JP6805030B2 - Monomer casting composition and polyamide molded product and its manufacturing method - Google Patents

Monomer casting composition and polyamide molded product and its manufacturing method Download PDF

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本発明は、モノマー注型法でポリアミド成形体を形成するための組成物並びにこの組成物で形成されたポリアミド成形体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a composition for forming a polyamide molded product by a monomer casting method, a polyamide molded product formed from this composition, and a method for producing the same.

ポリアミド成形体の成形方法のうち、無水のラクタムがアニオン重合により急速に重合する特性を利用したモノマー注型法(モノマーキャスティング法又はモノマーキャスト法)は、大型で肉厚の成形体(樹脂素材)が一工程で得られる成形方法である。得られたポリアミド成形体の形状は、通常、板状や棒状であり、一般的には、この板状又は棒状成形体をさらに所定形状に機械加工して機械部品などを製造する。しかし、モノマー注型法では、急速な重合により大型の成形体を製造するため、局部的に不均一な重合反応が起こり、かつ表面と内部での温度勾配も大きいため、結晶化が不均一に進行し、局部的な微細球晶による不均質な流れ模様や、亀裂状の内部欠陥が発生し易い。 Among the molding methods for polyamide moldings, the monomer casting method (monomer casting method or monomer casting method), which utilizes the property that anhydrous lactam rapidly polymerizes by anionic polymerization, is a large and thick molded body (resin material). Is a molding method obtained in one step. The shape of the obtained polyamide molded product is usually plate-shaped or rod-shaped, and in general, the plate-shaped or rod-shaped molded product is further machined into a predetermined shape to manufacture mechanical parts or the like. However, in the monomer casting method, since a large molded product is produced by rapid polymerization, a locally non-uniform polymerization reaction occurs and the temperature gradient between the surface and the inside is large, so that the crystallization is non-uniform. As it progresses, inhomogeneous flow patterns due to local fine spherulites and crack-like internal defects are likely to occur.

そこで、特開昭58−17914号公報(特許文献1)には、内部欠陥のないポリアミド成形体の製造方法として、実質的に無水のω−ラクタムをω−ラクタムの融点以上で、かつ生成ポリアミドの融点以下の温度でアニオン重合触媒及び重合助触媒の存在下に重合させるに際し、粒子径が約400μm以下、かつ融点が200℃以上のポリアミド粒子を前記ω−ラクタム100質量部に対して0.01〜1質量部添加する方法が開示されている。また、コバルトブルーやタルクなどの無機物粒子、高級脂肪酸のアルカリ金属塩がポリアミド用造核剤として機能することが一般的に知られているが、特許文献1の方法では、造核剤としてポリアミド粒子を添加し、生成する結晶が均一な大きさであり、かつ数多くの球晶が形成される作用を利用し、亀裂状の内部欠陥や内部の流れ模様のない成形体を製造している。特に、造核剤としてポリアミド粒子を添加する方法は、造核効果が高く、亀裂状の内部欠陥や内部の流れ模様のない成形体が得られるのみでなく、高い硬度や弾性率を有する成形体も得られる。 Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-17914 (Patent Document 1) states that, as a method for producing a polyamide molded product having no internal defects, substantially anhydrous ω-lactam is equal to or higher than the melting point of ω-lactam, and the produced polyamide is produced. When polymerizing in the presence of an anionic polymerization catalyst and a polymerization co-catalyst at a temperature equal to or lower than the melting point of ω-lactam, polyamide particles having a particle diameter of about 400 μm or less and a melting point of 200 ° C. or higher were made into 0. A method of adding 01 to 1 part by mass is disclosed. Further, it is generally known that inorganic particles such as cobalt blue and talc and alkali metal salts of higher fatty acids function as a nucleating agent for polyamide, but in the method of Patent Document 1, polyamide particles are used as a nucleating agent. Is added to produce a molded product having a uniform size and a large number of spherulites being formed to produce a molded product having no crack-like internal defects or internal flow patterns. In particular, the method of adding polyamide particles as a nucleating agent has a high nucleating effect, and not only a molded body having no crack-like internal defects or internal flow patterns can be obtained, but also a molded body having high hardness and elastic modulus. Can also be obtained.

結晶性の樹脂の場合には、球晶を微細化することで靭性が向上するのが一般的であるが、特許文献1のように造核剤を用いて球晶を微細化する方法で得られたポリアミド成形体は、球晶の微細化とともに結晶化度の増加も起こり、剛性は高くなるものの、靭性は向上しないか、むしろ低下するため、加工時や使用時に割れや欠けが生じ易くなる。 In the case of a crystalline resin, the toughness is generally improved by refining the spherulite, but it can be obtained by a method of refining the spherulite using a nucleating agent as in Patent Document 1. As the spherulite becomes finer, the crystallinity of the obtained polyamide molded product increases, and the rigidity increases, but the toughness does not improve or rather decreases, so that cracks and chips are likely to occur during processing and use. ..

一方、加圧成形によって成形体の内部欠陥を低減する方法も提案されている。しかし、加圧成形でも、重合の進行と共に、重合物を含む原料の粘度が上昇して加圧による効果が低下し、成形体の特性を十分に向上できなかった。 On the other hand, a method of reducing internal defects in the molded product by pressure molding has also been proposed. However, even in pressure molding, as the polymerization progresses, the viscosity of the raw material containing the polymer increases and the effect of pressurization decreases, so that the characteristics of the molded product cannot be sufficiently improved.

そこで、特開2006−143999号公報(特許文献2)には、実質上無水のラクタムに少なくともアニオン重合触媒とアニオン重合開始剤とを加えた重合性ラクタム液を型内に注型し、加圧部材を開口に挿入するとともに加圧・加熱して重合するポリアミド樹脂成形体の製造方法において、重合性ラクタムに外部滑剤を配合したポリアミド樹脂成形体の製造方法が開示されている。この方法では、ポリマーと金属との滑りを向上させることによって粘着を防ぎ、成形体の金型面との剥がれ性をよくする働きを有する外部滑剤の作用により、樹脂と成形機表面との潤滑性を向上し、内部欠陥のない成形体を製造している。この文献には、外部滑剤として、高級アルコールのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコール、ワックス(マイクロクリスタリンワックス、ポリオレフィンワックス等)、トリアリルイソシアヌレートが記載され、実施例では、ビスフェノールのエチレンオキサイド付加物、トリアリルイソシアヌレートが使用されている。 Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-143999 (Patent Document 2), a polymerizable lactam solution obtained by adding at least an anionic polymerization catalyst and an anionic polymerization initiator to substantially anhydrous lactam is cast into a mold and pressurized. In a method for producing a polyamide resin molded product in which a member is inserted into an opening and polymerized by pressurizing and heating, a method for producing a polyamide resin molded product in which an external lubricant is mixed with polymerizable lactam is disclosed. In this method, the adhesiveness between the resin and the surface of the molding machine is improved by the action of an external lubricant having a function of improving the slippage between the polymer and the metal to prevent adhesion and improving the peelability of the molded product from the mold surface. We are manufacturing a molded product that has no internal defects. In this document, ethylene oxide adducts of higher alcohols, ethylene oxide adducts of bisphenol, polyethylene glycols, waxes (microcrystalin wax, polyolefin wax, etc.), and triallyl isocyanurates are described as external lubricants. An ethylene oxide adduct of bisphenol, triallyl isocyanurate, is used.

