JPH10265666A

JPH10265666A - ポリアミド樹脂組成物、これを用いてなるセルフタップ性を有する部品

Info

Publication number: JPH10265666A
Application number: JP9090120A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Yamazaki; 正明山崎; Kazuyuki Wakamura; 和幸若村; Katsumi Kuratani; 勝巳倉谷; Yoshiteru Nagai; 善照永井
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 1998-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】面衝撃性やセルフタップ性が著しく改良さ
れ、かつ、曲げ強度や引張破断強度等の機械的特性が良
好なポリアミド樹脂組成物を提供する。【解決手段】ポリアミド樹脂28〜78重量％、ガラス繊
維20〜70重量％及び酸変性エラストマ−２〜６重量％か
らなる組成物（ただし、組成物全体を 100重量％とす
る。）を溶融混練してなり、セルフタップ性が下記及
びの特性を有するポリアミド樹脂組成物。戻しトルク≧15kg・cm 戻しトルク／破壊トルク≧0.5

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械的性質、特に
面衝撃性やセルフタップ性等に優れ、電動工具のハウジ
ング部品や機械部品のケ−シング部品に好適に利用でき
るポリアミド樹脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリアミド樹脂は、機械的性質、耐熱
性、耐薬品性等に優れたエンジニアリングプラスチック
であり、自動車、家電製品、事務機器、機械等の部品用
射出成形材料として幅広く利用されている。しかし、電
動工具のハウジング部品や機械部品のケ−シング部品等
に使用するには、耐衝撃性が十分でないという問題があ
った。

【０００３】従来より、ポリアミド樹脂の耐衝撃性を向
上させる方法として、ポリアミド樹脂にエラストマー成
分を配合させる方法が提案されている。例えば、特公昭
54−4743号公報、同55− 44108号公報及び同58− 23850
号公報には、無水マレイン酸に代表されるα，β−不飽
和カルボン酸化合物等をグラフトさせたオレフィン系共
重合体を、ポリアミド樹脂に配合させた樹脂組成物が開
示されている。また、特開昭59− 56451号公報には、共
役ジエンの水素化重合体もしくは共役ジエンとビニル系
炭化水素の水素化共重合体と無水マレイン酸との共重合
体を、ポリアミド樹脂に配合させた樹脂組成物が開示さ
れている。しかし、これらの方法では、前記したエラス
トマー成分の配合量を大きくすると、ポリアミド樹脂の
耐衝撃性は十分に改良されるものの、剛性や耐熱性が著
しく低下する。一方、エラストマー成分の配合量を小さ
くすると、剛性や耐熱性は保持されるものの、耐衝撃性
が向上しないという問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決し、ポリアミド樹脂本来の有する剛性等の機械的性
質や耐熱性を保持して、かつ面衝撃性やセルフタップ性
の改良されたポリアミド樹脂組成物を提供するものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、ポリアミド樹脂
に、特定の繊維径とアスペクト比を有するガラス繊維と
酸変性エラストマ−とを配合することで、上記の目的が
達成できることを見出し、本発明に到達した。

【０００６】すなわち、本発明の要旨は次の通りであ
る。 (1) ポリアミド樹脂28〜78重量％、ガラス繊維20〜70重
量％及び酸変性エラストマ−２〜６重量％からなる組成
物（ただし、組成物全体を 100重量％とする。）を溶融
混練してなり、セルフタップ性が下記及びの特性を
有することを特徴とするポリアミド樹脂組成物。戻しトルク≧15kg・cm 戻しトルク／破壊トルク≧0.5 (2) 上記(1) に記載のポリアミド樹脂組成物を用いてな
るセルタップ性を有する部品。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【０００８】本発明におけるポリアミド樹脂は、ラクタ
ムあるいはアミノカルボン酸の重合及びジアミンとカル
ボン酸の重縮合によって得られるホモポリアミド及びコ
ポリアミド、そしてこれらの混合物が挙げられる。具体
的には、ナイロン６、ナイロン11、ナイロン12、ナイロ
ン66、ナイロン 610、ナイロン 612等のホモポリマー、
もしくはこれらの２成分以上を含むコポリマーあるいは
混合物が挙げられるが、中でもナイロン６、ナイロン66
が特に好ましい。

