JP2004256096A - Fuel tank with a multilayer structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用燃料タンクに関するものであり、より詳細には多層プラスチック製燃料タンクに関するものである。 The present invention relates to a fuel tank for an automobile, and more particularly to a fuel tank made of a multilayer plastic.
この出願が優先権を主張する元の米国出願は、2001年2月13日出願日の米国特許出願第09/782,485号の一部継続出願である。 The original U.S. application to which this application claims priority is a continuation-in-part of U.S. patent application Ser. No. 09 / 782,485, filed on Feb. 13, 2001.
欧州特許EP742236号公報に、下記の5層からなるガソリンタンクが記載されている。 European Patent EP 742236 describes a gasoline tank comprising the following five layers.
高密度ポリエチレン(HDPE)の層
バインダーの層
ポリアミド(PA)又はエチレン単位及びビニルアルコール単位を含有する共重合体(EVOH)の層
バインダーの層
HDPEの層
High-density polyethylene (HDPE) layer Binder layer Polyamide (PA) or a copolymer (EVOH) containing ethylene units and vinyl alcohol units Binder layer HDPE layer
6番目の層を、バインダーからなる層とHDPEからなる層との間に加えることができる。この6番目の層は、タンクを成形するのに伴って出る製造によるスクラップからなる。スクラップは、複雑なタンクでは非常に少ない量となる。次いで、これらのスクラップ及び複雑なタンクは、顆粒が得られるまで粉砕される。次いで、この粉砕された物質を再度溶融させて、タンクの共押出しプラントで直接押出される。この粉砕された物質を、溶融させて、再利用される前に、2軸押出し機等の押出し装置によって再度粒状にしてもよい。 A sixth layer can be added between the layer consisting of the binder and the layer consisting of HDPE. This sixth layer is made up of scrap from the manufacturing that comes with forming the tank. Scrap is very small in complex tanks. These scraps and complex tanks are then milled until granules are obtained. The ground material is then melted again and extruded directly in a tank coextrusion plant. The pulverized material may be melted and re-granulated by an extruder such as a twin screw extruder before being reused.
別の例では、リサイクルされた製品は、タンクの2つの一番端の層からのHDPEと混合され得る。例えば、未使用のHDPEの顆粒と、リサイクルされた製品の顆粒を混合することもできる。これらの2つのリサイクル品を組み合わせて使用することもできる。リサイクルされた物質は、タンクの合計重量の50%まであり得る。 In another example, the recycled product can be mixed with HDPE from the two extreme layers of the tank. For example, virgin HDPE granules and recycled product granules can be mixed. These two recycled products can be used in combination. Recycled material can be up to 50% of the total weight of the tank.
欧州特許EP731308号公報には、ポリアミド及びポリアミドのマトリックスを有するポリオレフィンの混合物からなる内層と、ポリアミドからなる外層からなる管が記載されている。ポリアミドをベースとするこれらの管は、ガソリンを移送するのに、特に自動車用タンクから自動車にガソリンを運ぶのに、また大きめの直径ではないが、分配ポンプと地下貯蔵タンクとの間で、ガソリンスタンドの炭化水素燃料を移送するのに、有用である。 EP 731308 describes a tube comprising an inner layer consisting of a mixture of polyamide and a polyolefin having a matrix of polyamide, and an outer layer consisting of polyamide. These pipes based on polyamide are used to transport gasoline, especially for transporting gasoline from a car tank to a car, and, although not of a larger diameter, between the dispensing pump and the underground storage tank. Useful for transferring hydrocarbon fuel in stands.
管の他の形態において、エチレン単位とビニルアルコール単位からなる重合体(EVOH)からなる層を、内側の層と外側の層との間に置いてもよい。内側の層/EVOH/外側の層からなる構造が、有利に使用される。 In another form of tube, a layer of a polymer of ethylene units and vinyl alcohol units (EVOH) may be placed between the inner and outer layers. A structure consisting of an inner layer / EVOH / outer layer is advantageously used.
ガソリンと直接接触するバリアー層を持たない、EP742236号公報に記載されたタンクは、実を言えばバリアー特性を有するが、それらはガソリンの漏洩が非常に低いことを望む場合には、充分ではない。EP731308号公報には、外側の層がポリアミドで製造されており、前記バリアー層がガソリンと直接接触している管が記載されており、ポリアミドから造られたこの層は、組立部品の機械的強度のために必要である。優れたバリアー特性を持ち、様々な物品、例えば自動車用のガソリンタンク等に有用な新規な構造を、ここで見出した。 The tanks described in EP 742 236, which do not have a barrier layer in direct contact with gasoline, have in fact barrier properties, but they are not sufficient if it is desired to have very low gasoline leakage. . EP 731308 describes a tube in which the outer layer is made of polyamide and the barrier layer is in direct contact with gasoline, and this layer made of polyamide has a mechanical strength of the assembly. Is necessary for A novel structure having excellent barrier properties and useful for various articles, such as gasoline tanks for automobiles, has now been found.
本発明は、バリアー層が壁の晒された表面を形成し、好ましくはタンク内に満たされる燃料と直接接触している、多層壁構造を有するプラスチック製燃料タンクに関するものである。本発明の構造のバリアー層は、構造の晒された表面の1つを構成する、即ち壁構造の内側層ではない。本発明を具体的に表わす燃料タンクの構造は、HDPE/バリアー層、又は、HDPE/バインダー/バリアー層の壁を有する。尚、「HDPE」は、高密度ポリエチレンを表わす。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a plastic fuel tank having a multilayer wall structure, wherein the barrier layer forms the exposed surface of the wall and is preferably in direct contact with the fuel being filled in the tank. The barrier layer of the structure of the invention constitutes one of the exposed surfaces of the structure, ie it is not the inner layer of the wall structure. A fuel tank structure embodying the present invention has HDPE / barrier layer or HDPE / binder / barrier layer walls. In addition, "HDPE" represents high density polyethylene.
好ましくは、燃料タンクの構造は、下記の層を順次有する:
高密度ポリエチレン(HDPE)からなる第1の層、
バインダーからなる層、
EVOH、又は、EVOHをベースとする混合物からなる第2の層、及び、
任意に、ポリアミド(A)、又は、ポリアミド(A)とポリオレフィン(B)との混合物からなる第3の層。
Preferably, the structure of the fuel tank comprises the following layers in sequence:
A first layer made of high density polyethylene (HDPE),
A layer comprising a binder,
A second layer of EVOH or a mixture based on EVOH; and
Optionally, a third layer comprising polyamide (A) or a mixture of polyamide (A) and polyolefin (B).
以下本明細書中において、第2の層、又は、第2の層と第3の層との組み合わせを、「バリアー層」と呼び、壁構造の外側表面を形成する。 Hereinafter, in this specification, the second layer or a combination of the second layer and the third layer is referred to as a “barrier layer” and forms the outer surface of the wall structure.
本発明は、透過を避け環境を汚染することのない様な構造によって、自動車用ガソリン又は揮発性炭化水素燃料等の流体に特に適する。 The present invention is particularly suitable for fluids such as automotive gasoline or volatile hydrocarbon fuels by virtue of a structure that avoids permeation and does not pollute the environment.
本発明の目的、特徴及び利点は、炭化水素系燃料の放出が顕著に少なく、厳しい環境保護基準及び要求に容易に応じることができ、経済的な製造法及び組立部品からなり、長い有用な使用寿命を有する、プラスチック製燃料タンクを提供することを含む。 It is an object, feature and advantage of the present invention that it has a significantly lower emission of hydrocarbon-based fuels, can easily meet stringent environmental protection standards and demands, is composed of economical manufacturing methods and assemblies, and has a long useful life. Providing a plastic fuel tank having a long life.
本発明のこれら及び他の目的・特徴・利点は、下記の最良形態の詳細な説明、請求項の記載、及び、添付図面から明らかになる。 These and other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the best mode, the appended claims, and the accompanying drawings.
図面をより詳細に説明すると、図1は本発明を具体的に表わす自動車用プラスチック製燃料タンク10を示す。そのタンクの壁12は、その壁に熱溶接されている、フランジを有するプラスチック製給油ネック又はパイプ14、及び、カバーフランジ20を有する燃料ポンプモジュール18を有する。図2に示される通り、壁12は、晒される外側のHDPEからなる第1の層22、内側の晒されるEVOHからなる第2の層24、及び、第1の層と第2の層を共に接着する、それらの間のバインダー層26を有する。第2の層24は、タンク10内の液状燃料と接触しており、主に蒸気バリアーとなり、第1の層22は、タンクの強度及び構造的な硬さに主に機能する。接着層は、異なる第1の層と第2の層を結合又は接着する。
Referring now to the drawings in more detail, FIG. 1 shows a
図3は、HDPEからなる内側の第1の層22、EVOHからなる外側の晒される第2の層24、及び、第1の層と第2の層を共に接着する、それらの間のバインダー層26を有する、燃料タンク10の変更された壁12'の構造を表わす。タンクの両方の形態にいて、EVOHからなる第2の蒸気バリアー層26は、ポリアミド(A)又はポリアミド(A)とポリオレフィン(B)との混合物からなる第3のフィルム又は層28をも有するのが好ましい。
FIG. 3 shows an inner
好ましくは、燃料タンク10は、全ての層を同時に共に押出し、次いでタンクの所望の形状及び外形を有するキャビティーを持つ型に置かれる中空パリソンに共に接着し、そのパリソンをブロー成形して燃料タンクに形成することによって形成される。
Preferably, the
第1の層22は、着色するためにその中に混合されるカーボンブラック又はポリブラックをも有し得る、高密度ポリエチレン(HDPE)であり、燃料タンク10の製造からの再粉砕されたスクラップ物質、及び/又は、回収再粉砕されたHDPEから構成される、HDPEからなる再粉砕された層を有していてもよい。第1の層22及び再粉砕された層は、実質的に同じ組成からなるのが好ましい。接着層は、様々な物質から構成することができ、蒸気バリアーの第2の層に、HDPEからなる層を付けるために必要であり、それによって、自動車工業における様々な耐破壊性仕様に合格する必要がある燃料タンク10の構造的完全性が高められる。第2の蒸気バリアー層は、主としてHDPEから構成される燃料タンクの壁12を通って放散又は逃げる炭化水素の蒸気量を減らすために必要である。
The
典型的な多層プラスチック製燃料タンクの壁10の厚みは、約3mm〜10mmであり、最適な合計の壁の厚みは約5〜6mmである。多層プラスチック製燃料タンク10における個々の層の通常値は、以下の通りである。第1の層22は、壁の合計厚みの約90〜97%を構成する。バインダー又は接着層26は、壁の合計厚みの約1〜4%を構成する。及び、蒸気バリアーの第2の層24、又は、第2及び第3の層24、28は、壁の合計厚みの約2〜6%を構成する。個々の層について厚みのこれらの範囲は、単なる例示であり、燃料タンク10の製造において、燃料タンクの壁12のためのパリソンを共押出しする場合に容易に変更され得る。
Typical multilayer plastic
燃料タンク10の製造運転時は、使用される燃料タンク10の最適な性能及び品質を確実にするために、個々の層の厚みを制御しなくてはならない。ポリエチレンからなる第1の層22の厚みは重要であるが、それは、この層によって、蒸気バリアー層24、28を構造的に保護し、また燃料タンク10自身の強度及び構造的完全性を与えるからである。接着層26の厚みは、近接するHDPEからなる層と蒸気バリアー層24、28との間の充分な付着を保証するために、重要である。最後に、蒸気バリアー層24、28の厚みは、燃料タンク10を通って大気中へ炭化水素の蒸気が透過するのを妨げるために、重要である。
During production operation of the
第1の層に関して、高密度ポリエチレン(HDPE)は、Kirk−Othmer、第4版、第17巻、704及び724〜725頁に記載されている。ASTM D 1248−84によると、それは少なくとも0.940に等しい密度を有するエチレン重合体である。HDPEの呼称は、エチレン単独重合体及び少量の割合のオレフィンを有するエチレン系共重合体の両方に関する。密度は、好ましくは0.940〜0.965である。本発明において、HDPEのMFIは、好ましくは0.1〜50である。例として、密度0.958で、MFI0.9(単位g/10分、190℃、2.16kg下で)のEltex B 2008(登録商標)、FINA社製のFinathene(登録商標)MS201B、及び、BASF社製のLupolen(登録商標)4261 AQが挙げられ得る。 With respect to the first layer, high density polyethylene (HDPE) is described in Kirk-Othmer, 4th Edition, Vol. 17, 704 and 724-725. According to ASTM D 1248-84, it is an ethylene polymer having a density at least equal to 0.940. The designation HDPE relates to both ethylene homopolymers and ethylene-based copolymers with small proportions of olefins. The density is preferably between 0.940 and 0.965. In the present invention, the MFI of HDPE is preferably 0.1 to 50. Examples are Eltex B 2008® with a density of 0.958 and an MFI of 0.9 (in g / 10 min, at 190 ° C. under 2.16 kg), FINATHENE® MS201B from FINA, and Lupolen® 4261 AQ from BASF may be mentioned.
第2の層に関して、EVOH共重合体はまた、鹸化されたエチレン−酢酸ビニル共重合体と呼ばれる。本発明によって使用され得る鹸化されたエチレン−酢酸ビニル共重合体は、エチレン含量が20〜70mol%、好ましくは25〜70mol%の共重合体であり、その酢酸ビニル成分の鹸化度は95mol%以上である。エチレン含量が20mol%未満であると、高湿度の条件下でのバリアー特性が、望む程高くはないのに対して、エチレン含量が70mol%を超えると、バリアー特性の低下が生じる。鹸化又は加水分解の程度が、95mol%未満の場合には、バリアー特性が犠牲になる。 With respect to the second layer, the EVOH copolymer is also called a saponified ethylene-vinyl acetate copolymer. The saponified ethylene-vinyl acetate copolymer which can be used according to the present invention is a copolymer having an ethylene content of 20 to 70 mol%, preferably 25 to 70 mol%, and the degree of saponification of the vinyl acetate component is 95 mol% or more. It is. If the ethylene content is less than 20 mol%, the barrier properties under conditions of high humidity are not as high as desired, whereas if the ethylene content exceeds 70 mol%, the barrier properties deteriorate. If the degree of saponification or hydrolysis is less than 95 mol%, the barrier properties are sacrificed.
この「バリアー特性」という表現は、気体、液体、特には酸素、及び、自動車用のガソリンに対する不透過性を意味する。本発明は、より詳細には、ガソリン又は自動車用のガソリン等の揮発性炭化水素炭化燃料に対するバリアー性に関する。 The expression "barrier properties" means impervious to gases, liquids, especially oxygen, and gasoline for motor vehicles. The present invention more particularly relates to a barrier property against volatile hydrocarbon hydrocarbon fuels such as gasoline or gasoline for automobiles.
