(57)【要約】【課題】優れた耐熱性を確保しつつ、高い絶縁抵抗を得ることができるほど吸水率を低減した熱可塑性成形材料を提供する。【解決手段】ポリアミド樹脂と、ポリエステル樹脂と、パラトルエンスルホン酸ナトリウムと、グラフト共重合体とを含有する熱可塑性成形材料である。ポリエステル樹脂を熱可塑性成形材料の全量に対して５〜５０質量％含有する。パラトルエンスルホン酸ナトリウムを熱可塑性成形材料の全量に対して０．０５〜０．２質量％含有する。グラフト共重合体として、エチレン／メタクリル酸のグリシジルエステル共重合体とアクリロニトリルスチレン共重合体とが分岐又は架橋構造的に化学結合して得られるグラフト共重合体を熱可塑性成形材料の全量に対して３〜７質量％含有する。優れた耐熱性を確保しつつ、高い絶縁抵抗を得ることができるほど吸水率を低減することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミド樹脂と、ポリエステル樹脂と、パラトルエンスルホン酸ナトリウムと、グラフト共重合体とを含有する熱可塑性成形材料であって、ポリエステル樹脂を熱可塑性成形材料の全量に対して５〜５０質量％含有し、パラトルエンスルホン酸ナトリウムを熱可塑性成形材料の全量に対して０．０５〜０．２質量％含有すると共に、グラフト共重合体として、エチレン／メタクリル酸のグリシジルエステル共重合体とアクリロニトリルスチレン共重合体とが分岐又は架橋構造的に化学結合して得られるグラフト共重合体を熱可塑性成形材料の全量に対して３〜７質量％含有して成ることを特徴とする熱可塑性成形材料。
【請求項２】
ポリアミド樹脂として、重量平均分子量３００００〜４００００のナイロン６と重量平均分子量３００００〜４００００のナイロン６６のうち少なくとも一方を用いて成ることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性成形材料。
【請求項３】
ポリエステル樹脂として、重量平均分子量４００００〜６００００のポリエチレンテレフタレートと重量平均分子量２００００〜４００００のポリブチレンテレフタレートのうち少なくとも一方を用いて成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱可塑性成形材料。
【請求項４】
パラトルエンスルホン酸ナトリウムの純度が９９％以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱可塑性成形材料。
【請求項５】
無機フィラーを熱可塑性成形材料の全量に対して１〜５０質量％含有して成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱可塑性成形材料。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の熱可塑性成形材料を射出成形又はブロー成形して成ることを特徴とする成形品。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載の熱可塑性成形材料をインサート成形して成ることを特徴とする成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂を主成分とする成形材料及びこの熱可塑性成形材料を成形して得られる成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂の１種であるポリアミド樹脂は、強靭性、耐摩耗性、耐薬品性、耐熱性等に優れており、エンジニアリングプラスチックとして多くの成形品に用いられている。しかし、ポリアミド樹脂には吸水性が高いという問題があるので、ポリエステル樹脂とブレンドすることによって、この問題を解決することが試みられている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−１８６２０３号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記のようにポリアミド樹脂とポリエステル樹脂をブレンドして得られる熱可塑性成形材料にあっては、絶縁抵抗を十分低くすることができるほど吸水性が低いものであるとはいえない。