JPWO2018172717A5

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Publication number: JPWO2018172717A5
Application number: JP2019551349A
Authority: JP
Publication date: 2022-01-25
Anticipated expiration: 2038-03-23

Description

本発明は、
- ０から７０重量％、好ましくは２０から６０重量％の補強用短繊維、
- ３０から１００重量％、好ましくは４０から８０重量％の、少なくとも一つの半結晶性ポリアミドポリマーに基づく熱可塑性マトリックス、
- ０から５０重量％の添加剤及び／又は他のポリマー
を含む熱可塑性材料のための組成物であって、
前記半結晶性ポリアミドポリマーが、
ａ）前記半結晶性ポリアミドポリマーの少なくとも一つの反応性ポリアミドプレポリマー前駆体を含むか又はそれからなる反応性組成物であるか、
又はａ）の代わりとして、
ｂ）上に規定された熱可塑性マトリックスの組成物である、少なくとも一つのポリアミドポリマーの非反応性組成物であり、
組成物ａ）の前記反応性ポリアミドプレポリマー及び組成物ｂ）の前記ポリアミドポリマーが、少なくとも一つのＢＡＣＴ／ＸＴコポリアミドを含むか、又はそれからなり、
- ＢＡＣＴが、７０から９９．１％、好ましくは８０から９９％、より好ましくは９０から９９％の範囲のモル含有量で存在するアミドモチーフを有する単位であり、ＢＡＣが、１，３－ビス（アミノメチル）シクロヘキシル（１，３－ＢＡＣ）、１，４－ビス（アミノメチル）シクロヘキシル（１，４－ＢＡＣ）及びそれらの混合物から選択され、Ｔがテレフタル酸であり、
- ＸＴが、０．９から３０％未満、好ましくは１から２０％、より好ましくは１から１０％の範囲のモル含有量で存在するアミドモチーフ単位であり、Ｘが、Ｃ４からＣ１８直鎖状脂肪族ジアミン、特にＣ９からＣ１８、好ましくはＣ９、Ｃ１０、Ｃ１１又はＣ１２であり、Ｔがテレフタル酸、好ましくはＣ１０、Ｃ１１又はＣ１２であり、
- ＢＡＣＴ及び／又はＸＴ単位において、互いに独立して、ジカルボン酸の総量に対して最大３０ｍｏｌ％、好ましくは２０ｍｏｌ％、特に最大１０ｍｏｌ％のテレフタル酸を、６から３６個の炭素原子、特に６から１４個の炭素原子を含む他の芳香族、脂肪族又は脂環式ジカルボン酸に置き換えることができ、
- ＢＡＣＴ及び／又はＸＴ単位において、互いに独立して、ジアミンの総量に対して最大３０ｍｏｌ％、好ましくは２０ｍｏｌ％、特に最大１０ｍｏｌ％のＢＡＣ及び／又は該当する場合はＸを、４から３６個の炭素原子、特に６から１２個の炭素原子を含む他のジアミンに置き換えることができ、
- コポリアミドにおいて、モノマーの総量に対して３０ｍｏｌ％以下、好ましくは２０ｍｏｌ％以下、好ましくは１０ｍｏｌ％以下を、ラクタム、又はアミノカルボン酸により形成することができ、
- ただし、テレフタル酸に代わるモノマー、ＢＡＣに代わるモノマー、及びＸに代わるモノマーの合計が、コポリアミドに使用されるモノマーの総量に対して３０ｍｏｌ％、好ましくは２０ｍｏｌ％、好ましくは１０ｍｏｌ％の濃度を超えないことを条件とし、
- ＢＡＣＴ及びＸＴ単位が、前記ポリアミドポリマーになおも存在することを条件とする、
組成物に関する。

