JP2690775C - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ポリアミド樹脂組成物に関し、詳しくは自動車，電子機器などの分
野における各種の部品の成形に有用なポリアミド樹脂組成物に関する。 ［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ ポリアミド６６は、その優れた耐熱性，摺動特性，成形加工性を活かして種々
の用途に使用されている。特に、種々の繊維状強化材を配合することにより耐熱
剛性や寸法安定性が飛躍的に向上し、自動車分野，電子分野などに好適に使用さ
れている。 しかしながら、繊維状強化材や各種の充填材を配合したポリアミド６６は、成
形性が劣り、成形品の表面に強化材や充填材が浮き出すなど、商品価値が著しく
低下するばかりでなく、摺動特性など、本来の優れた特性が損なわれてしまうこ
とが多かった。 そこで、本発明者は、ポリアミド６６が本来有する耐熱剛性，寸法安定性など
の優れた性能を保持し、しかも強化材等が表面に浮き出すことのないポリアミド
樹脂組成物を開発すべく、鋭意研究を重ねた。 ［課題を解決するための手段］ その結果、特定の溶液粘度を有する二種類のポリアミド共重合体あるいはポリ
アミド単独重合体を特定の割合で併用することによって上記の課題を解決できる
ことを見出した。本発明はかかる知見に基いて完成したものである。 すなわち、本発明は（Ａ）ポリアミド６６の共重合比率が８５〜１００重量％
で、２５℃における９８％硫酸中の濃度１ｇ／ｄｌの溶液粘度［η］が２．７以
上であるポリアミド６６／６共重合体あるいはポリアミド６６単独重合体３０〜
９５重量％及び （Ｂ）ポリアミド６６の共重合比率が３０〜７０重量％で、２５℃における９８
％硫酸中の濃度１ｇ／ｄｌの溶液粘度［η］が２．６以下であるポリアミド６６
／６共重合体７０〜５重量％からなるポリアミド樹脂１００重量部に対して （Ｃ）繊維状強化材５〜１５０重量部を配合したことを特徴とするポリアミド樹
脂組成物を提供するものである。 本発明のポリアミド樹脂組成物は、上記のように基本的には（Ａ）〜（Ｃ）成
分からなるが、ここで（Ａ）成分はポリアミド６６の共重合比率が８５〜１００
重量％、好ましくは８８〜１００重量％であって、２５℃における９８％硫酸中
の濃度１ｇ／ｄｌの溶液粘度［η］が２．７以上であるポリアミド６６／６共重
合体あるいはポリアミド６６単独重合体である。ここで、ポリアミド６６成分が
８５重量％未満であると、耐熱性、吸水性、結晶化速度が低下し、好ましくない
。また、この（Ａ）成分は、上述の溶液粘度［η］が２．７以上であることが必
要であり、それ未満では機械的強度が劣り、（Ｂ）成分の添加によっても表面外
観の改良効果が顕著に現れなくなる。 （Ａ）成分として用いるポリアミド６６／６共重合体あるいはポリアミド６６
単独重合体は、上記の条件を満たすものであれば、その重合方法、末端基の種類
、少量の残存オリゴマー及びモノマー等には関係なく使用することができる。 本発明のポリアミド樹脂組成物は、さらに（Ｂ）成分として、ポリアミド６６
の共重合比率が、３０〜７０重量％、好ましくは３０〜５０重量％であって、２
５℃における９８％硫酸中の濃度１ｇ／ｄｌの溶液粘度［η］が２．６以下であ
るポリアミド６６／６共重合体を含む。共重合成分としてのポリアミド６６が７
０重量％を超えると、表面外観の改良効果が少ない。また、この（Ｂ）成分は、
上述の溶液粘度［η］が２．６以下であることが必要であり、２．６を超えると
、やはり表面外観が改良されない。 （Ｂ）成分として用いるポリアミド６６／６共重合体についても、上記の条件
を満たすものであれば、その重合方法，末端基の種類、少量の残存オリゴマー及
びモノマー等には関係なく使用することができる。 本発明のポリアミド樹脂組成物において、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との配合割
