cの直径Dと、肉盗み部4よりも外側の本体部2の厚みTとの比率D/Tを0.975〜1.07、好ましくは0.975〜1.02に設定したものである。
次に、成形体1に好適な樹脂組成物について説明する。
本発明の成形体の樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂40重量部以上90重量部以下、ポリエステル樹脂、およびポリエステル−ポリエーテル共重合体樹脂から選ばれる少なくとも1つの樹脂5重量部以上55重量部以下、数平均長径が0.1〜40μmの板状フィラー5重量部以上55重量部以下を含むものである。また、耐衝撃性、耐熱性、寸法安定性、耐薬品性、及び成形加工性のバランスの観点から、ポリカーボネート樹脂は、好ましくは、50重量部以上90重量部以下、より好ましくは60重量部以上80重量部以下に設定でき、また、ポリエステル樹脂、およびポリエステル−ポリエーテル共重合体樹脂から選ばれる少なくとも1つの樹脂は、好ましくは10重量部以上50重量部以下、より好ましくは20重量部以上40重量部以下に設定でき、板状フィラーの数平均長径は、好ましくは0.1μm〜30μm、より好ましくは0.1〜25μm、また板状フィラーの含有量は、好ましくは10重量部以上49重量部以下、より好ましくは15重量部以上〜40重量部以下を含むものである。
本発明に用いるポリカーボネート樹脂とは、フェノール性水酸基を2個有する化合物(以下、2価フェノールという)より誘導されるポリカーボネート樹脂であり、通常2価フェノールとホスゲン、あるいは2価フェノールと炭酸ジエステルとの反応により得られる樹脂のことである。
本発明に係るポリエステル樹脂は、ジカルボン酸とジオールとを重縮合することにより得られる単位を90重量%以上含む樹脂であり、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、フタル酸系ポリエステルが挙げられるが、好ましくはフタル酸系ポリエステルであり、例えば、DIC株式会社製ポリサイザーA55(登録商標)である。本発明にかかるポリエステル樹脂は、後述のポリエステル−ポリエーテル共重合体の製造のために用いる触媒と同様にゲルマニウム化合物が好ましく用いられる。
本発明に係るポリエステル−ポリエーテル共重合体は、成形性の改善効果の観点、及び耐熱性維持の観点から、芳香族ポリエステル単位85〜65重量%、及び前記一般式1で表される変性ポリエーテル単位15〜35重量%からなる重合体であることが好ましく、より好ましくは芳香族ポリエステル単位80〜70重量%、及び前記変性ポリエーテル単位20〜30重量%からなる重合体である。
重合時に投入する二酸化ゲルマニウム触媒量は、経済的に1000ppm以下とするのが好ましい。
本発明に係る変性ポリエーテル単位は、前記一般式1で表される単位であり、一般式1中のオキシアルキレン単位の繰り返し単位数m、nにつき、(m+n)の数平均が8以下では、熱安定性の改善が少ないので、10以上に設定することが好ましく、より好ましくは20以上、更により好ましくは25以上に設定することになる。
本発明に用いる芳香族ポリエステルの単位は、芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体とジオールまたはそのエステル形成性誘導体とからえられる重合体ないし共重合体であって、通常、交互重縮合体である。
前記多段グラフト重合体とは、ゴム状弾性体にビニル系化合物をグラフト重合させたものである。
本発明に係る板状フィラーは、本発明の樹脂組成物の成形体の線膨張性を小さくするための成分であり、シリカやアルミナをその材料の主成分とするアルカリ性の無機物であり、形状としては平板状、薄片状、鱗片状等が挙げられ、その数平均のフィラーの長径(フィラーに含まれる最長の直線の長さ)が0.1〜40μmであることを要し、成形品の低線膨張性、表面外観の観点から、好ましくは0.1〜25μmであり、その数平均のアスペクト比、即ち、フィラーの長径/フィラーの厚さ(フィラーに含まれる、前記直線を含む最大の平面に垂直な、直線の長さ)は、低線膨張性、衝撃強度の観点から、好ましくは10以上、より好ましくは15以上である。なお、前記数平均長径、及び数平均アスペクト比は、実体顕微鏡により測定して平均した各粒の値の数平均値である。
本発明の樹脂組成物には、光安定剤、難燃剤、可塑剤、滑剤、離型剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、顔料・染料、無機充填剤、アクリロニトリル−スチレン共重合体、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を配合しうる。
本発明の樹脂組成物の製造は任意の方法で行なうことができる。たとえば、ブレンダー、スーパーミキサーなどを用いての混合、単軸または多軸のスクリュー押出機などでの混練により製造される。
本発明の樹脂組成物の成形は任意の方法で行うことができる。たとえば、射出成形、押出成形、ブロー成形、圧縮成形などで成形することができる。
下記測定条件や実施例などにおける「部」および「%」は、それぞれ「重量部」および「重量%」を表す。
まず、使用した材料、及び測定条件につき以下説明する。
ポリカーボネート樹脂としては、粘度平均分子量22,000である出光興産(株)製のタフロンA2200(登録商標)を用いた。表2中では、PC(A−1)と表記している。
