JP3714788B2 - 成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットの製造方法 - Google Patents

成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットの製造方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形用のポリアミド樹脂組成物のペレットおよびその製造方法に関する。さらに詳しくは、広範囲の射出成形条件における離型性および可塑化性等の加工性に優れたポリアミド樹脂組成物のペレットおよびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ポリアミド樹脂、特にナイロン66樹脂はその優れた機械的特性のために、コネクターや結束バンド等の用途に広く使用されている。
近年、ますます成形品の形状が複雑になり、かつ幅広い成形条件で生産が行われるようになってきた。
【0003】
例えば、ポリマーの融点に近い270℃から350℃近くの溶融温度で成形が行われたり、金型温度も金型温調器により室温以下の低温から100℃以上の金型温度において成形が行われる例が見られる。これらの幅広い成形条件に対応し、かつ生産性をも上げるためには、射出成形における金型からの成形品の離型性能を向上させることおよび可塑化時間を短縮することが重要な手段の一つである。
【0004】
離型性を向上させるために、ポリアミド樹脂のペレットに種々の滑剤を添加する方法が一般的に行われている。ポリアミドの離型性を向上させる滑剤としては、高級脂肪酸を添加する例、ビスアミドを添加する例、高級脂肪酸の金属塩を添加する例、高級脂肪酸エステルを添加する例が見られる。
しかし、これらの滑剤を単独で使用したのでは特定の狭い金型温度範囲の離型性や特定の狭い溶融温度範囲での可塑化性が向上するのみで、種々の成形における低型温から高型温までの広範囲の金型温度の離型性および低温から高温までのシリンダー温度での可塑化性をカバーすることは困難である。
【0005】
特開平7−228770号公報には、高級脂肪酸金属塩と高級脂肪酸エステルの組み合わせをペレット表面に付着させる例が見られる。これらの滑剤を組み合わせることにより、単独の滑剤使用の場合よりも離型性は向上するが、この例のように滑剤をペレット表面に付着させる方法では、表面付着量のムラや脱落による離型性能のバラツキが生じ易いという悪影響があり、また特に高温溶融での成形においては射出成形時の可塑化時間が長くなって劣化が進み色調が悪化する等の問題が発生する。
【0006】
これらの問題を解決するためには、滑剤をペレット内部に含有させることが有効であるが、特公平6−19016号公報や特開平9−235464号公報の例に見られるように押出機等でペレットに滑剤を練り込んでペレット内部に滑剤を含有させる方法では、離型性能のバラツキや高温可塑化性の問題は解決できるが、一旦重合したペレットを再溶融押出するために、新たに工程が増えることによりエネルギーコストの増加や生産性の低下を生じるとともに、押出機で再溶融することによりポリマーが余分に熱量を受けるために、劣化が進み色調が悪化するという問題を有する。
【0007】
低型温から高型温までの幅広い金型温度での離型性を向上させるためには、単一の滑剤では対応することは困難であり、複数の滑剤を組み合わせて始めて目的とする離型性能が得られる。
この時、高級脂肪酸金属塩や高級脂肪酸エステル化物等の組み合わせの滑剤をポリアミド樹脂のペレットに添加する場合、通常行われているようにペレット表面に付着添加した場合には、ナイロン66の例では290℃以上の高温のシリンダー温度で成形する条件では、可塑化時間が極端に延びてしまい、生産性が低下する問題点が発生する。これは、滑剤をペレット表面に付着させた場合には、成形において高温のシリンダー内に供給されたペレットの表面の滑剤が溶融して、ペレット同士の融着を引き起こし、シリンダー内でのペレットのスムーズな移動を妨げるためと考えられる。さらに、ペレット表面に粉末状の滑剤をブレンドによりまぶしたり、またコーティングしたりする方法では滑剤の付着ムラや脱落は避けることができず、この結果、離型等の成形性能のバラツキを生じ易い。
【0008】
