JPS6327558A - 樹脂組成物 - 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】 ・産業上の利用分野 本発明は樹脂組成物に関し、更に詳しくは優れた成形性
熱安定性及び衝撃強度を示すナイロン−４，６１ｉ４脂
組成物に関する。

・従来技術 テトラメチレンジアミンまたはその機能誘導体とアジピ
ン酸またはその機能誘導体とから作られるナイロン４．
６樹脂は古くから知られている。

このナイロン４．６樹脂は、引張強度１曲げ強度。

衝撃強度等の機械的強度に優れ、また耐熱性、摺動特性
にも優れるため有用なエンジニアリングプラスチックと
してその利、用土の価値が大きいと考えられている。

然るに、ナイロン４．６樹脂はその成形性が劣る点が大
きな欠点となり、使用上の大きな障壁となっている。

一般にポリマー、特に、プラスチックスにあっては、成
形の難易は、その樹脂自体の評１市において重要な位置
を占める。仮台ポリマーとして木質的に優れた性質を有
していても、成形性が劣ると製品を経済的に製造するこ
とが難かしいばかりでなく、その優れた性質を製品に充
分反映させることができない。

ナイロン−４，６樹脂融点が約２９０℃であるにも拘ら
ず、その熱分解は約３２０℃以上の温度で起こることか
ら、成形に適した温度範囲は極めて狭い。

しかも、通常の成形材料として使用されているナイロン
４．６樹脂は熔融粘度の温度依存性が大きく、且つ、滞
留による熔融粘度の低下〈熱分解に起因〉が大きいため
に、僅かな成形温度、熔融（滞留）時間などの変化によ
り、熔融樹脂の流動性が大幅に変化し、安定した状態で
成形することが非常に難かしい。

即ち、成形時のいわゆる鼻タレ現象を誘発し、また成形
品のショートショット、ヒケ、フローマーク、パリ等の
発生の原因となり、外観において致命的欠点をもたらす
のみならずに機械的強度も著しく低下するという問題が
ある。

・発明の目的 本発明は上述の事情を背景として為されたものであり、
その目的は、ナイロン４．６樹脂の優れた特性を保持し
つつ、その成形性を改良する点にある。

・発明の構成 本発明者らはナイロン４．６樹脂の成形性を改良すべく
鋭意研究の結果、ナイロン４１．６樹脂に９轍のエポキ
シ化合物を配合することにより熔融成形時の粘度低下を
押え、安定な成形が可能とするものである。特にエポキ
シ化合物に加えて、強化充填材を配合した場合には、機
械強度の向上に顕著な効果を奏し得ることを見出し本発
明に到達した。

即ち、本発明の樹脂組成物は、（釦　ナイロン−４，６
樹脂１００重量部、＜ｂ＋　　エポキシ化合物０．１〜
３重量部、及び（ｃ）強化充填材０〜２００重Ｇ部を加
えてなる樹脂組成物である。

本発明を説明する。

本発明において用いられる（ω成分のナイロン４．６樹
脂とは、酸成分としてアジピン酸またはその機能誘導体
を用い、アミン成分としてテトラメチレンジアミンまた
はその機能誘導体を用いて、常法の縮合反応により得ら
れるポリアミドを主たる対象とする。勿論、そのアジピ
ン酸成分又はテトラメチレンジアミン成分の一部を他の
共重合成分で置き代えたものでもよい。

本発明で用いられるナイロン４．６樹脂の極限粘度は、
−一クレゾールを用い３５℃で測定したとき、０．８０
〜２．５０　、更には１．１０〜２．００、の範囲にあ
ることが望ましい。

極限粘度が２．５０を超えるナイロン４．６樹脂では、
エポキシ配合による本発明の効果は薄く、特に更に（ｃ
）成分の強化充填材を配合する場合には、樹脂と充填材
との濡れが充分になり難く、成形物の外観の光沢が失わ
れるのみならず、その機械的又は熱的性質のバラツキが
大きくなるので好ましくない。

一方、０．８０未満の低い極限粘度では、樹脂組成物の
機械的強度が低く実用上問題がある。

本発明において用いられる山）成分のエポキシ化合物は
一分子中にエポキシ基を２個有するエポキシ化合物であ
れば特に制限はなく、公知のエポキシエーテル、エポキ
シエステルなどが使用可能である。

エポキシ基が１個の場合には、本発明による改良効果は
認められない。またエポキシ基が３個のポリエポキシの
場合も不適当であって、熔融時にナイロン４．６樹脂は
三次元構造をとり易く、成形時の流動性が悪くなったり
、成形物の外観特性を損う等の欠点を生じる。

本発明に用いられるエポキシ化合物としては、例えばビ
スフェノール型エポキシ、ノボラック型エポキシ、脂肪
族型エポキシ等が挙げられる。

特に、好ましいものとしてはビスフェノールＡとエビク
ロロヒドリンとの反応で得られるジグリシジルポリエー
テルが挙げられ、１〜１０量体のオリゴマーあるいはグ
リコール類とエピクロルヒドリンとの反応で得られるジ
グリシジルエーテルや、芳香族ジカルボン酸又は脂肪族
ジカルボン酸とエビクロ０ヒドリンとの反応によって得
られるジグリシジルエーテルなどである。

