JP5911426B2 - Polyamide resin composition and molded product obtained therefrom - Google Patents
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Description
本発明は、軽量性、曲げ特性に優れ、成形体としたときの反りを低減することが可能なポリアミド樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a polyamide resin composition that is excellent in light weight and bending properties and can reduce warpage when formed into a molded body.
無機補強材を用いて補強されたポリアミド樹脂組成物が知られている。このような無機補強材としては、ガラス繊維、炭素繊維等の繊維状補強材のほか、タルク、マイカ等の粒状補強材が用いられている。このような無機補強材が高い含有量で充填されたポリアミド樹脂組成物は、曲げ特性が大幅に向上されたものとなる。しかしながら、その反面、無機補強材に起因して密度が高くなり過ぎるため、各種用途において成形体として用いるには重くなりすぎ、その用途が限定される等の問題がある。 A polyamide resin composition reinforced with an inorganic reinforcing material is known. As such an inorganic reinforcing material, in addition to fibrous reinforcing materials such as glass fibers and carbon fibers, granular reinforcing materials such as talc and mica are used. A polyamide resin composition filled with such a high content of inorganic reinforcing material has greatly improved bending characteristics. However, on the other hand, since the density becomes too high due to the inorganic reinforcing material, there is a problem that it becomes too heavy to be used as a molded body in various uses, and the use is limited.
このような密度の高いポリアミド樹脂組成物を軽量化することを目的として、無機補強材に代えて層状珪酸塩を用いることが提案されている。層状珪酸塩を用いることで、低密度でありながら、曲げ特性が顕著に向上されたポリアミド樹脂組成物を得ることが可能である。しかしながら、無機補強材に代えて層状珪酸塩が用いられたポリアミド樹脂組成物は、曲げ特性向上効果は高いが、層状ケイ酸塩によるポリアミド分子鎖の拘束が強いため、得られる成形体が脆くなり、強度向上効果に限界があるという問題がある。 In order to reduce the weight of such a high-density polyamide resin composition, it has been proposed to use a layered silicate instead of an inorganic reinforcing material. By using the layered silicate, it is possible to obtain a polyamide resin composition having a low density and a significantly improved bending property. However, the polyamide resin composition in which the layered silicate is used instead of the inorganic reinforcing material has a high bending property improvement effect, but the resulting polyamide body becomes brittle because the polyamide molecular chain is strongly restrained by the layered silicate. There is a problem that the effect of improving the strength is limited.
また、曲げ特性を向上させつつ、ポリアミド樹脂組成物を軽量化するために、JP63−251461AおよびJP06−84435Aには、繊維状粘土鉱物が含有されたポリアミド樹脂組成物が提案されている。JP63−251461AおよびJP06−84435Aに開示されたポリアミド樹脂組成物では、軽量化は達成されている。しかしながら、繊維状補強材に特有な異方性が顕著に発現するため、該樹脂組成物から得られる成形体(特に、薄肉の成形体)において、反りの発現が顕著になるという問題がある。 JP63-251461A and JP06-84435A propose polyamide resin compositions containing fibrous clay minerals in order to reduce the weight of the polyamide resin composition while improving the bending characteristics. In the polyamide resin compositions disclosed in JP63-251461A and JP06-84435A, weight reduction is achieved. However, since the anisotropy peculiar to the fibrous reinforcing material is remarkably exhibited, there is a problem that the warp is remarkably exhibited in a molded body (particularly, a thin molded body) obtained from the resin composition.
一方、JPS53−121843Aには、板状充填材と繊維状補強材とを併せて含有させた樹脂組成物が提案されている。しかしながら、JPS53−121843Aに開示されたポリアミド樹脂組成物から得られる成形体においては、反りの低減が十分ではなく、加えて、曲げ特性が低下するという問題があった。 On the other hand, JPS53-121843A proposes a resin composition containing both a plate-like filler and a fibrous reinforcing material. However, the molded body obtained from the polyamide resin composition disclosed in JPS53-121843A has a problem in that the warp is not sufficiently reduced, and in addition, the bending characteristics are deteriorated.
このような問題を解決するために、本発明は、ポリアミド樹脂が本来有する性質である靭性を維持しつつ、軽量性、曲げ特性に優れ、成形体としたときの反りを低減することが可能なポリアミド樹脂組成物を提供することを目的とする。 In order to solve such problems, the present invention is excellent in light weight and bending characteristics while maintaining toughness, which is a property inherent to a polyamide resin, and can reduce warpage when formed into a molded body. An object is to provide a polyamide resin composition.
すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
(1)ポリアミド樹脂(A)、繊維状粘土鉱物(B)、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)を構成成分として含有するポリアミド樹脂組成物であって、
繊維状粘土鉱物(B)がセピオライトおよび/またはパリゴルスカイトであり、
繊維状補強材(C)がガラス繊維および/または炭素繊維であり、
前記(A)、(B)、(C)および(D)の配合比率が、質量比で、下記式(I)、(II)および(III)を同時に満たし、
(D)の含有割合が得られるポリアミド樹脂組成物100質量部に対して0.1〜10質量部であることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
(A)/[(B)+(C)+(D)]=40/60〜90/1 (I)
(B)/[(C)+(D)]=8/92〜75/25 (II)
(C)/(D)=1/1〜50/1 (III)
(2)(1)のポリアミド樹脂組成物を成形してなる成形体。
(3)厚みが3mm以下であることを特徴とする(2)の成形体。
(4)(1)のポリアミド樹脂組成物を製造する方法であって、以下の(i)〜(iii)を含むことを特徴とするポリアミド樹脂組成物の製造方法。
(i)ポリアミド樹脂(A)を構成するモノマーおよび酸(E)を前記モノマーの融点以上の温度で溶融させた後、さらに繊維状粘土鉱物(B)を混合し、混合物を得る工程。
(ii)工程(i)で得られた混合物を溶融重合に付し、ポリアミド樹脂(A)を構成するモノマーを重合させて、ポリアミド樹脂(A)および繊維状粘土鉱物(B)を含有する樹脂組成物を得る工程。
(iii)工程(ii)の後に、ポリアミド樹脂(A)および繊維状粘土鉱物(B)を含有する樹脂組成物に対して、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)を加えて溶融混練する工程。
(5)(1)のポリアミド樹脂組成物を製造する方法であって、以下の工程(iv)を含むことを特徴とするポリアミド樹脂組成物の製造方法。
工程(iv):ポリアミド樹脂(A)、繊維状粘土鉱物(B)、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)を溶融混練する工程。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A polyamide resin composition comprising a polyamide resin (A), a fibrous clay mineral (B), a fibrous reinforcing material (C) and a non-fibrous clay mineral (D) as constituent components,
The fibrous clay mineral (B) is sepiolite and / or palygorskite,
The fibrous reinforcing material (C) is glass fiber and / or carbon fiber,
The blending ratio of the (A), (B), (C) and (D) satisfies the following formulas (I), (II) and (III) at the same time in terms of mass ratio,
The polyamide resin composition, wherein the content of (D) is 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin composition obtained.
(A) / [(B) + (C) + (D)] = 40/60 to 90/1 (I)
(B) / [(C) + (D)] = 8/92 to 75/25 (II)
(C) / (D) = 1/1 to 50/1 (III )
(2 ) A molded product obtained by molding the polyamide resin composition of (1 ) .
( 3 ) The molded product according to ( 2 ), wherein the thickness is 3 mm or less.
( 4 ) A method for producing a polyamide resin composition according to (1 ) , comprising the following (i) to (iii):
(I) A step of melting the monomer constituting the polyamide resin (A) and the acid (E) at a temperature equal to or higher than the melting point of the monomer and further mixing the fibrous clay mineral (B) to obtain a mixture.
(Ii) Resin containing polyamide resin (A) and fibrous clay mineral (B) by subjecting the mixture obtained in step (i) to melt polymerization and polymerizing monomers constituting polyamide resin (A) Obtaining a composition;
(Iii) After step (ii), the fibrous reinforcing material (C) and the non-fibrous clay mineral (D) are added to the resin composition containing the polyamide resin (A) and the fibrous clay mineral (B). In addition, a step of melt kneading.
( 5 ) A method for producing a polyamide resin composition according to (1 ) , comprising the following step (iv):
Step (iv): A step of melt-kneading the polyamide resin (A), the fibrous clay mineral (B), the fibrous reinforcing material (C), and the non-fibrous clay mineral (D).
本発明によれば、ポリアミド樹脂が本来有する性質である靭性を維持しつつ、繊維状粘土鉱物を用いているため軽量性および曲げ特性に優れ、加えて、繊維状補強材および非繊維状粘土鉱物を併せて含有するため成形体としたときの反りを低減することが可能なポリアミド樹脂組成物が得られる。 According to the present invention, the fibrous clay mineral is used while maintaining the toughness that is the inherent property of the polyamide resin, and thus it is excellent in lightness and bending properties. In addition, the fibrous reinforcing material and the non-fibrous clay mineral are used. Thus, a polyamide resin composition capable of reducing warpage when formed into a molded body is obtained.
以下、本発明を詳述する。
本発明のポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂(A)、繊維状粘土鉱物(B)、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)を含有する。The present invention is described in detail below.
The polyamide resin composition of the present invention contains a polyamide resin (A), a fibrous clay mineral (B), a fibrous reinforcing material (C), and a non-fibrous clay mineral (D).
本発明におけるポリアミド樹脂(A)とは、アミノカルボン酸、ラクタム、ジアミンとジカルボン酸、またはジアミンとジカルボン酸の一対の塩を主たる原料とするアミド結合を主鎖内に有する重合体である。 The polyamide resin (A) in the present invention is a polymer having, in the main chain, an amide bond mainly composed of aminocarboxylic acid, lactam, diamine and dicarboxylic acid, or a pair of salts of diamine and dicarboxylic acid.
