JP6487808B2 - 熱可塑性ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents
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Description
このような分野、特に自動車用の車載部品向けにおいては、耐湿熱性(耐加水分解性)が要求されていた。この要求に対しては、カルボキシル末端基量の少ないポリブチレンテレフタレート樹脂を用いたり、カルボキシル末端基と特定の化合物とを反応させてカルボキシル末端基をキャップしたりすることにより、耐加水分解性を向上させることができる。
しかしながらポリカーボネート樹脂やポリスチレン系樹脂等に比べて、ポリエステル樹脂はレーザー透過性が比較的低く、また成形品に反りが出やすいことなどから、溶着強度が不十分な場合が多かった。
成形品に反りが生じる場合は、溶着時に反りを矯正するように押し付け力を加える方法も採られるが、成形品の形状によっては効率的に押し付け力を加えることが難しい場合も多く、また溶着後に押し付け力を取り除いた溶着体には残留応力が残るため、高い溶着強度が得にくい問題がある。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、上記のような高度の耐アルカリ性と耐ヒートショック性を同時に改良し、さらにレーザー溶着性にも優れた熱可塑性ポリエステル樹脂組成物及びレーザー溶着体を提供することを目的とする。
本発明は、以下の通りである。
[2](C−1)成分と(C−3)成分の含有量の質量比(C−1)/(C−3)が、3.5/1〜1/1である上記[1]に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
[3](C−2)成分と(C−3)成分の含有量の質量比(C−2)/(C−3)が、5/1〜1.2/1である上記[1]又は[2]に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
[4](C−1)成分、(C−2)成分及び(C−3)成分の合計含有量が、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、10〜40質量部である上記[1]〜[3]のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
[6](C−2)及び/又は(C−3)のコア/シェル型エラストマー中のポリオルガノシロキサン系ゴム成分の含有量が2〜30質量%である上記[1]〜[5]のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
[7](C−2)及び/又は(C−3)のコア/シェル型エラストマーの平均粒子径が50〜400nmである上記[1]〜[6]のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
[8](E)強化充填材が少なくともノボラック型エポキシ樹脂及びビスフェノールA型エポキシ樹脂で処理されている上記[1]〜[7]のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
[9](F)離型剤が、ポリエチレンワックスである上記[1]〜[8]のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
[10](D)エポキシ化合物が、ビスフェノールA型エポキシ化合物である上記[1]〜[9]のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
[11]レーザー溶着に用いられる上記[1]〜[10]のいずれかに記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
[12]上記[11]に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物を成形してなる成形体の端部同士を突き合わせて溶着されたレーザー溶着体。
したがって、本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物は、車両用分野(特に、自動車分野)、電気電子分野、建築資材分野等の広範囲の分野に適用が可能になる。特にコネクター、ディストリビューター部品、イグニッションコイル部品、コントロールユニット部品、センサー部品等の車載用部品の成形品として、優れた耐アルカリ性、耐ヒートショック性、レーザー溶着性及び耐衝撃性を有している。
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物は、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、(B)ポリアミド樹脂10〜80質量部、(C−1)α−オレフィンと不飽和グリシジル化合物とアクリル酸ブチルの共重合体1〜15質量部、(C−2)ポリオルガノシロキサン系ゴム成分及びアクリル系ゴム成分を含有するコア層上に芳香族ビニル系重合体を含有するコア/シェル型エラストマー1〜20質量部、(C−3)ポリオルガノシロキサン系ゴム成分及びアクリル系ゴム成分を含有するコア層上にグリシジル変性したアクリル酸エステル系重合体を含有するコア/シェル型エラストマー1〜10質量部、(D)エポキシ化合物1〜15質量部、(E)強化充填材30〜100質量部及び(F)離型剤0.1〜3質量部を含有することを特徴とする。
