JP2022526097A - 強化用繊維を含み、高弾性率安定性を有するコポリアミド組成物およびその使用 - Google Patents
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Abstract
本発明は、式A/X1Yの、少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Y[式中、- Aは:少なくとも1つのC9~C18、好ましくはC10~C18、より好ましくはC10~C12アミノ酸、または少なくとも1つのC9~C18、好ましくはC10~C18、より好ましくはC10~C12ラクタム、または少なくとも1つのC4~C36、好ましくはC6~C18、好ましくはC6~C12、より好ましくはC10~C12ジアミンCaと、少なくとも1つのC4~C36、好ましくはC6~C18、好ましくはC6~C12、より好ましくはC10~C12ジカルボン酸Cbとの重縮合によって得られる反復単位であり;- X1Yは、少なくとも1つのC9~C18、好ましくはC10~C18、より好ましくはC10~C12線状脂肪族ジアミン(X1)と、少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸(Y)との重縮合によって得られる反復単位である。]を含むコポリアミドであって、組成物の総重量に対して35重量%と65重量%との間、好ましくは50重量%と65重量%との間の強化用繊維を含み、同一の状態調節の後に測定した曲げ弾性率または引張弾性率が、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、より具体的には-10℃~40℃の温度範囲内で20%超変動しない組成物を調製するための、少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの使用に関する。【選択図】なし
Description
本特許出願は、温度および湿度の影響下で高弾性率安定性を有する組成物を製造するための半芳香族コポリアミドの使用、その製造方法ならびに前記組成物に関する。
E/E分野の多くの用途(例えば、テレビ、デジタルカメラ、デジタルゲーム、電話機の部品、デジタルタブレット、無線操縦機、印刷機、またはコンピューター部品)は、高弾性率ポリマー材料の使用を要する。材料の弾性率は、高い剛性を維持しながら部品の厚みを減らすことができるため、低重量化させるために実に重要な要素である。異なる弾性率(例えば、引張弾性率、曲げ弾性率など)間は区別される。これらの弾性率は、試料中の温度および湿度レベルに影響されうる。
また、剛性が、材料の温度変化または含水量によってほとんど影響を受けないことも重要である。実際、弾性率の安定性は、後続する使用のために、または温度および/もしくは湿度が高いことがある場所で部品を組み立てるときに組み立てやすさを確保するために重要な要素でもある。
そのため、特に部品の組み立て中および後続するデバイスの稼働中に、曝露される温度および/または湿度の範囲にわたって弾性率が安定したままであるポリマーが求められる。好ましくは、弾性率は、(湿度測定が0~100%で変動しうる雰囲気下または液体水中で組成物を状態調節することによって生じる)可変の含水量を有する組成物で、20℃~40℃、特に0℃~40℃の温度範囲内、特に-10℃~40℃の温度範囲内で安定すると考えられる。
加えて、ポリマー配合物は、穏やかな成形温度を持たなければならず、工業プロセスに適した変換時間、特にサイクルタイムを可能にするために十分に迅速に結晶化しなければならない。
しかしながら、脂肪族ポリアミドは、一般的に、温度が上昇すると、特にこれらのポリアミドが、特定量の水を含有するために、予め湿った雰囲気下で状態調節されると、剛性が有意に損失される。
特許出願WO2018/073536から、得られる組成物の反りを制限するために、半芳香族ポリアミド、特にMXDZポリアミドが、円形断面を有するガラス繊維を含む、脂肪族ポリアミド、特に半結晶性ポリアミドのブレンド中で使用されることが知られる。
また、国際特許出願WO2018/073537から、特に射出成形または圧縮成形によって処理した後、前記組成物の機械的性質、特に破断点伸びを改善するために、少なくとも1つのMXDZポリアミドおよび少なくとも1つの脂肪族ポリアミド、特に半結晶性ポリアミドを含むブレンド中に円形断面のガラス繊維が使用されることも知られる。
さらに、文献WO10/015785は、少なくとも2つの別個のA/X.T単位を含むコポリアミドであって、前記コポリアミドが、20μeq/g以上の含有量のアミン鎖末端、100μeq/g以下の含有量の酸鎖末端および20μeq/g以上の含有量の非反応性鎖末端を有することを特徴とする、コポリアミドを記載している。コポリアミドは、添加剤、特に強化用繊維を含んでもよく、この強化用繊維はガラス繊維であってもよい。
文献WO10/015786は、少なくとも2つのA/10.T単位を含むコポリアミドであって、ゲル浸透クロマトグラフィーによって測定した場合に3.5以下の多分子性指数(polymolecularity index)(lpで表される)を有することを特徴とする、コポリアミドを記載している。
国際特許出願WO2014/195226は、少なくとも20%の少なくとも1つのポリマーおよび少なくとも20%の非円形断面およびASTM C1557-03に従って決定される少なくとも76GPaの弾性率を有するガラス繊維を含む、電子携帯機器用の組成物を記載している。
これらの先行技術文献のいずれも、温度および組成物の予備状態調節に応じた弾性率の安定性について言及していない。
これは、組成物が水で飽和する場合でも広範な温度範囲にわたって安定した高い弾性率と、良好な射出成形性と、を合わせたポリアミド系配合物の提供に問題が残る。
したがって、本発明の目的は、温度および湿度の影響下で、高弾性率安定性を有する組成物を製造するための半芳香族コポリアミドを提供することである。
したがって、第1の態様によれば、本発明の目的は、式A/X1Yの、少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドであって、
式中、
- Aは、
少なくとも1つのC9~C18、好ましくはC10~C18、より好ましくはC10~C12アミノ酸の、または
少なくとも1つのC9~C18、好ましくはC10~C18、より好ましくはC10~C12ラクタムの、または
少なくとも1つのC4~C36、好ましくはC6~C18、好ましくはC6~C12、より好ましくはC10~C12ジアミンCaと、少なくとも1つのC4~C36、好ましくはC6~C18、好ましくはC6~C12、より好ましくはC10~C12ジカルボン酸Cbと
の重縮合によって得られる反復単位であり、
- X1Yは、少なくとも1つの線状脂肪族C9~C18、好ましくはC10~C18、より好ましくはC10~C12ジアミン(X1)と少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸(Y)との重縮合によって得られる反復単位である、
少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で弾性率が20%超変動しない組成物を調製するための使用である。
式中、
- Aは、
少なくとも1つのC9~C18、好ましくはC10~C18、より好ましくはC10~C12アミノ酸の、または
少なくとも1つのC9~C18、好ましくはC10~C18、より好ましくはC10~C12ラクタムの、または
少なくとも1つのC4~C36、好ましくはC6~C18、好ましくはC6~C12、より好ましくはC10~C12ジアミンCaと、少なくとも1つのC4~C36、好ましくはC6~C18、好ましくはC6~C12、より好ましくはC10~C12ジカルボン酸Cbと
の重縮合によって得られる反復単位であり、
- X1Yは、少なくとも1つの線状脂肪族C9~C18、好ましくはC10~C18、より好ましくはC10~C12ジアミン(X1)と少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸(Y)との重縮合によって得られる反復単位である、
少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で弾性率が20%超変動しない組成物を調製するための使用である。
言い換えれば、本発明の目的は、同じ条件下で測定したときの脂肪族ホモポリアミドの弾性率の変動と比較して、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で弾性率が20%超変動しない組成物を調製するために、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドを使用することである。
または、さらに言い換えれば、本発明の目的は、同じ条件下で測定したときの、同じ単位Aを有する脂肪族ホモポリアミドの弾性率の変動と比較して、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で弾性率が20%超変動しない組成物を調製するために、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドを使用することである。
または、さらに言い換えれば、本発明の目的は、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、特に-10℃~40℃の温度範囲内で弾性率の変動を制限するために、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドを含む組成物を使用することであって、前記弾性率が、前記コポリアミドの代わりに脂肪族ホモポリアミドが使用される前記組成物の同じ条件下で測定された弾性率の変動と比較して変動が20%以下である、コポリアミドを含む組成物を使用することである。
または、さらに言い換えれば、本発明の目的は、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、特に-10℃~40℃の温度範囲内で弾性率の変動を制限するために、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドを含む組成物を使用することであって、前記弾性率が前記コポリアミドの代わりに同じ単位Aを有する脂肪族ホモポリアミドが使用される前記組成物の同じ条件下で測定された弾性率の変動と比較して、変動が20%以下である、コポリアミドを含む組成物を使用することである。
