JPH09141693A - ポリエステル系複合成形品及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気密性及び密着性に優れ、自動車や電気・電
子分野の各種機器部品に好適な複合成形品を提供する。 【解決手段】 ポリアルキレンテレフタレートを主体と
し１〜40モル％の他のコモノマーユニットを含有する共
重合体(A) からなる一次成形品と、非晶性熱可塑性ポリ
エステル樹脂(B) とを多重成形法により一体的に成形す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は気密性及び密着性に
優れた複合成形品及びその製造法に関し、自動車や電気
・電子分野の各種機器部品に好適な複合成形品を提供す
るものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】結晶性
熱可塑性樹脂であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ樹脂）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ樹脂）
等は機械的性質、電気的性質、その他物理的・化学的特
性に優れ、かつ、加工性が良好であるがゆえにエンジニ
アリングプラスチックとして自動車、電気・電子部品等
の広汎な用途に使用されている。しかしながら近年、自
動車、電気・電子部品には多種の特性が求められてお
り、その特性付与手法の１つとして異質材料を組み合わ
せた２体成形部品が開発されている。一般に２種の材料
を一体的に成形する方法としては、樹脂の一次側成形品
上に異材質樹脂を二次成形してその界面を融着固定させ
る二重成形法により部分的に異なる特性を有する複合成
形品を得ることが知られているが、高結晶性熱可塑性ポ
リエステルを多重成形に使用した複合成形品では一次側
の樹脂と二次側の樹脂の界面の融着が不充分であり、外
力によって剥離しやすく、又、そり変形等を生じ易く、
使用上一体成形品としての機能を満足しないことが多
い。両樹脂の界面の融着強度を補う目的で一次側成形品
にアンダーカットや貫通孔を設ける等メカニカルなアン
カー効果を有する形状構造を設けたり、一次成形品に接
着剤を塗布する等の工夫が見られるが、形状が複雑化し
たり、工程が煩雑化して経済的にも不利であり、又、生
産効率の面でも望ましくない。特にポリブチレンテレフ
タレートやポリプロピレンテレフタレート又はポリエチ
レンテレフタレートは高い結晶性を有するために、これ
を二重成形法により成形し、樹脂間の界面の融着強度の
高い複合成形品を簡単な方法で経済的に効率良く生産す
るのは至難であった。又、一方で、センサー、リレー等
のケースにおいては、内部の様子が分かるようにと窓を
設けたい場合があり、製品材料に透明性が要求されるこ
ともある。このような製品については、透明性の良いポ
リカーボネート等の非晶性樹脂を用いた多重成形も試み
られているが、ポリカーボネート等の非晶性樹脂はウエ
ルド強度が低いことからも分かるように、樹脂接合面の
接着が不充分になりやすく、まして一次側成形品が固体
である多重成形においては一次側と二次側の樹脂の界面
の融着が不充分であり、外力によって剥離しやすく、使
用上一体成形品としての機能を満足しないことが多く、
一体成形品とするためには接着剤を用いたり、超音波溶
着等の二次加工に頼らざるを得なかった。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポリアル
キレンテレフタレート系樹脂の優れた機械的性質、化学
的性質、熱的性質等を生かし、且つ、必要に応じて所望
位置に透明性部位を有する一体成形品を経済的に効率良
く得るべく鋭意検討した結果、一次側材料及び二次側材
料を適切に選択して多重成形法することにより、特にア
ンカー形状の付与や接着剤の使用等の煩雑な工程を経る
ことなく、極めて容易に樹脂間の密着強度の高い複合成
形品が得られることを見出し、本発明に到達した。即ち
本発明は、ポリアルキレンテレフタレートを主体とし１
〜40モル％の他のコモノマーユニットを含有する共重合
体(A) からなる一次成形品と、非晶性熱可塑性ポリエス
テル樹脂(B) とを多重成形法により一体的に成形してな
る気密性及び密着性に優れた複合成形品及びその製造法
である。

