JP2023535920A - 低密度ポリエーテルブロックアミド及び中空ガラス強化組成物並びにその使用 - Google Patents
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Abstract
本発明は、(A)アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有する65重量%~98重量%、特に65重量%~95重量%の少なくとも1つのコポリアミドと、(B)2重量%~30重量%、特に5重量%~30重量%の中空ガラス強化材と、(C)0重量%~5重量%、好ましくは0.1重量%~2重量%の少なくとも1つの添加剤とを含み、組成物の各成分の割合の合計(A)+(B)+(C)は100%に等しい、成形(moulding)組成物に関する。【選択図】なし
Description
本発明は、少なくとも1つのポリエーテルブロックアミド(PEBA)及び低密度を有する少なくとも1つの中空ガラス強化材を含む組成物、とりわけ射出による物品の製造のための、特にエレクトロニクス、スポーツ、自動車又は産業のためのその使用に関する。
エレクトロニクス、スポーツ、自動車又は産業用途の物品はすべて、特にスポーツの文脈で使用されるときに消費されるエネルギーをより少なく又は最小にするために、より軽量にならなければならない。それらはまた、運動選手が運動を制御し、筋パルスを迅速に伝達するために必要な感覚を得ることを可能にしなければならない。
PEBA又はPEBAベースの組成物は、これらの用途で使用されることが多く、特に、これらの組成物を含む物品の常温と非常に低い温度(例えば、-30℃)との間の活性、軽量性、及び延性が非常に重要である。
ISO 1183-3:1999に従って測定されるPEBAの密度は、一般に1以上である。それにもかかわらず、この密度は、上記のような特定の用途、とりわけスポーツのためには高すぎる場合がある。
さらに、ポリアミドと中空ガラスビーズの組み合わせも文献に記載されている。
したがって、国際特許出願公開WO2007/058812には、熱可塑性樹脂と、25μm以下のD50を有するビーズとを含む組成物が記載されている。この組成物はPEBAを含まない。
特許US9321906は、ポリアミド及びプロピレン樹脂から選択されるホスト樹脂と、中空ガラスマイクロスフェアとを含む組成物を記載している。この組成物はPEBAを含まない。
出願US20170058123は、非晶質ポリアミド、微結晶性又は部分半結晶性ポリアミド、中空ガラスビーズ及び耐衝撃性改良剤を含む、0.97g/cm3未満の密度を有する成形組成物を記載している。この組成物はPEBAを含まない。
出願US2006/189784は、カルボン酸ポリアミド及びポリエーテルアミンを含むポリエーテルアミドと、ガラス粒子とを含む組成物を記載している。
さらに、上記用途に使用される組成物は、容易に射出することができなければならず、かつ魅力的な外観及び様々な色に染色される能力で部品を得ることができなければならない。
したがって、本発明は、
(A)アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有する65重量%~98重量%、とりわけ65重量%~95重量%の少なくとも1つのコポリアミドと、
(B)2重量%~30重量%、とりわけ5重量%~30重量%の中空ガラス強化材と、
(C)0重量%~5重量%、好ましくは0.1重量%~2重量%の少なくとも1つの添加剤と
を含み、前記組成物の各成分の割合の合計(A)+(B)+(C)は100%に等しい、成形組成物に関する。
(A)アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有する65重量%~98重量%、とりわけ65重量%~95重量%の少なくとも1つのコポリアミドと、
(B)2重量%~30重量%、とりわけ5重量%~30重量%の中空ガラス強化材と、
(C)0重量%~5重量%、好ましくは0.1重量%~2重量%の少なくとも1つの添加剤と
を含み、前記組成物の各成分の割合の合計(A)+(B)+(C)は100%に等しい、成形組成物に関する。
予想外にも、本発明者らは、PEBA中に特定の割合範囲で中空ガラスビーズを添加することにより、剛性を失うことなく低密度を有すると同時に、射出成形法によって良好な衝撃強度、良好な伸長率及び良好な射出性を維持する組成物を得ることができることを見出した。
PEBA(A)について
ポリエーテルブロックアミド(PEBA)は、アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有するコポリマーであり、前記アミド単位(Ba1)は、少なくとも1つのアミノ酸から得られる単位若しくは少なくとも1つのラクタムから得られる単位から選択される脂肪族繰り返し単位、又は
