JPS61163960A - 高衝撃抵抗性の熱可塑性組成物 - Google Patents
高衝撃抵抗性の熱可塑性組成物Info
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- JPS61163960A JPS61163960A JP236186A JP236186A JPS61163960A JP S61163960 A JPS61163960 A JP S61163960A JP 236186 A JP236186 A JP 236186A JP 236186 A JP236186 A JP 236186A JP S61163960 A JPS61163960 A JP S61163960A
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- Japan
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- weight
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- polyamide
- acid
- copolymer
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
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- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
アミド樹脂に関する.更に特定的には、本発明は,2種
の特定的な群の化学組成物からなり、開yrc.f)4
゛f’i X * * &* K J: ′IKM”7
1 L IWJooolnmより小さい粒度を有する、
少なくとも特定的な量の分散された強化材(tough
ener)粒子を含有する、無定形ポリアミドに関する
。
の特定的な群の化学組成物からなり、開yrc.f)4
゛f’i X * * &* K J: ′IKM”7
1 L IWJooolnmより小さい粒度を有する、
少なくとも特定的な量の分散された強化材(tough
ener)粒子を含有する、無定形ポリアミドに関する
。
強化ナイロン組成物(t oughened nyI
on composiLon)は、商業的な大量生産
物である.かかる組成物は,連続ナイロン相と分散強化
材相とを含有する.かかる組成物は1979年11月1
3日付のニブシュタイン(E p s t e i n
)による米国特許第4,174、358号に開示されて
いる。
on composiLon)は、商業的な大量生産
物である.かかる組成物は,連続ナイロン相と分散強化
材相とを含有する.かかる組成物は1979年11月1
3日付のニブシュタイン(E p s t e i n
)による米国特許第4,174、358号に開示されて
いる。
本発明は、ニブシュタインの特許に開示されている組成
物の改善に関するものであり、その改善点は、成る種の
無定形ナイロンが、成る特定の量の成る特定の強化材の
組み合せによって強化され、強化材が無定形ナイロン中
に約360nmより小さい粒度を有する粒子として存在
する時に。
物の改善に関するものであり、その改善点は、成る種の
無定形ナイロンが、成る特定の量の成る特定の強化材の
組み合せによって強化され、強化材が無定形ナイロン中
に約360nmより小さい粒度を有する粒子として存在
する時に。
以前に知られていたものよりも高い衝撃抵抗性を室温で
有する、繊維布化された部分を生成するということを見
出した点にある。
有する、繊維布化された部分を生成するということを見
出した点にある。
本発明は,無定形ボリアミドマトリックス樹脂およびボ
リアミドマトリックス樹脂中に分散されたアイオノマー
およびコポリマー粒子のブレンドから実質的になる、熱
可塑性組成物に関する.ポリアミドは高分子量のもので
なければならず、また0.15重量%以下の水しか含有
しない試料について測定して3000poiseもしく
はそれ以上の見かけ溶融粘度を有するものでなければな
らず,ここでその測定は280℃および剪断速度(sh
ear ratto)約100sec−’で行なうも
のとする.無定形ポリアミドは、組成物中に、組成物の
約75重量%乃至85重量%の量だけ存在しなければな
らない.(無定形ボリアミド全体に亘って実質上一様に
)分散されるアイオノマーおよびコポリマー粒子のブレ
ンドは,本明細書記載の小角X線の手法がポリマーの試
料に適用された時に,約360nmより小さい粒子直径
が得られるような粒度を有するものとする.この手法の
意味する所は,粒子の集合体の1/2が約360nmよ
り小さい直径を有するという、対数規格分布をこれが表
わすというものである.粒子牛のコポリマーは約40乃
至約66の間のムーニー粘度を有する。 コポリマー粒
子の組成は、(a)エチレン63乃至73重量%、プロ
ブレン24乃至30重量%、ヘキサジエン3.0乃至6
.5重量%、およびコポリマーの0.25乃至2.25
重量%の量だけそこにグラフト化された無水コハク酸基
を含有するノルボルナジェン0乃至0.5重量%、また
は(b)少なくとも35重量%の(a)と、65重量%
までの、そこにグラフト化された無水コハク酸基を含有
しない(a)のコポリマーとの混合物、の何れかとする
。このコポリマーは、組成物の4乃至20重量%の量だ
け組成物中に存在するものとする0本発明で有用なアイ
オノマーは、エチレン40乃至93重量%、下記式 式中、 −Rは2乃至10個の炭素原子を含有するアルキル基で
あり、 −R′は−Hもしくは−CH3である。
リアミドマトリックス樹脂中に分散されたアイオノマー
およびコポリマー粒子のブレンドから実質的になる、熱
可塑性組成物に関する.ポリアミドは高分子量のもので
なければならず、また0.15重量%以下の水しか含有
しない試料について測定して3000poiseもしく
はそれ以上の見かけ溶融粘度を有するものでなければな
らず,ここでその測定は280℃および剪断速度(sh
ear ratto)約100sec−’で行なうも
のとする.無定形ポリアミドは、組成物中に、組成物の
約75重量%乃至85重量%の量だけ存在しなければな
らない.(無定形ボリアミド全体に亘って実質上一様に
)分散されるアイオノマーおよびコポリマー粒子のブレ
ンドは,本明細書記載の小角X線の手法がポリマーの試
料に適用された時に,約360nmより小さい粒子直径
が得られるような粒度を有するものとする.この手法の
意味する所は,粒子の集合体の1/2が約360nmよ