重合ポリマーを一旦ペレット化した後に、押出機等を使用して滑剤をペレット内部に練り込み含有させる方法では、前述の可塑化性への悪影響や滑剤添加のバラツキはある程度なくなるが、新たに押出工程が必要になり、生産性およびエネルギーコスト的に不利であり、かつポリマーの再溶融工程での劣化着色という重要問題が生じる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、近年のポリアミド樹脂の成形性能向上のニーズに対応できるように、幅広い金型温度での離型性を向上させてそのバラツキもなくし、かつ幅広いシリンダー温度での可塑化特性にも優れたポリアミド樹脂組成物のペレットおよび、高い生産性の製造方法の提供を目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者は鋭意検討した結果、この問題を解決するためには、 ポリマーの重合工程において滑剤を溶融ポリマー内に添加することにより、ペレット内部に滑剤を含有させることが有効な手段であることを見出した。
ただし、このようにして特定の組み合わせの滑剤をポリアミド樹脂のペレット内部に含有させた場合、離型性が改良され、かつ高温可塑化特性も良好であるが、ナイロン66の例では270℃以下のポリマー融点近くの低温のシリンダー温度では、 可塑化特性がまだ不十分である。 この比較的低温のシリンダー温度条件での可塑化特性を改良するためには、ペレット表面に新たな高級脂肪酸化合物を添加することが有効であることがわかった。この時、特定の高級脂肪酸化合物を使用することによって、目的とする低温溶融での可塑化特性が向上し、かつ高温での可塑化性も悪化させないことを見出した。
【0011】
このようにして、本発明者は、特定の高級脂肪酸金属塩、高級脂肪酸エステル化物および高級脂肪酸アミドの組み合わせの滑剤をポリマーの重合時に溶融添加してポリマーに含有させ、かつペレット表面に特定の高級脂肪酸化合物を付着させることによって、目的とする優れた離型特性と可塑化特性が両立できることを見出した。
【0012】
すなわち、本発明は、以下の通りである。
(1) 高級脂肪酸の金属塩(滑剤1)、高級脂肪酸と高級アルコールとのエステル化物(滑剤2)および高級脂肪酸アミド(滑剤3)の混合物を、この混合物の融点以上の温度で加熱融解して融解物とし、ポリアミドの溶融重合工程において重縮合が進行してポリアミドポリマー中の水分が10%以下になった段階で、上記融解物を、ポリアミドポリマー中に注入添加し、分散させ、ペレットとし、次いでペレット表面に高級脂肪酸化合物(滑剤4)を付着させることを特徴とする成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットの製造方法。
(2) ポリアミドポリマー100重量部に対して、滑剤1、滑剤2、滑剤3および滑剤4が各々0.01〜1.0重量部が添加される上記(1)の成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットの製造方法
(3) 滑剤3が飽和脂肪酸アミドである上記(1)又は(2)の成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットの製造方法
(4) ペレット表面の滑剤4が、炭素数20以上30以下の高級脂肪酸の金属塩である上記(1)〜(3)のいずれかに記載の成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットの製造方法
(5) バッチ式重合を用いることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットの製造方法
(6) 連続式重合を用いることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットの製造方法
【0013】
以下に具体的に本発明の詳細説明を行う。
本発明に適用されるポリアミド樹脂は、公知のものを用い得る。たとえば、ラクタムの重縮合物、ジアミン化合物とジカルボン酸化合物の重縮合物、ω−アミノカルボン酸の重縮合物等の各種タイプのポリアミドで例えばナイロン6、66、610、6I、6Tなどがあり、またはそれらの共重合ポリアミドで例えばナイロン66/6、66/610、66/6I、66/6T等があり、またこれらの相互のブレン物が挙げられる。
