TW202138466A - 聚酯樹脂組成物、成形品、成形品的製造方法及複合成形品 - Google Patents

聚酯樹脂組成物、成形品、成形品的製造方法及複合成形品 Download PDF

Info

Publication number
TW202138466A
TW202138466A TW110109323A TW110109323A TW202138466A TW 202138466 A TW202138466 A TW 202138466A TW 110109323 A TW110109323 A TW 110109323A TW 110109323 A TW110109323 A TW 110109323A TW 202138466 A TW202138466 A TW 202138466A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
polyester resin
resin composition
laser
acid
molded product
Prior art date
Application number
TW110109323A
Other languages
English (en)
Inventor
吉村康成
本田佳之
熊澤貞紀
Original Assignee
日商東麗股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2020159263A external-priority patent/JP2021161373A/ja
Application filed by 日商東麗股份有限公司 filed Critical 日商東麗股份有限公司
Publication of TW202138466A publication Critical patent/TW202138466A/zh

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14Glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098Metal salts of carboxylic acids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B13/00Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • B29B13/06Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by drying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0001Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1629Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1635Laser beams characterised by the way of heating the interface at least passing through one of the parts to be joined, i.e. laser transmission welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/737General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined
    • B29C66/7377General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined amorphous, semi-crystalline or crystalline
    • B29C66/73773General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined amorphous, semi-crystalline or crystalline the to-be-joined area of at least one of the parts to be joined being semi-crystalline
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/40Glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C37/00Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C37/0092Drying moulded articles or half products, e.g. preforms, during or after moulding or cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16Laser beams
    • B29C65/1603Laser beams characterised by the type of electromagnetic radiation
    • B29C65/1612Infrared [IR] radiation, e.g. by infrared lasers
    • B29C65/1616Near infrared radiation [NIR], e.g. by YAG lasers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721Fibre-reinforced materials
    • B29C66/7212Fibre-reinforced materials characterised by the composition of the fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2067/00Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本發明的目的在於獲得一種聚酯樹脂組成物,所述聚酯樹脂組成物的射出成形性良好、機械強度優異、可藉由於成形品的各部位控制高雷射透過性、並且控制成形品的尺寸特性來實現穩定的雷射熔接性。本發明為一種聚酯樹脂組成物,其特徵在於,使用高速熱量計並藉由下述方法計算出的結晶化度為15%以上。計算方法:根據使用高速熱量計將聚酯樹脂組成物自30℃以10000℃/秒升溫至260℃後,於260℃下保持0.1秒後,以5000℃/秒冷卻至80℃,於80℃下保持0.1秒後,以5000℃/秒冷卻至-70℃,其後以1000℃/秒升溫至260℃時求出的曲線而算出的結晶化度

Description

聚酯樹脂組成物、成形品及複合成形品
本發明是有關於一種雷射熔接性優異的聚酯樹脂組成物、成形品、以及包含其的複合成形品。
聚酯樹脂、特別是聚對苯二甲酸丁二酯系樹脂利用其優異的射出成形性、機械特性、耐熱性、電特性、耐化學品性等,於機械零件、電氣/通訊零件、汽車零件等領域中作為射出成形品被廣泛利用。但是,射出成形品的成形效率良好,但就其流動特性、模具結構的方面而言,形狀受到限制,對於過於複雜者而言難以成形。
自先前以來,於伴隨著產品形狀的複雜化的各構件的接合中,進行利用接著劑的接合、利用螺栓等的機械接合等。然而,於利用接著劑的接著中,強度並不充分,另外,於利用螺栓等的機械接合中,費用、緊固的工夫、產品的重量增加成為問題。另一方面,關於雷射熔接、熱板熔接等外部加熱熔接、振動熔接、超音波熔接等摩擦熱熔接,能夠於短時間內進行接合,另外,由於不使用接著劑、金屬零件,因此不會產生其所需的成本、產品的重量增加、環境污染等問題,因此利用該些方法的接合增加。
作為外部加熱熔接之一的雷射熔接是藉由對重合的樹脂成形體照射雷射光,使雷射光透過其中一者而由另一者吸收,而使樹脂熔融、熔著的方法,且為利用能夠進行三維接合、能夠進行非接觸加工、不產生毛刺等優點,不斷擴展至廣泛的領域中的方法。
由於具有高尺寸穩定性、低吸水性而大量用於各種用途的聚對苯二甲酸丁二酯系樹脂與聚醯胺樹脂相比,雷射光線透過率非常低。因此,於使用聚對苯二甲酸丁二酯系樹脂作為雷射光線透過側的成形品,並應用雷射熔接方法時,因其雷射光線透過率低而對成形品的厚度限制非常嚴格,為了提高雷射光線透過率,需要藉由薄壁化來應對,產品設計的自由度小。
另外,除了雷射光線透過率的絕對值以外,於雷射光線透過側使用的成形品中,若其部位間透過率的偏差大,則亦會成為引起熔接不良的原因。因此,為了穩定地進行雷射熔接,理想的是控制雷射光線透過側使用的成形品的部位間的透過率。另外,為了穩定地進行雷射熔接,亦要求控制成形品的尺寸特性。特別是,為了減少熔接部中雷射光線透過側的成形品與吸收側的成形品的間隙、位置偏移,理想的是控制成形品的翹曲量。
針對所述課題,於專利文獻1中,揭示了一種為了改善雷射光線的透過性,向聚酯樹脂中添加脂肪酸的鹼金屬鹽的方法。
另外,於專利文獻2中,揭示了一種藉由向熱塑性樹脂填充特定的玻璃纖維,獲得機械強度良好的雷射透過性的熱塑性樹脂的方法。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特表2014-512420號公報 專利文獻2:日本專利特開2013-53316號公報
