JP2023044140A - ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物及び成形品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】溶融加工時の押出加工性、ブロー成形性、滞留時の熱安定性、及びインサート成形性に優れ、且つ、成形品としたときの引張強度及び耐薬品性に優れるブロー成形用ポリアミド樹脂組成物の提供。【解決手段】ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物は、(A)ポリアミド樹脂と、(B)耐衝撃材と、(C)繊維状強化材と、を含み、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、30質量部以上80質量部以下の単量体単位あたりの平均炭素数が8以上の脂肪族ポリアミドである第一のポリアミド樹脂と、20質量部以上70質量部以下の第一のポリアミド樹脂の融点+15℃以下の融点である第二のポリアミド樹脂と、0質量部以上20質量部以下の第一のポリアミド樹脂の融点及び第二のポリアミド樹脂の融点よりも高い融点を有する第三のポリアミド樹脂と、を含み、ポリアミド樹脂組成物の96%硫酸粘度が3.0以下である。【選択図】なし
Description
本発明は、ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物及び成形品の製造方法に関する。
ポリアミド樹脂は、機械的特性、熱的特性、耐薬品性に優れる等、エンジニアリングプラスチックとして好適な性質を有している。そのため、射出成形用を中心として、機械部品、自動車部品、各種電気及び電子部品等の用途に広く使用されている。その中でも、今後急速に拡大が見込まれるEV(電気自動車)においては、バッテリーを冷却するための冷媒が通る冷却パイプとして、細径長尺の成形品が求められている。従来、細径長尺の成形品としては、押出成形により得られる直管状の一次成形体を曲げ加工し、一部品として用いている。しかし、一次成形体の曲げ加工を考慮した形状の設計は、単純な形状であれば十分対応可能であるが、一方で形状の複雑化には十分に対応しきれず設計の自由度が制限されている。また、ブラケット等の部品を装着させる際には、振動溶着やレーザー溶着等の更なる二次加工が必要となり、工程が多岐にわたっている。
このような背景の中、ブロー成形による各種部品の成形が検討されている。ブロー成形は通常、筒状の、例えばパリソンを成形し、続けてエアを吹き込むことで金型形状に応じた成形体を得ることが可能になる。また、ブラケットを金型内に設置しインサート成形を行うことで、曲げ加工を行う必要性がなく、溶着といった工程も不要になるため二次加工を行うことなく最終成形品を得ることができる。
ブロー成形用材料に求められる性能として、パリソンの耐ドローダウン性や延伸性が挙げられる。延伸性は押し出したパリソンを金型に挟み込んで所望の形状に成形する際に重要であるが、延伸性を左右する要素としてパリソンの固化速度が挙げられる。固化が早い材料であると、パリソンが所望の形状に延伸される前に冷却固化され完全な成形ができない。したがって吹き込み完了まで溶融状態を保つ必要がある。
ブロー成形用ポリアミド樹脂として、ポリアミド6/66、ポリアミド6、ポリアミド6/66/12にオレフィン系アイオノマー、耐衝撃材を加えたポリアミド樹脂がブロー成形性、低温靭性、高圧水素ガス環境下における耐ブリスター性に優れることが知られている(例えば、特許文献1等参照)。また、ポリアミド6とポリアミド610にエチレン系アイオノマー樹脂、エチレン系共重合エラストマー樹脂を加えたポリアミド樹脂がブロー成形性と低温靭性に優れることが知られている(例えば、特許文献2等参照)。また、ポリアミド10T/612に衝撃靭性改良材、粘度調整剤を加えた材料がブロー成形性、酸に対する耐性に優れていることが知られている(例えば、特許文献3等参照)。
しかしながら、特許文献1~2に記載の技術においては、高粘度のポリアミドを使用しブロー成形可能なポリアミド樹脂組成物であっても、インサート成形性、成形滞留時の熱安定性、並びに、成形品の耐薬品性、溶融加工時の押出加工性まで十分に向上させることは難しい。特許文献3においては、ブロー成形可能なポリアミド樹脂組成物であり、ガラス繊維で補強することで、機械物性の向上は見られるが、インサート成形性、滞留時の熱安定性まで十分に向上させることは難しい。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、溶融加工時の押出加工性、ブロー成形性、滞留時の熱安定性、及びインサート成形性に優れ、且つ、成形品としたときの引張強度及び耐薬品性に優れるブロー成形用ポリアミド樹脂組成物、並びに、前記ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物を用いた成形品の製造方法を提供する。
すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
(1) (A)ポリアミド樹脂と、
(B)耐衝撃材と、
(C)繊維状強化材と、
を含む、ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物であって、
前記(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、
30質量部以上80質量部以下の、単量体単位あたりの平均炭素数が8以上の脂肪族ポリアミドである、(A1)第一のポリアミド樹脂と、
20質量部以上70質量部以下の、前記(A1)第一のポリアミド樹脂の融点+15℃以下の融点である、(A2)第二のポリアミド樹脂と、
0質量部以上20質量部以下の、前記(A1)第一のポリアミド樹脂の融点及び前記(A2)第二のポリアミド樹脂の融点よりも高い融点を有する、(A3)第三のポリアミド樹脂と、を含み、
前記ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物の96%硫酸粘度が3.0以下である、ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(2) 前記(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、5質量部以上20質量部以下の(B)耐衝撃材、及び、5質量部以上50質量部以下の(C)繊維状強化材を含む、(1)に記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(3) 前記(A1)第一のポリアミド樹脂が、単量体単位あたりの平均炭素数が9以上の脂肪族ポリアミドである、(1)又は(2)に記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(4) 前記(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、5質量部以上20質量部以下の前記(A3)第三のポリアミド樹脂を含む、(1)~(3)のいずれか一つに記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(5) 前記(A2)第二のポリアミド樹脂が、単量体単位あたりの平均炭素数が6超のポリアミドである、(1)~(4)のいずれか一つに記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(6) 前記(B)耐衝撃材が、エチレンαオレフィン共重合体及びエチレンマレイン酸誘導体共重合体からなる群より選ばれる1種以上である、(1)~(5)のいずれか一つに記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(7) 前記(B)耐衝撃材が、エチレンマレイン酸誘導体共重合体である、(1)~(6)のいずれか一つに記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(8) 前記(C)繊維状強化材が、ガラス繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる1種以上である、(1)~(7)のいずれか一つに記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(9) 前記(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上3.00質量部以下の(D)耐熱剤を更に含む、(1)~(8)のいずれか一つに記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(10) (1)~(9)のいずれか一つに記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物をブロー成形により成形する成形工程を含む、成形品の製造方法。
(11) 前記成形品が中空形状である、(10)に記載の成形品の製造方法。
(12) 前記成形工程において、成形加工温度が、(A1)第一のポリアミド樹脂の融点及び(A2)第二のポリアミド樹脂の融点と、(A3)第三のポリアミド樹脂の融点の間である、(10)又は(11)に記載の成形品の製造方法。
(1) (A)ポリアミド樹脂と、
(B)耐衝撃材と、
(C)繊維状強化材と、
を含む、ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物であって、
前記(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、
30質量部以上80質量部以下の、単量体単位あたりの平均炭素数が8以上の脂肪族ポリアミドである、(A1)第一のポリアミド樹脂と、
20質量部以上70質量部以下の、前記(A1)第一のポリアミド樹脂の融点+15℃以下の融点である、(A2)第二のポリアミド樹脂と、
0質量部以上20質量部以下の、前記(A1)第一のポリアミド樹脂の融点及び前記(A2)第二のポリアミド樹脂の融点よりも高い融点を有する、(A3)第三のポリアミド樹脂と、を含み、
前記ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物の96%硫酸粘度が3.0以下である、ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(2) 前記(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、5質量部以上20質量部以下の(B)耐衝撃材、及び、5質量部以上50質量部以下の(C)繊維状強化材を含む、(1)に記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(3) 前記(A1)第一のポリアミド樹脂が、単量体単位あたりの平均炭素数が9以上の脂肪族ポリアミドである、(1)又は(2)に記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(4) 前記(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、5質量部以上20質量部以下の前記(A3)第三のポリアミド樹脂を含む、(1)~(3)のいずれか一つに記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(5) 前記(A2)第二のポリアミド樹脂が、単量体単位あたりの平均炭素数が6超のポリアミドである、(1)~(4)のいずれか一つに記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(6) 前記(B)耐衝撃材が、エチレンαオレフィン共重合体及びエチレンマレイン酸誘導体共重合体からなる群より選ばれる1種以上である、(1)~(5)のいずれか一つに記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(7) 前記(B)耐衝撃材が、エチレンマレイン酸誘導体共重合体である、(1)~(6)のいずれか一つに記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(8) 前記(C)繊維状強化材が、ガラス繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる1種以上である、(1)~(7)のいずれか一つに記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(9) 前記(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上3.00質量部以下の(D)耐熱剤を更に含む、(1)~(8)のいずれか一つに記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
(10) (1)~(9)のいずれか一つに記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物をブロー成形により成形する成形工程を含む、成形品の製造方法。
(11) 前記成形品が中空形状である、(10)に記載の成形品の製造方法。
(12) 前記成形工程において、成形加工温度が、(A1)第一のポリアミド樹脂の融点及び(A2)第二のポリアミド樹脂の融点と、(A3)第三のポリアミド樹脂の融点の間である、(10)又は(11)に記載の成形品の製造方法。
上記態様のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物によれば、溶融加工時の押出加工性、ブロー成形性、滞留時の熱安定性、及びインサート成形性に優れ、且つ、成形品としたときの引張強度及び耐薬品性に優れるブロー成形用ポリアミド樹脂組成物を提供することができる。上記態様の成形品の製造方法は、前記ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物を用いた方法であり、滞留時の熱安定性に優れ、引張強度及び耐薬品性に優れる成形品が得られる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。
以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜変形して実施することができる。
以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜変形して実施することができる。
なお、本明細書において、「ポリアミド」とは主鎖中にアミド(-NHCO-)基を有する重合体を意味する。
≪ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物≫
本実施形態のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物(以下、単に「本実施形態のポリアミド樹脂組成物」と称する場合がある)は、(A)ポリアミド樹脂と、(B)耐衝撃材と、(C)繊維状強化材と、を含む。
本実施形態のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物(以下、単に「本実施形態のポリアミド樹脂組成物」と称する場合がある)は、(A)ポリアミド樹脂と、(B)耐衝撃材と、(C)繊維状強化材と、を含む。
また、本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、
30質量部以上80質量部以下の、単量体単位あたりの平均炭素数が8以上の脂肪族ポリアミドである、(A1)第一のポリアミド樹脂と、
20質量部以上70質量部以下の、前記(A1)第一のポリアミド樹脂の融点+15℃以下の融点である、(A2)第二のポリアミド樹脂と、
0質量部以上20質量部以下の、前記(A1)第一のポリアミド樹脂の融点及び前記(A2)第二のポリアミド樹脂の融点よりも高い融点を有する、(A3)第三のポリアミド樹脂と、を含む。
30質量部以上80質量部以下の、単量体単位あたりの平均炭素数が8以上の脂肪族ポリアミドである、(A1)第一のポリアミド樹脂と、
20質量部以上70質量部以下の、前記(A1)第一のポリアミド樹脂の融点+15℃以下の融点である、(A2)第二のポリアミド樹脂と、
0質量部以上20質量部以下の、前記(A1)第一のポリアミド樹脂の融点及び前記(A2)第二のポリアミド樹脂の融点よりも高い融点を有する、(A3)第三のポリアミド樹脂と、を含む。
また、本実施形態のポリアミド樹脂組成物の96%硫酸粘度は、3.0以下であり、押出加工性、ブロー成形性、及びインサート成形性の観点から、2.0以上3.0以下が好ましく、2.0以上2.7以下がより好ましく、2.1以上2.6以下がさらに好ましく、2.2以上2.6以下が特に好ましく、2.2以上2.5以下が最も好ましい。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、上記構成を有することで、(A)ポリアミド樹脂(A1)第一のポリアミド樹脂及び(A2)第二のポリアミド樹脂)と(B)耐衝撃材とが適度に架橋することができ、樹脂組成物の溶融加工時の押出加工性、ブロー成形性、滞留時の熱安定性、及びインサート成形性、並びに、成形品としたときの引張強度及び耐薬品性に優れるポリアミド樹脂組成物を提供することができる。
以下、本実施形態のポリアミド樹脂組成物の各構成成分について、詳細を説明する。なお、以降、(A)ポリアミド樹脂、(B)耐衝撃材、(C)繊維状強化材等をそれぞれ(A)成分、(B)成分、(C)成分等と略記する場合がある。
<(A)ポリアミド樹脂>
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、(A)ポリアミド樹脂として、(A1)第一のポリアミド樹脂、(A2)第二のポリアミド樹脂、及び(A3)第三のポリアミド樹脂を含む。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、(A)ポリアミド樹脂として、(A1)第一のポリアミド樹脂、(A2)第二のポリアミド樹脂、及び(A3)第三のポリアミド樹脂を含む。
[(A1)第一のポリアミド樹脂]
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、「第一のポリアミド樹脂」とは、単量体単位あたりの平均炭素数が8以上の脂肪族ポリアミドである。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、「第一のポリアミド樹脂」とは、単量体単位あたりの平均炭素数が8以上の脂肪族ポリアミドである。
「単量体単位あたりの平均炭素数(φ)」という用語は、第一のポリアミド樹脂の製造に使用されるモノマー(単量体)中の炭素原子の総数を、使用したモノマー(単量体)数で割ることにより計算される炭素原子数である。以下の例が挙げられる。
PA6 φ 単量体単位あたりの平均炭素数6(6÷1=6)
PA66 φ 単量体単位あたりの平均炭素数6((6+6)÷2=6)
PA612 φ 単量体単位あたりの平均炭素数9((6+12)÷2=9)
PA66/6I φ 単量体単位の平均炭素数6.5({(6+6)+(6+8)}÷4=6.5)
PA6 φ 単量体単位あたりの平均炭素数6(6÷1=6)
PA66 φ 単量体単位あたりの平均炭素数6((6+6)÷2=6)
PA612 φ 単量体単位あたりの平均炭素数9((6+12)÷2=9)
PA66/6I φ 単量体単位の平均炭素数6.5({(6+6)+(6+8)}÷4=6.5)
(A1)第一のポリアミド樹脂としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ジアミン及びジカルボン酸の縮合重合で得られるポリアミド樹脂、ラクタムの開環重合で得られるポリアミド樹脂、アミノカルボン酸の自己縮合で得られるポリアミド樹脂、及びこれらのポリアミド樹脂を構成する2種類以上の単量体の共重合で得られる共重合物等が挙げられる。これら(A1)成分は単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(A1)第一のポリアミド樹脂の原料となる重合単量体について、以下に詳細を説明する。
(ジアミン)
ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族ジアミン等が挙げられる。
ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族ジアミン等が挙げられる。
脂肪族ジアミンとしては、直鎖飽和脂肪族ジアミンであってもよく、分岐鎖状飽和脂肪族ジアミンであってもよい。分岐鎖状飽和脂肪族ジアミンとしては、例えば、主鎖から分岐した置換基を持つジアミンが挙げられる。
直鎖飽和脂肪族ジアミンは炭素数2以上20以下であるものが好ましく、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリデカメチレンジアミン等が挙げられる。
分岐鎖状飽和脂肪族ジアミンは炭素数3以上20以下であるものが好ましく、2-メチルペンタメチレンジアミン(「2-メチル-1,5-ジアミノペンタン」とも記される)、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、2-メチルオクタメチレンジアミン、2,4-ジメチルオクタメチレンジアミン等が挙げられる。
これらジアミンは単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(ジカルボン酸)
ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族ジカルボン酸等が挙げられる。
ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族ジカルボン酸等が挙げられる。
脂肪族ジカルボン酸としては、直鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸であってもよく、分岐鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸であってもよく、炭素数3以上20以下のものが好ましい。このような脂肪族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、2,2-ジメチルコハク酸、2,3-ジメチルグルタル酸、2,2-ジエチルコハク酸、2,3-ジエチルグルタル酸、グルタル酸、2,2-ジメチルグルタル酸、アジピン酸、2-メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、ヘキサデカン二酸、オクタデカン二酸、エイコサン二酸、ジグリコール酸等が挙げられる。
これらジカルボン酸は単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(ラクタム)
ラクタムとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、エナントラクタム、ウンデカンラクタム、ラウロラクタム(ドデカンラクタム)等が挙げられる。中でも、重合生産の観点から、の観点から、ウンデカンラクタム、ラウロラクタム(ドデカンラクタム)が好ましい。
これらラクタムは単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
ラクタムとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、エナントラクタム、ウンデカンラクタム、ラウロラクタム(ドデカンラクタム)等が挙げられる。中でも、重合生産の観点から、の観点から、ウンデカンラクタム、ラウロラクタム(ドデカンラクタム)が好ましい。
これらラクタムは単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(アミノカルボン酸)
アミノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、上述したラクタムが開環した化合物、より具体的には、ω-アミノカルボン酸、α,ω-アミノカルボン酸等が挙げられる。
アミノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、上述したラクタムが開環した化合物、より具体的には、ω-アミノカルボン酸、α,ω-アミノカルボン酸等が挙げられる。
アミノカルボン酸としては、結晶化度を高める観点から、ω位がアミノ基で置換された、炭素数8以上14以下の直鎖状又は分岐鎖状の飽和脂肪族アミノカルボン酸であることが好ましい。好ましいアミノカルボン酸として具体的には、以下に限定されるものではないが、例えば、9-アミノノナン酸、11-アミノウンデカン酸、12-アミノドデカン酸等が挙げられる。
