JP5424716B2 - Polyamide resin composition, method for producing the same, and refrigerant transport hose - Google Patents
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Description
本発明は、冷媒輸送用ホースのガスバリア層形成用樹脂組成物として好適なポリアミド樹脂組成物及びその製造方法と、このポリアミド樹脂組成物よりなるガスバリア層を有する冷媒輸送用ホースに関する。 The present invention relates to a polyamide resin composition suitable as a resin composition for forming a gas barrier layer of a refrigerant transport hose, a method for producing the same, and a refrigerant transport hose having a gas barrier layer made of the polyamide resin composition.
従来、自動車用エアコンには冷媒としてHFC−134a(R−134a)などのフロンガスが用いられている。 Conventionally, CFCs such as HFC-134a (R-134a) have been used as refrigerants in automobile air conditioners.
自動車用エアコンの配管には乗り心地改善の観点から、振動吸収性能に優れているゴムホースが用いられており、このゴムホースの構造としては、冷媒の漏洩を防止する為に、最内層にガスバリア性に優れ、かつ耐インパルス性能など振動耐久性にも優れるポリアミド樹脂層を配し、その上に内管ゴム層を設け、その上にPET等の有機繊維よりなる補強糸層を設け、更にその上に耐候性を有するEPDMゴム層を配した構造が用いられている(特開2007−15245号公報)。 From the viewpoint of improving ride comfort, rubber hoses with excellent vibration absorption performance are used in automotive air conditioner piping. The rubber hose has a gas barrier property in the innermost layer to prevent refrigerant leakage. A polyamide resin layer excellent in vibration durability such as impulse resistance is provided, an inner tube rubber layer is provided thereon, a reinforcing yarn layer made of organic fibers such as PET is provided thereon, and further thereon A structure in which an EPDM rubber layer having weather resistance is arranged is used (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-15245).
また、最内層のガスバリア層を構成するポリアミド樹脂に柔軟性付与剤としてポリオレフィン系エラストマーを配合し、耐冷媒透過性と柔軟性を付与した冷媒輸送用ホースも提案されている(特開2000−120944号公報)。 A refrigerant transport hose is also proposed in which a polyolefin-based elastomer is blended as a flexibility-imparting agent in the polyamide resin constituting the innermost gas barrier layer to impart refrigerant permeation resistance and flexibility (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-120944). Issue gazette).
しかしながら、ポリアミド樹脂は、冷媒であるフロンやコンプレッサーからのオイルによる劣化の問題があり、この問題は、ポリオレフィン系エラストマーの配合によっても解決されず、このため、従来の冷媒輸送用ホースでは、耐久性の点で課題が残されている。
例えば、エアコンシステム内に微量でも酸性成分が存在する場合、高温/高圧の実使用条件下では、ポリアミド樹脂組成物がこの酸性成分により著しく劣化し、使用に耐えなくなる場合がある。この酸性成分としては冷媒と共に封入されるコンプレッサーオイルに含まれる極圧剤などが考えられる。このため、エアコンに使用されるオイルの種類や環境条件によっては、従来の冷媒輸送用ホースでは実用的な耐久性が得られず、使用不可能となる場合もある。
However, polyamide resins have a problem of deterioration due to refrigerants such as CFCs and oil from compressors, and this problem cannot be solved even by blending polyolefin elastomers. For this reason, conventional refrigerant transport hoses are durable. There are still issues to be addressed.
For example, when an acidic component is present even in a small amount in an air conditioner system, the polyamide resin composition may be significantly deteriorated by the acidic component under high temperature / high pressure actual use conditions and may not be able to be used. As this acidic component, an extreme pressure agent contained in compressor oil sealed together with the refrigerant can be considered. For this reason, depending on the type of oil used in the air conditioner and the environmental conditions, the conventional refrigerant transport hose may not be practically durable and may not be usable.
このようなポリアミド樹脂組成物よりなるガスバリア層の冷媒やコンプレッサーオイルによる劣化を防止して冷媒輸送用ホースの耐久性を高めるべく、本出願人は先に、ガスバリア層形成用ポリアミド樹脂組成物として、2価もしくは3価の金属の水酸化物、酸化物及び炭酸塩よりなる群から選ばれる1種又は2種以上の金属化合物を、所定の割合で配合したものを提案した(特願2009−079487。以下「先願」という。)。 In order to prevent the deterioration of the gas barrier layer made of such a polyamide resin composition due to refrigerant or compressor oil and to increase the durability of the refrigerant transport hose, the present applicant has first as a polyamide resin composition for gas barrier layer formation, The thing which mix | blended 1 type, or 2 or more types of metal compounds chosen from the group which consists of a hydroxide of a bivalent or trivalent metal, an oxide, and carbonate in a predetermined ratio was proposed (Japanese Patent Application No. 2009-077987). (Hereinafter referred to as “prior application”).
先願のポリアミド樹脂組成物であれば、特定の金属化合物を所定の割合で配合することにより、このポリアミド樹脂組成物よりなるガスバリア層の冷媒やコンプレッサーオイルによる劣化を効果的に抑制ないし防止(以下、抑制ないし防止することを単に「防止」と称す。)して、その耐久性を高めることができる。
この特定の金属化合物による、ポリアミド樹脂組成物の冷媒やコンプレッサーオイルによる劣化防止効果の作用機構の詳細は明らかではないが、ポリアミド樹脂組成物に配合された金属化合物が受酸剤、受ハロゲン剤等として機能し、冷媒やオイルに含まれる酸成分やハロゲン成分等の劣化要因物質を金属化合物がトラップすることにより、ポリアミド樹脂組成物の劣化防止効果が発現されることによるものと推定される。
In the case of the polyamide resin composition of the prior application, by blending a specific metal compound in a predetermined ratio, deterioration due to the refrigerant or compressor oil of the gas barrier layer made of this polyamide resin composition can be effectively suppressed or prevented (hereinafter referred to as the following). The suppression or prevention is simply referred to as “prevention”), and the durability can be enhanced.
Although the details of the mechanism of the effect of preventing the deterioration of the polyamide resin composition by the refrigerant or compressor oil due to this specific metal compound are not clear, the metal compound blended in the polyamide resin composition is an acid acceptor, halogen acceptor, etc. It is presumed that the effect of preventing deterioration of the polyamide resin composition is manifested by the metal compound trapping deterioration factors such as acid components and halogen components contained in the refrigerant and oil.
このようなことから、先願の冷媒輸送用ホースは、使用オイルや使用システム内の環境による影響を受けることなく、優れた耐久性能を示し、長期に亘り安定かつ安全に使用することができる。 For this reason, the refrigerant transport hose of the prior application exhibits excellent durability performance without being affected by the oil used or the environment in the system used, and can be used stably and safely over a long period of time.
