DE112007002973T5

DE112007002973T5 - Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung

Info

Publication number: DE112007002973T5
Application number: DE112007002973T
Authority: DE
Inventors: Yasumitsu Fuji-shi Miyamoto; Akira Fuji-shi Nakai
Original assignee: Wintech Polymer Ltd
Current assignee: Wintech Polymer Ltd
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2009-10-29
Also published as: WO2008075776A1; US20090208720A1; JPWO2008075776A1; CN101490172A

Abstract

Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung, erhalten durch Mischen von 0,01 bis 5 Gewichtsteilen eines Oligomers auf Basis von Acryl (C) zu 100 Gewichtsteilen der Summe von 50 bis 99 Gewichtsteilen eines Polybutylenterephthalatharzes (A) und 1 bis 50 Gewichtsteilen eines thermoplastischen Elastomers (B).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung mit hervorragender Zähigkeit und Fließfähigkeit, und in genaueren Worten eine Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung mit hervorragender Zähigkeit und Fließfähigkeit, und welche geeignet ist für elektrische und elektronische Bauteile wie etwa ein Anschlussstück, ein Schalter, ein Kondensator, eine integrierte Schaltung (IC, integrated circuit), ein Relais, ein Widerstand, eine Licht-emittierende Diode (LED), ein Spulenkörper, und periphere Vorrichtungen davon, und Gehäuse davon.
Technischer Hintergrund
Polybutylenterephthalatharze werden aufgrund ihrer exzellenten mechanischen Eigenschaften, elektrischen Eigenschaften, Hitzebeständigkeit, Witterungsbeständigkeit, Wasserbeständigkeit, chemischen Beständigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit in breitem Umfang in verschiedenen Anwendungen als Baukunststoffe, wie etwa in Kraftfahrzeugbauteilen und elektrischen und elektronischen Bauteilen verwendet. Mit der steigenden und diversifizierenden Verwendung von Polybutylenterephthalatharz werden jedoch oftmals ein hohes Leistungsvermögen und besondere Eigenschaften gefordert, wobei es somit erwünscht ist, dass des Weiteren exzellente mechanische Eigenschaften, insbesondere Zähigkeit wie etwa Flexibilität und Schlagzähigkeit vorliegen. Um derartigen Anforderungen zu genügen wurden Verfahren und dergleichen vorgeschlagen zum Mischen eines Polybutylenterephthalatharzes mit einem thermoplastischen Elastomer wie etwa einem Polymer auf Basis von Olefin oder einem Polymer auf Basis von Polyester. Des Weiteren gab es in den letzten Jahren eine hohe Nachfrage nach miniaturisierten Formgegenständen mit komplizierten Formen, und somit wurde oftmals gefordert die Fließfähigkeit im geschmolzenen Zustand weiter zu verbessern um die Bearbeitbarkeit im geschmolzenen Zustand zu verbessern, sowie die vorstehend genannten mechanischen Eigenschaften.
Beispielsweise beschreibt JP 10-95907 A eine Harzzusammensetzung, hergestellt durch Mischen eines Polybutylenterephthalatharzes mit einem Kern-Mantel-Polymer auf Basis von Acryl und/oder einem Elastomer auf Basis von Polyester, und einem Füllstoff, wobei das Gemisch Trennungsphänomene von Oberflächenlagen des Formgegenstands unterdrückt, unter Aufrechthaltung von Zähigkeit und Steifigkeit. Die Offenbarung gibt jedoch keine spezifische Beschreibung hinsichtlich einer Verbesserung der Fließfähigkeit.
Ein Verfahren um die Fließfähigkeit zu verbessern ist in JP-A 61-85467 offenbart, wobei eine Verbesserung erreicht wird durch Zugabe eines mehrwertigen aromatischen Säureesters zu einem Polyesterharz. Ein weiteres Verfahren um die Fließfähigkeit zu verbessern ist in JP 62-20737 A offenbart, durch Zugeben eines Ethylenpolymers oder eines Ethylencopolymers zu einem Polyesterharz. Obwohl diese Verfahren effektiv sind, ist es erforderlich die Fließfähigkeit weiter zu verbessern, und oftmals erforderlich ein gewisses Festigkeitsniveau sicherzustellen.
