JP5585443B2 - ポリアミド樹脂組成物 - Google Patents
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Description
特に、最近では、燃料タンクの外側にHDPE樹脂からなる外層を形成するとともに、燃料タンクの内側に燃料ガスバリア性に優れたポリアミド樹脂やエチレンビニルアルコール・コポリマーからなる内層を形成した多層構造の樹脂製燃料タンクが一般的になりつつある。
これは、燃料タンクに付属する各種の部品は、燃料タンクと十分な接着強度を得るために、燃料タンクと同じ材料である高密度ポリエチレンで製造されており、この高密度ポリエチレンが燃料透過耐性に劣るためである。
そこで、燃料タンクに付属する各種の部品を燃料透過耐性に優れたポリアミド樹脂等で製造することが検討されているが、もともとHDPE樹脂とポリアミド樹脂とは接着性が悪いため、HDPE樹脂からなる燃料タンク本体と十分な接着強度が得られないという問題があった。
第2発明は、タルク(B)0.01〜10重量%と分散剤(C)0.0001〜1重量%とを混合した後、末端アミノ基濃度が末端カルボキシ基濃度よりも大きい脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)重量%以上を混合することを特徴とするポリアミド樹脂組成物の製造方法である。
第4発明は、タルク(B)0.01〜10重量%と分散剤(C)0.0001〜1重量%とを混合した後、末端アミノ基濃度が末端カルボキシ基濃度よりも大きい脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)75〜95重量%と芳香族ポリアミド樹脂(A−2)1〜15重量%と混合することを特徴とするポリアミド樹脂組成物の製造方法である。
第5発明は、第1又は第3発明のポリアミド樹脂組成物を用いることを特徴とする燃料部品であり、第6発明は、第1又は第3発明のポリアミド樹脂組成物と、不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性された変性ポリオレフィン樹脂が溶着されてなることを特徴とする燃料部品である。
また、本発明のポリアミド樹脂組成物を用いる燃料部品は、多色(二色)成形法による燃料タンク等の溶着部等の燃料透過耐性に優れており、長期に亘って自動車等の燃料部品として好適に用いることができる。
また、本発明方法によれば、前記特性を有するポリアミド樹脂組成物及び燃料部品を効率的に製造することができる。
本発明のポリアミド樹脂組成物は、(i)末端アミノ基濃度が末端カルボキシ基濃度よりも大きい脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)85重量%以上と、前記脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)中に分散されているタルク(B)0.01〜10重量%と、分散剤(C)0.0001〜1重量%とからなることを特徴とし、また、(ii)末端アミノ基濃度が末端カルボキシ基濃度よりも大きい脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)75〜95重量%と、芳香族ポリアミド樹脂(A−2)1〜15重量%と、前記ポリアミド樹脂(A−1)及び(A−2)中に分散されているタルク(B)0.01〜10重量%と、分散剤(C)0.0001〜1重量%とからなることを特徴とする。
以下、本発明のポリアミド樹脂組成物に用いられる各成分、ポリアミド樹脂組成物の製造方法、ポリアミド樹脂組成物を用いる燃料部品、及び燃料部品の製造方法について、順次説明する。
本発明で用いられる脂肪族ポリアミド樹(A−1)は、その末端アミノ基濃度が末端カルボキシ基濃度よりも大きい。末端アミノ基濃度が末端カルボキシ基濃度よりも大きいことにより、ポリオレフィン樹脂と溶着した場合にも接着強度が優れたものとなり、優れた燃料透過耐性を発現する。特に不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性された変性ポリオレフィン樹脂を用いた場合は、接着強度が特に優れたものとなり、優れた燃料透過耐性を発現する。脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)の末端アミノ基濃度は、ポリマー1kgあたり好ましくは50ミリ当量以上、より好ましくは60ミリ当量以上、更に好ましくは70ミリ当量以上、特に好ましくは80ミリ当量以上である。
脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)は、その末端アミノ基濃度が末端カルボキシ基濃度よりも大きければ、単独重合体、共重合体、又はそれらの1種又は2種以上のブレンド物であってもよい。脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)の(末端アミノ基/末端カルボキシ基)の濃度(ミリ当量/kg)比は、好ましくは1.1以上、より好ましくは1.5以上、更に好ましくは2.0以上である。
本発明で用いる脂肪族ポリアミド樹(A−1)の配合割合は、ポリアミド樹脂組成物全体に対し、85重量%以上であり、90重量%以上がより好ましく、95重量%以上がより好ましい。
(脂肪族ジアミン及び脂肪族ジカルボン酸)
脂肪族ジアミンの具体例としては、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン等が挙げられる。
また、脂肪族ジカルボン酸の具体例としては、アジピン酸、ヘプタンジカルボン酸、オクタンジカルボン酸、ノナンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸等が挙げられる。
これらの中で、脂肪族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸の好ましい組合せは、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の等モル塩の組合せである。
ラクタムの具体例としては、α−ピロリドン、ε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタム、ε−エナントラクタム等が挙げられ、アミノカルボン酸の具体例としては、6−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸等が挙げられる。
これらの中では、6−アミノカプロン酸、12−アミノドデカン酸、ε−カプロラクタム、ラウロラクタムが好ましい。
上記の脂肪族ジアミン、脂肪族ジカルボン酸、ラクタム及びアミノカルボン酸は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記のモノマー成分から形成される脂肪族ポリアミド樹脂の具体例としては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12が挙げられる。
末端アミノ基濃度が末端カルボキシ基濃度よりも大きい脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)の製造方法は特に限定されない。例えば、(i)脂肪族ポリアミド原料を、アミン類の存在下に、溶融重合、溶液重合、固相重合等の公知の方法で重合、又は共重合することにより製造する方法、(ii)脂肪族ポリアミド樹脂を製造後、アミン類の存在下に、溶融混練する方法等が挙げられる。このように、アミン類は、基本的には、重合時の任意の段階、又は重合後、溶融混練時の任意の段階において添加できるが、接着強度向上の観点から、重合時の段階で添加することが好ましい。
上記アミン類としては、モノアミン、ジアミン、トリアミンが挙げられるが、ジアミンが好ましい。ジアミンの具体例としては、前記したポリアミド樹脂製造用モノマーとして例示したものの他に、メチレンジアミン、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン、ナフタレンジアミン、メタキシリレンジアミン等の芳香族ジアミンが挙げられる。これらの中では、ヘキサメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、メタキシリレンジアミンがより好ましい。
また、上記の末端基の濃度比の範囲を外れない限り、必要に応じて、モノカルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸等のカルボン酸類を添加することもできる。
重合装置としては、例えば、バッチ式反応釜、一槽式ないし多槽式の連続重合装置、管状連続重合装置、混練反応押出機等が好ましく挙げられる。
本発明で用いられる芳香族ポリアミド樹脂(A−2)とは、芳香族系モノマー成分を少なくとも1成分含む芳香族ポリアミド樹脂である。例えば、芳香族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸、又は脂肪族ジアミンと芳香族ジカルボン酸を原料とし、これらの重縮合によって得られる芳香族ポリアミド樹脂である。
