JP2019531385A - シロキサンオルガノ共重合体を含有する重合体組成物 - Google Patents

シロキサンオルガノ共重合体を含有する重合体組成物 Download PDF

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Abstract

(A)少なくとも1つのポリアミド重合体並びに、(B)シロキサンセグメントあたり50〜3000のシロキサン単位を有し、及び、エステル基、アミド基、ウレタン基、尿素基及びチオ尿素基から選択される少なくとも1つの基を有する少なくとも1つの有機セグメントを有する、少なくとも1つのシロキサンオルガノ共重合体を含む、重合体組成物に関する。本発明はまた、それを製造する方法及びその使用にも関する。

Description

本発明は、シロキサン有機共重合体を含む重合体組成物に関し、有機ポリアミド、より具体的にはコポリアミド、それらを製造する方法及びそれらの使用にも関する。
シリコーンは、優れた温度、UV及び風化安定性を持つ。それらは、比較的低い温度で弾性を保持し、それゆえ、脆化の傾向を有しない。加えて、それらは、特定の撥水性及び非粘着の表面特性を持つ。さらには、シリコーンを使用して非常に柔軟なエラストマーを製造することができ、該エラストマーの頻繁な用途には、医療応用が含まれる。
対照的に、熱可塑性コポリアミドは、一部の場合には、様々な表面への優れた付着、並びに引張り強度及び破断伸びなどの優れた機械的特性を呈する。さらなる因子としては、低密度、化学物質及び溶媒への高い耐性、非常に良好な低温での衝撃靱性及びこれらの製造物の優れた温度安定性であり、温度安定性は、一部の場合には、ポリウレタンのそれよりはるかに高い。しかしながら、熱可塑性コポリアミドの欠点は、結果として生じる製造物が低いショアA硬度で迅速に非常に粘着質になるので、比較的柔軟な種類を製造することが技術的に困難であるという事実である。
単純にブレンドすることによってこれらの2つのクラスの材料を改良しようとする試みがなされてきた。この文脈においてDE69110279T2に言及することができ、該文献では、高分子量のシリコーン共重合体を比較的小量で熱可塑性ポリアミドに組み込み、それによって、例えば接触角及び付着性などの表面特性を変化させている。例えば、弾性係数、降伏点又は引張り強度などの機械的特性に対する有意な影響は観察されなかった。
例えば、Kiyotsukuri et al.,J. Polymer.Sci.A 25(1987)1591に記載されるようにシリコーンをポリアミド構造に導入することによって、シリコーン含有コポリアミドが得られ、これは同様に熱可塑性を有する。しかしながら、このようにして製造できる熱可塑性シリコーンは、使用される短いシリコーンセグメントにより、硬度においていかなる実体的な低減も呈しない。
独国特許発明第69110279T2号明細書
Kiyotsukuri et al.,J.Polymer.Sci.A25(1987)1591
本発明の対象は、
(A)少なくとも1つのポリアミド重合体、並びに
(B)シロキサンセグメントあたり50〜3000のシロキサン単位を有し、及び、エステル基、アミド基、ウレタン基、尿素基及びチオ尿素基から選択される少なくとも1つの基を有する少なくとも1つの有機セグメントを有する、少なくとも1つのシロキサン有機共重合体
を含む、重合体組成物である。
共重合体(B)における有機セグメントは、好ましくは、尿素、ウレタン又はアミド基を含むセグメントであり、より好ましくは、共重合体(B)における有機セグメントは、尿素基又はウレタン基を含むセグメントである。
本発明にしたがって使用される共重合体(B)におけるシロキサンセグメント及び有機セグメントの分布はランダムであってよく、例えば、統計的なものであってよい。成分(B)は、好ましくは、ブロック重合体又は櫛形重合体、より好ましくは、ブロック共重合体を含む。
成分(B)は、好ましくは、一般式(1)
Figure 2019531385
のシロキサン有機共重合体を含み、
式中、
Rは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、1〜20個の炭素原子を有し、任意にフッ素又は塩素により置換されている、一価の、SiC結合した炭化水素基であり、
Xは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、1〜20個の炭素原子を有するアルキレン基であり、該アルキレン基において、互いに隣接していないメチレン単位が、−O−基により置換されていてもよく、
Aは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、酸素原子、硫黄原子又はアミノ基−NR’−であり、
Zは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、酸素原子又はアミノ基−NR’−であり、
R’は、それぞれ、同一又は異なっていてよく、水素原子又は1〜10個の炭素原子を有するアルキル基であり、
Yは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、1〜20個の炭素原子を有し、任意にフッ素又は塩素により置換されている二価の炭化水素基であり、
Dは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、任意にフッ素、塩素又はC〜Cのアルキルエステル基により置換されている二価の炭化水素基であり、該炭化水素基において、互いに隣接していないメチレン単位が、−O−、−COO−、−OCO−又は−OCOO−基により置換されていてもよく、
Bは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、水素原子又は機能性若しくは非機能性の有機若しくは有機ケイ素基であり、
nは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、50〜2999の数であり、
aは、少なくとも1である数であり、
bは、0又は1〜100の数であり、
cは、0又は1〜100の数であり、
dは、少なくとも1である数であり、及び
eは、0又は1である数である。
シロキサン有機共重合体(B)とポリアミド重合体(A)との質量比は、好ましくは、5:95〜80:20、より好ましくは10:90〜60:40、より具体的には20:80〜50:50の範囲内である。
本発明の重合体組成物は、好ましくは、熱可塑性である。
本発明の重合体組成物は、好ましくは、再加工可能である。
Rの例は、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、1−n−ブチル、2−n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert−ペンチル基などのアルキル基;n−ヘキシル基などのヘキシル基;n−ヘプチル基などのヘプチル基;n−オクチル基及び2,2,4−トリメチルペンチル基などのイソオクチル基などのオクチル基;n−ノニル基などのノニル基;n−デシル基などのデシル基;n−ドデシル基などのドデシル基;n−オクタデシル基などのオクタデシル基;シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル基及びメチルシクロヘキシル基などのシクロアルキル基;ビニル、1−プロペニル及び2−プロペニル基などのアルケニル基;フェニル、ナフチル、アントリル及びフェナントリル基などのアリール基;o−、m−、p−トリル基などのアルカリル基;キシリル基及びエチルフェニル基;又はベンジル基若しくはα−及びβ−フェニルエチル基などのアラルキル基である。
