JP2023505295A - 黒色に染色されたポリアミド組成物、その製造及び使用方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、ホルムアルデヒド、n-フェニル-ベンゼンアミン及び2-プロパノンの重縮合物及びカーボンブラック、及び好ましくはまたガラス繊維を含む黒色着色されたポリアミド組成物、レーザー刻印可能な黒色着色されたポリアミド成形品の製造のための、当該ポリアミド組成物の製造及びその使用方法に関する。【選択図】なし
Description
本発明の背景
本発明は、ホルムアルデヒド、n-フェニル-ベンゼン及び2-プロパノンの重縮合物並びにカーボンブラック、及び好ましくはまたガラス繊維を含む黒色着色されたポリアミド組成物、レーザー刻印可能な黒色着色されたポリアミド成形品の製造のためのこのポリアミド組成物の製造及びその使用方法に関する。
本発明は、ホルムアルデヒド、n-フェニル-ベンゼン及び2-プロパノンの重縮合物並びにカーボンブラック、及び好ましくはまたガラス繊維を含む黒色着色されたポリアミド組成物、レーザー刻印可能な黒色着色されたポリアミド成形品の製造のためのこのポリアミド組成物の製造及びその使用方法に関する。
従来技術
ポリアミドは、世界中に大規模で製造されるポリマーであり、ホイル、繊維及び成形品(加工材料)の主要な用途部門だけでなく、多種多様なその他の目的に使用されている。最も広く製造されているポリアミドは、ナイロン-6(ポリカプロラクタム)及びナイロン6,6(ナイロン、ポリヘキサメチレンアジパミド)である。産業的に重要なポリアミドの殆どは、高い耐熱性を特徴とする半結晶性又は非晶質熱可塑性ポリマーである。これらのポリアミドの着色において、及びいずれの必要な更なる加工において使用される温度は高温:通常、240℃より高温及びしばしば300℃より高温である。したがって、使用される着色剤に課される要件は、顔料であれ又は染料であれ、より低い温度において加工されるポリマー、例えばPVC又はポリエチレンのものよりもより厳しいものである。
ポリアミドは、世界中に大規模で製造されるポリマーであり、ホイル、繊維及び成形品(加工材料)の主要な用途部門だけでなく、多種多様なその他の目的に使用されている。最も広く製造されているポリアミドは、ナイロン-6(ポリカプロラクタム)及びナイロン6,6(ナイロン、ポリヘキサメチレンアジパミド)である。産業的に重要なポリアミドの殆どは、高い耐熱性を特徴とする半結晶性又は非晶質熱可塑性ポリマーである。これらのポリアミドの着色において、及びいずれの必要な更なる加工において使用される温度は高温:通常、240℃より高温及びしばしば300℃より高温である。したがって、使用される着色剤に課される要件は、顔料であれ又は染料であれ、より低い温度において加工されるポリマー、例えばPVC又はポリエチレンのものよりもより厳しいものである。
染料は、具体的には半結晶ポリアミドに使用される場合、着色された成形品又は繊維の表面に望ましくない移行の影響を受けやすい。成形品及び特に繊維の場合、このことは、染料の滲出、耐擦過性の低下、及び繊維と接触する材料の変色につながる。この移行のために、慣用の染料は、ポリアミドのポリマーマトリックスへの使用について限られた適合性しか有していない。これに対し、顔料は通常、移行に関しいかなる困難もなく使用され得る。
熱可塑性プラスチック及び特にポリアミドの黒色着色のために使用される材料は、通常は、カーボンブラック(例えばピグメントブラック7(Pigment Black 7)又は低水準の移行性しか示さない染料、例えば、ソルベントブラック 7(Solvent Black 7(ニグロシン)又はソルベントブラック5(ニグロシン)である。
特許文献1は、スチレンコポリマー、PMMA及び他のポリアルキルメタクリレート、ポリカーボネート及びポリエステルカーボネートから選択されるポリマー、及びまたカーボンブラック顔料並びに黒色着色をもたらす少なくとも2種の可溶性染料を含む黒色熱可塑性成形組成物について記載している。
プラスチック成形品の識別のためのレーザー刻印は、ラベリングなどの代替法よりも費用対効果が高いため、近年益々重要性を増してきていると想定されている。レーザー刻印を採用する他の理由は、非常に多種多様な刻印型及び刻印形態への使用を可能とし、及びまた種々のコード、例えばQRコード(登録商標)の適用を可能とする、非常に柔軟なプロセスであるということである。さらに、レーザー刻印は、組成物の永続的な刻印を提供するため、したがって、意図しない剥離のリスクがないという点で、貼付ラベルとは相違する。
レーザー刻印の主要な用途の1つは、暗色又は黒色背景上に淡色の刻印を適用することである。この種の刻印に成功したことが証明されている添加剤は、レーザーエネルギーの吸収によってポリマーマトリックスの局所的な発泡をもたらす。
この目的のために特に広く使用されている添加剤は、例えば特許文献2に記載されているカーボンブラックである。これは、黒色背景に対するわずかに茶色がかった淡色の刻印の適用を、高い費用対効果で可能とする。
カーボンブラックはまた、ポリアミドの黒色着色剤、及びまたレーザー刻印のための普遍的な添加剤として広く使用されている。しかしながら、カーボンブラックで着色されたポリアミドは、通常、その表面は粗く、及びその黒色が特に強くなく、及び射出成形プロセスにおける加工中の流動挙動が特に良好でない、という欠点を有する。
一般的に、カーボンブラックは、ポリアミドのような熱可塑性プラスチックの着色において良好な特性を表す。しかしながら、半結晶性のポリマー中に使用された場合、それらは核形成剤として作用し、即ち、溶融ポリマー中に取り込まれた場合にそれらは核の数を増加させそしてしたがって結晶化挙動に影響を与えてしまう。半結晶性ポリアミドにおけるカーボンブラックの使用は、ポリアミドから製造された部品の寸法挙動において望ましくない変化をもたらしてしまう。このことは、高い寸法安定性を必要とする場合、例えば、フレーム部品、カバー材等のための自動車部門において特に問題となる。
黒色着色されたポリアミドのための多くの用途部門は、例えば審美的理由から消費者に好まれるものであるため、高光沢の表面を有する製品を必要とする。カーボンブラックの使用は、着色されたプラスチック表面における入射光の散乱を引き起こし、このため光沢を弱める。また、光の散乱は色をより薄く見せるため、カーボンブラックは、濃い黒色の成形品の製造には使用することができない。
有機染料ニグロシン(ソルベントブラック7(Solvent Black 7-CAS:8005-02-5)の使用は、件の混合されたポリアミド材料の良好な流動挙動と共に濃い黒色、平滑な表面を与え得るために、カーボンブラックを用いた着色の代替として成功することが証明されている。ニグロシンを用いた着色は、レーザー刻印性(レーザーマーク性)が非常に乏しいコントラストによって悪影響を受けるという欠点を有する。
ニグロシンは、合成黒色着色剤の混合物であって、ニトロベンゼン、アニリン及び塩酸アニリンを鉄触媒又は銅触媒の存在下で加熱することにより得られる。ニグロシンは、種々の態様(水溶性、アルコール可溶性及び油溶性)で利用可能である。典型的な水溶性ニグロシンは、アシッドブラック2(Acid Black 2)(C.I.50420)であり、典型的なアルコール可溶性ニグロシンは、ソルベントブラック5(C.I.50415)であり、そして典型的な油溶性ニグロシンは、ソルベントブラック7(C.I.50415:1)である。
しかしながら、ニグロシンについては、健康被害の可能性に関連する懸念が完全に無いわけではなく、例えば、製造工程由来のアニリン及びニトロベンゼンの残渣が製品中に残留し得る、及び、望ましくない分解生成物が、押出加工又は射出成形加工又は紡糸加工によるその後の加工処理中に生成され得るというリスクがある。
カーボンブラックとニグロシンとの組み合わせは、比較的良好な表面品質及び流動性を与え得るが、これらの特性は、ニグロシンのみを使用した別形態のものと比べて概して劣っている。また、このことは、レーザー刻印性にも当てはまり、それは、カーボンブラックとニグロシンとの組み合わせは適切な成分の刻印を可能にするものの、こうして達成可能なコントラスト値は低いためである。
特許文献3は、レーザー刻印され得るポリマー組成物中での、カーボンブラックと他の有機染料を組み合わせた使用について記載している。しかしながら、この文献の記載は、種々の着色された刻印にのみ関するものである一方で、配合された材料の表面品質及び流動特性の詳細については提供されていない。
特許文献4は、高いコントラスト、良好な表面品質及び良好な流動特性及び機械的特性とともに良好なレーザー刻印性を有するものとする、カーボンブラックとガラス繊維とを組み合わせた特定の構造のクロム錯体染料を含むポリアミド組成物について記載している。
しかしながら、高いコントラストを有する良好なレーザー刻印性だけでなく、良好な表面品質及び良好な機械的特性をも有する、黒色着色されたポリアミド組成物の必要性は依然として存在する。
したがって、本発明に内在する目的は、良好なレーザー刻印性、高いコントラスト、良好な表面品質、特に低い表面粗さ、及び良好な機械的特性を有する新規な黒色着色されたポリアミド組成物を提供することである。また、これらの特性は、ガラス繊維を含有するポリアミド組成物において維持されるべきである。
その他の目的は、これまで使用されてきた着色剤の上記欠点、例えば、クロム錯体染料の高コスト、を回避することである。
本発明の観点から、カーボンブラックと、ホルムアルデヒド、n-フェニル-ベンゼンアミン及び2-プロパノンの重縮合物(CAS:9003-80-9)との組合せの使用が、高いコントラストを有するレーザー刻印性だけでなく、良好な表面品質及び良好な機械的特性も有する配合されたポリアミド材料を製造し得る。
当該目的は、ホルムアルデヒド、2-フェニルベンゼンアミン及び2-プロパノンの重縮合物(CAS:9003-80-9)をポリアミド組成物の着色に使用した場合に達成されることが見出された。
発明の概要
先ず、本発明は、ポリアミド組成物であって、
a)成分Aとして、34.89~99.89質量%の、少なくとも1種の合成ポリアミド、及び
b)成分Bとして、0.1~5質量%の、ホルムアルデヒド、n-フェニル-ベンゼンアミン及び2-プロパンの重縮合物、
