(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ポリアミド樹脂１００重量部、（ｂ）ＨＬＢが１０以上である非イオン性界面活性剤０.００５〜０.３重量部、及び（ｃ）脂肪族カルボン酸の金属塩０.２〜０.５重量部とからなり、（ａ）のペレット表面に（ｂ）、及び（ｃ）を混合してなることを特徴とする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を成形して得られる成形品がＪＩＳ−Ｋ６８１０の硫酸相対粘度（ηｒ）で、２.０〜３.０の範囲になることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
【請求項２】
（ａ）ポリアミド樹脂が、ナイロン６６、又はナイロン６６／６共重合物、又はナイロン６６とナイロン６との混合物である請求項１に記載のポリアミド樹脂組成物。
【請求項３】
（ｃ）脂肪族カルボン酸の金属塩が、モンタン酸カルシウム、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸リチウム、ステアリン酸アルミニュウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛のなかから選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする請求項１あるいは２に記載のポリアミド樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリアミド樹脂組成物に関するものである。詳しくは射出成形時の離型性が良好で、成形機ホッパーへのペレット付着が少なく、得られる成形品の難燃性が優れたポリアミド樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリアミド樹脂は、機械的性質、耐熱性、耐油性、難燃性等に優れた樹脂であり、工業的には、主に射出成形加工されて広い用途に用いられている。ポリアミド樹脂を射出成形加工する際に、ポリアミド樹脂に滑剤を添加して離型性を改善する方法等が提案されている。その具体的な例として、ポリアミド樹脂に炭素数１０〜２０の脂肪族カルボン酸の塩および炭素数２２以上の脂肪族カルボン酸またはその誘導体を含有するポリアミド樹脂組成物（特開昭５２−４２５４９公報）、ポリアミド樹脂に対し、炭素数１２〜２０の脂肪族カルボン酸アルミニュウム塩及び炭素数２２以上の脂肪族カルボン酸またはそのジオールエステルを添加したポリアミド組成物（特開昭５４−１０３４６０号公報）等が知られているが、これらの公知の技術では離型性は改善されるが、粉末状の滑剤が脱落飛散することにより作業環境を悪化させたり、離型性に変動を来していた。また、成形機ホッパーにペレットが付着残留する為に、材料交換時にホッパーを取り外しての清掃を必要とする問題を有していた。
【０００３】
これらの問題を改善する目的でポリアミドペレットの表面に常態で液状を示す不飽和脂肪族アルコールを付着させた後、更に高級脂肪酸の金属塩を付着させたポリアミド組成物（特開昭５７−１３７３２５号公報）等が提案されている。しかしながら、この技術で得られた組成物は、離型性及び滑剤の脱落飛散性は改善されるが、ペレットが成形機ホッパーに付着残留する現象は改善されないばかりでなく、得られた成形品の難燃レベルを高度に保つ事が困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、従来技術では、離型性、ホッパーへのペレット付着性、及び難燃性を同時に満たす成形加工性に優れたポリアミド樹脂組成物は得られず、これらを一挙に改善したポリアミド樹脂組成物が強く切望されていた。本発明は、これらの問題を一挙に改善したポリアミド樹脂組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する為に、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、ポリアミド樹脂と、特定の非イオン性界面活性剤と、特定の脂肪族カルボン酸の金属塩とからなるポリアミド樹脂組成物が上記課題を全て解決できることを見出して本発明を完成するに至った。
【０００６】
