JP2008527129A - 熱安定化成形組成物 - Google Patents

Abstract

本発明は、（ａ）（ａ．１）熱可塑性ポリアミド組成物の全質量に対して少なくとも５０％質量の、融点Ｔｍ−１を有する半結晶性ポリアミドまたはガラス転移点Ｔｇ−１を有するアモルファスポリアミドであって（Ｔｍ−１およびＴｇ−１は合わせてＴ−１で示される）、Ｔ−１が少なくとも２０００Ｃである第１のポリアミド（ＰＡ−１）と、（ａ．２）融点Ｔｍ−２を有する半結晶性ポリアミドまたはガラス転移点Ｔｇ−２を有するアモルファスポリアミドであって（Ｔｍ−２およびＴｇ−２は合わせてＴ−２で示される）、Ｔ−２がＴ−１よりも少なくとも２００Ｃ低く、最大でも７のＣ／Ｎ比を有する第２のポリアミド（ＰＡ−２）とを含む少なくとも２種のポリアミドのブレンドからなる熱可塑性ポリアミド組成物と、（ｂ）フェノール系熱的安定剤、有機ホスファイト、芳香族アミン、周期表のＩＢ族、ＭＢ族、ＩＩＩ族およびＩＶ族からの元素の金属塩、ならびにアルカリおよびアルカリ土類金属の金属ハロゲン化物、そしてこれらの組み合わせからなる群から選択される熱的安定剤を含む安定化系と、（ｃ）周期表のＶＢ族、ＶＩＢ族、ＶＩＩＢ族およびＶＩＩＩＢ族からの遷移金属元素またはこれらの混合物の金属酸化物またはその塩とを含む熱的安定化熱可塑性成形組成物に関する。
【選択図】なし

Description

発明の詳細な説明

本発明は、熱可塑性ポリアミド組成物および熱安定化系を含む熱的安定化熱可塑性成形組成物に関する。本発明は特に、フェノール系熱的安定剤、有機ホスファイト、芳香族アミン、周期表のＩＢ族、ＩＩＢ族、ＩＩＩ族およびＩＶ族からの元素からなる群から選択される金属の金属塩、ならびにアルカリおよびアルカリ土類金属ハロゲン化物、そしてこれらの組み合わせからなる群から選択される熱的安定剤を含む熱的安定化熱可塑性ポリアミド成形組成物と、高温用途で使用するためにこれらの組成物から製造された成形熱可塑性物品とに関する。

成形物品の高温使用用途は、本明細書では、成形物品がその通常の耐用寿命中に少なくとも１４０℃の温度に頻繁に到達するおよび／またはより長い期間到達する熱源と接触している用途であると理解される。熱源は発熱デバイスまたは被加熱デバイスでもよいし、あるいは少なくとも１４０℃の温度の条件に成形物品がさらされる周囲環境でもよい。このような高温使用用途は、電気、電子および自動車産業で使用される物品の場合には定常的に経験される。被加熱デバイスまたは発熱デバイスの例は、エンジンまたはその要素、および半導体などの電子デバイスである。自動車セグメントでは、高温使用用途はいわゆるフード下（ｕｎｄｅｒ−ｔｈｅ−ｈｏｏｄ）またはボンネット下（ｕｎｄｅｒ−ｔｈｅ−ｂｏｎｎｅｔ）の用途で定常的に見られ、本明細書では自動車部品とも称される。従って本発明は、特に、電気、電子および自動車産業で使用するための成形物品に関する。

電気、電子および自動車産業のための成形物品、ならびにこれらの用途のために使用される熱可塑性材料に基づく成形組成物は、通常、成形された組成物のために良好な寸法安定性、高い熱変形温度（ＨＤＴ）、ならびに高引張強さおよび高引張弾性率を含む良好な機械特性を含む複雑な特性プロファイルに従わなければならない。上記のように、自動車のフード下用途およびいくつかの電気または電子用途において役立つ成形物品は、長期間にわたって比較的高温にさらされ得る。そのため、これらの用途で使用される成形組成物は、高温で長期間にわたって良好な熱安定性を有することが必要とされる。非安定化熱可塑性成形組成物は、通常、ポリマーの熱分解のために機械特性の低下を示す傾向がある。この作用は熱老化と呼ばれる。この作用は望ましくない程度まで生じ得る。熱可塑性ポリマーとしてポリアミドを用いる場合は特に、高温にさらすことによる劣化作用が非常に著しいことがある。通常、示された用途に使用される材料は、熱的安定剤とも呼ばれる熱安定剤を含有する。熱安定剤の機能は、成形物品が高温にさらされたときに組成物の特性をより良く保持することである。熱安定剤を使用する場合、材料の種類、使用条件、ならびに熱安定剤または熱的安定剤の種類および量に応じて、成形された材料の耐用寿命は著しく延長され得る。例えばポリアミドにおいて典型的に使用される熱安定剤の例は、フェノール系酸化防止剤、有機ホスファイトおよび芳香族アミンのような有機安定剤、ならびに周期表のＩＢ族、ＩＩＢ族、ＩＩＩ族およびＩＶ族の金属塩である。フェノール系酸化防止剤および芳香族アミンは、通常、約１３０℃までの高温における安定化のために使用される。よく使用される金属塩は銅塩である。銅含有安定剤は、より高い温度における安定化のために適切であり、長年にわたって利用されている。