【0014】
これらのポリアミドの製造方法は、一般に行われているポリアミドの溶融重合方法でよく、バッチ式重合でもまた連続式重合でもよい。
本発明のポリアミド樹脂組成物のペレットは、重合で得られたポリアミドポリマーに以下の複数の滑剤が添加されて製造されたものである。
本発明に適用される滑剤1は、高級脂肪族カルボン酸の金属塩である。炭素数は10〜30であることが好ましい。具体的には、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸等のカルシウム塩、アルミニウム塩等があり、好ましくはステアリン酸カルシウム塩、ステアリン酸アルミウム塩等が挙げられる。
【0015】
滑剤2は、高級脂肪族カルボン酸と高級アルコールとのエステル化物である。炭素数は10〜30であることが好ましい。具体的には、高級脂肪族カルボン酸としては、ラウリン酸、ステアリン酸、ベヘン酸等があり、高級アルコールとしては、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール等があり、これらの脂肪酸とアルコールの組み合わせのエステルが使用される。好ましくは、ステアリン酸とステアリルアルコールのエステルであるステアリルステアレートやベヘン酸とベヘニルアルコールのエステルであるベヘニルベヘネート等が挙げられる。
【0016】
滑剤3は、高級脂肪属カルボン酸アミド化合物である。炭素数は10〜30であることが好ましい。具体的には、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、エルカ酸アミド、オレイン酸アミド等が挙げられる。エルカ酸アミドのような不飽和脂肪酸アミドは着色が起こり易いため、ステアリン酸アミド、ベヘニン酸アミド等の飽和脂肪酸アミドの方が好ましい。
【0017】
本発明のポリアミド樹脂組成物のペレットは、上記の三種類の滑剤を組み合わせ混合され添加されることによって、目的とする低型温から高型温までの広い型温領域で良好な離型性が得られる。必要に応じて、これら三種類の滑剤の中から4つ以上を組み合わせて使用することも出来る。
これらの滑剤は、いずれもポリアミドポリマー100重量部に対して0.01〜1.0重量部が添加される。いずれも添加量が0.01重量部未満では十分な離型効果を示さず、また1.0重量部より多いと成形品の粘度が低下したり、またシルバーが発生し易い等の問題が起こる。好ましくは、いずれも0.03〜0.5重量部の範囲である。
【0018】
これらの組み合わせて混合した滑剤を、その融点以上400℃以下の温度に加熱して溶融させ融解物とし、この融解物をポリアミドの重合工程において溶融ポリマー中に注入添加を行う。融解の温度は、滑剤の分解を防ぐため、なるべく低温で融解させることが好ましい。好ましくは、融点以上融点プラス100℃以下の温度範囲であり、さらに好ましくは、融点以上融点プラス50℃以下の温度範囲である。
【0019】
注入添加は、ギアポンプ、プランジャーポンプ等のフィードポンプを使用して、液体状になった融解滑剤をポリマーの重合ラインの溶融ポリマー中にサイド注入添加し、次いでスタテックミキサー等のラインミキサーにより配管内で混合を行う。
通常、原料ナイロン塩水溶液からポリマーの重合を行うポリアミドの重合においては、重合の初期の工程では水分が多いため、この工程に融解滑剤を添加すると、塩およびオリゴマー水溶液と滑剤とが分離してしまう。
【0020】
本発明の成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットは、重縮合が進行しポリマー中の水分が10%以下になった段階で滑剤が注入添加されることが重要である。好ましくはポリマー中の水分が1%以下になった段階で添加されるのがよい。滑剤を加熱溶融し融解物とすることによって、三種類の滑剤が均一に混合され、また上記のフィードポンプを使用することにより、単に、ペレット表面に付着させたり、押出機でペレットと滑剤とを混合練り込みを行う場合に比べて、格段に添加精度が高くなり、含有量のばらつきのない、品質の安定した均一な樹脂ペレットができる。
【0021】
