JPH0414134B2 - - Google Patents
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Description
本発明、剛性、低温耐衝撃性、耐塩水性に優
れ、かつ成形性に優れたポリアミド樹脂の組成物
に関する。
ポリアミド樹脂、その優れた物性によりエンジ
ニアリングプラスチツクとして大きな需要が期待
されている。しかし、低温耐衝撃性、耐水性、耐
塩水性などの性能が十分と言えず、その改良が望
まれている。アイゾツト衝撃強度などの耐衝撃性
を改良する方法として、たとえば特公昭42−
12546号公報、特公昭55−44108号公報、特開昭55
−9661号公報、特開昭55−9662号公報などの先行
技術文献には、ポリアミド樹脂α,β−不飽和カ
ルボン酸をグラフトしたエチレン・α−オレフイ
ン共重合体などの変性α−オレフイン系弾性重合
体を配合する方法が提案されている。これらの先
行技術文献に提案された組成物は、いずれもアイ
ゾツト衝撃強度などの耐衝撃性を改良すると、剛
性が大きく低下し、さらに低温での落錘衝撃強度
に関しても不十分であり、これら組成物では高剛
性でかつ高衝撃性な実成形品は得難いという欠点
がある。また、これらの組成物は溶融流動性が低
下し過ぎる場合が多く、成形法によつては成形加
工性が低下するという欠点もある。
また、ポリアミド樹脂の吸湿性などの耐水性あ
るいは耐塩水性を向上させる方法として、特開昭
53−80014号公報、特開昭56−167751号公報、特
開昭56−109247号公報、特開昭56−157451号公報
には、ポリアミド樹脂に1成分としてエチレン・
α,β−不飽和モノカルボン酸共重合体中和物
(アイオノマー樹脂)を配合する方法が提案され
ている。これらの先行技術文献に提案された組成
物は吸水性、耐塩水分解性などの耐水性を改善す
ることができても、アイゾツト衝撃強度などの耐
衝撃性、とくに低温耐衝撃性の改良効果の点では
劣つているという欠点がある。
また、前述のポリアミド樹脂組成物の剛性の低
下を改善する方法として、特開昭57−8246号公報
には結晶性ポリオレフインと低結晶性エチレン・
α−オレフイン共重合体との組成物のグラフト変
性物を配合する方法が提案されている。しかし、
この方法では架橋のためグラフト変性物中の変性
ポリオレフインと変性低結晶性エチレン・α−オ
レフイン共重合体それぞれの溶融流動性の制御が
困難であり、その結果分散性の良好なポリアミド
組成物が得られなくなり、耐衝撃性の改善温度範
囲が著しく狭くなり、その改善効果も小さく、と
くに−20℃以下の低温アイゾツト衝撃強度および
落錘衝撃強度が著しく低下し、かつ組成物の溶融
流動性も低下するという欠点がある。
さらに、前記先行技術文献の中で、特開昭55−
36279号公報には、前述のようにポリアミドの耐
衝撃性を改善するために変性低結晶性エチレン・
α−オレフイン共重合体を配合する際に、さらに
未変性の低結晶性エチレン・α−オレフイン共重
合体を一緒に配合すると、外観および色調に優れ
たポリアミド組成物が得られ、しかも高価な変性
低結晶性エチレン・α−オレフイン共重合体の使
用割合を低減させることができるので、経済的効
果にも優れていることが記載されている。しかし
ながら、該公開公報明細書の記載、とくにその実
施例および比較例の記載によれば、ポリアミドに
配合される変性低結晶性エチレン・α−オレフイ
ン共重合体の極限粘度〔η〕Bと変性基剤である未
変性低結晶性エチレン・α−オレフイン共重合体
の極限粘度〔η〕Cの比、
〔η〕B/〔η〕C
の値はいずれも1近辺の値であり、0.9以下にな
ることはない。その際得られたポリアミド組成物
の耐衝撃性の改善効果に関して考察するならば、
未変性低結晶性エチレン・α−オレフイン共重合
体を単独で配合した実験(比較例1)にくらべて
耐衝撃性の改善効が認められるが、変性低結晶性
エチレン・α−オレフイン共重合体を単独で配合
した実験(参考例)にくらべて、その改善効果は
変性低結晶性エチレン・α−オレフイン共重合体
の配合割合に比例して耐衝撃性が改善されている
に過ぎず、該変性低結晶性エチレン・α−オレフ
イン共重合体の使用量を低減することによる経済
的効果が達成されているに過ぎない。
本発明者らは、優れた性能のポリアミド組成物
の開発について検討した結果、変性低結晶性エチ
レン・α−オレフイン共重合体と低結晶性エチレ
ン・α−オレフイン共重合体を両者の極限粘度
〔η〕の比が特定の範囲となるような割合でポリ
アミドに配合して組成物とすることにより、該ポ
リアミド組成物の耐衝撃性の改善効果に関して、
該変性低結晶性エチレン・α−オレフイン共重合
体と該低結晶性エチレン・α−オレフイン共重合
体との配合に相乗効果が存在し、単なる変性低結
晶性エチレン・α−オレフイン共重合体の使用量
の低減効果のみでないことを見出し、本発明に到
達した。本発明によれば、本発明のポリアミド組
成物はアイゾツト衝撃強度、低温での落錘衝撃強
度などの耐衝撃性、耐ストレスラツク性が改善さ
れかつ吸水、塩条件下における耐塩水分解性など
の耐水性が著しく改善され、かつ剛性の低下度が
少なくしかもこの組成物は溶融流動性の低下が少
ないので成形加工性に優れているという特徴を有
している。
本発明を概説すれば、本発明は、ポリアミド
(A)、変性低結晶性エチレン・α−オレフイン共重
合体(B)および低結晶性エチレン・α−オレフイン
共重合体(C)を含むポリアミド組成物であつて、
〔〕 該組成物中の各成分の組成が、該ポリア
ミド(A)100重量部に対して該変性低結晶性エチ
レン・α−オレフイン共重合体(B)が1ないし
100重量部の範囲にあり、該低結晶性エチレ
ン・α−オレフイン共重合体(C)が1ないし100
重量部の範囲にあること、
〔〕 該変性低結晶性エチレン・α−オレフイ
ン共重合体(B)が、エチレン成分単位を主成分と
する基剤低結晶性エチレン・α−オレフイン共
重合体100重量部に対して不飽和カルボン酸ま
たはその誘導体成分単位を0.01ないし10重量部
の範囲でグラフト共重合してなり、その結晶化
度がが40%以下の範囲にあり、かつ135℃のデ
カリン中における極限粘度〔η〕Bが0.5ないし
7gl/gの範囲にあること、
〔〕 該低結晶性エチレン・α−オレフイン共
重合体(C)が、エチレン成分単位を主成分とする
ものであつて、その結晶化度が40%以下の範囲
にありかつその135℃のデカリン中における極
限粘度〔η〕Cが0.5ないし7dl/gの範囲にある
こと、および
〔〕 該変性低結晶性エチレン・α−オレフイ
ン共重合体(B)の極限粘度〔η〕Bと該低結晶性エ
チレン・α−オレフイン共重合体(C)の極限粘度
〔η〕Cとの比、
〔η〕B/〔η〕C
の値が0.24ないし0.62の範囲にあること、
を特徴とするポリアミド組成物、を発明の要旨と
するものである。
本発明のポリアミド組成物において使用される
ポリアミド(A)は、成形品を生成するに充分な分子
量のものであり、4ないし12個の炭素原子を有す
る飽和有機ジカルボン酸と2ないし13個の炭素原
子を有する有機ジアミンとを等モル量縮合させる
ことによつて製造することができる。ここで、必
要に応じてジアミンをポリアミド中でカルボキシ
ル基末端よりもアミノ基末端が過剰となるように
使用することもできるし、逆にカルボキシル基が
過剰となるようにジカルボン酸を使用することも
できる。また、同様にエステル、酸塩化物、アミ
ン塩等の如き該アミンおよび酸を生成する誘導体
およびアミンを生成する誘導体からこれらのポリ
アミドを製造することもできる。ポリアミドを製
造するのに使用される代表的なジカルボン酸とし
てはアジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバ
シン酸およびドデカン二酸がある。一方、代表的
なジアミンにはヘキサメチレンジアミンおよびオ
クタメチレンジアミンがある。さらに、ポリアミ
ドラクタムの自己縮合によつてもまた製造し得
る。ポリアミドの例としては、ポリヘキサメチレ
ンアジパミド(6.6ナイロン)、ポリヘキサメチレ
ンアゼラアミド(6.9ナイロン)、ポリヘキサメチ
レンセバサミド(6.10ナイロン)およびポリヘキ
サメチレンドデカノアミド(6.12ナイロン)、ポ
リビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンドデ
カノアミド、またはラクタム類の開環によつて製
造されるポリアミド、すなわちポリカプロラクタ
ム(6ナイロン)、ポリラウリツクラクタムまた
はポリ−11−アミノウンデカン酸がある。前記の
ポリアミドを製造するのに使用される少なくとも
2種のアミンまたは酸の重合によつて製造される
ポリアミド、例えば、アジピン酸およびイソフタ
ル酸およびヘキサメチレンジアミンから作られる
ポリマーを使用することも可能である。
6.6ナイロンおよび6ナイロンの混合物の如き
ポリアミドの配合物を使用することも可能であ
る。本発明において使用される縮合ポリアミド
は、好ましくは、ポリヘキサメチレンアジパミド
(6.6ナイロン)またはポリヘキサメチレンアゼラ
ミド(6.9ナイロン)およびポリカプロラクタム
(6ナイロン)である。
本発明のポリアミド組成物に配合される変性低
結晶性エチレン・α−オレフイン共重合体(B)は、
エチレンを主成分とする基剤低結晶性エチレン・
α−オレフイン共重合体100重量部に対して不飽
和カルボン酸またはその誘導体成分単位を0.01な
いし10重量部の範囲でグラフト共重合してなり、
その結晶化度が40%以下の範囲にあり、かつ135
℃のデカリン中における極限粘度〔η〕Bが0.5な
いし7dl/gの範囲にあることが必要であり、さ
らにはエチレンを主成分とする基剤低結晶性エチ
レン・α−オレフイン共重合体100重量部に対し
て不飽和カルボン酸またはその誘導体成分単位を
0.02ないし5重量部の範囲でグラフト共重合して
なり、その結晶化度が1ないし30%の範囲にあ
り、かつ135℃のデカリン中における極限粘度
〔η〕Bが0.7ないし5dl/gの範囲にあることが好
ましい。さらに、該変性低結晶性エチレン・α−
オレフイン共重合体(B)の他の物性は、分子量分布
(w/n)が通常1.5ないし50、好ましくは2
ないし30の範囲にあり、ガラス転移温度が通常−
10℃以下、好ましくは−20℃以下の範囲にある。
該変性低結晶性エチレン・α−オレフイン共重合
体中の不飽和カルボン酸またはその誘導体成分単
位のグラフト割合が0.01重量部より小さくなる
と、ポリアミドに対する相溶性が悪く、ポリアミ
ド組成物の衝撃強度が低下し、10重量部より大き
くななると該グラフト変性物の架橋度が増大し
て、ポリアミドに配合しても組成物の耐衝撃性を
改良する効果が低下するようになる。該変性低結
晶性エチレン・α−オレフイン共重合体の結晶化
度が40%より大きくなると、ポリアミド組成物の
衝撃強度が低下するようになり、またその極限粘
度が0.5dl/gより小さくなると、ポリアミド組
成物の衝撃強度が低下するようになり、7dl/g
より大きくなると分散不良による耐衝撃性の低下
および溶融流動性が低下するようになる。
該変性低結晶性エチレン・α−オレフイン共重
合体を構成する基剤重合体はエチレンとエチレン
以外のα−オレフインとの共重合体でありかつエ
チレンを主成分とする共重合体であり、低結晶性
のエチレン・α−オレフイン共重合体である。そ
のエチレン含有率は通常95ないし50モル%、好ま
しくは93ないし55モル%の範囲にあり、その結晶
化度は通常40%以下、好ましくは30%以下の範囲
であり、その極限粘度〔η〕は通常0.5ないし
7dl/g、好ましくは0.7ないし5dl/gの範囲に
あり、そのガラス転移温度は通常−10℃以下、好
ましくは−20℃以下の範囲である。該低結晶性エ
チレン・α−オレフイン共重合体を構成するエチ
レン以外のα−オレフイン成分単位としては、プ
ロピレン、1−ブテン、1−ベンテン、4−メチ
ル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテ
ン、1−デセン、1−ドデセンなどを例示するこ
とができる。
該変性低結晶性エチレン・α−オレフイン共重
合体(B)を構成するグラフトモノマー成分の不飽和
カルボン酸またはその誘導体成分単位としては、
たとえばアクリル酸、メタクリル酸、α−エチル
アクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン
酸、シトラコン酸、テトラヒドロフタル酸、メチ
ルテトラヒドロフタル酸、エンドシス−ビシクロ
〔2.2.1〕ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン
酸(ナジツク酸
)、メチル−エンドシス−ビシ
クロ〔2.2.1〕ヘプト−5−エン−2,3−ジカ
ルボン酸(メチルナジツク酸
)などの不飽和ジ
カルボン酸、該不飽和ジカルボン酸の酸ハライ
ド、アミド、イミド、酸無水物、エステルなどの
不飽和ジカルボン酸の誘導体が挙げられ、具体的
には、塩化マレニル、マレイミド、無水マレイン
酸、無水シトラコン酸、マレイン酸モノメチル、
マレイン酸ジメチル、グリシジルマレエートなど
が例示される。これらの中では、不飽和ナカルボ
ン酸またはその酸無水物が好適であり、とくにマ
レイン酸、ナジツク酸またはこれらの酸無水物が
好適である。
該不飽和カルボン酸またはその誘導体から選ば
れるグラフトモノマーを低結晶性エチレン・α−
オレフイン共重合体にグラフト共重合して前記変
性低結晶性エチレン・α−オレフイン共重合体を
製造するには、従来公知の種々の方法を採用する
ことができる。たとえば、低結晶性エチレン・α
−オレフイン共重合体を溶融させグラフトモノマ
ーを添加してグラフト共重合させる方法あるいは
溶媒に溶解させグラフトモノマーを添加してグラ
フト共重合させる方法がある。いずれの場合にも
前記グラフトモノマーを効率くグラフト共重合さ
せるためには、ラジカル開始剤の存在下に反応を
実施することが好ましい。グラフト反応は通常60
ないし350℃の温度で行われる。ラジカル開始剤
の使用割合は低結晶性エチレン・α−オレフイン
共重合体100重量部に対して通常0.01ないし20重
量部の範囲である。ラジカル開始剤としては有機
ペルオキシド、有機ペルエステル、アゾ化合物な
どを例示することができる。
本発明のポリアミド組成物に配合される低結晶
性エチレン・α−オレフイン共重合体(C)は、エチ
レンを主成分とするものであつてその結晶化度が
40%以下の範囲にあり、かつその135℃のデカリ
ン中における極限粘度〔η〕Cが0.5ないし7dl/g
の範囲にあることが必要であり、さらにはその結
晶化度が30%以下の範囲にあり、かつその135℃
のデカリン中の極限粘度〔η〕Cが0.7ないし5dl/
gの範囲にあるものが好ましい。また、該低結晶
性エチレン・α−オレフイン共重合体の他の物性
に関しては、ガラス転移温度が通常−10℃以下、
好ましくは−20℃以下の範囲にある。該低結晶性
エチレン・α−オレフイン共重合体の結晶化度が
40%より高くなると、ポリアミド組成物の耐衝撃
性の改善効果が低下するようになる。また、該低
結晶性エチレン・α−オレフイン共重合体の135
℃のデカリン中における極限粘度が0.5dl/gよ
り小さくなると、ポリアミド組成物の耐衝撃性が
低下するようになり、7dl/gより大きくると、