熱可塑性ポリマーおよび熱的安定剤を含む熱的安定化成形組成物、ならびにそれから製造される電気、電子および自動車産業のための成形物品は、欧州特許第０６１２７９４−Ｂ１号明細書から知られている。欧州特許第０６１２７９４−Ｂ１号明細書の既知の組成物中の熱可塑性ポリマーは、脂肪族または（半）芳香族ポリアミドである。既知の組成物中で可能な熱安定剤の１つとして、ヨウ化銅／ヨウ化カリウムなどのイオン性の銅塩が言及されている。熱安定剤として銅塩を含む既知の組成物の欠点は、高温への曝露を含むより要求の厳しい用途では、その熱安定性が不十分なことである。この問題は、欧州特許第０６１２７９４−Ｂ１号明細書では、銅塩の次に、その場で形成される微細分散化元素銅を含む組成物により解決されている。微細分散化元素銅は、その場で調製された場合にだけ熱安定剤として有効であると述べられている。元素銅が溶融混合工程よりも前に調製された場合（この場合は、熱安定化組成物を調製するための溶融混合工程においてコロイド銅を用いることによる）、その組成物の熱老化性能は、欧州特許第０６１２７９４−Ｂ１号明細書に記載されるように、ヨウ化銅／ヨウ化カリウム含有組成物の熱老化性能よりも本質的に良くはなかった。その場で調製された元素銅を含む既知の組成物は、銅塩／ヨウ化カリウム含有組成物よりも熱的酸化および光の影響に対してはるかに良い耐性を有すると、欧州特許第０６１２７９４−Ｂ１号明細書では述べられている。既知の材料は１４０℃の温度で試験された。

熱可塑性成形組成物のための多くの用途では、１６０℃もの高温、またはさらに１８０℃〜２００℃およびそれ以上の温度に長期間さらされた後の機械特性の保持は、基本的な必要条件になる。改善された熱老化特性を必要とする特殊な用途の数も増大している。従って、良好な熱安定性またはさらに改善された熱安定性を有するさらなる組成物がまだ必要とされている。

従って、本発明の目的は、フェノール系熱的安定剤、有機ホスファイト、芳香族アミン、ならびに周期表のＩＢ族、ＩＩＢ族、ＩＩＩ族およびＩＶ族からの元素の金属塩からなる群から選択される熱的安定剤を含む、既知の組成物よりも良い熱老化特性を有するさらなる成形組成物を提供することである。

この目的は本発明に従う組成物によって達成されており、本発明において、熱可塑性ポリアミド組成物（ａ）は、
ａ．１ 熱可塑性ポリアミド組成物の全質量に対して少なくとも５０質量％の、融点Ｔｍ−１を有する半結晶性ポリアミドまたはガラス転移点Ｔｇ−１を有するアモルファスポリアミドであって（Ｔｍ−１およびＴｇ−１は合わせてＴ−１で示される）、Ｔ−１が少なくとも２００℃である第１のポリアミド（ＰＡ−１）と、
ａ．２．融点Ｔｍ−２を有する半結晶性ポリアミドまたはガラス転移点Ｔｇ−２を有するアモルファスポリアミドであって（Ｔｍ−２およびＴｇ−２は合わせてＴ−２で示される）、Ｔ−２がＴ−１よりも少なくとも２０℃低く、最大でも７のＣ／Ｎ比を有する第２のポリアミド（ＰＡ−２）と
を含む少なくとも２種のポリアミドのブレンドからなり、成形組成物は、フェノール系熱的安定剤、有機ホスファイト、芳香族アミン、ならびに周期表のＩＢ族、ＩＩＢ族、ＩＩＩ族およびＩＶ族からの元素の金属塩からなる群から選択される熱的安定剤の次に、（ｃ）周期表のＶＢ族、ＶＩＢ族、ＶＩＩＢ族およびＶＩＩＩＢ族からの遷移金属元素またはこれらの混合物の金属酸化物またはその塩を含む。

融解温度という用語については、本明細書では、ＡＳＴＭ Ｄ３４１７−９７／Ｄ３４１８−９７に従って１０℃／分の加熱速度でＤＳＣにより測定され、最も高い融解エンタルピーを有する温度として決定される融解温度と理解される。ガラス転移温度という用語については、本明細書では、ＡＳＴＭ Ｅ１３５６−９１に従って２０℃／分の加熱速度でＤＳＣにより測定され、元の熱曲線の変曲点に相当する元の熱曲線の第１次導関数（時間に関して）のピークにおける温度として決定される温度と理解される。

意外なことに、本発明に従う組成物は、非常に高温にさらされたとき、特に、第２のポリマーの融点Ｔｍ−２、あるいは適用できる場合にはガラス転移点Ｔｇ−２よりもさらに高い温度にさらされたときに、機械特性の非常に良好な保持を示す。意外なことに、この保持は、銅塩を含むが本発明に従う第２のポリアミドおよび金属酸化物またはその塩を含まない対応する既知の組成物の場合よりもはるかに良い。さらに、前記熱的安定剤、第２のポリアミド、もしくはＶＢ族、ＶＩＢ族、ＶＩＩＢ族またはＶＩＩＩＢ族の金属酸化物またはその塩のいずれかである成分のうちの１つが除外されるか、あるいは第２のポリマーが例えばポリアミド−１１、すなわち７よりも大きいＣＮ比を有するポリアミドで代替される場合には、機械特性の保持は全く著しくは改善されない。