【０００４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の複合成形品の構成
材料及びその成形法について詳しく説明する。本発明の
複合成形品を多重成形法により製造するにあたり、一次
成形品としてはポリアルキレンテレフタレートを主体と
し１〜40モル％の他のコモノマーユニットを含有する共
重合体(A) からなる成形品が用いられる。ここで、共重
合体(A) とは、具体的にはテレフタル酸又はそのエステ
ル形成誘導体とアルキレングリコール又はそのエステル
形成誘導体を重縮合反応して得られるポリアルキレンテ
レフタレート、例えばポリエチレンテレフタレート、ポ
リプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート等を主体とし、これに１〜40モル％の他のコモノマ
ーユニットを導入した共重合体が挙げられる。かかる共
重合体を構成する第三成分（コモノマー）としては、イ
ソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカ
ルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニ
ルエタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、
アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸の如き公知のジ
カルボン酸及びこれらのアルキル、アルコキシ又はハロ
ゲン置換体等が挙げられる。また、これらのジカルボン
酸化合物は、エステル形成可能な誘導体、例えばジメチ
ルエステルの如き低級アルコールエステルの形で重縮合
に使用しコモノマー成分として導入することも可能であ
る。又、共重合体を構成するための第三成分として使用
されるジヒドロキシ化合物の例を示せば、エチレングリ
コール、1,3 −プロパンジオール、1,4 −ブタンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、ハイドロキノン、レゾル
シン、ジヒドロキシフェニル、ナフタレンジオール、ジ
ヒドロキシジフェニルエーテル、シクロヘキサンジオー
ル、2,2 −ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、
ジエトキシ化ビスフェノールＡの如き比較的低分子量の
ジヒドロキシ化合物、及びこれらのアルキル、アルコキ
シ又はハロゲン置換体等である。これらのコモノマー成
分は２種以上混合して導入したものであってもよい。特
に好ましいコモノマー成分としては、イソフタル酸及び
そのエステル形成可能な誘導体が挙げられる。これらの
コモノマー成分を導入するにあたっては、生成するポリ
アルキレンテレフタレート系樹脂が本来のエンジニアリ
ングプラスチックとしての特性を有し且つ気密性及び密
着性に優れた特性を兼備する材料であるため、共重合成
分の含有量は１〜40モル％であり、好ましくは３〜35モ
ル％の範囲である。本発明では、上記の如き化合物をモ
ノマー及びコモノマー成分として、重縮合により生成す
る共重合体の何れも使用可能であり、これらを単独又は
２種以上混合して本発明の樹脂材料(A) として使用する
ことができる。本発明における一体成形品を構成するた
め、一体成形品の形成に用いる共重合体(A) は、機械
的、電気的、化学的等の諸特性及び成形性の面から結晶
性であることが好ましく、その融点が180 〜220 ℃のも
のが好ましい。また、より具体的には、ポリブチレンテ
レフタレートを主体とし１〜40モル％の他のコモノマー
ユニット、中でもイソフタル酸ユニットを含有する共重
合体が特に好ましい。

【０００５】次に、本発明の複合成形品を得るため、上
記一次成形品に対して二次的に射出成形される樹脂とし
て、本発明においては非晶性熱可塑性ポリエステル樹脂
(B)を用いる。二次射出成形に用いることができる非晶
性熱可塑性ポリエステル樹脂(B) の具体例としては、ポ
リカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、第三成分と
して、イソフタル酸、ビスフェノール、ジエチレングリ
コール、1,4 −ブタンジオール等の必要量を共重合した
ポリエチレンテレフタレート系共重合体等が挙げられ
る。これらの樹脂は公知の方法で変性されたものであっ
ても構わない。かかる樹脂が非晶性であることは、例え
ばＤＳＣにより、その融点が実質的に観測されないこと
等から確認することができる。上記樹脂の内、本発明に
おいて、二次射出成形に特に好ましく用いられるのはポ
リカーボネート樹脂であり、溶剤法、即ち塩化メチレン
等の溶剤中で公知の酸受容体、分子量調整剤の存在下、
二価フェノールとホスゲンのようなカーボネート前駆体
との反応又は二価フェノールとジフェニルカーボネート
のようなカーボネート前駆体とのエステル交換反応によ
って製造することができる。ここで、好適に使用し得る
二価フェノールとしてはビスフェノール類があり、特に
2,2 −ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、即ち
ビスフェノールＡが好ましい。また、ビスフェノールＡ
の一部又は全部を他の二価フェノールで置換したもので
あってもよい。ビスフェノールＡ以外の二価フェノール
としては、例えばハイドロキノン、4,4 −ジヒドロキシ
ジフェニル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）アルカ
ン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロアルカン、
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）エーテルのような化合物又はビ
ス（3,5 −ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン、ビス（3,5 −ジクロロ−４−ヒドロシキフェニル）
プロパンのようなハロゲン化ビスフェノール類を挙げる
ことができる。これら二価フェノールは二価フェノール
のホモポリマー又は２種以上のコポリマーであってもよ
い。更に本発明で用いるポリカーボネートは多官能性芳
香族化合物を二価フェノール及び／又はカーボネート前
駆体と反応させた熱可塑性ランダム分岐ポリカーボネー
トであってもよい。本発明に用いるポリカーボネートは
特に高流動性のものが好ましい。

