JPH115898A

JPH115898A - 振動溶着用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH115898A
Application number: JP9163131A
Authority: JP
Inventors: Yasuhito Tachibana; 泰人立花; Miki Terada; 幹寺田; Shigeru Okita; 茂沖田
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 1999-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】成形性、耐熱性、強靱性、耐オイル・ガソ
リン性、耐磨耗性、などナイロン樹脂本来の特性にも均
衡して優れた振動溶着に適したナイロン樹脂組成物を提
供する。【解決手段】（Ａ）ナイロン樹脂１００重量部に対
して、（Ｂ）ポリアミド単位およびポリエーテル単位を
主要構成成分として含有するポリアミドエラストマー１
〜５０重量部、（Ｃ）平均繊維径５〜１５μｍのガラス
繊維１０〜１５０重量部からなることを特徴とする振動
溶着用樹脂組成物を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、成形性品
表面外観、寸法安定性、振動溶着性が均衡して優れた溶
着用樹脂組成物に関し、更には溶融成形後の２つ以上の
成形品を振動溶着して得られる中空成形体などに適した
ナイロン樹脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ナイロン樹脂は、その優れた射出成形
性、耐熱性、強靱性、耐オイル・ガソリン性、耐磨耗性
などを生かして、自動車、機械部品の分野で射出成形品
として広範に利用されている。上記分野でのナイロン樹
脂の開発経緯は基本的には金属材料からの代替が主体で
あり、軽量化、防錆化などの利点の多い部品から実用化
が進んできた。更に最近はナイロン樹脂材料の高性能化
および成形加工技術の進展に伴って、大型且つ複雑形状
で、従来技術では樹脂化が困難とされてきた部品へのナ
イロン樹脂の適用が検討されるようになっている。

【０００３】このような難度の高い部品を樹脂化するた
めには射出成形や押し出し成形、ブロー成形などの単独
成形技術だけでは不十分で、切削、接着、溶着などの後
加工技術をを組み合わせることが必要となる。しかし、
従来のナイロン樹脂材料の設計はかかる後加工への適用
性まで考慮したものとは言えず、たとえば２つ以上のパ
ーツからなるガラス繊維強化ナイロン樹脂成形品を振動
溶着法などによって溶着して用いる場合には特に部品が
大型の場合、溶着部分の強度が不十分であるために使用
が制限されるのが現状であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した従来
のナイロン樹脂における問題点であった振動溶着性の改
良を課題とし、更に成形性、耐熱性、強靱性、耐オイル
・ガソリン性、耐磨耗性、成形品表面平滑性などナイロ
ン樹脂本来の特性にも均衡して優れた振動溶着に適した
ナイロン樹脂組成物を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは上記
の目的を解決すべく検討した結果、ガラス繊維強化ナイ
ロン樹脂において特定のポリアミドエラストマーを含
み、更に必要に応じて銅化合物の添加、含有されるガラ
ス繊維の長さ分布を特定の範囲に制御することにより目
的が達成されることを見出し本発明に到達した。

【０００６】即ち、本発明は、（１）「（Ａ）ナイロン樹脂１００重量部に対して、
（Ｂ）ポリアミド単位およびポリエーテル単位を主要構
成成分として含有するポリアミドエラストマー１〜５０
重量部、（Ｃ）平均繊維径５〜１５μｍのガラス繊維１
０〜１５０重量部からなることを特徴とする振動溶着用
樹脂組成物。」（２）「（Ｂ）ポリアミドエラストマーがポリアミド単
位およびポリエーテル単位を主要構成成分とし、かつ結
合様式としてアミド、エーテル、エステル結合を有する
ポリエーテルエステルアミドである前記（１）記載の振
動溶着用樹脂組成物。」（３）「（Ｂ）ポリアミドエラストマーがポリアミド単
位およびポリエーテル単位を主要構成成分とし、かつ結
合様式としてアミド、エーテル結合を有するポリエーテ
ルアミドである前記（１）記載の振動溶着用樹脂組成
物。」