熱可塑性ポリアミドのブレンドおよび熱安定剤としての銅塩を含む熱的安定化熱可塑性成形組成物は、欧州特許出願公開第０３９２６０２−Ａ１号明細書から知られている。欧州特許出願公開第０３９２６０２−Ａ１号明細書からの既知の組成物は任意で充填剤を含むことができ、該充填剤は、とりわけ酸化鉄であり得る。酸化鉄は、周期表のＶＩＩＩＢ族からの金属の金属酸化物である。欧州特許出願公開第０３９２６０２−Ａ１号明細書の熱可塑性ポリアミドのブレンド中のポリアミドはそれぞれ、４〜７の範囲のＣ／Ｎ比を有するポリアミド、および７よりも大きいＣ／Ｎ比を有するポリアミドである。欧州特許出願公開第０３９２６０２−Ａ１号明細書で言及されている４〜７の範囲のＣ／Ｎ比を有するポリアミドは全て、欧州特許出願公開第０３９２６０２−Ａ１号明細書で言及されている７よりも大きいＣ／Ｎ比を有するポリアミドよりも高い融点を有するポリアミドである。ポリアミドのブレンド、より特別には７よりも大きいＣ／Ｎ比およびより低い融点を有するポリアミドの４〜７の範囲のＣ／Ｎ比およびより高い融点を有するポリアミドへの混合は、欧州特許出願公開第０３９２６０２−Ａ１号明細書では、より高い融点を有するポリアミドが金属ハロゲン化化合物にさらされたときの環境応力亀裂を改善するために適用される。良好な熱安定性を得るために銅塩が添加される。欧州特許出願公開第０３９２６０２−Ａ１号明細書には、本発明に従って、一方のポリアミドが最大でも７のＣ／Ｎ比と、他方のポリマーの融点またはガラス転移点よりも低い融点または適用できる場合にはガラス転移点とを有することを含む、２種の熱可塑性ポリアミドのブレンドを含む組成物については記載されていない。欧州特許出願公開第０３９２６０２−Ａ１号明細書は、銅塩含有ポリアミド組成物の不十分な熱安定性の問題に関連しない。欧州特許出願公開第０３９２６０２−Ａ１号明細書は、発明に従うその問題の解決法について言及も提言もしていない。

本発明に従う成形組成物において使用することができる適切な金属酸化物またはその塩は、周期表のＶＢ族、ＶＩＢ族、ＶＩＩＢ族およびＶＩＩＩＢ族からの遷移金属元素またはこれらの混合物の金属酸化物である。これらの金属はさらに、本明細書では、「ＶＢ〜ＶＩＩＩＢ族遷移金属」とも示される。これらの金属には、以下の金属、ＶＢ族：バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ＶＩＢ族：クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）およびタングステン（Ｗ）、ＶＩＩＢ族：マンガン（Ｍｎ）、テクネチウム（Ｔｃ）およびレニウム（Ｒｅ）、ならびにＶＩＩＩＢ族：鉄（Ｆｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、コバルト（Ｃｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、および白金（Ｐｔ）が含まれる。

（ｃ）の金属酸化物またはその塩はさらに、本明細書では、金属酸化物（ｃ）と称されることもある。従って、別途記載されない限り、金属酸化物という用語はその塩も含むと解釈されるべきである。

金属酸化物（ｃ）の適切な塩は、例えば、金属リン酸塩および金属次リン酸塩、塩化物および酢酸塩である。

好ましくは、金属酸化物（ｃ）は、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、およびＲｈ、またはこれらの混合物からなる群から選択される金属、より好ましくはＶ、Ｍｏ、ＦｅおよびＣｏ、さらにより好ましくはＦｅの酸化物またはその塩である。これらの金属の金属酸化物またはその塩を含む成形組成物は、さらにより良好な熱安定性を有する。

適切な酸化鉄には、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、またはＦｅ３Ｏ４もしくはこれらの混合物が含まれる。適切な酸化鉄の塩には、Ｚｎ−フェライトおよびＭｇ−フェライトなどのフェライト、ならびに鉄リン酸化物（ｉｒｏｎ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｏｘｉｄｅ）、すなわちリン酸鉄および次リン酸鉄のような鉄酸化物とリンに基づく酸との塩が含まれる。

好ましくは、ＶＢ〜ＶＩＩＩＢ族遷移金属酸化物（ｃ）は、酸化鉄、フェライトまたは鉄リン酸化物もしくはこれらの混合物を含み、より好ましくは、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４または鉄リン酸化物もしくはこれらの混合物である。ＶＢ〜ＶＩＩＩＢ族遷移金属酸化物（ｃ）がＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４または鉄リン酸化物もしくはこれらの混合物を含む本発明の組成物の利点は、その熱老化特性がさらに改善されることである。さらにより好ましくは、ＶＢ〜ＶＩＩＩＢ族遷移金属酸化物（ｃ）は、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３またはＦｅ３Ｏ４もしくはこれらの混合物である。これらの酸化物はさらにより良好な熱老化特性を与える。

通常、本発明に従う組成物中の金属酸化物（ｃ）は、好ましくは小さい粒径の粒子形態を有する。好ましくは、金属酸化物（ｃ）は、１ｍｍ未満、好ましくは０．１ｍｍ未満の粒径を有する粒子を含む。さらにより好ましくは、金属酸化物（ｃ）は、最大でも０．１ｍｍ、より好ましくは最大でも０．０１ｍｍ、そしてさらにより好ましくは最大でも０．００１ｍｍの中央粒径（Ｄ_５０）を有する。より小さい粒径、特に金属酸化物（ｃ）の物品サイズの中央値がより小さいことの利点は、本発明の組成物の熱老化特性がさらに改善されること、あるいは同じ特性を得るために金属酸化物（ｃ）がより少ない量で使用可能なことである。中央粒径Ｄ_５０は、ＡＳＴＭ標準Ｄ１９２１−８９の方法Ａに従って、ふるい法により決定される。

