JP2001226584A - 易流動性の透明ポリアミド成形材料 - Google Patents
易流動性の透明ポリアミド成形材料Info
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Abstract
ノマー:a)少なくとも4個の窒素原子を有し、少なく
とも146g/モルの数平均分子量Mnを有する分枝し
たポリアミン0.5〜25質量%(グラフトコポリマー
に対して)及びb)ラクタム、ω−アミノカルボン酸及
び/又はジアミンとジカルボン酸との当モル組合せ物か
ら選択されたポリアミド形成性モノマーの使用下に製造
されるグラフトコポリマー1〜50質量部(ここで、I
とIIの質量部の合計は100である)を含有する成形
材料。 【効果】 このポリアミド成形材料は、透明であり、添
加剤によりその機械的特性は著しく害されてはいない。
Description
されてはいない機械的特性を有する易流動性の透明ポリ
アミド−成形材料である。
比べて、一般に良好な冷時衝撃強度及び良好な化学薬品
抵抗性により優れており、これは、更に、最適の縮み特
性(Schwindungsverhalten)に作用する非晶質構造に結
びついている高い光透過性を有する。この加工材料か
ら、高い技術水準で成形部材を製造することができる。
しかしながら、欠点は、加工を著しく困難にする高い溶
融粘度である。薄壁の射出成形品は、透明なコポリアミ
ドから困難にのみ製造できる。
下させることにより易流動性に調節することができる。
しかしながらこのことは、一般にその機械特性の明白な
劣化をももたらす。ポリアミドでは、正に特定値を下回
る数平均分子量の低下によって衝撃強度が著しく減少さ
れる。
もう一つの他の可能性は、いわゆる流動性改善剤の添加
にある。このためには、屡々低分子量の添加剤が使用さ
れる。しかしながら、透明なプラスチックの場合には、
このような添加剤は、屡々透明性の損失をもたらすかま
たは加工時に工具中の沈着をもたらす。
ーボンブラックの添加により得られる改善された流動特
性を有する非晶質ポリアミドが記載されている。DE−
A−3728334は、無水マレイン酸とグラフトして
いるポリオレフィンの添加による非晶質ポリアミドの流
動性改善を記載している。A.Siegmann等(Polymer,198
5,26(9),1325-1330) は、非晶質ポリアミドの溶融粘度
を液晶ポリエステルの添加により低下させることができ
た。しかしながら、これらの全ての場合には、非晶質ポ
リアミドの透明性が失われる。
(3), 190-110) は、非晶質ポリアミドの溶融粘度を、こ
れにジマー脂肪酸(C36−ジカルボン酸)をベースと
する他の非晶質ポリアミド少なくとも1質量%を添加す
ることにより低下させることができた。しかしながら、
この処置法は、同時にE−モジュールの明白な低下をも
たらす。
レンイミン−PA6−グラフトコポリマーをPA6の流
動性助剤として使用できることが記載されている。しか
しながら、ここでは、これは不透明な結晶ポリアミドで
あり、双方成分の混合物も不透明である。
水準の前記の欠点を有せず、その機械的特性、殊に引っ
張り強度、E−モジュール、たわみ強度及び衝撃強度が
できるだけ僅かに害されている易流動性の透明ポリアミ
ド−成型材料の開発にあった。
98質量部、特に有利に85〜97質量部及び II. 次のモノマー: a)少なくとも4個、有利に8個、特に有利に少なくと
も11個の窒素原子を有し、少なくとも146g/モ
ル、有利には少なくとも500g/モルの数平均分子量
Mnを有する分枝したポリアミン0.5〜25質量%、
有利に1〜20質量%、特に有利に1.5〜16質量%
(グラフトコポリマーに対して)及び b)ラクタム、ω−アミノカルボン酸及び/又はジアミ
ンとジカルボン酸との当モル組合せ物から選択されたポ
リアミド形成性モノマーの使用下に製造されるグラフト
コポリマー1〜50質量部、有利に2〜25質量部、特
に有利に3〜15質量部(ここで、IとIIの質量部の
合計は100である)を含有する成形材料により解決さ
れる。
ffhandbuch 3/4,Hrsg. G. W. Becker und G. Braun, S/
803ff, Carl Hanser Verlag Muenchen, Wien, 1998)
。本発明にとって好適な透明ポリアミドは、例えば次
の刊行物中にも記載されている:US−A−27424
96,CH−B-480381、CH−B−67986
1、DE−A−2225938、DE−A−26422
44、DE−A−2743515、DE−A−2936
759、DE−A−2732928、DE−A−431
0970、EP−A−0053876、EP−A−02
71308、EP−A−0313436、EP−A−0
725100及びEP−A−0725101。
形でも存在しうる透明ポリアミドは、例えば次のモノマ
ーから製造される: −C−原子6〜14を有する分枝又は非分枝の脂肪族ジ
アミン、例えば1.6−ヘキサメチレンジアミン、2−
メチル−1.5−ジアミノペンタン、2.2.4−又は
2.4.4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、1.
