JPH0420027B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は成形時の流動特性、劣化防止および熱
処理後の低温耐衝撃性などが改善されたポリアミ
ド樹脂組成物に関するものである。 最近、ポリアミド樹脂の絶乾時あるいは低温に
おける衝撃強度を向上せしめ、苛酷な使用条件に
耐える材料を得る目的でポリアミドと各種ポリオ
レフインとの混合物からなる成形用素材の開発が
進められている。ポリアミドの衝撃強度を向上せ
しめるのに有効なポリオレフインとしてこれまで
に提案されたものとしてはエチレンとα，β−不
飽和カルボン酸との共重合体（たとえば特公昭42
−12546号公報）、エチレンとα，β−不飽和カル
ボン酸誘導体との共重合体にナトリウム、マグネ
シウム、亜鉛などの金属イオンを付加させた、い
わゆるエチレン系アイオノマー樹脂（たとえば、
米国特許第3845163号公報、特公昭54−4743号公
報）、および酸無水物やエポキシ化合物をグラフ
ト導入した変性ポリオレフイン（たとえば特公昭
55−44108号公報、特公昭57−22347号公報、特開
昭55−9661号公報、特開昭55−165952号公報）な
どが挙げられる。これらの変性ポリオレフインは
その導入された各種官能基により極性や反応性が
変化し、結果的にポリアミドマトリツクス相中に
微細な分散相として存在して衝撃エネルギーを吸
収する役割を果たすのであるが、変性ポリオレフ
インの官能基とポリアミドとの反応は混合物の増
粘を招き、往々にして成形時、とくに射出成形時
の流動性を悪化させるという問題がある。またポ
リアミドと前記したような各種の変性ポリオレフ
インとの混合物は室温以上では勿論、０℃以下の
低温領域においても確かにすぐれた耐衝撃強度を
発揮するが、一度80〜150℃で50〜500時間程度の
熱処理を施すと低温衝撃強度が著しく低下すると
いう重大な欠点を内蔵していることが明らかとな
つた。このことはポリアミドおよび変性ポリオレ
フインの混合物からなる成形品を高温雰囲気下で
長時間使用すると徐々にその衝撃強度が低下する
とともに低温では極めて脆くなることを示してお
り、工業用部品、自動車用部品に適用するために
は改善すべき問題点の一つである。 本発明者らはポリアミドおよび変性ポリオレフ
インからなる組成物の射出成形時の流動性および
熱処理後の低温衝撃強度を向上させることを目的
として検討した結果２種以上の特定の添加剤を併
用添加することにより上記目的が効果的に達成で
き、同時に劣化防止機能も付与できることを見出
し本発明に到達した。 すなわち、本発明は(A)ポリアミド：95〜50重量
％および(B)カルボン酸基、カルボン酸金属塩基、
カルボン酸エステル基、酸無水物基およびエポキ
シ基から選ばれた少なくとも一種の官能基を有す
る変性ポリオレフイン：５〜50重量％からなる混
合物100重量部に対し(C)芳香族２級ヒンダードア
ミン化合物：0.005〜３重量部および(D)ヨウ化銅
化合物：0.005〜１重量部を添加配合してなる樹
脂組成物を提供するものである。 本発明の特徴はポリアミドおよび変性ポリオレ
フインからなる混合物の射出成形時の流動性を改
善し、熱処理後の低温衝撃強度の低下防止に芳香
族２級ヒンダードアミン化合物とヨウ化銅化合物
を併用添加することが極めて効果的であることを
見出した点にあり、同時に引張破断伸び、引張強
度の低下抑制という、いわゆる劣化防止効果も発
揮される。射出成形時の流動性向上、熱処理後の
低温衝撃強度の低下防止には、芳香族２級ヒンダ
ードアミン化合物が必須であり、ヨウ化銅化合物
のみでは全く効果がないが、驚くべきことに芳香
族２級ヒンダードアミン化合物とヨウ化銅化合物
を組合わせることにより少量の添加量で極めてす
