JP2001081314A - ポリアミド樹脂組成物及びその成形体 - Google Patents

ポリアミド樹脂組成物及びその成形体

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JP2001081314A JP26244899A JP26244899A JP2001081314A JP 2001081314 A JP2001081314 A JP 2001081314A JP 26244899 A JP26244899 A JP 26244899A JP 26244899 A JP26244899 A JP 26244899A JP 2001081314 A JP2001081314 A JP 2001081314A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、高温雰囲気かつ紫外線暴露の環境
下においても、耐変色性および機械的物性に優れた強化
ポリアミド樹脂組成物を提供するものである。 【解決手段】 ポリアミド100重量部に対して無機充
填剤を10〜200重量部を含有させる強化ポリアミド
樹脂組成物において、さらに、無機顔料を1〜30重量
部、燐化合物を燐元素として0.0005〜0.2重量
部含有することを特徴とするポリアミド樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温雰囲気かつ紫
外線暴露という厳しい環境下にさらされる照明器具等の
部品に好適な強化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、優れた機械的物性、
耐熱性、耐薬品性、寸法安定性、難燃性、成形加工性等
を有しているため、エンジニアリング樹脂として幅広い
用途に利用されている。特にポリアミド樹脂をガラス繊
維や無機フィラー等の無機充填剤によって補強した強化
ポリアミド樹脂成形体は、機械的物性に優れるため、自
動車部品や電気電子機器部品等に多く使用されている。
ところがポリアミド樹脂は、屋外使用部品等における紫
外線暴露の環境における使用に対しては、ポリプロピレ
ン等の汎用樹脂と比較して耐変色性に劣るという問題が
あり、これまで使用が困難であった。
【0003】ポリアミド樹脂の耐光変色性を向上させる
技術はこれまで種々提案されている。例えば、特開平2
−229853号公報では、ポリアミド樹脂、無機充填
剤、二酸化チタン、ヒンダードフェノール系酸化防止
剤、有機燐系安定剤からなるポリアミド樹脂組成物によ
って、耐熱性、耐光性を改良した給電部品材料としての
ポリアミド樹脂組成物を提案している。また、ポリアミ
ド樹脂の耐熱変色性を向上させる技術もこれまで種々提
案されている。例えば、特開平6−157902号公報
では、ポリアミド樹脂、銅系安定剤、酸化チタン、無機
フィラーからなるポリアミド樹脂組成物によって、耐熱
性を改良したポリアミド樹脂組成物を提案している。し
かしこれらの提案では、熱処理単独または光照射単独の
それぞれでの条件における機械的物性および耐変色性は
ある程度改良されるが、照明器具等の用途における高熱
かつ紫外線照射という、より厳しい複合環境下での物性
を十分に満足させることはできない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高温
雰囲気かつ紫外線にさらされる厳しい環境下において
も、耐変色性、機械的物性に優れた強化ポリアミド樹脂
組成物を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するために鋭意検討の結果、特定のポリアミド樹脂
組成物が前記課題を達成し得ることを見出し、本発明に
到達した。すなわち、本発明は下記の通りである。 (1)ポリアミド100重量部に対して無機充填剤を1
0〜200重量部を含有させる強化ポリアミド樹脂組成
物において、さらに、無機顔料を1〜30重量部、燐化
合物を燐元素として0.0005〜0.2重量部含有す
ることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
【0006】(2)無機顔料が二酸化チタンであること
を特徴とする(1)のポリアミド樹脂組成物。 (3)燐化合物が無機の燐化合物と有機の燐化合物の組
み合わせからなることを特徴とする(1)または(2)
のポリアミド樹脂組成物。 (4)無機の燐化合物が、次亜燐酸、亜燐酸、燐酸およ
びこれらの金属塩の中から選択される1種以上の燐化合
物であることを特徴とする(3)のポリアミド樹脂組成
物。
【0007】(5)有機の燐化合物が亜燐酸エステル化
合物であることを特徴とする(3)のポリアミド樹脂組
成物。 (6)ポリアミド100重量部に対して無機充填剤を1
0〜200重量部を含有させる強化ポリアミド樹脂組成
