JP6765425B2 - 半透明のレーザ溶着可能熱可塑性組成物、及びレーザ溶着製品 - Google Patents

半透明のレーザ溶着可能熱可塑性組成物、及びレーザ溶着製品 Download PDF

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Description

本発明は、スピログリコール修飾ポリ(エチレンテレフタレート)(SPG PET)コポリエステル樹脂を含む、ガラス充填半結晶性ポリマー組成物に関する。その組成物は、機械的及び熱的性能を有意に損なうことなく、NIRレーザ光に対して高められた透過性を有する。そのような高いNIR透過を有する材料は、処理の利点、特に、短いサイクルタイムをもたらす。ガラス充填ブレンドの清澄さ及び透明性の向上の結果として、本発明を用いて、優れた表面審美性、色深度、及び視覚的特殊効果が可能である。本発明はまた、この中に記載されているレーザ透過樹脂組成物を含む第1物品と、レーザ光吸収熱可塑性物品とを溶着するプロセスに関する。本発明のレーザ溶着製品は、第2物品の表面の少なくとも一部と物理的に接触する第1物品に、レーザ光を照射することにより得ることができ、そのプロセスは、レーザ光が、第1物品を透過し、さらに、第1物品を第2物品に有効に溶着させるのに十分な熱が生じるように第2物品に吸収されるように、第1物品にNIRレーザ光を照射することをさらに含む。
レーザ透過溶着法は、自動車工業、電気電子産業など多くの産業において確立された接合技術である。レーザ溶着は、ポリマー系成分、距離センサ、電気自動車のセキュリティキーシステム、オーディオ装置又は血圧計などの広範囲の製品を製造するのに用いられる。
その高い熱性能、優れた耐化学性及び機械的特性と共に、NIRレーザ光に対する高い透過性を示す、ガラス繊維強化半結晶性ポリマーは、前述した適用のための有力な候補である。一般的な傾向として、結晶化度の程度が高くなるにつれ、機械的強度、耐熱性及び耐化学性が高くなる。しかしながら、半結晶性ポリマーは、非晶相と結晶相の共存のせいで光を散乱させる傾向がある。さらに、例えばガラス繊維などの補強材をポリマーマトリクス中に組み込むと、光散乱の増加のせいで、NIR透過のレベルを顕著に低下させる。結果的に、ガラス繊維強化半結晶性材料を用いたレーザ透過溶着は達成するのが難しく、また既存のマテリアルソリューションは遅い走査速度に限られており、それは部品組立サイクルタイムを長くするためあまり魅力的でない。その上、PBT系材料のNIR透過は、処理条件及び組成変動に非常に感受性である。従って、結晶性PBTを含むレーザ透過溶着可能なガラス充填ブレンド組成物の堅牢な製造はまだ挑戦である。
透過溶着の原理は、溶着すべきポリマーの異なる光学的特性に依存する。透過部材及び吸収部材は、透過部材がレーザ照射に面するように、両者が重なり合う構成で配置及びクランプされる。レーザ光線が、最小限のエネルギー損失でレーザ透過部材を貫通し、さらにレーザ吸収部材により吸収され、その部分は実質的に熱くなり溶融する。熱伝導による伝熱は、両方の部材の溶融をもたらし、それにより、界面領域に溶着部を形成する。レーザ透過溶着のために、プリメルト及び融合段階の間における(during pre-melt and fusion phase)接合界面でのポリマーの十分かつ一貫性のある加熱を達成することが非常に重要である。界面での投入エネルギーの大きさは、レーザ溶着の条件(レーザ光線の出力、溶着速度、レーザ光線/スポットの径、クランプ圧)を調節することにより、ある程度制御することができるが、ポリマーの特性に大いに依存する。
ポリ(ブチレンテレフタレート)(PBT)は、溶融時における高流動性、及び冷却による急速な結晶化により、射出成形及び押出技術において処理寛容性をもたらす。急速な結晶化は、特に迅速な脱型性及び短いサイクルタイムなど、処理の利点ををもたらす。さらに、PBTは、自動車、電気電子産業を含む様々な産業部門のための重要な要件に含まれる強い耐化学性と共に、優れた機械的及び電気的特性をもたらす。ガラス繊維でPBT樹脂を補強することにより得られる耐熱性の向上は、それらを、製品が短期間の熱暴露を受ける適用のための優れた候補とする。
半結晶性ポリマーに基づく溶着材料での潜在的な問題は、そのような樹脂が、非晶相と結晶相の共存のせいで光を散乱させることである。後方散乱は、透過エネルギーの総量の減少をもたらすのに対して、散漫散乱はレーザ光線の広がりの原因となる。結果的に、界面に到達するレーザエネルギーのレベルが低下し、従って、溶着されるべき部材間の接着を低減させる。これらの低NIR透過材料において許容可能な溶着強度を達成するには、溶着速度を遅くする必要があり、それは組立サイクルタイム(assembly cycle time)を顕著に増加させる。ガラス繊維などの補強材をPBT樹脂に組み込むと、光散乱の増加のせいでNIR透過のレベルが顕著に減少する。特に厚い溶着部材における、レーザ光の内部散乱に関連する別の潜在的な問題は、溶着部の不安定性をもたらしうる温度の顕著な上昇が生じうることである。従って、高い耐熱性を有する材料が、レーザ溶着適用における透過(上)層として非常に好ましい。従って、ガラス充填半結晶性材料の耐熱性及び優れた機械的特性を、高いレーザ透過性と組み合わせることが望ましい。この目的を達成するために、NIRレーザ光に対する高くかつ一定の透過性を有するガラス繊維強化PBTへの強い要求がある。厚さ範囲及び処理条件にわたる一定のレーザ透過性が、一貫性を有する溶着強度に不可欠である。
レーザ透過性を高めることを目的とする1つのアプローチは、非晶性ポリマーと結晶性PBTの、及び充填材の、屈折率マッチングに基づく。例えば、特許文献1は、PBT、PC、エラストマー、及び高屈折率のシリコーンオイルを含む樹脂組成物を開示する。しかしながら、達成されるNIR領域における透過の増加は、機械的特性の損失をもたらす。
或いは、核剤を用いることによりPBTの結晶化速度を加速させて、レーザ透過性の向上をもたらす。そのような組成物の例は、特許文献2〜4に見ることができる。これは、結晶化の速度を高める、イオン性末端基を形成するための核剤とPBTのポリマー末端基との化学反応により達成される。しかしながら、そのような化学的核剤は、ポリカーボネート及びポリエステルカーボネートなどのPBTブレンドで用いられる非晶性材料の多くを顕著に劣化させるため、不都合を有する。そのような劣化の結果は、乱流(広がり及びジェッティング)による不安定な溶融粘度及び変形である。核剤により引き起こされる非常に迅速な結晶化の別の不都合は、応力をその部材内に凍結させる傾向があることであり、それによって反りが生じうる。
RBTの透過性を高める別のアプローチは、PBTを非晶性ポリエステルポリカーボネートとブレンドすることに基づく。そのような組成物は、特許文献5、6(特許文献7)、特許文献8及び9に開示されている。
さらに、結晶性又は半結晶性ポリマー及び非晶性ポリマーを含有するガラス充填ポリマーブレンドの近赤外線透過性(800−2500nm)が、100ppm未満の全フリース含有量(total Fries content)を有する非晶相を、溶融重合により製造されるような、5400ppmの全フリース含有量を有する非晶相で置き換えると顕著に改善されたことが特許文献10に開示されている。しかしながら、そのような組成物の主な問題は、レーザ光が作用する領域での一貫性のない(むらのある)透過性である。
上記、並びに関連する挑戦を鑑みて、NIR透過の向上を達成するために、レーザ溶着可能ブレンド、特に、耐熱性をもたらすガラス充填ポリカーボネート/ポリ(ブチレンテレフタレート)(PC/PBT)ブレンドに対する根強い要求がある。レーザ溶着に関する特定の特徴を示すブレンドの例示はあるとしても、その材料の本質的に低いレーザ透過性のせいのみならず、材料の製造/生産の際にこの特性の制御困難な一貫性のせいで、これらの解決法はまだ十分ではない。
特開2005−133087号公報 米国特許第8,889,768号明細書 米国特許第8,791,179号明細書 米国特許第8,318,843号明細書 米国特許出願公開第2011/0256406号明細書 独国特許出願公開第10230722号明細書 米国特許出願公開第2007/0129475号明細書 米国特許出願公開第2005/0165176号明細書 米国特許第7,396,428号明細書 米国特許出願公開第2014/0179855号明細書
本発明は、従来技術における上記の課題を鑑みて開発されたものであり、優れた熱特性を有し、高くかつ一定のレーザ透過性を有する、ポリカーボネート/ポリ(ブチレンテレフタレート)(PC/PBT)樹脂などの樹脂組成物を提供することを目的とする。樹脂のレーザ溶着特性は、スピログリコールと、エチレングリコールと、テレフタル酸及び/又はそのエステルとの混合物を含むモノマー混合物を重合することにより製造される非晶性高熱コポリエステル(SPG PET)の添加により、顕著に改善されうる。
1つの態様において、本発明は、熱可塑性樹脂組成物であって、
・10〜80質量%の、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(ブチレンテレフタレート)コポリマー、及びポリ(エチレンテレフタレート)コポリマー、又はそれらの組合せからなる群より選択される部分結晶性ポリエステル成分;
・1.5〜40質量%の、スピログリコールと、エチレングリコールと、テレフタル酸及び/又はそのエステルとの混合物を含むモノマー混合物を重合することにより製造され、85〜130℃のガラス転移温度(T)を有する非晶性高熱コポリエステル樹脂成分(SPG PET);及び
・0.01〜5質量%の、酸化防止剤、離型剤、安定剤、又はそれらの組合せ;
を含む、熱可塑性樹脂組成物に関する。
本発明の組成物における、PC及びPBTポリマーの両方と混和性の非晶性SPG PETの使用は、天然樹脂と比較して、成形されたレーザ透過部材においてNIR光に対する高められた透過性を好都合にもたらす。従って、本発明の組成物は、予想外に、比較的低いレーザ出力を用いて所望の溶着速度での物品のレーザ溶着を容易にすることができる。さらに、本発明のレーザ溶着用組成物は、天然樹脂と比較して、物理的特性を有意に損なうことなく、一貫性のある高い溶着強度をもたらした。さらに、分散されるガラスの屈折率と同等である適切な屈折率になるようにポリマーマトリクス中のSPG PET含有量を調整することにより、透明又は半透明のガラス充填熱可塑性組成物が得られた。
