JP7300571B2 - Polyamide resin composition, molded article, kit, and method for producing molded article - Google Patents
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Description
本発明は、ポリアミド樹脂組成物、成形品、キットおよび成形品の製造方法に関する。本発明のポリアミド樹脂組成物は、レーザー溶着用の光を透過する側の樹脂組成物(光透過性樹脂組成物)として主として用いられる。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyamide resin composition, a molded article, a kit, and a method for producing a molded article. The polyamide resin composition of the present invention is mainly used as a light-transmitting resin composition (light-transmitting resin composition) for laser welding.
代表的なエンジニアリングプラスチックであるポリアミド樹脂は、加工が容易であり、さらに、機械的物性、電気特性、耐熱性、その他の物理的・化学的特性に優れている。このため、車両部品、電気・電子機器部品、その他の精密機器部品等に幅広く使用されている。最近では形状の複雑な部品もポリアミド樹脂で製造されるようになって来ており、例えば、インテークマニホールドのような中空部を有する部品などの接着には、各種溶着技術、例えば、接着剤溶着、振動溶着、超音波溶着、熱板溶着、射出溶着、レーザー溶着技術などが使用されている。 Polyamide resins, which are typical engineering plastics, are easy to process and have excellent mechanical properties, electrical properties, heat resistance, and other physical and chemical properties. Therefore, it is widely used for vehicle parts, electrical/electronic equipment parts, and other precision equipment parts. Recently, parts with complicated shapes are also being manufactured with polyamide resin. For example, various welding techniques such as adhesive welding, adhesive welding, Vibration welding, ultrasonic welding, hot plate welding, injection welding, laser welding techniques, etc. are used.
しかしながら、接着剤による溶着は、硬化するまでの時間的ロスに加え、周囲の汚染などの環境負荷の問題がある。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や、摩耗粉やバリの発生により後処理が必要になるなどの問題が指摘されている。また、射出溶着は、特殊な金型や成形機が必要である場合が多く、さらに、材料の流動性が良くないと使用できないなどの問題がある。 However, welding with an adhesive poses a problem of environmental load such as pollution of surroundings in addition to time loss until curing. Problems with ultrasonic welding and hot plate welding have been pointed out, such as damage to the product due to vibration and heat, and the need for post-processing due to the generation of abrasion powder and burrs. In addition, injection welding often requires a special mold or molding machine, and furthermore, it cannot be used unless the fluidity of the material is good.
一方、レーザー溶着は、レーザー光に対して透過性(非吸収性、弱吸収性とも言う)を有する樹脂部材(以下、「透過樹脂部材」ということがある)と、レーザー光に対して吸収性を有する樹脂部材(以下、「吸収樹脂部材」とういうことがある)とを接触し溶着して、両樹脂部材を接合させる方法である。具体的には、透過樹脂部材側からレーザー光を接合面に照射して、接合面を形成する吸収樹脂部材をレーザー光のエネルギーで溶融させ接合する方法である。レーザー溶着は、摩耗粉やバリの発生が無く、製品へのダメージも少なく、さらに、ポリアミド樹脂自体、レーザー透過率が比較的高い材料であることから、ポリアミド樹脂製品のレーザー溶着技術による加工が、最近注目されている。 On the other hand, in laser welding, a resin member (hereinafter sometimes referred to as "transmissive resin member") having transparency (also referred to as non-absorbing or weak absorption) to laser light and a resin member having absorption to laser light are combined. (hereinafter sometimes referred to as "absorbing resin member") are brought into contact with each other and welded to join the two resin members together. Specifically, it is a method of irradiating the joint surface with a laser beam from the transmissive resin member side and melting and joining the absorbing resin member forming the joint surface with the energy of the laser beam. Laser welding does not generate abrasion powder or burrs and causes little damage to products.In addition, polyamide resin itself is a material with relatively high laser transmittance, so processing of polyamide resin products by laser welding technology is It's been getting a lot of attention lately.
上記透過樹脂部材は、通常、光透過性樹脂組成物を成形して得られる。このような光透過性樹脂組成物として、特許文献1には、(A)ポリアミド樹脂100重量部に対し、(B)23℃の屈折率が、1.560~1.600である強化充填材1~150重量部を配合してなるポリアミド樹脂組成物であって、前記(A)ポリアミド樹脂の少なくとも1種を構成する、少なくとも1種のモノマーが芳香環を含有することを特徴とする、レーザー溶着用ポリアミド樹脂組成物が記載されている。 The transmissive resin member is usually obtained by molding a light transmissive resin composition. As such a light-transmitting resin composition, in Patent Document 1, (A) 100 parts by weight of polyamide resin, (B) a reinforcing filler having a refractive index at 23 ° C. of 1.560 to 1.600 A polyamide resin composition containing 1 to 150 parts by weight, wherein at least one monomer constituting at least one of the (A) polyamide resins contains an aromatic ring. A welding polyamide resin composition is described.
ここで、ポリアミド樹脂にガラス繊維を配合する場合、ガラス繊維は、通常、集束剤や表面処理剤で処理されている。そして、発明者が検討を行ったところ、この集束剤や表面処理剤の種類によって、光透過性が悪化してしまう場合があることが分かった。本発明はかかる課題を解決することを目的とするものであって、光透過性に優れたポリアミド樹脂組成物、ならびに、成形品、キットおよび成形品の製造方法を提供することを目的とする。 Here, when blending glass fibers with a polyamide resin, the glass fibers are usually treated with a sizing agent or a surface treatment agent. As a result of investigation by the inventor, it was found that the light transmittance may deteriorate depending on the type of the sizing agent and the surface treatment agent. An object of the present invention is to solve such problems, and an object thereof is to provide a polyamide resin composition excellent in light transmittance, a molded article, a kit, and a method for producing the molded article.
上記課題の下、本発明者が検討を行った結果、特定のキシリレンジアミン系ポリアミド樹脂と特定の集束剤および表面処理剤の少なくとも1種を含むガラス繊維を用いることにより、光透過性を高く維持することが可能であることを見出した。
具体的には、下記手段により、上記課題は解決された。
<1>ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位から構成され、ジアミン由来の構成単位の60モル%超がメタキシリレンジアミンに由来し、ジカルボン酸由来の構成単位の70モル%以上が炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来するポリアミド樹脂を40~80質量%含み、さらに、光透過性色素と、集束剤および表面処理剤の少なくとも1種を含むガラス繊維とを含み、前記集束剤および表面処理剤の少なくとも1種を280℃で1時間加熱して得られるガス成分中、イソホロンジイソシアネートの割合が1~20質量%であるポリアミド樹脂組成物。
<2>前記集束剤および表面処理剤がウレタン系集束剤およびシランカップリング剤の少なくとも1種を含む、<1>に記載のポリアミド樹脂組成物。
<3>ガラス繊維の配合量がポリアミド樹脂組成物の25質量%以上である、<1>または<2>に記載のポリアミド樹脂組成物。
<4>前記ジカルボン酸由来の構成単位の70モル%以上がセバシン酸に由来する、<1>~<3>のいずれか1つに記載のポリアミド樹脂組成物。
<5><1>~<4>のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物から形成された成形品。
<6><1>~<4>のいずれか1項に記載の樹脂組成物と、熱可塑性樹脂と光吸収性色素とを含む光吸収性樹脂組成物とを有するキット。
<7>前記樹脂組成物と、前記光吸収性樹脂組成物を、それぞれ、ASTM規格4号片であって、1.5mm厚の試験片に成形し、ガルバノミラースキャン式ファイバーレーザー溶着において、プレス圧600N、レーザービーム径2mm、レーザーによる溶着幅16mm、溶着した際の総エネルギー投入量160Jにおいて、引張強さが1400N以上である、<6>に記載のキット。
<8><1>~<4>のいずれか1項に記載の樹脂組成物を成形してなる成形品と、熱可塑性樹脂と光吸収性色素とを含む光吸収性樹脂組成物を成形してなる成形品を、レーザー溶着させることを含む、成形品の製造方法。
<9><1>~<4>のいずれか1項に記載の樹脂組成物、または、<6>または<7>に記載のキットを成形してなる成形品。
Under the above-mentioned problems, the present inventors have conducted studies and found that by using glass fibers containing at least one of a specific xylylenediamine-based polyamide resin, a specific sizing agent, and a surface treatment agent, light transmittance can be increased. It was found that it is possible to maintain
Specifically, the above problems have been solved by the following means.
<1> Composed of diamine-derived structural units and dicarboxylic acid-derived structural units, more than 60 mol% of the diamine-derived structural units are derived from meta-xylylenediamine, and 70 mol% or more of the dicarboxylic acid-derived structural units are A glass containing 40 to 80% by mass of a polyamide resin derived from an α,ω-straight-chain aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms, and further containing a light transmitting dye and at least one of a sizing agent and a surface treatment agent. A polyamide resin composition comprising 1 to 20% by mass of isophorone diisocyanate in the gas component obtained by heating at least one of the sizing agent and the surface treatment agent at 280° C. for 1 hour.
<2> The polyamide resin composition according to <1>, wherein the sizing agent and the surface treatment agent contain at least one of a urethane-based sizing agent and a silane coupling agent.
<3> The polyamide resin composition according to <1> or <2>, wherein the blending amount of the glass fiber is 25% by mass or more of the polyamide resin composition.
<4> The polyamide resin composition according to any one of <1> to <3>, wherein 70 mol% or more of the constituent units derived from the dicarboxylic acid are derived from sebacic acid.
<5> A molded article formed from the polyamide resin composition according to any one of <1> to <4>.