言い換えれば、本発明は、
- ０から７０重量％、好ましくは２０から６０重量％の補強用短繊維、
- ３０から１００重量％、好ましくは４０から８０重量％の、少なくとも一つの半結晶性ポリアミドポリマーに基づく熱可塑性マトリックス、
- ０から５０重量％の添加剤及び／又は他のポリマー
を含む熱可塑性材料のための組成物であって、
前記組成物が、
ａ）前記半結晶性ポリアミドポリマーの少なくとも一つの反応性ポリアミドプレポリマー前駆体を含むか又はそれからなる反応性組成物であるか、
又はａ）の代わりとして、
ｂ）上に規定された熱可塑性マトリックスの組成物である、少なくとも一つのポリアミドポリマーの非反応性組成物
であり、
組成物ａ）の前記反応性ポリアミドプレポリマー及び組成物ｂ）の前記ポリアミドポリマーが、少なくとも一つのＢＡＣＴ／ＸＴコポリアミドを含むか、又はそれからなり、
- ＢＡＣＴが、７０から９９．１％、好ましくは８０から９９％、より好ましくは９０から９９％の範囲のモル含有量で存在するアミドモチーフを有する単位であり、ＢＡＣが、１，３－ビス（アミノメチル）シクロヘキシル（１，３－ＢＡＣ）、１，４－ビス（アミノメチル）シクロヘキシル（１，４－ＢＡＣ）又はそれらの混合物から選択され、Ｔがテレフタル酸であり、
- ＸＴが、０．９から３０％未満、好ましくは１から２０％、より好ましくは１から１０％の範囲のモル含有量で存在するアミドモチーフを有する単位であり、Ｘが、Ｃ９からＣ１８直鎖状脂肪族ジアミン、好ましくはＣ９、Ｃ１０、Ｃ１１又はＣ１２であり、Ｔがテレフタル酸、好ましくはＣ１０、Ｃ１１又はＣ１２であり、
- ＢＡＣＴ及び／又はＸＴ単位において、互いに独立して、ジカルボン酸の総量に対して最大３０ｍｏｌ％、好ましくは２０ｍｏｌ％、特に最大１０ｍｏｌ％のテレフタル酸を、６から３６個の炭素原子、特に６から１４個の炭素原子を含む他の芳香族、脂肪族又は脂環式ジカルボン酸に置き換えることができ、
- ＢＡＣＴ及び／又はＸＴ単位において、互いに独立して、ジアミンの総量に対して最大３０ｍｏｌ％、好ましくは２０ｍｏｌ％、特に最大１０ｍｏｌ％のＢＡＣ及び／又は該当する場合はＸを、４から３６個の炭素原子、特に６から１２個の炭素原子を含む他のジアミンに置き換えることができ、
- コポリアミドにおいて、モノマーの総量に対して３０ｍｏｌ％以下、好ましくは２０％以下、好ましくは１０ｍｏｌ％以下を、ラクタム、又はアミノカルボン酸により形成することができ、
- ただし、テレフタル酸に代わるモノマー、ＢＡＣに代わるモノマー、及びＸに代わるモノマーの合計が、コポリアミドに使用されるモノマーの総量に対して３０ｍｏｌ％、好ましくは２０ｍｏｌ％、好ましくは１０ｍｏｌ％の濃度を超えないことを条件とし、
- ＢＡＣＴ及びＸＴ単位が、前記ポリアミドポリマーになおも存在することを条件とする、
組成物に関する。

