WO2018116773A1 - ホース用ポリアミド樹脂組成物及びポリアミド樹脂組成物を用いたホース - Google Patents

ホース用ポリアミド樹脂組成物及びポリアミド樹脂組成物を用いたホース Download PDF

Info

Publication number
WO2018116773A1
WO2018116773A1 PCT/JP2017/042887 JP2017042887W WO2018116773A1 WO 2018116773 A1 WO2018116773 A1 WO 2018116773A1 JP 2017042887 W JP2017042887 W JP 2017042887W WO 2018116773 A1 WO2018116773 A1 WO 2018116773A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
resin composition
polyamide resin
mass
hose
parts
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/042887
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
央尚 片岡
Original Assignee
株式会社ブリヂストン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ブリヂストン filed Critical 株式会社ブリヂストン
Priority to EP17883562.5A priority Critical patent/EP3560999B1/en
Priority to US16/472,421 priority patent/US20200199359A1/en
Priority to CN201780079931.7A priority patent/CN110099964B/zh
Priority to JP2018557636A priority patent/JP7051711B2/ja
Publication of WO2018116773A1 publication Critical patent/WO2018116773A1/ja

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/02Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/08Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/08Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/04Thermoplastic elastomer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/08Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall
    • F16L11/081Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall comprising one or more layers of a helically wound cord or wire
    • F16L11/082Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall comprising one or more layers of a helically wound cord or wire two layers