この中に開示されている組成物は、その全てがSPG PETを成分として含むが、天然樹脂組成物と比較して、980nmでの20%以上の透過率により表されるような高いNIR透過性を示し、さらに、少なくとも90℃の熱変形温度(HDT)(1.8MPa)を示す。HDTは、例えば、ISO 75、特にISO 75−2、2013、方法Aに準拠して特定することができる。本発明のレーザ溶着可能組成物は、半結晶性ポリマーPBT(10〜60質量%);溶融重合により調製され、350ppmより多くのアリールヒドロキシル末端基含有量を有する、非晶性のフェノールエンドキャップされたLEXAN(商標)ポリカーボネート(10〜50質量%);スピログリコール及びエチレングリコールを(それぞれ、45対55のモル比で)含むジオール成分と、テレフタル酸ジメチルを含むジカルボン酸成分とを含む、モノマー混合物の重縮合により製造された非晶性ポリエステル(0.1〜40質量%);ガラス繊維(5〜50質量%);並びに、酸化防止剤、離型剤、安定剤、又はそれらの組合せ(0.1〜5質量%);の組合せをブレンドすることにより作製される製品からなる。本発明の組成物は、任意選択で、線状又は分岐ポリカーボネートホモポリマー、コポリマー、及びポリエステルカーボネートコポリマー、又はコポリエステル誘導体などの他の非晶性ポリカーボネートをさらに含んでいてよい。
この中で用いられている単数形「a」、「an」及び「the」は、複数の対象を含む。用語「組合せ」は、ブレンド、混合物、合金、反応生成物などを含む。別途定義されない限り、この中で用いられている技術的及び科学的用語は、当業者により一般的に理解されるのと同じ意味を有する。化合物は正式名称を用いて記載される。用語「及びそれらの組合せ」は、指定された成分及び/又は本質的に同じ機能を有する具体的には指定されていない他の成分を含む。
部分結晶性ポリエステル成分
組成物は、部分結晶性ポリエステル成分を含む。部分結晶性ポリエステル成分は、テレフタレート系(terephthalate-derived)ポリエステル、ナフタレート系(naphthalate-derived)ポリエステル、スクシネート系(succunate-derived)ポリエステル、及びフラノエート系(furanoate-derived)ポリエステルからなる群より選択されるポリエステル又はポリエステルの混合物である。そのようなポリエステルとして、限定はされないが、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、ポリ(1,4−ブチレンテレフタレート)(PBT)、リサイクルPETから作られたPBT、ポリ(エチレンナフタレート)(PEN)、ポリ(ブチレンナフタレート)(PBN)、ポリ(1,3−プロピレンテレフタレート)(PPT)、及びポリ(シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート)(PCT)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリ(1,4−ブチレンスクシネート)(PBS)、グリコール修飾ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート(PCTG)、又はグリコール修飾ポリエチレンテレフタレート(PETG)、ポリ(1,4−シクロヘキシレンジメチレン)1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(PCCD)、ポリエチレンフラノエート(PEF)、又はそれらの組合せが挙げられる。
一実施形態において、ポリエステルは、PET、PBT、リサイクルPET、PCT、又はPCTGから作られたPBTである。より具体的には、テレフタレート系ポリエステルはPBTである。更なる実施形態において、部分結晶性ポリエステル成分は、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(ブチレンテレフタレート)コポリマー、及びポリ(エチレンテレフタレート)コポリマー、又はそれらの組合せからなる群より選択される。
本発明による熱可塑性樹脂組成物中の部分結晶性ポリエステル成分は、ポリ(ブチレンテレフタレート)であることが特に好ましい。
更なる実施形態において、ポリエステルは、ポリスチレン標準、及び1.2cm/gの固有粘度を用いて、115,000g/molの分子量を有するPBTである。そのようなPBTは、Sabic Innovative Plastics社よりPBT 315として市販されている。別の実施形態では、ポリエステルは、ポリスチレン標準、及びフェノール/テトラクロロエタンの60:40の混合物中において測定した0.66cm/gの固有粘度を用いて、66,000g/molの分子量を有するPBTである。そのようなPBTは、Sabic Innovative Plastics社よりPBT 195として市販されている。別の実施形態では、PBTは、PBT 315とPBT 195の混合物である。
一実施形態において、組成物は、1〜80質量%の部分結晶性ポリエステル成分を含む。更なる実施形態では、組成物は、5〜75質量%の部分結晶性ポリエステル成分を含む。更なる実施形態では、組成物は、10〜70質量%の部分結晶性ポリエステル成分を含む。更なる実施形態では、組成物は、15〜65質量%の部分結晶性ポリエステル成分を含む。更なる実施形態では、組成物は、20〜60質量%の部分結晶性ポリエステル成分を含む。更なる実施形態では、組成物は、30〜60質量%の部分結晶性ポリエステル成分を含む。更なる実施形態では、組成物は、25〜55質量%の部分結晶性ポリエステル成分を含む。更なる実施形態では、組成物は、30〜40質量%の部分結晶性ポリエステル成分を含む。これらの及び他の実施形態において、部分結晶性ポリエステル成分はPBTであり、例えば、ポリスチレン標準、及びフェノール/テトラクロロエタンの60:40の混合物中において測定した0.66cm/gの固有粘度を用いて、66,000g/molの分子量を有するPBTである。
非晶性高熱コポリエステル樹脂成分
部分結晶性ポリエステル成分に加えて、組成物は、非晶性高熱コポリエステル樹脂成分も含む。非晶性高熱コポリエステル樹脂は、典型的には、スピログリコールと、エチレングリコールと、テレフタル酸及び/又はそのエステルとの混合物を含むモノマー混合物を重合することにより製造され(SPG PET)、85〜130℃のガラス転移温度(T)を有する、スピログリコール修飾ポリ(エチレンテレフタレート)(SPG PET)コポリエステル樹脂である。例えば、非晶性高熱コポリエステル樹脂は、スピログリコールとエチレングリコールの45対55のモル比での混合物と、テレフタル酸及び/又はそのエステルとを含むモノマー混合物を重合することによって製造される。有用なSPG PETコポリエステルには、米国特許第6,447,859号明細書に記載されているものが含まれる。米国特許第6,447,859号明細書にて提供されるように、これらのSPG PETポリエステル樹脂は、式I:
Figure 0006765425
により表されるスピログリコールを5〜60モル%、及びエチレングリコールを30〜95モル%含むグリコール成分と、テレフタル酸及び/又はそのエステルを80〜100モル%含むジカルボン酸成分とを含む、モノマー混合物を重合することにより製造される。これらの組成物におけるTに対する、スピログリコール対エチレングリコール比の影響が表7に要約されている。特に、実施例7は、45:55のスピログリコール対エチレングリコール比で110℃のTを有している。ある実施形態において、非晶性高熱コポリエステル樹脂成分は、90〜125℃のTを有するSPG PETである。更なる実施形態では、SPG PETは、95〜120℃のTを有する。更なる実施形態において、非晶性高熱コポリエステル樹脂成分は、三菱ガス化学株式会社から、それぞれ95、100、及び110℃のTを示すALTESTER(登録商標)S2000、ALTESTER(登録商標)S3000、ALTESTER(登録商標)S4500として入手できる。これらの非晶性高熱コポリエステルは、Perstorp社により、その材料のTが90、100、及び110℃である、Akestra(商標)90、Akestra(商標)100、及びAkestra(商標)110として流通されている(www.perstorp.com/en/products/plastic_materials/heat_resistant_plasticを参照(2015年12月3日にそのサイトを最後に確認した)。
別の実施形態において、組成物は、SPG PETである非晶性高熱コポリエステル樹脂を1.5〜40質量%含む。更なる実施形態では、組成物は、SPG PETである非晶性高熱コポリエステル樹脂を1.75〜30質量%含む。更なる実施形態では、組成物は、SPG PETである非晶性高熱コポリエステル樹脂を1.95〜28質量%含む。更なる実施形態では、組成物は、SPG PETである非晶性高熱コポリエステル樹脂を2質量%含む。更なる実施形態では、組成物は、SPG PETである非晶性高熱コポリエステル樹脂を5質量%含む。更なる実施形態では、組成物は、SPG PETである非晶性高熱コポリエステル樹脂を8質量%含む。更なる実施形態では、組成物は、SPG PETである非晶性高熱コポリエステル樹脂を10質量%含む。更なる実施形態では、組成物は、SPG PETである非晶性高熱コポリエステル樹脂を15質量%含む。更なる実施形態では、組成物は、SPG PETである非晶性高熱コポリエステル樹脂を20質量%含む。更なる実施形態では、組成物は、SPG PETである非晶性高熱コポリエステル樹脂を25質量%含む。これらの及び他の実施形態において、SPG PETはAkestra(商標)110である。
他の材料
部分結晶性ポリエステル成分及び非晶性高熱コポリエステル樹脂成分に加えて、組成物は、酸化防止剤、離型剤、安定剤、又はそれらの組合せも含む。
酸化防止剤としては、例えば、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリトリトールジホスファイトなどの有機ホスファイト;アルキル化モノフェノール又はポリフェノール;テトラキス[メチレン(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]メタンなどの、ポリフェノールのジエンとのアルキル化反応生成物;p−クレゾール又はジシクロペンタジエンのブチル化反応生成物;アルキル化ヒドロキノン;ヒドロキシ化チオジフェニルエーテル;アルキリデン−ビスフェノール;ベンジル化合物;β−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオン酸の一価又は多価アルコールとのエステル;β−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−プロピオン酸の一価又は多価アルコールとのエステル;ジステアリルチオプロピオネート、ジラウリルチオプロピオネート、ジトリデシルチオジプロピオネート、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ペンタエリトリチル−テトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートなどのチオアルキル又はチオアーリル化合物のエステル;β−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、ステアリル−3−(3’5’−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートなどのアミド;あるいは上記の酸化防止剤の少なくとも1つを含む組合せなどが挙げられる。酸化防止剤は通常、組成物全体を100質量部として、0.1〜1質量%の量で用いられる。
