JPH01304157A - 高比重樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は金属粉を含む樹脂組成物に関するものである。

更に詳しくは良好な成形性及び衝撃特性を有する金属粉
、特に鉄粉が配合された高比重樹脂組成物に関するもの
である。

（従来技術及び課題） ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、
合成ゴム、ナイロン、ポリプロピレンあるいはエチレン
−酢酸ビニル共重合体などの合成樹脂に、ガラス繊維又
はカーボン繊維等を配合した樹脂組成物は、従来高剛性
材料として多用されている。又こうした繊維ばかりでな
く、タルク、炭酸カルシウム等の無機粉末も充填剤とし
て使用され、合成樹脂の弾性率の向上効果を示している
。

更に近年、金属繊維を合成樹脂に配合した電磁波遮蔽材
料、あるいはフェライト等を合成樹脂に配合したプラス
チックマグネット材料としての合成樹脂の使用もなされ
ている。

このように合成樹脂をマトリックス材料として強化材又
は充填剤を配合した材料の使用は年々増加しており、こ
うした材料は現在一般に行われている射出成形法あるい
は押出成形法を用いて形状を現出し、それぞれの用途に
用いられている。

こうした用途分野の一つに高比重の材料が要求されるは
ずみ車や慣性ｍｓがある。これらは何れも物体の有する
慣性力を利用して、滑らかな回転、を与えるものである
。この場合比重の大きな材料で形成されたものの方が小
さくとも大きな慣性力を得ることができるため、小さな
空間で使用するのに有利である。又これらの材料はバラ
ンスがとれていることも必要である。バランスを欠いた
ものでは、慣性力が不均一となり、軸の振れ、回転ムラ
となってあられれる。しかも充填量が大きくなればなる
ほど衝撃強度が低下するという問題点がある。又再生使
用すると流動性及び衝撃強度が低下するという欠点も有
する。

しかしながら、従来知られている上記の如き合成樹脂を
マトリックス材料とする樹脂組成物では、この様な課題
を十分に解決することができなかった。

本発明者等はこうした課題を解決すべく鋭意検討を重ね
た結果、１）優れた成形性を有し、２）成形品の均一性
がよく、３）比重が高くて、外力に対して強く、４）再
生性能の高い高比重樹脂成形材料組成物を見出し、本発
明に到ったものである。

（課題を解決するための手段） 即ち本発明は、（イ）少なくとも１０個の炭素原子を有
するω−アミノカルボン酸又はラクタムよりなる高分子
成分と（ロ）ポリテトラヒドロフラン成分とを必須成分
どして分子中に有し、末端カルボキシル基濃度が７０■
当ｉ　／　ｋｓｒ以下であるポリアミド共重合体と金属
粉とよりなる高比重樹脂組成物である。

以下、本発明の高比重樹脂組成物について詳細に説明す
る。

本発明に用いられる共重合体の必須成分の一つである少
なくとも１０個の炭素原子を有するω−アミノカルボン
酸又はラクタムよりなる高分子成分（イ）としては、ω
−アミノウンデカン酸、ラウリルラクタム又はω−アミ
／ドデカン酸のポリマー又はオリゴマーなどが例示でき
る。

本共重合体中のω−アミノカルボン酸又はラクタムの量
は８０〜３０重量部が好ましく、７０〜４０重量部が更
に好ましい。それに対して、もう一つの必須成分である
ポリテトラヒドロフラン成分（ロ）の量は１５〜６０重
量部が好ましく、２０〜５０重量部が更に好ましい、ポ
リテトラヒドロフランの分子量は５００〜３，０００が
好ましく、１．．０００前後が最も好ましい。

本発明の共重合体のω−アミノカルボン酸又はラクタム
からなる高分子成分（イ）とポリテトラヒドロフラン成
分（ロ）とを結合する方法としては、ジカルボン酸を用
いる方法による。その場合の変形例として、まずポリテ
トラヒドロフランの末端をアミノ化して、これをω−ア
ミノカルボン酸又はラクタムのポリマーの末端アミノ基
をジカルボン酸にて反応しておいたところへ反応結合さ
せる方法もある。この場合、第三成分としてはアミノ化
剤とジカルボン酸の二種類を用いている。