Definitions

  • This invention relates to the resin composition used for manufacture of a hose, and a hose using the same.
  • a polyamide composition to which a phenolic antioxidant, a sulfurous antioxidant, or the like is added in order to improve the refrigerant barrier property is known (paragraphs 0018 and 0035 of Patent Document 1).
  • the polyamide composition as described above does not have sufficient heat resistance, and the resin deteriorates in a dry heat aging test at 150 ° C., for example. Therefore, it is unsuitable for applications requiring higher temperature durability standards such as automobile refrigerant hoses.
  • the hose may be deteriorated by metal ions eluted from the metal part.
  • metal ions eluted from the metal part.
  • an object of the present invention is to provide a polyamide resin composition capable of producing a highly durable hose for various uses, and a hose using the same.
  • the purpose is (A) polyamide, (B) polyolefin elastomer, (C) phenol antioxidant, (D) sulfur antioxidant and (E) metal deactivator having a hindered phenol structure (however, , (E) is a substance different from (C)), and the content of (A) polyamide and (B) polyolefin-based elastomer with respect to 100 parts by mass in total is (C) phenolic antioxidant 0 .2 parts by mass or more, (D) a sulfur-based antioxidant of 0.2 parts by mass or more, and (E) a metal deactivator of 0.01 parts by mass to 1.5 parts by mass. .
  • the polyamide composition has excellent barrier properties and heat resistance when formed into a molded product, and (E) a metal deactivator improves not only the effect of metal deactivation, but also an antioxidant function, and oxidation. Long induction time.
  • Preferred embodiments of the polyamide resin composition are as follows.
  • (C) As a phenolic antioxidant it is preferable to use an antioxidant having a semi-hindered phenol structure.
  • the blending ratio (C: D) of (C) the phenolic antioxidant and (D) the sulfurous antioxidant is preferably 1: 6 to 6: 1 by mass ratio.
  • the content of (B) polyolefin elastomer is 10 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of (A) polyamide and (B) polyolefin elastomer.
  • (B) polyolefin-based elastomer that is at least partially modified with acid is used.
  • the above object can also be achieved by a hose in which a barrier layer is formed using the above-described polyamide resin composition.
  • a polyamide resin composition as described above is used, a hose having excellent barrier properties, heat resistance and metal resistance and a long oxidation induction time can be produced.
  • the present invention contains (A) a polyamide, (B) a polyolefin-based elastomer, (C) a phenol-based antioxidant, (D) a sulfur-based antioxidant, and (E) a metal deactivator having a hindered phenol structure.
  • the present invention relates to a polyamide resin composition and a hose manufactured using the polyamide resin composition.
  • embodiments of the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited thereto.
  • the polyamide preferably used is a polyamide mainly composed of amino acid, lactam or diamine and dicarboxylic acid.
  • lactams such as ⁇ -caprolactam, enantolactam and ⁇ -laurolactam
  • amino acids such as ⁇ -aminocaproic acid, 11-aminoundecanoic acid and 12-aminododecanoic acid, tetramethylenediamine, hexa Methylenediamine, undecamethylenediamine, dodecamethylenediamine, 2,2,4- / 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 5-methylnonamethylenediamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, 1 Diamines such as 1,3-bisaminomethylcyclohexane, 1,4-bisaminomethylcyclohexane, bis-p-aminocyclohexylmethane,
  • Polyamides (nylon 6), polyhexamethylene adipamide (nylon 66), polytetramethylene adipamide (nylon 46), polyhexamethylene sebacamide (nylon 610) are particularly effective (A) polyamides.
  • Polyundecanamide (nylon 11), polydodecanamide (nylon 12), polyhexamethylene adipamide / hexamethylene terephthalamide copolymer (nylon 66 / 6T), polycoupleramide / polyhexamethylene adipamide copolymer ( Nylon 6/66) may be mentioned, and these may be used alone or in combination of two or more.
  • the degree of polymerization of the polyamide is not particularly limited, and the relative viscosity at 25 ° C. of a 1% by weight sulfuric acid solution (hereinafter sometimes simply referred to as “relative viscosity”) is in the range of 1.5 to 5.0. Any of the above can be used.
  • the end group concentration of the polyamide (A) is adjusted by adding one or more of monocarboxylic acid compound and / or dicarboxylic acid compound or monoamine compound and / or diamine compound to the polyamide at any stage. May be.
  • the polyamide resin composition is blended with (B) a polyolefin-based elastomer.
  • (B) The flexibility and durability of the gas barrier layer composed of this polyamide resin composition can be imparted by blending the polyolefin-based elastomer.
  • Examples of the (B) polyolefin elastomer include ethylene / butene copolymer, EPR (ethylene-propylene copolymer), modified ethylene / butene copolymer, EEA (ethylene-ethyl acrylate copolymer), modified EEA, Modified EPR, modified EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer), ionomer, ⁇ -olefin copolymer, modified IR (isoprene rubber), modified SEBS (styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer), halogen And an isobutylene-paramethylstyrene copolymer, an ethylene-acrylic acid modified product, an ethylene-vinyl acetate copolymer, an acid-modified product thereof, and a mixture containing them as a main component. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Polyolefin-based elastomers in particular, acid anhydrides such as maleic anhydride, acrylic acid alkyl esters such as glycidyl methacrylate, epoxies and modified products thereof are fine alloys based on polyamide. A structure can be obtained, which is preferable.
  • the content of (B) polyolefin elastomer is 10 to 40 parts by mass, more preferably 20 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of (A) polyamide and (B) polyolefin elastomer. Part.
  • the content of the (B) polyolefin elastomer in the polyamide resin composition is too large, the sea phase and the island phase are reversed in the later-described sea-island structure, and the gas barrier property is remarkably lowered.
  • the content of the modified elastomer in the polyamide resin composition is It is preferably 20% by mass or less, for example, 5 to 20% by mass.
  • an acid-modified elastomer comprising 40 to 100% by mass of the (B) polyolefin elastomer in the polyamide resin composition.
  • the average acid value (acid modification rate) of the elastomer used to obtain the form is preferably 0.8 mg-CH 3 ONa / g or more, and the upper limit is not particularly limited, but preferably 30 mg-CH 3 Ona / g or less, more preferably 15 mg-CH 3 ONa / g or less.
  • the acid value of the elastomer is preferably low in a range where a good dispersion state can be obtained, and the average acid value of the whole elastomer used is 7.5 mg. It is preferably ⁇ CH 3 ONa / g or less.
  • the acid value of the modified elastomer to be used is preferably 30 mg-CH 3 ONa / g or less, more preferably 15.0 mg-CH 3 ONa / g or less.
  • the flexibility and durability are improved, but the gas barrier property is inevitably lowered.
  • the island phase of the elastomer is dispersed in the sea phase of the polyamide, and the polyamide is dispersed in the form of dots in the island phase of the elastomer.
  • the kind of antioxidant is not particularly limited, and various antioxidants can be used, but (C) a phenolic antioxidant is used in consideration of compatibility with the later-described component (E).
  • the type of (C) phenolic antioxidant is not particularly limited as long as it is a phenolic compound different from the component (E), such as semi-hindered phenol, resindered phenol, hindered phenol, phenol acrylate, and bisphenol.
  • component (E) such as semi-hindered phenol, resindered phenol, hindered phenol, phenol acrylate, and bisphenol.
  • a variety of phenolic compounds can be used.
  • the semi-hindered phenol-based antioxidant is a phenol compound having a bulky substituent at the ortho position and has, for example, the structure of the following general formula (I).
  • R 1 is a bulkier substituent than R 2 and preferably has 3 or more carbon atoms, more preferably a tertiary alkyl group such as a t-butyl group or a heteroatom (O, S , N, etc.) containing group.
  • R 2 is an alkyl group, preferably a methyl group.
  • R 3 is an optional substituent, preferably having 3 or more carbon atoms, more preferably a carbonyl group (—OC—), a carbonyloxy group (—OC—O—), a thio group (—S—). Or a heteroatom-containing substituent. Also preferred are those in which R 3 has one or more further semi-hindered phenol structures (eg bis-semi-hindered phenol).
  • phenolic antioxidants include: 4,4 ′, 4 ′′-(1-methylpropanyl-3-ylidene) tris (6-tert-butyl-m-cresol) (Adeka Stab AO-30 manufactured by Adeka), 6,6′-di- one or more of the hindered phenols selected from the group consisting of tert-butyl-4,4′-butylidene-m-cresol (Adeka Stub AO-40 manufactured by Adeka); 1,3,5-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione (Adeka) Adekastab AO-20), pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] (Adekastab AO-60 manufactured by Adeka), 1,3,5-trimethyl
  • phenolic antioxidants semi-hindered phenolic antioxidants are most preferable because they have less steric hindrance and high reactivity.
  • (C) phenolic antioxidants may be used alone or in admixture of two or more, but the total amount of (C) phenolic antioxidant is (A ) With respect to a total of 100 parts by mass of polyamide and (B) polyolefin elastomer, the content is 0.2 parts by mass or more.
  • the upper limit of this addition amount is not particularly limited, the addition amount of (C) the phenolic antioxidant as a whole is 3 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass in total of (A) polyamide and (B) polyolefin elastomer.
  • the amount is preferably 0.3 parts by weight to 1 part by weight, particularly preferably 0.4 parts by weight to 0.8 parts by weight.
  • the following antioxidant (D) different from the (C) phenolic antioxidant is also used.
  • the sulfur-based antioxidant is not particularly limited, but an organic sulfur-based compound is preferable, and one or more various thio compounds such as a thioether compound, a mercaptobenzimidazole compound, a dithiocarbamic acid compound, and a thiourea compound can be used. More preferred is a thioether compound.
