JPH03152162A - 熱可塑性複合樹脂組成物 - 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］ 本発明は熱可塑性複合樹脂組成物に関し、特には低吸湿
性プラスチック製品用の樹脂組成物に関する。

［従来の技術］ ポリアミド系樹脂は耐熱性が比較的高く１強靭であるた
め、自動車、機械又は電気製品等の機械精密部品に広く
用いられている。しかし、ポリアミド系樹脂は吸水率が
高いため１寸法安定性に欠け、精密部品の必須条件であ
る寸法精度に悪影響をおよぼしている。

従来から、低吸湿性ポリアミド系樹脂が提案されている
が、それらから調製されたプラスチック製品は必ずしも
充分な低吸湿性を示さず、吸湿によつて寸法変化を起こ
したり、物性低下（特に剛性低下）を起こしていた。

これらの欠点を解消するための各種の方法も提案されて
いる０例えば、ポリアミドへ繊維状強化材（例えばガラ
ス繊維）を配合する方法があるが、吸湿性を充分に低下
させることはできず、しかも成形品の外観不良が起き易
い、ポリアミドにポリエステルをブレンドすることによ
り、吸水性を低下させた例（特開昭６０−１８８４５７
号公報）もあるが、その低下の程度は充分なものではな
い、更に、ガラス繊維をブレンドして吸水性を低下させ
た例（特開昭６０−２０９５３号公報）もある、これに
よって吸水性は低下するが、難燃性を付与するために難
燃剤を添加すると、成形時に滞留劣化（変色、強度低下
）を生じる。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、本発明の目的は、低吸水性で、成形性が良好で
、成形加工時の滞留劣化を防止することができ、しかも
物性の向上をもたらすポリアミド系樹脂素材を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 前記の課題は、本発明により、ポリアミド１８〜７４重
量％、熱可塑性ポリエステル２〜４０重量％、繊維状強
化材１０〜４０重量％、無機系充填剤１〜４０重量％、
臭素系難燃剤１０〜３０重量％及び難燃助剤１〜１０重
量％を含み、かつ前記ポリアミドと前記熱可塑性ポリエ
ステルとの配合比が重量で９／１〜５１５であることを
特徴とする熱可塑性複合樹脂組成物によって達成するこ
とができる。

本発明の組成物は、ポリアミドを１８〜７４重量％、好
ましくは２０〜７０重量％、特に好ましくは２５〜４５
重量％含有する。ポリアミド含有量が１８重量％未満で
あると、ポリアミドの利点である強度（耐衝撃性、曲げ
強度等）を得ることができないだけでなく、成形時に変
色を起こし易い、含有量が７４重量％を越えると、強度
が低下し、難燃性も低下し、吸水率が高くなり、吸水時
の寸法変化も大きくなる。

ポリアミドとしては１例えば、トナイロン。

６．６−ナイロン、１２−ナイロン、４，６−ナイロン
又はそれらの混合物を用いることができる０本発明で用
いるポリアミドとしては、極限粘度が３．０　ｄｌ／ｇ
以下のものが好ましい、極限粘度が３．０　ｄｌ／ｇよ
りも大きいものを用いると、混線時にトルクが上昇し、
繊維状強化材（例えばガラス繊維、又は炭素繊維）が折
れて、成形品の物性が低下することがある。

熱可塑性ポリエステルの含有量は、２〜４０重量％、好
ましくは５〜３５重量％、特には５〜３０重量％である
。含有量が２重量％未満になると吸水率が増加して成形
品の寸法変化が大きくなり、４０重量％を越えると強度
が低下し、成形時の変色が大きくなる。熱可塑性ポリエ
ステルとしては、極限粘度が０．８旧７ｇ以下のものを
用いるのが好ましい、極限粘度が０．８　ｄｌ／ｇより
も大きいものを用いると成形品の物性低下を引起こす、
熱可塑性ポリエステルとしては、例えばポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）　、ポリブチレンテレフタレー
ト（ＰＢＴ）　、あるいはこれらの共重合体、又はそれ
らの混合物を用いることができる。ポリエチレンテレフ
タレートとポリブチレンテレフタレートとの混合物を用
いるのが好ましく、ポリエチレンテレフタレートとポリ
ブチレンテレフタレートとの配合比（ＰＥＴ／ＰＢＴ）
が重量で２７８〜８／２であるものが特に好ましい。前
記の配合比（ＰＥＴ／ＰＢＴ）が２７８より低いと成形
品の物性低下が生じ易く、　８／２を超えると成形加工
時の滞留劣化が生じ易くなる。