c)成分Cとして、0.01~1質量%のカーボンブラック、
d)成分Dとして、0~65質量%のガラス繊維、
e)成分Eとして、0~50質量%の他の追加物質、
(記載される数量は合計で100質量%であり、組成物の全体に基づくものである)
を含む、ポリアミド組成物を提供する。
先ず、本発明は、ポリアミド組成物であって、
a)成分Aとして、34.89~99.89質量%の、少なくとも1種の合成ポリアミド、及び
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c)成分Cとして、0.01~1質量%のカーボンブラック、
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(記載される数量は合計で100質量%であり、組成物の全体に基づくものである)
を含む、ポリアミド組成物を提供する。
さらに、本発明は、上記に定義されるポリアミド組成物の使用方法を提供し、そしてこれ以降、表面平滑度が高く、且つ高いコントラスト値を有する良好なレーザー刻印可能な黒色ポリアミド成形品の製造のためのポリアミド組成物の使用方法を提供する。
さらに、本発明は、上記及びこれ以降定義される本発明のポリアミド成形用組成物から製造された成形品を提供する。
さらに、本発明は、少なくとも1種の合成ポリアミドA、少なくとも1種のホルムアルデヒド、n-フェニル-ベンゼンアミン及び2-プロパノンの重縮合物B、カーボンブラックC、及び任意のその他の添加剤が、160~340℃の範囲の温度まで加熱されて混合される、ポリアミド組成物の製造方法を提供する。
本発明のポリアミド組成物は、高いコントラスト値を有し、及び良好な機械的特性と共に高い表面平滑性を有するレーザー刻印可能な成形品の製造に特に適する。
本発明の詳細な説明
本発明によれば、カーボンブラックと、ホルムアルデヒド、n-フェニル-ベンゼンアミン及び2-プロパノンの重縮合物の組み合わせを採用することによって、高いコントラスト値を示すレーザー刻印可能な成形品が製造され得るポリアミド組成物が得られることが見出された。同時に、当該成形品は、高い表面平滑性を有する。したがって、高い光沢面を有する製品が製造され得る。さらにまた、濃い黒色のポリアミド製品を製造することが可能となる。
本発明によれば、カーボンブラックと、ホルムアルデヒド、n-フェニル-ベンゼンアミン及び2-プロパノンの重縮合物の組み合わせを採用することによって、高いコントラスト値を示すレーザー刻印可能な成形品が製造され得るポリアミド組成物が得られることが見出された。同時に、当該成形品は、高い表面平滑性を有する。したがって、高い光沢面を有する製品が製造され得る。さらにまた、濃い黒色のポリアミド製品を製造することが可能となる。
当該成形品は、良好な機械的特性を示す。
これらの特性は、PA6及びPA66、特にPA66に基づくポリアミド組成物について顕著に言及される。特にPA66成型用組成物及び成形品について、着色剤としてのカーボンブラック及びニグロシンの組み合わせと比較した場合に、改善された機械的特性をもたらす。特に、シャルピー(ノッチなし)衝撃試験、引張強度及び引張係数が改善された。
好ましくは、PA6において、引張係数が上昇し、一方、引張強度及び破断点伸びは維持された。
実質的に本発明において使用される重縮合物は、核形成剤として作用するものではなく、それ故それにより着色されたポリアミドの結晶化の挙動の如何なる関連のある変化をもたらすものではない。したがって、着色されたポリアミドから製造される成形物の寸法挙動の望ましくない変化を回避することが可能である。このことは、高温に曝露され、そして高温下においてもその形状を維持する必要があるポリアミド成形品において、例えば自動車用途において、特に重要なことである。
さらにまた、成分Bの重縮合物は、PA6及びPA66のような半結晶性ポリアミドにおいて望ましくない移行を示さない。
例えば、ニグロシンと比較して、本発明において使用される重縮合物は、毒性的な心配がより少ない。
本発明によるポリアミド成型用組成物から製造された成形品のレーザー刻印性は、高いコントラスト及び高い輝度において優れている。
成分Bの重縮合物とカーボンブラックとの組み合わせは、ポリアミド成形品の機械的特性に障害を及ぼさず、そして、特にPA66において、及び、程度は低いもののPA6において、機械的特性の改善をもたらす。
成分Bの重縮合物と成分Cのカーボンブラックとの込み合わせを使用することにより、ニグロシンの併用は必要ない。従って、当該組成物は、ニグロシンを含む必要はない。
あるとしても、当該組成物は非常に少量の、多くとも0.05質量%、好ましくは多くとも0.03質量%、特に0.01質量%のニグロシンしか含まない。当該組成物は、特に好ましくはニグロシンを含まない。
本発明の組成物の個々の成分を、以下により詳細に説明する。
これ以降記載する数量は全組成物に基づくものである。これらは、合計で100質量%を与えるものである。個々の数量が文中に提示されている手法とは関係なく、それらは小数点以下2桁まで正確に述べられていると解釈されるべきである。したがって、15質量%は、15.00質量%を意味する。
成分A
本組成物は、成分Aとして、34.89~99.89質量%、好ましくは44.77~99.77質量%、特に49.65~99.65質量%の、少なくとも1種の合成ポリアミドを含む。成形用組成物中に成分Dが存在する場合、成分Aの最大量は、成分Dの最小量の分だけ減少する。
本組成物は、成分Aとして、34.89~99.89質量%、好ましくは44.77~99.77質量%、特に49.65~99.65質量%の、少なくとも1種の合成ポリアミドを含む。成形用組成物中に成分Dが存在する場合、成分Aの最大量は、成分Dの最小量の分だけ減少する。
したがって、成分Dが下記に示される量で存在する場合、成分Aの量は、34.89~89.89質量%、好ましくは44.77~84.77質量%、より好ましくは49.65~79.65質量%である。
成分Aの合成ポリマー
本発明のポリアミド組成物は、成分Aとして少なくとも1種の合成ポリアミドを含む。本発明の目的のために、語句「合成ポリアミド」は、広範に解釈される。これは、ジカルボン酸、ジアミン、少なくとも1種のジカルボン酸及び少なくとも1種のジアミンで形成される塩、ラクタム、ω-アミノ酸、アミノカルボン酸のニトリル及びこれらの混合物から選択される、ポリアミドの形成に適した少なくとも1種の成分を組み込んだポリマーを非常に一般的な用語で包含するものである。本発明の合成ポリアミドは、ポリアミド形成に適した成分だけではなく、共重合形態において、それと共に共重合可能なモノマーを含む。語句「合成ポリアミド」は、天然ポリアミド、例えばペプチド及びタンパク質、例として、毛髪、羊毛、絹及び卵白を除外する。
本発明のポリアミド組成物は、成分Aとして少なくとも1種の合成ポリアミドを含む。本発明の目的のために、語句「合成ポリアミド」は、広範に解釈される。これは、ジカルボン酸、ジアミン、少なくとも1種のジカルボン酸及び少なくとも1種のジアミンで形成される塩、ラクタム、ω-アミノ酸、アミノカルボン酸のニトリル及びこれらの混合物から選択される、ポリアミドの形成に適した少なくとも1種の成分を組み込んだポリマーを非常に一般的な用語で包含するものである。本発明の合成ポリアミドは、ポリアミド形成に適した成分だけではなく、共重合形態において、それと共に共重合可能なモノマーを含む。語句「合成ポリアミド」は、天然ポリアミド、例えばペプチド及びタンパク質、例として、毛髪、羊毛、絹及び卵白を除外する。
本発明の観点から、PAに続く数字や文字からなる当該技術分野において慣用の省略は、ポリアミドについてしばしば使用されるものである。これらの省略のいくつかは、DIN EN ISO 1043-1において標準化されている。H2N-(CH2)x-COOH型のアミノカルボン酸又は対応するラクタムから誘導され得るポリアミドは、PA Z(前記Zはモノマー中の炭素原子の数を表す。)として特徴付けられ、例として、PA6は、ε-カプロラクタム又はω-アミノカプロン酸から生成されるポリマーについて使用される。PA Z1Z2は、H2N-(CH2)x-NH2及び、HOOC-(CH2)y-COOHのタイプのジアミン及びジカルボン酸から誘導され得るポリアミドを特徴づけるために使用され、前記Z1は、ジアミン中の炭素原子の数を表し、Z2はジカルボン酸中の炭素原子の数を表す。コポリアミドについては、その成分は、斜線で区切られるそれらの量の一連の割合の列として記載されており、例として、PA 66/610は、ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸及びセバシン酸から生成されるコポリアミドである。以下の文字の省略は、芳香族又は脂環式基を有する本発明に使用されるモノマーについて使用されるものである:
T=テレフタル酸、I=イソフタル酸、MXDA=m-キシリレンジアミン、IPDA=イソホロンジアミン、PACM=4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、MACM=2,2’-ジメチル-4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)。
T=テレフタル酸、I=イソフタル酸、MXDA=m-キシリレンジアミン、IPDA=イソホロンジアミン、PACM=4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、MACM=2,2’-ジメチル-4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)。
語句「C1~C4-アルキル」は、以後、非置換の、直鎖及び分枝状のC1~C4-アルキル基を包含するものである。C1~C4-アルキル基の例は、特に、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル(1,1-ジメチルエチル)基を表す。