これらアミノカルボン酸は単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(A1)第一のポリアミド樹脂としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリアミド11(ポリウンデカンアミド)、ポリアミド12(ポリドデカンアミド)、ポリアミド610(ポリヘキサメチレンセバカミド)、ポリアミド612(ポリヘキサメチレンドデカミド)、ポリアミド116(ポリウンデカメチレンアジパミド)、ポリアミド6/11(カプロラクタム/アミノウンデカン酸共重合体)、ポリアミド6/12(カプロラクタム/ラウロラクタム共重合体)、ポリアミド6/66/12(カプロラクタム/ポリヘキサメチレンアジパミド/ラウロラクタム共重合体)等が挙げられる。
中でも、(A1)第一のポリアミド樹脂としては、機械物性、耐熱性及び耐薬品性の観点から、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド6/11、又はポリアミド6/12が好ましく、ポリアミド610、又はポリアミド612がより好ましく、ポリアミド612がさらに好ましい。
(A1)第一のポリアミド樹脂の単量体単位あたりの平均炭素数の下限値は8が好ましく、9がより好ましい。一方、単量体単位あたりの炭素原子数の上限値は12が好ましく、11がさらに好ましく、10であることがさらに好ましい。すなわち、(A1)第一のポリアミド樹脂の単量体単位あたりの平均炭素数は、8以上12以下が好ましく、9以上11以下が好ましく、9以上10以下がさらに好ましい。単量体単位あたりの平均炭素数が上記下限値以上であることで、成形品としたときの耐薬品性がより向上する傾向がある。一方、単量体単位あたりの平均炭素数が上記上限値以下であることで、ポリアミド樹脂組成物の引張強度及び耐熱性がより向上する傾向がある。
(A1)第一のポリアミド樹脂の融点の下限値は、特に限定されないが、160℃が好ましく、180℃がより好ましく、200℃がさらに好ましい。一方、融点の上限値は、265℃が好ましく、255℃がより好ましく、245℃がさらに好ましい。すなわち、(A1)第一のポリアミド樹脂の融点、160℃以上265℃以下が好ましく、180℃以上255℃以下がより好ましく、200℃以上245℃以下がさらに好ましい。融点が上記下限値以上であることで、ポリアミド樹脂組成物の耐熱性がより向上する傾向がある。一方、融点が上記上限値以下であることで、ポリアミド樹脂組成物の溶融加工中の熱分解や劣化をより効果的に抑制できる傾向にある。
融点は、ISO 11357に準じて測定することができる。測定装置としては、例えば、PERKIN-ELMER社製、Diamond DSC等を用いることができる。
融点は、(A1)第一のポリアミド樹脂を構成するモノマーを調整することにより制御することができる。
融点は、ISO 11357に準じて測定することができる。測定装置としては、例えば、PERKIN-ELMER社製、Diamond DSC等を用いることができる。
融点は、(A1)第一のポリアミド樹脂を構成するモノマーを調整することにより制御することができる。
(A1)第一のポリアミド樹脂の末端アミノ基濃度は、特に限定されないが、(B)耐衝撃材との反応が容易であることから、10μmol/g以上が好ましい。(A1)第一のポリアミド樹脂の末端アミノ基濃度の上限値は特に限定されないが、例えば100μmol/gとすることができる。
(A1)第一のポリアミド樹脂の末端カルボキシ基濃度は、特に限定されないが、耐加水分解性、加工時のスクリューやシリンダー部の金属腐食(以下、単に「金属腐食」ともいう)に優れることから、150μmol/g以下が好ましい。(A1)第一のポリアミド樹脂の末端カルボキシ基濃度の下限値は特に限定されないが、例えば10μmol/gとすることができる。
なお、(A1)第一のポリアミド樹脂の末端基濃度は、中和滴定により測定することができる。具体的には、後述する実施例に記載する方法により測定することができる。
(A1)第一のポリアミド樹脂の硫酸相対粘度は、3.0以下が好ましく、1.7以上3.0以下がより好ましく、1.9以上2.8以下がさらに好ましくい。硫酸相対粘度が上記下限値以上であることで、ブロー成形性及び成形品としたときの機械物性により優れたポリアミド樹脂組成物が得られる傾向にある。一方、硫酸相対粘度が上記上限値以下であることで、インサート成形性、成形品の外観、並びに押出加工性により優れたポリアミド樹脂組成物が得られる傾向にある。
なお、硫酸相対粘度は、ISO 307に準拠した方法により測定することができる。
硫酸相対粘度は、(A1)第一のポリアミド樹脂の重合時の圧力を調整することにより制御することができる。
なお、硫酸相対粘度は、ISO 307に準拠した方法により測定することができる。
硫酸相対粘度は、(A1)第一のポリアミド樹脂の重合時の圧力を調整することにより制御することができる。
(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、(A1)第一のポリアミド樹脂の含有量は30質量部以上80質量部以下であり、40質量部以上80質量部以下が好ましく、40質量部以上70質量部以下がより好ましい。(A1)第一のポリアミドが上記範囲であることで、ブロー成形性と機械物性と耐薬品性のバランスがより優れる傾向がある。
[(A2)第二のポリアミド樹脂]
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、「第二のポリアミド樹脂」とは、(A1)第一のポリアミド樹脂の融点+15℃以下の融点であるポリアミドである。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、「第二のポリアミド樹脂」とは、(A1)第一のポリアミド樹脂の融点+15℃以下の融点であるポリアミドである。
(A2)第二のポリアミド樹脂としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ジアミン及びジカルボン酸の縮合重合で得られるポリアミド樹脂、ラクタムの開環重合で得られるポリアミド樹脂、アミノカルボン酸の自己縮合で得られるポリアミド樹脂、及びこれらのポリアミド樹脂を構成する2種類以上の単量体の共重合で得られる共重合物等が挙げられる。これら(A2)成分は単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(A2)第二のポリアミド樹脂の原料となる重合単量体について、以下に詳細を説明する。
(ジアミン)
ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族ジアミン、脂環族ジアミン、芳香族ジアミン等が挙げられる。
ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族ジアミン、脂環族ジアミン、芳香族ジアミン等が挙げられる。
脂肪族ジアミンとしては、直鎖飽和脂肪族ジアミンであってもよく、分岐鎖状飽和脂肪族ジアミンであってもよい。分岐鎖状飽和脂肪族ジアミンとしては、例えば、主鎖から分岐した置換基を持つジアミンが挙げられる。
直鎖飽和脂肪族ジアミンは炭素数2以上20以下であるものが好ましく、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリデカメチレンジアミン等が挙げられる。
分岐鎖状飽和脂肪族ジアミンは炭素数3以上20以下であるものが好ましく、2-メチルペンタメチレンジアミン(「2-メチル-1,5-ジアミノペンタン」とも記される)、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、2-メチルオクタメチレンジアミン、2,4-ジメチルオクタメチレンジアミン等が挙げられる。
脂環族ジアミン(脂環式ジアミンとも記される)としては、以下に限定されるものではないが、例えば、1,4-シクロヘキサンジアミン、1,3-シクロヘキサンジアミン、1,3-シクロペンタンジアミン等が挙げられる。
芳香族ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、メタフェニレンジアミン、オルトフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン等が挙げられる。
これらジアミンは単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(ジカルボン酸)
ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。
ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。
脂肪族ジカルボン酸としては、直鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸であってもよく、分岐鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸であってもよく、炭素数3以上20以下のものが好ましい。このような脂肪族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、2,2-ジメチルコハク酸、2,3-ジメチルグルタル酸、2,2-ジエチルコハク酸、2,3-ジエチルグルタル酸、グルタル酸、2,2-ジメチルグルタル酸、アジピン酸、2-メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、ヘキサデカン二酸、オクタデカン二酸、エイコサン二酸、ジグリコール酸等が挙げられる。
脂環族ジカルボン酸(脂環式ジカルボン酸とも記される)の脂環構造の炭素数は、特に限定されないが、得られる(A-2)成分の吸水性と結晶化度のバランスの観点から、3以上10以下が好ましく、5以上10以下がより好ましい。
脂環族ジカルボン酸は、無置換でもよく、置換基を有していてもよい。置換基としては、炭素数1以上4以下のアルキル基が好ましい。置換基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基等が挙げられる。
このような脂環族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロペンタンジカルボン酸等が挙げられる。
芳香族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、無置換又は置換基で置換された炭素数8以上20以下の芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。置換基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、炭素数1以上6以下のアルキル基、炭素数6以上12以下のアリール基、炭素数7以上20以下のアリールアルキル基、ハロゲン基、炭素数3以上10以下のアルキルシリル基、スルホン酸基、スルホン酸塩を有する基等が挙げられる。ハロゲン基としては、例えば、クロロ基、ブロモ基等が挙げられる。スルホン酸塩を有する基を構成する塩としては、例えば、ナトリウム塩等が挙げられる。
このような芳香族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、2-クロロテレフタル酸、2-メチルテレフタル酸、5-メチルイソフタル酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸等が挙げられる。
これらジカルボン酸は単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(ラクタム)
ラクタムとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ブチロラクタム、ピバロラクタム、ε-カプロラクタム、カプリロラクタム、エナントラクタム、ウンデカンラクタム、ラウロラクタム(ドデカンラクタム)等が挙げられる。中でも、重合生産の観点から、の観点から、ε-カプロラクタム、ウンデカンラクタム、又はラウロラクタム(ドデカンラクタム)が好ましい。
これらラクタムは単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
ラクタムとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ブチロラクタム、ピバロラクタム、ε-カプロラクタム、カプリロラクタム、エナントラクタム、ウンデカンラクタム、ラウロラクタム(ドデカンラクタム)等が挙げられる。中でも、重合生産の観点から、の観点から、ε-カプロラクタム、ウンデカンラクタム、又はラウロラクタム(ドデカンラクタム)が好ましい。
これらラクタムは単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(アミノカルボン酸)
アミノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、上述したラクタムが開環した化合物、より具体的には、ω-アミノカルボン酸、α,ω-アミノカルボン酸等が挙げられる。
アミノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、上述したラクタムが開環した化合物、より具体的には、ω-アミノカルボン酸、α,ω-アミノカルボン酸等が挙げられる。
アミノカルボン酸としては、脂肪族アミノカルボン酸であってもよく、芳香族アミノカルボン酸であってもよい。芳香族アミノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、パラアミノメチル安息香酸等が挙げられる。
アミノカルボン酸としては、結晶化度を高める観点から、ω位がアミノ基で置換された、炭素数4以上14以下の直鎖状又は分岐鎖状の飽和脂肪族アミノカルボン酸であることが好ましい。好ましいアミノカルボン酸として具体的には、以下に限定されるものではないが、例えば、6-アミノカプロン酸、9-アミノノナン酸、11-アミノウンデカン酸、12-アミノドデカン酸等が挙げられる。
これらアミノカルボン酸は単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(A2)第二のポリアミド樹脂としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリアミド4(ポリα-ピロリドン)、ポリアミド6(ポリカプロアミド)、ポリアミド11(ポリウンデカンアミド)、ポリアミド12(ポリドデカンアミド)、ポリアミド46(ポリテトラメチレンアジパミド)、ポリアミド56(ポリペンタメチレンアジパミド)、ポリアミド66(ポリヘキサメチレンアジパミド)、ポリアミド610(ポリヘキサメチレンセバカミド)、ポリアミド612(ポリヘキサメチレンドデカミド)、ポリアミド116(ポリウンデカメチレンアジパミド)、ポリアミド6I(ポリヘキサメチレンイソフタルアミド)、ポリアミドPACM12(ポリビス(4-アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド)、ポリアミドジメチルPACM12(ポリビス(3-メチル-アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド、ポリアミドMXD6(ポリメタキシリレンアジパミド)、ポリアミド6/66(カプロラクタム/ポリヘキサメチレンアジパミド共重合体)、ポリアミド66/6I(ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリイソフタルアジパミド共重合体)、ポリアミド6I/6T(ポリイソフタルアジパミド/ポリテレフタルアジパミド共重合体)、ポリアミド6/11(カプロラクタム/アミノウンデカン酸共重合体)、ポリアミド6/12(カプロラクタム/ラウロラクタム共重合体)、ポリアミド6/66/12(カプロラクタム/ポリヘキサメチレンアジパミド/ラウロラクタム共重合体)等が挙げられる。
中でも、(A-2)第二のポリアミド樹脂としては、機械物性、耐熱性の観点から、ポリアミド6、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド6I、ポリアミドMXD6、ポリアミド6/66、ポリアミド66/6I、又はポリアミド6I/6Tが好ましく、耐薬品性の観点から、ポリアミド610、ポリアミド612、又はポリアミド66/6Iがより好ましい。
(A2)第二のポリアミド樹脂の単量体単位あたりの平均炭素数は6以上が好ましく、6超がより好ましい。一方、単量体単位あたりの平均炭素数の上限値は12が好ましく、11がさらに好ましく、10であることがさらに好ましい。すなわち、(A2)第二のポリアミド樹脂の単量体単位あたりの平均炭素数は、6以上12以下が好ましく、6以上11以下が好ましく、6超10以下がさらに好ましい。単量体単位あたりの平均炭素数が上記下限値以上であることで、成形品としたときの耐薬品性がより向上する傾向がある。一方、単量体単位あたりの平均炭素数が上記上限値以下であることで、ポリアミド樹脂組成物の引張強度及び耐熱性がより向上する傾向がある。
(A2)第二のポリアミド樹脂の融点は、(A1)第一のポリアミド樹脂の融点+15℃以下である。上記範囲にあることで、(A2)成分の融点が(A1)成分の融点より高い場合でも、ポリアミド樹脂組成物における(A2)成分由来の融点が(A1)成分側にシフトすることができる。すなわち、(A2)成分由来の融点が低くなることで、ポリアミド樹脂組成物の成形加工温度を下げることが可能となり、熱分解や劣化をより効果的に抑制できる傾向にある。(A2)第二のポリアミド樹脂の融点として具体的には、160℃以上265℃以下が好ましく、180℃以上255℃以下がより好ましく、200℃以上250℃以下がさらに好ましい。
融点は、ISO 11357に準じて測定することができる。測定装置としては、例えば、PERKIN-ELMER社製、Diamond DSC等を用いることができる。
融点は、(A2)第二のポリアミド樹脂を構成するモノマーを調整することにより制御することができる。
融点は、ISO 11357に準じて測定することができる。測定装置としては、例えば、PERKIN-ELMER社製、Diamond DSC等を用いることができる。
融点は、(A2)第二のポリアミド樹脂を構成するモノマーを調整することにより制御することができる。
(A2)第二のポリアミド樹脂の末端アミノ基濃度は、特に限定されないが、(B)耐衝撃材との反応が容易であることから、10μmol/g以上が好ましい。(A-2)第二のポリアミド樹脂の末端アミノ基濃度の上限値は特に限定されないが、例えば100μmol/gとすることができる。
(A2)第二のポリアミド樹脂の末端カルボキシ基濃度は、特に限定されないが、耐加水分解性、金属腐食に優れることから、150μmol/g以下が好ましい。(A2)第二のポリアミド樹脂の末端カルボキシ基濃度の下限値は特に限定されないが、例えば10μmol/gとすることができる。
なお、(A2)第二のポリアミド樹脂の末端基濃度は、中和滴定により測定することができる。具体的には、後述する実施例に記載する方法により測定することができる。
(A2)第二のポリアミド樹脂の硫酸相対粘度は、3.0以下が好ましく、1.7以上3.0以下がより好ましく、1.9以上2.8以下がさらに好ましくい。硫酸相対粘度が上記下限値以上であることで、ブロー成形性及び成形品としたときの機械物性により優れたポリアミド樹脂組成物が得られる。一方、硫酸相対粘度が上記上限値以下であることで、インサート成形性、成形品の外観、並びに押出加工性により優れたポリアミド樹脂組成物が得られる傾向にある。
なお、硫酸相対粘度は、ISO 307に準拠した方法により測定することができる。
硫酸相対粘度は、(A2)第二のポリアミド樹脂の重合時の圧力を調整することにより制御することができる。
なお、硫酸相対粘度は、ISO 307に準拠した方法により測定することができる。
硫酸相対粘度は、(A2)第二のポリアミド樹脂の重合時の圧力を調整することにより制御することができる。
(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、(A2)第二のポリアミド樹脂の含有量は、20質量部以上70質量部以下であり、20質量部以上60質量部が好ましく、30質量部以上60質量部以下がより好ましい。(A2)第二のポリアミドが上記範囲であることで、ブロー成形性と機械物性と耐薬品性のバランスがより優れる傾向がある。
[(A3)第三のポリアミド樹脂]
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、「第三のポリアミド樹脂」とは、(A1)第一のポリアミド樹脂の融点及び(A2)第二のポリアミド樹脂の融点より高い融点を有するポリアミド樹脂である。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、「第三のポリアミド樹脂」とは、(A1)第一のポリアミド樹脂の融点及び(A2)第二のポリアミド樹脂の融点より高い融点を有するポリアミド樹脂である。
(A3)第三のポリアミド樹脂としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ジアミン及びジカルボン酸の縮合重合で得られるポリアミド樹脂、ラクタムの開環重合で得られるポリアミド樹脂、アミノカルボン酸の自己縮合で得られるポリアミド樹脂、及びこれらのポリアミド樹脂を構成する2種類以上の単量体の共重合で得られる共重合物等が挙げられる。これら(A3)成分は単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(A3)第三のポリアミド樹脂の原料となる重合単量体について、以下に詳細を説明する。
(ジアミン)
ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族ジアミン、脂環族ジアミン、芳香族ジアミン等が挙げられる。
ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族ジアミン、脂環族ジアミン、芳香族ジアミン等が挙げられる。
脂肪族ジアミンとしては、直鎖飽和脂肪族ジアミンであってもよく、分岐鎖状飽和脂肪族ジアミンであってもよい。分岐鎖状飽和脂肪族ジアミンとしては、例えば、主鎖から分岐した置換基を持つジアミンが挙げられる。
直鎖飽和脂肪族ジアミンは炭素数2以上20以下であるものが好ましく、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリデカメチレンジアミン等が挙げられる。
分岐鎖状飽和脂肪族ジアミンは炭素数3以上20以下であるものが好ましく、2-メチルペンタメチレンジアミン(「2-メチル-1,5-ジアミノペンタン」とも記される)、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、2-メチルオクタメチレンジアミン、2,4-ジメチルオクタメチレンジアミン等が挙げられる。
脂環族ジアミン(脂環式ジアミンとも記される)としては、以下に限定されるものではないが、例えば、1,4-シクロヘキサンジアミン、1,3-シクロヘキサンジアミン、1,3-シクロペンタンジアミン等が挙げられる。
芳香族ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、メタフェニレンジアミン、オルトフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン等が挙げられる。
これらジアミンは単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(ジカルボン酸)
ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。
ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。
脂肪族ジカルボン酸としては、直鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸であってもよく、分岐鎖状飽和脂肪族ジカルボン酸であってもよく、炭素数3以上20以下のものが好ましい。このような脂肪族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、2,2-ジメチルコハク酸、2,3-ジメチルグルタル酸、2,2-ジエチルコハク酸、2,3-ジエチルグルタル酸、グルタル酸、2,2-ジメチルグルタル酸、アジピン酸、2-メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、ヘキサデカン二酸、オクタデカン二酸、エイコサン二酸、ジグリコール酸等が挙げられる。
