(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量平均分子量が５００〜３５００のポリテトラメチレングリコールを共重合成分として含み、このポリテトラメチレングリコール含有量がポリブチレンテレフタレート全量の３〜２０重量％であるポリブチレンテレフタレートに繊維状補強剤を配合してなる樹脂組成物を原料とし、金属または無機固体がインサートされて製造されたものであることを特徴とする、インサート成型品。
【請求項２】
重量平均分子量が５００〜３５００のポリテトラメチレングリコールを共重合成分として含むポリブチレンテレフタレートの固有粘度が、０．６〜１．４ｄｌ／ｇの範囲のものである、請求項１に記載のインサート成型品。
【請求項３】
ポリブチレンテレフタレート中の重量平均分子量が５００〜３５００のポリテトラメチレングリコール含有量が、ポリブチレンテレフタレート全量の４〜１５重量％である、請求項１または請求項２に記載のインサート成型品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインサート成型品に関するものである。詳しくは耐ヒートショック性が改良されたインサート成型品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インサート成型法は金属または無機固体（以下金属等と略す）を樹脂に埋め込む成型法であり、自動車部品や電機電子部品，ＯＡ機器部品など広い分野に応用され、樹脂の特性と金属等の素材の特性を生かして使用されてきている。
しかし、樹脂と金属等では温度変化による膨張や収縮率（いわゆる線膨張係数）が極端に異なることから成型品の樹脂部が肉薄であったり圧肉変化の大きい部分があるもの及びゲート位置が適切でなかったものは成形直後に割れたり、使用中の温度変化で割れたりするトラブルが多い。このため用途や成型品の形状等が制限されたものとなっているのが現状である。
【０００３】
例えば、自動車分野においてはエンジン周りの樹脂化が進みインサート成型品も重要な部品となってきており、特にイグニッションシステムやデイストリビューターの部品ではアルミや銅、鉄、真鍮等の金属部品と共にポリブチレンテレフタレート樹脂で包むインサート成型法が検討されているが、こうした部品はインサート部品の構造が複雑なこと、樹脂の肉厚変化部分が多いこと、使用する場所がエンジン付近であるため高低温変化が大きいことの他に、インサート成形品の小型化、軽量化による樹脂部分の薄肉化のために、樹脂の割れ等が発生しやすい。従って、これらのことから、長期間の高低温変化に耐え得る樹脂、すなわち耐ヒートショック性の優れた樹脂が強く求められるようになってきている。
【０００４】
高低温衝撃性が改良されたインサート成型品としては、ポリブチレンテレフタレートとアクリル系ゴムからなる樹脂組成物と、金属または無機固体とをインサート成形してなるインサート成型品が、特開昭６３−３０５５号公報に開示されているが、肉厚が１ｍｍ程度の薄肉部分を有するインサート成型品におけるヒートショック性において必ずしも十分であるとは言えなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、機械的強度と耐ヒートショック性に優れたインサート成型品を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その要旨は、重量平均分子量が５００〜３５００のポリテトラメチレングリコールを共重合成分として含み、このポリテトラメチレングリコール含有量がポリブチレンテレフタレート全量の３〜２０重量％であるポリブチレンテレフタレートに繊維状補強剤を配合してなる樹脂組成物を原料とし、金属または無機固体がインサートされて製造されたものであることを特徴とする、インサート成型品に存する。
【０００７】
以下、本発明につき詳細に説明する。
本発明における樹脂としては、ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）を共重合成分として３〜２０重量％含むポリブチレンテレフタレート（以下、成分（Ａ）と略記することがある。）からなる樹脂が挙げられる。成分（Ａ）としては、ＰＴＭＧを共重合成分として２０重量％よりも多く含む共重合ポリブチレンテレフタレートにポリテトラメチレングリコールを含まないポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴホモポリマー）を配合することによりポリテトラメチレングリコールを共重合成分として３〜２０重量％になるようにブレンドしたポリブチレンテレフタレートであってもよい。
