JP3493739B2 - ポリアミド系樹脂組成物 - Google Patents

ポリアミド系樹脂組成物

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、剛性が低下することな
く、耐衝撃性、靱性の著しく改善されたポリアミド系樹
脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリアミド系樹脂は、耐熱性、機械特
性、耐薬品性、耐摩耗性等に優れ、自動車部品、電子・
電気機器部品及び各種工業用品等の素材として広く用い
られている。
【0003】しかし、近年の産業の高度化に伴い、ポリ
アミド系樹脂に対する要求もより厳しく且つ多様化して
いる。なかでも、成形サイクルの短縮、機械特性の向上
に対するニーズは益々強くなっているのが現状である。
【0004】本発明者らは、先に、特定の構造を有する
アミド系化合物を配合することにより各種特性を損なう
ことなく、成形サイクルを短縮できることを提案した
(特願平6−15830号)。
【0005】一方、機械特性のなかでは特に靱性に対す
る改善の要望が強く、例えば成形品の場合にはハイサイ
クル性の付与による靱性低下が大きな問題であり、フィ
ルム、フィラメントの場合には靱性不足による延伸性の
問題があり、その改良が待ち望まれている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するために、剛性が低下することなく、耐衝撃性
及び靱性の改善されたポリアミド系樹脂組成物を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述の本
発明者らの提案したポリアミド系樹脂組成物の効果につ
いて更に検討を進めた結果、先の特許出願で提示したア
ミド系化合物のうち、特定の構造を有する化合物を所定
量添加することにより、成形サイクルの短縮だけでな
く、耐衝撃性及び靱性をも大きく向上し得ることを新た
に見い出し、かかる知見に基づいて本発明を完成するに
至った。
【0008】即ち、本発明に係る耐衝撃性及び靱性に優
れたポリアミド系樹脂組成物は、ポリアミド系樹脂10
0重量部に対し、一般式(1)で示されるアミド系化合
物0.001〜10重量部を含有することを特徴とす
る。
【0009】 [式中、R1、R2は同一又は異なって、炭素数3〜12
のシクロアルキル基、一般式2又は一般式3で示される
基を表す。]
【0010】 [式中、R3は炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数
2〜18のアルケニル基を表す。]
【0011】 [式中、R4は炭素数1〜4の直鎖状又は分岐鎖状のア
ルキレン基を表す。R5は一般式(2)におけるR3と同
義である。]
【0012】一般式(1)で示されるポリカルボン酸系
アミド化合物は、2,6−ナフタレンジカルボン酸と所
定の脂環族モノアミンとを従来公知の方法に従ってアミ
ド化することにより容易に調製することができる。
【0013】本発明に係る脂環族モノアミンとしては、
シクロプロピルアミン、シクロブチルアミン、シクロペ
ンチルアミン、シクロヘキシルアミン、シクロブチルア
ミン、シクロオクチルアミン、シクロドデシルアミン等
の他、一般式(4)又は一般式(5)で表される化合物
が挙げられ、なかでもシクロヘキシルアミンが特に推奨
される。
【0014】 [式中、R6は炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数
2〜18のアルケニルを表す。]
【0015】一般式(4)で表される脂環族モノアミン
としては、メチルシクロヘキシルアミン、エチルシクロ
ヘキシルアミン、プロピルシクロヘキシルアミン、イソ
プロピルシクロヘキシルアミン、tert−ブチルシクロヘ
キシルアミン、n−ブチルシクロヘキシルアミン、イソ
ブチルシクロヘキシルアミン、sec−ブチルシクロヘキ
シルアミン、n−アミルシクロヘキシルアミン、イソア
ミルシクロヘキシルアミン、sec−アミルシクロヘキシ
ルアミン、tert−アミルシクロヘキシルアミン、ヘキシ
ルシクロヘキシルアミン、ヘプチルシクロヘキシルアミ
ン、オクチルシクロヘキシルアミン、ノニルシクロヘキ
シルアミン、デシルシクロヘキシルアミン、ウンデシル
シクロヘキシルアミン、ドデシルシクロヘキシルアミン
等が例示される。
