JP2669817B2 - 樹脂組成物 - Google Patents

樹脂組成物

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JP2669817B2 JP61169870A JP16987086A JP2669817B2 JP 2669817 B2 JP2669817 B2 JP 2669817B2 JP 61169870 A JP61169870 A JP 61169870A JP 16987086 A JP16987086 A JP 16987086A JP 2669817 B2 JP2669817 B2 JP 2669817B2
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誠一 山城
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Description

【発明の詳細な説明】 ・産業上の技術分野 本発明は樹脂組成物に関し、更に詳しくは優れた成形
性熱安定性及び衝撃強度を示すナイロン−4,6樹脂組成
物に関する。 ・従来技術 テトラメチレンジアミンまたはその機能誘導体とアジ
ピン酸またはその機能誘導体とから作られるナイロン4,
6樹脂は古くから知られている。このナイロン4,6樹脂
は、引張強度,曲げ強度,衝撃強度等の機械的強度に優
れ、また耐熱性,摺動特性にも優れるため有用なエンジ
ニアリングプラスチックとしてその利用上の価値が大き
いと考えられている。 然るに、ナイロン4,6樹脂はその成形性が劣る点が大
きな欠点となり、使用上の大きな障壁となっている。 一般にポリマー、特に、プラスチックスにあっては、
成形の難易は、その樹脂自体の評価において重要な位置
を占める。仮令ポリマーとして本質的に選れた性質を有
していても、成形性が劣ると製品を経済的に製造するこ
とが難しいばかりでなく、その優れた性質を製品に充分
反映することができない。 ナイロン−4,6樹脂融点が約290℃であるにも拘らず、
その熱分解は約320℃以上の温度で起こることから、成
形に適した温度範囲は極めて狭い。 しかも、通常の成形材料として使用されているナイロ
ン4,6樹脂は熔融粘度の温度依存性が大きく、且つ、滞
留による熔融粘度の低下(熱分解に起因)が大きいため
に、僅かな成形温度,熔融(滞留)時間などの変化によ
り、熔融樹脂の流動性が大幅に変化し、安定した状態で
成形することが非常に難かしい。 即ち、成形時のいわゆる鼻タレ現象を誘発し、また成
形品のショートショット,ヒケ,フローマーク,バリ等
の発生の原因となり、外観において致命的欠点をもたら
すのみならずに機械的強度も著しく低下するという問題
がある。 ・発明の目的 本発明は上述の事情を背景として為されたものであ
り、その目的は、ナイロン4,6樹脂の優れた特性を保持
しつつ、その成形性を改良する点にある。 ・発明の構成 本発明者らはナイロン4,6樹脂の成形性を改良すべく
鋭意研究の結果、ナイロン4,6樹脂に少量のエポキシ化
合物を配合することにより熔融成形時の粘度低下を押
え、安定な成形が可能とするものである。特にエポキシ
化合物に加えて、強化充填材を配合した場合には、機械
強度の向上に顕著な効果を奏し得ることを見出し本発明
に到達した。 即ち、本発明の樹脂組成物は、(a)ナイロン−4,6
樹脂100重量部、(b)エポキシ化合物0.1〜3重量部、
及び(c)強化充填剤0〜200重量部を加えてなる樹脂
組成物である。 本発明を説明する。 本発明において用いられる(a)成分のナイロン4,6
樹脂とは、酸成分としてアジピン酸またはその機能誘導
体を用い、アミン成分としてテトラメチレンジアミンま
たはその機能誘導体を用いて、常法の縮合反応により得
られるポリアミドを主たる対象とする。勿論、そのアジ
ピン酸成分又はテトラメチレンジアミン成分の一部を他
の共重合成分で置き代えたものでもよい。 本発明で用いられるナイロン4,6樹脂の極限粘度は、
m−クレゾールを用い35℃で測定したとき、0.80〜2.5
0、更には1.10〜2.00、の範囲にあることが望ましい。 極限粘度が2.50を超えるナイロン4.6樹脂では、エポ
キシ配合による本発明の効果は薄く、特に更に(c)成
分の強化充填材を配合する場合には、樹脂と充填材との
濡れが充分になり難く、成形物の外観の光沢が失われる
のみならず、その機械的又は熱的性質のバラツキが大き
くなるので好ましくない。 一方、0.80未満の低い極限粘度では、樹脂組成物の機
械的強度が低く実用上問題がある。 本発明において用いられる(b)成分のエポキシ化合
物は一分子中にエポキシ基を2個有するエポキシ化合物
