JPS6034986B2 - ポリマ−ブレンド組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリアミド樹脂を主成分とするポリマーブレン
ド組成物に関するものであり、更に詳しくはポリマーブ
レンドによりポリアミド樹脂の吸湿性を減少させ、吸湿
に伴なう強度、寸法安定性等の低下を改善したポリマー
ブレンド組成物に関する。

ポリアミド樹脂は優れた強靭性、耐摩耗性、耐薬品性等
を有し、加工性も優れることから繊維、フィルム等の他
、エンジニアリングプラスチック材料としても広い分野
に亘つて用いられている。

しかしながら、ポリアミド樹脂は吸水性が大きく水分に
対しては著しく不安定な挙動を示す。これは非晶領域に
存在するアミド基が水分子との間に水素結合を形成しう
るためである。そのためポリアミド樹脂から成形された
成形物は乾燥時と比較して吸湿時に寸法変化が無視し得
ないし、また曲げ強度および引張強度の低下が著しい等
の欠点を有する。従来、ベレツト形状のポリアミド樹脂
とポリプロピレン樹脂を一緒にスクリュー押出機中で分
散させ、次に溶融混合することによってポリアミド樹脂
とポリプロピレン樹脂の混合物を製造できることは知ら
れている。

しかし、このようにして製造した混合物は、その２成分
のポリマー構造、結晶性および化学特性が相違するため
に互いに非相溶‘性であり、すじあとや表面欠陥を示す
欠点がある。このような欠点を解決するためポリアミド
樹脂とポリプロピレン樹脂にパーオキシドまたは他のラ
ジカル形成性物質を添加し、部分的に架橋させる方法が
特公昭総−３５７４号公報に開示されている。しかしこ
のような方法によって得られる組成物は切欠き衝撃強度
が純粋なポＩＪアミド樹脂もしくはポリプロピレン樹脂
のそれより大きく劣る欠点を生じる。また、ポリオレフ
ィン樹脂から成形された容器の溶剤透過性すなわち耐溶
剤性を改善するためポリオレフィン樹脂とポリアミド樹
脂とのブレンドに更にエチレン・メタクリル酸共重合体
のナトリウム塩を配合した組成物も特公昭４３−６５２
叫号公報により開示されている。

しかしながら、該特許ではポリアミド樹脂含有量が最高
で５母重量％弱の組成物を開示しているに過ぎない。こ
のような組成物から得られた成形品は表面性状は改善さ
れるが、曲げ強度、切欠き衝撃強度等が小さいためエン
ジニアリングプラスチックスとしての用途に対しては不
向きである。本発明者等は表面性状、強級１性、耐薬品
性、耐水性等の優れた成形用ポリアミド樹脂組成物を得
るべく鋭意研究の結果、本発明の組成物に到達した。

すなわち、本発明はポリアミド樹脂｛ａー、ポリプロピ
レン樹脂｛ｂ｝およびオレフィンとカルポン酸金属塩基
含有エチレン性不飽和単量体の共重合体‘ｃ｝を含有す
るポリマーブレンド組成物であって、｛ａ｝成分と‘ｂ
｝成分が重量比で（ａ｝：‘ｂ）：６０：４０〜９５：
５であり、かつ｛ｃ｝成分が｛ａ｝成分と｛ｂー成分の
合計量に対し０．５〜２０重量％であるポリマーブレン
ド組成物である。本発明の組成物から得られた成形品は
成形品外観が優れると共に、平衡吸水率が小さく、した
がって大気中または高温度雰囲気下に放置した場合の水
分による寸法変化や強度変化を著しく改善することがで
きる。

