JPS59168058A - 強化ポリアミド成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は強化ポリアミド組成物及びそれを用いた成形品
の製造方法に関する。詳しくは、ポリアミド樹脂が本来
布する優れた性質のなかで、特に機械的性質及び熱的性
質に優れ、さらに反り変形が少なく寸法安定性の良好な
成形品を供する強化ポリアミド組成物に関する。

従来ポリアミド樹脂は、その機械的性質、耐熱性、電気
特性、摺動特性、を生かして、多くの分野に使用されて
いる。殊に最近は自動車の軽量化、工程合理化等から、
エンジン廻りの高い温度雰囲気下の自動車部品に、金属
に代って用いられるようになった。かかる用途において
は上記した機械的性質及び熱的性質を極力向上させんが
ため、ガラス繊維で強化した組成物が好ましい。しかし
ながら、該組成物ではよく知られているように、ガラス
繊維の配向に基づく問題、つまり成形収縮の異方性の為
、成形品に反シ変形が発生する問題がある。

この問題への対処として、ガラス繊維に併せて鉱石粉末
等の無機充填剤をポリアミドに配合することが提案され
ている。この提案に従い、通常行なわれている方法、つ
まりポリアミド粒状体、ガラス繊維のチョツプドストラ
ンド及び鉱物粉末等の無機充填剤を混合して、溶融混練
して強化組成物を得た。しかしながらこのようにして得
た強化組成物はガラス繊維を用いたことの効果を充分発
揮することができない。っまシ、このようにして得られ
た強化組成物は確かに成形品の反り変形は改善されるも
のの、引張破断強度、曲げ強度、耐衝撃強度等の機械的
強度が低く、かがる性質を強く要求する分野には耐え得
ない。

本発明者等は上記欠点を改善すべく鋭意研究の結果、ガ
ラス繊維強イヒボリアミドの有する機械的強度を低下さ
せることなく、反り変形の問題を改善できる組成物を見
い出し、本発明に至ったのである。すなわち、本発明者
等はガラス繊維と鉱石粉末等の無機充填剤で強化された
ポリアミド組成物を得るのに、ガラス繊維、鉱石粉末等
の無機充填剤及びポリアミド粒状体を混合して溶融混練
する常法に代えて、予めガラス繊維配合ポリアミド組成
物粒状体と鉱石粉末配合ポリアミド組成物粒状体とを用
意し、これを所定の割合に混合する方法が上記した問題
を改善することを見い出した。

更に本発明者等はこの発明において、鉱石粉末等の無機
充填剤かマイカであるとき、本発明の効果が著しく発現
することを見出したのである。

すなわち、不発明はガラス繊維を１０〜６０重量％含有
したガラス繊維配合ポリアミド組成物粒状体とマイカを
ｉｏ〜６０　Ｍ　景％含有したマイカ配合ポリアミド組
成物粒状体とを混合してなる強化ポリアミド組成物及び
それを用いた成形物の製造方法に関するものである。

以下本発明組成物を更に詳しく説明する。

本発明に係るポリアミドは、ジアミンとジカルボン敵と
の縮合重合で得られるナイロン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、Ｗ−アミノカルボ
ン酸の目己ム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。就中、ナ
イロン６６、ナイロン６エ０、ナイロン６１２及びナイ
ロン６が好ましいが、ナイロン６６が最も好ましい。

本発明に用いるガラス繊維はポリアミドの補強材として
用いられるものであれば良く、ガラス繊維の形状には特
に制限はない。つまシ長繊維タイプ（ガンスローピング
）から短繊維タイプ（チョツプドストランド、ミルドフ
ァイバー）のものまで任意の形状のものである。なかで
も、チョツプドストランドが最も好ましい。

本発明で言うマイカとは通常雲母と称するもので、白雲
母〔ＫＡｔ２（ＡＬＳｉ３０□ｏ）・（ＯＨ）２〕、ソ
ーダ雲母、紅雲母、黒雲母ＣＫ　（ＭｆＦｅ　）ｓ　（
Ａ７−８ｔｓ　Ｏｚｏ　）　（ＯＨ）２　）、金雲母Ｃ
ＫＭｔｓ　（ＡｔＳｉＯａ　Ｏｚｏ　）　（ＯＨ）２　
〕、鉄雲母の各種を含むものである。マイカはその表面
を有機シランカップリング剤で処理したものが好ましい
。

本発明に用いるガラス繊維配合ポリアミド組成物粒状体
のガラス繊維含有量は１０〜６０重量％である。ガラス
繊維の配合量が６０重量％を越えると、溶融混合及び造
粒が困難であり、又ガラス繊維の配合の量効果が小さい
。又ｌＯ止量チ未満ではガラス繊維の配合の効果が充分
でない。

