JPS6131217A - ポリテトラメチレンアジパミド射出成形品 - Google Patents

ポリテトラメチレンアジパミド射出成形品

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JPS6131217A
JPS6131217A JP15310584A JP15310584A JPS6131217A JP S6131217 A JPS6131217 A JP S6131217A JP 15310584 A JP15310584 A JP 15310584A JP 15310584 A JP15310584 A JP 15310584A JP S6131217 A JPS6131217 A JP S6131217A
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JP
Japan
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molded product
polyamide
injection
thickness
strength
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JP15310584A
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English (en)
Inventor
Kazumasa Chiba
千葉 一正
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0001Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor characterised by the choice of material

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Polyamides (AREA)

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は強度、剛性の高いポリテトラメチレンアジパミ
ド射出成形品に関するものである。
く従来の技術〉 ポリアミド樹脂の射出成形品は、強靭性、耐摩耗性、耐
薬品性、耐疲労特性などがすぐれているので、自動車部
品、一般機械部品、電気・電子部品など多くの用途分野
ですでに広く利用されている。ポリカプロアミド(ナイ
ロン6)やポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン6
6)は多くの特性がうまくバランスした成形品を与える
が、高温領域の剛性向上、薄肉成形品の強度、剛性の向
上などが要求されている。この要求に対しては結局、成
形品の結晶化度を高めることが効果的であり、従来から
数多くの結晶核剤が提案され、実用化に至っているが、
最近では特に成形品の軽薄化の流れの中で強度、剛性の
向上を要求されるとナイロン6やナイロン66に結晶核
剤を添加するという技術では解決が困難になってきてお
り新たな材料が求められている。
ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン46)は、例
えば特開昭56−149430号公報、特開昭56−1
49431号公報、特開昭58−83029号公報など
により公知であり、高結晶性、高融点すなわち熱変形温
度が高いという特性を有している。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、高度な剛性、強度を有するナイロン46
からなる薄肉の射出成形品の製造技術はまだ確立されて
いないのが現状である。
く問題点を解決するための手段および作用〉本発明者ら
は自動車部品、一般機械部品、電気・電子部品などに適
用できる強度、剛性の高い射出成形品について鋭意検討
したところ、特定の結晶構造を有するポリテトラメチレ
ンアジパミド(ナイロン46)の射出成形品がポリアミ
ド樹脂本来のすぐれた特徴を維持しながらすぐれた強度
、剛性を発揮し、極めて実用価値の高いものであること
を見出し本発明に到達した。
すなわち、本発明はテトラメチレンアジパミド単位を主
たる構成単位とするポリアミドを溶融射出成形して得た
成形品であって、該成形品表層部の非晶層の厚みが50
μ以内であり、かつ該成形品中心部の球晶均一度が70
%以下であることを特徴とするポリテトラメチレンアジ
パjド射出成形品を提供するものである。
本発明で用いられるポリアミドは、ポリテトラメチレン
アジパミドおよびテトラメチレンアジパミド単位を主た
る構成単位とする共重合ポリアミド、混合ポリアミドで
ある。共重合成分あるいは混合成分は特に制限なく、公
知のアミド形成性成分を用いることができる。共重合成
分の代表例として、6−アミノカプロン酸、11−アミ
ノウンデカン酸、12−アミノドデカンキサメチレンジ
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−/2゜4、4−トリメチルへキサ