-少なくとも1つのジアミンであって、前記ジアミンは、優先的には直鎖若しくは分枝脂肪族ジアミン又はそれらの混合物から選択される、少なくとも1つのジアミンの重縮合、及び
-少なくとも1つのカルボン二酸であって、前記二酸は、優先的には、
直鎖若しくは分枝脂肪族二酸、又はこれらの混合物
から選択される、少なくとも1つのカルボン二酸の重縮合
から得られる単位X.Yに対応し、
前記ジアミン及び前記二酸は4~36個の炭素原子、有利には6~18個の炭素原子を含み、
前記ポリエーテル単位(Ba2)は、とりわけ、少なくとも1つのポリアルキレンエーテルポリオール、とりわけポリアルキレンエーテルジオールから誘導され、
PEBAは、とりわけ、反応性末端を有するポリアミド配列と、反応性末端を有するポリエーテル配列との共重縮合、例えば特に、
1)ジアミン鎖末端を有するポリアミド配列と、ジカルボン酸鎖末端を有するポリオキシアルキレン配列との共重縮合、
2)ジカルボン酸鎖末端を有するポリアミド配列と、ポリアルキレンエーテルジオール(ポリエーテルジオール)と呼ばれるアルファ-オメガジヒドロキシル化脂肪族ポリオキシアルキレン配列のシアノエチル化及び水素化によって得られる、ジアミン鎖末端を有するポリオキシアルキレン配列との共重縮合、
3)ジカルボン酸鎖末端を有するポリアミド配列と、ポリエーテルジオールとの共重縮合であって、得られる生成物は、この特定の場合、ポリエーテルエステルアミドである、共重縮合(本発明のコポリマーは、有利にはこのタイプのものである)
から得られる。
ポリエーテルブロックアミド(PEBA)は、アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有するコポリマーであり、前記アミド単位(Ba1)は、少なくとも1つのアミノ酸から得られる単位若しくは少なくとも1つのラクタムから得られる単位から選択される脂肪族繰り返し単位、又は
-少なくとも1つのジアミンであって、前記ジアミンは、優先的には直鎖若しくは分枝脂肪族ジアミン又はそれらの混合物から選択される、少なくとも1つのジアミンの重縮合、及び
-少なくとも1つのカルボン二酸であって、前記二酸は、優先的には、
直鎖若しくは分枝脂肪族二酸、又はこれらの混合物
から選択される、少なくとも1つのカルボン二酸の重縮合
から得られる単位X.Yに対応し、
前記ジアミン及び前記二酸は4~36個の炭素原子、有利には6~18個の炭素原子を含み、
前記ポリエーテル単位(Ba2)は、とりわけ、少なくとも1つのポリアルキレンエーテルポリオール、とりわけポリアルキレンエーテルジオールから誘導され、
PEBAは、とりわけ、反応性末端を有するポリアミド配列と、反応性末端を有するポリエーテル配列との共重縮合、例えば特に、
1)ジアミン鎖末端を有するポリアミド配列と、ジカルボン酸鎖末端を有するポリオキシアルキレン配列との共重縮合、
2)ジカルボン酸鎖末端を有するポリアミド配列と、ポリアルキレンエーテルジオール(ポリエーテルジオール)と呼ばれるアルファ-オメガジヒドロキシル化脂肪族ポリオキシアルキレン配列のシアノエチル化及び水素化によって得られる、ジアミン鎖末端を有するポリオキシアルキレン配列との共重縮合、
3)ジカルボン酸鎖末端を有するポリアミド配列と、ポリエーテルジオールとの共重縮合であって、得られる生成物は、この特定の場合、ポリエーテルエステルアミドである、共重縮合(本発明のコポリマーは、有利にはこのタイプのものである)
から得られる。
ジカルボン酸鎖末端を有するポリアミド配列は、例えば、鎖制限カルボン二酸の存在下でのポリアミド前駆体の縮合に由来する。
ジアミン鎖末端を有するポリアミド配列は、例えば、鎖制限ジアミンの存在下でのポリアミド前駆体の縮合に由来する。
ポリアミド及びポリエーテルブロックポリマーはまた、ランダムに分布した単位を含んでもよい。これらのポリマーは、ポリエーテル及びポリアミドブロック前駆体の同時反応によって調製することができる。
例えば、ポリエーテルジオール、ポリアミド前駆体及び鎖制限二酸を反応させることができる。結果は、本質的にポリエーテルブロック、非常に可変の長さを有するポリアミドブロックを有するポリマーであるが、ポリマー鎖に沿ってランダムに(統計的に)分布するランダムに反応した様々な試薬でもある。
代替的に、ポリエーテルジアミン、ポリアミド前駆体及び鎖制限二酸を反応させることができる。結果は、本質的にポリエーテルブロック、非常に可変の長さを有するポリアミドブロックを有するポリマーであるが、ポリマー鎖に沿ってランダムに(統計的に)分布するランダムに反応した様々な試薬でもある。
アミド単位(Ba1):
アミド単位(Ba1)は、先に定義した脂肪族繰り返し単位に対応する。
アミド単位(Ba1)は、先に定義した脂肪族繰り返し単位に対応する。
有利には、アミド単位(Ba1)は、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1010、ポリアミド1012から選択され、特にポリアミド11である。