アミノカルボン酸としては、6−アミノカプロン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸等が挙げられる。ラクタムとしては、ε−カプロラクタム、ω−ウンデカノラクタム、ω−ラウロラクタム等が挙げられる。ジアミンとしては、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン等が挙げられる。ジカルボン酸としては、アジピン酸、スべリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等のジカルボン酸等が挙げられる。 Examples of aminocarboxylic acids include 6-aminocaproic acid, 11-aminoundecanoic acid, and 12-aminododecanoic acid. Examples of the lactam include ε-caprolactam, ω-undecanolactam, ω-laurolactam and the like. Examples of the diamine include tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, undecamethylene diamine, and dodecamethylene diamine. Examples of the dicarboxylic acid include dicarboxylic acids such as adipic acid, suberic acid, sebacic acid, and dodecanedioic acid.
ポリアミド樹脂(A)としては、例えば、ポリカプロアミド(ナイロン6)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン46)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)、ポリカプロアミド/ポリヘキサメチレンアジパミドコポリマー(ナイロン6/66)、ポリウンデカミド(ナイロン11)、ポリカプロアミド/ポリウンデカミドコポリマー(ナイロン6/11)、ポリドデカミド(ナイロン12)、ポリカプロアミド/ポリドデカミドコポリマー(ナイロン6/12)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ナイロン612)、ポリウンデカメチレンアジパミド(ナイロン116)、およびこれらの混合物や共重合体等が挙げられる。中でも、耐熱性に優れ、成形加工が容易である観点から、ナイロン6、ナイロン66が好ましい。 Examples of the polyamide resin (A) include polycaproamide (nylon 6), polytetramethylene adipamide (nylon 46), polyhexamethylene adipamide (nylon 66), polycaproamide / polyhexamethylene adipamide Copolymer (nylon 6/66), polyundecamide (nylon 11), polycaproamide / polyundecamide copolymer (nylon 6/11), polydodecamide (nylon 12), polycaproamide / polydodecamide copolymer (nylon 6/12) , Polyhexamethylene sebamide (nylon 610), polyhexamethylene dodecamide (nylon 612), polyundecamethylene adipamide (nylon 116), and mixtures and copolymers thereof. Among these, nylon 6 and nylon 66 are preferable from the viewpoint of excellent heat resistance and easy molding.
本発明において、繊維状粘土鉱物(B)は、ポリアミド樹脂(A)の曲げ特性を顕著に向上させることを目的として含有される。繊維状粘土鉱物(B)とは、繊維状の含水マグネシウム珪酸塩鉱物である。なかでも、ポリアミド樹脂中への分散の容易性、得られるポリアミド樹脂組成物の加工時の流動性を損ねない点で、セピオライト、パリゴルスカイトが好ましく用いられる。 In the present invention, the fibrous clay mineral (B) is contained for the purpose of remarkably improving the bending properties of the polyamide resin (A). The fibrous clay mineral (B) is a fibrous hydrous magnesium silicate mineral. Of these, sepiolite and palygorskite are preferably used in that they are easily dispersed in the polyamide resin and do not impair the fluidity during processing of the resulting polyamide resin composition.
セピオライトはMg8H2(SiO4O11)・3H2Oを主成分として含有する天然鉱物である。パリゴルスカイトはMg8Al2Si8O20(OH2)・8H2Oを主成分として含有する天然鉱物である。なお、パリゴルスカイトにおいては、マグネシウムが鉄やアルミニウムによって置換されていてもよい。Sepiolite is a natural mineral containing Mg 8 H 2 (SiO 4 O 11 ) · 3H 2 O as a main component. Palygorskite is a natural mineral containing Mg 8 Al 2 Si 8 O 20 (OH 2 ) · 8H 2 O as a main component. In the palygorskite, magnesium may be replaced with iron or aluminum.
繊維状粘土鉱物(B)の基本的な構造を以下に説明する。
繊維状粘土鉱物(B)とは、繊維状の含水マグネシウム珪酸塩鉱物であり、八面体の酸化マグネシウム層を中心層として、その両側に正四面体の珪酸塩層が配された三層構造を有するものである。この三層構造はX軸方向(繊維長方向)に沿って伸びているため、繊維状粘土鉱物(B)の結晶は繊維状となり、つまり繊維状結晶となる。繊維状粘土鉱物(B)においては、複数の繊維状結晶が繊維方向に沿って凝集することもある。The basic structure of the fibrous clay mineral (B) will be described below.
Fibrous clay mineral (B) is a fibrous hydrous magnesium silicate mineral with a three-layer structure with an octahedral magnesium oxide layer as the central layer and a tetrahedral silicate layer on each side. It is what you have. Since this three-layer structure extends along the X-axis direction (fiber length direction), the crystals of the fibrous clay mineral (B) are fibrous, that is, fibrous crystals. In the fibrous clay mineral (B), a plurality of fibrous crystals may agglomerate along the fiber direction.
繊維状粘土鉱物(B)において、正四面体の珪酸塩層は、数単位ごとにZ軸上で反転して結合している。そのため、八面体の酸化マグネシウム層は不連続層となり、繊維断面にゼオライト孔を形成するものとなる。また、繊維状粘土鉱物(B)は、X軸方向に沿って、多数のシラノール基(Si−OH基)を有している。そのため、前記ゼオライト孔には、水などの極性の高い物質が浸入しやすいという性質を有する。 In the fibrous clay mineral (B), the tetrahedral silicate layer is inverted and bonded on the Z-axis every several units. Therefore, the octahedral magnesium oxide layer becomes a discontinuous layer and forms zeolite pores in the fiber cross section. Further, the fibrous clay mineral (B) has a large number of silanol groups (Si—OH groups) along the X-axis direction. Therefore, the zeolite pores have a property that a highly polar substance such as water can easily enter.
このように、繊維状粘土鉱物(B)は、他の粘土鉱物と比較して繊維状でありながらも、多孔性である。そのため、嵩高い反面、ポリアミド樹脂(A)中における分散性に優れるという利点がある。その結果、本発明の樹脂組成物中に含有されると、少量で効果的に曲げ特性を向上させることができ、高密度となることがないという効果が奏される。 Thus, the fibrous clay mineral (B) is porous while being fibrous compared to other clay minerals. Therefore, while being bulky, there is an advantage of excellent dispersibility in the polyamide resin (A). As a result, when it is contained in the resin composition of the present invention, it is possible to effectively improve the bending characteristics with a small amount, and there is an effect that the density is not increased.
本発明においては、ポリアミド樹脂(A)の反りをより低減させることを目的として、繊維状補強材(C)が用いられる。すなわち、繊維状粘土鉱物(B)と繊維状補強材(C)とを併用することにより、本発明の樹脂組成物から得られる成形体の反りを著しく低減させることができる。 In the present invention, the fibrous reinforcing material (C) is used for the purpose of further reducing the warpage of the polyamide resin (A). That is, the combined use of the fibrous clay mineral (B) and the fibrous reinforcing material (C) can significantly reduce the warpage of the molded product obtained from the resin composition of the present invention.
繊維状補強材(C)は、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、アスベスト繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、全芳香族ポリアミド繊維、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、ケナフ繊維、竹繊維、麻繊維、バガス繊維、高強度ポリエチレン繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、チタン酸カリウム繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維、スチール繊維、セラミックス繊維、玄武岩繊維などが挙げられる。これらの繊維状補強材(C)は単独で用いられてもよいし、二種以上組み合わせて用いられてもよい。なかでも、性能や入手の容易性から、ガラス繊維や炭素繊維が好適に用いられる。 The fibrous reinforcing material (C) is, for example, carbon fiber, glass fiber, boron fiber, asbestos fiber, polyvinyl alcohol fiber, polyester fiber, acrylic fiber, wholly aromatic polyamide fiber, polybenzoxazole fiber, polytetrafluoroethylene fiber, Examples include kenaf fiber, bamboo fiber, hemp fiber, bagasse fiber, high-strength polyethylene fiber, alumina fiber, silicon carbide fiber, potassium titanate fiber, brass fiber, stainless steel fiber, steel fiber, ceramic fiber, and basalt fiber. These fibrous reinforcing materials (C) may be used alone or in combination of two or more. Of these, glass fibers and carbon fibers are preferably used because of their performance and availability.
繊維状補強材(C)の樹脂組成物中での平均繊維長は、100〜2000μmであることが好ましく、200〜800μmであることがより好ましい。200μm未満であると、反りを低減させる効果が低くなる場合がある。一方、2000μmを超えると、得られる樹脂組成物の流動性が低くなるなどの操業性悪化を引き起こす場合がある。 The average fiber length in the resin composition of the fibrous reinforcing material (C) is preferably 100 to 2000 μm, and more preferably 200 to 800 μm. If it is less than 200 μm, the effect of reducing warpage may be reduced. On the other hand, when it exceeds 2000 μm, the operability may be deteriorated such that the fluidity of the resulting resin composition is lowered.