本発明者らは、意外にも、芳香族二酸に基づく反復単位Aおよび反復単位X1Yを含む半芳香族コポリアミドの選択が、弾性率が温度および湿度の影響下で安定性を示し、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で20%を超えて変動しないだけでなく、処理が、処理中の、低い成形温度、特に100℃未満、好ましくは90℃未満、および短いサイクルタイムによって促進される組成物を調製することを可能にすることを発見した。
ポリアミドを定義するために使用される命名法は、ISO規格1874-1:2011「Plastiques--Materiaux polyamides(PA) pour moulage et extrusion--Partie 1:Designation」、特に3頁(表1および表2)に記載されており、当業者に周知である。
前記コポリアミドの反復単位Aが、少なくとも1つのラクタムの重縮合から得られるとき、前記少なくとも1つのラクタムは、C9~C18ラクタム、好ましくはC10~C18、より好ましくはC10~C12ラクタムから選択されうる。C10~C12ラクタムは、特に、デカノラクタム、ウンデカノラクタム、およびラウリルラクタムである。
前記単位Aは、少なくとも1つのラクタムの重縮合から得られ、したがって、単一のラクタムまたは複数のラクタムを含んでよい。
有利には、前記単位Aは、単一のラクタムの重縮合から得られ、前記ラクタムはラウリルラクタムである。
前記コポリアミドの反復単位Aが、少なくとも1つのアミノ酸の重縮合から得られるとき、前記少なくとも1つのアミノ酸は、C9~C18アミノ酸、好ましくはC10~C18、より好ましくはC10~C12アミノ酸から選択されうる。
アミノ酸C9~C12は、とりわけ、9-アミノノナン酸、10-アミノデカン酸、10-アミノウンデカン酸、12-アミノドデカン酸および11-アミノウンデカン酸ならびにこれらの誘導体、とりわけN-ヘプチル-11-アミノウンデカン酸である。
前記単位Aは、少なくとも1つのアミノ酸の重縮合から得られ、したがって単一のアミノ酸およびいくつかのアミノ酸を含んでもよい。
有利には、前記単位Aは、単一のアミノ酸の重縮合から得られ、前記アミノ酸は11-アミノウンデカン酸である。
前記コポリアミドの反復単位Aが、少なくとも1つのC4~C36、好ましくはC6~C18、好ましくはC6~C12、より好ましくはC10~C12ジアミンCaと少なくとも1つのC4~C36、好ましくはC6~C18、好ましくはC6~C12、より好ましくはC10~C12二酸Cbとの重縮合から得られるとき、前記少なくとも1つのジアミンCaは、線状または分岐状、特に線状の脂肪族ジアミンであり、前記少なくとも1つの二酸Cbは、線状または分岐状の脂肪族二酸、特に線状二酸である。
有利には、前記少なくとも1つのジアミンは線状脂肪族であり、前記少なくとも1つの二酸は脂肪族であり線状である。
前記少なくとも1つのC4~C36ジアミンCaは、特に、1,4-ブタンジアミン、1,5-ペンタメチレンジアミン、1,6-ヘキサメチレンジアミン、1,7-ヘプタメチレンジアミン、1,8-オクタメチレンジアミン、1,9-ノナメチレンジアミン、1,10-デカメチレンジアミン、1,11-ウンデカメチレンジアミン、1,12-ドデカメチレンジアミン、1,13-トリデカメチレンジアミン、1,14-テトラデカメチレンジアミン、1,16-ヘキサデカメチレンジアミンおよび1,18-オクタデカメチレンジアミン、オクタデセンジアミン、エイコサンジアミン、ドコサンジアミンならびに脂肪酸から得られるジアミンから選択することができる。
有利には、前記少なくとも1つのジアミンCaはC6~C18であり、1,6-ヘキサメチレンジアミン、1,7-ヘプタメチレンジアミン、1,8-オクタメチレンジアミン、1,9-ノナメチレンジアミン、1,10-デカメチレンジアミン、1,11-ウンデカメチレンジアミン、1,12-ドデカメチレンジアミン、1,13-トリデカメチレンジアミン、1,14-テトラデカメチレンジアミン、1,16-ヘキサデカメチレンジアミンおよび1,18-オクタデカメチレンジアミンから選択される。
有利には、前記少なくとも1つのC6~C12ジアミンCaは、特に、1,6-ヘキサメチレンジアミン、1,7-ヘプタメチレンジアミン、1,8-オクタメチレンジアミン、1,9-ノナメチレンジアミン、1,10-デカメチレンジアミン、1,11-ウンデカメチレンジアミンおよび1,12-ドデカメチレンジアミンから選択される。
有利には、使用されるジアミンCaは、C10~C12ジアミンであり、特に1,10-デカメチレンジアミン、1,11-ウンデカメチレンジアミンおよび1,12-ドデカメチレンジアミンから選択される。
前記少なくとも1つのC4~C36ジカルボン酸Cbは、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシル酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカン二酸、オクタデカン二酸、オクタデセンジアミン、エイコサンジアミン、ドコサンジアミンおよび脂肪酸から得られるジアミンから選択することができる。
有利には、前記少なくとも1つのジカルボン酸Cbは、C6~C18であり、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシル酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカン二酸、オクタデカン二酸から選択される。
有利には、前記少なくとも1つのジカルボン酸Cbは、C6~C12であり、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、およびドデカン二酸から選択される。
有利には、前記少なくとも1つのジカルボン酸Cbは、C10~C12であり、セバシン酸、ウンデカン二酸およびドデカン二酸から選択される。
前記単位Aは、少なくとも1つのジアミンCaと少なくとも1つのジカルボン酸Cbとの重縮合から得られ、したがって、単一のジアミンまたは複数のジアミンおよび単一のジカルボン酸またはいくつかのジカルボン酸を含んでもよい。
有利には、前記単位Aは、単一ジアミンCaと単一ジカルボン酸Cbとの重縮合から得られる。
前記単位X1Yは、少なくとも1つの線状脂肪族C9~C18、好ましくはC10~C18、より好ましくはC10~C12ジアミン(X1)と少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸(Y)との重縮合から得られる反復単位である。
前記線状脂肪族ジアミン(X1)は、前記線状脂肪族ジアミンCaについて定義したとおりである。
前記線状脂肪族ジアミン(X1)は、線状脂肪族ジアミンCaと同じであっても異なっていてもよい。
前記芳香族ジカルボン酸(Y)は、C6~C18、C6~C18、好ましくはC8~C18、より好ましくはC8~C12であってもよい。
有利には、テレフタル酸(T)、イソフタル酸(I)、またはナフタレンジカルボン酸(N)から選択される。
有利な実施形態において、前記芳香族ジカルボン酸(Y)は、テレフタル酸である。
組成物の弾性率は、温度に基づいて変動し、典型的には、弾性率は温度上昇とともに低下する。
「弾性率の変動は、20℃~40℃の温度範囲内で20%以下である」という表現は、この20℃~40℃の温度範囲内で、同じ組成物の弾性率が、同一の状態調節(乾燥または湿潤雰囲気)後に測定された場合に曲げ弾性率であろうと引張弾性率であろうと、20%以下でしか変動しないことを意味する。
用語「湿潤状態調節」は、65℃の液体水中で飽和した後を意味する。
当然ながら、同じことが他の温度範囲にも当てはまる。
言い換えれば、同じ乾燥または湿潤雰囲気条件下で状態調節された組成物については、M20が20℃で測定された弾性率であり、MTが温度Tで測定された弾性率である場合、
((M20-MT)/M20)×100≦20(式中、Tは20~40℃で変動する)
である。
((M20-MT)/M20)×100≦20(式中、Tは20~40℃で変動する)
である。
有利には、0℃~40℃の温度範囲内で弾性率が20%超変動しないため、、同じ乾燥または湿潤雰囲気条件下で状態調節された組成物の場合、((M0-MT)/M0)×100≦20(式中、Tは0~40℃で変動する)である。
より有利には、-10℃~40℃の温度範囲内で弾性率が20%超変動しないため、同じ乾燥または湿潤雰囲気条件下で状態調節された組成物の場合、((M-10-MT)/M-10)×100≦20(式中、Tは-10~40℃で変動する)である。
有利には、0℃~40℃の温度範囲内で弾性率が15%超変動しないため、同じ湿潤雰囲気条件下で状態調節された組成物の場合、((M0-MT)/M0)×100≦15(式中、Tは0~40℃で変動する)である。
より有利には、-10℃~40℃の温度範囲内で弾性率が15%超変動しないため、同じ湿潤雰囲気条件下で状態調節された組成物の場合、((M-10-MT)/M-10)×100≦15(式中、Tは-10~40℃で変動する)である。
有利には、0℃~40℃の温度範囲内で弾性率が5%超変動しないため、同じ乾燥雰囲気条件下で状態調節された組成物の場合、((M0-MT)/M0)×100≦5(式中、Tは0~40℃で変動する)である。
より有利には、-10℃~40℃の温度範囲内で弾性率が5%超変動しないため、同じ乾燥雰囲気条件下で状態調節された組成物の場合、((M-10-MT)/M-10)×100≦5(式中、Tは-10~40℃で変動する)である。
一実施形態において、弾性率は、ISO178:2010に従って先に定義したように測定され、曲げ弾性率に対応する。
別の実施形態では、弾性率は、ISO527-1および2:2012に従って先に定義したように測定され、引張弾性率に対応する。
別の実施形態では、弾性率は、曲げ弾性率および引張弾性率の両方に対応し、両方とも先に定義したとおりに測定される。
有利には、65℃の水中で飽和した試料を20℃で測定した曲げ弾性率と乾燥試料を20℃で測定した曲げ弾性率との比は、10%未満、特に7%未満であり、測定は両方ともISO178:2010に従って実施した。
一実施形態において、前記の上で定義したコポリアミドの前記X1Y単位は、少なくとも1つのC10~C18、より好ましくはC10~C12脂肪族ジアミン(X1)と少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸(Y)との重縮合によって得られる反復単位である。
