JP7459414B1 - 樹脂組成物、キット、ペレット、成形品、および、成形品の製造方法 - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
しかしながら、ポリアミド樹脂に顔料を配合すると、得られる成形品の光線透過率が劣ったり、表面にヒケが発生したり、レーザー溶着の際の溶着強度が劣る場合があることが分かった。また、そもそも、黒色の成形品(透過樹脂部材)が得られない場合もある。
本発明は、かかる課題を解決することを目的とするものであって、光線透過率が高く、レーザー溶着強度に優れ、かつ、表面のヒケが抑制された黒色の成形品が提供可能な樹脂組成物、ならびに、キット、ペレット、成形品、および、成形品の製造方法を提供することを目的とする。
具体的には、下記手段により、上記課題は解決された。
<1>ポリアミド樹脂と顔料を含み、
前記ポリアミド樹脂は、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位を含み、ジアミン由来の構成単位の70モル%以上がキシリレンジアミンに由来し、ジカルボン酸由来の構成単位の70モル%以上が炭素数9~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来し、
前記顔料は、Pigment Violet29およびPigment Green36を含む、樹脂組成物。
<2>前記キシリレンジアミンがパラキシリレンジアミンを含み、前記炭素数9~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸がセバシン酸を含む、<1>に記載の樹脂組成物。
<3>さらに、強化フィラーを、樹脂組成物中、20~60質量%の割合で含む、<1>または<2>に記載の樹脂組成物。
<4>前記Pigment Violet29およびPigment Green36の総量が、樹脂組成物中、0.05~0.30質量%である、<1>~<3>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<5>前記Pigment Violet29およびPigment Green36の合計を100質量部としたとき、Pigment Violet29とPigment Green36の質量比率が、10~90:90~10である、<1>~<4>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<6>前記Pigment Violet29およびPigment Green36の総量が、樹脂組成物中、0.05~0.30質量%であり、
前記Pigment Violet29およびPigment Green36の合計を100質量部としたとき、Pigment Violet29とPigment Green36の質量比率が、10~90:90~10である、<1>~<5>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<7>レーザー溶着用である、<1>~<6>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<8>前記キシリレンジアミンがパラキシリレンジアミンを含み、前記炭素数9~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸がセバシン酸を含み、
さらに、強化フィラーを、樹脂組成物中、20~60質量%の割合で含み、
前記Pigment Violet29およびPigment Green36の総量が、樹脂組成物中、0.05~0.30質量%であり、
前記Pigment Violet29およびPigment Green36の合計を100質量部としたとき、Pigment Violet29とPigment Green36の質量比率が、10~90:90~10である、
レーザー溶着用である、<1>~<7>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<9>前記樹脂組成物を1.5mmの厚さの試験片に成形したときの、波長940nmにおける光線透過率が25%以上である、<1>~<8>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<10>前記樹脂組成物を1.5mmの厚さの試験片に成形し、ダイオードレーザー溶着における総エネルギー投入量が34.3Jにおいて照射後の表面粗さRv値が40μm未満である、<1>~<9>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<11><1>~<10>のいずれか1つに記載の樹脂組成物と、熱可塑性樹脂と光吸収性色素とを含む光吸収性樹脂組成物とを有するキット。
<12><1>~<10>のいずれか1つに記載の樹脂組成物のペレット。
<13><1>~<10>のいずれか1つに記載の樹脂組成物から形成された成形品。
<14><12>に記載のペレットから形成された成形品。
<15>先進運転支援システム(ADAS)関連部品である、<13>または<14>に記載の成形品。
<16>車載カメラ部品である、<13>~<15>のいずれか1つに記載の成形品。
