KR20090127905A - 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

전자기기의 하우징, 섀시와 같은 박육 성형품을 성형하는 수지 조성물로서, 충분한 기계 물성과 낮은 휨성, 웰드 강도를 겸비한 폴리아마이드 수지 조성물을 제공하는 것. 우벨로데형 점도계를 사용하여, 96질량% 황산을 용매로 하고 온도 25℃, 농도 1g/dl의 조건 하에서 측정했을 때의 상대 점도가 1.5~4.0인 폴리아마이드 수지 30~80질량%와, 장경/단경의 비가 1.5~10인 편평 단면을 갖는 편평 유리 섬유 20~70질량%를 혼합하여 이루어지는 폴리아마이드 수지 조성물 100질량부에 대하여, 1분자 중에 2개 이상의 글리시딜기 또는 산 무수물기를 갖는 유기 화합물 0.05~4.0질량부를 배합하여 이루어지는 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물, 및 상기 조성물을 성형하여 이루어지는 수지 성형품.

Description

유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물{GLASS FIBER REINFORCED POLYAMIDE RESIN COMPOSITION}

본 발명은, 강성이 높고, 웰드 강도가 우수한 폴리아마이드 수지 조성물로서, 박육 성형품을 성형했을 때의 성형품의 휨을 저감하는 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물에 관한 것이다.

최근의 사무기·전자기기의 소형화와 함께, 하우징, 섀시의 박육화가 진전되고 있다. 종래부터, 수지 조성물의 물성의 향상을 위해서는, 원형 단면을 갖는 유리 섬유를 배합하여 보강하는 것이 실시되어 왔다. 그러나 유리 섬유는 수지의 흐름 방향으로 배향하는 성질이 있어, 강도의 이방성이 생겨 휨의 원인이 되었다. 이것을 개선하기 위해서, 탈크나 마이카 등의 판상의 충전재를 배합하여, 이방성을 적게 하는 방법이 있다. 그러나, 이것도 휨의 개선은 하지만 기계 물성의 저하를 일으켜 문제가 있었다.

특허문헌 1에는, 기계 물성의 저하가 적게 박육 성형품의 휨을 저감하는 방법으로서, 편평 형상의 유리 섬유와 통상의 원형 단면을 갖는 유리 섬유를 혼합하 여 폴리아마이드에 배합한 수지 조성물이 기재되어 있다. 그러나 편평 형상의 유리 섬유를 배합하더라도 웰드 강도가 낮아, 박육 성형품을 성형하는 수지 조성물로서, 충분한 기계 물성과 낮은 휨성, 및 웰드 강도를 겸비한 폴리아마이드 수지 조성물은 없었다.

특허문헌 1: 일본 특허공개 평10-219026호 공보

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

전자기기의 하우징, 섀시와 같은 박육 성형품을 성형하는 수지 조성물로서, 충분한 기계 물성과 낮은 휨성, 웰드 강도를 겸비한 폴리아마이드 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자들은, 이러한 과제를 해결하기 위해서 예의 연구를 거듭한 결과, 특정한 수지 조성물이 상기 과제를 해결하는 것을 알아내어 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명의 요지는 다음과 같다.

(1) 우벨로데(Ubbelohde)형 점도계를 사용하여, 96질량% 황산을 용매로 하고 온도 25℃, 농도 1g/dl의 조건하에서 측정했을 때의 상대 점도가 1.5~4.0인 폴리아마이드 수지 30~80질량%와, 장경/단경의 비가 1.5~10인 편평 단면을 갖는 편평 유리 섬유 20~70질량%를 혼합하여 이루어지는 폴리아마이드 수지 조성물 100질량부에 대하여, 1분자 중에 2개 이상의 작용기를 갖는 유기 화합물 0.05~4.0질량부를 배합하여 이루어지는 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물로서, 상기 유기 화합물이, 트라이메틸올프로페인 폴리글리시딜 에테르, 폴리글리세린 폴리글리시딜 에테르, 트라이글리시딜 아이소사이아누레이트, 스타이렌/무수 말레산 공중합체로부터 선택되는 1종 이상의 유기 화합물인 것을 특징으로 하는 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물.