X1Y単位の例は、10I、10T、10N、12I、12T、12N、14I、14T、14Nである。
有利には、前記コポリアミドは、式A/X1Tで表される。
有利には、定義される前記コポリアミドの前記X1Y単位は、少なくとも1つのC10~C12脂肪族ジアミン(X1)と少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸(Y)との重縮合によって得られる反復単位である。
X1Y単位の例は、10I、10T、10N、12I、12T、12Nである。
有利には、X1Yは、10T、12Tから選択される。
有利には、前記コポリアミドは、式A/10TまたはA/12T、好ましくはA/10Tで表される。
別の実施形態では、先に定義した前記コポリアミドの前記単位Aは、先に定義したアミノ酸またはラクタムである。
有利には、前記コポリアミドは、式A/X1Yで表され、式中、Aは、先に定義したアミノ酸またはラクタムであり、X1Yは、先に定義したとおりである。
有利には、前記コポリアミドは、式A/X1Tで表され、式中、Aは、先に定義したアミノ酸またはラクタムである。
有利には、前記コポリアミドは、式A/10TまたはA/12T、好ましくはA/10Tで表され、式中、Aは、先に定義したアミノ酸またはラクタムである。
別の実施形態では、先に定義した前記コポリアミドの前記単位Aは、それぞれ、C11またはC12アミノ酸またはラクタムである。
有利には、前記コポリアミドは、式A/X1Yで表され、式中、Aは、C11またはC12アミノ酸またはラクタムであり、X1Yは、先に定義したとおりである。
さらに別の実施形態では、先に定義した前記コポリアミドは、半結晶質である。
半結晶性コポリアミドは、本発明の趣旨において、ISO規格11357-3:2013に準拠するDSCによる融解温度(Tm)およびISO規格11357-3(2013)に準拠して測定したDSCによる、速度20K/分で冷却する工程中の結晶化エンタルピー30J/g超、好ましくは35J/g超を有するコポリアミドを意味する。
有利には、前記コポリアミドのTmは、280℃以下、特に270℃以下、とりわけ265℃以下である。
結果として、この実施形態では、本発明のコポリアミド中のA単位とX1Y単位とのモル比は、異なる単位に基づいて適合され、したがって前記コポリアミドは半結晶質である。
別の実施形態では、式A/X1Yの前記コポリアミドは、先に定義したA単位およびX1Y単位のみからなる。
結果として、この実施形態では、コポリアミドは、1つのみまたは複数のA単位および1つのみまたは複数のX1Y単位を有するが、Aは、少なくとも1つのアミノ酸または少なくとも1つのラクタムまたは少なくとも1つのCaジアミンと先に定義した少なくとも1つのCbジカルボン酸との重縮合によって得られる反復単位であり、X1Yは、先に定義した、少なくとも1つの線状脂肪族ジアミン(X1)と先に定義した少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸(Y)との重縮合によって得られる反復単位である。
別の実施形態では、式A/X1Yの前記コポリアミドは、先に定義したA単位およびX1Y単位のみからなる。
結果として、この実施形態では、コポリアミドは、1つのみのA単位および1つのみのX1Y単位を有し、Aは、アミノ酸またはラクタムまたはCaジアミンと先に定義したCbジカルボン酸との重縮合によって得られる反復単位であり、X1Yは、先に定義した線状脂肪族ジアミン(X1)と先に定義した芳香族ジカルボン酸(Y)との重縮合によって得られる反復単位である。
有利には、コポリアミドは、PA11/10T、PA11/12T、PA12/10T、PA12/12T、PA610/10T、PA610/12T、PA612/10T、PA612/12T、PA1010/10T、PA1012/10T、PA1010/12T、PA1012/12T、PA1210/10T、PA1212/10T、PA1210/12T、PA1212/12T、特にPA11/10Tの中から選択される。
別の実施形態において、前記コポリアミドは、A単位およびX1Y単位とは別個の、一般式A/X1Y/Zを有する、少なくとも第3のZ単位を含み、
式中、
A単位およびX1T単位は、先に定義したとおりであり、
Zは、アミノ酸から得られる単位、ラクタムから得られる単位、および式(Ccジアミン).(Cd二酸)を有する単位から選択され、ここで、cはジアミン中の炭素原子数を表し、dは二酸中の炭素原子数を表し、cおよびdは、それぞれ、両端を含めて4と36との間、有利には9と18との間であるが、但し、カプロラクタムまたはアミノヘキサン酸は、Zのラクタムおよびアミノ酸の定義から除外され、CcジアミンがC6ジアミンであるとき、テレフタル酸はCd二酸の定義から除外される、
を有する。
式中、
A単位およびX1T単位は、先に定義したとおりであり、
Zは、アミノ酸から得られる単位、ラクタムから得られる単位、および式(Ccジアミン).(Cd二酸)を有する単位から選択され、ここで、cはジアミン中の炭素原子数を表し、dは二酸中の炭素原子数を表し、cおよびdは、それぞれ、両端を含めて4と36との間、有利には9と18との間であるが、但し、カプロラクタムまたはアミノヘキサン酸は、Zのラクタムおよびアミノ酸の定義から除外され、CcジアミンがC6ジアミンであるとき、テレフタル酸はCd二酸の定義から除外される、
を有する。
式A/X1Yの前記コポリアミドが、先に定義された単位AおよびX1Yのみからなるとき、または式A/X1Yの前記コポリアミドが、単位Aおよび先に定義された単位X1Yのみからなるとき、第3のZ単位はありえないことは極めて明白である。
それにもかかわらず、AおよびX1Yとは別個の少なくとも1つの第3のZ単位が存在するこの実施形態では、本発明のコポリアミドは、1つ以上のA単位および1つ以上のX1Y単位および少なくとも1つのZ単位を含んでもよい。
用語「別個の」は、いくつかのA単位および/またはX1Y単位があったとしても、Z単位(存在する場合)は、コポリアミド中に存在するA単位およびX1Y単位とは異なるが、Aと同じタイプ、すなわち、ラクタムもしくはアミノ酸もしくはCaジアミンとCbジカルボン酸との重縮合によって得られる反復単位、またはX1Yと同じタイプ、すなわち、少なくとも1つの線状脂肪族C9~C18ジアミン(X1)と少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸(Y)との重縮合によって得られる反復単位であってもよいことを意味する。
Zがアミノ酸から得られる単位を表すとき、9-アミノノナン酸、10-アミノデカン酸、10-アミノウンデカン酸、12-アミノドデカン酸および11-アミノウンデカン酸ならびにこれらの誘導体、特にN-ヘプチル-11-アミノウンデカン酸から選択できる。
Zがラクタムから得られる単位を表すとき、前記ラクタムは、ピロリジノン、2-ピペリジノン、カプロラクタム、エナントラクタム、カプロラクタム、ペラルゴラクタム、デカノラクタム、ウンデカノラクタム、およびラウリルラクタムから選択できる。
Z単位が、式(Ccジアミン).(Cd二酸)を有する単位であるとき、単位(Ccジアミン)は、脂肪族の線状または分岐状ジアミン、脂環式ジアミンおよびアリール脂肪族ジアミンから選択される。
ジアミンが脂肪族かつ線状であるとき、ブタンジアミン、ペンタンジアミン、ヘキサンジアミン、ヘプタンジアミン、オクタンジアミン、ノナンジアミン、デカンジアミン、ウンデカンジアミン、ドデカンジアミン、トリデカンジアミン、テトラデカンジアミン、ヘキサデカンジアミン、オクタデカンジアミン、オクタデセンジアミン、エイコサンジアミン、ドコサンジアミンおよび脂肪酸から得られるジアミンから選択される。
ジアミンが脂肪族かつ分岐状であるとき、主鎖上に1つ以上のメチルまたはエチル置換基を含んでもよい。例えば、Ccジアミンは、有利には、2,2,4-トリメチル-1,6-ヘキサンジアミン、2,4,4-トリメチル-1,6-ヘキサンジアミン、1,3-ジアミノペンタン、2-メチル-1,5-ペンタンジアミン、2-メチル-1,8-オクタンジアミンから選択されうる。
Ccジアミンが脂環式であるとき、ビス(3,5-ジアルキル-4-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(3,5-ジアルキル-4-アミノシクロヘキシル)エタン、ビス(3,5-ジアルキル-4-アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(3,5-ジアルキル-4-アミノシクロヘキシル)ブタン、ビス(3-メチル-4-アミノシクロヘキシル)メタン(BMACMまたはMACM)、p-ビス(アミノシクロヘキシル)メタン(PACM)およびイソプロピリデンジ(シクロヘキシルアミン)(PACP)、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキシル(1,3-BAC)、1,4ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(1,4-BAC)ならびにこれらの混合物から選択される。また、以下の炭素骨格:ノルボルニルメタン、シクロヘキシルメタン、ジシクロヘキシルプロパン、ジ(メチルシクロヘキシル)、ジ(メチルシクロヘキシル)プロパンも含みうる。これらの脂環式ジアミンの限定的なリストを刊行物「Cycloaliphatic Amines」(Encyclopaedia of Chemical Technology,Kirk-Othmer、第4版(1992年)、386~405頁)に記載する。
Ccジアミンがアリール脂肪族であるとき、1,3-キシリレンジアミンおよび1,4-キシリレンジアミンから選択される。
Cdジカルボン酸は、線状または分岐状脂肪族ニ酸、脂環式二酸および芳香族二酸から選択される。
Cd二酸が脂肪族かつ線状であるとき、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ヘプタン二酸、オクタン二酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシル酸、テトラデカン二酸、ヘキサデカン二酸、オクタデカン二酸、オクタデセン二酸、エイコサン二酸、ドコサン二酸および36個の炭素を含有する脂肪酸二量体から選択される。
