JP7574795B2 - 積層体 - Google Patents
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Description
しかしながら、特許文献4に開示の配管において、内層としてポリエチレンを用いた場合、高温における長期耐性やチューブ物性が劣る。
また、ポリオレフィン層が厚くなることによって、高温と低温での機械強度の両立が困難になるが、特許文献5から8には具体的な技術データや技術的示唆はない。
特に電気自動車等においては、LLCに対するバリア性や高温耐性の更なる向上を求められており、積層体においてバリア性、高温耐性が優れ、安価なポリオレフィンの厚みを厚くすることが求められている一方で、高温雰囲気下でのLLCの内圧に耐えうる高い耐圧性と低温での耐衝撃性の両立が要求されている。
前記(a)層は、脂肪族ポリアミド組成物(A)を含み、
前記(b)層は、変性ポリオレフィン(B)を含み、
前記変性ポリオレフィン(B)は、炭素原子数2以上10以下のα-オレフィンに基づく単量体から誘導される単位と、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、アミノ基、アミド基、イミド基、ニトリル基、チオール基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を有する不飽和化合物並びにカルボキシル基を有する不飽和化合物の誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有する不飽和化合物から誘導される単位とを含有し、前記変性ポリオレフィン(B)は、ASTM D2240に準拠して測定したショア硬さ(Dスケール)が30以上61以下である、積層体である。
[1]前記脂肪族ポリアミド組成物(A)が、ポリアミド(A1)を含み、前記ポリアミド(A1)は、メチレン基数のアミド基数に対する比が7.0以上の脂肪族ポリアミドである、積層体。
[2]前記ポリアミド(A1)が、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド1010、ポリアミド1012、及びポリアミド1212からなる群より選ばれる少なくとも1種の単独重合体、並びに/又はこれらを形成する原料単量体を数種用いた少なくとも1種の共重合体である、積層体。
[3]前記脂肪族ポリアミド組成物(A)が、可塑剤、耐衝撃剤及び耐熱剤からなる群から選択される1種以上の更なる成分を含む、積層体。
[4]前記(a)層及び(b)層は、互いに隣接している、積層体。
[5]前記変性ポリオレフィン(B)は、ASTM D638に準拠して測定した引張降伏点応力が23MPa以下であり、ASTM D638に準拠して測定した引張破断点応力が25MPa以上である、積層体。
[6]前記変性ポリオレフィン(B)は、ASTM D1238に準拠して測定したMFR(230℃,2,160g)が3.5g/10min以上である、積層体。
[7]前記変性ポリオレフィン(B)は、FT-IR測定にて、波数が710cm-1以上740cm-1以下にある吸収のうち最大強度を示す波数が721cm -1 以上である、積層体。
[8]前記変性ポリオレフィン(B)は、変性前のポリオレフィンを溶融させ、前記官能基を有する不飽和化合物を添加して、グラフト共重合化させる方法により製造される、積層体。
[9]前記変性ポリオレフィン(B)は、無水マレイン酸変性ポリプロピレンである、積層体。
[10]前記(a)層及び(b)層のみからなる、積層体。
[11]共押出成形法により製造される、積層体。
[12]前記積層体を含む積層中空成形体。
[13]外側から前記(a)層、(b)層の順で配置された、積層中空成形体。
[14]前記(b)層が最内層に配置された、積層中空成形体。
[15]最内層に更なる層を含む、積層中空成形体。
[16]チューブである、積層中空成形体。
前記(a)層は、脂肪族ポリアミド組成物(A)を含み、
前記(b)層は、変性ポリオレフィン(B)を含み、前記変性ポリオレフィン(B)は、炭素原子数2以上10以下のα-オレフィンに基づく単量体から誘導される単位と、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、アミノ基、アミド基、イミド基、ニトリル基、チオール基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を有する不飽和化合物並びにカルボキシル基を有する不飽和化合物の誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種の不飽和化合物から誘導される単位とを含有し、