より有利には、アミド単位(Ba1)は、ポリアミド11及びポリアミド12から選択され、特にポリアミド11である。
ポリエーテル単位(Ba2):
ポリエーテル単位は、とりわけ、少なくとも1つのポリアルキレンエーテルポリオールから誘導され、特に、少なくとも1つのポリアルキレンエーテルポリオールから誘導され、言い換えれば、ポリエーテル単位は、少なくとも1つのポリアルキレンエーテルポリオールからなる。この実施形態では、「少なくとも1つのポリアルキレンエーテルポリオールの」という表現は、ポリエーテル単位がアルコール鎖末端のみからなり、したがってポリエーテルジアミントリブロック型化合物であり得ないことを意味する。
ポリエーテル単位は、とりわけ、少なくとも1つのポリアルキレンエーテルポリオールから誘導され、特に、少なくとも1つのポリアルキレンエーテルポリオールから誘導され、言い換えれば、ポリエーテル単位は、少なくとも1つのポリアルキレンエーテルポリオールからなる。この実施形態では、「少なくとも1つのポリアルキレンエーテルポリオールの」という表現は、ポリエーテル単位がアルコール鎖末端のみからなり、したがってポリエーテルジアミントリブロック型化合物であり得ないことを意味する。
したがって、本発明の組成物は、ポリエーテルジアミントリブロックを含まない。
有利には、ポリエーテル単位(Ba2)は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール(PPG)、ポリトリメチレングリコール(PO3G)、ポリテトラメチレングリコール(PTMG)及びそれらの混合物又はコポリマーから選択され、特にPTMGである。
ポリエーテルブロックの数平均分子量(Mn)は、有利には200~4000g/mol、好ましくは250~2500g/mol、とりわけ300~1100g/molである。
PEBAは、
-第1の工程において、カルボン二酸から選択される鎖制限剤の存在下で、
ラクタムの重縮合、又は
アミノ酸の重縮合、又は
ジアミン及びカルボン二酸の重縮合、並びに必要に応じて、ラクタム及びアルファ-オメガアミノカルボン酸から選択されるコモノマーの重縮合
によって、ポリアミドブロック(Ba1)を調製し、
次いで
-第2の工程において、得られたポリアミドブロック(Ba1)を触媒の存在下でポリエーテルブロック(Ba2)と反応させる
方法によって調製することができる。
-第1の工程において、カルボン二酸から選択される鎖制限剤の存在下で、
ラクタムの重縮合、又は
アミノ酸の重縮合、又は
ジアミン及びカルボン二酸の重縮合、並びに必要に応じて、ラクタム及びアルファ-オメガアミノカルボン酸から選択されるコモノマーの重縮合
によって、ポリアミドブロック(Ba1)を調製し、
次いで
-第2の工程において、得られたポリアミドブロック(Ba1)を触媒の存在下でポリエーテルブロック(Ba2)と反応させる
方法によって調製することができる。
本発明のコポリマーの2段階調製のための一般的な方法は公知であり、例えば、フランス特許FR2846332及び欧州特許EP1482011に記載されている。
ブロック(Ba1)を形成するための反応は、通常180~300℃、好ましくは200~290℃で起こり、反応器内の圧力は5~30barであり、約2~3時間維持される。反応器を大気圧にすることによって圧力を徐々に下げ、次いで過剰の水を例えば1時間又は2時間留去する。
カルボン酸末端を有するポリアミドが調製されたら、ポリエーテル及び触媒を添加する。ポリエーテルは、触媒と同様に、1段階又は数段階で添加することができる。有利な実施形態では、最初にポリエーテルを添加し、ポリエーテルのOH末端とポリアミドのCOOH末端との反応が、エステル結合の形成及び水の除去から開始する。蒸留により反応媒体から可能な限り多くの水を除去し、次いで触媒を導入してポリアミドブロックとポリエーテルブロックの結合を完了させる。この第2の工程は、撹拌下、好ましくは少なくとも15mmHg(2000Pa)の真空下、得られた試薬及びコポリマーが溶融状態になるような温度で実施される。一例として、この温度は、100℃~400℃、最も一般的には200℃~300℃の間に含まれ得る。反応は、溶融ポリマーが撹拌機に及ぼすトルクを測定することによって、又は撹拌機によって消費される電力を測定することによって監視される。反応の終了は、目標トルク又は電力の値によって決定される。
抗酸化剤として使用される1つ以上の分子、例えばIrganox(登録商標)1010又はIrganox(登録商標)245もまた、合成中に、最も適切であると考えられる瞬間に添加することができる。
PEBA調製プロセスはまた、
ラクタムの重縮合、又は
アミノ酸の重縮合、又は
ジアミン及びカルボン二酸の重縮合;並びに、場合により、他のポリアミドコモノマーの重縮合
を、
-カルボン二酸から選択される鎖制限剤の存在下、