ぐれた改善効果が得られることがわかつた。つま
り従来から耐熱剤、酸化防止剤として知られてい
る銅化合物、ヒンダードフエノール系化合物、芳
香族アミン化合物、リン化合物などのうちで芳香
族２級ヒンダードアミン化合物とヨウ化銅化合物
の併用系のみが、ポリアミドと変性ポリオレフイ
ンの混合物に射出成形時の流動性向上および熱処
理後の低温衝撃強度の低下抑制という特異的作用
効果を発し、これにより苛酷な使用条件に耐える
材料を与えるポリアミド樹脂組成物の取得が可能
となつた。 本発明で用いられる(A)ポリアミドは特に限定な
いが、通常の脂肪族ポリアミド、たとえばポリカ
プロアミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレン
アジパミド（ナイロン66）、ポリヘキサメチレン
セバカミド（ナイロン610）、ポリウンデカメチレ
ンアジパミド（ナイロン116）、ポリヘキサメチレ
ンドデカミド（ナイロン612）、ポリウンデカンア
ミド（ナイロン11）、ポリドデカンアミド（ナイ
ロン12）およびこれらを主たる構成成分とする共
重合ポリアミド、混合ポリアミドなどが適当であ
る。共重合ポリアミド、混合ポリアミドには構成
成分がすべて脂肪族成分のポリアミドのみなら
ず、芳香族成分、たとえばヘキサメチレンイソフ
タルアミド（6I）成分、ヘキサメチレンテレフタ
ルアミド（6T）成分、メタキシリレンアジパミ
ド（MXD6）成分などを少量含むナイロン６／6I
共重合体、ナイロン６／6T共重合体、ナイロン
66とナイロン6Iの混合体、ナイロン66とナイロン
MXD6の混合体なども包含される。ここで用い
られるポリアミドは通常、溶融重合で製造され、
また重合度の制限はなく、相対粘度が2.0〜5.0の
範囲内にあるポリアミドを任意に選択できる。 本発明で用いられる(B)カルボン酸基、カルボン
酸金属塩基、カルボン酸エステル基、酸無水物基
およびエポキシ基から選ばれた少なくとも一種の
官能基を有する変性ポリオレフインの代表例を挙
げると、エチレン／アクリル酸共重合体、エチレ
ン／メタアクリル酸共重合体、エチレン／フマル
酸共重合体、エチレン／メタアクリル酸／メタア
クリル酸亜鉛共重合体、エチレン／アクリル酸／
メタアクリル酸ナトリウム共重合体、エチレン／
アクリル酸イソブチル／メタアクリル酸／メタア
クリル酸亜鉛共重合体、エチレン／メタアクリル
酸メチル／メタアクリル酸／メタアクリル酸マグ
ネシウム共重合体、エチレン／アクリル酸エチル
共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチ
レン／メタアクリル酸グリシジル共重合体、エチ
レン／酢酸ビニル／メタアクリル酸グリシジル共
重合体、エチレン−ｇ−無水マレイン酸共重合体
（“ｇ”はグラフトを表わす、以下同じ）、エチレ
ン／プロピレン−ｇ−無水マレイン酸共重合体、
エチレン／プロピレン−ｇ−アクリル酸共重合
体、エチレン／１−ブテン−ｇ−フマル酸共重合
体、エチレン／１−ヘキセン−ｇ−イタコン酸共
重合体、エチレン／プロピレン−ｇ−エンドビシ
クロ〔２，２，１〕−５−ヘプテン−２，３−無
水ジカルボン酸共重合体、エチレン／プロピレン
−ｇ−メタアクリル酸グリシジル共重合体、エチ
レン／プロピレン／１，４−ヘキサジエン−ｇ−
無水マレイン酸共重合体、エチレン／プロピレ
ン／ジシクロペンタジエン−ｇ−フマル酸共重合
体、エチレン／プロピレン／ノルボルナジエン−
ｇ−マレイン酸共重合体およびエチレン／酢酸ビ
ニル−ｇ−アクリル酸共重合体などであり、これ
らの変性ポリオレフインの二種以上を併用するこ
とも可能である。上記変性ポリオレフインの製造
は公知の方法、たとえば特公昭39−6810号公報、