  • pentaerythritol tetrakis (3-lauryl thiopropionate) (Adeka Adeka Stub AO-412S), dioctadecyl 3,3′-thiodipropionate (BASF IRGANOX PS802FL), di (tridecyl) ) 3,3′-thiodipropionate (Adeka Adeka Stub AO-503), 2-mercaptobenzimidazole (SUMILIZER MB manufactured by Sumitomo Chemical), dilaurylthiodipropionate, ditridecylthiodipropionate, di There are myristyl thiodipropionate, distearyl thiodipropionate, pentaerythritol-tetrakis (3-octadecylthiopropionate), pentaerythritol-tetrakis (3-myristylthiopropionate).
  • the (D) sulfur-based antioxidant may be used alone or in admixture of two or more. In either case, (D) addition of the entire sulfur-based antioxidant The amount is 0.2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass in total of (A) polyamide and (B) polyolefin elastomer. If the amount added is too large, pellets tend to adhere to the screw inlet when the composition is melted and clogging tends to be inferior, and the formability is poor.
  • the amount of (D) sulfur-based antioxidant added is the component (A ) And (B) are preferably 3.0 parts by mass or less, more preferably 0.3 parts by mass to 1 part by mass, and particularly preferably 0.4 parts by mass to 0.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total. .
  • the blending ratio of this (D) antioxidant and the above (C) phenolic antioxidant is not particularly limited, but in order to effectively extend the oxidation induction time, (C) a phenolic antioxidant, (D)
  • the mixing ratio (C: D) of the sulfur-based antioxidant is preferably 1: 6 to 6: 1, more preferably 5: 2 to 2: 5, and particularly preferable mixing ratio (C: D). Is 2: 1 to 2: 5.
  • the hindered phenol metal deactivator is a phenol compound having a hindered phenol structure, and is a substance different from the component (C).
  • the (E) hindered phenol metal deactivator has a structure represented by the following general formula (II).
  • R 4 and R 5 are the same or different bulky substituents, preferably having 3 or more carbon atoms, more preferably a tertiary alkyl group such as a t-butyl group. It may be a substituent having (O, S, N, etc.). Most preferably, R 4 and R 5 are both t-butyl groups.
  • R 6 is an optional substituent, but preferably has one or more additional hindered phenol structures and is represented, for example, by the following formula (III).
  • R 4 , R 5 , R 4 ′ , R 5 ′ are the same or different bulky substituents, preferably having 3 or more carbon atoms, A tertiary alkyl group such as a t-butyl group is preferable, but a substituent having a hetero atom (O, S, N, etc.) may be used. Most preferably, any of R 4 , R 5 , R 4 ′ and R 5 ′ is a t-butyl group.
  • R 7 is not particularly limited, and may be a carbon chain such as alkylene or alkyne, but one or more heteroatoms such as O, N, and S may be inserted or substituted.
  • a more preferred specific example is shown in the following formula (IV).
  • n is zero or an integer of 10 or less, preferably n is zero or an integer of 1 or more and 6 or less.
  • hindered phenol-based metal deactivators may be used alone or as a mixture of two or more.
  • Hindered phenol-based metal deactivators Is added in an amount of 0.01 to 1.5 parts by weight, preferably 0.05 to 1 part by weight, more preferably 100 parts by weight in total of (A) polyamide and (B) polyolefin elastomer. Is 0.05 to 0.5 parts by mass.
  • the polyamide resin composition contains other additives, that is, a lubricant, an antistatic agent, an acid acceptor, other resin components other than (A) and (B), a colorant, an antiaging agent, a crystal nucleating agent, and a filler.
  • additives such as an agent, a reinforcing material, a heat-resistant agent, a light-resistant agent, and other antioxidants other than (C) and (D) can also be added.
  • the hose using the above polyamide resin composition and its production method are not particularly limited, but an example will be described below.
  • the polyamide resin composition is excellent in barrier properties, heat resistance, etc., so it is used in hoses for transporting various substances such as liquids and gases, and is suitable for gas barrier layers of gas transport hoses such as refrigerant gas and gas fuel. It is particularly suitable for a multi-layer structure hose in which one or more other layers are laminated on the gas barrier layer, and is most suitable for a multi-layer structure hose for transporting refrigerant.
  • the refrigerant transported by the hose is not particularly limited, but is selected from the group consisting of 1,1,1,2-tetrafluoroethane, 2,3,3,3-tetrafluoropropene, dichlorodifluoromethane, and 1,1-difluoroethane. Any one or more of the above refrigerants can be used, and more preferably, at least one of 1,1,1,2-tetrafluoroethane and 2,3,3,3-tetrafluoropropene is used as the refrigerant. .
  • oil such as PAG (polyalkylene glycol) may be mixed in the refrigerant, such a refrigerant can also be transported by the hose.
  • FIG. 1 shows a specific example of a hose.
  • the hose 1 is a refrigerant transport hose, and its manufacturing method is not particularly limited.
  • the polyamide resin composition as described above is melted and the melt is extruded onto a mandrel (tube type).
  • the gas barrier layer 2 is formed.
  • the thickness of the gas barrier layer 2 is preferably thick considering the barrier properties, but if the thickness is too thick, the flexibility is lowered. Accordingly, the thickness of the gas barrier layer 2 is preferably 50 ⁇ m to 400 ⁇ m, more preferably 150 ⁇ m to 350 ⁇ m.
  • any one or more of the rubber layers 3, 5, 7 and the reinforcing yarn layers 4, 6 are laminated on the gas barrier layer 2, but the rubber is also disposed inside the gas barrier layer 2. It is also possible to provide a layer.
  • the inner rubber layer 3, the first reinforcing yarn layer 4, the intermediate rubber layer 5, the second reinforcing yarn layer 6, and the outer rubber layer 7 are formed on the outer periphery of the gas barrier layer 2 in the order described.
  • the reinforcing yarn layers 4 and 6 are not particularly limited, and a commonly used reinforcing yarn can be used. Generally, polyester, wholly aromatic polyester, nylon, vinylon, rayon, aramid, polylate, polyethylene naphthalate, and blended yarns thereof are used, and these reinforcing yarns are wound in a spiral shape.
  • the number of the reinforcing yarn layers 4 and 6 is not limited to two, but may be one layer or three or more. However, when a plurality of reinforcing yarn layers 4 and 6 are provided, the direction of the spiral is adjacent to each other. The reinforcing yarn layers 4 and 6 are preferably in the opposite direction.
  • the rubbers constituting the rubber layers 3, 5, and 7 are generally butyl rubber (IIR), chlorinated butyl rubber (C1-IIR), chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene, brominated butyl rubber (Br-IIR), isobutylene-bromo.
  • Paramethylstyrene copolymer EPR (ethylene-propylene copolymer), EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer), NBR (acrylonitrile butadiene rubber), CR (chloroprene rubber), hydrogenated NBR, acrylic rubber , Ethylene acrylic rubber (AEM), blends of two or more of these rubbers, or blends with polymers based on these rubbers, preferably butyl rubber or EPDM rubber.
  • EPR ethylene-propylene copolymer
  • EPDM ethylene-propylene-diene terpolymer
  • NBR acrylonitrile butadiene rubber
  • CR chloroprene rubber
  • hydrogenated NBR acrylic rubber
  • Ethylene acrylic rubber AEM
  • blends of two or more of these rubbers or blends with polymers based on these rubbers, preferably butyl rubber or EPDM rubber.
  • compounding recipes such as commonly used fillers, processing aids, anti-aging agents, vulcanizing
  • the rubber types used for these rubber layers 3, 5, 7 may be the same or different, but the intermediate rubber layer 5 is made of rubber having good contact with the inner rubber layer 3 and the outer rubber layer 7. It is preferable.
  • the thickness of the inner rubber layer 3 is preferably about 0.5 to 4 mm from the viewpoint of flexibility.
  • the thickness of the intermediate rubber layer 5 is preferably about 0.1 to 0.6 mm, and the thickness of the outer rubber layer 7 is preferably about 0.5 to 2 mm.
  • These rubber layers 3, 5, and 7 may be adhered to the gas barrier layer 2 through an adhesive, or formed by laminating molten rubber and vulcanizing at 140 to 170 ° C. for about 30 to 120 minutes.
  • the additive component is eluted (bleeded out) from the gas barrier layer 2, there is a possibility that the reaction activity of adhesion is lowered and adhesion inhibition may occur, and the inner side adjacent to the gas barrier layer 2 may be present. It also causes interface peeling with the rubber layer 3.
  • the above polyamide resin composition has high compatibility due to the combination of the additives (C), (D), and (E), and bleed-out hardly occurs. Therefore, the adhesion of the rubber layer 3 is not hindered, and the gas barrier layer 2 The rubber layer 3 is hardly peeled off. Moreover, (E) metal ions are captured by the metal deactivator, so that the durability when the hose 1 is connected to a metal product such as a pipe, a fitting, or a valve is high. Since the oxidizing agent itself has an antioxidant function, the oxidation induction time can be extended as a result.
  • OIT -Oxidation induction time
  • a PET film is bonded to the front and back of a sheet-like molded body having a square shape (50 mm square, thickness 0.35 mm) to form a test body.
  • the sample was left in a wet tank for 60 days, and during this standing, visual observation and palpation were performed over time to confirm the presence or absence of the bleed-out additive.
  • bleed-out The evaluation of bleed-out is OK (good) in the sense that it can withstand short-term use after 30 days from the start of standing, and after 10 days from the start of standing, If bleed-out occurred 30 days after the start of standing, NG (Not Good, not good) is assumed, and if bleed-out occurs within 10 days from the start of standing, BAD (defect) Ex (excellent, particularly good) was a case where bleed out could not be confirmed even after 60 days had passed since the start of standing.
  • Polyamide Nylon 6 Elastomers: Tafmer A-1050S (unmodified ethylene / butene copolymer) and Tafmer MH7010 (maleic acid-modified ⁇ -olefin polymer (ethylene butene copolymer)) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
  • Adeka Stub AO-80 silica-hindered phenol
  • Adeka Stub AO-30 refin hindered phenol
  • AO-60 hindered phenol
  • Adeka Stab AO-412S sulfur-based antioxidant manufactured by Adeka
  • Metal deactivators Adeka Stab CDA-10 (hindered phenol type), Adeka Stub CDA-6, and Adeka Stub CDA-1 (CDA-6 and CDA-1 all have no bulky substituent) Metal antioxidants, ie not hindered phenol type).

