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JP6712178B2 - ポリアミド樹脂組成物及び耐薬品性を向上させる方法 - Google Patents

ポリアミド樹脂組成物及び耐薬品性を向上させる方法 Download PDF

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JP6712178B2 JP2016092948A JP2016092948A JP6712178B2 JP 6712178 B2 JP6712178 B2 JP 6712178B2 JP 2016092948 A JP2016092948 A JP 2016092948A JP 2016092948 A JP2016092948 A JP 2016092948A JP 6712178 B2 JP6712178 B2 JP 6712178B2
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Description

本発明は、耐薬品性に優れるポリアミド樹脂組成物及び耐薬品性を向上させる方法に関するものである。
ポリアミド樹脂は、優れた機械的特性(機械的強度、剛性や耐衝撃性など)、耐熱性、耐薬品性を有することから、衣料、産業資材、自動車、電気及び電子部品、その他の工業製品といった様々な産業分野で利用されている。
自動車エンジンルームに用いる素材についていえば、最近では、寒冷地での使用を想定し、凍結防止剤である塩化カルシウムに対する樹脂の劣化の抑制や、冷却系部品においては不凍液であるロングライフクーラント(LLC)による樹脂の劣化の抑制等がより高度に求められている。自動車エンジンルームに関する部品への使用にあたって、ポリアミド樹脂にも上記のような耐塩化カルシウム性や耐加水分解性が求められている。
ポリアミド樹脂の耐塩化カルシウム性や耐加水分解性を向上させる技術としては、炭素鎖の長いポリアミド(長鎖系ポリアミド;アミド結合に対するメチレン鎖の割合が多いポリアミド)が従来より知られている。
一方で、長鎖系ポリアミドは融点が低いため、耐熱性を高めるためにポリアミド66等との混合物が開示されている(例えば、特許文献1〜3参照)。
特開昭60−88066号公報 特開2008−144132号公報 特表2013−523930号公報
本発明は、自動車エンジンルームに使用される部品等に好適な、より耐薬品性に優れたポリアミド樹脂組成物を提供すること及び耐薬品性を向上させる方法を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、融点が240℃以下であり、炭素数/窒素数の比(C/N比)が7以上であるポリアミドと、融点が240℃以上であり、炭素数/窒素数の比(C/N比)が7未満であるポリアミドとを含むポリアミド樹脂組成物を、特定の温度範囲に融点を有するとともに、結晶化ピーク温度を1つとすることで、耐薬品性に優れたポリアミド樹脂組成物を得られることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明のポリアミド樹脂組成物は、融点が240℃以下であり、炭素数/窒素数の比(C/N比)が7以上であるポリアミド(A)と、融点が240℃以上であり、炭素数/窒素数の比(C/N比)が7未満であるポリアミド(B)を含んでなるポリアミド樹脂組成物であって、このポリアミド樹脂組成物が240℃未満に少なくとも1つの融点と、240℃以上に少なくとも1つの融点を有し、結晶化ピーク温度が1つであるものである。
ポリアミド(A)は、脂肪族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸から構成される単位及び/又はω−脂肪族アミノカルボン酸から構成される単位を50モル%以上含むことが好ましい。
ポリアミド(A)は、ポリアミド410、ポリアミド412、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド1010、ポリアミド1012、並びにこれらを構成成分として含む共重合ポリアミドからなる群より選択された1種以上であることが好ましい。
