JP2806456B2 - 自動車の外装用新規ポリアミド樹脂組成物 - Google Patents
自動車の外装用新規ポリアミド樹脂組成物Info
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Description
に関し、更に詳しくは、結晶性ポリアミドを非晶質ポリ
アミド、熱可塑性エラストマー及びフロロポリマーと混
合することにより調製される、優れた衝撃強度、良好な
熱安定性、軽量性及び良好な塗装性を示すポリアミド組
成物に関する。
自由に行い、製造工程を単純化する等のために、金属か
らプラスチックに変更される傾向にある。
ポリアミド−66)は強度、弾性率、靭性及び耐磨耗性等
の優れた機械的性質を有するのみならず、良好な熱安定
性、耐油性、耐薬品性及び優れた成形性を示すので、ポ
リアミド樹脂は、ラジエータタンク、エンジンカバー、
ヒータタンク、ギアシフトハウジング、キャニスタ、ラ
ジエータファン等の自動車部品に使用されている。
装又はエンジン機能部品に他に、プラスチックは、フェ
ンダ、ドアパネル、スポイラ、ホイールカバー、バンパ
ー等の自動車大型外部装飾部品にも使用される傾向にあ
る。
性質を有することが要求される:外部環境因子(温度、
湿度、外部衝撃又は衝突等)の変化に耐えられる衝撃強
度;塗装工程での高温及び/又は高速走行により生ずる
熱に耐えられる熱安定性;2mmの厚さの空隙の型内に流動
し成形しうる成形性;湿潤条件での低吸湿性による良好
な寸法及び機械的安定性(寸法、機械的性質の変動の低
さ);等。
161号公報、同86162号公報、同179455号公報、同262853
号公報及び同210660号公報には、ポリアミド及びポリオ
レフィンから成る重合体組成物が開示されている。上記
特許は、水分吸収の制御により、良好な寸法安定性があ
ることが記載されているが、それらの熱安定性は不良で
ある。
3827668号には、無機質充填剤で強化された結晶性ポリ
アミド及びポリオレフィン組成物が開示されており、こ
れらは、比較的良好な熱安定性、弾性率及び寸法安定性
を有している。
び成形性において不十分であり、且つ、密度が高いこと
により相対的に重量が重い。
ツ特許第3834912号には、比較的良好な衝撃強度、塗装
性及び熱安定性を有する変性ポリフェニレンオキシド又
は変性ポリフェニレンエーテル組成物が開示されている
が、それらは流動性及び光安定性が乏しく、耐薬品性も
不良である。それ故、それらは、自動車の外装材料に使
用するには限界がある。
ヘキシル)−メタンとイソフタル酸の縮合により製造さ
れる非晶質ポリアミドが開示されており、米国特許第35
97400号には、ビス(4−アミノシクロヘキシル)−メ
タン、ヘキサメチレンジアミン、イソフタル酸及びテレ
フタル酸から成る非晶質ポリアミドが開示されている。
の非晶質ポリアミドは、流動性及び成形性が非常に劣
る。
と混合して押出すことにより調製したポリマーブレンド
(アロイ)は、流動性及び成形性が比較的劣る。
題点を解消するために努力を行い、その結果、素晴しい
衝撃強度、熱安定性、流動性、表面光沢、塗装性、光安
定性、耐薬品性、軽量性等を示す本発明の好ましい組成
物を完成した。これは、結晶性ポリアミドを非晶質ポリ
アミド、熱可塑性エラストマー及びフロポリマーと混合
することにより調製される。
動性、表面光沢、塗装性、光安定性、耐薬品性、軽量性
等を示す、自動車外装品材料用のポリアミド組成物を提
供することにある。
(a)〜(d)の総量100重量%に対し、 (a)結晶性ポリアミド 30 〜90重量%; (b)非晶質ポリアミド 3 〜50重量%; (c)熱可塑性エラストマー 5 〜30重量%; (d)フロロポリマー 0.1〜10重量% から成る自動車外装品材料用のポリアミド組成物であ
る。
〜(d)の総量100重量%に対し、(a)結晶性ポリア
ミド30〜90重量%;(b)非晶質ポリアミド3〜50重量
%;(c)熱可塑性エラストマー5〜30重量%;(d)
フロロポリマー0.1〜10重量%から成り、自動車外装品
材料として使用され、優れた衝撃強度、熱安定性、流動
性、表面光沢、塗装性、光安定性、耐薬品性、軽量性等
を示す。
は、ナイロンの一般名で通常知られているポリマーであ
り、ポリマー鎖の不可欠部分としてアミド基の繰り返し
の存在により特徴付けられるものである。
合体等、並びにそれらの混合物が挙げられ、結晶性ポリ
アミド成分の総量の80重量%を超えるヘキサメチレンジ
アミン及びアジピン酸を含有し、炭素数6〜15の脂肪族