また、ポリアミド樹脂の持つ他の多くの優れた機械的性
質、化学的性質および電気的性質等を保持することも大
きな特徴である。本発明において用いられるポリァミド
樹脂としては、ヘキサメチレンジアミン、デカメチレン
ジアミン、ドデカメチレンジアミン、２・２・４−また
は２・４・４ートリメチルヘキサメチレンジアミン、１
・３一または１・４ービス（アミノメチル）シクロヘキ
サン、ビス（ｐ−アミノシクロヘキシルメタン）、ｍ−
またはｐ−キシリレンジァミンのような脂肪族、脂環族
、芳香族等のジアミンとアジピン酸、スベリン酸、セバ
シン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、
ィソフタル酸のような脂肪族、脂環族、芳香族等のジカ
ルボン酸とから製造されるポリアミド樹脂、６ーアミノ
カブロン酸、１１ーアミノウンデカン酸、１２−アミノ
ドデカン酸のようなアミノカルボン酸から製造されるポ
リアミド樹脂、ご−カプロラクタム、のードデカラクタ
ムのようなラクタムから製造されるポリアミド樹脂およ
びこれらの成分からなる共重合ポリアミド樹脂、これら
ポリアミド樹脂の混合物等が例示されるが、これに限定
されるものではない。具体的にはポリカプラミド（ナイ
ロン６）、ポリドデカノアミド（ナイロン１２）、ポリ
へキサメチレンアジパミド（ナイロン６・６）、ポリヘ
キサメチレンアゼラアミド（ナイロン６・９）、ポリへ
キサメチレンセバカミド（ナイロン６・１０）、ポリへ
キサメチレンドデカノアミド（ナイロン６・１２）、ポ
リキシリレンアジパミド、ポリヘキサメチレンテレフタ
ラミド、ポリフエニレンフタラミド、ナイロン６／６・
６、ポリ（キシリレンアジパミド／へキサメチレンアジ
パミド）等が挙げられる。ポリアミド樹脂は融点が２０
０ｑｏ以上のものが好ましい。また、分子量も特に制限
はなく、通常相対粘度（ＪＩＳＫ６８１０一１９７０に
準じ擬％硫酸中で測定）が１．槌〆上のポリァミド樹脂
が用いられるが、物性から２．沙〆上のものが特に好ま
しい。ポリアミド樹脂は成形性を損なわない範囲で分岐
剤を共重合したものも成形品によっては使用することが
できる。また、本発明において用いられるポリプロピレ
ン樹脂としては、アィソタクチック、アタクチツク等い
ずれも使用することができるが、特にアィソタクチツク
が好ましい。

またホモポリマー以外にプロピレン成分を８０モル％以
上含む他のオレフィンとのランダムまたはブロック共重
合体も使用することができる。ポリプロピレン樹脂はＡ
ＳＴＭ−Ｄ−１２３８‐６汀（２３０ｑＣ荷重２．１６
ｋ９）で求めたメルトィンデックスが１〜３０夕／１０
分であることが好ましく、更には２〜１０夕／１０分が
好ましい。

更に、本発明において用いられるオレフィンとカルボン
酸金属塩基含有エチレン性不飽和単量体との共重合体と
しては、一般式がＲＣＨ＝ＣＨ２（但し、Ｒは水素原子
または炭素数が好ましくは１〜８のアルキル基を示す）
で示されるＱーオレフィン、特に好ましくはエチレンと
、好ましくは炭素数３〜８のＱ・８ーェチレン性不飽和
カルボン酸たとえばアクリル酸、メタクリル酸、ィタコ
ン酸、マレイン酸、フマル酸、該ジカルボン酸のモノェ
ステル、該ジカルボン酸の無水物、特に好ましくはアク
リル酸および／またはメタクリル酸との共重合体のカル
ポン酸基を少くとも１０モル％以上、好ましくは１５〜
９０モル％周期律表の第１族、第０族、第ｍ族、第Ｗ−
Ａ族、第風族の金属、たとえばナトリウム、カリウム、
リチウム、セシウム、銅、マグネシウム、カルシウム、
バリウム、亜鉛、アルミニウム等、特に好ましくはナト
リウム、亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム、更に好
ましくはナトリウム、亜鉛で中和した共重合体が挙げら
れる。

該共重合体はエチレン性不飽和カルボン醸成分が０．１
〜２５モル％であることが好ましく、更には、１〜２０
モル％であることが特に好ましい。オレフィン成分の少
割合は他の付加的なエチレン性不飽和単量体たとえばア
クリル酸ェステル、メタクリル酸ェステル、スチレン等
で置換し、３元以上の共重合体とすることもできる。ま
た、エチレン性不飽和カルボン酸ェステルを共重合した
共重合体を重合中または重合後加水分解、けん化等によ
り金属塩化した共重合体であってもよい。また、ポリオ
レフィンにエチレン性不飽和カルボン酸をグラフト重合
して得られる共重合体も使用することができる。