-ブロック(Ba2)(ポリエーテル)の存在下、
-ソフトブロック(Ba2)とブロック(Ba1)との間の反応のための触媒の存在下
で実施するために、すべてのモノマーが最初に単一工程で添加されるように考慮されてもよい。
ラクタムの重縮合、又は
アミノ酸の重縮合、又は
ジアミン及びカルボン二酸の重縮合;並びに、場合により、他のポリアミドコモノマーの重縮合
を、
-カルボン二酸から選択される鎖制限剤の存在下、
-ブロック(Ba2)(ポリエーテル)の存在下、
-ソフトブロック(Ba2)とブロック(Ba1)との間の反応のための触媒の存在下
で実施するために、すべてのモノマーが最初に単一工程で添加されるように考慮されてもよい。
有利には、前記カルボン二酸は、ジアミンの化学量論に対して過剰に導入される鎖制限剤として使用される。
有利には、チタン、ジルコニウム及びハフニウムによって形成される群から選択される金属の誘導体、又はリン酸、次亜リン酸若しくはホウ酸などの強酸が触媒として使用される。
重縮合は、240~280℃の温度で行うことができる。
一般的に言えば、エーテル単位及びアミド単位を有する公知のコポリマーは、直鎖及び半結晶性脂肪族ポリアミド配列(例えばArkemaの「Pebax」)からなる。
一実施形態では、アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有するコポリアミドは、ISO 1183-3:1999に従って決定して、1以上、特に1.01以上、とりわけ1.02以上の密度を有する。
一実施形態において、ポリエーテルアミンは、ポリエーテル単位(Ba2)から除外される。
中空ガラス強化材(B)について
中空ガラス強化材は、中空である限り任意の形状を有することができる中空(中実とは対称的)構造を有するガラス強化材に対応する。
中空ガラス強化材は、中空である限り任意の形状を有することができる中空(中実とは対称的)構造を有するガラス強化材に対応する。
中空ガラス強化材は、とりわけ中空ガラス繊維又は中空ガラスビーズであり得る。特に、中空ガラス強化材は、中空ガラスビーズから選択される。
中空ガラス短繊維は、組成物を使用する前に、好ましくは2~13mm、好ましくは3~8mmの長さを有する。
中空ガラス繊維は、繊維内の中空部(又は穴若しくは窓若しくは空隙)が必ずしも前記繊維の外径に対して同心ではないガラス繊維を意味する。
中空ガラス繊維は、以下のいずれかであり得る:
-7~75μm、優先的には9~25μm、より優先的には10~12μmに含まれる外径を有する円形断面を有する。
-7~75μm、優先的には9~25μm、より優先的には10~12μmに含まれる外径を有する円形断面を有する。
中空部の直径(「中空部」という用語は穴又は窓又は空隙とも呼ばれ得る)が、中空ガラス繊維の外径と等しくないことは明らかである。
有利には、中空部(又は穴又は窓)の直径は、中空繊維の外径の10%~80%、特に60~80%である。
-又は2~8、特に2~4のL/D比(Lは繊維の断面の最大寸法を表し、Dは前記繊維の断面の最小寸法を表す)を有する非円形断面を有する。L及びDは走査電子顕微鏡(SEM)によって測定することができる。
-又は2~8、特に2~4のL/D比(Lは繊維の断面の最大寸法を表し、Dは前記繊維の断面の最小寸法を表す)を有する非円形断面を有する。L及びDは走査電子顕微鏡(SEM)によって測定することができる。
有利には、中空ガラス強化材の含有量は、5~25重量%、好ましくは7~25重量%、特に10~25%である。
一実施形態では、中空ガラス強化材は中空ガラスビーズである。
中空ガラスビーズは、組成物中に2~30重量%、特に5~30重量%で存在する。
別の実施形態において、中空ガラスビーズは、5~25重量%、特に7~25重量%、とりわけ10~25重量%で存在する。
中空ガラスビーズは、ASTM D 3102-72(1982)に従ってグリセロール中で測定して、少なくとも50MPa、特に好ましくは少なくとも100MPaの圧縮強度を有する。
有利には、中空ガラスビーズは、規格ASTM B 822-17に従ってレーザー回折を使用して測定して、10~80μm、好ましくは13~50μmの体積平均直径d50を有する。
中空ガラスビーズは、例えば、アミノシラン、エポキシシラン、ポリアミド、特に水溶性ポリアミド、脂肪酸、ワックス、シラン、チタネート、ウレタン、ポリヒドロキシエーテル、エポキシド、ニッケル又はこの目的のために使用することができるそれらの混合物に基づく系で表面処理することができる。中空ガラスビーズは、好ましくはアミノシラン、エポキシシラン、ポリアミド又はそれらの混合物で表面処理される。
中空ガラスビーズは、ホウケイ酸ガラス、好ましくはカルシウム-ホウケイ酸ナトリウム-酸化物炭酸塩ガラスから形成することができる。
