JP2016528079A - 向上した熱老化耐性を有する複合プラスチック部品 - Google Patents
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Abstract
Description
i)該第1プラスチック部品(C1)が
ia)ポリアミドマトリックスポリマー(PAM)及び強化用の少なくとも1種の第1繊維材料(F1)を含有するマトリックス組成物(MC)、
及び、
ib)ポリアミド表面ポリマー(PAS)を含有し、第1プラスチック部品(C1)の表面を形成する表面組成物(SC)、
を含有し、
前記表面組成物(SC)が、前記プラスチック複合部品(CC)の熱老化耐性の向上に用いられるポリエチレンイミン(PEI)を含有し、前記マトリックス組成物(MC)が、ポリエチレンイミン(PEI)を含有しない。
i)該第1プラスチック部品(C1)が、
ia)ポリアミドマトリックスポリマー(PAM)及び強化用の少なくとも1種の第1繊維材料(F1)を含有するマトリックス組成物(MC)、
及び、
ib)ポリアミド表面ポリマー(PAS)を含有し、C1の表面を形成する表面組成物(SC)、
を含有し、
前記表面組成物(SC)が、前記プラスチック複合部品(CC)の熱老化耐性の向上に用いられるポリエチレンイミン(PEI)を含有する。
工程a)は下記の成分を含有する第1プラスチック部品(C1)を提供する工程であり、
ia)ポリアミドマトリックスポリマー(PAM)及び強化用の少なくとも1種の第1繊維材料(F1)を含有するマトリックス組成物(MC)、
及び、
ib)ポリアミド表面ポリマー(PAS)を含有し、C1の表面を形成する表面組成物(SC)、
b)ポリアミド成形ポリマー(PAA)を含む第2プラスチック部品(C2)を、C1の表面の上に成形する工程であり、
SC、及び場合によりC2が、プラスチック複合部品(CC)の熱老化耐性の向上に用いられるポリエチレンイミン(PEI)を含有する。
i)該第1プラスチック部品(C1)が、
ia)ポリアミドマトリックスポリマー(PAM)及び強化用の少なくとも1種の第1繊維材料(F1)を含有するマトリックス組成物(MC)、
及び、
ib)ポリアミド表面ポリマー(PAS)を含有し、C1の表面を形成する表面組成物(SC)、
を含有し、
前記表面組成物(SC)が、前記プラスチック複合部品(CC)の熱老化耐性の向上に用いられるポリエチレンイミン(PEI)を含有する。
i)該第1プラスチック部品(C1)が、
ia)ポリアミドマトリックスポリマー(PAM)及び強化用の少なくとも1種の第1繊維材料(F1)を含むマトリックス組成物(MC)、
及び、
ib)ポリアミド表面ポリマー(PAS)を含み、C1の表面を形成する表面組成物(SC)、
ii)該第2プラスチック部品(C2)が、ポリアミド成形ポリマー(PAA)を含有し、C1の表面の上に成形され、
SCが、前記プラスチック複合部品(CC)の熱老化耐性の向上に用いられるポリエチレンイミン(PEI)を含有する。
工程a)は下記の成分を含有する第1プラスチック部品(C1)を提供する工程であり、
ia)ポリアミドマトリックスポリマー(PAM)及び強化用の少なくとも1種の第1繊維材料(F1)を含有するマトリックス組成物(MC)、
及び、
ib)ポリアミド表面ポリマー(PAS)を含有し、C1の表面を形成する表面組成物(SC)、
工程b)ポリアミド成形ポリマー(PAA)を含む第2プラスチック部品(C2)を、C1の表面の上に成形する工程であり、
前記表面組成物(SC)が、プラスチック複合部品(CC)の熱老化耐性の向上に用いられるポリエチレンイミン(PEI)を含有する。
以下、第1プラスチック部品(C1)はC1とも略称される。以下、マトリックス組成物(MC)はMCとも略称される。以下、ポリアミドマトリックスポリマー(PAM)はPAMとも略称される。以下、第1繊維材料(F1)はF1とも略称される。以下、表面組成物(SC)はSCとも略称される。以下、ポリアミド表面ポリマー(PAS)はPASとも略称される。