<6> A kit comprising the resin composition according to any one of <1> to <4>, and a light-absorbing resin composition containing a thermoplastic resin and a light-absorbing dye.
<7> The resin composition and the light-absorbing resin composition are respectively molded into ASTM standard No. 4 pieces with a thickness of 1.5 mm, and pressed in galvanomirror scanning fiber laser welding. The kit according to <6>, having a tensile strength of 1400 N or more at a pressure of 600 N, a laser beam diameter of 2 mm, a laser welding width of 16 mm, and a total energy input for welding of 160 J.
<8> A molded article obtained by molding the resin composition according to any one of <1> to <4>, and a light-absorbing resin composition containing a thermoplastic resin and a light-absorbing dye is molded. A method of manufacturing a molded product, comprising laser welding a molded product comprising:
<9> A molded article obtained by molding the resin composition according to any one of <1> to <4> or the kit according to <6> or <7>.
本発明により、光透過性に優れたポリアミド樹脂組成物および成形品を提供可能になった。特に、光透過性に優れたレーザー溶着用の透過樹脂部材を提供可能になった。 ADVANTAGE OF THE INVENTION By this invention, it became possible to provide the polyamide resin composition and molded article which were excellent in light transmittance. In particular, it has become possible to provide a transmissive resin member for laser welding that is excellent in light transmittance.
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。なお、本明細書において「~」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。 The contents of the present invention will be described in detail below. In this specification, the term "~" is used to mean that the numerical values before and after it are included as the lower limit and the upper limit.
本発明のポリアミド樹脂組成物は、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位から構成され、ジアミン由来の構成単位の60モル%超がメタキシリレンジアミンに由来し、ジカルボン酸由来の構成単位の70モル%以上が炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来するポリアミド樹脂を40~80質量%含み、さらに、光透過性色素と、集束剤および表面処理剤の少なくとも1種を含むガラス繊維とを含み、前記集束剤および表面処理剤の少なくとも1種を280℃で1時間加熱して得られるガス成分中、イソホロンジイソシアネートの割合が1~20質量%であることを特徴とする。
このような構成とすることにより、光透過性(特に、波長1070nmにおける光透過性)に優れたポリアミド樹脂組成物が得られる。さらに、光吸収部材と密着性に優れたものとすることができる。
The polyamide resin composition of the present invention is composed of diamine-derived structural units and dicarboxylic acid-derived structural units, and more than 60 mol% of the diamine-derived structural units are derived from meta-xylylenediamine, and dicarboxylic acid-derived structural units. 70 mol% or more of the polyamide resin derived from α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms is contained in 40 to 80% by mass, and further, a light transmitting dye, a sizing agent and a surface treatment agent. At least one of the sizing agent and the surface treatment agent is heated at 280° C. for 1 hour, and the proportion of isophorone diisocyanate is 1 to 20% by mass in the gas component. characterized by
With such a configuration, a polyamide resin composition having excellent light transmittance (in particular, light transmittance at a wavelength of 1070 nm) can be obtained. Furthermore, it should be excellent in light absorption member and adhesiveness.
<ポリアミド樹脂>
本発明のポリアミド樹脂組成物は、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位から構成され、ジアミン由来の構成単位の60モル%超がメタキシリレンジアミンに由来し、ジカルボン酸由来の構成単位の70モル%以上が炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来するポリアミド樹脂を含む。本明細書では、前記ポリアミド樹脂を、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂ということがある。
<Polyamide resin>
The polyamide resin composition of the present invention is composed of diamine-derived structural units and dicarboxylic acid-derived structural units, and more than 60 mol% of the diamine-derived structural units are derived from meta-xylylenediamine, and dicarboxylic acid-derived structural units. 70 mol% or more of the polyamide resin derived from α,ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms. In this specification, the polyamide resin may be referred to as a xylylenediamine-based polyamide resin.
本発明で用いるキシリレンジアミン系ポリアミド樹脂は、ジアミン由来の構成単位が、好ましくは63モル%以上、より好ましくは65モル%以上がメタキシリレンジアミンに由来する。また、前記ジアミン由来の構成単位中のメタキシリレンジアミン由来の構成単位の上限は、100モル%であるが、95モル%以下、90モル%以下、80モル%以下、75モル%以下であってもよい。ジアミン由来の構成単位の60モル%超をメタキシリレンジアミンとすることにより、特に優れた光透過性を達成できる。 In the xylylenediamine-based polyamide resin used in the present invention, preferably 63 mol % or more, more preferably 65 mol % or more of diamine-derived constitutional units are derived from meta-xylylenediamine. The upper limit of the meta-xylylenediamine-derived structural unit in the diamine-derived structural unit is 100 mol%, but it is 95 mol% or less, 90 mol% or less, 80 mol% or less, and 75 mol% or less. may By using m-xylylenediamine as more than 60 mol % of the structural units derived from diamine, particularly excellent light transmittance can be achieved.
キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂の原料ジアミン成分として用いることができるメタキシリレンジアミン以外のジアミンとしては、パラキシリレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、2-メチルペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4-トリメチル-ヘキサメチレンジアミン、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,3-ジアミノシクロヘキサン、1,4-ジアミノシクロヘキサン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、2,2-ビス(4-アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(アミノメチル)デカリン、ビス(アミノメチル)トリシクロデカン等の脂環式ジアミン、ビス(4-アミノフェニル)エーテル、パラフェニレンジアミン、ビス(アミノメチル)ナフタレン等の芳香環を有するジアミン等を例示することができ、1種または2種以上を混合して使用できる。本発明では、メタキシリレンジアミン以外のジアミンとしては、パラキシリレンジアミンが好ましい。 Examples of diamines other than meta-xylylenediamine that can be used as a raw material diamine component for xylylenediamine-based polyamide resins include paraxylylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, 2-methylpentanediamine, hexamethylenediamine, and heptamethylene. Aliphatic diamines such as diamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, dodecamethylenediamine, 2,2,4-trimethyl-hexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 1,3- bis(aminomethyl)cyclohexane, 1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, bis(4-aminocyclohexyl)methane, 2,2-bis(4-amino cyclohexyl) propane, bis (aminomethyl) decalin, bis (aminomethyl) tricyclodecane and other alicyclic diamines, bis (4-aminophenyl) ether, paraphenylenediamine, bis (aminomethyl) naphthalene and other aromatic rings can be exemplified, and can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, para-xylylenediamine is preferred as the diamine other than meta-xylylenediamine.
本発明のジアミン由来の構成単位の一実施形態として、メタキシリレンジアミン60モル%超100モル%以下とパラキシリレンジアミン40~0モル%に由来する構成単位が例示され、メタキシリレンジアミン63~100モル%とパラキシリレンジアミン37~0モル%に由来する構成単位が好ましく、メタキシリレンジアミン65~95モル%とパラキシリレンジアミン35~5モル%に由来する構成単位がより好ましく、メタキシリレンジアミン65~80モル%とパラキシリレンジアミン35~20モル%に由来する構成単位がさらに好ましい。上記実施形態において、メタキシリレンジアミン由来の構成単位とパラキシリレンジアミン由来の構成単位の合計は、ジアミン由来の構成単位の90モル%以上を占めることが好ましく、95モル%以上を占めることがより好ましく、99モル%以上を占めることがさらに好ましい。 As one embodiment of the diamine-derived structural unit of the present invention, a structural unit derived from more than 60 mol % of meta-xylylenediamine and 40 to 0 mol % of para-xylylenediamine is exemplified. Structural units derived from ~100 mol% and 37 to 0 mol% of para-xylylenediamine are preferred, and structural units derived from 65 to 95 mol% of meta-xylylenediamine and 35 to 5 mol% of para-xylylenediamine are more preferred. Structural units derived from 65 to 80 mol % of meta-xylylenediamine and 35 to 20 mol % of para-xylylenediamine are more preferable. In the above embodiment, the total amount of structural units derived from meta-xylylenediamine and structural units derived from para-xylylenediamine preferably accounts for 90 mol% or more of the structural units derived from diamine, and may account for 95 mol% or more. More preferably, it accounts for 99 mol % or more.
本発明で用いるキシリレンジアミン系ポリアミド樹脂は、ジカルボン酸由来の構成単位が、好ましくは75モル%以上、より好ましくは85モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上が、一層好ましくは99モル%以上が炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸(好ましくはセバシン酸)に由来する。前記ジカルボン酸由来の構成単位中の炭素数が4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸由来の構成単位の上限は、100モル%である。 The xylylenediamine-based polyamide resin used in the present invention preferably contains 75 mol% or more, more preferably 85 mol% or more, still more preferably 95 mol% or more, and still more preferably 99 mol% of dicarboxylic acid-derived structural units. The above is derived from α,ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms (preferably sebacic acid). The upper limit of the α,ω-straight-chain aliphatic dicarboxylic acid-derived structural units having 4 to 20 carbon atoms in the dicarboxylic acid-derived structural units is 100 mol %.
炭素数が4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸は、炭素数8~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸であることが好ましく、炭素数8~12のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸であることがより好ましく、セバシン酸であることがさらに好ましい。
炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸が例示でき、1種または2種以上を混合して使用できる。炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、セバシン酸が好ましい。
The α,ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms is preferably α,ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 8 to 20 carbon atoms, and α,ω having 8 to 12 carbon atoms. - straight-chain aliphatic dicarboxylic acids are more preferred, and sebacic acid is even more preferred.
Examples of α,ω-linear aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms include succinic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, adipic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, and dodecanedioic acid. can be exemplified, and can be used alone or in combination of two or more. Sebacic acid is preferred as the α,ω-straight-chain aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms.