上記の滑剤系を組み合わせて使用する場合、脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルの二種類の組み合わせよりも、さらに脂肪酸アミドを添加して三種類の混合系にした方が、融点降下の効果により低い温度での融解が可能となり、製造時の加熱エネルギーコスト的に非常に優れている。さらに驚くことに、滑剤3として脂肪酸アミドを添加することによって、成形品の透明性が向上し、優れた製品が得られることがわかった。
【0022】
本発明の成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットは、さらに、重合して得られたポリマーペレットに対し、滑剤4をペレット表面に付着させることが必要である。この滑剤4としては高級脂肪酸化合物であり、ステアリン酸カルシウムやモンタン酸カルシウム等の高級脂肪酸の金属塩、モンタン酸エステル等の高級脂肪酸エステル化物、モンタン酸アミドやエチレンビスステアリン酸アミド等の高級脂肪酸アミド等があり、好ましくは炭素数が20以上30以下の高級脂肪族カルボン酸の金属塩である。具体的には、ベヘン酸やモンタン酸等のカルシウム塩等が挙げられる。これらの高級脂肪酸化合物を一種類または必要に応じて二種類以上組み合わせて、ペレット表面に付着させる。
【0023】
この滑剤4をペレット表面に付着させることによりポリアミド融点近くの低温での溶融時における可塑化性を向上させることが出来る。炭素数20以下の高級脂肪酸化合物でも、この低温領域の可塑化性がある程度向上するが、改良効果が小さく、逆に高温可塑化特性を悪くする作用があるため、炭素数20以上の高級脂肪酸化合物の方が好ましい。
【0024】
ペレット表面へ滑剤を付着させる方法としては、コーン型ブレンダーによるバッチ式ブレンドやリボン型ブレンダーによる連続式ブレンドによって滑剤を粉末のまま付着させる方法、またヘンシェルミキサーでポリマーペレット表面に滑剤をコーティングする方法等がある。
この滑剤4は、ポリアミドポリマー100重量部に対して、0.01〜1.0重量部が添加される。添加量が0.01重量部未満では十分な可塑化改良効果を示さず、また1.0重量部より多いと成形品の粘度が低下したり、またシルバーが発生し易い等の問題が起こる。好ましくは、0.03〜0.5重量部の範囲である。
【0025】
なお、本発明のポリアミド樹脂組成物のペレットは、必要に応じて、次亜リン酸塩、亜リン酸エステル、フェニルホスホン酸塩等のリン化合物等の重合触媒や、酢酸銅、ヨウ化銅等の銅化合物等の熱安定剤、またタルク等の充填剤、ガラスファイバー等の補強材等の公知の物質を含有させることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下に実施例および比較例によって本発明を具体的に説明する。
なお、下記の方法で、射出成形し、離型性と可塑化性の成形加工性の評価、成形品品質(色調、透明性)の品質評価を行った。
(1)離型性能
図1に示すように、成形品の突き出しピン(エジェクターピン)にロードセルを設置した離型力測定装置を取り付けた金型を用いて、下記の成形条件で成形を行い、50ショットの離型力の測定値より、平均値およびバラツキを計算した。バラツキは測定した離型力の最大値と最小値の差として求めた。
射出成形機:東芝機械(株)製IS−90B
金型:カップ状成形品
シリンダー温度設定:280℃
金型温度:高型温評価は100℃、低型温評価は30℃
射出圧力:400kg/cm2
射出速度:30%
射出時間:7秒
冷却時間:20秒
(2)可塑化特性
下記の条件以外は上記の離型性能評価と同様に成形を行ない、可塑化時にスクリューが後退するのに要する時間を測定し、50ショットの可塑化時間の平均値を求めた。
シリンダー温度設定:高温可塑化評価は320℃、低温可塑化評価は270℃
金型温度:100℃
(3)成形品品質(色調、)
上記離型性評価で成形した成形品の品質(色調)を下記により測定した。
測色器:日本電色(株)製 ND−300A
反射測定で成形品底面部のL、a、b値の測定を実施し、黄色度をb値で評価した。b値が絶対値+で大きい方が色調が黄色ことを示す。
(4)成形品品質(透明性)
上記色調評価を行なった成形品の透明性を評価した。
成形品カップの底面部を新聞や雑誌等の一般の印刷物に密着させ、印刷物の文字が成形品を通して判読できるかどうかで評価判定した。