中空ガラスビーズは、好ましくは、ガスピクノメーター及び測定ガスとしてヘリウムを用いてASTM規格D 2840-69(1976)に従って測定して、0.10~0.65g/cm3、好ましくは0.20~0.60g/cm3、特に好ましくは0.30~0.50g/cm3の真密度を有する。
有利には、中空ガラスビーズは、ASTM D 3102-72(1982)に従ってグリセロール中で測定して、少なくとも50MPa、特に少なくとも100MPaの圧縮強度を有する。
組成物について
第1の変形形態では、前記成形組成物は、
(A)アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有する65~98重量%、とりわけ65~95重量%の少なくとも1つのコポリアミドと、
(B)2~30重量%、とりわけ5~30重量%の中空ガラス強化材と、
(C)0~5重量%、好ましくは0.1~2重量%の少なくとも1つの添加剤と
を含み、前記組成物の各成分の割合の合計(A)+(B)+(C)は100%に等しい。
第1の変形形態では、前記成形組成物は、
(A)アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有する65~98重量%、とりわけ65~95重量%の少なくとも1つのコポリアミドと、
(B)2~30重量%、とりわけ5~30重量%の中空ガラス強化材と、
(C)0~5重量%、好ましくは0.1~2重量%の少なくとも1つの添加剤と
を含み、前記組成物の各成分の割合の合計(A)+(B)+(C)は100%に等しい。
第1の変形形態の一実施形態では、前記成形組成物は、
(A)アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有する65~98重量%、とりわけ65~95重量%の少なくとも1つのコポリアミドと、
(B)2~30重量%、とりわけ5~30重量%の中空ガラス強化材と、
(C)0~5重量%の少なくとも1つの添加剤と
からなり、前記組成物の各成分の割合の合計(A)+(B)+(C)は100%に等しい。
(A)アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有する65~98重量%、とりわけ65~95重量%の少なくとも1つのコポリアミドと、
(B)2~30重量%、とりわけ5~30重量%の中空ガラス強化材と、
(C)0~5重量%の少なくとも1つの添加剤と
からなり、前記組成物の各成分の割合の合計(A)+(B)+(C)は100%に等しい。
第1の変形形態の別の実施形態では、前記成形組成物は、
(A)アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有する68~97.9重量%、とりわけ68~94.9重量%の少なくとも1つのコポリアミドと、
(B)2~30重量%、とりわけ5~30重量%の中空ガラス強化材と、
(C)0.1~2重量%の少なくとも1つの添加剤と
からなり、前記組成物の各成分の割合の合計(A)+(B)+(C)は100%に等しい。
(A)アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有する68~97.9重量%、とりわけ68~94.9重量%の少なくとも1つのコポリアミドと、
(B)2~30重量%、とりわけ5~30重量%の中空ガラス強化材と、
(C)0.1~2重量%の少なくとも1つの添加剤と
からなり、前記組成物の各成分の割合の合計(A)+(B)+(C)は100%に等しい。
第2の変形形態では、前記組成物は、
(A)アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有する70~95重量%、とりわけ70~93重量%、特に70~90重量%の少なくとも1つのコポリアミドと、
(B)5~25重量%、とりわけ7~25重量%の中空ガラス強化材、特に10~25重量%の中空ガラス強化材と、
(C)0~5重量%、好ましくは0.1~2重量%の少なくとも1つの添加剤と
を含み、前記組成物の各成分の割合の合計(A)+(B)+(C)は100%に等しい。
(A)アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有する70~95重量%、とりわけ70~93重量%、特に70~90重量%の少なくとも1つのコポリアミドと、
(B)5~25重量%、とりわけ7~25重量%の中空ガラス強化材、特に10~25重量%の中空ガラス強化材と、
(C)0~5重量%、好ましくは0.1~2重量%の少なくとも1つの添加剤と
を含み、前記組成物の各成分の割合の合計(A)+(B)+(C)は100%に等しい。
第2の変形形態の一実施形態では、前記成形組成物は、
(A)アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有する70~95重量%、とりわけ70~93重量%、特に70~90重量%の少なくとも1つのコポリアミドと、
