JP2002020619A - ポリアミド樹脂ペレット - Google Patents
ポリアミド樹脂ペレットInfo
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Abstract
有効に解消し、成形機への安定供給が可能となる改質半
芳香族ポリアミドペレットの提供。 【解決手段】 (A)30℃濃硫酸中で測定した極限粘
度が0.5〜3.0dL/gの範囲にあり、融点が28
0℃以上の半芳香族ポリアミドの少なくとも1種を60
〜90重量部、及び(B)密度が0.85〜0.95g
/cm3の範囲にあるエチレン・α−オレフィン共重合
体を、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性した変
性エチレン・α−オレフィン共重合体を10〜40重量
部からなるペレットであって、(A)が連続相として存
在し、(B)が分散粒子相として存在し、且つペレット
を熱キシレンで洗浄処理した後、表面の微孔を走査型電
子顕微鏡により観察したときの微孔面積が、3000倍
の倍率で観察したとき20%以下であることを特徴とす
るポリアミド樹脂ペレット。
Description
ット及びそれを用いたポリアミド成形品の製造方法に関
する。より詳しくは、除湿乾燥機などのホッパー内で加
熱乾燥した時にブロッキング閉塞を生じることがないペ
レットを提供することを目的とする。
製造する材料として、融点が280℃を超える半芳香族
ポリアミド樹脂が使用されている。これらの半芳香族ポ
リアミド樹脂はナイロン−6,6などに比べると吸湿性
は低いものであるが、経時で吸湿する性質を有してい
る。また、射出成形においては、吸湿したポリアミド樹
脂を用いるとドローリングを生じるので、成型前に熱風
乾燥機や除湿乾燥機で乾燥して使用されるのが一般的で
ある。
めに、ポレオレフィンとのアロイ化が一般的に行われて
おり、ポリオレフィンとしては、酸変性エチレン・α−
オレフィン共重合体が広く用いられている(例えば特開
平4−270761号公報)。
レフィンを用いるアロイ化により製造されるペレットで
は、乾燥時ホッパー内でブロッキング閉塞を発生し成型
機への供給が不可能になる問題があった。
ドペレットのブロッキングの発生原因について鋭意検討
を重ねた結果、ホッパー内におけるペレットのブロッキ
ングは、ペレット表面に露出しているポリオレフィンの
面積と密接な関連があり、この露出面積が一定範囲を越
えると、加熱乾燥時におけるポリオレフィンの溶融によ
りブロッキングが発生することを見出した。
ド中に改質のための変性エチレン・α−オレフィン共重
合体を所定の量で含有しながら、成形機のホッパー内で
ブロッキングの発生を有効に解消し、成形機への安定供
給が可能となる改質半芳香族ポリアミドペレットを提供
するにある。本発明の他の目的は、改質半芳香族ポリア
ミドペレットの成形機への安定供給が可能であり、また
上記ペレットのホッパー内での加熱乾燥をブロッキング
の発生なしに有効に行うことが可能であり、その結果半
芳香族ポリアミド成形品の製造を高い生産性と優れた作
業性を持って行うことが可能なポリアミド成形品の製造
方法を提供するにある。
テレフタル酸成分単位20〜100モル%と、テレフタ
ル酸以外の芳香族ジカルボン酸成分単位0〜80モル%
及び/又は炭素原子数4〜20の脂肪族ジカルボン酸成
分単位0〜80モル%と、からなるジカルボン酸成分単
位[a]、及び脂肪族ジアミン成分単位及び/又は脂環
族ジアミン成分単位からなるジアミン成分単位[b]か
らなる繰り返し単位から構成され、30℃濃硫酸中で測
定した極限粘度が0.5〜3.0dL/gの範囲にあ
り、融点が280℃以上の半芳香族ポリアミドの少なく
とも1種を60〜90重量部、及び(B)密度が0.8
5〜0.95g/cm3 の範囲にあるエチレン・α−
オレフィン共重合体を、不飽和カルボン酸またはその誘
導体で変性したグラフト量が0.01〜5重量%である
変性エチレン・α−オレフィン共重合体を10〜40重
量部からなるペレットであって、半芳香族ポリアミド
(A)が連続相として存在し、変性エチレン・α−オレ
フィン共重合体(B)が分散粒子相として存在し、且つ
且つペレットを熱キシレンで洗浄処理した後、表面の微
孔を走査型電子顕微鏡により観察したときの微孔面積
が、3000倍の倍率で観察したとき20%以下である
ことを特徴とするポリアミド樹脂ペレットが提供され
る。本発明のポリアミド樹脂ペレットでは、ペレット5
kgをホッパーに投入し、乾燥温度100℃で4時間乾
燥した後、ブロッキングを発生しないことが好ましい。
本発明によればまた、上掲記載のペレットを用いて、ホ
ッパーを備えた成形機で成形することを特徴とするポリ
アミド成形品の製造方法が提供される。
半芳香族ポリアミド(A)と変性エチレン・α−オレフ
ィン共重合体(B)とを特定の量比で含有し、半芳香族
ポリアミド(A)が連続相として存在し、一方変性エチ
レン・α−オレフィン共重合体(B)が分散粒子相とし
て存在するが、ペレットを熱キシレンで洗浄処理した
後、表面の微孔を走査型電子顕微鏡により観察したとき
の微孔面積が、3000倍の倍率で観察したとき20%
以下であることが特徴であり、これにより、ホッパー内
でペレットを加熱乾燥するときのブロッキングを有効に
解消することができる。
と変性エチレン・α−オレフィン共重合体(B)とから
なるペレットでは、これを熱キシレンで洗浄処理する
と、ペレット粒子の表面に存在する変性エチレン・α−
オレフィン共重合体(B)の分散粒子が溶出し、その跡
が微細孔として電子顕微鏡で観察可能となること、及び
この微細孔の表面に占める面積率とホッパー内における
ブロッキングの発生とは密接な関連があることを見出し
た。