ポリアミド組成物の衝撃強度おび溶融粘度が低下
するようになる。ここで、エチレン以外のα−オ
レフイン成分単位としては、プロピレン、1−ブ
テン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテ
ン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、
1−ドデセンなどを例示することができる。該低
結晶性エチレン・α−オレフイン共重合体はエチ
レン成分単位を主成分とするものであり、それを
構成するα−オレフイン成分単位の含有率は通常
5ないし50モル%、好ましくは7ないし45モル%
の範囲である。該低結晶性エチレン・α−オレフ
イン共重合体としては、エチレン・プロピレン共
重合体、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレ
ン・4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレ
ン・1−ヘキセン共重合体、エチレン・オクテン
共重合体、エチレン・1−デセン共重合体などを
例示することができる。
本発明のポリアミド組成物において、該変性低
結晶性エチレン・α−オレフイン共重合体(B)と該
低結晶性エチレン・α−オレフイン共重合体(C)と
をポリアミドに配合する際には、両者の135℃の
デカリン中における極限粘度〔η〕の比、
〔η〕B/〔η〕C
の値を0.24ないし0.62の範囲に調整する必要があ
る。前記両成分の極限粘度の比が0.62より大きく
なると、ポリアミド組成物の耐衝撃性が低下する
ようになり、024より小さくなると、やはり衝撃
強度が低下するようになる。
本発明のポリアミド組成物において、前記ポリ
アミド(A)の100重量部に対する前記変性低結晶性
エチレン・α−オレフイン共重合体(B)の配合割合
は1ないし100重量部の範囲にあることが必要で
あり、さらに好ましくは5ないし80重量部、とく
に好ましくは5ないし50重量部の範囲にある。前
記変性低結晶性エチレン・α−オレフイン共重合
体の配合割合が100重量部より多くなると、ポリ
アミド組成物の剛性、溶融流動性が低下するよう
になり、1重量部より少なくなると、ポリアミド
組成物の耐衝撃性、耐ストレスクラツク性および
耐水性が低下するようになる。また、前記ポリア
ミド(A)の100重量部に対する前記低結晶性エチレ
ン・α−オレフイン共重合体(C)の配合割合は1な
いし100重量部の範囲にあることが必要であり、
さらには5ないし80重量部、とくに好ましくは5
ないし50重量部の範囲にある。前記低結晶性エチ
レン・α−オレフイン共重合体の配合割合が100
重量部より多くなると、ポリアミド組成物の剛性
および溶融流動性が低下するようになり、1重量
部より少なくなると、ポリアミド組成物の耐衝撃
性、耐ストレスクラツク性および耐水性が低下す
るようになる。また、本発明のポリアミド組成物
において、前記変性低結晶性エチレン・α−オレ
フイン共重合体(B)100重量部に対する前記低結晶
性エチレン・α−オレフイン共重合体(C)の配合割
合は通常5ないし2000重量部、好ましくは10ない
し1500重量部の範囲である。さらに、本発明のポ
リアミド組成物において、前記変性低結晶性エチ
レン・α−オレフイン共重合体(B)および前記エチ
レン・α−オレフイン共重合体(C)の合計量に対す
るグラフト共重合した前記不飽和カルボン酸また
はその誘導体成分単位の割合は通常0.02ないし7
重量%、好ましくは0.05ないし5重量%の範囲で
ある。
本発明のポリアミド組成物には、前記必須の三
成分の他に必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収
剤、光保護剤、亜燐酸塩安定剤、過酸化物分解
剤、塩基性補助剤、増核剤、可塑剤、潤滑剤、帯
電防止剤、難燃剤、顔料、染料、カーボンブラツ
ク、アスベスト、ガラス繊維、チタン酸カリウイ
スカー、雲母、カリオン、タルク、シリカ、シリ
カアルミナなどの充填剤を配合することも可能で
ある。さらに、本発明の組成物には、その物性を
損わない範囲において他の重合体を配合すること
もできる。これらの添加剤の配合割合は適宜の範
囲である。
本発明のポリアミド組成物は、種々の方法で溶
融混合することにより調製される。たとえば必須
の二成分を予備混合した後に、残りの他の成分と
混合したり、同時に必須の三成分と他の残りの成
分とを混合する方法があげられる。また、これら
の任意の段階で必要に応じて前記添加剤、たとえ
ば酸化防止剤などを添加することもできる。
本発明のポリアミド組成物はその剛性、耐衝撃
性、耐水性などの諸性質に優れている。その中で
も組成物を製造するに際して、(B)成分および(C)成
分を予備的に溶融混合した予備混合物に、ポリア
ミド(A)成分を溶融混合することによつて得られる
組成物はとくにその性能が優れている。
本発明の組成物の溶融流動性〔メルトフフロー
レート(MFR、235℃、1000g荷重)〕は、通常
0.1ないし500g/10min、好ましくは0.2ないし
100g/10minの範囲である。
本発明のポリアミド組成物は、従来から公知の
種々の溶融成形法により、種々の形状に成形され
る。たとえば射出成形、押出成形、圧縮成形、発
泡成形などの方法が挙げられ、自動車用部品、電
機器具、電機部品をはじめとする広い用途に利用
される。
次に、本発明を実施例によつて具体的に説明す
る。なお、実施例および比較例において、結晶化
度および極限粘度〔η〕は次の方法によつて求め
た。
結晶化度:23℃でx線回折法により求めた。
極限粘度〔η〕:135℃のデカリン中にて求め
た。
実施例 1
無水マレイン酸グラフトエチレン・プロピレン
共重合体〔エチレン含量80モル%、〔η〕
1.53dl/g、密度0.86g/cm3、結晶化度14%〕と
エチレン・プロピレン共重合体〔エチレン80モル
%、〔η〕2.53dl/g、密度0.86g/cm3、結晶化度
15%〕を表1に示す割合になる様に30mmφ押出機
(L/D=28、230℃)により予備混合した。つづ
いてこの予備混合品とナイロン6〔東レ製、アシ
ラン1021×F、MFR3.74g/10min、Q条件〕を
表1に示す割合になる様に混合し、2種のペレツ
トからなるドライブレンド物を調製した。さら
に、260℃に設定した一軸押出機(L/D=28、
30mmφ)に供給し、メルトブレンド物(ペレツト
状)を調製した。該ペレツトを100℃で1昼夜真
空乾燥したのち、下記条件で射出成型を行い、物
性測定用スペシメンを作成した。
シリンダー温度 260℃
射出圧力 650Kg/cm2
射出時間 10sec
金型温度 80℃
続いて、下記の方法により物性評価を行なつ
た。
MFR測定:ASTM D−1238−79 Q条件で
MFRを測定した。
曲げ試験:1/8″厚みの試験片を用い、
ASTM D−790−80により曲げ弾性率FM
(Kg/cm2)、曲げ降伏強度FS(Kg/cm2)を測定
した。なお、試験片の状態調節は23℃、50%
RHの恒温恒湿室で3日行つた。
落錘衝撃強度:−60℃において水平に置いた試験
片(直径50mmφ、厚み1.2mm)に90cmの高さ
から一定形状の錘を落下させ、錘の重量を変
化させることにより、一定放数の試験片の50
%が破壊するに要する錘の重量(g)にて落錘衝
撃強度を評価した。なお、試験片の状態調節
は23℃、50%RHの恒温恒湿室で3日行なつ
た。
アイゾツト衝撃強度:1/8″厚みの試験片を用
い、ASTM D256により23℃および−40℃
ノツチ付きアイゾツト衝撃強度を測定した。
試験片の状態調節は23℃、50%RHの恒温恒