合は、（Ａ）成分３０〜９５重量％、好ましくは５０〜９０重量％、（Ｂ）成分
７０〜５重量％、好ましくは５０〜１０重量％である．（Ａ）成分の割合が９５
重量％を超えると、外観の優れた成形品が得られず、一方、３０重量％未満では
、耐熱性，剛性などの機械的性質が低下する。 さらに、本発明のポリアミド樹脂組成物では、（Ｃ）成分として繊維状強化材
を配合する。この繊維状強化材としては、各種のものを用いることができ、特に
制限はないが、代表的なものとして、ガラス繊維，炭素繊維，金属繊維，セラミ
ック繊維などが挙げられる。特に、コストと物性の関係からガラス繊維が好まし
い。 本発明のポリアミド樹脂組成物において、（Ｃ）成分は、（Ａ）成分と（Ｂ）
成分の総和１００重量部に対して５〜１５０重量部、好ましくは１０〜１２５重
量部の割合で配合される。（Ｃ）成分の配合量が５重量部未満であると、耐熱性
、剛性等において強化材の配合効果がほとんど得られず、また、１５０重量部を
超えると、耐衝撃性，摺動性が極端に低下し、成形品の外観も悪化する。 本発明によれば、成形品表面に繊維状強化材か浮き出すことなく、外観が良好
な成形品が得られる理由は、必ずしも明らかではないが、成形品表面に数十μｍ
の厚さで強化材を含まない層が形成されるためと考えられる。 本発明のポリアミド樹脂組成物は、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分を主成分とするも のであるが、さらに必要に応じて、一般に高分子加工分野で用いられている各種
の添加剤を適宜配合することができる。添加剤の例としては、難燃剤、潤滑剤、
可塑剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、核剤、安定剤等が挙げられる。 上記のようなポリアミド樹脂組成物を製造するには、上記の（Ａ）〜（Ｃ）成
分及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、一般に単軸又は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
品とすることができる。 ［実施例］ 次に、実施例及び比較例により本発明をさらに詳しく説明する。 なお、下記の実施例及び比較例で使用する材料は、下記のとおりである。 （ポリアミド樹脂） ポリアミド樹脂［Ｉ］ ２５℃における９８％硫酸中の濃度１ｇ／ｄｌの溶液粘度［η］が２．９のポ
リアミド６６の単独重合体 ポリアミド樹脂［II］ ［η］が２．９のポリアミド６６／６共重合体（ポリアミド６６の共重合比率
９０重量％、ポリアミド６の共重合比率１０重量％） ポリアミド［III］ ［η］が２．９のポリアミド６６／６共重合体（ポリアミド６６の共重合比率
３０重量％，ポリアミド６の共重合比率７０重量％） ポリアミド［IV］ ［η］が２．５のポリアミド６６／６共重合体（ポリアミド６６の共重合比率
３０重量％，ポリアミド６の共重合比率７０重量％） ポリアミド［Ｖ］ ［η］が２．９のポリアミド６の単独重合体 （繊維状強化材） ガラス繊維 繊維径１３μ，繊維長３ｍｍのチョップドストランド（旭ファィバーグラス社
製、商品名 ０３ＭＡＦＴ一３０）、 炭素繊維 繊維径９μｍ、繊維長６ｍｍ（東邦ベスロン社製） ［実施例１〜６及び比較例１〜５］ （１）ポリアミド樹脂組成物の製造 第１表に示す割合で配合したものを、同方向二軸押出機（直径３０ｍｍ、ＰＣ
Ｍ一３０）を用いてポリアミド樹脂は主ホッパーから、また繊維状強化材はサィ
ドから投入して混練して、ポリアミド樹脂組成物を製造した。この際、シリンダ
ー温度は、各ゾーンとも２８０℃に設定した。 （２）試験片の作成 上記（１）で得られたポリアミド樹脂組成物を、住友重機(株)製射出成形機サ
ィキャップＭIII１６５／７５を用いて射出成形して、下記の各試験用の試験片
