JP2006096802A - ポリアミドマスターバッチペレット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】銅化合物(a)、ハロゲン化アルカリ(b)、酸化が0.05〜30mg/gの範囲にある高級脂肪酸金属塩,高級脂肪酸エステル,高級脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも1つの化合物(c)からなる造粒物(A)とポリアミド樹脂(B)を溶融混練して得られるポリアミドマスターバッチペレットであり、該ポリアミドマスターバッチ中に含まれるハロゲン原子と銅原子のモル比(ハロゲン原子/銅原子)が12〜40であり、かつ、該マスターバッチ中の銅濃度が1ppm〜10重量%であることを特徴とするポリアミドマスターバッチペレット。
【選択図】選択図なし
Description
これに応えて、これまで数々の技術的な改良が試みられ、例えば、銅ハロゲン化合物を配合したポリアミド樹脂組成物、芳香族アミン、ヒンダードフェノール系の酸化劣化防止剤を配合したポリアミド樹脂組成物等が挙げられる。これらの中でも、特に銅化合物とハロゲン化合物の混合物による耐熱エージング性向上技術がコストパフォーマンス的に最も優れ、現在でも広範囲に使用されている。
また、ポリアミド樹脂、銅化合物、ハロゲン化銅以外のハロゲン化合物からなるマスターバッチを、ポリアミドに対し配合することが提案されている(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、銅化合物とハロゲン化合物の分散性への効果は不充分であり、銅析出物や凝集体等により機械物性が損なわれ、充分満足された耐熱エージング性を有するポリアミド樹脂組成物を得ることは出来なかった。
(1)銅化合物(a)、ハロゲン化アルカリ(b)、酸価が0.01〜500mg/gの範囲にある高級脂肪酸金属塩,高級脂肪酸エステル,高級脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも1つの化合物(c)からなる造粒物(A)とポリアミド樹脂(B)を溶融混練して得られるポリアミドマスターバッチペレットであり、該ポリアミドマスターバッチ中に含まれるハロゲン原子と銅原子のモル比(ハロゲン原子/銅原子)が5〜40であり、かつ、該マスターバッチ中の銅濃度が1ppm〜10重量%であることを特徴とするポリアミドマスターバッチペレット、
(2)ハロゲン化アルカリ(b)粉粒体の平均粒径が200μm以下であることを特徴とする上記(1)記載のポリアミドマスターバッチペレット、
(3)化合物(c)が高級脂肪酸と周期律表第I族、第II族金属、Cu、Zn、Alより選ばれる少なくとも1つの金属との塩であることを特徴とする上記(1)または(2)に記載のポリアミドマスターバッチペレット、
(4)造粒物(A)中の化合物(c)の濃度が2〜50重量%であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載のポリアミドマスターバッチペレット、
(5)上記(1)〜(4)のいずれかに記載したポリアミドマスターバッチペレット99.9〜0.1重量%をポリアミド樹脂ペレット0.1〜99.9重量%に混合し、成形して得られることを特徴とするポリアミド樹脂成形品、
である。
以下、本発明の内容を詳細に説明すると、本発明で用いられるポリアミド樹脂(B)とは、公知のポリアミド樹脂であれば特に制限はなく、ホモポリアミド、共重合ポリアミド、ブレンドポリアミドの何れであっても良い。代表例として、ε−カプロラクタム、エナントラクタム、ω−ラウロラクタム等のラクタム類、ε−アミノカプロン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸等のアミノカルボン酸、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−/2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、5−メチルノナメチレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、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、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(p−アミノシクロヘキシル)プロパン、イソホロンジアミン等のジアミン、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ダイマー酸等のジカルボン酸から得られるポリアミドがある。
銅化合物の添加量は、マスターバッチ中の銅濃度で1ppm〜10重量%である。銅濃度を1ppm以上にすることにより充分な耐熱効果が得られ、銅濃度が10重量%以下であれば充分な耐熱エージング性の向上が得られることに加え、銅の析出と成形品の変色を抑制することができる。マスターバッチ中の銅濃度を10ppm〜5重量%にすることが好ましく、20ppm〜1重量%にすることがより好ましい。
造粒物(A)中の化合物(c)の含有量は、2〜50重量%であることが好ましい。化合物(c)の含有量が2重量%以上であれば、銅の析出防止に対する効果が大きいだけでなく、造粒物(A)とポリアミド樹脂(B)の溶融混練時に銅化合物(a)とハロゲン化アルカリが充分に分散させることができ、機械物性低下を抑制できる。化合物(c)の含有量が50重量%以下であれば、銅析出防止の効果が望める。造粒物(A)中の化合物(c)の含有量は、2〜30重量%であることがより好ましい。