2並びに比較例1及び2には、半芳香族ポリアミド
(A)に対する変性エチレン・α−オレフィン共重合体
(B)の配合量を一定とし、押出条件を変化させて製造
したペレットについて、前記測定法で求めた微孔面積率
と加熱乾燥時のブロッキング発生の有無との関係が示さ
れている。添付図面の図1は実施例2のペレットについ
ての熱キシレン処理物の走査型電子顕微鏡写真であり、
この写真の画像処理により微孔面積率は19%と算出さ
れる。一方、図2は比較例1のペレットについての熱キ
シレン処理物の走査型電子顕微鏡写真であり、この写真
の画像処理により微孔面積率は23%と算出される。微
孔面積率が23%の比較例1のペレットではホッパー内
でのブロッキングが発生しているのに対して、微孔面積
率が19%の実施例2のペレットではホッパー内でのブ
ロッキングが発生していないのであって、ペレットの表
面乃至その近傍における共重合体(B)の露出面積の減
少、即ち共重合体(B)の濃度の減少がブロッキングの
抑制に有効であることが了解される。本発明では、上記
例に示すとおり、ペレットを熱キシレンで洗浄処理した
後、表面の微孔を走査型電子顕微鏡により観察したとき
の微孔面積が、3000倍の倍率で観察したとき20%
以下であるようにすると、ホッパー内での加熱乾燥時に
おけるブロッキングの発生を抑制する上で好ましいが、
勿論この微孔面積率は共重合体(B)の配合量によって
も変化するので、この好適な例に限定されない。
成物を構成する半芳香族ポリアミド(A)は、特定のジ
カルボン酸成分単位[a]と、特定のジアミン成分単位
[b]とからなる繰り返し単位から構成されている。
を構成する特定のジカルボン酸成分単位[a]は、必須
成分単位としてテレフタル酸成分単位[a−1]を有し
ている。このようなテレフタル酸成分単位[a−1]を
有する繰返し単位は、次式[I−a]で表わすことがで
きる。
化水素基、好ましくは炭素原子数4〜18のアルキレン
基を表わし、pPHは、パラフェニレン基を表わす。
は、全部が上記[I−a]で表される成分単位である必
要はなく、上記のようなテレフタル酸成分単位[a−
1]の一部が他のジカルボン酸成分単位であってもよ
い。このようなテレフタル酸成分以外の他のカルボン酸
成分単位には、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸
成分単位[a−2]と脂肪族ジカルボン酸成分単位[a
−3]とがある。テレフタル酸以外の他の芳香族ジカル
ボン酸成分単位[a−2]の例としては、イソフタル酸
成分単位、2−メチルテレフタル酸成分単位およびナフ
タレンジカルボン酸成分単位を挙げることができる。芳
香族ポリアミドがテレフタル酸以外の芳香族ジカルボン
酸から誘導される成分単位を含む場合、このような成分
単位としては、特にイソフタル酸成分単位が好ましい。
ルボン酸成分単位[a−2]のうち、本発明において特
に好ましいイソフタル酸成分単位を有する繰返し単位
は、次式[I−b]で表わすことができる。
−a]と同じ意味であり、mPhは、メタフェニレン基
を表わす。
は、通常は炭素原子数4〜20、好ましくは6〜12の
アルキレン基を有する脂肪族ジカルボン酸から誘導され
る。このような脂肪族ジカルボン酸成分単位[a−3]
を誘導するために用いられる脂肪族ジカルボン酸の例と
しては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシ
ン酸等を挙げることができる。このポリアミドが脂肪族
ジカルボン酸成分単位を有する場合、このような成分単
位としては、特にアジピン酸成分単位およびセバシン酸
成分単位が好ましい。
のジカルボン酸成分単位として、脂肪族ジカルボン酸成
分単位[a−3]を有する繰返し単位は、例えば、次式
[II]で表わすことができる。
a]と同じ意味であり、nは、通常、2〜18の整数を
表わす。
香族ポリアミドを形成するジアミン成分単位[b]は、
脂肪族ジアミン成分単位[b−1]及び脂環族ジアミン
成分単位[b−2]から選ばれるものである。
は、炭素原子数4〜18の直鎖アルキレンジアミン成分
単位、側鎖アルキル基を有する炭素原子数4〜18のア
ルキレンジアミン成分単位等が好適である。
位の具体的な例としては、1,4−ジアミノブタン、
1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタ
ン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナ
ン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウ
ンデカン、1,12−ジアミノドデカン等を挙げること
ができる。これらのなかでは、1,6−ジアミノヘキサ
ン、1,8−ジアミノオクタン、1,10−ジアミノデ
カンおよび1,12−ジアミノドデカンから誘導される
成分単位が好ましく、本発明で用いる半芳香族ポリアミ
ド中にはこれらの成分単位が複数種類含有されていても
よい。さらに、これらの中でも、1,6−ジアミノヘキ
サンから誘導される成分単位が特に好ましい。
4〜18のアルキレンジアミン成分単位の具体的な例と
しては、1−ブチル−1,2−ジアミノ−エタン、1,
1−ジメチル−1,4−ジアミノ−ブタン、1−エチル
−1,4−ジアミノ−ブタン、1,2−ジメチル−1,
4−ジアミノ−ブタン、1,3−ジメチル−1,4−ジ
アミノ−ブタン、1,4−ジメチル−1,4−ジアミノ
−ブタン、2,3−ジメチル−1,4−ジアミノ−ブタ
ン、2−メチル−1,5−ジアミノペンタン、2,5−
ジメチル−1,6−ジアミノ−ヘキサン、2,4−ジメ
チル−1,6−ジアミノ−ヘキサン、3,3−ジメチル
−1,6−ジアミノ−ヘキサン、2,2−ジメチル−
