JP2001131408A - 黒着色強化ポリアミド樹脂組成物 - Google Patents

黒着色強化ポリアミド樹脂組成物

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JP2001131408A
JP2001131408A JP31458899A JP31458899A JP2001131408A JP 2001131408 A JP2001131408 A JP 2001131408A JP 31458899 A JP31458899 A JP 31458899A JP 31458899 A JP31458899 A JP 31458899A JP 2001131408 A JP2001131408 A JP 2001131408A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的特性、外観(表面光沢性・黒色度)お
よび耐候性に優れた黒着色強化ポリアミド樹脂組成物を
提供する。 【解決手段】 (A)ポリアミドを30〜70重量部、
(B)ガラス繊維、マイカ、タルク、カオリン、ワラス
トナイトのうちから選ばれる少なくとも1種の無機充填
材を70〜30重量部、(C)チャンネル型カーボンブ
ラックを(A)および(B)の総量100重量部に対し
て0.1〜10重量部からなり、該ポリアミド樹脂組成
物のガラス転移温度が50〜70℃の範囲にあり、かつ
結晶化温度が200℃以下であることを特徴とする黒着
色強化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、成形品の外観(表
面光沢性および黒色度)に優れ、金属代替が可能な機械
的物性を有し、かつ屋外、特に降雨に曝される使用条件
下でも、黒色の退色が少ない成形品を得ることができる
黒着色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、機械的および熱的性
質並びに耐油性に優れているため、自動車や電気・電子
製品等の部品に広く用いられている。また、ポリアミド
樹脂にガラス繊維等の無機充填材を配合した強化ポリア
ミド樹脂は、機械的特性、耐熱性、耐薬品性等が大きく
向上することにより、軽量化および工程の合理化等の観
点から従来金属製であった部品を強化ポリアミド樹脂に
代替することも可能となり、近年積極的に検討が進めら
れている。特に屋外の用途に利用する場合には黒色の着
色成形品の形で利用されることが多い。その為、最も安
価に、かつ容易に耐候性を改善し、黒着色成形品を得る
手段としてカーボンブラックを添加することが行われて
いる。しかしながら、無機充填材を含むポリアミドに単
にカーボンブラックを配合した組成物は、多くの問題点
があることが知られている。
【0003】例えば、無機充填材を含むポリアミドにカ
ーボンブラックを配合した場合には、得られる成形品の
表面光沢度が大きく低下する問題が提起されている。そ
の解決手段として特開平4−37148号公報には、ガ
ラス繊維とカーボンブラックとを含むポリアミドに、さ
らに加えてニグロシンを配合した樹脂組成物を用いるこ
とが開示されている。しかしながら、該開示技術を用い
て得られた成形品を降雨を伴う耐候性試験に供した場合
に、その成形品表面に無数のクラックが発生し、特にガ
ラス繊維の含有量が比較的高い場合は、ガラス繊維の表
面への露出が著しく、屋外で使用するには大きな問題で
あった。また、特開平5−70685号公報には、ガラ
ス繊維で強化されたポリアミドにチャンネル型カーボン
ブラックを配合した樹脂組成物が開示されている。しか
しながら、該開示技術を用いても、ポリアミドの種類に
よっては、成形品の表面光沢度が充分で無かったり、成
形品を降雨を伴う耐候性試験に供した場合に、ガラス繊
維の成形品表面への露出したり、機械的特性が低下し、
屋外で使用するには大きな問題であった。
【0004】また、ガラス繊維強化ポリアミドは一般に
反りが大きいため、各種の無機充填材(タルク、カオリ
ン、マイカ、ワラストナイト等)や、ガラス繊維と無機
充填材を併用して強化することが行われているが、無機
充填材を用いて強化したポリアミド樹脂を黒着色する
と、ガラス繊維単独で強化したポリアミドに比べて黒色
度が劣るという問題があった。上記のように、これらの
先行技術では、得られる成形品が外観性(表面光沢性、
黒色度)、機械的特性、耐候性の全てを同時に満足でき
るものでは無かった。これらの特性を合わせ持つ黒着色
ポリアミド樹脂組成物の開発が強く望まれていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、外観
性(表面光沢性、黒色度)、機械的特性、耐候性に優れ
た黒着色強化ポリアミド樹脂組成物を提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題に
対して鋭意検討した結果、特定のポリアミド樹脂と無機
充填材および特定のカーボンブラックを配合してなる樹
脂組成物によって初めて、外観性、機械的特性、耐候性
に優れた成形品を得られることを見い出し、本発明に至
った。すなわち、本発明の第一は、下記(A)〜(C)
からなるポリアミド樹脂組成物であって、(A)を30
〜70重量部、(B)を70〜30重量部、(C)を
(A)および(B)の総量100重量部に対して0.1
〜10重量部含有し、かつ該ポリアミド樹脂組成物のガ
ラス転移点が50℃〜70℃の範囲にあり、かつ結晶化
温度が200℃以下であることを特徴とする黒着色強化
ポリアミド樹脂組成物である。 (A)ポリアミド (B)ガラス繊維、マイカ、タルク、カオリン、ワラス
トナイトのうちから選ばれる少なくとも1種以上の無機
充填材 (C)チャンネル型カーボンブラック 本発明の第二は、(C)チャンネル型カーボンブラック
が、その平均一次粒子径が20nm以下であることを特
徴とする本発明の第一に記載の黒着色強化ポリアミド樹
脂組成物である。
【0007】本発明の第三は、チャンネル型カーボンブ
