JPH0760916A - 熱可塑性多層複合体およびそれから成る成形部材 - Google Patents
熱可塑性多層複合体およびそれから成る成形部材Info
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Abstract
衝撃強度を有し、相境界面で摩擦接触的に結合するポリ
アミドおよびポリビニリデンフルオリドからなる熱可塑
性多層複合体。 【構成】 I.ポリアミドからなる成形材料を基礎とす
る少なくとも1つの層およびII.a)ポリビニリデン
フルオリドとb)ポリグルタルイミドとから成る成形材
料を基礎とするIに隣接した少なくとも1つの層を有
し、この場合これらの層は、互いに摩擦接触的に結合し
ている。
Description
びポリビニリデンフルオリドからなる熱可塑性多層複合
体である。
オリドは、一連の使用に不適当なものである。
というのも、このポリアミドは、照射下で老化し、かつ
空気湿分を吸収するからである。このことにより、変
色、機械的性質の劣化および歪みの徴候が生じる。ポリ
アミドが良好な機械的性質、殊に良好な靭性を有すると
しても、ポリアミドは、劣悪な遮断効果を有し;したが
って、極性物質は、容易にポリアミドを通じて移行しう
る。このことは、例えばアルコール含有燃料が搬送され
る燃料導管の場合には、著しい欠点である。
な耐候性を有し、かつ良好な耐化学薬品性を有する。そ
の上、ポリビニリデンフルオリドは、極性媒体ならびに
非極性媒体に対して顕著な遮断効果を有する。衝撃に敏
感なことは欠点である。殊に、ノッチ衝撃強度は不十分
である。
ポリビニリデンフルオリド(PVDF)をも含めて互い
に非相溶性であり、したがって多層複合体を製造する場
合に、積層品の層間で十分な付着力が達成されないこと
は、当業者に知られていることである。しかし、摩擦接
触的な熱可塑性多層複合体は、工業的使用の場合には、
必ず必要とされるものである。
ビニリデンフルオリド成形材料およびポリアミド成形材
料からなる熱可塑性多層複合体を提供することである。
成形材料およびそれから得られた熱可塑性多層複合体
は、次の要求: 1.PVDFおよびポリアミドからなる成形材料は、熱
可塑性多層複合体の形で堅固に互いに付着すること。
料との間で熱可塑性複合体は、燃料に対して安定性であ
ること。
要求事項1および2を充足させるために必要とされる変
性によって変化しないことを満たすはずである。
料からなる熱可塑性多層複合体それ自体は、数多くの実
施態様で知られている。
には、ポリアミド11からなる外側層および可塑化され
たポリビニリデンフルオリドからなる内側層を有する2
層管が記載されている。この場合には、これらの層の摩
擦接触的結合は存在していない。即ち、この管は、前記
の第1の要求事項を満たしていない。
求事項1〜3は、 I.ポリアミドからなる成形材料を基礎とする少なくと
も1つの層および II.a)ポリビニリデンフルオリドと b)ポリグルタルイミドとから成る成形材料を基礎とす
るIに隣接した少なくとも1つの層を有し、この場合こ
れらの層は、互いに摩擦接触的に結合していることを特
徴とする、熱可塑性多層複合体によって満たされること
が見い出された。
5〜50:2.5〜50、有利に97.5〜80:2.
5〜20、特に有利に96〜90:4〜10で使用され
る。
リデンフルオリド重合体からなる他の層を有することが
でき、この層は、層IIに対しては隣接していないが、
しかし層Iに対しては隣接している。
ドおよびコポリアミドがこれに該当する。例としては、
4.6−、6.6−、6.12−、8.10−、10.
