JP3206826B2 - ポリアミドを基剤とする組成物及びこれらの組成物から製造された製品 - Google Patents

ポリアミドを基剤とする組成物及びこれらの組成物から製造された製品

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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers

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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリアミドを基剤とする
組成物に関する。本発明は特に加工性、特に成形適性が
改良されたポリアミドを基剤とする組成物に関する。本
発明はまたこれらの組成物から製造された製品に関す
る。
【0002】
【従来技術】ポリアミドは、機械的及び誘電的性質、高
温における耐性及び化学的不活性が知られている熱可塑
性ポリマーである。更に、半芳香族ポリアミドは、ガス
透過性を示すので、主として飲料及び食物の包装におけ
るプラスチック包装の製造に大規模に使用されるのはも
っともである。しかし、これらのポリマーは加工しにく
い。実際に、押出又は射出プロセスにおいて実施される
溶融加工中に、スクリュー、バレル、ダイ及び/又はフ
ィルターにおいて物質が堆積及び/又は分解するために
装置が徐々に汚染されることが見い出される。この汚染
がひどくなりすぎると、過剰の物質が無秩序に分離する
ことが観察されうる。その結果製造された製品に欠点が
あらわれる。押出加工の場合には、汚染は多くの場合フ
ィルターに位置するので、フィルターが徐々につまって
しまう。従って、フィルターの前方で測定された圧力は
一様に増大し、限界値を越えてしまう。樹脂の加工は、
装置を完全に掃除するために停止しなければならない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、この欠点を
取り除き、加工性特に成形適性の改良されたポリアミド
を基剤とする組成物を提供することを目的とする。この
ため、本発明は A) 100重量部のポリアミド B) 0.001乃至5重量部のフルオロポリマーから選
択された加工助剤を含む組成物に関する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明による組成物に使
用しうるポリアミドは、芳香族及び/又は脂肪族アミド
反復基を含む重縮合ポリマーである。ポリアミドの例に
は、脂肪族、脂環式又は芳香族ジアミンと、脂肪族、脂
環式又は芳香族ジカルボン酸との重縮合より得えられる
ポリマーがある。使用しうるジアミンの例には、ヘキサ
メチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチ
レンジアミン、2,2,4−及び2,4,4−トリメチ
ルヘキサメチレンジアミン、1,3−及び1,4−ビス
(アミノエチル)シクロヘキサン、ビス(p−アミノシ
クロヘキシルメタン)、m−キシレンジアミン及びp−
キシレンジアミンがある。使用しうる酸の例には、アジ
ピン酸、スベリン酸、セバシン酸、グルタル酸、アゼラ
イン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、イタフタル酸及
びテレフタル酸がある。
【0005】ポリアミドには、6−アミノカプロン酸、
6−アミノカプリル酸、6−アミノラウリン酸、11−
アミノウンデカン酸及び12−アミノドデカン酸のよう
なモノアミノモノカルボン酸、又はたとえばε−カプロ
ラクタム及びω−ドデカノラクタムのようなこれらの酸
から誘導されたラクタムから誘導されたものも含まれ
る。これらのモノアミノモノカルボン酸又はこれらのラ
クタムを前述のようなジアミン及びジカルボン酸の混合
物と重合させることにより本発明による組成物に使用し
うるポリアミドを得ることもできる。一種以上のアミン
及び/又は一種以上の酸から誘導されたポリアミド又は
異なるポリアミドの混合物も本発明による組成物に使用
しうる。
【0006】本発明による組成物に使用しうる個々のポ
リアミドの例には、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナ
イロン66)、ポリカプロラクタム(ナイロン6)及び
ヘキサメチレンジアミン及びドデカン二酸の重縮合より
得られるポリアミド(ナイロン612)がある。多くの
利点(水吸収量が低いための良好な寸法安定性、高剛
性、良好な耐クリープ性、良好な誘電性等)を示すため
に好ましいポリアミドは、キシレンジアミンと6乃至1
2個の炭素原子を含む線状脂肪族α、ω−ジカルボン酸
との重縮合より得られる半芳香族ポリアミド、特にm−
キシレンジアミンとアジピン酸の重縮合より得られるポ
リアミド(以下MXD6 と呼ぶ) である。
【0007】本発明による組成物は更に少なくとも一種
のフルオロポリマーから選択された加工助剤を含む。フ
ルオロポリマーは、弗素/炭素原子比が少なくとも1/
2であるモノマーから誘導されたポリマーを意味する。