これ以降言及される脂肪族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸及びモノカルボン酸の場合において、カルボキシル基は、誘導されていない形態又は誘導体の形態においてそれぞれ存在し得る。ジカルボン酸の場合において、誘導体の形態において存在するカルボキシル基の数は、ゼロ、1又は2であり得る。適した誘導体は、無水物、エステル、塩化アシル、ニトリル及びイソシアネートである。好ましい誘導体は、無水物又はエステルである。ジカルボン酸の無水物は、単量体又は多量体の形態であり得る。好ましいエステルは、アルキルエステル及びビニルエステルであり、特にC1~C4-アルキルエステル、特にメチルエステル又はエチルエステルである。ジカルボン酸は、好ましくはモノ-又はジアルキルエステルの形態で存在し、特にモノ-又はジ-C1~C4-アルキルエステル、特にモノメチルエステル、ジメチルエステル、モノエチルエステル又はジエチルエステルである。ジカルボン酸がモノ-又はジビニルエステルの形態で存在することがさらに好ましい。ジカルボン酸が、混合エステル、特に種々のC1~C4アルキル成分を有する混合エステル、特にメチルエチルエステルであることがさらに好ましい。
ポリアミド形成のために適した成分は、好ましくは、
pA)非置換又は置換された芳香族ジカルボン酸及び非置換又は置換された芳香族ジカルボン酸の誘導体、
pB)非置換又は置換された芳香族ジアミン、
pC)脂肪族又は脂環式ジカルボン酸、
pD)脂肪族又は脂環式ジアミン、
pE)モノカルボン酸、
pF)モノアミン、
pG)少なくとも3官能性のアミン、
pH)ラクタム、
pI)ω-アミノ酸、
pJ)pA)~pI)とは異なる化合物であるが、それらと共縮合し得るもの、
から選択される。
pA)非置換又は置換された芳香族ジカルボン酸及び非置換又は置換された芳香族ジカルボン酸の誘導体、
pB)非置換又は置換された芳香族ジアミン、
pC)脂肪族又は脂環式ジカルボン酸、
pD)脂肪族又は脂環式ジアミン、
pE)モノカルボン酸、
pF)モノアミン、
pG)少なくとも3官能性のアミン、
pH)ラクタム、
pI)ω-アミノ酸、
pJ)pA)~pI)とは異なる化合物であるが、それらと共縮合し得るもの、
から選択される。
脂肪族ポリアミドは、一つの適した態様である。PAZ1Z2型(例えばPA66)の脂肪族ポリアミドについて、その条件は、成分pC)又はpD)の少なくとも1種が存在しなくてはならず、そして、pA)及びpB)のいずれも存在してはならない。タイプPAZ(例えばPA6又はPA12)の脂肪族ポリアミドについて、その条件は、少なくとも成分pH)が存在しなくてはならない。
半芳香族のポリアミドは、他の適した態様である。半芳香族ポリアミドについて、その条件は、成分pA)及びpB)の少なくとも1種及び成分pC)及びpD)の少なくとも1種が存在しなければならない。
芳香族ジカルボン酸pA)は、好ましくは、非置換又は置換されたフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸及びジフェニルジカルボン酸、及び上記芳香族ジカルボン酸の誘導体及び混合物の各々から選択される。
置換された芳香族ジカルボン酸pA)は、好ましくは、少なくとも1つの(例えば1,2,3又は4)のC1~C4-アルキル基部分を有する。特に、置換された芳香族ジカルボン酸pA)は、1又は2つのC1~C4-アルキル基部分を有する。これらは、好ましくは、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、sec-ブチル基及びtert-ブチル基から選択され、特に、メチル基、エチル基及びn-ブチル基、特にメチル基及びエチル基、及び特にメチル基である。また、置換された芳香族ジカルボン酸pA)は、アミド化を妨げない他の官能基を有し得、例としては、5-スルホイソフタル酸及びその塩及び誘導体である。ここで好ましい例は、ジメチル5-スルホイソフタル酸のナトリウム塩である。
芳香族ジカルボン酸pA)は、好ましくは、非置換テレフタル酸、非置換イソフタル酸、非置換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及び5-スルホイソフタル酸から選択される。
芳香族ジカルボン酸pA)として、テレフタル酸、イソフタル酸又はテレフタル酸及びイソフタル酸の混合物を使用することが特に好ましい。
半芳香族ポリアミドにおける全てのジカルボン酸中の芳香族ジカルボン酸の割合は、好ましくは少なくとも50mol%、特に好ましくは70mol%~100mol%である。1つの特定の態様において、半芳香族ポリアミドにおけるジカルボン酸の総量に基づくテレフタル酸又はイソフタル酸の割合又はテレフタル酸及びイソフタル酸の混合物の割合は、少なくとも50mol%、好ましくは70mol%~100mol%である。
芳香族ジアミンpB)は、好ましくは、ビス(4-アミノフェニル)メタン、3-メチル-ベンジジン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-アミノフェニル)シクロヘキサン、1,2-ジアミノベンゼン、1,4-ジアミノベンゼン、1,4-ジアミノナフタレン、1,5-ジアミノナフタレン、1,3-ジアミノトルエン類、m-キシリレンジアミン、N,N’-ジメチル-4,4’-ビフェニルジアミン、ビス(4-メチルアミノフェニル)メタン、2,2-ビス(4-メチルアミノフェニル)プロパン、及びこれらの混合物から選択される。
脂肪族又は脂環式ジカルボン酸pC)は、好ましくは、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベシン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン-α,ω-ジカルボン酸、ドデカン-α,ω-ジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シス-及びトランス-シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸、シス-及びトランス-シクロヘキサン-1,3-ジカルボン酸、シス-及びトランス-シクロヘキサン-1,4-ジカルボン酸、シス-及びトランス-シクロペンタン-1,2-ジカルボン酸、シス-及びトランス-シクロペンタン-1,3-ジカルボン酸、及びこれらの混合物から選択される。
脂肪族又は脂環式ジアミンpD)は、好ましくは、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、へプタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ペン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、2-メチルペンタメチレンジアミン、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、5-メチルノナメチレンジアミン、2,4-ジメチルオクタメチレンジアミン、5-メチルノナンジアミン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン、及びこれらの混合物から選択される。
ジアミンpD)は、特に好ましくは、ヘキサメチレンジアミン、2-メチルペン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、2-メチル-1,8-オクタメチレンジアミン、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、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン、及びこれらの混合物から選択される。
1つの特定の態様において、半芳香族ポリアミドは、ヘキサメチレンジアミン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン(PACM)、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン(MACM)、イソホロンジアミン(IPDA)及びこれらの混合物から選択される少なくとも1種のジアミンpD)を、共重合の形態で含む。
1つの特定の態様において、半芳香族ポリアミドは、ジアミンpD)としてヘキサメチレンジアミンのみを、共重合の形態において含む。
その他の1つの特定の態様において、半芳香族ポリアミドは、ジアミンpD)としてビス(4-アミノヘキシル)メタンのみを、共重合の形態において含む。
その他の1つの特定の態様において、半芳香族ポリアミドは、ジアミンpD)として3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン(MACM)のみを、共重合の形態において含む。
その他の1つの特定の態様において、半芳香族ポリアミドは、ジアミンpD)としてイソホロンジアミン(IPDA)のみを、共重合の形態において含む。
脂肪族及び半芳香族ポリアミドは、少なくとも1種のモノカルボン酸pE)を、共重合の形態で含み得る。モノカルボン酸pE)は、本発明において製造されるポリアミドのエンドキャッピングの役割を果たす。基本的に、ポリアミド縮合の反応条件下で利用可能なアミノ基の少なくとも一部と反応可能な、任意のモノカルボン酸が適する。適するモノカルボン酸pE)は、脂肪族モノカルボン酸、脂環式モノカルボン酸及び芳香族モノカルボン酸である。これらのうち、酢酸、プロピオン酸、n-、イソ-又はtert-ブタン酸、吉草酸、トリメチル酢酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ぺラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリル酸、トリデカン酸、ミリスチル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバル酸、シクロヘキサンカルボン酸、安息香酸、メチル安息香酸、α-ナフタレンカルボン酸、β-ナフタレンカルボン酸、フェニル酢酸、オレイン酸、リシノール酸、リノール酸、リノレン酸、エルカ酸、大豆油、亜麻仁油、ヒマシ油、ヒマワリ油由来のた脂肪酸、アクリル酸、メタクリル酸、Veratic(登録商標)酸、Koch(登録商標)酸、及びこれらの混合物が挙げられる。