上記の脂肪酸二量体は、特に文献EP0471566に記載されている、一塩基不飽和長鎖炭化水素脂肪酸(リノール酸およびオレイン酸など)のオリゴマー化または重合化によって得られる二量化脂肪酸である。
二酸が脂環式であるとき、以下の炭素骨格:ノルボルニルメタン、シクロヘキシルメタン、ジシクロヘキシルメタン、ジシクロヘキシルプロパン、ジ(メチルシクロヘキシル)、ジ(メチルシクロヘキシル)プロパンを含みうる。
二酸が芳香族であるとき、テレフタル酸(Tで表す)、イソフタル酸(Iで表す)およびナフタレン二酸(Nで表す)から選択される。
カプロラクタムまたはアミノヘキサン酸は、Zのラクタムおよびアミノ酸の定義から除外され、これは、式6/A/X1Yの化合物(式中、AおよびX1Yは、先に定義されたとおりである)が除外されることを意味する。
CcジアミンがC6ジアミンであるとき、テレフタル酸は、Cd二酸の定義から除外され、これは、式6T/A/X1Yの化合物(式中、AおよびX1Yは、先に定義されたとおりである)が除外されることを意味する。
一実施形態において、前記コポリアミドは、式A/X1Y/Zの3つの単位のみからなる。
3つの単位は、先に定義したとおりであり、除外も該当する。
したがって、この実施形態では、1つまたは複数のA単位、1つまたは複数のX1Y単位および1つまたは複数のZ単位が存在しうるにもかかわらず、3つの別個の単位A、X1YおよびZのみが存在する。
別の実施形態において、前記コポリアミドは、式A/X1Y/Zの3つの単位のみからなり、1つのA単位、1つのX1Y単位および1つのZ単位のみが、式A/X1Y/Z中に存在する。
さらに別の実施形態において、本発明は、先に定義した組成物を調製するための、先に定義したコポリアミドの使用であって、前記組成物が、最大70重量%の強化用繊維、特に30~70重量%の強化用繊維を含む、使用に関する。
一実施形態によれば、組成物は、組成物の総重量に対して、35重量%と65重量%との間、好ましくは50重量%と65重量%との間の強化用繊維を含む。
本明細書を通して、語句「・・・~」は、両端を包含することを意味する。
本発明による組成物は、強化用短繊維または補強用短繊維を含んでもよい。
好ましくは、組成物を使用する前、繊維は短く、2mmと13mmとの間の長さ、好ましくは3~8mmの長さである。
これらの強化用短繊維は、
- 天然繊維
- 本発明の前記半結晶性コポリアミドの融解温度Tmより高い、ならびに重合および/もしくは実施温度より高い融解温度Tm’を有する鉱物繊維
- 熱可塑性材料の前記マトリクスを構成する前記半結晶性コポリアミドの重合温度もしくは融解温度Tmより高く、実施温度より高い、融解温度Tm’または、Tm’でなければ、ガラス転移温度Tg’を有するポリマー繊維
- あるいは上記の繊維の混合物
から選択されうる。
- 天然繊維
- 本発明の前記半結晶性コポリアミドの融解温度Tmより高い、ならびに重合および/もしくは実施温度より高い融解温度Tm’を有する鉱物繊維
- 熱可塑性材料の前記マトリクスを構成する前記半結晶性コポリアミドの重合温度もしくは融解温度Tmより高く、実施温度より高い、融解温度Tm’または、Tm’でなければ、ガラス転移温度Tg’を有するポリマー繊維
- あるいは上記の繊維の混合物
から選択されうる。
本発明に適した鉱物繊維の例としては、ナノチューブもしくはカーボンナノチューブ(CNT)の繊維、炭素ナノ繊維もしくはグラフェンを含む炭素繊維、ガラス繊維(特にタイプE、R、S2もしくはT)などのシリカ繊維、ホウ素繊維、セラミック繊維、特に炭化ケイ素繊維、炭化ホウ素繊維、炭窒化ホウ素繊維、窒化ケイ素繊維、窒化ホウ素繊維、玄武岩繊維もしくは玄武岩系繊維、金属および/もしくはそれらの合金を含有する繊維もしくはフィラメント、特にアルミナ(Al2O3)の金属酸化物繊維、金属化ガラス繊維および金属化炭素繊維などの金属化繊維、または上記繊維の混合物がある。
より具体的には、これらの繊維は、以下:
- 鉱物繊維は、炭素繊維、カーボンナノチューブ繊維、ガラス繊維、特にタイプE、R、S2もしくはT、ホウ素繊維、セラミック繊維、特に炭化ケイ素繊維、炭化ホウ素繊維、炭窒化ホウ素繊維、窒化ケイ素繊維、窒化ホウ素繊維、玄武岩繊維もしくは玄武岩系繊維、金属および/もしくはそれらの合金を含有する繊維もしくはフィラメント、Al2O3などの金属酸化物を含有する繊維、金属化ガラス繊維および金属化炭素繊維などの金属化繊維、または上記繊維の混合物から選択でき、かつ
- ポリマー繊維は、上記条件下で、以下:
- 熱硬化性ポリマー繊維[より具体的には、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ビニルエステル、フェノール樹脂、ポリウレタン、シアノアクリレートおよびポリイミド(ビスマレイミド樹脂など)、メラミンなどのアミンとグリオキサルまたはホルムアルデヒドなどのアルデヒドとの反応から得られるアミノプラストから選択される]、
- 熱可塑性ポリマーの繊維[より具体的には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)]、
- ポリアミド繊維、
- アラミド繊維(Kevlar(登録商標)など)および芳香族ポリアミド(式:PPD.T、MPD.I、PAAおよびPPA(式中、PPDおよびMPDはそれぞれ、p-およびm-フェニレンジアミンであり、PAAはポリアリールアミドであり、PPAはポリフタルアミドである)のうちの1つを有するものなど)、
- ポリアミド/ポリエーテルなどのポリアミドブロック共重合体の繊維、ポリアリール・エーテル・ケトン(PAEK)、例えばポリエーテル・エーテル・ケトン(PEEK)、ポリエーテル・ケトン・ケトン(PEKK)、ポリエーテル・ケトン・エーテル・ケトン・ケトン(PEKEKK)の繊維
から選択されるとして選択できる。
- 鉱物繊維は、炭素繊維、カーボンナノチューブ繊維、ガラス繊維、特にタイプE、R、S2もしくはT、ホウ素繊維、セラミック繊維、特に炭化ケイ素繊維、炭化ホウ素繊維、炭窒化ホウ素繊維、窒化ケイ素繊維、窒化ホウ素繊維、玄武岩繊維もしくは玄武岩系繊維、金属および/もしくはそれらの合金を含有する繊維もしくはフィラメント、Al2O3などの金属酸化物を含有する繊維、金属化ガラス繊維および金属化炭素繊維などの金属化繊維、または上記繊維の混合物から選択でき、かつ
- ポリマー繊維は、上記条件下で、以下:
- 熱硬化性ポリマー繊維[より具体的には、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ビニルエステル、フェノール樹脂、ポリウレタン、シアノアクリレートおよびポリイミド(ビスマレイミド樹脂など)、メラミンなどのアミンとグリオキサルまたはホルムアルデヒドなどのアルデヒドとの反応から得られるアミノプラストから選択される]、
- 熱可塑性ポリマーの繊維[より具体的には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)]、
- ポリアミド繊維、
- アラミド繊維(Kevlar(登録商標)など)および芳香族ポリアミド(式:PPD.T、MPD.I、PAAおよびPPA(式中、PPDおよびMPDはそれぞれ、p-およびm-フェニレンジアミンであり、PAAはポリアリールアミドであり、PPAはポリフタルアミドである)のうちの1つを有するものなど)、
- ポリアミド/ポリエーテルなどのポリアミドブロック共重合体の繊維、ポリアリール・エーテル・ケトン(PAEK)、例えばポリエーテル・エーテル・ケトン(PEEK)、ポリエーテル・ケトン・ケトン(PEKK)、ポリエーテル・ケトン・エーテル・ケトン・ケトン(PEKEKK)の繊維
から選択されるとして選択できる。
好ましい強化用短繊維は、炭素繊維(金属化繊維を含む)、ガラス繊維(E、R、S2またはTなどの金属化ガラス繊維を含む)、アラミド繊維(Kevlar(登録商標)など)または芳香族ポリアミド、ポリアリール・エーテル・ケトン(PAEK)繊維、例えばポリエーテル・エーテル・ケトン(PEEK)、ポリエーテル・ケトン・ケトン(PEKK)繊維、ポリエーテル・ケトン・エーテル・ケトン・ケトン(PEKEKK)繊維またはこれらの混合物から選択される短繊維である。
より具体的には、天然繊維は、亜麻、カスター、木質、サイザル、ケナフ、ココナツ、麻およびジュート繊維から選択される。
有利には、強化用繊維とコポリアミドとの重量比は、1.75以下、特に1.6である。
ガラス繊維は、本発明の趣旨において、特にFrederick T.Wallenberger、James C.WatsonおよびHong Li著のPPG industries Inc.(ASM Handbook、第21巻:composites(#06781G)、2001 ASM International)に記載の任意のガラス繊維であることを理解されたい。
強化用繊維は、
- 直径4μmと25μmとの間、好ましくは4μmと15μmとの間の円形断面を有するか、または
- 2と8との間、特に2と4との間のL/D比(Lは、繊維の断面の最大寸法を表し、Dは、前記繊維の断面の最小寸法を表し、LおよびDは、走査電子顕微鏡法(SEM)によって測定できる)を有する非円形断面を有するか
のいずれかであってもよい。
- 直径4μmと25μmとの間、好ましくは4μmと15μmとの間の円形断面を有するか、または
- 2と8との間、特に2と4との間のL/D比(Lは、繊維の断面の最大寸法を表し、Dは、前記繊維の断面の最小寸法を表し、LおよびDは、走査電子顕微鏡法(SEM)によって測定できる)を有する非円形断面を有するか
のいずれかであってもよい。
有利には、強化用繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、およびこれらの混合物から選択される。
有利には、強化用繊維は、非円形断面を有するガラス繊維、円形断面を有するガラス繊維、炭素繊維、およびこれらの混合物から選択される。
有利には、強化用繊維は、非円形断面を有するガラス繊維、円形断面を有するガラス繊維およびこれらの混合物から選択される。
有利には、強化用繊維は、非円形断面を有するガラス繊維である。
有利には、強化用繊維は、非円形断面を有し、ASTM C1557-03に従って測定した場合に76GPa未満の弾性率を有するガラス繊維である。