特公昭46−27527号公報、特公昭50−2630号公報、
特公昭52−43677号公報、特公昭53−5716号公報、
特公昭53−19037号公報、特公昭53−41173号公
報、特公昭56−9925号公報などに示された方法に
従つて製造することができる。なお、エチレン系
アイオノマーについては一般に“サーリン”、“ハ
イミラン”、“コーポレン”なる商品名で市販され
ている各種グレードを用いることができる。本発
明で用いられる変性ポリオレフインの重合度は特
に制限ないが、通常メルトインデツクスが0.01〜
50g／10minの範囲内にあるものを任意に選択で
きる。また本発明では上記の変性ポリオレフイン
に少量の他のポリオレフインを混合することも可
能であり、このポリオレフインとしてポリエチレ
ン、エチレン／プロピレン共重合体、エチレン／
ブテン−１共重合体、エチレン／プロピレン／ジ
シクロペンタジエン共重合体、エチレン／プロピ
レン／５−エチリデンノルボルネン共重合体およ
びエチレン／プロピレン／１，４−ヘキサジエン
共重合体などを用いることができる。 (A)ポリアミドと(B)変性ポリオレフインの混合比
はポリアミド：95〜50重量％、好ましくは90〜60
重量％と変性ポリオレフイン：５〜50重量％、好
ましくは10〜40重量％の範囲内であることが必要
である。変性ポリオレフインの使用量が５重量％
未満の場合には衝撃強度の向上効果が小さく、一
方、変性ポリオレフインの配合量が50重量％を越
えると混合物の強度、耐熱性が低下するなどポリ
アミドの特徴が発揮されず、ポリアミド樹脂組成
物という本来の目的が達成されないので好ましく
ない。 本発明で用いられる(C)芳香族２級ヒンダードア
ミン化合物の代表例を挙げると４，4′−ビス（４
−α，α′−ジメチルベンジル）ジフエニルアミン
およびＮ，N′−ジ−β−ナフチル−ｐ−フエニ
レンジアミンなどである。その使用量はポリアミ
ドおよび変性ポリオレフインの総量100重量部に
対し0.005〜３重量部、より好ましくは0.01〜１
重量部を添加するのが適当である。芳香族２級ヒ
ンダードアミン化合物の添加量が0.005重量部未
満の場合には、射出成形時の流動性向上、熱処理
後の低温衝撃強度の低下防止という特異な効果が
十分発揮されず、一方これらの化合物の添加量が
３重量部を越えると成形物表面へ析出して外観を
損なつたり、物性低下を招くおそれがあるので好
ましくない。本発明では(C)芳香族２級ヒンダード
アミンと併用する形で、通常、過酸化物分解剤と
呼称される化合物、たとえばジステアリルチオジ
プロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロ
ピオネートおよびジラウリルチオジプロピオネー
トなどを添加することも可能である。これらの化
合物は芳香族２級ヒンダードアミンが存在しない
場合には添加しても流動性の向上、熱処理後の低
温衝撃強度の低下防止効果を発揮しない。 本発明で用いられる(D)ヨウ化銅化合物としては
ヨウ化第１銅およびヨウ化第１銅とキシレンジア
ミン、２−メルカプトベンズイミダゾール、ベン
ズイミダゾールなどとの錯化合物などが挙げられ
る。銅化合物の使用量はポリアミドおよび変性ポ
リオレフインの総量100重量部に対し0.005〜１重
量部、より好ましくは0.01〜0.5重量部が適当で
ある。ヨウ化銅化合物の添加量が極めて微量の場
合にはポリアミドの劣化を防止する効果が小さ
く、一方ヨウ化銅化合物をあまりに多く用いると
成形時に銅金属の遊離を起こし、着色による商品
価値を低下させるので好ましくない。本発明では
(D)ヨウ化銅化合物と併用する形でハロゲン化アル
カリを添加することも可能である。このハロゲン
化アルカリ化合物の例を挙げると塩化リチウム、