前記変性ポリオレフィン(B)は、ASTM D2240に準拠して測定したショア硬さ(Dスケール)が30以上61以下である。
積層体は、変性ポリオレフィンの層が厚い構成である場合であっても、低温耐衝撃性及び高温時の破壊圧強度に優れる。
積層体の(a)層は、脂肪族ポリアミド組成物(A)を含む。
脂肪族ポリアミド組成物(A)は、主鎖中にアミド結合(-CONH-)を有する脂肪族ポリアミドを含む組成物であれば特に限定されない。脂肪族ポリアミドとしては、ポリアミド6(ポリカプロアミド)、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26(ポリエチレンアジパミド)、ポリアミド44(ポリテトラメチレンスクシナミド)、ポリアミド45(ポリテトラメチレングルタミド)、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48(ポリテトラメチレンスベラミド)、ポリアミド49(ポリテトラメチレンアゼラミド)、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54(ポリペンタメチレンスクシナミド)、ポリアミド55(ポリペンタメチレングルタミド)、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58(ポリペンタメチレンアジパミド)、ポリペンタメチレンアゼラミド(ポリアミド59)、ポリペンタメチレンセバカミド(ポリアミド510)、ポリペンタメチレンドデカミド(ポリアミド512)、ポリヘキサメチレンスクシナミド(ポリアミド64)、ポリヘキサメチレングルタミド(ポリアミド65)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ポリアミド66)、ポリヘキサメチレンスベラミド(ポリアミド68)、ポリヘキサメチレンアゼラミド(ポリアミド69)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ポリアミド610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ポリアミド612)、ポリヘキサメチレンテトラデカミド(ポリアミド614)、ポリヘキサメチレンヘキサデカミド(ポリアミド616)、ポリヘキサメチレンオクタデカミド(ポリアミド618)、ポリノナメチレンアジパミド(ポリアミド96)、ポリノナメチレンスベラミド(ポリアミド98)、ポリノナメチレンアゼラミド(ポリアミド99)、ポリノナメチレンセバカミド(ポリアミド910)、ポリノナメチレンドデカミド(ポリアミド912)、ポリデカメチレンアジパミド(ポリアミド106)、ポリデカメチレンスベラミド(ポリアミド108)、ポリデカメチレンアゼラミド(ポリアミド109)、ポリデカメチレンセバカミド(ポリアミド1010)、ポリデカメチレンドデカミド(ポリアミド1012)、ポリドデカメチレンアジパミド(ポリアミド126)、ポリドデカメチレンスベラミド(ポリアミド128)、ポリドデカメチレンアゼラミド(ポリアミド129)、ポリドデカメチレンセバカミド(ポリアミド1210)、ポリドデカメチレンドデカミド(ポリアミド1212)等の単独重合体やこれらを形成する原料単量体を数種用いた共重合体等が挙げられる。
脂肪族ポリアミド組成物(A)は、ポリアミド(A1)を含むことが好ましい。
ポリアミド(A1)は、メチレン基数のアミド基数に対する比(以下、[CH2]/[NHCO]と称する場合がある。)が7.0以上の脂肪族ポリアミドである(以下、ポリアミド(A1)と称する場合がある。)。[CH2]/[NHCO]が7.0以上の脂肪族ポリアミドを用いることにより、積層体の機械的特性等の諸物性を優れたものとすることができる。[CH2]/[NHCO]の上限値は、特に限定されないが、実用上11.0以下である。
JIS K-6920に準拠して、96%硫酸、ポリマー濃度1%、25℃の条件下にて測定したポリアミド(A1)の相対粘度は、積層体の機械的性質を確保することと、溶融時の粘度を適正範囲にして積層体の望ましい成形性を確保する観点から、1.5以上5.0以下であることが好ましく、2.0以上4.5以下であることがより好ましい。
ポリアミド(A1)は、ポリアミド原料を、アミン類の存在下に、溶融重合、溶液重合、固相重合又はそれらの組合せ等の公知の方法で重合、又は共重合することにより製造される。あるいは、ポリアミド(A1)は、ポリアミド原料を重合後、アミン類の存在下に、溶融混練することにより製造される。ここで、ポリアミド原料の重合は、常圧、減圧、加圧操作を繰り返して行うことができる。