上記炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸以外のジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、テレフタル酸、オルソフタル酸等のフタル酸化合物、1,2-ナフタレンジカルボン酸、1,3-ナフタレンジカルボン酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、1,6-ナフタレンジカルボン酸、1,7-ナフタレンジカルボン酸、1,8-ナフタレンジカルボン酸、2,3-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,7-ナフタレンジカルボン酸といったナフタレンジカルボン酸の異性体等を例示することができ、1種または2種以上を混合して使用できる。 Examples of dicarboxylic acid components other than the α,ω-straight-chain aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms include phthalic acid compounds such as isophthalic acid, terephthalic acid and orthophthalic acid, 1,2-naphthalenedicarboxylic acid, 1,3 -naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 1,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,7-naphthalenedicarboxylic acid, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalene Naphthalenedicarboxylic acid isomers such as dicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and 2,7-naphthalenedicarboxylic acid can be exemplified, and one or a mixture of two or more thereof can be used.
なお、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂は、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位を主成分として構成されるが、これら以外の構成単位を完全に排除するものではなく、ε-カプロラクタムやラウロラクタム等のラクタム類、アミノカプロン酸、アミノウンデカン酸等の脂肪族アミノカルボン酸類由来の構成単位を含んでいてもよいことは言うまでもない。ここで主成分とは、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂を構成する構成単位のうち、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位の合計数が全構成単位のうち最も多いことをいう。本発明では、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂における、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位の合計は、全構成単位の90%以上を占めることが好ましく、95%以上を占めることがより好ましい。 The xylylenediamine-based polyamide resin is mainly composed of diamine-derived structural units and dicarboxylic acid-derived structural units, but does not completely exclude structural units other than these, such as ε-caprolactam and laurolactam. Needless to say, structural units derived from lactams such as lactams and aliphatic aminocarboxylic acids such as aminocaproic acid and aminoundecanoic acid may be included. The term "main component" as used herein means that among the constituent units constituting the xylylenediamine-based polyamide resin, the total number of constituent units derived from diamine and constituent units derived from dicarboxylic acid is the largest among all constituent units. In the present invention, the sum of diamine-derived structural units and dicarboxylic acid-derived structural units in the xylylenediamine-based polyamide resin preferably accounts for 90% or more of all structural units, more preferably 95% or more. .
ポリアミド樹脂の融点は、150~350℃であることが好ましく、180~330℃であることがより好ましく、190~300℃であることがさらに好ましく、200~280℃であることが一層好ましい。
融点は、示差走査熱量に従い、JIS K7121およびK7122に準じて測定できる。
The melting point of the polyamide resin is preferably 150 to 350°C, more preferably 180 to 330°C, even more preferably 190 to 300°C, and even more preferably 200 to 280°C.
The melting point can be measured according to JIS K7121 and K7122 according to differential scanning calorimetry.
ポリアミド樹脂は、数平均分子量(Mn)の下限が、6,000以上であることが好ましく、8,000以上であることがより好ましく、10,000以上であることがさらに好ましく、15,000以上であることが一層好ましく、20,000以上であることがより一層好ましく、22,000以上であることがさらに一層好ましい。上記Mnの上限は、35,000以下が好ましく、30,000以下がより好ましく、28,000以下がさらに好ましく、26,000以下が一層好ましい。このような範囲であると、耐熱性、弾性率、寸法安定性、成形加工性がより良好となる。 Polyamide resin, the lower limit of the number average molecular weight (Mn) is preferably 6,000 or more, more preferably 8,000 or more, more preferably 10,000 or more, 15,000 or more more preferably, 20,000 or more, and even more preferably 22,000 or more. The upper limit of Mn is preferably 35,000 or less, more preferably 30,000 or less, even more preferably 28,000 or less, and even more preferably 26,000 or less. Within such a range, heat resistance, elastic modulus, dimensional stability, and moldability are improved.
本発明の樹脂組成物は、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂を樹脂組成物の40~80質量%の割合で含む。キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂は、樹脂組成物の45質量%以上の割合で含むことが好ましく、さらには、50質量%以上の割合、特には、55質量%以上の割合で含んでいてもよい。また、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂の含有量の上限値としては、75質量%以下の割合で含むことが好ましく、70質量%以下の割合で含むことがより好ましく、65質量%以下、60質量%以下の割合で含んでいてもよい。
キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂は、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
The resin composition of the present invention contains a xylylenediamine-based polyamide resin in a proportion of 40 to 80% by mass of the resin composition. The xylylenediamine-based polyamide resin is preferably contained in a proportion of 45% by mass or more of the resin composition, and may be contained in a proportion of 50% by mass or more, particularly 55% by mass or more. In addition, the upper limit of the content of the xylylenediamine-based polyamide resin is preferably 75% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, 65% by mass or less, and 60% by mass. It may be included in the following proportions.
The xylylenediamine-based polyamide resin may contain only one type, or may contain two or more types. When two or more kinds are included, the total amount is preferably within the above range.
<他の樹脂成分>
本発明のポリアミド樹脂組成物は、上記キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂以外のポリアミド樹脂およびポリアミド樹脂以外の熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。
上記キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂以外のポリアミド樹脂としては、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6T、ポリアミド9T、ポリアミド10T、ポリアミド6I、ポリアミド9I、ポリアミド6T/6I、ポリアミド9T/9I等が例示される。
本発明のポリアミド樹脂組成物が、上記キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂以外のポリアミド樹脂を含む場合、その含有量は、組成物に含まれる樹脂成分の5~30質量%あることが好ましい。
一方、本発明のポリアミド樹脂組成物が、上記キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂以外のポリアミド樹脂を実質的に含まない構成とすることもできる。実質的に含まないとは、上記キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂以外のポリアミド樹脂の含有量が、組成物に含まれる樹脂成分の5質量%未満であることをいい、3質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることがより好ましい。
<Other resin components>
The polyamide resin composition of the present invention may contain a polyamide resin other than the xylylenediamine-based polyamide resin and a thermoplastic resin other than the polyamide resin.
Polyamide resins other than the xylylenediamine-based polyamide resins include polyamide 6, polyamide 66, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 6T, polyamide 9T, polyamide 10T, polyamide 6I, polyamide 9I, polyamide 6T/6I, and polyamide 9T/9I. etc. are exemplified.
When the polyamide resin composition of the present invention contains a polyamide resin other than the xylylenediamine-based polyamide resin, the content thereof is preferably 5 to 30% by mass of the resin component contained in the composition.
On the other hand, the polyamide resin composition of the present invention may be configured so as not to substantially contain polyamide resins other than the xylylenediamine-based polyamide resin. The term "substantially free" means that the content of the polyamide resin other than the xylylenediamine-based polyamide resin is less than 5% by mass of the resin component contained in the composition, and may be 3% by mass or less. Preferably, it is 2% by mass or less.
ポリアミド樹脂以外の他の熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂が例示される。本発明のポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂以外の樹脂成分を実質的に含まない構成とすることもできる。実質的に含まないとは、ポリアミド樹脂以外の樹脂成分の含有量が、組成物に含まれる樹脂成分の5質量%未満であることをいい、3質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることがより好ましい。 Examples of thermoplastic resins other than polyamide resins include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polycarbonate resins, and polyacetal resins. The polyamide resin composition of the present invention can also be configured so as not to substantially contain resin components other than the polyamide resin. "Substantially free" means that the content of resin components other than the polyamide resin is less than 5% by mass of the resin components contained in the composition, preferably 3% by mass or less, and 2% by mass. The following are more preferable.
<ガラス繊維>
本発明のポリアミド樹脂組成物は、ガラス繊維を含む。
ガラス繊維は、Aガラス、Cガラス、Eガラス、Sガラスなどのガラス組成からなり、特に、Eガラス(無アルカリガラス)がポリカーボネート樹脂に悪影響を及ぼさないので好ましい。
ガラス繊維とは、長さ方向に直角に切断した断面形状が真円状、多角形状で繊維状外観を呈するものをいう。
<Glass fiber>
The polyamide resin composition of the present invention contains glass fibers.
The glass fiber is composed of glass such as A-glass, C-glass, E-glass, and S-glass, and E-glass (alkali-free glass) is particularly preferable because it does not adversely affect the polycarbonate resin.
The glass fiber refers to a fiber having a perfect circular or polygonal cross-sectional shape when cut at right angles to the length direction and exhibiting a fibrous appearance.
本発明のポリアミド樹脂組成物に用いるガラス繊維は、単繊維または単繊維を複数本撚り合わせたものであってもよい。
ガラス繊維の形態は、単繊維や複数本撚り合わせたものを連続的に巻き取った「ガラスロービング」、長さ1~10mmに切りそろえた「チョップドストランド」、長さ10~500μmに粉砕した「ミルドファイバー」などのいずれであってもよい。かかるガラス繊維としては、旭ファイバーグラス社より、「グラスロンチョップドストランド」や「グラスロンミルドファイバー」の商品名で市販されており、容易に入手可能である。ガラス繊維は、形態が異なるものを併用することもできる。
The glass fiber used in the polyamide resin composition of the present invention may be a single fiber or a plurality of twisted single fibers.
The forms of glass fibers are "glass roving" which is continuously wound from a single fiber or multiple strands, "chopped strand" which is cut to a length of 1 to 10 mm, and "milled strand" which is pulverized to a length of 10 to 500 μm. fiber". Such glass fibers are commercially available from Asahi Fiber Glass Co., Ltd. under the trade names of "Glasslon Chopped Strand" and "Glasslon Milled Fiber" and are readily available. Glass fibers having different forms can be used together.