を作成した。 （３）評価 成形品の外観 ＡＳＴＭ１号ダンベルを射出速度を変えて成形し、外観を肉眼で判定した。 引張強度 ＡＳＴＭ１号ダンベルを用いてＡＳＴＭ規格にしたがって実施した。 熱変形温度（ＨＤＴ） ５”×１／２”×１／６”の試験片を用いて、ＡＳＴＭ規格にしたがって実施
した。 これらの評価結果を第１表に示す． ［第１表］ ＊１：重量部 ＊２：◎・・・成形品の全面にわたり繊維状強化材の表面への浮き出しがなく 外観良好 ○・・・成形品の一部を除いて外観良好 △・・・成形品の全面にわたり光沢やや低下 ×・・・成形品の全面にわたり繊維状強化材の表面への浮き出しが著しく 外観不良 ＊３：射出速度＝７ｃｍ／秒 ＊４：射出速度＝４ｃｍ／秒 ＊５：１８．６ｋｇｆ／ｃｍ2 第１表から明らかなとおり、本発明のポリアミド樹脂組成物は、いずれも成形
品の外観が良好で引張強度、耐熱性についても高いレベルを保持している。一方
、比較例は、外観が悪かったり（特に射出スビードが遅い場合）、耐熱性が著し
く低下するなどの好ましくない結果を生じた。 ［発明の効果］ 以上のように、本発明によるポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂が本来
持っている耐熱剛性，寸法安定性などの優れた性能を保持し、しかも繊維状強化
材が表面に浮き出さず、表面外観及び摺動特性においても優れた成形品を生じる
。 したがって、本発明によるポリアミド樹脂組成物は、自動車部品、電子機器部
品など、各種の成形品の成形に有効に利用することができ、特に摺動特性が必要
な部品の製造にも好適である。
野における各種の部品の成形に有用なポリアミド樹脂組成物に関する。 ［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ ポリアミド６６は、その優れた耐熱性，摺動特性，成形加工性を活かして種々
の用途に使用されている。特に、種々の繊維状強化材を配合することにより耐熱
剛性や寸法安定性が飛躍的に向上し、自動車分野，電子分野などに好適に使用さ
れている。 しかしながら、繊維状強化材や各種の充填材を配合したポリアミド６６は、成
形性が劣り、成形品の表面に強化材や充填材が浮き出すなど、商品価値が著しく
低下するばかりでなく、摺動特性など、本来の優れた特性が損なわれてしまうこ
とが多かった。 そこで、本発明者は、ポリアミド６６が本来有する耐熱剛性，寸法安定性など
の優れた性能を保持し、しかも強化材等が表面に浮き出すことのないポリアミド
樹脂組成物を開発すべく、鋭意研究を重ねた。 ［課題を解決するための手段］ その結果、特定の溶液粘度を有する二種類のポリアミド共重合体あるいはポリ
アミド単独重合体を特定の割合で併用することによって上記の課題を解決できる
ことを見出した。本発明はかかる知見に基いて完成したものである。 すなわち、本発明は（Ａ）ポリアミド６６の共重合比率が８５〜１００重量％
で、２５℃における９８％硫酸中の濃度１ｇ／ｄｌの溶液粘度［η］が２．７以
上であるポリアミド６６／６共重合体あるいはポリアミド６６単独重合体３０〜
９５重量％及び （Ｂ）ポリアミド６６の共重合比率が３０〜７０重量％で、２５℃における９８
％硫酸中の濃度１ｇ／ｄｌの溶液粘度［η］が２．６以下であるポリアミド６６
／６共重合体７０〜５重量％からなるポリアミド樹脂１００重量部に対して （Ｃ）繊維状強化材５〜１５０重量部を配合したことを特徴とするポリアミド樹
脂組成物を提供するものである。 本発明のポリアミド樹脂組成物は、上記のように基本的には（Ａ）〜（Ｃ）成
分からなるが、ここで（Ａ）成分はポリアミド６６の共重合比率が８５〜１００
重量％、好ましくは８８〜１００重量％であって、２５℃における９８％硫酸中
の濃度１ｇ／ｄｌの溶液粘度［η］が２．７以上であるポリアミド６６／６共重
合体あるいはポリアミド６６単独重合体である。ここで、ポリアミド６６成分が
