JPH03207735A - 機械的特性に優れた樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリアミドとポリオレフィンとのポリマーブ
レンド組成物からなる成形品に関するものである。

この成形品は、自動車分野、電気電子分野及びスポーツ
用品分野の構造部材又は機構部品として有用である。

〔従来の技術〕

ポリアミドは、優れた機械的性質や耐熱性が高く評価さ
れ、自動車部品や電気電子部品に広く使用されている。

しかし、ポリアミド特有の吸水性及びこれによる寸法変
化或いは諸特性の変化を問題にされる用途も多く、この
ため他のオレフィン系ポリマーをブレンドして、物性の
バランスを確保することが行われている。

一方、ポリオレフィンは、比較的安価であり、化学的安
定性に優れていることなどより、広い分野で使用されて
いる。しかし、用途が広がるにつれ、ポリオレフィンの
機械的強さや耐熱性が不充分とされ、他のポリマー、特
にポリアミドとのブレンドにより、これら物性を向上さ
せることが行われている。

しかしながら、本来ポリアミドとポリオレフィンとは、
相溶化しないポリマーであり、単純にブレンドするだけ
では、ポリマー剥離が起り、商品価値の無いものがでΔ
あがってしまうという問題点があった。そこで、これら
の両ポリマーを相溶化させるため、ポリオレフィンの変
性物を用いる方法（特公昭４０−３０９４３号公報）、
などが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の方法、例えばポリオレフィン変性
物を用いる方法では、ポリオレフィン変性物の種類によ
っては、相溶性及び、機械的強度、特にウェルド部強度
が不充分であった。

本発明は、相溶性に優れ、機械物性、特にウェルド部強
度に優れたポリアミドとポリオレフィンからなる樹脂成
形品を提供することを課題とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

発明者らは、上記した課題を達成するには、変性ポリオ
レフィンの強度と、成形品中の分散相の粒径の双方が、
それぞれ特定の値を同時に満足することが必要なことを
見いだし、本発明を成すにいたった。即ち本発明は、　
（Ａ）ポリアミド、　（Ｂ）ポリオレフィン、　（Ｃ）
変性ポリオレフィンとからなる組成物で、（Ｃ）変性ポ
リオレフィンの引張降伏強度が３００ｋｇ／ｃｄ以上で
あり、且つ該組成物から得られる成形品中に分散された
分散相の粒径が５μｍ以下であることを特徴とする機械
的特性に優れた樹脂成形品である。

本発明でいう分散相の粒径は、電子顕微鏡で観察した分
散相の、平均粒子径である。成形品を成形する際の成形
条件は組成物を構成するポリマーによっても異なるが、
例えば射出成形品の場合、樹脂温度をポリアミドの融点
プラス１０〜３０℃とし、金型温度を４０〜８５℃とし
、射出圧を４００〜５５０ｋｇ／ｃ♂とし、シリンダー
内滞溜時間を６０〜１８０秒とする条件が一般的である
。

本発明はこの分散粒径が５μｍ以下で、かつ成形品を得
るために配合した変性ポリオレフィンの引張降伏強度が
３００ｋｇ／ｃｍ２以上を同時に満足した時のみ得るこ
とができる。好ましい分散粒径は２μｍ以下である。

分散粒径が５μｍ以上で、変性ポリオレフィンの引張降
伏強度が３００）ｃｇ／ｃｄより少ないと、層状剥離を
起こしやすく、機械的特性、特にウェルド部の強度が低
下する。分散粒径が５μｍ以下であっても変性ポリオレ
フィンの引張降伏強度が８００）ｃｇ／ｃｍ２より少な
いと、相溶性は向上するものの、ウェルド部の強度はま
だまだ不充分である。