しかし、この方法では、加圧するための装置が必要であり、製造工程も煩雑である。 However, this method requires a device for pressurizing, and the manufacturing process is complicated.

一方、特開2002−302547号公報(特許文献3)には、ポリアミド成形体の弾性回復性を向上させるために、環状アミド96〜84モル%と、数平均分子量200〜600のポリエチレングリコール4〜16モル%とを反応させて、ポリアミドエラストマー成形体を製造する方法が開示されている。 On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-302547 (Patent Document 3) states that in order to improve the elastic recovery of the polyamide molded product, polyethylene glycol 4 to 96 to 84 mol% of cyclic amide and a number average molecular weight of 200 to 600 are used. A method for producing a polyamide elastomer molded product by reacting with 16 mol% is disclosed.

しかし、この文献では、分子内にポリエチレングリコールを導入したエラストマーが合成されており、硬質で剛性の高いポリアミド成形体の内部欠陥の改良について記載されていない。 However, in this document, an elastomer in which polyethylene glycol is introduced into the molecule is synthesized, and there is no description about improvement of internal defects of a hard and highly rigid polyamide molded product.

特開昭58−17914号公報(特許請求の範囲)JP-A-58-17914 (Claims) 特開2006−143999号公報(請求項1、発明の効果、段落[0029][0030]、実施例)JP-A-2006-143999 (Claim 1, Effect of Invention, Paragraphs [0029] [0030], Examples) 特開2002−302547号公報(請求項1、実施例)JP-A-2002-302547 (Claim 1, Example)

従って、本発明の目的は、加工時や使用時におけるポリアミド成形体の割れ及び欠けを抑制できるモノマー注型用組成物並びにこの組成物で形成されたポリアミド成形体及びその製造方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a monomer casting composition capable of suppressing cracking and chipping of a polyamide molded product during processing and use, a polyamide molded product formed of this composition, and a method for producing the same. is there.

本発明の他の目的は、モノマー注型法で、剛性(高い硬度や弾性率)を維持しつつ、高い靱性も備えたポリアミド成形体を簡便に製造する方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method for easily producing a polyamide molded product having high toughness while maintaining rigidity (high hardness and elastic modulus) by a monomer casting method.

本発明者は、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、ラクタムと、このラクタムの重合温度以上の融点を有するポリアミド粒子を含む造核剤と、ポリアルキレングリコールを含む靱性付与剤との組み合わせにより、加工時や使用時におけるポリアミド成形体の割れ及び欠けを抑制できることを見いだし、本発明を完成した。 As a result of diligent studies to achieve the above problems, the present inventor has made a combination of lactam, a nucleating agent containing polyamide particles having a melting point equal to or higher than the polymerization temperature of lactam, and a toughness-imparting agent containing polyalkylene glycol. The present invention has been completed by finding that cracking and chipping of the polyamide molded product during processing and use can be suppressed.

すなわち、本発明のモノマー注型用組成物は、ラクタム、造核剤及び靱性付与剤を含むモノマー注型用組成物であって、前記造核剤が、前記ラクタムの重合温度以上の融点を有するポリアミド粒子を含み、かつ靱性付与剤が、ポリアルキレングリコールを含む。前記ポリアルキレングリコールは、ポリエチレングリコールであってもよい。前記ポリアルキレングリコールの数平均分子量は400〜50000程度であってもよい。前記ポリアミド粒子の平均粒径は1〜100μm程度であってもよい。前記靱性付与剤の割合は、ラクタム100質量部に対して0.1〜5質量部程度である。前記靱性付与剤の割合は、造核剤100質量部に対して50〜5000質量部程度である。前記造核剤の割合は、ラクタム100質量部に対して0.001〜1質量部程度である。前記ラクタムは、無水の5〜20員環ラクタムであってもよい。本発明の組成物は、さらにアニオン重合触媒及びアニオン重合開始剤を含んでいてもよい。 That is, the monomer casting composition of the present invention is a monomer casting composition containing lactam, a nucleating agent and a toughness-imparting agent, and the nucleating agent has a melting point equal to or higher than the polymerization temperature of the lactam. It contains polyamide particles and the toughness-imparting agent contains polyalkylene glycol. The polyalkylene glycol may be polyethylene glycol. The number average molecular weight of the polyalkylene glycol may be about 400 to 50,000. The average particle size of the polyamide particles may be about 1 to 100 μm. The ratio of the toughness-imparting agent is about 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of lactam. The ratio of the toughness-imparting agent is about 50 to 5000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nucleating agent. The ratio of the nucleating agent is about 0.001 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of lactam. The lactam may be an anhydrous 5- to 20-membered ring lactam. The composition of the present invention may further contain an anionic polymerization catalyst and an anionic polymerization initiator.

本発明には、前記組成物をモノマー注型してポリアミド成形体を製造する方法も含まれる。さらに、本発明には、この方法により得られた成形体、すなわちラクタムの開環重合体、造核剤及び靱性付与剤を含むポリアミド成形体であって、前記造核剤が、前記ラクタムの重合温度以上の融点を有するポリアミド粒子を含み、かつ靱性付与剤が、ポリアルキレングリコールを含む成形体も含まれる。 The present invention also includes a method of producing a polyamide molded product by casting a monomer of the composition. Further, in the present invention, a molded product obtained by this method, that is, a polyamide molded product containing a ring-opening polymer of lactam, a nucleating agent and a toughness-imparting agent, wherein the nucleating agent is a polymerization of the lactam. A molded product containing polyamide particles having a melting point equal to or higher than the temperature and containing polyalkylene glycol as a toughness-imparting agent is also included.

本発明では、ラクタムと、このラクタムの重合温度以上の融点を有するポリアミド粒子を含む造核剤と、ポリアルキレングリコールを含む靱性付与剤とを組み合わせているため、引張伸びや衝撃強度が高いポリアミド成形体を製造でき、加工時や使用時におけるポリアミド成形体の割れ及び欠けを抑制できる。さらに、モノマー注型法で、剛性(高い硬度や弾性率)を維持しつつ、高い靱性も備えたポリアミド成形体を簡便に製造できる。 In the present invention, since lactam, a nucleating agent containing polyamide particles having a melting point equal to or higher than the polymerization temperature of lactam, and a toughness-imparting agent containing polyalkylene glycol are combined, polyamide molding having high tensile elongation and impact strength is performed. The body can be manufactured, and cracking and chipping of the polyamide molded product during processing and use can be suppressed. Further, by the monomer casting method, it is possible to easily produce a polyamide molded product having high toughness while maintaining rigidity (high hardness and elastic modulus).

図1は、実施例1で得られたポリアミド成形体の結晶状態を示す偏光顕微鏡写真である。FIG. 1 is a polarizing micrograph showing the crystal state of the polyamide molded product obtained in Example 1. 図2は、比較例1で得られたポリアミド成形体の結晶状態を示す偏光顕微鏡写真である。FIG. 2 is a polarizing micrograph showing the crystal state of the polyamide molded product obtained in Comparative Example 1. 図3は、比較例2で得られたポリアミド成形体の結晶状態を示す偏光顕微鏡写真である。FIG. 3 is a polarizing micrograph showing the crystal state of the polyamide molded product obtained in Comparative Example 2. 図4は、比較例3で得られたポリアミド成形体の結晶状態を示す偏光顕微鏡写真である。FIG. 4 is a polarizing micrograph showing the crystal state of the polyamide molded product obtained in Comparative Example 3.

