明 糸田 ポリアミ ド樹脂組成物 発明の技術分野
本発明は、 ポリアミ ド樹脂組成物に関し、 さらに詳しくは、 柔軟 性、 耐低温衝撃性、 耐吸水性および耐塩水性に優れた成形体を提供 することができ、 しかも成形性に優れるようなポリアミ ド樹脂組成 物に関する。
発明の技術的背景
ポリアミ ド樹脂は、 その優れた物性によりエンジニアリングブラ スチックとして大きな需要が期待されている。 しかしながら、 ポリ アミ ド樹脂は、 柔钦性、 耐低温衝撃性、 耐吸水性、 耐塩水性などの 性能が十分とはいえず、 これらの性能の改良が種々検討されている c ポリアミ ド樹脂は、 その柔軟性、 耐低温衝撃性を改良することがで きれば、 スキー靴、 運動靴等のスポーツ用品から自動車部品、 オイ ルチューブ、 フレキシブルチューブ、 エアーホース等の産業部品に 至るまで広い用途があり、 その需要は大きい。
ポリアミ ド樹脂の柔軟性、 吸水性などの耐水性あるいは耐塩水性 を向上させる方法として、 エチレン · α, β - 不飽和モノカルボン 酸共重合体中和物 (アイオノマ—樹脂) をポリアミ ド樹脂に配合す る方法が、 特開昭 5 3 - 8 0 0 1 4号公報、 特開昭 5 6 - 1 6 7 7 5 1号公報、 特開昭 5 6— 1 0 9 2 4 7号公報、 特開昭 5 6 - 1 5 7 4 5 1号公報において提案されている。
しかしながら、 これらの公報に提案されているポリアミ ド樹脂組 成物は、 耐吸水性、 耐塩水性などの耐水性を改善することはできて も、 アイゾッ ト衝撃強度などの耐衝撃性、 特に低温での耐衝撃性の 改良効果が劣るという問題がある。
また、 ポリアミ ド樹脂のアイゾッ ト衝撃強度などの耐衝撃性を改 良する方法として、 たとえば特公昭 4 2 - 1 2 5 4 6号公報、 特公 昭 5 5— 4 4 1 0 8号公報、 特開昭 5 5 - 9 6 6 2号公報には、 α, β - 不飽和カルボン酸をグラフ トしたエチレン · α - ォレフィ ン共 重合体をポリァミ ド樹脂に配合する方法が提案されている。
しかしながら、 これらの公報に提案されているポリアミ ド樹脂組 成物は、 柔軟性が不十分であり、 また低温での耐衝撃性が不十分で あるという問題がある。 さらに、 これらのポリアミ ド樹脂組成物は、 成形法によっては成形性が低下するという問題もある。
さらに、 ポリアミ ド樹脂の柔軟性を特に改良する方法として、 た とえば特公昭 6 2 - 1 3 3 7 9号公報には、 ポリアミ ド樹脂に、 a , β - 不飽和カルボン酸をグラフ トした、 エチレン ·プロピレン共重 合体またはエチレン · 1 -ブテン共重合体を、 ポリアミ ド樹脂の使用 量の 2 3を超え、 かつ、 6重量倍以下の割合で配合する方法が提 案されている。
しかしながら、 この公報に提案されているポリアミ ド樹脂組成物 は、 柔軟性は十分であるが、 未だ低温での耐衝撃性が不十分であり、 また成形性が低下するという重大な問題がある。
そこで、 柔軟性、 耐低温衝撃性、 耐吸水性および耐塩水性に優れ た成形体を提供することができ、 しかも成形性に優れたポリアミ ド
樹脂組成物の出現が従来より望まれている。
本発明は、 上記のような従来技術に伴う問題点を解決しょうとす るものであって、 柔軟性、 耐低温衝撃性、 耐吸水性および耐塩水性 に優れた成形体を付与することができ、 しかも成形性に優れたポリ アミ ド樹脂組成物を提供することにある。
発明の開示
本発明に係るポリアミ ド榭脂組成物は、
ポリアミ ド樹脂 (A) 100重量部と、
不飽和カルボン酸またはその誘導体のグラフ ト量が 0. 01〜 1 0重量%のグラフ ト変性ェチレン · 1-ブテンランダム共重合体 (B) 5〜200重量部と
からなり、
該グラフ ト変性エチレン ·卜ブテンランダム共重合体 (B) は、 (a) 卜ブテン含量が 15〜25モル%であり、
(b) 1 35°Cデカリ ン中で測定した極限粘度 [ ] が 0. 5〜 3. 5 d 1 Zgであり、
(c) ガラス転移温度 (T:g) が— 60°C以下であり、
(d) X線回折法により測定した結晶化度が 10%未満 あり、 か っゝ
(e) 13C— NMR法により求めた、 共重合モノマ一連鎖分布のラ ンダム性を示すパラメータ (B値) が 1. 0〜1. 4であるェチレ ン · 卜ブテンランダム共重合体のグラフ ト変性物であることを特徴 としている。
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明に係るポリアミ ド樹脂組成物について具体的に説明 する。
本発明に係るポリアミ ド樹脂組成物は、 ポリアミ ド樹脂 (A) と 特定のグラフ ト変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合体 (B) と を特定の割合で含有してなる。
