JPH06345960A - ガラス繊維強化ポリアミド粒状体の製造方法 - Google Patents

ガラス繊維強化ポリアミド粒状体の製造方法

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JPH06345960A
JPH06345960A JP16000993A JP16000993A JPH06345960A JP H06345960 A JPH06345960 A JP H06345960A JP 16000993 A JP16000993 A JP 16000993A JP 16000993 A JP16000993 A JP 16000993A JP H06345960 A JPH06345960 A JP H06345960A
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Atsushi Murakami
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高強度・高剛性で、成形品の光沢性に優れた
成形品を与えるガラス繊維強化ポリアミド粒状体の製造
方法。 【構成】 ポリアミド樹脂30〜60重量部とガラス繊
維70〜40重量部とのガラス繊維強化ポリアミド粒状
体の製造方法において、見かけの溶融粘度=1000 s
ec-1の剪断速度,融点+20℃の温度で測定した時に1
00〜5,000ポイズの範囲にあるポリアミド樹脂を
用い、ポリアミド樹脂が溶融状態に到達した時点で、長
さ1〜10mm、平均直径3〜15μmのガラス繊維を
ポリアミド樹脂に配合し、ストランド状に成形後、冷却
・切断すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高強度・高剛性で,か
つ成形品の表面光沢性に優れた成形品を得ることのでき
るガラス繊維強化ポリアミド粒状体の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、ガラス繊維で強化されたポリアミ
ド樹脂は機械的特性,耐薬品性,耐熱性などに優れ、自
動車,電気,機械などの部品として多く使用されてい
る。特に最近,軽量化による燃費向上及び組立工程合理
化の観点から、金属製自動車部品をガラス繊維強化ポリ
アミド樹脂に変える動きが顕著になって来ている。
【0003】さらには、家具用部品,例えば椅子の脚,
テーブルの脚等の高剛性・高強度が要求される構造材等
の用途にガラス繊維強化ポリアミド樹脂が使用されつつ
ある。このような用途においては、特に、高濃度にガラ
ス繊維を配合した強化ポリアミド樹脂粒状体の射出成形
品が用いられるが、ただ単にガラス繊維をポリアミド樹
脂に配合した粒状体では、それから得られる成形品はガ
ラス繊維の浮き上がり現象、あるいはガラス繊維束が成
形品中に混在し、成形品外観を損なうばかりでなく、強
度・剛性も期待されるほどには高くないものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高強
度・高剛性で、かつ成形品の光沢性に優れた成形品を得
ることのできるガラス繊維強化ポリアミド粒状体の製造
方法を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、高強度・
高剛性で、かつ成形品の光沢性に優れた成形品を得るこ
とのできるガラス繊維強化ポリアミド粒状体の製造方法
を見い出すために鋭意研究を重ねた結果,特定の溶融粘
度を有するポリアミド樹脂と特定形状のガラス繊維を用
いて、当該ポリアミドが溶融状態に到達した時点で、該
ガラス繊維を配合するガラス繊維強化ポリアミド粒状体
の製造方法が前記目的にかなうことを見出し、本発明を
完成させるに至った。
【0006】すなわち、本発明はポリアミド樹脂30〜
60重量部とガラス繊維70〜40重量部とからなるガ
ラス繊維強化ポリアミド粒状体の製造方法において、見
かけの溶融粘度が1000 sec-1の剪断速度,融点+2
0℃の温度で測定した時,100〜3,000ポイズの
範囲にあるポリアミド樹脂を用いてなり、かつ当該ポリ
アミド樹脂が溶融状態に到達した時点で、長さ1〜10
mm、平均直径3〜15μmの範囲にあるガラス繊維を
ポリアミド樹脂に配合し、ストランド状に成形した後、
冷却・切断することを特徴とするガラス繊維強化ポリア
ミド粒状体の製造方法に関するものである。
【0007】以下、本発明を更に詳しく説明する。本発
