JPH11349806A - ポリアミド成形組成物、該組成物を調製するための方法および該組成物の用途 - Google Patents
ポリアミド成形組成物、該組成物を調製するための方法および該組成物の用途Info
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Abstract
とを有するポリアミド成形組成物を提供すること。 【解決手段】ポリアミド成形組成物は、0.1〜20重
量%の量で相対粘度1.01〜1.30の溶液粘度を有
するプレポリマーポリアミドを含有する。
Description
成物および強度の損失も熱安定性の損失も伴わずに大幅
に改善された加工性、流路および表面品質を有する該組
成物の調製方法、例えば、押出成形、引抜成形、射出成
形、射出吹込成形またはその他の成形技術による繊維、
シート、パイプ、中空体、その他の半仕上品または製品
等の成形体の製造のための該組成物の調製方法および該
組成物の用途に関する。
重量%までの量の、同じかまたは異なったポリアミドの
プレポリマーをポリアミド成形組成物中に配合して、強
度も熱安定性も低下させずに流動性、離型挙動および表
面品質の大幅な改善をもたらすことを特徴とする。本発
明によるポリアミド成形組成物は、主として、全ての種
類の強化剤またはある種の添加剤を配合される成形組成
物に関するが、添加剤を含まない成形組成物にも関す
る。本発明は、更に成形組成物の用途に関する。
成形組成物の加工性を改善するための添加剤は公知であ
る。従って、ある特定のアミド、ジアミドまたはイミド
のみでなくアミドまたはウレア誘導体は、流動特性を改
善するための添加剤として提案されている。
リン酸、そのカルシウム塩または亜鉛塩、もしくは長鎖
脂肪族エステルおよびアルコールの添加も記載されてい
る。
出、すなわち移行しがち、または煙も生成しがちである
か、溶媒によって抽出されるか、縞およびスポットを形
成するか、もしくは分子量が低下し、従って強度、剛性
および熱寸法安定性等の低下を引き起こすことから、ポ
リアミド成形組成物の品質を損なうという欠点を有する
ことが多い(「ナイロンプラスチックハンドブック」、
メルヴィン・I・コーハン(Nylon Plasti
cs Handbook,MelvinI.Koha
n)、436〜440ページ)。
ることも公知である。銅、ヨウ素またはマンガン塩との
併用で、またはポリフェニルエーテルの添加で、1.5
〜2.8の粘度(硫酸中で1%)を有するポリヘキサメ
チレンアジピン酸アミドまたはポリヘキサメチレンイソ
フタル酸アミドの利用をここで挙げることができる。一
方、無機充填剤の比率を大幅に増加させた良好な表面光
沢を有するポリアミドからの樹脂材料も開発された。強
度と剛性を高めるために、ポリアミド樹脂中にテレフタ
ル酸とイソフタル酸を用いることが提案されている。し
かし、流動性が劣るために、それらから満足な表面品質
を有する成形体を製造することは困難である。
知である。DE4311885において、シュウ酸、マ
ロン酸、グルタル酸またはフタル酸のアルカリ塩の添加
はこの目的のために推奨されている。
合、流れ挙動、光沢、強度および熱安定性等のポリアミ
ド成形組成物の幾つかの重要な特性を同時に改善するた
めに、様々な種類の添加剤を用いることが必要である。
しかし、これらの添加剤は、一方において相互に親和す
るとは限らず、他方において、靱性、柔軟性、破壊伸
び、応力分解抵抗等の重要なその他の特性を損なうこと
が多い。
SAN等のタイプの10〜40重量%の衝撃強度改良剤
を配合されると共に、高分子のポリアミドに加えて、加
工を改善するために一定比率のより低分子のポリアミド
単位も含む高い衝撃強度の多相熱可塑性ポリアミド混合
物は、EP0272695に記載されている。より低分
子のポリアミドは、衝撃強度の改良によって引き起こさ
れるより高い粘度を再び低下させ、従って、成形組成物
の加工性を高める機能を有する。それは、平均分子量が
5,000より少なく、また、固有粘度が0.5dl/
gより小さい不釣り合いの末端基を多く有するため、ポ
リアミド混合物は、結果として5〜50Pa.s(50
