KR20210116481A

KR20210116481A - 수지 조성물, 성형품, 키트 및 성형품의 제조 방법

Info

Publication number: KR20210116481A
Application number: KR1020217022427A
Authority: KR
Inventors: 마사히데 스기야마; 후미히토 오카모토
Original assignee: 미쓰비시 엔지니어링-플라스틱스 코포레이션
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2021-09-27
Also published as: JPWO2020149398A1; US20220089816A1; EP3913016A1; JP7412355B2; WO2020149398A1; EP3913016A4; CN113302235B; CN113302235A

Abstract

유리 섬유를 포함하는 수지 조성물로서, 성형품의 휨이 저감되고, 또한, 투과율이 높은 수지 조성물, 그리고, 이것을 사용한 성형품, 키트 및 성형품의 제조 방법의 제공. 폴리아미드 수지, 유리 섬유, 광 투과성 색소, 및, 백운모를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물.

Description

수지 조성물, 성형품, 키트 및 성형품의 제조 방법

본 발명은, 폴리아미드 수지를 포함하는 수지 조성물, 성형품, 키트 및 성형품의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 주로, 레이저 용착용의 광을 투과하는 측의 수지 조성물 (광 투과성 수지 조성물) 로서 사용된다.

대표적인 엔지니어링 플라스틱인 폴리아미드 수지는, 가공이 용이하고, 또한, 기계적 물성, 전기 특성, 내열성, 그 밖의 물리적·화학적 특성이 우수하다. 이 때문에, 차량 부품, 전기·전자 기기 부품, 그 밖의 정밀 기기 부품 등에 폭넓게 사용되고 있다. 최근에는 형상이 복잡한 부품도 폴리아미드 수지로 제조되도록 되어 오고 있어, 예를 들어, 인테이크 매니폴드와 같은 중공부를 갖는 부품 등의 접착에는, 각종 용착 기술, 예를 들어, 접착제 용착, 진동 용착, 초음파 용착, 열판 용착, 사출 용착, 레이저 용착 기술 등이 사용되고 있다.

그러나, 접착제에 의한 용착은, 경화할 때까지의 시간적 로스에 더하여, 주위의 오염 등의 환경 부하의 문제가 있다. 초음파 용착, 열판 용착 등은, 진동, 열에 의한 제품에의 데미지나, 마모분이나 버의 발생에 의해 후처리가 필요로 된다는 등의 문제가 지적되고 있다. 또, 사출 용착은, 특수한 금형이나 성형기가 필요한 경우가 많고, 또한, 재료의 유동성이 좋지 않으면 사용할 수 없다는 등의 문제가 있다.

한편, 레이저 용착은, 레이저 광에 대해 투과성 (비흡수성, 약흡수성이라고도 한다) 을 갖는 수지 부재 (이하, 「투과 수지 부재」라고 하는 경우가 있다) 와, 레이저 광에 대해 흡수성을 갖는 수지 부재 (이하, 「흡수 수지 부재」라고 하는 경우가 있다) 를 접촉시켜 용착하여, 양 수지 부재를 접합시키는 방법이다. 구체적으로는, 투과 수지 부재 측으로부터 레이저 광을 접합면에 조사하고, 접합면을 형성하는 흡수 수지 부재를 레이저 광의 에너지로 용융시켜 접합하는 방법이다. 레이저 용착은, 마모분이나 버의 발생이 없고, 제품에의 데미지도 적고, 또한, 폴리아미드 수지 자체, 레이저 투과율이 비교적 높은 재료인 점에서, 폴리아미드 수지 제품의 레이저 용착 기술에 의한 가공이, 최근 주목받고 있다.

상기 투과 수지 부재는, 통상, 광 투과성 수지 조성물로 성형된다. 이와 같은 광 투과성 수지 조성물로서, 특허문헌 1 에는, (A) 폴리아미드 수지 100 중량부에 대해, (B) 23 ℃ 의 굴절률이, 1.560 ~ 1.600 인 강화 충전재 1 ~ 150 중량부를 배합하여 이루어지는 폴리아미드 수지 조성물로서, 상기 (A) 폴리아미드 수지의 적어도 1 종을 구성하는, 적어도 1 종의 모노머가 방향 고리를 함유하는 것을 특징으로 하는, 레이저 용착용 폴리아미드 수지 조성물이 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 2008-308526호

여기서, 특허문헌 1 에 기재된 수지 조성물은, 우수한 수지 조성물이지만, 저휨성이 요구되는 용도에 대해서는, 추가적인 개량의 여지가 있다. 휨의 원인은, 일반적으로는, 수지 조성물이 유리 섬유, 특히, 원형 단면을 갖는 유리 섬유를 포함하고 있는 것에 근거한다. 그러나, 수지 조성물로부터 유리 섬유를 완전히 제거하면, 기계적 강도가 뒤떨어져 버린다. 그 때문에, 휨을 줄이면서, 기계적 강도를 유지하기 위해서는, 유리 섬유의 일부를 다른 필러로 치환하는 것이 생각된다. 그러나, 다른 필러를 배합하면, 투과율이 뒤떨어져 버리는 경우가 있는 것을 알 수 있었다.

본 발명은, 이러한 과제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 유리 섬유를 포함하는 수지 조성물이고, 휨이 저감되며, 또한, 투과율이 높은 수지 조성물, 그리고, 이것을 사용한 성형품, 키트 및 성형품의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제하, 본 발명자가 예의 검토를 실시한 결과, 필러로서, 유리 섬유에 추가하여, 백운모를 사용함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아냈다. 구체적으로는, 하기 수단 ＜1＞ 에 의해, 바람직하게는 ＜2＞ ~ ＜14＞ 에 의해, 상기 과제는 해결되었다.

＜1＞ 폴리아미드 수지, 유리 섬유, 광 투과성 색소, 및, 백운모를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물.

＜2＞ 상기 수지 조성물을 두께 1 mm 의 성형품으로 성형했을 때, 상기 성형품의 ISO13468-2 에 따라 측정한 파장 1070 nm 에 있어서의 광선 투과율이 30 % 이상인, ＜1＞ 에 기재된 수지 조성물.

＜3＞ 폴리아미드 수지가, 디아민 유래의 구성 단위와 디카르복실산 유래의 구성 단위로 구성되고, 디아민 유래의 구성 단위의 70 몰% 이상이 자일릴렌디아민에서 유래하고, 디카르복실산 유래의 구성 단위의 70 몰% 이상이 탄소수 4 ~ 20 의 α,ω-직사슬 지방족 디카르복실산에서 유래하고, 자일릴렌디아민 유래의 구성 단위의 60 몰% 이상이 메타자일릴렌디아민 유래의 구성 단위인, ＜1＞ 또는 ＜2＞ 에 기재된 수지 조성물.

＜4＞ 상기 수지 조성물을 60 mm × 60 mm × 1 mm 두께의 성형품으로 성형했을 때, 상기 성형품의 휨량이 1 mm 이하인, ＜1＞ ~ ＜3＞ 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물 ; 휨량이란, 상기 성형품을 기준대에 얹고, 가장 높은 부분의 높이와 시험편의 가장 낮은 부분의 높이의 차를 말한다.