ラック(C)の総量100重量部に対し、5〜100重
量部の下記一般式(I)および/または(II)で表され
る銅フタロシアニン誘導体を含むことを特徴とする本発
明の第一に記載の黒着色強化ポリアミド樹脂組成物であ
る。
【化3】 [式中、CuPcは置換または無置換の銅フタロシアニ
ン残基、Xは、−CH2−、−CH2 −CH2 −COO
−C2 4 −、−CH2 −CH2 −COO−C3
6 −、または
【化4】 (但し、Rは水素原子、アルキル基または−CH2 NH
COCH3 、alkは飽和のアルキル基を表す。)、R
1 、R2 およびR3 はそれぞれ独立に水素原子、無置換
アルキル基、置換アルキル基、シクロアルキル基、アル
キルアリール基、アリール基または複素環残基、R4 は
アルキルアリール基、アリール基、または複素環残基を
示し、しかもR1 とR2 、R3 とR4 は相互に結合して
置換または無置換の複素環を形成してもよく、nは1〜
4(平均値)を示す。] 本発明の第四は、(B)がガラス繊維であって、かつ該
ガラス繊維の平均繊維径が15〜30μmであることを
特徴とする本発明の第一に記載の黒着色強化ポリアミド
樹脂組成物である。
【0008】以下に本発明を詳細に説明する。本発明に
用いられるポリアミド(A)は、(A)〜(C)を含む
ポリアミド樹脂組成物としたときのガラス転移温度が5
0〜70℃の範囲にあり、かつ、結晶化温度が200℃
以下となる必要がある。本発明に用いられるポリアミド
樹脂組成物のガラス転移温度および結晶化温度は、日本
工業規格(JIS)K−7121に準じDSCを用い
て、20℃/分の昇降温速度で測定した中間点ガラス転
移温度および結晶化ピーク温度をいう。ガラス転移温
度、結晶化温度がそれぞれ2つ以上の転移(結晶化)温
度が観察される場合は、最も高温側の転移(結晶化)温
度が上記範囲を満たす必要がある。ガラス転移温度が5
0℃よりも低いと吸水時の機械的特性が劣る。ガラス転
移温度が70℃より高いと、表面光沢性に優れる成形品
を得るために、100℃以上に加熱された金型を用いる
必要があり、成形サイクルが長くなり経済的に好ましく
ない。結晶化温度が200℃より高いと、成形品表面に
無機充填材が露出しやすくなり、表面光沢性が劣る。
【0009】本発明で用いられるポリアミドとしては、
例えば、ε−カプロラクタム、ω−ラウリルラクタム、
アジピン酸、セバシン酸、ドデカ二酸、イソフタル酸、
テレフタル酸、ヘキサメチレンジアミン、テトラメチレ
ンジアミン、2−メチルペンタメチレンジアミン、2,
2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,
4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、メタキシリレ
ンジアミン、ビス(3−メチル−4アミノシクロヘキシ
ル)メタン等のポリアミド形成性モノマーを適宜組み合
わせて得られるホモポリマー単独、共重合体単独、ホモ
ポリマー同士の混合物、共重合体同士の混合物、共重合
体とホモポリマーの混合物等を用いることができる。
【0010】このようなポリアミド樹脂の具体例として
は、アジピン酸とイソフタル酸とヘキサメチレンジアミ
ンを重合してなるナイロン(ナイロン66/6I共重合
体)、アジピン酸、テレフタル酸およびイソフタル酸と
ヘキサメチレンジアミンを重合してなるナイロン(ナイ
ロン66/6T/6I共重合体)、アジピン酸、イソフ
タル酸とヘキサメチレンジアミンおよびε−カプロラク
タムを重合してなる(ナイロン66/6I/6共重合
体)、アジピン酸、イソフタル酸、セバシン酸とヘキサ
メチレンジアミンを重合してなる(ナイロン66/6I
/610共重合体)、アジピン酸、イソフタル酸、ドデ
カ二酸とヘキサメチレンジアミンを重合してなる(ナイ
ロン66/6I/612共重合体)、アジピン酸、イソ
フタル酸とヘキサメチレンジアミンおよびω−ラウリル
ラクタムを重合してなる(ナイロン66/6I/12共
重合体)、メタキシリレンジアミンとアジピン酸からな
るナイロンMXD6とナイロン6の共重合体または混合
物などが挙げられる。
【0011】より好ましいポリアミドとして、66成分
が70〜95重量%および6I成分が5〜30重量%の
範囲であるポリアミド66/6I共重合体が挙げられ
る。特に好ましいのは、66成分が72〜93重量%、
6I成分が7〜28重量%の範囲であるポリアミド共重
合体である。6I成分が5重量%より少ないと、吸水後
の実使用下において強度、剛性が低下し、また成形時の
成形収縮率が大きく、反り変形等の問題が生じる。特
に、大型の成形品になればなるほどわずかな樹脂の成形
収縮率の差で成形品全体が大きく反り、その問題は大き
くなる。6I成分が30重量%より多いと、水による温
度調節のされた100℃以下の温度にある金型を使って
成形した場合等、無機充填材が成形品表面上に浮き上が
りやすくなり十分表面光沢性の満足された成形品が得ら
れない場合がある。更に、金型内で十分冷却時間を取ら
なければ成形品が金型から離型し難くなり、生産性が悪
くなる場合がある。
【0012】本発明に用いるポリアミドを製造する方法
としては、例えば、アジピン酸、イソフタル酸とヘキサ
メチレンジアミンの塩から溶融重合法、固相重合法、塊
状重合法、溶液重合法、またはこれらを組み合わせた方
法等、種々の重縮合方法が利用できる。また、アジピン
酸クロライド、イソフタル酸クロライドとヘキサメチレ
ンジアミンから溶液重合、界面重合等の方法によっても
得ることができる。これらの中で好ましくは、溶融重合
もしくは溶融重合と固相重合の組み合わせによる方法が
経済的にも好ましい。
【0013】本発明に用いるポリアミドの分子量は、硫
酸溶液粘度ηr(ポリマー1gに対して95.5%硫酸
100ml、25℃で測定)で1.5〜3.5、好まし
くは1.8〜3.0、更に好ましくは2.0〜2.8で
ある。ηrが1.5より低いと樹脂組成物が脆くなり、
更に成形時にシリンダーのノズル先端からのドローリン
グが激しくなり成形できなくなる。また、ηrが3.5