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

【課題】耐熱性、耐酸化性などの耐久性に優れたホースを提供する。 【解決手段】ポリアミド樹脂組成物は、(A)ポリアミド、(B)ポリオレフィン系エラストマー、(C)フェノール系酸化防止剤、(D)硫黄系酸化防止剤、(E)ヒンダードフェノール構造を有する金属不活性化剤を含有しており、(C)フェノール系酸化防止剤は(E)ヒンダードフェノール系の金属不活性化剤とは異なる物質であり、(A)ポリアミドと(B)ポリオレフィン系エラストマーとの合計100質量部に対する含有量は、(C)フェノール系酸化防止剤0.2質量部以上、(D)硫黄系酸化防止剤0.2質量部以上、(E)金属不活性化剤0.01質量部~1.5質量部になっている。このような組成のポリアミド樹脂組成物を用いて製造したホース1のバリア層2は、耐熱性、耐酸化性などの耐久性が高いのみならず、ガスバリア性も高くなっている。

Description

ホース用ポリアミド樹脂組成物及びポリアミド樹脂組成物を用いたホース
 本発明は、ホースの製造に用いられる樹脂組成物と、それを用いたホースに関する。
 従来より、ホースの製造には多様な樹脂が用いられており、特に耐熱性や、バリア性(遮蔽性)などが要求されるホースには、ポリアミド樹脂組成物が広く用いられている。
 冷媒バリア性などを改善するため、フェノール系酸化防止剤や硫黄系酸化防止剤などを添加したポリアミド組成物は公知である(特許文献1の段落0018、0035)。
特開2012-189129
 しかしながら、上記のようなポリアミド組成物は耐熱性が十分ではなく、例えば150℃の乾熱老化試験では樹脂が劣化してしまう。従って、自動車の冷媒ホースのように、より高温の耐久基準が要求される用途には不適切である。
 また、ホースが配管や弁などの金属部品に直接又は間接的に接続されると、その金属部品から溶出した金属イオンでホースが劣化することもある。このように、従来のポリアミド組成物では、耐熱性、バリア性、耐金属性などを全て兼ね備えたホースを製造することは困難であった。
 従って、本発明の目的は、多様な用途で耐久性が高いホースを製造可能なポリアミド樹脂組成物と、それを用いたホースを提供することにある。
 上記目的は、(A)ポリアミド、(B)ポリオレフィン系エラストマー、(C)フェノール系酸化防止剤、(D)硫黄系酸化防止剤及び(E)ヒンダードフェノール構造を有する金属不活性化剤(ただし、(E)は(C)とは異なる物質である)を含有し、(A)ポリアミドと(B)ポリオレフィン系エラストマーとの合計100質量部に対する含有量が、(C)フェノール系酸化防止剤0.2質量部以上、(D)硫黄系酸化防止剤0.2質量部以上、(E)金属不活性化剤0.01質量部~1.5質量部であるポリアミド樹脂組成物により達成される。
 上記ポリアミド組成物は、成形物としたときのバリア性、耐熱性に優れる上、(E)金属不活性化剤により、金属不活性化の効果のみならず、酸化防止機能をも向上し、酸化誘導時間が長くなる。
 ポリアミド樹脂組成物の好ましい態様は以下の通りである。
(1)(C)フェノール系酸化防止剤としては、セミヒンダードフェノール構造を有する酸化防止剤を用いることが好ましい。
(2)(C)フェノール系酸化防止剤と、(D)硫黄系酸化防止剤の配合比率(C:D)は、質量比で1:6~6:1であることが好ましい。
(3)より好ましくは、(A)ポリアミドと(B)ポリオレフィン系エラストマーとの合計100質量部に対する(B)ポリオレフィン系エラストマーの含有量を10~40質量部にする。
(4)好ましくは、少なくとも一部が酸変性された(B)ポリオレフィン系エラストマーを用いる。
 また、上記目的は、上述したポリアミド樹脂組成物を用いてバリア層を形成したホースによっても達成される。
 上記のようなポリアミド樹脂組成物を用いれば、バリア性、耐熱性、耐金属性に優れ、酸化誘導時間が長いホースを製造することができる。
本発明のホースの一例を示す模式的な斜視図
 本発明は、(A)ポリアミド、(B)ポリオレフィン系エラストマー、(C)フェノール系酸化防止剤、(D)硫黄系酸化防止剤及び(E)ヒンダードフェノール構造を有する金属不活性化剤を含有するポリアミド樹脂組成物と、当該ポリアミド樹脂組成物を用いて製造したホースに関するものである。
 以下、本発明の実施形態を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
<(A)ポリアミド>
 好適に用いられるポリアミドは、アミノ酸、ラクタムあるいはジアミンとジカルボン酸を主たる構成成分とするポリアミドである。これらの構成成分の具体例を挙げるとε-カプロラクタム、エナントラクタム、ω-ラウロラクタムなどのラクタム、ε-アミノカプロン酸、11-アミノウンデカン酸、12-アミノドデカン酸などのアミノ酸、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4-/2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、5-メチルノナメチレンジアミン、m-キシリレンジアミン、p-キシリレンジアミン、1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン、1,4-ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス-p-アミノシクロヘキシルメタン、ビス-p-アミノシクロヘキシルプロパン、イソホロンジアミンなどのジアミン、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、ゼバシン酸、ドデカン2酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ダイマー酸などのジカルボン酸がある。これらの構成成分は単独あるいは2種以上の混合物の形で重合に供され、得られるポアミド樹脂はホモポリマー、コポリマーのいずれであっても良い。
 特に有効に用いられる(A)ポリアミドとしては、ポリカプラミド(ナイロン6)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン46)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン610)、ポリウンデカンアミド(ナイロン11)、ポリドデカンアミド(ナイロン12)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ヘキサメチレンテレフタルアミド共重合体(ナイロン66/6T)、ポリカプラミド/ポリヘキサメチレンアジパミド共重合体(ナイロン6/66)が挙げられ、これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。
 ポリアミドの重合度については特に制限はなく、1質量%濃度の硫酸溶液の25℃における相対粘度(以下、単に「相対粘度」と称す場合がある。)が1.5~5.0の範囲内にあるものを任意に用いることができる。また、(A)ポリアミドは、その末端基がモノカルボン酸化合物および/またはジカルボン酸化合物あるいはモノアミン化合物および/またはジアミン化合物の1種以上を任意の段階でポリアミドに添加することにより末端基濃度が調節されていてもよい。
<(B)ポリオレフィン系エラストマー>
 ポリアミド樹脂組成物には、(B)ポリオレフィン系エラストマーを配合する。(B)ポリオレフィン系エラストマーの配合により、このポリアミド樹脂組成物で構成されるガスバリア層の柔軟性、耐久性を付与することができる。
 (B)ポリオレフィン系エラストマーとしては、例えば、エチレン・ブテン共重合体、EPR(エチレン-プロピレン共重合体)、変性エチレン・ブテン共重合体、EEA(エチレン-エチルアクリレート共重合体)、変性EEA、変性EPR、変性EPDM(エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体)、アイオノマー、α-オレフィン共重合体、変性IR(イソプレンゴム)、変性SEBS(スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン共重合体)、ハロゲン化イソブチレン-パラメチルスチレン共重合体、エチレン-アクリル酸変性体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、及びその酸変性物、及びそれらを主成分とする混合物等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。
 (B)ポリオレフィン系エラストマーとしては、特に、無水マレイン酸などの酸無水物、グリシジルメタクリレートなどのアクリル酸アルキルエステル、エポキシ及びその変性体などで変性したものが、ポリアミドをベースポリマーとする微細なアロイ構造を得ることができ、好ましい。
 ポリアミド樹脂組成物中の(B)ポリオレフィン系エラストマー含有量は、少な過ぎると(B)ポリオレフィン系エラストマーを配合したことによる柔軟性、耐久性の改善効果を十分に得ることができず、多過ぎるとガスバリア性が低下するため、(A)ポリアミドと(B)ポリオレフィン系エラストマーとの合計100質量部に対し、(B)ポリオレフィン系エラストマーの含有量を10~40質量部、より好ましくは20~40質量部とする。ポリアミド樹脂組成物中の(B)ポリオレフィン系エラストマーの含有量が多過ぎると、後述の海島構造において海相と島相とが逆転し、ガスバリア性が著しく低下するため、好ましくない。
 なお、(B)ポリオレフィン系エラストマーとして酸変性エラストマー等の変性エラストマーを用いた場合、混練り(分散)時に少ない比エネルギー及び高い混練り技術を必要としないという効果が得られるが、その配合量が多いと樹脂のゲル化を引き起こし、押出し時、肌荒れ等の外観不良(フィッシュアイ)を引き起こすため、(B)ポリオレフィン系エラストマーとして変性エラストマーを用いる場合、ポリアミド樹脂組成物中の変性エラストマーの含有量は20質量%以下、例えば5~20質量%とすることが好ましい。
 特に、ポリアミド樹脂組成物中の(B)ポリオレフィン系エラストマーのうちの40~100質量%を酸変性エラストマーとしたものが好ましい。
 ポリアミド樹脂組成物と(B)ポリオレフィン系エラストマーとを相溶状態、即ち、良好な分散状態とするために、エラストマーの少なくとも一部が無水マレイン酸等により変性されていることが好ましく、良好な分散形態を得るために用いるエラストマーの全体の平均の酸価(酸変性率)は0.8mg-CHONa/g以上であることが好ましく、その上限は特に限定されないが、好ましくは30mg-CHONa/g以下、より好ましくは15mg-CHONa/g以下である。