【０００７】（４）「（Ｂ）ポリアミドエラストマー中
のポリエーテル単位がポリオキシエチレンである前記
（１）〜（３）いずれかに記載の振動溶着用樹脂組成
物。」（５）更に（Ｄ）生成する樹脂組成物の成形品を振動溶
着法で溶着した後アニーリングした際の溶着部強度保持
率を向上せしめるに足る量の銅化合物を含むことを特徴
とする前記（１）〜（４）いずれかに記載の振動溶着用
樹脂組成物。」（６）（Ｄ）銅化合物の添加量が（Ａ）ナイロン樹脂１
００重量部に対して、０．０１〜２重量部である前記
（５）に記載の振動溶着用樹脂組成物。」（７）該組成物中のガラス繊維の重量平均繊維長が１０
０〜４００μｍの範囲にあってかつ繊維長が６０μｍ以
下のガラス繊維の割合が全ガラス繊維の１０〜５０重量
％を占める前記（１）〜（６）いずれかに記載の振動溶
着用樹脂組成物。」（８）ナイロン樹脂が融点２００℃以上の脂肪族ナイロ
ン樹脂の中から選ばれた少なくとも１種である前記
（１）〜（７）いずれかに記載の振動溶着用樹脂組成
物。」（９）ナイロン樹脂がナイロン６６、ナイロン６および
それらを主成分とする共重合ナイロンの中から選ばれた
少なくとも１種である前記（１）〜（８）いずれかに記
載の振動溶着用樹脂組成物。」

【０００８】（１０）共重合ナイロンがナイロン６成分
とナイロン６６成分からなる共重合体である前記（９）
記載の振動溶着用樹脂組成物。」（１１）共重合ナイロンがナイロン６成分９８〜８０重
量％およびナイロン６６成分２〜２０重量％からなる共
重合体またはナイロン６６成分９８〜８０重量％および
ナイロン６成分２〜２０重量％からなる共重合体である
前記（１０）記載の振動溶着用樹脂組成物。」（１２）銅化合物が１価の銅化合物である前記（５）〜
（１１）いずれかに記載の溶着用樹脂組成物。」（１３）１価の銅化合物がハロゲン化第１銅である前記
（１２）に記載の振動溶着用樹脂組成物。」（１４）（Ａ）ナイロン樹脂１００重量部に対して、
（Ｂ）ポリアミド単位およびポリエーテル単位を主要構
成成分として含有するポリアミドエラストマー１〜５０
重量部、（Ｃ）平均繊維径５〜１５μｍのガラス繊維１
０〜１５０重量部を溶融混練してなることを特徴とする
振動溶着用樹脂組成物の製造方法。」（１５）（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）
成分の溶融混練を１回行った段階で組成物中のガラス繊
維の繊維長が前記（７）記載の条件を満たすものである
振動溶着用樹脂組成物の製造方法。」を提供するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明において「重量」とは「質量」を意味す
る。

【００１０】本発明で用いられる（Ａ）ナイロン樹脂と
は、アミノ酸、ラクタムあるいはジアミンとジカルボン
酸を主たる構成成分とするナイロンである。その主要構
成成分の代表例としては、６ーアミノカプロン酸、１１
ーアミノウンデカン酸、１２ーアミノドデカン酸、パラ
アミノメチル安息香酸などのアミノ酸、εーアミノカプ
ロラクタム、ωーラウロラクタムなどのラクタム、テト
ラメチレンジアミン、ヘキサメレンジアミン、２ーメチ
ルペンタメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミ
ン、ドデカメチレンジアミン、２，２，４ー／２，４，
４ートリメチルヘキサメチレンジアミン、５ーメチルノ
ナメチレンジアミン、メタキシレンジアミン、パラキシ
リレンジアミン、１，３ービス（アミノメチル）シクロ
ヘキサン、１，４ービス（アミノメチル）シクロヘキサ
ン、１ーアミノー３ーアミノメチルー３，５，５ートリ
メチルシクロヘキサン、ビス（４ーアミノシクロヘキシ
ル）メタン、ビス（３ーメチルー４ーアミノシクロヘキ
シル）メタン、２，２ービス（４ーアミノシクロヘキシ
ル）プロパン、ビス（アミノプロピル）ピペラジン、ア
ミノエチルピペラジンなどの脂肪族、脂環族、芳香族の
ジアミン、およびアジピン酸、スペリン酸、アゼライン
酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テレフタル酸、イソフ
タル酸、２ークロロテレフタル酸、２ーメチルテレフタ
ル酸、５ーメチルイソフタル酸、５ーナトリウムスルホ
イソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒド
ロイソフタル酸などの脂肪族、脂環族、芳香族のジカル
ボン酸が挙げられ、本発明においては、これらの原料か
ら誘導されるナイロンホモポリマーまたはコポリマーを
各々単独または混合物の形で用いることができる。