繊維状強化材は、成形品の物性を向上させる目的て添加
する。その含有量は、１０〜４０重量％、好ましｋは１
３〜３５重量％、特には２５〜３０重量％である。含有
量が１０重量％未満になると曲げ強度か低くなり、吸水
時の寸法変化が大きくなる。

含有量か４０重量％を越えると、耐衝撃強度が低下し、
成形性も低下する。繊維状強化材としては、繊維径５〜
１５終畷のガラス繊維又は炭素繊維を用いるのが好まし
い、ガラス繊維の集束剤としては、特に限定するわけで
はないが、エポキシ系又は、ウレタン系のポリマーが好
適である。

無機系充填剤（特には、粒状の無機系充填剤）は成形加
工時の滞留劣化（例えば、滞留色の発生、滞留−強度の
低下）を防止する目的で添加する。その含有量は１〜４
０重量％、好ましくは２〜３０重量％、特に好ましくは
５〜２５重量％である。

含有量が１重量％未満になると滞留劣化の発生が激しく
なり、４０重量％を超えると、成形品の衝撃強度が低下
し、成形性が悪化する。無機系充填剤としては、炭酸カ
ルシウム、ワラストナイト、マイカ、硫酸バリウム又は
タルク等を挙げることができる。無機系充填剤の粒径は
、０．５〜３０ＩＬｓ、好ましくは１〜２ＳＩＬ■　（
重量平均径）である０粒径が０．５１Ｌｍ未満のものは
分散性が悪く、３０μｍを超えるものを用いると成形品
の強度が低下する。

臭素系難燃剤の含有量は、１０〜３０重量％、好ましく
は１５〜２５重量％である。含有量が１００重量％未満
なると充分な難燃性か得られず、３０重量％を越えると
耐衝撃強度が低下する。臭素系難燃剤としては臭素含有
芳香族化合物等を用いるのが好ましい。

難燃助剤の含有量は１〜１０重量％、特には２〜８重量
％である。含有量が１重量％未満では充分な難燃性か得
られず１０重量％を越えると成形時に変色し易くなる。

難燃助剤としては、三酸化アンチモンを用いるのが好ま
しく、特に表面をシラン処理又はチタネート処理したも
ので、粒径１μ−以下、特には０．４〜０．８終−のも
のが好ましい。

表面処理をしていないものでは、成形時に変色及び物性
変化を起こし易い。

本発明の組成物においては、無機系充填剤を含有させる
ことによって成形加工時における滞留劣化を有効に防止
するものであるが、その無機系充填剤を含有させても、
難燃助剤を含有させないと、良好な難燃性を有する成形
品を得ることができない。

ポリアミドと熱可塑性ポリエステルとの重量比は、９／
１〜５１５、好ましくは５／１〜３／２である。

重量比が５１５より低くなると成形時に変色し易くなり
、９／１を越えると吸水率が高くなり、吸水寸法変化が
大きくなる。

なお、本発明の組成物において、前記６種の必須成分の
各含有量は、それら６種の成分のみ（場合により配合す
る以下の添加剤を含まない）の合計重量を基準とするも
のである。

本発明の組成物には、場合により、公知の添加剤例えば
酸化防止剤、プロセス安定剤、着色剤、滑剤等を加える
こともできる。これらの添加剤の配合量は組成物の全重
量の０．０５〜０．５重量％である。