マトリックス組成物(MC)は、ポリアミドマトリックスポリマー(PAM)及び強化用の少なくとも1種の第1繊維材料(F1)を含有する。この明細書において、「ポリアミドマトリックスポリマー(PAM)」という用語は、1種のみのポリアミドマトリックスポリマー(PAM)又は2種以上のポリアミドマトリックスポリマー(PAM)の混合物を意味すると理解される。同様に、「第1繊維材料(F1)」という用語にも適用する。本発明によれば、これは、1種のみの第1繊維材料(F1)又は2種以上の第1繊維材料(F1)の混合物を意味すると理解される。
使用されたポリアミドマトリックスポリマー(PAM)は、上記に説明されたように、1種のみのポリアミドマトリックスポリマー(PAM)であってもよい。また、2種以上のポリアミドマトリックスポリマー(PAM)の使用も可能である。一般的に、好適なポリアミドマトリックスポリマー(PAM)は、90mL/g〜350mL/g、好ましくは110mL/g〜240mL/gの粘度の数値を有する。ISO 307により、該粘度の数値は、25℃で、96質量%の硫酸中の0.5質量%のポリアミドマトリックスポリマー(PAM)の溶液により測定される。
PA4 ピロリドン
PA6 ε−カプロラクタム
PA7 エタノールアクタム
PA8 カプリロールアクタム
PA9 9−アミノペラルゴン酸
PA11 11−アミノウンデカン酸
PA12 ラウロラクタム
AA/BBポリマー:
PA46 テトラメチレンジアミン、アジピン酸
PA66 ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸
PA69 ヘキサメチレンジアミン、アゼライン酸
PA610 ヘキサメチレンジアミン、セバシン酸
PA612 ヘキサメチレンジアミン、デカンジカルボン酸
PA613 ヘキサメチレンジアミン、ウンデカンジカルボン酸
PA1212 ドデカン−1,12−ジアミン、デカンジカルボン酸
PA1313 トリデカン−1,13−ジアミン、ウンデカンジカルボン酸
PA6T ヘキサメチレンジアミン、テレフタル酸
PA MXD6 m−キシリレンジアミン、アジピン酸
PA6I ヘキサメチレンジアミン、イソフタル酸
PA6−3−T トリムエチルヘキサメチレンジアミン、テレフタル酸
PA6/6T (PA6及びPA6Tに参照する)
PA6/66 (PA6及びPA66に参照する)
PA6/12 (PA6及びPA12に参照する)
PA66/6/610 (PA66、PA6及びPA610に参照する)
PA6I/6T (PA6I及びPA6Tに参照する)
PA PACM12 ジアミノジシクロヘキシルメタン、ラウロラクタム
PA6I/6T/PACM PA6I/6T+ジアミノジシクロヘキシルメタンとする
PA12/MACMI ラウロラクタム、ジメチルジアミノジシクロヘキシルメタン、イソフタル酸
PA12/MACMT ラウロラクタム、ジメチルジアミノジシクロヘキシルメタン、テレフタル酸
PA PDA−T フェニレンジアミン、テレフタル酸
第1繊維材料(F1)の好適材料の例は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウム繊維、ホウ素繊維、鉱物繊維(例えば、玄武岩繊維)及び金属繊維(例えば、鋼繊維又は銅繊維)を含む。
表面組成物(SC)は、ポリアミド表面ポリマー(PAS)を含有し、第1プラスチック部品(C1)の表面を形成する。この明細書において、「表面」という用語は、1つの表面のみ、又は2つ以上の表面の意味と理解される。この明細書において、「ポリアミド表面ポリマー(PAS)」という用語は、1種のPASsのみ、又は2種以上のPASsの意味と理解される。
