JPS6356904B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、異形押出成形用ポリアミド組成物に
関するものである。 複雑な断面形状を有する異形押出成形品は、土
木、建築、家具や機械部品など多くの分野に適用
されており、そのための樹脂としてはポリ塩化ビ
ニルが主に用いられている。しかしポリ塩化ビニ
ルのレオロジ―的性質は、異形押出成形に適して
いるが、その単独使用では成形品の強度および耐
熱性が劣るため、用途によつては金属との複合押
出成形が行われる場合もある。 ポリアミドは、機械的性質、耐熱性などが優れ
ているため、エンジニアリングプラスチツクスと
して広汎に用いられている。しかしポリアミド
は、溶融粘度が低いばかりでなく、溶融物から固
体への変化がシヤープであるため、ポリアミドの
異形押出成形は非常に困難である。すなわちポリ
アミドの場合、異形ダイからの押出時に溶融物の
形状保持性が悪く、さらにサイジングダイでの寸
法規制が難しくサイジング性に劣る。このため、
ポリアミドは優れた物性を有しながら、簡単な異
形押出成形品しか成形できず、ポリアミドによる
複雑な形状を有する成形品の用途開発は遅れてい
る。 本発明者らは、このような実情に鑑み、複雑な
断面形状を有するポリアミド異形押出成形品を安
定してしかも寸法精度よく得る方法を開発する目
的で、研究を重ねた、その結果、高粘度ポリアミ
ドに、特定の無機充填材およびエチレン系アイオ
ノマー樹脂を特定量配合した組成物を用いて異形
押出成形すれば、その目的が達成できることを見
い出し、本発明を完成した。 すなわち本発明は、相対粘度が3.0〜7.0の高粘
度ポリアミド、タルクおよびエチレン系アイオノ
マー樹脂との３成分からなるポリアミド組成物で
あつて、これら３成分の配合量の総和に対する各
成分の配合量を重量百分率で表わした配合割合
が、第１図（各成分の重量百分率100％を頂点と
する三角座標図）において、前記高粘度ポリアミ
ドの重量百分率をａ、タルクの重量百分率をｂお
よびエチレン系アイオノマー樹脂の重量百分率を
ｃとして、Ａ点（ａ＝47、ｂ＝50、ｃ＝３）、Ｂ
点（ａ＝67、ｂ＝30、ｃ＝３）、Ｃ点（ａ＝70、
ｂ＝10、ｃ＝20）、Ｄ点（ａ＝63、ｂ＝10、ｃ＝
27）およびＥ点（ａ＝35、ｂ＝50、ｃ＝15）を、
このアルフアベツトの順序で結ぶ直線で囲まれた
範囲内であることを特徴とする、異形押出成形用
に極めて適したポリアミド組成物を提供するもの
である。 特公昭54―4743号公報には、ポリアミドに無機
充填材およびエチレン系アイオノマー樹脂を配合
したポリアミド組成物に関する発明につき提案さ
れている。該発明は、ポリアミドの耐衝撃性の向
上が中心であり、成形加工性については溶融時流
動性（溶融指数）の向上しか認識されていない。
異形押出成形用組成物では、成形時の溶融物の形
状保持性及びサイジング性が良いことが必要であ
り、該発明のように溶融時の流動性が増せば、逆
に異形押出成形が困難になる。すなわち該発明に
は、異形押出成形に適したポリアミド組成物につ
いては全く認識がなされておらず、ましてや本発
明のように、高粘度ポリアミドに特定の無機充填
材（すなわちタルク）およびエチレン系アイオノ
マー樹脂とを特定量配合した組成物が、異形押出
成形用として極めて優れた組成物であることにつ
いては、全く認識されていない。 本発明において使用されるポリアミドの具体例
としては、ナイロン６、ナイロン11、ナイロン12
などのポリラクタム類、ナイロン66、ナイロン
