JP7467346B2 - 液体アシスト射出成形用途のためのポリアミド組成物 - Google Patents

液体アシスト射出成形用途のためのポリアミド組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP7467346B2
JP7467346B2 JP2020543511A JP2020543511A JP7467346B2 JP 7467346 B2 JP7467346 B2 JP 7467346B2 JP 2020543511 A JP2020543511 A JP 2020543511A JP 2020543511 A JP2020543511 A JP 2020543511A JP 7467346 B2 JP7467346 B2 JP 7467346B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyamide
polyamide composition
hexamethylenediamine
weight
total weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020543511A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021514411A (ja
Inventor
ワン,ホワンピン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of JP2021514411A publication Critical patent/JP2021514411A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7467346B2 publication Critical patent/JP7467346B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C08L77/06Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/04Preparatory processes
    • C08G69/06Solid state polycondensation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/14Lactams
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/265Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids from at least two different diamines or at least two different dicarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/40Glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/005Stabilisers against oxidation, heat, light, ozone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0066Flame-proofing or flame-retarding additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06Elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/10Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14Glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/16Solid spheres
    • C08K7/18Solid spheres inorganic
    • C08K7/20Glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C08L77/02Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1703Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • B29C45/1704Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/18Applications used for pipes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/30Applications used for thermoforming
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、液体アシスト(liquid-assisted)射出成形プロセスを使用する物品の製造において優れた加工特性を示すポリアミド組成物に関する。より具体的には、本発明のポリアミド組成物を液体アシスト射出成形プロセスに使用する場合、優れた表面特性、及び化学物質、特にグリセロールなどのアルコールに対する改善した耐性を有する、物品、特にチューブ、パイプ、導管などの中空の物品を得ることができる。この物品は、特に液体貯蔵及び液体輸送用途、例えば自動車用途に使用することができる。
ガラス繊維充填のポリアミド製品は、構造部品及び流体貯蔵部品又は流体輸送部品として広く使用されている。典型的には、このような部品は中空の形状を有する。ポリマー組成物の処理中、例えば射出成形プロセス中にガラス繊維を含むポリマー溶融物を使用する場合、ガラス繊維は表面に浮く傾向があり、その結果、不均一で魅力のない表面をもたらす。しかしながら、物品表面の粗さは、審美的な欠点であるだけでなく、特に流体貯蔵又は流体輸送用途において、物品の機能も低下させる。
自動車用途に使用される部品、例えばタンク、燃焼機関における燃料、空気又は冷却剤のダクトは、外部からの攻撃に機械的に耐えなければならないだけでなく、その内部の流体の流れを妨げないようにできるだけ滑らかである内面も必要である中空体である。
EP 1 136 221 A1(特許文献1)は、鋳型中に液体組成物を注入することにより中空体を製造する方法を開示している。この組成物は、熱可塑性ポリマー、及び20以上の長さ/直径の比を有する強化繊維、及び20以下の長さ/直径の比を有する粒子を含む。注入する液体は水であり得、組成物は成核剤を含む。熱可塑性物質は、組成物全体の10~60質量%であってよい。一実施態様において、熱可塑性マトリックスは少なくとも1種のポリアミドを含む。この製造方法は、ガス射出成形技術を改良した液体アシスト射出成形技術を使用する。これは、自動車用途に、流体輸送システムのような管状物品を形成するための高効率な方法である。
液体アシスト射出成形は、例えばKunststoffe,第88巻,no.1,1998年,34~36頁に記載されている。簡単に言うと、鋳型を完全に充填するのに十分な一定量の材料を、成形される部品の形状に対応する形状の鋳型に注入する。次に、圧力下で液体、好ましくは水の供給を可能にする針が、マス(mass)に導入され、このように1つ以上の点で注入される。液体は、ポリマーを鋳型の壁に適合させることによって射出された溶融物にキャビティを生成する。冷却後、この部品を離型する。別の実施態様において、鋳型を熱可塑性組成物で完全に充填し、材料の一部を鋳型から排出するために加圧液体を前記本体に注入し、それによって固化まで鋳型の壁に対して材料の一部を維持しながらキャビティを形成する。
しかしながら、流体を妨げることなく循環させることができる物品を製造するために、特定の滑らかな内面及び均一な壁厚を得る必要がある。さらに、生産性の観点から、成形サイクル時間をできるだけ早くすることも要求されている。
現在、これらの要件を同時に達成することは困難であり、燃料、冷却剤燃焼エンジン、又は内燃機関のための導管を含む特定の品目の製造におけるこの技術の使用を制限している。通常の射出成形よりも処理が複雑であるため、この技術は、滑らかで高光沢の表面を形成するために、より多くの課題に直面している。光沢を改善するための一般的な添加剤は、多くの場合、耐グリコール性を低下させる。機械的特性、表面品質、耐グリコール性のバランスをとる解決策を見つけることが重要である。
EP 1 136 221 A1
Kunststoffe,第88巻,no.1,1998年,34~36頁
本発明の目的は、射出成形プロセス、特に液体アシスト射出成形プロセスでの使用に適しており、表面状態、形状の均一性、及び改善されたサイクル時間及び工業生産にとって満足のいく特性を有する物品を得ることができる特定の特性を組み合わせる繊維充填熱可塑性材料を提案することにより、これらの欠点を改善することである。