また、本発明ではガラス繊維として、異形断面形状を有するものも好ましい。この異形断面形状とは、繊維の長さ方向に直角な断面の長径をD2、短径をD1とするときの長径/短径比(D2/D1)で示される扁平率が、例えば、1.5~10であり、中でも2.5~10、更には2.5~8、特に2.5~5であることが好ましい。かかる扁平ガラスについては、特開2011-195820号公報の段落番号0065~0072の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。 Further, in the present invention, the glass fiber preferably has a modified cross-sectional shape. This irregular cross-sectional shape means that the oblateness indicated by the length/breadth ratio (D2/D1), where D2 is the length of the cross section perpendicular to the length direction of the fiber, and D1 is the width of the fiber, is, for example, 1. 5 to 10, preferably 2.5 to 10, more preferably 2.5 to 8, and particularly preferably 2.5 to 5. Regarding such flat glass, the description in paragraphs 0065 to 0072 of JP-A-2011-195820 can be referred to, and the contents thereof are incorporated herein.
本発明のポリアミド樹脂組成物におけるガラス繊維の配合量は、ポリアミド樹脂組成物の25質量%以上であり、28質量%以上であることが好ましく、35質量%以上、45質量%以上であってもよい。上限値については、特に定めるものでは無いが、65質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましく、55質量%以下がさらに好ましく、45質量%以下であってもよい。本発明のポリアミド樹脂組成物は、ガラス繊維を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合は、合計量が上記範囲となる。なお、本発明におけるガラス繊維の配合量には、集束剤および表面処理剤の量を含める趣旨である。
本発明のポリアミド樹脂組成物は、上記キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂とガラス繊維の合計が組成物の80質量%以上を占めることが好ましく、85質量%以上を占めることがより好ましく、90質量%以上を占めることがより好ましく、95質量%以上を占めることがさらに好ましい。
また、本発明のポリアミド樹脂組成物は、上記キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂とガラス繊維と光透過性色素の合計が組成物の84質量%以上を占めることが好ましく、89質量%以上を占めることがより好ましく、94質量%以上を占めることがより好ましく、99質量%以上を占めることがさらに好ましい。
The amount of glass fiber in the polyamide resin composition of the present invention is 25% by mass or more of the polyamide resin composition, preferably 28% by mass or more, 35% by mass or more, and even if it is 45% by mass or more good. Although the upper limit is not particularly defined, it is preferably 65% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, even more preferably 55% by mass or less, and may be 45% by mass or less. The polyamide resin composition of the present invention may contain only one type of glass fiber, or may contain two or more types. When two or more kinds are included, the total amount is within the above range. The amount of the glass fiber compounded in the present invention is meant to include the amount of the sizing agent and the surface treatment agent.
In the polyamide resin composition of the present invention, the total of the xylylenediamine-based polyamide resin and the glass fiber preferably accounts for 80% by mass or more of the composition, more preferably 85% by mass or more, and 90% by mass or more. and more preferably 95% by mass or more.
Further, in the polyamide resin composition of the present invention, the total of the xylylenediamine-based polyamide resin, the glass fiber and the light-transmitting dye preferably accounts for 84% by mass or more of the composition, and may account for 89% by mass or more. More preferably, it accounts for 94% by mass or more, and even more preferably 99% by mass or more.
<集束剤および表面処理剤>
本発明のポリアミド樹脂組成物は、集束剤および表面処理剤の少なくとも1種を280℃で1時間加熱して得られるガス成分中、イソホロンジイソシアネートの割合が1~20質量%で含む。このようなガラス繊維の集束剤および表面処理剤の少なくとも1種を用い、かつ、所定のポリアミド樹脂を用いることで、光線透過率を向上させることができる。上記イソホロンジイソシアネートの割合は、15質量%以下が好ましく、12質量%以下がより好ましく、10質量%以下とすることもできる。下限値は特に定めるものではないが、例えば、2質量%以上であり、さらには、5質量%以上とすることもできる。
ここで、280℃で1時間加熱して得られるガス成分中、イソホロンジイソシアネートの割合は、後述する実施例で記載する方法によって測定される値とする。但し、TD-GC/MS分析を行う装置については、他の同種の分析装置を用いて測定した値でもよい。本実施例で記載されている分析装置と他の同種のガス分析装置で値に差が生じる場合は、本実施例に記載されているガス分析装置の値を持って本発明における値とする。
本発明では、集束剤および表面処理剤の少なくとも1種はウレタン系集束剤およびシランカップリング剤であることが好ましい。
<Sizing agent and surface treatment agent>
The polyamide resin composition of the present invention contains 1 to 20% by mass of isophorone diisocyanate in the gas component obtained by heating at least one of the sizing agent and the surface treatment agent at 280° C. for 1 hour. Light transmittance can be improved by using at least one of such glass fiber sizing agents and surface treatment agents, and by using a predetermined polyamide resin. The proportion of isophorone diisocyanate is preferably 15% by mass or less, more preferably 12% by mass or less, and may be 10% by mass or less. Although the lower limit is not particularly defined, it is, for example, 2% by mass or more, and may be 5% by mass or more.
Here, the ratio of isophorone diisocyanate in the gas component obtained by heating at 280° C. for 1 hour is the value measured by the method described in Examples below. However, for a device that performs TD-GC/MS analysis, values measured using other similar analysis devices may be used. If there is a difference in value between the analyzer described in this embodiment and another gas analyzer of the same type, the value of the gas analyzer described in this embodiment is used as the value in the present invention.
In the present invention, at least one of the sizing agent and surface treatment agent is preferably a urethane-based sizing agent and a silane coupling agent.
ウレタン系集束剤としては、公知のものを広く採用でき、アルコール由来のポリオールとイソシアネートから得られるウレタン系集束剤がより好ましい。
アルコール由来のポリオールを形成するアルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1.3-プロパンジオール、1.4-ブタンジオール、1.5-ペンタンジオール、1.6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1.4-シクロヘキサンジオール、1.4-シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールA、ハイドロキノンおよびそれらのアルキレンオキサイド付加体、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリストリール、ソルビトール等が挙げられる。
イソシアネートとしては、脂環族または脂肪族等のイソシアネートが好ましく、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1.3-シクロペンチレンジイソシアネート、1.3-シクロヘキシレンジイソシアネート、1.4-シクロヘキシレンジイソシアネート、1.3-ジ(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1.4-ジ(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、4.4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等や、これらのトリマー化合物等が挙げられる。
A wide range of known urethane sizing agents can be used, and a urethane sizing agent obtained from an alcohol-derived polyol and isocyanate is more preferable.
Alcohols that form alcohol-derived polyols include ethylene glycol, propylene glycol, 1.3-propanediol, 1.4-butanediol, 1.5-pentanediol, 1.6-hexanediol, neopentyl glycol, and diethylene glycol. , triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, bisphenol A, hydroquinone and their alkylene oxide adducts, glycerin, tri Methylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol and the like.
The isocyanate is preferably an alicyclic or aliphatic isocyanate such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine isocyanate, isophorone diisocyanate, 1,3-cyclopentylene diisocyanate, 1,3-cyclohexylene. Diisocyanate, 1.4-cyclohexylene diisocyanate, 1.3-di(isocyanatomethyl)cyclohexane, 1.4-di(isocyanatomethyl)cyclohexane, 4.4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, trimer compounds thereof, and the like. be done.
シランカップリング剤としては、具体的にはγ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン系カップリング剤、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン系カップリング剤、γ-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のメタクロキシシラン系カップリング剤、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(βメトキシエトキシ)シラン等のビニルシラン系カップリング剤が挙げられる。
これらの集束剤および表面処理剤は、単独でまたは2種以上の混合物として用いることができる。集束剤および表面処理剤の合計量は、ガラス繊維の0.01~4.0質量%が好ましく、0.1~2.0質量%がより好ましい。
Specific examples of silane coupling agents include γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl)γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl)γ - aminosilane coupling agents such as aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl)γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, Epoxysilane coupling agents such as γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxy Examples include methacryloxisilane coupling agents such as propyltriethoxysilane, and vinylsilane coupling agents such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, and vinyltris(β-methoxyethoxy)silane.
These sizing agents and surface treatment agents can be used alone or as a mixture of two or more. The total amount of the sizing agent and surface treatment agent is preferably 0.01 to 4.0% by mass, more preferably 0.1 to 2.0% by mass of the glass fiber.
<光透過性色素>
本発明で用いる光透過性色素は、通常、黒色色素であり、具体的には、ニグロシン、ナフタロシアニン、アニリンブラック、フタロシアニン、ポルフィリン、ペリノン、クオテリレン、アゾ染料、アントラキノン、ピラゾロン、スクエア酸誘導体、およびインモニウム染料等が挙げられる。
市販品としては、オリエント化学工業社製の着色剤であるe-BIND LTW-8731H、e-BIND LTW-8701H、有本化学社製の着色剤であるPlast Yellow 8000、Plast Red M 8315、Oil Green 5602、LANXESS社製の着色剤であるMacrolex Yellow 3G、Macrolex Red EG、Macrolex Green 3等が例示される。
特に、光透過性色素として、ピラゾロン、ペリノンおよびアントラキノンの少なくとも1種を含むポリアミド樹脂組成物を用いると、得られる成形品の湿熱試験後の色移りを効果的に抑制できる。
本発明のポリアミド樹脂組成物における光透過性色素の含有量は、樹脂組成物の100質量部に対し、0.001質量部以上であることが好ましく、0.006質量部以上であることがより好ましく、さらには、0.018質量部以上、0.024質量部以上、0.030質量部以上、0.050質量部以上であってもよい。また、光透過性色素の含有量の上限値は、樹脂組成物の5.0質量部以下であることが好ましく、3.0質量部以下であることがより好ましく、1.0質量部以下であることが一層好ましく、0.20質量部以下、0.10質量部以下、0.060質量部以下であってもよい。
光透過性色素は、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
また、本発明のポリアミド樹脂組成物は、カーボンブラックを実質的に含まないことが好ましい。実質的に含まないとは、例えば、樹脂組成物の0.0001質量%以下であることをいう。
<Light-transmitting dye>
The light-transmitting dyes used in the present invention are usually black dyes, and specific examples include nigrosine, naphthalocyanine, aniline black, phthalocyanine, porphyrin, perinone, quaterylene, azo dyes, anthraquinone, pyrazolone, squaric acid derivatives, and immonium dyes, and the like.