In JP-A 5-179114 ist ein Verfahren vorgeschlagen, Polybutylenterephthalate mit voneinander unterschiedlichen Viskositäten zu mischen. Das Verfahren ist jedoch hinsichtlich der Dehnung des Harzes inhärent schlechter als die alleinige Verwendung eines Polybutylenterephthalats mit hoher Viskosität.
Anders als vorstehend ist die Verwendung eines Mittels, welches die Fließfähigkeit von Harzen verbessert, eine herkömmliche Praxis. Bei diesem Verfahren bestehen jedoch Bedenken in Bezug auf Ausschwitzen und eine Abtrennung von Oberflächenlagen des Formgegenstands, und des Weiteren ist eine Verschlechterung der mechanischen Festigkeit unvermeidlich.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung bereit, welche mechanische Festigkeit aufrecht hält, während sie exzellente Zähigkeit bereitstellt und eine exzellente Fließfähigkeit während des Schmelzformens aufweist.
Um die vorstehenden Probleme zu lösen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung detaillierte Untersuchungen durchgeführt, und haben herausgefunden, dass die Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung, welche das vorstehende Ziel erreichen kann, erhalten werden kann, indem man gleichzeitig ein Polybutylenterephthalatharz und ein thermoplastisches Elastomer verwendet, und des Weiteren ein Oligomer auf Basis von Acryl dazu zugibt, und haben dadurch die vorliegende Erfindung zustande gebracht.
Das bedeutet, die vorliegende Erfindung stellt eine Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung bereit, erhalten durch Mischen von 0,01 bis 5 Gewichtsteilen eines Oligomers auf Basis von Acryl (C) zu 100 Gewichtsteilen der Summe von 50 bis 99 Gewichtsteilen eines Polybutylenterephthalatharzes (A) und 1 bis 50 Gewichtsteilen eines thermoplastischen Elastomers (B).
Die vorliegende Erfindung stellt einen dünnwandigen Formgegenstand bereit, der aus der vorstehenden Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung zusammengesetzt ist, welche in einem Spritzgussverfahren bei einer Zylindertemperatur von 260°C und einer Formtemperatur von 65°C eine Fließstrecke von 40 mm oder darüber bei einer Wanddicke von 0,5 mm ergibt.
Die vorliegende Erfindung stellt Anwendungen des vorstehenden dünnwandigen Formgegenstands bereit, welche sind ein Schalter, ein Kondensator, ein Anschlussstück, eine integrierte Schaltung (IC), ein Relais, ein Widerstand, eine Licht-emittierende Diode (LED), ein Spulenkörper, und periphere Vorrichtungen oder Gehäuse davon. Alternativ stellt die vorliegende Erfindung Anwendungen eines Schalters des vorstehenden dünnwandigen Gegenstands, eines Kondensators, eines Anschlussstücks, einer integrierten Schaltung (IC), eines Relais, eines Widerstands, einer Licht-emittierenden Diode (LED), eines Spulenkörpers, und peripherer Vorrichtungen oder Gehäuse davon bereit.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung weist exzellente mechanische Festigkeit und Zähigkeit auf, und hat des Weiteren eine exzellente Fließfähigkeit während des Schmelzformens. Aufgrund dieser Eigenschaften ist die Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet für elektrische und elektronische Bauteile wie etwa ein Anschlussstück, ein Schalter, ein Kondensator, eine integrierte Schaltung (IC), ein Relais, ein Widerstand, eine Licht-emittierende Diode (LED), ein Spulenkörper, und periphere Vorrichtungen davon, und Gehäuse davon.
Die individuellen strukturellen Komponenten des Harzmaterials der vorliegenden Erfindung sind nachstehend detailliert beschrieben. Das Polybutylenterephthalatharz (A), welches das Basisharz der vorliegenden Erfindung ist, ist ein Polybutylenterephthalat, erhalten durch Polykondensation von Terephthalsäure oder Ester-bildenden Derivaten davon mit einem C4 Alkylenglycol oder Ester-bildenden Derivaten davon. Das Polybutylenterephthalat kann ein Copolymer sein, das 70 Gewichtsprozent oder mehr davon enthält.