熱安定剤としては、例えば、亜リン酸トリフェニル、トリス−(2,6−ジメチルフェニル)ホスファイト、トリス−(混合モノ−及びジ−ノニルフェニル)ホスファイトなどの有機ホスファイト、亜リン酸など;ジメチルベンゼンホスホネートなどのホスホン酸塩、リン酸モノ亜鉛、リン酸、又はトリメチルリン酸などのリン酸塩;或いはそれら熱安定剤の少なくとも1つを含む組合せが挙げられる。熱安定剤は通常、組成物全体を100質量部として、0.01〜5質量%の量で用いられる。
可塑剤、潤滑剤及び/又は離型剤も使用してよい。これらタイプの材料間でかなりの重複があり、その中には例えば、ジオクチル−4,5−エポキシ−ヘキサヒドロフタレートなどのフタル酸エステル;トリス−(オクトキシカルボニルエチル)イソシアヌレート;
トリステアリン;ポリ−α−オレフィン;エポキシ化大豆油;シリコーン油を含むシリコーン;例えば、ステアリン酸メチル、ステアリン酸ステアリル、ペンタエリトリトールテトラステアラートなどのアルキルステアリルエステルなどの脂肪酸エステルのようなエステル;ステアリン酸メチルと、ポリエチレングリコールポリマー、ポリプロピレングリコールポリマー、ポリ(エチレングリコール−コ−プロピレングリコール)コポリマー、又はそれらのグリコールポリマーの少なくとも1つを含む組合せを含む親水性及び疎水性の非イオン界面活性剤と、の組み合わせ、例えば、溶媒中のステアリン酸メチル及びポリエチレン−ポリプロピレングリコールコポリマーの組合せ;密蝋、モンタン蝋、パラフィン蝋のような蝋などが含まれる。そのような材料は通常、0.001〜1質量%の量で用いられる。
部分結晶性ポリエステル成分、非晶性高熱コポリエステル樹脂成分、並びに酸化防止剤、離型剤、及び安定剤、又はそれらの組合せに加えて、組成物は、充填材、並びにポリカーボネートなどの他のポリマーのような追加の任意成分をさらに含んでいてよい。
組成物は、任意選択で、補強充填材を含んでいてよい。例えば、補強充填材は、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、珪灰石などのセラミック繊維又はホイスカー、テトラフルオロエチレン又はアラミド繊維などのポリマー繊維といった、剛性繊維を含んでいてよい。ガラス繊維は、典型的には、約6,800MPa以上の弾性率(modulus)を有し、細断したものであっても又連続したものであってもよい。ガラス繊維は、例えば、円形、台形、長方形、正方形、三日月形、二葉形、三葉形、及び六角形などの様々な形状の断面を有していてよい。
一実施形態において、ガラスが好ましく、特に比較的無ソーダであるガラスが好ましい。「E」ガラスとしても知られている石灰アルミノホウケイ酸ガラスから構成されるガラス繊維フィラメントがしばしば特に好ましい。ガラス繊維が組成物に添加されると、製品をもろくするが、曲げ弾性率及び曲げ強度を大いに高める。ガラスフィラメントは、例えば、蒸気又は空気吹付法、火炎吹付法、又は機械的引出法などの常法で作製することができる。プラスチック強化用の好ましいフィラメントは機械的引出法で作られる。最適の機械的特性を得るには、6〜20μmの間の繊維径を使用することができ、10〜15μmの直径を有することが好ましい。成形用組成物の調製において、約0.125インチ(約3mm)〜約0.5インチ(約13mm)の長さのチョップドストランドの形態の繊維を使用するのが好都合であるが、ロービングを使用してもよい。組成物から成形される物品において、恐らくは組成物混合の間の繊維破砕のために、繊維長は典型的にはより短い。最終成形組成物中に存在するそのような短ガラス繊維の長さは、約4mm未満である。そのような繊維を様々なカップリング剤で処理して、樹脂マトリックスへの接着性を向上させることができる。好ましいカップリング剤としては、アミノ官能化シラン、エポキシ官能化シラン、アミド官能化シラン又はメルカプト官能化シランが挙げられる。有機金属カップリング剤、例えば、チタン又はジルコニウム系有機金属化合物も使用できる。他の好適なサイジング剤被覆ガラス繊維は、Owens Corning Fiber Glass社から、例えばOCF Kフィラメントガラス繊維183Fとして市販されている。
別の実施形態では、6〜24μm、具体的には8〜18μmの範囲の直径を有する何千ものガラス繊維モノフィラメントを含む連続ガラス繊維束に溶融PBTポリエステルを含浸させた長ガラス繊維を使用できる。引出又は引抜成形法として知られている方法の適用により調製されるように、冷却後、含浸束を、5mm超の長さ、好適には9mm超の長さのペレットに切断する。本発明の高流動性PCTポリエステルを含浸用に用いて、フィラメントの濡れ速度を向上させて長ガラス繊維ペレットを製造できる。これらのペレットを本発明のポリエステル組成物に組み込むことにより、長ガラス繊維強化ポリエステル組成物を得ることができる。この方法で調製した成形組成物中に存在する長ガラス繊維の長さは、典型的には、短繊維の組み込みにより調製したものより長く、成形部材中に存在する長ガラス繊維の大部分の長さは4mm超である。このような長ガラスガラス繊維強化組成物は、射出成形、圧縮成形、熱成形などの様々な成形法で使用できる。短繊維の場合と同様に、長繊維も様々なカップリング剤で処理して、樹脂への接着性を向上させることができる。当業者には、長ガラス繊維を高流動性ポリエステル組成物中に直接組み込む引抜成形法などの連続プロセスも可能であろう。
まず、ガラス繊維をポリアルキレンテレフタレートとブレンドし、次いで押出機に供給し、その押出物をペレットに切断する;或いは、好ましい実施形態では、それらを別々に押出機の供給ホッパーに供給してもよい。より好ましい実施形態では、ガラス繊維を押出機の下流で供給して、ガラスの自然減を最小限にすることができる。通常、この中に記載されている組成物のペレットを調製するために、押出機を約230℃〜280℃の温度に維持する。そのように調製されたペレットは、押出物を切断したときに、0.25インチ(6.35mm)以下の長さであってよい。先述したように、そのようなペレットは、最終的に分けられて組成物中に均一に分散されるガラス繊維を含む。分散されたガラス繊維は、押出機バレルにおけるチョップドガラスストランドに対する剪断作用の結果、長さが減少する。
ある実施形態において、繊維の表面、特にガラス繊維の表面を、化学カップリング剤で処理して、組成物中の熱可塑性樹脂に対する接着性を向上させることが望ましい場合がある。有用なカップリング剤の例としては、アルコキシシラン、及びアルコキシジルコネートがある。アミノ、エポキシ、アミド又はチオ官能性アルコキシシランが特に有用である。組成物を成形部材に形成するのに必要な高い溶融温度での処理中に発砲又はガス発生を生じうるコーティングの分解を防ぐために、熱安定性の高い繊維コーティングが好ましい。
例えばガラス繊維などの補強充填材は、0.1〜40質量%、又は5〜35質量%、好ましくは10〜30質量%、より好ましくは15〜25質量%、さらに好ましくは18〜22質量%の量で、組成物中に存在する。これらの又は他の実施形態において、ガラスは、SiO−ガラス繊維(10mm長、13μm径)である。
更に他の実施形態において、組成物は、任意選択で、熱安定性、密度の増加、剛性、及び/又はテクスチャーなどの組成物の更なる有利な特性をもたらすことができる粒子状(非繊維性)有機充填材をさらに含む。例示的な粒子状充填材は、アルミナ、非晶性シリカ、アルミノ珪酸塩、マイカ、粘土、タルク、ガラスフレーク、ガラス微小球、例えば二酸化チタンなどの金属酸化物、硫化亜鉛、石英粉末などの無機充填材である。
ある実施形態において、例えばガラス繊維などの補強充填材は、例えばタルク、マイカ又はフレーク状ガラスなどの平板状充填材と組み合わせて使用される。典型的には、平板状充填材の長さと幅は、その厚みの少なくとも10倍大きく、厚みは、1〜約1000μmである。剛性繊維充填材を平板状充填材と組み合わせると、成形物品の歪みを低減することができる。1つの具体的な粒子状充填材はタルクであり、特に、50μm未満の平均最大径を有するタルク充填材である。さらに、又は或いは、その充填材は50μm未満の中央粒径を有していてよい。ある実施形態では、粒子の球相当径を用いて粒径を特定する。このようなタイプの充填材の使用は、少ない収縮及び平滑な表面仕上げの両方を有する成形物品をもたらす。また、このようなタイプの充填材の使用は、ポリエステルの結晶化を助け、さらに組成物の耐熱性を高めることができる。そのようなタルク材料は、Barretts Minerals Inc.からULTRATALC(登録商標)609の商品名で市販されている。
組成物は、任意選択で、他の成分に加えて、ポリカーボネート又はポリカーボネートの混合物を含んでいてよい。用語「ポリカーボネート」及び「ポリカーボネートポリマー」は、下記式の繰り返し構造カーボネート単位を有する組成物を意味するとして当業者に広く理解されている:
Figure 0006765425
式中、R基の総数の少なくとも約60%は芳香族有機基であり、残りは脂肪族基、脂環式基又は芳香族基である。ある実施形態では、各Rは芳香族有機基であり、例えば式:−A−Y−A−(式中、A及びAはそれぞれ単環式二価アリール基であり、Yは、AとAとを分離する1つ又は2つの原子を有する架橋基である)の基である。典型的な実施形態では、1原子がAとAを分離する。このタイプの基の例示的で非限定的な例は、−O−、−S−、−S(O)−、−S(O)−、−C(O)−、メチレン、シクロヘキシルメチレン、2−[2.2.1]−ビシクロヘプチリデン、エチリデン、イソプロピリデン、ネオペンチリデン、シクロヘキシリデン、シクロペンタデシリデン、シクロドデシリデン、及びアダマンチリデンである。架橋基Yは、例えばメチレン、シクロヘキシリデン、又はイソプロピリデンなどの炭化水素基又は飽和炭化水素基であってよい。
ポリカーボネートは、式:HO−R−OH(式中、Rは、上記で定義した通りである)を有するジヒドロキシ化合物の界面反応により製造することができる。界面反応に適したジヒドロキシ化合物として、式(A)のジヒドロキシ化合物、並びに式HO−A−Y−A−OH(式中、Y、A及びAは、上記で定義した通りである)のジヒドロキシ化合物が挙げられる。また、下記一般式のビスフェノール化合物も包含される:
Figure 0006765425
式中、R及びRは各々、ハロゲン原子又は一価炭化水素基を表し、同じでも異なっていてもよく;p及びqは各々独立して、0〜4の整数であり;Xは、下記式の基のうちの1つを表す:
Figure 0006765425
式中、R及びRは各々独立して、水素原子又は一価の線状もしくは環状の炭化水素基を表し、Rは二価炭化水素基である。