 エラストマーの酸価は高いほど、分散形態は良好となるが、酸価の増大に伴って得られるポリアミド樹脂組成物の粘度が増大し、成形加工性が損なわれる。このため、この酸価の増大による粘度増加を低減するために、エラストマーの酸価は、良好な分散状態が得られる範囲において低い方が好ましく、用いるエラストマーの全体での平均酸価は7.5mg-CHONa/g以下であることが好ましい。
 また、同じ平均酸価であっても、用いるエラストマー中に含まれる変性エラストマーの酸価が高い場合、このような変性エラストマーを未変性エラストマーと混合することにより、平均酸価を下げても、押し出し時に局部的な過反応によると思われるゲル状の異物が発生してしまう。従って、用いる変性エラストマーの酸価は、30mg-CHONa/g以下が好ましく、より好ましくは15.0mg-CHONa/g以下である。
 このようにポリアミド樹脂組成物に(B)ポリオレフィン系エラストマーを配合することにより、柔軟性、耐久性は改善されるものの、ガスバリア性の低下は避けられない。しかしながら、ポリアミドとエラストマーとの微細なアロイ構造をとることにより、特に、ポリアミドの海相内にエラストマーの島相が分散すると共に、このエラストマーの島相内にポリアミドが散点状に分散した構造であることにより、エラストマーを配合したことによるガスバリア性の低下を抑制することができ、好ましい。
<(C)フェノール系酸化防止剤>
 酸化防止剤の種類は特に限定されず、多様な酸化防止剤を使用することもできるが、後述する(E)成分との相溶性を考慮し、(C)フェノール系酸化防止剤を使用する。
 (C)フェノール系酸化防止剤は、(E)成分とは異なるフェノール系化合物であればその種類は特に限定されず、セミヒンダードフェノール、レスヒンダードフェノール、ヒンダードフェノール、フェノールアクリレート、ビスフェノールなどの多様なフェノール系化合物を用いることができる。
 セミヒンダードフェノール系酸化防止剤は、オルト位に嵩高置換基を有するフェノール化合物であって、例えば下記一般式(I)の構造を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 上記式中、RはRよりも嵩高の置換基であって、好ましくは3以上の炭素数を有し、より好ましくはt-ブチル基などの三級アルキル基又はヘテロ原子(O、S、N等)含有基である。Rはアルキル基、好ましくはメチル基である。Rは任意の置換基であり、好ましくは炭素数が3以上であり、より好ましくは、カルボニル基(‐OC‐)、カルボニルオキシ基(‐OC-O‐)、チオ基(‐S‐)などのヘテロ原子含有置換基である。Rが1以上の更なるセミヒンダードフェノール構造を有するものも好ましい(例:ビスセミヒンダードフェノール)。
 より具体的には、3,9-ビス{2-[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ]-1,1-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン(アデカ社製アデカスタブAO-80)、ビス[3-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシ-5-メチルベンゼンプロピオン酸]エチレンビス(オキシ-2,1-エタンジイル)(BASF社製IRGANOX245)、4,6-ビス(オクチルチオメチル)-o-クレゾール(BASF社製IRGANOX1520L)、6-[3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロポキシ]-2,4,8,10-テトラ-t-ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン(住友化学社製SUMILIZER GP)、トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6‘-ジメチルベンジル)-s-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)トリオン(ケミプロ化成社製のKEMINOX 179)、2,2'-メチレンビス(4-エチル-6-tert-ブチルフェノール)(ケミプロ化成社製のKEMINOX9425)などがある。
 その他(C)フェノール系酸化防止剤としては、
  4,4',4''-(1-メチルプロパニル-3-イリデン)トリス(6-tert-ブチル-m-クレゾール)(アデカ社製のアデカスタブAO-30)、6,6'-ジ-tert-ブチル-4,4'-ブチリデンジ-m-クレゾール(アデカ社製のアデカスタブAO-40)からなる群より選択される一種以上のレスヒンダードフェノール;
  1,3,5-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン(アデカ社製のアデカスタブAO-20)、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-di-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート](アデカ社製のアデカスタブAO-60)、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-ベンゼン(アデカ社製のアデカスタブAO-330)、3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシ-C7-C9分岐アルキルエステルベンゼンプロパン酸(BASF社製のIRGANOX1135)、ビス[モノエチル(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ホスホネート]カルシウム(BASF社製のIRGANOX 1425WL)、ヘキサン-1,6-ジイルビス(3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパオネート(BASF社製のIRGANOX 259)、[[3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]メチル]ホスホン酸ジエチル(BASF社製のIRGAMOD295)、N,N’-ヘキサン-1,6-ジイルビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド](BASF社製のIRGANOX 1098)からなる群より選択される一種以上のヒンダードフェノール;
  2-[1-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ペンチルフェニル)エチル]-4,6-ジ-tert-ペンチルフェニルアクリレート(住友化学社製のSUMILIZER GS)、2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート(住友化学社製のSUMILIZER GM)からなる群より選択される一種以上のフェノールアクリレート;及び
  4,4'-ブチリデンビス(6-tert-ブチル-3-メチルフェノール)(住友化学社製のSUMILIZER BBM-S)などのビスフェノールがある。
 上記フェノール系酸化防止剤の中でも、立体障害が少なく、反応性が高いという点で、セミヒンダードフェノール系酸化防止剤が最も好ましい。
 これら(C)フェノール系酸化防止剤は1種類を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよいが、(C)フェノール系酸化防止剤全体の添加量が、(A)ポリアミドと(B)ポリオレフィン系エラストマーとの合計100質量部に対し、0.2質量部以上とする。この添加量の上限値は特に限定されないが、(C)フェノール系酸化防止剤全体の添加量は、(A)ポリアミドと(B)ポリオレフィン系エラストマーとの合計100質量部に対し3質量部以下が好ましく、より好ましくは0.3質量部~1質量部、特に好ましくは0.4質量部~0.8質量部である。更に、上記(C)フェノール系酸化防止剤とは異なる下記(D)の酸化防止剤も用いる。
<(D)硫黄系酸化防止剤>
 (D)硫黄系酸化防止剤は特に限定されないが、有機硫黄系化合物が好ましく、チオエーテル化合物、メルカプトベンズイミダゾール化合物、ジチオカルバミン酸化合物、チオウレア化合物など多様なチオ化合物を1種以上用いることができるが、より好ましくはチオエーテル化合物である。
 具体的には、ペンタエリスリトールテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)(アデカ社製アデカスタブAO-412S)、ジオクタデシル3,3’-チオジプロピオネート(BASF社製のIRGANOX PS802FL)、ジ(トリデシル)3,3'-チオジプロピオネート(アデカ社製アデカスタブAO-503)、2-メルカプトベンズイミダゾール(住友化学社製のSUMILIZER MB)、ジラウリルチオジプロピオネート、ジトリデシルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ペンタエリスリトール-テトラキス(3-オクタデシルチオプロピオネート)、ペンタエリスリトール-テトラキス(3-ミリスチルチオプロピオネート)がある。
 上記(D)硫黄系酸化防止剤は、1種類を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよいが、いずれの場合も(D)硫黄系酸化防止剤全体の添加量が、(A)ポリアミドと(B)ポリオレフィン系エラストマーとの合計100質量部に対し、0.2質量部以上とする。この添加量が多すぎると、組成物を溶融させたときにスクリュー入口にペレットが付着して詰まりやすくなり、成形性が劣るので、(D)硫黄系酸化防止剤の添加量は、成分(A)、(B)の合計100質量部に対し3.0質量部以下が好ましく、より好ましくは0.3質量部~1質量部、特に好ましくは0.4質量部~0.8質量部である。
 この(D)酸化防止剤と、上記(C)フェノール系酸化防止剤との配合割合は特に限定されないが、効果的に酸化誘導時間を延ばすためには、(C)フェノール系酸化防止剤と、(D)硫黄系酸化防止剤の配合比率(C:D)は質量比で1:6~6:1が好ましく、5:2~2:5がより好ましく、特に好ましい配合比率(C:D)は2:1~2:5である。
<(E)ヒンダードフェノール金属不活性化剤>
 (E)ヒンダードフェノール金属不活性化剤は、ヒンダードフェノール構造を有するフェノール系化合物であって、上記(C)成分とは異なる物質である。一般に、(E)ヒンダードフェノール金属不活性化剤は下記一般式(II)の構造を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 上記式中、R、Rは同一又は異なる嵩高置換基であって、好ましくは3以上の炭素数を有し、より好ましくはt-ブチル基などの三級アルキル基であるが、ヘテロ原子(O、S、N等)を有する置換基であってもよい。最も好ましくは、R、Rはいずれもt-ブチル基である。
