DE102020204249A1

DE102020204249A1 - Polyamid-Zusammensetzung und Formgegenstand

Info

Publication number: DE102020204249A1
Application number: DE102020204249.7A
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Amiya
Original assignee: Asahi Kasei Corp; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Corp; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2019-04-15
Filing date: 2020-04-01
Publication date: 2020-10-15
Also published as: JP7356382B2; JP2020176259A; CN111825976A

Abstract

Eine Polyamid-Zusammensetzung mit einem Polyamid, elementarem Eisen und einem Alkalimetallsalz wird angegeben. Zusätzlich wird ein Formgegenstand angegeben, der aus der Polyamid-Zusammensetzung gebildet ist.

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft eine Polyamid-Zusammensetzung und einen Formgegenstand.
Hintergrund der Erfindung
Polyamide haben eine ausgezeichnete Festigkeit, Wärmeresistenz, chemische Resistenz und spezifisches Gewicht. Polyamide werden traditionell bei mechanischen Teilen von Automobilen oder dergleichen als alternative Ausgangsmaterialien für Metall verwendet, weil das spezifische Gewicht davon kleiner ist als das von Metall. Teile um den Motor herum erfordern insbesondere eine Dauerhaftigkeit unter Hochtemperaturbedingungen, und daher wurden verschiedene Polyamid-Zusammensetzungen mit einer ausgezeichneten Wärmealterungsresistenz vorgeschlagen (siehe beispielsweise Patentdokumente 1 und 2). In dieser Beschreibung bedeutet der Ausdruck „Wärmealterungsresistenz“ eine Resistenz gegenüber thermischer Oxidation, was die Aufrechterhaltung von ausreichenden mechanischen Eigenschaften und die Unterdrückung der Änderung des Farbtons ermöglicht, wenn ein Formgegenstand lange Zeit in einer atmosphärischen Atmosphäre unter Hochtemperaturbedingungen unterhalb des Schmelzpunktes, bei dem die Form des Formgegenstandes aufrechterhalten wird, gelassen wird.
In den letzten Jahren hat sich die Größe von Automobilen vermindert, zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz. Somit neigen die Dichten von Automobil-Motorabteil-Komponenten zur Erhöhung und die Umgebungstemperatur in dem Motorabteil neigt zur Erhöhung. Weiterhin hat sich der Motorausstoß erhöht durch Verwendung eines Superladers, um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern, und somit neigt die Umgebungstemperatur in dem Motorabteil weiter zur Verbesserung.
Demzufolge müssen Polyamide eine Langzeit-Wärmealterungsresistenz unter Hochtemperaturbedingungen im Gegensatz zu früher aufweisen. Spezifisch gibt es ein zunehmendes Bedürfnis für dauerhafte Materialien, die praktisch ausreichende mechanische Eigenschaften aufrechterhalten und die Änderung des Farbtons unterdrücken können, wenn sie für lange Zeit unter Hochtemperaturbedingungen von ungefähr 150 bis 230°C verwendet werden.
Eine Technik, bei der fein-körniges elementares Eisen zu einem Polyamid gegeben wird, ist als Technik zur Verbesserung der Wärmealterungsresistenz von Polyamiden bekannt (siehe zum Beispiel Patentdokument 3). Gleichermaßen ist eine Technik, bei der zumindest eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetall-Verbindungen und ErdalkalimetallVerbindungen, zu Polyamiden gegeben wird, als Technik zur Verbesserung Wärmealterungsresistenz bekannt (siehe zum Beispiel Patentdokument 4).
Dokumente des Standes der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: japanische Übersetzung der internationalen Patent-Anmeldeveröffentlichung Nr. 2013-501095
Patentdokument 2: japanische Übersetzung der internationalen Patent-Anmeldeveröffentlichung Nr. 2013-521393
Patentdokument 3: japanische Übersetzung der internationalen Patent-Anmeldeveröffentlichung Nr. 2006-528260
Patentdokument 4: japanische ungeprüfte Patentanmeldeveröffentlichung 2016-153459

Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Obwohl die Wärmealterungsresistenz-Eigenschaften von Formgegenständen, die aus Polyamid-Zusammensetzungen gebildet sind, durch die Techniken gemäß den Patentdokumenten 3 und 4 verbessert sind, werden die mechanischen Eigenschaften signifikant nach einer bestimmten Zeitperiode verschlechtert, und daher ist es gewünscht, daß die Wärmealterungsresistenz für eine längere Zeitperiode aufrechterhalten wird. Weiterhin ist ein Widerstand gegenüber Abgasaggregaten, die sich aus Schwefeloxid (SOx), Stickstoffoxid (NOx) und Mischungen davon (Säureresistenz) zusammensetzen, ebenfalls erforderlich, wenn eine Polyamid-Zusammensetzung zur Herstellung einer Automobil-Luftleitung verwendet wird. Keine Technologie ist bekannt zur Verbesserung der Säureresistenz, während die Wärmealterungsresistenz der Polyamid-Zusammensetzung verbessert wird.
Diese Erfindung wurde im Hinblick auf die oben erwähnten Umstände durchgeführt und soll eine Polyamid-Zusammensetzung mit ausgezeichneter Wärmealterungsresistenz und Säureresistenz und einen Formgegenstand aus der Polyamid-Zusammensetzung angeben.
Mittel zur Lösung der Probleme
Diese Erfindung beinhaltet die folgenden Ausführungsformen.

(1) Polyamid-Zusammensetzung, enthaltend: ein Polyamid, elementares Eisen und ein Alkalimetallsalz.
(2) Polyamid-Zusammensetzung gemäß (1), die eine Beziehung der Formel (1) erfüllt, wenn ein Formgegenstand aus der Polyamid-Zusammensetzung 1500 Stunden bei 200°C in einem Wärmealterungs-Resistenztest entsprechend ISO 188 erwärmt wird $(W 2 / W 1 \times 100) - Z 1 > 10$
worin in der Formel (1) W1 die Gesamtmasse des Formgegenstandes nach Durchführen des Erwärmens ist, W2 die Masse einer unlöslichen Komponente des Formgegenstandes in Hexafluorisopropanol nach Durchführen des Erwärmens ist und Z1 der Aschegehalt des Formgegenstandes ist.
(3) Polyamid-Zusammensetzung gemäß (1) oder (2), worin eine Menge des elementaren Eisens in bezug auf 100 Massenteile des Polyamides 0,05 bis 10 Massenteile ist.
(4) Polyamid-Zusammensetzung nach einem von (1) bis (3), worin eine Menge des Alkalimetallsalzes in bezug auf 100 Massenteile des Polyamides 0,01 bis 2 Massenteile ist.
(5) Polyamid-Zusammensetzung nach einem von (1) bis (4), worin das Alkalimetallsalz Natriumcarbonat oder Natriumhydrogencarbonat ist.
(6) Polyamid-Zusammensetzung nach einem von (1) bis (5), weiterhin enthaltend einen Füllstoff.
(7) Formgegenstand, gebildet aus einer Polyamid-Zusammensetzung gemäß einem von (1) bis (6).
(8) Formgegenstand gemäß (7), worin der Formgegenstand ein Automobil-Materialteil ist.
(9) Formgegenstand gemäß (8), worin das Automobil-Materialteil eine Turboleitung ist.