[モノマー注型用組成物]
本発明のモノマー注型用組成物(重合性ラクタム液)は、ラクタム、造核剤及び靱性付与剤を含む。本発明では、この組成物を型内に注型し、加熱して重合することによってポリアミド成形体が得られる。
[Polymer casting composition]
The monomer casting composition (polymerizable lactam solution) of the present invention contains lactam, a nucleating agent and a toughness-imparting agent. In the present invention, a polyamide molded product is obtained by casting this composition into a mold, heating and polymerizing.

(ラクタム)
ラクタムとしては、通常、5員環以上のω−ラクタムが利用される。前記ω−ラクタムとしては、例えば、α−ピロリドン(γ−ブチロラクタム)、α−ピペリドン(δ−バレロラクタム)、α−カプロラクタム、ε−カプロラクタム、ω−エナントラクタム、ω−カプリルラクタム、ω−デカノラクタム、ω−ウンデカンラクタム、ω−ラウロラクタムなどの5〜20員環ラクタムなどが挙げられる。これらのω−ラクタムは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのω−ラクタムのうち、ε−カプロラクタムやω−ラウロラクタムなどの5〜13員環ラクタム(特に6〜8員環ラクタム)が好ましい。
(Lactam)
As the lactam, ω-lactam having a 5-membered ring or more is usually used. Examples of the ω-lactam include α-pyrrolidone (γ-butyrolactam), α-piperidone (δ-valerolactam), α-caprolactam, ε-caprolactam, ω-enantractam, ω-caprilactam, ω-decanolactam, and the like. Examples thereof include 5 to 20-membered ring lactams such as ω-undecane lactam and ω-laurolactam. These ω-lactams can be used alone or in combination of two or more. Of these ω-lactams, 5 to 13-membered ring lactams such as ε-caprolactam and ω-laurolactam (particularly 6 to 8 membered ring lactams) are preferable.

ラクタムとしては、重合性などの点から、通常、実質的に無水のラクタムが使用される。ラクタム中の水分含有率は、例えば0.01質量%以下(0.001〜0.003質量%程度)であってもよい。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「無水のラクタム」は、一般的に、モノマー注型に用いられるラクタムとして、減圧脱水されたラクタム(実質的に無水のラクタム)を意味し、重合を阻害しない範囲であれば、水分を含んでいてもよい。 As the lactam, substantially anhydrous lactam is usually used from the viewpoint of polymerizable property and the like. The water content in lactam may be, for example, 0.01% by mass or less (about 0.001 to 0.003% by mass). In addition, in this specification and claims, "anhydrous lactam" generally means lactam dehydrated under reduced pressure (substantially anhydrous lactam) as a lactam used for monomer casting, and is polymerized. As long as it does not inhibit the above, it may contain water.

(造核剤)
本発明の組成物は、前記ラクタムに加えて、造核剤を含むことにより、モノマー注型法で得られるポリアミド成形体の結晶性を向上でき、特に、造核剤としてポリアミド粒子(ナイロン粒子又はポリアミド粉末)を含むため、均一な球晶を生成でき、成形体の内部欠陥を抑制できる。
(Nucleating agent)
By including a nucleating agent in addition to the lactam, the composition of the present invention can improve the crystallinity of the polyamide molded product obtained by the monomer casting method, and in particular, the polyamide particles (nylon particles or nylon particles or) can be used as the nucleating agent. Since it contains (polyamide powder), uniform spherulites can be generated and internal defects of the molded product can be suppressed.

ポリアミド粒子は、前記ラクタム重合物の結晶化における核となるため、前記ラクタムの重合温度で溶融せずに、粒子形状を保持する必要がある。そのため、ポリアミド粒子は、前記ラクタムの重合温度以上の融点を有している。具体的には、ポリアミド粒子の融点は、前記重合温度をT℃とするとき、例えばT℃〜(T+100)℃、好ましくは(T+10)℃〜(T+80)℃、さらに好ましくは(T+30)℃〜(T+70)℃程度である。ポリアミド粒子の融点が重合温度未満であると、組成物が結晶化を開始する以前にポリアミド粒子が溶融して結晶構造を有しない状態となり、造核剤としての効果が発現しない虞がある。 Since the polyamide particles become the core in the crystallization of the lactam polymer, it is necessary to maintain the particle shape without melting at the polymerization temperature of the lactam. Therefore, the polyamide particles have a melting point equal to or higher than the polymerization temperature of the lactam. Specifically, when the polymerization temperature is T ° C., the melting point of the polyamide particles is, for example, T ° C. to (T + 100) ° C., preferably (T + 10) ° C. to (T + 80) ° C., and more preferably (T + 30) ° C. to It is about (T + 70) ° C. If the melting point of the polyamide particles is lower than the polymerization temperature, the polyamide particles may melt and have no crystal structure before the composition starts crystallization, and the effect as a nucleating agent may not be exhibited.

ポリアミド粒子を形成するポリアミドとしては、前記ラクタムの重合温度以上の融点を有していれば特に限定されず、慣用のポリアミドを利用でき、脂環族ポリアミドや芳香族ポリアミドなどであってもよいが、前記ラクタムを重合して得られるポリアミドとの親和性に優れる点から、脂肪族ポリアミドが好ましい。 The polyamide forming the polyamide particles is not particularly limited as long as it has a melting point equal to or higher than the polymerization temperature of the lactam, and a conventional polyamide can be used, and an aliphatic polyamide or an aromatic polyamide may be used. , The aliphatic polyamide is preferable from the viewpoint of excellent affinity with the polyamide obtained by polymerizing the lactam.

脂肪族ポリアミドとしては、例えば、ポリアミド6、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド46、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド611、ポリアミド612、ポリアミド613、ポリアミド1010、ポリアミド1012、ポリアミド66/11、ポリアミド66/12、ポリアミド6/12/612などが挙げられる。これらの脂肪族ポリアミドは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの脂肪族ポリアミドのうち、前記ラクタムを重合して得られるポリアミドと共通するアルキレン単位(骨格)を有するポリアミドが好ましく、例えば、ラクタムがε−カプロラクタムである場合、ポリアミド6やポリアミド66、ポリアミド610などのC4−8アルキレン骨格を含むポリアミド(特にポリアミド6やポリアミド66などC5−7アルキレン骨格を含むポリアミド)であってもよい。 Examples of the aliphatic polyamide include polyamide 6, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 46, polyamide 66, polyamide 610, polyamide 611, polyamide 612, polyamide 613, polyamide 1010, polyamide 1012, polyamide 66/11, and polyamide 66/12. , Polyamide 6/12/612 and the like. These aliphatic polyamides can be used alone or in combination of two or more. Among these aliphatic polyamides, a polyamide having an alkylene unit (skeleton) common to the polyamide obtained by polymerizing the lactam is preferable. For example, when the lactam is ε-caprolactam, the polyamide 6 or the polyamide 66 or the polyamide 610 is preferable. It may be a polyamide containing a C 4-8 alkylene skeleton such as (especially a polyamide containing a C 5-7 alkylene skeleton such as polyamide 6 or polyamide 66).