脂肪族ポリアミド組成物(A)は、必要に応じて、更なる成分を含むことができる。このような更なる成分として、ポリアミド(A1)以外のポリアミド、例えば、[CH2]/[NHCO]が7.0未満の脂肪族ポリアミド、脂環族又は芳香族の基を主鎖又は側鎖に有するポリアミド樹脂等;耐衝撃剤、可塑剤、酸化防止剤及び熱安定剤から選択される耐熱剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、滑剤、無機充填剤、帯電防止剤、難燃剤、結晶化促進剤、着色剤等が挙げられる。更なる成分として、可塑剤、耐衝撃剤及び耐熱剤からなる群から選択される1種以上を含むことが好ましい。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
脂肪族ポリアミド組成物(A)は、積層体に耐衝撃性を付与する観点から、耐衝撃剤を含むことが好ましい。なお、耐衝撃剤は、変性ポリオレフィン(B)ではない。即ち、耐衝撃剤は、ASTM D2240に準拠して測定したショア硬さ(Dスケール)が30未満であり、20未満であることが好ましい。耐衝撃剤は、ASTM D2240に準拠して測定したショア硬さ(Dスケール)の下限は、特に限定されず0.5以上とすることができる。耐衝撃剤としては、カルボキシル基及び/又は酸無水物基を有する不飽和化合物から誘導される構成単位を有し、ASTM D2240に準拠して測定したショア硬さ(Dスケール)が30未満であるエラストマー重合体が挙げられる。
脂肪族ポリアミド組成物(A)は、積層体に柔軟性を付与する観点から、可塑剤を含むことが好ましい。可塑剤としては、N-ブチルベンゼンスルホンアミド、p-ヒドロキシ安息香酸2-ヘキシルデシルエステル等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
脂肪族ポリアミド組成物(A)は、酸化防止剤及び熱安定剤から選択される耐熱剤を含むことが好ましい。酸化防止剤としては、フェノール系化合物等が挙げられる。熱安定剤は、加工安定剤とも呼ばれ、例えば、チオエーテル系、リン系及びハロゲン化金属系の化合物が挙げられ、好ましくはリン系の化合物である。酸化防止剤及び熱安定剤は1種又は2種以上を用いることができる。
脂肪族ポリアミド組成物(A)は、ISO 178に準拠して測定した曲げ弾性率が400MPa以上1,000MPa以下であることが好ましく、450MPa以上950MPa以下であることがより好ましく、500MPa以上900MPa以下であることが特に好ましい。脂肪族ポリアミド組成物(A)の曲げ弾性率が前記範囲内にあることにより、積層体の高温時の破壊圧強度を維持しつつ、積層体の柔軟性を優れたものとすることができる。脂肪族ポリアミド組成物(A)の曲げ弾性率は、耐衝撃剤や可塑剤の添加量を適宜変更することにより調整することができる。
脂肪族ポリアミド組成物(A)中のポリアミド(A1)の含有量は、脂肪族ポリアミド組成物(A)100質量%に対して、55質量%以上95質量%以下であることが好ましく、60質量%以上95質量%以下であることがより好ましく、70質量%以上89質量%以下であることが特に好ましい。脂肪族ポリアミド組成物(A)中のポリアミド(A1)の含有量が前記範囲内にあることにより、積層体の高温時の破壊圧強度等の特性を十分に優れたものとすることができる。また、ポリアミド(A1)の含有量が前記下限値以上であると、積層体の高温時の破壊圧強度が十分に得られる。ポリアミド(A1)の含有量が前記上限値以下であると、積層体の柔軟性や低温衝撃性が十分に得られる。
脂肪族ポリアミド組成物(A)の製造方法は特に制限がなく、従来から知られている各種の方法を採用することができる。例えば、ポリアミド(A1)、耐衝撃剤、可塑剤及び耐熱剤を必要に応じて添加される他の成分と共に、タンブラーやミキサーを用いて、ペレット同士を前記の混合割合になるように均一にドライブレンドする方法、ポリアミド(A1)、耐衝撃剤、可塑剤及び耐熱剤を必要に応じて添加される他の成分と共に、予めドライブレンドし、溶融混練する方法、ポリアミド(A1)、耐衝撃剤、可塑剤及び耐熱剤を必要に応じて添加される他の成分と共に、予めドライブレンドし、これら各々を別々にフィードし、溶融混練する方法等により製造することができる。溶融混練は、単軸押出機、二軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機を使用して行うことができる。
積層体の(b)層は、変性ポリオレフィン(B)を含む。
