JPS62548A - ポリアミド組成物 - 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】 〔本発明の技術分野〕 この発明は、各種塗料、特にアクリルメラミン系、ウレ
タン系、アクリルウレタン系、およびメラミンアルキッ
ド系の塗料から形成される塗膜との密着力（接着力）が
耐久性、耐候性などの点において優れた成形物を成形す
ることができ、また、機械的強度、寸法安定性などの物
性が優れている種々の成形物を形成することができるポ
リアミド組成物に係るものであり、このポリアミド組成
物は、自動車、電気、農機具、建材などの分野で塗装し
て使用される成形材料に好適である。

〔従来技術〕

ポリアミドは、エンジニアリングプラスチックとしての
優れた特性を利用して、自動車、電気、農機具、建材な
どの分野で種々の成形物を形成するために多量に使用さ
れている。

近年、これらの分野において、所望の色調の塗装を施す
ことのできるポリアミドの開発が望まれている。しかし
、ポリアミドは塗膜との密着力が小さく、ポリアミド成
形品に直接塗装すると、成形品の使用時に塗膜が剥離し
易いという欠点があった。このため、従来、ポリアミド
成形品の塗装はまず成形品にプライマーを塗布し、次い
で塗料を塗布するという煩雑な方法で行われていた。こ
の方法はそれ自体煩雑であるだけでなく、この方法を、
例えば、自動車の外装部品に適用した場合に、次のよう
な実用上重要な問題を発生する。すなわち、自動車の金
属外板とポリアミド外装品とを同一の色調で塗装した際
に、微妙な色ずれが生じ易く、商品価値が低下してしま
うのである。さらに、塗装工程および塗装コストが増大
するという欠点がある。

すでに、上記の問題点を解決するポリアミド組成物とし
て、特開昭５９−１８７５６号公報に記載されているポ
リアミド組成物が提案されている。

しかしながら、上記の公知のポリアミド組成物は、ポリ
アミド成形品の表面に対する塗膜の密着性が、充分の耐
久性、耐候性を有するものではなく、また、得られたポ
リアミド成形品の種々の物性（耐衝撃性、寸法安定性、
曲げ強さなど）も必ずしも充分に満足すべきものではな
かった。

〔本発明の要件および作用効果〕

この発明は、プライマー処理をすることなく、直接塗装
することのでき、しかも塗膜の密着性において耐久性、
耐候性などを改良すると共に、耐衝撃性、寸法安定性、
曲げ強さなどの物性が改良されているポリアミド成形品
を成形することができるポリアミド組成物を提供する。

この発明は、末端カルボキシル基に対する末端アミン基
の濃度比が１．５以上であるポリアミドと無機充填材と
トリアジン類とからなるポリアミド組成物において、 （Ａ）前記ポリアミド１００重量部、 （Ｂ）ケイ酸マグネシウムとケイ酸カルシウムとからな
り、両者の使用量比（ケイ酸マグネシウム：ケイ酸カル
シウム）が０．２〜５　（ｇ／ｇ）である無機充填材２
０〜６０重量部、および、（Ｃ）前記ポリアミドと無機
充填材との全使用量１００重量部当たり１〜１０重量部
の割合となる使用量のトリアジン類からなることを特徴
とするポリアミド組成物に関する。

この発明のポリアミド組成物は、各種塗料から形成され
る塗膜との密着力（接着力）の優れた成形品を成形する
ことがきるので、プライマーを塗布することなく、直接
塗料の塗装をすることができるという優れた特長を有し
ている。特に、この発明のポリイミド組成物は、自動車
の外板の塗装に多用されており、しかもポリアミド成形
品との密着力が小さいとされているアクリルメラミン系
、ウレタン系、アクリルウレタン系、メラミンアルキッ
ド系塗料などから形成される塗膜との密着力（接着力）
が耐久性、耐候性の点で優れているポリアミド成形品を
成形できるという特長を有していると共に、その成形品
が、耐衝撃性、寸法安定性、曲げ強さなどの物性におい
て優れているのである。

〔本発明の各構成要件の詳しい説明〕

この発明で使用されるポリアミドは、末端カルボキシル
基に対する末端アミノ基の濃度比が１．５以上、特に好
ましくは２．０以上であるところの、末端に高い割合で
アミノ基を有するポリアミドである。

この明細書において、末端カルボキシル基に対する末端
アミノ基の濃度比とは、ポリアミドの末端カルボキシル
基および末端アミノ基の濃度を、それぞれ、ｇ・当量／
ｇで表したときの前者に対する後者の比を意味する。以
下、上記末端基の濃度比が１．５以上のポリアミドを、
単に高アミノ末端ポリアミドと言うことがある。