9−ノナメチレンジアミン、1.10−デカメチレンジ
アミン又は1.12−ドデカメチレンジアミン; −C−原子6〜22を有する脂環式ジアミン、例えば
4.4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、3.3’
−ジメチル−4.4’−ジアミノジシクロヘキシルメタ
ン、4.4’−ジアミノジシクロヘキシルプロパン、
1.4−ジアミノシクロヘキサン、1.4−ビス(アミ
ノメチル)−シクロヘキサン、2.6−ビス(アミノメ
チル)−ノルボルナン又は3−アミノメチル−3.5.
5−トリメチルシクロヘキシルアミン; −C−原子8〜22を有する芳香脂肪族ジアミン、例え
ばm−又はp−キシリレンジアミン又はビス(4−アミ
ノフェニル)プロパン; −C−原子6〜22を有する分枝又は非分枝の脂肪族ジ
カルボン酸、例えばアジピン酸、2.2.4−又は2.
4.4−トリメチルアジピン酸、アゼライン酸、セバシ
ン酸又は1.12−ドデカンジ酸; −C−原子6〜22を有する脂環式ジカルボン酸、例え
ばシクロヘキサン−1.4−ジカルボン酸、4.4’−
ジカルボキシルジシクロヘキシルメタン、3.3’−ジ
メチル−4.4’−ジカルボキシルジシクロヘキシルメ
タン、4.4’−ジカルボキシルジシクロヘキシルプロ
パン及び1.4−ビス(カルボキシメチル)シクロヘキ
サン; −C−原子8〜22を有する芳香脂肪族ジカルボン酸、
例えば4.4’−ジフェニルメタンジカルボン酸; −C−原子8〜22を有する芳香族ジカルボン酸、例え
ばイソフタル酸、トリブチルイソフタル酸、テレフタル
酸、1.4−、1.5−、2.6−又は2.7−ナフタ
リンジカルボン酸、ジフェン酸又はジフェニルエーテル
−4.4’−ジカルボン酸; −C−原子6〜12を有するラクタム又は相応するω−
アミノカルボン酸、例えばε−カプロラクタム、ε−ア
ミノカプロン酸、カプリルラクタム、ω−アミノカプリ
ル酸、ω−アミノウンデカン酸、ラウリンラクタム又は
ω−アミノドデカン酸。
例は次のものである: −テレフタル酸及び2.2.4−と2.4.4−トリメ
チルヘキサメチレンジアミンとの異性体混合物からのポ
リアミド、 −イソフタル酸及び1.6−ヘキサメチレンジアミンか
らのポリアミド、 −テレフタル酸/イソフタル酸及び1.6−ヘキサメチ
レンジアミンの混合物からのコポリアミド、 −イソフタル酸、3.3’−ジメチル−4.4’−ジア
ミノジシクロヘキシルメタン及びラウリンラクタム又は
カプロラクタムからのコポリアミド、 −1.12−ドデカンジ酸、3.3’−ジメチル−4.
