JPH02167366A - ポリアミド樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はポリアミド樹脂組成物に関し、更に詳しくは優
れた表面外観、耐熱性２機械的強度を有するポリアミド
樹脂組成物に関する。

［従来技術］ テトラメチレンジアミンまたはその機能誘導体とアジピ
ン酸またはその機能誘導体とから作られるナイロン−４
，６樹脂は古くから知られている。

このナイロン−４，６樹脂は、引張強度１曲げ強度、衝
撃強度等の機械的強度に優れ、また、耐熱性、摺動特性
にも優れるため有用なエンジニアリングプラスチックと
してその利用上の価値が大きいと考えられている。

ナイロン−４，６樹脂は、ざらに利用価値を増大させる
ため、ガラス繊維などの繊維状強化材による強化が行な
われている。これにより機械的強度や耐熱性は増大する
が、反面異方性に基づくソリ変形や成形外観不良などの
欠点が認められる。−方、焼成カオリンやウオラストナ
イトなど粉末状強化材を使用すると、異方性や成形外観
不良などの欠点は解消するが、機械的強度や耐熱性の改
善効果は不充分である。

この二種の強化材の長所を合せもった組成物を得るため
、繊維状強化材と粉末状強化材を併用する試みはナイロ
ン−６、ナイロン−６，６樹脂で広〈実施されており、
機械的強度・熱特性・寸法安定性のバランスのとれた組
成物が得られているが、同様の効果はナイロン−４，６
樹脂でも認められる。

しかし、ナイロン−４，６樹脂で二種の強化材を併用し
た場合、成形外観不良が認められ、さらに各強化材を単
独で使用した時より、衝撃強度が低下するという欠点が
認められる。これらの欠点は成形材料としての利用価値
を著しく損なうものである。

［発明の目的］ 本発明は上述の事情を背景としてなされたものであり、
その目的は繊維状強化材と粉末状強化材を併用したナイ
ロン−４，６樹脂において、その優れた特性を保持しつ
つ、その成形外観不良および衝撃強度低下を改良する点
にある。

［発明の構成］ 本発明者らは繊維状強化材と粉末状強化材の併用により
強化されたナイロン−４，６樹脂の優れた特性を保持し
つつ、その成形外観不良および衝撃強度低下を改良すべ
く鋭意研究の結果、繊維状強化材および粉末状強化材に
より強化されたナイロン−４，６樹脂に特定量のナイロ
ン−６および／またはナイロン−６，６樹脂を配合する
と、引張強度。

曲げ強度で表わされる機械的強度や熱変形温度で表わさ
れる耐熱性を殆んど損なうことなく、成形外観不良およ
び衝撃強度の低下が改良されることを知見し、本発明に
到達した。

すなわち、本発明は、（Ａ）ナイロン−４，６樹脂。

（Ｂ）ナイロン−６および／またはナイロン−６，６樹
脂、　（Ｃ）　１ｍｍ状状化材および（Ｄ）粉末状強化
材からなり、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の重量％比が９０
〜４０　：　１０〜６０であり、かつ（Ａ）、　（Ｂ）
成分の和１００重量部当り、（Ｃ）成分が５〜５０重量
部、（Ｄ）成分が５〜１００重量部であることを特徴と
するポリアミド樹脂組成物である。

以下、本発明を詳述する。

本発明において用いる（Ａ）成分のナイロン−４゜６樹
脂とは、酸成分としてアジピン酸またはその機能誘導体
を用い、アミン成分としてテトラメチレンジアミンまた
はその機能誘導体を用いて縮合反応により得られるポリ
アミドを主たる対象とするが、そのアジピン酸成分また
はテトラメチレンジアミン成分の一部を他の共重合成分
で置き換えたものでもよい。

ナイロン−４，６樹脂製造方法の好ましい態様は特開昭
５６−１４９４３０号公報および特開昭５６−１４９４
３１号公報に記載されている。

本発明で用いられるナイロン−４，６樹脂の極限粘度は
ｍ−クレゾールを用い３５℃で測定したとき、０．８０
〜１．９０であり、更には０．９０〜１．５０の範囲に
あることが望ましい。

