JPH06107944A

JPH06107944A - 長繊維強化ポリアミド樹脂組成物及びその成形品

Info

Publication number: JPH06107944A
Application number: JP26371392A
Authority: JP
Inventors: Harufumi Murakami; 治史村上
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1992-10-01
Publication date: 1994-04-19
Anticipated expiration: 2017-12-03
Also published as: JP3352121B2

Abstract

(57)【要約】【目的】成形時の流動性が向上し、成形片表面外観も改
良され、熱変形温度も高い長繊維強化ポリアミド樹脂組
成物を提供する。【構成】(A)ナイロン66成分99〜１重量％とナイロン６
成分１〜99重量％とをブレンドしてなるポリアミド樹脂
に、(B)繊維状強化材５〜80重量％（組成物中）を配合
してなり、該繊維状強化材が組成物中において３mm以上
の繊維長を有する長繊維強化ポリアミド樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、長繊維で強化されたポ
リアミド樹脂組成物とその成形品に関する。さらに詳し
くは、成形における流動性の良い長繊維強化ポリアミド
樹脂組成物、及びこれを成形してなる、表面外観が良
く、熱変形温度（ＨＤＴ）も高い成形品に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ポリア
ミド樹脂の強度を向上させるための手段として、ガラス
繊維等の繊維状強化材を配合することが知られており、
一般には、ポリアミド樹脂とチョップドストランド等の
短繊維を混合し、押出機で押し出すことにより繊維強化
ポリアミド樹脂組成物の製造が行われている。しかしな
がら、この方法では押出機での混練中に繊維の折損が避
けられないため、さらに高度の機械的強度等の要求に応
えることはできない。これに対し近年、配合される繊維
状強化材が本来有する性能を充分に引き出す方法とし
て、ポリアミド樹脂を長繊維で強化することが検討され
ている。このような長繊維強化ポリアミド樹脂は、例え
ば、連続した強化繊維を引きながらポリアミド樹脂のエ
マルジョン、溶液あるいは溶融物を用いて含浸させる方
法等により得られる。しかしながら、このような長繊維
強化ポリアミド樹脂において、樹脂成分としてナイロン
66のみを用いた場合は成形時の流動性が悪く、またかか
る材料を用いて成形すると、成形品の表面外観が悪い場
合がある。このような、流動性あるいは成形品の表面外
観等は、ナイロン66を用い、長繊維で強化されたポリア
ミド樹脂に特有の問題であり、繊維強化されていないポ
リアミド樹脂及び短繊維で強化されたポリアミド樹脂で
は、このような問題は実質的に生じず、実用上の問題は
ない。一方、ナイロン66は機械強度及び耐熱性等の面で
優れており、その特徴を生かすため、ナイロン66の使用
が望まれる場合が多い。このように、ナイロン66を用い
長繊維で強化されたポリアミド樹脂は、本質的に優れた
機械的強度及び耐熱性等を有するものの、その成形加工
性及び表面外観は必ずしも充分なものでなく、その改善
が切望されていた。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる課
題を解決するため鋭意検討した結果、ポリアミド樹脂と
してナイロン66とナイロン６とを併用し長繊維で強化し
たポリアミド樹脂は、機械的強度及び耐熱性等が優れる
とともに成形加工性及び表面外観も良好であることを見
出し、本発明を完成するに到った。即ち、本発明は(A)
ナイロン66成分99〜１重量％とナイロン６成分１〜99重
量％とをブレンドしてなるポリアミド樹脂に、(B) 繊維
状強化材５〜80重量％（組成物中）を配合してなり、該
繊維状強化材が組成物中において３mm以上の繊維長を有
する長繊維強化ポリアミド樹脂組成物、及び該長繊維強
化ポリアミド樹脂組成物を用いて射出成形してなり、繊
維状強化材が１mm以上の重量平均繊維長で分散してなる
成形品に関するものである。以下、本発明の長繊維強化
ポリアミド樹脂組成物について説明する。本発明に用い
られる基体樹脂であるポリアミド樹脂(A) は、ナイロン
66成分99〜１重量％とナイロン６成分１〜99重量％とか
らなる。前述の如く、ナイロン66ホモポリマーを用いて
も、繊維強化しないもの、及び短繊維で強化されたもの
では成形加工性及び表面外観の問題は生じないが、長繊
維で強化したものに限って、かかる問題が生じる。その
原因は、ナイロン66ホモポリマーの結晶化温度が高く、
結晶化速度も速いため、成形時の流動性及び金型への転
写性が悪くなるためと推定される。特に、長繊維で強化
されたものの場合、成形のため可塑化すると、可塑化時
の空気の巻き込みが激しく、また、長繊維の綿状の絡み
合いによって成形機内で空隙率の高い可塑化状態が形成
されるため、さらに流動性及び表面外観が悪くなるもの
と考えられる。これは、ナイロン66ホモポリマーを用い
長繊維で強化したポリアミド樹脂特有の問題であった。
これに対し本発明は、上記の如く、マトリックスである
ポリアミド樹脂として、ナイロン66成分とナイロン６成
分とをブレンドしたポリアミド樹脂を使用することを特
徴とする。これにより、マトリックスの結晶化温度を下
げ、結晶化速度を遅くすることが出来、流動性を上げる
ことにより、その表面外観を改良することが可能になっ
たものと推定される。