ハロゲン化基Rの例は、3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル基、2,2,2,2’,2’,2’−ヘキサフルオロイソプロピル基及びヘプタフルオロイソプロピル基などのハロアルキル基である。
基Rは、好ましくは、1〜20個の炭素原子を有し、及び任意にフッ素及び/又は塩素原子により置換されている一価の炭化水素基であり、より好ましくは、1〜6個の炭素原子を有する炭化水素基であり、より具体的には、メチル、エチル、ビニル又はフェニル基である。
基Xの例は、基Yについて以下に指し示されるアルキレン基である。
基Xは、好ましくは、1〜10個の炭素原子を有するアルキレン基、より好ましくは、メチレン又はn−プロピレン基を含む。
Aは、好ましくは、基−NR’−(式中、R’は、上記の定義に合致する)、より好ましくは、−NH−基である。
基R’は、好ましくは、水素原子である。
基Zは、好ましくは、−O−又は−NH−の定義を有する。
基Yの例は、メチレン、エチレン、n−プロピレン、イソプロピレン、n−ブチレン、イソブチレン、tert−ブチレン、n−ペンチレン、イソペンチレン、ネオペンチレン、tert−ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ドデシレン基又はオクタデシレン基などのアルキレン基;シクロペンチレン基、1,4−シクロヘキシレン基、イソホロニレン基又は4,4’−メチレンジシクロヘキシレン基などのシクロアルキレン基;ビニレン、n−ヘキセニレン、シクロヘキセニレン、1−プロペニレン、アリレン、ブテニレン又は4−ペンテニレン基などのアルケニレン基;エチニレン又はプロパルギレン基などのアルキニレン基;フェニレン、ビスフェニレン、ナフチレン、アントリレン又はフェナントリレン基などのアリーレン基;o −、m−、p−トリレン基、キシリレン基又はエチルフェニレン基などのアルカリレン基;又はベンジレン基、4,4’−メチレンジフェニレン基、α−若しくはβ−フェニルエチレン基などのアラルキレン基である。
基Yは、好ましくは、3〜13個の炭素原子を有する炭化水素基、より好ましくは、線状又は環状のアルキレン基を含む。
基Dの例は、Yについて指し示された例であり、さらに、ポリオキシエチレン基又はポリオキシプロピレン基などのポリオキシアルキレン基である。
Dは、好ましくは、1〜700個の炭素原子を有し、及び任意にフッ素原子、塩素原子又はC〜Cのアルキルエステル基により置換されている二価の炭化水素基であり、又はポリオキシアルキレン基である。Dが任意に炭化水素基により置換されている場合、それは、好ましくは、2〜12個の炭素原子を有するアルキレン基、より具体的には、4〜12個の炭素原子を有するアルキレン基を含む。Dがポリオキシアルキレン基である場合、それは、好ましくは、20〜800個の炭素原子、より好ましくは、20〜200個の炭素原子、より具体的には、20〜100個の炭素原子を有するものを含み、非常に好ましくは、それは、ポリオキシエチレン基又はポリオキシプロピレン基を含む。
指数nは、好ましくは、99〜800、より好ましくは、120〜300、より具体的には、120〜200の数である。
aは、好ましくは、1〜1000、より好ましくは、3〜250、より具体的には、5〜100の数である。
bが0でない場合、bは、好ましくは、1〜250、より具体的には、1〜30の数である。好ましくは、bは、a+c+eの和以下であり、特に好ましくは、bは0である。
指数cは、好ましくは、0又は1〜10の数、より具体的には、0又は1〜5の数である。
dは、好ましくは、1〜30、より好ましくは、1〜20、より具体的には、1〜10の数である。
オルガノポリシロキサン/ポリウレア/ポリウレタンブロック共重合体は既に公知であり、好ましくは、例えば、EP−A 250248、EP−A 822951又はDE−A 10137855に記載される通りに、より好ましくは、DE−A 10137855に記載される通りに先行技術の方法によって製造される。
式(1)における可能な末端基Bは、そのような重合体の合成の間に標準的なものとして生じる先行技術による一般的な末端基であり、例としては、水素又はイソシアネート末端基である。これらの末端基を、例えば、脂肪族アミン、アルコール又はアミノ−若しくはイソシアナト−シランなどのさらなる基と重合体の合成の間又はその後に反応させてもよい。さらに、合成自体の間に、例えば、一級若しくは二級アルコール又はアミンなどの、イソシアネート基と反応性の単官能基の有機化合物を加えることができ、それによって、追加的に、シロキサン有機共重合体(B)のレオロジー特性及び分子量を洗練された様式で制御することができる。
末端基Bの好ましい例は、水素原子の他に、一般式
Figure 2019531385
の構造であり、
式中、
Xは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、1〜20個の炭素原子を有するアルキレン基であり、該アルキレン基において、互いに隣接していないメチレン単位が、−O−基により置換されていてもよく、
Aは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、酸素原子、硫黄原子又はアミノ基−NR’−であり、
R’は、それぞれ、同一又は異なっていてよく、水素原子又は1〜10個の炭素原子を有するアルキル基であり、
R’’は、それぞれ、同一又は異なっていてよく、水素原子又は1〜20個の炭素原子を有するアルキル基であり、
Yは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、1〜20個の炭素原子を有し、任意にフッ素又は塩素により置換されている二価の炭化水素基であり、
R’’’は、それぞれ、同一又は異なっていてよく、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基であり、及び
fは、0、1、2又は3である。
基R’’の例は、水素原子、及び、基Rについて上記に指し示される例である。
基R’’は、好ましくは、3〜12個の炭素原子を有するアルキル基を含む。
基R’’’の例は、基Rについて上記に指し示される例である。
基R’’’は、好ましくは、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基、より好ましくは、メチル又はエチル基である。
末端基Bは、より好ましくは、一般式(3)、一般式(4)又は一般式(5)の尿素基である。
本発明にしたがって使用される成分(B)の場合、シロキサン単位の量は、好ましくは、80〜99.5質量%、より好ましくは、90〜99質量%、非常に好ましくは、95〜99質量%である。
シロキサン有機共重合体(B)の例は、
(CO)−Si−C−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH2)130〜160−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]1525−NH(CHSiMe(OSiMe130〜160−(CH−NH−CO−NH−C−Si(OC
(HCO)−Si−C−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH2)130〜160−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]1525−NH(CHSiMe(OSiMe130〜160(CH−NH−CO−NH−C−Si(OCH
(CO)−Si−CH−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH2)130〜160−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]1525−NH(CHSiMe(OSiMe130〜160−(CH−NH−CO−NH−CH−Si(OC
