WO2020189502A1 - ポリアミド樹脂組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a polyamide resin composition, and more particularly to a polyamide resin composition containing a large amount of talc as a reinforcing material.
- fibers such as glass fiber and carbon fiber and inorganic fillers such as talc and calcium carbonate have been used as reinforcing materials for a long time. It is widely known to be formulated as.
- a polyamide resin composition having a desired talc content is produced by ingenuity such as adhering a coupling agent and water to the polyamide resin and then sprinkling talc (for example, Patent Document 1).
- the appearance of the molded product of the polyamide resin composition may be poor or sink marks may occur on the molded product.
- the present invention solves the above-mentioned problems, that is, if the talc content is the same, the appearance of the molded product of the polyamide resin composition is less likely to be deteriorated and sink marks are less likely to occur, and the characteristics in a desired range are stable. It is an object of the present invention to obtain the obtained polyamide resin composition.
- the present inventors have diligently studied the aggregation characteristics of talc powder itself, the dispersibility of talc in a polyamide resin, the morphology of a polyamide resin composition, and the like.
- the present invention "[1] A polyamide resin composition containing 50 to 90% by mass of the crystalline polyamide resin (A) and 9 to 49% by mass of talc (B), and the talc (B) in the polyamide resin composition.
- the present invention has made it possible to solve the problem by adopting the above configuration.
- the polyamide resin composition of the present invention is a polyamide resin composition in which, despite containing a large amount of talc, there are few defects in the appearance of the molded product and the occurrence of sink marks, and the characteristics in the desired range are stably exhibited. is there.
- the crystalline polyamide resin (A) in the present invention is a polyamide resin having an acid amide bond (-CONH-) in its molecule and has a crystalline melting point.
- the crystalline polyamide resin (A) preferably contains an aliphatic polyamide resin (A1). Specifically, polycaproamide (polyamide 6), polyhexamethylene adipamide (polyamide 66), polytetramethylene adipamide (polyamide 46), polyhexamethylene sebacamide (polyamide 610), polylauryl lactam (polyamide 610).
- Polyamide 12 poly-11-aminoundecanoic acid (polyamide 11) and the like can be mentioned, and copolymers thereof and blends of these polymers can be mentioned, but the present invention is not limited thereto.
- aliphatic polyamide resin (A1) polyamide 6 and polyamide 66 are preferable, and polyamide 6 is more preferable.
- the crystalline polyamide resin (A) in the present invention may be used in combination with a polyamide resin (A2) that delays the crystallization of the aliphatic polyamide resin (A1). It is preferable from the viewpoint of moldability.
- the polyamide resin (A2) is not particularly limited as long as it can delay the crystallization of the aliphatic polyamide resin (A1), but for example, a polyamide having a higher crystallization temperature than the aliphatic polyamide resin (A1) or morphologically crystallized. Polyamides that inhibit the formation can be used.
- polyamide MXD6 polymethaxylylene adipamide
- hexamethylene terephthalate / hexamethylene isophthalate copolymer (6T / 6I), 4, 4'-diamino-3, 3'-dimethyl-dicyclohexylene.
- the polyamide resin (A2) is preferably polyamide MXD6 in that the appearance of the molded product can be improved.
- Polyamide MXD6 is particularly preferable because it can improve not only the appearance of the molded product but also the mechanical properties.
- the content ratio of the aliphatic polyamide resin (A1) and the polyamide resin (A2) is 70 to 99.5 parts by mass of the aliphatic polyamide resin (A1) and the polyamide when the crystalline polyamide resin (A) is 100 parts by mass.
- the resin (A2) is preferably 0.5 to 30 parts by mass, the aliphatic polyamide resin (A1) is more preferably 80 to 95 parts by mass, and the polyamide resin (A2) is more preferably 5 to 20 parts by mass.
- the relative viscosity (96% sulfuric acid method) of the crystalline polyamide resin (A) is preferably in the range of 1.8 to 3.5, more preferably in the range of 2.0 to 3.2. If it is less than 1.8, the toughness tends to decrease, and if it exceeds 3.5, the fluidity tends to decrease.
- the range of this preferable relative viscosity is the same for the aliphatic polyamide resin (A1) and the polyamide resin (A2), and when the aliphatic polyamide resin (A1) and the polyamide resin (A2) are used in combination, the content ratio of each is used.
- the calculated weighted average is taken as the relative viscosity of the crystalline polyamide resin (A).
- the blending (content) amount of the crystalline polyamide resin (A) is 50 to 90% by mass, preferably 55 to 80% by mass, more preferably 56 to 74% by mass, and further preferably 60 to 60% by mass in the polyamide resin composition. It is 68% by mass. If it is less than 50% by mass, it is difficult to uniformly disperse talc, and performance such as mechanical properties becomes unstable. If it exceeds 90% by mass, the effect of improving impact resistance is small.
- the average particle size of the primary particles is preferably 1 to 20 ⁇ m, more preferably 2 to 15 ⁇ m. If the average particle size exceeds the above range, the flexural modulus and appearance of the molded product tend to decrease. On the other hand, if the average particle size is less than the above range, dispersion failure is likely to occur.
- the average particle size is measured by a cumulative amount of 50 weight read from a particle size cumulative distribution curve measured by a laser diffraction method (for example, LA920W manufactured by HORIBA, Ltd.) or a liquid layer sedimentation method light transmission method (for example, Shimadzu CP type, etc.). It can be obtained from the particle size value of%. In the present invention, the measurement is performed by the former method.
- talcs are obtained by more precisely classifying what is obtained by mechanically pulverizing naturally produced talc. In addition, what has been roughly classified once may be further classified.
- crushing can be performed using a crusher such as a joke crusher, a hammer crusher, a roll crusher, a screen mill, a jet crusher, a colloid mill, a roller mill, or a vibration mill.
- a crusher such as a joke crusher, a hammer crusher, a roll crusher, a screen mill, a jet crusher, a colloid mill, a roller mill, or a vibration mill.
- a device such as a cyclone, a cyclone air separator, a microseparator, a cyclone air separator, or a sharp cut separator in order to adjust to the average particle size shown in the present invention.
- Classify When producing talc used in the present invention, in order to obtain talc having a specific particle size, it is preferable to perform a classification operation with a sharp cut separat
- talcs in the present invention are talcs that do not require surface treatment, but various organic fatty acid-based coupling agents and organic silane-based coupling agents are used for the purpose of improving adhesion or dispersibility with polyamide resins.