(2) (1)의 폴리아마이드 수지가 나일론 6, 나일론 66, 나일론 11로부터 선택되는 1종의 폴리아마이드인 것을 특징으로 하는 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물.

(3) (1)의 편평 유리 섬유가, 표주박형, 눈썹형, 장원형, 타원형, 직사각형 중 어느 하나의 이형(異形) 단면 형상을 갖는 유리 섬유이고, 실레인 커플링제, 타이타늄계 커플링제, 지르코니아계 커플링제로부터 선택되는 1종 이상의 커플링제로 표면 처리하여 이루어지는 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물.

(4) (1)~(3)의 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 수지 성형품.

발명의 효과

본 발명의 폴리아마이드 수지 조성물은, 전자기기의 하우징, 섀시와 같은 박육 성형품을 성형한 경우, 충분한 기계 물성과 낮은 휨성, 웰드 강도를 겸비하기 때문에, 치수 안정성이 우수하여, 견고한 수지 성형품을 얻을 수 있고, 산업상의 이용가치는 매우 높다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

본 발명에서 이용하는 폴리아마이드 수지는 주쇄 중에 아마이드 결합을 갖는 중합체이면 되고, 폴리ε-카프르아마이드(나일론 6), 폴리테트라메틸렌아디프아마이드(나일론 46), 폴리헥사메틸렌아디프아마이드(나일론 66), 폴리헥사메틸렌세바크아마이드(나일론 610), 폴리헥사메틸렌도데카아마이드(나일론 612), 폴리운데카메틸렌아디프아마이드(나일론 116), 폴리운데카아마이드(나일론 11), 폴리도데카아마이드(나일론 12), 폴리헥사메틸렌아이소프탈아마이드(나일론 6I), 폴리헥사메틸렌테레프탈아마이드(나일론 6T), 폴리노나메틸렌테레프탈아마이드(나일론 9T), 폴리메타자일릴렌아디프아마이드(나일론 MXD6) 및 이들 중 적어도 2종류의 다른 폴리아마이드 성분을 포함하는 폴리아마이드 공중합체, 또는 이들의 혼합물 등이다. 바람직한 폴리아마이드 수지는 나일론 6, 나일론 66, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 6T를 들 수 있고, 가장 바람직하게는, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 11이다.

본 발명에 이용하는 폴리아마이드 수지의 분자량(상대 점도)은, 우벨로데형 점도계를 사용하여, 96질량% 황산을 용매로 하고 온도 25℃, 농도 1g/dl의 조건에서 측정한 상대 점도가 1.5~4.0인 것이 바람직하고, 1.8~3.5인 것이 더 바람직하다. 상대 점도가 1.8~3.5이면, 적절한 수지의 유동을 확보할 수 있고, 또한, 금형에의 수지의 전사가 우수하여, 외관이 양화(良化)된 성형품이 얻어진다. 또한 적정한 웰드 강도가 얻어진다. 상대 점도가 1.5 미만인 것은 성형품의 기계 물성이 뒤떨어지는 경향이 있다. 상대 점도가 커지면 커질수록, 유동성이 나빠져, 금형 내에 수지가 충만하기까지의 시간이 길게 되고, 또한 금형 전사성이 저하되는 등의 문제가 생기며, 그 위에 성형품의 우수한 외관이 얻어지기 어렵게 된다. 상대 점도가 4.0을 초과하는 경우, 성형성, 웰드 강도가 현저히 저하되는 경향이 있다. 상대 점도가 커지면 커질수록, 유동 선단의 수지 온도가 낮아져, 즉 웰드부의 수지의 접합이 나빠져, 웰드 강도가 낮아지는 경향이 있다.