これらの鹸化された共重合体の中で、熱い条件下でメルトフローインデックスが0.5〜100g/10分の範囲の共重合体が、特に有用である。好ましくは、MFIは、5〜30(g/10分、230℃、2.16kg下で)の間で選択される。尚、「MFI」、即ち「メルトフローインデックス」の略語は、溶融状態での流れ速度を表わす。 Of these saponified copolymers, those having a melt flow index in the range of 0.5 to 100 g / 10 minutes under hot conditions are particularly useful. Preferably, the MFI is selected between 5 and 30 (g / 10 min, 230 ° C, under 2.16 kg). Note that the abbreviation of “MFI”, that is, “melt flow index” indicates a flow velocity in a molten state.
この鹸化された共重合体は、プロピレン、イソブテン、α−オクテン、α−ドデセン、α−オクタデセン等のα−オレフィン、不飽和カルボン酸又はそれらの塩、その酸の部分アルキルエステル、完全なアルキルエステル、ニトリル、アミド及び無水物、及び、不飽和スルホン酸又はそれらの塩等の、他のコモノマー成分を小さい比率で含有し得る。 The saponified copolymer includes α-olefins such as propylene, isobutene, α-octene, α-dodecene, α-octadecene, unsaturated carboxylic acids or salts thereof, partial alkyl esters of the acids, and complete alkyl esters. , Nitriles, amides and anhydrides, and other comonomer components, such as unsaturated sulfonic acids or salts thereof, in small proportions.
EVOHをベースとする混合物に関しては、それらは、EVOHがマトリックスを形成する、即ちそれが混合物中の少なくとも40重量%、好ましくは少なくとも50重量%である様なものである。混合物の他の構成成分は、ポリオレフィン、ポリアミド、及び、任意の官能性重合体から選択される。 As regards the mixtures based on EVOH, they are such that the EVOH forms a matrix, ie it is at least 40% by weight, preferably at least 50% by weight in the mixture. Other components of the mixture are selected from polyolefins, polyamides, and any functional polymers.
第2の層のEVOHをベースとするこれら混合物の第1の例として、下記からなる組成物(重量基準)が挙げられ得る。
−EVOH共重合体55〜99.5部
−ポリプロピレン及び相容剤0.5〜45部、尚それらの比率は、相容剤の量に対してポリプロピレンの量の比が1〜5になる割合である。
As a first example of these mixtures based on EVOH of the second layer, mention may be made of a composition (by weight) consisting of:
-55 to 99.5 parts of EVOH copolymer-0.5 to 45 parts of polypropylene and compatibilizer, wherein the ratio thereof is such that the ratio of the amount of polypropylene to the amount of compatibilizer is 1 to 5. It is.
好ましくは、ポリプロピレンのMFIに対するEVOHのMFIの比が、5より大きい、より好ましくは5〜25である。好ましくは、ポリプロピレンのMFIは、0.5〜3(単位g/10分、230℃、2.16kg下で)である。一つの有利な形態によると、相容剤は、ポリアミドのグラフトを有するポリエチレンであり、それは(i)エチレンと、グラフトされているか又は共重合されている不飽和単量体Xとの共重合体と、(ii)ポリアミドとの反応で生じる。エチレンと、グラフトされているか又は共重合されている不飽和単量体Xとの共重合体は、Xが共重合され、それはエチレン−無水マレイン酸共重合体、及び、エチレン−アルキル(メタ)アクリル酸エステル−無水マレイン酸から選択され得るような共重合体であり、これらの共重合体は、無水マレイン酸0.2〜10重量%、及び、アルキル(メタ)アクリル酸エステル0〜40重量%からなる。他の有利な形態によると、相容剤は(i)プロピレン単独重合体又はグラフトされているか又は共重合されている不飽和単量体Xからなる共重合体と、(ii)ポリアミドとの反応で生じる、ポリアミドのグラフトを有するポリプロピレンである。好ましくは、Xはグラフトされる。単量体Xは、好ましくは、例えば無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸の無水物である。 Preferably, the ratio of EVOH MFI to polypropylene MFI is greater than 5, more preferably 5-25. Preferably, the MFI of the polypropylene is 0.5-3 (g / 10 min, 230 ° C, under 2.16 kg). According to one advantageous form, the compatibilizer is a polyethylene having a polyamide graft, which is (i) a copolymer of ethylene and a grafted or copolymerized unsaturated monomer X. And (ii) a reaction with a polyamide. The copolymer of ethylene and the grafted or copolymerized unsaturated monomer X is a copolymer of X, which is an ethylene-maleic anhydride copolymer and an ethylene-alkyl (meth) Copolymers such as can be selected from acrylic acid esters-maleic anhydride, these copolymers comprising 0.2 to 10% by weight of maleic anhydride and 0 to 40% by weight of alkyl (meth) acrylic acid esters %. According to another advantageous embodiment, the compatibilizer is obtained by reacting (i) a propylene homopolymer or a copolymer consisting of a grafted or copolymerized unsaturated monomer X and (ii) a polyamide. And a polypropylene having a polyamide graft. Preferably, X is grafted. The monomer X is preferably an anhydride of an unsaturated carboxylic acid such as, for example, maleic anhydride.
第2の層のEVOHをベースとするこれらの混合物の第2の例として、下記からなる組成物が挙げられ得る:
EVOH共重合体50〜98重量%
ポリエチレン1〜50重量%
LLDPEポリエチレン又はメタロセン系、及び、エラストマー、超低密度ポリエチレン及びメタロセン系ポリエチレンから選択される重合体の混合物から構成される相容剤であって、混合物が不飽和カルボン酸又はこの酸の官能性誘導体で共グラフトされている相容剤 1〜15重量%
As a second example of these mixtures based on EVOH of the second layer, a composition consisting of:
1-50% by weight of polyethylene
A compatibilizer comprising a mixture of a polymer selected from LLDPE polyethylene or a metallocene, and a polymer selected from an elastomer, a very low density polyethylene and a metallocene polyethylene, wherein the mixture is an unsaturated carboxylic acid or a functional derivative of this acid. 1-15% by weight of compatibilizer co-grafted with
好ましくは、この相用剤は、MFI10/MFI2の比率が5〜20である。尚、MFI2は、荷重2.16kg下、190℃で、ASTM D 1238に準拠して測定された質量メルトフローインデックスであり、MFI10は、荷重10kg下、190℃で、ASTM D 1238に準拠して測定された質量メルトフローインデックスである。 Preferably, this phase dosage, the ratio of the MFI 10 / MFI 2 is between 5 and 20. MFI 2 is a mass melt flow index measured at 190 ° C. under a load of 2.16 kg according to ASTM D 1238, and MFI 10 is compliant with ASTM D 1238 at 190 ° C. under a load of 10 kg. Is a mass melt flow index measured.
第2の層のEVOHをベースとするこれら混合物の第3の例として、下記からなる組成物が挙げられ得る:
EVOH共重合体50〜98重量%、
エチレン−アルキル(メタ)アクリル酸エステル共重合体1〜50重量%、
(i)エチレンと、グラフトされているか又は共重合されている不飽和単量体Xとの共重合体と、(ii)コポリアミドとの反応で生じる相用剤1〜15重量%。
A third example of these mixtures based on EVOH in the second layer may include a composition consisting of:
50 to 98% by weight of an EVOH copolymer,
1 to 50% by weight of an ethylene-alkyl (meth) acrylate copolymer,
1 to 15% by weight of a compatibilizer formed by the reaction of (i) a copolymer of ethylene and a grafted or copolymerized unsaturated monomer X and (ii) a copolyamide.
好ましくは、エチレンと、グラフトされているか又は共重合されている不飽和単量体Xとの共重合体は、Xが共重合され、それはエチレンと無水マレイン酸の共重合体、又は、エチレン、アルキル(メタ)アクリル酸エステル及び無水マレイン酸の共重合体からなる様な共重合体である。好ましくは、これらの共重合体は無水マレイン酸0.2〜10重量%、及び、アルキル(メタ)アクリル酸エステル0〜40重量%からなる。 Preferably, the copolymer of ethylene and the grafted or copolymerized unsaturated monomer X is a copolymer of X, which is a copolymer of ethylene and maleic anhydride, or ethylene, It is a copolymer comprising a copolymer of an alkyl (meth) acrylate and maleic anhydride. Preferably, these copolymers comprise from 0.2 to 10% by weight of maleic anhydride and from 0 to 40% by weight of alkyl (meth) acrylate.
第3の層のポリアミド(A)、及び、ポリアミド(A)とポリオレフィン(B)の混合物に関しては、用語「ポリアミド」は、下記の縮合の生成物を意味する。
−カプロラクタム、エナントールラクタム及びラウリルラクタム等の1又はそれ以上のラクタムの、アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、11−アミノウンデカン酸、及び12−アミノドデカン酸等の、1又はそれ以上のアミノ酸、
−イソフタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバチン酸、及び、ドデカンジカルボン酸等のジアシッドと、ヘキサメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、メタ−キシレンジアミン、ビス(p−アミノシクロヘキシル)メタン、及び、トリメチルヘキサメチレンジアミン等のジアミンの1又はそれ以上の塩又は混合物
With respect to the third layer of polyamide (A) and mixtures of polyamide (A) and polyolefin (B), the term "polyamide" means the product of the following condensation.
One or more amino acids, such as aminocaproic acid, 7-aminoheptanoic acid, 11-aminoundecanoic acid, and 12-aminododecanoic acid, of one or more lactams, such as caprolactam, enanthol lactam and lauryl lactam;
-Diacids such as isophthalic acid, terephthalic acid, adipic acid, azelaic acid, suberic acid, sebacic acid, and dodecanedicarboxylic acid, and hexamethylenediamine, dodecamethylenediamine, meta-xylenediamine, bis (p-aminocyclohexyl) methane And one or more salts or mixtures of diamines such as trimethylhexamethylenediamine
ポリアミドの例として、PA6及びPA6−6が挙げられ得る。コポリアミドを使用することも有利に可能である。少なくとも2つのα,ω−アミノカルボン酸、又は2つのラクタム、又は1つのラクタムと1つのα,ω−アミノカルボン酸の縮合から生じるコポリアミドが挙げられ得る。少なくとも1つのα,ω−アミノカルボン酸(又はラクタム)、少なくとも1つのジアミン及び少なくとも1つのジカルボン酸の縮合から生じるコポリアミドもまた挙げられ得る。 Examples of polyamides may include PA6 and PA6-6. It is also advantageously possible to use copolyamides. Copolyamides resulting from the condensation of at least two α, ω-aminocarboxylic acids, or two lactams, or one lactam and one α, ω-aminocarboxylic acid may be mentioned. Copolyamides resulting from the condensation of at least one α, ω-aminocarboxylic acid (or lactam), at least one diamine and at least one dicarboxylic acid may also be mentioned.
ラクタムの例として、主環上に炭素原子を3〜12有するラクタムが挙げられ得て、それは置換されていてもよい。例えば、β,β−ジメチルプロピオラクタム、α,α−ジメチルプロピオラクタム、アミロラクタム、カプロラクタム、カプリルラクタム、及び、ラウリルラクタム等が挙げられ得る。 Examples of lactams may include lactams having from 3 to 12 carbon atoms on the main ring, which may be substituted. For example, β, β-dimethylpropiolactam, α, α-dimethylpropiolactam, amylolactam, caprolactam, caprylactam, lauryllactam, and the like can be mentioned.
α,ω−アミノカルボン酸の例として、アミノウンデカン酸及びアミノドデカン酸等が挙げられ得る。ジカルボン酸の例として、アジピン酸、セバチン酸、イソフタル酸、ブタンジオン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、スルホイソフタル酸のナトリウム又はリチウム塩、二量化された脂肪酸(これらの二量化された脂肪酸の二量体含有量は、少なくとも98%、好ましくは水素添加されている)、及び、ドデカンジオン酸HOOC−(CH2)10−COOH等が挙げられ得る。 Examples of α, ω-aminocarboxylic acids include aminoundecanoic acid and aminododecanoic acid. Examples of dicarboxylic acids include sodium or lithium salts of adipic acid, sebacic acid, isophthalic acid, butanedioic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, sulfoisophthalic acid, dimerized fatty acids (these dimerized fatty acids). dimer content of the fatty acid is at least 98%, preferably hydrogenated) and, HOOC- dodecanedioic acid (CH 2) 10 -COOH and the like can be mentioned.
ジアミンは、原子を6〜12有する脂肪族ジアミンであり得て、アリール及び/又は飽和した環であり得る。例として、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、テトラメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、1,5−ジアミノへキサン、2,2,4−トリメチル−1,6−ジアミノへキサン、ジアミンポリオール、イソホロンジアミン(IPD)、メチルペンタメチレンジアミン(MPDM)、ビス(アミノシクロヘキシル)メタン(BACM)及びビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン(BMACM)等が挙げられ得る。 The diamine can be an aliphatic diamine having 6 to 12 atoms and can be an aryl and / or saturated ring. Examples include hexamethylenediamine, piperazine, tetramethylenediamine, octamethylenediamine, decamethylenediamine, dodecamethylenediamine, 1,5-diaminohexane, 2,2,4-trimethyl-1,6-diaminohexane, diamine Polyol, isophoronediamine (IPD), methylpentamethylenediamine (MPDM), bis (aminocyclohexyl) methane (BACM), bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane (BMACM) and the like can be mentioned.
コポリアミドの例として、カプロラクタム及びラウリルラクタムの共重合体(PA6/12)、カプロラクタム、アジピン酸及びヘキサメチレンジアミンの共重合体(PA6/6−6)、カプロラクタム、ラウリルラクタム、アジピン酸及びヘキサメチレンジアミンの共重合体(PA6/12/6−6)、カプロラクタム、ラウリルラクタム、11−アミノウンデカン酸、アゼライン酸及びヘキサメチレンジアミンの共重合体(PA6/6−9/11/12)、カプロラクタム、ラウリルラクタム、11−アミノウンデカン酸、アジピン酸及びヘキサメチレンジアミンの共重合体(PA6/6−6/11/12)、並びに、ラウリルラクタム、アゼライン酸及びヘキサメチレンジアミンの共重合体(PA6−9/12)等が挙げられ得る。 Examples of copolyamides include copolymers of caprolactam and lauryl lactam (PA6 / 12), copolymers of caprolactam, adipic acid and hexamethylenediamine (PA6 / 6-6), caprolactam, lauryl lactam, adipic acid and hexamethylene Diamine copolymer (PA6 / 12 / 6-6), caprolactam, lauryl lactam, 11-aminoundecanoic acid, azelaic acid and hexamethylenediamine copolymer (PA6 / 6-9 / 11/12), caprolactam, Copolymers of lauryl lactam, 11-aminoundecanoic acid, adipic acid and hexamethylene diamine (PA6 / 6-6 / 11/12), and copolymers of lauryl lactam, azelaic acid and hexamethylene diamine (PA6-9) / 12) and the like.