８５重量％未満であると、耐熱性、吸水性、結晶化速度が低下し、好ましくない
。また、この（Ａ）成分は、上述の溶液粘度［η］が２．７以上であることが必
要であり、それ未満では機械的強度が劣り、（Ｂ）成分の添加によっても表面外
観の改良効果が顕著に現れなくなる。 （Ａ）成分として用いるポリアミド６６／６共重合体あるいはポリアミド６６
単独重合体は、上記の条件を満たすものであれば、その重合方法、末端基の種類
、少量の残存オリゴマー及びモノマー等には関係なく使用することができる。 本発明のポリアミド樹脂組成物は、さらに（Ｂ）成分として、ポリアミド６６
の共重合比率が、３０〜７０重量％、好ましくは３０〜５０重量％であって、２
５℃における９８％硫酸中の濃度１ｇ／ｄｌの溶液粘度［η］が２．６以下であ
るポリアミド６６／６共重合体を含む。共重合成分としてのポリアミド６６が７
０重量％を超えると、表面外観の改良効果が少ない。また、この（Ｂ）成分は、
上述の溶液粘度［η］が２．６以下であることが必要であり、２．６を超えると
、やはり表面外観が改良されない。 （Ｂ）成分として用いるポリアミド６６／６共重合体についても、上記の条件
を満たすものであれば、その重合方法，末端基の種類、少量の残存オリゴマー及
びモノマー等には関係なく使用することができる。 本発明のポリアミド樹脂組成物において、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との配合割
合は、（Ａ）成分３０〜９５重量％、好ましくは５０〜９０重量％、（Ｂ）成分
７０〜５重量％、好ましくは５０〜１０重量％である．（Ａ）成分の割合が９５
重量％を超えると、外観の優れた成形品が得られず、一方、３０重量％未満では
、耐熱性，剛性などの機械的性質が低下する。 さらに、本発明のポリアミド樹脂組成物では、（Ｃ）成分として繊維状強化材
を配合する。この繊維状強化材としては、各種のものを用いることができ、特に
制限はないが、代表的なものとして、ガラス繊維，炭素繊維，金属繊維，セラミ
ック繊維などが挙げられる。特に、コストと物性の関係からガラス繊維が好まし
い。 本発明のポリアミド樹脂組成物において、（Ｃ）成分は、（Ａ）成分と（Ｂ）
成分の総和１００重量部に対して５〜１５０重量部、好ましくは１０〜１２５重
量部の割合で配合される。（Ｃ）成分の配合量が５重量部未満であると、耐熱性
、剛性等において強化材の配合効果がほとんど得られず、また、１５０重量部を
超えると、耐衝撃性，摺動性が極端に低下し、成形品の外観も悪化する。 本発明によれば、成形品表面に繊維状強化材か浮き出すことなく、外観が良好
な成形品が得られる理由は、必ずしも明らかではないが、成形品表面に数十μｍ
の厚さで強化材を含まない層が形成されるためと考えられる。 本発明のポリアミド樹脂組成物は、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分を主成分とするも のであるが、さらに必要に応じて、一般に高分子加工分野で用いられている各種
の添加剤を適宜配合することができる。添加剤の例としては、難燃剤、潤滑剤、
可塑剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、核剤、安定剤等が挙げられる。 上記のようなポリアミド樹脂組成物を製造するには、上記の（Ａ）〜（Ｃ）成
分及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、一般に単軸又は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
品とすることができる。 ［実施例］ 次に、実施例及び比較例により本発明をさらに詳しく説明する。 なお、下記の実施例及び比較例で使用する材料は、下記のとおりである。 （ポリアミド樹脂） ポリアミド樹脂［Ｉ］ ２５℃における９８％硫酸中の濃度１ｇ／ｄｌの溶液粘度［η］が２．９のポ
