JPH04225034A - ポリアミド樹脂薄物成形品の製造方法 - 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薄物成形
品の製造方法に係り、詳しくは補強材として無機質繊維
を含有するポリアミド樹脂薄物成形品の製造方法に関す
るものである。

【従来の技術】近年、自動車、電気・電子機器あるいは
建材等の広汎な分野で製品の軽量化が指向されており、
特に機械部品や構造部品等の金属製品の代替材料の物性
については、高強度かつ高剛性であるばかりでなく、金
属に近い寸法精度と良好な成形品の外観が重要なファク
ターとして要求されるようになってきた。このような要
請に応えるものとして、熱可塑性樹脂にガラス繊維、炭
素繊維、チタン酸カリウム等のウイスカー、タルクや炭
酸カルシウム等の粉末等を単独又は２種以上混合して配
合することが行われている。しかしながら、炭素繊維や
チタン酸カリウム等のウイスカーはそれが高価な材料で
あることから汎用工業製品に使用するための材料として
は不利であり、また、タルクや炭酸カルシウム等の粉末
はこれをガラス繊維と組合せて使用すると、成形品の外
観はある程度良いものの、ガラス繊維による強度の向上
が阻害される傾向があり、更にガラス繊維を大量に使用
すると成形品の反りが著しく大きくなり、外観も悪化す
るという問題があった。このため、これらに対する種々
の改良が試みられており、例えばポリアミド樹脂にガラ
ス繊維と破砕鉱物繊維とを配合した組成物（特開昭６０
−１２５６号公報）等が知られている。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記樹脂
組成物から得られる成形品はガラス繊維のみを配合した
場合よりもその成形品の外観は向上するものの、良好な
外観の要求が高い自動車、ＯＡ機器、家電等の外装部品
には、まだ不十分であり、またシャーシや板状で形状が
複雑な薄物の成形品では反り等の変形が大きいという問
題がある。

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者らは
かかる課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、マトリ
ックス樹脂としてポリアミド樹脂を使用し、これにフィ
ラーとしてアスペクト比５〜１００の破砕鉱物繊維を所
定の割合で配合することにより、高強度であると同時に
高剛性で、特に薄物に成形した場合、予想外にもガラス
繊維のみを使用した場合よりも、むしろ外観が良好で、
反り等が小さい樹脂薄物成形品が得られることを見出し
、本発明に到達した。従って、本発明の目的は、高強度
かつ高剛性であって、しかも、特に外観が良好で成形収
縮率及び反り等の小さいポリアミド樹脂薄物成形品の製
造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明はポリ
アミド樹脂１００重量部にアスペクト比５〜１００の破
砕鉱物繊維を３０〜３００重量部配合して混練物を調製
した後、通常の手段により薄物成形品に成形することを
特徴とするポリアミド樹脂薄物成形品の製造方法である
。以下、本発明を詳細に説明する。まず、本発明におい
て薄物成形品とは、製造すべき成形品の寸法・形状にも
よるが、ほぼ０．５ｍｍ〜４ｍｍ程度の厚さの先に述べ
たような自動車用、ＯＡ機器用、家電用等の部品を言い
、後述するような押出成形或いは射出成形などの通常の
手段により成形されるものを指すものである。次に、本
発明で使用するポリアミド樹脂とは、ジアミン成分とし
て、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ｐ−
アミノシクロヘキシルメタン、ｍ−キシレンジアミン、
１，４−ビス（３−アミノプロポキシ）シクロヘキサン
、トランスヘキサヒドロ−ｐ−フェニレンジアミン等か
ら選択された１種又は２種以上をまた、ジカルボン酸成
分として、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリ
ン酸、セバシン酸、ビス（ｐ−カルボキシフェノキシ）
アルカン、テレフタル酸、イソフタル酸等から選択され
た１種又は２種以上を、更にアミノカルボン酸成分しと
てα−ピロリドン、ω−アミノカプロン酸、ε−カプロ
ラクタム、ラウリルラクタム、アミノドデカン酸、１１
−アミノウンデカン酸、パラアミノ安息香酸、４−アミ
ノフェニル−４−カルボキシフェニルエーテル等の１種
又は２種以上をそれぞれ使用し、これらを縮合反応させ
て得られる重合体及び共重合体を挙げることができる。 これらのポリアミド樹脂は単独で用いてもよく、また２
種以上を組み合わせて使用してもよい。また、本発明で
使用される破砕鉱物繊維としては、ロックウール、セラ
ミックファイバー、シリカファイバー、アルミナファイ
バー等を挙げることができる。これらのうち、ロックウ
ールは、スラグウール、鉱さい綿等とも称され、通常Ｃ
ａＯを２０〜４５重量％、ＳｉＯ２　を３０〜５０重量
％及びＡｌ２　Ｏ３　を５〜２０重量％含有し、その他
にＭｇＯ等の成分を含有するものである。ロックウール
は、通常、玄武岩、安山岩、輝緑岩等の自然石や製鉄の
際に副生する高炉スラグを溶融して繊維化したものであ
り、繊維長Ｌが数ｍｍないし数ｃｍであって、粒子含有
率が３０〜４０％程度である。このような鉱物繊維は、
破砕して平均繊維長Ｌを２０〜５００μｍ、好ましくは
５０〜２００μｍに調整し、アスペクト比Ｌ／Ｄを５〜
１００、好ましくは１０〜６０に調整して使用する。鉱
物繊維の破砕は、鉱物繊維を切断又は破砕することを意
味するものであり、回転円盤型破砕機、圧縮破砕機、対
向ロール型破砕機等で破砕することができる。破砕方法
としては摩砕方式が好ましい。本発明で使用する破砕鉱
物繊維としては、上記の様な破砕機で摩砕したのち、繊
維分と粒子分とを空気分級機等で分級したものが特に好
適である。 ガラス繊維の場合と同様に、この破砕鉱物繊維も熱可塑
性樹脂と混合する際に切断されることがあるが、事前に
破砕処理されるため切断を受ける程度は比較的小さい。 要は樹脂組成物中に含まれる破砕鉱物繊維の繊維長及び
アスペクト比が重要であって、その繊維長のばらつきが
比較的少ないものがよい。かかる破砕鉱物繊維、例えば
摩砕ロックウールは、平均繊維長Ｌが２０〜５００μｍ
、好ましくはその７０％以上が１００〜２００μｍであ
り、平均繊維径Ｄが２〜１０μｍ、好ましくはその７０
％以上が３〜５μｍであって、アスペクト比Ｌ／Ｄが５
〜１００の値を示すものである。本発明において、ポリ
アミド樹脂に配合される破砕鉱物繊維の配合割合はポリ
アミド樹脂１００重量部に対して破砕鉱物繊維３０〜３
００重量部であり、好ましくは、４０〜２００重量部で
ある。ポリアミド樹脂１００重量部に対して破砕鉱物繊
維の配合割合が３００重量部を超えると強度及び外観が
大幅に低下し、また、３０重量部より少ないと補強効果
が不十分である。上記破砕鉱物繊維を含有するポリアミ
ド樹脂薄物成形品の製造方法は、まず上述した配合割合
の範囲内で樹脂成分及び破砕鉱物繊維を一般に使用され
ている加圧ニーダー、単軸及び二軸押出機等を用い常法
により均一に混練して混練物を調製する。混練物はペレ
ット状にすることが好ましい。次にこのように調製され
た混練物を通常の射出成形や押出成形等により所望の製
品に成形するものである。なお、上記破砕鉱物繊維の表
面はポリアミド樹脂との密着性を向上させる処理剤によ
って処理されたものであってもよい。また、混練物の調
製に際して、ポリアミド樹脂に通常添加して使用される
難燃剤、着色剤、可塑剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線
吸収剤、架橋剤、分散剤、その他の添加剤、不飽和カル
ボン酸系共重合体等の改質剤や他の樹脂、無機充填材、
その他の強化用繊維等を添加してもよい。