1,6−ジアミノ−ヘキサン、2,2,4−トリメチル
−1,6−ジアミノ−ヘキサン、2,4,4−トリメチ
ル−1,6−ジアミノ−ヘキサン、2,4−ジエチル−
1,6−ジアミノ−ヘキサン、2,3−ジメチル−1,
7−ジアミノ−ヘプタン、2,4−ジメチル−1,7−
ジアミノ−ヘプタン、2,5−ジメチル−1,7−ジア
ミノ−ヘプタン、2,2−ジメチル−1,7−ジアミノ
−ヘプタン、2−メチル−4−エチル−1,7−ジアミ
ノ−ヘプタン、2−エチル−4−メチル−1,7−ジア
ミノ−ヘプタン、2,2,5,5−テトラメチル−1,
7−ジアミノ−ヘプタン、3−イソプロピル−1,7−
ジアミノ−ヘプタン、3−イソオクチル−1,7−ジア
ミノ−ヘプタン、1,3−ジメチル−1,8−ジアミノ
−オクタン、1,4−ジメチル−1,8−ジアミノ−オ
クタン、2,4−ジメチル−1,8−ジアミノ−オクタ
ン、3,4−ジメチル−1,8−ジアミノ−オクタン、
4,5−ジメチル−1,8−ジアミノ−オクタン、2,
2−ジメチル−1,8−ジアミノ−オクタン、3,3−
ジメチル−1,8−ジアミノ−オクタン、4,4−ジメ
チル−1,8−ジアミノ−オクタン、3,3,5−トリ
メチル−1,8−ジアミノ−オクタン、2,4−ジエチ
ル−1,8−ジアミノ−オクタン、および5−メチル−
1,9−ジアミノ−ノナンから誘導される成分単位を挙
げることができる。
有するアルキレンジアミン成分単位の説明で示す炭素原
子数は、特に限定しないかぎり、主鎖アルキレン基の炭
素原子数と側鎖アルキル基の炭素原子数との合計であ
る。上記のような側鎖アルキル基を有するアルキレンジ
アミン成分単位の中でも、炭素原子数1〜2の側鎖アル
キル基を1〜2個有すると共に、主鎖の炭素原子数が4
〜10である側鎖アルキルジアミンから誘導される成分
単位が好ましく、さらに2−メチル−1,5−ジアミノ
ペンタン成分単位が特に好ましい。
ルキルジアミンである2−メチル−1,5−ジアミノペ
ンタンから誘秀導された成分単位を有する繰り返し単位
の例を、下記式[III]に示す。
レン基であるという条件下に、p−フェニレン基、m−
フェニレン基またはアルキレン基などの二価の炭化水素
基である。
は、炭素原子数3〜25、好ましくは6〜18であり、
且つ、少なくとも1つの脂環族炭化水素環を有する脂環
族ジアミンから誘導される成分単位が好適である。
は、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミ
ノシクロヘキサン、1,3−ビス(アミノメチル)シク
ロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキ
サン、イソホロンジアミン、ピペラジン、2,5−ジメ
チルピペラジン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メ
タン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、
4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキ
シルプロパン、4,4−ジアミノ−3,3’−ジメチル
ジシクロヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−3,
3’−ジメチル−5,5’−ジメチルジシクロヘキシル
メタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチル−
5,5’−ジメチルジシクロヘキシルプロパン、α,
α’−ビス(4−アミノシクロヘキシル)−p−ジイソ
プロピルベンゼン、α,α’−ビス〈4−アミノシクロ
ヘキシル)−m−ジイソプロピルベンゼン、α,α’−
ビス(4−アミノシクロヘヰシル)−1,4−シクロヘ
キサン、α,α’−ビス(4−アミノシクロヘキシル)
−1,3−シクロヘキサンを挙げることができる。
おいては、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサ
ン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、1,3
−ビス(アミノシクロヘキシル)メタン、1,3−ビス
(アミノメチル)シクロヘキサン、4,4’−ジアミノ
−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタンなどが好
ましく、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、
1,3−ビス(アミノシクロヘキシル)メタンまたは
1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンが特に好
ましい。これらの脂環族ジアミンは、単独で、または組
み合わせて用いることもできる。
する全ジカルボン酸成分(100モル%)中におけるテ
レフタル酸成分単位(a−1)の含有率は20〜100
モル%であり、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸
成分単位(a−2)の含有率は0〜80モル%であり、
そして、脂肪族ジカルボン酸成分単位(a−3)の含有
率は0〜80モル%である。
分単位として、上記の主成分単位であるテレフタル酸成
分単位、さらにイソフタル酸成分単位に代表されるテレ
フタル酸以外の二価の芳香族ジカルボン酸から誘導され
る成分単位および上述の脂肪族ジカルボン酸成分単位を
有する繰り返し単位の外に、少量のトリメリット酸ある
いはピロメリット酸のような三塩基性以上の多価カルボ
ン酸成分単位を含有していてもよい。本発明で使用され
る半芳香族ポリアミド中に、このような多価カルボン酸