好ましくは、コポリアミドは、PA6/12及びPA6/6−6から選択される。これらのコポリアミドの利点は、それらの融点がPA6よりも低いことである。 Preferably, the copolyamide is selected from PA6 / 12 and PA6 / 6-6. The advantage of these copolyamides is that their melting points are lower than PA6.
融点を持たない、非晶質のポリアミドを使用することもできる。 An amorphous polyamide having no melting point can also be used.
本発明のポリアミド、及び、ポリアミドとポリオレフィンの混合物のMFIは、ポリアミドの融点より15〜20℃上の温度下で、当前記技術の規則に従って測定される。PA6をベースとする混合物に関しては、MFIは235℃、2.16kg下で測定される。PA6−6をベースとする混合物に関しては、MFIは275℃、1kg下で測定される。 The MFI of the polyamide of the present invention and the mixture of the polyamide and the polyolefin is measured at a temperature of 15 to 20 ° C above the melting point of the polyamide according to the rules of the art. For mixtures based on PA6, the MFI is measured at 235 ° C. under 2.16 kg. For mixtures based on PA6-6, the MFI is measured at 275 ° C. under 1 kg.
ポリアミドの混合物を使用してもよい。好ましくは、ポリアミドのMFIは、1〜50g/10分である。 Mixtures of polyamides may be used. Preferably, the MFI of the polyamide is between 1 and 50 g / 10 min.
ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有する共重合体でポリアミド(A)の幾らかを置き換えること、即ち上記ポリアミドの少なくとも1つ、及び、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有する少なくとも1つの共重合体からなる混合物を使用することは、本発明の範囲から逸脱することにはならないであろう。 Replacing some of the polyamide (A) with a copolymer containing polyamide blocks and polyether blocks, ie, from at least one of the above polyamides and at least one copolymer containing polyamide blocks and polyether blocks. Use of such a mixture would not depart from the scope of the present invention.
ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有する共重合体は、反応性の末端を有するポリアミドシーケンスと、反応性の末端を含有するポリエーテルシーケンスとの共重縮合、とりわけ下記のものから生じる。
1)ジカルボン酸鎖末端を有するポリオキシアルキレンシーケンスと、ジアミン鎖末端を有するポリアミドシーケンス
2)ポリエーテルジオールとして公知の、α,ω−ジヒドロキシル化された脂肪族ポリオキシアルキレンシーケンスのシアノエチル化及び水素添加によって得られる、ジアミン鎖末端を有するポリオキシアルキレンシーケンス
3)ジカルボン酸鎖末端を有するポリアミドシーケンスポリエーテルジオールと、ジカルボン酸鎖末端を有するポリアミドシーケンス、尚、得られる生成物は、この特定の場合は、ポリエーテルエステルアミドである。これらの共重合体が有利に使用される。
Copolymers containing polyamide blocks and polyether blocks result from the copolycondensation of reactive end-containing polyamide sequences with reactive end-containing polyether sequences, in particular:
1) Polyoxyalkylene sequences with dicarboxylic acid chain ends and polyamide sequences with diamine chain ends 2) Cyanoethylation and hydrogenation of α, ω-dihydroxylated aliphatic polyoxyalkylene sequences known as polyether diols Polyoxyalkylene sequence having diamine chain ends obtained by addition 3) Polyamide sequence having dicarboxylic acid chain ends Polyamide diol having dicarboxylic acid chain ends and polyamide sequence having dicarboxylic acid chain ends, and the obtained product is in this specific case. Is a polyetheresteramide. These copolymers are advantageously used.
ジカルボン酸鎖末端を有するポリアミドシーケンスは、例えば鎖を制限するジカルボン酸の存在下で、α,ω−アミノカルボン酸、ラクタム、又は、ジカルボン酸及びジアミンの縮合から生じる。 Polyamide sequences having dicarboxylic acid chain ends result, for example, from the condensation of α, ω-aminocarboxylic acids, lactams or dicarboxylic acids and diamines in the presence of chain-limiting dicarboxylic acids.
ポリエーテルは、例えばポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール(PPG)、又は、ポリテトラメチレングリコール(PTMG)であり得る。後者はまた、ポリテトラヒドロフラン(PTHF)としても知られている。 The polyether can be, for example, polyethylene glycol (PEG), polypropylene glycol (PPG), or polytetramethylene glycol (PTMG). The latter is also known as polytetrahydrofuran (PTHF).
ポリアミドシーケンスの数平均モル質量Mnは、300〜15000であり、好ましくは600〜5000である。ポリエーテルシーケンスの質量Mnは、100〜6000であり、好ましくは200〜3000である。 The number average molar mass Mn of the polyamide sequence is from 300 to 15000, preferably from 600 to 5000. The mass Mn of the polyether sequence is between 100 and 6000, preferably between 200 and 3000.
ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを有する重合体はまた、ランダムに配置された単位からなっていてもよい。これらの重合体は、ポリエーテルとポリアミドブロック前駆体の同時反応によって調製され得る。 The polymer having a polyamide block and a polyether block may also consist of randomly arranged units. These polymers can be prepared by the simultaneous reaction of a polyether and a polyamide block precursor.
例えば、少量の水の存在下で、ポリエーテルジオール、ラクタム(又はα,ω−アミノ酸)及び鎖を制限するジアシッドを反応させることも可能である。ポリエーテルブロック、非常に変わり易い長さのポリアミドブロックを本質的に有するが、ランダムに反応し、重合体鎖に沿ってランダムに配置される、様々な試薬をも有する重合体が、得られる。 For example, it is possible to react a polyether diol, a lactam (or an α, ω-amino acid) and a chain-limiting diacid in the presence of a small amount of water. Polymers are obtained which essentially have polyether blocks, polyamide blocks of very variable length, but also have various reagents, which react randomly and are arranged randomly along the polymer chain.
それらが、予め調製されたポリアミドとポリエーテルシーケンスの共重縮合から生じるのか、又は、1工程の反応から生じるのかに係わらず、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを有するこれらの重合体は、例えば、20〜75、好ましくは30〜70のショアーD硬度、及び、0.8g/100mlの初期濃度で、250℃、メタクレゾール中で測定される固有粘度0.8〜2.5を有する。MFI値は、5〜50であり得る(荷重1kg下、235℃)。 Regardless of whether they result from the copolycondensation of a previously prepared polyamide with a polyether sequence or from a one-step reaction, these polymers having polyamide and polyether blocks are, for example, 20 It has a Shore D hardness of ~ 75, preferably 30-70, and an intrinsic viscosity of 0.8-2.5 measured in meta-cresol at 250 ° C at an initial concentration of 0.8 g / 100 ml. The MFI value can be between 5 and 50 (235 ° C. under 1 kg load).
ポリエーテルジオールブロックは、それらがカルボン酸末端を有するポリアミドブロックと共重縮合されるか、又は、それらがポリエーテルジアミンに転化されるようにアミノ化され、カルボン酸末端を有するポリアミドブロックと縮合されるかのいずれか一方として使用される。それらはまた、ランダムに配置された単位を有するポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有する重合体を製造するために、ポリアミド前駆体及び連鎖制限剤と混合され得る。 The polyether diol blocks are co-polycondensed with polyamide blocks having carboxylic acid ends or aminated such that they are converted to polyether diamines and condensed with polyamide blocks having carboxylic acid ends. Or used as either one. They can also be mixed with polyamide precursors and chain-limiting agents to produce polymers containing polyamide blocks and polyether blocks with randomly arranged units.
ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを有する重合体は、米国特許第4331786号明細書、同第4115475号明細書、同第4195015号明細書、同第4839441号明細書、同第4864014号明細書、同第4230838号明細書及び同第4332920号明細書に記載されている。 Polymers having a polyamide block and a polyether block are described in U.S. Pat. Nos. 4,331,786, 4,115,475, 4,195,015, 4,839,441, 4,864,014 and 4,864,014. No. 4,230,838 and 4,332,920.
ポリアミドの量に対する、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを有する共重合体の量の比は、重量基準で、好ましくは10/90〜60/40である。例えば(i)PA6、及び、(ii)PA6ブロック及びPTMGブロックを含有する共重合体からなる混合物、及び、(i)PA6、及び、(ii)PA12ブロック及びPTMGブロックを含有する共重合体からなる混合物等が挙げられ得る。 The ratio of the amount of the copolymer having the polyamide block and the polyether block to the amount of the polyamide is preferably from 10/90 to 60/40 on a weight basis. For example, a mixture of (i) PA6 and (ii) a copolymer containing a PA6 block and a PTMG block, and (i) PA6 and (ii) a copolymer containing a PA12 block and a PTMG block. And the like.
第3の層のポリアミド(A)及びポリオレフィン(B)からなる混合物のポリオレフィン(B)に関して、それは官能化されても、されていなくてもよい、又は、少なくとも1つの官能性及び/又は少なくとも1つの非官能性の混合物であってもよい。簡単にするために、官能化されているポリオレフィン(B1)及び官能化されていないポリオレフィン(B2)を、下記に記載する。 As regards the polyolefin (B) of the mixture of polyamide (A) and polyolefin (B) in the third layer, it may or may not be functionalized, or it may have at least one functionality and / or at least one It may be a mixture of two non-functional. For simplicity, the functionalized polyolefin (B1) and the non-functionalized polyolefin (B2) are described below.
官能化されていないポリオレフィン(B2)は、月並みには、例えばエチレン、プロピレン、1−ブテン、1−オクテン、又は、ブタジエン等の、α−オレフィン又はジオレフィンの単独重合体又は共重合体である。例として、下記のものが挙げられ得る:
ポリエチレン単独重合体及び共重合体、特にはLDPE、HDPE、LLDPE(直鎖状低密度ポリエチレン)、VLDPE(超低密度ポリエチレン)及びメタロセン系ポリエチレン
プロピレン単独重合体又は共重合体
エチレン/プロピレン、EPR(エチレン−プロピレン−ゴムの略称)、及び、エチレン/プロピレン/ジエン(EPDM)等の、エチレン/α−オレフィン共重合体
スチレン/エチレン−ブテン/スチレン(SEBS)、スチレン/ブタジエン/スチレン(SBS)、スチレン/イソプレン/スチレン(SIS)、又は、スチレン/エチレン−プロピレン/スチレン(SEPS)ブロック共重合体
アルキル(メタ)アクリル酸エステル(例えば、アクリル酸メチル)等の不飽和カルボン酸の塩又はエステル、若しくは、酢酸ビニル等の飽和カルボン酸のビニルエステルから選択される、少なくとも1つの生成物と、エチレンの共重合体、尚それは、コモノマーの割合として、40重量%まで可能である。
Unfunctionalized polyolefins (B2) are, on a regular basis, homopolymers or copolymers of α-olefins or diolefins, such as, for example, ethylene, propylene, 1-butene, 1-octene or butadiene. . By way of example, the following may be mentioned:
Polyethylene homopolymer and copolymer, particularly LDPE, HDPE, LLDPE (linear low density polyethylene), VLDPE (ultra low density polyethylene) and metallocene-based polyethylene Propylene homopolymer or copolymer Ethylene / propylene, EPR ( Ethylene / propylene-rubber), and ethylene / α-olefin copolymers such as ethylene / propylene / diene (EPDM) styrene / ethylene-butene / styrene (SEBS), styrene / butadiene / styrene (SBS), A styrene / isoprene / styrene (SIS) or styrene / ethylene-propylene / styrene (SEPS) block copolymer; a salt or ester of an unsaturated carboxylic acid such as an alkyl (meth) acrylate (eg, methyl acrylate); Or It is selected from vinyl esters of saturated carboxylic acids vinyl acid, and at least one product, a copolymer of ethylene, Note that, as a percentage of the comonomers, it is possible up to 40 wt%.
官能化されているポリオレフィン(B1)は、反応性単位(官能基)を含有するα−オレフィン重合体であり得て、その様な反応性単位は、酸、無水物又はエポキシ官能基である。例として、グリシジル(メタ)アクリル酸エステル等の不飽和エポキシドで、若しくは、(メタ)アクリル酸等のカルボン酸又は対応する塩又はエステルで(尚、後者の場合は、Zn等の金属で完全に又は部分的に中和されることも可能である)、又は代わりに無水マレイン酸等のカルボン酸の無水物で、グラフトされているか、若しくは、2元又は3元共重合されている、上記ポリオレフィン(B2)が挙げられ得る。官能化されているポリオレフィンは、例えば、PE/EPR混合物であり、その中で重量比は、広い範囲内で変わり得て、例えば40/60〜90/10である。尚、この混合物は、例えば0.01〜5重量%のグラフト率によって、不飽和カルボン酸で、特には無水マレイン酸で共グラフトされている。 The functionalized polyolefin (B1) can be an α-olefin polymer containing reactive units (functional groups), such reactive units being acid, anhydride or epoxy functional groups. As an example, an unsaturated epoxide such as glycidyl (meth) acrylate, or a carboxylic acid such as (meth) acrylic acid or a corresponding salt or ester (in the latter case, a metal such as Zn is completely used). Or can be partially neutralized), or alternatively, grafted or binary or terpolymerized with an anhydride of a carboxylic acid such as maleic anhydride. (B2) may be mentioned. The functionalized polyolefin is, for example, a PE / EPR mixture, in which the weight ratio can vary within wide limits, for example from 40/60 to 90/10. The mixture is co-grafted with an unsaturated carboxylic acid, especially with maleic anhydride, with a grafting ratio of, for example, 0.01 to 5% by weight.