適当なジヒドロキシ化合物のいくつかの例示的で非限定的な例としては、下記のものが挙げられる:レゾルシノール、ヒドロキノン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、1,6−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−ナフチルメタン、1,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、1,1−ビス(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、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)イソブテン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロドデカン、トランス−2,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2−ブテン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)アダマンチン、(α、α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)トルエン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)アセトニトリル、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−エチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−n−プロピル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−イソプロピル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−sec−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−メトキシ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2−ブタノン、1,6−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,6−ヘキサンジオン、エチレングリコールビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、2,7−ジヒドロキシピレン、6,6’−ジヒドロキシ−3,3,3’,3’−テトラメチルスピロ(ビス)インダン(「スピロビインダンビスフェノール」)、3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フタリド、2−フェニル−3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フタルイミジン(PPPBP)、2,6−ジヒドロキシジベンゾ−p−ジオキシン、2,6−ジヒドロキシチアントレン、2,7−ジヒドロキシフェノキサチイン、2,7−ジヒドロキシ−9,10−ジメチルフェナジン、3,6−ジヒドロキシジベンゾフラン、3,6−ジヒドロキシジベンゾチオフェン、及び2,7−ジヒドロキシカルバゾールなど、並びにこれらのジヒドロキシ化合物の少なくとも1つを含む組合せ。
式(3)により表すことができるビスフェノール化合物のタイプの具体例として、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(以下、「ビスフェノールA」又は「BPA」)、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)オクタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)n−ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−1−メチルフェニル)プロパン、及び1,1−ビス(4−ヒドロキシ−t−ブチルフェニル)プロパンが挙げられる。これらのジヒドロキシ化合物の少なくとも1つを含む組合せも使用することができる。
分岐ポリカーボネート、ならびに線状ポリカーボネートと分岐ポリカーボネートとのブレンドも有用である。分岐ポリカーボネートは、重合中に分岐剤を添加することにより調製することができる。そのような分岐剤として、ヒドロキシル、カルボキシル、カルボン酸無水物、ハロホルミル、及びこれらの官能基の混合物から選択される少なくとも3つの官能基を含む多官能有機化合物が挙げられる。具体例として、トリメリット酸、トリメリット酸無水物、トリメリット酸三塩化物、トリス−p−ヒドロキシフェニルエタン、イサチン−ビス−フェノール、トリス−フェノールTC(1,3,5−トリス((p−ヒドロキシフェニル)イソプロピル)ベンゼン)、トリス−フェノールPA(4(4(1,1−ビス(p−ヒドロキシフェニル)−エチル)α、α−ジメチルベンジル)フェノール)、トリメシン酸、及びベンゾフェノンテトラカルボン酸が挙げられる。分岐剤は、約0.05質量%〜約2.0質量%のレベルで添加することができる。すべてのタイプのポリカーボネート末端基が、熱可塑性組成物の望ましい特性に著しく影響を及ぼさないことを条件として、ポリカーボネート組成物において有用であると考えられる。
適当なポリカーボネートは、界面重合及び溶融重合などのプロセスにより製造することができる。界面重合の反応条件は変動しうるが、例示的なプロセスは通常、二価フェノール反応物を水性の苛性ソーダ又は苛性カリに溶解又は分散させ、得られた混合物を適当な水不混和性の溶媒媒体に添加し、制御されたpH条件下、例えば、約8〜約10のpHで、トリエチルアミンなどの適当な触媒又は相間移動触媒の存在下において、反応物をカーボネート前駆体と接触させることを含む。最も一般的に使用される水不混和性の溶媒としては、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、トルエンなどが挙げられる。適当なカーボネート前駆体としては、例えば、臭化カルボニルもしくは塩化カルボニルなどのハロゲン化カルボニル、或いは、二価フェノールのビスハロホルメート(例えば、ビスフェノールAのビスクロロホルメート、ヒドロキノンのビスクロロホルメートなど)もしくはグリコールのビスハロホルメート(例えば、エチレングリコールのビスハロホルメート、ネオペンチルグリコールのビスハロホルメート、ポリエチレングリコールのビスハロホルメート)などのハロホルメートが挙げられる。これらのタイプのカーボネート前駆体の少なくとも1つを含む組合せも使用することができる。
ジカルボン酸自体を使用するよりはむしろ、対応の酸ハロゲン化物、特に、酸二塩化物及び酸二臭化物などの、酸の反応性誘導体を用いることが可能であり、場合によってはその方が好ましい。従って、例えば、イソフタル酸、テレフタル酸、又はそれらの混合物を使用する代わりに、二塩化イソフタロイル、二塩化テレフタロイル、及びそれらの混合物を用いることが可能である。
使用することができる相間移動触媒としては、式(RX(式中、各Rは、同じか異なっており、C1〜10アルキル基であり;Qは、窒素又はリン原子であり;Xは、ハロゲン原子又はC1〜8アルコキシ基もしくはC6〜18アリールオキシ基である)の触媒がある。適当な相間移動触媒としては、例えば、[CH(CHNX、[CH(CHPX、[CH(CHNX、[CH(CHNX、[CH(CHNX、CH[CH(CHNX、及びCH[CH(CHNX(式中、Xは、Cl、Br、C1〜8アルコキシ基又はC6〜18アリールオキシ基である)が挙げられる。相間移動触媒の有効量は、ホスゲン化混合物中のビスフェノールの質量を基準として約0.1〜約10質量%であってよい。別の実施形態では、相間移動触媒の有効量は、ホスゲン化混合物中のビスフェノールの質量を基準として、約0.5〜約2質量%であってよい。
或いは、溶融プロセスを使用してポリカーボネートを作製してもよい。通常、溶融重合プロセスにおいて、ポリカーボネートは、Banbury(登録商標)ミキサー、2軸押出機などにおいて、エステル交換触媒の存在下、ジヒドロキシ反応物と、炭酸ジフェニルなどのジアリールカーボネートエステルとを、溶融状態で共反応させて、均一な分散液を形成することにより調製することができる。揮発性の一価フェノールは、蒸留により溶融反応物から除去され、ポリマーは、溶融残渣として単離される。
この中で用いられている「ポリカーボネート」及び「ポリカーボネートポリマー」は、ポリカーボネートと、カーボネート鎖単位を含む他のコポリマーとのブレンドをさらに包含する。例示的なコポリマーは、コポリエステル−ポリカーボネートとしても知られているポリエステルカーボネートである。そのようなコポリマーは、
式:
Figure 0006765425
の繰り返しカーボネート鎖単位に加えて、
式:
Figure 0006765425
の反復単位をさらに含み、
式中、Dは、ジヒドロキシ化合物から誘導される二価基であって、例えば、C2〜10アルキレン基、C6〜20脂環式基、C6〜20芳香族基、又は、アルキレン基が2〜約6の炭素原子(具体的には、2、3、又は4炭素原子)を含むポリオキシアルキレン基であり;Tは、ジカルボン酸から誘導される二価基であって、例えば、C2〜10アルキレン基、C6〜20脂環式基、C6〜20アルキル芳香族基、又はC6〜20芳香族基であってよい。
一実施形態において、Dは、C2〜6アルキレン基である。別の実施形態では、Dは、下記式の芳香族ジヒドロキシ化合物から誘導される:
Figure 0006765425
式中、各Rは独立して、ハロゲン原子、C1〜10炭化水素基、又はC1〜10ハロゲン置換炭化水素基であり、nは0〜4である。ハロゲンは通常、臭素である。この式により表すことができる化合物の例としては、レゾルシノール、5−メチルレゾルシノール、5−エチルレゾルシノール、5−プロピルレゾルシノール、5−ブチルレゾルシノール、5−t−ブチルレゾルシノール、5−フェニルレゾルシノール、5−クミルレゾルシノールなどの置換レゾルシノール化合物;カテコール;ヒドロキノン;2−メチルヒドロキノン、2−エチルヒドロキノン、2−プロピルヒドロキノン、2−ブチルヒドロキノン、2−t−ブチルヒドロキノン、2−フェニルヒドロキノン、2−クミルヒドロキノン、2,3,5,6−テトラメチルヒドロキノン、2,3,5,6−テトラ−t−ブチルヒドロキノンなどの置換ヒドロキノン;又はこれらの化合物の少なくとも1つを含む組合せが挙げられる。
ポリエステルを調製するために使用することができる芳香族ジカルボン酸の例としては、イソフタル酸又はテレフタル酸、1,2−ジ(p−カルボキシフェニル)エタン、4,4’−ジカルボキシジフェニルエーテル、4,4’−ビス安息香酸、及び上記の酸の少なくとも1つを含む混合物が挙げられる。1,4−、1,5−、又は2,6−ナフタレンジカルボン酸などの縮合環を含む酸も存在していてよい。具体的なジカルボン酸は、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、又はそれらの混合物である。具体的なジカルボン酸は、イソフタル酸とテレフタル酸の混合物を含み、テレフタル酸のイソフタル酸に対する質量比は、約10:1〜約0.2:9.8である。別の具体的な実施形態では、Dは、C2〜6アルキレン基であり、Tは、p−フェニレン、m−フェニレン、ナフタレン、二価脂環式基、又はそれらの混合物である。このクラスのポリエステルとしては、ポリ(アルキレンテレフタレート)が挙げられる。
