JP2007186553A - Resin composition, molded product, method for producing molded product - Google Patents
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Abstract
【課題】レーザー溶着特性に優れたポリブチレンテレフタレート樹脂を含む組成物を提供する。
【解決手段】(a)チタン化合物を触媒として得られ、かつ、含有チタン濃度がチタン原子として90ppm以下であるポリブチレンテレフタレート樹脂100重量部に対し、(c)酸化防止剤0.001〜1.5重量部を含む、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。
【選択図】 なしA composition containing a polybutylene terephthalate resin having excellent laser welding characteristics is provided.
(A) To 100 parts by weight of a polybutylene terephthalate resin obtained by using a titanium compound as a catalyst and having a titanium concentration of 90 ppm or less as titanium atoms, (c) an antioxidant 0.001-1. A polybutylene terephthalate resin composition for laser welding, comprising 5 parts by weight.
[Selection figure] None
Description
本発明は、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に関する。また、該樹脂組成物を用いた成形品および該成形品の製造方法に関する。 The present invention relates to a polybutylene terephthalate resin composition for laser welding. The present invention also relates to a molded product using the resin composition and a method for producing the molded product.
ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT樹脂)は、耐熱性、耐薬品性、電気特性、機械的性質に優れ、工業用樹脂として広く用いられている。近年、その多様な用途の中には、自動車電装部品(コントロールユニットなど)、各種センサー部品、コネクター部品等のように、電気回路部分を密封する製品にも展開が進んできた。密封する工法としては、接着剤、超音波溶着、熱板溶着などが行われているが、接着剤による工法は、硬化するまでの時間ロスに加え、周囲の汚染などの環境負荷の問題があり、超音波溶着、熱板溶着などは、振動、熱による製品へのダメージ、摩耗粉やバリの発生による後処理が必要になるなどの問題がある。
一方、レーザーによる溶着は、非接触で摩耗粉やバリの発生が無く、製品へのダメージも少ない。しかし、PBT樹脂は、一般にレーザー光の透過率が低いため、薄肉化して対応するしかなく、製品の肉厚設計のマージンが狭かった。このため、レーザー出力を上げると、レーザー入射側の表面での溶融、発煙、接合界面での異常発熱による気泡などの不具合発生の恐れがあった。
Polybutylene terephthalate resin (PBT resin) is excellent in heat resistance, chemical resistance, electrical properties, and mechanical properties, and is widely used as an industrial resin. In recent years, among the various uses, development has progressed to products that seal electric circuit parts such as automobile electrical parts (control unit, etc.), various sensor parts, connector parts, and the like. Adhesives, ultrasonic welding, hot plate welding, etc. are used as the sealing method, but the adhesive method has problems of environmental impact such as surrounding pollution in addition to the time loss until curing. Ultrasonic welding, hot plate welding, and the like have problems such as vibration, damage to the product due to heat, and post-treatment due to generation of wear powder and burrs.
On the other hand, laser welding is non-contact, does not generate wear powder or burrs, and has little damage to the product. However, since the PBT resin generally has a low laser beam transmittance, it has to be reduced in thickness, and the margin for designing the thickness of the product is narrow. For this reason, when the laser output is increased, there is a risk of inconveniences such as melting on the laser incident surface, smoke generation, and bubbles due to abnormal heat generation at the bonding interface.
溶着後の問題としては、耐湿熱下での加水分解性の問題があり、一般に、ポリエステル樹脂は末端カルボキシル基濃度が高いほど耐加水分解性が悪化することが知られている(例えば非特許文献1)。PBT樹脂においても、末端カルボキシル基濃度が高いほど湿熱下での加水分解反応速度が大きく、加水分解による分子量低下、ひいては機械的物性などの低下を招く。特に溶着部は一時的ではあるが、レーザー照射による高温の熱履歴を受けているため、分子量低下が発生し加水分解が進行しやすい。 As a problem after welding, there is a problem of hydrolyzability under heat and humidity resistance, and it is generally known that the polyester resin has a higher hydrolysis resistance as the terminal carboxyl group concentration is higher (for example, non-patent document). 1). Also in the PBT resin, the higher the terminal carboxyl group concentration, the greater the hydrolysis reaction rate under wet heat, leading to a decrease in molecular weight due to hydrolysis, and a decrease in mechanical properties. In particular, although the welded portion is temporary, it receives a high-temperature thermal history due to laser irradiation, so that the molecular weight is reduced and hydrolysis tends to proceed.
上記の問題を解決するため、溶融重合で得られたPBT樹脂を一旦固化させ、その融点以下の温度で固相重合させることによって、末端カルボキシル基濃度を低減させることが広く行われている(例えば、特許文献1参照)。ところが、通常、溶融重合はPBT樹脂の融点以上で行われるため、固相重合によって末端カルボキシル基濃度を低減させても、成形時に再び末端カルボキシル基濃度の上昇が起こり、成形品になった時点では、固相重合の効果が小さくなってしまうという問題が残る。 In order to solve the above problem, it is widely practiced to reduce the terminal carboxyl group concentration by solidifying the PBT resin obtained by melt polymerization once and solid-phase polymerization at a temperature below the melting point (for example, , See Patent Document 1). However, since melt polymerization is usually performed at a temperature equal to or higher than the melting point of the PBT resin, even if the terminal carboxyl group concentration is reduced by solid phase polymerization, the terminal carboxyl group concentration rises again at the time of molding, and when it becomes a molded product. The problem that the effect of solid-phase polymerization becomes small remains.
一方、ポリブチレンテレフタレート系共重合体を用いて、融点をコントロールして溶着条件幅を広くする方法が知られている(特許文献2)。しかしながら、この方法による透過率の向上は小さく、製品の肉厚設計マージンの向上は期待できない。また、ポリブチレンテレフタレート系樹脂に非晶性樹脂やエラストマーを配合する方法がある(特許文献3および4)。この方法を用いることにより、透過率が向上する場合もあるが、配合や成形条件で透過率が変動しやすいという問題が残る。 On the other hand, a method of using a polybutylene terephthalate copolymer to control the melting point and widen the welding condition width is known (Patent Document 2). However, the improvement in transmittance by this method is small, and improvement in the product thickness design margin cannot be expected. Further, there is a method of blending an amorphous resin or an elastomer with a polybutylene terephthalate resin (Patent Documents 3 and 4). By using this method, the transmittance may be improved, but the problem remains that the transmittance is likely to vary depending on the formulation and molding conditions.
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的は、レーザー溶着特性に優れたPBT樹脂を含む組成物(レーザー溶着用PBT樹脂組成物(レーザー溶着剤))、ならびに、該樹脂組成物を用いてなるレーザー溶着により強固に接着した成形品等を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object thereof is a composition containing a PBT resin excellent in laser welding characteristics (PBT resin composition (laser welding agent) for laser welding), and the resin composition. An object of the present invention is to provide a molded article or the like that is firmly bonded by laser welding using an object.
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、驚くべきことに、特定のPBT樹脂および酸化防止剤を含む組成物を採用することにより、上記の課題を容易に解決し得ることを見出し、本発明の完成に至った。
本発明は、上記の知見に基づき完成されたものであり、要旨は以下の(1)〜(7)の通りである。
(1)(a)チタン化合物を触媒として得られ、かつ、含有チタン濃度がチタン原子として90ppm以下であるポリブチレンテレフタレート樹脂100重量部に対し、(c)酸化防止剤0.001〜1.5重量部を含む、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。
(2)さらに、(b)強化充填材を含む、(1)に記載の樹脂組成物。
(3)前記(c)酸化防止剤が、(c1)フェノール系酸化防止剤、(c2)イオウ系酸化防止剤および(c3)リン系酸化防止剤から成る群より選ばれる1種以上の酸化防止剤である、(1)または(2)に記載の樹脂組成物。
(4)前記(a)ポリブチレンテレフタレート樹脂の末端カルボキシル基濃度が40μeq/g以下である、(1)〜(3)のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
(5)さらに、(d)着色剤を含む、(1)〜(4)のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
(6)(1)〜(5)のいずれか1項に記載の樹脂組成物からなる部材と、第2の樹脂組成物からなる部材を、レーザー光を用いて溶着させてなる、成形品。
(7)(1)〜(5)のいずれか1項に記載の樹脂組成物からなる部材と、第2の樹脂組成物からなる部材を、レーザー光を用いて溶着させる工程を含む、成形品の製造方法。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have surprisingly solved the above problems easily by adopting a composition containing a specific PBT resin and an antioxidant. As a result, the present invention has been completed.
The present invention has been completed based on the above findings, and the gist is as follows (1) to (7).
(1) (c) Antioxidant 0.001-1.5 with respect to 100 parts by weight of polybutylene terephthalate resin obtained by using titanium compound as a catalyst and containing titanium concentration of 90 ppm or less as titanium atom A polybutylene terephthalate resin composition for laser welding, including parts by weight.
(2) The resin composition according to (1), further comprising (b) a reinforcing filler.
(3) One or more antioxidants selected from the group consisting of (c) an antioxidant, (c1) a phenolic antioxidant, (c2) a sulfurous antioxidant, and (c3) a phosphorus antioxidant. The resin composition according to (1) or (2), which is an agent.
(4) The resin composition according to any one of (1) to (3), wherein the terminal carboxyl group concentration of the (a) polybutylene terephthalate resin is 40 μeq / g or less.
(5) The resin composition according to any one of (1) to (4), further comprising (d) a colorant.
(6) A molded article obtained by welding a member made of the resin composition according to any one of (1) to (5) and a member made of the second resin composition using a laser beam.
(7) A molded article comprising a step of welding a member made of the resin composition according to any one of (1) to (5) and a member made of the second resin composition using a laser beam. Manufacturing method.
本発明の樹脂組成物は、熱安定性、耐加水分解性、レーザー透過性等レーザー溶着特性に優れている。従って、本発明の樹脂組成物は、電気電子部品、自動車部品などに好適に使用することができる。さらに、本発明の樹脂組成物を用い、レーザー溶着を行うことにより強固に接着した成形品が提供され、本発明の工業的価値は顕著である。 The resin composition of the present invention is excellent in laser welding characteristics such as thermal stability, hydrolysis resistance, and laser transmission. Therefore, the resin composition of the present invention can be suitably used for electric and electronic parts, automobile parts and the like. Furthermore, a molded article strongly bonded by laser welding using the resin composition of the present invention is provided, and the industrial value of the present invention is remarkable.
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。尚、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。 Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. In the present specification, “to” is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.
樹脂組成物
<(a)PBT樹脂>
本発明で用いるPBT樹脂は、テレフタル酸単位および1,4−ブタンジオール単位がエステル結合した構造を有し、ジカルボン酸成分の50mol%以上がテレフタル酸単位から成り、ジオール成分の50mol%以上が1,4−ブタンジオール単位から成る高分子をいう。全ジカルボン酸成分中のテレフタル酸単位の割合は、好ましくは70mol%以上、さらに好ましくは80mol%以上、特に好ましくは95mol%以上であり、全ジオール成分中の1,4−ブタンジオール単位の割合は、好ましくは70mol%以上、さらに好ましくは80mol%以上、特に好ましくは95mol%以上である。テレフタル酸単位または1,4−ブタンジオール単位が50mol%より少ない場合は、PBTの結晶化速度が低下し、成形性の悪化を招く。
Resin composition <(a) PBT resin>
The PBT resin used in the present invention has a structure in which a terephthalic acid unit and a 1,4-butanediol unit are ester-bonded, 50 mol% or more of the dicarboxylic acid component is composed of terephthalic acid units, and 50 mol% or more of the diol component is 1 , A polymer composed of 4-butanediol units. The proportion of terephthalic acid units in all dicarboxylic acid components is preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, particularly preferably 95 mol% or more, and the proportion of 1,4-butanediol units in all diol components is Preferably, it is 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and particularly preferably 95 mol% or more. When the amount of terephthalic acid units or 1,4-butanediol units is less than 50 mol%, the crystallization rate of PBT is lowered, and moldability is deteriorated.
本発明で用いるPBT樹脂における、テレフタル酸以外のジカルボン酸成分は特に制限はなく用いることができる。例えば、フタル酸、イソフタル酸、4,4'−ジフェニルジカルボン酸、4,4'−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4'−ベンゾフェノンジカルボン酸、4,4'−ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4'−ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸などを挙げることができる。これらのジカルボン酸成分は、ジカルボン酸として、または、ジカルボン酸エステル、ジカルボン酸ハライド等のジカルボン酸誘導体として、ポリマー骨格に導入できる。これらのジカルボン酸またはその誘導体は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The dicarboxylic acid component other than terephthalic acid in the PBT resin used in the present invention is not particularly limited and can be used. For example, phthalic acid, isophthalic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, 4,4′-diphenylether dicarboxylic acid, 4,4′-benzophenone dicarboxylic acid, 4,4′-diphenoxyethanedicarboxylic acid, 4,4 ′ -Arocyclic dicarboxylic acids such as diphenylsulfone dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acids such as 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid And aliphatic dicarboxylic acids such as malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid and sebacic acid. These dicarboxylic acid components can be introduced into the polymer backbone as dicarboxylic acids or as dicarboxylic acid derivatives such as dicarboxylic acid esters and dicarboxylic acid halides. These dicarboxylic acids or derivatives thereof may be used alone or in combination of two or more.
