JPWO2019074038A1 - 耐候性に優れたポリアミド樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)脂肪族ポリアミド(a1)と芳香族成分を含むポリアミド(a2)から構成されるポリアミド樹脂(A)と、断面積が1.5〜5.0×10−6cm2のガラス繊維(B)と、カーボンブラック(C)と、ヒンダードアミン光安定剤(D)と、紫外線吸収剤(E)とを含有するガラス繊維強化ポリアミド樹脂組成物であって、ポリアミド樹脂(A)とガラス繊維(B)の質量比((A):(B))が20:80〜35:65であり、脂肪族ポリアミド(a1)と芳香族成分を含むポリアミド(a2)の質量比((a1):(a2))が5:95〜95:5であり、ポリアミド樹脂組成物中、カーボンブラック(C)、ヒンダードアミン光安定剤(D)、及び紫外線吸収剤(E)の含有量が、それぞれ0〜5質量%、0.05〜1質量%、及び0〜1質量%であることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
(2)カーボンブラック(C)、ヒンダードアミン光安定剤(D)、及び紫外線吸収剤(E)の含有量が、それぞれ0〜0.5質量%、0.05〜1質量%、及び0〜1質量%であることを特徴とする(1)に記載のポリアミド樹脂組成物。
(3)カーボンブラック(C)、ヒンダードアミン光安定剤(D)、及び紫外線吸収剤(E)の含有量が、それぞれ0〜0.5質量%、0.05〜1質量%、及び0.05〜1質量%であることを特徴とする(1)に記載のポリアミド樹脂組成物。
(4)芳香族成分を含むポリアミド(a2)が結晶性ポリアミドであり、(a1)と(a2)の質量比((a1):(a2))が5:95〜75:25であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
(5)芳香族成分を含むポリアミド(a2)が、96%硫酸溶液における相対粘度が1.4〜1.8でありかつ末端カルボキシ基濃度が50meq/kg以下であるポリメタキシレンアジパミドを含むことを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
(6)芳香族成分を含むポリアミド(a2)が非結晶性ポリアミドであり、(a1)と(a2)の質量比((a1):(a2))が60:40〜95:5であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
(7)ガラス繊維(B)の一部または全てが扁平断面ガラス繊維であり、この扁平断面ガラス繊維が、短径/長径比が0.3〜0.5である扁平断面ガラス繊維(B−1)と、短径/長径比が0.2〜0.3である扁平断面ガラス繊維(B−2)からなり、その質量比((B−1):(B−2))が0:100〜100:0であることを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
(8)さらに銅化合物(F)を最大0.5質量%の量で含むことを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
(9)さらに離型剤、安定剤、及び/又はカップリング剤を含む添加成分(G)を最大5質量%の量で含むことを特徴とする(1)〜(8)のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
(10)(1)〜(9)のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物からなる成形品であって、成形品の比重ρ(g/cm3)と曲げ弾性率E(GPa)が11<E/ρ<18,1.7<ρ<2.0を満足することを特徴とする成形品。
(11)紫外線フェードメーターの、83℃降雨なし、照射度500±50W/m2、照射波長300〜700ナノメートル、照射時間400時間の処理を行なった成形品と、前記処理を行なわなかった成形品との色差がΔE≦1.5であることを特徴とする、(10)に記載の成形品。
(12)成形品における残存ガラス繊維長の重量平均が300〜1000μmであることを特徴とする(10)又は(11)に記載の成形品。
(13)電子電気筐体または車両の内装品もしくは外装品に使用されることを特徴とする(10)〜(12)のいずれかに記載の成形品。
式中、R1〜R5は、独立した置換基である。適切な置換基の例は、水素、エーテル基、エステル基、アミン基、アミド基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、シクロアルキル基およびアリール基であり、その置換基は官能基を含有し得る。ヒンダードアミン光安定剤(D)は、ポリマーまたはオリゴマーの一部も形成し得る。
RV=T/T0
RV:相対粘度、T:サンプル溶液の落下時間、T0:溶媒の落下時間
CEG(meq/kg)={〔(A−B)×N×f〕/(W×1000)}×106