【０００４】本発明において用いられるナイロン66成分
としては、ナイロン66ホモポリマー及びナイロン66を主
体とする周知の方法で得られるコポリマーが挙げられ
る。また、ナイロン６成分としては、ナイロン６ホモポ
リマー及びナイロン６を主体とする周知の方法で得られ
るコポリマーが挙げられる。本発明では、ポリアミド樹
脂(A) は、ナイロン66成分99〜１重量％とナイロン６成
分１〜99重量％からなる。ナイロン66成分が99重量％を
越えると、流動性及び表面外観の改善が不十分なものと
なり、又、ナイロン６成分が99重量％を越えると、耐熱
性例えば熱変形温度が不十分なものとなる。これらの特
性のバランスを考慮した好ましい配合比は、ナイロン66
成分95〜10重量％／ナイロン６成分５〜90重量％であ
り、特に好ましくはナイロン66成分90〜20重量％／ナイ
ロン６成分10〜80重量％である。

【０００５】次に、本発明で用いられる繊維状強化材
(B) の種類としては特に制約はなく、例えばガラス繊
維、炭素繊維、金属繊維、高融点（高軟化点）の樹脂繊
維等がいずれも使用できる。本発明においては、かかる
繊維から選ばれた強化材が、組成物中において３mm以上
の長さを有する状態で５〜80重量％（組成物中）配合さ
れる。繊維状強化材の配合量が５重量％未満では繊維に
よる補強効果は小さく、逆に80重量％を超えると組成物
の調製あるいは成形における加工性が著しく劣るものと
なり、また、繊維量増加に伴う強度向上も殆ど期待でき
ない。補強効果と加工性等のバランスを考慮すると好ま
しい繊維の配合量は20〜70重量％（組成物中）であり、
特に好ましくは30〜65重量％（組成物中）である。ま
た、本発明においては、繊維状強化材の合計量が80重量
％を越えない範囲で、上記の如き長繊維の他に短繊維が
適当量配合されても差し支えない。

【０００６】本発明のかかる組成物の製造法は特に限定
されるものではないが、繊維の破断を抑えるため一般的
には剪断力が極力かからない製造法が好ましく、中でも
引き抜き成形による製造法が特に好ましく用いられる。
引き抜き成形は、基本的には連続した強化用繊維を引き
ながら樹脂を含浸するものであり、樹脂のエマルジョ
ン、サスペンジョン、溶液あるいは溶融物をいれた含浸
浴の中を繊維を通し含浸する方法、樹脂の粉末を繊維に
吹きつけるか粉末をいれた槽の中を繊維を通し繊維に樹
脂粉末を付着させたのち樹脂を溶融し含浸する方法、ク
ロスヘッドダイの中を繊維を通しながら押出機等からク
ロスヘッドダイに樹脂を供給し含浸する方法等の公知の
方法がいずれも利用できる。かかる如くして得られた樹
脂組成物を射出成形に供するためには、長さ３〜50mmの
ペレット状にするのが好ましく、この場合、繊維状強化
材(B) は実質上ペレットと同一長さでペレットの長さ方
向に平行配列したものとなる。