１．９０を超える極限粘度のナイロン−４，６樹脂を用
いる場合には組成物の流動性が不充分で、得られた成形
物の外観の光沢が失われるのみならず、その機械的、熱
的性質のバラツキが大きくなるので好ましくない。一方
０．８０未満の極限粘度では、組成物の機械的強度が小
さくなる欠点を生ずる。

本発明において用いる（Ｂ）成分のナイロン−６樹脂は
ポリカプロアミド、およびカプロアミド単位を主たる構
成単位とするポリアミドであり、通常σノ溶融重合法す
なわち原料のε−カプロラクタムを水とともに重合槽に
仕込み、２５０〜３００℃程度の温度で常圧、加圧、あ
るいは減圧下に重合を行う方法によって得ることができ
る。

ナイロン−６樹脂の好ましい極限粘度は、ｍ−クレゾー
ルを溶媒とし、３５°Ｃにおいて０．８０〜１．６０で
あり、更には０．９０〜１，４０である。

また、本発明において用いる（Ｂ）成分のナイロン−６
，６樹脂はポリヘキサメチレンアジパミド。

およびヘキサメチレンアジパミド単位を主たる構成成分
とするポリアミドであり、通常の溶融重合法すなわち原
料のへキサメチレンジアミンとアジピン酸の実質的等モ
ル塩を水とともに重合槽に仕込み、２５０〜３００℃程
度の温度で常圧、加圧、あるいは減圧下に重合を行う方
法によって得ることができる。ナイロン−６，６樹脂の
好ましい極限粘度は、ｍ−クレゾールを溶媒とし３５℃
において０．８０〜１．６０であり、更には０．９０〜
１．４０である。

本発明における（Ａ）成分と（Ｂ）成分の割合は、重量
％比で、９０〜４０：１０〜６０である。（Ｂ）成分の
割合が１０重量％未渦の場合には繊維状および粉末状強
化材により強化されたナイロン−４，６樹脂の成形外観
不良および衝撃強度低下の改良効果は小さく、一方６０
重量％を超える場合には成形外観および衝撃強度は改良
されるものの、熱変形温度で表わされる耐熱性が低下し
てしまうので好ましくない。

本発明において用いる（Ｃ）成分の繊維状強化材として
は、ガラス繊維、アラミド繊維、カーボン繊維、スチー
ル繊維、アスベスト、セラミック繊維、チタン酸カリウ
ムウィスカー、ボロンウィスカーなどが例示でき、これ
ら二種以上を組合せて使用することもできる。これらの
繊維状強化材の中では特にガラス繊維による強化が好ま
しく、ガラス繊維としては一般に樹脂の強化用に用いら
れるものなら特に限定はない。例えば長繊維タイプ（ガ
ラスロービング）や短繊維状のチョツプドストランド、
ミルドファイバーなどから選択して用いることができる
。またガラス繊維は集束剤（例えばポリ酢酸ビニル、ポ
リエステル集束剤等）。

カップリング剤（例えばシラン化合物、ボラン化合物等
）、その他の表面処理剤で処理されていてもよい。更に
また、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の樹脂で被覆され
ていてもよい。通常、長繊維タイプのガラス繊維は樹脂
とのブレンド前またはブレンド後に所望の長さに切断さ
れて用いられるが、この使用態様も本発明においては有
用である。

ガラス繊維長は組成物中に主たる部分が０．２ｍｍ以上
の長さになるようなものを好ましく用いる。

かかる繊維状強化材の配合量は、（Ａ）ナイロン−４，
６樹脂と（Ｂ）ナイロン−６６よび／またはナイロン−
６，６樹脂の合計１ｉｏｏ重量部に対して、５〜５０重
量部である。この配合量が５重量部未満の場合には補強
効果が小さいために成形量の強度や耐熱性が低く、粉末
状強化材との併用の特徴が発揮できない。一方、５０重
量部を超える場合には組成物の溶融流動性が著しく劣っ
てくるため、ナイロン−６６よび／またはナイロン−６
，６樹脂を配合しても、成形外観不良の発生を防止でき
なくなる。

