JP2014506944A - ポリアミド組成物 - Google Patents
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Abstract
第1のポリアミドを含み、組成物のポリアミドの総量に基づいて、少なくとも0.01重量%の量のポリアミド−PXD10を更に含むことを特徴とする、ポリアミド組成物。本発明の好ましい実施形態においては、第1のポリアミドは、ポリアミド−6、ポリアミド−66、及びポリアミド−46の群から選択される脂肪族ポリアミドである。ポリアミド組成物を含む燃料部材も、特許請求されている。
Description
本発明は、例えば、ポリアミド−6又はポリアミド−66等の第1のポリアミドを含むポリアミド組成物、並びに、ポリアミド組成物を含む燃料部材に関する。
このようなポリアミド組成物は、当技術分野において知られている。これらの組成物は、低い燃料透過抵抗に苛まれる場合がある。このような組成物中に存在するポリアミドの燃料透過抵抗は、特にエタノール等のアルコールを含有する燃料に対して、低い場合があることが知られている。例えば、ポリアミド−6及びポリアミド−66は、このような低い抵抗に苛まれる。アルコール含有燃料は、より一層利用されてきていることから、このような抵抗を増加させることが、非常に望まれている。
従って、このようなポリアミド組成物の燃料透過抵抗、特にアルコール含有燃料の透過に対する抵抗を増加させることが、本発明の目的である。
驚くべきことに、このことは、ポリアミド組成物が、第2のポリアミドとして、組成物のポリアミドの総量に基づいて少なくとも0.01重量%の量のポリアミド−PXD10(ポリ(p−キシリレンセバカミド)、又はPA−PXD10とも称される)を、更に含むことで達成された。
命名法は、ナイロンプラスチックハンドブック(Nylon Plastics Handbook)、Melvin I.Kohan、Hanser Publishers、1995で使用される通りに順守され、例えば、PA−612は、ヘキサン−1,6−ジアミン及びドデカン酸の構成単位を有するホモポリマーを示し、PA−6/12は、[イプシロン]―カプロラクタム及びラウロラクタムからなるコポリマーを示し、PA−6とPA−12のブレンドは、PA−6/PA−12として記載される。
驚くべきことに、組成物の燃料透過抵抗は、特にエタノール等のアルコールを含有する燃料に対して、第1のポリアミド及びポリアミド−PXD10の個々の燃料透過抵抗から予想されるであろうものより、非常に高い程度で増加することができることが見出された。
更に本発明の別の利点としては、驚くべきことに、ポリアミド−PXD10が第1のポリアミドと混和できることを示していることである。このことは、別のポリアミドの融点と比較して、組成物の融点降下並びに結晶点降下によって例示される。
本発明によるポリアミド組成物は、ポリアミド全てが溶融する温度で、ポリアミド−PXD10を少なくとも第1のポリアミド組成物とブレンドすることによって得ることができる。好ましくは、ランダムコポリマーを形成しないように、アミド基転移触媒を使用せずにブレンドを実施する。
本発明による組成物は、ポリアミド−PXD10を含む。本発明の組成物のポリアミド−PXD10の量は、ポリアミドの総量に対して、少なくとも0.01重量%である。好ましくは、ポリアミド−PXD10の量は、少なくとも1重量%、より好ましくは少なくとも5重量%、更により好ましくは少なくとも10重量%、更により好ましくは少なくとも15重量%、更により好ましくは少なくとも20重量%である。又、0.5、2、3、4、6、7、8、9、11、12、13、14,16,17,18、及び19重量%等の、これらの値の間のいかなるパーセントも可能である。他に記載がない限り、全てのパーセントは、組成物のポリアミドの総量に基づく。ポリアミド−PXD10の量がより多ければ、本発明の組成物の燃料透過抵抗に対するポリアミド−PXD10の有益な効果がより表れる。本発明の組成物のポリアミド−PXD10の量は、好ましくは多くとも99重量%、より好ましくは多くとも95重量%、より好ましくは多くとも90重量%、更により好ましくは多くとも85重量%、更により好ましくは多くとも80重量%、更により好ましくは多くとも70重量%、更により好ましくは多くとも60重量%、更により好ましくは多くとも50重量%である。