金属酸化物（ｃ）は、本発明に従う組成物中に、広い範囲にわたって変化する量で存在することができる。金属酸化物（ｃ）は、例えば、熱可塑性ポリアミド組成物の全質量に対して２０質量％、またはそれ以上の量で存在し得る。好ましくは、金属酸化物（ｃ）は、熱可塑性ポリアミド組成物の全質量に対して０．０１〜１０質量％、より好ましくは０．０５〜４質量％の量で存在する。最小量がより少ないと、より良い熱老化性能がもたらされ、０．６〜２．４質量％において既に非常に良好な結果が得られ、そして１０質量％を超える量は、著しいさらなる改善に寄与しない。

ＶＢ〜ＶＩＩＩＢ族遷移金属酸化物（ｃ）の良好な機能のために、本発明に従う成形組成物は、フェノール系熱的安定剤、有機ホスファイト、芳香族アミン、周期表のＩＢ族、ＩＩＢ族、ＩＩＩ族およびＩＶ族からの元素の金属塩、ならびにアルカリおよびアルカリ土類金属の金属ハロゲン化物、そしてこれらの組み合わせからなる群から選択される前記熱的安定剤を含む。

適切に、熱的安定剤は、熱可塑性ポリアミド組成物の全質量に対して０．００１〜５質量％、好ましくは０．０１〜２質量％の量で存在する。

適切なフェノール系熱的安定剤は、例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から入手可能なイルガノックス（Ｉｒｇａｎｏｘ）１０９８である。適切な有機ホスフェートは、例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズから入手可能なイルガフォス（ｌｒｇａｆｏｓ）１６８である。適切な金属塩の例は、例えば、塩化亜鉛およびジチオカルバミン酸亜鉛（ホスタノックス（ｈｏｓｔａｎｏｘ）ＶＰＺｎＣＳ１など）、（亜鉛（Ｚｎ）はＩＩＢ族金属である）、塩化スズ（スズ（Ｓｎ）はＩＶ族金属である）、ならびに銅塩（銅（Ｃｕ）はＩＢ族金属である）である。適切な銅塩は、銅（Ｉ）および銅（ＩＩ）塩、例えばリン酸銅、ハロゲン化銅、および酢酸銅である。適切なアルカリ金属ハロゲン化物は、リチウム、ナトリウムおよびカリウムの塩化物、臭化物およびヨウ化物である。適切なアルカリ金属ハロゲン化物は、カルシウムの塩化物、臭化物およびヨウ化物である。

好ましくは、熱的安定剤は、銅塩、より好ましくは銅（Ｉ）塩、さらにより好ましくはハロゲン化銅を含む。適切なハロゲン化物には、塩化物、臭化物およびヨウ化物が含まれる。

適切に、本発明に従う成形組成物は、熱可塑性ポリアミド組成物の全質量に対して０．００１〜３質量％、好ましくは０．０１〜１質量％の量の銅塩を含む。量は約０．０５質量％であるのが非常に適切である。

また好ましくは、熱的安定剤は、周期表のＩＢ族、ＩＩＢ族、ＩＩＩ族およびＩＶ族からの元素の金属塩と、アルカリおよびアルカリ土類金属の金属ハロゲン化物との組み合わせ、より好ましくは、銅塩およびアルカリハライドの組み合わせ、さらにより好ましくはハロゲン化銅（Ｉ）／アルカリハライドの組み合わせを含む。適切なアルカリイオンには、ナトリウムおよびカリウムが含まれる。適切なハロゲン化銅（Ｉ）／アルカリハライドの組み合わせは、例えばＣｕＩ／ＫＩである。

本発明に従う成形組成物中の第１のポリアミド（ＰＡ−１）として使用することができるポリアミドは、少なくとも２００℃の融点Ｔｍ−１を有する半結晶性ポリアミドまたはガラス転移点Ｔｇ−１を有するアモルファスポリアミドでよく、Ｔ−１は少なくとも２００℃である。Ｔｍ−１およびＴｇ−１はさらに、本明細書では、合わせてＴ−１で示される。適切なポリアミドとしては、ＰＡ４，６およびＰＡ６，６のような脂肪族ポリアミド、ならびに半芳香族ポリアミド、そしてこれらの混合物があげられる。

適切な半芳香族ポリアミドは、例えば、ＰＡ−６，Ｉ、ＰＡ−６，１／６，６−コポリアミド、ＰＡ−６，Ｔ、ＰＡ−６，Ｔ／６−コポリアミド、ＰＡ−６，Ｔ／６，６−コポリアミド、ＰＡ−６，Ｉ／６，Ｔ−コポリアミド、ＰＡ−６，６／６，Ｔ／６，Ｉ−コポリアミド、ＰＡ−６，Ｔ／２−ＭＰＭＤ，Ｔ−コポリアミド（２−ＭＰＭＤ＝２−メチルペンタメチレンジアミン）、ＰＡ−９，Ｔ、ＰＡ−９Ｔ／２−ＭＯＭＤ，Ｔ（２−ＭＯＭＤ＝２−メチル−１，８−オクタメチレンジアミン）である。