Wirkungen der Erfindung
Die Polyamid-Zusammensetzung dieser Erfindung hat eine ausgezeichnete Wärmealterungsresistenz und Säureresistenz. Der Formgegenstand gemäß dieser Erfindung hat eine ausgezeichnete Wärmealterungsresistenz und Säureresistenz.
Ausführungsbeispiele zur Durchführung der Erfindung
Ausführungsbeispiele dieser Erfindung (nachfolgend als diese Ausführungsbeispiele) werden unten spezifisch beschrieben.
In dieser Beschreibung bedeutet der Ausdruck „Polyamid“ ein Polymer mit einer Amid (-NHCO-)-Gruppe in der Hauptkette davon.
«Polyamid-Zusammensetzung»
Eine Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesen Ausführungsbeispiel enthält: ein Polyamid, elementares Eisen und ein Alkalimetallsalz. Die Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ermöglicht die Bildung eines Formgegenstandes mit ausgezeichneter Wärmealterungsresistenz und Säureresistenz, weil das Polyamid, das elementare Eisen und das Alkalimetallsalz, die insbesondere auf der Oberfläche des Formgegenstandes vorhanden sind, eine dichte vernetzte Struktur bilden können.
Es ist bevorzugt, daß die Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Beziehung der Formel (1) erfüllt, wenn ein Formgegenstand, der aus der Polyamid-Zusammensetzung gebildet ist, 1500 Stunden bei 200°C in einem Wärmealterungs-Resistenztest entsprechend ISO 188 erwärmt wird: $(W 2 / W 1 \times 100) - Z 1 > 10$
worin in der Formel (1) W1 die Gesamtmasse des Formgegenstandes nach Durchführen des Erwärmens in dem Wärmealterungs-Resistenztest ist, W2 die Masse einer unlöslichen Komponente des Formgegenstandes in Hexafluorisopropanol (kann nachfolgend als „HFIP“ abgekürzt werden) nach Durchführen des Erwärmens in dem Wärmealterungs-Resistenztest ist und Z1 der Asche-Gehalt des Formgegenstandes ist.
In der Formel (1) wird eine unlösliche Fraktion (mass%) durch Subtrahieren des Aschegehaltes (Z1) des Formgegenstandes von dem Masseverhältnis (W2/W1 = 100) der Masse der unlöslichen Komponente in HFIP nach Durchführen des Wärmealterungs-Resistenztests (1500 Stunden bei 200°C) relativ zu der Gesamtmasse des Formgegenstandes nach Durchführen des Wärmealterungs-Resistenztests bestimmt. Die unlösliche Fraktion zeigt das Verhältnis des Masse der unlöslichen Komponente in HFIP an, erzeugt in dem Formgegenstand, wenn der Wärmealterungs-Resistenztest durchgeführt wird (1500 Stunden bei 200°C).
Der Aschegehalt (Z1) des Formgegenstandes, gebildet aus der Polyamid-Zusammensetzung, kann durch Messen der Masse des Formgegenstandes vor und nach Erwärmen des Formgegenstandes bei 650°C für 2 Stunden, mit anschließendem Berechnen des Verhältnisses der Masse des Formgegenstandes nach Erwärmen, relativ zu der Masse des Formgegenstandes vor Erwärmen bestimmt werden. Mehr detailliert kann der Aschegehalt (Z1) entsprechend der folgenden Formel (2) berechnet werden. $Aschegehalt (mass %) (Z 1) = 100 \times (W 5 - W 4) / W 3$
In der Formel (2) ist W3 die Masse des Formgegenstandes vor Erwärmen bei 650°C für 2 Stunden, W4 ist die Masse eines Tiegels vor Erwärmen bei 650°C für 2 Stunden und W5 bedeutet die Gesamtmasse des Formgegenstandes, der in den Tiegel gegeben ist und dann 2 Stunden bei 650°C erwärmt ist.
Die Gesamtmasse des Formgegenstandes kann erhalten werden durch Messen der Masse des Formgegenstandes nach Durchführen des Wärmealterungs-Resistenztests (1500 Stunden bei 200°C).
Die Masse der unlöslichen Komponenten kann erhalten werden durch Auflösen des Formgegenstandes in HFIP nach Durchführen des Wärmealterungs-Resistenztests mit anschließendem Messen der Masse der ungelösten festen Komponenten, die in HFIP verbleiben.
Spezifisch kann die Messung unter Verwendung des später in den Beispielen beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden.
Die unlösliche Fraktion ist bevorzugt mehr als 10 mass%, mehr bevorzugt mehr als 10 mass%, aber 95 mass% oder weniger, noch mehr bevorzugt 15 mass% bis 40 mass% und noch weiter bevorzugt 24 bis 40 mass%.
Wenn die unlösliche Fraktion die untere Grenze oder mehr ist, werden die Wärmealterungsresistenz und die Säureresistenz weiter verbessert.
Es wird angenommen, daß die Änderung der Masse der unlöslichen Komponente vor und nach Durchführen des Wärmealterungs-Resistenztests verursacht wird durch Bildung einer dichten vernetzten Struktur, insbesondere auf der Oberfläche eines Formgegenstandes, der aus der Polyamid-Zusammensetzung hergestellt ist, wenn der Formgegenstand für eine lange Zeit von 1500 Stunden unter Hochtemperaturbedingungen bei 200°C erwärmt wird, und hierdurch wird die Masse der unlöslichen Komponente nach Durchführen des Wärmealterungs-Resistenztests (1500 Stunden bei 200°C) relativ zu der Masse der unlöslichen Komponente vor Durchführen des Wärmealterungs-Resistenztests erhöht. Weiterhin wird angenommen, daß insbesondere das Vorhandensein einer erhöhten Menge der unlöslichen Komponente zu einer weiteren Verbesserung der Säureresistenz auf der Oberfläche des Formgegenstandes beiträgt.
Es wird vermutet, daß die unlösliche Komponente von einer dichten vernetzten Struktur insbesondere auf der Oberfläche eines Formgegenstandes abgeleitet ist, der aus der Polyamid-Zusammensetzung hergestellt wird, wenn der Formgegenstand für eine lange Zeit von 1500 Stunden unter Hochtemperaturbedingungen bei 200°C erwärmt wird, und das Vorhandensein der unlöslichen Komponente trägt zur weiteren Verbesserung der Säureresistenz bei.
Jede Komponente der Polyamid-Zusammensetzung dieses Ausführungsbeispiels wird unten detailliert beschrieben.
<Polyamid (A)>
Obwohl das Polyamid (A) nicht auf das Folgende beschränkt ist, enthalten Beispiele davon: Polyamide (A-a), erhalten durch Ringöffnungs-Polymerisation von Lactamen, Polyamide (A-b), erhalten durch Selbst-Kondensation von ω-Aminocarbonsäuren, Polyamide (A-c), erhalten durch Kondensation von Diamin und Dicarbonsäure, und Copolymere davon. Eines dieser Polyamide kann alleine verwendet werden oder zumindest zwei davon können in Kombination verwendet werden.
Obwohl das Lactam, das zur Herstellung des Polyamides (A-a) verwendet wird, nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon Pivalolactam, Pyrrolidon, Caprolactam, Caprylolactam, Enantholactam, Undecalactam und Dodecalactam (Laurolactam).
Obwohl die ω-Aminocarbonsäure, die zur Herstellung des Polyamides (A-b) verwendet wird, nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon ω-Aminofettsäuren, die durch Ringöffnung der oben erwähnten Lactame unter Verwendung von Wasser erhalten werden. Spezifische Beispiele der ω-Aminocarbonsäuren enthalten 6-Aminocaproesäure, 11-Aminoundecansäure und 12-Aminododecansäure. Ein zusätzliches Beispiel der ω-Aminpcarbonsäure enthält Paraaminomethylbenzoesäure.
Als Lactam oder ω-Aminocarbonsäure können zumindest zwei Monomere davon zur Kondensation verwendet werden.
Obwohl ein Diamin (Monomer), das zur Herstellung des Polyamides (A-c) verwendet wird, nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon lineare aliphatische Diamine, verzweigte aliphatische Diamine, alicyclische Diamine und aromatische Diamine.
Obwohl das lineare aliphatische Diamin nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon Ethylendiamin, Propylendiamin, Tetramethylendiamin, Pentamethylendiamin, Hexamethylendiamin, Heptamethylendiamin, Octamethylendiamin, Nonamethylendiamin, Decamethylendiamin, Undecamethylendiamin, Dodecamethylendiamin und Tridecamethylendiamin.
Obwohl das verzweigte aliphatische Diamin nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon 2-Methylpentamethylendiamin (mehr bevorzugt als 2-Methyl-1,5-diaminopentan), 2,2,4-Trimethylhexamethylendiamin, 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin, 2-Methyloctamethylendiamin und 2,4-Dimethyloctamethylendiamin.
Obwohl das alicyclische Diamin nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon 1,4-Cyclohexandiamin, 1,3-Cyclohexandiamin und 1,3-Cyclopentandiamin.
Obwohl das aromatische Diamin nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon meta-Xyloldiamin, para-Xyloldiamin, meta-Phenylendiamin, ortho-Phenylendiamin und para-Phenylendiamin.
Obwohl die Dicarbonsäure (Monomer), die zur Herstellung des Polyamides (A-c) verwendet wird, nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon aliphatische Dicarbonsäuren, alicyclische Dicarbonsäuren und aromatische Dicarbonsäuren.
Obwohl die aliphatische Dicarbonsäure nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiel davon Malonsäure, Dimethylmalonsäure, Succinsäure, 2,2-Dimethylsuccinsäure, 2,3-Dimethylglutarsäure, 2,2-Diethylsuccinsäure, 2,3-Diethylglutarsäure, Glutarsäure, 2,2-Dimethylglutarsäure, Adipinsäure, 2-Methyladipinsäure, Trimethyladipinsäure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure, Tetradecandisäure, Hexadecandisäure, Octadecandisäure, Eicosandisäure und Diglykolsäure.