〜500ポイズ)の粘度またはASTMD1238に準
拠して280℃において2160gの負荷で100−>
200g/10分の溶融を最終的に達成する。
とするので複雑であり、製造されたポリアミド成形品
が、多くの場合、特により高濃度の異種ポリマー衝撃強
度改良剤によって変色し、より大きな成形品の場合には
スポットが生じる限りにおいて不満足である。そのう
え、低分子ポリアミドは、部分的な縮合後およびアミド
交換反応に起因して高分子ポリアミドと不均一に反応
し、その結果、粘度の大幅な変動が発生しうる。
剤を有するポリアミド成形組成物であって、40〜80
ml/gの粘度数(96%硫酸溶液中に0.5%のポリ
アミドを溶かして25℃において測定)を有する低分子
ポリアミドと充填剤とが溶融物中で混合され、別個の縮
合後段階によって固相でより高い粘度に高められるポリ
アミド成形組成物を記載している。より低分子のポリア
ミドは、可能な限り等モルであると共に、多すぎない末
端基の量を有するように意図されている。この方法は、
2つの作業段階が必要であり、最終粘度において大きな
変動が必ず予想される結果、多くの場合、成形品が粗
く、汚れ、スポットが出ると共に、縮合後に時間がかか
り、成形組成物の加工性が低下するという欠点がある。
は、特に良好な表面品質、高い表面光沢および極めて良
好な流れ特性を可能にする、成形品用の充填および無充
填ポリアミド成形組成物を提供することである。更に、
本発明によるポリアミド成形組成物は、強度、剛性およ
び熱寸法安定性等の最終製品の重要な特性を損なうので
なく改善し、その上、通常よりも多い充填剤量を配合す
ることも可能であるべきである。本発明の更なる目的
は、こうした成形組成物の調製のための対応する方法お
よび該組成物の用途を提供することである。
ミド成形組成物に関して、請求項10の特徴による調製
方法に関して、請求項12の特徴による用途に関して達
成される。従属クレームは有利な展開を示している。
比率のプレポリマーポリアミドをポリアミド成形組成物
に配合する点に存在する。
種以上のポリアミドから成ることが可能であり、また、
添加されたプレポリマーポリアミドは、成形組成物のポ
リアミドマトリックスと同じタイプのものであるか、も
しくは異なったポリアミドタイプ由来のものであること
が可能である。
を含有する成形組成物は、あらゆるポリアミド、すなわ
ち、非晶性のみでなく結晶性またはそれらの混合物にま
で及ぶ。ポリアミドの調査は、例えば、RomppCh
emie−Lexikon、9版、5巻、359ページ
以降、およびその中に挙げられた引用文献の中に見られ
る。しかし、ポリアミドPA6、PA66、PA11、
PA12、PA6T/66、PA6T/6I、PA6I
/6T、PA6/6T、PA6/66、PA8T、PA
9T、PA12T、PA69、PA610、PA61
2、PA1012、PA1212、PAMACM12、
PAPACM12、PAMACMT、PAPACP1
2、PANDT、PAMXDI、PANI、PANT、
PATMHMDAT,T、PA12/PACMT/PA
CMI、PA12/MACMI/MACMT、PAN1
2、PA6/MACMIは好ましい。同じことはポリア
ミド中に用いられるプレポリマーにも当てはまる。従っ
て、本発明は、上述した全てのポリアミドに対するプレ
ポリマーにも及ぶ。
は、0.5%メタ−クレゾール中で測定して1.01〜
1.3程度、好ましくは1.05〜1.25程度であ
る。この場合の成形組成物は、ポリマーマトリックスを
基準として0.1〜20重量%のプレポリマー、特に好
ましくは2〜18重量%のプレポリマーを含有する。最
善の結果は2〜16重量%で得られる。
ラス繊維、ガラスボール、ガラス粉体、ポリマー繊維、
炭素繊維、金属繊維等の1〜95重量%の量の充填剤、
タルク、石灰、カオリン、ケイ酸塩等の無機質、水酸化
物、リン酸塩、ハロゲン含有物質等の防炎加工剤、装飾
剤、安定剤、触媒、さらに結晶化剤、潤滑剤、酸化防止
剤等の添加剤を含有するが、添加剤のない純ポリアミド
として存在することも可能である。
物の調製方法に関する。本発明によるポリアミド成形組
成物の調製のために、所定粘度のプレポリマーポリアミ
