JP6835864B2 - ピロリドン含有ポリアミドを有するポリアミド混合物 - Google Patents
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Description
A) 10〜98質量%の、B)とは異なる熱可塑性ポリアミド、
B) 1〜50質量%の、2−ピロリドンから誘導される単位を含有する熱可塑性ポリアミド、
C) 0〜40質量%の、ハロゲン不含難燃剤、
D) 0〜60質量%の、繊維状または粒子状の充填材またはそれらの混合物、
E) 0〜30質量%の、さらなる添加剤
を含有し、A)〜E)の質量パーセントの合計が100%である、熱可塑性成形材料に関する。
PA6 ε−カプロラクタム
PA7 エナントラクタム
PA8 カプリルラクタム
PA9 9−アミノペラルゴン酸
PA11 11−アミノウンデカン酸
PA12 ラウリンラクタム
AA/BBポリマー
PA46 テトラメチレンジアミン、アジピン酸
PA66 ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸
PA69 ヘキサメチレンジアミン、アゼライン酸
PA610 ヘキサメチレンジアミン、セバシン酸
PA612 ヘキサメチレンジアミン、デカンジカルボン酸
PA613 ヘキサメチレンジアミン、ウンデカンジカルボン酸
PA1212 1,12−ドデカンジアミン、デカンジカルボン酸
PA1313 1,13−ジアミノトリデカン、ウンデカンジカルボン酸
PA6T ヘキサメチレンジアミン、テレフタル酸
PA9T 1,9−ノナンジアミン、テレフタル酸
PA MXD6 m−キシリレンジアミン、アジピン酸
PA6I ヘキサメチレンジアミン、イソフタル酸
PA6−3−T トリメチルヘキサメチレンジアミン、テレフタル酸
PA6/6T (PA6およびPA6T参照)
PA6/66 (PA6およびPA66参照)
PA6/12 (PA6およびPA12参照)
PA66/6/610 (PA66、PA6およびPA610参照)
PA6I/6T (PA6IおよびPA6T参照)
PA PACM 12 ジアミノジシクロヘキシルメタン、ドデカン二酸
PA6I/6T/PACM PA6I/6T+ジアミノジシクロヘキシルメタンと同様
PA12/MACMI ラウリンラクタム、ジメチルジアミノジシクロヘキシルメタン、イソフタル酸
PA12/MACMT ラウリンラクタム、ジメチルジアミノジシクロヘキシルメタン、テレフタル酸
PA PDA−T フェニレンジアミン、テレフタル酸
PA410 1.4−テトラメチレンジアミン、セバシン酸
PA510 1.5−ペンタメチレンジアミン、セバシン酸
PA10T 1,10−デカンジアミン、テレフタル酸。
B1) 12.5〜50mol%、有利には20〜50mol%のイタコン酸、ここで0〜37.5mol%、有利には0〜30mol%のさらなる(イタコン酸とは異なる)ジカルボン酸を含有し得る、
B2) 12.5〜50mol%、有利には20〜50mol%の、芳香環を有する少なくとも1つのジアミン、ここで0〜37.5mol%、有利には0〜30mol%のさらなるジアミンを含有し得る、
からのモノマー混合物の重縮合によって得られる。
15mgの部分芳香族ポリアミドを、10mlのヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)中に溶解した。それらの溶液125μlを、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)でそれぞれ解析した。測定を室温で実施した。溶離のために、HFIP+0.05質量%のトリフルオロ酢酸のKa塩を使用した。溶離速度は、0.5ml/分であった。その際、以下のカラムの組み合わせが使用された(全てのカラムは昭和電工株式会社、日本で製造された): Shodex(登録商標)HFIP−800P(直径8mm、長さ5cm)、Shodex(登録商標)HFIP−803(直径8mm、長さ30cm)、Shodex(登録商標)HFIP−803(直径8mm、長さ30cm)。その部分芳香族ポリアミドを、Rl−検出器(示差屈折率測定法)を用いて検出した。分子量Mn=505g/mol〜Mn=2740000g/molを有する狭い分布のポリメチルメタクリレート標準を用いて、較正を行った。
B1) ポリアミドまたはエラストマー 30〜90質量%、有利には45〜70質量%、
B2) 赤リン 10〜70質量%、有利には30〜55質量%
である。
R1、R2は同一または異なり、且つ、水素、直鎖または分枝鎖のC1〜C6−アルキルおよび/またはアリールであり、
R3は直鎖または分枝鎖のC1〜C10−アルキレン、C6〜C10−アリーレン、C6〜C10−アルキルアリーレン、またはC6〜C10−アリールアルキレンであり、
MはMg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Zn、Fe、Zr、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na、Kおよび/またはプロトン化された窒素塩基であり、
