JP3175889B2

JP3175889B2 - ポリアミド樹脂組成物及びそれからなるスライドスイッチ用絶縁材料

Info

Publication number: JP3175889B2
Application number: JP32381193A
Authority: JP
Inventors: 徹藤; 聖一郎河野
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1993-06-21
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 2001-06-11
Anticipated expiration: 2016-06-11
Also published as: JPH0797514A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリアミド樹脂に関
し、更に詳しくは、繰り返し作動による耐久的な耐摩耗
性、熱的な剛性、寸法安定性、耐トラッキング性及び耐
アーク性などの電気特性、成形時のモールドデポジット
が少なく、流動性等の成形加工性に優れたスライドスイ
ッチ用絶縁材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】スライドスイッチ用絶縁材料としては、
フェノール樹脂や不飽和ポリエステル樹脂のような熱硬
化性樹脂、ポリアミド樹脂やポリフェニレンスルフィド
樹脂のような熱可塑性樹脂が使われている。熱硬化性樹
脂は、耐熱性は高いが、成形加工性が悪く、従来の熱可
塑性樹脂は、成形加工性は熱硬化性樹脂よりは良いが、
モールドデポジットが発生し、成形加工品の表面光沢性
が悪化し、摺動性が不足し、金属接点の摩耗が進む事か
ら、改善が求められていた。

【０００３】無機繊維補強剤や無機補強充填剤で強化さ
れたポリアミド樹脂組成物は、特徴として耐熱性及び電
気特性、摺動性を生かして、スライドスイッチ用絶縁材
料として広く使われている。しかし、脂肪族ポリアミド
を用いたスライドスイッチ用絶縁材料は、無機補強充填
剤で強化されていることから、充填材が成形品の表面に
浮き、表面光沢度と、表面粗さが優れず、更に、無機繊
維補強剤或いは無機補強充填剤が添加されていることか
ら、成形加工時に熱安定性が不足し、発生したガスによ
るモールドデポジットが発生し、表面光沢が優れず、ス
ライドスイッチ用絶縁材料としては摺動性の点で不充分
である事が判った。

【０００４】脂肪族ポリアミドを改良し、表面光沢度を
改善させる試み（特開昭６３−１６８４５６号公報）、
更に、電気特性と摺動性を向上させる試み（特開平４−
１０１３１２号公報）もなされているが、その効果は不
充分である。又、成形加工性の点でもその効果は不充分
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、スライドス
イッチ用絶縁材料に好適なポリアミド樹脂組成物に関す
るものであり、合せて、摺動性の必要な用途に有効な組
成物に関するものであり、ポリアミド樹脂の持つ耐熱
性、剛性の特徴を保持しつつ、成形加工時に、モールド
デポジットが発生せず、表面平滑性に優れ、表面光沢度
を改善した組成物を提供することを目的としたものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定の半
芳香族ポリアミド、或いは、特定の脂肪族コポリアミド
を用い、特定の無機充填剤を特定比率で配合する事によ
って、上記の課題を解決出来る事を見出し、本発明に達
した。すなわち、本発明は、（Ａ）ポリアミド成分とし
て、（ａ１−１）アジピン酸及びヘキサメチレンジアミ
ンから得られるヘキサメチレンアジパミド単位５５〜９
５重量％、（ａ１−２）イソフタル酸及びヘキサメチレ
ンジアミンから得られるヘキサメチレンイソフタラミド
単位５〜４５重量％から構成されるポリアミド樹脂５０
〜１００重量％と、（ａ２）ポリアミド６６を含む脂肪
族ポリアミド０〜５０重量％とからなり、２５℃におけ
る硫酸溶液粘度ηｒが１．８〜３．０の範囲にあるポリ
アミド樹脂４０〜７０重量％と、（Ｂ）無機充填剤とし
て、（ｂ１）ガラス繊維、炭素繊維、ミルドファイバー
のうちから選ばれる少なくとも１種の表面処理された無
機繊維補強剤５〜３０重量％と、（ｂ２）マイカ、タル
ク、カオリン、ウォラストナイト、炭酸カルシウム、酸
化マグネシウム、チタン酸カリウムのうちから選ばれる
少なくとも１種の表面処理された無機補強充填剤１５〜
３０重量％とからなり、（ｂ１）＋（ｂ２）が３０〜６
０重量％、（ｂ１）／（ｂ２）が重量比で１．０以下で
ある事を特徴とするポリアミド樹脂組成物、及びその組
成物からなるスライドスイッチ用絶縁材料である。