[發明所欲解決之課題] 然而,於專利文獻1中,雖然雷射熔接所要求的成形品的透過率良好,但是透過率容易變動,因於成形品的部位之間透過率參差不齊、成形品的翹曲大的影響,有時會引起熔接不良,存在難以獲得穩定的雷射熔接性的課題。另外,專利文獻2中所揭示的熱塑性樹脂原本使用雷射透過性低的聚酯樹脂,因此透過率並不充分。另外,於射出成形性的方面亦存在課題,要求一種生產性更優異的雷射透過性材料。
因此,本發明的目的在於提供一種射出成形性良好、機械強度優異、可藉由於成形品的各部位控制高雷射透過性、並且控制成形品的尺寸特性來實現穩定的雷射熔接性的聚酯樹脂組成物、使用所述樹脂組成物而成形的成形品及使用所述成形品的複合成形品。 [解決課題之手段]
為解決所述課題,本發明包括以下結構。
一種聚酯樹脂組成物,其特徵在於,使用高速熱量計並藉由下述方法計算出的結晶化度為15%以上, 計算方法:根據使用高速熱量計將聚酯樹脂組成物自30℃以10000℃/秒升溫至260℃後,於260℃下保持0.1秒後,以5000℃/秒冷卻至80℃,於80℃下保持0.1秒後,以5000℃/秒冷卻至-70℃,其後以1000℃/秒升溫至260℃時求出的曲線計算出的結晶化度。
另外,本發明包含成形品,所述成形品包含所述聚酯樹脂組成物。
另外,本發明包括一種成形品的製造方法,將所述聚酯樹脂組成物於100℃以上乾燥3小時以上後進行成形。
另外,本發明包括將所述成形品進行雷射熔接而成的複合成形品。 [發明的效果]
本發明的聚酯樹脂組成物的特徵在於:射出成形性良好,機械強度優異,可於成形品的各部位控制高的雷射透過性,且控制成形品的尺寸特性。因此,對於進行雷射熔接的各種用途的樹脂成形體,特別是雷射透過側成形體而言有用。
<聚酯樹脂(A)> 本發明的聚酯樹脂組成物以聚酯樹脂(A)為主成分。此處「主成分」是指於聚酯樹脂組成物100重量%中聚酯樹脂(A)為30重量%以上的情況。本發明中所使用的聚酯樹脂(A)是指以選自(1)二羧酸或其酯形成性衍生物以及二醇或其酯形成性衍生物、(2)羥基羧酸或其酯形成性衍生物、及(3)內酯中的一種以上作為主結構單元的聚合體或共聚物。
作為所述二羧酸或其酯形成性衍生物,可列舉:對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、雙(對羧基苯基)甲烷、蒽二羧酸、4,4'-二苯醚二羧酸、間苯二甲酸-5-四丁基鏻、間苯二甲酸-5-磺酸鈉、聯苯二甲酸等芳香族二羧酸、草酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸、丙二酸、戊二酸、二聚酸等脂肪族二羧酸、1,3-環己烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸等脂環式二羧酸及該些的酯形成性衍生物等。
另外,作為所述二醇或其酯形成性衍生物,可列舉:碳數2~20的脂肪族二醇,即乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、癸二醇、環己烷二甲醇、環己烷二醇、二聚物二醇等,或者分子量為200~100000的長鏈二醇,即聚乙二醇、聚-1,3-丙二醇、聚四亞甲基二醇等芳香族二氧基化合物,即4,4'-二羥基聯苯、對苯二酚、第三丁基對苯二酚、雙酚A、雙酚S、雙酚F、雙酚C及該些的酯形成性衍生物等。
作為以(1)二羧酸或其酯形成性衍生物以及二醇或其酯形成性衍生物為結構單元的聚合物或共聚物,可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸環己烷二甲酯、聚對苯二甲酸己二酯、聚間苯二甲酸乙二酯、聚間苯二甲酸丙二酯、聚間苯二甲酸丁二酯、聚間苯二甲酸環己烷二甲酯、聚間苯二甲酸己二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚乙二醇間苯二甲酸酯/對苯二甲酸酯、聚丙二醇間苯二甲酸酯/對苯二甲酸酯、聚丁二醇間苯二甲酸酯/對苯二甲酸酯、聚乙二醇對苯二甲酸酯/萘二甲酸酯、聚丙二醇對苯二甲酸酯/萘二甲酸酯、聚丁二醇對苯二甲酸酯/萘二甲酸酯、聚丁二醇對苯二甲酸酯/癸烷二羧酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯/對苯二甲酸環己烷二甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯/5-磺酸鈉間苯二甲酸酯、聚對苯二甲酸丙二酯/5-磺酸鈉間苯二甲酸酯、聚對苯二甲酸丁二酯/5-磺酸鈉間苯二甲酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯/聚乙二醇、聚對苯二甲酸丙二酯/聚乙二醇、聚對苯二甲酸丁二酯/聚乙二醇、聚對苯二甲酸乙二酯/聚四亞甲基二醇、聚對苯二甲酸丙二酯/聚四亞甲基二醇、聚對苯二甲酸丁二酯/聚四亞甲基二醇、聚乙二醇對苯二甲酸酯/間苯二甲酸酯/聚四亞甲基二醇、聚丙二醇對苯二甲酸酯/間苯二甲酸酯/聚四亞甲基二醇、聚丁二醇對苯二甲酸酯/間苯二甲酸酯/聚四亞甲基二醇、聚乙二醇對苯二甲酸酯/琥珀酸酯、聚丙二醇對苯二甲酸酯/琥珀酸酯、聚丁二醇對苯二甲酸酯/琥珀酸酯、聚乙二醇對苯二甲酸酯/己二酸酯、聚丙二醇對苯二甲酸酯/己二酸酯、聚丁二醇對苯二甲酸酯/己二酸酯、聚乙二醇對苯二甲酸酯/癸二酸酯、聚丙二醇對苯二甲酸酯/癸二酸酯、聚丁二醇對苯二甲酸酯/癸二酸酯、聚乙二醇對苯二甲酸酯/間苯二甲酸酯/己二酸酯、聚丙二醇對苯二甲酸酯/間苯二甲酸酯/己二酸酯、聚丁二醇對苯二甲酸酯/間苯二甲酸酯/琥珀酸酯、聚丁二醇對苯二甲酸酯/間苯二甲酸酯/己二酸酯、聚丁二醇對苯二甲酸酯/間苯二甲酸酯/癸二酸酯等芳香族聚酯樹脂、聚草酸乙二酯、聚草酸丙二酯、聚草酸丁二酯、聚琥珀酸乙二酯、聚琥珀酸丙二酯、聚琥珀酸丁二酯、聚己二酸乙二酯、聚己二酸丙二酯、聚己二酸丁二酯、聚己二酸新戊二醇酯、聚癸二酸乙二酯、聚癸二酸丙二酯、聚癸二酸丁二酯、聚乙二醇琥珀酸酯/己二酸酯、聚丙二醇琥珀酸酯/己二酸酯、聚丁二醇琥珀酸酯/己二酸酯等脂肪族聚酯樹脂。其中,較佳為芳香族聚酯樹脂,更佳為選自聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯及聚對苯二甲酸丁二酯中的任一種或其共聚物,進而佳為聚對苯二甲酸丁二酯或其共聚物。
另外,作為所述(2)羥基羧酸或其酯形成性衍生物,可列舉:乙醇酸、乳酸、羥基丙酸、羥基丁酸、羥基戊酸、羥基己酸、羥基苯甲酸、對羥基苯甲酸、6-羥基-2-萘甲酸及該些的酯形成性衍生物等,作為以該些為結構單元的聚合物或共聚物,可列舉聚乙醇酸、聚乳酸、聚乙醇酸/乳酸、聚羥基丁酸/β-羥基丁酸/β-羥基戊酸等脂肪族聚酯樹脂。
另外,作為所述(3)內酯,可列舉:ε-己內酯、戊內酯、丙內酯、十一內酯、1,5-氧雜環庚烷-2-酮、γ-丁內酯等,作為以該些為結構單元的聚合物或共聚物,可列舉:聚己內酯、聚戊內酯、聚丙內酯、聚-γ-丁內酯、聚己內酯/戊內酯等。
該些中,較佳為以(1)二羧酸或其酯形成性衍生物以及二醇或其酯形成性衍生物為主結構單元的聚合物或共聚物,更佳為以芳香族二羧酸或其酯形成性衍生物以及脂肪族二醇或其酯形成性衍生物為主結構單元的聚合物或共聚物,進而佳為以對苯二甲酸或其酯形成性衍生物以及選自乙二醇、丙二醇、丁二醇中的脂肪族二醇或其酯形成性衍生物為主結構單元的聚合物或共聚物,其中,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸環己烷二甲酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚乙二醇間苯二甲酸酯/對苯二甲酸酯、聚丙二醇間苯二甲酸酯/對苯二甲酸酯、聚丁二醇間苯二甲酸酯/對苯二甲酸酯、聚乙二醇對苯二甲酸酯/萘二甲酸酯、聚丙二醇對苯二甲酸酯/萘二甲酸酯、聚丁二醇對苯二甲酸酯/萘二甲酸酯等芳香族聚酯樹脂,特佳為聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯,特佳為聚對苯二甲酸丁二酯。
本發明中,相對於以所述(1)二羧酸或其酯形成性衍生物以及二醇或其酯形成性衍生物為主結構單元的聚合物或共聚物中的全部二羧酸,對苯二甲酸或其酯形成性衍生物的比例較佳為30莫耳%以上,進而佳為40莫耳%以上。
本發明中所使用的聚酯樹脂(A)的黏度只要能夠熔融混煉,則並無特別限定,但就成形性的方面而言,於25℃下測定鄰氯苯酚溶液時的固有黏度較佳為0.36 dl/g~1.60 dl/g的範圍,更佳為0.50 dl/g~1.50 dl/g的範圍。
本發明中所使用的聚酯樹脂(A)的熔點只要能夠熔融混煉,則並無特別限定,但就耐熱性、機械強度的方面而言,較佳為200℃以上,就熔融加工性優異的方面而言,更佳為215℃以上,進而佳為220℃以上。熔點的上限並無特別限定,但就熔融加工性優異的方面而言,較佳為280℃以下,更佳為270℃以下。當熔點未滿210℃時,存在耐熱性降低的問題,另一方面,當熔點超過280℃時,結晶化度、結晶尺寸會變得極大,因此熔融加工時需要過度加熱,有可能同時發生聚酯樹脂的分解。再者,此處所謂的熔點是指使用示差掃描型熱量計(Differential Scanning Calorimeter,DSC),以20℃/分鐘的升溫速度自30℃升溫至280℃,於280℃下保持3分鐘後,以20℃/分鐘的降溫速度自280℃降溫至30℃後,以20℃/分鐘的升溫速度自30℃升溫至280℃時觀測到的吸熱峰值的峰值頂點溫度。
另外,於本發明中,就耐熱性優異的方面而言,使用所述示差掃描型熱量計(DSC)於所述條件下測定的吸熱峰值的面積所表示的結晶熔解熱量較佳為20 J/g以上,更佳為30 J/g以上,進而佳為40 J/g以上。結晶熔解熱量的上限並無特別限定,但就熔融加工性優異的方面而言,較佳為60 J/g以下,更佳為50 J/g以下。
本發明中所使用的聚酯樹脂(A)的製造方法並無特別限定,可藉由通常的縮聚法或開環聚合法等進行製造,可為間歇聚合及連續聚合中的任一者,另外,亦可應用經過酯交換反應及縮聚反應的方法、以及基於直接聚合的反應中的任一者,但就可減少末端羧基量且雷射透過性優異的方面而言,較佳為連續聚合,就成本的方面而言,較佳為直接聚合。