여기서, 웰드란, 특히 수지를 사출 성형할 때에 일어나는 특유한 현상이며, 금형 내에서 용융 수지의 흐름이 합류하여 융착한 부분에 가는 선이 생기는 불량이다. 성형품에 중공부 등을 형성하기 위해서, 금형에 핀이나 코어 등을 설치하면, 그 부분을 용융 수지가 돌아 들어간 후에 다시 합류하여 웰드 라인이 발생하여 버린다. 또한, 게이트를 2개 이상 설치할 필요가 있는 경우에는, 웰드 라인의 발생은 피할 수 없다.

이 웰드는, 융착 불량에 의해서, 외관을 손상하거나, 기계적 특성이 현저히 저하되는 등의 우려가 있다. 이들 불량을 개선하기 위해서는, (1) 용융 수지 및 금형 온도를 높게 하거나, (2) 사출 압력 및 사출 속도를 높여, 게이트의 위치, 수, 크기 등을 바꾸는 등의 궁리가 필요하다. 웰드 강도란, 웰드부의 기계적 특성(예컨대, 굽힘 탄성률)을 나타낸다.

본 발명에 있어서의 유리 섬유는, 공지된 유리 섬유의 제조방법에 의해 제조되고, 매트릭스 수지와의 밀착성, 균일 분산성의 향상을 위해 실레인 커플링제, 타이타늄계 커플링제, 지르코니아계 커플링제 등의 커플링제를 적어도 1종류, 및 피막 형성제 등을 포함한 배합하는 수지에 적합한 공지된 집속제에 의해 집속시키고, 집속된 유리 섬유 스트랜드를 모아 일정한 길이로 절단한 촙드 스트랜드(chopped strand)의 형태로 사용된다.

본 발명에 있어서는, 그 유리 섬유의 단면 형상이 편평한 편평 유리 섬유를 사용한다. 편평 단면이란, 유리 섬유의 길이 방향에 대하여, 수직 방향의 절단면의 형상이 원형이 아니라, 이형인 형상이라는 것을 나타낸다. 중심점을 통과하는 최대 길이로 정의되는 장경, 중심점을 통과하는 최소 길이로 정의되는 단경을 갖는 형상을 말한다. 그와 같은 형상으로서, 편평 단면은, 표주박형, 눈썹형, 장원형, 타원형, 직사각형 또는 이들의 유사형이 예시될 수 있고, 예컨대, 표주박형에 있어서는, 상기 정의부터가, 장경은 표주박의 두개의 머리에 상당하는 볼록부 방향의 거리이며, 단경은 표주박의 목에 상당하는 오목부 방향의 거리이다.

본 발명에 있어서는 편평 형상의 장경/단경의 비가 1.5~10, 바람직하게는 2.0~6.0인 편평 유리 섬유를 사용하도록 한다. 장경/단경의 비는, 상기 정의에 따라서, 편평 유리 섬유의 절단 단면의 수직 방향으로부터 현미경 관찰하고, 마이크로스케일을 기준으로 하여 측정한 장경, 단경으로부터 산출하여, 10개의 평균을 이용하고 있다. 장경/단경비가 1.5보다 작으면 단면을 편평 형상으로 한 효과가 적고, 10을 초과하면 유리 섬유 자체의 제조가 곤란하다.

또한, 본 발명에 있어서는 평균 길이가 1~15mm, 바람직하게는 2~10mm의 편평 유리 섬유를 사용하도록 한다. 여기서 평균 길이란, 편평 유리 섬유를 현미경 관찰하고, 마이크로스케일을 기준으로 하여 측정한 20개의 평균을 말한다. 섬유의 평균 길이가 15mm보다 길면 수지 성형 시에 수지의 유동이 나빠져, 작업성이 나빠지고, 또한, 1mm보다 짧으면 충분한 기계적 강도를 확보할 수 없게 된다.