ポリアミ ド樹脂 (A)
本発明で用いられるポリアミ ド樹脂 (A) は、 特に限定はなく、 アミ ノ酸ラクタム、 あるいはジァミ ンとカルボン酸とから構成され る溶融重合および溶融成形可能なポリマー全般を意味する。
本発明で用いられるポリアミ ド樹脂 (A) としては、 具体的には、 以下のような樹脂が挙げられる。
(1) 炭素原子数 4〜12の有機ジカルボン酸と炭素原子数 2〜 13の有する有機ジアミ ンとの重縮合物、 たとえばへキサメチレン ジアミ ンとアジピン酸との重縮合物であるポリへキサメチレンアジ ハ。ミ ド [6, 6ナイロン] 、 へキサメチレンジァミ ンとァゼライン 酸との重縮合物であるポリへキサメチレンァゼラ ミ ド [6, '9ナイ ロン] 、 へキサメチレンジアミ ンとセバシン酸との重縮合物である ポリへキサメチレンセバカミ ド [6, 10ナイロン] 、 へキサメチ レンジァミ ンと ドデカンジオン酸との重縮合物であるポリへキサメ チレン ドデカノアミ ド [6, 12ナイロン] 、 ビス - p- ア ミ ノ シク 口へキシルメタンと ドデカンジオン酸との重縮合物であるポリ ビス (4-アミ ノシクロへキシル) メタン ドデカン、
(2) ω- アミ ノ酸の重縮合物、 たとえば ω- アミ ノウンデカン酸 の重縮合物であるポリゥンデカンアミ ド [11ナイロン] 、
( 3 ) ラクタムの開環重合物、 たとえば £ - アミ ノカプロラクタム の開環重合物であるポリカプラ ミ ド [ 6ナイロン] 、 ε - アミ ノラ ゥロラクタムの開環重合物ポリラウリ ツクラクタム [ 1 2ナイロン] などが挙げられる。 中でも、 ポリへキサメチレンアジパミ ド (6, 6ナイロン) 、 ポリへキサメチレンァゼラ ミ ド (6 , 9ナイロン) 、 ポリ力プロラ ミ ド (6ナイロン) が好ましく用いられる。
また、 本発明では、 たとえばアジピン酸とイソフ夕ル酸とへキサ メチレンジァミ ンとから製造されるポリアミ ド樹脂なども使用する こともできるし、 さらに、 6ナイロンと 6, 6ナイロンとの混合物 のように 2種以上のポリアミ ド樹脂を配合したブレン ド物を用いる こともできる。
上記 (1 ) のポリアミ ド樹脂は、 たとえば炭素原子数 4〜1 2の 有機ジカルボン酸と炭素原子数 2〜1 3の有する有機ジァミ ンとを 等モル量重縮合させることによって調製することができる。 また、 必要に応じて、 ポリアミ ド樹脂中のカルボキシ基がアミ ノ基より過 剰となるように有機ジカルボン酸を有機ジァミ ンよりも多量に使用 することもできるし、 逆に、 ポリアミ ド樹脂中のァミ ノ基がカルボ キシ基よりも過剰となるように有機ジカルボン酸を有機ジァミ ンょ りも少量で使用することもできる。
上記有機ジカルボン酸としては、 具体的には、 アジピン酸、 ピメ リ ン酸、 スベリ ン酸、 セバシン酸、 ドデカン二酸などが挙げられる。 上記有機ジァミ ンとしては、 具体的には、 へキサメチレンジァ.ミ ン、 ォクタメチレンジアミ ンなどが挙げられる。
また、 上記 (1 ) のポリアミ ド樹脂は、 上記方法と同様にして、
エステル、 酸塩化物等のカルボン酸を生成しうる誘導体と、 アミ ン 塩等のァミ ンを生成しうる誘導体とから調製することもできる。 上記 (2 ) のポリアミ ド樹脂は、 たとえば ω - アミ ノ酸を少量の 水の存在下に加熱して重縮合させることによって調製することがで きる。 多くの場合、 酢酸などの粘度安定剤を少量加える。
上記 (3 ) のポリアミ ド榭脂は、 たとえばラクタムを少量の水の 存在下に加熱して開環重合させることによって調製することができ る。 多くの場合、 酢酸などの粘度安定剤を少量加える。
グラフ ト変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合体 (Β ) 本発明で用いられるグラフ ト変性エチレン · 卜ブテンランダム共 重合体 (Β ) は、 特定のエチレン · 卜ブテンランダム共重合体 (以 下、 未変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合体と称する場合 あ る) に、 特定量の不飽和カルボン酸またはその誘導体がグラフ トさ れてなる。
上記未変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合体は、 卜ブテン含 量が 1 5〜2 5モル%、 好ましく は 1 8 ~ 2 2モル%である'。 卜ブ テン含量が上記のような範囲にある未変性ェチレン · 卜ブテンラン ダム共重合体を用いると、 柔軟性が良好で取扱いが容易なグラフ ト 変性エチレン · 1 -ブテンランダム共重合体 (Β ) を得ることができ る。 しかも、 このグラフ ト変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合 体 (Β ) を用いると、 耐低温衝撃性および柔軟性に優れた成形体を 提供し得るポリアミ ド樹脂組成物を得ることができる。