Commercially available products include e-BIND LTW-8731H and e-BIND LTW-8701H, which are colorants manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.; 5602, and Macrolex Yellow 3G, Macrolex Red EG, and
In particular, when a polyamide resin composition containing at least one of pyrazolone, perinone and anthraquinone is used as the light-transmitting dye, color transfer of the resulting molded article after a wet heat test can be effectively suppressed.
The content of the light-transmitting dye in the polyamide resin composition of the present invention is preferably 0.001 parts by mass or more, more preferably 0.006 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the resin composition. Preferably, it may be 0.018 parts by mass or more, 0.024 parts by mass or more, 0.030 parts by mass or more, or 0.050 parts by mass or more. Further, the upper limit of the content of the light-transmitting dye is preferably 5.0 parts by mass or less, more preferably 3.0 parts by mass or less, and 1.0 parts by mass or less of the resin composition. 0.20 mass parts or less, 0.10 mass parts or less, or 0.060 mass parts or less may be sufficient.
Only one kind of light-transmitting dye may be contained, or two or more kinds thereof may be contained. When two or more kinds are included, the total amount is preferably within the above range.
Moreover, the polyamide resin composition of the present invention preferably does not substantially contain carbon black. "Not substantially contained" means, for example, 0.0001% by mass or less of the resin composition.
<核剤>
本発明のポリアミド樹脂組成物は、結晶化速度を調整するために、核剤を含んでいてもよい。核剤の種類は、特に、限定されるものではないが、タルク、窒化ホウ素、マイカ、カオリン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、窒化珪素、チタン酸カリウムおよび二硫化モリブデンが好ましく、タルクおよび窒化ホウ素がより好ましく、タルクがさらに好ましい。
本発明のポリアミド樹脂組成物が核剤を含む場合、その含有量は、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂100質量部に対し、0.01~10質量部であることが好ましく、0.1~8質量部がより好ましく、0.1~6質量部がさらに好ましい。
本発明のポリアミド樹脂組成物は、核剤を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<Nucleating agent>
The polyamide resin composition of the present invention may contain a nucleating agent in order to adjust the crystallization rate. The type of nucleating agent is not particularly limited, but talc, boron nitride, mica, kaolin, calcium carbonate, barium sulfate, silicon nitride, potassium titanate and molybdenum disulfide are preferred, and talc and boron nitride are more preferred. Preferred, and more preferred is talc.
When the polyamide resin composition of the present invention contains a nucleating agent, the content thereof is preferably 0.01 to 10 parts by mass, preferably 0.1 to 8 parts by mass, based on 100 parts by mass of the xylylenediamine-based polyamide resin. parts is more preferred, and 0.1 to 6 parts by mass is even more preferred.
The polyamide resin composition of the present invention may contain only one type of nucleating agent, or may contain two or more types of nucleating agents. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
<安定剤>
本発明のポリアミド樹脂組成物は、安定剤(酸化防止剤、熱安定剤)を含んでいてもよい。
安定剤としては、銅化合物(CuIなど)、ハロゲン化アルカリ(KIなど)、ヒンダード系熱安定剤、脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛など)が例示される。
安定剤の詳細は、特開2016-074804号公報の段落0018~0020の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
<Stabilizer>
The polyamide resin composition of the present invention may contain stabilizers (antioxidants, heat stabilizers).
Examples of stabilizers include copper compounds (such as CuI), alkali halides (such as KI), hindered heat stabilizers, and fatty acid metal salts (such as zinc stearate).
Details of the stabilizer can be referred to paragraphs 0018 to 0020 of JP-A-2016-074804, the contents of which are incorporated herein.
本発明のポリアミド樹脂組成物が安定剤を含む場合、その含有量は、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂100質量部に対し、0.01~5質量部であることが好ましく、0.08~3質量部がより好ましく、0.1~1質量部がさらに好ましい。
本発明のポリアミド樹脂組成物は、安定剤を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
When the polyamide resin composition of the present invention contains a stabilizer, the content thereof is preferably 0.01 to 5 parts by mass, preferably 0.08 to 3 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the xylylenediamine-based polyamide resin. parts is more preferred, and 0.1 to 1 part by mass is even more preferred.
The polyamide resin composition of the present invention may contain only one type of stabilizer, or may contain two or more types of stabilizers. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
<離型剤>
本発明のポリアミド樹脂組成物は、離型剤を含んでいてもよい。
離型剤としては、例えば、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸の塩、脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステル、脂肪族カルボン酸アミド、数平均分子量200~15,000の脂肪族炭化水素化合物、ポリシロキサン系シリコーンオイルなどが挙げられる。
離型剤の詳細は、特開2017-115093号公報の段落0034~0039の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
<Release agent>
The polyamide resin composition of the present invention may contain a release agent.
Examples of release agents include aliphatic carboxylic acids, salts of aliphatic carboxylic acids, esters of aliphatic carboxylic acids and alcohols, aliphatic carboxylic acid amides, and aliphatic hydrocarbon compounds having a number average molecular weight of 200 to 15,000. , and polysiloxane-based silicone oils.
Details of the release agent can be referred to paragraphs 0034 to 0039 of JP-A-2017-115093, and the contents thereof are incorporated herein.
本発明のポリアミド樹脂組成物が離型剤を含む場合、その含有量は、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂100質量部に対し、0.05~1質量部であることが好ましく、0.1~0.8質量部がより好ましく、0.2~0.6質量部がさらに好ましい。
本発明のポリアミド樹脂組成物は、離型剤を、1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
When the polyamide resin composition of the present invention contains a release agent, the content thereof is preferably 0.05 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the xylylenediamine-based polyamide resin, and 0.1 to 0 0.8 parts by weight is more preferred, and 0.2 to 0.6 parts by weight is even more preferred.
The polyamide resin composition of the present invention may contain only one release agent, or may contain two or more release agents. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
<他の成分>
本発明のポリアミド樹脂組成物は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の成分を含んでいてもよい。このような添加剤としては、ガラス繊維以外のフィラー、光安定剤、酸化防止剤、フォスファゼン系難燃剤以外の難燃剤、亜鉛金属酸化物以外の難燃助剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、滴下防止剤、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、流動性改良剤、可塑剤、分散剤、抗菌剤などが挙げられる。これらの成分は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、本発明のポリアミド樹脂組成物は、各成分の合計が100質量%となるように、樹脂成分、ガラス繊維、光透過性色素および必要に応じて配合される他の添加剤の含有量等が調整される。
<Other ingredients>
The polyamide resin composition of the present invention may contain other components within the scope of the present invention. Examples of such additives include fillers other than glass fibers, light stabilizers, antioxidants, flame retardants other than phosphazene flame retardants, flame retardant aids other than zinc metal oxide, ultraviolet absorbers, and fluorescent brighteners. , anti-dripping agents, anti-static agents, anti-fogging agents, anti-blocking agents, fluidity improvers, plasticizers, dispersants, antibacterial agents and the like. These components may be used alone or in combination of two or more.
In the polyamide resin composition of the present invention, the content of the resin component, the glass fiber, the light-transmitting dye, and other additives blended as necessary, etc., so that the total of each component is 100% by mass. is adjusted.
本発明のポリアミド樹脂組成物の実施形態の一例として、特に、ポリアミド樹脂として、ジカルボン酸由来の構成単位の70モル%以上が炭素数9~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来するポリアミド樹脂(より好ましくは、さらに、ジアミン由来の構成単位の70モル%以上がメタキシリレンジアミンに由来するポリアミド樹脂)を用い、かつ、光透過性色素としてピラゾロン、ペリノンおよびアントラキノンの少なくとも1種を含む形態が挙げられる。このような形態とすることより、得られる成形品の湿熱試験後の色移りをより効果的に抑制でき、かつ、高い機械的強度を維持することが可能になる。 As an embodiment of the polyamide resin composition of the present invention, in particular, as a polyamide resin, 70 mol% or more of the dicarboxylic acid-derived structural units are derived from an α, ω-straight chain aliphatic dicarboxylic acid having 9 to 20 carbon atoms. using a polyamide resin (more preferably, a polyamide resin in which 70 mol% or more of diamine-derived structural units are derived from metaxylylenediamine), and at least one of pyrazolone, perinone and anthraquinone as a light-transmitting dye A form including By adopting such a form, it is possible to more effectively suppress color transfer of the resulting molded article after a wet heat test, and to maintain high mechanical strength.