Beispiele für zweiwertige Säurekomponenten neben Terephthalsäure oder Ester-bildenden Derivaten davon (wie etwa Ester mit einem niederen Alkohol) sind: aliphatische und aromatische mehrwertige Säuren wie etwa Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Trimellithsäure oder Succinsäure, oder Ester-bildende Derivate davon. Beispiele für Glycolkomponenten neben 1,4-Butandiol sind: übliche Alkylenalkohole wie etwa Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, Trimethylenglycol, Hexamethylenglycol, Neopentylglycol oder Cyclohexandimethanol; ein niederes Alkylenglycol wie etwa 1,3-Octandiol; aromatische Alkohole wie etwa Bisphenol A oder 4,4'-Dihydroxybiphenyl; Alkylenoxid-Alkohol-Addukte wie etwa ein Addukt von Bisphenol A und 2 Mol Ethylenoxid oder ein Addukt von Bisphenol A und 3 Mol Propylenoxid; und Polyhydroxyverbindungen wie etwa Glycerin oder Pentaerythritol, oder Ester-bildende Derivate davon.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedes der Polybutylenterephthalate, welches durch Polykondensation der vorstehenden Verbindungen als Monomerkomponenten erhalten wurden, als die Komponente (A) der vorliegenden Erfindung verwendet werden, und kann entweder einzeln verwendet werden, oder zwei oder mehr davon in Kombination. Alternativ kann ein verzweigtes Polymer, welches zu den Copolymeren gehört, verwendet werden. Das Polybutylenterephthalat, das hierin als verzweigtes Polymer bezeichnet wird, stellt einen Polyester dar, der hergestellt wurde ausgehend von dem, was als Polybutylenterephthalatmonomer oder Butylenterephthalatmonomer bezeichnet wird, als einer Hauptkomponente, während eine polyfunktionale Verbindung zugegeben wurde um eine verzweigte Struktur zu erzeugen. Verwendbare polyfunktionale Verbindungen umfassen Trimesinsäure, Trimellithsäure, Pyromellithsäure, Alkoholester davon, Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan und Pentaerythritol.
Die innere Viskosität (IV) des Polybutylenterephthalatharzes (A) ist nicht besonders eingeschränkt, und liegt beispielsweise im Bereich von etwa 0,5 bis 1,4, bestimmt in o-Chlorphenol bei 35°C. Unter dem Gesichtspunkt der Hydrolysebeständigkeit und der Verarbeitbarkeit bei Extrusion liegt die IV bevorzugt im Bereich von etwa 0,6 bis 1,3. Wenn die IV übermäßig niedrig ist, kann es sein, dass die erwünschte Hydrolysebeständigkeit und Verarbeitbarkeit bei Extrusion nicht erhalten werden. Wenn die IV übermäßig hoch ist, wird die Last während der Verarbeitung durch Extrusion sehr hoch, und es kann sein, dass keine ausreichende Fließfähigkeit erreicht wird.
Das Polybutylenterephthalatharz (A) kann durch ein übliches Verfahren hergestellt werden, wie etwa Copolymerisation (Polykondensation) durch beispielsweise Esteraustausch und direkte Veresterung, unter Verwendung von Terephthalsäure oder einem Ester-bildenem Derivat davon mit 1,4-Butandiol, und gegebenenfalls einem copolymerisierbarem Monomer.
Das thermoplastische Elastomer (B), das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist nicht besonders eingeschränkt, und jedes beliebige der bekannten Elastomere kann verwendet werden. Beispiele für die thermoplastischen Elastomere (B) sind Elastomer auf Basis von Polyester, Elastomer auf Basis von Olefin, Polyvinylacetat, Fluorharz, Elastomer auf Basis von Urethan, Elastomer auf Basis von Amid, Elastomer auf Basis von Acrylat, Elastomer auf Basis von Styrol, Elastomer auf Basis von Fluor und Elastomer auf Basis von Butadien. Des Weiteren kann ein Polymer vom Kern-Mantel-Typ verwendet werden, strukturiert durch den Kernanteil, welcher aus einem gummiähnlichen vernetzten Körper wie etwa Butylacrylat zusammengesetzt ist, und durch den Mantelanteil, welcher aus einem glasähnlichen Polymer wie etwa Methylacrylat zusammengesetzt ist.
Diese thermoplastischen Elastomere (B) können solche sein, bei denen reaktive Gruppen wie etwa Epoxygruppen, Isocyanatgruppen oder Aminogruppen eingebaut wurden, oder sie können modifizierte sein, die durch ein bekanntes Verfahren wie etwa Vernetzung oder Pfropfen hergestellt wurden. Elastomer auf Basis von Polyester und Elastomer auf Basis von Olefin werden bevorzugt als die thermoplastischen Elastomere (B) verwendet.
