JPWO2013047708A1 - ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物及び溶着体 - Google Patents

Abstract

流動性に優れるポリブチレンテレフタレート樹脂組成物であり、且つ、上記ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を成形してなる成形品同士を溶着してなる溶着体の溶着強度及び耐ヒートショック性を高められる樹脂組成物を提供する。【解決手段】重量平均分子量が６００００以上、８００００以下であるポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）と無機充填材（Ｂ）から構成されるポリブチレンテレフタレート樹脂組成物とする。好ましくは、エラストマー（Ｃ）を、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、５〜２０質量部含む。

Description

本発明は、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物に関するもので、成形性に優れ、成形品として複数の成形品同士を溶着させたときに、高い溶着強度及び耐ヒートショック性を示す樹脂組成物、及び当該樹脂組成物から構成される成形品を溶着してなる溶着体に関するものである。

ポリブチレンテレフタレート樹脂は、機械的性質、電気的性質、その他物理的、化学的性質に優れ、且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、自動車部品、電気・電子部品等の広範な用途に使用されている。

上記用途の中に、電子部品を搭載した基板等を収容するケースがあり、このケースは蓋と本体とを接合してなる。このようなケースは、内部にある基板等の部品を、外部からの水分、ダスト、衝撃から保護する目的で使用されることから、蓋と本体とが十分に密着していることが求められる。

蓋と本体との接合強度を高められ、且つ簡便な接合方法として、振動溶着法や超音波溶着法等の溶着法が知られている。上記の溶着法は、上記のようなケースにおける蓋と本体との接合に好ましく採用され、また、ポリブチレンテレフタレート樹脂に限らず、他の樹脂から構成される成形品同士の接合にも好ましく採用されている。

例えば、特許文献１には、熱可塑性樹脂組成物製のランプハウジングを、ポリメチルメタクリレート樹脂製やポリカーボネート樹脂製のレンズと振動溶着法で接合して自動車用ランプを製造するための技術が開示されている。このように溶着法を用いて成形品同士を接合する技術は従来から知られているが、実際の製品開発においては、溶着体の機械強度も考慮しなければならない。特許文献１において、上記ランプハウジングを構成する原料は、メタクリル酸メチル単量体とアクリル酸エチル単量体とを重合して得られるゴム状グラフト共重合体、ポリカーボネート樹脂、ポリアルキレンテレフタレート樹脂を有する樹脂組成物である。この樹脂組成物は、剛性が低く、荷重たわみ温度等の耐熱性に劣る。したがって、特許文献１に記載の技術を用いて、基板等を収容するケースを製造しても、機械強度等の問題が生じることから、所望の性能を有するケースにはならない。また、特許文献１においては、振動溶着性として外観性（溶けしろ）しか開示されておらず、溶着強度に関する示唆はされていない。

また、特許文献２には、振動溶着される成形品を製造するためのポリブチレンテレフタレート樹脂組成物が開示されている。特許文献２に記載の樹脂組成物には、コモノマーを５〜３０モル％含有する変性ポリエステル共重合体が含まれるが、この変性ポリエステル共重合体を用いると、成形品の耐熱性が低くなるため、特許文献２に記載の技術を用いて、基板等を収容するケースを製造しても、所望の性能を有するケースにはならない。

また、特許文献３には、振動溶着される成形品を製造するためのポリアミド樹脂組成物が開示されている。特許文献３には、成形品同士の溶着強度を高めるためには、樹脂組成物の溶融時の粘度を高くすればよいことが記載されている。

特開２０００−３０２８２４号公報 特開２００６−１７６６９１号公報 特開２００９−９７０１１号公報

上記の通り、特許文献３には、溶着される成形品を構成する樹脂組成物の溶融時の粘度を高くすれば、溶着強度が高まると記載されているが、上記粘度が高いことは、成形品を製造するときの樹脂組成物の流動性が低下することを意味する。

