JPH07331062A - 上昇した溶融粘度を示すポリアミドコンパンド、それらの製造方法およびそれらの使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 上昇した溶融粘度を示すポリアミドコンパン
ド、それらの製造方法およびそれらの使用。 【構成】 本発明は、上昇した粘度、高い熱安定性およ
び好ましい機械特性を示すポリアミド成形用コンパン
ド、それらの製造方法およびそれらの使用に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、上昇した粘度、高い熱安定性お
よび好ましい機械特性を示すポリアミド成形用コンパン
ド、それらの製造方法およびそれらの使用に関する。

【０００２】ポリアミド成形用コンパンドは、耐熱性が
高いこと、機械特性が非常に良好であること、じん性値
が高いこと、化学品に対する抵抗力が高いこと、そして
加工性が容易なことなどによって特徴づけられる高品質
の熱可塑材である。ガラス繊維、ガラスビード、鉱物充
填材およびそれらの混合物で補強を行うことによってポ
リアミド類の特性を有意に広げることができる。エラス
トマー類を用いた改質を行うと、ポリアミド類の衝撃強
度が改良される。特別な用途の注文に合わせた新しい製
品を開発することを可能にし得る組み合わせが多数存在
している。

【０００３】ポリアミド類の用途範囲には、電気、建
築、家具および自動車産業などのための繊維、フィル
ム、溶融接着剤および成形品などが含まれる。補強され
たポリアミド類は、種々の用途で金属に置き換わる高品
質エンジニアリング製品の中に入る。

【０００４】このポリアミド類は、非常に高いパーセン
トで水素結合を有している部分結晶性ポリマー類である
ことから、非常に低い溶融粘度を示す。相対粘度（２５
℃のメタクレゾール中１％の溶液で測定）が３のポリア
ミド類は、射出成形品の製造で非常に成功裏に用いられ
てきた。高い粘度を示すポリアミド類はフィルム、プロ
ファイルまたはパイプの押し出しで用いられる。適当な
溶融安定性を示す押し出し物を得るには、個々の用途に
応じて、４から６の粘度（２５℃のメタクレゾール中１
％の溶液で測定）で充分である。

【０００５】このポリアミド類の粘度上昇は一般に下記
の方法で行われている： １． 固相における後縮合（例えばＤＤ ２４８ １３
０） この方法では、比較的低い粘度を示すポリアミド粒子
を、必要とされる粘度に到達するまで（２０から６０時
間）、連続もしくは不連続の不活性ガス乾燥機内で高温
（融点未満）に加熱することが行われている。しかしな
がら、後縮合反応を固相で開始させるには、充分な濃度
で活性ＣＯＯＨおよびＮＨ₂基を存在させる必要があ
る。

【０００６】２． ポリアミド類の分枝（例えば特開昭
５２ ０３２ ９４４号） ポリアミド類を製造している間にトリカルボン酸または
トリアミン類を少量添加することによって、比較的高い
粘度を有する分枝したポリアミド類を得ることができ
る。

【０００７】３． 触媒添加（例えばヨーロッパ特許第
３１５ ４０８号） ポリアミド類を乾燥させる場合、正燐酸または亜燐酸を
触媒量で添加することによって後縮合時間を有意に短縮
することができる。水分が少量でも存在していると分子
量が顕著に低くなる。

【０００８】比較的高い粘度を示すポリアミド類をガラ
ス繊維と一緒にコンパンド化（混合）すると、それらの
粘度値が劇的に低下する。

【０００９】ガラス繊維で補強されたポリアミドコンパ
ンドの粘度を上昇させるようにこれの製造を行う目的
で、下記の方法が用いられている： １）最初にポリアミドコンパンド（ガラス繊維と添加剤
が入っている）を製造した後、不活性ガス乾燥機内でこ
れらの粒子の後縮合を固相で行う、 ２）コンパンドの製造で、純粋なポリアミドの代わり
に、ポリアミド（通常の粘度を示す）と反応性官能基含
有ポリマーとの混合物を用いる。適切なポリマー類は、
反応性を示す基として無水マレイン酸、カルボン酸また
はアクリル酸ｔ−ブチルを含んでいるエチレンのホモポ
リマー類もしくはコポリマー類である。コンパンド化を
行っている間に、このアミド基がその無水物またはアク
リル酸エステル基と反応することでこのコンパンドの分
子量が上昇する。

【００１０】このように、純粋なポリアミドが示す特性
をポリマーブレンド物の特性で置き換えることが行われ
ている。

【００１１】本発明で取り扱う課題は、コンパンド化を
行っている間に上昇した粘度と好ましい熱および機械特
性を示すガラス繊維補強ポリアミドコンパンドを提供す
ることであった。