また適切な半芳香族ポリアミドには、テレフタル酸、２，２，４−および２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンから得られるコポリアミド、イソフタル酸、ラウリンラクタムおよび３，５−ジメチル−４，４−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタンから得られるコポリアミド、イソフタル酸、アゼライン酸および／またはセバシン酸ならびに４，４−ジアミノジシクロヘキシルメタンから得られるコポリアミド、カプロラクタム、イソフタル酸および／またはテレフタル酸ならびに４，４−ジアミノジシクロヘキシル−メタンから得られるコポリアミド、カプロラクタム、イソフタル酸および／またはテレフタル酸ならびにイソホロンジアミンから得られるコポリアミド、イソフタル酸および／またはテレフタル酸および／または他の芳香族または脂肪族ジカルボン酸、任意でアルキル−置換されたヘキサメチレンジアミンおよびアルキル−置換された４，４−ジアミノジシクロヘキシルアミンから得られるコポリアミド、そして上記ポリアミドのコポリアミドも含まれるが、少なくとも２００℃のＴ−１を有することを条件とする。

本発明に従う成形組成物中の第２のポリアミド（ＰＡ−２）として使用することができるポリアミドは、Ｔ−１よりも少なくとも２０℃低い融点Ｔｍ−２を有する半結晶性ポリアミド、およびＴ−１よりも少なくとも２０℃低いガラス転移点Ｔｇ−２を有するアモルファスポリアミドでよく、該ポリアミドは最大でも７のＣ／Ｎ比を有する。Ｔｍ−２およびＴｇ−２はさらに、本明細書では、合わせてＴ−２で示されることがある。

第１のポリアミドが少なくとも２００℃のＴ−１（融点または適用できる場合にはガラス転移点のいずれかである）を有し、第２のポリアミドがＴ−１よりも少なくとも２０℃低いＴ−１（融点または適用できる場合にはガラス転移点のいずれかである）を有するという表現は、Ｔ−１が十分に高ければＴ−２も２００℃以上であり得ることを意味する。すなわち、もしＴ−１が２７０℃であれば、Ｔ−２は２５０℃の温度であり得る。

第２のポリアミド（ＰＡ−２）として使用することができる適切な脂肪族ポリアミドは、例えば、ＰＡ−６およびＰＡ−６，６、ならびにＰＡ−６およびＰＡ−６，６のコポリマーや、ＰＡ−６およびＰＡ−６，６と、例えばＰＡ−４，６、ＰＡ−４，８、ＰＡ−４，１０、ＰＡ−４，１２、ＰＡ−６，６、ＰＡ−６，９、ＰＡ−６，１０、ＰＡ−６，１２、ＰＡ−１０，１０、ＰＡ−１２，１２とのコポリマー、ＰＡ−６／６，６−コポリアミド、ＰＡ−６／１２−コポリアミド、ＰＡ−６／１１−コポリアミド、ＰＡ−６，６／１１−コポリアミド、ＰＡ−６，６／１２−コポリアミド、ＰＡ−６／６、１０−コポリアミド、ＰＡ−６，６／６，１０−コポリアミド、ＰＡ−４，６／６−コポリアミド、ＰＡ−６／６，６／６、１０−ターポリアミド、そして１，４−シクロヘキサンジカルボン酸ならびに２，２，４−および２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンから得られるコポリアミドのような脂肪族ポリアミドであるが、コポリアミドは、最大でも７のＣ／Ｎ比を有し、Ｔ−２が第１のポリアミドのＴ−１よりも少なくとも２０℃低いという必要条件を満たすことを条件とする。

第２のポリアミド（ＰＡ−２）として使用することができる適切な半芳香族ポリアミドは、例えば、ＰＡ−６およびＰＡ−６，６のコポリアミド、ならびに第１のポリアミド（ＰＡ−１）について上記した半芳香族ポリアミドのいずれかであるが、これらの半芳香族コポリアミドは、最大でも７のＣ／Ｎ比を有し、Ｔ−２が第１のポリアミドのＴ−１よりも少なくとも２０℃低いという必要条件を満たすことを条件とする。

好ましくは、第２のポリアミドは脂肪族ポリアミドであり、より好ましくは、脂肪族ポリアミドはＰＡ−６またはそのコポリマーであり、そしてさらにより好ましくは、第２のポリアミドはＰＡ−６である。

本発明の好ましい実施形態では、第１のポリアミドのＴ−１は少なくとも２２０℃であり、好ましくは少なくとも２４０℃、そしてさらにより好ましくは少なくとも２６０℃である。より高いＴ−１を有する第１のポリアミドは、さらにより高い温度を含む用途のために成形組成物を使用することができるという利点を有する。

本発明のもう１つの好ましい実施形態では、第２のポリアミドのＴ−２はＴ−１よりも少なくとも３０℃低く、好ましくは少なくとも４０℃低く、より好ましくは少なくとも５０℃低い。

本発明のさらに好ましい実施形態では、第２のポリアミドは、熱可塑性ポリアミド組成物の全質量に対して１〜５０質量％、好ましくは２．５〜４０質量％、より好ましくは５〜３０質量％、そしてさらにより好ましくは１０〜２０質量％の量で存在する。本発明に従う成形組成物中の第２のポリアミドの最大含量がより低いと、成形組成物のより高い初期機械特性を得るために有利である。最小含量がより高いと、成形組成物を高温に長期間さらしたときに機械特性のより良い保持がもたらされる。

本発明に従う成形組成物中の熱可塑性ポリアミド組成物は、第１および第２のポリアミドの次に、任意で、１つまたは複数のさらなるポリアミド、例えば、Ｔ−１とＴ−２の間の範囲の融解温度またはガラス転移温度を有するポリアミド、またはＴ−２の範囲内の低い融解温度またはガラス転移温度および７よりも高い高Ｃ／Ｎ比を有するポリアミドを含むことができる。好ましくは、熱可塑性ポリアミド組成物は、第１のポリアミド（ＰＡ−１）および第２のポリアミド（ＰＡ−２）のブレンドだけからなる。