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、優れた耐熱性を確保しつつ、高い絶縁抵抗を得ることができるほど吸水率を低減した熱可塑性成形材料及び成形品を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る熱可塑性成形材料は、ポリアミド樹脂と、ポリエステル樹脂と、パラトルエンスルホン酸ナトリウムと、グラフト共重合体とを含有する熱可塑性成形材料であって、ポリエステル樹脂を熱可塑性成形材料の全量に対して５〜５０質量％含有し、パラトルエンスルホン酸ナトリウムを熱可塑性成形材料の全量に対して０．０５〜０．２質量％含有すると共に、グラフト共重合体として、エチレン／メタクリル酸のグリシジルエステル共重合体とアクリロニトリルスチレン共重合体とが分岐又は架橋構造的に化学結合して得られるグラフト共重合体を熱可塑性成形材料の全量に対して３〜７質量％含有して成ることを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１において、ポリアミド樹脂として、重量平均分子量３００００〜４００００のナイロン６と重量平均分子量３００００〜４００００のナイロン６６のうち少なくとも一方を用いて成ることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、ポリエステル樹脂として、重量平均分子量４００００〜６００００のポリエチレンテレフタレートと重量平均分子量２００００〜４００００のポリブチレンテレフタレートのうち少なくとも一方を用いて成ることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、パラトルエンスルホン酸ナトリウムの純度が９９％以上であることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、無機フィラーを熱可塑性成形材料の全量に対して１〜５０質量％含有して成ることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項６に係る成形品は、請求項１乃至５のいずれかに記載の熱可塑性成形材料を射出成形又はブロー成形して成ることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項７に係る成形品は、請求項１乃至５のいずれかに記載の熱可塑性成形材料をインサート成形して成ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に係る熱可塑性成形材料によれば、優れた耐熱性を確保しつつ、高い絶縁抵抗を得ることができるほど吸水率を低減することができるものである。
【００１３】
請求項２の発明によれば、耐熱性をさらに高めることができると共に、ポリエステル樹脂と混練するのが容易となるものである。
【００１４】
請求項３の発明によれば、ＰＡ樹脂と容易にアロイ化させることができると共に、得られる熱可塑性成形材料にＰＥＴやＰＢＴの特徴である耐薬品性を付与することができるものである。
【００１５】
請求項４の発明によれば、不純物の量が少なく、ＰＡ樹脂とポリエステル樹脂の相溶性が低下するのが防止され、得られる熱可塑性成形材料の物性を良好に得ることができるものである。
【００１６】
請求項５の発明によれば、成形品の強度を高めることができると共に、耐熱性をさらに向上させることができるものである。
【００１７】
本発明の請求項６に係る成形品によれば、優れた耐熱性を確保しつつ、高い絶縁抵抗を得ることができるほど吸水率が低減されているものである。
【００１８】
本発明の請求項７に係る成形品によれば、優れた耐熱性を確保しつつ、高い絶縁抵抗を得ることができるほど吸水率が低減されているものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
本発明に係る熱可塑性成形材料は、ポリアミド（ＰＡ）樹脂と、ポリエステル樹脂と、パラトルエンスルホン酸ナトリウムと、グラフト共重合体とを含有するものである。
【００２１】
本発明においてＰＡ樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、ナイロン６（ＰＡ６）、ナイロン６６（ＰＡ６６）、ナイロン１２（ＰＡ１２）、ナイロン４６（ＰＡ４６）等を用いることができる。
【００２２】