物において、さらに、無機顔料1〜30重量部、燐化合
物を燐元素として0.0005〜0.2重量部含有した
ポリアミド樹脂組成物からなり、120℃雰囲気下で4
00ワット水銀灯照射7日間での変色度がΔE<25に
構成されていることを特徴とするポリアミド樹脂成形
体。
【0008】以下に本発明の内容を詳細に説明する。本
発明の組成物を構成するポリアミド樹脂は、公知のもの
であって良い。例えば、ラクタムの重縮合物、ジアミン
化合物とジカルボン酸化合物の重縮合物、ω−アミノカ
ルボン酸の重縮合物等の各種タイプのポリアミドで良
く、例えばナイロン6、ナイロン66、ナイロン61
0、ナイロン6I、ナイロン6T等であり、またそれら
の共重合ポリアミド、例えばナイロン66/6、ナイロ
ン66/610、ナイロン66/6I、ナイロン66/
6T等、およびこれらの相互のブレンド物であって差し
支えない。
【0009】本発明の強化ポリアミド樹脂のために使用
される無機充填剤としては、ガラス繊維、炭素繊維、タ
ルク、カオリン、ウォラストナイト、マイカ等が挙げら
れる。これらの無機充填剤は、ポリアミド樹脂100重
量部に対し、通常10〜200重量部が添加される。通
常、これらの無機充填剤をポリアミド樹脂ペレットに押
出し機を用いて溶融混練することにより強化ポリアミド
樹脂ペレットが製造される。
【0010】本発明のポリアミド樹脂組成物を構成する
無機顔料としては、二酸化チタン、カーボンブラック、
酸化鉄、群青等が使用できる。これらは、単独で用いて
も良く、また併用して用いても良い。特に、照明器具等
の白色系の樹脂部品用途に最も好ましいのは、二酸化チ
タンである。本発明に使用される二酸化チタンは、特に
粒径の限定はなく、また結晶形態として、ルチル型でも
アナターゼ型でもどちらのものでも良い。また、Mn、
Al、Zn、Si等の化合物が酸化チタン表面にコーテ
ィングされていても差し支えない。これらの無機充填剤
は、ポリアミド樹脂100重量部に対し1〜30重量部
添加される。添加量が1重量部未満では、高温雰囲気か
つ紫外線照射下のより厳しい環境下における変色防止効
果が不十分であり、また30重量部より多いと機械的物
性に低下をきたす懸念がある。
【0011】本発明の組成物を構成する燐化合物として
は、無機および有機の燐化合物を使用できる。無機の燐
化合物としては、次亜燐酸、亜燐酸、燐酸、またはその
金属塩等を使用することができる。前記金属種としては
ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、カルシウム、
マグネシウム等のアルカリ土類金属、マンガン等を例示
できる。これらの無機燐化合物は単独で用いても良く、
また併用しても良い。
【0012】有機の燐化合物の例としては、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−ホスファイト(商品名アデカスタブP
EP−36(以下PEP−36と表記する))、トリス
(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト(商
品名IRGAFOS−168)、2−[[2,4,8,
10テトラキス(1,1−ジメチルエチル)ジベンゾ
[d,f][1,3,2]ジオキサフォスフェピン−6
−イル]オキシ]−N,N−ビス[2−[[2,4,
8,10テトラキス(1,1−ジメチルエチル)ジベン
ゾ[d,f][1,3,2]ジオキサフォスフェピン−
6−イル]オキシ]−エチル]エタナミン(商品名IR
GAFOS−12)、ジステアリル−ペンタエリスリト
ール−ジホスファイト(商品名アデカスタブPEP−
8)、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタ
エリスリトール−ジ−ホスファイト(商品名アデカスタ
ブPEP−24G)、2,2−メチレンビス(4,6−
ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト(商品
名アデカスタブHP−10)、亜燐酸トリメチル、亜燐
酸トリエチル、トリフェニルホスファイト等の亜燐酸エ
ステル化合物、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフ
ェニル)4,4’−ビフェニリレン−ジ−ホスホナイト
(商品名サンドスタブP−EPQ)等のホスホナイト化
合物、燐酸トリメチル、燐酸トリエチル等の燐酸エステ
ル化合物、フェニルホスホン酸、フェニルホスフィン酸
等を挙げることができる。これらの中では亜燐酸エステ
ル化合物が好ましい。これらの有機の燐化合物は単独で
用いても良く、また併用しても良い。
【0013】前記燐化合物の添加量は、ポリアミド樹脂
100重量部に対して燐化合物の燐として0.0005
