JPH06306278A

JPH06306278A - ポリアミド樹脂組成物及びそれを用いた外装用構造部品

Info

Publication number: JPH06306278A
Application number: JP9428493A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ebara; 賢司江原; Shigeo Mori; 繁生森
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1993-04-21
Filing date: 1993-04-21
Publication date: 1994-11-01
Anticipated expiration: 2016-07-03
Also published as: JP3181753B2

Abstract

(57)【要約】【目的】外装用構造部品等の分野に有用な、実使用下
における強度、剛性、成形品表面上の光沢性が優れ、か
つ、射出成形時の金型離形性が優れたポリアミド樹脂組
成物を提供する。【構成】（ａ）ポリアミド樹脂３０〜５５重量％、
（ｂ）ガラス繊維４５〜７０重量％、（ｃ）（ａ）＋
（ｂ）１００重量部に対して、０．０２〜０．５重量部
の脂肪族カルボン酸及び／又はその誘導体から成るポリ
アミド樹脂組成物であり、かつ、溶融状態から結晶化す
る際の温度（Ｔｃ）が、１８０℃以上２２０℃以下であ
り、かつ、ぎ酸溶液粘度が２０以上４０以下であるポリ
アミド樹脂を含有する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、実使用下における強
度、剛性、成形品表面上の光沢性が優れ、かつ、射出成
形時の金型離型性が優れたポリアミド樹脂組成物とそれ
による外装用構造部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリアミド樹脂は引張、曲げの強度、弾
性率などの機械的性質に優れ、しかも耐熱性、耐薬品性
が良好なので、とくに精密機械部品、構造部品などの多
くの分野で利用されている。中でも、ガラス繊維強化ポ
リアミド樹脂は、他樹脂には見られない優れた高強度、
高剛性を有しているので、特に高い強度、剛性の要求さ
れる構造部品用途に多く使用されている。

【０００３】このガラス繊維強化ポリアミド樹脂組成物
は、ガラス繊維の配合量を増やす事により強度、剛性を
上げることができ、実際ガラス繊維を６０ｗｔ％含有し
たポリアミド樹脂が利用されている。しかし、一般的に
はガラス繊維含有量が増加するほどガラス繊維が成形品
の表面に浮き上がり易くなり、光沢性が悪くなる傾向に
ある。大型構造部品は、高強度、高剛性だけではなく、
外観性も重要な特性であるため、これらの特性を全て同
時に満足する材料が必要とされる。

【０００４】これを解決する技術としては、例えば、
（特開平４−７７５５４）や特開平４−１４９２３
４）などがあり、特定の結晶化温度（Ｔｃ）を持つポリ
アミド樹脂や組成物、特定の成形流動性を持つポリアミ
ド樹脂組成物を利用することにより外観性の良い成形品
を得ることができると開示されている。しかし、上記の
技術では、ガラス繊維含有量を増加することにより、樹
脂成形品の成形収縮率が小さくなり金型から成形品が離
形しにくくなるし、又、結晶化温度（Ｔｃ）を低くする
ことにより金型内での成形品の結晶化が遅くなり成形時
の冷却時間を十分とらないと、金型から成形品が離型し
ない。すなわち、成形タイムサイクルが長くなり生産性
が悪くなるという問題があった。又、樹脂組成物の溶融
流動性を上げる方法だけでは、金型デザインによっては
外観性の向上に限界があり、逆に成形時にドローリング
が起こり成形がしにくくなるという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、強
度、剛性、光沢性に優れ、かつ、金型離型性に優れた成
形材料を提供することである。特に本発明でいう外装用
構造部品は、大型成形品が多く、冷却時間が成形タイム
サイクルの律速となっている場合が多いので、高強度、
高剛性で、光沢性が良く、かつ、冷却時間が短くても成
形品が金型から離型するという材料は、特に望まれてい
る材料である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するもので、以下に要旨を示す。本発明は、（ａ）ポ
リアミド樹脂３０〜５５重量％、（ｂ）ガラス繊維４５
〜７０重量％、（ｃ）（ａ）＋（ｂ）１００重量部に対
して、０．０２〜０．５重量部の脂肪族カルボン酸及び
／又はその誘導体から成るポリアミド樹脂組成物であ
り、かつ、前記ポリアミド樹脂が溶融状態から結晶化す
る際の温度（Ｔｃ）が、１８０℃以上２２０℃以下であ
り、かつ、ぎ酸溶液粘度が２０以上４０以下であるポリ
アミド樹脂組成物、及び前記記載のポリアミド樹脂組成
物から成る外装用構造部品をその要旨とする。