上記のＰＡ樹脂の中でも、重量平均分子量３００００〜４００００のＰＡ６と重量平均分子量３００００〜４００００のＰＡ６６のうち少なくとも一方を用いるのが好ましい。このようなＰＡ６、ＰＡ６６を用いると、その他のＰＡ樹脂を用いる場合よりも、耐熱性をさらに高めることができるものである。しかも、ポリエステル樹脂、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）と混練するのが容易となるものである。ただし、ＰＡ６の重量平均分子量が３００００未満であると、流動性が良すぎてバリが発生しやすくなるおそれがあり、逆にＰＡ６の重量平均分子量が４００００を超えると、流動性が悪すぎて成形品がショートしやすくなるおそれがある。一方、ＰＡ６６の重量平均分子量が３００００未満であると、流動性が良すぎてバリが発生しやすくなるおそれがあり、逆にＰＡ６６の重量平均分子量が４００００を超えると、流動性が悪すぎて成形品がショートしやすくなるおそれがある。なお、ＰＡ１２やＰＡ４６は融点が高いので、ポリエステル樹脂と混練する場合にポリエステル樹脂が熱分解するおそれがあり好ましくない。
【００２３】
また、本発明においてポリエステル樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ポリエチレンナフタレート等を用いることができる。ただし、ポリエステル樹脂を熱可塑性成形材料の全量に対して５〜５０質量％含有する必要がある。ポリエステル樹脂の含有量が５質量％未満であると、得られる熱可塑性成形材料の吸水率を十分低減することができず、逆にポリエステル樹脂の含有量が５０質量％を超えると、吸水率の低減は可能であるものの、得られる熱可塑性成形材料においてＰＡ樹脂の特徴である耐熱性等を確保することができなくなるものである。
【００２４】
上記のポリエステル樹脂の中でも、重量平均分子量４００００〜６００００のＰＥＴと重量平均分子量２００００〜４００００のＰＢＴのうち少なくとも一方を用いるのが好ましい。このようなＰＥＴ、ＰＢＴを用いると、その他のポリエステル樹脂を用いる場合よりも、ＰＡ樹脂と容易にアロイ化させることができるものである。しかも、得られる熱可塑性成形材料にＰＥＴやＰＢＴの特徴である耐薬品性を付与することができるものである。ただし、ＰＥＴの重量平均分子量が４００００未満であると、成形材料の粘度が低すぎて成形品を成形することができないおそれがあり、逆にＰＥＴの重量平均分子量が６００００を超えると、成形材料の粘度が高すぎて射出成形できないおそれがある。一方、ＰＢＴの重量平均分子量が２００００未満であると、成形材料の粘度が低すぎて成形品を成形することができないおそれがあり、逆にＰＢＴの重量平均分子量が４００００を超えると、成形材料の粘度が高すぎて射出成形できないおそれがある。
【００２５】
また本発明においては、パラトルエンスルホン酸ナトリウムを熱可塑性成形材料の全量に対して０．０５〜０．２質量％含有する必要がある。パラトルエンスルホン酸ナトリウムは相溶化剤として働き、ＰＡ樹脂とポリエステル樹脂を互いに溶け合わせてアロイ化することができるものである。ただし、パラトルエンスルホン酸ナトリウム以外のものでは、ＰＡ樹脂とポリエステル樹脂のアロイ化は不可能である。さらに、パラトルエンスルホン酸ナトリウムを用いる場合であっても、パラトルエンスルホン酸ナトリウムの含有量が０．０５質量％未満であると、ＰＡ樹脂とポリエステル樹脂のアロイ化は不十分であり、得られる熱可塑性成形材料において、高い絶縁抵抗を得ることができるほど吸水率を低減することはできない。逆に０．２質量％を超えると、耐薬品性や封入成形性等の物性値が低下する。
【００２６】
ここで、パラトルエンスルホン酸ナトリウムの純度は９９％以上であることが好ましい。パラトルエンスルホン酸ナトリウムの純度が９９％未満であると、不純物の量が多くなり、この不純物によってＰＡ樹脂とポリエステル樹脂の相溶性が低下し、得られる熱可塑性成形材料の耐薬品性等の物性が悪化するおそれがある。
【００２７】
また本発明においては、グラフト共重合体として、エチレン／メタクリル酸のグリシジルエステル共重合体（ＥＧＭＡ）とアクリロニトリルスチレン共重合体（ＡＳ）とが分岐又は架橋構造的に化学結合して得られるグラフト共重合体（ＥＧＭＡ−ｇ−ＡＳ）を熱可塑性成形材料の全量に対して３〜７質量％含有する必要がある。ＥＧＭＡ−ｇ−ＡＳとしては、例えば、日本油脂（株）製「モディパーＡ４４００」を用いることができる。このようなＥＧＭＡ−ｇ−ＡＳを上記の含有量で用いることによって、ＰＡ樹脂とポリエステル樹脂との相溶性が向上し、ポリエステル樹脂の含有量を既述の５〜５０質量％の範囲内で低下させても、成形品の吸水率を低く保つことが可能となるものである。そして、ＥＧＭＡ−ｇ−ＡＳを上記の含有量で用いる場合において、ポリエステル樹脂の含有量を低下させると共に相対的にＰＡ樹脂の含有量を上昇させることにより、成形品の吸水率を低く保ちつつ、ＰＡ樹脂の特徴である強靭性・耐摩耗性・耐薬品性・耐熱性等の特性を成形品に十分に付与することができるものである。ただし、ＥＧＭＡ−ｇ−ＡＳの含有量が３質量％未満であると、上記のような効果を得ることができないものであり、逆にＥＧＭＡ−ｇ−ＡＳの含有量が７質量％を超えると、成形品の剛性が低下するものである。