本発明で用いるPBT樹脂における、1,4−ブタンジオール以外のジオール成分には特に制限はなく用いることができる。例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ジブチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール等の脂肪族ジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,1−シクロヘキサンジメチロール、1,4−シクロヘキサンジメチロール等の脂環式ジオール、キシリレングリコール、4,4'−ジヒドロキシビフェニル、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン等の芳香族ジオール等を挙げることができる。これらのジオール成分は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 There is no restriction | limiting in particular in diol components other than 1, 4- butanediol in PBT resin used by this invention. For example, ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, dibutylene glycol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6 -Aliphatic diols such as hexanediol, 1,8-octanediol, 1,2-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,1-cyclohexanedimethylol, 1,4-cyclohexanedimethylol, etc. Examples thereof include aromatic diols such as diol, xylylene glycol, 4,4′-dihydroxybiphenyl, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, and bis (4-hydroxyphenyl) sulfone. These diol components may use only 1 type and may use 2 or more types together.
本発明で用いるPBT樹脂においては、さらに、乳酸、グリコール酸、m−ヒドロキシ安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸、6−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボン酸、p−β−ヒドロキシエトキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸、アルコキシカルボン酸、ステアリルアルコール、ベンジルアルコール、ステアリン酸、安息香酸、tert−ブチル安息香酸、ベンゾイル安息香酸などの単官能成分、トリカルバリル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、没食子酸、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール等の三官能以上の多官能成分などを共重合成分として使用することができる。 In the PBT resin used in the present invention, hydroxycarboxylic acids such as lactic acid, glycolic acid, m-hydroxybenzoic acid, p-hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthalenecarboxylic acid, p-β-hydroxyethoxybenzoic acid and the like are further included. Monofunctional components such as acids, alkoxycarboxylic acids, stearyl alcohol, benzyl alcohol, stearic acid, benzoic acid, tert-butylbenzoic acid, benzoylbenzoic acid, tricarbaric acid, trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid, gallic acid Trifunctional or polyfunctional components such as trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerol and pentaerythritol can be used as the copolymerization component.
本発明で用いるPBT樹脂は、1,4−ブタンジオールとテレフタル酸(またはテレフタル酸ジアルキル)とのエステル化反応(またはエステル交換反応)の際に触媒としてチタン触媒を使用して得られうるものである。 The PBT resin used in the present invention can be obtained by using a titanium catalyst as a catalyst in the esterification reaction (or transesterification reaction) between 1,4-butanediol and terephthalic acid (or dialkyl terephthalate). is there.
チタン触媒としては、チタン化合物が使用され、その具体例としては、酸化チタン、四塩化チタン等の無機チタン化合物、テトラメチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート等のチタンアルコラート、テトラフェニルチタネート等のチタンフェノラート等が挙げられる。これらの中ではテトラアルキルチタネートが好ましく、テトラブチルチタネートがより好ましい。 As the titanium catalyst, a titanium compound is used. Specific examples thereof include inorganic titanium compounds such as titanium oxide and titanium tetrachloride, titanium alcoholates such as tetramethyl titanate, tetraisopropyl titanate and tetrabutyl titanate, and tetraphenyl titanate. Examples include titanium phenolate. Among these, tetraalkyl titanate is preferable, and tetrabutyl titanate is more preferable.
チタン触媒に併せて、スズ触媒が併用されていてもよい。スズは、スズ化合物として使用され、その具体例としては、ジブチルスズオキサイド、メチルフェニルスズオキサイド、テトラエチルスズ、ヘキサエチルジスズオキサイド、シクロヘキサヘキシルジスズオキサイド、ジドデシルスズオキサイド、トリエチルスズハイドロオキサイド、トリフェニルスズハイドロオキサイド、トリイソブチルスズアセテート、ジブチルスズジアセテート、ジフェニルスズジラウレート、モノブチルスズトリクロライド、トリブチルスズクロライド、ジブチルスズサルファイド、ブチルヒドロキシスズオキサイド、メチルスタンノン酸、エチルスタンノン酸、ブチルスタンノン酸などが挙げられる。 A tin catalyst may be used in combination with the titanium catalyst. Tin is used as a tin compound, and specific examples thereof include dibutyltin oxide, methylphenyltin oxide, tetraethyltin, hexaethylditin oxide, cyclohexahexyl distinoxide, didodecyltin oxide, triethyltin hydroxide, triethyltin Phenyltin hydroxide, triisobutyltin acetate, dibutyltin diacetate, diphenyltin dilaurate, monobutyltin trichloride, tributyltin chloride, dibutyltin sulfide, butylhydroxytin oxide, methylstannic acid, ethylstannic acid, butylstannic acid It is done.
さらに、チタン触媒に併せて、酢酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、マグネシウムアルコキサイド、燐酸水素マグネシウム等のマグネシウム化合物、酢酸カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、カルシウムアルコキサイド、燐酸水素カルシウム等のカルシウム化合物の他、三酸化アンチモン等のアンチモン化合物、二酸化ゲルマニウム、四酸化ゲルマニウム等のゲルマニウム化合物、マンガン化合物、亜鉛化合物、ジルコニウム化合物、コバルト化合物、正燐酸、亜燐酸、次亜燐酸、ポリ燐酸、それらのエステルや金属塩などの燐化合物、水酸化ナトリウム、安息香酸ナトリウムなどの反応助剤を使用してもよい。 In addition to magnesium catalysts, magnesium compounds such as magnesium acetate, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, magnesium oxide, magnesium alkoxide, magnesium hydrogen phosphate, calcium acetate, calcium hydroxide, calcium carbonate, calcium oxide, calcium alkoxide Side, calcium compounds such as calcium hydrogen phosphate, antimony compounds such as antimony trioxide, germanium compounds such as germanium dioxide and germanium tetroxide, manganese compounds, zinc compounds, zirconium compounds, cobalt compounds, orthophosphoric acid, phosphorous acid, Phosphorous acid, polyphosphoric acid, phosphorus compounds such as esters and metal salts thereof, and reaction aids such as sodium hydroxide and sodium benzoate may be used.
本発明で用いるPBT樹脂は、チタン化合物を触媒として得られるPBT樹脂であって、含有量がチタン原子として90ppm以下、好ましくは60ppm以下、さらに好ましくは50ppm以下のPBT樹脂である。チタン含有量は、PBT樹脂に対する原子の重量比である。
上記のチタン含有量の下限は、好ましくは1ppm、より好ましくは3ppm、さらに好ましくは5ppm、特に好ましくは8ppm、一層好ましくは15ppmである。
チタンの含有量が90ppmより多いと、色調、耐加水分解性、透明性、成形性などが悪化し、しかも、異物も増加する。また、チタンの含量を、1ppm以上とすることにより、重合性が良好になる傾向にある。
The PBT resin used in the present invention is a PBT resin obtained using a titanium compound as a catalyst, and is a PBT resin having a content of 90 ppm or less, preferably 60 ppm or less, more preferably 50 ppm or less as titanium atoms. Titanium content is the weight ratio of atoms to PBT resin.
The lower limit of the titanium content is preferably 1 ppm, more preferably 3 ppm, still more preferably 5 ppm, particularly preferably 8 ppm, more preferably 15 ppm.
When the content of titanium is more than 90 ppm, the color tone, hydrolysis resistance, transparency, moldability and the like are deteriorated, and foreign matters are also increased. Moreover, there exists a tendency for polymerizability to become favorable by making content of titanium into 1 ppm or more.
本発明においては、前述の通り、チタン触媒に併せてスズ触媒を使用することができる。一般的に、スズ触媒は、チタン触媒に比べて触媒能が低いため、チタン触媒に比べ添加量を多くする必要がある。しかしながら、スズ触媒の使用量が多過ぎると色調が悪化する傾向にあり、また、スズは毒性もある。従って、スズ触媒の用量は、通常100ppm以下、好ましくは50ppm以下、さらに好ましくは20ppm以下であり、最も好ましくはスズ触媒を使用しないことである。
チタン原子などの含有量は、湿式灰化などの方法でポリマー中の金属を回収した後、原子発光、原子吸光、Inductively Coupled Plasma(ICP)等の方法を使用して測定することができる。
In the present invention, as described above, a tin catalyst can be used in combination with the titanium catalyst. Generally, a tin catalyst has a lower catalytic ability than a titanium catalyst, so that it is necessary to increase the amount of addition compared to a titanium catalyst. However, if the amount of tin catalyst used is too large, the color tone tends to deteriorate, and tin is also toxic. Therefore, the dosage of tin catalyst is usually 100 ppm or less, preferably 50 ppm or less, more preferably 20 ppm or less, and most preferably no tin catalyst is used.
The content of titanium atoms and the like can be measured using a method such as atomic emission, atomic absorption, Inductively Coupled Plasma (ICP) after recovering the metal in the polymer by a method such as wet ashing.
本発明で用いるPBT樹脂の固有粘度は、好ましくは0.60〜2.00dL/g、より好ましくは0.65〜1.50dL/g、さらに好ましくは0.68〜1.30dL/gである。固有粘度を0.60dL/g以上とすることにより、成形品の機械的強度がより良好なものとなり、2.00dL/g以下とすることにより、溶融粘度が高くなり過ぎて流動性が悪化し、成形性が悪化するのをより効果的に抑止できる傾向にある。上記の固有粘度は、フェノール/テトラクロロエタン(重量比1/1)の混合溶媒を使用し、30℃で測定した値である。
The intrinsic viscosity of the PBT resin used in the present invention is preferably 0.60 to 2.00 dL / g, more preferably 0.65 to 1.50 dL / g, and still more preferably 0.68 to 1.30 dL / g. . By setting the intrinsic viscosity to 0.60 dL / g or more, the mechanical strength of the molded product becomes better, and by setting it to 2.00 dL / g or less, the melt viscosity becomes too high and the fluidity deteriorates. , Tending to more effectively prevent the moldability from deteriorating. The intrinsic viscosity is a value measured at 30 ° C. using a mixed solvent of phenol / tetrachloroethane (
本発明の樹脂組成物は、固有粘度の異なる2種以上のPBT樹脂を含んでいてもよい。この場合、使用する2以上のPBT樹脂の固有粘度は、何れも上記範囲内であることが好ましい。
また、本発明の樹脂組成物としての固有粘度も上記の範囲内であることが好ましい。例えば、固有粘度が0.6〜0.90dL/gのPBT樹脂と固有粘度が0.91〜1.5dL/gのPBT樹脂とを重量比で5:95〜95:5の割合で混合して使用することが例示される。
The resin composition of the present invention may contain two or more PBT resins having different intrinsic viscosities. In this case, it is preferable that the intrinsic viscosity of the two or more PBT resins to be used is within the above range.
Moreover, it is preferable that the intrinsic viscosity as a resin composition of this invention is also in said range. For example, a PBT resin having an intrinsic viscosity of 0.6 to 0.90 dL / g and a PBT resin having an intrinsic viscosity of 0.91 to 1.5 dL / g are mixed at a weight ratio of 5:95 to 95: 5. Are used.
本発明で用いるPBT樹脂の末端カルボキシル基濃度は、好ましくは、40μeq/g以下、より好ましくは35μeq/g以下、さらに好ましくは33μeq/g以下、特に好ましくは30μeq/g以下とされる。また、下限としては、好ましくは、0.1μeq/g以上、より好ましくは1μeq/g以上である。末端カルボキシル基濃度を40μeq/g以下とすることにより、PBT樹脂の耐加水分解性の悪化を抑止できる傾向にある。末端カルボキシル基濃度を調整する方法としては、重合時の原料仕込み比、重合温度、減圧方法などの重合条件を調整する方法や、末端封鎮剤を反応させる方法などを適用すればよい。 The terminal carboxyl group concentration of the PBT resin used in the present invention is preferably 40 μeq / g or less, more preferably 35 μeq / g or less, still more preferably 33 μeq / g or less, and particularly preferably 30 μeq / g or less. Further, the lower limit is preferably 0.1 μeq / g or more, more preferably 1 μeq / g or more. By setting the terminal carboxyl group concentration to 40 μeq / g or less, deterioration of hydrolysis resistance of the PBT resin tends to be suppressed. As a method for adjusting the terminal carboxyl group concentration, a method for adjusting polymerization conditions such as a raw material charge ratio at the time of polymerization, a polymerization temperature, a pressure reduction method, a method for reacting a terminal blocker, or the like may be applied.