また、 この未変性ェチレン · 卜ブテンラ ンダム共重合体は、 1 3 5 °Cデカリ ン中で測定した極限粘度 [ ?? ] 力、 0 . 5〜 3 . 5
d l Zg、 好ましく は 1. 5〜3. 0 d 1 /gである。 極限粘度が 上記のような範囲にある未変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合 体から得られるグラフ ト変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合体 (B) は、 ポリアミ ド樹脂 (A) とのブレン ド性が良好である。 し かも、 このグラフ ト変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合体 (B) を用いると、 成形性に優れたポリアミ ド樹脂組成物を得ることがで きる。
さ らに、 この未変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合体は、 D S C (示差走査熱量計) で求めたガラス転移点 (T g) がー 60 °C以下である。 ガラス転移点 (Tg) が— 60°C以下の未変性ェチ レン · 卜ブテンランダム共重合体から得られるグラフ ト変性ェチレ ン · 1-ブテンランダム共重合体 (B) を用いると、 耐低温衝撃性お よび低温柔軟性に優れた成形体を提供し得るポリ了ミ ド樹脂組成物 を得ることができる。 また、 この未変性エチレン · 卜ブテンランダ ム共重合体の融点は、 60°C以下である。
さらにまた、 この未変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合体は、 X線回折法により測定された結晶化度が 10%未満、 好ましくは 5 %以下である。 結晶化度が 10%未満の未変性エチレン · 卜ブテン ランダム共重合体から得られるグラフ ト変性エチレン · 卜プテンラ ンダム共重合体 (B) を用いると、 成形性に優れたポリアミ ド樹脂 組成物を得ることができる。
また、 この未変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合体は、 13C 一 N MR法により求めた、 共重合モノマー連鎖分布のランダム性を 示すパラメータ (B値) が 1. 0〜1. 4である。
このような未変性エチレン · 卜ブテンランダム共重台体における B値は、 共重合連鎖中における各モノマーから誘導される構成単位 の組成分布状態を表わす指標であり、 下式により算出することがで さる。
B = P BEZ (2 P B · P E )
(式中、 PE および PB は、 それぞれ未変性エチレン ·卜ブテン ランダム共重合体中に含有される、 ェチレン成分のモル分率および 卜ブテン成分のモル分率であり、
PBEは、 全ダイァド (d y a d) 連鎖数に対するエチレン ·卜ブ テン交互連鎖数の割合である。 )
このような P E 、 P B および P BE値は、 具体的には、 下記のよう にして求められる。
1 0 mm øの試験管中で約 2 00 m gの未変性ェチレン ·卜プテ ンランダム共重合体を 1 m 1のへキサク口口プタジェンに均一に溶 解させて試料を調製し、 この試料の 13C— NMRスペク トルを下記 の測定条件下に測定する。
測定条件
測定温度: 1 20°C
測定周波数: 20. 05 MH z
スぺク トル幅: 1 500 H z
フィ ルタ幅: 1 500 H z
パルス繰り返し時間: 4. 2 s e c
ノヽ0ルス幅: 7 s e c
積算回数: 2 000〜 50 00回
P E 、 P B および P BE値は、 上記のようにして測定される13 c—
N MRスぺク トルから、 G. J . Ray (Ma c r omo 1 e cu I e s, 10, 1Π (1911)) J. C. Randal 1 (Macro-molecules, 15, 353 (1982))^ K, Kimura (Polymer, 25, 44181984 ))らの報告に基づいて求めることができる。
なお、 上記式より求められる B値は、 未変性エチレン · 卜ブチン 共重合体が両モノマーが交互に分布している場合には 2となり、 両 モノマーが完全に分離して重合している完全プロック共重合体の場 合には 0となる。
B値が上記範囲にある未変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合 体から得られるグラフ ト変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合体 (B) を用いると、 耐低温衝撃性に優れた成形体を提供し得るポリ アミ ド樹脂組成物を得ることができる。