攪拌機、ガス排出出口を備えた反応器に、ゲルマニウム系触媒で製造されたポリエチレンテレフタレート(IV=0.65)と、表1に示す変性ポリエーテルと、ポリエチレンテレフタレートと変性ポリエーテルの合計量を基準として、二酸化ゲルマニウム 400ppm、安定剤(チバ・スペシャリティーケミカルズ製のイルガノックス1010) 2000ppmとを仕込み、270℃で2時間保持した後、真空ポンプで減圧し、1torrで重縮合を実施し、所定の重合度に達したところで減圧を終了して反応を停止し、製造した種々のポリエステル−ポリエーテル共重合体B1〜B11を取り出し、更に、水槽で冷却したストランドを、100℃に設定した熱風乾燥機中で後結晶化と乾燥を同時に行った後、粉砕器に投入してペレット化する事で、ペレット状態のポリエステル−ポリエーテル共重合体B1〜B11を得た。なお、B9は特許文献1に記載の方法に従い製造したもので、そのIV値は1.20であった。
攪拌機、ガス排出出口を備えた反応器に、ポリエチレンテレフタレートの原料であるビスヒドロキシエチレンテレフタレート(BHET)と、表1に示す変性ポリエーテルと、重合して得られるポリエステルーポリエーテル共重合体の理論収量を基準として、二酸化ゲルマニウム 600ppm、安定剤(チバ・スペシャリティーケミカルズ製のイルガノックス1010) 3000ppmを仕込み、190℃で2時間保持した後、温度を徐々に上げると共に真空ポンプで徐々に減圧し、最終的に270℃、1torrで重縮合を実施し、所定の重合度に達したところで減圧を終了して反応を停止し、製造したポリエステル−ポリエーテル共重合体B12を取り出し、更に、水槽で冷却したストランドを、100℃に設定した熱風乾燥機中で後結晶化と乾燥を同時に行った後、粉砕器に投入してペレット化する事で、ペレット状態のポリエステル−ポリエーテル共重合体B12を得た。得られたポリエステル−ポリエーテル共重合体のポリエーテル比率は25wt%であり、IV値は0.49であった。
テレフタル酸ジメチルと1,4−ブタンジオールとを重縮合したのち、テレフタル酸ジメチルを添加し、重合反応を停止させ。分子両末端カルボン酸メチルエステルのポリブチレンテレフタレート(融点:200℃)を得た。その後、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール(数平均分子量:1500)を添加して重合し、ポリブチレンテレフタレート/ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール質量比が50/50のポリエステルエラストマー(B13)を得た。
株式会社カネカ製のカネエースM732
数平均長径27μm、マスコバイトマイカA−21S:株式会社ヤマグチマイカ
株式会社チバ・スペシャリティーケミカルズ製のイルガノックス1010(ヒンダードフェノール)
株式会社ADEKA製のアデカスタブPEP−36(ホスファイト)
大八化学工業株式会社製のPX−200(芳香族縮合リン酸エステル)
ASTM D−256、1/4インチ、ノッチ付、23℃で測定した。
ASTM D−696で測定した。
日精樹脂工業株式会社製射出成形機FN−1000を用い、シリンダー温度280℃、金型温度80℃で2分滞留させて成形した120×120×3mmの平板の成形体の外観を肉眼で観察して、つぎの基準にしたがって評価した。
○:表面のフラッシュがほとんど認められないもの
△:表面のフラッシュが少し認められるもの
×:表面のフラッシュが著しいもの
試験片として、大きさは600mm×100mmとし、厚みは2.5mm、2.0mm、1.5mmの3点にて、大型射出成形体である自動車のパネル部品を作成し、肉眼で観察して、次の基準にしたがって評価した。末端まで樹脂の充填がなされ、より厚みが薄い自動車のパネル部品であっても、その表面外観が良好であるほど薄肉成形性に優れた材料であると言える。
○:成形体末端まで充填され、表面のフラッシュがほとんど認められないもの
△:成形体末端まで充填され、表面のフラッシュが少し認められるもの
×:成形体末端まで充填され、表面のフラッシュが著しいもの
××:成形体末端まで充填できないもの
先述の方法で得た成形体を−30℃に冷却した場合と、+80℃に加熱した場合とにおける成形体サイズをそれぞれ実測し、線膨張係数を算出して評価した。
ポリカーボネート樹脂、ポリエステル−ポリエーテル共重合体B−1〜B−12、ゲルマニウム系触媒で重合されたIV=0.65のポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、耐衝撃性改良剤、強化剤、ホスファイト系安定剤、ヒンダードフェノール系安定剤、リン系難燃剤を、表2、及び表3に示す割合で予備混合し、それぞれ280℃で2軸押出機を用いて溶融混練し、ペレットを製造した。得られたペレットを用いて日精樹脂工業株式会社製射出成形機FN−1000を用いシリンダー温度280℃、金型温度80℃にて試験片を作製し、上記方法により評価した。結果を表2、及び表3に示す。
製造例5の樹脂組成物を、日精樹脂工業株式会社製射出成形機FE360S100ASEを用い、シリンダー温度280℃、金型温度80℃にて、試験片として、大きさは600mm×100mmである表4および表5に示したリブ構造を有する大型射出成形体である自動車のパネル部品を作成し、成形性を評価、並びに塗装したのち、肉眼で観察してヒケの有無を評価した。下記判定とした。CAEシミュレーションMold−Flowを用いて計算したヒケの予測結果を併せて表4および表5に示した。
成形性
○:リブに樹脂組成物が完全に充填されている。
×:リブに樹脂組成物が完全には充填されていない(ショートショットである)。
ヒケの評価
○:ヒケが目視で認識できない。
△:4倍に拡大しなければヒケを認識できない。
×:ヒケが目視で認識できる。
上記の実施例、比較例の結果を下記表4および表5に纏めて示す.