即ち、本発明は、（ａ）ポリアミド樹脂１００重量部、（ｂ）ＨＬＢが１０以上である非イオン性界面活性剤０.００５〜０.３重量部、及び（ｃ）脂肪族カルボン酸の金属塩０.２〜０.５重量部とからなり、（ａ）のペレット表面に（ｂ）、及び（ｃ）を混合してなることを特徴とする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を成形して得られる成形品がＪＩＳ−Ｋ６８１０の硫酸相対粘度（ηｒ）で、２.０〜３.０の範囲になることを特徴とするポリアミド樹脂組成物である。
【０００７】
以下本発明を詳細に説明する。本発明に使用する（ａ）ポリアミド樹脂は、ナイロン６６、４６、６１０、６１２等のジアミンとジカルボン酸との縮重合により得られるポリアミド類、ナイロン６、１１、１２等のポリラクタム類、ナイロン６６／６、ナイロン６６／６Ｔ、６６／６Ｉ等の共重合ポリアミド類、上記ポリアミドの混合物が挙げられ、成形用に用いられるポリアミド樹脂であれば特に制約は無いが、ナイロン６６、ナイロン６６／６共重合物を用い、最終的に得られる樹脂組成物の成形品がＪＩＳ−Ｋ６８１０の硫酸相対粘度（ηｒ）で、２.０〜３.０の範囲になる様にポリアミド樹脂を選択すると、難燃性、成形時の離型性の点から、より大きな効果が期待出来るので特に好ましい。
【０００８】
本発明で使用する（ｂ）非イオン性界面活性剤は、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル系、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系、ポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテル系、ソルビタン脂肪酸エステル系、またはポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル系及び又はこれらの混合物等が挙げられる。
【０００９】
具体的には、ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート等が含まれ、これらの非イオン性界面活性剤はＨＬＢ（ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ−ｌｉｐｏｐｈｉｌｅｂａｌａｎｃｅ）が１０以上のものが好適であり、ＨＬＢが１０未満の非イオン性界面活性剤では成形機ホッパーへのペレット付着と、難燃性の改善効果が得られない。
【００１０】
ここで言うＨＬＢとは、界面活性剤の親水基と疎水基のバランスを数字で表したもので、０〜２０の範囲にあり、界面活性剤中の親水基の重量パーセントを５で割った値として定義される。（日本化学会編「化学便覧（応用編改訂２版）」１０７７ページ、丸善、昭和４８年参照）
非イオン性界面活性剤の添加量はポリアミド樹脂１００重量部に対して０.００５〜０.３重量部、好ましくは０.０１〜０.１重量部が適量である。
【００１１】
０.００５重量部未満では粉状の脂肪族カルボン酸の金属塩をペレット表面に保持する効果が低下して、滑剤の脱落飛散が発生し、又０.３重量部を越えると滑剤の脱落飛散防止に更なる効果が得られなく、むしろペレットがブロッキングするようになる為に好ましくない。本発明で使用する（ｃ）脂肪族カルボン酸の金属塩としては、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸、オレイン酸、エルカ酸等の炭素数９以上の脂肪族カルボン酸のナトリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、亜鉛塩、アルミニュウム塩等が挙げられるが、工業的に入手が容易であり、特に離型性に作用効果が高い物として、モンタン酸カルシウム、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸リチウム、ステアリン酸アルミニュウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛が好適に用いられる。
【００１２】
脂肪族カルボン酸の金属塩の添加量は、ポリアミド樹脂１００重量部に対して０．２〜０.５重量部、好ましくは０．２〜０.３重量部である。０.０１重量部未満では、離型性が改善されず、又０.５重量部を越えると更なる離型性の改善は得られない。本発明のポリアミド樹脂組成物、即ちポリアミド樹脂と特定の非イオン性界面活性剤と、特定の脂肪族カルボン酸の金属塩からなるポリアミド樹脂組成物が離型性、成形機ホッパーへのペレット付着残留、及び難燃性を同時に改善出来る事を見出して本発明を完成させた。
【００１３】