- Unsaturated carboxylic acid, or modified polyolefin grafted with an anhydride thereof, fatty acid, fatty acid metal salt, fatty acid ester or the like may be used. Further, it may be a granular talc granulated into granules using a water-soluble polymer binder.
- the blending (content) content of talc (B) is 9 to 49% by mass, preferably 19 to 44% by mass, more preferably 25 to 43% by mass, and further preferably 31 to 39% by mass in the polyamide resin composition. .. If it is less than 9% by mass, the effect of improving the mechanical properties is small, and if it exceeds 49% by mass, uniform dispersion in the polyamide resin is difficult, and the mechanical properties and the appearance of the molded product tend to be unstable.
- the polyamide resin composition of the present invention preferably contains a coupling agent (C) and a fatty acid metal salt (D) in addition to the crystalline polyamide resin (A) and talc (B).
- a silane-based coupling agent As the coupling agent (C), a silane-based coupling agent, a titanate-based coupling agent, or the like can be used.
- the silane coupling agent include alkoxy group-containing silanes such as methyltrimethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and methacrypropyltrimethoxysilane; aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, and the like.
- Aminosilane-based coupling agents such as ureidopropyltriethoxysilane, N-phenylaminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane; glycidoxypropyltrimethoxysilane, glycidoxypropyltriethoxy.
- Epoxysilane coupling agents such as silane, glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, glycidylbutyltrimethoxysilane, (3,4-epylcyclohexyl) ethyltrimethoxysilane; mercaptopropyltrimethoxysilane, mercaptopropyltriethoxysilane, etc.
- Mercaptosilane-based coupling agent Organosilazan compounds such as hexamethyldisilazane, hexaphenyldisilazan, trisilazane, cyclotrisilazane, 1,1,3,3,5,5-hexamethylcyclotrisilazane. Can be done.
- titanate-based coupling agent examples include tetrakis (2-ethylhexyloxy) titanium, titanium-i-propoxyoctylene glycolate, di-i-propoxybis (acetylacetonato) titanium, and propanedioxytitanium bis (ethylacetate).
- the blending (content) amount of the coupling agent (C) is preferably 0.01 to 1% by mass, more preferably 0.05 to 0.8% by mass, still more preferably 0.1 in the polyamide resin composition. ⁇ 0.5% by mass. Further, it is preferably 0.1 to 4.0% by mass, more preferably 0.2 to 2.0% by mass with respect to talc (B).
- the fatty acid metal salt (D) is blended for the purpose of suppressing talc aggregation and exhibiting good appearance and physical properties.
- a metal salt of a fatty acid having 9 to 30 carbon atoms is preferable.
- examples thereof include calcium acid, magnesium cellotate, zinc cellotate, calcium lignocerate, magnesium lignocerate, and zinc lignoserate.
- metal salts calcium salts, magnesium salts, or zinc salts of fatty acids having 15 to 28 carbon atoms are preferable, and in particular, calcium stearate, magnesium stearate, zinc stearate, calcium behate, magnesium behenate, etc.
- Zinc behenate, zinc montanate, calcium montanate, magnesium montanate and the like are preferred because of their performance and availability.
- These metal salts are produced by a synthetic method (re-decomposition method) in which a carboxylic acid compound is reacted with a metal hydroxide and then washed, dehydrated, and dried, or a direct reaction method without using water (direct method). be able to.
- the blending (content) amount of the fatty acid metal salt (D) is preferably 0.01 to 2% by mass, more preferably 0.05 to 1.5% by mass, and further preferably 0.1 in the polyamide resin composition. ⁇ 1% by mass.
- the crystalline polyamide resin (A) and the talc (B) are 50 to 90% by mass of the polyamide resin (A). It is necessary that the talc (B) is melt-kneaded at a ratio of 9 to 49% by mass, and the average particle size of the secondary particles of the talc (B) in the polyamide resin composition is larger than 30 ⁇ m.
- the average secondary particle size is preferably 35 ⁇ m or more, more preferably 40 ⁇ m or more. When the average secondary particle size is 30 ⁇ m or less, the appearance of the molded product is inferior and sink marks are likely to occur during molding.
- the average particle size of the secondary particles of talc (B) in the polyamide resin composition is preferably 60 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m or less, still more preferably 45 ⁇ m or less.
- Talc has a nucleating effect, and on the surface of talc in the polyamide resin composition, polyamide resin crystals begin to form at a temperature higher than the normal crystallization temperature.
- the average secondary particle size of the dispersed phase composed of the component (B) is 30 ⁇ m or less, the total surface area of talc increases, so that the talc nucleating effect becomes remarkable and the crystallinity increases, so that during molding.
- the resin injected into the mold also solidifies faster. Since it is easy to solidify before it adheres to the mold, it is considered that the mold transferability is deteriorated and the appearance of the molded product is deteriorated, and at the same time, it is solidified before the holding pressure is applied, so that sink marks are likely to occur.
- the method for measuring the average particle size of the secondary particles is as follows: A molded product obtained by injection molding a polyamide resin composition is observed with a scanning electron microscope (SEM) at a magnification of 500, and the talc (B) is measured. The maximum length of 500 secondary particles having a maximum length larger than the average particle size of the primary particles was measured, and the average value of the maximum lengths of 100 secondary particles was calculated from the largest one.
- SEM scanning electron microscope
- the polyamide resin composition of the present invention includes a light or heat stabilizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a plasticizer, a lubricant, a crystal nucleating agent, and a release, if necessary, within a known range. Molds, antistatic agents, combinations of halogen-based flame retardants and antimony trioxide, various phosphoric acid-based flame retardants, melamine-based flame retardants, inorganic pigments, organic pigments, dyes, and other types of polymers can also be added.
- Stabilizers include organic antioxidants such as hindered phenolic antioxidants, sulfur-based antioxidants, and phosphorus-based antioxidants, heat stabilizers, hindered amine-based, benzophenone-based, and imidazole-based light stabilizers.
- examples include an ultraviolet absorber, a metal inactivating agent, and a copper compound.
- Copper compounds include cuprous chloride, cuprous bromide, cuprous iodide, cupric chloride, cupric bromide, cupric iodide, cupric phosphate, cupric pyrophosphate, Copper salts of organic carboxylic acids such as copper sulfide, copper nitrate and copper acetate can be used.