本発明は、
(i)ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸の重縮合に由来する繰り返し単位を含む少なくとも1種の脂肪族ポリアミド;
(ii)ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸及び少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸の重縮合に由来する繰り返し単位を含む少なくとも1種の半芳香族ポリアミド;
(iii)少なくとも1種の繊維状充填材;
(iv)少なくとも1種の粒子状充填材;
(v)少なくとも1種の熱安定剤;
(vi)少なくとも1種のさらなる添加剤;
(vii)任意に、ε-カプロラクタムのホモポリマー(PA6)、ε-カプロラクタムとヘキサメチレンジアミン及びテレフタル酸とのコポリマー、及びε-カプロラクタムとヘキサメチレンジアミン及びイソフタル酸とのコポリマーから選択される少なくとも1種のポリアミド;及び
(viii)任意に、ヘキサメチレンジアミン及びセバシン酸のホモポリマー(PA6.10)から選択される少なくとも1種のポリアミド
を含むポリアミド組成物に関する。
驚いたことには、発明者らは、少なくとも1種の脂肪族ポリアミド及び記載されている充填材を含むポリアミド組成物に上記で定義されている少なくとも1種の半芳香族ポリアミドを導入することにより、滑らかさ及び光沢に関して著しく改善された表面特性を有するが、アルコール、特にグリコールなどの化学物質に対する耐性は著しく低下しない物品の製造に使用できる改善されたポリアミド組成物が得られることを見出した。
以下、本発明によるポリアミド組成物の成分を具体的に説明する。
本発明のポリアミド組成物は、ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸の重縮合に由来する繰り返し単位を含む少なくとも1種の脂肪族ポリアミドを含む。少なくとも1種の脂肪族ポリアミドは、任意に、ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸と共重合可能であるモノマーに由来するさらなる脂肪族の繰り返し単位を含んでもよい。
好ましくは、少なくとも1種の脂肪族ポリアミドは、10,000~30,000g/mol、特に12,000~24,000g/molの、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって決定される数平均分子量(Mn)を有する。
本発明の一実施態様において、少なくとも1種の脂肪族ポリアミドは、ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸のホモポリマー(PA6.6)、ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸及びε-カプロラクタムのコポリマー(PA6.6/6)、及びこれらの脂肪族ポリアミドの混合物又はブレンドから選択される。脂肪族ポリアミドがε-カプロラクタムに由来する繰り返し単位を含むホモポリマーである場合、これらの繰り返し単位は、少なくとも1種の脂肪族ポリアミドの総質量に基づいて、1~30モル%、好ましくは5~20モル%、特に7~15モル%の量で存在する。したがって、ポリアミドの残りは、好ましくは、1:1のモル比でのヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸に由来する繰り返し単位から構成される。
少なくとも1種の脂肪族ポリアミドは、ポリアミド組成物の総質量に基づいて、40~70質量%、好ましくは45.0~67.5質量%の量でポリアミド組成物に存在する。
少なくとも1種の脂肪族ポリアミドがヘキサメチレンジアミン、アジピン酸及びε-カプロラクタムのコポリマー(PA6.6/6)から選択される場合、ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸に由来する繰り返し単位のみが、ポリアミド組成物の総質量に基づいて、少なくとも1種の脂肪族ポリアミドの40~70質量%、好ましくは45.0~67.5質量%の量を占める。
ポリアミド組成物は、第2の成分として、ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸及び少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸の重縮合に由来する繰り返し単位を含む少なくとも1種の半芳香族ポリアミドを含む。
ポリアミド組成物の特性を改善できるようにするために、少なくとも1種の半芳香族ポリアミドが、少なくとも1種の半芳香族ポリアミドの総質量に基づいて少なくとも5モル%の量の少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し単位を含む場合、特に有利であることが見出された。本発明のより好ましい実施態様において、少なくとも1種の半芳香族ポリアミドは、少なくとも1種の半芳香族ポリアミドのモル組成に基づいて、5~50モル%、特に10~30モル%の量で、少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し単位を含む。
したがって、換言すれば、半芳香族ポリアミドは、少なくとも1種のジカルボン酸に由来する繰り返し単位及び少なくとも1種のジアミンに由来する繰り返し単位を、1:1のモル比で含み、ここで、少なくとも1種のジカルボン酸に由来する繰り返し単位が少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸に由来する少なくとも1つの繰り返し単位を含み、少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸に由来する少なくとも1つの繰り返し単位がジカルボン酸に由来する繰り返し単位の全体の10~100モル%、好ましくは20~60モル%を占める。
好ましくは、半芳香族ポリアミドは、脂肪族ジアミン、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジアミン及び/又は芳香族ジカルボン酸の重縮合反応から得られる。さらに好ましい実施態様において、半芳香族ポリアミドは、脂肪族ジアミン、脂肪族ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸の重縮合から得られる。
好適な脂肪族ジアミンは、ポリアミドの製造に一般に使用されるすべての脂肪族ジアミンを含む。好ましい脂肪族ジカルボン酸は、一般式
Figure 0007467346000001
(式中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、又は1~5個、好ましくは1~3個の炭素原子を有する、脂肪族の、飽和又は不飽和の、直鎖又は分岐状炭化水素基を表し、
は、1~20個、好ましくは2~10個、特に3~6個の炭素原子を有する、脂肪族の、飽和又は不飽和の、直鎖又は分岐状炭化水素基を表す)
のジカルボン酸を含む。
特に好ましい実施態様において、R及びRは水素原子を表す。
好ましい脂肪族ジアミンは、ヘキサメチレンジアミン及び/又は5-メチルペンタメチレンジアミンを含む。特に好ましい実施態様において、ヘキサメチレンジアミンを使用する。
好適な脂肪族ジカルボン酸は、ポリアミドの製造に一般に使用されるすべての脂肪族ジカルボン酸を含む。好ましい脂肪族ジカルボン酸は、一般式
Figure 0007467346000002
(式中、Rは、1~20個、好ましくは2~10個、特に3~6個の炭素原子を有する、脂肪族の、飽和又は不飽和の、直鎖又は分岐状炭化水素基を表す)
のジカルボン酸を含む。
特に好ましい実施態様において、アジピン酸を脂肪族ジカルボン酸として使用する。
本発明の好ましい実施態様において、半芳香族ポリアミドは、脂肪族ジカルボン酸に由来する、特にアジピン酸に由来する繰り返し単位を、ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の総量に基づいて0モル%~90モル%、より好ましくはジカルボン酸に由来する繰り返し単位の40モル%~80モル%の量で含むが、ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の残りは芳香族ジカルボン酸に由来する。
好適な芳香族ジアミンは、存在する場合に、ポリアミドの製造に一般に使用されるすべての芳香族ジアミンを含む。好ましい芳香族ジアミンは、一般式
Figure 0007467346000003