ポリアミド(B)は、脂肪族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸から構成される単位を50モル%以上含むことが好ましい。
ポリアミド(B)は、ポリアミド46、ポリアミド56、ポリアミド66、並びにこれらを構成成分として含む共重合ポリアミドからなる群より選択された1種以上であることが好ましい。
ポリアミド樹脂組成物の結晶化ピーク温度は、ポリアミド(A)の結晶化ピーク温度以上であり、ポリアミド(B)の結晶化ピーク温度以下であることが好ましい。
ポリアミド100質量%に対して、ポリアミド(A)を30〜70質量%、ポリアミド(B)を30〜70質量%を含むことが好ましい。
本発明の耐薬品性を向上させる方法は、本発明のポリアミド樹脂組成物をポリアミド樹脂に添加してポリアミド樹脂組成物の耐薬品性を向上させるものである。
本発明によれば、耐薬品性に優れたポリアミド樹脂組成物を提供することができる。
本発明について、以下具体的に説明する。
まず、本発明で使用することのできる各成分について詳しく説明する。
[ポリアミド]
本発明のポリアミド樹脂組成物は、融点が240℃以下であり、炭素数/窒素数の比(C/N比)が7以上であるポリアミド(A)を含む。このようなポリアミド(A)を含むことにより、耐薬品性に優れる傾向にある。ポリアミド(A)の炭素数/窒素数の比(C/N比)は7以上であり、8以上が好ましい。また、炭素数/窒素数の比(C/N比)の上限は特に限定されないが、15以下が好ましく、12以下がより好ましく、10以下がさらに好ましい。炭素数/窒素数の比が上記範囲内にあることにより、耐薬品性と耐熱性により優れる傾向にある。尚、共重合ポリアミドのC/Nの比は、共重合割合のモル比率から算出される平均値をC/N比として求めることができる。
ポリアミド(A)の含有量は、ポリアミド樹脂組成物に含まれるポリアミド100質量%に対して30〜70質量%であることが好ましい。より好ましくは、35〜65質量%、さらに好ましくは40〜60質量%である。含有量が上記範囲内にあることにより、耐薬品性により優れる傾向にある。
融点は、JIS K7121に従い、示差走査熱量測定(DSC)によって測定される値である。具体的には、加熱速度20℃/分で加熱した時の融解ピーク温度のことである。融点は、DSC7(パーキンエルマー社製)等によって測定することができる。以下、融点の意味、測定方法は本明細書において同様である。
ポリアミド(A)の融点は240℃以下であり、150〜240℃が好ましく、180〜240℃がより好ましく、190〜230℃がさらに好ましい。融点が上記範囲内にあることにより、耐薬品性と成形加工性、外観により優れる傾向にある。
本発明のポリアミド樹脂組成物は、融点が240℃以上であり、炭素数/窒素数の比(C/N比)が7未満であるポリアミド(B)を含む。このようなポリアミド(B)を含むことにより、機械的強度、熱時剛性に優れる傾向にある。ポリアミド(B)の炭素数/窒素数の比(C/N比)は、4以上7未満が好ましく、5以上7未満がより好ましい。尚、共重合ポリアミドのC/Nの比は、ポリアミド(A)と同様に共重合割合のモル比率から算出される平均値をC/N比として求めることができる。
ポリアミド(B)の含有量は、ポリアミド樹脂組成物に含まれるポリアミド100質量%に対して30〜70質量%であることが好ましい。より好ましくは、35〜65質量%、さらに好ましくは40〜60質量%である。含有量が上記範囲内にあることにより、熱時剛性により優れる傾向にある。
ポリアミド(B)の融点は240℃以上であり、240〜320℃が好ましく、240〜300℃がより好ましく、250〜280℃がさらに好ましい。融点が上記範囲内にあることにより、機械的強度と熱時剛性、成形加工性により優れる傾向にある。
ポリアミドとは、主鎖に−CO−NH−(アミド)結合を有する高分子化合物を意味する。上記ポリアミド(A)、ポリアミド(B)は、(a)ラクタムの開環重合で得られるポリアミド、(b)ω−アミノカルボン酸の自己縮合で得られるポリアミド、(c)ジアミン及びジカルボン酸を縮合することで得られるポリアミド、並びにこれらの共重合物であってもよい。
上記(a)ポリアミドの原料となるラクタムとしては、特に限定されないが、例えば、ピロリドン、カプロラクタム、ウンデカラクタム、及びドデカラクタムなどが挙げられる。