- the constituent components other than the copper compound preferably contain an alkali metal halide compound
- the alkali metal halide compound includes lithium chloride, lithium bromide, lithium iodide, sodium fluoride, sodium chloride, and bromide. Examples thereof include sodium, sodium iodide, potassium fluoride, potassium chloride, potassium bromide, and potassium iodide.
- These additives may be used not only alone but also in combination of several. The optimum amount of the stabilizer may be selected, but a maximum of 5 parts by mass can be added to 100 parts by mass of the polyamide resin (A).
- a combination of a halogen-based flame retardant and a flame retardant aid is good, and as a halogen-based flame retardant, brominated polystyrene, brominated polyphenylene ether, brominated bisphenol type epoxy polymer, brominated styrene maleic acid anhydride.
- a halogen-based flame retardant brominated polystyrene, brominated polyphenylene ether, brominated bisphenol type epoxy polymer, brominated styrene maleic acid anhydride.
- Polymers, brominated epoxy resins, brominated phenoxy resins, decabromodiphenyl ethers, decabromobiphenyls, brominated polycarbonates, perchlorocyclopentadecane, brominated crosslinked aromatic polymers and the like are preferable, and the flame retardant aid is trioxide.
- Examples thereof include layered silicates such as antimony, antimony pentoxide, sodium antimonate, zinc tinate, zinc borate, and montmorillonite, fluoropolymers, and silicones.
- layered silicates such as antimony, antimony pentoxide, sodium antimonate, zinc tinate, zinc borate, and montmorillonite, fluoropolymers, and silicones.
- a combination of dibrom polystyrene as the halogen-based flame retardant and any of antimony trioxide, sodium antimonate, and zinc tintate is preferable as the flame retardant aid.
- the non-halogen flame retardant include melamine cyanurate, red phosphorus, a metal salt of phosphinic acid, and a nitrogen-containing phosphoric acid compound.
- a combination of a phosphinic acid metal salt and a nitrogen-containing phosphoric acid-based compound is preferable, and the nitrogen-containing phosphoric acid-based compound includes melamine, a melamine condensate such as melam or melon, and a reactive organism of polyphosphoric acid or them. Contains a mixture of.
- a hydrotalcite compound or an alkaline compound may be added, but it is possible to add up to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin (A).
- the polyamide resin composition of the present invention is a total of the polyamide resin (A), talc (B), coupling agent (C), and fatty acid metal salt (D) (coupling agent (C) and fatty acid metal salt (D)).
- Is an optional component) and preferably occupies 85% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and further preferably 95% by mass or more.
- the manufacturing apparatus for producing the polyamide resin composition of the present invention is not particularly limited as long as the polyamide resin and talc can be melt-kneaded, but a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a kneader, a Banbury mixer, a roll, etc., which are well known to those skilled in the art. It can be used if melt-kneading is possible, but it is preferable to use a twin-screw extruder.
- the screw of the twin-screw extruder is used by appropriately combining a full flight screw, a reverse full flight screw, an orthogonal kneading disc, a forward kneading disc and a reverse feed kneading disc.
- a kneading disk in the forward feed direction as a screw configuration in the plasticized region.
- L / D which is the ratio of the screw length L (mm) to the diameter D (mm) of the screw, satisfies the relationship of 10 ⁇ (L / D) ⁇ 100. If there is no problem in other operability, it is preferable that the L / D is small from the viewpoint of fine dispersion of talc. If it exceeds 100, the mechanical strength of the resin composition tends to decrease due to thermal deterioration.
- the melting temperature of the resin composition at the time of melt-kneading is preferably 180 to 330 ° C, more preferably 200 to 300 ° C. If the melting temperature is less than 180 ° C., the melting is insufficient and unmelted gel is likely to occur frequently. On the contrary, if the melting temperature exceeds 330 ° C., the resin composition is likely to be thermally deteriorated.
- the screw rotation speed N during melt-kneading is preferably 100 to 1,500 rpm, more preferably 150 to 1,000 rpm. If the screw rotation speed is less than 100 rpm, the talc tends to bite into the resin poorly, and conversely, if it exceeds 1,500 rpm, the resin tends to deteriorate due to shear heat generation.
- the discharge amount Q is preferably 5 to 3,000 kg / hr, more preferably 10 to 2,000 kg / hr. If the discharge amount is less than 5 kg / hr, the dispersibility of talc tends to decrease, and if it exceeds 2,000 kg / hr, the dispersibility tends to decrease due to the reaggregation of talc.
- the Q / N which is the ratio of the discharge amount Q (unit: kg / hr) to the screw rotation speed N (unit: rpm) during melt-kneading, is preferably 0.01 ⁇ (Q / N) ⁇ 1, and is 0. More preferably, 0.05 ⁇ (Q / N) ⁇ 0.9. If it is less than 0.01, the mechanical strength of the resin composition tends to decrease due to thermal deterioration. On the other hand, if it exceeds 1, the carrying capacity becomes insufficient and talc is likely to be ejected.
- a part or all of the talc is melt-kneaded.
- a part of talc is supplied from the side port, it is preferable to supply an amount of 50% by mass or more and less than 100% by mass of the total amount of talc from the side port.
- component (C) may be added at the same time as the raw material component other than talc, but may be added to the talc in advance.
- melt-kneading it is preferable to perform vacuum degassing in the melt-kneading portion after completion of plasticization for the purpose of removing the gas component accompanying talc.
- Average particle size of secondary particles of talc Cross-section sections are prepared by microtome from the test test piece prepared by 4) below, subjected to platinum sputtering, and observed at 500 times with a scanning electron microscope (SEM). Then, the maximum length of 500 secondary particles having a maximum length larger than the average particle size of the primary particles of talc is measured, and the average value of the maximum lengths of 100 secondary particles is calculated from the largest one. , The average particle size of the secondary particles.
- Operational stability The operational stability during melt-kneading was evaluated according to the following criteria. ⁇ : Continuous operation is possible without talc spouting from the inlet or vent. ⁇ : Talc is slightly ejected from the inlet or vent port. ⁇ : A large amount of talc is ejected from the inlet and vent port, and continuous operation is not possible.
- the raw materials used in the examples and comparative examples of the present invention are as follows.
- the relative viscosity (RV) of the polyamide resin was measured at 20 ° C. by dissolving 0.25 g of the polyamide resin in 25 ml of 96% sulfuric acid, placing 10 ml of this solution in an Ostwald viscosity tube.