熱可塑性ポリアミド組成物（ａ）、銅塩（ｂ）およびＶＢ〜ＶＩＩＩＢ族遷移金属酸化物（ｃ）は別として、本発明に従う成形組成物は、強化剤、充填剤、難燃剤、顔料のようなさらなる成分、ならびに可塑剤、離型剤などの加工助剤、酸化防止剤およびＵＶ安定剤などのさらなる安定剤、結晶化促進剤または造核剤、衝撃改質剤および相溶化剤のようなその他の補助添加剤を含むことができる。本発明に従う成形組成物はさらに、塩化ナトリウムなどの潮解性物質、および／または次リン酸二水素二ナトリウムのような次リン酸塩などの安定化に寄与するさらなる成分を含むことができる。

これらのさらなる成分は、ポリマー成分、例えば、金属酸化物（ｃ）または顔料のためのキャリアとして使用されるポリマー、ハロゲン化高分子難燃剤、または例えば衝撃改質剤として使用されるゴムを含み得る。

本発明の成形組成物のための強化剤として、ポリアミドのために任意で表面処理された市販のガラス繊維、鉱物繊維および炭素繊維を使用することができる。強化剤は、広い範囲にわたって変化する量、例えば熱可塑性ポリアミド組成物の全質量に対して５〜３００質量％の量で使用することができる。適切には、強化剤は、熱可塑性ポリアミド組成物の全質量に対して１０〜２００質量％、好ましくは２５〜１００質量％の量で存在する。

本発明に従う成形組成物中で使用することができる適切な充填剤には、ポリアミドのために任意で表面変性された、カオリン、ウォラストナイト、マイカ、炭酸カルシウム、およびナノ充填剤のような市販の充填剤および無機鉱物が含まれる。充填剤は、広い範囲にわたって変化する量、例えば熱可塑性ポリアミド組成物の全質量に対して５〜３００質量％の量で使用することができる。適切には、充填剤は、熱可塑性ポリアミド組成物の全質量に対して１０〜２００質量％、好ましくは２５〜１００質量％の量で存在する。

適切な難燃剤には、ハロゲン含有難燃剤、およびハロゲンを含有しない難燃剤の両方が含まれる。好ましくは、難燃剤は、本発明に従う成形組成物の熱老化特性を損なわないような種類から選択される。

好ましくは、繊維状強化剤、充填剤および難燃剤の全量は、熱可塑性ポリアミド組成物（ａ）の全質量に対して０〜３００質量％、より好ましくは２５〜２００質量％の範囲内である。

本発明に従う成形組成物中で使用することができる適切な顔料には、カーボンブラックおよびニグロシンのような黒色顔料が含まれ、好ましくは、熱可塑性ポリアミド組成物の全質量に対して０．０１〜５質量％、より好ましくは０．１〜１質量％の量で使用される。

強化剤、充填剤、難燃剤および顔料は別として、その他の補助添加剤は、好ましくは、熱可塑性ポリアミド組成物の全質量に対して最大でも２０質量％の量で使用される。

本発明の好ましい形態では、成形組成物は、
ａ）熱可塑性ポリアミド組成物の全量に対して、５０〜９９質量％のＰＡ−１および１〜５０質量％のＰＡ−２のブレンドと、
ｂ）０．００１〜３質量％の、フェノール系熱的安定剤、有機ホスファイト、芳香族アミン、ならびに周期表のＩＢ族、ＩＩＢ族、１１１族およびＩＶ族からの元素の金属塩からなる群から選択される熱的安定剤と、
ｃ）０．０５〜１０質量％のＶＢ〜ＶＩＩＩＢ族の金属酸化物またはその塩と、
ｄ）０〜２００質量％の繊維状強化剤と、
ｅ）０〜２００質量％の充填剤と、
ｆ）０〜１００質量％の難燃剤と、
ｇ）０〜５質量％の黒色顔料と、
ｈ）０〜２０質量％のその他の添加剤と、
からなり、ここで、ｄ）、ｅ）およびｆ）の合計は０〜３００質量％であり、そしてｂ）〜ｈ）の質量％は熱可塑性ポリアミド組成物（ａ）の全質量に対するものである。

より好ましい実施形態では、本発明の成形組成物は、
ａ）６０〜９７．５質量％のＰＡ−１および２．５〜４０質量％のＰＡ−２のブレンド（ＰＡ−１およびＰＡ−２は、熱可塑性ポリアミド組成物の１００質量％を構成する）と、
ｂ）０．０１〜１質量％の銅塩と、
ｃ）０．１〜４質量％の酸化鉄またはその塩と、
ｄ）１０〜２００質量％の繊維状強化剤と、
ｅ）０〜１００質量％の充填剤と、
ｆ）０〜５０質量％の難燃剤と、
ｇ）０〜５質量％のカーボンブラック、ニグロシンおよび鉄黒から選択される黒色顔料と、
ｈ）０〜２０質量％のその他の添加剤と、
からなる繊維強化された成形組成物であり、ここで、ｄ）、ｅ）およびｆ）の合計は１０〜２５０質量％であり、そしてｂ）〜ｈ）の質量％は熱可塑性ポリアミド組成物（ａ）の全質量に対するものである。