り小さい直径を有するという、対数規格分布をこれが表
わすというものである.粒子牛のコポリマーは約40乃
至約66の間のムーニー粘度を有する。 コポリマー粒
子の組成は、(a)エチレン63乃至73重量%、プロ
ブレン24乃至30重量%、ヘキサジエン3.0乃至6
.5重量%、およびコポリマーの0.25乃至2.25
重量%の量だけそこにグラフト化された無水コハク酸基
を含有するノルボルナジェン0乃至0.5重量%、また
は(b)少なくとも35重量%の(a)と、65重量%
までの、そこにグラフト化された無水コハク酸基を含有
しない(a)のコポリマーとの混合物、の何れかとする
。このコポリマーは、組成物の4乃至20重量%の量だ
け組成物中に存在するものとする0本発明で有用なアイ
オノマーは、エチレン40乃至93重量%、下記式 式中、 −Rは2乃至10個の炭素原子を含有するアルキル基で
あり、 −R′は−Hもしくは−CH3である。
で表わされるアクリレート5乃至60重量%、およびア
クリル酸もしくはメタクリル酸2乃至20重量%を含有
するターポリマーである。好ましいアイオノマーは、エ
チレン70乃至85重量%。
クリル酸もしくはメタクリル酸2乃至20重量%を含有
するターポリマーである。好ましいアイオノマーは、エ
チレン70乃至85重量%。
上記定義のアクリレ−)10乃至20重量%およびアク
リル酸もしくはメタクリル酸5乃至15重量%を含有す
るものである。アイオノマー粒子は、組成物の5乃至2
1重量%の量だけ存在する0本発明の組成物の幾つかの
ものの中のコポリマーおよびアイオノマー粒子は、これ
らのものの重量と無定形ポリアミドポリマーの重量の和
が。
リル酸もしくはメタクリル酸5乃至15重量%を含有す
るものである。アイオノマー粒子は、組成物の5乃至2
1重量%の量だけ存在する0本発明の組成物の幾つかの
ものの中のコポリマーおよびアイオノマー粒子は、これ
らのものの重量と無定形ポリアミドポリマーの重量の和
が。
合せて、本発明の組成物の熱可塑性成分100%となる
ような量だけ存在する0本発明の組成物は、それら全て
について本分野に熟達した人には公知の、種々の充填剤
、ガラス繊維の如き強化材 )(re
inforcing ingredient)、顔
料、安定剤、離型剤、静電防止剤等を含有し得る。
ような量だけ存在する0本発明の組成物は、それら全て
について本分野に熟達した人には公知の、種々の充填剤
、ガラス繊維の如き強化材 )(re
inforcing ingredient)、顔
料、安定剤、離型剤、静電防止剤等を含有し得る。
熱可田性無定形ポリアミドは、8乃至18個の炭素原子
を含有する少なくとも一種の芳香族ジカルボン酸および
(i)炭素数4〜12の連鎖脂肪族ジアミンおよび(i
i)少なくとも1個の脂環式の環を含有する炭素数8
〜20の脂環式ジアミンからなる類から選ばれた。少な
くとも一種のジアミンから得られる。
を含有する少なくとも一種の芳香族ジカルボン酸および
(i)炭素数4〜12の連鎖脂肪族ジアミンおよび(i
i)少なくとも1個の脂環式の環を含有する炭素数8
〜20の脂環式ジアミンからなる類から選ばれた。少な
くとも一種のジアミンから得られる。
好ましい二価酸は、イソフタル酸およびテレフタル酸で
ある。殊に好ましいのは、イソフタル酸60乃至70モ
ル%およびテレフタル酸40乃至30モル%を含有する
混合物である。
ある。殊に好ましいのは、イソフタル酸60乃至70モ
ル%およびテレフタル酸40乃至30モル%を含有する
混合物である。
好ましいジアミンは、ヘキサメチレンジアミンおよびビ
ス(P−アミ/シクロヘキシル)メタン(以後はPAC
M)である、PACMは、3種の立体異性体−シス、シ
ス;シス、トランス;およびトランス、トランスの混合
物として入手し得る。如何なる異性体混合物でも使用し
得る。殊に好ましいのは、10モル%までのPACM異
性体および90乃至100モル%のへキサメチレンジア
ミンを含有する混合物である。
ス(P−アミ/シクロヘキシル)メタン(以後はPAC
M)である、PACMは、3種の立体異性体−シス、シ
ス;シス、トランス;およびトランス、トランスの混合
物として入手し得る。如何なる異性体混合物でも使用し
得る。殊に好ましいのは、10モル%までのPACM異
性体および90乃至100モル%のへキサメチレンジア
ミンを含有する混合物である。
殊に好ましい二価酸の混合物および殊に好ましいジアミ
ンの混合物から製造される無定形ポリアミドは、120
℃以上のガラス転移温度を有する。
ンの混合物から製造される無定形ポリアミドは、120
℃以上のガラス転移温度を有する。
無定形ポリアミドは、一般に、はっきりした融点を全く
有さす、Zcal/gより小さい融解熱しか有さない、
融解熱は1通常、示差走査熱量計(D S C)の使用
によって求められる。好適な熱量計は、デュポン社(T
he Du Fontcompany)製の、パー
ト番号990315のセルベース■およびパート番号9
00600のDSCセルを有するパート番号99000
0の9905!熱分析計(990t he rma l
analyzer)である、この装置を用いると、
融解熱は毎分20℃の加熱速度で測定し得る。試料は、
期待される融点以上の温度までの加熱と、試料ジャケッ
トを液体窒素で冷却することによる急速な冷却とを交互
に受ける。融解熱は第一回以後どの加熱サイクルでも測
定されるが、実験誤差内で一定の値でなければならない
。
有さす、Zcal/gより小さい融解熱しか有さない、
融解熱は1通常、示差走査熱量計(D S C)の使用
によって求められる。好適な熱量計は、デュポン社(T
he Du Fontcompany)製の、パー
ト番号990315のセルベース■およびパート番号9
00600のDSCセルを有するパート番号99000
0の9905!熱分析計(990t he rma l
analyzer)である、この装置を用いると、
融解熱は毎分20℃の加熱速度で測定し得る。試料は、
期待される融点以上の温度までの加熱と、試料ジャケッ
トを液体窒素で冷却することによる急速な冷却とを交互
に受ける。融解熱は第一回以後どの加熱サイクルでも測
定されるが、実験誤差内で一定の値でなければならない
。
280℃におけるポリアミドの見かけ融解粘度は、ギヤ
ピラリ−粘度計(典型的には0 、0205インチのオ
リフィス直径、14.68/1のL/D比、および0.
374フインチのピストン直径を有する)を用いて、標
準の技法によって測定した。
ピラリ−粘度計(典型的には0 、0205インチのオ
リフィス直径、14.68/1のL/D比、および0.