なお、ハロゲン化有機化合物よりなる難燃剤を配合したポリアミド樹脂組成物の製造方法として、特公昭62−13380号公報には、予め低融点ポリアミドに難燃剤を混合して低融点ポリアミドマスターバッチを製造し、この低融点ポリアミドマスターバッチを高融点ポリアミドと混合する方法が提案されている。この方法は、高融点ポリアミドに難燃剤を直接混合する際の高剪断力により生じる局部過熱による劣化を防止するべく、難燃剤を低融点ポリアミドのマスターバッチとして高融点ポリアミドに混合するものであり、ポリアミド樹脂とポリオレフィン系エラストマーとを含むポリアミド樹脂組成物への前述の特定の金属化合物の混合方法を何ら示唆するものではない。 Incidentally, as a method for producing a polyamide resin composition containing a flame retardant comprising a halogenated organic compound, Japanese Patent Publication No. 62-13380 discloses a low melting point polyamide master batch prepared by mixing a flame retardant with a low melting point polyamide in advance. And the method of mixing this low melting point polyamide masterbatch with high melting point polyamide is proposed. This method mixes a flame retardant with a high melting point polyamide as a master batch of a low melting point polyamide in order to prevent deterioration due to local overheating caused by a high shear force when the flame retardant is directly mixed with the high melting point polyamide. It does not suggest any method for mixing the above-mentioned specific metal compound into a polyamide resin composition containing a polyamide resin and a polyolefin-based elastomer.
先願のガスバリア層形成用ポリアミド樹脂組成物であれば、特定の金属化合物の配合で、冷媒輸送用ホースのガスバリア層の冷媒やコンプレッサーオイルによる劣化が防止されるが、この金属化合物による劣化防止効果をより一層有効に作用させて、更なる耐久性の向上を図ることが望まれる。 In the case of the polyamide resin composition for gas barrier layer formation of the prior application, the deterioration of the gas barrier layer of the refrigerant transport hose by the refrigerant or the compressor oil is prevented by blending a specific metal compound. It is desired to further improve the durability by further effectively acting.
本発明は、先願の冷媒輸送用ホースのガスバリア層形成用ポリアミド樹脂組成物における前記特定の金属化合物による劣化防止効果をより有効に発揮させて、より一層耐久性に優れた冷媒輸送用ホースを提供し得るポリアミド樹脂組成物を提供することを課題とする。
本発明はまた、このポリアミド樹脂組成物よりなるガスバリア層を有する耐久性能に優れた冷媒輸送用ホースを提供することを課題とする。
The present invention provides a refrigerant transport hose that is more durable and exhibits the effect of preventing deterioration by the specific metal compound in the polyamide resin composition for forming a gas barrier layer of the refrigerant transport hose of the prior application. It is an object to provide a polyamide resin composition that can be provided.
Another object of the present invention is to provide a refrigerant transport hose having a gas barrier layer made of the polyamide resin composition and having excellent durability performance.
本発明(請求項1)のポリアミド樹脂組成物の製造方法は、(a)ポリアミド樹脂と、(b)ポリオレフィン系エラストマーと、(c)2価もしくは3価の金属の水酸化物、酸化物及び炭酸塩よりなる群から選ばれる1種又は2種以上の金属化合物と含むポリアミド樹脂組成物を製造する方法において、(c)金属化合物と(a)ポリアミド樹脂とを混練する第1の混練工程と、該第1の混練工程で得られた混練物と(b)ポリオレフィン系エラストマーとを混練する第2の混練工程とを含むポリアミド樹脂組成物の製造方法であって、前記ポリアミド樹脂組成物中のポリマー成分と(c)金属化合物との合計に対する(c)金属化合物の割合が1〜10重量%であり、前記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。 The method for producing a polyamide resin composition of the present invention (Claim 1) comprises (a) a polyamide resin, (b) a polyolefin-based elastomer, (c) a divalent or trivalent metal hydroxide, oxide, and A first kneading step of kneading (c) a metal compound and (a) a polyamide resin in a method for producing a polyamide resin composition containing one or more metal compounds selected from the group consisting of carbonates; A method for producing a polyamide resin composition comprising a kneaded product obtained in the first kneading step and (b) a second kneading step for kneading the polyolefin-based elastomer , wherein the polyamide resin composition comprises: The ratio of the (c) metal compound to the total of the polymer component and (c) metal compound is 1 to 10% by weight, and at least a part of the polyolefin elastomer is acid-modified. It is characterized in.
請求項2のポリアミド樹脂組成物の製造方法は、請求項1において、前記(c)金属化合物がハイドロタルサイトであることを特徴とする。 Method for producing 請 Motomeko 2 of polyamide resin composition is characterized by Oite to claim 1, wherein (c) the metal compound is a hydrotalcite.
請求項3のポリアミド樹脂組成物の製造方法は、請求項1又は2において、前記ポリアミド樹脂組成物のポリオレフィン系エラストマーの含有量がポリアミド樹脂組成物の総重量に対して10〜45重量%であることを特徴とする。
The method for producing a polyamide resin composition according to
本発明(請求項4)のポリアミド樹脂組成物は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物の製造方法により製造されたことを特徴とする。 The polyamide resin composition of the present invention (invention 4 ) is manufactured by the method for manufacturing a polyamide resin composition according to any one of claims 1 to 3 .
請求項5のポリアミド樹脂組成物は、請求項4において、冷媒輸送用ホースのガスバリア層形成用ポリアミド樹脂組成物であることを特徴とする。 A polyamide resin composition according to a fifth aspect is the polyamide resin composition for forming a gas barrier layer of a refrigerant transport hose according to the fourth aspect.
本発明(請求項6)の冷媒輸送用ホースは、ポリアミド樹脂組成物よりなるガスバリア層を有する冷媒輸送用ホースにおいて、該ポリアミド樹脂組成物が請求項4又は5に記載のポリアミド樹脂組成物であることを特徴とする。
The refrigerant transport hose of the present invention (invention 6 ) is a refrigerant transport hose having a gas barrier layer made of a polyamide resin composition, wherein the polyamide resin composition is the polyamide resin composition according to
請求項7の冷媒輸送用ホースは、請求項6において、前記ガスバリア層の外周側に、補強糸よりなる補強層と外被ゴム層とが設けられていることを特徴とする。 A refrigerant transport hose according to a seventh aspect is characterized in that, in the sixth aspect , a reinforcing layer made of a reinforcing yarn and an outer rubber layer are provided on the outer peripheral side of the gas barrier layer.
本発明のポリアミド樹脂組成物の製造方法によれば、ポリアミド樹脂とポリオレフィン系エラストマーと特定の金属化合物を含むポリアミド樹脂組成物を製造するに当たり、予めポリアミド樹脂と金属化合物とを混練し、得られた混練物にポリオレフィン系エラストマーを混練することにより、金属化合物によるポリアミド樹脂の劣化防止効果をより一層有効に作用させることができる。従って、このポリアミド樹脂組成物を用いて、冷媒やコンプレッサーオイルによるガスバリア層の劣化の問題がなく、耐久性がより一層改善された冷媒輸送用ホースを実現することができる(請求項1)。 According to the method for producing a polyamide resin composition of the present invention, a polyamide resin and a metal compound are kneaded in advance in producing a polyamide resin composition containing a polyamide resin, a polyolefin-based elastomer, and a specific metal compound. By kneading the polyolefin elastomer in the kneaded product, the effect of preventing the deterioration of the polyamide resin by the metal compound can be more effectively acted. Therefore, by using this polyamide resin composition, it is possible to realize a refrigerant transport hose that has no problem of deterioration of the gas barrier layer due to the refrigerant or the compressor oil and whose durability is further improved (claim 1).