【００１２】本発明は、 Ａ）部分結晶性を示す熱可塑性ポリアミドを７９から４
７重量％、 Ｂ）補強材を０から５０重量％、 Ｃ）ジエポキシドを０．１から４重量％、 Ｄ）加工添加剤を０．１から２重量％、 含んでいる混合物に関する。

【００１３】これらのポリアミドコンパンドは、コンパ
ンド化を行っている間に必要とされる粘度に到達するば
かりでなく、これらは幅広い加工ウインドーおよび溶融
物熱安定性を示すことから、射出成形、ガス注入（ｇａ
ｓ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）、押し出しおよび押し出しブ
ロー成形で非常に効率よく加工可能である。この溶融物
が安定性を示すこと、並びに押し出しもしくは射出成形
した部品を加熱素子、熱シーリング、振動もしくは高周
波方法で溶着させる時非常に良好な溶着性を示すこと
は、驚くべきことである。この請求する製品が幅広い溶
着ウインドーを示すこともまた驚くべきことである。

【００１４】単軸もしくは２軸押出し機またはニーダー
を用いて本発明に従うコンパンドの製造を行う。使用す
るポリアミドによって溶融温度を決定し、その温度は２
２０℃から３００℃である。

【００１５】本発明に従う成形用コンパンドで用いるに
適切な熱可塑性ポリアミド類Ａ）は、部品結晶性を示す
ポリアミド類（ＰＡ）、好適にはポリアミド６、ポリア
ミド６６、ポリアミド４６、ポリアミド６１０、ポリア
ミド６／６Ｔ、または部分結晶性コポリアミド類、並び
にこれらの成分を基とする混合物である。

【００１６】本発明に従う成形用コンパンドで用いるに
適切な補強材Ｂ）は、ポリアミド類で用いるに適した商
業的に入手可能なガラス繊維、炭素繊維、鉱物繊維、表
面処理された充填材などであり、これらは個々にか或は
混合物の形態で使用可能である。

【００１７】本発明に従う成形用コンパンドで用いるジ
エポキシドＣ）は、ジグリシジルエーテル類（ビスフェ
ノールＡとエピクロロヒドリン）を基とするか、アミン
エポキシ樹脂（アニリンとエピクロロヒドリン）を基と
するか、或はジグリシジルエステル類（環状脂肪族ジカ
ルボン酸とエピクロロヒドリン）を基とする、市販ジエ
ポキシド類から選択され、これらは個々にか或は混合物
の形態で用いられ、好適には２，２−ビス−［ｐ−ヒド
ロキシフェニル］−プロパンのジグリシジルエーテル、
ビス−［ｐ−（Ｎ−メチル−Ｎ−２，３−エポキシプロ
ピルアミノ）−フェニル］−メタンを基とするジエポキ
シド類から選択される。

【００１８】加工添加剤Ｄ）には、商業的に入手可能な
滑剤、熱安定剤、核形成剤および着色剤（顔料または染
料）が含まれる。

【００１９】

【実施例】これらの実施例では下記の製品を用いた： ＰＡ６＝Ｂａｙｅｒ ＡＧの製品であるＤｕｒｅｔｈａ
ｎ（商標）Ｂ ３１ Ｆ（２５℃のメタクレゾール中１
％の溶液で測定した相対粘度３） ＰＡ６６＝Ｂａｙｅｒ ＡＧの製品であるＤｕｒｅｔｈ
ａｎ（商標）Ａ ３０（２５℃のメタクレゾール中１％
の溶液で測定した相対粘度３） ジエポキシド＝Ｂａｙｅｒ ＡＧの製品であるＬｅｋｕ
ｔｈｅｒｍ（商標）Ｘ１８、Ｘ２０ アミドワックス（Ａｂｒｉｌｗａｘの製品） Ｂａｙｅｒ ＣＳ ７９１９ガラス繊維 核形成剤＝ミクロタルカム（ｍｉｃｒｏｔａｌｃｕｍ） 熱安定剤＝ＣｕＩ／アルカリ金属のハロゲン化物 カーボンブラック。

【００２０】実施例１から３ これらの出発材料を混合した後、２軸押出し機（ＺＳ
Ｋ）を用いた押し出しを２６０℃で行った。その得られ
る粒子の乾燥を７０℃の真空乾燥キャビネット内で４時
間行った。これらの粒子の相対粘度および２９０℃／５
ｋｇにおける溶融粘度の測定を行った（表１）。

【００２１】

【表１】

【００２２】実施例４から７ これらの出発材料を混合した後、２軸押出し機（ＺＳ
Ｋ）を用いた押し出しを２６０℃から２９０℃で行っ
た。液体計量ポンプを用いてこのＰＡ溶融物の中にＬｅ
ｋｕｔｈｅｒｍ Ｘ １８を導入した。その得られる粒
子の乾燥を７０℃の真空乾燥キャビネット内で４時間行
った。これらの粒子の灰含有量、相対粘度および２７０
℃／５ｋｇにおける溶融粘度の測定を行った（表２）。