2 本体部
3 リブ部
3a 側面
3b 基端部
4 肉盗み部
Claims (12)
- 成形体の本体部の意匠面側とは反対側の裏面側にリブ部を立設してなる特定断面構造の成形体であって、
前記リブ部の両側または片側において本体部の裏面側に肉盗み部を形成し、
前記リブ部の両側面の基端部と、該基端部間に配置される本体部の意匠面とに内接する円の直径Dと、前記肉盗み部よりも外側の本体部の厚みTとの比率D/Tを0.975〜1.07に設定し、
前記リブ部の厚みをt、前記肉盗み部の厚みをnとしたときに、t<1.3(T−n)を満たす、
ことを特徴とする特定断面構造を有する成形体。 - 前記本体部の厚みTとリブ部の厚みtとの比率t/Tと、前記本体部の厚みTと肉盗み部の厚みnの比率n/Tとが、
0.08≦t/T≦0.47
0.03≦n/T≦0.25
を満たす請求項1記載の特定断面構造を有する成形体。 - 前記本体部のリブ部を除く平均厚みTaが0.7〜2.5mmであり、前記リブ部の厚みtが0.35〜0.75mmであり、前記肉盗み部の形成範囲がリブ部の中央線を基点としてその両側にそれぞれ20.0mm以内の範囲であり、当該肉盗み部における厚み徐変幅wが1.0〜20.0mmであり、当該肉盗み部の最大肉盗み深さnが0.1〜0.5mmであり、前記リブ部から肉盗み部に連なるリブ部の根元の最小曲率半径rが0.1〜1.0mmである請求項1又は2記載の特定断面構造を有する成形体。
- 成形体の投影面積が30000mm2を超え平均厚みTaが2.5mm未満、かつ、測定温度−30℃と+80℃との間で測定した面内の線膨張係数が4.0×10-5/℃以下である、請求項1〜3のいずれか1項記載の特定断面構造を有する成形体。
- ポリカーボネート樹脂40重量部以上90重量部以下、ポリエステル樹脂、およびポリエステル−ポリエーテル共重合体樹脂から選ばれる少なくとも1つの樹脂5重量部以上55重量部以下、数平均長径が0.1〜40μmの板状フィラー5重量部以上55重量部以下を含む樹脂組成物を射出成形して得られる、請求項1〜4のいずれか1項記載の特定断面構造を有する成形体。
- 前記芳香族ポリエステル単位が、ポリエチレンテレフタレート単位、ポリブチレンテレフタレート単位、及びポリプロピレンテレフタレート単位よりなる群から選ばれる1種以上である、請求項6記載の特定断面構造を有する成形体。
- 前記樹脂組成物が耐衝撃性改良剤0.5〜40重量部を含む、請求項5〜7のいずれか1項記載の特定断面構造を有する成形体。
- 前記耐衝撃性改良剤が、(1)ポリブタジエン、ブタジエン−スチレン共重合体、ブタジエン−アクリル酸エステル共重合体、及びポリオルガノシロキサンからなる群より選ばれる1種以上のゴム状重合体であるコア10〜90重量%、並びに、前記コアの存在下に、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、及び(メタ)アクリル酸エステル化合物からなる群より選ばれる1種以上の単量体を重合して得られる重合体により構成されたシェル10〜90重量%、からなるコア/シェル型グラフト重合体、(2)ポリオレフィン系重合体、及び(3)オレフィン−不飽和カルボン酸エステル共重合体よりなる群から選ばれた1種以上である、請求項8に記載の特定断面構造を有する成形体。
- 前記成形体が自動車部品である、請求項1〜9のいずれか1項記載の特定断面構造を有する成形体。
- 前記自動車部品が、ガーニッシュ、ピラー、およびスポイラーから選ばれる1種以上である、請求項10に記載の特定断面構造を有する成形体。
- 射出成形により請求項10記載の成形体を得ることを特徴とする、特定断面構造を有する成形体の製造方法。
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