本発明において用いる（Ｄ）成分の粉末状強化材として
は、カオリン、クレー、ウオラストナイト。

タルり、マイカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどが
例示できる。これらの粉末状強化材のなかでは珪酸塩系
のものが好ましく、特に焼成カオリン、ウオラストナイ
ト、マイカ、タルクが有効である。ざらにこれらの粉末
状強化材はアミノシランのようなシラン化合物を中心と
するカップリング剤で表面処理をされていてもよい。

かかる粉末状強化材の配合量は、（Ａ）ナイロン−４，
６樹脂と（Ｂ）ナイロン−６８よび／またはナイロン−
６，６樹脂の合計１ｉｏｏ重最部に対して、５〜１００
重量部である。この配合量が５重量部未満の場合には寸
法安定性改善効果が小さく、成形量の外観も不良となり
、繊維状強化材との併用の特徴が発揮できない。一方、
１００重量部を超える場合にはナイロン−６および／ま
たはナイロン−６，６樹脂を配合しても、もはや衝撃強
度の改善効果が発現しなくなる。

本発明の樹脂組成物には、必要に応じて顔料その他の配
合剤をその発現量添加してもよい。このような配合剤と
しては、熱安定剤１着色剤、酸化防止剤、滑剤、紫外線
吸収剤、帯電防止剤、難燃剤などが挙げられる。

本発明の樹脂組成物を得るには任意の配合方法を用いる
ことができる。

通常これらの配合成分は可及的均一に分散させることが
好ましく、その全部または一部を、同時に、或いは別々
に、例えばブレンダー、ニーダ−ロール、押出機等の如
き混合機で混合し均質化させる方法や混合成分の一部を
、同時に或いは別々に、例えばブレンダー、ニーダ−ロ
ール押出機等で混合し、更に残りの成分を、これらの混
合機或いは押出機で混合し、均質化させる方法を用いる
ことができる。

更に、あらかじめトライブレンドされた組成物を加熱し
た押出機中で溶ＩＩＩ混線して均質化したあと、針金状
に押出し、次いで所望の長さに切断して粒状化する方法
を用いることができる。

このようにして作られた成形用組成物は、通常充分乾燥
された状態に保たれて、成形機ホッパーに投入され、成
形に供される。

更に、また組成物の構成原料をトライブレンドして直接
成形機ホッパー内に投入し成形機中で溶融混練すること
も可能である。

［実施例］ 以下実施例により本発明を詳述する。

なお実施例中各種特性の測定は以下の方法によった。

（１）静的強度： 引張試験・・・ＡＳＴＨＤ−６３８に準拠。

曲げ試験・・・ＡＳ丁）ｆ　Ｄ−７９０に準拠。

衝撃試験・・・ＡＳＴＭ　Ｄ−２５６（アイゾツト・ノ
ツチ付）に準拠。

（２）熱変形温度： ＡＳＴＨＤ−６４８により荷重２６４　Ｐｓｉ　、試験
片厚み１／４°“にて測定。

（３）成形外観 直径２インチ、厚み１７８インチの円板を成形し、表面
状態を以下の評価基準に従って目視評価した。

比負塁邊 ○：均一で光沢がある Δ：ゲート付近に光沢のない部分が認められる ×：表面が不均一でジエンディング様の模様が認められ
る （４）極限粘度 ｍ−クレゾール溶液中３５℃にて測定 実施例１〜５および比較例１〜４ 極限粘度１．２０のナイロン−４，６樹脂（５ＴＡＮＹ
Ｌ■オランダ国ＤＳＭ社製〉、極限粘度１．３４のナイ
ロン−６樹脂（ティジンナイロンＮＨ３１０１，菌中■
製〉、極限粘度１．２５のナイロン−６，６樹脂（レオ
ナ１３００３　、旭化戒■製）、長さ３ｍｍのチョツプ
ドストランドカットガラス繊維およびカオリン（トラン
スリンク４４５．米国エンゲルハルト社製）を表−１の
組成で配合し、混合した。なおポリアミドは配合に先立
ち１１０℃、　１０　Ｔｏｒｒの減圧下で８時間乾燥し
た。次いで二軸押出機にて３１０’Ｃで押出し、ペレッ
トを得た。さらにこのペレットを用い、５オンスの射出
成形機にてシリンダー温度２９０〜３１０℃、射出圧力
１０００１０００Ｋ　、金型温度１２０℃。