於本發明中所使用的(A)聚酯樹脂為以(1)二羧酸或其酯形成性衍生物以及二醇或其酯形成性衍生物為主成分的藉由縮合反應獲得的聚合物或共聚物時,可藉由使(1)二羧酸或其酯形成性衍生物以及二醇或其酯形成性衍生物進行酯化反應或酯交換反應,接著進行縮聚反應來製造。再者,為了有效地推進酯化反應或酯交換反應以及縮聚反應,較佳為於該些反應時添加聚合反應觸媒。作為聚合反應觸媒的具體例,可列舉:鈦酸的甲基酯、四-正丙基酯、四-正丁基酯、四異丙基酯、四異丁基酯、四-第三丁基酯、環己基酯、苯基酯、苄基酯、甲苯基酯、或該些的混合酯等有機鈦化合物、二丁基氧化錫、甲基苯基氧化錫、四乙基錫、六乙基二錫氧化物、環六己基二錫氧化物、二-十二烷基氧化錫、三乙基氫氧化錫、三苯基氫氧化錫、三異丁基乙酸錫、二丁基二乙酸錫、二苯基二月桂酸錫、單丁基三氯化錫、二丁基二氯化錫、三丁基氯化錫、二丁基硫化錫及丁基羥基氧化錫、甲基錫酸、乙基錫酸、丁基錫酸等烷基錫酸等錫化合物、四-正丁氧基鋯等氧化鋯化合物、三氧化銻、乙酸銻等銻化合物等,該些中較佳為有機鈦化合物及錫化合物,進而佳為鈦酸的四-正丙基酯、四-正丁基酯及四異丙基酯,特佳為鈦酸的四-正丁基酯。該些的聚合反應觸媒可僅使用一種,亦可併用兩種以上。就機械特性、成型性及色調的方面而言,相對於聚酯樹脂100重量份,聚合反應觸媒的添加量較佳為0.005質量份~0.5質量份的範圍,更佳為0.01質量份~0.2質量份的範圍。
本發明的聚酯樹脂(A)可分別單獨使用,亦可併用多種來使用。
本發明的聚酯樹脂組成物的特徵在於,包含聚酯樹脂(A),且根據使用高速熱量計自30℃以10000℃/秒升溫至260℃後,於260℃下保持0.1秒後,以5000℃/秒冷卻至80℃,於80℃下保持0.1秒後,以5000℃/秒冷卻至-70℃,其後以1000℃/秒升溫至260℃時觀測到的吸熱峰值的面積所表示的結晶熔解熱量(ΔHm ),並按照下述式計算出的結晶化度(Xc )為15%以上。 結晶化度(Xc )=ΔHm /ΔHm 0 ×100
此處,ΔHm 0 是完全結晶聚酯樹脂(A)的結晶熔解熱量。藉由具有所述特徵,即使於射出成形模具內的驟冷條件下,亦於成形品的各部位形成穩定的結晶結構,因此射出成形性良好,於成形品的各部位顯示出穩定的雷射透過性。本發明中,所述結晶化度較佳為15%以上,更佳為20%以上。上限並無特別限定,但就熔融加工性優異的方面而言,較佳為60%以下,更佳為50%以下。此處,高速熱量計是指藉由將熱感測器微小化,以奈克級的試樣量能夠進行高速升溫/降溫的熱量計。雖然根據試樣的種類、尺寸而能夠追蹤的升降溫速度有限,但具有最大升溫速度10000℃/秒、最大冷卻速度5000℃/秒的性能。
此外,本發明的包含聚酯樹脂(A)的樹脂組成物中,使用穿透式電子顯微鏡觀察到的、聚酯樹脂(A)的源自結晶結構的線狀結構的長度方向上的平均長度較佳為150奈米以下。此處,線狀結構的長度方向上的平均長度可藉由以下方法求出。使用成形為具有厚度為1毫米以上的厚度的樹脂組成物,自其表面向內部切出50微米以上而製作試樣,將所述試樣利用四氧化釕染色,並利用穿透式電子顯微鏡進行觀察。將所獲得的像製成尺寸為1 μm×1 μm的圖像,對於可藉由濃淡識別的結構,測定任意選擇的10根線狀結構的長度方向,將其平均值作為平均長度。藉由具有此種結構,可抑制雷射光於樹脂組成物內擴散,顯示良好的雷射透過性。於本發明中,所述線狀結構的長度方向上的平均長度較佳為150奈米以下,更佳為125奈米以下,進而佳為100奈米以下。下限並無特別限定,但為了維持耐熱性,較佳為50奈米以上。
再者,作為用於使聚酯樹脂組成物的藉由所述方法計算出的結晶化度為15%以上、以及線狀結構的長度方向上的平均長度為150奈米以下的方法,並無特別限定,例如可列舉對聚酯樹脂(A)調配金屬鹽化合物(B)的方法。
於本發明中,聚酯樹脂(A)的末端基並無特別限定,可具有末端羧基、末端羥基或其以外的末端基,但就雷射透過性及尺寸特性優異的方面而言,末端羧基濃度較佳為50 eq/t以下,更佳為30 eq/t以下,進而佳為20 eq/t以下,特佳為15 eq/t以下。
本發明的聚酯樹脂組成物較佳為以聚酯樹脂(A)為主成分,且含有金屬成分,聚酯樹脂組成物中,由金屬成分量/末端羧基量表示的比較佳為0.50以上,更佳為0.70以上,進而佳為0.80以上,特佳為0.90以上。另外,就雷射透過性及機械特性的觀點而言,金屬成分量/末端羧基量的值較佳為2.00以下。於聚酯樹脂中,金屬成分的狀態並無特別限定,可以單體或離子的狀態存在,亦可與其他化合物形成金屬鹽結構或配位結構,但就雷射透過性及尺寸特性優異的方面而言,較佳為與聚酯樹脂(A)的末端羧基形成金屬鹽結構。藉由將聚酯樹脂(A)的末端羧基與金屬成分量的比設為所述範圍,聚酯樹脂的晶核生成效率提高,射出成形品的結晶結構微細化,因此雷射透過性提高。另外,由於結晶化速度上升,因此於射出成形時,即使於成形品的各部位冷卻時存在不均,於成形品的各部位結晶化度的差亦變小,收縮率差降低,因此不易產生所獲得的成形品的面翹曲、內部翹曲。於聚酯樹脂組成物中以由金屬成分量/末端羧基量所表示的比成為0.50以上的方式含有金屬成分的方法並無特別限定,例如可列舉:對聚酯樹脂(A)調配金屬鹽化合物(B)的方法,調整熔融混煉條件、射出成形條件的方法。作為聚酯樹脂(A)的末端羧基量的定量方法,並無特別限定,可列舉電位差滴定法等,以相對於聚酯樹脂(A)的重量的莫耳數的形式表示。作為金屬成分的定量方法,並無特別限定,可列舉原子吸光度測定等,將以相對於聚酯樹脂(A)的重量的莫耳數的形式表示的值用作樹脂組成物中的金屬成分量。
<金屬成分> 本發明中,金屬成分的金屬種類並無特別限制,可為任意金屬種類,可列舉選自鋰、鉀、鈉、鎂、鈣、鋁、鍶、鈦、錳、鐵、鋅、矽、鋯、釔或鋇等中的金屬成分。就結晶化特性優異、且顯示良好的雷射透過性、機械特性及尺寸特性亦優異的方面而言,較佳為鹼金屬,就結晶化促進效果特別優異的方面而言,更佳為選自鈉、鉀及該些的混合物中的至少一種,進而佳為鈉。作為金屬成分的定量方法,並無特別限定,可列舉原子吸光度測定等,以相對於聚酯樹脂(A)的重量的莫耳數的形式表示。
<金屬鹽化合物(B)> 於本發明中,就生成良好晶核的方面而言,較佳為以相對於聚酯樹脂的重量而金屬成分成為50 eq/t~150 eq/t的濃度的方式包含金屬鹽化合物(B)。即,聚酯樹脂組成物中的金屬成分較佳為源自金屬鹽化合物(B)。
於本發明中,金屬鹽化合物(B)可為脂肪族羧酸金屬鹽、脂環族羧酸金屬鹽、芳香族羧酸金屬鹽、磺酸金屬鹽、醯胺磺酸金屬鹽、磷酸金屬鹽、磷酸酯金屬鹽、硼酸金屬鹽等中的任一者,另外,亦可為該些的混合物。就結晶化特性優異的方面而言,可列舉選自碳數2~50的脂肪族羧酸金屬鹽、碳數7~60的脂環族羧酸金屬鹽、碳數7~60的芳香族羧酸金屬鹽、碳數1~50的脂肪族磺酸金屬鹽、碳數6~60的脂環族磺酸金屬鹽、碳數6~60的芳香族磺酸金屬鹽、碳數1~50的脂肪族磷酸酯金屬鹽、碳數6~60的脂環族磷酸酯金屬鹽、碳數6~60的芳香族磷酸酯金屬鹽中的一種或兩種以上的混合物。另外,就結晶化特性優異、且顯示良好的射出成形性、雷射透過性的方面而言,較佳為選自碳數2~40的脂肪族羧酸金屬鹽、碳數7~40的脂環族羧酸金屬鹽、碳數7~40的芳香族羧酸金屬鹽中的一種或兩種以上的混合物,更佳為選自碳數2~30的脂肪族羧酸金屬鹽、碳數7~30的芳香族羧酸金屬鹽中的一種或兩種以上的混合物,特佳為碳數2~25的脂肪族羧酸金屬鹽。
脂肪族羧酸是指於直鏈或分支的脂肪族基上加成有羧酸基的化合物,於鍵的一部分亦可具有不飽和基、脂環族基或羥基、磷酸酯基等其他取代基。
作為脂肪族羧酸,較佳為可列舉:丙酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、十七酸、硬脂酸、油酸、亞麻油酸、褐煤酸等。
進而於本發明中,就與聚酯樹脂(A)的親和性良好的方面而言,較佳為碳數3~20的脂肪族羧酸金屬鹽,更佳為碳數3~10的脂肪族羧酸金屬鹽,特佳為碳數3~5的脂肪族羧酸金屬鹽。
本發明中,金屬鹽化合物(B)的金屬種類並無特別限制,可為任意金屬種類,可列舉選自鋰、鉀、鈉、鎂、鈣、鋁、鍶、鈦、錳、鐵、鋅、矽、鋯、釔或鋇等中的金屬鹽。就結晶化特性優異、且顯示良好的雷射透過性、機械特性及尺寸特性亦優異的方面而言,較佳為鹼金屬鹽,就結晶化促進效果特別優異的方面而言,更佳為選自鈉、鉀及該些的混合物中的至少一種,進而佳為鈉。
關於本發明中的金屬鹽化合物(B)的調配量,較佳為以相對於聚酯樹脂(A)1 kg而金屬成分為50毫莫耳~150毫莫耳的濃度包含。即,較佳為以相對於聚酯樹脂的重量而金屬成分為50 eq/t~150 eq/t的濃度。於50 eq/t以上的情況下,可維持包含聚酯樹脂組成物的成形品的雷射透過性,可抑制成形品的部位間的透過率的偏差。另外,於150 eq/t以下的情況下,可抑制聚酯樹脂(A)因金屬鹽化合物的觸媒作用而分解所導致的分子量降低、成形品的機械強度降低。關於金屬鹽化合物(B)的調配量,較佳為以相對於聚酯樹脂(A)的重量而為50 eq/t~150 eq/t的濃度包含,更佳以50 eq/t~120 eq/t的濃度包含,進而佳以50 eq/t~100 eq/t的濃度包含。
於本發明中,作為金屬鹽化合物(B),較佳為使用選自丙酸鈉、辛酸鈉、硬脂酸鈉及該些的混合物中的至少一種的脂肪族羧酸鈉鹽。藉由使用該些含有鈉的化合物,可獲得較高的雷射透過性提高效果。