また、PBT樹脂の末端カルボキシル基濃度が低い場合であっても、混練時や成形時の熱により末端カルボキシル基濃度が上昇すると、結果的に成形品(製品)の耐加水分解性を悪化させるだけでなく、混練、成形時の樹脂溶融状態においてテトラヒドロフラン(THF)等のガスの発生を招く。この様な成形品の耐加水分解性の低下や、溶融時のガス発生を抑止するためには、溶融時における末端カルボキシル基濃度の上昇がより少ないPBT樹脂を用いることが好ましい。具体的には、樹脂中の水分を500ppm以下に乾燥させた後、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下、245℃で40分間熱処理した際の末端カルボキシル基濃度の上昇が、好ましくは0.1〜30μeq/g、より好ましくは1〜10μeq/g、さらに好ましくは1〜8μeq/gであるPBT樹脂を用いることが好ましい。一般的には、触媒物質の含有量が低い方が、また、分子量が高い方が、熱を加えた際の末端カルボキシル基濃度の上昇が小さい傾向にある。
なお、上記の評価法において水分濃度を規定したのは、水分濃度が高いと加水分解反応が起こって、正確な分解挙動を把握できないからであり、また温度や時間を規定したのは、温度が低すぎたり時間が短すぎたりすると末端カルボキシル基濃度の上昇の速度が小さすぎ、逆の場合は大きすぎて評価が不正確になるためである。また、極端に高い温度で評価すると、末端カルボキシル基が生成する以外の副反応が併発し、評価が不正確になることも理由の1つである。
Even if the terminal carboxyl group concentration of the PBT resin is low, if the terminal carboxyl group concentration is increased by heat during kneading or molding, the hydrolysis resistance of the molded product (product) is only deteriorated as a result. In addition, generation of a gas such as tetrahydrofuran (THF) is caused in the molten resin state during kneading and molding. In order to suppress degradation of the hydrolysis resistance of such a molded product and gas generation during melting, it is preferable to use a PBT resin in which the increase in terminal carboxyl group concentration during melting is smaller. Specifically, the terminal carboxyl group concentration is preferably increased when the moisture in the resin is dried to 500 ppm or less and then heat-treated at 245 ° C. for 40 minutes in an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium, or argon. It is preferable to use a PBT resin of 0.1 to 30 μeq / g, more preferably 1 to 10 μeq / g, and still more preferably 1 to 8 μeq / g. In general, the lower the content of the catalyst substance and the higher the molecular weight, the smaller the increase in the terminal carboxyl group concentration when heat is applied.
In the above evaluation method, the moisture concentration was specified because the hydrolysis reaction occurred when the moisture concentration was high, and the accurate decomposition behavior could not be grasped, and the temperature and time were specified because the temperature was If the time is too low or the time is too short, the rate of increase of the terminal carboxyl group concentration is too small. Another reason is that when the evaluation is performed at an extremely high temperature, side reactions other than the generation of the terminal carboxyl group are accompanied and the evaluation becomes inaccurate.
PBT樹脂の末端カルボキシル基濃度は、PBT樹脂を有機溶媒などに溶解し、水酸化ナトリウム溶液などのアルカリ溶液を使用して滴定することにより求めることができる。 The terminal carboxyl group concentration of the PBT resin can be determined by dissolving the PBT resin in an organic solvent and titrating it using an alkali solution such as a sodium hydroxide solution.
本発明で用いるPBT樹脂の溶液ヘイズは、特に制限されないが、フェノール/テトラクロロエタン混合溶媒(重量比3/2)20mLにPBT樹脂2.7gを溶解させて測定した際の溶液ヘイズとして、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは3%以下、特に好ましくは1%以下、最も好ましくは0.5%以下とされる。溶液ヘイズを10%以下とすることにより、異物がより減少し、透過率もより良好となる傾向がある。溶液ヘイズは、触媒含有量が多かったり、触媒の失活が大きい場合に上昇する傾向がある。 The solution haze of the PBT resin used in the present invention is not particularly limited, but is preferably a solution haze when measured by dissolving 2.7 g of PBT resin in 20 mL of a phenol / tetrachloroethane mixed solvent (weight ratio 3/2). It is 10% or less, more preferably 5% or less, further preferably 3% or less, particularly preferably 1% or less, and most preferably 0.5% or less. By setting the solution haze to 10% or less, there is a tendency that foreign matters are further reduced and the transmittance is also improved. The solution haze tends to increase when the catalyst content is high or the deactivation of the catalyst is large.
次に、本発明で用いるPBT樹脂の製造方法について説明する。本発明で用いるPBT樹脂は、例えば、特開2004−307794号公報の記載に従って製造することができる。
具体的には、PBT樹脂の製造方法は、原料面から、ジカルボン酸を主原料として使用するいわゆる直接重合法と、ジカルボン酸ジアルキルを主原料として使用するエステル交換法とに大別される。前者は初期のエステル化反応で水が生成し、後者は初期のエステル交換反応でアルコールが生成するという違いがある。
Next, the manufacturing method of PBT resin used by this invention is demonstrated. The PBT resin used in the present invention can be produced, for example, according to the description in JP-A No. 2004-307794.
Specifically, the production method of the PBT resin is roughly divided into a so-called direct polymerization method using a dicarboxylic acid as a main raw material and a transesterification method using a dialkyl dicarboxylate as a main raw material. The former is different in that water is produced in the initial esterification reaction, and the latter is produced in the initial transesterification reaction.
また、PBT樹脂の製造方法は、原料供給またはポリマーの払い出し形態から回分法と連続法に大別される。初期のエステル化反応またはエステル交換反応を連続操作で行って、それに続く重縮合を回分操作で行ったり、逆に、初期のエステル化反応またはエステル交換反応を回分操作で行って、それに続く重縮合を連続操作で行う方法もある。 Moreover, the production method of PBT resin is roughly divided into a batch method and a continuous method, depending on the raw material supply or polymer discharge form. The initial esterification reaction or transesterification reaction is carried out in a continuous operation, and the subsequent polycondensation is carried out in a batch operation. Conversely, the initial esterification reaction or transesterification reaction is carried out in a batch operation, followed by polycondensation. There is also a method of performing the above in a continuous operation.
本発明で用いるPBT樹脂の製造においては、原料の入手安定性、留出物の処理の容易さ、原料コストの高さ、本発明の効果をより顕著に発揮させるという観点から、直接重合法が好ましい。また、本発明で用いるPBT樹脂の製造においては、生産性や製品品質の安定性、本発明による改良効果の観点から、連続的に原料を供給し、連続的にエステル化反応またはエステル交換反応を行う方法を採用することが好ましい。そして、本発明で用いるPBT樹脂の製造においては、エステル化反応またはエステル交換反応に続く重縮合反応も連続的に行ういわゆる連続法を採用することが好ましい。 In the production of the PBT resin used in the present invention, the direct polymerization method is used from the viewpoints of obtaining the raw material stability, ease of distillate treatment, high raw material cost, and the effects of the present invention more remarkably. preferable. In the production of the PBT resin used in the present invention, from the viewpoint of productivity and stability of product quality and the improvement effect of the present invention, the raw material is continuously supplied, and the esterification reaction or transesterification reaction is continuously performed. It is preferable to adopt the method of performing. And in manufacture of PBT resin used by this invention, it is preferable to employ | adopt what is called the continuous method which also performs the polycondensation reaction following esterification reaction or transesterification reaction continuously.
本発明で用いるPBT樹脂の製造においては、エステル化反応槽にて、チタン触媒の存在下、少なくとも一部の1,4−ブタンジオールをテレフタル酸(またはテレフタル酸ジアルキル)とは独立にエステル化反応槽(またはエステル交換反応槽)に供給しながら、テレフタル酸(またはテレフタル酸ジアルキル)と1,4−ブタンジオールとを連続的にエステル化(またはエステル交換)する工程が好ましく採用される。 In the production of the PBT resin used in the present invention, in the esterification reaction vessel, at least a part of 1,4-butanediol is esterified independently of terephthalic acid (or dialkyl terephthalate) in the presence of a titanium catalyst. A step of continuously esterifying (or transesterifying) terephthalic acid (or dialkyl terephthalate) and 1,4-butanediol while being supplied to the tank (or transesterification reaction tank) is preferably employed.
すなわち、本発明で用いるPBT樹脂の製造においては、触媒に由来するヘイズや異物を低減し、触媒活性を低下させないため、原料スラリーまたは溶液として、テレフタル酸またはテレフタル酸ジアルキルエステルと共に供給される1,4−ブタンジオールとは別に、しかも、テレフタル酸またはテレフタル酸ジアルキルとは独立に1,4−ブタンジオールをエステル化反応槽またはエステル交換反応槽に供給することが好ましい。以後、当該1,4−ブタンジオールを「別供給1,4−ブタンジオール」と称することがある。 That is, in the production of the PBT resin used in the present invention, haze and foreign matters derived from the catalyst are reduced, and the catalytic activity is not lowered. In addition to 4-butanediol, it is preferable to supply 1,4-butanediol to the esterification reaction vessel or transesterification reaction vessel independently of terephthalic acid or dialkyl terephthalate. Hereinafter, the 1,4-butanediol may be referred to as “separately supplied 1,4-butanediol”.
上記の「別供給1,4−ブタンジオール」には、プロセスとは無関係の新鮮な1,4−ブタンジオールを当てることができる。また、「別供給1,4−ブタンジオール」は、エステル化反応槽またはエステル交換反応槽から留出した1,4−ブタンジオールをコンデンサ等で捕集し、そのまま、または、一時タンク等へ保持して反応槽に還流させたり、不純物を分離、精製して純度を高めた1,4−ブタンジオールとして供給することもできる。以後、コンデンサ等で捕集された1,4−ブタンジオールから構成される「別供給1,4−ブタンジオール」を「再循環1,4−ブタンジオール」と称することがある。資源の有効活用、設備の単純さの観点からは、「再循環1,4−ブタンジオール」を「別供給1,4−ブタンジオール」に当てることが好ましい。 The “separately supplied 1,4-butanediol” can be applied with fresh 1,4-butanediol independent of the process. "Separately supplied 1,4-butanediol" collects 1,4-butanediol distilled from the esterification reaction tank or transesterification reaction tank with a condenser or the like and holds it as it is or in a temporary tank or the like Then, it can be refluxed to the reaction vessel, or can be supplied as 1,4-butanediol having a purity improved by separating and purifying impurities. Hereinafter, “separately supplied 1,4-butanediol” composed of 1,4-butanediol collected by a condenser or the like may be referred to as “recycled 1,4-butanediol”. From the viewpoint of effective utilization of resources and simplicity of equipment, it is preferable to apply “recycled 1,4-butanediol” to “separately supplied 1,4-butanediol”.
また、通常、エステル化反応槽またはエステル交換反応槽より留出した1,4−ブタンジオールは、1,4−ブタンジオール成分以外に、水、アルコール、THF、ジヒドロフラン等の成分を含んでいる。従って、上記の留出した1,4−ブタンジオールは、コンデンサ等で捕集した後、または、捕集しながら、水、アルコール、テトラヒドロフラン等の成分と分離・精製し、反応槽に戻すことが好ましい。 In addition, 1,4-butanediol distilled from the esterification reaction tank or transesterification reaction tank usually contains components such as water, alcohol, THF, dihydrofuran in addition to the 1,4-butanediol component. . Therefore, the 1,4-butanediol distilled above can be separated and purified from components such as water, alcohol and tetrahydrofuran after being collected by a condenser or the like, and returned to the reaction vessel. preferable.
そして、本発明で用いるPBT樹脂の製造においては、「別供給1,4−ブタンジオール」の内、10重量%以上を反応液液相部に直接戻すことが好ましい。ここで、反応液液相部とは、エステル化反応槽またはエステル交換反応槽中の気液界面の液相側を示し、反応液液相部に直接戻すとは、配管などを使用して「別供給1,4−ブタンジオール」が気相部を経由せずに直接液相部分に供給されることを表す。反応液液相部に直接戻す割合は、好ましくは30重量%以上、さらに好ましくは50重量%以上、特に好ましくは80重量%以上、最も好ましくは90重量%以上である。反応液液相部に直接戻す「別供給1,4−ブタンジオール」を30重量%以上とすることにより、異物をより少なくできる傾向にある。 In the production of the PBT resin used in the present invention, it is preferable that 10% by weight or more of “separately supplied 1,4-butanediol” is directly returned to the reaction liquid phase part. Here, the reaction liquid phase part refers to the liquid phase side of the gas-liquid interface in the esterification reaction tank or transesterification reaction tank. To return directly to the reaction liquid phase part, use piping or the like. "Separately supplied 1,4-butanediol" indicates that it is directly supplied to the liquid phase part without going through the gas phase part. The ratio of returning directly to the liquid phase part of the reaction liquid is preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, particularly preferably 80% by weight or more, and most preferably 90% by weight or more. By setting the “separately supplied 1,4-butanediol” to be directly returned to the liquid phase part of the reaction liquid to 30% by weight or more, foreign matter tends to be reduced.
また、反応器に戻す際の「別供給1,4−ブタンジオール」の温度は、通常50〜220℃、好ましくは100〜200℃、さらに好ましくは150〜190℃とされる。「別供給1,4−ブタンジオール」の温度が高過ぎる場合はTHFの副生量が多くなる傾向にあり、低過ぎる場合は熱負荷が増すためエネルギーロスを招く傾向がある。 The temperature of “separately supplied 1,4-butanediol” when returning to the reactor is usually 50 to 220 ° C., preferably 100 to 200 ° C., and more preferably 150 to 190 ° C. When the temperature of “separately supplied 1,4-butanediol” is too high, the amount of by-product of THF tends to increase, and when it is too low, the heat load tends to increase, which tends to cause energy loss.
