JP2000290476A - 溶着用樹脂組成物およびそれからなる成形体 - Google Patents

溶着用樹脂組成物およびそれからなる成形体

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JP2000290476A JP9952299A JP9952299A JP2000290476A JP 2000290476 A JP2000290476 A JP 2000290476A JP 9952299 A JP9952299 A JP 9952299A JP 9952299 A JP9952299 A JP 9952299A JP 2000290476 A JP2000290476 A JP 2000290476A
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恭雄 前田
Hirokazu Kobayashi
裕和 小林
Miki Terada
幹 寺田
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Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】成形性、耐熱性、強靱性、耐薬品性、耐摩耗
性、成形品表面平滑性などポリエステル樹脂本来の特性
にも均衡して優れ、かつ溶着に適したポリエステル樹脂
組成物を提供する。 【解決手段】熱可塑性ポリエステル１００重量部に対し
て、炭化水素系化合物、アルキレンビス脂肪酸アミド系
化合物、脂肪酸エステル系化合物、脂肪酸およびその金
属塩、グリコール系化合物、ポリエステルエラストマ系
化合物、ポリアミドエラストマ系化合物、ポリオレフィ
ン系化合物、エポキシ系化合物から選ばれる少なくとも
１種の化合物が０．０２〜５０重量部含有されているこ
とを特徴とする溶着用樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶着性が優れた溶
着用樹脂組成物に関し、更には溶融成形後の２つ以上の
成形品を溶着して得られる成形体に適した熱可塑性ポリ
エステル樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱可塑性ポリエステル樹脂はその優れ
た、機械特性、電気特性、耐薬品性などを利用して、機
械部品、電気・通信部品、自動車部品などの分野で射出
成形品として広範囲に利用されている。しかし、射出成
形は成形効率はよいが、形状に制限があり、あまり複雑
なものは成形できない。
【０００３】最近は製品形状の複雑化に伴い、各パーツ
の接合が必要となり、接着剤による接合、ボルト等によ
る機械的結合、あるいは加熱溶着が行われてきた。
【０００４】しかしながら接着剤ではその接着強度、ボ
ルト等では製品の重量がそれぞれ問題となっており、一
般的には加熱溶着の適用が多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のポリエ
ステル樹脂材料の設計はかかる後加工への適用性まで考
慮したものとは言えず、各パーツを溶着した場合、溶着
部分の強度が不十分であり、使用に制限を受けることが
多かった。
【０００６】本発明は上述した従来の問題点を解消し、
溶着した際に溶着部分の強度低下を抑制することのでき
る溶着用ポリエステル樹脂組成物を提供することを目的
とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は次の
手段をとる。 （１）熱可塑性ポリエステル１００重量部に対して、炭
化水素系化合物、アルキレンビス脂肪酸アミド系化合
物、脂肪酸エステル系化合物、脂肪酸およびその金属
塩、グリコール系化合物、ポリエステルエラストマ系化
合物、ポリアミドエラストマ系化合物、ポリオレフィン
系化合物、エポキシ系化合物から選ばれる少なくとも１
種の化合物が０．０２〜５０重量部含有されていること
を特徴とする溶着用樹脂組成物。 （２）化合物の含有量が０．５〜３０重量部である上記
（１）記載の溶着用樹脂組成物。 （３）化合物が脂肪酸エステル系化合物がモンタン酸部
分ケン化エステルワックスであることを特徴とする上記
（１）または（２）に記載の溶着用樹脂組成物。 （４）化合物がアルキレンビス脂肪酸アミド系化合物が
エチレンビスステアリン酸アミドであることを特徴とす
る上記（１）または（２）いずれかに記載の溶着用樹脂
組成物。 （５）熱可塑性ポリエステル１００重量部に対して、上
記（１）記載の化合物０．０２〜５０重量部を溶融混
練、あるいは外添してなることを特徴とする溶着用樹脂
組成物の製造方法。 （６）上記（１）〜（４）いずれかに記載の溶着用樹脂
組成物からなる成形品を溶着した成形体。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明において「重量」とは「質量」を意味す
る。