繊維状補強材(C)の樹脂組成物中での平均繊維長を上記の範囲に制御するためには、ポリアミド樹脂(A)および繊維状粘土鉱物(B)を含有する樹脂組成物に対して、繊維状補強材(C)を加えて溶融混練する際に、溶融混練条件を適宜変更して実施することができる。例えば、二軸押出機のスクリュー構成を変更したり、繊維状補強材(C)の投入位置を変更したりすることで繊維状補強材(C)の平均繊維長を制御することができる。より具体的には、溶融混練時にサイドフィーダーを用いて二軸押出機の中流以降から投入すると、繊維状補強材(C)の平均繊維長を好ましい範囲にすることが容易となる。さらに、繊維状補強材(C)を二軸押出機の中流より投入する場合に比べて、下流から投入することにより繊維状補強材(C)の平均繊維長を長くすることができる。また、繊維状補強材(C)の平均繊維長を短くする場合は、ニーディングディスク等の混練度合を高めるディスクを多用したスクリュー構成とするなどといった手法が採用される。 In order to control the average fiber length in the resin composition of the fibrous reinforcing material (C) within the above range, the resin composition containing the polyamide resin (A) and the fibrous clay mineral (B) is used. When the fibrous reinforcing material (C) is added and melt-kneaded, the melt-kneading conditions can be changed as appropriate. For example, the average fiber length of the fibrous reinforcing material (C) can be controlled by changing the screw configuration of the twin screw extruder or changing the charging position of the fibrous reinforcing material (C). More specifically, if the side feeder is used from the middle of the twin-screw extruder after the melt kneading, the average fiber length of the fibrous reinforcing material (C) can be easily set within a preferable range. Furthermore, compared with the case where the fibrous reinforcing material (C) is introduced from the middle stream of the twin-screw extruder, the average fiber length of the fibrous reinforcing material (C) can be increased by feeding from the downstream side. Moreover, when shortening the average fiber length of the fibrous reinforcing material (C), a method of adopting a screw configuration in which a disk that increases the degree of kneading, such as a kneading disk, is used.
繊維状補強材(C)の平均繊維径は、5〜20μmであることが好ましく、10〜13μmであることがより好ましい。5μm未満であると、樹脂組成物を得ることが困難になるばかりか、補強効果が低下する場合がある。一方、20μmを超えると、ガラス繊維の靭性が低下し、得られる樹脂組成物が脆くなる場合がある。 The average fiber diameter of the fibrous reinforcing material (C) is preferably 5 to 20 μm, and more preferably 10 to 13 μm. If it is less than 5 μm, it may be difficult to obtain a resin composition, and the reinforcing effect may be reduced. On the other hand, when it exceeds 20 μm, the toughness of the glass fiber is lowered, and the resulting resin composition may become brittle.
繊維状補強材(C)の断面は、一般的な丸形状や、長方形や、それ以外の異形断面であればよい。なかでも、本発明の樹脂組成物から得られた成形体における反りを低減する観点から、長径としては10〜50μm、短径としては5〜20μmの範囲内のもので、長径/短径の比が1.5〜10である偏平な断面形状であることが好ましい。 The cross section of the fibrous reinforcing material (C) may be a general round shape, a rectangle, or any other irregular cross section. Among these, from the viewpoint of reducing warpage in the molded product obtained from the resin composition of the present invention, the major axis is in the range of 10 to 50 μm, the minor axis is in the range of 5 to 20 μm, and the ratio of major axis / minor axis Is preferably a flat cross-sectional shape of 1.5 to 10.
繊維状補強材(C)として、ガラス繊維や炭素繊維を用いる場合、ポリアミド樹脂(A)と繊維状補強材(C)との密着性を向上させ、得られる樹脂組成物の反りをより低減させるために、該ガラス繊維、炭素繊維は、シランカップリング剤で表面処理されていることが好ましい。 When glass fiber or carbon fiber is used as the fibrous reinforcing material (C), the adhesion between the polyamide resin (A) and the fibrous reinforcing material (C) is improved, and the warp of the resulting resin composition is further reduced. Therefore, it is preferable that the glass fiber and the carbon fiber are surface-treated with a silane coupling agent.
また、シランカップリング剤は、ガラス繊維や炭素繊維を束ねるための集束剤として用いられていてもよい。ガラス繊維や炭素繊維が集束されている場合は、そのフィラメント数は、通常、50〜30000フィラメント程度であることが好ましい。 Moreover, the silane coupling agent may be used as a sizing agent for bundling glass fibers or carbon fibers. When glass fibers or carbon fibers are bundled, the number of filaments is usually preferably about 50 to 30,000 filaments.
シランカップリング剤としては、ビニルシラン系シランカップリング剤、アクリルシラン系シランカップリング剤、エポキシシラン系シランカップリング剤、アミノシラン系シランカップリング剤などが挙げられるが、ポリアミド樹脂(A)と繊維状補強材(C)との密着効果を得やすい点で、アミノシラン系カップリング剤が特に好ましい。 Examples of the silane coupling agent include a vinyl silane silane coupling agent, an acrylic silane silane coupling agent, an epoxy silane silane coupling agent, and an amino silane silane coupling agent. An aminosilane-based coupling agent is particularly preferable in that it is easy to obtain an adhesion effect with the reinforcing material (C).
非繊維状粘土鉱物(D)は、繊維状補強材(C)とともに本発明の樹脂組成物に含有されることで、該樹脂組成物から得られる成形体の反りを低減する効果を発現させるという利点がある。非繊維状粘土鉱物(D)は、マイカ、タルク、カオリンおよび扁平ガラス繊維の粉末等が挙げられる。なかでも、反りの低減、形状や入手しやすさの観点から、タルクが特に好ましく用いられる。 The non-fibrous clay mineral (D) is included in the resin composition of the present invention together with the fibrous reinforcing material (C), thereby expressing the effect of reducing the warpage of the molded product obtained from the resin composition. There are advantages. Examples of the non-fibrous clay mineral (D) include mica, talc, kaolin, and flat glass fiber powder. Of these, talc is particularly preferably used from the viewpoint of reducing warpage, shape, and availability.
非繊維状粘土鉱物(D)の形状は、本発明の樹脂組成物から得られた成形体において反りを低減する観点から、板状であることが好ましい。 The shape of the non-fibrous clay mineral (D) is preferably a plate shape from the viewpoint of reducing warpage in the molded product obtained from the resin composition of the present invention.
非繊維状粘土鉱物(D)の平均厚みは、0.001〜20μmであることが好ましく、0.005〜1μmであることがより好ましい。0.001μm未満であるものは入手が困難となる場合がある。一方、20μmを超えると、本発明の樹脂組成物から得られた成形体における反り低減効果が低下するばかりでなく、得られる樹脂組成物が脆くなるとなる場合がある。 The average thickness of the non-fibrous clay mineral (D) is preferably 0.001 to 20 μm, and more preferably 0.005 to 1 μm. What is less than 0.001 μm may be difficult to obtain. On the other hand, when it exceeds 20 μm, not only the warp reduction effect in the molded product obtained from the resin composition of the present invention is lowered, but the resulting resin composition may become brittle.
非繊維状粘土鉱物(D)の短辺および長辺の長さは、0.1〜100μmであることが好ましく、1〜50μmであることがより好ましい。0.1μm未満であると、本発明の樹脂組成物から得られた成形体において反りの低減効果が低下する場合がある。一方、100μmを超えると、得られる樹脂組成物が脆くなる場合がある。 The length of the short side and the long side of the non-fibrous clay mineral (D) is preferably 0.1 to 100 μm, and more preferably 1 to 50 μm. If it is less than 0.1 μm, the effect of reducing warpage may be reduced in a molded product obtained from the resin composition of the present invention. On the other hand, if it exceeds 100 μm, the resulting resin composition may become brittle.
非繊維状粘土鉱物(D)のアスペクト比は、5未満であることが好ましく、3未満であることがより好ましい。5以上であると、本発明の樹脂組成物から得られた成形体において反り低減効果が低下するばかりでなく、かえって反りを増大させてしまう場合がある。 The aspect ratio of the non-fibrous clay mineral (D) is preferably less than 5, and more preferably less than 3. When it is 5 or more, not only the warpage reduction effect is lowered in the molded product obtained from the resin composition of the present invention, but also the warpage may be increased.
本発明のポリアミド樹脂組成物においては、ポリアミド樹脂(A)、繊維状粘土鉱物(B)、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)の含有比率が、質量比で、下記式(I)、(II)式および(III)式を同時に満たすことが必要である。
(A)/[(B)+(C)+(D)]=40/60〜90/10 (I)
(B)/[(C)+(D)]=8/92〜75/25 (II)
(C)/(D)=1/1〜50/1 (III)In the polyamide resin composition of the present invention, the content ratios of the polyamide resin (A), the fibrous clay mineral (B), the fibrous reinforcing material (C), and the non-fibrous clay mineral (D) are as follows: It is necessary to satisfy the formulas (I), (II) and (III) simultaneously.
(A) / [(B) + (C) + (D)] = 40/60 to 90/10 (I)
(B) / [(C) + (D)] = 8/92 to 75/25 (II)
(C) / (D) = 1/1 to 50/1 (III)
さらに、(D)の含有割合が得られるポリアミド樹脂組成物100質量部に対して0.1〜10質量部であることが必要である。 Furthermore, it is necessary that it is 0.1-10 mass parts with respect to 100 mass parts of polyamide resin compositions from which the content rate of (D) is obtained.
上記式(I)において、(A)/[(B)+(C)+(D)]は、45/55〜85/15であることが好ましく、50/50〜80/20であることがより好ましい。上記式(I)中、(A)の含有割合が40質量%未満であると、得られる樹脂組成物の靭性が極端に低下するため、本発明のポリアミド樹脂組成物から得られる成形体の曲げ強度が低下する。一方、(A)の含有割合が90質量%を超えると、繊維状粘土鉱物(B)、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)の含有量が過少となるため、これらの成分が含有されることにより奏される効果(つまり、曲げ特性の向上効果、および反りの低減効果)が低下する。 In the above formula (I), (A) / [(B) + (C) + (D)] is preferably 45/55 to 85/15, and preferably 50/50 to 80/20. More preferred. In the above formula (I), if the content ratio of (A) is less than 40% by mass, the toughness of the resulting resin composition is extremely lowered, so that the bending of the molded body obtained from the polyamide resin composition of the present invention Strength decreases. On the other hand, if the content ratio of (A) exceeds 90% by mass, the contents of the fibrous clay mineral (B), the fibrous reinforcing material (C) and the non-fibrous clay mineral (D) are too small. The effect (namely, the improvement effect of a bending characteristic, and the reduction effect of a curvature) show | played by containing these components falls.