又、変性ポリオレフィンの引張降伏強度が３００）ｃｇ
　／　ｃｄ以上であっても、分散粒径が５μｍ以上であ
れば、相溶性、ウェルド部強度、いずれも改良されない
。

本発明におけるポリオレフィンとしては、エチレン、プ
ロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１
−ヘキセン等のα−オレフィンの重合体や、これらのブ
ロック又はランダム共重合体等が用いられる。又、上記
オレフィンとビニル芳香族化合物との共重合体も用いら
れる。これらのオレフィンの中では、ポリプロピレンホ
モポリマーやプロピレン成分を５０モル％以上、好まし
くは、８０モル％以上を含む他のオレフィンとのランダ
ムまたはブロック共重合体が好ましい。これらポリオレ
フィンは、溶融粘性が、使用するポリアミドの粘性に近
いものが選定され、メルトフローインデックスが１〜６
０ｇ／１０分であることが好ましい。更に好ましくは、
６〜５０　ｇ　／　１０分である。

本発明でいう変性ポリオレフィンとは、上述したポリオ
レフィンの単体、又は２種以上の混合物に、不飽和カル
ボン酸又は、その誘導体を導入した樹脂である。

不飽和カルボン酸又は、その誘導体としては、アクリル
酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和カ
ルボン酸又はその誘導体、例えば酸ハライド、アミド、
イミド、酸無水物などが挙げられ、具体的にはマレイミ
ド、無水マレイン酸、無水イタコン酸、などが例示され
る。これらの中では不飽和ジカルボン酸又は、その酸無
水物が好適であり、特に無水マレイン酸が好適である。

上記の変性ポリオレフィンを製造するにあたっては、上
述のポリオレフィンを適当な溶媒に懸濁あるいは溶解さ
せ、これに上記不飽和カルボン酸又はその誘導体及びラ
ジカル発生剤を加えて加熱撹拌する方法（溶液法）、或
いはポリオレフィンと不飽和カルボン酸又はその誘導体
ならびにラジカル発生剤を予め混合し、押出機、バンバ
リーミキサ−、ニーダ等を用いて溶融混練する方法など
がある。

変性ポリオレフィンにおける、不飽和カルボン酸又はそ
の誘導体の導入量は０．０５〜１０重量％が好ましい。

０．０５重量％未満のものは、成形品の分散相の粒径を
５μｍ以下にコントロールすることが困難となる。

本発明におけるポリアミドとは、酸アミドをくり返し単
位にもつ高分子化合物であり、例えば、ナイロン６、ナ
イロン１１、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン６
６、ナイロン６１０１ナイロン６１２などが、それぞれ
単独で、又は、コポリマー化して用いられる。これらポ
リアミドは、組成物の使用用途に応じて選択されるが、
耐熱性や機械特性の優れていることから、ナイロン６や
ナイロン６６を用いることが好ましい。又、これらポリ
アミドの分子量は特に限定されないが、通常は相対粘度
（ηｒｅｌ　）が、２．０以上のものが用いられる。

本成形品を構成する（Ａ）〜（Ｃ）の組成割合は、（Ａ
）ポリアミドが５〜９５重量部で、（Ｂ）ポリオレフィ
ン＋（Ｃ）変性ポリオレフィンが９５〜５重量部であり
、好ましくは（Ａ）が１０〜７０重量部、　（Ｂ）＋（
Ｃ）＝９０〜３０重量部である。　（Ａ）ポリアミドが
５重量部未満では、剛性、耐熱性が劣る。又、（Ｂ）　
＋（Ｃ）が５重量部未満では、吸水性が高くなる。

又、変性ポリオレフィンの好ましい量は、不飽和カルボ
ン酸又はその誘導体の導入量により異なるが、（Ｂ）＋
（Ｃ）　＝１ｏｏ重量部に対し、０．５〜９９重量部で
ある。変性ポリオレフィンの量が上記範囲未満であると
成形品の分散相の粒径を５μｍ以下にコントロールする
ことが困難となる。