また、本発明で用いるPBT樹脂の製造においては、触媒に由来するヘイズや異物を低減し、触媒活性を低下させないため、エステル化反応(またはエステル交換反応)に使用されるチタン触媒の内、10重量%以上をテレフタル酸(またはテレフタル酸ジアルキル)とは独立に反応液液相部に直接供給することが好ましい。ここで、反応液液相部とは、エステル化反応槽またはエステル交換反応槽中の気液界面の液相側を示し、反応液液相部に直接供給するとは、配管などを使用し、チタン触媒が反応器の気相部を経由せずに直接液相部分に供給されることを表す。反応液液相部に直接供給するチタン触媒の割合は、好ましくは30重量%以上、さらに好ましくは50重量%以上、特に好ましくは80重量%以上、最も好ましくは90重量%以上である。 Further, in the production of the PBT resin used in the present invention, haze and foreign matters derived from the catalyst are reduced, and the catalytic activity is not lowered. Therefore, among the titanium catalysts used for the esterification reaction (or transesterification reaction), 10 It is preferable to feed at least% by weight directly to the reaction liquid phase part independently of terephthalic acid (or dialkyl terephthalate). Here, the reaction liquid phase part indicates the liquid phase side of the gas-liquid interface in the esterification reaction tank or transesterification reaction tank, and the direct supply to the reaction liquid phase part uses a pipe, etc. This means that the catalyst is supplied directly to the liquid phase part without going through the gas phase part of the reactor. The proportion of the titanium catalyst supplied directly to the reaction liquid phase is preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, particularly preferably 80% by weight or more, and most preferably 90% by weight or more.
上記のチタン触媒は、溶媒などに溶解させたり、溶解させずに直接エステル化反応槽またはエステル交換反応槽の反応液液相部に供給することもできるが、供給量を安定化させ、反応器の熱媒ジャケット等からの熱による変性などの悪影響を軽減するためには、1,4−ブタンジオール等の溶媒で希釈することが好ましい。この際の濃度は、溶液全体に対するチタン触媒の濃度として、通常0.01〜20重量%、好ましくは0.05〜10重量%、さらに好ましくは0.08〜8重量%とされる。また、より異物を低減する観点から、溶液中の水分濃度は、通常0.05〜1.0重量%とされる。溶液調製の際の温度は、失活や凝集を防ぐ観点から、通常20〜150℃、好ましくは30〜100℃、さらに好ましくは40〜80℃とされる。また、触媒溶液は、劣化防止、析出防止、異物抑制の点から、別供給1,4−ブタンジオールと配管などで混合してエステル化反応槽またはエステル交換反応槽に供給することが好ましい。
The above titanium catalyst can be dissolved in a solvent or the like, and can be directly supplied to the reaction liquid phase part of the esterification reaction tank or transesterification reaction tank without being dissolved. In order to reduce adverse effects such as heat denaturation from the heat medium jacket, it is preferable to dilute with a solvent such as 1,4-butanediol. The concentration at this time is usually 0.01 to 20% by weight, preferably 0.05 to 10% by weight, and more preferably 0.08 to 8% by weight, as the concentration of the titanium catalyst with respect to the entire solution. Further, from the viewpoint of further reducing foreign matters, the water concentration in the solution is usually 0.05 to 1.0% by weight. The temperature for preparing the solution is usually 20 to 150 ° C., preferably 30 to 100 ° C., more preferably 40 to 80 ° C., from the viewpoint of preventing deactivation and aggregation. Moreover, it is preferable to mix a catalyst solution with an
直接重合法を採用した連続法の一例は、次の通りである。すなわち、テレフタル酸単位を主成分とする前記ジカルボン酸成分と1,4−ブタンジオール単位を主成分とする前記ジオール成分とを原料混合槽で混合してスラリーとし、単数または複数のエステル化反応槽内で、チタン触媒の存在下、通常180〜260℃、好ましくは200〜245℃、さらに好ましくは210〜235℃の温度、また、通常10〜133kPa、好ましくは13〜101kPa、さらに好ましくは60〜90kPaの圧力下で、通常0.5〜10時間、好ましくは1〜6時間で、連続的にエステル化反応させ、得られたエステル化反応生成物としてのオリゴマーを重縮合反応槽に移送し、単数または複数の重縮合反応槽内で、重縮合触媒の存在下に、好ましくは連続的に、通常210〜280℃、好ましくは220〜265℃の温度、通常27kPa以下、好ましくは20kPa以下、さらに好ましくは13kPa以下の減圧下で、攪拌下に、通常2〜10時間、好ましくは2〜5時間で重縮合反応させる。重縮合反応により得られたポリマーは、通常、重縮合反応槽の底部からポリマー抜き出しダイに移送されてストランド状に抜き出され、水冷されながらまたは水冷後、カッターで切断され、ペレット状、チップ状などの粒状体とされる。 An example of a continuous method employing a direct polymerization method is as follows. That is, the dicarboxylic acid component containing terephthalic acid unit as a main component and the diol component containing 1,4-butanediol unit as a main component are mixed in a raw material mixing tank to form a slurry, and one or a plurality of esterification reaction tanks In the presence of a titanium catalyst, the temperature is usually 180 to 260 ° C., preferably 200 to 245 ° C., more preferably 210 to 235 ° C., and usually 10 to 133 kPa, preferably 13 to 101 kPa, more preferably 60 to Under a pressure of 90 kPa, usually 0.5 to 10 hours, preferably 1 to 6 hours, the esterification reaction is continuously carried out, and the resulting oligomer as an esterification reaction product is transferred to a polycondensation reaction tank, In the presence of the polycondensation catalyst in the polycondensation reactor (s), preferably continuously, usually 210-280 ° C., preferably 220 265 ° C. temperature, usually 27kPa or less, preferably 20kPa or less, more preferably in the following reduced pressure 13 kPa, under agitation, usually 2 to 10 hours, preferably for polycondensation reaction at 2-5 hours. The polymer obtained by the polycondensation reaction is usually transferred from the bottom of the polycondensation reaction tank to a polymer extraction die and extracted in the form of a strand. And so on.
エステル交換法を採用した連続法の一例は、次の通りである。すなわち、単数または複数のエステル交換反応槽内で、チタン触媒の存在下に、通常110〜260℃、好ましくは140〜245℃、さらに好ましくは180〜220℃の温度、また、通常10〜133kPa、好ましくは13〜120kPa、さらに好ましくは60〜101kPaの圧力下で、通常0.5〜5時間、好ましくは1〜3時間で、連続的にエステル交換反応させ、得られたエステル交換反応生成物としてのオリゴマーを重縮合反応槽に移送し、単数または複数の重縮合反応槽内で、重縮合反応触媒の存在下に、好ましくは連続的に、通常210〜280℃、好ましくは220〜265℃の温度、通常27kPa以下、好ましくは20kPa以下、さらに好ましくは13kPa以下の減圧下で、攪拌下に、通常2〜12時間、好ましくは3〜10時間で重縮合反応させる。 An example of a continuous process employing the transesterification process is as follows. That is, in the transesterification reaction tank or tanks, in the presence of the titanium catalyst, usually 110 to 260 ° C, preferably 140 to 245 ° C, more preferably 180 to 220 ° C, and usually 10 to 133 kPa, Preferably, the transesterification is carried out continuously under a pressure of 13 to 120 kPa, more preferably 60 to 101 kPa, usually for 0.5 to 5 hours, preferably 1 to 3 hours. In the presence or absence of a polycondensation reaction catalyst, preferably continuously in the presence or absence of a polycondensation reaction catalyst, usually 210-280 ° C, preferably 220-265 ° C. Temperature, usually 27 kPa or less, preferably 20 kPa or less, more preferably 13 kPa or less, under reduced pressure, with stirring, usually 2 to 12 hours, Mashiku causes polycondensation reaction at 3-10 hours.
<(b)強化充填材>
本発明のPBT樹脂組成物には、強化充填材を配合してもよい。強化充填材としては、特に制限されないが、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、ホウ素繊維、窒化ホウ素繊維、窒化ケイ素チタン酸カリウム繊維、金属繊維などの無機繊維、芳香族ポリアミド繊維、フッ素樹脂繊維などの有機繊維などが挙げられる。これらの強化充填材は、2種以上を組み合わせて使用することもできる。上記の強化充填材の中では、無機充填材、特にガラス繊維が好適に使用される。
<(B) Reinforcing filler>
You may mix | blend a reinforcement filler with the PBT resin composition of this invention. The reinforcing filler is not particularly limited, but examples thereof include glass fibers, carbon fibers, silica / alumina fibers, zirconia fibers, boron fibers, boron nitride fibers, silicon nitride potassium titanate fibers, metal fibers and other inorganic fibers, aromatics Examples thereof include organic fibers such as polyamide fibers and fluororesin fibers. These reinforcing fillers can be used in combination of two or more. Among the above reinforcing fillers, inorganic fillers, particularly glass fibers, are preferably used.
(b)強化充填材が無機繊維または有機繊維である場合、その平均繊維径は、特に制限されないが、好ましくは1〜100μm、より好ましくは2〜50μm、さらに好ましくは3〜30μm、特に好ましくは5〜20μmである。また、平均繊維長は、特に制限されないが、好ましくは0.1〜20mm、より好ましくは1〜10mmである。 (B) When the reinforcing filler is an inorganic fiber or an organic fiber, the average fiber diameter is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 μm, more preferably 2 to 50 μm, still more preferably 3 to 30 μm, particularly preferably. 5 to 20 μm. The average fiber length is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 20 mm, more preferably 1 to 10 mm.
(b)強化充填材は、PBT樹脂との界面密着性を向上させるため、収束剤または表面処理剤で表面処理して使用してもよい。収束剤または表面処理剤としては、例えば、エポキシ系化合物、アクリル系化合物、イソシアネート系化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物などの官能性化合物が挙げられる。強化充填材は、収束剤または表面処理剤により予め表面処理しておくことができ、または、PBT樹脂組成物の調製の際に、収束剤または表面処理剤を添加して表面処理することもできる。強化充填材の添加量は、PBT樹脂100重量部に対し、好ましくは100重量部以下、より好ましくは5〜70重量部である。 (B) The reinforcing filler may be used after being surface-treated with a sizing agent or a surface treatment agent in order to improve interfacial adhesion with the PBT resin. Examples of the sizing agent or surface treatment agent include functional compounds such as epoxy compounds, acrylic compounds, isocyanate compounds, silane compounds, and titanate compounds. The reinforcing filler can be surface-treated in advance with a sizing agent or a surface treatment agent, or can be surface-treated by adding a sizing agent or a surface treatment agent during the preparation of the PBT resin composition. . The addition amount of the reinforcing filler is preferably 100 parts by weight or less, more preferably 5 to 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the PBT resin.
本発明のPBT樹脂組成物には、強化充填材と共に他の充填材を配合することができる。配合する他の充填材としては、例えば、板状無機充填材、セラミックビーズ、ワラストナイト、タルク、クレー、マイカ、ゼオライト、カオリン、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。板状無機充填材を配合することにより、成形品の異方性およびソリを低減することができる。板状無機充填材としては、例えば、ガラスフレーク、雲母、金属箔等を挙げることができる。これらの中ではガラスフレークが好適に使用される。 Another filler can be mix | blended with the PBT resin composition of this invention with a reinforcing filler. Other fillers to be blended include, for example, plate-like inorganic fillers, ceramic beads, wollastonite, talc, clay, mica, zeolite, kaolin, potassium titanate, barium sulfate, titanium oxide, silicon oxide, aluminum oxide, Examples thereof include magnesium hydroxide. By blending the plate-like inorganic filler, the anisotropy and warpage of the molded product can be reduced. Examples of the plate-like inorganic filler include glass flakes, mica, and metal foil. Among these, glass flakes are preferably used.
<(c)酸化防止剤>
本発明のPBT樹脂組成物には、(c)酸化防止剤を含める。酸化防止剤としては、(c1)フェノール系酸化防止剤、(c2)イオウ系酸化防止剤及び(c3)リン系酸化防止剤から成る群より選ばれる1種以上の酸化防止剤を配合することが好ましい。
酸化防止剤の配合量は、合計配合量が、(a)PBT樹脂100重量部に対し、0.001〜1.5重量部であり、好ましくは0.03〜1重量部である。
<(C) Antioxidant>
The PBT resin composition of the present invention contains (c) an antioxidant. As the antioxidant, one or more antioxidants selected from the group consisting of (c1) phenolic antioxidants, (c2) sulfur antioxidants, and (c3) phosphorus antioxidants may be blended. preferable.
The blending amount of the antioxidant is 0.001 to 1.5 parts by weight, preferably 0.03 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of (a) PBT resin.
