JPH06116393A - 結晶性ポリアミド樹脂 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 靭性及び成形流動性を損なうことなく、薄
肉部と厚肉部の白色度ムラの少ない成形品を提供する。 【構成】 溶融状態にある結晶性ポリアミドを冷却固
化させ、ペレタイズし更に実質的に固相重合の進まない
温度雰囲気下、ペレット状態で、金属製又はガラス製の
バッチ式容器内で回転による機械的な衝撃エネルギ−を
与えて得られる結晶性ポリアミド樹脂、および薄肉部と
厚肉部の混在する成形部品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、靭性に優れ、かつ白色
度ムラ（厚さによる透明度ムラ）の少ない結晶性ポリア
ミド樹脂、及びそれによる薄肉部と厚肉部の混在する成
形部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ナイロン６６、ナイロン６等に代表され
る結晶性非強化ポリアミド樹脂はその強靭性、耐熱性、
耐薬品性等を生かして、自動車や電気、電子製品の部品
分野に使用されている。中でも例えばコネクター、ジャ
ンクションボックスのような薄肉成形部品にもよく使用
されている。これらの部品は通常薄肉部１ｍｍ以下か
ら、厚肉部２ｍｍ以上の複合成形品である。

【０００３】一方、結晶性ポリアミドは成形時の金型内
冷却条件で成形品白色度が変化する。例えば、金型内で
急冷してやると、成形品に透明感が出て白色度の低いも
のが得られ、逆に徐冷してやると、不透明な白色度の高
い成形品が得られる。従って、薄肉部と厚肉部の混在す
る成形品を成形すると、金型内の冷却において、薄肉部
は急冷され易く、厚肉部は徐冷となり易いため、白色度
の異なる部位が生じ外観性が悪くなる。これを解決する
ための方法として、核剤添加による結晶化速度を向上さ
せる方法があり、薄肉部でも結晶化させ白色度を高める
技術があった。例えば、ポリリン酸塩他（特公昭３９−
１４５１７号公報）、バリウムオキサイド他（特公昭４
３−２５６７号公報）、ジアルキルホスフィン酸金属塩
（特公昭４３−１３３９１号公報）、脂肪酸のアルカリ
金属塩とアルキルホスフェート（特公昭４７−３８８４
５号公報）、高分子量高融点ポリアミド（***特許第１
０５２１１２号明細書）、有機ホスホン酸又は有機ホス
フィン酸又はそれらの金属塩（特開昭６３−９０５６
０）、タルクのような無機物などをポリアミドに添加す
ることが行われている。これは確かにポリアミドの結晶
化速度が向上し白色度ムラはなくなるが、他方、この方
法では成形品の機械的特性、特に靭性が低下してしま
う。即ち、非強化ポリアミドの特徴である靭性を有し、
かつ成形品の白色度の肉厚依存性の少ないポリアミドは
これまで知られていなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、非強化ポリ
アミドの特徴である靭性を損なうことなく、成形品の白
色度ムラの少ない結晶性ポリアミド樹脂及びそれによる
薄肉部と厚肉部の混在する成形部品を得ることを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
を重ねた結果、通常の結晶性ポリアミドを特定の条件で
処理することにより、上記目的を達成することができる
ことを見出し、本発明に到達した。

【０００６】すなわち、本発明は、溶融状態にある結晶
性ポリアミドを冷却固化させ、ペレタイズし、更に実質
的に固相重合の進まない温度雰囲気下、ペレット状態
で、金属製又はガラス製のバッチ式容器内で回転による
機械的な衝撃エネルギーを与えて得られる結晶性ポリア
ミド樹脂、及びそれによる薄肉部と厚肉部の混在する成
形部品に関する。

【０００７】以下に本発明を詳細に説明する。

【０００８】本発明に適用するポリアミドは、脂肪族ジ
アミン（例えば、ヘキサメチレンジアミン、テトラメチ
レンジアミン等）、芳香族ジアミン（例えば、メタキシ
リレンジアミン、パラキシリレンジアミン等）、脂環族
ジアミン（例えばパラアミノシクロヘキシルメタン等）
から選ばれる１種又は数種のジアミン成分と、脂肪族ジ
カルボン酸（例えばアジピン酸、セバシン酸、ドデカン
２酸、ダイマー酸等）、芳香族ジカルボン酸（例えばテ
レフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸
等）、脂環族ジカルボン酸（例えばパラシクロヘキサン
ジカルボン酸等）から選ばれる１種又は数種のジカルボ
ン酸成分とを重縮合してなるポリアミド、ラクタム（例
えばε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタム等）を重
縮合してなるポリアミド及び、これらの共重合ポリアミ
ドであり、溶融重合にて得られ、かつ結晶性を有するも
のである。すなわち、例えばナイロン６６、６、４６の
ごときホモポリアミド、ナイロン６Ｔ／６６、６Ｔ／
６、６Ｔ／６６／６、６Ｔ／６６／６１２、６Ｔ／６Ｉ
（６Ｔ比４０モル％以上）、６６／６Ｉ、６Ｔ／６Ｉ／
６６、６Ｔ／６Ｉ／６、６Ｔ／６Ｉ／６１２のごとき共
重合ポリアミドが挙げられる。又、上記のポリアミドの
ブレンド物でもよい。