<17><1>~<10>のいずれか1つに記載の樹脂組成物から形成された成形品と、熱可塑性樹脂と光吸収性色素とを含む光吸収性樹脂組成物から形成された成形品を、レーザー溶着させることを含む、成形品の製造方法。
なお、本明細書において「~」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、各種物性値および特性値は、特に述べない限り、23℃におけるものとする。
本明細書において、重量平均分子量および数平均分子量は、特に述べない限り、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)法により測定したポリスチレン換算値である。
本明細書において、数平均分子量は、特に述べない限り、特開2018-165298号公報の段落0047の記載に従って測定することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
本明細書において、融点(Tm)は、特に述べない限り、示差走査熱量測定(DSC)に従い、ISO11357に準拠して、測定した値とする。具体的には、国際公開第2016/084475号の段落0036の記載に従って測定することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
本明細書で示す規格で説明される測定方法等が年度によって異なる場合、特に述べない限り、2022年1月1日時点における規格に基づくものとする。
本実施形態の樹脂組成物は、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位を含み、ジアミン由来の構成単位の70モル%以上がキシリレンジアミンに由来し、ジカルボン酸由来の構成単位の70モル%以上が炭素数9~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来するポリアミド樹脂(以下、本明細書において、「キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂」ということがある)を含む。このようなポリアミド樹脂を含むことにより、溶着強度を高くすることができ、また、成形品の表面のヒケの発生を抑制することができる。
具体的には、ジアミン由来の構成単位の0~100モル%がメタキシリレンジアミン由来の構成単位であり、ジアミン由来の構成単位の0~100モル%がパラキシリレンジアミン由来の構成単位であることが好ましく(但し、パラキシリレンジアミンおよびメタキシリレンジアミンの合計が100モル%を超えることはない)、ジアミン由来の構成単位の50~90モル%がメタキシリレンジアミン由来の構成単位であり、前記ジアミン由来の構成単位の50~10モル%がパラキシリレンジアミン由来の構成単位であることがより好ましく、ジアミン由来の構成単位の60~80モル%がメタキシリレンジアミン由来の構成単位であり、前記ジアミン由来の構成単位の40~20モル%がパラキシリレンジアミン由来の構成単位であることがさらに好ましい。
キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂は、パラキシリレンジアミン由来の構成単位とメタキシリレンジアミン由来の構成単位の合計が、ジアミン由来の構成単位の好ましくは80モル%以上、より好ましくは85モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上、一層好ましくは95モル%以上、より一層好ましくは98モル%以上、さらに一層好ましくは99モル%以上を占めることが好ましい。前記パラキシリレンジアミン由来の構成単位とメタキシリレンジアミン由来の構成単位の合計の上限は100モル%である。
本実施形態におけるキシリレンジアミン系ポリアミド樹脂の好ましい一実施形態としてジカルボン酸由来の構成単位の50モル%以上(好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上)がセバシン酸に由来するものが例示される。
本実施形態の樹脂組成物は、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
また、本実施形態の樹脂組成物は、ポリアミド樹脂と強化フィラーの合計が樹脂組成物の95質量%以上を占めることが好ましく、96質量%以上を占めることがより好ましく、97質量%以上を占めることがさらに好ましく、98質量%以上を占めることが一層好ましい。
他のポリアミド樹脂としては、特に定めるものではなく、公知のポリアミド樹脂を用いることができる。ポリアミド樹脂は、脂肪族ポリアミド樹脂であっても、半芳香族ポリアミド樹脂であってもよい。
脂肪族ポリアミド樹脂としては、ポリアミド4、ポリアミド46、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド666、ポリアミド610、ポリアミド11、ポリアミド12等が例示される。
半芳香族ポリアミド樹脂としては、テレフタル酸系ポリアミド樹脂(ポリアミド6T、ポリアミド9T)などが例示される。
これらの他のポリアミド樹脂は、含まれる場合、樹脂組成物の0.1~10質量%の割合で含まれることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、顔料として、Pigment Violet29およびPigment Green36を含む。このような顔料を含むことにより、黒色度が高く、レーザー溶着性に優れ、かつ、ヒケの発生が抑制された成形品が得られる。