造粒物(A)とポリアミド樹脂(B)を溶融混練する装置は、公知の技術であれば特に限定されない。例えば単軸あるいは2軸押出機、バンバリーミキサーおよびミキシングロール等の溶融混練機が好ましく用いられる。
(1)長期耐熱エージング性
下記の成形条件によって得られたテストピースを熱風オーブン中で180℃、所定時間処理した後、ASTM−D638に準じて引張強度を測定した。そして熱処理前に測定した引張強度に対する熱処理後の引張強度を引張強度保持率として算出した。引張強度保持率が50%となる熱処理時間を半減期とした。
下記成形条件によって得られたテストピースを23℃の水中に240時間浸漬し、浸漬後のテストピースの色調を色差計(日本電色(株)製ND−K6B型)で測定した。測定条件は以下の通りである。
測定項目:L(明度)、a(赤色度)、b(黄色度)、ΔE(色差)
計 算:ΔE=√{(LS−LB)2+(aS−aB)2+(bS−bB)2}
aS、bS、LS吸水処理前のa、b、L
aB、bB、LB吸水処理前のa、b、L
吸水前の成形品の色調との色差(ΔE)を色調変化とした。
射出成形機 :日精樹脂製PS−40e
金型 :ASTM−D638テストピース型
シリンダー温度 :280℃フラット
金型温度 :80℃
可塑化ストローク :63mm
スクリュー回転数 :200rpm
射出時間 :10秒
冷却時間 :15秒
ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の等モル塩水溶液(50重量%濃度)を用い、公知の溶融重合を行い、ペレット状のポリアミド66樹脂を得た。ヨウ化カリウム:85重量%、ヨウ化銅:5重量%、モンタン酸カルシウム:10重量%を撹拌混合した後、顆粒状の造粒物を作成した。ペレット状のポリアミド66樹脂:70重量%とヨウ化カリウム/ヨウ化銅/モンタン酸カルシウムの顆粒状造粒物:30重量%をタンブラー型ブレンダーにて混合した。得られた混合物を二軸押出機により溶融混練し、ポリアミドマスターバッチペレットを得た。該ポリアミドマスターバッチペレット:2重量%とポリアミド66樹脂:98重量%をタンブラー型ブレンダーにて混合し、混合物を二軸押出機にて溶融混練し、銅含有ポリアミド66樹脂ペレットを得た。得られた銅含有ポリアミド66樹脂ペレットより、ASTM−D638テストピースを成形した。長期耐熱エージング性、色調変化を測定し、表1に示す物性を得た。
予めジェットミルにて平均粒径:20μmに粉砕したヨウ化カリウムを用いること以外は実施例1と同様の方法でASTM−D638テストピースを作成し、長期耐熱エージング性、色調変化を測定した結果を表1に合わせて記載した。
ポリアミドマスターバッチペレットを作成する際に、溶融重合で得られたペレット状のポリアミド66樹脂に、予め微細化し平均粒径:20μmのヨウ化カリウム:25.5重量%、ヨウ化銅:1.5重量%、モンタン酸カルシウム:3.0重量%を混合し、二軸押出機にて溶融混錬したこと以外は実施例1と同様に方法でASTM−D638テストピースを成形した。長期耐熱エージング性、色調変化を測定した結果を表1に合わせて記載した。
ポリアミド66樹脂を溶融重合する際、原料のヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の等モル塩水溶液(50重量%濃度)に対し、ヨウ化カリウム:41.0重量%とヨウ化銅:12.0重量%を含む水溶液:0.25重量%を配合し、公知の溶融重合を行い、ペレット状のポリアミド66樹脂を得た。得られた重合物のみを実施例1と同様に二軸押出機にて溶融混錬して、銅含有ポリアミド66樹脂ペレットを得た。得られた銅含有ポリアミド66樹脂ペレットよりASTM−D638テストピースを成形した。長期耐熱エージング性、色調変化を測定した結果を表1に合わせて記載した。
ポリアミド66のみを用い、実施例1と同様に二軸押出機にて溶融混錬して、得られた銅を含有しないポリアミド66樹脂ペレットより、ASTM−D638テストピースを成形した。長期耐熱エージング性、色調変化を測定した結果を表1に合わせて記載した。
Claims (5)
- 銅化合物(a)、ハロゲン化アルカリ(b)、酸価が0.01〜500mg/gの範囲にある高級脂肪酸金属塩,高級脂肪酸エステル,高級脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも1つの化合物(c)からなる造粒物(A)とポリアミド樹脂(B)を溶融混練して得られるポリアミドマスターバッチペレットであり、該ポリアミドマスターバッチ中に含まれるハロゲン原子と銅原子のモル比(ハロゲン原子/銅原子)が5〜40であり、かつ、該マスターバッチ中の銅濃度が1ppm〜10重量%であることを特徴とするポリアミドマスターバッチペレット。
- ハロゲン化アルカリ(b)粉粒体の平均粒径が200μm以下であることを特徴とする請求項1記載のポリアミドマスターバッチペレット。
- 化合物(c)が高級脂肪酸と周期律表第I族、第II族金属、Cu、Zn、Alより選ばれる少なくとも1つの金属との塩であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリアミドマスターバッチペレット。
- 造粒物(A)中の化合物(c)の濃度が2〜50重量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリアミドマスターバッチペレット。
- 請求項1〜4のいずれかに記載したポリアミドマスターバッチペレット99.9〜0.1重量%をポリアミド樹脂ペレット0.1〜99.9重量%に混合し、成形して得られることを特徴とするポリアミド樹脂成形品。
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