mは1〜4、nは1〜5、xは1〜4であり、有利にはm=3、x=3である]。
のベンゾグアナミン化合物が適しており、および殊にそれらとリン酸、ホウ酸、および/またはピロリン酸とのこの付加物がさらに好ましい。
のグルコールウリルまたはそれらと上記の酸との塩が好ましい。
d98<25μm、好ましくは<20μm、
d50<4.5μm、好ましくは<3μm。
(X−(CH2)n)k−Si−(O−CmH2m+1)4-k
前記式中、置換基は以下の意味を有する:
Xは、
nは、2〜10の、好ましくは3〜4の整数であり、
mは、1〜5の、好ましくは1〜2の整数であり、
kは、1〜3の、好ましくは1の整数である。
E1) 40〜98質量%、好ましくは50〜94.5質量%のエチレン
E2) 2〜40質量%、好ましくは5〜40質量%の、1〜18個の炭素原子を有する(メタ)アクリレート、および/または
E3) 0〜20質量%、好ましくは0.05〜10質量%の、エチレン性不飽和モノカルボン酸またはジカルボン酸の群から選択される機能性モノマー、またはカルボン酸無水物またはエポキシド基またはそれらの混合物、
ここで、前記E1)〜E3)の質量%の合計は100%である、
または、亜鉛で72%まで中和されたエチレン−(メタ)アクリル酸コポリマー。
E1) 50〜69.9質量%のエチレン、
E2) 30〜40質量%の、1〜18個の炭素原子を有する(メタ)アクリレート、
E3) 0.1〜10質量%の、請求項1に記載の機能性モノマー、
ここで、前記E1)〜E3)の質量%の合計は100%である。
の化合物が考慮に入れられる。
の化合物である。
2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリトリチル(Pentaerythril)−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]、ジステアリル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホネート、2,6,7−トリオキサ−1−ホスファビシクロ−[2.2.2]オクタ−4−イル−メチル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル−3,5−ジステアリルチオトリアジルアミン、2−(2’−ヒドロキシ−3’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシメチルフェノール、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、4,4’−メチレン−ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルジメチルアミン。
成分A1:
ISO 307に準拠し、25℃で、96質量%の硫酸中で0.5質量%の溶液として測定して、120ml/gの粘度数VNを有するポリアミド66(BASF SEのUltramid(登録商標)A24を使用した)。
ISO 307に準拠し、25℃で、96質量%の硫酸中で0.5質量%の溶液として測定して、150ml/gの粘度数VNを有するポリアミド6(BASF SEのUltramid(登録商標)B27を使用した)。
ピロリドン含有ポリマーB)は、独国特許出願公開第4333238号明細書(DE4333238A1)に従う方法で得られた。実施例内で記載されるポリマーは以下のとおりに製造された。
1000mlの丸首フラスコ(Rundhalskolben)に、325g(2.5mol)のイタコン酸(ICA)、300gの脱イオン水および347g(2.55mol)のm−キシリレンジアミン(MXDA)を装入した。その反応混合物を108℃で還流しながら60分間保持した。温度を1時間のうちに徐々に200℃に高めて水を留去し、引き続き、圧力を徐々に3mbarに下げて、この条件下で重縮合を合計75分にわたって、(その都度、わずかなジアミン過剰で)実施した。該ポリマー(50mol%のICA、50mol%のMXDA)は、Tg 145℃を有し、且つMn/Mw 4300/10400g/mol並びにVN 27ml/gを有した。
1000mlの四ツ口フラスコに260g(2mol)のイタコン酸、83g(0.5mol)のイソフタル酸(IPS)、300gの脱イオン水、および347g(2.55mol)のm−キシリデンジアミンを添加した。その反応混合物を108℃で還流しながら60分間撹拌した。次いで、温度を60分のうちに200℃に高め、水を留去した。その後、3mbarの圧力を、同じ温度で15分間印加する。該ポリマー(40mol%のICA、10mol%のIPS、50mol%のMXDA)は、Tg 141℃、Mn/Mw 3040/7700g/mol、VN 13ml/gを有した。
1000mlの四ツ口フラスコに260g(2mol)のイタコン酸、73g(0.5mol)のアジピン酸(AA)、300gの脱イオン水、および347g(2.55mol)のm−キシリデンジアミンを添加した。その反応混合物を108℃で還流しながら60分間撹拌した。次いで、温度を60分のうちに200℃に高め、水を留去した。その後、3mbarの真空を、その温度で15分間印加する。該ポリマー(40mol%のICA、10mol%のAA、50mol%のMXDA)は、Tg 127℃、Mn/Mw 7830/20100g/mol、VN 33ml/gを有した。