【０００７】本発明の樹脂組成物には、その目的、効果
を大きく阻害しない範囲で他の熱可塑性樹脂の１種また
は２種以上を併用することも可能である。また、目的に
応じ所望の特性を付与するため、一般に熱可塑性樹脂に
添加される公知の物質、例えば酸化防止剤、耐熱安定
剤、紫外線吸収剤等の安定剤、帯電防止剤、難燃剤、難
燃助剤、染料や顔料等の着色剤、潤滑剤、可塑剤、結晶
化促進剤、結晶核剤等を更に配合することも可能であ
る。また、ガラスフレーク、マイカ、ガラス粉、ガラス
ビーズ、タルク、クレー、アルミナ、カーボンブラッ
ク、ウォラストナイト等の板状、粉粒状の無機化合物あ
るいはウィスカー等を適当量併用してもよい。特に本発
明の如く、長繊維で強化されたものでは、成形時のペレ
ットの流動や可塑化における溶融樹脂の流動あるいは繊
維の均一混合のため滑剤の存在が特に必要となる場合が
多く、滑剤として脂肪酸リチウム塩及び C₂₂〜C₃₂脂肪
酸の金属塩から選ばれた化合物0.01〜３重量％の配合は
特に有効である。

【０００８】かかる本発明の長繊維強化ポリアミド樹脂
組成物は、公知の成形法で成形可能であるが、特に汎用
的な射出成形に供した場合、成形品中において繊維状強
化材が１mm以上の重量平均繊維長で分散していることが
好ましい。かかる繊維分散の成形品を得るためには、溝
の深いスクリュー、径の大きなノズルを備えた成形機を
用いるのが有効である。

【０００９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の長繊維強化
ポリアミド樹脂組成物は、成形時の流動性が向上し、成
形片表面外観も改良され、さらに長繊維で強化されてい
ることにより、結晶化温度の低いナイロン６をブレンド
しても、熱変形温度の低下が少ない。

【００１０】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。実施例１〜４および比較例１〜２以下に示すナイロン66及びナイロン６を表１の如くブレ
ンドしてポリアミド樹脂を調製した。 (a) ポリプラスチックス（株）製ナイロン66 1003-1
標準粘度，ホモポリマー (b) 宇部興産（株）製ナイロン66 2015B 低粘度,
ホモポリマー (c) 宇部興産（株）製ナイロン６ 1011W 低粘度,
ホモポリマー (d) 宇部興産（株）製ナイロン６ 5013B 低粘度,
コポリマー次にガラスロービングを開繊して引きながら、上記によ
り調製したポリアミド樹脂の溶融物を含浸させた後、賦
形ダイを通して、ストランドとして引取り、冷却後切断
し、ガラス含量50重量％で、ペレット状組成物を調製し
た。これらのペレット状組成物を射出成形し、厚さ８mm
の平板成形品を作成し、評価した結果を表１に示す。
尚、評価は下記の方法で行った。流動性：バーフロー用金型（１mm）を用いて、一定の成
形条件下での溶融樹脂の流動長を評価した。成形条件シリンダー温度 290℃ 射出速度１ｍ／min 射出圧 1100kg／cm² 表面外観：射出成形により得られた平板成形品の表面を
目視観察にて評価した。熱変形温度（ＨＤＴ）東洋精機（株）製ＨＤＴテスターを用い、18.6kgの荷重
をかけ、変位量0.26mmに達した時の温度を評価した。

【００１１】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 77/06 ＬＱＷ 9286−4Ｊ // Ｂ２９Ｋ 77:00 105:06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】(A) ナイロン66成分99〜１重量％とナイロ
ン６成分１〜99重量％とをブレンドしてなるポリアミド
樹脂に、 (B) 繊維状強化材５〜80重量％（組成物中）を配合してなり、該繊維状強化材が組成物中において３
mm以上の繊維長を有する長繊維強化ポリアミド樹脂組成
物。
【請求項２】長繊維強化ポリアミド樹脂組成物が長さ３
〜50mmのペレット状であり、繊維状強化材(B) が実質上
ペレットと同一長さでペレットの長さ方向に平行配列し
ている請求項１記載の長繊維強化ポリアミド樹脂組成
物。
【請求項３】請求項１又は２記載の長繊維強化ポリアミ
ド樹脂組成物を用いて射出成形してなり、繊維状強化材
が１mm以上の重量平均繊維長で分散してなる成形品。