JPH0224329A - ポリアミド発泡構造体およびその製造法 - Google Patents
ポリアミド発泡構造体およびその製造法Info
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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。
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発泡構造体およびその製造法に関す
るものであり、更に詳しくはラクタム類を特定の活性化
剤および有機分解型発泡剤の存在下に陰イオン重合する
ことにより得られる特定の構造を有し、しかも表面外観
、機械的緒特性にすぐれたポリアミド発泡構造体および
その製造法に関するものである。
るものであり、更に詳しくはラクタム類を特定の活性化
剤および有機分解型発泡剤の存在下に陰イオン重合する
ことにより得られる特定の構造を有し、しかも表面外観
、機械的緒特性にすぐれたポリアミド発泡構造体および
その製造法に関するものである。
ポリアミドは、強度、剛性、耐衝撃性が高く、耐熱性、
耐摩耗性、耐薬品性も良好であるため、自動車部品、機
械部品、電気・電子部品などの用途に広範に用いられて
いる。
耐摩耗性、耐薬品性も良好であるため、自動車部品、機
械部品、電気・電子部品などの用途に広範に用いられて
いる。
ナイロン6や66に代表される脂肪族ポリアミドは結晶
性ポリマであり、この結晶性故に上記の好ましい性質が
発現されるわけであるが、反面、結晶化の際に起こる体
積収縮によって成形品にソリ、ヒケなどが発生するとい
う問題がある。このような体積収縮による成形品のソリ
、ヒケなどを成形品中に気泡セルを含有する発泡成形体
とすることにより回避し、更には成形品の軽量化をも達
成しようとする試みがいくつかなされている。例えば特
開昭60−208213号公報にはポリアミドに5−フ
ェニルテトラゾールなどの発泡剤を添加していわゆるシ
ョートショット法で射出成形して発泡成形品を得る方法
が開示されている。またポリアミド発泡成形品を得る別
の方法としてはラクタム類の陰イオン重合反応を利用し
た反応射出成形法と発泡手法を組み合わせたものがいく
つか知られている。これらの例としては窒素ガス、アル
ゴンガス、乾燥空気などの不活性ガスを原料ラクタムに
溶解しておき、金型内で重合すると同時に発泡を生起せ
しめるガスローディング法によりポリアミド発泡成形体
を得るもの(例えば特開昭60−18332号公報)、
更にガスローディング法における発泡挙動を改善するた
め、ラクタムに可溶なスチレン系化合物の存在下に重合
発泡を行い、発泡成形体を得るもの(例えば特開昭62
−131040号公報など)ベンゼン、トルエンなどの
炭化水素系揮発型発泡剤を用いて重合発泡を行い、発泡
成形体を得るもの(例えば特公昭51−1463号公報
など)、ギ酸、酢酸などのカルボン酸や無水マレイン酸
、無水フタル酸などの酸無水物を発泡剤として用い発泡
成形体を得るもの(例えば特開昭55−43125号公
報、特開昭57−153031号公報など)を挙げるこ
とができる。
性ポリマであり、この結晶性故に上記の好ましい性質が
発現されるわけであるが、反面、結晶化の際に起こる体
積収縮によって成形品にソリ、ヒケなどが発生するとい
う問題がある。このような体積収縮による成形品のソリ
、ヒケなどを成形品中に気泡セルを含有する発泡成形体
とすることにより回避し、更には成形品の軽量化をも達
成しようとする試みがいくつかなされている。例えば特
開昭60−208213号公報にはポリアミドに5−フ
ェニルテトラゾールなどの発泡剤を添加していわゆるシ
ョートショット法で射出成形して発泡成形品を得る方法
が開示されている。またポリアミド発泡成形品を得る別
の方法としてはラクタム類の陰イオン重合反応を利用し
た反応射出成形法と発泡手法を組み合わせたものがいく
つか知られている。これらの例としては窒素ガス、アル
ゴンガス、乾燥空気などの不活性ガスを原料ラクタムに
溶解しておき、金型内で重合すると同時に発泡を生起せ
しめるガスローディング法によりポリアミド発泡成形体
を得るもの(例えば特開昭60−18332号公報)、
更にガスローディング法における発泡挙動を改善するた
め、ラクタムに可溶なスチレン系化合物の存在下に重合
発泡を行い、発泡成形体を得るもの(例えば特開昭62
−131040号公報など)ベンゼン、トルエンなどの
炭化水素系揮発型発泡剤を用いて重合発泡を行い、発泡
成形体を得るもの(例えば特公昭51−1463号公報
など)、ギ酸、酢酸などのカルボン酸や無水マレイン酸
、無水フタル酸などの酸無水物を発泡剤として用い発泡
成形体を得るもの(例えば特開昭55−43125号公
報、特開昭57−153031号公報など)を挙げるこ
とができる。
しかし上記従来技術によって得られるポリアミド発泡成
形品の特性は必ずしも満足できるものではない。ポリア
ミド発泡成形品に要求される特性としては発泡により成
形品のヒケ、ソリを防止し、軽量化することの他に、本
来ポリアミド成形品の有するすぐれた強度、剛性、耐摩
耗性、耐薬品性を保持すること、そして成形品の塗装の
際に必要とされる高い表面平滑性などがあるが、従来技
術で得られるポリアミド発泡成形品ではこれら要求の全
てを満足できるものはない。例えば特開昭60−208
213号公報に開示された溶融発泡射出成形法によって
得られるナイロン6発泡成形品はヒケ、ソリの改良と表
面平滑性は比較的良好であるが、成形品表層部分の結晶
化度が高々20%と低く、球晶の成長も十分でないため