(HO)−Si−C−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]15〜25−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH]−CO−NH−C−Si(OC
(HO)−Si−CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]15〜25−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH]−CO−NH−CH−Si(OC
(HCO)−Si−C−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]15〜25−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH]−CO−NH−C−Si(OCH
C(HCO)−Si−C−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO−[NH−(CH2)3−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH2)3−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]15〜25−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH]−CO−NH−C−Si(OCHCH
n−C−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]15〜25−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NCO、
n−C−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]15〜25−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO−NH−nーC
(CO)−Si−C−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C1018−NH−CO]25〜35−NH(CHSiMe(OSiMe130〜160(CH−NH−CO−NH−C−Si(OC
(CO)−Si−CH−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C1018−NH−CO]25〜35−NH(CHSiMe(OSiMe130〜160(CH−NH−CO−NH−CH−Si(OC
(HCO)−Si−C−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C1018−NH−CO]25〜35−NH(CHSiMe(OSiMe130〜160(CH−NH−CO−NH−C−Si(OCH
(HCO)−Si−C−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C1018−NH−CO]10〜15−[NH−C12−NH−CO−NH−C1018−NH−CO]−NH(CHSiMe(OSiMe130〜160−(CH−NH−CO−NH−C−Si(OCH
(HCO)−Si−C−NH−CO−NH−C1018−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C1018−NH−CO]10〜15[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C1018−NH]−CO−NH−C−Si(OCH
C(HCO)−Si−C−NH−CO−NH−C1018−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C1018−NH−CO]25〜35−NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C1018−NH−CO−NH−C−Si(OCHCH
(HO)−Si−C−NH−CO−NH−C1018−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C1018−NH−CO]25〜35−NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C1018−NH−CO−NH−C−Si(OC
(CO)−Si−C−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C12−NH−CO]25〜35−NH(CHSiMe(OSiMe130〜160(CH−NH−CO−NH−C−Si(OC
(CO)−Si−CH−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C12−NH−CO]25〜35−NH(CHSiMe(OSiMe130〜160(CH−NH−CO−NH−CH−Si(OC
(HCO)−Si−C−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C12−NH−CO]25〜35−NH(CHSiMe(OSiMe130〜160(CH−NH−CO−NH−C−Si(OCH
(HCO)−Si−C−NH−CO−NH−C12−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C12−NH−CO]25〜35−NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C12−NH−CO−NH−C−Si(OCH
C(HCO)−Si−C−NH−CO−NH−C12−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C12−NH−CO]25〜35−NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C12−NH−CO−NH−C−Si(OCHCH
(HO)−Si−C−NH−CO−NH−C12−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C12−NH−CO]25〜35−NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH130〜160−(CH−NH−CO−NH−C12−NH−CO−NH−C−Si(OC
(CO)−Si−C−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]10〜20−NH(CHSiMe(OSiMe180〜220−CH−NH−CO−NH−C−Si(OC
(CO)−Si−CH−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]8〜20−NH(CHSiMe(OSiMe180〜220(CH−NH−CO−NH−CH−Si(OC
(CO)−Si−C−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]8〜20−[NH−CH−CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]3〜8−NH(CHSiMe(OSiMe180〜220(CH−NH−CO−NH−C−Si(OC
(CO)−Si−CH−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]8〜20−[NH−CH−CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]3〜8−NH(CHSiMe(OSiMe180〜220(CH−NH−CO−NH−CH−Si(OC