【０００８】
成分（Ａ）におけるポリテトラメチレングリコールの共重合成分量が３重量％未満であると耐ヒートショック性が不十分であり、２０重量％を越えると機械的特性が低下する。ポリテトラメチレングリコールの共重合成分量は、好ましくは、４〜１５重量％である。
ポリテトラメチレングリコールの重量平均分子量は、５００〜３５００である。重量平均分子量がこの範囲外であると、耐ヒートショック時の割れ防止が不十分である。ポリテトラメチレングリコールの重量平均分子量は好ましくは、６５０〜２０００である。
【０００９】
重量平均分子量５００〜３５００のポリテトラメチレングリコールを共重合成分として３〜２０重量％含むポリブチレンテレフタレートの固有粘度は、好ましくは、０．６〜１．４ｄｌ／ｇである。固有粘度は、フェノールと１，１，２，２−テトラクロロエタンとを重量比で１対１に混合した混合溶液に１ｇ／ｄｌの濃度として溶解し、３０℃の温度で測定した値である。固有粘度が０．６ｄｌ／ｇ未満であると、ヒートショック時にインサート成型品に割れが生じやすく、１．４ｄｌ／ｇを越えると薄肉部のあるインサート成型品を成形することが困難になる。成分（Ａ）の固有粘度は、より好ましくは、０．７〜１．１５ｄｌ／ｇある。
【００１０】
本発明における樹脂組成物としては、好ましくは、成分（Ａ）と繊維状補強剤とを配合してなる樹脂組成物が挙げられる。
繊維状補強剤としては、ガラス繊維、炭素繊維、金属ウィスカーなどが挙げられる。繊維状補強剤と樹脂との密着性を良くするために、エポキシ系、エポキシシラン系、アミノシラン系化合物等で表面処理した繊維状補強剤を用いることは好ましい。繊維状補強剤の含有量は、樹脂組成物の０〜５０重量％、好ましくは５〜３０重量％である。
【００１１】
本発明における樹脂または樹脂組成物においては、樹脂の劣化による割れを防止するのに、各種安定剤を添加配合することが好ましい。安定剤としては、ヒンダードフェノール系化合物、チオエーテル系化合物、フォスファイト系化合物等のリン系化合物、アミン系化合物等が挙げられる。ヒンダードフェノール系化合物とチオエーテル系化合物とを配合することはインサート成型品のヒートショック性を更に向上させる上で好ましい。
【００１２】
ヒンダードフェノール系化合物の具体例としては、トリエチレングリコール［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、１，６−ヘキサンジオール−ビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、テトラキス［メチレン−３（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピル］メタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）イソシアヌレート、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート等が挙げられ、好ましくは、ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］が挙げられる。
【００１３】
ヒンダードフェノール系化合物の配合量は成分（Ａ）の０．０１〜３重量％、好ましくは０．１％〜２重量％である。これより少ないと熱安定性が低下しやすく、多すぎると成型品の外観を損ねたり、強度低下が起こりやすい。
【００１４】
チオエーテル系化合物の具体例としては、ジラウリルチオジプロピオネート、ジトリデシルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス（３−ラウリルチオプロピオネート）、ペンタエリスリトール−テトラキス（３−ドデシルチオプロピオネート）、ペンタエリスリトール−テトラキス（３−オクタデシルチオプロピオネート）、ペンタエリスリトール−テトラキス（３−ミリスチルチオプロピオネート）、ペンタエリスリトール−テトラキス（３−ステアリルチオプロピオネート）等が挙げられ、好ましくは、ペンタエリスリトール−テトラキス（３−ラウリルチオプロピオネート）、ペンタエリスリトール−テトラキス（３−ドデシルチオプロピオネート）、ペンタエリスリトール−テトラキス（３−オクタデシルチオプロピオネート）、ペンタエリスリトール−テトラキス（３−ミリスチルチオプロピオネート）およびペンタエリスリトール−テトラキス（３−ステアリルチオプロピオネート）等が挙げられる。チオエーテル系化合物の分子量は、好ましくは、１０００以上である。
【００１５】