より高いと樹脂の溶融粘度が高くなり過ぎて成形時に金
型のデザインによっては、部分的に無機充填材の露出が
見られ表面光沢性が低下し好ましくない。ポリアミド
(A)の配合量としては30〜70重量部の範囲であ
り、好ましくは35〜67重量部である。配合量が30
重量部より少ない場合には樹脂の流動性が悪くなり薄肉
部への樹脂の充填が困難となるばかりでなく、表面光沢
性の良い成形品を得ることが困難となる。又、70重量
部より多いと金属代替可能な外装材料として強度、剛性
が不足する。
【0014】本発明に用いられる無機充填材(B)は、
ガラス繊維、炭素繊維、マイカ、タルク、カオリン、ワ
ラストナイトのうちから選ばれる少なくとも1種以上の
無機充填材であり、ガラス繊維とマイカ、ガラス繊維と
カオリンまたは焼成カオリン、ガラス繊維とワラストナ
イトのように併用して用いることもできる。中でもガラ
ス繊維が好ましい。ガラス繊維は、通常熱可塑性樹脂に
使用されているものを使用することができ、繊維径や長
さに特に制限はなく、例えば直径が5〜25μのチョッ
プドストランド、ロービング、ミルドファイバーのいず
れを使用しても良い。チョップドストランドを用いる場
合には、その長さが0.1から6mmの範囲で適宜選択
して用いる。
【0015】無機充填材は、その表面に従来公知のシラ
ン系カップリング剤を付与させたものを用いても良く、
例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエ
チル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、ビニ
ルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシランなどが利用できる。無機充填材の配合量
としては30〜70重量部であり、好ましくは33〜6
5重量部である。配合量が30重量部より少ない場合に
は金属代替可能な材料として強度剛性が不足する。又、
70重量部より多いと樹脂の流動性が悪くなり薄肉部へ
の樹脂の充填が困難となるばかりでなく、表面光沢性の
良い成形品を得ることが困難となる。
【0016】本発明において特に好ましく用いられるの
は、その平均繊維径が15〜30μmのガラス繊維であ
る。本発明におけるガラス繊維の平均繊維径は、黒着色
強化ポリアミド樹脂組成物ペレット中のガラス繊維を3
00〜1000本無作為に抽出し、光学顕微鏡下にて実
測して求めるものであり、数平均繊維径をもって平均繊
維径とする。ガラス繊維径が15μmより細いと用途に
よっては外観、耐候性が十分でない場合がある。ガラス
繊維径が30μmよりも太いと機械的特性、特に強度が
充分でない場合がある。
【0017】本発明で用いる成分(C)は、チャンネル
型カーボンブラックである必要がある。チャンネル型以
外のカーボンブラック、例えば、アセチレンブラック、
ケッチェンブラック、ファーネスブラック等を用いる
と、たとえ上記の特定のポリアミド(A)を用いても、
成形品の表面に無機充填材が露出し易くなり、表面光沢
性に優れる成形品を得難くなる。また、一般に無機充填
材を含むポリアミドは黒色度が高い、いわゆる漆黒調の
黒を発色することが難しいが、チャンネル型カーボンブ
ラックを用いると、最も一般的に用いられるファーネス
ブラックに比較して黒色度が高い成形品を得ることがで
きる。本発明におけるカーボンブラックの添加量は、
(A)および(B)の総量100重量部に対し、0.1
〜10重量部、好ましくは0.5〜5重量部である。添
加量が上記0.1重量部未満であると耐候性の改良効果
が充分発揮されず、また添加量が上記10重量部を超え
ると強度、剛性等を損ねる恐れがあり好ましくない。
【0018】より好ましいチャンネル型カーボンブラッ
ク(C)は、その平均一次粒子径が20nm以下のもの
である。平均一次粒子径が20nmより大きいと、充分
な黒色度が得られ難く用途を制限される場合がある。チ
ャンネル型カーボンブラックの一次粒子径は、樹脂組成
物を5%KOH中、250℃、4時間かけてポリアミド
部分をアルカリ分解し、濾過後充分洗浄、乾燥した回収
カーボンブラックをクロロホルムで超音波分散した後、
透過型電子顕微鏡下75000〜200000倍で観察
して求める。
【0019】本発明で用いる銅フタロシアニン誘導体
は、下記一般式(I)および/または(II)で表される
銅フタロシアニン誘導体である。
【化5】 [式中、CuPcは置換または無置換の銅フタロシアニ
ン残基、Xは、−CH2−、−CH2 −CH2 −COO
−C2 4 −、−CH2 −CH2 −COO−C3
6 −、または
【化6】 (但し、Rは水素原子、アルキル基または−CH2 NH
COCH3 、alkは飽和のアルキル基を表す。)R1
、R2 およびR3 はそれぞれ独立に水素原子、無置換
アルキル基、置換アルキル基、シクロアルキル基、アル
キルアリール基、アリール基または複素環残基、R4 は
アルキルアリール基、アリール基、または複素環残基を
示し、しかもR1 とR2 、R3 とR4 は相互に結合して
置換または無置換の複素環を形成してもよく、nは1〜
4(平均値)を示す。]
【0020】本発明における銅フタロシアニン誘導体の
例としては、例えば、(アルキル)フタルイミドメチル
銅フタロシアニン、ジアルキルアミノメチル銅フタロシ
アニン、(アルキル)アニリノスルファモイル銅フタロ
シアニン、ジアルキルアミノプロピルスルホンアミド銅
フタロシアニン等が挙げられる。なかでも成形品外観の
点で(アルキル)アニリノスルファモイル銅フタロシア
ニン、アルコキシプロピルスルホンアミド銅フタロシア
ニン、ジアルキルアミノプロピルスルホンアミド銅フタ
ロシアニン等の銅フタロシアニンスルホンアミド誘導体
が好ましい。
【0021】本発明で用いる銅フタロシアニン誘導体の
製造方法としては、塩素原子、臭素原子、スルホン基等
で置換された銅フタロシアニンあるいは無置換の銅フタ
ロシアニンを用いて従来公知の方法により製造できる。
例えばスルホンアミド置換銅フタロシアニンを製造する