上記のような特性を有する未変性エチレン · 1-プテンランダム共 重合体は、 可溶性バナジウム化合物とアルキルアルミ二ゥムハライ ド化合物とからなるバナジウム系触媒、 またはジルコニウムのメタ 口セン化合物と有機アルミニゥムォキシ化合物とからなるジルコ二 ゥム系触媒の存在下に、 エチレンと卜ブテンとをランダムに共重合 させることによって調製することができる。
バナジウム系触媒で用いられる可溶性バナジウム化合物としては、 具体的には、 四塩化バナジウム、 ォキシ三塩化バナジウム、 モノエ トキシニ塩化バナジウム、 バナジウムトリァセチルァセ トネー ト、 ォキシバナジウム ト リァセチルァセ トネー トなどが挙げられる。 また、 バナジウム系触媒で用いられるアルキルアルミニゥムハラ イ ド化合物としては、 具体的には、 ェチルアルミニウムジクロリ ド、
ジェチルアルミニウムモノ クロ リ ド、 ェチルアルミニウムセスキク ロリ ド、 ジェチルアルミニウムモノブロ ミ ド、 ジイソブチルアルミ ニゥムモノクロリ ド、 イソブチルアルミニウムジクロリ ド、 イソブ チルアルミニウムセスキクロリ ドなどが挙げられる。
ジルコニウム系触媒で用いられるジルコニウムのメタ口セン化合 物としては、 具体的には、
エチレンビス (インデニル) ジルコニウムジブロ ミ ド、 ジメチルシリ レンビス (2-メチルインデニル) ジルコニウムジク
Dリ ド、
ビス (シクロペンタジェニル) ジルコニウムジブロ ミ ド、 ビス (ジメチルシクロペンタジェニル) ジルコニウムジクロリ ド などが挙げられる。
また、 ジルコニウム系触媒で用いられる有機アルミニゥムォキシ 化合物としては、 アルミ ノォキサンまたはベンゼン不溶性の有機ァ ルミニゥムォキシ化合物がある。
ジルコニウム系触媒は、 ジルコニウムのメ夕口セン化合物および 有機アルミニウムォキシ化合物とともに、 有機アルミニゥム化合物 を含有していてもよい。
このような有機アルミニウム化合物としては、 具体的には、 トリ イソプチルアルミニウム、 ジメチルアルミニウムクロリ ド、 メチル アルミニウムセスキクロリ ドなどが挙げられる。
上記重合は、 溶液状または懸濁状あるいはこの中間領域で行なう ことができ、 いずれの場合にも不活性溶剤を反応媒体として用いる のが好ましい。
上述したように、 本発明で用いられるグラフ ト変性エチレン · 卜 ブテンランダム共重合体 (B ) は、 上記のような未変性エチレン · 卜プテンランダム共重合体が特定量の不飽和カルボン酸またはその 誘導体でグラフ ト変性されてなる。
上記グラフ ト変性エチレン · ブテンランダム共重合体 (B ) に おける不飽和カルボン酸またはその誘導体のグラフ ト量は、 未変性 エチレン · 卜ブテンラ ンダム共重合体 1 0 0重量%に対して、 0 . 0 1〜 1 0重量%、 好ましくは 0 . 1〜 5重量%である。
このグラフ ト量が上記範囲にあるグラフ ト変性エチレン · 卜ブテ ンランダム共重合体 (B ) は、 ポリアミ ド樹脂組成物中において分 散性に優れるとともに、 熱安定性に優れ、 溶融時に樹脂が着色する こともない。 しかも、 このようなグラフ ト変性エチレン · 卜ブテン ランダム共重合体 (B ) を用いると、 機械的強度に優れた成形体を 提供し得るポリアミ ド樹脂組成物を得ることができる。
ここで使用される不飽和カルボン酸の例としては、 ァク リル酸、 マレイン酸、 フマール酸、 テトラヒ ドロフタル酸、 イタコン酸、 シ トラコン酸、 クロ トン酸、 イソクロ トン酸およびナジック酸 T M (ェ ン ドシス- ビシクロ [2, 2, 1] ヘプト - 5- ェン- 2, 3- ジカルボン酸) などが拳げられる。
また、 不飽和カルボン酸の誘導体としては、 たとえば上記不飽和 カルボン酸の酸ハライ ド化合物、 アミ ド化合物、 ィ ミ ド化合物、 酸 無水物およびエステル化合物などを挙げることができる。 具体的に は、 塩化マレニル、 マレイ ミ ド、 無水マレイン酸、 無水シトラコン 酸、 マレイン酸モノメチル、 マレイン酸ジメチル、 グリシジルマレ
エー 卜などが挙げられる。 これらの中では、 不飽和ジカルボン酸ま たはその酸無水物が好適であり、 特にマレイン酸、 ナジック酸 TMま たはこれらの酸無水物が好適である。
なお、 上記未変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合体にグラフ トされる不飽和カルボン酸またはその誘導体のグラフ ト位置に特に 限定はなく、 このグラフ ト変性エチレン · 卜プテンランダム共重合 体 (B) を構成するエチレン · 卜ブテンランダム共重合体の任意の 炭素原子に、 不飽和カルボン酸またはその誘導体が結合していれば よい。