374フインチのピストン直径を有する)を用いて、標
準の技法によって測定した。
本特許の特許請求の範囲である強化生成物は。
ポリアミドが0.15%もしくはこれより少ない水しか
含有しない時に、280℃および剪断速度(shear
rate)100sec−’ で。
含有しない時に、280℃および剪断速度(shear
rate)100sec−’ で。
3000poiseもしくはそれ以上の見かけ溶融粘度
を有する、無定形ポリアミドから得ることができる。
を有する、無定形ポリアミドから得ることができる。
本発明の強化生成物は、極めて高い溶融粘度、例えば2
80℃、1oOsec−’剪断速度、0.05%水にお
いて20,0OOpoiseという溶融粘度を有する無
定形ポリアミドから得ることができる。ポリアミド溶融
粘度の上限は、高粘度の融成物から物品を組み立てる最
終加工装置の能力によって指示される0本分野に熟達し
た人ならば、比較的高い溶融粘度の材料は押出成型およ
び吹込み成型の応用に望ましく、一方、より低い溶融粘
度の生成物は複雑な物品の射出成型に望ましいというこ
とは認識されよう。
80℃、1oOsec−’剪断速度、0.05%水にお
いて20,0OOpoiseという溶融粘度を有する無
定形ポリアミドから得ることができる。ポリアミド溶融
粘度の上限は、高粘度の融成物から物品を組み立てる最
終加工装置の能力によって指示される0本分野に熟達し
た人ならば、比較的高い溶融粘度の材料は押出成型およ
び吹込み成型の応用に望ましく、一方、より低い溶融粘
度の生成物は複雑な物品の射出成型に望ましいというこ
とは認識されよう。
本発明の組成物中の分散粒子中に存在するコポリマーは
、(a)エチレン63乃至73重量%、プロピレン24
乃至30重量%、ヘキサジエン3.0乃至6.5重量%
、および40乃至60のムーニー粘度を有し、コポリマ
ーが1.5乃至2.0重量%の無水コハク酸基を含有す
るべく無水コハク酸基でグラフト化された、ノルボルナ
ジエン0.5重量%、または(b)該混合物が少なくと
も約35重量%の(a)を含有するこより、ヶ616.
.。い、。よヶウ7.イ、。、 1リマーとの混
合物の何れかとする。かかるグラフト化ポリで−の製造
法は、本分野で公知である。
、(a)エチレン63乃至73重量%、プロピレン24
乃至30重量%、ヘキサジエン3.0乃至6.5重量%
、および40乃至60のムーニー粘度を有し、コポリマ
ーが1.5乃至2.0重量%の無水コハク酸基を含有す
るべく無水コハク酸基でグラフト化された、ノルボルナ
ジエン0.5重量%、または(b)該混合物が少なくと
も約35重量%の(a)を含有するこより、ヶ616.
.。い、。よヶウ7.イ、。、 1リマーとの混
合物の何れかとする。かかるグラフト化ポリで−の製造
法は、本分野で公知である。
好適な方法は、ケイウッド(caywood)の米国特
許第3,884,882号に開示されている6本発明で
有用なアイオノマーは、エチレン40乃至90重量%、
下記式 %式% 式中、 −Rは2乃至10個の炭素原子を含有するアルキル基で
あり。
許第3,884,882号に開示されている6本発明で
有用なアイオノマーは、エチレン40乃至90重量%、
下記式 %式% 式中、 −Rは2乃至10個の炭素原子を含有するアルキル基で
あり。
−R′は−Hもしくは−CH3である、で表わされるア
クリレート8乃至60重量%、およびアクリル酸もしく
はメタクリル酸2乃至20重量%を含有するターポリマ
ーである。酸基は金属イオンで0乃至100%中和され
るものとする。好ましい金属イオンはZn++、Mg中
十。
クリレート8乃至60重量%、およびアクリル酸もしく
はメタクリル酸2乃至20重量%を含有するターポリマ
ーである。酸基は金属イオンで0乃至100%中和され
るものとする。好ましい金属イオンはZn++、Mg中
十。
Al + + + 、 Ca÷+、K+、Na十およ
びLi+である。殊に好ましいのはZn”+またはZn
+1を基準として50%までのNa+を含有するZn+
“である、金属イオンによる中和に先立つ塩基性ターポ
リマーは、ASTM−D−1238−52Tで測定して
、1.0乃至100 g/lO分のメルトインデックス
を有さなければならない、アイオノマーはリース(Re
e s)の米国特許第a、264,272号記載の如
く製造される。アイオノマー粒子は、一般に1組成物の
5乃至21重量%を構成する。
びLi+である。殊に好ましいのはZn”+またはZn
+1を基準として50%までのNa+を含有するZn+
“である、金属イオンによる中和に先立つ塩基性ターポ
リマーは、ASTM−D−1238−52Tで測定して
、1.0乃至100 g/lO分のメルトインデックス
を有さなければならない、アイオノマーはリース(Re
e s)の米国特許第a、264,272号記載の如
く製造される。アイオノマー粒子は、一般に1組成物の
5乃至21重量%を構成する。
本発明の組成物は、予め秤量されブレンドされた量の無
定形ポリアミド、アイオノマーおよびコポリマー(強化
材)を、高剪断下溶融状態で混合することによって製造
し得る。かかる混合は、ワーナー、アンド、フライドラ
−、コーポシーシゴン(Werner & Pfl
eidererCorporat i on)製の53
mmツインスクリュー型押出成型機の如き、市販で入手
し得る装置内で達成し得る。1860mmの長さのスク
リューに対する満足のできるスクリューデザインとして
は、スクリューの供給端から750mmおよび1390
mmの混合用エレメントがある。バーレルのヒーターは
、260〜275℃に設定し得る。真空ボートは、型の
近くで使用できる。スクリュー速度200〜250rp
mおよび押出成型速度120〜230pphでは、型か
ら出てくる溶融ストランド糸(strand)について
測定して310乃至340°Cの溶融温度を有する、本
発明の組成物が提供される。ストランド糸は水の中で急
冷され錠剤化される。この錠剤は、最終加工(例えば射
出成型、吹込み成型、押出成型)に先立って、0.15
重量%もしくはそれ以下の湿分含有率まで乾燥される。
定形ポリアミド、アイオノマーおよびコポリマー(強化
材)を、高剪断下溶融状態で混合することによって製造
し得る。かかる混合は、ワーナー、アンド、フライドラ
−、コーポシーシゴン(Werner & Pfl
eidererCorporat i on)製の53
mmツインスクリュー型押出成型機の如き、市販で入手
し得る装置内で達成し得る。1860mmの長さのスク
リューに対する満足のできるスクリューデザインとして