原料の脂肪族ジカルボン酸としては炭素数6〜12の脂肪族ジカルボン酸が好ましく、脂肪族ジアミンとしては炭素数4〜12の脂肪族ジアミンが好ましく、それらの具体例は、脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)で説明したものと同じである。
芳香族ジアミンとしては、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン等が挙げられ、芳香族ジカルボン酸としては、ナフタレンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸等が挙げられる。
これらの中で、脂肪族ジアミンと芳香族ジカルボン酸の好ましい組合せは、ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸の等モル塩の組合せである。
前記非晶性芳香族共重合ポリアミド樹脂としては、テレフタル酸成分単位40〜95モル%及びイソフタル酸成分単位5〜60モル%と、脂肪族ジアミンとからなるものが好ましい。好ましい組み合わせとしては、ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸の等モル塩とヘキサメチレンジアミンとイソフタル酸の等モル塩が挙げられる。
また、脂肪族ジアミンとイソフタル酸及びテレフタル酸からなるポリアミド形成性成分99〜60重量%と、脂肪族ポリアミド成分1〜40重量%であるものが好ましい。
本発明で用いる芳香族ポリアミド樹脂(A−2)の配合割合は、脂肪族ポリアミド樹(A−1)と併用する関係から、ポリアミド樹脂組成物全体に対し、1〜20重量%が好ましく、5〜15重量%がより好ましい。芳香族ポリアミド樹脂(A−2)の配合割合が1重量%未満になると、アルコールガソリン透過防止性の改善効果が十分でなくなる場合があり、20重量%を超えると逆にアルコールガソリン透過防止性が低下する場合があるため好ましくない。
本発明におけるタルク(B)は、水酸化マグネシウムと珪酸塩からなる鉱物で、粘土鉱物の一種である。タルク(B)は、分散剤(C)と共に、2軸押出機等を使用して混練することにより、ポリアミド樹脂ないしポリアミド樹脂組成物中に均一に分散させることが好ましい。
タルク(B)の平均粒径は、好ましくは0.1〜20μm、より好ましくは0.2〜10μm、更に好ましくは0.5〜5μmである。
また、タルク(B)のアスペクト比(板面の平均径/平均厚み)は、好ましくは3以上、より好ましくは4〜100、更に好ましくは5〜50、特に好ましくは6〜40である。
タルク(B)と脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)及び芳香族ポリアミド樹脂(A−2)との接着性を高めるために、タルク表面をシリコーン化合物、アミノ酸化合物、フッ素化合物等の処理剤で表面処理することが好ましい。表面処理剤としては、アミノシラン等の官能基含有シラン類、環状オリゴシロキサン類、オルガノハロシラン類、及びアルキルシラザン類等の化合物が挙げられる。
タルク(B)の含有量は0.01〜10重量%であり、好ましくは0.1〜9重量%、より好ましくは0.5〜8重量%、更に好ましくは1〜5重量%である。タルク(B)の含有量が0.01重量%を下回ると接着強度向上効果が得られず、10重量%を越えるとポリアミド層がもろくなり、界面溶着強度が向上するもののポリアミド層が凝集破壊するおそれがあり好ましくない。
本発明における分散剤(C)として、ロジン、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル化合物、カルボン酸アミド系ワックス等が挙げられる。
脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、モンタン酸カルシウム等の高級脂肪族モノカルボン酸の金属塩が挙げられる。脂肪酸エステル化合物としては、ステアリルステアレート、グリセリンステアレート、ペンタエリストールステアレート等の高級脂肪族モノカルボン酸とアルコールとのエステル化合物が挙げられる。カルボン酸アミド系ワックスとしては、ステアリン酸とセバシン酸とエチレンジアミンを重縮合させた化合物等が挙げられる。
分散剤(C)の添加量は0.0001〜1重量%であり、好ましくは0.001〜0.5重量%、より好ましくは0.001〜0.1重量%である。分散剤(C)の添加量が0.0001重量%以下では接着性が不十分であり、1重量%以上でも燃料タンク等の溶着部で逆効果(ワックス効果)をもたらしてしまい、溶着強度としては低下してしまう。