폴리아마이드 수지(A)와 편평상의 유리 섬유(B)의 배합량은, (A)/(B)=25/75~80/20(질량%), 바람직하게는 (A)/(B)=30/70~75/25(질량%), 보다 바람직하게는 (A)/(B)=30/70~70/30(질량%)이다. 편평상의 유리 섬유(B)의 배합량이 20질량% 이하인 경우에는, 휨이 커지기 때문에 바람직하지 못하다. 한편, 편평상의 유리 섬유(B)의 배합량이 75질량%를 초과하면, 유동 특성이 나빠져, 수지 용융 혼련시의 스트랜드의 인취를 할 수 없게 되므로, 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물의 제조가 곤란하다.

1분자 중에 2개 이상의 작용기를 갖는 유기 화합물로서는, 작용기가 에폭시기, 산 무수물기, 옥사졸린기, 카복실산기, 아미노기, 아이소사이아네이트기를 복수개 갖는 것을 예시할 수 있다. 바람직하게는 에폭시기, 산 무수물을 갖는 유기 화합물이다. 그 중에서도, 트라이메틸올프로페인 (모노, 다이, 트라이)글리시딜 에테르, 바람직하게는 트라이메틸올프로페인 폴리글리시딜 에테르, 예컨대 트라이메틸올프로페인 (다이 또는 트라이)글리시딜 에테르, 보다 바람직하게는 트라이메틸올프로페인 (트라이)글리시딜 에테르, 또는 폴리글리세린 폴리글리시딜 에테르(에폭시가 100~300) 등의 글리시딜 에테르 화합물, 트라이글리시딜 아이소사이아누레이트 등의 글리시딜 사이아누레이트 같은 에폭시기를 갖는 화합물, 스타이렌/무수 말레산 공중합체(수평균 분자량 1000~5000, 산가 100~600 같은 산 무수물기를 펜던트로서 갖는 화합물을 적합하게 이용할 수 있다.

1분자 중에 2개 이상의 작용기를 갖는 유기 화합물의 배합량은, 폴리아마이드 수지 조성물 100질량부에 대하여, 0.05~4.0질량부이며, 바람직하게는 0.1~3.5질량부이다. 이 배합량이 0.05질량부 이하인 경우에는 열가소성 수지 조성물의 웰드 강도의 향상이 불충분하기 때문에 바람직하지 못하다. 한편, 이 배합량이 4.0질량부를 초과하면, 열가소성 수지 조성물의 유동성이 저하되어, 성형 가공성이 악화하여, 기계 물성을 저하시키는 경향이 있기 때문에 바람직하지 못하다.

또한, 본 발명의 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물은 필요에 따라 그 밖의 무기충전제를 배합하는 것에 의해 한층 더 그 용도에 적합한 성형품을 얻을 수 있다. 그 무기 충전제로서는, 실리카, 유리의 미분말, 카올린, 탈크, 산화타이타늄, 탄산칼슘, 알루미나 등의 각종 분말을 들 수 있다. 또한, 공지된 대전방지제, 착색제, 윤활제, 이형제, 핵제, 난연제, 내충격성개량제 등을 첨가할 수도 있다.

본 발명의 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물의 제조방법으로서는, 예컨대, 2축 압출기를 이용하여, 가장 상류측에 위치하는 피드 공(feed 孔)(톱 피드)으로부터 소정량의 폴리아마이드 수지를 공급하고, 상기 폴리아마이드 수지가 용융 상태에 도달한 시점에서, 액주공(液注孔)으로부터 소정량의 유기 화합물을 액주계를 이용하여 공급한다. 또한, 편평상의 유리 섬유를 소정량 사이드 피드로부터 공급하여, 압출기 하류측 선단에 부착된 방공(紡孔)으로 스트랜드상으로 성형한 후, 냉각하여 펠렛상으로 절단함으로써 얻어진다. 수득된 폴리아마이드 수지 조성물의 상대 점도는, 96질량% 황산을 용매로 하고 온도 25℃, 농도 1g/dl의 조건에서 측정한 상대 점도가 1.8~4.5의 범위인 것이 바람직하고, 2.0~4.5의 범위인 것이 더 바람직하다. 상대 점도가 1.8보다 작은 경우에는, 웰드 강도가 뒤떨어지게 되기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 4.5를 초과하는 경우에 있어서는, 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물의 용융시의 유동성이 극단적으로 저하되어, 성형성에 지장을 초래하는 경향이 있기 때문에 바람직하지 못하다. 한편, 본 발명에 사용하는 편평한 단면을 가지는 유리 섬유는 E 유리 같은 일반적인 유리 섬유 조성의 섬유가 사용되지만, 유리 섬유로 할 수 있는 것이면 어떠한 조성이라도 사용가능하고 특별히 한정되지 않는다.