610、ナイロン612などのジカルボン酸とジアミン
とから得られるポリアミド類、ナイロン６／66、
ナイロン６／610、ナイロン６／12、ナイロン
６／612、ナイロン６／66／610、ナイロン６／
66／12、ナイロン６／6T（Ｔ：テレフタル酸成
分）などの共重合ポリアミド類、これらの混合物
などが挙げられる。これらの中でも、特にナイロ
ン６、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン66およ
びこれらの共重合体が有用である。本発明では、
これらポリアミドのうち、その相対粘度が3.0〜
7.0を有する高粘度のものが使用に供される。そ
の相対粘度が3.0より小さい場合には、押出時に
溶融物の形状保持性が悪くなり、安定した成形が
できなくなる。一方、相対粘度が7.0より大きい
ポリアミドを用いた場合、押出成形時のスクリユ
ー回転モーターに高負荷を要するばかりか、タル
クおよびエチレン系アイオノマー樹脂との分散性
が悪くなり、異形押出成形に適した組成物が得ら
れない。 また本発明における無機充填材は、タルクであ
ることが必須である。使用に供されるタルクの形
状は、特別制限がなく、例えば板状、針状あるい
は繊維状などの形状のものであつてもよいが、特
には板状のものが好ましい。無機充填材としてタ
ルク以外のものを用いた場合には、本発明の効果
が得られない。例えば、炭酸カルシウム、クレ
ー、シリカ、珪酸カルシユウム、ワラストナイ
ト、カオリンなどの無機充填材を用いた場合に
は、溶融物の形状保持性が悪く、サイジング性も
悪い。さらにガラス繊維などの繊維状強化剤を用
いた場合でも、成形性が悪く、しかも成形品の表
面が非常に荒れたものになる。 本発明で用いられるエチレン系アイオノマー樹
脂とはエチレンを含むα―オレフインとα，β―
不飽和カルボン酸誘導体との共重合体に原子価が
１〜３の金属イオンを付加せしめたイオン性重合
体を意味する。ここでα，β―不飽和カルボン酸
誘導体の代表例としてはアクリル酸、メタアクリ
ル酸、イタコン酸、アクリル酸エチル、メタアク
リル酸メチルなどが、また原子価１〜３の金属イ
オンの代表例としてはNa⁺，K⁺，Zn⁺⁺，Al⁺⁺⁺な
どが挙げられる。このエチレン系アイオノマー樹
脂としては、旭ダウ(株)社製の“コーポレン”や三
井ポリケミカル(株)社製の“ハイミラン”なる商品
名で市販されている各種グレードのうち例えば
“コーポレン”D580、“ハイミラン”1605、1706、
1855などの溶融粘度の高いグレードを用いるのが
適当である。 本発明の特徴は、高粘度のポリアミドに特定量
のタルクさらに特定量のエチレン系アイオノマー
樹脂を配合した、異形押出成形用ポリアミド組成
物を提供することにある。エチレン系アイオノマ
ー樹脂を配合しない場合には、溶融物の形状保持
性は良好であるが、サイジング性が悪く成形が安
定せず、また成形品の寸法精度も十分とは言えな
い。また、タルクを配合しない場合には、溶融物
の形状保持性が悪いため、複雑な断面形状を有す
る異形押出成形品を得ることができない。本発明
の組成物は、相対粘度が3.0〜7.0の高粘度ポリア
ミドにタルク及びエチレン系アイオノマー樹脂を
配合したものであるが、第１図に示すＡ，Ｂ，
Ｃ，ＤおよびＥの各点をこのアルフアベツトの順
序で結ぶ直線で囲まれた範囲内の組成物を使用し
た場合のみ複雑な断面形状を有する異形押出成形
品を安定してしかも寸法精度よく得ることができ
る。すなわち、この範囲内の組成物を用いた場合
は、溶融物の保持性及びサイジング性とも良好な
ため、寸法精度の高い異形押出成形品を極めて安