他の実施形態では、ポリ(アルキレンテレフタレート)が使用されうる。好適なポリ(アルキレンテレフタレート)の具体例は、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、ポリ(1,4−ブチレンテレフタレート)(PBT)、ポリ(エチレンナフタノエート)(PEN)、ポリ(ブチレンナフタノエート)(PBN)、ポリ(プロピレンテレフタレート)(PPT)、ポリ(シクロヘキサンジメタノールテレフタレート)(PCT)、及び上述のポリエステルの少なくとも1つを含む組合せである。また、上記のポリエステルに脂肪族二酸及び/又は脂肪族ポリオールから誘導される単位を少量(例えば、約0.5〜約10質量%)含めて得られるコポリエステルも想定されている。
アルキレンテレフタレート反復エステル単位を、他のエステル基と共に含むコポリマーも有用である。有用なエステル単位は、個々の単位として又はポリ(アルキレンテレフタレート)のブロックとしてポリマー鎖中に存在しうる、異なるアルキレンテレフタレート単位を含んでいてもよい。そのようなコポリマーの具体例には、ポリ(シクロヘキサンジメチレンテレフタレート)−コ−ポリ(エチレンテレフタレート)が含まれ、ポリマーがポリ(エチレンテレフタレート)を50モル%以上含む場合はPETGと略され、ポリマーがポリ(1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート)を50モル%超含む場合はPCTGと略される。
ポリ(シクロアルキレンジエステル)は、ポリ(アルキレンシクロヘキサンジカルボキシレート)も含んでいてよい。これらの中で、具体例は、下記式の反復単位を有するポリ(1,4−シクロヘキサンジメタノール−1,4−シクロヘキサンジカルボキシレート)(PCCD)であり:
Figure 0006765425
(前述した式(6)において、Dは、1,4−シクロヘキサンジメタノールから誘導された1,4−シクロヘキサンジメチレン基であり、Tは、シクロヘキサンジカルボキシレート又はその化学的均等物から誘導されたシクロヘキサン環である)
シス異性体、トランス異性体、又はそれら異性体の少なくとも1つを含む組合せを含んでいてもよい。
一実施形態において、組成物は、約0.1〜約50質量%のポリカーボネートを含む。別の実施形態では、組成物は、15〜45質量部のポリカーボネートを含む。別の実施形態では、組成物は、20〜40質量部のポリカーボネートを含む。別の実施形態では、組成物は、30〜40質量部のポリカーボネートを含む。これらの及び他の実施形態において、ポリカーボネートは、SABIC Innovative PlasticsからLEXAN(商標)として市販されている、23,000g/molの分子量(ポリスチレン標準を用いる)を有する非晶性ビスフェノールAポリカーボネートホモポリマーである。例えば、組成物は、0.1〜50質量%の非晶性ポリカーボネート又はポリカーボネートブレンドをさらに含んでいてよい。ポリカーボネートは、例えば、アリールヒドロキシル末端基を有するビスフェノールAポリカーボネートであってよい。
組成物
上述したように、1つの態様において、本発明は、熱可塑性樹脂組成物であって、
・10〜80質量%の、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(ブチレンテレフタレート)コポリマー、及びポリ(エチレンテレフタレート)コポリマー、又はそれらの組合せからなる群より選択される部分結晶性ポリエステル成分;
・1.5〜40質量%の、スピログリコールと、エチレングリコールと、テレフタル酸及び/又はそのエステルとの混合物を含むモノマー混合物を重合することにより製造され、85〜130℃のガラス転移温度(T)を有する非晶性高熱コポリエステル樹脂(SPG PET);及び
・0.01〜5質量%の、酸化防止剤、離型剤、安定剤、又はそれらの組合せ;
を含む、熱可塑性樹脂組成物に関する。
この態様の一実施形態において、或いは更なる実施形態において、熱可塑性樹脂組成物は、
・部分結晶性ポリエステル成分を5〜75質量%、及びSPG PETである非晶性高熱コポリエステル樹脂を1.75〜20質量%含む;
・部分結晶性ポリエステル成分を10〜70質量%、及びSPG PETである非晶性高熱コポリエステル樹脂を1.95〜18質量%含む;
・部分結晶性ポリエステル成分を15〜65質量%、及びSPG PETである非晶性高熱コポリエステル樹脂を1.95〜28質量%含む;
・部分結晶性ポリエステル成分を20〜60質量%、及びSPG PETである非晶性高熱コポリエステル樹脂を1.95〜28質量%含む;又は
・部分結晶性ポリエステル成分を30〜60質量%、及びSPG PETである非晶性高熱コポリエステル樹脂を1.95〜28質量%含む。
これらの及び他の実施形態において、部分結晶性ポリエステル成分はPBTであり、例えば、ポリスチレン標準、及びフェノール/テトラクロロエタンの60:40の混合物中において測定した0.66cm/gの固有粘度を用いて、66,000g/molの分子量を有するPBTであり、SPG PETはAkestra(商標)110である。
この態様の別の実施形態において、前記組成物から成形された厚さが0.1〜4.0mm(含む)の物品は、
・57%超の980nmでの近赤外線透過率;及び
・1.8MPaの表面応力でISO 75Aに準拠して、95〜150℃の熱変形温度
を有する。
この態様の別の実施形態において、前記組成物から成形された厚さが0.1〜2.0mm(含む)の物品は、
・57%超の980nmでの近赤外線透過率;及び
・1.8MPaの表面応力でISO 75Aに準拠して、95〜150℃の熱変形温度
を有する。
この態様の別の実施形態において、前記組成物から成形された厚さが2.0mmの物品は、
・57%超の980nmでの近赤外線透過率;及び
・1.8MPaの表面応力でISO 75Aに準拠して、95〜150℃の熱変形温度
を有する。
上記の任意の実施形態の更なる実施形態において、組成物は、0.1〜50質量%の非晶性ポリカーボネート又はポリカーボネートブレンドをさらに含む。非晶性ポリカーボネートは、分子量(ポリスチレン標準を用いる)が23,000g/molの非晶性ビスフェノールAポリカーボネートホモポリマーであり、そのようなポリマーは、SABIC Innovative PlasticsからLEXAN(商標)として市販されている、別の更なる実施形態では、組成物は、15〜45質量部のポリカーボネートを含む。別の更なる実施形態では、組成物は、20〜40質量部のポリカーボネートを含む。別の更なる実施形態では、組成物は、30〜40質量部のポリカーボネートを含む。
上記の任意の実施形態の更なる実施形態において、組成物は、0.1〜40質量%の補強充填材、例えばガラス繊維をさらに含む。別の更なる実施形態では、組成物は、5〜35質量%のガラス繊維を含む。別の更なる実施形態では、組成物は、10〜30質量%のガラス繊維を含む。別の更なる実施形態では、組成物は、15〜25質量%のガラス繊維を含む。別の更なる実施形態では、組成物は、18〜22質量%のガラス繊維を含む。これらの及び他の実施形態において、ガラスはSiO−ガラス繊維(10mm長、13μm径)である。
更なる実施形態において、組成物は、
・30〜40質量%の、ポリ(ブチレンテレフタレート);
・4〜6質量%の、Tが85〜115のスピログリコール修飾ポリ(エチレンテレフタレート)(スピログリコール対エチレングリコールのモル比は、55対45)、及びテレフタル酸又はそのエステル;
・0.05〜2質量%の、酸化防止剤、離型剤、安定剤、又はそれらの組合せ;
を含む。
更なる実施形態において、組成物は、
・30〜40質量%の、ポリ(ブチレンテレフタレート);
・4〜6質量%の、Tが85〜115のスピログリコール修飾ポリ(エチレンテレフタレート)(スピログリコール対エチレングリコールのモル比は55対45)、及びテレフタル酸又はそのエステル;
・0.05〜2質量%の、酸化防止剤、離型剤、安定剤、又はそれらの組合せ;及び
・30〜35質量%の、非晶性ビスフェノールAポリカーボネートホモポリマー;
を含む。
更なる実施形態において、組成物は、
・30〜40質量%の、ポリ(ブチレンテレフタレート);
・4〜6質量%の、Tが85〜115のスピログリコール修飾ポリ(エチレンテレフタレート)(スピログリコール対エチレングリコールのモル比は55対45)、及びテレフタル酸又はそのエステル;
・0.05〜2質量%の、酸化防止剤、離型剤、安定剤、又はそれらの組合せ;及び
・30〜35質量%の、非晶性ビスフェノールAポリカーボネートホモポリマー;
を含む。
更なる実施形態において、組成物は、
・30〜40質量%の、ポリ(ブチレンテレフタレート);
・4〜6質量%の、Tが85〜115のスピログリコール修飾ポリ(エチレンテレフタレート)(スピログリコール対エチレングリコールのモル比は55対45)、及びテレフタル酸又はそのエステル;
・0.05〜2質量%の、酸化防止剤、離型剤、安定剤、又はそれらの組合せ;
・30〜35質量%の、非晶性ビスフェノールAポリカーボネートホモポリマー;及び
・15〜25質量%の、ガラス繊維;
を含む。
これらの及び他の実施形態において、ポリ(ブチレンテレフタレート)はPBT 195であってよく;SPG PETはAkestra(商標)110であってよく;ポリカーボネートは、ポリスチレン標準を用いて測定して分子量が23,000g/molであり、フリース転位の量が約5400ppmmである、非晶性ビスフェノールAポリカーボネートホモポリマーであってよく;さらにガラス繊維はSiO−ガラス繊維(10mm長、13μm径)であってよい。
別の態様において、本発明は、レーザ透過部材と、レーザ吸収部材とを備える物品を調製するプロセスに関し、レーザ透過部材は請求項1に記載の組成物を含み、レーザ吸収部材は、NIR−吸収着色剤を含有する熱可塑性組成物を含み;レーザ透過部材の表面の少なくとも一部はレーザ吸収部材の少なくとも一部と物理的に接触しており;そのプロセスは、レーザ透過部材にレーザ光を照射することをさらに含み、レーザ光はレーザ透過部材を通過し、さらにレーザ吸収部材にレーザ透過部材を有効に溶着させるのに十分な熱が発生されるようにレーザ吸収部材により吸収される。
前記プロセスの一実施形態において、レーザ吸収部材は、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリカーボネートコポリマー、及びそれらの組合せを含む。
別の実施形態において、レーザ吸収部材は、アリールヒドロキシル末端基を有するビスフェノールAポリカーボネートを含む。