使用された第1繊維材料(F1)がマット、不織布、フェルト、織布、ループ引き式編物、ループ形成式の編物の形態の連続繊維材料である場合、第1プラスチック部品(C1)は、一般的にポリアミドマトリックスポリマー(PAM)により第1繊維材料(F1)を含浸させることにより製造される。該製造に関して、ポリアミドマトリックスポリマー(PAM)は、例えば融解の状態で、第1繊維材料(F1)と接触される。第1プラスチック部品(C1)を製造するために、第1プラスチック部品(C1)を製造する他の手段は、配置されるフィルム又は粉末の融解及び加工の次に、ポリアミドマトリックスポリマー(PAM)のフィルムにより第1繊維材料(F1)の粉末を含浸又はラミネート加工することである。
DB (%) = 100 x (T+Z)/(T+Z+L)
と定義される
(式中、Tは端部に結合されたモノマーユニットの平均数であり、Zは分岐を形成するモノマーユニットの平均数であり、Lはポリエチレンイミン(PEI)中の直線状に結合されたモノマーユニットの平均数である)。
この種類の製品は、例えば、SCM金属製品からのSCM鉄粉A131として市販されている。
また、本発明は、
ii)ポリアミド成形ポリマー(PAA)を含み、C1の表面の上に成形された第2プラスチック部品(C2)、
をさらに含むプラスチック複合部品(CC)を提供する。
一般的に、第1プラスチック部品(C1)は、鋳型に入れられる。ここで、例えば、上流の工程で第1鋳型中に第1プラスチック部品(C1)を予備成形し、次に予備成形品を鋳型に入れて製造することは可能である。特に第1プラスチック部品(C1)が平らなプラスチック要素である場合、これは可能である。
第1プラスチック部品(C1)の製造
2.1〜2.7の相対粘度(RV)を有するポリアミド(PA6)又は2.7の相対粘度(RV)を有するポリアミド(PA66)を使用して、第1プラスチック部品(C1)を製造する。押出機による混ぜ合わせにより、BASF SEのLupasol WF又は鉄粉(CIP)をこれらのポリアミドに組み込む。Lupasol WFは、CAS no.:9002−98−6を有する約25000g/molのモル質量のポリエチレンイミンである。使用したLupasol WFの量は下記の表に記載している。ISO307によって相対粘度を測定した。バッチで鉄粉(CIP)を添加した。
Claims (15)
- 第1プラスチック部品(C1)を含むプラスチック複合部品(CC)であって、
i)該第1プラスチック部品(C1)が、
ia)ポリアミドマトリックスポリマー(PAM)及び強化用の少なくとも1種の第1繊維材料(F1)を含有するマトリックス組成物(MC)、
及び、
ib)ポリアミド表面ポリマー(PAS)を含有し、第1プラスチック部品(C1)の表面を形成する表面組成物(SC)、
を含有し、
前記表面組成物(SC)が、前記プラスチック複合部品(CC)の熱老化耐性の向上に用いられるポリエチレンイミン(PEI)を含有し、前記マトリックス組成物(MC)が、ポリエチレンイミン(PEI)を含有しないことを特徴とするプラスチック複合部品(CC)。 - 前記プラスチック複合部品(CC)が、
ii)ポリアミド成形ポリマー(PAA)を含有し、C1の表面上に成形された第2プラスチック部品(C2)、
をさらに含む請求項1に記載のプラスチック複合部品(CC)。 - 前記ポリエチレンイミン(PEI)が、600g/mol〜300000g/molの範囲の重量平均分子量MWを有する請求項1又は2に記載のプラスチック複合部品(CC)。
- 前記ポリエチレンイミン(PEI)が第1級、第2級及び第3級アミノ基を含有し、前記第1級対第2級対第3級アミノ基の比率が1:0.8:0.5〜1:1.3:0.8である請求項1から3のいずれか一項に記載のプラスチック複合部品(CC)。
- 前記ポリエチレンイミン(PEI)が、10%〜99%の範囲の分岐度DBを有する高分岐ポリマーであり、
DBがDB (%) = 100 x (T+Z)/(T+Z+L)と定義される請求項1から4のいずれか一項に記載のプラスチック複合部品(CC)