ジカルボン酸としては一般弐ＨＯＯＣ−（ＣＨ□）Ｘ−
ＣＯＯＨ（式中Ｘは４〜１１の値を表ず）の脂肪族ジカ
ルボン酸が使用される６例えばアジピン酸、ピメリン酸
、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカ
ルボン酸等が挙げられる。更に、少なくとも８の炭素原
子数を有する環状脂肪族ジカルボン酸、及び／又は芳香
族ジカルボン酸、例えばヘキサヒドロテレフタル酸、テ
レフタル酸、イソフタル酸、フタル酸又はナフタリンジ
カルボン酸等が挙げられる。

又本共重合体中には前記の必須成分の少なくとも１０個
の炭素原子を有するω−アミノカルボン酸又はラクタム
よりなる高分子成分（イ）及びポリテトラヒドロフラン
成分（ロ）のほかに、任意の第四成分を用いてもよい。

本共重合体の好ましい具体例としては、ドデカンジカル
ボン酸又はテレフタル酸などのジカルボン酸を用いてナ
イロン１２とポリテトラヒドロフランをエステル結合し
たポリエーテルエステルアミド等がある。

本共重合体の一般的製法は、特開昭５２−１２２９７号
又は特開昭５３−１１９９９７号に開示された方法であ
る６本共重合体に、前記好ましい性質が失われない範囲
に於いて高分子成分（イ）と同じホモポリマー例えばナ
イロン１２ホモポリマー又は比教的少量の安定剤を添加
してもよい。

かかるポリアミドエラストマーとしてはいろいろな重合
度のものがあり、本発明ではＤＩＮ　５３７２７による
０、５％メタクレゾール溶液を用いた溶液粘度の測定に
よる相対粘度で１．４５〜２．１０のものを用いるのが
好ましい、相対粘度が１６４５より低いものでは成形の
安定性が失われるし、相対粘度が２．１０を越えるもの
では高比重樹脂組成物とした場合、押出成形時又は射出
成形時に溶融粘度が高すぎ好ましくない。

これらポリアミド共重合体の末端カルボキシル基濃度は
７０■当量／ｋ［ｒ以下であることが必要であり、好ま
しくは５０■当量／踵以下である。末端カルボキシル基
濃度の下限については制限はなく末端にカルボキシル基
が含まれないものでも使用できる。

本発明に用いる金属粉としては、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐ
ｂ、Ｃｕ及びその合金、更にこれらの酸化物又はケイ酸
塩等の粉末も用いられるが、価格の点から鉄粉が最も好
ましい、またストロンチウムフェライトやバリウムフェ
ライトなどの強磁性粉末も使用することができる。更に
金属粉はビニルアルコキシシラン、γ−アミノプロピル
トリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−
アミノプロビルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシランその他のシラン系カップリ
ング剤又はテトライソプロピルチタネート、テトラブチ
ルチタネート、テトラステアリルチタネートその他のチ
タン系カップリング剤、リン酸エステル、亜リン酸エス
テルその他の有機リン化合物系カップリング剤、クロム
・メタクリレート系カップリング剤等で表面処理された
ものを使用することもできる。

又本発明に用いる金属粉はどのような手法で得られた金
属粉でも良い、金属粉の形状はいかなる形状でも良いが
、角張った金属粉よりも球形に近いものが望ましい、角
張った金属粉は材料の流動性を悪化させるばかりでなく
、樹脂組成物を得る時、あるいは成形品を得る時に装置
を摩耗させやすい、金属粉の粒度は０．１〜３００μｍ
のものを用、いることができるが、望ましくは０．１〜
２００μｍさらに望ましくは０．１〜５０μｍの粒径を
有するものが良い０粒径が０．１μｍより小さいと取り
扱いに不便であり、３００μｍより大きいと成形性が阻
害される。

