JP2023524403A - ポリアミド組成物 - Google Patents
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Abstract
本明細書では、望まれる流動特性、例えば小さな部品の成形に有用な低い粘度を有するポリアミド組成物が提供される。ポリアミド組成物は、1,10-デカンジアミンテレフタルアミド(10T)繰り返し単位を含むポリアミドと、テレフタル酸と6個以下の炭素原子を含むジアミンとから誘導された繰り返し単位を含むコポリアミドと、補強剤と、任意選択的な難燃剤、難燃剤相乗剤、及び潤滑剤のうちの1種以上とを含む。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2020年4月29日に出願された米国仮特許出願第63/017,328号に基づく優先権を主張する。この出願はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2020年4月29日に出願された米国仮特許出願第63/017,328号に基づく優先権を主張する。この出願はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、望まれる流動特性、例えば小さな部品の成形に有用な低い粘度を有するポリアミド組成物に関する。小さい難燃性成形部品を提供するのに有用な難燃性ポリアミド組成物がさらに提供される。
本発明が関係する技術分野をより詳細に説明するために、いくつかの特許及び刊行物が本明細書で引用される。これらの特許及び刊行物のそれぞれの開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
ポリアミド樹脂は、優れた機械的特性、成形性、及び耐薬品性を有し、それ故、自動車部品、電気/電子構成部品、機械構成部品、及び多くの他の用途で使用されてきた。ポリアミド樹脂から製造される物品は、極めて望ましい物理的特性を有することができる。しかしながら、小さくて複雑な物品の成形のためには、ポリアミド樹脂組成物は高い流動性を有することが望ましい。流動性とは、樹脂の溶融粘度、及び狭い形状、又は複雑な形状を通って流れる能力を指す。
国際公開第2019/060117A号パンフレットには、半芳香族ポリアミドと、難燃剤と、潤滑剤と、無機補強剤とを含むポリアミド組成物が記載されている。
米国特許出願公開第2001/0003762A号明細書には、脂肪族ポリアミドと金属酸化物とを含有するポリアミド樹脂組成物が記載されている。
今回、ポリアミドの特定の混合物を含むポリアミド組成物が、電気コネクタを含むがこれに限定されない用途における使用に望ましい物理的特性と共に高い流動性を提供することが見出された。
したがって、本明細書では、(A)1,10-デカンジアミンテレフタルアミド(10T)繰り返し単位を含むポリアミド10~80重量%と、(B)テレフタル酸と6個以下の炭素原子を含むジアミンとから誘導された繰り返し単位を含むコポリアミド0.5~40重量%と、(C)難燃剤0~25重量%と、(D)少なくとも1種の難燃剤相乗剤0~5重量%と、(E)補強剤1~40重量%と、(F)潤滑剤0~2重量%と、(G)1種以上の追加の添加剤0~25重量%と、を含有するポリアミド組成物が提供され、ここでの重量パーセントはポリアミド組成物の総重量に基づいており、成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、及び(G)のそれぞれの重量%の合計は100重量%である。
略語
特許請求の範囲及び本明細書での説明は、以下に示される略語及び定義を用いて解釈されるべきである。
「%」は、用語パーセントを意味する。
「wt%」は、重量パーセントを意味する。
「mm」は、ミリメートルを意味する。
「MPa」は、メガパスカルを意味する。
「mp」は融点を意味する。
「℃」は摂氏温度を意味する。
「mol%」は、モルパーセントを意味する。
「IV」は、固有粘度を意味する。
特許請求の範囲及び本明細書での説明は、以下に示される略語及び定義を用いて解釈されるべきである。
「%」は、用語パーセントを意味する。
「wt%」は、重量パーセントを意味する。
「mm」は、ミリメートルを意味する。
「MPa」は、メガパスカルを意味する。
「mp」は融点を意味する。
「℃」は摂氏温度を意味する。
「mol%」は、モルパーセントを意味する。
「IV」は、固有粘度を意味する。
定義
本明細書において使用される場合、冠詞「1つの(a)」は、1つだけでなく2つ以上も意味し、その指示対象名詞を単数の文法上のカテゴリーに必ずしも限定しない。
本明細書において使用される場合、冠詞「1つの(a)」は、1つだけでなく2つ以上も意味し、その指示対象名詞を単数の文法上のカテゴリーに必ずしも限定しない。
限定的な状況において反対であることが明記されない限り、「又は」は、包括的な「又は」を意味し、排他的な「又は」を意味しない。例えば、条件A又はBは、以下のいずれか1つによって満たされる:Aは、真であり(又は存在し)、及びBは、偽である(又は存在しない)、Aは、偽であり(又は存在せず)、及びBは、真である(又は存在する)、並びにA及びBは、両方とも真である(又は存在する)。
本明細書で用いるところでは、用語「物品」は、その全体又は一部のさらなる処理なしに特定の使用又は目的に好適である形態、形状、構成にある品目、物、構造体、物体、要素、デバイス等を指す。
本明細書において使用される用語「繰り返し単位」は、その繰り返しにより完全なポリマー鎖が生成されるポリマーの一部を指す。例えば、ポリアミド66については、繰り返し単位は、ヘキサメチレンジアミンモノマーに結合したアジピン酸モノマーであるため、繰り返し単位は、アミド結合により一体に結合したアジピン酸-ヘキサメチレンジアミンである。得られるポリマーはヘキサメチレンアジパミドである。
本明細書で使用される用語「ポリマー樹脂」は、ポリマー組成物に使用される純ポリマーを意味し、それぞれのモノマーから生成するポリマー鎖のみを含む。言い換えると、追加の添加剤は、ポリマー樹脂中に存在しない。
本明細書で使用される用語「流動性」及び「流動特性」は、ポリマーに適用される場合、流れによって、典型的には加圧下で溶融ポリマーが移動する能力を指す。流動性は、特に、メルトフローインデックス、流動長、スネークフロー、及び見かけのキャピラリー溶融粘度などの特性によって測定される。
本明細書で使用される用語「ポリアミド組成物」は、少なくとも2種の異なるポリアミド樹脂の混合物と、任意選択的にポリアミド組成物と組み合わせられる任意の追加の材料、例えば潤滑剤、補強剤、難燃剤、及び難燃剤相乗剤を指す。
範囲及び好ましい変形形態
本明細書に記載のいかなる範囲も、特に明記しない限り、その端点を明確に包含する。範囲としての量、濃度、又は他の値若しくはパラメータの記載は、そのような範囲の上限及び下限の対が本明細書に明示的に開示されるか否かに関わらず、その端点を含む列挙されている範囲内のあらゆる実数の対を含む、任意の可能な範囲の上限及び任意の可能な範囲の下限から形成される全ての可能な範囲を具体的に開示する。本明細書に記載の化合物、プロセス及び物品は、本説明における範囲を規定するときに開示された特定の値に限定されない。