特に、Pigment Violet29およびPigment Green36の合計を100質量部としたとき、Pigment Violet29とPigment Green36の質量比率を、10~90:90~10とすることが好ましい。このような構成とすることにより、黒色度に顕著に優れ、かつ、ヒケの発生がより効果的に抑制され、さらに、900~1100nmの範囲に渡って光線透過率が高い成形品が得られる。前記Pigment Violet29とPigment Green36の質量比率は、10~80:90~20であることが好ましく、10~77:90~23であることがより好ましく、10~75:90~25であることがさらに一層好ましく、15~75:85~25であってもよく、20~75:80~25であってもよい。
本実施形態の樹脂組成物におけるPigment Green36の含有量は、樹脂組成物100質量%に対し、0.01質量%以上であることが好ましく、0.02質量%以上であることがより好ましく、0.04質量%以上であることがさらに好ましく、0.05質量%以上であることがさらに好ましい。また、前記Pigment Green36の含有量は、樹脂組成物100質量%に対し、0.4質量%以下であることが好ましく、0.3質量%以下であることがより好ましく、0.2質量%以下であることがさらに好ましく、0.18質量%以下であることが一層好ましく、0.15質量%以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、目視での黒味をより効果的に保持できる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、強化フィラーを樹脂組成物中、20~60質量%の割合で含むことが好ましい。強化フィラーを前記割合で含むことにより、得られる成形品について高い機械的強度を達成できる。尚、本実施形態における強化フィラーには後述する核剤に相当するものは含まないものとする。
本実施形態の樹脂組成物で用いる含有され得る強化フィラーとしては、樹脂に配合することにより得られる樹脂組成物の機械的性質を向上させる効果を有するものであり、常用のプラスチック用強化材を用いることができる。強化フィラーは、有機物であっても、無機物であってもよいが、無機物が好ましく、ガラスフィラーがより好ましい。強化フィラーは、また、好ましくはガラス繊維、炭素繊維、玄武岩繊維、ウォラストナイト、チタン酸カリウム繊維等の繊維状の強化フィラーを用いることができる。また、炭酸カルシウム、酸化チタン、長石系鉱物、クレー、有機化クレー、ガラスビーズ等の粒状または無定形の充填剤等の充填剤;ガラスフレーク、マイカ、グラファイト等の鱗片状の強化材を用いることもできる。中でも、機械的強度、剛性および耐熱性の点から、繊維状の充填剤、特にはガラス繊維を用いることが好ましい。ガラス繊維としては、丸型断面形状または異型断面形状のいずれをも用いることができる。
強化フィラーは、カップリング剤等の表面処理剤によって、表面処理されたものを用いることがより好ましい。表面処理剤が付着したガラス繊維は、耐久性、耐湿熱性、耐加水分解性、耐ヒートショック性に優れるので好ましい。
ガラス繊維の形態は、単繊維や単繊維を複数本撚り合わせたものを連続的に巻き取った「ガラスロービング」、長さ1~10mmに切りそろえた「チョップドストランド」、長さ10~500μmに粉砕した「ミルドファイバー」などのいずれであってもよい。かかるガラス繊維としては、旭ファイバーグラス社より、「グラスロンチョップドストランド」や「グラスロンミルドファイバー」の、日本電気硝子社製より、「Eガラスファイバーチョップドストランド」の商品名で市販されており、容易に入手可能である。ガラス繊維は、形態が異なるものを併用することもできる。
本実施形態の樹脂組成物は、強化フィラーを1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合は、合計量が上記範囲となる。なお、本実施形態における強化フィラーの含有量には、集束剤および表面処理剤の量を含める趣旨である。
本実施形態の樹脂組成物は、ヨウ化銅、ヨウ化カリウムおよび酸化セリウムの少なくとも1種を含むことが好ましく、ヨウ化銅およびヨウ化カリウムの少なくとも1種を含むことがより好ましい。ヨウ化銅を含むことにより、得られる成形品の耐熱性がより向上する傾向にある。また、ヨウ化カリウムを含むことにより、ポリアミド樹脂中で錯体を形成しやすくなり、樹脂の分解をより効果的に抑制できる傾向にある。すなわち、これらの成分を配合することにより、用途に応じた性能を付与することが可能になる。
本実施形態の樹脂組成物は、ヨウ化銅を1種のみ含んでいても、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物におけるヨウ化カリウムの割合は、樹脂組成物中、0.01質量%以上であることが好ましく、0.02質量%以上であることがより好ましく、また、2質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましく、0.3質量%以下であることが一層好ましい。