【０００９】本発明で用いられるポリエステル樹脂と
は、通常はジカルボン酸（あるいは、そのエステル形成
性誘導体）とジオール（あるいはそのエステル形成性誘
導体）とを主成分とする重縮合反応により得られる重合
体ないし共重合体である。
【００１０】上記ジカルボン酸としてはテレフタル酸、
イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボ
ン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、ビス（ｐ−カ
ルボキシフェニル）メタン、アントラセンジカルボン
酸、４，４’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、５−
ナトリウムスルホイソフタル酸などの芳香族ジカルボン
酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン
ジオン酸などの脂肪族ジカルボン酸、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およびこれらのエステル
形成性誘導体などが挙げられる。
【００１１】またジオール成分としては炭素数２〜２０
の脂肪族グリコールすなわち、エチレングリーコル、プ
ロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペ
ンチルグリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６
−へキサンジオール、デカメチレングリコール、ジクロ
ヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオールなど、
あるいは分子量４００〜６０００の長鎖グリコール、す
なわちポリエチレングリコール、ポリ−１，３−プロピ
レングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどお
よびこれらのエステル形成性誘導体などが挙げられる。
【００１２】さらにグリコール酸、ヒドロキシ酢酸、ヒ
ドロキシ安息香酸、ヒドロキシフェニル安息香酸、アフ
チルグリコール酸などのヒドロキシカルボン酸、プロピ
オラクトン、カプロラクトン、ブチロラクトン、バレロ
ラクトンなどのラクトン類、トリメチロールプロパン、
トリメチロールエタン、グリセリン、ペンタエリスリト
ール、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリト酸な
どの多官能成分、ジブロモテレフタル酸、テトラブロモ
テレフタル酸、ジクロロテレフタル酸、テトラクロロテ
レフタル酸、１，４−ジメチロールテトラブロモベンゼ
ン、テトラブロモビスフェノールＡなどの、ハロゲン含
有エステル形成性成分などを共重合させることができ
る。またこれらの熱可塑性ポリエステルを２種以上混合
してなるブレンドであっても、本発明に適用することが
できる。
【００１３】この中で特に溶着に好適であるのはポリブ
チレンテレフタレートである。ポリブチレンテレフタレ
ートとはテレフタル酸あるいはそのエステル形成性誘導
体とブタンジオールを主成分とし、重縮合反応によって
得られる重合体あるいは共重合体である。これら重合体
および共重合体の好ましい例としては、ポリブチレンテ
レフタレート、ポリブチレン（テレフタレート／イソフ
タレート）、ポリブチレン（テレフタレート／アジぺー
ト）、ポリブチレン（テレフタレート／セバケート）、
ポリブチレン（テレフタレート／デカンジカルボキシレ
ート）、ポリブチレン（テレフタレート／ナフタレー
ト）ポリ（ブチレン／エチレン）テレフタレート等が挙
げられ、単独で用いても良い。
【００１４】またこれら重合体および共重合体はｏ−ク
ロロフェノール溶液を２５℃で測定したときの固有粘度
が０．３６〜１．６０、特に０．５２〜１．２５の範囲
にあるものが成形性の点から好適である。
【００１５】さらにこれらポリブチレンテレフタレート
重合体または共重合体は、ｍ−クレゾール溶液をアルカ
リ溶液で電位差滴定して求めたＣＯＯＨ末端基量が１〜
５０ｅｑ／ｔ（ポリマ１トン当たりの末端基量）の範囲
にあるものが耐久性、異方性抑制効果の点から好ましく
使用できる。またポリブチレンテレフタレートの配合量
は熱可塑性ポリエステルに対して５０％以上、６０％以
上であることが好ましい。
【００１６】本発明で用いられる添加化合物としては、
炭化水素系化合物、アルキレンビス脂肪酸アミド系化合
物、脂肪酸エステル系化合物、脂肪酸およびその金属
塩、グリコール系化合物、ポリエステルエラストマ系化
合物、ポリアミドエラストマ系化合物、ポリオレフィン
系化合物、エポキシ系化合物から選ばれる少なくとも１
種の化合物が用いられる。
【００１７】化合物の具体例としては、流動パラフィ
ン、パラフィンワックス、マイクロワックス、ポリエチ
レンワックス等の炭化水素系化合物；ステアリン酸、１