〜0.2重量部である。添加量が0.0005重量部未
満では高温雰囲気かつ紫外線照射下のより厳しい環境下
における変色防止効果が不十分であり、0.2重量部よ
り多いと燐化合物の増粘効果によりポリアミド樹脂の溶
融粘度が上昇し、成形に支障をきたす恐れがある。より
好ましくは、無機の燐化合物は、燐として0.0005
〜0.05重量部、有機の燐化合物は、燐として0.0
01〜0.1重量部である。
【0014】本発明を構成する無機顔料および燐化合物
の添加方法としては、ポリアミドの製造の任意の段階に
おいて添加して良く、その添加方法は限定されない。例
えば、ポリアミドの原料塩水溶液に添加する方法、溶融
重合の途中で溶融ポリアミド中に注入添加する方法、重
合を終了して造粒したポリアミドペレットと該添加剤の
粉体またはマスターバッチをブレンドした後に押出し機
や成形機等を用いて溶融混練する方法等のいずれであっ
ても良い。
【0015】尚、本発明の無機充填剤、無機顔料、燐化
合物は、それぞれを混合して所望する工程で同時に添加
しても良く、また別々の工程でそれぞれを添加しても良
い。また、本発明のポリアミド組成物には、本発明の目
的を達成し得る範囲において通常ポリアミドに使用され
るヒンダードアミン系またはヒンダードフェノール系の
酸化防止剤、熱安定剤、硫黄系の老化防止剤、着色剤、
滑剤等の公知の物質をさらに含有させることができる。
【0016】また、本発明は、以上において詳述したポ
リアミド樹脂組成物からなる成形体である。すなわち、
本発明の成形体は、ポリアミド100重量部に対して、
無機充填剤を10〜200重量部、無機顔料を1〜30
重量部、燐化合物を燐元素として0.0005〜0.2
重量部含有したポリアミド樹脂組成物からなる。成形体
の例としては、ソケット、スイッチ、ケース、カバー等
の、電気電子部品や自動車内外装部品、自動車電装部品
等として使われる射出成形体、丸棒、パイプ等の押出し
成形体、ボトル等のブロー成形体等が挙げられる。該成
形体を本発明のポリアミド樹脂組成物を用いて成形する
ことによって、120℃雰囲気下で400ワット水銀灯
照射7日間の暴露試験での変色度がΔE<25に構成さ
せることができる。ΔE≧25では、黄変着色が目立つ
ため、成形体外観が損なわれ、製品価値が低下する懸念
がある。
【0017】
【発明実施の形態】以下に実施例および比較例を挙げ、
本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの
実施例により限定されるものではない。尚、評価方法は
下記の通りである。 (1)評価試験片の作成方法 日精樹脂工業(株)製PS40E射出成形機を用いて、
シリンダー温度280℃、金型温度80℃、射出圧力3
0kg/cm2ゲージ圧、射出速度40%の成形条件の
下にASTM−D638 Type1の成形体を作成
し、これを試験片とした。 (2)水銀灯暴露試験 試験片を槽内温度を120℃に調整した水銀灯暴露試験
機中で7日間放置した。水銀灯照射試験機は、タバイエ
スペック(株)製ギアオーブンGPH−200の槽内に
400W水銀灯と回転試料台を具備したものである。
【0018】(3)変色度 日本電色工業(株)製色差計ND−300Aを用いた。
前記暴露試験前と暴露試験後の試験片のそれぞれのL
値、a値、b値から、暴露試験による耐変色性判断基準
としての色差△Eを求めた。△Eの値が小さいと変色が
少なく、耐変色性により優れることを示す。 (4)引張り強度 前記暴露試験後の試験片を用いて、ASTM−D638
に準拠して引張り破断強度を求めた。
【0019】
【実施例1】アジピン酸とヘキサメチレンジアミンの等
モル塩(以下、AH塩という)の50重量%水溶液5k
gを5リットルのオートクレーブ中に仕込み、これに無
機燐化合物として次亜燐酸ナトリウム一水和物をポリマ
ー100重量部に対して、0.01重量部(燐元素で
0.003重量部)になる量を添加した。オートクレー
ブ内を窒素置換した後、280℃に加熱し、オートクレ
ーブ内圧をゲージ圧18kg/cm2にコントロールし
て反応系外に水を除去しながら85分間反応させた後、
60分間かけて内圧を大気圧まで降圧し、さらに60分
間放置した後に冷却して、ナイロン66樹脂を得た。得
られたナイロン66樹脂を粉砕し、これにナイロン66
樹脂100重量部に対して、無機充填剤として直径約1
0μm、長さ約3mmのガラス繊維を50重量部、無機
顔料として二酸化チタンを5重量部、有機燐化合物とし
てPEP−36を0.31重量部(燐元素で0.03重
量部)加えてブレンドしたものを東芝機械(株)製二軸
押出し機TEM35で温度290℃にて溶融混練を行い
ペレットとした。得られたペレットを前記PS40Eを
用いて成形し、得られた試験片について暴露試験を行
い、変色度および引張り強度を求めた。その評価結果を