ドは、ポリアミドに配合される。これは、プレポリマー
を乾燥状態で添加した後に溶融物へ加工するか、または
成形組成物の混合の工程で混練機またはスクリュウ機中
に添加するか、もしくは射出成形加工中に粉体で入れる
か、またはロールで入れることで行うことができる。プ
レポリマーポリアミド分は、場合によって高分子ポリア
ミドと混合された粉体、硬い粒状物質またはペースト状
製品として添加され、その量はポリアミドマトリックス
を基準として0.1〜20重量%、好ましくは2〜18
重量%、更に好ましくは2〜16重量%である。加工温
度は160〜380℃、好ましくは180〜350℃で
ある。ポリアミド成形組成物にプレポリマーポリアミド
分を配合するための適する機械は、単軸および二軸押出
機、混練機および射出成形機等である。
されたプレポリマーポリアミド分は、添加されたプレポ
リマーポリアミドの量に応じて100%以上の粘度の明
確な低下を引き起こすため、約10〜100ml/10
分の成形組成物のMVI初期値は、やはりポリアミドの
タイプに応じてある倍数だけ増加させることが可能であ
る。結果として、95重量%までのより高い充填剤量は
可能である。なぜならば、プレポリマーポリアミドによ
って、これらはより良く濡らされることで、ポリアミド
マトリックス中により良く結合されることが可能である
からである。
形組成物の流路は格段に、時には初期値のある倍数だけ
増加するため、はるかに細くて薄いが、より大きな面積
の成形品を製造することができる。
く、汚れて見えるか、もしくは陥没および凹凸を示す最
終製品の表面品質は大幅に改善される。
滑らかで、より均一な表面を成形品にもたらし、表面に
高度な光沢を付与する。
は、軟化用の異質物質または潤滑剤が多くの場合に起こ
すような移行を起こさないか、表面上に被膜を形成する
か、もしくは機械的特性または熱寸法安定性を低下させ
るが、関連した高分子構造のためにこれらを補助すると
共に、多くの場合それらを改善さえすることに存在す
る。
形組成物の用途にも関する。本発明による成形組成物
は、例えば、押出成形、引抜成形、射出成形、射出吹込
成形またはその他の成形技術による繊維、シート、パイ
プ、中空体、もしくはその他の半仕上品または最終製品
等の成形体の特に製造のために用いられる。好ましく
は、成形組成物は、充填成形品の製造のために用いられ
る。
成形組成物を説明している。
測定し、MVI(meltvolumeindex:溶
融量指数)はISO1133(DIN53735)に準
拠して測定し、光沢値はISO2813(DIN675
30)に準拠したミノルタ・マルチグロス 268(M
inoltaMultigloss268)装置を用い
て測定し、流れ距離はEMS−ChemieAGの内部
標準に準拠してスパイラル試験(流路スパイラル1.5
×10)によって測定した。
ワーナー・フライデラー(Werner&Pfleid
erer)からの二軸押出機ZFK25で、ガラス繊維
と共にポリアミドプレポリマーをポリアミドの中に配合
した。引取ったストリングを冷却し、粒状化して乾燥し
た。その後、アーバーグ(Arburg)からのA27
0射出成形機で粒状物を加工し、サンプルを作成して後
の機械特性および流路を測定した。流路は、1000b
arの圧力およびそれぞれのポリアミドに対する加工温
度と成形温度においてスパイラル1.5x10mmで測
定した。 <以下の表における用語の説明> PA66+PA6I/6T=ポリアミド66とコポリア
ミド6I/6Tとのブレンド ガラス繊維=ヴェトロテックス(Vetrotex)か
らのカットガラス(タイプP355) プレポリマーPA6T/6I=ポリアミド6T/6I、
0.5%メタ−クレゾール中で測定して相対粘度1.1
4 PA66=ポリアミド66 PA12=ポリアミド12 プレポリマーPA12=ポリアミド12、0.5%メタ
−クレゾール中で測定して相対粘度1.10 PAMACM12=透明ポリアミドMACM12 n.b.=破壊なし
よびポリアミドブレンドを基準にして4〜16重量%の
プレポリマーを添加した実施例
よびポリアミドを基準にして4〜8重量%のプレポリマ
ーを添加した実施例
およびポリアミドを基準にして4〜8重量%のプレポリ