モノカルボン酸pE)として、不飽和カルボン酸又はこれらの誘導体が使用される場合、市販の重合防止剤の存在下で操作することが好ましい。
モノカルボン酸pE)は、酢酸、プロピオン酸、安息香酸及びこれらの混合物から選択されることが特に好ましい。
1つの特定の態様において、脂肪族及び半芳香族ポリアミドは、モノカルボン酸pE)としてプロピオン酸のみを、共重合の形態において含む。
他の1つの特定の態様において、脂肪族及び半芳香族ポリアミドは、モノカルボン酸pE)として安息香酸のみを、共重合の形態において含む。
他の1つの特定の態様において、脂肪族及び半芳香族ポリアミドは、モノカルボン酸pE)として酢酸のみを、共重合の形態において含む。
脂肪族及び半芳香族ポリアミドは、少なくとも1種のモノアミンpF)を共重合の形態において含み得る。ここで、脂肪族ポリアミドは、脂肪族モノアミン又は脂環式モノアミンのみを、共重合の形態において含む。ここで、モノアミンpF)は、本発明において製造されるポリアミドのエンドキャッピングの役割を果たす。基本的に、ポリアミド縮合の反応条件下で利用可能なカルボン酸基の少なくとも一部と反応可能な任意のモノアミンが適する。適したモノアミンpF)は、脂肪族モノアミン、脂環式モノアミン及び芳香族モノアミンである。これらのうち、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、へプチルアミン、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、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、アニリン、トルイジン、ジフェニルアミン、ナフチルアミン及びこれらの混合物がある。
また、脂肪族及び半芳香族ポリアミドの製造のために、少なくとも1種の少なくとも三官能性のアミンpG)を使用することが可能である。これらの中に、N’-(6-アミノヘキシル)ヘキサン-1,6-ジアミン、N’-(12-アミノドデシル)ドデカン-1,12-ジアミン、N’-(6-アミノヘキシル)ドデカン-1,12-ジアミン、N’-[3-(アミノメチル)-3,5,5-トリメチルシクロヘキシル]ヘキサン-1,6-ジアミン、N’-[3-(アミノメチル)-3,5,5-トリメチルシクロヘキシル]ドデカン-1,12-ジアミン、N’-[(5-アミノ-1,3,3-トリメチルシクロヘキシル)メチル]ヘキサン-1,6-ジアミン、N’-[(5-アミノ-1,3,3-トリメチルシクロヘキシル)メチル]ドデカン-1,12-ジアミン、3-[[[3-(アミノメチル)-3,5,5-トリメチルシクロヘキシル]アミノ]メチル]-3,5,5-トリメチルシクロヘキサンアミン、3-[[(5-アミノ-1,3,3-トリメチルシクロヘキシル)メチルアミノ]メチル]-3,5,5-トリメチルシクロヘキサンアミン、3-(アミノメチル)-N-[3-(アミノメチル)-3,5,5-トリメチルシクロヘキシル]-3,5,5-トリメチルシクロヘキサンアミンである。任意の少なくとも3価のアミンpG)の使用を回避することが好ましい。
適したラクタムpH)は、ε-カプロラクタム、2-ピペリドン(δ-バレロラクタム)、2-ピロリドン(γ-ブチロラクタム)、カプリロラクタム、エナントラクタム、ラウロラクタム及びこれらの混合物である。
適したω-アミノ酸pI)は、6-アミノカプロン酸、7-アミノへプタン酸、11-アミノウンデカン酸、12-アミノドデカン酸及びこれらの混合物である。
pA)~pI)とは異なるがこれらと共縮合可能な化合物pK)で適したものは、少なくとも三官能性のカルボン酸、ジアミノカルボン酸等である。
さらに、適した化合物pK)は、4-[(Z)-N-(6-アミノヘキシル)-C-ヒドロキシカルボニミドイル]安息香酸、3-[(Z)-N-(6-アミノヘキシル)-C-ヒドロキシカルボニミドイル]安息香酸、(6Z)-6-(6-アミノヘキシルイミノ)-6-ヒドロキシヘキサンカルボン酸、4-[(Z)-N-[(5-アミノ-1,3,3-トリメチル-シクロヘキシル)メチル]-C-ヒドロキシカルボニミドイル]安息香酸、3-[(Z)-N-[(5-アミノ-1,3,3-トリメチル-シクロヘキシル)メチル]-C-ヒドロキシカルボニミドイル]安息香酸、4-[(Z)-N-(3-アミノメチル)-3,5,5-トリメチルシクロヘキシル]-C-ヒドロキシカルボニミドイル]安息香酸、3-[(Z)-N-(3-アミノメチル)-3,5,5-トリメチルシクロヘキシル]-C-ヒドロキシカルボニミドイル]安息香酸及びこれらの混合物である。
ポリアミドAは、好ましくは、PA4、PA5、PA6、PA7、PA8、PA9、PA10、PA11、PA12、PA46、PA66、PA666、PA69、PA610、 PA612、PA96、PA99、PA910、PA912、PA1212、PA6.T、 PA9.T、PA8.T、PA10.T、PA12.T、PA6.I、PA8.I、PA 9.I、PA10.I、PA12.I、PA6.T/6、PA6.T/10、PA6.T/12、PA6.T/6.I、PA6.T/8.T、PA6.T/9.T、PA6.T/10T、PA6.T/12.T、PA12.T/6.T、PA6.T/6.I/6、PA6.T/6.I/12、PA6.T/6.I/6.10、PA6.T/6.I/6.12、PA6.T/6.6、PA6.T/6.10、PA6.T/6.12、PA10.T/6、 PA10.T/11、PA10.T/12、PA8.T/6.T、PA8.T/66、PA8.T/8.I、PA8.T/8.6、PA8.T/6.I、PA10.T/6.T、 PA10.T/6.6、PA10.T/10.I、PA10T/10.I/6.T、PA 10.T/6.I、PA4.T/4.I/46、PA4.T/4.I/6.6、PA5.T/5.I、PA5.T/5.I/5.6、PA5.T/5.I/6.6、PA6.T/6.I/6.6、PAMXDA.6、PAIPDA.I、PA IPDA.T、PA MACM.I、PA MACM.T、PA PACM.I、PA PACM.T、PA MXDA.I、PA MXDA.T、PA6.T/IPDA.T、PA6.T/MACM.T、PA6.T/PACM.T、PA6.T/MXDA.T、PA6.T/6.I/8.T/8.I、PA6.T/6.I/10.T/10.l、PA6.T/6.I/IPDA.T/IPDA.I、PA6.T/6.I/MXDA.T/MXDA.I、PA6.T/6.I/MACM.T/MACM.I、PA6.T/6.I/PACM.T/PACM.I、PA 6.T/10.T/IPDA.T、PA6.T/12.T/IPDA.T、PA6.T/10.T/PACM.T、PA6.T/12.T/PACM.T、PA10.T/IPDA.T、PA12.T/IPDA.T、及びこれらのコポリマー及び混合物から選択される。
1つの好ましい態様において、本発明のポリアミド組成物は、成分Aとして、少なくとも1種の脂肪族ポリアミドを含む。
したがって、ポリアミドは、好ましくは、PA4、PA5、PA6、PA7、PA8、 PA9、PA10、PA11、PA12、PA46、PA66、PA666、PA69、 PA610、PA612、PA96、PA99、PA910、PA912、PA1212、及びこれらのコポリマー及び混合物から選択される。
特に、脂肪族ポリアミドAは、PA6、PA66、PA666、及びPA12から選択され、より特別にはPA6及びPA66、最も特別にはPA66である。1つの特定の態様は、組成物AがPA66を含むか又はPA66からなるポリアミド組成物により提供される。
その他の好ましい態様において、本発明の方法は、半芳香族ポリアミドの製造に役立つ。
したがって、ポリアミドAは、好ましくは、PA6.T、PA9.T、PA10.T、 PA12.T、PA6.I、PA9.I、PA10.1、PA12.1、PA6.T/6.I、PA6.T/6、PA6.T/8.T、PA6.T/10T、PA10.T/6T、 PA6.T/12T、PA12.T/6T、PAIPDA.I、PAIPDA.T、PA 6.T/IPDA.T、PA6.T/6.I/IPDA.T/IPDA.I、PA6.T/10.T/IPDA.T、PA6.T/12.T/IPDA.T、PA6.T/10.T/PACM.T、PA6.T/12.T/PACM.T、PA10.T/IPDA.T、 PA 12.T/IPDA.T、及びこれらのコポリマー及び混合物から選択される。
本発明の観点から、数平均モル質量Mn及び重量平均モル質量Mwに関する以後の記載は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)の手段による測定に基づくものである。例として、PMMAは、校正のために低い多分散性のポリマー標準物質として使用された。
合成ポリアミドAの数平均モル質量Mnは、好ましくは8000~50000g/mol、特に好ましくは10000~35000g/molである。
合成ポリアミドAの重量平均モル質量Mnは、好ましくは15000~200000g/mol、特に好ましくは20000~125000g/molである。
ポリアミドAの多分散性PD(=Mw/Mn)は、好ましくは多くとも6、特に好ましくは多くとも5、特に、多くとも3.5である。
成分B
成分Bとして、ホルムアルデヒド、n-フェニル-ベンゼンアミン及び2-プロパノンの重縮合物が採用される。成分Bの量は、ポリアミド組成物の総質量に基づき0.1~5質量%、より好ましくは0.2~2.5質量%、最も好ましくは0.3~1.5質量%である。
成分Bとして、ホルムアルデヒド、n-フェニル-ベンゼンアミン及び2-プロパノンの重縮合物が採用される。成分Bの量は、ポリアミド組成物の総質量に基づき0.1~5質量%、より好ましくは0.2~2.5質量%、最も好ましくは0.3~1.5質量%である。
重縮合物は、CAS番号9003-80-9を有している。これは典型的には、n-フェニル-ベンゼンアミンと2-プロパノン(アセトン)とを縮合させ、次いでこの生成物をホルムアルデヒドと縮合させることにより得られる。したがって、成分Bは、典型的には15000g/mol未満、より好ましくは10000g/mol未満の数平均分子量を有する高分子成分である。
