JP2007538123A5 - 熱可塑性アロイ用の改質剤及び該改質剤を用いて生産したアロイ - Google Patents

Description

本発明は熱可塑性アロイ用の改質剤、及び限定されないが特に自動車用途用いられる、特にソフトポリアミドアロイ用の改質剤に関するが、これらに限定されない。前記アロイは、ポリアミドアロイであり得る。前記アロイは、柔軟性、弾力性及び高い使用温度についての改良されたバランスを提供する。又、本発明は前記改質剤を用いた方法及びアロイに関する。

本発明の対象には、官能基を有するポリアミド又は他の縮合ポリマーの連続マトリクスを提供しながら、高レベルのエラストマー改質剤を取り込むことができる一つの工程である動的加硫プロセスにおいて採用することが可能な改良された熱可塑性アロイ及び特にポリアミドアロイ調製用の改質剤を提供することが含まれる。更に、本発明の対象には、最終用途の諸特性、及び特にフード応用下における自動車用の事例に適当な曲げ係数、引張強度、及びオイル劣化の改良されたバランスを有する改良アロイを提供することが含まれる。

発明の要約
第一に本発明は、改質剤に基いて、エチレン及び酸性官能基、好ましくは無水マレイン酸を用いてグラフト化された、グラフト化前に０．３〜１００のメルト・インデックス及び０．８５〜０．９１の密度を有する４〜１２炭素原子を有するα−オレフィンのインターポリマーの２０から８０重量％、及びエチレン及び３〜１２炭素原子を有するα−オレフィンに由来するインターポリマーを含むグラフト化されてないジエンの８０〜２０重量％、及び１５０℃以上の融点を有する縮合ポリマーを用いた後に続く溶融混合の間に架橋を提供するのに有効量の架橋成分を含む熱可塑性アロイ用の非架橋改質剤を提供する。より高いグラフト化水準は、より低いゲルの発生率にともなって得られる。前記改質ポリマーは、好ましくはポリアミド又はポリエステルのような縮合ポリマーである。好ましくは、前記改質剤それ自体は縮合ポリマーを含まない。

更に前記改質剤は、架橋成分を含むことができる。このことにより、位相転換技術を用いる改質剤リッチアロイの調製における改質剤の直接使用が可能となる。前記架橋成分は過酸化物を含むことができ、任意に助剤と結合して用いることができる。前記架橋成分はまた、フェノール性樹脂を含むことができる。

本発明の更なる側面において、縮合ポリマーとの混合物の調製における、1つ以上の前述の特徴を有するペレット化された均質の非架橋改質剤の利用法が提供される。ここで、前記縮合ポリマーは、架橋成分の硬化作用を引き起こす上記温度において全混合物を溶融混合することにより、マトリックス成分を形成する。改質剤の充分に高いレベル、一般に改質剤の５０重量％より高いレベルにおいて、縮合ポリマー及び全ソフトアロイによって形成されたマトリクスにおいて分散層を形成するように、硬化は衝撃改質剤のコヒーレンスの増大を引き起こす。

従って、本発明はまた、以下の工程を含む改質剤を用いた熱可塑性アロイを作成するための工程を提供する。すなわち、
Ａ） 架橋成分の硬化作用を引き起こし、縮合ポリマーがマトリックス成分となるような条件下で、極性基を有する縮合ポリマーのアロイにおいてポリマー性成分総量に基づいて５０重量％までをポリマー成分と改質剤を溶融混合する工程、及び
Ｂ） その結果生成された熱可塑性アロイを回収する工程、である。