(B)5~25重量%、とりわけ7~25重量%の中空ガラス強化材、特に10~25重量%の中空ガラス強化材と、
(C)0~5重量%の少なくとも1つの添加剤と
からなり、前記組成物の各成分の割合の合計(A)+(B)+(C)は100%に等しい。
(A)アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有する70~95重量%、とりわけ70~93重量%、特に70~90重量%の少なくとも1つのコポリアミドと、
(B)5~25重量%、とりわけ7~25重量%の中空ガラス強化材、特に10~25重量%の中空ガラス強化材と、
(C)0~5重量%の少なくとも1つの添加剤と
からなり、前記組成物の各成分の割合の合計(A)+(B)+(C)は100%に等しい。
第2の変形形態の別の実施形態では、前記成形組成物は、
(A)アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有する73~94.9重量%、とりわけ73~92.9重量%、特に73~89.9重量%の少なくとも1つのコポリアミドと、
(B)5~25重量%、とりわけ7~25重量%の中空ガラス強化材、特に10~25重量%の中空ガラス強化材と、
(C)0.1~2重量%の少なくとも1つの添加剤と
からなり、前記組成物の各成分の割合の合計(A)+(B)+(C)は100%に等しい。
(A)アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有する73~94.9重量%、とりわけ73~92.9重量%、特に73~89.9重量%の少なくとも1つのコポリアミドと、
(B)5~25重量%、とりわけ7~25重量%の中空ガラス強化材、特に10~25重量%の中空ガラス強化材と、
(C)0.1~2重量%の少なくとも1つの添加剤と
からなり、前記組成物の各成分の割合の合計(A)+(B)+(C)は100%に等しい。
有利には、本発明による成形組成物は、ISO 1183-3:1999に従って決定して、1未満、より好ましくは0.98未満の密度を有する。
より有利には、本発明による成形組成物は、ISO 1183-3:1999に従って決定して、0.97未満、より好ましくは0.96未満の密度を有する。
有利には、アミド単位(Ba1)は、先に定義した脂肪族繰り返し単位に対応する。
有利には、本発明の組成物のコポリアミドのアミド単位(Ba1)は、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1010、ポリアミド1012から選択され、特にポリアミド11である。
より有利には、本発明の組成物のコポリアミドのアミド単位(Ba1)は、ポリアミド11及びポリアミド12から選択され、特にポリアミド11である。
添加剤(C)について
添加剤は任意選択であり、0~5重量%、特に0.1~2重量%含まれる。
添加剤は任意選択であり、0~5重量%、特に0.1~2重量%含まれる。
添加剤は、充填剤、染料、安定剤、可塑剤、界面活性剤、核形成剤、顔料、光沢剤、抗酸化剤、潤滑剤、難燃剤、天然ワックス、耐衝撃性改良剤、レーザーマーキング添加剤、及びそれらの混合物から選択される。
一例として、安定剤は、UV安定剤、有機安定剤、又はより一般的には有機安定剤の組み合わせ、例えばフェノール抗酸化剤(例えば、Ciba-BASF製のIrganox 245又は1098又は1010型)、ホスファイト抗酸化剤(例えば、Ciba-BASF製のIrgafos(登録商標)126)及びさらに、場合により、ヒンダードアミン光安定剤を意味するHALS(例えば、Ciba-BASF製のTinuvin 770)、抗UV安定剤(例えば、Ciba製のTinuvin 312)、リン系安定剤であり得る。アミン抗酸化剤、例えばCromptonのNaugard 445、又は多官能性安定剤、例えばClariantのNylostab S-EEDを使用することもできる。
この安定剤はまた、銅系安定剤などの鉱物安定剤であり得る。そのような鉱物安定剤の例として、ハロゲン化物及び酢酸銅を挙げることができる。第2に、銀などの他の金属を任意選択的に考慮してもよいが、これらは効果が低いことが知られている。これらの銅系化合物は、典型的にはアルカリ金属ハロゲン化物、特にカリウムに関連する。
例として、可塑剤は、ベンゼンスルホンアミド誘導体、例えば、n-ブチルベンゼンスルホンアミド(BBSA);エチルトルエンスルホンアミド又はN-シクロヘキシルトルエンスルホンアミド;ヒドロキシ安息香酸エステル、例えば、パラヒドロキシ安息香酸2-エチルヘキシル及びパラヒドロキシ安息香酸2-デシルヘキシル;オリゴエチレンオキシテトラヒドロフルフリルアルコールのようなテトラヒドロフルフリルアルコールのエステル又はエーテル;並びにクエン酸又はヒドロキシマロン酸のエステル、例えばオリゴエチレンオキシマロネートから選択される。
可塑剤の混合物を使用することは、本発明の範囲外ではない。