であれば特に制限はなく、公知のエポキシエーテル,エ
ポキシエステルなどが使用可能である。 エポキシ基が1個の場合には、本発明による改良効果
は認められない。またエポキシ基が3個のポリエポキシ
の場合も不適当であって、熔融時にナイロン4,6樹脂は
三次元構造をとり易く、成形時の流動性が悪くなった
り、成形物の外観特性を損う等の欠点を生じる。 本発明に用いられるエポキシ化合物としては、例えば
ビスフェノール型エポキシ,脂肪族型エポキシ等が挙げ
られる。 特に、好ましいものとしてはビスフェノールAとエピ
クロロヒドリンとの反応で得られるジグリシジルポリエ
ーテルが挙げられ、1〜10重量体のオリゴマーあるいは
グリコール類とエピクロルヒドリンとの反応で、得られ
るジグリシジルエーテルや、芳香族ジカルボン酸又は脂
肪族ジカルボン酸とエピクロロヒドリンとの反応によっ
て得られるジグリシジールエステルなどである。 これらエポキシ基を2個有するエポキシ化合物の配合
量はナイロン4,6樹脂100重量部当り0.1〜3重量部、好
ましくは0.1〜1重量部である。 配合量が0.1未満であると本発明の効果は薄く、実用
上の意味はない。一方、3重量部を超える量を配合して
も、最早効果の拡大が期待されないばかりではなく、部
分的にナイロン4,6樹脂の架橋化に起因すると思われる
ゲル状物が形成され、成形時における熔融樹脂流動性が
損われる。 本発明において用いられる(c)成分の強化充填材と
しては、ガラス繊維,アラミド繊維,カーボン繊維,ス
チール繊維,アスベスト,セラミックス繊維,チタン酸
カリウムウイスカー,ボロンウイスカーの如き繊維状
物,或はマイカ,シリカ,タルク,炭酸カルシウム,ガ
ラスビーズ,ガラスフレークス,クレー,ウオラストナ
イト等の如き粉状乃至粒状,或いは板状のものが例示で
きる。 これらの強化充填材をナイロン4,6樹脂に配合する
と、機械的強度や熱的特性の大幅な向上が認められる
が、特に(b)成分であるエポキシ化合物を配合する
と、その向上効果は一層大きくなり、(b)成分及び
(c)成分の相乗効果が顕著に発現される。 強化充填材を配合する場合の添加量はナイロン4,6樹
脂100重量に対し200重量部が限度(上限)である。 これを超える量を配合する場合には、(b)成分によ
る樹脂組成物の熔融粘度増加効果と、(c)成分の強化
補強材配合量過大による影響とが相俟って成形時の流動
性が極端に損われ、実用に供し得る成形物が得られな
い。 本発明の樹脂組成物には、必要に応じて顔料その他の
配合剤をその発現量添加しても良い。 このような配合剤としては、熱安定剤,着色剤,酸化
防止剤,滑剤,紫外線吸収剤,帯電防止剤などが挙げら
れる。 また、少量の割合で他の熱可塑性樹脂,例えばポリス
チレン,アクリル樹脂,ポリエチレン,ポリプロピレ
ン,フッ素樹脂,他のポリアミド樹脂,ポリカーボネー
ト樹脂,ポリスルホン樹脂など熱硬化性樹脂,例えばフ
ェノール樹脂,メラミン樹脂,不飽和ポリエステル樹
脂,シリコン樹脂等を添加しても良い。 本発明の樹脂組成物を得るには任意の配合方法を用い
ることができる。 通常これらの配合成分は可及的均一に分散させること
が好ましく、その全部または一部を、同時に、或るいは
別々に、例えばブレンダー,ニーダー,ロール,押出機
等の如き混合機で混合し均質化させる方法や混合成分の
一部を、同時に或いは別々に、例えばブレンダー,ニー
ダー,ロール押出機等で混合し、更に残りの成分を、こ
れらの混合機或いは押出機で混合し、均質化させる方法
を用いることができる。 更に、あらかじめドライブレンドされた組成物を加熱
した押出機中で熔融混練して均質化したあと、針金状に
押出し、次いで所望の長さに切断して粒状化する方法で
ある。 このようにして作られた成形用組成物は、通常充分乾
燥された状態に保たれて、成形機ホッパーに投入され、
成形に供される。 更に、また組成物の構成原料をドライブレンドして直
接成形機ホッパー内に投入し成形機中で熔融混練するこ
とも可能である。 ・実施例 以下実施例により本発明を詳述する。 尚、実施例中の各種特性の測定は以下の方法によっ
た。 (1) 静的強度: 引張試験……ASTM D−638に準拠。 衝撃強度……ASTM D−256(アイゾット・ノッチ付)
に準拠 (2) 熱変形温度: ASTM D−648に荷重264PSiにて測定。 (3) 熔融流動性(流れ値Q): JIS−K7210流れ試験方法(試験機:(株)島津製作所
製高化式フローテスター)に準拠(試験荷重:M=30Kgf,
ダイ径:Dd=1mm,ダイ長:Dt=10mm,測定温度300℃)尚、
流れ値測定時、測定器内に試料を充填したあと測定する