から誘導される成分単位は、通常は0〜5モル%含有さ
せることができる。
乃至脂肪族ジカルボン酸、脂肪族ジアミン、脂環族ジア
ミン、更に必要に応じて以下に述べるようなラクタム類
やアミノカルボン酸から成っていてもよい。ラクタム類
及びアミノカルボン酸としては、下記式[IV]
しくは5〜12である。で表わされる構造を有するもの
が挙げられる。具体的には、ε−カプロラクタム、6−
アミノカプロン酸、ζ−エナンチオラクタム、η−カプ
リルラクタム、ω−ラウロラクタム、ω−ウンデカラク
タム、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカ
ン酸等を挙げることができる。
アミド(A)は、前記式[I−a]で表わされる繰返し
単位を主な繰返し単位とする芳香族ポリアミドと、前記
式[I−b]で表わされる繰り返し単位を主な操返し単
位とする芳香族ポリアミドとからなる混合物であっても
よい。この場合、式[I−a]で表わされる繰返し単位
を主な繰返し単位とする芳香族ポリアミドの含有率は、
通常は50重量%よりも多く、好ましくは60重量%以
上である。
(A)について、濃硫酸中30℃の温度で測定した極限
粘度[η]は、通常は0.5〜3.0dL/g、好まし
くは0.5〜2.8dL/g、特に好ましくは0.6〜
2.5dL/gの範囲にある。
(A)は、従来から使用されている脂肪族ポリアミドよ
りも高い融点を示す。すなわち、本発明で使用される半
芳香族ポリアミド(A)は280℃以上の融点を有して
おり、この融点が好ましくは290〜340℃、特に好
ましくは300〜340℃の範囲内にある半芳香族ポリ
アミドが特に優れた耐熱性を有している。
様に2種以上のポリアミドのブレンドにより製造する場
合、その融点は、2種以上ののポリアミドのブレンド物
についてのDSC(示差走査熱量計)測定により観測す
ることができ、また配合成分の全てを含む組成物の状態
でDSC測定を行ってもよい。この場合、ピークが1つ
であれば、そのピークを融点とし、ピークが2つ以上あ
る場合、少なくとも1つが280℃以上であることが必
要である。好ましくは、ピーク温度の平均値が280℃
以上であり、より好ましくは、何れのピークもが280
℃以上である。
性が特に優れていると共に、吸水率が低く、成型品のア
ニールによる後結晶化が少ない。また、非晶部における
ガラス転移温度は通常は70℃以上、好ましくは80〜
150℃の範囲内にある。
に優れているため、この半芳香族ポリアミドを用いるこ
とにより、成形体の製造が容易になる。また、この半芳
香族ポリアミドは、非晶部におけるガラス転移温度が7
0℃以上である場合は、高温に晒された場合であっても
クラック等が発生しにくいとの特性を有するようにな
る。
所定量含む特定の構造を有するため、従来の脂肪族ポリ
アミドの問題点とされていた吸水性に関しても低い値を
示す。
(A)は、1種類の半芳香族ポリアミドからなっていて
もよく、また2種類以上の半芳香族ポリアミドの組合せ
からなっていてもよい。また、本発明に使用する樹脂成
分は、半芳香族ポリアミド(A)を主体とする範囲内
で、後述する他の樹脂成分を含有することができる。半
芳香族ポリアミド(A)は、本発明の組成物の樹脂成分
中に、50重量%よりも多い量、さらに好ましくは55
重量%以上の範囲内の量で含有されていることが好まし
い。
用いる半芳香族ポリアミドは、ジカルボン酸成分とジア
ミン成分との重縮合により製造することができる。具体
的には、この半芳香族ポリアミドは、テレフタル酸、或
いは更にテレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸、脂肪
族ジカルボン酸と、直鎖状ジアルキレンジアミン、側鎖
アルキル基を有するアルキレンジアミン、脂環族ジアミ
ン等とを、上述の量で水性媒体中に配合し、次亜リン酸
ナトリウム等の触媒の存在下に、加圧しながら加熱して
まずポリアミド前駆体を製造し、次いでこのポリアミド
前駆体を溶融混練することにより製造することができ
る。なお、ポリアミド前駆体を製造する際には、安息香
酸のような分子量調整剤を配合することもできる。ま
た、本発明で用いる半芳香族ポリアミドは、ジカルボン
酸成分単位およびジアミン成分単位が上記範囲内になる
ように、組成の異なる少なくとも2種類のポリアミドの
配合量を調整して、これらを溶融混練することにより、
アミド交換反応を行わせつつ、製造することができる。
重合体]本発明の組成物を構成する変性エチレン・α−
オレフィン共重合体(B)は、エチレン・α−オレフィ
ン共重合体を不飽和カルボン酸またはその誘導体でグラ
フト変性されたものであり、グラフト変性前のエチレン
・α−オレフィン共重合体は、エチレンと、α−オレフ
ィン、特に炭素原子数3〜20のα−オレフィンとから
なる。このエチレン・α−オレフィン共重合体[c−
1]のエチレン含有量は、70モル%以上、好ましくは
80〜98モル%である。
は、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキ
セン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−
デセンなどが挙げられる。中でも、1−ブテン、1−ヘ
キセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテンが好
ましく用いられる。これらのα−オレフィンは、単独
で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができ
る。
の密度は0.85〜0.95g/cm3、好ましくは0.89
〜0.95g/cm3 、さらに好ましくは0.90〜0.