即ち、本発明者らは、先願で提案したハイドロタルサイト等の金属化合物を配合したポリオレフィン系エラストマー含有ポリアミド樹脂組成物の製造方法について更に検討を重ねた結果、混練の手順により、金属化合物による劣化防止効果に差異があり、金属化合物を予めポリアミド樹脂に混練し、その後ポリオレフィン系エラストマーを混練することにより、これらを一度に混練する場合や、金属化合物を予めポリオレフィン系エラストマーに混練した後ポリアミド樹脂を混練する場合、或いはポリアミド樹脂とポリオレフィン系エラストマーとのポリマーアロイに金属化合物を混練する場合よりも、金属化合物による劣化防止効果がより一層有効に発揮されることを見出した。 That is, as a result of further investigations on the method for producing a polyolefin-based elastomer-containing polyamide resin composition containing a metal compound such as hydrotalcite proposed in the prior application, the present inventors have determined that the metal compound depends on the kneading procedure. There is a difference in the effect of preventing deterioration, when the metal compound is kneaded in advance with the polyamide resin and then the polyolefin-based elastomer is kneaded at once, or when the metal compound is pre-kneaded with the polyolefin-based elastomer and then the polyamide resin It has been found that the effect of preventing deterioration due to the metal compound is more effectively exhibited than when the metal compound is kneaded or when the metal compound is kneaded with the polymer alloy of the polyamide resin and the polyolefin elastomer.
この混練手順による効果は次のような理由による。即ち、後述の如く、ポリアミド樹脂とポリオレフィン系エラストマーとの樹脂組成物においては、好ましくは、ポリアミド樹脂とポリオレフィン系エラストマーとが微細なアロイ構造をとり、ポリアミド樹脂の海相にポリオレフィン系エラストマーの島相が分散する。このようなポリオレフィン系エラストマー含有ポリアミド樹脂組成物の冷媒やコンプレッサーオイルによる劣化は、主に、組成物のポリアミド樹脂の酸性成分による劣化に起因している。
本発明に従って、ポリアミド樹脂に予め金属化合物を混練した後ポリオレフィン系エラストマーを混練することにより得られる樹脂組成物では、金属化合物が主としてポリアミド樹脂相に存在するものとなり、金属化合物によるポリアミド樹脂の劣化防止作用、即ち、冷媒やオイルに含まれる酸成分やハロゲン成分等のポリアミド樹脂の劣化要因物質を金属化合物がトラップする作用がポリアミド樹脂相内で直接的に有効に機能するようになる。
The effect of this kneading procedure is as follows. That is, as will be described later, in a resin composition of a polyamide resin and a polyolefin elastomer, the polyamide resin and the polyolefin elastomer preferably have a fine alloy structure, and the island phase of the polyolefin elastomer is in the sea phase of the polyamide resin. Is dispersed. Such deterioration of the polyolefin-based elastomer-containing polyamide resin composition due to the refrigerant or the compressor oil is mainly caused by deterioration due to the acidic component of the polyamide resin of the composition.
According to the present invention, in a resin composition obtained by kneading a metal compound in advance with a polyamide resin and then kneading a polyolefin-based elastomer, the metal compound is mainly present in the polyamide resin phase, and the deterioration of the polyamide resin due to the metal compound is prevented. The action, that is, the action of the metal compound trapping the deterioration factor substances of the polyamide resin such as the acid component and the halogen component contained in the refrigerant and oil, functions directly and effectively in the polyamide resin phase.
これに対して、ポリアミド樹脂とポリオレフィン系エラストマーとを混練した後に金属化合物を混練した場合や、ポリオレフィン系エラストマーと金属化合物とを予め混練した後にポリアミド樹脂を混練した場合、或いはこれらを同時に混練した場合には、金属化合物は主として低粘性で混練性に優れたポリオレフィン系エラストマー相に存在するものとなり、金属化合物によるポリアミド樹脂の劣化防止効果を、ポリアミド樹脂に対して直接的に有効に作用させることができない。 On the other hand, when the metal compound is kneaded after kneading the polyamide resin and the polyolefin elastomer, when the polyamide resin is kneaded after kneading the polyolefin elastomer and the metal compound in advance, or when these are kneaded simultaneously In this case, the metal compound is mainly present in the polyolefin elastomer phase having low viscosity and excellent kneadability, and the effect of preventing the deterioration of the polyamide resin by the metal compound can be directly and effectively acted on the polyamide resin. Can not.
本発明において、ポリアミド樹脂組成物中の(c)金属化合物の割合は組成物中のポリマー成分と(c)金属化合物との合計に対して1〜10重量%である(請求項1)。
先願においては、ポリアミド樹脂組成物中の金属化合物の含有量はポリマー成分と金属化合物との合計に対して1〜15重量%とされているが、本発明においては、ポリアミド樹脂に予め金属化合物を混練した後ポリオレフィン系エラストマーを混練する2段階混練を行うことによるポリアミド樹脂に対する金属化合物の添加効果の向上により、先願に比べて比較的少ない金属化合物配合量で良好な添加効果を得ることができる。しかして、本発明では、このように金属化合物の配合量を低減することにより、耐久性のより一層の向上を図ることができる。即ち、樹脂組成物に配合された金属化合物は、組成物中で分散不良が生じた場合、破壊の起点ともなり得るものであり、その観点からは、添加効果が得られる範囲内でなるべく配合量を少なくすることが望まれる。
本発明によれば、製造時の混練工程の改良により、少ない金属化合物配合量でその添加効果を確実に発揮させて、耐久性の改善を図ることができる。
In the present invention, the proportion of (c) a metal compound of a polyamide resin composition is Ru 1-10 wt% der the total of the polymer component in the composition (c) a metal compound (claim 1).
In the prior application, the content of the metal compound in the polyamide resin composition is 1 to 15% by weight based on the total of the polymer component and the metal compound. In the present invention, the metal compound is previously added to the polyamide resin. It is possible to obtain a good additive effect with a relatively small amount of the metal compound compared to the prior application by improving the effect of adding the metal compound to the polyamide resin by performing the two-stage kneading of the polyolefin elastomer after the kneading of it can. Thus, in the present invention, the durability can be further improved by reducing the blending amount of the metal compound in this way. That is, the metal compound blended in the resin composition can be a starting point of destruction when poor dispersion occurs in the composition. From that point of view, the blending amount is as much as possible within the range where the addition effect can be obtained. It is desirable to reduce
According to the present invention, by improving the kneading process at the time of manufacture, the addition effect can be reliably exhibited with a small amount of the metal compound, and the durability can be improved.
また、本発明において、(c)金属化合物としては、ハイドロタルサイトを用いることが好ましい(請求項2)。 In the present invention, hydrotalcite is preferably used as the metal compound (c) (Claim 2 ).