上記分散剤(C)は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができるが、それらの中でも特にロジンが好ましい。
ロジンは樹脂酸(ロジン酸)といわれるジテルペン酸系化合物であり、天然ロジン、変性ロジン、重合ロジンが含まれる。
天然ロジンとは、マツ科植物から採取される樹脂酸の混合物であり、生産方法によりガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等に分けられる。該樹脂酸の主成分は、3つの環構造、共役2重結合、カルボキシ基を有するアビエチン酸であり、更にネオアビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、パラストリン酸、ピマール酸、イソピマール酸、サンダラコピマール酸、レボピマール酸等が含まれる。
変性ロジンとしては、ロジンの水素化物である、ジヒドロアビエチン酸、テトラヒドロアビエチン酸等の水素化ロジン;ロジンの不均化物である、デヒドロアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸等の不均化ロジン;アクリル酸、マレイン酸、フマル酸等による酸変性ロジン;天然ロジンエステル、変性ロジンエステル、重合ロジンエステル等のロジンエステルが挙げられる。
重合ロジンとしては、前記天然ロジン(特にアビエチン酸)、又は前記変性ロジンの2量化物、3量化物が挙げられる。
本発明のポリアミド樹脂組成物の製造方法は特に限定されないが、タルク(B)と分散剤(C)を予め混合し、顆粒状のペレットとして、タルク表面が分散剤(C)で被覆された状態とした後、ポリアミド樹脂(A−1)、又は(A−1)及び(A−2)と均一に混練することが好ましい。
本発明のポリアミド樹脂組成物は、そのままでも燃料部品材料として使用することができるが、その本発明の目的を損なわない範囲で、他の熱可塑性樹脂や、耐熱剤、耐候剤、結晶核剤、結晶化促進剤、離型剤、滑剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、着色剤等の機能性付与剤を用いることができる。
併用できる他の熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABS樹脂、AS樹脂、アクリル樹脂等の汎用樹脂材料、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、その他の高耐熱性樹脂が挙げられる。特にポリエチレンやポリプロピレンを併用する場合には、無水マレイン酸やグリシジル基含有モノマー等で変性したものを使用することが望ましい。
本発明の燃料部品は、前記のポリアミド樹脂組成物を用いることを特徴とする。また、前記のポリアミド樹脂組成物と、不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性された変性ポリオレフィン樹脂が溶着されてなり、燃料透過耐性に優れていることが特徴である。
本発明において、燃料部品とは、内部に燃料を収容する収容空間が形成された燃料タンク本体と、該燃料タンク本体に付属するバルブ類、燃料ホース用継手、キャニスター接続用ノズル、セパレーター等の付属部品を含む概念である。
本発明のポリアミド樹脂組成物を用いる燃料部品は、燃料タンク本体と付属部品を接合するに際し、接着層として、不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性された変性ポリオレフィン樹脂を用いることが好ましい。
燃料部品の製造方法としては、不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性された変性ポリオレフィン樹脂を成形した後、前記のポリアミド樹脂組成物を射出成形して、両者を溶着する方法が好ましい。
変性ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、エチレン・α−オレフィン系共重合体、エチレン・α,β−不飽和カルボン酸エステル系共重合体、エチレン・酢酸ビニル部分鹸化物系共重合体に、不飽和カルボン酸又はその誘導体を該共重合体に対して、グラフト重合させた重合体が挙げられる。