定して成形できる。 第１図に示した本発明における組成の範囲につ
き、詳述する。 まずタルクの配合量は、10重量％（直線CD）
以上〜50重量％（直線AE）以下の範囲である。
タルクの配合量が前記範囲より多い場合には、組
成物の溶融粘度が著しく高くなるためその成形性
が悪くなり、しかも成形品が脆くなる。一方、そ
の配合量が前記範囲より少ない場合には、エチレ
ン系アイオノマー樹脂を配合しても、成形性が安
定せず、成形品の寸法精度も悪くなる。エチレン
系アイオノマー樹脂の配合量は、高粘度ポリアミ
ドａに対するエチレン系アイオノマー樹脂ｃの配
合重量比（ｃ／ａ）が3/7（直線DE）を越えない
ことが必要で、しかも３重量％（直線AB）以上
であることが必要である。エチレン系アイオノマ
ー樹脂の配合量が前記範囲より多い場合には、組
成物の引張強度や熱変形温度の低下率が大きくな
るばかりか、異形ダイからの押出時に溶融物の膨
らみ（ダイスウエル）が大きくなるためサイジン
グ性が悪くなる。一方、その配合量が前記範囲よ
り少ない場合には、溶融物のサイジング性が悪く
なり、成形品の寸法精度が悪くなる。また本発明
における３成分の組成比が、直線BCより頂点ａ
側にある場合には、その組成物の溶融物のサイジ
ング性、形状保持性が悪く、複雑な断面形状を有
する異形押出成形品を得ることができない。 さらに第１図のA′点（ａ＝57，ｂ＝40，ｃ＝
３）、Ｂ点（ａ＝67、ｂ＝30，ｃ＝３），C′点（ａ
＝65，ｂ＝20，ｃ＝15），D′点（ａ＝60，ｂ＝＝
20，ｃ＝20）およびE′点（ａ＝45，ｂ＝40，ｃ＝
15）を、このアルフアベツトの順序で結ぶ直線で
囲まれた範囲内のポリアミド組成物が、異形押出
成形に特に有用である。 本発明において、ポリアミドにタルクおよびエ
チレン系アイオノマー樹脂を配合する方法には、
特に制限はなく、周知の方法が採用される。例え
ば単軸または二軸押出機を使用した溶融混合法を
採用することもできる。またタルクをポリアミド
に混合するに先だち、その表面を例えばシランカ
ツプリング剤などの表面処理剤で処理してもよ
い。 本発明では、ポリアミドに所定量のタルクおよ
び所定量のエチレン系アイオノマー樹脂を配合す
るが、用途に応じて、その他制電材、紫外線吸収
剤などの改質材、安定剤、染料、顔料などの添加
剤を配合することもできる。 本発明におけるポリアミド組成物を異形押出成
形する方法は、特殊な装置を特に必要とせず、例
えばポリ塩化ビニルの異形押出成形に通常用いら
れると同様の装置を用いて、容易に行える。 具体的には、例えば押出機―異形ダイ―サイジ
ングダイ―引取機―切断機を設置し、押出温度
220〜300℃で異形ダイより所望の形状の溶融プロ
フイルを押出し、引取機により張力を加えなが
ら、冷却したサイジングダイを通し、目的とする
形状に修正維持しながら固化し、最後に切断機で
所定の長さに切断することにより、成形品を得る
ことができる。 次に、本発明の実施例および比較例を挙げる。
各例で使用に供したポリアミドの相対粘度は、
JIS Ｋ 6810―1970に準じて、98％硫酸溶液を用
いて測定した。また各例で使用したタルクの形状
は、いずれも板状である。さらに各例において成
形した異形押出成形品の断面図を、第２図に示
す。第２図において、Ｊ部の肉厚は1.8mm、Ｋ部
の肉厚は1.5mmである。また第２図の成形品にお
いて寸法安定性の難かしい薄肉部（Ｈ部；規格寸
法、4.4mm）および突起部（部；規格寸法、2.2
mm）の寸法を測定し、寸法精度の尺度にした。 実施例１〜７および比較例１〜11 相対粘度が4.4のナイロン６ペレツト〔宇部興