また、ポリアミド樹脂組成物中のポリオレフィン系エラストマーの含有量は10〜45重量%配合であることが、柔軟性、耐久性の面で好ましい(請求項3)。 The content of the polyolefin-based elastomer of the polyamide resin composition to be 10 to 45 wt% blend, flexibility, preferred in terms of durability (claim 3).
このポリオレフィン系エラストマーとして少なくとも一部が酸変性されていることによりポリアミド樹脂との相溶性が向上する(請求項1)。 At least a portion as the polyolefin elastomer is a Rukoto been acid-modified to improve compatibility with the polyamide resin (claim 1).
本発明のポリアミド樹脂組成物は、このような本発明のポリアミド樹脂組成物の製造方法により製造されたものであり、優れたガスバリア性及び耐久性から、特に冷媒輸送用ホースのガスバリア層形成用ポリアミド樹脂組成物として好適である(請求項4,5)。 The polyamide resin composition of the present invention is produced by such a method for producing the polyamide resin composition of the present invention, and is particularly suitable for forming a gas barrier layer of a refrigerant transport hose because of its excellent gas barrier properties and durability. It is suitable as a resin composition (claims 4 , 5 ).
本発明の冷媒輸送用ホースは、このような本発明のポリアミド樹脂組成物よりなるガスバリア層を有するものであり、冷媒やコンプレッサーオイルによるガスバリア層の劣化が問題となることは殆どなく、耐久性能に優れる(請求項6)。 The refrigerant transport hose of the present invention has such a gas barrier layer made of the polyamide resin composition of the present invention, and there is almost no problem with deterioration of the gas barrier layer due to the refrigerant or compressor oil, and durability performance is improved. Excellent (claim 6 ).
本発明の冷媒輸送用ホースは、特にこのようなガスバリア層の外周側に、補強糸よりなる補強層と外被ゴム層とが設けられていることが好ましい(請求項7)。 The refrigerant transporting hose of the present invention, particularly the outer peripheral side of such a gas barrier layer, it is preferable that the reinforcing layer and the external rubber layer is provided consisting of reinforcing thread (Claim 7).
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[ポリアミド樹脂組成物及びその製造方法]
まず、本発明のポリアミド樹脂組成物の製造方法とこのポリアミド樹脂組成物の製造方法により製造される本発明のポリアミド樹脂組成物について説明する。
[Polyamide resin composition and production method thereof]
First, the manufacturing method of the polyamide resin composition of this invention and the polyamide resin composition of this invention manufactured by this manufacturing method of a polyamide resin composition are demonstrated.
本発明のポリアミド樹脂組成物の製造方法は、(a)ポリアミド樹脂と(b)ポリオレフィン系エラストマーと、(c)2価もしくは3価の金属の水酸化物、酸化物、及び炭酸塩よりなる群から選ばれる1種又は2種以上の金属化合物とを含むポリアミド樹脂組成物を製造するに当たり、まず、(c)金属化合物と(a)ポリアミド樹脂とを混練し、その後、得られた混練物に(b)ポリオレフィン系エラストマーを混練することを特徴とする。 The method for producing a polyamide resin composition of the present invention comprises (a) a polyamide resin, (b) a polyolefin-based elastomer, and (c) a divalent or trivalent metal hydroxide, oxide, and carbonate. In producing a polyamide resin composition containing one or more metal compounds selected from: (c) a metal compound and (a) a polyamide resin are first kneaded, and then the obtained kneaded product is (B) A polyolefin elastomer is kneaded.
<(a)ポリアミド樹脂>
本発明で用いられるポリアミド樹脂は、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樹脂である。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。
<(A) Polyamide resin>
The polyamide resin used in the present invention is a polyamide resin mainly composed of amino acid, lactam or diamine and dicarboxylic acid. Specific examples of these components include lactams such as ε-caprolactam, enantolactam, ω-laurolactam, amino acids such as ε-aminocaproic acid, 11-aminoundecanoic acid, 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, bis-p-aminocyclohexylpropane, isophoronediamine, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, zebacic acid , Dodecanedioic acid, 1,4-cyclo Cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, dicarboxylic acids such as dimer acid. These constituent components are used for polymerization alone or in the form of a mixture of two or more, and the resulting poamide resin may be either a homopolymer or a copolymer.
特に本発明で有効に用いられるポリアミド樹脂としては、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。 Polyamide resins (nylon 6), polyhexamethylene adipamide (nylon 66), polytetramethylene adipamide (nylon 46), polyhexamethylene sebamide (nylon 610) are particularly useful as the polyamide resin that is effectively used in the present invention. ), 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.
ポリアミドの重合度については特に制限はなく、1重量%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、ポリアミド樹脂は、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。 The degree of polymerization of the polyamide is not particularly limited, and a 1% by weight sulfuric acid solution having a relative viscosity at 25 ° C. (hereinafter sometimes simply referred to as “relative viscosity”) in the range of 1.5 to 5.0. It can be used arbitrarily. In addition, in the polyamide resin, the terminal group concentration is adjusted by adding one or more of a monocarboxylic acid compound and / or a dicarboxylic acid compound or a monoamine compound and / or a diamine compound to the polyamide at an arbitrary stage. May be.
<(b)ポリオレフィン系エラストマー>
本発明のポリアミド樹脂組成物は、ポリオレフィン系エラストマーを含む。ポリオレフィン系エラストマーを含有することにより、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) Polyolefin elastomer>
The polyamide resin composition of the present invention contains a polyolefin-based elastomer. By containing the polyolefin-based elastomer, flexibility and durability of the gas barrier layer composed of the polyamide resin composition can be imparted.
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。 Examples of the olefin 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, α-olefin copolymer, modified IR (isoprene rubber), modified SEBS (styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer), halogenated isobutylene- Examples thereof include a 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.
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、ポリアミド樹脂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。 Polyolefin-based elastomers, especially those modified with acid anhydrides such as maleic anhydride, alkyl acrylate esters such as glycidyl methacrylate, epoxies, and modified products thereof, have a fine alloy structure based on polyamide resin. It can be obtained and is preferable.
本発明に係るポリアミド樹脂組成物中のポリオレフィン系エラストマー含有量は、少な過ぎると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、ポリアミド樹脂組成物中の含有率で10〜45重量%、特に20〜40重量%であることが好ましい。ポリアミド樹脂組成物中の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。 If the polyolefin elastomer content in the polyamide resin composition according to the present invention is too small, the effect of improving the flexibility and durability due to the blending of the polyolefin elastomer cannot be sufficiently obtained, and if too large, the gas barrier property Therefore, the content in the polyamide resin composition is preferably 10 to 45% by weight, particularly preferably 20 to 40% by weight. If the content of the polyolefin-based elastomer in the polyamide resin composition is too large, the sea phase and the island phase are reversed in the sea-island structure described later, and the gas barrier property is remarkably lowered.