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物の主成分である(A)熱可塑性ポリエステル樹脂とは、ジカルボン酸化合物とジヒドロキシ化合物の重縮合、オキシカルボン酸化合物の重縮合あるいはこれらの化合物の重縮合等によって得られるポリエステルであり、ホモポリエステル、コポリエステルの何れであってもよい。
芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、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、ジフェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルメタン−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルスルフォン−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルイソプロピリデン−4,4’−ジカルボン酸、1,2−ビス(フェノキシ)エタン−4,4’−ジカルボン酸、アントラセン−2,5−ジカルボン酸、アントラセン−2,6−ジカルボン酸、p−ターフェニレン−4,4’−ジカルボン酸、ピリジン−2,5−ジカルボン酸等が挙げられ、テレフタル酸が好ましく使用できる。
なお、少量であればこれらの芳香族ジカルボン酸と共にアジピン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸や、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸及び1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸を1種以上混合して使用することができる。
また、ハイドロキノン、レゾルシン、ナフタレンジオール、ジヒドロキシジフェニルエーテル、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等の芳香族ジオールも用いることができる。
本発明の(A)熱可塑性ポリエステル樹脂は、その50質量%以上がポリブチレンテレフタレート樹脂であることが好ましく70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂成分の全てがポリブチレンテレフタレート樹脂であることが特に好ましい。
ポリブチレンテレフタレートコポリマーとして、ダイマー酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂を用いる場合は、全カルボン酸成分に占めるダイマー酸成分の割合は、カルボン酸基として0.5〜30モル%であることが好ましく、1〜20モル%がより好ましく、3〜15モル%がさらに好ましい。このような共重合割合とすることにより、レーザー溶着性、長期耐熱性及び靭性のバランスに優れる傾向となり好ましい。
ポリブチレンテレフタレートコポリマーとして、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂を用いる場合は、全カルボン酸成分に占めるイソフタル酸成分の割合は、カルボン酸基として1〜30モル%であることが好ましく、1〜20モル%がより好ましく、3〜15モル%がさらに好ましい。このような共重合割合とすることにより、レーザー溶着性、耐熱性、射出成形性及び靭性のバランスに優れる傾向となり好ましい。
ポリブチレンテレフタレートコポリマーの中でも、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、イソフタル酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂が好ましい。
そして、これらコポリマーの好ましい含有量は、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂の総量100質量%中に、5〜50質量%、更には10〜40質量%、特には15〜30質量%である。
本発明における(B)ポリアミド樹脂とは、ラクタム類の開環重合体、ジアミノカルボン酸の重縮合によって得られる重合体、アミン類と二塩基酸類又はこれらと同等な化合物との重縮合によって得られる重合体類を意味する。
ラクタム類としては、プロピオラクタム、α−ピロリドン、ε−カプロラクタム、エナントラクタム、ω−ラウロラクタム、シクロドデカラクタム等が挙げられ、ジアミノカルボン酸としては、アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、11−アミノウンデカン酸、9−アミノノナン酸等が挙げられる。アミン類としては、ヘキサメチレンジアミン、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン等が挙げられ、二塩基酸類としてはテレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二塩基酸、グルタール酸等が挙げられる。
(C−1)α−オレフィンと不飽和グリシジル化合物とアクリル酸ブチルの共重合体は、α−オレフィンと不飽和グリシジル化合物とアクリル酸ブチルの三元共重合体のみならず、α−オレフィンと不飽和グリシジル化合物とアクリル酸ブチルと他の単量体とからなる四元系以上の多元共重合体であってもよい。