<無機填充劑> 於本發明中,可於不損害本發明的目的的範圍內調配無機填充材。作為成分,可列舉:玻璃纖維、碳纖維、鈦酸鉀晶鬚、氧化鋅晶鬚、硼酸鋁晶鬚、芳族聚醯胺纖維、氧化鋁纖維、碳化矽纖維、陶瓷纖維、石棉纖維、石膏纖維、金屬纖維等纖維狀強化材,矽灰石、沸石、絹雲母、高嶺土、雲母、黏土、葉蠟石、膨潤土、石棉、滑石、矽酸鋁等矽酸鹽,氧化鋁、氧化矽、氧化鎂、氧化鋯、氧化鈦、氧化鐵等金屬化合物,碳酸鈣、碳酸鎂、白雲石等碳酸鹽,硫酸鈣、硫酸鋇等硫酸鹽,玻璃珠、陶瓷珠、氮化硼、碳化矽、硼酸鋅及二氧化矽等非纖維狀強化材等,該些可使用一種或兩種以上。作為本發明中的較佳例,可列舉玻璃纖維。進而,就機械強度等方面而言,更佳為使用矽烷系、環氧系或者鈦酸酯系等偶合劑對該些填充材進行預處理後使用。
<玻璃纖維(C)> 本發明中,作為無機填充材,較佳為調配玻璃纖維(C)。玻璃纖維(C)的剖面可為圓形狀,亦可為扁平形狀,亦可為任一者,但就抑制變形、降低翹曲、穩定的雷射透過性等方面而言,較佳為其剖面形狀為扁平。一般而言,調配有玻璃纖維的樹脂組成物由於成形時纖維於樹脂的流動方向上取向,因此成形收縮率(樹脂成形品與模具的尺寸差的百分率)的各向異性變大,變形、翹曲變大。但是,於剖面形狀為扁平時,成形收縮率的各向異性變小,容易改善變形、翹曲。
關於本發明中所使用的剖面形狀為扁平的玻璃纖維(C),於沿長度方向呈直角切斷的剖面中,由長徑(剖面的最長直線距離)與短徑(與長徑呈直角的方向上的最長直線距離)的比所表示的扁平率較佳為1以上且10以下。扁平率的下限值較佳為超過1,更佳為1.3以上,進而佳為1.5以上。另外,上限值較佳為5以下,更佳為2.5以下,最佳為2以下。具體的形狀可為眉形、長圓形、橢圓形、半圓、圓弧形、矩形或該些的類似形狀中的任一者,但就流動性、低翹曲性的方面而言,特佳為長圓形。
藉由所述扁平率超過1,抑制成形時的變形、翹曲,另外,對於設為10以下的玻璃纖維,現實上此種玻璃纖維的製造本身是困難的。另外,為了減小比重等目的,玻璃纖維(C)亦可使用中空纖維。隨著玻璃纖維(C)的剖面積增大,而無法獲得充分的增強效果。另一方面,若過小,則其本身的製造變得困難,亦存在難以操作的課題。本發明中的玻璃纖維(C)的剖面積較佳為2×10-5 mm2 ~8×10-3 mm2 ,更佳為8×10-5 mm2 ~8×10-3 mm2 ,進而佳為8×10-5 mm2 ~8×10-4 mm2 。玻璃纖維的長度並無特別限定,但為了藉由成形品的機械特性與變形抑制的平衡,減小成形品的變形量,以短為佳,但就機械特性的方面而言,纖維長度較佳為30 μm以上,根據所要求的性能,較佳為50 μm~1000 μm。於本發明所使用的玻璃纖維(C)中,視需要,較佳為使用收束劑或表面處理劑。作為收束劑或表面處理劑,為環氧系化合物、異氰酸酯系化合物、矽烷系化合物、鈦酸酯系化合物等官能性化合物。該些化合物可預先實施表面處理或收束處理後使用,或可於製備材料時同時添加。於本發明中所使用的玻璃纖維(C)為扁平時,作為用於噴出熔融玻璃的襯套(bushing),藉由使用長圓形、橢圓形、矩形、狹縫狀等具有適當孔形狀的噴嘴進行紡絲來製備。另外,可藉由自具有各種剖面形狀(包括圓形剖面)且接近設置的多個噴嘴紡出熔融玻璃,並將紡出的熔融玻璃相互接合而製成單一的長絲來製備。
相對於聚酯樹脂(A)100質量份,本發明中所使用的玻璃纖維(C)的調配量較佳為超過0且100質量份以下,更佳為10質量份~80質量份,進而佳為20質量份~50質量份。為了表現出機械強度、低翹曲性,較佳為調配玻璃纖維(C)。另外,藉由設為100質量份以下,亦可維持成形時流動性。
<其他添加劑> 本發明的樹脂組成物中,於不損害本發明的目的的範圍內,可含有其他成分,例如環氧樹脂(雙酚A型、酚醛清漆型、縮水甘油酯型等)、磷系穩定劑(磷酸酯系等)、耐候劑(間苯二酚系、水楊酸酯系、苯並三唑系、二苯甲酮系、受阻胺系等)、潤滑劑(褐煤酸及其酯、其半酯、硬脂醇、硬脂醯胺、各種雙醯胺、雙脲及聚乙烯蠟等)、顏料(硫化鎘、酞菁、萘嵌苯(rylene)、苝(perylene)、萘酞菁、喹吖啶酮、碳黑、氧化鈦、氧化鐵、偶氮系、單偶氮系等)、染料(吖嗪系、偶氮系、苝、蒽醌等)、結晶成核劑(滑石、聚醚醚酮等)、塑化劑(對羥基苯甲酸辛酯、N-丁基苯磺醯胺等)、抗靜電劑(烷基硫酸鹽型陰離子系抗靜電劑、四級銨鹽型陽離子系抗靜電劑、聚氧乙烯脫水山梨糖醇單硬脂酸酯之類的非離子系抗靜電劑、甜菜鹼系兩性抗靜電劑等)、阻燃劑(例如赤磷、三聚氰胺氰脲酸酯、聚磷酸銨、溴化聚苯乙烯、溴化聚苯醚、溴化聚碳酸酯、溴化環氧樹脂或該些的溴系阻燃劑與三氧化銻的組合等)、防著色劑(磷酸、亞磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯等磷酸化合物等)、其他聚合物等。
本發明的樹脂組成物的製造方法只要滿足本發明中所規定的必要條件,則並無特別限定,較佳地使用:例如利用單軸擠出機或雙軸擠出機將聚酯樹脂(A)、金屬鹽化合物(B)、玻璃纖維(C)、及視需要的其他成分均勻地熔融混煉的方法,或於溶液中混合後去除溶媒的方法等。就生產性的方面而言,較佳為使用單軸擠出機或雙軸擠出機均勻地熔融混煉的方法,就可獲得流動性及機械特性優異的樹脂組成物的方面而言,更佳為使用雙軸擠出機均勻地熔融混煉的方法。其中,若將螺桿長度設為L、螺桿直徑設為D,則特佳為使用L/D>30的雙軸擠出機進行熔融混煉的方法。此處所謂的螺桿長度是指自螺桿根部的原料被供給的位置至螺桿前端部為止的長度。雙軸擠出機的L/D的上限為150,較佳為可使用L/D超過30且100以下者。
另外,作為於本發明中使用雙軸擠出機時的螺桿結構,將全程螺桿與捏合盤組合使用,但為了獲得本發明的樹脂組成物,需要利用螺桿進行均勻的混煉。因此,捏合盤的合計長度(捏合區)相對於螺桿全長的比例較佳為5%~50%的範圍,只要為10%~40%的範圍則進而佳。
於本發明中進行熔融混煉時,投入各成分的方法例如可列舉:使用具有兩處投入口的擠出機,自設置於螺桿根部側的主投入口供給聚酯樹脂(A)、金屬鹽化合物(B)、玻璃纖維(C)及視需要的其他成分的方法,或自主投入口供給聚酯樹脂(A)、金屬鹽化合物(B)及其他成分,自設置於主投入口與擠出機前端之間的副投入口供給玻璃纖維(C)並進行熔融混合的方法等。
另外,於本發明中進行熔融混煉時,就可獲得雷射透過性及機械特性優異的樹脂組成物的方面而言,自擠出機噴出的樹脂的溫度較佳為310℃以下,更佳為300℃以下,進而佳為290℃以下,特佳為280℃以下。另外,就加工性的方面而言,較佳為200℃以上,更佳為210℃以上,進而佳為220℃以上,特佳為230℃以上。自擠出機噴出的樹脂的溫度可藉由氣缸溫度、螺桿轉速、噴出量的設定來調整,但其方法並無特別限定。
本發明的樹脂組成物可藉由通常公知的射出成形、擠出成形、吹塑成形、衝壓成形、紡絲等任意方法成形,可加工成各種成形品來利用,但就成本以及量產性優異的方面而言,較佳為射出成形。對成形條件並無特別限定,較佳為於成形前將聚酯樹脂組成物於100℃以上的溫度下乾燥3小時以上。成形機的氣缸溫度並無特別限定,較佳為270℃以下,更佳為260℃以下,進而佳為250℃以下。另外,關於下限,較佳為200℃以上,更佳為210℃以上,進而佳為220℃以上。另外,較佳為以聚酯樹脂組成物於成形機的內部滯留的時間未滿15分鐘的方式進行成形。如上所述,藉由成形,可抑制成形步驟中聚酯樹脂組成物水解所引起的末端羧基量的增加,從而可獲得雷射透過性、機械特性及尺寸特性優異的成形品。模具溫度並無特別限定,但就容易控制成形品部位間的透過率的方面而言,較佳為40℃以上,較佳為60℃以上,較佳為80℃以上,作為上限,就容易縮短加工時間的方面而言,較佳為100℃以下。射出速度並無特別限定,就可抑制成形過程中的剪切發熱所引起的樹脂分解,同時容易控制成形品部位間的透過率的方面而言,較佳為於10 mm/sec~300 mm/sec的範圍內設定,更佳為於50 mm/sec~200 mm/sec的範圍內設定。
作為成形品,可作為射出成形品、擠出成形品、吹塑成形品、薄膜、片材、纖維等來利用,作為薄膜,可作為未延伸、單軸延伸、雙軸延伸等的各種薄膜來利用,作為纖維,可作為未延伸絲、延伸絲、超延伸絲等各種纖維來利用。
於本發明中,所述各種成形品可用於汽車零件、電氣/電子零件、建築零件、各種容器、日用品、生活雜貨及衛生用品等各種用途,特別是由於能夠進行雷射熔接,因此適合作為進行雷射熔接的汽車用零件、電氣/電子零件。
本發明的樹脂組成物可用於下述具體的用途。作為具體例,可列舉:以空氣流量計、空氣泵、恆溫器罩體、發動機支架、點火裝置線軸(ignition bobbin)、點火裝置殼體、離合器線軸(clutch bobbin)、感測器罩體、怠速控制閥(idle speed control valve)、真空開關閥、電子控制單元(electronic control unit,ECU)罩體、真空泵殼體、抑制開關(inhibitor switch)、旋轉感測器、加速度感測器、分電器蓋(distributor cap)、線圈底座、防抱死制動系統(antilock brake system,ABS)用致動器殼體、散熱器水箱(radiator tank)的頂部及底部、冷卻風扇、風扇護罩、發動機罩、氣缸頭罩、油蓋、油盤、濾油器、油箱蓋、燃油過濾器(fuel strainer)、分電器蓋、蒸氣碳罐罩體(vapor canister housing)、空氣淨化器罩體、正時帶罩(timing belt cover)、制動助力器零件、各種殼體、各種管、各種罐、各種軟管、各種夾具、各種閥、各種管道等汽車用發動機罩內零件、轉矩控制桿(torque control lever)、安全帶零件、寄存器葉片(register blade)、洗桿(washer lever)、車窗調節器手柄、車窗調節器手柄的按鈕、近光燈控制桿(passing light lever)、遮陽板托架(sun visor bracket)、各種馬達罩體等汽車用內裝零件、車頂縱樑、擋泥板、裝飾物(garnish)、保險槓(bumper)、後視鏡架(door mirror stay)、擾流板(spoiler)、發動機罩百葉窗(hood louver)、輪罩、輪蓋、烤架皮圈外罩框架(grill apron cover frame)、燈反射器(lamp reflector)、燈圈(lamp bezel)、門把手等汽車用外裝零件、線束連接器(wire harness connector)、SMJ連接器、印刷電路板(printed circuit board,PCB)連接器、車門墊圈連接器(door grommet connector)等各種汽車用連接器、電氣用連接器、繼電器殼體、線圈架(coil bobbin)、光拾取器底盤、馬達殼體、筆記型個人電腦罩體及內部零件、陰極射線管(Cathode Ray Tube,CRT)顯示器罩體及內部零件、列印機罩體及內部零件、行動電話、行動式個人電腦、手持式移動裝置等可攜式終端罩體及內部零件、記錄介質(光碟(compact disc,CD)、數位多功能光碟(digital versatile disc,DVD)、PD、軟碟(floppy disc,FD)等)驅動器的罩體及內部零件、複印機的罩體及內部零件、傳真機的罩體及內部零件、拋物面天線等為代表的電氣/電子零件。