A:滴定量(ml)
B:溶媒のブランク滴定量(ml)
N:エタノール性水酸化カリウムの濃度(mol/l)
f:エタノール性水酸化カリウムのファクター
W:ポリアミド樹脂の質量(g)
ガラス繊維高充填材料ではガラス繊維同士の干渉が多く測定時にガラス繊維が破損しやすく正確な繊維長が求めにくいので、本発明では、ガラス繊維長を正確に測定するため溶融混練して得られたペレットから曲げ試験用成形された成形品を650℃にて2時間強熱しガラス繊維を破損することなくガラス繊維を灰分として取り出し、得られたガラス繊維を水に浸し、分散したガラス繊維をプレパラート上に取り出し、デジタルマイクロスコープ(株式会社ハイロックス製KH−7700)で80倍にて観察し、重量平均の繊維長を求め、残存ガラス繊維長とした。
(a1A)相対粘度RV=1.9のポリアミド6、東洋紡社製「ナイロンT−860」、末端カルボキシル基濃度(CEG:単位meq/kg)=80
(a1B)相対粘度RV=2.4のポリアミド66、ローディア社製「スタバミド23AE」、CEG=91
(a2A)相対粘度RV=2.1のポリアミドMXD6、東洋紡社製「ナイロンT600」、CEG=65、結晶性ポリアミド
(a2B)相対粘度RV=1.7のポリアミドMXD6、東洋紡社製「ナイロンT640」、CEG=35、結晶性ポリアミド
(a2C)相対粘度RV=2.0のポリアミド6T6I、エムス社製「グリボリーG21」、CEG=87、非結晶性ポリアミド
(b1)扁平断面ガラス繊維チョップドストランドとして日東紡社製「CSG3PA810S」、扁平度4.0(短径/長径比=0.25)、短径7μm、繊維長3mm 断面積=1.67×10−6〜1.96×10−6cm2
(b2)扁平断面ガラス繊維チョップドストランドとして日東紡社製「CSG3PL810S」、扁平度2.5(短径/長径比=0.4)、短径9μm、繊維長3mm 断面積=1.72×10−6〜2.03×10−6cm2
(b3)円形断面ガラス繊維チョップドストランドとして日本電気硝子社製「T−275N」、直径17μm、繊維長3mm 断面積=約2.27×10−6cm2
(b4)円形断面ガラス繊維チョップドストランドとして日本電気硝子社製「T−275H」、直径11μm、繊維長3mm 断面積=約9.50×10−7cm2
(C)カーボンブラックマスターバッチ
(c1)カーボンブラックマスターバッチ、「住化カラー社製 EPC8E313」マスターベース=LDPE樹脂、カーボンブラック含有量45質量%、ファーネスブラック使用
(c2)カーボンブラックマスターバッチ、「レジノカラー社製 ABF−T−9801」マスターベース=AS樹脂、カーボンブラック含有量45質量%、ファーネスブラック使用
(D)ヒンダードアミン光安定剤
(d1)ヒンダードアミン光安定剤(クラリアント社製 ナイロスタブS−EED)
(d2)ヒンダードアミン光安定剤(BASF社製 キマゾーブ944F)
(E)紫外線吸収剤
(e1)紫外線吸収剤(BASF社製 チヌビン234)
(f1)臭化銅(II)
離型剤:クラリアント社製、モンタン酸エステルワックス「WE40」
安定剤:ヨウ化カリウム
カップリング剤:アミノシランカップリング剤として信越化学社製「KBE903」
顔料:青色顔料として(フタロシアニン銅、和光純薬工業社製)
表1に示す配合割合で、ガラス繊維(B)以外の成分をドライブレンドし、コペリオン社製ベント式二軸押出機「STS35mm」(バレル12ブロック構成)を用いてシリンダー温度280℃、スクリュウ回転数250rpmの押出条件で溶融混合し、次いでガラス繊維(B)をサイドフィード方式で供給し溶融混練を行った。押出機から押出されたストランドは急冷してストランドカッターでペレット化した。なお、ペレットの形状は、一般的に得られる形状であれば、特に制限はない。例えば、断面は、円形、楕円形、長円形のいずれかであり、直径(短径、長径含む)は、2.0mm〜4.0mm、ペレットの長さは、2.5〜6.0mm程度である。また、ペレット化の条件は、一般的な条件であれば、特に制限はない。得られたペレットを100℃で12時間乾燥した後、射出成形機(東芝機械株式会社製、IS80)でシリンダー温度280℃、金型温度80℃、もしくは結晶化の必要に応じて金型温度140℃にて各種試験用試験片を成形して評価に供した。評価結果も表1に記した。なお、実施例1の共振周波数評価結果のグラフを図2に示した。
実施例1〜7の試験片は、極めて高い共振周波数であるばかりか、曲げ強度、曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強度がいずれも優れており、ΔEの値から耐候性に優れ、耐振動成形品として有用な特性値である。比重に対する曲げ弾性率値:X=E/ρも高い値を示している。一方、比較例1〜4、8の試験片は、実施例1〜7のものに比べて、共振周波数が低く、耐候性が悪いものか、または生産性が悪いものであった。比較例5の試験片は、実施例3のものと比べて、耐侯性が悪いものであった。
