JP2020527183A - 熱安定化組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
A)ポリアミド66、
B)少なくとも1種の半芳香族ポリアミド、
C)少なくとも1種のフェノール系抗酸化剤、
D)少なくとも1種の多価アルコール、及び
E)少なくとも1種の補強材、
ただし、A)とB)がコポリマーを形成することはない。
本明細書の記述において使用される、「より上(above)」、「で(at)」、又は「約(about)」という用語は、それに続く量又は値が、その特定の値であるか、又はほぼ同程度の値であってよいということを意味しようとするものである。その表現は、同等の値によって、本発明においては等価である結果又は効果が得られ、本発明に包含されるということを伝えようとしている。
A)ポリアミド66、
B)PA6I又はPA6T、好ましくはPA6I、
C)少なくとも1種のフェノール系抗酸化剤、
D)少なくとも1種の多価アルコール、及び
E)少なくとも1種の補強材、
ただし、A)とB)がコポリマーを形成することはない。
A)ポリアミド66、
B)少なくとも1種の部分的に芳香族のポリアミド、
C)少なくとも1種のフェノール系抗酸化剤、
D)少なくとも1種の多価アルコール、及び
E)少なくとも1種の補強材、
ただし、A)とB)がコポリマーを形成することはない。
A)ポリアミド66、
B)PA6I又はPA6T、好ましくはPA6I、
C)少なくとも1種のフェノール系抗酸化剤、
D)少なくとも1種の多価アルコール、及び
E)少なくとも1種の補強材、
ただし、A)とB)がコポリマーを形成することはない。
成分A)としては、m−クレゾール中で、2.0〜4.0の範囲の相対溶液粘度を有するポリアミド66を採用するのが好ましい。m−クレゾール中で、2.6〜3.2の範囲の相対溶液粘度を有するポリアミド66を採用するのが特に好ましい。相対溶液粘度を測定する方法には、Ubbelohde粘度計の中で、溶解させたポリマーの流動時間を順々に測定することが含まれていて、ポリマーの溶液とその溶媒(この場合では、m−クレゾール)(1%溶液)の間の粘度の差を求める。適用することが可能な標準は、DIN 51562;DIN ISO 1628、又はそれらに相当する標準である。本発明の文脈においては、その粘度は、DIN 51562 Part 1に従い、Ubbelohde粘度計を用い、硫酸中、25℃(±0.02℃)でキャピラリーIIを用いて測定する。
成分B)としては、少なくとも1種の半芳香族ポリアミドが採用される。半芳香族ポリアミドとは、そのモノマーが、部分的に芳香族前駆体から誘導された、ポリアミドである。
成分D)としては、少なくとも1種の多価アルコールが採用される。2個超のヒドロキシル基を有する多価アルコールを採用するのが好ましい。ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ペンタエリスリトール、及びそれらの混合物の群からの、少なくとも1種の多価アルコールを採用するのが、極めて特に好ましい。本発明において特に好ましいのは、ジペンタエリスリトール[CAS No.126−58−9]であって、このものはたとえばSigma−Aldrichから入手することができる。
成分E)としては、繊維状、針状又は粒状の充填剤及び補強剤を使用するのが好ましい。以下の群からの少なくとも1種の充填剤及び補強剤を使用するのが好ましい:炭素繊維[CAS No.7440−44−0]、ガラスビーズ、中実若しくは中空のガラスビーズ、たとえば[CAS No.65997−17−3]、摩砕ガラス、非晶質シリカ[CAS No.7631−86−9]、ケイ酸カルシウム[CAS No.1344−95−2]、メタケイ酸カルシウム[CAS No.10101−39−0]、炭酸マグネシウム[CAS No.546−93−0]、カオリン[CAS No.1332−58−7]、焼成カオリン[CAS No.92704−41−1]、チョーク[CAS No.1317−65−3]、カイアナイト[CAS No.1302−76−7]、粉状化若しくは摩砕した石英[CAS No.14808−60−7]、マイカ[CAS No.1318−94−1]、金雲母[CAS No.12251−00−2]、硫酸バリウム[CAS No.7727−43−7]、長石[CAS No.68476−25−5]、ウォラストナイト[CAS No.13983−17−0]、モンモリロナイト[CAS No.67479−91−8]、及びガラス繊維[CAS No.65997−17−3]。
− チョップド繊維(短繊維とも呼ばれる)、0.1〜5mm、好ましくは3〜4.5mmの範囲の平均長さを有する、
− 長繊維、5〜50mmの範囲の平均長さを有する、及び
− エンドレス繊維、L>50mmの平均長さを有する。