本発明に用いるマイカ配合ポリアミド組成物粒状体のマ
イカ含有量は１０〜６０重量％である。マイカの配合量
が６０亜量チを越えると、溶融混合及び造粒が困難であ
り、又マイカ配合の量効果が小さい。又１０重ｆｉ％未
満ではマイカの配合の効果が充分でない。

本発明のポリアミド組成物の製法について述べる。ガラ
ス繊維配合ポリアミド組成物粒状体の製法を例示する。

つまりポリアミドとガラス繊維とをプレンダーで混合し
た後、常用の単軸押出機で溶融混合して、ロープ状とな
し冷却して造粒する方法である。又溶融混合にはポリア
ミドを予め溶融し、ここにガラス繊維を加える方法もめ
る。

マイカ配合ポリアミド組成物粒状体の製法を例示する。

ポリアミドとマイカとをプレンダーで混合し、常用の単
軸押出機で浴融混合して、ロープ状となし冷却して造粒
する方法でめる。又溶融混合にはポリアミドを予め溶融
し、ここにマイカを加える方法もある。なおここで言う
粒状体とは射出成形及び押出成形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３鰭長さ３藺の円柱状の場合も
あれば、平均粒径が３００μの粉体の場合もある。

この様に別々の工程で得られたガラス繊維配合ポリアミ
ド組成物粒状体とマイカ配合ポリアミド組成物粒状体と
は所望の混合比に配合され、両者が混合してなる強化ポ
リアミド組成物が得られる。

混合法としては、通常の周知の方法が採用される。

例えば、コー７ブレンダー、■壓タンブラープレンダー
、ヘンセルミキサー等である。

ガラス繊維配合ポリアミド組成物粒状体とマイカ配合ポ
リアミド組成物粒状体との混合比は、強化ポリアミド組
成物の成形品の目的に応じて決められる。本発明の両者
が混合してなる強化ポリアミド組成物中のガラス繊維濃
度を（Ａ）重量チ、マイカ凝度を（Ｂ）重量％とした時
、（Ａ）と（Ｂ）との関係は次の２式であることが好ま
しい３．１０重量％＜　（Ａ）　＋　（Ｂ）　＜　６０
重１゛チ　かつ本発明の成形品の製造方法は、ガラス繊
維配合ポリアミド組成物粒状体とマイカ配合ポリアミド
組成物粒状体の混合物を成形機に供給し成形することに
ある。成形には射出成形、押出成形等の溶融成形がある
が、その方法は特に限定されない。

本発明によって得られた強化ポリアミド組成物の成形品
は従来法のポリアミド、ガラス繊維及びマイカの三者を
同時に溶融混合する方法によって得られたガラス繊維／
マイカ／ポリアミド組成物に比べ、機械的強度が著るし
く向上する。

本発明組成物で得られる成形品としては、例えばシジエ
ータータンク、シリンダーヘッドカバー、オイルパン、
ウオターインレソト、タイミングベルトカバー、ウオタ
ーポンプハウジング及びインペラ等の自動車アンダーフ
ード部品がある。

なお本発明における組成物には所望に応じて種々の添加
剤、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於て加えるこ
とができる。

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。各実施例における機械的性質及びソリ変形の測定
は次の様にして行った。

（１）　　機械的性質 測定に用いる試験片は成形後ただちに恒温室に置かれた
シリカゲル入りのデシケータ−中に２４時間放置される
。

ｌ）引張試験 ＡＳＴＭ−Ｄ　６３８に従い、クロスヘッド速度５Ｑ　
ｗｔで行った。

２）曲げ試験 ＡＳＴＭ−Ｄ　７９０　Ｋ従い、りＣ１スヘット速度５
　ｕｓ／−で行った。

□ ３）アイゾツト衝撃試験 ＡＳＴＭ−Ｄ　２５６　Ｋ従い、試験片にＶノツチ（０
，２５ｒｕｘＲ）切り込みした試験片で行った。

〔２〕　　ソリ変形 試験片として小平板（１ｏｏ　ｘ　１１０　ｘ　３鼎）
を用いた。成形された小平板を平らな面に置き、ソリに
よって生じる局部的なすき間を観察し、すき間の程度を
小さい順にＡ、Ｂ。

及びＣで評価した。

実施例工 （１）　　ガラス繊維配合ポリアミド組成物粒状体■の
調製。

ナイロン６６（レオナ■１３００　：旭化成工業■製）
６０〜とガラス繊維（０６ＭＡ　４１６　：旭ファイバ
ーグラスＫＬ製）４ｏＫｇを■型ブレンダーでブレンド
後、７ｏ關φの単軸押出伝を用いて２９０℃で溶融混合
し、ガラス繊維で強化したポリアミド組成物のベレット
（直径２．５跋長さａ、）を得た。