4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン及び場合により
ラウリンラクタム又はカプロラクタムからの(コ)ポリ
アミド、 −イソフタル酸、4.4’−ジアミノジシクロヘキシル
メタン及びラウリンラクタム又はカプロラクタムからの
コポリアミド、 −1.12−ドデカンジ酸及び4.4’−ジアミノジシ
クロヘキシルメタンからのポリアミド、 −テレフタル酸/イソフタル酸−混合物、3.3’−ジ
メチル−4.4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン及
びラウリンラクタムからのコポリアミド。
を使用することができる: −デンドリマー、例えば ((H2N-(CH2)3)2N-(CH2)3)2-N(CH2)2-N((CH2)
2-N((CH2)3-NH2)2) 2(DE-A-196 54 179)、 トリス(2−アミノエチル)アミン、N,N−ビス(2
−アミノエチル)−N’,N’−ビス[2−[ビス(2
−アミノエチル)アミノ]エチル]−1,2−エタンジ
アミン、3,15−ビス(2−アミノエチル)−6,1
2−ビス[2[ビス(2−アミノエチル)アミノ]エチ
ル]−9−[2−ビス[2−ビス(2−アミノエチル)
アミノ]エチル]アミノ]エチル]−3,6,9,1
2,15−ペンタアザヘプタデカン−1,17−ジアミ
ン(J.M.warakomski, Chem. Mat. 1992, 4, 1000-100
4); −アジリジンの重合により得られており(Houben-Weyl,
Methoden der Organischen Chemie, Band E20, 1482-14
87頁,Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1987)、かつ、
通常次のアミノ基分布: 1級アミノ基25〜46% 2級アミノ基30〜45% 及び 3級アミノ基16〜40% を有する分枝したポリエチレンイミン。
0000g/モル、特に有利には最大10000g/モ
ル、殊に有利には最大5000g/モルの数平均分子量
Mnを有する。
の透明ポリアミドについて挙げられている全ての同じモ
ノマー、殊にラクタム及び/又はω−アミノカルボン酸
を使用することができる。ε−カプロラクタムω−アミ
ノウンデカン酸及び/又はラウリンラクタムが特に有利
に使用され、後者は、透明ポリアミドが実質的にラウリ
ンラクタム分を共重合して含有する場合に、まず第一に
使用される。しかしながら、ジアミンとジカルボン酸と
の当量組合せ物も、場合によってはラクタム及び/又は
ω−アミノカルボン酸と一緒に使用することができる。
は付加的に、ジカルボン酸0.015〜約3モル%及び
トリカルボン酸0.01〜約1.2モル%(それぞれ残り
のポリアミド形成性モノマーの合計量に対して)から選
択されたオリゴカルボン酸の使用下に製造される。この
関連において、ジアミンとジカルボン酸との当量組み合
わせとは、これらモノマー単独の各々のものである。こ
のように、ポリアミド形成性モノマーは合計してカルボ
キシル基の僅かな過剰を有する。ジカルボン酸を使用す
る場合には、有利に0.03〜2.2モル%、特に有利に
0.05〜1.5モル%、全く特別有利に0.1〜1モル
%及び殊に0.15〜0.65モル%を添加し;トリカル
ボン酸を使用する場合には、有利に0.02〜0.9モル
%、特に有利に0.025〜0.6モル%、全く特別有利
に0.03〜0.4モル%及び殊に0.04〜0.25モル
%を採る。オリゴカルボン酸の共用により、グラフトコ
ポリマーの耐溶剤性及び耐加水分解性が著しく改善され
る。
24を有する任意のジカルボン酸又はトリカルボン酸、
例えばアジピン酸、コルク酸、アゼライン酸、セバシン
酸、ドデカンジ酸、イソフタル酸、2,6−ナフタリン
ジカルボン酸、シクロヘキサン−1,4−ジカルボン
酸、トリメシン酸及び/又はトリメリト酸を使用するこ
とができる。
50を有する脂肪族、脂環式、芳香族、芳香脂肪族及び
/又はアルキルアリール置換されたモノカルボン酸、例