は、スクリューの供給端から750mmおよび1390
mmの混合用エレメントがある。バーレルのヒーターは
、260〜275℃に設定し得る。真空ボートは、型の
近くで使用できる。スクリュー速度200〜250rp
mおよび押出成型速度120〜230pphでは、型か
ら出てくる溶融ストランド糸(strand)について
測定して310乃至340°Cの溶融温度を有する、本
発明の組成物が提供される。ストランド糸は水の中で急
冷され錠剤化される。この錠剤は、最終加工(例えば射
出成型、吹込み成型、押出成型)に先立って、0.15
重量%もしくはそれ以下の湿分含有率まで乾燥される。
本発明の組成物中のコポリマーおよびアイオノマー粒子
は1本明細書記載の小角X線法をポリマーの試料に適用
した時に、約360nmより小さい粒子直径が得られる
ような粒度を有さねばならない、この手法の意味する所
は、粒子の集合体の1/2が約360nmより小さい直
径を有するという、対数規格分布をこれが表わすという
ものである0本発明の組成物中の粒度分布は次の要因に
よって影響される:ポリアミドの粘度、コポリマーの粘
度、ポリアミドとコポリマーを混合する際にかけられる
剪断の量、および混合温度、即ち、混合の間の大量の剪
断および低混合温度と組み合せて、高粘度ポリアミド、
低粘度コポリマーおよびアイオノマーを使用することに
よって、望みの粒度分布を容易に達成し得る。
は1本明細書記載の小角X線法をポリマーの試料に適用
した時に、約360nmより小さい粒子直径が得られる
ような粒度を有さねばならない、この手法の意味する所
は、粒子の集合体の1/2が約360nmより小さい直
径を有するという、対数規格分布をこれが表わすという
ものである0本発明の組成物中の粒度分布は次の要因に
よって影響される:ポリアミドの粘度、コポリマーの粘
度、ポリアミドとコポリマーを混合する際にかけられる
剪断の量、および混合温度、即ち、混合の間の大量の剪
断および低混合温度と組み合せて、高粘度ポリアミド、
低粘度コポリマーおよびアイオノマーを使用することに
よって、望みの粒度分布を容易に達成し得る。
強化無定形ポリアミド中の成分の濃度は、コポリマー4
〜20重量%、アイオノマー5〜21重量%(強化材)
および無定形ポリアミド85〜75重量%とする。コポ
リマーおよびアイオノマー(強化材)の濃度が低いと、
不十分な低温強度(low temperature
toughness)の生成物が提供される。コポ
リマーおよびアイオノマー(強化材)の負荷をより高く
すると、殆どの用途に対して不十分な引張強度およ
1びスティフネスしか有さない生成物
が生ずる。
〜20重量%、アイオノマー5〜21重量%(強化材)
および無定形ポリアミド85〜75重量%とする。コポ
リマーおよびアイオノマー(強化材)の濃度が低いと、
不十分な低温強度(low temperature
toughness)の生成物が提供される。コポ
リマーおよびアイオノマー(強化材)の負荷をより高く
すると、殆どの用途に対して不十分な引張強度およ
1びスティフネスしか有さない生成物
が生ずる。
強化生成物中の成分の殊に好ましい濃度は、コポリマー
8〜12重量%、アイオノマー6〜12重量%(強化材
)および無定形ポリアミド85〜78重量%である。
8〜12重量%、アイオノマー6〜12重量%(強化材
)および無定形ポリアミド85〜78重量%である。
粒度は小角X線散乱によって、次の技法に従って測定さ
れる:小角X線散乱(SAXS)データは、初めポンス
(B o n s e)とハート(Harl)によッテ
物理学雑誌(Zeit、fur Phys i k)
、189.151 (1966)で設計され、引き続い
てマサチューセッツ州バーリントン(Burljngt
on)c7)アドバンスト。
れる:小角X線散乱(SAXS)データは、初めポンス
(B o n s e)とハート(Harl)によッテ
物理学雑誌(Zeit、fur Phys i k)
、189.151 (1966)で設計され、引き続い
てマサチューセッツ州バーリントン(Burljngt
on)c7)アドバンスト。
メタルズ、リサーチ、コーポレーション(Advanc
ed Metals Re5earchCorpo
ration)によってAMRモデル6−220X線小
角散乱ゴニオメータ−(theAMRModel 6
−220 X−RayLow Angle Sc
attering Goniometer)として商
業的に製造されているものの如き、高分解能装置上でと
らなければならない0分散されたコポリマー粒子を含有
する無定形ポリアミドの好適な試料は、CuKα(波長
=0.1542nm)(7)X線ビームの約1 / e
(1/2.71828もしくは0.368)を透過させ
るような厚さの成型体(一般には射出成型された伸縮(
tensile bar)もしくは可撓棒(flex
bar))からなるものとする、この厚さは、透過
データのためには最適の厚さであり(データはX線ビー
ムが表面法線に沿って試料の厚さ分を通過する時にとら
れる)、典型的な試料については一般に80ミル(0,
08インチもしくは約2 m m )の程度のものであ
る。典型的な成型体は普通は厚すぎる(l/8インチも
しくはそれ以上)が、のこぎりびさもしくは切削によっ
て薄くすることができる。
ed Metals Re5earchCorpo
ration)によってAMRモデル6−220X線小
角散乱ゴニオメータ−(theAMRModel 6
−220 X−RayLow Angle Sc
attering Goniometer)として商
業的に製造されているものの如き、高分解能装置上でと
らなければならない0分散されたコポリマー粒子を含有
する無定形ポリアミドの好適な試料は、CuKα(波長
=0.1542nm)(7)X線ビームの約1 / e
(1/2.71828もしくは0.368)を透過させ
るような厚さの成型体(一般には射出成型された伸縮(
tensile bar)もしくは可撓棒(flex
bar))からなるものとする、この厚さは、透過
データのためには最適の厚さであり(データはX線ビー
ムが表面法線に沿って試料の厚さ分を通過する時にとら
れる)、典型的な試料については一般に80ミル(0,
08インチもしくは約2 m m )の程度のものであ
る。典型的な成型体は普通は厚すぎる(l/8インチも
しくはそれ以上)が、のこぎりびさもしくは切削によっ
て薄くすることができる。
散乱X線強度データは、Arc(2θ)の8乃至600
秒までの範囲内で集録される。AMR装置は秒で較正さ