94g/cm3 、最も好ましくは0.91〜0.93g/
cm3 の範囲にあるものを用いるのが好ましい。
体は、示差走査型熱量計(DSC)により測定した吸熱
曲線の最大ピーク位置の温度(融点;Tm)が、通常、
90℃乃至127℃、好ましくは95〜120℃の範囲
であるが、融点を示さない非晶性のエチレン・α−オレ
フィン共重合体を使用することもできる。さらにまた、
エチレン・α−オレフィン共重合体は、通常、X線回折
法により測定した結晶化度が20〜60%、さらに好ま
しくは25〜55%、好ましくは30〜50%の範囲に
あるが、上記の様に、非晶性のものも使用することがで
きる。
のメルトフローレート(MFR;ASTM D 123
8、190℃、2.16kg荷重)は、通常0.01〜
100g/10分、好ましくは0.1〜50g/10
分、さらに好ましくは0.2〜20g/10分の範囲に
ある。
オレフィン共重合体は、チタン(Ti)系、バナジウム
(V)系、ジルコニウム(Zr)系等の触媒を用いて、
従来公知の方法で製造することができる。
不飽和カルボン酸またはその誘導体のグラフト量が、グ
ラフト変性物(B)100重量%に対して、0.01〜
5重量%、好ましくは0.1〜3重量%の範囲にある。
グラフトされる不飽和カルボン酸としては、具体的に
は、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸等が挙げられる。また不飽和カルボン酸
の誘導体としては、酸無水物、エステル、アミド、イミ
ド、金属塩等が挙げられる。具体的には、無水マレイン
酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、アクリル酸メ
チル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタク
リル酸エチル、アクリル酸グリシジル、マレイン酸モノ
エチルエステル、マレイン酸ジエチルエステル、フマル
酸モノメチルエステル、フマル酸ジメチルエステル、イ
タコン酸モノメチルエステル、イタコン酸ジエチルエス
テル、アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸
モノアミド、マレイン酸ジアミド、マレイン酸−N−モ
ノエチルアミド、マレイン酸−N,N−ジエチルアミ
ド、マレイン酸−N−モノブチルアミド、マレイン酸−
N,N−ジブチルアミド、フマル酸モノアミド、フマル
酸ジアミド、フマル酸−N−モノブチルアミド、フマル
酸−N,N−ジブチルアミド、マレイミド、N−ブチル
マレイミド、N−フェニルマレイミド、アクリル酸ナト
リウム、メタクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウ
ム、メタクリル酸カリウム等が挙げられる。これらのグ
ラフトモノマーの中では無水マレイン酸を使用するのが
最も好ましい。
誘導体(グラフトモノマー)を用いたエチレン・α−オ
レフィン共重合体へのグラフト変性は、従来公知の種々
の方法で行なうことができる。たとえば、エチレン・α
−オレフィン共重合体を押出機を用いて溶融させ、グラ
フトモノマーを添加してグラフト共重合させる溶融変性
法、あるいはエチレン・α−オレフィン共重合体を溶媒
に溶解させ、グラフトモノマーを添加してグラフト共重
合させる溶液変性法がある。いずれの場合にも、グラフ
トモノマーを効率よくグラフト共重合させるためには、
ラジカル開始剤の存在下に反応を開始することが好まし
い。
ド、有機ペルエステルなどが好ましく用いられる。具体
的には、ベンゾイルペルオキシド、ジクロルベンゾイル
ペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ−tert−
ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ
(ペルオキシドベンゾエート)ヘキシン−3、1,4−
ビス(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)ベン
ゼン、ラウロイルペルオキシド等の有機ペルオキシド;
tert−ブチルペルアセテート、2,5−ジメチル−
2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−
3、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチル
ペルオキシ)ヘキサン、tert−ブチルペルベンゾエ
ート、tert−ブチルペルフェニルアセテート、te
rt−ブチルペルイソブチレート、tert−ブチルペ
ル−sec−オクトエート、tert−ブチルペルピバ
レート、クミルペルビバレート、tert−ブチルペル
ジエチルアセテート等の有機ペルエステル;アゾイソブ
チロニトリル、ジメチルアゾイソブチレート等のアゾ化
合物などが用いられる。これらのうちでは、ジクミルペ
ルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,
5−ジメチル−2,5−ジ(ペルオキシベンゾエート)
ヘキシン−3、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ter
t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、1,4−ビス(te
rt−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼンなどの
ジアルキルペルオキシドが好ましい。上記のようなラジ
カル開始剤は、エチレン・α−オレフィン共重合体10
0重量部に対して、通常0.001〜1重量部の割合で
用いられる。
脂に対しては、必要に応じて、熱安定性向上、酸化防
止、光安定性向上などの目的で、有機系安定剤、銅化合
物、ハロゲン化アルカリ金属などの酸化防止剤(耐熱安
定剤)を配合することができる。これらの安定剤は、マ
スターバッチの形で添加してもよく、別個に樹脂成分に
配合してもよい。有機系安定剤としては、従来公知のフ
ェノール系安定剤、アミン系安定剤、チオエーテル系安
定剤、リン系安定剤等を挙げることができる。これらの
有機安定剤は、単独で使用してもよく、また2種類以上
の組合せで配合してもよい。
挙げられ、例えばオクタデシル3−(3,5−ジ−t−
ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート;ペ
ンタエリスチリル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−t
−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネー
ト〕;1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)
ベンゼン;1,3,5−トリス−〔エチレン−3−
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)
プロピオネート〕−s−トリアジン−2,4,6−(1
H,3H,5H)トリオン;1,1,3−トリス(2−
メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェノ−ルブ
タン;4,4’−メチレン−ビス(2,6−ジ−t−ブ
チルフェノール);ヘキサメチレングリコール−ビス
〔β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェ
ノール)プロピオネート〕6−(4−ヒドロキシ−3,
5−ジ−t−ブチルアニリノ)−2,4−ビス−オクチ
ル−チオ−1,3,5−トリアゾール;2,2’−チオ
〔ジエチル−ビス−3(3,5−ジ−t−ブチル−4−
ヒドロキシフェノール)プロピオネート〕;2,2’−
メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ノニルフェノー
ル)などを挙げることができ、これらを単独で若しくは
混合して用いることができる。
ン系光安定剤等が挙げられ、例えば、1,2,2,6,
6−ペンタメチル−4−ピペリジルステアレート、2,
2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルベンゾエー
ト、N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリ
ジル)ドデシルコハク酸イミド、1−〔(3,5−ジ第
三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキ
シエチル〕−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペ
リジル−(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオネート、ビス(2,2,6,6−テトラ
メチル−4−ピペリジル)セバケート、テトラ(2,
2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブタンテ
トラカルボキシレート、テトラ(1,2,2,6,6−
ペンタメチル−4−ピペリジル)ブタンテトラカルボキ
シレート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−
ピペリジル)・ジ(トリデシル)ブタンテトラカルボキ
シレート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−
4−ピペリジル)・ジ(トリデシル)ブタンテトラカル
ボキシレートなどがあげられる。
−メチル−4−(3−n−アルキチオプロピオニルオキ
シ)−5−t−ブチルフェニル]スルフィドなどが挙げ
られる。
スホナイトおよびホスホン酸誘導体の中から選ばれた少
くとも1種のものである。ホスファイトとしては様々な
ものが挙げられ、例えばトリフェニルホスファイト;ジ
フェニルホスファイト;ジデシルフェニルホスファイ
ト;トリデシルホスファイト;トリオクチルホスファイ
ト;トリドデシルホスファイト;トリオクタデシルホス
ファイト;トリノニルフェニルホスファイト;トリドデ
シルトリチオホスファイト;ジステアリルペンタエリス
リトールジホスファイト;4,4’−ブチリデンビス
(3−メチル−6−t−ブチルフェニルジトリデシル)
ホスファイト;トリス(2,4ジ−t−ブチルフェニ
ル)ホスファイト;ビス(2,4ジ−t−ブチルフェニ
ル)ペンタエリスリトールジホスファイトなどの他、炭
素数12〜15のアルキル基を有する4,4’−イソプ
ロピリデンジフェニルテトラアルキルジホスファイトな
どを挙げることができる。また、ホスホナイトとしては
例えばテトラキス(2,4−ジアルキルフェニル)−
4,4’−ビフェニレンジホスホナイトなどを挙げるこ
とができる。なおここでアルキル基は炭素数1〜30の
ものである。これらの中でも特にテトラキス(2,4−
ジ−t−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジ
ホスホナイトが好ましい。さらに、ホスホン酸誘導体と
して4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルベンジル
ホスホン酸;O−エチル−(4−ヒドロキシ−3,5−
ジ−t−ブチルベンジル)ホスホン酸;O−(2−エチ
ルヘキシル)−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブ
チルベンジル)ホスホン酸;O−エチル−(4−ヒドロ
キシ−3,5−ジ−t−ブチルベンジル)ホスホン酸;
O−エチル−(4−ヒドロキシ−3,5−t−ブチルベ
ンジル)ホスホン酸のカルシウム塩などを挙げることが
できる。
系安定剤である。有機系安定剤は、(A)と(B)との
合計100重量部に対して、0.005〜4.0重量
部、特に0.1〜1.0重量部配合することができる。
酸化防止剤(耐熱安定剤)としては、銅化合物しては、
例えば、塩化第一銅、臭化第一銅、ヨウ化第一銅、塩化
第二銅、臭化第二銅、ヨウ化第二銅等のハロゲン化銅;
燐酸第二銅等の燐酸の銅塩;ピロリン酸第二銅、酢酸銅
等の有機カルボン酸の銅塩;硫化銅、硝酸銅等を例示す
ることができる。これらの銅化合物は、一種単独である
いは二種以上を混合して使用してもよい。また、ハロゲ
ン化アルカリ金属化合物としては、例えば、塩化リチウ
ム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム、フッ化ナトリウ
ム、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウ
ム、フッ化カリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、ヨ
ウ化カリウム等が挙げられる。これらの内、特にヨウ化
カリウムが好ましい。これらのハロゲン化アルカリ金属
化合物は、一種単独であるいは二種以上を混合して使用
してもよい。
酸化防止剤(耐熱安定剤)は、(A)と(B)との合計
100重量部に対し、銅化合物が0.001〜0.4重
量部、好ましくは0.005〜0.2重量部、より好ま
しくは0.01〜0.10重量部となるように、またハ
ロゲン化アルカリ金属化合物を0.005〜4.0重量
部、好ましくは0.01〜1.0重量部、より好ましく
