WO2021149674A1 - ポリアミド樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

ポリアミド樹脂組成物の製造方法 Download PDF

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信宏 吉村
亮 梅木
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Definitions

  • the present invention relates to a polyamide resin composition containing a polycoupled resin, a semi-aromatic amorphous polyamide resin, an inorganic reinforcing material, carbon black, and a copper compound as main components.
  • the polyamide resin composition of the present invention is excellent in rigidity and strength, is excellent in the appearance of a molded product (mirror surface gloss, textured surface uniform surface property), and is also excellent in weather resistance.
  • the polyamide resin composition is particularly suitable for automobile exterior parts and door mirror parts.
  • polyamide resin has excellent mechanical properties, heat resistance, impact resistance, and chemical resistance, and is widely used in automobile parts, electrical parts, electronic parts, household goods, and the like.
  • the polyamide resin to which an inorganic reinforcing material typified by glass fiber is added has significantly improved rigidity, strength, and heat resistance, and in particular, the rigidity is improved in proportion to the amount of the inorganic reinforcing material added. Has been done.
  • Patent Document 6 a polyamide resin composition has been proposed in which the appearance of the molded product is not deteriorated even if a large amount of an inorganic reinforcing material such as glass fiber is added in an amount of 50% by mass or more.
  • Patent Document 6 a generally good appearance of a molded product can be obtained even when the mold temperature at the time of molding is 100 ° C. or lower.
  • Improvements have been required to solve this problem in order to obtain a manufacturing method that maintains stable quality.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-140265 Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-9952 Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-269506 Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-202358 Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-263151 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-154316
  • a molded product having a higher level of appearance can be obtained when the mold temperature at the time of molding is 100 ° C. or lower, but also the appearance of the molded product surface is stable with a polyamide resin composition having excellent weather resistance. It provides a manufacturing method that maintains quality.
  • the present inventors have reviewed the composition of the polyamide resin composition described in Patent Document 6 in detail, and further blended a specific amount of carbon black and a copper compound.
  • a copper compound as a dispersion liquid having a specific concentration, a polyamide resin capable of stably obtaining a molded product having excellent weather resistance and a highly excellent appearance (uniformity of textured surface) of the molded product. It has been found that a method for producing a composition can be provided, and the present invention has been completed.
  • the present invention is as follows. [1] (A) Crystalline polyamide resin containing polycoupled resin as the main component, (B) Semi-aromatic amorphous polyamide resin, (C) Inorganic reinforcing material, (D) Carbon black master batch, and (E) A method for producing a polyamide resin composition containing a copper compound.
  • the polyamide resin composition is
  • the inorganic reinforcing material (C) includes (C-1) glass fiber, (C-2) needle-shaped wallastonite, and (C-3) plate-shaped crystalline inorganic reinforcing material.
  • the melt mass flow rate (MFR) of the polyamide resin composition at a water content of 0.05% or less is 4.0 g / 10 minutes or more and less than 13.0 g / 10 minutes.
  • the temperature-decreasing crystallization temperature (TC2) measured by a differential scanning calorimeter (DSC) of the polyamide resin composition is 180 ° C. or higher and 185 ° C. or lower.
  • the mass ratio of (A) and (B) satisfies 0.5 ⁇ (B) / (A) ⁇ 0.8, and When the total of (A), (B), (C), and (D) is 100 parts by mass, the content of (E) is 0.001 to 0.1 parts by mass, and the content of each component is contained.
  • the amount satisfies the following formula, 30 parts by mass ⁇ (A) + (B) + (D) ⁇ 60 parts by mass 13 parts by mass ⁇ (B) ⁇ 23 parts by mass 1 part by mass ⁇ (D) ⁇ 5 parts by mass 20 parts by mass ⁇ (C-1) ⁇ 40 parts by mass 8 parts by mass ⁇ (C-2) ⁇ 25 parts by mass 8 parts by mass ⁇ (C-3) ⁇ 25 parts by mass 40 parts by mass ⁇ (C-1) + (C-2) + (C-3) ) ⁇ 70 parts by mass (E)
  • the copper compound was prepared as a dispersion having a concentration of 0.04% by mass to 1.0% by mass.
  • a crystalline polyamide resin containing a polycoupled resin as a main component, (B) a semi-aromatic amorphous polyamide resin, (D) a carbon black masterbatch, and (E) a dispersion liquid of a copper compound are mixed in advance.
  • a method for producing a polyamide resin composition which comprises charging the hopper of the extruder and (C) the inorganic reinforcing material into the extruder by a side feed method.
  • the dispersion liquid of the (E) copper compound is an aqueous solution of the (E) copper compound.
  • a molded product having a higher level of good appearance can be obtained when the mold temperature at the time of molding is 100 ° C. or lower, but also the surface of the obtained molded product can be textured.
  • the appearance it is possible to stably manufacture a molded product having excellent weather resistance. Furthermore, it is also excellent in terms of operability.
  • the crystalline / amorphous property of the polyamide resin indicates that the polyamide resin shows a clear melting point peak when DSC is measured at a heating rate of 20 ° C./min according to JIS K 7121: 2012. , Those not shown are amorphous.
  • the content (blending amount) of each component in the polyamide resin composition of the present invention is (A) a crystalline polyamide resin containing a polycoupled resin as a main component, and (B) a semi-aromatic amorphous resin. It is represented by the amount when the total of the master batch of the polyamide resin, (C) inorganic reinforcing material, and (D) carbon black is 100 parts by mass.
  • the component (A) in the present invention is a crystalline polyamide resin containing a polycoupled resin as a main component.
  • the polycapramid resin is obtained by polymerization of ⁇ -caprolactam, usually called nylon 6.
  • the relative viscosity (96% sulfuric acid method) of the polycapramid resin in the present invention is preferably in the range of 1.7 to 2.2. Particularly preferred is the range of 1.9 to 2.1. When the relative viscosity is in this range, the toughness and fluidity of the resin (the desired appearance of the molded product can be obtained by the fluidity) can be satisfied. However, it is more realistic to regulate the melt mass flow rate of the polyamide resin composition than to regulate the relative viscosity of the polycoupled resin.
  • the content of the polycapramid resin in the component (A) is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and further preferably 90% by mass or more.
  • the polycapramid resin may be 100% by mass.
  • the crystalline polyamide resin which may be contained as the component (A) in addition to the polycoupled resin is not particularly limited, and for example, polytetramethylene adipamide (polyamide 46) and polyhexamethylene adipamide (polyamide 66).