＜5＞ 상기 폴리아미드 수지가, 반결정화 시간이 10 ~ 60 초이며, 또한, 융점이 200 ~ 280 ℃ 인 폴리아미드 수지를 포함하는, ＜1＞ ~ ＜4＞ 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물 ; 단, 반결정화 시간이란, 폴리아미드 수지의 융점 ＋ 20 ℃, 폴리아미드 수지의 용융 시간 5 분, 결정화욕 온도 150 ℃ 의 조건하에 있어서 탈편광 광도법에 의해 측정한 시간을 말한다.

＜6＞ 상기 유리 섬유의 단면이 원형인, ＜1＞ ~ ＜5＞ 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.

＜7＞ 상기 유리 섬유를 조성물 중, 15 ~ 35 질량% 의 비율로 포함하는, ＜1＞ ~ ＜6＞ 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.

＜8＞ 상기 백운모를 조성물 중, 5 ~ 40 질량% 의 비율로 포함하는, ＜1＞ ~ ＜7＞ 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.

＜9＞ 상기 백운모를 조성물 중, 20 ~ 40 질량% 의 비율로 포함하는, ＜1＞ ~ ＜7＞ 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.

＜10＞ 상기 유리 섬유와 백운모의 질량비율이, 1 : 0.3 ~ 2.0 인, ＜1＞ ~ ＜9＞ 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.

＜11＞ 상기 유리 섬유와 백운모의 질량비율이, 1 : 1.0 ~ 2.0 인, ＜1＞ ~ ＜9＞ 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.

＜12＞＜1＞ ~ ＜11＞ 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물로 형성된 성형품.

＜13＞＜1＞ ~ ＜11＞ 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물과, 열가소성 수지와 광 흡수성 색소를 포함하는 광 흡수성 수지 조성물을 갖는 키트.

＜14＞＜1＞ ~ ＜11＞ 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물로 형성된 성형품과, 열가소성 수지와 광 흡수성 색소를 포함하는 광 흡수성 수지 조성물로 형성된 성형품을, 레이저 용착시키는 것을 포함하는, 성형품의 제조 방법.

본 발명에 의해, 유리 섬유를 포함하는 수지 조성물이고, 성형품의 휨이 저감되고, 또한, 투과율이 높은 수지 조성물, 그리고, 이것을 사용한 성형품, 키트 및 성형품의 제조 방법을 제공 가능하게 되었다.

도 1 은, 실시예에 있어서의 휨의 높이를 측정하는 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

이하에 있어서, 본 발명의 내용에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서 「~」란 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용된다.

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 폴리아미드 수지, 유리 섬유, 광 투과성 색소, 및, 백운모를 포함하는 것을 특징으로 한다.

유리 섬유와 함께, 백운모를 포함함으로써, 유리 섬유를 배합해도, 성형품의 휨을 효과적으로 억제할 수 있다. 즉, 유리 섬유 이외의 필러를 추가함으로써, 유리 섬유의 비율을 상대적으로 줄이면서, 기계적 강도 등을 유지할 수 있다. 한편, 유리 섬유 이외의 다른 필러를 배합하면, 투과율이 뒤떨어져 버리는 경우가 있지만, 다른 필러로서, 백운모를 사용함으로써, 높은 광선 투과율을 달성할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성한 것이다.

＜폴리아미드 수지＞

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 폴리아미드 수지를 포함한다.

폴리아미드 수지는, 지방족 폴리아미드 수지여도 되고, 반방향족 폴리아미드 수지여도 된다.

지방족 폴리아미드 수지로서는, 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12 등이 예시되고, 폴리아미드 66 이 바람직하다.

반방향족 폴리아미드 수지로서는, 폴리아미드 6T, 폴리아미드 9T, 폴리아미드 10T, 폴리아미드 6I, 폴리아미드 9I, 폴리아미드 6T/6I, 폴리아미드 9T/9I, 자일릴렌디아민계 폴리아미드 수지가 예시된다.

본 발명에서 사용하는 폴리아미드 수지의 일 실시형태는, 자일릴렌디아민계 폴리아미드 수지이다.

자일릴렌디아민계 폴리아미드 수지는, 디아민 유래의 구성 단위와 디카르복실산 유래의 구성 단위로 구성되고, 디아민 유래의 구성 단위의 70 몰% 이상이 자일릴렌디아민에서 유래하는 폴리아미드 수지를 말한다.

본 발명에서 사용하는 자일릴렌디아민계 폴리아미드 수지는, 디아민 유래의 구성 단위의, 바람직하게는 80 몰% 이상, 보다 바람직하게는 90 몰% 이상, 더욱 바람직하게는 95 몰% 이상, 한층 바람직하게는 99 몰% 이상이, 자일릴렌디아민에서 유래한다.

자일릴렌디아민 유래의 구성 단위는, 메타자일릴렌디아민 유래의 구성 단위 및/또는 파라자일릴렌디아민 유래의 구성 단위가 바람직하고, 자일릴렌디아민 유래의 구성 단위의 60 몰% 이상이 메타자일릴렌디아민 유래의 구성 단위인 것이 보다 바람직하다.

자일릴렌디아민계 폴리아미드 수지의 원료 디아민 성분으로서 사용할 수 있는 자일릴렌디아민 이외의 디아민으로서는, 테트라메틸렌디아민, 펜타메틸렌디아민, 2-메틸펜탄디아민, 헥사메틸렌디아민, 헵타메틸렌디아민, 옥타메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, 데카메틸렌디아민, 도데카메틸렌디아민, 2,2,4-트리메틸-헥사메틸렌디아민, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디아민 등의 지방족 디아민, 1,3-비스(아미노메틸)시클로헥산, 1,4-비스(아미노메틸)시클로헥산, 1,3-디아미노시클로헥산, 1,4-디아미노시클로헥산, 비스(4-아미노시클로헥실)메탄, 2,2-비스(4-아미노시클로헥실)프로판, 비스(아미노메틸)데칼린, 비스(아미노메틸)트리시클로데칸 등의 지환식 디아민, 비스(4-아미노페닐)에테르, 파라페닐렌디아민, 비스(아미노메틸)나프탈렌 등의 방향 고리를 갖는 디아민 등을 예시할 수 있고, 1 종 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 자일릴렌디아민계 폴리아미드 수지는, 디카르복실산 유래의 구성 단위의, 바람직하게는 75 몰% 이상, 보다 바람직하게는 85 몰% 이상, 더욱 바람직하게는 95 몰% 이상, 한층 바람직하게는 99 몰% 이상이 탄소수 4 ~ 20 의 α,ω-직사슬 지방족 디카르복실산에서 유래한다.

탄소수가 4 ~ 20 인 α,ω-직사슬 지방족 디카르복실산은, 탄소수 4 ~ 12 의 α,ω-직사슬 지방족 디카르복실산인 것이 바람직하고, 탄소수 6 ~ 12 의 α,ω-직사슬 지방족 디카르복실산인 것이 보다 바람직하다.

