JP7004641B2 - 改善された光学特性を有するポリアミド組成物 - Google Patents
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Description
A)熱可塑性ポリアミド30~99.99質量%、
B)式Iの化合物0.01~10質量%、
A)は、
B)は、
Zは、線状または分枝鎖状のC1~C14アルキレン基、3~17個のC原子を有する非置換または置換のシクロアルキレン基、6~20個のC原子を有する置換または非置換の芳香族基を表し、
R1~R10は、互いに独立して、線状のC1~C14アルキル基、分枝鎖状のC3~C12アルキル基、非置換または置換のC3~C14シクロアルキル基、6~20個のC原子を有する非置換または置換の芳香族基、またはアセチル基を表し、
R1およびR2ならびにR3およびR4は、互いに独立して、窒素と一緒に結合部として、1個または2個のケト基を置換基として有してよいヘテロアルキレン基を形成し、
C)さらなる添加剤0~60質量%、
ここで、成分A)~C)の質量パーセントの合計は100%である、
を含有する熱可塑性成形材料の、改善されたヘイズ(ASTM D1003に従って測定)および/または改善された透過率(ASTM D1003に従って測定)および/または高められたレーザ透過度(1064nmの波長で熱電出力測定を用いて測定)を有する、あらゆる種類の成形体を製造するために使用に関する。
AB-ポリマー:
PA4 ピロリドン
PA6 ε-カプロラクタム
PA7 エタノラクタム
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 PACM12 ジアミノジシクロヘキシルメタン、ラウリンラクタム
PA6I/6T/PACM 例えば、PA6I/6T+ジアミノジシクロヘキシルメタン
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。
A)は、
B)は、
Zは、線状または分枝鎖状のC1~C14アルキレン基、3~17個のC原子を有する非置換または置換のシクロアルキレン基、6~20個のC原子を有する置換または非置換の芳香族基を表し、
R1~R10は、互いに独立して、線状のC1~C14アルキル基、分枝鎖状のC3~C12アルキル基、非置換または置換のC3~C14シクロアルキル基、6~20個のC原子を有する非置換または置換の芳香族基、またはアセチル基を表し、
R1およびR2ならびにR3およびR4は、互いに独立して、窒素と一緒に結合部として、1個または2個のケト基を置換基として有してよいヘテロアルキレン基を形成する。
R1またはR3=互いに独立してメチルまたはフェニル、および
R2またはR4=
Y=H、X=H
Y=NO2、X=H
Y=CH3、X=H
Y=OCH3、X=H
Y=N(CH3)2、X=H
および
Y=N(CH3)2、X=N(CH3)2
が好ましい。
エチレン50~98質量%、とりわけ55~95質量%、
グリシジルアクリレートおよび/またはグリシジルメタクリレート、(メタ)アクリル酸および/または無水マレイン酸0.1~40質量%、とりわけ0.3~20質量%、およびn-ブチルアクリレートおよび/または2-エチルヘキシルアクリレート1~45質量%、とりわけ5~40質量%、からなるコポリマーである。
式中、置換基は以下の意味を有することができる:
R10は、水素またはC1~C4アルキル基であり、
R11は、水素、C1~C8アルキル基またはアリール基、とりわけフェニルであり、
R12は、水素、C1~C10アルキル基、C6~C12アリール基または-OR13であり、
R13は、C1~C8アルキル基またはC6~C12アリール基であり、これらの基は、場合によってはOまたはN含有基で置換されていてよく、
Xは、化学結合、C1~C10アルキレン基またはC6~C12アリーレン基または
Yは、O-ZまたはNH-Zであり、
Zは、C1~C10アルキレン基またはC6~C12アリーレン基である。
mは、1~5の整数、好ましくは1~2であり、
kは、1~3の整数、好ましくは1である。
式中、R1およびR2はアルキル基、置換アルキル基、または置換トリアゾール基であり、ここで基R1およびR2は、同じであるかまたは異なっていてよく、R3はアルキル基、置換アルキル基、アルコキシ基、または置換アミノ基である。
式中R4、R5、R7およびR8は、互いに独立して、C1~C8アルキル基であり、これらの基は置換されていてよく(そのうち少なくとも1つは、立体的に要求の多い基である)、R6は、主鎖中にC-O結合をも有することのできる、1~10個のC原子を有する二価の脂肪族基である。
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-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]オクト-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。
-ヘイズ値は、ASTM D1003(試験体の厚さは1.3mm)に従って測定された、成分B)を含まない参照ポリマー組成物と比較して、少なくとも10%低い。