本発明で用いる(c1)フェノール系酸化防止剤とは、フェノール性ヒドロキシル基を有する酸化防止剤をいう。(c1)フェノール系酸化防止剤は、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましい。ヒンダードフェノール系酸化防止剤とは、フェノール性ヒドロキシル基が結合した芳香環の炭素原子に隣接する1個または2個の炭素原子が、炭素原子数4以上の置換基により置換されている酸化防止剤をいう。炭素原子数4以上の置換基は、芳香環の炭素原子と炭素−炭素結合により結合していてもよく、炭素以外の原子を介して結合していてもよい。 The (c1) phenolic antioxidant used in the present invention refers to an antioxidant having a phenolic hydroxyl group. (C1) The phenolic antioxidant is preferably a hindered phenolic antioxidant. A hindered phenol antioxidant is an antioxidant in which one or two carbon atoms adjacent to a carbon atom of an aromatic ring to which a phenolic hydroxyl group is bonded are substituted by a substituent having 4 or more carbon atoms. An agent. The substituent having 4 or more carbon atoms may be bonded to a carbon atom of the aromatic ring by a carbon-carbon bond, or may be bonded via an atom other than carbon.
本発明で用いる(c1)フェノール系酸化防止剤としては、p−シクロヘキシルフェノール、3−t−ブチル−4−メトキシフェノール、4,4'−イソプロピリデンジフェノール、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン等の非ヒンダードフェノール系酸化防止剤、2−t−ブチル−4−メトキシフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,4,6−トリ−t−ブチルフェノール、4−ヒドロキシメチル−2,6−ジ−t−ブチルフェノール、スチレン化フェノール、2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、トリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオールビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2'−メチレンビス(6−t−ブチル−4−エチルフェノール)、2,2'−メチレンビス[4−メチル−6−(1,3,5−トリメチルヘキシル)フェノール]、4,4'−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、4,4'−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ビス(2−ヒドロキシ−3−t−ブチル−5−メチルベンジル)−4−メチルフェノール、1,1,3−トリス[2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル]ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス[3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル]ベンゼン、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、トリス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル]イソシアヌレート、4,4'−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2'−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4'−チオビス(2−メチル−6−t−ブチルフェノール)、チオビス(β−ナフトール)等のヒンダードフェノール系酸化防止剤などが挙げられる。
特に、ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、それ自体安定ラジカルとなり易いためにラジカルトラップ剤として好適に使用することができる。ヒンダードフェノール系酸化防止剤の分子量は、通常200以上、好ましくは500以上であり、その上限は通常3000である。
Examples of the (c1) phenolic antioxidant used in the present invention include p-cyclohexylphenol, 3-t-butyl-4-methoxyphenol, 4,4′-isopropylidenediphenol, 1,1-bis (4-hydroxy). Non-hindered phenolic antioxidants such as phenyl) cyclohexane, 2-t-butyl-4-methoxyphenol, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 2,4,6-tri-t-butylphenol 4-hydroxymethyl-2,6-di-t-butylphenol, styrenated phenol, 2,5-di-t-butylhydroquinone, octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) ) Propionate, triethylene glycol bis [3- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propiate Onate], 1,6-hexanediol bis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4 -Hydroxyphenyl) propionate], 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis (6-t-butyl-4-ethylphenol), 2,2'-methylenebis [4-Methyl-6- (1,3,5-trimethylhexyl) phenol], 4,4′-methylenebis (2,6-di-t-butylphenol), 4,4′-butylidenebis (3-methyl-6) -T-butylphenol), 2,6-bis (2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylbenzyl) -4-methylphenol, 1,1,3-tris [2 Methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl] butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris [3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl] benzene, tris ( 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, tris [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxyethyl] isocyanurate, 4,4′- Thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-thiobis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-thiobis (2-methyl-6-tert-butylphenol), thiobis And hindered phenolic antioxidants such as (β-naphthol).
In particular, hindered phenol-based antioxidants can be suitably used as radical trapping agents because they tend to be stable radicals themselves. The molecular weight of the hindered phenol antioxidant is usually 200 or more, preferably 500 or more, and the upper limit is usually 3000.
(c1)フェノール系酸化防止剤の配合量は、(a)PBT樹脂100重量部に対し、好ましくは0.001〜1.5重量部、より好ましくは0.03〜1重量部である。フェノール系酸化防止剤の含有量を0.001重量部以上とすることにより、酸化防止効果がより良好に発揮され、1.5重量部以下とすることにより、酸化熱安定性が悪化するのをより抑止する傾向にあるとともに、溶融混練時の樹脂の分解をより起こりにくくすることが可能になる。 (C1) The amount of the phenolic antioxidant is preferably 0.001 to 1.5 parts by weight, more preferably 0.03 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of (a) PBT resin. By making the content of the phenolic antioxidant 0.001 part by weight or more, the antioxidant effect is more effectively exhibited, and by making the content 1.5 parts by weight or less, the oxidation heat stability is deteriorated. In addition to the tendency to suppress, it becomes possible to make the decomposition of the resin during melt-kneading less likely to occur.
本発明で用いる(c2)イオウ系酸化防止剤は、イオウ原子を有する酸化防止剤をいい、例えば、ジドデシルチオジプロピオネート、ジテトラデシルチオジプロピオネート、ジオクタデシルチオジプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス(3−ドデシルチオプロピオネート)、チオビス(N−フェニル−β−ナフチルアミン)、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、テトラメチルチウラムモノサルファイド、テトラメチルチウラムジサルファイド、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルイソプロピルキサンテート、トリラウリルトリチオホスファイト等が挙げられる。特に、チオエーテル構造を有するチオエーテル系酸化防止剤は、酸化された物質から酸素を受け取って還元するため、好適に用いることができる。
イオウ系酸化防止剤の分子量は、通常200以上、好ましくは500以上であり、その上限は通常3000である。
The (c2) sulfur-based antioxidant used in the present invention refers to an antioxidant having a sulfur atom, such as didodecylthiodipropionate, ditetradecylthiodipropionate, dioctadecylthiodipropionate, pentaerythritol. Tetrakis (3-dodecylthiopropionate), thiobis (N-phenyl-β-naphthylamine), 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzimidazole, tetramethylthiuram monosulfide, tetramethylthiuram disulfide, nickel dibutyldithiocarbamate , Nickel isopropyl xanthate, trilauryl trithiophosphite and the like. In particular, a thioether-based antioxidant having a thioether structure can be suitably used because it receives oxygen from an oxidized substance and reduces it.
The molecular weight of the sulfur-based antioxidant is usually 200 or more, preferably 500 or more, and the upper limit is usually 3000.
本発明で用いる(c3)リン系酸化防止剤は、リン原子を有する酸化防止剤をいい、P(OR)3構造を有する酸化防止剤であることが好ましい。ここで、Rは、アルキル基、アルキレン基、アリール基またはアリーレン基であることが好ましく、3個のRは同一でも異なっていてもよく、任意の2個のRが互いに結合して環構造を形成していてもよい。
(c3)リン系酸化防止剤としては、具体的には、トリフェニルホスファイト、ジフェニルデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリ(ノニルフェニル)ホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト等が挙げられる。
The (c3) phosphorus antioxidant used in the present invention refers to an antioxidant having a phosphorus atom, and is preferably an antioxidant having a P (OR) 3 structure. Here, R is preferably an alkyl group, an alkylene group, an aryl group or an arylene group, and three Rs may be the same or different, and any two Rs may be bonded to each other to form a ring structure. It may be formed.
(C3) Specific examples of phosphorus antioxidants include triphenyl phosphite, diphenyl decyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, tri (nonylphenyl) phosphite, bis (2,4-di-t-butyl). Phenyl) pentaerythritol diphosphite, bis (2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol diphosphite, and the like.
(c2)イオウ系酸化防止剤及び/又は(c3)リン系酸化防止剤は、本発明のPBT樹脂組成物の耐熱老化性をより効果的に改良し、色調、引張強度、伸度などの保持率をより向上させる効果を有する。本発明のPBT樹脂組成物において、(c2)イオウ系酸化防止剤及び(c3)リン系酸化防止剤の含有量は、それぞれ、(a)PBT樹脂100重量部に対し、好ましくは0.001〜1.5重量部であり、より好ましくは0.03〜1重量部である。酸化防止剤の含有量を0.001重量部以上とすることにより酸化防止効果がより良好に発揮され、1.5重量部以下とすることにより、酸化熱安定性が悪化するのをより抑止するとともに、溶融混練時の樹脂の分解をより起こりにくくすることが可能になる。 (C2) Sulfur-based antioxidant and / or (c3) Phosphorus-based antioxidant more effectively improves the heat aging resistance of the PBT resin composition of the present invention, and retains color tone, tensile strength, elongation, etc. It has the effect of further improving the rate. In the PBT resin composition of the present invention, the contents of (c2) sulfur-based antioxidant and (c3) phosphorus-based antioxidant are preferably 0.001 to 100 parts by weight of (a) PBT resin, respectively. The amount is 1.5 parts by weight, more preferably 0.03 to 1 part by weight. By making the content of the antioxidant 0.001 part by weight or more, the antioxidant effect is better exhibited, and by making the content 1.5 parts by weight or less, the deterioration of oxidation heat stability is further suppressed. At the same time, it becomes possible to make the decomposition of the resin during melt-kneading less likely to occur.
<(d)着色剤>
本発明のPBT樹脂組成物には、染料・顔料等の(d)着色剤を配合してもよい。
染料としては、アンスラキノン系、ペリレン系、ペリノン系、モノアゾ系、メチン系、フタロシアニン系などの油溶性染料や分散染料を好ましく用いることができる。
顔料としては、無機顔料および有機顔料のいずれも好ましく用いることができる。無機顔料としては、酸化物、硫化物、硫酸塩、カーボンブラックなどを挙げることができる。有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系などを挙げることができる。
(d)着色剤の配合量は、(a)PBT樹脂100重量部に対し、好ましくは0.005〜5重量部、より好ましくは0.01〜1重量部である。
<(D) Colorant>
You may mix | blend (d) colorants, such as dye and a pigment, with the PBT resin composition of this invention.
As the dye, oil-soluble dyes and disperse dyes such as anthraquinone, perylene, perinone, monoazo, methine, and phthalocyanine can be preferably used.
As the pigment, both inorganic pigments and organic pigments can be preferably used. Examples of inorganic pigments include oxides, sulfides, sulfates, and carbon black. Examples of organic pigments include azo, phthalocyanine, anthraquinone, perylene, perinone, quinacridone, and dioxazine.
(D) The compounding amount of the colorant is preferably 0.005 to 5 parts by weight, more preferably 0.01 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of (a) PBT resin.
<その他の添加剤>
本発明のPBT樹脂組成物には、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、他の添加剤を添加してもよい。
他の添加剤としては、難燃剤、耐熱安定剤、滑剤、離型剤、触媒失活剤、結晶核剤、結晶化促進剤等を挙げることができる。これらの添加剤は、(a)PBT樹脂の重合途中または重合後に添加することができる。さらに、(a)PBT樹脂に、所望の性能を付与するため、紫外線吸収剤、耐候安定剤、帯電防止剤、発泡剤、可塑剤、耐衝撃性改良剤等を配合してもよい。
<Other additives>
Other additives may be added to the PBT resin composition of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
Examples of other additives include flame retardants, heat stabilizers, lubricants, mold release agents, catalyst deactivators, crystal nucleating agents, and crystallization accelerators. These additives can be added during or after the polymerization of (a) PBT resin. Furthermore, in order to give desired performance to (a) PBT resin, you may mix | blend a ultraviolet absorber, a weather resistance stabilizer, an antistatic agent, a foaming agent, a plasticizer, an impact resistance improving agent, etc.
難燃剤の種類等は、特に制限されないが、例えば、有機ハロゲン化合物、アンチモン化合物、リン化合物、その他の有機難燃剤、無機難燃剤などが挙げられる。有機ハロゲン化合物としては、例えば、臭素化ポリカーボネート、臭素化エポキシ樹脂、臭素化フェノキシ樹脂、臭素化ポリフェニレンエーテル樹脂、臭素化ポリスチレン樹脂、臭素化ビスフェノールA、ペンタブロモベンジルポリアクリレートが挙げられる。アンチモン化合物としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ソーダが挙げられる。リン化合物としては、例えば、リン酸エステル、ポリリン酸、ポリリン酸アンモニウム、赤リンが挙げられる。その他の有機難燃剤としては、例えば、メラミン、シアヌール酸などの窒素化合物が挙げられる。その他の無機難燃剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ケイ素化合物、ホウ素化合物が挙げられる。 The type of flame retardant is not particularly limited, and examples thereof include organic halogen compounds, antimony compounds, phosphorus compounds, other organic flame retardants, and inorganic flame retardants. Examples of the organic halogen compound include brominated polycarbonate, brominated epoxy resin, brominated phenoxy resin, brominated polyphenylene ether resin, brominated polystyrene resin, brominated bisphenol A, and pentabromobenzyl polyacrylate. Examples of the antimony compound include antimony trioxide, antimony pentoxide, and sodium antimonate. Examples of the phosphorus compound include phosphoric acid ester, polyphosphoric acid, ammonium polyphosphate, and red phosphorus. Examples of other organic flame retardants include nitrogen compounds such as melamine and cyanuric acid. Examples of other inorganic flame retardants include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, silicon compound, and boron compound.