탄소수 4 ~ 20 의 α,ω-직사슬 지방족 디카르복실산으로서는, 예를 들어, 숙신산, 글루타르산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 아디프산, 세바크산, 운데칸이산, 도데칸이산 등의 지방족 디카르복실산을 예시할 수 있고, 아디프산 및/또는 세바크산인 것이 더욱 바람직하다. 탄소수가 4 ~ 20 인 α,ω-직사슬 지방족 디카르복실산은, 1 종 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 탄소수 4 ~ 20 의 α,ω-직사슬 지방족 디카르복실산 이외의 디카르복실산 성분으로서는, 이소프탈산, 테레프탈산, 오르토프탈산 등의 프탈산 화합물, 1,2-나프탈렌디카르복실산, 1,3-나프탈렌디카르복실산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 1,6-나프탈렌디카르복실산, 1,7-나프탈렌디카르복실산, 1,8-나프탈렌디카르복실산, 2,3-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산과 같은 나프탈렌디카르복실산의 이성체 등을 예시할 수 있고, 1 종 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

자일릴렌디아민계 폴리아미드 수지는, 특히, 디아민 유래의 구성 단위의 70 몰% 이상이 자일릴렌디아민에서 유래하고, 디카르복실산 유래의 구성 단위의 70 몰% 이상이 탄소수 4 ~ 20 의 α,ω-직사슬 지방족 디카르복실산에서 유래하고, 자일릴렌디아민 유래의 구성 단위의 60 몰% 이상이 메타자일릴렌디아민 유래의 구성 단위인 폴리아미드 수지가 바람직하다.

자일릴렌디아민계 폴리아미드 수지의 바람직한 제 1 실시형태는, 디아민 유래의 구성 단위의 70 몰% 이상이 자일릴렌디아민에서 유래하고, 디카르복실산 유래의 구성 단위의 70 몰% 이상 (바람직하게는 80 몰% 이상, 보다 바람직하게는 90 몰% 이상) 이 아디프산에서 유래하고, 자일릴렌디아민 유래의 구성 단위의 60 몰% 이상 (바람직하게는 80 몰% 이상, 보다 바람직하게는 90 몰% 이상) 이 메타자일릴렌디아민에서 유래하는 구성 단위인 폴리아미드 수지가 바람직하다.

자일릴렌디아민계 폴리아미드 수지의 바람직한 제 2 실시형태는, 디아민 유래의 구성 단위의 70 몰% 이상 (바람직하게는 80 몰% 이상, 보다 바람직하게는 90 몰% 이상) 이 자일릴렌디아민에서 유래하고, 디카르복실산 유래의 구성 단위의 70 몰% 이상 (바람직하게는 80 몰% 이상, 보다 바람직하게는 90 몰% 이상) 이 세바크산에서 유래하고, 자일릴렌디아민 유래의 구성 단위의 60 ~ 90 몰% 가 메타자일릴렌디아민 유래의 구성 단위이며, 40 ~ 10 몰% 가 파라자일릴렌디아민에서 유래하는 구성 단위인 폴리아미드 수지가 바람직하다.

또한, 자일릴렌디아민계 폴리아미드 수지는, 디아민 유래의 구성 단위와 디카르복실산 유래의 구성 단위를 주성분으로 하여 구성되지만, 이들 이외의 구성 단위를 완전히 배제하는 것이 아니고, ε-카프로락탐이나 라우로락탐 등의 락탐류, 아미노카프로산, 아미노운데칸산 등의 지방족 아미노카르복실산류 유래의 구성 단위를 포함하고 있어도 되는 것은 말할 필요도 없다. 여기서 주성분이란, 자일릴렌디아민계 폴리아미드 수지를 구성하는 구성 단위 중, 디아민 유래의 구성 단위와 디카르복실산 유래의 구성 단위의 합계수가 전체 구성 단위 중 가장 많은 것을 말한다. 본 발명에서는, 자일릴렌디아민계 폴리아미드 수지에 있어서의, 디아민 유래의 구성 단위와 디카르복실산 유래의 구성 단위의 합계는, 전체 구성 단위의 90 % 이상을 차지하는 것이 바람직하고, 95 % 이상을 차지하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명에서 사용하는 폴리아미드 수지는, 반결정화 시간은, 하한값이 10 초 이상이며, 20 초 이상인 것이 바람직하고, 25 초 이상인 것이 보다 바람직하고, 30 초 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상기 반결정화 시간의 상한값은, 각각 독립적으로, 60 초 이하이며, 55 초 이하가 바람직하고, 50 초 이하가 보다 바람직하고, 45 초 이하가 더욱 바람직하다. 이와 같은 반결정화 시간의 폴리아미드 수지를 사용함으로써, 레이저 용착 시의 투과 수지 부재와 흡수 수지 부재의 계면의 용착 강도를 향상시킬 수 있다.

본 발명에서 사용하는 폴리아미드 수지는, 융점이 200 ~ 280 ℃ 인 것이 바람직하다. 상기 상한값 이하로 함으로써, 비교적 사출 성형하기 쉽고, 레이저 용착 시의 출력이 저출력이면 된다는 이점이 있다. 한편, 상기 하한값 이상으로 함으로써, 내열성이 향상되는 경향이 있다. 상기 융점의 하한은, 205 ℃ 이상이 바람직하고, 210 ℃ 이상이 보다 바람직하다. 상기 융점의 상한은, 275 ℃ 이하가 바람직하고, 270 ℃ 이하가 보다 바람직하고, 265 ℃ 이하가 더욱 바람직하다.

융점은, DSC (시차주사 열량 측정) 법에 의해 관측되는 승온 시의 흡열 피크의 피크 탑의 온도로서 측정한다. 측정에는, DSC 측정기를 사용하고, 시료량은 약 1 mg 으로 하고, 분위기 가스로서는 질소를 30 mL/분으로 흘리고, 승온 속도는 10 ℃/분의 조건으로 실온부터 예상되는 융점 이상의 온도까지 가열하여 용융시켰을 때에 관측되는 흡열 피크의 피크 탑의 온도로부터 융점을 구한다.

본 발명에서 사용하는 수지 조성물이, 폴리아미드 수지를 2 종 이상 포함하는 경우, 가장 배합량이 많은 폴리아미드 수지의 융점을 본 발명에 있어서의 폴리아미드 수지의 융점으로 한다. 폴리아미드 수지가 융점을 2 점 이상 갖는 경우, 가장 낮은 융점을 본 발명에 있어서의 폴리아미드 수지의 융점으로 한다.

본 발명에서는, 투과 수지 부재에 포함되는 폴리아미드 수지와, 흡수 수지 부재에 포함되는 폴리아미드 수지의, 융점의 차가 50 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 30 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 10 ℃ 이하인 것이 한층 바람직하고, 5 ℃ 이하인 것이 보다 한층 바람직하다. 이와 같은 범위로 함으로써, 보다 레이저 용착 시의 투과 수지 부재와, 흡수 수지 부재의 계면의 갭을 보다 적게 할 수 있다. 상기 융점의 차는 0 ℃ 인 것이 가장 바람직하다.

