JPH01313557A - 成形材料用樹脂組成物 - 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、ポリアミド樹脂、又はポリアミド樹脂とビニ
ル基を有するモノマーより得られる重合物もしくは共重
合物、ガラス充填材、及び炭酸カルシウムからなる成形
材料用樹脂組成物に関するものである。

さらに詳しくは、本発明は精密な寸法精度が要求される
成形物、および輪形状等の成形物を成形する際、寸法精
度および寸法安定性に優れ、さらに成形性及び物理的性
能、特にウェルドラインを生じ易い形状の成形物に対し
て物理的性能に優れた成形材料用樹脂組成物に関する。

［従来の技術］ キシリレンジアミンとα、ω−直鎖脂肪族二塩基酸とか
ら得られるポリアミド樹脂（以下、［ＭＸナイロン」と
略記することがある。）にガラス繊維を配合したポリア
ミド樹脂組成物より得られる成形物は、一般的に熱的性
質、機械的性質、耐溶剤性に優れており、ガラス繊維を
配合したポリアミド６、ポリアミド６６等の一般のポリ
アミド樹脂組成物より得られる成形物と比較してその成
形収縮率が小さく、かつ寸法安定性が良い。

しかし、バンケーキリルハブ、ベアリングリテーナ−等
の輪形状成形品、およびはめあい部品等の機械部品では
機械的強度、特に剛性と精密な寸法精度が要求される場
合があり、これらの成形物に対して通常のガラス繊維を
配合したＭＸナイロンを用いると要求される性能を満足
しない場合がある。

すなわち、上記の機械的強度および精密な寸法精度が要
求される場合、補強材として通常のガラス繊維を配合し
たＭＸナイロンを使用してこのような成形品を成形する
と、成形収縮率の異方性のため十分な寸法精度が得られ
ないばかりか、薄肉成形品の場合、成形後そりなどの変
形を生ずる事がある。

また、形状からの制約によりウェルド部が存在する形状
の成形品に対し、通常のガラス繊維のみを補強材とした
熱可塑性樹脂を使用すると、その成形品のウェルド部分
は、一般的に機械的性質が充分でない。

これらの問題点を改良するため、ＭＸナイロンに鱗片状
無機充填材を配合する方法（成形後の変形防止を目的と
する）、又は球状あるいはアスペクト比の小さな繊維物
を充填剤として配合する方法（寸法精度の改良、及びウ
ェルド部強度の改良を目的とする）が考えられる。この
場合、いずれかの改良方法を選択すれば他方の性能が低
下することとなり、これらの問題点を同時に満足する改
良方法はこれまで見出されていない。

［本発明が解決しようとする問題点］ 本発明はかかる従来技術の問題点を改良し、寸法精度及
び寸法安定性、成形後の非変形性、成形品のウェルド部
における機械的性質に優れた成形材料用樹脂組成物を得
ることを目的とする。

［問題を解決するための手段］ 本発明者らは鋭意検討の結果、ＭＸナイロンとポリアミ
ド６６からなるポリアミド樹脂混合物、もしくはＭＸナ
イロンとポリアミド６６からなるポリアミド樹脂混合物
とビニル基を有するモノマーを重合して得られる重合物
もしくは共重合物にチョップトストランドとミルドファ
イバーよりなる繊維長の異なるガラス繊維、ガラスビー
ズ、及び炭酸カルシウムを配合することにより得られる
成形材料用樹脂組成物を使用することにより、上記目的
を達成し、本発明に到達した。

すなわち発明は、キシリレンジアミンとα、ω−直釦脂
直談脂肪族二塩基酸得られるポリアミド樹脂　５０〜９
９重量部とポリアミド６６５０〜１重量部からなるポリ
アミド樹脂混合物６０〜１００重量部と、ビニル基を有
するモノマーを重合して得られる重合物もしくは共重合
物４０〜０重量部とからなる樹脂組成物（Ａ）１００重
量部に対して、無機充填剤（Ｂ）を３０〜２５０重量部
配合してなる成形材料用樹脂組成物であって、該無機充
填剤（Ｂ）が （ａ）　　チョップトストランドとミルドファイバーか
らなるガラス繊維５〜９０重量部とガラスビーズ９５〜
１０重量部から成るガラス充填材２０〜８５重量部と、 （ｂ）　　炭酸カルシウム８０〜１５重量部からなるこ
とを特徴とする成形材料用樹脂組成物に関する発明であ
る。