本発明は更に、以下を含む熱可塑性アロイを提供する。すなわち、
ａ）極性基を有する縮合ポリマーのポリマーのポリマー総量の２０〜６０重量％、及び
ｂ）改質剤に基づいて、エチレン及びグラフト化の前に０．３〜１００のメルト・インデックス及び０．８５〜０．９１の密度を有する４〜１２の炭素原子のα−オレフィンの酸性官能基、好ましくは無水マレイン酸を用いてグラフト化されたインターポリマーの２０〜８０重量％、及びエチレン及び３〜１２の炭素原子のα−オレフィン由来のインターポリマーを含む未グラフト化ジエンを８０から２０重量％を含む、架橋分散エラストマー性改質剤を８０重量％までを含み、前記組成物が１００ＭＰａ〜７００ＭＰａの曲げ係数（ｆｌｅｘｕｒａｌ ｍｏｄｕｌｕｓ）を有する熱可塑性アロイである。
前記アロイは、好ましくは前記工程により生産できるが、これに限定されない。

前記曲げ係数は、１５０ＭＰａ以上及び／又は５００ＭＰａ未満が適当である。前記アロイは、式Ａ／Ｂ＞３５ＭＰａに対応する引張強度を有することができ、ここでＡは破壊時の引張強度であり、Ｂは組成物におけるポリマー総量に対する縮合ポリマーの重量の比率である。前記アロイは、１００℃で２５％未満のオイル劣化後に増量するように充分に架橋することができる。

既述の改質剤についてのその他の任意機能も、アロイにおいて存在可能である。

前記アロイ組成物は組成物を作るための異なった一連の溶融及び乾燥混合を用いた多様な工程により生産することができるが、１つの選択においてその全工程は以下の工程を含むことができる。すなわち、
Ａ）硬化作用が引き起こされる温度より低い温度で、グラフト化前に０．５〜１００のメルト・インデックスを有する酸性官能基を用いてグラフト化されたエチレン・インターポリマーの衝撃改質剤のポリマー量に基づいた２０〜８０重量％、未グラフト化ジエン・インターポリマーの８０〜２０重量％、及び硬化剤からなる均質な混合組成物を調製するために溶融混合する工程、
Ｂ）硬化作用が引き起こされる温度を超え、及び縮合ポリマーがマトリックス成分となる位相転換が生じる条件下で、極性基を有する縮合ポリマーの５０重量％までを用いて前記均質な混合組成物を溶融混合する工程、及び
Ｃ）その結果生成された熱可塑性アロイを回収する工程、である。

本発明のアロイの調製のための他の工程選択には、種々の成分をアロイに導入するための乾燥又は溶融混合工程が含まれ得る。

本発明の改質剤及びアロイ組成物に関連して言及された本発明の全ての任意的及び好ましい態様は、単独で本発明の工程及び用途と組合せて当然等しく適用できる。前記組組成物は、熱形成、射出成形、回転成形、圧縮成形、トランスファー成形又は押出し工程又はブロー成形工程のような成形工程を経て完成品を生産するために用いることができる。製品は、リサイクル可能なラジエーターホース又はエアー・ダクトの成形又は押出し部分のような自動車用品として製造できる。混合温度が２３０℃〜２６０℃を超えて上昇し、スクリュー速度が１００ｒｐｍ〜１５０ｒｐｍを超える本発明を最適形態として用いるならば、それらは一般的に、可能最低温度（２３０℃）及び低スクリュー速度（１００ｒｐｍ）においてポリアミド−６と混合される。

前記予め混合された改質剤マスターバッチを、次にアロイを形成するための以下の条件下でポリアミドと混合した。すなわち、無水マレイン酸グラフト化エチレン・コポリマー及び未グラフト化ポリマー及び過酸化物のマスターバッチを、以下の条件下でＵｌｔｒａｍｉｄＢ３を用いて７０／３０の比率で混合するために、３４ｍｍ、３６Ｌ／Ｄ共回転インターメッシュ２軸押出機へ供給した。すなわち、１００ｒｐｍスクリュー速度で時間当たり５ｋｇの供給率、及び約２３０℃、２３０℃、２３０℃、２１０℃、２１０℃、２１０℃、２１０℃、２１０℃、２６０℃、２６０℃の温度プロフィールである。ストランドカッティング（ｓｔｒａｎｄ ｃｕｔｔｉｎｇ）を仕上げ作業として用いた。混合操作のある段階において、前記過酸化物を刺激し、大部分の改質剤成分の架橋が開始する。その結果、ポリアミドがマトリックス成分になるように位相転換を起こしながら、前記改質剤はポリアミドのマトリックスにおいて分散粒子の形成を開始する。