  • Polyundecamethylene adipamide (polyamide 116), polymethoxylylene adipamide (polyamide MXD6), polyparaxylylene adipamide (polyamide PXD6), polytetramethylene sebacamide (polyamide 410), polyhexamethylene Sebacamide (polyamide 610), polydecamethylene adipamide (polyamide 106), polydecamethylene sebacamide (polyamide 1010), polyhexamethylene dodecamide (polyamide 612), polydecamethylene dodecamide (polyamide 1012), Polyhexamethylene isophthalamide (polyamide 6I), polytetramethylene terephthalamide (polyamide 4T), polypentamethylene terephthalamide (polyamide 5T), poly-2-methylpentamethylene terephthalamide (polyamide M-5T), polyhexamethylene terephthalamide Amid (polyamide 6T), polyhexamethylene hexahydroterephthalamide (poly
  • the component (B) in the present invention is a semi-aromatic amorphous polyamide resin containing an aromatic component in either a diamine component or a dicarboxylic acid component.
  • dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, adipic acid, and sebacic acid
  • diamines include tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, m-xylylenediamine, paraxylylenediamine, undecamethylenediamine, and dodecamethylene.
  • diamine 2-methylpentamethylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, aminoethylpiperazine and bisaminomethylcyclohexane.
  • polyamide 6T / 6I made from terephthalic acid, isophthalic acid and hexamethylenediamine is preferable.
  • the relative viscosity (96% sulfuric acid method) of the semi-aromatic amorphous polyamide resin is not particularly limited, but is preferably in the range of 1.8 to 2.4.
  • the total content of the components (A) and (B) and the carbon black masterbatch (D) described later is 30 to 60 parts by mass, preferably 35 to 55 parts by mass.
  • the content of the component (B) is 13 to 23 parts by mass, preferably 13 to 22 parts by mass. If the content of the component (B) is less than 13 parts by mass, a higher level of good appearance of the molded product cannot be obtained, and conversely, if the content of the component (B) is more than 23 parts by mass, the molded product cannot be obtained. Crystal solidification becomes worse, mold release failure occurs at the time of molding, and hot rigidity decreases.
  • the content of the component (A) is not particularly limited as long as it is determined in consideration of the contents of the component (B) and the component (D), but is preferably 20 to 34 parts by mass, and more preferably 21 to 32 parts by mass. ..
  • the mass ratio of the component (A) and the component (B) needs to satisfy the following formula. 0.5 ⁇ (B) / (A) ⁇ 0.8
  • (B) / (A) is in this range, a molded product having a higher level of good appearance can be obtained, and (B) / (A) is 0.52 or more and 0.75.
  • the following is preferable, and 0.55 or more and 0.75 or less are more preferable.
  • the component (C) in the present invention is an inorganic reinforcing material, and includes (C-1) glass fiber, (C-2) needle-shaped wallastonite, and (C-3) plate-shaped crystalline inorganic reinforcing material.
  • Examples of the (C-3) plate-like crystal inorganic reinforcing material include mica, talc, and unbaked clay. Among them, mica and talc are preferable, and mica is more preferable.
  • the component (C) includes fibrous inorganic reinforcing materials such as whiskers, carbon fibers and ceramic fibers, silica, alumina, kaolin, quartz, powdered glass (milled fiber), graphite and the like as long as the effects of the present invention are not impaired. May contain powdered inorganic reinforcing material. As these inorganic reinforcing materials, those which have been surface-treated such as aminosilane treatment may be used.
  • the (C-1) glass fiber As the (C-1) glass fiber, a general one having an average cross-sectional diameter of about 4 to 20 ⁇ m and a cut length of about 3 to 6 mm can be used.
  • the average fiber length of the glass fiber in the molded product is shortened in the processing step (compound step / molding step) to about 150 to 300 ⁇ m.
  • the content of the glass fiber (C-1) is 20 to 40 parts by mass, preferably 25 to 35 parts by mass. If it is less than 20 parts by mass, the strength and rigidity are low, and if it exceeds 40 parts by mass, it is difficult to obtain a good appearance of the molded product, which is not preferable.
  • the (C-2) needle-shaped wallastnite is a wallastnite having an average cross-sectional diameter of about 3 to 40 ⁇ m and an average fiber length of about 20 to 180 ⁇ m.
  • the content of (C-2) needle-shaped wallastonite is 8 to 25 parts by mass, preferably 10 to 25 parts by mass, and more preferably 13 to 20 parts by mass. If it is less than 8 parts by mass, the strength and rigidity are low, and if it exceeds 25 parts by mass, it is difficult to obtain a good appearance of the molded product, which is not preferable.
  • Examples of the (C-3) plate-like crystalline inorganic reinforcing material include talc, mica, unbaked clay, and the like, and the shape thereof shows a fish scale-like morphology. Its content is 8 to 25 parts by mass, preferably 10 to 25 parts by mass, and more preferably 13 to 20 parts by mass. If it is less than 8 parts by mass, the strength and rigidity are low, and if it exceeds 25 parts by mass, it is difficult to obtain a good appearance of the molded product, which is not preferable.
  • mica is particularly superior in terms of strength and rigidity.
  • the content of the inorganic reinforcing material of the component (C) is 40 to 70 parts by mass, preferably 45 to 70 parts by mass, and more preferably 55 to 65 parts by mass. If it is less than 40 parts by mass, the strength and rigidity are lowered, and if it is more than 70 parts by mass, a good appearance of the molded product cannot be obtained and the strength is also lowered.
  • the strength and rigidity are excellent, and the surface appearance of the molded product (mirror surface glossy textured surface uniform surface property) is excellent.
  • All of the components (C) exert a reinforcing effect in the polyamide resin composition, and among them, the glass fiber (C-1) has the highest reinforcing effect, but the warped deformation of the molded product is also large.
  • (C-2) Needle-shaped wallastonite and (C-3) Plate-like inorganic reinforcing material do not have the same reinforcing effect as glass fiber, but their aspect ratio is smaller than that of glass fiber, so warp deformation is small.
  • needle-shaped wallastonite can also contribute to the prevention of sink marks after molding, and by properly combining these, a resin composition that does not cause large deformation after molding even if the reinforcing material is blended in a high concentration can be produced. can.
  • a reinforced polyamide resin composition containing a high concentration of glass fiber, wallastnite, etc. is inferior in weather resistance and the reinforcing material is exposed.
  • the weather resistance is obtained by combining the carbon black masterbatch described later with a copper compound. Can be controlled and the exposure of the reinforcing material can be prevented.
  • a carbon black masterbatch is used, and LD-PE (low density polyethylene) or AS resin (acrylonitrile-styrene copolymer), which is compatible with a polyamide resin, is used as a base resin. It is preferable that the masterbatch contains 30 to 60% by mass of carbon black. By using these master batches, not only the dispersibility of carbon black is excellent and the work environment is excellent, but also the effect of suppressing floating and exposure of glass fiber and other inorganic reinforcing materials is high. The effect of improving the weather resistance of the appearance of the molded product is exhibited.
  • the content of the carbon black masterbatch is 1 to 5 parts by mass, preferably 2 to 4 parts by mass.
  • the content of carbon black is preferably in the range of 0.5 to 3.0 parts by mass, more preferably 1 to 2 parts by mass. If the content of carbon black is more than 3.0 parts by mass, the mechanical properties may deteriorate.