一実施形態において、前記組成物は、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ドリップ防止剤、PA46、PA66、PA6、カプロラクタムの重縮合によって得られる単位をベースとするポリアミド、遊離基阻害剤(特に無機)、難燃剤、ニグロシン、元素鉄、多価アルコール、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化カルシウムまたはこれらの混合物から選択される金属酸化物、アミノ酸熱安定剤、少なくとも1つのヒドロキシル基を有するアミノ酸熱安定剤および非晶質ポリアミドから選択される構成成分のうちの少なくとも1つを含まない。
一実施形態において、前記組成物が酸化チタンを含む場合、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化カルシウムまたはこれらの混合物から選択される金属酸化物を含まない。
別の実施形態では、前記組成物は、コポリアミドおよび強化用繊維に加えて、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
を含み、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤を合計して100%に等しくなる。
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
を含み、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤を合計して100%に等しくなる。
この後者の実施形態において、有利には、前記組成物は、先に定義した除外される構成成分のうちの少なくとも1つを含まない。
したがって、一実施形態において、本発明は、
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 30~70重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
を含み、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤の合計が100%に等しく、先に定義したように、その弾性率が、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で20%超変動しない組成物を調製するための、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの使用に関する。
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 30~70重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
を含み、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤の合計が100%に等しく、先に定義したように、その弾性率が、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で20%超変動しない組成物を調製するための、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの使用に関する。
したがって、別の実施形態において、本発明は、
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 35~65重量%、好ましくは50~65重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
を含み、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤の合計が100%に等しく、先に定義したように、その弾性率が、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で20%超変動しない組成物を調製するための、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの使用に関する。
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 35~65重量%、好ましくは50~65重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
を含み、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤の合計が100%に等しく、先に定義したように、その弾性率が、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で20%超変動しない組成物を調製するための、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの使用に関する。
したがって、有利には、本発明は、
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 35重量%と65重量%との間、好ましくは50重量%と65重量%との間の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
を含み、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤の合計が100%に等しく、先に定義したように、その弾性率が、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で20%超変動しない組成物を調製するための、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの使用に関する。
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 35重量%と65重量%との間、好ましくは50重量%と65重量%との間の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
を含み、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤の合計が100%に等しく、先に定義したように、その弾性率が、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で20%超変動しない組成物を調製するための、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの使用に関する。
したがって、より有利には、本発明は、
- 35重量%と65重量%との間、特に35と50との間、より具体的には38重量%と50重量%との間の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 35重量%と65重量%との間、好ましくは50重量%と65重量%との間の強化用繊維、特に50重量%と62重量%との間の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
を含み、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤の合計が100%に等しく、先に定義したように、その弾性率が、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で20%超変動しない組成物を調製するための、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの使用に関する。
- 35重量%と65重量%との間、特に35と50との間、より具体的には38重量%と50重量%との間の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 35重量%と65重量%との間、好ましくは50重量%と65重量%との間の強化用繊維、特に50重量%と62重量%との間の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
を含み、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤の合計が100%に等しく、先に定義したように、その弾性率が、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で20%超変動しない組成物を調製するための、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの使用に関する。
さらに別の実施形態において、前記組成物は、コポリアミド、強化用繊維、ならびに
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
からなり、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤の合計は100%に等しい。
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
からなり、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤の合計は100%に等しい。
したがって、後者の実施形態において、前記組成物は、前記の上に定義した、除外される構成成分を含まない。
そのため、有利には、他の実施形態において、本発明は、
- 35重量%と70重量%との間、特に35と50との間、より具体的には38重量%と50重量%との間の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 30重量%と70重量%との間の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
からなり、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤の合計が100%に等しく、先に定義したように、その弾性率が、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で20%超変動しない組成物を調製するための、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの使用に関する。
- 35重量%と70重量%との間、特に35と50との間、より具体的には38重量%と50重量%との間の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 30重量%と70重量%との間の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