本明細書に記載のいかなる範囲も、特に明記しない限り、その端点を明確に包含する。範囲としての量、濃度、又は他の値若しくはパラメータの記載は、そのような範囲の上限及び下限の対が本明細書に明示的に開示されるか否かに関わらず、その端点を含む列挙されている範囲内のあらゆる実数の対を含む、任意の可能な範囲の上限及び任意の可能な範囲の下限から形成される全ての可能な範囲を具体的に開示する。本明細書に記載の化合物、プロセス及び物品は、本説明における範囲を規定するときに開示された特定の値に限定されない。
本出願に明記した様々な範囲内での数値の使用は、特に明示的に指示しない限り、言及した範囲内の最小値及び最大値のいずれにも用語「約」が先行するかのように近似値として記載されている。この形式では、記述範囲の上下のわずかな変動は、範囲内の値と実質的に同じ結果を達成するために用いることができる。また、これらの範囲の開示は、最小値と最大値、及び最小値と最大値との間のあらゆる実数値を含む連続した範囲を意図している。
本明細書に記載のプロセス、化合物及び物品の材料、化学物質、方法、工程、値、又は範囲等に関しての任意の変形の本明細書での開示は、好ましい又は好ましくないとして特定されるかどうかに関わらず、材料、方法、工程、値、範囲等の任意の可能な組み合わせを含むことを特に意図している。特許請求の範囲に正確な且つ十分な裏付けを提供する目的で、いかなる開示される組み合わせも、本明細書に記載のプロセス、化合物、及び物品の好ましい変形である。
概要
本明細書では、望ましい流動特性を示す新規なポリアミド組成物が提供される。これらのポリアミド組成物は、1種以上の難燃剤、例えばホスフィネート難燃剤、ジホスフィネート難燃剤、又はホスフィネート難燃剤とジホスフィネート難燃剤の両方と;1種以上の補強剤と;難燃性及び他の望ましい特性を有する複雑なパーツの製造を可能にする流動特性を示すポリアミド組成物を提供するための任意選択的な1種以上の成分と;を含む。
本明細書では、望ましい流動特性を示す新規なポリアミド組成物が提供される。これらのポリアミド組成物は、1種以上の難燃剤、例えばホスフィネート難燃剤、ジホスフィネート難燃剤、又はホスフィネート難燃剤とジホスフィネート難燃剤の両方と;1種以上の補強剤と;難燃性及び他の望ましい特性を有する複雑なパーツの製造を可能にする流動特性を示すポリアミド組成物を提供するための任意選択的な1種以上の成分と;を含む。
本明細書では、これらのポリアミド組成物から作製された物品及びこれらのポリアミド組成物の調製方法も開示される。
具体的には、本明細書では、(A)1,10-デカンジアミンテレフタルアミド(10T)繰り返し単位を含むポリアミド10~80重量%と、(B)テレフタル酸と6個以下の炭素原子を含むジアミンからの繰り返し単位を含むコポリアミド0.5~40重量%と、(C)難燃剤0~25重量%と、(D)少なくとも1種の難燃剤相乗剤0~5重量%と、(E)補強剤1~40重量%と、(F)潤滑剤0~2重量%と、(G)1種以上の追加の添加剤0~25重量%と、を含有するポリアミド組成物が提供され、ここでの重量パーセントはポリアミド組成物の総重量に基づいており、成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、及び(G)のそれぞれの重量%の合計は100重量%である。
ポリアミド組成物
本明細書に記載のポリアミド組成物は、驚くべきことに、物品の成形中に特に望まれる望ましい流動性を示す。1,10-デカンジアミンテレフタルアミド(10T)繰り返し単位を含む特定のポリアミド(A)と、テレフタル酸と6個以下の炭素原子を含むジアミンからの繰り返し単位を含むコポリアミド(B)とを組み合わせて使用すると、得られるポリアミド組成物は、望ましい流動特性を示す。具体的には、これらの好ましい特性は、10Tポリアミドが約40~約80g/10分の範囲のメルトフローレート(MFR)を有し、ポリアミド組成物がコポリアミド(B)としてPA6T/610又はPA6T/612を含む場合に得られ、また、重量%として計算されるポリアミドポリマー全体(ポリマー(A)+コポリマー(B))に対するポリマー(B)の割合は、好ましくは1~50、3~40、より好ましくは5~30の範囲である。好ましいポリアミドブレンドは、コポリアミド(B)を含まない以外は同一のポリアミドよりも少なくとも5%、少なくとも7%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、又は少なくとも30%大きいバーフローを示す。言い換えると、当量のコポリアミド(A)で本明細書に記載のコポリアミド(B)が置き換えられていることが唯一の違いでありそれ以外は同一のモールド内で同じように加工された同一のポリアミド組成物は、本明細書に記載のポリアミド組成物の約95%以下のバーフローを有し得る。好ましくは、それ以外の点で同一のポリアミド組成物は、本明細書に記載のポリアミド組成物の約93%以下、約90%以下、約85%以下、約80%以下、約75%以下、又は約70%以下のバーフローを有する。
本明細書に記載のポリアミド組成物は、驚くべきことに、物品の成形中に特に望まれる望ましい流動性を示す。1,10-デカンジアミンテレフタルアミド(10T)繰り返し単位を含む特定のポリアミド(A)と、テレフタル酸と6個以下の炭素原子を含むジアミンからの繰り返し単位を含むコポリアミド(B)とを組み合わせて使用すると、得られるポリアミド組成物は、望ましい流動特性を示す。具体的には、これらの好ましい特性は、10Tポリアミドが約40~約80g/10分の範囲のメルトフローレート(MFR)を有し、ポリアミド組成物がコポリアミド(B)としてPA6T/610又はPA6T/612を含む場合に得られ、また、重量%として計算されるポリアミドポリマー全体(ポリマー(A)+コポリマー(B))に対するポリマー(B)の割合は、好ましくは1~50、3~40、より好ましくは5~30の範囲である。好ましいポリアミドブレンドは、コポリアミド(B)を含まない以外は同一のポリアミドよりも少なくとも5%、少なくとも7%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、又は少なくとも30%大きいバーフローを示す。言い換えると、当量のコポリアミド(A)で本明細書に記載のコポリアミド(B)が置き換えられていることが唯一の違いでありそれ以外は同一のモールド内で同じように加工された同一のポリアミド組成物は、本明細書に記載のポリアミド組成物の約95%以下のバーフローを有し得る。好ましくは、それ以外の点で同一のポリアミド組成物は、本明細書に記載のポリアミド組成物の約93%以下、約90%以下、約85%以下、約80%以下、約75%以下、又は約70%以下のバーフローを有する。
理論に拘束されるものではないが、特定の濃度範囲でコポリアミド(B)が存在すると、ポリアミド(A)の結晶化が中断され、その結果ポリアミド(A)の凝固点又は結晶化温度が低下し、ポリアミド組成物の流動性が増加すると考えられる。
これらのポリアミド組成物は、難燃剤又は補強剤と組み合わせると、予想外に望ましい流動性を維持し、さらに良好な難燃性、引張弾性率、及び衝撃弾性率の特性を示す。
ポリアミド(A)