Die Elastomere auf Basis von Polyester können in den Polyether-Typ und den Polyester-Typ gruppiert werden. Jedes von diesen kann verwendet werden, solange das Biegeelastizitätsmodul 1000 MPa oder weniger, bevorzugt 700 MPa oder weniger beträgt. Wenn das Biegeelastizitätsmodul 1000 MPa übersteigt kann keine ausreichende Flexibilität erreicht werden. Das Elastomer auf Basis von Polyester vom Polyether-Typ ist ein Polyesterelastomer, das aus einem aromatischen Polyester als einem Hartsegment zusammengesetzt ist und aus einem Polyester, bestehend aus Oxyalkylenglycolpolymer und Dicarbonsäure, als einem Weich segment zusammengesetzt ist. Die aromatische Polyestereinheit im Hartsegment ist ein Polykondensat von Dicarbonsäureverbindungen mit Dihydroxyverbindungen, ein Polykondensat von Oxycarbonsäureverbindungen, oder ein Polykondensat von diesen drei Verbindungskomponenten. Beispielsweise wird Polybutylenterephthalat als das Hartsegment verwendet. Was das Weichsegment anbelangt wird eine Verbindung verwendet, welche durch Polykondensation von Polyalkylenethern mit Dicarbonsäuren erhalten wird. Beispielsweise wird eine veresterte Verbindung von Polyoxytetramethylenglycol, abgeleitet von Tetrahydrofuran, verwendet. Die vorstehend angegebenen Polyetherelastomere sind beispielsweise kommerziell erhältlich als: PERPREN P-30B, P-70B, P-90B und P-280B, hergestellt von der Toyobo Co., Ltd.; Hytrel 4057, 4767, 6347 und 7247, hergestellt von der DuPont Toray Co., Ltd.; und Lite Flex 655, hergestellt von der Ticona Ltd.
Das Elastomer auf Basis von Polyester vom Polyester-Typ ist ein Polyesterelastomer, das aus einem aromatischen Polyester als einem Hartsegment zusammengesetzt ist und aus einem amorphen Polyester als einem Weichsegment zusammengesetzt ist.
Die aromatische Polyestereinheit im Hartsegment ist identisch zu der im vorstehenden Elastomer auf Basis von Polyester vom Polyetter-Typ. Das Weichsegment ist ein ringgeöffnetes Lactonpolymer, das heißt Polylacton, oder ein von aliphatischer Dicarbonsäure und aliphatischem Diol abgeleiteter aliphatischer Polyester. Die Elastomere vom Polyester-Typ sind beispielsweise kommerziell erhältlich als PELPRENE S-1002 und S-2002, hergestellt von der Toyobo Co., Ltd.
Bevorzugte Elastomere auf Basis von Olefin sind Copolymere, welche Ethylen und/oder Propylen als Komponenten enthalten, wie etwa Ethylen-Propylen-Copolymer, Ethylen-Buten-Copolymer, Ethylen.Octen-Copolymer, Ethylen-Propylen-Buten-Copolymer, Ethylen-Propylen-Dien-Copolymer, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und Ethylen-Glycidyl-Methacrylat-Copolymer, jedoch nicht auf diese beschränkt.
Des Weiteren können aus den Elastomeren auf Basis von Olefin verwendet werden ein Pfropfcopolymer, hergestellt durch chemische Bindung von einem oder mehreren Polymeren oder Copolymeren, strukturiert durch die Struktureinheit, welche durch die nachfolgende allgemeine Formel (1) dargestellt ist, in der verzweigten oder vernetzten Struktur mit (a-1) einem Copolymer von Ethylen-ungesättigtem Carbonsäurealkylester oder (a-2) einem Copolymer auf Basis von Olefin, welches aus einem α-Olefin und einem α,β-ungesättigte Säure-Glycidylester zusammengesetzt ist.
worin R Wasserstoff oder eine Niederalkylgruppe ist, X gleich eine, zwei oder mehrere Gruppen, ausgewählt aus -COOCH₃, -COOC₂H₅, -COOC₄H₉, -COOCH₂CH(C₂H₅)C₄H₉, -C₆H₅ und -CN, ist.