本発明では、上記成分の外に、必要に応じて、無機充填
剤、例えば酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化カルシウム
、等の酸化物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム等の水和金属酸化物、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウムのような炭酸塩、タルク、クレ
ーなどのようなケイ酸塩、或いは繊維状充填剤、例えば
ガラス繊維、ウオラストナイト、炭素繊維、その他ガラ
スピーズ、マイカ等の充填剤を単独あるいは併用して添
加することができる。

上記充填剤の量は、（Ａ）ポリアミド＋（Ｂ）ポリオレ
フィン＋（Ｃ）変性ポリオレフィン−１００重量部に対
して、好ましくは５ないし１５０重量部、更に好ましく
はＩＯないし１００重量部添加すると剛性、耐熱性、引
張強度等が改良される。又、充填剤の表面はシラン系化
合物等で処理されていることが好ましく、これらの中で
は繊維状物、特にガラス繊維が補強効果に優れるので好
ましい。

又、更に酸化劣化防止剤、耐熱安定剤、結晶核剤、滑剤
、等、通常樹脂に配合される各種添加剤を添加しても差
しつかえない。

本発明の成形品を得るためには、例えばポリプロピレン
、酸無水物で変性したポリプロピレン、ナイロン６６を
ブレンドし、得られたブレンド物を通常の溶融混練機、
例えば押出機、ブラベンダーロール等を用いてペレット
を得、このベレットを成形加工機、例えば射出成形機で
成形することにより得ることができるが、配合した変性
ポリオレフィンの引張降伏強度が３００ｋｇ／ｃｄ以上
で、かつ得られた成形品中の分散相の粒径が５μｍ以下
になることが必要である。

変性ポリオレフィンは先に述べた方法で作ることができ
るが、引張降伏強度を３００ｋｇ／ｃ＋＃以上にするた
めには、強度が高いポリオレフィンを用いて、変性時に
強度低下が少ない方法、例えば、溶液による変性や、混
線条件をコントロールして溶融変性することで得ること
ができる。

成形品の分散相の粒径を５μｍ以下にコントロールする
方法は特に限定はしないが、以下の方法の単独或いは２
つ以上の併用が有用である。

（１）変性ポリオレフィン不飽和カルボン酸又はその誘
導体の導入量をコントロールする方法不飽和カルボン酸
又はその誘導体の導入量を増やすことで、分散相の粒径
は小さくなる傾向にある。組成の構成によって不飽和カ
ルボン酸又はその誘導体の導入量と分散相の粒径の関係
は異なるが、例えばポリアミドが７０重量％の場合、組
成物中における不飽和カルボン酸又はその誘導体の当量
と、ポリアミドの−ＮＨ２当量との比を０．４より大き
くすることで、分散相の粒径を５μｍ以下にコントロー
ルすることができる。

（２）混線方法を制御する方法 （Ａ）ポリアミド、　（Ｂ）ポリオレフィン、（Ｃ）変
性ポリオレフィンを溶融混練するにあたり、分散相の粒
径をより小さくする好ましい処決としては、あらかじめ
（Ｂ）と（Ｃ）を溶融混練させ、後に（Ａ）と混練させ
る方法を挙げることができる。

（３）第４成分を添加する方法 第４成分として、酸無水基を含有するオリゴマーもしく
は重合体を適量添加することで、更に分散相の粒径を小
さくすることができる。その中でも酸無水基を含有する
、オレフィン系オリゴマーが好ましい。

オレフィン系オリゴマーとは（Ｂ）ポリオレフィンや、
共役ジエン系重合体の低分子のオリゴマーであり、液状
であってもよい。これらに何らかの手段により酸無水基
を含有せしめたものである。

酸無水基の導入方法については、変性ポリオレフィンに
関して述べた方法がとれる他、水添共役ジエン系重合体
の場合、共役ジエン化合物をリビング重合する際、エチ
レンオキサイドを添加し、末端が一〇Ｈ基であるポリブ
タジェンとし、これを水添した後、−ＯＨ基を利用して
酸無水基を有する化合物を結合せしめる方法もとり得る
。