なお、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、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重量%以下、例えば5〜20重量%とすることが好ましい。
特に、本発明では、ポリアミド樹脂組成物中のポリオレフィン系エラストマーのうちの40〜100重量%を酸変性エラストマーとしたものが好ましい。
When a modified elastomer such as an acid-modified elastomer is used as the polyolefin-based elastomer, an effect that less specific energy and a high kneading technique are not required at the time of kneading (dispersing) can be obtained. In the case of using a modified elastomer as the polyolefin-based elastomer, the content of the modified elastomer in the polyamide resin composition is 20% by weight or less, for example, It is preferable to set it as 5 to 20 weight%.
In particular, in the present invention, it is preferable that 40 to 100% by weight of the polyolefin elastomer in the polyamide resin composition is an acid-modified elastomer.
ポリアミド樹脂組成物と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−CH3ONa/g以上であることが好ましい。 In order to make the polyamide resin composition and the polyolefin elastomer compatible with each other, that is, in a good dispersion state, it is preferable that at least a part of the elastomer is modified with maleic anhydride or the like to obtain a good dispersion form. Therefore, it is preferable that the average acid value (acid modification rate) of the whole elastomer used is 0.8 mg-CH 3 ONa / g or more.
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−CH3ONa/g以下であることが好ましい。 The higher the acid value of the elastomer, the better the dispersion form, but the viscosity of the polyamide resin composition obtained with an increase in the acid value increases and the molding processability is impaired. For this reason, in order to reduce the increase in viscosity due to the increase in the acid value, 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. is preferably not more than -CH 3 ONa / g.
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、15.0mg−CH3ONa/g以下であることが好ましい。 Moreover, even if the average acid value is the same, when the acid value of the modified elastomer contained in the elastomer to be used is high, the modified elastomer is mixed with the unmodified elastomer, thereby extruding even if the average acid value is lowered. Occasionally, gel-like foreign substances appear due to local overreaction. Therefore, the acid value of the modified elastomer to be used is preferably 15.0 mg-CH 3 ONa / g or less.
このようにポリアミド樹脂組成物に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、ポリアミド樹脂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、ポリアミド樹脂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樹脂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。 Thus, by blending the polyolefin-based elastomer with the polyamide resin composition, the flexibility and durability are improved, but the gas barrier property is inevitably lowered. However, by adopting a fine alloy structure of polyamide resin and elastomer, the island phase of the elastomer is dispersed in the sea phase of the polyamide resin, and the polyamide resin is dispersed in the form of dots in the island phase of the elastomer. With such a structure, a decrease in gas barrier properties due to the blending of the elastomer can be suppressed, which is preferable.
特に、ポリアミド樹脂(海相を構成するポリアミド樹脂とエラストマーの島相内に散点状に存在するポリアミド樹脂相との合計)に対するエラストマーの島相内に散点状に存在するポリアミド樹脂相の割合(以下、その割合を「散点状分散率」と称す。)が5〜40重量%程度であることが好ましい。この割合が5重量%未満では、エラストマーの島相内にポリアミド樹脂相を散点状に存在させることによる効果を十分に得ることができず、逆に40重量%を超えると、海相としてのポリアミド樹脂相が少なくなり過ぎてガスバリア性が低下するおそれがある。 In particular, the ratio of the polyamide resin phase that is scattered in the island phase of the elastomer to the polyamide resin (the total of the polyamide resin that constitutes the sea phase and the polyamide resin phase that is scattered in the island phase of the elastomer) (Hereinafter, the ratio is referred to as “spot dispersion”) is preferably about 5 to 40% by weight. If this proportion is less than 5% by weight, it is not possible to sufficiently obtain the effect of the presence of the polyamide resin phase in the form of scattered dots in the island phase of the elastomer. There is a possibility that the polyamide resin phase becomes too small and the gas barrier property is lowered.
また、エラストマーの島相の大きさ及びこのエラストマー島相内のポリアミド樹脂相の大きさは、エラストマー島相の大きさがほぼ0.1〜3.0μm、ポリアミド樹脂相の大きさが0.5〜2.0μm程度であることが好ましい。 The size of the elastomeric island phase and the size of the polyamide resin phase in the elastomeric island phase are approximately 0.1 to 3.0 μm for the elastomeric island phase and 0.5 for the polyamide resin phase. It is preferable that it is about -2.0 micrometers.
<(c)金属化合物>
本発明のポリアミド樹脂組成物に含まれる金属化合物は、2価もしくは3価の金属の水酸化物、酸化物、及び炭酸塩から選ばれるものである。
ここで、2価もしくは3価の金属としては、マグネシウム、鉄、亜鉛、カルシウム、ニッケル、コバルト、銅などの2価金属、アルミニウム、鉄、マンガン等の3価金属が挙げられる。
これらの金属の水酸化物、酸化物、炭酸塩としては、具体的には、ハイドロタルサイト、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウムなどが挙げられ、特に、優れた受酸効果を持つことが考えられることから、ハイドロタルサイトが好適である。
これらの金属化合物は1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
<(C) Metal compound>
The metal compound contained in the polyamide resin composition of the present invention is selected from divalent or trivalent metal hydroxides, oxides, and carbonates.
Here, examples of the divalent or trivalent metal include divalent metals such as magnesium, iron, zinc, calcium, nickel, cobalt, and copper, and trivalent metals such as aluminum, iron, and manganese.
Specific examples of hydroxides, oxides and carbonates of these metals include hydrotalcite, magnesium oxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium oxide, and calcium carbonate. Hydrotalcite is preferred because it is considered to have an acid accepting effect.
These metal compounds may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
ハイドロタルサイト(hydrotalcite)は天然に産出する粘度鉱物の一種であり、下記一般式(I)で表される複水酸化物である。
M1 8−xM2 x(OH)16CO2・nH2O …(I)
Hydrotalcite is a kind of naturally occurring viscous mineral, and is a double hydroxide represented by the following general formula (I).
M 1 8-x M 2 x (OH) 16 CO 2 .nH 2 O (I)
式(I)中、M1はMg2+、Fe2+、Zn2+、Ca2+、Li2+、Ni2+、Co2+、Cu2+等、M2はAl3+、Fe3+、Mn3+等であり、5≦x≦2程度、n≧0である。 In formula (I), M 1 is Mg 2+ , Fe 2+ , Zn 2+ , Ca 2+ , Li 2+ , Ni 2+ , Co 2+ , Cu 2+, etc., M 2 is Al 3+ , Fe 3+ , Mn 3+, etc. ≦ x ≦ 2 and n ≧ 0.