- Example 1 Each raw material other than talc is mixed in advance and supplied from the original feed so that the composition shown in Table 1 is obtained, and talc is separately supplied from the side feed to the L / D45 twin-screw extruder (TEX54 ⁇ II manufactured by Japan Steel Works, Ltd.). Then, melt kneading was performed. After taking it into a strand shape from the die, it was passed through a water tank to be cooled and solidified, and it was cut with a pelletizer to obtain a polyamide resin composition pellet. The barrel temperature of the extruder was set to 260 ° C., the screw rotation speed, the discharge amount, and the Q / N were set to the manufacturing conditions shown in Table 1. The obtained pellets were dried in a hot air dryer until the moisture content was 0.05% or less, and then various characteristics were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
- Example 2 Comparative Example 2 Pellets were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that a part of talc was mixed in advance like other raw materials, supplied from the original feed, and set to the production conditions in Table 1.
- the molded product made of the polyamide composition of the present invention has an excellent appearance of the molded product without floating or sink marks of the reinforcing material, and can be applied to a wide range of applications. Especially, among automobile interior parts such as consoles and cup holders, the reinforcing material It is most suitable when the appearance of the molded product without floating or sink marks is important.
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Abstract
本発明は、結晶性ポリアミド樹脂(A)50~90質量%、及びタルク(B)9~49質量%を含有し、好ましくはさらにカップリング剤(C)と脂肪酸金属塩(D)とを含有するポリアミド樹脂組成物であって、該ポリアミド樹脂組成物中のタルク(B)の二次粒子の平均粒径が30μmよりも大きいポリアミド樹脂組成物であり、成形品外観の不良やヒケの発生が少なく、所望する範囲の特性が安定して得られるポリアミド樹脂組成物である。
Description
本発明は、ポリアミド樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、多量のタルクを強化材として含有するポリアミド樹脂組成物に関する。
ポリアミド樹脂の欠点である吸水による寸法変化、剛性低下、熱変形温度の低さなどを改善する方法として、古くからガラス繊維や炭素繊維などの繊維やタルク、炭酸カルシウムなどの無機充填材を強化材として配合することが広く知られている。
タルクなどの粒状無機充填材を多量に配合しようとする場合、ポリアミド樹脂と粒状無機充填材との嵩密度の差が大きいため、単軸押出機を用いた単なるドライブレンドでは、十分に混合させることは困難である。このため、ポリアミド樹脂にカップリング剤と水とを付着させた後にタルクをまぶすなどの工夫によって所望のタルク含有量のポリアミド樹脂組成物が製造されている(例えば、特許文献1)。
しかしながら、タルク含有量が同一であっても、ポリアミド樹脂組成物の成形品外観の不良や、成形品にヒケが発生する場合がある。特に、外観部品の場合、成形条件を変更しても継続的に良品が取れず、不良率が増大する問題もあるため、改善する余地があるのが現状である。
そこで、本発明は上述の問題点を解決すること、即ち、タルク含有量が同一であれば、ポリアミド樹脂組成物の成形品外観の不良やヒケの発生が少なく、所望する範囲の特性が安定して得られるポリアミド樹脂組成物を得ることを課題とする。
本発明者らは、上記の課題を解決すべく、タルク粉体自体の凝集特性、ポリアミド樹脂中でのタルクの分散性、ポリアミド樹脂組成物のモルフォロジーなどについて鋭意研究をした結果、タルクの分散、凝集状態が変動し、一定した状態でない場合があることを見出し、タルクの凝集物の最大外径を特定値範囲に合わせることにより、樹脂組成物の特性が安定してくることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、
「[1] 結晶性ポリアミド樹脂(A)50~90質量%、及びタルク(B)9~49質量%を含有するポリアミド樹脂組成物であって、該ポリアミド樹脂組成物中のタルク(B)の二次粒子の平均粒径が30μmよりも大きいことを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
[2] 前記ポリアミド樹脂組成物が、さらにカップリング剤(C)と脂肪酸金属塩(D)とを含有する[1]に記載のポリアミド樹脂組成物。
[3] 前記結晶性ポリアミド樹脂(A)が、脂肪族ポリアミド樹脂を含有する[1]又は[2]に記載のポリアミド樹脂組成物。」である。
「[1] 結晶性ポリアミド樹脂(A)50~90質量%、及びタルク(B)9~49質量%を含有するポリアミド樹脂組成物であって、該ポリアミド樹脂組成物中のタルク(B)の二次粒子の平均粒径が30μmよりも大きいことを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
[2] 前記ポリアミド樹脂組成物が、さらにカップリング剤(C)と脂肪酸金属塩(D)とを含有する[1]に記載のポリアミド樹脂組成物。
[3] 前記結晶性ポリアミド樹脂(A)が、脂肪族ポリアミド樹脂を含有する[1]又は[2]に記載のポリアミド樹脂組成物。」である。