本実施形態の樹脂組成物における酸化セリウムの割合は、樹脂組成物中、樹脂組成物中、0.01質量%以上であることが好ましく、0.02質量%以上であることがより好ましく、また、2質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましく、0.3質量%以下であることが一層好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、酸化セリウムを、1種のみ含んでいても、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、離型剤を含んでいてもよい。
離型剤としては、例えば、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸の塩、脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステル、数平均分子量200~15,000の脂肪族炭化水素化合物、ポリシロキサン系シリコーンオイル、ケトンワックス、脂肪酸アミドなどが挙げられ、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸の塩、脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステル、脂肪酸アミドが好ましく、脂肪族カルボン酸の塩および脂肪酸アミドがより好ましい。
離型剤の詳細は、特開2018-095706号公報の段落0055~0061の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
本実施形態の樹脂組成物が離型剤を含む場合、その含有量は、樹脂組成物中、0.05~3質量%であることが好ましく、0.1~1質量%であることがより好ましく、0.2~0.8質量%であることがさらに好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、離型剤を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、核剤を含んでいてもよい。
核剤は、溶融加工時に未溶融であり、冷却過程において結晶の核となり得るものであれば、特に限定されないが、中でもタルクおよび炭酸カルシウムが好ましく、タルクがより好ましい。
核剤の数平均粒子径は、下限値が、0.1μm以上であることが好ましく、1μm以上であることがより好ましく、3μm以上であることがより好ましい。核剤の数平均粒子径は、上限値が、40μm以下であることが好ましく、30μm以下であることがより好ましく、28μm以下であることが一層好ましく、15μm以下であることがより一層好ましく、10μm以下であることがさらに一層好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、核剤を、1種のみ含んでいても、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の成分を含んでいてもよい。このような添加剤としては、光安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、滴下防止剤、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、流動性改良剤、可塑剤、分散剤、抗菌剤、難燃剤などが挙げられる。
なお、本実施形態の樹脂組成物は、各成分の合計が100質量%となるように、ポリアミド樹脂、および、顔料、ならびに、必要に応じ配合される他の成分の含有量等が調整される。本実施形態では、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂、Pigment Violet29およびPigment Green36、強化フィラー、ヨウ化銅、ヨウ化カリウム、核剤、離型剤の合計が樹脂組成物の99質量%以上を占める態様が例示される。
本実施形態の樹脂組成物は、波長940~1100nmにおける光線透過率が高いことが好ましい。例えば、本実施形態の樹脂組成物を1.5mmの厚さの試験片に成形したときの、波長940nmにおける光線透過率が25%以上であることが好ましく、29%以上であることがより好ましい。前記1.5mmの厚さの試験片の波長940nmにおける光線透過率の上限は、例えば、90%以下であり、70%以下であってもよい。このような高い光線透過率は、Pigment Violet29およびPigment Green36を併用することによって達成される。
本実施形態の樹脂組成物は、黒色度に優れていることが好ましい。例えば、本実施形態の樹脂組成物を1.5mmの厚さの試験片に成形したときの、L値が20未満であることが好ましく、19以下であることがより好ましく、18以下であることがさらに好ましい。前記L値の下限は0が理想であるが、1以上であっても十分に要求性能を満たす。このような高い黒色度は、Pigment Violet29およびPigment Green36を併用することによって達成される。
本実施形態の樹脂組成物は、ヒケが抑制されていることが好ましい。例えば、本実施形態の樹脂組成物を1.5mmの厚さの試験片に成形し、ダイオードレーザー溶着における総エネルギー投入量が34.3Jにおいて照射後の表面粗さRv値が40μm未満であることが好ましく、30μm以下であることがより好ましく、20μm以下であることがさらに好ましく、10μm以下であることが一層好ましく、5μm以下であることがより一層好ましく、3μm以下であることがさらに一層好ましく、1μm以下であることが特に一層好ましい。