上記のようなグラフ ト変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合体 (B) は、 従来公知の種々の方法、 たとえば次のような方法を用い て調製することができる。
(1) 上記未変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合体を溶融させ て不飽和カルボン酸等を添加してダラフ ト共重合させる方法。
(2) 上記未変性エチレン · 卜プテンランダム共重合体を溶媒に溶 解させて不飽和カルボン酸等を添加してグラフ ト共重合させる方法 いずれの方法も、 上記不飽和カルボン酸等のグラフ トモノマーを 効率よく グラフ ト共重合させるためには、 ラジカル開始剤の存在下 にグラフ ト反応を行なうのが好ましい。
上記ラジカル開始剤としては、 有機ペルォキシド、 ァゾ化合物な どが使用される。 このようなラジカル開始剤としては、 具体的には- ベンゾィルペルォキシ ド、 ジクロルベンゾィルペルォキシ ド、 ジ ク ミルペルォキシ ド、 ジ- tert-ブチルペルォキシ ド、 2, 5-ジメチル -2, 5- ジ (ペルォキシ ドベンゾエー 卜) へキシン- 3、 1, 4-ビス
(tert- プチルペルォキシイソプロピル) ベンゼン、 ラウロイルぺ ルォキシド、 tert- ブチルペルアセテート、 2, 5-ジメチル -2, 5- ジ - (tert- ブチルペルォキシ ド) へキシン- 3、 2, 5-ジメチル- 2, 5- ジ (tert- プチルペルォキシ ド) へキサン、 tert- ブチルペルべンゾ エー ト、 tert- ブチルペルフエニルアセテー ト、 tert- ブチルベル ィソブチレート、 tert- ブチルペル- sec- ォク トエート、 tert- ブ チルペルビバレート、 ク ミルベルピパ'レート、 tert- ブチルペルジ ェチルァセテ一ト等の有機ペルォキシ ド;
ァゾビスィソプチロニトリル、 ジメチルァゾィソプチレー ト等の ァゾ化合物
などが挙げられる。 これらの中では、 ジク ミルペルォキシ ド、 ジ - tert -ブチルペルォキシド、 2, 5-ジメチル- 2, 5- ジ (ter卜 ブチル ペルォキシ) へキシン- 3、 2, 5-ジメチル -2, 5- ジ (teM- プチルぺ ルォキシ) へキサン、 1, 4-ビス (tert- プチルペルォキシイソプロ ピル) ベンゼンなどのジアルキルペルォキシ ドが好ましく用いられ る
これらのラジカル開始剤は、 未変性ェチレン · 卜ブテンランダム 共重合体 1 0 0量部に対して、 通常は 0. 0 0 1〜1重量部、 好ま しく は 0. 0 0 5〜0. 5重量部、 さらに好ましく は 0. 0 1〜 0. 3重量部の量で用いられる。
上記のようなラジカル開始剤を使用したグラフ ト反応、 あるいは ラジカル開始剤を使用せずに行なうグラフ ト反応における反応温度 は、 通常 6 0〜3 5 0°C、 好ましく は 1 5 0〜3 0 0°Cの範囲内に 設定される。
本発明においては、 上記グラフ ト変性ェチレン · 卜プテンランダ ム共重合体 (B ) は、 上記ポリアミ ド樹脂 (A ) 1 0 0重量部に対 して 5〜2 0 0重量部、 好ましくは 1 0〜 1 0 0重量部、 さらに好 ましくは 1 0〜6 0重量部の量で用いられる。 上記グラフ ト変性ェ チレン ·卜ブテンランダム共重合体 (B ) が上記のような量で用い られると、 柔軟性、 耐低温衝撃性、 耐吸水性および耐塩水性に優れ た成形体を提供することができ、 しかも成形性に優れたポリアミ ド 樹脂組成物を得ることができる。
その他の添加剤
本発明に係るポリアミ ド樹脂組成物には、 上記のポリアミ ド樹脂
( A ) およびグラフ ト変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合体
( B ) の他に、 必要に応じて、 酸化防止剤、 紫外線吸収剤、 光保護 剤、 亜燐酸塩系熱安定剤、 過酸化物分解剤、 塩基性補助安定剤、 増 核剤、 可塑剤、 潤滑剤、 帯電防止剤、 難燃剤、 顔料、 染料、 充填剤 などの添加剤を、 本発明の目的を損なわない範囲で配合することが できる。 また、 本発明に係るポリアミ ド樹脂組成物には、 他の重合 体を、 本発明の目的を損なわない範囲で配合することもできる。 上記充填剤の例としては、 カーボンブラック、 アスベスト、 タル ク、 シリカ、 シリカアルミナなどが挙げられる。
ポリアミ ド樹脂組成物の調製
本発明に係るポリアミ ド樹脂組成物は、 上記のポリアミ ド樹脂 ( A ) と、 グラフ ト変性エチレン ·卜ブテンランダム共重合体 (B ) と、 必要に応じて配合される添加剤とを、 種々の従来公知の方法で 溶融混合することにより調製される。 すなわち、 本発明に係るポリ