  • the component (E) in the present invention is a copper compound, and is not particularly limited as long as it is a compound containing copper, but copper halide (copper iodide, cuprous bromide, cupric bromide, dichloride No. 1). Copper acetate, copper acetate, copper propionate, copper benzoate, copper adipate, copper terephthalate, copper isophthalate, copper salicylate, copper nicotinate and copper stearate, and chelating agents such as ethylenediamine and ethylenediaminetetraacetic acid.
  • An example is a copper complex salt coordinated with copper. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • copper halide is preferable, and one or more selected from the group consisting of copper iodide, cuprous bromide, cupric bromide, and cuprous chloride. It is more preferably one or more selected from the group consisting of copper iodide, cuprous bromide, and cupric bromide, and particularly preferably cupric bromide.
  • the content of the component (E) is 0.001 to 0.1 parts by mass, preferably 0.01 to 0.05 parts by mass. If 0.1 part by mass or more is added, the risk of metal corrosiveness and discoloration increases.
  • the (E) copper compound When the (E) copper compound is uniformly mixed in the resin composition, the (E) copper compound needs to be used as a dispersion having a concentration of 0.04% by mass to 1.0% by mass. By using it as a dispersion having a concentration of 1.0% by mass or less, it is possible to uniformly knead the resin composition.
  • the concentration is preferably 0.05% by mass to 0.7% by mass. If the concentration is less than 0.04% by mass, the amount of the dispersion medium (for example, water) increases in order to add the required amount of the (E) copper compound, so that the amount of vapor of the dispersion medium generated during kneading increases.
  • the dispersion liquid of the (E) copper compound may be a solution in which the (E) copper compound is completely dissolved.
  • the dispersion liquid of the (E) copper compound is preferably an aqueous solution of the (E) copper compound.
  • the polyamide resin composition of the present invention has a melt mass flow rate of 4.0 g / 10 minutes or more and less than 13.0 g / 10 minutes at a water content of 0.05% (0.05 mass%) or less, and a differential. It is necessary that the temperature lowering crystallization temperature (TC2) measured by the scanning calorimeter (DSC) is 180 ° C. ⁇ (TC2) ⁇ 185 ° C.
  • Melt mass flow rate is a value measured at 275 ° C. and a load of 2160 g according to JIS K 7210-1: 2014.
  • the temperature-decreasing crystallization temperature (TC2) is measured by using a differential scanning calorimeter (DSC) to raise the temperature to 300 ° C. at a heating rate of 20 ° C./min under a nitrogen stream and hold at that temperature for 5 minutes. This is the peak temperature obtained when measured by lowering the temperature to 100 ° C. at a rate of 10 ° C./min.
  • melt mass flow rate is less than 4.0 g / 10 minutes, a good molded product appearance cannot be obtained.
  • a crystalline polyamide resin having a relative viscosity of 2.3 or more which is commonly used, is used to reach the range of the melt mass flow rate. Since it may not be (less than 4.0 g / 10 minutes), use a crystalline polyamide resin with ultra-low viscosity (relative viscosity 1.7 to 2.2), or use a molecular chain breaker for the polyamide resin during compound processing. It is good to adopt a prescription such as addition.
  • an aliphatic dicarboxylic acid, an aromatic dicarboxylic acid and the like are effective, and specifically, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, etc. Examples thereof include azelaic acid, sebacic acid, phthalic acid, and terephthalic acid, but the present invention is not particularly limited.
  • a molecular chain breaking agent is added (containing) the amount added is about 0.1 to 3 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the components (A), (B), (C) and (D) of the present invention.
  • the melt mass flow rate of the composition of the present invention becomes 4.0 g / 10 minutes or more.
  • the effect of the molecular chain cleaving agent changes depending on the compound processing conditions, and naturally, the higher the processing temperature and the longer the polymer residence time at the time of compounding, the better the effect.
  • the compound processing temperature is in the range of 240 to 300 ° C.
  • the polymer residence time at the time of compounding is generally within 15 to 60 seconds.
  • melt viscosity of the resin is low, it may be difficult to draw down or measure during injection molding, and if the melt mass flow rate is 13.0 g / 10 minutes or more, the range of molding conditions during injection molding may be narrowed.
  • the polyamide resin composition of the present invention contains, if necessary, a heat-resistant stabilizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a plasticizer, a lubricant, a crystal nucleating agent, a mold release agent, an antistatic agent, and a difficulty. Fuel retardants, pigments, dyes or other polymers can also be added.
  • the polyamide resin composition of the present invention preferably occupies 90% by mass or more, preferably 95% by mass or more, in total of the components (A), (B), (C), (D), and (E). It is more preferable to occupy.
  • the method for producing the polyamide resin composition of the present invention requires a single-screw or twin-screw extruder, a kneader, a kneader, or the like, but a twin-screw extruder is preferable in terms of productivity.
  • the screw arrangement is not particularly limited, but it is preferable to provide a kneading zone in order to disperse each component more evenly.
  • Specific methods include (A) a crystalline polyamide resin containing a polycoupled resin as a main component, (B) a semi-aromatic amorphous polyamide resin, (D) a carbon black master batch, and (E) dispersion of a copper compound.
  • the liquid and other optional components are preblended with a blender, charged from the hopper into a single-screw or twin-screw extruder, and then melted in a state where at least a part of (A), (B) and (E) is melted.
  • (C-1) glass fiber, (C-2) needle-shaped warastonite, and (C-3) plate-like crystalline inorganic reinforcing material are added to the mixture as the inorganic reinforcing material by a side feed method and melted. It is obtained by kneading, discharging in a strand shape, cooling, and cutting.
  • the liquid component (dispersion medium) containing the component (E) has a very weak adhesive force and suppresses the gradual separation and segregation of the component (A), the component (B) and the component (D). Can be done. Therefore, the greater the degree of difference in the shape, apparent specific gravity, friction coefficient, etc. of the pellets of each component, the more the effect of the present invention is exhibited.
  • the polyamide resin composition produced by the present invention is produced with the composition as described above, it is characterized by having the following excellent weather resistance. That is, the color difference ⁇ E after the weather resistance test using a xenon weather meter (based on JIS K-7350-2) is 4.5 or less, more preferably 4.0 or less, still more preferably 3.5 or less, and particularly preferably. It is 2.5 or less. Details of the weather resistance test will be in accordance with the procedure described in Examples described later. When the color difference ⁇ E is equal to or less than the above value, it can withstand outdoor use exposed to rainfall.
  • Melt mass flow rate Resin composition pellets were dried to a moisture content of 0.05% or less with a hot air dryer, and measured at 275 ° C. and a load of 2160 g according to JIS K 7210-1: 2014.