本発明の組成物は、前記の６種の必須成分と場合により
添加剤とを均一に混合して予め単軸又は二軸混練用押出
機等で混練造粒するか、あるいは、これらを均一に混合
してそのまま直接成形に供してもよい、また、これらの
成形成分は任意の順序で添加することかできる。

本発明の組成物は、熱可塑性樹脂の成形方法として知ら
れている任意の成形方法（例えば、射出成形法、押出成
形）を利用して成形品とすることかできる。

本発明の組成物は、低吸湿性や難燃性を必要とし、吸水
時の寸法変化や物性低下の少ないことが望ましいプラス
チック製品用の素材として用いるのが好ましい０例えば
、電気通信機械器具（特にコネクター、スイッチ、リレ
ーケース）、電気機械器具、並びに自動車の部品及び付
属品に用いることかできる。

［実施例］ 以下、実施例によって本発明を更に具体的に説明するが
、これらは本発明の範囲を限定するものではない。

試料片の調製 以下、各実施例及び比較例において、各表に示す成分及
び配合比率で組成物を準備し、その組成物１００重量部
に対して酸化防止剤（マークＡＯ−６０ニアデカ・アー
ガス社）０．３重量及びプロセス安定剤（ＰＥＰ−２４
Ｃニアデカ・アーガス社）０．１重量部を加え、２軸混
練押出機（ＰＣＩ１４５■：池貝鉄工製）によって２７
０〜２９０℃で混線押出しした後、ストランドカットに
よってベレットを調製した。続いて、このベレットを射
出成形機（ＦＳ−１５０：　８精樹脂工業）にかけて物
性試験用試料片を調製した。

なお、特に断らない限り、組成物の配合成分としては、
以下の材料を用いた。なお、各表中の数値は重量％であ
る。

ポリアミド＝６，６−ナイロン（ＣＭ３００７　：東し
）ＰＥＴ　：ポリエチレンテレフタレート（ＫＬ２２６
Ｒ：クラレ） ＰＲＴ　：ポリブチレンテレフタレート（Ｎ１３００Ｌ
：音大） ガラス繊ｍ：エポキシ系集束剤使用のガラス繊維（繊維
径−１Ｏ鉢鵬） 難燃剤：臭素系芳香族化合物 （臭素化ポリスチレン：臭素６６駕） 無機系充填剤（フィラー）二炭酸カルシウム（粒径＝Ｓ
ＩＬｍ） 難燃助剤：表面シラン処理三酸化アンチモン（粒径−０
，５〜０．７μｌ） 隻ＪｊＬ廼 前記の試料片の物性は以下の方法で評価した。

耐衝撃強度：　ＡＳＴＭ　Ｄ−２５６によるアイゾツト
衝撃試験によって評価した（単位：　Ｋｇ−ｃｍ／ｃｍ
）　＊なお、各表中のカッコ内の数値は吸水時（後述）
のものである。

曲げ強度：　ＡＳＴＭ　Ｄ−７９０で評価した（単位二
Ｋｇ／ｃｍ２）なお、各表中のカッコ内の数値は吸水時
（後述）のものである。

吸水率：乾燥試料片を４０℃の温水に２４時間浸漬した
時（これを吸水時と称する）と、試料片を成形後、湿度
６５％及び温度２３℃の条件下に２４時間保持した時（
これを絶対乾燥時と称する）との重量変化て評価した（
単位＝２）。

吸水時寸法変化：　８０ｘ　ａｏｘ　２ｇ＋ｓの試料片
に関して、絶対乾燥時と吸水時とのＴＤ力方向寸法変化
で評価した（単位：２）。

滞留色：射出１０秒間及び冷却５分間からなるサイクル
を５回繰返した後の試料片の色調変化を肉眼により以下
の３段階で評価した。

変化なし・・・Ｏ 町ご〒高°°°６ 用　　題ない程度） 全体的に変色・・・Ｘ 滞留曲げ強度：滞留色が観察された試料片の曲げ強度で
ある。

燃焼性：　ｕＬ−９４燃焼試験方法に基づいて評価した
。

成形性二成形材料を射出成形機に充填する際に測定した
射出ゲージ圧の最低値（単位：　Ｋｇ／ｃ■２・Ｇ）に
よって評価した。

１〜５並びに　　例１及び２ 第１表に示すとおり、ポリアミド含有量とポリエステル
（ＰＥＴとＰＢＴどのブレンド）との配合比を１７／２
６から１０ＩＯまで７段階に変化させて試料片を調製し
、それらの物性を評価した。結果を第２表に示す。