方法としては公知の方法、例えば、銅フタロシアニンを
クロルスルホン酸に溶解し、ついで塩化チオニルで処理
し、銅フタロシアニンスルホクロライドを得、得られた
銅フタロシアニンスルホクロライドと各種アミンとを反
応させることにより得られる。
【0022】本発明における銅フタロシアニン誘導体の
配合量は、カーボンブラック(C)100重量部に対し
て5〜100重量部、好ましくは10〜50重量部であ
る。カーボンブラックに対する銅フタロシアニン誘導体
の添加量が上記5重量部未満であると、たとえ前述の特
定のポリアミドを用いても、大型の成形品等において表
面に無機充填材が露出しやすくなり好ましくない場合が
ある。また、銅フタロシアニン誘導体の添加量が上記1
00重量部を越えると黒色度が低下して好ましくない場
合がある。
【0023】本発明の組成物において、さらに耐候性を
向上させる方法として、銅化合物および/またはホスフ
ァイト化合物を配合する方法が例示できる。銅化合物と
しては、塩化銅、臭化銅、フッ化銅、ヨウ化銅、チオシ
アン酸銅、硝酸銅、酢酸銅、ナフテン酸銅、カプリン酸
銅、ラウリン酸銅、ステアリン酸銅、アセチルアセトン
銅、酸化銅(I)、および酸化銅(II)などが例示でき
るが、これらの中では特にハロゲン化銅、酢酸銅が好適
に使用できる。上記銅化合物の添加量は、ポリアミドに
対して銅化合物を、銅化合物中の銅を基準として好まし
くは10〜1000ppm、特に好ましくは50〜80
0ppmである。添加量が10ppm未満の場合には耐
候性改良の効果が充分に得られない場合があり、また添
加量が1000ppmを超える場合には耐候性改良効果
が飽和してしまうとともに、金属に対する腐食、例え
ば、重合反応器、押出機、成形機等の金属腐食、成形品
内にインサートされた金属の腐食が起こり易くなる場合
がある。
【0024】また、本発明における銅化合物はヨウ素化
合物と併用して用いることが特に好ましい。ヨウ素化合
物としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化マグネシ
ウム、ヨウ化アンモニウムなどを例示でき、ヨウ素単体
でも良い。好ましくは、ヨウ化カリウムである。ヨウ素
化合物の配合量としては、ポリアミドに対してヨウ素元
素と銅元素のグラム原子比率([ヨウ素]/[銅])が
5〜30の範囲であることが好ましく、特に好ましくは
10〜25の範囲である。5より小さくなると十分な耐
候性改善効果がえられず、30より大きくなると金属に
対する腐食、例えば、重合反応器、押出機、成形機等の
金属腐食、成形品内にインサートされた金属の腐食が起
こり易くなる場合がある。
【0025】ホスファイト化合物に特に制限はないが、
例えば、トリオクチルホスファイト、トリラウリルホス
ファイト、トリデシルホスファイト、オクチルージフェ
ニルホスファイト、トリスイソデシルホスファイト、フ
ェニルジイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシ
ルホスファイト、フェニルジ(トリデシル)ホスファイ
ト、ジフェニルイソオクチルホスファイト、ジフェニル
イソデシルホスファイト、ジフェニルトリデシルホスフ
ァイト、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフ
ェニル)ホスファイト、トリス(2、4−ジ−t−ブチ
ルフェニルホスファイト)、トリス(ブトキシエチル)
ホスファイト、テトラトリデシル−4、4’−ブチリデ
ンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)−ジ
ホスファイト、4、4’−イソプロピリデン−ジフェノ
ールアルキルホスファイト(但し、アルキル基は炭素数
12〜15程度)、
【0026】4、4’−イソプロピリデンビス(2−t
−ブチルフェノール)・ジ(ノニルフェニル)ホスファ
イト、トリス(ビフェニル)ホスファイト、テトラ(ト
リデシル)1、1、3−トリス(2−メチル−5−t−
ブチル−4−ヒドロキシフェニル)ブタンジホスファイ
ト、テトラ(トリデシル)−4、4’−ブチリデンビス
(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)ジホスファ
イト、テトラ(C1〜C15混合アルキル)−4、4’
−イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、トリス
(モノ、ジ混合ノニルフェニル)ホスファイト、4、
4’−イソプロピリデンビス(2−t−ブチルフェノー
ル)・ジ(ノニルフェニル)ホスファイト、9,10−
ジ−ヒドロ−9−オキサ−9−オキサ−10−ホスファ
フェナンスレン−10−オキサイド、
【0027】トリス(3、5−ジ−t−ブチル−4−ヒ
ドロキシフェニル)ホスファイト、水素化−4、4’−
イソプロピリデンジフェニルポリホスファイト、ビス
(オクチルフェニル)・ビス(4、4’ブチリデンビス
(3−メチル−6−t−ブチルフェノール))・1、6
−ヘキサンオールジフォスファイト、ヘキサトリデシル
−1、1、3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−
5−t−ブチルフェノール)ジホスファイト、トリス
(4、4’−イソプロピリデンビス(2−t−ブチルフ
ェノール))ホスファイト、トリス(1、3−ステアロ
イルオキシイソプロピル)ホスファイト、9、10−ジ
ヒドロ−9−ホスファフェナンスレン−10−オキサイ
ド、およびテトラキス(2、4−ジ−t−ブチルフェニ
ル)4、4’−ビフェニレンジホスファイトなどが挙げ
られる。
【0028】さらに、好ましいホスファイト化合物とし
てペンタエリスリトール型ホスファイト化合物が挙げら
れる。ペンタエリストール型ホスファイト化合物の具体
的な例としては、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチル
フェニル・フェニル・ペンタエリスリトールジホスファ