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 폴리아미드 수지를 수지 조성물의 25 질량% 이상의 비율로 포함하는 것이 바람직하고, 30 질량% 이상의 비율로 포함하는 것이 보다 바람직하고, 35 질량% 이상의 비율로 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 또, 폴리아미드 수지의 함유량의 상한값으로서는, 70 질량% 이하인 것이 바람직하고, 65 질량% 이하가 보다 바람직하고, 60 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 55 질량% 이하, 50 질량% 이하, 47 질량% 이하여도 된다.

폴리아미드 수지는, 1 종만 포함하고 있어도 되고, 2 종 이상 포함하고 있어도 된다. 2 종 이상 포함하는 경우에는, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.

＜유리 섬유＞

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 유리 섬유를 포함한다. 유리 섬유를 포함함으로써, 높은 기계적 강도를 갖는 성형품이 얻어진다.

유리 섬유는, A 유리, C 유리, E 유리, S 유리, M 유리 등의 유리 조성으로 이루어지고, 특히, E 유리 (무알칼리 유리) 가 바람직하다.

유리 섬유란, 길이 방향에 직각으로 절단한 단면 형상이 진원상, 다각형상이고 섬유상 외관을 나타내는 것을 말한다.

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물에 사용하는 유리 섬유는, 단섬유 또는 단섬유를 복수개 합쳐서 꼰 것이어도 된다.

유리 섬유의 형태는, 단섬유나 단섬유를 복수개 합쳐서 꼰 것을 연속적으로 권취한 「유리 로빙」, 길이 1 ~ 10 mm 로 가지런히 자른 「촙드 스트랜드」, 길이 10 ~ 500 ㎛ 로 분쇄한 「밀드 파이버」등 중 어느 것이어도 된다. 이러한 유리 섬유로서는, 아사히 파이버 글래스사로부터, 「글래스론 촙드 스트랜드」 나 「글래스론 밀드 파이버」의 상품명으로 시판되고 있어, 용이하게 입수 가능하다. 유리 섬유는, 형태가 상이한 것을 병용할 수도 있다.

또, 본 발명에서 사용하는 유리 섬유는, 단면이 원형이어도 되고, 비원형이어도 된다. 단면이 비원형인 유리 섬유를 사용함으로써, 얻어지는 성형품의 휨을 효과적으로 억제할 수 있다. 또, 본 발명에서는, 단면이 원형인 유리 섬유를 사용해도, 휨을 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물에 있어서의 유리 섬유의 함유량은, 폴리아미드 수지 조성물의 15 질량% 이상인 것이 바람직하고, 20 질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 23 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한값에 대해서는, 35 질량% 이하가 바람직하고, 30 질량% 이하가 보다 바람직하고, 28 질량% 이하가 더욱 바람직하다.

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 유리 섬유를 1 종만 포함하고 있어도 되고, 2 종 이상 포함하고 있어도 된다. 2 종 이상 포함하는 경우에는, 합계량이 상기 범위가 된다. 또한, 본 발명에 있어서의 유리 섬유의 함유량에는, 집속제 및 표면 처리제의 양을 포함하는 취지이다.

＜백운모＞

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 백운모를 포함한다. 백운모를 배합함으로써, 무기 필러로서의 기능을 발휘시키면서, 높은 광선 투과율을 달성할 수 있다.

백운모는, 예를 들어, KAl₂AlSi₃O₁₀(OH)₂ 의 이상식을 갖는 것이다. 또, 백운모는, 통상, 천연 광물이기 때문에, 상기 이외의 다른 성분을 포함하고 있어도 된다. 상기 다른 성분으로서는, 예를 들어, Mg 성분, P 성분, S 성분, Cl 성분, Ca 성분, Ti 성분, Cr 성분, Mn 성분, Fe 성분, Ni 성분, Rb 성분, Sr 성분, Ba 성분 등이 예시된다. 이들 성분은, KAl₂AlSi₃O₁₀(OH)₂ 의 일부가 치환되어 포함되거나, 층 사이에 포함되어 있거나 한다. 본 발명에서는, KAl₂AlSi₃O₁₀(OH)₂ 가 백운모의 50 질량% 이상을 차지하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 있어서의 백운모에는, 견운모 및 크롬 백운모 등도 포함하는 취지이다.

본 발명에서 사용하는 백운모는, 입경이 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 15 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 입경의 상한은, 300 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 250 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 입경은, JIS Z8825 입자경 해석-레이저 회절·산란법에 기재된 방법에 따라 측정된다.

본 발명에서 사용하는 백운모는, 애스펙트비가 20 이상인 것이 바람직하고, 40 이상인 것이 보다 바람직하고, 60 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또, 상기 애스펙트비의 상한은, 300 이하인 것이 바람직하고, 200 이하인 것이 보다 바람직하고, 150 이하인 것이 더욱 바람직하다. 애스펙트비는, JIS Z8103, JIS Z8901 및 JIS Z8900 에 기재된 방법에 따라 측정된다.

본 발명에서 사용하는 백운모는, 야마구치 마이카사 제조 B-82, 야마구치 마이카사 제조 미칼렛 A-21B 등이 예시된다.

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물에 있어서의 백운모의 함유량은, 폴리아미드 수지 조성물의 5 질량% 이상인 것이 바람직하고, 8 질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 12 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 20 질량% 이상인 것이 한층 바람직하고, 25 질량% 이상, 28 질량% 이상이어도 된다. 상한값에 대해서는, 40 질량% 이하가 바람직하고, 35 질량% 이하가 보다 바람직하고, 33 질량% 이하가 더욱 바람직하다.

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 백운모를 1 종만 포함하고 있어도 되고, 2 종 이상 포함하고 있어도 된다. 2 종 이상 포함하는 경우에는, 합계량이 상기 범위가 된다.

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물에 있어서, 유리 섬유와 백운모의 질량비율은, 1 : 0.3 ~ 2.0 인 것이 바람직하고, 1 : 0.5 ~ 2.0 인 것이 보다 바람직하고, 1 : 1.0 ~ 2.0 인 것이 더욱 바람직하고, 1 : 1.0 초과 1.5 이하인 것이 한층 바람직하고, 1 : 1.1 ~ 1.4 인 것이 보다 한층 더욱 바람직하다. 이와 같은 범위로 함으로써, 기계적 강도와 광선 투과율을 효과적으로 균형있게 조정할 수 있다.

또, 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 폴리아미드 수지와 유리 섬유와 백운모와 광 투과성 색소의 합계가 조성물의 84 질량% 이상을 차지하는 것이 바람직하고, 89 질량% 이상을 차지하는 것이 보다 바람직하고, 94 질량% 이상을 차지하는 것이 보다 바람직하고, 96 질량% 이상을 차지하는 것이 더욱 바람직하다.

＜다른 필러＞

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 유리 섬유 및 백운모 이외의 다른 필러를 포함하고 있어도 된다. 다른 필러로서는, 탄소 섬유, 월라스토나이트, 티탄산칼륨 위스커, 탄산칼슘 위스커, 붕산알루미늄 위스커, 황산마그네슘 위스커, 세피올라이트, 조노틀라이트, 산화아연 위스커 등이 예시된다.

