JPH10279793A - ポリアミド樹脂用滑剤およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融粘度を自由に設定できるとともに、射出
成形性に優れ、さらには表面外観および機械的強度のい
ずれにも優れた成形品を提供することが可能なポリアミ
ド樹脂用滑剤およびその製造方法の提供。 【解決手段】 相対粘度が 1.0〜2.0 である低分子量ポ
リアミドと、高級脂肪酸との反応物であるポリアミド樹
脂用滑剤、および、相対粘度が 1.0〜2.0 である低分子
量ポリアミドと、高級脂肪酸を押し出し機中で反応させ
るポリアミド樹脂用滑剤の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融粘度を自由に
設定できるとともに、射出成形性に優れ、さらには表面
外観の良好な成形品を提供することが可能なポリアミド
樹脂用滑剤およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形加工に使用されるポリアミド樹
脂は、生産性、経済性の見地から、連続安定成形および
成形サイクルの短縮など成形性の改良が求められてい
る。この要求に対して、高級脂肪酸金属塩、高級脂肪酸
エステルなどの滑剤や高級脂肪酸などの溶融粘度調節剤
が使用されている。

【０００３】例えば、特公昭54−4742号公報や特公昭60
−43863 号公報には、ステアリン酸カルシウムとモンタ
ン酸またはその誘導体が、特開平４−76053 号公報には
脂肪族カルボン酸が開示されている。また、変性ポリオ
レフィンなども成形性の改良のために使用されている。
ところが、これまでの添加物では下記の問題があった。

【０００４】１．エチレンビスステアリルアミド、脂肪
酸塩、脂肪酸エステルなどを用いる場合、少量の添加量
で溶融粘度を下げる効果を示すが、流動性向上のために
添加量を増すと、プレートアウト（：成形時に滑剤が金
型表面に析出することにより、成形品の表面状態が悪く
なること）が生じ、使用できなくなる。 ２．変性ポリオレフィンを用いる場合、プレートアウト
は生じ難いが、効果が小さく溶融粘度を低下させるには
多量の添加が必要である。

【０００５】これらの欠点のために、成形性の向上には
限界があった。このため、少量の添加で溶融粘度を下げ
る働きがあり、かつプレートアウトが生じにくい滑剤が
求められていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の問題点を解決し、溶融粘度を自由に設定できる
とともに、射出成形性に優れ、さらには表面外観および
機械的強度のいずれにも優れた成形品を提供することが
可能なポリアミド樹脂用滑剤およびその製造方法を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、相対粘度
が 1.0〜2.0 である低分子量ポリアミドと、高級脂肪酸
との反応物であることを特徴とするポリアミド樹脂用滑
剤である。前記第１の発明においては、前記高級脂肪酸
が、炭素数16以上の飽和脂肪族モノカルボン酸および／
または炭素数16以上の飽和脂肪族ヒドロキシカルボン酸
から選ばれる１種以上であることが好ましい。

【０００８】また、前記第１の発明においては、前記低
分子量ポリアミドと前記高級脂肪酸の重量比が、95：５
〜50：50であることが好ましい。第２の発明は、相対粘
度が 1.0〜2.0 である低分子量ポリアミドと、高級脂肪
酸を押し出し機中で反応させることを特徴とするポリア
ミド樹脂用滑剤の製造方法である。

【０００９】前記第２の発明においては、前記高級脂肪
酸が、炭素数16以上の飽和脂肪族モノカルボン酸および
／または炭素数16以上の飽和脂肪族ヒドロキシカルボン
酸から選ばれる１種以上であることが好ましい。また、
前記第２の発明においては、前記低分子量ポリアミドと
前記高級脂肪酸の重量比が、95：５〜50：50であること
が好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。滑剤の作用は、滑剤の低表面張力部分が樹脂表面
へ移動して、摩擦作用を減じるものであり、滑剤の樹脂
表面への速やかな移行が必要である。この移行速度の遅
い滑剤は、滑剤としての活性が低い。

【００１１】一般的に、滑剤の樹脂との相溶性が小さい
ほど、また、滑剤の分子量が小さいほど移行速度は大き
くなる。一方、プレートアウトは、滑剤の樹脂表面から
の脱離現象であり、滑剤と樹脂との相溶性が小さいほど
起こり易い。したがって、従来の低分子滑剤では移行速
度が大きいが、プレートアウトを起こし易くなる。

【００１２】また、高分子滑剤では高分子量のため移行
速度が小さく、変性ポリオレフィンなども変性部分とポ
リアミドの結合が起こるため、高分子量となり多量添加
しないと効果を発揮しない。以上の観点から鋭意検討を
重ねた結果、本発明者は、低分子量ポリアミドと高級脂
肪酸の反応物が、移行速度を高めかつプレートアウトし
難い高効率な滑剤に使用できることを見い出し本発明を
完成させたものである。