イト、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル・
メチル・ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6
−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル・2−エチルヘ
キシル・ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6
−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル・イソデシル・
ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6−ジ−t
−ブチル−4−メチルフェニル・ラウリル・ペンタエリ
スリトールジホスファイト、2,6−ジ−t−ブチル−
4 −メチルフェニル・イソトリデシル・ペンタエリス
リトールジホスファイト、2,6−ジ−t−ブチル−4
−メチルフェニル・ステアリル・ペンタエリスリトール
ジホスファイト、
【0029】2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェ
ニル・シクロヘキシル・ペンタエリスリトールジホスフ
ァイト、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル
・ベンジル・ペンタエリスリトールジホスファイト、
2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル・エチル
セロソルブ・ペンタエリスリトールジホスファイト、
2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル・ブチル
カルビトール・ペンタエリスリトールジホスファイト、
2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル・オクチ
ルフェニル・ペンタエリスリトールジホスファイト、
2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル・ノニル
フェニル・ペンタエリスリトールジホスファイト、
【0030】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、ビ
ス(2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェニル)ペ
ンタエリスリトールジホスファイト、2,6−ジ−t−
ブチル−4−メチルフェニル・2,6−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、2,
6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル・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、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル
・2,4−ジ−t−オクチルフェニル・ペンタエリスリ
トールジホスファイト、2,6−ジ−t−ブチル−4−
メチルフェニル・2−シクロヘキシルフェニル・ペンタ
エリスリトールジホスファイト、2,6−ジ−t−アミ
ル−4−メチルフェニル・フェニル・ペンタエリストリ
トールジホスファイト、
【0031】ビス(2,6−ジ−t−アミル−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、ビ
ス(2,6−ジ−t−オクチル−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などが挙げられ
る。中でも、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、ビ
ス(2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェニル)ペ
ンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ
−t−アミル−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、ビス(2,6−ジ−t−オクチル
−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスフ
ァイトが挙げられ、特にビス(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
ァイトが好ましい。
【0032】上記ホスファイト化合物の添加量は(A)
ポリアミドに対して10〜10000ppmが好まし
く、特に好ましくは500〜8000ppmである。添
加量が10ppm未満の場合には使用される部品の表面
の仕上げ状態や、部品が置かれる環境によっては耐候性
が充分ではない場合がある。より高い耐候性が必要な場
合は10000ppmを上限にホスファイト化合物を添
加することでさらに耐候性が改善される。しかしなが
ら、ホスファイト化合物の添加量が10000ppmを
超える場合には耐候性改良効果が飽和してしまう。また
重合、溶融混練等の製造時や、溶融成形加工時に分子量
が異常に増大してしまう場合があり、該分子量の増大の
ため、流動性が低下し、外観が損なわれたり、場合によ
っては成形自体が困難となる恐れがある。
【0033】本発明の黒着色ポリアミド樹脂組成物の製
造方法としては、上記の(A)〜(C)成分および必要
に応じて用いられる各種の添加剤を混合し混練すればよ
い。その際、配合、混練方法や順序には特に制限はな
く、通常用いられる混合機、例えば、ヘンシェルミキサ
ー、タンブラー、リボンブレンダー等で混合が行われ
る。混練機としては一般に単軸または2軸の押出機が用
いられる。このような押出機により、通常はまず上記本