に耐摩耗性が低く、またアルコールなどとの接触により
表面が荒れるなど耐薬品性も損なわれるという問題があ
る。一方、特開昭60−18332号公報のようにラク
タム類の反応射出成形法とガスローディング法を組み合
わせて得られる発泡成形品は、ラクタム原液が低粘度で
あるために発生した気泡が成形品表面にまで出てきてし
まい表面平滑性の劣った成形品しか得られず、また気泡
の凝集、粗大化のため強度、剛性の低下も避けられない
。特開昭62−131040号公報には上記の欠点を改
良するため、ラクタムに可溶なスチレン系樹脂の存在下
に重合/発泡せしめる方法が記載されているが、これで
もまだ十分な表面平滑性を得ることはできず、更にポリ
スチレン系樹脂の添加により、強度、耐薬品性が低下す
るという問題がある。特公昭511463号公報のよう
に揮発型発泡剤を用いて得られた発泡成形品は成形品中
の気泡が大きいために、強度、剛性が不十分であり、特
開昭5543125号公報、特開昭57−153031
号公報のようにカルボン酸やカルボン酸無水物を用いて
得られた成形品は発泡剤の発泡効率が低いためにヒケ、
ソリが完全に解消されず表面外観が不良である。
形品の特性は必ずしも満足できるものではない。ポリア
ミド発泡成形品に要求される特性としては発泡により成
形品のヒケ、ソリを防止し、軽量化することの他に、本
来ポリアミド成形品の有するすぐれた強度、剛性、耐摩
耗性、耐薬品性を保持すること、そして成形品の塗装の
際に必要とされる高い表面平滑性などがあるが、従来技
術で得られるポリアミド発泡成形品ではこれら要求の全
てを満足できるものはない。例えば特開昭60−208
213号公報に開示された溶融発泡射出成形法によって
得られるナイロン6発泡成形品はヒケ、ソリの改良と表
面平滑性は比較的良好であるが、成形品表層部分の結晶
化度が高々20%と低く、球晶の成長も十分でないため
に耐摩耗性が低く、またアルコールなどとの接触により
表面が荒れるなど耐薬品性も損なわれるという問題があ
る。一方、特開昭60−18332号公報のようにラク
タム類の反応射出成形法とガスローディング法を組み合
わせて得られる発泡成形品は、ラクタム原液が低粘度で
あるために発生した気泡が成形品表面にまで出てきてし
まい表面平滑性の劣った成形品しか得られず、また気泡
の凝集、粗大化のため強度、剛性の低下も避けられない
。特開昭62−131040号公報には上記の欠点を改
良するため、ラクタムに可溶なスチレン系樹脂の存在下
に重合/発泡せしめる方法が記載されているが、これで
もまだ十分な表面平滑性を得ることはできず、更にポリ
スチレン系樹脂の添加により、強度、耐薬品性が低下す
るという問題がある。特公昭511463号公報のよう
に揮発型発泡剤を用いて得られた発泡成形品は成形品中
の気泡が大きいために、強度、剛性が不十分であり、特
開昭5543125号公報、特開昭57−153031
号公報のようにカルボン酸やカルボン酸無水物を用いて
得られた成形品は発泡剤の発泡効率が低いためにヒケ、
ソリが完全に解消されず表面外観が不良である。
本発明者らポリアミド発泡構造体に対する諸要求、すな
わち、成形品にヒケ、ソリがないこと、軽量性、すぐれ
た強度、剛性、耐摩耗性、耐薬品性そして表面塗装に十
分耐える良好な表面平滑性の全てを満たす実用的価値の
高いポリアミド発泡構造体を得るべく鋭意検討したとこ
ろ、特定の結晶化度、球晶サイズと厚さを備えた表面ス
キン層を有し、且つ特定の鏡面光沢度を有するポリアミ
ド発泡構造体が上記要求特性全てを満足することを見出
し、またそのようなポリアミド発泡構造体がラクタム類
を特定の活性化剤と分解型発泡剤の存在下に陰イオン重
合せしめることにより効率的に得られることを見出し本
発明に到達した。
わち、成形品にヒケ、ソリがないこと、軽量性、すぐれ
た強度、剛性、耐摩耗性、耐薬品性そして表面塗装に十
分耐える良好な表面平滑性の全てを満たす実用的価値の
高いポリアミド発泡構造体を得るべく鋭意検討したとこ
ろ、特定の結晶化度、球晶サイズと厚さを備えた表面ス
キン層を有し、且つ特定の鏡面光沢度を有するポリアミ
ド発泡構造体が上記要求特性全てを満足することを見出
し、またそのようなポリアミド発泡構造体がラクタム類
を特定の活性化剤と分解型発泡剤の存在下に陰イオン重
合せしめることにより効率的に得られることを見出し本
発明に到達した。
すなわち本発明は、ラクタム類の反応射出成形によって
得られるポリアミドマトリクス中に分散した発泡セルを
含有するポリアミド発泡構造体において、実質的に発泡
セルを含まず、35%以上の結晶化度を有し、且つその
結晶から形成される球晶が5μm以上である厚さ0.0
1〜21■の表面スキン層と発泡セルを含む内部コア層
よりなり、該成形品の鏡面光沢度が40%以上であるこ
とを特徴とするポリアミド発泡構造体および下記囚成分
および(B)成分を90〜140℃で混合し、該混合物
を直ちに140−170℃の型中へ注入した後、型内で
重合発泡をせしめて発泡構造体を得ることを特徴とする
上記ポリアミド発泡構造体の製造法を提供するものであ
る。
得られるポリアミドマトリクス中に分散した発泡セルを
含有するポリアミド発泡構造体において、実質的に発泡
セルを含まず、35%以上の結晶化度を有し、且つその
結晶から形成される球晶が5μm以上である厚さ0.0
1〜21■の表面スキン層と発泡セルを含む内部コア層
よりなり、該成形品の鏡面光沢度が40%以上であるこ
とを特徴とするポリアミド発泡構造体および下記囚成分
および(B)成分を90〜140℃で混合し、該混合物
を直ちに140−170℃の型中へ注入した後、型内で
重合発泡をせしめて発泡構造体を得ることを特徴とする