-透過率値は、ASTM D1003(試験体の厚さは1.3mm)に従って測定された、成分B)を含まない参照ポリマー組成物と比較して、少なくとも10%高い。
-レーザ透過率は、1064nmで(試験体の厚さは1.3mm)測定された、成分B)を含まない参照ポリマー組成物と比較して、少なくとも1%高い。
総出力2ワットのレーザビーム(1064nmの波長を有するダイオード励起Nd-YAGレーザ、FOBA DP50)から、ビームスプリッタ(Laseroptik GmbH社のタイプSQ2無偏光ビームスプリッタ)を用いて、参照ビームを角度90°において出力1ワットで分割した。これは、参照センサに当てた。ビームスプリッタを通過する元のビームの一部は、同様に1ワットの出力を有する測定ビームであった。これを、モード絞り(5.0)により、ビームスプリッタの後部で直径0.18μmの焦点に合わせた。焦点の下方の80mmの距離において、レーザ透過度(LT)測定センサを配置した。試験プレートを、LT測定センサの上方に2mmの距離をおいて配置した。全測定時間は30秒であり、ここで測定結果を最後の5秒で測定した。参照センサおよび測定センサからの信号を、同時に記録した。測定の開始は、試料の挿入と同時に行った。
LT=(信号(測定センサ)/信号(参照センサ))×100%。
この測定方法により、レーザ装置の変動および主観的な読み取りエラーは排除された。
以下の成分を使用した:
成分A
ISO307に従って25℃で96質量%濃度の硫酸中0.5質量%濃度の溶液として測定された、粘度数(VZ)150ml/gを有するポリアミド6(BASF SE社のUltramid(登録商標)B27を使用した。)
N,N’’-(メチレンジ-4,1-シクロヘキサンジイル)ビス尿素(成分B1/V)
4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン(147.3g、700mmol)を、80℃で1200mlの水に溶解し、30%の塩酸を用いてpH値を6にした。続いて、室温に冷却し、ゆっくり撹拌しながらシアン酸カリウム(116g、1430mmol)を添加した。混合物を90℃に加熱し、2時間この温度で撹拌した。室温へ冷却した後、白色沈殿物を濾別し、水で後洗浄した。このようにして得られた白色固体を、80℃で真空乾燥した。
1,3-ビス(アミノメチル)-シクロヘキサン(99.54g、700mmol)を、80℃で1000mlの水に溶解し、30%の塩酸を用いてpH値を6にした。続いて、室温に冷却し、ゆっくり撹拌しながらシアン酸カリウム(116g、1430mmol)を添加した。混合物を90℃に加熱し、2時間この温度で撹拌した。5℃に冷却した後、12時間以内に、濾別された白色沈殿物が沈殿した。このようにして得られた白色固体を、80℃で真空乾燥した。
1,4-トランス-ジアミノシクロヘキサン(10g、88mmol)を、無水THFに溶解し(300ml)、トリエチルアミン(35g、345mmol)を、撹拌しながら不活性雰囲気中で添加した。続いて、0℃に冷却し、ゆっくり撹拌しながらエチルクロロホルメート(19.2g、177mmol)を滴下した。得られた混合物を還流するまで加熱し、24時間撹拌した。続いて、水200mlを添加した。沈殿物を濾別し、THFで洗浄した。このように得られた白色固体を、80℃で真空乾燥した。
1,4-トランスジアミノシクロヘキサン(10g、88mmol)を、無水THFに溶解し(300ml)、トリエチルアミン(35g、345mmol)を、撹拌しながら不活性雰囲気中で添加した。続いて、0℃に冷却し、ゆっくり撹拌しながら塩化ジメチルカルバモイル(19.0g、177mmol)を滴下した。得られた混合物を還流するまで加熱し、24時間撹拌した。続いて、水200mlを添加した。沈殿物を濾別し、THFで洗浄した。このように得られた白色固体を、80℃で真空乾燥した。
1,4-トランス-シクロヘキシルジイソシアネート(10g、60mmol)を無水THFに溶解する。続いて、ゆっくり撹拌しながらカプロラクタム(14.7g、130mmol)を添加した。得られた混合物を、還流するまで加熱し、24時間撹拌した。沈殿物を濾別し、THFで洗浄した。このように得られた白色固体を、80℃で真空乾燥した。
コンパウンド化-DSM:
ポリアミド顆粒および各成分B(1質量%)をガラス瓶に秤量し、円錐形二軸スクリュー押出成形機(DSM Xplore、15cc)中、窒素下でコンパウンド化した。純粋なポリアミドを同じ方法で処理し、参照サンプルを得た。以下のパラメータを使用した:
滞留時間:3分
ハウジング温度:260℃
融解温度:240℃~245℃
回転数:200rpm
コンパウンド化されたポリマーの射出成形加工は、DSMマイクロインジェクション成形装置10cc上で実施した。このために、溶融コンパウンドを窒素下で、直接、射出成形機のシリンダーに充填した。続いて溶融物を、寸法(30mm×30mm×1.27mm)を有する磨かれた長方形の型に射出した。以下のパラメータを使用した:
金型:研磨板;30mm×30mm×1.27mm
金型温度:70℃
シリンダー温度:260℃
射出圧力:10~12bar
ポリマー結晶化温度