進而,可列舉:以磁帶錄像機(video tape recorder,VTR)零件、電視零件、熨斗、電吹風、電飯煲零件、微波爐零件、音響零件、攝像機、投影機等影像設備零件、雷射光碟(註冊商標)、光碟(CD)、光碟只讀存儲器(compact disc read only memory,ROM)、可錄光碟(compact disc recordable,CD-R)、可重寫光碟(compact disc rewritable,CD-RW)、數位多功能光碟只讀存儲器(digital versatile disc read only memory,DVD-ROM)、可記錄式數位多功能光碟(digital versatile disc recordable,DVD-R)、可重寫數位多功能光碟(digital versatile disc rewritable,DVD-RW)、數位多功能光碟隨機存取存儲器(digital versatile disc random access memory,DVD-RAM)、藍光光碟等光記錄介質的基板、照明零件、冰箱零件、空調零件、打字機零件、文字處理機零件等為代表的家庭/辦公電氣產品零件。
另外,作為電子樂器、家庭用遊戲機、可攜帶型遊戲機等的罩體或內部零件、各種齒輪、各種殼體、感測器、電漿光源(light emitting plasma,LEP)燈、連接器、插座、電阻器、繼電器殼體、開關、線圈架、電容器、可變電容器殼體、光拾取器、振動器、各種端子板、變壓器、插頭、印刷配線板、調諧器、揚聲器、麥克器、耳機、小型馬達、磁頭底座、電源模組、半導體、液晶、FDD托架、FDD底座、馬達刷架、變壓器構件、線圈架等電氣/電子零件、窗用滑輪、百葉窗窗簾構件、配管接頭、窗簾襯墊(curtain liner)、百葉窗零件、氣量計零件、水量計零件、熱水器零件、屋面板、隔熱壁、調整器(adjuster)、塑膠束、天花板吊具、樓梯、門、地板等建築構件、魚線、魚網、海藻養殖網、誘餌袋等水產相關構件、植被網(vegetation net)、植被墊(vegetation mat)、防草袋、防草網、養護片材、傾斜面保護片材、擋灰片材、排水片材、保水片材、污泥/淤泥脫水袋、混凝土型框等土木相關構件、齒輪、螺釘、彈簧、軸承、控制桿、鍵閥桿(key stem)、凸輪、棘輪、輥、供水零件、玩具零件、風扇、天蠶絲、管、清洗用夾具、馬達零件、顯微鏡、雙筒望遠鏡、相機、時鐘等機械零件、多層膜、隧道用膜、防鳥片材、植被保護用不織布、育苗用缽、植被樁、種子紐帶、出芽片、房屋內部裝飾片材、農業用乙烯基膜的固定器、緩效性肥料、防根片材、園藝網、防蟲網、幼齡木網、印刷層壓板、肥料袋、試樣袋、沙袋、防獸網、誘引繩、防風網等農業構件、紙尿褲、生理用品包裝材料、棉棒、濕紙巾、馬桶座墊等衛生用品、醫療用不織布(縫合部增強材料、防黏連膜、人工器官修補材)、創傷被覆材、傷口包帶、貼附材基布、手術用縫合線、骨折增強材料、醫療用薄膜等醫療用品、日曆、文具、衣服、食品等的包裝用薄膜、托盤、泡罩(blister)、刀、叉、湯匙、管、塑料罐、包袋(pouch)、容器、罐、籃子等容器/餐具類、熱填充容器類、微波爐烹調用容器類、化妝品容器、保鮮膜、發泡緩衝劑、紙疊層板、洗髮精瓶、飲料用瓶、杯、糖果包裝、收縮標籤、蓋材料、帶窗信封、水果籃、手撕膠帶、易撕包裝、蛋包裝盒、HDD用包裝、堆肥袋、記錄介質包裝、購物袋、電氣/電子零件等的包裝膜等的容器/包裝、天然纖維複合、襯衫、T恤、內衣、制服、毛衣、襪子、領帶等各種衣服、窗簾、椅套、地毯、桌布、褥套布、壁紙、包袱巾等內飾用品、載體帶、印刷疊層、感熱孔版印刷用薄膜、脫模膜、多孔性薄膜、容器袋、信用卡、現金卡、身份識別(Identification,ID)卡、積體電路(integrated circuit,IC)卡、紙、皮革、不織布等熱熔黏合劑、磁性體、硫化鋅、電極材料等粉體的黏合劑、光學元件、導電性壓紋帶、IC托盤、高爾夫球座、垃圾袋、輕便購物袋、各種網、牙刷、文具、排水網、浴巾、擦手巾、茶包、排水槽過濾器、透明文件夾、塗佈劑、接著劑、提包、椅子、桌子、冰櫃、耙子、軟管卷軸、種植器、軟管噴嘴、餐桌、桌面、家具面板、廚房櫥櫃、筆帽、氣體打火器等是有用的。
本發明的樹脂組成物不僅具有高雷射透過性、雷射熔接性,而且兼具良好的機械特性、尺寸特性及射出成形性,因此於所述中特別是於進行雷射熔接的各種汽車用零件、電氣/電子零件中有用。
於雷射熔接的用途中,對於包括具有雷射透過性、且用作雷射透過構件的樹脂組成物的成形品,要求於成形品的各部位高度控制高雷射透過性。藉由具有高透過性,可效率良好地將能量傳遞至熔接面,因此可提高雷射熔接的生產性。雷射透過性是以使用例如分光光度計等測定的雷射透過率來表示,且作為使特定波長的光入射至成形品時的入射光量與透過光量的比而算出。例如在2 mm厚的成形品的情況下,於940 nm的波長中,雷射透過率較佳為20%以上,更佳為25%以上,進而佳為30%以上。進而,藉由於成形品的各部位高度控制雷射透過性,不易發生熔接不良,從而可獲得穩定的雷射熔接性。其可藉由雷射透過性的穩定性進行評價。具體而言,作為雷射透過性的偏差,例如於成形品的多個不同部位測定透過率的情況下,以將其透過率的最大值與最小值的差除以透過率的平均值而得的偏差比例的形式進行評價。偏差比例較佳為20%以下,更佳為15%以下,進而佳為10%以下,特佳為5%以下。
另外,對於雷射熔接中使用的成形品要求控制尺寸特性。特別是當成形品的翹曲量大時,於熔接部,雷射光線透過側的成形品與吸收側的成形品之間容易發生間隙、位置偏移,難以獲得穩定的雷射熔接性。成形品的翹曲量例如可藉由於箱型成形品的某一面中面向內側的面的傾倒量、即作為自本來的平面的最大拉入尺寸來表示的內部翹曲量來評價。於使用底面為30 mm見方的正方形、且高度為30 mm的箱型的成形品進行評價時,較佳為0.60 mm以下,更佳為0.50 mm以下,特佳為0.45 mm以下。
包含本發明的聚酯樹脂組成物的成形品由於可獲得穩定的雷射透過性,因此可適合作為將該成形品以及其他成形品進行雷射熔接而成的複合成形品來使用。作為構成複合成形品的材料,本發明的成形品既可用於雷射透過側,亦可用於雷射吸收側,但由於具有穩定的雷射透過性,因此特別是以用於雷射透過側為宜。雷射吸收側使用的材料並無特別限定,但就容易與雷射透過側材料更牢固地熔接的方面而言,較佳為與雷射透過側組成相同的樹脂組成物,或含有同種樹脂的樹脂組成物。此外,就可有效率地吸收雷射光並轉換為熱能的方面而言,較佳為含有作為雷射光吸收劑的碳黑或於雷射波長中具有吸收帶的顏料或染料。作為雷射吸收劑的含量,較佳為相對於樹脂成分100質量份而含有0.1質量份~1.0質量份。
雷射熔接部的形狀並無特別限定,可列舉使透過側與吸收側面對面接觸的形狀,使透過側為凹形狀的導軌、吸收側為凸形狀的肋的嵌入形狀。特別是,藉由將熔接部設為凹凸的嵌入形狀,不僅對位變得容易,而且於雷射熔接中凸形狀的肋會熔融並被擠壓,因此可以成形品整體沈入的量來管理雷射熔接中的樹脂的熔融情況,就品質管理方面而言較佳。
雷射熔接中所使用的光源的種類並無特別限定,可列舉二極體雷射、光纖雷射,作為波長,較佳為800 nm~1200 nm。
雷射熔接的條件可於任意的條件下實施,例如可藉由與熔接強度或密閉性、製造節拍時間等的平衡來調整雷射輸出、雷射掃描速度、雷射照射直徑、雷射照射次數、透過側材料與吸收側材料的抑制載荷、保壓時間等條件。雷射輸出並無特別限定,但就可抑制樹脂的過加熱/熱分解所引起的劣化的方面而言,較佳為200 W以下,更佳為150 W以下,進而佳為100 W以下。雷射掃描速度並無特別限定,但就可抑制樹脂的過加熱/熱分解所引起的劣化的方面而言,較佳為10 mm/sec以上,就可有效率地將由雷射照射的能量傳遞至樹脂的方面而言,較佳為5000 mm/sec以下。雷射照射直徑並無特別限定,但就可有效率地加熱熔接部的方面而言,較佳為以相對於熔接部的厚度而照射直徑成為0.5倍~1.5倍的方式設定,更佳為以成為0.7倍~1.3倍的方式設定。雷射照射次數並無特別限定,可列舉掃描一次的方法、掃描兩次以上的方法,但就可使熔接部的溫度階段性升溫、不易引起熔接不良的方面而言,較佳為掃描兩次以上的方法。透過側材料與吸收側材料的抑制載荷並無特別限定,但就可抑制對成形品施加的應力的方面而言,較佳為2000 N以下,更佳為1750 N以下,進而佳為1500 N以下。就容易使透過側材料與吸收側材料密接的方面而言,下限值較佳為50 N以上,更佳為75 N以上,進而佳為100 N以上。另外,抑制透過側材料以及吸收側材料的方法並無特別限定,可列舉利用容易使雷射光透過的玻璃直接抑制熔接部的方法、利用專用的夾具等抑制雷射熔接部附近的內側或外側的方法。保壓時間並無特別限定,但就可縮短製造節拍時間的方面而言,較佳為於0 sec~20 sec的範圍下設定。 [實施例]