成分Bの数平均分子量は、好ましくは2000~10000g/mol、より好ましくは4000~8000g/mol、最も好ましくは5000~7000g/molの範囲である。数平均分子量は、PMMAを標準物質として使用しゲル浸透クロマトグラフィーにより測定され得る。モノマーは、モノマー分子量257.33g/molを有する一般式C16H19NO2を有する。生成物の沸点は、典型的には302℃である。
成分C
本発明の組成物は、成分Cとして、0.01~1質量%、好ましくは0.03~0.5質量%、特に0.05~0.3質量%のカーボンブラックを含む。
本発明の組成物は、成分Cとして、0.01~1質量%、好ましくは0.03~0.5質量%、特に0.05~0.3質量%のカーボンブラックを含む。
また、カーボンブラックは、工業用カーボンブラックと呼ばれ、高い表面対容量比を有し、そして80~99.5質量%の炭素からなるものである。工業用カーボンブラックの比表面積は、約10~1500m2/g(BET)である。カーボンブラックは、ガスブラック、炉ブラック、ランプブラック、サーマルブラック又はアセチレンブラックであり得る。粒径は、8~500nm、典型的には8~110nmの範囲である。カーボンブラックについて用いられる他の用語はピグメントブラック 7(Pigent Black 7)及びランプブラック6である。ピグメントブラックは、ナノ粒子のカーボンブラックであり、その微粒さのために、慣用のカーボンブラックの褐色下地の色相を益々失うものである。
成分D
本発明の組成物は、成分Dとして、0~65質量%、好ましくは0~55質量%、より好ましくは0~50質量%のガラス繊維を含む。本発明の効果は、ガラス繊維がポリアミド組成物中に存在する場合に最も顕著である。したがって、ガラス繊維がポリアミド組成物中に存在する好ましい場合において、組成物は、10~65質量%のガラス繊維、例えば、15~55質量%、又は20~50質量%のガラス繊維を含む(ここで、これらの例における成分Aの量は適切に調整される。)。そして、成分Aの最大量は、89.89質量%、好ましくは84.77質量%、より好ましくは79.65質量%に減少する。
本発明の組成物は、成分Dとして、0~65質量%、好ましくは0~55質量%、より好ましくは0~50質量%のガラス繊維を含む。本発明の効果は、ガラス繊維がポリアミド組成物中に存在する場合に最も顕著である。したがって、ガラス繊維がポリアミド組成物中に存在する好ましい場合において、組成物は、10~65質量%のガラス繊維、例えば、15~55質量%、又は20~50質量%のガラス繊維を含む(ここで、これらの例における成分Aの量は適切に調整される。)。そして、成分Aの最大量は、89.89質量%、好ましくは84.77質量%、より好ましくは79.65質量%に減少する。
具体的には、細断されたガラスが使用される。特に、成分Dは、ガラス繊維、好ましくは短繊維のものを含む。これらの長さは好ましくは2~50mm、及びこれらの直径は好ましくは5~40μmである。あるいは、連続的なフィラメント繊維(粗紡)を使用することも可能である。円形及び/又は非円形の断面を有する繊維が好適であり、そして、後者の場合は、大断面軸対小断面軸の寸法比は、特に>2、好ましくは2~8の範囲、及び特に好ましくは3~5である。
1つの特定の形態において、成分Dは、「扁平ガラス繊維(フラットガラスファイバー)」として知られるものを含む。具体的には、これらは、卵型又は楕円形断面、又は狭窄部を有する楕円形断面(「コクーン」ファイバー)、又は長方形又はほぼ長方形断面を有する。ここで、非円形断面を有するガラス繊維及び大断面軸対小断面軸の寸法比が2より大きく、好ましくは2~8、特に3~5のガラス繊維を使用することが好ましい。
また、円形及び非円形断面を有するガラス繊維の混合物を使用し、本発明の成形用組成物を補強することも可能である。1つの特定の態様において、上記で定義した扁平ガラス繊維の含有量が優勢であり、即ち、これらは繊維の全組成の50質量%以上を占める。
ガラス繊維の粗紡を成分Dとして使用する場合、これらの直径は、好ましくは10~20μm、好ましくは12~18μmが優先される。ここで、ガラス繊維の断面は、円形、卵型、楕円形、ほぼ長方形又は長方形であり得る。断面積軸の比率が2~5を有する扁平ガラス繊維として知られるものを使用することが特に好ましい。特に、Eガラス繊維が使用される。しかしながら、ガラス繊維のその他の型の任意のもの、例えばA、C、D、M、S又はRガラス繊維、又はこれらの任意の所望の混合物、又はEガラス繊維との混合物を使用することも好ましい。
本発明のポリアミド成形用組成物は、連続したフィラメント繊維糸(粗紡)が完全にポリマー溶融物と飽和されそして冷却され切断される、伸張長繊維強化ペレットの製造用の既知の方法により、特に引き抜き製法により、製造され得る。こうして伸張長繊維強化ペレットを得て、好ましくは3~25mm、特に4~12mmのペレット長さは、さらに慣用の製造方法、例えば、射出成形、圧縮成形により加工され成形物が得られる。
成分E
本発明の組成物は、成分Eとして、0~50質量%、好ましくは0~30質量%、特に0~10質量%の、その他の追加物質を含む。これらの追加物質が併用された場合、その最小の量は0.1質量%、好ましくは1質量%、特に3質量%である。
本発明の組成物は、成分Eとして、0~50質量%、好ましくは0~30質量%、特に0~10質量%の、その他の追加物質を含む。これらの追加物質が併用された場合、その最小の量は0.1質量%、好ましくは1質量%、特に3質量%である。
成分Eが併用される場合、成分Aの上限は対応して減少する。したがって、成分Eが最小の0.1質量%の場合、例えば、成分Aの量の上限は99.89質量%である。
その他の追加物質として使用され得る材料は、ガラス繊維以外の充填剤及び補強剤、成分A以外の熱可塑性ポリマー、又はその他の添加剤である。
本発明の観点において、語句「充填剤及び補強剤」(=成分Eに可能なもの)は、広範囲に解釈され、そして微粒子充填剤、繊維材料及び任意の望ましい移行型を含む。微粒子充填剤は、細粉の形態にある粒子から粗粒の粒子までの広範な粒径を有し得る。使用される充填剤材料は、有機又は無機充填剤及び補強剤を含み得る。使用され得る材料の例は、無機充填剤、例えば、カオリン、胡粉、珪灰石、タルク粉、炭酸カルシウム、ケイ酸塩、二酸化チタン、酸化亜鉛、グラファイト、ガラス粒子、例えば、ガラスビーズ、ナノスケール充填剤、例えばカーボンナノチューブ、ナノスケールのフィロケイ酸塩、ナノスケールの酸化アルミニウム(Al2O3)、ナノスケールの二酸化チタン(TiO2)、グラフェン、永久磁石又は磁化金属化合物及び/又は合金、フィロケイ酸塩及びナノスケールの二酸化ケイ素(SiO2)である。また、充填剤も表面処理充填剤であり得る。
本発明の成型用組成物に使用され得るフィロケイ酸塩は、例えば、カオリン、蛇紋石、タルク粉、マイカ、バーミキュライト、イライト、スメクタイト、モンモリロナイト、ヘクトライト、これらの複水酸化物又は混合物である。フィロケイ酸塩は表面処理されているか、又は表面処理されていないフィロケイ酸塩であり得る。
さらに、1種以上の繊維材料を使用することが可能である。これらは、好ましくは、既知の無機補強剤繊維、例えば、ホウ素繊維、炭素繊維、シリカ繊維、セラミック繊維及び玄武岩繊維;有機補強剤繊維、例えば、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリエチレン繊維、及び天然繊維、例えば、木質繊維、亜麻繊維、麻繊維及びサイザル繊維である。
特に、炭素繊維、アラミド繊維、ホウ素繊維、金属繊維又はチタン酸カリウム繊維を使用することが好ましい。最も好ましくは、如何なる追加の繊維も採用せず、ガラス繊維Dのみが存在することである。
成分A以外の熱可塑性樹脂は、好ましくは、
- C2~C10モノオレフィン、例えばエチレン又はプロピレン、1,3-ブタジエン、2-クロロ-1,3-ブタジエン、ビニルアルコール及びそのC2~C10アルキルエステル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、分枝及び非分枝のC1~C10アルコールのアルコール成分を有するアクリレート及びメタクリレート、芳香族ビニル、例えばスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α,β-エチレン性不飽和モノ-及びジカルボン酸、及び無水マレイン酸、から選択される少なくとも1種のモノマーを重合形態で含む、ホモ-又はコポリマー;
- ビニルアセタールのホモ-及びコポリマー;
- ポリビニルエステル;
- ポリカーボネート(PC);
- ポリエステル、例えばポリアルキレンテレフタレート、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)、ポリブチレンスクシネート(PBS)、ポリブチレンスクシネートアジぺート(PBSA);
- ポリエーテル;
- ポリエーテルケトン;
- 熱可塑性ポリウレタン(TPU);
- ポリスルフィド;
- ポリスルホン;
- ポリエーテルスルホン;
- セルロースアルキルエステル;
及びこれらの混合物から選択される。
- C2~C10モノオレフィン、例えばエチレン又はプロピレン、1,3-ブタジエン、2-クロロ-1,3-ブタジエン、ビニルアルコール及びそのC2~C10アルキルエステル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、分枝及び非分枝のC1~C10アルコールのアルコール成分を有するアクリレート及びメタクリレート、芳香族ビニル、例えばスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α,β-エチレン性不飽和モノ-及びジカルボン酸、及び無水マレイン酸、から選択される少なくとも1種のモノマーを重合形態で含む、ホモ-又はコポリマー;
- ビニルアセタールのホモ-及びコポリマー;
- ポリビニルエステル;
- ポリカーボネート(PC);
- ポリエステル、例えばポリアルキレンテレフタレート、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)、ポリブチレンスクシネート(PBS)、ポリブチレンスクシネートアジぺート(PBSA);
- ポリエーテル;
- ポリエーテルケトン;
- 熱可塑性ポリウレタン(TPU);