また、上記(b)ポリアミド樹脂の原料となるω−アミノカルボン酸としては、特に限定されないが、例えば、上記ラクタムの水による開環化合物であるω−アミノ脂肪酸などが挙げられる。尚、上記(a)ポリアミド及び(b)ポリアミドは、それぞれ2種以上のラクタム又はω−アミノカルボン酸を併用して縮合させたものであってもよい。
上記(c)ポリアミドの原料となるジアミン(単量体)としては、特に限定されないが、例えば、ヘキサメチレンジアミンやペンタメチレンジアミン等の直鎖状の脂肪族ジアミン;2−メチルペンタンジアミンや2−エチルヘキサメチレンジアミン等の分岐型の脂肪族ジアミン;p−フェニレンジアミンやm−フェニレンジアミン等の芳香族ジアミン;シクロヘキサンジアミン、シクロペンタンジアミンやシクロオクタンジアミン等の脂環式ジアミンなどが挙げられる。
他方、上記(c)ポリアミドの原料となるジカルボン酸(単量体)としては、特に限定されないが、例えば、アジピン酸、ピメリン酸やセバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸;フタル酸やイソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸などが挙げられる。
上記(c)ポリアミドは、それぞれ1種単独又は2種以上のジアミン及びジカルボン酸を併用して縮合させたものであってもよい。
ポリアミド(A)は、脂肪族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸から構成される単位及び/又はω−脂肪族アミノカルボン酸から構成される単位を、50モル%以上含んでいることが好ましい。より好ましくは60モル%以上であり、さらに好ましくは80モル%以上であり、特に好ましくは90モル%以上であり、もっとも好ましくは100モル%である。これら脂肪族化合物で構成される単位が上記範囲内であることにより、靱性と成形加工性により優れる傾向にある。
ポリアミド(A)としては、特に限定されないが、例えば、ポリアミド410(ポリテトラメチレンセバカミド)、ポリアミド412(ポリテトラメチレンドデカミド)、ポリアミド610(ポリヘキサメチレンセバカミド)、ポリアミド612(ポリヘキサメチレンドデカミド)、ポリアミド11(ポリウンデカンアミド)、ポリアミド12(ポリドデカンアミド)、ポリアミド1010(ポリデカメチレンセバカミド)、ポリアミド1012(ポリデカメチレンドデカミド)、並びにこれらを構成成分として含む共重合ポリアミドからなる群より選択された1種以上が挙げられる。中でも、ポリアミド410、ポリアミド412、ポリアミド610、ポリアミド612、並びにこれらを構成成分として含む共重合ポリアミドからなる群より選択された1種以上が好ましく、ポリアミド410、ポリアミド412、ポリアミド610、ポリアミド612からなる群より選択された1種以上がより好ましい。これらの群から選択された1種以上であることで、耐薬品性と成形加工性、外観により優れる傾向にある。
ポリアミド(B)は、脂肪族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸から構成される単位を、50モル%以上含んでいることが好ましい。より好ましくは60モル%以上であり、さらに好ましくは80モル%以上であり、特に好ましくは90モル%以上であり、もっとも好ましくは100モル%である。これら脂肪族化合物で構成される単位が上記範囲内であることにより、靱性と成形加工性により優れる傾向にある。
ポリアミド(B)としては、特に限定されないが、例えば、ポリアミド4(ポリα−ピロリドン)、ポリアミド6(ポリカプロアミド)、ポリアミド46(ポリテトラメチレンアジパミド)、ポリアミド56(ポリペンタメチレンアジパミド)、ポリアミド66(ポリヘキサメチレンアジパミド)、並びにこれらを構成成分として含む共重合ポリアミドからなる群より選択された1種以上が挙げられる。中でも、ポリアミド46、ポリアミド56、ポリアミド66、並びにこれらを構成成分として含む共重合ポリアミドからなる群より選択された1種以上が好ましく、ポリアミド46、ポリアミド56、ポリアミド66からなる群より選択された1種以上がより好ましい。これらの群から選択された1種以上であることで、機械的強度と熱時剛性、成形加工性により優れる傾向にある。