官能化されているポリオレフィン(B1)は、無水マレイン酸又はグリシジルメタクリレートでグラフトされた、下記(共)重合体から選択され得る。尚、グラフト率は、例えば0.01〜5重量%である:
PE、PP、例えばエチレンを35〜80重量%含有する、プロピレン、ブテン、ヘキセン、又は、オクテンとエチレンの共重合体
エチレン/プロピレン共重合体、EPR(エチレン−プロピレン−ゴムの略称)、及び、エチレン/プロピレン/ジエン(EPDM)共重合体等の、エチレン/α−オレフィン共重合体
スチレン/エチレン−ブテン/スチレン(SEBS)、スチレン/ブタジエン/スチレン(SBS)、スチレン/イソプレン/スチレン(SIS)、又は、スチレン/エチレン−プロピレン/スチレン(SEPS)ブロック共重合体
酢酸ビニルを40重量%まで含有する、エチレン−酢酸ビニル(EVA)共重合体
アルキル(メタ)アクリル酸エステルを40重量%まで含有する、エチレン−アルキル(メタ)アクリル酸エステルからなる共重合体
コモノマーを40重量%まで含有する、エチレン−酢酸ビニル(EVA)、及び、アルキル(メタ)アクリル酸エステル共重合体
The functionalized polyolefin (B1) may be selected from the following (co) polymers grafted with maleic anhydride or glycidyl methacrylate. The graft ratio is, for example, 0.01 to 5% by weight:
PE, PP, for example, a copolymer of propylene, butene, hexene, or octene and ethylene containing 35 to 80% by weight of ethylene, ethylene / propylene copolymer, EPR (abbreviation of ethylene-propylene-rubber), and Ethylene / α-olefin copolymers such as ethylene / propylene / diene (EPDM) copolymers Styrene / ethylene-butene / styrene (SEBS), styrene / butadiene / styrene (SBS), styrene / isoprene / styrene (SIS) Or a styrene / ethylene-propylene / styrene (SEPS) block copolymer containing up to 40% by weight of vinyl acetate and an ethylene-vinyl acetate (EVA) copolymer containing up to 40% by weight of alkyl (meth) acrylate. Ethylene-alkyl (meth) acrylate A copolymer comonomers consisting of ether containing up to 40 wt%, ethylene - vinyl acetate (EVA), and an alkyl (meth) acrylate copolymer
官能化されているポリオレフィン(B1)はまた、無水マレイン酸でグラフトされ、次いでモノアミノポリアミド(又はポリアミドオリゴマー)で縮合された、プロピレンを主として含有する、エチレン/プロピレン共重合体(EP−A−0342066号公報に記載されている生成物)から選択され得る。 The functionalized polyolefins (B1) are also grafted with maleic anhydride and then condensed with monoaminopolyamides (or polyamide oligomers), containing mainly propylene, ethylene / propylene copolymers (EP-A- Products described in JP-A-0342066).
官能化されているポリオレフィン(B1)はまた、少なくとも下記の単位からなる二元又は三元共重合体であってもよい。(1)エチレン、(2)アルキル(メタ)アクリル酸エステル又は飽和カルボン酸ビニルエステル、及び、(3)無水マレイン酸又は(メタ)アクリル酸等の無水物、若しくは、グリシジル(メタ)アクリル酸エステル等のエポキシが、挙げられ得る、後者のタイプの官能化されているポリオレフィンの例は、下記共重合体である。尚、その共重合体において、エチレンは好ましくは少なくとも60重量%であり、またその共重合体において、三元単量体(官能基)は、例えば共重合体の0.1〜10重量%である:
エチレン/アルキル(メタ)アクリル酸エステル/(メタ)アクリル酸又は無水マレイン酸又はグリシジルメタクリレート共重合体
エチレン/酢酸ビニル/無水マレイン酸又はグリシジルメタクリレート共重合体
エチレン/酢酸ビニル又はアルキル(メタ)アクリル酸エステル/(メタ)アクリル酸又は無水マレイン酸又はグリシジルメタクリレート共重合体
The functionalized polyolefin (B1) may also be a binary or ternary copolymer consisting of at least the following units: (1) ethylene, (2) alkyl (meth) acrylate or saturated carboxylate, and (3) anhydride such as maleic anhydride or (meth) acrylic acid, or glycidyl (meth) acrylate Examples of the latter type of functionalized polyolefin, to which epoxies can be mentioned, are the following copolymers: In the copolymer, ethylene is preferably at least 60% by weight, and in the copolymer, the ternary monomer (functional group) is, for example, 0.1 to 10% by weight of the copolymer. is there:
Ethylene / alkyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid or maleic anhydride or glycidyl methacrylate copolymer Ethylene / vinyl acetate / maleic anhydride or glycidyl methacrylate copolymer ethylene / vinyl acetate or alkyl (meth) acrylic acid Ester / (meth) acrylic acid or maleic anhydride or glycidyl methacrylate copolymer
前述の共重合体において、(メタ)アクリル酸は、Zn又はLiで塩化されてもよい。 In the aforementioned copolymer, the (meth) acrylic acid may be salified with Zn or Li.
(B1)又は(B2)における用語「アルキル(メタ)アクリル酸エステル」は、メタクリル酸及びアクリル酸のC1〜C8アルキルを表わし、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸メチル及びメタクリル酸エチルから選択され得る。 The term “alkyl (meth) acrylate” in (B1) or (B2) represents C1 to C8 alkyl of methacrylic acid and acrylic acid, and is methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate , 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, methyl methacrylate and ethyl methacrylate.
その上、上記に述べたポリオレフィン(B1)はまた、適当な方法又は剤(ジエポキシ、ジアシッド、パーオキサイド等)によって架橋されていてもよい。「官能化されているポリオレフィン」はまた、後者と反応し得る、ジアシッド、ジアンハイドライド、ジエポキシ等の二官能性試薬と、上記に述べたポリオレフィンの混合物、又は、共に反応し得る少なくとも二官能化されているポリオレフィンの混合物から構成される。 Moreover, the above-mentioned polyolefins (B1) may also be crosslinked by any suitable method or agent (diepoxy, diacid, peroxide, etc.). A `` functionalized polyolefin '' can also be a mixture of the above-described polyolefins with a difunctional reagent such as diacid, dianhydride, diepoxy, or at least difunctionalized, capable of reacting with the latter. Of polyolefins.
上記に述べた共重合体、即ち(B1)及び(B2)は、ランダム又はブロックの方法で共重合され得て、直鎖構造又は分岐構造を有し得る。 The copolymers mentioned above, namely (B1) and (B2), can be copolymerized in a random or block manner and can have a linear or branched structure.
これらのポリオレフィンの分子量、MFIインデックス及び密度はまた、広い範囲内で変わり得るが、それは当業者には理解されるであろう。MFI、即ちメルトフローインデックスの略称は、溶融状態の流れ速度である。それは、ASTM 規格1238に準拠して測定される。 The molecular weight, MFI index and density of these polyolefins can also vary within wide limits, as will be appreciated by those skilled in the art. MFI, abbreviation for melt flow index, is the flow velocity in the molten state. It is measured according to ASTM standard 1238.
好ましくは、官能化されていないポリオレフィン(B2)は、ポリプロピレン単独重合体又は共重合体、及びエチレンの単独重合体又はエチレンと、ブテン、ヘキセン、オクテン又は4−メチル−1−ペンテン等の高級α−オレフィン型のコモノマーとの共重合体から選択される。例えば、PP、高密度PE、中密度PE、直鎖状低密度PE、低密度PE、及び、超低密度PE等が挙げられ得る。これらのポリエチレンは、「ラジカルで媒介される」方法により、「チーグラー」型の触媒により、又はより近年では、所謂「メタロセン」触媒により、製造されると、当業者によって知られている。 Preferably, the unfunctionalized polyolefin (B2) is a polypropylene homopolymer or copolymer, and a homopolymer or ethylene of ethylene and a higher α such as butene, hexene, octene or 4-methyl-1-pentene. -Selected from copolymers with olefin type comonomers. For example, PP, high-density PE, medium-density PE, linear low-density PE, low-density PE, and ultra-low-density PE may be used. It is known by those skilled in the art that these polyethylenes are produced by "radical-mediated" methods, by "Ziegler" type catalysts or, more recently, by so-called "metallocene" catalysts.
好ましくは、官能化されているポリオレフィン(B1)は、α−オレフィン単位と、エポキシ、カルボン酸又は無水カルボン酸官能基等の反応性の極性官能基を有する単位とからなる、いかなる重合体からも選択される。この様な重合体の例として、エチレン、アクリル酸アルキル及び無水マレイン酸又はグリシジルメタクリレートの三元共重合体、例えばELF Atochem S.A.の製品Lotader(登録商標)等、又は、無水マレイン酸でグラフトされたポリオレフィン、例えばELF Atochem S.A.の製品Orevac(登録商標)等、並びに、エチレン、アクリル酸アルキル及び(メタ)アクリル酸の三元共重合体が挙げられ得る。無水カルボン酸でグラフトされ、次いでポリアミド又はモノアミノポリアミドオリゴマーで縮合された、ポリプロピレン単独重合体又は共重合体もまた、挙げられ得る。 Preferably, the functionalized polyolefin (B1) comprises any polymer consisting of α-olefin units and units having reactive polar functional groups such as epoxy, carboxylic acid or carboxylic anhydride functional groups. Selected. Examples of such polymers include terpolymers of ethylene, alkyl acrylate and maleic anhydride or glycidyl methacrylate, such as ELF Atochem S.A. A. Or a polyolefin grafted with maleic anhydride, such as ELF Atochem S.D. A. And terpolymers of ethylene, alkyl acrylate and (meth) acrylic acid. Polypropylene homopolymers or copolymers grafted with carboxylic anhydrides and then condensed with polyamide or monoaminopolyamide oligomers may also be mentioned.
(A)のMFI、並びに、(B1)及び(B2)のMFIは、広い範囲から選択され得るが、(B)の分散を容易にするために、(A)のMFIが(B)のMFIよりも大きいことが薦められる。 The MFI of (A) and the MFI of (B1) and (B2) can be selected from a wide range, but in order to facilitate the dispersion of (B), the MFI of (A) is It is recommended that it be larger.
(B)が少ない比率例えば10〜15部の場合は、官能化されていないポリオレフィン(B2)を使用するので充分である。相(B)における(B2)及び(B1)の比は、(B1)に存在する官能基の量及びそれらの反応性に依存する。好ましくは、5/35〜15/25の範囲に渡る、(B1)/(B2)重量比が、使用される。(B)が少ない比率の場合は、架橋を得るためにポリオレフィン(B1)の1つの混合物のみを使用することも可能である。 If the proportion of (B) is small, for example from 10 to 15 parts, it is sufficient to use an unfunctionalized polyolefin (B2). The ratio of (B2) and (B1) in phase (B) depends on the amount of functional groups present in (B1) and their reactivity. Preferably, a (B1) / (B2) weight ratio ranging from 5/35 to 15/25 is used. If the proportion of (B) is small, it is also possible to use only one mixture of polyolefins (B1) in order to obtain crosslinking.
本発明の第1の好ましい形態によると、ポリオレフィン(B)は、(i)高密度ポリエチレン(HDPE)、及び、(ii)ポリエチレン(C1)と、エラストマー、超低密度ポリエチレン及びエチレン系共重合体から選択される重合体(C2)との混合物からなり、尚その混合物(C1)+(C2)は不飽和カルボン酸で共グラフトされている。 According to a first preferred embodiment of the present invention, the polyolefin (B) comprises (i) high-density polyethylene (HDPE) and (ii) polyethylene (C1), an elastomer, an ultra-low-density polyethylene and an ethylene-based copolymer. (C2), wherein the mixture (C1) + (C2) is co-grafted with an unsaturated carboxylic acid.
本発明の第2の好ましい形態によると、ポリオレフィン(B)は、(i)ポリプロピレン、及び、(ii)プロピレンと、グラフトされているか又は共重合した不飽和単量体Xとからなる共重合体(C3)と、ポリアミド(C4)との反応で生じるポリオレフィンからなる。 According to a second preferred form of the invention, the polyolefin (B) is a copolymer of (i) polypropylene and (ii) propylene and a grafted or copolymerized unsaturated monomer X. It consists of a polyolefin produced by the reaction between (C3) and polyamide (C4).
本発明の第3の好ましい形態によると、ポリオレフィン(B)は、(i)LLDPE、VLDPE又はメタロセン系のポリエチレン、及び、(ii)エチレン−アルキル(メタ)アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体からなる。 According to a third preferred form of the present invention, the polyolefin (B) comprises (i) LLDPE, VLDPE or metallocene-based polyethylene, and (ii) ethylene-alkyl (meth) acrylate-maleic anhydride copolymer. Consists of
本発明の第4の好ましい形態によると、ポリアミド(A)は、(i)ポリアミド、及び、(ii)PA6ブロック及びPTMGブロックを含有する共重合体からなる混合物、及び、(i)ポリアミド、及び、(ii)PA12ブロック及びPTMGブロックを含有する共重合体からなる混合物から選択される。共重合体とポリアミドの重量基準量の比が、10/90〜60/40である。 According to a fourth preferred form of the invention, the polyamide (A) comprises (i) a polyamide and a mixture consisting of (ii) a copolymer containing PA6 and PTMG blocks, and (i) a polyamide; , (Ii) a mixture comprising a copolymer containing a PA12 block and a PTMG block. The weight ratio of the copolymer to the polyamide is between 10/90 and 60/40.
第1の形態によると、ポリオレフィン(B)は、(i)LLDPE、VLDPE又はメタロセン系のポリエチレン、及び、(ii)エチレン−アルキル(メタ)アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体からなる。第2の変形によると、ポリオレフィンは、エチレン単位を少なくとも50mol%含有する2官能化された重合体からなり、かつ、それは反応することで架橋した相を形成し得る。 According to the first embodiment, the polyolefin (B) comprises (i) LLDPE, VLDPE or metallocene-based polyethylene, and (ii) an ethylene-alkyl (meth) acrylate-maleic anhydride copolymer. According to a second variant, the polyolefin consists of a bifunctionalized polymer containing at least 50 mol% of ethylene units, and it can react to form a crosslinked phase.
第1の形態に関して、その比率は、好ましくは下記の通り(重量基準)である:
ポリアミド60〜70%
(C1)及び(C2)の共グラフトされた混合物5〜15%
残りは高密度ポリエチレン
高密度ポリエチレンに関して、その密度は好ましくは、0.940〜0.965であり、MFIは、0.1〜5g/10分(190℃、2.16kg)である。
For the first form, the ratio is preferably as follows (by weight):
Polyamide 60-70%
5-15% of co-grafted mixture of (C1) and (C2)
The remainder is for high density polyethylene, for high density polyethylene, the density is preferably between 0.940 and 0.965 and the MFI is between 0.1 and 5 g / 10 min (190 ° C., 2.16 kg).
ポリエチレン(C1)は、上記に述べられているポリエチレンから選択され得る。好ましくは、(C1)は、密度0.940〜0.965の高密度ポリエチレン(HDPE)である。(C1)のMFI(2.16kg、190℃)は、0.1〜3g/10分である。 Polyethylene (C1) may be selected from the polyethylenes mentioned above. Preferably, (C1) is a high density polyethylene (HDPE) having a density of 0.940 to 0.965. The MFI (2.16 kg, 190 ° C.) of (C1) is 0.1 to 3 g / 10 minutes.