産(株)製品；商品名、UBEナイロン1030B〕と、
タルク〔林化成(株)製品；商品名、ミクロンホワイ
トＳ〕およびエチレン系アイオノマー樹脂ペレツ
ト〔旭ダウ(株)製品；商品名、コーポレンD580〕
を、30mmφ2軸２段ベント式押出機〔ナカタニ機
械(株)製〕により配合量を変えて溶融混練した後ペ
レツト化した。該ペレツトを、30mmφ押出機によ
り、設定温度240〜250℃で異形ダイより押出し、
引取機により張力を加えながらサイジングダイに
引取速度80cm／minで通し、形状の修正・維持と
冷却固化を行い、第２図に示した断面形状の成形
品を成形した。 各例における成形性および寸法精度を第１表に
示す。なお、第１表における成形性および寸法精
度の評価は、次の基準によつた。 (1) 成形性の評価 〇： 連続成形が可能 △： 成形は可能であるが、安定しない ×： 成形が困難 (2) 寸法精度の評価 〇： 規格寸法に近い成形品が得られる。 △： 寸法精度が悪い。 ×： 目的とした断面形状の成形品が得られな
い。

【表】 ※：溶融物の形状を保持することができ
ないため、サイジングダイを通
すことができなかつた。
実施例８および比較例12 ナイロン６ペレツトに代えて、相対粘度が3.1
のナイロン12ペレツト〔宇部興産(株)製品：商品
名、UBEナイロン3035B〕を用い、また異形ダ
イよりの押出しの設定温度を230〜240℃に変えた
他は、実施例１〜７と同様の操作で、第２図に示
した断面形状の成形品を成形した。 その結果を第２表に示す。なお、第２表の成形
性および寸法精度の評価の基準は、前記と同一で
ある。

【表】 比較例 13 相対粘度が2.9のナイロン６ペレツト〔宇部興
産(株)製品；商品名、UBEナイロン1015B〕を用
いた他は、実施例４と同様の操作で、異形押出成
形を行つたが、溶融物の形状保持性が悪いため、
成形が安定しなかつた。 比較例 14 タルクに代えて、カオリン〔林化成(株)製品；商
品名、サテントンNo.１〕を用た他は、実施例４と
同様の操作で、異形押出成形を行つたが、溶融物
の形状保持性およびサイジング性とも悪く、成形
が不安定であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明における組成物の構成成分で
あるポリアミド、タルクおよびエチレン系アイオ
ノマー樹脂の配合割合を示す三角座標図である。
また第２図は、本発明の実施例および比較例にお
いて成形した異形押出成形品の断面図を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 相対粘度が3.0〜7.0の高粘度ポリアミド、タ
   ルクおよびエチレン系アイオノマー樹脂との３成
   分からなるポリアミド組成物であつて、これら３
   成分の配合量の総和に対する各成分の配合量を重
   量百分率で表わした配合割合が、第１図（各成分
   の重量百分率100％を頂点とする三角座標図）に
   おいて、前記高粘度ポリアミドの重量百分率を
   ａ、タルクの重量百分率をｂおよびエチレン系ア
   イオノマー樹脂の重量百分率をｃとして、Ａ点
   （ａ＝47，ｂ＝50，ｃ＝３）、Ｂ点（ａ＝67，ｂ＝
   30，ｃ＝３）、Ｃ点（ａ＝70，ｂ＝10，ｃ＝20）、
   Ｄ点（ａ＝63，ｂ＝10，ｃ＝27）およびＥ点（ａ
   ＝35，ｂ＝50，ｃ＝15）を、このアルフアベツト
   の順序で結ぶ直線で囲まれた範囲内であることを
   特徴とする、異形押出成形用ポリアミド組成物。