変性ポリオレフィン(B)は、炭素原子数2以上10以下のα-オレフィンに基づく単量体から誘導される単位と、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、アミノ基、アミド基、イミド基、ニトリル基、チオール基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を有する不飽和化合物並びにカルボキシル基を有する不飽和化合物の誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有する不飽和化合物から誘導される単位とを含有しており、かつ、ASTM D2240に準拠して測定したショア硬さ(Dスケール)が30以上61以下の重合体である(以下、変性ポリオレフィン(B)と称する場合がある。)。
変性ポリオレフィン(B)を構成するポリオレフィン(B1)は、炭素原子数2以上10以下のα-オレフィンに基づく単量体から誘導される単位を含有する。
ポリオレフィン(B1)は、積層体の優れた諸特性を損なわない範囲内であれば、炭素原子数2以上10以下のα-オレフィンに基づく単量体及び官能基を有する不飽和化合物以外の、例えば、スチレン類、1,3-ブタジエン等の共役ジエン類、非共役ジエン類、環状オレフィン類、酸素原子含有オレフィン類等の他の単量体を含んでもよい。スチレン類としては、スチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、1,5-ジメチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、4-プロピルスチレン、4-シクロヘキシルスチレン、4-ドデシルスチレン、2-エチル-4-ベンジルスチレン、4-(フェニルブチル)スチレン等が挙げられる。非共役ジエン類としては、1,4-ペンタジエン、1,4-ヘキサジエン、1,5-ヘキサジエン、1,4-オクタジエン、1,5-オクタジエン、1,6-オクタジエン、1,7-オクタジエン、2-メチル-1,5-ヘキサジエン、6-メチル-1,5-ヘプタジエン、7-メチル-1,6-オクタジエン、4-エチリデン-8-メチル-1,7-ノナジエン、4,8-ジメチル-1,4,8-デカトリエン(DMDT)等が挙げられる。環状オレフィン類としては、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、5-ビニルノルボルネン、5-エチリデン-2-ノルボルネン、5-メチレン-2-ノルボルネン、5-イソプロピリデン-2-ノルボルネン、6-クロロメチル-5-イソプロペニル-2-ノルボルネン、2,3-ジイソプロピリデン-5-ノルボルネン、2-エチリデン-3-イソプロピリデン-5-ノルボルネン、2-プロペニル-2,5-ノルボルナジエン等が挙げられる。酸素原子含有オレフィン類としては、ヘキセノール、ヘキセン酸、オクテン酸メチル等が挙げられる。
ポリオレフィン(B1)において、炭素原子数2以上10以下のα-ポリオレフィンに基づく単量体から誘導される単位の含有量は、ポリオレフィン(B1)の全重合単位100モル%に対して、60モル%以上であることが好ましく、70モル%以上であることがより好ましく、90モル%以上であることが特に好ましい。炭素原子数2以上10以下のα-ポリオレフィンに基づく単量体から誘導される単位の含有量が前記の値以上であることにより、積層体の機械物性や柔軟性を更に優れたものとなる。また、ポリオレフィン(B1)において、他の単量体から誘導される単位の含有量は、ポリオレフィン(B1)の全重合単位100モル%に対して、40モル%未満であることが好ましく、30モル%未満であることがより好ましく、10モル%未満であることが特に好ましい。
ポリオレフィン(B1)の製造は、従来から公知のいずれの方法によっても行うことができ、例えば、チタン系触媒、バナジウム系触媒、メタロセン触媒等を用い重合することができる。また、ポリオレフィン(B1)は、樹脂及びエラストマーのいずれの形態でもよく、アイソタクチック構造、シンジオタクチック構造の両者とも使用可能であり、立体規則性について特段の制限はない。ポリオレフィン(B1)が共重合体の場合、交互共重合、ランダム共重合、ブロック共重合のいずれであってもよい。