また、不飽和グリシジル化合物としては、(メタ)アクリル酸グリシジル又は不飽和グリシジルエーテル、例えばビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、2−メチルアリルグリシジルエーテル等が好ましく、特に(メタ)アクリル酸グリシジル、すなわちアクリル酸グリシジル又はメタクリル酸グリシジルが好ましい。
不飽和グリシジル化合物の含有量が少なすぎると、熱可塑性ポリエステル樹脂組成物の耐熱性が損なわれる恐れがあり、一方、その量が多くなりすぎると、樹脂粘度が急激に上昇して成形が困難となったり、また組成物中にゲルが発生する等の問題を起こすことがある。また、アクリル酸ブチルを上記範囲で共重合させたものを使用することにより、熱可塑性ポリエステル樹脂組成物に良好な柔軟性を付与することが容易となる。
本発明で(C−2)成分として用いるコア/シェル型エラストマーは、ポリオルガノシロキサン系ゴム成分及びアクリル系ゴム成分を含有するコア層上に、芳香族ビニル系重合体を含有するコア/シェル型のエラストマーである。
(C−2)コア/シェル型エラストマーのゴム層は、少なくともポリオルガノシロキサン系ゴム成分及びアクリル系ゴム成分を含有していることが必要である。
また、ポリオルガノシロキサンゴムの調製に用いられる架橋剤としては、3官能性又は4官能性のもの、即ち、トリアルコキシアルキルあるいはアリ−ルシラン又はテトラアルコキシシランが用いられ、このような架橋剤の具体例としてトリメトキシメチルシラン、トリエトキシフェニルシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn−プロポキシシラン、テトラブトキシシラン等を例示できる。架橋剤としては、テトラアルコキシシランが好ましく、テトラエトキシシランが特に好ましく用いられる。
芳香族ビニル化合物としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、メチルスチレン、ビニルキシレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、モノブロモスチレン、ジブロモスチレン、フルオロスチレン、p−ターシャリーブチルスチレン、エチルスチレン、ビニルナフタレン等が挙げられる。中でも、安価で重合における取り扱いが容易な点でスチレンが好ましい。
共重合体としては、シアン化ビニル単量体、メタクリル酸エステル系単量体及びアクリル酸エステル単量体の中から選ばれた少なくとも1種の単量体を共重合させて得られるものが好ましい。シアン化ビニル単量体としてはアクリロニトリル、メタクリロニトリル等、メタクリル酸エステル系単量体としてはメタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸第三ブチル等、アクリル酸エステル単量体としてはメチルアクリレ−ト、エチルアクリレ−ト、ブチルアクリレ−ト等を好ましく例示できる。
ビニルシロキサンとしてはビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。チオールを有したオルガノシロキサンであるメルカプトシロキサンとしてはγ−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルジエトキシエチルシラン等を挙げることができる。
上記したような平均粒子径を有するコア/シェル型エラストマーは、上述したポリオルガノシロキサン系ゴム成分とアクリル系ゴム成分を含有する複合ゴムラテックス存在下で、芳香族ビニル単量体を含む単量体を一段又は多段で乳化グラフト重合することにより得ることができる。
本発明で(C−3)成分として用いるコア/シェル型エラストマーは、(C−3)ポリオルガノシロキサン系ゴム成分及びアクリル系ゴム成分を含有するコア層上にグリシジル変性したアクリル酸エステル系重合体を含有するコア/シェル型エラストマーである。
アクリル酸エステルまたはメタアクリル酸エステルとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘプチルアクリレート、オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート等、メタアクリル酸のメチル、エチル、プロピル、ブチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ラウリル、ステアリル等のエステルが挙げられる。これらは単独で又は共重合される。
グリシジル基含有ビニル系単量体の共重合量は、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、10質量%以下程度の少量であることが特に好ましい。
また、(C−2)成分と(C−3)成分の含有量の質量比(C−2)/(C−3)が、5/1〜1.2/1であることが、耐アルカリ性と耐ヒートショック性のバランスの点で好ましい。より好ましくは、(C−2)/(C−3)が4/1〜2/1である。
さらに、(C−1)成分、(C−2)成分及び(C−3)成分の合計含有量は、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、10〜40質量部であることが好ましい。10質量部未満であると耐アルカリ性と耐ヒートショク性の改良効果が得られにくくなりやすく、40質量部を超えると耐熱性の低下を生じ且つ剛性等の機械的性質を阻害しやすくなるので好ましくない。(C−1)成分、(C−2)成分及び(C−3)成分の合計含有量は、より好ましくは13〜35質量部、さらに好ましくは15〜30質量部である。