本発明で用いられるＭＸナイロンは、メタキシリレンジ
アミン単独または、メタキシリレンジアミン６０％以上
とバラキシリレンジアミン４０％以下とのジアミン混合
物と、炭素数６ないし１２のα、ω−、ω−肪族二塩基
酸、例えば、アジピン酸、セバシン酸、スペリン酸、ウ
ンデカン酸、ドデカンニ酸との縮重合反応によって合成
されるポリアミド樹脂である。上記α、ω−、ω−肪族
二塩基酸としては、得られる成形物の性能のバランスを
考慮すると、アジピン酸、セバシン酸カ好適である。

本発明で用いられるポリアミド６６は、本発明組成物の
成形時の成形サイクル時間の短縮に特に効果があり、必
須のものである。

本発明で用いられるポリアミド６６の配合割合はＭＸナ
イロン　５０〜９９重量部に対し５０〜１重量部である
。

ポリアミド６６の配合割合は、成形性すなわち成形サイ
クル時間の短縮面のみを考慮すれば、広い範囲にわたっ
て効果がある。しかし、ＭＸナイロン９９重量部に対す
るポリアミド６６の配合割合が１重量部未満では期待す
る成形サイクルの短縮には効果が少なく、一方、成形品
の物理的性能を考慮した場合、ＭＸナイロン５０重量部
に対しポリアミド６６の配合割合が５０重量部より多い
場合、得られる組成物の成形後の寸法変化が大きく寸法
安定性も悪いため期待される効果は得られない。

本発明において使用する樹脂組成物としてＭＸナイロン
とポリアミド６６からなるポリアミド樹脂混合物（以下
、単に「ポリアミド樹脂混合物」と記す。）に、ビニル
基を有するモノマーを重合して得られる重合物もしくは
共重合物を配合することにより、寸法精度、特に経時的
な寸法変化をさらに改良することが期待できる。

本発明で使用するビニル基を有するモノマーを重合して
得られる重合物もしくは共重合物としてポリスチレン、
アクリロニトリル・ブタジェン・スチレン共重合体、ア
クリロニトリル・ブタジェン・アクリルゴム共重合体、
アクリロニトリル・エチレンプロピレンゴム・スチレン
共重合体、スチレン・アクリロニトリル共重合体、エチ
レン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・ブ
タジェン共重合体等、およびこれらの混合物が例示でき
るが、本発明において使用する重合物もしくは共重合物
は上記のものに限定されるものではない。

本発明において、使用するビニル基を有するモノマーを
重合して得られる重合物もしくは共重合物として、芳香
環を有する重合物もしくは共重合物の使用が特に好まし
い。

芳香環を有す重合物もしくは共重合物は、ＭＸナイロン
を含有するポリアミド樹脂混合物に適度の親和性を有し
ており、該重合物もしくは共重合物の配合により、吸水
時にあける寸法変化を改良でき併せて実用上の面からコ
ストダウンを図ることもできる。

本発明におけるビニル基を有するモノマーを重合して得
られる重合物もしくは共重合物の配合割合は、ポリアミ
ド樹脂混合物６０〜１００重量部に対し、４０〜０重量
部、好ましくはポリアミド樹脂混合物６０〜９５重量部
に対し４０〜５重世部である。

上記ポリアミド樹脂混合物６０重量部に対し、該重合物
もしくは共重合物の配合割合が４０重量部より多い場合
は物理的性能の低下、即ち熱変形温度及び弾性率が低下
することとなり本発明の目的を損なう。

また、ポリアミド樹脂混合物９５重量部に対し該重合物
もしくは共重合物の配合割合が５重量部より多い場合に
経時的な寸法変化の改良の点てより効果が期待できる。

本発明で用いられるガラス繊維は、少なくとも２種以上
の繊維長の異なるガラス繊維である。

すなわち、本発明においては、プラスチック強化用とし
て一般に使用されている平均繊維長１゜０〜１０ｍｍ程
度の集束剤で収束されたチョップトストランドと、平均
繊維長０．０１〜１．５ｍｍ程度の集束されていないア
スペクト比の小さなガラスＩｎｌ雉ミルドファイバーと
を併用して使用する。

本発明においてチョップトストランドとミルドファイバ
ーのそれぞれの配合割合（重量比）は２０〜８０から８
０〜２０の範囲が好ましい。

チョップトストランドの配合割合が上記範囲より多いと
、寸法安定性及び寸法精度が低下することとなり、又、
チョップトストランドの配合割合が上記範囲より少なく
なると十分な物理的性能が得られない。