エチレン・α−オレフィン系共重合体とは、エチレンと炭素数3以上のα−オレフィンを共重合した重合体であり、炭素数3以上のα−オレフィンとしては、プロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1、デセン−1、4−メチルブテン−1、4−メチルペンテン−1等が挙げられ、好ましくはプロピレン、ブテン−1が挙げられる。
エチレン・α,β−不飽和カルボン酸エステル系共重合体とは、エチレンとα,β−不飽和カルボン酸エステル単量体を共重合した重合体であり、α,β−不飽和カルボン酸エステル単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル等のメタクリル酸エステル等が挙げられる。これらの中では、安価で入手でき、かつ熱安定性に優れている点から、エチレン・アクリル酸エチル共重合体やエチレン・メタクリル酸メチル共重合体が好ましい。
エチレン・酢酸ビニル部分鹸化物系共重合体とは、エチレン・酢酸ビニル共重合体を部分鹸化した化合物である。エチレン・酢酸ビニル共重合体を公知の鹸化法、例えば、メタノール、エタノール等の低沸点アルコールと水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート等のアルカリからなる系で処理する方法で鹸化することで、エチレン・酢酸ビニル部分鹸化物系共重合体を得ることができる。
変性ポリオレフィンの酸変性量は特に制限されないが、接着性向上の観点から、ポリオレフィン樹脂100重量部に対して0.01〜5重量部であり、より好ましくは0.1〜3重量部である。
また、変性ポリオレフィン樹脂は、公知の製造方法、例えば、未変性ポリオレフィン樹脂に不飽和カルボン酸類とを溶融状態で反応させる方法、溶液状態で反応させる方法、スラリー状態で反応させる方法、気相状態で反応させる方法等により製造することができる。
本発明の燃料部品の製造に際しては、前記の変性ポリオレフィン樹脂を成形した後、前記のポリアミド樹脂組成物を射出成形して、両者を溶着し、次に付属部品を該変性ポリオレフィン樹脂と溶着することにより燃料タンクと接合することが好ましい。
溶着方法の具体例としては、振動溶着法、ダイスライドインジェクション(DSI)やダイロータリーインジェクション(DRI)や二色成形等の射出溶着法、超音波溶着法、スピン溶着法、熱板溶着法、熱線溶着法、レーザー溶着法、高周波誘導加熱溶着法等が挙げられる。
DSI、DRI、二色成形等の射出溶着法により溶着する際の成形樹脂温度は、好ましくは250℃〜320℃、より好ましくは270℃〜300℃である。またその際の金型温度は、好ましくは30℃〜120℃、より好ましくは50℃〜100℃である。
(1)ポリアミド樹脂の末端アミノ基濃度の測定
活栓付三角フラスコにポリアミド樹脂1gを入れ、予め調整しておいた溶媒(フェノール/メタノール(体積比)=9/1)40mLを加えた後、マグネットスターラーで攪拌溶解し、指示薬にチモールブルーを用いて、0.02Nの塩酸で滴定して、末端アミノ基の濃度を求めた。
(2)ポリアミド樹脂の末端カルボキシ基濃度の測定
三つ口ナシ型フラスコにポリアミド樹脂1gを入れ、ベンジルアルコール40mLを加えた後、窒素気流下、180℃に設定したオイルバスに浸漬する。上部に取り付けた攪拌モーターにより攪拌溶解し、指示薬にフェノールフタレインを用いて、0.05Nの水酸化ナトリウム溶液で滴定して、末端カルボキシ基の濃度を求めた。
JIS Z0208に従い、無作為に10点程厚みを測定して、その平均厚みが約0.1mm、プレス成形によるフィルム作製温度250℃の試験片を用いて、試験片が膨潤してなるべく圧力がかからないような液層状態(燃料充満)、測定時間24〜48時間、測定雰囲気温度60℃の条件下で燃料透過試験を行った。
燃料にはCE−10(イソオクタン:トルエン(体積比)=1:1のFuelCにエタノールを10%混合した混合燃料)を用いて、燃料透過測定試料面には常に燃料が接触するように透過面を上向きにして設置し、JIS Z0208に準拠した燃料透過試験を行った。
ASTMD638に従い、厚み3.2mmの1号試験片を用いて引張り速度毎分5mmで行った。
図1に示したテストピースの形状で、部品1と部品2の境界面を、射出溶着時に溶融接着して、一つのテストピースを得た。
テストピースの作成においては、先ず、図1の部品2の形状の金属片を金型にインサートし、無水マレイン酸にて変性された変性高密度ポリエチレン(日本ポリエチレン株式会社製、「ADTEX T-13」、無水マレイン酸変性)を用いて部品1の成形を行った。次に、部品1を十分に冷却した後、金型内にインサートし、評価対象のポリアミド樹脂組成物を用いて部品2の部分を成形することにより、接合(溶着温度:290℃)したテストピースを得た。このテストピースを、引張り速度毎分5mmで境界面から剥離するか、又は境界面以外の部分で破壊する(基材破壊)までの最大引張り強度を測定し、初期接着強度として評価した。