【００１１】本発明において、とくに有用なナイロン樹
脂は、２００℃以上の融点を有する耐熱性や強度に優れ
たナイロン樹脂であり、具体的な例としてはポリカプロ
アミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド
（ナイロン６６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナ
イロン４６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロ
ン６１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン
６１２）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサ
メチレンテレフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／
６Ｔ）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメ
チレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６
Ｉ）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチ
レンテレフタルアミド／ポリヘキサメチレンイソフタル
アミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｔ／６Ｉ）、ポリ
キシリレンアジパミド（ナイロンＸＤ６）およびこれら
の混合物ないし共重合体などが挙げられる。

【００１２】とりわけ好ましいものとしては、ナイロン
６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６／６６
コポリマー、ナイロン６／１２コポリマーなどの例を挙
げることができ、更にこれらのナイロン樹脂を成形性、
耐熱性、振動溶着性などの必要特性に応じて混合物とし
て用いることも実用上好適である。

【００１３】これらナイロン樹脂の重合度にはとくに制
限がなく、１％の濃硫酸溶液中、２５℃で測定した相対
粘度が、１．５〜５．０の範囲、特に２．０〜４．０の
範囲のものが好ましい。

【００１４】本発明で用いられる（Ｂ）ポリアミド単位
およびポリエーテル単位を主要構成成分として含有する
ポリアミドエラストマーとは、ポリアミド単位をハード
セグメント、ポリエーテル単位をソフトセグメントとす
るブロック共重合体である。

【００１５】ここで言うポリアミド成分とは、上記のナ
イロンと同様にアミノ酸、ラクタムもしくはジアミンと
ジカルボン酸の塩から誘導されるものであり、これらの
原料となる化合物の例としては６ーアミノカプロン酸、
７ーアミノヘプタン酸、７ーアミノオクタン酸、９ーア
ミノノナン酸、１１ーアミノウンデカン酸、１２ーアミ
ノドデカン酸、パラアミノメチル安息香酸などのアミノ
酸、カプロラクタム、エナントラクタム、カプリルラク
タム、ωーラウロラクタムなどのラクタム、テトラメチ
レンジアミン、ヘキサメレンジアミン、２ーメチルペン
タメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデ
カメチレンジアミン、２，２，４ー／２，４，４ートリ
メチルヘキサメチレンジアミン、５ーメチルノナメチレ
ンジアミン、メタキシレンジアミン、パラキシリレンジ
アミン、１，３ービス（アミノメチル）シクロヘキサ
ン、１，４ービス（アミノメチル）シクロヘキサン、１
ーアミノー３ーアミノメチルー３，５，５ートリメチル
シクロヘキサン、ビス（４ーアミノシクロヘキシル）メ
タン、ビス（３ーメチルー４ーアミノシクロヘキシル）
メタン、２，２ービス（４ーアミノシクロヘキシル）プ
ロパン、ビス（アミノプロピル）ピペラジン、アミノエ
チルピペラジンなどの脂肪族、脂環族、芳香族のジアミ
ン、およびアジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セ
バシン酸、ドデカン二酸、テレフタル酸、イソフタル
酸、２ークロロテレフタル酸、２ーメチルテレフタル
酸、５ーメチルイソフタル酸、５ーナトリウムスルホイ
ソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロ
イソフタル酸などの脂肪族、脂環族、芳香族のジカルボ
ン酸が挙げられ、これらは各々単独または２種以上の混
合物の形で用いることができる。これらの内で特にカプ
ロラクタム、ラウロラクタム、１１ーアミノウンデカン
酸、１２ーアミノドデカン酸、ヘキサメチレンジアミン
ーセバシン酸塩が特に好ましく用いられる。

【００１６】ポリアミドエラストマーを形成するもう一
つの主要構成成分であるポリエーテル成分の例としては
ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキ
シテトラメチレン、ポリオキシペンタメチレン、ポリオ
キシヘキサメチレン、ポリオキシエチレン／プロピレ
ン、ポリオキシエチレン／テトラメチレン、等が挙げら
れる。これらの内でも特にポリオキシエチレン、ポリオ
キシプロピレン、ポリオキシテトラメチレン、ポリオキ
シエチレン／プロピレンが好ましく用いられる。