본 발명의 수지 조성물 성형 방법은, 폴리아마이드 수지 조성물을 가열 용융하여 부형하는 과정에서 사출 성형, 압출 성형 등 각종 성형법을 이용할 수 있지만, 본 발명의 폴리아마이드 수지 조성물을 이용하여 박육의 성형품을 얻기 위해서는 사출 성형법을 적합하게 이용할 수 있다.

사출 성형법으로 성형하는 경우, 사출 성형기의 실린더 온도는, 폴리아마이드 수지 조성물을 가소화하기 위해서 융점+20℃~융점+70℃로 설정하는 것이 바람직하고, 수지의 유동과 수지의 열화를 균형 맞추기 위해서는, 융점+30℃~융점+60℃가 보다 바람직하다.

또한, 금형 온도는, 폴리아마이드 수지 조성물의 유리 전이 온도보다 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 실린더로 가열, 가소화된 수지가 사출되어, 금형 내에 충전, 냉각될 때, 수지가 급격한 냉각, 결정화의 진행을 억제하여, 금형의 전사를 잘하고(깨끗한 외관), 얻어지는 성형품의 치수 정밀도를 높이기(결정화에 의한 성형품의 수축을 억제) 위해 도움이 된다.

또한, 금형 온도의 제어(폴리아마이드 수지 조성물의 유리 전이 온도보다 약간 높게 설정하는 것)는, 성형품에 웰드 라인이 들어가는 것을 억제하는 것에도 도움이 된다. 금형의 전사와 마찬가지로, 수지의 냉각을 느리게 함으로써, 수지의 유동을 충분히 확보하여, 수지의 유동 선단의 수지 온도의 저하를 억제하여, 웰드부의 수지의 접합을 보다 충분하게 할 수 있다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 넘어서지 않는 한, 이하의 실시예에 제한되는 것이 아니다. 한편, 실시예 및 비교예에 이용한 원료 및 물성 측정 방법은 다음과 같다.

원료

(A) 폴리아마이드 수지

· 폴리아마이드 A: 나일론 6(유니티카사제 A1030BRL 상대 점도 2.6)

· 폴리아마이드 B: 나일론 6(유니티카사제 A1030BRT 상대 점도 3.4)

· 폴리아마이드 C: 나일론 66(유니티카사제 A125 상대 점도 2.8)

· 폴리아마이드 D: 나일론 11(알케마사제 BMNO TLD 상대 점도 1.8)

(B) 유리 섬유

· 유리 섬유 A: 장단경의 비가 2의 장원형 형단면을 갖는 편평 유리 섬유

(평균 길이 3mm)

(닛토보(nittobo)사제 CSH3PA870, 실레인계 표면 처리 유)

· 유리 섬유 B: 장단경의 비가 4의 장원형 형단면을 갖는 편평 유리 섬유

(평균 길이 3mm)

(닛토보사제 CSG3PA820, 실레인계 표면 처리 유)

· 유리 섬유 C: 직경 10μm, 평균 길이 3mm의 원형 단면을 갖는 유리 섬유

(닛토보사제 CS3J-451, 실레인계 표면 처리 유)