湿室で3日行なつた。
吸水試験:ASTM D570に従い、試験片(直径
2インチ、厚み1/8インチ)を100℃で24
時間乾燥後、50℃水中で48時間吸水試験を行
い、試験片の重量変化率から吸水率(%)を
求めた。
結果を表1に示した。
実施例1ないし11、比較例1ないし5
表1に示した変性低結晶性エチレン・α−オレ
フイン共重合体(B)および低結晶性エチレン・α−
オレフイン共重合体(C)を表1に示した割合で用い
る他は実施例1と同様の方法でブレンド物を調製
し、物性を測定した。その結果を表1に示した。
なお、変性低結晶性エチレン・α−オレフイン共
重合体(B)および低結晶性エチレン・α−オレフイ
ン共重合体(C)を配合しなかつた場合のポリアミド
の物性をも表1に示した(比較例1)。
The present invention relates to a polyamide resin composition that has excellent rigidity, low-temperature impact resistance, salt water resistance, and moldability. Polyamide resin is expected to be in great demand as an engineering plastic due to its excellent physical properties. However, performance such as low-temperature impact resistance, water resistance, and salt water resistance is not sufficient, and improvements are desired. For example, as a method of improving impact resistance such as Izotsu impact strength,
Publication No. 12546, Japanese Patent Publication No. 1983-44108, Japanese Patent Publication No. 1983
Prior art documents such as JP-A-9661 and JP-A-55-9662 describe modified α-olefin-based elastic materials such as polyamide resins and ethylene/α-olefin copolymers grafted with α,β-unsaturated carboxylic acids. Methods of blending polymers have been proposed. In all of the compositions proposed in these prior art documents, when impact resistance such as Izot impact strength is improved, the rigidity decreases significantly, and furthermore, the falling weight impact strength at low temperatures is insufficient. The drawback is that it is difficult to obtain actual molded products with high rigidity and high impact resistance. Furthermore, these compositions often have excessively low melt fluidity, and depending on the molding method, they also have the disadvantage of low molding processability. In addition, as a method to improve water resistance such as hygroscopicity or salt water resistance of polyamide resin,
53-80014, JP-A-56-167751, JP-A-56-109247, and JP-A-56-157451 disclose that polyamide resin contains ethylene as one component.
A method of blending a neutralized α,β-unsaturated monocarboxylic acid copolymer (ionomer resin) has been proposed. Although the compositions proposed in these prior art documents can improve water resistance such as water absorption and salt water decomposition resistance, they do not have the effect of improving impact resistance such as Izot impact strength, especially low-temperature impact resistance. It has the disadvantage of being inferior in some respects. Furthermore, as a method for improving the decrease in rigidity of the polyamide resin composition mentioned above, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-8246 discloses that crystalline polyolefin and low-crystalline ethylene.
A method of blending a graft modified composition with an α-olefin copolymer has been proposed. but,
In this method, it is difficult to control the melt fluidity of the modified polyolefin and the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer in the graft modified product due to crosslinking, and as a result, a polyamide composition with good dispersibility is obtained. The temperature range for improving impact resistance is significantly narrowed, and the improvement effect is small.Especially, the low-temperature isot impact strength and falling weight impact strength below -20°C are significantly reduced, and the melt fluidity of the composition is also reduced. There is a drawback that it does. Furthermore, in the prior art document, JP-A-55-