上記式(II)において、(B)/[(C)+(D)]は、10/90〜70/30であることが好ましく、15/85〜65/35であることがより好ましい。上記式(II)中、(B)の含有割合が8質量%未満であると、得られる成形体において、(B)を含有させる効果に乏しく、曲げ特性の向上効果が発現しない。一方、(B)の含有割合が75質量%を超えると、得られる樹脂組成物の靭性が極端に低下するため、得られる成形体が脆くなってしまうばかりでなく、密度が過度に増大してしまい軽量性を損なう。あるいは、樹脂組成物を得る際の後述の工程(ii)における攪拌が困難となるため、ポリアミド樹脂組成物を得ることが困難となったりする。 In the above formula (II), (B) / [(C) + (D)] is preferably 10/90 to 70/30, and more preferably 15/85 to 65/35. In the above formula (II), if the content ratio of (B) is less than 8% by mass, the resulting molded article is poor in the effect of containing (B) and does not exhibit the effect of improving the bending properties. On the other hand, when the content ratio of (B) exceeds 75% by mass, the toughness of the obtained resin composition is extremely lowered, so that not only the resulting molded body becomes brittle but also the density increases excessively. The lightness is lost. Or since it becomes difficult in the below-mentioned process (ii) at the time of obtaining a resin composition, it becomes difficult to obtain a polyamide resin composition.
上記式(III)において、(C)/(D)は3/1〜48/1であることが好ましく、5/1〜46/1であることがより好ましい。(D)の含有比率に対し(C)の含有比率が1倍未満であると、反り低減効果に乏しくなる。一方、(D)の含有比率に対し(C)の含有比率が50倍を超えると、密度が過度に増大してしまい、比強度が低下する。 In the above formula (III), (C) / (D) is preferably 3/1 to 48/1, more preferably 5/1 to 46/1. When the content ratio of (C) is less than 1 times the content ratio of (D), the warp reduction effect is poor. On the other hand, when the content ratio of (C) exceeds 50 times the content ratio of (D), the density increases excessively and the specific strength decreases.
(D)の含有量は、得られる樹脂組成物100質量部に対して、0.2〜8質量部であることが好ましく、0.5〜5質量部であることがより好ましい。(D)の含有量が、0.1質量部未満であると、反りの低減効果が乏しくなる。一方、(D)の含有量が10質量部を超えると、ポリアミド樹脂組成物の靭性が乏しくなり得られる成形体は、比強度に劣るものとなる。 The content of (D) is preferably 0.2 to 8 parts by mass and more preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the obtained resin composition. When the content of (D) is less than 0.1 parts by mass, the effect of reducing warpage becomes poor. On the other hand, when the content of (D) exceeds 10 parts by mass, the molded product obtained by the poor toughness of the polyamide resin composition becomes inferior in specific strength.
本発明のポリアミド樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必要に応じて、熱安定剤、酸化防止剤、顔料、着色防止剤、耐候剤、難燃剤、可塑剤、結晶核剤、離型剤等の各種の添加剤が含有されていてもよい。 In the polyamide resin composition of the present invention, as long as the effects of the present invention are not impaired, a heat stabilizer, an antioxidant, a pigment, an anti-coloring agent, a weathering agent, a flame retardant, a plasticizer, and a crystal nucleus are provided as necessary. Various additives such as an agent and a release agent may be contained.
本発明のポリアミド樹脂組成物の製造方法について以下に説明する。
本発明のポリアミド樹脂組成物の第1の製造方法は、以下の工程(i)〜(iii)を含むものである。
(i)ポリアミド樹脂(A)を構成するモノマーおよび酸(E)を前記モノマーの融点以上の温度で溶融させた後、さらに繊維状粘土鉱物(B)を混合し、混合物を得る工程。
(ii)工程(i)で得られた混合物を溶融重合に付し、ポリアミド樹脂(A)を構成するモノマーを重合させて、ポリアミド樹脂(A)および繊維状粘土鉱物(B)を含有する樹脂組成物を得る工程。
(iii)工程(ii)の後に、ポリアミド樹脂(A)および繊維状粘土鉱物(B)を含有する樹脂組成物に対して、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)を加えて溶融混練する工程。The method for producing the polyamide resin composition of the present invention will be described below.
The 1st manufacturing method of the polyamide resin composition of this invention includes the following process (i)-(iii).
(I) A step of melting the monomer constituting the polyamide resin (A) and the acid (E) at a temperature equal to or higher than the melting point of the monomer and further mixing the fibrous clay mineral (B) to obtain a mixture.
(Ii) Resin containing polyamide resin (A) and fibrous clay mineral (B) by subjecting the mixture obtained in step (i) to melt polymerization and polymerizing monomers constituting polyamide resin (A) Obtaining a composition;
(Iii) After step (ii), the fibrous reinforcing material (C) and the non-fibrous clay mineral (D) are added to the resin composition containing the polyamide resin (A) and the fibrous clay mineral (B). In addition, a step of melt kneading.
すなわち、第1の製造方法においては、ポリアミド樹脂(A)を構成するモノマーを溶融状態とし、該溶融状態のモノマーに繊維状粘土鉱物(B)を、攪拌などの手段により混合して混合物を得る。その後、得られた混合物を溶融重合に付し、次いで、繊維状補強材(C)と非繊維状粘土鉱物(D)を溶融混練することにより、本発明のポリアミド樹脂組成物が得られる。 That is, in the first production method, the monomer constituting the polyamide resin (A) is brought into a molten state, and the fibrous clay mineral (B) is mixed with the molten monomer by means such as stirring to obtain a mixture. . Then, the polyamide resin composition of the present invention is obtained by subjecting the obtained mixture to melt polymerization and then melt-kneading the fibrous reinforcing material (C) and the non-fibrous clay mineral (D).
まず、工程(i)について、以下に説明する。
工程(i)は、ポリアミド樹脂(A)を構成するモノマーを、酸とともに加熱溶融して溶液状とし、繊維状粘土鉱物(B)を加え、攪拌などの手段により混合する工程である。該攪拌方法としては、特に限定されないが、効率よく溶融混合させるために、加熱攪拌する方法などが挙げられる。また、該攪拌方法において、攪拌翼の形状や回転数などは、特に限定されるものではない。First, process (i) is demonstrated below.
Step (i) is a step in which the monomer constituting the polyamide resin (A) is heated and melted together with an acid to form a solution, and the fibrous clay mineral (B) is added and mixed by means such as stirring. Although it does not specifically limit as this stirring method, In order to make it melt-mix efficiently, the method of heating and stirring, etc. are mentioned. Further, in the stirring method, the shape and the rotational speed of the stirring blade are not particularly limited.
工程(i)の温度は、ポリアミド樹脂を(A)構成するモノマーの融点以上の温度である必要がある。例えば、ポリアミド樹脂(A)を構成するモノマーとして、ε−カプロラクタムを用いた場合は、加熱温度を69℃以上にして溶融させることが必要である。また、アジピン酸とヘキサメチレンジアミンとの等モル塩を用いた場合は、加熱温度を202℃以上にして溶融させることが必要である。 The temperature in step (i) needs to be a temperature equal to or higher than the melting point of the monomer constituting the polyamide resin (A). For example, when ε-caprolactam is used as the monomer constituting the polyamide resin (A), it is necessary to melt at a heating temperature of 69 ° C. or higher. When an equimolar salt of adipic acid and hexamethylenediamine is used, it is necessary to melt at a heating temperature of 202 ° C. or higher.
酸(E)は、例えば、pKa(25℃、水中での値)が6以下である酸である。具体的には、リン酸、亜リン酸、塩酸、硫酸、硝酸等が挙げられる。また、酸(E)の使用量は、特に限定されないが、重合速度および得られるポリアミドの分子量の観点から、ポリアミド樹脂(A)を構成するモノマー100質量部に対して、0.01〜1質量部程度であることが好ましい。 An acid (E) is an acid whose pKa (25 degreeC, the value in water) is 6 or less, for example. Specific examples include phosphoric acid, phosphorous acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid. The amount of acid (E) used is not particularly limited, but from the viewpoint of the polymerization rate and the molecular weight of the resulting polyamide, 0.01 to 1 mass with respect to 100 parts by mass of the monomer constituting the polyamide resin (A). It is preferable that it is about a part.
次に、工程(ii)について説明する。
工程(ii)は、工程(i)で得られた混合物を溶融重合に付し、ポリアミド樹脂(A)を構成するモノマーを重合させて、ポリアミド樹脂(A)および繊維状粘土鉱物(B)を含む樹脂組成物を得る工程である。Next, process (ii) is demonstrated.
In the step (ii), the mixture obtained in the step (i) is subjected to melt polymerization to polymerize the monomers constituting the polyamide resin (A), and the polyamide resin (A) and the fibrous clay mineral (B) are obtained. It is a process of obtaining the resin composition containing.
工程(ii)における重合温度は、210〜300℃であることが好ましい。重合温度が210℃未満であると、重合度を上げることが困難となったり、繊維状粘土鉱物(B)の分散性が低下したりする場合がある。一方、重合温度が300℃を超えると、ポリアミド樹脂(A)が分解し、黄変する場合がある。 The polymerization temperature in step (ii) is preferably 210 to 300 ° C. If the polymerization temperature is less than 210 ° C., it may be difficult to increase the degree of polymerization or the dispersibility of the fibrous clay mineral (B) may be reduced. On the other hand, when the polymerization temperature exceeds 300 ° C., the polyamide resin (A) may be decomposed and yellowed.