本発明において使用される(D)エポキシ化合物は、ポリエステル樹脂が水蒸気等により加水分解を受け、分子量低下を起こすと同時に機械的強度等が低下することを抑制するためのもので、これを含有することにより、(B)ポリアミド樹脂と(C−1)〜(C−3)のエラストマーの相乗効果が促進され、耐アルカリ性と耐ヒートショック性を、一層向上させることができる。
(D)エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、レゾルシン型エポキシ化合物、ノボラック型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、グリシジルエーテル類、グリシジルエステル類、エポキシ化ブタジエン重合体等が挙げられる。
また、ノボラック型エポキシ化合物としては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等を例示できる。
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物は、(E)強化充填材を、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、30〜100質量部の範囲で含有する。(E)強化充填材の含有量は、40質量部以上が好ましく、50質量部以上がより好ましく、また90質量部以下が好ましく、80質量部以下がより好ましい。
本発明において、強化充填材とは、樹脂成分に含有させて強度及び剛性を向上させるものをいい、繊維状、板状、粒状、無定形等いずれの形態ものであってもよい。
本発明においては、表面処理のために、エポキシ樹脂を用いることが好ましい。エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型等のノボラック型エポキシ樹脂や、ビスフェノールA型のエポキシ樹脂が好ましい。中でも、ノボラック型エポキシ樹脂とビスフェノール型エポキシ樹脂を併用することが好ましく、フェノールノボラック型エポキシ樹脂とビスフェノールA型エポキシ樹脂を併用することが、耐アルカリ性、耐加水分解性及び機械的特性の点から好ましい。
アミノシラン系化合物としては、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、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、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く、中でも、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。
また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、帯電防止剤、潤滑剤及び撥水剤等を表面処理剤中に含めることもでき、これらその他の成分を含める場合は、ウレタン樹脂を用いることが好ましい。
(E)強化充填材に対する表面処理剤の付着量は、0.01〜5質量%が好ましく、0.05〜2質量%がさらに好ましい。0.01質量%以上とすることにより、機械的強度がより効果的に改善される傾向にあり、5質量%以下とすることにより、必要十分な効果が得られ、また、樹脂組成物の製造が容易になる傾向となり好ましい。
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物は、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、(F)離型剤を0.1〜3質量部の範囲で含有する。離型剤としては、ポリエステル樹脂に通常使用される既知の離型剤が利用可能であるが、中でも、耐アルカリ性が良好な点で、ポリオレフィン系化合物、脂肪酸エステル系化合物及びシリコーン系化合物から選ばれる1種以上の離型剤が好ましく、特に、ポリオレフィン系化合物が好ましい。
アルコールとしては、飽和又は不飽和の1価又は多価アルコールを挙げることができる。これらのアルコールは、フッ素原子、アリール基などの置換基を有していてもよい。これらの中では、炭素数30以下の1価又は多価の飽和アルコールが好ましく、炭素数30以下の脂肪族飽和1価アルコール又は多価アルコールが更に好ましい。ここで脂肪族とは、脂環式化合物も含有する。
かかるアルコールの具体例としては、オクタノール、デカノール、ドデカノール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、2,2−ジヒドロキシペルフルオロプロパノール、ネオペンチレングリコール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。
なお、上記のエステル化合物は、不純物として脂肪族カルボン酸及び/又はアルコールを含有していてもよく、複数の化合物の混合物であってもよい。
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物は、安定剤を含有することが、熱安定性改良や、機械的強度、透明性や色相の悪化を防止する効果を有するという点で好ましい。安定剤としては、イオウ系安定剤およびフェノール系安定剤が好ましい。