Das thermoplastische Elastomer (B) wird im Bereich von 1 bis 50 Gewichtsteilen, und bevorzugt von 5 bis 40 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Summe aus thermoplastischem Elastomer (B) und Polybutylenterephthalatharz (A) verwendet. Wenn der Gehalt an dem thermoplastischen Elastomer (B) weniger als 1 Gewichtsteil beträgt, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Summe, ist die Wirkung einer Verbesserung der Zähigkeit unzureichend. Wenn der Gehalt an dem thermoplastischen Elastomer (B) 50 Gewichtsteile davon übersteigt, wird die Steifigkeit unzureichend, und somit kann keine zufrieden stellende mechanische Festigkeit erreicht werden.
Das Oligomer auf Basis von Acryl (C) ist eine wichtige Strukturkomponente bei der vorliegenden Erfindung, indem es Fließfähigkeit bereitstellt und mechanische Festigkeit beibehält. Ein bevorzugtes Oligomer auf Basis von Acryl ist ein Oligomer auf Basis von Acrylsäurealkylester oder auf Basis von Methacrylsäurealkylester. Ein derartiges Polymer auf Basis von Acrylsäurealkylester oder auf Basis von Methacrylsäurealkylester kann eine Monomereinheit von anderen Vinylmonomeren enthalten, wie etwa von α-Olefinen umfassend Ethylen, Propylen und 1-Butan, Styrol, Acrylonitril, Vinylacetat, Butadien, Vinylalkohol, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, und Estern davon.
Die Oligomere auf Basis von Acryl (C) sind kommerziell beispielsweise erhältlich als: FC-112, FC-113 und LS-3, hergestellt von der Adeka Corporation; UMB-1001, UMB-2005 und UT-2001, hergestellt von der Soken Chemical and Engeneering Co., Ltd.; und UP-1050 und UH-2032, hergestellt von der Toagosei Co., Ltd.
Der Gehalt an Oligomer auf Basis von Acryl (C) liegt im Bereich von 0,01 bis 5 Gewichtsteilen und bevorzugt von 0,05 bis 3 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Summe aus Polybutylenterephthalatharz (A) und thermoplastischem Elastomer (B). Wenn der Gehalt davon weniger als 0,01 Gewichtsteile beträgt, ist die Wirkung einer Verbesserung der Fließfähigkeit gering. Wenn der Gehalt davon 5 Gewichtsteile übersteigt, wird das Schmelzen und Kneten schwierig, und selbst wenn das Kneten durchgeführt werden kann ist es wahrscheinlich, dass Ausschwitzen, Erzeugung von Gas während der Schmelzbearbeitung und dergleichen auftreten, und somit besteht die Möglichkeit, dass eine Adhäsion von Verunreinigungen an die Form induziert werden könnte.
Anorganischer Füllstoff (D)
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete anorganische Füllstoff (D) ist nicht spezifisch eingeschränkt, und jeder bekannte anorganische Füllstoff kann verwendet werden. Beispiele für die anorganischen Füllstoffe sind: faserförmige Füllstoffe wie etwa Glasfaser, Graphitfaser, Siliziumoxidfaser, Aluminiumoxid-Faser, Borfaser, Feldspat, Kaliumtitanatwhisker oder Kaliumboratwhisker; plättchenförmige Füllstoffe wie etwa Glimmer oder Glasplättchen; und pulverförmige oder granuläre Füllstoffe wie etwa Siliziumoxid, Glaskügelchen, Glasplättchen, Glasbläschen, Kaolin, Wollastonit, Calciumsilikat oder Calciumcarbonat. Diese Füllstoffe können entweder einzeln verwendet werden, oder zwei oder mehr davon in Kombination. Unter dem Gesichtspunkt von mechanischer Festigkeit, Wärmebeständigkeit und Dimensionsstabilität der Zusammensetzung ist Glasfaser besonders bevorzugt.
Der anorganische Füllstoff kann, je nach Bedarf, einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden. Beispiele für die Verbindungen, welche für die Oberflächenbehandlung verwendet werden, sind funktionale Verbindungen wie etwa eine Verbindung auf Basis von Epoxy, eine Verbindung auf Basis von Isocyanat, eine Verbindung auf Basis von Silan oder eine Verbindung auf Basis von Titanat. Diese Verbindungen können verwendet werden durch Oberflächenbehandlung des anorganischen Füllstoffs vorab oder sie können zugegeben werden, wenn Materialien hergestellt werden.
