JP2003231807A - ポリアミド樹脂着色組成物及びその成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外観、表面光沢、及び機械的特性が良好な、
無機充填剤補強されたポリアミド樹脂着色組成物および
その成形品の提供。 【解決手段】 （ａ）ポリアミド樹脂１００重量部と
（ｂ）無機充填材１０〜１６０重量部と（ｃ）着色剤
０．０１〜１０重量部とを配合してなるポリアミド樹脂
着色組成物であって、この組成物のＤＳＣ結晶化ピーク
温度をＴｃ℃、一方（ａ）と（ｂ）のみをを配合したと
きのＤＳＣ結晶化ピーク温度をＴｃ'℃としたときに、
下記一般式が成立することを特徴とするポリアミド着色
組成物及びその成形品。Ｔｃ'−３０＜Ｔｃ＜Ｔｃ'

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外観、表面光沢、
及び機械的特性が良好な、無機充填剤補強されたポリア
ミド樹脂着色組成物およびその成形品に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば家具等の外観筐体部品
には、十分な機械的な特性と優れた外観を有することが
要求されている。このような部品としては、アルミ等の
金属プレスまたはダイキャスト加工品が一般に用いられ
てきた。しかし近年は、製品全体の軽量化に伴い、個々
の部品をも軽量化する傾向にあり、その軽量化を実施す
る方法として部品の樹脂化が行われている。その樹脂材
料としては、例えばＡＢＳやＰＰまたはポリアミドを無
機充填剤で補強された強化ポリアミド樹脂等が用いられ
ている。同時にこれらは外観部品となるため、着色剤を
練り込みもしくはマスターバッチ法により添加すること
が必須となってきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
無機充填剤補強されたポリアミド着色組成物による成形
品は、その表面に無機充填剤が浮き出る形となり、優れ
た外観を要求される成形品としては表面塗装を行わなけ
ればならない。この塗装工程の必要性は製品のコスト高
につながり好ましくない。本発明の目的は、塗装工程を
必要とせず、従来の塗装品と同等以上の良好な外観を呈
する成形品材料として用いられる無機充填剤補強された
ポリアミド樹脂着色組成物及びその成形品を提供するこ
とにある。特に、この無塗装の要求は、経済性およびリ
サイクルの観点から、家具、筐体部品や建材の外装部品
に最も強く求められている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、無機充填剤で補強され
たポリアミド樹脂組成物に着色剤を配合する際に、配合
前の組成物のＤＳＣ結晶化温度を、特定の着色剤を配合
させることにより、このＤＳＣ結晶化温度を低下させ、
外観、表面光沢、及び機械的特性が良好な、無機充填剤
補強されたポリアミド樹脂着色組成物が得られることを
見出し、本発明を完成させるに至った。

【０００５】すなわち本発明は、（１）（ａ）ポリアミ
ド樹脂１００重量部と（ｂ）無機充填材１０〜１６０重
量部と（ｃ）着色剤０．０１〜１０重量部とを配合して
なるポリアミド樹脂着色組成物であって、この組成物の
ＤＳＣ結晶化ピーク温度をＴｃ℃とし、一方（ａ）と
（ｂ）のみを配合したときのＤＳＣ結晶化ピーク温度を
Ｔｃ'℃としたときに、下記一般式が成立することを特
徴とするポリアミド着色組成物、Ｔｃ'−３０＜Ｔｃ＜
Ｔｃ'

【０００６】（２）（ｃ）着色剤が、ニグロシン、複合
酸化物顔料、酸化鉄顔料の少なくとも１種を含有するこ
とを特徴とする（１）記載のポリアミド着色組成物、
（３）（ｂ）無機充填剤がガラス繊維であることを特徴
とする（１）又は（２）記載のポリアミド着色組成物
（４）（ａ）ポリアミド樹脂が、ナイロン６、ナイロン
６６、ナイロン６とナイロン６６の共重合体、およびナ
イロン６６とナイロン６Ｉの共重合体の少なくとも１種
を含有することを特徴とする（１），（２）又は（３）
記載のポリアミド着色組成物、（５）（１）〜（４）い
ずれかに記載のポリアミド樹脂着色組成物からなる成形
品、である。

