WO2012060392A1 - ポリアミド樹脂組成物、ポリアミド樹脂発泡成形体および自動車用樹脂成形品 - Google Patents

ポリアミド樹脂組成物、ポリアミド樹脂発泡成形体および自動車用樹脂成形品 Download PDF

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molded article
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知英 中川
忠峰 大橋
藤井 泰人
章男 丹下
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東洋紡績株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a lightweight and high load-bearing polyamide resin molded article without impairing the heat resistance of the polyamide resin.
  • the present invention is useful for a polyamide resin composition that can provide such a foamed molded article by a simple molding method, and a resin molded product for an automobile that is the foamed molded article and has higher heat insulation and vibration resistance.
  • the present invention relates to a molded polyamide resin foam and a resin molded product for automobiles using the same.
  • the chemical foaming method is a method in which foaming molding is performed by mixing a raw material resin and an organic foaming agent that decomposes by heating to generate a gas, and heats the foaming agent to a temperature higher than the decomposition temperature.
  • a polyamide terpolymer is used, and a polyamide foam molded article having a specific gravity of 1.2 is obtained by a chemical foaming agent.
  • this polyamide foam has a low expansion ratio and cannot fully satisfy weight reduction.
  • Patent Document 2 discloses that a polyamide molded article is made to absorb a carbon dioxide in advance and heated in a post-process to obtain a polyamide with a double expansion ratio. A method for obtaining a foamed molded article has been proposed. However, the polyamide foam molded body obtained by this method is still not sufficiently lightweight, and the molding process and the foaming process are substantially separate processes, which is complicated and poor in productivity. There are drawbacks.
  • Patent Document 3 discloses a method for producing a foamed polyamide molded body in which a supercritical fluid of nitrogen or carbon dioxide is dissolved in a molten resin and injection molded. However, this method also has a low expansion ratio of 1.25, and it has not been possible to realize a sufficient weight reduction.
  • Patent Document 4 discloses a method of obtaining a foamed molded article having a fine average cell diameter using polystyrene resin, but in order to obtain a desired foamed molded article, in addition to a general injection molding machine.
  • a special injection plunger and a special injection device are separately required, and there is a drawback that it lacks versatility.
  • the foam molded articles reported in the literature are only those using polystyrene resins that are relatively easy to foam even in existing foam molding methods, and this method was applied to polyamide resins that are difficult to foam.
  • the actual situation is that a desired foamed molded article cannot be easily obtained.
  • Patent Document 5 when the molten resin filled in the mold becomes a certain viscoelastic state during the cooling process, the core side mold is moved in the mold opening direction and the resin in the mold is inactive in a critical state.
  • a method for obtaining a foamed molded article by directly injecting gas has been proposed. However, in this method, it is difficult to form uniform foamed cells because the crystalline polyamide having a high solidification rate has a short time for maintaining an appropriate viscoelastic state.
  • polyamide is a resin excellent in heat resistance and mechanical properties, and is expected to be used as various resin molded products such as automobile parts and household appliance parts.
  • melt viscosity characteristics of polyamide are suitable for foam molding. Therefore, it has been difficult to obtain a polyamide resin foamed molded article having a uniform foamed layer with a high foaming ratio sufficient to achieve sufficient lightness by a simple molding method.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and the object thereof is a polyamide resin foam molded article having excellent heat resistance, sufficiently light weight and high load resistance, and such a foam molded article by a simple molding method.
  • a polyamide resin composition that can be applied, a polyamide resin foam molded article useful for an automotive resin molded article having higher heat insulation and vibration resistance, and an automotive resin molded article using the same. It is in.
  • the present inventor has excellent heat resistance if the solidification rate of the polyamide resin is controlled and the effect of mitigating deformation in the linear-nonlinear region during melting is increased. It has been found that a foamed molded article having a sufficiently light weight and high load resistance can be obtained.
  • a polyamide resin composition containing a specific glycidyl group-containing styrene copolymer together with a polyamide resin in a predetermined ratio may be used as a raw material for injection molding.
  • a foamed molded article having excellent heat resistance, sufficiently light weight and high load resistance can be easily obtained.
  • die immediately after injection molding is applied, lightness and load resistance can be improved more.
  • a crystalline polyamide resin and an amorphous polyamide resin are used in combination as a polyamide resin, and a plurality of molds that are clamped are used to produce a foam molded article. It has been found that a chemical foaming agent and / or an inert gas in a supercritical state together with a molten resin is injected and filled into the cavity to be formed, and a process for expanding the cavity at a predetermined stage can be adopted.
  • Useful for automotive resin molded products that have unprecedented uniform foam structure, excellent heat resistance, sufficiently light weight and high load resistance, as well as high heat insulation and vibration resistance It was confirmed that a simple foamed molded product could be easily manufactured. The present invention has been completed based on these findings.
  • the present invention has the following configuration.
  • the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) is 0.2 to 25 with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin (A) and the styrene copolymer (B) and the inorganic reinforcing material (C).
  • a polyamide resin composition comprising, in mass parts, the inorganic reinforcing material (C) in a proportion of 0 to 350 parts by mass.
  • a glycidyl group-containing styrenic copolymer (B) comprising (X) 20 to 99% by mass of vinyl aromatic monomer, (Y) 1 to 80% by mass of glycidyl alkyl (meth) acrylate, and (Z)
  • the storage elastic modulus (unit: Pa) obtained by melt viscoelasticity measurement in the frequency range of 10 to 100 rad / s in the linear region is plotted on a logarithmic graph of frequency (x) and storage elastic modulus (y).
  • the polyamide resin composition in a molten state is injected and filled together with a chemical foaming agent and / or an inert gas in a supercritical state into a cavity formed by a plurality of molds clamped, and the surface layer has a thickness of 100
  • the polyamide resin foam molded article according to (5) obtained by moving at least one mold in the mold opening direction and expanding the volume of the cavity when a non-foamed skin layer of ⁇ 800 ⁇ m is formed.
  • the polyamide resin composition is in a molten state and injected and filled with a chemical foaming agent and / or an inert gas in a supercritical state into a cavity formed by a plurality of molds clamped, and the surface layer has a thickness of 100
  • a foamed molded article obtained by moving at least one mold in the mold opening direction and expanding the volume of the cavity when a non-foamed skin layer of ⁇ 800 ⁇ m is formed
  • the polyamide resin composition comprises a crystal -Containing polyamide resin (a), amorphous polyamide resin (b), two or more glycidyl groups per molecule, a weight average molecular weight of 4000 to 25000, and an epoxy value of 400 to 2500 equivalent / 1 ⁇ 10 6 g of a glycidyl group-containing styrene copolymer (B) and an inorganic reinforcing material (C), the crystalline polyamide resin (a) and the amorphous polymer
  • a glycidyl group-containing styrenic copolymer (B) comprising (X) 20 to 99% by mass of a vinyl aromatic monomer, (Y) 1 to 80% by mass of glycidyl alkyl (meth) acrylate, and (Z)
  • a foamed layer composed of a resin continuous phase and independent foamed cells having an average cell diameter of 10 to 300 ⁇ m, and a non-foamed skin layer having a thickness of 100 to 800 ⁇ m laminated on the foamed layer are formed by the polyamide resin composition.
  • a resin molded article for automobiles having heat insulation characterized by being formed of the polyamide resin foam molded article according to any one of (7) to (12).
  • a polyamide resin foam molded article having vibration resistance and a resin molded article for an automobile using the same.
  • the polyamide resin foam molded article according to the present invention has a foam structure that is uniform and has a high foaming ratio, and has both excellent lightness and load resistance, so in applications such as automobile parts and home appliance parts, It can be suitably used as a resin functional part having high required characteristics and a design part that requires high functionality.
  • the polyamide resin foam molded article of the present invention having high heat insulation and vibration resistance is useful as a resin molded article for automobiles.
  • FIG. 1 is a cross-sectional photograph of a polyamide resin foam molded article according to an embodiment (Example 1-27) of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional photograph of the polyamide resin foam molded article of Comparative Example 1-9.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram for explaining an example of a method for producing a polyamide resin foam molded article of the present invention.
  • FIG. 4 is a graph of frequency-dependent data of storage elastic modulus and loss elastic modulus obtained by measurement of melt viscoelasticity of the matrix composition in Example 1-4.
  • FIG. 5 is a graph of frequency-dependent data of storage elastic modulus and loss elastic modulus obtained by melt viscoelasticity measurement of the matrix composition in Comparative Example 1-1.
  • FIG. 6 is a cross-sectional photograph of a polyamide resin foam molded article according to one embodiment (Example 2-19) of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional photograph of the polyamide resin foam molded article of Comparative Example 2-6.
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram for explaining a vibration characteristic evaluation method.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram for explaining a method for evaluating heat insulation characteristics.
  • FIG. 10 is a graph showing the evaluation results of the heat insulating properties of the polyamide resin foam molded article of Example 2-20 and the polyamide resin foam molded article of Comparative Example 2-3.
  • the first polyamide resin foam molded article of the present invention contains the polyamide resin (A), two or more glycidyl groups per molecule, a weight average molecular weight of 4000 to 25000, and an epoxy value of 400 to 2500 equivalents / 1 ⁇ 10 6 g of the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) and the inorganic reinforcing material (C) with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin (A), the glycidyl group-containing styrene copolymer.
  • the second polyamide resin foam molded article of the present invention is a chemical foaming agent and / or an inert gas in a supercritical state in a cavity formed by a plurality of molds clamped with a polyamide resin composition in a molten state.
  • a foamed molded article obtained by injecting and filling together and moving the at least one mold in the mold opening direction to expand the volume of the cavity when a non-foamed skin layer having a thickness of 100 to 800 ⁇ m is formed on the surface layer.
  • the polyamide resin composition contains a crystalline polyamide resin (a), an amorphous polyamide resin (b), two or more glycidyl groups per molecule, and has a weight average molecular weight of 4000 to 25000, and A glycidyl group-containing styrene copolymer (B) having an epoxy value of 400 to 2500 equivalents / 1 ⁇ 10 6 g and an inorganic reinforcing material (C) 0 to 30 parts by mass of the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) with respect to a total of 100 parts by mass of the polyamide resin (a) and the non-crystalline polyamide resin (b), the inorganic reinforcing material (C) Is contained in a proportion of 0 to 350 parts by mass.
  • first polyamide resin composition the polyamide resin composition forming the first and second polyamide resin foam molded articles of the present invention
  • second polyamide resin composition the polyamide resin composition forming the first polyamide resin foam molded body
  • first polyamide resin composition the polyamide resin composition forming the first polyamide resin foam molded body
  • second polyamide resin foam molded body is formed.
  • the polyamide resin composition is referred to as “second polyamide resin composition”.
  • the first polyamide resin composition contains a polyamide resin (A) and a specific glycidyl group-containing styrene copolymer (B), and contains an inorganic reinforcing material (C) as necessary.
  • the second polyamide resin composition contains a crystalline polyamide resin (a) and an amorphous polyamide resin (b), and a specific glycidyl group-containing styrenic copolymer ( B) and an inorganic reinforcing material (C).
  • the polyamide resin (A) is composed of a crystalline polyamide resin (a) and / or an amorphous polyamide resin (b).
  • crystalline polyamide resin (a) and / or non-crystalline polyamide resin (b) may be collectively referred to as “polyamide resin (A)”.
  • the polyamide resin (A) used in the present invention is a raw material of lactam, ⁇ -aminocarboxylic acid, dicarboxylic acid, diamine, etc., and a polyamide resin obtained by polycondensation of such an amine component and an acid component, Or these copolymers and blends.
  • examples of the amine component constituting the polyamide resin (A) include 1,2-ethylenediamine, 1,3-trimethylenediamine, 1,4-tetramethylenediamine, 1,5-pentamethylenediamine, 2-methyl-1,5-pentamethylenediamine, 1,6-hexamethylenediamine, 1,7-heptamethylenediamine, 1,8-octamethylenediamine, 1,9-nonamethylenediamine, 2-methyl-1, 8-octamethylenediamine, 1,10-decamethylenediamine, 1,11-undecamethylenediamine, 1,12-dodecamethylenediamine, 1,13-tridecamethylenediamine, 1,16-hexadecamethylenediamine, 1 , 18-octadecamethylenediamine, 2,2,4 (or 2,4,4) -trimethylhexene Aliphatic diamines such as methylenediamine; alicyclic diamines such as piperazine, cyclohexanediamine,
  • Examples of the acid component constituting the polyamide resin (A) include polyvalent carboxylic acids and acid anhydrides.
  • Examples of the polyvalent carboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, and 2,2′-diphenyl.
  • Aromatic dicarboxylic acids such as dicarboxylic acid, 4,4'-diphenyl ether dicarboxylic acid, 5-sulfonic acid sodium isophthalic acid, 5-hydroxyisophthalic acid; fumaric acid, maleic acid, succinic acid, itaconic acid, adipic acid, azelaic acid, Sebacic acid, 1,11-undecanedioic acid, 1,12-dodecanedioic acid, 1,14-tetradecanedioic acid, 1,18-octadecanedioic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 4-methyl-1,2-cyclohex Njikarubon acids, aliphatic and alicyclic dicarboxylic acids such as dimer acid; and the like.
  • the components constituting the polyamide resin (A) include lactams such as ⁇ -caprolactam, aminocarboxylic acid having a ring-opened structure, undecane lactam and lauryl lactam, and 11-amino having a ring-opened structure. Examples also include undecanoic acid and 12-aminododecanoic acid.
  • Polyamide resins (A) polymerized from these components include polycaproamide (nylon 6), polyundecamide (nylon 11), polylauramide (nylon 12), polytetramethylene adipamide (nylon 46), polyhexamethylene azide.
  • nylon 66 polyundecamethylene adipamide
  • nylon MXD6 polymetaxylylene adipamide
  • nylon PXD6 polyparaxylylene adipamide
  • nylon sebacamide polytetramethylene sebacamide
  • nylon 410 polyhexamethylene sebamide
  • nylon 106 polydecamethylene adipamide
  • nylon 1010 polyhexamethylene dodecamide
  • nylon 1012 polydecamethylene dodeca Mid (Nai 1012)
  • polypentamethylene terephthalamide polypentamethylene terephthalamide (nylon 5T), poly-2-methylpentamethylene terephthalamide (nylon M-5T)
  • Polyhexamethylene terephthalamide polyhexamethylene hexahydroterephthalamide (nylon 6T (H)
  • polyhexamethylene terephthalamide polyhexam
  • the polyamide resin (A) it is preferable to use a combination of a crystalline polyamide resin (a) and an amorphous polyamide resin (b), and this combination is essential particularly in the second polyamide resin composition. .
  • the crystallization speed is controlled by blending the crystalline polyamide resin (a), which is rapidly crystallized, and the non-crystalline polyamide resin (b), which has the effect of reducing the crystallization speed of the crystalline polyamide resin (a). It becomes possible to do.
  • the crystalline polyamide resin (a) means a material that exhibits a clear endothermic peak temperature in the melting point measurement by a differential scanning calorimeter as described later in Examples, for example.
  • (B) shall mean that which does not show a clear endothermic peak temperature in the same melting point measurement.
  • the crystalline polyamide resin (a) examples include, but are not limited to, crystalline aliphatic polyamides such as nylon 6, nylon 66, nylon 46, and nylon 11.
  • a polyamide resin having high compatibility with the crystalline polyamide resin (a) is preferable.
  • nylon 6T6I, nylon PACM14, nylon PACM12, nylon PACM12 ⁇ I and the like are preferable.
  • the crystalline polyamide resin (a) is nylon 6
  • the amorphous polyamide resin (b) is The combination etc. which are nylon 6T6I are mentioned.
  • the effect of lowering the crystallization rate by combining the crystalline polyamide resin (a) and the amorphous polyamide resin (b) is the effect of the blend of the crystalline polyamide resin (a) and the amorphous polyamide resin (b).
  • DSC temperature drop crystallization temperature (Tc2) can be used for evaluation, and Tc2 of this blend (polyamide resin (A)) is preferably 200 ° C. or lower, more preferably 190 ° C. or lower.
  • the DSC melting point (Tm) of the polyamide resin (a) is preferably 150 ° C. or higher and 350 ° C. or lower from the viewpoint of heat resistance.
  • Tm melting point
  • the melting point (Tm) is less than 150 ° C., the heat resistance tends to be insufficient.
  • the melting point exceeds 350 ° C., there is a high possibility that decomposition will proceed in the molding process. It becomes difficult to obtain.
  • polyester 46 examples include polycaproamide (nylon 6), polyundecamide (nylon 11), polylauramide (nylon 12), polyhexamethylene adipamide (nylon 66), polytetramethylene adipamide (Nylon 46) is included.
  • the glass transition temperature (Tg) of the amorphous polyamide resin (b) is 120. It is preferable that it is at least 200 ° C and at most 200 ° C. If the glass transition temperature is less than 120 ° C, the heat resistance may be insufficient. If the glass transition point exceeds 200 ° C, the solidification temperature is too high, so that the foaming method for expanding the mold described later is difficult to apply. There is a case.
  • the crystalline polyamide resin (a): the amorphous polyamide resin (b) (mass ratio) is preferably 95: 5 to 50:50, more preferably 95. : 5 to 60:40, more preferably 95: 5 to 70:30.
  • the relative viscosity (RV) of the polyamide resin (A) (crystalline polyamide resin (a) and / or amorphous polyamide resin (b)) measured at 20 ° C. in 96% concentrated sulfuric acid is 0.4 to 4.0. Is more preferably 1.0 to 3.5, and still more preferably 1.5 to 3.0. Examples of a method for setting the relative viscosity of the polyamide within a certain range include a means for adjusting the molecular weight. In addition, all the relative viscosities (RV) described in the present specification are measured at 96C in 96% concentrated sulfuric acid.
  • Polyamide resin (A) (crystalline polyamide resin (a) and / or non-crystalline polyamide resin (b)) is prepared by adjusting the molar ratio of amino group to carboxyl group and performing polycondensation or a terminal blocking agent.
  • the end group amount and molecular weight of the polyamide can be adjusted by the addition method.
  • the timing of adding the end sealant is as follows: , Late stage of polymerization, or end of polymerization.
  • the end capping agent is not particularly limited as long as it is a monofunctional compound having reactivity with the amino group or carboxyl group at the end of the polyamide, but monocarboxylic acid, monoamine, acid anhydride (phthalic anhydride, etc.) , Monoisocyanates, monoacid halides, monoesters, monoalcohols, and the like can be used.
  • end capping agent examples include acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, pivalic acid, and isobutyric acid.
  • Aliphatic monocarboxylic acids such as cycloaliphatic carboxylic acids; aromatic monocarboxylic acids such as benzoic acid, toluic acid, ⁇ -naphthalenecarboxylic acid, ⁇ -naphthalenecarboxylic acid, methylnaphthalenecarboxylic acid, and phenylacetic acid Carboxylic acid; acid anhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride; methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, stearylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine , Aliphatic compounds such as dibutylamine And alicyclic monoamines such as cyclohexylamine and dicyclohexylamine; aromatic monoamines such as aniline, toluidine, diphenylamine and naphthy
  • the acid value and amine value of the polyamide resin (A) are both preferably 0 to 200 equivalents / 1 ⁇ 10 6 g, 0 More preferably, it is ⁇ 100 equivalent / 1 ⁇ 10 6 g.
  • terminal functional groups is more than 200 equivalents / 1 ⁇ 10 6 g, not only the gelation and degradation tends to occur during melt retention, even under the use environment, there is a fear of causing coloration and hydrolysis such problems.
  • the acid value and / or amine value may be 5 to 100 equivalents / 1 ⁇ 10 6 g in accordance with the reactivity and the reactive group. preferable.
  • the molecular weight of the polyamide resin (A) (the crystalline polyamide resin (a) and / or the amorphous polyamide resin (b)) is not particularly limited, but in the case of the first polyamide resin composition, the number average molecular weight is 3000 to 40000 is preferred. On the other hand, in the case of the second polyamide resin composition, the number average molecular weight is preferably 10,000 to 50,000, more preferably 12,000 to 40,000, still more preferably 13,000 to 30,000. If the number average molecular weight is smaller than the above range, the mechanical strength tends to decrease, and if it is larger than the above range, the moldability may be impaired. In addition, the said number average molecular weight can be measured by the method as described in the Example mentioned later.
  • Examples of the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) used in the present invention include (X) vinyl aromatic monomer, (Y) glycidyl alkyl (meth) acrylate, and (Z) epoxy group as required. It is possible to use those obtained by polymerizing a monomer mixture containing a vinyl group-containing monomer other than the above (X) that does not contain (hereinafter referred to as “other vinyl group-containing monomer”).
  • the molecular weight increases and the effect of increasing the melt extensional viscosity is obtained, so that the range of processing condition control is widened.
  • a foamed molded article having loadability can be obtained. That is, the gel does not reach the gel by the reaction between the polyamide resin (A) (crystalline polyamide resin (a) and / or amorphous polyamide resin (b)) and the glycidyl group-containing styrene copolymer (B). Loose crosslinks and branched structures are formed, and this reaction product contributes to an increased molecular entanglement effect in the molten state.
  • the first polyamide resin composition contains the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) as an essential component.
  • the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) is added. Even if not, a sufficient effect of increasing the melt extensional viscosity may be obtained. Therefore, in the second polyamide resin composition, the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) is not an essential component.