したがって、本発明は、
- ０から７０重量％、好ましくは２０から６０重量％の補強用短繊維、
- ３０から１００重量％、好ましくは４０から８０重量％の、少なくとも一つの半結晶性ポリアミドポリマーに基づく熱可塑性マトリックス、
- ０から５０重量％の添加剤及び／又は他のポリマー
を含む熱可塑性材料のための組成物であって、
前記半結晶性ポリアミドが、少なくとも一つのＢＡＣＴ／ＸＴコポリアミドを含むか又はそれからなり、
- ＢＡＣＴが、７０から９９．１％、好ましくは８０から９９％、より好ましくは９０から９９％の範囲のモル含有量で存在するアミドモチーフを有する単位であり、ＢＡＣが、１，３－ビス（アミノメチル）シクロヘキシル（１，３－ＢＡＣ）、１，４－ビス（アミノメチル）シクロヘキシル（１，４－ＢＡＣ）又はそれらの混合物から選択され、Ｔがテレフタル酸であり、
- ＸＴが、０．９から３０％未満、好ましくは１から２０％、より好ましくは１から１０％の範囲のモル含有量で存在するアミドモチーフを有する単位であり、Ｘが、Ｃ９からＣ１８直鎖状脂肪族ジアミン、好ましくはＣ９、Ｃ１０、Ｃ１１又はＣ１２であり、Ｔがテレフタル酸、好ましくはＣ１０、Ｃ１１又はＣ１２であり、
- ＢＡＣＴ及び／又はＸＴ単位において、互いに独立して、ジカルボン酸の総量に対して最大３０ｍｏｌ％、好ましくは２０ｍｏｌ％、特に最大１０ｍｏｌ％のテレフタル酸を、６から３６個の炭素原子、特に６から１４個の炭素原子を含む他の芳香族、脂肪族又は脂環式ジカルボン酸に置き換えることができ、
- ＢＡＣＴ及び／又はＸＴ単位において、互いに独立して、ジアミンの総量に対して最大３０ｍｏｌ％、好ましくは２０ｍｏｌ％、特に最大１０ｍｏｌ％のＢＡＣ及び／又は該当する場合はＸを、４から３６個の炭素原子、特に６から１２個の炭素原子を含む他のジアミンに置き換えることができ、
- コポリアミドにおいて、モノマーの総量に対して３０ｍｏｌ％以下、好ましくは２０ｍｏｌ％以下、好ましくは１０ｍｏｌ％以下を、ラクタム、又はアミノカルボン酸により形成することができ、
- ただし、テレフタル酸に代わるモノマー、ＢＡＣに代わるモノマー、及びＸに代わるモノマーの合計が、コポリアミドに使用されるモノマーの総量に対して３０ｍｏｌ％、好ましくは２０ｍｏｌ％、好ましくは１０ｍｏｌ％の濃度を超えないことを条件とし、
- ＢＡＣＴ及びＸＴ単位が、前記ポリアミドポリマーになおも存在することを条件とする、
組成物に関する。

別の態様によれば、本発明は、上記の組成物を有する、熱可塑性材料、特に前記材料に基づく機械部品又は構造部品、の製造方法であって、本発明により上記で定義されるような少なくとも一つの反応性組成物ａ）を重合する少なくとも一つの工程、又は押出、射出又は成形により、上記で定義されるような少なくとも一つの非反応性組成物ｂ）を成形又は実装する工程を含むことを特徴とする、製造方法に関する。

有利な実施態様では、本発明は、上記の熱可塑性材料のための製造方法であって、
ｉ）任意選択的に繊維補強なしで、上記の組成物の開口若しくは密閉金型への射出又は鋳型を用いない射出、
ｉｉ）上記の反応性ポリアミド組成物ａ）の場合、鎖延長剤を用いて工程ｉ）からの前記組成物を加熱することにより、場合に応じて溶融状態でバルクでの重縮合反応又は重付加反応により、任意選択的に重縮合の場合、真空下で抽出システムを使用した、密閉鋳型を伴うときは真空下での縮合生成物の除去を伴い、そうでない場合、好ましくは重縮合を開放鋳型中又は鋳型なしで実施する、重合反応、
ｉｉｉ）非反応性ポリアミド組成物ｂ）の場合は、工程ｉ）からの前記組成物を実装又は成形して、鋳型中に又は別の実装システムを用いて最終的な部品を形成する工程、及び、反応性組成物ａ）の場合は、成形により又は別の実装システムにより、重合工程ｉｉ）と同時に、実装する工程
を含むことを特徴とする、製造方法に関する。

別の態様によれば、本発明は、上記の前記熱可塑性材料の熱可塑性マトリックスのポリマーに相当する（又はポリマーである）、半結晶性ポリアミドポリマーであって、前記ポリマーが、前記組成物ｂ）による上記の非反応性ポリマー又は前記組成物ａ）による上記の反応性組成物から得ることができるポリマーであることを特徴とする、半結晶性ポリアミドポリマーに関する。