ポリアミド粒子の形状は、特に限定されず、例えば、球状(真球状又は略球状)、楕円体(楕円球)状、多角体状(多角錘状、正方体状や直方体状など多角方形状など)、板状(扁平状、鱗片状、薄片状など)、ロッド状又は棒状、繊維状、樹針状、不定形状などが挙げられる。ポリアミド粒子の形状は、通常、球状、楕円体状、多角体状、不定形状などである。これらの形状のうち、均一な球晶を生成し易い点から、略球状が好ましい。 The shape of the polyamide particles is not particularly limited, and is, for example, spherical (true spherical or substantially spherical), ellipsoidal (elliptical sphere), polygonal (polygonal pyramid, rectangular parallelepiped, rectangular parallelepiped, etc.), Plate-shaped (flat, scaly, flaky, etc.), rod-shaped or rod-shaped, fibrous, dendritic, amorphous, etc. may be mentioned. The shape of the polyamide particles is usually spherical, ellipsoidal, polygonal, indefinite, or the like. Of these shapes, a substantially spherical shape is preferable from the viewpoint that uniform spherulites can be easily generated.

ポリアミド粒子の平均粒径(個数平均一次粒径)は、例えば1〜100μm、好ましくは3〜80μm(例えば5〜50μm)、さらに好ましくは3〜30μm(特に15〜25μm)程度である。ポリアミド粒子の最大粒径は、例えば500μm以下、好ましくは300μm以下、さらに好ましくは100μm以下であってもよい。ポリアミド粒子の最小粒径は、例えば1μm以上、好ましくは3μm以上、さらに好ましくは5μm以上であってもよい。ポリアミド粒子の粒径が小さすぎると、ポリアミド粒子が凝集しやすく、重合性ラクタム液中で均一に分散させるのが困難になる虞がある。一方、ポリアミド粒子が大きすぎると、ポリアミド粒子の表面積が小さくなり、造核剤としての効果が発現しない虞がある。なお、本明細書及び特許請求の範囲では、これらの粒径は、例えば200倍で撮影した走査型電子顕微鏡写真に基づいて寸法を計測する方法などで測定できる。 The average particle size (number average primary particle size) of the polyamide particles is, for example, 1 to 100 μm, preferably 3 to 80 μm (for example, 5 to 50 μm), and more preferably 3 to 30 μm (particularly 15 to 25 μm). The maximum particle size of the polyamide particles may be, for example, 500 μm or less, preferably 300 μm or less, and more preferably 100 μm or less. The minimum particle size of the polyamide particles may be, for example, 1 μm or more, preferably 3 μm or more, and more preferably 5 μm or more. If the particle size of the polyamide particles is too small, the polyamide particles tend to aggregate, and it may be difficult to disperse them uniformly in the polymerizable lactam solution. On the other hand, if the polyamide particles are too large, the surface area of the polyamide particles becomes small, and the effect as a nucleating agent may not be exhibited. In the present specification and claims, these particle sizes can be measured by, for example, a method of measuring the dimensions based on a scanning electron micrograph taken at 200 times.

造核剤は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、前記ポリアミド粒子に加えて、他の造核剤を含んでいてもよい。他の造核剤としては、ポリアミドの造核剤として利用される慣用の造核剤、例えば、無機系造核剤(例えば、マイカ、カオリン、タルク、クレー、モンモリロナイト、コバルトブルー、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、チタン酸カルシウムなど)、有機系造核剤(例えば、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなどの高級脂肪酸金属塩、フェニルホスフィン酸ナトリウムなどのアリール(亜)リン酸金属塩など)などが挙げられる。これら他の造核剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。他の造核剤の形状及び粒径は、ポリアミド粒子と同一の種類及び範囲から選択でき、好ましい態様も同一である。 The nucleating agent may contain other nucleating agents in addition to the polyamide particles as long as the effects of the present invention are not impaired. Other nucleating agents include conventional nucleating agents used as polyamide nucleating agents, such as inorganic nucleating agents (eg, mica, kaolin, talc, clay, montmorillonite, cobalt blue, boron nitride, oxidation). Higher grades such as magnesium, aluminum oxide, calcium carbonate, barium sulfate, calcium titanate, organic nucleating agents (eg, lithium stearate, sodium stearate, magnesium stearate, calcium stearate, zinc stearate, aluminum stearate, etc.) Examples thereof include fatty acid metal salts and aryl (sub) phosphate metal salts such as sodium phenylphosphinate). These other nucleating agents can be used alone or in combination of two or more. The shape and particle size of the other nucleating agent can be selected from the same type and range as the polyamide particles, and the preferred embodiment is also the same.

造核剤中のポリアミド粒子の割合は50質量%以上(例えば50〜100質量%)であってもよく、例えば80質量%以上、好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上であってもよく、100質量%(ポリアミド粒子単独)であってもよい。ポリアミド粒子の割合が少なすぎると、成形体に内部欠陥が発生する虞がある。 The proportion of the polyamide particles in the nucleating agent may be 50% by mass or more (for example, 50 to 100% by mass), for example, 80% by mass or more, preferably 90% by mass or more, and more preferably 95% by mass or more. It may be 100% by mass (polyamide particle alone). If the proportion of polyamide particles is too small, internal defects may occur in the molded product.

造核剤(特にポリアミド粒子)の割合は、ラクタム100質量部に対して、例えば0.001〜1質量部、好ましくは0.005〜0.8質量部、さらに好ましくは0.01〜0.5質量部(特に0.01〜0.3質量部)程度である。さらに、剛性などの諸特性のバランスに優れ、かつ引張伸びなどの靭性を大きく向上できる点から、造核剤(特にポリアミド粒子)の割合は、ラクタム100質量部に対して、例えば0.05〜0.3質量部(特に0.06〜0.2質量部)程度であってもよい。造核剤の割合が少なすぎると、造核剤としての効果が発揮されず、成形体の剛性が低下したり、成形体に内部欠陥が発生する虞がある。一方、造核剤の割合が多すぎると、造核効果が飽和する上に、重合性ラクタム液中で凝集や沈殿が発生する虞がある。 The ratio of the nucleating agent (particularly polyamide particles) is, for example, 0.001 to 1 part by mass, preferably 0.005 to 0.8 parts by mass, and more preferably 0.01 to 0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of lactam. It is about 5 parts by mass (particularly 0.01 to 0.3 parts by mass). Further, since the balance of various properties such as rigidity is excellent and the toughness such as tensile elongation can be greatly improved, the ratio of the nucleating agent (particularly polyamide particles) is, for example, 0.05 to 100 parts by mass of lactam. It may be about 0.3 parts by mass (particularly 0.06 to 0.2 parts by mass). If the proportion of the nucleating agent is too small, the effect as the nucleating agent is not exhibited, the rigidity of the molded body may be lowered, or internal defects may occur in the molded body. On the other hand, if the proportion of the nucleating agent is too large, the nucleating effect is saturated and there is a possibility that aggregation or precipitation may occur in the polymerizable lactam solution.