本発明のポリアミド樹脂組成物には上記ポリアミド(A)、ポリアミド(B)以外のポリアミドを含んでいてもよく、ポリアミド(A)、ポリアミド(B)以外のポリアミドとしては、特に限定されないが、例えば、ポリアミド6T(ポリヘキサメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド9T(ポリノナンメチレンテレフタルアミド)、及びポリアミド6I(ポリヘキサメチレンイソフタルアミド)、並びにこれらを構成成分として含む共重合ポリアミドなどが挙げられる。
本発明で用いられるポリアミドの末端基は、特に限定されないが、一般にアミノ基又はカルボキシル基が存在する。本発明に用いるポリアミドにおけるアミノ末端基量とカルボキシル末端基量との総量に対するアミノ末端基量の比[アミノ末端基量/(アミノ末端基量+カルボキシル末端基量)]は、0.3以上1.0未満であることが好ましく、0.3以上0.8以下がより好ましく、0.3以上0.6以下がさらに好ましい。末端基量の比が上記範囲内であることにより、ポリアミド樹脂組成物から得られる成形体の、色調、機械的強度、及び耐振動疲労特性がより優れる傾向にある。
ポリアミドのアミノ末端基量は、好ましくは10〜100μmol/gであり、より好ましくは15〜80μmol/gであり、さらに好ましくは30〜80μmol/gである。アミノ末端基量が上記範囲内であることにより、ポリアミド樹脂組成物の機械的強度がより優れる傾向にある。
ここで、本明細書におけるアミノ末端基量及びカルボキシル末端基量の測定方法の例としては、H−NMR法や滴定法が挙げられる。H−NMR法おいては、各末端基に対応した特性シグナルの積分値によって求めることができる。滴定法においては、アミノ末端基については、ポリアミド樹脂のフェノール溶液を0.1N塩酸で滴定する方法、カルボキシル末端基については、ポリアミド樹脂のベンジルアルコール溶液を0.1N水酸化ナトリウムで滴定する方法等が挙げられる。
さらに、本発明に用いられるポリアミドの末端基の濃度の調整方法としては、公知の方法を用いることができる。調整方法としては、特に限定されないが、例えば、末端調整剤を用いる方法が挙げられる。具体例として、ポリアミドの重合時に所定の末端濃度となるように、モノアミン化合物、ジアミン化合物、モノカルボン酸化合物、及びジカルボン酸化合物からなる群より選択される1種以上の末端調整剤を添加することが挙げられる。末端調整剤の溶媒への添加時期については、末端調整剤として本来の機能を果たす限り特に限定されず、例えば、上記したポリアミドの原料を溶媒に添加する際があり得る。
上記モノアミン化合物としては、特に限定されないが、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン及びジブチルアミン等の脂肪族モノアミン;シクロヘキシルアミン及びジシクロヘキシルアミン等の脂環式モノアミン;アニリン、トルイジン、ジフェニルアミン及びナフチルアミン等の芳香族モノアミン、並びにこれらの任意の混合物などが挙げられる。中でも、反応性、沸点、封止末端の安定性や価格などの観点から、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、シクロヘキシルアミン及びアニリンが好ましい。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記ジアミン化合物は、特に限定されないが、例えば、ヘキサメチレンジアミンやペンタメチレンジアミン等の直鎖状の脂肪族ジアミン;2−メチルペンタンジアミンや2−エチルヘキサメチレンジアミン等の分岐型の脂肪族ジアミン;p−フェニレンジアミンやm−フェニレンジアミン等の芳香族ジアミン;シクロヘキサンジアミン、シクロペンタンジアミンやシクロオクタンジアミン等の脂環式ジアミンが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記モノカルボン酸化合物としては、特に限定されないが、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸及びイソブチル酸などの脂肪族モノカルボン酸;シクロヘキサンカルボン酸などの脂環式モノカルボン酸;安息香酸、トルイル酸、α−ナフタレンカルボン酸、β−ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸及びフェニル酢酸などの芳香族モノカルボン酸などが挙げられる。