ポリマー混合物の結晶化挙動は、示差走査熱量測定法(DSC:Differential Scanning Calorimetrie)を用いて、それ自体として公知の方法で測定される(ISO11357-2:2013)。測定は、窒素下、開放アルミニウム坩堝中、20K/分の加熱速度および冷却速度で行う。最初の加熱後、試料を5分間溶融物状に保ち、ポリマーの熱履歴を消す。DSC測定を、1つの同じ試料に対し、目的に応じて1回または2回繰り返し、それぞれのポリアミドの規定された熱履歴を確実にする。結晶化温度Tkを、DIN EN ISO 11357-3に従って測定した。結晶化温度Tkは、規定された熱履歴に従って20K/分での第1の冷却の際、DSC曲線の発熱ピーク最小値である。
ヘイズ、透過率および透過度を、ヘイズガードプラス測定器(BYK、Gardner(登録商標)、照明CIE-E)を用いて、室温で測定した。測定はASTM D-1003に従って行った。ヘイズおよび透過率の値を、射出成形後24~48時間で測定した。
Claims (9)
- A)熱可塑性ポリアミド30~99質量%、
B)式Iの化合物0.05~10質量%、
Aは、基
Bは、基
またはAは、-OR5基を表し、かつBは-OR6基を表し、
かつ
Zは、1,4トランス-シクロヘキシレン基を表し、
R1~R 4 は、互いに独立して、線状のC1~C14アルキル基、分枝鎖状のC3~C12アルキル基、非置換または置換のC3~C14シクロアルキル基、6~20個のC原子を有する非置換または置換の芳香族基、またはアセチル基を表すか、または
R1およびR2ならびにR3およびR4は、窒素と一緒に結合部として、1個のケト基を置換基として有するヘテロアルキレン基を形成し、
R 5 ~R 6 は、互いに独立して、線状のC1~C14アルキル基、分枝鎖状のC3~C12アルキル基、非置換または置換のC3~C14シクロアルキル基、6~20個のC原子を有する非置換または置換の芳香族基、またはアセチル基を表し、
C)さらなる添加剤0~60質量%、
ここで、成分A)~C)の質量パーセントの合計は、100%である、を含有する、熱可塑性成形材料の使用方法であって、
前記熱可塑性成形材料を、改善されたヘイズ(ASTM D1003に従って測定)および/または改善された透過率(ASTM D1003に従って測定)を有する成形体を製造するために使用し、
前記成形体が、ASTM D1003に従って測定されたヘイズ値を有し、該ヘイズ値は、1.3mmの試験体(プレート)の厚さで測定された、成分B)を含まない参照ポリマー組成物と比較して、少なくとも10%低く、
かつ/または
前記成形体が、ASTM D1003に従って測定された透過率値を有し、該透過率値は、1.3mmの試験体(プレート)の厚さで測定された、成分B)を含まない参照ポリマー組成物と比較して、少なくとも10%高く、かつ
前記熱可塑性ポリアミドが、ポリヘキサメチレンアジピン酸アミド、ポリヘキサメチレンセバシン酸アミド、ポリカプロラクタム、またはコポリアミド6/66である、前記方法。 - 前記成形材料が、
A)30~99質量%、
B)0.5~10質量%、
C)0~60質量%
から構成されている、請求項1記載の方法。 - 基R1およびR2、ならびにR3およびR4、またR5およびR6が同じである、請求項1または2記載の方法。
- 基R1~R6までが、互いに独立して、メチル、エチル、n-プロピル、フェニルまたはシクロヘキシルを意味する、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- 前記成形体が、レーザ透過溶着法を用いて製造される、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
- 前記成形体が、電気、電子工学、電気通信、情報技術、コンピュータ、スポーツ、医学、自動車、または娯楽の分野における用途に適した成形体である、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
- A)熱可塑性ポリアミド30~99質量%、
B)式Iの化合物0.05~10質量%、
Aは、基
Bは、基
またはAは、-OR5基を表し、かつBは-OR6基を表し、
かつ、
Zは、1,4トランス-シクロヘキシレン基を表し、
R1~R 4 は、互いに独立して、線状のC1~C14アルキル基、分枝鎖状のC3~C12アルキル基、非置換または置換のC3~C14シクロアルキル基、6~20個のC原子を有する非置換または置換の芳香族基、またはアセチル基を表すか、または
R1およびR2ならびにR3およびR4は、窒素と一緒に結合部として、1個のケト基を置換基として有するヘテロアルキレン基を形成し、
R 5 ~R 6 は、互いに独立して、線状のC1~C14アルキル基、分枝鎖状のC3~C12アルキル基、非置換または置換のC3~C14シクロアルキル基、6~20個のC原子を有する非置換または置換の芳香族基、またはアセチル基を表し、
C)さらなる添加剤0~60質量%、
ここで、成分A)~C)の質量パーセントの合計は、100%である、
を含有する、熱可塑性成形材料。 - 請求項8に記載の熱可塑性成形材料から成形体を製造する方法であって、レーザ透過溶着法を用いる、前記方法。
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