メチレンジアミン、5−メチルノナメチレンジアミン、
メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、1
.3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1.4−
ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、l−アミノ−3
−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサ
ン、ビス(4−アミノンクロヘキシル)メタン、ビス(
3−メチル−4−7ミノシクロヘキシル)メタン、2,
2−ビス(4−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
ジンなどのジアミンとアジピン酸、スペリン酸、アゼラ
イン酸、セバシン酸、ドデカンニ酸、テレフタル酸、イ
ソフタル酸、2−クロルテレフタル酸、2−メチルテレ
フタル酸、5−メチルイソフタル酸、5−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、ジグリコール酸などのジカルボン
酸などを挙げることができ、また混合ポリアミドはこれ
らの成分からなるポリアミドを挙げるCとができる。本
発明で用いられるテトラメチレンアジパミド単位を主た
る構成単位とするポリアミドの製造方法は任意であるが
、例えば特開昭56−149430号、特開昭56−1
49431号、特開昭58−83029号などで開示さ
れた方法、つまりまず環状末端基量が少ないプレポリマ
ーを特定の条件下で製造した後、これを水蒸気雰囲気な
どで固相重合して高粘度ポリテトラメチレンアジパミド
を調製するという方法で得たものあるいは2−ピロリド
ンやN−メチルピロリドンなどの極性有機溶剤中で加熱
する方法で得たものの利用が特に好ましい。ポリアミド
の重合度について制限はなく、通常相対粘度が2.0〜
6.0の範囲内にあるポリアミドを任意に選択すること
ができる。
本発明の射出成形品・は次のような条件下で調製するの
が好ましい。すなわち、成形機シリング一温度270〜
320℃、金型温度60〜140℃、射出圧力200−
1,500kq/c4、射出時間1−15秒、冷却時間
15〜90秒などの範囲から選ばれた条件を採用するこ
とができるが、特に本発明の射出成形品を得るのに重要
な因子は成形速度であり、比較的高速で射出成形するこ
とにより好ましい結晶構造と物性を有する成形品を製造
することができる。ここでいう高速射出成形とは、金型
のキャビティ容積を樹脂で満たす時間、換言すれば単位
時間当りの射出樹脂金溝として表わされる数値であり、
射出速度を8〜5゜cc/秒、より好ましくはlO〜4
 Q cc乃とすることにより本発明で規定する特定の
結晶形態を有する新規な射出成形品を得ることが可能で
ある。射出速度が8CC/T!>未満の場合には配向結
晶化の程度が小さく望ましい結晶構造が得られないので
好ましくなく、また射出速度が50CCルを超えると成
形品の配向が大きくなり過ぎて物性の異方性が著しくな
り好ましくない。
上記したような条件下で製造した本発明の射出成形品は
成形品の形状、肉厚によらず非晶スキン層が薄く、微細
な球晶が均一かつ緻密に分布し極めて結晶化度が高いこ
とが特徴的である。
通常のナイロン6やナイロン66を比較的低い金型温度
条件下で射出成形し肉厚の薄い成形品を得た場合には成
形品表面が急冷された状態となり球晶のない表層非晶部
が厚くなる結果、強度や剛性が思いがけず低くなること
が往々にして見られる。しかしながら、テトラメチレン
ジアミンを主たる構成単位とするポリアミドは本来結晶
化速度の大きいポリアミドであり、さらにこれを高速で
射出成形すると樹脂の流動配向により配向結晶化が促進
され結果的に表層部の非晶層の厚みが50μ以内であり
、かつ中心部の球晶均一度が70%以下である成形品と
なる。このような特徴を有する射出成形品は強度、剛性
が成形品厚みにほとんど依存することなく本来のすぐれ
た特性を発現する。本発明でいう成形品表層部の非晶層
とは通常成形品断面を偏光顕微鏡で観察した際に散乱光
のない暗部として観測されるスキン層のことであり、こ
の層の成形品表面から球晶が現れるまでの厚みが本発明
の射出成形品では50μ以内、好ましくは40μ以内に
限定される。非晶スキン層が50μを超えるような場合
には強度、剛性が成形品の肉厚、形状および射出成形条
件によって変化しゃすく、安定してすぐれた物性を発揮
しないことが多いので好ましくない。また本発明でいう
成形品中心部の球晶均一度とは偏光顕微鏡で観察した球
晶の最大径と平均径の差を平均径で割って百分率とした
値と定義し、この値が小さいほど球晶の大きさが均一で
あることを意味する。
通常、この球晶均一度は成形品中心部の断面写真を画像
解析することによって求められるが、本発明では前記定
義で表わされる球晶均一度が70%以下、好ましくは6
0%以下と限定される。成形品中の球晶均一度が70%
を超える場合には結局結晶化度が低くなり、強度、剛性
が低下するので好ましくない。