Obwohl die alicyclische Dicarbonsäure nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, 1,3-Cyclohexandicarbonsäure und 1,3-Cyclopentandicarbonsäure.
Obwohl die aromatische Dicarbonsäure nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure, 2-Chlorterephthalsäure, 2-Methylterephthalsäure, 5-Methylisophthalsäure und Natrium-5-sulfoisophthalat.
Zumindest eines von den oben erwähnten monomeren Diaminen und Dicarbonsäuren kann kondensiert werden.
Das Polyamid kann weiterhin eine Einheit enthalten, die von einer trivalenten oder höher polyvalenten Carbonsäure stammt, wie Trimellitsäure, Trimesinsäure oder Pyromellitsäure, falls erforderlich. Nur eine der trivalenten oder höheren polyvalenten Carbonsäure kann alleine verwendet werden, oder zumindest zwei davon können in Kombination verwendet werden.
Obwohl das Polyamid (A) nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten spezifische Beispiele davon Polyamid 4 (Poly-α-pyrrolidon), Polyamid 6 (Polycaproamid), Polyamid 11 (Polyundecanamid), Polyamid 12 (Polydodecanamid), Polyamid 46 (Polytetramethylenadipamid), Polyamid 56 (Polypentamethylenadipamid), Polyamid 66 (Polyhexamethylenadipamid), Polyamid 610 (Polyhexamethylensebacamid), Polyamid 612 (Polyhexamethylendodecamid), Polyamid 116 (Polyundecamethylenadipamid), Polyamid-TMHT (Trimethylhexamethylenterephthalamid), Polyamid 6T (Polyhexamethylenterephthalamid), Polyamid 2Me-5T (Poly-2-methylpentamethylenterephthalamid), Polyamid 9T (Polynonamethylenterephthalamid), Polyamid 2Me-8T (Poly-2-methyloctamethylenterephthalamid), Polyamid 6I (Polyhexamethylenisophthalamid), Polyamid 6C (Polyhexamethylencyclohexandicarboxamid), Polyamid 2Me-5C (Poly-2-methylpentamethylencyclohexandicarboxamid), Polyamid 9C (Polynonamethylencyclohexandicarboxamid), Polyamid 2Me-8C (Poly-2-methyloctamethylencyclohexandicarboxamid), Polyamid PACM 12 (Polybis(4-aminocyclohexyl)methandodecamid), Polyamiddimethyl PACM12 (Polybis(3-methylaminocyclohexyl)methandodecamid), Polyamid MXD6 (Poly-metaxylenadipamid), Polyamid 10T (Polydecamethylenterephthalamid), Polyamid 11T (Polyundecamethylenterephthalamid), Polyamid 12T (Polydodecamethylenterephthalamid), Polyamid 10C (Polydecamethylencyclohexandicarboxamid), Polyamid 11C (Polyundecamethylencyclohexandicarboxamid) und Polyamid 12C (Polydodecamethylencyclohexandicarboxamid) .
Der Ausdruck „Me“ bedeutet eine Methyl-Gruppe.
Unter diesen wird zumindest ein Polyamid, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyamid 6 (Polycaproamid), Polyamid 46 (Polytetramethylenadipamid), Polyamid 66 (Polyhexamethylenadipamid), Polyamid 610 (Polyhexamethylensebacamid), Polyamid 612 (Polyhexamethylendodecamid), Polyamid 6T (Polyhexamethylenterephthalamid), Polyamid 9T (Polynonanmethylenterephthalamid), Polyamid 6I (Polyhexamethylenisophthalamid), Polyamid MXD6 (Polymetaxylenadipamid) und Polyamid-Copolymeren, die die Polyamide als Bestandteile davon enthalten, bevorzugt als Polyamid (A) verwendet.
Im Hinblick auf die Wärmealterungsresistenz ist es bevorzugt, daß das Polyamid (A) 50 bis 90 mass% Polyamid 66 und 10 bis 50 mass% eines Polyamides mit einem geringeren Schmelzpunkt als Polyamid 66 in bezug auf die Gesamtmasse des Polyamides (A) enthält. Es ist mehr bevorzugt, daß das Polyamid (A) 60 bis 80 mass% Polyamid 66 und 20 bis 40 mass% eines Polyamides mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als Polyamid 66 in bezug auf die Gesamtmasse des Polyamides (A) enthält.
Als Polyamid mit einem Schmelzpunkt, der niedriger ist als der von Polyamid 66, wird Polyamid 6 bevorzugt verwendet.
Die Enden des Polyamides können unter Verwendung eines konventionell bekannten End-Kappmittels gekappt werden.
Wenn das Polyamid hergestellt wird unter Verwendung der Dicarbonsäure und des Diamins, gegebenenfalls zusammen mit zumindest einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den oben erwähnten Lactamen und Aminocarbonsäuren, kann das End-Kappmittel dazugegeben werden, zum Einstellen des Molekulargewichtes.
Obwohl das End-Kappmittel nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon Monocarbonsäuren, Monoamine, Säureanhydride, Monoisocyanate, Monosäurehalogenide, Monoester und Monoalkohole.
Obwohl die Säureanhydride nicht auf die folgenden beschränkt sind, enthalten Beispiele davon Phthalsäureanhydrid.
Nur eines der End-Kappmittel kann alleine verwendet werden, oder zumindest zwei davon können in Kombination verwendet werden.
Unter diesen werden die Monocarbonsäuren oder die Monoamine bevorzugt als End-Kappmittel verwendet. Wenn die Enden des Polyamides durch das End-Kappmittel gekappt werden, neigt die thermische Stabilität der Polyamid-Zusammensetzung zur weiteren Verbesserung.
Die Monocarbonsäure, die als End-Kappmittel verwendet wird, kann irgendeine Monocarbonsäure mit einer Reaktivität mit einer Amino-Gruppe sein, die an einem Ende eines Polyamides vorhanden ist. Obwohl die Monocarbonsäure nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten spezifische Beispiele davon aliphatische Monocarbonsäuren, alicyclische Monocarbonsäuren und aromatische Monocarbonsäuren.
Obwohl die aliphatische Monocarbonsäure nicht auf die folgenden beschränkt sind, enthalten Beispiele davon Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Valeriansäure, Caproesäure, Caprylsäure, Laurinsäure, Tridecylsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Pivalinsäure und Isobuttersäure.
Obwohl die alicyclische Monocarbonsäure nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon Cyclohexancarbonsäure.
Obwohl die aromatische Monocarbonsäure nicht auf die folgende beschränkt sind, enthalten Beispiele davon Benzoesäure, Toluolsäure, α-Naphthalincarbonsäure, β-Naphthalincarbonsäure, Methylnaphthalincarbonsäure und Phenylessigsäure.
Eine der Monocarbonsäuren kann alleine verwendet werden oder zumindest zwei davon können in Kombination verwendet werden.
Das Monoamin, das als End-Kappmittel verwendet wird, kann irgendein Monoamin mit einer Reaktivität mit einer Carboxyl-Gruppe sein, die an einem Ende eines Polyamides vorhanden ist. Obwohl das Monoamin nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten spezifische Beispiele davon aliphatische Monoamine, alicyclische Monoamine und aromatische Monoamine.
Obwohl das aliphatische Amin nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon Methylamin, Ethylamin, Propylamin, Butylamin, Hexylamin, Octylamin, Decylamin, Stearylamin, Dimethylamin, Diethylamin, Dipropylamin und Dibutylamin.
Obwohl das alicyclische Amin nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon Cyclohexylamin und Dicyclohexylamin.
Obwohl das aromatische Amin nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon Anilin, Toluidin, Diphenylamin und Naphthylamin.
Eines der Monoamine kann alleine verwendet werden oder zumindest zwei davon können in Kombination verwendet werden.
Die Polyamid-Zusammensetzung mit einem Polyamid, bei dem die Enden mit einem End-Kappmittel gekappt sind, neigt dazu, eine ausgezeichnete Wärmeresistenz, Fluidität, Zähigkeit, geringe Wasser-Absorptionsfähigkeit und Steifigkeit zu haben.
Obwohl das Molekulargewicht des Polyamides (A) nicht besonders beschränkt ist, ist die relative Schwefelsäure-Viskosität ηr bevorzugt 1,5 bis 3,5 und im Hinblick auf die Ausgewogenheit zwischen der Fluidität und den mechanischen Eigenschaften, die weiter verbessert werden soll, ist sie mehr bevorzugt 1,8 bis 3,0 und weiter mehr bevorzugt 2,0 bis 2,9.
Die relative Schwefelsäure-Viskosität ηr wird gemäß JIS K 6920 gemessen.
Es ist bevorzugt, daß Endgruppen in 1 g des Polyamides (A) sich aus 10 bis 100 µmol/g Amino-Endgruppen und 40 bis 150 µmol/g Carboxyl-Endgruppen und mehr bevorzugt 20 bis 90 µmol/g Amino-Endgruppen und 50 bis 120 µmol/g Carboxyl-Endgruppen zusammensetzen.
Die Mengen der Amino-Endgruppen und der Carboxyl-Endgruppen können durch das Verfahren gemessen werden, das später in den Beispielen beschrieben wird.
Obwohl die untere Grenze des Schmelzpunktes des Polyamides (A) nicht besonders beschränkt ist, ist die untere Grenze bevorzugt 200°C, mehr bevorzugt 210°C und noch mehr bevorzugt 240°C.
Wenn der Schmelzpunkt des Polyamides (A) die untere Grenze oder mehr ist, neigt die Wärmeresistenz der Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel zur weiteren Verbesserung.
Obwohl die obere Grenze des Schmelzpunktes des Polyamides (A) nicht besonders beschränkt ist, ist die obere Grenze bevorzugt 340°C.