<樹脂組成物の特性>
本発明のポリアミド樹脂組成物は、1.0mm厚に成形したときの、波長1070nmにおける透過率が65%以上であることが好ましく、さらには、66%以上、67%以上とすることもできる。上限値については、特に定めるものではないが、80%以下、さらには、75%以下でも十分に実用性能を満たすものである。
<Characteristics of resin composition>
The polyamide resin composition of the present invention preferably has a transmittance of 65% or more, more preferably 66% or more, or 67% or more at a wavelength of 1070 nm when molded to a thickness of 1.0 mm. The upper limit is not particularly defined, but 80% or less, or even 75% or less sufficiently satisfies practical performance.
<樹脂組成物の製造方法>
本発明のポリアミド樹脂組成物の製造方法は、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。上記ポリアミド樹脂成分、ガラス繊維および必要に応じて配合される他の添加剤は、混練機に一括して供給してもよいし、ポリアミド樹脂成分に他の配合成分を順次供給してもよい。ガラス繊維は、混練時に破砕するのを抑制するため、押出機の途中から供給することが好ましい。また、各成分から選ばれた2種以上の成分を予め混合、混練しておいてもよい。
本発明では、光透過性色素は、ポリアミド樹脂等で、マスターバッチ化したものをあらかじめ調製した後、他の成分(ポリアミド樹脂、ガラス繊維等)と混練して、本発明における樹脂組成物を得ることができる。
<Method for producing resin composition>
The method for producing the polyamide resin composition of the present invention is not particularly limited, but a method using a single-screw or twin-screw extruder having equipment for devolatilization from a vent port as a kneader is preferred. The polyamide resin component, the glass fiber, and other additives that are blended as necessary may be supplied to the kneader all at once, or the polyamide resin component and other blending components may be sequentially supplied. The glass fibers are preferably supplied from the middle of the extruder in order to suppress crushing during kneading. Also, two or more components selected from each component may be mixed and kneaded in advance.
In the present invention, the light-transmitting dye is a polyamide resin or the like, prepared in advance as a masterbatch, and then kneaded with other components (polyamide resin, glass fiber, etc.) to obtain the resin composition of the present invention. be able to.
本発明のポリアミド樹脂組成物を用いた成形品の製造方法は、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方法、すなわち、射出成形、中空成形、押出成形、プレス成形などの成形方法を適用することができる。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250~300℃にコントロールするのが好ましい。 The method for producing a molded article using the polyamide resin composition of the present invention is not particularly limited, and molding methods commonly used for thermoplastic resins, i.e., injection molding, blow molding, extrusion molding, press molding, etc. method can be applied. In this case, a particularly preferable molding method is injection molding because of its good fluidity. In injection molding, it is preferable to control the resin temperature to 250 to 300°C.
<キット>
本発明のポリアミド樹脂組成物と、熱可塑性樹脂と光吸収性色素とを含む光吸収性樹脂組成物とは、レーザー溶着による成形品の製造のためのキットとして好ましく用いられる。
すなわち、キットに含まれる本発明のポリアミド樹脂組成物は、光透過性樹脂組成物としての役割を果たし、かかる光透過性樹脂組成物を成形してなる成形品は、レーザー溶着の際のレーザー光に対する透過樹脂部材となる。一方、光吸収性樹脂組成物を成形してなる成形品は、レーザー溶着の際のレーザー光に対する吸収樹脂部材となる。
<Kit>
The polyamide resin composition of the present invention and the light-absorbing resin composition containing a thermoplastic resin and a light-absorbing dye are preferably used as a kit for producing molded articles by laser welding.
That is, the polyamide resin composition of the present invention contained in the kit serves as a light-transmitting resin composition, and a molded product obtained by molding such a light-transmitting resin composition can be obtained by laser beam welding during laser welding. It becomes a transparent resin member for On the other hand, a molded product obtained by molding a light-absorbing resin composition serves as a resin member that absorbs laser light during laser welding.
<<光吸収性樹脂組成物>>
本発明で用いる光吸収性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と光吸収性色素とを含む。
熱可塑性樹脂は、ポリアミド樹脂、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、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂等が例示され、樹脂組成物との相溶性が良好な点から、特に、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂が好ましく、ポリアミド樹脂がさらに好ましい。また、熱可塑性樹脂は1種であってもよいし、2種以上であってもよい。
光吸収性樹脂組成物に用いるポリアミド樹脂としては、その種類等を定めるものではないが、上述のキシリレンジアミン系ポリアミド樹脂が好ましい。
無機フィラーは、ガラス繊維、炭素繊維、シリカ、アルミナ、タルク、カーボンブラックおよびレーザーを吸収する材料をコートした無機粉末等のレーザー光を吸収しうるフィラーが例示され、ガラス繊維が好ましい。ガラス繊維は、上記本発明のポリアミド樹脂組成物に配合してもよいガラス繊維と同義であり、好ましい範囲も同様である。
光吸収性色素としては、照射するレーザー光波長の範囲、すなわち、本発明では、波長800nm~1100nmの範囲に極大吸収波長を持つものであり、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。なかでも、無機顔料は一般に隠ぺい力が強く好ましく、黒色顔料がさらに好ましい。これらの光吸収性色素は2種以上組み合わせて使用してもよい。光吸収性色素の含有量は、樹脂成分100質量部に対し0.01~30質量部であることが好ましい。
<<Light absorbing resin composition>>
The light-absorbing resin composition used in the present invention contains a thermoplastic resin and a light-absorbing dye.
Examples of thermoplastic resins include polyamide resins, olefin resins, vinyl resins, styrene resins, acrylic resins, polyphenylene ether resins, polyester resins, polycarbonate resins, polyacetal resins, etc., and have good compatibility with resin compositions. From these points, polyamide resins, polyester resins and polycarbonate resins are particularly preferred, and polyamide resins are more preferred. Moreover, one kind of thermoplastic resin may be used, or two or more kinds thereof may be used.
As the polyamide resin used in the light-absorbing resin composition, the type thereof is not specified, but the above-described xylylenediamine-based polyamide resin is preferable.
Examples of the inorganic filler include fillers capable of absorbing laser light, such as glass fiber, carbon fiber, silica, alumina, talc, carbon black, and inorganic powder coated with a laser-absorbing material, and glass fiber is preferred. The glass fiber has the same meaning as the glass fiber that may be blended in the polyamide resin composition of the present invention, and the preferred range is also the same.
The light-absorbing dye has a maximum absorption wavelength in the wavelength range of the irradiated laser light, that is, in the wavelength range of 800 nm to 1100 nm in the present invention. , thermal black, furnace black, channel black, ketjen black, etc.), red pigments such as iron oxide red, orange pigments such as molybdate orange, white pigments such as titanium oxide), organic pigments (yellow pigments, orange pigments, red pigments, blue pigments, green pigments, etc.). Among them, inorganic pigments are generally preferred because of their high hiding power, and black pigments are more preferred. These light-absorbing dyes may be used in combination of two or more. The content of the light-absorbing dye is preferably 0.01 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component.
上記キットは、ポリアミド樹脂組成物中の光透過性色素を除く成分と、光吸収性樹脂組成物中の光吸収性色素を除く成分の80質量%以上が共通することが好ましく、90質量%以上が共通することがより好ましく、95~100質量%が共通することが一層好ましい。 In the kit, 80% by mass or more of the components excluding the light-transmitting dye in the polyamide resin composition and the components excluding the light-absorbing dye in the light-absorbing resin composition are common, preferably 90% by mass or more. are more preferably common, and more preferably 95 to 100% by mass are common.
<<レーザー溶着方法>>
次に、レーザー溶着方法について説明する。本発明では、本発明のポリアミド樹脂組成物から形成された成形品(透過樹脂部材)と、上記光吸収性樹脂組成物を成形してなる成形品(吸収樹脂部材)を、レーザー溶着させて成形品を製造することができる。レーザー溶着することによって透過樹脂部材と吸収樹脂部材を接着剤を用いずに、強固に溶着することができる。
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、透過樹脂部材を透過したレーザー光が、吸収樹脂部材に吸収されて、溶融し、両部材が溶着される。本発明のポリアミド樹脂組成物から形成される成形品は、レーザー光に対する透過性が高いので、透過樹脂部材として好ましく用いることができる。ここで、レーザー光が透過する部材の厚み(レーザー光が透過する部分におけるレーザー透過方向の厚み)は、用途、樹脂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。
<<Laser Welding Method>>
Next, a laser welding method will be described. In the present invention, a molded article (transmissive resin member) formed from the polyamide resin composition of the present invention and a molded article (absorbent resin member) formed by molding the light-absorbing resin composition are laser-welded and molded. products can be manufactured. By laser welding, the transmitting resin member and the absorbing resin member can be strongly welded together without using an adhesive.
The shape of the member is not particularly limited, but since the members are used by being joined together by laser welding, the shape usually has at least a surface contact portion (flat surface, curved surface). In laser welding, the laser beam transmitted through the transmissive resin member is absorbed by the absorbing resin member and melted, thereby welding the two members together. A molded article formed from the polyamide resin composition of the present invention has high transparency to laser light, and therefore can be preferably used as a transparent resin member. Here, the thickness of the member through which the laser beam is transmitted (thickness in the laser transmission direction at the portion through which the laser beam is transmitted) can be appropriately determined in consideration of the application, the composition of the resin composition, etc., but for example, 5 mm or less. and preferably 4 mm or less.