共重合体(C2)は、例えばエチレン/プロピレン エラストマー(EPR)又はエチレン/プロピレン/ジエン エラストマー(EPDM)であり得る。(C2)はまた、エチレン単独重合体又はエチレンとα−オレフィンの共重合体のいずれか一方である、超低密度ポリエチレン(VLDPE)であってもよい。(C2)はまた、(i)不飽和カルボン酸、それらの塩、それらのエステル、(ii)飽和カルボン酸のビニルエステル、(iii)不飽和ジカルボン酸、それらの塩、それらのエステル、それらのヘミエステル及びそれらの無水物から選択される少なくとも1つの生成物と、エチレンの共重合体であってもよい。好ましくは、(C2)はEPRである。 The copolymer (C2) can be, for example, an ethylene / propylene elastomer (EPR) or an ethylene / propylene / diene elastomer (EPDM). (C2) may also be a very low density polyethylene (VLDPE), which is either an ethylene homopolymer or a copolymer of ethylene and an α-olefin. (C2) also comprises (i) unsaturated carboxylic acids, their salts, their esters, (ii) vinyl esters of saturated carboxylic acids, (iii) unsaturated dicarboxylic acids, their salts, their esters, their esters. It may be a copolymer of ethylene and at least one product selected from hemiesters and anhydrides thereof. Preferably, (C2) is EPR.
好ましくは、(C1)60〜95部を、(C2)40〜5部に対して使用する。 Preferably, 60 to 95 parts of (C1) are used for 40 to 5 parts of (C2).
(C1)及び(C2)の混合物は、不飽和カルボン酸でグラフトされている、即ち(C1)及び(C2)は共グラフトされている。この酸の官能性誘導体を使用することは、本発明の内容から逸脱することにはならないであろう。不飽和カルボン酸の例は、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸又はイタコン酸等の、炭素原子を2〜20含有するカルボン酸である。これらの酸の官能性誘導体は、例えば不飽和カルボン酸の無水物、エステル誘導体、アミド誘導体、イミド誘導体、及び、金属塩(アルカリ金属塩等)からなる。 The mixture of (C1) and (C2) is grafted with an unsaturated carboxylic acid, ie (C1) and (C2) are cografted. The use of a functional derivative of this acid would not depart from the scope of the present invention. Examples of unsaturated carboxylic acids are carboxylic acids containing 2 to 20 carbon atoms, such as, for example, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid or itaconic acid. The functional derivatives of these acids include, for example, anhydrides, ester derivatives, amide derivatives, imide derivatives of unsaturated carboxylic acids, and metal salts (such as alkali metal salts).
炭素原子を4〜10含有する不飽和ジカルボン酸及びそれらの官能性誘導体、特にはそれらの無水物は、特に好ましい単量体をグラフトしている。これらのグラフトしている単量体は、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、アリルコハク酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、4−メチル−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、ビシクロ(2,2,1)ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸、x−メチルビシクロ(2,2,1)ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水アリルコハク酸、無水4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、無水4−メチレン−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、無水ビシクロ(2,2,1)ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸、及び、無水x−メチルビシクロ(2,2,1)ヘプト−5−エン−2,2−ジカルボン酸からなる。無水マレイン酸が有利に使用される。 Unsaturated dicarboxylic acids containing from 4 to 10 carbon atoms and their functional derivatives, especially their anhydrides, are grafting particularly preferred monomers. These grafted monomers include, for example, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, allylsuccinic acid, 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, 4-methyl-4-cyclohexene-1,2 -Dicarboxylic acid, bicyclo (2,2,1) hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid, x-methylbicyclo (2,2,1) hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid, anhydride Maleic acid, itaconic anhydride, citraconic anhydride, allyl succinic anhydride, 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 4-methylene-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, bicyclo (2,2, 1) Consisting of hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid and x-methylbicyclo (2,2,1) hept-5-ene-2,2-dicarboxylic anhydrideMaleic anhydride is advantageously used.
様々な公知の方法を、グラフトしている単量体を(C1)及び(C2)からなる混合物にグラフトするために使用し得る。例えばこれは、溶媒の存在下又は不存在下、ラジカル発生剤を使用して又は使用せずに、重合体(C1)及び(C2)を高温、約150〜約300℃に加熱することによって、行うことができる。 Various known methods can be used to graft the grafting monomer to the mixture consisting of (C1) and (C2). For example, this can be accomplished by heating the polymers (C1) and (C2) to an elevated temperature, about 150 to about 300 ° C., with or without a radical generator, in the presence or absence of a solvent. It can be carried out.
上述した方法で得られる、グラフトすることによって変性された、(C1)及び(C2)からなる混合物において、グラフトしている単量体の量は、適当な方法で選択され得るが、グラフトしている(C1)及び(C2)の重量に対して、0.01〜10%であるのが好ましく、600ppm〜2%であるのが更に好ましい。グラフトしている単量体の量は、FTIR分光法によってコハク酸官能基を分析することによって、測定される。共グラフトしている(C1)及び(C2)のMFIは、5〜30g/10分(190℃、2.16kg)であり、好ましくは13〜20g/10分である。 In the mixture of (C1) and (C2) obtained by the above-mentioned method and modified by grafting, the amount of the grafted monomer can be selected by an appropriate method. It is preferably 0.01 to 10%, more preferably 600 ppm to 2%, based on the weight of (C1) and (C2). The amount of grafted monomer is measured by analyzing the succinic acid functionality by FTIR spectroscopy. The MFI of the co-grafted (C1) and (C2) is 5 to 30 g / 10 min (190 ° C., 2.16 kg), preferably 13 to 20 g / 10 min.
好ましくは、共グラフトしている(C1)及び(C2)の混合物は、MFI10/MFI2比が18.5より大きいものである。尚、MFI10は、荷重10kg下、190℃での流れ速度を表わし、MFI2は、荷重2.16kg下での流れ速度を表わす。好ましくは、共グラフトしている(C1)及び(C2)の混合物のMFI20は、24未満である。MFI20は、荷重21.6kg下、190℃での流れ速度を表わす。 Preferably, the co-grafted mixture of (C1) and (C2) has an MFI 10 / MFI 2 ratio of greater than 18.5. Note that MFI 10 represents the flow velocity at 190 ° C. under a load of 10 kg, and MFI 2 represents the flow velocity under a load of 2.16 kg. Preferably, the co-grafted mixture of (C1) and (C2) has an MFI 20 of less than 24. MFI 20 represents the flow rate at 190 ° C. under a load of 21.6 kg.
本発明の第2の形態に関して、その比率は、好ましくは下記の通り(重量基準)である:
ポリアミド60〜70%
ポリプロピレン20〜30%
プロピレンと、グラフトされているか又は共重合した不飽和単量体Xとからなる共重合体(C3)と、ポリアミド(C4)との反応で生じるポリオレフィン3〜10%
ポリプロピレンのMFIは、好ましくは0.5g/10分未満(230℃、2.16kg)であり、好ましくは0.1〜0.5である。この様な生成物は、EP647681号公報に記載されている。本発明のこの第2の形態のグラフトされている生成物は、ここに記載されている。
For the second aspect of the invention, the ratio is preferably as follows (by weight):
Polyamide 60-70%
Polypropylene 20-30%
3 to 10% of a polyolefin formed by the reaction of a copolymer (C3) composed of propylene and a grafted or copolymerized unsaturated monomer X with a polyamide (C4)
The MFI of the polypropylene is preferably less than 0.5 g / 10 min (230 ° C., 2.16 kg), preferably 0.1-0.5. Such products are described in EP 647681. The grafted product of this second aspect of the invention is described herein.
(C3)を調製することから始めるが、それはプロピレンと、不飽和単量体Xとの共重合体か、又は、不飽和単量体Xをグラフトされているポリプロピレンのいずれか一方である。Xは、プロピレンと共重合させられ得るか、又は、ポリプロピレン上にグラフトさせられ得る不飽和単量体であり、それはポリアミドと反応し得る官能基を有する。この官能基は、例えば、カルボン酸、無水ジカルボン酸又はエポキシドであり得る。単量体Xの例として、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、及び、グリシジル(メタ)アクリル酸エステル等の不飽和エポキシドが挙げられ得る。無水マレイン酸が有利に使用される。グラフトされているポリプロピレンに関して、Xは、プロピレンを主として(単位モル)含有するエチレン−プロピレン共重合体等の、ポリプロピレン単独又は共重合体上にグラフトされ得る。好ましくは、(C3)はXがグラフトされているものである。グラフトは、それ自身公知の操作である。 Starting with the preparation of (C3), it is either a copolymer of propylene and an unsaturated monomer X or a polypropylene onto which the unsaturated monomer X has been grafted. X is an unsaturated monomer that can be copolymerized with propylene or grafted onto polypropylene, which has a functional group that can react with the polyamide. The functional group can be, for example, a carboxylic acid, dicarboxylic anhydride or epoxide. Examples of the monomer X may include unsaturated epoxides such as (meth) acrylic acid, maleic anhydride, and glycidyl (meth) acrylate. Maleic anhydride is advantageously used. With respect to the polypropylene being grafted, X can be grafted onto a polypropylene alone or copolymer, such as an ethylene-propylene copolymer containing primarily (unit moles) propylene. Preferably, (C3) is one to which X is grafted. Grafting is an operation known per se.
(C4)は、ポリアミド又はポリアミドオリゴマーである。ポリアミドオリゴマーは、EP342066号公報及びFR2291225号公報に記載されている。ポリアミド(又はオリゴマー)(C4)は、既に上記に述べた単量体の縮合の生成物である。ポリアミドの混合物を使用してもよい。PA−6、PA−11、PA12、単位6及び単位12を含有するコポリアミド(PA−6/12)、及び、カプロラクタム、ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸に基づくコポリアミド(PA−6/6.6)が、有利に使用される。ポリアミド又はオリゴマー(C4)は、酸、アミン、又はモノアミン末端を含有し得る。ポリアミドがモノアミン末端を含有するためには、一般式R1−NHR2の連鎖制限剤を使用することで充分である。式中、R1は、水素、又は、炭素原子を20まで含有する直鎖状又は分岐状アルキル基である。R2は、20までの直鎖状又は分岐状アルキル又はアルケニル炭素原子を有する基、飽和又は不飽和環状脂肪族基、芳香族基、又は、上記の組み合わせである。制限剤は、例えば、ラウリルアミン又はオレイルアミンであってもよい。 (C4) is a polyamide or a polyamide oligomer. Polyamide oligomers are described in EP 342066 and FR 2291225. The polyamide (or oligomer) (C4) is the product of the condensation of monomers already mentioned above. Mixtures of polyamides may be used. PA-6, PA-11, PA12, copolyamides containing units 6 and 12 (PA-6 / 12) and copolyamides based on caprolactam, hexamethylenediamine and adipic acid (PA-6 / 6.6) ) Is advantageously used. The polyamide or oligomer (C4) may contain acid, amine or monoamine ends. In order for the polyamide to contain monoamine terminals, it is sufficient to use a chain-limiting agent of the general formula R 1 -NHR 2 . In the formula, R 1 is hydrogen or a linear or branched alkyl group containing up to 20 carbon atoms. R 2 is a group having up to 20 linear or branched alkyl or alkenyl carbon atoms, a saturated or unsaturated cycloaliphatic group, an aromatic group, or a combination of the above. The limiting agent may be, for example, laurylamine or oleylamine.
好ましくは、(C4)は、PA−6、PA−11、又は、PA−12である。C3+C4中のC4の重量基準の比率は、好ましくは0.1〜60%である。(C4)と(C3)の反応は、好ましくは溶融状態で行なわれる。例えば、(C3)及び(C4)を、一般的には230〜250℃の温度下で、押出し機中で混合し得る。押出し機中での溶融物質の平均滞留時間は、10秒〜3分であり得て、好ましくは1〜2分である。 Preferably, (C4) is PA-6, PA-11, or PA-12. The ratio by weight of C4 in C3 + C4 is preferably 0.1 to 60%. The reaction between (C4) and (C3) is preferably performed in a molten state. For example, (C3) and (C4) can be mixed in an extruder, typically at a temperature of 230-250C. The average residence time of the molten material in the extruder can be from 10 seconds to 3 minutes, preferably from 1 to 2 minutes.
第3の形態に関して、その比率は、好ましくは下記の通り(重量基準)である:
ポリアミド60〜70%
エチレン−アルキル(メタ)アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体5〜15%
残りは、LLDPE、VLDPE又はメタロセン系のポリエチレンである。好ましくは、このポリエチレンの密度は、0.870〜0.925であり、MFIは、0.1〜5(190℃、2.16kg)である。
For the third form, the ratio is preferably as follows (by weight):
Polyamide 60-70%
Ethylene-alkyl (meth) acrylate-maleic anhydride copolymer 5 to 15%
The remainder is LLDPE, VLDPE or metallocene-based polyethylene. Preferably, the density of the polyethylene is between 0.870 and 0.925, and the MFI is between 0.1 and 5 (190 ° C., 2.16 kg).
好ましくは、エチレン−アルキル(メタ)アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体は、無水マレイン酸0.2〜10重量%、アルキル(メタ)アクリル酸エステル40重量%まで、好ましくは5〜40重量%からなる。それらのMFIは、2〜100である(190℃、2.16kg)。アルキル(メタ)アクリル酸エステルは、上記に既に述べられている。融点は、80〜120℃である。これらの共重合体は、市販されている。それらは、200〜2500barであり得る温度下で、ラジカルで媒介される重合によって、製造される。 Preferably, the ethylene-alkyl (meth) acrylate-maleic anhydride copolymer is from 0.2 to 10% by weight of maleic anhydride, up to 40% by weight of alkyl (meth) acrylate, preferably 5 to 40% by weight. %. Their MFI is 2-100 (190 ° C., 2.16 kg). Alkyl (meth) acrylates have already been mentioned above. The melting point is 80-120 ° C. These copolymers are commercially available. They are produced by radical-mediated polymerization at temperatures that can be between 200 and 2500 bar.
第4の形態に関して、その比率は、好ましくは下記の通り(重量基準)である。
第1の変形によると、
ポリアミドと、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有する重合体との混合物60〜70%
エチレン−アルキル(メタ)アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体5〜15%
残りは、LLDPE、VLDPE又はメタロセン系のポリエチレンである。好ましくは、その密度は、0.870〜0.925であり、MFIは、0.1〜5(190℃、2.16kg)である。
For the fourth embodiment, the ratio is preferably as follows (by weight).
According to a first variant,
60-70% of a mixture of a polyamide and a polymer containing a polyamide block and a polyether block
Ethylene-alkyl (meth) acrylate-maleic anhydride copolymer 5 to 15%
The remainder is LLDPE, VLDPE or metallocene-based polyethylene. Preferably, its density is between 0.870 and 0.925 and its MFI is between 0.1 and 5 (190 ° C., 2.16 kg).
好ましくは、エチレン−アルキル(メタ)アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体は、無水マレイン酸0.2〜10重量%、アルキル(メタ)アクリル酸エステル40重量%まで、好ましくは5〜40重量%からなる。それらのMFIは、2〜100である(190℃、2.16kg)。アルキル(メタ)アクリル酸エステルは、上記に既に述べられている。融点は、80〜120℃である。これらの共重合体は、市販されている。それらは、200〜2500barであり得る圧力下で、ラジカルで媒介される重合によって、製造される。 Preferably, the ethylene-alkyl (meth) acrylate-maleic anhydride copolymer is from 0.2 to 10% by weight of maleic anhydride, up to 40% by weight of alkyl (meth) acrylate, preferably 5 to 40% by weight. %. Their MFI is 2-100 (190 ° C., 2.16 kg). Alkyl (meth) acrylates have already been mentioned above. The melting point is 80-120 ° C. These copolymers are commercially available. They are produced by radical-mediated polymerization under pressures which can be between 200 and 2500 bar.