例として、充填剤は、シリカ、グラファイト、膨張グラファイト、カーボンブラック、カオリン、マグネシア、スラグ、タルク、ウォラストナイト、マイカ、ナノフィラー(カーボンナノチューブ)、顔料、金属酸化物(酸化チタン)、金属、有利にはウォラストナイト及びタルクから選択することができ、優先的にはタルクであり得る。
一例として、耐衝撃性改良剤は、ISO規格178:2010に従って23℃で測定して200MPa未満、特に100MPa未満の弾性率を有するポリオレフィンである。
一実施形態では、耐衝撃性改良剤は、200MPa未満、特に100MPa未満の弾性率を有する官能化又は非官能化ポリオレフィン、及びそれらの混合物から選択される。
有利には、官能化ポリオレフィンは、無水マレイン酸、カルボン酸、カルボン酸無水物及びエポキシド官能基から選択される官能基を有し、特にエチレン/オクテンコポリマー、エチレン/ブテンコポリマー、エチレン/プロピレン(EPR)エラストマー、エチレン-プロピレン-ジエンコポリマー(EPDM)エラストマー及びエチレン/アルキル(メタ)アクリレートコポリマーから選択される。
例として、レーザーマーキング添加剤は、MERCK製のIriotec(登録商標)8835/Iriotec(登録商標)8850及びAmpacet Corporation製のLaser Mark(登録商標)1001074-E/Laser Mark(登録商標)1001088-Eである。
別の態様によれば、本発明は、特にエレクトロニクス、スポーツ、自動車又は産業のための物品の製造のための、上で定義した組成物の使用に関する。
組成物自体について上で定義したすべての技術的特性は、その使用にも有効である。
一実施形態では、物品は射出成形によって製造される。
さらに別の態様によれば、本発明は、上で定義した組成物を用いて射出成形することによって得られる物品に関する。
組成物自体について上で詳述したすべての技術的特性は、物品に有効である。
別の態様によれば、本発明は、場合により少なくとも1つの添加剤を含む、少なくとも1つのPEBAとの2~30重量%の中空ガラス強化材の使用であって、前記PEBAが65~98重量%で存在し、かつ前記添加剤が0~5重量%含まれて組成物が構成され、組成物の密度は、少なくとも1つの添加剤を場合により有する、単独で使用される前記PEBAの密度よりも低く、前記組成物の前記密度は1未満である、使用に関する。
組成物自体について上で定義したすべての技術的特性は、その使用に有効である。
本発明の組成物の調製及び機械的特性:
表I及び表IIの組成物は、PEBA顆粒を中空ガラスビーズ及び場合により添加剤と溶融ブレンドすることによって調製した。この混合物は、250℃で平坦な温度プロファイル(T°)を有する直径26mmの二軸共回転押出機で配合することによって作製した。スクリュー速度は250rpmであり、流速は15kg/hである。
表I及び表IIの組成物は、PEBA顆粒を中空ガラスビーズ及び場合により添加剤と溶融ブレンドすることによって調製した。この混合物は、250℃で平坦な温度プロファイル(T°)を有する直径26mmの二軸共回転押出機で配合することによって作製した。スクリュー速度は250rpmであり、流速は15kg/hである。
中空ガラスビーズの導入は、サイドフィーダーで行う。
1つ以上のPEBA及び添加剤は、配合プロセス中にメインホッパーに添加される。
次いで、以下の規格に従って組成物の特性を研究するために、組成物を射出成形機(Engel)上で設定温度220℃及び成形温度50℃でダンベル(表3及び表4参照)又は棒状の形状に成形した。
引張弾性率は、23℃で、ISO規格527-1:2012に従ってタイプ1Aのダンベルについて測定した。
使用される機械は、INSTRON 5966タイプのものである。クロスヘッドの速度は、弾性率測定のために1mm/分である。試験条件は、乾燥試料では23℃+/-2℃である。
衝撃強度は、ISO 179-1:2010/1eU(シャルピー衝撃)に従って、乾燥試料について、サイズ80mm×10mm×4mmのノッチなしバー上で23℃+/-2℃で相対湿度50%+/-10%、又は-30℃+/-2℃で相対湿度50%+/-10%において測定した。
NB:破損なし
PEBAへの中空ガラスビーズの添加は、PEBA単独と比較して組成物の密度を著しく減少させることを可能にし、したがって、剛性を失うことなく、非常に良好な衝撃強度及び良好な加工性を有しながら、PEBA単独よりも重量が軽い組成物を得ることを可能にする(表3及び4参照)。
Claims (17)
- 成形組成物であって、
(A)アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有する65重量%~98重量%、とりわけ65重量%~95重量%の少なくとも1つのコポリアミドと、
(B)2重量%~30重量%、とりわけ5重量%~30重量%の中空ガラス強化材と、