レーザー溶着に用いるレーザー光源としては、光吸収性色素の光の吸収波長に応じて定めることができ、波長800~1100nmの範囲のレーザーが好ましく、例えば、半導体レーザーまたはファイバーレーザーが利用できる。
特に、本発明のキットは、本発明の樹脂組成物と、光吸収性樹脂組成物を、それぞれ、ASTM規格4号片であって、1.5mm厚の試験片に成形し、ガルバノミラースキャン式ファイバーレーザー溶着において、プレス圧600N、レーザービーム径2mm、レーザーによる溶着幅16mm、溶着した際の総エネルギー投入量160Jにおいて、引張強さが1400N以上とすることができる。引っ張り強さの上限としては、2000N以下であっても十分に実用レベルである。また、本発明では透過性が高いため、レーザー溶着の際の総エネルギー投入量を少なくすることができる。
本発明では、レーザー照射に際しての総エネルギー投入量を200J以下とすることができ、180J以下、160J以下とすることもできる。このように総エネルギー投入量を少なくしても、高いレーザー溶着性を達成できる点で価値が高い。総エネルギー投入量の下限値は、例えば、5J以上、さらには10J以上、特には、50J以上とすることができる。
The laser light source used for laser welding can be determined according to the light absorption wavelength of the light-absorbing dye, and preferably has a wavelength of 800 to 1100 nm. For example, a semiconductor laser or a fiber laser can be used.
In particular, in the kit of the present invention, the resin composition of the present invention and the light-absorbing resin composition are each molded into a test piece of ASTM Standard No. 4 with a thickness of 1.5 mm, and a galvanometer mirror scan type In fiber laser welding, a tensile strength of 1400 N or more can be obtained at a press pressure of 600 N, a laser beam diameter of 2 mm, a laser welding width of 16 mm, and a total energy input for welding of 160 J. As for the upper limit of the tensile strength, even if it is 2000 N or less, it is sufficiently practical. In addition, since the present invention has high transparency, the total amount of energy input during laser welding can be reduced.
In the present invention, the total energy input amount for laser irradiation can be 200 J or less, 180 J or less, or 160 J or less. Even if the total energy input amount is reduced in this way, the value is high in that high laser weldability can be achieved. The lower limit of the total energy input amount can be, for example, 5 J or more, further 10 J or more, particularly 50 J or more.
より具体的には、例えば、透過樹脂部材と吸収樹脂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、透過樹脂部材側からレーザー光を照射する。この時、必要によりレンズ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。その集光ビームは、透過樹脂部材中を透過し、吸収樹脂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透過樹脂部材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。
このようにして透過樹脂部材と吸収樹脂部材を溶着された成形品は、高い溶着強度を有する。なお、本発明における成形品とは、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 the transmissive resin member and the absorbent resin member are welded together, first, the portions to be welded of the two are brought into contact with each other. At this time, it is desirable that the two welded portions are in surface contact, and may be flat surfaces, curved surfaces, or a combination of flat surfaces and curved surfaces. Next, a laser beam is irradiated from the transmissive resin member side. At this time, if necessary, a lens may be used to converge the laser light on the interface between the two. The condensed beam is transmitted through the transmissive resin member, is absorbed near the surface of the absorbing resin member, heats up, and melts. Next, the heat is transferred to the transmissive resin member by thermal conduction and melts, forming a molten pool at the interface between the two, and after cooling, the two are joined.
A molded article in which the transmissive resin member and the absorbent resin member are welded in this way has a high welding strength. The term "molded product" as used in the present invention is intended to include not only finished products and parts, but also members forming part of these.
本発明でレーザー溶着して得られた成形品は、機械的強度が良好で、高い溶着強度を有し、レーザー照射による樹脂の損傷も少ないため、種々の用途、例えば、各種保存容器、電気・電子機器部品、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、車両機構部品などに適用できる。特に、食品用容器、薬品用容器、油脂製品容器、車両用中空部品(各種タンク、インテークマニホールド部品、カメラ筐体など)、車両用電装部品(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、ブレーカー部品、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。特に、本発明のポリアミド樹脂組成物およびキットは、車載カメラモジュールに適している。 The molded article obtained by laser welding according to the present invention has good mechanical strength, high welding strength, and little damage to the resin due to laser irradiation. It can be applied to electronic equipment parts, office automation (OA) equipment parts, household appliance parts, machine mechanism parts, vehicle mechanism parts, and the like. In particular, food containers, chemical containers, oil product containers, vehicle hollow parts (various tanks, intake manifold parts, camera housings, etc.), vehicle electrical components (various control units, ignition coil parts, etc.), motor parts, It can be suitably used for various sensor parts, connector parts, switch parts, breaker parts, relay parts, coil parts, transformer parts, lamp parts and the like. In particular, the polyamide resin composition and kit of the present invention are suitable for vehicle-mounted camera modules.
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to examples below. The materials, usage amounts, ratios, processing details, processing procedures, etc. shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.
原料
ポリアミド樹脂1:MP10、M/P比=6:4、下記合成例に従って合成した。
ポリアミド樹脂2:MP10、M/P比=7:3、下記合成例に従って合成した。
ポリアミド樹脂3:PXD10、特開2010-070637号公報の実施例2の記載に従い、パラキシリレンジアミンとセバシン酸からなるポリアミド樹脂を合成した。
ガラス繊維1:T-756H、ウレタン系集束剤、日本電気硝子株式会社製、Eガラス
ガラス繊維2:301HP、酸系集束剤、CPIC社製、Eガラス
タルク1:林化成社製、ミクロンホワイト5000S
安定剤1:ヨウ化第一銅、日本化学産業社製
安定剤2:201FF STABILIZER、長瀬産業社製
離型剤1:WAX-T1(EP2036-18)、花王社製
離型剤2:ライトアマイドWH255、共栄社化学社製
光透過性色素1:オリエント化学工業社製、e-BIND LTW-8701H、ポリアミド66と光透過性色素のマスターバッチ
光吸収性色素1:MA600B、カーボンブラック、三菱ケミカル社製
Raw material polyamide resin 1:MP10, M/P ratio = 6:4, synthesized according to the following synthesis example.
Polyamide resin 2: MP10, M/P ratio = 7:3, synthesized according to the following synthesis example.
Polyamide resin 3: PXD10, a polyamide resin composed of paraxylylenediamine and sebacic acid was synthesized according to the description in Example 2 of JP-A-2010-070637.
Glass fiber 1: T-756H, urethane-based sizing agent, manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., E-glass Glass fiber 2: 301HP, acid-based sizing agent, manufactured by CPIC, E-glass Talc 1: manufactured by Hayashi Kasei, Micron White 5000S
Stabilizer 1: Cuprous iodide, Nihon Kagaku Sangyo Stabilizer 2: 201FF STABILIZER, Nagase Sangyo Release Agent 1: WAX-T1 (EP2036-18), Kao Release Agent 2: Lightamide WH255, Kyoeisha Chemical Co., Ltd. Light-transmitting dye 1: Orient Chemical Industry Co., Ltd., e-BIND LTW-8701H, polyamide 66 and light-transmitting dye masterbatch Light-absorbing dye 1: MA600B, carbon black, Mitsubishi Chemical Co., Ltd.
<MP10の合成例(M/P比=6:4)>
セバシン酸を窒素雰囲気下の反応缶内で加熱溶解した後、内容物を撹拌しながら、パラキシリレンジアミン(三菱ガス化学社製)とメタキシリレンジアミン(三菱ガス化学社製)のモル比が4:6の混合ジアミンを、加圧(0.35MPa)下でジアミンとセバシン酸とのモル比が約1:1になるように徐々に滴下しながら、温度を235℃まで上昇させた。滴下終了後、60分間反応継続し、分子量1,000以下の成分量を調整した。反応終了後、内容物をストランド状に取り出し、ペレタイザーにてペレット化し、ポリアミド樹脂(MP10、M/P=6:4)を得た。
<Synthesis example of MP10 (M/P ratio = 6:4)>
After heating and dissolving sebacic acid in a reaction vessel under a nitrogen atmosphere, while stirring the contents, the molar ratio of para-xylylenediamine (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) and meta-xylylenediamine (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) is A 4:6 mixed diamine was slowly added dropwise under pressure (0.35 MPa) so that the molar ratio of diamine to sebacic acid was about 1:1 while the temperature was raised to 235°C. After completion of the dropwise addition, the reaction was continued for 60 minutes to adjust the amount of components having a molecular weight of 1,000 or less. After completion of the reaction, the content was taken out in strand form and pelletized by a pelletizer to obtain a polyamide resin (MP10, M/P=6:4).
<MP10の合成例(M/P比=7:3)>
セバシン酸を窒素雰囲気下の反応缶内で加熱溶解した後、内容物を撹拌しながら、パラキシリレンジアミン(三菱ガス化学社製)とメタキシリレンジアミン(三菱ガス化学社製)のモル比が3:7の混合ジアミンを、加圧(0.35MPa)下でジアミンとセバシン酸とのモル比が約1:1になるように徐々に滴下しながら、温度を235℃まで上昇させた。滴下終了後、60分間反応継続し、分子量1,000以下の成分量を調整した。反応終了後、内容物をストランド状に取り出し、ペレタイザーにてペレット化し、ポリアミド樹脂(MP10、M/P=7:3)を得た。
<Synthesis example of MP10 (M/P ratio = 7:3)>
After heating and dissolving sebacic acid in a reaction vessel under a nitrogen atmosphere, while stirring the contents, the molar ratio of para-xylylenediamine (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) and meta-xylylenediamine (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) is A 3:7 mixed diamine was slowly added dropwise under pressure (0.35 MPa) so that the molar ratio of diamine to sebacic acid was about 1:1 while the temperature was raised to 235°C. After completion of the dropwise addition, the reaction was continued for 60 minutes to adjust the amount of components having a molecular weight of 1,000 or less. After completion of the reaction, the content was taken out in strand form and pelletized by a pelletizer to obtain a polyamide resin (MP10, M/P=7:3).