これらのポリマーは、好ましくはポリアミドが溶融状態
の場合に流体でなければならない。従って、100乃至
400℃、好ましくは125乃至360℃、特に200
乃至350℃の温度において流体であるのがよい。その
ようなポリマーの例には、弗化ビニル、ビニリデンフル
オライド、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロ
エチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプ
ロピレン、ヘキサフルオロイソブチレン及びペルフルオ
ロアルコキシオレフィンのようなフルオロオレフィンか
ら誘導されたポリマー、及びビニリデンフルオライドと
クロロトリフルオロエチレン又はヘキサフルオロプロピ
レンのコポリマー及びエチレンとクロロトリフルオロエ
チレンのコポリマーのようなこれらの化合物相互及びこ
れらの化合物と未弗素化オレフィンのコポリマーがあ
る。特に好ましいポリマーはビニリデンフルオライドポ
リマー及びコポリマーである。
【0008】この加工助剤は、本発明による組成物に種
々の量:ポリアミド100重量部当り0.001乃至5重
量部、好ましくは0.005乃至1重量部、特に0.01乃
至0.5重量部を混合する。加工助剤は本発明による組成
物に単一のフルオロポリマーの形でもフルオロポリマー
の混合物の形でも混合しうることは明らかである。
【0009】ポリアミド及び加工助剤の他に、本発明に
よる組成物は安定剤、顔料、染料又は帯電防止剤のよう
な通常の添加剤を含有しうる。タルク及びアルカリ金属
及びアルカリ土類金属ホスフィネートのようなポリアミ
ドの従来の核剤も混合しうる。ポリアミドがMED6
場合には、公知の核剤はポリヘキサメチレンアジパミド
(ナイロン66)である。これらの種々の添加剤の含量
は、一般的にはポリアミド100重量部当り10重量部
未満である。たとえば、ガラス繊維、金属炭化物繊維又
は炭素繊維のような繊維強化剤もまたこれらの組成物に
混合しうる。ガラス繊維が特に好ましい。これらの繊維
強化剤は本発明による組成物に、ポリアミド100重量
部当り10乃至80重量部、好ましくは20乃至70重
量部を混合しうる。
【0010】本発明による組成物の調製は、当業者に公
知の方法のいずれを用いて実施してもよい。特に単純な
作業方法は、種々の成分を望ましい割合で乾燥ブレンド
することを含む。第一の工程において、フルオロポリマ
ーに富み、任意の添加剤を含むポリアミドの、マスター
バッチと呼ばれる一次混合物を調製することも可能であ
る。このマスターバッチにおけるフルオロポリマー含量
は、一般的には混合物の重量に対して0.05乃至25重
量%、好ましくは0.5乃至10重量%、特に1乃至6重
量%である。この一次混合物を、本発明による組成物が
得られるような割合で二次加工の工程中にポリアミドと
共に導入する。本発明による組成物の種々の成分の割合
は、加工中に任意に変えてもよい。
【0011】本発明による組成物はプラスチックを二次
加工する従来の方法のいずれかにより、特に押出、イン
フレーション、押出熱成形及び射出成形法により加工し
うる。これらの組成物は、フィルム、シート、プレー
ト、容器、バッグ、パウチ又はパイプのような造形品の
製造に適する。これらの組成物は、特に容器、フィルム
及びシートのような飲料及び食物の包装のための造形品
の製造に非常に適する。
【0012】本発明による組成物から製造されたこれら
の製品は、本発明による組成物のみから成る単一層構造
物、あるいは少なくとも一層が本発明による組成物を基
剤としており、その他の層がたとえばエチレン、プロピ
レン又は塩化ビニルポリマー又はポリアルケンテレフタ
レート又はそれらの混合物のようなその他のポリマーか
ら選択された多層構造物である。これらの物質の成分層
間の結合は、接着剤樹脂を基剤とする層により強化して
もよい。この目的のための公知の樹脂は、たとえば無水
マレイン酸をグラフトしたプロピレンポリマー及びエチ
レンポリマー、エチレンとアクリル酸のコポリマー、ア
ルカリ金属又はアルカリ土類金属塩及びエチレンとアク
リル酸又はアクリレートとのコポリマーから誘導される
イオノマーのような極性モノマーで変性されたポリオレ
フィンである。多層構造物の製品を製造することが望ま
しい場合には、共有押出、共有射出成形又は共有積層技
術を用いてもよい。
【0013】本発明による組成物の予期せぬ利点は、そ
れらの加工性が良好であるということである。実際に、
それらを溶融加工した場合に、装置の汚染が非常に著し
く減少し、その結果製造された製品の外観が改良され
た。更に、特に押出加工の場合にはフィルターの汚染が
非常に著しく減少し、装置を停止して完全に掃除しなけ
ればならない限界値を越える圧力がこの領域内で測定さ
れることなく多量の物質を連続して加工しうることが見
い出されている。
【0014】本発明を説明するために、以下の実施例及
び図1を用いる。組成物の加工性は、特にプラスチック
を評価するために設計された、ブラベンダー・カンパニ
ー(Brabender Company)により開発された“エックスト
ルーシオメーター (extrusiometer)”( モデル8322