本明細書に記載のポリマー組成物は、1種以上のポリアミド(A)を含み得る。本明細書に記載のポリアミド組成物における使用に適したポリアミド(A)は、1,10-デカンジアミンテレフタルアミド(10T)から誘導される繰り返し単位を含む。ポリアミド(A)は、10Tホモポリマーであってよい。或いは、これは、10T繰り返し単位と、PA10T1010を形成するための1,10-デカンジアミンデカンジアミン(1010)又はPA10T1012を形成するための1,10-デカンジアミンドデカンジアミン(1012)などの他の繰り返し単位と、から形成されるコポリアミドであってよい。ポリアミド(A)がコポリアミドである場合、10T繰り返し単位の含有量は、コポリアミドの総重量を基準として、40~100重量%(ただし100重量%は含まれない)、好ましくは50~100重量%(ただし100重量%は含まれない)であり、ポリアミド又はコポリアミド中の全ての繰り返し単位の重量パーセントの合計は100重量%である。
本明細書に記載のポリマー組成物は、1種以上のポリアミド(A)を含み得る。本明細書に記載のポリアミド組成物における使用に適したポリアミド(A)は、1,10-デカンジアミンテレフタルアミド(10T)から誘導される繰り返し単位を含む。ポリアミド(A)は、10Tホモポリマーであってよい。或いは、これは、10T繰り返し単位と、PA10T1010を形成するための1,10-デカンジアミンデカンジアミン(1010)又はPA10T1012を形成するための1,10-デカンジアミンドデカンジアミン(1012)などの他の繰り返し単位と、から形成されるコポリアミドであってよい。ポリアミド(A)がコポリアミドである場合、10T繰り返し単位の含有量は、コポリアミドの総重量を基準として、40~100重量%(ただし100重量%は含まれない)、好ましくは50~100重量%(ただし100重量%は含まれない)であり、ポリアミド又はコポリアミド中の全ての繰り返し単位の重量パーセントの合計は100重量%である。
ISO 1133-1:2011に従って測定されるポリアミド(A)のMFRは、約5~約80g/10分、好ましくは約40~約80g/10分である。
ポリアミド組成物中のポリアミド(A)の量は、ポリアミド組成物中の成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、及び(G)の総重量を基準として約10~約80重量パーセント、好ましくは約20~70重量パーセント、より好ましくは25~65重量パーセントの範囲である。
コポリアミド(B)
本明細書に記載のポリマー組成物は、1種以上のコポリアミド(B)を含み得る。本明細書に記載のポリアミド組成物における使用に適したコポリアミド(B)は、6個以下の炭素原子を含むジアミンから誘導される繰り返し単位とテレフタル酸から誘導される繰り返し単位とを含む。ジアミンの炭素原子の数は、好ましくは6又は5である。コポリアミド(B)は、1種以上の他の繰り返し単位をさらに含む。例えば、ヘキサメチレンアジピン酸を共重合してPA6T66又はPA5T66を形成することができ;ヘキサメチレンデカンジアミドを共重合してPA6T610又はPA5T610を形成することができ;またヘキサメチレンドデカンジアミドを共重合してPA6T612又はPA5T612を形成することができる。PA6T又はPA5Tとヘキサメチレンイソフタル酸とのコポリマー(PA6T6I又はPA5T6I)も、コポリアミド(B)としての使用に適している。適切なコポリアミド(B)中のPA5T又はPA6T繰り返し単位の含有量は、コポリアミド(B)中の繰り返し単位の総モル数を基準として約20モルパーセント~約75若しくは80モルパーセント、又は約40~約60%、好ましくは約45~約70モルパーセントである。これらのモルパーセント割合は、モル比の範囲、具体的には20/80~80/20又は75/25、又は45/55~70/30、又は60/40~40/60として表すこともでき、ここでの分子は6T又は5Tのモルパーセント割合であり、分母はコポリアミド(B)中の他の共重合した繰り返し単位のモルパーセント割合であり、コポリアミド(B)中の全ての繰り返し単位のモルパーセント割合の合計は100モル%である。
本明細書に記載のポリマー組成物は、1種以上のコポリアミド(B)を含み得る。本明細書に記載のポリアミド組成物における使用に適したコポリアミド(B)は、6個以下の炭素原子を含むジアミンから誘導される繰り返し単位とテレフタル酸から誘導される繰り返し単位とを含む。ジアミンの炭素原子の数は、好ましくは6又は5である。コポリアミド(B)は、1種以上の他の繰り返し単位をさらに含む。例えば、ヘキサメチレンアジピン酸を共重合してPA6T66又はPA5T66を形成することができ;ヘキサメチレンデカンジアミドを共重合してPA6T610又はPA5T610を形成することができ;またヘキサメチレンドデカンジアミドを共重合してPA6T612又はPA5T612を形成することができる。PA6T又はPA5Tとヘキサメチレンイソフタル酸とのコポリマー(PA6T6I又はPA5T6I)も、コポリアミド(B)としての使用に適している。適切なコポリアミド(B)中のPA5T又はPA6T繰り返し単位の含有量は、コポリアミド(B)中の繰り返し単位の総モル数を基準として約20モルパーセント~約75若しくは80モルパーセント、又は約40~約60%、好ましくは約45~約70モルパーセントである。これらのモルパーセント割合は、モル比の範囲、具体的には20/80~80/20又は75/25、又は45/55~70/30、又は60/40~40/60として表すこともでき、ここでの分子は6T又は5Tのモルパーセント割合であり、分母はコポリアミド(B)中の他の共重合した繰り返し単位のモルパーセント割合であり、コポリアミド(B)中の全ての繰り返し単位のモルパーセント割合の合計は100モル%である。
本明細書に記載のポリアミド組成物中のコポリアミド(B)の重量パーセントは、ポリアミド組成物の総重量を基準として約0.5~40重量パーセント、好ましくは1.5~30重量パーセントの範囲である。
難燃剤(C)
ポリアミド組成物は、1種以上の難燃剤(C)を任意選択的にさらに含んでいてもよく、これは、式(I)のホスフィネート、式(II)のジホスフィネート、及びこれらの2種以上の組み合わせからなる群から選択されるリン系難燃剤である:
ポリアミド組成物は、1種以上の難燃剤(C)を任意選択的にさらに含んでいてもよく、これは、式(I)のホスフィネート、式(II)のジホスフィネート、及びこれらの2種以上の組み合わせからなる群から選択されるリン系難燃剤である:
(式中、R1及びR2は、独立に、水素、直鎖、分岐、若しくは環状のC1~C6アルキル基、又はC6~C10アリールから選択され;R3は直鎖又は分岐のC1~C10アルキレン基、C6~C10アリーレン基、C6~C12アルキル-アリーレン基、又はC6~C12アリール-アルキレン基であり;Mは、カルシウムイオン、アルミニウムイオン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、アンチモンイオン、スズイオン、ゲルマニウムイオン、チタンイオン、鉄イオン、ジルコニウムイオン、セリウムイオン、ビスマスイオン、ストロンチウムイオン、マンガンイオン、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、及びこれらの2種以上の組み合わせからなる群から選択され;m、n、及びxは1、2、3、又は4であり;m、n、及びxは同一であるか又は異なる)。