脂環族ジカルボン酸(脂環式ジカルボン酸とも記される)の脂環構造の炭素数は、特に限定されないが、得られる(A-2)成分の吸水性と結晶化度のバランスの観点から、3以上10以下が好ましく、5以上10以下がより好ましい。
脂環族ジカルボン酸は、無置換でもよく、置換基を有していてもよい。置換基としては、炭素数1以上4以下のアルキル基が好ましい。置換基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基等が挙げられる。
このような脂環族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロペンタンジカルボン酸等が挙げられる。
芳香族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、無置換又は置換基で置換された炭素数8以上20以下の芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。置換基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、炭素数1以上6以下のアルキル基、炭素数6以上12以下のアリール基、炭素数7以上20以下のアリールアルキル基、ハロゲン基、炭素数3以上10以下のアルキルシリル基、スルホン酸基、スルホン酸塩を有する基等が挙げられる。ハロゲン基としては、例えば、クロロ基、ブロモ基等が挙げられる。スルホン酸塩を有する基を構成する塩としては、例えば、ナトリウム塩等が挙げられる。
このような芳香族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、2-クロロテレフタル酸、2-メチルテレフタル酸、5-メチルイソフタル酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸等が挙げられる。
これらジカルボン酸は単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(ラクタム)
ラクタムとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ブチロラクタム、ピバロラクタム、ε-カプロラクタム、カプリロラクタム、エナントラクタム、ウンデカンラクタム、ラウロラクタム(ドデカンラクタム)等が挙げられる。中でも、重合生産の観点から、の観点から、ε-カプロラクタム、ウンデカンラクタム、又はラウロラクタム(ドデカンラクタム)が好ましい。
これらラクタムは単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
ラクタムとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ブチロラクタム、ピバロラクタム、ε-カプロラクタム、カプリロラクタム、エナントラクタム、ウンデカンラクタム、ラウロラクタム(ドデカンラクタム)等が挙げられる。中でも、重合生産の観点から、の観点から、ε-カプロラクタム、ウンデカンラクタム、又はラウロラクタム(ドデカンラクタム)が好ましい。
これらラクタムは単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(アミノカルボン酸)
アミノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、上述したラクタムが開環した化合物、より具体的には、ω-アミノカルボン酸、α,ω-アミノカルボン酸等が挙げられる。
アミノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、上述したラクタムが開環した化合物、より具体的には、ω-アミノカルボン酸、α,ω-アミノカルボン酸等が挙げられる。
アミノカルボン酸としては、脂肪族アミノカルボン酸であってもよく、芳香族アミノカルボン酸であってもよい。芳香族アミノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、パラアミノメチル安息香酸等が挙げられる。
アミノカルボン酸としては、結晶化度を高める観点から、ω位がアミノ基で置換された、炭素数4以上14以下の直鎖状又は分岐鎖状の飽和脂肪族アミノカルボン酸であることが好ましい。好ましいアミノカルボン酸として具体的には、以下に限定されるものではないが、例えば、6-アミノカプロン酸、9-アミノノナン酸、11-アミノウンデカン酸、12-アミノドデカン酸等が挙げられる。
これらアミノカルボン酸は単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(A-3)第三のポリアミド樹脂としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリアミド6(ポリカプロアミド)、ポリアミド46(ポリテトラメチレンアジパミド)、ポリアミド56(ポリペンタメチレンアジパミド)、ポリアミド66(ポリヘキサメチレンアジパミド)、ポリアミド610(ポリヘキサメチレンセバカミド)、ポリアミド612(ポリヘキサメチレンドデカミド)、ポリアミドTMHT(トリメチルヘキサメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド4T(ポリテトラメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド6T(ポリヘキサメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド2Me-5T(ポリ2-メチルペンタメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド9T(ポリノナメチレンテレフタルアミド)、2Me-8T(ポリ2-メチルオクタメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド6C(ポリヘキサメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、ポリアミド2Me-5C(ポリ2-メチルペンタメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、ポリアミド9C(ポリノナメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、2Me-8C(ポリ2-メチルオクタメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、ポリアミドMXD6(ポリメタキシリレンアジパミド)、ポリアミド10T(ポリデカメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド11T(ポリウンデカメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド12T(ポリドデカメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド10C(ポリデカメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、ポリアミド11C(ポリウンデカメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、ポリアミド12C(ポリドデカメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、ポリアミド6/66(カプロラクタム/ポリヘキサメチレンアジパミド共重合体)、ポリアミド66/6I(ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリイソフタルアジパミド共重合体)、等が挙げられる。
中でも、(A-3)第三のポリアミド樹脂としては、ブロー成形性、耐熱性の観点から、ポリアミド66、ポリアミドTMHT、ポリアミド4T、ポリアミド6T、ポリアミド2Me-5T、ポリアミド9T、2Me-8T、ポリアミド6C、ポリアミド2Me-5C、ポリアミド9C、2Me-8C、ポリアミドMXD6、ポリアミド10T、ポリアミド11T、ポリアミド12T、ポリアミド10C、ポリアミド11C、又は、ポリアミド12Cが好ましい。また、機械物性の観点から、ポリアミド66、ポリアミド4T、ポリアミド6T、ポリアミド9T、2Me-8T、ポリアミドMXD6、ポリアミド10T、ポリアミド11T、又は、ポリアミド12Tがより好ましい。また、溶融加工時の熱安定性の観点から、ポリアミド66、ポリアミド9T、2Me-8T、ポリアミドMXD6、ポリアミド10T、ポリアミド11T、又は、ポリアミド12Tがさらに好ましい。
(A3)第三のポリアミド樹脂の融点の下限値は、(A1)第一のポリアミド樹脂の融点及び(A2)第二のポリアミド樹脂の融点より20℃以上高いことが好ましく、30℃以上高いことがさらに好ましい。すなわち、(A3)第三のポリアミド樹脂の融点の上限値は、340℃であることが好ましく、330℃であることがより好ましく、320℃であることがさらに好ましい。一方、(A3)第三のポリアミド樹脂の融点の下限は特に限定されないが、例えば、250℃とすることができ、260℃とすることができる。成形加工温度を(A3)成分の融点以下とすることで、(A3)成分が有機フィラーのような役割を果たし、効果的に溶融粘度を上昇させ、外観を損ねることなくブロー成形性が優れる傾向にある。よって、融点が上記範囲にあることで、成形時のプロセスウィンドウをより広げることができ、溶融加工時の熱分解や劣化をより効果的に抑制できる傾向にある。
融点は、ISO 11357に準じて測定することができる。測定装置としては、例えば、PERKIN-ELMER社製、Diamond DSC等を用いることができる。
融点は、(A-3)第三のポリアミド樹脂を構成するモノマーを調整することにより制御することができる。
融点は、ISO 11357に準じて測定することができる。測定装置としては、例えば、PERKIN-ELMER社製、Diamond DSC等を用いることができる。
融点は、(A-3)第三のポリアミド樹脂を構成するモノマーを調整することにより制御することができる。
(A3)第三のポリアミド樹脂の末端アミノ基濃度は、特に限定されないが、(B)耐衝撃材との反応が容易であることから、10μmol/g以上が好ましい。(A3)第三のポリアミド樹脂の末端アミノ基濃度の上限値は特に限定されないが、例えば100μmol/gとすることができる。
(A3)第三のポリアミド樹脂の末端カルボキシ基濃度は、特に限定されないが、耐加水分解性、金属腐食に優れることから、150μmol/g以下が好ましい。(A-3)第三のポリアミド樹脂の末端カルボキシ基濃度の下限値は特に限定されないが、例えば10μmol/gとすることができる。
なお、(A3)第三のポリアミド樹脂の末端基濃度は、中和滴定により測定することができる。具体的には、後述する実施例に記載する方法により測定することができる。
(A3)第三のポリアミド樹脂の硫酸相対粘度は、3.0以下が好ましく、1.7以上3.0以下がより好ましく、1.9以上2.8以下がさらに好ましくい。硫酸相対粘度が上記下限値以上であることで、ブロー成形性及び成形品としたときの機械物性により優れたポリアミド樹脂組成物が得られる傾向にある。一方、硫酸相対粘度が上記上限値以下であることで、インサート成形性、成形品の外観、並びに押出加工性により優れたポリアミド樹脂組成物が得られる傾向にある。
なお、硫酸相対粘度は、ISO 307に準拠した方法により測定することができる。
硫酸相対粘度は、(A3)第三のポリアミド樹脂の重合時の圧力を調整することにより制御することができる。
なお、硫酸相対粘度は、ISO 307に準拠した方法により測定することができる。
硫酸相対粘度は、(A3)第三のポリアミド樹脂の重合時の圧力を調整することにより制御することができる。
(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、(A3)第三のポリアミド樹脂の含有量は0質量部以上20質量部以下であり、5質量部以上20質量部以下がより好ましく、5質量部以上15質量部以下がさらに好ましい。(A3)第三のポリアミドが上記範囲であることで、ブロー成形性が優れる傾向がある。
[末端封止剤]
(A1)第一のポリアミド樹脂、(A2)第二のポリアミド樹脂、及び(A3)第三のポリアミド樹脂の製造時において、重合単量体を重合させる際に、分子量調節のために末端封止剤をさらに添加することができる。この末端封止剤としては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。
(A1)第一のポリアミド樹脂、(A2)第二のポリアミド樹脂、及び(A3)第三のポリアミド樹脂の製造時において、重合単量体を重合させる際に、分子量調節のために末端封止剤をさらに添加することができる。この末端封止剤としては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。
末端封止剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、モノカルボン酸、モノアミン、酸無水物、モノイソシアネ-ト、モノ酸ハロゲン化物、モノエステル類、モノアルコ-ル類等が挙げられる。中でも、熱安定性の観点から、モノカルボン酸又はモノアミンが好ましい。これら末端封止剤を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
モノカルボン酸としては、アミノ基との反応性を有するものであればよく、例えば、脂肪族モノカルボン酸、脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸等が挙げられる。
脂肪族モノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、イソブチル酸等が挙げられる。
脂環族モノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、シクロヘキサンカルボン酸等が挙げられる。
芳香族モノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、安息香酸、トルイル酸、α-ナフタレンカルボン酸、β-ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸、フェニル酢酸等が挙げられる。
これらモノカルボン酸を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
脂肪族モノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、イソブチル酸等が挙げられる。
脂環族モノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、シクロヘキサンカルボン酸等が挙げられる。
芳香族モノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、安息香酸、トルイル酸、α-ナフタレンカルボン酸、β-ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸、フェニル酢酸等が挙げられる。
これらモノカルボン酸を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
モノアミンとしては、カルボキシ基との反応性を有するものであればよく、脂肪族モノアミン、脂環族モノアミン、芳香族モノアミン等が挙げられる。
脂肪族モノアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン等が挙げられる。
脂環族モノアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等が挙げられる。
芳香族モノアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、アニリン、トルイジン、ジフェニルアミン、ナフチルアミン等が挙げられる。
これらモノアミンを単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
脂肪族モノアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン等が挙げられる。
脂環族モノアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等が挙げられる。
芳香族モノアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、アニリン、トルイジン、ジフェニルアミン、ナフチルアミン等が挙げられる。
これらモノアミンを単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
酸無水物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水安息香酸、無水酢酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。
これら酸無水物を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
これら酸無水物を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
モノイソシアネートとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、フェニルイソシアネート、トリルイソシアネート、ジメチルフェニルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、ブチルイソシアネート、ナフチルイソシアネート等が挙げられる。
これらモノイソシアネートを単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
これらモノイソシアネートを単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
モノ酸ハロゲン化物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、安息香酸、ジフェニルメタンカルボン酸、ジフェニルスルホンカルボン酸、ジフェニルスルホキシドカルボン酸、ジフェニルスルフィドカルボン酸、ジフェニルエーテルカルボン酸、ベンゾフェノンカルボン酸、ビフェニルカルボン酸、α-ナフタレンカルボン酸、β-ナフタレンカルボン酸、アントラセンカルボン酸等のモノカルボン酸のハロゲン置換モノカルボン酸が挙げられる。
これらモノ酸ハロゲン化物を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
これらモノ酸ハロゲン化物を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
モノエステル類としては、以下に限定されるものではないが、例えば、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノベヘネート、グリセリンモノモンタネート、ペンタエリスリトールモノパルミテート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールモノベヘネート、ペンタエリスリトールモノモンタネート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノベヘネート、ソルビタンモノモンタネート、ソルビタンジモンタネート、ソルビタントリモンタネート、ソルビトールモノパルミテート、ソルビトールモノステアレート、ソルビトールモノベヘネート、ソルビトールトリベヘネート、ソルビトールモノモンタネート、ソルビトールジモンタネート等が挙げられる。
これらモノエステル類を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
これらモノエステル類を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
モノアルコール類としては、以下に限定されるものではないが、例えば、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノール、エイコサノール、ドコサノール、トリコサノール、テトラコサノール、ヘキサコサノール、ヘプタコサノール、オクタコサノール、トリアコンタノール(以上のモルアルコール類は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい)、オレイルアルコール、ベヘニルアルコール、フェノール、クレゾール(o-、m-、又はp-体)、ビフェノール(o-、m-、又はp-体)、1-ナフトール、2-ナフトール等が挙げられる。
これらモノアルコール類を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
これらモノアルコール類を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
[(A)ポリアミド樹脂の製造方法]
(A)ポリアミド樹脂を製造する際に、ジカルボン酸の添加量とジアミンの添加量とは、同モル量付近であることが好ましい。重合反応中のジアミンの反応系外への逃散分もモル比においては考慮して、ジカルボン酸全体のモル量1に対して、ジアミン全体のモル量は、0.9以上1.2以下が好ましく、0.95以上1.1以下がより好ましく、0.98以上1.05以下がさらに好ましい。
(A)ポリアミド樹脂を製造する際に、ジカルボン酸の添加量とジアミンの添加量とは、同モル量付近であることが好ましい。重合反応中のジアミンの反応系外への逃散分もモル比においては考慮して、ジカルボン酸全体のモル量1に対して、ジアミン全体のモル量は、0.9以上1.2以下が好ましく、0.95以上1.1以下がより好ましく、0.98以上1.05以下がさらに好ましい。
ポリアミド樹脂の製造方法としては、以下に限定されるものではないが、例えば、以下の(1)又は(2)の重合工程を含む。
(1)ラクタム単位を構成するラクタム、及び、アミノカルボン酸単位を構成するアミノカルボン酸からなる群より選ばれる1種以上を重合して重合体を得る工程。
(2)ジカルボン酸単位を構成するジカルボン酸と、ジアミン単位を構成するジアミンとの組み合わせを重合して重合体を得る工程。
(1)ラクタム単位を構成するラクタム、及び、アミノカルボン酸単位を構成するアミノカルボン酸からなる群より選ばれる1種以上を重合して重合体を得る工程。
(2)ジカルボン酸単位を構成するジカルボン酸と、ジアミン単位を構成するジアミンとの組み合わせを重合して重合体を得る工程。
また、ポリアミド樹脂の製造方法としては、前記重合工程の後に、ポリアミド樹脂の重合度を上昇させる上昇工程を、更に含むことが好ましい。また、必要に応じて、前記重合工程及び前記上昇工程の後に、得られた重合体の末端を末端封止剤により封止する封止工程を含んでいてもよい。
ポリアミド樹脂の具体的な製造方法としては、例えば、以下の1)~4)に例示するように種々の方法が挙げられる。
1)ラクタム、及び、アミノカルボン酸、ジカルボン酸-ジアミン塩、ジカルボン酸とジアミンとの混合物からなる群より選ばれる1種以上の水溶液又は水懸濁液を加熱し、溶融状態を維持したまま重合させる方法(以下、「熱溶融重合法」と称する場合がある)。
2)熱溶融重合法で得られたポリアミドを融点以下の温度で固体状態を維持したまま重合度を上昇させる方法(以下、「熱溶融重合・固相重合法」と称する場合がある)。
3)ジカルボン酸-ジアミン塩、ジカルボン酸とジアミンとの混合物、ラクタム、及び/またはアミノカルボン酸からなる群より選ばれる1種以上を、固体状態を維持したまま重合させる方法(以下、「固相重合法」と称する場合がある)。
4)ジカルボン酸と等価なジカルボン酸ハライド成分と、ジアミン成分とを用いて重合させる方法(以下、「溶液法」と称する場合がある)。
1)ラクタム、及び、アミノカルボン酸、ジカルボン酸-ジアミン塩、ジカルボン酸とジアミンとの混合物からなる群より選ばれる1種以上の水溶液又は水懸濁液を加熱し、溶融状態を維持したまま重合させる方法(以下、「熱溶融重合法」と称する場合がある)。