Claims

- ０から７０重量％の補強用短繊維、
- ３０から１００重量％の、少なくとも一つの半結晶性ポリアミドポリマーに基づく熱可塑性マトリックス、
- ０から５０重量％の添加剤及び／又は他のポリマー
を含む熱可塑性材料のための組成物であって、
前記組成物が、
ａ）前記半結晶性ポリアミドポリマーの少なくとも一つの反応性ポリアミドプレポリマー前駆体を含むか又はそれからなる反応性組成物であるか、
又はａ）の代わりとして、
ｂ）上に規定された熱可塑性マトリックスの組成物である、少なくとも一つのポリアミドポリマーの非反応性組成物
であり、
組成物ａ）の前記反応性ポリアミドプレポリマー及び組成物ｂ）の前記ポリアミドポリマーが、少なくとも一つのＢＡＣＴ／ＸＴコポリアミドを含むか、又はそれからなり、
- ＢＡＣＴが、７０から９９．１％の範囲のモル含有量で存在するアミドモチーフを有する単位であり、ＢＡＣが、１，３－ビス（アミノメチル）シクロヘキシル（１，３－ＢＡＣ）、１，４－ビス（アミノメチル）シクロヘキシル（１，４－ＢＡＣ）又はそれらの混合物から選択され、Ｔがテレフタル酸であり、
- ＸＴが、０．９から３０％の範囲のモル含有量で存在するアミドモチーフを有する単位であり、Ｘが、Ｃ９からＣ１８直鎖状脂肪族ジアミンであり、Ｔがテレフタル酸であり、
- ＢＡＣＴ及び／又はＸＴ単位において、互いに独立して、ジカルボン酸の総量に対して最大３０ｍｏｌ％のテレフタル酸を、６から３６個の炭素原子を含む他の芳香族、脂肪族又は脂環式ジカルボン酸に置き換えることができ、
- ＢＡＣＴ及び／又はＸＴ単位において、互いに独立して、ジアミンの総量に対して最大３０ｍｏｌ％のＢＡＣ及び／又は該当する場合はＸを、４から３６個の炭素原子を含む他のジアミンに置き換えることができ、
- コポリアミドにおいて、モノマーの総量に対して３０ｍｏｌ％以下を、ラクタム、又はアミノカルボン酸により形成することができ、
- ただし、テレフタル酸に代わるモノマー、ＢＡＣに代わるモノマー、及びＸに代わるモノマーの合計が、コポリアミドに使用されるモノマーの総量に対して３０ｍｏｌ％の濃度を超えないことを条件とし、
- ＢＡＣＴ及びＸＴ単位が、前記ポリアミドポリマーになおも存在することを条件とする、
組成物。
前記半結晶性ポリアミドポリマーが、ＩＳＯ規格１１３５７－３（２０１３）に従って決定された、２９０℃から３４０℃を含む溶融温度Ｔｍを有する、請求項１に記載の組成物。
前記半結晶性ポリアミドポリマーが、ＩＳＯ規格１１３５７－２：２０１３に従って決定された、＞１５０℃のガラス転移温度Ｔｇを有する、請求項１又は２に記載の組成物。
前記半結晶性ポリアミドポリマーが、ＩＳＯ規格１１３５７－３：２０１３に従って決定された、溶融温度と結晶化温度との間の差Ｔｍ－Ｔｃ＜４０℃を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の組成物。
ＩＳＯ規格１１３５７－３：２０１３に従って示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定された半結晶性ポリアミドポリマーの結晶化のエンタルピーが、４０Ｊ／ｇ超であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の組成物。
ＢＡＣが１，３－ＢＡＣであることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の組成物。
ＢＡＣが１，３－ＢＡＣであり、ＸＴが９Ｔ、１０Ｔ、１１Ｔ及び１２Ｔから選択されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の組成物。
ＸＴが１０Ｔであり、１０が１，１０－デカンジアミンに相当することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の組成物。
テレフタル酸に代わるモノマー、ＢＡＣに代わるモノマー、及びＸに代わるモノマーの合計が０に等しいことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の組成物。
ｂ）による非反応性組成物である、請求項１から９のいずれか一項に記載の組成物。
ａ）による反応性組成物である、請求項１から９のいずれか一項に記載の組成物。