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 다른 필러를 실질적으로 포함하지 않는 구성으로 해도 된다. 실질적으로 포함하지 않는다란, 다른 필러의 합계량이, 유리 섬유와 백운모의 합계량의 10 질량% 이하인 것을 말하고, 5 질량% 이하인 것이 바람직하고, 3 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1 질량% 이하여도 된다.

＜광 투과성 색소＞

본 발명에서 사용하는 광 투과성 색소는, 통상, 흑색 색소이며, 구체적으로는, 니그로신, 나프탈로시아닌, 아닐린 블랙, 프탈로시아닌, 포르피린, 페리논, 쿠오테릴렌, 아조 염료, 안트라퀴논, 피라졸론, 스콰르산 유도체, 페릴렌, 크롬 착물, 및 인모늄 염료 등을 들 수 있다. 광 투과성 색소란, 예를 들어, 폴리아미드 수지와, 유리 섬유 30 질량% 와, 색소 (광 투과성 색소라고 생각되는 색소) 0.2 질량% 를 합계 100 질량% 가 되도록 배합하고, 후술하는 실시예에 기재된 측정 방법으로 파장 1070 nm 에 있어서의 광선 투과율을 측정했을 때에, 투과율이 30 % 이상이 되는 색소를 말한다.

시판품으로서는, 오리엔트 화학 공업사 제조의 착색제인 e-BIND LTW-8731H, e-BIND LTW-8701H, 아리모토 화학사 제조의 착색제인 Plast Yellow 8000, Plast Red M 8315, Oil Green 5602, LANXESS 사 제조의 착색제인 Macrolex Yellow 3G, Macrolex Red EG, Macrolex Green 3 등이 예시된다.

특히, 광 투과성 색소로서, 페릴렌, 크롬 착물, 피라졸론, 페리논 및 안트라퀴논 중 적어도 1 종을 포함하는 폴리아미드 수지 조성물을 사용하면, 얻어지는 성형품의 습열 시험 후의 이염을 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물에 있어서의 광 투과성 색소의 함유량은, 수지 조성물 100 질량부 중, 0.001 질량부 이상인 것이 바람직하고, 0.006 질량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 나아가서는, 0.018 질량부 이상, 0.024 질량부 이상, 0.030 질량부 이상, 0.050 질량부 이상이어도 된다. 또, 광 투과성 색소의 함유량의 상한값은, 수지 조성물 100 질량부 중, 5.0 질량부 이하인 것이 바람직하고, 3.0 질량부 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.0 질량부 이하인 것이 한층 바람직하고, 0.30 질량부 이하, 0.10 질량부 이하, 0.060 질량부 이하여도 된다.

광 투과성 색소는, 1 종만 포함하고 있어도 되고, 2 종 이상 포함하고 있어도 된다. 2 종 이상 포함하는 경우에는, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 카본 블랙을 실질적으로 포함하지 않는 것이 바람직하다. 실질적으로 포함하지 않는다란, 예를 들어, 수지 조성물의 0.0001 질량% 이하인 것을 말한다.

＜이형제·활제＞

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 이형제 및/또는 활제를 포함하고 있어도 된다.

이형제 및/또는 활제로서는, 예를 들어, 지방족 카르복실산, 지방족 카르복실산의 염, 지방족 카르복실산과 알코올의 에스테르, 지방족 카르복실산아미드, 수평균 분자량 200 ~ 15,000 의 지방족 탄화수소 화합물, 폴리실록산계 실리콘 오일 등을 들 수 있다.

이형제 및/또는 활제의 자세한 것은, 일본 공개특허공보 2017-115093호의 단락 0034 ~ 0039 의 기재를 참작할 수 있고, 이들 내용은 본 명세서에 도입된다.

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물이 이형제 및/또는 활제를 포함하는 경우, 그 합계 함유량은, 폴리아미드 수지 100 질량부에 대해, 0.05 ~ 5 질량부인 것이 바람직하고, 0.1 ~ 4 질량부인 것이 보다 바람직하고, 0.2 ~ 3 질량부인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 이형제 및/또는 활제를, 1 종만 포함하고 있어도 되고, 2 종 이상 포함하고 있어도 된다. 2 종 이상 포함하는 경우, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.

＜핵제＞

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 결정화 속도를 조정하기 위해서, 핵제를 포함하고 있어도 된다. 핵제의 종류는, 특별히, 한정되는 것은 아니지만, 탤크, 질화붕소, 마이카, 카올린, 탄산칼슘, 황산바륨, 질화규소, 티탄산칼륨 및 2황화몰리브덴이 바람직하고, 탤크 및 질화붕소가 보다 바람직하고, 탤크가 더욱 바람직하다.

또한, 핵제는, 입자상의 것을 말하고, 상기 서술한 무기 필러와는 당업자에게 구별되는 것이다.

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물이 핵제를 포함하는 경우, 그 함유량은, 폴리아미드 수지 100 질량부에 대해, 0.01 ~ 10 질량부인 것이 바람직하고, 0.1 ~ 8 질량부가 보다 바람직하고, 0.1 ~ 6 질량부가 더욱 바람직하다.

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 핵제를, 1 종만 포함하고 있어도 되고, 2 종 이상 포함하고 있어도 된다. 2 종 이상 포함하는 경우, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.

＜기타 성분＞

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다른 성분을 포함하고 있어도 된다. 이와 같은 첨가제로서는, 광 안정제, 산화 방지제, 난연제, 난연 보조제, 자외선 흡수제, 형광 증백제, 적하 방지제, 대전 방지제, 방담제, 안티 블로킹제, 유동성 개량제, 가소제, 분산제, 항균제 등을 들 수 있다. 이들 성분은, 1 종만을 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

또한, 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 각 성분의 합계가 100 질량% 가 되도록, 수지 성분, 유리 섬유, 광 투과성 색소, 백운모, 및 필요에 따라 배합되는 다른 첨가제의 함유량 등이 조정된다.

＜수지 조성물의 특성＞

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 두께 1 mm 의 성형품으로 성형했을 때, 상기 성형품의 ISO13468-2 에 따라 측정한 파장 1070 nm 에 있어서의 광선 투과율이 30 % 이상인 것이 바람직하고, 나아가서는, 40 % 이상, 50 % 이상으로 할 수도 있다. 상한값에 대해서는, 특별히 정하는 것은 아니지만, 80 % 이하, 나아가서는, 75 % 이하여도 충분히 실용 성능을 만족하는 것이다.

광선 투과율은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라 측정된다.

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 60 mm × 60 mm × 1 mm 두께의 성형품으로 성형했을 때, 상기 성형품의 휨량이 1 mm 이하인 것이 바람직하고, 0.8 mm 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.7 mm 이하인 것이 더욱 바람직하고, 나아가서는, 0.5 mm 이하여도 된다. 하한값에 대해서는, 0 mm 가 이상이지만, 예를 들어, 0.1 mm 이상, 나아가서는, 0.2 mm 이상이어도 충분히 실용성능을 충족시키는 것이다.

휨량은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라 측정된다.