これらの添加剤の配合量は、(a)PBT樹脂100重量部に対し、好ましくは10〜50重量部である。 The amount of these additives is preferably 10 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of (a) PBT resin.
本発明のPBT樹脂組成物には、上記のほか、さらに、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂(ABS樹脂)、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を配合してもよい。これらの熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂は、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの樹脂の配合量は、(a)PBT樹脂100重量部に対し、好ましくは0.1〜50重量部である。
In addition to the above, the PBT resin composition of the present invention includes a polyethylene resin, a polypropylene resin, a polystyrene resin, a polyacrylonitrile resin, a polymethacrylic ester resin, and an acrylonitrile butadiene styrene resin within the scope not departing from the gist of the present invention. (ABS resin), polycarbonate resin, polyamide resin, polyphenylene sulfide resin, polyethylene terephthalate resin, liquid crystal polyester resin, polyacetal resin, polyphenylene oxide resin and other thermoplastic resins, phenol resin, melamine resin, silicone resin, epoxy resin, etc. A functional resin may be blended. These thermoplastic resins and thermosetting resins may be used in combination of two or more.
The compounding amount of these resins is preferably 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of (a) PBT resin.
前記種々の添加剤や樹脂の配合方法は、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1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。各成分は、付加的成分を含めて、混練機に一括して供給してもよいし、順次供給してもよい。また、付加的成分を含めて、各成分から選ばれた2種以上の成分を予め混合しておいてもよい。 The blending method of the various additives and resins is not particularly limited, but a method of using a uniaxial or biaxial extruder having equipment capable of devolatilization from the vent port as a kneader is preferable. Each component including an additional component may be supplied to the kneader in a lump or sequentially. Moreover, you may mix the 2 or more types of component chosen from each component including an additional component previously.
本発明のPBT樹脂組成物の成形加工方法は、特に制限されず、熱可塑性樹脂について一般に使用されている成形法、すなわち、射出成形、中空成形、押し出し成形、プレス成形などの成形法を適用することが出来る。この場合、特に好ましい成形方法は、流動性の良さから、射出成形である。射出成形に当たっては、樹脂温度を240〜280℃にコントロールするのが好ましい。 The molding method of the PBT resin composition of the present invention is not particularly limited, and molding methods generally used for thermoplastic resins, that is, molding methods such as injection molding, hollow molding, extrusion molding, and press molding are applied. I can do it. In this case, a particularly preferable molding method is injection molding because of good fluidity. In the injection molding, the resin temperature is preferably controlled to 240 to 280 ° C.
本発明のPBT樹脂組成物は、レーザー溶着特性に優れたPBT樹脂部材として用いることができる。特に、PBT樹脂を主成分とする部材同士を強固に接着させることができ、2以上のPBT樹脂部材を有する成形品を製造するのに好ましく用いることができる。
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、少なくとも面の接触箇所(平面、曲面)を有する形状である。
レーザー溶着では、レーザー透過性のある部材を透過したレーザー光が、レーザー吸収性のある部材に吸収されて、溶融し、両部材が溶着される。本発明のPBT樹脂組成物は、レーザー光に対する透過性が高いので、レーザー光が透過する部材として、好ましく用いることができる。ここで、該レーザーが透過する部材の厚み(レーザー光が透過する方向の厚み)は、用途、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。
The PBT resin composition of the present invention can be used as a PBT resin member having excellent laser welding characteristics. In particular, members mainly composed of PBT resin can be firmly bonded to each other, and can be preferably used for producing a molded product having two or more PBT resin members.
The shape of the member is not particularly limited. However, since the members are joined and used by laser welding, the shape usually has at least a contact portion (plane, curved surface) of the surface.
In laser welding, laser light that has passed through a laser-transmitting member is absorbed by the laser-absorbing member, melted, and both members are welded. Since the PBT resin composition of the present invention has high permeability to laser light, it can be preferably used as a member that transmits laser light. Here, the thickness of the member through which the laser is transmitted (thickness in the direction in which the laser beam is transmitted) can be appropriately determined in consideration of the application, the composition of the composition, and the like, and is, for example, 5 mm or less, preferably 4 mm. It is as follows.
本発明のレーザー溶着に用いるレーザー光源としては、例えば、Arレーザ(510nm)、He−Neレーザー(630nm)、CO2レーザー(10600nm)などの気体レーザー、色素レーザー(400〜700nm)などの液体レーザー、YAGレーザー(1064nm)などの固体レーザーや、半導体レーザー(655〜980nm)等が利用できる。ビーム品質、コストの点で、半導体レーザーが好ましく用いられる。また、溶着相手材の種類によって、適宜レーザー種を選択することもできる。 As a laser light source used for laser welding of the present invention, for example, gas laser such as Ar laser (510 nm), He—Ne laser (630 nm), CO 2 laser (10600 nm), and liquid laser such as dye laser (400 to 700 nm). Solid-state lasers such as YAG laser (1064 nm), semiconductor lasers (655 to 980 nm), and the like can be used. A semiconductor laser is preferably used in terms of beam quality and cost. Further, the laser type can be appropriately selected depending on the type of the welding partner material.
より具体的には、例えば、本発明のPBT樹脂組成物からなる部材と第2の樹脂組成物からなる部材を溶着する場合、まず、両者の溶着する箇所同士を相互に接触させる。この時、両者の溶着箇所は面接触が望ましく、平面同士、曲面同士、または平面と曲面の組み合わせであってもよい。次いで、本発明のPBT樹脂組成物からなる部材側からレーザー光を照射(好ましくは接着面に垂直に照射)する。この時、必要によりレンズ系を利用して両者の界面にレーザー光を集光させてもよい。そのビームは本発明のPBT樹脂組成物からなる部材中を透過し、第2の樹脂組成物からなる部材の表面近傍で吸収されて発熱し溶融する。次にその熱は 熱伝導によって本発明のPBT樹脂組成物からなる部材側にも伝わって溶融し、両者の界面に溶融プールを形成し、冷却後、両者が接合する。
このようにして部材同士を溶着させた成形品は、高い接合強度を有する。尚、本発明における成形品とは、少なくとも2以上の部材を溶着させたものをいい、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。
More specifically, for example, when welding a member made of the PBT resin composition of the present invention and a member made of the second resin composition, first, the welded portions are brought into contact with each other. At this time, surface contact is desirable between the welded portions of the two, and may be flat surfaces, curved surfaces, or a combination of flat and curved surfaces. Next, laser light is irradiated from the member side made of the PBT resin composition of the present invention (preferably irradiated perpendicularly to the adhesive surface). At this time, the laser beam may be condensed at the interface between the two using a lens system if necessary. The beam passes through the member made of the PBT resin composition of the present invention, is absorbed near the surface of the member made of the second resin composition, generates heat, and melts. Next, the heat is transferred to the member made of the PBT resin composition of the present invention by heat conduction and melted to form a molten pool at the interface between the two, and after cooling, both are joined.
The molded product in which the members are welded in this way has high bonding strength. In addition, the molded product in the present invention means a product in which at least two or more members are welded, and includes a member that forms a part of these in addition to a finished product or a part.
第2の樹脂組成物からなる部材は、少なくとも樹脂を含み、かつ、本発明のPBT樹脂組成物からなる部材と溶着可能なものであれば特に制限されない。第2の樹脂組成物に含まれる樹脂は、熱可塑性樹脂であることが好ましく、例えば、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、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂などが挙げられ、相溶性が良好な点から、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂が好ましく用いられる。また、第2の樹脂組成物は、1種または2種類以上の樹脂から構成されていてもよい。さらに、本発明のPBT樹脂組成物であってもよい。
また、第2の樹脂組成物に含まれる樹脂は、照射するレーザー光波長の範囲内に吸収波長を持つものも好ましい。さらに、第2の樹脂組成物に、光吸収剤、例えば着色顔料等を添加含有させることにより、その吸収特性を発現させてもよい。前記着色顔料としては、例えば、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。中でも無機顔料は、一般に隠ぺい力が強く、レーザー吸収側の第2の樹脂組成物により好ましく用いることができる。これらの光吸収剤は単独でも2種以上組み合わせて使用してもよい。
これらの光吸収剤の配合量は、樹脂成分100重量部に対し、0.01〜1重量部であることが好ましい。
The member made of the second resin composition is not particularly limited as long as it contains at least a resin and can be welded to the member made of the PBT resin composition of the present invention. The resin contained in the second resin composition is preferably a thermoplastic resin, for example, an olefin resin, a vinyl resin, a styrene resin, an acrylic resin, a polyester resin, a polyamide resin, or a polycarbonate resin. Polyacetal resins and the like, and polyester resins, polyamide resins, and polycarbonate resins are preferably used from the viewpoint of good compatibility. Moreover, the 2nd resin composition may be comprised from 1 type, or 2 or more types of resin. Furthermore, the PBT resin composition of the present invention may be used.
In addition, the resin contained in the second resin composition preferably has an absorption wavelength within the range of the wavelength of the laser beam to be irradiated. Furthermore, you may make the 2nd resin composition add the light absorption agent, for example, a coloring pigment, etc., and may express the absorption characteristic. Examples of the color pigment include inorganic pigments (black pigments such as carbon black (for example, acetylene black, lamp black, thermal black, furnace black, channel black, ketjen black), red pigments such as iron oxide red, molyb Examples include orange pigments such as date orange, white pigments such as titanium oxide, and organic pigments (yellow pigments, orange pigments, red pigments, blue pigments, green pigments, etc.) Among them, inorganic pigments generally have a strong hiding power and are lasers. It can be preferably used by the second resin composition on the absorption side, and these light absorbers may be used alone or in combination of two or more.
It is preferable that the compounding quantity of these light absorbers is 0.01-1 weight part with respect to 100 weight part of resin components.
本発明で得られた成形品は、高い溶着強度を有し、レーザー光照射による樹脂の損傷も少ないため、種々の用途、例えば、電気・電子部品、オフィスオートメート(OA)機器部品、家電機器部品、機械機構部品、自動車機構部品などに適用できる。特に、自動車電装部品(各種コントロールユニット、イグニッションコイル部品など)、モーター部品、各種センサー部品、コネクター部品、スイッチ部品、リレー部品、コイル部品、トランス部品、ランプ部品などに好適に用いることができる。 The molded product obtained in the present invention has high welding strength and less damage to the resin due to laser light irradiation. Therefore, it is used in various applications such as electric / electronic parts, office automate (OA) equipment parts, and home appliances. It can be applied to parts, mechanical mechanism parts, automobile mechanism parts and the like. In particular, it can be suitably used for automobile electrical parts (various control units, ignition coil parts, etc.), motor parts, various sensor parts, connector parts, switch parts, relay parts, coil parts, transformer parts, lamp parts, and the like.
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の諸例で採用した物性および評価項目の測定方法は次の通りである。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to a following example at all unless the summary is exceeded. In addition, the measurement method of the physical property and evaluation item which were employ | adopted in the following examples is as follows.
(1)PBT樹脂中のチタン濃度
電子工業用高純度硫酸および硝酸でPBT樹脂を湿式分解し、高分解能ICP(Inductively Coupled Plasma)−MS(Mass Spectrometer )(サーモクエスト社製)を使用して測定した。
(1) Titanium concentration in PBT resin Wetly decompose PBT resin with high-purity sulfuric acid and nitric acid for electronic industry, and measure using high resolution ICP (Inductively Coupled Plasma) -MS (Mass Spectrometer) (manufactured by ThermoQuest) did.
(2)固有粘度(IV)
ウベローデ型粘度計を使用し次の要領で求めた。すなわち、フェノール/テトラクロロエタン(重量比1/1)の混合溶媒を使用し、30℃において、濃度1.0g/dLのポリマー溶液および溶媒のみの落下秒数を測定し、次式より求めた。
(2) Intrinsic viscosity (IV)
It calculated | required in the following way using the Ubbelohde type viscometer. That is, using a mixed solvent of phenol / tetrachloroethane (
[IV]=((1+4KHηsp)0.5−1)/(2KHC)
上記式中、ηsp=(η/η0)−1であり、ηはポリマー溶液落下秒数、η0は溶媒の落下秒数、Cはポリマー溶液濃度(g/dL)、KHはハギンズの定数である。KHは0.33を採用した。
[IV] = ((1 + 4K H η sp ) 0.5 −1) / (2K H C)
In the above formula, η sp = (η / η 0 ) −1, η is the polymer solution dropping time, η 0 is the solvent dropping time, C is the polymer solution concentration (g / dL), and K H is Huggins Is a constant. K H adopted the 0.33.
(3)末端カルボキシル基濃度
ベンジルアルコール25mLにPBT樹脂0.5gを溶解し、水酸化ナトリウムの0.01mol/Lベンジルアルコール溶液を使用して滴定した。
(3) Terminal carboxyl group concentration 0.5 g of PBT resin was dissolved in 25 mL of benzyl alcohol, and titrated using a 0.01 mol / L benzyl alcohol solution of sodium hydroxide.
