JPH11343411A - 帯電防止・過酸化物安定性成形材料 - Google Patents
帯電防止・過酸化物安定性成形材料Info
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Abstract
とする成形材料を、過酸化物安定性を低下させることな
く、帯電防止化する。 【解決手段】 ポリアミド及び/又はポリエステルを主
成分とする帯電防止・過酸化物安定性成形材料を、小さ
な比表面積を有する高純度導電性カーボンブラックによ
り改質されたものとする。このような本発明に係る帯電
防止成形材料は、射出成形又は押出成形部品の製造並び
にシートや多層ホースやチューブの製造に使用すること
ができる。
Description
と共に過酸化物に対して安定化されたポリアミド及び/
又はポリエステルを主成分とする成形材料に関する。こ
れらの帯電防止成形材料は、射出成形又は押出成形部品
の製造や、シート,多層ホース又はチューブの製造に使
用することができる。
のような導電性添加物によってポリマーを帯電防止化す
ることは、業界では古くから知られている[ミュラー
ゲヒター(Muller Gaechter)著の「合
成樹脂添加物」の第762頁、1993参照]。金属粉
を用いた場合、大量の充填材を必要とし、これにより機
械的性質が大きく影響される。更に、これら金属粉は大
抵非常に高価である。炭素繊維の添加により、補剛がも
たらされ、衝撃強度及び破断点伸びが低下する。このこ
とは、チューブを帯電防止化する場合には特に不都合で
ある。
る燃料ラインは、古くから自動車に装着されている。燃
料噴射型の自動車で代表されるような高速の燃料循環に
おいては、これらチューブは高度に荷電される可能性が
ある。極端な場合、この静電荷は、ラインの爆発的破壊
やラインからの燃料漏れを引き起こす可能性がある。火
災の急性危険のため安全性のリスクが増大することにな
る。そのため、低い導電性を有するポリマーの製造、特
にポリアミド11又はポリアミド12においては、前記
カーボンブラック,炭素繊維及び金属粉のような導電性
添加物をブレンドするための開発が行われていた。
・過酸化物安定性燃料ラインが記載されており、その中
ではカーボンブラックを充填したポリアミドやポリエチ
レンが多層チューブに用いられている。しかしながら、
この文献からは耐過酸化物性の問題を如何にして効果的
に解決するかについては決定することができない。
電性カーボンブラックを充填した場合、たとえそれらが
帯電防止効果を示したとしても、耐熱性並びに耐薬品性
は低下する。特に、耐過酸化物性は、ポリアミドやポリ
エステルが燃料と常に接触する自動車構造物に使用する
場合、最も重要な問題である。
るもう一つの可能性は、黒鉛繊維を混入することであ
り、これは米国出願第517,1560号や国際出願W
O94/23433及びプラスチックスワールド(Pl
astics World)の1996年9月号に記載
されている。これ等の黒鉛繊維を用いることによって、
ポリアミドやポリエステルを過酸化物安定性を低下させ
ることなく帯電防止化することができる。しかしなが
ら、これらの黒鉛繊維は非常に高価であり且つ得られる
材料が高粘度のため、ポリアミドやポリエステルに混入
することは困難である。
リアミド及び/又はポリエステルを主成分とする成形材
料を、過酸化物安定性を低下させることなく帯電防止化
することを課題とする。
面積を有する高純度導電性カーボンブラックにより改質
された請求項1の帯電防止・過酸化物安定性成形材料に
よって実現される。
品の製造並びにシートや多層ホース又はチューブの製造
に使用することができる(請求項7)。
高純度導電性カーボンブラックにより改質されたポリエ
ステル又はポリアミドを主成分とする成形材料から成る
少なくとも一つの層を有する請求項8の熱可塑性多層複
合体の手段によって達成することができる。この多層複
合材料体は、前記層に少なくとも一部が隣接するポリア
ミドを主成分とする成形材料から成る少なくとも一つの
第2の層と、場合により、それらの間に前記ポリエステ
