JP2008247984A - ナイロン樹脂添加用のマスターバッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 性質にバラツキのない成形体が得られるナイロン樹脂組成物の提供。
【解決手段】
ナイロン６を除くナイロン樹脂を含む熱可塑性樹脂と、ナイロン６とマレイミド系モノマー単位を有する重合体を含有する樹脂添加用のマスターバッチを含有するナイロン樹脂組成物。樹脂添加用のマスターバッチの相溶化作用により、２種以上の樹脂を用いた場合でも均一に混練される。
【選択図】 なし

Description

本発明は、樹脂添加用のマスターバッチとその製造方法、前記マスターバッチを含有するナイロン樹脂組成物とそれから得られる成形体に関する。

ナイロン樹脂と他の熱可塑性樹脂を押出機等で混練する場合には均一に混練することが困難であり、相溶化剤を使用した場合でも、十分な改善はできなかった。例えば、ナイロン６６の混練時に相溶化剤としてマレイミド系モノマー単位を有する重合体を使用した場合は、ナイロン６６がゲル化してしまい、均一な混練ができなかった。
特開２００４−３４６１４８号公報 特開２００５−２９８７７４号公報

本発明は、ナイロン６を除く他のナイロン樹脂と熱可塑性樹脂（ナイロン樹脂を除く）の混練時における相溶性を高めることができる樹脂添加用のマスターバッチとその製造方法を提供することを課題とする。

また本発明は、前記マスターバッチを含有するナイロン樹脂組成物とそれから得られる成形体を提供することを他の課題とする。

本発明は、ナイロン６とマレイミド系モノマー単位を有する重合体を含有しており、ナイロン６を除くナイロン樹脂を含む熱可塑性樹脂の混練時に使用する、樹脂添加用のマスターバッチを提供する。

更に本発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂添加用のマスターバッチの製造方法であり、ナイロン６とマレイミド系モノマー単位を有する重合体を溶融状態で混練する、樹脂添加用のマスターバッチの製造方法を提供する。

更に本発明は、ナイロン６を除くナイロン樹脂を含む熱可塑性樹脂９９〜５０質量％と、請求項６で製造された樹脂添加用のマスターバッチ１〜５０質量％を含有するナイロン樹脂組成物とそれから得られる成形体を提供する。

本発明の樹脂添加剤用のマスターバッチを用いて、ナイロン６以外のナイロン樹脂を含む熱可塑性樹脂を混練することにより、ナイロン６以外のナイロン樹脂を含む熱可塑性樹脂及び相溶化剤を混練した場合と比べると、より均一に混練することができる。このため、混練後の樹脂組成物から得られる成形体に対して、バラツキの小さい、所望の物性を付与することができる。

＜樹脂添加用のマスターバッチとその製造方法＞
ナイロン６と組み合わせるマレイミド系モノマー単位を有する重合体は、マレイミド系モノマー単位の重合体でもよいし、マレイミド系モノマー単位と他のモノマー単位との共重合体でもよい。

マレイミド系モノマー単位となるマレイミド系モノマーは、マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−プロピルマレイミド、Ｎ−イソプロピルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−トルイルマレイミド、Ｎ−キシリールマレイミド、Ｎ−ナフチルマレイミド、Ｎ−ｔ−ブチルマレイミド、Ｎ−オルトクロルフェニルマレイミド、Ｎ−オルトメトキシフェニルマレイミドから選ばれる１又は２以上のものが好ましい。

他のモノマー単位となるモノマーとしては、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルケトン、t−ブチルスチレン等の芳香族ビニル系化合物、無水マレイン酸、無水メチルマレイン酸、無水１,２−ジメチルマレイン酸、無水エチルマレイン酸、無水フェニルマレイン等の不飽和ジカルボン酸無水物等を挙げることができる。

マレイミド系モノマー単位を有する重合体は、マレイミド系モノマー、芳香族ビニルモノマー、不飽和ジカルボン酸無水物モノマーからなる共重合体が好ましい。この３種のモノマーを組み合わせる場合には、下記の割合であることが好ましい。

マレイミド系モノマー単位の割合は、好ましくは１０〜８０質量％、より好ましくは３０〜６０質量％、更に好ましくは４０〜５５質量％であり；芳香族ビニル系モノマー単位の割合は、好ましくは１０〜８０質量％、より好ましくは３０〜６０質量％、更に好ましくは４０〜５５質量％であり；不飽和ジカルボン酸無水物モノマー単位の割合は、好ましくは０．１〜１０質量％、より好ましくは０．５〜５質量％、更に好ましくは０．５〜３質量％である。不飽和ジカルボン酸無水物モノマー単位の割合が１０質量％以下であると流動性が良くなり、０．１質量％以上であると耐衝撃強度が高くなる。