れており、これは0.002゜乃至0.16°または4
XlO−5乃至3×10−3ラジアンに相当する。適当
なステップの大きさは、散乱角が増すにつれてArcの
2秒から上方の範囲とし、2.4.8、そして16秒の
ステップの大きさにおいて各々20点とすると、角度範
囲を81点でカバーすることになる。これらのものは、
細片化によって不鮮明にされた結果(”slit−sm
eared″result)というものであり、スムー
ジング(smo o t hing)および機械的なバ
ックグラウンドを差し引いた後に、解釈の前に鮮明化(
“desmeared”)されなければならない、この
研究に対しては、データはシュミット(Schmidt
)とハイド(Hight)c7)結晶論文集(Acta
Cryst、)13,480 (1960)およびピー
、ダブリュー、シュミットCP、W、SChmidt)
の結晶論文集(AcLa Cryst 、)19,9
38 (1965)の方法によって鮮明化され、0.0
05°乃至0.07°までの20の範囲をカバーさせる
ものとする。(観測データの0.07°乃至0.16°
までの実験角度範囲は、0.07°以下の引きずり効果
のある結果(retained result)を鮮
明化するのにだけ必要なものである)、鮮明化された強
度の結果は、 I (h)で表わすことができ、ここ
にh=4πsInθ/λ=に×20である。ここで、θ
=(2θ)/2(かつこれらの小角でラジアンで表わし
た場合にはsinθ=θ)であり、λ=CuKα放射光
の波長である。これらの強度結果は、各々の鮮明化され
た強度にその点の観測の角度の平方を乗することによっ
て、不変独立変数(“1nvariant″a r g
u m e nt)h2 I (h)に変換される。
秒までの範囲内で集録される。AMR装置は秒で較正さ
れており、これは0.002゜乃至0.16°または4
XlO−5乃至3×10−3ラジアンに相当する。適当
なステップの大きさは、散乱角が増すにつれてArcの
2秒から上方の範囲とし、2.4.8、そして16秒の
ステップの大きさにおいて各々20点とすると、角度範
囲を81点でカバーすることになる。これらのものは、
細片化によって不鮮明にされた結果(”slit−sm
eared″result)というものであり、スムー
ジング(smo o t hing)および機械的なバ
ックグラウンドを差し引いた後に、解釈の前に鮮明化(
“desmeared”)されなければならない、この
研究に対しては、データはシュミット(Schmidt
)とハイド(Hight)c7)結晶論文集(Acta
Cryst、)13,480 (1960)およびピー
、ダブリュー、シュミットCP、W、SChmidt)
の結晶論文集(AcLa Cryst 、)19,9
38 (1965)の方法によって鮮明化され、0.0
05°乃至0.07°までの20の範囲をカバーさせる
ものとする。(観測データの0.07°乃至0.16°
までの実験角度範囲は、0.07°以下の引きずり効果
のある結果(retained result)を鮮
明化するのにだけ必要なものである)、鮮明化された強
度の結果は、 I (h)で表わすことができ、ここ
にh=4πsInθ/λ=に×20である。ここで、θ
=(2θ)/2(かつこれらの小角でラジアンで表わし
た場合にはsinθ=θ)であり、λ=CuKα放射光
の波長である。これらの強度結果は、各々の鮮明化され
た強度にその点の観測の角度の平方を乗することによっ
て、不変独立変数(“1nvariant″a r g
u m e nt)h2 I (h)に変換される。
不変独立変数のプロットは、もし散乱をおこす分散粒子
が数百nmの程度の直径を有していれば、2θが0.0
4°以下の角度で最大を有することによって特徴づけら
れよう、もし粒度分布が狭ければ(単分散に近ければ)
、粒子の直径は 1この最大の位置に逆比
例し、直径=4.87/2θ’maxnmとなる。もし
分布に有限の幅があれば、ピーク位置は低角側ヘシフト
し1分布の幅を考慮に入れなければならなくなる。ここ
に引用する結果に対しては、実測の不変独立変数曲線を
、対数規格粒度分布のモデルを仮定して導かれる計算曲
線と整合させた。典型的な分布に対しては、最も確から
しい粒度は、不変独立変数単独のピーク位置に基づいて
計算されたそれの2/3乃至3/4の程度である。
が数百nmの程度の直径を有していれば、2θが0.0
4°以下の角度で最大を有することによって特徴づけら
れよう、もし粒度分布が狭ければ(単分散に近ければ)
、粒子の直径は 1この最大の位置に逆比
例し、直径=4.87/2θ’maxnmとなる。もし
分布に有限の幅があれば、ピーク位置は低角側ヘシフト
し1分布の幅を考慮に入れなければならなくなる。ここ
に引用する結果に対しては、実測の不変独立変数曲線を
、対数規格粒度分布のモデルを仮定して導かれる計算曲
線と整合させた。典型的な分布に対しては、最も確から
しい粒度は、不変独立変数単独のピーク位置に基づいて
計算されたそれの2/3乃至3/4の程度である。
本発明において使用する方法で粒度分布を特性づけるた
めには、不変独立変数曲線に2つの測定を行なう、つま
り、最大の角度位置(2θ)hrnを求め、半分の高さ
く ”ha l f−he i ght”)の角度位置
りえを求める。半分の高さは、最大値の縦座標の1/2
の縦座標を有し、最大の高角側にある。不変独立変数曲
線上の点である。
めには、不変独立変数曲線に2つの測定を行なう、つま
り、最大の角度位置(2θ)hrnを求め、半分の高さ
く ”ha l f−he i ght”)の角度位置
りえを求める。半分の高さは、最大値の縦座標の1/2
の縦座標を有し、最大の高角側にある。不変独立変数曲
線上の点である。
対数規格モデルが与えられれば、相対項で表現した分布
の幅は、これら2つの角度の比R1のみの関数となる:
R=h /h 、 (Rhは約hm 1.57より大きい値を有さねばならない、もしこれが
この値より遥かに小さい場合は1曲線の最大の位置が、
粒子の密な正則充填から生起する粒子間の干渉によって
高角側へ偏位されている可能性が多い、) 対数規格分布は、分布のlσにおける大きさ対中央にお
ける大きさの比R5によって特性づけることができる。
の幅は、これら2つの角度の比R1のみの関数となる:
R=h /h 、 (Rhは約hm 1.57より大きい値を有さねばならない、もしこれが
この値より遥かに小さい場合は1曲線の最大の位置が、
粒子の密な正則充填から生起する粒子間の干渉によって
高角側へ偏位されている可能性が多い、) 対数規格分布は、分布のlσにおける大きさ対中央にお