上記ポリアミド発泡構造体の製造法を提供するものであ
る。
囚成分:(イ)実質的に無水のラクタムおよび伸)全ラ
クタムに対して0.05〜5モル%の陰イオン重合触媒
の混合物。
クタムに対して0.05〜5モル%の陰イオン重合触媒
の混合物。
■成分=(イ)実質的に無水のラクタム、@全ラクタム
に対して0.01〜3モル%の(1)式で表わされる活
性化剤および(ハ)全ラクタム100重量部に対して0
.05〜5重量部の有機アブ化合物および有機スルホニ
ルヒドラゾン化合物の中から選ばれた少なくとも一種の
有機分解型発泡剤の混合物。
に対して0.01〜3モル%の(1)式で表わされる活
性化剤および(ハ)全ラクタム100重量部に対して0
.05〜5重量部の有機アブ化合物および有機スルホニ
ルヒドラゾン化合物の中から選ばれた少なくとも一種の
有機分解型発泡剤の混合物。
(ここでnは4〜11の整数を表わし、Rは炭素数4〜
20の炭化水素基又は一部ハロゲン置換された炭化水素
基を表わす。) 本発明のポリアミド発泡構造体の特徴は、発泡セルを含
む内部コア層以外に、厚さ0501〜2顛の発泡セルを
実質的に含まず、35%以上の結晶化度と5μm以上の
球晶径を有する特定の表面スキン層を持ち、なおかつ成
形体表面が40%以上の鏡面光沢度を有することであり
、これらの特性を全て兼ね備えることによってはじめて
ヒケ、ソリがなく軽量で強度、剛性、耐摩耗性、耐薬品
性がすぐれ、表面外観良好な実用価値の高い成形体とな
るのである。
20の炭化水素基又は一部ハロゲン置換された炭化水素
基を表わす。) 本発明のポリアミド発泡構造体の特徴は、発泡セルを含
む内部コア層以外に、厚さ0501〜2顛の発泡セルを
実質的に含まず、35%以上の結晶化度と5μm以上の
球晶径を有する特定の表面スキン層を持ち、なおかつ成
形体表面が40%以上の鏡面光沢度を有することであり
、これらの特性を全て兼ね備えることによってはじめて
ヒケ、ソリがなく軽量で強度、剛性、耐摩耗性、耐薬品
性がすぐれ、表面外観良好な実用価値の高い成形体とな
るのである。
まず、表面スキン層の結晶化度と球晶径は発泡構造体の
耐摩耗性、耐薬品性を高レベルに保つために決定的に重
要である。そもそもポリアミド樹脂の耐摩耗性、耐薬品
性はその結晶相において特にすぐれていることが知られ
ており、本発明の発泡構造体のように、成形品表面スキ
ン層が35%以上という極めて高い結晶化度と5μm以
上の球晶径をもつ成長度合の高い結晶をもつことにより
極めてすぐれた耐摩耗性、耐薬品性が付与されるのであ
る。この特定の結晶形態をもつ表面スキン層は特定の触
媒系を用いたラクタムの反応射出成形法によって初めて
得られるものであり、通常の溶融射出成形法のように溶
融ポリマが金型表面で急冷される成形法では決して得ら
れないものである。スキン層の結晶化度、球晶径が規定
の範囲を外れると、限界摩擦指数が低下したり、成形品
塗装の前工程の脱脂又はプライマー処理工程において表
面が薬品に浸されて外観不良となるなどの問題が発生す
るので好ましくない。更に成形品の鏡面光沢度は40%
以上であることが必要であり、鏡面光沢度が40%に満
たないと塗装する際に均一な塗装ができず、塗装膜の均
一性不足、塗膜強度の低下を招くので好ましくない。
耐摩耗性、耐薬品性を高レベルに保つために決定的に重
要である。そもそもポリアミド樹脂の耐摩耗性、耐薬品
性はその結晶相において特にすぐれていることが知られ
ており、本発明の発泡構造体のように、成形品表面スキ
ン層が35%以上という極めて高い結晶化度と5μm以
上の球晶径をもつ成長度合の高い結晶をもつことにより
極めてすぐれた耐摩耗性、耐薬品性が付与されるのであ
る。この特定の結晶形態をもつ表面スキン層は特定の触
媒系を用いたラクタムの反応射出成形法によって初めて
得られるものであり、通常の溶融射出成形法のように溶
融ポリマが金型表面で急冷される成形法では決して得ら
れないものである。スキン層の結晶化度、球晶径が規定
の範囲を外れると、限界摩擦指数が低下したり、成形品
塗装の前工程の脱脂又はプライマー処理工程において表
面が薬品に浸されて外観不良となるなどの問題が発生す
るので好ましくない。更に成形品の鏡面光沢度は40%
以上であることが必要であり、鏡面光沢度が40%に満
たないと塗装する際に均一な塗装ができず、塗装膜の均
一性不足、塗膜強度の低下を招くので好ましくない。
本発明で用いるラクタムとしてはピロリドン、バレロラ
クタム、カプロラクタム、エナントラクタム、カプリル
ラクタム、ラウロラクタムなどを挙げることができ、な
かでもε−カプロラクタムまたはε−カプロラクタムを
主成分とし、他のω−ラクタムを共重合成分とする混合
物の使用が好ましい。
クタム、カプロラクタム、エナントラクタム、カプリル
ラクタム、ラウロラクタムなどを挙げることができ、な
かでもε−カプロラクタムまたはε−カプロラクタムを
主成分とし、他のω−ラクタムを共重合成分とする混合
物の使用が好ましい。
本発明で用いるラクタムはいかなる方法で製造されたも
のも使用可能であるが、実質的に無水のものであること
が必要である。
のも使用可能であるが、実質的に無水のものであること
が必要である。
本発明の方法におけるラクタムの陰イオン重合は触媒お
よび活性化剤を用いて実施される。
よび活性化剤を用いて実施される。
上記触媒はアルカリ金属、アルカリ土類金属、該金属の
水素化物、水酸化物、酸化物、炭酸塩、アルコキシ化合
物、アルキル化合物、アリール化合物、グリニヤール試
薬、アルミニウム化合物およびこれら金属とラクタムの
塩の内から選ばれた少なくとも一種の化合物が好ましく