  • Lowering temperature crystallization temperature (TC2): A DSC measuring device (EXSTAR6000 manufactured by Seiko Instruments Inc.) was used. Heat generation during temperature reduction when the temperature is raised to 300 ° C. at a heating rate of 20 ° C./min under a nitrogen stream, held at that temperature for 5 minutes, and then lowered to 100 ° C. at a rate of 10 ° C./min. The peak top of the peak was set to TC2. The DSC measurement sample was cut out from the vicinity of the center of a 100 mm ⁇ 100 mm ⁇ 3 mm flat plate evaluated below.
  • Color difference after weather resistance test ⁇ E JIS K- for a textured flat plate (100 mm x 100 mm x 2 mm) molded at a cylinder temperature of 280 ° C and a mold temperature of 90 ° C using an injection molding machine (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., IS80).
  • Weather resistance test black panel temperature: 63 ⁇ 2 ° C, relative humidity: 50 ⁇ 5%, irradiation method: 18 minutes out of 120 minutes
  • a xenon weather meter XL75 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.
  • Examples 1 to 4 Comparative Examples 1 to 6
  • the addition method A was shown in Table 1, and when the copper compound was directly added as it was, the addition method B was shown in Table 1.
  • the copper compound used was cupric bromide as an aqueous solution.
  • the concentration of the aqueous solution of the copper compound was adjusted to the concentration shown in Table 1.
  • Each raw material other than the inorganic reinforcing material was mixed in advance and charged from the hopper portion of the twin-screw extruder so as to have the composition shown in Table 1, and each reinforcing material was charged from the side feeder of the twin-screw extruder.
  • the compound was carried out at a cylinder temperature of 280 ° C.
  • the test pieces of Examples 1 to 4 have a small color difference ⁇ E before and after the weather resistance test, have a high degree of surface appearance (uniformity of the textured surface), and can maintain an excellent surface appearance even after the weather resistance test. It had the property and was also excellent in productivity.
  • the test pieces of Comparative Examples 1 and 2 were not satisfactory in surface appearance (mirror glossiness), could not maintain the surface appearance after the weather resistance test, and had poor productivity.
  • the test piece of Comparative Example 3 had a slightly inferior surface appearance (mirror glossiness), could not maintain the surface appearance (uniformity of the textured surface) after the weather resistance test, and had a slightly poor production stability.
  • the surface appearance (mirror glossiness) of the test piece of Comparative Example 4 was not satisfactory, the surface appearance (uniformity of the textured surface) could not be maintained after the weather resistance test, and the production stability was also poor.
  • Comparative Example 5 since the aqueous solution concentration was 0.04% by mass or more, there was no problem in operability, but because the aqueous solution concentration was high, dispersion in the raw material did not proceed, and there was a problem in production stability. occured.
  • the concentration of the aqueous solution was less than 0.04% by mass, the resin adhered and remained in the hopper, and a large amount of gas was generated from the vent port.