  • Examples of the vinyl aromatic monomer include styrene and ⁇ -methylstyrene.
  • Examples of (Y) glycidyl alkyl (meth) acrylate include (meth) acrylic acid glycidyl, (meth) acrylic acid ester having a cyclohexene oxide structure, (meth) acrylic glycidyl ether, and the like.
  • (Meth) acrylic acid glycidyl is preferable at a high point.
  • (Z) Other vinyl group-containing monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, ( (Meth) acrylic acid having an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms such as cyclohexyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, etc.
  • the alkyl group may be linear or branched) Alkyl ester, (meth) acrylic acid polyalkylene glycol ester, (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester, (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester, (meth) acrylic acid dialkylaminoalkyl ester, (meth) acrylic acid benzyl ester, ( Meth) acrylic acid phenoxyalkyl ester Ether, (meth) acrylic acid isobornyl ester, and (meth) acrylic acid alkoxysilyl alkyl ester.
  • (meth) acrylamide, (meth) acrylic dialkylamide, vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl ethers, aromatic vinyl monomers such as (meth) allyl ethers, and ⁇ -olefin monomers such as ethylene and propylene (Z) can also be used as other vinyl group-containing monomers.
  • the glycidyl group-containing styrenic copolymer (B) comprises (X) 20 to 99% by weight of vinyl aromatic monomer, (Y) 1 to 80% by weight of glycidyl alkyl (meth) acrylate, and (Z) 0 to 79. It is preferable that it is a copolymer which consists of a mass% other vinyl group containing monomer. More preferably, it is a copolymer comprising 20 to 99% by mass of (X), 1 to 80% by mass of (Y), and 0 to 40% by mass of (Z), and more preferably 25 to 90% of (X).
  • a copolymer comprising 10% by mass, (Y) 10 to 75% by mass, and (Z) 0 to 35% by mass. Since these compositions affect the functional group concentration contributing to the reaction with the polyamide resin (A), it is preferable to appropriately control the composition within the above range.
  • glycidyl group-containing styrene copolymer (B) examples include, for example, styrene / methyl methacrylate / glycidyl methacrylate copolymer, bisphenol A type, cresol novolac, phenol novolac type epoxy compounds, and the like.
  • the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) may be used alone or in combination of two or more.
  • the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) is a functional group capable of reacting with the amino group or carboxyl group of the polyamide resin (A) (the crystalline polyamide resin (a) and the amorphous polyamide resin (b)).
  • the first polyamide resin composition needs to contain the glycidyl groups. As a result, it is possible to quickly introduce a partial cross-link into the entire resin, and the amino group or carboxyl group of the polyamide resin (A) reacts with the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) during melt extrusion.
  • the glycidyl group in a glycidyl group containing styrene-type copolymer (B) may exist in any of the principal chain of a polymer, a side chain, and the terminal, for example.
  • the glycidyl group-containing styrenic copolymer (B) preferably has a weight average molecular weight of 4000 to 25000 in order to control the melt extensional viscosity so that it can be adjusted. Particularly in the first polyamide resin composition, It is necessary that the weight average molecular weight is within this range.
  • the weight average molecular weight is preferably 5000 to 15000, more preferably 6000 to 10,000.
  • the weight average molecular weight of the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) is less than 4000, the unreacted glycidyl group-containing styrene copolymer (B) is volatilized in the molding process or bleeds out on the surface of the molded product.
  • the unreacted glycidyl group-containing styrene copolymer (B) is volatilized in the molding process or bleeds out on the surface of the molded product.
  • burnt dust is generated due to an excessive reaction between the glycidyl group-containing styrene copolymers (B), which may lead to a decrease in productivity at the time of kneading and a decrease in quality of the final product.
  • the weight average molecular weight of the glycidyl group-containing styrenic copolymer (B) exceeds 25,000, the reaction during kneading and extrusion is slowed down, and the effect of maintaining the molecular weight is reduced, or the glycidyl group-containing styrenic copolymer (B ) And the polyamide resin (A) are poorly compatible, and the durability such as heat resistance inherent in the polyamide resin (A) may be reduced.
  • the epoxy value of the glycidyl group-containing styrenic copolymer (B) is preferably 400 to 2500 equivalents / 1 ⁇ 10 6 g, and particularly in the first polyamide resin composition, the glycidyl group-containing styrenic copolymer. It is necessary that the epoxy value of (B) is within this range. Preferably, it is 500-1500 equivalent / 1 ⁇ 10 6 g, more preferably 600-1000 equivalent / 1 ⁇ 10 6 g. If the epoxy value is less than 400 equivalents / 1 ⁇ 10 6 g, the target rheology control effect may not be exhibited. If it exceeds 2500 equivalents / 1 ⁇ 10 6 g, the thickening effect becomes excessive and the moldability is increased. May adversely affect
  • the content of the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) is 0.2 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin (A), preferably The amount is 0.2 to 15 parts by mass, more preferably 0.3 to 12 parts by mass.
  • the content of the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) is 100 parts by mass in total of the crystalline polyamide resin (a) and the amorphous polyamide resin (b).
  • it is 0 to 30 parts by mass, preferably 0.1 to 15 parts by mass, more preferably 0.2 to 12 parts by mass.
  • the content of the glycidyl group-containing styrenic copolymer (B) is less than the above range, it may be difficult to develop the targeted rheological control effect. If the content is more than the above range, the thickening effect is excessive. Therefore, there is a tendency that the moldability is adversely affected and the mechanical properties of the molded product are affected.
  • the inorganic reinforcing material (C) used in the present invention is the one that most effectively improves physical properties such as strength, rigidity, and heat resistance.
  • glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, alumina fiber examples thereof include fibrous materials such as silicon carbide fibers and zirconia fibers, whiskers such as aluminum borate and potassium titanate, acicular wollastonite, and milled fibers.
  • fillers such as barium sulfate, magnesium sulfate, and layered silicate subjected to organic treatment for delamination can also be used as the inorganic reinforcing material (C).
  • glass fiber, carbon fiber and the like are preferably used. These inorganic reinforcing materials (C) may be used alone or in combination of two or more.
  • a chopped strand having a fiber length of about 1 to 20 mm can be preferably used.
  • a glass fiber having a circular cross section or a non-circular cross section can be used.
  • Non-circular cross-sectional glass fibers include those that are substantially oval, substantially oval, and substantially bowl-shaped in a cross section perpendicular to the length direction of the fiber length, in which case the flatness is 1.5 to 8 is preferable.
  • the flatness is assumed to be a rectangle with the smallest area circumscribing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the glass fiber, the length of the long side of the rectangle is the major axis, and the length of the short side is the minor axis. It is the ratio of major axis / minor axis.
  • the thickness of the glass fiber is not particularly limited, but the minor axis is about 1 to 20 ⁇ m and the major axis is about 2 to 100 ⁇ m.
  • the inorganic reinforcing material (C) is made of an organic silane compound or an organic titanium compound in order to improve the affinity with the polyamide resin (A) (the crystalline polyamide resin (a) and / or the amorphous polyamide resin (b)).
  • a coupling agent such as a compound, an organic borane compound, and an epoxy compound are preferred, and those that easily react with a carboxylic acid group and / or a carboxylic anhydride group are particularly preferred.
  • a coupling agent any of a silane coupling agent, a titanate coupling agent, an aluminum coupling agent, and the like may be used. Among them, aminosilane coupling agents, epoxy silane coupling agents and the like are particularly preferable.
  • Silane coupling agents are preferred.
  • a polyamide resin composition containing glass fibers treated with a coupling agent is preferable because a molded product having excellent mechanical characteristics and appearance characteristics can be obtained.
  • a coupling agent can also be added after use and used.
  • the content of the inorganic reinforcing material (C) is 0 to 350 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin (A) (the total of the crystalline polyamide resin (a) and the amorphous polyamide resin (b)).
  • the amount is preferably 0 to 150 parts by mass, more preferably 0 to 120 parts by mass.
  • the content ratios of the polyamide resin (A), the glycidyl group-containing styrene copolymer (B), and the inorganic reinforcing material (C) are as follows: polyamide resin (A), glycidyl group-containing styrene copolymer. 30 to 99% by mass of the polyamide resin (A) and 0.2 to 10% of the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) with respect to 100% by mass in total of the polymer (B) and the inorganic reinforcing material (C).
  • the mass% and the inorganic reinforcing material (C) are preferably 0 to 65 mass%.
  • the polyamide resin (A) is 40 to 95% by mass, the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) is 0.5 to 10% by mass, and the inorganic reinforcing material (C) is 0 to 55% by mass. . More preferably, the polyamide resin (A) is 50 to 90% by mass, the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) is 1.2 to 10% by mass, and the inorganic reinforcing material (C) is 0 to 45% by mass. Particularly, the polyamide resin (A) is preferably 60% by mass or more.
  • the content ratio of the crystalline polyamide resin (a), the amorphous polyamide resin (b), the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) and the inorganic reinforcing material (C) is The crystalline polyamide resin (a), the amorphous polyamide resin (b), the glycidyl group-containing styrenic copolymer (B) and the inorganic reinforcing material (C) in total 100% by mass, the crystalline polyamide resin ( The total of a) and the amorphous polyamide resin (b) is 30 to 100% by mass, the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) is 0 to 10% by mass, and the inorganic reinforcing material (C) is 0 to 70% by mass. It is. By containing each of the above components in the above proportions, it is possible to more effectively express the targeted rheology control effect, and to
  • the first or second polyamide resin composition may contain various additives conventionally used in polyamide resins in addition to the above-mentioned ones.
  • additives include stabilizers, impact modifiers, flame retardants, mold release agents, slidability improvers, colorants, plasticizers, crystal nucleating agents, and the like.
  • a hydrotalcite-based compound can be used as an additive for the purpose of preventing metal corrosion of a mold or the like. Only one type of additive may be used, or two or more types of additives may be used.
  • organic antioxidants such as hindered phenol antioxidants, sulfur antioxidants, phosphorus antioxidants, phosphite compounds, thioether compounds, heat stabilizers, hindered amines, benzophenones, Examples include imidazole-based light stabilizers, ultraviolet absorbers, metal deactivators, and the like.
  • copper compounds specifically, cuprous chloride, cuprous bromide, cuprous iodide, cupric chloride, cupric bromide, cupric iodide
  • Copper salts of organic carboxylic acids such as cupric phosphate, cupric pyrophosphate, copper sulfide, copper nitrate, and copper acetate
  • this copper compound is preferably used in combination with an alkali metal halide compound.
  • the alkali metal halide compound examples include lithium chloride, lithium bromide, lithium iodide, sodium fluoride, sodium chloride, sodium bromide, sodium iodide, potassium fluoride, potassium chloride, potassium bromide, potassium iodide and the like. Can be mentioned.
  • the content is 0 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin (A) (the total of the crystalline polyamide resin (a) and the amorphous polyamide resin (b)). It is preferably 0 to 3 parts by mass, more preferably 0 to 1 part by mass.
  • the stabilizer is a copper compound
  • 0.005 to 0.5 parts by mass is preferable with respect to 100 parts by mass in total of the crystalline polyamide resin (a) and the amorphous polyamide resin (b).
  • the amount is preferably 0.01 to 0.5 parts by mass.
  • the flame retardant is not particularly limited, for example, a combination of a halogen flame retardant and an antimony compound is preferable.
  • halogen flame retardants include brominated polystyrene, brominated polyphenylene ether, brominated bisphenol type epoxy polymer, brominated styrene maleic anhydride polymer, brominated epoxy resin, brominated phenoxy resin, decabromodiphenyl ether, decabromo.
  • Biphenyl, brominated polycarbonate, perchlorocyclopentadecane, brominated cross-linked aromatic polymer and the like are preferable, and as the antimony compound, antimony trioxide, antimony pentoxide, sodium antimonate and the like are preferable.
  • Non-halogen flame retardants can also be used as the flame retardant, and specific examples include melamine cyanurate, red phosphorus, phosphinic acid metal salts, nitrogen-containing phosphoric acid compounds, and the like.
  • a combination of a phosphinic acid metal salt and a nitrogen-containing phosphate compound is preferable.
  • the content is 0 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin (A) (the total of the crystalline polyamide resin (a) and the amorphous polyamide resin (b)).
  • the amount is preferably 0 to 40 parts by mass, more preferably 0 to 30 parts by mass.
  • Examples of the release agent include long chain fatty acids or esters thereof, metal salts, amide compounds, polyethylene wax, silicon, polyethylene oxide, and the like.
  • the long-chain fatty acid those having 12 or more carbon atoms are particularly preferable, and examples thereof include stearic acid, 12-hydroxystearic acid, behenic acid, and montanic acid. These partially or fully carboxylic acids are monoglycol or polyglycol. May be esterified or may form a metal salt.
  • Examples of the amide compound include ethylene bisterephthalamide and methylene bisstearyl amide. Only one type of release agent may be used, or two or more types may be used.
  • the content is 0 to 5 masses per 100 mass parts of the polyamide resin (A) (the total of the crystalline polyamide resin (a) and the amorphous polyamide resin (b)).
  • the amount is preferably 0 to 3 parts by mass, more preferably 0 to 3 parts by mass, and still more preferably 0 to 1 part by mass.
  • the sliding property improving material examples include high molecular weight polyethylene, acid-modified high molecular weight polyethylene, fluorine resin powder, molybdenum disulfide, silicon resin, silicon oil, zinc, graphite, mineral oil, and the like.
  • the content is 0.1 parts per 100 parts by mass of the polyamide resin (A) (the total of the crystalline polyamide resin (a) and the amorphous polyamide resin (b)).
  • the amount is preferably from 5 to 3 parts by mass.
  • first or second polyamide resin composition if necessary, for the purpose of increasing the reaction efficiency of the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) and improving the impact resistance, and / or An olefin polymer (modified polyolefin) having a carboxylic anhydride group may be contained.
  • This modified polyolefin is an ⁇ -olefin (co) polymer in which a monomer having a carboxylic acid group and / or a carboxylic acid anhydride group is contained in the molecular chain of the unmodified polyolefin by copolymerization or graft polymerization. .
  • Examples of the unmodified polyolefin that can be used for obtaining the above-mentioned olefin polymer include homopolymers such as polyethylene, polypropylene, polybutene-1, polypentene-1, polymethylpentene, ethylene, propylene, butene-1, ⁇ -olefins such as pentene-1,4-methylpentene-1, hexene-1, octene-1, isobutylene, 1,4-hexadiene dicyclopentadiene, 2,5-norbornadiene, 5-ethylidene norbornene, 5-ethyl- Obtained by radical polymerization of at least one nonconjugated diene such as 2,5-norbornadiene and 5- (1′-propenyl) -2-norbornene using a normal metal catalyst or a metallocene-based high-performance catalyst.
  • homopolymers such as polyethylene, polypropylene, polybutene-1,
  • polyolefins examples include ethylene / propylene copolymer, ethylene / butene-1 copolymer, ethylene / hexene-1 copolymer, ethylene / propylene / dicyclopentadiene copolymer, ethylene / propylene / 5-ethylidene-2.
  • -Norbornene copolymers unhydrogenated or hydrogenated polybutadiene, unhydrogenated or hydrogenated styrene / isoprene / styrene triblock copolymers, unhydrogenated or hydrogenated styrene / butadiene / styrene triblock copolymers, etc.
  • the diene elastomer is an AB type or ABA ′ type block copolymer elastic body composed of vinyl aromatic hydrocarbon and conjugated diene, and the end blocks A and A ′ are the same.
  • thermoplastic homopolymers or copolymers derived from vinyl aromatic hydrocarbons which may be different and the aromatic part may be monocyclic or polycyclic.
  • vinyl aromatic hydrocarbons include styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyl toluene, vinyl xylene, ethyl vinyl xylene, vinyl naphthalene, and mixtures thereof.
  • the intermediate polymer block B is composed of a conjugated diene hydrocarbon, and examples thereof include polymers derived from 1,3-butadiene, 2,3-dimethylbutadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, and mixtures thereof.
  • examples thereof include polymers derived from 1,3-butadiene, 2,3-dimethylbutadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, and mixtures thereof.
  • those subjected to hydrogenation treatment can also be used as the intermediate polymer block B of the block copolymer.
  • the method for introducing a carboxylic acid group and / or a carboxylic acid anhydride group into an unmodified polyolefin is not particularly limited, and it is possible to use a method such as copolymerization or graft introduction into an unmodified polyolefin using a radical initiator. it can.
  • these functional group-containing components are introduced in an amount of 0.1 to 20 mol%, preferably 0.5 to 12 mol%, based on the total olefin monomer in the modified polyolefin.
  • the content is in the range of 0.1 to 10% by mass, preferably 0.5 to 6% by mass, based on the mass of the modified polyolefin.
  • the introduction amount of the functional group-containing component is too small, the reaction promoting effect of the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) may not be sufficiently obtained or the impact resistance may not be sufficiently imparted. If it is too high, the stability of the melt viscosity may be impaired.
  • olefin polymer (modified polyolefin) having a carboxylic acid group and / or a carboxylic acid anhydride group examples include maleic anhydride-modified polyethylene, maleic anhydride-modified polypropylene, ethylene / acrylic acid copolymer, ethylene / methacrylic acid.
  • Acid copolymers and those in which part or all of the carboxylic acid moiety in these copolymers is made into a salt such as sodium, lithium, potassium, zinc, calcium, ethylene / methyl acrylate copolymer, ethylene / acrylic acid Ethyl copolymer, ethylene / methyl methacrylate copolymer, ethylene / ethyl methacrylate copolymer, ethylene / ethyl acrylate-g-maleic anhydride copolymer (where “-g-” represents graft ( The same shall apply hereinafter))), ethylene / methyl methacrylate-g-maleic anhydride Polymer, ethylene / propylene-g-maleic anhydride copolymer, ethylene / butene-1-g-maleic anhydride copolymer, ethylene / propylene / 1,4-hexadiene-g-maleic anhydride copolymer, ethylene / Propylene / di
  • the first or second polyamide resin composition may contain a thermoplastic resin other than the polyamide resin (A) as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • thermoplastic resin other than the polyamide resin (A) include polyphenylene sulfide (PPS), liquid crystal polymer (LCP), aramid resin, polyether ether ketone (PEEK), polyether ketone (PEK), and polyether imide.
  • PEI thermoplastic polyimide
  • PAI polyamideimide
  • PEKK polyether ketone ketone
  • PPE polyethersulfone
  • PSU polysulfone
  • PAR polyarylate
  • polyethylene terephthalate poly Butylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polycarbonate (PC), polyoxymethylene (POM), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polymethylpentene TPX), polystyrene (PS), polymethyl methacrylate, acrylonitrile - styrene copolymer (AS), acrylonitrile - butadiene - styrene copolymer (ABS) and the like.
  • thermoplastic resin may be blended in a melted state by melt kneading with the polyamide resin (A), or the other thermoplastic resin is formed into a fiber shape or a particle shape, and is added to the polyamide resin (A). It may be dispersed.
  • the content is 0 to 50 with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin (A) (the total of the crystalline polyamide resin (a) and the amorphous polyamide resin (b)).
  • the amount is preferably part by mass, more preferably 0 to 35 parts by mass, and still more preferably 0 to 20 parts by mass.
  • a compound or polymer having a substituent that reacts with an amino group or a carboxyl group of the polyamide resin (A) is used as any of the above-described optional components.
  • a reactive substituent may be introduced to increase the degree of crosslinking.
  • the reactive substituent include functional groups such as a glycidyl group, a carboxyl group, a carboxylic acid metal salt, an ester group, a hydroxyl group, an amino group, and a carbodiimide group, and a polyester terminal such as a lactone, lactide, and lactam, and a ring opening.
  • Examples thereof include functional groups that can be added, and among these, a glycidyl group or a carbodiimide group is preferred from the viewpoint of the speed of the reaction.
  • a glycidyl group or a carbodiimide group is preferred from the viewpoint of the speed of the reaction.
  • the introduction amount is preferably set in a range in which gel or the like does not occur due to advanced crosslinking.
  • the first or second polyamide resin composition is a resin composition that can obtain a rheology modification effect suitable for foaming.
  • a method for confirming the rheology improving effect of the polyamide resin composition for example, the following method can be adopted, but the evaluation method is not limited thereto. That is, the storage elastic modulus (unit: Pa) obtained by melt viscoelasticity measurement in the frequency range of 10 to 100 rad / s in the linear region was plotted on a log-log graph of frequency (x) and storage elastic modulus (y).
  • foaming in foam molding is controlled by a resin cooling process, and the growth of foamed cells is formed by deformation of the molten resin under a relatively low shear rate. For this reason, if the relaxation behavior in the molten state is too fast, the foam cell walls cannot withstand extension, the adjacent cells become the same, the fine foam cells cannot be formed, and the foam cells become coarse.
  • the matrix composition of less than 5 is modified so that the relaxation behavior becomes slow in the deformation at the time of melting, and the melting behavior in the foaming process is more easily foamed.
  • a fine and uniform foamed molded article can be obtained even in a resin having excellent moldability and productivity and having a high heat resistance level called engineering plastic.
  • the ⁇ value of the matrix composition comprising the polyamide resin (A) and the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) is less than 1.4, and ⁇ - ⁇ The absolute value is preferably 0.5 or less.
