JP2000345031A - 良好な流動性を有するポリアミド組成物 - Google Patents

良好な流動性を有するポリアミド組成物

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Abstract

(57)【要約】 【課題】前処理工程が省略でき、良好な流動性と機械的
強度を併せ持つ、主として射出溶着工法であるDSI工
法およびDRI工法で使用されるポリアミド組成物を提
供する。 【解決手段】ポリアミド樹脂100重量部と融点が15
0℃〜280℃である多価アルコール0.005〜5重
量部からなるポリアミド組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として射出溶着
工法であるダイスライドインジェクション(DSI工
法)、ダイロータリーインジェクション(DRI工法)
の使用時に用いられるポリアミド組成物に関し、ポリア
ミド樹脂の機械的物性、耐熱性、寸法精度、ガソリン、
エンジンオイル等の耐油性あるいは、耐薬品性を損なう
ことなく、特に、成形時での流動改良剤の飛散を防止
し、良好な流動性と機械的強度を併せ持つポリアミド組
成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリアミド樹脂は、優れた機械特性を持
っており、あらゆる分野の機構部品、構造部品に使用さ
れている。産業の高度化に伴って、ポリアミド樹脂に要
求される諸特性も徐々に向上し、用途も多岐に渡ってき
た。
【0003】近年、注目されている加工技術に射出溶着
工法技術(DSI工法およびDRI工法)がある。この
工法は、二次射出部の流動断面積が小さく、短時間にポ
リアミド組成物を流さなければ溶着強度が得られない事
から、使用されるポリアミド組成物は、より流動性の高
いものが望まれている。
【0004】この対策として、現在良く使用されるポリ
アミド樹脂のベース粘度より更に低い粘度のポリアミド
樹脂を使用したり、流動改良剤として、各種添加剤を使
用する方法が行われている。しかし、射出溶着工法で使
用する場合には、射出溶着装置内での樹脂同士の溶着に
より成形品を作成する方法のため、特に、流動改良剤を
厳選する必要がある。これを怠ると成形品の溶着強度が
バラツキ、安定な強度を得る事ができない。
【0005】この流動改良剤として、ポリアミド樹脂に
脂肪族カルボン酸系エステル(特開昭55−31803
号公報)、脂肪族カルボン酸系物質(特開昭54−10
3460号公報)、アミド化合物(特公昭49−961
8号公報)などの添加剤を配合することが提案されてい
る。
【0006】これらの樹脂組成物は、いずれもポリアミ
ド樹脂ペレットに流動改良剤を添加する外部添加法であ
り、流動性と機械的強度は特に問題とは認められない
が、射出溶着工法(DSI工法、DRI工法)前に流動
改良剤をブレンド(外部添加)する工程が必要となるこ
と、さらには、添加した改良剤がペレットの外部表面に
付着しているため、改良剤が飛散しやすく射出成形機に
接続されたホッパードライヤーのフィルター詰まりが起
こりやすいなどの問題点が指摘されていた。
【発明が解決しようとする課題】
【0007】本発明は、前処理工程が省略でき、流動改
良剤の飛散を抑え、良好な流動性と機械的強度を併せ持
つ、主として射出溶着工法であるDSI工法およびDR
I工法で使用されるポリアミド組成物を提供することを
目的とする。
【問題を解決するための手段】
【0008】本発明者は、上記問題点を解決するために
鋭意検討した結果、特定の多価アルコールを予めポリア
ミド樹脂に混合すれば目的を達成できることを見出し本
発明を完成させた。すなわち、本発明はポリアミド樹脂
100重量部と融点が150℃〜280℃である多価ア
ルコール0.005〜5重量部からなるポリアミド組成
物である。
【発明の実施の形態】
【0009】以下、本発明について詳しく述べる。本発
明に用いられるポリミド樹脂は、ポリアミド6、ポリア
ミド46、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリア
ミド6/12、ポリアミド11、ポリアミド12のよう
な脂肪族ポリアミド、ポリヘキサジアミンテレフタルア
ミド、ポリヘキサジアミンイソフタルアミド、ポリテト
ラメチレンイソフタルアミド、メタキシレンジアミンと
アジピン酸から得られるような芳香族ポリアミド、及び
これら共重合や混合物を挙げることができる。さらに、
本発明に好適なポリアミド樹脂として使用できるのは、
融点が160℃〜320℃のポリアミド樹脂であり、ポ
リアミド6、ポリアミド66、ポリアミド6/66、ポ
リアミド6/6T、ポリアミド66/6T、ポリアミド
66/6T/6I(ここでは、Tは、テレフタル酸、I
は、イソフタル酸、/は、共重合を示す)が挙げられ
る。
【0010】本発明に用いられる多価アルコールは、融
点が150℃〜280℃の範囲にあるものを言う。融点
とは、ポリマーの融点、凝固点の測定に使用される示差