【０００９】本発明における結晶性ポリアミドは、アミ
ンとカルボン酸の等モル塩水溶液を出発原料とし、加熱
・加圧下を経て融点以上の温度で溶融重合させるという
通常の方法やラクタムを開環させた原料を融点以上に加
熱溶融重合させる方法で得ることができる。

【００１０】ブレンド方法は、通常の単軸又は二軸押出
機を使って溶融ブレンドすることができる。

【００１１】本発明でいうペレタイズとは、溶融ポリマ
ーをストランド状に加圧吐出させ、水中で冷却固化し、
カッターでペレット状にカッティングするという通常の
方法が取られる。カッティングされるペレットサイズ
は、通常、径２〜３ｍｍ、長さ２〜４ｍｍである。

【００１２】本発明でいう実質的に固相重合の進まない
温度とは、ポリアミドの種類により異なり、ポリマーの
相対粘度が変化しない温度をいう。好ましい温度として
は、１２０℃以下程度がよい。固相重合の進む温度で
は、ポリアミドの分子量が上昇してしまい、コネクター
及びジャンクションボックスのような薄肉部と厚肉部の
混在する成形部品に要求される成形流動性が悪くなり、
好ましくない。又、５０〜１２０℃の温度ではペレット
が着色し成形品の色相が悪くなる場合があり、着色させ
ないように必要に応じ不活性ガスを流すことが好まし
い。

【００１３】本発明者らは、溶融状態からペレタイズ、
乾燥という通常の方法で得られていた結晶性ポリアミド
に更に新しく「機械的な衝撃エネルギーを与える」とい
う非破壊的な処理方法を施すことによって、本来ポリア
ミドの持っている球晶のサイズをより一層小さくできる
ことを見出し、その結果として白色度の高い成形品を得
ることができたのである。

【００１４】本発明に適用される金属製又はガラス製の
バッチ式容器とは、例えばタンブラー型ブレンダー、ロ
ータリーエバポレーター等の回転の振動によりペレット
に機械的な衝撃を与えることのできる容器を意味する。
ここでタンブラー型ブレンダー、ロータリーエバポレー
ター等の内壁に使われる材質には特に制約はなく、ステ
ンレス、アルミ、銅、ガラス等の材質でよい。

【００１５】本発明でいう薄肉部と厚肉部の混在する成
形部品とは、厚い１ｍｍ以下の薄肉部及び厚み２ｍｍ以
上の厚肉部とを１つの成形部品中に有する複合成形品の
ことであり、好ましくは、薄肉部１ｍｍ以下および厚肉
部２〜４ｍｍを有する複合成形品のことである。具体的
には、コネクター、ジャンクションボックス、ワイヤー
ハーネス用プロテクター等が挙げられる。

【００１６】なお、本発明のポリアミド樹脂に、本発明
の目的を損なわない範囲で、添加剤として、銅化合物等
の熱安定剤、Ｍｎ化合物等の耐候剤、消泡剤等を添加し
てもよい。又、成形前に滑剤等をペレットに添加してか
ら成形してもよい。

【００１７】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。

【００１８】なお、実施例及び比較例中の成形及び評価
は、以下の方法で行った。

【００１９】（成形条件） １．薄肉部（１ｍｍｔ成形品） 射出成形機：日精樹脂製 ＰＳ−４０Ｅ 成 型 品：ＪＩＳ−３号（１ｍｍｔ／２ｍｍｔ） シリンダー温度：２８０℃フラット 金型温度：８０℃ 射出圧力：４５０ｋｇ／ｃｍ² 射出時間：７秒 冷却時間：７秒 スクリュー回転数：１４０ｒｐｍ ２．厚肉部（３ｍｍｔ成形品） 射出成形機：東芝機械製 ＩＳ−５０ＥＰ 成型品：ＡＳＴＭ Ｔｙｐｅｌ（３ｍｍｔ） シリンダー温度：２８０℃フラット 金型温度：８０℃ 射出圧力：４３０ｋｇ／ｃｍ² 射出時間：１０秒 冷却時間：２０秒 スクリュー回転数：２００ｒｐｍ （評価） 白色度 Ｗ：日本電色工業（株）製 ＮＤ−１００ＤＰ
を用い、下記式により白色度を求めた。