【００１３】すなわち、第１の発明は、相対粘度が 1.0
〜2.0 である低分子量ポリアミドと、高級脂肪酸との反
応物であるポリアミド樹脂用滑剤を提供するものであ
る。上記した第１の発明においては、高級脂肪酸が、炭
素数16以上の飽和脂肪族モノカルボン酸および／または
炭素数16以上の飽和脂肪族ヒドロキシカルボン酸から選
ばれる少なくとも１種以上であることが好ましい。

【００１４】また、上記した第１の発明においては、低
分子量ポリアミドと高級脂肪酸の重量比が95：５〜50：
50の範囲にあることが、より好ましい。また、第２の発
明は、相対粘度が 1.0〜2.0 である低分子量ポリアミド
と、高級脂肪酸を押し出し機中で反応させるという滑剤
の製造方法を提供するものである。

【００１５】上記した第２の発明においては、高級脂肪
酸が、炭素数16以上の飽和脂肪族モノカルボン酸および
／または炭素数16以上の飽和脂肪族ヒドロキシカルボン
酸から選ばれる少なくとも１種以上であることが好まし
い。また、上記した第２の発明においては、低分子量ポ
リアミドと高級脂肪酸の重量比が95：５〜50：50の範囲
にあることが、より好ましい。

【００１６】本発明で用いる低分子量ポリアミドは、相
対粘度が 1.0〜2.0 である。相対粘度が 1.0未満の場
合、移行速度が小さくプレートアウトが生じ易く、 2.0
超の場合、移行速度が遅くなり、成形性向上に効果がな
い。なお、上記相対粘度は、JIS K 6810（硫酸溶液法）
で測定したものである。本発明における低分子量ポリア
ミドとしては、カプロラクタムより作られるポリアミド
オリゴマーやポリアミド合成時に精製過程で分離される
低分子量成分、あるいはポリアミドの熱分解および加水
分解精製物が使用できる。

【００１７】これらの低分子量ポリアミドは２種以上を
併用してもよい。本発明における高級脂肪酸としては、
炭素数16以上の飽和脂肪族モノカルボン酸および／また
は炭素数16以上の飽和脂肪族ヒドロキシカルボン酸から
選ばれる少なくとも１種以上であればよい。このような
高級脂肪酸としては、例えばパルミチン酸、ステアリン
酸、ベヘン酸、モンタン酸、12−ヒドロキシステアリン
酸などが例示される。

【００１８】これらの高級脂肪酸は２種以上を併用して
もよい。低分子量ポリアミドと高級脂肪酸の重量比は9
5：５〜50：50であることが好ましい。高級脂肪酸が、
重量比で５より少ない場合には滑剤としての効果が小さ
く、50を超える場合には滑剤のブリージングが著しくな
る。

【００１９】反応は両成分を加熱混合すればよく、その
反応温度は 200〜350 ℃の範囲が好ましい。また、反応
時間は５分〜10時間の範囲にあることが好ましい。本発
明のポリアミド樹脂用滑剤の製造方法においては、特
に、上記した反応を押し出し機中で連続的に行う方法が
好ましい。また、上記した反応に用いる装置としては、
通常の１軸および２軸押し出し機が例示される。

【００２０】すなわち、原料を混合した後、押し出し機
中で加熱混合し、押し出された反応物を冷却してペレッ
ト化する。この際に、下記のような高分子量ポリアミド
樹脂を混合してマスターバッチ化することも可能であ
る。本発明の低分子量ポリアミドと高級脂肪酸の反応物
はアミド結合を有する化合物と推定される。

【００２１】本発明の滑剤は様々なポリアミド樹脂に適
用できる。例えば、ラクタムの重縮合物、ジアミンと二
塩基酸の重縮合物、ω−アミノカルボン酸の重縮合物な
どの各種タイプのポリアミド樹脂、またはそれらの共重
合ポリアミド樹脂やブレンド物も用いることができる。
例えば、ナイロン６、66、 610、11、12などのホモポリ
マー、ナイロン66／６、66／610 、66／612 、66／6Tな
どのコポリマーおよびこれらの相互ブレンド物が例示さ
れる。

【００２２】本発明の滑剤の添加量は、ポリアミド樹脂
100 重量部に対して 0.1〜10重量部の範囲が適当であ
り、特に好ましくは 0.1〜１重量部である。0.1重量部
未満の場合、成形性が向上せず、10重量部超の場合、プ
レートアウトが生じやすい。本発明の滑剤を添加すると
ポリマの流動性が著しく向上する。

【００２３】上記した流動性とは、概念的には溶融粘度
を示し、実際的には射出成形機によってスパイラルフロ
ー金型にて同一条件下における金型内のポリマー流動長
を測定することにより判定され、ポリマー流動長が長い
ほど流動性の優れたポリアミドと判定される。また、本
発明のポリアミド樹脂用滑剤は、銅化合物などの安定
剤、イオウ化合物などの老化防止剤または着色剤、充填
剤、補強剤などの物質と併用することができる。