走査熱量分析(DSC)で測定した時、吸熱ピーク(融
点)の頂点を意味する。本発明に好適な多価アルコール
として、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトー
ル、トリメチロールエタンなどが挙げられ、これらは混
合して用いることもできる。より好ましくは、ペンタエ
リスルトールおよび/またはジペンタエリスリトールで
ある。融点が150℃より低いと、ポリアミド樹脂への
練り込み混合中にも飛散が起こり易く、流動性を損ない
好ましくない。280℃より高いと、通常の成形温度以
上であり良好な流動改良効果がでにくくなる。
【0011】本発明で使用する多価アルコールの配合量
は、ポリアミド樹脂100重量部に対し、0.005〜
5重量部、好ましくは、0.05〜3重量部である。
0.005重量部より少ない使用量では成形時の流動性
が不十分である。5重量部より多いと流動性は問題ない
が、成形品の機械的強度が低下する傾向が認められる。
【0012】多価アルコールとポリアミド樹脂を混合す
る方法は、特に制限はなく、通常は、多価アルコールを
ポリアミド樹脂に練り込み混合する。混合装置も、特に
制限はなく、一軸混練機あるいは二軸の混練機で十分で
ある。
【0013】また、本発明のポリアミド樹脂の機械的強
度を高めるために、繊維状充填材を添加することができ
る。繊維状充填材としては、ガラス繊維、カーボン繊
維、ワラストナイトやチタン酸カリウムウイスカー等の
繊維状無機材料が挙げられる。好ましくは、ガラス繊維
であり、中でも平均繊維径6〜15μm程度のものが最
も好ましい。繊維状充填材の配合量は、ポリアミド樹脂
100重量部に対して、200重量部以下の範囲であ
る。好ましくは、100重量部以下、より好ましくは5
〜50重量部である。200重量部より多すぎると機械
的強度も低下し、表面状態も悪くなるので好ましくな
い。無機充填材の添加方法は、特に制限はなく、多価ア
ルコールと同時にポリアミド樹脂に添加しても良い。
【0014】また、本発明の組成物にはその目的を損な
わない範囲で耐熱剤、耐候剤、結晶化促進剤、離型剤、
帯電防止剤、難燃剤、三酸化アンチモン等の難燃助剤、
着色顔料等の機能性付与剤を用いることができる。
【0015】本発明により得られるポリアミド組成物
は、射出溶着材料に最も適しており、成形品としては、
DSI工法およびDRI工法で作製される自動車部品、
家電製品、電子機器用コネクター等が挙げられる。具体
例としては、インテークマニホールド、エアーダクト、
レゾネータチャンバー、オイルストレーナー、パワース
テアリングタンク、ブレーキフルードサブタンク、リレ
ーボックス、エコフィルター、ロッカーカバー、センサ
ー等の機構部品、またそれらの部品からなるモジュール
部品等が挙げられる。
【0016】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。各評価については、次に述べる方法にて測定した。
【0017】融点 本発明の実施例および比較例で使用した流動改良剤の融
点は、セイコー電子工業(株)社製の示差走査熱量分析
系DSC210を用いて測定した。
【0018】流動性 本発明で得られた組成物を、下記の成形条件で成形され
た試験片の流動長を測定した。 試験片 :1.0t×12.5wwのバーフロー
(ゲートサイズ:1.0t×3.0w×2.0L)(単
位mm) 射出成形機(住友ネスタールSG−75 SYCAPM
II) 樹脂温度設定:290℃(NH285、290、29
0、290、290、270℃) 金型温度設定:80℃ 保圧 :50MPa、100MPa 保圧時間 :5sec 冷却時間 :15sec ここで流動長とは、この成形条件(特に、保圧が50M
Pa、100MPaの時)で成形された成形品の、ゲー
トから完全に成形品として認められて流れている流動末
端までの距離として表した。成形条件が安定した後、1
0個の成形品の流動長の平均値で評価した。
【0019】射出溶着強度 本発明で得られた組成物を用い、DRI工法で成形され
た図1から3に示した形状からなる試験片の引張り強さ
を測定した。 成形条件 成形機 :日鋼 N140BII 樹脂温度:300℃ 金型温度:75℃ 保圧 :20MPa 射出時間:1sec 冷却時間:20sec 引張り条件 試験機 :オリエンテック TENSILON UT
M−I−2500 引張り速度:5mm/minチャック 間距離:25mm 上記成形条件で成形された図3の試験片10個を引張り
試験機で引張り、接着部が破断したときの引張り強度を
それぞれ測定し、試験片数10個の平均値で評価した。
この値を射出溶着強度とした。
【0020】実施例1 ポリアミド6樹脂(グレード名:UBEナイロン6 1
015B)100重量部に黒顔料マスターを3重量部、
多価アルコールとして融点が260℃のペンタエリスリ
トール0.5重量部およびガラス繊維45重量部を一緒
に径が44mmの二軸混練機TEX−44で練り込んで
目的とするポリアミド組成物を作成した。得られたポリ