上記光線透過率、L値および最大深さ(Rv)は、後述する実施例の記載に従って測定される。
本実施形態の樹脂組成物の製造方法は、特に制限されないが、ベント口から脱揮できる設備を有する単軸または2軸の押出機を混練機として使用する方法が好ましい。上記キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂、Pigment Violet29およびPigment Green36、ならびに、必要に応じて配合される他の添加剤を、混練機に一括して供給してもよいし、ポリアミド樹脂成分を供給した後、他の配合成分を順次供給してもよい。強化フィラーは、混練時に破砕するのを抑制するため、押出機の途中から供給することが好ましい。また、各成分から選ばれた2種以上の成分を予め混合、混練しておいてもよい。
本実施形態では、顔料は、ポリアミド樹脂等で、マスターバッチ化したものをあらかじめ調製した後、他の成分と混練して、本実施形態における樹脂組成物を得てもよい。
本実施形態の樹脂組成物は、レーザー溶着用、特に、レーザー溶着用の光透過性樹脂組成物として好ましく用いられる。
また、本実施形態の樹脂組成物の一実施形態はペレットである。
また、本実施形態においては、成形品は、樹脂組成物ないしペレットから形成されることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物と、熱可塑性樹脂と光吸収性色素とを含む光吸収性樹脂組成物とは、レーザー溶着による成形品の製造のためのキットとして好ましく用いられる。
すなわち、キットに含まれる本実施形態の樹脂組成物は、光透過性樹脂組成物としての役割を果たし、かかる光透過性樹脂組成物から形成された成形品は、レーザー溶着の際のレーザー光に対する透過樹脂部材となる。一方、光吸収性樹脂組成物から形成された成形品は、レーザー溶着の際のレーザー光に対する吸収樹脂部材となる。
本実施形態で用いる光吸収性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と光吸収性色素とを含む。さらに、強化フィラー等の他の成分を含んでいてもよい。
熱可塑性樹脂は、ポリアミド樹脂、オレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂等が例示され、光透過性樹脂組成物(本実施形態の樹脂組成物)との相溶性が良好な点から、特に、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂が好ましく、ポリアミド樹脂がさらに好ましい。また、熱可塑性樹脂は1種であってもよいし、2種以上であってもよい。
光吸収性樹脂組成物に用いるポリアミド樹脂としては、その種類等を定めるものではないが、上述のキシリレンジアミン系ポリアミド樹脂が好ましい。
強化フィラーは、ガラスフィラー(好ましくはガラス繊維)、炭素繊維、シリカ、アルミナ、カーボンブラックおよびレーザーを吸収する材料をコートした無機粉末等のレーザー光を吸収しうるフィラーが例示され、ガラス繊維が好ましい。強化フィラーは、上記本実施形態の樹脂組成物に配合してもよい強化フィラーと同義であり、好ましい範囲も同様である。強化フィラーの含有量は、好ましくは20~70質量%であり、より好ましくは25~60質量%であり、さらに好ましくは30~55質量%である。
光吸収性色素としては、照射するレーザー光波長の範囲、例えば、本実施形態では、波長900nm~1100nmの範囲に吸収波長を持つ色素が含まれる。また、光吸収性色素には、例えば、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂100質量部に対し、0.3質量部配合し、後述する実施例に記載の測定方法で光線透過率を測定したときに、透過率が30%未満、さらには、10%以下となる色素が含まれる。
光吸収性色素の具体例としては、無機顔料(カーボンブラック(例えば、アセチレンブラック、ランプブラック、サーマルブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラックなど)などの黒色顔料、酸化鉄赤などの赤色顔料、モリブデートオレンジなどの橙色顔料、酸化チタンなどの白色顔料)、有機顔料(黄色顔料、橙色顔料、赤色顔料、青色顔料、緑色顔料など)などが挙げられる。なかでも、無機顔料は一般に隠ぺい力が強く好ましく、黒色顔料がさらに好ましい。これらの光吸収性色素は2種以上組み合わせて使用してもよい。光吸収性色素の含有量は、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂100質量部に対し0.01~30質量部であることが好ましい。
次に、レーザー溶着方法について説明する。本実施形態では、本実施形態の樹脂組成物から形成された成形品(透過樹脂部材)と、上記光吸収性樹脂組成物から形成された成形品(吸収樹脂部材)を、レーザー溶着させて成形品(レーザー溶着体)を製造することができる。レーザー溶着することによって透過樹脂部材と吸収樹脂部材を、接着剤を用いずに、強固に溶着することができる。