n−C−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]8〜20−NH−n−C
n−C−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH250〜280−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]6〜15−NH−n−C
n−C−NH−CO−NH−C1018−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH−CO−NH−C1018−NH−CO]8〜20−NH−n−C
n−C−NH−CO−NH−C12−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH−CO−NH−C12−NH−CO]8〜20−NH−n−C
n−C−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]8〜20−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH−CO−NH−C1018−NH−CO]4〜10NH−n−C
n−C−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]8〜20−NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH
n−C−NH−CO−NH−C1018−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH−CO−NH−C1018−NH−CO]8〜20−NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH
n−C−NH−CO−NH−C1018−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH250〜280−(CH−NH−CO−NH−C1018−NH−CO]8〜20−NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH250〜280−(CH−NH
H−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]8〜20−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH
H[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH−CO−NH−C12−NH−CO]8〜20−NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH、及び
n−C−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]8〜20−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH−CO−NH−C1018−NH−CO]4〜10NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH180〜220−(CH−NH
n−C−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH250〜280−(CH−NH−CO−NH−p−C10−CH−p−C10−NH−CO]10〜15−[NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH250〜280−(CH−NH−CO−NH−C1018−NH−CO]4〜10NH−(CH−Si(CH−(O−Si(CH250〜280−(CH−NH
成分(B)は、より具体的には、式(1)の共重合体であって、R=−CH、X=−C−、A=−NH−又は−O−であるが好ましくは−NH−、Z=−NH−又は−O−であるが好ましくは−NH−、R’=水素原子、Y=−C10−CH−C10−又は−C1018−、D=−C−又は−C12−、B=式
Figure 2019531385
の基(式中、R’’=−C又は−C1225である)、及びn=120〜300の数、a=5〜100の数、b=0、1又は2、c=0又は1であるが好ましくは0、d=少なくとも1、及びe=0又は1である式(1)の共重合体を含む。
本発明にしたがって使用される共重合体(B)は、好ましくは、50未満、より好ましくは、40未満、非常に好ましくは、30未満のショアA硬度を有する。本発明にしたがって使用される共重合体(B)は、好ましくは、少なくとも5のショアA硬度を有する。
本発明において、ショアA硬度は、DIN EN 53505にしたがって決定される。
成分(B)の平均分子量M(数平均)は、好ましくは、少なくとも50000g/mol、より好ましくは、少なくとも100000g/molである。本発明にしたがって使用される共重合体(B)は、好ましくは、最高で1000000g/molの平均分子量Mを有する。
本発明の文脈における数平均モル質量Mnは、THF中、45℃、流速1.0ml/分、Agilent TechnologiesのPLGel MixCカラムのトリプルカラムセットに対するELSD(蒸発光散乱検出器)による検出、無水酢酸によるアセチル化後に100μLの注入体積で、ポリスチレン標準に対するサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって決定される。
本発明にしたがって使用されるシロキサン有機共重合体(B)は、好ましくは、25℃及び1000hPaで固体である。
本発明にしたがって使用されるシロキサン有機共重合体(B)は、1000hPaで、好ましくは、50℃以上、より好ましくは80℃より高い、より具体的には120℃より高い、非常に好ましくは140〜220℃の軟化領域を有する。
本発明の目的のために、本発明における軟化領域は、ISO6721−10による損失係数(G’’/G’)が1の値を有する(0.1 1/s〜1000 1/sのせん断速度での)温度領域として定義される。
本発明の目的のために、「重合体」という用語は、ホモ重合体、共重合体又は三元共重合体を包含する。
本発明にしたがって使用されるポリアミド重合体(A)は、好ましくは、Si原子を含まない。
本発明にしたがって使用されるポリアミド重合体(A)は、ホモポリアミド又はコポリアミド、好ましくはコポリアミドを含んでよい。
ポリアミド重合体自体は既に公知であり、それらの単量体組成の点で、ホモポリアミド及びコポリアミドに細分することができる。
ホモポリアミド(A)は、アミノカルボン酸又はラクタム、又はジアミン及びジカルボン酸に由来する。そのようなポリアミドは、単一の反復単位によって表すことができる。その例は、カプロラクタムのポリアミド[NH (CH−CO](PA 6)又はヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸のポリアミド[NH−(CH−NH−CO−(CH−CO](PA 6.6)又は、例えば、ラウロラクタム又はω アミノドデカン酸のポリアミド(PA 12)である。
コポリアミド(A)は、複数の異なる単量体に由来する。そのようなポリアミドは、複数の反復単位に言及することによってのみ表すことができる。その例は、カプロラクタム、ヘキサメチレンジアミン、及びアジピン酸のポリアミド[NH−(CH−NH−CO−(CH−CO]−[NH−(CH−CO](PA 6/66)、又はヘキサメチレンジアミン、アジピン酸、及びセバシン酸のポリアミド[NH−(CH−NH−CO−(CH−CO]−[NH−(CH−NH−CO−(CH−CO](PA 66/610)である。記載した式は、重合体組成物を記述するに過ぎず、単量体単位の配列を記述するものではなく、これらの単位は、重合体鎖にわたって、通常、統計的に分布することに留意するべきである。