(C) 유기 화합물

· 유기 화합물 A: 트라이메틸올프로페인 폴리글리시딜 에테르(사카모토 약품사제 SR-TMP)

· 유기 화합물 B: 스타이렌/무수 말레산 공중합체(허큘레스(Herucules)사제)

· 유기 화합물 C: 폴리글리세린 폴리글리시딜 에테르(사카모토 약품사제 SR-4GL)

· 유기 화합물 D: 트라이글리시딜 아이소사이아누레이트(닛산 화학사제 TEPIC)

측정 방법

(1) 폴리아마이드 수지 및 폴리아마이드 수지 조성물의 상대 점도

96질량% 황산 중에, 폴리아마이드 수지의 건조 펠렛의 농도가 1g/dl이 되도 록 용해시키고, G-3 유리 필터에 의해 폴리아마이드 성분 이외를 여과 분별한 후 측정에 제공했다. 측정은 우벨로데형 점도계를 이용하여 25℃에서 실시했다. 폴리아마이드 수지 조성물에 관해서도 유리 섬유분을 보정한 후, 마찬가지로 측정했다.

(2) 굽힘 탄성률

길이 150mm, 폭 10mm, 두께 3mm의 시험편을 1점 게이트로 사출 성형하여, ASTM D790에 준거하여 23℃에서 측정했다.

굽힘 탄성률은, 응력에 대한 휨의 정도를 나타내는 척도이며, 그 값이 높을 수록 바람직하고, 박육 성형품으로 한 경우의 외력에 대한 변형을 억제하는 관점에서, 유리 섬유의 배합량이 30질량%인 경우, 5GPa, 바람직하게는 8GPa 이상이 요구된다.

(3) 웰드부의 굽힘 탄성률

길이 150mm, 폭 10mm, 두께 3mm의 시험편을 양단으로부터의 2점 게이트로 사출 성형하여, 중앙부에 생긴 웰드부에 대하여, (2) 굽힘 탄성률과 마찬가지로, ASTM D790에 준거하여 23℃에서 측정했다. 한편, 시험편을 작성하는 데 있어서, 사출 성형기의 실린더 온도는, 폴리아마이드 11의 경우 230℃, 폴리아마이드 6의 경우 250℃, 폴리아마이드 66의 경우 280℃이고, 금형 온도는, 폴리아마이드 11의 경우 60℃, 폴리아마이드 6의 경우 80℃, 폴리아마이드 66의 경우 100℃, 냉각 시간은 1분으로 실시했다. 웰드 라인은, 시험편의 정확히 중앙에, 시험편을 횡단하 도록 선상(線狀)으로 들어가지만, 외관적으로 이상이 있는 것은, 시험에 제공하지 않고 제외했다.

웰드부의 굽힘 탄성률은, 특히, 웰드부의 응력에 대한 휨의 정도를 나타내는 척도이다. 웰드부의 굽힘 탄성률이 충분히 높지 않으면, 성형품으로서 실용에 제공할 경우, 반복의 응력 부하에 의해서, 웰드부에서 파단에 이르는 경우가 있다. 외관적인 문제뿐만 아니라, 웰드부의 굽힘 탄성률은 충분히 높은 것이 요망된다.

하기 식에 의해 (2) 굽힘 탄성률과, (3) 웰드부의 굽힘 탄성률의 비를 취하여, 굽힘 탄성률의 유지율을 산출했다.

굽힘 탄성률의 유지율(%)={(웰드부의 굽힘 탄성률)/(굽힘 탄성률)}×100

굽힘 탄성률의 유지율은, 전혀 굽힘 탄성률의 저하를 갖지 않는 경우는 100%가 된다. 일반적으로는, 어느 정도의 굽힘 탄성률의 저하는 일어나지만, 굽힘 탄성률의 유지율은 70% 이상, 바람직하게는 75% 이상이 요망된다.