部材の形状は特に制限されないが、部材同士をレーザー溶着により接合して用いるため、通常、少なくとも面接触箇所(平面、曲面)を有する形状である。レーザー溶着では、透過樹脂部材を透過したレーザー光が、吸収樹脂部材に吸収されて、溶融し、両部材が溶着される。本実施形態の樹脂組成物から形成される成形品は、レーザー光に対する透過性が高いので、透過樹脂部材として好ましく用いることができる。ここで、レーザー光が透過する部材の厚み(レーザー光が透過する部分におけるレーザー透過方向の厚み)は、用途、樹脂組成物の組成その他を勘案して、適宜定めることができるが、例えば5mm以下であり、好ましくは4mm以下である。
このようにして透過樹脂部材と吸収樹脂部材を溶着された成形品は、高い溶着強度を有する。なお、本実施形態における成形品とは、完成品や部品の他、これらの一部分を成す部材も含む趣旨である。
ADAS(先進運転支援システム)に用いられる関連部品としては、画像データ用カメラ、距離データ用のライダーやミリ波レーダ部品、位置データ用のGPSやオドメーター部品、速度、加速度、姿勢データ用のIMU(Inertial Measurement Unit: 慣性計測ユニット)部品などが挙げられる。
実施例で用いた測定機器等が廃番等により入手困難な場合、他の同等の性能を有する機器を用いて測定することができる。
<ポリアミド樹脂>
MP10:メタキシリレンジアミン/パラキシリレンジアミン(M/P)モル比=7:3、下記合成例に従って合成した。
<<MP10の合成例(M/Pモル比=7:3)>>
セバシン酸を窒素雰囲気下の反応缶内で加熱溶解した後、内容物を撹拌しながら、パラキシリレンジアミン(三菱ガス化学社製)とメタキシリレンジアミン(三菱ガス化学社製)のモル比が3:7の混合ジアミンを、加圧(0.35MPa)下でジアミンとセバシン酸とのモル比が約1:1になるように徐々に滴下しながら、温度を235℃まで上昇させた。滴下終了後、60分間反応を継続し、分子量1,000以下の成分量を調整した。反応終了後、内容物をストランド状に取り出し、ペレタイザーにてペレット化し、ポリアミド樹脂(MP10)を得た。
#5000S:林化成社製、ミクロンホワイト
<ヨウカダイイチドウ(CuI)>
日本化学産業社製、ヨウ化第一銅
<ヨウ化カリウム>
富士フイルム和光純薬社製
ECS03T-756H:日本電気硝子(株)製、ガラス繊維
赤紫系顔料色素: Paliogen Red violet K5411、製造元:カラー&エフェクトジャパン(株)
緑系顔料色素: Heliogen Green K9362、製造元:カラー&エフェクトジャパン(株)紫系顔料色素:Spectrasence Black K0087:製造元:カラー&エフェクトジャパン株式会社、ペリレン顔料
緑系顔料色素:Heliogen Green K8730(緑色):製造元:カラー&エフェクトジャパン株式会社、銅フタロシアニン顔料、Pigment Green7
黒系顔料色素:Spectrasence Black K0088:製造元:カラー&エフェクトジャパン株式会社、ペリレン顔料
<コンパウンド>
後述する下記表1~4に示す組成となるように(表1~4の各成分は質量部表記である)、ガラス繊維以外の成分をそれぞれ秤量し、ドライブレンドした後、二軸押出機(芝浦機械社製、TEM26SS)のスクリュー根元から2軸スクリュー式カセットウェイングフィーダ(クボタ社製、CE-W-1-MP)を用いて投入した。また、ガラス繊維については振動式カセットウェイングフィーダ(クボタ社製、CE-V-1B-MP)を用いて押出機のサイドから上述の二軸押出機に投入し、樹脂成分等と溶融混練し、樹脂組成物ペレットを得た。押出機の温度設定は、280℃とした。
上記で得られた樹脂組成物ペレットを、80℃12時間、乾燥した後、射出成形機(日本製鋼所社製、J-50ADS)を用いて、光線透過率測定用の試験片(ASTM D638規格4号ダンベル片、1.5mm厚)を作製した。シリンダー温度は260℃、金型表面温度は110℃とした。
光線透過率は、上記試験片の反ゲート側について、透過率測定機を用いて測定し、波長940nm及び1070nmおける光線透過率(単位:%)を測定した。
透過率測定機は、島津製作所製 UV-3600を用いた。
上記で得られた樹脂組成物ペレットを、80℃で12時間乾燥した後、射出成形機(日本製鋼所社製、J-50ADS)を用いて、ASTM D638規格1.5mm厚4号ダンベル片(透過樹脂部材)を作製した。シリンダー温度は260℃、金型表面温度は110℃とした。
また、吸収樹脂部材は、各実施例または比較例の樹脂組成物から顔料を除き、代わりに、カーボンブラックマスターバッチをカーボンブラックの量が樹脂組成物に対し0.6質量%となるように配合し、他は同様に行って、ASTM D638規格1.5mm厚4号ダンベル片(光吸収樹脂部材)を作製した。
上記で得られた吸収樹脂部材と透過樹脂部材の反ゲート側を重ね合わせ、ファインデバイス製ダイオードレーザー溶着加工機(波長940nm)で溶着を行った。溶着条件は、レーザー出力:30W スキャン回数:5回 送り速度:70(mm/s) 総エネルギー投入量:34.3(J)とした。この条件で溶着した透過樹脂部材の表面のRv値を測定した。
Rvの測定は、ISO-25178規格に従って測定した。
測定に際し、キーエンス製、三次元形状測定VR-3000およびVR-3200を用いて測定した。