ジアミン及び脂肪族ジカルボン酸混合物、炭素数6〜15
のラクタム又はアミノ酸から選択される1又はそれ以上
の成分の縮合により製造される。
向上するために、30〜90重量%の範囲で使用される。
度が低いことから成形性が不十分であり、90重量%を超
えると、衝撃強度及び寸法安定性が低下する。
ジピン酸の縮合により誘導されるポリアミド−66(ナイ
ロン−66)であるが、より柔軟性、靭性及び成形性を改
良するためには、ヘキサメチレンジアミン及びアジピン
酸と20重量%未満のε−カプロラクタムとの縮合による
ポリアミド共重合体又はポリアミド−66と20重量%未満
のポリアミド−6のポリアミド混合物を使用することが
可能であり:80重量%を超えるヘキサメチレンジアミン
及びアジピン酸と20重量%未満の他の成分:例えば、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又はドデカ
メチレンジアミン等の炭素数6〜15の脂肪族ジアミン及
びアゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン酸
等の炭素数6〜15の脂肪族ジカルボン酸混合物、又はω
−ラウロラクタム、11−アミノウンデカン酸、12−アミ
ノドデカン酸等の炭素数6〜15のラクタム(アミノ酸)
との縮合によるポリアミド共重合体を使用することが可
能である。
ものが例示される:ヘキサメチレンジアミンとアジピン
酸の等モル比での縮合により調製されるポリアミド−66
(又はナイロン−66);ポリアミド−66/6、ポリアミド
−66/610、ポリアミド−66/612、ポリアミド−66/11、
ポリアミド−66/12、ポリアミド−66/6/10、ポリアミド
−66/6/612等のポリアミド−66共重合体;ポリアミド−
66/ポリアミド−11、ポリアミド−66/ポリアミド−12、
ポリアミド−66/ポリアミド−69、ポリアミド−66/ポリ
アミド−66/6、ポリアミド−66/ポリアミド−66/612等
のポリアミド混合物、そして、結晶性ポリアミドは、80
重量%を超えるヘキサメチレンジアミン及びアジピン
酸、又は80重量%を超えるヘキサメチレンジアミン及び
アジピン酸から重合されるポリヘキサメチレンアジパミ
ド(ポリアミド−66、ナイロン−66)から成っていなけ
ればならない。
性が低下する。
定性、衝撃強度、低吸湿性及び寸法安定性等を改良する
ためのものであり、以下の構造式(I)の脂肪族ジアミ
ン、イソフタル酸、テレフタル酸並びに炭素数6〜15の
脂肪族ジアミン及びジカルボン酸、炭素数6〜15のラク
タム又はアミノ酸から重合され、本発明の非晶質ポリア
ミドにおいては、式(I)の脂環式ジアミン、イソフタ
ル酸、テレフタル酸から選択される1又はそれ以上の成
分の5重量%を超える量が含有される。
数1〜3のアルキル基である。
100重量%に対して、3〜50重量%の範囲の非晶質ポリ
アミドを使用することである。
あるために、非晶質ポリアミドが50重量%を超えた場合
には、組成物の流動性及び成形性が急速に低下し、材料
コストが増大する。
は、添加効果が期待できない。
が例示される; ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、 ビス(4−アミノ−2−メチルシクロヘキシル)メタ
ン、 ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタ
ン、 ビス(4−アミノ−2−エチルシクロヘキシル)メタ
ン、 ビス(4−アミノ−3−エチルシクロヘキシル)メタ
ン、 ビス(4−アミノ−2−プロピルシクロヘキシル)メタ
ン、 ビス(4−アミノ−3−プロピルシクロヘキシル)メタ
ン、 ビス(4−アミノ−2−イソプロピルシクロヘキシル)
メタン、 ビス(4−アミノ−3−イソプロピルシクロヘキシル)
メタン、 ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、 ビス(4−アミノ−2−メチルシクロヘキシル)プロパ
ン、 ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)プロパ
ン、 ビス(4−アミノ−2−エチルシクロヘキシル)プロパ
ン、 ビス(4−アミノ−3−エチルシクロヘキシル)プロパ
ン、 ビス(4−アミノ−2−プロピルシクロヘキシル)プロ
パン、 ビス(4−アミノ−3−プロピルシクロヘキシル)プロ
パン、 ビス(4−アミノ−2−イソプロピルシクロヘキシル)