これら金属粉の配合量はポリアミドエラストマー樹脂成
分５〜８０重量％に対し９５〜２０重量％好ましくはポ
リアミドエラストマー樹脂成分５〜３０重量％に対し９
５〜７０重量％である。

本発明の組成物の製法は金属粉に上記ポリアミドエラス
トマーを溶融混合する方法であり、通常−軸又は二軸押
出機を用いて混合される。又ニーダを用いて混練する場
合もある。このときに少量の滑剤を用いることも可能で
ある。具体的には、本発明に係るポリアミドエラストマ
ー成分と金属粉が一体となって配合されるものであり、
ポリアミドエラストマーの粒状体又は粉末状のものと金
属粉を混合したものを押出機ホッパーに投入して加熱溶
融混合して造粒する方法、又は予備混合したものをニー
ダに入れ混練し、混練完了時に吐出口より排出されるも
のをカッティングあるいは粉砕により造粒する方法、又
は押出機を用いてポリアミドエラストマーをホッパ一部
分より仕込み加熱溶融しておき、押出機のシリンダー中
間部に設けた開穴部を通して金属粉を添加し混合する方
法等がある。

このようにして得られたペレットを更に射出成形、押出
成形等により成形して樹脂成形品を得ることができる。

又このような二段成形に代え、金属粉とポリアミドエラ
ストマーの混合物を成形機に仕込むことにより、−度で
成形品を得ることもできる。

本発明においては金属粉を含む組成物のベースレジンと
して上記ポリアミドエラストマーを用いるが、必要に応
じてこれに安定剤、潤滑剤、着色剤又は分散剤を配合す
ることができる。

（発明の効果） 本発明によれば、均一に分散した金属粉末を含む成形性
良好な高比重樹組成物材料を得ることができ、成形材料
としてはずみ車、慣性両軍等の高比重材料の要求される
用途に使用し得る。

（実施例） 以下に本発明の実施例及び比較例を記載する。

実施例１〜５　　　　　　　。

表１に示したポリアミド共重合体とシランカップリング
剤であるＮ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン（ＨＮ　ＣＨＮＨＣＨ３ｉ　　（
ＯＣＨ））１重量％で表面処理した平均粒子径１．３μ
ｍの鉄粉又はフェライト粉からなる組成物を調製し、加
圧ニーダ−を用いて２８０℃で溶融混練した後、３〜５
　ｍｍの大きさに粉砕して成形用ベレットを得た。

このベレットの流動特性（ＭＩ値）と射出成形物の衝撃
強度を測定した。また、この成形物を粉砕して再成形す
る操作を１０回繰り返した後に流動特性と衝撃強度を測
定した。結果を表１に示す。

末端カルボキシル基濃度の測定は、ポリアミド樹脂をベ
ンジルアルコールに溶解し、１％フェノールフタレンー
メタノール液を指示薬として０．１Ｎ−ＫＯＨで滴定し
算出した。

比較例１〜３ 末端カルボキシル基濃度が８０■当量／　ｋｇ以上のポ
リアミド共重合体とシランカップリング剤のＮ−β−（
アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ンで表面処理した平均粒子径１．３μｍの鉄粉又はフェ
ライト粉からなる組成物を調路し、加圧ニーダ−を用い
て２８０°Ｃで溶融混練した後、３〜５關の大きさに粉
砕して成形用ペレットを得た。

このペレットの流動特性と射出成形物の衝撃強度を測定
した。また、この成形物を粉砕して再成形する操作を１
０回繰り返した後に流動特性と衝撃強度を測定した。結
果を表１に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （イ）少なくとも１０個の炭素原子を有するω−アミノ
   カルボン酸又はラクタムよりなる高分子成分と（ロ）ポ
   リテトラヒドロフラン成分とを必須成分として分子中に
   有し、末端カルボキシル基濃度が７０ｍｇ当量／ｋｇ以
   下であるポリアミド重合体と金属粉とよりなることを特
   徴とする高比重樹脂組成物。