(4) 휨량

사출 성형기의 실린더 온도는, 폴리아마이드 11의 경우 230℃, 폴리아마이드 6의 경우 250℃, 폴리아마이드 66의 경우 280℃이고, 금형 온도는 폴리아마이드 11의 경우 60℃, 폴리아마이드 6의 경우 80℃, 폴리아마이드 66의 경우 100℃, 냉각 시간 1분으로 설정하고, 직경 100mm, 두께 1.6mmt의 원판을 사이드 게이트(1점)에 의해 사출 성형했다.

금형으로부터 취출된 성형품은, 즉시 데시케이터에 넣어, 실온(23℃)까지의 냉각과 동시에, 절건 상태를 유지하도록, 데시케이터 중에서 24시간 상태 조습(調濕)을 실시했다.

24시간 후, 데시케이터로부터 성형품을 취출하여, 수평반 위에 성형품을 정치시키고, 이하의 4점의 수평반으로부터의 거리를 측정하여, 그 측정치로부터 휨 량을 산출했다.

측정을 위한 4점은, 다음과 같이 정했다(도 1, 도 2 참조). 원판의 사이드 게이트의 위치를 a, 원주 방향에 반시계방향으로, a에 대하여 90°의 위치를 b, 180℃의 위치를 c, 270°의 위치를 d라고 각각 정했다.

휨은, 일반적으로, 대향하는 ac(또는 bd)에 대하여, bd(또는 ac)가 위로 올라가는(또는 내려가는) 상태로 발생한다. 수평반에는, 성형품의 휨이 밑으로 볼록하게 되도록 정치하여, 기준면에 대하여 얼마만큼 상향으로 변위되어 있는가를 계측한다.

이하의 식으로 휨량의 산출을 했다.

휨량(mm)=(b+d)/2-(a+c)/2

한편, 이 식은, 대향하는 ac(기준선)에 대하여, bd가 위로 올라간 경우의 식이며, 기준선이 변한 경우는, 상기 식에 있어서의 기준선을 적절히 변경하여(예컨대, ac⇒bd) 그것에 대한 변위(bd⇒ac의 올라간 높이)를 구한다.

상기 방법에 의해 구해지는 휨량은, 작을수록 바람직하고, 실용적으로는, 1.0mm 이하이면 좋다.

실시예 1

폴리아마이드 수지 A는, 구보타제 로스-인-웨이트식 연속 정량 공급 장치 CE-W-1을 이용하여 계량하여, 스크류 직경 37mm, L/D 40의 동방향 2축 압출기(도시 바기계사제 TEM37BS)의 주공급구에 공급했다. 그리고, 압출기의 배럴 온도 설정은, 230℃~270℃, 스크류 회전수 250rpm, 토출량 35kg/h로 용융 혼련을 행하여, 폴리아마이드가 충분히 용융한 때에, 액주구로부터 수지 조성물 100질량부에 대하여 1.0질량부의 유기 화합물 A를 주입하고, 충분히 혼련후, 사이드 피더로부터 유리 섬유 A를 공급하여, 수지 조성물로서 폴리아마이드 수지 A/유리 섬유 A=70/30(질량%)으로 되도록 혼련을 실시했다. 최후에 다이스로부터 스트랜드상으로 인취된 수지 조성물을 수조에 통과시켜 냉각 고화하고, 그것을 펠렛타이저로 절단하여 수지 조성물의 펠렛을 수득했다.