変性ポリオレフィン(B)は、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、アミノ基、アミド基、イミド基、ニトリル基、チオール基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を有する不飽和化合物並びにカルボキシル基を有する不飽和化合物の誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有する不飽和化合物から誘導される単位を含有する。変性ポリオレフィン(B)が、官能基を有する不飽和化合物(即ち、特定の基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を有する不飽和化合物及び/又はカルボキシル基を有する不飽和化合物の誘導体)から誘導される単位を含有することにより、(a)層と(b)層との層間接着性を高いものとすることができ、積層体の耐久性を高いものとすることができる。
変性ポリオレフィン(B)は、低温での機械物性及び柔軟性を有する積層体を得る観点から、ASTM D2240に準拠して測定したショア硬さ(Dスケール)の上限は、61以下であり、59以下であることが好ましい。
また、積層体の機械的強度の観点から、ASTM D2240に準拠して測定したショア硬さ(Dスケール)の下限は、30以上であり、45以上であることが好ましく、50以上であることが特に好ましい。
変性ポリオレフィン(B)において、変性ポリオレフィン(B)の100質量%に対して、前記官能基を有する不飽和化合物の含有量は、後述する官能基を有する不飽和化合物のグラフト量であるような量であることが好ましい。また、変性ポリオレフィン(B)が無水マレイン酸変性ポリプロピレンである場合、無水マレイン酸変性ポリプロピレン中のポリプロピレンの含有量は、無水マレイン酸変性ポリプロピレン100質量%に対して、50質量%以上99.5質量%以下であることが好ましく、60質量%以上97質量%以下であることがより好ましく、70質量%以上95質量%以下であることが特に好ましい。無水マレイン酸変性ポリプロピレン中のポリプロピレンの含有量が前記の値以上であることにより、積層体の柔軟性を十分なものにしつつ、低分子量物やイオンの耐溶出性を更に優れたものとすることができる。ここで、無水マレイン酸変性ポリプロピレン中のポリプロピレンの含有量は、後述する官能基を有する不飽和化合物のグラフト量と同様にして測定することができる。
変性ポリオレフィン(B)の製造方法は、前記官能基を有する不飽和化合物から誘導される単位をポリオレフィン(B1)に導入するための、周知の方法を採用することができる。例えば、ポリオレフィン(B1)に前記官能基を有する不飽和化合物をグラフト共重合する方法や、オレフィン単量体と前記官能基を有する不飽和化合物をラジカル共重合する方法等が挙げられるが、ポリオレフィン(B1)に前記官能基を有する不飽和化合物をグラフト共重合する方法が好ましい。
前記官能基を有する不飽和化合物のグラフト量は、ポリオレフィン(B1)を100質量%に対して、0.05質量%以上20質量%以下であることが好ましく、0.05質量%以上10質量%以下であることがより好ましく、0.05質量%以上5質量%以下であることが更に好ましく、0.05質量%以上3質量%以下であることが特に好ましい。尚、ポリオレフィン(B1)のグラフト量は、ポリオレフィン(B1)から前記官能基を有する不飽和化合物を除いた後に測定される、正味のグラフト量である。また、グラフト量は、13C-NMR、1H-NMR測定等の公知の手段で行うことができる。また、前記官能基を有する不飽和化合物として、不飽和カルボン酸及びその酸無水物等の酸性官能基を有する単量体を用いる場合、ポリオレフィン(B1)に導入された官能基の量の目安となる量として、例えば、酸価を用いることも可能である。また、前記官能基を有する不飽和化合物として、無水マレイン酸を用いる場合、赤外分光光度計を用いて、通常1780~1790cm-1付近に検出される無水マレイン酸のカルボニル基の吸収スペクトルに基づいて、グラフト量を求めることもできる。
積層体は、(a)層及び(b)層の2層以上を含む。
積層体の具体的な態様としては、積層中空成形体、積層フィルム、積層板が挙げられ、積層中空成形体が好ましい。また、積層中空成形体の具体的な態様としては、積層チューブが挙げられる。
積層体における(b)層の厚みは、積層体の全肉厚の5%超70%未満であることが好ましく、15%超60%未満であることがより好ましく、20%超55%未満であることが特に好ましい。(b)層の層厚みが前記範囲内になることにより、前記の各特性を効果的に発揮させることができる。
積層体の全肉厚は、0.5mm以上25mm以下であることが好ましい。
積層体は、自動車部品、内燃機関用途、電動工具ハウジング類等の機械部品を始め、工業材料、産業資材、電気・電子部品、医療、食品、家庭・事務用品、建材関係部品、家具用部品等各種用途に使用することが可能である。
ASTM D2240に準拠して、ショア硬さ(Dスケール)を測定した。
