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公開番号2024119369
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-03
出願番号2023026219
出願日2023-02-22
発明の名称成形体の製造方法、成形体、及び無理抜き成形用ポリアミド樹脂組成物
出願人三井化学株式会社
代理人弁理士法人鷲田国際特許事務所
主分類B29C 33/42 20060101AFI20240827BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】吸水による強度の低下が少なく、且つ無理抜き成形が可能な成形体の製造方法を提供すること。
【解決手段】アンダーカット部を含む成形体の製造方法であって、ポリアミド樹脂組成物を金型を用いて成形して、前記成形体を得る工程と、無理抜きにより、前記成形体を前記金型から離型させて取り出す工程とを含む。前記ポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂(A)と、官能基を含む化合物により変性された変性樹脂(B)と、繊維状強化材(C)とを含む。前記ポリアミド樹脂(A)は、結晶性のポリアミド樹脂である第1のポリアミド樹脂(Aa)を含み、前記第1のポリアミド樹脂(Aa)の前記ジカルボン酸に由来する構成単位(Aa1)は、前記ジカルボン酸に由来する構成単位(Aa1)の総モル数に対して、95モル%以上の芳香族ジカルボン酸に由来する構成単位を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アンダーカット部を含む成形体の製造方法であって、
ポリアミド樹脂組成物を金型を用いて成形して、前記成形体を得る工程と、
無理抜きにより、前記成形体を前記金型から離型させて取り出す工程と、
を含み、
前記ポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂（Ａ）と、官能基を含む化合物により変性された変性樹脂（Ｂ）と、繊維状強化材（Ｃ）とを含み、
前記ポリアミド樹脂（Ａ）は、結晶性のポリアミド樹脂である第１のポリアミド樹脂（Ａａ）を含み、
前記第１のポリアミド樹脂（Ａａ）は、ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａａ１）と、ジアミンに由来する構成単位（Ａａ２）とを含み、
前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａａ１）は、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａａ１）の総モル数に対して、９５モル％以上の芳香族ジカルボン酸に由来する構成単位を含む、
成形体の製造方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記ポリアミド樹脂（Ａ）は、前記第１のポリアミド樹脂（Ａａ）とは分子構造が異なる第２のポリアミド樹脂（Ａｂ）をさらに含み、
前記第２のポリアミド樹脂（Ａｂ）は、ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）と、ジアミンに由来する構成単位（Ａｂ２）とを含み、
前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）は、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）の総モル数に対して９５モル％以上の芳香族ジカルボン酸に由来する構成単位を含む、
請求項１に記載の成形体の製造方法。
【請求項３】
前記第１のポリアミド樹脂（Ａａ）の融点（Ｔｍ）とガラス転移温度（Ｔｇ）の差（Ｔｍ－Ｔｇ）は２００℃以上であり、
前記第２のポリアミド樹脂（Ａｂ）の融点（Ｔｍ）とガラス転移温度（Ｔｇ）の差（Ｔｍ－Ｔｇ）は２００℃未満である、
請求項２に記載の成形体の製造方法。
【請求項４】
前記第２のポリアミド樹脂（Ａｂ）は融点を実質的に有さない、
請求項２に記載の成形体の製造方法。
【請求項５】
前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａａ１）は、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａａ１）の総モル数に対して、テレフタル酸に由来する構成単位を５０モル％超１００モル％以下含み、
前記ジアミンに由来する構成単位（Ａａ２）は、炭素原子数４～１５の直鎖状の脂肪族ジアミンに由来する構成単位（Ａａ２－１）を含む、
請求項１に記載の成形体の製造方法。
【請求項６】
前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）は、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）の総モル数に対して、イソフタル酸に由来する構成単位を５０モル％超１００モル％以下含み、
前記ジアミンに由来する構成単位（Ａｂ２）は、炭素原子数４～１５の直鎖状の脂肪族ジアミンに由来する構成単位（Ａｂ２－１）を含む、
請求項２に記載の成形体の製造方法。
【請求項７】
前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）は、テレフタル酸に由来する構成単位を含み、
前記ジアミンに由来する構成単位（Ａｂ２）は、分岐状の脂肪族ジアミンに由来する構成単位（Ａｂ２－２）、炭素数７以上の直鎖状の脂肪族ジアミンに由来する構成単位（Ａｂ２－３）、又は炭素原子数４～２０の脂環族ジアミンに由来する構成単位（Ａｂ２－４）を含む、