이어서 수득된 수지 조성물 펠렛을 사출 성형기(도시바 기계사제 EC100)를 이용하여 실린더 온도가 250℃, 금형 온도가 80℃로 되는 조건으로 사출 성형하여, 물성 측정 시험편을 작성하여 각종 평가 시험을 했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 2~6 및 비교예 1~9

표 1에 나타내는 성분 비율로 한 것 외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 시험편을 작성하여, 각종 평가 시험을 했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 한편, 압출기의 배럴 온도 설정은 폴리아마이드 11의 경우 210℃~250℃, 폴리아마이드 6의 경우 230℃~270℃, 폴리아마이드 66의 경우 250℃~290℃로 했다. 또한, 사출 형성기의 실린더 온도는, 폴리아마이드 11의 경우 230℃, 폴리아마이드 6의 경우 250℃, 폴리아마이드 66의 경우 280℃, 금형 온도가 폴리아마이드 11의 경우 60℃, 폴리아마이드 6의 경우 80℃, 폴리아마이드 66의 경우 100℃로 했다.

실시예에 있어서는, 장원형 형 단면을 갖는 유리 섬유와 유기 화합물을 병용 하는 것으로 낮은 휨 및 강성에 더하여, 웰드부의 강성이 우수한 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물이 얻어졌다.

비교예 1은, 편평 유리 섬유의 배합량이 적었기 때문에 휨량이 컸다. 비교예 2는 편평 유리 섬유의 배합량이 많았기 때문에, 용융 혼련 시에 유동성이 나빠서 스트랜드의 인취가 불가능했기 때문에, 폴리아마이드 수지 조성물의 펠렛을 얻을 수 없었다. 비교예 3은 배합하는 유기 화합물이 소정량 이하였기 때문에, 웰드부의 기계 강도가 약하고, 굽힘 탄성률의 유지율이 낮았다. 비교예 4는 배합하는 유기 화합물이 소정량 이상이었기 때문에, 유동성이 나빠서, 폴리아마이드 수지 조성물의 펠렛이 얻어지지 않았다. 비교예 5, 비교예 7은 유기 화합물을 전혀 배합하지 않았기 때문에, 웰드부의 기계 강도가 약하고, 굽힘 탄성률의 유지율이 낮았다. 비교예 6, 비교예 8은 장원형 형 단면 형상을 갖는 유리 섬유를 사용하지 않았기 때문에 휨량이 컸다.

[도 1] 본 발명의 휨량의 평가에 있어서의 성형품의 사시도(상태 조습 전).

[도 2] 본 발명의 휨량의 평가에 있어서의 성형품의 사시도(상태 조습 후).

부호의 설명

a, b, c, d: 측정 부위

Claims (5)

1. 우벨로데형 점도계를 사용하여, 96질량% 황산을 용매로 하고 온도 25℃, 농도 1g/dl의 조건 하에서 측정했을 때의 상대 점도가 1.5~4.0인 폴리아마이드 수지 30~80질량%와, 장경/단경의 비가 1.5~10인 편평 단면을 갖는 편평 유리 섬유 20~70질량%를 혼합하여 이루어지는 폴리아마이드 수지 조성물 100질량부에 대하여, 1분자 중에 2개 이상의 글리시딜기 또는 산 무수물기를 갖는 유기 화합물 0.05~4.0질량부를 배합하여 이루어지는 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물.
2. 제 1 항에 있어서,

   1분자 중에 2개 이상의 글리시딜기 또는 산 무수물기를 갖는 유기 화합물이, 트라이메틸올프로페인 폴리글리시딜 에테르, 폴리글리세린 폴리글리시딜 에테르, 트라이글리시딜 아이소사이아누레이트, 스타이렌/무수 말레산 공중합체로부터 선택되는 1종 이상의 유기 화합물인 것을 특징으로 하는 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   폴리아마이드 수지가 나일론 6, 나일론 66, 나일론 11로부터 선택되는 1종의 폴리아마이드인 것을 특징으로 하는 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   편평 유리 섬유가, 표주박형, 눈썹형, 장원형, 타원형, 직사각형 중 어느 하나의 이형 단면 형상을 갖는 유리 섬유이고, 실레인 커플링제, 타이타늄계 커플링제, 지르코니아계 커플링제로부터 선택되는 1종 이상의 커플링제로 표면 처리하여 이루어지는 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 유리 섬유 강화 폴리아마이드 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 수지 성형품.

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