ASTM D638に準拠して、引張降伏点応力と引張破断点応力を測定した。
ASTM D1238に準拠して、230℃、2,160gの条件にてMFRを測定した。
JASCO製FT/IR-4700を用いて4000cm-1から650cm-1の範囲で測定した。710cm-1から740cm-1の範囲の中の吸収のうち最大の波数の値を調べた。
[低温耐衝撃性]
積層チューブ10本について、SAE J 2260 7.5に記載の方法で、-40℃にて衝撃試験を実施した。その後、積層チューブにおける破断の有無を確認した。
積層チューブ5本について、SAE J 2260 7.2に記載の方法で、試験温度を125℃に変更して破壊圧強度試験を実施した。測定された破壊圧強度の平均値を表1に示した。
(1)脂肪族ポリアミド(A1)
[ポリアミド12(A1-1)の製造]
内容積70リットルの攪拌機付き耐圧力反応容器に、ドデカンラクタム19.73kg(100.0モル)、5-アミノ-1,3,3-トリメチルシクロヘキサンメチルアミン45.0g(0.264モル)、及び蒸留水0.5Lを仕込み、重合槽内を窒素置換した後、180℃まで加熱し、この温度で反応系内が均一な状態になるように攪拌した。次いで重合槽内温度を270℃まで昇温させ、槽内圧力を3.5MPaに調圧しながら、2時間攪拌下に重合した。その後、約2時間かけて常圧(0.1MPa)に放圧し、次いで、53kPaまで減圧し、減圧下において5時間重合を行なった。次いで、窒素をオートクレーブ内に導入し、常圧に復圧後、反応容器の下部ノズルからストランドとして抜き出し、カッティングしてペレットを得た。このペレットを減圧乾燥し、相対粘度2.20、末端アミノ基濃度48μeq/g、末端カルボキシル基濃度24μeq/gのポリアミド12を得た(以下、このポリアミド12を(A1-1)という。)。ポリアミド12(A1-1)のメチレン基数のアミド基数に対する比[CH2]/[NHCO]は11.0であり、7.0以上を満たす。また、ポリアミド12(A1-1)の末端アミノ基濃度[A](μeq/g)、末端カルボキシル基濃度[B](μeq/g)は、[A]>[B]+5を満たす。
無水マレイン酸変性エチレン/1-ブテン共重合体(A2-1)(三井化学(株)製、タフマー(登録商標)MH5020、酸無水物基濃度:100μeq/g、ショア硬さ(Dスケール):<20)
N-ブチルベンゼンスルホンアミド(A3-1)(Proviron(株)製、Proviplast(登録商標)024)
[脂肪族ポリアミド組成物(A-1)の製造]
ポリアミド12(A1-1)に、耐衝撃剤として無水マレイン酸変性エチレン/1-ブテン共重合体(A2-1)、可塑剤としてN-ブチルベンゼンスルホンアミド(A3-1)、酸化防止剤としてトリエチレングリコール-ビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート](BASFジャパン社製、IRGANOX(登録商標)245)、及びリン系加工安定剤としてトリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト(BASFジャパン社製、IRGAFOS168)をあらかじめ混合し、二軸溶融混練機((株)日本製鋼所製、型式:TEX(登録商標)44)に供給し、シリンダ温度180℃から270℃で溶融混練し、溶融樹脂をストランド状に押出した後、これを水槽に導入し、冷却、カット、真空乾燥して、ポリアミド12(A1-1)/耐衝撃剤(A2-1)/可塑剤(A3-1)=85.0/10.0/5.0(質量%)の合計100質量部に対して、酸化防止剤0.8質量部、リン系加工安定剤0.2質量部よりなる脂肪族ポリアミド組成物(A-1)のペレットを得た。
変性ポリオレフィン(B-1)無水マレイン酸変性ポリプロピレン(三井化学(株)製、Admer(登録商標) QF551、ショア硬さ(Dスケール):58、引張降伏点応力:19MPa、引張破断点応力:31MPa、MFR:5.2g/10min、FT-IR測定にて、波数が710cm-1以上740cm-1以下にある吸収のうち最大強度を示す波数:722.2cm-1)
変性ポリオレフィン(B-2)無水マレイン酸変性ポリプロピレン(三井化学(株)製、Admer(登録商標) QB516、ショア硬さ(Dスケール):62、引張降伏点応力:23MPa、引張破断点応力:25MPa、MFR:2.8g/10min、FT-IR測定にて、波数が710cm-1以上740cm-1以下にある吸収のうち最大強度を示す波数:720.3cm-1)
