JP6895322B2 - ポリアミド樹脂組成物 - Google Patents
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しかしながら、従来の技術では、耐衝撃性を維持しつつ、流動性を向上させるという点では充分ではなかった。
(A)ポリアミド樹脂と、(B)ASTM D1238に従って190℃、2.16kg荷重で測定されるMFRが20〜50g/10分のエチレン・α−オレフィン共重合体と、(C)ASTM D1238に従って190℃、2.16kg荷重で測定されるMFRが0.1〜10g/10分の不飽和カルボン酸またはその誘導体でグラフト変性したエチレン・α−オレフィン共重合体と、を含むものである。
(B)成分および/または(C)成分のエチレン・α−オレフィン共重合体は、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンの共重合体であることが好ましい。
(A)成分は、ISO 307に準拠して質量分率96%の硫酸で測定される粘度数が80〜150ml/gであることが好ましい。
(B)成分と(C)成分の合計100質量%に対し、(C)成分が20〜60質量%であることが好ましい。
まず、本発明で使用することのできる各成分について詳しく述べる。
「ポリアミド」とは、主鎖に−CO−NH−(アミド)結合を有する高分子化合物を意味する。本発明で用いられるポリアミドとしては、特に限定されないが、例えば、(a)ラクタムの開環重合で得られるポリアミド、(b)ω−アミノカルボン酸の自己縮合で得られるポリアミド、(c)ジアミンおよびジカルボン酸を縮合することで得られるポリアミド、並びにこれらの共重合物が挙げられる。ポリアミドは、1種で用いてもよく、2種以上の混合物として用いてもよい。以下、本発明で用いられるポリアミド樹脂の原料について説明する。
上記(c)ポリアミドは、それぞれ1種単独または2種以上のジアミンおよびジカルボン酸を併用して縮合させたものであってもよい。
本発明のポリアミド樹脂組成物は、(B)エチレン・α−オレフィン共重合体を含む。エチレン・α−オレフィン共重合体を含有することにより、ポリアミド樹脂組成物は優れた耐衝撃性が得られる。
エチレン・α−オレフィン共重合体とは、エチレンおよびα−オレフィンを少なくとも構成成分として含む共重合体である。
本発明のポリアミド樹脂組成物は、(C)不飽和カルボン酸またはその誘導体でグラフト変性したエチレン・α−オレフィン共重合体を含む。不飽和カルボン酸またはその誘導体でグラフト変性したエチレン・α−オレフィン共重合体を含有することにより、ポリアミド樹脂組成物は優れた耐衝撃性が得られる。
不飽和カルボン酸またはその誘導体でグラフト変性したエチレン・α−オレフィン共重合体とは、エチレン・α−オレフィン共重合体を不飽和カルボン酸またはその誘導体でグラフト変性したものである。
これらの中では、不飽和ジカルボン酸およびその酸無水物が好ましく、マレイン酸、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸またはこれらの酸無水物がより好ましく、無水マレイン酸が特に好ましい。
無機充填材、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、光劣化防止剤、滑剤、可塑剤、離型剤、核剤、難燃剤、着色剤等を添加することもできるし、他の熱可塑性樹脂をブレンドしてもよい。
これらは、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ガラス繊維の繊維径は、偏平状の場合は、優れた機械的強度と外観、低反り性の観点から、平均短径が3〜15μmが好ましく、より好ましくは4〜10μmであり、さらに好ましくは5〜9μmである。
これらは、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
特に、耐熱エージング性向上の観点から、N,N’−へキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオンアミド)]が好ましい。
上記の範囲内の場合、耐熱エージング性を一層向上させ、さらに発生ガス量を低減させることができる。
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。
上記範囲内の場合、耐熱エージング性が一層向上することができる。
特に、耐熱エージング性の向上という観点から、好ましくはヨウ化カリウムおよび臭化カリウム、並びにこれらの混合物であり、より好ましくはヨウ化カリウムである。
脂肪酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、飽和または不飽和の、直鎖状または分岐状の、脂肪族モノカルボン酸が挙げられる。
脂肪酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、エルカ酸、オレイン酸、ラウリン酸、モンタン酸等が挙げられる。
アルコールとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、1,3−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、ラウリルアルコール等が挙げられる。
脂肪酸アミドとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、エチレンビスステアリルアミド、エチレンビスオレイルアミド、N−ステアリルステアリルアミド、N−ステアリルエルカアミド等が挙げられる。特に、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、エチレンビスステアリルアミド、およびN−ステアリルエルカアミドが好ましく、エチレンビスステアリルアミドおよびN−ステアリルエルカアミドがより好ましい。
脂肪酸と塩を形成する金属元素としては、元素周期律表の第1族元素(アルカリ金属)、第2族元素(アルカリ土類金属)、第3族元素、亜鉛、アルミニウム等が挙げられる。
金属元素としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属;カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属;アルミニウム;が好ましい。
これら脂肪酸金属塩は、1種のみを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。
このようにして得られる組成物は、従来より公知の種々の方法、例えば、射出成形により各種部品の成形体として成形できる。
(1)ポリアミド
ポリアミド66(以下、PAと略記)