共重合体はＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８−６九で求めたメル
トィンデックスが通常０．２〜１０００夕／１印ｈｉｎ
が好ましく、更には１〜１００夕／１伍ｈｉｎであるこ
とが特に好ましい。

本発明におけるポリアミド樹脂｛ａ｝とポリプロピレン
樹脂‘ｂーの配合割合は重量で（ａ｝：‘ｂ’＝６０：
４０〜９５：５であり、好ましくは６５：３５〜９０：
１０である。

ポリアミド樹脂が９５重量％を越えて多過ぎると水分吸
収に伴なう寸法変化や強度低下が大きく、一方少な過ぎ
るとポリアミド樹脂の特徴である強靭性や耐薬品性等が
損なわれる。用いるポリアミド樹脂とポリプロピレン樹
脂は溶融粘度が近似するものが特に好ましい。また、オ
レフインとカルポン酸金属塩基含有エチレン性不飽和単
量体の英重合体【ｃ）（以下アィオノマーと略称）の配
合量は【ａ）と【ｂーの合計量に対し通常０．５〜２０
重量％であり、好ましくは１〜１の重量％である。配合
量が０．５重量％未満では表面特性の改善効果が不充分
であり、一方２の重量％を越えると熱変形温度が大きく
低下する欠点を生じる。本発明の組成物には、更に用途
または目的に応じて他の配合剤、たとえばガラス繊維、
カーボン繊維、金属炭化物繊維、金属窒化物繊維のよう
な繊維や、タルク、マィカ、金属、ガラスのような無機
徴粉充填剤等の補強剤、鍵燃剤、簸燃助剤、制電剤、熱
、酸化、光等に対する安定剤、染顔料、スリップ防止剤
、離型剤、核化剤、発泡剤等の添加剤を配合することが
できる。

特に少くとも１種の補強剤たとえばガラス繊維および／
または無機徴粉充填剤をポリアミド樹脂とポリプロピレ
ン樹脂との合計量に対し１０〜１０の重量％配合した組
成物は平衡吸水率が低いばかりでなく、曲げ弾性率、熱
変形温度を著しく高める効果を有する。なお、本発明に
よ．るポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂およびアイ
オノマーのポリマーブレンド組成物は、良好な流れ特性
を示すため射出成形のみならず、押出成形、プレス成形
等によって成形することができ、満足すべき成形体とな
すことができる。また、被覆剤、接着剤として使用する
こともできる。以下、実施例により本発明を説明する。
実施例中、ポリアミド樹脂とポリプロピレン樹脂の相溶
性はつぎの表面剥離テストによって評価した。すなわち
、引張試験片（中１２．７側）に貼りつけたニチバンセ
ロテープを２０比帆／分の速度で直角に引きはがした際
に、ニチバンセロテープにポリマーが付着してくるかど
うかで判定された。なお相溶性が良く表面剥離がない。
すなわちポリマーブレンド組成物から成形された引張試
験片の表面層が付着してこないときのセロテープの剥離
力はほゞ４０Ｍ／１２．７柳であった。また実施例中の
水分吸収率は絶乾した曲げ試験片を用いて８ぴ０の温水
に６時間浸潰した後の重量（ｗ，）と絶乾時の重量（叫
）から（ｗ，一恥）×１００／叫で求めた。さらに物性
値は、ＪＩＳＫ斑１０一７０「ポリアミド樹脂成形材料
試験方法」によって測定した値である。なお、実施例中
における％はことわらない限り重量％を意味する。実施
例 １ ポリアミド樹脂（ナイロン６相対粘度３．１）とポリプ
ロピレン樹脂（住友化学工業社、住友ノ−ブレン日５０
１、Ｍ１３）およびアイオノマーとしてエチレンーアク
リル酸ナトリウム共重合体（Ｅ．１．デュポン社、サー
リン１６０５、ナトリウム塩、Ｍ１２．８）を表１に示
す配合割合でべレット状にて予備混合した。