本発明で用いられるガラスビーズは、プラスチック用の
充填材として一般に使用されているもののいずれもが使
用できるが、好ましいガラスビーズの平均粒径は２５〜
１００μｍ程度のものである。ガラスビーズの平均粒径
が２５μｍより小さいと押出作業性が低下し、１００μ
ｍより大きくなると補強効果が減少する。

本発明にあけるガラス充填材中のガラス繊維とガラスビ
ーズの好ましい配合割合は、ガラス繊維５〜９０重量部
に対しガラスビーズ９５〜１０重量部である。

ガラスビーズの配合割合がガラス繊維５型潰部に対し９
５重量部より多い場合は、機械強度、即ち引張及び曲げ
強度が低下し、一方、ガラス繊維９０重量部に対し、ガ
ラスビーズの配合割合が１０重量部未満では、ウェルド
部にあける強度が低下する。

本発明において、チョップトストランドとミルドファイ
バーからなるガラス繊維とガラスビーズから成るガラス
充填材の使用割合については、ガラス繊維の使用が本発
明で規定した配合割合以下であると補強効果が損なわれ
、又、ガラス繊維の使用が本発明で規定した配合割合以
上であると押出成形に不都合を生じる。

本発明に用いられる炭酸カルシウムは平均粒径１〜１０
μｍのものである。炭酸カルシウムの平均粒径が１μｍ
以下では作業性が低下し、１０μｍ以上では衝撃強度が
低下することとなる。

炭酸カルシウムの配合割合は、該無機充填材中で１５〜
８０重量部が好ましい。この範囲で炭酸カルシウムを配
合することにより、機械的性質を損なわずして、成形品
の寸法精度向上とコストダウンが可能になる。

本発明における成形材料用樹脂組成物は、通常のベント
式押出機またはこれに類似した装置を用いて溶融混練す
る方法により製造される。溶融混練温度は、ＭＸナイロ
ンの融点２４３℃より５〜５０℃高い温度が好ましい。

本発明の成形材料用樹脂組成物には、さらに通常の添加
剤、例えば酸化、熱、紫外線等による劣化に対する安定
剤もしくは防止剤、核化剤、難燃剤、滑剤等を本発明の
組成物物性に悪影響を与えない範囲で適宜配合すること
ができる。

［作用及び発明の効果］ 本発明の成形材料用樹脂組成物は、引張強度、曲げ強度
等の機械的特性、熱変形温度等の熱的特性、耐化学薬品
性及び成形加工性に優れると共にウェルド部に於る機械
的強度、また寸法精度、或は成形後の非変形性を必要と
する成形品の材料として極めて有用である。

［実施例コ 以下、実施例を示して本発明をより詳細に説明する。尚
、実施例、比較例中の「部」は重量部を表す。又、物性
試験は下記の方法で行なった。

（１）引張強度　　　：ＡＳＴＭ　　Ｄ６３８（２）曲
げ強度　　　：ＡＳＴＭ　　Ｄ７９０（３）ウェルド部
強度： ＡＳＴＭ　　Ｄ６３８及びＡＳＴＭ　　Ｄ？９０で示さ
れる試験片と同形状でかつ中心部にウェルド部のある試
験片に対し、ＡＳＴＭ　　Ｄ６３８及びＤ７９０と同様
の試験法により、引張強度、曲げ強度を測定し、又、上
記（１）及び（２）の項目に関する上記ウェルド部を含
まない部分の強度との比較強度を求めた。

（４）成形後の変形量： ＡＳＴＭ　　Ｄ９５５に定める円盤状試験片を水平平板
上に置き、厚さ方向高さを測定し、その最大値と最小値
の差を求めた。

（５）寸法安定性及び寸法精度： ＡＳＴＭ　　Ｄ９５５に定める試験片を同一成形条件下
で２０ショット以上採取し、成形品の平均寸法、及び標
準偏差を求めた。

実施例１ 平均分子量１６０００のポリメタキシリレンアジパミド
（以下、ｒＮ−ＭＸＤ６Ｊと略記する。

）７５部、ポリアミド６６（東し■製、商品名：アミラ
ン　ＣＭ３００１）　　１２．５部、Ａｓ樹脂（旭化成
（株）製、商品名ニスタイラックＡｓ７８３）１２．５
部、ガラス繊維チョップトストランド（長さ：１．５〜
４．５ｍｍ、繊維径＝９μｍ、集束幅：１〜５ｍｍ）１
２．５部、粉状ガラス繊維ミルドファイバー（繊維長二
０．１〜０．３ｍｍ、平均単繊維径：約１３μｍ）２５
部、ガラスビーズ（平均粒径：約５０μｍ）１２．５部
、炭酸カルシウム（平均粒径１〜３μｍ）１００部を配
合した後、単軸スクリュウ型押出式を用いてシリンダー
温度２８５℃で溶融混練してストランド状に押し出した
後水冷しペレット状に切断し、乾怪させて成形用樹脂組
成物を得た。