からなり、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤の合計が100%に等しく、先に定義したように、その弾性率が、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で20%超変動しない組成物を調製するための、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの使用に関する。
そのため、有利には、他の実施形態では、本発明は、
- 35重量%と70重量%との間、特に35と50との間、より具体的には38重量%と50重量%との間の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 35重量%と65重量%との間、好ましくは50重量%と65重量%との間の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
からなり、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤の合計が100%に等しく、先に定義したように、その弾性率が、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で20%超変動しない組成物を調製するための、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの使用に関する。
- 35重量%と70重量%との間、特に35と50との間、より具体的には38重量%と50重量%との間の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 35重量%と65重量%との間、好ましくは50重量%と65重量%との間の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
からなり、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤の合計が100%に等しく、先に定義したように、その弾性率が、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で20%超変動しない組成物を調製するための、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの使用に関する。
そのため、有利には、本発明は、
- 35重量%と65重量%との間、特に35と50との間、より具体的には38重量%と50重量%との間の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 35重量%と65重量%との間、好ましくは50重量%と65重量%との間の強化用繊維、特に50重量%と62重量%との間の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
からなり、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤の合計が100%に等しく、先に定義したように、その弾性率が、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で20%超変動しない組成物を調製するための、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの使用に関する。
- 35重量%と65重量%との間、特に35と50との間、より具体的には38重量%と50重量%との間の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 35重量%と65重量%との間、好ましくは50重量%と65重量%との間の強化用繊維、特に50重量%と62重量%との間の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.5~2重量%未満の添加剤
からなり、コポリアミド、強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤の合計が100%に等しく、先に定義したように、その弾性率が、20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、とりわけ-10℃~40℃の温度範囲内で20%超変動しない組成物を調製するための、先に定義した式A/X1Yの少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの使用に関する。
「耐衝撃性改良剤」という語句は、規格ISO178:2010(23℃ RH50)に従って測定して100MPa未満の曲げ弾性率、および0℃未満のTg(DSCサーモグラムの変曲点のレベルで規格11357-2:2013に従って測定した場合)を有するポリオレフィン系ポリマー、特にポリオレフィンを意味する。
また、耐衝撃性改良剤は、200MPa未満の曲げ弾性率を有するPEBAブロックポリマー(ポリエーテルブロックアミド)であってもよい。
組成物は、先に定義した1つ以上の耐衝撃性改良剤をさらに含んでもよい。耐衝撃性改良剤の存在は、より高い延性を製造された物品に付与することを可能にする。
耐衝撃性改良剤のポリオレフィンは、官能化されていてもされていなくてもよく、または混合物中に両方を含んでもよい。
ポリオレフィンが官能化されると、一部のまたは全てのポリオレフィンは、カルボン酸、カルボン酸無水物およびエポキシド官能基から選択される官能基を保有する。官能基は、特に、エラストマーの特性を有するエチレンおよびプロピレン共重合体(EPR)、エラストマー特性を有するエチレンプロピレンジエン共重合体(EPDM)ならびにエチレン/アルキル(メタ)アクリレート共重合体、高級エチレンアルケン共重合体、特にエチレンオクテン共重合体、エチレン-アルキルアクリレート-無水マレイン酸ターポリマーから選択されうる。
Peba(ポリエーテルブロックアミド)は、ポリアミドおよびポリエーテルブロックを含有する共重合体である。これらは、特にポリアミドブロックの末端カルボン酸官能基とポリエーテルブロックのヒドロキシル官能基との縮合反応から得られるエステル官能基も含有しうる。Pebaは、特にArkema社より商標名Pebax(登録商標)で市販されている。
有利には、耐衝撃性改良剤は、Fusabond F493、Tafmer MH5020、Pebax(登録商標)、特にPebax(登録商標)40R53 SP01、Lotader(登録商標)、Exxelor(登録商標)VA1803もしくはVA1801、Orevac(登録商標)IM800またはこれらの混合物から選択され、混合物の場合、それらは、0.1/99.9~99.9/0.1の範囲の比である。
耐衝撃性改良剤は、コアシェルポリマーとしても表されるコアシェル調整剤とすることもできる。「コアシェル調整剤」は、エラストマーコアおよび少なくとも1つの熱可塑性シェルを有する微粒子の形態で存在し、粒径は、一般的には1μm未満であり、有利には両端を含めた150nmと500nmとの間である。コアシェル調整剤は、アクリルまたはブタジエン基剤を有する。
いくつかの異なる耐衝撃性改良剤が、組成物中に存在していてもよい。
特定の実施形態によれば、組成物の総重量に対する耐衝撃性改良剤の含有量は、0~10重量%、有利には1~10重量%で変動しうる。
一実施形態によれば、組成物は、組成物の総重量に対して1~8重量%、特に2~5重量%の耐衝撃性改良剤を含む。
別の実施形態において、組成物中の耐衝撃性改良剤の含有量は、1~2重量%、または2~3重量%、または3~4重量%、または4~5重量%、または6~7重量%、または7~8重量%、または8~9重量%、または9~10重量%で変動しうる。
充填剤について
組成物は、充填剤も含みうる。想定される充填剤としては、カオリン、マグネシア、スラグ、カーボンブラック、膨張または非膨張黒鉛、珪灰石などの従来の無機充填剤、シリカ、アルミナ、クレイまたはタルク、特にタルクなどの核形成剤、酸化チタンおよび硫化亜鉛などの顔料、および帯電防止充填剤が挙げられる。
組成物は、流動化剤も含みうる。
用語「流動化剤」は、特にプレポリマーを含む。
プレポリマーは、線状または分岐状の脂肪族、脂環式、半芳香族またはさらには芳香族ポリアミドオリゴマーから選択されうる。プレポリマーは、コポリアミドオリゴマーまたはポリアミドおよびコポリアミドオリゴマーの混合物とすることもできる。好ましくは、プレポリマーは、1000~10000g/mol、特に1000~5000g/molの数平均分子量Mnを有する。特に、例えば、使用された連鎖制限剤(chain limiter)がモノアミンである場合、単官能基NH2でありうる。数平均分子量(Mn)またはアミン数は、以下の式:Mn=1000/[NH2][式中、[NH2]は、例えば電位差測定法によって決定される、コポリアミド中のアミン官能基の濃度である]に従って計算される。
特定の実施形態によれば、組成物の総重量に対する流動化剤の含有量は、0~5重量%、特に1~5重量%、とりわけ1~5重量%で変動しうる。
一実施形態によれば、組成物は、組成物の総重量に対して1~4重量%、特に2~3重量%の流動化剤を含む。
別の実施形態によれば、組成物の総重量に対する流動化剤の含有量は、1~2重量%
、または2~3重量%、または3~4重量%、または4~5重量%である。
、または2~3重量%、または3~4重量%、または4~5重量%である。
用語「添加剤」は、染料、安定剤、界面活性剤、光沢剤、抗酸化剤、潤滑剤、可塑剤、ワックスおよびこれらの混合物を意味する。
有利には、これは、染料、安定剤、界面活性剤、光沢剤、抗酸化剤、潤滑剤、ワックスおよびこれらの混合物を意味する。
安定剤は、有機または無機安定剤であってもよい。ポリマーと共に使用される典型的な安定剤は、例えば、フェノール類、亜リン酸塩、UV吸収剤、HALS(ヒンダードアミン系光安定剤)型安定剤および金属ヨウ化物である。例としては、BASF製のIrganox(登録商標)1010、245、1098、BASF製のIrgafos(登録商標)168、126、BASF製のTinuvin(登録商標)312、770、Ciba製のIodide P201、およびClariant製のNylostab(登録商標)S-EEDが挙げられる。
潤滑剤は、とりわけ、ステアレートまたはワックスバインダーであってもよい。