アミ ド樹脂組成物は、 上記各成分を同時に、 または逐次的に、 たと えばヘンシヱルミキサー、 V型プレンダー、 タンブラ一ミキサー、 リボンプレンダ一等に装入して混合した後、 単軸押出機、 多軸押出 機、 二一ダー、 バンバリ一ミキサー等で溶融混練することによって 得られる。
これらの内でも、 多軸押出機、 ニーダー、 バンンバリーミキサー 等の混練性能に優れた装置を使用すると、 各成分がより均一に分散 された高品質のポリアミ ド樹脂組成物が得られる。
また、 これらの任意の段階で必要に応じて前記添加剤、 たとえば 酸化防止剤などを添加することもできる。
上記のようにして得られる本発明に係るポリアミ ド樹脂組成物は、 従来公知の種々の溶融成形法、 たとえば射出成形、 押出成形、 圧縮 成形、 発泡成形などの方法により、 種々の形状に成形することがで きる。
発明の効果
本発明に係るポリアミ ド樹脂組成物は、 ポリアミ ド樹脂 (A ) と、 不飽和カルボン酸またはその誘導体のグラフ ト量が 0 . 0 1〜 1 0 重量%のグラフ ト変性エチレン ·卜ブテンランダム共重合体 (B ) とを特定の割合で含有してなり、 このグラフ ト変性エチレン ·卜プ テンランダム共重合体 (B ) が、 1 -ブテン含量、 極限粘度、 ガラス 転移温度、 結晶化度および B値が特定の範囲にあるエチレン ·卜ブ テンランダム共重合体のグラフ ト変性物であるので、 溶融流動性に 優れ、 すなわち成形性に優れており、 柔軟性、 耐低温衝撃性、 耐吸 水性および耐塩水性に優れた成形体を提供することができる。
次に、 本発明を実施例より具体的に説明するが、 本発明は、 これ ら実施例によって限定されるものではない。
実施例 1
[エチレン · 卜ブテンランダム共重合体の調製]
重合器中で、 ォキシ三塩化バナジウムとェチルアルミニウムセス キクロリ ドを重合触媒とし、 重合溶媒へキサン中にエチレンと卜ブ テンの混合ガスおよび水素ガスを供給し、 40° (:、 5 k gZcm2 、 滞留時間 1時間の条件下で連続的にエチレンと卜ブテンとを重合し た。 次いで、 得られた反応溶液から、 溶媒を分離し、 目的とするェ チレン · 卜ブテンランダム共重合体を得た。
このようにして得られた共重合体は、 卜ブテン含量が 19モル% であり、 1 35°Cデカリ ン中で測定した極限粘度 [ 7? ] が 2. 2 d lZgであり、 ガラス転移温度が— 65。Cであり、 X線回折法に より測定した結晶化度が 2%であり、 13C— NMR法により求めた、 共重合モノマー連鎖分布のランダム性を示すパラメータ (B値) が
1. 1 あつ 7 "こ o
[無水マレイン酸グラフ ト変性エチレン · 卜プテンランダム共重合 体の調製]
上記のェチレン · 卜ブテンランダム共重合体 10 k gと、 無水マレイン酸 50 gおよびジ- tert -プチルペルォキシ ド 3 gを 50 gのァセ トンに溶解させた溶液と
をヘンシェルミキサ一中でプレン ドした。
次いで、 上記のようにして得られたプレン ド物をスク リ ュー径 4 Omm. L/D = 26の 1軸押出機のホッパーより投入し、 樹脂
温度 260°C、 押出量 6 k 時間でストランド状に押し出して水 冷した後、 ペレタイズして無水マレイン酸グラフ ト変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合体を得た。
得られたダラフ ト変性ェチレン · 卜ブテンランダム共重合体から 未反応の無水マレイン酸をアセトンで抽出後、 このグラフ ト変性ェ チレン ·卜ブテンランダム共重合体中における無水マレイン酸ダラ フ ト量を測定したところ、 このグラフ ト量は 0. 43重量%であつ た。
[ポリアミ ド樹脂組成物の調製]
6ナイ ロ ン [東レ (株) 製、 ア ミ ラ ン CM 1 0 1 7、 MF R
(235°C;、 2. 16 k g荷重) : 33 gZ10分] 100重量部 と、 上記ペレツ ト状の無水マレイン酸グラフ ト変性変性エチレン · 卜ブテンランダム共重合体 25重量部とを、 ヘンシヱルミキサーを 用いて混合してドライプレンド物を調製した。
次いで、 このドライブレンド物を 245°Cに設定した 2軸押出機 (LZD = 40、 3 Omm ) に供給し、 ポリアミ ド樹脂組成物の ペレツ トを調製した。
得られたポリアミ ド樹脂組成物のペレツ トを 80°Cで 1昼夜乾燥 した後、 下記条件で射出成形を行ない、 物性試験用試験片を作製し た。 また、 スパイラルフ口一は、 3. 8 mm ø、 半円のスパイラル 状の溝を持った金型を用い、 下記条件で射出し、 その流動距離を測 定した。
(射出成形条件)
シリ ンダー温度 245°C