接下來,藉由實施例更詳細地說明本發明,但該些並不限定於本發明。
以下彙總表示實施例中所使用的主要原料的簡稱及其內容。
(A)聚酯樹脂 A-1:聚對苯二甲酸丁二酯(末端羧基量50 eq/t) A-2:聚對苯二甲酸丁二酯(末端羧基量30 eq/t) A-3:聚對苯二甲酸丁二酯(末端羧基量15 eq/t) A-4:聚對苯二甲酸丁二酯(末端羧基量9 eq/t)
(B)金屬鹽化合物 B-1:丙酸鈉(碳數3,分子量96) B-2:辛酸鈉(碳數8,分子量166) B-3:硬脂酸鈉(碳數18,分子量306) B-4:硬脂酸鉀(碳數18,分子量326) B-5:硬脂酸鎂(碳數36,分子量591) B-6:甲酸鈉(碳數1,分子量68) B-7:聚丙烯酸鈉(重複單元的碳數3,重複單元的分子量94)
(C)玻璃纖維 C-1:圓形剖面短切原絲型(chopped strand type)玻璃纖維(纖維直徑13 μm,扁平率1) C-2:長圓形剖面短切原絲型玻璃纖維(纖維短徑10 μm、纖維長徑20 μm,扁平率2) C-3:長圓形剖面短切原絲型玻璃纖維(纖維短徑7 μm、纖維長徑28 μm,扁平率4)
另外,以下彙總表示實施例及比較例中所使用的評價方法。
(1)結晶化度 將自聚酯樹脂組成物的樹脂顆粒切出成100奈克~500奈克的適當大小而得者用作試驗片,按照以下的溫度程式進行高速熱量計測定及結晶化度的算出。作為試驗機,使用梅特勒·托利多(Mettler-Toledo)公司製造的Flash DSC 1,對於資料處理,使用梅特勒·托利多(Mettler-Toledo)公司製造的STARe Software。結晶化度是將藉由高速熱量計測定而獲得的結晶熔解熱量與完全結晶的結晶熔解熱量的比以百分率來表示。結晶化度越高,射出成形性及雷射透過性越優異。 溫度程式: [1]自30℃以10000℃/秒的速度升溫至260℃ [2]於260℃下保持0.1秒 [3]以5000℃/秒冷卻至80℃ [4]於80℃下保持0.1秒 [5]以5000℃/秒冷卻至-70℃ [6]以1000℃/秒升溫至260℃。
(2)線狀結構的平均長度 將圖1所示的L為80 mm的正方形、且厚度D為2 mm的雷射光線透過性評價試驗片進行成形。成形條件為氣缸溫度260℃、模具溫度80℃。利用澆口(gate)3切斷圖1所示的成形片的直澆道(sprue)1及橫澆道(runner)2的部分,自所述試驗片的於厚度方向上距中央部為1 mm的內部,使用日本精工(SIINT)公司製造的聚焦離子束裝置/掃描式電子顯微鏡複合裝置(SMI 3200SE)、日立高新技術(Hitachi High-Tech)公司製造的微採樣系統(FB-2000A)、飛(FEI)公司製造的聚焦離子束裝置/掃描式電子顯微鏡複合裝置(Strata400S)製作厚度為100奈米的薄切片,利用四氧化釕染色,製作試樣。利用日立製造的高解析度穿透式電子顯微鏡(H9000UHR)於加速電壓300 kV、20000倍的條件下觀察所獲得的試樣,將所獲得的像製成尺寸為1 μm×1 μm的圖像,對可藉由濃淡識別的線狀結構,測定任意選擇的10根的長度方向,算出平均長度。
(3)雷射光線透過性 將圖1所示的L1為80 mm的正方形、且厚度D1為2 mm的雷射光線透過性評價試驗片進行成形。成形條件為氣缸溫度260℃、模具溫度80℃。利用澆口(gate)3切斷圖1所示的成形片的直澆道(sprue)1及橫澆道(runner)2的部分,將剩餘的部位製成雷射光線透過性評價試驗片4。試驗機使用島津製作所(股)製造的紫外近紅外分光光度計(UV-3150),另外,對於檢測器使用積分球。透過率是將透過光量與入射光量的比以百分率來表示。測定部位為圖1所示的[1]~[3]此三個部位,[1]及[3]為成形片的距端部向內側為13 mm的部分,[2]為成形品的中心部分。於表示實施例、比較例的表中,記載了作為雷射透過性的於三個部位測定的近紅外線940 nm波長區域中的光線透過率的平均值、以及作為雷射透過性的偏差的由下述式所表示的透過率的偏差比例。 透過率的偏差比例=(透過率的最大值-透過率的最小值)/透過率的平均值×100。
(4)聚酯樹脂(A)的末端羧基量 使(3)中記載的雷射光線透過性評價試驗片溶解於1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇中,進行離心分離,除去不溶成分,提取樹脂成分。於苄基醇20 mL中並於100℃的油浴上使約0.4 g的所述樹脂成分加熱溶解後,緩緩添加氯仿60 mL、苄基醇20 mL並使其驟冷。其後,利用0.01 mol/L氫氧化鈉苄基醇溶液,並使用京都電子工業(股)製造的電位差滴定裝置(AT-500N)進行電位差滴定,將所獲得的拐點作為終點。藉由同樣的方法亦進行空白試驗,以相對於聚酯樹脂(A)重量的莫耳數的形式,算出末端羧基量(單位:eq/t)。
(5)聚酯樹脂組成物的金屬成分量 使(3)中記載的雷射光線透過性評價試驗片溶解於1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇中,進行離心分離,除去不溶成分,提取樹脂成分。製備將所述樹脂成分灰化,並使用6 N鹽酸溶解所述灰化物而得的溶液。使用所述溶液,使用日立高新技術科學(Hitachi High-Tech Science)(股)製造的原子吸光光度計(ZA3300),進行原子吸光度測定,以相對於聚酯樹脂(A)的重量的莫耳數的形式,算出金屬成分量(單位:eq/t)。
(6)拉伸強度 按照國際標準化組織(International Standard Organization,ISO)527-1,2,對於於氣缸溫度260℃、模具溫度80℃下成形的ISO1A啞鈴試驗片,使用島津製作所(股)製造的拉伸試驗機(奧特古拉夫(autograph)AG-50kNXPlus),於試驗速度5 mm/min的條件下測定拉伸強度。
(7)內部翹曲量 將圖2中所示的底面(正方形)的邊的長度L2為30 mm、高度H2為30 mm、厚度D2為1.5 mm的箱型形狀的內部翹曲評價試驗片成形。成形條件為氣缸溫度260℃、模具溫度80℃。利用針孔式澆口5的部分切斷直澆道及橫澆道,將殘留的部位製成內部翹曲評價試驗片8。圖2的(a)是所述箱型成形品的平面圖,圖2的(b)是所述成形品的側面圖,圖2的(c)是所述箱型成形品的平面圖的詳細圖。將所獲得的成形品於23%、50%RH環境下放置24小時後,利用三豐(Mitutoyo)製造的三維尺寸測定器(CRYSTA-Apex S776)對成形品的距離具有針孔式澆口5的側面最遠的側面6的朝向內側的面的傾倒量、即自本來的平面的最大拉入尺寸進行五次測定,將其平均值作為內部翹曲量7。
[實施例1~實施例11、比較例1~比較例7] 以表1及表2中記載的調配比率一併調配聚酯樹脂(A)、[金屬鹽化合物(B)及其他原料,自側進料器供給玻璃纖維(C),使用L/D=45的雙軸擠出機,於氣缸溫度260℃、轉速250 rpm的條件下進行熔融混煉而獲得顆粒狀的樹脂組成物。將所獲得的樹脂組成物於130℃下熱風乾燥3小時後,使用住友重機械工業製造的射出成形機SE100DU,於氣缸溫度260℃、模具溫度80℃的條件下,以樹脂組成物於射出成形機的內部滯留的時間未滿15分鐘的方式,對各種評價用成形品進行射出成形。使用各評價用成形品進行所述評價。但是,比較例2中省略樹脂組成物的乾燥步驟而進行射出成形,比較例3中於射出成形步驟的計量後,使樹脂組成物於成形機內滯留15分鐘後進行射出成形。
將評價結果示於表1及表2中。表1中表示實施例1~實施例11,表2中表示比較例1~比較例7。
[表1] [表1]
單位 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 實施例9 實施例10 實施例11
(A)聚酯樹脂 (A-1)PBT 末端羧基量50 eq/t 質量份 100 100
(A-2)PBT 末端羧基量30 eq/t 質量份 100
(A-3)PBT 末端羧基量15 eq/t 質量份 100 100 100 100 100 100 100
(A-4)PBT 末端羧基量9 eq/t 質量份 100
(B)金屬鹽化合物 (B-1)丙酸鈉 質量份 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
(B-2)辛酸鈉 質量份 1.4
(B-3)硬脂酸鈉 質量份 2.9
(B-4)硬脂酸鉀 質量份 6.0
(B-5)硬脂酸鎂 質量份 10.9
(C)玻璃纖維 (C-1)圓形GF(扁平率1) 質量份 42.9 42.9 42.9 42.9 42.9 42.9 42.9 42.9
(C-2)扁平GF(扁平率2) 質量份 42.9
(C-3)扁平GF(扁平率4) 質量份 42.9
成形條件 乾燥條件 ℃/時間 130/3 130/3 130/3 130/3 130/3 130/3 130/3 130/3 130/3 130/3 130/3
熔融滯留時間 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
結晶化度 % 16 17 22 24 22 22 16 16 22 22 16
線狀結構的平均長度 nm 124 121 108 95 106 107 134 138 108 109 123
聚酯樹脂(A)的末端羧基量 eq/t 126 102 87 82 88 89 83 82 88 87 126
聚酯樹脂組成物中的金屬成分量 eq/t 71 74 75 78 86 89 186 187 73 74 76
金屬成分量/末端羧基量 - 0.56 0.73 0.86 0.95 0.98 1.00 2.24 2.28 0.83 0.85 0.60
雷射透過性 透過率 % 25 27 30 40 30 30 25 25 35 30 30