請求項２に記載の成形体の製造方法。
【請求項８】
前記成形体は、前記アンダーカット部を含む筒状部を有する、
請求項１に記載の成形体の製造方法。
【請求項９】
前記筒状部は、円筒部であり、
前記アンダーカット部は、前記円筒部の外径方向に突出する突出部であり、
前記突出部の頂部における前記円筒部の外径をＲ１、前記突出部を除く前記円筒部の外径をＲ２としたとき、下記式（１）で示されるアンダーカット率が１０％以上である、
請求項８に記載の成形体の製造方法。
式（１）：アンダーカット率（％）＝［（Ｒ１－Ｒ２）／Ｒ２］×１００
【請求項１０】
前記変性樹脂（Ｂ）は、０．３～５．０質量％の官能基構成単位を含むオレフィン系重合体を含む、
請求項１に記載の成形体の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形体の製造方法、成形体、及び無理抜き成形用ポリアミド樹脂組成物に関する。
続きを表示（約 5,500 文字）【背景技術】
【０００２】
ポリアミド樹脂は、優れた機械的強度、耐熱性及び耐薬品性を有することから、種々の分野で成形材料として用いられている。特に、ポリアミド樹脂は耐熱性に優れることから、自動車用部品、例えば自動車における冷却系部品（冷却水制御バルブ、インレット、アウトレットパイプ、ウォーターポンプ等）に用いられている。
【０００３】
上記冷却系部品は、エンジンを冷却するための冷却水を送液するための部品であり、それらの多くは、冷却水を送液するための配管を有している。これらの配管は、配管同士の継ぎ手部分の機密性を高めるために、端部に突出部が設けられることがある。そのような突出部を有する配管部品を金型で成形する場合、突出部がアンダーカット部となるため、金型を２つに割って外側の金型を取り出す、いわゆる、「型割成形」で成形体を取り出す。しかしながら、型割成形では、成形体の型割面にバリが発生するため、バリ取りの工程が必要となる。そのため、突出部を有する部位に対して、無理抜き成形をすることが望まれており、無理抜き成形が可能な樹脂組成物が求められている。
【０００４】
無理抜き成形とは、金型を、成形体の突出部を乗り越えるように引き抜いて成形する方法である。無理抜き成形では、金型を引き抜く際に、成形体が弾性変形する必要がある。
【０００５】
無理抜き成形が可能な樹脂組成物として、６Ｔ６Ｉ６系のポリアミド樹脂を含むポリアミド樹脂組成物が知られている。例えば、特許文献１には、５４～６２モル％のヘキサメチレンテレフタルアミド（６Ｔ）繰り返し単位と、１２～２９モル％のヘキサメチレンイソフタルアミド（６Ｉ）繰り返し単位と、９～２６モル％のカプロラクタム（６）繰り返し単位とを含む半芳香族コポリアミド（ａ）と、補強剤（ｂ）と、熱安定剤（ｃ）とを含むポリアミド組成物が開示されている。実施例で使用されている半芳香族コポリアミド（ａ）は、ジカルボン酸成分中、芳香族ジカルボン酸成分を７０～８２モル％含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特表２０２２－５２６６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示されるような６Ｔ６Ｉ６系のポリアミド樹脂は、吸水率が高い。そのようなポリアミド樹脂を含む樹脂組成物で成形された成形体を冷却系部品に使用した場合、使用中に吸水による成形体の強度の低下（特にＬＬＣ浸漬後の引張強度の低下）が生じやすいという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、吸水による強度の低下が少なく、且つ無理抜き成形が可能な成形体の製造方法、成形体及び無理抜き成形用のポリアミド樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
［１］アンダーカット部を含む成形体の製造方法であって、ポリアミド樹脂組成物を金型を用いて成形して、前記成形体を得る工程と、無理抜きにより、前記成形体を前記金型から離型させて取り出す工程と、を含み、前記ポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂（Ａ）と、官能基を含む化合物により変性された変性樹脂（Ｂ）と、繊維状強化材（Ｃ）とを含み、前記ポリアミド樹脂（Ａ）は、結晶性のポリアミド樹脂である第１のポリアミド樹脂（Ａａ）を含み、前記第１のポリアミド樹脂（Ａａ）は、ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａａ１）と、ジアミンに由来する構成単位（Ａａ２）とを含み、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａａ１）は、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａａ１）の総モル数に対して、９５モル％以上の芳香族ジカルボン酸に由来する構成単位を含む、成形体の製造方法。
［２］前記ポリアミド樹脂（Ａ）は、前記第１のポリアミド樹脂（Ａａ）とは分子構造が異なる第２のポリアミド樹脂（Ａｂ）をさらに含み、前記第２のポリアミド樹脂（Ａｂ）は、ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）と、ジアミンに由来する構成単位（Ａｂ２）とを含み、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）は、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）の総モル数に対して９５モル％以上の芳香族ジカルボン酸に由来する構成単位を含む、［１］に記載の成形体の製造方法。