ナイロン６とマレイミド系モノマー単位を有する重合体の割合は、
ナイロン６は９５〜１０質量％が好ましく、８０〜２０質量％がより好ましく、７０〜３０質量％が更に好ましく、
マレイミド系モノマー単位を有する重合体は９５〜５質量％が好ましく、８０〜２０質量％がより好ましく、７０〜３０質量％が更に好ましい。

本発明の樹脂添加用のマスターバッチは、公知の一軸又は二軸押出機を用いて、所定量のナイロン６とマレイミド系モノマー単位を有する重合体を溶融状態で混練して得ることができる。本発明のマスターバッチの形態は特に制限されないが、取り扱い性が良いため、ペレット状にすることが好ましい。

本発明のマスターバッチは、ナイロン６以外のナイロン樹脂との相溶性が良く、ナイロン６以外のナイロン樹脂、又はナイロン６以外のナイロン樹脂と他の熱可塑性樹脂と共に混練した場合、それらに対する相溶化剤として作用するものである。

＜ナイロン樹脂組成物とそれから得られる成形体＞
本発明のナイロン樹脂組成物は、ナイロン６以外のナイロン樹脂又はナイロン６以外のナイロン樹脂と１種又は２種以上の熱可塑性樹脂（ナイロン樹脂を除いたもの）に対して、上記の樹脂添加用マスターバッチが配合されてなるものである。

ナイロン樹脂は、ナイロン６以外のものであり、ナイロン６６、ナイロン６・１０、ナイロン６・１２、ナイロン１２・１２、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン４６及びこれらの混合物や共重合体；ナイロン６／６６、６Ｔ成分が５０モル％以下であるナイロン６６／６Ｔ（６Ｔ：ポリヘキサメチレンテレフタラミド）、６Ｉ成分が５０モル％以下であるナイロン６６／６Ｉ（６Ｉ：ポリヘキサメチレンイソフタラミド）、ナイロン６Ｔ／６Ｉ／６６、ナイロン６Ｔ／６Ｉ／６１０等の共重合体；ポリヘキサメチレンテレフタルアミド（ナイロン６Ｔ）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン６Ｉ）、ポリ（２−メチルペンタメチレン）テレフタルアミド（ナイロンＭ５Ｔ）、ポリ（２−メチルペンタメチレン）イソフタルアミド（ナイロンＭ５Ｉ）、ナイロン６Ｔ／６Ｉ、ナイロン６Ｔ／Ｍ５Ｔ等の共重合体を挙げることができ、そのほかアモルファスナイロンのような共重合ナイロンでもよく、アモルファスナイロンとしてはテレフタル酸とトリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合物等を挙げることができる。

更に、環状ラクタムの開環重合物、アミノカルボン酸の重縮合物及びこれらの成分からなる共重合体、具体的には、ポリ−ω−ウンデカナミド（ナイロン１１）、ポリ−ω−ドデカナミド（ナイロン１２）等の脂肪族ポリアミド樹脂及びこれらの共重合体、ジアミン、ジカルボン酸とからなるポリアミドとの共重合体、具体的にはナイロン６Ｔ／６、ナイロン６Ｔ／１１、ナイロン６Ｔ／１２、ナイロン６Ｔ／６Ｉ／１２
ナイロン樹脂以外の熱可塑性樹脂は特に制限されるものではないが、スチレン系樹脂が好ましい。

スチレン系樹脂は、スチレン及びα置換、核置換スチレン等のスチレン誘導体の重合体を挙げることができる。また、これら単量体を主として、これらとアクリロニトリル、アクリル酸並びにメタクリル酸のようなビニル化合物及び／又はブタジエン、イソプレンのような共役ジエン化合物の単量体から構成される共重合体も含まれる。例えばポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、スチレン−メタクリレート共重合体（ＭＳ樹脂）、スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＳ樹脂）等を挙げることができる。

ナイロン樹脂組成物が、ナイロン６以外のナイロン樹脂と樹脂添加剤用マスターバッチを含む場合の割合は、
ナイロン６以外のナイロン樹脂は９９〜５０質量％が好ましく、より好ましくは９５〜６０質量％、更に好ましくは９０〜７０質量％であり、
樹脂添加剤用マスターバッチは１〜５０質量％が好ましく、より好ましくは５〜４０質量％、更に好ましくは１０〜３０質量％である。

ナイロン樹脂組成物が、ナイロン６以外のナイロン樹脂と他の熱可塑性樹脂（１種又は２種以上）と樹脂添加剤用マスターバッチを含む場合は、
ナイロン６以外のナイロン樹脂と他の熱可塑性樹脂の合計量は、９９〜５０質量％が好ましく、より好ましくは９５〜６０質量％、更に好ましくは９０〜７０質量％であり、
樹脂添加剤用マスターバッチは１〜５０質量％が好ましく、より好ましくは５〜４０質量％、更に好ましくは１０〜３０質量％である。