【実施例】以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を
具体的に説明する。

【実施例１〜４】ポリアミド樹脂としてナイロン６（宇
部興産（株）製商品名：ＵＢＥナイロン１０１１ＦＢ）
を使用し、表１に示す割合で破砕鉱物繊維として摩砕ロ
ックウール（新日鐵化学（株）製商品名：エスファイバ
ーＦＦ、平均繊維径４μｍ、アスペクト比３０、粒子（
１０μｍ以下）含有率１％以下）を押出機で練り込んで
ペレットを調製した。このペレットを使用して射出成形
により試験片を成形し、この試験片について引張強度（
ＡＳＴＭ　　Ｄ　　６３９）、曲げ強度（ＡＳＴＭ　　
Ｄ　　７９０）、ノッチ付１／４　　アイゾット衝撃強
度（ＡＳＴＭ　　Ｄ　　２５６）を測定した。また、上
記ペレットを射出成形してサイドゲート（１２ｍｍ×２
ｍｍ）を持った１６０ｍｍ×１６０ｍｍ×２ｍｍの平板
を成形し、この成形品の２４時間後における反りを測定
し、その程度を百分率（％）で表示する方法で成形品の
反りを評価し、併せて外観及び総合評価について◎：大
変優れる、○：優れる、△：普通及び×：支障ありの４
段階評価を行った。 結果を表１に示す。

【表１】

【比較例１〜５】マトリックスとしては実施例と同様の
ナイロン６を使用し、フィラーとして摩砕ロックウール
、ガラス繊維（日本板硝子（株）製、平均繊維長３ｍｍ
、平均繊維径１３μｍ）、タルク（林化成（株）製、平
均粒子径２．５μｍ）を表１に示す割合で配合し、実施
例と同様にして樹脂組成物を調製し、試験片を成形して
その物性を測定すると共に反り及び外観の評価を行った
。結果を表１に示す。

【発明の効果】本発明によれば、高強度であると同時に
高剛性であって、しかも特に外観が良好で、成形収縮率
及び反り等の変形が小さい成形品を製造することができ
るポリアミド樹脂薄物成形品の製造方法を提供すること
ができ、産業の発展に寄与するところ極めて大なるもの
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポリアミド樹脂１００重量部にアスペ
   クト比５〜１００の破砕鉱物繊維を３０〜３００重量部
   配合して混練物を調製したのち、通常の手段により薄物
   成形品に成形することを特徴とするポリアミド樹脂薄物
   成形品の製造方法。