チオエーテル系化合物の配合量は成分（Ａ）の０．０１〜３重量％、好ましくは０．１％〜２重量％である。これより少ないと熱安定性が低下しやすく、多すぎると、成型品の外観を損ねたり、成型品の強度が低下しやすい。
【００１６】
フォスファイト系化合物の具体例としては、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルフォスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ジトリデシルフォスファイト−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、ジノニルフェニルペンタエリスリトールジフォスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトール−ジ−フォスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）、ペンタエリスリトール−ジ−フォスファイト等が挙げられ、好ましくは、ビス（２、６ージーｔ−ブチルー４ーメチルフェニル）ペンタエリスリトールージーフォスファイト等が挙げられる。フォスファイト系化合物の分子量は約５００以上が好ましい。
【００１７】
フォスファイト系化合物の配合量は成分（Ａ）の０．０１〜３重量％、好ましくは０．１％〜２重量％である。これより少ないと熱安定性が低下しやすく、多すぎると成型品の外観を損ねたり、強度低下が起こりやすい。
【００１８】
アミン系化合物の具体例としては、テトラキス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）１，２，３，４ブタンテトラカルボキシレート等が挙げられる。
【００１９】
アミン系化合物の配合量は成分（Ａ）の０．０１〜３重量％、好ましくは０．１％〜２重量％である。これより少ないと紫外線劣化防止の効果が低下しやすく、多すぎると外観不良が生じやすく、成型品の強度が低下しやすい。
【００２０】
本発明における樹脂または樹脂組成物には、機械的物性や耐ヒートショック性を損なわない限りにおいて、シリカ、アルミナ、シリカアルミナ、シリカマグネシウム、チタニア、炭酸カルシウム、タルク、石膏、及びガラスフレーク、ガラスビーズ等の充填剤、難燃化のための臭素化合物難燃剤やアンチモン化合物などの難燃助剤、着色剤、滑剤、帯電防止剤、結晶核剤、可塑剤、離型剤、熱安定剤、酸化防止剤を配合することができる。
成分（Ａ）、ガラス繊維、各種安定剤および／または各種助剤等の配合方法としては公知の方法にて任意の順序で混合すれば良く、押出機などを用いて混合押し出しする方法等が挙げられる。
【００２１】
本発明のインサート成型品は、上記の樹脂または樹脂組成物と、金属または無機固体とをインサート成形してなる成型品である。インサート成型品は成型用金型に金属等のインサート物をあらかじめ装着し、その外側に成形材料である樹脂または樹脂組成物を充填して複合成型品としたものである。樹脂または樹脂組成物を金型に充填するための成型法としては射出成形、押出成形、圧縮成形法等があるが、射出成形法が一般的である。
【００２２】
インサート物は、その特性を生かし且つ樹脂の欠点を補う目的で使用されるため成形時に樹脂と接触したとき、形が変化したり溶融しないものが使用される。インサート物である金属としては、例えば、アルミニウム、マグネシウム、鋼、鉄、真鍮、及びそれらの合金等が挙げられ、インサート物である無機固体としては、例えば、ガラス、セラミックス等が挙げられる。インサート物の形状としては、例えば、棒、ピンネジ、直方体形状物、立方体形状物等が挙げられる。
【００２３】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
〔評価〕実施例及び比較例における基体樹脂の固有粘度、成型品の各種特性は、以下に記載の方法で測定した。
（１）固有粘度：フェノールと１，１，２，２−テトラクロロエタンとを重量比で１対１に混合した混合溶液にポリマーを１ｇ／ｄｌの濃度として溶解し、ウペローデ粘度計を使用して３０℃の温度で測定した。
【００２４】
（２）ヒートショック試験：図１に示す直方体形状の鉄のインサート物（１６ｍｍ×３３ｍｍ×３ｍｍ）を用いてインサート成形により、図３に示すインサート成型品（１８ｍｍ×３５ｍｍ×５ｍｍ）を作製した。このインサート成型品の樹脂部の肉厚は１ｍｍである。インサート成型品には支持ピン跡に２つのウェルドラインが発生する。このインサート成型品を用いて入江製作所製ＤＴＳ−３０型ヒートショック試験を行った。ヒートショック試験の条件は、−４０℃で１時間、１３０℃で１時間のヒートショック試験にかけ２００サイクル後、５個の成型品の計１０ヶ所のウェルドラインにおける割れの発生した数を求めた。