えばラウリル酸、不飽和脂肪酸、アクリル酸又は安息香
酸を調節剤として使用することができる。これらの調節
剤を用いて、分子形状を変えることなくアミノ基の濃度
を低下させることができる。
の方法で製造することができる。
カルボン酸とポリアミンを一緒にし、重合又は重縮合を
実施することにある。オリゴカルボン酸を、初めから又
は反応経過中に添加することができる。
で、先ず、水の存在下にラクタム分解及び初期重合を実
施し(選択的に、相応するω−アミノ酸又はジアミン及
びジカルボン酸を直接使用し、初期重合させる);第2
工程で、ポリアミンを添加し、その際、場合により共用
されるオリゴカルボン酸は、初期重合の前、間又は後に
配量する。次いで、200〜290℃の温度で放圧し、
窒素気流中又は真空中で重縮合させる。
水分解によりプレポリマーとし、同時に又は引き続きポ
リアミンと反応させることよりなる。末端基差(Endgru
ppendifferenz)がゼロに近いか又は場合により共用され
たオリゴカルボン酸が既に共重合されているポリアミド
を使用するのが有利である。しかしながら、このオリゴ
カルボン酸は、この分解反応の当初から又はその経過中
に添加することもできる。
り小さい、有利に20ミリモル/kgより小さい、特に
有利に10ミリモル/kgより小さい酸価を有する超高
分枝したポリアミドを製造することができる。200〜
290℃の温度で1〜5時間の反応時間の後に既に、ほ
ぼ完全な変換率が得られる。
時間の真空相を接続することができる。このことは、2
00〜290℃で少なくとも4時間、有利には少なくと
も6時間、特に有利には少なくとも8時間かかる。数時
間のインキュベーシヨン時間の後に、次いで、溶融粘度
の上昇(これは、アンモニア分解及び連鎖結合下におけ
るアミノ末端基相互の反応が起こっていることに帰因す
る)が観察される。
には、このグラフトコポリマーをポリアミドに通用する
技術水準によって固相でも後縮合することができる。
は、技術水準の全ての方法により相互に混合することが
できる。練和装置中で融液で混合するのが有利である。
に慣用の助剤及び添加剤、例えば防炎剤、安定剤、可塑
剤、ガラス繊維又は透明性に害しない他のポリマーを含
有することができる。全ての添加剤の量は、合計して最
大40質量部、有利に最大30質量部、特に有利に最大
20質量部である。
により、例えば押出成形、吹き込み成形、深絞り成形及
び殊に射出成形により、成形部材を製造することができ
る。相応する成形部材は、同様に本発明の目的物であ
る。更に、本発明の成形材料は、任意の表面の押出被覆
のために極めて好適である。
フトコポリマーの製造) ε−カプロラクタム56.58kg及びドデカンジ酸0.
094kgを、加熱釜中、180〜210℃で溶融さ
せ、耐圧性重縮合釜中に配量する。次いで、水5質量%
及びH3PO257ppmを添加した。更に、3時間か
かって3バールの残留水蒸気圧まで放圧し、ポリエチレ
ンイミン(Lupasol G 100, BASF AG, Ludwigshafen)5
質量%を配量添加した。このポリエチレンイミンを生じ
る自己圧で作動させた。引き続き常圧まで放圧し、この
反応を窒素の導入下に280℃で5時間以内に終結させ
た。澄明な融液を紡糸ホイールポンプ(Spinnradpumpe)
を通してストランドとして取り出し、水浴中で冷却し、
引き続き顆粒にした。
4−トリメチルヘキサメチレンジアミンからの異性体混
合物50モル%からの透明ポリアミド95質量部を例1
で製造されたグラフトコポリマー5質量部と共に融液状
で混合し、この際、組成物温度を280℃〜320℃の
範囲内に保持した。生成物を押出成形してストランドに
し、顆粒にし;この顆粒から射出成形により透明な基準
試験体を製造した。試験結果を第1表中に記載し;比較
のために、この表は、使用ポリアミドに関する相応する
データも含有する。
0質量部及びグラフトコポリマー10質量部を用いた。
ここでも、透明な試験体が得られた。
性が非変性ポリアミドそれと同じ水準にあることを示し
ている。
Claims (13)