(式中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、又は1~5個、好ましくは1~3個の炭素原子を有する、脂肪族の、飽和又は不飽和の、直鎖又は分岐状炭化水素基を表し、
及びRは、それぞれ独立して、単結合、又は1~20個、好ましくは2~10個、特に3~6個の炭素原子を有する、脂肪族又は芳香族の、飽和又は不飽和の、直鎖、分岐状、又は環状炭化水素基を表し、
は、水素原子、又は1~3個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基を表し、
nは0~4の整数を表す)
のジアミンを含む。
好ましい実施態様において、R及びRは、それぞれ独立して単結合を表し、アミン基は芳香族環に直接結合される。
好ましい実施態様において、R及びRは、それぞれに水素原子を表す。
さらに好ましい実施態様において、Rは水素原子を表す。
及びRは、互いに、芳香環のオルト、メタ、又はパラ位の位置にあり得る。R及びRがメタ又はパラ位の位置にあることが特に好ましい。
好ましい芳香族ジアミンは、m-フェニレンジアミン及びp-フェニレンジアミンを含む。特に好ましい実施態様において、芳香族ジアミンを使用しない。
好適な芳香族ジカルボン酸は、ポリアミドの製造に一般に使用されるすべての芳香族ジカルボン酸を含む。好ましい芳香族ジカルボン酸は、一般式
Figure 0007467346000004
(式中、R10及びR11は、それぞれ独立して、単結合、又は1~20個、好ましくは2~10個、特に3~6個の炭素原子を有する、脂肪族又は芳香族の、飽和又は不飽和の、直鎖、分岐状又は環状炭化水素基を表し、
12は、水素原子、又は1~3個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基を表し、
nは0~4の整数を表す)
のジカルボン酸を含む。
好ましい実施態様において、R10及びR11は、それぞれに単結合を表し、カルボン酸基は芳香族環に直接結合される。
さらに好ましい実施態様において、R12は水素原子を表す。
10及びR11は、互いに、芳香環のオルト、メタ、又はパラ位の位置にあり得る。基R10及びR11がメタ又はパラ位の位置にあることが特に好ましい。
特に好ましい実施態様において、少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸は、テレフタル酸及びイソフタル酸から選択される。
本発明のさらに好ましい実施態様において、少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸に由来する少なくとも1つの繰り返し単位は、任意に少なくとも1種のさらなる芳香族ジカルボン酸と組み合わせて、特にイソフタル酸と組み合わせて、テレフタル酸に由来する。好ましくは、テレフタル酸に由来する少なくとも1つの繰り返し単位は、少なくとも1種の脂肪族ジカルボン酸、特にアジピン酸に由来する少なくとも1つの繰り返し単位と組み合わせて、任意にさらに少なくとも1種のさらなる芳香族ジカルボン酸、特にイソフタル酸に由来する少なくとも1つの繰り返し単位と組み合わせて含まれる。
さらに好ましい実施態様において、半芳香族ポリアミドは、芳香族ジカルボン酸に由来する、特にテレフタル酸に由来する、任意に少なくとも1種のさらなるジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸に由来する繰り返し単位を、ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の総量に基づいて10モル%~100モル%、より好ましくはジカルボン酸に由来する繰り返し単位の20モル%~60モル%の量で含むが、ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の残りは脂肪族ジカルボン酸に由来する。
この実施態様において、テレフタル酸に由来する繰り返し単位の総量は、好ましくは芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の総量に基づいて10モル%~100モル%、より好ましくは芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の総量に基づいて10モル%~60モル%、特に20モル%~50モル%であり;少なくとも1種の任意のさらなる芳香族ジカルボン酸、特にイソフタル酸に由来する繰り返し単位の総量は、好ましくは芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の総量に基づいて0モル%~90モル%、より好ましくは芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の総量に基づいて40モル%~90モル%、特に50モル%~80モル%である。
本発明の1つの特に好ましい実施態様において、半芳香族ポリアミドは、
(a)ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の総量に基づいて10~60モル%の量のテレフタル酸、及び
(b)ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の総量に基づいて40~90モル%の量のアジピン酸
に由来する繰り返し単位を含み、
ここで、テレフタル酸とアジピン酸の総量は、合計でジカルボン酸に由来する繰り返し単位の量の100モル%である。
本発明の別の特に好ましい実施態様において、半芳香族ポリアミドは、
(a)ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の総量に基づいて10~60モル%の量のテレフタル酸、及び
(b)ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の総量に基づいて40~90モル%の量のイソフタル酸
に由来する繰り返し単位を含み、
ここで、テレフタル酸とイソフタル酸の総量は、合計でジカルボン酸に由来する繰り返し単位の量の100モル%である。
本発明のさらなる別の好ましい実施態様において、半芳香族ポリアミドは、
(a)ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の総量に基づいて10~60モル%の量のテレフタル酸及び少なくとも1種のさらなる芳香族ジカルボン酸、及び
(b)ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の総量に基づいて40~90モル%の量のアジピン酸
に由来する繰り返し単位を含み、
ここで、アジピン酸、テレフタル酸及び少なくとも1種のさらなる芳香族ジカルボン酸の総量は、合計でジカルボン酸に由来する繰り返し単位の量の100モル%であり、
テレフタル酸は芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の総量に基づいて10~60モル%を占め、少なくとも1種のさらなる芳香族ジカルボン酸、特にイソフタル酸は芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の総量に基づいて40~90モル%を占める。
したがって、本発明の1つの好ましい実施態様において、ポリアミド組成物は、ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸及びテレフタル酸及び/又はイソフタル酸のホモポリマー及び/又はコポリマーから選択される少なくとも1種の半芳香族ポリアミドを含む。
本発明の1つの特に好ましい実施態様において、少なくとも1種の半芳香族ポリアミドは、ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸及びテレフタル酸のコポリマー(PA6.6/6.T)、ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸及びイソフタル酸のコポリマー(PA6.6/6.I)、ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸、テレフタル酸及びイソフタル酸のコポリマー(PA6.6/6.T/6.I)、及びこれらの半芳香族ポリアミドの混合物から選択される。
好ましくは、少なくとも1種の半芳香族ポリアミドは、10,000g/mol~28,000g/mol、特に12,000g/mol~22,000g/molの、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって決定される数平均分子量(Mn)を有する。
少なくとも1種の芳香族ポリアミドは、ポリアミド組成物の総質量に基づいて、4~30質量%、好ましくは5~25質量%の量で、ポリアミド組成物に存在する。