  • the melt viscoelasticity tendency such that the absolute value of ⁇ - ⁇ becomes smaller is: It shows a tendency to increase the melt tension especially at low shear due to the generation of relaxation components for a long time, and further, it is a modification that can suppress cell coarsening due to cell bubble breakage in the cell growth process in foam molding. Show.
  • the first polyamide resin composition is in a molten state in which the cells do not break and become coarse in the foaming process, it is excellent in moldability and productivity of foam molding, and is a fine and uniform foam molded body. I guess you can get.
  • the polyamide resin has no relaxation component for a long time and is not suitable for foam molding.
  • the fact that the absolute value of ⁇ - ⁇ exceeds 0.5 means that the dependence of the ⁇ value on the molecular weight and structure is small, and in the low shear region where the foam cell grows, the molten state is closer to a viscous material. In other words, the melted state in foaming is not preferable because it indicates that the foamed cell walls are easily broken.
  • the polyamide resin (A) and a glycidyl group In the first polyamide resin composition, in order to satisfy the condition that the ⁇ value is less than 1.4 and the absolute value of ⁇ - ⁇ is 0.5 or less, the polyamide resin (A) and a glycidyl group What is necessary is just to implement reaction of a containing styrene-type copolymer (B) on suitable conditions.
  • the above-mentioned (A) to (C ) (Polyamide resin (A), glycidyl group-containing styrenic copolymer (B) and, if necessary, inorganic reinforcing material (C)) within the above-mentioned content range, polyamide resin (A) and glycidyl Time required for reaction with the group-containing styrenic copolymer (B), extruder screw configuration capable of applying sufficiently high shear stress to the matrix composition, temperature setting, screw rotation speed, extrusion amount per hour, etc. What is necessary is just to select compound conditions.
  • each component (polyamide resin (A), glycidyl group-containing styrene copolymer (B), inorganic reinforcing material (C), additive, etc.) is mixed.
  • the method is not particularly limited.
  • the glycidyl group-containing styrenic copolymer (B) and other optional components are used after the completion of polymerization of the polyamide resin (A) (crystalline polyamide resin (a) and / Or non-crystalline polyamide resin (b)).
  • the melt viscosity is increased as it is by adding the glycidyl group-containing styrene copolymer (B), but in the method 3)
  • the polyamide resin in which the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) or the like is uniformly dispersed and mixed is desirably heated and remelted to increase the melt viscosity.
  • the heating and remelting method there is no particular limitation on the heating and remelting method, and any method known to those skilled in the art may be employed.
  • a single screw extruder, a twin screw extruder, a pressure kneader, a Banbury mixer, or the like can be used.
  • a twin screw extruder is particularly preferably used.
  • the operating conditions of the twin screw extruder vary depending on various factors such as the type of polyamide resin (A) and the type and amount of each component, and are not uniquely determined.
  • the operating temperature is the melting point of the polyamide resin ( Generally, it may be set at around + 25 ° C.
  • the operation time is within 10 minutes, for example, 1 to several minutes, and the target melt viscosity is sufficiently reached.
  • the screw configuration of the extruder preferably incorporates several kneading disks with excellent kneading.
  • the first polyamide resin composition and the second polyamide resin composition thus obtained have high viscosity stability in the molten state and have melt rheological properties particularly suitable for foam molding.
  • the non-foamed skin layer present in the surface layer and the foamed layer present in the inner layer comprise the above-described polyamide resin compositions (first polyamide resin composition). Alternatively, it is preferably formed of a second polyamide resin composition).
  • the foam layer is preferably composed of a resin continuous phase and independent foam cells having an average cell diameter of 10 to 300 ⁇ m.
  • the resin continuous phase means a portion having no void formed by a cured polyamide resin composition. Since the diameter of the foamed cell (cell diameter) is uniform and does not vary, it exhibits different characteristics regardless of whether it is small or large, and thus is useful in any case. For example, when the average cell diameter is small, higher rigidity can be exhibited with the same weight, and when the average cell diameter is large, appropriate energy absorption characteristics in cushioning and destruction can be obtained.
  • the average cell diameter of the foamed cells is preferably less than the thickness of the non-foamed skin layer.
  • the average cell diameter is the same as that described above depending on the solidification characteristics expressed by the composition of the polyamide resin (A) (the type and blend ratio of the crystalline polyamide resin (a) and the amorphous polyamide resin (b)).
  • the thickness is preferably 10 to 300 ⁇ m, more preferably 10 to 200 ⁇ m.
  • the average cell diameter is less than 10 ⁇ m, the internal pressure of the molded product is low, the pressure at the time of forming the non-foamed skin layer is insufficient, and the appearance such as sink marks may be deteriorated. On the contrary, there may be a case where the cell cannot be grown due to the external pressure, but this case is not preferable because the cell growth may be suppressed so that the target low specific gravity structure may not be obtained. On the other hand, when the average cell diameter exceeds 300 ⁇ m, the load resistance is low, and the reinforcing effect of the inorganic reinforcing material (C) on the scale of several ⁇ m to several hundred ⁇ m cannot be expected. When the average cell diameter is within the above range, an appropriate pressure can be applied to the non-foamed skin layer from the inside of the molded body, and molding can be performed with an external pressure that does not inhibit cell growth.
  • the non-foamed skin layer is laminated on the foamed layer and preferably has a thickness of 100 to 800 ⁇ m. If the thickness of the non-foamed skin layer is less than 100 ⁇ m, there is a tendency that a good appearance cannot be obtained. On the other hand, if the thickness exceeds 800 ⁇ m, the specific gravity of the foamed molded product as a whole will be described later. There is a possibility that a foamed structure having a cell state of 2 to 1.0 and a uniform cell state cannot be obtained. More preferably, the non-foamed skin layer has a thickness of 120 to 700 ⁇ m, more preferably 150 to 500 ⁇ m.
  • the first and second foamed molded products of the present invention usually have a sandwich structure in which a non-foamed skin layer is provided on both sides of the foamed layer (in other words, a structure in which the foamed layer is sandwiched between the non-foamed skin layers from both sides). ).
  • the specific gravity of the first and second foamed molded products of the present invention is preferably 0.2 to 1.0. Since the specific gravity of general non-reinforced polyamide and inorganic reinforced polyamide is about 1.0 to 1.8, it can be said that the foamed molded article of the present invention is sufficiently lightened. More preferably, it is 0.3 to 0.9. If the specific gravity is less than 0.2, the mechanical properties as a load-bearing structure tend to be too low, and if it exceeds 1.0, it cannot be said that sufficient weight reduction has been achieved.
  • the foam molding method for obtaining the first foam molded article of the present invention is not particularly limited, and a known method can be adopted. However, a specific foaming method for expanding a mold during injection molding (hereinafter referred to as “ (Sometimes referred to as “die expansion method”) is preferably employed. Of course, the first foamed molded product of the present invention is not limited to those obtained by the method. On the other hand, the second polyamide resin foam molded article of the present invention is a foam molded article obtained by foam molding by the mold expansion method. Hereinafter, this mold expansion method will be described with reference to the drawings.
  • the mold expansion method in the present invention is a process in which a polyamide resin composition M in a molten state is placed in a cavity 3 formed by a plurality of molds 1 and 2 that are clamped, and a chemical foaming agent and At least one non-foamed skin layer having a thickness of 100 to 800 ⁇ m is formed on the surface layer by injection and filling with an inert gas in a supercritical state (hereinafter sometimes collectively referred to as “foaming agent”).
  • This is a method of obtaining a foamed molded article by moving a mold 2 (hereinafter also referred to as an “operating mold”) 2 in the mold opening direction (core back) to enlarge the volume of the cavity 3.
  • a non-foamed skin layer is formed on the surface layer of the polyamide resin composition M filled in the cavity 3.
  • the working mold 2 is moved in the mold opening direction to expand the volume of the cavity 3.
  • the working mold 2 is operated within an optimum delay time. The mold 2 may be moved (core back). As a result, a more uniform cellular foam structure can be formed.
  • the moving speed (core back speed) of the working mold 2 is preferably in the range of 2 to 10 mm / sec when the core back distance is from 0 mm to 0.5 mm, and the core back amount is from 0.5 mm.
  • the distance up to a predetermined core back distance is preferably in the range of 0.5 to 5 mm / second. If the core back speed is within the above range, a more uniform cell-like foam structure can be formed.
  • the core back speed is not necessarily constant as long as it is within the above range, and may be changed as appropriate.
  • the foaming agent that can be used in obtaining the first and second foamed molded articles of the present invention is added to a resin that is melted in a resin melting zone of a molding machine as a gas component serving as a foaming nucleus or a generation source thereof.
  • a gas component serving as a foaming nucleus or a generation source thereof.
  • the chemical foaming agent for example, inorganic compounds such as ammonium carbonate and sodium bicarbonate; organic compounds such as azo compounds, sulfohydrazide compounds, nitroso compounds, and azide compounds;
  • the azo compound include diazocarbonamide (ADCA), 2,2-azoisobutyronitrile, azohexahydrobenzonitrile, diazoaminobenzene, etc. Among these, ADCA is preferred and used.
  • Examples of the sulfohydrazide compound include benzenesulfohydrazide, benzene-1,3-disulfohydrazide, diphenylsulfone-3,3-disulfonehydrazide, diphenyloxide-4,4-disulfonehydrazide and the like.
  • Examples of the nitroso compound include N, N-dinitrosopentaethylenetetramine (DNPT), N, N-dimethyl terephthalate, and the like.
  • Examples of the azide compound include terephthalazide, P-tert-butylbenzazide and the like.
  • the chemical foaming agent is a foaming agent based on a thermoplastic resin having a melting point lower than the decomposition temperature of the chemical foaming agent in order to be uniformly dispersed in the polyamide resin (A). It can also be used as a masterbatch.
  • the thermoplastic resin used as the base material is not particularly limited as long as it has a melting point lower than the decomposition temperature of the chemical foaming agent, and examples thereof include polystyrene (PS), polyethylene (PE), and polypropylene (PP).
  • the compounding ratio of the chemical foaming agent and the thermoplastic resin is preferably 10 to 100 parts by mass of the chemical foaming agent with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin. If the chemical foaming agent is less than 10 parts by mass, the amount of the masterbatch mixed with the polyamide resin (A) may be excessive, leading to a decrease in physical properties. Master batching becomes more difficult.
  • the amount thereof is preferably 0.05 to 30 parts by mass, more preferably 0, relative to 100 parts by mass of the resin component in the polyamide resin composition. 1 to 20 parts by mass. If the carbon dioxide and / or nitrogen in the supercritical state is less than 0.05 parts by mass, it becomes difficult to obtain uniform and fine foam cells, and if it exceeds 30 parts by mass, the appearance of the molded body surface tends to be impaired. .
  • supercritical carbon dioxide or nitrogen used as a blowing agent can be used alone, but carbon dioxide and nitrogen may be mixed and used.
  • Nitrogen is suitable for forming finer cells than polyamide, and carbon dioxide is suitable for obtaining a higher expansion ratio because a larger amount of gas can be injected. Therefore, carbon dioxide and / or nitrogen in a supercritical state may be optionally mixed depending on the state of the foam structure.
  • the mixing ratio is preferably in the range of 1: 9 to 9: 1 in molar ratio.
  • the molten polyamide resin composition M and the foaming agent may be mixed in the injection molding machine 4.
  • the foaming agent for example, as shown in FIG. 3, the carbon dioxide and / or nitrogen in the gaseous state is pressurized directly or by a pressure pump 6 from a gas cylinder 5.
  • a method of injecting into the injection molding machine 4, a method of injecting liquid carbon dioxide and / or nitrogen into the injection molding machine 4 with a plunger pump, and the like can be employed.
  • These carbon dioxide and / or nitrogen must be in a supercritical state inside the molding machine from the viewpoints of solubility, permeability, and diffusibility in the polyamide resin composition in the molten state.
  • the supercritical state can eliminate the distinction between the gas phase and the liquid phase in a certain temperature range and pressure range when increasing the temperature and pressure of the substance generating the gas phase and the liquid phase. It means a state, and the temperature and pressure at this time are called critical temperature and critical pressure.
  • a critical fluid since a substance has both gas and liquid characteristics in a supercritical state, a fluid generated in this state is called a critical fluid. Since such a critical fluid has a higher density than a gas and a lower viscosity than a liquid, it has a characteristic that it is very easy to diffuse in a substance.
  • carbon dioxide has a critical temperature of 31.2 ° C. and a critical pressure of 7.38 MPa
  • nitrogen has a critical temperature of 52.2 ° C. and a critical pressure of 3.4 MPa. As a result, it becomes a supercritical state and behaves as a critical fluid.
  • the resonance frequency x (Hz) of the second polyamide resin foam molded article of the present invention is injected into a cavity formed by a plurality of molds clamped with the above-mentioned second polyamide resin composition in a molten state.
  • a non-foamed molded article obtained by molding all molds without moving them in the mold opening direction without injecting a chemical foaming agent and / or a supercritical inert gas (in other words, It is preferably 1.5 times or more, more preferably 2.0 times or more of the resonance frequency y (Hz) of a molded article formed without adding a foaming agent and without applying the mold expansion method. is there.
  • the non-foamed molded article was obtained when the second polyamide resin foam molded article of the present invention was obtained except that no foaming agent was added and the mold was not core-backed (the cavity was not expanded). It was produced under the same conditions as the above.
  • the resonance frequency can be measured, for example, by the method described in the examples described later.
  • the resonance frequency is generally proportional to the 1/2 power of the value obtained by dividing the elastic modulus by the specific gravity. That is, those having a low specific gravity and a high elastic modulus have a high resonance frequency.
  • the elastic modulus of the molded body is 1.2 times or more and the specific gravity is 0.5 times or less, this can be calculated.
  • the elastic modulus may be 1.6 times or more and the specific gravity may be 0.4 times or less.
  • the elastic modulus in the second polyamide foam molded article of the present invention refers to the apparent elastic modulus of a structure comprising a foam layer sandwiched between non-foamed skin layers. Since the foamed cell of the second polyamide foamed product of the present invention has uniform and fine foamed cells, the effect of increasing the thickness on the elastic modulus is effectively exhibited as compared with the foamed molded product having nonuniform and coarse foamed cells. That is, in general, in the non-foamed molded article, the elastic modulus increases in proportion to the cube of the thickness, whereas the second polyamide resin foam molded article of the present invention has the same tendency, and the thickness due to the core back.
  • the increase in specific gravity tends to lighten and the apparent elastic modulus tends to increase.
  • the foamed layer is the same as the cavity and the elastic modulus does not increase, so it is proportional to the cube of the thickness.
  • the effect of increasing the elastic modulus is not obtained, and the elastic modulus of the foamed molded product depends on the thin non-foamed skin layer. Therefore, since the elastic modulus of the foamed molded product is lowered, the resonance frequency is not improved by 1.5 times or more.
  • the non-foamed molded article is fine so that the elastic modulus of the molded article is 1.2 times or more and the specific gravity is 0.5 times or less.
  • a foamed molded article having a uniform foamed layer may be prepared.
  • a foam molded article having a fine and uniform foam layer having an elastic modulus of 1.6 times or more and a specific gravity of 0.4 times or less is used. What is necessary is just to prepare.
  • the automotive resin molded product of the present invention is formed of the above-described second polyamide resin foam molded product of the present invention.
  • Such resin molded products for automobiles have excellent heat resistance, are sufficiently light and have high load resistance, and can exhibit high heat insulation and vibration resistance. Therefore, the resin molded product for automobiles of the present invention is preferably a heat-resistant cover selected from the group consisting of an engine cover, a cylinder head cover, and a mission cover.
  • the molecular weight was calculated in terms of standard polymethyl methacrylate, and those having a molecular weight of 1000 or less were excluded as oligomers.
  • ⁇ Melting point (Tm)> A sample (polyamide resin) that was dried under reduced pressure at 105 ° C. for 15 hours was weighed in an aluminum pan (“Product Number 900793.901” manufactured by TA Instruments), and was measured with an aluminum lid (“Product Number 900794.901” manufactured by TA Instruments). After sealing, using a differential scanning calorimeter (“DSCQ100” manufactured by TA Instruments), the temperature was raised from room temperature to 20 ° C./minute, held at 350 ° C. for 3 minutes, then the pan was taken out and immersed in liquid nitrogen. It was cooled rapidly.
  • DSCQ100 differential scanning calorimeter
  • the pan was taken out from the liquid nitrogen and allowed to stand at room temperature for 30 minutes, and then the temperature was raised from room temperature to 350 ° C. at 20 ° C./min using the differential scanning calorimeter, and the endothermic peak temperature due to melting at that time was the melting point (Tm).
  • Tm melting point
  • the non-crystalline polyamide (b) does not show a clear endothermic peak temperature in this melting point measurement.
  • ⁇ Average cell diameter, cell uniformity> After embedding in a visible light curable resin and polishing to expose the foamed cross section, or after immersing the molded body prepared so as to expose the foamed cross section by breaking with a notch in liquid nitrogen for 10 minutes A sample for cross-sectional observation was obtained by exposing the foamed cross section by impact destruction. The average cell diameter is obtained by subjecting a photograph of the foamed cross-section of the sample for cross-section observation taken with a scanning electron microscope to image processing, and taking the equivalent circle diameter of at least 100 adjacent cells as the cell diameter, and averaging the 100 values This was performed at any three locations, and the average of the three average values obtained at the three locations was taken as the average cell diameter.
  • the uniformity of the cell is averaged at three points in an arbitrary area of 500 ⁇ m to 2000 ⁇ m square including at least 20 adjacent cells by processing a photograph of the foamed cross section of the sample for cross section observation taken with a scanning electron microscope.
  • the case where the cell diameter was 300 ⁇ m or less and there was no cavity having a length continuity of 800 ⁇ m or more was designated as “ ⁇ ”, and the others were designated as “x”.
  • the average cell diameter was not measurable.
  • ⁇ Skin layer thickness> After embedding in a visible light curable resin and polishing to expose the foamed cross section, or after immersing the molded body prepared in advance so as to expose the foamed cross section by notching and breaking in liquid nitrogen for 10 minutes, impact fracture By exposing the foamed cross section, a cross section observation sample was obtained. And the photograph of the foaming cross section of the said sample for cross-sectional observation image
  • ⁇ Load resistance improvement rate First, the polyamide foam molding to be measured, except that no foaming agent (nitrogen or carbon dioxide) is used and the mold is molded without moving the mold in the mold opening direction (without expanding the mold).
  • a polyamide resin non-foamed molded article to be compared was produced using a flat plate mold having a width of 100 mm, a length of 250 mm, and a thickness of 2 mm under the same production conditions.
  • the obtained polyamide foam molded product and the polyamide resin non-foamed molded product (comparative object) obtained above were allowed to stand for 24 hours in an environment of a temperature of 80 ° C. and a humidity of 95%, and then each 10 mm wide ⁇ 100 mm long. A test piece was cut out.
  • the maximum load of the non-foamed molded product when the three-point bending test was carried out with a span length of 50 mm and a load speed of 2 mm / min for this cut-out test piece is X (N)
  • the maximum load of the foamed molded product is Y (N).
  • Y / X value is 1.5 or more, “ ⁇ ”, 1 or more, less than 1.5, “ ⁇ ”, less than 1, or upper foam layer is hollow Therefore, the case where the lower non-foamed skin layer and the foamed layer were not destroyed at the same time and only the upper non-foamed skin layer was destroyed was evaluated as “x”.
  • melt viscoelasticity In order to obtain the above ⁇ value and ⁇ value in the melt viscoelasticity measurement of the matrix composition comprising the polyamide resin (A) and the glycidyl group-containing styrenic copolymer (B), a frequency range of 10 to 100 rad / s in the linear region Measure melt viscoelasticity at, and obtain logarithmic graphs of frequency (x) and storage modulus (y) and logarithmic graphs of frequency (x ') and loss modulus (y') as frequency-dependent data did.
  • the matrix composition used for the measurement was prepared in the same manner as in each Example and Comparative Example except that the inorganic reinforcing material (C) and the additives (stabilizer, mold release agent, black pigment) were not used.
  • Melt viscoelasticity measurement (dynamic viscoelasticity measurement) is performed under the following conditions using “ARES” manufactured by TA Instruments and a 25 mm parallel plate as a measurement jig, and the frequency ⁇ (x) ⁇ storage elastic modulus G ′.
  • a log-log plot of (y) and a log-log plot of frequency ⁇ (x ′) and loss modulus G ′ ′ (y ′) were obtained.
  • a graph showing the results of Example 1-4 is shown in FIG.
  • ⁇ Appearance> The surface state of the obtained foamed molded product is visually observed, and there are no irregularities due to surface floatation of an inorganic reinforcing material (glass, etc.) on the surface, and there are no appearance defects such as silver or flash that can be visually confirmed.
  • the case where it was in a state was evaluated as “ ⁇ ”, the case where an inorganic reinforcing material (glass or the like) floated on the surface and unevenness was observed, or the case where sink marks, silver or flash could be visually confirmed was evaluated as “X”.