変性ポリオレフィン(B-3)無水マレイン酸変性ポリプロピレン(三井化学(株)製、Admer(登録商標) QF500、ショア硬さ(Dスケール):66、引張降伏点応力:24MPa、引張破断点応力:38MPa、MFR:3.5g/10min、FT-IR測定にて、波数が710cm-1以上740cm-1以下にある吸収のうち最大強度を示す波数:718.4cm-1)
変性ポリオレフィン(B-4)無水マレイン酸変性ポリプロピレン(三井化学(株)製、Admer(登録商標) QB510、ショア硬さ(Dスケール):65、引張降伏点応力:28MPa、引張破断点応力:33MPa、MFR:2.7g/10min)
変性ポリオレフィン(B-5)無水マレイン酸変性ポリプロピレン(三井化学(株)製、Admer(登録商標) QB520E、ショア硬さ(Dスケール):64、引張降伏点応力:24MPa、引張破断点応力:35MPa、MFR:1.8g/10min)
(実施例1-1)
前記に示す脂肪族ポリアミド組成物(A-1)、変性ポリオレフィン(B-1)を使用して、PAL32(マイルファー社(株)製)2層チューブ成形機にて、(A-1)を押出温度270℃、(B-1)を押出温度220℃にて別々に溶融させ、吐出された溶融樹脂をアダプタによって合流させ、積層管状体に成形した。引き続き、寸法制御するサイジングダイにより冷却し、引き取りを行い、(A-1)からなる(a)層(最外層)、(B-1)からなる(b)層(最内層)としたとき、層構成が(a)/(b)=0.80mm/0.20mmで内径6.0mm、外径8.0mmの積層チューブを得た。当該積層チューブの物性測定結果(即ち、積層チューブ5本についての高温破壊圧強度の結果、及び積層チューブ10本について低温耐衝撃性の試験結果)を表1に示す。
実施例1-1において、層厚みを変更した以外は、実施例1-1と同様の方法にて、層構成が(a)/(b)=0.65mm/0.35mmで内径6.0mm、外径8.0mmの積層チューブを得た。当該積層チューブの物性測定結果を表1に示す。
実施例1-1において、層厚みを変更した以外は、実施例1-1と同様の方法にて、層構成が(a)/(b)=0.50mm/0.50mmで内径6.0mm、外径8.0mmの積層チューブを得た。当該積層チューブの物性測定結果を表1に示す。
実施例1-1において、変性ポリオレフィン(B-1)を(B-2)に変更した以外は、実施例1-1と同様の方法にて、表1に示す層構成の積層チューブを得た。当該積層チューブの物性測定結果を表1に示す。
実施例1-2において、変性ポリオレフィン(B-1)を(B-2)に変更した以外は、実施例1-2と同様の方法にて、表1に示す層構成の積層チューブを得た。当該積層チューブの物性測定結果を表1に示す。
実施例1-3において、変性ポリオレフィン(B-1)を(B-2)に変更した以外は、実施例1-3と同様の方法にて、表1に示す層構成の積層チューブを得た。当該積層チューブの物性測定結果を表1に示す。
実施例1-1において、変性ポリオレフィン(B-1)を(B-3)に変更した以外は、実施例1-1と同様の方法にて、表1に示す層構成の積層チューブを得た。当該積層チューブの物性測定結果を表1に示す。
実施例1-2において、変性ポリオレフィン(B-1)を(B-3)に変更した以外は、実施例1-2と同様の方法にて、表1に示す層構成の積層チューブを得た。当該積層チューブの物性測定結果を表1に示す。
実施例1-3において、変性ポリオレフィン(B-1)を(B-3)に変更した以外は、実施例1-3と同様の方法にて、表1に示す層構成の積層チューブを得た。当該積層チューブの物性測定結果を表1に示す。
実施例1-1において、変性ポリオレフィン(B-1)を(B-4)に変更した以外は、実施例1-1と同様の方法にて、表1に示す層構成の積層チューブを得た。当該積層チューブの物性測定結果を表1に示す。
実施例1-2において、変性ポリオレフィン(B-1)を(B-4)に変更した以外は、実施例1-2と同様の方法にて、表1に示す層構成の積層チューブを得た。当該積層チューブの物性測定結果を表1に示す。
実施例1-3において、変性ポリオレフィン(B-1)を(B-4)に変更した以外は、実施例1-3と同様の方法にて、表1に示す層構成の積層チューブを得た。当該積層チューブの物性測定結果を表1に示す。
実施例1-1において、変性ポリオレフィン(B-1)を(B-5)に変更した以外は、実施例1-1と同様の方法にて、表1に示す層構成の積層チューブを得た。当該積層チューブの物性測定結果を表1に示す。
実施例1-2において、変性ポリオレフィン(B-1)を(B-5)に変更した以外は、実施例1-2と同様の方法にて、表1に示す層構成の積層チューブを得た。当該積層チューブの物性測定結果を表1に示す。