【０００７】以下に本発明を詳細に説明する。本発明に
用いられるポリアミドは、結晶性の脂肪族ポリアミド、
半芳香族ポリアミドであり、好ましいポリアミドとして
は、ナイロン６、ナイロン６６／６共重合体、ナイロン
６６／６Ｉ共重合体、ナイロン６６／６Ｔ／６Ｉ共重合
体であるか、または、ナイロン６６とそれらの中から選
ばれる少なくとも二種類のポリマーからなるブレンドポ
リマーである。これらのポリアミドのうち、樹脂組成物
中において、ＤＳＣで、２０℃／ｍｉｎで３００℃まで
昇温し、３ｍｉｎｈｏｌｄした後、２０℃／ｍｉｎで
３０℃まで降温したときの結晶化熱量ピーク値（Ｔｃ）
が、１８０℃〜２２０℃の領域、好ましくは１８５℃〜
２１５℃に入るポリマーである。ポリマーのＴｃがこの
領域より高過ぎると成形品の表面光沢性が悪くなり、低
すぎると金型からの離型性が悪くなる。又、この樹脂組
成物中のポリマーのぎ酸溶液粘度（ＪＩＳＫ６８１
６）は２０〜４０、好ましくは２２〜３８のポリマーで
ある。このポリマーのぎ酸溶液粘度がこの領域より高過
ぎると成形品の表面光沢性が悪くなり、低すぎると成形
品が脆くなる。

【０００８】本発明に用いられるガラス繊維は、繊維径
は、特に指定がなく、例えば繊維径が１０〜１３μｍ、
繊維長３〜６ｍｍのチョップドストランドで良い。その
ガラス繊維の配合量は、４５〜７０ｗｔ％、好ましくは
４７〜６３ｗｔ％である。ガラス繊維の配合量がこの領
域より多いと成形時の流動性が悪くなるばかりでなく、
成形品の表面光沢性が非常に悪くなり、少ないと用途に
因っては成形品の強度、剛性が足りず、満足のいく構造
部品が得られない。

【０００９】本発明に用いられる脂肪族カルボン酸及び
／又はその誘導体は、好ましくは、炭素数２６〜３２の
脂肪族カルボン酸及び／又はそのエステル化合物及び／
又は、その脂肪族カルボン酸の金属塩で、その中でも好
ましいのは、モンタン酸ナトリウム塩、モンタン酸カル
シウム塩、モンタン酸エステルである。配合量はポリア
ミド樹脂組成物１００重量部に対して０．０２〜０．５
重量部であり、好ましくは、０．０３〜０．３重量部で
ある。０．０２重量部より少ないと離型性が悪くなり、
冷却時間を長くとらないと離形しなくなる。これは成形
タイムサイクルの長期化、即ち生産性の低下につなが
る。０．５重量部より多いとポリアミド樹脂組成物が変
色する。