○:成形品を通して文字が判読できる。
△:文字が書いてあることはわかるが、読み取ることは出来ない。
×:不透明で文字が書いてことも分からない。
【0027】
【実施例1】
滑剤1としてステアリン酸カルシウム、滑剤2としてステアリルステアレート(ステアリン酸とステアリルアルコールとのエステル化物)および滑剤3としてステアリン酸アミドとを同重量ずつ混合した混合滑剤を作成した。この混合滑剤の融点は120℃であった。この混合滑剤を140℃に加熱して、均一な融解物を作成した。
【0028】
この融解物を、ナイロン66の連続重合工程において以下のように注入添加を行った。
まず、アジピン酸とヘキサメチレンジアミンとからなるAH塩の50%水溶液を80%に予備濃縮してから、重合槽において250℃に加熱し、17気圧に加圧しながら縮合水を除去してプレポリマー化させた。この後、大気圧にまで減圧して280℃に加熱し、さらに縮合水を除去して重縮合を完結させ、硫酸相対粘度(1g/100cc−98%硫酸,25℃)ηr=2.8のナイロン66ポリマーを得た。この段階でのポリマー中の水分率は1%以下であった。
【0029】
このナイロン66の溶融ポリマーの排出ラインに、加熱融解した滑剤の融解物をプランジャーポンプを用いて、ポリマー100重量部に対して0.3重量部の量を注入添加し、これをストランドに形成し、カットした後に乾燥して、上記滑剤を内部に含有したナイロン66樹脂ペレットを作成した。
さらに、得られたペレットにペレット100重量部に対し、滑剤4としてモンタン酸カルシウムを0.1重量部の割合で混合し、コーン型ブレンダーでブレンドして、ペレット表面に滑剤を付着させたナイロン66樹脂ペレットを作成した。
【0030】
作成したペレットを用いて射出成形により、離型性と可塑化性の成形加工性の評価、成形品品質(色調、透明性)の品質評価およびプロセス生産性の評価を行い、その結果を表1に示した。
【0031】
【実施例2】
滑剤1としてステアリン酸モノアルミニウム、滑剤2としてステアリルステアレートおよび滑剤2としてステアリン酸アミドとを同重量ずつ混合した混合滑剤を作成した。この混合滑剤の融点は120℃であった。この混合滑剤を140℃に加熱して、均一な融解物を作成した。
【0032】
これを実施例1と同様の方法によって、ナイロン66ポリマーの重合工程においてポリマー100重量部に対し、0.3重量部の量を注入添加して、滑剤を含有させたナイロン66樹脂ペレットを作成した。
さらに、得られたペレットにペレット100重量部に対し、滑剤4としてモンタン酸カルシウムを0.1重量部の割合で混合し、コーン型ブレンダーでブレンドして、ペレット表面に滑剤を付着させたナイロン66樹脂ペレットを作成した。
【0033】
作成したペレットを用いて実施例1と同様に、射出成形し、物性を評価した。その結果を表1に示した。
【0034】
【実施例3】
滑剤1としてステアリン酸カルシウムと、滑剤2としてベヘニルベヘネート(ベヘン酸と、ベヘニルアルコールとのエステル化物)および滑剤3としてステアリン酸アミドとを同重量ずつ混合した混合滑剤を作成した。この混合滑剤の融点は130℃であった。この混合滑剤を150℃に加熱して、均一な融解物を作成した。
【0035】
これを実施例1と同様の方法によって、ナイロン66ポリマーの重合工程においてポリマー100重量部に対し、0.3重量部の量を注入添加して、滑剤を含有させたナイロン66樹脂ペレットを作成した。
さらに、得られたペレットにペレット100重量部に対し、滑剤4としてモンタン酸カルシウムを0.1重量部の割合で混合し、コーン型ブレンダーでブレンドして、ペレット表面に滑剤を付着させたナイロン66樹脂ペレットを作成した。
【0036】
作成したペレットを用いて実施例1と同様に、射出成形し、物性を評価した。その結果を表1に示した。
【0037】
【実施例4】
滑剤1としてステアリン酸カルシウム、滑剤2としてステアリルステアレートおよび滑剤3としてエルカ酸アミドとを同重量ずつ混合した混合滑剤を作成した。この混合滑剤の融点は100℃であった。この混合滑剤を120℃に加熱して、均一な融解物を作成した。 これを実施例1と同じ方法によって、ナイロン66ポリマーの重合工程においてポリマー100重量部に対し、0.3重量部の量を注入添加して、滑剤を含有させたナイロン66樹脂ペレットを作成した。