マーを添加した実施例
例 実施例12、14=ポリアミドを基準にして2〜4重量
%のプレポリマーを添加した実施例
高い表面光沢および極めて良好な流れ特性が得られ、成
形品用の充填および無充填ポリアミド成形組成物を提供
できる。更に、本発明によれば、ポリアミド成形組成物
は、強度、剛性および熱寸法安定性等の最終製品の重要
な特性を損なうのではなく改善し、その上、通常よりも
多い充填剤量を配合することも可能である。更に、こう
した成形組成物の調製のための対応する方法および該組
成物の用途を提供できる。
Claims (13)
- 【請求項1】 0.1〜20重量%の量で1.01〜
1.30の相対粘度の溶液粘度(0.5%メタ−クレゾ
ール中で測定)を有するプレポリマーポリアミドを含有
することを特徴とする良好な表面品質と良好な流れ挙動
とを有するポリアミド成形組成物。 - 【請求項2】 前記プレポリマーポリアミドが前記ポリ
アミド成形組成物と同じ種類のものであることを特徴と
する請求項1に記載のポリアミド成形組成物。 - 【請求項3】 前記プレポリマーポリアミドがポリアミ
ド成形組成物のタイプとは異なることを特徴とする請求
項1に記載のポリアミド成形組成物。 - 【請求項4】 1〜95重量%の充填剤を含有すること
を特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のポ
リアミド成形組成物。 - 【請求項5】 前記充填剤が、無機、金属または高分子
の繊維、球、薄板、粉体またはそれらの混合物であるこ
とを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の
ポリアミド成形組成物。 - 【請求項6】 前記プレポリマーポリアミドが、PA
6、PA66、PA6I/6T、PA6T/6I、PA
6T/66、PA6/6T、PA6T/6I/66、P
A6I/66、PAMACMT/6Iまたはそれらの混
合物から選択されることを特徴とする請求項1から5の
いずれか1項に記載のポリアミド成形組成物。 - 【請求項7】 前記プレポリマーポリアミドが、PA1
2、PA612、PA912、PA1012、PA12
12、PA610、PA12/6T、PA8T、PA9
T、PA12T、PAN12、PANI/6Tまたはそ
れらの混合物から選択されることを特徴とする請求項1
から5のいずれか1項に記載のポリアミド成形組成物。 - 【請求項8】 前記プレポリマーポリアミドが、PAM
ACMI、PAMACM10、PAMACM12、PA
PACM12、PAPACP12、PAMXD6、PA
MXDI、PAMACMT、PA12/MACMI、P
A12/MACMT、PA12/MACMI、PAND
T、PANDI、PAIPDI/IPDT、PATMH
MDA,T、およびPA12/PACM,T/PAC
M,Iまたはそれらの混合物から選択されることを特徴
とする請求項1から5のいずれか1項に記載のポリアミ
ド成形組成物。 - 【請求項9】 連鎖調節剤、安定剤、結晶化剤、軟化
剤、染料、顔料、酸化防止剤および類似の添加剤等の添
加剤を更に含有するが、衝撃強度改良剤も防炎加工剤も
含有しないことを特徴とする請求項1から8のいずれか
1項に記載のポリアミド成形組成物。 - 【請求項10】 ポリアミドマトリックスの0.1〜2
0重量%の、所定粘度のプレポリマーポリアミドを溶融
物中に、または混合によって前記ポリアミド成形組成物
に添加することを特徴とする請求項1から9のいずれか
1項に記載のポリアミド成形組成物を調製するための方
法。 - 【請求項11】 前記成形組成物が別個の縮合後段階を
経ないことを特徴とする請求項10に記載のポリアミド
成形組成物を調製するための方法。 - 【請求項12】 繊維、シート、パイプ、中空体、その
他の半仕上品または最終製品等の成形品の製造のための
請求項1から9のいずれか1項に記載のポリアミド成形
組成物の用途。 - 【請求項13】 充填成形品の製造のための請求項12
に記載のポリアミド成形組成物の用途。
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