ここで、成形時の樹脂組成物の流動性が不足すると、成形可能な成形品の形状が限られたものとなる。特に実際の製品に要求される機械強度等を付与するために無機充填材を添加する場合、流動性がより低下しやすくなる。このため、溶融時に一定の水準以上の流動性がありながら、溶着強度を高める技術が求められる。

本発明者らは、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物から構成される成形品を溶着してなる溶着体に関して、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その際、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物においては、溶融時の樹脂組成物の粘度を高めても、溶着強度が高まらない場合があることを見出し、さらに、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の場合には、樹脂組成物に含まれるポリブチレンテレフタレート樹脂の分子量と溶着強度との間に関係があること、さらに上記分子量を特定の範囲に調整すれば、溶着体を構成する成形品間の溶着強度を高めつつ、成形品を構成する樹脂組成物の流動性を一定の水準以上に調整できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。

（１） 重量平均分子量が６００００以上、８００００以下であるポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）と無機充填材（Ｂ）から構成されるポリブチレンテレフタレート樹脂組成物。

（２） エラストマー（Ｃ）を、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、５〜２０質量部含む（１）に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物。

（３） （１）又は（２）に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物から構成される成形品同士を溶着してなる溶着体。

（４） 前記成形品同士を当接して、当接面に摩擦熱を発生させて溶着してなる（３）に記載の溶着体。

本発明の樹脂組成物は、流動性に優れ、且つ本発明の樹脂組成物から構成される成形品同士を溶着してなる溶着体は成形品間の溶着強度が強い。

本発明の樹脂組成物を成形してなる成形品は、原料となる樹脂組成物の高い流動性、溶着品としたときの成形品間の強い溶着強度、ポリブチレンテレフタレート樹脂が有する優れた物性を活かして、電子部品を収容するケースやカバー、ハウジング用の成形品として好ましく使用することができる。

図１は振動溶着される２つの成形品の断面を模式的に示す図であり、（ａ）は全体を表す図であり、（ｂ）は（ａ）中の点線で囲われた部分Ａの拡大図である。 図２は超音波溶着される２つの成形品の断面を模式的に示す図であり、（ａ）は全体を表す図であり、（ｂ）は（ａ）中の点線で囲われた部分Ｃの拡大図である。

以下、順次本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の構成成分について詳しく説明する。

＜ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）＞
まず、本発明の樹脂組成物の基礎樹脂であるポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）とは、テレフタル酸と、炭素数４のアルキレングリコール（１，４−ブタンジオール）又はそのエステル形成誘導体を含むグリコール成分とを重縮合して得られるポリブチレンテレフタレート樹脂である。

本発明においては、ポリブチレンテレフタレート樹脂は、テレフタル酸に由来する繰り返し単位と、１，４−ブタンジオールに由来する繰り返し単位とからなる未変性ポリブチレンテレフタレート樹脂である。

溶着された成形品間の溶着強度を高めるために、テレフタル酸、１，４−ブタンジオール以外のその他のモノマーに由来する繰り返し単位を含む、いわゆる変性ポリブチレンテレフタレート樹脂が使用される場合もあるが、本発明によれば、未変性のポリブチレンテレフタレート樹脂を用いても、成形品間の溶着強度を高めることができるため、耐熱性の観点から未変性のポリブチレンテレフタレート樹脂を用いることが好ましい。

ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）の重量平均分子量は６００００以上８００００以下である。重量平均分子量が６００００未満の場合、成形時の流動性に優れるものの、溶着される成形品間の溶着強度が高まらない。また重量平均分子量が８００００を超える場合、著しく高粘度となるため、射出成形により成形品を製造するために必要な流動性が得られない。溶着強度と流動性の観点から、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）の重量平均分子量は６５０００以上７５０００以下がより好ましく、６５０００以上７００００以下がさらに好ましい。