【００２８】
また本発明においては、熱可塑性成形材料に無機フィラーを配合することができる。無機フィラーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、タルクやガラス繊維を用いることができる。無機フィラーは熱可塑性成形材料の全量に対して１〜５０質量％含有させるのが好ましい。このように無機フィラーの含有量を設定してあると、熱可塑性成形材料を成形して得られる成形品の強度を高めることができると共に、耐熱性をさらに向上させることができるものである。このような効果は、比重２〜３であって繊維状の無機フィラーを用いた場合に特に顕著に現れるものである。ただし、無機フィラーの含有量が１質量％未満であると、無機フィラーの配合による上記の効果を十分に得ることができないおそれがあり、逆に無機フィラーの含有量が５０質量％を超えると、ペレット化が難しく生産性が悪くなるおそれがあると共に、成形時における流動性が低下するおそれがある。
【００２９】
また本発明においては、熱可塑性成形材料に難燃剤を配合することができる。難燃剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、三酸化アンチモンやポリマータイプの臭素化エポキシポリマー等を用いることができる。このように難燃剤をも配合することができるのは、既述のようにＥＧＭＡ−ｇ−ＡＳを用いることによってＰＡ樹脂とポリエステル樹脂との相溶性が向上するからであり、上記のように難燃剤を配合することによって成形品の難燃化が可能となるものである。なお、難燃剤は熱可塑性成形材料の全量に対して１０〜１５質量％含有させるのが好ましい。
【００３０】
本発明に係る熱可塑性成形材料を調製するにあたっては、以下のようにして行うことができる。すなわち、ＰＡ樹脂及びポリエステル樹脂をあらかじめ乾燥処理しておき、次いでこれらの樹脂、パラトルエンスルホン酸ナトリウム、グラフト共重合体、必要に応じて無機フィラー、難燃剤をタンブラーで混合しルーダーに通す。ルーダーから出たストランドはすぐに冷却槽で冷却し、その後、ストランドをカッターで切断することによって、ペレット状の熱可塑性成形材料を得ることができるものである。
【００３１】
本発明に係る成形品は、上記のようにして調製した熱可塑性成形材料を射出成形又はブロー成形することによって得ることができるものである。すなわち、射出成形にあっては、熱可塑性成形材料を加熱溶融して可塑化状態とし、これをあらかじめ閉じられた金型キャビティに圧力を加えて射出充填した後に冷却固化することによって、成形品を得ることができる。一方、ブロー成形にあっては、開いた金型の間に、熱可塑性成形材料で形成されたパリソン（空気の吹込みを行う前の中空管状の予備成形体）を押出機から押出した後、金型で挟んでパリソンの下部をピンチオフすると共に融着させ、内部に空気を吹込んで冷却後金型を開くことによって、成形品を得ることができる。
【００３２】
このようにして得た成形品にあっては、優れた耐熱性を確保しつつ、高い絶縁抵抗を得ることができるほど吸水率が低減されているものである。従って、本発明に係る熱可塑性成形材料は、端子台等のように耐トラッキング性が要求される成形品を成形する材料として適しているのである。
【００３３】
また本発明に係る成形品は、上記のようにして調製した熱可塑性成形材料をインサート成形することによって得ることができる。すなわち、射出成形において熱可塑性成形材料の内部に金属部品又はその他の材質の部品を埋め込むことによって、成形品を得ることができる。具体的には、例えば、銅線等を巻線したボビンをインサート成形して封入したソレノイドを成形品として得ることができる。
【００３４】
このようにして得た成形品にあっては、優れた耐熱性を確保しつつ、高い絶縁抵抗を得ることができるほど吸水率が低減されているものである。特に、本発明に係る熱可塑性成形材料を成形して得られたソレノイドは、熱硬化性ポリエステル材料を成形して得られたソレノイドと同等の品質性能を有しているものである。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００３６】
