JPH06239990A - ポリアミド成形体 - Google Patents

ポリアミド成形体

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JPH06239990A
JPH06239990A JP2539693A JP2539693A JPH06239990A JP H06239990 A JPH06239990 A JP H06239990A JP 2539693 A JP2539693 A JP 2539693A JP 2539693 A JP2539693 A JP 2539693A JP H06239990 A JPH06239990 A JP H06239990A
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JP
Japan
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polyamide
nylon
molding
molded product
melting point
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JP2539693A
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English (en)
Inventor
Kiyoaki Nishijima
清明 西嶋
Hironori Kawakami
裕規 川上
Hiromasa Minematsu
宏昌 峯松
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のポリアミドでは同時に満足することが
できなかった耐熱性、靭性、低吸水性及び成形性のすべ
てに優れた樹脂の開発。 【構成】 テレフタル酸又はその機能誘導体と、1,1
0―デカンジアミン又はその機能誘導体とからなるポリ
アミドを射出成形又は押出成形して得られる、荷重撓み
温度100℃以上かつ融点280℃以上の成形体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は優れた耐熱性、靭性、成
形性を有すると共に、吸水性が低く、吸湿環境において
も優れた寸法安定性、耐リフロー半田性、機械的強度を
有するポリアミド成形体に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にポリアミド系樹脂は、強度、耐摩
耗性などの機械的性質に優れ、耐熱性や耐薬品性も高い
といった特長を持ち、成形加工性も良いため、電気電子
部品、自動車部品、一般機械部品などの種々の用途に利
用されている。
【0003】しかし、最近に至り、電気電子分野では表
面実装技術に代表される製造工程の革新により、リフロ
ー炉の苛酷な条件に耐える耐熱性が要求されるようにな
り、また自動車分野においても省エネルギー、環境汚染
防止の立場から自動車部品の軽量化が求められており、
これに伴い金属部品の樹脂化に対応できる耐熱性が要求
されるようになってきた。しかし従来から使用されてき
たナイロン6やナイロン66では融点が低く、これらの
要求に対応できない。このため各種の高融点ポリアミド
が開発され新用途の開拓が試みられている。これらの高
融点ポリアミドの例としては脂肪族系ではナイロン4
6、半芳香族系ではナイロン6T・6I(6Tはヘキサ
メチレンテレフタルアミドを、また6Iはヘキサメチレ
ンイソフタルアミドをそれぞれ示す)、ナイロン66・
6T、ナイロン6/6T、ナイロン66・6T・6Iな
どが挙げられる。
【0004】しかし、これらのポリアミドは融点は高い
ものの他の特性において欠点があり、用途を限定されて
いる状況にある。即ちナイロン46は耐熱性、靭性、摩
擦摩耗特性、成形性に優れているが、吸水性が高く、寸
法安定性に劣り、吸湿状態でリフロー炉を通すと膨れの
発生する場合がある。一方半芳香族系ポリアミドは低吸
水性であり、寸法安定性、耐熱性に優れるが、衝撃強度
や引張伸度で代表される靭性が劣り、成形サイクルや離
型性の関与する成形性でも不充分なものであった。従っ
て現状では耐熱性、靭性、低吸水性、成形性のすべてを
同時に満足するポリアミド樹脂は知られていない。
【0005】
【発明の目的】本発明は上述の事情を背景としてなされ
たものであり、その目的は従来のポリアミドでは同時に
満足することができなかった耐熱性、靭性、低吸水性、
成形性のすべてに優れた樹脂を提供することにある。
【0006】
【発明の構成】上記目的を達成するために、本発明者ら
は鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達した。
【0007】即ち、本発明は、実質的に下記の反復成分
(I)
【0008】
【化2】
【0009】より構成されるポリアミドを射出成形また
は押出成形することにより成形され、かつ少なくとも1
00℃の荷重撓み温度及び少なくとも280℃の融点を
有するポリアミド成形体である。
【0010】以下本発明を詳述する。
【0011】本発明において用いられるポリアミドは酸
成分としてテレフタル酸またはその機能誘導体を用い、
アミン成分として1,10―デカンジアミンまたはその
機能誘導体を用いて縮合反応により得られるポリアミド
(以下ナイロン10Tと略記する)を主たる対象とする
が、そのテレフタル酸成分またはデカンジアミン成分の
一部を他の共重合成分でおきかえたものでもよい。例え
ばナイロン106・10Tやナイロン66・10T、ナ
イロン6・10T、ナイロン10T・10Iなどがその
例である。しかし共重合成分が多くなると融点及び結晶
性の低下により本発明の目的を達成することができなく
なるため、共重合成分は融点280℃以上、荷重撓み温
度100℃以上の条件を満たす範囲に特定される。
【0012】ここで本発明のポリアミドの重合度につい
ては特に限定はないが、96%硫酸(35℃)中で濃度
0.4g/dlで測定した相対粘度(ηrel)が1.