好ましくは、少なくとも1種のリン系難燃剤は、ジエチルホスフィン酸アルミニウム、メチルエチルホスフィン酸アルミニウム、ジエチルホスフィン酸亜鉛、メチルエチルホスフィン酸亜鉛、イソプロピルイソブチルホスフィン酸アルミニウム、イソプロピルtertブチルホスフィン酸アルミニウム、ジイソブチルホスフィン酸アルミニウム、及びこれらの2種以上の組み合わせからなる群から選択される。
本明細書に記載のポリアミド組成物中に存在する場合、難燃剤(C)の重量パーセントは、ポリアミド組成物の総重量を基準として約5~25重量パーセント、好ましくは5~20重量パーセントの範囲である。
難燃剤相乗剤(D)
ポリアミド組成物は、1種以上の難燃剤相乗剤(D)を任意選択的にさらに含み得る。ポリアミド組成物における使用に適した難燃剤相乗剤としては、例えば、二酸化ケイ素、ベーマイト、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化ビスマス、酸化クロム、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化銅、及び酸化タングステンなどの金属酸化物が挙げられる。他の適切な難燃剤相乗剤としては、限定するものではないが、アルミニウム、鉄、チタン、マンガン、亜鉛、モリブデン、コバルト、ビスマス、クロム、スズ、アンチモン、ニッケル、銅、及びタングステンなどの金属粉末が挙げられる。メタホウ酸バリウム、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、ホウ酸亜鉛、スズ酸亜鉛、及び炭酸バリウムなどの1種以上の金属塩を含む難燃剤相乗剤も適している。任意の適切な難燃剤相乗剤の2種以上の混合物を使用することができる。好ましい難燃剤相乗剤としては、ベーマイト、酸化アルミニウム、ホウ酸亜鉛、及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
ポリアミド組成物は、1種以上の難燃剤相乗剤(D)を任意選択的にさらに含み得る。ポリアミド組成物における使用に適した難燃剤相乗剤としては、例えば、二酸化ケイ素、ベーマイト、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化ビスマス、酸化クロム、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化銅、及び酸化タングステンなどの金属酸化物が挙げられる。他の適切な難燃剤相乗剤としては、限定するものではないが、アルミニウム、鉄、チタン、マンガン、亜鉛、モリブデン、コバルト、ビスマス、クロム、スズ、アンチモン、ニッケル、銅、及びタングステンなどの金属粉末が挙げられる。メタホウ酸バリウム、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、ホウ酸亜鉛、スズ酸亜鉛、及び炭酸バリウムなどの1種以上の金属塩を含む難燃剤相乗剤も適している。任意の適切な難燃剤相乗剤の2種以上の混合物を使用することができる。好ましい難燃剤相乗剤としては、ベーマイト、酸化アルミニウム、ホウ酸亜鉛、及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
存在する場合、本明細書に開示のポリアミド組成物中の難燃剤相乗剤(D)の重量パーセントは、ポリアミド組成物の総重量を基準として、約0.1~10重量パーセント、好ましくは0.5~10重量パーセント、より好ましくは約1~10重量パーセントの範囲である。
補強剤(E)
本明細書に記載のポリアミド組成物は、機械的強度及び他の特性を改善するための少なくとも1種の補強剤(E)を含む。補強剤は、繊維状、板状、粉末状、又は粒状材料であってもよい。適切な繊維質補強剤の例としては、限定するものではないが、ガラス繊維、炭素繊維、石膏繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、ジルコニア繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、酸化チタン繊維、及び炭化ケイ素繊維が挙げられる。
本明細書に記載のポリアミド組成物は、機械的強度及び他の特性を改善するための少なくとも1種の補強剤(E)を含む。補強剤は、繊維状、板状、粉末状、又は粒状材料であってもよい。適切な繊維質補強剤の例としては、限定するものではないが、ガラス繊維、炭素繊維、石膏繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、ジルコニア繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、酸化チタン繊維、及び炭化ケイ素繊維が挙げられる。
適切な補強剤は、例えばマイカ、タルク、カオリン粘土、シリカ、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラスマイクロバルーン、ウォラストナイト、モンモリロナイト、酸化チタン、酸化亜鉛、及び黒鉛などの粉末状、粒状又は板状形態にあってもよい。ポリアミド組成物は、2種以上の補強剤の任意の組み合わせを含んでいてもよい。
好ましい補強剤には、ガラス繊維、ガラスフレーク、カオリン粘土、ウォラストナイト、マイカ、炭酸カルシウム、シリカ、炭素繊維、チタン酸カリウム、及びこれらの2種以上の組み合わせが含まれる。
ガラス繊維、フレーク、又はビーズは、大きさが合わせられていても、又は合わせられていなくてもよい。好適なガラス繊維は、長い又は短いガラス繊維のチョップドストランド、及びこれらの粉砕された繊維であってもよい。
補強剤は、任意の公知のカップリング剤(例えば、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤)で又は任意の他の表面処理剤(例えばコロナ処理など)でその表面上を処理されていてもよい。
使用される場合、繊維は、円形若しくは非円形断面を有し得る。非円形断面を有する繊維は、繊維の長手方向と垂直にある及び断面の最長直線距離に対応する長軸を有する繊維を指す。非円形断面は、長軸に垂直な方向の断面の最短直線距離に対応する短軸を有する。繊維の非円形断面は、繭型(8の字型)形状;長方形(rectangular shape);楕円形;半楕円形;略三角形;多角形;及び長方形(oblong shape)などの様々な形状を有し得る。当業者に理解されるように、断面は他の形状を有し得る。長軸の長さと短軸(minor access)の長さとの比は、好ましくは約1.5:1~約6:1である。この比は、より好ましくは約2:1~5:1、さらにより好ましくは約3:1~約4:1である。非円形の断面を有する好適な繊維は、欧州特許第196194号明細書に記載されている。非円形繊維は、長繊維、チョップドストランド、粉砕短繊維、又は当業者に公知の他の好適な形態であってもよい。
円形若しくは非円形繊維補強剤が使用される場合、それらは、本質的に任意の直径を有してもよいが、好ましくはそれらの直径(断面の)又は平均直径は、約1ミクロン~20ミクロン、より好ましくは約5ミクロン~20ミクロンの範囲である。