本発明の組成物の製法は特に限定されるものではなく、例えばポリアミド樹脂ペレットの表面に、特定の非イオン性界面活性剤と、特定の脂肪族カルボン酸の金属塩を周知の方法で混合することで製造される。周知の混合方法とはタンブラー、ヘンシェルミキサー等のブレンダーによりペレット表面に混合する方法、粉粒体の空気輸送ラインを利用して混合する方法等があるが、いずれの方法を用いて得たものであっても良い。
【００１４】
また、本発明の組成物に関しては、その目的とする効果を著しく損なわない範囲で、熱安定剤、酸化防止剤、耐候性改良剤、等の添加剤、ガラス繊維、無機充填材等の補強材、他の樹脂等を任意の段階で添加できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、実施例及び比較例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、この実施例に限定されるものでは無い。実施例及び比較例に於いて、離型性、ペレット付着性、難燃性、及びペレットと成形品の硫酸相対粘度は次の方法で測定した。
【００１６】
（Ａ）離型性（成形条件）
射出成形機 ：東芝機械（株）製 ＩＳ９０Ｂ
金型 ：コップ状成形品（図１に記した金型）
シリンダー温度：２８０
金型温度 ：８０
射出圧力 ：４００Kg／ｃｍ2
射出速度 ：３０％
射出時間 ：７秒
冷却時間 ：２０秒
（測定方法）
（１）離型力
図１に示す離型力測定装置を取り付けた金型を用いて上記成形条件で成形を行い、３１ショット目から３５ショットまでの離型力を測定して平均値を求めた。
【００１７】
（２）成形品の変形
離型力測定時の成形品のエジェクターマークを観察し、「変形」として表１〜３に示した。
（Ｂ）ペレット付着性
離型性測定時の成形に於いて、ポリアミド樹脂組成物のペレットを３Ｋｇ成形後に、成形機ホッパーに付着残留したペレットの数を求め、「ペレット付着量」として表１〜３に示した。
【００１８】
（Ｃ）難燃性
（成形条件）
射出成形機 ：日精樹脂工業（株）製ＰＳ４０Ｅ
成形品 ：０.８ｍｍ×１２.７ｍｍ×１２７ｍｍのＵＬ９４燃焼テスト用試験片
シリンダー温度：２８０
金型温度 ：８０
射出圧力 ：６００Kg／ｃｍ2
射出速度 ：５０％
射出時間 ：５秒
冷却時間 ：１０秒
（測定方法）
前記成形条件で成形した０.８ｍｍ厚みの試験片を用いて、ＵＬ９４に規定された衆知の方法で、燃焼テストを実施して、５本の試験片で合計１０回の接炎を行い、この時の平均燃焼時間を求めた。
【００１９】
（Ｄ）硫酸相対粘度
ポリアミド樹脂ペレット及び成形品の硫酸相対粘度は、周知のＪＩＳ Ｋ６８１０相対粘度の硫酸溶液による方法に従った。さらに、本実施例で用いたポリアミド樹脂、脂肪族カルボン酸金属塩及び非イオン性界面活性剤を以下に示す。
【００２０】
（１）ポリアミド樹脂
Ａ：ナイロン６６ホモポリマー（硫酸相対粘度ηｒ＝２．８０）
Ｂ：ナイロン６６ホモポリマー（硫酸相対粘度ηｒ＝３．２８）
Ｃ：ナイロン６６ホモポリマー（硫酸相対粘度ηｒ＝２．２９）
Ｄ：ナイロン６６ホモポリマー（硫酸相対粘度ηｒ＝２．０４）
Ｅ：ナイロン６６／６（９８／２）コポリマー（硫酸相対粘度ηｒ＝２．８２）
Ｆ：ナイロン６６／６（９０／１０）コポリマー（硫酸相対粘度ηｒ＝２．８５）
（２）脂肪族カルボン酸金属塩
ステアリン酸アルミニウム：堺化学工業（株）のＳＡ＃１０００
ステアリン酸カルシウム：堺化学工業（株）のＳＣ＃１００
ステアリン酸亜鉛：堺化学工業（株）のＳＺ＃２０００
モンタン酸カルシウム：ヘキストインダストリー（株）のホスタモントＣａＶ１０２
モンタン酸リチウム：ヘキストインダストリー（株）のホスタモントＴＰＬｉＶ１０３
モンタン酸ナトリウム：ヘキストインダストリー（株）のホスタモントＮａＶ１０１
（３）非イオン性界面活性剤
界面活性剤ａ：ポリオキシエチレンノニフェニルエーテル（日本油脂（株）のノニオンＮＳ−２０６）
界面活性剤ｂ：ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（日本油脂（株）のノニオンＮＳ−２１２）
界面活性剤ｃ：ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（日本油脂（株）のノニオンＮＳ−２０２Ｓ）
界面活性剤ｄ：ポリオキシエチレントリデシルエーテル（日本油脂（株）のノニオンＴ−２０８．５）
界面活性剤ｅ：ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート（日本油脂（株）のノニオンＬＴ−２２１）