この発明におけるポリアミドの具体例としては、ナイロ
ン−６、ナイロン−１１、ナイロン−１２などのポリラ
クタム類、ナイロン−６，６、ナイロン−６，１０。

ナイロン−６，１２などのジカルボン酸とジアミンとか
ら得られるポリアミド類、ナイロン−６／６，６、ナイ
ロン−６／６．１０、ナイロン−６／６．１１、ナイロ
ン−６／６，１２、ナイロン−６／６．６　／６．１０
、ナイロン−６／６．６　／６．１２、ナイロン−６／
６Ｔ　（Ｔ　：テレフタル酸成分）などの共重合ポリア
ミド類、これらの混合物などの高アミノ末端ポリアミド
が挙げられる。

上記の末端基の濃度比が１．５より小さいと、そのよう
なポリアミドの配合されたポリアミド組成物の成形品と
塗膜との密着力が低下するので適当ではない。また、ポ
リアミドの末端基の濃度比の上限については、特に制限
がなく、末端のすべてがアミノ基であるポリアミドも使
用することができる。

この発明では、高アミノ末端ポリアミドの分子量につい
ても特に制限がないが、通常、ＪＩＳＫ６８１０に従っ
て測定した相対粘度が２．３〜４゜４であるものが好適
に使用される。また、高アミノ末端ポリアミドは、当業
者にとって周知の方法で製造されたものであればよく、
例えば、重合時に、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシ
リレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ドデカメチ
レンジアミンなどの連鎖移動剤を使用して、重合された
ものであればよい。

この発明で使用されている無機充填剤は、ケイ酸マグネ
シウム、例えばタルクなど、および、ケイ酸カルシウム
、例えば、ワラストナイトなどからなる金属塩であり、
これらの無機充填剤の各成分は、ケイ酸マグネシウムと
ケイ酸カルシウムとの使用量比（ケイ酸マグネシウム：
ケイ酸カルシウム）が０．２〜５　（ｇ／ｇ）　、好ま
しくは０．３〜４　（ｇ／ｇ）程度であり、さらに、無
機充填剤の各成分の合計使用量は、前記ポリアミド１０
０重量部当たり、２０〜６０重量部、好ましくは２５〜
５５重量部程度の割合となる量である。

この発明において、無機充填材として、ケイ酸マグネシ
ウムとケイ酸カルシウムとを一緒に使用することが重要
であり、いずれか一方のみ使用した場合には、そのよう
なポリアミド組成物から成形された成形品が、塗料の塗
膜との密着力において、耐久性、耐候性などを低下する
と共に、種々の物性が不充分であるので適当ではない。

また、この発明では、無機充填材の合計使用量が多くな
り過ぎると、ポリアミド成形品の成形性が低下するので
適当ではなく、また、無機充填材の合計使用量割合が少
な過ぎると、そのようなポリアミド組成物から成形され
た成形品が塗膜との密着性を低下させるので適当ではな
い。

この発明では、無機充填剤の各成分の平均粒子径は、特
に制限されないが、塗膜との初期密着力を高めるために
、約２０μ以下、特に１５μ以下であることが適当であ
る。

この発明で使用されるトリアジン類の具体例としては、
メラミン、シアヌール酸、メラミンシアムレート、メチ
レンジメラミン、エチレンジメラミンなどのトリアジン
環を有する化合物が挙げられる。トリアジン類は、約２
０μ以下、特に１０μ以下の平均粒子径を有することが
好ましい。

この発明では、高アミノ末端ポリアミドと無機充填材と
の合計使用量１００重量部当たり、１〜１０重量部、好
ましくは１〜５重量部、特に好ましくは１〜３Ｎ量部の
トリアジン類となるような割合のトリアジン類を使用す
るのである。

前記のトリアジン類の使用割合が、高アミノ末端ポリア
ミドと無機充填材との合計使用量１００重量部当たり、
１重量部より少ない量のトリアジン類となる割合である
と、そのように少量のトリアジン類しか含有していない
ポリアミド組成物の成形物が、塗料、特にアクリルメラ
ミン系塗料から形成される塗膜との密着力が低下するの
で適当ではない。また、この発明では、トリアジン類の
配合割合が高くなり過ぎると、そのようなポリアミド組
成物の成形性および成形物の物性が低下し、また、その
ポリアミド組成物の成形物が吸湿した場合に、トリアジ
ン類が成形品の表面にブリードアウトし、塗膜との密着
性を妨げるだけでなく、塗膜にブリスターが発生し、外
観を損なうので、適当ではない。

この発明のポリアミド組成物を調製する方法、すなわち
、高アミノ末端ポリアミドに無機充填材の各成分および
トリアジン類を配合する方法については特に制限がなく
、公知の配合方法のいずれをも採用することができる。