【０００６】本発明の複合成形品を構成する上記の如き
樹脂材料(A) 及び樹脂材料(B) には、目的とする性質を
付与するため、補助的に少量の他の熱可塑性樹脂を配合
してもよい。かかる補助的熱可塑性樹脂としては、例え
ばポリオレフィン系重合体、ポリアミド系重合体、ポリ
カーボネート系重合体、ポリアリレート系重合体、主成
分以外のポリエステル系重合体（例えば完全芳香族ポリ
エステル）、スチレン系重合体（例えばＡＳ又はＡＢＳ
樹脂）、ポリフェニレンオキサイド系重合体、アクリレ
ート系重合体、ポリアセタール、ポリスルホン、ポリエ
ーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケ
トン、ポリアリーレンサルファイド系重合体、フッ素樹
脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー（例えばＥＰＤ
Ｍ又はアイオノマー）、スチレン系熱可塑性エラストマ
ー（例えばＳＢＳ又はＳＥＢＳ）、ウレタン系熱可塑性
エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、
ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエーテル系熱
可塑性エラストマー、或いはこれらの変性体などを挙げ
ることができ、これらの熱可塑性樹脂は２種以上混合し
て使用することもできる。又、本発明の成形品を構成す
る樹脂材料(A) 、(B) には無機充填剤を配合することが
出来る。かかる充填剤は、機械的強度、耐熱性、寸法安
定性、電気的性質等の性能に優れた性質を得るためには
配合することが好ましく、特に剛性を高める目的で有効
である。これは目的に応じて繊維状、粉粒状又は板状の
充填剤が用いられる。繊維状充填剤としては、ガラス繊
維、アスベスト繊維、カーボン繊維、シリカ繊維、シリ
カ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒
化硅素繊維、硼素繊維、チタン酸カリ繊維、更にステン
レス、アルミニウム、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維
状物などの無機質繊維状物質が挙げられる。特に代表的
な繊維状充填剤はガラス繊維である。尚、ポリアミド、
フッ素樹脂、アクリル樹脂などの高融点有機質繊維状物
質も使用することができる。一方、粉粒状充填剤として
は、カーボンブラック、シリカ、石英粉末、ガラスビー
ズ、ガラス粉、硅酸カルシウム、硅酸アルミニウム、カ
オリン、タルク、クレー、硅藻土、ウォラストナイトの
如き硅酸塩、酸化鉄、酸化チタン、アルミナの如き金属
の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムの如き金
属の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムの如き金属
の硫酸塩、その他炭化硅素、窒化硅素、窒化硼素、各種
金属粉末等が挙げられる。又、板状充填剤としては、マ
イカ、ガラスフレーク、各種金属箔等が挙げられる。こ
れらの無機充填剤は１種又は２種以上併用することがで
きる。繊維状充填剤、特にガラス繊維又はカーボン繊維
と、粒状又は板状充填剤の併用は特に機械的強度と寸法
精度、電気的性質等を兼備する上で好ましい組み合わせ
である。無機充填剤の添加量は樹脂材料(A) 又は(B) の
全量に対し夫々40重量％以下である。これより多いと成
形加工性や靭性を害し好ましくない。特に好ましくは30
重量％以下である。

【０００７】又、本発明において使用する樹脂材料(A)
及び(B) は何れか一方又は両方にその目的に応じ所望の
特性を付与するため、一般に熱可塑性樹脂に添加される
上記以外の公知の物質、すなわち、酸化防止剤、紫外線
吸収剤等の各種安定剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助
剤、染料や顔料等の着色剤、潤滑剤、可塑剤及び結晶化
促進剤、結晶核剤、離型剤等を配合することも勿論可能
である。

【０００８】尚、本発明の樹脂材料(B) に上記の如き熱
可塑性樹脂、充填剤、添加剤等を配合するにあたり、樹
脂材料(B) が本来有する優れた透明性の維持が必要とさ
れる場合においては、これらの配合物の種類及び添加量
を考慮する必要がある。かかる透明性に優れた樹脂材料
(B) を用いて形成され、所望位置に透明部位を有する複
合成形品は本発明の主対象とするものであり、特に好ま
しい。