  • the polyamide resin composition of the present invention has an excellent balance between good appearance and high rigidity, and can be suitably used for engineering plastic applications such as automobile applications and electrical / electronic component applications.

Abstract

【課題】 成形時の金型温度が100℃以下でより高いレベルの外観の成形品が得られるのみならず、成形品表面の外観の耐侯性が優れたポリアミド樹脂組成物の安定した品質を保つ製造方法を提供する。 【解決手段】 (A)ポリカプラミド樹脂を主成分とする結晶性ポリアミド樹脂、(B)半芳香族非晶性ポリアミド樹脂、(C)無機強化材、(D)カーボンブラックのマスターバッチ、及び(E)銅化合物を含有するポリアミド樹脂組成物の製造方法であって、(E)銅化合物は、濃度を0.04質量%~1.0質量%とした分散液とし、(A)ポリカプラミド樹脂を主成分とする結晶性ポリアミド樹脂、(B)半芳香族非晶性ポリアミド樹脂、(D)カーボンブラックのマスターバッチ、及び(E)銅化合物の分散液を予め混合して押出機のホッパー部に投入し、(C)無機強化材を押出機にサイドフィード方式によって投入するポリアミド樹脂組成物の製造方法。

Description

ポリアミド樹脂組成物の製造方法
 本発明は、ポリカプラミド樹脂、半芳香族非晶性ポリアミド樹脂、無機強化材、カーボンブラック、及び銅化合物を主成分として含むポリアミド樹脂組成物に関する。詳しくは、本発明のポリアミド樹脂組成物は、剛性・強度に優れ、かつ成形品外観(鏡面表面光沢、シボ面均一表面性)に優れ、さらには耐侯性にも優れるポリアミド樹脂組成物の製造方法に関する。該ポリアミド樹脂組成物は、特に、自動車外装部品やドアミラー部品に適するものである。
 一般にポリアミド樹脂は、機械的特性、耐熱性、耐衝撃性、耐薬品性に優れ、自動車部品、電機部品、電子部品、家庭雑貨等に広く使用されている。なかでもガラス繊維を代表とする無機強化材を添加したポリアミド樹脂は、剛性、強度、耐熱性が大幅に向上し、特に、剛性に関しては無機強化材の添加量に比例して向上することが知られている。
 しかしながら、ポリアミド樹脂に剛性、強度向上を目的にガラス繊維等の強化材を50~70質量%と大量に添加すれば、成形品外観(鏡面表面光沢、シボ面均一表面性等)が極度に低下し、商品価値が著しく損なわれる。そこで成形品外観を向上させる方法として、結晶性ポリアミド樹脂に非晶性樹脂を添加することが提案されている(特許文献1~4)。しかし、これらの方法では良好な鏡面表面光沢、シボ面均一表面光沢は得られない。
また、半芳香族ポリアミド樹脂(MXD-6)にナイロン66、ガラス繊維、マイカを高充填し、強度・剛性を上げる方法(例えば、特許文献5)が知られているが、この場合、成形時の金型温度を135℃もの高温に上げる必要があり、高温に上げた場合でも良好な成形品外観が得られない場合もあった。
 そこで、ガラス繊維等の無機強化材を50質量%以上と大量に添加しても、成形品の外観が低下しないようなポリアミド樹脂組成物が提案されている(特許文献6)。この特許文献6に開示されている樹脂組成物によれば、成形時の金型温度が100℃以下でも概ね良好な成形品外観が得られるようになった。しかし、樹脂の種類が複数にわたり、添加剤や顔料などの組成も複雑となるため、時として成形品に予期せずに外観不良が発生する、耐候性に劣ってしまう場合があるなどの課題が出てきた。この課題に対し、安定した品質を保った製造方法にするために改善が求められてきた。
特開平2―140265号公報 特開平3-9952号公報 特開平3-269056号公報 特開平4-202358号公報 特開平1-263151号公報 特開2000-154316号公報
 そこで、本発明は、成形時の金型温度が100℃以下でより高いレベルの外観の成形品が得られるのみならず、成形品表面の外観の耐侯性が優れたポリアミド樹脂組成物の安定した品質を保つ製造方法を提供するものである。
 本発明者等は、上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、特許文献6に記載されたポリアミド樹脂組成物の組成を詳細に見直し、さらに、カーボンブラック及び銅化合物を特定量配合し、特に銅化合物は特定の濃度の分散液として用いることにより、耐候性に優れた、かつ成形品の外観(シボ面の均一性)が高度に優れた成形品を安定的に得ることのできるポリアミド樹脂組成物の製造方法を提供できることを見出し、本発明の完成に至った。
 即ち本発明は、以下の通りである。
[1] (A)ポリカプラミド樹脂を主成分とする結晶性ポリアミド樹脂、(B)半芳香族非晶性ポリアミド樹脂、(C)無機強化材、(D)カーボンブラックのマスターバッチ、及び(E)銅化合物を含有するポリアミド樹脂組成物の製造方法であって、
該ポリアミド樹脂組成物は、
(C)無機強化材として、(C-1)ガラス繊維、(C-2)針状ワラストナイト、及び(C-3)板状晶の無機強化材を含み、
ポリアミド樹脂組成物の水分率0.05%以下でのメルトマスフローレイト(MFR)が4.0g/10分以上、13.0g/10分未満であり、
ポリアミド樹脂組成物の示差走査熱量計(DSC)で測定した降温結晶化温度(TC2)が、180℃以上、185℃以下であり、
(A)と(B)との質量比が0.5<(B)/(A)≦0.8を満足し、
(A)、(B)、(C)、及び(D)の合計を100質量部としたとき、(E)の含有量が、0.001~0.1質量部であり、各成分の含有量が下記式を満足し、
30質量部≦(A)+(B)+(D)≦60質量部
13質量部≦(B)≦23質量部
1質量部≦(D)≦5質量部
20質量部≦(C-1)≦40質量部
8質量部≦(C-2)≦25質量部
8質量部≦(C-3)≦25質量部
40質量部≦(C-1)+(C-2)+(C-3)≦70質量部
(E)銅化合物は、濃度を0.04質量%~1.0質量%とした分散液とし、
(A)ポリカプラミド樹脂を主成分とする結晶性ポリアミド樹脂、(B)半芳香族非晶性ポリアミド樹脂、(D)カーボンブラックのマスターバッチ、及び(E)銅化合物の分散液を予め混合して押出機のホッパー部に投入し、(C)無機強化材を押出機にサイドフィード方式によって投入することを特徴とするポリアミド樹脂組成物の製造方法。
[2] 前記(E)銅化合物の分散液が、(E)銅化合物の水溶液である[1]に記載のポリアミド樹脂組成物の製造方法。
 本発明のポリアミド樹脂組成物の製造方法により、成形時の金型温度が100℃以下でより高いレベルの良好な外観の成形品が得られるのみならず、得られた成形品表面のシボなどの外観は耐侯性が優れた成形品を安定的に製造することが可能となる。さらには、操業性の点でも優れている。
 以下、本発明を具体的に説明する。まず、本発明で用いる各成分について説明する。
 本発明において、ポリアミド樹脂の結晶性/非晶性は、ポリアミド樹脂をJIS K 7121:2012に準じて昇温速度20℃/分でDSC測定した場合に、明確な融点ピークを示すものを結晶性、示さないものを非晶性とする。
 本発明のポリアミド樹脂組成物中の各成分の含有量(配合量)は、特に但し書きをしない限り、(A)ポリカプラミド樹脂を主成分とする結晶性ポリアミド樹脂、(B)半芳香族非晶性ポリアミド樹脂、(C)無機強化材、及び(D)カーボンブラックのマスターバッチの合計を100質量部としたときの量で表している。
 本発明における(A)成分は、ポリカプラミド樹脂を主成分とする結晶性ポリアミド樹脂である。ポリカプラミド樹脂は、通常ナイロン6と呼ばれるε-カプロラクタムの重合によって得られる。本発明におけるポリカプラミド樹脂の相対粘度(96%硫酸法)は、1.7~2.2の範囲が好ましい。特に好ましいのは1.9~2.1の範囲である。なお、相対粘度がこの範囲にあることで、樹脂としてのタフネス性や流動性(流動性により、目的とする成形品外観が得られる)が満足できるものとなる。しかし、ポリカプラミド樹脂の相対粘度を規制するより、ポリアミド樹脂組成物のメルトマスフローレイトを規制する方が現実的である。