【００１７】これらの構成成分を原料とするポリアミド
エラストマーの製造法には特に制限はなく、例えば末端
にアミノ基またはカルボキシル基を有するポリエーテル
および上記ポリエーテル末端と塩を形成する量のジカル
ボン酸またはジアミンを含むポリアミド形成性原料を溶
融重合する方法（例えば特公昭５９−２６８６号公報、
この場合には生成するポリアミドエラストマーの結合形
式はエーテル、アミドのみであり、生成するポリマーは
ポリエーテルアミドとなる）あるいはポリオキシアルキ
レングリコール、ポリアミド形成性単量体および必要に
応じて添加される少量のジカルボン酸を原料とし、まず
ポリアミド形成性単量体とジカルボン酸の反応により両
末端カルボキシル化ポリアミドプレポリマーを作りこれ
にポリアルキレングリコールを真空下に溶融反応させる
方法（例えば特開昭５４−４７７９８号公報）、前記３
原料を同時に反応槽に仕込み、混合した後真空下に溶融
重合する方法（例えば特開昭５３−１１９９９７号公
報）などの従来公知の重合方法を適宜採用することがで
きる。なお、前記の３種の原料を使用する方法で得られ
るポリアミドエラストマーは結合様式としてアミド、エ
ーテル、エステルを含み、生成するポリマーはポリエー
テルエステルアミドとなる。

【００１８】かかるポリエーテルエステルアミドの製造
の際に必要に応じて用いられるジカルボン酸の例として
は、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、ナ
フタレンー２、６ージカルボン酸、ナフタレンー２、７
ージカルボン酸、ジフェニルー４、４’ージカルボン
酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、３ースルホイソ
フタル酸ナトリウムなどの芳香族ジカルボン酸、１、４
ーシクロヘキサンジカルボン酸、１、２ーシクロヘキサ
ンジカルボン酸、ジシクロヘキシルー４、４’ージカル
ボン酸などの脂環族ジカルボン酸およびコハク酸、グル
タル酸、アジピン酸、ヘプタン二酸、オクタン二酸、デ
カン二酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸などの脂肪
族ジカルボン酸などが挙げられ、特に、アジピン酸、テ
レフタル酸、デカン二酸、ドデカン二酸等が好ましく用
いられる。

【００１９】ポリエーテル成分の数平均分子量は２００
〜６０００の範囲が選択され、特に２５０〜４０００の
範囲が好ましい。数平均分子量が２００に満たないと生
成するポリアミドエラストマーの機械的性質が劣り、逆
に数平均分子量が６０００を越えると均一重合性が損な
われるために好ましくない。

【００２０】ポリアミドエラストマー中のポリエーテル
成分の占める割合は８５〜１５重量％、好ましくは８０
〜２０重量％のものが用いられる。ポリエーテル成分の
量が８５重量％を越えると、生成するポリマーの機械的
強度が大幅に低下するので好ましくなく、一方ポリエー
テル成分の量が１５重量％に満たないと、得られる最終
樹脂組成物において十分な振動用着強度改良効果が得ら
れないので好ましくない。

【００２１】本発明の樹脂組成物においてポリアミドエ
ラストマーの配合量はナイロン樹脂１００重量部に対し
て１〜５０重量部の範囲、好ましくは３〜４０重量部、
特に好ましくは５〜３５重量部の範囲である。なぜなら
この範囲の配合量を選択することによって初めて振動溶
着性に優れ、更に成形性、耐熱性、強靱性、耐オイル・
ガソリン性、耐磨耗性、成形品表面平滑性などナイロン
樹脂本来の特性にも均衡して優れた振動溶着に適したナ
イロン樹脂組成物を得ることができるからである。ポリ
アミドエラストマーの配合量が１重量部に満たないと振
動溶着性改良効果が十分に発現しないので好ましくな
く、逆に配合量が５０重量部を越えると、得られる組成
物の耐熱性、耐磨耗性などの低下が起こるので好ましく
ない。

【００２２】本発明においては（Ｃ）成分として用いら
れるガラス繊維はナイロン樹脂およびポリアミドエラス
トマーとの溶融混練後の状態、特に１回の溶融混練を受
けた状態で重量平均繊維長１００〜４００μｍ、且つ繊
維長６０μｍ以下のガラス繊維の割合が全ガラス繊維中
１０〜５０重量％の範囲に制御されていることが好まし
い。なぜならば繊維長６０μｍ以下のガラス繊維が特定
量存在することによりナイロン樹脂組成物の成形品を振
動溶着させた場合に高い溶着強度が得られるからであ
る。この理由は必ずしも明確ではないが、摩擦熱で溶融
したマトリクス樹脂層中のガラス繊維の振動による配向
挙動に影響を与えることが一因と考えられる。