【００２３】ジエポキシド含有量と溶融粘度との間に線
形関係が存在していることを確認した。

【００２４】

【表２】

【００２５】実施例８から９ これらの出発材料を混合した後、押し出しを２９０℃で
行った。その得られる粒子の乾燥を７０℃の真空乾燥キ
ャビネット内で４時間行った後、Ａｒｂｕｒｇ射出成形
機を用い２９０℃の温度で加工を行うことによって試験
片を生じさせた。機械特性と溶着ライン強度の測定を行
った（表３）。

【００２６】

【表３】

【００２７】実施例１０ これらの出発材料を混合した後、押し出しを２９０℃で
行った。その得られる粒子の乾燥を７０℃の真空乾燥キ
ャビネット内で４時間行った後、Ａｒｂｕｒｇ射出成形
機を用い２９０℃の溶融温度で加工を行うことによって
試験片を生じさせた。機械特性と溶着ライン強度の測定
を行った（表４）。

【００２８】

【表４】

【００２９】実施例１１ 比較２、実施例８および比較５を用いて吸入多岐管のボ
ールを射出成形し、振動方法で一緒に溶着させた後、破
壊圧の試験を行った。この吸入多岐管を断片に切って溶
着ライン強度の測定を行った。得られる結果を表５に挙
げる。

【００３０】表５ 振動溶着させた吸入多岐管が示す破壊圧および溶着ライ
ン強度 比較２ 比較５ 実施例８ PA6＋30％GF PA66＋30％GF 破壊圧（バール） ６.６８ ４.４５ ７.７５ 溶着ライン強度（Ｎ） ６３０ ４６０ ７９１ 本発明の特徴および態様は以下のとおりである。

【００３１】１． Ａ）部分結晶性を示す熱可塑性ポリ
アミドを７９から４７重量％、 Ｂ）補強材を０から５０重量％、 Ｃ）ジエポキシドを０．１から４重量％、 Ｄ）加工添加剤を０．１から２重量％、 含んでいるポリアミド成形用コンパンド。

【００３２】２． 該部分結晶性を示す熱可塑性ポリア
ミドＡ）がポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド
４６、ポリアミド６１０、ポリアミド６／６Ｔ、または
これらのポリアミド類を基とする部分結晶性コポリアミ
ド、或は上記ポリアミド類の混合物であることを特徴と
する第１項記載の成形用コンパンド。

【００３３】３． 該補強材Ｂ）としてガラス繊維、炭
素繊維、鉱物繊維、鉱物充填材またはそれらの混合物を
用いることを特徴とする第１項記載の成形用コンパン
ド。

【００３４】４． 該ジエポキシドＣ）として、ジグリ
シジルエーテル（ビスフェノールＡとエピクロロヒドリ
ン）を基とするか、アミンエポキシ樹脂（アニリンとエ
ピクロロヒドリン）を基とするか、或はジグリシジルエ
ステル類（環状脂肪族ジカルボン酸とエピクロロヒドリ
ン）を基とする、商業的に入手可能なジエポキシド類を
個々にか或は混合物の形態で用いることを特徴とする第
１項記載の成形用コンパンド。

【００３５】５． 射出成形、ガス注入、押し出しおよ
び押し出しブロー成形で成形品の製造をするための第１
項記載成形用コンパンドの使用。

【００３６】６． 第１項記載の成形用コンパンドから
製造される成形品。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カルステン−ヨゼフ・イデル ドイツ47802クレーフエルト・アムシユバ ルツカンプ38 (72)発明者 フベルト・ゴルトバツハ ドイツ40882ラテインゲン・グレーフエン ハウザーベーク33 (72)発明者 デイーター・レール ドイツ47589ユデム・テニスハング47 (72)発明者 ラルフ・ランゲ ドイツ47800クレーフエルト・ベテルシユ トラーセ19

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ａ）部分結晶性を示す熱可塑性ポリアミ
   ドを７９から４７重量％、 Ｂ）補強材を０から５０重量％、 Ｃ）ジエポキシドを０．１から４重量％、 Ｄ）加工添加剤を０．１から２重量％、 含んでいるポリアミド成形用コンパンド。
2. 【請求項２】 該部分結晶性を示す熱可塑性ポリアミド
   Ａ）がポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４
   ６、ポリアミド６１０、ポリアミド６／６Ｔ、またはこ
   れらのポリアミド類を基とする部分結晶性コポリアミ
   ド、或は上記ポリアミド類の混合物であることを特徴と
   する請求項１記載の成形用コンパンド。
3. 【請求項３】 射出成形、ガス注入、押し出しおよび押
   し出しブロー成形で成形品の製造をするための請求項１
   記載成形用コンパンドの使用。
4. 【請求項４】 請求項１記載の成形用コンパンドから製
   造される成形品。