ル又はポリアミド層と前記ポリアミド又はポリエステル
層とを接着により結合するカップリング層を含む。
求項に含まれている。
ーボンブラックをポリアミド及び/又はポリエステル成
形材料に混入すると、その成形材料が耐過酸化物性を有
することが判った。ここで、「高純度」とは、カーボン
ブラックが銅や鉄のような金属性不純物を極く少量しか
含まないことを意味する。更に、これらのカーボンブラ
ック中の酸素及び硫黄の含有量ができる限り低いことが
重要である。高純度導電性カーボンブラックの硫黄含量
は、0.1重量%以下、好ましくは0.05重量%以下
である。
ミドを主成分とする成形材料がポリアミド連続相を有
し、またポリエステルを主成分とする成形材料がポリエ
ステル連続相を有する。
ルボン酸、ジアミン、アミノカルボン酸及び/又はラク
タムから誘導されるホモポリマー及びコポリマーが挙げ
られる。6〜12C原子を持つラクタム、6〜12C原
子を持つα,ω−アミノカルボン酸、2〜44C原子を
持つジカルボン酸、2〜12C原子を持つ脂肪族及び/
又は脂環式ジアミンが好ましい。本発明によれば、PA
6、PA46、PA66、PA612、PA1010、
PA1012、PA69、PA11、PA12、PA1
212、PA6T、PA6l、PA12T、PA12
l、PA12/6T、PA12/6l及び/又はこれら
の混合物を主成分とするホモポリアミド及び/又はコポ
リアミドから選ばれたポリアミドが好ましく、その中で
もPA12が特に好ましい。
初の数字は出発アミンの炭素数を意味し、最後の数字は
ジカルボン酸の炭素数を意味する。数字が一つの場合、
アミノカルボン酸又はそのラクタムから出発することを
意味する。ポリアミドの数平均分子量は、5,000以
上、好ましくは10,000を超えるものである。
としてアジピン酸、セバシン酸、スベリン酸、イソフタ
ル酸、テレフタル酸、ジラウリン酸を、又はジアミンと
して4,4'−ジアミノジシクロヘキシルメタン、3,
3'−ジメチル−4,4'−ジアミノジシクロヘキシルメ
タントリメチルヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン又はその類似の化合物を含ませることができ
る。
ば、DE−AS2152194によって公知である。
0号や同第2,071,251号などに開示された脂肪
族/芳香族重縮合物混合物もまたポリアミドとして適し
ている。ポリエーテルエステルアミド又はポリエーテル
アミドも同様にポリアミドに向きの重縮合物として適し
ている。この種の製品は、例えば、DE−OS2712
987に開示されている。更に、DE−A196431
3で公知のポリエステルアミドも本発明の範疇にある。
化することができる。好ましい衝撃強度改質剤として
は、例えば、エチレン/プロピレンコポリマー又はエチ
レン/プロピレン/ジエンコポリマー、あるいは他の耐
衝撃性強化ゴムを挙げることができる。
リマーなどの他の添加物と同様に、安定剤及び加工助剤
を強化剤と同様にを含ませることもできる。強化剤の割
合は成形材料全体の50%までを占めることができ、難
燃剤の割合は15%まで、そして残りの全ての添加物の
割合は各場合の成形材料全体の5%までを占めることが
できる。
る場合に特に好ましいのは、ポリアミド12と半芳香族
ポリアミドである。
ち、エステル結合を介して)ポリマーは、ポリエステル
と理解することができる。ここでは、ジカルボン酸、ジ
オール、ビスフェノール、ヒドロキシカルボン酸及び/
又はラクトンから誘導されるホモポリマーやコポリマー
を挙げることができる。例えば、エチレングリコール、
プロピレングリコール、トリメチレングリコール、テト
ラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、
1,4−シクロヘキサンジメタノール及びネオペンチル
グリコールをジオール成分として、またイソフタル酸、
テレフタル酸、2,6−、2,7−、1,5−、1,4
−ナフタリンジカルボン酸、ジフェン酸及びジフェニル