【０００７】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明で用いるポリアミドは、主鎖中にアミド結合（−Ｎ
ＨＣＯ−）を有する重合体である。本発明において好ま
しく用いるポリアミドは、ポリカプロラクタム（ナイロ
ン６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４
６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６
６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６１
０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６１
２）、ポリウンデカメチレンアジパミド（ナイロン１１
６）、ポリウンデカラクタム（ナイロン１１）、ポリド
デガラクタム（ナイロン１２）、ポリトリメチルヘキサ
メチレンテレフタルアミド（ナイロンＴＭＨＴ）、ポリ
ヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン６Ｉ）、ポ
リノナンメチレンテレフタルアミド（９Ｔ）、ポリヘキ
サメチレンテレフタルアミド（６Ｔ）、ポリビス（４−
アミノシクロヘキシル）メタンドデカミド（ナイロンＰ
ＡＣＭ１２）、ポリビス（３−メチル−アミノシクロヘ
キシル）メタンドデカミド（ナイロンジメチルＰＡＣＭ
１２）、ポリメタキシレンアジパミド（ナイロンＭＸＤ
６）、ポリウンデカメチレンヘキサヒドロテレフタルア
ミド（ナイロン１１Ｔ（Ｈ））、及びこれらのうち少な
くとも２種の異なったポリアミド成分を含むポリアミド
共重合体、およびこれらの混合物などである。

【０００８】これらのポリアミドのうち、本発明課題を
達成するのにより好ましいポリアミドは、ポリカプロラ
クタム（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド
（ナイロン６６）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナ
イロン６１２）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド
（ナイロン６Ｉ）、およびびこれらのうち少なくとも２
種の異なったポリアミド成分を含むポリアミド共重合
体、およびこれらの混合物などである。

【０００９】最も好ましいポリアミドは、ポリカプロラ
クタム（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド
（ナイロン６６）、この２種の異なったポリアミド成分
を含むポリアミド共重合体、およびこれらの混合物、ま
たはポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）と
ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン６Ｉ）
との共重合体およびこれらの混合物などである。本発明
で用いる無機充填剤は、ガラス繊維、マイカ、タルク、
ワラスナイト、カオリン、酸化マグネシウム、チタン酸
カリウム、炭酸カルシウム、あるいはカーボンファイバ
ーなどから選択される１種以上の無機充填剤などであ
る。

【００１０】これらの無機充填剤のうち、本発明課題を
達成するのにより好ましい無機充填剤は、ポリアミドの
補強効果、強度の観点からガラス繊維が好ましい。この
ガラス繊維は、通常ポリアミド樹脂に用いられるもので
あって、特に制限はない。無機充填剤の使用量は、ポリ
アミド樹脂１００重量部に対して、１０〜１６０重量部
とすることができる。機械的特性と外観のバランスか
ら、好ましくは、２０〜１２０重量部である。

【００１１】本発明で用いる着色剤は、ポリアミド樹脂
と無機充填剤からなる配合物のＤＳＣ結晶化ピーク温度
を低下させる効果のあるものを少なくとも１種以上含有
すれば、特に限定されない。この効果のある着色剤とし
ては、ニグロシン、複合酸化物顔料、酸化鉄顔料などが
上げられる。一般の着色剤の多くは、ＤＳＣ結晶化ピー
ク温度を上昇させるので、これらを併用する場合は、実
質的にＤＳＣ結晶化ピーク温度を低下させる組み合わせ
と配合量とする必要がある。このＤＳＣ結晶化ピーク温
度の低下幅は、３０℃以内とするのが好ましい。低下幅
が３０℃を超えると、本来のポリアミド樹脂の耐熱性と
機械的特性、特に強度が失われることになり、好ましく
ない。

【００１２】上記ＤＳＣ結晶化ピーク温度は、配合物を
融点以上で完全に溶解させ、一定速度で降温させた時
に、配合物のポリアミド樹脂成分が結晶化する時に発生
する熱量を測定し、最も発熱量が大きい温度を指す。着
色剤の使用量は、ポリアミド樹脂１００重量部に対し
て、０．０１〜１０重量部とすることができる。外観と
機械的特性のバランスから、好ましくは、０．０２〜１
重量部である。いずれにしても、実質的にＤＳＣ結晶化
ピーク温度を低下させる使用量とする必要がある。