10−ポリアミド等が挙げられる。有利なのは、6−、
10.12−、11−、12−ポリアミドならびに1
2.12−ポリアミドである。[ポリアミドの表記は、
国際規格に相応しており、この場合前者の数字は出発ジ
アミンのC原子数を表わし、後者の数字はジカルボン酸
のC原子数を表わす。1つの数字のみが記載されている
場合には、これは、α,ω−アミノカルボン酸から出発
したものであるかもしくはそれから誘導されたラクタム
から出発したものであることを意味する。H.Dominhaus,
Die Kunststoffe und ihre Eigenshaften,第272
頁、VDI社刊(1976)、参照]。
リアミドは、例えばアジピン酸、セバシン酸、コルク
酸、イソフタル酸、テレフタル酸を共酸として含有する
ことができるかもしくはビス(4´−アミノシクロヘキ
シル)−メタン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン等をコジアミンとして含有する
ことができる。
ば:D. B. Jacobs,J. Zimmermann,Polymerization Pro
cesses,第424〜467頁,Interscience Publisher
s,New York(1977);ドイツ連邦共和国特許出願
公告第2152194号明細書)。
合された脂肪族/芳香族重縮合物であり、これは、例え
ば米国特許第2071250号明細書;同第20712
51号明細書;同第2130523号明細書;同第21
30948号明細書;同第2241322号明細書;同
第2312966号明細書;同第2512606号明細
書;同第3393210号明細書に記載されているかも
しくはKirk-Othmer;Encyclopedia of Chemical Techno
logy、第3版、第18巻、Wiley and Sons(198
2),第328頁および第435頁に記載されている。
この種の生成物は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公
開第2712987号明細書、同第2523991号明
細書、同第3006961号明細書に記載されている。
ならびに主としてカルボン酸末端基を有するものを使用
することができる。有利なのは、主としてアミノ末端基
を有するポリアミドである。
5〜2.4の範囲内の相対粘度(ηrel)に相応して4
000を上廻り、特に10000を上廻る。
による性質を損なわない限り、40重量%までの別の熱
可塑性樹脂を含有することができる。殊に、この場合に
は、ポリカルボネート[H. Schnell,Chemistry and Ph
ysics of Polycarbonates,Interscience Publisher,N
ew York(1981)]、アクリルニトリル/スチロー
ル/ブタジエン共重合体(Houben-Weyl,Methoden der
organischen Chemie,第14/1巻,Georg Thieme
Verlag Stuttgart,第393〜406頁;Ullmanns
Encyclopaedie der technischen Chemie,第4版,第1
9巻,Verlag Chemie社(Weinheim在)刊,(198
1),第279〜284頁)、アクリルニトリル/スチ
ロール/アクリレート共重合体[Ullmanns Encyclopaed
ie der technischen Chemie,第4版,第19巻,Verla
g Chemie社(Weinheim在)刊,(1981),第277
〜295頁]、アクリルニトリル/スチロール共重合体
[Ullmanns Encyclopaedie der technischen Chemie,
第4版,第19巻,Verlag Chemie社(Weinheim在)
刊,(1981),第273頁以降]またはポリフェニ
レンエーテル(ドイツ連邦共和国特許出願公開第322
4691号明細書およびドイツ連邦共和国特許出願公開
第3224692号明細書、米国特許第3306874
号明細書、米国特許第3306875号明細書および米
国特許第4028341号明細書)が挙げられる。
であるように調節することができる。適当な変性剤は、
例えばエチレン/プロピレン共重合体またはエチレン/