測定条件
ASTM D638規格の1.5mm厚4号ダンベル片である吸収樹脂部材と透過樹脂部材を重ね合わせ、試験片のチャック部分のレーザー照射中心部から左右10mmの直線範囲を測定箇所すなわちRv測定範囲とした。また、レーザー出力条件は、ビーム径:1.4mm、出力:30W、送り速度;70mm/s、エネルギー密度:0.43J/mmを選択した。
なお、Rv値は最大谷深さとは基準長さにおける輪郭曲線の中で、最も深い谷の深さを示したものを指す。
ジーエルサイエンス社製テンシロンRTF-2350(ロードセル50kN)を用いて、<Rv値(最大谷深さ)>で作製した溶着接合片の引張溶着強さを測定した。引張試験速度は5mm/minとした。
単位は、Nで示した。
目視により色味を観察した。観察は、5人の専門家が行い、多数決で決定した。
これに対し、Pigment Violet29およびPigment Green36以外の顔料を用いた場合、成形品の表面にヒケが認められたり、成形品の色味が黒くなかった(比較例1~13)。
Claims (17)
- ポリアミド樹脂と顔料を含み、
前記ポリアミド樹脂は、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位を含み、ジアミン由来の構成単位の70モル%以上がキシリレンジアミンに由来し、ジカルボン酸由来の構成単位の70モル%以上が炭素数9~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来し、
前記顔料は、Pigment Violet29およびPigment Green36を含む、樹脂組成物。 - 前記キシリレンジアミンがパラキシリレンジアミンを含み、前記炭素数9~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸がセバシン酸を含む、請求項1に記載の樹脂組成物。
- さらに、強化フィラーを、樹脂組成物中、20~60質量%の割合で含む、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- 前記Pigment Violet29およびPigment Green36の総量が、樹脂組成物中、0.05~0.30質量%である、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- 前記Pigment Violet29およびPigment Green36の合計を100質量部としたとき、Pigment Violet29とPigment Green36の質量比率が、10~90:90~10である、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- 前記Pigment Violet29およびPigment Green36の総量が、樹脂組成物中、0.05~0.30質量%であり、
前記Pigment Violet29およびPigment Green36の合計を100質量部としたとき、Pigment Violet29とPigment Green36の質量比率が、10~90:90~10である、請求項1または2に記載の樹脂組成物。 - レーザー溶着用である、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- 前記キシリレンジアミンがパラキシリレンジアミンを含み、前記炭素数9~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸がセバシン酸を含み、
さらに、強化フィラーを、樹脂組成物中、20~60質量%の割合で含み、
前記Pigment Violet29およびPigment Green36の総量が、樹脂組成物中、0.05~0.30質量%であり、
前記Pigment Violet29およびPigment Green36の合計を100質量部としたとき、Pigment Violet29とPigment Green36の質量比率が、10~90:90~10である、
レーザー溶着用である、請求項1に記載の樹脂組成物。 - 前記樹脂組成物を1.5mmの厚さの試験片に成形したときの、波長940nmにおける光線透過率が25%以上である、請求項1、2または8に記載の樹脂組成物。
- 前記樹脂組成物を1.5mmの厚さの試験片に成形し、ダイオードレーザー溶着における総エネルギー投入量が34.3Jにおいて照射後の表面粗さRv値が40μm未満である、請求項1、2または8に記載の樹脂組成物。
- 請求項1、2または8に記載の樹脂組成物と、熱可塑性樹脂と光吸収性色素とを含む光吸収性樹脂組成物とを有するキット。
- 請求項1、2または8に記載の樹脂組成物のペレット。
- 請求項1、2または8に記載の樹脂組成物から形成された成形品。
- 請求項12に記載のペレットから形成された成形品。
- 先進運転支援システム(ADAS)関連部品である、請求項14に記載の成形品。
- 車載カメラ部品である、請求項14に記載の成形品。
- 請求項1、2または8に記載の樹脂組成物から形成された成形品と、熱可塑性樹脂と光吸収性色素とを含む光吸収性樹脂組成物から形成された成形品を、レーザー溶着させることを含む、成形品の製造方法。
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