【００１０】本発明で得られるポリアミド組成物は、強
度、剛性、成形品表面上の光沢性に優れ、かつ、射出成
形時の金型離形性に優れたものであり、外装用構造部品
として極めて有用である。本発明でいう外装用構造部品
とは、成形品表面加工性（例えば、高い表面光沢性、シ
ボ加工性等）が要求され、かつ、比較的大きな強度剛性
の要求される機構部品または構造部品のことであり、例
えば、机の脚、椅子の脚、座、キャビン、ワゴンの部品
等の家具用品、ノート型パソコンハウジング等のＯＡ機
器分野用品、ドアミラーステイ、ホイールリム、ホイー
ルキャップ、ワイパー、モーターファン、シートロック
部品、ギア、熱風機ハウジング等の自動車部品、その他
分野用品として、ホイールリム、ホイールスポーク、サ
ドル、サドルポスト、ハンドル、スタンド、荷台等の自
転車部品、バルブハウジング、釘、ネジ、ボルト、ボル
トナット等である。中でも、ナイロン６６／６共重合
体、ナイロン６６／６Ｉ共重合体、ナイロン６６／６Ｔ
／６Ｉ共重合体であるか、ナイロン６６、ナイロン６、
ナイロン６６／６共重合体、ナイロン６６／６Ｉ共重合
体、ナイロン６６／６Ｔ／６Ｉ共重合体の中から選ばれ
る少なくとも二種類のポリマーから成るブレンドポリマ
ーから成るものが外装用構造部品として好適である。

【００１１】本発明に用いられるポリアミド樹脂と、ガ
ラス繊維、脂肪族カルボン酸及び／又はその誘導体は、
通常の一軸又は、二軸押出機を用いてコンパウンドする
か、ポリアミド樹脂とガラス繊維をコンパウンドしたあ
と、脂肪族カルボン酸及び／又はその誘導体を公知のブ
レンダー等でペレットの外側に添加するか、高濃度の脂
肪族カルボン酸及び／又はその誘導体を含むポリアミド
樹脂を、射出成形時に組成物にブレンド添加しても得る
事ができる。

【００１２】本発明の目的を損なわない範囲において熱
安定剤、酸化防止剤、難燃剤、滑剤、離型剤、核剤、顔
料、染料等を添加する事もできるし、場合によっては、
他のポリアミド樹脂、他樹脂とブレンドしても良い。

【００１３】

【実施例】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、実施例によって本発明の範囲を限定す
るものではない。実施例、比較例中の評価は、以下の方
法で行った。

【００１４】結晶化温度（Ｔｃ）：パーキンエルマー社
ＤＳＣ−７を用いて測定を行った。Ｎ₂流量０．０３
リットル／ｍｉｍ、樹脂組成物量(ペレット量）１０．
０±０．５ｍｇで、３０℃から２０℃／ｍｉｎで３００
℃まで昇温、３ｍｉｎｈｏｌｄした後、２０℃／ｍｉ
ｎで３０℃まで降温した時の結晶化熱量ピークの値。

【００１５】ぎ酸溶液粘度：樹脂組成物中のＧＦをろ過
除去後ポリマーを回収しＪＩＳＫ６８１０に準じて行
った。

【００１６】強度特性：引張特性を代用し、ＡＳＴＭ
Ｄ６３８に準じて行った。

【００１７】剛性特性：曲げ特性を代用し、ＡＳＴＭ
Ｄ７９０に準じて行った。

【００１８】光沢性：評価は、１３０ｍｍ×１３０ｍｍ
×厚み３ｍｍ、ゲートサイズ３ｍｍ×６ｍｍの平板成形
品を、東芝ＩＳ１５０Ｅ射出成形機、シリンダー温度２
９０℃、金型温度９０℃、射出／冷却サイクル１０／２
０秒、射出圧力３５０ｋg／ｃｍ²、射出速度５０％の成
形条件で成形し、得られた成形品の表面をＪＩＳＫ
７１０５に従い測定した光沢度で行った。

【００１９】離型性：図１に示す離形力測定装置を取り
付けた金型を用いて下記の成形条件で成形を行い、３１
ショット目から３５ショット目までの離形力平均値を測
定した。