 (A)成分中の、ポリカプラミド樹脂の含有量は70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましい。ポリカプラミド樹脂が100質量%であっても良い。(A)成分として、ポリカプラミド樹脂以外に含まれても良い結晶性ポリアミド樹脂としては、特に限定されないが、例えば、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アジパミド(ポリアミド66)、ポリウンデカメチレンアジパミド(ポリアミド116)、ポリメタキシリレンアジパミド(ポリアミドMXD6)、ポリパラキシリレンアジパミド(ポリアミドPXD6)、ポリテトラメチレンセバカミド(ポリアミド410)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ポリアミド610)、ポリデカメチレンアジパミド(ポリアミド106)、ポリデカメチレンセバカミド(ポリアミド1010)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ポリアミド612)、ポリデカメチレンドデカミド(ポリアミド1012)、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド(ポリアミド6I)、ポリテトラメチレンテレフタルアミド(ポリアミド4T)、ポリペンタメチレンテレフタルアミド(ポリアミド5T)、ポリ-2-メチルペンタメチレンテレフタルアミド(ポリアミドM-5T)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド(ポリアミド6T)、ポリヘキサメチレンヘキサヒドロテレフタルアミド(ポリアミド6T(H))、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ポリアミド9T)、ポリデカメチレンテレフタルアミド(ポリアミド10T)、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド(ポリアミド11T)、ポリドデカメチレンテレフタルアミド(ポリアミド12T)、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)及びこれらの構成単位の共重合体などが挙げられる。
 本発明における(B)成分は、ジアミン成分又はジカルボン酸成分のいずれかに芳香族成分を含む半芳香族非晶性ポリアミド樹脂である。ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸などが挙げられ、ジアミンとしては、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2-メチルペンタメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、アミノエチルピペラジン、ビスアミノメチルシクロヘキサンなどが挙げられる。これらの中で、テレフタル酸とイソフタル酸とヘキサメチレンジアミンを原料とするポリアミド6T/6Iが好ましい。
 半芳香族非晶性ポリアミド樹脂の相対粘度(96%硫酸法)は、特に限定されるものではないが、好ましい範囲は1.8~2.4である。
 (A)成分と(B)成分、並びに後記で説明する(D)カーボンブラックマスターバッチの合計含有量は、30~60質量部であり、好ましくは35~55質量部である。(B)成分の含有量は、13~23質量部であり、好ましくは13~22質量部である。(B)成分の含有量が13質量部よりも少ないと、より高いレベルの良好な成形品外観が得られず、反対に(B)成分の含有量が23質量部よりも多いと、成形品の結晶固化が悪くなり、成形時に離型不良が生じたり熱間剛性が低下したりする。(A)成分の含有量は、(B)成分及び(D)成分の含有量を考慮して決めれば特に限定されないが、20~34質量部が好ましく、より好ましくは21~32質量部である。
 また、本発明においては、(A)成分と(B)成分との質量比は、下記式を満足することが必要である。
 0.5<(B)/(A)≦0.8
 本発明において、(B)/(A)がこの範囲にあることで、より高いレベルの良好な外観の成形品が得られ、(B)/(A)は、0.52以上、0.75以下が好ましく、0.55以上、0.75以下がより好ましい。
 本発明における(C)成分は無機強化材であり、(C-1)ガラス繊維、(C-2)針状ワラストナイト、及び(C-3)板状晶の無機強化材を含む。(C-3)板状晶の無機強化材としては、マイカ、タルク、未焼成クレー等が挙げられるが、中でもマイカ、タルクが好ましく、マイカがより好ましい。(C)成分としては、本発明の効果を阻害しない範囲で、ウィスカー、カーボン繊維、セラミック繊維などの繊維状無機強化材、シリカ、アルミナ、カオリン、石英、粉末状ガラス(ミルドファイバー)、グラファイトなどの粉末状の無機強化材を含んでも良い。これらの無機強化材は、アミノシラン処理等、表面処理されているものを使用してもよい。
 前記(C-1)ガラス繊維としては、断面の平均直径が4~20μm程度、カット長が3~6mm程度の一般的なものを使用することができる。成形品中のガラス繊維の平均繊維長は、加工工程(コンパウンド工程・成形工程)で短くなり、150~300μm程度になる。(C-1)ガラス繊維の含有量としては、20~40質量部であり、好ましくは25~35質量部である。20質量部未満であれば、強度、剛性が低く、反対に40質量部を超えると、良好な成形品外観が得られ難いので好ましくない。
 前記(C-2)針状ワラストナイトとは、断面の平均直径が3~40μm程度、平均繊維長が20~180μm程度のワラストナイトである。(C-2)針状ワラストナイトの含有量は、8~25質量部であり、好ましくは10~25質量部であり、より好ましくは13~20質量部である。8質量部未満であれば、強度、剛性が低く、反対に25質量部を超えると、良好な成形品外観が得られ難いので好ましくない。
 前記(C-3)板状晶の無機強化材とは、タルク、マイカ、未焼成クレー等が挙げられ、その形状は魚のウロコのような形態を示す。その含有量は、8~25質量部であり、好ましくは10~25質量部であり、より好ましくは13~20質量部である。8質量部未満であれば、強度、剛性が低く、反対に25質量部を超えると、良好な成形品外観が得られ難いので好ましくない。なお、(C-3)の板状晶の無機強化材のなかでも、強度、剛性の面より特にマイカが優れている。
 (C)成分の無機強化材の含有量は、40~70質量部であり、好ましくは45~70質量部であり、より好ましくは55~65質量部である。40質量部未満の場合は、強度、剛性が低くなり、反対に70質量部より上になれば、良好な成形品外観は得られず、また強度に関しても低下する。(C)成分として、(C-1)が20~40質量部、(C-2)が8~25質量部、(C-3)が8~25質量部の範囲内で含有することにより、強度剛性が優れており、しかも成形品表面外観(鏡面表面光沢シボ面均一表面性)が優れる。
 (C)成分は、いずれもポリアミド樹脂組成物中で補強効果を発揮するが、その中でも(C-1)ガラス繊維が一番補強効果として高いが、成形品のソリ変形も大きい。(C-2)針状ワラストナイト、(C-3)板状晶の無機強化材は、ガラス繊維ほどの補強効果は無いものの、アスペクト比がガラス繊維よりも小さいため、ソリ変形が小さくなる利点がある。また、針状ワラストナイトは成形後のヒケ防止にも寄与でき、これらを適切に組み合わせることで、強化材が高濃度に配合されていても、成形後に大きな変形を生み出さない樹脂組成物を作製できる。
 通常、ガラス繊維、ワラストナイトなどを高濃度に配合した強化ポリアミド樹脂組成物は、耐候性に劣り強化材の露出が発生するが、後述のカーボンブラックマスターバッチと銅化合物と組み合わせることにより耐候性を制御でき、強化材の露出を防ぐことが可能となる。