【０００７】本発明のスライドスイッチ用絶縁材料に用
いられるポリアミド樹脂組成物の、（Ａ）成分として
は、（ａ１−１）アジピン酸及びヘキサメチレンジアミ
ンから得られたヘキサメチレンアジパミド単位５５〜９
５重量％、（ａ１−２）イソフタル酸及びヘキサメチレ
ンジアミンから得られるヘキサメチレンイソフタラミド
単位、及び／又はε−カプロラクタムから得られるカプ
ロアミド単位５〜４５重量％から構成されるポリアミド
樹脂５０〜１００重量％と、（ａ２）ポリアミド６６を
含む脂肪族ポリアミド０〜５０重量％とからなるもので
ある。

【０００８】（ａ１）成分としては、（ａ１−１）アジ
ピン酸及びヘキサメチレンジアミンから得られたヘキサ
メチレンアジパミド単位が５５〜９５重量％、好ましく
は６５〜９０重量％であり、（ａ１−２）イソフタル酸
及びヘキサメチレンジアミンから得られるヘキサメチレ
ンイソフタラミド単位５〜４５重量％、とから構成され
るポリアミド樹脂５０〜１００重量％である。

【０００９】本発明において、ヘキサメチレンアジパミ
ドに、特定の比率でヘキサメチレンイソフタラミドを共
重合させる事により、剛性と寸法安定性のバランスのと
れた樹脂ができる事を見出した。好ましくはヘキサメチ
レンイソフタラミド単位が１０〜３５重量％である。ヘ
キサメチレンイソフタラミド単位が５重量％未満では、
表面光沢度が不充分であり、４５重量％を越えると、結
晶性が低下し、成形材料として好ましくない。

【００１０】

【００１１】本発明において、（ａ１−１）成分と、
（ａ１−２）成分とから構成される共重合ポリアミド
（ａ１）の配合割合は、ポリアミド樹脂（Ａ）成分のう
ちの５０〜１００重量％である。より好ましくは８０〜
１００重量％である。５０重量％未満では、表面光沢度
が不充分である。本発明において、（ａ２）成分として
のポリアミド６６を含む脂肪族ポリアミドは、ポリアミ
ド６６、ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド１
２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド
４６があげられる。その中でもポリアミド６６、ポリア
ミド６が好ましい。

【００１２】（Ａ）成分中に占める（ａ２）成分の割合
としては、０〜５０重量％であり、好ましくは０〜４０
重量％である。５０重量％を越えると、表面粗さが大き
くなる。脂肪族ポリアミドを含む事によって、成形品の
表面状態のコントロールが出来、結晶性の変化により成
形加工サイクルの短縮が図れる事は、新たな知見であ
る。

【００１３】本発明において用いられるポリアミド樹脂
（Ａ）の２５℃における硫酸溶液粘度ηｒは、１．８〜
３．０の範囲であり、好ましくは１．９〜２．９の範囲
である。硫酸溶液粘度ηｒが１．８未満ではスライドス
イッチ用樹脂材料としての強度が不充分であり、３．０
を越えると成形加工時の流動性が悪くなる。本発明にお
いて、樹脂組成物中のポリアミド樹脂（Ａ）成分の配合
割合としては４０〜７０重量％である。

【００１４】

【００１５】本発明の（Ｂ）成分は、無機繊維補強剤
（ｂ１）と無機補強充填剤（ｂ２）の組み合わせであ
り、（ｂ１）成分として、ガラス繊維、炭素繊維、ミル
ドファイバーのうちから選ばれる少なくとも１種を用
い、その配合量は、５〜３０重量％であり、好ましくは
７．５〜２５重量％である。５重量％未満では、電気特
性が不充分であり、３０重量％を越えると、表面光沢度
が不充分であり、摺動性が低下する。

【００１６】（ｂ２）成分としては、ケイ酸化合物であ
るマイカ、タルク、カオリン、ウォラストナイト、及び
炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、チタン酸カリウム
のうちから選ばれる少なくとも１種を用い、その配合量
は、１５〜３０重量％であり、好ましくは１７．５〜２
５重量％である。１５重量％未満では、電気特性が不充
分であり、３０重量％を越えると、表面光沢度が不充分
であり、摺動性が低下する。