本発明において成分F)として使用するための離型剤は、好ましくは長鎖脂肪酸のエステル誘導体又はアミド誘導体、特には、エチレン−ビス−ステアリルアミド、グリセロールトリステアレート、ステアリン酸ステアリル、モンタンエステルワックス、特にモンタン酸とエチレングリコールとのエステル、及び酸化状態又は非酸化状態の低分子量ポリエチレン/ポリプロピレンワックスである。本発明において特に好ましい離型剤は、8〜40個の炭素原子を有する飽和若しくは不飽和の脂肪族カルボン酸と、2〜40個の炭素原子を有する飽和脂肪族アルコール又はアミンとのエステル又はアミドの群に属する。さらに好ましい実施態様においては、本発明における組成物/成形材料には、上述の離型剤の混合物が含まれる。離型剤として使用するのに好適な、モンタンエステルワックスは、短縮して、モンタンワックス[CAS No.8002−53−7]とも呼ばれ、28〜32個の炭素原子の範囲の鎖長を有する、直鎖で飽和のカルボン酸の混合物のエステルである。そのようなモンタンエステルワックスは、たとえば、Clariant International Ltd.から、Licowax(登録商標)の名称で市販されている。本発明において特に好ましいのは、Licowax(登録商標)E、又はワックスの混合物、好ましくは欧州特許出願公開第2607419A1号明細書に記載されているような、エステルワックスとアミドワックスとの混合物である。
成分G)として使用するための添加剤としては、成分C)及びD)とは異なる熱安定剤、UV安定剤、ガンマ線安定剤、加水分解安定剤、帯電防止剤、成核剤、可塑剤、加工助剤、耐衝撃性改良剤、染料、顔料、並びに難燃剤の群からの、少なくとも1種の物質を採用するのが好ましい。これら、及びさらなる好適な添加剤は従来技術であって、当業者ならば、たとえば、Plastics Additives Handbook,5th Edition,Hanser−Verlag,Munich,2001,p.80〜84,546〜547,688,872〜874,938,966において見いだすことができる。成分G)として使用するための添加剤は、個別に使用してもよいし、或いは、混合物中、又はマスターバッチの形で使用してもよい。
第一ホスホン酸アルミニウム[Al(H2PO3)3]、
塩基性ホスホン酸アルミニウム[Al((OH)H2PO3)2・2H2O]、
Al2(HPO3)3・xAl2O3・nH2O(ここで、xは2.27〜1の範囲であり、そしてnは、0〜4の範囲である)、
Al2(HPO3)3・(H2O)q (Z1)
(ここで、qは、0〜4の範囲である)、特にホスホン酸アルミニウム四水和物[Al2(HPO3)3・4H2O]又は第二ホスホン酸アルミニウム[Al2(HPO3)3]、
Al2Mz(HPO3)y(OH)v・(H2O)w (Z2)
(ここで、Mはアルカリ金属イオンを意味し、zは0.01〜1.5の範囲、yは2.63〜3.5の範囲、vは0〜2の範囲、そしてwは0〜4の範囲である)、及び
Al2(HPO3)u(H2PO3)t・(H2O)s (Z3)
(ここで、uは2〜2.99の範囲、tは2〜0.01の範囲、そしてsは0〜4の範囲である)、
ここで、式(Z2)におけるz、y及びv、並びに式(Z3)におけるu及びtは、それと関連するホスホン酸のアルミニウム塩が、全体として電荷を有さないような数だけをとることができる。
第一ホスホン酸アルミニウム[Al(H2PO3)3]、
第二ホスホン酸アルミニウム[Al2(HPO3)3]、
塩基性ホスホン酸アルミニウム[Al((OH)H2PO3)2・2H2O]、
ホスホン酸アルミニウム四水和物[Al2(HPO3)3・4H2O]、及び
Al2(HPO3)3・xAl2O3・nH2O(ここで、xは2.27〜1の範囲であり、そしてnは、0〜4の範囲である)。
本発明はさらに、製品を製造するためのプロセスにも関するが、そこでは、本発明の組成物の成分を混合し、押出成形してストランドの形態の成形材料を形成させ、ペレット化が可能となるまで冷却し、そしてペレット化し、そしてマトリックス材料として、射出成形、ブロー成形又は押出成形操作、好ましくは射出成形操作にかける。本発明による製品は、たとえば独国特許出願公開第10 2006 013 684A1号明細書又は独国特許出願公開第10 2004 060 009A1号明細書から当業者には公知の、エンドレス繊維又は長繊維、好ましくはガラスベースのエンドレス繊維又はガラスベースの長繊維をベースとする複合材料であってもよい。
A)ポリアミド66、
B)PA6I又はPA6T、好ましくはPA6I、
C)少なくとも1種のフェノール系抗酸化剤、
D)少なくとも1種の多価アルコール、及び
E)少なくとも1種の補強材、
ただし、A)とB)とは、コポリマーを形成することなく、そのエンジン部品は、ターボチャージエアダクト、吸気マニホールド、バルブカバー、インタークーラー、又はエンジンカバーである。
表1に記載した個々の成分を、Coperion Werner & Pfleiderer(Stuttgart,Germany)製のZSK 26 Compounder二軸エクストルーダーの中で、約290℃の温度で混合し、ストランドの形態で水浴の中に排出し、ペレット化が可能となるまで冷却し、ペレット化させた。そのペレット化材料を、真空乾燥キャビネット中、70℃で約2日かけて乾燥させて、残存湿分含量を0.12%未満にまで低下させた。
成分A):ポリアミド66、Vydyne(登録商標)50BWFS、Ascend Performance Materials LLC製
成分B):半芳香族ポリアミドPA6I、Durethan(登録商標)T40、Lanxess Deutschland GmbH製
成分C):Irganox(登録商標)1098、BASF製
成分D):ジペンタエリスリトール[CAS No.126−58−9]
成分E):ガラス繊維、チョップドストランドGS7928、Lanxess Deutschland GmbH製。
ポリアミド6、Durethan(登録商標)B29、Lanxess Deutschland GmbH製
モンタンエステルワックス、Licowax(登録商標)E、Clariant GmbH製