ける大きさの比R5によって特性づけることができる。
この研究においては、Hに関する表式は、コンピュータ
ーが発生するデータに三次多項式回帰フィッティングさ
せることによって、Rhから求めた。この方程式は次の
通りである:R=1.19056+1.84535Rh
−O,33524R’ +0.030186Rh3(R
h=1.5728+である時にはR,=1゜OOで分布
は単分散であることに注意、1.0より小さいHは物理
的意味を有さない、)各々の分散比Hに対して、単分散
分布(n。
ーが発生するデータに三次多項式回帰フィッティングさ
せることによって、Rhから求めた。この方程式は次の
通りである:R=1.19056+1.84535Rh
−O,33524R’ +0.030186Rh3(R
h=1.5728+である時にはR,=1゜OOで分布
は単分散であることに注意、1.0より小さいHは物理
的意味を有さない、)各々の分散比Hに対して、単分散
分布(n。
nodf 5perse“distributi。
n”)に相当する独立変数の最大の位置から導かれるみ
かけの大きさを補正するのに使用し得る因子Fが存在す
る。再び、コンピューターが発生するモデルから三次多
項式フィッティングを求めた:F=1.48725−0
.42839R−O,062415R2+0.0224
82R3゜ 単分散球状粒子からの散乱曲線は、非常に低い角度では
I (h)=Kexp (−h’ Ro 2)/3によ
って近似することができ(ニー、ギニエ(A、Guin
ier)およびジー、ホネ(G。
かけの大きさを補正するのに使用し得る因子Fが存在す
る。再び、コンピューターが発生するモデルから三次多
項式フィッティングを求めた:F=1.48725−0
.42839R−O,062415R2+0.0224
82R3゜ 単分散球状粒子からの散乱曲線は、非常に低い角度では
I (h)=Kexp (−h’ Ro 2)/3によ
って近似することができ(ニー、ギニエ(A、Guin
ier)およびジー、ホネ(G。
Fournet)のX線の小角散乱(Small−An
gle Scattering of X−Ra
ys)、ジョン、ワイリー、アンド、サンズ、インク(
John Wiley & 5ons、Inc、
)、ニューヨーク(1955年)p25参照)、ここで
Roは旋回の半径である。不変独立変数は、従って、k
h2exp (−h’RO2) /3となる。この表式
の微分から、最大h の条件はh2Ro’/3=1もし
くはRo=m m r (3/h ) とな6.h = (2r・2θ
)m m
m/入を代入すると、λ(cukα
)=0.15418nmにしてR=r3λ/2π2θ
であり1、 m もし2θがラジアン単位であればRo=0.04250
2/2θ もし2θが度単位であれm a x
’ ば、Ro =2.4352/217 となる0本
a X 研究で使用される近似に対しては、指数(ガウシアン)
フィッティングは不変独立変数の最大によって表わされ
るほど高い角までは広がらず、より良い近似が次式によ
って得られる=20が度の単位であればRo=2.18
2/2θ 0球の a x 直径りは、旋回の半径Roの関数としてDm2r(5/
3RO)であるので、Dm(nm)=5 。
gle Scattering of X−Ra
ys)、ジョン、ワイリー、アンド、サンズ、インク(
John Wiley & 5ons、Inc、
)、ニューヨーク(1955年)p25参照)、ここで
Roは旋回の半径である。不変独立変数は、従って、k
h2exp (−h’RO2) /3となる。この表式
の微分から、最大h の条件はh2Ro’/3=1もし
くはRo=m m r (3/h ) とな6.h = (2r・2θ
)m m
m/入を代入すると、λ(cukα
)=0.15418nmにしてR=r3λ/2π2θ
であり1、 m もし2θがラジアン単位であればRo=0.04250
2/2θ もし2θが度単位であれm a x
’ ば、Ro =2.4352/217 となる0本
a X 研究で使用される近似に対しては、指数(ガウシアン)
フィッティングは不変独立変数の最大によって表わされ
るほど高い角までは広がらず、より良い近似が次式によ
って得られる=20が度の単位であればRo=2.18
2/2θ 0球の a x 直径りは、旋回の半径Roの関数としてDm2r(5/
3RO)であるので、Dm(nm)=5 。
6339/2θ (度)であり、D は全てma
x mの粒子が同
じ大きさである場合の単分散分布における粒子の直径で
ある。上記の如くモデル化された有限のサイズの分布が
ある時は、特性直径り。 )は、D
からD =F*D として導かれる。
x mの粒子が同
じ大きさである場合の単分散分布における粒子の直径で
ある。上記の如くモデル化された有限のサイズの分布が
ある時は、特性直径り。 )は、D
からD =F*D として導かれる。
m Cm
本発明の化合物においては、特性直径D は約360n
mより大きくはない。
mより大きくはない。
本発明の組成物は、自動車ボディ部品、例えばバンパー
、フェンダ−エクステンション等の如き高衝撃部材に、
射出成型、吹込み成型、押出成型および他の同様の技法
によって加工することができる。
、フェンダ−エクステンション等の如き高衝撃部材に、
射出成型、吹込み成型、押出成型および他の同様の技法
によって加工することができる。
本発明の組成物は、開示された強化材とともに、2種も
しくはそれ以上の異種の無定形ポリアミドのブレンドま
たは結晶性ポリアミドと無定形ポリアミドとのブレンド
を含む。
しくはそれ以上の異種の無定形ポリアミドのブレンドま
たは結晶性ポリアミドと無定形ポリアミドとのブレンド
を含む。
以下の実施例では、降伏強度および破壊時の伸びは、A
STM D−638に従って測定した。
STM D−638に従って測定した。
抗折力(flexural modulus)はAS
TM D−790に従って測定した(174インチ試
験片)、切穴アイゾツト衝撃強度(174インチ試験片
)はASTM D−256に従って測定した。試験片
の破壊の神畑を各実施例で観察し、ASTM D−2
56の規定に従わせるが、つまり以下の如くである: C:完全な破壊−ここでは試験片が2片もしくはそれ以
上に分裂する P=部分的な破壊−蝶番的な破壊ではなく、切欠の頂点
と反対側との間の距離の少なくとも90%を破断する。
TM D−790に従って測定した(174インチ試
験片)、切穴アイゾツト衝撃強度(174インチ試験片
)はASTM D−256に従って測定した。試験片