VN(硫酸):130ml/g、アミノ末端基:40mmol/kg、
カルボキシル末端基:80mmol/kg
(2−1)エチレン・1−ブテン共重合体(以下、EBR−1と略記)
密度:0.86g/cm3、MFR(190℃、2.16kg荷重):0.5g/10分
(2−2)エチレン・1−ブテン共重合体(以下、EBR−2と略記)
密度:0.87g/cm3、MFR(190℃、2.16kg荷重):35g/10分、MFR(230℃、2.16kg荷重):65g/10分
(2−3)エチレン・1−オクテン共重合体(以下、EORと略記)
密度:0.86g/cm3、MFR(190℃、2.16kg荷重):0.5g/10分
(3−1)無水マレイン酸変性エチレン・1−ブテン共重合体(以下、変性EBR−1と略記)
密度:0.87g/cm3、MFR(190℃、2.16kg荷重):0.6g/10分、変性率:1質量%
(3−2)無水マレイン酸変性エチレン・1−ブテン共重合体(以下、変性EBR−2と略記)
密度:0.87g/cm3、MFR(190℃、2.16kg荷重):1.5g/10分、変性率:0.8質量%
(3−3)無水マレイン酸変性エチレン・1−ブテン共重合体(以下、変性EBR−3と略記)
密度:0.87g/cm3、MFR(190℃、2.16kg荷重):40g/10分、MFR(230℃、2.16kg荷重):70g/10分変性率:0.5質量%
(3−4)無水マレイン酸変性エチレン・1−オクテン共重合体(以下、変性EORと略記)
密度:0.87g/cm3、MFR(190℃、2.16kg荷重):1.6g/10分、変性率:0.8質量%
ポリアミド6(VN(硫酸):150ml/g);80質量%、CuI;4質量%、KI;16質量%で構成されるマスターバッチ(以下、HSと略記)
(5)着色剤
ポリアミド6(VN(硫酸):150ml/g);80質量%、CB(三菱カーボン(登録商標)52B);15質量%、エチレンビスステアリン酸アミド;5質量%で構成されるマスターバッチ(以下、CMBと略記)
以下に、評価方法について述べる。
<シャルピー衝撃強度>
実施例および比較例で得られたポリアミド樹脂組成物ペレットを、射出成形機[PS−40E:日精樹脂株式会社製]を用いて、射出+保圧時間25秒、冷却時間15秒、金型温度80℃、溶融樹脂温度280℃に設定し、ISO 3167、多目的試験片A型の成形片を成形した。得られた成形片を切削して使用し、80mm×10mm×4mmの試験片を用いて、ISO 179/1eAに準拠し、23℃および−30℃でノッチ付きシャルピー衝撃強度を測定し、−30℃における23℃に対する衝撃強度保持率を評価した。
実施例および比較例で得られたポリアミド樹脂組成物ペレットを、射出成形機[PS−40E:日精樹脂株式会社製]を用いて、射出+保圧時間10秒、冷却時間15秒、金型温度を80℃、溶融樹脂温度280℃に設定し、幅10mm、厚み2mmのスパイラルフロー金型を用い、射出圧力50MPa、射出速度150mm/秒の条件で、スパイラルフロー長を測定した。
実施例および比較例で得られたポリアミド樹脂組成物ペレットを、射出成形機[PS−40E:日精樹脂株式会社製]を用いて、射出+保圧時間25秒、冷却時間15秒、金型温度80℃、溶融樹脂温度280℃に設定し、ISO 3167、多目的試験片A型の成形片を成形した。得られた成形片を用いて、ISO 527に準拠し、引張速度50mm/minで引張試験を行い、引張破断伸度(乾燥時)を測定した。また、多目的試験片A型を、湿度50RH%条件での平衡水分率まで調湿した後、ISO 527に準拠しつつ引張速度50mm/分で引張試験を行い、引張破断伸度(吸水時)を測定した。吸水による破断伸度の向上度を評価した。
L/D(押出機のシリンダーの長さ/押出機のシリンダー径)=48(バレル数:12)の二軸押出機[ZSK−26MC:コペリオン社製(ドイツ)]を用いて、上流側供給口からダイまでを280℃に設定し、スクリュー回転数300rpm、吐出量25kg/hで、表1記載の割合となるように、上流側供給口よりポリアミド、エチレン・α−オレフィン共重合体、無水マレイン酸変性エチレン・α−オレフィン共重合体、熱安定剤、着色剤を供給し、真空脱揮口より減圧して溶融混練し樹脂組成物ペレットを作製した。得られた樹脂組成物を、樹脂温度280℃、金型温度80℃にて成形し、シャルピー衝撃強度、流動性を評価した。物性値を組成とともに表1に併記した。なお、表1中のN.B.は破断しなかったことを示し数値化できなかったことを示している。
Claims (7)
- (A)ポリアミド樹脂と、
(B)ASTM D1238に従って190℃、2.16kg荷重で測定されるMFRが20〜50g/10分のエチレン・α−オレフィン共重合体と、
(C)ASTM D1238に従って190℃、2.16kg荷重で測定されるMFRが0.1〜10g/10分の不飽和カルボン酸またはその誘導体でグラフト変性したエチレン・α−オレフィン共重合体と、
を含む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100質量%に対し、前記(A)成分が51〜95質量%、前記(B)成分が2〜45質量%、前記(C)成分が2〜45質量%である、ポリアミド樹脂組成物。 - 前記(B)成分および/または前記(C)成分の密度が、0.85〜0.89g/cm3である、請求項1に記載のポリアミド樹脂組成物。
- 前記(B)成分および/または前記(C)成分のエチレン・α−オレフィン共重合体が、エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンの共重合体である、請求項1または2に記載のポリアミド樹脂組成物。
- 前記(C)成分の不飽和カルボン酸またはその誘導体が無水マレイン酸であって、変性率が0.1〜3質量%である、請求項1〜3いずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物。
- 前記(A)成分が、ISO 307に準拠して質量分率96%の硫酸で測定される粘度数が80〜150ml/gである、請求項1〜4いずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物。
- 前記(B)成分と前記(C)成分の合計100質量%に対し、前記(C)成分が20〜60質量%である、請求項1〜5いずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物。
- 請求項1〜6いずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物を用いて、0℃以下での耐衝撃性を向上させる方法。
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