カーボンブラックのマスターバッチ:ポリエチレン中50%
ニグロシンベースのNBマスターバッチ(Solvent Black 7)、PA6中40%。
得られた成形材料の射出成形は、SG370−173732射出成形機(Arburg製)で実施した。溶融温度が290℃、金型温度が80℃であった。試験片として、DIN EN ISO 180 1−Uに準拠し、80mm×10mm×4mmの公称寸法を有する平板を成形した。
エージング挙動を試験する目的で、それらの試験片を、循環式空気乾燥キャビネット中220℃で1000時間、2000時間、及び3000時間保存し、次いで、Zwick衝撃試験機で、ISO 180 1−Uの条件下で試験した。その測定から得られた結果を、初期値に対して表し、加熱空気エージング後での衝撃強度の保持率を求めた。
Claims (15)
- 組成物であって、
A)ポリアミド66、
B)少なくとも1種の半芳香族ポリアミド、
C)少なくとも1種のフェノール系抗酸化剤、
D)少なくとも1種の多価アルコール、及び
E)少なくとも1種の補強材、
を含むが、
ただし、A)とB)がコポリマーを形成することはない、
組成物。 - 100質量部の前記成分A)を基準にして、6.0〜50.0質量部の前記成分B)、0.01〜0.30質量部の前記成分C)、1〜5質量部の前記成分D)、及び17.5〜185質量部の前記成分E)が採用されることを特徴とする、請求項1に記載の組成物。
- 成分C)として、1,6−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナミド)ヘキサンが採用されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記成分A)〜E)に加えてさらに、F)少なくとも1種の離型剤が、100質量部の前記成分A)を基準にして、好ましくは0.05〜0.50質量部の範囲の量で採用され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組成物。
- 前記成分A)〜F)に加えてさらに、G)少なくとも1種のさらなる添加剤(成分B)〜F)とは異なるもの)が、100質量部の成分A)を基準にして、好ましくは0.05〜3.00質量部の範囲の量で採用され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組成物。
- 採用される前記半芳香族ポリアミドが、イソフタル酸又はテレフタル酸とヘキサメチレンジアミンとをベースとする、好ましくはイソフタル酸とヘキサメチレンジアミンとをベースとすることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。
- 成分D)として、2個超のヒドロキシル基を有する多価アルコールが採用されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。
- ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ペンタエリスリトール、及びそれらの混合物の群からの多価アルコール、好ましくはジペンタエリスリトールが採用されることを特徴とする、請求項8に記載の組成物。
- 成分E)として、炭素繊維、ガラス球、中実若しくは中空のガラス球、摩砕ガラス、非晶質シリカ、カイアナイト、ケイ酸カルシウム、メタケイ酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、焼成カオリン、チョーク、粉状化若しくは摩砕した石英、マイカ、金雲母、硫酸バリウム、長石、ウォラストナイト、モンモリロナイト、及びガラス繊維の群からの少なくとも1種の充填剤及び補強剤、好ましくはガラス繊維が採用されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の組成物。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物をベースとする、燃焼エンジン部品、特には自動車エンジン部品。
- ターボチャージエアダクト、吸気管、バルブカバー、インタークーラー、又はエンジンカバーであることを特徴とする、請求項11に記載の燃焼エンジン部品。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物を含む、成形材料及びそれらから製造することが可能な製品。
- 製品を製造するためのプロセスであって、請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物の成分を混合し、押出成形して、ストランドの形態にある成形材料を形成させ、ペレット化が可能となるまで冷却してからペレット化し、そしてマトリックス材料として、射出成形、ブロー成形操作又は押出成形、好ましくは射出成形にかけることを特徴とする、製品を製造するためのプロセス。
- 少なくとも1種の補強剤と混合したポリアミド66、又はフィルム、繊維、若しくは成形物の形態にあるそれらから製造することが可能な製品に対する、光酸化的損傷及び/又は熱酸化的損傷を抑制するための、半芳香族ポリアミド、少なくとも1種の多価アルコール、及び少なくとも1種のフェノール系抗酸化剤をベースとする安定剤系の使用であって、前記ポリアミド66が、前記半芳香族ポリアミドとのコポリマーの形態にはなっていない、使用。
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