(靱性付与剤)
本発明の組成物は、前記造核剤とポリアルキレングリコールを含む靱性付与剤とを組み合わせることにより、ポリアミド成形体の剛性を維持しつつ、靱性も向上できる。
(Toughness imparting agent)
In the composition of the present invention, the toughness can be improved while maintaining the rigidity of the polyamide molded product by combining the nucleating agent and the toughness-imparting agent containing polyalkylene glycol.

ポリアルキレングリコールとしては、例えば、ポリエチレングリコール(又はポリエチレンオキシド)、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール(ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど)などのポリC2−4アルキレングリコールなどの単独重合体や、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合体(ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体など)などの共重合体などが挙げられる。これらのポリアルキレングリコールは単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 Examples of the polyalkylene glycol include homopolymers such as polyC 2-4 alkylene glycol such as polyethylene glycol (or polyethylene oxide), polypropylene glycol, and polybutylene glycol (polytetramethylene ether glycol), and polyoxyethylene-. Examples thereof include copolymers such as polyoxypropylene copolymers (polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymers, etc.). These polyalkylene glycols can be used alone or in combination of two or more.

これらのポリアルキレングリコールのうち、成形体の靱性を高度に向上できる点から、ポリエチレングリコールやポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合体などのポリC2−4アルキレングリコールが好ましく、ポリエチレングリコール(又はポリエチレンオキシド)が特に好ましい。なお、ポリエチレングリコールとポリエチレンオキシドとは同一の化学構造(基本単位)を有する物質であり、一般的に平均分子量が20000以下程度であるとポリエチレングリコールと称され、20000を超えるとポリエチレンオキシドと称されるが、本明細書及び特許請求の範囲では、両者を同一の意味で用いる。 Among these polyalkylene glycols, poly C 2-4 alkylene glycols such as polyethylene glycol and polyoxyethylene-polyoxypropylene copolymer are preferable, and polyethylene glycol (or poly) is preferable because the toughness of the molded product can be highly improved. Ethylene oxide) is particularly preferred. In addition, polyethylene glycol and polyethylene oxide are substances having the same chemical structure (basic unit), and generally, when the average molecular weight is about 20,000 or less, it is called polyethylene glycol, and when it exceeds 20,000, it is called polyethylene oxide. However, in the present specification and claims, both are used interchangeably.

ポリアルキレングリコール(特にポリエチレングリコール)の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)において、ポリスチレン換算で、例えば400〜50000、好ましくは1000〜40000(例えば5000〜35000)、さらに好ましくは10000〜30000(特に15000〜25000)程度である。ポリアルキレングリコールの分子量が低すぎると、末端水酸基の影響でラクタムの重合反応が阻害される虞があり、大きすぎると、重合性ラクタム液への溶解が困難になるとともに、溶解液の粘度が増し、混入した気泡が抜け難くなる虞がある。 The number average molecular weight of polyalkylene glycol (particularly polyethylene glycol) is, in gel permeation chromatography (GPC), in terms of polystyrene, for example, 400 to 50,000, preferably 1000 to 40,000 (for example, 5000 to 35000), and more preferably 1000 to 30000. (Especially about 1500 to 25000). If the molecular weight of the polyalkylene glycol is too low, the polymerization reaction of lactam may be hindered due to the influence of the terminal hydroxyl group, and if it is too large, it becomes difficult to dissolve in the polymerizable lactam solution and the viscosity of the solution increases. , There is a risk that it will be difficult for the mixed air bubbles to escape.

靱性付与剤は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、前記ポリアルキレングリコール(特にポリエチレングリコール)に加えて、他の靱性付与剤を含んでいてもよい。他の靱性付与剤としては、慣用の靱性付与剤、例えば、ゴム成分(例えば、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ポリクロロプレンゴム、ブタジエン・イソプレン共重合体、ブタジエン・スチレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンゴムなど)、熱可塑性エラストマー(例えば、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタンなど)などが挙げられる。これら他の靱性付与剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 The toughness-imparting agent may contain other toughness-imparting agents in addition to the polyalkylene glycol (particularly polyethylene glycol) as long as the effects of the present invention are not impaired. Other toughness-imparting agents include conventional toughness-imparting agents, such as rubber components (eg, polybutadiene rubber, polyisoprene rubber, polychloroprene rubber, butadiene / isoprene copolymer, butadiene / styrene copolymer, acrylonitrile / butadiene rubber). , Acrylonitrile, butadiene, styrene rubber, etc.), Thermoplastic elastomers (eg, styrene-based thermoplastic elastomers, olefin-based thermoplastic elastomers, polyester-based thermoplastic elastomers, polyvinyl chloride-based thermoplastic elastomers, polyamide-based thermoplastic elastomers, thermoplastics Polyurethane, etc.). These other toughness-imparting agents can be used alone or in combination of two or more.

靱性付与剤中のポリアルキレングリコール(特にポリエチレングリコール)の割合は50質量%以上(例えば50〜100質量%)であってもよく、例えば80質量%以上、好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上であってもよく、100質量%(ポリアルキレングリコール単独)であってもよい。ポリアルキレングリコールの割合が少なすぎると、成形体の靱性が低下する虞がある。 The proportion of polyalkylene glycol (particularly polyethylene glycol) in the toughness-imparting agent may be 50% by mass or more (for example, 50 to 100% by mass), for example, 80% by mass or more, preferably 90% by mass or more, more preferably 90% by mass or more. It may be 95% by mass or more, or 100% by mass (polyalkylene glycol alone). If the proportion of polyalkylene glycol is too small, the toughness of the molded product may decrease.

靱性付与剤(特にポリエチレングリコール)の割合は、ラクタム100質量部に対して、例えば0.1〜5質量部、好ましくは0.2〜3質量部、さらに好ましくは0.3〜2質量部(特に0.5〜2質量部)程度である。さらに、剛性などの諸特性のバランスに優れ、かつ引張伸びなどの靭性を大きく向上できる点から、靭性付与剤(特にポリエチレングリコール)の割合は、ラクタム100質量部に対して、例えば0.5〜1.5質量部(特に0.8〜1.2質量部)程度であってもよい。靱性付与剤の割合が少なすぎると、成形体の靱性が低下する虞がある。一方、靱性付与剤の割合が多すぎると、成形体の剛性が低下する虞がある。 The ratio of the toughness-imparting agent (particularly polyethylene glycol) is, for example, 0.1 to 5 parts by mass, preferably 0.2 to 3 parts by mass, and more preferably 0.3 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of lactam. In particular, it is about 0.5 to 2 parts by mass). Furthermore, the ratio of the toughness-imparting agent (particularly polyethylene glycol) is, for example, 0.5 to 100 parts by mass of lactam, because it has an excellent balance of various properties such as rigidity and can greatly improve toughness such as tensile elongation. It may be about 1.5 parts by mass (particularly 0.8 to 1.2 parts by mass). If the proportion of the toughness-imparting agent is too small, the toughness of the molded product may decrease. On the other hand, if the proportion of the toughness-imparting agent is too large, the rigidity of the molded product may decrease.