【００２３】ガラス繊維の好ましい重量平均繊維長およ
び６０μｍ以下のガラス繊維の割合は各々１２０〜３０
０μｍおよび１５〜４０重量％の範囲である。ガラス繊
維の重量平均繊維長が上記の範囲より短いと樹脂組成物
の強度が低下するので好ましくなく、一方上記範囲より
長いと成形品外観、振動溶着性が低下するので好ましく
ない。また、６０μｍ以下のガラス繊維の割合が上記範
囲より少ないと振動溶着性の低下を招くので好ましくな
く、逆に上記範囲より多いと機械強度への悪影響が出る
ので好ましくない。

【００２４】かかる繊維長分布を有するガラス繊維強化
ナイロン樹脂組成物を１回の溶融混練工程で得ることが
生産効率上好ましく、それを実現するための効率的な方
法の一例としてストランド長１ｍｍ以上のガラス繊維と
繊維長２０〜５００μｍのガラス繊維を適正な割合の混
合物として原料に使用する方法を挙げることができる。
また、ストランド長の異なるガラス繊維を２種以上併用
する際には、用いるガラス繊維の平均径が２μｍ以上異
なる種類のものを使用することも好ましい方法である。

【００２５】本発明の樹脂組成物中の全ガラス繊維含有
量はナイロン樹脂１００重量部に対して１０〜１５０重
量部の範囲であり、２０〜８０重量部の範囲が更に好ま
しい。

【００２６】本発明で必要に応じて（Ｄ）成分として用
いられる銅化合物の具体的な例としては、塩化第一銅、
塩化第二銅、臭化第一銅、臭化第二銅、ヨウ化第一銅、
ヨウ化第二銅、硫酸第二銅、硝酸第二銅、リン酸銅、酢
酸第一銅、酢酸第二銅、サリチル酸第二銅、ステアリン
酸第二銅、安息香酸第二銅および前記無機ハロゲン化銅
とキシリレンジアミン、２ーメルカプトベンズイミダゾ
ール、ベンズイミダゾールなどとの錯化合物などが挙げ
られる。なかでも１価の銅化合物とりわけ１価のハロゲ
ン化銅化合物が好ましく、酢酸第１銅、ヨウ化第１銅な
どを特に好適な銅化合物として例示できる。

【００２７】銅化合物の添加量は生成する樹脂組成物の
成形品を振動溶着法で溶着した後アニーリングした際の
溶着部強度保持率を向上せしめるに足る量であるが、こ
れには通常ナイロン樹脂１００重量部に対して０．０１
〜３重量部が求められ、さらに０．０１５〜２重量部の
範囲であることが好ましい。銅化合物の添加量が０．０
１重量部に満たないと溶着した後アニーリングした際の
溶着部強度保持率が不足となる傾向があり、逆に３重量
部を越える量の添加では溶融成形時に金属銅の遊離が起
こり、着色により製品の価値を減ずることになる。

【００２８】本発明では銅化合物と併用する形でハロゲ
ン化アルカリを添加することも可能である。このハロゲ
ン化アルカリ化合物の例としては、塩化リチウム、臭化
リチウム、ヨウ化リチウム、塩化カリウム、臭化カリウ
ム、ヨウ化カリウム、臭化ナトリウムおよびヨウ化ナト
リウムを挙げることができ、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナ
トリウムが特に好ましい。

【００２９】本発明においては上記の特定のガラス繊維
以外にも繊維状／非繊維状無機強化材を添加することも
可能であり、それら強化剤の具体例としては、炭素繊
維、チタン酸カリウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、硼酸ア
ルミウィスカ、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化珪素
繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、石コウ繊維、
金属繊維などの繊維状充填剤、ワラステナイト、ゼオラ
イト、セリサイト、カオリン、マイカ、クレー、パイロ
フィライト、ベントナイト、アスベスト、タルク、アル
ミナシリケートなどの珪酸塩、アルミナ、酸化珪素、酸
化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化
鉄などの金属化合物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、ドロマイトなどの炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バ
リウムなどの硫酸塩、水酸化マグネシウム、水酸化カル
シウム、水酸化アルミニウムなどの水酸化物、ガラスビ
ーズ、セラミックビーズ、窒化ホウ素、炭化珪素および
シリカなどの非繊維状充填剤が挙げられ、これらは中空
であってもよく、さらにはこれら充填剤を２種類以上併
用することも可能である。また、これら繊維状／非繊維
状充填材をイソシアネート系化合物、有機シラン系化合
物、有機チタネート系化合物、有機ボラン系化合物、エ
ポキシ化合物などのカップリング剤で予備処理して使用
することは、より優れた機械的強度を得る意味において
好ましい。