（３）引張試験：ＡＳＴＭ  Ｄ６３８
（４）曲げ試験：ＡＳＴＭ  Ｄ７９０
（５）ＩＺＯＤ試験：ＡＳＴＭ  Ｄ２５６
【００２５】
〔原料〕実施例及び比較例における各成分は、以下のものを使用した。
（６）共重合ＰＢＴ：重量平均分子量１０００のポリテトラメチレングリコールを共重合成分として１０重量％含む、固有粘度１．１５ｄｌ／ｇの共重合ＰＢＴ
（７）ＰＢＴホモポリマー：固有粘度０．８５ｄｌ／ｇのポリブチレンテレフタレート
（８）ヒンダードフェノール系添加剤：１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン
（９）チオエーテル系添加剤：ペンタエリスルトール−テトラキス−（３−ラウリルチオプロピオネート）
（１０）ガラス繊維：日本板硝子株式会社製ＲＥＳ０３−ＴＰ３６
【００２６】
〔実施例１〕
重量平均分子量１０００のポリテトラメチレングリコールを１０重量％用いて共重合して得られた、固有粘度１．１５ｄｌ／ｇの共重合ＰＢＴを４９重量％、固有粘度０．８５ｄｌ／ｇのＰＢＴホモポリマー２１重量％、ガラス繊維（日本板硝子株式会社製ＲＥＳ０３−ＴＰ３６）３０重量％を混合した混合物を調整し、３５ｍｍ２軸押し出し機を用いて２６０℃で溶融混練して押し出しペレット化した。このペレットを上記試験法に準拠した成形片を作製し、各評価を行った。その結果を表−１に示す。
【００２７】
〔実施例２〕
重量平均分子量１０００のポリテトラメチレングリコールを１０重量％用いて共重合して得られた、固有粘度１．１５ｄｌ／ｇの共重合ＰＢＴを４８．６重量％、固有粘度０．８５ｄｌ／ｇのＰＢＴホモポリマー２０．８重量％、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン０．３重量％、ペンタエリスルトール−テトラキス−（３−ラウリルチオプロピオネート）０．３重量％、ガラス繊維（日本板硝子株式会社製ＲＥＳ０３−ＴＰ３６）３０重量％を混合した混合物を調整し、実施例１と同様の方法でペレット化した。得られたペレットについて、実施例１に記載と同様の各評価を行った。その結果を表−１に示す。
【００２８】
〔比較例１〕
固有粘度０．８５ｄｌ／ｇのＰＢＴホモポリマー６９．４重量％、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン０．３重量％、ペンタエリスルトール−テトラキス−（３−ラウリルチオプロピオネート）０．３重量％、ガラス繊維（日本板硝子株式会社製ＲＥＳ０３−ＴＰ３６）３０重量％を混合した混合物を調整し、実施例１と同様の方法でペレット化した。得られたペレットについて、実施例１に記載と同様の各評価を行った。その結果を表−１に示す。
【００２９】
〔比較例２〕
固有粘度０．８５ｄｌ／ｇのＰＢＴホモポリマー５９．４重量％、コアシェル型アクリルゴム１０．０重量％、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン０．３重量％、ペンタエリスルトール−テトラキス−（３−ラウリルチオプロピオネート）０．３重量％、ガラス繊維（日本板硝子株式会社製ＲＥＳ０３−ＴＰ３６）３０重量％を混合した混合物を調整し、実施例１と同様の方法でペレット化した。得られたペレットについて、実施例１に記載と同様の各評価を行った。その結果を表−１に示す。
【００３０】
【表１】
0003667471.tif 000002
【００３１】
【発明の効果】
本発明のインサート成型品は、機械的物性と耐ヒートショック性に優れ、温度の高低の変化に対しても割れの発生が少なく、エンジン部品等の自動車分野において有用である。本発明のインサート成型品は、樹脂部分の肉厚が２ｍｍ未満であっても優れた耐ヒートショック性を有し、各種部品の小型化、軽量化において有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で用いた直方体形状の鉄製のインサート物（１６ｍｍ×３３ｍｍ×３ｍｍ）
【図２】インサート物がを支持ピンで支えられた金型キャビティーの断面説明図。
【図３】支持ピン跡に２つのウェルドラインが発生しているインサート成型品（１８ｍｍ×３５ｍｍ×５ｍｍ）の模式図。
【符号の説明】
１．インサート鉄片
２．インサート物
３．支持ピン
４．キャビティー
５．支持ピン跡
６．ウエルドライン
【図１】
0003667471.tif 000003
【図２】
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【図３】
0003667471.tif 000005