Publication No. 36279 describes the use of modified low-crystalline ethylene to improve the impact resistance of polyamide, as mentioned above.
When blending an α-olefin copolymer, if an unmodified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer is further blended, a polyamide composition with excellent appearance and color tone can be obtained. It is also described that the use ratio of the low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer can be reduced, so that it has excellent economic effects. However, according to the description of the publication, especially the description of Examples and Comparative Examples, it is clear that the intrinsic viscosity [η] B of the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer blended into polyamide and the modified group The ratio of the intrinsic viscosity [η] C of the unmodified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer, which is the agent, and the value of [η] B / [η] C are both values close to 1, and the value is 0.9 or less. It won't happen. If we consider the effect of improving the impact resistance of the polyamide composition obtained at that time,
Compared to the experiment in which unmodified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer was blended alone (Comparative Example 1), impact resistance was improved, but modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer Compared to the experiment (reference example) in which the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer was blended alone, the impact resistance was only improved in proportion to the blending ratio of the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer. Economic effects have only been achieved by reducing the amount of modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer used. [ Regarding the effect of improving the impact resistance of the polyamide composition by blending it with polyamide in a proportion such that the ratio of [η] falls within a specific range,
A synergistic effect exists in the blending of the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer and the low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer. The present invention was achieved by discovering that the effect is not limited to reducing the amount used. According to the present invention, the polyamide composition of the present invention has improved impact resistance such as isot impact strength and falling weight impact strength at low temperatures, stress resistance and resistance to water absorption and salt water decomposition under salt conditions. This composition has the characteristics of markedly improved water resistance, less decrease in rigidity, and excellent moldability due to less decrease in melt flowability. To summarize the present invention, the present invention comprises polyamide
(A), a modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (B), and a low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (C), the polyamide composition comprising: The composition of each component is 1 to 100 parts by weight of the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (B) to 100 parts by weight of the polyamide (A).
1 to 100 parts by weight of the low crystalline ethylene/α-olefin copolymer (C).