【００２０】（成形条件）射出成形機：東芝機械製ＩＳ９０Ｂ金型：コップ状成形品（１個取り）シリンダー温度：２９０℃フラット金型温度：８０℃ 射出圧力：４００ｋｇ／ｃｍ² 射出時間：７ｓｅｃ冷却時間：２０ｓｅｃ実施例１アジピン酸とヘキサメチレンジアミンの等モル塩９０ｗ
ｔ％とε−カプロラクタム１０ｗｔ％を通常の溶融重合
して得たナイロン６６／６共重合体（ぎ酸溶液粘度３
５）とガラス繊維（旭ファイバーガラス社製０３ＪＡ
４１６）を二軸押出機（池貝鉄工社製ＰＣＭ４５）を
使って次の条件で溶融混練した。二軸押出機のシリンダ
ー温度を２９０℃に設定し、スクリュー回転数を１５０
ｒｐｍでポリマーをホッパーから投入した。ガラス繊維
は、Ｃ５（Ｚｏｎｅ５）から樹脂組成物のガラス繊維含
有量が５０ｗｔ％に成るようにサイドフィードで入れ
た。ポリマー投入部及びガラス繊維投入部は、充分Ｎ₂
パージした。Ｃ７（Ｚｏｎｅ７）からベント真空を行っ
た（３００ｍｍＨｇ）。吐出量３５ｋｇ／ｈｒ、樹脂温
度３０２℃であった。こうして得た物に離型剤としてモ
ンタン酸ナトリウム塩（ヘキストジャパン社製Ｈｏｓ
ｔａｌｕｂＮａＷ−１）を０．１３重量部を公知のブ
レンダーを用いてブレンドしペレットを得た。

【００２１】実施例２ナイロン６６（旭化成社製レオナ１２００ぎ酸溶液
粘度３５）とε−カプロラクタムを通常の溶融重合して
得たナイロン６を７０対３０でブレンドしたのと、実施
例１で用いたガラス繊維を実施例１と同じ方法で同量を
コンパウンドし、実施例１と同様の方法で同量のモンタ
ン酸ナトリウム塩をブレンドしてペレットを得た。

【００２２】実施例３実施例３で用いたナイロン６６と実施例２で用いたナイ
ロン６を５０対５０でブレンドしたものと、実施例１で
用いたガラス繊維を実施例１と同じ方法で同量をコンパ
ウンドし、実施例１と同様の方法で同量のモンタン酸ナ
トリウム塩をブレンドしてペレットを得た。

【００２３】実施例４実施例１で用いたナイロン６６／６共重合体と実施例２
で用いたナイロン６を８０対２０でブレンドしたもの
と、実施例１で用いたガラス繊維を実施例１と同じ方法
で同量をコンパウンドし、実施例１と同様の方法で同量
のモンタン酸ナトリウム塩をブレンドしてペレットを得
た。

【００２４】実施例５実施例１で用いたナイロン６６／６共重合体と実施例１
で用いたガラス繊維を実施例１と同じ方法でガラス繊維
含有量が５５ｗｔ％になるようにコンパウンドを行い、
実施例１と同じモンタン酸ナトリウム塩を実施例１と同
量ブレンドしてペレットを得た。

【００２５】実施例６実施例１で用いたナイロン６６／６共重合体と実施例１
で用いたガラス繊維を実施例１と同じ方法でガラス繊維
含有量が６０ｗｔ％になるようにコンパウンドを行い、
実施例１と同じモンタン酸ナトリウム塩を実施例１と同
量ブレンドしてペレットを得た。

【００２６】実施例７アジピン酸とヘキサメチレンジアミンの等モル塩８０ｗ
ｔ％と、イソフタル酸とヘキサメチレンジアミンの等モ
ル塩２０ｗｔ％を通常の溶融重合して得られたナイロン
６６／６Ｉ共重合体と、実施例１で用いたガラス繊維を
実施例１と同じ方法で同量をコンパウンドし、実施例１
と同様の方法で同量のモンタン酸ナトリウム塩をブレン
ドしてペレットを得た。

【００２７】比較例１ナイロン６６とガラス繊維を実施例１と同じ方法で同量
をコンパウンドし、同量のモンタン酸ナトリウム塩をブ
レンドしてペレットを得た。比較例２ぎ酸溶液粘度が１５のナイロン６６／６コポリマー（９
０／１０）と、ガラス繊維を実施例１と同じ方法で同量
をコンパウンドし、同量のモンタン酸ナトリウム塩をブ
レンドしてペレットを得た。