また、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）の重量平均分子量が、上記の範囲にあれば、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）は耐熱性も高くなる。ここで耐熱性とは、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）により、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、降温速度−１０℃／ｍｉｎにて測定された結晶化温度（Ｔｃ）を指し、上記結晶化温度は１９０℃以上が好ましい。また、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）の重量平均分子量が、上記の範囲にあれば、樹脂組成物から構成される溶着体の耐ヒートショック性が良好となる。

なお、異なる重量平均分子量を有するポリブチレンテレフタレート樹脂をブレンドすることで、重量平均分子量を調整することもできる。例えば、重量平均分子量５００００のポリブチレンテレフタレート樹脂と重量平均分子量１０００００のポリブチレンテレフタレート樹脂とをブレンドすることにより、７００００のポリブチレンテレフタレート樹脂を調製することができる。

＜無機充填剤（Ｂ）＞
本発明で用いられる無機充填剤（Ｂ）としては、公知のガラス繊維が何れも好ましく用いられる。そして、ガラス繊維のガラス繊維径や、円筒、繭形、長円断面等の形状、あるいはチョップドストランドやロービング等の製造に用いる際の長さやガラスカットの方法は特に限定されない。本発明では、ガラスの種類も限定されないが、品質上、Ｅガラスや、組成中にジルコニウム元素を有する耐腐食ガラスが好ましく用いられる。

また、本発明では、ガラス繊維と樹脂マトリックスとの界面特性を向上させる目的で、アミノシラン化合物やエポキシ化合物等の有機処理剤で表面処理されたガラス繊維が好ましく用いられる。その中でも、加熱減量値で示される有機処理剤量が１質量％以上であるガラス繊維が特に好ましく用いられる。かかるガラス繊維に用いられるアミノシラン化合物、エポキシ化合物としては公知のものが何れも好ましく用いることができ、本発明ではガラス繊維の表面処理に用いられるアミノシラン化合物、エポキシ化合物の種類は特に限定されない。

また、本発明で使用される無機充填剤としては、例えば、ガラスビーズ、ガラスフレーク、シリカ、カオリン、タルク、クレー、ウォラストナイト、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、等の非繊維状充填剤が挙げられる。これら無機充填剤が単独で使用された場合、十分な強度を有する成形体が得られないため、これらの無機充填剤は、繊維状充填剤と併用されることが望ましい。また必要であれば表面処理剤等による処理をこれらの無機充填剤に行ってもよい。

これらの無機充填剤（Ｂ）の添加量は、実際の製品に要求される機械強度等を付与しつつ、成形に必要な流動性を損なわない範囲で適宜選択することが好ましい。

＜エラストマー（Ｃ）＞
超音波溶着や振動溶着工法等が適用される用途では、コネクター等の金属端子や各種センサー部品等が成形品と一体化される場合がある。特に自動車に搭載される部品用途においては、高温・高湿環境や冷熱サイクル環境での高度な耐久性が求められることが多いため、冷熱サイクル寿命改善のためエラストマーを添加してもよい。

エラストマー（Ｃ）としては、熱可塑性エラストマーやコアシェルエラストマー等が有用であり、熱可塑性エラストマーとしてはオレフィン系、スチレン系、ポリエステル系のエラストマーが挙げられる。

オレフィン系エラストマーとして好ましいものは、エチレン及び／又はプロピレンを主成分とする共重合体であり、（ａ−１）エチレン−不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体又は（ａ−２）α−オレフィンとα，β−不飽和酸のグリシジルエステルとから構成されるオレフィン系共重合体と、（ｂ）主として下記一般式（１）で示される繰り返し単位で構成された重合体又は共重合体の一種又は二種以上とが、分岐又は架橋構造的に化学結合したグラフト共重合体が好適に利用できる。

（式（３）中、Ｒは水素原子又は低級アルキル基（例えば、Ｃ１〜Ｃ６のアルキル基）を表し、Ｘは−ＣＯＯＣＨ_３、−ＣＯＯＣ_２Ｈ_５、−ＣＯＯＣ_４Ｈ_９、−ＣＯＯＣＨ_２ＣＨ（Ｃ_２Ｈ_５）Ｃ_４Ｈ_９、フェニル基、及びシアノ基からなる群から選択される一種以上の基を表す。）

