JP7769641B2 - ポリアミド樹脂用添加剤及びポリアミド樹脂組成物 - Google Patents
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Description
ところが、特許文献1又は2に記載の技術は、溶融加工時の成形性を改善し、更に、成形体の引張特性を向上させるには不十分なものであった。
(i)カルボキシル基含有ビニル単量体、並びに、
(ii)(メタ)アクリル酸エステル単量体及び/又は芳香族ビニル単量体、
を含む共重合体であり、前記第一重合体は重量平均分子量が2,000~25,000である、ポリアミド樹脂用添加剤に関する。
好ましくは、前記カルボキシル基含有ビニル単量体が、前記第一重合体100重量%のうち、15重量%以上50重量%以下を占める。
好ましくは、前記第一重合体は、構成単量体として、(i)カルボキシル基含有ビニル単量体、及び、(ii)(メタ)アクリル酸エステル単量体、を含む共重合体である。
好ましくは、重量平均分子量が100,000以上の第二重合体を更に含む。
好ましくは、前記第一重合体が粒子を構成し、前記第二共重合体の少なくとも一部が該粒子の外側に位置している。
好ましくは、前記第二重合体は、構成単量体として、メタクリル酸エステル単量体及び/又は芳香族ビニル単量体を含む重合体である。
好ましくは、前記メタクリル酸エステル単量体と前記芳香族ビニル単量体の合計が、前記第二重合体100重量%のうち、80重量%以上100重量%以下を占める。
好ましくは、前記第一重合体及び/又は前記第二重合体が、非ゴム状重合体である。
好ましくは、前記第一重合体及び前記第二重合体がそれぞれ、非ゴム状重合体であり、前記第一重合体が粒子を構成し、前記第二重合体の少なくとも一部が該粒子の外側に位置している。
また本発明は、前記添加剤、及び、耐衝撃強度改良剤、を含む、ポリアミド樹脂用改質剤にも関する。好ましくは、前記耐衝撃強度改良剤がコアシェル型耐衝撃強度改良剤である。好ましくは、前記耐衝撃強度改良剤がポリオレフィン系エラストマーである。
さらに本発明は、ポリアミド樹脂、及び、前記ポリアミド樹脂用添加剤、を含有し、前記ポリアミド樹脂と前記添加剤の合計100重量%に対して前記添加剤が占める割合が0.1~10重量%である、ポリアミド樹脂組成物にも関し、また、ポリアミド樹脂、及び、前記ポリアミド樹脂用改質剤、を含有し、前記ポリアミド樹脂と前記改質剤の合計100重量%に対して前記改質剤が占める割合が1~40重量%である、ポリアミド樹脂組成物にも関する。
好ましくは、前記ポリアミド樹脂組成物は強化材をさらに含有し、前記ポリアミド樹脂と前記強化材の合計100重量%に対して前記強化材が占める割合が10~60重量%である。
さらにまた、本発明は、前記ポリアミド樹脂組成物からなるペレット又は成形体にも関する。
本実施形態のポリアミド樹脂用添加剤は、少なくとも第一重合体を含むものである。好適な態様に係るポリアミド樹脂用添加剤は、該添加剤製造時の造粒性に優れていることから、第一重合体に加えて、第二重合体を含むことが好ましい。前記ポリアミド樹脂用添加剤は、ポリアミド樹脂に配合して使用されるものであり、ポリアミド樹脂の分子鎖伸長剤であってもよいし、ポリアミド樹脂の溶融加工時成形性改善剤であってもよいし、また、ポリアミド樹脂含有成形体の引張特性改善剤であってもよい。
前記第一重合体は、構成単量体として、カルボキシル基含有ビニル単量体と、(メタ)アクリル酸エステル単量体及び/又は芳香族ビニル単量体、を含む共重合体である。
前記第二重合体は、製造時の造粒性を改善することが可能な任意の成分である。第一重合体は分子量が小さいために、単独でパウダー化すると微粉となり、取り扱いが困難になる場合がある。そのため、取り扱い性が良好になる適度な粒度のパウダーとして第一重合体を取得するために、第一重合体を、分子量が大きい第二重合体と共に製造して、第一重合体を第二重合体と共に単離することが望ましい。更には、第二重合体が存在することによって、ポリアミド樹脂中での第一重合体の分散性が向上し、ポリアミド樹脂と第一重合体間の反応が効率的に進行して、ポリアミド樹脂の溶融加工時の成形性をより改善することが可能になる。
更に、第一重合体と第二重合体は、化学結合によって結合していないことが好ましい。この場合、前記添加剤をポリアミド樹脂と混錬することで、マトリックスであるポリアミド樹脂中で、第一重合体と第二重合体は互いから分離して存在しているものと考えられる。
前記ポリアミド樹脂用添加剤の製造方法としては、常法の重合方法によることができ、特に限定されない。例えば、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合などを採用することができるが、乳化重合が好ましい。第一重合体の製造時には、分子量を制御するために連鎖移動剤の存在下で重合を実施することが好ましい。また、第一重合体と第二重合体を連続的に製造する場合には、まず、乳化重合により第一重合体のラテックスを製造し、該ラテックスに、第二重合体用のモノマー成分や重合開始剤等を添加して該モノマー成分を重合すればよい。