明に係るポリアミド樹脂は、ジアミンとジカルボン酸と
の縮合重合で得られるナイロン46,ナイロン66,ナ
イロン69,ナイロン610,ナイロン612,ラクタ
ムの開環重合で得られるナイロン6,ナイロン12,ω
−アミノカルボン酸の自己重縮合で得られるナイロン
7,ナイロン11及びこれらの共重合物,ブレンド物等
である。又ポリアミド主鎖に芳香環を有するM×D/6
ナイロン,6T/66ナイロン,6T/6Iナイロン,
6I/66ナイロン等も包含する。
【0008】本発明に用いるポリアミド樹脂は、絶乾
時,融点+20℃の温度,剪断速度1000 sec-1で測
定した時,100〜3,000ポイズの範囲にあるポリ
アミド樹脂であって、かかる溶融粘度はキャピログラフ
や高架式フローテスターで測定することが出来る。
【0009】見かけの溶融粘度が100ポイズ以下で
は、ガラス繊維の分散が良好にならず、得られたガラス
繊維強化ポリアミド粒状体から得られる成形品の物性が
低くなる。一方、見かけの溶融粘度が3,000ポイズ
以上では、得られたガラス繊維強化ポリアミド粒状体を
成形する際に成形流動性に劣るため、成形品表面にガラ
ス繊維が浮き出て外観不良現象を招く。特に好ましい見
かけの溶融粘度範囲は200〜2,500ポイズであ
る。
【0010】本発明に用いるガラス繊維はポリアミド樹
脂用の補強材として用いられるものであれば良い。ガラ
ス繊維の形状は、ガラス繊維の供給精度等の点から長さ
1〜10mm、平均直径3〜15μmのチョップドスト
ランドタイプの短繊維が好ましい。又、ガラス繊維はア
クリル酸系ポリマー及び/又はウレタン系ポリマー及び
アミノシラン系カップリング剤を主たる構成成分とする
集束剤で表面処理されたガラス繊維が特に好ましい。
【0011】本発明のガラス繊維強化ポリアミド粒状体
はポリアミド樹脂30〜60重量部とガラス繊維70〜
40重量部とからなる。ガラス繊維の量が40重量部以
下では強度・剛性などの機械的特性が低く、本発明の目
的ではない。又、70重量部以上では流動性及び成形加
工性が低下すると同時に、ガラス繊維の均一混合分散が
達成できず、成形品外観が著るしく劣るものになってし
まう。
【0012】本発明の製造方法は、通常二軸押出機を用
いて、トップフードよりポリアミド樹脂を供給し、当該
ポリアミド樹脂が溶融状態に到達した時点で、所定形状
のガラス繊維をサイドフードし、押出機先端に取り付け
られた紡口でストランド状に成形した後、冷却し切断す
ることで粒状体にする方法である。ここでポリアミド樹
脂が溶融状態に到達した時点とは、当該ポリアミド樹脂
をDSC(示差走査熱量計)を用いて昇温速度20℃/
分で測定した時の吸熱ピーク温度(融点)プラス20℃
の温度以上に溶融ポリアミド樹脂の温度が到達した時点
を言う。
【0013】溶融ポリアミド樹脂の温度がこれより低い
と溶融状態に到達したとは言えず、この状態でガラス繊
維を配合しても、ガラス繊維とポリアミド樹脂の親和性
が発現されないばかりか、ガラス繊維の破損も激しくサ
ージングの発生も認められ安定したストランドが得られ
ないと言う問題が生じる。更に、この現象はガラス繊維
を高濃度(40〜70重量部)に配合する時に著るし
く、ガラス繊維を配合する際のポリアミド樹脂を本発明
で言う溶融状態にした時のみ、解消できるのである。
【0014】本発明に言うポリアミド粒状体とは射出成
形及び押出成形等に用いられる一般的な原料形状を示す
のであって形状を限定するものではない。つまりこの粒
状体は直径3mm、長さ3mmの円柱状の場合もあれ
ば、直径3mmの球状の場合もある。又、平均粒径が3
00μmの粉体の場合もある。なお、本発明における粒
状体には所望に応じて種々の添加物,例えば熱安定剤,
紫外線吸収剤,酸化劣化防止剤,可塑剤,滑剤,帯電防
止剤,染料,顔料等や他の樹脂ポリマーを本発明の目的
を損なわない範囲において加えることができる。
【0015】
【実施例】以下、具体的な実施例により本発明をさらに
詳しく説明する。なお、これらの例は、例示のために示
すもので、本発明はこれらに限定されるものでない。な
お、実施例に示した各種評価は次の方法に従って実施し
た。 融点;パーキンエルマー社製DSC−7型示差走査
熱量計を用いて、窒素ガス雰囲気下で20℃/分の昇温
速度で得られた吸熱曲線のピーク温度をポリアミド樹脂
の融点とした。 溶融粘度;島津製作所製島津フローテスターCFT
−500形(ノズル形状:L/D=1/1)を用いて、
上記で求めた融点プラス20℃の温度で荷重を変えて