第1の製造方法においては、工程(ii)の後に、未反応のモノマーやオリゴマーを除去する工程が設けられていてもよい。 In the first production method, a step of removing unreacted monomers and oligomers may be provided after step (ii).
次に、工程(iii)について説明する。
工程(iii)は、工程(ii)で得られたポリアミド樹脂(A)および繊維状粘土鉱物(B)を含む樹脂組成物に対して、繊維状補強材(C)と非繊維状粘土鉱物(D)を溶融混練する工程である。Next, process (iii) is demonstrated.
In the step (iii), the fibrous reinforcing material (C) and the non-fibrous clay mineral (for the resin composition containing the polyamide resin (A) and the fibrous clay mineral (B) obtained in the step (ii) D) is a step of melt-kneading.
工程(iii)においては、例えば、二軸混練押出機等を用いて混練をおこなうことができる。その混練条件は特に限定されないが、例えば、得られる樹脂組成物の可塑化や劣化を抑制する観点から、溶融温度を240〜290℃程度、スクリュー回転数を150〜400rpm程度とすることが好ましい。 In the step (iii), for example, kneading can be performed using a twin-screw kneading extruder or the like. The kneading conditions are not particularly limited. For example, from the viewpoint of suppressing plasticization and deterioration of the obtained resin composition, it is preferable to set the melting temperature to about 240 to 290 ° C. and the screw rotation speed to about 150 to 400 rpm.
工程(iii)においては、工程(ii)で得られたポリアミド樹脂(A)および繊維状粘土鉱物(B)を含む樹脂組成物の供給を主ホッパーより行い、繊維状補強材(C)と非繊維状粘土鉱物(D)の供給をサイドフィーダーより行うことができる。 In step (iii), the resin composition containing the polyamide resin (A) and fibrous clay mineral (B) obtained in step (ii) is supplied from the main hopper, and the fibrous reinforcing material (C) Fibrous clay mineral (D) can be supplied from the side feeder.
本発明のポリアミド樹脂組成物の第2の製造方法は、以下の工程(iv)を含むものである。
工程(iv):ポリアミド樹脂(A)、繊維状粘土鉱物(B)、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)を溶融混練する工程。The 2nd manufacturing method of the polyamide resin composition of this invention includes the following processes (iv).
Step (iv): A step of melt-kneading the polyamide resin (A), the fibrous clay mineral (B), the fibrous reinforcing material (C), and the non-fibrous clay mineral (D).
すなわち、本発明のポリアミド樹脂組成物の第2の製造方法においては、ポリアミド樹脂(A)に繊維状粘土鉱物(B)を溶融混練し、次いで、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)を溶融混練してもよい。また、ポリアミド樹脂(A)、繊維状粘土鉱物(B)、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)を一括で仕込んで溶融混練してもよい。 That is, in the second production method of the polyamide resin composition of the present invention, the fibrous clay mineral (B) is melt-kneaded with the polyamide resin (A), and then the fibrous reinforcing material (C) and the non-fibrous clay. Mineral (D) may be melt-kneaded. Alternatively, the polyamide resin (A), the fibrous clay mineral (B), the fibrous reinforcing material (C), and the non-fibrous clay mineral (D) may be charged together and melt-kneaded.
工程(iv)における溶融混練は、二軸混練押出機等を用いることができる。その混練条件は特に限定されないが、例えば、得られる樹脂組成物の可塑化や劣化を抑制する観点から、溶融温度を240〜290℃程度、スクリュー回転数を150〜400rpm程度とすることが好ましい。 For the melt kneading in the step (iv), a twin-screw kneading extruder or the like can be used. The kneading conditions are not particularly limited. For example, from the viewpoint of suppressing plasticization and deterioration of the obtained resin composition, it is preferable to set the melting temperature to about 240 to 290 ° C. and the screw rotation speed to about 150 to 400 rpm.
本発明の第1および第2の製造方法においては、最終的に本発明のポリアミド樹脂組成物を得た場合に、該樹脂組成物においては、ポリアミド樹脂(A)、繊維状粘土鉱物(B)、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)の含有量が、上記式(I)〜(III)の範囲となることが必要である。 In the first and second production methods of the present invention, when the polyamide resin composition of the present invention is finally obtained, in the resin composition, the polyamide resin (A) and the fibrous clay mineral (B) It is necessary that the contents of the fibrous reinforcing material (C) and the non-fibrous clay mineral (D) are in the range of the above formulas (I) to (III).
本発明の第1および第2の製造方法においては、本発明に効果を損なわない範囲において、必要に応じて、他の重合体や添加剤を配合する工程が含まれていてもよい。これらの他の重合体や添加剤の配合は、任意の段階で行われる。 In the 1st and 2nd manufacturing method of this invention, in the range which does not impair an effect to this invention, the process of mix | blending another polymer and an additive may be included as needed. The blending of these other polymers and additives is performed at an arbitrary stage.
本発明で得られたポリアミド樹脂組成物を、通常の成形加工方法に付することにより、本発明の成形体を得ることができる。例えば、射出成形、押出成形、吹き込み成形、焼結成形などの熱溶融成形法を用いて、成形体とすることができる。また、本発明のポリアミド樹脂組成物を、有機溶媒溶液に溶解させ流延法に付することにより、薄膜とすることもできる。 The molded body of the present invention can be obtained by subjecting the polyamide resin composition obtained in the present invention to a normal molding method. For example, it can be set as a molded object using hot melt molding methods, such as injection molding, extrusion molding, blow molding, and sintering molding. Moreover, it can also be set as a thin film by melt | dissolving the polyamide resin composition of this invention in an organic solvent solution, and attaching | subjecting to a casting method.
本発明のポリアミド樹脂組成物は、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)が併用されている。そのため、従来のガラス繊維、炭素繊維などの繊維状補強材を単独で含有させたポリアミド樹脂組成物と比較して、軽量性および曲げ特性に優れ、成形体としたときの反りが低減されている。そのため、本発明の成形体は、通常、厚肉の成形体が用いられる雑貨、家庭用品用途ばかりでなく、薄肉(例えば、成形体とされたときの厚みが2mm以下である)で寸法精度が要求される用途(例えば、自動車用部品、電気・電子部品用途)において、特に好適に用いられる。 In the polyamide resin composition of the present invention, the fibrous reinforcing material (C) and the non-fibrous clay mineral (D) are used in combination. Therefore, compared with a polyamide resin composition containing a fiber reinforcing material such as a conventional glass fiber or carbon fiber alone, it is excellent in lightness and bending properties, and warpage when formed into a molded body is reduced. . For this reason, the molded article of the present invention is not only used for general goods and household goods in which a thick molded article is used, but is thin (for example, the thickness when the molded article is 2 mm or less) and has a dimensional accuracy. It is particularly suitably used in required applications (for example, automotive parts and electrical / electronic parts applications).
一般的に、成形体が厚肉であると、反りの発現が低減される傾向にあり、成形体が薄肉であると、反りの発現が顕著になる傾向にある。本発明の樹脂組成物は、ポリアミド樹脂の補強材として、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)を同時に含有している。そのため、薄肉の成形体とされた場合であっても、反りの発現を顕著に抑制することが可能となる。 In general, if the molded body is thick, the occurrence of warpage tends to be reduced, and if the molded body is thin, the occurrence of warpage tends to be significant. The resin composition of the present invention contains a fibrous reinforcing material (C) and a non-fibrous clay mineral (D) simultaneously as a reinforcing material for the polyamide resin. Therefore, even if it is a case where it is set as a thin molded object, it becomes possible to suppress the expression of curvature notably.
薄肉で寸法精度が要求される用途で用いられる部品としては、例えば、自動車のトランスミッション周り、エンジン周りで使用される部品などが例示される。 Examples of parts used in applications that are thin and require dimensional accuracy include parts used around automobile transmissions and around engines.
具体的には、自動車のトランスミッション周りの部品として、シフトレバー、ギアボックス等の台座に用いるベースプレート、エンジン周りの部品としては、シリンダーヘッドカバー、エンジンマウント、エアインテークマニホールド、スロットルボディ、エアインテークパイプ、ラジエータタンク、ラジエータサポート、ウォーターポンプレンレット、ウォーターポンプアウトレット、サーモスタットハウジング、クーリングファン、ファンシュラウド、オイルパン、オイルフィルターハウジング、オイルフィルターキャップ、オイルレベルゲージ、タイミングベルトカバー、エンジンカバー等の部品が挙げられる。 Specifically, as parts around the transmission of a car, a base plate used for a pedestal such as a shift lever and a gear box, and as parts around the engine, a cylinder head cover, an engine mount, an air intake manifold, a throttle body, an air intake pipe, a radiator Parts such as tank, radiator support, water pump renlet, water pump outlet, thermostat housing, cooling fan, fan shroud, oil pan, oil filter housing, oil filter cap, oil level gauge, timing belt cover, engine cover, etc. .
電気・電子部品としては、パーソナルコンピュータ、コピー機、スキャナ等複合機、FAXに代表されるOA機器、携帯電話、パームトップコンピュータ、電子書籍、電子辞書等のモバイル機器、液晶テレビ、プラズマテレビ、有機EL等の各種ディスプレイ等の筐体、ハウジング材等の部品が挙げられる。 As electric / electronic parts, personal computers, copiers, scanners and other multifunction devices, OA equipment represented by FAX, mobile phones, palmtop computers, e-books, mobile devices such as electronic dictionaries, liquid crystal televisions, plasma televisions, organic Examples include housings such as various displays such as EL, and housing materials.
以下、本発明を、実施例によりさらに具体的に説明する。本発明は、以下の実施例に制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The present invention is not limited to the following examples.