発明の樹脂組成物からなるペレットが製造され、このペ
レットを圧縮成形、射出成形、押出成形等により任意の
形状に成形して所望の樹脂製品とする。
【0034】また、本発明の組成物を得るための混合順
序にしても特に制限はないが、(A)、(B)および
(C))を一括して混練する方法、(A)の一部およ
び(C)とを溶融混練後、(A)の残りおよび(B)を
混練する方法等が挙げられ、また全部を溶融混練せず
に、いわゆるペレットブレンドする方法としては、
(A)の一部と(B)を溶融混練したものと、(A)の
残りと(C)および(D)とを溶融混練したものとをペ
レットブレンドして加工に供する方法等を例示できる。
ポリアミドとガラス繊維の溶融混練においては、通常の
単軸または2軸押出機を用いることができ、適宜、スク
リュー構成・回転数、押出温度、およびガラス繊維の供
給口を選択することで、ガラス繊維のアスペクト比を所
定の範囲に制御することができる。
【0035】射出成形条件としては特に制限はないが、
成形温度が250℃〜310℃の範囲、金型温度が40
℃〜100℃の範囲で成形する方法が例示できる。本発
明のポリアミド樹脂組成物には、必要に応じ本発明の目
的を損なわない範囲に於いて通常のポリアミド樹脂に添
加される、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、光劣
化防止剤、可塑剤、滑剤、離型剤、核剤、難燃剤、着色
剤等を添加することもできるし、他の熱可塑性樹脂をブ
レンドしても良い。本発明により得られる組成物を用い
ることにより、例えば、アウタードアハンドル、ホイー
ルキャップ、ルーフレール、ドアミラーベース、ルーム
ミラーアーム、サンルーフデフレクター、ラジエターフ
ァン、ベアリングリテーナー等の自動車部品、および机
および椅子の脚、座受け、肘掛け等の各種オフィス部
品、更には、車椅子部品、ドアハンドル、手摺り、浴室
等の握り棒、窓用ノブ、グレーティング材等工業用途お
よび雑貨用途に利用できる。
【0036】
【発明の実施の形態】以下、実施例などにより本発明を
更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例などによ
り何等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。 ガラス転移温度および結晶化温度:JIS−K−712
1に準じ、ポリアミド樹脂組成物約10mgを精秤し、
ホットステージ上で300℃に加熱し融解した直後、液
体窒素中で急冷し、実質上非晶質の状態にし、得られた
サンプルをパーキンエルマー社製DSC7を用いて20
℃/分の昇温速度で0〜300℃まで昇温し、中間点ガ
ラス転移温度を求め、さらに300℃で5分間保持後、
降温速度20℃/分で降温し、結晶化ピーク温度を求め
た。
【0037】ガラス繊維の平均繊維径:蟻酸中にポリア
ミド樹脂組成物のペレットを入れ、ポリアミドを溶解
し、ガラス繊維を沈殿させる。得られた沈殿物を光学顕
微鏡下で観察し、無作為に選んだ300〜1000本の
ガラス繊維の直径を旭化成工業(株)製画像解析装置I
P−1000を用いて測定し、数平均繊維径を求めた。 引張特性:東芝機械(株)社製IS50EP射出成形機
を用い、シリンダー温度290℃、金型温度90℃で、
充填時間が約1秒になるように射出圧力、速度を適宜調
整して試験片を得た。得られた試験片を用い、ASTM
−D638に準じて引張強度、引張伸度を測定した。
【0038】吸水時の曲げ弾性率:前記引張特性の評価
に用いた試験片と同様の方法で試験片を得、得られた試
験片を室温23℃、相対湿度50%に調整された恒温恒
湿室に平衡吸水率に至るまで静置後、ASTM D79
0に準じて曲げ弾性率を測定した。 表面光沢性:東芝機械(株)社製IS150E射出成形
機を用いて、シリンダー温度290℃、金型温度90℃
で、充填時間が約1.5秒および2.5秒になるように
射出圧力、および速度を適宜調整し、100×90×3
mmの射出成形板を得た。この平板を用い、光沢計(H
ORIBA社製IG320)を用いてJIS−K−71
05に準じて60度グロスを測定した。
【0039】黒色度:上記表面光沢性の評価に用いたと
同様にして、充填時間1.5秒で得た射出成形板をJI
S−K−7105に準じ、日本電色社製色差計ND−3
00Aを用いて測定した。測定によって得られたL値を
黒色度の指標とした。尚、L値が低いほど黒色度が高い
と判断できる。 耐候性:上記表面光沢性の評価に用いたと同様にして、
充填時間1.5秒で得た射出成形板をキセノンアーク式
促進耐候試験機(アトラス社製;XENOTEST 1200CPS) を
用いてブラックパネル温度83℃、1時間に12分の水
スプレー条件にて300時間暴露し評価した。暴露前後
の色調を測定し、色差を求めた。色差(ΔE)が小さい
程耐候性が良好であると判断できる。尚、色差は、JI
S−K−7105に準じ日本電色社製色差計ND−30
0Aを用いて測定した。
【0040】本発明の実施例に用いた原料を以下に示
す。 (A)ポリアミド a1:後記する重合例1で得たポリアミド66/6I
(80/20)共重合体ガラス転移温度 56℃ 結晶化温度 195℃ a2:後記する重合例2で得たポリアミド66/6I/
6T(70/20/10)共重合体 ガラス転移温度 67℃ 結晶化温度 185℃ a3:後記する重合例3で得たポリアミド66/6I/
6(75/15/10)共重合体 ガラス転移温度 60℃ 結晶化温度 180℃ a4:ポリアミドMXD6、三菱エンジニアリング樹脂
(株)製;商品名:レニー6002 ガラス転移温度 80℃ 結晶化温度 205℃ a5:ポリアミド66、旭化成工業(株)製;商品名:
レオナ1300 ガラス転移温度 45℃ 結晶化温度 225℃ a6:ポリアミド6、宇部興産(株)製;商品名:SF
1013A ガラス転移温度 43℃ 結晶化温度 170℃
【0041】(B)無機充填材 b1:ガラス繊維、旭ファイバーグラス(株)社製;商