<ガス分析>
上記集束剤付きガラス繊維約50mgを280℃で1時間加熱し、得られたガスを分析した。ガス分析は、TD-GC/MS(Thermal Desorption (Auto Sampler)- Gas Chromatography/Mass Spectrometry)分析にて行った。得られたガスについて、デカン換算によって、イソホロンジイソシアネートの量を測定した。下記表1に結果を示す。尚、イソホロンジイソシアネートおよびガス全量の単位は、ガラス繊維1g当たりの質量(μg/g)である。
ガス分析には、島津製作所製、TD-20(TD)、GC-2010 Plus(GC)、GCMS-QP2010 Ultra(MS)を用いて行った。
About 50 mg of the sizing agent-attached glass fiber was heated at 280° C. for 1 hour, and the resulting gas was analyzed. Gas analysis was performed by TD-GC/MS (Thermal Desorption (Auto Sampler)-Gas Chromatography/Mass Spectrometry) analysis. The amount of isophorone diisocyanate in the obtained gas was measured by decane conversion. The results are shown in Table 1 below. The unit of isophorone diisocyanate and the total amount of gas is the mass (μg/g) per 1 g of glass fiber.
Gas analysis was performed using TD-20 (TD), GC-2010 Plus (GC), and GCMS-QP2010 Ultra (MS) manufactured by Shimadzu Corporation.
実施例、比較例
<コンパウンド>
後述する下記表2または表3に記載の光透過部材形成用ペレット(樹脂組成物)と光吸収部材形成用ペレット(光吸収性樹脂組成物)を製造した。
具体的には、後述する下記表2または表3に示す各成分であって、ガラス繊維以外の成分を表2または表3に示す割合(単位は、質量%である)をそれぞれ秤量し、ドライブレンドした後、二軸押出機(東芝機械社製、TEM26SS)のスクリュー根元から2軸スクリュー式カセットウェイングフィーダ(クボタ社製、CE-W-1-MP)を用いて投入した。また、ガラス繊維については振動式カセットウェイングフィーダ(クボタ社製、CE-V-1B-MP)を用いて押出機のサイドから上述の二軸押出機に投入し、樹脂成分等と溶融混練し、光透過部材形成用ペレット(樹脂組成物)および光吸収部材形成用ペレット(光吸収性樹脂組成物)を得た。
上記で得られた光透過部材形成用ペレットおよび光吸収部材形成用ペレットを、それぞれ、120℃で4時間乾燥した後、射出成形機(住友重機械工業社製、SE-50D)を用いて、光透過部材用試験片(1.5mm厚)および光吸収部材用試験片(1.5mm厚)をそれぞれ作製した。
また、波長1070nmにおける光線透過率(単位:%)測定用に90×50mmの3段プレート(1.0mm厚、2.0mm厚、3.0mm厚について、それぞれ、30×50mm面積)を成形し、1.0mm厚部分の光線透過率を測定した。
成形に際し、シリンダー温度および金型表面温度は表に示す温度で実施した。
Example, Comparative Example <Compound>
Pellets for forming a light-transmitting member (resin composition) and pellets for forming a light-absorbing member (light-absorbing resin composition) shown in Table 2 or Table 3 below were produced.
Specifically, each component shown in Table 2 or Table 3 below, which will be described later, was weighed at a ratio (unit: % by mass) shown in Table 2 or Table 3 for components other than glass fiber, and dried. After blending, the mixture was fed into a twin-screw extruder (Toshiba Kikai Co., Ltd., TEM26SS) using a twin-screw cassette weighing feeder (Kubota Co., Ltd., CE-W-1-MP) from the root of the screw. In addition, the glass fiber is fed into the above-mentioned twin-screw extruder from the side of the extruder using a vibrating cassette weighing feeder (CE-V-1B-MP, manufactured by Kubota Corporation), and melted and kneaded with the resin component. , pellets for forming a light-transmitting member (resin composition) and pellets for forming a light-absorbing member (light-absorbing resin composition) were obtained.
After drying the pellets for forming the light-transmitting member and the pellets for forming the light-absorbing member obtained above at 120° C. for 4 hours, using an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., SE-50D), A test piece for a light-transmitting member (1.5 mm thick) and a test piece for a light-absorbing member (1.5 mm thick) were prepared.
In addition, a three-step plate of 90 x 50 mm (30 x 50 mm area for each of 1.0 mm thickness, 2.0 mm thickness, and 3.0 mm thickness) was molded for light transmittance (unit: %) measurement at a wavelength of 1070 nm. , and the light transmittance of a 1.0 mm thick portion was measured.
Molding was carried out at the cylinder temperature and mold surface temperature shown in the table.
<光線透過率>
上記で得られた光透過部材用試験片について、ISO13468-1およびISO13468-2に従い波長1070nmにおける光線透過率(単位:%)を測定した。
<Light transmittance>
The light transmittance (unit: %) at a wavelength of 1070 nm was measured according to ISO13468-1 and ISO13468-2 for the test pieces for light-transmitting members obtained above.
<ASTM4号ダンベルの溶着強度(N)>
上記で得られた光透過部材用試験片および光吸収部材用試験片を用いてガルバノレーザー溶着強度を測定した。
具体的には、図1に示す様に、表4に示す組み合わせで光透過部材用試験片および光吸収部材用試験片を重ねあわせて溶着した。図1において、1は透過樹脂部材用試験片を、2は吸収樹脂部材用試験片を、3はレーザー照射部位をそれぞれ示している。また、図1において、透過樹脂部材1の左上端部の突出部および吸収樹脂部材2の右下端部の突出部がゲート側をそれぞれ示している。
レーザー照射は、一般的なガルバノミラー式スキャン(販売元:株式会社ファインデバイス)、レーザービーム径2mm)を用い、レーザー出力30W~200W、スキャン速度70~2000mm/sec、スキャン幅(溶着幅、図1の3の幅)が16mmとなるように、ファイバーレーザー(波長:1070nm)を照射して行った。溶着した際の総エネルギー投入量は160Jとし、光透過部材用試験片および光吸収部材用試験片のプレス圧は0.5MPa(600N)とした。
溶着された試験片を用い、レーザー溶着強さを測定した。溶着強さの測定は、引張試験機(インストロン製「5544型」)(ロードセル±2kN)を使用し、溶着して一体化された光透過部材用試験片および光吸収部材用試験片を、その長軸方向の両端をクランプで挟み、引張速度5mm/分で試験を行い、測定した。以下の通り評価した。
A:引張強さが1400N以上
B:引張強さが1400N未満
<Welding strength of ASTM No. 4 dumbbell (N)>
Galvano laser welding strength was measured using the test piece for the light-transmitting member and the test piece for the light-absorbing member obtained above.
Specifically, as shown in FIG. 1, the test pieces for the light-transmitting member and the test pieces for the light-absorbing member were overlapped and welded in the combinations shown in Table 4. In FIG. 1, 1 indicates the test piece for the transmitting resin member, 2 indicates the test piece for the absorbing resin member, and 3 indicates the laser irradiation portion. Further, in FIG. 1, the projecting portion at the upper left end of the transmissive resin member 1 and the projecting portion at the lower right end of the absorbing
Laser irradiation uses a general galvanometer mirror type scan (sold by Fine Device Co., Ltd.,
Using the welded test piece, the laser welding strength was measured. The welding strength was measured using a tensile tester ("5544 type" manufactured by Instron) (load cell ±2 kN), and the welded and integrated test piece for the light-transmitting member and the test piece for the light-absorbing member were Both ends in the long axis direction were clamped, and the test was performed at a tensile speed of 5 mm/min for measurement. It was evaluated as follows.
A: Tensile strength of 1400 N or more B: Tensile strength of less than 1400 N
上記結果から明らかなとおり、本発明のポリアミド樹脂組成物は、光透過性に優れていた。
さらに、本発明のキットは、レーザー溶着性に優れていた。
As is clear from the above results, the polyamide resin composition of the present invention was excellent in light transmittance.
Furthermore, the kit of the present invention was excellent in laser weldability.
1 透過樹脂部材用試験片
2 吸収樹脂部材用試験片
3 レーザー照射部位
1 Test piece for
Claims (9)
さらに、光透過性色素と、集束剤を含むガラス繊維とを含み、前記集束剤を280℃で1時間加熱して得られるガス成分中、イソホロンジイソシアネートの割合が1~20質量%であり、
さらに安定剤を含み、
前記集束剤がウレタン系集束剤を含み、前記ガラス繊維がEガラス繊維であり、
前記安定剤が、銅化合物、ハロゲン化アルカリ、ヒンダード系熱安定剤、および、脂肪酸金属塩から選ばれる少なくとも一種を含む、
ポリアミド樹脂組成物。 Consists of diamine-derived structural units and dicarboxylic acid-derived structural units, more than 60 mol% of the diamine-derived structural units are derived from metaxylylenediamine, and 70 mol% or more of the dicarboxylic acid-derived structural units have 4 carbon atoms. containing 40 to 80% by mass of a polyamide resin derived from ~20 α,ω-linear aliphatic dicarboxylic acids,
Further, the glass fiber containing a light-transmitting dye and a sizing agent is included, and the proportion of isophorone diisocyanate in the gas component obtained by heating the sizing agent at 280 ° C. for 1 hour is 1 to 20% by mass,
In addition, it contains a stabilizer,
The sizing agent contains a urethane-based sizing agent, and the glass fibers are E-glass fibers,
The stabilizer contains at least one selected from copper compounds, alkali halides, hindered heat stabilizers, and fatty acid metal salts,
Polyamide resin composition.
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