２−ヒドロキシステアリン酸、ステアリルアルコール等
の脂肪酸系、高級アルコール系化合物、ステアリン酸ア
ミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド等の脂肪酸ア
ミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビス
ステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド等
のアルキレンビス脂肪酸アミド系化合物；モンタン酸部
分ケン化エステルワックスおよびその他のモンタン酸ワ
ックス、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸モノグリセ
ド、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ステア
リルステアレート、硬化ひまし油等の脂肪酸エステル系
化合物；ステアリン酸鉛、ステアリン酸カルシウム、ス
テアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、
ステアリン酸リチウム、ステアリン酸バリウム、ステア
リン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等の金属せっ
けん、ステアリン酸等の脂肪酸およびその金属塩、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のグ
リコール系化合物、ポリエステルとグリコール成分から
なるポリエステルエラストマ、ポリアミドとグリコール
成分からなるポリアミドエラストマ、炭素数１〜１０の
αオレフィンを重合して得られるポリオレフィン系化合
物、脂肪族エステルまたは芳香族エステルとエポキシ基
からなるエポキシ系化合物等を挙げることができるがこ
れらに限定されるものではない。これら化合物の中で
は、脂肪酸エステル系化合物あるいは脂肪酸アミド系化
合物が好ましく、中でも熱可塑性ポリエステル樹脂との
親和性の良いモンタン酸エステル部分ケン化物が溶着に
対して最も好適である。
【００１８】化合物の配合量は、熱可塑性ポリエステル
樹脂１００重量部に対し、０．０２〜５０重量部の範囲
が選択され、特に０．５〜３０重量部の範囲が好まし
い。
【００１９】更に種々の特性を改良する目的で、熱可塑
性ポリエステル樹脂に他の樹脂を配合することも可能で
ある。
【００２０】また、本発明の効果を損なわない範囲で、
ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウィスカ、酸化亜
鉛ウィスカ、硼酸アルミウィスカ、アラミド繊維、アル
ミナ繊維、炭化珪素繊維、セラミック繊維、アスベスト
繊維、石膏繊維、金属繊維等の繊維状強化材、ワラステ
ナイト、ゼオライト、セリサイト、カオリン、マイカ、
クレー、パイロフィライト、ベントナイト、アスベス
ト、タルク、アルミナシリケート等の珪酸塩、アルミ
ナ、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、
酸化チタン、酸化鉄等の金属化合物、炭化カルシウム炭
酸マグネシウム、ドロマイト等の炭酸塩、硫酸カルシウ
ム、硫酸バリウム等の硫酸塩、ガラスビーズ、セラミッ
クビーズ、窒化硼素、炭化珪素およびシリカ等の非繊維
状強化材、ポリアルキレンオキサイドオリゴマ系化合
物、チオエーテル系化合物、エステル系化合物等の可塑
剤、タルク、カオリン、有機リン化合物等の離型剤、酸
化防止剤、熱安定剤、滑剤、紫外線防止剤、着色剤、難
燃剤、発泡剤等の添加剤を配合することができる。
【００２１】本発明で言う溶着とは２以上の成形品を接
合させ、その接合部を溶融させて固着させることを言
う。
【００２２】この溶融方法は特に限定されないが、樹脂
成形品の接合部分を結果的に溶融する方法であり、具体
的には超音波溶着、振動溶着、スピン溶着、高周波溶
着、誘導加熱溶着、熱板溶着、熱風溶着、摩擦溶着、イ
ンパルス溶着などが挙げられる。
【００２３】本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂組成物
は、溶着性に優れたものであり、射出成形や押し出し成
形、ブロー成形で得られた成形品を溶着して用いる場合
に特に有用であり、この利点を生かしてたとえば自動車
部品ではエアバッグＧセンサー、スロットルセンサー、
アクセルワイヤユニット、ウォッシャノズル、キャブレ
ータ用ＦＩポット、ニュートラルスタータースイッチ等
に、また電機部品ではコネクタ、ケース類、その他シー
トの溶着等にも適用することができる。
【００２４】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこれら実施例の記載に限定される
ものではない。また、実施例及び比較例中に示された配
合割合は全て重量部である。