Wenn der Schmelzpunkt des Polyamides (A) die obere Grenze oder weniger ist, neigt die thermische Zersetzung oder Verschlechterung während der Schmelzbearbeitung der Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu, effizient unterdrückt zu werden.
Der Schmelzpunkt des Polyamides (A) kann entsprechend JIS-K7121 gemessen werden.
Als Meßvorrichtung kann beispielsweise Diamond DSC, hergestellt von PERKIN ELMER, verwendet werden.
Der Vicat-Erweichungspunkt des Polyamides (A) ist bevorzugt 200°C oder mehr und mehr bevorzugt 230 bis 240°C.
Der Vicat-Erweichungspunkt kann entsprechend JIS-K7206 gemessen werden.
Die Menge des Polyamides (A) relativ zu der Gesamtmasse der Polyamid-Zusammensetzung ist bevorzugt 33 bis 95 mass% und mehr bevorzugt 50 bis 75 mass%.
Wenn die Menge des Polyamides (A) innerhalb des oben erwähnten Bereiches ist, neigen die Festigkeit, die Wärmeresistenz, die chemische Resistenz und das spezifische Gewicht der Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel zur weiteren Verbesserung.
<Thermischer Stabilisator (B)>
Die Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel enthält elementares Eisen (B1) und ein Alkalimetallsalz (B2) als thermische Stabilisatoren (B). Das Vorhandensein der thermischen Stabilisatoren (B) ermöglicht, daß ein Formgegenstand, der aus der Polyamid-Zusammensetzung gebildet ist, eine dichte vernetzte Struktur durch das Polyamid (A), das elementare Eisen (B1) und das Alkalimetallsalz (B2) hat, die auf der Oberfläche des Formgegenstandes besonders vorhanden sind, und hierdurch wird ermöglicht, daß der Formgegenstand eine ausgezeichnete Wärmealterungsresistenz und Säureresistenz erhält.
[Elementares Eisen (B1)]
Es ist bevorzugt, daß das elementare Eisen (B1), das in der Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel enthalten ist, eine Körnchenform mit einer Gewichts-gemittelten Teilchengröße von 450 µm oder weniger aufweist.
Die obere Grenze der Gewichts-gemittelten Teilchengröße des elementaren Eisens (B1) ist bevorzugt 450 µm, mehr bevorzugt 250 µm, noch mehr bevorzugt 200 µm, weiter mehr bevorzugt 100 µm und noch mehr bevorzugt 50 µm.
Obwohl die untere Grenze der Gewichts-gemittelten Teilchengröße des elementaren Eisens (B2) nicht besonders beschränkt ist, kann die untere Grenze 1 µm, 5 µm oder 10 µm sein.
Die Gewichts-gemittelte Teilchengröße kann als Dm entsprechend dem Verfahren A im ASTM-Standard D 1921-89 bestimmt werden. Die Teilchengröße von 50 mass% der elementaren Eisenteilchen, gewertet als größte Größe, ist bevorzugt zumindest 300 µm, mehr bevorzugt 250 µm, noch mehr bevorzugt 200 µm, weiter mehr bevorzugt 100 µm und noch mehr bevorzugt 50 µm. Es ist weiter bevorzugt, daß die Teilchengröße von wenigstens 75 mass% der elementaren Eisenteilchen, mehr bevorzugt 90 mass% der elementaren Eisenteilchen innerhalb des oben erwähnten Bereiches liegen.
Die Menge des elementaren Eisens (B1) in bezug auf 100 Massenteile des Polyamides (A) ist bevorzugt 0,05 bis 10 Massenteile, mehr bevorzugt 0,1 bis 5 Massenteile, noch mehr bevorzugt 0,1 bis 1,5 Massenteile und weiter mehr bevorzugt 0,3 bis 1,5 Massenteile.
Wenn die Menge des elementaren Eisens (B1) die untere Grenze oder mehr ist, wird die Wärmealterungsresistenz weiter verbessert.
Das elementare Eisen (B1) kann zu einem Masterbatch gegeben werden. Ein Polymer, das im Masterbatch verwendet wird, ist nicht auf das Polyamid (A) beschränkt und kann ein anderes Polymer sein, und ein Polymer mit einem Schmelzpunkt, der niedriger ist als der von Polyamid (A), ist bevorzugt.
[Alkalimetallsalz (B2)]
Beispiele des Alkalimetallsalzes (B2) enthalten: Carbonate von Alkalimetallen, Hydrogencarbonate von Alkalimetallen und Hydroxide von Alkalimetallen.
Obwohl die Carbonate von Alkalimetallen nicht auf die folgenden beschränkt sind, enthalten Beispiele davon Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat. Nur eines der Carbonate kann alleine verwendet werden oder zumindest zwei davon können in Kombination verwendet werden.
Obwohl die Hydrogencarbonate der Alkalimetalle nicht auf die folgenden beschränkt sind, enthalten Beispiele davon Natriumhydrogencarbonat und Kaliumhydrogencarbonat. Nur eines der Hydrogencarbonate kann alleine verwendet werden oder zumindest zwei davon können in Kombination verwendet werden.
Obwohl die Hydroxide der Alkalimetalle nicht auf die folgenden beschränkt sind, enthalten Beispiele davon Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid. Nur eines der Hydroxide von Alkalimetallen kann alleine verwendet werden oder zumindest zwei davon können in Kombination verwendet werden.
Unter diesen ist das Alkalimetallsalz (B2) bevorzugt Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat oder Kaliumhydrogencarbonat, mehr bevorzugt Natriumcarbonat oder Natriumhydrogencarbonat und noch mehr bevorzugt Natriumcarbonat im Hinblick auf die Wärmealterungsresistenz.
Die Menge des Alkalimetallsalzes (B2) in bezug auf 100 Massenteile des Polyamides (A) ist bevorzugt 0,01 bis 2 Massenteile, mehr bevorzugt 0,2 bis 0,6 Massenteile und noch mehr bevorzugt 0,3 bis 0,6 Massenteile.
Wenn die Menge des Alkalimetallsalzes (B2) die untere Grenze oder mehr ist, werden die Wärmealterungsresistenz und das externe Aussehen eines Formgegenstandes weiter verbessert.
Im Alkalimetallsalz (B2) in der Polyamid-Zusammensetzung dieses Ausführungsbeispiels ist die Menge eines Alkalimetallsalzes (B2a), dessen Teilchengröße 1 µm oder mehr ist, bevorzugt 20 mass% oder weniger, mehr bevorzugt 15 mass% oder weniger, noch mehr bevorzugt 10 mass% oder weniger und weiter bevorzugt 5 mass% oder weniger.
Wenn die Menge des Alkalimetallsalzes (B2a) in bezug auf die Gesamtmasse des Alkalimetallsalzes (B2) die obere Grenze oder weniger ist, wird die Wärmealterungsresistenz der Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel weiter verbessert.
Die Teilchengröße des Alkalimetallsalzes (B2) wird in dem Zustand bestimmt, bei dem das Alkalimetallsalz (B2) in der Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel vorhanden ist. Spezifisch kann die Teilchengröße des Alkalimetallsalzes (B2) in der Polyamid-Zusammensetzung gemessen werden durch Auflösen der Polyamid-Zusammensetzung in HFIP und Messen der Teilchengröße davon unter Verwendung einer Laserbeugungs-Korngrößenverteilungs-Vorrichtung.
Es ist effektiv, das Alkalimetallsalz (B2) und das Polyamid (A) in dem Zustand zu vermischen, in dem der Feuchtigkeitsgehalt niedrig ist, um so die Menge des Alkalimetallsalzes (B2a) im Alkalimetallsalz (B2) auf die obere Grenze oder weniger zu unterdrücken. Beispielsweise kann das Verfahren angewandt werden, bei dem das Alkalimetallsalz (B2) mit dem Polyamid (A) unter Verwendung eines Extruders schmelzgeknetet wird.
Das Alkalimetallsalz (B2) kann mit dem Polyamid (A) beim Polymerisationsschritt oder Schmelz-Knet-Schritt gemischt werden. Wenn das Alkalimetallsalz (B2) im Schritt zur Durchführung der Polymerisations-Kondensation des Polyamides (A) formuliert wird, neigt die Teilchengröße des Alkalimetallsalzes (B2) zur Erhöhung. Demzufolge ist es bevorzugt, daß das Alkalimetallsalz (B2) mit dem Polyamid (A) beim Schmelz-Knet-Schritt gemischt wird, der durchgeführt wird, nachdem der Polymerisationsschritt des Polyamides (A) vollendet ist, und dann wird das Polyamid (A) erzeugt, zur Herstellung der Polyamid-Zusammensetzung.
Im Hinblick auf das Dispergiervermögen des Alkalimetallsalzes (B2) und die Unterdrückbarkeit der Menge der Teilchengröße des Alkalimetallsalze (B2a) auf die oben erwähnte obere Grenze oder weniger wird das Alkalimetallsalz (B2) bevorzugt zu dem Polyamid (A) beim Schmelz-Knet-Schritt gegeben.
<Neutralisator (C)>
Die Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel enthält bevorzugt weiterhin einen Neutralisator (C) zum Neutralisieren des pH davon, weil das Vorhandensein des Alkalimetallsalzes (B2) die Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel alkalisch macht.
Als Neutralisator (C) kann irgendeine saure Verbindung ohne irgendwelche Beschränkungen verwendet werden, und Beispiele davon enthalten organische Säuren. Obwohl die organischen Säuren nicht auf die folgenden begrenzt sind, enthalten Beispiele davon Verbindungen mit zumindest einer CarboxyGruppe, Sulfo-Gruppe, Hydroxy-Gruppe, Thiol-Gruppe oder Enol-Gruppe. Nur eine dieser organischen Säuren kann alleine verwendet werden oder zumindest zwei davon können in Kombination verwendet werden.
[Verbindung mit Carboxyl-Gruppe]