驚くべきことに、本発明による組成物のポリアミド−PXD10の非常に少ない量でさえも、燃料透過抵抗における著しい増加を既に示しており、このことは実施例において例示される。ポリアミドの総量に対して、好ましくは多くとも20重量%等のポリアミド−PXD10の少ない量における利点としては、酸素透過性が、乾燥条件下、並びに、湿潤条件下、即ち85%の相対湿度において、十分な状態に留まることである。
例えば、ポリアミド−PXD10は、国際公開第2010/032692号パンフレットに記載される方法によって得ることができる。
第1のポリアミドは、ポリアミド−PXD10以外のポリアミドであることができる。本発明による組成物の好適な第1のポリアミドとしては、脂肪族ポリアミド、半芳香族又は芳香族ポリアミドが挙げられる。脂肪族ポリアミドの非限定的な例は、ポリアミド−6、ポリアミド−46、ポリアミド−66、ポリアミド−11、ポリアミド−12、ポリアミド−410、ポリアミド−510、ポリアミド−610である。半芳香族ポリアミドの非限定的な例は、ポリアミド−MXD6、ポリアミド−6l/6T、ポリアミド−66/6Tである。
本発明の一実施形態においては、組成物は、第1のポリアミドとして脂肪族ポリアミドを含む。好ましくは、組成物は、第1のポリアミドとして、ポリアミド−6、ポリアミド−66、又はポリアミド−46、又はこれらの構成モノマーからなるコポリアミドを含む。より好ましくは、組成物は、これらのポリアミドの燃料透過抵抗は、特にアルコール含有燃料に対して低いことから、ポリアミド−6又はポリアミド−66を含む。
本発明の組成物の第1のポリアミドの量は、好ましくは、ポリアミドの総量に対して、1重量%から99.99重量%までの(99.99重量%を含む)範囲である。好ましくは、第1のポリアミドの量は、好ましくは5重量%より多く、より好ましく10重量%より多く、更により好ましくは15重量%より多く、更により好ましくは20重量%より多く、更により好ましくは25重量%より多く、更により好ましくは30重量%より多い。又、2、3、4、6、7、8、9、11、12、13、14,16,17,18、及び19重量%等の、これらの値の間のいかなるパーセントも可能である。特に好ましい実施形態においては、組成物は、少なくとも50重量%の第1のポリアミドを含む。
本発明の組成物の第1のポリアミドの量は、好ましくは多くとも95重量%、より好ましくは多くとも90重量%、更により好ましくは多くとも85重量%、更により好ましくは多くとも80重量%である。又、94、93、92、91、89、88、87、86、84、83、82,及び81重量%等の、これらの値の間のいかなるパーセントも可能である。
本発明の好ましい実施形態においては、第1のポリアミドは、組成物中に存在するポリアミド−6又はポリアミド−66である。
本発明の別の好ましい実施形態においては、第1のポリアミドは、組成物中に存在するポリアミド−6又はポリアミド−66であり、且つ、ポリアミド−PXD10が、ポリアミドの総量に対して、5〜25重量%の間の量で存在する。このことによって、ポリアミド−PXD10の比較的少ない量にある有益な燃料透過特性と、ポリアミド−6又はポリアミド−66のより多い量の経済的特性が組み合わさることになる。
本発明の第3の実施形態においては、第1のポリアミドは、10℃/分における示差走査熱量(DSC)による測定で、ポリアミド−PXD10の融点未満の融点を有するポリアミドである。
本発明によるポリアミド組成物は、第3のポリアミドを更に含んでもよい。第3のポリアミドは、第1のポリアミド及びポリアミド−PXD10以外の、ポリアミドであることができる。本発明による組成物の好適な第3のポリアミドとしては、脂肪族ポリアミド、半芳香族又は芳香族ポリアミドが挙げられる。脂肪族ポリアミドの非限定的な例は、ポリアミド−6、ポリアミド−46、ポリアミド−66、ポリアミド−11、ポリアミド−12、ポリアミド−410、ポリアミド−510、ポリアミド−610である。半芳香族ポリアミドの非限定的な例は、ポリアミド−MXD6、ポリアミド−6l/6T、ポリアミド−66/6Tである。