冷却時間２０秒および全サイクル時間４０秒の条件で特
性測定用のテストピースを成形した。このテストピース
を使用し、静的強度、熱変形温度を測定し、テストピー
スの外観を観察した。これらの結果を併せて表−１に示
した。

表−１から明らかな如く、ナイロン−６樹脂。

ナイロン−６，６樹脂が配合されていない比較例１では
衝撃強度が低く、かつ成形品表面の光沢が失われている
。これに対しナイロン−６ｍ脂またはナイロン−６，６
樹脂を配合した実施例１〜５では衝撃強度が向上し、か
つ表面外観が改善されている。また引張強度２曲げ強度
は維持されており、熱変形温度はやや低下するものの、
なお２６０℃以上の充分に高い値を示している。またナ
イロン−６樹脂が多すぎたり（比較例２）、ガラス繊維
の配合量が少ない（比較例３）と熱変形温度が下がりす
ぎてナイロン−４，６樹脂としての価値がなくなる。一
方、カオリンの配合量が少ない場合（比較例４）は成形
品の外観不良が著しい。

実施例６〜８ 極限粘度１．２０のナイロン−４，６樹脂（５ＴＡＮＹ
Ｌ■オランダ国ＤＳＭ社製〉、極限粘度１．３４のナイ
ロン−６樹脂（ティジンナイロンＮＨ３１０１，菌中（
Ｉ）製）長さ３．０ｍｍのチョツプドストランドカット
ガラス繊維およびマイカ（スジライトマイカ１５０３．
米国フリエツタ社製）、タルク（ミクロンホワイト５０
００Ａ　、林化成（掬製）もしくはウオラストナイト（
ＣＨＣ−７４Ｎ　、林化成０１製）を表−１の組成で配
合し混合した。なおポリアミドは配合に先立ち１１０℃
、　１０　Ｔｏｒｒの減圧下で８時間乾燥した。次いで
二軸押出機にて３１０°Ｃで押出し、ペレットを得た。

このペレットを用いて実施例１〜５と同じ条件でテスト
ピースを成形し、静的強度、熱変形温度を測定し、テス
トピースの外観を観察した。これらの結果を表−１に示
した。

表−１の結果から、カオリンの代りに、マイカ。

タルクもしくはウオラストナイトを使用しても同様の効
果が得られることがわかる。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明のポリアミド樹脂組成物は、
ナイロン−４，６樹脂、繊維状強化材および粉末状強化
材からなる組成物の欠点を改良するため、さらにナイロ
ン−６樹脂および／またはナイロン−６，６樹脂を配合
したものであり、衝撃強度の低下や外観不良が改善され
、この結果機械的強度、熱特性１寸法安定性２表面外観
のバランスのとれたすぐれた成形品を成形することが可
能となり、工業的に大きなメリットを有する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（Ａ）ナイロン−４，６樹脂、（Ｂ）ナイロン−６
   および／またはナイロン−６，６樹脂、（Ｃ）繊維状強
   化材および（Ｄ）粉末状強化材からなり、（Ａ）成分と
   （Ｂ）成分の重量％比が９０〜４０：１０〜６０であり
   、かつ（Ａ）、（Ｂ）成分の和１００重量部当り、（Ｃ
   ）成分が５〜５０重量部、（Ｄ）成分が５〜１００重量
   部であることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。 ２、繊維状強化材がガラス繊維である請求項１記載のポ
   リアミド樹脂組成物。 ３、粉末状強化材が焼成カオリン、ウオラストナイト、
   マイカ、タルクから選ばれる一種以上である請求項１記
   載のポリアミド樹脂組成物。