実施例および比較例に用いた原料を以下に示す。
(1)ポリアミド樹脂を構成するモノマー、またはポリアミド樹脂
・(A−1):ε―カプロラクタム(宇部興産社製、融点:69℃)
・(A−2−1):1、10−デカンジアミン
・(A−2−2):テレフタル酸
・(A−3):ポリアミド66(ユニチカ社製、商品名「E2000」)The raw materials used in Examples and Comparative Examples are shown below.
(1) Monomer constituting polyamide resin, or polyamide resin (A-1): ε-caprolactam (manufactured by Ube Industries, melting point: 69 ° C.)
(A-2-1): 1,10-decanediamine (A-2-2): terephthalic acid (A-3): Polyamide 66 (trade name “E2000” manufactured by Unitika Ltd.)
(2)繊維状粘土鉱物
・(B−1):セピオライト(TOLSA社製、商品名「PANGEL HV」)
・(B−2):パリゴルスカイト(昭和KDE社製、商品名「POLEISY」)(2) Fibrous clay mineral (B-1): Sepiolite (manufactured by TOLSA, trade name “PANGEL HV”)
・ (B-2): Palygorskite (made by Showa KDE, trade name “POLEISY”)
(3)繊維状補強材
・(C−1):ガラス繊維(オーウェンスコーニング社製、商品名「MAFT692」)(平均繊維径13μm、丸形断面を有するガラス繊維)
・(C−2):ガラス繊維(日東紡績社製、商品名「CSG3PA820S」)(長径28μm、短径7μm、長短径の比が4.0の偏平断面を有する偏平ガラス繊維)
・(C−3):炭素繊維(三菱レイヨン社製、商品名「TR06NEB4J」)(平均繊維径7μm、丸形断面を有するPAN系炭素繊維)
・(C−4):ステンレス繊維(日本精線社製、商品名「ナスロンSUS304」)、平均繊維径8μm)(3) Fibrous reinforcement (C-1): Glass fiber (trade name “MAFT692” manufactured by Owens Corning) (glass fiber having an average fiber diameter of 13 μm and a round cross section)
(C-2): Glass fiber (manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., trade name “CSG3PA820S”) (flat glass fiber having a flat cross section with a major axis of 28 μm, a minor axis of 7 μm, and a major axis to minor axis ratio of 4.0)
(C-3): Carbon fiber (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name “TR06NEB4J”) (PAN-based carbon fiber having an average fiber diameter of 7 μm and a round cross section)
(C-4): Stainless steel fiber (manufactured by Nippon Seisen Co., Ltd., trade name “Naslon SUS304”), average fiber diameter 8 μm)
(4)非繊維状粘土鉱物
・(D−1):タルク(日本タルク社製、商品名「K−1」)(平均粒径8μm)
・(D−2):マイカ(クラレ社製、商品名「クラライトマイカ 300D」)(平均粒径40μm、アスペクト比35)(4) Non-fibrous clay mineral (D-1): Talc (made by Nippon Talc Co., Ltd., trade name “K-1”) (average particle size 8 μm)
-(D-2): Mica (Kuraray Co., Ltd., trade name “Clarite Mica 300D”) (average particle size 40 μm, aspect ratio 35)
(5)酸
・亜リン酸(ナカライテスク社製)(5) Acid / phosphorous acid (Nacalai Tesque)
以下に、実施例および比較例で用いた評価方法を示す。
2.試験方法
(1)灰分
ペレット約5gをルツボに入れ、秤量した後、400℃×2時間、さらに600℃×3時間で焼却処理し、デシケーター中で吸湿を抑制しながら、室温まで十分に冷却した後、ルツボ中の残渣を無機灰分(質量%)として、下式で算出した。
灰分(質量%)=100×{焼却処理後の資料の質量(g)}/{焼却処理前の試料の質量(g)}The evaluation methods used in the examples and comparative examples are shown below.
2. Test method (1) Ash content About 5 g of pellets were put in a crucible and weighed, then incinerated at 400 ° C. for 2 hours and further at 600 ° C. for 3 hours, and sufficiently cooled to room temperature while suppressing moisture absorption in a desiccator. Thereafter, the residue in the crucible was calculated as the inorganic ash (mass%) by the following formula.
Ash content (mass%) = 100 × {mass of material after incineration treatment (g)} / {mass of sample before incineration treatment (g)}
(2)樹脂組成物中の繊維状補強材の平均繊維長
試験片(サイズ:10mm×10mm×3mm)を磁性ルツボに入れ、500℃に保持した電気炉で15時間焼却した後の残渣の長さをデジタルマイクロスコープ(KEYENCE社製 「VHX−500」、倍率20倍)で測定した。該測定は、200本の残渣についておこない、それらの平均値を平均繊維長とした。(2) Average fiber length of fibrous reinforcing material in resin composition Length of residue after placing test piece (size: 10 mm × 10 mm × 3 mm) in a magnetic crucible and incineration in an electric furnace maintained at 500 ° C. for 15 hours The thickness was measured with a digital microscope (“VHX-500” manufactured by KEYENCE Corporation, magnification 20 times). The measurement was performed on 200 residues, and the average value thereof was defined as the average fiber length.
(3)密度
射出成形により得られた長さ100mm、幅10mm、厚さ4mmの試験片より、10mm×10mm×4mmのサイズの切片を切り出し、ISO1183に従って、密度(g/cm3)測定した。(3) Density A 10 mm × 10 mm × 4 mm size section was cut out from a test piece having a length of 100 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 4 mm obtained by injection molding, and the density (g / cm 3 ) was measured according to ISO1183.
(4)曲げ強度
射出成形により得られた長さ100mm、幅10mm、厚さ4mmの試験片について、ISO178に従って、曲げ強度(MPa)を測定した。(4) Bending strength The bending strength (MPa) was measured according to ISO178 about the test piece of length 100mm, width 10mm, and thickness 4mm obtained by injection molding.
(5)比強度
上記の(1)および(2)で得られた密度と曲げ強度の測定値から以下の式によって、比強度を算出した。
比強度(kN・m/kg)=[曲げ強度(MPa)]/[密度(g/cm3)](5) Specific strength The specific strength was calculated by the following formula from the measured values of the density and bending strength obtained in (1) and (2) above.
Specific strength (kN · m / kg) = [bending strength (MPa)] / [density (g / cm 3 )]
なお、比強度は、繊維状粘土鉱物(B)、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)の含有量の多少によって、得られるポリアミド樹脂組成物の密度、曲げ特性が異なる場合に、単位密度あたりの曲げ強度を算出することで、補強効果の優劣を相互比較しやすくするための指標である。すなわち、比強度の値が高いと、低密度でありながら高い曲げ強度を有する成形体であるということを示す。本発明においては、比強度が150kN・m/kg以上であるものを実用に耐えうるものとした。 The specific strength varies depending on the content of the fibrous clay mineral (B), the fibrous reinforcing material (C), and the non-fibrous clay mineral (D), and the density and bending characteristics of the obtained polyamide resin composition differ. In this case, by calculating the bending strength per unit density, it is an index for making it easier to compare the superiority and inferiority of the reinforcing effect. That is, a high specific strength value indicates that the molded product has a low bending density and a high bending strength. In the present invention, a material having a specific strength of 150 kN · m / kg or more can be practically used.
(6)曲げ歪(靭性)
射出成形により得られた長さ100mm、幅10mm、厚さ4mmの試験片について、ISO178に従って、曲げ歪み(%)を測定した。(6) Bending strain (toughness)
Bending strain (%) was measured in accordance with ISO178 for a test piece having a length of 100 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 4 mm obtained by injection molding.
(7)曲げ弾性率
射出成形により得られた長さ100mm、幅10mm、厚さ4mmの試験片について、ISO178に従って、曲げ弾性率(GPa)を測定した。本発明においては、5GPa以上であるものを実用に耐えうるものとした。(7) Flexural modulus The flexural modulus (GPa) of a test piece having a length of 100 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 4 mm obtained by injection molding was measured according to ISO178. In the present invention, those having 5 GPa or more are assumed to be practically usable.
(8)反り量
射出成形により得られた直径100mm、厚さ1.6mmの円板状の試験片について、反り量の測定を行った。
すなわち、金型より取り出した試験片を、直ぐにデシケーターに入れ、24時間放置した後、室温(23℃)まで冷却した。ついで、デシケーターから試験片を取り出し、水平盤の上に試験片を静置させた。そして、該試験片において、以下の4点の水平盤(基準面1)からの距離を測定し、その測定値から反り量を算出した。(8) Warpage amount The amount of warpage was measured for a disk-shaped test piece having a diameter of 100 mm and a thickness of 1.6 mm obtained by injection molding.
That is, the test piece taken out from the mold was immediately put into a desiccator, allowed to stand for 24 hours, and then cooled to room temperature (23 ° C.). Subsequently, the test piece was taken out from the desiccator, and the test piece was allowed to stand on a horizontal plate. And in this test piece, the distance from the following four horizontal boards (reference surface 1) was measured, and the amount of curvature was computed from the measured value.
反り量を測定のための4点は、図1に示された取り出し直後の試験片における、点a、b、cおよびdの4点である。すなわち、図1に示すように、円板状の試験片のサイドゲートの位置をaとする。そして、aに対して、円周方向に反時計まわりに、90°、180°、270°の位置をそれぞれb、c、dとする。 The four points for measuring the amount of warpage are the four points a, b, c and d in the test piece immediately after removal shown in FIG. That is, as shown in FIG. 1, the position of the side gate of the disk-shaped test piece is a. Then, positions 90 °, 180 °, and 270 ° counterclockwise in the circumferential direction with respect to a are defined as b, c, and d, respectively.