比較例6は、前記特許文献5に開示されたものであるが、実施例1〜7は、この比較例6と同等以上の耐侯性を有することが分かる。ポリアミド樹脂組成物から得られる成形品のカラーをブラック以外にするためには、カーボンブラックの含有量を0.5質量%以下にすると良いが、比較例7のように単にカーボンブラックの含有量を少なくするだけでは、耐侯性が悪くなる。カーボンブラックの含有量を0.5質量%以下として、ヒンダードアミン光安定剤、及び紫外線吸収剤を所定量含有する実施例2〜7のものは、耐侯性も優れ、成形品のカラーをブラック以外に着色することも可能である。
Claims (13)
- 脂肪族ポリアミド(a1)と芳香族成分を含むポリアミド(a2)から構成されるポリアミド樹脂(A)と、断面積が1.5〜5.0×10−6cm2のガラス繊維(B)と、カーボンブラック(C)と、ヒンダードアミン光安定剤(D)と、紫外線吸収剤(E)とを含有するガラス繊維強化ポリアミド樹脂組成物であって、ポリアミド樹脂(A)とガラス繊維(B)の質量比((A):(B))が20:80〜35:65であり、脂肪族ポリアミド(a1)と芳香族成分を含むポリアミド(a2)の質量比((a1):(a2))が5:95〜95:5であり、ポリアミド樹脂組成物中、カーボンブラック(C)、ヒンダードアミン光安定剤(D)、及び紫外線吸収剤(E)の含有量が、それぞれ0〜5質量%、0.05〜1質量%、及び0〜1質量%であることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
- カーボンブラック(C)、ヒンダードアミン光安定剤(D)、及び紫外線吸収剤(E)の含有量が、それぞれ0〜0.5質量%、0.05〜1質量%、及び0〜1質量%であることを特徴とする請求項1に記載のポリアミド樹脂組成物。
- カーボンブラック(C)、ヒンダードアミン光安定剤(D)、及び紫外線吸収剤(E)の含有量が、それぞれ0〜0.5質量%、0.05〜1質量%、及び0.05〜1質量%であることを特徴とする請求項1に記載のポリアミド樹脂組成物。
- 芳香族成分を含むポリアミド(a2)が結晶性ポリアミドであり、(a1)と(a2)の質量比((a1):(a2))が5:95〜75:25であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
- 芳香族成分を含むポリアミド(a2)が、96%硫酸溶液における相対粘度が1.4〜1.8でありかつ末端カルボキシ基濃度が50meq/kg以下であるポリメタキシレンアジパミドを含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
- 芳香族成分を含むポリアミド(a2)が非結晶性ポリアミドであり、(a1)と(a2)の質量比((a1):(a2))が60:40〜95:5であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
- ガラス繊維(B)の一部または全てが扁平断面ガラス繊維であり、この扁平断面ガラス繊維が、短径/長径比が0.3〜0.5である扁平断面ガラス繊維(B−1)と、短径/長径比が0.2〜0.3である扁平断面ガラス繊維(B−2)からなり、その質量比((B−1):(B−2))が0:100〜100:0であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
- さらに銅化合物(F)を最大0.5質量%の量で含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
- さらに離型剤、安定剤、及び/又はカップリング剤を含む添加成分(G)を最大5質量%の量で含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
- 請求項1〜9のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物からなる成形品であって、成形品の比重ρ(g/cm3)と曲げ弾性率E(GPa)が11<E/ρ<18,1.7<ρ<2.0を満足することを特徴とする成形品。
- 紫外線フェードメーターの、83℃降雨なし、照射度500±50W/m2、照射波長300〜700ナノメートル、照射時間400時間の処理を行なった成形品と、前記処理を行なわなかった成形品との色差がΔE≦1.5であることを特徴とする、請求項10に記載の成形品。
- 成形品における残存ガラス繊維長の重量平均が300〜1000μmであることを特徴とする請求項10又は11に記載の成形品。
- 電子電気筐体または車両の内装品もしくは外装品に使用されることを特徴とする請求項10〜12のいずれかに記載の成形品。
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