本発明のポリアミド組成物は、少なくとも1種の繊維状充填材及び少なくとも1種の粒子状充填材をさらに含む。好ましくは、少なくとも1種の繊維状充填材は、20超の長さの直径に対するアスペクト比(L/D)を有する繊維状粒子から実質的に構成されることを特徴とし、粒子状充填材は20未満のL/Dアスペクト比を有する粒子状粒子から実質的に構成されることを特徴とする。
好ましくは、少なくとも1種の繊維状充填材は、ガラス繊維、セラミック繊維、炭素繊維及び熱安定性ポリマー繊維から選択される。好ましくは、前記繊維状充填材はガラス繊維である。好ましくは、使用されるガラス繊維は、成分(i)~(vi)を混合することによりポリアミド組成物を製造する前に、1mm~5mmの長さ及び5μm~20μmの直径を有する。溶融ポリマーとの混合及び混練中に、繊維は、破損し、ポリアミド組成物中で300~500μmの平均長さを有する。
有利には、繊維状充填材は、組成物のある特性を改善するサイズを有する粒子を含んでもよい。さらに、それは、特に物品又は加工物が冷却流体又は燃料などのアルコールを含有する液体と接触するように意図されている場合、耐サイジング解糖を含むことができる。
少なくとも1種の粒子状充填材は、鉱物充填材、ガラスビーズ、ガラスフレーク、粉砕ガラス繊維から選択される。本発明の好ましい実施態様において、粒子状充填材は、好ましくはガラスビーズ、好ましくは10μm~60μmの直径を有するガラスビーズ、又は250μm未満の長さ及び20μm未満の直径の粉砕ガラス繊維である。特に好ましくはガラスビーズである。
したがって、本発明の1つの特に好ましい実施態様において、ポリアミド組成物は、ガラス繊維から選択される少なくとも1種の繊維状充填材、及びガラスビーズから選択される少なくとも1種の粒子状充填材を含む。
組成物における繊維状充填材及び粒子状充填材の総量は、広い範囲で変化し得、例えば組成物の総質量に基づいて、10質量%~60質量%、好ましくは20質量%~45質量%である。粒子状充填材と繊維状充填材の質量比は、好ましくは0.2~10、好ましくは0.5~4である。
少なくとも1種の繊維状充填材は、ポリアミド組成物の総質量に基づいて、9~40質量%、好ましくは15~30質量%の量で、ポリアミド組成物に存在する。
少なくとも1種の粒子状充填材は、ポリアミド組成物の総質量に基づいて、1~20質量%、好ましくは5~15質量%の量で、ポリアミド組成物に存在する。
ポリアミド組成物は、少なくとも1種の熱安定剤をさらに含む。熱安定剤は、銅塩、鉄塩、ホスフェート安定剤、芳香族アミン及び/又はフェノール系抗酸化剤から選択されてもよい。
少なくとも1種の熱安定剤は、ポリアミド組成物の総質量に基づいて、好ましくは0.1~2質量%、特に0.1~1質量%の量で存在する。
ポリアミド組成物は、ポリアミド組成物に一般に使用されるすべての添加剤を含む少なくとも1種のさらなる添加剤をさらに含む。好ましくは、少なくとも1種の添加剤は、着色剤、離型剤、難燃剤、強化剤、及び成分の混合又は組成物の成形を容易にする添加剤から選択される。特に好ましい実施態様は、染料及び顔料などの着色剤、及び/又は離型剤を添加剤として含む。
少なくとも1種の添加剤は、ポリアミド組成物の総質量に基づいて、好ましくは0.1~2質量%、特に0.1~1質量%の量で存在する。
さらに、本発明によるポリアミド組成物は、任意に、
(vii)ε-カプロラクタムのホモポリマー(PA6)、ε-カプロラクタムとヘキサメチレンジアミン及びテレフタル酸とのコポリマー、及びε-カプロラクタムとヘキサメチレンジアミン及びイソフタル酸とのコポリマーから選択される少なくとも1種のポリアミド、及び/又は
(viii)ヘキサメチレンジアミン及びセバシン酸のホモポリマー(PA6.10)から選択される少なくとも1種のポリアミド
を含んでもよい。
ε-カプロラクタムのホモポリマー(PA6)、ε-カプロラクタムとヘキサメチレンジアミン及びテレフタル酸とのコポリマー、ε-カプロラクタムとヘキサメチレンジアミン及びイソフタル酸とのコポリマー、及びヘキサメチレンジアミン及びセバシン酸のホモポリマー(PA6.10)は、ポリアミド組成物及びそれから製造される物品の表面特性、特に表面光沢をさらに改善することができる。したがって、ポリアミド組成物の流動性を改善するために、PA6を添加してもよい。ε-カプロラクタムとヘキサメチレンジアミン及びテレフタル酸又はイソフタル酸とのコポリマーは、流動性、耐熱性、吸水率及び寸法安定性のバランスを改善することができる。PA6.10は、グリコール耐性の性能をさらに向上させることができる。
ε-カプロラクタムのホモポリマー(PA6)、ε-カプロラクタムとヘキサメチレンジアミン及びテレフタル酸とのコポリマー及びε-カプロラクタムとヘキサメチレンジアミン及びイソフタル酸とのコポリマーから選択される少なくとも1種のポリアミドは、好ましくは10,000g/mol~28,000g/mol、特に12,000g/mol~22,000g/molの、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって決定される数平均分子量(Mn)を有し、ポリアミド組成物の総質量に基づいて、好ましくは0~20質量%、好ましくは1~15質量%、特に2~10質量%の量で存在する。
ヘキサメチレンジアミン及びセバシン酸のホモポリマー(PA6.10)から選択される少なくとも1種のポリアミドは、好ましくは10,000g/mol~28,000g/mol、特に12,000g/mol~22,000g/molの、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって決定される数平均分子量(Mn)を有し、ポリアミド組成物の総質量に基づいて、好ましくは0~20質量%、好ましくは1~15質量%、特に2~10質量%の量で存在する。
したがって、本発明の一実施態様において、本発明は、
(i)ポリアミド組成物の総質量に基づいて40~70質量%の、ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸の重縮合に由来する繰り返し単位を含む少なくとも1種の脂肪族ポリアミド;
(ii)ポリアミド組成物の総質量に基づいて4~30質量%の、ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸及び少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸の重縮合に由来する繰り返し単位を含む少なくとも1種の半芳香族ポリアミド;
(iii)ポリアミド組成物の総質量に基づいて10~40質量%の、少なくとも1種の繊維状充填材;
(iv)ポリアミド組成物の総質量に基づいて1~20質量%の、少なくとも1種の粒子状充填材;
(v)ポリアミド組成物の総質量に基づいて0.1~2質量%の、少なくとも1種の熱安定剤;
(vi)ポリアミド組成物の総質量に基づいて0.1~2質量%の、少なくとも1種のさらなる添加剤;
(vii)ポリアミド組成物の総質量に基づいて0~20質量%の、ε-カプロラクタムのホモポリマー(PA6)、ε-カプロラクタムとヘキサメチレンジアミン及びテレフタル酸とのコポリマー、及びε-カプロラクタムとヘキサメチレンジアミン及びイソフタル酸とのコポリマーから選択される少なくとも1種のポリアミド;及び
(viii)ポリアミド組成物の総質量に基づいて0~20質量%の、ヘキサメチレンジアミン及びセバシン酸のホモポリマー(PA6.10)から選択される少なくとも1種のポリアミド
を含むポリアミド組成物に関し、ここで、成分(i)~(viii)及びそれらの好ましい実施態様は、上記で定義されている。
本発明のポリアミド組成物は、一般に、二軸押出機又は単軸押出機でポリアミド及び異なる増量(loads)を混合することにより製造される。
ポリアミド組成物は、切断されて顆粒を形成するロッドとして押し出される。
ポリアミド組成物は、好ましくは15MPa超、特に25MPa超のグリコール/水の混合物(1:1)中に130℃で1000時間エージングした後の曲げ強度(実施例の部分に記載されているように決定される)を有する。
ポリアミド組成物は、好ましくは160MPa超、より好ましくは180MPa超、特に200MPa超の23℃での(ISO 178に従う)曲げ強度(実施例の部分に記載されているように決定される)を有する。
ポリアミド組成物は、好ましくは125MPa超、特に135MPa超の23℃での(ISO 527-2/1Aに従う)引張強度DAM(実施例の部分に記載されているように決定される)を有する。
ポリアミド組成物は、好ましくは30kJ/m超、より好ましくは35kJ/m超、特に40kJ/m超の23℃での(ISO 179/1eUに従う)シャルピーノッチなし衝撃強度(実施例の部分に記載されているように決定される)を有する。