【0038】
さらに、得られたペレットにペレット100重量部に対し、滑剤4としてモンタン酸カルシウムを0.1重量部の割合で混合し、コーン型ブレンダーでブレンドして、ペレット表面に滑剤を付着させたナイロン66樹脂ペレットを作成した。
作成したペレットを用いて実施例1と同様に、射出成形し、物性を評価した。その結果を表1に示した。
【0039】
【実施例5】
ペレット表面への滑剤4として、エチレンビスステアリン酸アミド0.1重量部を用いた以外は実施例1と同様の方法でナイロン66樹脂ペレットを作成した。
得られたペレットを用いて実施例1と同様に、射出成形し、物性の評価を行い、その結果を表1に示した。
【0040】
【実施例6】
ペレット表面への滑剤4として、モンタン酸1,3ブタンジオールエステル(ヘキスト社製、商品名ヘキストワックスE)0.1重量部を用いた以外は実施例1と同様の方法でナイロン66樹脂ペレットを作成した。
作成したペレットを用いて実施例1と同様に、射出成形し、物性を評価した。その結果を表1に示した。
【0041】
【実施例7】
AH塩50%水溶液に対し、次亜リン酸ナトリウムを生成ポリマーの重量に対して100ppmになるように添加した以外は実施例1と同様の方法によってナイロン66樹脂ペレットを作成した。
作成したペレットを用いて実施例1と同様に、射出成形し、物性を評価した。その結果を表1に示した。
【0042】
【実施例8】
AH塩50%水溶液に対し、ヨウ化銅とヨウ化カリウムを生成ポリマーの重量に対してそれぞれ0.03%および0.5%になるように添加した以外は実施例1と同様の方法によってナイロン66樹脂ペレットを作成した。
作成したペレットを用いて実施例1と同様に、射出成形し、物性を評価した。その結果を表1に示した。
【0043】
【比較例1】
滑剤1としてステアリン酸カルシウム、滑剤2としてステアリルステアレートおよび滑剤3としてステアリン酸アミドを同重量ずつ混合した混合滑剤を作成し、この混合滑剤を140℃に加熱して、均一な融解物を作成した。
これを実施例1と同様の方法によって、ナイロン66ポリマーの重合工程においてポリマー100重量部に対し、0.3重量部の量を注入添加して、滑剤を含有させたナイロン66樹脂ペレットを作成した。
【0044】
作成したペレットを用いて実施例1と同様に、射出成形し、物性を評価した。その結果を表1に示した。
【0045】
【比較例2】
ポリマーの重合のみを実施例1と同様に行い、重合時に滑剤は添加しなかったナイロン66樹脂ペレット100重量部に対し、滑剤1としてステアリン酸カルシウムを0.1重量部、滑剤2としてステアリルステアレートを0.1重量部および滑剤3としてステアリン酸アミドを0.1重量部の割合で混合し、押出機(東芝機械(株)製TEM35)で280℃に加熱して50kg/hrの吐出量で再溶融練り込みを行い、得られたポリマーのストランドをカットして滑剤を含有したナイロン66樹脂ペレットを作成した。
【0046】
さらに、得られたペレットにペレット100重量部に対し、滑剤4としてモンタン酸カルシウムを0.1重量部の割合で混合し、コーン型ブレンダーでブレンドして、ペレット表面に滑剤を付着させたナイロン66樹脂ペレットを作成した。
作成したペレットを用いて実施例1と同様に、射出成形し、物性評価およびプロセス生産性の評価を行い、その結果を表1に示した。
【0047】
【比較例3】
ポリマーの重合のみを実施例1と同様に行い、重合時に滑剤は添加しなかったナイロン66樹脂ペレット100重量部に対し、滑剤1としてステアリン酸カルシウムを0.1重量部、滑剤2としてステアリルステアレートを0.1重量部、滑剤3としてステアリン酸アミドを0.1重量部およびモンタン酸カルシウムを0.1重量部の割合で混合し、コーン型ブレンダーでブレンドして、ペレット表面に滑剤を付着させたナイロン66樹脂ペレットを作成した。
【0048】
得られたペレットを用いて実施例1と同様に、射出成形し、物性評価およびプロセス生産性の評価を行い、その結果を表1に示した。
【0049】
【比較例4】
ペレット100重量部に対し、滑剤1としてステアリン酸カルシウムを0.1重量部、滑剤2としてステアリルステアレートを0.1重量部を添加した以外は、比較例3と同様の方法によって、ナイロン66樹脂ペレットを作成した。