2)熱溶融重合法で得られたポリアミドを融点以下の温度で固体状態を維持したまま重合度を上昇させる方法(以下、「熱溶融重合・固相重合法」と称する場合がある)。
3)ジカルボン酸-ジアミン塩、ジカルボン酸とジアミンとの混合物、ラクタム、及び/またはアミノカルボン酸からなる群より選ばれる1種以上を、固体状態を維持したまま重合させる方法(以下、「固相重合法」と称する場合がある)。
4)ジカルボン酸と等価なジカルボン酸ハライド成分と、ジアミン成分とを用いて重合させる方法(以下、「溶液法」と称する場合がある)。
中でも、ポリアミド樹脂の具体的な製造方法としては、熱溶融重合法を含む製造方法が好ましい。また、熱溶融重合法によりポリアミドを製造する際には、重合が終了するまで、溶融状態を保持することが好ましい。溶融状態を保持するためには、ポリアミド樹脂組成物に適した重合条件で製造することが必要となる。重合条件としては、例えば、以下に示す条件等が挙げられる。まず、熱溶融重合法における重合圧力を14kg/cm2以上25kg/cm2以下(ゲージ圧)に制御し、加熱を続ける。次いで、槽内の圧力が大気圧(ゲージ圧は0kg/cm2)になるまで30分以上かけながら降圧する。
ポリアミド樹脂の製造方法において、重合形態としては、特に限定されず、バッチ式でもよく、連続式でもよい。
ポリアミド樹脂の製造に用いる重合装置としては、特に限定されるものではなく、公知の装置を用いることができる。重合装置として具体的には、例えば、オートクレーブ型反応器、タンブラー型反応器、押出機型反応器(ニーダー等)等が挙げられる。
ポリアミド樹脂の製造に用いる重合装置としては、特に限定されるものではなく、公知の装置を用いることができる。重合装置として具体的には、例えば、オートクレーブ型反応器、タンブラー型反応器、押出機型反応器(ニーダー等)等が挙げられる。
以下、ポリアミド樹脂の製造方法として、バッチ式の熱溶融重合法によりポリアミド樹脂を製造する方法を具体的に示すが、ポリアミド樹脂の製造方法は、これに限定されない。
まず、ポリアミド樹脂の原料成分(ラクタム及び/またはアミノカルボン酸、ジカルボン酸、ジアミン)を、約40質量%以上60質量%以下含有する水溶液を調製する。次いで、当該水溶液を110℃以上180℃以下の温度、及び。約0.035MPa以上0.6MPa以下(ゲージ圧)の圧力で操作される濃縮槽で、約65質量%以上90質量%以下に濃縮して濃縮溶液を得る。
次いで、得られた濃縮溶液をオートクレーブに移し、オートクレーブにおける圧力が約1.2MPa以上2.2MPa以下(ゲージ圧)になるまで加熱を続ける。
次いで、オートクレーブにおいて、水及びガス成分のうち少なくともいずれかを抜きながら圧力を約1.2MPa以上2.2MPa以下(ゲージ圧)に保つ。次いで、温度が約220℃以上260℃以下に達した時点で、大気圧まで降圧する(ゲージ圧は、0MPa)。オートクレーブ内の圧力を大気圧に降圧後、必要に応じて減圧することにより、副生する水を効果的に除くことができる。
次いで、オートクレーブを窒素等の不活性ガスで加圧し、オートクレーブからポリアミド溶融物をストランドとして押し出す。押し出されたストランドを、冷却、カッティングすることにより、ポリアミドのペレットを得る。
まず、ポリアミド樹脂の原料成分(ラクタム及び/またはアミノカルボン酸、ジカルボン酸、ジアミン)を、約40質量%以上60質量%以下含有する水溶液を調製する。次いで、当該水溶液を110℃以上180℃以下の温度、及び。約0.035MPa以上0.6MPa以下(ゲージ圧)の圧力で操作される濃縮槽で、約65質量%以上90質量%以下に濃縮して濃縮溶液を得る。
次いで、得られた濃縮溶液をオートクレーブに移し、オートクレーブにおける圧力が約1.2MPa以上2.2MPa以下(ゲージ圧)になるまで加熱を続ける。
次いで、オートクレーブにおいて、水及びガス成分のうち少なくともいずれかを抜きながら圧力を約1.2MPa以上2.2MPa以下(ゲージ圧)に保つ。次いで、温度が約220℃以上260℃以下に達した時点で、大気圧まで降圧する(ゲージ圧は、0MPa)。オートクレーブ内の圧力を大気圧に降圧後、必要に応じて減圧することにより、副生する水を効果的に除くことができる。
次いで、オートクレーブを窒素等の不活性ガスで加圧し、オートクレーブからポリアミド溶融物をストランドとして押し出す。押し出されたストランドを、冷却、カッティングすることにより、ポリアミドのペレットを得る。
<(B)耐衝撃材>
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、(B)耐衝撃材を含む。耐衝撃材としては、例えば、ゴム状重合体が挙げられる。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、(B)耐衝撃材を含む。耐衝撃材としては、例えば、ゴム状重合体が挙げられる。
(B)耐衝撃材として具体的には、(エチレン及び/又はプロピレン)/α-オレフィン系共重合体、(エチレン及び/又はプロピレン)/(α,β-不飽和カルボン酸及び/又はα,β-不飽和カルボン酸エステル)系共重合体、SEBS(スチレン-エチレン/1-ブテン/スチレン)系共重合体、エチレン-マレイン酸誘導体ランダム共重合体等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組合せて用いることができる。
[(エチレン及び/又はプロピレン)/α-オレフィン系共重合体]
(エチレン及び/又はプロピレン)/α-オレフィン系共重合体は、エチレン及び/又はプロピレンと炭素数3以上又は4以上のα-オレフィンとを共重合した重合体である。
(エチレン及び/又はプロピレン)/α-オレフィン系共重合体は、エチレン及び/又はプロピレンと炭素数3以上又は4以上のα-オレフィンとを共重合した重合体である。
炭素数3以上のα-オレフィンとしては、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、1-トリデセン、1-テトラデセン、1-ペンタデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-ノナデセン、1-エイコセン、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、3-エチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、4-エチル-1-ヘキセン、3-エチル-1-ヘキセン、9-メチル-1-デセン、11-メチル-1-ドデセン、12-エチル-1-テトラデセン等が挙げられる。これらは単独でも又は2種以上を組合せて用いてもよい。
また、共重合体は、非共役ジエン等のポリエンを共重合したものであってもよい。
非共役ジエンとしては、1,4-ペンタジエン、1,4-ヘキサジェン、1,5-ヘキサジエン、1,4-オクタジエン、1,5-オクタジエン、1,6-オクタジエン、1,7-オクタジエン、2-メチル-1,5-へキサジエン、6-メチル-1,5-ヘプタジエン、7-メチル-1,6-オクタジエン、4-エチリデン-8-メチル-1,7-ノナジエン、4,8-ジメチル-1,4,8-デカトリエン(DMDT)、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、5-ビニルノルボルネン、5-エチリデン-2-ノルボルネン、5-メチレン-2-ノルボルネン、5-イソプロピリデン-2-ノルボルネン、6-クロロメチル-5-イソプロペンル-2-ノルボルネン、2,3-ジイソプロピリデン-5-ノルボルネン、2-エチリデン-3-イソプロピリデン-5-ノルボルネン、2-プロペニル-2,5-ノルボルナジエン等が挙げられる。これらは単独でも又は2種以上を組合せて用いてもよい。
非共役ジエンとしては、1,4-ペンタジエン、1,4-ヘキサジェン、1,5-ヘキサジエン、1,4-オクタジエン、1,5-オクタジエン、1,6-オクタジエン、1,7-オクタジエン、2-メチル-1,5-へキサジエン、6-メチル-1,5-ヘプタジエン、7-メチル-1,6-オクタジエン、4-エチリデン-8-メチル-1,7-ノナジエン、4,8-ジメチル-1,4,8-デカトリエン(DMDT)、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、5-ビニルノルボルネン、5-エチリデン-2-ノルボルネン、5-メチレン-2-ノルボルネン、5-イソプロピリデン-2-ノルボルネン、6-クロロメチル-5-イソプロペンル-2-ノルボルネン、2,3-ジイソプロピリデン-5-ノルボルネン、2-エチリデン-3-イソプロピリデン-5-ノルボルネン、2-プロペニル-2,5-ノルボルナジエン等が挙げられる。これらは単独でも又は2種以上を組合せて用いてもよい。
[(エチレン及び/又はプロピレン)/(α,β-不飽和カルボン酸及び/又はα,β-不飽和カルボン酸エステル)系共重合体]
(エチレン及び/又はプロピレン)/(α,β-不飽和カルボン酸及び/又はα,β-不飽和カルボン酸エステル)系共重合体は、エチレン及び/又はプロピレンとα,β-不飽和カルボン酸及び/又はα,β-不飽和カルボン酸エステル単量体とを共重合した重合体である。
α,β-不飽和カルボン酸単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸が挙げられる。
α,β-不飽和カルボン酸エステル単量体としては、これらα,β-不飽和カルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、ペンチルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、ノニルエステル、デシルエステル等が挙げられる。これらは単独でも又は2種以上を組合せて用いてもよい。
(エチレン及び/又はプロピレン)/(α,β-不飽和カルボン酸及び/又はα,β-不飽和カルボン酸エステル)系共重合体は、エチレン及び/又はプロピレンとα,β-不飽和カルボン酸及び/又はα,β-不飽和カルボン酸エステル単量体とを共重合した重合体である。
α,β-不飽和カルボン酸単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸が挙げられる。
α,β-不飽和カルボン酸エステル単量体としては、これらα,β-不飽和カルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、ペンチルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、ノニルエステル、デシルエステル等が挙げられる。これらは単独でも又は2種以上を組合せて用いてもよい。
[SEBS(スチレン-エチレン/1-ブテン/スチレン)系共重合体]
SEBS(スチレン-エチレン/1-ブテン/スチレン)系共重合体は、スチレンモノマー(スチレン及びスチレン誘導体)及び他のビニル芳香族モノマーに基づくものが好ましく、アルケニル-芳香族化合物及び共役ジエンから合成されるブロックコポリマー、アルケニル-芳香族化合物及び共役ジエンから成る水素化ブロックコポリマーが挙げられる。ブロックコポリマーは、アルケニル-芳香族化合物から誘導される少なくとも1種のブロックと、共役ジエンから誘導される少なくとも1種のブロックを含有する。水和型ブロックポリマーの場合、脂肪族の不飽和炭素-炭素二重結合の割合は、水素化により低減される。2ブロック、3ブロック、4ブロック及び直線構造を有するポリブロックコポリマーが、ブロックコポリマーとして適当である。しかし、分岐及び星形構造のものも用いることができる。既知の方法、例えば、ポリマー主鎖上での側鎖のグラフト反応により得られる分岐したブロックコポリマーも使用できる。これらは単独でも又は2種以上を組合せて用いてもよい。
SEBS(スチレン-エチレン/1-ブテン/スチレン)系共重合体は、スチレンモノマー(スチレン及びスチレン誘導体)及び他のビニル芳香族モノマーに基づくものが好ましく、アルケニル-芳香族化合物及び共役ジエンから合成されるブロックコポリマー、アルケニル-芳香族化合物及び共役ジエンから成る水素化ブロックコポリマーが挙げられる。ブロックコポリマーは、アルケニル-芳香族化合物から誘導される少なくとも1種のブロックと、共役ジエンから誘導される少なくとも1種のブロックを含有する。水和型ブロックポリマーの場合、脂肪族の不飽和炭素-炭素二重結合の割合は、水素化により低減される。2ブロック、3ブロック、4ブロック及び直線構造を有するポリブロックコポリマーが、ブロックコポリマーとして適当である。しかし、分岐及び星形構造のものも用いることができる。既知の方法、例えば、ポリマー主鎖上での側鎖のグラフト反応により得られる分岐したブロックコポリマーも使用できる。これらは単独でも又は2種以上を組合せて用いてもよい。
[エチレン-マレイン酸誘導体ランダム共重合体]
エチレン-マレイン酸誘導体ランダム共重合体としては、エチレンとマレイン酸誘導体のランダム共重合体である。マレイン酸誘導体としてはマレイン酸モノエステル、マレイン酸ジエステル、フマル酸モノエステル、フマル酸ジエステル、及びメチル無水マレイン酸などが挙げられる。マレイン酸誘導体は単独でも又は2種以上を組合せて用いてもよい。
エチレン-マレイン酸誘導体ランダム共重合体としては、エチレンとマレイン酸誘導体のランダム共重合体である。マレイン酸誘導体としてはマレイン酸モノエステル、マレイン酸ジエステル、フマル酸モノエステル、フマル酸ジエステル、及びメチル無水マレイン酸などが挙げられる。マレイン酸誘導体は単独でも又は2種以上を組合せて用いてもよい。
エチレン-マレイン酸誘導体ランダム共重合体を構成する全構成単位の総質量に対する、エチレン単位の含有量は85質量%以上97質量%以下であることが好ましい。
エチレン-マレイン酸誘導体ランダム共重合体を構成する全構成単位の総質量に対する、マレイン酸誘導体単位の含有量が3質量%以上15質量%以下であることが好ましい。
エチレン-マレイン酸誘導体ランダム共重合体は、高圧ラジカル法により製造することができる。高圧ラジカル法としては、例えば、米国特許第4,351,931号明細書(参考文献1)に記載された方法を用いることができる。
(B)耐衝撃材は、ポリアミド樹脂(Α)に対して親和性を有する官能基をその分子中に含むことが好ましい。(エチレン及び/又はプロピレン)/α-オレフィン系共重合体とSEBS系共重合体は、カルボン酸及び/又はその誘導体、並びに/又は不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体で変性されることにより、ポリアミド樹脂(Α)に対して親和性を有する官能基をその分子中に含むことができる。(エチレン及び/又はプロピレン)/(α,β-不飽和カルボン酸及び/又はα,β-不飽和カルボン酸エステル)系共重合体は、カルボキシ基及び/又はカルボン酸エステル基を有するため、(Α)ポリアミド樹脂に対して親和性を有する官能基をその分子中に含むが、更にカルボン酸及び/又はその誘導体、並びに/又は不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体により変性されていてもよい。エチレン-マレイン酸誘導体ランダム共重合体は、カルボキシ基及び/又はカルボン酸エステル基を有し、(Α)ポリアミド樹脂に対して親和性を有する官能基をその分子中に十分含むため、更にカルボン酸及び/又はその誘導体並びに/又は不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体により変性される必要がない。
(Α)ポリアミド樹脂に対して親和性を有する官能基としては、カルボキシ基、酸無水物基、カルボン酸エステル基、カルボン酸金属塩、カルボン酸イミド基、カルボン酸アミド基、エポキシ基等が挙げられる。
これらの官能基を含む化合物の例として、アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸、シス-4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸、エンドビシクロ-[2.2.1]-5-ヘプテン-23ノカルボン酸及びこれらカルボン酸の金属塩、マレイン酸モノメチル、イタコン酸モノメチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸アミノエチル、マレイン酸ジメチル、イタコン酸ジメチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、エンドビシクロ-[2.2.1J-5-ヘプテン-2,3-ジカルボン酸無水物、マレイミド、N-エチルマレイミド、N-ブチルマレイミド、N-フェニルマレイミド、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、イタコン酸グリシジル、シトラコン酸グリシジル等が挙げられる。これらは単独でも又は2種以上を組合せて用いることができる。これらの中では無水マレイン酸が好ましい。
樹脂に、これらの官能基を導入する方法としては、(i)樹脂の重合時、官能基を有する共重合可能な単量体を共重合する方法、(ii)重合開始剤、連鎖移動剤等により、樹脂の分子鎖又は分子末端に官能基を導入する方法、(iii)官能基とグラフト化が可能な官能基とを有する化合物(グラフト化合物)を樹脂にグラフトさせる方法等が挙げられる。これらの導入方法は、単独で、あるいは適宜、組合せて用いることができる。
これらの中でも、(B)耐衝撃材としては、不飽和カルボン酸又はその酸無水物等により酸変性された重合体であることが好ましく、(エチレン及び/又はプロピレン)/(α,β-不飽和カルボン酸及び/又はα,β-不飽和カルボン酸エステル)系共重合体であって、予め有する官能基に加えて、さらに不飽和カルボン酸又はその酸無水物等により酸変性された重合体であることがより好ましい。(B)耐衝撃材に酸無水物基が含まれる場合、(B)耐衝撃材における酸無水物基の含有量は、0.3質量%以上3.0質量%以下であることが好ましく、0.4質量%以上2.0質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以上1.5質量%以下であることがさらに好ましい。酸無水物基の含有量が上記範囲にあることで(A)ポリアミド樹脂との親和性がより増し、ブロー成形、耐衝撃性、押出加工性により優れる傾向がある。
また、(B)耐衝撃材としては、エチレンαオレフィン共重合体、又はエチレンマレイン酸誘導体共重合体であることがさらに好ましく、エチレンマレイン酸誘導体共重合体であることが特に好ましい。
また、(B)耐衝撃材としては、エチレンαオレフィン共重合体、又はエチレンマレイン酸誘導体共重合体であることがさらに好ましく、エチレンマレイン酸誘導体共重合体であることが特に好ましい。
(B)耐衝撃材は、ΑSTMD1238に準拠して、温度190℃、荷重2.16kgで測定したメルトマスフローレイト(MFR)が0.5g/10分間以上20g/10分間以下であることが好ましい。上記範囲であることで、ブロー成形時にパリソンの形状が不安定になることがより抑制され、成形体の厚みがより均一になる傾向がある。また、パリソンのドロ-ダウンが大きくなりすぎず、より良好なブロー成形性が得られる傾向がある。
[(B)耐衝撃材の含有量]
(B)耐衝撃材の含有量は、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、5質量部以上20質量部以下であることが好ましく、5質量部以上15質量部以下であることがより好ましく、5質量部以上10質量部以下であることがさらに好ましい。(B)耐衝撃材の含有量が、上記範囲にあることで、耐衝撃性、ブロー成形性、及びインサート成形性がより良好で、溶融加工時の滞留安定性と押出加工性がより向上する傾向がある。
(B)耐衝撃材の含有量は、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、5質量部以上20質量部以下であることが好ましく、5質量部以上15質量部以下であることがより好ましく、5質量部以上10質量部以下であることがさらに好ましい。(B)耐衝撃材の含有量が、上記範囲にあることで、耐衝撃性、ブロー成形性、及びインサート成形性がより良好で、溶融加工時の滞留安定性と押出加工性がより向上する傾向がある。
<(C)繊維状強化材>
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、(C)繊維状強化材を含む。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、(C)繊維状強化材を含む。
(C)繊維状強化材としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ケイ酸カルシウム繊維、チタン酸カリウム繊維、ホウ酸アルミニウム繊維、アラミド繊維、セルロースナノファイバー、等が挙げられる。中でも、得られる成形品の強度及び剛性を増大させる観点から、円形及び非円形断面を有するガラス繊維、炭素繊維、又はチタン酸カリウム繊維が好ましい。また、円形及び非円形断面を有するガラス繊維、又は炭素繊維がより好ましい。
これら(C)繊維状強化材を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
これら(C)繊維状強化材を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
ガラス繊維及び炭素繊維としては、優れた機械的特性をポリアミド樹脂組成物に付与できるという観点から、数平均繊維径が3μm以上30μm以下であり、重量平均繊維長が100μm以上750μm以下であり、かつ数平均繊維径に対する重量平均繊維長のアスペクト比(重量平均繊維長を数平均繊維径で除した値)が10以上100以下であるものが好ましい。
ケイ酸カルシウム繊維としては、優れた機械的特性をポリアミド樹脂組成物に付与できるという観点から、数平均繊維径が3μm以上30μm以下であり、重量平均繊維長が10μm以上500μm以下であり、かつアスペクト比が3以上100以下であるものが好ましい。
ここで本明細書における数平均繊維径及び重量平均繊維長は、以下のようにして求めることができる。
すなわち、ポリアミド樹脂組成物を電気炉に入れて、含まれる有機物を焼却処理し、残渣分から、例えば100本以上の(C)繊維状強化材を任意に選択し、SEMで観察して、これらの繊維径を測定し、平均値を算出することにより数平均繊維径を求めることができる。
また、倍率1000倍のSEM写真を用いて繊維長を計測し、所定の計算式(n本の繊維長を測定した場合、重量平均繊維長=Σ(I=1→n)(n番目の繊維の繊維長)2/Σ(I=1→n)(n番目の繊維の繊維長))により重量平均繊維長を求めることができる。
すなわち、ポリアミド樹脂組成物を電気炉に入れて、含まれる有機物を焼却処理し、残渣分から、例えば100本以上の(C)繊維状強化材を任意に選択し、SEMで観察して、これらの繊維径を測定し、平均値を算出することにより数平均繊維径を求めることができる。
また、倍率1000倍のSEM写真を用いて繊維長を計測し、所定の計算式(n本の繊維長を測定した場合、重量平均繊維長=Σ(I=1→n)(n番目の繊維の繊維長)2/Σ(I=1→n)(n番目の繊維の繊維長))により重量平均繊維長を求めることができる。
[シランカップリング剤]
(C)繊維状強化材は、シランカップリング剤等により表面処理を行ってもよい。
(C)繊維状強化材は、シランカップリング剤等により表面処理を行ってもよい。
シランカップリング剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、アミノシラン類、メルカプトシラン類、エポキシシラン類、ビニルシラン類等が挙げられる。
アミノシラン類としては、例えば、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。
メルカプトシラン類としては、例えば、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
中でも、シランカップリング剤としては、樹脂との親和性の観点から、アミノシラン類が好ましい。
これらシランカップリング剤を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
これらシランカップリング剤を単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
[集束剤]
また、(C)繊維状強化材としてガラス繊維を用いる場合には、ガラス繊維は、集束剤を含むことが好ましい。集束剤とは、ガラス繊維の表面に塗布する成分である。