【００３０】また本発明のナイロン樹脂組成物にエポキ
シ基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基、メルカプ
ト基、ウレイド基の中から選ばれた少なくとも１種の官
能基を有するアルコキシシランの添加は、機械的強度、
靱性などの向上に有効である。

【００３１】かかる化合物の具体例としては、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルトリエトキシシシラン、β−（３，４−エポ
キシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランなどの
エポキシ基含有アルコキシシラン化合物、γ−メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルトリエトキシシランなどのメルカプト基含有アルコキ
シシラン化合物、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシ
ラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシシラン、γ
−（２−ウレイドエチル）アミノプロピルトリメトキシ
シランなどのウレイド基含有アルコキシシラン化合物、
γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−イ
ソシアナトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシア
ナトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアナ
トプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアナト
プロピルエチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプ
ロピルエチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロ
ピルトリクロロシランなどのイソシアナト基含有アルコ
キシシラン化合物、γ−（２−アミノエチル）アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ−（２−アミノエチ
ル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシランなどのアミノ基含有アルコキ
シシラン化合物、γ−ヒドロキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−ヒドロキシプロピルトリエトキシシランな
どの水酸基含有アルコキシシラン化合物などなどが挙げ
られる。

【００３２】さらに、本発明のナイロン樹脂組成物に
は、タルク、カオリン、有機リン化合物、ポリエーテル
エーテルケトンなどの結晶核剤、次亜リン酸塩などの着
色防止剤、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミンな
どの酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、紫外線防止剤、着色
剤、などの添加剤を添加することができる。

【００３３】本発明のナイロン樹脂組成物の調製方法は
特定の方法に限定されないが、具体的且つ効率的な例と
して原料のナイロン樹脂およびガラス繊維の混合物を単
軸あるいは２軸の押出機、バンバリーミキサー、ニーダ
ーおよびミキシングロールなど公知の溶融混練機に供給
して用いるナイロン樹脂の融点に応じて２２０〜３３０
℃の温度で溶融混練する方法などを挙げることができ
る。

【００３４】この溶融混練において、好ましいガラス繊
維長分布を実現するためには、たとえば２軸押し出し機
で溶融混練する場合にガラス繊維の一部を樹脂原料フィ
ーダーからナイロン樹脂と共に供給し、残りのガラス繊
維を押し出し機の先端部分のサイドフィーダーから供給
してガラス繊維の受けるせん断履歴を制御する方法や原
料として用いるガラス繊維を異なる繊維長のものとする
方法などが挙げられる。本発明において溶着後のアニー
リング処理時の溶着強度保持に効果のある銅化合物の添
加は上記溶融混練過程のいずれでなされても良い。

【００３５】このようにして得られた本発明のナイロン
樹脂組成物は、耐熱性、成形製品表面外観、寸法安定
性、振動溶着性が均衡して優れたものであり、射出成形
や押し出し成形、ブロー成形で得られた成形品を振動溶
着法などによって溶着して用いる場合に特に有用であ
り、この利点を生かしてたとえば自動車のインテークマ
ニホールドなどの吸気系部品、ウォーターインレット、
ウォーターアウトレットなどの冷却系部品、フューエル
インジェクション、フューエルデリバリーパイプなどの
燃料系部品、オイルタンクなどの容器類といった中空形
状部品用などに好適に用いることができる。

【００３６】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこれら実施例の記載に限定される
ものではない。また、実施例及び比較例中に示された配
合割合は全て重量部である。

【００３７】また、以下の実施例において材料強度、流
動性、振動溶着強度の評価は、次の方法により行った。［繊維長分布］樹脂組成物約１ｇを電気炉中で燃焼さ
せて樹脂成分を除去し、得られたガラス繊維を顕微鏡写
真で撮影し、各々のガラス単繊維の長さを測定すること
によって求めた。

【００３８】［材料強度］以下の標準方法に従って測
定した。引張強度：ＡＳＴＭＤ６３８曲げ弾性率：ＡＳＴＭＤ７９０［流動性］幅１０ｍｍ、厚さ２ｍｍ、全長６００ｍｍ
の渦巻き形状を有するスパイラルフロー測定金型を用
い、射出成形温度２５０℃、射出成形圧力３０ｋｇｆ／
ｃｍ²、金型温度８０℃の条件下で材料を射出成形した
際に金型内を流れた距離を測定して流動性の指標とし
た。流動長が長いほど流動性が良好であることを示す。