ポリアミド組成物は、好ましくは5kJ/m超、特に6kJ/m超の23℃での(ISO 179/1eAに従う)シャルピーノッチ付き衝撃強度(実施例の部分に記載されているように決定される)を有する。
ポリアミド組成物は、200℃超、特に210℃超の1.82mPaでの(ISO 75/Afに従う)熱変形温度(実施例の部分に記載されているように決定される)を有する。
本発明のポリアミド組成物は、好ましくは液体アシスト射出成形プロセス、特に水アシスト射出成形プロセスにおける物品の製造に使用されてもよい。熱可塑性ポリマー組成物の液体アシスト射出成形プロセスは、文献から知られており、例えばEP 1136221 A1及びKunststoffe,第88巻,no.1,1998年,34~36頁に記載されている。
本発明のさらなる目的は、少なくとも以下の工程:
(a)上記で定義されたポリアミド組成物を提供する工程と、
(b)ポリアミド組成物の実質的に液体の溶融物を製造する工程と、
(c)物品を得るために液体アシスト射出成形プロセスを行う工程と
を含む物品の製造方法に関するものである。
この方法の工程(a)によれば、上記で定義されたポリアミド組成物は、例えば、そのペレットの形態で提供される。しかしながら、工程(a)及び(b)は、1つの工程に組み合わされてもよく、したがって、成分(i)~(viii)を提供し、同時に組成物を溶融しながらそれらを組み合わせる。
次に、ポリアミド組成物は、好ましくは任意に加熱可能な混合装置に導入し、そこで混合し、実質的に液体溶融のポリマー混合物を製造することにより、液化される。
「実質的に液体溶融」とは、ポリマー混合物、及び主に液体の溶融(軟化された)部分が、一定の部分の固体成分、例えば未溶融の充填材及び強化材、例えばガラス繊維、ガラスビーズ又は未溶融の顔料、着色剤などをさらに含むことを意味する。「液体溶融」とは、ポリマー混合物が少なくとも流動性が低く、したがって、少なくともプラスチック特性を有する程度まで軟化したことを意味する。
使用される混合装置は、当業者に知られている。成分(i)~(vi)、及び含まれる場合に(vii)及び/又は(viii)は、例えば接合押出(joint extrusion)、混練又は圧延により混合されてもよい。方法を行うための混合装置の例には、不連続運転の加熱内部混練装置、連続運転混練機、例えば連続内部混練機、軸方向振動スクリューを備えたスクリュー混練機、バンバリー混練機、さらに押出機、及びまた、ロールミル、加熱ローラーを備えた混合ロールミル、及びカレンダーが含まれる。
使用される好ましい混合装置は、押出機又は混練機である。溶融押出に特に適しているのは、例えば、単軸又は二軸押出機である。二軸押出機が好ましい。
場合によっては、混合の過程で混合装置によって導入される機械的エネルギーは、混合物を溶融させるのに十分であり、すなわち、混合装置を加熱する必要がない。そうでなければ、混合装置は一般に加熱される。
温度は、ポリアミド組成物の化学的及び物理的特性によって導かれ、実質的に液体溶融のポリマー混合物をもたらすように選択されるべきである。一方、ポリマー混合物の熱による損傷を防ぐために、温度を不必要に高くしてはならない。しかしながら、導入される機械的エネルギーは、混合装置が冷却を必要とする場合さえあるほど十分に高い場合もある。混合装置は、一般に150℃~400℃、好ましくは200℃~350℃で操作される。
次に、実質的に液体の溶融物を所望の鋳型に導入する。中空物品を形成するために、物品に少なくとも1つのキャビティを形成するために、ポリアミド組成物の実質的に液体の溶融物を含む鋳型に液体、特に水を導入する。ポリアミド組成物の融点未満に冷却した後、物品を鋳型から離型し得る。
この方法は、好ましくは10mm未満の厚さの均一な壁厚を有する中空物品の製造を可能にする。これらの物品は、特に細長い中空体、例えばダクト、パイプ、チューブなどである。
物品の表面、特に中空物品の内面は、従来の繊維充填ポリアミド組成物から製造された物品と比較して特に滑らかである。特に、中空体の内面は、中空体内における流体の流れを妨げることなく可能にするように十分に滑らかである。
したがって、本発明の方法は、内燃機関又は燃焼への燃料、冷却剤又は空気のための導管及びパイプの製造を可能にする。
さらに、物品は、アルコール及びアルコール溶液、特にグリコール及びグリコール溶液(例えば、不凍液及びブレーキ液で使用されるグリコール水溶液)に対するそれらの良好な耐性を特徴とする。したがって、本発明のポリアミド組成物は、好ましくは、自動車産業、特にエンジンオイルチューブ、ブレーキホース、燃料及び/又は冷却剤のための導管及びパイプで使用される中空物品の製造に使用される。
したがって、本発明の1つのさらなる目的は、少なくとも本発明のポリアミド組成物を含む物品である。特に、本発明は、上記方法により得られる物品、特に中空物品に関する。
本発明の他の利点及び詳細は、例示のみを目的として以下に示す実施例から明らかになるであろう。
ポリアミド組成物の製造
実施例及び比較例として、複数のポリアミド組成物を製造した。
以下の成分を出発材料として使用した:
成分(i):
(i-a) PA6.6ホモポリマー
(i-b) 45.0%:45.0%:10.0%(それぞれモル%で)のヘキサメチレンジアミン:アジピン酸:ε-カプロラクタムに由来する繰り返し単位のモル組成を有するPA6.6/6コポリマー
成分(ii):
(ii-a) 50.0%:32.5%:17.5%(それぞれモル%で)のヘキサメチレンジアミン:テレフタル酸:アジピン酸に由来する繰り返し単位のモル組成を有するPA6.6/6.Tコポリマー
(ii-b) 50.0%:35.0%:15.0%(それぞれモル%で)のヘキサメチレンジアミン:テレフタル酸:イソフタル酸に由来する繰り返し単位のモル組成を有するPA6.T/6.Iコポリマー
成分(iii):
(iii) 4.5mmの平均長さ及び10μmの平均直径を有するガラス繊維チョップドストランド
成分(iv):
(iv-a) 20μmの平均直径を有するガラスビーズ
(iv-b) 40μmの平均直径を有するガラスビーズ
(iv-c) 5μmの平均直径を有するガラスビーズ
(iv-d) 100μmの平均直径を有するガラスビーズ
成分(v):
(v) 熱安定剤としての銅塩
成分(vi):
(vi-a) 離型剤としてのエチレンビス-ステアルアミド
(vi-b) 着色剤(ソルベントブラック/ニグロシン)
(vi-c) 修飾エチレンビス-ステアルアミド(TAF、表面改質剤)
成分(vii):
(vii) PA6ホモポリマー
成分(viii):
(viii) PA6.10ホモポリマー
成分(ix):
(ix) PA6/6Tコポリマー。
二軸スクリュー型押出機ZSK 18 Wで12kg/hの速度及び300rev/分の等しいスクリューの回転速度で、265℃~340℃の範囲の温度で、以下の表1に示す異なる成分及び量の配合に応じて混合することにより、本発明による成形のための組成物を製造した。
Figure 0007467346000005
これらの組成物C1~C5及びE1~E9のそれぞれから、下記の要求に従ってサンプルを製造した。
以下の特性を決定した:
引張強度:
ISO 527-2/1Aに従って引張強度を決定した。値をMPaで表示する。
曲げ強度:
ISO 178に従って、50×6mmのサイズ及び4mmの厚さを有する試験サンプルで、最大増量での曲げ強度の決定を行った。担体分離:40mm。試験速度は14mm/分であった。値をMPaで表示する。
シャルピーノッチなし衝撃強度:
ISO 179/1eUに従って、50×6mmのサイズ及び4mmの厚さを有する試験サンプルで、シャルピーノッチなし衝撃強度を決定した。担体分離:40mm。試験装置:4J振り子衝撃試験機。値をkJ/mで表示する。
シャルピーノッチ付き衝撃強度:
ISO 179/1eAに従って、50×6mmのサイズ及び4mmの厚さを有する試験サンプルで、シャルピーノッチ付き衝撃強度を決定した。担体分離:40mm。試験装置:4J振り子衝撃試験機。試料の幅広側に幅0.8mmのU字型のノッチを作った。ノッチの深さは試料の厚さの1/3であった。ノッチルートの輪郭を描くエッジは、0.1mm未満の曲率半径を有した。値をkJ/mで表示する。
熱変形温度:
ISO 75/Afに従って、1.82mPaで熱変形温度を決定した。値を℃で表示する。
エージング後の曲げ強度:
試料(DIN EN ISO 527-2/1Aに従って射出成型により製造した)を130℃でグリコール/水の混合物(1:1)中に1000時間エージングした後、エージング後の曲げ強度を決定した。エージングプロセスの後、DIN EN ISO 178に従って、室温で1時間後に未乾燥の試験片で曲げ強度を決定した。値をMPaで表示する。
フラットチップの光沢:
Benchtop分光光度計(X-rite(登録商標)、Inc.によって製造されたモデルCi7800)を使用して、表面光沢をテストした。光沢テストでテストを行った。試料は、9×6×2mmの寸法を有するフラットチップであった。