【０００９】ポリアミド樹脂の相対粘度は、溶媒として
96重量％濃硫酸を用い、温度25℃、濃度１ｇ／dlの条件
で求めた値で 1.5〜 4.0の範囲にあることが好ましい。
この相対粘度が 1.5未満のものでは、成形品としたとき
の機械的強度が低下する。一方、この相対粘度が 4.0を
超えるものでは、樹脂組成物の成形性が急速に低下する
ので好ましくない。

【００１０】本発明におけるガラス繊維は、溶融混練前
のもので、その平均直径が３〜11μｍの範囲にあり、ア
スペクト比（平均長さ／平均直径）が 250〜500 の範囲
にあるものが好ましい。ガラス繊維の平均直径が３μｍ
未満のものであっても、11μｍを超えるものであって
も、面衝撃性やセルフタップ性の改良されたポリアミド
樹脂組成物が得られない。また、アスペクト比が 250未
満のものでは、成形品としたときの機械的強度が十分で
なく、一方、アスペクト比が 500を超えるものでは、成
形性が低下する。さらに、溶融混練前のガラス繊維の平
均長さは、前記したアスペクト比を満足するものなら特
に制限はされないが、通常は0.75〜5.5 mmの範囲にある
ものが用いられる。

【００１１】上記のガラス繊維の配合量は、20〜70重量
％の範囲することが必要である。この配合量が20重量％
未満では、衝撃強度が向上しない。一方、この配合量が
70重量％を超えると成形性が著しく低下する。

【００１２】本発明における酸変性エラストマーは、耐
衝撃性の向上を目的として用いられるものであり、具体
的には、エチレン、プロピレン及びブテンの少なくとも
１種からなるポリオレフィンを不飽和カルボン酸もしく
はその誘導体で変性したもの、ビニル芳香族化合物重合
体ブロックＸとオレフィン系化合物重合体ブロックＹと
からなるＸＹＸブロック共重合体もしくはＸＹブロック
共重合体を不飽和カルボン酸もしくはその誘導体で変性
したもの、又はそれらの混合物が用いられる。

【００１３】この際、ポリオレフィン、ＸＹＸブロック
共重合体又はＸＹブロック共重合体を不飽和カルボン酸
もしくはその誘導体で変性する際には、ランダム共重合
による方法、グラフト重合による方法のいずれであって
もよい。

【００１４】上記のビニル芳香族化合物重合体ブロック
Ｘの具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、
ビニルキシレン、エチルビニルキシレン、ビニルナフタ
リンの単独重合体又はこれらの共重合体が挙げられる。

【００１５】また、上記のオレフィン系化合物重合体ブ
ロックＹは、ブタジエン、イソプレン、 1,3−ペンタジ
エン、2,3 −ジメチルブタジエン等の共役ジエン系化合
物の重合体又はそれらの不飽和部位の一部もしくは全部
が水素化された重合体のことであり、具体的には、ブタ
ジエン重合体、イソプレン重合体、 1,3−ペンタジエン
重合体、2,3 −ジメチルブタジエン重合体、エチレン／
ブチレン重合体、エチレン／プロピレン重合体又はこれ
らの混合物が挙げられる。

【００１６】さらに、上記の不飽和カルボン酸もしくは
その誘導体の具体例としては、アクリル酸、メタクリル
酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和モノあるいはジカ
ルボン酸、又はこれらのアミド、エステル、金属塩化合
物及び酸無水物が挙げられ、これらは単独あるいは２種
以上併用されていてもよい。

【００１７】酸変性エラストマーの具体例としては、無
水マレイン酸変性エチレン−プロプレン共重合体、無水
マレイン酸変性エチレン−ブテン共重合体、無水マレイ
ン酸変性スチレン−イソプレンブロック共重合体、無水
マレイン酸変性スチレン−ブタジエンブロック共重合
体、無水マレイン酸変性スチレン−イソプレン−スチレ
ンブロック共重合体、無水マレイン酸変性スチレン−ブ
タジエン−スチレンブロック共重合体、無水マレイン酸
変性スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック
共重合体、無水マレイン酸変性スチレン−エチレン／プ
ロピレン−スチレンブロック共重合体等が挙げられる。