ハイドロタルサイトとしては、結晶水を含む形で、例えば、Mg4.5Al2(OH)13CO3・3.5H2O、Mg4.5Al2(OH)13CO3、Mg4Al2(OH)12CO3・3.5H2O、Mg6Al2(OH)16CO3・4H2O、Mg5Al2(OH)14CO3・4H2O、Mg3Al2(OH)10CO3・1.7H2O、Mg3ZnAl2(OH)12CO3・wH2O、Mg3ZnAl2(OH)12CO3等が挙げられる。含水ハイドロタルサイトの市販品としては、協和化学工業社製「DHT−4A」、「DHT−6」等が挙げられる。
As hydrotalcite, in the form containing crystal water, for example, Mg 4.5 Al 2 (OH) 13 CO 3 .3.5H 2 O, Mg 4.5 Al 2 (OH) 13 CO 3 , Mg 4 Al 2 (OH) 12 CO 3 .3.5H 2 O, Mg 6 Al 2 (OH) 16 CO 3 .4H 2 O, Mg 5 Al 2 (OH) 14 CO 3 .4H 2 O, Mg 3 Al 2 (OH) 10 CO 3 · 1.7H 2 O, Mg 3 ZnAl 2 (OH) 12
ポリアミド樹脂組成物中の金属化合物の含有量は、少な過ぎると、金属化合物を配合したことによる劣化防止効果を十分に得ることができず、多過ぎても配合量に見合う効果を得ることはできず、前述の如く、分散不良を生じた場合に、破壊の起点となって、むしろ耐久性を損ない、更には、ガスバリア性、柔軟性、耐老化性等の特性を損なう結果となり好ましくない。従って、金属化合物のポリアミド樹脂組成物中の含有量は、金属化合物とポリアミド樹脂組成物中のポリマー成分との合計に対して1〜10重量%、好ましくは1〜5重量%とする。このように、比較的少量の金属化合物の配合により、十分な添加効果を得ることができることから、本発明においては、より一層の耐久性の向上を図ることができる。 If the content of the metal compound in the polyamide resin composition is too small, the deterioration prevention effect due to the compounding of the metal compound cannot be sufficiently obtained, and if it is too much, an effect commensurate with the compounding amount cannot be obtained. However, as described above, when a dispersion failure occurs, it is not preferable because it becomes a starting point of destruction and rather deteriorates durability and further deteriorates properties such as gas barrier properties, flexibility, and aging resistance. Therefore, the content of the polyamide resin composition of the metal compound is based on the combined total of the polymer component of the metal compound and the polyamide resin composition of 1 to 10 wt%, good Mashiku is 1 to 5 wt%. As described above, since a sufficient addition effect can be obtained by blending a relatively small amount of the metal compound, the durability can be further improved in the present invention.
なお、ここで、ポリアミド樹脂組成物中のポリマー成分とは、(a)ポリアミド樹脂と(b)ポリオレフィン系エラストマー、必要に応じて配合される後述のその他の樹脂等の高分子成分の合計をさす。 Here, the polymer component in the polyamide resin composition refers to the total of polymer components such as (a) polyamide resin, (b) polyolefin-based elastomer, and other resins to be blended as necessary. .
<その他の成分>
本発明のポリアミド樹脂組成物は、樹脂成分としてポリアミド樹脂以外の樹脂成分を含んでいても良いが、その場合において、冷媒輸送用ホース中の全ポリマー成分のうちの70重量%以上がポリアミド樹脂であることが、ガスバリア性の確保のために好ましい。
<Other ingredients>
The polyamide resin composition of the present invention may contain a resin component other than the polyamide resin as a resin component. In that case, 70% by weight or more of the total polymer component in the refrigerant transport hose is a polyamide resin. It is preferable to ensure gas barrier properties.
この場合の他の樹脂成分としては、エチレン・ビニルアルコール樹脂等が挙げられる。 Examples of other resin components in this case include ethylene / vinyl alcohol resin.
また、本発明の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、老化防止剤、酸化防止剤、着色剤、結晶核剤、充填剤、補強材、耐熱剤、耐光剤なども添加することができる。 Further, the polyamide resin composition of the present invention includes other additives, that is, a lubricant, an antistatic agent, an anti-aging agent, an antioxidant, a coloring agent, a crystal nucleating agent, a filler, a reinforcing material, a heat resistance agent, and a light resistance agent. Etc. can also be added.
<ポリアミド樹脂組成物の製造方法>
前述の如く、本発明においては、ポリアミド樹脂組成物の製造に当たり、(a)ポリアミド樹脂と(c)金属化合物とをまず混練し、得られた混練物に、(b)ポリオレフィン系エラストマーを混練してポリマーアロイとする2段階混練を行う。
<Manufacturing method of polyamide resin composition>
As described above, in the present invention, in the production of the polyamide resin composition, (a) a polyamide resin and (c) a metal compound are first kneaded, and (b) a polyolefin-based elastomer is kneaded into the obtained kneaded product. To perform a two-stage kneading to make a polymer alloy.
ポリアミド樹脂と金属化合物との混練に当たっては、ポリアミド樹脂に金属化合物を添加して該ポリアミド樹脂の融点以上の温度、例えば融点よりも10〜60℃程度高い温度条件で加熱して混練する(第1の混練工程)。
この混練は、ポリアミド樹脂中に金属化合物が十分に均一に分散される程度であれば良く、混練時間等には特に制限はない。
In the kneading of the polyamide resin and the metal compound, the metal compound is added to the polyamide resin, and the mixture is heated and kneaded at a temperature equal to or higher than the melting point of the polyamide resin, for example, about 10 to 60 ° C. higher than the melting point. Kneading step).
The kneading is not particularly limited as long as the metal compound is sufficiently uniformly dispersed in the polyamide resin.
次に、ポリアミド樹脂と金属化合物との混練で得られた混練物に、ポリオレフィン系エラストマーを添加して混練する(第2の混練工程)。この混練は、第1の混練工程と同様の条件で行うことができる。 Next, a polyolefin-based elastomer is added to the kneaded product obtained by kneading the polyamide resin and the metal compound and kneaded (second kneading step). This kneading can be performed under the same conditions as in the first kneading step.
本発明において、第1の混練工程で、組成物の製造に用いるポリアミド樹脂の一部のみを混練し、残部を第2の混練工程で混練することもできるが、前述の如く、得られる組成物中のポリアミド樹脂相になるべく多くの金属化合物を均一分散させる観点から、第1の混練工程において、用いるポリアミド樹脂の70重量%以上、好ましくは全量を金属化合物と混練することが好ましい。また、同様の理由から、第1の混練工程においてはポリオレフィン系エラストマーを添加せず、第2の混練工程において組成物の製造に用いるポリオレフィン系エラストマーの全量を添加して混練することが好ましい。 In the present invention, in the first kneading step, only a part of the polyamide resin used for the production of the composition can be kneaded, and the remaining part can be kneaded in the second kneading step. From the viewpoint of uniformly dispersing as many metal compounds as possible in the polyamide resin phase therein, it is preferable to knead 70% by weight or more, preferably the entire amount, of the polyamide resin used in the first kneading step. For the same reason, it is preferable not to add the polyolefin-based elastomer in the first kneading step, but to add and knead the whole amount of the polyolefin-based elastomer used for producing the composition in the second kneading step.
また、ポリアミド樹脂組成物に必要に応じて配合される前述のその他の成分を配合する場合においても、ポリアミド樹脂と金属化合物とを予め混練することによるポリアミド樹脂相への金属化合物の均一分散性の向上効果をより一層高めるために、その他の成分についても、ポリオレフィン系エラストマーを混練する第2の混練工程で添加混練することが好ましい。 In addition, even when the above-mentioned other components to be blended in the polyamide resin composition are blended as necessary, the uniform dispersibility of the metal compound in the polyamide resin phase by kneading the polyamide resin and the metal compound in advance. In order to further enhance the improvement effect, other components are preferably added and kneaded in the second kneading step of kneading the polyolefin elastomer.