コポリアミド(A)を製造するためのさらなる好適なビルディングブロックは、追加の有機ジカルボン酸、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、及びポリエーテルジアミンである。追加のビルディングブロックに応じて、コポリアミドは、ポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルアミド、ポリエステルアミドなどを含む。それらは、US−A 4,331,786、US−A 411,575、US−A 4,195,015、US−A 4,839,441、US−A 4,864,014、US−A 4,230,838、又はUS−A 4,332,920などの特許文献に開示されている。
ポリアミド重合体(A)は、好ましくは、熱可塑性、すなわち、製造物は、25℃及び1000hPaで固体であり、及び、1000hPaで25℃より高いある特定の温度領域内で可逆的に変形することができる。
1000hPaの圧力下で150〜300℃の軟化点、より好ましくは、160〜230℃の軟化点、非常に好ましくは、160〜210℃の軟化点を有するポリアミドが、成分(A)として使用するために好ましい。これらの種類のコポリアミドは、US−A 4,483,975、DE−A 3730504、及びUS−A 5,459,230などの特許文献に開示されている。
本発明にしたがって使用されるポリアミド重合体(A)は、好ましくは、エラストマー系柔軟セグメントを有する。成分(A)がエラストマー系柔軟セグメントを有する場合、その比率は、好ましくは、5〜85質量%、より好ましくは、20〜60質量%である。これらの種類のコポリアミドは、US−A 6,916,517などの特許文献に記載されている。
成分(A)中に任意に存在するエラストマー系柔軟セグメントは、好ましくは、ポリエーテルブロック、より好ましくは、ポリテトラメチレングリコールに基づくポリエーテルブロックである。
好ましく使用されるエラストマー系柔軟セグメントは、好ましくは、エステル基又はアミド基を介してコポリアミドに組み込まれている。
使用されるポリアミドは、好ましくは5000MPa未満、より好ましくは、1000MPa未満、非常に好ましくは、200MPa未満の引張り計数(それぞれの場合において、25℃及び50%の相対湿度で14日間コンディショニングした試料に対してISO 527によって決定される)を有する。
エラストマー系柔軟セグメントを含むコポリアミドの熱可塑性挙動は、実質的にポリアミド部分によって決定され、このコポリアミドのエラストマー特性は、ポリエーテル部分によって決定される。そのようなコポリアミドは、一般に、PAE、TPE−A、TPA又はPEBA(ポリエーテル−ブロック−アミド)と当業者によって称され、又は略称される。
本発明にしたがって使用される熱可塑性コポリアミド(A)を製造する方法は周知である。
それらの調製及び使用、並びにコポリアミドを調製するために使用される原料及び組成は、Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistryの「Thermoplastic Polyamide Elastomers」のセクションなどの参考文献に記載されている。
本発明にしたがって成分(A)として使用されるTPE−Aの好ましい例には、例えば、様々なPEBAX製品(Arkema SA、Colombes、FR)又はVestamid E製品(Evonik AG、Essen、DE)などのポリアミド−12ベースのTPE−Aが含まれる。
本発明にしたがって使用される成分(A)として特に好ましいものには、例えば、PEBAX(R)2533、PEBAX(R)3533、PEBAX(R)4033、PEBAX(R)5533及びPEBAX(R)MX 1205(Arkema SA、Colombes、FRより市販されている)などの、ポリアミド12及びポリテトラメチレングリコールに基づくポリエーテルベースのTPE−Aが含まれる。
使用される成分(A)は、好ましくは、無色である。
本発明にしたがって使用されるポリアミド(A)は、好ましくは、最大で90、より好ましくは、80未満、非常に好ましくは、最大で70のショアA硬度を有する。ポリアミド(A)は、好ましくは、少なくとも40のショアA硬度を有する。
本発明にしたがって使用されるポリアミド(A)は、好ましくは、15MPaより高い、より好ましくは、20MPaより高い、非常に好ましくは、25MPaより高い引張り強度を有する。ポリアミド(A)は、最大で70MPaの引張り強度を有する。
好ましく使用される(A)のコポリアミドの破断伸びは、好ましくは、300%より高い、より好ましくは、500%より高い、非常に好ましくは、700%より高い値を有するが、最大で1500%の破断伸びである。
本発明にしたがって使用されるポリアミド(A)は、好ましくは、25℃及び1000hPaで固体である。
ポリアミド(A)は、好ましくは、ペレット形態で本発明にしたがって使用される。
成分(A)及び(B)に加えて、本発明の重合体組成物は、例えば、非ポリアミド重合体(A’)、有機又は無機充填剤(C)、無機繊維(D)、難燃剤(E)、殺傷剤(F)、色素(G)、UV吸収剤(H)、及びHALS安定化剤(I)などの、成分(A)及び(B)とは異なるさらなる物質を含んでよい。
任意に使用される重合体(A’)は、好ましくは、熱可塑性であり、すなわち、製造物は、25℃及び1000hPaで固体であり、及び、1000hPaで25℃より高い定義された温度領域内で可逆的に変形することができる。
任意に使用される熱可塑性重合体(A’)の好ましい例は、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリオレフィン、機能性ポリオレフィン、ポリスチレン又はPVCであり、ポリウレタン又はポリエステルが特に好ましい。
重合体(A’)が使用される場合、その量は、好ましくは、それぞれの場合に100重量部の成分(A)に基づいて、1〜40重量部、より好ましくは、5〜30重量部である。本発明の組成物は、好ましくは、重合体(A’)を含有しない。
本発明にしたがって任意に使用される充填剤(C)は、好ましくは、無機充填剤、より好ましくは、石英、タルク、炭酸カルシウム、ケイ藻土又はケイ酸カルシウム又はシリカである。
本発明にしたがって任意に使用される無機繊維(D)の好ましい例は、ガラス繊維、玄武岩繊維又はケイ灰石、好ましくは、ガラス繊維である。
無機繊維(D)が使用される場合、その量は、好ましくは、1〜30質量%、より好ましくは、5〜15質量%である。本発明の重合体組成物は、好ましくは、成分(D)を含有しない。
本発明にしたがって任意に使用される難燃剤(E)の好ましい例は、ハロゲン化有機化合物に基づく有機難燃剤又は無機難燃剤、例えば、水酸化アルミニウム(ATH)又は水酸化マグネシウムである。
難燃剤(E)が使用される場合、ATHなどの無機難燃剤が好ましい。
本発明にしたがって任意に使用される殺傷剤(F)の好ましい例は、例えばホウ酸亜鉛のようなボレートなどの無機殺真菌剤、又は例えばチアベンダゾールのような有機殺真菌剤である。
本発明にしたがって任意に使用される色素(G)の好ましい例は、有機色素、又は例えば酸化鉄若しくは二酸化チタンなどの無機色素である。
色素(G)が使用される場合、その量は、好ましくは、0.2〜7質量%、より好ましくは、0.5〜3質量%である。色素(G)を使用することが好ましい。
本発明にしたがって任意に使用されるUV吸収剤(H)の例は、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール又はトリアジンである。