さらにより好ましい実施形態では、本発明の成形組成物は、
ａ）３０〜９５質量％のＰＡ−１および５〜３０質量％のＰＡ−２のブレンド（ＰＡ−１およびＰＡ−２は、熱可塑性ポリアミド組成物の１００質量％を構成する）と、
ｂ）０．０１〜１質量％の銅塩と、
ｃ）０．１〜４質量％のＶＢ〜ＶＩＩＩＢ族の金属酸化物またはその塩と、
ｄ）２０〜２００質量％の繊維状強化剤と、
ｅ）０〜１００質量％の充填剤と、
ｆ）０．１〜５質量％のカーボンブラックおよびニグロシンから選択される黒色顔料と、
ｇ）０〜２０質量％の難燃剤を含まないその他の添加剤と、
からなる繊維強化された成形組成物であり、ここで、ｄ）およびｅ）の合計は２０〜２００質量％であり、そしてｂ）〜ｈ）の質量％は熱可塑性ポリアミド組成物（ａ）の全質量に対するものである。

また本発明は、金属酸化物またはその塩の、熱的安定化熱可塑性ポリアミド成形組成物の調製における熱安定剤としての使用にも関する。本発明によると、金属酸化物またはその塩は、周期表のＶＢ族、ＶＩＢ族、ＶＩＩＢ族およびＶＩＩＩＢ族からの遷移金属元素またはこれらの混合物の金属酸化物またはその塩、もしくは上記したその好ましい実施形態のいずれかである。

また本発明は、本発明に従う組成物の、少なくとも１５０℃の使用温度を含む高温用途のための成形部品を製造するための使用にも関する。

これらの成形部品は、熱可塑性成形コンパウンドから成形部品を製造するのに適した任意の方法で製造することができる。適切に、これらの成形部品は、本発明またはその好ましい実施形態に従う組成物をそのまま、あるいは別個の成分ａ）、ｂ）およびｃ）と、任意でさらなる成分との形態で成形機に供給することを含む方法で製造することができる。

任意で、ＶＢ〜ＶＩＩＩＢ族の遷移金属酸化物またはその塩は、そのままあるいはキャリアポリマー中のマスターバッチとして添加され、そしてａ）およびｂ）と、任意でさらなる成分とは、プレブレンドまたは予備配合された顆粒の形態で供給される。

また本発明は、本発明に従う組成物からなる成形部品にも関する。成形部品は、例えば、自動車部品またはエンジン部品（排気系部品、ベアリング、ギアボックス、エンジンカバー、エアダクト、吸気マニホルド、中間冷却器のエンドキャップ、キャスターまたはトロリー部品など）、もしくは電気または電子部品（コネクタ、ボルトおよびコイルボビンなど）でよい。

また本発明は、本発明に従う成形部品の、自動車エンジン、機械、もしくは電気または電子設備を製造するための組立方法における使用にも関する。

本発明はさらに、自動車、汎用輸送手段、家庭用電気機具、および一般産業用設備、電気および電子設備を含む、本発明に従う成形部品を含む製品に関する。その利点は、単一のポリアミドおよびヨウ化銅／ヨウ化カリウム安定化系を含む対応する既知の組成物で製造された成形部品を含む製品と比較して、高温にさらされることによる成形部品の劣化に関して前記製品の耐用年数がより長いこと、および／または前記成形部品の交換を遅延できること、および／または製品がより高い温度で動作され得ることである。

本発明は、以下の実施例および比較実験によってさらに説明される。

材料
ＰＡ−１ ＰＡ４６：ポリアミド−４，６、タイプＫＳ２００、粘度数１６０ｍｌ／ｇ
（ＩＳＯ ３０７に従って測定）、（オランダのＤＳＭから）
ＰＡ−２ ＰＡ４６／６（ｇ質量％ＰＡ６コポリマー単位）、タイプＫＳ４１１
（オランダのＤＳＭから）
ＰＡ−３ ＰＡ４６：ポリアミド−４，６、タイプＫＳ３００、粘度数２０５ｍｌ／ｇ
（ＩＳＯ ３０７に従って測定）、（オランダのＤＳＭから）
ＰＡ−４ ＰＡ−６：ポリアミド６、タイプＫ１２２、粘度数１１５ｍｌ／ｇ
（ＩＳＯ ３０７に従って測定）（オランダのＤＳＭから）
ＰＡ−５ ＰＡ−１１：リルサン（Ｒｉｌｓａｎ）ＢＭ１４０
（フランスのアトケム（Ａｔｏｃｈｅｍ）から）
ＰＡ−６ ＰＡ６／６６（８５／１５）、Ｔｍ１９８℃、ウルトラミッド
（Ｕｌｔｒａｍｉｄ）Ｃ３５（ＢＡＳＦから）
Ｃｕ−ｓｔａｂ 銅安定剤：ＣｕＩ／ＫＩ（１０質量％のＣｕＩ）
ＦｅＯＸ 酸化鉄Ｆｅ_２Ｏ_３（シコトランス・レッド（Ｓｉｃｏｔｒａｎｓ Ｒｅｄ）、
Ｋ２９１５、Ｄ_５０＝４００ｎｍ）（ＢＡＳＦから）

成形コンパウンド
実施例Ｉおよび比較実験Ａ〜Ｆ（ガラス繊維強化成形組成物、シリーズＩ、表１）、ならびに実施例ＩＩ〜ＩＩＩおよび比較実験Ｇ〜Ｌ（非強化成形組成物、シリーズＩＩ、表２）の組成物は、ＺＳＫ２５二軸スクリュー押出機（ワーナー＆フライデラー（Ｗｅｒｎｅｒ＆Ｆｌｅｉｄｅｒｅｒ）から）を用いて調製した。押出機のシリンダー温度は３００℃であり、スクリューの回転速度は２７５ＲＰＭ、そしてスループットは２０ｋｇ／時であった。スロート部においてホッパーを介して、強化剤を除く全ての成分を添加した。強化剤は、サイド投与により溶融物に添加した。配合材料をストランドの形態で押出して、水浴中で冷却し、そして顆粒状に切断した。得られた顆粒を真空下１０５℃で１６時間乾燥させた。