本発明においては、これらのカルボン酸化合物は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記ジカルボン酸化合物としては、特に限定されないが、例えば、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、2−メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、2,2−ジメチルグルタル酸、3,3−ジエチルコハク酸、アゼライン酸、セバシン酸及びスベリン酸などの脂肪族ジカルボン酸;1,3−シクロペンタンジカルボン酸及び1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸;イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,4−フェニレンジオキシジ酢酸、1,3−フェニレンジオキシジ酢酸、ジフェン酸、ジフェニルメタン−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルスルホン−4,4’−ジカルボン酸及び4,4’−ビフェニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸から誘導される単位(ユニット)が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明に用いられるポリアミドは、ISO 307に準拠し、96%(質量分率)の硫酸で測定した粘度数(VN)が、100〜180ml/gであることが、機械的強度、射出成形時の流動性、外観の観点から好ましい。より好ましくは110〜150ml/gである。
[ポリアミド樹脂組成物]
本発明のポリアミド樹脂組成物は、240℃未満に少なくとも1つの融点と、240℃以上に少なくとも1つの融点を有し、結晶化ピーク温度が1つである。
結晶化ピーク温度は融点と同様に、JIS K7121に従い、示差走査熱量測定(DSC)によって測定される値であり、具体的には、冷却速度20℃/分で冷却した時の結晶化ピーク温度のことである。
ポリアミド樹脂組成物の融点は、150〜238℃に少なくとも1つ、かつ240〜320℃に少なくとも1つあることが好ましく、180〜235℃に少なくとも1つ、かつ240〜300℃に少なくとも1つあることがより好ましく、180〜235℃に少なくとも1つ、240〜280℃に少なくとも1つあることがさらに好ましく、190〜230℃に少なくとも1つ、240〜280℃に少なくとも1つあることが特に好ましい。少なくとも2つの融点がそれぞれ上記範囲内にあることにより、機械的強度と熱時剛性、耐薬品性、成形加工性により優れる傾向にある。
ポリアミド樹脂組成物の結晶化ピーク温度は、特に限定されないが、150〜240℃が好ましく、160〜220℃がより好ましく、170〜200℃がさらに好ましい。結晶化ピーク温度が上記範囲内にあることにより、耐薬品性と成形加工性により優れる傾向にある。また、結晶化ピーク温度が上記範囲内に1つであることにより、耐薬品性と耐加水分解性により優れる傾向にある。
また、ポリアミド樹脂組成物の結晶化ピーク温度は、ポリアミド(A)の結晶化ピーク温度以上であり、ポリアミド(B)の結晶化ピーク温度以下であることが、耐薬品性と成形加工性により優れる傾向にあることから好ましい。
[ポリアミド樹脂組成物の製造方法]
ポリアミド樹脂組成物の製造方法は、単軸又は多軸押出機によってポリアミドを溶融させた状態で混練する方法を用いることができる。押出機を用いる場合、加工温度や滞留時間を調整したり、あるいは亜リン酸エステル類や亜リン酸金属塩類を用いたりすることで、本発明のポリアミド樹脂組成物を製造することができる。例えば、ポリアミド(A)とポリアミド(B)とを、加工温度を290〜350℃に設定し、平均滞留時間を2〜10分になるように調整して製造することで、少なくとも1つの融点を所定温度範囲にそれぞれ有し、結晶化ピーク温度が1つのポリアミド樹脂組成物を得られる傾向にある。本発明のポリアミド樹脂組成物は、加工温度が高いほど得られやすく、また平均滞留時間が長くなるほど得られやすい。一方で、亜リン酸エステル類や亜リン酸金属塩類を用いることで、平均滞留時間が短くても、本発明のポリアミド樹脂組成物が得られやすく、例えば、平均滞留時間が2分未満でも、本発明のポリアミド樹脂組成物を得ることができる。