UV吸収剤(H)が使用される場合、ベンゾトリアゾール及びトリアジンが好ましい。
本発明にしたがって任意に使用されるHALS安定化剤(I)の好ましい例は、例えば、ピペリジン又はピペリジル誘導体であり、Tinuvin(BASF SE、Ludwigshafen(DE))などの商標名で入手可能である。
本発明の組成物を製造するために、好ましくは、成分(A)、(B)、任意に(A’)、さらに任意に(C)〜(I)以外の原料は使用されない。
本発明の組成物の個々の原料は、それぞれの場合において、1種類のそのような原料、又は少なくとも2つの異なる種類のそのような原料の混合物を含んでよい。
本発明の重合体組成物は、好ましくは、熱可塑性及びエラストマー性の両方を有する。
それゆえ、本発明の重合体組成物の破断伸びは、好ましくは、少なくとも200%、非常に好ましくは、少なくとも500%である。本発明の重合体組成物の破断伸びは、好ましくは、2000%以下である。
本発明の重合体組成物の引張り強度は、好ましくは、少なくとも2MPa、より好ましくは、少なくとも4MPa、非常に好ましくは、少なくとも10MPaである。本発明の重合体組成物の引張り強度は、好ましくは、50MPa以下である。
本発明の重合体組成物のショアA硬度は、好ましくは、最高で80、より好ましくは、最高で75、非常に好ましくは、最高で70であるが、少なくとも20である。
本発明の重合体組成物の軟化温度は、1000hPaの圧力で、好ましくは、少なくとも40℃、より好ましくは、少なくとも100℃、非常に好ましくは、少なくとも130℃である。本発明の重合体組成物の軟化温度は、好ましくは、1000hPaの圧力で220℃以下である。
本発明の組成物は、例えば、個々の成分の単純混合などにより、所望のそれ自体公知の任意の方法で製造することができる。
例えば、成分(A’)及び成分(C)〜(I)などの任意選択の原料は、混合操作の間に加えてもよく、及び/又は、完成した組成物にその後に加えてもよい。
本発明のさらなる対象は、本発明の組成物を製造する方法であって、
第1のステップにおいて、
成分(A)及び(B)、並びに任意に成分(A’)及び(C)〜(I)の1つ以上が、リアクターに入れられ、融解され、及び混合アセンブリーによって混合され、
第2のステップにおいて、
第1のステップにおいて得られた混合物が、排出され、及び冷却され、並びに
任意に実行される第3のステップにおいて、
第2のステップにおいて得られた混合物が、任意に、成分(A’)及び(C)〜(I)の1つ以上と混合され、並びに粉砕及び/又はペレット化される、
方法である。
本発明の方法において、第3のステップが好ましくは実行される。
本発明の方法において第3のステップが実行される場合、これは、第2のステップが終わった後に行われてもよいし、又は、第2のステップと同時に実行されてもよい。
本発明の方法は、溶媒の存在下又は非存在下で行うことができ、溶媒なしでの製造が好ましい。
本発明の方法は、連続的に、バッチ式で又は半バッチ式で実行することができ、好ましくは連続的に実行される。
本発明の方法の第1のステップにおいて、個々の成分は、別々に、又は、例えば予備混合されたペレットの形態などの既に予備混合された形態で、リアクターに加えられる。これは、例えば計量スクリューを介してなど、先行技術の方法によって行うことができる。リアクターにおいて、成分は、好ましくは、例えば押出機スクリューなどのせん断要素によって混合される。所望の場合、混合される反応物は、加工される前に先行技術にしたがって乾燥されてもよい。
本発明の方法の第2のステップによる本発明の混合組成物の排出は、同様に、混合アセンブリー自体によって行われてもよいし、又は追加的に、例えば溶解ポンプなどの輸送ユニットによって行われてもよい。
本発明の方法の第1のステップにおいて使用される成分(B)の熱可塑性ポリアミド(A)に対する質量比は、好ましくは、5:95〜80:20、より好ましくは、10:90〜60:40、より具体的には、20:80〜50:50の範囲内である。
本発明の方法において、好ましくは、少なくともステップ1〜2は、連続的に稼働するニーダー又はミキサー又は押出機において実行され、本発明による混合のための個々の成分は、第1のステップにおいて、純粋形態で、又は、それぞれの場合に重量測定若しくは体積測定での予備混合物として、混合アセンブリーに連続的に供給される。1質量%未満の割合で全混合物中に存在する成分は、好ましくは、より大きい割合の成分の1つの中の予備混合物として供給される。
本発明の方法の第1のステップが実行される温度は、使用される成分に主に依存し、当業者に公知であるが、但し、それらは、使用される個々の成分の特定の分解温度未満である。本発明の方法は、好ましくは、250℃未満、より好ましくは、150〜220℃の範囲内の温度、非常に好ましくは、180〜210℃の温度で実行される。
本発明の方法の第1のステップは、好ましくは、周囲大気の圧力下、すなわち、900〜1100hPaで実行される。しかしながら、より高い圧力を用いてもよく、それは特に、使用される混合アセンブリーに依存する。それゆえ、使用されるニーダー、ミキサー又は押出機の異なる領域における圧力は、例えば、有意に1000hPaより高く、好ましくは、10000hPaより高く、非常に好ましくは、20000hPaより高い。
本発明にしたがって製造される組成物は、好ましくは、ペレット形態又は粉末形態であるが、好ましくは、ペレット形態である。対応するペレット化システムにより、本発明の組成物は、マイクロペレットの形態で得ることもできる。
第1のステップによる個々の成分の混合操作後に、本発明の組成物は、第2のステップにおいて、好ましくはダイを介して、好ましくは高い粘度のホットメルトの形態で、リアクターから排出され、好ましくは冷却媒体によって、5℃〜60℃の温度に冷却される。本発明における好ましい方法では、材料は、その排出後に、冷却媒体によって冷却された後、第3のステップにおいて粉砕又はペレット化される。この場合、材料の冷却及びペレット化は、水中ペレット化によって同時に、又は連続で行うことができる。使用される好ましい冷却媒体は水又は空気である。本発明において好ましいペレット化の方法は、水中ペレット化、エアーカッティングによるペレット化及びストランドペレット化である。
本発明にしたがって製造されるペレットは、ペレットあたり、好ましくは、0.5g未満、より好ましくは、0.25g未満、より具体的には、0.125g未満の質量を有する。本発明にしたがって製造されるペレットは、ペレットあたり、好ましくは、少なくとも5mgの質量を有する。
本発明にしたがって得られるペレットは、好ましくは、円筒形又は球形であり、好ましい長手方向の大きさは、0.1〜10mm、より好ましくは、1〜7mmの範囲内である。
本発明の方法の1つの好ましい実施形態によれば、好ましくは、ペレット形態、粉末形態又は繊維形態の、個々の成分は、マルチスクリュー押出機に重量測定により計量されて供給され、マルチスクリュー押出機において、それらは、180〜210℃の温度で融解され、混合され、混合物は、溶解ポンプによって混合アセンブリーから排出され、水中ペレット化により冷却され、ペレット化され、乾燥される。
本発明の組成物の製造において、例えば、加水分解又は熱的な結合破壊によって、成分(A)及び/又は成分(B)に含有される任意の官能基と、本発明の組成物の製造の間に新たに形成される任意の官能基との間で反応を起こすことが追加的に可能である。これは、アミド、エステル、ウレタン、尿素又はアロファネート結合を与える、存在する又は形成される任意のカルボン酸、ヒドロキシ、アミン、イソシアネート、ウレタン又は尿素結合の反応などの方法によって行うことができる。