本発明は、上記の構成を採用することにより、その課題の解決が可能となった。
本発明のポリアミド樹脂組成物は、多量のタルクを含有しているにもかかわらず、成形品外観の不良やヒケの発生が少なく、所望する範囲の特性が安定して発現するポリアミド樹脂組成物である。
以下に本発明を具体的に説明する。
本発明における結晶性ポリアミド樹脂(A)は、分子中に酸アミド結合(-CONH-)を有するポリアミド樹脂で、結晶融点を有するものである。結晶性ポリアミド樹脂(A)は、脂肪族ポリアミド樹脂(A1)を含むことが好ましい。具体的には、ポリカプロアミド(ポリアミド6)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ポリアミド66)、ポリテトラメチレンアジパミド(ポリアミド46)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ポリアミド610)、ポリラウリルラクタム(ポリアミド12)、ポリ-11-アミノウンデカン酸(ポリアミド11)等が挙げられ、その他、これらの共重合体やこれら重合体のブレンド物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。脂肪族ポリアミド樹脂(A1)としては、ポリアミド6、ポリアミド66が好ましく、ポリアミド6がより好ましい。
本発明における結晶性ポリアミド樹脂(A)は、分子中に酸アミド結合(-CONH-)を有するポリアミド樹脂で、結晶融点を有するものである。結晶性ポリアミド樹脂(A)は、脂肪族ポリアミド樹脂(A1)を含むことが好ましい。具体的には、ポリカプロアミド(ポリアミド6)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ポリアミド66)、ポリテトラメチレンアジパミド(ポリアミド46)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ポリアミド610)、ポリラウリルラクタム(ポリアミド12)、ポリ-11-アミノウンデカン酸(ポリアミド11)等が挙げられ、その他、これらの共重合体やこれら重合体のブレンド物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。脂肪族ポリアミド樹脂(A1)としては、ポリアミド6、ポリアミド66が好ましく、ポリアミド6がより好ましい。
本発明における結晶性ポリアミド樹脂(A)には、上記の脂肪族ポリアミド樹脂(A1)の他に、脂肪族ポリアミド樹脂(A1)の結晶化を遅延させるポリアミド樹脂(A2)を併用することが、成形性の観点から好ましい。ポリアミド樹脂(A2)は、脂肪族ポリアミド樹脂(A1)の結晶化を遅延させることができれば特に限定されないが、例えば脂肪族ポリアミド樹脂(A1)よりも結晶化温度の高いポリアミドや、モルフォロジー的に結晶化を阻害するポリアミドを用いることが出来る。具体的には、ポリアミドMXD6(ポリメタキシリレンアジパミド)、ヘキサメチレンテレフタレート/ヘキサメチレンイソフタレート共重合体(6T/6I)、4、4’-ジアミノ-3、3’-ジメチル-ジシクロヘキシレンメタン(CA)/イソフタル酸(I)/ラウリルラクタム(LL)共重合体(I/CA/LL)、及びテレフタル酸(T)/トリメチル-ヘキサメチレンジアミン(TMD)重合体(T/TMD)等を挙げることができる。ポリアミド樹脂(A2)は、成形品の外観を向上させることができる点で、ポリアミドMXD6が好ましい。ポリアミドMXD6は、成形品の外観向上のみならず、機械的特性も向上させることができ、特に好ましい。
脂肪族ポリアミド樹脂(A1)とポリアミド樹脂(A2)の含有比率は、結晶性ポリアミド樹脂(A)を100質量部としたとき、脂肪族ポリアミド樹脂(A1)が70~99.5質量部、ポリアミド樹脂(A2)が0.5~30質量部であることが好ましく、脂肪族ポリアミド樹脂(A1)が80~95質量部、ポリアミド樹脂(A2)が5~20質量部であることがより好ましい。
結晶性ポリアミド樹脂(A)の相対粘度(96%硫酸法)は、1.8~3.5の範囲が好ましく、より好ましくは2.0~3.2の範囲である。なお1.8未満ではタフネス性が低下し、3.5を超えると流動性が低下する傾向がある。この好ましい相対粘度の範囲は、脂肪族ポリアミド樹脂(A1)とポリアミド樹脂(A2)でも同様であり、脂肪族ポリアミド樹脂(A1)とポリアミド樹脂(A2)を併用する場合は、それぞれの含有比率から算出した加重平均を結晶性ポリアミド樹脂(A)の相対粘度とする。
結晶性ポリアミド樹脂(A)の配合(含有)量は、ポリアミド樹脂組成物中に、50~90質量%、好ましくは55~80質量%、より好ましくは56~74質量%、さらに好ましくは60~68質量%である。50質量%未満では、タルクの均一な分散が難しく、機械的特性など性能が安定しなくなり、90質量%を超えると、耐衝撃性の向上効果が小さい。
本発明におけるタルク(B)としては、一次粒子の平均粒径が1~20μmであることが好ましく、2~15μmであることがより好ましい。平均粒径が上記範囲を超えるものは、成形品の曲げ弾性率や外観が低下する傾向がある。一方、平均粒径が上記範囲未満のものは、分散不良を起こし易い。該平均粒径の測定は、レーザー回折法(例えば堀場製作所製LA920W)や、液層沈降方式光透過法(例えば、島津製作所CP型等)によって測定した粒度累積分布曲線から読みとった累積量50重量%の粒径値より求めることができる。本発明においては、前者の方法にて測定を行ったものである。
これらタルクは、天然に産出されたものを機械的に微粉砕化することにより得られたものを更に精密に分級することによって得られる。また、一度粗分級したものを更に分級してもかまわない。機械的に粉砕する方法としては、ジョークラシャ-、ハンマークラシャ-、ロールクラシャー、スクリーンミル、ジェット粉砕機、コロイドミル、ローラーミル、振動ミル等の粉砕機を用いて粉砕することができる。これらの粉砕されたタルクは、本発明で示される平均粒径に調節するために、サイクロン、サイクロンエアセパレーター、ミクロセパレーター、サイクロンエアセパレーター、シャープカットセパレター等の装置で1回又は繰り返し湿式又は乾式分級する。本発明で用いるタルクを製造する際は、特定の粒度分のタルクを得るために、特定の粒径に粉砕した後、シャープカットセパレターにて分級操作を行うことが好ましい。
本発明におけるこれらのタルクは、特に表面処理などが不要なタルクであるが、ポリアミド樹脂との接着性あるいは分散性を向上させる目的で、各種の有機チタネート系カップリング剤、有機シラン系カップリング剤、不飽和カルボン酸、又はその無水物をグラフトした変性ポリオレフィン、脂肪酸、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル等によって表面処理したものを用いてもよい。また、水溶性高分子バインダーを用いて顆粒状に造粒した顆粒状タルクであってもよい。
タルク(B)の配合(含有)量はポリアミド樹脂組成物中に9~49質量%、好ましくは19~44質量%、より好ましくは25~43質量%、さらに好ましくは31~39質量%である。9質量%未満では機械的特性の向上効果が小さく、49質量%を超えるとポリアミド樹脂中への均一な分散が難しく、機械的特性や成形品外観が安定しなくなる傾向がある。
本発明のポリアミド樹脂組成物は、結晶性ポリアミド樹脂(A)とタルク(B)以外に、カップリング剤(C)と脂肪酸金属塩(D)とを含有することが好ましい。