ワックスは、特に、非晶質ワックス、例えば蜜蝋、シリコーンワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、エチレン共重合体ワックス、モンタン蝋およびポリエーテルワックスであってもよい。
同じまたは異なるカテゴリーのいくつかの異なる添加剤が組成物中に存在していてもよい。
添加剤の含有量は、組成物の総重量に対して0~2重量%未満である。
一実施形態によれば、組成物は、組成物の総重量に対して0.1~2重量%未満、特に0.5~2重量%未満の添加剤を含む。
一部の実施形態によれば、組成物中の添加剤の含有量は、0~0.5重量%、または0.1~0.5重量%、または0.5~1重量%、または1~1.5重量%、または1.5~2重量%未満で変動しうる。
第2の態様によれば、本発明は、
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 30~65、特に50~65、より具体的には50~62重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.1~2重量%未満、特に0.5~2重量%未満の添加剤を含むが、
但し、強化用繊維の断面が非円形であり、1.5~5.0×10-6cm2の断面積を有するとき、強化用繊維とコポリアミドとの重量比が1.75以下、特に1.6であり、
前記組成物の各構成成分の比率の合計は100%に等しい、
特に射出成形に有用な組成物に関する。
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 30~65、特に50~65、より具体的には50~62重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.1~2重量%未満、特に0.5~2重量%未満の添加剤を含むが、
但し、強化用繊維の断面が非円形であり、1.5~5.0×10-6cm2の断面積を有するとき、強化用繊維とコポリアミドとの重量比が1.75以下、特に1.6であり、
前記組成物の各構成成分の比率の合計は100%に等しい、
特に射出成形に有用な組成物に関する。
したがって、断面積が1.5~5.0×10-6cm2の前記非円形断面の強化用繊維の除外は、1.75比および1.6比の両方に有効である。
一実施形態において、特に射出成形に有用な前記組成物は、
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 30~65、特に50~65、より具体的には50~62重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.1~2重量%未満、特に0.5~2重量%未満の添加剤を含むが、
但し、強化用繊維の断面が非円形であるとき、強化用繊維とコポリアミドとの重量比が1.75以下、特に1.6であり、
前記組成物の各構成成分の比率の合計は100%に等しい。
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 30~65、特に50~65、より具体的には50~62重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.1~2重量%未満、特に0.5~2重量%未満の添加剤を含むが、
但し、強化用繊維の断面が非円形であるとき、強化用繊維とコポリアミドとの重量比が1.75以下、特に1.6であり、
前記組成物の各構成成分の比率の合計は100%に等しい。
したがって、前記非円形断面の強化用繊維の除外は、1.75比および1.6比の両方に有効である。
別の実施形態において、特に射出成形に有用な前記組成物は、
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 30~65、特に50~65、より具体的には50~62重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.1~2重量%未満、特に0.5~2重量%未満の添加剤を含むが、
但し、強化用繊維とコポリアミドとの重量比が1.75以下、特に1.6であり、
前記組成物の各構成成分の比率の合計は100%に等しい。
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 30~65、特に50~65、より具体的には50~62重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.1~2重量%未満、特に0.5~2重量%未満の添加剤を含むが、
但し、強化用繊維とコポリアミドとの重量比が1.75以下、特に1.6であり、
前記組成物の各構成成分の比率の合計は100%に等しい。
強化用繊維、耐衝撃性改良剤、充填剤、流動化剤および添加剤は、先に定義したとおりであり、先に定義した耐衝撃性改良剤、流動化剤、充填剤および添加剤に関連する全ての濃度範囲も、前記組成物それ自体に有効である。
組成物を調製するための先に定義した除外も有効である。
有利には、特に射出成形に有用な前記組成物は、
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 30~65、特に50~65、より具体的には50~62重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.1~2重量%未満、特に0.5~2重量%未満の添加剤からなるが、
但し、強化用繊維の断面が非円形であり、1.5~5.0×10-6cm2の断面積を有するとき、強化用繊維とコポリアミドとの重量比が1.75以下、特に1.6であり、
前記組成物の各構成成分の比率の合計は100%に等しい。
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 30~65、特に50~65、より具体的には50~62重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.1~2重量%未満、特に0.5~2重量%未満の添加剤からなるが、
但し、強化用繊維の断面が非円形であり、1.5~5.0×10-6cm2の断面積を有するとき、強化用繊維とコポリアミドとの重量比が1.75以下、特に1.6であり、
前記組成物の各構成成分の比率の合計は100%に等しい。
したがって、1.5~5.0×10-6cm2の断面積を有する前記非円形断面の強化用繊維の除外は、1.75比および1.6比の両方に有効である。
一実施形態において、特に射出成形に有用な前記組成物は、
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 30~65、特に50~65、より具体的には50~62重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.1~2重量%未満、特に0.5~2重量%未満の添加剤からなるが、
但し、強化用繊維の断面が非円形であるとき、強化用繊維とコポリアミドとの重量比が1.75以下、特に1.6であり、
前記組成物の各構成成分の比率の合計は100%に等しい。
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 30~65、特に50~65、より具体的には50~62重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.1~2重量%未満、特に0.5~2重量%未満の添加剤からなるが、
但し、強化用繊維の断面が非円形であるとき、強化用繊維とコポリアミドとの重量比が1.75以下、特に1.6であり、
前記組成物の各構成成分の比率の合計は100%に等しい。
したがって、前記非円形断面の強化用繊維の除外は、1.75比および1.6比の両方に有効である。
別の実施形態において、特に射出成形に有用な前記組成物は、
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 30~65、特に50~65、より具体的には50~62重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.1~2重量%未満、特に0.5~2重量%未満の添加剤からなるが、
但し、強化用繊維とコポリアミドとの重量比が1.75以下、特に1.6であり、
前記組成物の各構成成分の比率の合計は100%に等しい。
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、先に定義した、少なくとも1つのコポリアミド、
- 30~65、特に50~65、より具体的には50~62重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.1~2重量%未満、特に0.5~2重量%未満の添加剤からなるが、
但し、強化用繊維とコポリアミドとの重量比が1.75以下、特に1.6であり、
前記組成物の各構成成分の比率の合計は100%に等しい。
有利には、前記組成物の前記コポリアミドは、PA11/10T、PA11/12T、PA12/10T、PA12/12T、PA1010/10T、PA1012/10T、PA1010/12T、PA1012/12T、PA1210/10T、PA1212/10T、PA1210/12T、PA1212/12T、特にPA11/10Tから選択される。
一実施形態において、前記組成物の強化用繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、およびこれらの混合物から選択され、特にガラス繊維である。
有利には、前記組成物のガラス繊維は、非円形断面のガラス繊維および円形断面のガラス繊維、炭素繊維、ならびにこれらの混合物、特に非円形断面のガラス繊維および円形断面のガラス繊維ならびにこれらの混合物、特に非円形断面ガラス繊維から選択される。
ガラス繊維は、先に定義したとおりである。
第3の態様によれば、本発明は、先に定義した組成物の製造方法に関し、前記組成物の構成成分は、特に2軸スクリュー押出機、好ましくは同方向回転押出機、補助ミキサー(co-mixer)または内部ミキサー中で配合することによって混合される。
第4の態様によれば、最終的に、本発明は、射出成形によって、先に定義した組成物から得られる成形品に関する。
有利には、前記成形品は、電気的用途および電子技術のためのものであり、特にテレビ、デジタルカメラ、デジタルゲーム、電話機の部品、デジタルタブレット、無線操縦機、印刷機、またはコンピューター部品からなる群から選択される。