本発明の組成物は、好ましくは、再加工可能である。本明細書で使用される場合、「再加工可能」とは、組成物が、射出成形及びブロー成形などの他の従来の成形操作で容易に加工できることを意味する。その後に再加工される本発明の組成物は、典型的に、元々の値に類似の物理的性質(例えば、引張り強度、伸び、圧縮歪み、及び硬度)を示す。
一実施形態では、本発明の組成物は、使用される純粋なポリアミド(A)より5ポイント低い、好ましくは、10ポイント低い、非常に好ましくは、15ポイント低い、DIN EN 53505にしたがって測定される硬度(ショアA)を有する。
特にペレットの形態の、本発明の重合体組成物は、下流のステップにおいて、鋳造物(molding)、好ましくはプロファイル(profile)を形成するための押出しによるさらなる熱可塑性加工に供することができる。この場合、好ましい手順にしたがって、ペレット化材料の形態の本発明の組成物は、先行技術にしたがってニーダー又は押出機に連続的に運ばれ、このニーダー又は押出機において温度への曝露によって加熱及び可塑化された後、所望のプロファイル形状を規定するダイによりプレスされる。したがって、ここにおいて、ダイの構成に応じて、硬質のプロファイル又は中空のプロファイルのいずれかを製造することができる。
本発明のさらなる対象は、本発明の重合体組成物を押し出すことによって製造された鋳造物である。
1つの好ましい実施形態では、本発明の組成物は、適切なダイを介して、直接的に、プロファイルの形態に連続的に押し出され、次いでこのプロファイルを、同様に冷却後に、トリミング及び/又は長さに切断することができる。
得られる重合体組成物は、好ましくは、熱可塑性であり、すなわち、DIN EN ISO6721−2:2008による損失係数(G’’/G’)が1の値を有する温度は、好ましくは、少なくとも40℃、より好ましくは、少なくとも100℃である。
本発明の重合体組成物は、ポリアミドがこれまでに用いられてきたあらゆる場面で使用することができる。
本発明の方法は、ポリアミドベースの熱可塑性エラストマーを単純な方法で製造できるという利点を有する。
本発明の組成物は、押出し、真空成型、射出成形、ブロー成形又は圧縮成形などの従来技術によって加工できるという利点を有する。さらに、これらの組成物は、機械的特性の低下がほとんど又は全くなく再加工(リサイクル)することができる。
さらには、本発明の組成物の利点は、低いショアA硬度にかかわらず、シリコーンの比率により、それらが互いに粘着する傾向が有意に低いことである。
本発明の重合体組成物は、低い水吸収を呈し、一般に、大きく改善された摩耗抵抗も呈することも本発明において有利である。
本発明の方法は、特に、70未満のショアA硬度を有する柔軟な材料が、高い引張り強度及び破断伸びと併せて得られるように標的化された様式で熱可塑性重合体組成物の特性を調整できるという利点を有する。
本発明の方法の別の利点は、広く用いることができ、非常に汎用的であり、重合体組成物を良好な収率で製造できることである。
本発明の組成物の可能な用途としては、自動車、電子機器、電気、通信、家庭用、及び医療用の部品及び構成部品の製造が挙げられる。例えば、組成物は、ワイヤー及びケーブル絶縁体を製造するため;ベルト、ホース、ブーツ、ベロー、シールなどの自動車及び家庭用機器の構成部品のため;ガソリンライン及び空気コンジットの構成部品のため;建築用シール、ボトルの蓋、家具の構成部品、携帯式器具用の柔らかい手触りのグリップ(例えば、ツール用のグリップ)、カテーテルなどの医療用デバイス、スポーツ用品のため、エアバッグ及び膜などの織物のコーティングのため、例えば、一般にゴムパーツのために使用することができる。
さらなる可能な応用は、例えば、シーラント、熱可塑性物質の押出しにおける加工補助物などの重合体加工用の添加物、汚れ止めコーティング、ホイル及びフィルム、コーティング添加物、樹脂を改変するため又は瀝青を改変するための補助物、衝突補強材又は難燃材などのプラスチック添加物として、電子構成部品用のパッケージング材料として、絶縁又は遮蔽材料において、ケーブルの被覆において、木、紙及びカード用のコーティング材料、織物繊維又は織物生地用のコーティング材料、皮革及び毛皮などの天然物質用のコーティング材料、例えば、スポーツシューズなどのスポーツ用品における膜又は構成要素のための材料としての応用である。本発明の重合体組成物の好ましい応用は、例えば、ケーブルの被覆物、ホース、シール、キーボードマットなどのための熱可塑性エラストマーとして、気体透過性を有する膜などの膜のため、例えば、非粘着性コーティング、組織適合性コーティング、難燃性コーティングにおけるコーティングでの応用のため、及び生体適合性材料としての用途である。
本発明の重合体組成物は、驚くべきことに、例えば、電子機器及び医療分野のための射出成形での応用における付着及び低温弾性に関して、又は繊維若しくは技術的なホイル及びフィルムのための押出しでの応用のために、際立った特性を呈する。
以下に記載される実施例において、粘度データの全ては、25℃の温度に基づく。別段の指示がない限り、以下の実施例は、周囲大気の圧力下、すなわち約1000hPa、及び室温、すなわち約23℃、及び/又は、反応物を追加の加熱又は冷却なしで室温で合わせた時に起こる温度、及び約50%の相対大気湿度で実行される。さらには、部及びパーセンテージについての全ての数値は、別段の指示がない限り、質量に基づく。
実施例において使用された製造物は以下の通りである:
TPE−A1:Arkema SA、Colombes(FR)からPEBAX(R)3533という名称で市販されている、81のShore A硬度(特性について表2を参照)を有する熱可塑性コポリアミド(ナイロン12及びポリテトラメチレングリコールの共重合体);
TPE−A2:Arkema SA、Colombes(FR)からPEBAX(R)2533という名称で市販されている、72のShore A硬度(特性について表2を参照)を有する熱可塑性コポリアミド(ナイロン12及びポリテトラメチレングリコールの共重合体);
共重合体B1
6個の加熱ゾーンを有するCollin、Ebersberg(DE)のツインスクリューニーダーにおいて、窒素雰囲気下、ジイソシアネート(メチレンビス(4−イソシアナトシクロヘキサン))(H12MDI)(Covestro AG、Leverkusen(DE)からDesmodur Wという名称で市販されている)を第1の加熱ゾーンに計量して供給し、11832g/molの分子量を有するビスアミノプロピル末端化ポリジメチルシロキサンを第2の加熱ゾーンに計量して供給した。加熱ゾーンの温度プロファイルは、以下の通りにプログラムした:ゾーン1 30℃、ゾーン2 140℃、ゾーン3 170℃、ゾーン4 190℃、ゾーン5 195℃、ゾーン6 185℃。回転速度は150rpmであった。ジイソシアネート(メチレンビス(4−イソシアナトシクロヘキサン))(H12MDI)を607mg/分(139mmol/h)でゾーン1に計量して供給し、アミン油成分を27.3g/分(138.5mmol/h)でゾーン2に計量して供給した。押出機のダイにおいて、無色の、高度に透明なポリジメチルシロキサン−ポリウレアブロック共重合体が得られ、その後にペレット化した。分子量は、146800g/mol(数平均)、308300g/mol(質量平均)であった。ショアA硬度は25であり、残留イソシアネート含有量は172ppmであった。破断伸びは425%であった。ISO6721−10による損失係数(G’’/G’)が1の値を有する温度は、この場合、185℃であった(測定周波数1Hz、変形0.1%)。
共重合体B2