【００１３】上記ニグロシンは、黒色のアジン系縮合化
合物で、具体的には、オリエント化学工業社製のスピリ
ットブラックＳＢ、ニグロシンベースＥＸ、ヌビアンブ
ラックＰＡ−９８０１、山陽化工社製のＮＹ−Ｂ２７６
２０等を例示することができる。複合酸化物顔料は、
銅、クロム、マンガン等の金属酸化物である。具体的に
は、日本フェロー社製のフェローカラー４２−３０２
Ａ、４２−３１３Ａ、Ｆ６３３１、川村化学社製のファ
インカラーＫＲ３５０、ＫＲ９００等を例示することが
できる。酸化鉄顔料は、戸田工業社製のＫＮ−３２０、
チタン工業社製のＢＬ−１００、ＢＬ−５００等を例示
することができる。

【００１４】本発明の上記着色剤は、ポリアミド樹脂の
結晶化温度を低下させる働きがあり、結晶化速度を遅く
する。結晶化速度が遅くなることにより、金型内等の賦
形される工程で、無機充填剤の動きの自由度が広がり、
表面から内部に移行する。このため、無機充填剤が表面
にでる外観不良が抑えられ、本発明の成形品を得ること
ができる。本発明のポリアミド樹脂着色組成物は、必要
に応じて本発明の目的を損なわない範囲で通常のポリア
ミド樹脂に用いられる添加剤を含有させることができ
る。添加剤としては、安定剤、可塑剤、紫外線吸収剤、
酸化防止剤、帯電防止剤、潤滑剤、離型剤、難燃剤等で
ある。同時に、アルミニウム、モリブテン、銅等の金
属、酸化チタン、酸化銅等の金属酸化物、リン酸カルシ
ウム、ケイ酸カルシウム等の金属化合物を含有させるこ
とができる。さらに必要に応じて、本発明の目的を損な
わない範囲で通常ポリアミドにブレンドされる熱可塑性
樹脂やエラストマーを配合することができる。

【００１５】本発明のポリアミド着色組成物の製法は、
特に限定されず、ポリアミド樹脂、無機充填剤、着色剤
が混合されたものであれば良い。より好ましくはそれぞ
れの成分が均一に分散されうような製法をとる。具体的
には、ポリアミド樹脂に無機充填剤を配合したものに、
着色剤もしくは着色剤を配合したマスターバッチを押出
し機で溶融混練する方法により得ることができる。より
簡便には、成形する際に無機充填剤を配合したポリアミ
ドに、着色剤を配合したマスターバッチをドライブレン
ドしたものを使用する製法により得ることができる。マ
スターバッチのベース樹脂はポリアミド樹脂を選択する
のが好ましい。

【００１６】本発明の成形品を得るためには、一般に熱
可塑性樹脂の成形に用いられる方法であれば特に限定さ
れない。例えば、射出成形、ブロー成形、インフレーシ
ョン成形、真空成形、押出成形、加熱圧縮成形等の方法
により得られる。本発明の成形品は、表面塗装した成形
品と同等以上の外観を得ることができるので、外観と表
面光沢が要求される部品、例えば家具や建材等に使われ
る。具体的には、オフィス家具の机や椅子、手摺りや窓
枠等に好適である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて本発明を具
体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定される
ものではない。なお、ガラス強化ポリアミド樹脂（ポリ
アミド樹脂とガラス繊維の配合物）、測定方法、試験片
の作成法等は次の通りである。 （１）ガラス強化ポリアミド樹脂（Ａ）〜（Ｅ） （ａ）ガラス強化ポリアミド樹脂（Ａ） ナイロン６６とナイロン６の重量比が７０／３０となる
ブレンド物を１００重量部とガラス繊維（ＧＦ）５０重
量部とを２軸押出し機を用いて溶融混練し、ガラス強化
ポリアミド樹脂（Ａ）を作成した。