、特に好適な金属はリチウム、ナトリウム、カリウム、
マグネシウム、カルシウムおよびアルミニウムである。
水素化物、水酸化物、酸化物、炭酸塩、アルコキシ化合
物、アルキル化合物、アリール化合物、グリニヤール試
薬、アルミニウム化合物およびこれら金属とラクタムの
塩の内から選ばれた少なくとも一種の化合物が好ましく
、特に好適な金属はリチウム、ナトリウム、カリウム、
マグネシウム、カルシウムおよびアルミニウムである。
中でも特に本発明において有用な触媒の具体例としては
、水素化リチウム、メチルリチウム、リチウムメトキシ
ド、ナトリウム、水素化ナトリウム、ナトリウムメトキ
シド、ナトリウムエトキシド、水酸化ナトリウム、炭酸
ナトリウム、ナトリウムラクタメート、カリウム、水酸
化カリウム、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド
、水酸化カリウム、炭酸カリウム、カリウムラクタメー
ト、水酸化カルシウム、エチルマグネシウムプロミド、
ブチルマグネシウムプロミド、プロピルマグネシウムプ
ロミド、フェニルマグネシウムプロミド、エチルマグネ
シウムクロリド、プロピルマグネシウムクロリド、ブチ
ルマグネシウムクロリド、フェニルマグネシウムクロリ
ドおよびこれらグリニヤール試薬とε−カプロラクタム
との反応生成物、トリエチルアルミニウム、ジエチルク
ロロアルミニウム、エチルジクロロアルミニウム、アル
ミニウムプロポキシドおよびこれらアルミニウム化合物
とε−カプロラクタムとの反応生成物などを挙げること
ができる。
、水素化リチウム、メチルリチウム、リチウムメトキシ
ド、ナトリウム、水素化ナトリウム、ナトリウムメトキ
シド、ナトリウムエトキシド、水酸化ナトリウム、炭酸
ナトリウム、ナトリウムラクタメート、カリウム、水酸
化カリウム、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド
、水酸化カリウム、炭酸カリウム、カリウムラクタメー
ト、水酸化カルシウム、エチルマグネシウムプロミド、
ブチルマグネシウムプロミド、プロピルマグネシウムプ
ロミド、フェニルマグネシウムプロミド、エチルマグネ
シウムクロリド、プロピルマグネシウムクロリド、ブチ
ルマグネシウムクロリド、フェニルマグネシウムクロリ
ドおよびこれらグリニヤール試薬とε−カプロラクタム
との反応生成物、トリエチルアルミニウム、ジエチルク
ロロアルミニウム、エチルジクロロアルミニウム、アル
ミニウムプロポキシドおよびこれらアルミニウム化合物
とε−カプロラクタムとの反応生成物などを挙げること
ができる。
触媒の添加量は重合活性の点から全ラクタムに対して0
.05〜5モル%であり、好ましくは0.1〜3モル%
の範囲内、更に好ましくは0.2〜2モル%の範囲内で
ある。
.05〜5モル%であり、好ましくは0.1〜3モル%
の範囲内、更に好ましくは0.2〜2モル%の範囲内で
ある。
本発明の方法において用いられるラクタム類の陰イオン
重合活性化剤は前記(I)式で表わされるビスアシルラ
クタム化合物である。一般にラクタム類の陰イオン重合
においては、重合反応速度および生成する重合体の分子
量や直鎖性に最も影響を与えるのが活性化剤である。本
発明のごとく、反応射出成形法を用いて重合と発泡を同
時に進行せしめ前記の特定の構造を有する発泡成形品を
得るためには、重合速度と発泡剤の発泡速度がうまくバ
ランスするよう、活性化剤を選択することが必要である
。本発明で用いられるビスアシルラクタム化合物は分子
内に2個の活性基を有しているため重合活性化効果が大
きく、また2官能性であるために生成するポリアミド分
子は側鎖や架橋点を実質的にもたない直鎖状ポリマであ
る。このため極めて結晶化に好都合であり、スキン層に
おいても35%以上という高い結晶化度と大きく成長し
た球晶を与えることができるのである。このようなビス
アシルラクタム化合物の例としては、アジポイルビスカ
プロラクタム、アジポイルビスピロリドン、セバコイル
ビスカプロラクタム、セバコイルビスピロリドン、テレ
フタロイルビスカプロラクタム、イソフタロイルビスカ
プロラクタム、2−クロロテレフタロイルビスカプロラ
クタム、2.5−ジクロロテレフタロイルビスカプロラ
クタムなどを挙げることができ、これらは各々単独又は
混合物の形で用いることができる。
重合活性化剤は前記(I)式で表わされるビスアシルラ
クタム化合物である。一般にラクタム類の陰イオン重合
においては、重合反応速度および生成する重合体の分子
量や直鎖性に最も影響を与えるのが活性化剤である。本
発明のごとく、反応射出成形法を用いて重合と発泡を同
時に進行せしめ前記の特定の構造を有する発泡成形品を
得るためには、重合速度と発泡剤の発泡速度がうまくバ
ランスするよう、活性化剤を選択することが必要である
。本発明で用いられるビスアシルラクタム化合物は分子
内に2個の活性基を有しているため重合活性化効果が大
きく、また2官能性であるために生成するポリアミド分
子は側鎖や架橋点を実質的にもたない直鎖状ポリマであ
る。このため極めて結晶化に好都合であり、スキン層に
おいても35%以上という高い結晶化度と大きく成長し
た球晶を与えることができるのである。このようなビス
アシルラクタム化合物の例としては、アジポイルビスカ
プロラクタム、アジポイルビスピロリドン、セバコイル
ビスカプロラクタム、セバコイルビスピロリドン、テレ
フタロイルビスカプロラクタム、イソフタロイルビスカ
プロラクタム、2−クロロテレフタロイルビスカプロラ
クタム、2.5−ジクロロテレフタロイルビスカプロラ
クタムなどを挙げることができ、これらは各々単独又は