エステル−4,4'−ジカルボン酸をジカルボン酸成分
として考えることができる。これ等のジオール成分の一
部は、公知の方法により下記の一般式で表わされる化合
物によって置換することができる。
2〜4のC原子の2価の飽和基である。同様に、ジカル
ボン酸成分の最大20%(モル)を、こはく酸、マレイ
ン酸又はフマル酸、アジピン酸、セバシン酸及びジラウ
リン酸のような2〜12のC原子の脂肪族ジカルボン酸
によって置換することができる。好適なビスフェノール
の例としては、ビスフェノールA、ビスフェノールT、
ハイドロキノン、テトラメチルビスフェノールA又はテ
トラメチルビスフェノールSを挙げることができ、また
好適なヒドロキシカルボン酸の例としては、p−ヒドロ
キシ安息香酸を挙げることができ、カプロラクトンがラ
クトンとして特に適している。これらのポリエステル
は、代表的には、例えばエチレングリコール、1,4−
ブタンジオール又は1,4−シクロヘキサンジメタノー
ルのようなジオールと、例えばイソフタル酸やテレフタ
ル酸又はこれらのエステルのような芳香族ジカルボン酸
との縮合によって製造される。ポリエチレンテレフタレ
ート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PB
T)、又は1,4−ブタンジオールとジラウリン酸とテ
レフタル酸のコポリエステルがポリエステルとしての使
用に好ましい。
は文献(例えば、UllmannsEnzyklopa
edie der technischen Chem
ie、Vol.19、pp.61+、同じくDE−OS
2407155、及びDE−OS2407156)に詳
しく記載されている。
リブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート
及びポリブチレンナフタレートが特に好ましい。
形や押出成形部品の製造や、シートや多層ホース又はチ
ューブの製造に使用することができる。それ故、本発明
は、ポリエステル又はポリアミドを主成分とする成形材
料から成る少なくとも一つの層と、前記層に少なくとも
一部が隣接するポリアミドから成る少なくとも一つの第
2の層を含む熱可塑性多層複合体にも関するものであ
る。ポリエステル又はポリアミド層は、小さな比表面積
を有する高純度カーボンブラックによって帯電防止化す
ることができる。必要に応じて、ポリエステル又はポリ
アミド層の間にカップリング層を設けることができ、そ
してこのカップリング層はポリアミド又はポリエステル
層と他のポリアミド層とを接着により結合する。
複合体は、ポリアミドの内層及び外層と、該内層に隣接
するポリブチレンテレフタレートから成るバリヤー層
と、必要に応じて、ポリブチレンテレフタレートとポリ
アミドとの間のカップリング層とから構成される。
リブチレンテレフタレートの内層とポリアミドの外層と
から構成され、必要に応じて、ポリブチレンテレフタレ
ート層とポリアミド層の間にカップリング層を設けるこ
とができる。
程によって行うことができる。1段射出成形法では、種
々の溶融物を一緒にし、成形部分を冷却する。1段押出
成形法では、慣用に従い種々の溶融物を同時押出しす
る。多段法では、先ず成分a)又は成分b)から成形部
分を製造し、次いで残りの成分を入れるが、この方法は
プレス成形,射出成形又は押出成形の何れでも可能であ
る。
リエステルの優れた耐過酸化物性が良好な耐熱性及び耐
薬品性を備えていなければならない電機産業,機械産業
及び自動車産業の分野の構成部品に主として使用され
る。
ューブラインの形状とすることもできる。この場合、内
層は帯電防止性を有する。即ち、ポリエステル又はポリ
アミドを主成分とする成形材料から成る層は、小さな比
表面積を有する高純度導電性カーボンブラックを含む。
既に説明したように、この導電性カーボンブラック中の
酸素並びに硫黄の含有量は例外的に低い。本発明におけ
るカーボンブラックの特性を後出の表2に示す。
ない。保護層の厚みとしては0.2乃至0.6mm、バ
リヤー層の厚みとしては0.2乃至0.7mm、カップ