次いで混合物を３Ｑ吻０２軸押出機を用いて２８０℃で
溶融混合し、ベレット化した。このようにして得たべレ
ツトを絶乾後、スクリューィンラィン式射出成形後（日
糟樹脂工業社ＦＳ−７５）を用いて２７０℃、射出圧６
０ｋｇ／のＧでＪＩＳ６８１０−７０に規定する試験片
を成形した。得られた試験片の表面剥離テスト、水分吸
収率、絶乾時のノッチ付アィゾット衝撃強度、曲げ降伏
強度、曲げ弾性率、熱変形温度（１８．６ｋ９／地）お
よび８０ｏｏの温水に５時間浸潰した後の曲げ試験片を
用いて測定した曲げ降伏強度を測定し、結果を表１に示
した。表 １ 表１から明らかなように、本発明の組成物がポリアミド
樹脂のもつ優れた機械的性質をそれほど損うことないこ
、表面性状の良好な、吸水性の低い、しかも吸水時の機
械的性質の優れた成形品を与えた。

ミ実施例 ２ アイオノマーの配合量を変化させる以外は実施例１と同
様にして試験片を成形し、成形品の表面性質および物性
を評価した。

その結果を表２に示す。表 ２ 表２から明らかなように、本発明による組成物が表面性
状および耐水性の良好な成形品を与えた。

アィオノマ−が過少の場合はポリアミド樹脂とポリプロ
ピレン樹脂との相溶性が劣り、表面性状の劣る成形品と
なった。

また、多過ぎると曲げ弾性率や熱変形温度が低下するば
かりか、耐水性も低下する欠点を生じる。実施例 ３ ポリアミド樹脂（東洋紡績社、ナイロンＴ−８２０）６
０％とポリプロピレン樹脂（住友化学工業社、住友ノー
ブレン日５０１）４０％、および表２に示す各種第３成
分をポリアミド樹脂とポリプロピレン樹脂の全量に対し
て２部を実施例１と同様にブレンドし、試験片を成形し
た。

試験片を使ってセロテープによる表面剥離テストを実施
し、ポリマーブレンド組成物の相糟性を評価した。その
結果を表３に示す。表 ３ その結果、本発明の組成物は極めて表面性状および物性
が優れた成形品を与えた。

実施例 ４ ポリアミド樹脂（東洋紡績社、ナイロンＴ−８２０）と
ポリプロピレン樹脂（住友化学工業社、住友ノーブレン
日５０１）とを６５：３５重量比一定とし、ポリアミド
樹脂とポリプロピレン樹脂の全重量に対して表３に示す
配合割合のアィオノマ−（デュポン社、サーリン１６０
５）および各種充填剤を実施例１と同様にブレンドし、
次いで成形した試験片を使って、セ。

テープによる表面剥離テスト、水分吸収率、絶乾時のノ
ッチ付アィゾット衝繋強度、曲げ破断強度、曲げ弾性率
および熱変形温度を測定し、その結果を表４に示した。
表 ４ その結果、本発明の組成物に更にガラス繊維あるいは無
機充填物を少くとも１種充填することにより、表面性状
が良く、水分吸収率も低く、さらにエンジニアリングプ
ラスチックスに重要な機械的特性が飛躍的に高められた
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリアミド樹脂（ａ）、ポリプロピレン樹脂（ｂ）
   およびオレフインとカルボン酸金属塩基含有エチレン性
   不飽和単量体の共重合体（ｃ）を含有するポリマーブレ
   ンド組成物であつて、（ａ）成分と（ｂ）成分が重量比
   で（ａ）：（ｂ）＝６０：４０〜９５：５であり、かつ
   （ｃ）成分が（ａ）成分と（ｂ）成分の合計量に対し０
   ．５〜２０重量％であるポリマーブレンド組成物。 ２ （ａ）成分と（ｂ）成分の合計量に対し１０〜１０
   ０重量％の繊維状強化剤および／または無機充填剤を配
   合してなる特許請求の範囲第１項記載のポリマーブレン
   ド組成物。 ３ （ｃ）成分がエチレンと０．１〜２５モル％のエチ
   レン性不飽和カルボン酸の共重合体の金属塩である特許
   請求の範囲第１項記載のポリマーブレンド組成物。 ４ （ｃ）成分がエチレンと０．１〜２５モル％のアク
   リル酸および／またはメタクリル酸の共重合体のナトリ
   ウム塩または亜鉛塩である特許請求の範囲第１項または
   第３項記載のポリマーブレンド組成物。