In der Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt der Gehalt an anorganischem Füllstoff (D) im Bereich von 10 bis 100 Gewichtsteilen, und bevorzugt von 20 bis 80 Gewichtsteilen, bezogen auf die Summe aus Polybutylenterephthalatharz (A) und thermoplastischem Elastomer (B). Wenn der Gehalt an anorganischem Füllstoff (D) weniger als 10 Gewichtsteile beträgt, kann es sein, dass eine ausreichende mechanische Festigkeit nicht erhalten wird. Wenn der Gehalt davon 100 Gewichtsteile übersteigt, kann es sein, dass eine ausreichende Fließfähigkeit nicht erhalten wird.
Die Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann, je nach Bedarf, als eine Zusammensetzung verwendet werden, der ein oder mehrere andere thermoplastische Harze, Additive, organische Füllstoffe und dergleichen während oder nach der Polymerisation als ein Hilfsstoff zugegeben werden, innerhalb eines Bereichs, so dass die mechanische Festigkeit, Flexibilität und Fließfähigkeit während der Schmelzbearbeitung nicht beeinträchtigt werden.
Beispiele für die thermoplastischen Harze sind ein von der Komponente (A) verschiedenes Polyesterharz (wie etwa Polyethylenterephthalat), Harz auf Basis von Polystyrol, Harz auf Basis von Polyamid, Polycarbonat, Polyacetal, Polyarylenoxid, Polyarylensulfid und Fluorharz.
Beispiele für die Additive sind bekannte, umfassend: Stabilisatoren wie etwa UV-Absorber und Antioxidantien; Antistatikmittel, Flammverzögerungsmittel (Flammverzögerungsmittel auf Basis von Halogen und halogenfreie Flammverzögerungsmittel); flammverzögernde Hilfsstoffe; farbgebende Substanzen wie etwa Farbstoffe und Pigmente; Schmiermittel; Weichmacher; Gleitmittel; Formtrennmittel; und Kristallkeimbildner.
Die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einfacher Weise hergestellt mittels bekannter Vorrichtungen und Verfahren, welche gewöhnlich in einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Harzzusammensetzungen verwendet werden. Beispielsweise kann ein beliebiges der nachfolgenden Verfahren angewandt werden: (i) ein Verfahren, wobei die jeweiligen Komponenten gemischt werden, und das Gemisch geknetet und durch einen Extruder extrudiert wird um Pellets zu bilden, und die Pellets danach geformt werden; (ii) ein Verfahren, wobei mehrere Arten von Pellets mit voneinander unterschiedlichen Zusammensetzungen hergestellt werden, und zum Formen die entsprechenden Arten von Pellets in einem bestimmten Verhältnis gemischt werden, und nach dem Formen Formgegenstände mit einer gewünschten Zusammensetzung erhalten werden; und (iii) ein Verfahren, wobei eine, zwei oder mehr der mehreren Komponenten direkt in eine Formvorrichtung eingebracht werden. Ein Verfahren, wobei ein Teil der Harzkomponenten in feiner Pulverform gemischt und zu anderen Komponenten zugegeben wird ist im Hinblick auf ein homogenes Mischen dieser Komponenten ein bevorzugtes Verfahren. Die vorstehenden Additive können zu einem beliebigen Zeitpunkt zugegeben werden um eine gewünschte Zusammensetzung zu erhalten.
Als ein Indikator für die Fließfähigkeit der Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann Schmelzviskosität unter konstanter Kolbenströmungsschergeschwindigkeit angewandt werden. Im Allgemeinen wird der Schmelzindex verwendet, der bei 235°C und einer Last von 2160 g bestimmt wird, gemäß ASTM D-1238. Der Schmelzindex wird jedoch unter einer konstanten Last bestimmt, und somit ist die Kolbenströmungsschergeschwindigkeit von Harz zu Harz verschieden. Andererseits, unter Berücksichtigung dass Spritzguss in der Tat unter konstanter Kolbenströmungsschergeschwindigkeit durchgeführt wird, wird erachtet, dass die in ISO 11443 spezifizierte Bestimmung des Indikators Schmelzviskosität unter konstanter Kolbenströmungsschergeschwindigkeit den tatsächlichen Fließcharakteristiken näher kommt. Beispielsweise wird die Messung bei 260°C, einem Kapillardurchmesser von 1 mm und einer Länge von 20 mm und einer Schergeschwindigkeit von 1000 s^–1 durchgeführt. Der ermittelte Wert wird in der Einheit Pa·s ausgedrückt. Ein niedrigerer Wert bedeutet eine höhere Fließfähigkeit im geschmolzenen Zustand und eine höhere Fließfähigkeit während des Formens.