リング層の厚みとしては0.05乃至0.3mmがそれ
ぞれ好ましい。
ブは以下の層から構成される。 内層:導電性カーボンブラックによって帯電防止化され
たポリブチレンテレフタレート、0.45乃至1mm。 中間層:一部結晶性高分子量ブロック(コ)ポリエステ
ルアミドを主成分とするカップリング層から構成。 外層:ポリアミド12、0.45mm。
こともできる。
ューブは4層又はそれ以上の層から構成してもよい。 内層:ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド6又は
ポリアミド12、層厚:0.1mm。必要に応じて、グ
リラミド(Grilamid)EA2 HV1のような
ポリエステルアミドのカップリング層。内層がポリアミ
ドから構成される場合、層厚:0.05乃至0.3m
m。 中間層:ポリブチレンテレフタレート、層厚:0.2乃
至0.4mm。 カップリング層:一部結晶性高分子量ブロック(コ)ポ
リエステルアミドを主成分とする層。 外層:ポリアミド12又はポリアミド11、シート厚:
0.4乃至0.5mm。
量ブロック(コ)ポリエステルアミドを主成分とする成
形材料から構成され、ここでブロック(コ)ポリエステ
ルアミドは二つの結晶相を形成し、セグメントは、
(a)少なくとも1000g/モルの均質平均モル質量
を有するラクタム含有ポリアミドを主成分とする少なく
とも一つのポリアミド又はコポリアミドブロックと、
(b)芳香族ジカルボン酸及びジカルボン酸エステルか
ら成る群から選ばれたモノマーから形成される少なくと
も1000g/モルの均質平均モル質量を有する少なく
とも一つの芳香族ポリエステル及び/又はコポリエステ
ルブロックと、(c)ポリエチレングリコール,ポリプ
ロピレングリコール,ポリテトラハイドロフランのよう
な少なくとも一つのジオール成分から構成される。
−1964313.3に詳細に記載されている。前記公
報の開示内容を、本願の目的に含まれる。
発明はそれらに限定されるものではない。
リブチレンテレフタレートは、何れもEMS−CHEM
IE社から市販されているもので、その特性を表1に示
す。
付した略号とその詳細は以下の通りである。 IS:無水マレイン酸をグラフトしたエチレン−プロピ
レンコポリマーとエチレン−ブチレンコポリマーとの耐
衝撃性改良剤混合物(商品名:n−タフマーMC−20
1、三井社製)。 BBSA:ブチル−ベンゼン−スルホン酸アミド。 イルガノックス245:チバスペシャリテイーケミカル
ズ社の市販品、トリエチレングリコールビス(3−
(3'−tert−ブチル−4'−ヒドロキシ−5'−メ
チルフェニル)プロピオネート。 ホスタノックスPAR24:市販品、トリス(2,4−
ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト。 イルガノックスB1171:チバスペシャリテイーケミ
カルズ社の市販品、トリス(2,4−ジ−tert−ブ
チルフェニル)ホスファイトとN,N'−ヘキサメチレ
ンビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキ
シ−ヒドロシンナミド)との(1:1)混合物。
ien社の市販品 本発明によらないもの:プリンテックスXE2、Deg
ussa社の市販品これら二つのカーボンブラックの特
性を、表2に示す。
er & Pfleiderer)社製の30mm二軸
スクリュー押出機ZSK30を用いて、240乃至28
0℃の温度でカーボンブラックを充填したポリアミドと
ポリエステルの成形材料を製造した。ポリマーとカーボ
ンブラックは、別々に押出機の供給部に供給した。可塑
剤とガラス繊維は液に供給した。
成形材料の試験は、下記のパラメータに従って行った。 MVI(溶融容量指数):ISO1133に基づき27
5℃/5kgで測定 IS(耐衝撃性):ISO179/1eUに基づく衝撃
強度 NIS(ノッチ付耐衝撃性):ISO179/1eAに
基づくノッチ付衝撃強度降伏点引張強さ、破断伸び及び
引張弾性率はISO527に従って決定した。
行った。この目的のため試験片を、tert−ブチル−