 本発明における(D)成分としては、カーボンブラックマスターバッチであり、ベース樹脂としてポリアミド樹脂と相溶性があるLD-PE(低密度ポリエチレン)やAS樹脂(アクリロニトリル-スチレン共重合体)などを用い、マスターバッチ中にカーボンブラックを30~60質量%含有させたものが好ましい。これらのマスターバッチを用いることにより、カーボンブラックの分散性が優れ、作業環境性に優れる効果があるのみならず、加えてガラス繊維や他の無機強化材の浮き、露出などの抑制効果が高く、成形品外観の耐候性向上効果が発現される。カーボンブラックマスターバッチとしての含有量は、1~5質量部であり、2~4質量部が好ましい。カーボンブラックとしての含有量は、0.5~3.0質量部の範囲が好ましく、1~2質量部がより好ましい。カーボンブラックの含有量が3.0質量部よりも多くなると、機械的物性が低下する恐れがある。
 本発明における(E)成分としては、銅化合物であり、銅を含有する化合物であれば特に限定されないが、ハロゲン化銅(ヨウ化銅、臭化第一銅、臭化第二銅、塩化第一銅など)、酢酸銅、プロピオン酸銅、安息香酸銅、アジピン酸銅、テレフタル酸銅、イソフタル酸銅、サリチル酸銅、ニコチン酸銅及びステアリン酸銅、並びにエチレンジアミン、エチレンジアミン四酢酸などのキレート剤が銅に配位した銅錯塩が例として挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 上記で列挙した銅化合物の中でも、好ましくはハロゲン化銅であり、より好ましくはヨウ化銅、臭化第一銅、臭化第二銅、塩化第一銅からなる群より選択される1種以上であり、さらに好ましくはヨウ化銅、臭化第一銅、臭化第二銅よりなる群より選択される1種以上であり、特に好ましくは臭化第二銅である。上記銅化合物を用いることにより、耐候性に優れたポリアミド樹脂組成物を得ることが可能となる。
 (E)成分の含有量としては、0.001~0.1質量部であり、好ましくは、0.01~0.05質量部である。0.1質量部以上添加すると、金属腐食性や変色の恐れが高くなる。
 (E)銅化合物を樹脂組成物中に均一に混ぜ合わせる場合には、(E)銅化合物は、濃度を0.04質量%~1.0質量%とした分散液として用いる必要がある。濃度1.0質量%以下の分散液として用いることで、樹脂組成物中に均一に混練することが可能となる。前記濃度は、0.05質量%~0.7質量%であることが好ましい。濃度が0.04質量%未満では、必要量の(E)銅化合物を添加するためには、分散媒(例えば水)が多くなるため、混練時に分散媒の蒸気の発生する量が多くなったり、分散媒の影響で原料成分が混練機台のホッパー等に付着したりする等、操業性の点で問題となることがある。(E)銅化合物の分散液は、(E)銅化合物が完全に溶解した溶液でも良い。(E)銅化合物の分散液は、(E)銅化合物の水溶液であることが好ましい。
 さらに、本発明のポリアミド樹脂組成物は、水分率が0.05%(0.05質量%)以下でのメルトマスフローレイトが4.0g/10分以上、13.0g/10分未満、かつ示差走査熱量計(DSC)で測定した降温結晶化温度(TC2)が、180℃≦(TC2)≦185℃であることが必要である。
 メルトマスフローレイト(MFR)は、JIS K 7210-1:2014に準じて275℃、2160g荷重で測定した値である。また、降温結晶化温度(TC2)の測定は、示差走査熱量計(DSC)を用い、窒素気流下で20℃/分の昇温速度にて300℃まで昇温し、その温度で5分間保持した後、10℃/分の速度にて100℃まで降温させることにより測定した際に得られるピーク温度である。
 メルトマスフローレイトが4.0g/10分未満の場合、良好な成形品外観が得られない。メルトマスフローレイトが4.0g/10分以上のポリアミド樹脂組成物を得るには、通常よく用いられている相対粘度2.3以上の結晶性ポリアミド樹脂を用いると、前記メルトマスフローレイトの範囲に達しない(4.0g/10分未満)ことがあるため、超低粘度(相対粘度1.7~2.2)の結晶性ポリアミド樹脂を使用するか、コンパウンド加工時にポリアミド樹脂の分子鎖切断剤を添加する等の処方を採用することが良い。前記ポリアミド樹脂の分子鎖切断剤(減粘剤ともいう)としては、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸等が有効であり、具体的には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、テレフタル酸等が挙げられるが、特に限定されるものではない。分子鎖切断剤を添加(含有)する場合、その添加量は本発明の(A)、(B)、(C)及び(D)成分の合計100質量部に対し0.1~3質量部前後で、本発明組成物のメルトマスフローレイトが4.0g/10分以上になる。ただし、コンパウンド加工条件により分子鎖切断剤の効果は変化し、当然のことながら加工温度が高い程、またコンパウンド時のポリマー滞留時間が長い程効果は優れる。通常、コンパウンド加工温度は240~300℃の範囲内およびコンパウンド時のポリマー滞留時間は15~60秒以内が一般的である。
 樹脂の溶融粘度が低い場合、射出成形時にドローダウンや計量困難になる場合があり、メルトマスフローレイトが13.0g/10分以上の場合、射出成形時の成形条件幅が狭くなる恐れがある。
 さらに、降温結晶化温度(TC2)が、180℃≦(TC2)≦185℃を満足しない場合は、ポリアミド樹脂組成物の結晶化速度に起因して、より高いレベルの良好な成形品外観が得られない。
 また、本発明のポリアミド樹脂組成物には、必要に応じて耐熱安定剤、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、難燃剤、顔料、染料あるいは他種ポリマーなども添加することができる。本発明のポリアミド樹脂組成物は、前記(A)、(B)、(C)、(D)、及び(E)成分の合計で、90質量%以上を占めることが好ましく、95質量%以上を占めることがより好ましい。
 本発明のポリアミド樹脂組成物の製造方法には、単軸または二軸の押出機、混練機、ニーダーなどが必要となるが、生産性の面では二軸押出機が好ましい。スクリューアレンジに特に制限は無いが、各成分をより均一に分散させるためにニーディングゾーンを設けることが好ましい。具体的な方法としては、(A)ポリカプラミド樹脂を主成分とする結晶性ポリアミド樹脂、(B)半芳香族非晶性ポリアミド樹脂、(D)カーボンブラックのマスターバッチおよび(E)銅化合物の分散液、その他の任意成分をブレンダーでプリブレンドし、ホッパーから単軸や二軸の押出機に投入した後、(A)、(B)及び(E)の少なくとも一部が溶融した状態で、溶融混合物中に(C)無機強化材として(C-1)ガラス繊維、(C-2)針状ワラストナイト、(C-3)板状晶の無機強化材をサイドフィード方式によって投入し、溶融混練後ストランド状に吐出し、冷却、カットすることで得られる。
 (E)成分を含有する液体成分(分散媒)は、非常に弱い付着力で、(A)成分と(B)成分と(D)成分とが徐々に分離偏析しようとするのを抑制することができる。このため、各成分のペレットの形状、見かけ比重、摩擦係数などの異なり度が大きい場合ほど、本発明の効果が発揮される。
 本発明によって製造されたポリアミド樹脂組成物は、上述のような組成で作製されているので、以下に示す優れた耐候性を有することを特徴とする。すなわち、キセノンウェザーメーターを用いた耐候試験(JIS K-7350-2に準拠)後の色差△Eが4.5以下、より好ましくは4.0以下、さらに好ましくは3.5以下、特に好ましくは2.5以下である。耐候試験の詳細は、後記する実施例に記載の手順による。色差△Eが上記値以下であることにより、降雨に曝される屋外での使用に耐えることができる。
 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら制限されるものではない。
 また、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)メルトマスフローレイト(MFR):樹脂組成物ペレットを熱風乾燥機により水分率0.05%以下まで乾燥し、JIS K 7210-1:2014に準じて275℃、2160g荷重で測定した。