混合物の形で用いることができる。
活性化剤の添加量はε〜カプロラクタムに対して0.0
1〜3モル%の範囲内であり、重合速度、重合率の点か
ら好ましくは0.05〜2モル%である。
1〜3モル%の範囲内であり、重合速度、重合率の点か
ら好ましくは0.05〜2モル%である。
本発明で用いられる分解型発泡剤は有機アゾ化合物およ
び有機スルホニルヒドラゾン化合物の内から選ばれるも
のであり、特に半fIi期が10時間を示す分解温度が
80〜170℃の範囲内にある有機アゾ化合物および分
解温度100〜200℃の範囲内にある有機スルホニル
ヒドラゾン化合物が好ましい。これら分解型発泡剤はラ
クタムの重合時に外部熱と重合熱により分解を起こし、
分子状の窒素を主成分とするガスを発生する。
び有機スルホニルヒドラゾン化合物の内から選ばれるも
のであり、特に半fIi期が10時間を示す分解温度が
80〜170℃の範囲内にある有機アゾ化合物および分
解温度100〜200℃の範囲内にある有機スルホニル
ヒドラゾン化合物が好ましい。これら分解型発泡剤はラ
クタムの重合時に外部熱と重合熱により分解を起こし、
分子状の窒素を主成分とするガスを発生する。
このため、発泡剤として溶存不活性ガスや揮発型発泡剤
を用いたのでは得られない微細で均一な発泡セルを生起
せしめることができるのである。このような分解型発泡
剤の例としては2,2′−アゾビス(2,4−ジメチル
バレロニトリル)、2.2′−アゾビス(2−メチルブ
チロニトリル)、■、1′−アゾビス(1−シクロヘキ
サンカルボニトリル) 、2.2′−アゾビス(2,4
,4−トリメチルペンタン)、2−フェニルアゾ−2,
4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリルなどのアゾ
化合物およびトルエンスルホニルアセトンヒドラゾン、
ベンゼンスルホニルアセトヒドラゾン、4゜4−オキシ
ビスベンゼンスルホニルヒドラゾン、トルエン−2,4
−ジスルホニルヒドラゾン、pIp′−メチレン(ベン
ゼンスルホニルヒドラゾン)などのスルホニルヒドラゾ
ン化合物などを挙げることができる。これらの分解型発
泡剤は各々単独又は混合物の形で用いることができ、そ
の添加量はラクタム100重量部に対して0.05〜5
重量部、好ましくは0.1〜3重量部である。添加量が
0.05重量部に満たないと、ラクタムの重合中に十分
な発泡が起こらず、ヒケ、ソリ防止効果が小さいので好
ましくなく、逆に添加量が5重量部を越えると過度の発
泡により表面スキン層の消失と鏡面光沢度の低下が起こ
るので好ましくない。
を用いたのでは得られない微細で均一な発泡セルを生起
せしめることができるのである。このような分解型発泡
剤の例としては2,2′−アゾビス(2,4−ジメチル
バレロニトリル)、2.2′−アゾビス(2−メチルブ
チロニトリル)、■、1′−アゾビス(1−シクロヘキ
サンカルボニトリル) 、2.2′−アゾビス(2,4
,4−トリメチルペンタン)、2−フェニルアゾ−2,
4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリルなどのアゾ
化合物およびトルエンスルホニルアセトンヒドラゾン、
ベンゼンスルホニルアセトヒドラゾン、4゜4−オキシ
ビスベンゼンスルホニルヒドラゾン、トルエン−2,4
−ジスルホニルヒドラゾン、pIp′−メチレン(ベン
ゼンスルホニルヒドラゾン)などのスルホニルヒドラゾ
ン化合物などを挙げることができる。これらの分解型発
泡剤は各々単独又は混合物の形で用いることができ、そ
の添加量はラクタム100重量部に対して0.05〜5
重量部、好ましくは0.1〜3重量部である。添加量が
0.05重量部に満たないと、ラクタムの重合中に十分
な発泡が起こらず、ヒケ、ソリ防止効果が小さいので好
ましくなく、逆に添加量が5重量部を越えると過度の発
泡により表面スキン層の消失と鏡面光沢度の低下が起こ
るので好ましくない。
本発明のポリアミド発泡構造体は上記のラクタムと陰イ
オン重合触媒からなる囚成分とラクタム、活性化剤、発
泡剤からなる■成分を原料として反応射出成形を行うこ
とによって得られるが、その際には保温、混合温度を9
0〜140℃に、型内での重合成形温度を140〜17
0℃に制御する必要がある。保温、混合温度が90℃に
満たないと原料ラクタムの固化が起こるので好ましくな
く、一方、140℃を越えると発泡剤の消失が顕在化す
るので好ましくない。また重合成形温度が140℃に満
たないと、重合速度の低下および球晶径の低下が起きる
ので好ましくなく、逆に170℃を越えると重合と発泡
のバランスがくずれ、発生した泡の凝集、巨大化が発生
するので好ましくない。
オン重合触媒からなる囚成分とラクタム、活性化剤、発
泡剤からなる■成分を原料として反応射出成形を行うこ
とによって得られるが、その際には保温、混合温度を9
0〜140℃に、型内での重合成形温度を140〜17
0℃に制御する必要がある。保温、混合温度が90℃に
満たないと原料ラクタムの固化が起こるので好ましくな
く、一方、140℃を越えると発泡剤の消失が顕在化す
るので好ましくない。また重合成形温度が140℃に満
たないと、重合速度の低下および球晶径の低下が起きる
ので好ましくなく、逆に170℃を越えると重合と発泡
のバランスがくずれ、発生した泡の凝集、巨大化が発生
するので好ましくない。
本発明のポリアミド発泡構造体には重合性、物性を損な
わない限りにおいて他の添加剤、例えば、繊維状或いは
非繊維状の無機質補強材、顔料、染料、耐熱剤、酸化防
止剤、耐候剤、離型剤、難燃剤、整泡剤、帯電防止剤、
結晶核剤などを添加導入することができる。