＜수지 조성물의 제조 방법＞

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물의 제조 방법은, 특별히 제한되지 않지만, 벤트구로부터 탈휘할 수 있는 설비를 갖는 단축 또는 2 축의 압출기를 혼련기로서 사용하는 방법이 바람직하다. 상기 폴리아미드 수지 성분, 유리 섬유, 광 투과성 색소, 백운모 및 필요에 따라 배합되는 다른 첨가제는, 혼련기에 일괄하여 공급해도 되고, 폴리아미드 수지 성분에 다른 배합 성분을 순차 공급해도 된다. 유리 섬유 및 백운모는, 혼련 시에 파쇄되는 것을 억제하기 위해, 압출기의 도중부터 공급하는 것이 바람직하다. 또, 각 성분으로부터 선택된 2 종 이상의 성분을 미리 혼합, 혼련해 두어도 된다.

본 발명에서는, 광 투과성 색소는, 폴리아미드 수지 등으로, 마스터 배치화한 것을 미리 조제한 후, 다른 성분 (폴리아미드 수지, 유리 섬유, 광 투과성 색소, 백운모 등) 과 혼련하여, 본 발명에 있어서의 수지 조성물을 얻을 수 있다.

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물을 사용한 성형품의 제조 방법은, 특별히 제한되지 않고, 열가소성 수지에 대해 일반적으로 사용되고 있는 성형 방법, 즉, 사출 성형, 중공 성형, 압출 성형, 프레스 성형 등의 성형 방법을 적용할 수 있다. 이 경우, 특히 바람직한 성형 방법은, 유동성이 양호하므로, 사출 성형이다. 사출 성형에 있어서는, 수지 온도를 250 ~ 300 ℃ 로 컨트롤 하는 것이 바람직하다.

＜키트＞

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물과, 열가소성 수지와 광 흡수성 색소를 포함하는 광 흡수성 수지 조성물은, 레이저 용착에 의한 성형품의 제조를 위한 키트로서 바람직하게 사용된다.

즉, 키트에 포함되는 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 광 투과성 수지 조성물로서의 역할을 하고, 이러한 광 투과성 수지 조성물로부터 형성된 성형품은, 레이저 용착 시의 레이저 광에 대한 투과 수지 부재가 된다. 한편, 광 흡수성 수지 조성물로부터 형성된 성형품은, 레이저 용착 시의 레이저 광에 대한 흡수 수지 부재가 된다.

＜＜광 흡수성 수지 조성물＞＞

본 발명에서 사용하는 광 흡수성 수지 조성물은, 열가소성 수지와 광 흡수성 색소를 포함한다. 또한, 무기 필러를 포함하고 있어도 된다.

열가소성 수지는, 폴리아미드 수지, 올레핀계 수지, 비닐계 수지, 스티렌계 수지, 아크릴계 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아세탈 수지 등이 예시되고, 광 투과성 수지 조성물 (본 발명의 수지 조성물) 과의 상용성이 양호한 점에서, 특히, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지가 바람직하고, 폴리아미드 수지가 더욱 바람직하다. 또, 열가소성 수지는 1 종이어도 되고, 2 종 이상이어도 된다.

광 흡수성 수지 조성물에 사용하는 폴리아미드 수지로서는, 그 종류 등을 정하는 것은 아니지만, 상기 서술한 자일릴렌디아민계 폴리아미드 수지가 바람직하다.

무기 필러는, 유리 섬유, 탄소 섬유, 실리카, 알루미나, 탤크, 카본 블랙 및 레이저를 흡수하는 재료를 코트한 무기 분말 등의 레이저 광을 흡수할 수 있는 필러가 예시되고, 유리 섬유가 바람직하다. 유리 섬유는, 상기 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물에 배합해도 되는 유리 섬유와 동일한 의미이다. 유리 섬유의 함유량은, 바람직하게는 20 ~ 70 질량% 이며, 보다 바람직하게는 25 ~ 60 질량% 이며, 더욱 바람직하게는 30 ~ 55 질량% 이다.

광 흡수성 색소로서는, 조사하는 레이저 광 파장의 범위, 즉, 본 발명에서는, 파장 800 nm ~ 1100 nm 의 범위에 극대 흡수 파장을 가지는 것이며, 예를 들어, 광 흡수성 색소란, 예를 들어, 폴리아미드 수지 100 질량부에 대해, 0.3 질량부 배합하고, 후술하는 실시예에 기재된 측정 방법으로 광선 투과율을 측정했을 때에, 투과율이 30 % 미만, 나아가서는, 10 % 이하가 되는 색소를 말한다.

광 흡수성 색소의 구체예로서는, 무기 안료 (카본 블랙 (예를 들어, 아세틸렌 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙, 퍼네이스 블랙, 채널 블랙, 케첸 블랙 등) 등의 흑색 안료, 산화철적 등의 적색 안료, 몰리브데이트 오렌지 등의 등색 안료, 산화티탄 등의 백색 안료), 유기 안료 (황색 안료, 등색 안료, 적색 안료, 청색 안료, 녹색 안료 등) 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 무기 안료는 일반적으로 은폐력이 강하여 바람직하고, 흑색 안료가 더욱 바람직하다. 이들 광 흡수성 색소는 2 종 이상 조합하여 사용해도 된다. 광 흡수성 색소의 함유량은, 수지 성분 100 질량부에 대해 0.01 ~ 30 질량부인 것이 바람직하다.

상기 키트는, 폴리아미드 수지 조성물 중의 광 투과성 색소 및 무기 필러 (유리 섬유, 백운모 등) 를 제외한 성분과, 광 흡수성 수지 조성물 중의 광 흡수성 색소 및 무기 필러를 제외한 성분의 80 질량% 이상이 공통되는 것이 바람직하고, 90 질량% 이상이 공통되는 것이 보다 바람직하고, 95 ~ 100 질량% 가 공통되는 것이 한층 바람직하다.

＜＜레이저 용착 방법＞＞

다음으로, 레이저 용착 방법에 대해 설명한다. 본 발명에서는, 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물로부터 형성된 성형품 (투과 수지 부재) 과, 상기 광 흡수성 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형품 (흡수 수지 부재) 을, 레이저 용착시켜 성형품을 제조할 수 있다. 레이저 용착함으로써 투과 수지 부재와 흡수 수지 부재를, 접착제를 사용하지 않고, 강고하게 용착할 수 있다.

부재의 형상은 특별히 제한되지 않지만, 부재끼리를 레이저 용착에 의해 접합하여 사용하므로, 통상, 적어도 면접촉 지점 (평면, 곡면) 을 갖는 형상이다. 레이저 용착에서는, 투과 수지 부재를 투과한 레이저 광이, 흡수 수지 부재에 흡수되고, 용융하여, 양 부재가 용착된다. 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물로부터 형성되는 성형품은, 레이저 광에 대한 투과성이 높기 때문에, 투과 수지 부재로서 바람직하게 사용할 수 있다. 여기서, 레이저 광이 투과하는 부재의 두께 (레이저 광이 투과하는 부분에 있어서의 레이저 투과 방향의 두께) 는, 용도, 수지 조성물의 조성, 기타를 감안하여, 적절히 정할 수 있지만, 예를 들어 5 mm 이하이며, 바람직하게는 4 mm 이하이다.