B3Aについて上述したように製造を行った。該ポリマー(30mol%のICA、20mol%のAA、50mol%のMXDA)は、Tg 114℃、Mn/Mw 9550/25600g/mol、VN 42ml/gを有した。
B3Aについて上述したように製造を行ったが、追加的なモノマーB1として、アジピン酸の代わりにテレフタル酸(TPA)を用いた。該ポリマー(40mol%のICA、10mol%のTPA、50mol%のMXDA)は、Tg 126℃、Mn/Mw 5490/20900g/mol、VN 32ml/gを有した。
B3Aについて上述したように製造を行ったが、追加的なモノマーB2として、アジピン酸の代わりにヘキサメチレンジアミン(HMD)を用いた。該ポリマー(50mol%のICA、25mol%のHMD、25mol%のMXDA)は、Tg 109℃、Mn/Mw 8950/29900g/mol、VN 52ml/gを有した。
250mlの丸首フラスコに、52g(0.4mol)のイタコン酸(ICA)、50gの脱イオン水、および74g(0.41mol)の2,5−ビス(アミノメチル)フラン(BAMF)を70%の水溶液としてもたらした。その反応混合物を108℃で還流しながら60分間保持した。温度を1時間のうちに徐々に200℃に高めて水を留去し、引き続き、圧力を徐々に3mbarに下げて、この条件下で重縮合を合計75分にわたって実施した。該ポリマー(50mol%のICA、50mol%のBAMF)は、Tg 127℃を有し、且つMn/Mw 6200/72000g/mol並びにVN 14ml/gを有した。
ポリアミド6中の平均粒径(d50)10〜30μmの赤リンの40%の濃縮物(Italmatch Chemicals Groupから入手可能)。
ジエチルホスフィン酸アルミニウム(Clariant GmbHのExolit(登録商標)OP1230): 粒径(d90)=80μm。
ジエチルホスフィン酸アルミニウム(Clariant GmbHのExolit(登録商標)OP935): 粒径(d90)=5.613μm、水中でMastersizer 2000を用いて測定(測定範囲0.02〜20000μm)。
メラミンシアヌレート(BASF SEのMelapur(登録商標)MC 50)。
次亜リン酸アルミニウム(Italmatch Chemicals Groupから入手可能)。
メラミンポリホスフェート(BASF SEのMelapur(登録商標) M200)。
平均直径10μmのチョップドガラス繊維。
坪量408g/m2を有する二軸炭素繊維Sigrafil C30 0/90、SGL Kuempers GmbH&Co.KGから入手可能。
Sedigraph 51XX(Micromeritics Instrument Corporation)を用いて測定して1.7μmの平均粒径d50を有するタルク(CAS番号14807−96−6)、MONDO MINERALS B.V.(オランダ)の製品名Microtalc IT extraとして市販。
成形材料の製造を、以下に記載するとおり、3つの押出機で行った。各々の例において、使用された装置を記載する。
顆粒化された押出物を、液体窒素下で3分間保管した後、1.5mmのスクリーンパックを備えた超遠心分離ミルZM200(Retsch社)を用いて、微細な粉末へと粉砕した。粉末を、15時間、60℃且つ30mbarで、乾燥キャビネットで保管し、材料の湿分を取り除いた。乾燥した粉末を、型内で均質な層の形態で、0.5mmのメッシュサイズを有するふるいを用いて炭素繊維層の間およびその上にもたらした。ポリマーの量は、プレス後に2つの炭素繊維層で材料厚さ1.0±0.1mmが達成されるように選択された。20.5g〜21.5gの顆粒を、重量22g〜23gを有する2つの炭素繊維層と共に使用した。その積層された材料を、16cm×16cmの内部寸法および0.95mmの厚さを有するプレス枠内で、Dr.Collin GmbH社のラボ用プレスCollin P200 Pを用いてプレスした。プレス条件は以下のとおりであった: 300℃且つ10barで2分、300℃且つ100barで5分、100barで25℃に15分の時間で冷却。材料の試験のための試料の切り出しを、Datronの輪郭フライス盤(ML CubeまたはM35)を用いて、得られたプレートの内側の領域から行った。
DSC:
ポリマーのガラス転移温度(Tg)を、TA Instruments社の示差走査熱量計(DSC) Q2000で測定した。冷却および加熱速度は20K/分であり、秤り入れられた量は約8.5mgであり、パージガスはヘリウムであった。測定曲線(第二の加熱曲線)の評価を、ISO規格11357に準拠して行った。
ポリアミドの分子量MnもしくはMwを以下のように測定した:
15mgの部分芳香族ポリアミドを、10mlのヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)中に溶解させた。それらの溶液125μlを、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)でその都度解析した。測定を室温で実施した。溶離のために、HFIP+0.05質量%のトリフルオロ酢酸のKa塩を使用した。溶離速度は、0.5ml/分であった。その際、以下のカラムの組み合わせが使用された(全てのカラムは昭和電工株式会社、日本により製造された): Shodex(登録商標)HFIP−800P(直径8mm、長さ5cm)、Shodex(登録商標)HFIP−803(直径8mm、長さ30cm)、Shodex(登録商標)HFIP−803(直径8mm、長さ30cm)。その部分芳香族ポリアミドを、Rl検出器(示差屈折率測定法)を用いて検出した。分子量Mn=505g/mol〜Mn=2740000g/molを有する狭い分布のポリメチルメタクリレート標準を用いて、較正を行った。
Claims (12)
- A) 10〜98質量%の、B)とは異なる熱可塑性ポリアミド、
B) 1〜50質量%の、さらなる繰り返し単位と結合された2−ピロリドン単位を繰り返し単位として含有する熱可塑性ポリアミド、
C) 0〜40質量%の、ハロゲン不含難燃剤、
D) 0〜60質量%の、繊維状または粒子状の充填材またはそれらの混合物、
E) 0〜30質量%の、さらなる添加剤
を含有し、A)〜E)の質量パーセントの合計が100%である、熱可塑性成形材料。 - A) 10〜98質量%
B) 1〜30質量%
C) 1〜40質量%
D) 0〜50質量%
E) 0〜30質量%
を含有する、請求項1に記載の熱可塑性成形材料。 - A) 30〜98質量%の、B)とは異なる熱可塑性ポリアミド、
B) 1〜30質量%の、さらなる繰り返し単位と結合された2−ピロリドン単位を繰り返し単位として含有する熱可塑性ポリアミド、
C) 0〜40質量%の、ハロゲン不含難燃剤、
D) 0〜60質量%の、繊維状または粒子状の充填材またはそれらの混合物、
E) 0〜30質量%の、さらなる添加剤
を含有し、A)〜E)の質量パーセントの合計が100%である、請求項1に記載の熱可塑性成形材料。 - A) 30〜98質量%
B) 1〜30質量%
C) 1〜40質量%
D) 0〜50質量%
E) 0〜30質量%
を含有する、請求項2に記載の熱可塑性成形材料。 - 前記成分B)が、100mol%のB1)およびB2)に対して
B1) 12.5〜50mol%のイタコン酸、ここで0〜37.5mol%のさらなる(イタコン酸とは異なる)ジカルボン酸を含有し得る、
B2) 12.5〜50mol%の、芳香環を有する少なくとも1つのジアミン、ここで0〜37.5mol%のさらなるジアミンを含有し得る、
からのモノマー混合物の重縮合によって得られる、請求項1から4までのいずれか1項に記載の熱可塑性成形材料。 - 成分B2)として、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、m−またはp−フェニレンジアミン、4,4’−オキシジアニリン、4,4’−メチレンビスベンジルアミン、1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、2,5−ビス(アミノメチル)フランまたはそれらの混合物の群から選択される、芳香環を有するジアミンを含有する、請求項5に記載の熱可塑性成形材料。
- 前記成分C)が赤リン、ホスフィン酸塩、窒素含有難燃剤、またはそれらの混合物から構成される、請求項1から6までのいずれか1項に記載の熱可塑性成形材料。
- GPC(PMMA標準および溶離液としてHFIP)による成分B)の分子量Mn(数平均)が、1000〜30000g/molである、請求項1から7までのいずれか1項に記載の熱可塑性成形材料。
- 前記成分C)が、式(I)のホスフィン酸塩または/および式(II)のジホスフィン酸塩:
R1、R2は同一または異なり、且つ水素、直鎖または分枝鎖のC1〜C6−アルキル、および/またはアリールであり、
R3は直鎖または分枝鎖のC1〜C10−アルキレン、C6〜C10−アリーレン、C6〜C10−アルキルアリーレンまたはC6〜C10−アリールアルキレンであり、
MはMg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Zn、Fe、Zr、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na、Kおよび/またはプロトン化された窒素塩基であり、
mは1〜5、nは1〜4、xは1〜4である]
またはそれらのポリマーから構成される、請求項1から8までのいずれか1項に記載の熱可塑性成形材料。 - 前記成分C)が少なくとも1つのメラミン化合物を含有する、請求項9に記載の熱可塑性成形材料。
- 繊維、フィルム、および成形体を製造するための、請求項1から10までのいずれか1項に記載の熱可塑性成形材料の使用。
- 請求項1から10までのいずれか1項に記載の熱可塑性成形材料から得られる繊維、フィルムおよび成形体。
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