本発明を、以下の実施例において、より詳細に説明していく。
実施例1
本発明のコポリアミドの合成
さまざまなポリアミド(対照)および本発明のコポリアミドを、ポリアミドおよびコポリアミドを合成するための通常の技法に従って調製した。
本発明のコポリアミドの合成
さまざまなポリアミド(対照)および本発明のコポリアミドを、ポリアミドおよびコポリアミドを合成するための通常の技法に従って調製した。
さまざまなコポリアミドに代表的なCoPa11/10Tの合成:アミノウンデカン酸、デカンジアミンおよびテレフタル酸モノマーの合成は、所望の質量比に応じて反応器中で一緒に処理される。先ず媒体を挿入して、黄変または二次反応を生じさせうる酸素を除去する。水も充填して熱交換を改善することができる。2つの温度上昇および圧力の横ばい状態が実施される。温度(T°)および圧力条件は、媒体を溶解させるように選択される。メンテナンス条件に達した後、脱気して重縮合反応させる。媒体は徐々に粘性になり、形成される反応水には窒素パージまたは真空の適用がもたらされる。所望の粘性に関連して停止状態に達したら、攪拌を止め、押出成形および造粒を開始することができる。次いで、得られた顆粒をガラス繊維と共に配合する。
配合
ポリマー顆粒を溶解したときに短繊維と混合することによって組成物を調製した。この混合物は、290℃の均一の温度分布(T°)を有する2軸スクリュー同方向回転式MC26型押出機上で配合することによって作製した。スクリュー速度は250rpmであり、流量は20kg/時である。
ポリマー顆粒を溶解したときに短繊維と混合することによって組成物を調製した。この混合物は、290℃の均一の温度分布(T°)を有する2軸スクリュー同方向回転式MC26型押出機上で配合することによって作製した。スクリュー速度は250rpmであり、流量は20kg/時である。
ガラス繊維の導入は、側部供給によって達成される。
添加剤および充填剤は、主ホッパー中の配合プロセス中に添加される。
Irganox(登録商標)245およびirgafos(登録商標)168は抗酸化剤である。
CSX451J円形断面繊維およびCSG 3PA820非円形断面繊維(偏平繊維としても知られる)は、日東紡績株式会社により市販されている。
射出
異なる組成物を射出することによって100*100*1mm3プレートを作製した。
- 射出温度:300℃
- 成形温度:80℃
CSX451J円形断面繊維およびCSG 3PA820非円形断面繊維(偏平繊維としても知られる)は、日東紡績株式会社により市販されている。
射出
異なる組成物を射出することによって100*100*1mm3プレートを作製した。
- 射出温度:300℃
- 成形温度:80℃
サイクルタイムは、組成物に応じて調整して組成物の射出を可能にし、50秒未満である。
実施例2
水分収着後の曲げ弾性率における変化
曲げ弾性率への水分の影響を評価するために、得られた組成物の試験片の曲げ弾性率を、Instron社より製造されているInstron5966機で測定した。組成物は、乾燥した組成物および予め65℃の水中に飽和させた組成物である。
水分収着後の曲げ弾性率における変化
曲げ弾性率への水分の影響を評価するために、得られた組成物の試験片の曲げ弾性率を、Instron社より製造されているInstron5966機で測定した。組成物は、乾燥した組成物および予め65℃の水中に飽和させた組成物である。
試験を、-10℃から60℃の異なる温度で実施した。
実施例3
水分収着後の引張弾性率における変化
引張弾性率への水分の影響を評価するために、得られた組成物の試験片の引張弾性率を、Instron社より製造されているInstron5966機で測定した(組成物は、乾燥した組成物および予め65℃の水中に飽和させた組成物である)。
水分収着後の引張弾性率における変化
引張弾性率への水分の影響を評価するために、得られた組成物の試験片の引張弾性率を、Instron社より製造されているInstron5966機で測定した(組成物は、乾燥した組成物および予め65℃の水中に飽和させた組成物である)。
試験を、-10℃から60℃の異なる温度で実施した。
射出成形プレート中、ISO527に準拠する寸法だが厚さが1mmの試験片を、射出方向に切断した。
曲げ弾性率について観察されたものと同じ傾向が、引張弾性率にもみられる。
表2~8および実施例3は、本発明の組成物が、曲げおよび引張弾性率の両方について、対照組成物CE1およびCE2より高い弾性率安定性を有することを示す。
Claims (18)
- 少なくとも2つの別個の単位、式A/X1YのAおよびX1Yを含むコポリアミドであって:
式中、
- Aは、
少なくとも1つのC9~C18、好ましくはC10~C18、より好ましくはC10~C12アミノ酸の、または
少なくとも1つのC9~C18、好ましくはC10~C18、より好ましくはC10~C12ラクタムの、または
少なくとも1つのC4~C36、好ましくはC6~C18、好ましくはC6~C12、より好ましくはC10~C12ジアミンCaと、
少なくとも1つのC4~C36、好ましくはC6~C18、好ましくはC6~C12、より好ましくはC10~C12ジカルボン酸Cbと
の重縮合によって得られる反復単位であり、
前記少なくとも1つのジアミンCaは線状または分岐状の脂肪族ジアミンであり、前記少なくとも1つの二酸Cbは線状または分岐状の脂肪族二酸あり、
- X1Yは、少なくとも1つのC9~C18、好ましくはC10~C18、より好ましくはC10~C12線状脂肪族ジアミン(X1)と少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸(Y)との重縮合によって得られる反復単位である、
少なくとも2つの別個の単位AおよびX1Yを含むコポリアミドの、組成物の総重量に対して35重量%と65重量%との間、好ましくは50重量%と65重量%との間の強化用繊維を含む、同一の状態調節後に測定した曲げ弾性率または引張弾性率が20℃~40℃の温度範囲内、特に0℃~40℃の温度範囲内、特に-10℃~40℃の温度範囲内で20%超変動しない組成物を調製するための使用。 - X1Yが、少なくとも1つのC10~C18、より好ましくはC10~C12脂肪族ジアミン(X)と、少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸(Y)との重縮合によって得られる反復単位である、請求項1に記載の使用。
- Yがテレフタル酸である、請求項1または2に記載の使用。
- X1Yが、単位10T、12Tおよびこれらの混合物から選択される単位である、請求項1から3のいずれか一項に記載の使用。
- 式A/X1Yを有するコポリアミドにおいて、Aがアミノ酸またはラクタムである、請求項1から4のいずれか一項に記載の使用。
- 式A/X1Yを有するコポリアミドにおいて、AがC11またはC12アミノ酸またはラクタムである、請求項1から5のいずれか一項に記載の使用。
- 前記コポリアミドが半結晶質であり、特に30J/g超の結晶化エンタルピーを有する、請求項1から6のいずれか一項に記載の使用。
- 前記コポリアミドが、式A/X1Yの単位AおよびX1Yのみからなる、請求項1から7のいずれか一項に記載の使用。
- 前記コポリアミドが、AおよびX1Y単位とは別個の、一般式A/X1Y/Zに相当する、少なくとも1つの第3の単位Zを含み、
式中、
単位AおよびX1Yは、請求項1に定義されたとおりであり、
Zは、アミノ酸から得られる単位、ラクタムから得られる単位および式(Ccジアミン).(Cd二酸)(式中、cは、ジアミン中の炭素原子数を表し、dは、二酸中の炭素原子数を表し、cおよびdはそれぞれ、4と36との間、有利には9と18との間である。)を有する単位から選択されるが、
但し、カプロラクタムまたはアミノヘキサン酸は、Zのラクタムおよびアミノ酸の定義から除外され、CcジアミンがC6ジアミンのとき、テレフタル酸は、Cd二酸の定義から除外されるものとする、
請求項1から7のいずれか一項に記載の使用。 - 前記コポリアミドが、式A/X1Y/Zの3つの単位のみからなる、請求項9に記載の使用。
- 強化用繊維が、ガラス繊維および炭素繊維、またはこれらの混合物から選択され、特にガラス繊維である、請求項10に記載の使用。
- 特に射出成形に有用な組成物であって、
- 35~70重量%、特に35~50、より具体的には38~50重量%の、請求項1から11のいずれか一項に定義される少なくとも1つのコポリアミド、
- 35~65重量%、好ましくは50~65重量%の強化用繊維、
- 0~10重量%の少なくとも1つの耐衝撃性改良剤、
- 0~20重量%の少なくとも1つの充填剤、および
- 0~5重量%の少なくとも1つの流動化剤、ならびに
- 0~2重量%未満、好ましくは0.1~2重量%未満、特に0.5~2重量%未満の添加剤を含むが、
但し、強化用繊維の断面が非円形であり、1.5~5.0×10-6cm2の断面積を有するとき、強化用繊維とコポリアミドとの重量比が1.75以下、特に1.6であり、
前記組成物の各構成成分の比率の合計が100%に等しい、
組成物。 - コポリアミドが、PA11/10T、PA11/12T、PA12/10T、PA12/12T、PA1010/10T、PA1012/10T、PA1010/12T、PA1012/12T、PA1210/10T、PA1212/10T、PA1210/12T、PA1212/12T、特にPA11/10Tから選択される、請求項12に記載の組成物。
- 強化用繊維が、ガラス繊維、炭素繊維、またはこれらの混合物から選択され、特にガラス繊維である、請求項12または13に記載の組成物。
- ガラス繊維が、非円形断面のガラス繊維および円形断面のガラス繊維、炭素繊維、ならびにこれらの混合物、特に非円形断面のガラス繊維および円形断面のガラス繊維ならびにこれらの混合物から選択される、特に非円形断面のガラス繊維である、請求項14に記載の組成物。
- 前記組成物の構成成分が、特に2軸スクリュー押出機、補助ミキサーまたは内部ミキサー中で配合することによって混合される、請求項12から15のいずれか一項に記載の組成物を製造する方法。
- 請求項12から15のいずれか一項に記載の組成物から射出成形によって得ることができる成形品。
- 電気的用途および電子技術のための、特にテレビ、デジタルカメラ、デジタルゲーム、電話機の部品、デジタルタブレット、無線操縦機、印刷機、またはコンピューター部品からなる群から選択される、請求項17に記載の成形品。
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