Die Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt eine gute Schmelzbearbeitbarkeit. Infolgedessen kann in einfacher Weise ein Formgegenstand erhalten werden durch herkömmliche Formgebungsverfahren wie etwa Extrusion und Spritzguss, durch Schmelzen und Kneten der vorstehenden Harzzusammensetzung, und somit kann ein guter Formgegenstand effizient erhalten werden. Spritzguss ist besonders bevorzugt.
[Formgegenstand]
Da die Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wie vorstehend beschrieben eine hervorragende Schmelzfließfähigkeit aufweist und die Schmelzbearbeitbarkeit gut ist, ist die Harzzusammensetzung somit zur Herstellung eines Formgegenstands oder -produkts mit einer hohen mechanischen Festigkeit und Wärmebeständigkeit geeignet.
Insbesondere ist die Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Herstellung eines Formgegenstands mit einem dünnwandigen Abschnitt geeignet. Bei Spritzguss bei einer Zylindertemperatur von 260°C und einer Formtemperatur von 65°C, was die üblichen Herstellungsbedingungen bei Spritzguss von Polybutylenterephthalatharz sind, kann der Spritzguss beispielsweise einen Formgegenstand mit einem Wandstärkenabschnitt von 0,5 mm oder dünner in einem Teil bereitstellen.
Ein Formgegenstand mit einer Fließstrecke von 40 mm oder darüber bei einer Wandstärke von 0,5 mm wird manchmal benötigt. In diesem Fall kann die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung einer Fließstrecke von 40 mm oder darüber entsprechen.
Das bedeutet, ein bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das vorstehende Polybutylenterephthalat mit einer Fließstrecke von 40 mm oder darüber bei einer Dicke von 0,5 mm während Spritzguss bei einer Zylindertemperatur von 260°C und einer Formtemperatur von 65°C.
Beispiele für dünnwandige Formgegenstände mit einem Abschnitt von 0,5 mm oder darunter in einem Teil davon umfassen einen Schalter, einen Kondensator, ein Anschlussstück, eine integrierte Schaltung (IC), ein Relais, einen Widerstand, eine Licht-emittierende Diode (LED), einen Spulenkörper, und periphere Vorrichtungen oder Gehäuse davon.
Da die Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung hervorragende Zähigkeit und Fließfähigkeit aufweist, ist sie für die vorstehend beschriebenen verschiedenartigsten elektrischen und elektronischen Bauteile geeignet.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung ist in den nachfolgenden, Bezug nehmenden Beispielen detaillierter beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Beispiele 1 bis 12, und Vergleichsbeispiele 1 bis 4 Die jeweiligen Harzzusammensetzungen wurden in den entsprechenden, in Tabelle 1 angegebenen Verhältnissen trocken gemischt, und die Gemische wurden bei 250°C in einem Doppelschneckenextruder mit einem Schneckendurchmesser von 30 mm geschmolzen und geknetet um Pellets zu bilden. Aus den Pellets wurden Teststücke hergestellt, um Bewertungen zu erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Vergleichsbeispiel 3 wurde aufgrund der Schwierigkeiten bei der Extrusionsverarbeitung nicht bewertet.
Die verwendeten Komponenten und die Messmethoden zur Bewertung der physikalischen Eigenschaften sind nachfolgend in Detail beschrieben.

• Polybutylenterephthalat (A) (A-1) Polybutylenterephthalat, innere Viskosität 0,69, hergestellt von der WinTech Polymer Ltd. (A-2) Polybutylenterephthalat, innere Viskosität 0,875, hergestellt von der WinTech Polymer Ltd.
• Thermoplastisches Elastomer (B) (B-1) PELPRENE S2002, hergestellt von der Toyoba Co., Ltd. (B-2) PELPRENE GP300, hergestellt von der Toyoba Co., Ltd. (B-3) NUC6096, hergestellt von der Nippon Unicar Co., Ltd.
• Oligomer auf Basis von Acryl (C) (C-1) ADEKA STAB FC112, hergestellt von der Adeka Corporation. (C-2) ACTOFLOW UMB2005, hergestellt von der Soken Chemical and Engineering Co., Ltd. (C-3) ARUFON UH2032, hergestellt von der Toagosei Co., Ltd.
• Glasfaser (D) ECS03T187, hergestellt von der Nippon Electric Glass Co., Ltd.