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物は、難燃性を付与するために難燃剤を含有することができる。難燃剤としては、有機ハロゲン化合物、アンチモン化合物、リン化合物、窒素化合物、その他有機、無機化合物等が挙げられる。有機ハロゲン化合物の具体例としては、臭素化ポリカーボネート、臭素化エポキシ樹脂、臭素化フェノキシ樹脂、臭素化ポリフェニレンエーテル樹脂、臭素化ポリスチレン樹脂、臭素化ビスフェノールA、ペンタブロモベンジルポリアクリレート等が挙げられる。
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物は、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、ニグロシン、アニリンブラック、フタロシアニン、ナフタロシアニン、ポルフィリン、ペリレン、クオテリレン、アゾ染料、アントラキノン、スクエア酸誘導体、インモニウム染料等のレーザー光吸収性染料を配合してもよいが、本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物は、レーザー溶着性を向上させるために通常必要とされる上記のレーザー光吸収性染料を配合しなくとも、上記(A)〜(E)成分を組み合わせて用いることにより、優れたレーザー溶着性を達成することが可能である。
レーザー光吸収性染料を使用する場合の含有量は、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、通常0.005〜3質量部、好ましくは0.01〜1.5質量部、より好ましくは0.05〜1質量部、さらに好ましくは0.1〜0.5質量部である。
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物には、必要に応じて本発明の効果を阻害しない範囲内で、従来から知られている各種樹脂添加剤を含有することもできる。各種樹脂添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤、滑剤、染顔料等の着色剤、触媒失活剤、帯電防止剤、発泡剤、可塑剤、前記(C−1)〜(C−3)以外の耐衝撃改良剤、結晶核剤、結晶化促進剤等が挙げられる。
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物は、レーザー光の透過深さが大きく、そのため大きい溶融深さを確保することができるので、通常の重ね合わせ溶着は勿論、レーザー光吸収性染料なしでは今まで出来なかったレーザー溶着用成形体の端部同士の突き合わせ溶着でも、十分高い溶着強度を達成することができる。また、成形体が、成形時のヒケや反りにより接合用部に仮に隙間が生じた場合にも、隙間が0.1mm以上、好ましくは0.2mm以上、さらには0.5mm以上、特には1mm以上もある場合であっても、レーザー溶着が可能である。
照射するレーザー光の種類は、近赤外レーザー光であれば任意であり、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット結晶)レーザー(波長1,064nm)、LD(レーザーダイオード)レーザー(波長808nm、840nm、940nm)等を好ましく用いることができる。
実施例及び比較例で使用した原料成分は、下記の表1のとおりである。
<熱可塑性ポリエステル樹脂組成物の製造>
表1に記載のガラス繊維以外の各成分を、下記の表2、3に示される割合(全て質量部)にて、ブレンドし、これを30mmのベントタイプ二軸押出機(日本製鋼所社製、二軸押出機TEX30α)を使用して、ガラス繊維はサイドフィーダーより供給し、バレル温度270℃にて溶融混練し、ストランドに押し出した後、ストランドカッターによりペレット化し、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物のペレットを得た。
実施例及び比較例における各種の物性・性能の測定評価は以下の方法により実施した。
得られたペレットを120℃で6時間乾燥後、日精樹脂工業社製射出成形機(型式NEX80−9E)を使用して、シリンダー温度250℃、金型温度80℃の条件で、シャルピー衝撃強度測定用ISO試験片を成形し、ISO179に準拠して、ノッチ付シャルピー衝撃強度を測定した。
得られたペレットを120℃で6時間乾燥後、日精樹脂工業社製TH60 R5VSE縦型射出成形機を用いて、シリンダー温度250℃、金型温度80℃で、図1に示す直方体形状の鉄(SUS)のインサート物1(縦16mm×横33mm×厚さ3mm)を、図2に示すように、支持ピン2にて金型キャビティー4内に仕込んでインサートした(インサート鉄片3)。インサート成形により、図3に示すインサート成形品(縦18mm×横35mm×厚さ5mm)を作製した。このインサート成形品の樹脂部の肉厚は1mmである。インサート成形品には支持ピン跡5に2つのウエルドライン6が発生する。このインサート成形品を用いて、入江製作所社製DTS−30型熱衝撃試験装置により、ヒートショック試験を行った。
ヒートショック試験の条件は、−40℃で30分→130℃で30分のサイクルで、ヒートショック試験にかけ、5個の成形品の計10ヶ所のウエルドラインにおける割れが発生するサイクル数の平均値で表示した。
上記(b)耐ヒートショック性試験と同様の方法で得られたインサート成形品を、室温で、10質量%濃度のNaOH水溶液に浸漬した。浸漬後、定期的に目視でクラック発生の有無を確認し、クラックが発生するまでの時間(hr)を測定した。この時間が長いほど、耐アルカリ性に優れている。
得られたペレットを120℃で6時間乾燥後、射出成形機(日精樹脂工業社製、型式:NEX80−9E)を用い、シリンダー温度255℃、金型温度80℃の条件で、1.5mm厚のASTM4号ダンベル片を製造した。