別の実施形態において、レーザ吸収部材は、有機色素、金属酸化物、混合金属酸化物、複合酸化物、金属硫化物、金属ホウ化物、金属炭酸塩金属硫酸塩、金属窒化物、六ホウ化ランタン、セシウムタングステン酸化物、インジウムスズ酸化物、アンチモンスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、及びそれらの組合せを含む群から選択されるNIR吸収物質を含む。
別の実施形態において、NIR吸収物質は、レーザ溶着可能組成物の全質量に基づき、0.00001〜5質量%の有効量で、レーザ吸収部材の熱可塑性組成物中に存在する。
別の実施形態では、着色剤はカーボンブラックである。
別の態様において、本発明は、第2のレーザ吸収物品に溶着された第1のレーザ透過物品を含む、レーザ溶着成形物品に関し、前記第1の物品は、
a.10〜60質量%の、この中に記載されているようなポリ(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(ブチレンテレフタレート)コポリマー、ポリ(エチレンテレフタレート)コポリマー、及びそれらの組合せから選択される部分結晶性ポリエステル成分;
b.10〜50質量%の、この中に記載されているような非晶性ポリカーボネート;
c.5〜50質量%の、この中に記載されているような充填材;
d.0.01〜5質量%の、この中に記載されているような酸化防止剤、離型剤、安定剤、又はそれらの組合せ;
e.1.5〜40質量%の、この中に記載されているような溶融重合により調製したコポリエステルであって、スピログリコール及びエチレングリコール(それぞれ、45対55のモル比で)を含むジオール成分と、テレフタル酸及び/又はそのエステルを含むジカルボン酸成分との重縮合により製造された非晶性ポリエステル(SPG PET);
からなる製品を含み、その組成物は、厚さが2.0mmの物品に成形したとき、57%超の980nmでのNIR透過率をもたらす。
第2のレーザ吸収物品に溶着された第1のレーザ透過物品を含むレーザ溶着成形物品の一実施形態において、前記第1の物品は、
a.25〜55質量%の、この中に記載されているようなポリ(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(ブチレンテレフタレート)コポリマー、ポリ(エチレンテレフタレート)コポリマー、及びそれらの組合せから選択される部分結晶性ポリエステル成分;
b.25〜55質量%の、この中に記載されているような非晶性ポリカーボネート;
c.15〜25質量%の、この中に記載されているような充填材;
d.0.1〜2質量%の、この中に記載されているような酸化防止剤、離型剤、安定剤、又はそれらの組合せ;
e.2〜10質量%の、この中に記載されているような溶融重合により調製したコポリエステルであって、スピログリコール及びエチレングリコール(それぞれ、45対55のモル比で)を含むジオール成分と、テレフタル酸及び/又はそのエステルを含むジカルボン酸成分との重縮合により製造された非晶性ポリエステル(SPG PET);
からなる製品を含み、その組成物は、厚さが2.0mmの物品に成形したとき、57%超の980nmでのNIR透過率をもたらす。
第2のレーザ吸収物品に溶着された第1のレーザ透過物品を含むレーザ溶着成形物品の一実施形態において、前記第1の物品は、
a.30〜40質量%の、この中に記載されているようなポリ(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(ブチレンテレフタレート)コポリマー、ポリ(エチレンテレフタレート)コポリマー、及びそれらの組合せから選択される部分結晶性ポリエステル成分;
b.30〜40質量%のこの中に記載されているような非晶性ポリカーボネート;
c.18〜22質量%のこの中に記載されているような充填材;
d.0.1〜2質量%のこの中に記載されているような酸化防止剤、離型剤、安定剤、又はそれらの組合せ;
e.4〜6質量%の、この中に記載されているような溶融重合により調製したコポリエステルであって、スピログリコール及びエチレングリコール(それぞれ、45対55のモル比で)を含むジオール成分と、テレフタル酸及び/又はそのエステルを含むジカルボン酸成分との重縮合により製造された非晶性ポリエステル(SPG PET);
からなる製品を含み、
該組成物は、厚さが2.0mmの物品に成形したとき、57%超の980nmでのNIR透過率をもたらす。
この態様の別の実施形態において、前記組成物から成形された厚さが0.1〜2.0mm(含む)の物品は、
・57%超の980nmでの近赤外線透過率;及び
・1.8MPaの表面応力でISO 75Aに準拠して、95〜150℃の熱変形温度
を有する。
以下の実施例は本発明を説明するが、その範囲に限定することを意図していない。
表1に示す材料をこの試験で使用した。
Figure 0006765425
調製
PBT、PC及びSPG PET樹脂を、Werner&Pfleider社の25mm二軸スクリュー押出機において、表2に示す条件に従い、加工助剤、ガラス繊維、酸クエンチャーの存在下で溶融混合した。溶融ポリマーストランドを水浴中で冷却及びペレット化し、120℃で2時間乾燥し、その後、60mmx60mmのプラークを成形した(厚さ:2.0mm).
Figure 0006765425
試験
表3に示す方法に従い、成形サンプルにおいて、熱変形温度、MVR、及びアイゾット衝撃値を特定する。
Figure 0006765425
透過率及びヘイズの測定は、BYK−Gardner社のヘイズ−ガードデュアル(haze-gard dual)測定機で実施した。
近赤外線(NIR)透過データは、2.0mm厚の成形部材の中央(2つの対角線の交点)で測定し、15cmの積分球を備えたPerkin−Elmer Lambda 950で収集した。透過レーザ溶着で使用されるレーザの動作波長に該当するため、980nmで測定した透過データを報告する。
レーザ透過溶着試験は、レーザ光吸収試験片TS A(60mmx60mmx2.5mm;表4)上にクランプした、実施例2、4、5〜7のレーザ光透過試験片(60mmx60mmx2.0mm;表4)で実施し、ビーム径が1.4mmのダイオードレーザ(980nm)で上層を通して照射した後、レーザ溶着製品を得た。出力及び走査速度を表に示す。
レーザ溶着した試験片を、約20mm幅のストリップにのこぎりで切断し、引張試験機(Lloyd draw bench:LR30K、Lloyd Instrumentals製)を用いて、引張速度5mm/分で引張強度試験を行った。溶着強度は、試験片の幅で割った最大破断荷重として計算した。
結果
実施例1〜7、及び比較例1、2を表4に示す。実施例8、比較例3、及び試験サンプルAを表5に示す。
Figure 0006765425
Figure 0006765425
組成物を上記のように処理及び試験した。結果を表6及び表7に示す。
Figure 0006765425
Figure 0006765425
表6の実験結果は、本発明において、SPG PETが樹脂のレーザ透過性に顕著に影響を及ぼすことを示す。驚くことに、近赤外(NIR)光に対する透過性は、比較例1及び2と比較して、実施例1〜7に示されているように組成物中のSPG PET含有量を2%以上に高めることに関連して増加する。これらの結果は、指示量での非晶性SPG修飾PETポリエステルの使用が、比較例1と比較して熱及び衝撃特性を維持しながら、近赤外領域での予想外の高い透過率をもたらすことを示唆する。例えば、実施例1〜7は、それぞれ95C以上及び68%以上の、熱変形温度、及び980nmでのNIR透過率を示した。
表7に示す結果は、30%ガラス充填PC/PBTブレンド組成物へのSPG PETの添加が、耐熱性及び耐衝撃性を損なうことなく、近赤外線領域で透過率を顕著に向上させることを示す。実施例8は、比較例3と比較して、10%高い近赤外線透過率を示した。さらに、熱変形温度、及びノッチなしアイゾット衝撃は、SPG PETの組み込みにより有意には影響されなかった。
理論にとらわれることなく、これらの試験結果は、SPG PETがブレンド中のPC相とPBT相の相溶化を助け、成形の際における溶融物からのPBT樹脂のゆっくりとした結晶化を引き起こし、従って、溶融部分における高い透明性及びNIR領域でのレーザ光に対する透過率の上昇をもたらす。上記の結論は、基本樹脂比較例1(10.7分)と比較した、実施例4及び実施例5(それぞれ、14.9、19.4分)における半結晶化時間の増加によりさらに支持される。さらに、本発明において、樹脂の屈折率がガラスの屈折率に適合するように適切な量でSPG PETを添加することにより、ガラス繊維強化PC/PBTブレンドの表面審美性を向上させる。表6のデータが示すように、透過率は、樹脂組成物中のSPG PETの含有量が増加するにつれ高くなるが、ヘイズの値は、SPG PETの添加量の増加に伴い低下する。最も低いヘイズ(67%)と最も高い透過率(75%)は、15%SPG PET(実施例5)の存在下でみられた。
SPG PETの存在がNIR光の透過率を高めるという事実に加えて、驚くことに、NIR透過率のバッチ間変動がかなり減少したことも見出した。標準偏差は、基本組成物(比較例1)の7.4から、実施例2及び実施例4〜7の平均値1.4まで減少し、SPG PETを含むブレンドが、より確実に処理できることを示す。
表8は、20%ガラスを充填した、PBTと、(コ)−ポリエステル、ポリカーボネート、及びポリフタレートカーボネートポリカーボネートコポリマーとの様々なブレンドを示す。組成物を上記のように処理及び試験した。結果を表9に示す。
Figure 0006765425
Figure 0006765425
表9の結果は、PBT及び20%ガラス繊維を含む組成物に対する様々な(コ)−ポリエステル及びポリカーボネートの添加の影響を示す。驚くことに、20%ガラス充填PBT樹脂へのコポリエステルSPG PETの組み込み(実施例9)は、38%まで透過性を顕著に高めたが、他のコポリエステルの添加は、比較例7、8及び9についてそれぞれ、27%、20%、及び19%の近赤外線光透過率しかもたらさなかった。
比較例5及び比較例6により示されるように、熱フリース転位により異なるアリールヒドロキシル含量(比較例5について約5400ppm、比較例6について100ppm未満)を有する非晶性ポリカーボネート樹脂の混合は、>200℃の0.45MPaでのHDTをもって優れた熱特性を維持するが、実施例9(38%)と比較して、NIR透過率に同レベルの向上をもたらさない(それぞれ、33%と30%)。比較例5(33%)を比較例11(54%)と比較することにより示されるように、ポリカーボネートの含有量を増やすことにより、NIR透過率を高めることができる。しかしながら、56%の同様の透過率を有するSPG PET組成物(実施例10)と比較すると、熱特性は、0.45MPaで、167℃のHDTを有する比較例11と比較して、196℃のHDTである実施例10において顕著に良好に保持される。