［３］前記第１のポリアミド樹脂（Ａａ）の融点（Ｔｍ）とガラス転移温度（Ｔｇ）の差（Ｔｍ－Ｔｇ）は２００℃以上であり、前記第２のポリアミド樹脂（Ａｂ）の融点（Ｔｍ）とガラス転移温度（Ｔｇ）の差（Ｔｍ－Ｔｇ）は２００℃未満である、［２］に記載の成形体の製造方法。
［４］前記第２のポリアミド樹脂（Ａｂ）は融点を実質的に有さない、［２］に記載の成形体の製造方法。
［５］前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａａ１）は、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａａ１）の総モル数に対して、テレフタル酸に由来する構成単位を５０モル％超１００モル％以下含み、前記ジアミンに由来する構成単位（Ａａ２）は、炭素原子数４～１５の直鎖状の脂肪族ジアミンに由来する構成単位（Ａａ２－１）を含む、［１］～［４］のいずれかに記載の成形体の製造方法。
［６］前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）は、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）の総モル数に対して、イソフタル酸に由来する構成単位を５０モル％超１００モル％以下含み、前記ジアミンに由来する構成単位（Ａｂ２）は、炭素原子数４～１５の直鎖状の脂肪族ジアミンに由来する構成単位（Ａｂ２－１）を含む、［２］に記載の成形体の製造方法。
［７］前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）は、テレフタル酸に由来する構成単位を含み、前記ジアミンに由来する構成単位（Ａｂ２）は、分岐状の脂肪族ジアミンに由来する構成単位（Ａｂ２－２）、炭素数７以上の直鎖状の脂肪族ジアミンに由来する構成単位（Ａｂ２－３）、又は炭素原子数４～２０の脂環族ジアミンに由来する構成単位（Ａｂ２－４）を含む、［２］に記載の成形体の製造方法。
［８］前記成形体は、前記アンダーカット部を含む筒状部を有する、［１］～［７］のいずれかに記載の成形体の製造方法。
［９］前記筒状部は、円筒部であり、前記アンダーカット部は、前記円筒部の外径方向に突出する突出部であり、前記突出部の頂部における前記円筒部の外径をＲ１、前記突出部を除く前記円筒部の外径をＲ２としたとき、下記式（１）で示されるアンダーカット率が１０％以上である、［８］に記載の成形体の製造方法。
式（１）：アンダーカット率（％）＝［（Ｒ１－Ｒ２）／Ｒ２］×１００
［１０］前記変性樹脂（Ｂ）は、０．３～５．０質量％の官能基構成単位を含むオレフィン系重合体を含む、［１］～［７］のいずれかに記載の成形体の製造方法。
［１１］前記第１のポリアミド樹脂（Ａａ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂（Ａ）１００質量部に対して７０～１００質量部であり、前記変性樹脂（Ｂ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂（Ａ）１００質量部に対して０．１～２０質量部であり、
前記繊維状強化材（Ｃ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂組成物１００質量部に対して１０～４５質量部である、［１］～［１０］のいずれかに記載の成形体の製造方法。
［１２］前記第１のポリアミド樹脂（Ａａ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂（Ａ）１００質量部に対して７０～９５質量部であり、前記第２のポリアミド樹脂（Ａｂ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂（Ａ）１００質量部に対して５～３０質量部であり、前記変性樹脂（Ｂ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂（Ａ）１００質量部に対して０．１～２０質量部であり、前記繊維状強化材（Ｃ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂組成物１００質量部に対して１０～４５質量部である、［２］に記載の成形体の製造方法。
［１３］無理抜きにより成形された、アンダーカット部を含む成形体であって、前記成形体は、ポリアミド樹脂組成物を含み、前記ポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂（Ａ）と、官能基を含む化合物により変性された変性樹脂（Ｂ）と、繊維状強化材（Ｃ）とを含み、前記ポリアミド樹脂（Ａ）は、結晶性のポリアミド樹脂である第１のポリアミド樹脂（Ａａ）を含み、前記第１のポリアミド樹脂（Ａａ）は、ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａａ１）と、ジアミンに由来する構成単位（Ａａ２）とを含み、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａａ１）は、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａａ１）の総モル数に対して、９５モル％以上の芳香族ジカルボン酸に由来する構成単位を含む、成形体。