初期接着強度の評価と同様の手順で成形された試験片をオートクレブに入れ、FuelC+エノール10%混合燃料を同試験片が完全に浸漬するまで封入した。そのオートクレブを60℃温水槽内に400時間、1000時間放置した。その後取出した試験片の引張り強度最大点を燃料浸漬後接着強度として評価した。
(1)脂肪族ポリアミド樹脂I−1の製造
70リットルのオートクレブに重合モノマーとしてε−カプロラクタム20kgに対し水0.5kg、200g及びヘキサメチレンジアミンを70gとなるよう仕込み、槽内を窒素置換した後、100℃まで加熱し槽内が均一になるよう攪拌した。次いで槽内を260℃、1.7MPaで1時間攪拌した。その後放圧し、水分を反応容器から揮発させながら常圧下で3時間重合を行った。反応終了後、反応容器の下部ノズルからストランド状に取出したポリマーを冷却、カッティングしてポリアミド樹脂からなるペレットを得た。得られたペレットを100℃熱水中で未反応モノマーを抽出し真空乾燥して試料とした。
得られたポリアミド6の末端アミノ基濃度は100ミリ当量/kg、末端カルボキシ基濃度は30ミリ当量/kgであった。この末端アミノ基濃度が末端カルボキシ基濃度よりも大きい脂肪族ポリアミド樹脂を樹脂I−1とする。
(2)ポリアミド樹脂組成物の製造
ハリマ化成株式会社製の顆粒状タルク「HT−7000」(平均粒子径1.8μmの粉末タルク(アスペクト比:10)97.5重量%+ロジン系樹脂(変性ロジン)2.5重量%)0.7重量%と、前記(1)で得られた樹脂I−1 99.3重量%とを2軸押出機を使用して270〜250℃で混練することによりポリアミド樹脂組成物を得た。電子顕微鏡観察の結果、タルクはポリアミド樹脂組成物中に均一に分散していた。
二次射出成形シリンダー(設定温度を290℃、金型温度80℃)を用いて図1の試験片を成形し、その初期接着強度と燃料浸漬後接着強度を測定した。
燃料透過試験結果と合わせて、結果を表1に示す。
実施例I−1(2)において、ハリマ化成株式会社製の顆粒状タルク「HT−7050」(平均粒子径1.8μmの粉末タルク(アスペクト比:10)95.0重量%+ロジン系樹脂(変性ロジン)5.0重量%)0.7重量%と、樹脂I−1 99.3重量%とを用いた以外は、実施例I−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。電子顕微鏡観察の結果、タルクはポリアミド樹脂組成物中に均一に分散していた。結果を表1に示す。
実施例I−3
実施例I−1(2)において、ハリマ化成株式会社製の前記顆粒状タルク「HT−7050」0.3重量%と、樹脂I−1 99.7重量%とを用いた以外は、実施例I−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。電子顕微鏡観察の結果、タルクはポリアミド樹脂組成物中に均一に分散していた。結果を表1に示す。
実施例I−4
実施例I−1(2)において、ハリマ化成株式会社製の前記顆粒状タルク「HT−7050」0.5重量%と、樹脂I−1 99.5重量%とを用いた以外は、実施例I−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。電子顕微鏡観察の結果、タルクはポリアミド樹脂組成物中に均一に分散していた。結果を表1に示す。
実施例I−5
実施例I−1(2)において、ハリマ化成株式会社製の前記顆粒状タルク「HT−7050」1.0重量%と、樹脂I−1 99.0重量%とを用いた以外は、実施例I−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。電子顕微鏡観察の結果、タルクはポリアミド樹脂組成物中に均一に分散していた。結果を表1に示す。
実施例I−1(2)において、樹脂I−1 100.0重量%を用いた以外は、実施例I−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。結果を表1に示す。
比較例I−2
実施例I−1(2)において、平均粒子径1.8μmの粉末タルクを0.7重量%と、樹脂I−1 99.3重量%とを用いた以外は、実施例I−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。結果を表1に示す。
比較例I−3