第2の形態によると、
ポリアミドと、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有する重合体との混合物40〜95%
エチレン−アルキル(メタ)アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体と、エチレン−アルキル(メタ)アクリル酸エステル−グリシジルメタクリレート共重合体との混合物60〜5%
無水物を有する共重合体は、第一の様態において定義されている。エチレン−アルキル(メタ)アクリル酸エステル−グリシジルメタクリレート共重合体は、アルキル(メタ)アクリル酸エステルを40重量%まで、好ましくは5〜40%含有し、不飽和エポキシドを10重量%まで、好ましくは0.1〜8%含有し得る。好ましくは、アルキル(メタ)アクリル酸エステルは、(メタ)アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル及びアクリル酸2−エチルヘキシルから選択される。アルキル(メタ)アクリル酸エステルの量は、好ましくは20〜35%である。MFIは好ましくは5〜100(単位g/10分、190℃、2.16kg)であり、融点は60〜110℃である。この共重合体は、単量体をラジカルで媒介される重合することによって、得られ得る。
According to the second form,
40-95% of a mixture of polyamide and a polymer containing polyamide blocks and polyether blocks
Mixture of ethylene-alkyl (meth) acrylate-maleic anhydride copolymer and ethylene-alkyl (meth) acrylate-
Copolymers with anhydrides are defined in the first aspect. The ethylene-alkyl (meth) acrylate-glycidyl methacrylate copolymer contains up to 40% by weight of alkyl (meth) acrylate, preferably 5 to 40%, and up to 10% by weight of unsaturated epoxide, preferably It may contain 0.1-8%. Preferably, the alkyl (meth) acrylate is selected from methyl (meth) acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate. The amount of alkyl (meth) acrylate is preferably 20-35%. The MFI is preferably 5 to 100 (unit: g / 10 minutes, 190 ° C, 2.16 kg), and the melting point is 60 to 110 ° C. This copolymer can be obtained by radical-mediated polymerization of the monomers.
触媒は、エポキシと無水物官能基との間の反応を促進させるために添加され得る。エポキシ官能基と無水物官能基との間の反応を促進させ得る化合物の中で、特に下記のものが挙げられ得る:
ジメチルラウリルアミン、ジメチルステアリルアミン、N−ブチルモルホリン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、ベンジルメチルアミン、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、1−メチルイミダゾール、テトラメチルエチルヒドラジン、N,N−ジメチルピペラジン、N,N,N',N'−テトラメチル−1,6−ヘキサンジアミン、ジメチルタローアミンの名前で知られている、炭素原子を16〜18含有する第3級アミンの混合物等の第3級アミン、
トリフェニルホスフィン等の第3級ホスフィン
アルキルジチオカルバメート亜鉛酸
A catalyst may be added to facilitate the reaction between the epoxy and the anhydride functionality. Among the compounds that can facilitate the reaction between the epoxy function and the anhydride function, mention may in particular be made of:
Dimethyllaurylamine, dimethylstearylamine, N-butylmorpholine, N, N-dimethylcyclohexylamine, benzylmethylamine, pyridine, 4-dimethylaminopyridine, 1-methylimidazole, tetramethylethylhydrazine, N, N-dimethylpiperazine, Tertiary such as a mixture of tertiary amines containing 16 to 18 carbon atoms known as N, N, N ', N'-tetramethyl-1,6-hexanediamine, dimethyltallowamine Amine,
Tertiary phosphines such as triphenylphosphine alkyldithiocarbamate zinc acid
第3の層における混合物の調製は、熱可塑性樹脂重合体工業において通常使用されている装置内で、溶融状態で様々な成分を一緒に混合することによって、行われ得る。 Preparation of the mixture in the third layer can be carried out by mixing the various components together in the molten state in equipment commonly used in the thermoplastic polymer industry.
第1の層は、未使用のHDPEの層と、既に述べた先行技術で説明した移送又は貯蔵装置若しくは簡便装置の製造のスクラップから得られる、リサイクルされた重合体からなる層とから構成され得る。このリサイクルされた層は、バインダー層側に位置させられる。以下本明細書中において、これらの2つの層は、簡潔にするために、用語「第1の層」で表わされるであろう。 The first layer may be composed of a layer of virgin HDPE and a layer of recycled polymer obtained from the scrap of transport or storage equipment or convenient equipment described in the prior art already mentioned. . This recycled layer is located on the binder layer side. Hereinafter, these two layers will be referred to by the term "first layer" for the sake of brevity.
第1の層の厚みは、2〜10mmであり、第2の層の厚みは、30〜500μmであり、かつ、第3の層の厚みは、30μm〜2mmであり得る。合計の厚みは、通常3〜10mmである。 The thickness of the first layer may be between 2 and 10 mm, the thickness of the second layer may be between 30 and 500 μm, and the thickness of the third layer may be between 30 μm and 2 mm. The total thickness is usually 3 to 10 mm.
バインダーからなる層もまた、第2の層と第3の層との間に置かれ得る。バインダーの例としては、上記に記載される官能化されたポリオレフィン(B1)が挙げられ得る。第1の層と第2の層との間のバインダー、及び、第2の層と第3の層との間のバインダーは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。バインダーの下記の記載において、用語「ポリエチレン」は、単独重合体及び共重合体の両方を表わす。この様な生成物は、第3の層のポリオレフィンにおいて、これまでに記載されている。 A layer of a binder may also be placed between the second and third layers. Examples of binders may include the functionalized polyolefins (B1) described above. The binder between the first layer and the second layer and the binder between the second layer and the third layer may be the same or different. In the following description of the binder, the term "polyethylene" refers to both homopolymers and copolymers. Such products have been described previously in the third layer of polyolefin.
バインダーの第1の例として、第3の層の第1の好ましい形態において、上記に記載される共グラフトされている(C1)及び(C2)の混合物が挙げられ得る。 As a first example of a binder, in the first preferred form of the third layer, mention may be made of the mixtures of (C1) and (C2) described above which are co-grafted.
バインダーの第2の例として、下記からなる混合物が挙げられ得る:
密度0.910〜0.940のポリエチレン(D1)、並びに、エラストマー、超低密度ポリエチレン及びメタロセン系ポリエチレンから選択される重合体(D2)の混合物からそれ自身が構成される重合体(D)であって、その混合物(D1)+(D2)が不飽和カルボン酸で共グラフトされている前記重合体5〜30部
密度0.910〜0.930のポリエチレン(E)95〜70部とからなり
(D)及び(E)からなる混合物が、
その密度0.910〜0.930であり、
グラフトされた不飽和カルボン酸の含有量が30〜10000ppmであり、MFI(ASTM D1238に準拠、190℃、2.16kg)が、0.1〜3g/10分であるもの。MFIはメルトフローインデックスを表わす。
As a second example of a binder, a mixture consisting of:
A polyethylene (D1) having a density of 0.910 to 0.940, and a polymer (D) itself composed of a mixture of a polymer (D2) selected from an elastomer, an ultra-low density polyethylene and a metallocene-based polyethylene. The mixture (D1) + (D2) comprises 5 to 30 parts of the polymer co-grafted with an unsaturated carboxylic acid and 95 to 70 parts of polyethylene (E) having a density of 0.910 to 0.930. The mixture consisting of (D) and (E)
Its density is 0.910 to 0.930,
The grafted unsaturated carboxylic acid has a content of 30 to 10000 ppm and an MFI (according to ASTM D1238, 190 ° C., 2.16 kg) of 0.1 to 3 g / 10 min. MFI stands for melt flow index.
このバインダーの密度は、好ましくは0.915〜0.920である。好ましくは、(D1)及び(E)が、LLDPEであり、好ましくは同じコモノマーを有する。このコモノマーは、1−ヘキセン、1−オクテン及び1−ブテンから選択され得る。 The density of this binder is preferably between 0.915 and 0.920. Preferably (D1) and (E) are LLDPE, preferably having the same comonomer. The comonomer may be selected from 1-hexene, 1-octene and 1-butene.
バインダーの第3の例として、下記からなる混合物が挙げられ得る:
密度0.935〜0.980のポリエチレン(F1)、並びに、エラストマー、超低密度ポリエチレン及びエチレン系共重合体から選択される重合体(F2)の混合物からそれ自身が構成される重合体(F)であって、その混合物(F1)+(F2)が不飽和カルボン酸で共グラフトされている前記重合体5〜30部と、
密度0.930〜0.950のポリエチレン(G)95〜70部とからなり、
(F)及び(G)からなる混合物が、
その密度0.930〜0.950、好ましくは0.930〜0.940であり、
グラフトされた不飽和カルボン酸の含有量が30〜10000ppmであり、190℃、2.16kgでASTM D1238に準拠して測定されたMFI(メルトフローインデックス)が、5〜100であるもの。
As a third example of a binder, a mixture consisting of:
A polymer (F1) composed of polyethylene (F1) having a density of 0.935 to 0.980 and a polymer (F2) selected from an elastomer, a very low-density polyethylene and an ethylene-based copolymer (F2) 5-30 parts of said polymer, wherein said mixture (F1) + (F2) is co-grafted with an unsaturated carboxylic acid;
Consisting of 95 to 70 parts of polyethylene (G) having a density of 0.930 to 0.950,
The mixture consisting of (F) and (G)
Its density is from 0.930 to 0.950, preferably from 0.930 to 0.940;
Those having a grafted unsaturated carboxylic acid content of 30 to 10000 ppm and an MFI (melt flow index) of 5 to 100 measured at 190 ° C. and 2.16 kg in accordance with ASTM D1238.
バインダーの第4の例として、MFI0.1〜3、密度0.920〜0.930で、かつ、90℃でのn−デカン不溶分を2〜40重量%含有する、無水マレイン酸でグラフトされたポリエチレンが挙げられ得る。n−デカン不溶分を測定するために、グラフトされたポリエチレンを、n−デカンに140℃で溶解させ、その溶液を90℃まで冷却し、生成物を沈殿させる。次いで、混合物を濾過し、沈殿する不溶分含有量は、重量%であり、90℃で濾過することによって収集される。含有量が2〜40%である場合には、そのバインダーは優れた耐ガソリン性を有する。 As a fourth example of a binder, grafted with maleic anhydride, having an MFI of 0.1 to 3, a density of 0.920 to 0.930 and containing 2 to 40% by weight of n-decane insoluble matter at 90 ° C. Polyethylene. To determine the n-decane insolubles, the grafted polyethylene is dissolved in n-decane at 140 ° C, the solution is cooled to 90 ° C and the product precipitates. The mixture is then filtered and the insoluble content which precipitates out is% by weight and is collected by filtration at 90 ° C. When the content is 2 to 40%, the binder has excellent gasoline resistance.
好ましくは、グラフトされたポリエチレンは、グラフトされていないポリエチレンに希釈されており、そのバインダーが、密度0.930〜0.980のグラフトされたポリエチレン2〜30部と、密度0.910〜0.940、好ましくは0.915〜0.935のグラフトされていないポリエチレン70〜98部との混合物であるようなものである。 Preferably, the grafted polyethylene is diluted into ungrafted polyethylene and the binder is 2-30 parts of the grafted polyethylene having a density of 0.930-0.980 and a density of 0.910-0. 940, preferably 0.915 to 0.935, such as a mixture with 70 to 98 parts of ungrafted polyethylene.
バインダーの第5の例として、下記からなる混合物が挙げられ得る:
密度が0.9以上のポリエチレン単独重合体又は共重合体(J)50〜100部
ポリプロピレン単独重合体又は共重合体(K1)、ポリ(1−ブテン)単独重合体又は共重合体(K2)及びポリスチレン単独重合体又は共重合体(K3)から選択される重合体(K)0〜50部
(J)+(K)の量が100部であり、
(J)+(K)からなる混合物が、官能性単量体少なくとも0.5重量%でグラフトされており、
このグラフトされている混合物自身が、少なくとも1つのポリエチレン単独重合体又は共重合体(L)、又は、エラストマーの性質の少なくとも1つの重合体(M)、又は(L)及び(M)の混合物中で、希釈されているようなものである。
As a fifth example of a binder, a mixture consisting of:
50-100 parts of polyethylene homopolymer or copolymer (J) having a density of 0.9 or more, polypropylene homopolymer or copolymer (K1), poly (1-butene) homopolymer or copolymer (K2) And the amount of a polymer (K) 0 to 50 parts (J) + (K) selected from a polystyrene homopolymer or a copolymer (K3) is 100 parts,
A mixture consisting of (J) + (K) is grafted with at least 0.5% by weight of a functional monomer,
The grafted mixture itself may comprise at least one polyethylene homopolymer or copolymer (L) or at least one polymer (M) of elastomeric nature or a mixture of (L) and (M). It is like being diluted.
本発明の1つの形態によると、(J)は、密度0.91〜0.930のLLDPEであり、そのコモノマーは炭素原子を4〜8含有している。本発明の他の形態によると、(K)は、好ましくは少なくとも0.945の密度を、好ましくは0.950〜0.980の密度を有するHDPEである。 According to one aspect of the invention, (J) is LLDPE with a density of 0.91 to 0.930, the comonomer of which contains 4 to 8 carbon atoms. According to another aspect of the invention, (K) is HDPE, preferably having a density of at least 0.945, preferably a density of 0.950 to 0.980.
好ましくは、官能性単量体は、無水マレイン酸であり、その含有量は(J)+(K)の1〜5重量%である。 Preferably, the functional monomer is maleic anhydride, the content of which is 1 to 5% by weight of (J) + (K).
好ましくは、(L)は、コモノマーが炭素原子を4〜8含有するLLDPEであり、好ましくはその密度は、少なくとも0.9であり、好ましくは0.910〜0.930である。 Preferably, (L) is LLDPE wherein the comonomer contains 4 to 8 carbon atoms, preferably its density is at least 0.9, preferably 0.910 to 0.930.
好ましくは、(L)又は(M)又は(L)+(M)は、(J)+(K)3〜25部に対して、97〜75部である。尚(J)+(K)+(L)+(M)の量は100部である。 Preferably, (L) or (M) or (L) + (M) is 97-75 parts for (J) + (K) 3-25 parts. The amount of (J) + (K) + (L) + (M) is 100 parts.