 Rは任意の置換基であるが、好ましくは1以上の更なるヒンダードフェノール構造を有し、例えば下記式(III)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 上記式(III)及び後述する式(IV)では、R、R、R4‘、R5’は同一又は異なる嵩高置換基であって、好ましくは3以上の炭素数を有し、より好ましくはt-ブチル基などの三級アルキル基であるが、ヘテロ原子(O、S、N等)を有する置換基であってもよい。最も好ましくは、R、R、R4‘、R5’のいずれもt-ブチル基である。
 Rは特に限定されず、アルキレンやアルキンなどの炭素鎖であってもよいが、O、N、Sなどの1種以上のヘテロ原子が挿入又は置換されてもよい。より好ましい具体例を下記式(IV)に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 上記式中、nはゼロ又は10以下の整数であり、好ましくは、nはゼロ又は1以上6以下の整数である。
 これら(E)ヒンダードフェノール系金属不活性化剤は1種類を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよいが、(E)ヒンダードフェノール系金属不活性化剤の添加量は、(A)ポリアミドと(B)ポリオレフィン系エラストマーとの合計100質量部に対し0.01質量部~1.5質量部、好ましくは0.05質量部~1質量部、さらに好ましくは0.05質量部~0.5質量部とする。
 (E)ヒンダードフェノール系金属不活性化剤の添加量が少なすぎると、ホースを金属部品と接続した場合の耐久性が極めて低くなる上、酸化誘導時間も短くなる。(E)ヒンダードフェノール系金属不活性化剤の添加量が多すぎると、相溶性が低下し、ブリードアウトの問題も生じる。
<その他の成分>
 ポリアミド樹脂組成物には、他の添加剤、すなわち、滑剤、帯電防止剤、受酸剤、(A)、(B)以外の他の樹脂成分、着色剤、老化防止剤、結晶核剤、充填剤、補強材、耐熱剤、耐光剤、(C)、(D)以外の他の酸化防止剤などを1種以上添加することもできる。
 上記ポリアミド樹脂組成物を用いたホースとその製造方法も特に限定されないが、以下に一例を説明する。
<ホース及びその製造方法>
 上記ポリアミド樹脂組成物は、バリア性、耐熱性などに優れるため、液体、ガスなど多様な物質の輸送用のホースに用いられ、冷媒ガス、ガス燃料などのガス輸送用ホースのガスバリア層に適しており、ガスバリア層に1層以上の他の層が積層された複層構造ホースに特に適しており、冷媒輸送用の複層構造ホースに最も適している。
 上記ホースで輸送する冷媒は特に限定されないが、1,1,1,2-テトラフルオロエタン、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン、ジクロロジフルオロメタン、1,1-ジフルオロエタンからなる群より選択されるいずれか1種以上の冷媒を使用可能であり、より望ましくは、1,1,1,2-テトラフルオロエタン、2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの少なくとも一方を冷媒として使用する。他の成分、例えばPAG(ポリアルキレングリコール)などのオイルが冷媒に混入する場合があるが、このような冷媒も、上記ホースで輸送することができる。
 図1の符号1はホースの具体例を示している。このホース1は冷媒輸送用ホースであって、その製造方法は特に限定されないが、一般的には、上記のようなポリアミド樹脂組成物を溶融させ、その溶融物をマンドレル(管型)上に押し出してガスバリア層2を形成する。
 ガスバリア層2の膜厚は、バリア性を考慮すると厚い方が好ましいが、膜厚が厚すぎると柔軟性が低下する。従って、ガスバリア層2の膜厚は50μm~400μmが好ましく、より好ましくは150μm~350μmである。
 複層構造とする場合は、一般に、ガスバリア層2の上に、ゴム層3、5、7と、補強糸層4、6のいずれか1以上を積層するが、ガスバリア層2の内側にもゴム層を設けることも可能である。ここでは、ガスバリア層2の外周上に、内側ゴム層3、第1補強糸層4、中間ゴム層5、第2の補強糸層6、外側ゴム層7を記載した順番に形成している。
 補強糸層4、6は特に限定されず、通常用いられる補強糸を用いることが可能である。一般的には、ポリエステル、全芳香族ポリエステル、ナイロン、ビニロン、レーヨン、アラミド、ポリ有レート、ポリエチレンナフタレート及びこれらの混撚り糸が用いられ、これら補強糸をスパイラル状に巻き溶けて形成する。
 補強糸層4、6の層数は2層に限定されず、1層でもよいし、3層以上でもよいが、補強糸層4、6を複数層設ける場合は、スパイラルの向きを隣接する他の補強糸層4、6と逆方向とすることが好ましい。
 ゴム層3、5、7を構成するゴムとしては、一般にブチルゴム(IIR)、塩素化ブチルゴム(C1-IIR)、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、臭素化ブチルゴム(Br-IIR)、イソブチレン-ブロモパラメチルスチレン共重合体、EPR(エチレン-プロピレン共重合体)、EPDM(エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体)、NBR(アクリロニトリルブタジエンゴム)、CR(クロロプレンゴム)、水素添加NBR、アクリルゴム、エチレンアクリルゴム(AEM)、これらのゴムの2種以上のブレンド物、或いは、これらのゴムを主成分とするポリマーとのブレンド物、好ましくはブチル系ゴム、EPDM系ゴムが用いられる。これらのゴムには、通常用いられる充填剤、加工助剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤等の配合処方を適用できる。
 これらゴム層3、5、7に用いるゴム種は同種であっても、異種であってもよいが、中間ゴム層5には内側ゴム層3及び外側ゴム層7と接触性の良いゴムを用いることが好ましい。
 内層ゴム層3の厚さは、柔軟性の面から0.5~4mm程度とするのが好ましい。中間ゴム層5の厚さは0.1~0.6mm程度、外側ゴム層7の厚さは0.5~2mm程度とするのが好ましい。
 これらのゴム層3、5、7は接着剤を介してガスバリア層2上に接着してもよいし、溶融ゴムを積層後、140℃~170℃で30分~120分間程度加硫して形成してもよいが、いずれの場合もガスバリア層2から添加剤成分が溶出(ブリードアウト)すると、接着の反応活性が低下して接着阻害が生じるおそれがあり、また、ガスバリア層2と隣接する内側ゴム層3との界面剥離の原因にもなる。
 上記のポリアミド樹脂組成物は、添加剤(C)、(D)、(E)の組合せにより相溶性が高く、ブリードアウトが起こり難くいので、ゴム層3の接着が阻害されず、ガスバリア層2からゴム層3が剥がれ難い。しかも、(E)金属不活性化剤により金属イオンが捕捉されるので、配管、繋ぎ金具、弁等の金属製品にホース1を接続した場合の耐久性も高く、また、(E)金属不活性化剤自身も酸化防止機能を持つので、結果として酸化誘導時間を延長することができる。
 - シートの作製
 下記表1~3に示す配合で、ナイロン樹脂、エラストマー及び添加剤を配合し、東洋精機製作所製の二軸混練機を用いて溶融混練を行い、樹脂ペレットを得た。その後、東洋精機製作所製のTダイ成形機を用い、厚さ0.35mmの樹脂シートを得た。この樹脂シートを用い、以下の評価試験を行った。
 - 酸化誘導時間(OIT)
 島津製作所製の自動示差走査熱量計「DSC-60A」を用い、220℃の温度条件で酸化誘導時間(OIT)を測定した。ここで、酸素導入後、発熱が生じるまでの時間を酸化誘導時間と定義した。
 - 耐熱老化試験
 厚さ0.35mmの樹脂シートを、引張試験用のダンベル片に打ち抜いてサンプルとし、このサンプルを150℃に設定したオーブン内に吊るした。評価は、336時間経過後(老化処理後)のサンプルを引張速度100mm/分の速度で破断試験を行い、試験項目として引張破断伸度を測定した。老化処理前の同じ試験項目の測定値を100%としたときの、老化処理後の測定値の劣化率を表した。実施例及び比較例の組成物の組成と、評価試験の結果を下記表1~3に記載する。
 - ブリードアウト評価
 平面形状四角形(50mm角、厚さ0.35mm)のシート状成形体の表裏にPETフィルムを貼合せて試験体とし、この試験体を温度40℃、相対湿度90%の恒温恒湿槽内で60日間静置し、この静置の間、経時的に目視観察と触診を行い、ブリードアウトした添加剤の有無を確認した。
 ブリードアウトの評価は、静置開始から30日以降にブリードアウトが発生したものは短期的使用には耐えるという意味でOK(良好)とし、静置開始から10日を経過した後であって、静置開始から30日を経過する前にブリードアウトが発生したものをNG(Not Good、良好ではない)とし、静置開始から10日以内にブリードアウトが発生したものをBAD(不良)とし、静置開始から60日間を経過してもブリードアウトが確認できなかったものをEx(Excellent、特に良好)とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 なお、ブリードアウトでNGと評価された試験体はなかった。上記表1~3に記載した材料は下記の通りである。
 ポリアミド:ナイロン6
 エラストマー:三井化学社製のタフマーA-1050S(未変性エチレン・ブテン共重合体)及びタフマーMH7010(マレイン酸変性α‐オレフィンポリマー(エチレンブテン共重合体))
 酸化防止剤:アデカ社製のアデカスタブAO-80(セミヒンダードフェノール)、アデカスタブAO-30(レスヒンダードフェノール)、AO-60(ヒンダードフェノール)、及びアデカスタブAO-412S(硫黄系酸化防止剤)
 金属不活性化剤:アデカ社製のアデカスタブCDA-10(ヒンダードフェノール型)、アデカスタブCDA-6、及びアデカスタブCDA-1(CDA-6、CDA-1はいずれも嵩高置換基を持たないフェノール系金属酸化防止剤、すなわち、ヒンダードフェノール型ではない)。
 上記表1~3から明らかなように、各実施例では、酸化誘導時間が十分長く、耐熱老化後伸度保持率も高かった。なお、実施例10、15は酸化誘導時間、耐熱老化後伸度保持率共に良好な結果が得られたが、ブリードアウトが確認された。複層構造のホース、特に、エアコンホースのようにバリア層2が接着剤を介してゴム層3と接着させるような場合は、ブリードアウトした添加剤が接着剤層へ移行し、接着阻害や界面剥離を引き起こすおそれがあるため影響が大きく、ホースを複層構造とする場合には実施例10、15の組成物は若干不適切であることが確認された。
 1…ホース
 2…ガスバリア層
 3、5、7…ゴム層
 4、6…補強糸層