品名:CS03JA416(平均繊維径10μm) b2:ガラス繊維、旭ファイバーグラス(株)社製;商
品名:CS03TAFT692(平均繊維径23μm) b3:ワラストナイト、林化成(株)社製;商品名:V
M−8N b4:焼成カオリン、エンゲルハルト社製;商品名:ト
ランスリンク445 b5:マイカ、(株)レプコ社製;商品名:M−325
CT
【0042】(C)カーボンブラック c1:チャンネル型カーボンブラック、デグサ社製;P
rintex150T(平均一次粒子径:29nm) c2:チャンネル型カーボンブラック、デグサ社製;F
W200(平均一次粒子径:14nm) c3:ファーネス型カーボンブラック、三菱化学(株)
製;#50(平均一次粒子径:30nm) c4:ファーネス型カーボンブラック、三菱化学(株)
製;#2300(平均一次粒子径:15nm)
【0043】[重合例1]アジピン酸とヘキサメチレン
ジアミンの等モル塩2.00kgとイソフタル酸とヘキ
サメチレンジアミンの等モル塩0.5kgおよびアジピ
ン酸0.10kg、および純水2.5kgを5リットル
のオートクレーブの中に仕込みよく攪拌した。充分窒素
置換した後、攪拌しながら温度を室温から220℃まで
約1時間かけて昇温した。この際、オートクレーブ内の
水蒸気による自然圧で内圧は1.76MPa−Gになる
が、1.76MPa−G以上の圧力にならないよう水を
反応系外に除去しながらさらに加熱を続けた。さらに2
時間後内温が260℃に到達した後、加熱を止め、オー
トクレーブの排出バルブを閉止し、約8時間かけて室温
まで冷却した。冷却後オートクレーブを開け、約2kg
のポリマーを取り出し粉砕した。得られた粉砕ポリマー
を、10リットルのエバポレーターに入れ窒素気流下、
200℃で10時間固相重合した。固相重合によって得
られたポリアミドは、末端カルボキシル基濃度が102
m当量/kgであり、末端アミノ基濃度は44m当量/
kgであった。
【0044】[重合例2]アジピン酸とヘキサメチレン
ジアミンの等モル塩1.75kgとイソフタル酸とヘキ
サメチレンジアミンの等モル塩0.5kgとテレフタル
酸とヘキサメチレンジアミンの等モル塩0.25kgお
よびアジピン酸0.10kg、および純水2.5kgを
5リットルのオートクレーブの中に仕込みよく攪拌し
た。充分窒素置換した後、攪拌しながら温度を室温から
220℃まで約1時間かけて昇温した。この際、オート
クレーブ内の水蒸気による自然圧で内圧は1.76MP
a−Gになるが、1.76MPa−G以上の圧力になら
ないよう水を反応系外に除去しながらさらに加熱を続け
た。さらに2時間後内温が260℃に到達した後、加熱
を止め、オートクレーブの排出バルブを閉止し、約8時
間かけて室温まで冷却した。冷却後オートクレーブを開
け、約2kgのポリマーを取り出し粉砕した。得られた
粉砕ポリマーを、10リットルのエバポレーターに入れ
窒素気流下、200℃で10時間固相重合した。固相重
合によって得られたポリアミドは、末端カルボキシル基
濃度が105m当量/kgであり、末端アミノ基濃度は
38m当量/kgであった。
【0045】[重合例3]アジピン酸とヘキサメチレン
ジアミンの等モル塩1.875kgとイソフタル酸とヘ
キサメチレンジアミンの等モル塩0.375kgとεー
カプロラクタム0.25kgおよびアジピン酸0.10
kg、および純水2.5kgを5リットルのオートクレ
ーブの中に仕込みよく攪拌した。充分窒素置換した後、
攪拌しながら温度を室温から220℃まで約1時間かけ
て昇温した。この際、オートクレーブ内の水蒸気による
自然圧で内圧は1.76MPa−Gになるが、1.76
MPa−G以上の圧力にならないよう水を反応系外に除
去しながらさらに加熱を続けた。さらに2時間後内温が
260℃に到達した後、加熱を止め、オートクレーブの
排出バルブを閉止し、約8時間かけて室温まで冷却し
た。冷却後オートクレーブを開け、約2kgのポリマー
を取り出し粉砕した。得られた粉砕ポリマーを、10リ
ットルのエバポレーターに入れ窒素気流下、200℃で
10時間固相重合した。固相重合によって得られたポリ
アミドは、末端カルボキシル基濃度が105m当量/k
gであり、末端アミノ基濃度は38m当量/kgであっ
た。
【0046】
【実施例1】ポリアミドとしてa1、カーボンブラック
としてc1を混合して、東芝機械(株)製TEM35φ
2軸押出機(設定温度280℃、スクリュー回転数30
0rpm )にフィードホッパーより供給し、更にサイドフ
ィード口より無機充填材としてb1を、それぞれ最終組
成物が表1に示す組成となるように供給し、紡口より押
し出された溶融混練物をストランド状で冷却し、ペレタ
イズして黒着色強化ポリアミド樹脂組成物を得た。
【実施例2、3】表1に示すポリアミドを用いた他は、
実施例1と同様にして黒着色強化ポリアミド樹脂組成物
を得た。
【0047】
【実施例4】ポリアミドとしてa4、a6のブレンド物
を用いた他は、実施例1と同様にして黒着色強化ポリア
ミド樹脂組成物を得た。
【実施例5〜9】無機充填材の種類および配合量を表
1、表2 に示す様にした以外は、実施例1と同様の方
法で黒着色強化ポリアミド樹脂組成物を得た。
【実施例10】カーボンブラックとしてc2を用いた他
は、実施例1と同様の方法で黒着色強化ポリアミド樹脂
組成物を得た。
【実施例11】カーボンブラックの配合量を1.0とし
た他は、実施例1と同様の方法で黒着色強化ポリアミド
樹脂組成物を得た。
【0048】
【実施例12】ポリアミドとしてa5を85.6重量
部、カーボンブラックとしてc1を12重量部、および
下記一般式(III )に示す銅フタロシアニン誘導体とし
てを2.4重量部を混合して、東芝機械(株)製TEM
35φ2軸押出機(設定温度250℃、スクリュー回転
数300rpm )にフィードホッパーより供給し、黒着色
用マスターバッチとした。次いでポリアミドとしてa1
および上記黒着色用マスターバッチを混合し、東芝機械
(株)製TEM35φ2軸押出機(設定温度280℃、
スクリュー回転数300rpm )にフィードホッパーより