乾燥させた顆粒は、スクリュー直径２２ｍｍの射出成形機タイプ７５（エンゲル（Ｅｎｇｅｌ）から）において、ＩＳＯ ５２７タイプ１Ａに従って厚さ４ｍｍを有するテストバーの形態で射出成形した。射出成形機内の溶融物の温度は３１５℃であり、モールドの温度は１２０℃であった。

老化試験
シリーズＩ（Ｅｘ．ＩおよびＣＥ Ａ〜Ｆ）では２３０℃、そしてシリーズＩＩ（Ｅｘ．ＩＩ〜ＩＩＩおよびＣＥ Ｇ〜Ｌ）では２４０℃において、フォトシュ（Ｖｏｔｓｈ）オーブン（タイプＮＴ４ ６０／６０）またはグレンコ（ＧＲＥＮＣＯ）オーブン（タイプ：ＧＴＴＳ１２５００Ｓ）内でテストバーを熱老化させた。特定の熱老化時間の後、テストバーをオーブンから取り出し、室温まで冷却させておき、視覚的な検査を行い、そして２３℃においてＩＳＯ ５２７に従う引張試験により機械特性に関して試験した。

組成および熱老化後の典型的な試験結果は、表１および２にまとめた。シリーズＩの材料の熱老化前の弾性率および引張強さの値はそれぞれ、全ておよそ８０００〜８５００ＭＰａおよび１４０〜１８０ＭＰａであった。

Claims (14)

1. ａ）熱可塑性ポリアミド組成物と、
   ｂ）フェノール系熱的安定剤、有機ホスファイト、芳香族アミン、周期表のＩＢ族、ＩＩＢ族、ＩＩＩ族およびＩＶ族からの元素の金属塩、ならびにアルカリおよびアルカリ土類金属の金属ハロゲン化物、そしてこれらの組み合わせからなる群から選択される熱的安定剤を含む安定化系と
   を含む熱的安定化熱可塑性成形組成物であって、
   前記熱可塑性ポリアミド組成物（ａ）が、
   ａ．１．熱可塑性ポリアミド組成物の全質量に対して少なくとも５０質量％の、融点Ｔｍ−１を有する半結晶性ポリアミドまたはガラス転移点Ｔｇ−１を有するアモルファスポリアミドであって（Ｔｍ−１およびＴｇ−１は合わせてＴ−１で示される）、Ｔ−１が少なくとも２００℃である第１のポリアミド（ＰＡ−１）、ならびに
   ａ．２．融点Ｔｍ−２を有する半結晶性ポリアミドまたはガラス転移点Ｔｇ−２を有するアモルファスポリアミドであって（Ｔｍ−２およびＴｇ−２は合わせてＴ−２で示される）、Ｔ−２がＴ−１よりも少なくとも２０℃低く、最大でも７のＣ／Ｎ比を有する第２のポリアミド（ＰＡ−２）
   を含む少なくとも２種のポリアミドのブレンドからなり、
   前記成形組成物が、
   ｃ）周期表のＶＢ族、ＶＩＢ族、ＶＩＩＢ族およびＶＩＩＩＢ族からの遷移金属元素またはこれらの混合物の金属酸化物またはその塩を含むことを特徴とする組成物。
2. 前記金属酸化物またはその塩が、酸化鉄、フェライト、鉄リン酸化物またはこれらの混合物を含む請求項１に記載の組成物。
3. 前記金属酸化物またはその塩が、１ｍｍ未満、好ましくは０．１ｍｍ未満、より好ましくは０．０１ｍｍ未満の粒径を有する粒子を含む請求項１または２に記載の組成物。
4. 前記金属酸化物が、熱可塑性ポリアミド組成物の全質量に対して０．０１〜１０質量％、好ましくは０．１〜４質量％の量で存在する請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
5. 前記安定剤系（ｂ）が銅塩を含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物。
6. 前記第１のポリアミドが、ＰＡ−６，６、ＰＡ−４，６または半芳香族ポリアミドである請求項１〜５のいずれか一項に記載の成形組成物。
7. 前記第２のポリアミドが、ＰＡ−６またはそのコポリアミドである請求項１〜６のいずれか一項に記載の成形組成物。
8. Ｔ−１が少なくとも２２０℃であり、Ｔ−２がＴ−１よりも少なくとも３０℃低い請求項１〜７のいずれか一項に記載の成形組成物。
9. 前記第２のポリアミドが、２．５〜４０質量％の量で存在する請求項１〜８のいずれか一項に記載の成形組成物。
10. 周期表のＶＢ族、ＶＩＢ族、ＶＩＩＢ族およびＶＩＩＩＢ族からの遷移金属元素またはこれらの混合物の金属酸化物またはその塩の、熱的安定化熱可塑性ポリアミド成形組成物の調製における熱安定剤としての使用。
11. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物の、少なくとも１５０℃の使用温度を含む高温用途のための成形部品を製造するための使用。
12. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の組成物と、任意でさらなる成分とを成形機に供給することを含む成形部品の作製方法。
13. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物からなる成形部品。
14. 請求項１３に記載の成形部品の、自動車エンジン、機械、もしくは電気または電子設備を製造するための組立方法における使用。