集束剤としては、カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体と前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体、エポキシ化合物、ポリカルボジイミド化合物、ポリウレタン樹脂、アクリル酸のホモポリマー、アクリル酸とその他の共重合性モノマーとのコポリマー、並びにこれらの第1級、第2級及び第3級アミンとの塩等が挙げられる。
これらの集束剤は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、成形品としたときの機械物性の観点から、カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体と前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体、エポキシ化合物、ポリカルボジイミド化合物及びポリウレタン樹脂からなる群より選ばれる1種以上の集束剤が好ましく、カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体と前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体がより好ましい。
また、(C)繊維状強化材としてガラス繊維を用いる場合には、ガラス繊維は、集束剤を含むことが好ましい。集束剤とは、ガラス繊維の表面に塗布する成分である。
集束剤としては、カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体と前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体、エポキシ化合物、ポリカルボジイミド化合物、ポリウレタン樹脂、アクリル酸のホモポリマー、アクリル酸とその他の共重合性モノマーとのコポリマー、並びにこれらの第1級、第2級及び第3級アミンとの塩等が挙げられる。
これらの集束剤は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、成形品としたときの機械物性の観点から、カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体と前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体、エポキシ化合物、ポリカルボジイミド化合物及びポリウレタン樹脂からなる群より選ばれる1種以上の集束剤が好ましく、カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体と前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体がより好ましい。
(カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体と前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体)
カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体と前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体の原料である、前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸や無水シトラコン酸が挙げられる。中でも、無水マレイン酸が好ましい。
一方、前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とは、カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体とは異なる不飽和ビニル単量体をいう。
前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、2,3-ジクロロブタジエン、1,3-ペンタジエン、シクロオクタジエン、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート等が挙げられる。中でも、スチレン又はブタジエンが好ましい。
これらの組み合わせの中でも、無水マレイン酸とブタジエンとの共重合体、無水マレイン酸とエチレンとの共重合体、及び無水マレイン酸とスチレンとの共重合体からなる群より選ばれる1種以上の集束剤が好ましい。
カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体と前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体の原料である、前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸や無水シトラコン酸が挙げられる。中でも、無水マレイン酸が好ましい。
一方、前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とは、カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体とは異なる不飽和ビニル単量体をいう。
前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、2,3-ジクロロブタジエン、1,3-ペンタジエン、シクロオクタジエン、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート等が挙げられる。中でも、スチレン又はブタジエンが好ましい。
これらの組み合わせの中でも、無水マレイン酸とブタジエンとの共重合体、無水マレイン酸とエチレンとの共重合体、及び無水マレイン酸とスチレンとの共重合体からなる群より選ばれる1種以上の集束剤が好ましい。
また、カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体と前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体において、ポリアミド樹脂組成物の流動性向上の観点から、重量平均分子量は2,000以上が好ましく、2,000以上1,000,000以下がより好ましい。なお、重量平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定することができる。
(エポキシ化合物)
エポキシ化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族エポキシ化合物、脂環族エポキシ化合物、テルペン系エポキシ化合物、芳香族エポキシ化合物、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油等が挙げられる。
エポキシ化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族エポキシ化合物、脂環族エポキシ化合物、テルペン系エポキシ化合物、芳香族エポキシ化合物、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油等が挙げられる。
脂肪族エポキシ化合物としては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブテンオキサイド、ペンテンオキサイド、ヘキセンオキサイド、ヘプテンオキサイド、オクテンオキサイド、ノネンオキサイド、デセンオキサイド、ウンデセンオキサイド、ドデセンオキサイド、ペンタデセンオキサイド、エイコセンオキサイド等が挙げられる。
脂環族エポキシ化合物としては、例えば、グリシドール、エポキシペンタノール、1-クロロ-3,4-エポキシブタン、1-クロロ-2-メチル-3,4-エポキシブタン、1,4-ジクロロ-2,3-エポキシブタン、シクロペンテンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、シクロヘプテンオキサイド、シクロオクテンオキサイド、メチルシクロヘキセンオキサイド、ビニルシクロヘキセンオキサイド、エポキシ化シクロヘキセンメチルアルコ-ル等が挙げられる。
テルペン系エポキシ化合物としては、例えば、ピネンオキサイド等が挙げられる。
芳香族エポキシ化合物としては、例えば、スチレンオキサイド、p-クロロスチレンオキサイド、m-クロロスチレンオキサイド等が挙げられる。
(ポリカルボジイミド化合物)
ポリカルボジイミド化合物とは、一以上のカルボジイミド基(-N=C=N-)を含有する化合物、すなわちカルボジイミド化合物を縮合することにより得られる化合物である。
ポリカルボジイミド化合物とは、一以上のカルボジイミド基(-N=C=N-)を含有する化合物、すなわちカルボジイミド化合物を縮合することにより得られる化合物である。
ポリカルボジイミド化合物は、縮合度が1以上20以下であることが好ましく、1以上10以下であることがより好ましい。縮合度が1以上20以下の範囲内にある場合、より良好な水溶液又は水分散液が得られる。さらに、縮合度が1以上10以下の範囲内にある場合、より一層良好な水溶液又は水分散液が得られる。
ポリカルボジイミド化合物は、部分的にポリオ-ルセグメントを持つポリカルボジイミド化合物であることが好ましい。部分的にポリオ-ルセグメントを持つことにより、ポリカルボジイミド化合物は水溶化し易くなり、ガラス繊維や炭素繊維の集束剤としてより一層好適に使用可能となる。
カルボジイミド化合物、すなわち前記各種カルボジイミド基(-N=C=N-)を含有する化合物は、ジイソシアネ-ト化合物を3-メチル-1-フェニル-3-ホスホレン-1-オキシド等の公知のカルボジイミド化触媒の存在下で脱炭酸反応させることによって得られる。
ジイソシアネート化合物としては、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート等を用いることができる。これらジイソシアネート化合物は、単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
ジイソシアネート化合物として具体的には、以下に限定されるものではないが、例えば、1,5-ナフタレンジイソシアネート、4,4'-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4'-ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネートと2,6-トリレンジイソシアネートとの混合物、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン-1,4-ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン-4,4'-ジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、2,6-ジイソプロピルフェニルジイソシアネート、1,3,5-トリイソプロピルベンゼン-2,4-ジイソシアネート等が挙げられる。
これらのジイソシアネート化合物をカルボジイミド化することによって、末端に2つのイソシアネート基を有するカルボジイミド化合物が得られる。
中でも、カルボジイミド化合物としては、反応性向上の観点から、ジシクロヘキシルメタンカルボジイミドが好ましい。
また、モノイソシアネート化合物を等モル量カルボジイミド化させる方法、又はポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルと等モル量反応させてウレタン結合を生成する方法等によって、末端にイソシアネート基を1つ有するポリカルボジイミド化合物が得られる。
モノイソシアネート化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ヘキシルイソシアネート、フェニルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート等が挙げられる。
ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
(ポリウレタン樹脂)
ポリウレタン樹脂としては、集束剤として一般的に用いられるものであればよく、以下に限定されるものではないが、例えば、イソシアネート化合物と、ポリエステル系やポリエーテル系のジオールとから合成されるものが挙げられる。イソシアネ-ト化合物としては、例えば、m-キシリレンジイソシアネート(XDI)、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(HMDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)等が挙げられる。
ポリウレタン樹脂としては、集束剤として一般的に用いられるものであればよく、以下に限定されるものではないが、例えば、イソシアネート化合物と、ポリエステル系やポリエーテル系のジオールとから合成されるものが挙げられる。イソシアネ-ト化合物としては、例えば、m-キシリレンジイソシアネート(XDI)、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(HMDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)等が挙げられる。
(アクリル酸のホモポリマー)
アクリル酸のホモポリマー(ポリアクリル酸)としては、樹脂との親和性の観点から、重量平均分子量は1,000以上90,000以下が好ましく、1,000以上25,000以下がより好ましい。
アクリル酸のホモポリマー(ポリアクリル酸)としては、樹脂との親和性の観点から、重量平均分子量は1,000以上90,000以下が好ましく、1,000以上25,000以下がより好ましい。
(アクリル酸とその他の共重合性モノマーとのコポリマー)
アクリル酸とその他の共重合性モノマーとのコポリマーを形成する、「その他の共重合性モノマー」としては、水酸基及びカルボキシ基のうち少なくともいずれか一方の官能基を有するモノマーが好ましい。その他の共重合性モノマーとして具体的には、以下に限定されるものではないが、例えば、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、イソクロトン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸等が挙げられる(但し、アクリル酸のみの場合を除く)。これらモノマーを単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
なお、アクリル酸とその他の共重合性モノマーとのコポリマーは、構成単位として、前記したモノマーのうちエステル系モノマー単位を1種以上有することが好ましい。
アクリル酸とその他の共重合性モノマーとのコポリマーを形成する、「その他の共重合性モノマー」としては、水酸基及びカルボキシ基のうち少なくともいずれか一方の官能基を有するモノマーが好ましい。その他の共重合性モノマーとして具体的には、以下に限定されるものではないが、例えば、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、イソクロトン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸等が挙げられる(但し、アクリル酸のみの場合を除く)。これらモノマーを単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
なお、アクリル酸とその他の共重合性モノマーとのコポリマーは、構成単位として、前記したモノマーのうちエステル系モノマー単位を1種以上有することが好ましい。
(アクリル酸のポリマーの塩)
アクリル酸のポリマー(ホモポリマー及びコポリマーを共に含む)は塩の形態であってもよい。
アクリル酸のポリマー(ホモポリマー及びコポリマーを共に含む)は塩の形態であってもよい。
アクリル酸のポリマーの塩としては、以下に限定されるものではないが、アクリル酸のポリマーと第二級、第二級又は第三級のアミンとの塩が挙げられる。アミンとして具体的には、例えば、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、グリシン等が挙げられる。
アクリル酸のポリマーの塩における中和度は、他の併用薬剤(シランカップリング剤等)との混合溶液の安定性向上や、アミン臭低減の観点から、20%以上90%以下が好ましく、40%以上60%以下がより好ましい。
塩を形成するアクリル酸のポリマーの重量平均分子量は、特に限定されるものではないが、3,000以上50,000以下の範囲が好ましい。重量平均分子量が前記下限値以上であることで、ガラス繊維や炭素繊維の集束性をより向上することができ、一方、前記上限値以下であることで、成形品としたときの機械的特性をより向上させることができる。
(集束剤による処理方法)
各種集束剤により、ガラス繊維や炭素繊維を処理する方法としては、例えば、上述した集束剤を、公知のガラス繊維や炭素繊維の製造工程において、ローラー型アプリケーター等の公知の方法を用いて、ガラス繊維や炭素繊維に付与し、製造した繊維ストランドを乾燥することによって連続的に反応させる方法等が挙げられる。
各種集束剤により、ガラス繊維や炭素繊維を処理する方法としては、例えば、上述した集束剤を、公知のガラス繊維や炭素繊維の製造工程において、ローラー型アプリケーター等の公知の方法を用いて、ガラス繊維や炭素繊維に付与し、製造した繊維ストランドを乾燥することによって連続的に反応させる方法等が挙げられる。
繊維ストランドをロ-ビングとしてそのまま使用してもよく、さらに切断工程を得て、チョップドガラスストランドとして使用してもよい。
集束剤は、ガラス繊維又は炭素繊維100質量%に対し、固形分率として0.2質量%以上3質量%以下相当を付与(添加)することが好ましく、0.3質量%以上2質量%以下相当を付与(添加)することがより好ましい。集束剤の付与(添加)量が前記下限値以上であることで、ガラス繊維や炭素繊維の集束をより良好に維持することができる。一方、集束剤の付与(添加)量が前記上限値以下であることで、成形品としたときの熱安定性をより向上させることができる。
ストランドの乾燥は、切断工程後に行ってもよく、又はストランドを乾燥した後に切断工程を実施してもよい。
[(C)繊維状強化材の含有量]
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、(C)繊維状強化材の含有量は、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、1質量部以上50質量部以下が好ましく、3質量部以上30質量部以下がより好ましく、5質量部以上25質量部以下がさらに好ましい。
(C)繊維状強化材の含有量が前記範囲内であることで、ポリアミド樹脂組成物の機械強度、ブロー成形品の表面平滑性、成形品の耐久性がより優れたものとなる傾向にある。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、(C)繊維状強化材の含有量は、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、1質量部以上50質量部以下が好ましく、3質量部以上30質量部以下がより好ましく、5質量部以上25質量部以下がさらに好ましい。
(C)繊維状強化材の含有量が前記範囲内であることで、ポリアミド樹脂組成物の機械強度、ブロー成形品の表面平滑性、成形品の耐久性がより優れたものとなる傾向にある。
<(D)耐熱剤>
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、上記(A)~(C)成分に加えて、(D)耐熱剤を更に含有することができる。(D)耐熱剤はポリアミド樹脂の耐熱性を向上できるものが使用でき、有機系耐熱材、又は無機系耐熱剤をその目的に応じて使用できる。本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、耐熱剤を含有することで、ポリアミド樹脂や耐衝撃材の溶融加工中の熱分解や劣化をより効果的に抑制でき、ブロー成形性、成形時の滞留安定性により優れるポリアミド樹脂組成物を得ることができ、機械物性により優れる成形品を得ることができる。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、上記(A)~(C)成分に加えて、(D)耐熱剤を更に含有することができる。(D)耐熱剤はポリアミド樹脂の耐熱性を向上できるものが使用でき、有機系耐熱材、又は無機系耐熱剤をその目的に応じて使用できる。本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、耐熱剤を含有することで、ポリアミド樹脂や耐衝撃材の溶融加工中の熱分解や劣化をより効果的に抑制でき、ブロー成形性、成形時の滞留安定性により優れるポリアミド樹脂組成物を得ることができ、機械物性により優れる成形品を得ることができる。
ポリアミド樹脂組成物は、熱溶着特性と耐熱特性の観点から、耐熱剤として有機系酸化防止剤の少なくとも1種を含むことがより好ましい。有機系酸化防止剤を含むことで、ブロー成形時においてインターバルタイムが長くなった場合でも通常の熱老化性、物性、溶融粘度等を維持しながら、熱溶着性をより向上させることができる。これは例えば、有機系酸化防止剤の添加によって、ポリアミド樹脂及び耐衝撃剤の熱劣化によるゲル化が抑制され、それにより造核作用が抑制されるためと考えられる。
[(D)耐熱剤の含有量]
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、(D)耐熱剤の含有量は、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上3.00質量部以下が好ましく、0.05質量部以上2.00質量部以下がより好ましく、0.10質量部以上1.00質量部以下がさらに好ましい。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、(D)耐熱剤の含有量は、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上3.00質量部以下が好ましく、0.05質量部以上2.00質量部以下がより好ましく、0.10質量部以上1.00質量部以下がさらに好ましい。
[有機系耐熱材]
有機系耐熱材(「有機系酸化防止剤」という)としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤等を挙げることができる。
有機系耐熱材(「有機系酸化防止剤」という)としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤等を挙げることができる。
(フェノ-ル系酸化防止剤)
フェノール系熱安定剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ヒンダードフェノール化合物が挙げられる。ヒンダードフェノール化合物は、ポリアミド等の樹脂や繊維に優れた耐熱性を付与する性質を有する。
フェノール系熱安定剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ヒンダードフェノール化合物が挙げられる。ヒンダードフェノール化合物は、ポリアミド等の樹脂や繊維に優れた耐熱性を付与する性質を有する。
ヒンダードフェノール化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、N,N'-へキサン-1,6-ジイルビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオンアミド)、ペンタエリスリチル-テトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N'-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-tert-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、3,9-ビス{2-[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピニロキシ]-1,1-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキサピロ[5,5]ウンデカン、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネート-ジエチルエステル、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、及び1,3,5-トリス(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)、3-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシ-5-メチルベンゼンプロパン酸1,1'-[2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン-3,9-ジイルビス(2,2-ジメチル-2,1-エタンジイル)]イソシアヌル酸が挙げられる。