の破壊の神畑を各実施例で観察し、ASTM D−2
56の規定に従わせるが、つまり以下の如くである: C:完全な破壊−ここでは試験片が2片もしくはそれ以
上に分裂する P=部分的な破壊−蝶番的な破壊ではなく、切欠の頂点
と反対側との間の距離の少なくとも90%を破断する。
不完全な破壊
N=破壊無し一破断が切欠の頂点と反対側との間の距離
の90%より少ししか伸びていない、不完全な破壊 M=混合破壊−試料のうちの幾つかのものは完全な破壊
を示し、また試料のうちの幾つかのものは部分的な破壊
を示す。
の90%より少ししか伸びていない、不完全な破壊 M=混合破壊−試料のうちの幾つかのものは完全な破壊
を示し、また試料のうちの幾つかのものは部分的な破壊
を示す。
強化材を含有する無定形ナイロンは、成型したままの乾
燥状態で試験した(m1表中のDAM)。
燥状態で試験した(m1表中のDAM)。
衷ム医上二上1
第1表に報告されている実施例1〜6で使用されるポリ
アミドは、ヘキサメチレンジアミンイソフタルアミドか
ら誘導されるポリアミド単位66.8重量%、ヘキサメ
チレンジアミンテレフタルアミドから誘導されるポリア
ミド単位28.6重量%、ビス(p−アミノシクロヘキ
シル)メタンイソフタルアミドから誘導されるポリアミ
ドのポリアミド単位3.2重量%、およびビス(p−ア
ミノシクロヘキシル)メタンテレフタルアミドから誘導
されるポリアミド単位1.4重量%を含有する。
アミドは、ヘキサメチレンジアミンイソフタルアミドか
ら誘導されるポリアミド単位66.8重量%、ヘキサメ
チレンジアミンテレフタルアミドから誘導されるポリア
ミド単位28.6重量%、ビス(p−アミノシクロヘキ
シル)メタンイソフタルアミドから誘導されるポリアミ
ドのポリアミド単位3.2重量%、およびビス(p−ア
ミノシクロヘキシル)メタンテレフタルアミドから誘導
されるポリアミド単位1.4重量%を含有する。
実施例7〜14で使用されるポリアミドは、イソフタル
酸およびテレフタル酸が65/35の重量/重量比で存
在することからなる、イソフタル酸、テレフタル酸およ
びヘキサメチレンジアミンのコポリマーである。ポリア
ミドおよび第1表に報告されている量のアイオノマーお
よびコポリマーの他に、これらの組成物は少量のステア
リン酸亜鉛およびイツトガノックス(I rganox
・)1098熱安定剤を含有する。
酸およびテレフタル酸が65/35の重量/重量比で存
在することからなる、イソフタル酸、テレフタル酸およ
びヘキサメチレンジアミンのコポリマーである。ポリア
ミドおよび第1表に報告されている量のアイオノマーお
よびコポリマーの他に、これらの組成物は少量のステア
リン酸亜鉛およびイツトガノックス(I rganox
・)1098熱安定剤を含有する。
実施例中で使用されるコポリマー1は、プロピレン27
±1.5重量%、ヘキサジエン3.6〜4.4重量%、
およびノルボルナジェン0.2重量%および残部エチレ
ンからなるコポリマーにして、フマル酸でグラフト化さ
れて無水コハク酸1.5乃至2.0重量%を含有し、1
21’CでASTM D−1646ML 2+10
にょリム−ニー粘度48を有するコポリマーである。コ
ポリマー2は無水コハク酸のないコポリマー1である。
±1.5重量%、ヘキサジエン3.6〜4.4重量%、
およびノルボルナジェン0.2重量%および残部エチレ
ンからなるコポリマーにして、フマル酸でグラフト化さ
れて無水コハク酸1.5乃至2.0重量%を含有し、1
21’CでASTM D−1646ML 2+10
にょリム−ニー粘度48を有するコポリマーである。コ
ポリマー2は無水コハク酸のないコポリマー1である。
実施例1〜9.13および14で使用されるアイオノマ
ーは、エチレンから誘導される80重量%単位、インブ
チルアクリレートから誘導される10重量%単位および
メタクリル酸から誘導されるlO重量%単位を含有する
ものとした。アイオノマーの酸基は、亜鉛金属を使用し
て、72%中和させた。アイオノマーは、中和前には3
5g/10分のメルトインデックスを有し、中和後には
約1を有するものとした。
ーは、エチレンから誘導される80重量%単位、インブ
チルアクリレートから誘導される10重量%単位および
メタクリル酸から誘導されるlO重量%単位を含有する
ものとした。アイオノマーの酸基は、亜鉛金属を使用し
て、72%中和させた。アイオノマーは、中和前には3
5g/10分のメルトインデックスを有し、中和後には
約1を有するものとした。
実施例12で使用されるアイオノマーは、n−1ブチル
アクリレートから誘導される23重量%単位、メタクリ
ル酸から誘導される8、6重量%単位、およびエチレン
から誘導される70.4重量%単位を含有するものとし
た。アイオノマーの酸基は、亜鉛金属を使用して、75
〜80%中和させた。アイオノマーは、中和前には22
99710分のメルトインデックスを有し、中和後には
0.8g/10分を有するものとした。
アクリレートから誘導される23重量%単位、メタクリ
ル酸から誘導される8、6重量%単位、およびエチレン
から誘導される70.4重量%単位を含有するものとし
た。アイオノマーの酸基は、亜鉛金属を使用して、75
〜80%中和させた。アイオノマーは、中和前には22
99710分のメルトインデックスを有し、中和後には
0.8g/10分を有するものとした。
実施例10および11は1組成物中にエラストマーおよ
びアイオノマーの組み合せというよりはむしろエラスト
マーのみを使用した時の、より乏しい衝撃抵抗性を示す
、照査標準である。
びアイオノマーの組み合せというよりはむしろエラスト
マーのみを使用した時の、より乏しい衝撃抵抗性を示す
、照査標準である。
実施例1−14の組成物は、全て、上記に概略を示した
範囲内で一般に同様の条件下で調製した。第2表は、実
施例1.2.3.7および8の特定的な押出成型条件を
提示するものである。
範囲内で一般に同様の条件下で調製した。第2表は、実
施例1.2.3.7および8の特定的な押出成型条件を
提示するものである。
実 施 例 1 2
ジ 4フィーA−/−f −$
7.6 9.7 11.8
3.8コポIJ−’ −1$ 8.4
6.3 4.2 8.4コポリマー2
$ 3
.8引張強度、psiJMA 10100
11400 10800伸び、 $、DMA
237 250 250抗折力
、kpsi、DMA 311 315
3280ツクウ工ル硬度、DMA 11
4 11EI 117型収縮、!、1/8”
/1/4” 0.510.9 0.7/1.0
0.510.8比重 1.