- ポリスルフィド;
- ポリスルホン;
- ポリエーテルスルホン;
- セルロースアルキルエステル;
及びこれらの混合物から選択される。
例として挙げられるものは、C4-C8アルコール、特にブタノール、ヘキサノール、オクタノール及び2-エチルヘキサノールの群由来の同一又は異なるアルコール部分を有するポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、メチルメタクリレートブチルアクリレートコポリマー、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレンコポリマー(ABS)、エチレン-プロピレンコポリマー、エチレン-プロピレン-ジエンコポリマー(EPDM)、ポリスチレン、(PS)、スチレン-アクリロニトリルコポリマー(SAN)、アクリロニトリル-スチレン-アクリレート(ASA)、スチレン-ブタジエン-メチルメタクリレートコポリマー(SBMMA)、スチレン-無水マレイン酸コポリマー、スチレン-メタクリル酸コポリマー(SMA)、ポリオキシメチレン(POM)、ポリビニルアルコール(PVAL)、ポリビニルアセテート(PVA)、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリヒドロキシブタン酸(PHB)、ポリヒドロキシ吉草酸(PHV)、ポリ酢酸(PLA)、エチルセルロース(EC)、セルロースアセテート(CA)、セルロースプロピオネート(CP)、及びセルロースアセテート/ブチレート(CAB)であり得る。
本発明の成形用組成物中に含まれる少なくとも1種の熱可塑性ポリマーは、塩化ポリビニル(PVC)、ポリビニルブチラ―ル(PVB)、ビニルアセテートのホモ-又はコポリマー、スチレンのホモ-又はコポリマー、ポリアクリレート、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、又はポリスルフィドであることが好ましい。好ましくは、追加のポリマーが存在しないことである。
成分B及びCに少なくとも1種のさらなる着色剤(=成分E)を組み合わせることが有利であり得る。したがって、成分Eは、好ましくはB及びC以外の非核形成性着色剤から選択される。これらは、非核形成染料、非核形成顔料及びこれらの混合物である。非核形成染料の例は、ソルベントブラック(Solvent Black)28、ソルベントイエロー(Solvent Yellow)21(BASF社からオラセット(Oracet)(登録商標)イエロー160FAとして市販されている)及びソルベントブルー(Solvent Blue)104(クラリアント(Clariant)社からのソルバパーム(Solvaperm)(登録商標)Blue 2Bとして市販されている)である。ソルベントブラック(Solvent Black)28(CAS:12237-23-9,C.I.ソルベントブラック(Solvent Black)28)は、BASF社よりオラセットブラック045として市販されている。製品である非核形成顔料の例は、ピグメントブラウン(Pigent Brown)24(BASF社からのシコタン(Sicotan)(登録商標)イエローK2011 FGとして市販されている)である。また、少なくとも1種の白色顔料の少量も成分Eとして使用され得る。適した白色顔料は、二酸化チタン(ピグメントホワイト(Pigment White)6)、硫酸バリウム(ピグメントホワイト(Pigment White)22)、硫化亜鉛(ピグメントホワイト(Pigment White)7)等である。1つの特定の態様において、本発明の成形用組成物は、成分Eとして、0.001~0.5質量%の少なくとも1種の白色顔料を含む。例としては、成型用組成物は、0.05質量%の二酸化チタン(クロノス社からのクロノス(Kronos)2220(商標登録)を含み得る。
その性質及び添加の量は、色相、即ち、所望の正確な黒色相に依存する。例としては、ソルベントイエロー21は、CIELAB色空間中で、例えば、b*=-1.0から+b*の方向、即ち、イエローの方向に黒色相をシフトさせるために使用され得る。この方法において当業者に使用される語句は、シェーディングである。使用される測定方法は、DIN 6174の「近似的に均等なCIELAB色空間に基づく色座標及び色差の比色評価」又は後継の標準に基づくものである。
本発明の組成物は、好ましくは、成分B及びCを共に含み、他の黒色染料又は顔料を含まないことが好ましい。他の染料又は着色顔料を全く含まず、ソルベントブラック28又はニグロシンを含まないことが特に好ましい。
適した好ましい添加剤Eは、潤滑剤及び熱安定剤、及びまた難燃剤、光安定剤(UV安定剤、UV吸収剤又はUVブロッカ-)、染料、核形成剤、金属顔料、金属フレーク、金属被覆された粒子、帯電防止剤、導電性添加剤、離型剤、光学的光沢剤、消泡剤等である。
本発明の成形用組成物は、もし存在するならば、好ましくは、成分Eとして、組成物の総質量に基づき、0.01~3質量%、特に0.02~2質量%、特に0.05~1.0質量%の、少なくとも1種の熱安定剤を含む。
熱安定剤は、好ましくは、銅化合物、2級芳香族アミン、立体障害性フェノール、ホスファイト、ホスホナイト、及びこれらの混合物から選択される。
銅化合物が使用される場合の範囲では、銅の量は、好ましくは、組成物の総質量に基づき0.003~0.5質量%、特に0.005~0.3質量%、及び特に好ましくは0.01~0.2質量%である。
2級芳香族アミンが使用される場合の範囲では、これらの安定剤の量は、好ましくは、組成物の総質量に基づき0.2~2質量%、特に好ましくは0.2~1.5質量%である。
立体障害性フェノールが使用される場合の範囲では、これらの安定剤の量は、好ましくは、組成物の総質量に基づき0.1~1.5質量%、特に好ましくは0.2~1質量%である。
ホスファイト及び/又はホスホナイトが使用される場合の範囲では、これらの安定剤の量は、好ましくは、組成物の総質量に基づき0.1~1.5質量%、特に好ましくは0.2~1質量%である。
好ましい成分Eである1価又は2価の銅の例は、無機又は有機酸との、又は単官能基又は2官能基フェノールとの1価又は2価の銅の塩、1価又は2価の銅の酸化物、及び、アンモニア、アミン、アミド、ラクタム、シアニド又はホスフィンと銅塩との錯体、好ましくは、ハロゲン化水素酸又はシアン化水素酸のCu(I)又はCu(II)塩、又は脂肪族カルボン酸の銅塩である。1価の銅化合物は、特に好ましくはCuCl、CuBr,CuI、CuCN及びCu2Oであり、及び2価の銅化合物は、特に好ましくはCuCl2、CuSO4、CuO、酢酸銅(II)又はステアリン酸銅(II)である。
銅化合物は、市販されており、又はその製造は当業者に知られたものである。銅化合物は、それ自身又は濃縮物の形態で使用され得る。ここで用語濃縮物は、ポリマー、好ましくは、高濃度の銅塩を含む成分A)と同一の化学型のものを意味する。濃縮物の使用は、慣用の方法であり及び非常に少量の投入原料の測定が必要とされる場合に特に頻繁に使用される。銅化合物は、その他の金属ハロゲン化物、特にアルカリ金属ハロゲン化物、例えばNaI、KI、NaBr、KBr、と組み合わせて使用されることが有利であり、銅ハロゲン化物に対する金属ハロゲン化物のモル比は0.5~20、好ましくは1~10及び特に好ましくは3~7である。
本発明において使用され得る2級芳香族アミンに基づく安定剤の特に好ましい例は、アセトンとフェニレンジアミンから誘導された付加化合物(ナウガード(Naugard)(登録商標)A)、リノレン酸とフェニレンジアミンから誘導された付加化合物、4,4’-ビス(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン(ナウガード(登録商標)445)、N,N’-ジナフチル-p-フェニレンジアミン、N-フェニル-N’-シクロヘキシル-p-フェニレンジアミン、及びこれらの2種以上の混合物である。
本発明において使用され得る立体障害性フェノールに基づく安定剤の特に好ましい例は、N,N’-ヘキサメチレンビス-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、グリコールビス(3,3-ビス(4’-ヒドロキシ-3’-tert-ブチルフェニル)ブタノエート)、2,1’-チオエチルビス(3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、トリエチレングリコール3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート、及びこれらの安定剤の2種以上の混合物である。
好ましいホスファイト及びホスホナイトは、トリフェニルホスファイト、ジフェニルアルキルホスファイト、フェニルジアルキルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(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、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、ジイソデシルオキシペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチル-6-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(2,4,6-トリス-(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、トリステアリルソルビトールトリホスファイト、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ホナイト、6-イソオクチルオキシ-2,4,8,10-テトラ-tert-ブチル-12H-ジベンゾ[d, g]-1,3,2-ジオキサホスホシン、6-フルオロ-2,4,8,10-テトラ-tert-ブチル-12-メチル-ジベンゾ[d, g]-1,3,2-ジオキサホスホシン、ビス(2,4-ジ-tert-ブチル-6-メチルフェニル)メチルホスファイト及びビス(2,4-ジ-tert-ブチル-6-メチルフェニル)エチルホスファイトである。好ましいものは、特に、トリス[2-tert-ブチル-4-チオ(2’-メチル-4’-ヒドロキシ-5’-tert-ブチル)-フェニル-5-メチル]フェニルホスファイト及びトリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト(ホスタノックス(Hostanox)(登録商標)PAR24:BASF社から市販されている製品)である。