スパイラルフロー:
ポリアミド組成物を溶融し、次に実際の処理条件下で射出成形機に取り付けられたスパイラル形状の成形キャビティ中に注入した。2mmの厚さを有するスパイラル長さは、溶融温度、射出圧力及び鋳型温度の関数として決定することができ、ポリアミド組成物の流動性(すなわち、粘度)を直接測定した。
試験の結果:
すべての実施例及び比較例の試験の結果を表2にまとめる。
表1に示すように、比較例C1はPA6.6をベースとするガラス繊維及びガラスビーズで充填された組成物である。C1は76.8のフラットチップの光沢を示す。
比較例C2では、10質量%のPA6.6をPA6に置き換え(表1を参照)、PA6は、ガラス繊維充填のPA66組成物の表面を改善するための周知の添加剤である。光沢は76.8から90.3に改善されている(表2を参照)。
しかしながら、本発明の実施例E1によれば、6質量%のPA6.6をPA6.6/6.Tに置き換えることは、91.6までのフラットチップの表面光沢の改善をもたらす(表1及び2を参照)。したがって、比較例C2に使用される10質量%のPA6と比較して、E1は6質量%のPA6.6/6.Tのみを含むが、より高い表面光沢を達成した(90.3の比較例C2と比較して実施例E1が91.6であった)。したがって、PA6.6/6.Tは、PA6と比較して大幅に高い表面改善をもたらした。
さらに、比較例C2によるPA6含有サンプルの曲げ強度は、グリコール/水でのエージング後に著しく低下した。比較例E1は70MPaの値を示し、PA6を含む比較例2ではこの値が46MPaに低下した。対照的に、PA6.6/6.Tの導入は、70MPa(比較例C1)から63MPa(実施例E1)にエージング後の曲げ強度を大幅に低下させただけであった。
さらに、さらに決定した機械的特性、例えば引張強度、曲げ強度、シャルピーノッチなし衝撃強度、シャルピーノッチ付き衝撃強度、熱変形温度及びスパイラルフローも、比較例C1と比較して実施例E1では実質的に変化しないままであった。
Figure 0007467346000006
比較例C3と実施例E2及びE3との比較は、ガラス繊維を含むPA6.6及びPA6の混合物の特性も、PA6.6/6.Tの添加によりさらに改善したことを明らかにした(表1及び2を参照)。比較例C1と同様に、すべての3つの実施例C3、E2及びE3は、合計で約67質量%のポリアミドを含んでいた。しかしながら、3つの実施例C3、E2及びE3のそれぞれにおいて、4質量%のPA6.6をPA6に置き換えた。さらに、実施例E2及びE3において、さらに16質量%のPA6.6を16質量%のPA6.6/6.Tに(実施例E2、表1を参照)、又は15.7質量%のPA6.6/6.T及び0.3質量%のTAFに(実施例E3、表1を参照)置き換えた。TAFは、ガラス繊維充填ポリマー組成物の表面を改善すると報告されている修飾エチレンビス-ステアルラミドである。
表2に見られるように、実施例E2では、比較例C3によるポリアミド組成物の16質量%のPA6.6を置き換えることは、表面光沢を70.4から96に改善することをもたらした。しかしながら、TAFの組み込みは、表面の光沢をさらに改善することができなかった。対照的に、実施例E3はE2よりも低い光沢をもたらした(実施例E3の91比較して実施例E2が96であった、表2を参照)。しかしながら、実施例E2及びE3の両方は、比較例C3より実質的に高い表面光沢を有する。
さらに、さらに決定した機械的特性、例えば引張強度、曲げ強度、シャルピーノッチなし衝撃強度、シャルピーノッチ付き衝撃強度、熱変形温度及びスパイラルフローも、比較例C2と比較して実施例E2及びE3では実質的に変化しないままであった。実施例E2及びE3の曲げ強度は43超のままであった。
比較例C4及び実施例E4は、PA6.6及びPA6.6/6を含むポリアミド組成物における本発明の効果を実証した。同様に、両方の実施例の組成物は67質量%のポリアミドを含んでいた。特に、両方とも40質量%のPA6.6/を含んでいた。比較例C4はさらに27質量%のPA6.6を含んでいたが、実施例E4は11質量%のPA6.6及び16質量%のPA6.6/6.Tを含んでいた(表1を参照)。両方の組成物では、残りは同一であった。
表2に見られるように、表面光沢が比較例C4の94から実施例E4の96.6に改善された。さらに、さらに決定した機械的特性、例えば引張強度、曲げ強度、シャルピーノッチなし衝撃強度、シャルピーノッチ付き衝撃強度及び熱変形温度も、比較例C4と比較して実施例E4では実質的に変化しないままであった。さらに、スパイラルフローが改善された。
前述の実施例及び比較例と比較して、比較例C5及び実施例E5~E9は、より多い量のガラス繊維状充填材を含んでいたが(20質量%の代わりに23質量%)、充填材の総量は30質量%で変化しないままであった(表1を参照)。
比較例C5は、PA6.6を唯一のポリアミドとして含み、77.7の表面光沢を示す。16質量%のPA6.6をPA6.6/6.Tに置き換えることにより(表1の実施例E5を参照)、光沢が77.7から93.6に改善されたことを観察した(表2の比較例C5及び実施例E5を参照)。
実施例E6では、ポリアミドの総量を変化させずに、実施例E5と比較して、さらに4質量%のPA6.6をPA6で置き換えた(表1を参照)。これにより、表面光沢が実施例E5の93.6(又は比較例C5の77.7、それぞれに)から実施例E6の98.4にさらに改善された(表2を参照)。実施例E7は、20μmの代わりに40μmの平均粒径を有するガラスビーズを含むことで、実施例E6と異なった。同等な結果を得た。
実施例E8では、ポリアミドの総量を変化させずに、実施例E5と比較して、さらに4質量%のPA6.6をPA6.10で置き換えた(表1を参照)。これも、表面光沢を実施例E5の93.6(又は比較例C5の77.7、それぞれに)から実施例E8の96.9に改善した(表2を参照)。
実施例E9では、ポリアミドの総量を変化させずに、比較例C5と比較して、さらに20質量%のPA6.6をPA6.T/6.Iで置き換えた(表1を参照)。これにより、表面光沢が比較例C5の77.7から実施例E9の91.2にさらに改善された(表2を参照)。
さらに、機械的特性もさらに改善された。例えば、比較例C5と比較してすべての実施例E5~E9において、エージング前の引張強度が改善された。一方、比較例C5と比較して実施例E5~E9、特に実施例E5、E8及びE9において、グリコール/水でのエージング後の引張強度はわずかに低下したのみであった。同様に、比較例C5と比較して実施例E5~E9では、特性、例えば曲げ強度、シャルピーノッチなし衝撃強度、シャルピーノッチ付き衝撃強度、熱変形温度及びスパイラルフローの良好な結果又は改善さえ観察され、多くの場合、実質的に変化しないままであった。
比較例C6は、PA6.6又はそのコポリマーが組成物に存在する有利な効果を実証した。本発明の組成物の主な用途は冷媒管であるため、優れた冷却剤耐性が必要である。PA6.6をPA6に置き換えた場合、グリコール耐性の大幅な低下が観察された。さらに、熱変形温度が低下した。
比較例C7は、PA6/6.Tと比較してPA6.6/6.Tが組成物に存在する有利な効果を実証した。PA6.6/6TをPA6/6Tに置き換えた場合、グリコール耐性の大幅な低下を観察された。さらに、熱変形温度が低下した。
実施例E10は、組成物中のPA6.6及びPA6.6/6.Tの量(比)による有利な効果を実証した。PA6.6のPA6.6/6Tに対する比は、シャルピーノッチなし衝撃強度及びグリコール耐性に影響を及ぼした。
実施例E11は、観察された技術的効果における繊維状及び粒子状充填材の量(比)の関連性を実証した。この比は、機械的特性、熱変形温度及びグリコール耐性に影響を及ぼした。
実施例E12及びE13は、それぞれ、60μm超及び20μm未満の粒径を有する粒子充填材の影響を実証した。
結論
上記の実施例及び比較例は、上記で定義されている、少なくとも1種の脂肪族ポリアミド、少なくとも1種の半芳香族ポリアミド、少なくとも1種の繊維状充填材、少なくとも1種の粒子状充填材、少なくとも1種の熱安定剤及び少なくとも1種のさらなる添加剤を含むポリアミド組成物から製造される物品の表面特性、特に表面光沢が、少なくとも1種の半芳香族ポリアミドを含まないポリアミド組成物と比較して大幅に改善されることを示している。同時に、さらなる機械的特性は実質的に変化しないままであった。特に、本発明によるポリアミド組成物は、サンプルをグリコール/水の混合物(質量で1:1)中に130℃で1000時間エージングした後に決定したエージング後の比較的良好な曲げ強度によって示しているように、アルコール、特にグリコールに対して良好な耐性を示している。したがって、このポリアミド組成物は、グリコール及びグリコール混合物と接触することが意図される物品、例えば自動車産業で使用される中空物品の製造で使用されるのに非常に適している。