［１４］前記ポリアミド樹脂は、前記第１のポリアミド樹脂（Ａａ）とは分子構造が異なる第２のポリアミド樹脂（Ａｂ）をさらに含み、前記第２のポリアミド樹脂（Ａｂ）は、ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）と、ジアミンに由来する構成単位（Ａｂ２）とを含み、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）は、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）の総モル数に対して９５質量％以上の芳香族ジカルボン酸に由来する構成単位を含む、［１３］に記載の成形体。
［１５］前記成形体は、前記アンダーカット部を含む円筒部を有し、前記アンダーカット部は、前記円筒部の外径方向に突出する突出部であり、前記突出部の頂部における前記円筒部の外径をＲ１、前記突出部を除く前記円筒部の外径をＲ２としたとき、下記式（１）で示されるアンダーカット率が１０％以上である、［１３］又は［１４］に記載の成形体。
式（１）：アンダーカット率（％）＝［（Ｒ１－Ｒ２）／Ｒ２］×１００
［１６］前記第１のポリアミド樹脂（Ａａ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂（Ａ）１００質量部に対して７０～１００質量部であり、前記変性樹脂（Ｂ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂（Ａ）１００質量部に対して０．１～２０質量部であり、前記繊維状強化材（Ｃ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂組成物１００質量部に対して１０～４５質量部である、［１３］～［１５］に記載の成形体。
［１７］前記第１のポリアミド樹脂（Ａａ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂（Ａ）１００質量部に対して７０～９５質量部であり、前記第２のポリアミド樹脂（Ａｂ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂（Ａ）１００質量部に対して５～３０質量部であり、前記変性樹脂（Ｂ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂（Ａ）１００質量部に対して０．１～２０質量部であり、前記繊維状強化材（Ｃ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂組成物１００質量部に対して１０～４５質量部である、［１３］～［１６］のいずれかに記載の成形体。
［１８］無理抜き成形用のポリアミド樹脂組成物であって、前記ポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂（Ａ）と、官能基を含む化合物により変性された変性樹脂（Ｂ）と、繊維状強化材（Ｃ）とを含み、前記ポリアミド樹脂（Ａ）は、結晶性のポリアミド樹脂である第１のポリアミド樹脂（Ａａ）を含み、前記第１のポリアミド樹脂（Ａａ）は、ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａａ１）と、ジアミンに由来する構成単位（Ａａ２）とを含み、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａａ１）は、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａａ１）の総モル数に対して９５モル％以上の芳香族ジカルボン酸に由来する構成単位を含み、前記第１のポリアミド樹脂（Ａａ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂（Ａ）１００質量部に対して７０～１００質量部であり、前記変性樹脂（Ｂ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂（Ａ）１００質量部に対して０．１～２０質量部であり、前記繊維状強化材（Ｃ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂組成物１００質量部に対して１０～４５質量部である、無理抜き成形用のポリアミド樹脂組成物。
［１９］前記ポリアミド樹脂（Ａ）は、前記第１のポリアミド樹脂（Ａａ）とは分子構造が異なる第２のポリアミド樹脂（Ａｂ）をさらに含み、前記第２のポリアミド樹脂（Ａｂ）は、ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）と、ジアミンに由来する構成単位（Ａｂ２）とを含み、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）は、前記ジカルボン酸に由来する構成単位（Ａｂ１）の総モル数に対して９５質量％以上の芳香族ジカルボン酸に由来する構成単位を含み、前記第１のポリアミド樹脂（Ａａ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂（Ａ）１００質量部に対して７０～９５質量部であり、前記第２のポリアミド樹脂（Ａｂ）の含有量は、前記ポリアミド樹脂（Ａ）１００質量部に対して５～３０質量部である、［１８］に記載の無理抜き成形用のポリアミド樹脂組成物。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、吸水による強度の低下が少なく、且つ無理抜き成形が可能な成形体の製造方法、成形体及び無理抜き成形用のポリアミド樹脂組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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