2)降温結晶化温度(TC2):DSC測定装置(セイコーインスツルメンツ社製、EXSTAR6000)を使用した。窒素気流下で20℃/分の昇温速度で300℃まで昇温し、その温度で5分間保持した後、10℃/分の速度にて100℃まで降温させた際の、降温時の発熱ピークのピークトップをTC2とした。DSCの測定試料は、下記評価の100mm×100mm×3mmの平板の中央部付近から切り出した。
3)曲げ強度:JIS K 7171:2016に準じて測定した。
4)曲げ弾性率:JIS K 7171:2016に準じて測定した。
5)鏡面光沢度:鏡面仕上げの100mm×100mm×3mm(厚み)の金型を使用し、樹脂温度280℃、金型温度80℃で成形品を作成し、JIS Z-8714に準じて入射角60度の光沢度を測定した。(数値が高い程、光沢度が良い)
 光沢度の測定結果を、「光沢度95以上:○、光沢度95未満~90以上:△、光沢度90未満:×」として表記した。
6)耐候試験後の色差ΔE:射出成形機(東芝機械株式会社製、IS80)でシリンダー温度280℃、金型温度90℃にて成形したシボ平板(100mm×100mm×2mm)について、JIS K-7350-2に準拠し、キセノンウェザーメーター(スガ試験機株式会社製XL75)を用い、耐候試験(ブラックパネル温度:63±2℃、相対湿度:50±5%、照射方法:120分中18分降雨(水噴射)、照射時間:1250時間、照射度:波長300nm~400nm 60W/m・S、光学フィルター:(内)石英、(外)ボロシリケイト♯275)を行った。耐候試験前後のシボ平板について、東京電色社製分光測色計TC-1500SXを用いてL、a、b値を測定し、色差ΔEを算出した。
7)耐候試験後の成形品表面外観(強化材露出の有無):上記6)の耐候試験後のシボ平板について、目視にて、下記の指標で判断した。
○:強化材の露出が認められない。×:強化材の露出が認められる。
8)耐候試験後の成形品表面のシボ状態:上記6)の耐候試験後のシボ平板について、目視にて、下記の指標で判断した。
○:シボの模様がはっきり見える。×:シボの模様が確認されない。
9)操業性:二軸押出機にて、生産中のホッパー内、ベント口、ストランドの状態にて確認を実施した。
[判定基準]
 ○:ホッパー内にて樹脂成分の付着が発生せず、ベント口からの多量のガス噴出もせず、かつ生産中のストランドの切れが発生していない
 ×:ホッパー内にて樹脂成分の付着発生、ベント口からの多量のガス噴出、または生産中のストランドの切れ発生のいずれかが起こる
10)生産安定性の評価:上記6)の耐候試験の評価の色差ΔEの測定を溶融混練開始直後の樹脂組成物、開始から30分経過後の樹脂組成物、開始から1時間経過後の樹脂組成物を用いて測定した。下記の基準で判定した。
[判定基準]
 ○:(最大のΔE)-(最小のΔE)が0.5未満
 △:(最大のΔE)-(最小のΔE)が0.5以上1.0未満
 ×:(最大のΔE)-(最小のΔE)が1.0以上
 実施例、比較例で用いた原料は、以下の通りである。
(A)結晶性ポリアミド樹脂:ナイロン6、M2000、MEIDA社製、相対粘度2.0
(B)半芳香族非晶性ポリアミド樹脂: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(6T/6I樹脂)、G21、EMS社製、相対粘度2.1
(C-1)ガラス繊維:ECS03T-275H、日本電気硝子社製、繊維径10μm、カット長3.0mm
(C-2)針状ワラストナイト:NYGLOS-8 NYCO社製、平均繊維径8μm、平均繊維長136μm
(C-3)板状晶の無機強化材:マイカ、S-325、レプコ社製、平均粒子径18μm、平均アスペクト比20
(D)カーボンブラックのマスターバッチ:ABF-T-9801、レジノカラー社製、ベース樹脂はAS樹脂、カーボンブラックを45質量%含有
(E)銅化合物:臭化第二銅
実施例1~4、比較例1~6
 銅化合物を水溶液にして投入した場合、表1に添加方法A、銅化合物をそのまま直接投入した場合、表1に添加方法Bと記した。添加方法Aでは、銅化合物は臭化第二銅を水溶液にして用いた。銅化合物の水溶液の濃度は、表1記載の濃度に調製した。
 表1に示す組成になるように、無機強化材以外の各原料を予め混合して二軸押出機のホッパー部から投入し、各強化材は二軸押出機のサイドフィーダーから投入した。二軸押出機のシリンダー温度280℃、スクリュー回転数180rpmにてコンパウンドを実施し、ペレットを作成した。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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1から、実施例1~4の試験片は、耐侯試験前後の色差ΔEが小さく、表面外観(シボ面の均一性)が高度に優れ、かつ耐侯試験後でも優れた表面外観を維持できる耐侯性を有し、さらに生産性も優れていた。一方、比較例1、2の試験片は、表面外観(鏡面光沢度)が満足できるものではなく、耐侯試験後は表面外観を維持できておらず、生産性も悪かった。比較例3の試験片は、表面外観(鏡面光沢度)はやや劣り、耐侯試験後は表面外観(シボ面の均一性)を維持できておらず、生産安定性もやや悪かった。比較例4の試験片は、表面外観(鏡面光沢度)が満足できるものではなく、耐侯試験後は表面外観(シボ面の均一性)を維持できておらず、生産安定性も悪かった。比較例5は、水溶液濃度が0.04質量%以上のため、操業性に問題は生じていなかったが、水溶液濃度が濃いために、原料内での分散が進まず、生産安定性に問題が生じた。比較例6は、水溶液濃度が0.04質量%未満となり、ホッパー内に樹脂が付着し残存し、かつベント口からの多量のガス発生が生じた。
 本発明のポリアミド樹脂組成物は、外観の良さと剛性の高さのバランスに優れ、自動車用途、電機・電子部品用途等エンジニアリングプラスチック用途に好適に使用することができる。

Claims (2)

  1.  (A)ポリカプラミド樹脂を主成分とする結晶性ポリアミド樹脂、(B)半芳香族非晶性ポリアミド樹脂、(C)無機強化材、(D)カーボンブラックのマスターバッチ、及び(E)銅化合物を含有するポリアミド樹脂組成物の製造方法であって、
    該ポリアミド樹脂組成物は、
    (C)無機強化材として、(C-1)ガラス繊維、(C-2)針状ワラストナイト、及び(C-3)板状晶の無機強化材を含み、
    ポリアミド樹脂組成物の水分率0.05%以下でのメルトマスフローレイト(MFR)が4.0g/10分以上、13.0g/10分未満であり、
    ポリアミド樹脂組成物の示差走査熱量計(DSC)で測定した降温結晶化温度(TC2)が、180℃以上、185℃以下であり、
    (A)と(B)との質量比が0.5<(B)/(A)≦0.8を満足し、
    (A)、(B)、(C)、及び(D)の合計を100質量部としたとき、(E)の含有量が、0.001~0.1質量部であり、各成分の含有量が下記式を満足し、
    30質量部≦(A)+(B)+(D)≦60質量部
    13質量部≦(B)≦23質量部
    1質量部≦(D)≦5質量部
    20質量部≦(C-1)≦40質量部
    8質量部≦(C-2)≦25質量部
    8質量部≦(C-3)≦25質量部
    40質量部≦(C-1)+(C-2)+(C-3)≦70質量部
    (E)銅化合物は、濃度を0.04質量%~1.0質量%とした分散液とし、(A)ポリカプラミド樹脂を主成分とする結晶性ポリアミド樹脂、(B)半芳香族非晶性ポリアミド樹脂、(D)カーボンブラックのマスターバッチ、及び(E)銅化合物の分散液を予め混合して押出機のホッパー部に投入し、(C)無機強化材を押出機にサイドフィード方式によって投入することを特徴とするポリアミド樹脂組成物の製造方法。
  2.  前記(E)銅化合物の分散液が、(E)銅化合物の水溶液である請求項1に記載のポリアミド樹脂組成物の製造方法。
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