これらのエポキシ化合物の配合Ｇはナイロン４．６樹脂
１００重量部当り°０，１〜３＠伊部である。

配合ｍが０．１未満であると本発明の効果は薄く、実用
上の意味はない。一方、３重量部を超える給を配合して
も、最早効果の拡大が期待されないばかりではなく、部
分的にナイロン４，６樹脂の架橋化に起因すると思われ
るゲル状物が形成され、成形時における熔融樹脂流動性
が損われる。

本発明において用いられる（ｃ）成分の強化充填材とし
ては、ガラスｉＩ！１１．アラミド１ｌｌｌｉ、カーボ
ン繊維、スチール繊維、アスベスト、セラミックス繊維
、チタン酸カリウムウィスカー、ボロンウィスカ一の如
き繊維状物、或はマイカ、シリカ、タルク、炭酸カルシ
ウム、ガラスピーズ、ガラスフレークス、クレー、ウオ
ラストナイト等の如き粉状乃至粒状、或いは板状のもの
が例示できる。

これらの強化充填材をナイロン４．６樹脂に配合すると
、機械的強度や熱的特性の大幅な向上が認められるが、
特に山）成分であるエポキシ化合物を配合すると、その
向上効果は一層大きくなり、（ｂ）成分及び（ｃ）成分
の相乗効果が顕著に発現される。

強化充填材を配合する場合の添加量はナイロン４．６樹
脂１００重發に対し２００重吊部が限度（上限）である
。

これを超える量を配合する場合には、（ｂ）成分による
樹脂組成物の熔融粘度則加効果と、（ｃ）成分の強化補
強材配合量過大による影響とが相俟って成形時の流動性
が極端に損われ、実用に供し得る成形物が得られない。

本発明の樹脂組成物には、必要に応じて顔料その他の配
合剤をその発現量添加しても良い。

このような配合剤としては、熱安定剤１着色剤。

酸化防止剤、ｙＲ剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤などが
挙げられる。

また、少量の割合で他の熱可塑性樹脂２例えばポリスチ
レン、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、
フッ素樹脂、他のポリアミド樹脂。

ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂など熱硬化性
樹脂１例えばフェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、シリコン樹脂等を添加しても良い。

本発明の樹脂組成物を得るには任意の配合方法を用いる
ことができる。

通常これらの配合成分は可及的均一に分散させることが
好ましく、その全部または一部を、同時に、或いは別々
に、例えばプレンダーツニーダ−。

ロール、押出機等の如き混合機で混合し均質化させる方
法や混合成分の一部を、同時に或いは別々に、例えばブ
レンダー、ニーダー１Ｏ−ル押出機等で混合し、更に残
りの成分を、これらの混合機或いは押出機で混合し、均
質化させる方法を用いることができる。

更に、あらかじめトライブレンドされた組成物を加熱し
た押出機中で第！！混練して均質化したあと、針金状に
押出し、次いで所望の長さに切断して粒状化する一方法
である。

このようにして作られた成形用組成物は、通常充分乾燥
された状態に保たれて、成形機ホッパーに投入され、成
形に供される。

更に、また組成物の構成原料をトライブレンドして直接
成形機ホッパー内に投入し成形機中で熔融混練すること
も可能である。

・実施例 以下実施例により本発明を詳述する。

尚、実施例中の各種特性の測定は以下の方法によった。

（１）静的強度： 引張試験・・・・・・ＡＳＴＭ　　Ｄ−６３８に準拠。

衝撃強度・・・・・・ＡＳＴＭ　　Ｄ−２５６（アイゾ
ツト・ノツチ付）に準拠 （２熱変形温度： ＡＳＴＭ　　Ｄ−６４８により荷重２６４ｐ３ｉにて測
定。

（３）熔融流動性（流れ値Ｑ）　： ＪＩＳ−に７２１０流れ試験方法（試験機：■島津製作
所製高化弐）Ｏ−テスター）に準１１ａ（試験荷重：Ｍ
−３０Ｋｙｆ、ダイ径：Ｄｄ＝１ａ＋＋＋＋、ダイ長：
Ｄｔ＝１０Ｍ、測定温度３００℃）尚、流れ鎖側定時、
測定器内に試料を充填したあと測定するまでの予熱時間
を滞留時間と称した（樹脂組成物はこの間測定温度で熔
融状態で保持れさる） （４）極限粘度： ｍ−クレゾール溶液中３５℃、オストワルド粘磨管にて
測定したもの。