  • Test pieces each having a width of 10 mm and a length of 100 mm were cut out from the obtained polyamide resin foamed molded product and the polyamide resin non-foamed molded product obtained above, and the specimens were subjected to resistance to resistance by a central excitation method according to ISO 6721-1. It was subjected to a vibration test. Specifically, as shown in FIG. 8, the center of the test piece 10 is fixed to the shaker 11, and the vertical direction (indicated by an arrow in the figure) from the shaker 11 in an atmosphere of 23 ° C. and 50% RH. The frequency response was calculated by applying a Fourier transform according to ISO 6721-1 to obtain the resonance frequency. The resonance frequency of the polyamide resin foam molding was x, the resonance frequency of the polyamide resin non-foam molding was y, and the value of x / y was the resonance frequency improvement rate.
  • FIG. 10 shows changes with time in the temperature of the counter heat source when the heat insulation properties of the polyamide resin foam molded body of Example 2-20 and the polyamide resin foam molded body of Comparative Example 2-3 were evaluated.
  • B1 Styrene polymer 1; produced as follows. That is, the oil jacket temperature of a pressurized stirred tank reactor having a capacity of 1 liter equipped with an oil jacket was kept at 200 ° C. On the other hand, a monomer comprising 89 parts by mass of styrene (St), 11 parts by mass of glycidyl methacrylate (GMA), 15 parts by mass of xylene (Xy), and 0.5 parts by mass of ditertiary butyl peroxide (DTBP) as a polymerization initiator. The mixed solution was charged into the raw material tank.
  • Styrene polymer 1 produced as follows. That is, the oil jacket temperature of a pressurized stirred tank reactor having a capacity of 1 liter equipped with an oil jacket was kept at 200 ° C.
  • a monomer comprising 89 parts by mass of styrene (St), 11 parts by mass of glycidyl methacrylate (GMA), 15 parts by mass of x
  • the styrene copolymer (B1) had a weight average molecular weight of 8500 and a number average molecular weight of 3300 according to GPC analysis (polystyrene conversion value).
  • the epoxy value is 670 equivalents / 1 ⁇ 10 6 g, the epoxy value (the average number of epoxy groups per molecule) is 2.2, and it has two or more glycidyl groups in one molecule. .
  • B2 Styrene polymer 2; produced as follows. That is, the styrene-based polymer was prepared in the same manner as in the production of the styrene-based polymer (B1) except that a monomer mixed solution consisting of St77 parts by mass, GMA23 parts by mass, Xy15 parts by mass, and DTBP0.3 parts by mass was used. Combined (B2) was obtained.
  • the styrene polymer (B2) had a weight average molecular weight of 9700 and a number average molecular weight of 3300 according to GPC analysis (polystyrene conversion value).
  • the epoxy value is 1400 equivalent / 1 ⁇ 10 6 g, the epoxy value (the average number of epoxy groups per molecule) is 4.6, and it has two or more glycidyl groups in one molecule. .
  • C1 Glass fiber 1; “CS3PE453” manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.
  • C2 Glass fiber 2; “CSG3PA810S” manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.
  • C3 layered silicate; “Cloite 30B” manufactured by Southern Clay Products, organically treated montmorillonite C4: glass beads; “GB731A-PN” manufactured by Potters Barotini
  • Stabilizer “Irganox B1171” manufactured by Ciba Japan Mold release agent: “Montanic acid ester wax WE40” manufactured by Clariant Japan Black pigment: “EPC8E313” manufactured by Sumika Color Co., Ltd.
  • Examples 1-1 to 1-39, Comparative Examples 1-1 to 1-16 The amounts (parts by weight) of the above-mentioned raw materials (A) to (C) are as shown in Tables 1 to 6, and the amounts of other additives used are 0. 3 parts by mass, the release agent was 0.3 parts by mass, and the black pigment was 1.0 parts by mass. These were mixed in a 35 ⁇ twin-screw extruder (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.). Specifically, first, first, the polyamide resin (A), the glycidyl group-containing styrene copolymer (B) and other additives (stabilizer, mold release agent and black pigment) are simultaneously charged from the hopper at a screw speed of 100 rpm.
  • the inorganic reinforcing material (C) was added by side feed.
  • the cylinder temperature is 280 ° C. when polyamide 66-1 (a3) is used as the polyamide resin (A), and polyamide 6-1 (a1), polyamide 6-2 (a2) or polyamide 11 (a4)
  • the temperature was set to 250 ° C. Note that only when the layered silicate (C3) was used as the inorganic reinforcing material (C), delamination was performed in advance and the nano-order was dispersed in the polyamide resin (A). And after cooling the strand discharged from the extruder with the water tank, it pelletized with the strand cutter and dried at 125 degreeC for 5 hours, and the 1st polyamide resin composition was obtained as a pellet.
  • a foamed molded article was produced by the above-described mold expansion method.
  • a mold for forming a flat plate (mold A) composed of a stationary mold and a working mold capable of forming a cavity having a width of 100 mm, a length of 250 mm, and a thickness of 2 mm when the mold was clamped was used.
  • the amount (parts by mass: 100 parts by mass of the resin component in the polyamide resin composition) was injected, and after injection filling into the mold A whose surface temperature was adjusted to 40 to 60 ° C. (optimal conditions were selected during this period), operation was started.
  • the volume of the cavity was expanded by moving the metal mold in the mold opening direction by the length indicated as the core back amount (mm) in each table, thereby obtaining a foam molded article.
  • the delay time from the completion of injection to the start of the core back is 0 to 0.5 seconds (optimal conditions were selected during this time), and the moving speed of the working mold (core back speed) is the distance of the core back.
  • the polyamide resin foam molded articles of Examples 1-1 to 1-39 have a uniform and fine foam cell structure, and are lightweight and have excellent load resistance. It turns out that it is.
  • the foamed molded products of Comparative Examples 1-1 to 1-16 have a low specific gravity, but the foamed cells tend to be non-uniform and coarse, and cannot exhibit stable load resistance. All evaluation items were inferior to 1 to 1-39.
  • Example 1-27 and Comparative Example 1-9 were cut, and the cross section was observed with a scanning electron microscope.
  • a cross-sectional photograph of the foamed molded product of Example 1-27 is shown in FIG. 1 ((A) is a magnification of 25 times, (B) is a magnification of 120 times), and a cross-sectional photograph of the foamed molded product of Comparative Example 1-9 (magnification of 25) 2) is shown in FIG. 1 and 2
  • the polyamide resin foam molded article of the present invention has a uniform and fine foam cell structure
  • the foam molded article of Comparative Example 1-9 has a non-uniform cell size.
  • Examples 2-1 to 2-20, Comparative Examples 2-1 to 2-9) The amounts (parts by mass) of the raw materials (A) to (C) described above are as shown in Tables 7 to 9, and the amounts of other additives used are 0. 3 parts by mass, the release agent was 0.3 parts by mass, and the black pigment was 1.0 parts by mass. These were mixed in a 35 ⁇ twin-screw extruder (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.). Specifically, first, polyamide resin (A) (crystalline polyamide resin (a) and amorphous polyamide resin (b)), glycidyl group-containing styrene copolymer (B), and other additives (stabilizer, release agent).
  • polyamide resin (A) crystalline polyamide resin (a) and amorphous polyamide resin (b)
  • B glycidyl group-containing styrene copolymer
  • other additives stabilizer, release agent
  • the mold and black pigment) were simultaneously added from a hopper at a screw speed of 100 rpm and melt-kneaded, and then the inorganic reinforcing material (C) was added by side feed.
  • the cylinder temperature is 280 ° C.
  • the strand discharged from the extruder with the water tank it pelletized with the strand cutter, and obtained the 2nd polyamide resin composition as a pellet by drying at 125 degreeC for 5 hours.
  • a foam molded article was produced by the above-described mold expansion method.
  • a mold for forming a flat plate (mold B) composed of a stationary mold and a working mold that can form a cavity having a width of 80 mm, a length of 120 mm, and a thickness of 2 mm when the mold is clamped is used. .
  • the amount (mass) shown in each table in a supercritical state is used.
  • Part 100 parts by mass of resin component in the polyamide resin composition) and injected and filled into a mold B whose temperature was controlled to 80 to 120 ° C. (optimal conditions were selected during this period), and then a working mold Was moved in the mold opening direction by the length indicated as the core back amount (mm) in each table, thereby expanding the volume of the cavity and obtaining a foam molded article.
  • the delay time from the completion of injection to the start of core back is 0.5 to 1.0 seconds (optimal conditions were selected during this period), and the moving speed of the working mold (core back speed) is the core back
  • the core back distance from 0.5 mm to the core back amount shown in each table ( mm) was an arbitrary speed in the range of 0.5 to 5 mm / sec (optimal conditions were selected during this period).
  • Tables 7 to 9 The evaluation results of the polyamide resin foam molded articles obtained in Examples 2-1 to 2-20 and Comparative Examples 2-1 to 2-9 are shown in Tables 7 to 9. In Comparative Examples 2-1 to 2-5, the specific gravity exceeded 1.1, and it was clear that foaming was insufficient. Evaluation of property, skin layer thickness, and load resistance improvement rate was not performed.
  • the polyamide resin foam molded products of Examples 2-1 to 2-20 have a uniform and fine foam cell structure, are light and have high load resistance, and are heat insulating. It turns out that it is a foaming molding excellent also about the characteristic and the vibration characteristic.
  • the foamed molded products of Comparative Examples 2-1 to 2-9 have a large specific gravity, the foam cells tend to be uneven and coarse, cannot exhibit stable load resistance, have a low resonance frequency, and are insulated. It is clear that there is almost no effect, and all of the evaluation items were inferior to those of Examples 2-1 to 2-20.
  • Example 2-19 and Comparative Example 2-6 were cut, and the cross sections thereof were observed with a scanning electron microscope.
  • a cross-sectional photograph of the foamed molded product of Example 19 is shown in FIG. 6 ((A) is a magnification of 30 times, (B) is a magnification of 250 times), and a cross-sectional photograph of the foamed molded product of Comparative Example 2-6 (magnification is 30 times) Is shown in FIG. 6 and 7, the polyamide resin foam molded article of the present invention has a uniform and fine foam cell structure, whereas the foam molded article of Comparative Example 2-6 has a nonuniform cell size. Moreover, it can be seen that it is much larger than the polyamide resin foam molded article of the present invention.

Abstract

 耐熱性に優れかつ充分に軽量で高い耐荷重性を持つ発泡成形体を簡便な成形方法で与えうるポリアミド樹脂組成物を提供する。ポリアミド樹脂(A)と、グリシジル基を1分子あたり2個以上含有し、重量平均分子量4000~25000であり、かつエポキシ価が400~2500当量/1×106gであるグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)と、無機強化材(C)とを、前記ポリアミド樹脂(A)100質量部に対して、前記グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)が0.2~25質量部、前記無機強化材(C)が0~350質量部となる割合で含有することを特徴とするポリアミド樹脂組成物。

Description

ポリアミド樹脂組成物、ポリアミド樹脂発泡成形体および自動車用樹脂成形品
 本発明は、ポリアミド樹脂の耐熱性を損なうことなく、軽量で高い耐荷重性を持つポリアミド樹脂発泡成形体に関する。詳しくは、本発明は、かかる発泡成形体を簡便な成形方法で与えうるポリアミド樹脂組成物と、前記発泡成形体であって更に高い断熱性と耐振動性を有する自動車用樹脂成形品等に有用なポリアミド樹脂発泡成形体と、これを用いた自動車用樹脂成形品とに関する。
 ポリアミド樹脂発泡成形体の製造方法としては、一般に化学発泡剤を用いる方法(化学発泡法)が知られている。化学発泡法は、原料樹脂と加熱により分解してガス発生する有機発泡剤とを混合し、該発泡剤の分解温度以上に加熱することにより発泡成形する方法である。例えば特許文献1においては、ポリアミド3元共重合体を用い、化学発泡剤によって比重1.2のポリアミド発泡成形体を得ている。しかし、このポリアミド発泡体は、発泡倍率が低く、軽量化を充分に満足させることはできなかった。