かかるグラフト共重合体は、特にヒートショック性の改善に効果がある。（ａ−１）エチレン−不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体の具体例としては、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−アクリル酸エチル共重合体等のランダム共重合体が挙げられ、さらにこれらの共重合体を混合しても使用できる。

また、（ａ−２）のオレフィン系共重合体を構成する一方のモノマーであるα−オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン−１等が挙げられるが、エチレンが好ましく用いられる。また、（ａ−２）成分を構成する他のモノマーであるα，β−不飽和酸のグリシジルエステルとは、下記一般式（２）で示される化合物であり、例えばアクリル酸グリシジルエステル、メタクリル酸グリシジルエステル、エタクリル酸グリシジルエステル等が挙げられるが、特にメタクリル酸グリシジルエステルが好ましく用いられる。

（式（４）中、Ｒ１は水素原子、又は低級アルキル基（例えば、Ｃ１〜Ｃ６のアルキル基）を表す。）

α−オレフィン（例えばエチレン）とα，β−不飽和酸のグリシジルエステルとは、通常よく知られたラジカル重合反応により共重合することによって（ａ−２）の共重合体を得ることができる。セグメント（ａ−２）の構成は、α−オレフィン７０〜９９質量％、α，β−不飽和酸のグリシジルエステル３０〜１質量％が好適である。

次に、このオレフィン系共重合体（ａ−１）又は（ａ−２）とグラフト重合させる重合体又は共重合体（ｂ）としては、上記一般式（１）で示される繰り返し単位一種で構成される単独重合体又は二種以上で構成される共重合体であり、例えばポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリアクリル酸−２−エチルヘキシル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリル酸ブチル−メタクリル酸メチル共重合体、アクリル酸ブチル−スチレン共重合体等が挙げられるが、特に好ましくはアクリル酸ブチル−メタクリル酸メチル共重合体である。これらの重合体又は共重合体（ｂ）も対応するビニル系モノマーのラジカル重合によって調製される。

本発明で使用するグラフト共重合体は、（ａ−１）又は（ａ−２）のオレフィン系共重合体、又は（ｂ）の（共）重合体（（共）重合体は、共重合体又は単独重合体を表す）が単独で用いられるのではなく、（ａ−１）又は（ａ−２）の共重合体と（ｂ）の（共）重合体が少なくとも一点で化学結合した分岐又は架橋構造を有するグラフト共重合物である点にその特徴を有し、後述の如くかかるグラフト構造を有することによって単に（ａ−１）、（ａ−２）又は（ｂ）の単独配合にては得られない顕著な効果を得るのである。ここで、グラフト共重合体を構成するための（ａ−１）又は（ａ−２）と（ｂ）の割合は９５：５〜５：９５（質量比）、好ましくは８０：２０〜２０：８０が適当である。

スチレン系エラストマーとしてはポリスチレンブロックとポリオレフィン構造のエラストマーブロックで構成されたブロック共重合体等が好ましい。これらブロック共重合体としては、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、ポリスチレン−ポリ（エチレン／プロピレン）−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、ポリスチレン−ポリ（エチレン／ブチレン）−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、ポリスチレン−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）等が挙げられる。これらスチレン系熱可塑性エラストマーは、芳香族ビニル化合物と、オレフィン系化合物あるいは共役ジエン化合物とからなるブロック共重合体である。

コアシェル系エラストマーはコア層（コア部）と、このコア層（コア層の表面）の一部又は全部を被覆するシェル層とで構成された多層構造を有するポリマーである。コアシェル系エラストマーはコア層がゴム成分（軟質成分）で構成され、特にアクリルゴム成分も望ましい。ゴム成分のガラス転移温度は、例えば、０℃未満（例えば、−１０℃以下）、好ましくは−２０℃以下（例えば、−１８０〜−２５℃程度）、さらに好ましくは−３０℃以下（例えば、−１５０〜−４０℃程度）であってもよい。