【００１８】（ｂ）ガラス強化ポリアミド樹脂（Ｂ） ナイロン６６を１００重量部とガラス繊維（ＧＦ）５０
重量部とを２軸押出し機を用いて溶融混練し、ガラス強
化ポリアミド樹脂（Ｂ）を作成した。 （ｃ）ガラス強化ポリアミド樹脂（Ｃ） ナイロン６を１００重量部とガラス繊維（ＧＦ）５０重
量部とを２軸押出し機を用いて溶融混練し、ガラス強化
ポリアミド樹脂（Ｃ）を作成した。

【００１９】（ｄ）ガラス強化ポリアミド樹脂（Ｄ） ナイロン６６とナイロン６の共重合体（共重合体重量
比：ナイロン６６／ナイロン６＝８０／２０）とナイロ
ン６の重量比が７０／３０となるブレンド物を１００重
量部とガラス繊維（ＧＦ）５０重量部とを２軸押出し機
を用いて溶融混練し、ガラス強化ポリアミド樹脂（Ｄ）
を作成した。 （ｅ）ガラス強化ポリアミド樹脂（Ｅ） ナイロン６６とナイロン６Ｉの共重合体（共重合体重量
比：ナイロン６６／ナイロン６Ｉ＝８５／１５）を１０
０重量部とガラス繊維（ＧＦ）５０重量部とを２軸押出
し機を用いて溶融混練し、ガラス強化ポリアミド樹脂
（Ｅ）を作成した。

【００２０】（２）ＤＳＣ結晶化ピーク温度 ＰＥＲＫＩＮ ＥＬＭＥＲ社製 Ｐｙｒｉｓ１を用い、
サンプルを３００℃で完全に溶融後、２０℃／ｍｉｎ．
で降温させ、結晶化ピーク温度を求めた。 （３）表面グロス 得られた試験片の４５ｍｍφ表面積の６０℃表面グロス
を、スガ試験機社製のデジタル変角光沢形で測定した。 （４）試験片作成 射出成形機（日精樹脂製：ＰＳ１２０Ｓ１８ＤＳＥ）を
用い、シリンダー温度２９０℃、金型温度８０℃で、充
填時間１．４秒、フィルムゲートを使用し、長さ（流動
方向）１２０ｍｍ×幅（流動直角方向）８０ｍｍ×厚さ
３ｍｍ平板を作成した。

【００２１】

【実施例１〜５】ガラス強化ポリアミド樹脂（Ａ）〜
（Ｅ）１００重量部、ニグロシン（オリエント化学工業
社製 商品名：ヌビアンブラックＰＡ−９８０１）０．
０３重量部を混合し、２軸押出し機で溶融混練し、ポリ
アミド着色組成物を得た。得られた組成物を上記に示す
成形法で試験片を作成し、上記に示す方法で表面グロス
を測定するとともに、試験片の一部を切りだし、上記に
示す方法でＤＳＣ結晶化ピーク温度を測定した。測定結
果を表１〜５に示す。

【００２２】

【実施例６〜１０】ガラス強化ポリアミド樹脂（Ａ）〜
（Ｅ）１００重量部、複合酸化物顔料（日本フェロー社
製商品名：フェローカラー４２−３０２Ａ）０．２重量
部を混合し、２軸押出し機で溶融混練し、ポリアミド着
色組成物を得た。得られた組成物を上記に示す成形法で
試験片を作成し、上記に示す方法で表面グロスを測定す
るとともに、試験片の一部を切りだし、上記に示す方法
でＤＳＣ結晶化ピーク温度を測定した。測定結果を表１
〜５に示す。

【００２３】

【実施例１１〜１５】ガラス強化ポリアミド樹脂（Ａ）
〜（Ｅ）１００重量部、酸化鉄顔料（戸田工業社製 商
品名：ＫＮ−３２０）０．２重量部を混合し、２軸押出
し機で溶融混練し、ポリアミド着色組成物を得た。得ら
れた組成物を上記に示す成形法で試験片を作成し、上記
に示す方法で表面グロスを測定するとともに、試験片の
一部を切りだし、上記に示す方法でＤＳＣ結晶化ピーク
温度を測定した。測定結果を表１に示す。