Claims (11)

1. 熱可塑性アロイ用のペレット化された形態である非架橋改質剤であって、
   エチレンとα−オレフィンから成る２０〜８０重量％のインターポリマーであって、当該α−オレフィンは４〜１２の炭素原子を有し、更にグラフト化前の状態においてメルト・インデックス０．３〜１００及び密度０．８５〜０．９１を有する０．１〜４重量％の無水マレイン酸を用い、前記改質剤に基づき、当該α−オレフィンはグラフト化されていることを特徴とするインターポリマーと、
   インターポリマーを含むグラフト化されていない８０〜２０重量％のジエンであって、当該インターポリマーはＮＭＲによって決定される少なくとも４０重量％のエチレン由来の誘導単位成分と、３〜１２の炭素原子を有するα−オレフィンの成分とを有し、更に１５０℃以上の融点を有するポリアミドを用いた後続の溶融混合の間に架橋させるのに有効量の架橋成分を含むジエンと、
   から成ることを特徴とする前記非架橋改質剤。
   
2. 前記グラフト化されたインターポリマーが、グラフト化前の状態において、５０未満のメルト・インデックスと、０．８９未満の密度を有することを特徴とする請求項１に記載の改質剤。
   
3. 前記グラフト化されたエチレン・インターポリマーが、グラフト化されていないＥＰＤＭに対して、４０重量％以上９５重量％以下の量で存在することを特徴とする請求項１又は２に記載の改質剤。
   
4. インターポリマーを含む前記グラフト化されていないジエンが、１０〜１００のムーニー粘度［ＭＬ（１＋４）１２５℃］として表される分子量を有し、０．１〜３重量％のＶＮＢ誘導単位を含むエチレン・プロピレン・ビニルノルボルネン・インターポリマー、及び／又はエチレン・プロピレン・エチリデン・ノルボルネン・ビニルノルボルネン・インターポリマーであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の改質剤。
   
5. １０重量％以上及び／又は５０重量％未満のエキステンダーオイルを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の改質剤。
   
6. ０．５〜５重量％の助剤と結合して用いられる過酸化架橋成分又はフェノール樹脂架橋成分を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の改質剤。
   
7. ポリアミドとの混合調製における、請求項１〜６のいずれか１項に記載のペレット化され、均一な非架橋改質剤の使用方法であって、前記ポリアミドが、架橋成分の硬化作用が引き起される温度以上の温度で全混合物を溶融混合することにより前記マトリックス成分を形成する方法。
   
8. 前記ポリアミドが、ナイロン６であることを特徴とする請求項７に記載の使用方法。
   
9. 前記ポリアミドが、ガラスビーズ、ガラス繊維又は無機充填剤及びそれらの組合わせのような充填剤を含み、前記ポリアミドはポリアミドの重量に基づいて少なくとも５０重量％の当該充填剤を含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の使用方法。
   
10. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の改質剤を用いて熱可塑性アロイを生産する方法であって、
    Ａ）前記架橋成分の硬化作用を引き起こし、前記ポリアミドがマトリックス成分となる位相転換が生じるような条件下で、前記改質剤と、アロイ中のポリマー性成分の総量に基づいて５０重量％以下のポリアミドとを溶融混合する工程、及び
    Ｂ）得られた熱可塑性アロイを回収する工程
    を含む、前記方法。
    
11. 請求項７の使用方法または請求項１０に記載の方法によりアロイで形成された成形部分を有するリサイクル可能なラジエーターホース又はエアー・ダクト。