5以上のものが好ましい。相対粘度が低いとアイゾット
衝撃値をはじめ機械的強度が不充分となる。一方相対粘
度が3.0以上のものは流動性が悪くなり、射出成形に
は不向きであるが、逆に押出成形には好適である。
【0013】本発明のポリアミドの製造法は特に限定さ
れるものではないが、ナイロン66の製造に用いられる
溶融重合法と同様な容量によって行なうことができる。
【0014】例えば、ジカルボン酸成分とジアミン成分
とが等モルとなるように各成分をオートクレーブに水と
共に仕込むか、あるいは予めジカルボン酸成分とジアミ
ン成分との反応によって形成される塩を水と共にオート
クレーブ中に所定量仕込み、150〜300℃の温度範
囲で加熱しながら、5〜30kg/cm2 の加圧下で予備重
合を行なった後、系内の圧力を徐々に放圧しながら最終
的に常圧あるいは減圧下で目標の重合度に到達するまで
反応させる方法が好ましく採用される。この時、水の量
はモノマー成分合計量に対し15〜50%が適当であ
る。また、目標とする重合度における溶融粘度が高く、
ストランド化が困難なポリマーの場合、オートクレーブ
中での重合反応を途中で止めて吐出し、低重合度ポリマ
ーをベント式二軸ルーダーを用いて目標とする重合度に
する方法を採ることもできる。また低重合度ポリマーを
不活性雰囲気(窒素ガス等)中で固相重合する方法も好
適である。重合反応の際は、必要に応じてモノアミン、
モノカルボン酸の如き1価の重合度調節剤を加えてもよ
い。これらの反応において、リン酸、亜リン酸、次亜リ
ン酸または次亜リン酸ナトリウム等を重合触媒として加
えてもさしつかえない。
【0015】本発明の樹脂組成物には、必要に応じて顔
料その他の配合剤をその発現量添加してもよい。このよ
うな配合剤としては充填材、例えばガラス繊維、チタン
酸カリウムウィスカー、ボロンウィスカー等の繊維状
物、カオリン、クレー、ワラストナイト、タルク、マイ
カ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラスビーズ、ガ
ラスフレーク、ガラスバブル等の粉末状、粒状あるいは
板状の無機充填材が例示できる。
【0016】これらの充填剤は、通常補強材、表面改質
材として、あるいは電気的、熱的特性等の改質を目的と
して配合されるが、配合による効果発現の最小量と過剰
配合による組成物本来の優れた特性、成形上の利点を損
なわない範囲で配合されるべきである。
【0017】また難燃剤、例えば臭素化ポリスチレン、
臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化エポキシ、臭素
化ビスフェノール―A―ジグリシジルエーテル及びその
オリゴマー、臭素化ビスフェノール―Aを原料として製
造されるポリカーボネートオリゴマー、臭素化ビフェニ
ルエーテル、臭素ジフラルイミド化合物、塩素化ヘキサ
ペンタジエンの2量体のハロゲン含有化合物;赤燐、ト
リフェニルホスフェート等の燐化合物;ホスホン酸アミ
ドの燐―窒素化合物;メラミン、メラム、メレム、メロ
ン、シアヌール酸、シアヌール酸メラミン等のトリアジ
ン化合物;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、
ドーソナイト、二水和石コウ等の金属水酸化物や上記ハ
ロゲン含有化合物との併用または単独で用いられる難燃
助剤、例えば三酸化アンチモン等のアンチモン化合物、
酸化ホウ素、酸化鉄等の金属酸化物等の配合が可能であ
る。
【0018】更に、耐熱性向上を目的としてヨウ化銅等
の銅化合物、ヒンダードフェノール化合物、芳香族アミ
ン化合物、有機燐化合物、硫黄化合物等の酸化防止剤あ