好ましくは、第3のポリアミドの量は、好ましくは5重量%より多く、より好ましく10重量%より多く、更により好ましくは15重量%より多く、更により好ましくは20重量%より多く、更により好ましくは25重量%より多く、更により好ましくは30重量%より多い。又、2、3、4、6、7、8、9、11、12、13、14,16,17,18、及び19重量%等の、これらの値の間のいかなるパーセントも可能である。本発明の組成物の第3のポリアミドの量は、好ましくは多くとも90重量%、より好ましくは多くとも80重量%、更により好ましくは多くとも70重量%、更により好ましくは多くとも60重量%、更により好ましくは多くとも50重量%である。
本発明の好ましい実施形態においては、第1のポリアミドは、ポリアミド−6であり、第3のポリアミドは、ポリアミド−66であり、10重量%から90重量%までの(90重量%を含む)範囲の量で組成物中にいずれも存在し、ポリアミド−PXD10の量は、10重量%から80重量%までの(80重量%を含む)範囲である。
好ましくは、第1のポリアミド及びポリアミド−PXD10の量の合計は、組成物のポリアミドの総量に対して少なくとも80重量%、より好ましくは少なくとも90重量%、更により好ましくは100重量%である。
本発明による組成物は、通常の添加剤を更に含んでもよい。このような添加剤の例は、難燃剤、充填剤、特に鉱物系充填剤、離型剤、潤滑剤、及び衝撃改質剤である。通常、自動車用途においては、組成物は又、ガラス繊維及び充填剤を含むことができる。一般的に、組成物のポリアミドの量は、組成物全体に対して、40〜95重量%である。充填剤は、40重量%に至るまでの量(組成物全体に対して)、好ましくは10〜40重量%で存在してもよく、且つ、ガラス繊維は、50重量%に至るまでの量(組成物全体に対して)、好ましくは5〜50重量%で存在してもよい。その他の機能性添加剤は、当技術分野において知られている通りの通常の効果的な量で存在してもよい。
本発明によるポリアミド組成物は、有利には、燃料部材の製造に使用することができる。燃料部材は、モノリシック又は単層の部材であることができる。例としては、燃料ポンプの筐体、タブ、及び単層燃料コンテナーである。射出成形及びブロー成形等の製造方法は、単層燃料部材を提供することが知られている。このことは、製造方法が、簡単であり、且つ、設計の自由度を高くすることができるという利点を有する。本発明によるポリアミド組成物を単層として含む燃料部材は、燃料透過性がより低いこと、或いは、単層がより薄くなり同一の燃料透過性を達成できることの何れかの利点を有する。単層部材の別の利点としては、燃料透過がより均一であり、且つ、挟み込みが生じないことである。
又、燃料部材は、複層部材であることができる。複層部材の例は、複層燃料コンテナー、複層燃料容器、及び複層燃料ホースである。複層燃料部材は、通常、ブロー成形又は押し出しによって作成される。この場合、1つ又は複数の層は、本発明によるポリアミド組成物から作成される。複層燃料部材は、有利には種々の層の特性を組み合わせることができるという利点を有する。その他の層としては、高密度ポリエチレン(HDPE)、エチレンビニルアルコール(EVOH)、様々な理由において有益である結合層を挙げることができる。HDPEは、衝撃、吸湿、及び耐化学性に関して好ましい影響を及ぼす。EVOHは、その低い燃料透過で知られている。結合層は、全体としての剛強さのために使用される。本発明によるポリアミド組成物を含む複層燃料部材の別の利点としては、ポリアミド組成物の燃料透過が減少することによって、より薄い層、又はより数が少ない層等の燃料部材の簡素化された設計、或いは、燃料部材全体のより低い燃料透過の何れかが可能になることである。
燃料部材は、射出成形又はブロー成形等の既知の方法によって作成することができる。
本明細書において、射出成形は、以下のステップを含むものと理解される。
a.粘性液体を得るために、ポリアミド組成物を加熱するステップ、
b.粘性液体を用いて型孔を充填するステップ、
c.冷却及び凝固し部材を形成するまで、圧力下でモールド中に粘性液体をそのままにして置くステップ、
d.モールドを開けるステップ、
e.部材を取り出すステップ。
a.粘性液体を得るために、ポリアミド組成物を加熱するステップ、
b.粘性液体を用いて型孔を充填するステップ、
c.冷却及び凝固し部材を形成するまで、圧力下でモールド中に粘性液体をそのままにして置くステップ、
d.モールドを開けるステップ、
e.部材を取り出すステップ。
本明細書において、ブロー成形は、少なくとも以下のステップを含むものと理解される。