本発明組成物は、相溶性、機械特性に優れることから、
自動車部品−スポイラ−、フェンダ−エンブレム、コン
ソールボックス、インスツルメンタルパネル、コネクタ
ー、ファスナー　リレーボックス、ラジェータータンク
、キャニスタ−、ホイールカバー、ホイールキャップ、
ファン等、又、電動工具のハウジング、モーターファン
、ファンケース、モーターのふた部、クーリングファン
、ポンプファン、スポーツ用部品等に適している。

〔実　施　例〕

次に、実施例をあげて本発明の詳細な説明する。

なお実施例における試験方法、及び変性ポリオレフィン
の試験方法は次の通りである。

（１）相溶性： 引張試験終了後の試験片の破断面観察により、剥離状態
を評価した。

（２）引張強度、引張伸度： 射出成形機で成形した３關厚のＡＳＴＭ１号ダンベル試
験片を引張試験機を用いて、２３℃クロスヘツドスピー
ド５０ｍｍ／分の条件で行った。

（３）ウェルド部強度： 溶融樹脂が、向流衝突しウェルド部を形成させるように
した金型を用いて、ウェルド部試験片を作製した。当該
試験片の引張強度を測定した。

（４）成形流動性： 射出成形時の流動状態を比較評価した。

（５）分散相粒径： 引張強度評価用に作製した試験片を液体窒素中に、３０
分浸せきした後、試験片の中央部をカットした。その後
、ポリオレフィンが分散相の時は、試験片を約１２０℃
のデカリン中に１時間浸した。

又、ポリアミドが分散相の時は、試験片を室温のギ酸中
に３０分浸した。溶媒を除去した後、試験片の断面を、
走査形電子顕微鏡で、相構造を写真撮影した。この写真
より、試料中に分散している分散粒子の体積平均直径を
測定した。

（６）吸水率： 引張強度評価用に作製した試験片を、２３℃水中で、２
４時間吸水試験を行い、試験片の重金変化率から吸水率
（％）を求めた。

又、各側において使用した（Ａ）ポリアミド、（Ｂ）ポ
リオレフィン、　（Ｃ）変性ポリオレフィンは以下の通
りである。

（Ａ）　　ポリアミド （１）ナイロン６６ 相対粘度：　２．８３ アミノ末端基濃度：４．６ＸＩＯ−”当量／ｇ（脂化成
製　レオナ１３００） （２）ナイロン６ 相対粘度：　２．３７ アミノ末端基濃度：６．６Ｘ１０−”当量／ｇ（宇部製
　ＵＢＥナイロン１０１３Ｂ）（Ｂ）　　ポリオレフィ
ン （１）　２３０℃のＭＦＲが１４ｇ／１０分のポリプロ
ピレン（旭化成製　旭化成ポリプロＭ　１６００）（２
）　２３０℃のＭＦＲが３０ｇ／４０分のポリプロピレ
ン（旭化成製　旭化成ポリプロＭ　１７００）（Ｃ）　
　変性ポリオレフィン （１）変性ポリプロピレンＩ アイツタクチイックポリプロピレンに無水マレイン酸を
１．１重量％付加した変性ポリプロピレン。なお、この
変性ポリプロピレンの引張降伏強度は３６０ｋｇ／ｃｍ
２であった。

（２）変性ポリプロピレン■ アイツタクチイックポリプロピレンに無水マレイン酸を
４．３重量％付加した変性ポリプロピレン。なお、この
変性ポリプロピレンの引張降伏強度は３５０ｋｇ／ｃｄ
であった。

（３）変性ポリプロピレン■ ポリプロピレンに無水マレイン酸を０．１２重量％付加
した変性ポリプロピレン。なお、この変性ポリプロピレ
ンの引張降伏強度は２８０ｋｇ　／　ｃｄであった。