得られた2mm厚のASTM4号ダンベル片2つ(成形品#1及び成形品#2)を使用し、図4に示すように、成形品#1と成形品#2の反ゲート側の端部同士を突き合わせ、さらに、厚み10mmのガラスプレートで突き合わせ部を挟み、突き合わせ部にレーザー光を照射して溶着した。溶着された成形品#1と成形品#2の溶着部の反対側をそれぞれ掴み、引っ張り方向に荷重をかけて剪断破壊する荷重(単位:N)を求めた。なお、引張試験機としては、インストロン社製「5544」を使用し、引張速度は5mm/分で行った。
レーザー溶着は、ファインディバイス社製レーザー装置(レーザー140W ファイバーコア径0.6mm)を用い、レーザー波長:940nm、レーザースキャン速度:10mm/秒、レーザー出力:140W、加圧:0.4MPa、レーザーヘッドとガラスプレート間の距離:79.7mmの条件で行った。溶着部サイズは、2×6mmであった。
以上の評価結果を以下の表2及び表3に示す。
一方、(C−1)共重合体、(C−2)エラストマーのかわりにその他のエラストマーを使用した比較例1〜4は、耐アルカリ性、耐ヒートショック性のいずれか又は両方が悪く、耐アルカリ性と耐ヒートショック性の両立が不可能であることがわかる。
また、ポリアミド樹脂を含有しない比較例5は、耐ヒートショック性、耐アルカリ性が著しく劣り、レーザー溶着強度も0ニュートンであった。さらに、ポリアミド樹脂に加えガラス繊維も含有しない比較例6は、シャルピー衝撃強度、レーザー溶着強度が低下することがわかる。
2.支持ピン
3.金型内にインサートされたインサート鉄片
4.キャビティー
5.支持ピン跡
6.ウエルドライン
Claims (12)
- (A)熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、(B)ポリアミド樹脂10〜80質量部、(C−1)α−オレフィンと不飽和グリシジル化合物とアクリル酸ブチルの共重合体1〜15質量部、(C−2)ポリオルガノシロキサン系ゴム成分及びアクリル系ゴム成分を含有するコア層上に芳香族ビニル系重合体を含有するコア/シェル型エラストマー1〜20質量部、(C−3)ポリオルガノシロキサン系ゴム成分及びアクリル系ゴム成分を含有するコア層上にグリシジル変性したアクリル酸エステル系重合体を含有するコア/シェル型エラストマー1〜10質量部、(D)エポキシ化合物1〜15質量部、(E)強化充填材30〜100質量部及び(F)離型剤0.1〜3質量部を含有することを特徴とする熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- (C−1)成分と(C−3)成分の含有量の質量比(C−1)/(C−3)が、3.5/1〜1/1である請求項1に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- (C−2)成分と(C−3)成分の含有量の質量比(C−2)/(C−3)が、5/1〜1.2/1である請求項1又は2に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- (C−1)成分、(C−2)成分及び(C−3)成分の合計含有量が、(A)熱可塑性ポリエステル樹脂100質量部に対し、10〜40質量部である請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- (C−1)α−オレフィンと不飽和グリシジル化合物とアクリル酸ブチルの共重合体の各構成単位の含有量が、α−オレフィン:50〜94.5質量%、不飽和グリシジル化合物:0.5〜20質量%、アクリル酸ブチル:5〜49.5質量%である請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- (C−2)及び/又は(C−3)のコア/シェル型エラストマー中のポリオルガノシロキサン系ゴム成分の含有量が2〜30質量%である請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- (C−2)及び/又は(C−3)のコア/シェル型エラストマーの平均粒子径が50〜400nmである請求項1〜6のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- (E)強化充填材が少なくともノボラック型エポキシ樹脂及びビスフェノール型エポキシ樹脂で処理されている請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- (F)離型剤が、ポリエチレンワックスである請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- (D)エポキシ化合物が、ビスフェノールA型エポキシ化合物である請求項1〜9のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- レーザー溶着に用いられる請求項1〜10のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物。
- 請求項11に記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物を成形してなる成形体の端部同士を突き合わせて溶着されたレーザー溶着体。
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