(4)溶液ヘイズ(溶液Haze)
フェノール/テトラクロロエタン=3/2(重量比)の混合溶媒20mLにPBT樹脂2.70gを110℃で30分間溶解させた後、30℃の恒温水槽で15分間冷却し、日本電色(株)製濁度計(NDH−300A)を使用し、セル長10mmで測定した。値が低いほど透明性が良好であることを示す。
(4) Solution haze (solution Haze)
After dissolving 2.70 g of PBT resin in 110 mL of a mixed solvent of phenol / tetrachloroethane = 3/2 (weight ratio) at 110 ° C. for 30 minutes, the mixture was cooled in a constant temperature water bath at 30 ° C. for 15 minutes, and Nippon Denshoku Co., Ltd. Using a turbidimeter (NDH-300A), the cell length was 10 mm. It shows that transparency is so favorable that a value is low.
(5)光線透過率
射出成形機(住友重機械(株)製:型式SE−50D)を使用し、シリンダー温度250℃、金型温度80℃で成形した、実施例または比較例の樹脂組成物からなる13×125mm、厚さ2mmtの平板を作製した。この基板について、可視・紫外分光光度計(島津製作所製:UV-3100PC)で光線透過率を測定した。光線透過率は、近赤外領域800〜1100nmの透過光強度と入射光強度の比を100分率で表した。
(5) Light transmittance Resin compositions of Examples or Comparative Examples molded using an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd .: Model SE-50D) at a cylinder temperature of 250 ° C. and a mold temperature of 80 ° C. A flat plate having a size of 13 × 125 mm and a thickness of 2 mmt was prepared. The light transmittance of this substrate was measured with a visible / ultraviolet spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation: UV-3100PC). For the light transmittance, the ratio of the transmitted light intensity and the incident light intensity in the near infrared region 800 to 1100 nm was expressed in terms of 100 fractions.
(6)耐熱老化性
射出成形機(住友重機械(株)製:型式SG−75MIII)を使用し、シリンダー温度250℃、金型温度80℃にて、実施例または比較例の樹脂組成物からなるISO試験片を作製した。さらに、該ISO試験片を150℃熱風オーブン中で500時間処理した。
これらのISO試験片について、色調b値、引張強度、引張破断伸度を測定した。b値(イエローインデックス)は、値が低いほど黄ばみが少なく色調が良好であることを示す。b値の測定は、分光測色計(コニカミノルタ社:CM-3600d)を用いて、ISO試験片チャック部中心部を測定した。次式に従い、Δb(b値の増加)を求めた。
Δb=(処理後のISO試験片のb値)−(処理前のISO試験片のb値)
さらに、ISO527に従い、処理前後のISO試験片の引張強度および引張破断伸度を測定した。
また、次式に従い、引張強度保持率を求めた。
引張強度保持率(%)=(処理後の引張強度/処理前の引張強度)×100
(6) Heat aging resistance Using an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd .: model SG-75MIII) at a cylinder temperature of 250 ° C. and a mold temperature of 80 ° C., from the resin compositions of the examples or comparative examples. An ISO test piece was prepared. Further, the ISO test piece was treated in a hot air oven at 150 ° C. for 500 hours.
About these ISO test pieces, the color tone b value, the tensile strength, and the tensile elongation at break were measured. The b value (yellow index) indicates that the lower the value, the less yellowing and the better the color tone. The b value was measured using a spectrocolorimeter (Konica Minolta, Inc .: CM-3600d) at the center of the ISO test piece chuck. Δb (increase in b value) was determined according to the following equation.
Δb = (b value of ISO test piece after treatment) − (b value of ISO test piece before treatment)
Furthermore, according to ISO527, the tensile strength and the tensile breaking elongation of the ISO test piece before and after a process were measured.
Moreover, the tensile strength retention was calculated | required according to following Formula.
Tensile strength retention (%) = (Tensile strength after treatment / Tensile strength before treatment) × 100
(7)耐加水分解性
上記ISO引張試験片を、121℃、飽和水蒸気中、203kPaで、所定時間湿熱処理した。処理前後のISO引張試験片の引張強度をISO527に従って測定し、強度保持率を求めた。湿熱処理は、強化充填材を含まない樹脂組成物を用いた場合(実施例1〜7、比較例1〜3)、60時間、強化充填材を含む樹脂組成物を用いた場合(実施例8、9、比較例4、5)、100時間とした。
(7) Hydrolysis resistance The above ISO tensile test piece was wet-heat treated for a predetermined time at 203 ° C. in 121 ° C. and saturated steam. The tensile strength of the ISO tensile test piece before and after the treatment was measured according to ISO 527, and the strength retention was obtained. When the resin composition containing no reinforcing filler is used for the wet heat treatment (Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 3), the resin composition containing the reinforcing filler is used for 60 hours (Example 8). 9, Comparative Example 4, 5), 100 hours.
(8)レーザー溶着強度評価
図1に示すように、試験片を重ね合わせ、レーザー照射を行った。図1中、(a)は試験片を側面から見た図を、(b)は試験片を上方から見た図をそれぞれ示している。1は実施例または比較例の樹脂組成物からなる試験片を、2は接合する相手材である第2の樹脂組成物からなる試験片を、3はレーザー照射箇所を、それぞれ示している。
光線透過率測定で使用した樹脂組成物からなる試験片1をレーザー透過側、第2の樹脂組成物からなる試験片2をレーザー吸収側として重ね合わせ、透過側からレーザーを照射した。レーザー溶着装置は、ファインデバイス社製 FD−100、レーザー光波長は840nm、焦点スポット径は0.6mmとした。
強化充填材を含まない樹脂組成物の場合(実施例1〜7、比較例1〜3)、レーザー出力15W、走査速度4mm/secで、強化充填材を含む材料の場合(実施例8、9、比較例4、5)、レーザー出力20W、走査速度4mm/secで走査して幅方向(13mm)に照射した。レーザー溶着強度測定は、引張試験機(インストロン社製5544型)を使用し、引張速度は5mm/secで評価した。引張強度は、溶着部の引張せん断破壊強度で示した。
試験片は、射出成形機(住友重機械(株)製:型式SE−50D)を使用し、本発明または実施例の樹脂組成物および第2の樹脂組成物を、それぞれ、シリンダー温度250℃、金型温度80℃にて、それぞれ、13×125mm、厚さ2mmtの平板に成形したものを用いた。
(8) Laser welding strength evaluation As shown in FIG. 1, the test pieces were overlapped and irradiated with laser. In FIG. 1, (a) shows a view of the test piece from the side, and (b) shows a view of the test piece from above.
The
In the case of a resin composition not containing a reinforcing filler (Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 3), in the case of a material containing a reinforcing filler at a laser output of 15 W and a scanning speed of 4 mm / sec (Examples 8 and 9). Comparative Examples 4 and 5), scanning with a laser output of 20 W and a scanning speed of 4 mm / sec was performed in the width direction (13 mm). The laser welding strength was measured by using a tensile tester (Instron type 5544) and the tensile speed was 5 mm / sec. The tensile strength is indicated by the tensile shear fracture strength of the welded portion.
The test piece uses an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd .: model SE-50D), and the resin composition and the second resin composition of the present invention or the example are each subjected to a cylinder temperature of 250 ° C., The molds were molded into flat plates of 13 × 125 mm and a thickness of 2 mmt, respectively, at a mold temperature of 80 ° C.
[原材料]
(a)ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT樹脂)
(a1)PBT樹脂a1の製造方法
特開2004−307794号公報の段落番号0081〜0083および図1に示されるエステル化工程、ならびに、同公報の段落番号0087および図4に示される重縮合工程に従い、次の要領でPBT樹脂を製造した。
先ず、テレフタル酸1.00molに対して、1,4−ブタンジオール1.80molの割合で混合した60℃のスラリーをスラリー調製槽から原料供給ラインを通じ、予め、エステル化率99%のPBTオリゴマーを充填したスクリュー型攪拌機を有するエステル化のための反応槽に、41kg/1時間(以下、「h」と示す)となる様に連続的に供給した。
同時に、再循環ラインから185℃の精留塔の塔底成分を17.2kg/hで供給し、触媒供給ラインから触媒として65℃のテトラブチルチタネート6.0重量%含有1,4−ブタンジオール溶液を97g/hで供給した。この供給量は、理論ポリマー収量に対し30ppmである。この溶液中の水分は0.20重量%であった。
[raw materials]
(A) Polybutylene terephthalate resin (PBT resin)
(A1) Production Method of PBT Resin a1 According to paragraphs 0081 to 0083 of JP-A No. 2004-307794 and the esterification step shown in FIG. 1, and polycondensation step shown in paragraph No. 0087 of FIG. 4 and FIG. The PBT resin was manufactured in the following manner.
First, a PBT oligomer having an esterification rate of 99% is preliminarily mixed through a raw material supply line from a slurry preparation tank with a slurry at 60 ° C. mixed at a ratio of 1.80 mol of 1,4-butanediol to 1.00 mol of terephthalic acid. It supplied continuously to the reaction tank for esterification which has the filled screw type stirrer so that it might become 41 kg / 1 hour (henceforth "h").
At the same time, the bottom component of the rectification column at 185 ° C. is supplied from the recirculation line at 17.2 kg / h, and 1,4-butanediol containing 6.0% by weight of tetrabutyl titanate at 65 ° C. is used as the catalyst from the catalyst supply line. The solution was fed at 97 g / h. This feed is 30 ppm relative to the theoretical polymer yield. The water content in this solution was 0.20% by weight.
反応槽の内温は230℃、圧力は78kPaとし、生成する水とテトラヒドロフランおよび余剰の1,4−ブタンジオールを、留出ラインから留出させ、精留塔で高沸成分と低沸成分とに分離した。系が安定した後の塔底の高沸成分は、98重量%以上が1,4−ブタンジオールであり、精留塔の液面が一定になる様に、抜出ラインを通じてその一部を外部に抜き出した。一方、低沸成分は塔頂よりガスの形態で抜き出し、コンデンサで凝縮させ、タンクの液面が一定になる様に、抜出ラインより外部に抜き出した。
The internal temperature of the reaction vessel is 230 ° C., the pressure is 78 kPa, and the generated water, tetrahydrofuran, and
反応槽で生成したオリゴマーの一定量は、ポンプを使用し、抜出ラインから抜き出し、反応槽内液の平均滞留時間が3.3時間になる様に液面を制御した。抜出ラインから抜き出したオリゴマーは、第1重縮合反応槽に連続的に供給した。系が安定した後、反応槽の出口で採取したオリゴマーのエステル化率は97.5%であった。 A fixed amount of the oligomer generated in the reaction tank was extracted from the extraction line using a pump, and the liquid level was controlled so that the average residence time of the liquid in the reaction tank was 3.3 hours. The oligomer extracted from the extraction line was continuously supplied to the first polycondensation reaction tank. After the system was stabilized, the esterification rate of the oligomer collected at the outlet of the reaction vessel was 97.5%.
第1重縮合反応槽の内温は240℃、圧力2.1kPaとし、滞留時間が120分になる様に液面制御を行った。減圧機に接続されたベントラインから、水、テトラヒドロフラン、1,4−ブタンジオールを抜き出しながら、初期重縮合反応を行った。抜き出した反応液は第2重縮合反応槽に連続的に供給した。 The internal temperature of the first polycondensation reaction tank was 240 ° C., the pressure was 2.1 kPa, and the liquid level was controlled so that the residence time was 120 minutes. An initial polycondensation reaction was performed while extracting water, tetrahydrofuran, and 1,4-butanediol from a vent line connected to a decompressor. The extracted reaction liquid was continuously supplied to the second polycondensation reaction tank.
第2重縮合反応槽の内温は245℃、圧力130Paとし、滞留時間が90分になる様に液面制御を行い、減圧機に接続されたベントラインから、水、テトラヒドロフラン、1,4−ブタンジオールを抜き出しながら、さらに重縮合反応を進めた。得られたポリマーは、抜出用ギヤポンプにより抜出ラインを経由し、ダイスヘッドからストランド状に連続的に抜き出し、回転式カッターでカッティングした。 The internal temperature of the second polycondensation reaction tank is 245 ° C., the pressure is 130 Pa, and the liquid level is controlled so that the residence time is 90 minutes. From the vent line connected to the decompressor, water, tetrahydrofuran, 1,4- The polycondensation reaction was further advanced while extracting butanediol. The obtained polymer was continuously extracted in a strand form from the die head via an extraction line by an extraction gear pump, and was cut with a rotary cutter.
得られたポリマーの(2)固有粘度(IV)は0.85、(3)末端カルボキシル基濃度は12.2μeq/gであった。他の分析値はまとめて表1に示した。異物が少なく、色調に優れ、透明性が良好で熱安定性に優れたPBT樹脂が得られた。 The polymer obtained had (2) intrinsic viscosity (IV) of 0.85 and (3) terminal carboxyl group concentration of 12.2 μeq / g. Other analytical values are summarized in Table 1. A PBT resin having few foreign matters, excellent color tone, good transparency and excellent thermal stability was obtained.