透過率的偏差比例 % 8.0 7.4 3.4 2.5 3.4 3.4 8.0 8.0 2.9 3.4 3.4
機械特性 拉伸強度 MPa 115 115 115 115 110 100 95 85 125 120 -
尺寸特性 內部翹曲量 mm 0.49 0.47 0.45 0.41 0.45 0.45 0.49 0.49 0.43 0.40 -
[表2] [表2]
單位 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 比較例5 比較例6 比較例7
(A)聚酯樹脂 (A-1)PBT 末端羧基量50 eq/t 質量份 100 100 100       100
(A-2)PBT 末端羧基量30 eq/t 質量份       100      
(A-3)PBT 末端羧基量15 eq/t 質量份         100 100  
(B)金屬鹽化合物 (B-1)丙酸鈉 質量份 0.4 0.7 0.7       0.4
(B-2)辛酸鈉 質量份       0.7      
(B-6)甲酸鈉 質量份         0.5    
(B-7)聚丙烯酸鈉 質量份           0.7  
(C)玻璃纖維 (C-1)圓形GF (扁平率1) 質量份 42.9 42.9 42.9 42.9 42.9 42.9  
成形條件 乾燥條件 ℃/時間 130/3 -/- 130/3 130/3 130/3 130/3 130/3
熔融滯留時間 1.5 1.5 15 1.5 1.5 1.5 1.5
結晶化度 % 5 5 6 9 13 10 5
線狀結構的平均長度 nm 208 214 210 195 174 179 211
聚酯樹脂(A)的末端羧基量 eq/t 92 163 156 72 72 68 92
聚酯樹脂組成物中的金屬成分量 eq/t 39 72 69 42 71 72 39
金屬成分量/末端羧基量 - 0.42 0.44 0.44 0.58 0.99 1.06 0.42
雷射透過性 透過率 % 15 15 16 16 20 18 20
透過率的偏差比例 % 20.5 20.5 18.4 18.4 15.3 17.0 15.3
機械特性 拉伸強度 MPa 125 85 90 125 120 125 -
尺寸特性 內部翹曲量 mm 0.56 0.57 0.56 0.56 0.51 0.52 -
根據表1及表2的結果明確了以下內容。
與比較例1~比較例7相比較,實施例1~實施例11藉由將聚酯樹脂組成物的結晶化度設為特定的值,可獲得射出成形性優異、高雷射透過性於成形品中的不同部位被高度控制、且尺寸特性優異的聚酯樹脂組成物。另外,藉由含有特定量的聚酯樹脂(A)、金屬鹽化合物(B)、玻璃纖維(C),射出成形性良好、且可獲得雷射透過性、機械特性及尺寸特性優異的成形品。若更詳細地進行說明,則與比較例1相比較,實施例1的由金屬成分量/末端羧基量所表示的比為較佳的範圍,相對於聚酯樹脂(A)的重量,於較佳的範圍內含有金屬成分,因此晶核生成效率優異,結晶化度為15%以上。其結果,射出成形性良好、且可獲得雷射透過性及尺寸特性優異的成形品。另外,與比較例2及比較例3相比較,實施例1於較佳的條件下進行成形,由金屬成分量/末端羧基量所表示的比為更佳的範圍,因此晶核生成效率優異,結晶化度為15%以上。其結果,射出成形性良好,且可獲得雷射透過性、機械特性及尺寸特性優異的成形品。與比較例5及比較例6相比較,就與聚酯樹脂(A)的親和性優異的方面而言,實施例3、實施例5及實施例6由於調配了較佳碳數的金屬鹽化合物(B),因此晶核生成效率優異,結晶化度為15%以上。其結果,射出成形性良好,且可獲得雷射透過性及尺寸特性優異的成形品。與比較例7相比較,實施例11由於由金屬成分量/末端羧基量所表示的比為較佳的範圍,因此晶核生成效率優異,結晶化度為15%以上。其結果,射出成形性良好,且可獲得雷射透過性優異的成形品。與實施例1相比較,實施例2、實施例3及實施例4由於由金屬成分量/末端羧基量所表示的比為更佳的範圍,因此晶核生成效率優異,其結果,射出成形性良好,且可獲得雷射透過性及尺寸特性優異的成形品。與實施例2相比較,實施例3及實施例4由於由金屬成分量/末端羧基量所表示的比為進而佳的範圍,因此晶核生成效率優異,其結果,射出成形性良好,且可獲得雷射透過性及尺寸特性更優異的成形品。與實施例3相比較,實施例4由於由金屬成分量/末端羧基量所表示的比為特佳的範圍,因此晶核生成效率優異,其結果,射出成形性良好,且可獲得雷射透過性及尺寸特性更優異的成形品。與實施例5及實施例6相比較,就與聚酯樹脂(A)的親和性優異的方面而言,實施例3藉由含有更佳碳數的金屬鹽化合物(B),晶核生成效率優異,其結果,可獲得機械特性更優異的成形品。與實施例7及實施例8相比較,實施例3、實施例5及實施例6由於調配了較佳金屬種類的金屬鹽化合物(B),因此晶核生成效率優異,其結果,射出成形性良好,且可獲得雷射透過性、機械特性及尺寸特性更優異的成形品。實施例9藉由含有具有與實施例3及實施例10相比較而更佳的扁平率的玻璃纖維(C),其結果,可獲得雷射透過性及機械特性更優異的成形品。
1:直澆道 2:橫澆道 3:澆口 4:雷射光線透過性評價試驗片 5:針孔式澆口 6:側面 7:內部翹曲量 8:內部翹曲評價試驗片 L1、L2:長度 D1、D2:厚度 H2:高度
圖1是各邊的長度L1為80 mm、厚度D1為2 mm的板形狀的雷射光透過性評價試驗片。(a)表示正面圖,(b)表示側面圖。 圖2是底面為正方形且邊長L2為30 mm、高度H2為30 mm、厚度D2為1.5 mm的箱型形狀的內翻評價試驗片。(a)表示平面圖,(b)表示側面圖,(c)表示平面圖的詳細情況。
無。

Claims (13)

  1. 一種聚酯樹脂組成物,其特徵在於,使用高速熱量計並藉由下述方法計算出的結晶化度為15%以上, 計算方法:根據使用高速熱量計將聚酯樹脂組成物自30℃以10000℃/秒升溫至260℃後,於260℃下保持0.1秒後,以5000℃/秒冷卻至80℃,於80℃下保持0.1秒後,以5000℃/秒冷卻至-70℃,其後以1000℃/秒升溫至260℃時求出的曲線而計算出的結晶化度。
  2. 如請求項1所述的聚酯樹脂組成物,其中使用穿透式電子顯微鏡觀察的線狀結構的長度方向上的平均長度為150奈米以下。
  3. 如請求項1或請求項2所述的聚酯樹脂組成物,其為以聚酯樹脂(A)為主成分的樹脂組成物,且關於聚酯樹脂(A)的末端羧基量以及樹脂組成物中含有的金屬成分量,由金屬成分量/末端羧基量所表示的比為0.80以上。
  4. 如請求項3所述的聚酯樹脂組成物,其中金屬成分的種類為鹼金屬。
  5. 如請求項3或請求項4所述的聚酯樹脂組成物,其中金屬成分為選自鈉、鉀及該些的混合物中的至少一種。
  6. 如請求項1至請求項5中任一項所述的聚酯樹脂組成物,其中相對於聚酯樹脂(A)100質量份,以相對於聚酯樹脂(A)1 kg而金屬成分為50毫莫耳~150毫莫耳的濃度含有金屬鹽化合物(B),且包含超過0且100質量份以下的玻璃纖維(C)。
  7. 如請求項6所述的聚酯樹脂組成物,其中所述聚酯樹脂(A)的末端羧基濃度為20 eq/t以下。
  8. 如請求項6或請求項7所述的聚酯樹脂組成物,其中所述金屬鹽化合物(B)為選自丙酸鈉、辛酸鈉、硬脂酸鈉及該些的混合物中的至少一種的脂肪族羧酸鈉鹽。
  9. 如請求項6至請求項8中任一項所述的聚酯樹脂組成物,其中所述玻璃纖維(C)的由以下的式子計算出的扁平率為1~2, 扁平率=玻璃纖維剖面的長徑/短徑。
  10. 一種成形品,其包含如請求項1至請求項9中任一項所述的聚酯樹脂組成物。
  11. 一種成形品的製造方法,其為如請求項10所述的成形品的製造方法,其中使聚酯樹脂組成物於100℃以上乾燥3小時以上後成形。
  12. 如請求項11所述的成形品的製造方法,其中使聚酯樹脂組成物的熔融滯留時間未滿15分鐘來進行成形。
  13. 一種複合成形品,其是將如請求項10所述的成形品進行雷射熔接而成。
TW110109323A 2020-03-31 2021-03-16 聚酯樹脂組成物、成形品、成形品的製造方法及複合成形品 TW202138466A (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-063459 2020-03-31
JP2020063459 2020-03-31
JP2020159263A JP2021161373A (ja) 2020-03-31 2020-09-24 ポリエステル樹脂組成物、成形品、および複合成形品
JP2020-159263 2020-09-24
JP2020186990 2020-11-10
JP2020-186990 2020-11-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202138466A true TW202138466A (zh) 2021-10-16

Family

ID=77930306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110109323A TW202138466A (zh) 2020-03-31 2021-03-16 聚酯樹脂組成物、成形品、成形品的製造方法及複合成形品

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11578185B2 (zh)
EP (1) EP3970942B1 (zh)
CN (1) CN113950508B (zh)
TW (1) TW202138466A (zh)
WO (1) WO2021199842A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114672142B (zh) * 2022-03-31 2023-12-22 江苏金发科技新材料有限公司 一种pbt组合物及其制备方法与应用