プロパン、 ビス(4−アミノ−3−イソプロピルシクロヘキシル)
プロパン。
−トランス、シス−シス等の幾何異性体の混合物として
得られ、それらはアミノ基と、芳香族環の水素への付加
により生成するシクロヘキサン環の1,4−位の炭素原子
との間に形成される。
量が増加すると、非晶質ポリアミドのガラス転移温度
(Tg)及び熱安定性が高くなるが、シス−シス構造の量
が増加すると、ガラス転移温度(Tg)及び熱安定性は低
くなる。
制御してもよい。
は独立に使用してもよい。例えば、ヘキサメチレンジア
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、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等の炭素数1〜15の脂
肪族ジアミンモノマーから選択される1又はそれ以上の
モノマーの混合物を混合したものとして使用することが
でき、そしてガラス転移温度、流動性、透明性、耐薬品
性等を制御するために、3−アミノメチル−3,3,5−ト
リメチルシクロヘキシルアミン、2,5−ビス(アミノメ
チル)ノボナン、イソホロンジアミン、1,4−ジアミノ
メチルシクロヘキサン、m−キシレンジアミン、p−キ
シレンジアミン等の、少量の他の脂環式又は芳香族ジア
ミンモノマーと混合して使用してもよい。
ジカルボン酸モノマーを以下に記載する: アジピン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン
酸、デカン酸、ウンデカン酸、2,2,4−トリメチルアジ
ピン酸、2,4,4−トリメチルアジピン酸等の炭素数6〜1
5の脂肪族ジカルボン酸;イソフタル酸、テレフタル酸
等の芳香族ジカルボン酸。
するために、少量の、1,3−シクロヘキサンジカルボン
酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の他の脂環式
ジアミン酸と共に使用することも可能である。
−アミノカプロン酸、11−アミノウンデカン酸、12−ア
ミノドデカノン酸等の炭素数6〜15のラクタム又はアミ
ノ酸等の他の成分と共に使用することも可能である。
(I)の脂環式ジアミン、イソフタル酸、テレフタル酸
から選択される1又はそれ以上の成分の5モル%を超え
る量を含有していてもよい。
ドの熱安定性が有効ではない。
30〜−40℃)における物理的衝突又は飛礫に対する衝撃
強度を増大するために使用され、α,β−不飽和酸無水
物又はその誘導体とグラフトされたエチレン熱可塑性エ
ラストマー:エチレンと炭素数3〜8のオレフィン、ア
クリル酸又はそれらの誘導体、ビニルモノマー及び10モ
ル%未満のジエンモノマーから成る群より選ばれた1又
はそれ以上のモノマーとの付加重合により得られる化合
物、が含まれる。熱可塑性エラストマーは5〜30重量%
の範囲で使用することが薦められる。熱可塑性エラスト
マーの量が5重量%未満である場合には、低温における
耐衝撃性の改良効果が非常に低く、そしてそれが30重量
%を超えると、熱安定性は驚くべきほどに減少し、流動
性の減少に伴い、成形性もまた減少する。
ン、ブチレン、ブタジエン、1−ペンテン、イソブチレ
ン、4−メチル−1−ペンテン、イソプレン、1−ヘキ
セン、1,3−ヘキサジエン、1,4−ヘキサジエン又は1−
ヘンテンが挙げられ、アクリル酸及びそれらの誘導体と
しては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸2−エチ
ルヘキシル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、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、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸、メ
タクリル酸並びにアクリル酸エステル及びメタクリル酸
エステルの金属塩が挙げられる。
−メチルスチレン、アクリロニトリル、塩化ビニル等が
挙げられ、上記ジエンモノマーとしては、1,3−シクロ
ヘキサジエン、1,4−シクロヘキサジエン、ブタジエ
ン、シクロペンタジエン、1,3−ペンタジエン、2,4−ヘ
キサジエン、2,5−ノボナジエン、2−エチル−2,5−ノ
ボナジエン、2−(1′−プロペニル)−2−ノボネン
等が挙げられる。
は、一般に以下のものが挙げられる:例えば、エチレン
−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン
共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン共重合体、エ
チレン−アクリル酸エチル共重合体等;特に、α,β−
不飽和酸無水物とグラフトされた、エチレン、プロピレ
ン及びジエンモノマーからの共重合体エラストマーが挙
げられる。
それらの誘導体としては、マレイン酸無水物、イタコン
酸無水物、シトラコン酸無水物、アクリル酸、メタクリ
ル酸、マレイン酸、メチルマレイン酸、フラム酸、メチ
ルフマル酸、エチルフマル酸、マレイン酸ジメチル、マ
レイン酸ジエチル等が代表例として挙げらる。
性を改良するために使用される。フロロポリマーは、以
下のフロロ化合物及びオレフィンの付加重合により得ら
れる:以下の式(II)で与えられるフロロ化合物40〜10
0重量%;エチレン、プロピレン、ブチレン、ブタジエ
ン、1−ペンテン、イソブチレン、4−メチル−1−ペ
ンテン、イソプレン、1−ヘキセン、1,3−ヘキサジエ
ン、1,4−ヘキサジエン及び1−ヘプテンから成る群よ
り選ばれる1又はそれ以上の炭素数2〜8のオレフィン
0〜60重量%。
の範囲で使用することが薦められる。もし、フロロポリ
マーが0.1重量%未満である場合には、添加効果を期待
することが困難であり、10重量%を超えると、材料コス
トが増大し、流動性及び成形性が低下する。
ある。
される:ポリテトラフルオロエチレン(PTFE);テトラ
フルオロエチレン(TFE)とヘキサフルオロプロピレン
(HFP)との共重合体(FEP):ポリクロロトリフルオロ
エチレン(PCTFE);ポリビニリデンフルオリド(PVD
F);テトラフルオロエチレン(TFE)とエチレンとの共
重合体(ETFE);クロロトリフルオロエチレン(CTFE)
とエチレンとの共重合体(ECTFE);フッ化ビニリデン
(VDF)とヘキサフルオロプロピレン(HFP)との共重合
体(VDF/HEP);VDPとペンタフルオロプロピレン(PFP)
との共重合体(VDP/PFP);VDF,HFP及びPFPの共重合体
(VDF/HFP/PFPF);VDF,HFP及びTFEの共重合体(VDF/HFP
/TFE);VDF,PFP及びTFEの共重合体(VDF/PFP/TFE);VDF
とCTFEの共重合体(VDF/CTFE);及びTFEとプロピレン
の共重合体等。
剤:処理安定剤、熱安定剤、光安定剤及び耐老化安定剤
としての、芳香族アミン安定剤、ニッケル安定剤、ヒン
ダードフェノール安定剤、亜燐酸安定剤及び硫黄安定
剤、並びに顔料、染料、核剤、無機質充填剤、界面活性
剤、分散剤、潤滑剤、離型剤、可塑剤、艶出剤等のプラ
スチック添加剤から成ることができる。
衝撃強度、熱安定性、成形性、表面光沢、塗装性及び軽
量性(車体重量を減少する)を有している。
料の広い用途において、非常に有用である。
る。
のみには限定されないことを欲する。
ミド、非晶質ポリアミド及び熱可塑性エラストマーは以
下のとおりである: A.結晶性ポリアミド (a−1)結晶性ポリアミドI(C−PA I); このポリマーは、ヘキサメチレンジアミンとアジピン
酸の等モルから成り、その相対粘度は、95%硫酸中、25
℃で2.6であり、融点は260℃である。
酸の等モルの混合物90重量%及びε−カプロラクタム10
重量%から成り、その相対粘度は、95%硫酸中、25℃で
2.7であり、融点は240℃である。
プロパン40モル%、イソフタル酸15モル%、テレフタル
酸5モル%及びアゼライン酸30モル%から成る。溶融粘
度(280℃,5000sec−1)は5600ポイズでガラス転移温
度(Tg)は180℃である。
クロヘキシル)メタン40モル%、アジピン酸40モル%及
びω−ラウロラクタム20モル%から成る。溶融粘度(28
0℃,5000sec-1は7500ポイズでガラス転移温度は146℃で
ある。
サ−メチレンジアミン(等モル)の混合物35モル%、ヘ
キサメチレンジアミン15モル%及びテレフタル酸50モル
%から成る。溶融粘度(280℃,5000sec-1)は6000ポイ
ズでガラス転移温度は155℃である。
エチレン−プロピレン共重合体であり、その商品名は、
エクセラー(Exeller)1801,1803(ベルギー、エクソン
・ケミカル社製(Exxon Chemical Co.,Belgium))であ
る。
リスチレン28重量%から成り、2重量%の無水物とグラ
フトしたものである。その商品名は、クレイトン(Krat
on)FG−1901X(米国、シェル・ケミカル社製(Shell C