は0.05〜0.5重量部となるように配合することが
できる。また、本発明のポリアミド樹脂には、樹脂組成
物の物性を損なわない範囲内で、他の添加剤を使用する
ことができる。例えば、顔料、染料、耐候剤、結晶核
剤、帯電防止剤、可塑剤、その他の重合体が挙げられ
る。
アミド樹脂ペレットは、特定の半芳香族ポリアミド
(A)と、の特定の変成エチレン・α−オレフィン共重
合体(B)、さらに必要により他の樹脂成分及び他の添
加剤、からなり、これらを混合して、溶融することによ
り得られる。この溶融には、例えば、押出機、ニーダー
などのような通常の混練装置を用いることが出来る。こ
のポリアミド樹脂ペレットにおいて、半芳香族ポリアミ
ド(A)と変性エチレン・α−オレフィン共重合体
(B)とは、両者の合計量を100重量部として、 (A):(B)=60:40〜90:10 好適には 70:25〜85:15 の重量比で存在するのがよい。なお、B成分は、他の添
加剤も含む組成物全体のうちの好ましくは10重量%以
上、より好ましくは12重量%以上、さらに好ましくは
15重量%以上であることが好ましい。半芳香族ポリア
ミド(A)の量が上記範囲を下回ると、成形品の耐熱性
が劣る傾向があり、また変性エチレン・α−オレフィン
共重合体(B)の量が上記範囲を下回ると、成形品の耐
衝撃性が劣る傾向があるが、両者の重量比が上記範囲内
にあると、耐熱性及び耐衝撃性の組合せに関して満足す
べき特性が得られる。
ド(A)が連続相、変性エチレン・α−オレフィン共重
合体(B)が分散粒子相として存在するが、共重合体
(B)の分散粒子径(平均)は一般2μm以下、特に平
均粒子径が0.1〜1.3μmの範囲にあることが、耐
熱性及び耐衝撃性の組合せ特性並びにブロッキング防止
性の点で好ましい。このような分散粒子径の制御は、両
樹脂の混練の程度を制御することにより行われる。
ットにを押出する際、ペレットの内部では共重合体
(B)の分散粒子の濃度が高く、ペレットの表面では共
重合体(B)の分散粒子の濃度が低くなる濃度勾配乃至
濃度分布が形成されるように押出成形を行う。
形成は、半芳香族ポリアミド(A)が高融点であって溶
融粘度が高く、一方変性エチレン・α−オレフィン共重
合体(B)が低融点であって、溶融粘度が低いという溶
融流動特性を利用するが、変性エチレン・α−オレフィ
ン共重合体(B)が溶融押出流の中央部に多く分布させ
るには、ダイ内での剪断速度を相対的に小さな値に抑制
することが有効であり、後述する例に示すとおり、ダイ
径を可及的に大きくする、一定時間当たりの押出量を可
及的に小さくする、或いはこれらを組合せで用いる、等
の手段が有効である。
類、樹脂の配合比、押出時の温度等によっても相違する
ので、一概に規定できないが、前述した半芳香族ポリア
ミド(A)と変性エチレン・α−オレフィン共重合体
(B)との組合せでは、例えば剪断速度が5×102
乃至1.5×103 sec−1となる条件下に押出を
行うのが好ましい。
定されないが、ホッパーから成形機への樹脂の供給が、
ブリッジなどを形成されることなく、円滑に行われ、し
かも樹脂の溶融混練が円滑に行われるような粒径を有す
るべきであり、例えば粒径はストランド方向に1〜7m
m、好ましくは2〜5mm、カッテイング方向に1〜5
mm、好ましくは2〜4mmである。これらは、夫々の
方向にノギスを用いて測定できる。
本発明によれば、上記のようにして調製したポリアミド
樹脂ペレットを、ホッパーに供給し、ホッパー内で加熱
乾燥を行った後、通常の溶融成形法、例えば圧縮成形
法、射出成形法または押し出し成形法などを利用するこ
とにより、所望の形状の成形体を製造することができ
る。
レットの加熱乾燥は、温度が80乃至120℃の加熱乾
燥空気或いは加熱乾燥窒素を供給し、ポリアミド樹脂ペ
レットとこれらの加熱気流とを1乃至6時間接触させる
ことにより行うことができ、ついで乾燥されたポリアミ
ド樹脂ペレットを、シリンダ温度が350〜300℃程
度に調整された射出成形機に投入して溶融状態にして、
所定の形状の金型内に導入することにより、成形体を製
造することができる。
成形時の金型離型性に優れているため、複雑な金型を用
いて成形される製品、例えば電子回路を相互に連結する
コネクターなどの製造に極めて有用であり、このような
製品を効率よく生産することができる。しかも、本発明
のポリアミド樹脂ペレットから製造されたコネクター
は、優れた耐熱性を有していることは勿論、このコネク
ターは高温高湿下で応力下での変形が少ないという利点
もある。勿論、本発明のポリアミド樹脂ペレットを用い
て製造される成形体の形状に特に制限はなく、例えば電
動工具および一般工業部品、ギヤおよびカムなどのよう
な機械部品、ならびに、プリント配線基板および電子部
品のハウジングなどのような電子部品など種々の形態の
成形体を製造することもでき、特に自動車内外装部品、
エンジンルーム内部品および自動車電装部品などを形成
するための樹脂としても好適である。
するが、本発明はその要旨を越えない限り、これらの例
に何ら制約されるものではない。尚、実施例における評
価方法は以下の方法によった。
とした。吸熱曲線は、試料をアルミパンに詰め、340
℃まで急激に昇温し、340℃で5分間保持した後、2
0℃/分で室温まで降温し、次いで10℃/分で昇温さ
せることにより求めた。 (2)結晶化度(エチレン・α−オレフィン共重合体) 試料を用いて1mmのプレスシートを作製し、23℃で
X線回折法により測定した。 (3)メルトフローレート(MFR) ASTM D1238に準拠して、190℃、2.16
Kgの荷重の条件で測定した。 (4)密度 ASTM D792に準拠して、23℃で測定した。 (5)グラフト量 IR(赤外線吸収)により測定した。
させ、ペレット表面の変成エチレン・α−オレフィン共
重合体をエッチング処理した。このペレットを蒸着処理
した後、日立製作所(株)製走査型電子顕微鏡S−80
0を用いて3000倍で観察し、(株)プラネトロン販
売ソフトImage− pro plus で画像処理解析し、下記の
計算式にて微孔面積率を求めた。 微孔面積率(%)=微孔の面積(μm2)÷全体面積
(μm2)×100 (2) ブロッキングの発生評価 ペレット5Kgを(株)カワタ製脱湿型乾燥機チャレン
ジャーDR−15Zのホッパーに投入し、乾燥温度10
0℃で4時間乾燥した。乾燥後、ホッパー下のスライド
ゲートを開きローダーにて輸送を開始し輸送の可否でブ
ロッキングの発生を判定した。ブロッキングが発生する
と輸送不可能となる。
−1)の製造 1,6−ジアミノヘキサン139.3g(1.20モ
ル)、 2−メチル−1,5−ジアミノペンタン13
9.3(1.20モル)、 テレフタル酸365.5g
(2.2モル)、 触媒として次亜リン酸ナトリウム