（熱可塑性成形材料の各成分）
ＰＡ樹脂として、ＰＡ６であるユニチカ（株）製「Ａ１０２５」（重量平均分子量：３００００〜４００００）、ＰＡ６であるユニチカ（株）製「Ａ１０４５」（重量平均分子量：７００００〜８００００）、ＰＡ６６である旭化成（株）製「１３００Ｓ」（重量平均分子量：３００００〜４００００）、ＰＡ６６である旭化成（株）製「１５００」（重量平均分子量：７００００〜８００００）を用いた。
【００３７】
ポリエステル樹脂として、ＰＥＴである（株）クラレ製「ＫＬ２３６Ｒ」（重量平均分子量：５００００〜５５０００）、ＰＥＴである三菱レイヨン（株）製「ＰＡ−５００」（重量平均分子量：４００００〜５００００）、ＰＥＴである三菱レイヨン（株）製「ＫＲ２６５」（重量平均分子量：７００００〜８００００）、ＰＢＴである東レ（株）製「１１００Ｓ」（重量平均分子量：２６８００）、ＰＢＴである東レ（株）製「１２００Ｓ」（重量平均分子量：３５４００）を用いた。
【００３８】
パラトルエンスルホン酸ナトリウム（ＰＴＳ酸ＮＡ）として、明友産業（株）製の純度９９％のものを用いた。
【００３９】
グラフト共重合体として、ＥＧＭＡ−ｇ−ＡＳである日本油脂（株）製「モディパーＡ４４００」を用いた。
【００４０】
無機フィラーとして、タルクである竹原化学工業（株）製「ＴＴタルク」（粒子径：１０μｍ、比重：２．５１）、ガラス繊維である日本板硝子（株）製「ＴＰ−７４」（繊維径：φ１０μｍ、比重：２．４９）を用いた。
【００４１】
難燃剤として、臭素化エポキシポリマーである宇進高分子（株）製「ＣＸＢ２０００」、三菱マテリアル（株）製の三酸化アンチモンを用いた。
【００４２】
（熱可塑性成形材料の調製）
あらかじめＰＡ樹脂及びポリエステル樹脂には乾燥処理を行っておいた。そして、上記の各成分を表１に示す配合量で配合してタンブラーで１０分間混合し、ルーダーに通した。ルーダーの温度は、ダイス付近で２６０℃、投入口付近で２５０℃となるように設定した。ルーダーから出たストランドはすぐに冷却槽で冷却し、その後、このストランドをカッターで２〜４ｍｍの長さのペレット状に切断し、実施例１〜６及び比較例１〜６の熱可塑性成形材料を得た。
【００４３】
（成形条件）
まず、除湿乾燥機を用いて上記の熱可塑性成形材料を１２０℃で４時間乾燥処理した。そして、１００トン射出成形機を用いて射出成形金型に上記の熱可塑性成形材料を射出し、成形品を成形した。なお、射出成形機のシリンダーの温度は、ヘッド付近で２６０℃、材料投入口付近で２００℃、また金型の温度は１００℃となるように設定した。
【００４４】
（吸水率）
ＡＳＴＭ  Ｄ５７０に基づいて試験を行った。具体的には、上記の成形条件で大きさ（３ｍｍ×５０φｍｍ）の試験片を作製し、これを２３℃の恒温水槽内に４８時間浸漬させた後の吸水率を測定した。結果を表１に示す。
【００４５】
（熱分解性）
ＡＳＴＭ  Ｄ６３８、Ｄ７９０に基づいて試験を行った。具体的には、上記の成形条件で大きさ（３．２ｍｍ×１２．７ｍｍ×１２７ｍｍ）の試験片を作製し、この曲げ強度を測定することによって、熱分解性を評価した。結果を表１に示す。
【００４６】
（引張り強度）
ＡＳＴＭ  Ｄ６３８、Ｄ７９０に基づいて試験を行った。結果を表１に示す。
【００４７】
（耐薬品性）
上記の成形条件で大きさ（３．２ｍｍ×１２．７ｍｍ×１２７ｍｍ）の試験片を作製し、これを１０％ＨＣｌ、トルエンに浸漬させ、７日後の外観を観察することによって、耐薬品性を評価した。結果を表１に示す。
【００４８】
（封入成形性）
上記の成形条件で０．２ｍｍの銅線を巻線したボビンをインサート成形して封入品（大きさ：３０φｍｍ×４０ｍｍ）を得た。このときの封入成形性を評価した。結果を表１に示す。なお、表１においてショートとは、封入品が所定の形状にならなかったり、銅線が断線したりしたものを意味する。
【００４９】
（難燃性）
ＵＬ９４Ｖ法を実施することによって、難燃性を評価した。結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
表１にみられるように、実施例１〜６のものはいずれも比較例１、２、４〜６のものよりも吸水率が低いことが確認される。しかも無機フィラーを配合した実施例３、６のものは無機フィラーを配合していない実施例１、２、４、５のものよりも成形品の強度が高く、耐熱性に一層優れていることが確認される。