射出圧力 ···'·· 1000 k g/cm2
金型温度 80°C
続いて、 下記の方法により、 ポリアミ ド樹脂組成物の物性評価を 仃なつた。
(1) 曲げ試験:厚み 1Z8" の試験片を用い、 ASTM D 79 0に従って、
曲げ弾性率 (FM; k g/cm2 ) を測定した。 なお、 試験片の 状態調製は、 乾燥状 態で 23°Cの温度で 2日行なった。
(2) アイゾッ ト衝撃試験:厚み 1Z8" の試験片を用い、 ASTM D 256に従って、 — 40°Cでノツチ付きアイゾッ ト衝撃強度を 測定した。 なお、 試験片の状態調製は、 乾燥状態で 23°Cの温度で 2日行なつた。
(3) 吸水試験: ASTM D 570に従って、 直径 2インチ、 厚 み 1Z8" の試験片を 100°Cで 24時間乾燥した後、 50°Cの温 水中で 48時間吸水試験を行ない、 試験前後の試験片の重量変化量 から吸水率を求めた。
結果を第 1表に示す。
実施例 2, 3
実施例 1において、 実施例 1の無水マレイン酸グラフ ト変性ェチ レン · 1-ブテンランダム共重合体の配合量をそれぞれ 40重量部、 100重量部とした以外は、 実施例 1と同様にして、 ポリアミ ド樹 脂組成物を調製し、 そのスパイラルフロー、 曲げ弾性率、 一 40°C におけるノツチ付き衝撃強度、 および吸水率を測定した。
結果を第 1表に示す。
実施例 4
実施例 1において、 無水マレイン酸 1 0 0 gを用いた以外は、 実 施例 1と同様にして、 無水マレイン酸グラフ ト変性ェチレン ·卜ブ テンランダム共重合体を得た。 得られた無水マレイン酸グラフト変 性ェチレン ·卜プテンランダム共重合体の無水マレイン酸のグラフ ト量は、 0 . 9 1重量%であった。 以下、 この無水マレイン酸ダラ フト変性エチレン ·卜ブテンランダム共重合体を用いた以外は、 実 施例 1と同様にして、 ポリアミ ド樹脂組成物を調製し、 そのスパイ ラルフロー、 曲げ弾性率、 — 4 0 °Cにおけるノッチ付き衝撃強度、 および吸水率を測定した。
結果を第 1表に示す。
実施例 5
実施例 4において、 実施例 4の無水マレイン酸グラフ ト変性ェチ レン ·卜ブテンランダム共重合体の配合量を 4 0重量部とした以外 は、 実施例 4と同様にして、 ポリアミ ド樹脂組成物を調製し、 その スパイラルフロー、 曲げ弾性率、 一 4 0 °Cにおけるノ ッチ付き衝撃 強度、 および吸水率を測定した。
結果を第 1表に示す。
実施例 6
実施例 4において、 6ナイロンの代わりに 6 , 6ナイロン [東レ (株) 製、 アミラン C M 3 0 0 1 N、 M F R ( 2 8 0。C、 2 . 1 6 k g荷重) 5 g / 1 0分] を用い、 かつ、 6, 6ナイロンと実施例 4の無水マレイン酸グラフ ト変性ェチレン · 卜プテンランダム共重 合体とからポリァミ ド樹脂組成物を調製するに際して 2軸押出機の
設定温度を 2 8 0 °Cにした以外は、 実施例 4と同様にして、 ポリア ミ ド樹脂組成物を調製し、 そのスパイラルフ口一、 曲げ弾性率、 - 4 0 °Cにおけるノツチ付き衝撃強度、 および吸水率を測定した。 結果を第 1表に示す。
実施例 7, 8
実施例 6において、 実施例 6の無水マレイン酸グラフ ト変性ェチ レン · 1 -ブテンランダム共重合体の配合量をそれぞれ 4 0重量部、 1 0 0重量部とした以外は、 実施例 6と同様にして、 ポリアミ ド樹 脂組成物を調製し、 そのスパイラルフロー、 曲げ弾性率、 — 4 0 °C におけるノッチ付き衝撃強度、 および吸水率を測定した。
結果を第 1表に示す。
比較例 1
実施例 1の 6ナイロンのみのスパイラルフ口一、 曲げ弾性率、 一 4 0 °Cにおけるノツチ付き衝撃強度、 および吸水率を実施例 1と 同様にして測定した。
結菓を第 2表に示す。
比較例 2
実施例 1において、 無水マレイン酸グラフ ト変性エチレン ·卜ブ テンランダム共重合体の代わりに実施例 1の未変性エチレン ·卜ブ テンランダム共重合体を用いた以外は、 実施例 1と同様にして、 ポ リアミ ド樹脂組成物を調製し、 そのスパイラルフ口一、 曲げ弾性率、 — 4 0 °Cにおけるノッチ付き衝撃強度、 および吸水率を測定した。 結果を第 2表に示す。
比較例 3