hemica1 Co.,U.S.A.))である。
ド、非晶質ポリアミド、熱可塑性エラストマー及びフロ
ロポリマーをヘンシェル(HENSELL)ミキサーにより乾
式混合(ドライブレンド)し、混合物を二軸スクリュー
押出機(スクリュー径30mm,L/D=30)で溶融混合し、樹
脂ペレットを得た。その時、溶融温度を270−300℃、ス
クリューの回転速度を250RPM、そして組成物の押し出し
速度を25kg/hrとした。
に、窒素封入オーブン中、120℃で6時間乾燥し、試験
試料を射出成形法により製造した。
した。比較例16及び17の割合は、無機質充填剤により強
化されたポリアミド組成物との特性を比較するために、
それぞれ、非晶質ポリアミドの代わりにタルク及びカオ
リンに変更した。
Co.,in U.S.A.)製の、商品名NORYL・GTX901を、水分
量が0.03%未満となるように、窒素封入オーブン中、12
0℃で6時間乾燥し、試験試料を射出成形法により製造
した。
に示した。
D256により測定した。
た。
した。
により測定した。
時間→室温x1時間→50℃,98%RHx15時間→室温x1時間か
ら成る。5サイクルの試験後、塗装欠陥(消色、光沢減
少、クラック、膨潤、剥離、溶離、硬度変化、接着性)
が見出されないこと。
下し、224時間、20±2℃で、0.5±5%湿度で放置す
る。試験片を水で洗浄後、空気を吹きつけ、1時間放置
する。上記工程の後、目視評価により塗装欠陥が見出さ
れてはならない。
し、外観の変化を観察し、そして塗装欠陥が見出されて
はならない。
を、蓋付き広の3リットル瓶に入れ、試験片(40x50m
m)を、ウレタン片に接触しないように、且つ、塗装表
面が観察できるように入れた。密封した瓶に80℃で22時
間放置した後、それらの塗装表面を観察し、塗装表面を
調べるために、湿った材料で約500gの力で10回こすり落
とした。
て、カーボンアーク室(63±3℃)中で48分露光した。
12分間散水のサイクル条件下で、1200時間放置した後、
塗装表面の消色、クラック及び変性を観察した。
ソリン中に40℃で10日間浸漬し、消色、クラック,変性
及びサイズ変化を観察した。
0により測定した。
Claims (1)
- 【請求項1】成分(a)〜(d)の総量100重量%に対
し、 (a)ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の等モル比
での縮合により製造されるポリアミド、ヘキサメチレン
ジアミン、アジピン酸及び20重量%未満のε−カプロラ
クタムとの縮合により製造されるポリアミド共重合体又
はこれらの混合物であって、 80重量%を超えるヘキサメチレンジアミン及びアジピン
酸を含有する成分から重合される結晶性ポリアミド:30
〜90重量%; (b)ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、イ
ソフタル酸、テレフタル酸およびアゼライン酸からの重
合、 ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタ
ン、アジピン酸及びε−ラウロラクタムからの重合、又
は、 2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン及び2,4,4−
トリメチルヘキサメチレンジアミンの混合物、ヘキサメ
チレンジアミン及びテレフタル酸からの重合により得ら
れるポリアミドであって、 ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(4
−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、イソフ
タル酸及びテレフタル酸から選択される1または2以上
を5モル%を超える量で含有する成分から重合される非
晶質ポリアミド:3〜50重量%; (c)マレイン酸無水物、イタコン酸無水物およびシト
ラコン酸無水物から選ばれる1種または2種以上の酸無
水物とグラフトしたエチレンと炭素数3〜8のオレフィ
ンとの共重合体からなる熱可塑性エラストマー:5〜30重
量%; (d)エチレンとテトラフルオロエチレンとの共重合体
又はヘキサフルオロプロピレンとテトラフルオロエチレ
ンの共重合体からなるフロロポリマー:0.1〜10重量%; からなることを特徴とする自動車の外装品材料用ポリア
ミド組成物。
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