そして、反りが発現した試験片を、図2に示すように水平盤に対して下に凸となるよう静置する。点aを基準点1とし、b〜dの各点における基準点1に対する上向きの変位(点cにおける変位2、点dにおける変位3、点bにおける変位4)を計測した。そして、以下の式により、反り量を算出した。
反り量(mm)=|(点bと点dの変位の合計)/2−(点cの変位)/2|
本発明においては、反り量が3mm未満であるものが好ましいものである。And the test piece which curvature generate | occur | produced is left still so that it may protrude below with respect to a horizontal board, as shown in FIG. With point a as reference point 1, upward displacement (
Warpage (mm) = | (total displacement of point b and point d) / 2− (displacement of point c) / 2 |
In the present invention, it is preferable that the amount of warpage is less than 3 mm.
製造例1
ε−カプロラクタム(A−1)100質量部、亜リン酸0.2質量部を同一容器に入れた。そして、80℃にて加熱しながら均一な溶液になるまで、ホモミキサー(プライミクス社製、商品名「T.K.ホモミクサーMARKII20」)を用いて、4000rpmの回転数で攪拌混合した。その後、攪拌しながらセピオライト(B−1)を1.1質量部添加して、均一な混合物を作製した。次いで、得られた混合物をオートクレーブに投入し、内温260℃で攪拌しながら、1時間重合させた。Production Example 1
100 parts by mass of ε-caprolactam (A-1) and 0.2 parts by mass of phosphorous acid were put in the same container. Then, the mixture was stirred and mixed at a rotational speed of 4000 rpm using a homomixer (trade name “TK homomixer MARKII20” manufactured by Primix Co., Ltd.) while heating at 80 ° C. Thereafter, 1.1 parts by mass of sepiolite (B-1) was added while stirring to prepare a uniform mixture. Next, the obtained mixture was put into an autoclave and polymerized for 1 hour while stirring at an internal temperature of 260 ° C.
重合終了後、オートクレーブの底排弁から、ポリアミド樹脂と(B−1)を含有する樹脂組成物を、ストランド状に引き取った。そして、ストランド状に引き取った該樹脂組成物を、温浴槽にて冷却固化し、ペレタイザーでペレット状に切断した。得られたペレットに対して、95℃の熱水で24時間精錬処理をおこない、未反応のモノマーおよびオリゴマーを除去した。その後、80℃で24時間乾燥させ、さらに、80℃で48時間真空乾燥して、繊維状粘土鉱物配合ポリアミド樹脂(P−1)を得た。 After completion of the polymerization, the resin composition containing the polyamide resin and (B-1) was taken up in a strand form from the bottom valve of the autoclave. Then, the resin composition taken up in a strand shape was cooled and solidified in a hot tub, and cut into pellets with a pelletizer. The obtained pellets were refined with hot water at 95 ° C. for 24 hours to remove unreacted monomers and oligomers. Then, it dried at 80 degreeC for 24 hours, and also vacuum-dried at 80 degreeC for 48 hours, and obtained the fibrous clay mineral compounding polyamide resin (P-1).
製造例2〜14
表1に示すように、ポリアミド樹脂を構成するモノマー、繊維状粘土鉱物の種類と配合量を変更した以外は、製造例1と同様にしてポリアミド樹脂を得た。Production Examples 2-14
As shown in Table 1, a polyamide resin was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the monomer constituting the polyamide resin and the type and blending amount of the fibrous clay mineral were changed.
製造例15
1,10−デカンジアミン(A−2−1)50質量部、テレフタル酸(A−2−2)48質量部、末端封鎖剤として安息香酸0.7質量部、重合触媒として次亜リン酸ナトリウム一水和物0.06質量部をオートクレーブに入れ、100℃に加熱後、ダブルヘリカル型の攪拌翼を用いて回転数28rpmで撹拌を開始し、1時間加熱した。原料モノマーのモル比は、1,10−デカンジアミン:テレフタル酸=50:50であった。この混合物を、回転数を28rpmに保ったまま230℃に昇温し、その後230℃で3時間加熱した。塩と低重合体の生成反応と破砕を同時に行った。反応により生じた水蒸気を放圧後、得られた反応物を取り出した。Production Example 15
1,10-decanediamine (A-2-1) 50 parts by mass, terephthalic acid (A-2-2) 48 parts by mass, benzoic acid 0.7 parts by mass as a terminal blocking agent, sodium hypophosphite as a polymerization catalyst 0.06 part by mass of monohydrate was put in an autoclave, heated to 100 ° C., stirred with a double helical stirring blade at a rotation speed of 28 rpm, and heated for 1 hour. The molar ratio of the raw material monomers was 1,10-decanediamine: terephthalic acid = 50: 50. The mixture was heated to 230 ° C. while maintaining the rotation speed at 28 rpm, and then heated at 230 ° C. for 3 hours. The formation reaction and crushing of salt and low polymer were performed simultaneously. After releasing the water vapor generated by the reaction, the resulting reaction product was taken out.
上記の様にして得られた反応物を、乾燥機中、常圧窒素気流下、230℃で5時間加熱して重合しポリアミド樹脂(P−15)を得た。 The reaction product obtained as described above was polymerized by heating at 230 ° C. for 5 hours under a normal pressure nitrogen stream in a dryer to obtain a polyamide resin (P-15).
実施例1
製造例1で得た繊維状粘土鉱物配合ポリアミド樹脂(P−1)89質量部とタルク(D−1)1質量部をドライブレンドし、二軸押出機(東芝機械社製、「TEM37BS型」)の根元供給口からトップフィードした。さらにガラス繊維(C−1)10質量部をサイドフィードし、バレル温度250〜270℃、スクリュー回転数200rpm、吐出15kg/hの条件で、ベントを効かせながら押出しを実施した。押出機先端から吐出された溶融樹脂をストランド状に引き取り、該ストランドを冷却水で満たしたバットを通過させて冷却固化した。その後、ペレット状にカッティングしてポリアミド樹脂組成物を得た。Example 1
89 parts by mass of the fibrous clay mineral-containing polyamide resin (P-1) obtained in Production Example 1 and 1 part by mass of talc (D-1) were dry blended, and a twin-screw extruder (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., “TEM37BS type”). ) From the root supply port. Further, 10 parts by mass of glass fiber (C-1) was side-fed and extruded under the conditions of a barrel temperature of 250 to 270 ° C., a screw rotation speed of 200 rpm, and a discharge of 15 kg / h while venting. The molten resin discharged from the tip of the extruder was taken up into a strand shape, and the strand was cooled and solidified by passing through a bat filled with cooling water. Then, it cut into the pellet form and obtained the polyamide resin composition.
得られたペレット状のポリアミド樹脂組成物を、射出成形機(東芝機械社製、「EC−100型」)を用い、シリンダー温度270℃、金型温度80℃で射出成形し、試験片を作製した。得られた試験片について、各試験を行った結果を表2に示す。 The pellet-shaped polyamide resin composition obtained was injection molded at a cylinder temperature of 270 ° C. and a mold temperature of 80 ° C. using an injection molding machine (Toshiba Machine Co., Ltd., “EC-100 type”) to produce a test piece. did. Table 2 shows the results of each test performed on the obtained test pieces.
実施例2〜12、比較例1〜10
表2に示すように、繊維状粘土鉱物配合ポリアミド樹脂、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)の種類と含有量を変更した以外は、実施例1と同様にしてポリアミド樹脂組成物を得た。そして、該樹脂組成物を射出成形し試験片を得た。得られた試験片について評価を実施した。評価結果を表2に示す。Examples 2-12, Comparative Examples 1-10
As shown in Table 2, polyamides were obtained in the same manner as in Example 1 except that the types and contents of fibrous clay mineral-containing polyamide resin, fibrous reinforcing material (C) and non-fibrous clay mineral (D) were changed. A resin composition was obtained. The resin composition was injection molded to obtain a test piece. Evaluation was performed about the obtained test piece. The evaluation results are shown in Table 2.
実施例13
製造例10で得たポリアミド樹脂(P−10)79質量部、繊維状粘土鉱物(B−1)10質量部、タルク(D−1)1質量部をドライブレンドし、二軸押出機(東芝機械社製、「TEM37BS型」)の根元供給口からトップフィードした。さらにガラス繊維(C−1)10質量部をサイドフィードし、バレル温度250〜270℃、スクリュー回転数200rpm、吐出15kg/hの条件で、ベントを効かせながら押出しを実施した。押出機先端から吐出された溶融樹脂をストランド状に引き取り、該ストランドを冷却水で満たしたバットを通過させて冷却固化した。その後、ペレット状にカッティングしてポリアミド樹脂組成物を得た。これは、工程(iv)である。得られたポリアミド樹脂組成物を射出成形し、試験片を得た。得られた試験片について評価を実施した。評価結果を表2に示す。Example 13
79 parts by mass of the polyamide resin (P-10) obtained in Production Example 10, 10 parts by mass of the fibrous clay mineral (B-1) and 1 part by mass of talc (D-1) were dry blended, and a twin-screw extruder (Toshiba) Top feed was made from the root supply port of “TEM37BS type” manufactured by Kikai Co., Ltd. Further, 10 parts by mass of glass fiber (C-1) was side-fed and extruded under the conditions of a barrel temperature of 250 to 270 ° C., a screw rotation speed of 200 rpm, and a discharge of 15 kg / h while venting. The molten resin discharged from the tip of the extruder was taken up into a strand shape, and the strand was cooled and solidified by passing through a bat filled with cooling water. Then, it cut into the pellet form and obtained the polyamide resin composition. This is step (iv). The obtained polyamide resin composition was injection-molded to obtain a test piece. Evaluation was performed about the obtained test piece. The evaluation results are shown in Table 2.