カップリング剤(C)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などを用いることができる。
シラン系カップリング剤としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどのアルコキシ基含有シラン;アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノシラン系カップリング剤;グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、グリシジルブチルトリメトキシシラン、(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシシラン系カップリング剤;メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのメルカプトシラン系カップリング剤;ヘキサメチルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、トリシラザン、シクロトリシラザン、1,1,3,3,5,5-ヘキサメチルシクロトリシラザンなどのオルガノシラザン化合物などを挙げることができる。
シラン系カップリング剤としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどのアルコキシ基含有シラン;アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノシラン系カップリング剤;グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、グリシジルブチルトリメトキシシラン、(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシシラン系カップリング剤;メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのメルカプトシラン系カップリング剤;ヘキサメチルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、トリシラザン、シクロトリシラザン、1,1,3,3,5,5-ヘキサメチルシクロトリシラザンなどのオルガノシラザン化合物などを挙げることができる。
チタネート系カップリング剤としては、例えば、テトラキス(2-エチルヘキシルオキシ)チタン、チタニウム-i-プロポキシオクチレングリコレート、ジ-i-プロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタン、プロパンジオキシチタンビス(エチルアセトアセテート)、トリ-n-ブトキシチタンモノステアレート、ジ-i-プロポキシチタンジステアレート、ブチルチタネートダイマー、チタンオクチレングリコレート、ジイソプロポキシチタンビス(トリエタノールアミネート)、ジヒドロキシチタンビスラクテート、ジヒドロキシビス(アンモニウムラクテート)チタニウム、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、トリ-n-ブトキシチタンモノステアレート、テトラ-n-ブチルチタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2-ジアリルオキシメチル-1-ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、イソプロピルトリ(N-アミドエチル・アミノエチル)チタネートなどを挙げることができる。
カップリング剤(C)の配合(含有)量は、ポリアミド樹脂組成物中では、0.01~1質量%が好ましく、より好ましくは0.05~0.8質量%、さらに好ましくは0.1~0.5質量%である。また、タルク(B)に対して、好ましくは0.1~4.0質量%、より好ましくは0.2~2.0質量%である。
脂肪酸金属塩(D)としては、タルクの凝集を抑制し、良好な外観および物性を発現させる目的で配合する。脂肪酸金属塩(D)としては、炭素数9~30の脂肪酸の金属塩が好ましい。例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ベヘン酸カルシウム、ベヘン酸マグネシウム、ベヘン酸亜鉛、モンタン酸亜鉛、モンタン酸カルシウム、モンタン酸マグネシウム、メリシン酸カルシウム、メリシン酸マグネシウム、メリシン酸亜鉛、セロチン酸カルシウム、セロチン酸マグネシウム、セロチン酸亜鉛、リグノセリン酸カルシウム、リグノセリン酸マグネシウム、リグノセリン酸亜鉛などを挙げることができる。これら金属塩の中では、炭素数15~28の脂肪酸のカルシウム塩、マグネシウム塩、または亜鉛塩であることが好ましく、特にステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ベヘン酸カルシウム、ベヘン酸マグネシウム、ベヘン酸亜鉛、モンタン酸亜鉛、モンタン酸カルシウム、モンタン酸マグネシウムなどが性能と入手の簡便さより好ましい。これらの金属塩は、カルボン酸化合物と金属水酸化物を反応させた後、水洗、脱水、乾燥する合成法(復分解法)や、水を使わず直接反応させる方法(直接法)で製造することができる。
脂肪酸金属塩(D)の配合(含有)量は、ポリアミド樹脂組成物中では、0.01~2質量%が好ましく、より好ましくは0.05~1.5質量%、さらに好ましくは0.1~1質量%である。
本発明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)とタルク(B)(好ましくは一次粒子の平均粒径が20μm以下のタルク)とがポリアミド樹脂(A)50~90質量%、タルク(B)9~49質量%の割合で溶融混練されてなり、該ポリアミド樹脂組成物中のタルク(B)の二次粒子の平均粒径が30μmよりも大きいことが必要である。平均二次粒径は、好ましくは35μm以上、より好ましくは40μm以上である。平均二次粒径が30μm以下では、成形品の外観が劣ったり、成形時にヒケが発生しやすくなる。ポリアミド樹脂組成物中のタルク(B)の二次粒子の平均粒径は、60μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、45μm以下がさらに好ましい。
タルクには核剤効果があり、ポリアミド樹脂組成物中のタルク表面ではポリアミド樹脂の結晶体が通常の結晶化温度よりも高い温度で生成し始める。(B)成分からなる分散相の平均二次粒径が30μm以下であると、タルク全表面積が増大することから、タルクの核剤効果が顕著になり、結晶化度が高くなるため、成形時に金型に射出した樹脂の固化も早くなる。金型に密着する前に固化しやすくなることから、金型転写性が低下して、成形品外観が悪化すると同時に、保圧が効く前に固化することからヒケが生じやすくなると考えられる。
二次粒子の平均粒径の測定方法は、ポリアミド樹脂組成物を射出成形することにより得られた成形品を、走査型電子顕微鏡(SEM)により、500倍にて観察し、タルク(B)の一次粒子の平均粒径よりも大きな最大長さを持つ二次粒子500個の最大長さを測定し、大きいものから100個の二次粒子の最大長さの平均値を算出したものである。