上記乳化剤のうちアニオン性界面活性剤としては特に限定されないが、例えば、次の化合物が挙げられる:ラウリン酸カリウム、ヤシ脂肪酸カリウム、ミリスチン酸カリウム、オレイン酸カリウム、オレイン酸カリウムジエタノールアミン塩、オレイン酸ナトリウム、パルミチン酸カリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸ナトリウム、混合脂肪酸ソーダ石けん、半硬化牛脂脂肪酸ソーダ石けん、ヒマシ油カリ石けんなどの脂肪酸石鹸;ドデシル硫酸ナトリウム、高級アルコール硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸トリエタノールアミン、ドデシル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、2-エチルヘキシル硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸エステル塩;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム;ジ-2-エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムなどのジアルキルスルホコハク酸ナトリウム;アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム;アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム;アルキルリン酸カリウム塩;ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸ナトリウムなどのリン酸エステル塩;ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩;ポリカルボン酸型高分子アニオン;アシル(牛脂)メチルタウリン酸ナトリウム;アシル(ヤシ)メチルタウリン酸ナトリウム;ココイルイセチオン酸ナトリウム;α-スルホ脂肪酸エステルナトリウム塩;アミドエーテルスルホン酸ナトリウム;オレイルザルコシン;ラウロイルザルコシンナトリウム;ロジン酸石けんなど。
本実施形態のポリアミド樹脂用改質剤は、上述したポリアミド樹脂用添加剤と、耐衝撃強度改良剤とを含む。前記耐衝撃強度改良剤としては特に限定されず、従来公知のものであってよい。具体例としては、コアシェル型耐衝撃強度改良剤、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステルエラストマー、及びポリアミドエラストマーからなる群より選択される1種以上が望ましい。中でも、コアシェル型耐衝撃強度改良剤またはポリオレフィン系エラストマーが好ましい。
前記コア層は、ゴム状重合体から構成される。該ゴム状重合体は、天然ゴム、ジエン系ゴム、アクリレート系ゴム及びポリオルガノシロキサン系ゴムからなる群より選択される1種以上を含むことが好ましく、ジエン系ゴム、アクリレート系ゴム及びポリオルガノシロキサン系ゴムからなる群より選択される1種以上を含むことがより好ましい。
ジエン系ゴムは、構成単位として、ジエン系単量体に由来する構成単位を含む弾性体である。得られる弾性体のガラス転移温度を低くできること、得られるポリアミド樹脂組成物の成形体に対する耐衝撃性の改善効果が高いこと、および原料コストが安価であることから、前記コア層は、ジエン系ゴムを含むことがより好ましく、ジエン系ゴムであることが特に好ましい。
アクリレート系ゴムは、構成単位として、(メタ)アクリレート系単量体に由来する構成単位を含む弾性体である。
前記シェル層は、ビニル系単量体に由来する構成単位を含む重合体から形成されたものであることが好ましい。前記ビニル系単量体としては、例えば、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、不飽和カルボン酸エステル、アクリルアミド系単量体、マレイミド系単量体などが挙げられる。
コアシェル型耐衝撃強度改良剤である重合体粒子の粒子径は適宜設定することができるが、該重合体粒子の体積平均粒子径は、通常、100nm以上である。粒子径が大きくなるほど、特に低温での衝撃強度が向上する傾向があることから、前記体積平均粒子径は、130nm以上が好ましく、150nm以上が好ましく、160nm以上がさらに好ましく、170nm以上がよりさらに好ましい。一方、前記重合体粒子の粒子径が大きくなると重合反応に時間がかかり生産性が低下する傾向があることから、前記体積平均粒子径は、400nm以下が好ましく、350nm以下がより好ましく、300nm以下がさらに好ましく、250nm以下がより更に好ましい。なお、重合体粒子の体積平均粒子径は、実施例の項で示すように、重合体粒子のラテックスの状態で、粒子径の測定装置を使用することによって測定される値である。また、重合体粒子の体積平均粒子径は、ポリアミド樹脂組成物の透過電子顕微鏡(TEM)画像において算出することもできる。重合体粒子の粒子径は、重合開始剤、連鎖移動剤、酸化還元剤、乳化剤等の種類や量、重合温度、重合時間等によって制御することができる。