Claims (6)

  1.  ホース用のポリアミド樹脂組成物であって、
     該ポリアミド樹脂組成物が、
     (A)ポリアミド、
     (B)ポリオレフィン系エラストマー、
     (C)フェノール系酸化防止剤、
     (D)硫黄系酸化防止剤、
     (E)ヒンダードフェノール構造を有する金属不活性化剤、を含有し、
     (C)フェノール系酸化防止剤は(E)ヒンダードフェノール構造を有する金属不活性化剤とは異なる物質であり、
     (A)ポリアミドと(B)ポリオレフィン系エラストマーとの合計100質量部に対する含有量は、(C)フェノール系酸化防止剤0.2質量部以上、(D)硫黄系酸化防止剤0.2質量部以上、(E)金属不活性化剤0.01質量部~1.5質量部であることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
  2.  (C)フェノール系酸化防止剤が、セミヒンダードフェノール構造を有することを特徴とする請求項1に記載のポリアミド樹脂組成物。
  3.  (C)フェノール系酸化防止剤と、(D)硫黄系酸化防止剤の配合比率(C:D)が、質量比で6:1~1:6であることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリアミド樹脂組成物。
  4.  (A)ポリアミドと(B)ポリオレフィン系エラストマーとの合計100質量部に対する(B)ポリオレフィン系エラストマーの含有量が10~40質量部であることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物。
  5.  (B)ポリオレフィン系エラストマーの少なくとも一部が酸変性されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物。
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物を用いて形成されたバリア層を有するホース。
PCT/JP2017/042887 2016-12-22 2017-11-29 ホース用ポリアミド樹脂組成物及びポリアミド樹脂組成物を用いたホース WO2018116773A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17883562.5A EP3560999B1 (en) 2016-12-22 2017-11-29 Polyamide resin composition for hose, and hose obtained by using polyamide resin composition
US16/472,421 US20200199359A1 (en) 2016-12-22 2017-11-29 Polyamide resin composition for hose, and hose including polyamide resin composition
CN201780079931.7A CN110099964B (zh) 2016-12-22 2017-11-29 用于软管的聚酰胺树脂组合物和使用聚酰胺树脂组合物的软管
JP2018557636A JP7051711B2 (ja) 2016-12-22 2017-11-29 ホース用ポリアミド樹脂組成物及びポリアミド樹脂組成物を用いたホース