第１表 第２表 第１表（続き） 第２表（続き） （注）１リアミド及びＰＢＴの欄のカッコ内の数値は、
ポリアミドとポリエステル（ＰＥＴ十ＰＢＴ）との相対
比を示す。

第１表及び第２表から明らかなとおり、本発明による組
成物は、測定した項目のすべてに関して優れた物性を示
すのに対し、ポリアミドの含有量が少なく、ポリアミド
／ポリエステル重量比が１より低くなると、耐衝撃強度
が低下し、変色が起きる（比較例１）、また、ポリエス
テルを含有しないと、吸水時寸法変化及び吸水率が上昇
し、難燃性か低下する（比較例２）。

実施例６〜１０並びに比較例３及び４ 第３表に示すとおり、フィラー含有量をｏｌ量％から４
５重量％まで７段階に変化させ、それに伴ってその他の
成分の含有量を変化させて試料片を調製し、それらの物
性を評価した。結果を第４表に示す。

［以下、余白］ 第３表 第３表 （続き） 第４表 第４表 （続き） 第３表及び第４表から明らかなとおり１本発明による組
成物は、測定した項目のすべてに関して優れた物性を示
すのに対し、フィラーを含有しないと、変色が起きる（
比較例３）、また、フィラー含有量が多くなると、耐衝
撃強度が低下し、難燃性が低下する。（比較例４）。

１１〜１３　びに　　　５　び６ 第５表に示すとおり、　ＰＥＴとＰＢＴとの比率（ＰＥ
Ｔ／ＰＢＴ）を９／１から１／９まで５段階に変化させ
て試料片を調製し、それらの物性を評価した。結果を第
６表に示す。

第５表 第５表 （続き） 第６表 （続き） （注）　ＰＥＴ及びＰＢＴ の相対比を示す。

第６表 の欄のカッコ内の数値は両者 第５表及び第６表から明らかなとおり１本発明による組
成物は、測定した項目のすべてに関して優れた物性を示
すのに対し、ＰＥＴ／ＰＢＴの値が大きいと、変色が起
きる（比較例５）　また、ＰＥＴ／ＰＢＴの値が小さい
と１曲り強度が低下し、変色が起きる（比較例６）。

！嵐性上土ニュ遣 使用するフィラーの種類を変えること以外は、実施例７
の操作を繰返して試料片を調製し、それらの物性を調べ
たところ、第７表に示すとおり、すべての測定項目に関
して優れた物性を示した。

なお、フィラーとしては、タルク（粒径■５１Ｌ■）〈
実施例１４＞、炭酸カルシウム（粒径・Ｉｇｍ　）＜実
施例１５〉、炭酸カルシウム（粒径・１０　ｇ−）　＜
実施例１６＞、ワラストナイト（粒径−２，５μｍ）＜
実施例１７〉、マイカ（粒径雪２０鉢霞）＜実施例１８
＞、及び硫酸バリウム（粒径＝３ｐｍ　）＜実施例１９
〉、を用いた。なお、′比較の便宜のために実施例７（
粒径−５終飄の炭酸カルシウム使用）の結果も示す、ま
た、粒径は重量平均径である。

第７表 第７表（続き） 第８表に示すとおり、ポリアミド含有量を１０重量％か
ら８０重量％まで６段階に変化させ、それに伴ってその
他の成分の含有量を変化させて試料片を調製し、それら
の物性を評価した。結果を第９表に示す、なお、比較の
便宜上、実施例７の結果も示す。