るいは熱安定剤を添加することもできる。また溶融粘度
安定性、耐加水分解性の改良等の目的には、各種のエポ
キシ化合物、オキサゾリン化合物等を添加してもよい。
エポキシ化合物としては、例えばビスフェノール―Aと
エピクリルヒドリンを反応させて得られるビスフェノー
ル―A型エポキシ化合物、各種グリコールやグリセロー
ルとエピクロルヒドリンとの反応から得られる脂肪族グ
リシジルエーテル、ノボラック型エポキシ化合物、芳香
族または脂肪族カルボン酸エポキシ化合物、脂環化合物
型エポキシ化合物などが好ましく、オキサゾリン化合物
としては芳香族または脂肪族ビスオキサゾリン、特に
2,2′―ビス(2―オキサゾリン)、2,2′―m―
フェニレンビス(2―オキサゾリン)が好ましい。
【0019】その他安定剤、着色剤、滑剤、紫外線吸収
剤、帯電防止剤の添加もできる。更にまた、本発明の目
的を損なわない範囲において少量の他の熱可塑性樹脂、
例えば他のポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフ
ェニレンサルファイド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹
脂、ポリカーボネート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエチ
レン及びその共重合体、アクリル樹脂及びアクリル系共
重合体、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラス
トマー等;熱硬化性樹脂、例えばフェノール樹脂、メラ
ミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等
を配合してもよい。
【0020】
【実施例】以下実施例により本発明を詳述する。なお、
実施例中の各種特性の測定は以下の方法によった。
【0021】(1)機械的強度:引張強度はASTM
D638に、曲げ試験はASTM D790に、衝撃試
験はASTM D256(アイゾット、ノッチ付)にそ
れぞれ準拠。
【0022】(2)荷重撓み温度(HDT):ASTM
D648に準拠し、荷重264Psi、試験片厚み1
/4インチにて測定。
【0023】(3)吸水率:D570に準拠し、直径5
0mm、厚さ3mmの円板を用い、23℃の水中に24時間
浸漬した時の吸水率を測定。
【0024】(4)融点:Du Pont Instruments 製のDi
fferential Scanning Calorimeter 910型を用い、昇
温速度20℃/分で測定。
【0025】(5)相対粘度(ηrel):96%硫酸
100ml中にポリアミド0.4gを加え、35℃で溶解
し、オストワルド粘度計にて測定。
【0026】(6)耐リフロー性:成形した平板(厚み
0.5mm、長さ50mm、巾10mm)を恒温恒湿槽(80
℃×95%RH)中に1時間保持し強制吸湿させたもの
を、ガラスエポキシ基板(0.8mm厚)上に置き、赤外
線リフロー炉(TPFW―20S、アサヒエンジニアリ
ング製)中を通す。この際基板上に熱電対を貼付けて温
度を測定し、最高温度が260℃になる条件でリフロー
炉を運転し、リフロー炉通過後の成形品の表面状態を観
察。
【0027】
【実施例1】融解した1,10―デカンジアミン68
8.8g(4mol )に、重合度調整剤として安息香酸
4.8gを純水270mlに溶解した水溶液及び重合触媒
として次亜燐酸ナトリウム0.64gを加える。この溶
液を攪拌しながらテレフタル酸664.5g(4mol )
を徐々に加え、白色のスラリーを得る。このスラリーを