【００２４】

【実施例１６〜２０】ガラス強化ポリアミド樹脂（Ａ）
〜（Ｅ）１００重量部、ニグロシン（オリエント化学工
業社製 商品名：ヌビアンブラックＰＡ−９８０１）
０．０３重量部、カーボンブラック（三菱化学社製 商
品名：三菱カーボン５０）０．０３重量部を混合し、２
軸押出し機で溶融混練し、ポリアミド着色組成物を得
た。得られた組成物を上記に示す成形法で試験片を作成
し、上記に示す方法で表面グロスを測定するとともに、
試験片の一部を切りだし、上記に示す方法でＤＳＣ結晶
化ピーク温度を測定した。測定結果を表１〜５に示す。

【００２５】

【比較例１〜５】ガラス強化ポリアミド樹脂（Ａ）〜
（Ｅ）１００重量部、カーボンブラック（三菱化学社製
商品名：三菱カーボン５０）０．０３重量部を混合
し、２軸押出し機で溶融混練し、ポリアミド着色組成物
を得た。得られた組成物を上記に示す成形法で試験片を
作成し、上記に示す方法で表面グロスを測定するととも
に、試験片の一部を切りだし、上記に示す方法でＤＳＣ
結晶化ピーク温度を測定した。測定結果を表１〜５に示
す。

【００２６】

【比較例６〜１０】ガラス強化ポリアミド樹脂（Ａ）〜
（Ｅ）１００重量部、フタロシアニン顔料（住友化学社
製 商品名：スミトーンシアニアンブルーＧＨ）０．０
３重量部を混合し、２軸押出し機で溶融混練し、ポリア
ミド着色組成物を得た。得られた組成物を上記に示す成
形法で試験片を作成し、上記に示す方法で表面グロスを
測定するとともに、試験片の一部を切りだし、上記に示
す方法でＤＳＣ結晶化ピーク温度を測定した。測定結果
を表１〜５に示す。

【００２７】

【比較例１１〜１５】着色剤配合前のガラス強化ポリア
ミド樹脂（Ａ）〜（Ｅ）のＤＳＣ結晶化ピーク温度と表
面グロス値を測定し、表１〜５に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】

【表３】

【００３１】

【表４】

【００３２】

【表５】

【００３３】

【発明の効果】本発明のポリアミド着色組成物は、外
観、表面光沢、及び機械的特性が良好であり、家具及び
建材等の外観部品に好適である。また、塗装工程が不要
であるために、経済的かつリサイクルが可能な環境負荷
の少ない材料である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）ポリアミド樹脂１００重量部と
   （ｂ）無機充填材１０〜１６０重量部と（ｃ）着色剤
   ０．０１〜１０重量部とを配合してなるポリアミド樹脂
   着色組成物であって、この組成物のＤＳＣ結晶化ピーク
   温度をＴｃ℃、一方（ａ）と（ｂ）のみを配合したとき
   のＤＳＣ結晶化ピーク温度をＴｃ'℃としたときに、下
   記一般式が成立することを特徴とする家具及び建材用ポ
   リアミド着色組成物。 Ｔｃ'−３０＜Ｔｃ＜Ｔｃ'
2. 【請求項２】 （ｃ）着色剤が、ニグロシン、複合酸化
   物顔料、酸化鉄顔料の少なくとも１種を含有することを
   特徴とする請求項１に記載の家具及び建材用ポリアミド
   着色組成物。
3. 【請求項３】 （ｂ）無機充填剤がガラス繊維であるこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の家具及び建材用ポ
   リアミド着色組成物。
4. 【請求項４】 （ａ）ポリアミド樹脂が、ナイロン６、
   ナイロン６６、ナイロン６とナイロン６６の共重合体、
   およびナイロン６６とナイロン６Ｉの共重合体の少なく
   とも１種を含有することを特徴とする請求項１，２又は
   ３記載の家具及び建材用ポリアミド着色組成物。
5. 【請求項５】 請求項１〜４いずれかに記載のポリアミ
   ド樹脂着色組成物からなる家具及び建材用成形品。