次に射出成形機を用い、金型温度１３０℃、シリンダー
温度２８０℃の条件下で、上記ベレット状樹脂組成物か
ら前述の各ＡＳＴＭ試験法に基く種々のテストピースを
成形し、試験を行なった。

その評価結果を第１表に記載する。

実施例２〜４ 第１表に記載した如く、構成成分の使用比率を変えた以
外は、実施例１と同様に実施した。

その評価結果を第１表に記載する。

比較例１〜３ 比較の為、第２表に記載した如く、構ｔｅ、成分の種類
又は使用比率を変えた以外は実施例１と同様に実施した
。

その結果を第２表に記載する。

比較例４ 比較の為、樹脂成分としてポリアミド６６を使用した以
外は、実施例１と同様に実施した。

その結果を第２表に記載する。

第１表 ＊１：忙ルド部の比較強度は、ウェルド部以外の強度に
対する乾ルド部の強度の比である。

第２表 ＊１：ウェルド部の比較強度は、ウェルド部以外の強度
に対するウェルド部の強度の比である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）キシリレンジアミンとα、ω−直鎖脂肪族二塩基
   酸とから得られるポリアミド樹脂５０〜９９重量部とポ
   リアミド６６５０〜１重量部からなるポリアミド樹脂混
   合物６０〜１００重量部とビニル基を有するモノマーを
   重合して得られる重合物もしくは共重合物４０〜０重量
   部からなる樹脂組成物（Ａ）１００重量部に対して、無
   機充填剤（Ｂ）を３０〜２５０重量部配合してなる成形
   材料用樹脂組成物であって、 該無機充填剤（Ｂ）が （ａ）チョップトストランドとミルドファイバーからな
   るガラス繊維５〜９０重量部とガラスビーズ９５〜１０
   重量部から成るガラス充填材２０〜８５重量部と、 （ｂ）炭酸カルシウム８０〜１５重量部 からなることを特徴とする成形材料用樹脂組成物。
2. （２）ガラス繊維が平均繊維長１．０〜１０ｍｍで集束
   剤で集束されたチョップトストランド２０〜８０重量部
   と、平均繊維長０．０１〜１．５ｍｍであって集束され
   ていないミルドファイバー８０〜２０重量部を配合した
   ものであって、更にガラスビーズの平均粒子径が２５〜
   １００μｍであることを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項記載の成形材料用樹脂組成物。
3. （３）キシリレンジアミンとα、ω−直鎖脂肪族二塩基
   酸とから得られるポリアミド樹脂５０〜９９重量部とポ
   リアミド６６５０〜１重量部からなるポリアミド樹脂混
   合物６０〜１００重量部とビニル基を有するモノマーを
   重合して得られる重合物もしくは共重合物４０〜０重量
   部からなる樹脂組成物（Ａ）１００重量部に対して、無
   機充填剤（Ｂ）を３０〜２５０重量部配合してなる成形
   材料用樹脂組成物であって、 該無機充填剤（Ｂ）が （ａ）チョップトストランドとミルドファイバーからな
   るガラス繊維５〜９０重量部とガラスビーズ９５〜１０
   重量部から成るガラス充填材２０〜８５重量部と、 （ｂ）炭酸カルシウム８０〜１５重量部 からなることを特徴とするパンケーキリルハブ用樹脂組
   成物。
4. （４）キシリレンジアミンとα、ω−直鎖脂肪族二塩基
   酸とから得られるポリアミド樹脂５０〜９９重量部とポ
   リアミド６６５０〜１重量部からなるポリアミド樹脂混
   合物６０〜１００重量部とビニル基を有するモノマーを
   重合して得られる重合物もしくは共重合物４０〜０重量
   部からなる樹脂組成物（Ａ）１００重量部に対して、無
   機充填剤（Ｂ）を３０〜２５０重量部配合してなる成形
   材料用樹脂組成物であって、 該無機充填剤（Ｂ）が （ａ）チョップトストランドとミルドファイバーからな
   るガラス繊維５〜９０重量部とガラスビーズ９５〜１０
   重量部からなるガラス充填材２０〜８５重量部と、 （ｂ）炭酸カルシウム８０〜１５重量部 からなることを特徴とするベアリングリテーナー用樹脂
   組成物。