(C)0重量%~5重量%、好ましくは0.1重量%~2重量%の少なくとも1つの添加剤と
を含み、前記組成物の各成分の割合の合計(A)+(B)+(C)は100%に等しい、組成物。 - 前記アミド単位(Ba1)が、少なくとも1つのアミノ酸から得られる単位若しくは少なくとも1つのラクタムから得られる単位、又は少なくとも1つのジアミン及び少なくとも1つのジカルボン酸の重縮合から得られる単位X.Yから選択される繰り返し単位に対応することを特徴とする、請求項1に記載の組成物。
- ポリエーテル単位(Ba2)が、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール(PPG)、ポリトリメチレングリコール(PO3G)、ポリテトラメチレングリコール(PTMG)及びそれらの混合物又はコポリマーから選択され、特にPTMGであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の組成物。
- アミド単位(Ba1)及びポリエーテル単位(Ba2)を有するコポリアミドが、ISO 1183-3:1999に従って決定して、1以上、特に1.01以上、とりわけ1.02以上の密度を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の組成物。
- 成形組成物が、ISO 1183-3:1999に従って決定して、1未満、さらにより好ましくは0.98未満の密度を有することを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の組成物。
- 中空ガラス強化材含有量が、5~25重量%、好ましくは7~25重量%、特に10~25%含まれることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の組成物。
- 中空ガラス強化材が中空ガラスビーズであることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の組成物。
- 中空ガラスビーズが、ASTM規格B 822-17に従ってレーザー回折を使用して測定して、10~80μm、好ましくは13~50μmの体積平均直径d50を有することを特徴とする、請求項7に記載の組成物。
- 中空ガラスビーズが、ASTM D 2840-69(1976)に従って、ガスピクノメーター及び測定ガスとしてヘリウムを使用して測定して、0.10~0.65g/cm3、好ましくは0.20~0.60g/cm3、特に0.30~0.50g/cm3の真密度を有することを特徴とする、請求項7又は8に記載の組成物。
- 中空ガラスビーズが、ASTM D 3102-72(1982)に従ってグリセロール中で測定して、少なくとも50MPa、特に少なくとも100MPaの圧縮強度を有することを特徴とする、請求項7から9のいずれか一項に記載の組成物。
- アミド単位(Ba1)が、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1010、ポリアミド1012から選択され、特にポリアミド11であることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の組成物。
- アミド単位(Ba1)が、ポリアミド11及びポリアミド12から選択され、特にポリアミド11であることを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記少なくとも1つの添加剤が、充填剤、染料、安定剤、可塑剤、界面活性剤、核形成剤、顔料、白色化剤、抗酸化剤、潤滑剤、難燃剤、天然ワックス、耐衝撃性改良剤及びそれらの混合物から選択されることを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載の組成物。
- 物品の製造のための、とりわけエレクトロニクス、スポーツ、自動車又は産業のための、請求項1から13のいずれか一項に記載の組成物の使用。
- 物品が射出成形によって製造されることを特徴とする、請求項14に記載の使用。
- 請求項1から13のいずれか一項に記載の組成物を用いて射出成形することによって得られる物品。
- 請求項1から13のいずれか一項に記載の少なくとも1つの添加剤を場合により含む少なくとも1つのポリエーテルブロックアミド(PEBA)を用いた、請求項1から13のいずれか一項に記載の中空ガラス強化材の2~30重量%の使用であって、前記PEBAが65~98重量%で存在し、かつ前記添加剤が0~5重量%含まれて請求項1から13のいずれか一項に記載の組成物を構成し、組成物の密度は、少なくとも1つの添加剤を場合により有する、単独で使用される前記PEBAの密度よりも低く、前記組成物の前記密度は1未満である、使用。
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