なお、ポリアミド樹脂と金属化合物とを予め混練してマスターバッチとし、このマスターバッチにポリオレフィン系エラストマーを混練することもできるが、ポリアミド樹脂と金属化合物との混練に引き続いてポリオレフィン系エラストマーを添加して混練するのが効率的である。 It is also possible to knead the polyamide resin and the metal compound in advance to make a master batch, and knead the polyolefin elastomer in this master batch. However, the polyolefin elastomer is added following the kneading of the polyamide resin and the metal compound. It is efficient to knead.
[冷媒輸送用ホース]
次に、このような本発明の製造方法により製造される本発明のポリアミド樹脂組成物をガスバリア層の構成材料として用いる本発明の冷媒輸送用ホースについて、図面を参照して説明する。
[Hose for refrigerant transport]
Next, the refrigerant transport hose of the present invention using the polyamide resin composition of the present invention produced by the production method of the present invention as a constituent material of the gas barrier layer will be described with reference to the drawings.
第1図は実施の形態に係る冷媒輸送用ホース1の層構成を説明する斜視図である。この冷媒輸送用ホース1の最内層は上述の本発明のポリアミド樹脂組成物よりなるガスバリア層2で構成され、その外周に内層ゴム層3が形成され、以下、順次に、第1補強糸層4、中間ゴム層5、第2補強糸層6及び外被ゴム層7が形成されている。ホース1の内径は、通常6〜20mm特に8〜19mm程度である。
FIG. 1 is a perspective view for explaining a layer structure of a refrigerant transport hose 1 according to an embodiment. The innermost layer of the refrigerant transport hose 1 is composed of the
以下、各層の材料等について説明する。 Hereinafter, the material of each layer will be described.
<ガスバリア層>
ガスバリア層2は、本発明のポリアミド樹脂組成物よりなる。
<Gas barrier layer>
The
このようなポリアミド樹脂組成物よりなるガスバリア層1の膜厚は、ガスバリア性の点より、厚い方が好ましいが、膜厚が厚くなるとホースとしての柔軟性が低下する。
従ってガスバリア層2の膜厚は、50〜400μm、特に100〜300μmであることが好ましい。
The thickness of the gas barrier layer 1 made of such a polyamide resin composition is preferably thicker from the viewpoint of gas barrier properties. However, as the film thickness increases, the flexibility as a hose decreases.
Therefore, the film thickness of the
本発明の冷媒輸送用ホースは、図1の冷媒輸送用ホース10において、ガスバリア層2の内層に更に内側ゴム層が最内層として形成されてもよい。
In the refrigerant transport hose of the present invention, an inner rubber layer may be further formed as an innermost layer on the inner layer of the
本発明の冷媒輸送用ホースのその他の構成については、特に制限はなく、次のように通常の冷媒輸送用ホースの構成を採用することができる。 There is no restriction | limiting in particular about the other structure of the refrigerant | coolant transport hose of this invention, The structure of the normal refrigerant | coolant transport hose is employable as follows.
<内層ゴム層3、外被ゴム層7及び中間ゴム層5>
内層ゴム層3及び外被ゴム層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。
<
As the rubber constituting the
なお、内層ゴム層3のゴム種と外被ゴム層7のゴム種は同種のものであっても、異種のものであっても良い。
The rubber type of the
また、中間ゴム層5のゴムは、内層ゴム層2及び外被ゴム層7との接着性が良いものであれば良く、特に制限はない。
Moreover, the rubber | gum of the intermediate | middle rubber layer 5 should just have the adhesiveness with the inner-
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、外被ゴム層7の厚さは0.5〜2mm程度とするのが好ましい。
The thickness of the
<補強糸層4,6>
第1補強糸層4は、補強糸をスパイラル状に巻き付けたものであり、第2補強糸層6は、この第1補強糸層4とは逆方向にスパイラル状に補強糸を巻き付けたものである。
<Reinforcing
The first reinforcing
補強糸の材料についても、通常用いられるものであれば特に制限はない。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、ポリアリレート、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る。 The material of the reinforcing yarn is not particularly limited as long as it is usually used. In general, polyester, wholly aromatic polyester, nylon, vinylon, rayon, aramid, polyarylate, polyethylene naphthalate and blended yarns thereof are used.
<冷媒輸送用ホースの製造方法>
このような本発明の冷媒輸送用ホースは、常法に従って、マンドレル上にガスバリア層2と内層ゴム層3の材料を所定の厚さに押し出して積層し、補強糸層4を巻き付け、中間ゴム層5を押し出して積層し、補強糸層6を巻きつけ、次いで外被ゴム層7を押し出して積層し、その後140〜170℃で30〜120分間加硫することにより製造することができる。
<Method for manufacturing refrigerant transport hose>
Such a refrigerant transport hose according to the present invention is formed by extruding the material of the
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.
[実施例1〜4、比較例1〜5]
表1に示す配合にて各材料を混練して試験用ポリアミド系樹脂片を製造した。なお、混練に際しては、東洋精機社製二軸混練り機を用い、ポリアミド樹脂の融点(220℃)以上の温度である230℃にて混練りを行った。
[Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 to 5]
Each material was kneaded according to the formulation shown in Table 1 to produce test polyamide resin pieces. In the kneading, a twin-screw kneader manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. was used, and kneading was performed at 230 ° C., which is a temperature equal to or higher than the melting point (220 ° C.) of the polyamide resin.
混練は2段階で行い、1段階目でポリアミド樹脂とハイドロタルサイトを混練し、2段階目でハイドロタルサイトを練り込んだポリアミド樹脂とエラストマーとを混練した(2段階混練:実施例1〜4)。 The kneading is performed in two stages, and the polyamide resin and hydrotalcite are kneaded in the first stage, and the polyamide resin and elastomer kneaded in the second stage are kneaded (two-stage kneading: Examples 1 to 4). ).
比較のため、ポリアミド樹脂のみを用いたもの(比較例5)、及び、ポリアミド樹脂とエラストマーとを予め混練してポリマーアロイとした後にハイドロタルサイトを添加混練したもの(後添加:比較例1〜4)についても同様に試験用ポリアミド系樹脂片を製造した。 For comparison, one using only a polyamide resin (Comparative Example 5), and one obtained by kneading a polyamide resin and an elastomer in advance to form a polymer alloy and then adding and kneading hydrotalcite (post-addition: Comparative Examples 1 to 2) Similarly for 4), a test polyamide resin piece was produced.
試験用ポリアミド系樹脂片の製造に用いた材料は次の通りである。 The materials used for the production of the test polyamide resin pieces are as follows.