【００１８】上記の酸変性エラストマーの配合量は、２
〜６重量％の範囲することが必要である。この配合量が
２重量％部未満では、耐衝撃性が向上しない。一方、こ
の配合量が６重量％を超えると、セルタップ性が向上し
ない。

【００１９】本発明のポリアミド樹脂組成物は、上記し
たポリアミド樹脂、ガラス繊維及び酸変性エラストマ−
を本発明の範囲で溶融混練してなるもであり、この組成
物を用いて厚み12.7mmの角柱成形品にしたとき、後述す
る方法で求めたセルフタップ性が上記及びの特性を
有することが必要である。

【００２０】ここで、セルフタップ性とは、めすネジを
用いずに成形品のボス部もしくは穴部に、ネジ（セルフ
タップネジ）をネジ切りしながらネジ止めすることであ
る。また、戻しトルクとは、ネジを緩める力のことであ
り、戻しトルクが大きいほどネジ止めが強いことにな
る。さらに、破壊トルクとは、ネジ止めするときに成形
品が破壊するときの力のことであり、破壊トルクが大き
いほど強く締めることができる。

【００２１】次に、本発明の樹脂組成物の製造法につい
て説明する。本発明において、ポリアミド樹脂、ガラス
繊維及び酸変性エラストマーを配合する方法は特に限定
されるものではなく、各成分が均一に分散されている状
態になればよい。具体的には、ポリアミド樹脂にガラス
繊維及び酸変性エラストマーを加え、タンブラーあるい
はヘンシェルミキサーで均一にブレンドした後、押出機
でペレット化し、成形すればよい。

【００２２】押出機でペレット化する際には、通常は、
ポリアミド樹脂、ガラス繊維及び酸変性エラストマーを
第一供給口から一括供給して溶融混練する方法が採用さ
れる。また、ポリアミド樹脂と酸変性エラストマーを第
一供給口から供給して溶融混練した後、ガラス繊維を第
二供給口から供給してさらに溶融混練する方法も採用さ
れる。

【００２３】本発明のポリアミド樹脂組成物の成形方法
としては、一般には射出成形法が適用され、この方法に
より、電動工具のハウジング部品（図１）や機械部品の
ケ−シング部品を作製するこができる。

【００２４】また、本発明のポリアミド樹脂組成物に
は、その特性を大きく損なわない範囲で、顔料、熱安定
剤、酸化防止剤、耐候剤、難燃剤、可塑剤、離型剤、ガ
ラス繊維以外の強化材等を添加することもできる。

【００２５】熱安定剤や酸化防止剤としては、例えばヒ
ンダードフェノール類、リン化合物、ヒンダードアミン
類、イオウ化合物、銅化合物等が用いられる。耐候剤と
しては、例えばベンゾフェノン類、ベンゾトリアゾール
類等が用いられる。難燃剤としては、例えばリン系難燃
剤やハロゲン系難燃剤が用いられる。

【００２６】さらに強化材としては、例えばクレー、タ
ルク、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、ワラストナイト、シ
リカ、アルミナ、酸化マグネシウム、珪酸カルシウ
ム、、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カルシウム、
アルミノ珪酸ナトリウム、珪酸マグネシウム、水酸化ア
ルミニウム、水酸化カルシウム、硫酸バリウム、カリウ
ム明バン、ナトリウム明バン、鉄明バン、ガラスバルー
ン、カーボンブラック、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、
ほう酸、ほう砂、ほう酸亜鉛、ゼオライト、ハイドロタ
ルサイド、金属繊維、金属ウイスカー、セラミックウイ
スカー、チタン酸カリウムウイスカー、チッ化ホウ素、
マイカ、グラファイト、炭素繊維等が用いられる。