 また化学発泡剤を用いた方法以外のポリアミド樹脂発泡成形体の製造方法として、特許文献2では、あらかじめポリアミド成形体に二酸化炭素を吸収させ、後工程で加熱することによって2倍の発泡倍率でポリアミド発泡成形体を得る方法が提案されている。しかし、この方法で得られたポリアミド発泡成形体も、やはり充分に軽量化されているとは言えず、しかも成形工程と発泡工程が実質別工程となっているため、煩雑で生産性が悪いという欠点がある。
 さらに特許文献3では、窒素もしくは二酸化炭素の超臨界流体を溶融樹脂に溶解させて射出成形する発泡ポリアミド成形体の製造方法を開示している。しかし、この方法も発泡倍率は1.25と低く、充分な軽量化を実現できなかった。
 他方、特許文献4では、ポリスチレン樹脂を用いて平均セル径の微細な発泡成形体を得る方法が開示されているが、目的の発泡成形体を得るためには、一般的な射出成形機に加えて、特殊な射出プランジャーと特殊な射出装置とが別途必要であり、汎用性に欠けるという欠点がある。しかも、当該文献で報告されている発泡成形体は、既存の発泡成形法においても比較的発泡成形が容易なポリスチレン樹脂を用いたもののみであり、この方法を発泡成形が難しいポリアミド樹脂に適用したとしても、所望の発泡成形体を容易に得ることはできないのが実情であった。
 さらに特許文献5では、金型内に充填した溶融樹脂が冷却過程で一定の粘弾性状態になった時に、コア側金型を型開き方向に移動させるとともに金型内樹脂に臨界状態の不活性ガスを直接注入することにより発泡成形体を得る方法が提案されている。しかし、この方法では、固化速度の速い結晶性ポリアミドは適当な粘弾性状態を保持する時間が短いため、均一な発泡セルを形成するのは困難であった。
 以上のように、ポリアミドは耐熱性と機械特性に優れた樹脂であり、自動車部品や家電部品など種々の樹脂成形品としての利用が期待されているが、ポリアミドの溶融粘度特性は発泡成形に適していないため、充分な軽量性を達成しうるだけの高発泡倍率でかつ均一な発泡層をもつポリアミド樹脂発泡成形体を簡便な成形方法で得るのは困難であった。
 ところで、燃費低減を目指す近年の自動車設計において、金属部品を樹脂成形部品に代替することによる軽量化は重要な課題である。しかし、例えばエンジンカバー、シリンダーヘッドカバー、ミッションカバーなどの自動車用部品には、軽量性だけでなく高い断熱性と耐振動性が要求され、それらを満足する樹脂成形品は少ない。軽量化と断熱性を達成する構造として発泡構造体が挙げられるが、耐熱性の低いポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン等では、100℃以上の使用環境においては断熱性以前に素材自体が劣化もしくは軟化してしまうため、成形品として必要な耐荷重性を満たすことができない。そこで、耐熱性に優れたポリアミド樹脂の発泡成形体を自動車用部品の代替樹脂成形部品として利用することが期待されている。しかし、上述したように、自動車用部品とする場合には、発泡成形体が通常備える軽量性に加えて、断熱性と耐振動性も求められる。
特開2009-249549号公報 特開2006-35687号公報 特開2005-126545号公報 特開2006-69215号公報 特開2006-212945号公報
 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐熱性に優れかつ充分に軽量で高い耐荷重性を持つポリアミド樹脂発泡成形体と、かかる発泡成形体を簡便な成形方法で与えうるポリアミド樹脂組成物と、更に高い断熱性および耐振動性をも備えた自動車用樹脂成形品等に有用なポリアミド樹脂発泡成形体と、これを用いた自動車用樹脂成形品とを提供することにある。
 本発明者は上記目的を達成するために鋭意検討を行なった結果、ポリアミド樹脂の固化速度をコントロールし、溶融時の線形-非線形領域における変形の緩和効果を増大させれば、耐熱性に優れかつ充分に軽量で高い耐荷重性を持つ発泡成形体が得られることを見出した。
 そして、上記緩和効果を増大させうる手段として、第一に、ポリアミド樹脂とともに特定のグリシジル基含有スチレン系共重合体を所定の比率で含有させたポリアミド樹脂組成物を射出成形の原料に用いればよいことを見出し、これにより、耐熱性に優れかつ充分に軽量で高い耐荷重性を持つ発泡成形体が容易に得られることを確認した。さらに、発泡成形体を製造するにあたり、射出成形直後に金型を拡張させるプロセスを適用すれば、軽量性と耐荷重性をより高めることができることをも見出した。
 また上記緩和効果を増大させうる第二の手段として、ポリアミド樹脂として結晶性ポリアミド樹脂と非結晶性ポリアミド樹脂とを併用するとともに、発泡成形体を製造するにあたり、型締めされた複数の金型で形成されるキャビティ内に化学発泡剤および/または超臨界状態の不活性ガスを溶融状態の樹脂とともに射出、充填し、所定の段階でキャビティを拡張させるプロセスを採用すればよいことを見出し、これにより、従来にない均一な発泡構造を持ち、耐熱性に優れかつ充分に軽量で高い耐荷重性を有することに加えて、高い断熱性と耐振動性を発現しうる自動車用樹脂成形品等に有用な発泡成形体を容易に製造できることを確認した。
 本発明はこれらの知見に基づき完成したものである。
 すなわち、本発明は以下の構成を有する。
 (1)ポリアミド樹脂(A)と、グリシジル基を1分子あたり2個以上含有し、重量平均分子量4000~25000であり、かつエポキシ価が400~2500当量/1×106gであるグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)と、無機強化材(C)とを、前記ポリアミド樹脂(A)100質量部に対して、前記グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)が0.2~25質量部、前記無機強化材(C)が0~350質量部となる割合で含有することを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
 (2)ポリアミド樹脂(A)が、結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)とからなり、その比率が(a):(b)=0~100:100~0(質量比)である前記(1)に記載のポリアミド樹脂組成物。
 (3)グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)が、(X)20~99質量%のビニル芳香族モノマー、(Y)1~80質量%のグリシジルアルキル(メタ)アクリレート、および(Z)0~79質量%のエポキシ基を含有していない前記(X)以外のビニル基含有モノマーからなる共重合体である前記(1)又は(2)に記載のポリアミド樹脂組成物。
 (4)線形領域における周波数10~100rad/sの範囲での溶融粘弾性測定で得られる貯蔵弾性率(単位:Pa)を、周波数(x)と貯蔵弾性率(y)の両対数グラフにプロットしたときの乗数(y=axα;ここでaは定数)をαとし、線形領域における周波数10~100rad/sの範囲での溶融粘弾性測定で得られる損失弾性率(単位:Pa)を、周波数(x’)と損失弾性率(y’)の両対数グラフにプロットしたときの乗数(y’=bx’β;ここでbは定数)をβとしたとき、ポリアミド樹脂(A)およびグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)からなるマトリクス組成物のαが1.4未満であり、かつα-βの絶対値が0.5以下である前記(1)~(3)のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
 (5)前記(1)~(4)のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物を用いて得られたことを特徴とするポリアミド樹脂発泡成形体。
 (6)型締めされた複数の金型で形成されるキャビティ内に溶融状態の前記ポリアミド樹脂組成物を化学発泡剤および/または超臨界状態の不活性ガスとともに射出、充填し、表層に厚み100~800μmの非発泡スキン層が形成された段階で少なくとも一つの金型を型開き方向へ移動してキャビティの容積を拡大させることにより得られた前記(5)に記載のポリアミド樹脂発泡成形体。
 (7)ポリアミド樹脂組成物を溶融状態とし、型締めされた複数の金型で形成されるキャビティ内に化学発泡剤および/または超臨界状態の不活性ガスとともに射出、充填し、表層に厚み100~800μmの非発泡スキン層が形成された段階で少なくとも一つの金型を型開き方向へ移動してキャビティの容積を拡大させることにより得られる発泡成形体であり、前記ポリアミド樹脂組成物が、結晶性ポリアミド樹脂(a)と、非結晶性ポリアミド樹脂(b)と、グリシジル基を1分子あたり2個以上含有し、重量平均分子量4000~25000であり、かつエポキシ価が400~2500当量/1×106gであるグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)と、無機強化材(C)とを、前記結晶性ポリアミド樹脂(a)と前記非結晶性ポリアミド樹脂(b)の合計100質量部に対して、前記グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)が0~30質量部、前記無機強化材(C)が0~350質量部となる割合で含有することを特徴とするポリアミド樹脂発泡成形体。
 (8)結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)との比率が結晶性ポリアミド樹脂(a):非結晶性ポリアミド樹脂(b)=95:5~50:50(質量比)である前記(7)に記載のポリアミド樹脂発泡成形体。
 (9)グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)が、(X)20~99質量%のビニル芳香族モノマー、(Y)1~80質量%のグリシジルアルキル(メタ)アクリレート、および(Z)0~79質量%のエポキシ基を含有していない前記(X)以外のビニル基含有モノマーからなる共重合体である前記(7)又は(8)に記載のポリアミド樹脂発泡成形体。
 (10)ポリアミド樹脂発泡成形体の共振周波数x(Hz)が、前記ポリアミド樹脂組成物を溶融状態とし、型締めされた複数の金型で形成されるキャビティ内に射出するにあたり、化学発泡剤および/または超臨界状態の不活性ガスを注入せずに、全ての金型を型開き方向へ移動させることなく成形して得られた非発泡成形体の共振周波数y(Hz)の1.5倍以上である前記(7)~(9)のいずれかに記載のポリアミド樹脂発泡成形体。
 (11)樹脂連続相と平均セル径10~300μmの独立した発泡セルから構成される発泡層と、該発泡層に積層された厚み100~800μmの非発泡スキン層とが前記ポリアミド樹脂組成物により形成されており、比重が0.2~1.0である前記(5)~(10)のいずれかに記載のポリアミド樹脂発泡成形体。
 (12)前記発泡層の両面に前記非発泡スキン層が設けられたサンドイッチ構造を有する前記(11)に記載のポリアミド樹脂発泡成形体。
 (13)前記(7)~(12)のいずれかに記載のポリアミド樹脂発泡成形体で形成されたことを特徴とする断熱性を有する自動車用樹脂成形品。
 (14)エンジンカバー、シリンダーヘッドカバー及びミッションカバーからなる群より選ばれる耐熱カバーである前記(13)に記載の断熱性を有する自動車用樹脂成形品。
 本発明によれば、耐熱性に優れかつ充分に軽量で高い耐荷重性を持つポリアミド樹脂発泡成形体と、かかる発泡成形体を簡便な成形方法で与えうるポリアミド樹脂組成物と、更に高い断熱性および耐振動性をも備えたポリアミド樹脂発泡成形体と、これを用いた自動車用樹脂成形品とを提供することができる。本発明にかかるポリアミド樹脂発泡成形体は、均一で発泡倍率が高い発泡構造を有しており、優れた軽量性と耐荷重性を兼ね備えるものであるので、自動車部品や家電部品などの用途において、要求特性の高い樹脂機能部品や機能性を求められる意匠部品として好適に用いることができる。特に、高い断熱性および耐振動性をも備えた本発明のポリアミド樹脂発泡成形体は、自動車用樹脂成形品として有用である。
図1は、本発明の一実施形態(実施例1-27)であるポリアミド樹脂発泡成形体の断面写真である。 図2は、比較例1-9のポリアミド樹脂発泡成形体の断面写真である。 図3は、本発明のポリアミド樹脂発泡成形体の製造方法の一例を説明するための概略構成図である。 図4は、実施例1-4におけるマトリクス組成物の溶融粘弾性測定で得られた貯蔵弾性率、損失弾性率の周波数依存データのグラフである。 図5は、比較例1-1におけるマトリクス組成物の溶融粘弾性測定で得られる貯蔵弾性率、損失弾性率の周波数依存データのグラフである。 図6は、本発明の一実施形態(実施例2-19)であるポリアミド樹脂発泡成形体の断面写真である。 図7は、比較例2-6のポリアミド樹脂発泡成形体の断面写真である。 図8は、振動特性の評価方法を説明するための概略構成図である。 図9は、断熱特性の評価方法を説明するための概略構成図である。 図10は、実施例2-20のポリアミド樹脂発泡成形体と比較例2-3のポリアミド樹脂発泡成形体についての断熱特性の評価結果を示すグラフである。
 本発明の第一のポリアミド樹脂発泡成形体は、ポリアミド樹脂(A)と、グリシジル基を1分子あたり2個以上含有し、重量平均分子量4000~25000であり、かつエポキシ価が400~2500当量/1×106gであるグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)と、無機強化材(C)とを、前記ポリアミド樹脂(A)100質量部に対して、前記グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)が0.2~25質量部、前記無機強化材(C)が0~350質量部となる割合で含有するポリアミド樹脂組成物(すなわち第一のポリアミド樹脂組成物)を用いて得られたことを特徴とする。
 本発明の第二のポリアミド樹脂発泡成形体は、ポリアミド樹脂組成物を溶融状態とし、型締めされた複数の金型で形成されるキャビティ内に化学発泡剤および/または超臨界状態の不活性ガスとともに射出、充填し、表層に厚み100~800μmの非発泡スキン層が形成された段階で少なくとも一つの金型を型開き方向へ移動してキャビティの容積を拡大させることにより得られる発泡成形体であり、前記ポリアミド樹脂組成物が、結晶性ポリアミド樹脂(a)と、非結晶性ポリアミド樹脂(b)と、グリシジル基を1分子あたり2個以上含有し、重量平均分子量4000~25000であり、かつエポキシ価が400~2500当量/1×106gであるグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)と、無機強化材(C)とを、前記結晶性ポリアミド樹脂(a)と前記非結晶性ポリアミド樹脂(b)の合計100質量部に対して、前記グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)が0~30質量部、前記無機強化材(C)が0~350質量部となる割合で含有することを特徴とする。
 以下、まず、本発明の第一および第二のポリアミド樹脂発泡成形体を形成するポリアミド樹脂組成物について詳述する。なお本明細書においては、上述した第一のポリアミド樹脂発泡成形体を形成するポリアミド樹脂組成物を「第一のポリアミド樹脂組成物」と称し、上述した第二のポリアミド樹脂発泡成形体を形成するポリアミド樹脂組成物を「第二のポリアミド樹脂組成物」と称する。
 (ポリアミド樹脂組成物)
 第一のポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂(A)と、特定のグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)とを含有するものであり、必要に応じて無機強化材(C)とを含有する。一方、第二のポリアミド樹脂組成物は、結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)とを含有するものであり、必要に応じて特定のグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)と、無機強化材(C)とを含有する。ここで、ポリアミド樹脂(A)は結晶性ポリアミド樹脂(a)および/または非結晶性ポリアミド樹脂(b)からなる。以下では「結晶性ポリアミド樹脂(a)および/または非結晶性ポリアミド樹脂(b)」を纏めて「ポリアミド樹脂(A)」と称することがある。
 [ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)および/または非結晶性ポリアミド樹脂(b))]
 本発明で用いられるポリアミド樹脂(A)は、ラクタムやω-アミノカルボン酸、ジカルボン酸及びジアミンなどを原料とするものであり、このようなアミン成分及び酸成分の重縮合によって得られるポリアミド樹脂、又はこれらの共重合体やブレンド物である。
 具体的には、ポリアミド樹脂(A)を構成するアミン成分としては、例えば、1,2-エチレンジアミン、1,3-トリメチレンジアミン、1,4-テトラメチレンジアミン、1,5-ペンタメチレンジアミン、2-メチル-1,5-ペンタメチレンジアミン、1,6-ヘキサメチレンジアミン、1,7-ヘプタメチレンジアミン、1,8-オクタメチレンジアミン、1,9-ノナメチレンジアミン、2-メチル-1,8-オクタメチレンジアミン、1,10-デカメチレンジアミン、1,11-ウンデカメチレンジアミン、1,12-ドデカメチレンジアミン、1,13-トリデカメチレンジアミン、1,16-ヘキサデカメチレンジアミン、1,18-オクタデカメチレンジアミン、2,2,4(または2,4,4)-トリメチルヘキサメチレンジアミンのような脂肪族ジアミン;ピペラジン、シクロヘキサンジアミン、ビス(3-メチル-4-アミノヘキシル)メタン、ビス-(4,4’-アミノシクロヘキシル)メタン、イソホロンジアミンのような脂環式ジアミン;メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミンなどの芳香族ジアミンおよびこれらの水添物;等が挙げられる。
 ポリアミド樹脂(A)を構成する酸成分としては、多価カルボン酸や酸無水物が挙げられる。多価カルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボンル酸、4,4’-ジフェニルジカルボン酸、2,2’-ジフェニルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、5-スルホン酸ナトリウムイソフタル酸、5-ヒドロキシイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸;フマル酸、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,11-ウンデカン二酸、1,12-ドデカン二酸、1,14-テトラデカン二酸、1,18-オクタデカン二酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、4-メチル-1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマー酸等の脂肪族や脂環族ジカルボン酸;等が挙げられる。
 また、ポリアミド樹脂(A)を構成する成分としては、ε-カプロラクタムなどのラクタムおよびこれらが開環した構造であるアミノカルボン酸、ウンデカンラクタムやラウリルラクタムおよびこれらが開環した構造である11-アミノウンデカン酸や12-アミノドデカン酸なども挙げられる。これらの成分より重合されるポリアミド樹脂(A)としては、ポリカプロアミド(ナイロン6)、ポリウンデカミド(ナイロン11)、ポリラウラミド(ナイロン12)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン46)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)、ポリウンデカメチレンアジパミド(ナイロン116)、ポリメタキシリレンアジパミド(ナイロンMXD6)、ポリパラキシリレンアジパミド(ナイロンPXD6)、ポリテトラメチレンセバカミド(ナイロン410)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン610)、ポリデカメチレンアジパミド(ナイロン106)、ポリデカメチレンセバカミド(ナイロン1010)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ナイロン612)、ポリデカメチレンドデカミド(ナイロン1012)、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド(ナイロン6I)、ポリテトラメチレンテレフタルアミド(ナイロン4T)、ポリペンタメチレンテレフタルアミド(ナイロン5T)、ポリ-2-メチルペンタメチレンテレフタルアミド(ナイロンM-5T)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド(ナイロン6T)、ポリヘキサメチレンヘキサヒドロテレフタルアミド(ナイロン6T(H))、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ナイロン9T)、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド(ナイロン11T)、ポリドデカメチレンテレフタルアミド(ナイロン12T)、ポリビス(3-メチル-4-アミノヘキシル)メタンテレフタルアミド(ナイロンPACMT)、ポリビス(3-メチル-4-アミノヘキシル)メタンイソフタルアミド(ナイロンPACM・I)、ポリビス(3-メチル-4-アミノヘキシル)メタンドデカミド(ナイロンPACM12)、ポリビス(3-メチル-4-アミノヘキシル)メタンテトラデカミド(ナイロンPACM14)などのポリアミドのほか、これらポリアミド群の共重合体(例えば、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド・ヘキサメチレンイソフタルアミド(ナイロン6T6I)など)および/もしくはこれらのブレンド組成物が挙げられる。
 ポリアミド樹脂(A)としては、結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)とを組合せて併用することが好ましく、特に第二のポリアミド樹脂組成物においてはこの組み合わせが必須である。結晶化の速い結晶性ポリアミド樹脂(a)と、結晶性ポリアミド樹脂(a)の結晶化速度を低下させる効果のある非結晶性ポリアミド樹脂(b)とをブレンドすることにより、結晶化速度をコントロールすることが可能になる。
 なお、本発明において、結晶性ポリアミド樹脂(a)とは、例えば実施例で後述するような示差走査熱量計による融点測定において明確な吸熱ピーク温度を示さすものを意味し、非結晶性ポリアミド樹脂(b)とは同融点測定において明確な吸熱ピーク温度を示さないものを意味するものとする。
 結晶性ポリアミド樹脂(a)としては、例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46、ナイロン11などの結晶性脂肪族ポリアミドが挙げられるが、これに限定されるものではない。非結晶性ポリアミド樹脂(b)としては、結晶性ポリアミド樹脂(a)との相溶性の高いポリアミド樹脂が好ましく、例えば、ナイロン6T6I、ナイロンPACM14、ナイロンPACM12、ナイロンPACM12・Iなどが好ましく挙げられる。結晶性ポリアミド樹脂(a)と非晶性ポリアミド樹脂(b)との相溶性が高いほど、発泡セルが成長する冷却プロセスで見かけ上の溶融伸張粘度増大効果を得ることができるため、良好な外観と発泡構造を得ることができる。この観点から、結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)との特に好ましい組み合わせとしては、結晶性ポリアミド樹脂(a)がナイロン6であり、非結晶性ポリアミド樹脂(b)がナイロン6T6Iである組み合わせなどが挙げられる。
 結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)とを組み合わせることによる結晶化速度の低下効果は、結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)とのブレンド物のDSC降温時結晶化温度(Tc2)で評価することができ、このブレンド物(ポリアミド樹脂(A))のTc2が200℃以下であることが好ましく、さらに190℃以下であることが特に好ましい。
 ポリアミド樹脂(A)が結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)とのブレンド組成である場合、ブレンドされている全ての結晶性ポリアミド樹脂(a)のうち少なくとも1つの結晶性ポリアミド樹脂(a)のDSC融点(Tm)は、耐熱性の観点から、150℃以上350℃以下であることが好ましい。融点(Tm)が150℃未満では耐熱性が不充分になる傾向があり、融点が350℃を超えると、成形プロセスにおいて分解が進む可能性が高く、良好な成形性および安定した発泡成形体を得にくくなる。このような融点(Tm)を示す樹脂には、ポリカプロアミド(ナイロン6)、ポリウンデカミド(ナイロン11)、ポリラウラミド(ナイロン12)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン46)が含まれる。
 ポリアミド樹脂(A)の主成分(ポリアミド樹脂(A)の80質量%以上)が非結晶性ポリアミド樹脂(b)である場合、非結晶性ポリアミド樹脂(b)のガラス転移温度(Tg)は120℃以上、200℃以下であるのが好ましい。ガラス転移温度が120℃未満であれば、耐熱性が不充分となる虞があり、ガラス転移点が200℃を超えると固化温度が高すぎるため後述する金型を拡張する発泡法が適用しにくくなる場合がある。
 ポリアミド樹脂(A)が結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)とのブレンド組成である場合の両者の比率は、第一のポリアミド樹脂組成物においては、結晶性ポリアミド樹脂(a):非結晶性ポリアミド樹脂(b)(質量比)=0~100:100~0であり、好ましくは97:3~50:50、より好ましくは95:5~50:50である。一方、第二のポリアミド樹脂組成物においては、結晶性ポリアミド樹脂(a):非結晶性ポリアミド樹脂(b)(質量比)=95:5~50:50であることが好ましく、より好ましくは95:5~60:40、さらに好ましくは95:5~70:30である。両者の比率が前記範囲であると、より効率よく結晶化速度の低下効果を発現させることができる。
 ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)および/または非結晶性ポリアミド樹脂(b))の96%濃硫酸中20℃で測定した相対粘度(RV)は、0.4~4.0が好ましく、より好ましくは1.0~3.5、さらに好ましくは1.5~3.0である。ポリアミドの相対粘度を一定範囲とする方法としては、分子量を調整する手段が挙げられる。なお、本明細書で記載の相対粘度(RV)は、いずれも96%濃硫酸中20℃で測定したものである。
 ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)および/または非結晶性ポリアミド樹脂(b))は、アミノ基とカルボキシル基とのモル比を調整して重縮合する方法や末端封止剤を添加する方法によって、ポリアミドの末端基量および分子量を調整することができる。
 アミノ基とカルボキシル基とのモル比を一定比率に調整して重縮合する場合には、使用する全ジアミンと全ジカルボン酸のモル比をジアミン/ジカルボン酸=1.00/1.05~1.10/1.00の範囲に調整することが好ましい。
 ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)および/または非結晶性ポリアミド樹脂(b))の末端を封鎖する場合は、末端封止剤を添加する時期として、原料仕込み時、重合開始時、重合後期、または重合終了時が挙げられる。末端封止剤としては、ポリアミド末端のアミノ基またはカルボキシル基との反応性を有する単官能性の化合物であれば特に制限はないが、モノカルボン酸、モノアミン、酸無水物(無水フタル酸等)、モノイソシアネート、モノ酸ハロゲン化物、モノエステル類、モノアルコール類などを使用することができる。具体的には、末端封止剤としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、イソ酪酸等の脂肪族モノカルボン酸;シクロヘキサンカルボン酸等の脂環式モノカルボン酸;安息香酸、トルイル酸、α-ナフタレンカルボン酸、β-ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸、フェニル酢酸等の芳香族モノカルボン酸;無水マレイン酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸等の酸無水物;メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン等の脂肪族モノアミン;シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等の脂環式モノアミン;アニリン、トルイジン、ジフェニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族モノアミン;等が挙げられる。
 ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)および/または非結晶性ポリアミド樹脂(b))の酸価およびアミン価としては、いずれも0~200当量/1×106gが好ましく、0~100当量/1×106gであることがより好ましい。末端官能基が200当量/1×106gを超えると、溶融滞留時にゲル化や劣化が生じやすくなるだけでなく、使用環境下においても、着色や加水分解等の問題を引き起こす虞がある。特に、ガラスファイバーやマレイン酸変性ポリオレフィンなどの反応性化合物をコンパウンドする際は、反応性および反応基に合わせ、酸価および/またはアミン価を5~100当量/1×106gとすることが好ましい。
 ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)および/または非結晶性ポリアミド樹脂(b))の分子量は、特に限定されないが、第一のポリアミド樹脂組成物の場合、数平均分子量で3000~40000が好ましい。一方、第二のポリアミド樹脂組成物の場合、数平均分子量で10000~50000が好ましく、より好ましくは12000~40000、さらに好ましくは13000~30000である。数平均分子量が前記範囲よりも小さいと機械的強度が低下する傾向があり、前記範囲より大きいと成形性を損なう虞がある。なお、上記数平均分子量は、後述する実施例に記載の方法で測定することができる。
 [グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)]
 本発明で用いられるグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)としては、例えば、(X)ビニル芳香族モノマーと、(Y)グリシジルアルキル(メタ)アクリレートと、必要に応じて(Z)エポキシ基を含有していない前記(X)以外のビニル基含有モノマー(以下「その他のビニル基含有モノマー」と称する)とを含有する単量体混合物を重合して得られるものを用いることができる。グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)を含有させると、分子量が増加して溶融伸張粘度増大効果が得られるので加工条件管理幅が広がり、その結果、耐熱性とともにより優れた軽量性および耐荷重性を有する発泡成形体を得ることができる。すなわち、ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)および/または非結晶性ポリアミド樹脂(b))とグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)との反応によってゲルには至らない比較的ゆるやかな架橋や分岐構造が生成し、この反応生成物が溶融状態において分子の絡み合い効果を増大させうることに寄与する。さらにこの反応生成物は、溶融粘度を増大させるだけでなく、溶融状態でひずみを与えられた場合、長時間緩和成分として広いせん断速度領域において緩和挙動を遅くする効果を発現すると考えられる。したがって、第一のポリアミド樹脂組成物においては、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)を必須成分として含有している。なお、結晶性ポリアミド樹脂(a)と非晶性ポリアミド樹脂(b)とをブレンドする場合において、両者の相溶性が高い場合などには、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)を含有させなくても、充分な溶融伸張粘度増大効果が得られることもある。よって、第二のポリアミド樹脂組成物においては、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)を必須成分としていない。
 (X)ビニル芳香族モノマーとしては、スチレン、α-メチルスチレン等が挙げられる。(Y)グリシジルアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジルやシクロヘキセンオキシド構造を有する(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルグリシジルエーテル等が挙げられ、これらの中でも、反応性の高い点で(メタ)アクリル酸グリシジルが好ましい。(Z)その他のビニル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル等の炭素数が1~22のアルキル基(アルキル基は直鎖、分岐鎖でもよい)を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸ポリアルキレングリコールエステル、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノアルキルエステル、(メタ)アクリル酸ベンジルエステル、(メタ)アクリル酸フェノキシアルキルエステル、(メタ)アクリル酸イソボルニルエステル、(メタ)アクリル酸アルコキシシリルアルキルエステル等が挙げられる。また(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルジアルキルアミド、酢酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルエーテル類、(メタ)アリルエーテル類等の芳香族系ビニル系単量体、エチレン、プロピレン等のα-オレフィンモノマーなども(Z)その他のビニル基含有モノマーとして使用可能である。
 グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)は、(X)20~99質量%のビニル芳香族モノマー、(Y)1~80質量%のグリシジルアルキル(メタ)アクリレート、および(Z)0~79質量%のその他のビニル基含有モノマーからなる共重合体であることが好ましい。より好ましくは(X)が20~99質量%、(Y)が1~80質量%、(Z)が0~40質量%からなる共重合体であり、さらに好ましくは(X)が25~90質量%、(Y)が10~75質量%、(Z)が0~35質量%からなる共重合体である。これらの組成は、ポリアミド樹脂(A)との反応に寄与する官能基濃度に影響するため、前記範囲に適切に制御することが好ましい。
 グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)の具体例としては、例えば、スチレン/メチルメタクリレート/グリシジルメタクリレート共重合体、ビスフェノールA型やクレゾールノボラック、フェノールノボラック型のエポキシ系化合物等が挙げられる。グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)は1種のみであってもよいし2種以上を混合して使用してもよい。
 グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)は、ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)および非結晶性ポリアミド樹脂(b))の持つアミノ基あるいはカルボキシル基と反応し得る官能基として、グリシジル基を1分子あたり2個以上含有することが好ましく、特に第一のポリアミド樹脂組成物においては該グリシジル基の含有が必要である。これにより、速やかに樹脂全体に一部架橋を導入することができ、溶融押出時においてポリアミド樹脂(A)の持つアミノ基あるいはカルボキシル基とグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)とが反応して一部が架橋生成物となり、溶融伸張粘度向上効果を得ることができる。なお、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)中のグリシジル基は、例えばポリマーの主鎖、側鎖、末端のいずれに存在していてもよい。
 グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)は、溶融伸張粘度調整が可能になるように制御するため、重量平均分子量が4000~25000であることが好ましく、特に第一のポリアミド樹脂組成物においては重量平均分子量がこの範囲であることが必要である。重量平均分子量は、好ましくは5000~15000、より好ましくは6000~10000である。グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)の重量平均分子量が4000未満であると、未反応のグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)が成形工程で揮発し、もしくは成形品表面にブリードアウトし、製品の接着性低下、表面の汚染をひきおこす傾向がある。さらにグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)同士の過剰な反応による焼けゴミが生成し、混練時の生産性低下や最終製品の品質低下に繋がる虞もある。一方、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)の重量平均分子量が25000を超えると、混練押出時の反応が遅くなって分子量保持の効果が下がったり、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)とポリアミド樹脂(A)との相溶性が悪くなる為、ポリアミド樹脂(A)が本来持つ耐熱性等の耐久性が低下する虞がある。
 グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)のエポキシ価は、400~2500当量/1×106gであることが好ましく、特に第一のポリアミド樹脂組成物においてはグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)のエポキシ価がこの範囲であることが必要である。好ましくは500~1500当量/1×106gであり、より好ましくは600~1000当量/1×106gである。エポキシ価が400当量/1×106g未満であると、目標としたレオロジーコントロールの効果が発現しない虞があり、2500当量/1×106gを超えると、増粘効果が過剰となり成形性に悪影響を与える虞がある。
 グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)の含有量は、第一のポリアミド樹脂組成物の場合、ポリアミド樹脂(A)100質量部に対して、0.2~25質量部であり、好ましくは0.2~15質量部、より好ましくは0.3~12質量部である。一方、第二のポリアミド樹脂組成物の場合、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)の含有量は、結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)の合計100質量部に対して、0~30質量部であり、好ましくは0.1~15質量部、より好ましくは0.2~12質量部である。グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)の含有量が前記範囲よりも少ないと、目標としたレオロジーコントロールの効果を発現させにくくなることがあり、前記範囲よりも多いと、増粘効果が過剰となり成形性に悪影響を与えたり、成形品の機械的特性に影響を与える傾向がある。
 [無機強化材(C)]
 本発明で用いられる無機強化材(C)は、強度や剛性および耐熱性等の物性を最も効果的に改良するものであり、具体的には、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、ジルコニア繊維等の繊維状のもの、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等のウイスカー類、針状ワラストナイト、ミルドファイバー等を挙げることができる。またこれらのほか、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラスバルーン、シリカ、タルク、カオリン、ワラストナイト、マイカ、アルミナ、ハイドロタルサイト、モンモリロナイト、グラファイト、カーボンナノチューブ、フラーレン、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫、酸化鉄、酸化チタン、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、赤燐、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アルミニウム、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、層間剥離を目的として有機処理を施した層状ケイ酸塩等の充填材も無機強化材(C)として用いることができる。これらの中でも特に、ガラス繊維、炭素繊維などが好ましく用いられる。これら無機強化材(C)は、1種のみであってもよいし2種以上を組み合わせてもよい。
 例えばガラス繊維としては、繊維長1~20mm程度に切断されたチョップドストランド状のものが好ましく使用できる。ガラス繊維の断面形状としては、円形断面や非円形断面のガラス繊維を用いることができる。非円形断面のガラス繊維としては、繊維長の長さ方向に対して垂直な断面において、略楕円形、略長円形、略繭形であるものをも含み、その場合偏平度が1.5~8であることが好ましい。ここで偏平度とは、ガラス繊維の長手方向に対して垂直な断面に外接する最小面積の長方形を想定し、この長方形の長辺の長さを長径とし、短辺の長さを短径としたときの、長径/短径の比である。ガラス繊維の太さは特に限定されるものではないが、短径が1~20μm、長径2~100μm程度である。
 無機強化材(C)は、ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)および/または非結晶性ポリアミド樹脂(b))との親和性を向上させるため、有機シラン系化合物、有機チタン系化合物、有機ボラン系化合物、エポキシ系化合物等のカップリング剤で予め処理をしてあるものが好ましく、カルボン酸基および/またはカルボン酸無水物基と反応しやすいものが特に好ましい。カップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等のいずれを使用しても良いが、その中でも特に、アミノシランカップリング剤、エポキシシランカップリング剤などのシラン系カップリング剤が好ましい。例えばカップリング剤で処理してあるガラス繊維を配合したポリアミド樹脂組成物では機械的特性や外観特性に優れた成形品が得られるので好ましい。なお、カップリング剤による処理は、予め行うことが好ましいが、カップリング剤を後添加して使用することもできる。
 無機強化材(C)の含有量は、ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)の合計)100質量部に対して0~350質量部である。好ましくは0~150質量部、より好ましくは0~120質量部である。無機強化材(C)が350質量部を超えると、発泡時の溶融樹脂の伸びが低くなり、隣接するセル同士が結合して粗大化しやすくなる。
 第一のポリアミド樹脂組成物において、ポリアミド樹脂(A)、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)及び無機強化材(C)の含有割合は、ポリアミド樹脂(A)、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)及び無機強化材(C)の合計100質量%に対して、ポリアミド樹脂(A)が30~99質量%、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)が0.2~10質量%、無機強化材(C)が0~65質量%であることが好ましい。より好ましくは、ポリアミド樹脂(A)が40~95質量%、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)が0.5~10質量%、無機強化材(C)が0~55質量%である。さらに好ましくは、ポリアミド樹脂(A)が50~90質量%、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)が1.2~10質量%、無機強化材(C)が0~45質量%であり、特にポリアミド樹脂(A)は60質量%以上がよい。一方、第二のポリアミド樹脂組成物において、結晶性ポリアミド樹脂(a)、非結晶性ポリアミド樹脂(b)、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)及び無機強化材(C)の含有割合は、結晶性ポリアミド樹脂(a)、非結晶性ポリアミド樹脂(b)、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)及び無機強化材(C)の合計100質量%に対して、結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)の合計が30~100質量%、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)が0~10質量%、無機強化材(C)が0~70質量%である。前記各成分がそれぞれ前記割合で含有されていることにより、目標としたレオロジーコントロールの効果をより効果的に発現させて、耐熱性とともに優れた軽量性および耐荷重性を有する発泡成形体を得られ易くなる。
 [各種添加剤]
 第一または第二のポリアミド樹脂組成物には、前述のもの以外に、ポリアミド樹脂に従来から使用されている各種添加剤を含有させることができる。添加剤としては、安定剤、衝撃改良材、難燃剤、離型剤、摺動性改良材、着色剤、可塑剤、結晶核剤などが挙げられる。また添加剤として、金型等の金属腐食を防止する目的でハイドロタルサイト系化合物を用いることもできる。添加剤は1種のみであってもよいし2種以上であってもよい。
 安定剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、ホスファイト化合物、チオエーテル系化合物などの有機系酸化防止剤や熱安定剤、ヒンダードアミン系、ベンゾフェノン系、イミダゾール系等の光安定剤や紫外線吸収剤、金属不活性化剤などが挙げられる。また熱安定剤の一つとして、銅化合物(具体的には、塩化第一銅、臭化第一銅、ヨウ化第一銅、塩化第二銅、臭化第二銅、ヨウ化第二銅、燐酸第二銅、ピロリン酸第二銅、硫化銅、硝酸銅、酢酸銅などの有機カルボン酸の銅塩など)が、120℃以上の高温環境下で有効な長期熱老化を防止しうるので有用である。さらにこの銅化合物は、ハロゲン化アルカリ金属化合物と併用することが好ましい。ハロゲン化アルカリ金属化合物としては、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、フッ化カリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、ヨウ化カリウムなどが挙げられる。安定剤を含有させる場合、その含有量は、ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)との合計)100質量部に対して、0~5質量部が好ましく、より好ましくは0~3質量部、さらに好ましくは0~1質量部である。特に安定剤が銅化合物の場合には、結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)との合計100質量部に対して、0.005~0.5質量部が好ましく、より好ましくは0.01~0.5質量部である。
 難燃剤としては、特に制限されないが、例えば、ハロゲン系難燃剤とアンチモン化合物の組み合わせが好ましい。ハロゲン系難燃剤としては、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化ビスフェノール型エポキシ系重合体、臭素化スチレン無水マレイン酸重合体、臭素化エポキシ樹脂、臭素化フェノキシ樹脂、デカブロモジフェニルエーテル、デカブロモビフェニル、臭素化ポリカーボネート、パークロロシクロペンタデカン及び臭素化架橋芳香族重合体等が好ましく、アンチモン化合物としては、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウム等が好ましい。中でも、熱安定性の点で、ジブロムポリスチレンと三酸化アンチモンとの組み合わせが好ましい。また、難燃剤として非ハロゲン系難燃剤を用いることもでき、具体的には、メラミンシアヌレート、赤リン、ホスフィン酸の金属塩、含窒素リン酸系の化合物などが挙げられる。特に、ホスフィン酸金属塩と含窒素リン酸系化合物(例えばメラミンのほか、メラム、メロンのようなメラミンの縮合物とポリリン酸の反応生成物またはそれらの混合物を含む)との組み合わせが好ましい。難燃剤を含有させる場合、その含有量は、ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)との合計)100質量部に対して、0~50質量部とするのが好ましく、より好ましくは0~40質量部、さらに好ましくは0~30質量部である。
 離型剤としては、長鎖脂肪酸またはそのエステルや金属塩、アマイド系化合物、ポリエチレンワックス、シリコン、ポリエチレンオキシド等が挙げられる。長鎖脂肪酸としては、特に炭素数12以上のものが好ましく、例えばステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸などが挙げられ、これらは部分的もしくは全カルボン酸がモノグリコールやポリグリコールによりエステル化されていてもよく、または金属塩を形成していてもよい。アマイド系化合物としては、エチレンビステレフタルアミド、メチレンビスステアリルアミドなどが挙げられる。離型剤は1種のみであってもよいし2種以上であってもよい。離型剤を含有させる場合、その含有量は、ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)との合計)100質量部に対して、0~5質量部とするのが好ましく、より好ましくは0~3質量部、さらに好ましくは0~1質量部である。
 摺動性改良材としては、高分子量ポリエチレン、酸変性高分子量ポリエチレン、フッ素樹脂粉末、二硫化モリブデン、シリコン樹脂、シリコンオイル、亜鉛、グラファイト、鉱物油等が挙げられる。摺動性改良材を含有させる場合、その含有量は、ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)との合計)100質量部に対して、0.05~3質量部とするのが好ましい。
 第一または第二のポリアミド樹脂組成物には、必要に応じて、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)の反応効率を上げ、耐衝撃性を向上させる目的で、カルボン酸基および/またはカルボン酸無水物基を有するオレフィン系重合体(変性ポリオレフィン)を含有させてもよい。この変性ポリオレフィンは、カルボン酸基および/またはカルボン酸無水物基を有する単量体を共重合やグラフト重合などによって未変性ポリオレフィンの分子鎖中に含ませたα-オレフィン(共)重合体である。
 上述したオレフィン系重合体を得る際に用いることのできる未変性ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン-1、ポリペンテン-1、ポリメチルペンテンなどのホモポリマーのほか、エチレン、プロピレン、ブテン-1、ペンテン-1、4-メチルペンテン-1、ヘキセン-1、オクテン-1、イソブチレンなどのα-オレフィン、1,4-ヘキサジエンジシクロペンタジエン、2,5-ノルボルナジエン、5-エチリデンノルボルネン、5-エチル-2,5-ノルボルナジエン、5-(1’-プロぺニル)-2-ノルボルネンなどの非共役ジエンの少なくとも1種を通常の金属触媒あるいはメタロセン系高性能触媒等を用いてラジカル重合して得られるポリオレフィンを挙げられる。具体例としては、エチレン/プロピレン共重合体、エチレン/ブテン-1共重合体、エチレン/ヘキセン-1共重合体、エチレン/プロピレン/ジシクロペンタジエン共重合体、エチレン/プロピレン/5-エチリデン-2-ノルボルネン共重合体、未水添または水添ポリブタジエン、未水添または水添スチレン/イソプレン/スチレントリブロック共重合体、未水添または水添スチレン/ブタジエン/スチレントリブロック共重合体などが挙げられる。これらのうちジエン系エラストマとしては、ビニル系芳香族炭化水素と共役ジエンとからなるA-B型またはA-B-A’型のブロック共重合弾性体であり、末端ブロックAおよびA’は同一でも異なってもよく、かつ芳香族部分が単環でも多環でもよいビニル系芳香族炭化水素から誘導された熱可塑性単独重合体または共重合体が挙げられる。かかるビニル系芳香族炭化水素の例としては、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン、エチルビニルキシレン、ビニルナフタレンおよびそれらの混合物などが挙げられる。中間重合体ブロックBは共役ジエン系炭化水素からなり、例えば1,3-ブタジエン、2,3-ジメチルブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエンおよびそれらの混合物から誘導された重合体などが挙げられる。また上記ブロック共重合体の中間重合体ブロックBとして水添処理を受けたものを用いることもできる。