레이저 용착에 사용하는 레이저 광원으로서는, 광 흡수성 색소의 광의 흡수 파장에 따라 정할 수 있고, 파장 800 ~ 1100 nm 의 범위의 레이저가 바람직하고, 예를 들어, 반도체 레이저 또는 파이버 레이저를 이용할 수 있다.

보다 구체적으로는, 예를 들어, 투과 수지 부재와 흡수 수지 부재를 용착하는 경우, 먼저, 양자의 용착하는 지점끼리를 서로 접촉시킨다. 이때, 양자의 용착 지점은 면접촉이 바람직하고, 평면끼리, 곡면끼리, 또는 평면과 곡면의 조합이어도 된다. 이어서, 투과 수지 부재 측으로부터 레이저 광을 조사한다. 이때, 필요에 따라 렌즈를 이용하여 양자의 계면에 레이저 광을 집광시켜도 된다. 그 집광 빔은, 투과 수지 부재 중을 투과하고, 흡수 수지 부재의 표면 근방에서 흡수되어 발열해 용융한다. 다음으로 그 열은 열전도에 의해 투과 수지 부재에도 전해져 용융해, 양자의 계면에 용융 풀을 형성하고, 냉각 후, 양자가 접합된다.

이와 같이 하여 투과 수지 부재와 흡수 수지 부재를 용착시킨 성형품은, 높은 용착 강도를 갖는다. 또한, 본 발명에 있어서의 성형품이란, 완성품이나 부품 외에, 이들의 일부분을 이루는 부재도 포함하는 취지이다.

본 발명에서 레이저 용착하여 얻어진 성형품은, 기계적 강도가 양호하고, 높은 용착 강도를 갖고, 레이저 조사에 의한 수지의 손상도 적기 때문에, 여러 가지 용도, 예를 들어, 각종 보존 용기, 전기·전자 기기 부품, 오피스 오토메이트 (OA) 기기 부품, 가전 기기 부품, 기계 기구 부품, 차량 기구 부품 등에 적용할 수 있다. 특히, 식품용 용기, 약품용 용기, 유지 제품 용기, 차량용 중공 부품 (각종 탱크, 인테이크 매니폴드 부품, 카메라 케이싱 등), 차량용 전장 부품 (각종 컨트롤 유닛, 이그니션 코일 부품 등), 모터 부품, 각종 센서 부품, 커넥터 부품, 스위치 부품, 브레이커 부품, 릴레이 부품, 코일 부품, 트랜스 부품, 램프 부품 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 특히, 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물 및 키트는, 차재 카메라 모듈에 적합하다.

실시예

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한, 적절히, 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예로 한정되는 것은 아니다.

＜폴리아미드 수지＞

MXD6 : 폴리메타자일릴렌아디파미드, 미츠비시 가스 화학사 제조, MX 나일론 ＃6000, 반결정화 시간 45 초, 융점 237 ℃

MP10 : M/P 비 = 7 : 3, 하기 합성예에 따라 합성했다. 반결정화 시간 30 초, 융점 215 ℃

PA66 : 도레이사 제조, CM3001-N, 반결정화 시간 3 초, 융점 260 ℃

＜유리 섬유＞

T-275H : 원형 단면을 갖는 유리 섬유, 수평균 섬유 직경 10.5 ± 1.0 ㎛, E 유리 (SiO₂/Al₂O₃/CaO/MgO/B₂O₃/Na₂O/K₂O), 닛폰 전기 유리 주식회사 제조

T-289DE : 원형 단면을 갖는 유리 섬유, 수평균 섬유 직경 6 ㎛, E 유리 (SiO₂/Al₂O₃/CaO/MgO/B₂O₃/Na₂O/K₂O), 닛폰 전기 유리 주식회사 제조

＜무기 필러 (백운모 또는 그 대체품)＞

B-82 : 백운모 (이상식 : KAl₂AlSi₃O₁₀(OH)₂), 입경 180 ㎛, 애스펙트비 100, 야마구치 마이카사 제조

미칼렛 : 백운모 (이상식 : KAl₂AlSi₃O₁₀(OH)₂), 입경 23 ㎛, 애스펙트비 70, 야마구치 마이카사 제조, 품번 : A-21B

325-HK : 금운모 (이상식 : K₂(Mg,Fe)₆Si₆O₂0(OH)₄), 입경 25 ㎛, 애스펙트비 80, 이메리스 스페셜리티 재팬사 제조 Suzorite

200-HK : 금운모 (이상식 : K₂(Mg,Fe)₆Si₆O₂0(OH)₄), 입경 60 ㎛, 애스펙트비 55, 이메리스 스페셜리티 재팬사 제조 Suzorite, 품번 : 200-HK

150-s : 금운모 (이상식 : K₂(Mg,Fe)₆Si₆O₂0(OH)₄), 입경 150 ㎛, 애스펙트비 90, 이메리스 스페셜리티 재팬사 제조 Suzorire, 품번 : 150-s

티스모 D-101 : 티탄산칼륨 위스커 (이상식 : K₂Ti₈O₁₇, K₂Ti₆O₁₃), 오오츠카 화학사 제조, D-101

NYGLOS 8 10113 : 월라스토나이트, 수평균 섬유 길이 136 ㎛, 수평균 섬유 직경 8 ㎛, 애스펙트비 17, Imerys 사 제조, NYGLOS 8

NYGLOS 4W 10112 : 월라스토나이트, 수평균 섬유 길이 50 ㎛, 수평균 섬유 직경 4.5 ㎛, 애스펙트비 11, Imerys 사 제조, NYGLOS 4W

＜LTW 염료 (광 투과성 색소)＞

LTW-8731H : 오리엔트 화학 공업사 제조, e-BIND LTW-8731H, 폴리아미드 66 과 광 투과성 색소의 마스터 배치

LTW-8701H : 오리엔트 화학 공업사 제조, e-BIND LTW-8701H, 폴리아미드 66 과 광 투과성 색소의 마스터 배치

OrasolX45 : BASF 컬러 ＆ 이펙트 재팬 주식회사 제조, 크롬 착물

Lumogen K0088 : BASF 컬러 ＆ 이펙트 재팬 주식회사 제조, 페릴렌 안료

＜이형제·활제＞

CS8CP : 몬탄산칼슘, 사카이 화학 공업사 제조

T-1 : 카오 왁스 T-1, 케톤 왁스, 카오사 제조

＜핵제＞

탤크 MS : 탤크, 일본 탤크사 제조

5000S : 탤크, 하야시 화성사 제조, 미크론 화이트 5000S

＜MP10 의 합성예 (M/P 비 = 7 : 3)＞

세바크산을 질소 분위기하의 반응 용기 내에서 가열 용해한 후, 내용물을 교반하면서, 파라자일릴렌디아민 (미츠비시 가스 화학사 제조) 과 메타자일릴렌디아민 (미츠비시 가스 화학사 제조) 의 몰비가 3 : 7 인 혼합 디아민을, 가압 (0.35 MPa) 하에서 디아민과 세바크산의 몰비가 약 1 : 1 이 되도록 서서히 적하하면서, 온도를 235 ℃ 까지 상승시켰다. 적하 종료 후, 60 분간 반응을 계속하여, 분자량 1,000 이하의 성분량을 조정했다. 반응 종료 후, 내용물을 스트랜드상으로 취출하고, 펠릿타이저로 펠릿화하여, 폴리아미드 수지 (MP10, M/P = 7 : 3) 를 얻었다.