靱性付与剤の割合は、造核剤100質量部に対して10〜15000質量部程度の範囲から選択でき、例えば30〜10000質量部(例えば50〜5000質量部)、好ましくは100〜4000質量部(例えば200〜3000質量部)、さらに好ましくは300〜2000質量部(特に500〜2000質量部)程度である。さらに、剛性などの諸特性のバランスに優れ、かつ引張伸びなどの靭性を大きく向上できる点から、靭性付与剤(特にポリエチレングリコール)の割合は、造核剤100質量部に対して、例えば500〜1500質量部(特に800〜1200質量部)程度であってもよい。靱性付与剤の割合が少なすぎると、靱性が低下する虞がある。一方、靱性付与剤の割合が多すぎると、成形体の剛性が低下したり、成形体に内部欠陥が発生する虞がある。 The ratio of the toughness-imparting agent can be selected from the range of about 10 to 15000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nucleating agent, for example, 30 to 10000 parts by mass (for example, 50 to 5000 parts by mass), preferably 100 to 4000 parts by mass. (For example, 200 to 3000 parts by mass), more preferably 300 to 2000 parts by mass (particularly 500 to 2000 parts by mass). Furthermore, the ratio of the toughness-imparting agent (particularly polyethylene glycol) is, for example, 500 to 100 parts by mass of the nucleating agent, because the balance of various properties such as rigidity is excellent and the toughness such as tensile elongation can be greatly improved. It may be about 1500 parts by mass (particularly 800 to 1200 parts by mass). If the proportion of the toughness-imparting agent is too small, the toughness may decrease. On the other hand, if the proportion of the toughness-imparting agent is too large, the rigidity of the molded product may decrease or internal defects may occur in the molded product.

(アニオン重合触媒及びアニオン重合開始剤)
本発明の組成物は、前記ラクタム、造核剤及び靱性付与剤に加えて、通常、アニオン重合触媒及びアニオン重合開始剤を含んでいる。
(Anionic polymerization catalyst and anionic polymerization initiator)
The composition of the present invention usually contains an anionic polymerization catalyst and an anionic polymerization initiator in addition to the lactam, nucleating agent and toughness-imparting agent.

アニオン重合触媒としては、ω−ラクタムのアニオン重合において使用される慣用の触媒であれば特に限定されず、例えば、アルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウムなど)及び/又はアルカリ土類金属(マグネシウム、カルシウムなど);これらの金属の水素化物、水酸化物、炭酸塩、酸化物、アルキル化合物又はアリール化合物などが挙げられる。これらの触媒は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの触媒のうち、水素化ナトリウムなどのアルカリ金属水素化物などが汎用される。アニオン重合触媒の割合は、組成物中0.001〜3モル%、好ましくは0.005〜2.5モル%、さらに好ましくは0.01〜2モル%程度である。 The anion polymerization catalyst is not particularly limited as long as it is a conventional catalyst used in anion polymerization of ω-lactam, and for example, alkali metals (lithium, sodium, potassium, etc.) and / or alkaline earth metals (magnesium, calcium). Etc.); Examples thereof include hydrides, hydroxides, carbonates, oxides, alkyl compounds and aryl compounds of these metals. These catalysts can be used alone or in combination of two or more. Among these catalysts, alkali metal hydrides such as sodium hydride are widely used. The proportion of the anionic polymerization catalyst is 0.001 to 3 mol%, preferably 0.005 to 2.5 mol%, and more preferably 0.01 to 2 mol% in the composition.

アニオン重合開始剤としても、ω−ラクタムのアニオン重合において使用される慣用の開始剤であれば特に限定されず、例えば、N−アシルラクタム、イソシアネート類、トリアジン類、カルボジイミド類、尿素誘導体、イソシアヌレート誘導体などが挙げられる。これらの開始剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの開始剤のうち、トリアリルイソシアヌレートなどのイソシアヌレート誘導体などが汎用される。アニオン重合開始剤の割合は、組成物中0.0001〜2モル%、好ましくは0.001〜1.5モル%、さらに好ましくは0.01〜1モル%程度である。 The anionic polymerization initiator is not particularly limited as long as it is a conventional initiator used in anionic polymerization of ω-lactam, and is, for example, N-acyllactam, isocyanates, triazines, carbodiimides, urea derivatives, isocyanurates. Examples include derivatives. These initiators can be used alone or in combination of two or more. Among these initiators, isocyanurate derivatives such as triallyl isocyanurate are widely used. The proportion of the anionic polymerization initiator is 0.0001 to 2 mol%, preferably 0.001 to 1.5 mol%, more preferably 0.01 to 1 mol% in the composition.

(他の添加剤)
本発明の組成物は、他の添加剤として、慣用の添加剤、例えば、導電性付与剤(カーボンブラックなど)、有機又は無機着色剤、ワックス類、安定剤(光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤など)、充填剤、分散剤、防腐剤、消泡剤などをさらに含んでいてもよい。他の添加剤の割合は、組成物全体に対して10質量%以下(例えば0.01〜10質量%)、好ましくは5質量%以下である。
(Other additives)
In the composition of the present invention, as other additives, conventional additives such as conductivity-imparting agents (carbon black, etc.), organic or inorganic colorants, waxes, stabilizers (light stabilizers, heat stabilizers, etc.) Antioxidants, etc.), fillers, dispersants, preservatives, antifoaming agents, etc. may be further included. The ratio of the other additives is 10% by mass or less (for example, 0.01 to 10% by mass), preferably 5% by mass or less, based on the total composition.

[ポリアミド成形体及びその製造方法]
本発明のポリアミド成形体は、前記モノマー注型用組成物(重合性ラクタム液)をモノマー注型して得られる。モノマー注型法としては、重合性ラクタム液を金型などの型内に注型し、加熱して重合する慣用のモノマー注型法(モノマーキャスト法又はモノマーキャスティング法)を利用できる。
[Polyamide molded product and its manufacturing method]
The polyamide molded product of the present invention is obtained by monomer-casting the monomer-casting composition (polymerizable lactam solution). As the monomer casting method, a conventional monomer casting method (monomer casting method or monomer casting method) in which a polymerizable lactam solution is cast into a mold such as a mold and heated to polymerize can be used.

具体的には、モノマー注型用組成物の調製方法としては、加熱溶融したラクタムにアニオン重合触媒を添加して反応溶解させた後、造核剤及び靱性付与剤を添加して混合し、重合直前にアニオン重合開始剤をさらに添加して混合してもよい。ラクタムを加熱溶融させるための温度は、ラクタムの融点以上であり、かつ重合温度未満であれば、特に限定されず、ε−カプロラクタムの場合、例えば80〜120℃(特に90〜110℃)程度であってもよい。また、アニオン重合触媒を添加した後、重合温度未満の範囲でさらに昇温した後(ε−カプロラクタムの場合、例えば100〜140℃、好ましくは110〜130℃程度に昇温した後)、アニオン重合開始剤を添加してもよい。さらに、金型は、重合性ラクタム液の温度以上であり、かつ重合温度未満の温度に予熱するのが好ましい。 Specifically, as a method for preparing a composition for monomer casting, an anionic polymerization catalyst is added to lactam that has been heated and melted to react and dissolve it, and then a nucleating agent and a toughness-imparting agent are added and mixed to polymerize. Immediately before, an anionic polymerization initiator may be further added and mixed. The temperature for heating and melting lactam is not particularly limited as long as it is equal to or higher than the melting point of lactam and lower than the polymerization temperature, and in the case of ε-caprolactam, for example, it is about 80 to 120 ° C. (particularly 90 to 110 ° C.). There may be. Further, after adding the anionic polymerization catalyst, the temperature is further raised in the range below the polymerization temperature (in the case of ε-caprolactam, the temperature is raised to, for example, 100 to 140 ° C, preferably 110 to 130 ° C), and then anionic polymerization is performed. Initiators may be added. Further, the mold is preferably preheated to a temperature equal to or higher than the temperature of the polymerizable lactam liquid and lower than the polymerization temperature.