配合方法の例としては、高アミノ末端ポリアミドの製造
時、あるいは製造直後の熔融状態にあるポリマーに他の
成分を混練する方法、粉末状またはペレット状の高アミ
ノ末端ポリアミドに他の成分の粉粒子状体を添加して熔
融混練する方法などが挙げられる。

この発明のポリアミド組成物は、要求される特性に応じ
て他の添加剤、例えば、耐熱剤、紫外線吸収剤を含む耐
候剤、難燃剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤、核剤、発泡
剤、着色剤、カップリング剤、安定剤などを少量含有す
ることができるが、そのような添加剤が過剰に多量、配
合されているポリアミド組成物の成形品では、その表面
に対する塗膜の密着性が悪化することがあるので、前記
の添加剤を極めて微量使用するか、又はまったく使用し
７ぽいことが望ましいことがある。

この発明のポリアミド組成物は、公知の成形方法、例え
ば、射出成形、押出成形、圧縮成形などによって各種の
成形品に成形することができる。

〔実施例〕

次ぎに、実施例および比較例を示す。

実施例および比較例において、ポリアミドのテストピー
スと塗膜との密着力は、塗膜にカッターで縦横それぞれ
約１ｍ間隔に切込み線を設けて１００１１１の基盤目状
とし、その上に粘着テープを粘着させた後、室温で粘着
テープを引き剥がす際の塗膜の剥離状態を観察した。

以下の試験において「部」は、すべて［重量部」を示す
。

実施例１ 末端カルボキシル基に対する末端アミノ基の濃度比が５
．１であるナイロン−６（相対粘度；２．８）１００部
に、平均粒子径１６μのケイ酸マグネシウム２９部およ
び平均粒子径１４μのケイ酸カルシウム１４部からなる
無機充填材、さらにナイロン−６と前記無機充填材との
合計使用量１００部当たり１．５部のメラミンをトライ
ブレンドした。

混合物をスクリュー径３．０ｆｉの２軸押比機を用い、
シリンダ一温度２５０℃、スクリュー回転数１゜０ｒｐ
ｎ＋、吐出１１０ｋｇ／時の条件で溶融混練し、ペレタ
イズし、次いで１１０℃で２４時間減圧・乾燥した。ペ
レットをスクリュ一式射出成形機を用い、シリンダ一温
度２７０℃で７５Ｘ１２０Ｘ３Ｉ１ｍのテストピースを
射出成形した。なお、金型としてはゲートがキャビティ
ーの短辺の中央に開口しているものを使用した。

このテストピースの成形時の収縮性について、成形後の
成形品の寸法（Ａ）と金型の寸法ＣＢ）とを測定し、次
式の成形特収縮率で示した。

また、前記テストピース自体の反りについては、成形さ
れたテストピースの片端部のみを平面に密着し固定させ
た場合に、他の端部が平面から浮き上がっている高さを
測定して示した。

さらに、このテストピースは、引張り強さおよび伸び率
（ＡＳＴＭ　　Ｄ６３　Ｂ）　、曲げ強さおよび曲げ弾
性率（ＡＳＴＭ　　Ｄ７９０）　、熱変形温度（ＡＳＴ
Ｍ　　０６４８）、アイゾツトノツチ付き衝撃強さくＡ
ＳＴＭ　　Ｄ２５６）、並びにデュポン衝撃（ＪＩＳ　
　Ｋ７２１１；５０％破壊のおもりの高さ）について測
定した。

これらのテストピースの試験の結果については、すべて
第１表に示す。

前述のようにして得られた絶乾状態のテストピースにア
クリルメラミン系塗料〔日本油脂■製、ベルコー）５７
００）を、膜厚が４０μになるように塗布した後、１４
０℃で３０分間、その塗膜の焼付を行って、塗料の塗膜
を形成した。

前述のようにして塗装されたテストピースと塗膜との塗
装密着性については、塗装置後の塗膜の初期密着力（基
盤目試験）、塗装品を９０　”Ｃの温水中に２４時間浸
漬した後の塗膜の外観および密着力（耐熱水性密着力；
基盤目試験）および約−２０℃テノ低温衝撃性（ＪＩＳ
　　Ｋ７２１１、試料が５０％破壊する時のおもり（３
００ｇ）の高さで示すデュポン衝撃試験〕を行って、そ
れぞれ調べた。その結果を第２表に示す。

なお、テストピースと塗膜との直接接着力については、
テストピースを２枚準備して、１枚目ののテストピース
の片端部の先端から２０ｍまでの表面に前記の塗料を塗
布し、ついで２枚目のテストピースの片端部のみを前記
塗布面に重ね合わせて、その状態で前述と同様の焼付を
行って、２枚のテストピースの片端部同士を塗膜を介し
て接合したものを作成し、そのテストピースの接合個所
に引張り力を加えて、その接合が破壊する時の引張強度
を測定し、第２表にその値で示した。