臭化リチウム、ヨウ化リチウム、塩化カリウム、
臭化カリウム、ヨウ化カリウム、臭化ナトリウム
およびヨウ化ナトリウムなどである。 (A)ポリアミド、(B)変性ポリオレフイン、(C)芳香
族２級ヒンダードアミン化合物および(D)ヨウ化銅
化合物の混合方法は特に限定されず、通常公知の
方法を採用することができる。すなわちポリアミ
ド、変性ポリオレフインのペレツト、粉末、細片
などと添加剤とを高速撹拌機で均一混合した後、
十分な混練能力のある一軸または多軸の押出機で
溶融混練する方法、銅化合物を含有するポリアミ
ドと芳香族アミン化合物を含有する変性ポリオレ
フインとを押出機で混練する方法、ポリアミドと
変性ポリオレフインをまず押出機で溶融混練した
後、成形時に芳香族アミン化合物および銅化合物
を添加して射出あるいは押出などの成形を行う方
法及びポリアミド、変性ポリオレフイン及び添加
剤を成形時にドライブレンドして射出あるいは押
出などの成形を行う方法などいずれの方法も採る
ことができる。 本発明の樹脂組成物には、その成形性、物性を
損なわない限りにおいて他の成分、たとえば顔
料、染料、補強剤、充填剤、離形剤、滑剤、結晶
核剤、紫外線吸収剤、可塑剤、帯電防止剤、他の
重合体などを添加導入することができる。特に成
形性を向上させる意味で通常公知の離形剤、結晶
核剤を添加することは重要で、たとえばＮ，
N′−エチレンビスステアリルアミド、Ｎ，N′−
メチレンビスステアリルアミド、ステアリン酸カ
ルシカウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン
酸アルミニウム、モンタン酸ワツクス、タルク、
クレー、カオリンなどを添加導入することが可能
である。また可塑剤の添加は極度に柔軟な材料を
得る目的には有効な方法で、たとえばＮ−ブチル
ベンゼンスルホンアミド、Ｎ−メチルベンゼンス
ルホンアミド、Ｎ−エチル−ｏ，ｐ−トルエンス
ルホンアミド、ｐ−オキシ安息香酸−２−エチル
ヘキシルエステル、ヘキシレングリコールなどの
化合物を利用することができる。また、ガラス繊
維、アスベスト繊維、炭素繊維、ワラステナイ
ト、タルク、炭酸カルシウム、チタン酸カリウイ
スカーなどの繊維状ないし粉末状補強剤、充填剤
を添加配合することにより高剛性でしかも衝撃強
度の高い組成物を得ることができる。 本発明の組成物は一般射出成形品、ホース、チ
ユーブ、フイルム、モノフイラメント、電線被
覆、中空成形品、ラミネートなど各種用途に対し
て有用である。 以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説
明する。なお実施例および比較例に記した試験片
の物性は次の方法に従つて測定評価した。 (1) 相対粘度：JIS K6810 (2) メルトインデツクス：ASTM D1238 (3) 引張特性：ASTM D638 (4) 曲げ特性：ASTM D790 (5) アイゾツト衝撃強度：ASTM D256 (6) 射出成形の流動性：渦巻金型を用いた、いわ
ゆるスパイラルフロー長さを測定した。 実施例 １ エチレン70モル％およびプロピレン30モル％か
らなるエチレン／プロピレン共重合体100重量部
に対し、少量のアセトンに溶解したα，α′−ビス
−ｔ−ブチルパーオキシ−ｐ−ジイソプロピルベ
ンゼン0.03重量部および無水マレイン酸0.5重量
部を添加した後、40mmφ口径の押出機を用いて
230℃で混練してペレツト化した。このペレツト
を粉砕後、アセトンにより未反応無水マレイン酸
を抽出し、次いでプレスフイルムの赤外吸収スペ
クトルでグラフト反応した無水マレイン酸を定量
したところ、0.35重量％の無水マレイン酸を含有
していることがわかつた。 ここで得られたエチレン／プロピレン−ｇ−無