実施例１〜３及び比較例１〜３ １１０℃、１０Ｔｏｒ−ｒの減圧下で８時間乾燥した極
限粘度１．６７のナイロン４．６樹脂（ＳＴ、ＡＮＹＬ
オランダ国ＤＳＭ社製）と表−１に示す發割合で長さ３
Ｍのチョツプドストランドガラス繊維およびビスフェノ
ールＡジグリシジールエーテル型のエポキシ化合物（油
化シェル■製エピコート０８２８）をあらかじめ、タン
ブラ−で均一に混合したあとスクリュ径６８Ｉｒｖ！１
φ中のベント付押出礪を用いて真５空に引きながらシリ
ンダー温度３１０℃にて熔融混練し、ダイスから吐出す
るスレッドを冷却切断して、成形用ペレットを得た。

次いでこのペレットを用いて５オンスの射出成形機にて
シリンダー温度３１０℃、射出圧力１０００　Ｋｇ／　
ａｉ　、金型温度６０℃冷却時間２０秒、および全サイ
クル時間４０秒の条件で特性測定用のテストピースを成
形した。

このテストピースを用いて、静的強度、熱変形温度を測
定（テストピースは成形後デシケータ−中シリカゲル乾
燥剤に保存、試験直前にとり出し試験に供した）すると
ともに、ペレットの熔融流動性（流れ値（Ｑ））を測定
した。

これらの結果を表−１に示す。

表−１の結果から明らかなように、エポキシ化合物を添
加することにより、成形品の強度が大巾に向上すること
がわかる。

しかし、エポキシ化合物の添加ｍを多くする（比較例２
の態様）とペレットの流れ値（Ｑ）は増大し成形時、樹
脂の流動性が悪く満足なテスト（−スを成形することが
できなかった。

実施例４〜５及び比較例４〜５ 実施例１．実施例３．比較例１および比較例３において
テストピース成形時のシリンダー温度を３３０℃にし、
他の条件は変更、しないで成形した。

このときのの成形状態および成形品特性値を表−２に集
約した。

また、各ペレットの流れ値（Ｑ）の滞留時間を変えて測
定した結果も併せて表−２に掲げた。

これらの結果から本発明により、エポキシ化合物を配合
することにより、高温成形時の熔融熱安定性が向上する
ことがわかる。

特に成形機ノズル先端からの熔融樹脂洩れ（いわゆる鼻
タレ現象）や成形品のパリ発生防止に対し顕著な効果を
発現する。

実施例６ １１０℃、　１０Ｔｏｒｒの減圧下で８時間乾燥した。

極限粘度１．９２のナイロン４．６樹脂　９０重量部。

脂肪族エーテル型エポキシ化合物（ナガセ化成工業■製
デナコール■Ｅｘ　−２１１）　　０．７重社部および
チタン酸カリウム繊維（大球化学ｖｉＪ製ヂスモ■−［
））１０重回合実施例１と同じ条件で熔融混練して成形
用ベレットを得、更にテストピースを成形した。

成形上の問題は全くなく、極めて表面光沢の良い、平滑
な成形物を得ることができた。

尚、ベレットの流れｌ１ｉ（Ｑ）と成形物特性値は次の
通りである。

ペレット流れ値（Ｑ）： ｉｌｌｌｌ開時間５分　３．６Ｘ１０−２成形物　引張
強度：　１１５０に＃　／　ｃｉ成形物　衝撃強度：　
　６．７に９／ｅｙｘ／ｃｍ成形物　熱変形温度：２８
０℃ 実施例７ １１０℃、　１０Ｔｏｒｒの減圧下で８時間乾燥した極
限粘度１．５０のナイロン４．６樹脂７０重量部、ジグ
リシジルテレフタレート０．３重量部及び繊維長１Ｍの
アラミド４１１Ｎ（量大（Ｉ、１製テクノーラ■）３０
重量部を実施例１と同じ条件で熔融混練して成形用ペレ
ットを得、更にテストピースを成形した。

成形上の問題は全くなかった。

ベレットの流れ（１１（Ｑ）と成形物特性値は次の通り
である。

ペレット流れ値（Ｑ）： 滞留時間５分：　　２．３ｘ１０−’ 成形物　引張強度Ｈ１２３０に９／ｃｉ成形物　衝撃強
度：１４．ＯＫｇ・ＣＩＲ／α成形物　熱変形温度＝２
８３℃ 発明の効果 以上詳述した如く本発明の組成物は、ナイロン４．６樹
脂に特定量のエポキシ化合物および強化充填材を配合す
ることにより成形時の熔融安定性と静強度の向上に極め
て顕著な効果を奏する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）ナイロン４，６樹脂１００重量部、（ｂ）エ
   ポキシ化合物０．１〜３重量部、及び（ｃ）強化充填剤
   ０〜２００重量部からなる樹脂組成物。 ２）強化充填材がガラス繊維である特許請求の範囲第１
   項記載の樹脂組成物。 ３）強化充填材がアラミド繊維である特許請求の範囲第
   １項記載の樹脂組成物。 ４）強化充填材がチタン酸カリウムのウィスカーである
   特許請求の範囲第１項記載の樹脂組成物。