 未変性ポリオレフィンにカルボン酸基および/またはカルボン酸無水物基を導入する方法としては、特に制限はなく、共重合や未変性ポリオレフィンにラジカル開始剤を用いてグラフト導入するなどの方法を用いることができる。これらの官能基含有成分の導入量は、共重合の場合は、変性ポリオレフィン中のオレフィンモノマー全体に対して0.1~20モル%、好ましくは0.5~12モル%の範囲内がよく、グラフトの場合は、変性ポリオレフィン質量に対して0.1~10質量%、好ましくは0.5~6質量%の範囲内がよい。官能基含有成分の導入量が少なすぎると、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)の反応促進効果が充分に得られない場合や耐衝撃性が充分に付与されない場合があり、逆に多すぎると、溶融粘度の安定性が損なわれる虞がある。
 カルボン酸基および/またはカルボン酸無水物基を有するオレフィン系重合体(変性ポリオレフィン)の具体例としては、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、エチレン/アクリル酸共重合体、エチレン/メタクリル酸共重合体、およびこれら共重合体中のカルボン酸部分の一部または全てをナトリウム、リチウム、カリウム、亜鉛、カルシウム等の塩としたもの、エチレン/アクリル酸メチル共重合体、エチレン/アクリル酸エチル共重合体、エチレン/メタクリル酸メチル共重合体、エチレン/メタクリル酸エチル共重合体、エチレン/アクリル酸エチル-g-無水マレイン酸共重合体(ここで「-g-」はグラフトを表わす(以下同じ))、エチレン/メタクリル酸メチル-g-無水マレイン酸共重合体、エチレン/プロピレン-g-無水マレイン酸共重合体、エチレン/ブテン-1-g-無水マレイン酸共重合体、エチレン/プロピレン/1,4-ヘキサジエン-g-無水マレイン酸共重合体、エチレン/プロピレン/ジシクロペンタジエン-g-無水マレイン酸共重合体、エチレン/プロピレン/2,5-ノルボルナジエン-g-無水マレイン酸共重合体、水添スチレン/ブタジエン/スチレン-g-無水マレイン酸共重合体、水添スチレン/イソプレン/スチレン-g-無水マレイン酸共重合体などを挙げることができる。これらの中でも、アミンとの反応性が高いカルボン酸無水物基を有する(共)重合体が好ましい。
 第一または第二のポリアミド樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、ポリアミド樹脂(A)以外の他の熱可塑性樹脂を含有していてもよい。ポリアミド樹脂(A)以外の他の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、アラミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルイミド(PEI)、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリサルホン(PSU)、ポリアリレート(PAR)、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリカーボネート(PC)、ポリオキシメチレン(POM)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリメチルペンテン(TPX)、ポリスチレン(PS)、ポリメタクリル酸メチル、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)等が挙げられる。これら他の熱可塑性樹脂とポリアミド樹脂(A)との相溶性が低い場合には、必要に応じて、反応性化合物やブロックポリマー等の相溶化剤を添加したり、他の熱可塑性樹脂を変性(特に酸変性が好ましい)すればよい。他の熱可塑性樹脂は、ポリアミド樹脂(A)に対して溶融混練により溶融状態でブレンドしてもよいし、他の熱可塑性樹脂を繊維状や粒子状に成形し、ポリアミド樹脂(A)中に分散させてもよい。他の熱可塑性樹脂を含有する場合、その含有量は、ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)との合計)100質量部に対して0~50質量部とするのが好ましく、より好ましくは0~35質量部、さらに好ましくは0~20質量部である。
 なお、第一または第二のポリアミド樹脂組成物においては、上述した任意の含有成分のいずれかとして、ポリアミド樹脂(A)のアミノ基あるいはカルボキシル基と反応する置換基を有する化合物や重合体等を用いることにより、かかる反応性の置換基を導入し、架橋度を上げるようにしてもよい。反応性の置換基としては、例えば、グリシジル基、カルボキシル基、カルボン酸金属塩、エステル基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボジイミド基等の官能基や、ラクトン、ラクチド、ラクタム等のポリエステル末端と開環付加しうる官能基等が挙げられ、これらの中でもグリシジル基あるいはカルボジイミド基が反応の速さの観点で好ましい。このような置換基は1種のみであってもよいし2種以上であってもよく、また1分子中に異なった種類の官能基を持つことも差し支えない。なお、反応性の置換基を導入する場合、その導入量は、高度架橋によりゲル等が発生しない範囲とするのがよい。
 第一または第二のポリアミド樹脂組成物は、いずれも、発泡に適したレオロジー改質効果を得られる樹脂組成物である。ポリアミド樹脂組成物のレオロジー改良効果を確認する方法として、例えば次の方法を採用することができるが、評価方法はこれに限定されるものではない。すなわち、線形領域における周波数10~100rad/sの範囲での溶融粘弾性測定で得られる貯蔵弾性率(単位:Pa)を、周波数(x)と貯蔵弾性率(y)の両対数グラフにプロットしたときの乗数(y=axα;ここでaは定数)をαとし、線形領域における周波数10~100rad/sの範囲での溶融粘弾性測定で得られる損失弾性率(単位:Pa)を、周波数(x’)と損失弾性率(y’)の両対数グラフにプロットしたときの乗数(y’=bx’β;ここでbは定数)をβとしたとき、ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)および/または非結晶性ポリアミド樹脂(b))とその他の樹脂(グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)など)からなるマトリクス組成物のα値が一定値以下になる場合、またα-βの絶対値がより小さくなるほど、発泡状態は良好であると言える。
 一般に発泡成形における発泡は樹脂の冷却プロセスでコントロールされ、発泡セルの成長は比較的低い剪断速度下での溶融樹脂の変形で形成される。このため、溶融状態における緩和挙動が速すぎると、発泡セル間壁が伸張に耐えられず隣同士のセルが同一化して、微細発泡セルを形成できず発泡セルが粗大化してしまう。測定時間内で経時変化の影響が少ない周波数10~100rad/sの範囲での溶融粘弾性測定で得た上記α値がひずみを与えた後、瞬時に緩和する場合のαの理論値=2に近い場合は、分子の絡み合いによる溶融変形に対する緩和挙動が早いため、発泡時にセル間壁が破れやすく隣接するセルと一体化して粗大化してしまう傾向にある。また上記α-βの絶対値が大きくなることは、溶融状態においてより粘性的に振舞うことを意味し、発泡時にセルは隣接するセルと一体化して粗大化する傾向になる。例えばナイロン6やナイロン66であれば、ほぼα値=2、β値=0.5に近い挙動をとることを考慮すると、例えばα値が1.4未満で、α-βの絶対値が0.5以下となるようなマトリクス組成物は、溶融時の変形において緩和挙動が遅くなるように改質されており、発泡プロセスにおける溶融挙動がより発泡しやすい状態になっているため、発泡成形の成型性と生産性に優れ、かつエンジニアリングプラスチックと呼ばれる耐熱レベルの高い樹脂においても微細で均一な発泡成形体を得ることができる。
 特に第一のポリアミド樹脂組成物においては、ポリアミド樹脂(A)およびグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)からなるマトリクス組成物の上記α値が1.4未満であり、かつα-βの絶対値が0.5以下であることが好ましい。ポリアミド樹脂(A)とグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)の反応によって長時間緩和成分が生成した場合、貯蔵弾性率のせん断速度依存性が変化するため、α値が変わってくる。また、ひずみを与えた後、瞬時に緩和する場合のα値は理論的にα=2であり、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)を含有しない場合のポリアミド樹脂のα値は一般的にα=1.5~2.0である。このことから、ポリアミド樹脂(A)とグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)の反応によってα値が1.4未満となる場合は、ポリアミド樹脂(A)とグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)との反応によって長時間緩和成分が生成していることを示す。また、β値は、ポリアミド樹脂(A)とグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)との反応に大きく依存しないため、α-βの絶対値がより小さくなるような溶融粘弾性傾向は、長時間緩和成分の生成によって特に低せん断における溶融張力がより高くなる傾向を示しており、さらには発泡成形におけるセル成長プロセスでセルの破泡によるセル粗大化を抑制しうる改質であることを示す。このように第一のポリアミド樹脂組成物は、発泡プロセスにおいてセルが破泡して粗大化しない溶融状態となるため、発泡成形の成形性と生産性に優れており、微細で均一な発泡成形体を得ることができると推測している。逆に、α値が1.4以上となる場合は、ポリアミド樹脂において長時間緩和成分がないので発泡成形には適さない。さらにα-βの絶対値が0.5を超えるということは、β値の分子量や構造に対する依存性が少ないことを考えると、発泡セルの成長する低せん断領域ではより粘性体に近い溶融状態であることを示しており、発泡における溶融状態は発泡セル間壁が破れやすいことを示すため、好ましくない。
 なお第一のポリアミド樹脂組成物において、上記α値が1.4未満であり、α-βの絶対値が0.5以下であるという条件を満足させるには、ポリアミド樹脂(A)とグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)の反応を適切な条件で実施すればよい。具体的には、ポリアミド樹脂(A)やグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)、さらには無機強化材(C)の種類および量にもよるが、好ましくは上述した(A)~(C)の各成分(ポリアミド樹脂(A)、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)および必要に応じて無機強化材(C))を上述した含有量の範囲とし、ポリアミド樹脂(A)とグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)との反応に必要な時間、マトリクス組成物に充分に高いせん断応力をかけうるような押出機スクリュー構成、温度設定、スクリュー回転数、時間当たり押し出し量などのコンパウンド条件を選定すればよい。
 第一または第二のポリアミド樹脂組成物を調製するにあたり、各成分(ポリアミド樹脂(A)、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)、無機強化材(C)、添加剤等)を混合する方法は特に制限されない。例えば、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)やその他の任意成分(無機強化材(C)や添加剤等)は、重合終了後のポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)および/または非結晶性ポリアミド樹脂(b))に対して添加することができる。具体的には、1)重合終了後の重合機内に添加するか、2)重合機を出た直後の溶融状態のポリアミド樹脂に直接添加して混練するか、あるいは3)固体化(たとえば粉末、ペレット状など)したポリアミド樹脂に添加した後、溶融混練するなどの方法が適用できる。上記1)または2)の方法においては、ポリアミド樹脂が溶融状態にあるので、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)等の添加によりそのまま高溶融粘度化されるが、上記3)の方法においては、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)等を均一に分散混合させたポリアミド樹脂は高溶融粘度化のために加熱再溶融することが望ましい。
 加熱再溶融方法には特に制限はなく、当業者に周知のいずれの方法を採用してもよく、例えば、単軸押出機、2軸押出機、加圧ニーダ、バンバリーミキサ等を使用できる。これらの中でも特に2軸押出機は好ましく用いられる。2軸押出機の運転条件等は、ポリアミド樹脂(A)の種類、各含有成分の種類や量など種々の要因により異なり一義的に決められないが、例えば、運転温度は、ポリアミド樹脂の融点(一般に170~320℃程度)+25℃前後で設定すればよい。運転時間は10分間以内、例えば1分から数分間で充分目的とする溶融粘度に到達すると考えてよい。押出機のスクリュー構成は、練りの優れるニーディングディスクを数箇所組み込むことが好ましい。
 かくして得られた第一のポリアミド樹脂組成物および第二のポリアミド樹脂組成物は、溶融状態における粘度安定性が高く、特に発泡成形に適した溶融レオロジー特性を有している。
 (ポリアミド樹脂発泡成形体)
 本発明の第一および第二のポリアミド樹脂発泡成形体においては、表層に存在する非発泡スキン層と内層に存在する発泡層とが、上述した各ポリアミド樹脂組成物(第一のポリアミド樹脂組成物もしくは第二のポリアミド樹脂組成物)により形成されていることが好ましい。これら非発泡スキン層及び発泡層が上述した特定のポリアミド樹脂組成物で形成されていることにより、本発明の第一および第二のポリアミド樹脂発泡成形体は、均一なセル状態の発泡構造を有し、優れた軽量性と耐荷重性を発現できる。
 発泡層は、樹脂連続相と平均セル径10~300μmの独立した発泡セルとから構成されることが好ましい。ここで、樹脂連続相とは、硬化したポリアミド樹脂組成物で形成される空洞を持たない部分を意味する。発泡セルの径(セル径)は、均一でばらつきがない限り小さい場合であっても大きい場合であっても夫々異なる特性を発現するので、いずれの場合も有用である。例えば、平均セル径が小さい場合には同重量でより高い剛性を発現することができ、平均セル径が大きい場合はクッション性や破壊における適当なエネルギー吸収特性を得ることができる。しかし、非発泡スキン層の厚み以上の平均セル径を持つ発泡構造体は、耐荷重面で不利となるので、発泡セルの平均セル径は、非発泡スキン層の厚み未満であるのがよい。具体的には、ポリアミド樹脂(A)の組成(結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)の種類やブレンド比)で発現する固化特性によっても異なるが、平均セル径は上記のように10~300μmが好ましく、より好ましくは10~200μmである。平均セル径が10μm未満である場合、成形体の内圧が低く非発泡スキン層形成時の圧力が不足し、ヒケ等の外観が悪くなる虞がある。逆に、外圧によってセルが成長できなかった結果である場合も考えられるが、この場合はセル成長が抑えられすぎて目的の低比重構造体が得られない可能性があるため好ましくない。一方、平均セル径が300μmを超える場合、耐荷重性が低く、数μm~数100μmスケールの無機強化材(C)の補強効果もほぼ期待できないため、好ましくない。平均セル径が前記範囲であると、非発泡スキン層に成形体内部より適当な圧力を与えることができ、かつセルの成長を阻害しない外圧で成形できる。
 非発泡スキン層は、発泡層に積層されており、厚みが100~800μmであることが好ましい。非発泡スキン層の厚みが100μm未満であると、良好な外観が得られない傾向があり、一方、800μmを超えると、発泡層の比重が低くなりすぎるため、発泡成形体全体として後述する比重0.2~1.0を有し且つ均一なセル状態である発泡構造体が得られない虞がある。より好ましくは非発泡スキン層の厚みは120~700μm、さらに好ましくは150~500μmである。
 本発明の第一および第二の発泡成形体は、通常、発泡層の両面に非発泡スキン層が設けられたサンドイッチ構造(換言すれば、発泡層が両面から非発泡スキン層に挟まれた構造)を有するものとなる。
 本発明の第一および第二の発泡成形体の比重は、0.2~1.0であることが好ましい。一般的な非強化ポリアミド、無機強化ポリアミドの比重は凡そ1.0~1.8前後であるから、本発明の発泡成形体は充分に軽量化されていると言える。より好ましくは0.3~0.9である。比重が0.2未満では、耐荷重構造体としての機械特性が低くなりすぎる傾向があり、1.0を超えると、充分な軽量化が達成されたとは言えない。
 本発明の第一の発泡成形体を得る際の発泡成形法としては、特に制限されず、公知の方法を採用することができるが、射出成形時に金型を拡張する特定の発泡法(以下「金型拡張法」と称することもある)が好ましく採用される。勿論、本発明の第一の発泡成形体は、当該方法により得られたものに限定されるものではない。一方、本発明の第二のポリアミド樹脂発泡成形体は、前記金型拡張法により発泡成形することにより得られる発泡成形体である。以下、かかる金型拡張法について図面を用いて説明する。
 本発明における金型拡張法とは、図3に示すように、型締めされた複数の金型1,2で形成されるキャビティ3内に、溶融状態のポリアミド樹脂組成物Mを化学発泡剤および/または超臨界状態の不活性ガス(以下、纏めて「発泡剤」と称することもある)とともに射出、充填し、表層に厚み100~800μmの非発泡スキン層が形成された段階で少なくとも一つの金型(以下「稼動用金型」と称することもある)2を型開き方向へ移動して(コアバックさせて)キャビティ3の容積を拡大させることにより、発泡成形体を得る方法である。詳しくは、ポリアミド樹脂組成物Mと発泡剤とをキャビティ3内に充填後、キャビティ3内に充填されたポリアミド樹脂組成物Mの表層に非発泡スキン層が形成される。この非発泡スキン層が所定の厚み(100~800μm)になった段階で、稼動用金型2を型開き方向へ移動してキャビティ3の容積を拡大させるのである。非発泡スキン層が所定の厚み(100~800μm)になった段階で稼動用金型2を移動させるには、例えば、ポリアミド樹脂組成物M等の充填後、最適な遅延時間内で、稼動用金型2の移動(コアバック)を行えばよい。これにより、より均一なセル状態の発泡構造を形成できる。
 稼動用金型2の移動速度(コアバック速度)は、コアバックの距離が0mmから0.5mmまでの間は2~10mm/秒の範囲であることが好ましく、コアバック量が0.5mmから所定のコアバックの距離までの間は0.5~5mm/秒の範囲であることが好ましい。コアバック速度が前記範囲であれば、より均一なセル状態の発泡構造を形成できる。なお、コアバック速度は、前記範囲内でありさえすれば、必ずしも一定である必要はなく、適宜変化してもよい。
 本発明の第一および第二の発泡成形体を得る際に用いることのできる発泡剤は、発泡核となるガス成分もしくはその発生源として成形機の樹脂溶融ゾーンで溶融している樹脂に添加するものである。
 具体的には、化学発泡剤としては、例えば、炭酸アンモニウム、重炭酸ソーダ等の無機化合物;アゾ化合物、スルホヒドラジド化合物、ニトロソ化合物、アジド化合物等の有機化合物;等が使用できる。アゾ化合物としては、ジアゾカルボンアミド(ADCA)、2,2-アゾイソブチロニトリル、アゾヘキサヒドロベンゾニトリル、ジアゾアミノベンゼン等が挙げられ、これらの中でも、ADCAが好まれて活用されている。スルホヒドラジド化合物としては、ベンゼンスルホヒドラジド、ベンゼン-1,3-ジスルホヒドラジド、ジフェニルスルホン-3,3-ジスルホンヒドラジド、ジフェニルオキシド-4,4-ジスルホンヒドラジド等が挙げられる。ニトロソ化合物としては、N,N-ジニトロソペンタエチレンテトラミン(DNPT)、N,N-ジメチルテレフタレート等が挙げられる。アジド化合物としては、テレフタルアジド、P-第三ブチルベンズアジド等が挙げられる。
 発泡剤として化学発泡剤を用いる場合、化学発泡剤は、ポリアミド樹脂(A)に均一に分散させるために、当該化学発泡剤の分解温度よりも融点が低い熱可塑性樹脂をベース材とした発泡剤マスターバッチとして使用することもできる。ベース材となる熱可塑性樹脂は、化学発泡剤の分解温度より低い融点を有するものであれば特に制限なく、例えばポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等が挙げられる。この場合、化学発泡剤と熱可塑性樹脂との配合比率は、熱可塑性樹脂100質量部に対して化学発泡剤が10~100質量部であるのが好ましい。化学発泡剤が10質量部未満の場合はポリアミド樹脂(A)に混合するマスターバッチの量が多くなりすぎて物性低下を招く虞があり、100質量部を超えると化学発泡剤の分散性の問題よりマスターバッチ化が困難になる。
 発泡剤として超臨界状態の二酸化炭素および/または窒素を用いる場合、それらの量は、ポリアミド樹脂組成物中の樹脂成分100質量部に対して0.05~30質量部が好ましく、さらに好ましくは0.1~20質量部である。超臨界状態の二酸化炭素および/または窒素が、0.05質量部未満であると均一かつ微細な発泡セルが得られにくくなり、30質量部を超えると成形体表面の外観が損なわれる傾向がある。
 なお、発泡剤として用いられる超臨界状態の二酸化炭素または窒素は単独で使用できるが、二酸化炭素と窒素を混合して使用してもよい。ポリアミドに対して窒素はより微細なセルを形成するのに適しており、二酸化炭素はよりガスの注入量を比較的多くできるためより高い発泡倍率を得るのに適している。したがって、超臨界状態の二酸化炭素および/または窒素は、発泡構造体の状態に応じて任意で混合してもよい。二酸化炭素と窒素とを混合する場合の混合比率は、モル比で1:9~9:1の範囲であることが好ましい。
 溶融状態のポリアミド樹脂組成物Mを発泡剤とともにキャビティ3内に射出するには、射出成形機4内で溶融状態のポリアミド樹脂組成物Mと発泡剤とを混合すればよい。特に、発泡剤として超臨界状態の二酸化炭素および/または窒素を用いる場合には、例えば図3に示すようにガスボンベ5から気体状態の二酸化炭素および/または窒素を直接あるいは昇圧ポンプ6で加圧して射出成形機4内に注入する方法、液体状態の二酸化炭素および/または窒素をプランジャーポンプで射出成形機4内に注入する方法等が採用できる。これらの二酸化炭素および/または窒素は、溶融状態のポリアミド樹脂組成物中への溶解性、浸透性、拡散性の観点から、成形機内部で超臨界状態となっている必要がある。
 ここで、超臨界状態とは、気相と液相とを生じている物質の温度および圧力を上昇させていくに際し、ある温度域および圧力域で前記気相と液相との区別をなくし得る状態のことをいい、この時の温度、圧力を臨界温度、臨界圧力という。すなわち超臨界状態において物質は気体と液体の両方の特性を併せ持つので、この状態で生じる流体を臨界流体という。このような臨界流体は気体に比べて密度が大きく、液体に比べて粘性が小さいため、物質中を極めて拡散し易いという特性を有する。ちなみに、二酸化炭素は、臨界温度が31.2℃、臨界圧力が7.38MPaであり、窒素は、臨界温度が52.2℃、臨界圧力が3.4MPaであり、この臨界温度以上、臨界圧力以上で超臨界状態となって臨界流体としての挙動を取るようになる。
 本発明の第二のポリアミド樹脂発泡成形体の共振周波数x(Hz)は、上述した第二のポリアミド樹脂組成物を溶融状態とし、型締めされた複数の金型で形成されるキャビティ内に射出するにあたり、化学発泡剤および/または超臨界状態の不活性ガスを注入せずに、全ての金型を型開き方向へ移動させることなく成形して得られた非発泡成形体(換言すれば、発泡剤を添加せず、前記金型拡張法を適用せずに成形した成形体)の共振周波数y(Hz)の1.5倍以上であることが好ましく、より好ましくは2.0倍以上である。つまり、x/yの値がこの範囲であれば、充分な耐振動特性を発現することができる。なお、非発泡成形体は、発泡剤を添加しないこと、および、金型をコアバックさせない(キャビティを拡張しない)こと以外、対象とする本発明の第二のポリアミド樹脂発泡成形体を得た際の条件と同条件で作製したものである。共振周波数は、たとえば後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
 なお、共振周波数は一般的に弾性率を比重で除した値の1/2乗に比例する。すなわち比重が軽く、弾性率の高いものは共振周波数が高くなることとなる。上記x/yの値が1.5以上になるようにするには、例えば、成形体の弾性率を1.2倍以上とし、比重を0.5倍以下にすると、計算上これが可能になる。さらに、上記x/yの値が2.0以上になる場合には、例えば弾性率が1.6倍以上となり、比重が0.4倍以下となればよい。
 本発明の第二のポリアミド発泡成形体における弾性率とは、非発泡スキン層に挟まれた発泡層からなる構造体の見かけの弾性率をさす。本発明の第二のポリアミド発泡成形体は発泡セルが均一で微細であることから、不均一で粗大な発泡セルを有する発泡成形体に比べて弾性率への厚み増大効果が有効に発現する。すなわち、一般的に非発泡成形体において、弾性率は厚みの3乗に比例して増大するのに対し、本発明の第二のポリアミド樹脂発泡成形体も同様の傾向であり、コアバックによる厚み増大によって比重が軽くなると同時に、みかけの弾性率が増大する傾向にある。発泡層の不均一な発泡成形体において、つまり不均一で粗大なセルの発泡層を有する発泡構造体においては、発泡層は空洞と同じであり弾性率は増大しないため、厚みの3乗に比例するという弾性率の増大効果が得られないばかりか、薄い非発泡スキン層に発泡成形体の弾性率が依存してしまう。これゆえに発泡成形体の弾性率は低下するため、共振周波数が1.5倍以上に向上することはない。すなわち上記x/yの値を1.5以上とするには、非発泡成形体に対して、例えば成型体の弾性率が1.2倍以上、比重が0.5倍以下となるような微細で均一な発泡層を有する発泡成形体を調製すればよい。さらに上記x/yの値を2.0以上とするには、例えば弾性率が1.6倍以上、比重が0.4倍以下となるような微細で均一な発泡層を有する発泡成形体を調製すればよい。
 (自動車用樹脂成形品)
 本発明の自動車用樹脂成形品は、上述した本発明の第二のポリアミド樹脂発泡成形体で形成されたものである。かかる自動車用樹脂成形品は、耐熱性に優れかつ充分に軽量で高い耐荷重性を持ち、高い断熱性と耐振動性を発揮しうるものである。したがって、本発明の自動車用樹脂成形品は、エンジンカバー、シリンダーヘッドカバー及びミッションカバーからなる群より選ばれる耐熱カバーであることが好ましい。
 以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
 なお、実施例に記載された測定値は、以下の方法によって測定したものである。
 <数平均分子量>