ポリアミド組成物中の補強剤(E)の濃度は、ポリアミド組成物中の全ての原料(A)~(G)の総重量の約1~約40重量パーセント、好ましくは約10~約40重量パーセント、より好ましくは約20~約40重量パーセントの範囲であってよい。
潤滑剤(F)
本明細書に記載のポリアミド組成物は、1種以上の潤滑剤(F)を任意選択的にさらに含んでいてもよい。適切な潤滑剤としては、限定するものではないが、脂肪酸アミド及び脂肪酸金属塩(例えばベヘン酸アルミニウム)からなる群から選択されるものが挙げられる。
本明細書に記載のポリアミド組成物は、1種以上の潤滑剤(F)を任意選択的にさらに含んでいてもよい。適切な潤滑剤としては、限定するものではないが、脂肪酸アミド及び脂肪酸金属塩(例えばベヘン酸アルミニウム)からなる群から選択されるものが挙げられる。
脂肪酸金属塩潤滑剤を調製するための好適な脂肪酸は、10~30個、12~30個、又は18~30個の炭素原子、好ましくは18~28個の炭素原子、より好ましくは22~28個の炭素原子を含む。脂肪酸は、直鎖若しくは分岐の炭素鎖を含み得る。好ましくは、使用される脂肪酸は、炭素の直鎖中に18~28個の炭素原子を含む。
適切な脂肪酸の例としては、例えばステアリン酸、エルカ酸、オレイン酸、モンタン酸、及びベヘン酸が挙げられる。
適切な脂肪酸金属塩の例としては、例えばベヘン酸アルミニウム、ベヘン酸ナトリウム、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸アルミニウム、ベヘン酸カルシウム、及びモンタン酸カルシウムが挙げられる。
適切な脂肪酸アミドの例としては、限定するものではないが、メチレンベヘニルアミド、エチレンビスベヘニルアミド、ジオクタデシルアジパミド、ジオクタデシルスクシンアミド、エルカミド、ステアリルアミド、エルシルステアラミド、及びN-ステアリルエルカミドが挙げられる。
ポリアミド組成物に使用できる好ましい潤滑剤としては、モンタン酸カルシウム、N-ステアリルエルカミド、N,N’-エチレンビスステアラミド、及びこれらの2種以上の組み合わせが挙げられる。
ポリアミド組成物に有用な市販の潤滑剤としては、PXC Biotech.,Philadelphia,PAから入手可能なKemamide(登録商標)E180(N-ステアリルエルカミド、CAS No.[10094-45-8]);Croda Chemicals,Hull UKから入手可能なCrodamide(登録商標)212潤滑剤、ステアリルエルカミド;Clariant Corp.から入手可能なLicomont(登録商標)CaV 102潤滑剤、微粒子モンタン酸カルシウム;Clariant,Muttenz,Switzerland製のHostamont(登録商標) NAV 101潤滑剤、モンタン酸ナトリウム;PMC Global,Inc.Sun Valley,CA,USAにより供給されるジステアリン酸アルミニウム、ワックス;及びBasel,SwitzerlandのLonza Chemical Co.からのAcrawax(登録商標) C潤滑剤、N,N’-エチレンビスステアラミドが挙げられる。
2種以上の適切な脂肪酸の組み合わせも、潤滑剤(F)としての使用に適している。
潤滑剤(F)が存在する場合、ポリアミド組成物は、ポリアミド組成物中の全ての原料の総重量を基準として0.01~2重量パーセント、好ましくは0.05~1重量パーセント、より好ましくは0.1~0.5重量パーセントの潤滑剤(F)を含み得る。
任意選択的な追加の添加剤(G)
ポリアミド組成物は、例えば、UV吸収剤としても知られる紫外線安定剤;加工助剤;離型剤;造核剤;耐衝撃性改良剤;例えばカーボンブラッや二酸化チタンなどの染料及び顔料を含む着色剤;加水分解安定剤;帯電防止剤;熱安定剤又は酸化防止剤;及び粘着防止剤などの1種以上の追加の添加剤を任意選択的に含み得る。各添加剤の量は、ポリアミド組成物の所望の特性に応じて、個別に選択される。通常、任意選択的な追加の添加剤が存在する場合、それらの総量は、ポリアミド組成物の総重量を基準として0.01~20重量%、又は0.01~15重量%、又は0.01~10重量%、又は0.01~5重量%、又は0.01~2重量%、又は0.01~1重量%である。
ポリアミド組成物は、例えば、UV吸収剤としても知られる紫外線安定剤;加工助剤;離型剤;造核剤;耐衝撃性改良剤;例えばカーボンブラッや二酸化チタンなどの染料及び顔料を含む着色剤;加水分解安定剤;帯電防止剤;熱安定剤又は酸化防止剤;及び粘着防止剤などの1種以上の追加の添加剤を任意選択的に含み得る。各添加剤の量は、ポリアミド組成物の所望の特性に応じて、個別に選択される。通常、任意選択的な追加の添加剤が存在する場合、それらの総量は、ポリアミド組成物の総重量を基準として0.01~20重量%、又は0.01~15重量%、又は0.01~10重量%、又は0.01~5重量%、又は0.01~2重量%、又は0.01~1重量%である。
カーボンブラックは、好ましい任意選択的な追加の添加剤である。存在する場合、その量は、ポリアミド組成物の総重量を基準として、好ましくは、0.01~5.0重量%、0.1~2.0重量%、0.1~1重量%、又は0.1~0.5重量%、0.1~0.3重量%、又は約0.1重量%である。
二酸化チタンは、別の好ましい任意選択的な追加の添加剤である。存在する場合、その量は、ポリアミド組成物の総重量を基準として好ましくは0.01~20重量%、0.01~15重量%、0.01~10重量%、0.01~5.0重量%、0.1~2.0重量%、又は0.1~1重量である。
有機熱安定剤及び無機熱安定剤などの熱安定剤も、好ましい任意選択的な追加の添加剤である。熱安定剤が有機熱安定剤である場合、それは「酸化防止剤」とも呼ばれる。好適な酸化防止剤の例は、立体障害のあるフェノール化合物、芳香族第二級アミンなどのアミン酸化防止剤、リン系酸化防止剤、及び銅系熱安定剤である。立体障害フェノールの例には、N,N’-ヘキサン-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))、ペンタエリトリトールテトラキス(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)、オクタデシル-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、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、2’,3ビス[3,5-ジターシャリーブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニル]プロピオノヒドラジド、N,N’ヘキサン-1,6-ジイルビス[3,5ジターシャリーブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオンアミド等が含まれる。N,N’-ヘキサン-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))が好ましい。立体障害のあるフェノール化合物の市販の例としては、Ludwigshafen,GermanyのBASF SEから入手可能な、Irganox(商標)1098及びIrganox(商標)1010が挙げられる。