わない限りにおいて他の添加剤、例えば、繊維状或いは
非繊維状の無機質補強材、顔料、染料、耐熱剤、酸化防
止剤、耐候剤、離型剤、難燃剤、整泡剤、帯電防止剤、
結晶核剤などを添加導入することができる。
特にポリアミド発泡構造体の強度、剛性などの機械的特
性を改良する目的で無機質補強材を添加導入することは
本発明においても好ましい態様である。無機質補強材の
例としては、ガラス繊維のチョツプドストランド、ミル
ド繊維、炭素繊維のチョッドストランド、ミルド炭素繊
維、チタン酸カリウィスカー、タルク、炭酸カルシウム
、ワラステナイト、マイカ、アスベスト繊維、ガラスフ
レーク、アルミニウムフレーク、カオリン、シリカ、ガ
ラスピーズなどを挙げることができ、これ゛ら補強材を
添加する場合の添加量は全ラクタム100重量部に対し
て10〜150重量部であり、好ましくは20〜100
重量部である。無機補強材は囚成分、■成分いずれに添
加してもよ(、両方に添加することも可能である。
性を改良する目的で無機質補強材を添加導入することは
本発明においても好ましい態様である。無機質補強材の
例としては、ガラス繊維のチョツプドストランド、ミル
ド繊維、炭素繊維のチョッドストランド、ミルド炭素繊
維、チタン酸カリウィスカー、タルク、炭酸カルシウム
、ワラステナイト、マイカ、アスベスト繊維、ガラスフ
レーク、アルミニウムフレーク、カオリン、シリカ、ガ
ラスピーズなどを挙げることができ、これ゛ら補強材を
添加する場合の添加量は全ラクタム100重量部に対し
て10〜150重量部であり、好ましくは20〜100
重量部である。無機補強材は囚成分、■成分いずれに添
加してもよ(、両方に添加することも可能である。
本発明のポリアミド発泡構造体は各種機械部品、自動車
部品、電気・電子部品、−a雑貨などに有用である。
部品、電気・電子部品、−a雑貨などに有用である。
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。な
お、以下の例で述べる緒特性は次の方法で測定した。
お、以下の例で述べる緒特性は次の方法で測定した。
(1) 表面スキン層厚み:成形品表面付近の断面を
顕微鏡観察し、測定した。
顕微鏡観察し、測定した。
(2)表面スキン層球晶径:成形品表層部切片の偏光顕
微鏡写真を撮影し、その写真から読み取った。
微鏡写真を撮影し、その写真から読み取った。
(3)表面スキン層結晶化度:成形品表層部の切片をト
ルエン/四塩化炭素を溶媒とする密度勾配管中に投入し
て25℃における密度を測定し、その密度から下記式に
従って算出した。
ルエン/四塩化炭素を溶媒とする密度勾配管中に投入し
て25℃における密度を測定し、その密度から下記式に
従って算出した。
X:結晶化度
d:試料の密度
dc:結晶質の密度
d、:非晶質の密度
(4)鏡面光沢度: JIS−Z−8741に従って村
上色彩技術研究所製グロスメーターGMを用いて入射角
60℃における鏡面光沢度を測定した。
上色彩技術研究所製グロスメーターGMを用いて入射角
60℃における鏡面光沢度を測定した。
(5)引張特性:八STM D638
(6)曲げ特性: ASTM 0790(7) アイ
ゾツト衝撃強度:八STM D256(8)耐摩耗性:
鉛末式摩耗試験機を用い、すべり速度20〜5011/
分、荷重20〜50kg/cm”の条件下で摩耗試験し
た際の限界pv値を目安とした。
ゾツト衝撃強度:八STM D256(8)耐摩耗性:
鉛末式摩耗試験機を用い、すべり速度20〜5011/
分、荷重20〜50kg/cm”の条件下で摩耗試験し
た際の限界pv値を目安とした。
(9)耐薬品性:試験片を沸騰メタノールに30分浸漬
した後の鏡面光沢度を目安とした。
した後の鏡面光沢度を目安とした。
実施例1
実質的に無水のε−カプロラクタム100gに4.01
gのカリウムラクタメートを添加し、90℃で均一溶解
し、■成分とした。一方、実質的に無水のε−カプロラ
クタム100gに6.30gのテレフタロイルビスカプ
ロラクタムおよび1,1−アゾビス(1−シクロヘキサ
ンカルボニトリル)1.0gを添加し、90℃で均一溶
解し、■成分とした。
gのカリウムラクタメートを添加し、90℃で均一溶解
し、■成分とした。一方、実質的に無水のε−カプロラ
クタム100gに6.30gのテレフタロイルビスカプ
ロラクタムおよび1,1−アゾビス(1−シクロヘキサ
ンカルボニトリル)1.0gを添加し、90℃で均一溶
解し、■成分とした。
囚成分および■成分を別々の容器に90℃で保存し、同
量の囚、■両成分を混合器を用いて混合した後、160
℃に加熱した金型中に注入し、重合を実施した。成形品
は80X150 x 3 mの大きさの平板である。重
合開始から6分後に金型を開いて成形品を取り出したと
ころ、表面外観良好な成形品が得られた。このものは厚
さ0.3 inの表面スキン層を有し、そのスキン層部
分の結晶化度は42%、球晶径は10〜20μmであり
、鏡面光沢度は65%と高い数値を示した。またこのも
のの他の特性は第1表に示す通りであり、ここで得られ
た成形品が外観良好、且つ強度、剛性および耐摩耗性、
耐薬品性にすぐれた極めて実用価値の高いものであるこ
とが判明した。
量の囚、■両成分を混合器を用いて混合した後、160
℃に加熱した金型中に注入し、重合を実施した。成形品
は80X150 x 3 mの大きさの平板である。重
合開始から6分後に金型を開いて成形品を取り出したと
ころ、表面外観良好な成形品が得られた。このものは厚
さ0.3 inの表面スキン層を有し、そのスキン層部
分の結晶化度は42%、球晶径は10〜20μmであり
、鏡面光沢度は65%と高い数値を示した。またこのも