本発明の射出成形品にはその成形性、物性を損なわない
限りにおいて他の成分、たとえば顔料、染料、補強材、
充填材、耐熱剤、酸化防止剤、耐候剤、滑剤、結晶核剤
、離型剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、その他の重合
体などを添加導入することができる。特に補強材、充填
材の添加は重要で、ガラス繊維、アスベスト繊維、炭素
繊維、グラファイト繊維、ワラステナイト、タルク、炭
酸カルシウム、雲母、クレー、チタン酸カリウィスカー
、ガラスピーズなどの繊維状ないし粉末状強化材を添加
配合することができる。
本発明の射出成形品は各種自動車部品、機械部品、電気
・電子部品、一般雑貨などとして有用である。特にその
耐熱性や剛性を生かし自動車のアンダーフード部品、た
とえばクーリングファン、シリンダーへラドカバー、オ
イルパン、ギヤ、バルブ、その他のエンジンまわり部品
、排ガス系統部品、コネクターなどの電気系統部品など
に利用することができる。
〈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、実施例および比較例に記した特性の評価は次の方
法により実施した。
(1)   相  対  粘  度 :   JIS 
    K6810(2)   引  張  特  性
 :  ASTM   D638(3)   曲  げ
  特  性 :   ASTM    D790(4
)   アイゾツト衝撃強度 :  ASTM  D2
56(5)熱変形温度: ASTM  D648実施例
1 テトラメチレンジアミンおよびアジピン酸を出発原料に
用い重縮合を行ない相対粘度3.80のナイロン46ペ
レットを得た。このペレットを射出成形機に供給し、シ
リンダ一温度305℃、金型温度80℃、射出圧力50
0#/d、射出時間3秒、冷却時間15秒、射出速度1
0 cc/9の条件で各種物性測定用試験片を成形した
。ここで得られた成形片断面から薄い切片を切出し偏光
顕微鏡によって結晶形態を観察したところ、表層非晶部
の厚みが約lOμ、中央部の球晶均一度が約50%であ
った。またこの試験片の物性は第1表に示すとおりであ
り、強度、剛性、耐熱性、衝撃強度がすぐれた実用価値
の高い成形品であることが判明した。
比較例1 実施例1で用いたナイロン46を射出成形時の射出速度
を各々Q、5CC/秒、3CC/秒とする以外は実施例
1と同条件下で射出成形を行ない試験片を調製した。こ
こで得られた試験片断面の結晶形態を観察したところ、
表層非晶部の厚みが55μ、中心部の球晶均一度が80
96であった。仁の試験片の物性は次のように強度、剛
性が試験片の肉厚に大きく依存し、薄肉成形品の値が低
く不安定であった。
実施例2 テトラメチレンジアミン−アジピン[塩95菖量%およ
びε−カプロラクタム5重量%の混合物を特開昭56−
149431号公報に記された方法昏ζ従って重合し、
相対粘度4.00のナイロン46/、 95/(重量%
)共重合体ペレットを得た。
6 °    5 cこでJられたペレットを射出成形機に供給し、シリン
ダ一温度295℃、金型温度70℃、射出圧力500#
/d、射出時間2秒、冷却時間30秒、射出速度15 
cc/lpの条件で試験片を調製した。
この成形片断面の結晶形態を実施例1と同様(こして観
察したところ、表層非晶部の厚みが約25μ、中心部の
球晶均一度が約60%であった。
また試験片物性は第1表に示すとおりであつtこ。
実施例3〜6 ポリアミドの種類、射出成形条件などを変え実施例]と
同様な操作を行なって得られた成形片の結晶形態および
物性を測定し、第1表に示す結果を得た。第1表に記し
たいずれの場合暑こおいてもすぐれた物性を発揮する射
出成形品力≦得られることが判明した。
〈発明の効果〉 本発明の射出成形品は、テトラメチレンアジパミドを主
たる構成単位とするポリアミドから構成されたものであ
って、配向結晶化が促進され、特定の結晶形態を有する
成形品である。つまり成形品表層部の非晶部の厚みが小
さく、しかも球晶が均一微細lこ分布した構造を有し、
その結果成形品の肉厚、形状によらず高度な強度。
剛性を発現することが可能になった。テトラメチレンア
ジパミドを主たる構成単位とするポリアミドは本来融点
が高く耐熱性が良好であるので、ここに強度、剛性、耐
熱性、強靭性などを兼備した極めて実用価値の高い射出
成形品が提供できる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. テトラメチレンアジパミド単位を主たる構成単位とする
    ポリアミドを溶融射出成形して得た成形品であつて、該
    成形品表層部の非晶層の厚みが50μ以内であり、かつ
    該成形品中心部の球晶均一度が70%以下であることを
    特徴とするポリテトラメチレンアジパミド射出成形品。
JP15310584A 1984-07-25 1984-07-25 ポリテトラメチレンアジパミド射出成形品 Pending JPS6131217A (ja)

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