芳香族第二級アミン熱安定剤の例としては、4,4’-ビス(アルファ,アルファ-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン及び2,4-ビス(n-オクチルチオ)-6-(4’-ヒドロキシ-3,5-ジ-tブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジンが挙げられる。リン系酸化防止剤の例としては、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト;トリス(ノニルフェニル)ホスファイト;及びジフェニルモノ(トリデシル)ホスファイトが挙げられる。Ultranox(商標)626は、Danbury,CTのAddivantから入手可能なリン系酸化防止剤の市販の例である。
本明細書に記載のポリアミド組成物に使用される銅系熱安定剤は、少なくとも1種の銅化合物と好ましくは少なくとも1種のアルカリ金属ハロゲン化物とを含む。銅は、銅塩の形態で存在し、ここで、銅は、Cu(I)、Cu(II)、又はそれらの混合物からなる群から選択される。Cu(I)塩が好ましい。ポリアミド組成物において有用な銅系熱安定剤の例としては、ヨウ化銅、臭化銅、塩化銅、フッ化銅;チオシアン酸銅、硝酸銅、酢酸銅、ナフテン酸銅、カプリン酸銅、ラウリン酸銅、ステアリン酸銅、銅アセチルアセトネートからなる群から選択される銅塩、及び酸化銅が挙げられる。好ましい銅系熱安定剤には、ヨウ化銅、臭化銅、塩化銅、及びフッ化銅から選択されるハロゲン化銅が含まれる。好ましい銅種は、ヨウ化銅、好ましくはヨウ化銅(I)である。銅系熱安定剤には、また、LiI、NaI、KI、MgI2、KBr、及びCaI2からなる群から選択される金属ハロゲン化物が含まれることが好ましく、KI又はKBrが好ましい。
好ましくは、銅系熱安定剤は、銅系熱安定剤の総重量を基準として、5~50重量パーセントの銅塩と、50~95重量パーセントの金属ハロゲン化物と、0~15重量パーセントの脂肪酸塩との混合物である。さらにより好ましくは、銅系熱安定剤は、銅系熱安定剤の総重量を基準として、10~30重量パーセントの銅塩と、70~90重量パーセントの金属ハロゲン化物と、0~15重量パーセントの脂肪酸塩との混合物であり、最も好ましくは、銅系熱安定剤は、10~20重量パーセントの銅塩と、75~90重量パーセントの金属ハロゲン化物と、0~12重量パーセントの脂肪酸塩との混合物である。好ましい熱安定剤は、ヨウ化銅とヨウ化カリウムとの混合物(CuI/KI)である。本明細書に記載のポリアミド組成物において有用な銅安定剤はまた、脂肪酸金属塩担体材料とブレンドされても、又は混合されてもよい。脂肪酸塩担体材料の例は、ジステアリン酸アルミニウムである。好適な銅系熱安定剤の例は、それぞれ7:1:1重量比のヨウ化カリウムと、ヨウ化第一銅と、ステアリン酸アルミニウムとのブレンドを含む、Basel,SwitzerlandのCiba Specialty Chemicalsから入手可能な、Polyadd P201である。好適な安定剤には、7:1:1から7:1:4又は7:1:5までの、異なる重量比の、ヨウ化カリウム、ヨウ化第一銅、及びステアリン酸アルミニウム又は他の担体材料が含まれ得る。
ポリアミド組成物中に存在する1種以上の酸化防止剤又は熱安定剤は、ポリアミド組成物中の全ての原料(A)~(G)の総重量を基準として約0.1~3重量パーセント、好ましくは約0.1~2重量パーセント、より好ましくは0.1~1重量パーセント、最も好ましくは約0.1~0.75重量パーセントの範囲であってもよい。
ポリアミド組成物の調製
本明細書に記載のポリアミド組成物は、全てのポリマー原料が十分に混合され、全ての非ポリマー原料がポリアミド樹脂マトリックス中に十分に分散される溶融ブレンドによって調製することができる。ポリアミド組成物のポリマー原料と非ポリマー原料とを混合するために、任意の溶融ブレンド法を使用することができる。例えば、ポリマー原料と非ポリマー原料は、一軸押出機若しくは二軸押出機、撹拌機、一軸若しくは二軸混練機、又はバンバリーミキサーなどの溶融ミキサーに供給されてもよく、その添加工程は、全ての原料を一度に添加することであってもバッチ式で徐々に添加することであってもよい。ポリマー原料及び非ポリマー原料がバッチ式で徐々に添加される場合、ポリマー原料又は非ポリマー原料の一部が先ず添加され、次いで、その後に添加される残りのポリマー原料及び非ポリマー原料と、十分に混合された組成物が得られるまで溶融混合される。
本明細書に記載のポリアミド組成物は、全てのポリマー原料が十分に混合され、全ての非ポリマー原料がポリアミド樹脂マトリックス中に十分に分散される溶融ブレンドによって調製することができる。ポリアミド組成物のポリマー原料と非ポリマー原料とを混合するために、任意の溶融ブレンド法を使用することができる。例えば、ポリマー原料と非ポリマー原料は、一軸押出機若しくは二軸押出機、撹拌機、一軸若しくは二軸混練機、又はバンバリーミキサーなどの溶融ミキサーに供給されてもよく、その添加工程は、全ての原料を一度に添加することであってもバッチ式で徐々に添加することであってもよい。ポリマー原料及び非ポリマー原料がバッチ式で徐々に添加される場合、ポリマー原料又は非ポリマー原料の一部が先ず添加され、次いで、その後に添加される残りのポリマー原料及び非ポリマー原料と、十分に混合された組成物が得られるまで溶融混合される。
好ましいプロセスには、二軸押出機、又はBussニーダなどの一軸押出機での混錬が含まれる。
物品
本明細書に記載のポリアミド組成物は、自動車部品、電気/電子部品、及び機械部品などの様々な物品の形成に適している。ポリアミド組成物は難燃性、優れたメルトフローインデックス、及び優れたバーフローを有するため、いくつかの好ましい物品は電気コネクタである。
本明細書に記載のポリアミド組成物は、自動車部品、電気/電子部品、及び機械部品などの様々な物品の形成に適している。ポリアミド組成物は難燃性、優れたメルトフローインデックス、及び優れたバーフローを有するため、いくつかの好ましい物品は電気コネクタである。
ここで図面を参照すると、図面全体を通して同様の参照番号は対応する構造を示し、特に図1を参照すると、バーフローは、図1、1A、2、及び2Aに示されている成形装置を使用して射出成形によって準備される流動長によって測定される。成形装置から取り出した後の成形されたポリアミド樹脂物品200が図3に示されている。射出された組成物はモールド内で広がり、その後エジェクターピンに到達する。より多くの量がモールド内に射出されるほど、溶融した組成物が膨張し、水平方向にそれる。厚さ又は直径が0.2mmであり、且つ成形装置の近いゲート側(A)と遠いゲート側(B)との間の距離に等しい長さを有する狭い開口部を、組成物が通過する。図3を参照すると、成形装置の近いゲート側(A)によって形成された、成形された物品200のパーツ(A’)と、溶融した組成物が狭い開口部を流れなくなった点(C’)との間の距離が測定される。この距離が「バーフロー」の長さとして報告される。さらに図3を参照すると、溶融組成物が流れなくなった点(C’)と成形装置の遠いゲート側(B)との間の狭い開口部の長さは、この領域が成形された物品200の一部ではないことを示すために点線で示されている。