本発明のポリアミド樹脂組成物には、前記以外に、必要に応じて公知の範囲で光又は熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、滑剤、結晶核剤、離型剤、帯電防止剤、ハロゲン系難燃剤と三酸化アンチモンの組み合わせ、各種リン酸系難燃剤、メラミン系難燃剤、無機顔料、有機顔料、染料、あるいは他種ポリマーなども添加することが出来る。
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、銅化合物などが挙げられる。銅化合物としては、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を用いることができる。さらに銅化合物以外の構成成分としては、ハロゲン化アルカリ金属化合物を含有することが好ましく、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。これら添加剤は、1種のみの単独使用だけではなく、数種を組み合わせて用いても良い。安定剤の添加量は最適な量を選択すれば良いが、ポリアミド樹脂(A)100質量部に対して最大5質量部を添加することが可能である。
難燃剤としては、ハロゲン系難燃剤と難燃助剤の組み合わせが良く、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、難燃助剤としては、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、錫酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、モンモリロナイトなどの層状ケイ酸塩、フッ素系ポリマー、シリコーンなどが挙げられる。中でも、熱安定性の面より、ハロゲン系難燃剤としては、ジブロムポリスチレン、難燃助剤としては、三酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウム、錫酸亜鉛のいずれかとの組み合わせが好ましい。また、非ハロゲン系難燃剤としては、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との組み合わせが好ましく、含窒素リン酸系化合物としては、メラミンまたは、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性生物またはそれらの混合物を含む。その他難燃剤、難燃助剤としては、これら難燃剤の使用の際、金型等の金属腐食防止として、ハイドロタルサイト系化合物やアルカリ化合物の添加が好ましい。難燃剤の添加量は最適な量を選択すれば良いが、ポリアミド樹脂(A)100質量部に対して最大20質量部を添加することが可能である。
本発明のポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂(A)、タルク(B)、カップリング剤(C)、及び脂肪酸金属塩(D)の合計(カップリング剤(C)及び脂肪酸金属塩(D)は任意成分)で、85質量%以上占めることが好ましく、90質量%以上占めることがより好ましく、95質量%以上占めることがさらに好ましい。
本発明のポリアミド樹脂組成物を製造する製造装置は、ポリアミド樹脂とタルクとを溶融混練できれば特に限定されないが、当業者に周知の単軸押出機、二軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサー、ロール等で溶融混練が可能であれば使用できるが、なかでも二軸押出機を使用することが好ましい。
二軸押出機のスクリューは、フルフライトスクリュー、逆フルフライトスクリュー、直交ニーディングディスク、順送りニーディングディスク及び逆送りニーディングディスクを適宜組み合わせて用いられる。本発明においては、可塑化領域のスクリュー構成として、順送り方向のニーディングディスクを組み込むことが好ましい。
また、スクリューの長さL(mm)と同スクリューの直径D(mm)の比であるL/Dが、10≦(L/D)≦100の関係を満足することが好ましい。他の操業性に問題がなければ、タルクの微分散の観点からはL/Dが小さい方が好ましい。なお、100を超えると熱劣化することにより樹脂組成物の機械的強度が低下する傾向がある。
また、溶融混練時の樹脂組成物の溶融温度は180~330℃であることが好ましく、200~300℃であることがより好ましい。溶融温度が180℃未満では、溶融不十分となり、未溶融ゲルが多発しやすく、逆に330℃を超えると、樹脂組成物が熱劣化しやすくなる。
溶融混練時のスクリュー回転数Nは、100~1,500rpmであることが好ましく、150~1,000rpmがより好ましい。スクリュー回転数が100rpm未満であると、タルクの樹脂への食い込みが悪くなる傾向にあり、逆に1,500rpmを超えても、せん断発熱により樹脂が劣化しやすくなる。また、吐出量Qは5~3,000kg/hrであることが好ましく、10~2,000kg/hrがより好ましい。吐出量が5kg/hr未満であると、タルクの分散性が低下する傾向にあり、2,000kg/hrを超えても、タルクの再凝集により、分散性が低下する傾向となる。
また、吐出量Q(単位:kg/hr)と溶融混練時のスクリュー回転数N(単位:rpm)の比であるQ/Nは、0.01≦(Q/N)≦1が好ましく、0.05≦(Q/N)≦0.9がより好ましい。0.01未満では熱劣化することにより樹脂組成物の機械的強度が低下する傾向がある。また、1を超えると搬送力不足となりタルクが噴出しやすくなる。
また、押出加工時に、ポリアミド樹脂への食い込み不良を生じやすいタルクを二軸押出機のサイド口から投入することも可能である。サイド口から投入することにより、スクリューが高回転数の場合も、タルクの樹脂への食い込みが安定する。さらに、溶融状態の樹脂と接するため、元込めの時のような樹脂ペレットとのせん断が減少するためタルクが30μm以下に微細化されにくく、安定して30μmよりも大きい平均二次粒径が得られやすくなる。
本発明のポリアミド樹脂組成物の製造方法としては、結晶性ポリアミド樹脂(A)と一次粒子の粒径が1~20μmのタルクとを所定の割合で溶融混練する際、前記タルクの一部または全量を二軸押出機のサイド口から供給することが好ましい。タルクの一部をサイド口から供給する場合、全タルク量の50質量%以上、100質量%未満の量をサイド口から供給することが好ましい。
また、(C)成分は、タルク以外の原料成分と同時に添加しても良いが、あらかじめタルクに付与して添加してもよい。
また、溶融混練の際、タルクに随伴する気体成分を除去する目的で、可塑化完了後の溶融混練部において、真空脱気を行うことが好ましい。
次に実施例および比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
以下の実施例、比較例において示した各特性、物性値は、下記の試験方法で測定した。
1)タルクの二次粒子の平均粒径: 下記4)により作製した試験用テストピースからミクロトームにより断面切片を作製し、白金スパッタリングを施し、走査型電子顕微鏡(SEM)により、500倍にて観察し、タルクの一次粒子の平均粒径よりも大きな最大長さを持つ二次粒子500個の最大長さを測定し、大きいものから100個の二次粒子の最大長さの平均値を算出し、二次粒子の平均粒径とした。
2)曲げたわみ率: JIS K 7171:2016に準じて測定した。
3)シャルピー衝撃強度: ISO179/leA(ノッチあり)に準じて測定した。