【００１７】これらの中でも、（ｂ１）成分がガラス繊
維と（ｂ２）成分がタルクとカオリン又は焼成カオリ
ン、（ｂ１）成分がガラス繊維と（ｂ２）成分がタルク
の複合系が好ましい。ガラス繊維は、通常熱可塑性樹脂
に使用されるものを使う事が出来る。無機充填剤は、そ
の表面に通常知られているカップリング剤を付着させた
ものを用いる事が望ましい。

【００１８】本発明において、ガラス繊維、炭素繊維、
ミルドファイバーから選ばれる１種の無機繊維補強剤
（ｂ１）と、マイカ、タルク、カオリン、ウォラストナ
イト、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、チタン酸カ
リウムから選ばれる１種の無機補強充填剤（ｂ２）との
比率（ｂ１）／（ｂ２）は、重量比で１．０以下であ
り、より好ましくは０．９以下である。１．０を越える
と成形品外観が優れず、摺動性が低下する。

【００１９】無機繊維補強剤と無機補強充填剤の表面処
理は、当該業者に知られている方法で行なう事が出来る
が、シラン系表面処理剤としては、ビニルシラン系、ア
ミノシラン系がある。チタネート系表面処理剤、又は、
ポリマーによる表面コーティングも有効である。本発明
の目的を損わない範囲で、各種の添加剤を含んでいても
よく、その添加剤としては、潤滑剤、離型剤、可塑剤、
難燃剤、光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤を挙げる事が
出来る。

【００２０】例えば、潤滑剤としては、ステアリン酸カ
ルシウム、ステアリン酸アルミニウム、エチレンビスス
テアリルアミド等、離型剤としては、モンタン酸ナトリ
ウム、モンタン酸カルシウム等、可塑剤としては、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール等、難
燃剤としては、メラミンイソシアヌレート、ブロム化ポ
リスチレン等、光安定剤、及び熱安定剤としては、マン
ガン化合物、銅化合物等、酸化防止剤としては、ヒンダ
ードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物等が挙
げられる。

【００２１】上記のポリアミド樹脂組成物を製造するに
は、上記の（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を溶融混練する事
で達成出来る。混練の方法としては、ブレンダーを用
い、ブレンドを行ない、単軸や多軸の押出機を用い、溶
融混合を行ない、樹脂ペレットを得る。そのペレットを
用い、射出、プレス、押出成形により、スライドスイッ
チ用絶縁材料の成形品を得る。或いは、（Ａ）或いは
（Ｂ）成分を幾つかの樹脂ペレットにし、ペレットブレ
ンドによる製造も出来る。

【００２２】本発明のポリアミド樹脂組成物は、射出成
形、プレス成形、押出成形、ブロー成形等の通常、熱可
塑性樹脂に適用される成形法によって加工され、その成
形体を部品に組み込む事で、使用される。本発明によっ
て得られるスライドスイッチは、前記ポリアミド樹脂組
成物から得られる成形片の表面光沢度が４０％以上であ
るか、又は表面粗さが１．２μｍ以下であることを特徴
とする。

【００２３】スライドスイッチとは、通常、自動車や電
子・電気用途に用いられるスイッチの種類の中で、摺動
する事で、接点が接続・切断されるタイプのものを言
う。更に、本発明の組成物からなる成形体は、その良好
なる表面光沢性や、摺動性を生かした用途に使用され
る。スライドスイッチ用絶縁材料として用いられるニュ
ートラルスタートスイッチ、ハザードスイッチ、コンビ
ネーションスイッチ、レバコンスイッチのみならず、ド
アロックボディ、ウォーターポンププーリー、エアコン
アイドラプーリー、パワーステアリングプーリー等の用
途に用いられる。

【００２４】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を詳しく説明す
る。尚、実施例によって本発明の範囲はなんら限定され
るものではない。実施例、比較例中の評価は以下の方法
を用いた。（１）相対粘度（ηｒ）；９５．５％硫酸に１．０ｇ／
ｄｌの濃度でポリマーを溶解し、２５℃、オストワルド
粘度管で測定した。

【００２５】（２）表面光沢度；１３０ｍｍ×１３０ｍ
ｍ×３ｍｍ厚みの平板成形品、東芝機械ＩＳ１５０Ｅ射
出成形機、シリンダー温度２９０℃、金型温度８０℃、
射出／冷却時間１３／２５秒、射出圧力３５０ｋｇ／ｃ
ｍ² の成形条件で成形し、得られた成形品の表面を、堀
場製ハンディ光沢計ＩＧ３２０を使い、ＪＩＳＫ７１
０５に基づいて測定した。