のの他の特性は第1表に示す通りであり、ここで得られ
た成形品が外観良好、且つ強度、剛性および耐摩耗性、
耐薬品性にすぐれた極めて実用価値の高いものであるこ
とが判明した。
比較例1
1.1′−アゾビス(l−シクロヘキサンカルボニトリ
ル)を用いずに、原液に乾燥窒素ガスを0.8kg/c
+Jの加圧下に溶解し、以下実施例1と同様の方法で発
泡反応射出成形を実施したが、ここで得られた成形品に
は発泡セルを含まないスキン層が存在せず、このため鏡
面光沢度が10%と極めて低く、更に強度、剛性も不足
しており、実用に耐えられないものであった。
ル)を用いずに、原液に乾燥窒素ガスを0.8kg/c
+Jの加圧下に溶解し、以下実施例1と同様の方法で発
泡反応射出成形を実施したが、ここで得られた成形品に
は発泡セルを含まないスキン層が存在せず、このため鏡
面光沢度が10%と極めて低く、更に強度、剛性も不足
しており、実用に耐えられないものであった。
比較例2
分子量18,000のナイロン6ベレット100重量部
に発泡剤5−フェニルテトラゾール0.3重量部をトラ
イブレンドして射出成形温度280℃、金型温度80℃
の条件で低圧ショートショット法で成形し、80X80
X3nの角板を得た。このものは比較的良好な表面外観
を有し、60%の鏡面光沢度であったが、表面スキン層
部分の結晶化度が20%と低いために限界pv値が35
0kg−m/co!。
に発泡剤5−フェニルテトラゾール0.3重量部をトラ
イブレンドして射出成形温度280℃、金型温度80℃
の条件で低圧ショートショット法で成形し、80X80
X3nの角板を得た。このものは比較的良好な表面外観
を有し、60%の鏡面光沢度であったが、表面スキン層
部分の結晶化度が20%と低いために限界pv値が35
0kg−m/co!。
分と不足であり、また沸騰メタノール処理により、鏡面
光沢度が20%に低下するなど耐薬品性も不十分であっ
た。
光沢度が20%に低下するなど耐薬品性も不十分であっ
た。
実施例2
カリウムラクタメートの代わりに3.83gのブロモマ
グネシラムラフタメートを用いて囚成分を作成し、1,
1−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)の
代わりに0.8gの2.2−アゾビス(2,4,4−1
=リメチルペンクン)を用い、テレフタロイルビスカプ
ロラクタムの代わりに6.91gの2−クロロテレフタ
ロイルカプロラクタムを用いて■成分を作成した。ここ
で得られた(口)成分、■成分を以下実施例1と全く同
様の方法で反応射出成形に供し、ここでも重合時間5分
で表面外観良好な成形品が得られた。このものの特性は
第1表に示す通りであり、所定の結晶化度と球晶径を持
つスキン層を有し、機械的緒特性、耐薬品性にもすぐれ
た実用価値の高いものであることが判明した。
グネシラムラフタメートを用いて囚成分を作成し、1,
1−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)の
代わりに0.8gの2.2−アゾビス(2,4,4−1
=リメチルペンクン)を用い、テレフタロイルビスカプ
ロラクタムの代わりに6.91gの2−クロロテレフタ
ロイルカプロラクタムを用いて■成分を作成した。ここ
で得られた(口)成分、■成分を以下実施例1と全く同
様の方法で反応射出成形に供し、ここでも重合時間5分
で表面外観良好な成形品が得られた。このものの特性は
第1表に示す通りであり、所定の結晶化度と球晶径を持
つスキン層を有し、機械的緒特性、耐薬品性にもすぐれ
た実用価値の高いものであることが判明した。
実施例3
反応射出成形装置を用いて成形した例を下記に示す。成
形型は物性・面品質評価の容易さから平板形状に所々リ
ブが設置されているリブ付平板型を用いた。Aタンクに
は実質的に無水のε−カプロラクタム11.3kg(1
00モル)、全カプロラクタムに対し1.5モル%のカ
プロラクタムマグネシウムプロミドを、Bタンクには実
質的に無水のε−カプロラクタム11.3kg (10
0モル)、全カプロラクタムに対し0.5モル%の2−
クロロテレフタロイルビスカプロラクタム及び0.3鍔
L%の2.2′−アゾビス(2,4,4−トリメチルペ
ンタン)を投入し、窒素雰囲気中で105℃、1痔間加
熱溶融攪拌した。
形型は物性・面品質評価の容易さから平板形状に所々リ
ブが設置されているリブ付平板型を用いた。Aタンクに
は実質的に無水のε−カプロラクタム11.3kg(1
00モル)、全カプロラクタムに対し1.5モル%のカ
プロラクタムマグネシウムプロミドを、Bタンクには実
質的に無水のε−カプロラクタム11.3kg (10
0モル)、全カプロラクタムに対し0.5モル%の2−
クロロテレフタロイルビスカプロラクタム及び0.3鍔
L%の2.2′−アゾビス(2,4,4−トリメチルペ
ンタン)を投入し、窒素雰囲気中で105℃、1痔間加
熱溶融攪拌した。
前述型温を160℃に加熱し、衝突圧力10kg/cd
で5秒型内に混合注入し、5分後に脱型したところ、外
観良好な成形品が得られた。このものは0.2鶴の表面
スキン層を有し、結晶化度は47%、球晶径は13〜2
4μmであり、鏡面光沢度が68%であった。他の物性
については第1表に示す。
で5秒型内に混合注入し、5分後に脱型したところ、外
観良好な成形品が得られた。このものは0.2鶴の表面
スキン層を有し、結晶化度は47%、球晶径は13〜2
4μmであり、鏡面光沢度が68%であった。他の物性
については第1表に示す。
また、本実施例で得られたリブ部の断面顕微鏡写真(1
0倍)を第1図として示す。第1図において、上方に黒