【0016】 [式中、R7は炭素数1〜4の直鎖状又は分岐鎖状のア
ルキレン基を表す。R8は一般式(4)におけるR6と同
義である。]
【0017】一般式(5)で表される脂環族モノアミン
としては、シクロヘキシルメチルアミン、メチルシクロ
ヘキシルメチルアミン、α−シクロヘキシルエチルアミ
ン、β−シクロヘキシルエチルアミン、α−シクロヘキ
シルプロピルアミン、β−シクロヘキシルプロピルアミ
ン、γ−シクロヘキシルプロピルアミン、メチルシクロ
ヘキシルプロピルアミン等が例示される。
【0018】一般式(1)で示されるアミド化合物の中
でも、特に2,6−ナフタレンジカルボン酸ジシクロヘ
キシルアミドが最も推奨される。
【0019】本発明に用いられるポリアミド系樹脂とし
ては、ジアミンとジカルボン酸の重縮合物、ω−アミノ
カルボン酸の重縮合物、ラクタム類重縮合物等のポリア
ミド樹脂又はそれ等の共重合ポリアミド樹脂やブレンド
物等が例示され、具体的には、アジピン酸、アミノウン
デカン酸、アミノカプロン酸、アミノドデカン酸、イソ
フタル酸、ε−カプロラクタム、3,3’−ジメチル−
4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、セバシン
酸、テレフタル酸、α,ω−ドデカン酸、ヘキサメチレ
ンジアミン、キシリレンジアミン、ω−ラウロラクタム
の1種又は2種以上を出発原料とするポリアミド、当該
ポリアミド混合物、アジピン酸と1,3−ベンゼンジメ
タンアミンを出発原料とする重合体、アジピン酸と1,
3−ベンゼンジメタンアミンとビス(アミノプロピル)
ポリ(エチレンオキシド)とを出発原料とする重合体等
が例示され、より具体的にはナイロン6、同66、同6
10、同11、同12等のホモポリマー、同6/66、
同6/12、同6/6T、同66/610、同66/6
12、同66/6T等のコポリマー及びこれ等の相互ブ
レンド物等が挙げられる。更に、これらのポリアミド類
を主体とする他のポリマー(例えば、ポリエステル)と
のブレンド物も挙げられる。なかでも、ナイロン6及び
そのコポリマー又はブレンド物において最も顕著に本発
明の効果が現れる。
【0020】本発明に係るアミド系化合物の配合量は、
ポリアミド系樹脂100重量部に対し0.001〜10
重量部、より好ましくは0.01〜5重量部である。
0.001重量部未満の場合には、所定の改質効果が得
られにくく、10重量部を越えて配合した場合には配合
量に見合うだけの改質効果が期待できず、実際的でない
ばかりか不経済であって、いずれの場合も好ましくな
い。
【0021】上記アミド系樹脂組成物に対し、特定の無
機結晶核剤及び脂肪酸金属塩よりなる群から選ばれる1
種若しくは2種以上の化合物(以下「併用成分」と総称
する。)を併用することにより、より結晶性が改善さ
れ、成形サイクルの短縮、剛性等の物性を改善すること
ができる。
【0022】無機結晶核剤としては、グラファイト、二
硫化モリブデン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、燐酸
ソーダ、タルク、マイカ、カオリン等が例示され、特に
タルク、マイカ、カオリン等のマグネシウム珪酸塩やア
ルミニウム珪酸塩が推奨される。
【0023】脂肪酸金属塩として、具体的には炭素数1
0〜25の脂肪酸と周期律表第I〜III族の金属とか
ら得られる化合物が推奨され、当該脂肪酸としては、ミ
リスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン
酸、ベヘニン酸等が例示され、金属としては亜鉛、カル
シウム、リチウム、アルミニウム、バリウム等が例示さ
れる。
【0024】併用成分の配合量は、所定の効果を発現す
る限り特に限定されないものの、推奨される配合量とし
ては、ポリアミド樹脂100重量部に対し、0.005
〜5重量部、特に0.01〜2重量部が挙げられる。
0.005重量部未満では、所期の効果が充分に発現せ
ず、5重量部を越えた場合には本発明の目的に反し、靱
性が大きく低下したり、スクリューへの巻き付きが悪く
成形サイクルが低下する等の問題が生じ、いずれも好ま
しくない。
【0025】本発明に係る樹脂組成物には、必要に応じ
て他の成分、例えば安定剤、界面活性剤、滑剤、顔料、
染料、耐熱剤、酸化防止剤、耐候剤、帯電防止剤、充填
剤、強化材、難燃剤、可塑剤、他の重合体、他の核剤等
を本発明の効果を損なわない範囲で添加することができ