流量を測定し、両者の関係から剪断速度1000 sec-1
での溶融粘度を読み取り、ポリアミド樹脂の溶融粘度と
した。
【0016】 機械的物性;実施例,比較例で得たガ
ラス繊維強化ポリアミド粒状体を、東芝機械製IS15
0E射出成形機を用いて、スクリュー回転数150 rp
m,樹脂温度300℃の成形条件で、厚み3mmのAS
TM1号ダンベルとASTM短冊に成形し、ASTM−
D638,D790,D256に従って引張試験,曲げ
試験,アイゾット試験を行った。 成形品外観;上記で得た成形品の表面外観を目視
で判断するとともに、HOR1BA製グロスチェッカー
IG−320を用いて表面光沢を測定した。
【0017】(実施例1)ナイロン66樹脂(ギ酸粘度
VR37)を用いて、池貝鉄工(株)製PCM45φ二
軸押出機(設定温度285℃(C1 〜C8 ),スクリュ
ー回転数60 rpm)のトップフィードに当該樹脂を12
kg/hrで供給した。押出機C5 ゾーンでの樹脂温度は2
95℃であり、溶融状態であった。
【0018】このC5 ゾーンより、旭ファイバーグラス
(株)製ガラス繊維チップドストランド(03JAFF
2A:ガラス繊維長3mm、ガラス繊維径10μm)を
18kg/hで供給し、紡口より押し出されたストランド
を長さ3 mm ,直径3 mm のぺレット状に切断して、ガ
ラス繊維強化ポリアミド粒状体を得た。押出し状態はサ
ージング発生もなく非常に良好であった。得られたぺレ
ットを上述の方法で評価した。その結果を表1に示す。
【0019】(実施例2)トップフィードするナイロン
66樹脂を、ギ酸粘度VR22のナイロン66樹脂とし
た以外は、実施例1と同様の方法でガラス繊維強化ポリ
アミド粒状体を得た。その結果を表1に示す。
【0020】(実施例3)トップフィードするナイロン
66樹脂を、ギ酸粘度VR48のナイロン66樹脂とし
た以外は、実施例1と同様の方法でガラス繊維強化ポリ
アミド粒状体を得た。その結果を表1に示す。
【0021】(比較例1)実施例1と同じナイロン66
樹脂を用いて、池貝鉄工(株)製PCM45φ二軸押出
機(設定温度C1 〜C4 :260℃、C5 〜C8 :28
5℃、スクリュー回転数60rpm )のトップフィードに
ナイロン66樹脂を12kg/hrで供給した。押出機C5
ゾーンでの樹脂温度は275℃であった。このC5 ゾー
ンより、実施例1と同じガラス繊維を18kg/hrで供給
し、紡口より押し出されたストランドを長さ3mm、直
径3mmのぺレット状に切断して、ガラス繊維強化ポリ
アミド粒状体を得た。押出時,サージングの発生が認め
られた。得られたぺレットを上述の方法で評価した。そ
の結果を表1に示す。
【0022】(比較例2)トップフィードするナイロン
66樹脂をギ酸粘度VR120のナイロン66樹脂とし
た以外は実施例1と同様の方法でガラス繊維強化ポリア
ミド粒状体を得た。その結果を表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、高強度,高剛性で、か
つ成形品外観に非常に優れた成形品の得られるガラス繊
維強化ポリアミド粒状体が安定的に得られる。この為、
自動車部品、例えばエンジンマウント,ホィールリム,
シリンダーヘッドカバー,インテークマニホールドの様
な大型部品,机や椅子の脚の様な成形品外観と高剛性が
要求される様な用途に本発明の方法で得られたガラス繊
維強化ポリアミド粒状体は好適に用いることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリアミド樹脂30〜60重量部とガラ
    ス繊維70〜40重量部とからなるガラス繊維強化ポリ
    アミド粒状体の製造方法において、見かけの溶融粘度が
    1000 sec-1の剪断速度,融点+20℃の温度で測定
    した時、100〜3,000ポイズの範囲にあるポリア
    ミド樹脂を用いてなり、かつ当該ポリアミド樹脂が溶融
    状態に到達した時点で、長さ1〜10mm、平均直径3
    〜15μmの範囲にあるガラス繊維をポリアミド樹脂に
    配合し、ストランド状に成形した後、冷却・切断するこ
    とを特徴とするガラス繊維強化ポリアミド粒状体の製造
    方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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