ヒドロペルオキシド180ミリモル/リットルとCu++
10mg/リットルを含む、トルエン42.5%とイソ
オクタン42.5%とメタノール15%とから成る混合
物に60℃で14日間貯蔵する。貯蔵していない試験片
の破断伸びを貯蔵後の試験片のそれとを比較する。破断
伸びのパーセント変化を表3に示す。なお表面抵抗は1
00×100×3mmのシートについて、DIN534
82に従って測定。
成形材料は、帯電防止化されると共に過酸化物に対して
優れた安定性を示すので、射出成形又は押出成形部品の
製造並びにシートや多層ホース又はチューブの製造に好
適に使用できるものである。
Claims (11)
- 【請求項1】 小さな比表面積を有する高純度導電性カ
ーボンブラックにより改質されているポリアミド及び/
又はポリエステルを主成分とする帯電防止・過酸化物安
定性成形材料。 - 【請求項2】 導電性カーボンブラックの硫黄含量が、
0.1重量%以下、好ましくは0.5重量%以下である
請求項1に記載の帯電防止・過酸化物安定性成形材料。 - 【請求項3】 ポリアミドが、PA6,PA46,PA
66,PA612,PA1010,PA1012,PA
69,PA11,PA12,PA1212,PA6T,
PA6l,PA12T,PA12l,PA12/6T,
PA12/6l及び/又はこれらの混合物を主成分とす
るホモポリアミド及び/又はコポリアミドから選ばれた
ものであり、その中でもPA12が特に好ましくそして
(コ)ポリアミドが加工又は使用を考慮して規定された
添加物で改質することができる請求項1又は2に記載の
帯電防止・過酸化物安定性成形材料。 - 【請求項4】 ポリエステルが、ポリエチレンテレフタ
レート,ポリブチレンテレフタレート,ポリエチレンナ
フタレート及び/又はポリブチレンナフタレートの群か
ら選ばれたものである請求項1又は2に記載の帯電防止
・過酸化物安定性成形材料。 - 【請求項5】 カーボンブラックの割合が、成形材料全
体の5乃至25重量%を占める請求項1〜4のいずれか
1項に記載の帯電防止・過酸化物安定性成形材料。 - 【請求項6】 カーボンブラックの割合が、成形材料全
体の15乃至25重量%を占める請求項1〜4のいずれ
か1項に記載の帯電防止・過酸化物安定性成形材料。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の帯
電防止成形材料を、射出成形又は押出成形部品の製造,
多層ホース又はチューブの製造に使用する方法。 - 【請求項8】 (a)請求項1〜6のいずれか1項に記
載のポリエステル又はポリアミドを主成分とする成形材
料から成る少なくとも一つの層と、(b)前記(a)の
層に少なくとも一部が隣接するポリアミドを主成分とす
る成形材料から成る少なくとも一つの第2の層と、場合
により、前記(a)のポリアミド又はポリエステルの層
と前記(b)のポリアミドの層とを接着により結合する
カップリング層とから成ることを特徴とする熱可塑性多
層複合体。 - 【請求項9】 ポリアミド又はポリブチレンテレフタレ
ートから成る内層と、ポリアミドから成る外層と、場合
により、該内層と隣接するポリブチレンテレフタレート
から成るバリヤー層とポリブチレンテレフタレートとポ
リアミドとの間の少なくとも一つのカップリング層とを
含み、ポリアミド又はポリブチレンテレフタレートから
成る内層が、請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリ
アミドを主成分とする成形材料より成る層である請求項
8の熱可塑性多層複合体。 - 【請求項10】 内層が、小さな比表面積を有する高純
度導電性カーボンブラックにより帯電防止性を改質され
たホース又はチューブの形状である請求項8又は9に記
載の熱可塑性多層複合体。 - 【請求項11】 請求項8又は9に記載の熱可塑性多層
複合体を、成形部品又は中空部分の製造に使用する方
法。
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