る。
【0026】安定剤としては、トリス(ミックスド、モ
ノ及びジノニルフェニル)フォスファイト、トリス
(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファイト
等のリン系化合物;ブチル化ヒドロキシトルエン、N,
N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−tert−ブチル
−4−ヒドロキシヒドロシンナミド)、1,3,5−ト
リメチル−2,4,6−トリス−(3,5−ジ−tert−
ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキ
ス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−
4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン等
のフェノール系化合物;2−(2’−ヒドロキシ−3’
−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロ
ベンゾトリアゾール等の紫外線吸収剤;カーボンブラッ
ク;商品名「Naugard 445」(白石カルシウム)等が例
示される。
【0027】界面活性剤としては、グリセリン脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸(例え
ば、炭素数12〜18)エステル、ポリエチレングリコ
ール脂肪酸(例えば、炭素数8〜22)エステル、ポリ
オキシエチレン(例えば、付加モル数=4〜50)アル
キル(例えば、炭素数7以上)フェニルエーテル、ポリ
オキシプロピレンポリオキシエチレンブロックポリマ
ー、ポリエチレングリコール等の非イオン性界面活性
剤;脂肪酸(例えば、炭素数8〜22)の塩(例えば、
ナトリウム、カリウム、アンモニウム)等の陰イオン性
界面活性剤等が例示される。
【0028】滑剤としては、流動パラフィン、水素添加
ポリブテン等の脂肪族炭化水素;高級脂肪酸(例えば、
炭素数8〜22);高級脂肪酸(例えば、炭素数8〜2
2)の金属塩(例えば、アルミニウム、カルシウム、マ
グネシウム、亜鉛);脂肪族1価アルコール(例えば、
炭素数4〜18);モンタン酸とエタンジオール、1,
3−ブタンジオールのエステル、ぬかろう等の1価(又
は多価)アルコールの脂肪酸エステル;水添ヒマシ油、
アセチル化モノグリセリド等のトリグリセリド及びワッ
クス、エチレンビス脂肪酸(例えば、炭素数12〜2
2)アミド、高級脂肪酸(例えば、炭素数8〜22)ア
ミド等の高級脂肪酸アミド;ジメチルポリシロキサン、
メチルフェニルポリシロキサン等のシリコーン油;モン
タン酸(例えば、ナトリウム、カルシウム)等が例示さ
れる。
【0029】本発明に用いる核剤の配合方法は、特に限
定されず、重合時に添加する方法、押し出し機により溶
融混練する方法、射出成形時に添加する方法、ドライブ
レンドする方法及びこれらの方法を組み合わせた方法が
利用できる。通常、押し出し機による溶融混練が好まし
い。
【0030】本発明のポリアミド系樹脂組成物は、押し
出し成形、射出成形、中空成形、真空成形等の通常の成
形方法に適用することができ、自動車部品、電気電子部
品等の成形品、無延伸又は延伸フィルム、シート、フィ
ラメント等として利用することができる。
【0031】射出成形品の場合には、耐衝撃性及び靱性
に優れたハイサイクルグレードとして非常に有用であ
る。
【0032】延伸フィルム、フィラメントの場合には、
これまで延伸斑(破断等)のため不可能と言われていた
延伸倍率の向上が可能であり、生産性の改善に大きく寄
与し得る。
【0033】
【実施例】以下、実施例及び比較例を掲げ、本発明を詳
しく説明する。但し、本発明はその要旨を越えない限り
以下の実施例に限定されるものではない。尚、各評価は
以下に記す方法に従って測定を行った。
【0034】(1)弾性率 JIS K−7203に準拠して曲げ弾性率を測定し
た。
【0035】(2)衝撃強度 JIS K−7111に準拠してノッチ付き試験片のシ
ャルピー衝撃強度を測定した。
【0036】(3)伸度 JIS K−7113に準拠して破断時の伸びを測定し
た。尚、試験片はダンベル2号型試験片を用いた。
【0037】実施例1 110℃で7時間減圧乾燥したナイロン6(相対粘度η
r=2.6)100重量部に2,6−ナフタレンジカル