(式中、Tは端部に結合されたモノマーユニットの平均数であり、Zは分岐を形成するモノマーユニットの平均数であり、Lはポリエチレンイミン(PEI)中の直線状に結合されたモノマーユニットの平均数である)。 - 前記プラスチック複合部品(CC)が、前記プラスチック複合部品(CC)総質量に基づいて、0.01質量%〜5質量%のポリエチレンイミン(PEI)を含有する請求項1から5のいずれか一項に記載のプラスチック複合部品(CC)。
- SC及びC2がポリエチレンイミン(PEI)を含有する請求項2から6のいずれか一項に記載のプラスチック複合部品(CC)。
- 前記第1繊維材料(F1)が連続繊維材料である請求項1から7のいずれか一項に記載のプラスチック複合部品(CC)。
- C2が第2繊維材料(F2)を含有し、前記第2繊維材料(F2)が短繊維材料である請求項1から8のいずれか一項に記載のプラスチック複合部品(CC)。
- SC及び/又はC2が鉄粉(CIP)を含有する請求項1から9のいずれか一項に記載のプラスチック複合部品(CC)。
- 請求項2から10のいずれか一項に記載のプラスチック複合部品(CC)の製造方法であって、前記方法が、工程a)及びb)を含み、
工程a)は下記の成分を含有する第1プラスチック部品(C1)を提供する工程であり、
ia)ポリアミドマトリックスポリマー(PAM)及び強化用の少なくとも1種の第1繊維材料(F1)を含有するマトリックス組成物(MC)、
及び、
ib)ポリアミド表面ポリマー(PAS)を含有し、第1プラスチック部品(C1)の表面を形成する表面組成物(SC)、
工程b)はポリアミド成形ポリマー(PAA)を含有する第2プラスチック部品(C2)をC1の表面上に成形する工程であり、
SC、及び場合によりC2が、プラスチック複合部品(CC)の熱老化耐性の向上に用いられるポリエチレンイミン(PEI)を含有することを特徴とするプラスチック複合部品(CC)の製造方法。 - 工程a)において、C1が鋳型に入れられ、工程b)において、融解状態のC2が前記鋳型に注入される請求項11に記載の方法。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載のプラスチック複合部品(CC)の熱老化耐性の向上に用いられるポリエチレンイミン(PEI)の使用方法であって、
CCが、
i)下記の成分を含有する第1プラスチック部品(C1)を含み、
ia)ポリアミドマトリックスポリマー(PAM)及び強化用の少なくとも1種の第1繊維材料(F1)を含有するマトリックス組成物(MC)、
及び、
ib)ポリアミド表面ポリマー(PAS)を含有し、第1プラスチック部品(C1)の表面を形成する表面組成物(SC)、
i)を含有する第1プラスチック部品(C1)、
前記表面組成物(SC)が、前記プラスチック複合部品(CC)の熱老化耐性の向上に用いられるポリエチレンイミン(PEI)を含有することを特徴とする使用方法。 - 前記プラスチック複合部品が、
ii)ポリアミド成形ポリマー(PAA)を含有し、C1の表面上に成形された第2プラスチック部品(C2)、
をさらに含む請求項13に記載の使用方法。 - プラスチック複合部品(CC)の熱老化耐性を向上させる方法であって、前記方法が工程a)及びb)を含み、
工程a)は下記の成分を含有する第1プラスチック部品(C1)を提供する工程であり、
ia)ポリアミドマトリックスポリマー(PAM)及び強化用の少なくとも1種の第1繊維材料(F1)を含有するマトリックス組成物(MC)、
及び、
ib)ポリアミド表面ポリマー(PAS)を含有し、第1プラスチック部品(C1)の表面を形成する表面組成物(SC)、
工程b)はポリアミド成形ポリマー(PAA)を含有する第2プラスチック部品(C2)をC1の表面上に成形する工程、
前記表面組成物(SC)が、プラスチック複合部品(CC)の熱老化耐性の向上に用いられるポリエチレンイミン(PEI)を含有することを特徴とする方法。
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