バインダーの第6の例として、HDPE、LLDPE、VLDPE又はLDPEタイプのポリエチレン、グラフトされたメタロセン系ポリエチレン5〜35%、及び、エラストマー0〜35%の、合計で100%からなる混合物が挙げられ得る。 A sixth example of a binder may include a mixture of polyethylene of HDPE, LLDPE, VLDPE or LDPE type, 5-35% of grafted metallocene-based polyethylene, and 0-35% of elastomer, for a total of 100%. .
バインダーの第7の例として、下記からなる混合物が挙げられ得る:
少なくとも1つのポリエチレン又はエチレン系共重合体
ポリプロピレン又はプロピレン系共重合体、ポリ(1−ブテン)単独重合体又は共重合体、ポリスチレン単独重合体又は共重合体から選択される、少なくとも1つのポリマー、好ましくはポリプロピレンからなり、
この混合物は、官能性単量体でグラフトされており、このグラフトされている混合物自身は任意に、少なくとも1つのポリオレフィン中で、又は、エラストマーの性質の少なくとも1つの重合体中で、又は、それらの混合物中で、希釈されている。グラフトされている上記混合物において、ポリエチレンは、好ましくはこの混合物の少なくとも50重量%であり、好ましくは60〜90重量%である。
As a seventh example of a binder, a mixture consisting of:
At least one polyethylene or ethylene-based copolymer, at least one polymer selected from polypropylene or propylene-based copolymer, poly (1-butene) homopolymer or copolymer, polystyrene homopolymer or copolymer, Preferably made of polypropylene,
The mixture is grafted with a functional monomer, the grafted mixture itself optionally being in at least one polyolefin, or in at least one polymer of elastomeric nature, or Are diluted in a mixture of In said mixture being grafted, the polyethylene is preferably at least 50% by weight of the mixture, preferably 60-90% by weight.
好ましくは、官能性単量体は、カルボン酸及びそれらの誘導体、酸クロライド、イソシアネート、オキサゾリン、エポキシド、アミン、又は、ヒドロキシドから選択され、好ましくは無水不飽和ジカルボン酸である。 Preferably, the functional monomer is selected from carboxylic acids and their derivatives, acid chlorides, isocyanates, oxazolines, epoxides, amines or hydroxides, preferably unsaturated dicarboxylic anhydrides.
バインダーの第8の例として、下記からなる混合物が挙げられ得る:
少なくとも1つのLLDPE又はVLDPEポリエチレン
エチレン−プロピレン共重合体及びエチレン−ブテン共重合体から選択される、エチレンをベースとする少なくとも1つのエラストマーからなり、
ポリエチレンとエラストマーからなるこの混合物は、不飽和カルボン酸又はこの酸の官能性誘導体でグラフトされており、
この共グラフトされている混合物は任意に、ポリエチレン単独重合体又は共重合体、及び、スチレンブロック共重合体から選択される重合体中で希釈されている、
尚、バインダーは、下記を有する。
(a)エチレン含有量が、70mol%以上
(b)カルボン酸又はその誘導体の含有量が、バインダーの0.01〜10重量%、及び、
(c)MFI10/MFI2比が、5〜20。尚、MFI2は、荷重2.16kg下、190℃で、ASTM D1238に準拠して測定された質量メルトフローインデックスであり、MFI10は、荷重10kg下、190℃で、ASTM D1238に準拠する質量メルトフローインデックスである。
As an eighth example of a binder, a mixture consisting of:
At least one LLDPE or VLDPE polyethylene consisting of at least one ethylene-based elastomer selected from ethylene-propylene copolymers and ethylene-butene copolymers,
This mixture of polyethylene and elastomer is grafted with an unsaturated carboxylic acid or a functional derivative of this acid,
The cografted mixture is optionally diluted in a polymer selected from a polyethylene homopolymer or copolymer, and a styrene block copolymer,
The binder has the following.
(A) the ethylene content is 70 mol% or more; (b) the content of the carboxylic acid or its derivative is 0.01 to 10% by weight of the binder, and
(C) The ratio of MFI 10 / MFI 2 is 5 to 20. MFI 2 is a mass melt flow index measured at 190 ° C. under a load of 2.16 kg according to ASTM D1238, and MFI 10 is a mass based on ASTM D1238 at 190 ° C. under a load of 10 kg. It is a melt flow index.
バインダーからなる層を含む、本発明の構造における様々な層はまた、下記から選択される、少なくとも1つの添加剤を含有し得る。 The various layers in the structure of the present invention, including the layer comprising the binder, may also contain at least one additive selected from:
フィラー(鉱物フィラー、耐火性フィラー等)
繊維
染料
顔料
光学光沢剤
酸化防止剤
UV安定剤
Filler (mineral filler, refractory filler, etc.)
Fiber Dye Pigment Optical brightener Antioxidant UV stabilizer
具体例
下記の生成物を使用した。
EVOH D:エチレンを29mol%含有し、MFI8(210℃、2.16kg)、融点188℃、結晶化温度163℃、Tg(ガラス転位温度)62℃の、エチレン−ビニルアルコール共重合体。
Specific examples The following products were used.
EVOH D: An ethylene-vinyl alcohol copolymer containing 29 mol% of ethylene, MFI8 (210 ° C, 2.16 kg), melting point 188 ° C, crystallization temperature 163 ° C, Tg (glass transition temperature) 62 ° C.
ORGALLOY(登録商標)として公知の、第3の層用の、ポリアミドとポリオレフィンからなる混合物を調製し、下記生成物から製造した。
ポリアミド(A)
PA1:融点が196℃であり、重量1kg下、235℃で、ASTM1238による、フローインデックスが4.4g/10分である、中程度の粘度の、コポリアミド6/6−6
PA2:融点が196℃であり、重量1kg下、235℃で、ASTM1238による、フローインデックスが6.6g/10分である、中程度の粘度の、コポリアミド6/6−6
ポリオレフィン(B2)
LLDPE:ISO1872/1による密度が0.920kg/lであり、重量2.16kg下、190℃で、ASTM1238による、フローインデックスが1g/10分である、直鎖状低密度ポリエチレン
HDPE:ISO1872/1による密度が0.952kg/lであり、重量2.16kg下、190℃で、ASTM1238による、フローインデックスが0.4g/10分である、高密度ポリエチレン
ポリオレフィン(B1)
B1−1:これは、無水マレイン酸を3000ppm含有し、重量2.16kg下、190℃で、ASTM1238による、フローインデックスが1g/10分である、担体PEである。
酸化防止剤
Anti1:ヒンダードフェノール型の酸化防止剤
Anti2:ホスファイト型の第二の酸化防止剤
A mixture of polyamide and polyolefin for a third layer, known as ORGALLOY®, was prepared and made from the following product.
Polyamide (A)
PA1: medium viscosity copolyamide 6 / 6-6 having a melting point of 196 ° C. and a flow index of 4.4 g / 10 min according to ASTM 1238 at 235 ° C. under 1 kg weight
PA2: Medium viscosity copolyamide 6 / 6-6 having a melting point of 196 ° C. and a flow index of 6.6 g / 10 min according to ASTM 1238 at 235 ° C. under 1 kg weight.
Polyolefin (B2)
LLDPE: linear low-density polyethylene having a density according to ISO1872 / 1 of 0.920 kg / l and a flow index of 1 g / 10 min according to ASTM 1238 at 190 ° C. under a weight of 2.16 kg HDPE: ISO1872 / 1 High density polyethylene polyolefin (B1) having a density of 0.952 kg / l and a weight of 2.16 kg at 190 ° C. and a flow index of 0.4 g / 10 min according to ASTM 1238 (B1)
B1-1: This is a carrier PE containing 3000 ppm of maleic anhydride and having a flow index of 1 g / 10 min according to ASTM 1238 at 190 ° C. under a weight of 2.16 kg.
Antioxidant Anti1: Antioxidant of hindered phenol type Anti2: Second antioxidant of phosphite type
コポリアミド、ポリオレフィン及び官能性ポリオレフィンを、3つの独立した重量測定装置から(又は様々な顆粒を単に乾燥−予備混合することによって)、直径40mm、L/D=40(9つのスリーブ+4つのストラット、即ち10のスリーブの合計長さ)のWerner−Pfleiderer共回転する二軸押出し機のホッパーに導入する。押出し機の合計の流れ速度は、50kg/時であり、スクリューの回転速度は、150rpmであり、スリーブ3/4、6/7、及び7/8、並びに、ダイの出口での物質の温度は、それぞれ245、263、265及び276℃である、押出されたロッドは、顆粒状にされ、次いで8時間、80℃、真空下で、加熱炉で乾燥させられる。組成物を、下記表1に与える(重量による比)。 The copolyamide, polyolefin and functional polyolefin are obtained from three independent gravimetric devices (or by simply drying-premixing the various granules), 40 mm in diameter, L / D = 40 (9 sleeves + 4 struts, That is, the Werner-Pfleiderer (total length of 10 sleeves) is introduced into the hopper of the co-rotating twin-screw extruder. The total flow rate of the extruder is 50 kg / h, the screw rotation speed is 150 rpm, the sleeves 3/4, 6/7 and 7/8 and the temperature of the material at the exit of the die is The extruded rods, each at 245, 263, 265 and 276 ° C., are granulated and then dried in an oven under vacuum at 80 ° C. for 8 hours. The compositions are given in Table 1 below (ratio by weight).
ORGALLOY(登録商標)1:ポリアミド6と、第3の層の第3の好ましい形態に対応するポリオレフィンとからなる混合物であり、下記からなる(重量基準)。
PA6 65部
MFIが0.9g/10分であり、かつ、密度が0.920である、直鎖状低密度ポリエチレン25部
重量比で91/6/3で、MFIが5(190℃、2.16kg)の、エチレン、アクリル酸ブチル、及び、無水マレイン酸からなる共重合体10部
「バインダーの第2の例」の項に記載されているバインダーは、バインダー2a〜バインダー2dと呼ばれ、それらの詳細を、下記表2に与える。
ORGALLOY® 1: a mixture of polyamide 6 and a polyolefin corresponding to the third preferred form of the third layer, consisting of:
PA6 65 parts MFI is 0.9 g / 10 min, density is 0.920, linear low-density polyethylene is 25 parts by weight, 91/6/3, and MFI is 5 (190 ° C., 2 .16 kg) of a binder composed of 10 parts of a copolymer composed of ethylene, butyl acrylate, and maleic anhydride, which is referred to as a binder 2a to a binder 2d. The details are given in Table 2 below.
第二好適実施例
図4に明瞭に図示したように、多層プラスチック燃料タンク50がタンク壁52を有し、タンク壁52はポリマー材料製の6層からなる。タンクの外側から始めて内側に進み、燃料タンクは好ましくはHDPE製の外側層54と、好ましくは回収又は粉砕再生材製の中間層56と、接着層58と、EVOH製のバリアー層60と、別のダンパー層62と、内側層64とを有する。内側層64は、ポリアミド、又は、ポリアミドとポリオレフィンとの混合物、又は、ORGALLOY(登録商標)のような合金である。その合金は該して前述の成分を有しても良い。同様に、そのHDPE層、粉砕再生材層、接着層、ダンパー層、EVOH層は、前述の組成でも良い。
Second Preferred Embodiment As clearly shown in FIG. 4, a multi-layer
HDPEは、比重が約0.950のFINATHENE(登録商標)MS201でも良い。接着層58とダンパー層62の各々は、OREVAC(登録商標)18334で売られている無水マレイン酸線状低密度ポリエチレンでも良い。バリアー層60はEVOH共ポリマーでも良い。そのような共ポリマーはSOARNOL(登録商標)DT2903という名で販売されていて、欧州ではATFINA、米国ではSOARUSにより頒布さえている。
The HDPE may be FINATHENE® MS201 having a specific gravity of about 0.950. Each of the
中間層56は、回収、粉砕再生材、又は、スクラップ材製であり、種々の材料を混合したものであり、燃料タンク50を形成する。要すれば、中間層56は、HDPE製外側層54と相容性を維持するために、その粉砕再生材はHDPEで希釈されて、ORGALLOY(登録商標)マトリックスではない。便宜的には、粉砕再生材が希釈される時、粉砕再生材が余分に作られて、それは他の部分に、例えば,種々のハウジング、支持部材、又は他の部材に使用される。その場合には、ORGALLOY、又はナイロンを基にしたマトリックスが有効であり、炭化水素蒸気透過に対する耐性が増す。
The
ダンパー層62はバリアー層60と内側層64との間に設けられ、燃料タンクの剛性を増し、この技術分野で知られた種々の衝撃試験に耐えるようになる。必須ではないが、ダンパー層62は接着層58と同じ材料でつくられて、ORGALLOY層とEVOH層との間の接着剤となり、それらが接着し易いよういにしても良い。ORGALLOY層とEVOH層とを直接結合すると、少なくともあるデザインでは、燃料タンクの剛性を減らす。何故ならば、ORGALLOY層は、衝撃エネルギーを充分に散逸せず、比較的脆い薄いEVOH層を保護しない。それ故、ORGALLOY層とEVOH層との間にそのダンパー層が設けられて衝撃エネルギーを吸収して、衝撃や衝突に対して燃料タンクの剛性を増す。
The