本明細書に記載の新規な方法及びポリアミド組成物は、以下の実施例によりさらに定義される。これらの実施例は、本発明を実施するために現在考えられる具体的な実施形態及び好ましいモードを示す。これらの実施例は、本開示の特定の好ましい態様を示す一方、単に例示として示されており、本発明を限定することを意図していないことが理解されるべきである。上記の考察及びこれらの実施例から、当業者は、本開示の本質的な特徴を確認することができ、それの趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更及び修正を行ってそれを様々な用途及び条件に適合させることができる。
実施例の物品は下の表で「E」によって識別され、比較例は以下の表で「C」によって識別される。
材料
ポリアミド(A)
PA(A)-1:ISO 1322-1:2011に従って、330C及び1.2kgの荷重で測定された18g/10分のメルトフローレートを有するポリ(デカメチレンテレフタルアミド)
PA(A)-2:330C及び1.2kgの荷重で測定された46g/10分のメルトフローレートを有するポリ(デカメチレンテレフタルアミド)
ポリアミド(A)
PA(A)-1:ISO 1322-1:2011に従って、330C及び1.2kgの荷重で測定された18g/10分のメルトフローレートを有するポリ(デカメチレンテレフタルアミド)
PA(A)-2:330C及び1.2kgの荷重で測定された46g/10分のメルトフローレートを有するポリ(デカメチレンテレフタルアミド)
コポリアミド(B)
PA(B)-1:モル比(PA6T/610)が64/36でありIVが0.80であるポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド/ヘキサメチレンデカンジアミド)
PA(B)-2:モル比(PA6T/6I)が30/70でありIVが0.73であるポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド/ヘキサメチレンイソフタルアミド)
PA(B)-3:モル比(PA6T/66)が55/45でありIVが0.94であるポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド/ヘキサメチレンヘキサンジアミド)
PA(B)-4:モル比(PA6T/6I/6)が57/25/18でありIVが0.87であるポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド/ヘキサメチレンイソフタルアミド/カプロラクタミド)
PA(B)-1:モル比(PA6T/610)が64/36でありIVが0.80であるポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド/ヘキサメチレンデカンジアミド)
PA(B)-2:モル比(PA6T/6I)が30/70でありIVが0.73であるポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド/ヘキサメチレンイソフタルアミド)
PA(B)-3:モル比(PA6T/66)が55/45でありIVが0.94であるポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド/ヘキサメチレンヘキサンジアミド)
PA(B)-4:モル比(PA6T/6I/6)が57/25/18でありIVが0.87であるポリ(ヘキサメチレンテレフタルアミド/ヘキサメチレンイソフタルアミド/カプロラクタミド)
難燃剤
FR-1:Exolit OP 1230、Muttenz, SwitzerlandのClariant Specialty Chemicalsから入手可能。
FR-1:Exolit OP 1230、Muttenz, SwitzerlandのClariant Specialty Chemicalsから入手可能。
難燃剤相乗剤
FRS-A:河合石灰工業株式会社(日本)からBMT-33として入手可能なベーマイト難燃剤相乗剤。
FRS-B:Chemtura,Philadelphia,PA,USAからFirebrake ZBとして入手可能なホウ酸亜鉛難燃剤相乗剤。
FRS-A:河合石灰工業株式会社(日本)からBMT-33として入手可能なベーマイト難燃剤相乗剤。
FRS-B:Chemtura,Philadelphia,PA,USAからFirebrake ZBとして入手可能なホウ酸亜鉛難燃剤相乗剤。
補強剤
RA-1:日本電気硝子株式会社(日本、滋賀県)からNEG 289DEとして入手可能な7ミクロンの直系を有するガラス繊維を含む補強剤。
RA-1:日本電気硝子株式会社(日本、滋賀県)からNEG 289DEとして入手可能な7ミクロンの直系を有するガラス繊維を含む補強剤。
潤滑剤
N-ステアリルエルカミド
N-ステアリルエルカミド
酸化防止剤
AO-1:Irganox 1098、Ludwigshafen,GermanyのBASF Corp.から入手可能
AO-2:Ultranox 626、Addivant of Danbury,CTから入手可能
AO-1:Irganox 1098、Ludwigshafen,GermanyのBASF Corp.から入手可能
AO-2:Ultranox 626、Addivant of Danbury,CTから入手可能
混錬方法
以下の表に示される組成物は、個々の成分を混ぜ合わせ、例えばStuttgart,GermanyのCoperion GmbH製のモデル番号ZSK-32MCなどの二軸押出機で溶融混合することによって製造した。
以下の表に示される組成物は、個々の成分を混ぜ合わせ、例えばStuttgart,GermanyのCoperion GmbH製のモデル番号ZSK-32MCなどの二軸押出機で溶融混合することによって製造した。
試験方法
可燃性
可燃性は、厚さ0.4mmの試験棒でUL-94垂直燃焼性試験に従って決定した。可燃性試験は、23℃/50%RH/48時間及び70℃/周囲RH/168時間でエージングした試験棒で行った。
可燃性
可燃性は、厚さ0.4mmの試験棒でUL-94垂直燃焼性試験に従って決定した。可燃性試験は、23℃/50%RH/48時間及び70℃/周囲RH/168時間でエージングした試験棒で行った。
流動性
流動性は、厚さ0.2mmのバーフロー試験によって測定した。成形装置の図面は図1、1A、2、及び2Aに示されており、成形されたパーツの図面は図3に示されている。樹脂組成物は、溶融温度335℃、モールド温度140℃、射出圧力80MPaの装置で射出成形した。成形装置は、0.2mmの一定の直径又は厚さを有し、近いゲート側(A)と遠いゲート側(B)との間に通路を含む。モールドから取り出して室温まで冷却した後、バーフローをノギスで測定し、ゲートに近い側(A’)と溶融した組成物が流れなくなった点(C’)との間の成形されたパーツ200上の距離として報告した。
流動性は、厚さ0.2mmのバーフロー試験によって測定した。成形装置の図面は図1、1A、2、及び2Aに示されており、成形されたパーツの図面は図3に示されている。樹脂組成物は、溶融温度335℃、モールド温度140℃、射出圧力80MPaの装置で射出成形した。成形装置は、0.2mmの一定の直径又は厚さを有し、近いゲート側(A)と遠いゲート側(B)との間に通路を含む。モールドから取り出して室温まで冷却した後、バーフローをノギスで測定し、ゲートに近い側(A’)と溶融した組成物が流れなくなった点(C’)との間の成形されたパーツ200上の距離として報告した。