亜リン酸エステル類としては、例えばエチルホスフェート、ジエチルホスフェート、ジプロピルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジフェニルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリス(2−エチルヘキシル)ホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジフェニルクレジルホスフェート、トリクレジルホスフェート、ビフェニルホスフェート、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、トリス(1,5−ジ−t−ブチルフェニル)、トリス(ジメチルフェニル)、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、またはこれらの混合物を挙げることができる。
亜リン酸金属塩類としては、例えば、亜リン酸、次亜リン酸と元素周期律表の1、2、3、4、5、6、7、8、11、12、13族元素およびスズ、鉛などとの金属塩を挙げることができる。なお、これら亜リン酸金属塩類は、単独で用いても良いし2種以上を組み合わせて用いても良い。
これら亜リン酸エステル類や亜リン酸金属塩類の含有量は、ポリアミド樹脂組成物に含まれるポリアミド100質量部に対して、0.05〜10質量部とすることが好ましく、より好ましくは0.1〜5質量部であり、さらに好ましくは0.1〜2.5質量部である。
[ポリアミド樹脂組成物の用途]
本発明のポリアミド樹脂組成物は、そのまま用いてもよいが、例えば、ポリアミド樹脂とガラス繊維等の無機充填材等とを複合化する際に添加して用いることが、耐薬品性、機械的強度、熱時剛性に優れたポリアミド樹脂組成物を得ることができるため好ましい。本発明のポリアミド樹脂組成物をポリアミド樹脂に添加する場合の割合は、ポリアミド樹脂100質量%に対して5〜95質量%が好ましく、10〜90質量%がより好ましく、10〜60質量%がさらに好ましい。
付加的成分の例を以下に挙げる。
ガラス繊維等の無機充填材、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、光劣化防止剤、可塑剤、滑剤、離型剤、核剤、難燃剤、着色剤等を添加することもできるし、他の熱可塑性樹脂をブレンドしても良い。
滑剤としては、特に限定されないが、例えば、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、ポリエチレンワックスなどが挙げられる。優れた外観と成形加工性の観点から、中でも脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル、脂肪酸アミドから選ばれる1種以上が好ましく、2種以上を併用することがより好ましく、脂肪酸金属塩と脂肪酸エステルを併用することがさらに好ましい。
着色剤としては、特に制限されないが、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、アジン系染料などが挙げられる。
このようにして得られる組成物は、従来より公知の種々の方法、例えば、射出成形により各種部品の成形体として成形できる。
これら各種部品としては、例えば、自動車用、機械工業用、電気及び電子用、産業資材用、工業材料用、日用及び家庭品用として好適に使用できる。
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下、本発明を実施例及び比較例により、さらに詳細に説明するが、本発明はこの実施例に示されたものに限定されるものではない。
(使用した原料)
(1)ポリアミド
(1−1)ポリアミド610(以下、PA−1と略記)
融点:220℃、結晶化ピーク温度:180℃
VN(硫酸):115ml/kg、アミノ末端基:40mmol/kg、
カルボン酸末端基:60mmol/kg
(1−2)ポリアミド66(以下、PA−2と略記)
融点:260℃、結晶化ピーク温度:215℃