ゴム成分としてのアクリル系ゴムは、アクリル系モノマー［特に、アルキルアクリレート（ブチルアクリレート等のアクリル酸Ｃ１−１２アルキルエステル、好ましくはアクリル酸Ｃ１−８アルキル、さらに好ましくはアクリル酸Ｃ２−６アルキルエステル）等のアクリル酸エステル］を主成分とするポリマーである。アクリル系ゴムは、アクリル系モノマーの単独又は共重合体（アクリル系モノマー同士の共重合体、アクリル系モノマーと他の不飽和結合含有モノマーとの共重合体等）であってもよく、アクリル系モノマー（及び他の不飽和結合含有モノマー）と架橋性モノマーとの共重合体であってもよい。

次に、ポリエステル系エラストマーは、ポリエーテル型とポリエステル型に分類できるが、その曲げ弾性率が１０００ＭＰａ以下、好ましくは７００ＭＰａ以下であれば、何れも用いることができる。曲げ弾性率が１０００ＭＰａを超えては、十分な柔軟性が得られなくなる。ポリエーテル型とは、芳香族ポリエステルをハードセグメントとし、オキシアルキレングリコールの重合体とジカルボン酸からなるポリエステルをソフトセグメントとするポリエステルエラストマーである。ハードセグメント中の芳香族ポリエステル単位とは、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三成分化合物の重縮合物である。例えばポリブチレンテレフタレート等がハードセグメントとして用いられる。ソフトセグメントとしては、ポリアルキレンエーテルとジカルボン酸の重縮合による化合物が用いられる。例えば、テトラヒドロフランから誘導されるポリオキシテトラメチレングリコールのエステル化合物が用いられる。

ポリエステル型とは、芳香族ポリエステルをハードセグメントとし、非晶性ポリエステルをソフトセグメントとするポリエステルエラストマーである。ハードセグメント中の芳香族ポリエステル単位は、上記ポリエーテル型と同様である。ソフトセグメントは、ラクトンの開環重合体、即ちポリラクトンか、又は脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールより誘導される脂肪族ポリエステルである。

本発明で使用されるエラストマーの種類は特に限定はされないが、グリシジル基を有するエラストマーは、ポリブチレンテレフタレート樹脂との密着に優れ、且つ溶着される成形品間の溶着強度も高められるので好ましく、グリシジル基を有するコアシェル系エラストマーは溶着強度と流動性とのバランスが良好であるのでより好ましい。ただし、添加量が多いと樹脂組成物の粘度が上昇し、流動性の低下により成形品が得られなくなるため、エラストマーの添加量はポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、５〜２０質量部が好ましく、さらに好ましくは５〜１０質量部程度である。

溶着される成形品間の溶着強度に悪影響を及ぼさない範囲で、本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物に対して、所望の特性を付与するため、一般に熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂等に添加される公知の物質、即ち酸化防止剤や耐熱安定剤、紫外線吸収剤等の安定剤、帯電防止剤、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、加水分解向上剤等を配合することも可能である。

成形品の低そり性を付与するためにスチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体等の樹脂の添加は溶着強度を低下させるため好ましくない。

本発明で用いる樹脂組成物の調製は、従来の樹脂組成物調製法として一般に用いられる設備と方法を用いて容易に調製できる。例えば、１）各成分を混合した後、混合物を１軸又は２軸の押出機により練り混み押出してペレットを調製し、しかる後成形する方法、２）一旦組成の異なるペレットを調製し、そのペレットを所定量混合して成形に供し成形後に目的組成の成形品を得る方法、３）成形機に各成分の１又は２以上を直接仕込む方法等、何れも使用できる。また、樹脂成分の一部を細かい粉体として、これ以外の成分と混合して添加する方法は、これらの成分の均一配合を図る上で好ましい方法である。