【００２０】

【数１】

【００２１】（Ｌ、ａ、ｂは、Ｒ．Ｓ．Ｈｕｎｔｅｒに
より提案された色相の尺度で、それぞれ明るさ、赤色
度、黄色度を示す。） 球晶サイズ：ライツ社のミクロトーム ライツ１５１２
を用いて、成形品の表層から厚み約１０ミクロンのサン
プルを取り、これからニコン社の偏光顕微鏡 ＯＰＴＩ
ＰＨＯＴ−ＰＯＬを用いて球晶状態を観察し、その大き
さを比較した。

【００２２】相対粘度：９０％ギ酸２７．２４ｍｌに成
型品を３ｇ溶解し２５℃で測定した。

【００２３】引張特性：試験片に３ｍｍｔ成形品を用い
て、ＡＳＴＭ Ｄ６３８の準じて測定した。

【００２４】Ｉｚｏｄ 衝撃強度：試験片に３ｍｍｔ成形品を用いて、ＡＳＴＭ
Ｄ２５６−５６に準じて測定した。

【００２５】実施例１ ナイロン６６ペレット（旭化成工業株式会社製、相対粘
度４２）を柴田科学器械工業（株）製１０１型ロータリ
ーエバポレーターの回転フラスコ（ＳＵＳ３０４製）内
に３ｋｇ仕込み、室温で回転数６０ｒｐｍで１８０分間
回転させた。その後、ペレットを取り出し、乾燥機で約
６０℃にて水分率が約０．１％まで乾燥し、薄肉部（１
ｍｍｔ成形品）及び厚肉部（３ｍｍｔ成形品）のそれぞ
れを成形した。

【００２６】実施例２ 実施例１と同様にナイロン６６ペレット３ｋｇを仕込ん
だロータリーエバポレーターにＮ₂を６ｌ／分の流量で
流し、回転数６０ｒｐｍで回転させながら、油浴中で７
０℃で１８０分間加熱を行い、約３０分かけて冷却し
た。その後実施例１と同様の方法で乾燥し成形した。

【００２７】実施例３ 実施例１と同じナイロン６６ペレット４００ｇを仕込ん
だガラス製ロータリーエバポレーターを、室温で回転数
６０ｒｐｍで１８０分間回転させた。これを３回行い、
１．２ｋｇを得た。その後、実施例１と同様の方法で乾
燥し成形した。 実施例４ ナイロン６６ペレット２０．０ｋｇをＳＵＳ製のタンブ
ラ−型ブレンダ−内に仕込み、回転数３０ｒｐｍで１８
０分間ペレットを回転させた。その後実施例１と同様の
方法で乾燥し成形した。

【００２８】比較例１ 実施例１と同じナイロン６６ペレットを乾燥機で約６０
℃にて水分率が約０．１％まで乾燥し、薄肉部（１ｍｍ
ｔ成形品）及び厚肉部（３ｍｍｔ成形品）をそれぞれ成
形した。

【００２９】比較例２ 実施例１と同様にナイロン６６ペレット３ｋｇを仕込ん
だロータリーエバポレーターにＮ₂を６ｌ／分の流量で
流し、回転数６０ｒｐｍで回転させながら、油浴中で６
０分かけて１８０℃まで昇温し、更に１２０分間１８０
℃で加熱を続け、約１時間かけて冷却した。その後、実
施例１と同様の方法で乾燥し成形した。

【００３０】比較例３ 実施例１と同じナイロン６６ペレットを乾燥機で約６０
℃にて水分率が約０．１％まで乾燥し、結晶核剤として
フェニルホスホン酸を、ナイロン６６ペレット１００重
量部当たり０．０１４重量部添加し、薄肉部（１ｍｍｔ
成形品）及び厚肉部（３ｍｍｔ成形品）をそれぞれ成形
した。

【００３１】以上の実施例及び比較例の処理方法及び評
価結果を、表１、表２にまとめて示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】

【発明の効果】本発明により、靭性及び成形流動性を損
なうことなく、薄肉部と厚肉部の白色度ムラの少ない成
形品を得ることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融状態にある結晶性ポリアミドを冷却
   固化させ、ペレタイズし、更に実質的に固相重合の進ま
   ない温度雰囲気下、ペレット状態で、金属製又はガラス
   製のバッチ式容器内で回転による機械的な衝撃を与えて
   得られる結晶性ポリアミド樹脂。
2. 【請求項２】 請求項１のポリアミド樹脂からなる薄肉
   部と厚肉部の混在する成形部品。