【００２８】比較例３ぎ酸溶液粘度が７５のナイロン６６／６コポリマー（９
０／１０）と、ガラス繊維を実施例１と同じ方法で同量
をコンパウンドし、同量のモンタン酸ナトリウム塩をブ
レンドしてペレットを得た。

【００２９】比較例４ナイロン６６／６コポリマー（９０／１０）とガラス繊
維を実施例１と同じ方法でガラス繊維含有量が３３ｗｔ
％になるようにコンパウンドし、実施例１と同量のモン
タン酸ナトリウム塩をブレンドしてペレットを得た。

【００３０】比較例５ナイロン６６／６コポリマー（９０／１０）とガラス繊
維を実施例１と同じ方法でガラス繊維含有量が７５ｗｔ
％になるようにコンパウンドを行い、実施例１と同量の
モンタン酸ナトリウム塩をブレンドしてペレットを得
た。

【００３１】比較例６ナイロン６６／６コポリマー（９０／１０）とガラス繊
維を実施例１と同じ方法でコンパウンドを行い、モンタ
ン酸ナトリウム塩は添加しなかった。比較例７ナイロン６６／６コポリマー（９０／１０）とガラス繊
維を実施例１と同じ方法でコンパウンドを行い、モンタ
ン酸ナトリウム塩１．０ｗｔ％をブレンドしてペレット
を得た。

【００３２】比較例８ ε−カプロラクタムを通常の溶融重合して得たナイロン
６（ぎ酸溶液粘度３９）と実施例１で用いたガラス繊維
を実施例１と同じ方法で同量をコンパウンドし、実施例
１と同量のモンタン酸ナトリウム塩を実施例１と同様の
方法でブレンドしペレットを得た。以上の実施例１〜７
及び比較例１〜８の結果を以下の表１、表２に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】

【発明の効果】本発明により、実使用下における強度、
剛性、成形品表面上の光沢性が優れ、更に、射出成形時
の金型離型性が優れたポリアミド樹脂組成物を提供する
ことができ、外装用構造部品として非常に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の離形力を測定する際に用いる離形力測
定装置を取り付けた金型の模式図。

【符号の説明】

１射出成形機のノズル２スプルランナー３成形品（コップ状）４エジェクターピン５エジェクタープレート６圧力センサー７ノックアウトロッド８キャビティ９コア１０離形力記録計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）ポリアミド樹脂３０〜５５重量
％、（ｂ）ガラス繊維４５〜７０重量％、（ｃ）（ａ）
＋（ｂ）１００重量部に対して、０．０２〜０．５重量
部の脂肪族カルボン酸及び／又はその誘導体から成るポ
リアミド樹脂組成物であり、かつ、前記ポリアミド樹脂
が溶融状態から結晶化する際の温度（Ｔｃ）が、１８０
℃以上２２０℃以下であり、かつ、ぎ酸溶液粘度が２０
以上４０以下であるポリアミド樹脂組成物。
【請求項２】請求項１記載のポリアミド樹脂組成物か
ら成る外装用構造部品。
【請求項３】ポリアミド樹脂が、ナイロン６６とナイ
ロン６の共重合体（以下、ナイロン６６／６共重合
体）、ナイロン６６とヘキサメチレンイソフタルアミド
の共重合体（以下、ナイロン６６／６Ｉ共重合体）、ナ
イロン６６とヘキサメチレンテレフタルアミドとヘキサ
メチレンイソフタルアミドの共重合体（以下、ナイロン
６６／６Ｔ／６Ｉ共重合体）であるか、またはナイロン
６６、ナイロン６６／６共重合体、ナイロン６６／６Ｉ
共重合体、ナイロン６６／６Ｔ／６Ｉ共重合体の中から
選ばれる少なくとも二種類のポリマーから成るブレンド
ポリマーである、請求項２の外装用構造部品。