これらは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
特に、溶融加工時のポリアミド樹脂及び耐衝撃材の劣化防止の観点から、好ましくはN,N'-へキサン-1,6-ジイルビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオンアミド)]、ペンタエリスリチル-テトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N'-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、3-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシ-5-メチルベンゼンプロパン酸1,1'-[2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン-3,9-ジイルビス(2,2-ジメチル-2,1-エタンジイル)]イソシアヌル酸である。
フェノール系熱安定剤を用いる場合、ポリアミド樹脂組成物中のフェノール系熱安定剤の含有量は、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上1.00質量部以下が好ましく、0.10質量部以上1.00質量部以下がより好ましい。フェノール系熱安定剤の含有量が前記の範囲内の場合、ポリアミド樹脂及び耐衝撃剤の熱劣化をより抑制し、ポリアミド樹脂組成の耐熱性を一層向上させ、さらにガス発生量をより低減させることができる。
(リン系酸化防止剤)
リン系熱安定剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ペンタエリスリトール型ホスファイト化合物、トリオクチルホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリデシルホスファイト、オクチルジフェニルホスファイト、トリスイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、フェニルジ(トリデシル)ホスファイト、ジフェニルイソオクチルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、ジフェニル(トリデシル)ホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチル-5-メチルフェニル)ホスファイト、トリス(ブトキシエチル)ホスファイト、4,4'-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェニル-テトラ-トリデシル)ジホスファイト、テトラ(C12~C15混合アルキル)-4,4'-イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、4,4'-イソプロピリデンビス(2-tert-ブチルフェニル)-ジ(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ビフェニル)ホスファイト、テトラ(トリデシル)-1,1,3-トリス(2-メチル-5-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)ブタンジホスファイト、テトラ(トリデシル)-4,4'-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェニル)ジホスファイト、テトラ(C1~C15混合アルキル)-4,4'-イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、トリス(モノ、ジ混合ノニルフェニル)ホスファイト、4,4'-イソプロピリデンビス(2-tert-ブチルフェニル)-ジ(ノニルフェニル)ホスファイト、9,10-ジ-ヒドロ-9-オキサ-9-オキサ-10-ホスファフェナンスレン-10-オキサイド、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)ホスファイト、水素化-4,4'-イソプロピリデンジフェニルポリホスファイト、ビス(オクチルフェニル)-ビス(4,4'-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェニル))-1,6-ヘキサノールジホスファイト、ヘキサトリデシル-1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)ジホスファイト、トリス(4、4'-イソプロピリデンビス(2-tert-ブチルフェニル))ホスファイト、トリス(1,3-ステアロイルオキシイソプロピル)ホスファイト、2、2-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)オクチルホスファイト、2,2-メチレンビス(3-メチル-4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)2-エチルヘキシルホスファイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチル-5-メチルフェニル)-4,4'-ビフェニレンジホスファイト、及びテトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,4'-ビフェニレンジホスファイト、3,9-ビス[2,6-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-メチルフェノキシ]-2,4,8,10-テトラオキサー3,9-ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン、3,9-ビス[2,4-ビス(1-メチル-1フェニルエチル)フェノキシ]-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5,5]ウンデカンが挙げられる。
リン系熱安定剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ペンタエリスリトール型ホスファイト化合物、トリオクチルホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリデシルホスファイト、オクチルジフェニルホスファイト、トリスイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、フェニルジ(トリデシル)ホスファイト、ジフェニルイソオクチルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、ジフェニル(トリデシル)ホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチル-5-メチルフェニル)ホスファイト、トリス(ブトキシエチル)ホスファイト、4,4'-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェニル-テトラ-トリデシル)ジホスファイト、テトラ(C12~C15混合アルキル)-4,4'-イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、4,4'-イソプロピリデンビス(2-tert-ブチルフェニル)-ジ(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ビフェニル)ホスファイト、テトラ(トリデシル)-1,1,3-トリス(2-メチル-5-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)ブタンジホスファイト、テトラ(トリデシル)-4,4'-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェニル)ジホスファイト、テトラ(C1~C15混合アルキル)-4,4'-イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、トリス(モノ、ジ混合ノニルフェニル)ホスファイト、4,4'-イソプロピリデンビス(2-tert-ブチルフェニル)-ジ(ノニルフェニル)ホスファイト、9,10-ジ-ヒドロ-9-オキサ-9-オキサ-10-ホスファフェナンスレン-10-オキサイド、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)ホスファイト、水素化-4,4'-イソプロピリデンジフェニルポリホスファイト、ビス(オクチルフェニル)-ビス(4,4'-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェニル))-1,6-ヘキサノールジホスファイト、ヘキサトリデシル-1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)ジホスファイト、トリス(4、4'-イソプロピリデンビス(2-tert-ブチルフェニル))ホスファイト、トリス(1,3-ステアロイルオキシイソプロピル)ホスファイト、2、2-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)オクチルホスファイト、2,2-メチレンビス(3-メチル-4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)2-エチルヘキシルホスファイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチル-5-メチルフェニル)-4,4'-ビフェニレンジホスファイト、及びテトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,4'-ビフェニレンジホスファイト、3,9-ビス[2,6-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-メチルフェノキシ]-2,4,8,10-テトラオキサー3,9-ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン、3,9-ビス[2,4-ビス(1-メチル-1フェニルエチル)フェノキシ]-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5,5]ウンデカンが挙げられる。
これらは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記で列挙したものの中でも、ポリアミド樹脂組成物の耐熱エージング性の一層の向上及びガス発生量の低減という観点から、ペンタエリスリトール型ホスファイト化合物及び/又はトリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、3,9-ビス[2,6-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-メチルフェノキシ]-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5,5]ウンデカン、3,9-ビス[2,4-ビス(1-メチル-1フェニルエチル)フェノキシ]-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5,5]ウンデカンが好ましい。ペンタエリスリトール型ホスファイト化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-フェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-メチル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-2-エチルヘキシル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-イソデシル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-ラウリル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-イソトリデシル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-ステアリル・ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル・シクロヘキシル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-ベンジル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル・エチルセロソルブ-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-ブチルカルビトール-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-オクチルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-ノニルフェニル・ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-2,6-ジ-tert-ブチルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-2,4-ジ-tert-ブチルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-2,4-ジ-tert-オクチルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-2-シクロヘキシルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト、2,6-ジ-tert-アミル-4-メチルフェニル-フェニル・ペンタエリストリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-アミル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、及びビス(2,6-ジ-tert-オクチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトが挙げられる。
これらは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記で列挙したペンタエリスリトール型ホスファイト化合物の中でも、ポリアミド樹脂組成物のガス発生量を低減させる観点から、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-アミル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、及びビス(2、6-ジ-tert-オクチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトよりなる群から選択される1種以上が好ましく、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトがより好ましい。
リン系熱安定剤を用いる場合、ポリアミド樹脂組成物中のリン系熱安定剤の含有量は、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上1.00質量部以下が好ましく、0.10質量部以上1.00質量部以下がより好ましい。リン系熱安定剤の含有量が前記の範囲内の場合、ポリアミド樹脂及び耐衝撃剤の熱劣化を抑制し、ポリアミド樹脂組成の耐熱性を一層向上させ、さらにガス発生量を低減させることができる。
アミン系熱安定剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、4-アセトキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-ステアロイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-アクリロイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-(フェニルアセトキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-メトキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-ステアリルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-シクロヘキシルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-ベンジルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-フェノキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-(エチルカルバモイルオキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-(シクロヘキシルカルバモイルオキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-(フェニルカルバモイルオキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-カーボネート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-オキサレート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-マロネート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-セバケート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-アジペート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-テレフタレート、1,2-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルオキシ)-エタン、α,α'-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルオキシ)-p-キシレン、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルトリレン-2,4-ジカルバメート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-ヘキサメチレン-1,6-ジカルバメート、トリス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-ベンゼン-1,3,5-トリカルボキシレート、トリス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-ベンゼン-1,3,4-トリカルボキシレート、1-[2-{3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}ブチル]-4-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、及び1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジノールとβ,β,β',β'-テトラメチル-3,9-[2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン]ジエタノールとの縮合物が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
アミン系熱安定剤を用いる場合、ポリアミド樹脂組成物中のアミン系熱安定剤の含有量は、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上1.00質量部以下が好ましく、0.10質量部以上1.00質量部以下がより好ましい。アミン系熱安定剤の含有量が前記の範囲内の場合、ポリアミド樹脂及び耐衝撃剤の熱劣化を抑制し、ポリアミド樹脂組成の耐熱性を一層向上させ、さらにガス発生量を低減させることができる。
[無機系耐熱剤]
無機系耐熱剤の種類としては、銅塩及びアルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられる。
無機系耐熱剤の種類としては、銅塩及びアルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられる。
(銅塩)
前記で列挙した銅塩の中でも、好ましくはヨウ化銅、臭化第一銅、臭化第二銅、塩化第一銅及び酢酸銅よりなる群から選択される1種以上であり、より好ましくはヨウ化銅又は酢酸銅である。前記のより好ましい銅塩を用いた場合、ポリアミド樹脂の熱劣化をより抑制し、耐熱エージング性により優れ、且つ加工時のスクリューやシリンダー部の金属腐食(以下、単に「金属腐食」ともいう。)をより効果的に抑制できるポリアミド樹脂組成物が得られる。
前記で列挙した銅塩の中でも、好ましくはヨウ化銅、臭化第一銅、臭化第二銅、塩化第一銅及び酢酸銅よりなる群から選択される1種以上であり、より好ましくはヨウ化銅又は酢酸銅である。前記のより好ましい銅塩を用いた場合、ポリアミド樹脂の熱劣化をより抑制し、耐熱エージング性により優れ、且つ加工時のスクリューやシリンダー部の金属腐食(以下、単に「金属腐食」ともいう。)をより効果的に抑制できるポリアミド樹脂組成物が得られる。
(銅塩の含有量)
銅塩を用いる場合、ポリアミド樹脂組成物中の銅塩の含有量は、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上1.00質量部以下であることが好ましく、0.02質量部以上0.60質量部以下であることがより好ましい。銅塩の含有量が前記範囲内の場合、ポリアミド樹脂組成物の耐熱性を一層向上させるとともに、銅の析出や金属腐食をより効果的に抑制することができる。
銅塩を用いる場合、ポリアミド樹脂組成物中の銅塩の含有量は、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上1.00質量部以下であることが好ましく、0.02質量部以上0.60質量部以下であることがより好ましい。銅塩の含有量が前記範囲内の場合、ポリアミド樹脂組成物の耐熱性を一層向上させるとともに、銅の析出や金属腐食をより効果的に抑制することができる。
また、前記の銅塩に由来する銅元素の含有濃度は、ポリアミド樹脂組成物の耐熱性を向上させる観点から、ポリアミド106質量部に対し、10質量部以上2000質量部以下が好ましく、30質量部以上1500質量部以下がより好ましく、50質量部以上500質量部以下がさらに好ましい。
アルカリ金属及びアルカリ土類金属のハロゲン化物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ヨウ化カリウム、臭化カリウム、塩化カリウム、ヨウ化ナトリウム、塩化ナトリウム、及びこれらの混合物が挙げられる。中でも、耐熱エージング性の向上及び金属腐食の抑制という観点から、ヨウ化カリウム又は臭化カリウムが好ましく、ヨウ化カリウムがより好ましい。
アルカリ金属及びアルカリ土類金属のハロゲン化物を用いる場合、ポリアミド樹脂組成物中のアルカリ金属及びアルカリ土類金属のハロゲン化物の含有量は、(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、0.05質量部以上20.00質量部以下が好ましく、0.20質量部以上10.00質量部以下がより好ましい。アルカリ金属及びアルカリ土類金属のハロゲン化物の含有量が前記の範囲内の場合、ポリアミド樹脂組成物の耐熱エージング性が一層向上するとともに、銅の析出や金属腐食をより効果的に抑制することができる。