(a2)PBT樹脂a2の製造方法
(a1)において、特開2004−307794号公報の段落番号0089および図6に示される重縮合工程を採用した以外は(a1)と同様に行った。この際、第2重縮合反応槽までは(a1)と同様の条件で行い、第3重縮合反応槽の内温は240℃、圧力は130Pa、滞留時間は60分とした。異物が少なく、色調に優れ、透明性が良好で熱安定性に優れ、(a1)よりも分子量が高いPBT樹脂が得られた。分析値はまとめて表1に示した。
(A2) Production method of PBT resin a2 In (a1), the same procedure as (a1) was performed except that the polycondensation step shown in paragraph No. 0089 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-307794 and FIG. 6 was adopted. At this time, the process up to the second polycondensation reaction tank was performed under the same conditions as in (a1), the internal temperature of the third polycondensation reaction tank was 240 ° C., the pressure was 130 Pa, and the residence time was 60 minutes. A PBT resin having few foreign matters, excellent color tone, good transparency, excellent thermal stability, and a higher molecular weight than (a1) was obtained. The analytical values are summarized in Table 1.
(a3)PBT樹脂a3の製造方法
タービン型攪拌翼を具備した内容積200Lのステンレス製反応容器に、テレフタル酸ジメチル(DMT)272.9mol、1,4−ブタンジオール327.5mol、テトラブチルチタネート0.101mol(チタン量として理論収量ポリマー当たり100ppm)を仕込み十分窒素置換させた。続いて、系を昇温し、60分後に温度210℃、窒素下大気圧で、生成するメタノール、1,4−ブタンジオール、THFを系外に留出させながら、2時間エステル交換反応させた。尚、反応開始時間は、所定温度、所定圧力に達した時点とした。
(A3) Method for producing PBT resin a3 In a 200-liter stainless steel reaction vessel equipped with a turbine-type stirring blade, dimethyl terephthalate (DMT) 272.9 mol, 1,4-butanediol 327.5 mol, tetrabutyl titanate 0 .101 mol (theoretical yield of 100 ppm per titanium as the amount of titanium) was charged and sufficiently substituted with nitrogen. Subsequently, the temperature of the system was raised, and after 60 minutes, at a temperature of 210 ° C. and atmospheric pressure under nitrogen, a transesterification reaction was performed for 2 hours while distilling methanol, 1,4-butanediol, and THF generated out of the system. . The reaction start time was the time when a predetermined temperature and a predetermined pressure were reached.
ベント管およびダブルヘリカル型攪拌翼を有する内容積200Lのステンレス製反応器に、上記で得られたオリゴマーを移送した後、温度245℃、圧力100Paまで60分かけて到達させ、その状態のまま2時間重縮合反応を行った。反応終了後、ポリマーをストランド状に抜き出し、ペレット状に切断した。得られたポリマーの(2)固有粘度は1.26、(3)末端カルボキシル基濃度は19.7μeq/gであった。分析値はまとめて表1に示した。 After transferring the oligomer obtained above to a stainless steel reactor having an internal volume of 200 L having a vent pipe and a double helical stirring blade, it was allowed to reach a temperature of 245 ° C. and a pressure of 100 Pa over 60 minutes. A time polycondensation reaction was performed. After completion of the reaction, the polymer was extracted into a strand shape and cut into a pellet shape. The polymer obtained had (2) intrinsic viscosity of 1.26 and (3) terminal carboxyl group concentration of 19.7 μeq / g. The analytical values are summarized in Table 1.
(a4)PBT樹脂a4の製造方法(比較例)
タービン型攪拌翼を具備した内容積200Lのステンレス製反応容器に、テレフタル酸272.9mol、1,4−ブタンジオール491.3mol、テトラブチルチタネート0.126mol(チタン量として理論収量ポリマー当たり100ppm)を仕込み十分窒素置換させた。続いて、系を昇温し、60分後に温度220℃、圧力80kPaに到達させ、生成する水およびTHF、余剰の1,4−ブタンジオールを系外に留出させながら、2.0時間エステル化反応させた。尚、反応開始時間は、所定温度、所定圧力に達した時点とした。この時点で一部試料を採取しエステル化率を測定したところ、99%であった。
(A4) Manufacturing method of PBT resin a4 (comparative example)
In a 200 L stainless steel reaction vessel equipped with a turbine type stirring blade, 272.9 mol of terephthalic acid, 491.3 mol of 1,4-butanediol, 0.126 mol of tetrabutyl titanate (theoretical yield: 100 ppm per polymer as the amount of titanium) The charge was sufficiently replaced with nitrogen. Subsequently, the temperature of the system was raised, and after 60 minutes, the temperature reached 220 ° C. and the pressure of 80 kPa, and the generated water, THF, and
ベント管およびダブルヘリカル型攪拌翼を有する内容積200Lのステンレス製反応器に、上記で得られたオリゴマーを移送した後、温度245℃、圧力100Paまで60分かけて到達させ、その状態のまま1.5時間重縮合反応を行った。反応終了後、ポリマーをストランド状に抜き出し、ペレット状に切断した。得られたポリマーの(2)固有粘度は0.85、(3)末端カルボキシル基濃度は44.5μeq/gと高く、熱安定性にも劣っていた。分析値はまとめて表1に示した After transferring the oligomer obtained above to a stainless steel reactor having an internal volume of 200 L having a vent pipe and a double helical stirring blade, it was allowed to reach a temperature of 245 ° C. and a pressure of 100 Pa over 60 minutes. The polycondensation reaction was performed for 5 hours. After completion of the reaction, the polymer was extracted into a strand shape and cut into a pellet shape. The obtained polymer (2) had an intrinsic viscosity of 0.85, and (3) the terminal carboxyl group concentration was as high as 44.5 μeq / g, and was inferior in thermal stability. The analysis values are summarized in Table 1.
(a5)PBT樹脂a5の製造方法(比較例)
タービン型攪拌翼を具備した内容積200Lのステンレス製反応容器に、テレフタル酸ジメチル(DMT)272.9mol、1,4−ブタンジオール327.5mol、テトラブチルチタネート0.126molを仕込み十分窒素置換させた。尚、チタン量として理論収量ポリマー当たり100ppmとした。続いて、系を昇温し、60分後に温度210℃、窒素下大気圧で、生成するメタノール、1,4−ブタンジオール、THFを系外に留出させながら、2時間エステル交換反応させた。反応開始時間は、所定温度、所定圧力に達した時点とした。
(A5) Production method of PBT resin a5 (comparative example)
A 200 L stainless steel reaction vessel equipped with a turbine-type stirring blade was charged with 272.9 mol of dimethyl terephthalate (DMT), 327.5 mol of 1,4-butanediol, and 0.126 mol of tetrabutyl titanate and sufficiently substituted with nitrogen. . The amount of titanium was 100 ppm per theoretical yield polymer. Subsequently, the temperature of the system was raised, and after 60 minutes, at a temperature of 210 ° C. and atmospheric pressure under nitrogen, a transesterification reaction was performed for 2 hours while distilling methanol, 1,4-butanediol, and THF generated out of the system. . The reaction start time was the time when a predetermined temperature and a predetermined pressure were reached.
ベント管およびダブルヘリカル型攪拌翼を有する内容積200Lのステンレス製反応器に、上記で得られたオリゴマーを移送した後、温度245℃、圧力100Paまで60分かけて到達させ、その状態のまま1.5時間重縮合反応を行った。反応終了後、ポリマーをストランド状に抜き出し、ペレット状に切断した。得られたポリマーの(2)固有粘度は0.85、(3)末端カルボキシル基濃度は37.4μeq/gと高く、熱安定性にも劣っていた。分析値はまとめて表1に示した。 After transferring the oligomer obtained above to a stainless steel reactor having an internal volume of 200 L having a vent pipe and a double helical stirring blade, it was allowed to reach a temperature of 245 ° C. and a pressure of 100 Pa over 60 minutes. The polycondensation reaction was performed for 5 hours. After completion of the reaction, the polymer was extracted into a strand shape and cut into a pellet shape. The obtained polymer (2) had an intrinsic viscosity of 0.85, and (3) the terminal carboxyl group concentration was as high as 37.4 μeq / g, and was inferior in thermal stability. The analytical values are summarized in Table 1.
(b)強化充填材:ガラス繊維(日本電気硝子製、T−187、平均繊維径13μm、平均繊維長3mm) (B) Reinforcing filler: Glass fiber (Nippon Electric Glass, T-187, average fiber diameter 13 μm, average fiber length 3 mm)
(c)酸化防止剤
(c1)ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名:Irganox1010)
(c2)ペンタエリスリトールテトラキス(3−ドデシルチオプロピオネート)(シプロ化成(株)製、商品名:SEENOX412S)
(c3)ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト(旭電化工業(株)製、商品名:アデカスタブPEP36)
(C) Antioxidant (c1) Pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] (trade name: Irganox 1010, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
(C2) Pentaerythritol tetrakis (3-dodecylthiopropionate) (Cipro Kasei Co., Ltd., trade name: SEENOX412S)
(C3) Bis (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol diphosphite (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name: ADK STAB PEP36)
(d)着色剤:メチン系の油溶性染料を含む着色剤と、PBT樹脂を配合して製造された熱可塑性樹脂(マスターバッチ)(オリヱント化学工業製eBIND LTW−8950C) (D) Colorant: Thermoplastic resin (masterbatch) produced by blending a colorant containing a methine-based oil-soluble dye and a PBT resin (eBIND LTW-8950C manufactured by Orient Chemical Industries)
第2の樹脂組成物:後述する実施例8のPBT樹脂組成物にカーボンブラックをPBT樹脂100重量部に対し、0.6重量部配合したものを用いた。 Second resin composition: The PBT resin composition of Example 8 described later was mixed with 0.6 parts by weight of carbon black with respect to 100 parts by weight of PBT resin.
[実施例1〜7、比較例1〜3]
(a)PBT樹脂および(c)酸化防止剤、さらに、必要に応じて、(d)着色剤を表2に示した比率となるよう配合し、シリンダー温度を250℃に設定したニ軸押出機(日本製鋼所製:TEX30C)により溶融混練した。評価結果も表2に示した。
[Examples 1-7, Comparative Examples 1-3]
(A) PBT resin and (c) antioxidant, and if necessary, (d) a colorant is blended so as to have the ratio shown in Table 2, and a twin screw extruder in which the cylinder temperature is set to 250 ° C. (Nippon Steel Works: TEX30C). The evaluation results are also shown in Table 2.
表2に示したとおり、(1)チタン濃度が90ppm以下であり、(3)末端カルボキシル基濃度が40ppm以下あり、さらに、PBT樹脂の(4)溶液Hazeが10ppm以下のPBT樹脂を使用し、特定の酸化防止剤を配合することによって、レーザー透過率に優れ、耐熱老化性、耐加水分解性に優れた樹脂組成物を得ることができた。この樹脂組成物を使用することにより、他の部材と容易にレーザー溶着が可能であることが確認された。 As shown in Table 2, (1) the titanium concentration is 90 ppm or less, (3) the terminal carboxyl group concentration is 40 ppm or less, and (4) the solution Haze of the PBT resin is 10 ppm or less. By blending a specific antioxidant, it was possible to obtain a resin composition excellent in laser transmittance, heat aging resistance and hydrolysis resistance. By using this resin composition, it was confirmed that laser welding with other members was possible easily.
[実施例8、9、比較例4、5]
(a)PBT樹脂、(b)強化充填材、(c)酸化防止剤、必要に応じ(d)着色剤を表3に示した比率となるよう配合し、シリンダー温度を250℃に設定したニ軸押出機(日本製鋼所製:TEX30C)により溶融混練した。評価結果も表3に示した。
[Examples 8 and 9, Comparative Examples 4 and 5]
(A) PBT resin, (b) reinforcing filler, (c) antioxidant, and if necessary, (d) a coloring agent was blended in the ratio shown in Table 3, and the cylinder temperature was set to 250 ° C. The mixture was melt kneaded with a shaft extruder (manufactured by Nippon Steel Works: TEX30C). The evaluation results are also shown in Table 3.
表3中、Xは溶着しなかったことを示している。表3に示したとおり、(b)強化充填材を添加しても、(1)チタン濃度が90ppm以下であり、(3)末端カルボキシル基濃度が40ppm以下であり、さらに、PBT樹脂の(4)溶液Hazeが10ppm以下のPBT樹脂を使用し、特定の酸化防止剤を配合することによって、レーザー透過率に優れ、耐熱老化性、耐加水分解性に優れた樹脂組成物を得ることができた。この樹脂組成物を使用することにより、他の部材と容易にレーザー溶着が可能であることが確認された。 In Table 3, X indicates that no welding occurred. As shown in Table 3, even when (b) the reinforcing filler is added, (1) the titanium concentration is 90 ppm or less, (3) the terminal carboxyl group concentration is 40 ppm or less, and (4) of the PBT resin ) Using a PBT resin having a solution haze of 10 ppm or less and incorporating a specific antioxidant, a resin composition having excellent laser transmittance, heat aging resistance and hydrolysis resistance could be obtained. . By using this resin composition, it was confirmed that laser welding with other members was possible easily.
1 本発明のPBT樹脂組成物からなる試験片
2 第2の樹脂組成物からなる試験片
3 レーザー照射箇所
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