界面活性剤ｆ：ソルビタントリオレエート（日本油脂（株）のノニオンＯＰ−８５Ｒ）
（４）その他の添加剤
モンタン酸エステル：ヘキストインダストリー（株）のヘキストワックスＥオレイルアルコール：片山化学工業（株）の試薬
【００２１】
【実施例１〜９、参考例１】
ＪＩＳ−Ｋ６８１０の硫酸相対粘度（ηｒ）で２．８０のナイロン６６ペレット２５ＫｇとＨＬＢ１０以上の特定の非イオン性界面活性剤の所定量（表１参照）を、１２０リットル容積のコーン型ブレンダー入れて、回転数を４４ｒｐｍで３分間ブレンド後、更に脂肪族カルボン酸の金属塩を所定量いれて、同一回転数で３分間ブレンドして組成物を得て、上記の方法で成形及び測定し、その結果を表１に示した。
【００２２】
【表１】
0004010601.tif 000002
【００２３】
【実施例１０】
ポリアミドとして、ＪＩＳ−Ｋ６８１０の硫酸相対粘度（ηｒ）で３．２８のナイロン６６ペレットを用いた以外は実施例１〜９と同様の方法で組成物を得て、上記方法で成形及び測定し、その結果を表２に示した。
【００２４】
【実施例１１】
ポリアミドとして、ＪＩＳ−Ｋ６８１０の硫酸相対粘度（ηｒ）で２．２９のナイロン６６ペレットを用いた以外は実施例１〜９と同様の方法で組成物を得て上記方法で成形及び測定し、その結果を表２に示した。
【００２５】
【実施例１２】
ポリアミドとして、ＪＩＳ−Ｋ６８１０の硫酸相対粘度（ηｒ）で２.８２のナイロン６６／６（モノマー重量比９８／２）共重合ポリマーのペレットを用いた以外は実施例１〜９と同様の方法で組成物を得て、上記方法で成形及び測定し、その結果を表２に示した。
【００２６】
【実施例１３】
ポリアミドとして、ＪＩＳ−Ｋ６８１０の硫酸相対粘度（ηｒ）で２.８５のナイロン６６／６（モノマー重量比９０／１０）共重合ポリマーのペレットを用いた以外は実施例１〜９と同様の方法で組成物を得て、上記方法で成形及び測定し、その結果を表２に示した。
【００２７】
【比較例１〜２】
ＨＬＢ６以下の非イオン性界面活性剤を用いた以外は実施例１〜９と同様の方法で組成物を得て、上記方法で成形及び測定し、その結果を表２に示した。
【００２８】
【比較例３】
非イオン性界面活性剤を添加しない事以外は実施例１〜９と同様の方法で組成物を得て、上記方法で成形及び測定し、その結果を表２に示した。
【００２９】
【比較例４】
脂肪族カルボン酸の金属塩を添加しない事以外は実施例１〜９と同様の方法で組成物を得て、上記方法で成形及び測定し、その結果を表２に示した。
【００３０】
【比較例５】
非イオン性界面活性剤の代わりに、モンタン酸エステルを添加した事以外は実施例１〜９と同様の方法で組成物を得て、上記方法で成形及び測定し、その結果を表２に示した。
【００３１】
【比較例６】
非イオン性界面活性剤の代わりに、常態で液状のオレイルアルコールを添加した事以外は実施例１〜９と同様の方法で組成物を得て、上記方法で成形及び測定し、その結果を表２に示した。
【００３２】
【表２】
0004010601.tif 000003
【００３３】
【比較例７】
ポリアミドとして、ＪＩＳ−Ｋ６８１０の硫酸相対粘度（ηｒ）で３．２８のナイロン６６ペレットを用いた以外は実施例１〜９と同様の方法で組成物を得て上記方法で成形及び測定し、その結果を表３に示した。なお、燃焼時間は流動不良のために規格通りの成形品が得られなかった。
【００３４】
【比較例８】
ポリアミドとして、ＪＩＳ−Ｋ６８１０の硫酸相対粘度（ηｒ）で２．０４のイロン６６ペレットを用いた以外は実施例１〜９と同様の方法で組成物を得て上記方法で成形及び測定し、その結果を表３に示した。なお、離型力は、離型時に成形品がエジェクターピンで突き破れて測定できなかった。
【００３５】
【表３】
0004010601.tif 000004
【００３６】
【発明の効果】
本発明のポリアミド樹脂組成物により、従来技術が抱えていた課題、すなわち離型性、成形機ホッパーへのペレット付着残留、及び難燃性を同時に改善することができるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例において、離型性の測定に用いた金型の図である。
【符号の説明】
１ スプルランナー
２ カップ状成形品
３ エジェクターピン
４ エジェクタープレート
５ 圧力センサー
６ エジェクターロッド
７ 離型力記録計
【図１】
0004010601.tif 000005