比較例10は、エステル結合とカーボネート結合の両方を有するポリフタレートカーボネート−ポリカーボネートコポリマーが、実施例9及び10に匹敵する熱特性(45MPaでのHDTが、199℃(比較例10)に対して、205℃(実施例9)及び196℃(実施例10))をもたらし得ることを示す。しかしながら、成形プラーク/物品内でのNIR透過率の変動は、実施例9及び10とは対照的に、一貫性のない結晶化のせいで44%から61%の間の範囲に及び、レーザ溶着適用に適さないものとする。
レーザ溶着
上記のように、レーザ透過部材として実施例2、4及び5〜7を用いてレーザ溶着を実施した。結果を表10に示す。
Figure 0006765425
レーザ透過溶着プロセスにおける本発明の組成物の利点は、比較例1と比較して、SPG PETを含む実施例2、4及び5〜7の樹脂組成物のより大きくかつ一貫した溶着強度によりもたらされる。コポリエステルSPG PETにより影響を受ける高いNIR透過率は、基本樹脂処方(比較例1)と対比してより低い出力設定を用いることを可能にすることにより、レーザ溶着組立プロセスを容易にする。
或いは、より低い出力を使用するというよりも、より速い速度を達成でき、組立サイクルタイムを短縮する(表11)。レーザ透過性の増加に関連して達成される効果は、全体として予測できないほど高く、従って十分満足のできるものである。
Figure 0006765425
前述した発明は、明確性及び理解の目的のため例証及び実施例により詳細に説明されている。本発明は、様々な具体的な実施形態及び技術を参照して説明されている。発明の精神及び範囲内に留まりながら、多くの変更及び修飾がなされうることが理解されるべきである。添付の特許請求の範囲内で変更及び修飾を実施できることは当業者に自明であろう。上記の説明は、例示であり限定するものではないことが意図されている。従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲が権利を有する等価物の全範囲と共に、上記の説明を参照してではなく、添付の特許請求の範囲を参照して特定されるべきである。
最後に、本発明の好ましい実施態様を項分け記載する。
[実施態様1]
熱可塑性樹脂組成物であって、
・10〜80質量%の、テレフタレート系ポリエステル、ナフタレート系ポリエステル、スクシネート系ポリエステル、及びフラノエート系ポリエステル、又はそれらの組合せからなる群より選択される部分結晶性ポリエステル成分;
・1.5〜40質量%の、スピログリコールと、エチレングリコールと、テレフタル酸及び/又はそのエステルとの混合物を含むモノマー混合物を重合することにより製造され、85〜130℃のガラス転移温度(T )を有する非晶性高熱コポリエステル樹脂(SPG PET);及び
・0.01〜5質量%の、酸化防止剤、離型剤、安定剤、又はそれらの組合せ;
を含む、熱可塑性樹脂組成物。
[実施態様2]
前記組成物から成形された厚さが2.0mmの物品が、
・57%超の980nmでの近赤外線透過率;及び
・1.8MPaの表面応力でISO 75Aに準拠して95〜150℃の熱変形温度;
を有する、実施態様1に記載の組成物。
[実施態様3]
前記部分結晶性ポリエステル成分は、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(ブチレンテレフタレート)コポリマー、及びポリ(エチレンテレフタレート)コポリマー、又はそれらの組合せからなる群より選択される、実施態様1に記載の組成物。
[実施態様4]
前記部分結晶性ポリエステル成分はポリ(ブチレンテレフタレート)である、実施態様1に記載の組成物。
[実施態様5]
前記非晶性高熱コポリエステル樹脂は、スピログリコールとエチレングリコールの45対55のモル比での混合物と、テレフタル酸及び/又はそのエステルとを含むモノマー混合物を重合することによって製造されたものである、実施態様1に記載の組成物。
[実施態様6]
0.1〜50質量%の非晶性ポリカーボネート又はポリカーボネートブレンドをさらに含む、実施態様1に記載の組成物。
[実施態様7]
前記ポリカーボネートは、アリールヒドロキシル末端基を有するビスフェノールAポリカーボネートである、実施態様6に記載の組成物。
[実施態様8]
0.1〜40質量%の充填材をさらに含む、実施態様1に記載の組成物。
[実施態様9]
前記充填材がガラス繊維である、実施態様8に記載の組成物。
[実施態様10]
レーザ透過部材とレーザ吸収部材とを有する物品を調製するプロセスであって、前記レーザ透過部材は実施態様1に記載の組成物を含み、前記レーザ吸収部材はNIR吸収着色剤を含有する熱可塑性組成物を含み、前記レーザ透過部材の表面の少なくとも一部は前記レーザ吸収部材の少なくとも一部と物理的に接触しており、該プロセスは、前記レーザ透過部材にレーザ光を照射することを含み、該レーザ光はレーザ透過部材を通過し、さらにレーザ吸収部材にレーザ透過部材を有効に溶着させるのに十分な熱が発生されるようにレーザ吸収部材により吸収される、プロセス。
[実施態様11]
前記レーザ吸収部材は、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリカーボネートコポリマー、又はそれらの組合せを含む、実施態様10に記載のプロセス。
[実施態様12]
前記レーザ吸収部材は、アリールヒドロキシル末端基を有するビスフェノールAポリカーボネートを含む、実施態様11に記載のプロセス。
[実施態様13]
前記レーザ吸収部材は、有機色素、金属酸化物、混合金属酸化物、複合酸化物、金属硫化物、金属ホウ化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、六ホウ化ランタン、セシウムタングステン酸化物、インジウムスズ酸化物、アンチモンスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、及びそれらの組合せからなる群より選択されるNIR吸収物質を含む、実施態様12に記載のプロセス。
[実施態様14]
前記NIR吸収物質は、レーザ溶着可能組成物の全質量に基づき0.00001〜5質量%の有効量で前記レーザ吸収部材の熱可塑性組成物中に存在する、実施態様13に記載のプロセス。
[実施態様15]
第2のレーザ吸収物品に溶着された第1のレーザ透過物品を含む、レーザ溶着成形物品であって、前記第1の物品は、
a.10〜60質量%の、テレフタレート系ポリエステル、ナフタレート系ポリエステル、スクシネート系ポリエステル、及びフラノエート系ポリエステル、又はそれらの組合せからなる群より選択される部分結晶性ポリエステル成分;
b.10〜50質量%の、非晶性ポリカーボネート;
c.5〜50質量%の、充填材;
d.0.01〜5質量%の、酸化防止剤、離型剤、安定剤、又はそれらの組合せ;
e.1.5〜40質量%の、溶融重合により調製したコポリエステルであって、スピログリコール及びエチレングリコールを(それぞれ、45対55のモル比で)含むジオール成分と、テレフタル酸及び/又はそのエステルを含むジカルボン酸成分とを含むモノマー混合物の重縮合により製造された非晶性ポリエステル(SPG PET)である、コポリエステル;
からなる製品を含み、
前記組成物は、厚さが2.0mmの物品に成形したとき、57%超の980nmでのNIR透過率をもたらす、物品

Claims (12)

  1. レーザ溶着用熱可塑性樹脂組成物であって、
    ・10〜80質量%の、テレフタレート系ポリエステル、ナフタレート系ポリエステル、スクシネート系ポリエステル、及びフラノエート系ポリエステル、又はそれらの組合せからなる群より選択される部分結晶性ポリエステル成分;
    ・1.5〜40質量%の、スピログリコールと、エチレングリコールと、テレフタル酸及び/又はそのエステルとの混合物を含むモノマー混合物を重合することにより製造され、85〜130℃のガラス転移温度(T)を有する非晶性高熱コポリエステル樹脂(SPG PET);
    ・0.01〜5質量%の、酸化防止剤、離型剤、安定剤、又はそれらの組合せ;
    5〜35質量%のガラス繊維;及び
    0.1〜50質量%の非晶性ポリカーボネート
    を含む、レーザ溶着用熱可塑性樹脂組成物。
  2. 前記組成物から成形された厚さが2.0mmの物品が、
    ・57%超の980nmでの近赤外線透過率;及び
    ・1.8MPaの表面応力でISO 75Aに準拠して95〜150℃の熱変形温度;
    を有する、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記部分結晶性ポリエステル成分は、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(ブチレンテレフタレート)コポリマー、及びポリ(エチレンテレフタレート)コポリマー、又はそれらの組合せからなる群より選択される、請求項1又は2に記載の組成物。
  4. 前記部分結晶性ポリエステル成分はポリ(ブチレンテレフタレート)である、請求項3に記載の組成物。
  5. 前記非晶性高熱コポリエステル樹脂は、スピログリコールとエチレングリコールの45対55のモル比での混合物と、テレフタル酸及び/又はそのエステルとを含むモノマー混合物を重合することによって製造されたものである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物。
  6. 前記ポリカーボネートは、アリールヒドロキシル末端基を有するビスフェノールAポリカーボネートである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物。
  7. レーザ透過部材とレーザ吸収部材とを有する物品を調製するプロセスであって、
    前記レーザ透過部材は
    ・10〜80質量%の、テレフタレート系ポリエステル、ナフタレート系ポリエステル、スクシネート系ポリエステル、及びフラノエート系ポリエステル、又はそれらの組合せからなる群より選択される部分結晶性ポリエステル成分;
    ・1.5〜40質量%の、スピログリコールと、エチレングリコールと、テレフタル酸及び/又はそのエステルとの混合物を含むモノマー混合物を重合することにより製造され、85〜130℃のガラス転移温度(T )を有する非晶性高熱コポリエステル樹脂(SPG PET);及び
    ・0.01〜5質量%の、酸化防止剤、離型剤、安定剤、又はそれらの組合せ
    を含む熱可塑性樹脂組成物を含み、
    前記レーザ吸収部材はNIR吸収着色剤を含有する熱可塑性組成物を含み、
    前記レーザ透過部材の表面の少なくとも一部は前記レーザ吸収部材の少なくとも一部と物理的に接触しており、
    該プロセスは、前記レーザ透過部材にレーザ光を照射することを含み、該レーザ光はレーザ透過部材を通過し、さらにレーザ吸収部材にレーザ透過部材を有効に溶着させるのに十分な熱が発生されるようにレーザ吸収部材により吸収される、プロセス。
  8. 前記レーザ吸収部材は、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリカーボネートコポリマー、又はそれらの組合せを含む、請求項に記載のプロセス。