引張強さ(TS)、破断点伸び(EB)、及び引張弾性率(TM)
上記3つの試験はISO527-1/-2に従って決定した。
上記3つの試験はISO527-1/-2に従って決定した。
荷重たわみ温度(DTUL)
DTULは、ISO75-1/-2に従って決定した。
DTULは、ISO75-1/-2に従って決定した。
固有粘度(IV)は、ISO 307(2007)に従って、25℃でm-クレゾール中のポリアミドの0.5重量%溶液に関して測定した。
混錬した組成物の凝固点
凝固点はDSCによって測定した。サンプルを20℃/分で350℃まで加熱し、350℃で3分間保持し、その後10℃/分で室温まで冷却した。測定値は、エネルギー吸収対温度の軸でグラフ化される。凝固点は、冷却プロセス中に得られる発熱ピークの最大温度である。
凝固点はDSCによって測定した。サンプルを20℃/分で350℃まで加熱し、350℃で3分間保持し、その後10℃/分で室温まで冷却した。測定値は、エネルギー吸収対温度の軸でグラフ化される。凝固点は、冷却プロセス中に得られる発熱ピークの最大温度である。
表1は、異なるポリアミド組成物の結果を示している。PA(A)-1と様々なPA(B)との組み合わせは、PA(A)-1(比較例C1)よりも高いバーフローを示す。さらに、実施例E1、E2、及びE3の凝固点は比較例C1の凝固点よりも低く、これはポリアミド組成物の結晶化温度の低下を示唆している。
表2は、PA(A)-2とPA(B)-1との様々な重量比の結果を示している。実施例E4~E9は、PA(A)-2(比較例C2)よりも優れたバーフローを示す。特に、実施例E5~E8は、表2に示されるように、比較実施例C2よりも高いバーフローを示す。
表3は、PA(A)-2と様々なPA(B)との組み合わせの結果を示している。これらの組み合わせは、表2に示されているPA(A)-2(比較例C2)よりも高いバーフローを示す。特に、実施例E10の凝固点は比較例C2よりも低かった。比較例C3は、大幅に低い凝固点を特徴としていた。理論に拘束されることを望むものではないが、この低い凝固点は結晶化速度を遅くし、その結果成形サイクルを長くするとの仮説が立てられる。
実施例E12は、実施例E1~E11と同じ方法を使用して調製した。実施例E12の組成物は酸化防止剤パッケージを含み、それ以外は実施例E10の組成物と実質的に同様である。したがって、実施例E12の特性は実施例E10の特性と実質的に同様であると見込まれ、熱安定性が相対的にある程度増加する。
本発明の特定の好ましい実施形態を上で説明し、具体的に例示してきたが、本発明をこのような実施形態に限定することは意図されない。以下の特許請求の範囲に示されるように、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、様々な改変形態がなされ得る。
Claims (12)
- (A)1,10-デカンジアミンテレフタルアミド(10T)から誘導される繰り返し単位を含むポリアミド10~80重量%と、
(B)テレフタル酸と6個以下の炭素原子を含むジアミンとから誘導される繰り返し単位を含むコポリアミド0.5~40重量%と、
(C)難燃剤0~25重量%と、
(D)少なくとも1種の難燃剤相乗剤0~5重量%と、
(E)補強剤1~40重量%と、
(F)潤滑剤0~2重量%と、
(G)1種以上の追加の添加剤0~25重量%と、
を含有するポリアミド組成物であって、前記重量パーセントが前記ポリアミド組成物の総重量に基づいており、前記ポリアミド組成物中の成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、及び(G)の重量%の合計が100重量%である、ポリアミド組成物。 - 前記コポリアミド(B)中の6個以下の炭素原子を含むジアミンとテレフタル酸とから誘導される前記繰り返し単位の含有量が、コポリアミド(B)中の繰り返し単位の総モル数を基準としてモル比で0.2~0.75である、請求項1に記載のポリアミド組成物。
- 前記ポリアミド(A)中の前記10-デカンジアミンテレフタルアミド(10T)繰り返し単位の含有量が、ポリアミド(A)中の繰り返し単位の総モル数を基準としてモル比で40~100である、請求項1又は2に記載のポリアミド組成物。
- ポリアミド(A)とコポリアミド(B)の総重量に対するポリアミド(B)の重量の比が5~35の範囲である、請求項1~3のいずれか一項に記載のポリアミド組成物。
- 前記難燃剤相乗剤が存在し、これが、酸化ケイ素、ベーマイト、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化ビスマス、酸化クロム、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化銅、及び酸化タングステンからなる群から選択される1種以上の金属酸化物を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のポリアミド組成物。
- 顔料、潤滑剤、及び熱安定剤からなる群から選択される1種以上の任意選択的な添加剤(G)を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のポリアミド組成物。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載のポリアミド組成物を含む物品。
- 電気コネクタの形態の請求項7に記載の物品。
- (A)1,10-デカンジアミンテレフタルアミド(10T)から誘導される繰り返し単位を含むポリアミドであって、ISO1133-1:2011によって測定される約40~80g/10分の範囲のメルトインデックスを有するポリアミド25~65重量%と、
(B)テレフタル酸と6個以下の炭素原子を含むジアミンとから誘導される繰り返し単位を含むコポリアミド2~20重量%と、
(C)難燃剤10~25重量%と、
(D)少なくとも1種の難燃剤相乗剤0.1~5重量%と、
(E)補強剤10~45重量%と、
(F)潤滑剤0.01~1重量%と、
(G)1種以上の任意選択的な追加の添加剤0~25重量%と、
を含有するポリアミド組成物であって、成分(A)と成分(B)の合計量が30~65重量%であり;重量%として計算される、(成分(A)+成分(B))の総重量に対する成分(B)の重量の比率が5~30であり;それぞれの成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、及び(G)の重量パーセント割合が前記ポリアミド組成物の総重量に基づいており;前記ポリアミド組成物中の成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、及び(G)の重量%の合計が100重量%である、ポリアミド組成物。 - 顔料、潤滑剤、及び熱安定剤からなる群から選択される1種以上の任意選択的な添加剤(G)を含む、請求項9に記載の組成物。
- 請求項9又は10に記載のポリアミド組成物を含む物品。
- 電気コネクタの形態の請求項11に記載の物品。
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