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016248941 2016-12-22
JP2016-248941 2016-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018116773A1 true WO2018116773A1 (ja) 2018-06-28

Family

ID=62627289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/042887 WO2018116773A1 (ja) 2016-12-22 2017-11-29 ホース用ポリアミド樹脂組成物及びポリアミド樹脂組成物を用いたホース

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200199359A1 (ja)
EP (1) EP3560999B1 (ja)
JP (1) JP7051711B2 (ja)
CN (1) CN110099964B (ja)
WO (1) WO2018116773A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022039170A1 (ja) * 2020-08-17 2022-02-24 宇部興産株式会社 ポリアミド樹脂組成物

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115368165A (zh) * 2021-05-18 2022-11-22 财团法人石材暨资源产业研究发展中心 聚酰胺组成物及石板的堆叠方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4935281A (ja) * 1972-08-07 1974-04-01
JPS5222046A (en) * 1975-08-13 1977-02-19 Adeka Argus Chem Co Ltd Stabilized polyolefin resin compositions
JPS5974156A (ja) * 1982-10-19 1984-04-26 Hitachi Cable Ltd 接着用組成物
JPH02214752A (ja) * 1989-02-15 1990-08-27 Tonen Sekiyukagaku Kk 繊維強化ポリマー組成物
JPH05262980A (ja) * 1992-03-19 1993-10-12 Mitsui Petrochem Ind Ltd 熱可塑性樹脂組成物およびその成形体
JPH06256650A (ja) * 1993-02-04 1994-09-13 Ciba Geigy Ag 安定化されたポリアミド組成物
JPH0848867A (ja) * 1994-08-05 1996-02-20 Asahi Chem Ind Co Ltd 耐熱樹脂組成物
JP2005320546A (ja) * 2004-05-10 2005-11-17 Ems-Chemie Ag 熱可塑性ポリアミド成型組成物
JP2006291118A (ja) * 2005-04-14 2006-10-26 Asahi Kasei Chemicals Corp 自動車冷却空調部品用ポリアミド樹脂組成物
JP2012189129A (ja) 2011-03-10 2012-10-04 Denso Corp 冷媒輸送用ホース

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1334117C (en) * 1988-04-28 1995-01-24 Hiroyuki Wakabayashi Fiber-reinforced polymer composition
JPH02212533A (ja) * 1989-02-10 1990-08-23 Tonen Sekiyukagaku Kk ポリマー組成物
CN102365488B (zh) * 2009-03-27 2014-06-25 株式会社普利司通 致冷剂输送用软管及用于形成其阻气层的聚酰胺树脂组合物

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4935281A (ja) * 1972-08-07 1974-04-01
JPS5222046A (en) * 1975-08-13 1977-02-19 Adeka Argus Chem Co Ltd Stabilized polyolefin resin compositions
JPS5974156A (ja) * 1982-10-19 1984-04-26 Hitachi Cable Ltd 接着用組成物
JPH02214752A (ja) * 1989-02-15 1990-08-27 Tonen Sekiyukagaku Kk 繊維強化ポリマー組成物
JPH05262980A (ja) * 1992-03-19 1993-10-12 Mitsui Petrochem Ind Ltd 熱可塑性樹脂組成物およびその成形体
JPH06256650A (ja) * 1993-02-04 1994-09-13 Ciba Geigy Ag 安定化されたポリアミド組成物
JPH0848867A (ja) * 1994-08-05 1996-02-20 Asahi Chem Ind Co Ltd 耐熱樹脂組成物
JP2005320546A (ja) * 2004-05-10 2005-11-17 Ems-Chemie Ag 熱可塑性ポリアミド成型組成物
JP2006291118A (ja) * 2005-04-14 2006-10-26 Asahi Kasei Chemicals Corp 自動車冷却空調部品用ポリアミド樹脂組成物
JP2012189129A (ja) 2011-03-10 2012-10-04 Denso Corp 冷媒輸送用ホース

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022039170A1 (ja) * 2020-08-17 2022-02-24 宇部興産株式会社 ポリアミド樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
US20200199359A1 (en) 2020-06-25
EP3560999B1 (en) 2023-08-16
CN110099964A (zh) 2019-08-06
EP3560999A1 (en) 2019-10-30
JP7051711B2 (ja) 2022-04-11
CN110099964B (zh) 2022-03-25
JPWO2018116773A1 (ja) 2019-10-24
EP3560999A4 (en) 2019-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5759532B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物及びその製造方法並びに冷媒輸送用ホース
WO2018116773A1 (ja) ホース用ポリアミド樹脂組成物及びポリアミド樹脂組成物を用いたホース
US20120279605A1 (en) Polyamide compositions for the inner layer of a multi-layer tubular article and articles incorporating same
JP5497851B2 (ja) 冷媒輸送用ホース及びそのガスバリア層形成用ポリアミド樹脂組成物
JP4947246B1 (ja) 冷媒輸送用ホース
JP5506178B2 (ja) 冷媒輸送用ホース
EP3660375B1 (en) Refrigerant transport hose
JP5424716B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物及びその製造方法並びに冷媒輸送用ホース
JP2011011542A5 (ja)
JP2010249316A5 (ja)
JP5041095B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物及びその製造方法並びに冷媒輸送用ホース
JP2001072804A (ja) ゴム組成物及び自動車用燃料輸送ホース
JP2011006680A5 (ja)
JP6850151B2 (ja) 冷媒輸送ホース用ポリアミド樹脂組成物及びこれを用いた冷媒輸送ホース
JP2019023487A (ja) 冷媒輸送ホース
WO2024084760A1 (ja) 樹脂組成物及びホース
WO2024070076A1 (ja) 産業用ホース
JP2006234125A (ja) 燃料系ゴムホース
JP2023020021A (ja) 冷媒輸送用ホース
JP5785374B2 (ja) 冷媒輸送用ホース及びそのガスバリア層形成用ポリアミド樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17883562

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018557636

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017883562

Country of ref document: EP

Effective date: 20190722