- 【請求項1】 次の成分: I. 透明ポリアミド 50〜99質
量部及び II. 次のモノマー: a)少なくとも4個の窒素原子を有し、少なくとも14
6g/モルの数平均分子量Mnを有する分枝したポリア
ミン0.5〜25質量%(グラフトコポリマーに対し
て)及び b)ラクタム、ω−アミノカルボン酸及び/又はジアミ
ンとジカルボン酸との当モル組合せ物から選択されたポ
リアミド形成性モノマーの使用下に製造されるグラフト
コポリマー 1〜50質量部(ここで、IとIIの質量
部の合計は100である)を含有する成形材料。 - 【請求項2】 I. 透明ポリアミド 75〜98質量部及び II.グラフトコポリマー 2〜25質量部 を含有する、請求項1に記載の成形材料。
- 【請求項3】 I. 透明ポリアミド 85〜97質量部及び II.グラフトコポリマー 3〜15質量部 を含有する、請求項1又は2に記載の成形材料。
- 【請求項4】 グラフトコポリマーは、分枝したポリア
ミン1〜20質量%の使用下に製造されている、請求項
1から3までのいずれか1項に記載の成形材料。 - 【請求項5】 グラフトコポリマーは、分枝したポリア
ミン1.5〜16質量%の使用下に製造されている、請
求項1から4までのいずれか1項に記載の成形材料。 - 【請求項6】 分枝したポリアミンは、少なくとも8個
の窒素原子を有する、請求項1から5までのいずれか1
項に記載の成形材料。 - 【請求項7】 分枝したポリアミンは、少なくとも11
個の窒素原子を有する、請求項1から6までのいずれか
1項に記載の成形材料。 - 【請求項8】 分枝したポリアミンは、少なくとも50
0g/モルの数平均分子量を有する、請求項1から7ま
でのいずれか1項に記載の成形材料。 - 【請求項9】 透明ポリアミドは、 −テレフタル酸及び2.2.4−及び2.4.4−トリ
メチルヘキサメチレンジアミンの異性体混合物からのポ
リアミド、 −イソフタル酸及び1.6−ヘキサメチレンジアミンか
らのポリアミド、 −テレフタル酸/イソフタル酸の混合物及び1.6−ヘ
キサメチレンジアミンからのコポリアミド、 −イソフタル酸、3.3’−ジメチル−4.4’−ジア
ミノジジクロヘキシルメタン及びラウリンラクタム又は
カプロラクタムからのコポリミド、 −1.12−ドデカンジ酸、3.3’−ジメチル−4.
4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン及び場合による
ラウリンラクタム又はカプロラクタムからの(コ)ポリ
アミド、 −イソフタル酸、4.4’−ジアミノジシクロヘキシル
メタン及びラウリンラクタム又はカプロラクタムからの
コポリアミド、 −1.2−ドデカンジ酸及び4.4’−ジアミノジシク
ロヘキシルメタンからのポリアミド、 −テレフタル酸/イソフタル酸−混合物、3.3’−ジ
メチル−4.4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン及
びラウリンラクタムからのコポリアミドから選択されて
いる、請求項1から8までのいずれか1項に記載の成形
材料。 - 【請求項10】 ポリアミンは、−デンドリマー及び −分枝したポリエチレンイミンの群から選択されてい
る、請求項1から9までのいずれか1項に記載の成形材
料。 - 【請求項11】 グラフトコポリマーは、付加的に、ジ
カルボン酸0.015〜3モル%及びトリカルボン酸0.
01〜約1.2質量%(それぞれ残りのポリアミド形成
性モノマーの合計に対して)から選択されているオリゴ
カルボン酸の使用下に製造される、請求項1から10ま
でのいずれか1項に記載の成形材料。 - 【請求項12】 グラフトコポリマーは、付加的に、調
節剤としての炭素原子3〜50を有するモノカルボン酸
の使用下に製造される、請求項1から11までのいずれ
か1項に記載の成形材料。 - 【請求項13】 請求項1から12までのいずれか1項
に記載の成形材料から製造された成形部材。
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