Claims (10)

  1. ポリアミド組成物であって、
    (i)前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて40~70質量%の、ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸の重縮合に由来する繰り返し単位を含む少なくとも1種の脂肪族ポリアミド;
    (ii)前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて4~30質量%の、ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸及び少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸の重縮合に由来する繰り返し単位を含む少なくとも1種の半芳香族ポリアミド;
    (iii)前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて10~40質量%の、少なくとも1種の繊維状充填材;
    (iv)前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて1~20質量%の、少なくとも1種の粒子状充填材;
    (v)前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて0.1~2質量%の、少なくとも1種の熱安定剤;
    (vi)前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて0.1~2質量%の、少なくとも1種のさらなる添加剤;
    (vii)任意に、前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて0~20質量%の、ε-カプロラクタムのホモポリマー(PA6)、ε-カプロラクタムとヘキサメチレンジアミン及びテレフタル酸とのコポリマー、及びε-カプロラクタムとヘキサメチレンジアミン及びイソフタル酸とのコポリマーから選択される少なくとも1種のポリアミド;及び
    (viii)任意に、前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて0~20質量%の、ヘキサメチレンジアミン及びセバシン酸のホモポリマー(PA6.10)から選択される少なくとも1種のポリアミド
    を含
    前記少なくとも1種の半芳香族ポリアミドが、ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸及びテレフタル酸のコポリマー(PA6.6/6.T)から選択され、
    前記少なくとも1種の繊維状充填材がガラス繊維から選択され、且つ、
    前記少なくとも1種の粒子状充填材がガラスビーズから選択される、ポリアミド組成物。
  2. 前記少なくとも1種の半芳香族ポリアミドが、少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し単位を、前記少なくとも1種の半芳香族ポリアミドの総質量に基づいて少なくとも5モル%の量で含む、請求項1に記載のポリアミド組成物。
  3. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリアミドが、ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸のホモポリマー(PA6.6)、ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸及びε-カプロラクタムのコポリマー(PA6.6/6)、及びこれらの脂肪族ポリアミドの混合物から選択される、請求項1又は2に記載のポリアミド組成物。
  4. 前記少なくとも1種の添加剤が、着色剤、離型剤、難燃剤、強化剤、及び前記成分の混合又は前記組成物の成形を容易にする添加剤から選択される、請求項1からのいずれか一項に記載のポリアミド組成物。
  5. (i)前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて40~70質量%の、ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸の重縮合に由来する繰り返し単位を含む少なくとも1種の脂肪族ポリアミド;
    (ii)前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて4~30質量%の、ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸及び少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸の重縮合に由来する繰り返し単位を含む少なくとも1種の半芳香族ポリアミド;
    (iii)前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて10~40質量%の、少なくとも1種の繊維状充填材;
    (iv)前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて1~20質量%の、少なくとも1種の粒子状充填材;
    (v)前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて0.1~2質量%の、少なくとも1種の熱安定剤;
    (vi)前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて0.1~2質量%の、少なくとも1種のさらなる添加剤;
    (vii)前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて0~20質量%の、ε-カプロラクタムのホモポリマー(PA6)、ε-カプロラクタムとヘキサメチレンジアミン及びテレフタル酸とのコポリマー、及びε-カプロラクタムとヘキサメチレンジアミン及びイソフタル酸とのコポリマーから選択される少なくとも1種のポリアミド;及び
    (viii)前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて0~20質量%の、ヘキサメチレンジアミン及びセバシン酸のホモポリマー(PA6.10)から選択される少なくとも1種のポリアミド
    を含む、請求項1からのいずれか一項に記載のポリアミド組成物。
  6. 前記少なくとも1種の脂肪族ポリアミドが、ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸のホモポリマー(PA6.6)、及びヘキサメチレンジアミン、アジピン酸及びε-カプロラクタムのコポリマー(PA6.6/6)から選択され、ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸に由来する前記繰り返し単位のみが、前記ポリアミド組成物の総質量に基づいて、前記少なくとも1種の脂肪族ポリアミドの40~70質量%を占める、請求項に記載のポリアミド組成物。
  7. 請求項1からのいずれか一項に記載のポリアミド組成物を、液体アシスト射出成形プロセスにおける物品の製造に使用する方法。
  8. 少なくとも以下の工程:
    (a)請求項1からのいずれか一項に記載のポリアミド組成物を提供する工程と、
    (b)前記ポリアミド組成物の実質的に液体の溶融物を製造する工程と、
    (c)物品を得るために液体アシスト射出成形プロセスを行う工程と
    を含む、物品の製造方法。
  9. 少なくとも請求項1からのいずれか一項に記載のポリアミド組成物を含む物品。
  10. 請求項に記載の方法により得られる、請求項に記載の物品。
JP2020543511A 2018-02-14 2019-02-13 液体アシスト射出成形用途のためのポリアミド組成物 Active JP7467346B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNPCT/CN2018/076857 2018-02-14
CN2018076857 2018-02-14
PCT/EP2019/053551 WO2019158588A1 (en) 2018-02-14 2019-02-13 Polyamide composition for liquid-assisted injection moulding applications