実施例14
製造例15で得たポリアミド樹脂(P−15)を用い、バレル温度を320〜340℃とした以外は、実施例13と同様にしてポリアミド樹脂組成物を得た。そして、該樹脂組成物を射出成形し試験片を得た。得られた試験片について評価を実施した。評価結果を表2に示す。Example 14
A polyamide resin composition was obtained in the same manner as in Example 13 except that the polyamide resin (P-15) obtained in Production Example 15 was used and the barrel temperature was 320 to 340 ° C. The resin composition was injection molded to obtain a test piece. Evaluation was performed about the obtained test piece. The evaluation results are shown in Table 2.
実施例15
ポリアミド樹脂(A−3)を用い、バレル温度を270〜290℃とした以外は、実施例13と同様にしてポリアミド樹脂組成物を得た。そして、該樹脂組成物を射出成形し試験片を得た。得られた試験片について評価を実施した。評価結果を表2に示す。Example 15
A polyamide resin composition was obtained in the same manner as in Example 13 except that the polyamide resin (A-3) was used and the barrel temperature was 270 to 290 ° C. The resin composition was injection molded to obtain a test piece. Evaluation was performed about the obtained test piece. The evaluation results are shown in Table 2.
実施例1〜15で得られたポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂が本来有する特性である靭性を維持しつつ、軽量性、曲げ特性、低反り性に優れたものであった。 The polyamide resin compositions obtained in Examples 1 to 15 were excellent in lightness, bending characteristics, and low warpage while maintaining toughness, which is a characteristic inherent to the polyamide resin.
特に、(A)、(B)、(C)および(D)の配合比率が最適である実施例2は、比強度、曲げ弾性率、および低反り性のバランスに顕著に優れるものであった。 In particular, Example 2 in which the blending ratio of (A), (B), (C) and (D) was optimal was remarkably excellent in the balance of specific strength, flexural modulus and low warpage. .
さらに、繊維状補強材(C)として、扁平断面のガラス繊維や炭素繊維を用いた実施例7および8は、すべての性能のバランスにおいてさらに優れたものであった。 Furthermore, Examples 7 and 8 using glass fibers and carbon fibers having a flat cross section as the fibrous reinforcing material (C) were further excellent in all performance balances.
非繊維状粘土鉱物(D)としてマイカが用いられた実施例12は、タルクが用いられた実施例9と比較すると、低反り性により優れるものであった。 Example 12 in which mica was used as the non-fibrous clay mineral (D) was superior in low warpage as compared with Example 9 in which talc was used.
比較例1で得られたポリアミド樹脂組成物は、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)を配合しなかったため、反り量が大きかった。 Since the polyamide resin composition obtained in Comparative Example 1 did not contain the fibrous reinforcing material (C) and the non-fibrous clay mineral (D), the amount of warpage was large.
比較例2で得られた樹脂組成物は、非繊維状粘土鉱物(D)を配合しなかったため、反り量を十分に低減することができなかった。 Since the resin composition obtained in Comparative Example 2 did not contain the non-fibrous clay mineral (D), the amount of warpage could not be reduced sufficiently.
比較例3で得られた樹脂組成物は、繊維状補強材(C)を配合しなかったため、反り量を十分に低減することができなかった。 Since the resin composition obtained in Comparative Example 3 did not contain the fibrous reinforcing material (C), the amount of warpage could not be reduced sufficiently.
比較例4で得られた樹脂組成物は、繊維状粘土鉱物(B)を配合しなかったため、曲げ特性の改善が不十分となり、比強度に劣る結果となった。 Since the resin composition obtained in Comparative Example 4 did not contain the fibrous clay mineral (B), the bending characteristics were insufficiently improved and the specific strength was poor.
比較例5で得られた樹脂組成物は、繊維状粘土鉱物(B)の配合量が過少であったため、曲げ特性の改善が不十分となり、比強度に劣る結果となった。 In the resin composition obtained in Comparative Example 5, since the amount of the fibrous clay mineral (B) was too small, the bending characteristics were not improved sufficiently and the specific strength was inferior.
比較例6においては、繊維状粘土鉱物(B)の配合量が過多であったため、工程(ii)における攪拌が困難となった。そのため、その後の重合が不十分となり、樹脂組成物を得ることができなかった。 In Comparative Example 6, since the blending amount of the fibrous clay mineral (B) was excessive, stirring in the step (ii) became difficult. Therefore, subsequent polymerization became insufficient and a resin composition could not be obtained.
比較例7で得られた樹脂組成物は、非繊維状粘土鉱物(D)に対し、繊維状補強材(C)の配合量が過少であったため、反り量の低減が十分ではなかった。 In the resin composition obtained in Comparative Example 7, the amount of the fibrous reinforcing material (C) was too small relative to the non-fibrous clay mineral (D), and thus the amount of warpage was not sufficiently reduced.
比較例8で得られた樹脂組成物は、非繊維状粘土鉱物(D)に対し、繊維状補強材(C)の配合量が過多であった。そのため、該樹脂組成物から得られた成形体の靭性に乏しくなり、比強度に劣る結果となった。 In the resin composition obtained in Comparative Example 8, the amount of the fibrous reinforcing material (C) was excessive with respect to the non-fibrous clay mineral (D). Therefore, the toughness of the molded body obtained from the resin composition was poor, and the specific strength was inferior.
比較例9で得られた樹脂組成物は、非繊維状粘土鉱物(D)の配合量が過少であったため、反り量の低減が十分ではなかった。 In the resin composition obtained in Comparative Example 9, since the amount of the non-fibrous clay mineral (D) was too small, the amount of warpage was not sufficiently reduced.
比較例10で得られた樹脂組成物は、非繊維状粘土鉱物(D)の配合量が過多であった。そのため、該樹脂組成物から得られたポリアミド樹脂組成物の靭性が乏しくなり、成形体の比強度が劣る結果となった。 The resin composition obtained in Comparative Example 10 contained an excessive amount of non-fibrous clay mineral (D). Therefore, the toughness of the polyamide resin composition obtained from the resin composition is poor, and the specific strength of the molded product is poor.
本発明のポリアミド樹脂組成物は、軽量性、曲げ特性および靭性に優れ、成形体としたときの反りが顕著に低減されている。そのため、様々な材料分野、特に薄肉成形体とした場合に反りが問題となる分野において好適に用いられることができ、非常に有用である。
The polyamide resin composition of the present invention is excellent in lightness, bending characteristics and toughness, and warpage when formed into a molded body is remarkably reduced. Therefore, it can be suitably used in various material fields, particularly in the field where warpage is a problem when a thin molded body is used, and is very useful.
Claims (5)
繊維状粘土鉱物(B)がセピオライトおよび/またはパリゴルスカイトであり、
繊維状補強材(C)がガラス繊維および/または炭素繊維であり、
前記(A)、(B)、(C)および(D)の配合比率が、質量比で、下記式(I)、(II)および(III)を同時に満たし、
(D)の含有割合が得られるポリアミド樹脂組成物100質量部に対して0.1〜10質量部であることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
(A)/[(B)+(C)+(D)]=40/60〜90/10 (I)
(B)/[(C)+(D)]=8/92〜75/25 (II)
(C)/(D)=1/1〜50/1 (III) A polyamide resin composition comprising a polyamide resin (A), a fibrous clay mineral (B), a fibrous reinforcing material (C) and a non-fibrous clay mineral (D) as constituent components,
The fibrous clay mineral (B) is sepiolite and / or palygorskite,
The fibrous reinforcing material (C) is glass fiber and / or carbon fiber,
The blending ratio of the (A), (B), (C) and (D) satisfies the following formulas (I), (II) and (III) at the same time in terms of mass ratio,
The polyamide resin composition, wherein the content of (D) is 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin composition obtained.
(A) / [(B) + (C) + (D)] = 40/60 to 90/10 (I)
(B) / [(C) + (D)] = 8/92 to 75/25 (II)
(C) / (D) = 1/1 to 50/1 (III)
(i)ポリアミド樹脂(A)を構成するモノマーおよび酸(E)を前記モノマーの融点以上の温度で溶融させた後、さらに繊維状粘土鉱物(B)を混合し、混合物を得る工程。
(ii)工程(i)で得られた混合物を溶融重合に付し、ポリアミド樹脂(A)を構成するモノマーを重合させて、ポリアミド樹脂(A)および繊維状粘土鉱物(B)を含有する樹脂組成物を得る工程。
(iii)工程(ii)の後に、ポリアミド樹脂(A)および繊維状粘土鉱物(B)を含有する樹脂組成物に対して、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)を加えて溶融混練する工程。 A method for producing a polyamide resin composition according to claim 1 , comprising the following (i) to (iii):
(I) A step of melting the monomer constituting the polyamide resin (A) and the acid (E) at a temperature equal to or higher than the melting point of the monomer and further mixing the fibrous clay mineral (B) to obtain a mixture.
(Ii) Resin containing polyamide resin (A) and fibrous clay mineral (B) by subjecting the mixture obtained in step (i) to melt polymerization and polymerizing monomers constituting polyamide resin (A) Obtaining a composition;
(Iii) After step (ii), the fibrous reinforcing material (C) and the non-fibrous clay mineral (D) are added to the resin composition containing the polyamide resin (A) and the fibrous clay mineral (B). In addition, a step of melt kneading.
工程(iv):ポリアミド樹脂(A)、繊維状粘土鉱物(B)、繊維状補強材(C)および非繊維状粘土鉱物(D)を溶融混練する工程。 A method for producing a polyamide resin composition according to claim 1, comprising the following step (iv).
Step (iv): A step of melt-kneading the polyamide resin (A), the fibrous clay mineral (B), the fibrous reinforcing material (C), and the non-fibrous clay mineral (D).
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