表1に示す。
【0020】
【実施例2〜5、比較例1〜2】実施例1において、無
機充填剤、無機顔料、燐化合物の種類と量を表1のよう
に変更し、実施例1と同様にしてポリアミド樹脂組成物
ペレットを得た。得られたペレットを実施例1と同様に
して評価した。その評価結果を表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】なお、表1中での略号は下記の通りであ
る。 PA66 :ナイロン66樹脂 GF :ガラス繊維 W1 :ウォラストナイト TiO2 :二酸化チタン P1 :次亜燐酸ナトリウム一水和物 P2 :亜燐酸二ナトリウム五水和物 PEP−36 :旭電化工業(株)製アデカスタブPEP−36 Irgafos168: 日本チバガイギー(株)製IRGAFOS168
【0023】
【発明の効果】本発明のポリアミド樹脂組成物およびそ
れによる成形体は、以上において詳述したように構成さ
れるので、次のような顕著な効果を有する。 1.本発明による無機充填剤強化ポリアミド樹脂組成物
は、特定の無機顔料、燐化合物を添加しているため、こ
れより得られる成形体は、高温雰囲気かつ紫外線照射下
という厳しい環境下においても、経時的な機械的物性の
低下および経時的な変色の進行が極めて小さい。すなわ
ち、経時的な耐熱性かつ耐光性に格段に優れる。 2.また、特定量の燐化合物を添加したポリアミド樹脂
組成物であるので、射出成形等に適した溶融粘度を示
し、成形加工性に優れる。 3.したがって、本発明の強化ポリアミド樹脂組成物に
よる成形体は、例えば照明器具用部品等の高温雰囲気か
つ強い紫外線下に長期間さらされる部品となした際に
も、その外観が経時的に著しく損なわれたり、その価値
が急激に低下したりする恐れがない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F071 AA53 AA54 AB03 AB18 AB25 AB26 AB28 AC15 AD01 AE05 AE09 AE17 AF34Y AH12 BA01 BB05 BC01 BC07 4J002 CL011 CL031 CL051 DA016 DA037 DE117 DE137 DH038 DH048 DJ006 DJ036 DJ046 DJ056 DL006 EW048 EW068 EW128 EW138 FA046 FD016 FD097 GN00 GQ00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリアミド100重量部に対して無機充
    填剤を10〜200重量部を含有させる強化ポリアミド
    樹脂組成物において、さらに、無機顔料を1〜30重量
    部、燐化合物を燐元素として0.0005〜0.2重量
    部含有することを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 無機顔料が二酸化チタンであることを特
    徴とする請求項1記載のポリアミド樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 燐化合物が無機の燐化合物と有機の燐化
    合物の組み合わせからなることを特徴とする請求項1ま
    たは2記載のポリアミド樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 無機の燐化合物が、次亜燐酸、亜燐酸、
    燐酸およびこれらの金属塩の中から選択される1種以上
    の燐化合物であることを特徴とする請求項3記載のポリ
    アミド樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 有機の燐化合物が亜燐酸エステル化合物
    であることを特徴とする請求項3記載のポリアミド樹脂
    組成物。
  6. 【請求項6】 ポリアミド100重量部に対して無機充
    填剤を10〜200重量部を含有させる強化ポリアミド
    樹脂組成物において、さらに、無機顔料1〜30重量
    部、燐化合物を燐元素として0.0005〜0.2重量
    部含有したポリアミド樹脂組成物からなり、120℃雰
    囲気下で400ワット水銀灯照射7日間での変色度がΔ
    E<25に構成されていることを特徴とするポリアミド
    樹脂成形体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002294070A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Otsuka Chem Co Ltd 反射板用樹脂組成物

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