a.粘性液体を得るために、ポリアミド組成物を加熱するステップ、
b.粘性液体からパリソンを形成するステップ、
c.冷却及び凝固し部材を形成するまで、加圧ガスでパリソンを膨張させ型孔に押し付けるステップ、
d.モールドを開けるステップ、
e.部材を取り出すステップ。
a.粘性液体を得るために、ポリアミド組成物を加熱するステップ、
b.粘性液体からパリソンを形成するステップ、
c.冷却及び凝固し部材を形成するまで、加圧ガスでパリソンを膨張させ型孔に押し付けるステップ、
d.モールドを開けるステップ、
e.部材を取り出すステップ。
本発明は、以下の実施例によって説明される。他に記載がない限り、量は、組成物のポリアミドの総量に基づいて、重量%で示す。
表1に指定された通りのポリアミド組成物(実施例I及びII)、ポリアミド−6(比較例 A)を、円状の形態を有し、且つ、直径60mm及び厚さ1.0mmの寸法を有するプラックに射出成形する。燃料透過速度を、水がASTM燃料CE10(10体積%のエタノールと90体積%のASTM燃料C(トルエンとイソ−オクタンの50/50重量%混合物)からなる)で置換されている、ASTM E96BWに準拠する減量方法によって測定する。燃料透過測定は、40℃において行なう。カップを20mLの燃料CE10で満たす。試験済みプラックをカップの孔の上に装着し、2つの平坦なガスケットの間に配置する。ガスケットは、バイトン(Viton)(低透過フルオロカーボンエラストマー)からなり、又、燃料カップと同じ大きさの孔を有する。カップを、カップの孔に合い中央に開口を有するスチール製の蓋によって閉じる。蓋をスクリューで固定し締める。ガスケットをカップの2つのスチール製の部材の間に配置し、燃料と接触しない。これらの目的は、燃料カップからの燃料漏れを防ぐことである。
実施例I及びIIは、比較例Aと比較して、燃料透過性が減少したことを示している。
Claims (15)
- 第1のポリアミドを含むポリアミド組成物であって、前記組成物のポリアミドの総量に基づいて、少なくとも0.01重量%の量のポリアミド−PXD10を更に含むことを特徴とするポリアミド組成物。
- ポリアミド−PXD10の量が、前記組成物のポリアミドの総量に基づいて、少なくとも0.5重量%であることを特徴とする、請求項1に記載のポリアミド組成物。
- ポリアミド−PXD10の量が、前記組成物のポリアミドの総量に基づいて、少なくとも5重量%であることを特徴とする、請求項1に記載のポリアミド組成物。
- ポリアミド−PXD10の量が、前記組成物のポリアミドの総量に基づいて、少なくとも10重量%であることを特徴とする、請求項1に記載のポリアミド組成物。
- ポリアミド−PXD10の量が、前記組成物のポリアミドの総量に基づいて、少なくとも20重量%であることを特徴とする、請求項1に記載のポリアミド組成物。
- ポリアミド−PXD10の量が、多くとも90重量%であることを特徴とする、請求項1〜5の何れか一項に記載のポリアミド組成物。
- ポリアミド−PXD10の量が、多くとも80重量%であることを特徴とする、請求項1〜5の何れか一項に記載のポリアミド組成物。
- 前記第1のポリアミドが脂肪族ポリアミドであることを特徴とする、請求項1〜7の何れかに記載のポリアミド組成物。
- 前記第1のポリアミドが、ポリアミド−6、ポリアミド−66、及びポリアミド−46の群から選択されることを特徴とする、請求項1〜8の何れかに記載のポリアミド組成物。
- 前記第1のポリアミドが、ポリアミド−6及びポリアミド−66の群から選択されることを特徴とする、請求項1〜8の何れかに記載のポリアミド組成物。
- 前記組成物が、少なくとも50重量%の第1のポリアミドを含むことを特徴とする、請求項1〜10の何れか一項に記載のポリアミド組成物。
- 前記組成物が、多くとも90重量%の第1のポリアミドを含むことを特徴とする、請求項1〜11の何れか一項に記載のポリアミド組成物。
- 前記組成物が、第3のポリアミドを更に含むことを特徴とする、請求項1〜12の何れか一項に記載のポリアミド組成物。
- 前記第3のポリアミドが、ポリアミド−6及びポリアミド−66の群から選択されることを特徴とする、請求項14に記載のポリアミド組成物。
- 請求項1〜14の何れかに記載の前記ポリアミド組成物を含む、燃料部材。
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