供給し、更にサイドフィード口より無機充填材としてb
1を、それぞれ最終組成物が表2に示す組成となるよう
に供給し、紡口より押し出された溶融混練物をストラン
ド状で冷却し、ペレタイズして黒着色強化ポリアミド樹
脂組成物を得た。
【化7】
【0049】実施例1〜11のいずれも、機械的特性、
外観(表面光沢性、黒色度)、耐候性に優れる。特に表
面光沢性の点において実施例1および実施例5に示す6
6/6I(80/20)共重合体が優れ、更に特に実施
例11に示す銅フタロシアニン誘導体を含む組成物が優
れる。剛性および表面光沢性の点において、実施例1に
比較して実施例6に示す繊維径23μmのガラス繊維が
優れる。黒色度の点において、実施例1に比較して実施
例10の平均一次粒子径14nmのチャンネル型カーボ
ンブラックが優れる。各実施例で得られた黒着色強化ポ
リアミド樹脂組成物の物性等を表1、表2に示す。
【0050】
【表1】
【0051】
【表2】
【0052】
【比較例1〜3】表3に示すポリアミド種を用いた他
は、実施例1と同様にして黒着色強化ポリアミド樹脂組
成物を得た。比較例1は、ガラス転移温度が低く、吸水
時の曲げ弾性率に劣り、また、結晶化温度が高く、表面
光沢性が著しく劣る。比較例2は、ガラス転移温度が低
く、吸水時の曲げ弾性率が劣る。比較例3は、ガラス転
移温度が高く、表面光沢性に著しく劣る。
【0053】
【比較例4】無機充填材の配合量を10重量部とした以
外は、実施例1同様の方法で黒着色強化ポリアミド樹脂
組成物を得た。実施例1、5と比較して機械的特性が著
しく劣る。
【比較例5】無機充填材の配合量を75重量部とした以
外は、実施例1同様の方法で黒着色強化ポリアミド樹脂
組成物を得た。実施例1、6と比較して表面光沢性が著
しく劣る。
【0054】
【比較例6〜9】カーボンブラックの種類および配合量
を表3、表4に示す様にした以外は、実施例1同様の方
法で黒着色強化ポリアミド樹脂組成物を得た。比較例6
は、黒色度、耐候性ともに著しく劣る。比較例7は、表
面光沢性、機械的特性に著しくおとる。比較例8、9
は、実施例1、10と比較して表面光沢性、黒色度とも
に劣る。
【比較例10】ポリアミドa6を60重量部、無機充填
剤b3を40重量部を用い、実施例1と同様にして黒着
色強化ポリアミド樹脂組成物を得た。比較例10は、実
施例7に比較し、ガラス転移温度が低く、吸水時の曲げ
弾性率が劣る。各比較例で得られた黒着色強化ポリアミ
ド樹脂組成物の物性等を表3、表4に示す。
【0055】
【表3】
【0056】
【表4】
【0057】
【発明の効果】本発明の黒着色強化ポリアミド樹脂組成
物は、従来のものに比較して優れた機械的物性、成形品
外観および耐候性を有しており、特に従来金属製品であ
ったアウタードアハンドル、ホイールキャップ、ルーフ
レール、ドアミラーベース、ルームミラーアーム、サン
ルーフデフレクター、ラジエターファン、ベアリングリ
テーナー等の自動車外装部品等においても、降雨を含む
条件でも高い耐退色性および光沢保持率を有することか
ら幅広い分野に好適に利用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C09B 47/22 C09B 47/22 Fターム(参考) 4J002 CL001 CL011 CL031 CL051 DA016 DA037 DJ006 DJ036 DJ046 DJ056 DL006 EU028 FA046 FB096 FD016 FD080 FD097 GN00 GQ00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記(A)〜(C)からなるポリアミド
    樹脂組成物であって、(A)を30〜70重量部、
    (B)を70〜30重量部、(C)を(A)および
    (B)の総量100重量部に対して0.1〜10重量部
    含有し、かつ該ポリアミド樹脂組成物のガラス転移点が
    50℃〜70℃の範囲にあり、かつ結晶化温度が200
    ℃以下であることを特徴とする黒着色強化ポリアミド樹
    脂組成物。 (A)ポリアミド (B)ガラス繊維、マイカ、タルク、カオリン、ワラス
    トナイトのうちから選ばれる少なくとも1種以上の無機
    充填材 (C)チャンネル型カーボンブラック
  2. 【請求項2】 (C)チャンネル型カーボンブラック
    が、その平均一次粒子径が20nm以下であることを特
    徴とする請求項1記載の黒着色強化ポリアミド樹脂組成
    物。
  3. 【請求項3】 チャンネル型カーボンブラック(C)の
    総量100重量部に対し、5〜100重量部の下記一般
    式(I)および/または(II)で表される銅フタロシア
    ニン誘導体を含むことを特徴とする請求項1 記載の黒着
    色強化ポリアミド樹脂組成物。 【化1】 [式中、CuPcは置換または無置換の銅フタロシアニ
    ン残基、Xは、−CH2−、−CH2 −CH2 −COO
    −C2 4 −、−CH2 −CH2 −COO−C3
    6 −、または 【化2】 (但し、Rは水素原子、アルキル基または−CH2 NH
    COCH3 、alkは飽和のアルキル基を表す。)、R
    1 、R2 およびR3 は、それぞれ独立に水素原子、無置
    換アルキル基、置換アルキル基、シクロアルキル基、ア
    ルキルアリール基、アリール基または複素環残基、R4
    はアルキルアリール基、アリール基、または複素環残基
    を示し、しかもR1 とR2 、R3 とR4 は相互に結合し
    て置換または無置換の複素環を形成してもよく、nは1
    〜4(平均値)を示す。]
  4. 【請求項4】 (B)がガラス繊維であって、かつ該ガ
    ラス繊維の平均繊維径が15〜30μmであることを特
    徴とする請求項1記載の黒着色強化ポリアミド樹脂組成
    物。
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