[] The modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (B) is a base low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer 100 containing ethylene component units as a main component. A product obtained by graft copolymerizing an unsaturated carboxylic acid or its derivative component unit in the range of 0.01 to 10 parts by weight, with a crystallinity of 40% or less, and in decalin at 135°C. Intrinsic viscosity [η] B is 0.5 or
7 gl/g, [] The low crystalline ethylene/α-olefin copolymer (C) is composed mainly of ethylene component units, and its crystallinity is 40% or less. range, and the intrinsic viscosity [η] C in decalin at 135°C is in the range of 0.5 to 7 dl/g, and [] the limit of the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (B) The ratio of the viscosity [η] B to the intrinsic viscosity [η] C of the low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (C), [η] B / [η] C , is in the range of 0.24 to 0.62. The gist of the invention is a polyamide composition characterized by the following. The polyamide (A) used in the polyamide composition of the present invention is of sufficient molecular weight to produce molded articles, and is composed of a saturated organic dicarboxylic acid having 4 to 12 carbon atoms and a saturated organic dicarboxylic acid having 2 to 13 carbon atoms. It can be produced by condensing equimolar amounts of organic diamines having atoms. Here, if necessary, diamine can be used in the polyamide so that the amino group ends are in excess compared to the carboxyl group ends, or conversely, dicarboxylic acid can be used so that the carboxyl groups are in excess. can. These polyamides can also be produced from the amine and acid-forming derivatives and amine-forming derivatives, such as esters, acid chlorides, amine salts, and the like. Typical dicarboxylic acids used to make polyamides include adipic acid, pimelic acid, suberic acid, sebacic acid and dodecanedioic acid. On the other hand, typical diamines include hexamethylene diamine and octamethylene diamine. Furthermore, they can also be produced by self-condensation of polyamide lactams. Examples of polyamides include polyhexamethylene adipamide (6.6 nylon), polyhexamethylene azelamide (6.9 nylon), polyhexamethylene sebaamide (6.10 nylon) and polyhexamethylene dodecanoamide (6.12 nylon), There are polybis(4-aminocyclohexyl)methandodecanamides, or polyamides prepared by ring opening of lactams, namely polycaprolactam (6nylon), polylauritulactam or poly-11-aminoundecanoic acid. It is also possible to use polyamides produced by polymerization of at least two amines or acids used to produce the polyamides mentioned above, for example polymers made from adipic acid and isophthalic acid and hexamethylene diamine. be. It is also possible to use blends of polyamides such as nylon 6.6 and mixtures of nylon 6. The condensation polyamides used in the invention are preferably polyhexamethylene adipamide (nylon 6.6) or polyhexamethylene azeramide (nylon 6.9) and polycaprolactam (nylon 6). The modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (B) blended into the polyamide composition of the present invention is
Low-crystalline ethylene with ethylene as its main component.
Graft copolymerized with 0.01 to 10 parts by weight of unsaturated carboxylic acid or its derivative component units to 100 parts by weight of α-olefin copolymer,
Its crystallinity is in the range of 40% or less, and 135
It is necessary that the intrinsic viscosity [η] B in decalin at ℃ is in the range of 0.5 to 7 dl/g, and in addition, the base material is a low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer 100% of the weight of which the main component is ethylene. unsaturated carboxylic acid or its derivative component unit per part
Graft copolymerized in the range of 0.02 to 5 parts by weight, the crystallinity is in the range of 1 to 30%, and the intrinsic viscosity [η] B in decalin at 135°C is in the range of 0.7 to 5 dl/g. It is preferable that the Furthermore, the modified low crystalline ethylene α-
Other physical properties of the olefin copolymer (B) include a molecular weight distribution (w/n) of usually 1.5 to 50, preferably 2.
to 30, and the glass transition temperature is usually -
It is in the range of 10°C or lower, preferably -20°C or lower.
If the grafting ratio of the unsaturated carboxylic acid or its derivative component unit in the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer is less than 0.01 part by weight, the compatibility with the polyamide is poor and the impact strength of the polyamide composition is reduced. However, if the amount exceeds 10 parts by weight, the degree of crosslinking of the graft modified product will increase, and even if it is blended into polyamide, the effect of improving the impact resistance of the composition will decrease. When the degree of crystallinity of the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer exceeds 40%, the impact strength of the polyamide composition decreases, and when the intrinsic viscosity thereof becomes lower than 0.5 dl/g, The impact strength of polyamide compositions decreased by 7 dl/g.
If it becomes larger, impact resistance and melt fluidity will decrease due to poor dispersion. The base polymer constituting the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer is a copolymer of ethylene and an α-olefin other than ethylene, and is a copolymer mainly composed of ethylene. It is a crystalline ethylene/α-olefin copolymer. Its ethylene content is usually in the range of 95 to 50 mol%, preferably 93 to 55 mol%, its crystallinity is usually in the range of 40% or less, preferably 30% or less, and its intrinsic viscosity [η] is usually 0.5 or
7 dl/g, preferably in the range of 0.7 to 5 dl/g, and its glass transition temperature is usually -10°C or lower, preferably -20°C or lower. The α-olefin component units other than ethylene constituting the low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer include propylene, 1-butene, 1-bentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1- Examples include octene, 1-decene, and 1-dodecene. The unsaturated carboxylic acid or its derivative component unit of the graft monomer component constituting the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (B) is as follows:
For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-ethyl acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, tetrahydrophthalic acid, methyltetrahydrophthalic acid, endocis-bicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2, Unsaturated dicarboxylic acids such as 3-dicarboxylic acid (nadic acid), methyl-endocys-bicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid (methyl nadic acid), acid halides of the unsaturated dicarboxylic acids , amides, imides, acid anhydrides, esters, and other unsaturated dicarboxylic acid derivatives, specifically, maleyl chloride, maleimide, maleic anhydride, citraconic anhydride, monomethyl maleate,
Examples include dimethyl maleate and glycidyl maleate. Among these, unsaturated nacarboxylic acid or its acid anhydride is preferred, and maleic acid, nadic acid, or these acid anhydrides are particularly preferred. The graft monomer selected from the unsaturated carboxylic acid or its derivative is combined with low crystalline ethylene/α-
Various conventionally known methods can be employed to produce the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer by graft copolymerization with the olefin copolymer. For example, low crystalline ethylene α
- There is a method of melting the olefin copolymer and adding a graft monomer to carry out graft copolymerization, or a method of dissolving the olefin copolymer in a solvent and adding a graft monomer to carry out graft copolymerization. In any case, in order to efficiently graft copolymerize the graft monomer, it is preferable to carry out the reaction in the presence of a radical initiator. Grafting reactions are usually 60
It is carried out at a temperature between 350°C and 350°C. The proportion of the radical initiator used is usually in the range of 0.01 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer. Examples of the radical initiator include organic peroxides, organic peresters, and azo compounds. The low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (C) blended into the polyamide composition of the present invention has ethylene as its main component, and its crystallinity is low.