実施例 1において、 実施例 1の未変性ェチレン · 卜ブテンランダ ム共重合体の代わりに、 1-ブテン含量が 10モル%であり、 135 でデ力リン中で測定した極限粘度 [ ] が 2. 1 d 1 であり、 ガラス転移温度が— 50°Cであり、 X線回折法によって測定した結 晶化度が 15%であり、 13C— NMR法により求めた、 共重合モノ マ一連鎖分布のランダム性を示すパラメータ (B値) が 1. 1であ るエチレン · 卜ブテンランダム共重合体を用いた以外は、 実施例 1 と同様にして、 無水マレイン酸グラフ ト変性エチレン ·卜ブテンラ ンダム共重合体を得た。 得られた無水マレイン酸グラフ ト変性ェチ レン ·卜ブテンランダム共重合体の無水マレイン酸のグラフト量は、 0. 43重量%であった。 以下、 この無水マレイン酸グラフ ト変性 エチレン ·卜ブテンランダム共重合体を用いた以外は、 実施例 1と 同様にして、 ポリアミ ド樹脂組成物を調製し、 そのスパイラルフ ロー、 曲げ弾性率、 — 40°Cにおけるノッチ付き衝撃強度、 および 吸水率を測定した。
結果を第 2表に示す。
比較例 4
実施例 1において、 実施例 1の未変性エチレン · 卜プテンランダ ム共重合体の代わりに、 卜ブテン含量が 35モル%であり、 135 デカリ ン中で測定した極限粘度 ["] が 2. O d l/gであり、 ガラス転移温度が一 70°Cであり、 X線回折法によって測定した結 晶化度が 0%であり、 13C— NMR法により求めた、 共重合モノ マー連鎖分布のランダム性を示すパラメータ (B値) が 1. 4であ るエチレン · 1-ブテンランダム共重合体を用いた以外は、 実施例 1
と同様にして、 無水マレイン酸グラフ ト変性ェチレン · 卜プテンラ ンダム共重合体を得た。 得られた無水マレイン酸グラフ ト変性ェチ レン · 卜ブテンランダム共重合体の無水マレイン酸のグラフ ト量は,
0 . 3 8重量%であった。 以下、 この無水マレイン酸グラフ ト変性 エチレン · 卜ブテンランダム共重合体を用いた以外は、 実施例 1と 同様にして、 ポリア ミ ド樹脂組成物を調製し、 そのスパイラルフ ロー、 曲げ弾性率、 — 4 0 °Cにおけるノ ッチ付き衝撃強度、 および 吸水率を測定した。
結果を第 2表に示す。
なお、 上記のようにして得られた無水マレイン酸グラフ ト変性ェ チレン · 卜ブテンランダム共重合体は、 そのペレツ ト形状を保持す ることができず、 取扱が困難であった。
第 1表 単位 実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 実施例 5 実施例 6 実施例 7 実施
1-プテン含; a モル% 1 9 1 9 1 9 1 9 1 9 1 9 1 9 1 未
変 極限粘度 [ η ] d 1 /g 2. 2 2. 2 2. 2 2. 2 2. 2 2. 2 2. 2 2. 性
共 ガラス転移退度 t 一 65 一 65 - 6 5 - 6 5 - 6 5 - 65 - 6 5 - 重
ム
P 結晶化度 % 2 2 2 2 2 2 2 体
Β値 1. 1 1. 1 1. 1 1. 1 1. 1 1. 1 1. 1 1. 変 仕込み MAHfi w t % 0. 5 0. 5 0. 5 1. 0 1. 0 1. 0 1. 0 1. 性 (未変性共重合体 lOOwは)
物 グラフ ト MAHfi w t % 0. 43 0. 43 0. 43 0. 9 1 0. 9 1 0. 9 1 0. 9 1 0. 組 6ナイロン 重量部 100 100 100 100 100
6 , 6ナイロン 重量部 1 00 1 00 1 成 変性物 重 S部 2 5 40 100 2 5 40 2 5 40 1 組 FM kg/cs2 18600 14500 4500 18300 14300 19500 15100 5 成 アイゾッ ト衢擎強度
物 (ノッチ付き)
の -4 Ot kg-cn/cii 1 7 Ν. Β. Ν. Β. 1 9 Ν. Β. 2 5 Ν. Β. Ν. 物 スノ ィラルフ π— en 43 3 5 2 5 37 30 3 6 30 2 吸水率 % 3 , 8 3. 0 1. 8 3, 9 3. 1 3. 4 2. 7 1 ·
(註) ΜΑΗ :無水マレイン酸
単位 比較例 1 比較例 2 比較例 3 比較例 4
1-ブテン含 fi モル% 19 10 35 未
変 極限粘度 [ 7 ] d 1/g 2. 2 2. 1 2. 0 性
共 ガラス転移温度 - 65 一 50 一 70 重
合 桔晶化度 % 2 1 5 0 体
B値 1. 1 1. 1 1. 4 変 仕込み MAH量 w t % 0 0. 5 0. 5 性 (未変性共 1ί合体 lOOwtX)
物 グラフ ト MAHS w t % 0. 43 0. 38 組 6ナイロン afifip 丄 U U 1 Λ 1 U U 1 u u
6, 6ナイロン 重量部
成 変性物 重量部 0 0 25 25 未変性共童合体 fiS部 25
組 F kg/ci2 26500 18600 14500 12000 成 アイゾッ ト銜孳強度
物 (ノ ッチ付き)
の 一 4 Ot kg ·(:■/(:颺 3 4 10 20 物 スパイラルフ口.一 CO 57 1 42 33 性 吸水率 % 8. 4 3. 8 3 , 7 3, 6
(i£) MAH:無水マレイン酸