0.55g(5.2×10−3モル)、及び イオン交
換水64mL、を1リットルの反応器に仕込み、窒素置
換後、250℃、35kg/cm2の条件で1時間反応
を行った。1,6−ジアミノヘキサンと2−メチル−
1,5−ジアミノペンタンとのモル比は50:50であ
る。 1時間経過後、この反応器内に生成した反応生成
物を、この反応器と連結され、且つ圧力を約10kg/
cm2低く設定した受け器に抜き出し、極限粘度[η]
が0.15dL/gのポリアミド前駆体561gを得
た。次いで、このポリアミド前駆体を乾燥し、二軸押出
機を用いてシリンダー設定温度330℃で溶融重合して
半芳香族ポリアミド(PA−1)を得た。この芳香族ポ
リアミドの組成は次のとおりである。即ち、ジアミン成
分単位中の1,6−ジアミノヘキサン成分単位含有率は
50モル%、2−メチル−1,5−ジアミノペンタン成
分単位含有率は50モル%であった。[η]=0.9d
L/gであった。
−2)の製造 1,6−ジアミノヘキサン269.3g(2.32モ
ル)、 テレフタル酸205.6g(1.24モル)、
アジピン酸148.0g(1.01モル)、触媒とし
て次亜リン酸ナトリウム0.48g(4.50×10−
3モル)、 分子量調節剤として安息香酸3.43g
(2.81×10−2モル)、及びイオン交換水62m
L、を1リットルの反応器に仕込み、窒素置換後、25
0℃、35kg/cm2の条件で1時間反応を行った。
テレフタル酸とアジピン酸とのモル比は55:45であ
る。 1時間経過後、この反応器内に生成した反応生成
物を、この反応器と連結され、且つ圧力を約10kg/
cm2低く設定した受け器に抜き出し、極限粘度[η]
が0.15dL/gのポリアミド前駆体559gを得
た。次いで、このポリアミド前駆体を乾燥し、二軸押出
機を用いてシリンダー設定温度330℃で溶融重合して
半芳香族ポリアミド(PA−2)を得た。この芳香族ポ
リアミドの組成は次のとおりである。即ち、カルボン酸
成分単位中のテレフタル酸成分単位含有率は55モル
%、アジピン酸成分単位含有率は45モル%であった。
[η]=1.0dL/gであった。
共重合体(MAH−PE)の製造 Ti系触媒を用いて調製したエチレン・1−ブテン共重
合体(密度=0.920g/cm3、融点=124℃、
結晶化度=48%、MFR(ASTM D 1238、
190℃、2.16kg荷重)=1.0g/10分、エ
チレン含有量=96モル%)100重量部、 無水マレ
イン酸0.8重量部、及び 過酸化物(商品名:パーヘ
キシン−25B、日本油脂(株)製)0.07重量部、
をヘンシェルミキサーで混合し、得られた混合物を23
0℃に設定した65mmφの一軸押出機で溶融グラフト
変性することによって、変性エチレン・1−ブテン共重
合体(MAH−PEと略す)を得た。この変性エチレン
・1−ブテン共重合体(MAH−PE)の無水マレイン
酸グラフト量をIR分析で測定したところ、0.8重量
%であった。また、MFR(ASTM D 1238、
190℃、2.16kg荷重)は0.27g/10分で
あり、融点は122℃であった。
チの製造 融点が215℃の低融点ポリアミド(6,12ナイロ
ン)1kgに対し、銅化合物(CuI)17g、ハロゲ
ン化アルカリ金属化合物(KI)140gをドライブレ
ンドし、二軸押出機で溶融混練し(240〜260
℃)、得られたストランドをカッティングし、ペレット
状のマスターバッチを製造した
0重量部と、参考例2に記載した半芳香族ポリアミド
(PA−2)30重量部、参考例3に記載した変性エチ
レン・1−ブテン共重合体(MAH−PE)17重量
部、ナイロン12(NY−12)3重量部を混合し、こ
の混合物100重量部に対して、参考例4に記載した銅
化合物安定剤のマスターバッチ(以下MBと略す)1重
量部、タルク1重量部及び有機安定剤(イルガノックス
1010、チバガイギー社製、以下有機安定剤と略す)
を0.6重量部の割合で混合した。この混合物を、
(株)プラスチック工学研究所製PLABOR二軸スク
リュー押出機(スクリュー径40mm、L/D=35、
バレル温度(℃)110/280/310/310/3
10/310/310/310、第6ゾーンは減圧ベン
ト400mmHg、回転数250rpm)で、表1に示
す押出し条件でストランド状に製造し、これをペレタイ
ザーでペレット化した。使用したダイスは全て3穴仕様
である。310℃での溶融比重は0.980g/cm3
であった。得られたペレットを用いて、前述したブロッ
キングの発生評価を行い、乾燥後の輸送テストでの可否
を判定し、ペレットのブロッキングの発生を評価した。
結果を表1に示す。
トにおいては、乾燥時にホッパー内でブロッキングによ
る閉塞を発生することがなく、成形機への安定供給が可
能となる。
物の走査型電子顕微鏡写真である。
物の走査型電子顕微鏡写真である。
Claims (3)
- 【請求項1】 (A)テレフタル酸成分単位20〜10
0モル%と、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸成
分単位0〜80モル%及び/又は炭素原子数4〜20の
脂肪族ジカルボン酸成分単位0〜80モル%と、からな
るジカルボン酸成分単位[a]、及び脂肪族ジアミン成
分単位及び/又は脂環族ジアミン成分単位からなるジア
ミン成分単位[b]からなる繰り返し単位から構成さ
れ、30℃濃硫酸中で測定した極限粘度が0.5〜3.
0dL/gの範囲にあり、融点が280℃以上の半芳香
族ポリアミドの少なくとも1種を60〜90重量部、及
び(B)密度が0.85〜0.95g/cm3の範囲に
あるエチレン・α−オレフィン共重合体を、不飽和カル
ボン酸またはその誘導体で変性したグラフト量が0.0
1〜5重量%である変性エチレン・α−オレフィン共重
合体を10〜40重量部からなるペレットであって、半
芳香族ポリアミド(A)が連続相として存在し、変性エ
チレン・α−オレフィン共重合体(B)が分散粒子相と
して存在し、且つペレットを熱キシレンで洗浄処理した
後、表面の微孔を走査型電子顕微鏡により観察したとき
の微孔面積が、3000倍の倍率で観察したとき20%
以下であることを特徴とするポリアミド樹脂ペレット。 - 【請求項2】 ペレット5kgをホッパーに投入し、乾
燥温度100℃で4時間乾燥した後、ブロッキングを発
生しないことを特徴とする請求項1に記載のポリアミド
樹脂ペレット。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載のペレットを用
いて、ホッパーを備えた成形機で成形することを特徴と
するポリアミド成形品の製造方法。
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