前記で説明してきた安定剤の成分は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、ポリアミド樹脂組成物の耐熱エージング性を一層向上させる観点から、銅塩と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のハロゲン化物との混合物が好適である。
銅塩と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のハロゲン化物との割合は、ハロゲンと銅とのモル比(ハロゲン/銅)として、2/1以上40/1以下が好ましく、5/1以上30/1以下がより好ましい。前記した範囲内の場合、ポリアミド樹脂組成物の耐熱エージング性を一層向上させることができる。
前記のハロゲン/銅が上記下限値以上である場合、銅の析出及び金属腐食をより効果的に抑制することができる。一方、前記のハロゲン/銅が上記上限値以下である場合、機械的物性(靭性など)を殆ど損なうことなく、成形機のスクリュー等の腐食をより防止できる。
<(E)その他成分>
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、上記(A)~(C)成分に加えて、本実施形態の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、(E)その他成分を更に含有することができる。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、上記(A)~(C)成分に加えて、本実施形態の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、(E)その他成分を更に含有することができる。
(E)その他成分としては、以下に限定されるものではないが、例えば、紫外線吸収剤、光劣化防止剤、可塑剤、滑剤、離型剤、核剤、難燃剤、着色剤、染色剤、顔料、他の熱可塑性樹脂等が挙げられる。
(E)その他の成分は、それぞれ性質が大きく異なるため、各成分についての、本実施形態の効果をほとんど損なわない好適な含有量は様々である。そして、当業者であれば、前記したその他の成分ごとの好適な含有量を容易に設定可能である。
<ポリアミド樹脂組成物の製造方法>
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、(A)ポリアミド樹脂((A1)第一のポリアミド、(A2)第二のポリアミド、及び必要に応じて(A3)第三のポリアミド)と、(B)耐衝撃材と、(C)繊維状強化材と、必要応じて、前記(D)~(E)成分と、を混合することにより製造することができる。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、(A)ポリアミド樹脂((A1)第一のポリアミド、(A2)第二のポリアミド、及び必要に応じて(A3)第三のポリアミド)と、(B)耐衝撃材と、(C)繊維状強化材と、必要応じて、前記(D)~(E)成分と、を混合することにより製造することができる。
前記(A)~(C)の各成分、及び、必要に応じて、前記(D)~(E)の各成分と、の混合方法としては、例えば、以下の(1)又は(2)の方法等が挙げられる。
(1)前記(A)~(C)の各成分、並びに、必要に応じて、前記(D)~(E)の各成分を、ヘンシェルミキサ-等を用いて混合し溶融混練機に供給し混練する方法。
(2)単軸又は2軸押出機で、前記(A)~(B)の各成分、並びに、必要に応じて、前記(D)~(E)成分を、予めヘンシェルミキサ-等を用いて混合して(A)~(B)の各成分、並びに、必要に応じて、前記(D)~(E)成分を含む混合物を調製し、当該混合物を溶融混練機に供給し混練した後に、任意に、サイドフィダ-から(C)成分を配合する方法。
(1)前記(A)~(C)の各成分、並びに、必要に応じて、前記(D)~(E)の各成分を、ヘンシェルミキサ-等を用いて混合し溶融混練機に供給し混練する方法。
(2)単軸又は2軸押出機で、前記(A)~(B)の各成分、並びに、必要に応じて、前記(D)~(E)成分を、予めヘンシェルミキサ-等を用いて混合して(A)~(B)の各成分、並びに、必要に応じて、前記(D)~(E)成分を含む混合物を調製し、当該混合物を溶融混練機に供給し混練した後に、任意に、サイドフィダ-から(C)成分を配合する方法。
ポリアミド樹脂組成物を構成する成分を溶融混練機に供給する方法は、すべての構成成分を同一の供給口に一度に供給してもよく、構成成分をそれぞれ異なる供給口から供給してもよい。
溶融混練の温度は、(A1)第一のポリアミドの融点、及び(A2)第二のポリアミドの融点より1℃以上100℃以下程度高い温度が好ましく、(A1)第一のポリアミドの融点、及び(A2)第二のポリアミドの融点より10℃以上50℃以下程度高い温度がより好ましい。
混練機での剪断速度は100sec-1以上程度が好ましい。また、混練時の平均滞留時間は0.5分間以上5分間以下程度が好ましい。
溶融混練を行う装置としては、公知の装置であればよく、例えば、単軸又は2軸押出機、バンバリーミキサー、溶融混練機(ミキシングロ-ル等)等が好ましく用いられる。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物を製造する際の各成分の配合量は、上述したポリアミド樹脂組成物における各成分の含有量と同様である。
≪成形品の製造方法≫
本実施形態の成形品の製造方法(以下、単に「本実施形態の製造方法」と称する場合がある)は、前記ポリアミド樹脂組成物をブロー成形により成形する成形工程を含む。
本実施形態の成形品の製造方法(以下、単に「本実施形態の製造方法」と称する場合がある)は、前記ポリアミド樹脂組成物をブロー成形により成形する成形工程を含む。
本実施形態の製造方法では、ブロー成形により成形しているため、複雑な形状の成形品であっても、一度の成形で部品の接合を行うことなく最終成形品を得ることができる。また、前記ポリアミド樹脂組成物を用いることで、製造時のブロー成形性、具体的には肉厚均一性及び表面外観が良好であり、インサート成形性、溶融加工時の押出加工性、滞留時の熱安定性、引張強度及び耐薬品性に優れる成形品が得られる。
本実施形態の製造方法として具体的には、例えば、押し出し機を搭載したブロー成形機を用いて、押し出し機で筒状のパリソンと呼ばれる容器を作製した後、当該パリソンを金型に挿入して膨らませることで、成形品を得られる。
射出成形の場合はプラスチックを溶かして押し込む際に非常に高い圧力が金型と型締め部分にかかるが、ブロー成形の場合は膨らますだけであるため、金型にかかる圧力も数気圧と非常に小さくなる。
成型品の製造に用いられるブロー成形機としては、特別な限定はないが、例えば、S.T.SOFFIAGGIO TECNICA S.r.l(ASPI150.3)社製の3Dサクションブロー成形機等が挙げられる。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物を用いて製造する際は、(A1)成分の融点及び(A2)成分の融点と(A3)成分の融点の間に成形温度を設定することが好ましい。
前記設定温度とすることで、(A3)成分がフィラーの役割を果たし、成形品の外観を損ねることなく、ドローダウンを抑制し、ブロー成形性により優れる傾向にある。
前記設定温度とすることで、(A3)成分がフィラーの役割を果たし、成形品の外観を損ねることなく、ドローダウンを抑制し、ブロー成形性により優れる傾向にある。
本実施形態の製造方法により得られる成形品は、中空形状を有するものであることが好ましく、以下に限定されるものではないが、例えば、自動車用、機械工業用、電気及び電子用、産業資材用、工業材料用、日用及び家庭品用等の各種用途の材料部品として、また、押出用途等に好適に用いることができる。中でも、本発明の成形品は、自動車部品、又は押出用途に好適に用いられる。
自動車部品としては、特に限定されるものではないが、例えば、吸気系部品、冷却系部品、燃料系部品等が挙げられる。
自動車吸気系部品としては、特に限定されるものではないが、例えば、エアインテークマニホールド、インタークーラーインレット等が挙げられる。
自動車冷却系部品としては、特に限定されるものではないが、例えば、アウトレットパイプ、エアコンホース、バッテリー冷却パイプ等が挙げられる。
自動車燃料系部品では、特に限定されるものではないが、例えば、燃料デリバリーパイプ、燃料チューブ、ガソリンタンクケース等が挙げられる。
押出用途としては、特に限定されるものではないが、例えば、チューブ、ホース、棒、中空成形品等に用いられる。
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて本発明について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
以下、本実施例及び比較例に用いたポリアミド樹脂組成物の各構成成分について説明する。
<構成成分>
[(A)ポリアミド樹脂]
((A1)第一のポリアミド樹脂)
A1-1:ポリアミド610(PA610)(旭化成社製、型番:レオナ3100、融点225℃、硫酸相対粘度2.3、アミノ基末端濃度41μmol/g、カルボキシ基末端濃度86μmol/g)
A1-2:ポリアミド612(PA612)(旭化成社製、型番:レオナ4102、融点215℃、硫酸相対粘度2.2、アミノ基末端濃度40μmol/g、カルボキシ基末端濃度93μmol/g)
A1-3:ポリアミド612(PA612)(旭化成社製、型番:レオナ4400、融点215℃、硫酸相対粘度3.6、アミノ基末端濃度14μmol/g、カルボキシ基末端濃度52μmol/g)
[(A)ポリアミド樹脂]
((A1)第一のポリアミド樹脂)
A1-1:ポリアミド610(PA610)(旭化成社製、型番:レオナ3100、融点225℃、硫酸相対粘度2.3、アミノ基末端濃度41μmol/g、カルボキシ基末端濃度86μmol/g)
A1-2:ポリアミド612(PA612)(旭化成社製、型番:レオナ4102、融点215℃、硫酸相対粘度2.2、アミノ基末端濃度40μmol/g、カルボキシ基末端濃度93μmol/g)
A1-3:ポリアミド612(PA612)(旭化成社製、型番:レオナ4400、融点215℃、硫酸相対粘度3.6、アミノ基末端濃度14μmol/g、カルボキシ基末端濃度52μmol/g)
((A2)第二のポリアミド樹脂)
A2-1:ポリアミド6(PA6)(宇部興産社製、型番:SF1013A、融点225℃、硫酸相対粘度2.4、アミノ基末端濃度45μmol/g、カルボキシ基末端濃度92μmol/g)
A2-2:ポリアミド6(PA6)(宇部興産社製、型番:1022B、融点225℃、硫酸相対粘度3.5、アミノ基末端濃度40μmol/g、カルボキシ基末端濃度55μmol/g)
A2-3:ポリアミド66/6I(PA66/6I)(旭化成社製、型番:8000、融点225℃、硫酸相対粘度2.2、アミノ基末端濃度42μmol/g、カルボキシ基末端濃度133μmol/g)
A2-4:ポリアミド66/6(PA66/6)(旭化成社製、型番:9200、融点240℃、硫酸相対粘度2.3、アミノ基末端濃度40μmol/g、カルボキシ基末端濃度12μmol/g)
A2-5:ポリアミド66/6(PA66/6)(融点240℃、硫酸相対粘度4.0、アミノ基末端濃度17μmol/g、カルボキシ基末端濃度80μmol/g)
A2-1:ポリアミド6(PA6)(宇部興産社製、型番:SF1013A、融点225℃、硫酸相対粘度2.4、アミノ基末端濃度45μmol/g、カルボキシ基末端濃度92μmol/g)
A2-2:ポリアミド6(PA6)(宇部興産社製、型番:1022B、融点225℃、硫酸相対粘度3.5、アミノ基末端濃度40μmol/g、カルボキシ基末端濃度55μmol/g)
A2-3:ポリアミド66/6I(PA66/6I)(旭化成社製、型番:8000、融点225℃、硫酸相対粘度2.2、アミノ基末端濃度42μmol/g、カルボキシ基末端濃度133μmol/g)
A2-4:ポリアミド66/6(PA66/6)(旭化成社製、型番:9200、融点240℃、硫酸相対粘度2.3、アミノ基末端濃度40μmol/g、カルボキシ基末端濃度12μmol/g)
A2-5:ポリアミド66/6(PA66/6)(融点240℃、硫酸相対粘度4.0、アミノ基末端濃度17μmol/g、カルボキシ基末端濃度80μmol/g)
((A3)第三のポリアミド樹脂)
A3-1:ポリアミド66(PA66)(旭化成社製、型番:レオナ1300、融点262℃、硫酸相対粘度2.7、アミノ基末端濃度46μmol/g、カルボキシ基末端濃度97μmol/g)
A3-2:ポリアミド9T(PA9T)(クラレ社製、型番:N1000A、融点315℃、硫酸相対粘度2.4、アミノ基末端濃度41μmol/g、カルボキシ基末端濃度78μmol/g)
A3-1:ポリアミド66(PA66)(旭化成社製、型番:レオナ1300、融点262℃、硫酸相対粘度2.7、アミノ基末端濃度46μmol/g、カルボキシ基末端濃度97μmol/g)
A3-2:ポリアミド9T(PA9T)(クラレ社製、型番:N1000A、融点315℃、硫酸相対粘度2.4、アミノ基末端濃度41μmol/g、カルボキシ基末端濃度78μmol/g)
[(A’)その他のポリアミド樹脂]
A’-1:ポリアミド10T/612(PA10T/612)(融点280℃、硫酸相対粘度2.0、アミノ基末端濃度50μmol/g、カルボキシ基末端濃度90μmol/g)
A’-1:ポリアミド10T/612(PA10T/612)(融点280℃、硫酸相対粘度2.0、アミノ基末端濃度50μmol/g、カルボキシ基末端濃度90μmol/g)
各ポリアミド樹脂の融点は、ISO 11357に準じて、PERKIN-ELMER社製のDiamond DSCを用いて測定した。
各ポリアミド樹脂の96%硫酸相対粘度は、ISO 307に従って測定した。
各ポリアミド樹脂のアミノ基末端濃度は、中和滴定により以下のとおり測定した。
まず、得られたポリアミド3.0gを90質量%フェノ-ル水溶液100mLに溶解した。次いで、得られた溶液を用い、0.025Nの塩酸で滴定を行い、アミノ基末端濃度(μmol/g)を求めた。終点はpH計の指示値から決定した。
まず、得られたポリアミド3.0gを90質量%フェノ-ル水溶液100mLに溶解した。次いで、得られた溶液を用い、0.025Nの塩酸で滴定を行い、アミノ基末端濃度(μmol/g)を求めた。終点はpH計の指示値から決定した。
各ポリアミド樹脂のカルボキシ基末端濃度は、中和滴定により以下のとおり測定した。
まず、得られたポリアミド4.0gをベンジルアルコ-ル50mLに溶解した。次いで、得られた溶液を用い、0.1NのNaOHで滴定を行い、カルボキシ基末端濃度(μmol/g)を求めた。終点はフェノ-ルフタレイン指示薬の変色から決定した。
まず、得られたポリアミド4.0gをベンジルアルコ-ル50mLに溶解した。次いで、得られた溶液を用い、0.1NのNaOHで滴定を行い、カルボキシ基末端濃度(μmol/g)を求めた。終点はフェノ-ルフタレイン指示薬の変色から決定した。
[(B)耐衝撃材]
B-1:無水マレイン酸グラフトエチレン-ブテン共重合体(三井化学社製、商品名「TafmerMH5020」)
B-2:無水マレイン酸グラフトエチレン-プロピレンジエン共重合体(DUPONT社製、商品名「FusabondN416」)
B-3:エチレン-マレイン酸水素エチルランダム共重合体(共重合体の全構成単位の質量に対するマレイン酸水素エチル単位の含有量8質量%)
B-4:エチレン-プロピレン共重合体(67%)+エチレン-ブテン共重合体(33%)
のマレイン酸グラフト物(三井化学社製、商品名「TafmerMC201」)
B-1:無水マレイン酸グラフトエチレン-ブテン共重合体(三井化学社製、商品名「TafmerMH5020」)
B-2:無水マレイン酸グラフトエチレン-プロピレンジエン共重合体(DUPONT社製、商品名「FusabondN416」)
B-3:エチレン-マレイン酸水素エチルランダム共重合体(共重合体の全構成単位の質量に対するマレイン酸水素エチル単位の含有量8質量%)
B-4:エチレン-プロピレン共重合体(67%)+エチレン-ブテン共重合体(33%)
のマレイン酸グラフト物(三井化学社製、商品名「TafmerMC201」)
[(B’)その他の耐衝撃材]
B’-1:エチレンメタクリル酸共重合体系アイオノマー(三井・ダウ・ポリケミカル社製、商品名「ハイミラン1706」)
B’-1:エチレンメタクリル酸共重合体系アイオノマー(三井・ダウ・ポリケミカル社製、商品名「ハイミラン1706」)
[(C)繊維強化材]
C-1:ガラス繊維(GF)(日本電気硝子社製、商品名「ECS03T275H」平均繊維径10μmφ、カット長3mm)
C-2:炭素繊維(CF)(帝人社製、商品名「HT C413」平均繊維径10μmφ、カット長6mm)
C-1:ガラス繊維(GF)(日本電気硝子社製、商品名「ECS03T275H」平均繊維径10μmφ、カット長3mm)
C-2:炭素繊維(CF)(帝人社製、商品名「HT C413」平均繊維径10μmφ、カット長6mm)
[(D)耐熱材]
D-1:ヨウ化銅(和光純薬工業社製)
D-2:ヨウ化カリウム(和光純薬工業社製)
D-3:Irganox1098(BASF社製)
D-4:Irganox1010(BASF社製)
D-5:Sumilizer GA-80(住友化学社製)
D-6:アデカスタブ PEP-36(ADEKA社製)
D-7:Dorverphos S9228PC(DorverChemical社製)
D-1:ヨウ化銅(和光純薬工業社製)
D-2:ヨウ化カリウム(和光純薬工業社製)
D-3:Irganox1098(BASF社製)
D-4:Irganox1010(BASF社製)
D-5:Sumilizer GA-80(住友化学社製)
D-6:アデカスタブ PEP-36(ADEKA社製)
D-7:Dorverphos S9228PC(DorverChemical社製)
[(E)その他成分]
(粘度調整剤)
E-1:酸末端ポリアミド中のポリカーボネート(Bruggman社製、商品名「M1251」)
(粘度調整剤)
E-1:酸末端ポリアミド中のポリカーボネート(Bruggman社製、商品名「M1251」)
<各原料の合成方法>
次に、(A)ポリアミド樹脂(A2-5)及び(A’-1)、(B)耐衝撃材(B-3)の製造方法について説明する。
次に、(A)ポリアミド樹脂(A2-5)及び(A’-1)、(B)耐衝撃材(B-3)の製造方法について説明する。
[合成例1]
(A2-5:ポリアミド66/6の合成)
アジピン酸とヘキサメチレンジアミンの等モル塩1367g、ε-カプロラクタム133g、及び全等モル塩成分に対して0.5モル%過剰のアジピン酸を蒸留水1500gに溶解させ、原料モノマーの等モル50質量%均一水溶液を作製した。
110~150℃の温度下で撹拌しながら、溶液濃度70質量%まで水蒸気を徐々に抜いて濃縮した。その後、内部温度を230℃に昇温した。このとき、オートクレーブは1.8MPaまで昇圧した。そのまま1時間、内部温度が255℃になるまで、水蒸気を徐々に抜いて圧力を1.8MPaに保ちながら1時間反応させた。
次に、1時間かけて圧力を降圧した。その後、オートクレーブ内を真空装置で650torrの減圧下に10分維持した。このとき、重合の最終内部温度は270℃であった。
その後、窒素で加圧し下部紡口(ノズル)からストランド状にし、水冷、カッティングを行いペレット状で排出した。得られたペレットを、オートクレーブに仕込み、常圧から0.05MPaまでN2で加圧し、放圧させ、常圧に戻した。この操作を3回行い、N2置換を行った後、撹拌下180℃、12時間固相重合を行った。ポリアミドの融点は225℃、相対粘度は4.0であった。
(A2-5:ポリアミド66/6の合成)
アジピン酸とヘキサメチレンジアミンの等モル塩1367g、ε-カプロラクタム133g、及び全等モル塩成分に対して0.5モル%過剰のアジピン酸を蒸留水1500gに溶解させ、原料モノマーの等モル50質量%均一水溶液を作製した。
110~150℃の温度下で撹拌しながら、溶液濃度70質量%まで水蒸気を徐々に抜いて濃縮した。その後、内部温度を230℃に昇温した。このとき、オートクレーブは1.8MPaまで昇圧した。そのまま1時間、内部温度が255℃になるまで、水蒸気を徐々に抜いて圧力を1.8MPaに保ちながら1時間反応させた。
次に、1時間かけて圧力を降圧した。その後、オートクレーブ内を真空装置で650torrの減圧下に10分維持した。このとき、重合の最終内部温度は270℃であった。
その後、窒素で加圧し下部紡口(ノズル)からストランド状にし、水冷、カッティングを行いペレット状で排出した。得られたペレットを、オートクレーブに仕込み、常圧から0.05MPaまでN2で加圧し、放圧させ、常圧に戻した。この操作を3回行い、N2置換を行った後、撹拌下180℃、12時間固相重合を行った。ポリアミドの融点は225℃、相対粘度は4.0であった。
[合成例2]
(A’-1:ポリアミド10T/612の合成)
デカメチレンジアミンとテレフタル酸の等モル塩1050g、ヘキサメチレンジアミンとドデカン二酸の等モル塩450g、触媒としてジ亜リン酸ナトリウム0.7g、および蒸留水1500gをオートクレーブに仕込み、常圧から0.05MPaまでN2で加圧し、放圧させ、常圧に戻した。この操作を3回行い、N2置換を行った後、攪拌下135℃、0.3MPaにて均一溶解させた。その後、溶解液を送液ポンプにより、連続的に供給し、加熱配管で240℃まで昇温させ、1時間、熱を加えた。その後、加圧反応缶に反応混合物が供給され、290℃に加熱され、缶内圧を3MPaで維持するように、水の一部を留出させ、低次縮合物を得た。その後、この低次縮合物を、溶融状態を維持したまま直接二軸押出し機に供給し、樹脂温度を330℃、3箇所のベントから水を抜きながら溶融下で重縮合を進め、共重合ポリアミドを得た。得られた共重合ポリアミドは、融点280℃、相対粘度は2.0であった。
(A’-1:ポリアミド10T/612の合成)
デカメチレンジアミンとテレフタル酸の等モル塩1050g、ヘキサメチレンジアミンとドデカン二酸の等モル塩450g、触媒としてジ亜リン酸ナトリウム0.7g、および蒸留水1500gをオートクレーブに仕込み、常圧から0.05MPaまでN2で加圧し、放圧させ、常圧に戻した。この操作を3回行い、N2置換を行った後、攪拌下135℃、0.3MPaにて均一溶解させた。その後、溶解液を送液ポンプにより、連続的に供給し、加熱配管で240℃まで昇温させ、1時間、熱を加えた。その後、加圧反応缶に反応混合物が供給され、290℃に加熱され、缶内圧を3MPaで維持するように、水の一部を留出させ、低次縮合物を得た。その後、この低次縮合物を、溶融状態を維持したまま直接二軸押出し機に供給し、樹脂温度を330℃、3箇所のベントから水を抜きながら溶融下で重縮合を進め、共重合ポリアミドを得た。得られた共重合ポリアミドは、融点280℃、相対粘度は2.0であった。
[合成例3]
(B-3:エチレン-マレイン酸水素エチルランダム共重合体の合成)
調製するベンゼン溶液の総質量に対して、1.6質量%のマレイン酸水素エチル、3×10-4質量%のtert-ブチルペルアセテ-トとなるように各成分をベンゼンに溶解し、ベンゼン溶液を調製した。調製したベンゼン溶液とエチレンを1:1の質量比で、300rpmで撹拌する撹拌装置を有する2Lのオートクレーブ中に連続的に供給し、1200気圧となるまで供給を続けた。その後、ジャケットヒーターでオートクレーブを230℃まで加熱した。得られたポリマー溶液は減圧弁を介して、分離容器に移動され、ポリマー以外の全ての試薬を急速蒸発させた。下部ノズルからストランド状にポリマーを排出し、水冷及びカッティングを行い、エチレン-マレイン酸水素エチルランダム共重合体のペレットを得た。得られたエチレン-マレイン酸水素エチルランダム共重合体の全構成単位の質量に対するマレイン酸水素エチルの含有量は8質量%であった。なお、エチレン-マレイン酸水素エチルランダム共重合体の全構成単位の質量に対するマレイン酸水素エチルの含有量は、H-NMRにより測定した。また、190℃、2.16kg荷重下でのメルトインデックスは15g/10minであった。
(B-3:エチレン-マレイン酸水素エチルランダム共重合体の合成)