40% or less, and its intrinsic viscosity [η] C in decalin at 135℃ is 0.5 to 7 dl/g
Furthermore, the degree of crystallinity must be within the range of 30% or less, and the temperature must be within the range of 135℃.
Intrinsic viscosity [η] C in decalin is 0.7 to 5 dl/
Those in the range of g are preferable. Regarding other physical properties of the low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer, the glass transition temperature is usually -10°C or lower;
Preferably it is in the range of -20°C or lower. The crystallinity of the low crystalline ethylene/α-olefin copolymer is
If it exceeds 40%, the effect of improving the impact resistance of the polyamide composition will decrease. In addition, 135 of the low crystalline ethylene/α-olefin copolymer
When the intrinsic viscosity in decalin at °C becomes less than 0.5 dl/g, the impact resistance of the polyamide composition decreases, and when it becomes greater than 7 dl/g,
The impact strength and melt viscosity of the polyamide composition will decrease. Here, the α-olefin component units other than ethylene include propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene,
Examples include 1-dodecene. The low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer is mainly composed of ethylene component units, and the content of the α-olefin component units constituting it is usually 5 to 50 mol%, preferably 7 to 45%. mole%
is within the range of Examples of the low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer include ethylene/propylene copolymer, ethylene/1-butene copolymer, ethylene/4-methyl-1-pentene copolymer, and ethylene/1-hexene copolymer. Examples include polymers, ethylene/octene copolymers, ethylene/1-decene copolymers, and the like. In the polyamide composition of the present invention, when blending the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (B) and the low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (C) with the polyamide, It is necessary to adjust the value of [η] B / [η] C , which is the ratio of the intrinsic viscosities [η] of both in decalin at 135°C, to a range of 0.24 to 0.62. If the ratio of the intrinsic viscosities of the two components is greater than 0.62, the impact resistance of the polyamide composition will decrease, and if it is less than 0.24, the impact strength will also decrease. In the polyamide composition of the present invention, the blending ratio of the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (B) to 100 parts by weight of the polyamide (A) must be in the range of 1 to 100 parts by weight. The amount is more preferably 5 to 80 parts by weight, particularly preferably 5 to 50 parts by weight. When the blending ratio of the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer exceeds 100 parts by weight, the rigidity and melt fluidity of the polyamide composition decrease, and when it becomes less than 1 part by weight, the polyamide composition deteriorates. The impact resistance, stress crack resistance and water resistance of the product will decrease. Further, the blending ratio of the low crystalline ethylene/α-olefin copolymer (C) to 100 parts by weight of the polyamide (A) needs to be in the range of 1 to 100 parts by weight,
Further, 5 to 80 parts by weight, particularly preferably 5
and 50 parts by weight. The blending ratio of the low crystalline ethylene/α-olefin copolymer is 100
If the amount is more than 1 part by weight, the rigidity and melt flowability of the polyamide composition will be reduced, and if it is less than 1 part by weight, the impact resistance, stress crack resistance and water resistance of the polyamide composition will be reduced. Become. Furthermore, in the polyamide composition of the present invention, the blending ratio of the low crystalline ethylene/α-olefin copolymer (C) to 100 parts by weight of the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (B) is usually It ranges from 5 to 2000 parts by weight, preferably from 10 to 1500 parts by weight. Furthermore, in the polyamide composition of the present invention, the graft copolymerized unsaturation is based on the total amount of the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (B) and the ethylene/α-olefin copolymer (C). The proportion of carboxylic acid or its derivative component units is usually 0.02 to 7.