現在の押出しブロー成形機械での処理との適合を容易にするために、従来の6層燃料タンクと同様の厚さであり、HDPEの外側層と、その外側層に隣合う粉砕再生材層と、その粉砕再生材層とEVOHバリアー層との間の接着層と、そのバリアー層と内側層との間の別の接着層とを有する。燃料タンクの押出しブロー成形機械の大きな資本コストを考慮すると、従来の6層燃料タンクに現在使用されている装置が、前述の多層燃料タンク50を形成する為に使用できるのが好ましい。従って、ORGALLOYの内側層64は、燃料タンク壁52の全厚さの30%であり、ダンパー層62は燃料タンク壁厚さの5%程度であり、バリアー層60はタンク壁厚さの3%であり、接着層58はタンク壁厚さの3%であり、中間層56はタンク壁全厚さの40%であり、外側層54はタンク壁全厚さの19%である。勿論、これらの厚さは、現在好適な実施例を説明しており、現在の製作機械の範囲内で要望に応じて変更され得る。又、新しい又は別の機械が採用されれば、更に変更可能である。実験により、ORGALLOYの内側層64の炭化水素に対するバリアー特性は、内側層64の燃料タンク壁の約10〜40%の範囲では、著しい変化がなく、燃料タンク50のデザインにおいて、柔軟性を提供する。望ましくは、ORGALLOY材は、従来の6層燃料タンクの場合と同じポリエチレンに適した押出し成形装置で押し出される。従って、多層燃料タンク50の加工・製作は非常に柔軟性があり、現在の加工装置に十分に適用でき、同じ機械を使用し、著しい交換部分がない。
To facilitate compatibility with processing on current extrusion blow molding machines, the outer layer of HDPE has the same thickness as a conventional six-layer fuel tank, and a regrind layer adjacent to the outer layer. And an adhesive layer between the regrind layer and the EVOH barrier layer, and another adhesive layer between the barrier layer and the inner layer. In view of the high capital cost of the fuel tank extrusion blow molding machine, it is preferred that the equipment currently used for conventional six-layer fuel tanks can be used to form the aforementioned
前述のように構成されて、多層燃料タンク50は、従来の6層燃料タンクに比較して、炭化水素に対して格別なバリアー性能を示す。これは、ORGALLOYの内側層64が炭化水素に対する優れたバリアーとなり、HDPEよりも炭化水素の透過をより著しく防ぐことが大きい理由である。このように、燃料タンクがORGALLOYの内側層64を含む第一バリアー層を有し、又、EVOHバリアー層60を含む第二バリアー層を有する。これらの層バリアー層60、内側層64が順次設けられて、燃料タンク50について炭化水素の透過に対して全体として著しく改善する。EVOHバリアー層60とORGALLOYの内側層64との両方は、少なくとも基本的に連続していて、燃料タンク50の透過孔を減少又は無くす。
As configured above, the
実際に、図5に示すように、ブロー成形燃料タンク50のピンチ線70の領域でも、ピンチ線70に沿った炭化水素の透過を著しく減らす。ブロー成形の燃料タンクでは、ブロー成形においてパリソンを囲み、型を閉じ、型内にパリソンを膨張形成させる。型を閉じるとパリソンが閉じ、パリソンが型の間に閉じた場所にピンチ線を形成する。ピンチ線に沿った透過は、従来の6層燃料タンクにおける問題である。それは、EVOHバリアー層がそのピンチ領域で連続していないからである。何故ならば、従来の6層燃料タンクでは、EVOHバリアー層がピンチ領域ではシールしておらず、透過孔がバリアー層のその部分の間に形成されて、そこを通って炭化水素蒸気が容易に逃げる。ここに記載した多層燃料タンクでは、バリアー層60内に同様な孔があっても(図5に図示したように)、内側層64内には透過孔は無い。従って、ピンチ線70を通る炭化水素の透過は著しく減少する。理論的、数値的根拠は明らかではないが、従来の6層燃料タンクからに炭化水素の逃げ量の約20〜30%がピンチ線の領域で起こると推量されている。それ故、燃料タンク50の連続内側層64は、ピンチ線70の領域でも、燃料タンク50からの炭化水素の漏洩を著しく減らす。
In fact, as shown in FIG. 5, even in the region of the
更に、図5に示すように、ORGALLOYの内側層64は、従来の6層燃料タンクのHDPE製の内側層とは相違した機能を有する。望ましくは、ORGALLOYの内側層64は、ピンチ線70の領域で、平らな内面72を無理なく提供して、従来の6層燃料タンクの問題を著しく減らし又は無くす。従来の6層燃料タンクでは、ピンチ処理の間の材料の流れは、予想し難く管理し難い。ノッチ又は突起は、一般的にピンチ線の領域でHDPEの内側層の内面に形成される。このノッチは、例えば内圧に対して燃料タンクの剛性を減少する可能性がある。実験データでは、多層燃料タンク50は内圧等に対する優れた機械的特性を有し、燃料タンクの破壊試験性能において著しい改良が見られる。ある実験結果のデータは、燃料タンク50は増加内圧耐力を示し、従来の6層燃料タンクよりも20〜35%程大きい。連続した比較的平らな内面72を形成することに加えて、ORGALLOY層は、ポリエチレンよりも低い粘性を有し、ピンチ線70の領域にあるEVOHバリアー層の厚さ又は剛性に、従来の6層燃料タンクに見られる程度までには影響を与えない。望ましくは、ピンチ線70の領域では、多層燃料タンクのバリアー層60は、従来の6層燃料タンク程には薄くならない。この結果、多層燃料タンク50のピンチ線70の領域でも、炭化水素の透過に対する耐性を更に改善する。
Further, as shown in FIG. 5, the ORGALLOY
多層燃料タンク50は、従来の6層燃料タンクに比べて炭化水素の透過に対する耐性は著しく改善されて、例えばカリフォルニア州で検討又は発効されている大変厳しい排出基準に、多層燃料タンク50が満足する。これらの基準は、例えばLEVIIとPZEVであり、それらは自動車からの排気物質を著しく減らすことを要求している。従来の6層燃料タンクのあるデザインでは、LEVIIの要求に合うかもしれないが、PZEVIのより厳しい規制に要求を充足しない。前述実施例の多層燃料タンク50は、炭化水素の透過に対して著しく優れた耐性を有して、PZEVの要求を充足する。概略の数値では、CARB PHIIのような非アルコール又は低アルコールにおけるポリマー燃料タンクに使用される種々の材料のバリアー性能に関して、HDPEが1000の透過率とすると、ORGALLOYは約1.5でありHDPEの1/600である。比較すると、EVOHは0.6の透過率を有する。それ故、ORGALLOYは、HDPEに比較して、炭化水素の排出に対して著しく優れたバリアーであることが分かる。ナイロンを基礎としているので、アルコールを含む燃料には幾らか影響され易いが、ORGALLOYはHDPEよりも、炭化水素透過に対する著しい耐性を示す。同様に概略透過率について述べると、HDPEは10%のエタノールを含む試験燃料TF1のような高いアルコール燃料では、1000の透過率であり、一方、ORGALLOYは約225の透過率である。それ故、高いアルコール燃料でも、ORGALLOYはHDPEより1/4以下の透過率である。
The
多層燃料タンク50が前述のように構成されていると、そのタンクは、非アルコール又は低アルコール燃料の場合に、従来の6層燃料タンクに比較して、炭化水素の透過に対する耐性は1/2.5〜1/3程まで改善される。概略数値では、従来の6層燃料タンクがそのような燃料の場合に透過率が100とすると、燃料タンク50は30〜40程の透過率である。同様に、燃料タンク50はTF1のような高アルコール燃料では、従来の6層燃料タンクの約1/2の透過率である。従来の6層燃料タンクが高アルコール燃料の場合に透過率が100とすると、燃料タンク50は約45〜55の透過率である。更に、燃料タンク50は、約45〜55の透過率を試験結果で、燃料タンク50は排出物質を大きく減らしていて、CARB PhIIでは約4〜7mg/日で、平均で5mg/日であり、TF1では約7〜10mg/日で、平均で8mg/日である。これらの結果は、70リットル燃料タンクについて、温度40℃で、80週のソーク試験から得られた。タンクは約2.1m2の面積であり、ピンチ線の長さは約2mである。同じ寸法の従来の燃料タンクについての同じ条件での試験では、従来の6層燃料タンクはCARB PhIIでは2倍以上の透過率であり、TF1では約60%以上高い。その透過率は15年以上の燃料タンクの設計寿命に渡って著しい変化はないと考える。
When the
望ましくは、多層燃料タンクは、一般的には芳香族の汚染物質排出を劇的に減らす。芳香族は、一般的には、ベンゼン、トルエン、エチルトルエン、キシレン、重芳香族物質である。高いアルコールを含む燃料でも、燃料タンク50の全透過率が従来の6層燃料タンクの約1/2である場合は、燃料タンク50からの芳香族物質排出は従来の6層燃料タンクの1/10である。従って、最も多い汚染物質の排出は、燃料タンク50では劇的に減る。アルコール及び酸化物の排出も又、燃料タンク50では大きく減少する。
Desirably, the multi-layer fuel tank dramatically reduces emissions of generally aromatic pollutants. Aromatics are generally benzene, toluene, ethyltoluene, xylene, heavy aromatics. Even with a fuel containing high alcohol, if the total permeability of the
更に、内側層64は、安定した厚い連続的な内側バリアー層を提供するので、燃料タンク50の炭化水素の透過耐性は、タンクにより、日により、月によりばらつきがない。また、この透過耐性は、燃料タンク50の加工・製作においても、ばらつきが大変小さい。反対に、従来の6層燃料タンクでは、燃料タンクのどの部分においても、EVOH層厚さのばらつきは、炭化水素の透過率を著しく悪化させる。EVOH層は比較的高価であり脆いので、燃料タンク全体に渡ってのEVOH層厚さの管理は重要である。従来の6層燃料タンクでは、EVOH層が炭化水素の透過に対する耐性を略左右している。従って、従来の6層燃料タンクはある厳しい排出基準を充足するものもあるが、製作機械、周囲環境、加工作業者等の処理のばらつきにより、ある製造ラインで、全て又は多数の従来の6層燃料タンクが、これらのより厳しい基準を充足する可能性は少ない。
Further, because the
更に、ORGALLOY内側層64は、即ち燃料タンク50は、従来の6層燃料タンクのようにHDPEの内側層を使用した燃料タンクと比較して、より高い温度で優れた機械的性能を有する。ORGALLOY内側層64は、HDPE層よりも著しく高い融点を有し、一般的には約375〜400°Fの範囲である。HDPEは約255〜275°Fの範囲内の融点である。それ故、燃料タンク50は、温度が上昇しても、タンク壁52の変形は少なく、エンジン主給管等から燃料タンクに戻る熱い燃料により内側層64が溶ける危険を減少し又は無くす。あるディーゼル燃料システムでは、燃料は255°Fまで上昇した温度で戻って、それはHDPEの融点の範囲であり、HDPEを溶かし、又は少なくとも局所的又は一時的にタンク剛性に悪影響を与える。対称的に、255°Fの温度で戻った燃料は、ORGALLOY内側層64では、著しい影響がない。その層はより高い融点を有するからである。又、燃料タンク50の剛性は、衝撃試験で計測すると、少なくともある温度範囲で、特に高い温度で、従来の6層燃料タンクよりも良好である。燃料タンク50は改善された剛性を有するので、タンク壁52の厚さを減らす可能性があり、重量とコストの削減が可能である。
Furthermore, the ORGALLOY
ピンチ線を有するブロー成形燃料タンクに関して概して説明してきたが、ここに説明した燃料タンクの構造は、熱成形タンクに使用されても良く、そこでは燃料タンクの一対の半体が別々に作られて溶接等により結合される。ORGALLOY内側層64は、この場合も連続している。何故ならば、一方のタンク半体の内側層は、他のタンク半体の内側層に溶接されるからである。よれにより、透過孔を減らし又は無くす。熱成形タンクでは、燃料タンクが二つの別々の半体に形成されるので、全周に渡って延びている。それ故、従来の熱成形燃料タンクでは、この二つのタンク半体の間の溶接線は、炭化水素の漏洩の大きい原因となり得る。この炭化水素の漏洩源は、この発明の前述したように構成された燃料タンクでは、著しく減少し、又は無くなる。それは、少なくとも部分的に透過孔を減少させるか無くし、即ち、連続内側壁は、タンク壁52を通る炭化水素の透過を著しく防ぐ材料でできているからである。
Although generally described with respect to a blow-molded fuel tank having a pinch line, the structure of the fuel tank described herein may be used in a thermoformed tank, where a pair of halves of the fuel tank are made separately. They are joined by welding or the like. The ORGALLOY
これらの好適実施例の前述の記載は、これら実施例の説明のためのものであり、この発明を限定するものではない。この技術分野の通常の熟練者には、請求項に記載の発明の範囲内で、種々の置換例・変化例が可能である。例えば、HDPEの外側層54は、粉砕再生材中間層56がナイロンを基礎としたマトリックス形態であれば、不必要である。何故ならば、HDPE層と粉砕再生材層の両方は不要である。燃料ポンプモジュールのベント弁やフランジ等の他の要素を、ナイロンマトリックス外側層(HDPE層が使用されない場合に)に溶接し易くするために、これらの要素はナイロンを基礎とした材料で形成される。更に、最後に説明した実施例のバリアー層は、EVOHとORGALLOYから形成されていると説明したが、他の材料が使用されても良い。EVOHは、炭化水素透過に耐性のある他の材料で置換されても良い。同様に、内側層は、ORGALLOYでなく、ポリアミド、又は、ポリアミドとポリオレフィンの別の混合物で形成されても良い。別の例として、バリアー層60に関して記載したEVOH材は、別のポリアミド、又は、例えばORGALLOYにようなポリアミドとポリオレフィンの混合物で形成されても良い。これは、多層燃料タンクが非アルコール又は低アルコール燃料に使用される場合に望ましい。何故ならば、ポリアミド、又はORGALLOYにようなポリアミドとポリオレフィンの混合物等の材料は、特に非アルコール燃料で、炭化水素の透過に対して良好なバリアーとなる。燃料タンク50をブロー成形や熱成形する場合を説明してきたが、更に別の例として、燃料タンク50は、ポリエチレンフィルム等を重ねて炭化水素バリアー材からなる層を形成して、作られても良い。勿論、この発明の範囲内で、燃料タンクの形成において、用途に応じて他の材料が使用することは可能である。
The foregoing description of the preferred embodiments is illustrative of these embodiments and does not limit the invention. For a person skilled in the art, various substitutions and modifications are possible within the scope of the invention described in the claims. For example, the
10 燃料タンク
12、12' 壁
14 パイプ
16 フランジ
18 燃料ポンプモジュール
20 カバーフランジ
22 第1の層
24 第2の層
26 バインダー層
28 第3の層
50 燃料タンク
52 タンク壁
54 外側層
56 中間層
58 接着層
60 バリアー層
62 ダンパー層
64 内側層
70 ピンチ線
Claims (11)
該燃料タンクの内部を形成するタンク壁と、該タンク壁は該燃料タンクの該内部に面して、ポリアミドとポリオレフィンの混合物製の内側層を有し、
該内側層を概して囲むバリアー層と、
該バリアー層を囲む少なくとも一つの構造層と、
を具備したことを特徴とする上記燃料タンク。 A fuel tank,
A tank wall forming the interior of the fuel tank, the tank wall facing the interior of the fuel tank, having an inner layer of a mixture of polyamide and polyolefin;
A barrier layer generally surrounding the inner layer;
At least one structural layer surrounding the barrier layer;
The above-mentioned fuel tank, comprising:
前記内側層では、該内側層の一部が該内側層の他の部分と係合されて、前記パリソンが挟持されて、前記タンク壁の連続した該内側層を形成して透過孔がないようにした請求項1記載の燃料タンク。 The tank wall is formed of a multilayer parison and is blow molded to a final shape, the tank wall having a pinch line in the area where the parison is closed during blow molding;
In the inner layer, a portion of the inner layer is engaged with another portion of the inner layer to pinch the parison to form the continuous inner layer of the tank wall so that there are no perforations. 2. The fuel tank according to claim 1, wherein:
外側層と、
バリアー層と、
該外側層と該バリアー層と間にある接着層と、
該バリアー層と前記内側層とに間にあるダンパー層と、
を具備した請求項1記載の燃料タンク。 The tank wall is
An outer layer,
A barrier layer,
An adhesive layer between the outer layer and the barrier layer;
A damper layer between the barrier layer and the inner layer;
The fuel tank according to claim 1, further comprising:
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