VN(硫酸):145ml/kg、アミノ末端基:50mmol/kg、
カルボン酸末端基:80mmol/kg
(2)ガラス繊維
平均繊維径10μmのガラス繊維(以下、GFと略記)
(3)熱安定剤
ヨウ化銅(和光純薬工業社製、以下、CuIと略記)とヨウ化カリウム(和光純薬工業社製、以下、KIと略記)の質量比1:5の混合物(以下、HSと略記)
(4)滑剤
(4−1)モンタン酸カルシウム(以下、WAX−1と略記)
(4−2)モンタン酸エステル(以下、WAX−2と略記)
(評価方法)
以下に、評価方法について述べる。
<耐薬品性(ギ酸溶解性)>
実施例及び比較例で得られたポリアミド樹脂組成物ペレットを、射出成形機[PS−40E:日精樹脂株式会社製]を用いて、射出+保圧時間10秒、冷却時間15秒、金型温度80℃、溶融樹脂温度290℃に設定し、125×12.5×3mmの短冊状成形片を成形した。得られた成形片を90%ギ酸に30分間浸漬した後、表面が白化するかどうかを判定した。
<耐薬品性(耐塩化カルシウム性)>
製造例及び比較製造例で得られたポリアミド樹脂組成物ペレットを、射出成形機[PS−40E:日精樹脂株式会社製]を用いて、射出+保圧時間10秒、冷却時間15秒、金型温度80℃、溶融樹脂温度290℃に設定し、130×130×3mmの平板型成形片を成形した。次に、平板の中心から流動直角方向(成形品のゲートから流動末端方向の軸に対して直角の方向)に130×10×3mmの短冊状に切削して試験片を得た。得られた試験片を80℃の水中で100時間吸水させた。その後、1)試験片にガーゼを巻き付け、2)ガーゼに40質量%塩化カルシウム水溶液を染み込ませ、3)片持ち曲げ応力20MPaの荷重を加えて、1時間放置し、4)100℃のオーブンに2時間曝露し、5)ガーゼを取り除き、室温で1時間冷却し、6)目視にてクラックの有無を確認した。この1)〜6)のサイクルを、試験片表面にクラックが観察されるまで繰り返し、クラックが観察されはじめたサイクル数で評価した。
[実施例1]
L/D(押出機のシリンダーの長さ/押出機のシリンダー径)=48(バレル数:12)の二軸押出機[ZSK−26MC:コペリオン社製(ドイツ)]を用いて、上流側供給口からダイまでを300℃に設定し、スクリュー回転数150rpm、吐出量10kg/hで、PA−1を50質量部、PA−2を50質量部の割合で上流側供給口から供給して溶融混練し、平均滞留時間3分でポリアミド樹脂組成物(a−1)を得た。得られたポリアミド樹脂組成物(a−1)は融点が221℃、258℃の2つあり、結晶化ピーク温度が187℃であった。耐薬品性を試験したところ、白化は見られず、表面がギ酸に侵されなかった。
[実施例2]
L/D(押出機のシリンダーの長さ/押出機のシリンダー径)=48(バレル数:12)の二軸押出機[ZSK−26MC:コペリオン社製(ドイツ)]を用いて、上流側供給口からダイまでを300℃に設定し、スクリュー回転数300rpm、吐出量25kg/hで、PA−1を50質量部、PA−2を50質量部、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェートを0.2質量部、次亜リン酸カルシウムを0.2質量部の割合で上流側供給口から供給して溶融混練し、平均滞留時間1分でポリアミド樹脂組成物(a−2)を得た。得られたポリアミド樹脂組成物(a−2)は融点が221℃、258℃の2つあり、結晶化ピーク温度が185℃であった。耐薬品性を試験したところ、白化は見られなかった。
[比較例1]
L/D(押出機のシリンダーの長さ/押出機のシリンダー径)=48(バレル数:12)の二軸押出機[ZSK−26MC:コペリオン社製(ドイツ)]を用いて、上流側供給口からダイまでを280℃に設定し、スクリュー回転数300rpm、吐出量25kg/hで、PA−1を50質量部、PA−2を50質量部の割合で上流側供給口から供給して溶融混練し、平均滞留時間1分でポリアミド樹脂組成物(a−3)を得た。得られたポリアミド樹脂組成物(a−3)は融点が220℃、260℃の2つあり、結晶化ピーク温度が215℃、181℃の2つであった。耐薬品性を試験したところ、白化が見られ、表面がギ酸に侵された。
[比較例2]