熱安定剤の1つの好ましい態様は、熱安定剤(特に、ホスタノックス(登録商標)PAR24及びイルガノックス(登録商標)1010)、ビスフェノール-A-系エポキシド(特にエピコート(Epikote)1001)及びCuI及びKIに基づく銅安定化剤系の組み合わせからなる。有機安定剤及びエポキシドからなる市販入手可能な安定剤混合物の例は、BASF社からのイルガテック(Irgatec)(登録商標)NC66である。特に、好ましいものは、専らCuI及びKIに基づく熱安定剤系である。銅及び銅化合物と並んで、他の遷移金属化合物、特に、元素周期表のVB、VIB、VIIB又はVIIIB族の金属塩又は金属酸化物を使用することは、除外される。また、元素周期表のVB、VIB、VIIB又はVIIIB族の遷移金属、例えば鉄紛又は鋼紛が、本発明の成型用組成物へ添加されていないことがさらに好ましい。
本発明の成形用組成物は、好ましくは、組成物の総質量に基づき0~30質量%、特に0~20質量%の、成分Eとしての少なくとも1種の難燃剤を含む。本発明の成形用組成物が少なくとも1種の難燃剤を含む場合、その量は、組成物の総質量に基づき0.01~30質量%、特に好ましくは0.1~20質量%である。使用され得る難燃剤は、ハロゲン含有及びハロゲンフリーの難燃剤及びその相乗剤である(Gachter/Muller、第3版、1989年、ハンザ出版、第12章を参照のこと。)。好ましいハロゲンフリーの難燃剤は、赤りん、ホスフィン酸又はジホスフィン酸の塩、及び/又は、メラミン、メラミンシアヌレート、メラミンサルフェート、メラミンボレート、メラミンオキサレート、メラミンホスフェート(第1、第2)、第2メラミンピロホスフェート、メラミンネオペンチルグリコールボレート、グアニジン、及び当業者に知られたこれらの誘導体のような窒素含有難燃剤、及びまた高分子メラミンホスフェート(CAS 番号:56386-64-2及び218768―84-4及びEP-A-1095030)、アンモニウムポリホスフェート、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレート(また、任意にトリヒドロキシエチルイソシアヌレートとの混合物としてのアンモニウムポリホスフェート)(EP-A-0584567)である。難燃剤として適切な他のN-含有又はP-含有難燃剤又はPN縮合物も、DE-A-10-2004 049342中に見られ得、これらの慣用の相乗剤、例えばオキシド又はボレートもまたあり得る。適したハロゲン含有難燃剤の例としては、オリゴマーの臭素化ポリカーボネート(BC 52Great Lakes)及びポリペンタブロモベンジルアクリレート(ここでNは4より大きい(FR1025Dead Sea Bromine)、エポキシドとテトラブロモビスフェノールAとの反応生成物、臭素化オリゴマー又は高分子スチレン及びデクロラン(Dechloran)、これらは主に相乗剤として酸化アンチモンと共に使用される(詳細及び他の難燃剤:DE-A-10 2004 050025を参照のこと。)。
ポリアミド成形用組成物の製造は、それ自体既知の方法により達成される。これは、成分を適切な質量比率で混合することを含む。組成物は、これを配合し、混合し、混練し、押し出し、又は圧延することにより高温で混合されることが好ましい。混合温度は、好ましくは、220℃~340℃、特に240~320℃、そして具体的に250~300℃の範囲である。適した方法は、当業者に既知である。
成形
さらに、本発明は、本発明のポリアミド成形用組成物を用いて製造される成形品を提供する。
さらに、本発明は、本発明のポリアミド成形用組成物を用いて製造される成形品を提供する。
黒色着色されたポリアミドは、任意の所望の適した加工方法による成形品の製造に使用され得る。適した加工方法は、特に、射出成形、押し出し、共押し出し、熱成形、及びプラスチックの成型のためのいずれの他の既知の方法である。
本発明の方法により得られるポリアミドは、さらに、自動車用途、電気製品、電子部品のための成形物の製造、特に高温部分の製品を含む使用のために有利に適している。
1つの特定の態様は、自動車部門のための部品、特に、シリンダーヘッドカバー、エンジンカバー、給気冷却器ハウジング、給気冷却器フラップ、給気管、給気マニホルド、コネクター、歯車、ラジエータファン、冷却容器、熱交換器ハウジング又は熱交換器ハウジング部品、冷却器、サーモススタット、送水ポンプ、ヒーター及び留め具部品から選択される成形品の形態又は部品として提供される。
自動車内装における可能な用途は、ダッシュボード、ステアリングコラムスイッチ、シート部品、ヘッドレスト、センターコンソール、トランスミッション部品及びドアモジュール用であり、及び自動車外装における可能な用途は、A-、B-、C-又はD-カラムカバリング、スポイラー、ドアハンドル、外装ミラー部品、防風ガラスウォッシャー部品、防風ガラスウォッシャー保護ハウジング、装飾グリル、カバーストリップ、ルーフレール、ウインドウフレーム、スライドルーフフレーム、アンテナ被覆材、フロント及びリアランプ、エンジンカバー、シリンダーヘッドカバー、給気パイプ、防風ガラスワイパー及び外装車体部品である。
他の特定の形態は、受動又は能動電気又は電子部品、回路基板、回路基板の部品、ハウジング構成物、ホイル、結合部それ自体又は部品としての成形品、特に、スイッチ、プラグ、ソケット、配電器、継電器、抵抗器、蓄電器、コイル又はコイル本体、ランプ、ダイオード、LED、トランジスタ、コネクター、レギュレーター、集積回路(IC)、プロセッサ、コントローラー、メモリー及び/又はセンサーの形態又は部品としての成形品により提供される。
さらに、本発明のポリアミドは、プラグコネクタ、マイクロスイッチ、マイクロチップスイッチ及び半導体部品、特に発光ダイオード(LED)のリフレクターハウジングの製造のための、無鉛状態下(無鉛はんだ付け)のはんだ付け加工における使用に特に好適である。
特定の態様は、電子部品の電気に関する留め具要素、例えば、スペーサ、スタッド、ストリップ、挿入ガイド、ボルト及びナットの形態の成形物により提供される。
特に好ましいものは、基本要素、プラグコネクタ、プラグ又はソケットの形態又は部品としての成型物である。成型物は、好ましくは、機械的靭性必要とする機能要素を含む。これらの機能要素の例は、フィルムヒンジ、スナップフック(スナップイン)及びトングスプリングである。
本発明のポリアミドは、台所及び家庭部門におけるキッチン備品、例えば、フライヤー、アイロン及びノブのための要素を製造するために、及びまた園芸及び娯楽部門における用途、例えば、灌漑システム及び園芸用品及びドアハンドルのために、使用され得る。
成型物の製造のためのポリアミド組成物の製造は、それ自体知られた方法により達成される。ここで、上記のポリアミド組成物の製造方法について言及する。これは、適切な質量比率における成分の混合を含む。組成物は、昇温において、それを配合し、混合し、混練し、押し出し、又は圧延にて混合される。混合温度は、好ましくは、直接220~340℃、特に240~320℃、及び具体的には250~300℃の範囲である。個々の成分をあらかじめ混合しておくことが有利であり得る。また、予め混合された成分及び/又は個々の成分の、ポリアミドの融点よりも優位に低いところで製造された、物理的な混合物(ドライブレンド)から成型物を直接製造することがより好ましい。そして、混合温度は、好ましくは0~100℃、特に好ましくは10~50℃、特に室温(25℃)である。成型用組成物は、慣用の方法、例えば、射出成型又は押し出しにより加工され、成型物を得る。これらは、特に適した材料の例として、カバー、ハウジング、アドオン部品及びセンサーがあり、例として、自動車用途、電子部品用途、電気通信用途、情報技術用途、コンピュータ用途、家庭用途、スポーツ用途、医療用途又は娯楽用途がある。
本発明を限定することなく、以下の実施例により本発明を例示する。
下記の原料を使用した:
PA66:
ISO307に基づき25℃にて96wt%の硫酸の0.5wt%溶液として測定された、150ml/gのVZを有するポリアミド66(BASF SE社により製造されたウルトラミド(Ultramid)(登録商標)A27を使用した)。
PA6:
ISO307に基づき25℃にて96wt%の硫酸中で0.5wt%溶液として測定された、150ml/gのVZを有するポリアミド6(BASF SE社により製造されたウルトラミド(Ultramid)(登録商標)B27を使用した)。
ガラス繊維:
3Bファイバーガラスにより製造された平均ファイバー直径10μmを有するDS1110。
高分子添加剤:
SIグループにより製造された、モノマー単位としてホルムアルデヒド、n-フェニルベンゼンアミン及び2-プロパノンからなるコポリマー(CAS:9003-80-9)。
カーボンブラック:
オリコンエンジニアードカーボンズ(Oricon Engeneered Carbons)社により製造されたスペシャルブラック(Special Black)4。
ニグロシンマスターバッチ:
ポリアミド6中において、40wt%のニグロシン(ソルベントブラック7、CAS:8005-02-5)からなるニグロシンマスターバッチ。
潤滑油:
ロンツァケルン(Lonza Cologne)社により製造されたエチレン-ビス-ステアリルアミド。
化合物の製造:
ドイツ国標準DIN及びISO規格及び2019年に有効な他の規格を参照した。
PA66:
ISO307に基づき25℃にて96wt%の硫酸の0.5wt%溶液として測定された、150ml/gのVZを有するポリアミド66(BASF SE社により製造されたウルトラミド(Ultramid)(登録商標)A27を使用した)。
PA6:
ISO307に基づき25℃にて96wt%の硫酸中で0.5wt%溶液として測定された、150ml/gのVZを有するポリアミド6(BASF SE社により製造されたウルトラミド(Ultramid)(登録商標)B27を使用した)。