Obwohl die Verbindung mit zumindest einer Carboxyl-Gruppe nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon Essigsäure, Propansäure, Butansäuren, Pentansäure, Hexansäure, Heptansäure, Octansäure, Nonansäure, Decansäure, Dodecansäure, Tetradecansäure, Hexadecansäure, Heptadecansäure, Octadecansäure, Benzoesäure, Oxalsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, 1,3,5-Tetrabenzoltetracarbonsäure, Adipinsäure, Dodecandisäure, Zitronensäure, Weinsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure-Dinatriumsalz und Gluconsäure. Nur eine der Verbindungen mit zumindest einer Carboxyl-Gruppe kann alleine verwendet werden oder zumindest zwei davon können in Kombination verwendet werden.
Unter diesen ist die Verbindung mit zumindest einer Carboxyl-Gruppe bevorzugt eine Verbindung mit zumindest zwei CarboxyGruppen wie Cyclohexandicarbonsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, 1,3,5-Tetrabenzoltetracarbonsäure, Adipinsäure, Dodecandisäure, Zitronensäure, Weinsäure, Ethylendiamintetraessigsäure oder Ethylendiamintetraessigsäure-Dinatriumsalz.
[Verbindung mit Sulfo-Gruppe]
Obwohl die Verbindung mit zumindest einer Sulfo-Gruppe nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon Methansulfonsäure, Benzolsulfonsäure, para-Toluolsulfonsäure, Fluorsulfonsäure und Derivate davon. Nur eine der Verbindungen mit zumindest einer Sulfo-Gruppe kann alleine verwendet werden oder zumindest zwei davon können in Kombination verwendet werden.
[Verbindung mit Hydroxy-Gruppe]
Obwohl die Verbindung mit zumindest einer Hydroxy-Gruppe nicht auf die folgenden beschränkt ist, enthalten Beispiele davon Cyclohexanol, Decanol, Decandiol, Dodecanol, Dodecandiol, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Tripentaerythrit, Di-trimethylolpropan, D-Mannit, D-Sorbit, Xylit, Phenol und Derivate davon. Nur eine der Verbindungen mit zumindest einer Hydroxy-Gruppe kann alleine verwendet werden oder zumindest zwei davon können in Kombination verwendet werden.
Unter diesen wird die Verbindung mit zumindest einer Carboxyl-Gruppe bevorzugt als Neutralisator (C) verwendet.
In der Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel erfüllt das Verhältnis (X) des Alkalinitätswertes des Alkalimetallsalzes (B2), das in 100 Massenteilen des Polyamides (A) enthalten ist, in bezug auf den Säurewert des Neutralisators (C), der in 100 Massenteilen des Polyamides (A) enthalten ist, bevorzugt die folgende Formel (4): $0 < X ≦ 5$
In der Formel (4) erfüllt das Verhältnis (X) mehr bevorzugt die Formel 0 < X ≦ 3, noch mehr bevorzugt 0 < X ≦ 2 und weiter mehr bevorzugt 0 < X ≦ 1.
Der Säurewert des Neutralisators (C), der in 100 Massenteilen des Polyamides (A) enthalten ist, kann entsprechend JIS K0070 bestimmt werden. Spezifisch wird die Masse (mg) von Kaliumhydroxid, die zum Neutralisieren von freien Fettsäuren, Harzsäuren und dergleichen erforderlich ist, die in 1 g einer Probe enthalten sind, als Säurewert gemessen.
Der Alkalinitätswert des Alkalimetallsalzes (B2), der in 100 Massenteilen des Polyamides (A) enthalten ist, kann entsprechend JIS K0070 bestimmt werden. Spezifisch wird die Masse (mg) von Kaliumhydroxid, das zum Neutralisieren von Essigsäure, die an Hydroxy-Gruppen gebunden ist, erforderlich ist, wenn 1 g einer Probe acetyliert ist, als Alkalinitätswert gemessen.
In dieser Beschreibung bedeutet der Ausdruck „in 100 Massenteilen des Polyamides (A) enthalten“ „enthalten in dem Polyamid (A) in der Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel, wenn die Masse des Polyamides (A) 100 Massenteile ist“. Somit wird das Verhältnis (X) berechnet auf der Basis der Menge des Alkalimetallsalzes (B2) und des Neutralisators (C) in dem Polyamid, wenn die Masse des Polyamides (A) in der Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel 100 Massenteile ist.
In der Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel erfüllt das Verhältnis (Y) des Alkalinitätswertes des Alkalimetallsalzes (B2), das in 100 Massenteilen des Polyamides (A) enthalten ist, in bezug auf die Summe des Säurewertes des Neutralisators (C), der in 100 Massenteilen des Polyamides (A) enthalten ist, und des Säurewertes der Carboxyl-Endguppe in 100 Massenteilen des Polyamides (A) bevorzugt die folgende Formel (&). $0 < Y ≦ 3$
In der Formel (5) erfüllt das Verhältnis (Y) mehr bevorzugt die Formel 0 < Y ≦ 2, noch mehr bevorzugt 0 < Y ≦ 1,5, und weiter mehr bevorzugt 0 < Y ≦ 1,2.
In dieser Beschreibung wird der Neutralisator (C) von der Carbonsäure oder dem End-Kappmittel unterschieden, die in dem Polyamid (A) verwendet werden.
Die Carbonsäure, die als Ausgangsmaterial-Monomer oder End-Kappmittel des Polyamides (A) verwendet wird, wird in ein resultierendes Polymer eingefügt. Spezifisch wird die Carbonsäure kovalent an eine Polymerkette gebunden.
Im Gegensatz dazu kann eine organische Säure-Komponente mit einer funktionellen Carbonsäure-Gruppe, die nicht kovalent an ein Polymer gebunden ist, als Neutralisator (C) dienen. Somit wird der Neutralisator (C) von der Carbonsäure oder dem End-Kappmittel, die in dem Polyamid (A) verwendet werden, in bezug auf die Abwesenheit einer kovalenten Bindung an eine Polymerkette unterschieden. Selbst wenn die Carbonsäure, die als Ausgangsmaterial-Monomer oder End-Kappmittel im Polyamid (A) verwendet wird, die gleiche Art ist wie die, die als Neutralisator (C) verwendet wird, ist die Carbonsäure, die als Ausgangsmaterial-Monomer oder End-Kappmittel im Polyamidharz (A) verwendet wird, kovalent an eine Polymerkette gebunden, und die Carbonsäure, die als Neutralisator (C) verwendet wird, ist nicht kovalent an ein Polymer gebunden.
Ob eine Carbonsäure als Ausgangsmaterial-Monomer oder End-Kappmittel im Polyamid (A) verwendet wird, wird im allgemeinen erkannt, daß die Carbonsäure kovalent an eine Polymerkette gebunden ist. Demzufolge ist ein beabsichtigter Vorgang erforderlich, damit eine Carbonsäure in einer Polymerkette vorhanden ist, ohne daß daran zumindest eine Spurenmenge einer Carbonsäure als Verunreinigung gebunden wird, und somit müssen die Zusammensetzung und das Produktionsverfahren entwickelt werden.
Die konventionelle Verwendung einer Carbonsäure als Ausgangsmaterial-Monomer oder End-Kappmittel im Polyamid (A) erlaubt nicht, daß eine Carbonsäure zufällig in der Polyamid-Zusammensetzung enthalten ist, ohne daß sie ins Polyamid (A) eingefügt ist.
Das oben Beschriebene betrifft eine organische Säure, die als Carbonsäure oder End-Kappmittel im Polyamid (A) verwendet wird, spezifisch eine organische Säure mit 1 bis 3 funktionellen Carbonsäure-Gruppen in einem Molekül davon.
Im Gegensatz dazu kann eine organische Säure mit zumindest 4 funktionellen Carbonsäure-Gruppen in einem Molekül davon ebenso als Neutralisator (C) dienen, selbst wenn einige der funktionellen Carbonsäure-Gruppen kovalent an das Polyamid (A) gebunden sind.
Somit kann die organische Säure mit 1 bis 3 funktionellen Carbonsäure-Gruppen in einem Molekül davon nicht ausreichend als Neutralisator (C) dienen, wenn einige der funktionellen Carbonsäure-Gruppen kovalent an das Polyamid (A) gebunden sind. Im Gegensatz dazu dient die organische Säure mit zumindest vier funktionellen Carbonsäure-Gruppen in einem Molekül davon als Neutralisator (C), selbst wenn einige der funktionellen Carbonsäure-Gruppen kovalent an das Polyamid (A) gebunden sind.
Es wird angenommen, daß dann, wenn einige der zumindest 4 funktionellen Carbonsäure-Gruppen kovalent an das Polyamid (A) gebunden sind, die verbleibenden funktionellen Carbonsäure-Gruppen, die nicht kovalent daran gebunden sind, dazu beitragen, daß sie als Neutralisator (C) dienen.
Das Vorhandensein der kovalenten Bindung der oben erwähnten organischen Säure zu einem Polymer des Polyamides (A) kann ohne besondere Beschränkung durch Durchführung eines bekannten Verfahrens wie Soxhlet-Extraktion, Nuklear-Magnetresonanz (NMR) oder IR bestätigt werden.
Obwohl der Neutralisator (C) zum Polyamid (A) zu irgendeinem Zeitpunkt der Polymerisation oder des Schmelzknetens gegeben werden kann, wird der Neutralisator (C) bevorzugt beim Schmelzknet-Schritt zugegeben.
<Füllstoff (D)>
Die Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann weiterhin einen Füllstoff (D) zusätzlich zu dem Polyamid (A) enthalten. Wenn der Füllstoff (D) enthalten ist, werden die mechanischen Eigenschaften wie Zähigkeit und Steifigkeit der Polyamid-Zusammensetzung weiter verbessert.
Obwohl der Füllstoff (D) nicht besonders beschränkt ist, enthalten Beispiele davon Glasfaser, Kohlenstoff-Faser, Calciumsilicat-Faser, Kaliumtitanat-Faser, Aluminiumborat-Faser, Glasschüppchen, Talkum, Kaolin, Mica, Hydrotalcit, Zinkcarbonat, Calciummonohydrogenphosphat, Wollastonit, Zeolith, Boehmit, Magnesiumoxid, Calciumsilicat, Natriumaluminosilicat, Magnesiumsilicat, Ketjen-Ruß, Acetylen-Ruß, Ofenruß, Kohlenstoff-Nanoröhren, Graphit, gelben Kupfer, Kupfer, Silber, Aluminium, Nickel, Calciumfluorid, Montmorillonit, quellbares Fluormica und Apatit.