く見えるのが表面スキン層1であり、他の部分は内部コ
ア層2であり、発泡セルが白い点として観察される。3
はリブである。
0倍)を第1図として示す。第1図において、上方に黒
く見えるのが表面スキン層1であり、他の部分は内部コ
ア層2であり、発泡セルが白い点として観察される。3
はリブである。
(本頁以下余白)
第 1 表
〔発明の効果〕
ラクタム類の反応射出成形法によって得られるポリアミ
ド発泡構造体において本発明のように特定の結晶化度と
結晶構造をもつ表面スキン層を有し、且つ、所定以上の
鏡面光沢度を有する発泡構造体がヒケ、ソリのない強度
、剛性、耐摩耗性、耐薬品性、良外観などの諸要求特性
の全てを満たすことができ、そのような特定の発泡構造
体は特定の重合活性剤と分解型発泡剤の存在下にラクタ
ム類を反応射出成形せしめることにより効率的に製造す
ることが可能になった。
ド発泡構造体において本発明のように特定の結晶化度と
結晶構造をもつ表面スキン層を有し、且つ、所定以上の
鏡面光沢度を有する発泡構造体がヒケ、ソリのない強度
、剛性、耐摩耗性、耐薬品性、良外観などの諸要求特性
の全てを満たすことができ、そのような特定の発泡構造
体は特定の重合活性剤と分解型発泡剤の存在下にラクタ
ム類を反応射出成形せしめることにより効率的に製造す
ることが可能になった。
第1図は本発明のポリアミド発泡構造体の断面における
泡粒子の構造写真である。 ■・・・表面スキン層、2・・・内部コア層、3・・・
リフ。
泡粒子の構造写真である。 ■・・・表面スキン層、2・・・内部コア層、3・・・
リフ。
Claims (2)
- (1)ラクタム類の反応射出成形によって得られるポリ
アミドマトリクス中に分散した発泡セルを含有するポリ
アミド発泡構造体であって、実質的に発泡セルを含まず
、35%以上の結晶化度を有し、且つその結晶から形成
される球晶が5μm以上である厚さ0.01〜2mmの
表面スキン層と発泡セルを含む内部コア層よりなり、該
成形品の鏡面光沢度が40%以上であることを特徴とす
るポリアミド発泡構造体。 - (2)下記(A)成分および(B)成分を90〜140
℃で混合し、該混合物を直ちに140〜170℃の型中
へ注入した後、型内で重合発泡をせしめて発泡構造体を
得ることを特徴とする実質的に発泡セルを含まず、35
%以上の結晶化度を有し、且つその結晶から形成される
球晶が5μm以上である厚さ0.01〜2mmの表面ス
キン層と発泡セルを含む内部コア層よりなり、該成形品
の鏡面光沢度が40%以上であるポリアミド発泡構造体
の製造法。 (A)成分:(イ)実質的に無水のラクタムおよび(ロ
)全ラクタムに対して0.05〜5モル%の陰イオン重
合触媒の混合物。 (B)成分:(イ)実質的に無水のラクタム、(ロ)全
ラクタムに対して0.01〜3モル%の( I )式で表
わされる活性化剤および(ハ)全ラクタム100重量部
に対して0.05〜5重量部の有機アゾ化合物および有
機スルホニルヒドラゾン化合物の中から選ばれた少なく
とも一種の有機分解型発泡剤の混合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここでnは4〜11の整数を表わし、Rは炭素数4〜
20の炭化水素基又は一部ハロゲン置換された炭化水素
基を表わす。)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63173948A JPH0774287B2 (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | ポリアミド発泡構造体およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63173948A JPH0774287B2 (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | ポリアミド発泡構造体およびその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0224329A true JPH0224329A (ja) | 1990-01-26 |
JPH0774287B2 JPH0774287B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=15970035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63173948A Expired - Lifetime JPH0774287B2 (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | ポリアミド発泡構造体およびその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0774287B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107250233B (zh) * | 2015-03-18 | 2020-10-30 | 旭化成株式会社 | 聚酰胺系树脂发泡成型体和聚酰胺系树脂发泡成型体的制造方法 |
-
1988
- 1988-07-14 JP JP63173948A patent/JPH0774287B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0774287B2 (ja) | 1995-08-09 |
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