金型内での重合温度は、重合で生成するポリアミド融点以下であればよく、成形体の種類に応じて異なるが、ε−カプロラクタムの場合、例えば150〜210℃(特に160〜180℃)程度に調整する。重合時間は、アニオン重合触媒及びアニオン重合開始剤の種類や重合温度に応じて数分〜数時間の範囲から選択できる。 The polymerization temperature in the mold may be equal to or lower than the melting point of the polyamide produced by the polymerization and varies depending on the type of the molded product, but in the case of ε-caprolactam, for example, about 150 to 210 ° C. (particularly 160 to 180 ° C.). Adjust to. The polymerization time can be selected from a range of several minutes to several hours depending on the type of the anionic polymerization catalyst and the anionic polymerization initiator and the polymerization temperature.

モノマー注型法としては、例えば、特開昭58−17914号公報、特開2002−302547号公報、特開2006−143999号公報などに記載の方法を利用してもよい。 As the monomer casting method, for example, the methods described in JP-A-58-17914, JP-A-2002-302547, JP-A-2006-143999 and the like may be used.

得られたポリアミド成形体の形状は、板状や棒状などであってもよい。板状又は棒状成形体は、所定形状に機械加工してもよい。 The shape of the obtained polyamide molded product may be plate-shaped, rod-shaped, or the like. The plate-shaped or rod-shaped molded body may be machined into a predetermined shape.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、実施例で得られたポリアミド成形体の評価方法を以下に示す。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples. The evaluation method of the polyamide molded product obtained in the examples is shown below.

[結晶化度]
示差走査熱量計(セイコーインスツル(株)製「DSC6200R」)を用いて、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/minの条件で40℃から300℃まで昇温し、得られたチャートの融解熱から結晶化度を算出した。
[Crystallinity]
Using a differential scanning calorimeter (“DSC6200R” manufactured by Seiko Instruments Inc.), the temperature was raised from 40 ° C to 300 ° C under a nitrogen atmosphere at a heating rate of 10 ° C / min, and the obtained chart was melted. The crystallinity was calculated from heat.

[球晶直径]
実施例及び比較例で得られた丸棒から厚さ5μmの薄片を切り出し、デジタルマイクロスコープ((株)キーエンス製「VHX−5000」)を用いて、偏光板を通した透過光で結晶状態を観察し、任意の10個の球晶について直径を測定して平均した。
[Spherulite diameter]
A thin section having a thickness of 5 μm was cut out from the round bars obtained in Examples and Comparative Examples, and a digital microscope (“VHX-5000” manufactured by KEYENCE CORPORATION) was used to obtain a crystalline state with transmitted light passing through a polarizing plate. Observed, the diameters of any 10 spherulites were measured and averaged.

[引張試験]
引張強さ、引張弾性率、引張伸びは、ASTM D−638に準拠して測定した。
[Tensile test]
Tensile strength, tensile modulus, and tensile elongation were measured according to ASTM D-638.

[曲げ試験]
曲げ強さ及び曲げ弾性率は、ASTM D−790に準拠して測定した。
[Bending test]
Flexural strength and flexural modulus were measured according to ASTM D-790.

[アイゾット衝撃強さ]
アイゾット衝撃強さ(ノッチ付)は、ASTM D−256に準拠して測定した。
[Izod impact strength]
The Izod impact strength (notched) was measured according to ASTM D-256.

[ロックウェル硬さ]
ロックウェル硬さは、ASTM D−785に準拠して測定した。
[Rockwell hardness]
Rockwell hardness was measured according to ASTM D-785.

[比重]
比重は、ASTM D−792に準拠して測定した。
[specific gravity]
Specific gravity was measured according to ASTM D-792.

[実施例1]
実質的に無水のε−カプロラクタム(減圧脱水したε−カプロラクタム)100質量部(1,600g)を100℃まで加熱溶融し、これにアニオン重合触媒として水素化ナトリウム(固形分63質量%で流動パラフィンに分散)3gを添加して反応溶解させた。続いてポリアミド粒子(東レ(株)製「ナイロン6微粒子TR−2」、平均粒径20μm)0.1質量部(1.6g)及びポリエチレングリコール(日油(株)製「PEG#20000」、平均分子量20,000)1質量部(16g)を添加混合した。この重合性ラクタム液を120℃まで昇温し、アニオン重合開始剤としてトリアリルイソシアヌレート1.5gをすばやく混合した後、これを予め140℃まで予熱したステンレス製の内寸法φ80mm、深さ400mmの円筒状の金型に流し込み、170℃に調節した炉内で重合させ、ポリアミド成形体を製造した。
[Example 1]
100 parts by mass (1,600 g) of substantially anhydrous ε-caprolactam (ε-caprolactam dehydrated under reduced pressure) was heated and melted to 100 ° C., and sodium hydride (solid content 63% by mass) of liquid paraffin was used as an anionic polymerization catalyst. 3 g was added and the reaction was dissolved. Subsequently, 0.1 parts by mass (1.6 g) of polyamide particles (“nylon 6 fine particles TR-2” manufactured by Toray Co., Ltd., average particle size 20 μm) and polyethylene glycol (“PEG # 20000” manufactured by Nichiyu Co., Ltd.), An average molecular weight of 20,000) and 1 part by mass (16 g) were added and mixed. This polymerizable lactam solution was heated to 120 ° C., 1.5 g of triallyl isocyanurate as an anionic polymerization initiator was quickly mixed, and then this was preheated to 140 ° C., and the internal dimensions were φ80 mm and the depth was 400 mm. It was poured into a cylindrical mold and polymerized in a furnace adjusted to 170 ° C. to produce a polyamide molded product.

[実施例2]
ポリエチレングリコールの添加量を0.5質量部(8g)としたこと以外は実施例1と同様にポリアミド成形体を製造した。
[Example 2]
A polyamide molded product was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of polyethylene glycol added was 0.5 parts by mass (8 g).

[実施例3]
ポリエチレングリコールの添加量を2質量部(32g)としたこと以外は実施例1と同様にポリアミド成形体を製造した。
[Example 3]
A polyamide molded product was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of polyethylene glycol added was 2 parts by mass (32 g).

[実施例4]
ポリアミド粒子の添加量を0.01質量部(0.16g)としたこと以外は実施例1と同様にポリアミド成形体を製造した。
[Example 4]
A polyamide molded product was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the polyamide particles added was 0.01 parts by mass (0.16 g).

[比較例1]
ポリアミド粒子及びポリエチレングリコールを添加しないこと以外は実施例1と同様にポリアミド成形体を製造した。
[Comparative Example 1]
A polyamide molded product was produced in the same manner as in Example 1 except that polyamide particles and polyethylene glycol were not added.