実施例I−1(2)において、平均粒子径1.8μmの粉末タルクを0.3重量%と、樹脂I−1 99.7重量%とを用いた以外は、実施例I−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。結果を表1に示す。
比較例I−4
実施例I−1(2)において、平均粒子径1.8μmの粉末タルクを0.5重量%と、樹脂I−1 99.5重量%とを用いた以外は、実施例I−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。結果を表1に示す。
比較例I−5
実施例1(2)において、平均粒子径1.8μmの粉末タルクを1.0重量%と、樹脂I−1 99.0重量%とを用いた以外は、実施例I−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。結果を表1に示す。
(1)脂肪族ポリアミド樹脂II−1の製造
70リットルのオートクレブに重合モノマーとしてε−カプロラクタム20kgに対し水0.5kg、200g及びヘキサメチレンジアミンを70gとなるよう仕込み、槽内を窒素置換した後、100℃まで加熱し槽内が均一になるよう攪拌した。次いで槽内を260℃、1.7MPaで1時間攪拌した。その後放圧し、水分を反応容器から揮発させながら常圧下で3時間重合を行った。反応終了後、反応容器の下部ノズルからストランド状に取出したポリマーを冷却、カッティングしてポリアミド樹脂からなるペレットを得た。得られたペレットを100℃熱水中で未反応モノマーを抽出し真空乾燥して試料とした。
得られたポリアミド6のアミノ末端基濃度は100ミリ当量/kg、カルボキシ基濃度は30ミリ当量/kgであった。この末端アミノ基濃度が末端カルボキシ基濃度よりも大きい脂肪族ポリアミド樹脂を樹脂II−1とする。
(2)ポリアミド樹脂組成物の製造
ハリマ化成株式会社製の顆粒状タルク「HT−7000」(平均粒子径1.8μmの粉末タルク(アスペクト比:10)97.5重量%+ロジン系樹脂2.5重量%)0.7重量%、樹脂II−1 89.3重量%、芳香族ポリアミド樹脂(EMS−CHEMIE社製、G21、ポリアミド6T/6I共重合体)10重量%とを2軸押出機を使用して270〜250℃で混練することによりポリアミド樹脂組成物を得た。電子顕微鏡観察の結果、タルクはポリアミド樹脂組成物中に均一に分散していた。
二次射出成形シリンダー(設定温度を290℃、金型温度80℃)を用いて図1の試験片を成形し、その初期接着強度と燃料浸漬後接着強度を測定した。
燃料透過試験結果と合わせて、結果を表2に示す。
実施例II−1(2)において、ハリマ化成株式会社製の顆粒状タルク「HT−7050」(平均粒子径1.8μmの粉末タルク(アスペクト比:10)95.0重量%+ロジン系樹脂5.0重量%)0.7重量%、樹脂II−1 89.3重量%、芳香族ポリアミド樹脂(EMS−CHEMIE社製、G21)10重量%とを用いた以外は、実施例II−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。電子顕微鏡観察の結果、タルクはポリアミド樹脂組成物中に均一に分散していた。結果を表2に示す。
実施例II−3
実施例II−1(2)において、ハリマ化成株式会社製の前記顆粒状タルク「HT−7050」0.3重量%、樹脂II−1 89.7重量%、芳香族ポリアミド樹脂(EMS−CHEMIE社製、G21)10重量%とを用いた以外は、実施例II−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。電子顕微鏡観察の結果、タルクはポリアミド樹脂組成物中に均一に分散していた。結果を表2に示す。
実施例II−1(2)において、ハリマ化成株式会社製の前記顆粒状タルク「HT−7050」0.5重量%、樹脂II−1 89.5重量%、芳香族ポリアミド樹脂(EMS−CHEMIE社製、G21)10重量%とを用いた以外は、実施例II−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。電子顕微鏡観察の結果、タルクはポリアミド樹脂組成物中に均一に分散していた。結果を表2に示す。
実施例II−1(2)において、ハリマ化成株式会社製の前記顆粒状タルク「HT−7050」1.0重量%、樹脂II−1 89.0重量%、芳香族ポリアミド樹脂(EMS−CHEMIE社製、G21)10重量%とを用いた以外は、実施例II−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。電子顕微鏡観察の結果、タルクはポリアミド樹脂組成物中に均一に分散していた。結果を表2に示す。