＜溶着体＞
本発明の溶着体は、本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物から構成される成形品同士を溶着してなる。

本発明の樹脂組成物から構成される成形品は、本発明の樹脂組成物を従来公知の成形方法で成形することで製造することができる。従来公知の成形方法としては、例えば射出成形法等が挙げられる。

上記のようにして製造された複数の成形品を溶着することで、本発明の溶着体が製造される。本発明においては、成形品同士を溶着する方法は特に限定されず、従来公知の溶着方法を使用することができる。例えば、振動溶着、超音波溶着、スピン溶着、熱線溶着、熱板溶着、レーザー溶着を挙げることができる。これらの溶着を行う際の溶着条件は、特に限定されず、成形品の形状等に応じて適宜設定することができる。

上記のような溶着法においては、溶着される一方の成形品を構成する樹脂組成物と、他方の成形品を構成する樹脂組成物とが、成形品同士の接合部分近傍で、溶融状態で互いに混ざり合い、その後、固化することで、成形品間の接合が行われる。本発明ではポリブチレンテレフタレート樹脂の重量平均分子量が６００００以上８００００以下の範囲にあることで、混ざり合う樹脂組成物において、高分子間が絡み合いやすくなり、成形品間の溶着強度が顕著に向上すると考えられる。

上記の溶着法の中でも、成形品同士を当接して、当接面に摩擦熱を発生させて溶着する方法が好ましい。当接面に摩擦熱を発生させて溶着する方法としては、振動溶着法、超音波溶着法、スピン溶着法が挙げられる。

振動溶着とは、成形品同士を重ね合わせ、重ね合わせにより形成される当接面を上下に圧接させた状態とし、この状態で横方向に振動を与えて発生する摩擦熱によって溶着させる方法である。

超音波溶着とは、成形品同士を重ね合わせ、重ね合わせにより形成される当接面を上下に圧接させた状態とし、この状態で、超音波により当接面に縦方向の振動を発生させその摩擦熱によって溶着させる方法である。

スピン溶着とは、成形品同士を重ね合わせ、重ね合わせにより形成される当接面を上下に圧接させた状態とし、この状態で、溶着される成形品の一方を高速回転させることにより摩擦熱を発生させて溶着させる方法である。

上記の通り、摩擦熱により溶着させる方法では、成形体同士を重ね合わせることで形成される当接面に対して一定の圧力を加えながら、成形品同士を溶着する。摩擦熱により溶融した樹脂組成物は圧力により押し流されて、加圧力が十分に付加されずに溶着される可能性があるが、ポリブチレンテレフタレート樹脂の重量平均分子量が６００００以上８００００以下の範囲にあれば、溶融した樹脂組成物が加圧力に押し流されない程度の粘度を持つため、加圧力を十分負荷させながら、成形品間を溶着することができる。

以下実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜材料＞
また、使用した成分の詳細、物性評価の測定法は以下の通りである。
（Ａ）ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ樹脂）
（Ａ−１）ＰＢＴ樹脂：ウィンテックポリマー（株）製 重量平均分子量 ７５０００、結晶化温度１９２℃
（Ａ−２）ＰＢＴ樹脂：ウィンテックポリマー（株）製 重量平均分子量 ６６５００、結晶化温度１９３℃
（Ａ−３）ＰＢＴ樹脂：ウィンテックポリマー（株）製 重量平均分子量 ５８０００、結晶化温度１９５℃
（Ａ−４）ＰＢＴ樹脂：ウィンテックポリマー（株）製 重量平均分子量 １０００００、結晶化温度１９０℃
（Ａ’）変性ＰＢＴ樹脂
（Ａ’−１）変性ＰＢＴ樹脂：ウィンテックポリマー（株）製 重量平均分子量 ５８０００、イソフタル酸３０ｍｏｌ％変性
（Ｂ）ガラス繊維
（Ｂ−１）ガラス繊維：日本電気硝子（株）製Ｔ１２７
（Ｃ）エラストマー
（Ｃ−１）グリシジルメタアクリレート変性アクリル系コアシェルポリマー：（株）ロームアンドハース製ＥＸＬ２３１４
（Ｃ−２）アクリル系コアシェルポリマー；（株）ロームアンドハース製ＥＸＬ２３１１
（Ｃ−３）エチレン／グリシジルメタクリレート−メチルメタクリレート／ブチルアクリレートグラフト共重合体：日油株式会社（株）モディパーＡ４３００
（Ｃ−４）エチレンエチルアクリレート共重合物：日本ユニカー（株）ＮＵＣ−６５７０