% by weight, preferably in the range 0.05 to 5% by weight. In addition to the above-mentioned three essential components, the polyamide composition of the present invention may optionally contain antioxidants, ultraviolet absorbers, photoprotectants, phosphite stabilizers, peroxide decomposers, basic adjuvants, Contains fillers such as nucleating agents, plasticizers, lubricants, antistatic agents, flame retardants, pigments, dyes, carbon black, asbestos, glass fibers, potassium titanate whiskers, mica, carrion, talc, silica, and silica alumina. It is also possible to do so. Furthermore, other polymers can be blended into the composition of the present invention within a range that does not impair its physical properties. The blending ratio of these additives is within an appropriate range. The polyamide compositions of the present invention are prepared by melt mixing in a variety of ways. For example, two essential components may be premixed and then mixed with the remaining components, or three essential components may be mixed with other remaining components at the same time. Moreover, the above-mentioned additives, such as antioxidants, can be added at any of these stages as necessary. The polyamide composition of the present invention has excellent properties such as rigidity, impact resistance, and water resistance. Among them, the composition obtained by melt-mixing the polyamide (A) component into a premix prepared by melt-mixing the components (B) and (C) in particular has particularly good performance. is excellent. The melt fluidity [melt flow rate (MFR, 235°C, 1000g load)] of the composition of the present invention is usually
0.1 to 500g/10min, preferably 0.2 to 500g/10min
The range is 100g/10min. The polyamide composition of the present invention can be molded into various shapes by various conventionally known melt molding methods. Examples include methods such as injection molding, extrusion molding, compression molding, and foam molding, and are used for a wide range of applications including automobile parts, electrical appliances, and electrical parts. Next, the present invention will be specifically explained using examples. In addition, in the Examples and Comparative Examples, the degree of crystallinity and the intrinsic viscosity [η] were determined by the following method. Crystallinity: Determined by x-ray diffraction at 23°C. Intrinsic viscosity [η]: Determined in decalin at 135°C. Example 1 Maleic anhydride grafted ethylene/propylene copolymer [ethylene content 80 mol%, [η]
1.53 dl/g, density 0.86 g/cm 3 , crystallinity 14%] and ethylene-propylene copolymer [ethylene 80 mol%, [η] 2.53 dl/g, density 0.86 g/cm 3 , crystallinity
15%] were premixed in a 30 mmφ extruder (L/D=28, 230°C) to the proportions shown in Table 1. Next, this premix and nylon 6 [manufactured by Toray Industries, Asilan 1021×F, MFR 3.74 g/10 min, Q conditions] were mixed in the proportions shown in Table 1 to form a dry blend consisting of two types of pellets. Prepared. Furthermore, a single screw extruder (L/D=28,
30 mmφ) to prepare a melt blend (pellet shape). The pellets were vacuum-dried at 100° C. for one day and night, and then injection molded under the following conditions to prepare specimen for measuring physical properties. Cylinder temperature: 260°C Injection pressure: 650Kg/cm 2 Injection time: 10sec Mold temperature: 80°C Subsequently, physical properties were evaluated using the following method. MFR measurement: ASTM D-1238-79 Q conditions
MFR was measured. Bending test: Using a 1/8″ thick test piece, bending modulus FM according to ASTM D-790-80
(Kg/cm 2 ) and bending yield strength FS (Kg/cm 2 ) were measured. The test piece was conditioned at 23℃ and 50%
The test was carried out for 3 days in a constant temperature and humidity room at RH. Falling weight impact strength: A weight of a certain shape is dropped from a height of 90cm onto a test piece (diameter 50mmφ, thickness 1.2mm) placed horizontally at -60℃, and by varying the weight of the weight, 50 of test pieces
The falling weight impact strength was evaluated based on the weight (g) of the weight required for % to break. The test pieces were conditioned for 3 days in a constant temperature and humidity room at 23°C and 50% RH. Izot impact strength: 23°C and -40°C according to ASTM D256 using 1/8" thick test piece
Notched Izo impact strength was measured.
Conditioning of the test piece was carried out for 3 days in a constant temperature and humidity room at 23°C and 50% RH. Water absorption test: According to ASTM D570, test specimens (2 inch diameter, 1/8 inch thickness) were heated at 100℃ for 24 hours.
After drying for an hour, a water absorption test was conducted in water at 50°C for 48 hours, and the water absorption rate (%) was determined from the weight change rate of the test piece. The results are shown in Table 1. Examples 1 to 11, Comparative Examples 1 to 5 Modified low crystalline ethylene/α-olefin copolymer (B) and low crystalline ethylene/α-olefin copolymer shown in Table 1
A blend was prepared in the same manner as in Example 1, except that the olefin copolymer (C) was used in the proportions shown in Table 1, and its physical properties were measured. The results are shown in Table 1.
Table 1 also shows the physical properties of the polyamide when the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (B) and the low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (C) were not blended. Comparative example 1).
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
Claims (1)
オレフイン共重合体(B)および低結晶性エチレン・
α−オレフイン共重合体(C)を含むポリアミド組成
物であつて、 [] 該組成物中の各成分の組成が、該ポリア
ミド(A)100重量部に対して該変性低結晶性エチ
レン・α−オレフイン共重合体(B)が1ないし
100重量部の範囲にあり、該低結晶性エチレ
ン・α−オレフイン共重合体(C)が1いし100重
量部の範囲にあること、 [] 該変性低結晶性エチレン・α−オレフイ
ン共重合体(B)が、エチレン成分単位を主成分と
する基剤低結晶性エチレン・α−オレフイン共
重合体100重量部に対して不飽和カルボン酸ま
たはその誘導体成分単位を0.01ないし10重量部
の範囲でグラフト共重合してなり、その結晶化
度が40%以下の範囲にあり、かつ135℃のデカ
リン中における極限粘度[η]Bが0.5ないし
7d1/gの範囲にあること、および [] 該低結晶性エチレン・α−オレフイン共
重合体(C)が、エチレン成分単位を主成分とする
ものであつて、その結晶化度が40%以下の範囲
にあり、かつその135℃のデカリン中における
極限粘度[η]Cが0.5いし7d1/gの範囲にある
こと、および [] 該変性低結晶性エチレン・α−オレフイ
ン共重合体(B)の極限粘度[η]Bと該低結晶性エ
チレン・α−オレフイン共重合体(C)の極限粘度
[η]Cとの比、 [η]B/[η]C の値が0.24ないし0.62の範囲にあること、 を特徴とするポリアミド組成物。[Claims] 1. Polyamide (A), modified low crystalline ethylene α-
Olefin copolymer (B) and low crystalline ethylene
A polyamide composition containing an α-olefin copolymer (C), wherein the composition of each component in the composition is such that the modified low-crystalline ethylene/α - 1 or more olefin copolymer (B)
100 parts by weight of the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (C), and 1 to 100 parts by weight of the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (C); (B) contains an unsaturated carboxylic acid or its derivative component unit in the range of 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the base low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer mainly composed of ethylene component units. It is obtained by graft copolymerization, the crystallinity is in the range of 40% or less, and the intrinsic viscosity [η] B in decalin at 135°C is 0.5 or less.
7d1/g, and [] The low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (C) is mainly composed of ethylene component units, and its crystallinity is 40% or less. and the intrinsic viscosity [η] C in decalin at 135°C is in the range of 0.5 to 7d1/g, and [] the modified low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (B) The ratio of the intrinsic viscosity [η] B of the low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (C) to the intrinsic viscosity [η] C of the low-crystalline ethylene/α-olefin copolymer (C), [η] B /[η] C has a value of 0.24 to 0.62. A polyamide composition comprising:
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