得られたペレットを用いて実施例1と同様に評価を行い、その結果を表1に示した。
【0050】
【比較例5】
ペレット100重量部に対し、滑剤1としてステアリン酸カルシウムのみを0.3重量部添加した以外は、比較例3と同様の方法によって、ナイロン66樹脂ペレットを作成した。
得られたペレットを用いて実施例1と同様に 得られたペレットを用いて実施例1と同様に評価を行い、その結果を表1に示した。
【0051】
【実施例9】
滑剤1としてステアリン酸カルシウム、滑剤2としてステアリルステアレートおよび滑剤3としてステアリン酸アミドを同重量ずつ混合した混合滑剤を作成し、この混合滑剤を140℃に加熱して、均一な融解物を作成した。
この融解液を、ナイロン6の連続重合工程において注入添加を行った。
【0052】
まず、ε−カプロラクタムをメルターで溶融し、水と重合度調整剤とを添加した後、常圧重合塔にて260℃に加熱して10時間の反応の後、硫酸相対粘度ηr=2.4のナイロン6ポリマーを得た。
この段階でのポリマー中の水分率は1%以下であった。
このナイロン6の溶融ポリマーの排出ラインに、加熱融解した滑剤の融解物をプランジャーポンプを用いて、ポリマー100重量部に対して0.3重量部の量を注入添加し、これをストランドに形成しカットして得られたペレットを、熱水処理して未反応のオリゴマーを抽出除去した後に乾燥して、滑剤を内部に含有したナイロン6樹脂ペレットを作成した。
【0053】
さらに、得られたペレットにペレット100重量部に対し、滑剤4としてモンタン酸カルシウムを0.1重量部の割合で混合し、コーン型ブレンダーでブレンドして、ペレット表面に滑剤を付着させたナイロン6樹脂ペレットを作成した。作成したペレットを用いて成形条件を下記の通り変更した以外は実施例1と同様に射出成形を行い、評価を行い、その結果を表1に示した。
【0054】
離型性能の射出時間を15秒、冷却時間を40秒、可塑化性能のシリンダー温度設定の高温可塑化評価は300℃、低温可塑化評価は250℃で、射出時間を15秒、冷却時間:40秒にした。
【0055】
【比較例6】
ポリマーの重合のみを実施例9と同様に行い、重合時に滑剤は添加しなかったナイロン6樹脂ペレット100重量部に対し、滑剤1としてステアリン酸カルシウムを0.3重量部の割合で混合し、コーン型ブレンダーでブレンドして、ペレット表面に滑剤を付着させたナイロン6樹脂ペレットを作成した。
【0056】
得られたペレットを用いて射出成形条件を実施例9と同様にして評価を行い、その結果を表1に示した。
【0057】
【実施例10】
滑剤1としてステアリン酸カルシウム、滑剤2としてステアリルステアレートおよび滑剤3としてステアリン酸アミドを同量ずつ混合した混合滑剤を作成し、この混合滑剤を140℃に加熱して、均一な融解物を作成した。
この融解液を、ナイロン66/6Iのバッチ式重合工程において注入添加を行った。
【0058】
まず、アジピン酸とヘキサメチレンジアミンとからなるAH塩の50%水溶液100重量部に対し、ヘキサメチレンジアミンを5重量部およびイソフタル酸を7重量部混合し、80%に予備濃縮してから、重合槽において250℃に加熱し、17気圧に加圧しながら縮合水を除去してプレポリマー化させた。この後、大気圧にまで減圧して280℃に加熱し、さらに縮合水を除去して重縮合を完結させ、ナイロン66とナイロン6Iとの比率が8:2で硫酸相対粘度ηr=2.3のナイロン66/6I共重合ポリマーを得た。この段階でのポリマー中の水分率は1%以下であった。
【0059】
この溶融ポリマーの排出ラインに、加熱融解した滑剤の融解物をプランジャーポンプを用いて、ポリマー100重量部に対して0.3重量部の量を注入添加し、これをストランドに形成し、カットした後に乾燥して、滑剤を内部に含有したナイロン66/6I共重合樹脂ペレットを作成した。
さらに、得られたペレットにペレット100重量部に対し、滑剤4としてモンタン酸カルシウムを0.1重量部の割合で混合し、コーン型ブレンダーでブレンドして、ペレット表面に滑剤を付着させたナイロン6樹脂ペレットを作成した。
【0060】
作成したペレットを用いて成形条件を下記の通り変更した以外は実施例1と同様に射出成形を行い、評価を行い、その結果を表1に示した。