＜実施例１〜７、比較例１〜５＞
表１に示す各成分を秤量後ドライブレンドし、（株）日本製鋼所製３０ｍｍ^２軸押出機ＴＥＸ−３０を用いて溶融混練しペレットを作製した（作製条件：シリンダー温度２６０℃、吐出量１５ｋｇ／ｈ、スクリュー回転数１３０ｒｐｍ）。次いで、このペレットから各試験片を作成し、各種物性を測定した。結果をあわせて表１に示す。

＜分子量＞
上記にて作製したポリブチレンテレフタレート樹脂組成物のペレットを用いて、東ソー ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ製サイズ排除クロマトグラフにより測定を行った。カラムにＰｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ ＰＬｇｅｌ ５μｍ ＭｉｎｉＭＩＸ−Ｃを用い、溶離液としてＣＨＣｌ_３、流速０．５ｍｌ／ｍｉｎ、検出器ＵＶ／２５４ｎｍ、温度４０℃で測定し、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社製標準試料Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（Ｍｗ：３７７４００〜５８０）から、重量平均分子量を換算した。

＜溶融粘度＞
ペレットを１４０℃×３ｈの条件で乾燥後、東洋精機（株）製キャピログラフにて、オリフィス径＝１．０ｍｍ、バレル径＝９．５５ｍｍ、シリンダー温度＝２６０℃、剪断速度＝１０００ｓｅｃ^−１の条件で溶融粘度（ｋＰａ・ｓｅｃ）を測定した。

＜流動長＞
ペレットを１４０℃で３時間乾燥後、厚み２ｍｍの棒状試験片を成形し、その流動長（ｍｍ）により判断した。射出条件は、シリンダー温度２６０℃、金型温度６５℃、射出速度４ｍ／ｍｉｎで、保圧力３水準準（５０Ｍｐａ、７５ＭＰａ、１００ＭＰａ）にて評価した。

＜振動溶着強度＞
ファナック社製 ＲＯＢＯＳＨＯＴ α１００ｉＡを用いて、シリンダー温度＝２６０℃、射出速度＝１ｍ／ｍｉｎ、保圧＝６０ＭＰａ、金型温度＝８０℃、射出時間＝２５秒、冷却時間＝１０秒の条件で、図１に示す断面形状の２部材からなる試験片を成形した。図１は振動溶着される２つの成形品の断面を模式的に示す図であり、（ａ）は全体を表す図であり、（ｂ）は（ａ）中の点線で囲われた部分Ａの拡大図である。

次いで、図１（ａ）の矢印Ｂで示す方向に圧力を加え、この２部材の端面同士（図中の２箇所のＡ部）を当接させ、この当接させてなるＡ部について、（株）日本エマソン製Ｏｒｂｉｔａｌ１００振動溶着機を用いて、周波数＝２０３Ｈｚ、実加圧力＝１．５Ｂａｒ、溶着代＝１．０ｍｍ、振幅＝０．８ｍｍの条件で振動溶着を行った。溶着後、試験片一部を切削加工にて切り取り、万能試験機（（株）オリエンテック製テンシロンＵＴＡ−５０ｋＮ）にて、速度５．０ｍｍ／ｍｉｎにて打ち抜き剪断強さを測定し、振動溶着強度とした。