プロピレン/ジエン共重合体(欧州特許出願公開第02
95076号明細書)、ポリペンテニレン、ポリオクテ
ニレンまたはランダムにかもしくはブロック状に構成さ
れた、アルケニル芳香族化合物と脂肪族オレフィンまた
はジエンとからなる共重合体(欧州特許出願公開第02
61748号明細書)である。更に、耐衝撃性に変性す
るゴムは、次のものが挙げられる:ガラス温度Tg<−
10℃を有する(メト)アクリレート−、ブタジエン−
またはスチロール/ブタジエンゴムからなる粘弾性心を
有する心/外殻ゴム、この場合心は、架橋されていても
よい。外殻は、スチロールおよび/またはメチルメタク
リレートおよび/または他の不飽和単量体から構成され
ていてもよい(ドイツ連邦共和国特許出願公開第214
4528号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第3
728685号明細書)。耐衝撃性に変性する成分の含
量は、望ましい性質を損なわないように選択することが
できる。
うに使用されるポリビニリデンフルオリドを殊に含有す
る。この重合体の製造および構造は公知である(Hans
R. Kricheldorf,Handbook of Polymer Synthesis,第A
部,Verlag Marcel Dekker Inc. New York - Basel ー Ho
ngkong,第191頁以降;Kunststoff Handbuch,第1
版,第XI巻,Carl Hanser Verlag Muechen(1971),
第403頁以降)。
する共重合体も本発明によれば含有していてもよく、こ
れは、40重量%までの別の単量体を有する。このよう
な付加的な単量体としては、例示的に次のものが挙げら
れる:トリフルオルエチレン、エチレン、プロペンおよ
びヘキサフルオルプロペン。
ルオリドは、一般に<17g/10min、特に2〜1
3g/10minのメルトフローインデックス(DIN
53735)を有する。
ルイミドが使用され、このポリグルタルイミドは少なく
とも次の基本成分: i)
する。
ロピル、ブチル、ヘキシルであり、R1〜R4は−H、
(CnH2n+1)(但し、nは1〜6を表わす)であり、
この場合基R1〜R4は、同一でも異なっていてもよい。
好ましいのは、R1〜R4がメチル基を表わすような基本
成分である。同様に、アルキルは有利にメチルを表わ
す。
呼称される。これは、2個の隣接したカルボキシル(カ
ルボキシレート)基が環式酸イミドに反応されているよ
うなポリアルキルアクリル酸エステルである。イミド形
成は、有利にアンモニアもしくは第1アミン、例えばメ
チルアミンを用いて実施される。生成物ならびにその製
造は公知である(Hans R. Kricheldorf,Handbook of P
olymer Synthesis,第A部,Verlag Marcel Dekker Inc.
New York - Basel ー Hongkong,第223頁以降;H. G.
Elias,Makromolekuele, Huethig und Wepf Verlag Base
l Heiderberg- New York;米国特許第2146209号
明細書、米国特許第4246374号明細書)。
ドは、一般に<30g/10min、特に0.2〜15
g/10minのメルトフローインデックスを有する。
タルイミドは、なお相応する変性剤を含有することがで
きる。例としては、ポリブチルアクリレート心およびポ
リメチルメタクリレートおよび/またはポリグルタルイ
ミドからなる外殻を有する心/外殻−重合体が挙げられ
る。記載した例以外に、他の変性剤が可能である。
用の助剤および添加剤、例えば難燃剤、安定剤、可塑
剤、加工助剤、粘度改善剤、充填剤、この場合には殊に
導電性を改善するための充填剤、顔料等を添加すること
ができる。記載した薬剤の量は、望ましい性質に重大な
影響を及ぼさない程度に配量することができる。
方法により、成分IIaおよびIIbを良好に混練する
混合装置中、例えば二軸スクリュー混練機中で、成分I
IaおよびIIbの融点により左右される温度、一般に
200〜330℃で溶融混合することによって製造され
る。
分IIは、直接に調製押出機(Aufbereitungsextrude