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021514411A JP2021514411A (ja) 2021-06-10
JP7467346B2 true JP7467346B2 (ja) 2024-04-15

Family

ID=65496751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020543511A Active JP7467346B2 (ja) 2018-02-14 2019-02-13 液体アシスト射出成形用途のためのポリアミド組成物

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200399468A1 (ja)
EP (1) EP3752563B1 (ja)
JP (1) JP7467346B2 (ja)
KR (1) KR20200120703A (ja)
CN (1) CN111727222B (ja)
WO (1) WO2019158588A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111995746B (zh) * 2020-09-02 2022-01-28 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 生物基耐高温聚酰胺复合材料、其低温预缩聚制法及应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011148997A (ja) 2009-12-25 2011-08-04 Toray Ind Inc ポリアミド樹脂組成物
JP2015519465A (ja) 2012-06-13 2015-07-09 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーE.I.Du Pont De Nemours And Company エポキシ−カルボン酸化合物熱安定剤を含む熱可塑性溶融混合組成物
JP2017210513A (ja) 2016-05-24 2017-11-30 旭化成株式会社 ポリアミド樹脂組成物及び成形体

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2806344B1 (fr) * 2000-03-17 2002-10-25 Rhodia Engineering Plastics Sa Procede de fabrication de corps creux par injection-liquide
EP2060607B2 (de) * 2007-11-16 2019-11-27 Ems-Patent Ag Gefüllte Polyamidformmassen
CN101861358A (zh) * 2007-11-19 2010-10-13 纳幕尔杜邦公司 聚酰胺组合物制备具有改善的粘附性的模塑制品的用途、由聚酰胺组合物模塑的制品以及粘附此类材料的方法
US8576809B2 (en) * 2010-10-07 2013-11-05 Qualcomm Incorporated Facilitating distributed channel access for a plurality of access terminals transmitting in a wireless communication environment
KR20180019689A (ko) * 2015-06-19 2018-02-26 바스프 에스이 높은 용융 흐름 및 우수한 기계적 특성을 갖는 폴리아미드 조성물
EP3452547A1 (en) * 2016-05-04 2019-03-13 EMS-Patent AG Polyamide moulding composition and moulded article made herefrom

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011148997A (ja) 2009-12-25 2011-08-04 Toray Ind Inc ポリアミド樹脂組成物
JP2015519465A (ja) 2012-06-13 2015-07-09 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーE.I.Du Pont De Nemours And Company エポキシ−カルボン酸化合物熱安定剤を含む熱可塑性溶融混合組成物
JP2017210513A (ja) 2016-05-24 2017-11-30 旭化成株式会社 ポリアミド樹脂組成物及び成形体

Also Published As

Publication number Publication date
US20200399468A1 (en) 2020-12-24
CN111727222A (zh) 2020-09-29
WO2019158588A1 (en) 2019-08-22
JP2021514411A (ja) 2021-06-10
KR20200120703A (ko) 2020-10-21
CN111727222B (zh) 2023-07-14
BR112020016514A2 (pt) 2020-12-15
EP3752563A1 (en) 2020-12-23
EP3752563B1 (en) 2023-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5902903B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物およびそれを成形してなる成形体
WO2007097184A1 (ja) ガラス繊維強化熱可塑性樹脂組成物および成形品
JP7277368B2 (ja) ポリアミドの制御された粘度調整のための添加剤
JP6004770B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物およびそれを成形してなる成形体
JP6210163B2 (ja) ポリアミド樹脂を含む樹脂組成物からなる成形品
JP2018204025A (ja) 安定化されたポリアミド組成物
BR102014023478B1 (pt) Composição de moldagem à base de uma copoliamida parcialmente aromática, e peça moldada
JP2017082028A (ja) ガラス長繊維強化ポリアミド樹脂組成物ペレットおよびその製造方法並びに構造体
BR102014023206A2 (pt) massa de moldar à base de uma copoliamida parcialmente aromática e peça moldada
JPWO2015093537A1 (ja) ブロー中空成形品用樹脂組成物、ブロー中空成形品および製造方法
JP7467346B2 (ja) 液体アシスト射出成形用途のためのポリアミド組成物
CN109306179A (zh) 聚酰胺5x作为增强热塑性组合物表观质量改善剂的用途
JP2013060534A (ja) ポリアミド樹脂組成物およびそれを成形してなる成形体
JP2004091778A (ja) ポリアミド樹脂組成物およびその製造方法
CN109790376B (zh) 聚合物组合物、模塑部件及其制备方法
JP6985828B2 (ja) 振動溶着用ポリアミド樹脂組成物、成形体及び溶着成形体
JP2010229232A (ja) ポリアミド樹脂組成物
CN110791084B (zh) 一种聚酰胺组合物及其制备方法
JP2007106959A (ja) ポリアミド樹脂組成物
BR112020016514B1 (pt) Composição de poliamida, uso da composição de poliamida, processo de preparação de um artigo e artigo
CN106496922A (zh) 聚酰胺作为流动促进剂在提高增强abs组合物光泽度的用途
JPH09176443A (ja) ポリアセタール樹脂製自動車関連部材
WO2023037937A1 (ja) ポリアミド樹脂組成物
KR20150089284A (ko) 용융 유동성이 향상된 폴리아미드 수지의 제조 방법
JP2015017191A (ja) ブロー成形用ポリアミド樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230124

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230125

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230419

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230801

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20231113

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231201

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20231208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240305

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240403

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7467346

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150