＜冷熱処理後の振動溶着強度保持率＞
上記の振動溶着強度測定用試験片を、１サイクルを、「−４０℃で３０分、１２０℃で３０分」として、３０００サイクルにわたって処理した後に溶着強度を測定し、処理前の溶着強度に対する保持率を求めた。

＜冷熱処理後の材料強度保持率＞
ファナック社製 ＲＯＢＯＳＨＯＴ Ｓ２０００ｉ１００Ｂを用いて、シリンダー温度＝２６０℃、射出速度＝１ｍ／ｍｉｎ、保圧＝６０ＭＰａ、金型温度＝８０℃で、ＩＳＯ３１６７に準じた引張試験片を製造し、ＩＳＯ５２７に準じて引張強度を測定した。

また、上記の引張試験片を、１サイクルを、「−４０℃で３０分、１２０℃で３０分」として、３０００サイクルにわたって処理した後に引張強度を測定し、処理前の引張強度に対する保持率を求めた。

＜超音波溶着強度＞
住友重機械工業社製ＳＥ１００Ｄを用いて、シリンダー温度＝２６０℃、射出速度＝１ｍ／ｍｉｎ、保圧＝７０ＭＰａ、金型温度＝８０℃、射出時間＝１０秒、冷却時間＝１０秒の条件で、図２に示す断面形状の２部材からなる試験片を成形した。図２は超音波溶着される２つの成形品の断面を模式的に示す図であり、（ａ）は全体を表す図であり、（ｂ）は（ａ）中の点線で囲われた部分Ｃの拡大図である。

次いで、上記振動溶着の場合と同様に、２部材の端面同士（図中の２箇所のＣ部）を当接させ、当接面に圧力を加えた状態とし、この当接させてなるＣ部について、精電舎電子工業製 超音波ウェルダー ＳＯＮＯＰＥＴΣ−１２００超音波溶着機を用いて、ホーン振幅６０μｍ、発振周波数２０ｋＨｚ出力１．２ｋＷ、加圧力０．１ＭＰａの条件で超音波溶着を行った。溶着後、試験片一部を切削加工にて切り取り、万能試験機（（株）オリエンテック製テンシロンＵＴＡ−５０ｋＮ）にて、速度５．０ｍｍ／ｍｉｎにて打ち抜き剪断強さを測定し、超音波溶着強度とした。

表１に記載の通り、分子量が特定の範囲のポリブチレンテレフタレート樹脂を含むポリブチレンテレフタレート樹脂組成物は流動性に優れ、且つ本発明の樹脂組成物から構成される成形品同士を溶着してなる溶着体は成形品間の溶着強度が強く、耐ヒートショック性も優れることが確認された。

なお、「冷熱処理後の材料強度保持率」の結果から示される通り、分子量の異なるポリブチレンテレフタレート樹脂を含むポリブチレンテレフタレート樹脂組成物から構成される成形品に対し、それぞれ同じ冷熱処理を施した場合でも、成形品自体の強度は分子量による影響がほとんど見られなかった。それにも関わらず、「冷熱処理後の振動溶着強度保持率」の結果から示される通り、溶着体の耐ヒートショック性には分子量による影響が出ており、本発明における分子量の範囲においては優れた耐ヒートショック性が示された。以上から、ポリブチレンテレフタレート樹脂の分子量が、特に溶着体の特性に影響することが確認された。

Claims (4)

1. 重量平均分子量が６００００以上、８００００以下であるポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）と無機充填材（Ｂ）から構成されるポリブチレンテレフタレート樹脂組成物。
2. エラストマー（Ｃ）を、ポリブチレンテレフタレート樹脂（Ａ）１００質量部に対し、５〜２０質量部含む請求項１に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物。
3. 請求項１又は２に記載のポリブチレンテレフタレート樹脂組成物から構成される成形品同士を溶着してなる溶着体。
4. 前記成形品同士を当接して、当接面に摩擦熱を発生させて溶着してなる請求項３に記載の溶着体。

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