実施例1-3において、変性ポリオレフィン(B-1)を(B-5)に変更した以外は、実施例1-3と同様の方法にて、表1に示す層構成の積層チューブを得た。当該積層チューブの物性測定結果を表1に示す。
Claims (15)
- (a)層及び(b)層を含む2層以上の積層体であって、
前記(a)層は、脂肪族ポリアミド組成物(A)を含み、
前記(b)層は、変性ポリオレフィン(B)を含み、
前記(a)層及び(b)層は、互いに隣接しており、
前記変性ポリオレフィン(B)は、炭素原子数2以上10以下のα-オレフィンに基づく単量体から誘導される単位と、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、アミノ基、アミド基、イミド基、ニトリル基、チオール基、及びイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を有する不飽和化合物並びにカルボキシル基を有する不飽和化合物の誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有する不飽和化合物から誘導される単位とを含有し、前記変性ポリオレフィン(B)は、ASTM D2240に準拠して測定したショア硬さ(Dスケール)が30以上61以下であり、
ここで、前記脂肪族ポリアミド組成物(A)は、ポリアミド(A1)及び耐衝撃剤を含み、
前記ポリアミド(A1)は、メチレン基数のアミド基数に対する比が7.0以上の脂肪族ポリアミドであり、
前記耐衝撃剤は、カルボキシル基及び/又は酸無水物基を有する不飽和化合物から誘導される構成単位を有し、ASTM D2240に準拠して測定したショア硬さ(Dスケール)が30未満であるエラストマー重合体であり、
(a)層の厚みは、積層体の全肉厚の50%以上80%以下であり、(b)層の厚みは、積層体の全肉厚の20%以上50%以下であり、積層体の全肉厚は、0.5mm以上25mm以下である、積層体。 - 前記ポリアミド(A1)が、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド1010、ポリアミド1012、及びポリアミド1212からなる群より選ばれる少なくとも1種の単独重合体、並びに/又はこれらを形成する原料単量体を数種用いた少なくとも1種の共重合体である、請求項1に記載の積層体。
- 前記脂肪族ポリアミド組成物(A)が、可塑剤及び耐熱剤からなる群から選択される1種以上の更なる成分を含む、請求項1又は2に記載の積層体。
- 前記変性ポリオレフィン(B)は、ASTM D638に準拠して測定した引張降伏点応力が23MPa以下であり、ASTM D638に準拠して測定した引張破断点応力が25MPa以上である、請求項1から3のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記変性ポリオレフィン(B)は、ASTM D1238に準拠して測定したMFR(230℃、2,160g)が3.5g/10min以上である、請求項1から4のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記変性ポリオレフィン(B)は、FT-IR測定にて、波数が710cm-1以上740cm-1以下にある吸収のうち最大強度を示す波数が721cm-1以上である、請求項1から5のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記変性ポリオレフィン(B)は、変性前のポリオレフィンを溶融させ、前記官能基を有する不飽和化合物を添加して、グラフト共重合化させる方法により製造される、請求項1から6のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記変性ポリオレフィン(B)は、無水マレイン酸変性ポリプロピレンである、請求項1から7のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記(a)層及び(b)層のみからなる、請求項1から8のいずれか1項に記載の積層体。
- 共押出成形法により製造される、請求項1から9のいずれか1項に記載の積層体。
- 請求項1から10のいずれか1項に記載の積層体を含む積層中空成形体。
- 外側から前記(a)層、(b)層の順で配置された、請求項11に記載の積層中空成形体。
- 前記(b)層が最内層に配置された、請求項12に記載の積層中空成形体。
- 最内層に更なる層を含む、請求項13に記載の積層中空成形体。
- チューブである、請求項11から14のいずれか1項に記載の積層中空成形体。
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