<Schmelzviskosität>
Die hergestellten Pellets wurden während 3 Stunden bei 140°C getrocknet. Die Schmelzviskosität wurde gemäß ISO 11443 bestimmt, unter Verwendung eines Capillograph 1B, hergestellt von der Toyo Seiki Seisakusho, Ltd., bei einem Kapillardurchmesser von 1 mm und einer Länge von 20 mm, einer Schergeschwindigkeit von 1000 s^–1 und einer Ofentemperatur von 260°C. Ein niedrigerer Wert bedeutet eine höhere Fließfähigkeit im geschmolzenen Zustand und eine höhere Fließfähigkeit während des Formens.
<Zugfestigkeit und Dehnung>
Die hergestellten Pellets wurden während 3 Stunden bei 140°C getrocknet, und wurden danach mittels Spritzguss bei einer Zylindertemperatur von 260°C und einer Formtemperatur von 80°C verarbeitet, um die ISO 3167 Teststücke herzustellen. Die Bewertung der Teststücke wurde gemäß den durch ISO 527-1 und 2 spezifizierten Bewertungskriterien durchgeführt.
<Fließfähigkeit am dünnwandigen Abschnitt>
Die hergestellten Pellets wurden während 3 Stunden bei 140°C getrocknet, und wurden danach zu Strangfließformlingen mit einer Dicke von 0,5 mm und einer Breite von 5 mm geformt. Die Fließfähigkeit wurde mittels der Fließstrecke bestimmt. Die Einspritzparameter für die Bewertung waren eine Zylindertemperatur von 260°C, eine Formtemperatur von 65°C und eine Einspritzgeschwindigkeit von 70 mm/s, bei zwei Druckpausegraden (50 MPa und 100 MPa). Tabelle 1
Zusammenfassung
Eine Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung ist bereitgestellt, die mechanische Festigkeit beibehält, während sie eine hervorragende Zähigkeit bereitstellt, und die während des Schmelzformens eine hervorragende Fließfähigkeit aufweist. In genaueren Worten werden zu 100 Gewichtsteilen der Summe von 50 bis 99 Gewichtsteilen eines Polybutylenterephthalatharzes (A) und 1 bis 50 Gewichtsteilen eines thermoplastischen Elastomers (B) 0,01 bis 5 Gewichtsteile eines Oligomers auf Basis von Acryl (C) zugegeben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 10-95907 A [0003]
- JP 61-85467 A [0004]
- JP 62-20737 A [0004]
- JP 5-179114 A [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- ASTM D-1238 [0036]
- ISO 11443 [0036]
- ISO 11443 [0048]
- ISO 3167 [0049]

Claims

Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung, erhalten durch Mischen von 0,01 bis 5 Gewichtsteilen eines Oligomers auf Basis von Acryl (C) zu 100 Gewichtsteilen der Summe von 50 bis 99 Gewichtsteilen eines Polybutylenterephthalatharzes (A) und 1 bis 50 Gewichtsteilen eines thermoplastischen Elastomers (B).
Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das thermoplastische Elastomer (B) ein Elastomer auf Basis von Polyester oder auf Basis von Olefin ist.
Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Oligomer auf Basis von Acryl (C) ein Oligomer auf Basis von Acrylsäurealkylester oder auf Basis von Methacrylsäurealkylester ist.
Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, des Weiteren umfassend 10 bis 100 Gewichtsteile eines anorganischen Füllstoffs (D).
Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die gemessene Schmelzviskosität davon 140 Pa·s oder weniger beträgt, bei 260°C und einer Schergeschwindigkeit von 1000 s^–1.
Dünnwandiger Formgegenstand, zusammengesetzt aus der Polybutylenterephthalatharzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welche während Spritzguss bei einer Zylindertemperatur von 260°C und einer Formtemperatur von 65°C bei einer Dicke von 0,5 mm eine Fließstrecke von 40 mm oder darüber ergibt.
Dünnwandiger Formgegenstand nach Anspruch 6, wobei ein Teil des Formgegenstands einen Abschnitt mit einer Dicke von 0,5 mm oder kleiner aufweist.
Dünnwandiger Formgegenstand nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, welcher ein Schalter, ein Kondensator, ein Anschlussstück, eine integrierte Schaltung (IC), ein Relais, ein Widerstand, eine Licht-emittierende Diode (LED), ein Spulenkörper, periphere Vorrichtungen oder Gehäuse davon, ist.