【００２７】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。なお、実施例及び比較例における物性値の測
定法は次の通りである。 (a) 曲げ強度、曲げ弾性率及び曲げ破断歪厚み 3.2mmの試験片を用い、ASTM−D790に基づいて測定
した。 (b) 引張破断強度及び引張破断伸度厚み 3.2mmの試験片を用い、ASTM−D638に基づいて測定
した。 (c) アイゾット衝撃強度厚み 3.2mmのノッチ付き試験片を用い、ASTM−D256に基
づいて測定した。 (d) 面衝撃破壊高さデュポン式落球衝撃試験法に基づき、重さ 300ｇの鋼球
を落下した時、クラックや割れが発生する高さを求め
た。 (e) セルフタップ性厚み12.7mmの角柱成形品に 4.6mmφの下穴をドリル加工
し、Ｍ５第１種タッピンネジを30kg・cmのトルクで締め
込み、23℃、50％ＲＨに24時間放置後の戻しトルクを、
トルクドライバ（東日製作所社製）にて測定した。同様
にして、 4.6mmφのドリル加工した下穴にＭ５第１種タ
ッピンネジを締め付け空回りするトルク（破壊トルク）
を、トルクドライバ（東日製作所社製）にて測定した。
なお、戻しトルク、戻しトルク／破壊トルクの比は大き
いほどセルフタップ性が良好である。

【００２８】実施例１ポリアミド樹脂として相対粘度 2.5のナイロン６樹脂
（ユニチカ社製、A1030-BRL ）66重量％、平均直径10μ
でアスペクト比 300のガラス繊維（日本電気硝子社製、
T249−GH）30重量％、及び酸変性エラストマ−として無
水マレイン酸変性エチレン−ブテン共重合体（三井石油
化学工業社製、タフマーMA8510）６重量％をブレンダー
で混合し、シリンダー温度を 250℃に設定した内径35mm
の２軸押出機（池貝鉄工社製、PCM −30）で溶融混練し
た後、ストランド状に押し出してペレットとし、真空乾
燥した。このペレットを、シリンダー温度を 250℃に設
定した射出成形機（東芝機械社製、IS−80）に供給して
各種の試験片を作製し、物性試験に供した。

【００２９】実施例２材料の配合割合を表１に示すようにしたこと以外は、実
施例１と同様にして各種の試験片を作製し、物性試験に
供した。

【００３０】実施例３相対粘度 2.5のナイロン６樹脂の代わりに、相対粘度
2.7のナイロン66樹脂（デュポン社製、ザイテル 101）
を用いたこと以外は、実施例１と同様にして各種の試験
片を作製し、物性試験に供した。

【００３１】実施例４材料の配合割合を表１に示すようにしたこと以外は、実
施例３と同様にして各種の試験片を作製し、物性試験に
供した。

【００３２】比較例１平均直径13μでアスペクト比 230のガラス繊維（日本電
気硝子社製、T289）を用い、材料の配合割合を表１に示
すようにしたこと以外は、実施例１と同様にして各種の
試験片を作製し、物性試験に供した。この組成物を用い
た成形品は、ガラス繊維の平均直径が本発明の範囲外で
あったため、戻しトルク、戻しトルク／破壊トルクの値
に劣るものであった。

【００３３】比較例２材料の配合割合を表１に示すようにしたこと以外は、実
施例１と同様にして各種の試験片を作製し、物性試験に
供した。この組成物を用いた成形品は、酸変性エラスト
マ−の配合量が本発明の範囲外であったため、戻しトル
ク、戻しトルク／破壊トルクの値に劣るものであった。

【００３４】実施例１〜４及び比較例１〜２における結
果を表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、面衝撃性やセルフタッ
プ性が著しく改良され、かつ、曲げ強度や引張破断強度
等の機械的特性が良好なポリアミド樹脂組成物を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電動工具のハウジング部品の一部である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者永井善照京都府宇治市宇治樋ノ尻31−３ユニチカ株式会社宇治プラスチック工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリアミド樹脂28〜78重量％、ガラス繊
維20〜70重量％及び酸変性エラストマ−２〜６重量％か
らなる組成物（ただし、組成物全体を 100重量％とす
る。）を溶融混練してなり、セルフタップ性が下記及
びの特性を有することを特徴とするポリアミド樹脂組
成物。戻しトルク≧15kg・cm 戻しトルク／破壊トルク≧0.5
【請求項２】溶融混練前のガラス繊維が、平均直径３
〜11μｍであり、アスペクト比（平均長さ／平均直径）
250 〜500 である請求項１に記載のポリアミド樹脂組成
物。
【請求項３】請求項１又は２に記載のポリアミド樹脂
組成物を用いてなるセルタップ性を有する部品。