r)中で製造することができ、この調製押出機中で層I
Iとの熱可塑性多層複合体を製造するための成分II
は、調製される。
いて成分IIaおよびIIbの無定形の混合相のみが存
在しかつ成分IIaおよびIIbの純粋な無定形相は存
在しないように選択することができる。この無定形の混
合相とともに、結晶性PVDF領域が存在する。
なる形態は、成分IIaおよびIIbのための本発明に
よる成形材料によって達成される。即ち、本発明による
成分IIは、捩り振動分析で−200℃とPVDF結晶
の融点との間の温度の関数としてガラス転移のみを示
し、このガラス転移の温度は、成分IIの組成およびP
VDFの結晶条件によって定められる。殊に、記憶装置
モジュールおよび損失モジュールの温度依存性の命令の
場合には、純粋な無定形PVDF相のガラス転移に相応
するであろう−38℃〜−50℃の最大は生じない。
のための成形材料の場合に成分IIbの含量が小さけれ
ば小さいほど、ますます良好に満たすことができる。例
えば、ポリビニリデンフルオリド重合体95重量%(成
分IIa)と本発明によるポリグルタルイミド成形材料
5重量%(成分IIb)との混合物のメタノール含有燃
料に対する遮断効果は、純粋なポリビニリデンフルオリ
ドの遮断効果よりも不本意なことに劣悪である。
で行なうことができる。
融液を金型内に一緒に導入し、かつ成形部材に冷却する
ことができる(多成分射出成形法)。一工程の押出法の
場合には、常法で種々の溶融液が同時押出される。
分Iまたは成分IIから得られ、次いで残りの成分と、
圧縮、射出成形または押出によって結合される。
な安定性ならびに化学的薬剤、溶剤および燃料に対する
拡散に抗する良好な遮断効果を有する。更に、複数の層
は、摩擦接触的に互いに結合し、したがって例えば完成
部材の熱膨張または曲げの際に種々の層の剪断は互いに
生じない。更に、本発明による多層複合体を幾つも互い
に(交互に)有する部材を製造することもできる。
の際になかんずく電気工業、機械建造工業および自動車
工業の範囲内でその場で使用され、この場合ポリビニリ
デンフルオリドの遮断効果は、ポリアミドの良好な機械
的性質、殊に著しく良好な冷間衝撃強さと組み合わされ
るかまたはポリアミドの不利な性質、例えば不足した耐
UV性、不十分な引掻強さまたは不足した耐薬品性は、
ポリビニリデンフルオリドでの被覆によって補償され
る。
用いて定められた。
インデックスの測定は、230℃で5kgの荷重下に行
なわれる(DIN 53735)。
ックスの測定は、230℃で3.8kgの荷重下に行な
われる(DIN 53735)。
属製楔(切断角度:5度;支持台:2.5kg)を用い
て行なわれ、この場合には、試験すべき材料の境界層を
分離することが試みられる。成分間の境界での分離を行
なう場合には、付着力は劣悪である。これとは異なり、
2つの成分の一方内で全部または部分的に分離を行なう
場合には、良好な付着力が存在する。
の測定は、DIN53727/ISO 307により2
5℃で0.5重量%のm−クレゾール溶液を使用して行
なわれる。
ド1gはm−クレゾール50mlに25℃で溶解され
る。この溶液は、過塩素酸を用いて電位差計により滴定
される。
するために、重縮合物1gは、ベンジルアルコール50
mlに窒素雰囲気下に165℃で溶解される。溶解時間
は、最大で20分間である。この溶液は、エチレングリ
コール中のKOH溶液(KOH 0.05モル/l)を
用いてフェノールフタレインに対して色が変化するまで
滴定される。
はない。
量:アミノ末端基0.9ミリモル/kg;カルボキシル
末端基48ミリモル/kg;VESTAMID(登録商
標)L 2140−Huels AG) PA 2:ポリアミド12(ηrel:2.1;可塑剤含
量:N−n−ベンジルベンゾールスルホンアミド15重
量部、アミノ末端基9ミリモル/kg;カルボキシル末
端基48ミリモル/kg;VESTAMID(登録商
標)L 2140−Huels AG) PA 3:ポリアミド12(ηrel:2.1;可塑剤含
量:N−n−ベンジルベンゾールスルホンアミド15重
量部、アミノ末端基50ミリモル/kg;カルボキシル
末端基8ミリモル/kg) PA 4:ポリアミド6.12(ηrel:1.9;可塑
剤含量:アミノ末端基0.93ミリモル/kg;カルボ
キシル末端基29ミリモル/kg) PA 5:ポリアミド12(ηrel:2.01;可塑剤