少なくとも一つの添加剤をさらに含むことを特徴する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の組成物。
添加剤が、酸化防止剤、熱安定剤、ＵＶ吸収剤、光安定剤、耐衝撃性改良剤、潤滑剤、無機充填剤、難燃剤、造核剤及び冷却剤から選択されることを特徴とする、請求項１２に記載の組成物。
成形組成物に関連することを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の組成物。
請求項１から１３のいずれか一項に記載の組成物を有する、熱可塑性材料の製造方法であって、少なくとも一つの反応性組成物ａ）を重合する少なくとも一つの工程、又は押出成形、射出成形により、少なくとも一つの非反応性組成物ｂ）を成形又は実装する工程を含むことを特徴とする、製造方法。
ｉ）任意選択的に繊維補強なしで、請求項１から１３のいずれか一項に記載の組成物の開口若しくは密閉金型への射出又は鋳型を用いない射出工程、
ｉｉ）反応性ポリアミド組成物ａ）の場合、鎖延長剤を用いて工程ｉ）からの前記組成物を加熱することにより、場合に応じて溶融状態でバルクでの重縮合反応又は重付加反応により、任意選択的に重縮合の場合、真空下で抽出システムを使用した、密閉鋳型を伴うときは真空下での縮合生成物の除去を伴う、重合反応工程、
ｉｉｉ）非反応性ポリアミド組成物ｂ）の場合は、工程ｉ）からの前記組成物を実装又は成形して、鋳型中に又は別の実装システムを用いて最終的な部品を形成する工程、及び、反応性組成物ａ）の場合は、成形により又は別の実装システムにより、重合工程ｉｉ）と同時に、実装する工程
を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
請求項１から１３のいずれか一項に記載の前記熱可塑性材料の熱可塑性マトリックスのポリマーに相当する（又はポリマーである）、半結晶性ポリアミドポリマーであって、前記ポリマーが、前記組成物ｂ）による上記の非反応性ポリマー又は前記組成物ａ）による上記の反応性組成物から得ることができるポリマーであることを特徴とする、半結晶性ポリアミドポリマー。
前記熱可塑性材料に基づく機械部品又は構造部品、単層若しくは多層管又はフィルムの製造のための、請求項１から１３のいずれか一項に記載の組成物又は前記組成物ｂ）による非反応性ポリマー又は上記の組成物ａ）による反応性組成物から得ることができるポリマーの使用。
前記複合材料の前記機械部品又は構造部品が、自動車、電気若しくは電子、鉄道、海洋、風力、光起電、太陽光発電（太陽光発電プラント用のソーラーパネル及び部品を含む）、スポーツ、航空宇宙、道路輸送（トラックに関連）、建設、土木、標識及びレジャーの領域における用途に関することを特徴とする、請求項１８に記載の使用。
自動車分野の用途の前記機械部品が、流体の輸送のためのエンジンフード下にあることを特徴とする、請求項１８に記載の使用。
電気又は電子分野における用途の前記機械部品又は構造部品が、カプセル化ソレノイド、ポンプ、電話機、コンピュータ、プリンタ、ファクス、モデム、モニタ、リモートコントロール、カメラ、回路遮断器、電気ケーブル管路、光ファイバー、スイッチ及びマルチメディアシステムなどの電気又は電子機器物品であることを特徴とする、請求項１８に記載の使用。
請求項１から１３のいずれか一項に記載の熱可塑性材料のための少なくとも一つの組成物の使用により生じることを特徴とする、熱可塑性材料。
請求項１から１３のいずれか一項に記載の少なくとも一つの組成物の使用、又は請求項１７に記載の、若しくは請求項２２に記載の材料に基づく、若しくは請求項１５若しくは１６に記載の方法により得られるポリアミドポリマーの使用により生じることを特徴とする、熱可塑性材料の機械部品又は構造部品。
流体の輸送のためのエンジンフード下にある部品などの、自動車分野の用途の機械部品に関連することを特徴とする、請求項２３に記載の部品。
カプセル化ソレノイド、ポンプ、電話機、コンピュータ、プリンタ、ファクス、モデム、モニタ、リモートコントロール、カメラ、回路遮断器、電気ケーブル管路、光ファイバー、スイッチ及びマルチメディアシステムなどの電気又は電子機器物品などの、電気又は電子分野における用途の機械部品又は構造部品に関連することを特徴とする、請求項２３に記載の部品。