 各試料を2mg秤量し、4mLのヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)/トリフルオロ酢酸ナトリウム10mM溶液に溶解させた後、0.2μmのメンブレンフィルターでろ過し、得られた試料溶液について下記条件にてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)分析を行い、数平均分子量を求めた。なお、分子量換算は標準ポリメチルメタクリレート換算とし、分子量1000以下のものはオリゴマーとして除いて算出した。
装置:TOSOH製「HLC-8220GPC」
カラム:TOSOH製「TSKgel SuperHM-H×2」、「TSKgel SuperH2000」
流速:0.25mL/分
濃度:0.05質量%
温度:40℃
検出器:RI
 <エポキシ価>
 100mLのエレンマイヤーフラスコにサンプルを秤量し、10~15mLのメチレンクロライドを加えて、マグネチックスターラーにて攪拌溶解した。10mLのテトラエチルアンモニウムブロマイド試薬を加え、さらに6~8滴のクリスタルバイオレット指示薬を加え、0.1規定パークロリック酸で滴定した。終点は青から緑に変色して2分間安定な点とした。滴定に要したパークロリック酸の量(mL)をA、サンプル質量をW(g)、パークロリック酸試薬の規定度をNとして、下記式に基づきエポキシ価を算出した。
エポキシ価(当量/1×10g)=(N×A×1000)/W
 <融点(Tm)>
 105℃で15時間減圧乾燥した試料(ポリアミド樹脂)をアルミニウム製パン(TA Instruments社製「品番900793.901」)に10mg量り取り、アルミニウム製蓋(TA Instruments社製「品番900794.901」)で密封状態にした後、示差走査熱量計(TA Instruments製「DSCQ100」)を用いて室温から20℃/分で昇温し、350℃で3分間保持した後に上記パンを取出し、液体窒素に漬け込み、急冷させた。その後、液体窒素から上記パンを取出し、室温で30分間放置した後、再び、上記示差走査熱量計を用いて室温から20℃/分で350℃まで昇温し、その際の融解による吸熱ピーク温度を融点(Tm)とした。なお、本発明においては、この融点測定において明確な吸熱ピーク温度を示さなかったものを非結晶性ポリアミド(b)とした。
 <比重>
 発泡成形体から四辺に切り出し面を有する25mm×25mm×厚みの試験片を切り出し、JIS-Z8807に記載の固体比重測定方法に準じて比重を測定した。なお、例えばスキン層/発泡層/スキン層のサンドイッチ構造において発泡層が充分に形成されておらず上下のスキン層が分離した場合など、試験片が複数に分かれてしまった場合には、複数に分かれた切り出し試験片を用いて同時に比重測定を行った。
 <平均セル径、セルの均一性>
 まず、可視光硬化型樹脂に包埋後に研磨して発泡断面を露出させるか、あるいは、予めノッチをつけて破壊によって発泡断面が露出するように調製した成形体を液体窒素に10分間浸漬した後に衝撃破壊して発泡断面を露出させることにより、断面観察用サンプルを得た。
 平均セル径は、走査型電子顕微鏡により撮影した上記断面観察用サンプルの発泡断面の写真を画像処理し、少なくとも100個の隣接するセルの円相当径をセル径とし、それらの100個の平均値を求め、これを任意の三箇所において行い、三箇所で得られた3つの平均値を平均した値を平均セル径とした。
 セルの均一性は、走査型電子顕微鏡により撮影した上記断面観察用サンプルの発泡断面の写真を画像処理し、少なくとも20個の隣接するセルを含む500μm~2000μm四方の任意の箇所三点において、平均セル径が300μm以下であり、かつ800μm以上の長さ連続性を持つ空洞がない場合を「○」、それ以外を「×」とした。
 なお、セルの均一性が「×」で、かつ800μm以上の長さ連続性を持つ空洞がある場合は平均セル径を測定不可とした。
 <スキン層厚み>
 可視光硬化型樹脂に包埋後に研磨して発泡断面を露出させるか、あるいは、予めノッチをつけて破壊によって発泡断面が露出するように調製した成形体を液体窒素に10分間浸漬した後に衝撃破壊して発泡断面を露出させることにより、断面観察用サンプルを得た。そして、走査型電子顕微鏡により撮影した上記断面観察用サンプルの発泡断面の写真を画像処理し、表層部分に観られる一体化した非発泡層の厚みをスキン層厚みとして測定した。
 <生産性>
 ポリアミド樹脂組成物を得るにあたり、ストランドをストランドカッターでペレット化した際に、問題なくペレットが得られた場合は「○」とし、ストランド性が安定せずペレット化できなかった場合は「×」と評価した。
 <耐荷重性向上率>
 まず、発泡剤(窒素または二酸化炭素)を使用しないこと、および金型を型開き方向へ移動させずに(金型を拡張させずに)成形したこと以外は、測定対象とするポリアミド発泡成型体の製造条件と同条件にて、幅100mm×長さ250mm×厚み2mmの平板金型で比較対象とするポリアミド樹脂非発泡成形体を作製した。
 得られたポリアミド発泡成形体と上記で得たポリアミド樹脂非発泡成形体(比較対象)とを温度80℃、湿度95%の環境下に24時間放置した後、それぞれから幅10mm×長さ100mmの試験片を切り出した。この切り出し試験片についてスパン長50mm、荷重速度2mm/分で三点曲げ試験を実施したときの非発泡成形体の最大荷重をX(N)とし、発泡成形体の最大荷重をY(N)とし、Y/Xの値が1.5以上であるものを「○」、1以上、1.5未満であるものを「△」、1未満であるか、または上部の発泡層が空洞化しているために下部非発泡スキン層と発泡層が同時に破壊されず上部非発泡スキン層のみが破壊したものを「×」と評価した。
 <溶融粘弾性測定>
 ポリアミド樹脂(A)およびグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)からなるマトリックス組成物の溶融粘弾性測定における上述したα値およびβ値を求めるため、線形領域における周波数10~100rad/sの範囲での溶融粘弾性測定を行い、周波数依存データとして、周波数(x)と貯蔵弾性率(y)の両対数グラフ、および周波数(x’)と損失弾性率(y’)の両対数グラフを取得した。なお、測定に供するマトリクス組成物は、無機強化材(C)と添加剤(安定剤、離型剤、黒顔料)とを使用しないこと以外は各実施例、比較例と同様にして調製した。
 溶融粘弾性測定(動的粘弾性測定)は、TA Instruments社製「ARES」と測定治具として25mmのパラレルプレートを用いて、以下の条件で行い、周波数ω(x)-貯蔵弾性率G’(y)の両対数プロットと、周波数ω(x’)および損失弾性率G’ ’(y’)の両対数プロットを得た。実施例1-4の結果を示すグラフを図4に、比較例1-1の結果を示すグラフを図5に、それぞれ示す。プロットより貯蔵弾性率の傾き(α値)、損失弾性率の傾き(β値)を求める場合は、得られたデータ点の累乗近似式で同プロット上に直線を得、その直線の傾きを求めた。なお、測定は、ポリアミド樹脂(A)として「ポリアミド11」を用いた例では230℃、「ポリアミド6-1または6-2」を用いた例では240℃、「ポリアミド66」を用いた例では280℃で実施した。
Strain=10% 
Temperature=DSCの融点の少なくとも10℃以上
Initial Frequency=100rad/s
Final Frequency=10rad/s
Gap=0.7~1.5mm
Geometry Type=Parallel Plate(Diameter=25mm)
 <外観>
 得られた発泡成形体の表面状態を目視で観察し、表面に無機強化材(ガラス等)の表面浮き等による凹凸が認められず、目視で確認できるシルバーやフラッシュ等の外観不良がない綺麗な状態である場合を「○」、無機強化材(ガラス等)が表面に浮いて凹凸が認められる場合や、目視でヒケもしくはシルバーやフラッシュを確認できる場合を「×」と評価した。
 <振動特性(共振周波数、共振周波数向上率)>
 まず、発泡剤(窒素または二酸化炭素)を使用しないこと、および金型を型開き方向へ移動させずに(金型を拡張させずに)成形したこと以外は、測定対象とするポリアミド発泡成型体の製造条件と同条件にて、幅100mm×長さ250mm×厚み2mmの平板金型で比較対象とするポリアミド樹脂非発泡成形体を作製した。
 得られたポリアミド樹脂発泡成型体と上記で得たポリアミド樹脂非発泡成形体とから、それぞれ幅10mm×長さ100mmの試験片を切り出し、それらをISO6721-1に準じて、中央加振法による耐振動試験に供した。具体的には、図8に示すように、試験片10の中央を加振機11に固定し、23℃、50%RHの雰囲気下で加振機11より鉛直方向(図中、矢印で示す方向)に振動を与え、加速応答についてISO6721-1に準じフーリエ変換を行なうことにより周波数応答を算出し、共振周波数を求めた。そして、ポリアミド樹脂発泡成型体の共振周波数をx、ポリアミド樹脂非発泡成形体の共振周波数をyとし、x/yの値を共振周波数向上率とした。
 <断熱特性(反熱源側温度)>
 図9に示すように、得られた発泡成形体20を150℃に設定した熱源(ホットプレート)21の上に置き、反熱源側の温度変化を温度センサー22にて30分間測定し、30分後の温度を反熱源側温度とした。なお参考として、実施例2-20のポリアミド樹脂発泡成形体と比較例2-3のポリアミド樹脂発泡成形体について断熱特性を評価した際の、反熱源側温度の経時変化を図10に示す。
 各実施例および比較例においては、以下の原料を用いた。
<ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a))>
 a1:ポリアミド6-1;東洋紡績製「ナイロンT-820」、相対粘度RV=3.1の6ナイロン、数平均分子量25400、融点225℃
 a2:ポリアミド6-2;東洋紡績製「ナイロンT-840」、相対粘度RV=2.4の6ナイロン、数平均分子量17700、融点225℃
 a3:ポリアミド66-1;東レ製「アミラン(登録商標)CM3001N」、相対粘度RV=2.8の66ナイロン、数平均分子量17900、融点265℃
 a4:ポリアミド11;アルケマ製「リルサン(登録商標)B BMNO」、相対粘度RV=2.1の11ナイロン、融点187℃
<ポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(b))>
 b1:ポリアミド6T6I;EMS社製「グリボリーG21」、6T/6I=33/67(モル%)、Tg125℃、数平均分子量15100、非結晶性
 b2:ポリアミドPACM14;アルケマ製「G350」、Tg146℃、数平均分子量14200、非結晶性
 b3:ポリアミドMACM12・I;EMS社製「TR-55」、Tg162℃、数平均分子量18600、非結晶性
<グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)>
 B1:スチレン系重合体1;以下のようにして製造した。
 すなわち、オイルジャケットを備えた容量1リットルの加圧式攪拌槽型反応器のオイルジャケット温度を、200℃に保った。一方、スチレン(St)89質量部、グリシジルメタクリレート(GMA)11質量部、キシレン(Xy)15質量部、及び重合開始剤としてジターシャリーブチルパーオキサイド(DTBP)0.5質量部からなる単量体混合液を原料タンクに仕込んだ。これを一定の供給速度(48g/分、滞留時間:12分)で原料タンクから反応器に連続供給し、反応器の内容液質量が約580gで一定になるように反応液を反応器の出口から連続的に抜き出した。このとき反応器内温は約210℃に保った。反応器内部の温度が安定してから36分経過後から、抜き出した反応液を減圧度30kPa、温度250℃に保った薄膜蒸発機に導き、連続的に揮発成分を除去して、スチレン系重合体(B1)を得た。このスチレン系共重合体(B1)は、GPC分析(ポリスチレン換算値)によると重量平均分子量8500、数平均分子量3300であった。また、そのエポキシ価は670当量/1×10g、エポキシ価数(1分子当りの平均エポキシ基の数)は2.2であり、グリシジル基を1分子中に2個以上有するものである。
 B2:スチレン系重合体2;以下のようにして製造した。
 すなわち、St77質量部、GMA23質量部、Xy15質量部、DTBP0.3質量部からなる単量体混合液を用いた以外は、上記スチレン系重合体(B1)の製造と同じ方法にてスチレン系重合体(B2)を得た。このスチレン系重合体(B2)は、GPC分析(ポリスチレン換算値)によると重量平均分子量9700、数平均分子量3300であった。また、そのエポキシ価は1400当量/1×10g、エポキシ価数(1分子当りの平均エポキシ基の数)は4.6であり、グリシジル基を1分子中に2個以上有するものである。
<無機強化材(C)>
 C1:ガラス繊維1;日東紡績(株)製「CS3PE453」
 C2:ガラス繊維2;日東紡績(株)製「CSG3PA810S」
 C3:層状ケイ酸塩;サザンクレイプロダクツ社製「Cloisite30B」、有機処理モンモリロナイト
 C4:ガラスビーズ;ポッターズバロティーニ社製「GB731A-PN」
<その他の添加剤>
 安定剤:チバ・ジャパン社製「イルガノックスB1171」
 離型剤:クラリアントジャパン社製「モンタン酸エステルワックスWE40」
 黒顔料:住化カラー社製「EPC8E313」
(実施例1-1~1-39、比較例1-1~1-16)
 上述した各原料(A)~(C)の使用量(質量部)は表1~6に示す通りとし、その他の添加剤の使用量については各実施例・比較例とも、安定剤が0.3質量部、離型剤が0.3質量部、黒顔料が1.0質量部とし、これらを35φ二軸押出機(東芝機械社製)にて混合した。詳しくは、まずポリアミド樹脂(A)、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)およびその他の添加剤(安定剤、離型剤および黒顔料)をスクリュー回転数100rpmにてホッパーより同時に投入して溶融混練した後、無機強化材(C)をサイドフィードで投入した。このとき、シリンダ温度は、ポリアミド樹脂(A)としてポリアミド66-1(a3)を用いる場合には280℃とし、ポリアミド6-1(a1)、ポリアミド6-2(a2)またはポリアミド11(a4)を用いる場合には250℃に設定した。なお、無機強化材(C)として層状ケイ酸塩(C3)を用いる場合のみ、予め層間剥離させて、ポリアミド樹脂(A)にナノオーダーで分散させておいた。そして、押出機から吐出されたストランドを水槽で冷却した後、ストランドカッターでペレット化し、125℃で5時間乾燥することにより、第一のポリアミド樹脂組成物をペレットとして得た。
 次に、上記で得られた第一のポリアミド樹脂組成物を用いて上述した金型拡張法にて発泡成形体を作製した。金型としては、型締めすると幅100mm、長さ250mm、厚み2mmのキャビティを形成することのできる固定用金型と稼動用金型からなる平板作成用の金型(金型A)を用いた。具体的には、金型の型締め力が1800kN、スクリュー口径42mm、L/D=30のスクリューを持つ電動射出成形機の可塑化領域で、窒素または二酸化炭素を超臨界状態で各表に示す量(質量部:対ポリアミド樹脂組成物中の樹脂成分100質量部)注入し、表面温度40~60℃(この間で最適条件を選定した)に温調された金型Aに射出充填後、稼動用金型を型開き方向へ、各表にコアバック量(mm)として示す長さだけ移動させることによりキャビティの容積を拡大させて、発泡成形体を得た。このとき、射出完了からコアバック開始までの遅延時間は0秒~0.5秒とし(この間で最適条件を選定した)、稼動用金型の移動速度(コアバック速度)は、コアバックの距離が0mmから0.5mmまでの間は2~10mm/秒の範囲の任意速度(この間で最適条件を選定した)とし、コアバックの距離が0.5mmから各表に示すコアバック量(mm)までの間は0.5~5mm/秒の範囲の任意速度(この間で最適条件を選定した)とした。
 実施例1-1~1-39、比較例1-1~1-16で得られたポリアミド樹脂発泡成形体の評価結果を表1~6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表1~6から明らかなように、実施例1-1~1-39のポリアミド樹脂発泡成形体は、均一で微細な発泡セル構造を有し、しかも軽量で耐荷重性に優れた発泡成形体であることが分かる。それに対して、比較例1-1~1-16の発泡成形体は、比重は低いものの、発泡セルは不均一かつ粗大な傾向にあり、安定した耐荷重性を発現できず、実施例1-1~1-39と比べると、どれも何れかの評価項目で劣るものであった。
 また、実施例1-27および比較例1-9で得られた発泡成形体を切断し、その断面を走査型電子顕微鏡にて観察した。実施例1-27の発泡成形体の断面写真を図1に示し((A)は倍率25倍、(B)は倍率120倍)、比較例1-9の発泡成形体の断面写真(倍率25倍)を図2に示す。図1および図2から、本発明のポリアミド樹脂発泡成形体は、均一で微細な発泡セル構造を有しているのに対して、比較例1-9の発泡成形体は、セルサイズが不均一であり、しかも本発明のポリアミド樹脂発泡成形体に比べ格段に大きいことが分かる。
(実施例2-1~2-20、比較例2-1~2-9)
 上述した各原料(A)~(C)の使用量(質量部)は表7~9に示す通りとし、その他の添加剤の使用量については各実施例・比較例とも、安定剤が0.3質量部、離型剤が0.3質量部、黒顔料が1.0質量部とし、これらを35φ二軸押出機(東芝機械社製)にて混合した。詳しくは、まずポリアミド樹脂(A)(結晶性ポリアミド樹脂(a)および非結晶性ポリアミド樹脂(b))、グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)、およびその他の添加剤(安定剤、離型剤および黒顔料)をスクリュー回転数100rpmにてホッパーより同時に投入して溶融混練した後、無機強化材(C)をサイドフィードで投入した。このとき、シリンダ温度は、結晶性ポリアミド樹脂(a)としてポリアミド66-1(a3)を用いる場合には280℃とし、ポリアミド6-1(a1)、ポリアミド6-2(a2)またはポリアミド11(a4)を用いる場合には250℃に設定した。そして、押出機から吐出されたストランドを水槽で冷却した後、ストランドカッターでペレット化し、125℃で5時間乾燥することにより、第二のポリアミド樹脂組成物をペレットとして得た。
 次に、上記で得られた第二のポリアミド樹脂組成物を用いて上述した金型拡張法にて発泡成形体を作製した。金型としては、型締めすると幅80mm、長さ120mm、厚み2mmのキャビティを形成することのできる固定用金型と稼動用金型からなる平板作成用の金型(金型B)を用いた。具体的には、金型の型締め力が1800kN、スクリュー口径42mm、L/D=30のスクリューを持つ電動射出成形機の可塑化領域で、窒素を超臨界状態で各表に示す量(質量部:対ポリアミド樹脂組成物中の樹脂成分100質量部)注入し、表面温度80~120℃(この間で最適条件を選定した)に温調された金型Bに射出充填後、稼動用金型を型開き方向へ、各表にコアバック量(mm)として示す長さだけ移動させることによりキャビティの容積を拡大させて、発泡成形体を得た。このとき、射出完了からコアバック開始までの遅延時間は0.5秒~1.0秒とし(この間で最適条件を選定した)、稼動用金型の移動速度(コアバック速度)は、コアバックの距離が0mmから0.5mmまでの間は2~10mm/秒の範囲の任意速度(この間で最適条件を選定した)とし、コアバックの距離が0.5mmから各表に示すコアバック量(mm)までの間は0.5~5mm/秒の範囲の任意速度(この間で最適条件を選定した)とした。
 実施例2-1~2-20、比較例2-1~2-9で得られたポリアミド樹脂発泡成形体の評価結果を表7~9に示す。なお、比較例2-1~2-5については、いずれも比重が1.1を超えており、そのことから発泡が不充分であることが明らかであったので、平均セル径、セルの均一性、スキン層厚みおよび耐荷重性向上率の評価は行なわなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 表7~9から明らかなように、実施例2-1~2-20のポリアミド樹脂発泡成形体は、均一で微細な発泡セル構造を有し、軽量で耐荷重性が高いだけでなく、断熱特性および振動特性についても優れた発泡成形体であることが分かる。それに対して、比較例2-1~2-9の発泡成形体は、比重は大きく、発泡セルは不均一かつ粗大な傾向にあり、安定した耐荷重性を発現できず、共振周波数も低く断熱効果はほぼないことが明らかであり、実施例2-1~2-20と比べると、どれも何れかの評価項目で劣るものであった。
 また、実施例2-19および比較例2-6で得られた発泡成形体を切断し、その断面を走査型電子顕微鏡にて観察した。実施例19の発泡成形体の断面写真を図6に示し((A)は倍率30倍、(B)は倍率250倍)、比較例2-6の発泡成形体の断面写真(倍率30倍)を図7に示す。図6および図7から、本発明のポリアミド樹脂発泡成形体は、均一で微細な発泡セル構造を有しているのに対して、比較例2-6の発泡成形体は、セルサイズが不均一であり、しかも本発明のポリアミド樹脂発泡成形体に比べ格段に大きいことが分かる。
1   金型(固定用)
2   金型(稼動用)
3   キャビティ
4   射出成形機
5   ガスボンベ
6   昇圧ポンプ
7   圧力制御バルブ
10  試験片
11  加振機
20  発泡成形体
21  熱源(ホットプレート)
22  温度センサー

Claims (14)

  1.  ポリアミド樹脂(A)と、
     グリシジル基を1分子あたり2個以上含有し、重量平均分子量4000~25000であり、かつエポキシ価が400~2500当量/1×106gであるグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)と、
     無機強化材(C)とを、
     前記ポリアミド樹脂(A)100質量部に対して、前記グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)が0.2~25質量部、前記無機強化材(C)が0~350質量部となる割合で含有することを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
  2.  ポリアミド樹脂(A)が、結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)とからなり、その比率が(a):(b)=0~100:100~0(質量比)である請求項1に記載のポリアミド樹脂組成物。
  3.  グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)が、(X)20~99質量%のビニル芳香族モノマー、(Y)1~80質量%のグリシジルアルキル(メタ)アクリレート、および(Z)0~79質量%のエポキシ基を含有していない前記(X)以外のビニル基含有モノマーからなる共重合体である請求項1又は2に記載のポリアミド樹脂組成物。
  4.  線形領域における周波数10~100rad/sの範囲での溶融粘弾性測定で得られる貯蔵弾性率(単位:Pa)を、周波数(x)と貯蔵弾性率(y)の両対数グラフにプロットしたときの乗数(y=axα;ここでaは定数)をαとし、線形領域における周波数10~100rad/sの範囲での溶融粘弾性測定で得られる損失弾性率(単位:Pa)を、周波数(x’)と損失弾性率(y’)の両対数グラフにプロットしたときの乗数(y’=bx’β;ここでbは定数)をβとしたとき、ポリアミド樹脂(A)およびグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)からなるマトリクス組成物のαが1.4未満であり、かつα-βの絶対値が0.5以下である請求項1~3のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
  5.  請求項1~4のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物を用いて得られたことを特徴とするポリアミド樹脂発泡成形体。
  6.  型締めされた複数の金型で形成されるキャビティ内に溶融状態の前記ポリアミド樹脂組成物を化学発泡剤および/または超臨界状態の不活性ガスとともに射出、充填し、表層に厚み100~800μmの非発泡スキン層が形成された段階で少なくとも一つの金型を型開き方向へ移動してキャビティの容積を拡大させることにより得られた請求項5に記載のポリアミド樹脂発泡成形体。
  7.  ポリアミド樹脂組成物を溶融状態とし、型締めされた複数の金型で形成されるキャビティ内に化学発泡剤および/または超臨界状態の不活性ガスとともに射出、充填し、表層に厚み100~800μmの非発泡スキン層が形成された段階で少なくとも一つの金型を型開き方向へ移動してキャビティの容積を拡大させることにより得られる発泡成形体であり、
     前記ポリアミド樹脂組成物が、
     結晶性ポリアミド樹脂(a)と、
     非結晶性ポリアミド樹脂(b)と、
     グリシジル基を1分子あたり2個以上含有し、重量平均分子量4000~25000であり、かつエポキシ価が400~2500当量/1×106gであるグリシジル基含有スチレン系共重合体(B)と、
     無機強化材(C)とを、
     前記結晶性ポリアミド樹脂(a)と前記非結晶性ポリアミド樹脂(b)の合計100質量部に対して、前記グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)が0~30質量部、前記無機強化材(C)が0~350質量部となる割合で含有することを特徴とするポリアミド樹脂発泡成形体。
  8.  結晶性ポリアミド樹脂(a)と非結晶性ポリアミド樹脂(b)との比率が結晶性ポリアミド樹脂(a):非結晶性ポリアミド樹脂(b)=95:5~50:50(質量比)である請求項7に記載のポリアミド樹脂発泡成形体。
  9.  グリシジル基含有スチレン系共重合体(B)が、(X)20~99質量%のビニル芳香族モノマー、(Y)1~80質量%のグリシジルアルキル(メタ)アクリレート、および(Z)0~79質量%のエポキシ基を含有していない前記(X)以外のビニル基含有モノマーからなる共重合体である請求項7又は8に記載のポリアミド樹脂発泡成形体。
  10.  ポリアミド樹脂発泡成形体の共振周波数x(Hz)が、
     前記ポリアミド樹脂組成物を溶融状態とし、型締めされた複数の金型で形成されるキャビティ内に射出するにあたり、化学発泡剤および/または超臨界状態の不活性ガスを注入せずに、全ての金型を型開き方向へ移動させることなく成形して得られた非発泡成形体の共振周波数y(Hz)の1.5倍以上である請求項7~9のいずれかに記載のポリアミド樹脂発泡成形体。
  11.  樹脂連続相と平均セル径10~300μmの独立した発泡セルから構成される発泡層と、該発泡層に積層された厚み100~800μmの非発泡スキン層とが前記ポリアミド樹脂組成物により形成されており、比重が0.2~1.0である請求項5~10のいずれかに記載のポリアミド樹脂発泡成形体。
  12.  前記発泡層の両面に前記非発泡スキン層が設けられたサンドイッチ構造を有する請求項11に記載のポリアミド樹脂発泡成形体。
  13.  請求項7~12のいずれかに記載のポリアミド樹脂発泡成形体で形成されたことを特徴とする断熱性を有する自動車用樹脂成形品。
  14.  エンジンカバー、シリンダーヘッドカバー及びミッションカバーからなる群より選ばれる耐熱カバーである請求項13に記載の断熱性を有する自動車用樹脂成形品。
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