離型性能の評価方法の射出時間を20秒、冷却時間を60秒、可塑化性能の評価方法でシリンダー温度設定の高温可塑化評価は300℃、低温可塑化評価は250℃、射出時間を20秒、冷却時間を60秒とした。
【0061】
【比較例7】
ポリマーの重合のみを実施例10と同様に行い、重合時に滑剤は添加しなかったナイロン66/6I共重合樹脂ペレット100重量部に対し、滑剤としてステアリン酸カルシウムを0.3重量部の割合で混合し、コーン型ブレンダーでブレンドして、ペレット表面に滑剤を付着させたペレットを作成した。
【0062】
得られたペレットを用いて実施例10と同様に、射出成形し、評価を行い、その結果を表1に示した。
【0063】
【表1】
Figure 0003714788
【0064】
【表2】
Figure 0003714788
【0065】
なお、表1、2中で略号は下記の通り。
N66 :ナイロン66
N6 :ナイロン6
N66/6I:ナイロン66とナイロン6Iの共重合物
ST−Ca :ステアリン酸カルシウム
ST−Al :ステアリン酸モノアルミニウム
ST−ST :ステアリルステアレート
Be−Be :ベヘニルベヘネート
ST−A :ステアリン酸アミド
ER−A :エルカ酸アミド
Mo−Ca :モンタン酸カルシウム
EBS :エチレンビスステアリン酸アミド
HW−E :ヘキストワックスE
リン* a) :次亜リン酸ナトリウム
銅 *b) :ヨウ化銅+ヨウ化カリウム
【0066】
【発明の効果】
本発明の成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットは、従来のものに比べ、射出成形における幅広い成形条件での離型性能および可塑化性能に優れるため、成形サイクルを短縮することができ、また成形品外観品質にも優れる。さらに、本発明のポリアミド樹脂組成物のペレットは、高い生産性で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で離型特性の測定に用いた金型の構造を説明するための断面図。
【記号の説明】
1;スプルランナー
2;カップ状成形品
3;エジェクターピン
4;エジェクタープレート
5;ロードセル
6;エジェクターロツド

Claims (6)

  1. 高級脂肪酸の金属塩(滑剤1高級脂肪酸と高級アルコールとのエステル化物(滑剤2および高級脂肪酸アミド(滑剤3の混合物を、この混合物の融点以上の温度で加熱融解して融解物とし、ポリアミドの溶融重合工程において重縮合が進行してポリアミドポリマー中の水分が10%以下になった段階で、上記融解物を、ポリアミドポリマー中に注入添加し、分散させ、ペレットとし、次いでペレット表面に高級脂肪酸化合物(滑剤4を付着させることを特徴とする成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットの製造方法。
  2. ポリアミドポリマー100重量部に対して、滑剤1、滑剤2、滑剤3および滑剤4を、各々0.01〜1.0重量部、添加する請求項1記載の成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットの製造方法
  3. 滑剤3が飽和脂肪酸アミドである請求項1又は2記載の成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットの製造方法
  4. ペレット表面の滑剤4が、炭素数20以上30以下の高級脂肪酸の金属塩である請求項1〜3のいずれか 1 記載の成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットの製造方法
  5. バッチ式重合を用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれか 1 項に記載の成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットの製造方法
  6. 連続式重合を用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の成形特性に優れるポリアミド樹脂組成物のペレットの製造方法
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