調製するベンゼン溶液の総質量に対して、1.6質量%のマレイン酸水素エチル、3×10-4質量%のtert-ブチルペルアセテ-トとなるように各成分をベンゼンに溶解し、ベンゼン溶液を調製した。調製したベンゼン溶液とエチレンを1:1の質量比で、300rpmで撹拌する撹拌装置を有する2Lのオートクレーブ中に連続的に供給し、1200気圧となるまで供給を続けた。その後、ジャケットヒーターでオートクレーブを230℃まで加熱した。得られたポリマー溶液は減圧弁を介して、分離容器に移動され、ポリマー以外の全ての試薬を急速蒸発させた。下部ノズルからストランド状にポリマーを排出し、水冷及びカッティングを行い、エチレン-マレイン酸水素エチルランダム共重合体のペレットを得た。得られたエチレン-マレイン酸水素エチルランダム共重合体の全構成単位の質量に対するマレイン酸水素エチルの含有量は8質量%であった。なお、エチレン-マレイン酸水素エチルランダム共重合体の全構成単位の質量に対するマレイン酸水素エチルの含有量は、H-NMRにより測定した。また、190℃、2.16kg荷重下でのメルトインデックスは15g/10minであった。
<成形品の物性及び評価方法>
[評価1]
(押出加工性)
各ポリアミド樹脂組成物の製造時において、押出加工性を以下の評価項目について、評価した。
[評価1]
(押出加工性)
各ポリアミド樹脂組成物の製造時において、押出加工性を以下の評価項目について、評価した。
1.最大吐出量
二軸押出機の設定温度280℃、吐出量(Q)とスクリュー回転数(N)の比(Q/N)=0.117の条件下で、押出機トルクが80%となる吐出量を求め、最大吐出量とした。
最大吐出量が大きいほど押出加工性が良く押出加工性に優れると評価した。具体的には60kg/hr以上であると、押出加工性に優れると評価した。
二軸押出機の設定温度280℃、吐出量(Q)とスクリュー回転数(N)の比(Q/N)=0.117の条件下で、押出機トルクが80%となる吐出量を求め、最大吐出量とした。
最大吐出量が大きいほど押出加工性が良く押出加工性に優れると評価した。具体的には60kg/hr以上であると、押出加工性に優れると評価した。
2.ストランド切れ回数
前記条件で押出加工時のストランド切れの回数を測定し、以下の評価基準に従い、評価した。ストランド切れが0回であると、押出加工性に優れると評価した。
前記条件で押出加工時のストランド切れの回数を測定し、以下の評価基準に従い、評価した。ストランド切れが0回であると、押出加工性に優れると評価した。
(評価基準)
○:ストランド切れがない
×:ストランド切れの回数が1回以上
○:ストランド切れがない
×:ストランド切れの回数が1回以上
[評価2]
(ブロー成形性)
実施例及び比較例で得られたポリアミド樹脂組成物を80℃で8時間乾燥させ、図1に示すパイプ形状の金型、及びブロー成形機(S.T.SOFFIAGGIO TECNICA S.r.l社製、ASPI150.3)を用いて、各表に示す成形温度におけるブロー成形性を以下の評価項目について、評価した。
(ブロー成形性)
実施例及び比較例で得られたポリアミド樹脂組成物を80℃で8時間乾燥させ、図1に示すパイプ形状の金型、及びブロー成形機(S.T.SOFFIAGGIO TECNICA S.r.l社製、ASPI150.3)を用いて、各表に示す成形温度におけるブロー成形性を以下の評価項目について、評価した。
1.金型転写性
目視による判定で、ブロー成形品の外表面の金型の転写性を以下の基準で判断した。
目視による判定で、ブロー成形品の外表面の金型の転写性を以下の基準で判断した。
(評価基準)
○:金型の転写性が良好である。
×:金型の転写性が不良である。
○:金型の転写性が良好である。
×:金型の転写性が不良である。
2.ドローダウン性
ブロー成形機で50mm計量し、パリソンを吐出した。吐出完了後のパリソン長をL0、20秒後のパリソン長をLとし、パリソン長の比(L/L0)を算出してドローダウン性を評価した。垂れ下がり量が少ないほど、ドローダウン性に優れる。具体的にはL/L0が1.2以下であると、ドローダウン性に優れる。
ブロー成形機で50mm計量し、パリソンを吐出した。吐出完了後のパリソン長をL0、20秒後のパリソン長をLとし、パリソン長の比(L/L0)を算出してドローダウン性を評価した。垂れ下がり量が少ないほど、ドローダウン性に優れる。具体的にはL/L0が1.2以下であると、ドローダウン性に優れる。
[評価3]
(滞留時の熱安定性)
実施例及び比較例で得られたポリアミド樹脂組成物を80℃で8時間乾燥させ、図1に示すパイプ形状の金型、及びブロー成形機(S.T.SOFFIAGGIO TECNICA S.r.l社製、ASPI150.3)を用いて、各表に示す成形温度に30分滞留させた後にブロー成形性を行い、以下の評価項目について、評価した。
(滞留時の熱安定性)
実施例及び比較例で得られたポリアミド樹脂組成物を80℃で8時間乾燥させ、図1に示すパイプ形状の金型、及びブロー成形機(S.T.SOFFIAGGIO TECNICA S.r.l社製、ASPI150.3)を用いて、各表に示す成形温度に30分滞留させた後にブロー成形性を行い、以下の評価項目について、評価した。
1.金型転写性
目視による判定で、ブロー成形品の外表面の金型の転写性を以下の基準で判断した。
目視による判定で、ブロー成形品の外表面の金型の転写性を以下の基準で判断した。
(評価基準)
○:金型の転写性が良好である。
×:金型の転写性が不良である。
○:金型の転写性が良好である。
×:金型の転写性が不良である。
2.表面粗さ
成形品の内側の表面平滑性を3D形状測定機((株)キーエンス社製、VR5000、測定範囲:18mm×24mm、測定箇所:異なる5点)を用いて、算術平均高さの最大値(Samax)を測定し、以下の評価基準に従い評価した。Saが小さいほど滞留安定性に優れると評価した。
成形品の内側の表面平滑性を3D形状測定機((株)キーエンス社製、VR5000、測定範囲:18mm×24mm、測定箇所:異なる5点)を用いて、算術平均高さの最大値(Samax)を測定し、以下の評価基準に従い評価した。Saが小さいほど滞留安定性に優れると評価した。
(評価基準)
◎:Samaxが50μm以下
○:Samaxが50μm超100μm以下
△:Samaxが100μm超150μm以下
×:Samaxが150μm超
◎:Samaxが50μm以下
○:Samaxが50μm超100μm以下
△:Samaxが100μm超150μm以下
×:Samaxが150μm超
[評価4]
(インサート成形性)
実施例及び比較例で得られたポリアミド樹脂組成物を80℃で8時間乾燥させ、800mm×60mm×60mmの金型に、図2に示す成形品を設置し、ブロー成形機(S.T.SOFFIAGGIO TECNICA S.r.l社製、ASPI150.3)を用いて、インサート成形を行った。インサート成形後の成形品において、ポリアミド樹脂組成物の回り込みが不十分な図3のa~d部の長さを測定し、以下の基準に従い評価した。a~d部の合計値が小さいほどインサート成形性が優れると評価した。
(インサート成形性)
実施例及び比較例で得られたポリアミド樹脂組成物を80℃で8時間乾燥させ、800mm×60mm×60mmの金型に、図2に示す成形品を設置し、ブロー成形機(S.T.SOFFIAGGIO TECNICA S.r.l社製、ASPI150.3)を用いて、インサート成形を行った。インサート成形後の成形品において、ポリアミド樹脂組成物の回り込みが不十分な図3のa~d部の長さを測定し、以下の基準に従い評価した。a~d部の合計値が小さいほどインサート成形性が優れると評価した。
(評価基準)
◎:a~d部の合計値が5mm以下
○:a~d部の合計値が5mm超6.5mm以下
×:a~d部の合計値が6.5mm超
◎:a~d部の合計値が5mm以下
○:a~d部の合計値が5mm超6.5mm以下
×:a~d部の合計値が6.5mm超
[成形品の製造]
実施例及び比較例で得られたポリアミド樹脂組成物のペレットを、窒素気流中で乾燥し、ポリアミド樹脂組成物中の水分量を500ppm以下にした。次いで、水分量を調整した各ポリアミド樹脂組成物のペレットを、射出成形機(PS-40E、日精樹脂株式会社製)を用いて、ISO3167に準拠して、多目的試験片(A型、ダンベル形引張試験片)を成形品として成形した。なお、多目的試験片の寸法は、全長≧170mm、タブ部間距離109.3±3.2mm、平行部の長さ80±2mm、肩部の半径24±1mm、端部の幅20±0.2mm、中央の平行部の幅10±0.2mm、厚さ4±0.2mmである。具体的な射出成形時の条件としては、射出及び保圧の時間:25秒、冷却時間:15秒、金型温度:80℃、シリンダー温度:290℃に設定した。
実施例及び比較例で得られたポリアミド樹脂組成物のペレットを、窒素気流中で乾燥し、ポリアミド樹脂組成物中の水分量を500ppm以下にした。次いで、水分量を調整した各ポリアミド樹脂組成物のペレットを、射出成形機(PS-40E、日精樹脂株式会社製)を用いて、ISO3167に準拠して、多目的試験片(A型、ダンベル形引張試験片)を成形品として成形した。なお、多目的試験片の寸法は、全長≧170mm、タブ部間距離109.3±3.2mm、平行部の長さ80±2mm、肩部の半径24±1mm、端部の幅20±0.2mm、中央の平行部の幅10±0.2mm、厚さ4±0.2mmである。具体的な射出成形時の条件としては、射出及び保圧の時間:25秒、冷却時間:15秒、金型温度:80℃、シリンダー温度:290℃に設定した。
[評価5]
(引張強度)
多目的試験片(A型)を用いて、ISO527に準拠して引張試験を行い、初期引張強度(MPa)を測定した。引張速度は繊維状強化材を含有する樹脂組成物は5mm/min、繊維状強化材を含有しない樹脂組成物は50mm/minとした。
(引張強度)
多目的試験片(A型)を用いて、ISO527に準拠して引張試験を行い、初期引張強度(MPa)を測定した。引張速度は繊維状強化材を含有する樹脂組成物は5mm/min、繊維状強化材を含有しない樹脂組成物は50mm/minとした。
[評価6]
(耐薬品性)
実施例及び比較例で得られたポリアミド樹脂組成物を80℃で8時間乾燥させ、図1に示すパイプ形状の金型、及びブロー成形機(S.T.SOFFIAGGIO TECNICA S.r.l社製、ASPI150.3)を用いて、各表に示す成形温度におけるブロー成形性を以下の評価項目について、評価した。
(耐薬品性)
実施例及び比較例で得られたポリアミド樹脂組成物を80℃で8時間乾燥させ、図1に示すパイプ形状の金型、及びブロー成形機(S.T.SOFFIAGGIO TECNICA S.r.l社製、ASPI150.3)を用いて、各表に示す成形温度におけるブロー成形性を以下の評価項目について、評価した。
1.25質量%塩化カルシウム水溶液耐性
ブロー成形品の中央部から10mm×50mm幅の試験片を切り出した。切り出した試験片を、25wt%塩化カルシウム溶液(水:エタノール=1:1、無水塩化カルシウム25wt%)に浸漬した。15分後に試験片を取り出し、水洗後、風乾した試験片の外観を目視で評価した。試験片の白化部分の面積が小さいほど塩化カルシウム耐性に優れる。
ブロー成形品の中央部から10mm×50mm幅の試験片を切り出した。切り出した試験片を、25wt%塩化カルシウム溶液(水:エタノール=1:1、無水塩化カルシウム25wt%)に浸漬した。15分後に試験片を取り出し、水洗後、風乾した試験片の外観を目視で評価した。試験片の白化部分の面積が小さいほど塩化カルシウム耐性に優れる。
(評価基準)
◎:試験片の白化した部分の面積が25%以下
○:試験片の白化した部分の面積が25%超50%以下
△:試験片の白化した部分の面積が50%超75%以下
×:試験片の白化した部分の面積が75%
◎:試験片の白化した部分の面積が25%以下
○:試験片の白化した部分の面積が25%超50%以下
△:試験片の白化した部分の面積が50%超75%以下
×:試験片の白化した部分の面積が75%
2.40質量%塩化カルシウム水溶液耐性
ブロー成形品の中央部から10mm×50mm幅の試験片を切り出した。切り出した試験片を、40質量%塩化カルシウム溶液(水:エタノール=1:1、無水塩化カルシウム40質量%)に浸漬した。15分後に試験片を取り出し、水洗後、風乾した試験片の外観を目視で評価した。試験片の白化部分の面積が小さいほど塩化カルシウム耐性に優れる。
ブロー成形品の中央部から10mm×50mm幅の試験片を切り出した。切り出した試験片を、40質量%塩化カルシウム溶液(水:エタノール=1:1、無水塩化カルシウム40質量%)に浸漬した。15分後に試験片を取り出し、水洗後、風乾した試験片の外観を目視で評価した。試験片の白化部分の面積が小さいほど塩化カルシウム耐性に優れる。
(評価基準)
◎:試験片の白化した部分の面積が25%以下
○:試験片の白化した部分の面積が25%超50%以下
△:試験片の白化した部分の面積が50%超75%以下
×:試験片の白化した部分の面積が75%
◎:試験片の白化した部分の面積が25%以下
○:試験片の白化した部分の面積が25%超50%以下
△:試験片の白化した部分の面積が50%超75%以下
×:試験片の白化した部分の面積が75%
3.耐久性試験
成形品内にロングライフクーラント(LLC)50質量%水溶液を通水し、下記に示す試験条件で耐久性試験を行い、以下の基準に従い評価した。
成形品内にロングライフクーラント(LLC)50質量%水溶液を通水し、下記に示す試験条件で耐久性試験を行い、以下の基準に従い評価した。
(試験条件)
成形品厚み :最薄部2mm
循環媒体 :LLC50質量%水溶液
媒体温度 :130℃
内部圧力 :2.1bar
媒体流量 :100L/min
試験環境温度:80℃
試験時間 :1000時間
成形品厚み :最薄部2mm
循環媒体 :LLC50質量%水溶液
媒体温度 :130℃
内部圧力 :2.1bar
媒体流量 :100L/min
試験環境温度:80℃
試験時間 :1000時間
(評価基準)
○:LLC水溶液の漏れがない、試験後の製品に損傷(変形・破損)がない
×:LLC水溶液が漏れる、試験後の製品に損傷(変形・破損)が見られる
○:LLC水溶液の漏れがない、試験後の製品に損傷(変形・破損)がない
×:LLC水溶液が漏れる、試験後の製品に損傷(変形・破損)が見られる
<ポリアミド樹脂組成物の製造>
[実施例1]
(ポリアミド樹脂組成物P-a1の製造)
芝浦機械社製、2軸押出機TEM26SXを用いて、押出機最上流部に設けられたトップフィード口より、(A)ポリアミド樹脂、(B)耐衝撃材、(D)耐熱材を予めブレンドしたものと、を供給した。また、押出機下流側(トップフィード口より供給された樹脂が充分溶融している状態)のサイドフィード口より(C)繊維強化材を供給した。次いで、ダイヘッドより押し出された溶融混練物をストランド状で冷却し、ペレタイズして、ポリアミド樹脂組成物P-a1のペレットを得た。各構成成分の種類及び含有量は各表に記載のとおりとした。
[実施例1]
(ポリアミド樹脂組成物P-a1の製造)
芝浦機械社製、2軸押出機TEM26SXを用いて、押出機最上流部に設けられたトップフィード口より、(A)ポリアミド樹脂、(B)耐衝撃材、(D)耐熱材を予めブレンドしたものと、を供給した。また、押出機下流側(トップフィード口より供給された樹脂が充分溶融している状態)のサイドフィード口より(C)繊維強化材を供給した。次いで、ダイヘッドより押し出された溶融混練物をストランド状で冷却し、ペレタイズして、ポリアミド樹脂組成物P-a1のペレットを得た。各構成成分の種類及び含有量は各表に記載のとおりとした。
[実施例2~17及び比較例1~8]
(ポリアミド樹脂組成物P-a2~P-a17及びP-b1~P-b8の製造)
各構成成分の種類及び含有量を各表に記載のとおりとした以外は、実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド樹脂組成物P-a2~P-a17及びP-b1~P-b8のペレットを得た。
(ポリアミド樹脂組成物P-a2~P-a17及びP-b1~P-b8の製造)
各構成成分の種類及び含有量を各表に記載のとおりとした以外は、実施例1と同様の方法を用いて、ポリアミド樹脂組成物P-a2~P-a17及びP-b1~P-b8のペレットを得た。
実施例及び比較例で得られたポリアミド樹脂組成物のペレットを用いて、前記方法により成形品を製造し、各種物性及び評価を行った。組成及び評価結果を下記表に示す。なお、実施例1、3~5、7、9~17、及び比較例1~5、7、8のポリアミド樹脂組成物は、耐久性の評価は行わなかった。
表1~6から、ポリアミド樹脂組成物P-a1~P-a17(実施例1~17)は、溶融加工時の押出加工性、ブロー成形性、滞留時の熱安定性、及びインサート成形性、並びに成形品としたときの引張強度及び耐薬品性に優れていた。
一方、ポリアミド樹脂組成物P-b1~P-b8(比較例1~8)は、溶融加工時の押出加工性、ブロー成形性、滞留時の熱安定性、及びインサート成形性、並びに成形品としたときの引張強度及び耐薬品性について全て優れるものは得られなかった。
具体的には、ポリアミド樹脂組成物P-b1及びP-b2は押出加工時の最大吐出量が低く、押出加工性が劣っていた。また、ポリアミド樹脂組成物P-b1及びP-b2は、ブロー成形自体は可能であるものの、インサート成形性、引張強度、及び耐薬品性が不十分であった。
ポリアミド樹脂組成物P-b4及びP-b5は、それぞれ、ポリアミド樹脂組成物P-b1及びP-b2にガラス繊維を添加したものであるが、押出加工性、及び滞留安定性が悪化していた。
ポリアミド樹脂組成物P-b3は、ブロー成形性及び耐薬品性は良好であったが、滞留安定性及びインサート成形性が不十分であった。
ポリアミド樹脂組成物P-a2とポリアミド樹脂組成物P-b6とを比較において、ポリアミド樹脂組成物がガラス繊維を含有することで、押出加工性及び耐久性に優れる傾向が見られた。
ポリアミド樹脂組成物P-a2とポリアミド樹脂組成物P-b7とを比較において、ポリアミド樹脂組成物の相対粘度が低いことで、ブロー成形性を維持したまま、押出加工性及びインサート成形性に優れる傾向が見られた。
ポリアミド樹脂組成物P-a5とポリアミド樹脂組成物P-b8とを比較すると、(A3)第三のポリアミド樹脂を適切な量含有することで、ブロー成形性に優れる傾向が見られた。
以上のことから、特定の量の(A1)~(A3)成分、並びに、(B)及び(C)成分を含み、且つ、相対粘度が特定の範囲であるポリアミド樹脂組成物のみが、溶融加工時の押出加工性、ブロー成形性、滞留時の熱安定性、及びインサート成形性、並びに成形品としたときの引張強度及び耐薬品性について全て優れることが明らかとなった。
具体的には、ポリアミド樹脂組成物P-b1及びP-b2は押出加工時の最大吐出量が低く、押出加工性が劣っていた。また、ポリアミド樹脂組成物P-b1及びP-b2は、ブロー成形自体は可能であるものの、インサート成形性、引張強度、及び耐薬品性が不十分であった。
ポリアミド樹脂組成物P-b4及びP-b5は、それぞれ、ポリアミド樹脂組成物P-b1及びP-b2にガラス繊維を添加したものであるが、押出加工性、及び滞留安定性が悪化していた。
ポリアミド樹脂組成物P-b3は、ブロー成形性及び耐薬品性は良好であったが、滞留安定性及びインサート成形性が不十分であった。
ポリアミド樹脂組成物P-a2とポリアミド樹脂組成物P-b6とを比較において、ポリアミド樹脂組成物がガラス繊維を含有することで、押出加工性及び耐久性に優れる傾向が見られた。
ポリアミド樹脂組成物P-a2とポリアミド樹脂組成物P-b7とを比較において、ポリアミド樹脂組成物の相対粘度が低いことで、ブロー成形性を維持したまま、押出加工性及びインサート成形性に優れる傾向が見られた。
ポリアミド樹脂組成物P-a5とポリアミド樹脂組成物P-b8とを比較すると、(A3)第三のポリアミド樹脂を適切な量含有することで、ブロー成形性に優れる傾向が見られた。
以上のことから、特定の量の(A1)~(A3)成分、並びに、(B)及び(C)成分を含み、且つ、相対粘度が特定の範囲であるポリアミド樹脂組成物のみが、溶融加工時の押出加工性、ブロー成形性、滞留時の熱安定性、及びインサート成形性、並びに成形品としたときの引張強度及び耐薬品性について全て優れることが明らかとなった。
本実施形態ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物によれば、溶融加工時の押出加工性、ブロー成形性、滞留時の熱安定性、及びインサート成形性に優れ、且つ、成形品としたときの引張強度及び耐薬品性に優れるブロー成形用ポリアミド樹脂組成物を提供することができる。本実施形態の成形品の製造方法は、前記ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物を用いた方法であり、滞留時の熱安定性に優れ、引張強度及び耐薬品性に優れる成形品が得られる。本実施形態の成形品の製造方法により得られる成形品は、自動車用、機械工業用、電気及び電子用、産業資材用、工業材料用、日用及び家庭品用等の各種部品の材料として利用することができる。
Claims (12)
- (A)ポリアミド樹脂と、
(B)耐衝撃材と、
(C)繊維状強化材と、
を含む、ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物であって、
前記(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、
30質量部以上80質量部以下の、単量体単位あたりの平均炭素数が8以上の脂肪族ポリアミドである、(A1)第一のポリアミド樹脂と、
20質量部以上70質量部以下の、前記(A1)第一のポリアミド樹脂の融点+15℃以下の融点である、(A2)第二のポリアミド樹脂と、
0質量部以上20質量部以下の、前記(A1)第一のポリアミド樹脂の融点及び前記(A2)第二のポリアミド樹脂の融点よりも高い融点を有する、(A3)第三のポリアミド樹脂と、を含み、
前記ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物の96%硫酸粘度が3.0以下である、ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。 - 前記(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、5質量部以上20質量部以下の(B)耐衝撃材、及び、5質量部以上50質量部以下の(C)繊維状強化材を含む、請求項1に記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
- 前記(A1)第一のポリアミド樹脂が、単量体単位あたりの平均炭素数が9以上の脂肪族ポリアミドである、請求項1又は2に記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
- 前記(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、5質量部以上20質量部以下の前記(A3)第三のポリアミド樹脂を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
- 前記(A2)第二のポリアミド樹脂が、単量体単位あたりの平均炭素数が6超のポリアミドである、請求項1~4のいずれか一項に記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
- 前記(B)耐衝撃材が、エチレンαオレフィン共重合体及びエチレンマレイン酸誘導体共重合体からなる群より選ばれる1種以上である、請求項1~5のいずれか一項に記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
- 前記(B)耐衝撃材が、エチレンマレイン酸誘導体共重合体である、請求項1~6のいずれか一項に記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
- 前記(C)繊維状強化材が、ガラス繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる1種以上である、請求項1~7のいずれか一項に記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
- 前記(A)ポリアミド樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上3.00質量部以下の(D)耐熱剤を更に含む、請求項1~8のいずれか一項に記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物。
- 請求項1~9のいずれか一項に記載のブロー成形用ポリアミド樹脂組成物をブロー成形により成形する成形工程を含む、成形品の製造方法。
- 前記成形品が中空形状である、請求項10に記載の成形品の製造方法。
- 前記成形工程において、成形加工温度が、(A1)第一のポリアミド樹脂の融点及び(A2)第二のポリアミド樹脂の融点と、(A3)第三のポリアミド樹脂の融点の間である、請求項10又は11に記載の成形品の製造方法。
Priority Applications (1)
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