コアシェル型耐衝撃強度改良剤である重合体粒子の製造方法としては、常法によることができ、特に限定されない。例えば、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合のいずれかを採用することができるが、乳化重合、すなわち乳化グラフト重合が好ましい。乳化グラフト重合では、具体的には、まず、乳化重合によって、コア層にあたる粒子のラテックスを製造し、該ラテックスに、シェル層用のモノマー成分や重合開始剤等を添加して該モノマー成分を重合すればよい。
前記ポリオレフィン系エラストマーとしては、ポリオレフィン系エラストマー、水添スチレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。具体例としては、エチレン/プロピレン共重合体、エチレン/ブテン-1共重合体、エチレン/ヘキセン-1共重合体、エチレン/プロピレン/ジシクロペンタジエン共重合体、エチレン/プロピレン/5-エチリデン-2-ノルボルネン共重合体、未水添または水添スチレン/イソプレン/スチレントリブロック共重合体、未水添または水添スチレン/ブタジエン/スチレントリブロック共重合体、エチレン/メタクリル酸共重合体、またはこれら共重合体中のカルボン酸部分の一部または全てをナトリウム、リチウム、カリウム、亜鉛、カルシウムとの塩としたもの;エチレン/アクリル酸メチル共重合体、エチレン/アクリル酸エチル共重合体、エチレン/メタクリル酸メチル共重合体、エチレン/メタクリル酸エチル共重合体、エチレン/アクリル酸エチル-g-無水マレイン酸共重合体、(「g」はグラフトを表わす、以下同じ)、エチレン/メタクリル酸メチル-g-無水マレイン酸共重合体、エチレン/アクリル酸エチル-g-マレイミド共重合体、エチレン/アクリル酸エチル-g-N-フェニルマレイミド共重合体、またはこれら共重合体の部分ケン化物;エチレン/グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン/ビニルアセテート/グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン/メタクリル酸メチル/グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン/グリシジルアクリレート共重合体、エチレン/ビニルアセテート/グリシジルアクリレート共重合体、エチレン/グリシジルエーテル共重合体、エチレン/プロピレン-g-無水マレイン酸共重合体、エチレン/ブテン-1-g-無水マレイン酸共重合体、エチレン/プロピレン/1,4-ヘキサジエン-g-無水マレイン酸共重合体、エチレン/プロピレン/ジシクロペンタジエン-g-無水マレイン酸共重合体、エチレン/プロピレン/2,5-ノルボルナジエン-g-無水マレイン酸共重合体、エチレン/プロピレン-g-N-フェニルマレイミド共重合体、エチレン/ブテン-1-g-N-フェニルマレイミド共重合体、水添スチレン/ブタジエン/スチレン-g-無水マレイン酸共重合体、水添スチレン/イソプレン/スチレン-g-無水マレイン酸共重合体、エチレン/プロピレン-g-メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン/ブテン-1-g-メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン/プロピレン/1,4-ヘキサジエン-g-メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン/プロピレン/ジシクロペンタジエン-g-メタクリル酸グリシジル共重合体、水添スチレン/ブタジエン/スチレン-g-メタクリル酸グリシジル共重合体等が挙げられる。工業的に利用できるエラストマーの例としては、三井化学社製のタフマーMH7020、MH7010、MA8510、三井デュポン社製のハイミラン1706、旭化成社製SEBS タフテックM1943、ポリマーアジア社製PA-bond959、PA-bond969、PA-bond979等が挙げられる。