含量:アミノ末端基0.33ミリモル/kg;カルボキ
シル末端基31ミリモル/kg) 成分II. PVDF 1:ポリビニリデンフルオリド(メルトフロ
ーインデックス:13g/10min、DYFLOR
(登録商標)LE−Huels AG)。
(メルトフローインデックス:8.5g/10min、
DYFLOR(登録商標)EE−Huels AG)。
リド100重量部(メルトフローインデックス:8.5
g/10min、DYFLOR(登録商標)EE−Huel
s AG)および b)市販の導電性カーボンブラック6重量部(Ketjenbl
ack TMEC 300−AKZO)からなるポリビニリ
デンフルオリド。
上記のi)〜iv)で示される構成成分から構成されてお
り、この場合アルキルおよびR1〜R4はメチルを表わ
す。
た。
mmもしくは30mmのスクリュー直径を有する実験室
用同時押出装置中で製造された。円筒体の温度は230
℃(PA1、PA2、PA3)であり、250℃(Z
1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6)であり、かつ28
0℃(PA 4、PA 5)であった。層厚はそれぞれ
0.5mmであった。
℃、PA 4およびPA 5を用いる試験の場合には2
80℃で5分間の圧縮時間で製造された。
Claims (11)
- 【請求項1】 熱可塑性複合体において、 I.ポリアミドからなる成形材料を基礎とする少なくと
も1つの層および II.a)ポリビニリデンフルオリドと b)ポリグルタルイミドとから成る成形材料を基礎とす
るIに隣接した少なくとも1つの層を有し、この場合こ
れらの層は、互いに摩擦接触的に結合していることを特
徴とする、熱可塑性多層複合体。 - 【請求項2】 層IIが a)ポリビニリデンフルオリド97.5〜80重量%と b)ポリグルタルイミド2.5〜20重量%との混合物
からの成形材料から成る、請求項1記載の熱可塑性多層
複合体。 - 【請求項3】 層IIが a)ポリビニリデンフルオリド95〜90重量%と b)ポリグルタルイミド4〜10重量%との混合物から
の成形材料から成る、請求項1または2に記載の熱可塑
性多層複合体。 - 【請求項4】 成分IIbが次の基本成分: i) 【化1】 14〜85重量% ii) 【化2】 10〜75重量% iii) 【化3】 0〜15重量% iv) 【化4】 7〜20重量% 〔上記式中、アルキルはメチル、エチル、プロピル、ブ
チル、ヘキシルであり、R1〜R4は−H、(C
nH2n+1)(但し、nは1〜6を表わす)であり、同一
でも異なっていてもよい〕を有する、請求項1から3ま
でのいずれか1項に記載の熱可塑性多層複合体。 - 【請求項5】 成分IIbが次の基本成分: i) 【化5】 30〜705重量% ii) 【化6】 20〜40重量% iii) 【化7】 0〜15重量% iv) 【化8】 8〜12重量% 〔上記式中、アルキルはメチル、エチル、プロピル、ブ
チル、ヘキシルであり、R1〜R4は−H、(C
nH2n+1)(但し、nは1〜6を表わす)であり、同一
でも異なっていてもよい〕を有する、請求項1から4ま
でのいずれか1項に記載の熱可塑性多層複合体。 - 【請求項6】 Iの層がポリアミド12を基礎とする成
形材料である、請求項1から5までのいずれか1項に記
載の熱可塑性多層複合体。 - 【請求項7】 アルキルならびにR1〜R4がメチル基で
ある、請求項1から6までのいずれか1項に記載の熱可
塑性多層複合体。 - 【請求項8】 成分IIがビニルフルオリド共重合体で
ある、請求項1から7までのいずれか1項に記載の熱可
塑性多層複合体。 - 【請求項9】 成分IIaが導電性に調節されており、
かつ表面抵抗が109オーム未満を有する、請求項1か
ら8までのいずれか1項に記載の熱可塑性多層複合体。 - 【請求項10】 成形部材において、請求項1から9ま
でのいずれか1項に記載の熱可塑性多層複合体からなる
ことを特徴とする、成形部材。 - 【請求項11】 中空異形成形体において、請求項1か
ら10までのいずれか1項に記載の熱可塑性多層複合体
からなることを特徴とする、中空異形成形体。
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