Nur einer der Füllstoffe (D) kann alleine verwendet werden oder zumindest zwei davon können in Kombination verwendet werden.
Unter diesen ist der Füllstoff (D) bevorzugt zumindest einer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glasfaser, Kohlenstoff-Faser, Glasschüppchen, Talkum, Kaolin, Mica, Calciummonohydrogenphosphat, Wollastonit, Kohlenstoff-Nanoröhren, Graphit, Calciumfluorid, Montmorillonit, quellbarem Fluormica und Apatit, mehr bevorzugt Glasfaser oder Kohlenstoff-Faser und weiter noch mehr bevorzugt Glasfaser im Hinblick auf die Steifigkeit und Festigkeit.
Wenn der Füllstoff (D) Glasfaser oder Kohlenstoff-Faser ist, ist der zahlengemittelte Faserdurchmesser (d) davon bevorzugt 3 bis 30 µm, der Gewichts-gemittelte Faserdurchmesser (1) davon ist bevorzugt 100 bis 750 µm und das Längenverhältnis ((l)/(d)) des Zahlen-gemittelten Faserdurchmessers (d) in bezug auf den Gewicht-gemittelten Faserdurchmesser (1) ist bevorzugt 10 bis 100. Wenn eine solche Glasfaser oder Kohlenstoff-Faser verwendet wird, werden die mechanischen Eigenschaften weiter verbessert.
Wenn der Füllstoff (D) eine Glasfaser ist, ist der Zahlengemittelte Faserdurchmesser (d) davon bevorzugt 3 bis 30 µm, der Gewichts-gemittelte Faserdurchmesser (1) davon ist bevorzugt 103 bis 500 µm und der Längenverhältnis ((l)/(d)) ist bevorzugt 3 bis 100.
Der Zahlen-gemittelte Faserdurchmesser (d) und der Gewichts-gemittelte Faserdurchmesser (1) können durch das folgende Verfahren gemessen werden.
Ein Formgegenstand aus der Polyamid-Zusammensetzung wird in einem Lösungsmittel aufgelöst, das das Polyamid (A) auflösen kann, wie Ameisensäure. Dann werden zumindest 100 Filamente des Füllstoffes (D) beispielsweise willkürlich von den resultierenden unlöslichen Komponenten ausgewählt. Dann werden die ausgewählten Filamente durch optisches Mikroskop oder Elektronen-Abtastmikroskop beobachtet, zum Messen der Faserdurchmesser davon, und die Mittelwerte davon werden berechnet, zum Bestimmen des Zahlen-gemittelten Faserdurchmessers (d) und des Gewichts-gemittelten Faserdurchmessers (1).
Die Menge des Füllstoffes (D) in der Polyamid-Zusammensetzung in bezug auf die Gesamtmasse der Polyamid-Zusammensetzung ist bevorzugt 1 bis 80 mass%, mehr bevorzugt 10 bis 70 mass%, noch mehr bevorzugt 15 bis 60 mass%, weiter mehr bevorzugt 20 bis 50 mass% und noch mehr bevorzugt 25 bis 40 mass%.
Wenn die Menge des Füllstoffes (D) die untere Grenze oder mehr ist, können die mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit und Steifigkeit der Polyamid-Zusammensetzung weiter verbessert werden. Wenn die Menge des Füllstoffes (D) die obere Grenze oder weniger ist, kann die Formfähigkeit der Polyamid-Zusammensetzung weiter verbessert werden.
Wenn der Füllstoff (D) Glasfaser ist und die Menge des Füllstoffes (D) innerhalb des obigen Bereiches liegt, können die mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit und Steifigkeit der Polyamid-Zusammensetzung besonders weiter verbessert werden.
<Andere Additive (E)>
Die Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann weiterhin andere Additive (E) nach Bedarf zusätzlich zu dem Polyamid (A) enthalten, ohne daß die Wirkungen dieser Erfindung beeinträchtigt werden.
Obwohl die Additive (E) nicht auf die folgenden beschränkt sind, enthalten Beispiele davon Ultraviolett-Absorber, Photoabbau-Inhibitoren, Plastifizierer, Schmiermittel, Form-Freisetzungsmittel, Nukleierungsmittel, Flammwidrigkeitsmittel, Färbemittel, Farben, Pigmente und andere thermoplastische Harze.
Produktionsverfahren der Polyamid-Zusammensetzung>
Die Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann durch Mischen des Polyamides (A), elementaren Eisen (B1) und des Alkalimetallsalzes (B2) gegebenenfalls zusammen mit dem Neutralisator (C), dem Füllstoff (D) und anderen Additiven (E) erzeugt werden.
Im Produktionsverfahren der Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren, bei dem elementares Eisen (B1), das Alkalimetallsalz (B2) und der Neutralisator (C) mit dem Polyamid (A) in einem geschmolzenen Zustand unter Verwendung eines Einzelschrauben- oder Doppelschrauben-Extruders geknetet werden, das heißt ein Verfahren, bei dem das elementare Eisen (B1), das Alkalimetallsalz (B2) und der Neutralisator (C) zu dem Polyamid (A) gegeben werden, indem das Schmelzkneten durchgeführt wird, bevorzugt angewandt.
Alternativ kann ebenso ein Verfahren angewandt werden, bei dem eine wäßrige Lösung aus dem elementaren Eisen (B1) und dem Alkalimetallsalz (B2) und Pellets aus dem Polyamid (A) durch Durchführen von Rühren gut gemischt werden, unter Erhalt einer Mischung, mit anschließendem Trocknen der Feuchtigkeit der Mischung, unter Erhalt von Polyamid-Pellets und anschließendes Führen der Polyamid-Pellets und des Neutralisators (C) von einer Zuführöffnung eines Extruders, zum Schmelzkneten der zugeführten Mischung.
In der Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein Schritt bevorzugt durchgeführt, bei dem das elementare Eisen (B1), das Alkalimetallsalz (B2) und der Neutralisator zu einem Masterbatch erzeugt werden, wobei dann der Masterbatch zu dem Polyamid (A) gegeben wird.
Somit ist es im Hinblick auf die Wärmealterungsresistenz bevorzugt, daß das elementare Eisen (B1), das Alkalimetallsalz (B2) und der Neutralisator (C), deren Konzentrationen höher sind als die des elementaren Eisens (B1), des Alkalimetallsalzes (B2) und des Neutralisators (C), die in der Polyamid-Zusammensetzung formuliert sind, mit dem Polyamid (A) schmelzgeknetet werden, unter Erhalt von Pellets, mit anschließendem Kneten der Pellets zusammen mit anderen Komponente, unter Erhalt der Polyamid-Zusammensetzung.
<Eigenschaften der Polyamid-Zusammensetzung>
[Zahlen-gemitteltes Molekulargewicht (Mn) der Polyamid-Zusammensetzung]
Das Zahlen-gemittelte Molekulargewicht (Mn) der Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist bevorzugt 10 000 oder mehr, mehr bevorzugt 12 000 oder mehr und noch mehr bevorzugt 15 000 oder mehr im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften Wärmealterungsresistenz.
Das Zahlen-gemittelte Molekulargewicht in dieser Beschreibung kann durch Gel-Permeationschromatographie (GPC) unter Verwendung der Polyamid-Zusammensetzung als Meßprobe und HFIP als Lösungsmittel bestimmt werden. Das Zahlen-gemittelte Molekulargewicht entspricht im wesentlichen dem Zahlen-gemittelten Molekulargewicht des Polyamides (A) in der Polyamid-Zusammensetzung oder des Polyamides (A), das die Komponenten enthält, die kovalent an das Polyamid (A) gebunden sind.
Es ist bevorzugt, daß das elementare Eisen (B1), das Alkalimetallsalz (B2) und der Neutralisator (C), der Füllstoff (D) und andere Additive (E) mit dem Polyamid (A) geknetet werden, während das Polyamid (A) geknetet wird, wobei ein Einzelschrauben- oder Mehrfachschrauben-Extruder verwendet wird, um so das Zahlen-gemittelte Molekulargewicht (Mn) der Polyamid-Zusammensetzung gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf den oben erwähnten Bereich einzustellen.
«Formgegenstand»
Ein Formgegenstand gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird durch Formen der Polyamid-Zusammensetzung gebildet.
Obwohl der Formgegenstand gemäß dieser Erfindung nicht besonders beschränkt ist, wird der Formgegenstand beispielsweise erhalten, indem mit der Polyamid-Zusammensetzung ein Injektionsformen durchgeführt wird.
Obwohl der Formgegenstand gemäß diesem Ausführungsbeispiel nicht auf folgendes beschränkt ist, wird der Formgegenstand bevorzugt als Materialteil für verschiedene Verwendungen verwendet, wie Automobil, Maschinenindustrie, elektrische oder elektronische Verwendung, industrielles Material, technisches Material und Gegenstände für den täglichen Gebrauch oder Hausgebrauch. Der Formgegenstand gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird mehr bevorzugt als Automobil-Materialteil und mehr bevorzugt als Turboleitung in einem Automobil verwendet.
Der Formgegenstand gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat eine ausgezeichnete Wärmealterungsresistenz und Säureresistenz.
Beispiele
Nachfolgend wird diese Beschreibung detailliert unter Bezugnahme auf spezifische Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben. Jedoch ist diese Erfindung nicht auf die unten angegebenen Beispiele beschränkt.
Jeder Bestandteil der Polyamid-Zusammensetzungen der Beispiele und Vergleichsbeispiele wird nachfolgend beschrieben.
<Bestandteile>
Polyamid (A)