12 1.13 1.13溶融流速、g/l軸
in、280 ”C1,92−83,1強化材粒度 n
m 312 290 304
231注: (1) N=破壊無し;P一部分的
な破壊;C−完全な(脆性)破壊−M−混?、8
11.8 10 108.4
4.2 10 1240
12B 20.9N 24.4N 23.2P
23.IP15.8P 7.3C20
,8P 20.4P19.2P 20
.2P 15.0P 17.2P 1.113 1.1108 197 200 288 238
’合破壊 第2表 押出成型速度 「p脂 溶融温度、’0 321 − 押出成型速度、pph 20Ei −代 理 人
弁理士 小田島 平 25 12.5 13
ジ 4フィーA−/−f −$
7.6 9.7 11.8
3.8コポIJ−’ −1$ 8.4
6.3 4.2 8.4コポリマー2
$ 3
.8引張強度、psiJMA 10100
11400 10800伸び、 $、DMA
237 250 250抗折力
、kpsi、DMA 311 315
3280ツクウ工ル硬度、DMA 11
4 11EI 117型収縮、!、1/8”
/1/4” 0.510.9 0.7/1.0
0.510.8比重 1.
12 1.13 1.13溶融流速、g/l軸
in、280 ”C1,92−83,1強化材粒度 n
m 312 290 304
231注: (1) N=破壊無し;P一部分的
な破壊;C−完全な(脆性)破壊−M−混?、8
11.8 10 108.4
4.2 10 1240
12B 20.9N 24.4N 23.2P
23.IP15.8P 7.3C20
,8P 20.4P19.2P 20
.2P 15.0P 17.2P 1.113 1.1108 197 200 288 238
’合破壊 第2表 押出成型速度 「p脂 溶融温度、’0 321 − 押出成型速度、pph 20Ei −代 理 人
弁理士 小田島 平 25 12.5 13
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、高い衝撃抵抗性を有する熱可塑性組成物にして、該
組成物が無定形ポリアミドを含有してなるポリアミドマ
トリックス樹脂から実質的になり、該ポリアミドが30
00ポイズもしくはそれ以上の見かけ溶融粘度を有し、
該ポリアミドが組成物中に組成物の約75乃至85重量
%の量で存在し、また該組成物が該ポリアミドマトリッ
クス樹脂中に分散されている組成物の少なくとも15重
量%の強化材(toughener)粒子を含有してな
り、該強化材粒子は小角X線散乱によって測定して約3
60nmより小さい粒度を有し、該強化材粒子は、熱可
塑性組成物を基準として4乃至20重量%の、(a)4
0乃至60のムーニー粘度を有し、エチレン63乃至7
3重量%、プロピレン24乃至30重量%、ヘキサジエ
ン3.0乃至6.5重量%、およびノルボルナジエン0
乃至0.536重量%を含有し、コポリマーの0.25
乃至2.25重量%の量で無水コハク酸基でグラフト化
されたコポリマーまたは(b)コポリマー(a)と(a
)のグラフト化されないコポリマーとの混合物より成る
群のコポリマー、かかる混合物は少なくとも約35重量
%の(a)を含有するものとし、および(c)熱可塑性
組成物を基準として5乃至21重量%のアイオノマーが
、エチレン40乃至93重量%、下記式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中、 −Rは2乃至8個の炭素原子を含有するアルキル基であ
り、 −R′は−Hもしくは−CH_3である、 で表わされるアクリレート5乃至60重量%、およびア
クリル酸もしくはメタクリル酸2乃至20重量%を含有
し、ここで酸基の0乃至100%が金属イオンで中和さ
れているから生成されている組成物。 2、アイオノマーを中和するのに使用される金属イオン
がZn^+^+、Mg^+^+、Al^+^+^+、C
a^+^+、K^+、Na^+、およびLi^+からな
る群から選ばれる特許請求の範囲第1項記載の組成物。 3、ポリアミドが、8乃至18個の炭素原子を含有する
少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸と炭素数4〜12
の直鎖脂肪族ジアミン類および少なくとも1個の脂環式
の環を含有する炭素数8〜20の脂環式ジアミン類から
なる群から選ばれた少なくとも1種のジアミンとの反応
生成物である無定形ポリアミドである特許請求の範囲第
2項記載の組成物。 4、ポリアミドがイソフタル酸、テレフタル酸、および
ヘキサメチレンジアミンの反応生成物である特許請求の
範囲第3項記載の組成物。 5、ポリアミドがイソフタル酸、テレフタル酸、ヘキサ
メチレンジアミンおよびビス(p−アミノシクロヘキシ
ル)メタンの反応生成物である特許請求の範囲第3項記
載の組成物。 6、反応生成物が、ビス(p−アミノシクロヘキシル)
メタンの反応によって得られる2乃至10モル%の単位
、およびヘキサメチレンジアミン90乃至98モル%を
含有する特許請求の範囲第5項記載の組成物。 7、アイオノマーがエチレン70乃至85重量%、アク
リレート10乃至20重量%および酸5乃至15重量%
を含有する特許請求の範囲第6項記載の組成物。
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