アミド組成物の流動性とDRI工法で成形した試験片の
引張強さを測定し、射出溶着強度を求めた。結果を表1
に示す。また、得られたポリアミド組成物は、射出成形
機のホッパードライヤーのフィルターを目詰まりさせる
ことなく連続成形できた。
【0021】実施例2〜5 多価アルコールとしてペンタエリスリトールの使用量を
表1に記載した配合割合とした以外は実施例1と同様に
ポリアミド組成物を作成し、その物性を測定した。得ら
れた測定結果を表1に示す。
【0022】実施例6 多価アルコールとして融点が182℃のジペンタエリス
リトールを使用し、使用量を0.5重量部とした以外は
実施例1と同様にポリアミド組成物を作成し、その物性
を測定した。得られた測定結果を表1に示す。
【0023】実施例7 多価アルコールとしてペンタエリスリトールとジペンタ
エリスリトールの混合物(80:20wt%比)を使用
し、使用量を1.5重量部とした以外は実施例1と同様
にポリアミド組成物を作成し、その物性を測定した。得
られた測定結果を表1に示す。
【0024】実施例8〜9 ガラス繊維の使用量を表1に記載した配合割合とした以
外は実施例1と同様にポリアミド組成物を作成し、その
物性を測定した。得られた測定結果を表1に示す。ま
た、上記各実施例で得られたポリアミド組成物も、射出
成形機のホッパードライヤーのフィルターを目詰まりさ
せることなく連続成形できた。
【0025】
【表1】
【0026】比較例1 ポリアミド6樹脂(グレード名:UBEナイロン6 1
015B)100重量部に黒顔料マスターを3重量部、
ガラス繊維45重量部を一緒に径が44mmの二軸混練
機TEX−44で練り込みポリアミド組成物を作成し
た。得られたポリアミド組成物の流動性と射出溶着強度
を測定し、表2に示す。
【0027】比較例2 多価アルコールとして融点が43℃の1,6−ヘキサン
ジオールに変えた以外は実施例1と同様にポリアミド組
成物を作成し、その物性を測定した。得られた測定結果
を表2に示す。
【0028】比較例3 多価アルコールの変わりに多価アルコールのエステル化
合物として融点が52℃のモノステアリン酸ペンタエリ
スルトールを0.5重量部使用した以外は実施例1と同
様にポリアミド組成物を作成し、その物性を測定した。
得られた測定結果を表2に示す。
【0029】比較例4 多価アルコールの変わりに多価アルコールのエステル化
合物として融点が52℃のモノステアリン酸ペンタエリ
スルトールを1.5重量部使用した以外は実施例1と同
様にポリアミド組成物を作成し、その物性を測定した。
得られた測定結果を表2に示す。
【0030】比較例5 多価アルコールの変わりに多価アルコールのエステル化
合物としてジペンタエリスリトールアジピン酸エステル
を1.5重量部使用した以外は実施例1と同様にポリア
ミド組成物を作成し、その物性を測定した。得られた測
定結果を表2に示す。
【0031】比較例6 多価アルコールとしてペンタエリスリトールの使用量を
7重量部とした以外は実施例1と同様にポリアミド組成
物を作成し、その物性を測定した。得られた測定結果を
表2に示す。
【0032】
【表2】
【0033】
【発明の効果】本発明では、ポリアミド樹脂に、融点が
150℃〜280℃である多価アルコールを混合するこ
とにより、流動改良剤を外部添加する前工程の省略、流
動改良剤の飛散防止および良好な流動性と機械的強度を
併せ持つポリアミド組成物が得られる。本発明により得
られるポリアミド組成物は、射出溶着材料に最も適して
おり、成形品としては、DSI工法およびDRI工法で
作製される自動車部品、家電製品、電子機器用コネクタ
ー等が挙げられる。
【0034】
【図面の簡単な説明】
【図1】試験片の一例の正面図を示したものである。
(数値の単位はmm)
【図2】試験片の一例の側面図を示したものである。
(数値の単位はmm)
【図3】DRI工法で成形した試験片の状態図を示した
ものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾川 忠 山口県宇部市大字小串1978番地の10 宇部 興産株式会社宇部ケミカル工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリアミド樹脂100重量部と融点が15
    0℃〜280℃である多価アルコール0.005〜5重
    量部からなるポリアミド組成物。
  2. 【請求項2】多価アルコールがペンタエリスリトールお
    よび/またはジペンタエリスリトールであることを特徴
    とする請求項1記載のポリアミド組成物。
  3. 【請求項3】ポリアミド樹脂が繊維状充填材を添加した
    ものであることを特徴とする請求項1または2記載のポ
    リアミド組成物。
  4. 【請求項4】射出溶着用材料である請求項1、2または
    3いずれか記載のポリアミド組成物。
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