【０００９】本発明の複合成形品は、上記(A) 、(B) ２
種の樹脂材料を使用して、いわゆる多重成形法により成
形される。成形方法としては射出成形、圧縮成形その他
の成形法が適用されるが一般には射出成形が好ましい。
本発明においては、樹脂材料(A) を予め成形して一次成
形品とし、次いでこれに樹脂材料(B) を二次的に射出成
形して融着し一体化するものであり、かかる一次側樹脂
材料及び二次側樹脂材料の選択、特に一次側樹脂材料と
してポリアルクレンテレフタレート系共重合体(A) の選
択的な使用により始めて融着強度の高い複合成形品を得
ることができる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れに限定されるものではない。 実施例１〜４、比較例１〜２ 下記する樹脂材料(A) 及び(B) 並びに比較用樹脂材料を
用い、表１に示す組み合わせで複合成形品を作成し、そ
の密着強度の評価を行った。結果を表１に示す。 樹脂材料(A) ＰＢＴ共重合体１：イソフタル酸ジメチル12.5モル％を
共重合したＰＢＴ共重合体（融点205 ℃） ＧＦ−ＰＢＴ共重合体１：上記ＰＢＴ共重合体−１にガ
ラス繊維30重量％を配合したもの ＰＢＴ共重合体２：イソフタル酸ジメチル５モル％を共
重合したＰＢＴ共重合体（融点215 ℃） ＰＢＴ共重合体３：エチレングリコール17.5モル％を共
重合したＰＢＴ共重合体（融点205 ℃） 樹脂材料(B) ＰＣ：ポリカーボネート樹脂 比較用樹脂材料 ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート樹脂 ＧＦ−ＰＢＴ：ＰＢＴにガラス繊維30重量％を配合した
もの 密着強度は以下の如く評価した。 〔密着強度評価法〕先ず、表１において一次側樹脂材料
として示した樹脂を用い、一次成形品として図１（ａ）
に示すＡＳＴＭ１号ダンベルの中央部から半分を成形し
た。次にこの成形片を、ＡＳＴＭ１号ダンベルの金型に
装着し、二次側樹脂材料として示した樹脂を二次材とし
て、二次成形を行い、図１（ｂ）に示す中央部に接合部
を持つダンベル形の複合成形品を得た。尚、複合成形品
の密着強度（引張強さ、引張伸び）は、引張試験機を用
いて測定した。

【００１１】

【表１】

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば、前記の如き特定の樹脂
材料(A) 、(B) を選択的に使用することによって、通常
の成形温度条件下でアンカー形状を設けたり、接着剤を
使用すること無く、従来の二重成形方法では得られない
強固な界面密着強度および気密性を有し、透明部分を有
する複合成形品を簡単に経済的に効率良く生産すること
ができる。しかも、本発明の複合成形品は、ポリエステ
ル系エンジニアリングプラスチックの優れた熱安定性、
物理的性質、機械的性質などを備え、透明性、耐衝撃性
にも優れており、成形品としてかかる特性の要求される
自動車分野や電気・電子分野の多くの用途に好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は実施例で用いた密着強度測定用の成形
品を示す図で、（ａ）は一次成形品、（ｂ）は二次成形
品を接合した中央に接合部を持つダンベル形の複合成形
品である。

【符号の説明】

１ 一次成形品 ２ 二次成形品 ３ 接合部 ４ ゲート

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリアルキレンテレフタレートを主体と
   し１〜40モル％の他のコモノマーユニットを含有する共
   重合体(A) からなる一次成形品と、非晶性熱可塑性ポリ
   エステル樹脂(B) とを多重成形法により一体的に成形し
   てなる気密性及び密着性に優れた複合成形品。
2. 【請求項２】 共重合体(A) が、ポリブチレンテレフタ
   レートを主体とし１〜40モル％の他のコモノマーユニッ
   トを含有する共重合体である請求項１記載の複合成形
   品。
3. 【請求項３】 共重合体(A) が、コモノマーユニットと
   してイソフタル酸ユニットを含有する共重合体である請
   求項１又は２記載の複合成形品。
4. 【請求項４】 共重合体(A) が、180 〜220 ℃の融点を
   有するものである請求項１〜３の何れか１項記載の複合
   成形品。
5. 【請求項５】 非晶性熱可塑性ポリエステル樹脂(B)
   が、ポリカーボネート樹脂である請求項１〜４の何れか
   １項記載の複合成形品。
6. 【請求項６】 成形により、ポリアルキレンテレフタレ
   ートを主体とし１〜40モル％の他のコモノマーユニット
   を含有する共重合体(A) からなる一次成形品を形成し、
   この一次成形品に更に非晶性熱可塑性ポリエステル樹脂
   (B) を二次的に射出成形して両者を一体化することを特
   徴とする気密性及び密着性に優れた複合成形品の製造
   法。