【００３９】［振動溶着強度測定］図１に示す表面形
状で厚さ１０ｍｍの試験片を射出成形で成形し、この成
形片２つをブランソン社製２８５０型振動溶着装置を用
いて以下の条件で溶着した後引っ張り試験を行い、溶着
部分の強度を測定した。また、溶着した試験片を加熱オ
ーブン中で１５０℃／１０時間処理した後の溶着部分の
強度を測定し、その強度保持率を算出した。振動数：２４０Ｈｚ加圧力：７０ｋｇｆ振幅：１．５ｍｍ溶着代：１．５ｍｍ［実施例１］ナイロン樹脂、ポリアミドエラストマーお
よびガラス繊維の溶融混練は日本製鋼所製ＴＥＸ３０型
２軸押し出し機を用いて行った。相対粘度２．７０のナ
イロン６樹脂１００重量部、重量比で４：６の割合のカ
プロラクタムと数平均分子量４００のポリオキシエチレ
ングリコールおよび適量のアジピン酸の混合物を真空下
に加熱溶融重合して得られたポリアミドエラストマー６
重量部、繊維径１３μｍ、ストランド長１．５ｍｍのガ
ラス繊維４５重量部をドライブレンドしてシリンダー温
度２５０℃、スクリュー回転数１５０ｒｐｍの条件で運
転中の押し出し機のフィーダーに供給して溶融混練を行
い、押し出しガットを冷却後ペレタイザーでペレット化
した。

【００４０】ここで得られた樹脂組成物を種々の試験片
に射出成形して流動性、材料強度、溶着強度などを測定
した結果は表１に示すとおりであった。

【００４１】

【表１】

【００４２】［比較例１］ポリアミドエラストマーを添
加しなかった以外は実施例１に記載した方法と全く同様
に混練、ペレット化、射出成形、物性測定を行った。そ
の結果は表１に示すとおりであり、ここで得られた組成
物は溶着強度が実施例１に示す本発明の組成物に比べて
不足であった。

【００４３】［実施例２］ポリアミドエラストマーとし
てカプロラクタム、ヘキサメチレンジアミン・アジピン
酸塩および数平均分子量６００の末端アミノ化ポリオキ
シエチレンとアジピン酸との塩を重量比で２：２：６の
混合物を溶融加圧重合することによって得られたポリマ
ーを用いた以外は実施例１と同様に混練、ペレット化、
射出成形、物性測定を行った。その結果は表１に示すと
おりであり、ここで得られた組成物も流動性、材料強
度、溶着強度の極めてすぐれたものであった。

【００４４】［実施例３］表２に示すようにヨウ化第一
銅の添加以外は実施例１に記載した方法と全く同様の方
法で溶融混練、ペレット化、射出成形、物性測定を行
い、表１に示す結果を得た。ここで得られた組成物も流
動性、溶着強度に優れ、特にアニーリング後の溶着部強
度が優れた実用価値の高いものであった。

【００４５】［実施例４］表２に示すようにフィーダー
から供給するガラス繊維をストランド長1.5mm のものと
0.2mm のものの併用とした以外は実施例１に記載した方
法と全く同様の方法で溶融混練、ペレット化、射出成
形、物性測定を行い、表１に示す結果を得た。ここで得
られた組成物も流動性、溶着強度に優れ、特に溶着部強
度が優れた実用価値の高いものであった。

【００４６】［実施例５〜１１］表２に示すように用い
るナイロン樹脂、ガラス繊維、ポリアミドエラストマー
および銅化合物の種類と配合量を変えた以外は実施例１
に記載した方法と全く同様の方法で溶融混練、ペレット
化、射出成形、物性測定を行い、表１に示す結果を得
た。ここで得られた組成物も流動性、溶着強度の優れた
実用価値の高いものであった。