（４）変性ポリプロピレン■ ポリプロピレンに無水マレイン酸を５．５重量％付加し
た変性ポリプロピレン。なお、この変性ポリプロピレン
の引張降伏強度は１００ｋｇ／Ｃ−であった・ 実施例１〜８及び比較例１〜１０ 前記の（Ａ）ポリアミド、　（Ｂ）ポリオレフィン、（
Ｃ）変性ポリオレフィンを第１表に示した配合量（重量
％）でブレンドした。得られたブレンド物を２軸混線機
（池貝鉄工所製　ＰＣＭ３０φ）にて混練押出してペレ
ットを得た。

各ペレットを射出成形機を使用して物性及び特性評価用
の試料を作製し、評価した。結果を第２表に示す。

実施例　９ Ｍ２ＳＯ４を２９重量部、変性ポリプロピレンＩを３重
量部の割合でブレンドし、このブレンド物を２軸混練機
（池貝鉄工所製　ＰＣＭ３０φ）にて混練押出してペレ
ットを得た。このペレット３２重量部と、レオナ１３０
０を６８重量部ブレンドし、２軸混線機（池貝鉄工所製
　ＰＣＭ３０φ）にて混練押出してペレットを得た。

このペレットを射出成形機を使用して物性及び特性評価
用の試料を作製し、評価した。結果を第２表に示す。

実施例　１０ ナイロン６６７０重量部、Ｍ１７００　２５重量部、変
性ポリプロピレン（Ｉ）５重量部をブレンドし、このブ
レンド物６７重量％とガラス繊維（旭ファイバーグラス
製　ＦＴ−２）３３重量％を２軸混練機（池貝鉄工所製
　ＰＣＭ４５φ）にて混線押出してペレットを得た。な
お、ガラス繊維はサイドホ・ツバ−から配合した。

このペレットを射出成形機を使用して物性及び特性評価
用の試料を作製し評価した。結果を第２表に示した。

実施例　１１ ナイロン６６を６０重量部、Ｍ　１７００を２５重量部
、変性ポリプロピレン（Ｉ）を５重量部にした以外は、
実施例１０と同様に行った。

実施例　１２ ナイロン６６を３０重量部、Ｍ　１７００を６６重量部
、変性ポリプロピレン（ｒ）を４重量部にした以外は、
実施例１０と同様に行った。

実施例　１３ ナイロン６を３０重量部、Ｍ　１７００を６６重量部、
変性ポリプロピレン（１）を４重量部にした以外は、実
施例１０と同様に行った。

比較例　１１ ナイロン６Ｇを７０重量部、Ｍ　１７００を３０重量部
をブレンドし、このブレンド物６７重量％と、ガラス繊
維（旭ファイバーグラス製　ＦＴ−２）３３重量％を２
軸押出機（池貝鉄工所製　ＰＣＭ４５φ）にて混練押出
して、ペレットを得た。なお、ガラス繊維はサイドホッ
パーから配合した。

このペレットを射出成形機を使用して物性及び特性評価
用の試料を作製し評価した。結果を第２表に示した。

（以下余白） 〔発明の効果〕 本発明の成形品は、ポリアミドとポリプロピレンのそれ
ぞれ優れた特性を有し、又、相溶性において著しく優れ
ているため、自動車分野、電気電子分野及びスポーツ用
品分野の構造材又は、機構部品として有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）ポリアミド、（Ｂ）ポリオレフィン、（Ｃ
   ）変性ポリオレフィンとからなる組成物で、（Ａ）が５
   〜９５重量部、（Ｂ）＋（Ｃ）が、９５〜５重量部であ
   り、（Ｃ）変性ポリオレフィンの引張降伏強度が３００
   ｋｇ／ｃｍ＾２以上であり、且つ該組成物から得られる
   成形品中に分散された分散相の粒径が５μｍ以下である
   ことを特徴とする機械的特性に優れた樹脂成形品。
2. （２）ガラス繊維を併用する請求項１記載の機械的特性
   に優れた樹脂成形品。