ここで、ナイロン６以外のナイロン樹脂と他の熱可塑性樹脂の合計量（１００質量％）中、ナイロン６以外のナイロン樹脂の割合は、９０〜１０質量％が好ましく、より好ましくは２０〜８０質量％であり、更に好ましくは３０〜６０質量％である。

本発明の組成物は、求められる性質、用途等に応じて必要な他の成分を配合することができる。例えば、機械的強度を高める観点からは、各種無機充填材又は有機充填材を配合することができ、耐光性や耐熱性を高める観点からは、紫外線吸収剤、熱安定剤を配合することができる。

本発明の組成物は、公知の一軸又は二軸押出機を用いて、所定量のナイロン樹脂又は所定量のナイロン樹脂とそれ以外の熱可塑性樹脂と、マスターバッチを溶融状態で混練して得ることができる。本発明の組成物は、ナイロン樹脂とそれ以外の熱可塑性樹脂に対して相溶化剤として作用するマスターバッチを含んでいるため、２種以上のナイロン樹脂とそれ以外の熱可塑性樹脂を混練した場合でも、均一に混練されている。

本発明の成形体は、本発明の組成物に対して公知の射出成形法等の樹脂成形法を適用することで、得ることができる。

実施例及び比較例で使用した各成分と測定方法の詳細は、以下のとおりである。

（熱可塑性樹脂）
（ＰＡ−１）：ポリアミド6，宇部興産株式会社製，UBEナイロン6 1013B，吸水率1.8％，230℃1kgでのメルトフローインデックス:17）
（ＰＡ−２）：ポリアミド６-６，宇部興産株式会社製，UBEナイロン6-6 2020B，吸水率1.3％）
（ＰＳ−１）：ＡＢＳ樹脂（スチレン量４５質量％、アクリロニトリル１５質量％、ゴム量４０質量％）
（マレイミド系モノマー単位を有する重合体）
スチレン−Nフェニルマレイミド−無水マレイン酸共重合体（スチレン４７質量％、Nフェニルマレイミド５１質量％、無水マレイン酸が２質量％，重量平均分子量が１４万５千，265℃10kgでのメルトフローインデックス:2）。

（測定方法）
シャルピー衝撃強度：ＩＳＯ１７９に準拠して測定。

実施例１、比較例１（樹脂添加用マスターバッチの製造）
表１記載の各成分をＶ型タンブラーで混合後、二軸押出機（日本製鋼製，ＴＥＸ３０，シリンダー温度２５０℃、回転数３５０rpm、吐出量３０kg/hr）にて溶融混練し、樹脂添加用のマスターバッチペレットを得た。しかし、比較例１は、ゲル化が起こり、マスターペッレットを得ることができなかった。

実施例２〜９、比較例２〜９
表２記載の各成分をＶ型タンブラーで混合後、二軸押出機（日本製鋼製，ＴＥＸ３０，シリンダー温度２５０℃、回転数３５０rpm、吐出量３０kg/hr）にて溶融混練し、ナイロン樹脂組成物を得た。次に、射出成形機（シリンダー温度２５０℃、金型温度６０℃）によりISOダンベル成形品を作成した。

比較例２、３はゲル化して、押出できなかった。

Claims (8)

1. ナイロン６とマレイミド系モノマー単位を有する重合体を含有しており、ナイロン６を除くナイロン樹脂を含む熱可塑性樹脂の混練時に使用する、樹脂添加用のマスターバッチ。
2. 前記マレイミド系モノマー単位が、マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−プロピルマレイミド、Ｎ−イソプロピルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−トルイルマレイミド、Ｎ−キシリールマレイミド、Ｎ−ナフチルマレイミド、Ｎ−ｔ−ブチルマレイミド、Ｎ−オルトクロルフェニルマレイミド、Ｎ−オルトメトキシフェニルマレイミドから選ばれるものに由来する、請求項１記載の樹脂添加用のマスターバッチ。
3. 前記マレイミド系モノマー単位を有する重合体が、マレイミド系モノマー、芳香族ビニル単量体、不飽和ジカルボン酸無水物単量体からなる共重合体である、請求項１又は２記載の樹脂添加用のマスターバッチ。
4. 前記ナイロン６を９５〜１０質量％と、前記マレイミド系モノマー単位を有する重合体を５〜９０質量％含有する、請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂添加用のマスターバッチ。
5. 前記ナイロン６を除くナイロン樹脂がナイロン６６である、請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂添加用のマスターバッチ。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂添加用のマスターバッチの製造方法であり、ナイロン６とマレイミド系モノマー単位を有する重合体を溶融状態で混練する、樹脂添加用のマスターバッチの製造方法。
7. ナイロン６を除くナイロン樹脂を含む熱可塑性樹脂９９〜５０質量％と、請求項６で製造された樹脂添加用のマスターバッチ１〜５０質量％を含有するナイロン樹脂組成物。
8. 請求項７記載のナイロン樹脂組成物から得られる成形体。