実施例II−1(2)において、実施例1と同様の樹脂II−1 90.0重量%、芳香族ポリアミド樹脂(EMS−CHEMIE社製、G21)10重量%とを用いた以外は、実施例II−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。結果を表2に示す。
比較例II−2
実施例II−1(2)において、平均粒子径1.8μmの粉末タルクを0.7重量%、樹脂II−1 89.3重量%、芳香族ポリアミド樹脂(EMS−CHEMIE社製、G21)10重量%とを用いた以外は、実施例II−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。結果を表2に示す。
比較例II−3
実施例II−1(2)において、平均粒子径1.8μmの粉末タルクを0.3重量%、樹脂II−1 89.7重量%、芳香族ポリアミド樹脂(EMS−CHEMIE社製、G21)10重量%とを用いた以外は、実施例II−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。結果を表2に示す。
比較例II−4
実施例II−1(2)において、平均粒子径1.8μmの粉末タルクを0.5重量%、樹脂II−1 89.5重量%、芳香族ポリアミド樹脂(EMS−CHEMIE社製、G21)10重量%とを用いた以外は、実施例II−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。結果を表2に示す。
比較例II−5
実施例II−1(2)において、平均粒子径1.8μmの粉末タルクを1.0重量%、樹脂II−1 89.0重量%、芳香族ポリアミド樹脂(EMS−CHEMIE社製、G21)10重量%とを用いた以外は、実施例II−1と同様の操作を行って、ポリアミド樹脂組成物を得た。結果を表2に示す。
Claims (8)
- 末端アミノ基濃度が末端カルボキシ基濃度よりも大きい脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)85重量%以上と、前記脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)中に分散されているタルク(B)0.01〜10重量%と、ロジンである分散剤(C)0.0001〜1重量%とからなることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
- タルク(B)0.01〜10重量%とロジンである分散剤(C)0.0001〜1重量%とを混合した後、末端アミノ基濃度が末端カルボキシ基濃度よりも大きい脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)85重量%以上を混合することを特徴とするポリアミド樹脂組成物の製造方法。
- 末端アミノ基濃度が末端カルボキシ基濃度よりも大きい脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)75〜95重量%と、芳香族ポリアミド樹脂(A−2)1〜20重量%と、前記ポリアミド樹脂(A−1)及び(A−2)中に分散されているタルク(B)0.01〜10重量%と、ロジンである分散剤(C)0.0001〜1重量%とからなることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
- タルク(B)0.01〜10重量%とロジンである分散剤(C)0.0001〜1重量%とを混合した後、末端アミノ基濃度が末端カルボキシ基濃度よりも大きい脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)75〜95重量%と芳香族ポリアミド樹脂(A−2)1〜20重量%と混合することを特徴とするポリアミド樹脂組成物の製造方法。
- 脂肪族ポリアミド樹脂(A−1)の末端アミノ基濃度がポリマー1kgあたり50ミリ当量以上である、請求項1又は3に記載のポリアミド樹脂組成物。
- タルク(B)の平均粒径が0.1〜20μm、アスペクト比が3以上である、請求項1又は3に記載のポリアミド樹脂組成物。
- 請求項1又は3に記載のポリアミド樹脂組成物を用いることを特徴とする燃料部品。
- 請求項1又は3に記載のポリアミド樹脂組成物と、不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性された変性ポリオレフィン樹脂が溶着されてなることを特徴とする燃料部品。
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