；２）　　マイカ配合ポリアミド組成物粒状体■の調製
−）−イｏ　：ｙ　６６（し：Ｉｒす■１３００　：　
旭化成工業ｕ製）６０　Ｋｐとマイカ（スジライトマイ
カ２００に１：クラレ製）４０〜を■型プレンダーでブ
レンド後７０藺φの単軸押出機を用いて、２９０　℃で
溶融混合し、マイカで強化したポリアミド組成物のベレ
ット（直径２．５間長さ３．）を得た。

上記■、■のベレットをそれぞれ１７．５　Ｋ９　、２
．５〜秤取し、コーンプレンダーを用いてブレンド後、
射出成形機を用いて２９０　℃の温度で物性測定用試験
片に成形した。次いで該試験片につき、機械的性質、ソ
リ変形を評価した。その結果を第１表に示した。

実施例２〜４ 実施例１で調製したガラス繊維配合ポリアミド組成物の
ベレット■、及びマイカ配合ポリアミド組成物■をそれ
ぞれ下記に示す割合で秤取したほかは実施例１と全く同
じ様に行った。その評価の結果を第１表に示した。

以下余白 比較例１ 実施例１で用いた、ガラス繊維（０６ＭＡ４１６　：旭
ファイバーグラス■＃）３５Ｋｇ、マイカ（スジライト
マイカ２００に１：クラレ製）５恥、及びナイロン６６
（レオナ■１３００　：旭化成工業■製）６ｏＫｙを■
型プレンダーに同時に投入しブレンド後、７０関φの単
軸押出機を用いて、２９０℃で同時に溶融混合し、ガラ
ス繊維／マイカで強化した組成物のベレット（直径２．
５闘長さ３間）を得た。次いでこのベレットを射出成形
機を用いて２９０℃の温度で物性測定用試験片に成形し
、機械的性質とソリ変形を評価した。評価の結果を第１
表に示した。

比較例２〜４ ガラス繊維、マイカ及びナイロン６６　の配合割合（Ｎ
量比）ガラス繊維／マイカ／ナイロン６６をそれぞれ３
０／１０／６０．２５／１５／６０　、２０／２０／６
０とした以外は比較例１と全く同様のことを行った。

その評価の結果を第１表に示した。

参考例１ 実施例１で用いたガラス繊維２０Ｋｆとナイロン６６３
０Ｋｐを■型ブレンダーに投入しブレンドした後、７０
１ｕφの単軸押出機を用いて、２９０　ｔ？、で溶融混
合しガラス繊維で強化した組成物のベレット（直径２．
５訪長さ３龍）を得た。その評価結果を第１表に示した
。

以下余白 手続補正＠（自発） 昭和５８年４　月７Ｌｔ日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示　　　昭和矛と年特許願第　グ、、＞−
，３β　号２　発明の名称 強化ポリアミド組成物及びそれを用いた成形品の製造方
法 ａ　補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目２番６号４、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」及び ５、補正の内容 （１）出願明細書第１頁の「特許請求の範囲」を、別紙
の如く訂正する。

（２）同第４頁第２０行の「Ｗ−アミノカルボン酸」を
「ω−アミノカルボン酸」に訂正する。

以上 特許請求の範囲 ｌ）（イ）ガラス繊維を１０〜６０重量％含有したガラ
ス繊維配合ポリアミド組成物粒状体と（ロ）マイカを１
０〜６０重量％含有したマイカ配合ポリアミド組成物粒
状体とを混合してなるポリアミド組成物２）（ｆ）ガラ
ス繊維１０〜６０重量％とポリアミド４０〜９０重量％
とを混合し、ついで、該混合物を溶融混合して押出した
のち粒状体とする工程、（ロ）マイカ１０〜６０重量％
とポリアミド４０〜９０重量％とを混合し、ついで、該
混合物を溶融混合して押出したのち粒状体とする工程、 Ｃつ上記（イ）工程で製造された粒状体と上記（ロ）工
程で製造された粒状体とを混合する工程、に）上記ｒ−
を工程で製造された混合物を成形する工程、 とからなる強化ポリアミド成形品の製造方法−３！

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　　（イ）ガラス繊維を１０〜６０重量％含有した
   ガラス繊維配合ポリアミド組成物粒状体と（ロ）マイカ
   を１０〜６０重量％含有したマイカ配合ポリアミド組成
   物粒状体とを混合してなるポリアミド組成物 ２）（イ）　ガラス繊維１０〜６０重ｉ％とポリアミド
   ４０〜９０重量％とを混合し、ついで、該混合物を溶融
   混合して押出したのち粉状体とする工程（ロ）　マイカ
   １Ｇ〜６０重量％とポリアミド４０〜９０重量％とを、
   混合し、ついで、該混合物を溶融混合して押出したのち
   粒状体とする工程、Ｐシ　　上記（イ）工程で製造され
   た粒状体と上記（ロ）工程で製造された粉状体とを混合
   する工程、に）上記ｅ→工程で製造された混合物を成形
   する工程 とからなる強化ポリアミド成形品の製造方法