ボン酸ジシクロヘキシルアミド0.1重量部を配合し、
ヘンシェルミキサーで混合後、240℃に設定した20
mmφの一軸押出機で溶融混合し、ペレット化した。
【0038】得られたナイロン組成物を110℃で7時
間減圧乾燥し、240℃に設定した型締圧40トンの射
出成形機(日精樹脂工業製)を用いて、射出時間12
秒、冷却時間15秒、金型温度80℃で試験片を作製
し、当該試験片を用いて、弾性率、衝撃強度及び伸度を
測定した。得られた結果を第1表に示す。
【0039】実施例2 2,6−ナフタレンジカルボン酸ジシクロヘキシルアミ
ドの配合量を0.2重量部にした他は実施例1と同様に
して弾性率、衝撃強度及び伸度を測定した。得られた結
果を第1表に示す。
【0040】実施例3 2,6−ナフタレンジカルボン酸ジシクロヘキシルアミ
ドの配合量を0.3重量部にした他は実施例1と同様に
して弾性率、衝撃強度及び伸度を測定した。得られた結
果を第1表に示す。
【0041】実施例4 タルク(平均粒子径1.6〜2.0μm)0.05重量
部を加えた他は実施例1と同様にして弾性率、衝撃強
度、伸度を測定した。得られた結果を第1表に示す。
【0042】実施例5 ステアリン酸バリウム0.3重量部を加えた他は実施例
1と同様にして弾性率、衝撃強度、伸度を測定した。得
られた結果を第1表に示す。
【0043】比較例1 2,6−ナフタレンジカルボン酸ジシクロヘキシルアミ
ドを配合しない他は実施例1と同様にして弾性率、衝撃
強度、伸度を測定した。得られた結果を第1表に示す。
【0044】比較例2 2,6−ナフタレンジカルボン酸ジシクロヘキシルアミ
ドを配合しない他は実施例4と同様にして弾性率、衝撃
強度、伸度を測定した。得られた結果を第1表に示す。
【0045】比較例3 2,6−ナフタレンジカルボン酸ジシクロヘキシルアミ
ドを配合しない他は実施例5と同様にして弾性率、衝撃
強度、伸度を測定した。得られた結果を第1表に示す。
【0046】
【発明の効果】本発明に係るアミド系化合物を配合する
ことにより、剛性が低下することなく、耐衝撃性及び靱
性の著しく改善されたポリアミド系樹脂組成物を得るこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−194841(JP,A) 特開 平6−212063(JP,A) 特開 平6−220269(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 1/00 - 101/14

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリアミド系樹脂100重量部に対し、
    一般式(1)で示されるアミド系化合物0.001〜1
    0重量部を含有することを特徴とする耐衝撃性及び靱性
    に優れたポリアミド系樹脂組成物。 [式中、R1、R2は同一又は異なって、炭素数3〜12
    のシクロアルキル基、一般式2又は一般式3で示される
    基を表す。] [式中、R3は炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数
    2〜18のアルケニル基を表す。] [式中、R4は炭素数1〜4の直鎖状又は分岐鎖状のア
    ルキレン基を表す。R5は一般式(2)におけるR3と同
    義である。]
  2. 【請求項2】 更に、無機結晶核剤及び脂肪酸金属塩よ
    りなる群より選ばれる1種若しくは2種以上の化合物を
    含有する請求項1に記載のポリアミド系樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 無機結晶核剤が、マグネシウム珪酸塩又
    はアルミニウム珪酸塩である請求項2に記載のポリアミ
    ド系樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 無機結晶核剤が、タルク、マイカ又はカ
    オリンである請求項2に記載のポリアミド系樹脂組成
    物。
  5. 【請求項5】 脂肪酸金属塩が、炭素数10〜25の脂
    肪酸と周期律表第I〜III族の金属とから得られる化
    合物である請求項2〜4のいずれかの請求項に記載のポ
    リアミド系樹脂組成物。
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