실시예, 비교예

＜콤파운드＞

후술하는 하기 표 1 ~ 4 에 기재된 광 투과 부재 형성용 펠릿 (폴리아미드 수지 조성물) 을 제조했다.

구체적으로는, 후술하는 하기 표 1 ~ 4 에 나타내는 각 성분이고, 유리 섬유 및 무기 필러 이외의 성분을 표 1 ~ 4 에 나타내는 비율 (단위는, 질량부이다) 을 각각 칭량하고, 드라이 블렌드한 후, 2 축 압출기 (토시바 기계사 제조, TEM26SS) 의 스크루 근원으로부터 2 축 스크루식 카세트 웨잉 피더 (쿠보타사 제조, CE-W-1-MP) 를 사용하여 투입했다. 또, 유리 섬유 및 무기 필러에 대해서는 진동식 카세트 웨잉 피더 (쿠보타사 제조, CE-V-1B-MP) 를 사용하여 압출기의 사이드로부터 상기 서술한 2 축 압출기에 투입하고, 수지 성분 등과 용융 혼련하여, 광 투과 부재 형성용 펠릿 (수지 조성물) 을 얻었다.

상기에서 얻어진 광 투과 부재 형성용 펠릿을, 120 ℃ 에서 4 시간 건조시킨 후, 사출 성형기 (스미토모 중기계 공업사 제조, SE-50D) 를 사용하여, 광 투과 부재용 시험편 (60 mm × 60 mm × 1.0 mm 두께) 을 제작했다.

성형 시에, 실린더 온도 280 ℃, 금형 온도는, 수지 성분의 주성분인 폴리아미드 수지의 종류에 따라, 130 ℃ (MXD6), 110 ℃ (MP10), 80 ℃ (PA66) 로 했다.

＜광선 투과율＞

상기에서 얻어진 광 투과 부재용 시험편에 대해, ISO13468-2 에 따라, 파장 1070 nm 에 있어서의 광선 투과율 (단위 : %) 을 측정했다. 결과를 표 1 ~ 4 에 나타낸다.

＜휨성＞

상기에서 얻어진 광 투과 부재용 시험편 (60 mm × 60 mm × 1.0 mm 두께) 을 기준대에 얹고, 가장 높은 부분의 높이 (Max 높이, 단위 : mm) 와 시험편의 가장 낮은 부분의 높이 (Min 높이, 단위 : mm) 를 3 차원 형상 측정기를 사용하여, 각각 측정하고, 그 차를 산출했다. 구체적으로는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 기준대 (1) 의 높이를 0 mm 로 하고, 광 투과 부재용 시험편 (2) 을 얹었을 때의, 높이 중, 가장 높은 부분 (3) 과 가장 낮은 부분 (통상 시험편의 단부 (端部)) 의 차를 휨 (4) 으로서 측정했다.

3 차원 형상 측정기는, VR-3000/3200, 키엔스사제를 사용했다. 결과를 표 1 ~ 4 에 나타낸다.

상기 결과로부터 분명한 바와 같이, 백운모를 배합한 경우, 휨을 작게 하면서, 높은 광선 투과율을 달성할 수 있었다 (실시예 1 ~ 12). 이것에 대해, 백운모 이외의 운모를 사용한 경우, 휨은 낮았지만, 광선 투과율도 낮았다 (비교예 1 ~ 3). 또, 무기 필러로서, 티탄산칼륨 위스커를 사용한 경우, 광선 투과율이 매우 낮았다 (비교예 4). 또한, 무기 필러로서, 월라스토나이트를 사용한 경우, 실시예보다는 광선 투과율이 낮고, 휨도 컸다 (비교예 5, 6). 또, 무기 필러로서, 유리 섬유만을 사용한 경우, 광선 투과율은 높았지만, 휨이 커져 버렸다 (비교예 7).

1 : 기준대
2 : 광 투과 부재용 시험편
3 : 높이가 가장 높은 부분
4 : 휨

Claims

폴리아미드 수지, 유리 섬유, 광 투과성 색소, 및, 백운모를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 수지 조성물을 두께 1 mm 의 성형품으로 성형했을 때, 상기 성형품의 ISO13468-2 에 따라 측정한 파장 1070 nm 에 있어서의 광선 투과율이 30 % 이상인, 수지 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
폴리아미드 수지가, 디아민 유래의 구성 단위와 디카르복실산 유래의 구성 단위로 구성되고, 디아민 유래의 구성 단위의 70 몰% 이상이 자일릴렌디아민에서 유래하고, 디카르복실산 유래의 구성 단위의 70 몰% 이상이 탄소수 4 ~ 20 의 α,ω-직사슬 지방족 디카르복실산에서 유래하고, 자일릴렌디아민 유래의 구성 단위의 60 몰% 이상이 메타자일릴렌디아민 유래의 구성 단위인, 수지 조성물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지 조성물을 60 mm × 60 mm × 1 mm 두께의 성형품으로 성형했을 때, 상기 성형품의 휨량이 1 mm 이하인, 수지 조성물 ; 휨량이란, 상기 성형품을 기준대에 얹고, 가장 높은 부분의 높이와 시험편의 가장 낮은 부분의 높이의 차를 말한다.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리아미드 수지가, 반결정화 시간이 10 ~ 60 초이며, 또한, 융점이 200 ~ 280 ℃ 인 폴리아미드 수지를 포함하는, 수지 조성물 ; 단, 반결정화 시간이란, 폴리아미드 수지의 융점 ＋ 20 ℃, 폴리아미드 수지의 용융 시간 5 분, 결정화욕 온도 150 ℃ 의 조건하에 있어서 탈편광 광도법에 의해 측정한 시간을 말한다.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리 섬유의 단면이 원형인, 수지 조성물.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리 섬유를 조성물 중, 15 ~ 35 질량% 의 비율로 포함하는, 수지 조성물.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 백운모를 조성물 중, 5 ~ 40 질량% 의 비율로 포함하는, 수지 조성물.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 백운모를 조성물 중, 20 ~ 40 질량% 의 비율로 포함하는, 수지 조성물.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리 섬유와 백운모의 질량비율이, 1 : 0.3 ~ 2.0 인, 수지 조성물.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리 섬유와 백운모의 질량비율이, 1 : 1.0 ~ 2.0 인, 수지 조성물.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물로부터 형성된 성형품.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물과, 열가소성 수지와 광 흡수성 색소를 포함하는 광 흡수성 수지 조성물을 갖는 키트.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물로부터 형성된 성형품과, 열가소성 수지와 광 흡수성 색소를 포함하는 광 흡수성 수지 조성물로부터 형성된 성형품을, 레이저 용착시키는 것을 포함하는, 성형품의 제조 방법.