ポリアミド樹脂:宇部興産社製 6ナイロン「1022B」
エラストマー:三井化学社製 α−オレフィンポリマー(エチレン・ブテン共重合体
)「タフマーA−1050S」
マレイン酸変性エラストマー:三井化学社製マレイン酸変性α−オレフィンポリマー
(エチレン・ブテン共重合体)「タフマーMH7010」
ハイドロタルサイト:協和化学社製「ハイドロタルサイトDHT−4A」
組成式:Mg4.5Al2(OH)13CO3・3.5H2O
Polyamide resin: 6 nylon “1022B” manufactured by Ube Industries, Ltd.
Elastomer: α-olefin polymer (ethylene / butene copolymer) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
) "Toughmer A-1050S"
Maleic acid-modified elastomer: maleic acid-modified α-olefin polymer manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
(Ethylene / Butene Copolymer) “Toughmer MH7010”
Hydrotalcite: “Hydrotalcite DHT-4A” manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.
Composition formula: Mg 4.5 Al 2 (OH) 13 CO 3 .3.5H 2 O
得られた試験用ポリアミド系樹脂片について、下記の方法で特性評価を行い、結果を表1に示した。 About the obtained polyamide-type resin piece for a test, the characteristic evaluation was performed by the following method and the result was shown in Table 1.
<分散性>
電子顕微鏡(SEM)を用い、リンタングステン酸で表面処理した試験用ポリアミド系樹脂片を観察してエラストマーの分散粒径を調べ、エラストマーの分散粒径が3μm以下をOK、3μmを超えるものをNGとした。
<Dispersibility>
Using an electron microscope (SEM), observe the test polyamide resin piece surface-treated with phosphotungstic acid to examine the dispersed particle size of the elastomer. If the elastomer dispersed particle size is 3 μm or less, OK is greater than 3 μm. It was.
<4%伸長弾性率指数>
東洋精機社製引張り試験機を用い、各試験用ポリアミド系樹脂片について、引張り速度50mm/minで伸長して弾性率を測定し、比較例5の試験用ポリアミド系樹脂片(100)に対する指数で表記した。
<4% elongation elastic modulus index>
Using a tensile tester manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., each test polyamide resin piece was stretched at a pulling speed of 50 mm / min to measure the modulus of elasticity, and an index relative to the test polyamide resin piece (100) of Comparative Example 5 was used. Indicated.
<ガス透過性指数>
GTRテック社製ガス透過試験機を用い、各試験用ポリアミド系樹脂片について、100℃絶対差圧226cmHgでHeガス透過係数を測定し、比較例5の試験用ポリアミド系樹脂片(100)に対する指数で表記した。
<Gas permeability index>
Using a gas permeation tester manufactured by GTR Tech, the He gas permeability coefficient was measured at 100 ° C. with an absolute differential pressure of 226 cmHg for each polyamide resin piece for testing, and an index for the polyamide resin piece for testing (100) in Comparative Example 5 The notation.
<老化後強力保持率>
東洋精機社製引張り試験機を用い、以下の老化試験前後の各試験用ポリアミド系樹脂片について、引張り速度50mm/minで伸長して破断強力を測定し、老化試験前の値に対する老化試験後の値の百分率で表記した。
<Strong retention after aging>
Using a tensile tester manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., for each test polyamide resin piece before and after the aging test, the tensile strength was measured by stretching at a tensile speed of 50 mm / min, and after the aging test with respect to the value before the aging test Expressed as a percentage of the value.
<老化後破断伸び保持率>
東洋精機社製引張り試験機を用い、以下の老化試験前後の各試験用ポリアミド系樹脂片について、引張り速度50mm/minで伸長して破断伸びを測定し、老化試験前の値に対する老化試験後の値の百分率で表記した。
<Elongation at break after aging>
Using a tensile tester manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., for each test polyamide resin piece before and after the following aging test, the elongation at break was measured at a tensile rate of 50 mm / min, and the rupture elongation was measured with respect to the value before the aging test. Expressed as a percentage of the value.
(老化試験)
以下の1〜7の手順で行なった。
1 耐圧容器に1ccの水を入れる。
2 巾10×長さ50mm×厚み0.1mmサイズの試験用ポリアミド系樹脂片を入れ
る。
3 ポリアルキレングリコールオイルを100cc入れる。
4 耐圧容器を15分冷凍した後、5分間耐圧容器を真空引きする。
5 冷媒としてR−134aを100cc入れる。
6 高温槽に150℃で8週間放置する。
7 容器から試験用ポリアミド系樹脂片を取出し、評価測定に供する。
(Aging test)
The following procedures 1 to 7 were performed.
1 Put 1 cc of water in a pressure vessel.
2 Insert a test piece of polyamide-based resin 10 × width 10 × length 50 mm × thickness 0.1 mm.
3 Add 100 cc of polyalkylene glycol oil.
4 After freezing the pressure vessel for 15 minutes, vacuum the pressure vessel for 5 minutes.
5 Add 100 cc of R-134a as refrigerant.
6 Leave in a high temperature bath at 150 ° C for 8 weeks.
7. Remove the test polyamide resin piece from the container and use it for evaluation measurement.
表1より、予めポリアミド樹脂に金属化合物を混練した後ポリオレフィン系エラストマーを混練する2段階混練を行ったポリアミド樹脂組成物は、ガスバリア性、柔軟性、耐久性に優れたガスバリア層を形成できることが分かる。特に、配合組成が同一で混練手順のみが異なる実施例1〜4と比較例1〜4のそれぞれの対比から、本発明によれば耐久性向上のために必要とする金属化合物の配合量を低減することができることが分かる。 From Table 1, it can be seen that the polyamide resin composition obtained by kneading a metal compound with a polyamide resin in advance and then kneading a polyolefin-based elastomer can form a gas barrier layer excellent in gas barrier properties, flexibility, and durability. . In particular, from the comparison of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 in which the blending composition is the same and only the kneading procedure is different, the blending amount of the metal compound necessary for improving the durability is reduced according to the present invention. You can see that you can.
1 冷媒輸送用ホース
2 ガスバリア層
3 内層ゴム層
4,6 補強糸層
5 中間ゴム層
7 外被ゴム層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
(c)金属化合物と(a)ポリアミド樹脂とを混練する第1の混練工程と、
該第1の混練工程で得られた混練物と(b)ポリオレフィン系エラストマーとを混練する第2の混練工程と
を含むポリアミド樹脂組成物の製造方法であって、
前記ポリアミド樹脂組成物中のポリマー成分と(c)金属化合物との合計に対する(c)金属化合物の割合が1〜10重量%であり、
前記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ポリアミド樹脂組成物の製造方法。 One or more metal compounds selected from the group consisting of (a) a polyamide resin, (b) a polyolefin-based elastomer, and (c) a hydroxide, oxide, and carbonate of a divalent or trivalent metal. In a method for producing a polyamide resin composition comprising:
(C) a first kneading step of kneading the metal compound and (a) the polyamide resin;
A kneaded product obtained in the first kneading step and (b) a second kneading step of kneading the polyolefin-based elastomer, and a method for producing a polyamide resin composition,
The ratio of (c) metal compound to the total of the polymer component and (c) metal compound in the polyamide resin composition is 1 to 10% by weight,
A method for producing a polyamide resin composition, wherein at least a part of the polyolefin-based elastomer is acid-modified .
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