4)成形品外観評価: 東芝機械製射出成形機EC-100を用い、シリンダー温度はポリアミド樹脂の融点+20℃、金型温度は90℃に設定し、長さ100mm、幅100mm、厚み2mmtの試験用テストピースを射出成形により作製した。この試験用テストピースを目視で外観を評価した。
◎ : 成形品全体に強化材の浮きやヒケが無い。
○ : ゲート付近や末端に僅かに強化材の浮きやヒケがある。
△ : 成形品微細箇所の欠けが見られる。
× : 成形品全体に多量の強化材の浮きやヒケがある。
◎ : 成形品全体に強化材の浮きやヒケが無い。
○ : ゲート付近や末端に僅かに強化材の浮きやヒケがある。
△ : 成形品微細箇所の欠けが見られる。
× : 成形品全体に多量の強化材の浮きやヒケがある。
5)操業安定性: 溶融混練時の操業安定性を下記の基準で評価した。
◎ : タルクが投入口やベント口から噴出することなく連続操業できる。
△ : タルクが投入口またはベント口からわずかに噴出する。
× : タルクが投入口やベント口から大量に噴出し、連続操業できない。
◎ : タルクが投入口やベント口から噴出することなく連続操業できる。
△ : タルクが投入口またはベント口からわずかに噴出する。
× : タルクが投入口やベント口から大量に噴出し、連続操業できない。
本発明の実施例、比較例で用いた原料は以下の通りである。
ポリアミド樹脂の相対粘度(RV)は、ポリアミド樹脂0.25gを96%の硫酸25mlに溶解し、この溶液10mlをオストワルド粘度管に入れ、20℃で測定した。
(A11)ポリアミド6:東洋紡製「グラマイドT-840」(RV2.2、融点223℃)
(A12)ポリアミド6:宇部興産製「1013B」(RV2.5、融点224℃)
(A13)ポリアミド6:東洋紡製「T-820」(RV3.1、融点225℃)
(B1)タルク:勝光山鉱業所製「KST-W」(平均粒径7μm、見掛け比重0.4)
(B2)タルク:福岡タルク工業所製「FU-51」(平均粒径13μm、見掛け比重0.3)
(B3)タルク:林化成製「KHP-400B」(平均粒径19μm、見掛け比重1.0)
(C)シラン系カップリング剤:信越化学工業製「KBE-903」(3-アミノプロピルトリエトキシシラン)
(D1)脂肪酸金属塩:淡南化学製「NP-1500」(ステアリン酸マグネシウム)
(D2)脂肪酸金属塩:日東化成工業(株)製「CS-8CP」(モンタン酸カルシウム)
(E)安定剤:三井化学製 ヨウ化カリウム
ポリアミド樹脂の相対粘度(RV)は、ポリアミド樹脂0.25gを96%の硫酸25mlに溶解し、この溶液10mlをオストワルド粘度管に入れ、20℃で測定した。
(A11)ポリアミド6:東洋紡製「グラマイドT-840」(RV2.2、融点223℃)
(A12)ポリアミド6:宇部興産製「1013B」(RV2.5、融点224℃)
(A13)ポリアミド6:東洋紡製「T-820」(RV3.1、融点225℃)
(B1)タルク:勝光山鉱業所製「KST-W」(平均粒径7μm、見掛け比重0.4)
(B2)タルク:福岡タルク工業所製「FU-51」(平均粒径13μm、見掛け比重0.3)
(B3)タルク:林化成製「KHP-400B」(平均粒径19μm、見掛け比重1.0)
(C)シラン系カップリング剤:信越化学工業製「KBE-903」(3-アミノプロピルトリエトキシシラン)
(D1)脂肪酸金属塩:淡南化学製「NP-1500」(ステアリン酸マグネシウム)
(D2)脂肪酸金属塩:日東化成工業(株)製「CS-8CP」(モンタン酸カルシウム)
(E)安定剤:三井化学製 ヨウ化カリウム
実施例1
表1に示す組成になるように、タルク以外の各原料は予め混合して元フィードから、また、タルクは別途サイドフィードからL/D45の二軸押出機(日本製鋼所社製TEX54αII)に供給して、溶融混練をおこなった。ダイスからストランド状に引き取った後、水槽に通して冷却固化し、それをペレタイザーでカッティングしてポリアミド樹脂組成物ペレットを得た。押出機のバレル温度設定は、260℃、スクリュー回転数、吐出量、Q/Nは表1の製造条件に設定した。得られたペレットは、熱風乾燥機にて水分率0.05%以下になるまで乾燥後、種々の特性を評価した。評価結果を表1に示す。
表1に示す組成になるように、タルク以外の各原料は予め混合して元フィードから、また、タルクは別途サイドフィードからL/D45の二軸押出機(日本製鋼所社製TEX54αII)に供給して、溶融混練をおこなった。ダイスからストランド状に引き取った後、水槽に通して冷却固化し、それをペレタイザーでカッティングしてポリアミド樹脂組成物ペレットを得た。押出機のバレル温度設定は、260℃、スクリュー回転数、吐出量、Q/Nは表1の製造条件に設定した。得られたペレットは、熱風乾燥機にて水分率0.05%以下になるまで乾燥後、種々の特性を評価した。評価結果を表1に示す。
比較例1
表1に示す組成になるように、各原料は予め混合して元フィードから、L/D45の二軸押出機(日本製鋼所社製TEX54αII)に供給して、溶融混練をおこなった。ダイスからストランド状に引き取った後、水槽に通して冷却固化し、それをペレタイザーでカッティングしてポリアミド樹脂組成物ペレットを得た。押出機のバレル温度設定は、260℃、スクリュー回転数、吐出量、Q/Nは表1の製造条件に設定した。得られたペレットは、熱風乾燥機にて水分率0.05%以下になるまで乾燥後、種々の特性を評価した。評価結果を表1に示す。
表1に示す組成になるように、各原料は予め混合して元フィードから、L/D45の二軸押出機(日本製鋼所社製TEX54αII)に供給して、溶融混練をおこなった。ダイスからストランド状に引き取った後、水槽に通して冷却固化し、それをペレタイザーでカッティングしてポリアミド樹脂組成物ペレットを得た。押出機のバレル温度設定は、260℃、スクリュー回転数、吐出量、Q/Nは表1の製造条件に設定した。得られたペレットは、熱風乾燥機にて水分率0.05%以下になるまで乾燥後、種々の特性を評価した。評価結果を表1に示す。
実施例2~8、比較例2
タルクの一部を他の原料と同様に予め混合し、元フィードから供給し、表1の製造条件に設定した他は、実施例1と同様にペレットを作製し、評価を行った。
タルクの一部を他の原料と同様に予め混合し、元フィードから供給し、表1の製造条件に設定した他は、実施例1と同様にペレットを作製し、評価を行った。
表1の結果より、ポリアミド樹脂、タルクを所定範囲の量を含み、タルクの平均二次粒径が所定範囲であれば、強化材の浮きやヒケのない成形外観の優れたポリアミド樹脂組成物が得られ、また、溶融混練時にタルクが噴出することなく操業安定性にも優れる。
本発明のポリアミド組成物による成形品は、強化材の浮きやヒケのない成形品外観の優れたものであり、幅広い用途に適用でき、特にコンソール、カップホルダーなど自動車内装部品の中でも、強化材の浮きやヒケのない成形品外観が重視される場合に最適である。
Claims (3)
- 結晶性ポリアミド樹脂(A)50~90質量%、及びタルク(B)9~49質量%を含有するポリアミド樹脂組成物であって、該ポリアミド樹脂組成物中のタルク(B)の二次粒子の平均粒径が30μmよりも大きいことを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
- 前記ポリアミド樹脂組成物が、さらにカップリング剤(C)と脂肪酸金属塩(D)とを含有する請求項1に記載のポリアミド樹脂組成物。
- 前記結晶性ポリアミド樹脂(A)が、脂肪族ポリアミド樹脂を含有する請求項1又は2に記載のポリアミド樹脂組成物。
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