容積5リットルのオートクレーブに仕込んだ。窒素ガス
で置換後、1時間かけて260℃まで昇温し、オートク
レーブ内の圧力が30kg/cm2 を越えないように保ちな
がら、更に1時間260℃で保持した。続いて2時間を
かけて徐々に放圧し、内圧を5〜10kg/cm2 とし、こ
の状態で放圧を止め、オートクレーブを冷却した。次い
で内容物を取りだし粉砕し原料ポリマーを得た。
【0028】このポリマーを20mm径の小型2軸押出機
(東洋精機製)を用いシリンダー温度320〜340℃
で押出しペレットを得た。次いで得られたペレットを1
20℃で16時間真空乾燥後、射出成形機(東芝機械
製、IS75E)を用いてシリンダー温度315〜33
0℃、射出圧力800kg/cm2 、保圧500kg/cm2
金型温度120℃の条件で特性測定用の試験片を成形し
た。得られた試験片を用いて測定した諸物性を表1に示
す。
【0029】
【実施例2】実施例1の方法により作製した原料ポリマ
ーに長さ3mmのチョップドストランドカットガラス繊維
(日本電気硝子(株)製)を30wt%配合し、20mm
径の小型2軸押出機(東洋精機製)を用いシリンダー温
度320〜340℃で押出しペレットを得た。このペレ
ットを用いて実施例1の方法により試験片を成形した。
得られた試験片を用いて測定した諸物性を表1に示
す。
【0030】
【比較例1〜3】実施例1に記載の方法に準じてカプロ
ラクタム(35mol %)と6T塩(ヘキサメチレンジア
ミンとテレフタル酸の塩、65mol %)より重合したナ
イロン6・6T及びナイロン46(帝人製、テイジンナ
イロン46 C2000SN)、ナイロン66(デュポ
ンジャパン製、ザイテル103HSL)を用い、各々標
準的な条件で試験片を成形した。得られた試験片を用い
て測定した諸物性を表1に示す。
【0031】
【表1】
【0032】実施例1より明らかな如く、ナイロン10
Tは融点、HDTがナイロン66より格段に高く、ナイ
ロン6・6Tやナイロン46と同様に優れた耐熱性を示
すことが判った。更に比較例1のナイロン6/6Tでは
引張伸度、ノッチ付衝撃強度が低いが、この両項目でも
ナイロン46と同等以上の値となり、優れた靭性を示し
ている。またナイロン46やナイロン66に比較して吸
水性が格段に低く、寸法安定性が良く、ナイロン46の
欠点である耐リフロー性にも優れている。更にナイロン
6・6Tでは結晶性の低さに起因する離型不良が起こり
成形性が劣るが、ナイロン10Tでは結晶性に優れるた
め成形性は良好である。以上の如く本発明により耐熱
性、靭性、低吸水性、成形性のすべてを満足する成形体
を得ることができた。
【0033】なお、ガラス繊維の配合により、上記の特
性を損なうことなく、顕著なHDTの向上と、機械的強
度の改善が達成された(実施例2)。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質的に下記の反復成分(I) 【化1】 より構成されるポリアミドを射出成形または押出成形す
    ることにより成形され、かつ少なくとも100℃の荷重
    撓み温度及び少なくとも280℃の融点を有するポリア
    ミド成形体。
  2. 【請求項2】 96%硫酸(35℃)中で0.4g/d
    l濃度で測定した相対粘度が1.5以上である請求項1
    に記載のポリアミド成形体。
JP2539693A 1993-02-15 1993-02-15 ポリアミド成形体 Pending JPH06239990A (ja)

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