ガラス繊維:
3Bファイバーガラスにより製造された平均ファイバー直径10μmを有するDS1110。
高分子添加剤:
SIグループにより製造された、モノマー単位としてホルムアルデヒド、n-フェニルベンゼンアミン及び2-プロパノンからなるコポリマー(CAS:9003-80-9)。
カーボンブラック:
オリコンエンジニアードカーボンズ(Oricon Engeneered Carbons)社により製造されたスペシャルブラック(Special Black)4。
ニグロシンマスターバッチ:
ポリアミド6中において、40wt%のニグロシン(ソルベントブラック7、CAS:8005-02-5)からなるニグロシンマスターバッチ。
潤滑油:
ロンツァケルン(Lonza Cologne)社により製造されたエチレン-ビス-ステアリルアミド。
化合物の製造:
ドイツ国標準DIN及びISO規格及び2019年に有効な他の規格を参照した。
自然色のポリアミド粒状物を、乾燥オーブン中で100℃にて4時間予め乾燥させ水分含有量が0.1%未満になるようにし、一方全ての他の原料をタンブラーミキサー中で10分間プレミックスした。次の工程において、乾燥させたポリアミド粒状物をドライブレンドした原料と共に、直径25mmを有し、及びL/D(長さ/直径)比が44の二軸スクリュー型押し出し機を用いて、300℃のシリンダー温度にて溶融押し出し、そして粒状化させた。得られた粒状物を、300℃の溶融温度にて射出成形機において射出成形し、隣接する特性評価のための種々の試料を得た。DIN ISO 527及び179-2/2eU又は179-2/1eAfに基づき、機械的特性を測定した。
化合物の溶融点及び結晶化点を、DIN11357に基づき、示差走査熱量計(DSC)を用いて5K/分のスキャンスピードで測定した。
表面粗さ(算術平均粗さRa、二乗平均平方根粗さRq及び平均表面粗さRz)を、Veeco社からのNT9300光干渉計を用いて測定した。レーザーコントラスト値を、DIN66236に基づき測定した。レーザー刻印は、例えば、波長1064nmを有するダイオード励起のNd:YAGレーザーであるレーザーFOBA DP50を用いて行い得る。典型的なレーザー出力は50Wである。輝度値は、例えば、ミノルタ製輝度計LS-110を用いて測定され得る。これは、光源及び表面輝度を測定するためのSLRスポット輝度計である。測定角は、視野角9°の1/3°である。光学系として、SLR視野システムを有する85mm f/2.8レンズを使用した。散乱光ファクターは1.5%未満であった。
DIN66236に基づくコントラスト値は、最も明るい点及び最も暗い点の強度の差を基盤の最も明るい点の強度で除した値を表す。
実施例及び比較例による成形用組成物の比較を、下記表1に示す。さらに、機械的特性、表面粗さ及びレーザー刻印性の結果も表中に示す。
比較例1及び2及び同様に比較例3及び4から明らかなように、カーボンブラックを含む成形用組成物へのニグロシンの添加は、レーザーコントラスト及び輝度の低下をもたらした。
PA66中に成分Bの重縮合物とカーボンブラックとを組み合わせを採用することにより、改善された機械的特性、特に、引張係数、引張強度、シャルピーノッチ付き衝撃強度、及び最も顕著なシャルピーノッチなし衝撃強度と共に、改善された表面平滑性が得られた。
PA6に基づくポリアミド組成物に関し、成分Bの重縮合物及びカーボンブラックを採用することにより、改善された表面平滑性が得られた一方で、機械的特性は保持されていた(引張係数がわずかに増加した)。
従って、通常に云えば、カーボンブラックは良好なレーザー刻印性をもたらすが、表面外観は乏しく、一方でニグロシンは良好な表面平滑性をもたらすが乏しいレーザー刻印性を示す。ポリアミド成形用組成物中に、カーボンブラック成分Cと重縮合物成分Bを組み合わせることは、改善された表面平滑性と共に、改善されたレーザーコントラスト、改善された輝度、そのため改善されたレーザー刻印性をもたらす。
本発明によれば、ニグロシン又はさらなる着色剤又は顔料の使用の必要なく、有利な効果が達成された。
Claims (11)
- ポリアミド組成物であって、
a)成分Aとして、34.89~99.89質量%の、少なくとも1種の合成ポリアミド、及び
b)成分Bとして、0.1~5質量%の、ホルムアルデヒド、n-フェニル-ベンゼンアミン及び2-プロパンの重縮合物、
c)成分Cとして、0.01~1質量%のカーボンブラック、
d)成分Dとして、0~65質量%のガラス繊維、
e)成分Eとして、0~50質量%の他の追加物質、
(記載される数量は合計で100質量%であり、全組成物に基づくものである。)
を含む、ポリアミド組成物。 - 前記組成物が、10~65質量%のガラス繊維、及び34.89~89.89質量%の成分Aを含む、請求項1に記載のポリアミド組成物。
- 前記組成物が、成分B及びCを共に含み、他の黒色染料又は顔料を含まない、好ましくは他の染料又は着色顔料を含まない、請求項1又は2に記載のポリアミド組成物。
- 前記成分Cの量が、0.2~2.5質量%、好ましくは0.3~1.5質量%である、請求項1~3のうちいずれか1項に記載のポリアミド組成物。
- 潤滑剤及び熱安定剤が、成分Eとして、それぞれ、全組成物に基づき0.05~1.0質量%の量で使用される、請求項1~4のうちいずれか1項に記載のポリアミド組成物。
- 前記ポリアミドが、PA4、PA5、PA6、PA7、PA8、PA9、PA10、PA11、PA12、PA46、PA66、PA666、PA69、PA610、PA612、PA96、PA99、PA910、PA912、PA1212、PA6.T、PA9.T、PA8.T、PA10.T、PA12.T、PA6.I、PA8.I、PA9.I、 PA10.I、PA12.I、PA6.T/6、PA6.T/10、PA6.T/12、PA6.T/6.I、PA6.T/8.T、PA6.T/9.T、PA6.T/10T、PA6.T/12.T、PA12.T/6.T、PA6.T/6.I/6、PA6.T/6.I/12、PA6.T/6.I/6.10、PA6.T/6.I/6.12、PA6.T/6.6、PA6.T/6.10、PA6.T/6.12、PA10.T/6、PA10.T/11、PA10.T/12、PA8.T/6.T、PA8.T/66、PA8.T/8.I、PA8.T/8.6、PA8.T/6.I、PA10.T/6.T、PA10.T/6.6、PA10.T/10.I、PA10T/10.I/6.T、PA10.T/6.I、PA4.T/4.I/46、PA4.T/4.I/6.6、PA5.T/5.I、 PA5.T/5.I/5.6、PA5.T/5.I/6.6、PA6.T/6.I/6.6、PA MXDA.6、PA IPDA.I、PA IPDA.T、PA MACM.I、PA MACM.T、PA PACM.I、PA PACM.T、PA MXDA.I、PA MXDA.T、PA6.T/IPDA.T、PA6.T/MACM.T、PA 6.T/PACM.T、PA6.T/MXDA.T、PA6.T/6.I/8.T/8.I、PA6.T/6.I/10.T/10.l、PA6.T/6.I/IPDA.T/IPDA.I、PA6.T/6.I/MXDA.T/MXDA.I、PA6.T/6.I/MACM.T/MACM.I、PA6.T/6.I/PACM.T/PACM.I、PA 6.T/10.T/IPDA.T、PA6.T/12.T/IPDA.T、PA6.T/10.T/PACM.T、PA6.T/12.T/PACM.T、PA10.T/IPDA.T、PA12.T/IPDA.T、及びこれらのコポリマー及び混合物から選択され、
好ましくは前記ポリアミドが、PA6、PA66、PA666及びPA12から選択され、
特に、前記ポリアミドがPA66又はPA6である、
請求項1~5のうちいずれか1項に記載のポリアミド組成物。 - 前記成分Eが、
- C2~C10モノオレフィン、例えばエチレン又はプロピレン、1,3-ブタジエン、2-クロロ-1,3-ブタジエン、ビニルアルコール及びそのC2~C10アルキルエステル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、分枝及び非分枝のC1~C10アルコールのアルコール成分を有するアクリレート及びメタクリレート、芳香族ビニル、例えばスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α,β-エチレン性不飽和モノ-及びジカルボン酸、及び無水マレイン酸から選択される少なくとも1種のモノマーを重合形態で含む、ホモ-又はコポリマー;
- ビニルアセタールのホモ-及びコポリマー;
- ポリビニルエステル;
- ポリカーボネート(PC);
- ポリエステル、例えばポリアルキレンテレフタレート、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)、ポリブチレンスクシネート(PBS)、ポリブチレンスクシネートアジぺート(PBSA);
- ポリエーテル;
- ポリエーテルケトン;
- 熱可塑性ポリウレタン(TPU);
- ポリスルフィド;
- ポリスルホン;
- ポリエーテルスルホン;
- セルロースアルキルエステル;
及びこれらの混合物から選択され、
好ましくは、スチレンコポリマー、ポリアルキル(メタ)アクリレート、ポリカーボネート及びこれらの混合物から選択される、少なくとも1種のポリマーを含む、
請求項1~6のうちいずれか1項に記載のポリアミド組成物。 - 高い表面平滑度を有する、レーザー刻印可能な、黒色着色されたポリアミド成形品の製造のための、請求項1~7のうちいずれか1項に記載のポリアミド組成物の使用方法。
- 自動車車両、家庭用設備、電気デバイス、装飾ストリップ及び外装被覆材の用途用の成形品の製造のための、請求項8に記載の使用方法。
- 請求項1~7のうちいずれか1項に記載のポリアミド成形用組成物から製造された成形品。
- 少なくとも1種の合成ポリアミドA、少なくとも1種の重縮合物B、カーボンブラックC、及び任意のその他の添加剤が、160~340℃の範囲の温度まで加熱され互いに混合される、請求項1~7のうちいずれか1項に記載のポリアミド組成物の製造方法。
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