比較例１ 無機充虜材として、ケイ酸カルシウム６７Ｍ量部のみを
使用したほかは、実施例１と同様にしてテストピースを
作成し、そのテストピースについて実施例１と同様の種
々の物性試験を行い、また実施例１と同様にしてそのテ
ストピースの表面に塗装し、その塗膜の密着性試験を行
った。その結果を第１表および第２表に示す。

実施例２ 無機充填剤として、ケイ酸マグネシウムの使用量を３８
部に変え、ケイ酸カルシウムの使用量を１５部に変えた
ほかは、実施例１と同様にして、テストピースを作成し
、そのテストピースについて実施例１と同様の種々の物
性試験を行い、また実施例１と同様にしてそのテストピ
ースの表面に塗装し、その塗膜の密着性試験を行った。

その結果を第１表および第２表に示す。

第１表 ８％法　　　（ｒｌＭｆｆ）　　１：ヒ手！’ｊ　Ｉ　
　　　Ｘブ１ｆｉｉ（Ｆｌ　１　　　　万ｍｌＪ　ＩＵ
孕ｗ師ａ　　　（％）　　０．５７　０．４８　０．８
８テス）ヒース（Ｄ反’）　　　（ｍｓ）　　　　　０
．４３　　　　０．４５　　　　０．７０引張り強す（
ｋｇ／ｃｎＤ　　　　　７８０　　　　９３０　　　　
８６０ｒｌＩＯ’ｌ　　　　（ロ）　　７　４　４１皿
月巾さ　　　　　（ｋｇ／ｃ＋＋０　　　１３００　　
　　１４４０　　　　１４９０曲シ月明生率　　　（ｋ
ｇ／ｎり　　　５５０００　　６５５００　　７０３０
０ｊｋ膨２（’Ｃ）　　１４５　１６５　１７３アイソ
゛ソトノソチイすき ｉ訂艷独さ　　　（ｋｇ　＝ｃｍ／ｃｍ）　　　　　　
　　５　　　　　　　４　　　　　　　５デュポン往シ
円虫さ　　　（ｃｍ）　　　　　　３０　　　　　　４
４　　　　　　３３第２表 ３ｊ（巴’Ｅｊｉ法　（単（ダχ）　　　ＬＩゴ１９イ
クＩＩＩ　　　　　Ｘシ「イクリ１　　　　；入ＣカＷ
１１１？］九斧語生　　　　カッターの切り　カッター
の切り　「めくれ」及び込み線の直行部胡襲こ沿って　
「茅１ガれ」の開力（炙翅り方α力１　面力りこｒめく
れ　わ全くないにめくれていた　」力性じただけ 面叔スジに性　　外観　　２４時間でツク　３０時間ま
で）　３０時間までフレガ生じた　　　タレカ注しない
　クレカ注しない密着性　５１［１ｉＡの基盤目　カッ
ターの切り　かンターの切りの塗上カ（完全込め線に沿
って　込み線に沿ってにｆｆ、１ｌＩ）＜れる　　　偉
力ｔこ「めくれ　僅かに「めくれ」が生じただけ　ｊが
生じただけ （氏硯、デュボ７ｉ子撃生 塗装後　　　（ｃｍ）　　　　　　２５　　　　　　４
５　　　　　　４０接着力　　　（ｋｇ）　　　　　　
２６　　　　　　４’Ｏ４１前述の実施例および比較例
に示したように、この発明のポリアミド組成物は、この
組成物から成形された成形品が、成形特収縮率が少なく
、しかもその成形品の反りが少なく、また、剛性、耐衝
撃性、曲げ弾性率などについて優れた物性を有している
のであり、成形品の表面に対する塗膜の密着性が、厳し
い条件において、優れているのであり、その結果、この
発明のポリアミド組成物の成形品は、塗装をした場合に
塗料の塗膜が優れた耐久性を示すことができるのである
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 末端カルボキシル基に対する末端アミノ基の濃度比が１
   ．５以上であるポリアミドと無機充填材とトリアジン類
   とからなるポリアミド組成物において、 （Ａ）前記ポリアミド１００重量部、 （Ｂ）ケイ酸マグネシウムとケイ酸カルシウムとからな
   り、両者の使用量比（ケイ酸マグネシウム：ケイ酸カル
   シウム）が０．２〜５（ｇ／ｇ）である無機充填材２０
   〜６０重量部、および、 （Ｃ）前記ポリアミドと無機充填材との全使用量１００
   重量部当たり１〜１０重量部の割合となる使用量のトリ
   アジン類からなることを特徴とするポリアミド組成物。