水マレイン酸共重合体（メルトインデツクス：
1.5）：30重量％をヘキサメチレンジアミン・アジ
ピン酸等モル塩を溶融重合して得た相対粘度2.60
のナイロン66：70重量％と混合し、この混合物
100重量部に対し４，4′−ビス（４−α−α′−ジ
メチルベンジル）ジフエニルアミン：0.3重量部
およびヨウ化銅の２−メルカプトベンズイミダゾ
ール錯体：0.03重量部を添加した後、65mmφ口径
の押出機で溶融混練しペレツト化した。 次にこのペレツトを真空乾燥した後、射出成形
機によりシリンダー温度275℃、金型温度80℃の
条件下に３mm厚みのスパイラルフロー試験を実施
したところ、射出圧750Kg／cm²の時フロー長さ90
cmというすぐれた流動性を示した。また同様な条
件で射出成形により調製したアイゾツト衝撃試験
片を空気中120℃で300時間熱処理した後、23℃〜
−40℃の温度領域で衝撃強度を測定し熱処理前後
の値を比較したところ、第１表に示すようにアイ
ゾツト衝撃強度の変化はほとんどなく、熱処理後
もすぐれた低温衝撃強度を保持していることがわ
かつた。 アイゾツト衝撃試験片と同時に成形した引張試
験片を空気中130℃で加熱劣化させ、引張破断伸
びの変化を調べたところ、1000時間経過後も脆性
破断に至ることなく、すぐれた靭性を保持してい
ることが判明した。なお23℃、絶乾時の強度、弾
性率は次の通りであつた。 引張降伏応力：510Kg／cm² 曲げ降伏応力：710Kg／cm² 曲げ弾性率：17600Kg／cm² 実施例 ２ ε−カプロラクタムを溶融重合して得た相対粘
度2.75のナイロン６：75重量％および三井ポリケ
ミカル(株)製アイオノマー樹脂“ハイミラン”1706
（メルトインデツクス：0.7、エチレン／メタアク
リル酸／メタアクリル酸亜鉛共重合体）25重量％
の混合物100重量部に対し４，4′−ビス（４−α，
α′−ジメチルベンジル）ジフエニルアミン：0.15
重量部、ヨウ化銅：0.03重量部を添加し高速撹拌
機で均一に混合した後、65mmφ口径の押出機で溶
融混練し、ペレツト化した。 このペレツトを真空乾燥した後、射出成形機に
よりシリンダー温度250℃、金型温度70℃の条件
下に射出圧力を変え３mm厚みのスパイラルフロー
試験を実施したところ射出圧700Kg／cm²の時フロ
ー長さ86cmというすぐれた流動性を示した。また
同様な条件下で射出成形により調製したアイゾツ
ト衝撃試験片を空気中120℃で200時間熱処理した
後、23℃〜−40℃の温度領域で衝撃強度を測定し
熱処理前後の値を比較したところ、第１表に示す
ようにアイゾツト衝撃強度の変化はほとんどな
く、熱処理後もすぐれた低温衝撃強度を保持して
いることがわかつた。 次にアイゾツト衝撃試験片と同時に成形した引
張試験片を空気中130℃で加熱劣化させ、引張破
断伸びの変化を調べたところ、1000時間経過後も
脆性破断に至ることなく、すぐれた靭性を保持し
ていることが判明した。なお強度、弾性率は次の
通りであつた。 引張降伏応力：550Kg／cm² 曲げ降伏応力：710Kg／cm² 曲げ弾性率：19000Kg／cm²

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ (A) ポリアミド：95〜50重量％および(B) カ
   ルボン酸基、カルボン酸金属塩基、カルボン酸エ
   ステル基、酸無水物基およびエポキシ基から選ば
   れた少なくとも１種の官能基を有する変性ポリオ
   レフイン：５〜50重量％からなる混合物100重量
   部に対し(C) 芳香族２級ヒンダードアミン化合
   物：0.005〜３重量部および(D) ヨウ化銅化合
   物：0.005〜１重量部を添加配合してなる樹脂組
   成物。