6個の加熱ゾーンを有するCollin、Ebersberg(DE)のツインスクリューニーダーにおいて、窒素雰囲気下、ジイソシアネート(メチレンビス(4−イソシアナトシクロヘキサン))(H12MDI)(Covestro AG、Leverkusen(DE)からDesmodur Wという名称で市販されている)を第1の加熱ゾーンに計量して供給し、14690g/molの分子量を有するビスアミノプロピル末端化ポリジメチルシロキサンを第2の加熱ゾーンに計量して供給した。加熱ゾーンの温度プロファイルは、以下の通りにプログラムした:ゾーン1 30℃、ゾーン2 140℃、ゾーン3 170℃、ゾーン4 190℃、ゾーン5 195℃、ゾーン6 185℃。回転速度は150rpmであった。ジイソシアネート(メチレンビス(4−イソシアナトシクロヘキサン))(H12MDI)を448mg/分(102.6mmol/h)でゾーン1に計量して供給し、アミン油成分を25.0g/分(102.1mmol/h)でゾーン2に計量して供給した。押出機のダイにおいて、無色の、高度に透明なポリジメチルシロキサン−ポリウレアブロック共重合体が得られ、その後にペレット化した。分子量は、202400g/mol(数平均)、418250g/mol(質量平均)であった。ショアA硬度は18であり、残留イソシアネート含有量は153ppmであった。破断伸びは525%であった。ISO6721−10による損失係数(G’’/G’)が1の値を有する温度は、この場合、188℃であった(測定周波数1Hz、変形0.1%)。
[実施例1]
1.6kgのTPE−A 1を0.40kgの共重合体B1と共にそれぞれペレット形態でホッパーを介して連続的にCollin(Ebersberg(DE))の反対方向に回転するツインスクリュー押出機ZK 25のゾーン1に加え、混合した。ここでの温度は、供給領域(ゾーン1)において100℃であり、ゾーン2において180℃及びゾーン3において195℃に上昇させた。ゾーン4及びゾーン5は190℃であり、ダイは190℃に加熱した。スクリューの回転速度は60回転/分であった。得られた均質な融解物をストランドとして押し出し、水浴中で30℃に冷却した後、ストランドペレッタイザーによってペレット化した。これにより、1.85kgの重合体ブレンド物が得られ、共重合体B1の含有量は20質量%であった。
[実施例2〜6]
表1に記載の特徴が選択される変更と共に、実施例1に記載の手順を繰り返した。
Figure 2019531385
Figure 2019531385
機械的特性は、1週間貯蔵した後に射出成形した試験標本に対して決定した。
ショアA硬度は、DIN EN 53505にしたがって決定される。
引張り強度は、DIN EN 53504−S1にしたがって決定される。
破断伸びは、DIN EN 53504−S1にしたがって決定される。
100%の係数は、DIN EN 53504−S1にしたがって決定される。
引裂き抵抗(TR)は、ASTM D 624 Bにしたがって決定される。
摩耗抵抗は、10Nの負荷で40mの距離の後にDIN53516にしたがって決定される。
密度は、DIN EN ISO1183にしたがって決定される。

Claims (9)

  1. (A)少なくとも1つのポリアミド重合体、並びに
    (B)シロキサンセグメントあたり50〜3000のシロキサン単位を有し、及び、エステル基、アミド基、ウレタン基、尿素基及びチオ尿素基から選択される少なくとも1つの基を有する少なくとも1つの有機セグメントを有する、少なくとも1つのシロキサン有機共重合体
    を含む、重合体組成物。
  2. (B)が、一般式(1)
    Figure 2019531385
    のシロキサン有機共重合体を含むことを特徴とし、
    式中、
    Rは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、1〜20個の炭素原子を有し、任意にフッ素又は塩素により置換されている、一価の、SiC結合した炭化水素基であり、
    Xは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、1〜20個の炭素原子を有するアルキレン基であり、前記アルキレン基において、互いに隣接していないメチレン単位が、−O−基により置換されていてもよく、
    Aは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、酸素原子、硫黄原子又はアミノ基−NR’−であり、
    Zは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、酸素原子又はアミノ基−NR’−であり、
    R’は、それぞれ、同一又は異なっていてよく、水素原子又は1〜10個の炭素原子を有するアルキル基であり、
    Yは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、1〜20個の炭素原子を有し、任意にフッ素又は塩素により置換されている二価の炭化水素基であり、
    Dは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、任意にフッ素、塩素又はC〜Cのアルキルエステル基により置換されている二価の炭化水素基であり、前記炭化水素基において、互いに隣接していないメチレン単位が、−O−、−COO−、−OCO−又は−OCOO−基により置換されていてもよく、
    Bは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、水素原子又は機能性若しくは非機能性の有機若しくは有機ケイ素基であり、
    nは、それぞれ、同一又は異なっていてよく、50〜2999の数であり、
    aは、少なくとも1である数であり、
    bは、0又は1〜100の数であり、
    cは、0又は1〜100の数であり、
    dは、少なくとも1である数であり、及び
    eは、0又は1である数である、請求項1に記載の重合体組成物。
  3. 成分(B)におけるシロキサン単位の量が、80〜99.5重量%であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の重合体組成物。
  4. 成分(A)がコポリアミドを含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の重合体組成物。
  5. 成分(A)がエラストマー系柔軟セグメントを有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の重合体組成物。
  6. シロキサン有機共重合体(B)とポリアミド重合体(A)との重量比が、5:95〜80:20の範囲内であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の重合体組成物。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物を製造する方法であって、
    第1のステップにおいて、
    成分(A)及び(B)、並びに任意に成分(A’)及び(C)〜(I)の1つ以上が、リアクターに入れられ、融解され、及び混合アセンブリーによって混合され、
    第2のステップにおいて、
    前記第1のステップにおいて得られた混合物が、排出され、及び冷却され、並びに
    任意に実行される第3のステップにおいて、
    前記第2のステップにおいて得られた混合物が、任意に、前記成分(A’)及び(C)〜(I)の1つ以上と混合され、並びに粉砕及び/又はペレット化される、
    方法。
  8. 第3のステップが実行されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
  9. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の重合体組成物を押し出すことによって製造された鋳造物。
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