【００２６】（３）表面粗さ；上記（２）の平板成形品
を使用し、ミツトヨ製サーフテスト２０１を用い、平均
値で表した。（４）摺動性；点接触式の往復摺動試験機を使用し、上
記（２）の平板成形品に面圧０．５ｋｇ／ｃｍ² で金属
銅製のピンを、往復摺動距離４０ｍｍ、すべり速度４０
ｍｍ／秒、１万回の摺動を与え、金属銅製のピンの重量
減少を測定した。

【００２７】（５）寸法特性（反り）；（２）の平板成
形品を使用し、ＪＩＳＫ６９１１に従い、測定した。（６）機械物性（引張強度；ＡＳＴＭＤ６３８、ＨＤ
Ｔ；ＡＳＴＭＤ６４８、荷重は、１８．６ｋｇｆ／ｃ
ｍ² の値を用いた。）（７）電気特性（耐アーク性；ＡＳＴＭＤ４９５、耐
トラッキング性；ＩＥＣ法）（８）成形流動性；東芝機械ＩＳ５０射出成形機、シリ
ンダー温度２９５℃、金型温度８０℃、射出／冷却時間
１３／２５秒、射出圧力５０ｋｇ／ｃｍ² の成形条件
で、６ｍｍ巾×１．２ｍｍ厚みの金型で成形し、得られ
た流動長さを測定し、１３ｃｍ以上を○、１０〜１３ｃ
ｍを△、１０ｃｍ以下を×で表した。

【００２８】（９）モールドデポジット；東芝機械ＩＳ
５０射出成形機、シリンダー温度２９５℃、金型温度８
０℃、射出／冷却時間１３／２５秒、射出圧力５０ｋｇ
／ｃｍ² の成形条件で、スライドスイッチ極盤の金型で
連続成形し、モールドデポジットの状況を観察し、発生
の少ないものを○、中程度のものを△、発生の多いもの
を×で表した。

【００２９】実施例及び比較例には、次のポリアミド樹
脂や原材料を使用した。［１］ポリアミド樹脂（１）ポリヘキサメチレンアジパミド（Ｎ６６）；旭化
成工業（株）社製レオナ１３００（２）コポリヘキサメチレンアジパミド・ヘキサメチレ
ンイソフタラミド（Ｎ６６／６Ｉ）；製造例１に従っ
て、製造した。

【００３０】（３）コポリヘキサメチレンアジパミド・
カプロアミド（Ｎ６６／６）；原材料にアジピン酸とヘ
キサメチレンジアミンの等モル塩、ε−カプロラクタム
を用いる他は製造例２に準じて、製造した。（４）ポリカプロアミド（Ｎ６）；旭化成工業（株）社
製（５）（Ｎ６１２）；原材料にドデカ二酸とヘキサメチ
レンジアミンの等モル塩を用いる他は製造例１に準じて
製造した。

【００３１】［２］無機充填剤（１）ガラス繊維；旭ファイバーガラス社製、ＪＡ４１
６（２）炭素繊維；新旭化成カーボンファイバー社製、Ｈ
ｉ−ＣａｒｂｏｌｏｎＡ−９０００（３）タルク；龍森社製、ＣＲＳ６００２（４）焼成カオリン；ＥＮＧＥＬＨＡＲＤ社製、ＳＡＴ
ＩＮＴＯＮＥＷ（５）マイカ；レプコ社製、Ｍ−４００Ｔ（６）ウォラストナイト；ＮＹＣＯ社製、ＮＹＡＤ４
００［３］処理方法無機繊維補強剤及び無機補強充填剤の表面処理は、シラ
ン系表面処理剤１重量％を使用し、無機繊維補強剤或い
は無機補強充填剤と加熱、混合した。混合方式は、ヘン
シェルミキサーを使用し、１００℃、５分間の撹拌を実
施した。

【００３２】［４］ポリアミド樹脂組成物の混練方法ポリマーと無機充填剤との混練方法は以下の方法で実施
した。２軸押出機のシリンダー温度を２８０℃に設定
し、スクリューを回転し、充分Ｎ₂ 置換されたホッパー
からポリマーを投入した。無機繊維補強剤、及び、無機
補強充填剤は、シリンダーの途中から供給した。無機繊
維補強剤、及び、無機補強充填剤は、別フィードとし
た。供給口は充分Ｎ₂ 置換を行った。又、充填剤は各
々、シラン処理等の表面処理を施したものを使用した。
溶融状態のストランドを冷却しカッターでカッテイング
し、ペレット化した。得られたペレットを用いて、成形
した。