  9. 前記レーザ吸収部材は、アリールヒドロキシル末端基を有するビスフェノールAポリカーボネートを含む、請求項に記載のプロセス。
  10. 前記レーザ吸収部材は、有機色素、金属酸化物、混合金属酸化物、複合酸化物、金属硫化物、金属ホウ化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、六ホウ化ランタン、セシウムタングステン酸化物、インジウムスズ酸化物、アンチモンスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、及びそれらの組合せからなる群より選択されるNIR吸収物質を含む、請求項に記載のプロセス。
  11. 前記NIR吸収物質は、前記レーザ吸収部材の熱可塑性組成物の全質量に基づき0.00001〜5質量%の有効量で前記レーザ吸収部材の熱可塑性組成物中に存在する、請求項10に記載のプロセス。
  12. 第2のレーザ吸収物品に溶着された第1のレーザ透過物品を含む、レーザ溶着成形物品であって、前記第1のレーザ透過物品は、
    a.10〜60質量%の、テレフタレート系ポリエステル、ナフタレート系ポリエステル、スクシネート系ポリエステル、及びフラノエート系ポリエステル、又はそれらの組合せからなる群より選択される部分結晶性ポリエステル成分;
    b.10〜50質量%の、非晶性ポリカーボネート;
    c.5〜50質量%の、充填材;
    d.0.01〜5質量%の、酸化防止剤、離型剤、安定剤、又はそれらの組合せ;
    e.1.5〜40質量%の、溶融重合により調製したコポリエステルであって、スピログリコール及びエチレングリコールを(それぞれ、45対55のモル比で)含むジオール成分と、テレフタル酸及び/又はそのエステルを含むジカルボン酸成分とを含むモノマー混合物の重縮合により製造された非晶性ポリエステル(SPG PET)である、コポリエステル;
    からなる組成物を含み、
    前記組成物は、厚さが2.0mmの物品に成形したとき、57%超の980nmでのNIR透過率をもたらす、物品。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI641483B (zh) * 2017-11-08 2018-11-21 財團法人工業技術研究院 可撓導電結構與可撓電子裝置
CN112135856A (zh) * 2018-05-18 2020-12-25 Sabic环球技术有限责任公司 包含聚酯和聚烯烃的组合物
JP7479943B2 (ja) 2019-06-21 2024-05-09 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 熱可塑性樹脂組成物及び成形品の製造方法
US11065724B1 (en) * 2020-04-20 2021-07-20 Chang Chun Plastics Co., Ltd. Laser weldable compositions, products and uses thereof
KR102537588B1 (ko) 2020-07-20 2023-05-25 코오롱플라스틱 주식회사 레이저투과용 수지 조성물
EP3957680A1 (en) * 2020-08-17 2022-02-23 SHPP Global Technologies B.V. Compositions and articles of wave transmission and improved dimensional stability, radar cover material
US11518868B2 (en) 2020-11-04 2022-12-06 Aptiv Limited Technologies Laser transmissive compositions and related methods
CN116981735A (zh) * 2021-01-21 2023-10-31 国际人造丝公司 可激光焊接的聚酯组合物
CN114456553B (zh) * 2022-03-01 2024-01-19 上海聚威新材料股份有限公司 一种抗翘曲激光焊接pc/pbt复合材料及其制备方法
JP7444336B1 (ja) 2022-07-04 2024-03-06 東レ株式会社 熱可塑性ポリエステル樹脂組成物およびそれを用いた成形品

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60129768T2 (de) * 2000-06-13 2007-12-06 Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc. Polyester und aus der Schmelze hergestellte Artikel
JP4362674B2 (ja) * 2000-10-23 2009-11-11 三菱瓦斯化学株式会社 ポリエステル
GB2380104B (en) 2001-07-06 2003-09-10 Samsung Electronics Co Ltd Method for resetting MAC layer entity in a communication system
CN100404581C (zh) * 2001-12-12 2008-07-23 三菱瓦斯化学株式会社 聚酯树脂和模塑制品
KR100868156B1 (ko) * 2001-12-21 2008-11-12 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 폴리에스테르 수지 조성물
JP2003246922A (ja) * 2001-12-21 2003-09-05 Mitsubishi Gas Chem Co Inc ポリエステル樹脂組成物
KR100869619B1 (ko) 2001-12-21 2008-11-21 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 열가소성 수지 조성물
JP2003246925A (ja) * 2001-12-21 2003-09-05 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 熱可塑性樹脂組成物
US20050165176A1 (en) 2002-04-08 2005-07-28 Mitsunori Matsushima Polybutylene terephthalate resin composition for fusion bonding with laser and molded article
JP4589234B2 (ja) 2003-10-07 2010-12-01 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
JP4565958B2 (ja) 2003-10-07 2010-10-20 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
JP2005146218A (ja) 2003-11-19 2005-06-09 Mitsubishi Engineering Plastics Corp 電離放射線照射用樹脂組成物及び医療用品
JP2008189809A (ja) 2007-02-05 2008-08-21 Mitsubishi Gas Chem Co Inc ポリエステル樹脂組成物
US8791189B2 (en) * 2008-01-15 2014-07-29 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Moldable polyester compositions, processes of manufacture, and articles thereof
US8895654B2 (en) * 2008-12-18 2014-11-25 Eastman Chemical Company Polyester compositions which comprise spiro-glycol, cyclohexanedimethanol, and terephthalic acid
JP2011219667A (ja) 2010-04-13 2011-11-04 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc 加飾用フィルム
US8318843B2 (en) 2010-05-18 2012-11-27 Basf Se Laser-transparent polyesters
US8889768B2 (en) 2010-06-11 2014-11-18 Basf Se Laser-transparent PBT with organic additives
US20110256406A1 (en) 2011-01-13 2011-10-20 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Laser Weldable Thermoplastic Polyester Composition
US8586183B2 (en) 2011-01-13 2013-11-19 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Thermoplastic compositions, method of manufacture, and uses thereof
US8791179B2 (en) 2011-03-07 2014-07-29 Basf Se Laser-transparent polyesters
JP5927883B2 (ja) 2011-12-09 2016-06-01 三菱瓦斯化学株式会社 熱可塑性樹脂組成物
JP5884103B2 (ja) 2012-01-30 2016-03-15 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
JP2013222130A (ja) 2012-04-18 2013-10-28 Asahi Glass Co Ltd プラスチック光ファイバ
TWI576389B (zh) 2012-07-24 2017-04-01 三菱瓦斯化學股份有限公司 熱可塑性樹脂組成物及利用此組成物之片材
US20140179855A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Thermoplastic compositions, methods of manufacture, and articles thereof
JP2014205773A (ja) 2013-04-12 2014-10-30 三菱瓦斯化学株式会社 射出成形体

Also Published As

Publication number Publication date
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