内容積5.4Lのオートクレーブ[日東高圧社製]を用いて、PA−1を50質量部、PA−2を50質量部の割合で、窒素雰囲気下において300℃で1時間加熱し、ポリアミド樹脂組成物(a−4)を得た。得られたポリアミド樹脂組成物(a−4)は融点が194℃の1つであり、結晶化ピーク温度が133℃の1つであった。耐薬品性を試験したところ、白化が見られた。
実施例及び比較例のポリアミド樹脂組成物の組成、製造条件、融点等を表1に示した。表1に示すように本発明のポリアミド樹脂組成物は耐薬品性に優れていた。
[製造例1〜4、比較製造例1〜5]
押出機上流側から1番目のバレルに上流側供給口を有し、9番目のバレルに下流側供給口、11番目のバレルに真空脱揮口を有した、L/D(押出機のシリンダーの長さ/押出機のシリンダー径)=48(バレル数:12)の二軸押出機[ZSK−26MC:コペリオン社製(ドイツ)]を用いて、上流側供給口からダイまでを290℃に設定し、スクリュー回転数300rpm、吐出量25kg/hで、表2記載の割合となるように、上流側供給口よりポリアミド、実施例1又は2、比較例1又は2のポリアミド樹脂組成物、熱安定剤、滑剤を供給し、下流側供給口よりガラス繊維チョップドストランドを供給し、真空脱揮口より減圧して溶融混練し樹脂組成物ペレットを作製した。得られた樹脂組成物を、樹脂温度290℃、金型温度80℃にて成形し、耐薬品性を評価した。物性値を組成とともに表2に併記した。
表2に示すように、本発明のポリアミド樹脂組成物を用いた製造例1〜4のポリアミド樹脂組成物は耐薬品性が飛躍的に優れていた。従って、本発明のポリアミド樹脂組成物は他のポリアミド樹脂に添加してもポリアミド樹脂の耐薬品性を向上させることができる。
本発明のポリアミド樹脂組成物は耐薬品性に優れるため、自動車アンダーフード部品など、機械的強度と耐薬品性が要求される成形品として好適に利用することができる。

Claims (7)

  1. ポリアミド樹脂組成物をポリアミド樹脂に添加して該ポリアミド樹脂の耐薬品性を向上させる方法であって、
    前記ポリアミド樹脂組成物として、融点が240℃以下であり、炭素数/窒素数の比(C/N比)が7以上であるポリアミド(A)と、融点が240℃以上であり、炭素数/窒素数の比(C/N比)が7未満であるポリアミド(B)とを含んでなる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240℃未満に少なくとも1つの融点と、240℃以上に少なくとも1つの融点を有し、結晶化ピーク温度が1つであるポリアミド樹脂組成物を用いる、耐薬品性を向上させる方法
  2. 前記ポリアミド(A)が、脂肪族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸から構成される単位及び/又はω−脂肪族アミノカルボン酸から構成される単位を、50モル%以上含む請求項1に記載の耐薬品性を向上させる方法
  3. 前記ポリアミド(A)が、ポリアミド410、ポリアミド412、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド1010、ポリアミド1012、並びにこれらを構成成分として含む共重合ポリアミドからなる群より選択される1種以上である請求項1又は2に記載の耐薬品性を向上させる方法
  4. 前記ポリアミド(B)が、脂肪族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸から構成される単位を50モル%以上含む請求項1〜3のいずれか1項に記載の耐薬品性を向上させる方法
  5. 前記ポリアミド(B)が、ポリアミド46、ポリアミド56、ポリアミド66、並びにこれらを構成成分として含む共重合ポリアミドからなる群より選択される1種以上である請求項1〜4のいずれか1項に記載の耐薬品性を向上させる方法
  6. 前記結晶化ピーク温度が、前記ポリアミド(A)の結晶化ピーク温度以上であり、前記ポリアミド(B)の結晶化ピーク温度以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載の耐薬品性を向上させる方法
  7. ポリアミド100質量%に対して、前記ポリアミド(A)を30〜70質量%、前記ポリアミド(B)を30〜70質量%を含む請求項1〜6のいずれか1項に記載の耐薬品性を向上させる方法
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