までの予熱時間を滞留時間と称した(樹脂組成物はこの
間測定温度で熔融状態で保持れさる) (4) 極限粘度: m−クレゾール溶融中35℃,オストワルド粘度管にて
測定したもの。 実施例1〜3及び比較例1〜3 110℃,10Torrの減圧下で8時間乾燥した極限粘度1.67
のナイロン4,6樹脂(STANYLオランダ国DSM社製)と表−
1に示す量割合で長さ3mmのチョップドストランドガラ
ス繊維およびビスフェノールAジグリシジールエーテル
型のエポキシ化合物(油化シェル(株)製エピコート
828)をあらかじめ、タンブラーで均一に混合したあと
スクリュ径68mmφ中のベント付押出機を用いて真空に引
きながらシリンダー温度310℃にて熔融混練し、ダイス
から吐出するスレッドを冷却切断して、成形用ペレット
を得た。 次いでこのペレットを用いて5オンスの射出成形機に
てシリンダー温度310℃,射出圧力1000Kg/cm2,金型温度
60℃冷却時間20秒、および全サイクル時間40秒の条件で
特性測定用のテストピースを成形した。 このテストピースを用いて、静的強度,熱変形温度を
測定(テストピースは成形後デシケーター中シリカゲル
乾燥剤に保存,試験直前にとり出し試験に供した)する
とともに、ぺレットの熔融流動性(流れ値(Q))を測
定した。 これらの結果を表−1に示す。 表−1の結果から明らかなように、エポキシ化合物を
添加することにより、成形品の強度が大巾に向上するこ
とがわかる。 しかし、エポキシ化合物の添加量を多くする(比較例
2の態様)とぺレットの流れ値(Q)は増大し成形時、
樹脂の流動性が悪く満足なテストピースを成形すること
ができなかった。 実施例4〜5及び比較例4〜5 実施例1,実施例3,比較例1および比較例3においてテ
ストピース成形時のシリンダー温度を330℃にし、他の
条件は変更しないで成形した。このときの成形状態およ
び成形品特性値を表−2に集約した。 また、各ペレットの流れ値(Q)の滞留時間を変えて
測定した結果も併せて表−2に掲げた。 これらの結果から本発明により、エポキシ化合物を配
合することにより、高温成形時の熔融熱安定性が向上す
ることがわかる。 特に成形機ノズル先端からの熔融樹脂洩れ(いわゆる
鼻タレ現象)や成形品のバリ発生防止に対し顕著な効果
を発現する。 実施例6 110℃,10Torrの減圧下で8時間乾燥した。極限粘度1.
92のナイロン4,6樹脂90重量部,脂肪族エーテル型エポ
キシ化合物(ナガセ化成工業(株)製デナコールEx−
211)0.7重量部およびチタン酸カリウム繊維(大塚化学
(株)製チスモ−D)10重量部を実施例1と同じ条件
で熔融混練して成形用ぺレットを得、更にテストピース
を成形した。 成形上の問題は全くなく、極めて表面光沢の良い、平
滑な成形物を得ることができた。 尚、ペレットの流れ値(Q)と成形物特性値は次の通
りである。 ペレット流れ値(Q): 滞留時間5分:3.6×10-2 成形物 引張強度:1150Kg/cm2 成形物 衝撃強度:6.7Kg/cm/cm 成形物 熱変形温度:280℃ 実施例7 110℃,10Torrの減圧下で8時間乾燥した極限粘度1.50
のナイロン4,6樹脂70重量部,ジグリシジルテレフタレ
ート0.3重量部及び繊維長1mmのアラミド繊維(帝入
(株)製テクノーラ)30重量部を実施例1と同じ条件
で熔融混練して成形用ぺレットを得、更にテストピース
を成形した。 成形上の問題は全くなかった。 ペレットの流れ値(Q)と成形物特性値は次の通りで
ある。 ペレット流れ値(Q): 滞留時間5分:2.3×10-2 成形物 引張強度:1230Kg/cm2 成形物 衝撃強度:14.0Kg・cm/cm 成形物 熱変形温度:283℃ ・発明の効果 以上詳述した如く本発明の組成物は、ナイロン4.6樹
脂に特定量のエポキシ化合物および強化充填材を配合す
ることにより成形時の熔融安定性と静強度の向上に極め
て顕著な効果を奏する。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.(a)ナイロン4,6樹脂 100重量部、 (b)エポキシ基を2個有するエポキシ化合物 0.1〜
    3重量部、及び (c)強化充填剤 0〜200重量部からなる樹脂組成
    物。 2.強化充填材がガラス繊維である特許請求の範囲第1
    項記載の樹脂組成物。 3.強化充填材がアラミド繊維である特許請求の範囲第
    1項記載の樹脂組成物。 4.強化充填材がチタン酸カリウムのウイスカーである
    特許請求の範囲第1項記載の樹脂組成物。
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