[比較例2]
ポリエチレングリコールを添加しないこと以外は実施例1と同様にポリアミド成形体を製造した。
[Comparative Example 2]
A polyamide molded product was produced in the same manner as in Example 1 except that polyethylene glycol was not added.

[比較例3]
ポリアミド粒子を添加しないこと以外は実施例1と同様にポリアミド成形体を製造した。
[Comparative Example 3]
A polyamide molded product was produced in the same manner as in Example 1 except that polyamide particles were not added.

実施例及び比較例で得られたポリアミド成形体の評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the evaluation results of the polyamide molded products obtained in Examples and Comparative Examples.

樹脂成形体の靭性(加工時や使用時における割れ、欠けの発生しにくさ)は、引張伸びやアイゾット衝撃強さが大きい時に高いと言える。一方、樹脂成形体の剛性(力を受けた時の変形のしにくさ)は、引張弾性率、曲げ弾性率、ロックウェル硬さが大きい時に高いと言える。 It can be said that the toughness of the resin molded product (difficulty of cracking and chipping during processing and use) is high when the tensile elongation and the Izod impact strength are large. On the other hand, it can be said that the rigidity of the resin molded body (difficulty of deformation when receiving a force) is high when the tensile elastic modulus, bending elastic modulus, and Rockwell hardness are large.

表1の結果から明らかなように、ポリアミド粒子及びポリエチレングリコールを添加しなかった比較例1と比べ、両者を添加した実施例1〜4では引張強さ、引張弾性率、曲げ強さ、曲げ弾性率、ロックウェル硬さには大きな差異はなく、剛性はほぼ同等であると言えるが、引張伸び、アイゾット衝撃強さは比較例1に比べ実施例1〜4の方が大きく、実施例1〜4により靭性が非常に高い成形体が得られたと言える。 As is clear from the results in Table 1, compared with Comparative Example 1 in which polyamide particles and polyethylene glycol were not added, in Examples 1 to 4 in which both were added, tensile strength, tensile modulus, bending strength, and bending elasticity were added. There is no big difference in the modulus and Rockwell hardness, and it can be said that the rigidity is almost the same, but the tensile elongation and the impact strength of the Izod are larger in Examples 1 to 4 than in Comparative Example 1, and Examples 1 to 1 It can be said that a molded body having very high toughness was obtained by 4.

一方、ポリアミド粒子は添加したものの、ポリエチレングリコールを添加しなかった比較例2では、比較例1と比べ引張伸びの低下が著しく、靭性の高い成形体は得られなかった。 On the other hand, in Comparative Example 2 in which polyamide particles were added but polyethylene glycol was not added, the tensile elongation was significantly reduced as compared with Comparative Example 1, and a molded product having high toughness could not be obtained.

ポリアミド粒子を添加せずポリエチレングリコールのみ添加した比較例3では、引張強さ、引張弾性率、曲げ強さ、曲げ弾性率、ロックウェル硬さが比較例1より小さく、剛性の低い成形体となっている。 In Comparative Example 3 in which only polyethylene glycol was added without adding polyamide particles, the tensile strength, tensile elastic modulus, flexural strength, flexural modulus, and Rockwell hardness were smaller than those in Comparative Example 1, resulting in a molded product having low rigidity. ing.

球晶直径を測定するために撮影した偏光顕微鏡写真を図1〜4に示す。造核剤を含まない比較例1及び比較例3では20〜70μmの球晶が観察されるが、造核剤を添加した実施例1及び比較例2では球晶が非常に小さくなっている。 Polarized micrographs taken to measure the spherulite diameter are shown in FIGS. In Comparative Example 1 and Comparative Example 3 containing no nucleating agent, spherulite of 20 to 70 μm was observed, but in Example 1 and Comparative Example 2 to which the nucleating agent was added, the spherulite was very small.

本発明のモノマー注型用組成物は、各種のエンジニアリングプラスチックとして利用でき、例えば、ギア、ローラー、車輪などの自動車用部品、自動倉庫のガイドローラー、台車車輪、ボトルガイド、鋼板搬送用ロール、船舶の緩衝材などに利用できる。 The monomer casting composition of the present invention can be used as various engineering plastics, for example, automobile parts such as gears, rollers, and wheels, automated warehouse guide rollers, trolley wheels, bottle guides, steel plate transport rolls, and ships. It can be used as a cushioning material for wheels.

Claims (7)

ラクタム、造核剤及び靱性付与剤を含むモノマー注型用組成物であって、
前記造核剤が、前記ラクタムの重合温度以上の融点を有するポリアミド粒子を含み、
前記靱性付与剤が、ポリエチレングリコールを含み、
前記造核剤の割合が、前記ラクタム100質量部に対して0.001〜1質量部であり、
前記靱性付与剤の割合が、前記ラクタム100質量部に対して0.1〜5質量部であり、かつ前記造核剤100質量部に対して50〜5000質量部である組成物。
A composition for monomer casting containing lactam, a nucleating agent and a toughness-imparting agent.
The nucleating agent contains polyamide particles having a melting point equal to or higher than the polymerization temperature of the lactam.
The toughness imparting agent, only contains a poly-ethylene glycol,
The ratio of the nucleating agent is 0.001 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the lactam.
A composition in which the ratio of the toughness-imparting agent is 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the lactam and 50 to 5000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nucleating agent .
ポリエチレングリコールの数平均分子量が400〜50000である請求項1記載の組成物。 The number average molecular weight of 400 to 50,000 claim 1 Symbol placement of the composition of poly ethylene glycol. ポリアミド粒子の平均粒径が1〜100μmである請求項1又は2記載の組成物。 The composition according to claim 1 or 2 , wherein the average particle size of the polyamide particles is 1 to 100 μm. ラクタムが、無水の5〜20員環ラクタムである請求項1〜のいずれかに記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the lactam is an anhydrous 5- to 20-membered ring lactam. さらにアニオン重合触媒及びアニオン重合開始剤を含む請求項1〜のいずれかに記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 4 , further comprising an anionic polymerization catalyst and an anionic polymerization initiator. 請求項1〜のいずれかに記載の組成物をモノマー注型してポリアミド成形体を製造する方法。 A method for producing a polyamide molded product by casting a monomer of the composition according to any one of claims 1 to 5 . ラクタムの開環重合体、造核剤及び靱性付与剤を含むポリアミド成形体であって、
前記造核剤が、前記ラクタムの重合温度以上の融点を有するポリアミド粒子を含み、
前記靱性付与剤が、ポリエチレングリコールを含み、
前記造核剤の割合が、前記ラクタム100質量部に対して0.001〜1質量部であり、
前記靱性付与剤の割合が、前記ラクタム100質量部に対して0.1〜5質量部であり、かつ前記造核剤100質量部に対して50〜5000質量部である成形体。
A polyamide molded product containing a ring-opening polymer of lactam, a nucleating agent and a toughness-imparting agent.
The nucleating agent contains polyamide particles having a melting point equal to or higher than the polymerization temperature of the lactam.
The toughness imparting agent, only contains a poly-ethylene glycol,
The ratio of the nucleating agent is 0.001 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the lactam.
A molded product in which the ratio of the toughness-imparting agent is 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the lactam and 50 to 5000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nucleating agent .
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