リアミド６６の単独重合体 ポリアミド樹脂［II］ ［η］が２．９のポリアミド６６／６共重合体（ポリアミド６６の共重合比率
９０重量％、ポリアミド６の共重合比率１０重量％） ポリアミド［III］ ［η］が２．９のポリアミド６６／６共重合体（ポリアミド６６の共重合比率
３０重量％，ポリアミド６の共重合比率７０重量％） ポリアミド［IV］ ［η］が２．５のポリアミド６６／６共重合体（ポリアミド６６の共重合比率
３０重量％，ポリアミド６の共重合比率７０重量％） ポリアミド［Ｖ］ ［η］が２．９のポリアミド６の単独重合体 （繊維状強化材） ガラス繊維 繊維径１３μ，繊維長３ｍｍのチョップドストランド（旭ファィバーグラス社
製、商品名 ０３ＭＡＦＴ一３０）、 炭素繊維 繊維径９μｍ、繊維長６ｍｍ（東邦ベスロン社製） ［実施例１〜６及び比較例１〜５］ （１）ポリアミド樹脂組成物の製造 第１表に示す割合で配合したものを、同方向二軸押出機（直径３０ｍｍ、ＰＣ
Ｍ一３０）を用いてポリアミド樹脂は主ホッパーから、また繊維状強化材はサィ
ドから投入して混練して、ポリアミド樹脂組成物を製造した。この際、シリンダ
ー温度は、各ゾーンとも２８０℃に設定した。 （２）試験片の作成 上記（１）で得られたポリアミド樹脂組成物を、住友重機(株)製射出成形機サ
ィキャップＭIII１６５／７５を用いて射出成形して、下記の各試験用の試験片
を作成した。 （３）評価 成形品の外観 ＡＳＴＭ１号ダンベルを射出速度を変えて成形し、外観を肉眼で判定した。 引張強度 ＡＳＴＭ１号ダンベルを用いてＡＳＴＭ規格にしたがって実施した。 熱変形温度（ＨＤＴ） ５”×１／２”×１／６”の試験片を用いて、ＡＳＴＭ規格にしたがって実施
した。 これらの評価結果を第１表に示す． ［第１表］ ＊１：重量部 ＊２：◎・・・成形品の全面にわたり繊維状強化材の表面への浮き出しがなく 外観良好 ○・・・成形品の一部を除いて外観良好 △・・・成形品の全面にわたり光沢やや低下 ×・・・成形品の全面にわたり繊維状強化材の表面への浮き出しが著しく 外観不良 ＊３：射出速度＝７ｃｍ／秒 ＊４：射出速度＝４ｃｍ／秒 ＊５：１８．６ｋｇｆ／ｃｍ2 第１表から明らかなとおり、本発明のポリアミド樹脂組成物は、いずれも成形
品の外観が良好で引張強度、耐熱性についても高いレベルを保持している。一方
、比較例は、外観が悪かったり（特に射出スビードが遅い場合）、耐熱性が著し
く低下するなどの好ましくない結果を生じた。 ［発明の効果］ 以上のように、本発明によるポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂が本来
持っている耐熱剛性，寸法安定性などの優れた性能を保持し、しかも繊維状強化
材が表面に浮き出さず、表面外観及び摺動特性においても優れた成形品を生じる
。 したがって、本発明によるポリアミド樹脂組成物は、自動車部品、電子機器部
品など、各種の成形品の成形に有効に利用することができ、特に摺動特性が必要
な部品の製造にも好適である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）（Ａ）ポリアミド６６の共重合比率が８５〜１００重量％で、２５℃にお
ける９８％硫酸中の濃度１ｇ／ｄｌの溶液粘度［η］が２．７以上であるポリア
ミド６６／６共重合体あるいはポリアミド６６単独重合体３０〜９５重量％及び
（Ｂ）ポリアミド６６の共重合比率が３０〜７０重量％で、２５℃における９８
％硫酸中の濃度１ｇ／ｄｌの溶液粘度［η］が２．６以下であるポリアミド６６
／６共重合体７０〜５重量％からなるポリアミド樹脂１００重量部に対して （Ｃ）繊維状強化材５〜１５０重量部を配合したことを特徴とするポリアミド樹
脂組成物。
Family
ID=
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