A-1: Polyamid 66
A-2: Polyamid 6 (hergestellt von Ube Industries, Ltd., Modellzahl: SF 1013A)

Thermischer Stabilisator (B)

B1-1: Masterbatch mit elementaren Eisenteilchen (hergestellt von ALBIS Plastic Corporation, Markenname: „SHELFPLUS O₂ 3302 DP“)
B2-1: Natriumcarbonat (hergestellt von Tokuyama Corporation, Markenname: „soda lime light“)

Neutralisator (C)
C-1: 1,4-Cyclohexandicarbonsäure (CHDA) (hergestellt von New Japan Chemical Co., Ltd., Markenname „RIKACID CHDA“)
Füllstoff (D)
D-1: Glasfasern (GF) (hergestellt von Nippon Electric Glass Co., Ltd., Markenname: „ECS 03 T275H“ mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 10 µm φ und einer Schnittlänge von 3 mm)
<Herstellung von Polyamid>
Das Polyamid A-1 wurde wie unten beschrieben hergestellt. Das resultierende Polyamid A-1 wurde in einem Stickstoffstrom getrocknet, zum Einstellen des Feuchtigkeitsgehaltes davon auf ungefähr 0,2 mass%, und wurde als Ausgangsmaterial der Polyamid-Zusammensetzungen in den unten erwähnten Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet.
Synthesebeispiel 1
Synthese von Polyamid A-1 (Polyamid 66)
30 kg einer wäßrigen Lösung aus 50 mass% eines äquimolaren Salzes von Hexamethylendiamin und Adipinsäure wurden hergestellt und gut gerührt. Die wäßrige Lösung wurde in einen 70 I-Autoklaven mit einem Rührer und einer Extraktionsdüse am Boden davon beladen. Dann wurde die wäßrige Lösung bei 50°C gut gerührt. Dann wurde die Atmosphäre im Autoklaven durch Stickstoff ersetzt, die Temperatur darin wurde von 50°C auf ungefähr 270°C erhöht, während das Rühren fortgesetzt wurde. Zu dieser Zeit wurde das Erwärmen ungefähr 1 Stunde fortgesetzt, während Wasser aus dem System entfernt wurde, zum Aufrechterhalten des Drucks im Autoklaven bei ungefähr 1,77 MPa. Nachdem der Druck auf atmosphärischen Druck über ungefähr 1 Stunde erniedrigt wurde und dann die Temperatur bei ungefähr 270°C unter atmosphärischem Druck ungefähr 1 Stunde gehalten wurde, wurde das Rühren beendet. Das resultierende Polymer wurde von der Extraktionsdüse in einer Strang-Form abgelassen, mit anschließendem Durchführen von Wasserkühlen und anschließendem Schneiden, unter Erhalt von Pellets aus dem Polyamid A-1. Die relative 98%ige Schwefelsäure-Viskosität der Pellets war 2,8. Die Menge der Amino-Endgruppen war 46 µmol/g, und die Menge der Carboxyl-Endgruppen war 72 µmol/g. Das Verhältnis der Menge der Amino-Endgruppe/Menge der Carboxyl-Endgruppe war 0,64. Der Schmelzpunkt war 264°C und der Vicat-Erweichungspunkt war 238°C.
Die relative 98%ige Schwefelsäure-Viskosität wurde entsprechend JIS-K6920 gemessen.
Die Menge der Amino-Endgruppen wurde durch Durchführen der Neutralisierungstitration wie unten beschrieben gemessen.
3,0 g des resultierenden Polyamides wurden in 100 ml 90 mass% einer wäßrigen Phenol-Lösung aufgelöst. Dann wurde die resultierende Lösung mit 0,025 N Salzsäure titriert, zum Bestimmen der Amino-Endguppen-Konzentration (µmol/g). Der Endpunkt wurde von der pH-Meßgerät-Ablesung bestimmt.
Die Menge der Carboxyl-Endgruppen wurde durch Durchführen der Neutralisierungstitration wie unten beschrieben gemessen.
4,0 g des resultierenden Polyamides wurden in 50 ml Benzylalkohol aufgelöst. Dann wurde die resultierende Lösung mit 0,1 N NaOH titriert, zum Bestimmen der Carboxyl-Endgruppen-Konzentration (µmol/g). Der Endpunkt wurde bestimmt, wenn sich die Farbe eines zu der resultierenden Lösung zugegebenen Phenophthalein-Indikators änderte.
Der Schmelzpunkt wurde entsprechend JIS-K7121 unter Verwendung von Diamond DSC, hergestellt von PERKIN-ELMER gemessen.
Der Vicat-Erweichungspunkt wurde entsprechend JIS-K7206 gemessen.
<Physikalische Eigenschaften und Auswertung des Formgegenstandes>
Herstellung des Formgegenstandes
Pellets aus Polyamid-Zusammensetzungen, erhalten in den Beispielen und Vergleichsbeispielen, wurden in einem Stickstoffstrom getrocknet, zum Einstellen des Feuchtigkeitsgehaltes in den Polyamid-Zusammensetzungen auf 500 Massen-ppm oder weniger. Die Pellets einer jeden Polyamid-Zusammensetzung, deren Feuchtigkeitsgehalt eingestellt war, wurden zu Teststücken in der Form eines Vielzweck-Teststücks (Typ A) entsprechend ISO 3167 unter Verwendung einer Injektions-Formmaschine (PS-40E, hergestellt von NISSEI PLASCTIC INDUSTRIAL CO., LTD.) unter den Bedingungen geformt, so daß die Injektion und die Haltezeit 25 Sekunden war, die Kühlzeit 15 Sekunden war, die Formtemperatur 80°C war und die Zylindertemperatur 290°C war.
Physikalische Eigenschaft 1
Unlösliche Fraktion (%)
Eines der beiden Vielzweck-Teststücke (Typ A) wurde verwendet, zum Messen des Aschegehaltes und das andere wurde zum Durchführen eines Wärmealterungs-Resistenztests verwendet. Die unlösliche Fraktion wurde wie unten beschrieben berechnet.
Die Gesamtlänge des Vielzweck-Teststückes (Typ A) war 170 mm ± 0,02 mm, der Abstand zweier Anhängerteile davon war 109,3 mm, die Länge von parallelen Teilen davon war 80 ± 0,02 mm, der Radius der Schulterteile davon war 24 ± 0,01 mm, die Breite zwischen Kantenteilen davon war 20 ± 0,02 mm, die Breite zwischen parallelen Teilen in der Mitte davon war 10 ± 0,02 mm, und die Dicke davon 4 ± 0,02 mm.
Das Vielzweck-Teststück (Typ A) zum Messen des Aschegehaltes wurde unter Verwendung von Zangen geschnitten und ungefähr 3 g der geschnittenen Stücke wurden gesammelt, mit anschließendem Messen der Masse davon (W3). Die geschnittenen Stücke wurden in einen Tiegel gegeben, wobei die Masse des Tiegels (W4) vorher gemessen war. Der Tiegel wurde in einen elektrischen Ofen (SK-3050F-SP, hergestellt von MOTOYAMA CO., LTD.) gegeben und dann 2 Stunden bei 650°C erwärmt. Nach Durchführen einer ausreichenden Kühlung für 2 Stunden wurde der Tiegel aus dem elektrischen Ofen entfernt, zum Messen der Gesamtmasse des Tiegels und der erwärmten Stücke (W5) und dann wurde der Aschegehalt (Z1) entsprechend der folgenden Formel (2) berechnet. $Aschegehalt (mass %) (Z 1) = 100 \times (W 5 - W 4) / W 3$
Dann wurde das Vielzweck-Teststück (Typ A) für den Wärmealterungs-Resistenztest in einem Ofen entsprechend ISO 188 gegeben und 1500 Stunden bei 200°C erwärmt, zum Durchführen des Wärmealterungs-Resistenztests. Nach 1500 Stunden wurde das Vielzweck-Teststück (Typ A) aus dem Ofen entfernt und dann 24 Stunden bei 23°C gekühlt. Das Vielzweck-Teststück (Typ A) wurde von dem parallelen Teil davon in einer Harz-Fließrichtung unter Verwendung eines Mikrotoms geschnitten, unter Erhalt einer Filmdicke von 20 µm, mit anschließendem Sammeln von ungefähr 20 mg der geschnittenen Filme und Messen der Masse davon (W1). Die geschnittenen Filme wurden zu HFIP gegeben, daß der Harz-Gehalt davon 1,0 mg/ml wurde, und dann darin aufgelöst. Die verbleibende unlösliche Komponente wurde gesammelt und dann in einem Vakuum getrocknet, zum Messen der Masse des resultierenden Stoffes (W2). Dann wurde eine unlösliche Fraktion (mass%) unter Verwendung der folgenden Formel (3) berechnet. $Unl \ddot{o} sliche Fraktion (mass %) = (W 2 / W 1 \times 100) - Z 1$
Auswertung 1
Zugfestigkeits-Retentionsrate
Jedes Vielzweck-Teststück (Typ A) wurde einem Zugtest unterworfen, der bei einer Zuggeschwindigkeit von 5 mm/min entsprechend ISO 527 durchgeführt wurde, zum Messen einer anfänglichen Zugfestigkeit (MPa) (S0). Dann wurde jedes Vielzweck-Teststück (Typ A) in einen Ofen entsprechend ISO 188 gegeben und 4000 Stunden bei 200°C erwärmt, zum Durchführen eines Wärmealterungs-Resistenztests. Nach 4000 Stunden wurde jedes Vielzweck-Teststück (Typ A) aus dem Ofen entfernt und dann 24 Stunden bei 23°C gekühlt. Dann wurde jedes Vielzweck-Teststück (Typ A), mit dem der Wärmealterungs-Resistenztest durchgeführt war, einem Zugtest, der bei einer Zuggeschwindigkeit von 5 mm/min entsprechend ISO 527 durchgeführt wurde, auf gleiche Weise wie oben beschrieben unterworfen, zum Messen der Zugfestigkeit (MPa), nachdem der Wärmealterungs-Resistenztest durchgeführt war (S1). Dann wurde die Zugfestigkeits-Retentionsrate (%) unter Verwendung der unten beschriebenen Formel (3) berechnet. $Zugfestigkeits - Retentionsrate (%) = S 1 / S 0 \times 100$
Die resultierende Zugfestigkeits-Retentionsrate wurde entsprechend den folgenden Kriterien ausgewertet.
(Auswertungskriterien)