【００４７】

【表２】

【００４８】

【発明の効果】本発明のナイロン樹脂組成物は、耐熱
性、流動性、寸法安定性、振動溶着性が均衡して優れた
ものであり、射出成形や押し出し成形、ブロー成形で得
られた成形品を振動溶着法などによって溶着して用いる
場合に特に有用であり、この利点を生かしてたとえば自
動車のインテークマニホールドなどの吸気系部品、ウォ
ーターインレット、ウォーターアウトレットなどの冷却
系部品、フューエルインジェクション、フューエルデリ
バリーパイプなどの燃料系部品、オイルタンクなどの容
器類といった中空形状部品用などに好適に用いることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で使用した溶着強度測定用試験片の形状
を示す平面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｋ 7/14 Ｃ０８Ｋ 7/14 13/04 13/04 // Ｂ２９Ｃ 65/06 Ｂ２９Ｃ 65/06 Ｃ０８Ｊ 5/12 Ｃ０８Ｊ 5/12 (Ｃ０８Ｌ 77/00 77:12） (Ｃ０８Ｌ 77/00 77:00） (Ｃ０８Ｋ 13/04 3:16 7:14）Ｂ２９Ｋ 77:00 105:06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ナイロン樹脂１００重量部、
（Ｂ）ポリアミド単位およびポリエーテル単位を主要構
成成分として含有するポリアミドエラストマー１〜５０
重量部、および、（Ｃ）平均繊維径５〜１５μｍのガラ
ス繊維１０〜１５０重量部からなることを特徴とする振
動溶着用樹脂組成物。
【請求項２】（Ｂ）ポリアミドエラストマーが、ポ
リアミド単位およびポリエーテル単位を主要構成成分と
し、かつ結合様式としてアミド、エーテル及びエステル
結合を有するポリエーテルエステルアミドであることを
特徴とする請求項１記載の振動溶着用樹脂組成物。
【請求項３】（Ｂ）ポリアミドエラストマーが、ポ
リアミド単位およびポリエーテル単位を主要構成成分と
し、かつ結合様式としてアミド及びエーテル結合を有す
るポリエーテルアミドであることを特徴とする請求項１
記載の振動溶着用樹脂組成物。
【請求項４】（Ｂ）ポリアミドエラストマー中のポ
リエーテル単位がポリオキシエチレンであることを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載の振動溶着用樹脂
組成物。
【請求項５】更に、（Ｄ）銅化合物を、生成する樹
脂組成物の成形品を振動溶着法で溶着した後アニーリン
グする際の溶着部強度保持率を向上せしめるに足る量、
含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに振動溶
着用樹脂組成物。
【請求項６】（Ｄ）銅化合物の添加量が、（Ａ）ナ
イロン樹脂１００重量部に対して、０．０１〜２重量部
であることを特徴とする請求項５記載の振動溶着用樹脂
組成物。
【請求項７】樹脂組成物中のガラス繊維の重量平均
繊維長が１００〜４００μｍの範囲であってかつ繊維長
が６０μｍ以下のガラス繊維の割合が全ガラス繊維の１
０〜５０重量％を占めることを特徴とする請求項１〜６
のいずれかに記載の振動溶着用樹脂組成物。
【請求項８】ナイロン樹脂が、融点２００℃以上の
脂肪族ナイロン樹脂の中から選ばれた少なくとも１種で
あることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の
振動溶着用樹脂組成物。
【請求項９】ナイロン樹脂が、ナイロン６６、ナイ
ロン６およびそれらを主成分とする共重合ナイロンの中
から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請
求項１〜８のいずれかに記載の振動溶着用樹脂組成物。
【請求項１０】共重合ナイロンがナイロン６成分と
ナイロン６６成分とからなる共重合体であることを特徴
とする請求項９記載の振動溶着用樹脂組成物。
【請求項１１】共重合ナイロンが、ナイロン６成分
９８〜８０重量％およびナイロン６６成分２〜２０重量
％からなる共重合体、またはナイロン６６成分９８〜８
０重量％およびナイロン６成分２〜２０重量％からなる
共重合体であることを特徴とする請求項１０記載の振動
溶着用樹脂組成物。
【請求項１２】銅化合物が１価の銅化合物であるこ
とを特徴とする請求項５〜１１のいずれかに記載の溶着
用樹脂組成物。
【請求項１３】１価の銅化合物がハロゲン化第１銅
であることを特徴とする請求項１２記載の振動溶着用樹
脂組成物。
【請求項１４】（Ａ）ナイロン樹脂１００重量部、
（Ｂ）ポリアミド単位およびポリエーテル単位を主要構
成成分として含有するポリアミドエラストマー１〜５０
重量部、及び、（Ｃ）平均繊維径５〜１５μｍのガラス
繊維１０〜１５０重量部を溶融混練することを特徴とす
る振動溶着用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１５】（Ａ）ナイロン樹脂、（Ｂ）ポリア
ミドエラストマー、（Ｃ）ガラス繊維、および（Ｄ）銅
化合物の溶融混練を１回行った段階で組成物中のガラス
繊維の繊維長が請求項７記載の条件を満足することを特
徴とする振動溶着用樹脂組成物の製造方法。