［以下、余白］ 第８表 第９表 第８表 （続き） 第９表 （続き） 第８表及び第９表から明らかなとおり、本発明の組成物
は、測定した項目のすべてに関して優れた物性を示すの
に対し、ポリアミドの含有量が少なく、ポリアミド／ポ
リエステル重量比が１より低くなると、耐衝撃強度が低
下し、変色が起きる（比較例７）、また、ポリアミド含
有量が多くなると、曲げ強度が低下し、吸水時寸法変化
及び吸水率が上昇し、難燃性が低下する（比較例８）。

２３〜２５並びに　　　９　び１０ 第１０表に示すとおり、ガラス繊維含有量を５重量％か
ら５０重量％まで６段階に変化させ、試料片を調製し、
それらの物性を価価した。結果を第１１表に示す、なお
、比較の便宜のために実施例７のデータも示す。

第１Ｏ表 第１０表（続き） ［以下、余白］ 第１１表 第１１表（続き） して優れた物性を示すのに対し、ガラス繊維の含有量が
少ないと、吸水率が上昇する（比較例９）、また、その
含有量が多いと、耐衝撃強度が低下し、成形性も低下す
る（比較例１Ｏ）。

２６〜２８並びに　　　１１　び１２ 第１２表に示すとおり、難燃剤含有量を５重量％から４
０重量％まで６段階に変化させ、それに伴ってその他の
成分の含有量を変化させて試料片を調製し、それらの物
性を評価した。結果を第１３表に示す、比較、の便宜の
ために実施例４のデータも示す。

第１２表 第１Ｏ表及び第１１表から明らかなとおり、本発明によ
る組成物は、測定した項目のすべてに間第１２表（続き
） 第１３表（続き） 第１３表 第１２表及び第１３表から明らかなとおり、本発明によ
る組成物は、測定した項目のすべてに関して優れた物性
を示すのに対し、難燃剤の含有量が少ないと、充分な難
燃性が得られず（比較例１１）、また、その含有量が多
いと、耐衝撃強度が低下する（比較例１２）。

２９　びに　　　１３　び１４ 第１４表に示すとおり、難燃助剤含有量を０．５重量％
から１５重量％まで４段階に変化させ、それに伴ってそ
の他の成分の含有量を変化させて試料片を調製し、それ
らの物性を評価した。結果を第１５表に示す、なお、実
施例７のデータも示す。

第１４表 第１５表 ｗＩＪ１４表（続き） 第１５表（続き） ［以下、 余白］ 第１４表及び第１５表から明らかなとおり、本発明によ
る組成物は、測定した項目のすべてに関して優れた物性
を示すのに対し、難燃助剤の含有量が少なくなると、充
分な難燃性が得られず（比較例１３）、また、その含有
量が多くなると、耐衝撃強度が低下し、滞留色も現れる
（比較例１２）。

［発明の効果］ 本発明の組成物から成形したプラスチック製品は、吸水
率が極めて低く（従来の難燃性ポリアミド系のものの半
分以下である）、吸水による寸法変化や物性低下が小さ
い、すなわち、寸法安定性が高く、強度低下が少ない、
そして、非吸水時の強度（衝撃強度、曲げ強度など）が
高い、更に、難燃性に優れ、しかも難燃剤の分解による
異臭がなく、成形品のブリートもない。また、成形性が
良好で、低温成形も可能であるのでシリンダー内での熱
劣化や、成形品の色調変化も少ない、更に、流動性が良
好なので薄肉成形が可能であり、ハイサイクル性にも優
れている。更に、成形加工時の滞留劣化が防止される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリアミド１８〜７４重量％、熱可塑性ポリエステル２
   〜４０重量％、繊維状強化材１８〜４０重量％、無機系
   充填剤１〜４０重量％、臭素系難燃剤１０〜３０重量％
   及び難燃助剤１〜１０重量％を含み、かつ前記ポリアミ
   ドと前記熱可塑性ポリエステルとの配合比が重量で９／
   １〜５／５であることを特徴とする熱可塑性複合樹脂組
   成物。