【００２５】また、以下の実施例において材料強度、溶
着強度の評価は、次の方法により行った。 ［材料強度］以下の標準方法に従って測定した。 引張強度 ：ＡＳＴＭ Ｄ６３８ ［溶着強度測定］溶着強度評価に用いた試験片の形状は
図１ａ，ｂに示すとおりである。ＡＳＴＭ Ｄ６３８の
１号ダンベルを半分に切削して試験片１を得、その一方
の先端を切削加工して山部２を形成させた。その後切削
加工をした試験片１と切削加工していない試験片３をブ
ランソン社製８４００Ｚ型超音波溶着装置を用いて以下
の条件で互いを図２のように溶着した。 加圧力 ： １００ｋＰａ 加圧時間 ： ０．３ｓ 保持時間 ： ０．３ｓ 溶着によって得られた成形品の形状の先端を図３に示
す。得られた試験片を溶着面に対して水平方向に引張
り、その破壊時の荷重を溶着荷重とした。 実施例１〜１２、比較例１〜３ 熱可塑性ポリエステル樹脂、添加する化合物を表１に示
すような分量比混合し、日本製鋼所製ＴＥＸ３０型２軸
押し出し機を用いてシリンダー温度２５０〜２８０℃、
スクリュー回転数１５０ｒｐｍで溶融混練を行った。得
られたペレットを乾燥後、射出成形（金型温度８０℃）
によりＡＳＴＭ Ｄ６３８の１号ダンベルを調製した。
これより試験片を切削加工し二つの試験片を超音波溶着
後、溶着荷重を測定した。結果は表１に示すとおりであ
った。
【００２６】なお、表１において、ＰＢＴはＭＦＲ（２
５０℃、１０００ｇ、滞留時間５ｍｉｎ）が２８ｇ／ｍ
ｉｎのポリブチレンテレフタレートを表し、ＥＷはモン
タン酸部分ケン化エステルワックス、ＥＢＡはエチレン
ビスステアリン酸アミド、Ｅ/ＧＭＡはエチレンとグリ
シジルメタクリレートの共重合体を表す。
【００２７】
【表１】 実施例１〜１４および比較例１〜３の結果から本発明の
組成物は、材料強度のバランスに優れ、溶着強度も高
く、実用価値の高いものであることが分かる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＰＢＴ樹
脂組成物は、溶着性に優れたものであり、射出成形や押
し出し成形、ブロー成形で得られた成形品を超音波溶着
法などによって溶着して用いる場合に特に有用であり、
この利点を生かしてたとえば自動車部品や電機部品のコ
ネクタに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で使用した溶着強度測定用試験片の形状
を示し、ａは平面図、ｂは側面図である。
【図２】試験片を溶着する互いの試験片の組み合わせを
示す斜視図である。
【図３】試験片を溶着した後の試験片形状を示す斜視図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F211 AA03 AA24 AA29 AA39 AA45 AB19 AG01 AH81 TA01 TC09 TD07 TD11 TN22 4J002 AE032 AE042 AE052 BA012 BB032 CF031 CF041 CF051 CF061 CF071 CF081 CF091 CF102 CF181 CH022 CL072 EC066 EF056 EG036 EG046 EH036 EP016 EP026 FA040 FD010 FD020 FD160 GN00 GQ00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】熱可塑性ポリエステル１００重量部に対し
    て、炭化水素系化合物、アルキレンビス脂肪酸アミド系
    化合物、脂肪酸エステル系化合物、脂肪酸およびその金
    属塩、グリコール系化合物、ポリエステルエラストマ系
    化合物、ポリアミドエラストマ系化合物、ポリオレフィ
    ン系化合物、エポキシ系化合物から選ばれる少なくとも
    １種の化合物が０．０２〜５０重量部含有されているこ
    とを特徴とする溶着用樹脂組成物。
  2. 【請求項２】化合物の含有量が０．５〜３０重量部であ
    る請求項１記載の溶着用樹脂組成物。
  3. 【請求項３】化合物が脂肪酸エステル系化合物がモンタ
    ン酸部分ケン化エステルワックスであることを特徴とす
    る請求項１〜２いずれかに記載の溶着用樹脂組成物。
  4. 【請求項４】化合物がアルキレンビス脂肪酸アミド系化
    合物がエチレンビスステアリン酸アミドであることを特
    徴とする請求項１〜２いずれかに記載の溶着用樹脂組成
    物。
  5. 【請求項５】熱可塑性ポリエステル１００重量部に対し
    て、請求項１記載の化合物０．０２〜５０重量部を溶融
    混練、あるいは外添してなることを特徴とする溶着用樹
    脂組成物の製造方法。
  6. 【請求項６】請求項１〜４いずれかに記載の溶着用樹脂
    組成物からなる成形品を溶着した成形体。
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