WO2024033146A1 (en) * 2022-08-12 2024-02-15 Dsm Ip Assets B.V. Laser-weldable polyester composition, preparation and processing thereof and applications thereof
CN116674120B (zh) * 2023-07-28 2023-09-26 龙口市昊阳橡塑制品有限公司 一种塑料颗粒烘干装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5490255A (en) 1977-12-28 1979-07-17 Toray Ind Inc Polyester molding composition
DE3271676D1 (en) 1981-10-30 1986-07-17 Gen Electric Reinforced thermoplastic composition
US4546126A (en) 1983-07-13 1985-10-08 Ciba Geigy Corporation Flame-retarding, reinforced moulding material based on thermoplastic polyesters and the use thereof
US4772652A (en) 1986-05-27 1988-09-20 Kuraray Co., Ltd. Copolyester and polyester resin composition comprising said copolyester
JPH0684468B2 (ja) 1986-11-20 1994-10-26 株式会社クラレ ポリエステル樹脂組成物
JPH07173375A (ja) 1993-12-17 1995-07-11 Du Pont Kk 封止成形用難燃性ポリエステル樹脂組成物
JPH0841296A (ja) 1994-07-29 1996-02-13 Nippon G Ii Plast Kk ポリエステル系樹脂組成物
JP3387053B2 (ja) 1999-10-15 2003-03-17 松下電工株式会社 食器類用ポリエステル成形材料の調製方法
JP2003041099A (ja) 2001-05-23 2003-02-13 Mikuni Plast Kk 水道メーターボックス成形品
DE10297202T5 (de) 2001-09-11 2004-08-12 Asahi Kasei Chemicals Corporation Harzartige Kraftfahrzeug-Aussenkomponente
JP2004300376A (ja) 2003-04-01 2004-10-28 Asahi Kasei Chemicals Corp 高温物性に優れたポリトリメチレンテレフタレート樹脂組成物
JP2006241394A (ja) 2005-03-07 2006-09-14 Mitsubishi Chemicals Corp 無機充填材強化ポリエステル樹脂組成物
US20100324220A1 (en) * 2008-02-04 2010-12-23 Teijin Limited Resin composition and molded article
JP5459827B2 (ja) * 2009-03-13 2014-04-02 株式会社Lttバイオファーマ 慢性閉塞性肺疾患改善剤
JP5233769B2 (ja) 2009-03-18 2013-07-10 東レ株式会社 ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物
US20110256406A1 (en) * 2011-01-13 2011-10-20 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Laser Weldable Thermoplastic Polyester Composition
EP2683768B1 (de) 2011-03-08 2014-12-24 Basf Se Lasertransparente polyester mit carbonsäuresalzen
US9562143B2 (en) * 2011-03-08 2017-02-07 Basf Se Laser-transparent polyesters with carboxylic salts
CN103304965B (zh) 2012-03-13 2016-12-14 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种聚对苯二甲酸丁二酯组合物及其制备方法
JP2013053316A (ja) 2012-12-03 2013-03-21 Mitsubishi Engineering Plastics Corp レーザー溶着用熱可塑性樹脂組成物、成形品及び成形品の製造方法
JP2018530479A (ja) 2015-08-04 2018-10-18 コスター テクノロジー スペシヤリ ソチエタ ペル アチオーニCoster Tecnologie Speciali S.P.A. 流体媒体を分注するための分注システムの組み立てに使用する方法
JP7183536B2 (ja) * 2017-11-24 2022-12-06 東洋紡株式会社 ポリエステルエラストマーを溶着する成形体用ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物および複合成形体
KR20210008511A (ko) 2018-05-11 2021-01-22 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. 보강된 폴리에스테르 구조 부품

Also Published As

Publication number Publication date
CN113950508B (zh) 2023-07-14
EP3970942B1 (en) 2024-03-27
US11578185B2 (en) 2023-02-14
US20220145044A1 (en) 2022-05-12
EP3970942A1 (en) 2022-03-23
CN113950508A (zh) 2022-01-18
EP3970942A4 (en) 2022-08-03
WO2021199842A1 (ja) 2021-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW202138466A (zh) 聚酯樹脂組成物、成形品、成形品的製造方法及複合成形品
TWI414557B (zh) 熱可塑性樹脂組成物及其成形品
JP4983079B2 (ja) 樹脂組成物およびそれからなる成形品
JP6341194B2 (ja) ポリ乳酸樹脂からなる繊維およびその製造方法
JP5420834B2 (ja) 熱可塑性樹脂組成物およびそれからなる成形品ならびに複合成形体
JP6191460B2 (ja) ポリ乳酸樹脂組成物、成形体およびポリ乳酸樹脂組成物の製造方法
WO2008102919A1 (ja) ポリ乳酸組成物
JP5454100B2 (ja) 熱可塑性ポリエステル樹脂組成物
US20140296386A1 (en) Thermoplastic polyester resin composition and molded article thereof
JP2009155412A (ja) 樹脂組成物およびそれからなる成形品
US9045634B2 (en) Thermoplastic polyester resin composition
JP2007231051A (ja) 樹脂組成物およびそれからなる成形品
JP5332323B2 (ja) レーザー溶着用熱可塑性樹脂組成物およびそれからなる成形品ならびに複合成形体
JP5527489B1 (ja) 熱可塑性樹脂組成物および成形品
JP5428327B2 (ja) 熱可塑性ポリエステル樹脂組成物
JP2008280503A (ja) 熱可塑性樹脂組成物およびそれからなる成形品
JPWO2014129293A1 (ja) ポリ乳酸樹脂組成物、成形体およびポリ乳酸樹脂組成物の製造方法
JP7180148B2 (ja) レーザー溶着用ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物およびそれからなる成形品ならびにレーザー溶着性を向上させる方法。
JP2022076977A (ja) ポリエステル樹脂組成物、成形品、および複合成形品
JP2021161373A (ja) ポリエステル樹脂組成物、成形品、および複合成形品
JP2009132861A (ja) レーザー溶着用熱可塑性樹脂組成物およびそれからなる成形品ならびに複合成形体
JP2008133425A (ja) 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品
JP2010083949A (ja) 樹脂組成物およびそれからなる成形品
JP2008031441A (ja) 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品
JP2015105302A (ja) 樹脂組成物およびそれからなる成形品