A: Zugfestigkeits-Retentionsrate war 95 % oder mehr.
B: Zugfestigkeits-Retentionsrate war 80 % oder mehr, aber weniger als 95 %.
C: Zugfestigkeits-Retentiosrate war 60 % oder mehr, aber weniger als 80 %.
D: Zugfestigkeits-Retentionsrate war weniger als 60 %.

Auswertung 2
Säureresistenz
Jedes Vielzweck-Teststück (Typ A) wurde in einem Ofen entsprechend ISO 188 gegeben und dann 2000 Stunden bei 200°C erwärmt, zum Durchführen eines Wärmealterungs-Resistenztests. Nach 2000 Stunden wurde jedes Vielzweck-Teststück (Typ A) aus dem Ofen entfernt und dann 24 Stunden bei 23°C gekühlt. Dann wurde jedes Vielzweck-Teststück (Typ A), mit dem Wärmealterungs-Resistenztest durchgeführt war, in kleine Stücke (10 mm × 10 mm × 40 mm) geschnitten. Dann wurden die kleinen Stücke aus jedem Vielzweck-Teststück (Typ A) zu Schwefelsäure gegeben, um darin aufgelöst zu werden. Nach Stehen der resultierenden Mischung für eine bestimmte Zeitperiode wurden die kleinen Stücke von Schwefelsäure entfernt, zum Beobachten des externen Aussehens davon. Die Säureresistenz wurde entsprechend den folgenden Auswertungskriterien bewertet.
(Auswertungskriterien)

A: Die Oberfläche des kleinen Stücks war nicht in Schwefelsäure aufgelöst.
B: Die Oberfläche des kleinen Stückes war in Schwefelsäure aufgelöst.

Auswertung 3
Externes Aussehen
Jedes Vielzweck-Teststück (Typ A) wurde in einem Ofen entsprechend ISO 188 gegeben und dann 60 Stunden bei 250°C erwärmt, zum Durchführen eines Wärmealterungs-Resistenztests. Nach 60 Stunden wurde jedes Vielzweck-Teststück (Typ A) aus dem Ofen entfernt und 24 Stunden bei 23°C gekühlt. Dann wurde das externe Aussehen eines jeden Vielzweck-Teststücks (Typ A), mit dem der Wärmealterungs-Resistenztest durchgeführt war, beobachtet. Das externe Aussehen wurde entsprechend den folgenden Auswertungskriterien bewertet.
(Auswertungskriterien)

A: Das Teststück war nicht gequollen.
B: Das Teststück war etwas gequollen.
C: Das Teststück war gequollen.

<Herstellung der Polyamid-Zusammensetzung>
Beispiel 1
Herstellung der Polyamid-Zusammensetzung PA-1a
Eine Mischung, die vorher durch Mischen des thermischen Stabilisators B1-1 (elementare Eisenteilchen), des thermischen Stabilisators B2-1 (Natriumcarbonat) und des Neutralisators C-1(CHDA) hergestellt war, wurde zusammen mit dem Polyamid A-1 und dem Polyamid A-2 von einer oberen Zuführöffnung, die an dem obersten Aufwärtsbereich eines Doppelschrauben-Extruders TEM 35 gebildet war, hergestellt von Toshiba Machine Co., Ltd. (die Temperatur wurde auf 280°C eingestellt und die Schrauben-Rotationsfrequenz wurde auf 300 Upm eingestellt), geführt. Zusätzlich wurde der Füllstoff D-1 (GF) von einer Seitenzuführöffnung, die an dem Abwärtsbereich des Doppelschrauben-Extruders gebildet war, zu der Mischung geführt, die von der oberen Zuführöffnung zugeführt wurde, wobei die Mischung ausreichend bei dem Abwärtsbereich geschmolzen wurde. Dann wurde das schmelzgeknetete resultierende Produkt in einer Strangform von einem Düsenkopf extrudiert und anschließend gekühlt, mit anschließendem Durchführen der Pelletisierung, unter Erhalt von Pellets aus einer Polyamid-Zusammensetzung PA-1a. Die Mengen eines jeden Bestandteils davon sind in Tabelle 1 gezeigt.
Die resultierenden Pellets der Polyamid-Zusammensetzung PA-1a wurden durch das oben erwähnte Verfahren geformt, unter Erhalt eines Formgegenstandes, und jede physikalische Eigenschaft davon wurde ausgewertet. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiele 2 bis 6 und Vergleichsbeispiele 1 und 2
Herstellung der Polyamid-Zusammensetzungen PA-2a bis PA-6a, PA-1b und PA-2b
Die Polyamid-Zusammensetzungen PA-2a bis PA-6a, PA-1b und PA-2b wurden auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Mengen eines jeden Bestandteils wie in Tabelle 1 gezeigt sind.

Formgegenstände wurden durch das oben erwähnte Verfahren unter Verwendung der resultierenden Polyamid-Zusammensetzungen PA-2a bis PA-6a, PA-1b und PA-2b hergestellt, unter Erhalt von Formgegenständen, und jede der physikalischen Eigenschaften davon wurde ausgewertet. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 1

		Bsp. 1	Bsp. 2	Bsp. 3	Bsp. 4	Bsp. 5	Bsp. 6	Vgl.-bsp. 1	Vgl.-bsp. 2
Polyamid-Zusammensetzung		PA-1a	PA-2a	PA-3a	PA-4a	PA-5a	PA-6a	PA-1b	PA-2b
Polyamid (A)	A-1: PA66 (mass%)	70	70	70	70	70	70	70	70
	A-2: PA6 (mass%)	30	30	30	30	30	30	30	30
	Gesamtmenge an Polyamid (A) (Massenteile)	100	100	100	100	100	100	100	100
Thermischer Stabilisator (B)	B2-1: Natriumcarbonat (Massenteile)	0,6	0,6	0,6	0,2	0,3	0,3	0,0	0,6
Thermischer Stabilisator (B)	B1-1: Elementares Eisen (Massenteile)	0,3	0,9	1,5	1,5	1,5	0,2	1,5	0
Neutralisator (C)	C-1: CHDA (Massenteile)	1	1	1	1	1	1	0	1
Füllstoff (D)	D-1: Glasfasern (Massenteile)	50	50	50	50	50	50	50	50

Tabelle 2

		Bsp. 1	Bsp. 2	Bsp. 3	Bsp. 4	Bsp. 5	Bsp. 6	Vgl.-bsp. 1	Vgl.-bsp. 2
Physikalische Eigenschaft	[Physikalische Eigenschaft 1] Unlösliche Fraktion (mass%)	31	33	36	22	24	15	1	1
Auswertung	[Auswertung 1] Zugfestigkeits-Retentionsrate (%)	100	100	100	100	100	90	83	0
	[Auswertung 1] Zugfestigkeits-Retentionsrate (%)	A	A	A	A	A	A	B	D
	[Auswertung 2] Säureresistenz	A	A	A	A	A	A	B	B
	[Auswertung 3] Externes Aussehen	A	A	A	B	A	B	C	A

Die Zugfestigkeits-Retentionsrate, die Säureresistenz und das externe Aussehen nach Durchführen des Wärmealterungs-Resistenztests der Teststücke, gebildet unter Verwendung der Polyamid-Zusammensetzungen PA-la bis PA-6a (Beispiele 1 bis 6), waren vorteilhaft wie in Tabelle 2 gezeigt ist.
Im Gegensatz dazu waren die Säureresistenz und das externe Aussehen nach Durchführen des Wärmealterungs-Resistenztests des Teststücks, das unter Bildung der Polyamid-Zusammensetzung PA-1b gebildet war (Vergleichsbeispiel 1), unvorteilhaft. Das Teststück, das aus der Polyamid-Zusammensetzung PA-2b (Vergleichsbeispiel 2) gebildet war, brach vor Durchführen des Zugtests, und daher konnte die Zugfestigkeit nicht gemessen werden, und somit wurde die Zugfestigkeits-Retentionsrate mit 0 % bewertet. Zusätzlich war die Säureresistenz des Teststücks, gebildet aus der Polyamid-Zusammensetzung PA-2b, unvorteilhaft.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Polyamid-Zusammensetzung gemäß dieser Erfindung hat eine ausgezeichnete Wärmealterungsresistenz und Säureresistenz. Der Formgegenstand gemäß dieser Erfindung wird gebildet durch Formen der Polyamid-Zusammensetzung und wird geeignet als Automobil-Komponentenmaterial beispielsweise verwendet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

ASTM-Standard D 1921-89 [0080]
ISO 3167 [0160]
ISO 188 [0167]

Claims

Polyamid-Zusammensetzung, enthaltend: ein Polyamid, elementares Eisen und ein Alkalimetallsalz.
Polyamid-Zusammensetzung nach Anspruch 1, die eine Beziehung der Formel (1) erfüllt, wenn ein Formgegenstand aus der Polyamid-Zusammensetzung 1500 Stunden bei 200°C in einem Wärmealterungs-Resistenztest entsprechend ISO 188 erwärmt wird $(W 2 / W 1 \times 100) - Z 1 > 10$
worin in der Formel (1) W1 die Gesamtmasse des Formgegenstandes nach Durchführen des Erwärmens ist, W2 die Masse einer unlöslichen Komponente des Formgegenstandes in Hexafluorisopropanol nach Durchführen des Erwärmens ist und Z1 der Aschegehalt des Formgegenstandes ist.
Polyamid-Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin eine Menge des elementaren Eisens in bezug auf 100 Massenteile des Polyamides 0,05 bis 10 Massenteile ist.
Polyamid-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin eine Menge des Alkalimetallsalzes in bezug auf 100 Massenteile des Polyamides 0,01 bis 2 Massenteile ist.
Polyamid-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Alkalimetallsalz Natriumcarbonat oder Natriumhydrogencarbonat ist.
Polyamid-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin enthaltend einen Füllstoff.
Formgegenstand, gebildet aus einer Polyamid-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Formgegenstand nach Anspruch 7, worin der Formgegenstand ein Automobil-Materialteil ist.
Formgegenstand nach Anspruch 8, worin das Automobil-Materialteil eine Turboleitung ist.