【００３３】

【製造例１】アジピン酸とヘキサメチレンジアミンの等
モル塩０．８ｋｇに加えイソフタル酸とヘキサメチレ
ンジアミンの等モル塩０．２ｋｇ及び純水１．０ｋｇ
を５Ｌオートクレーブの中に仕込み、Ｎ₂ 置換しなが
ら、良く撹拌した。室温から昇温し、１時間かけ、２２
０℃まで、水蒸気を系外へ抜きながら１８ｋｇ／ｃｍ²
Ｇに内圧をコントロールした。更に加熱を続け、２時間
で内温２６０℃達した時点で、内圧を徐々に下げ、１時
間かけて常圧まで下げた。オートクレーブの排出バルブ
を閉じ、室温まで徐冷した。冷却後ポリマーを取り出し
粉砕した。得られた粉砕ポリマーをＮ₂ 気流下、９０℃
で２４時間、乾燥した。

【００３４】

【００３５】

【実施例１〜１８】表１〜３に示す組成物からなる成形
片を作成し、摺動特性、電気特性、引張物性、外観性、
寸法特性、成形流動性を評価した（表１〜３）。いずれ
の組成物も、外観性が良好で、金属銅の摩耗量が少な
く、摺動性に優れる。更に、成形性にも優れる。

【００３６】

【００３７】

【比較例１〜６、８】表４、５に示す組成物を同様に成
形片を作成し、評価した。これらの材料は、全て表面光
沢性の良い成形品が得られず、金属銅の摩耗量が多い。
更に、寸法特性にも優れないものであった。

【００３８】

【比較例７】表５に示す組成物を同様に成形片を作成
し、評価した。Ｎ６６／６Ｉポリマーの粘度を変化させ
た場合、高粘度では、成形流動性が不足し、低粘度で
は、引張強度が劣る。

【００３９】

【比較例９〜１１】表５に示す組成物を同様に成形片を
作成し、評価した。無機補強充填剤の濃度を変化させた
場合、高濃度では、表面光沢性の良い成形品が得られ
ず、金属銅の摩耗量が多い。低濃度では、表面光沢性は
良いものの、電気特性が劣る。

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【表１】

【００４４】

【表２】

【００４５】

【表３】

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【表４】

【００４９】

【表５】

【００５０】

【００５１】

【発明の効果】以上の様に、本発明によるポリアミド樹
脂組成物は、表面光沢性に優れ、金属接点の摩耗が少な
く、成形加工時のモールドデポジットの発生がなく、流
動性等の成形加工性、熱的な剛性、寸法安定性、耐トラ
ッキング性及び耐アーク性などの電気特性の点でスライ
ドスイッチ用絶縁材料として優れたものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08G 69/00 - 69/36 C08L 77/00 - 77/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ポリアミド成分として、（ａ１―
１）アジピン酸及びヘキサメチレンジアミンから得られ
るヘキサメチレンアジパミド単位５５〜９５重量％、
（ａ１―２）イソフタル酸及びヘキサメチレンジアミン
から得られるヘキサメチレンイソフタラミド単位５〜４
５重量％から構成されるポリアミド樹脂５０〜１００重
量％と、（ａ２）ポリアミド６６を含む脂肪族ポリアミ
ド０〜５０重量％とからなり、２５℃における硫酸溶液
粘度ηｒが１．８〜３．０の範囲にあるポリアミド樹脂
４０〜７０重量％と、（Ｂ）無機充填剤として、（ｂ１）ガラス繊維、炭素繊
維、ミルドファイバーのうちから選ばれる少なくとも１
種の表面処理された無機繊維補強剤５〜３０重量％と、
（ｂ２）マイカ、タルク、カオリン、ウォラストナイ
ト、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、チタン酸カリ
ウムのうちから選ばれる少なくとも１種の表面処理され
た無機補強充填剤１５〜３０重量％とからなり、（ｂ
１）＋（ｂ２）が３０〜６０重量％、（ｂ１）／（ｂ
２）が重量比で１．０以下である事を特徴とする請求項
１記載のポリアミド樹脂組成物。
【請求項２】請求項１記載のポリアミド樹脂組成物か
ら得られる成形片の表面光沢度が４０％以上であるか、
又は表面粗さが１．２μｍ以下であることを特徴とする
スライドスイッチ用絶縁材料。