【００２４】

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて本発明を
具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り
以下の実施例に限定されるものではない。なお、ポリア
ミドの相対粘度、成形性の評価、成形品の機械的特性の
評価は、下記測定方法に従って行った。

【００２５】(1) ポリアミドの相対粘度：JIS K 6810
（硫酸溶液法）に従って測定した。 (2) 成形品の引っ張り特性：ASTM D−638 に従って測定
した。 (3) 成形品の曲げ特性 ：ASTM D−638 に従って測定
した。

【００２６】(4) 流動性：射出成形機を用い、下記条件
下で、厚み１mmの流動長試験片を樹脂圧1000kg/cm²で成
形し、試験片のスパイラル流動長を測定した。 シリンダ温度：ナイロン６の場合 240℃、ナイロン
66の場合 280℃ 金型温度 ：80℃ (5) プレートアウト：1000回の射出成形を行い、定期的
に成型品および金型面を確認し、 700回以上良好な成型
品が得られ、かつ金型面に付着物の生成がないことをも
って良好と判断した。

【００２７】（実施例１〜４）表１に示す低分子量ポリ
アミドおよび高級脂肪酸を、表１に示す重量比で混合し
た混合物を、240 ℃の条件下、30mmφ２軸押し出し機で
加熱、混練、反応せしめ、押し出された反応物を冷却し
てペレットを得た。得られた反応物（ペレット）と、ナ
イロン６（相対粘度η_r ＝2.6 ）またはナイロン66（η
ｒ＝2.62）とを、表２に示す重量比でドライブレンドし
た後、30mmφ２軸押し出し機で、ナイロン６の場合 240
℃、ナイロン66の場合 280℃の条件下、混練後、長さ３
mmのペレットを得た。

【００２８】得られたペレットを、乾燥した後、下記条
件下、射出成形し試験片を得た。 シリンダ温度：ナイロン６の場合 240℃、ナイロン
66の場合 280℃ 金型温度 ：80℃ 次に、得られた試験片を、前記した測定法で評価した。
評価結果を表２に示す。

【００２９】表２から明らかなように、本発明の滑剤を
用いることにより、成形品製造時の流動性が優れ、表面
外観、強度ともに優れた成形品が得られた。 （比較例１、２）ナイロン６に滑剤としてエチレンビス
ステアロアミドを配合した以外は、実施例と同様の方法
で試験片を得た。

【００３０】次に、得られた試験片を、実施例と同様の
方法で評価した。評価結果を表２に示す。表２に示され
るように、エチレンビスステアロアミドの添加量が少な
いときには、流動性が小さく、添加量を増すと流動性は
向上するが、プレートアウトしてしまうことが明らかで
ある。

【００３１】なお、本発明によれば、本滑剤の添加量を
調節することにより、成形時の溶融粘度を自由に設定可
能である。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】

【発明の効果】本発明の滑剤をポリアミド樹脂に添加す
ることにより、成形時の流動性が良好で成形サイクルを
短縮することができ、生産性を著しく向上させることが
可能となるとともに、プレートアウトが少なく外観が良
好で機械的特性に優れた成形品を得ることができる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対粘度が 1.0〜2.0 である低分子量ポ
   リアミドと、高級脂肪酸との反応物であることを特徴と
   するポリアミド樹脂用滑剤。
2. 【請求項２】 前記高級脂肪酸が、炭素数16以上の飽和
   脂肪族モノカルボン酸および／または炭素数16以上の飽
   和脂肪族ヒドロキシカルボン酸から選ばれる１種以上で
   あることを特徴とする請求項１記載のポリアミド樹脂用
   滑剤。
3. 【請求項３】 前記低分子量ポリアミドと前記高級脂肪
   酸の重量比が95：５〜50：50であることを特徴とする請
   求項１または２記載のポリアミド樹脂用滑剤。
4. 【請求項４】 相対粘度が 1.0〜2.0 である低分子量ポ
   リアミドと、高級脂肪酸を押し出し機中で反応させるこ
   とを特徴とするポリアミド樹脂用滑剤の製造方法。
5. 【請求項５】 前記高級脂肪酸が、炭素数16以上の飽和
   脂肪族モノカルボン酸および／または炭素数16以上の飽
   和脂肪族ヒドロキシカルボン酸から選ばれる１種以上で
   あることを特徴とする請求項４記載のポリアミド樹脂用
   滑剤の製造方法。
6. 【請求項６】 前記低分子量ポリアミドと前記高級脂肪
   酸の重量比が95：５〜50：50であることを特徴とする請
   求項４または５記載のポリアミド樹脂用滑剤の製造方
   法。