00)及び“フィルトラテスト(filtratest)”( モデル
844303)の結合した実験室装置により調べた。こ
の装置は、熱可塑性組成物の押出中に工業上遭遇するフ
ィルターの閉塞問題を忠実に再現しうる。試験は、直径
(D)19mm及び長さ25Dのエンドレススクリューを
具備するエックストルーシオメーター中で組成物を押出
し、ギアーポンプ中に溶融及び均質化されている組成物
を引取り、かつ一定の流速で穴のあいたプレート及び一
連のフィルターを通過させることから成る。
【0015】一連のフィルターの前の圧力、P(単位バ
ールで表わされる押出圧)を連続的に測定し、試験中に
押出された物質の量、Qを秤量する。ポリマーの挙動
は、試験中の押出圧の変化、試験終了時の押出圧及び以
下の関係式: ΔP=(Pf −Pi )×100/Pi ×Q (式中、 Pi :初期押出圧(単位バール)、 Pf :試験終了時の押出圧(単位バール)、 Q :試験中に押出された物質の総量(単位kg) 、 ΔP:押出された物質に総量に対する試験開始時及び終
了時に測定された押出圧間の差(%/kg)) で定義されるパラメータΔPにより特性が決定される。
【0016】実施例1 1.マスターバッチの調製 以下の成分を含む組成物をドラムミキサー中で15分間
混合した。 97重量%のソルベイ・アンド・シー (Solvay & Cie)
より Nyref 6007 という商標名で市販されているMED
6 ポリアミド 3重量%のソルベイ・アンド・シーより Solef 11010と
いう商標名で市販されているビニリデンフルオライドを
基剤とするポリマー 次いでこのマスターバッチをブラベンダー・グラニュレ
ータ(モデル881202)により粗砕した。
【0017】2.組成物の加工性に関する研究 このマスターバッチを Nyref6007ポリアミドと共
に、前述の熱可塑性組成物を試験するために用いる装置
に導入した。ポリアミドの重量%に対するマスターバッ
チの重量%の割合は4/96であった。従って、ポリア
ミド100重量部当り0.12重量部のフルオロポリマー
を含む本発明によるこの組成物を、前述の手順に従って
3時間試験した。エックストルーシオメーターを離れる
時の組成物の温度は260℃であった。試験中の種々の
測定値は以下のとおりであった。 Pi =15 Pf =37 Q =4.23 ΔP=35 図1中の曲線1は、試験中押出圧が増加するが、時間の
経過と共にその増加量が減少すること、従って加工され
る物質の量と共にその増加量が減少することを示す。押
出圧は安定化する傾向なので、加工を中止しなければな
らない臨界圧に達することなく多量の物質を加工しう
る。
【0018】実施例2R この例は比較のために提供する。ソルベイ・アンド・シ
ーより Nyref 6007 という商標名で市販されているME
6 タイプのポリアミドのみを含む組成物を、実施例1
の手順と全ての点で同様な手順を用いて試験した。この
試験の結果は以下のとおりであった。 Pi =13 Pf =46 Q =4.25 ΔP=60 曲線2(図1参照)は、時間の経過と共に押出圧がます
ます増加することを示す。従って、この組成物の場合に
は、加工を中止しなければならない臨界圧に達すること
なく多量の物質を加工することは不可能である。
【0019】
【図面の簡単な説明】
【図1】横軸に時間(単位分)が示され、縦軸に押出圧
(単位バール)が示されている二次元の図である。曲線
1及び2Rは実施例1及び2Rによる組成物の挙動の特
色を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−72751(JP,A) 特開 昭59−113059(JP,A) 特表 平6−500273(JP,A) 米国特許3125547(US,A) 国際公開90/7555(WO,A1) 国際公開90/7549(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 77/00 - 77/12 C08L 27/12 - 27/20 B29C 47/00 C08J 5/00 - 5/24

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 A)キシレンジアミンと6〜12個の炭
    素原子を含有する線状α,ω−脂肪族ジカルボン酸との
    重縮合により得られる生成物から選択されるポリアミド
    を100重量部、及び B)ビニリデンフルオライドポリマー及びコポリマーか
    ら選択される加工助剤を0.001〜5重量部含むこと
    を特徴とするポリアミドを基剤とする組成物。
  2. 【請求項2】 ポリアミドがm−キシレンジアミンとア
    ジピン酸との重縮合による生成物である、請求項1記載
    の組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の組成物を成形する
    ことにより得られる造形品。
  4. 【請求項4】 押出、インフレーション、押出熱成形又
    は射出成形により造形された請求項3記載の造形品。
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