本実施形態のポリアミド樹脂用改質剤は、ポリアミド樹脂に配合して使用され、溶融加工時の成形性を改善する効果、成形体の引張特性を改善する効果に加えて、ポリアミド樹脂の衝撃強度を向上させる効果を奏し得る。ポリアミド樹脂に対する前記改質剤の配合量は適宜設定することができるが、ポリアミド樹脂と前記改質剤の合計に対する前記改質剤の割合が1重量%以上40重量%以下であることが好ましい。改質剤の割合が前記範囲内にあると、ポリアミド樹脂特有の物性を保持しつつ、溶融加工時の成形性改善効果、成形体の引張特性の改善効果、及びポリアミド樹脂の衝撃強度の向上効果を好適に奏することができる。前記割合は、より好ましくは3~30重量%であり、さらに好ましくは5~25重量%である。
本実施形態におけるポリアミド樹脂は、酸アミド結合(-CONH-)を有する重合体であれば限定されないが、例えば、ジアミンと二塩基酸との重縮合により得られる重合体、ジホルミルなどのジアミン誘導体と二塩基酸との重縮合により得られる重合体、ジメチルエステルなどの二塩基酸誘導体とジアミンとの重縮合により得られる重合体、ジニトリル又はジアミドとホルムアルデヒドとの反応により得られる重合体、ジイソシアナートと二塩基酸との重付加により得られる重合体、アミノ酸又はその誘導体の自己縮合により得られる重合体、ラクタムの開環重合により得られる重合体等が挙げられる。また、ポリアミド樹脂は、ポリエーテルブロックを含有するものであってもよい。ポリアミド樹脂は1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂以外の熱可塑性樹脂を含有しなくともよいし、含有してもよい。ポリアミド樹脂以外の熱可塑性樹脂を含有する場合、当該熱可塑性樹脂としては特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、ABS樹脂、AS樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、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、環状ポリオレフィン等が挙げられる。他の熱可塑性樹脂の配合量としては特に限定されないが、例えば、ポリアミド樹脂100重量部に対して0~100重量部、好ましくは0~50重量部、より好ましくは0~30重量部、さらに好ましくは0~10重量部である。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、一般的な熱可塑性樹脂組成物に配合され得る添加剤を適宜含有することができる。そのような添加剤としては特に限定されないが、例えば、難燃剤、難燃助剤、滴下防止剤、強化材、充填材、酸化防止剤、顔料、染料、導電性付与剤、加水分解抑制剤、増粘剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、流動性改良剤、離型剤、相溶化剤、熱安定剤等が挙げられる。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物の製造方法は特に限定されず、一般的な熱可塑性樹脂組成物の製造方法を適用することができる。例えば、ヘンシェルミキサーやタンブラーミキサーなどを利用して各原料を混合した後、溶融混錬を実施してポリアミド樹脂組成物を得ることができる。当該溶融混練には、単軸または二軸押出機、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、ミキシングロールなどの混練機を利用することができる。このような溶融混錬によって、ポリアミド樹脂組成物からなるペレットを製造することができる。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物及びその成形体は、シリンダヘッドカバー、エンジンカバー、インテークマニホールド、ラジエータータンク、オイルパン、アクセルペダル、キャニスター、燃料チューブ、エアブレーキ用チューブ、排ガス用チューブ、水素インジェクタ、ダクト、工業用ファスナー、ドアミラーステイ等の自動車用途、コイルボビン、コネクタ、ギア、ソケット、スイッチ、電気毛布被覆線材、光ファイバーケーブル被覆材、電動工具、電線結束材等の電気・電子用途、油圧・空圧用コネクタ・チューブ、ベアリング、カバー・ハウジング、軸受、耐圧ホース、結束バンド等の機械用途、カーテンレール部品、アルミサッシのコーナー、戸車、手すり、カーテンローラー、ドア取っ手等の建材用途、スポーツシューズソール、スキー・スノーボード用品、リール、ダイビングシュノーケル等のスポーツ・レジャー用途、シュリンク包装用フィルム、食品包装用フィルム、アルコール飲料びん、農薬ボトル等の包装資材・容器用途、歯ブラシ、椅子の足や肘掛け、くし、ナイフ・フォーク等の日用品用途、医療用カテーテル・パイプ、医療用パック、縫合糸等の医療用途等が挙げらえるが、特に限定されない。
重量平均分子量は、試料をテトラヒドロフラン(THF)に溶解させ、その可溶分をフィルター系0.2μmのフィルターでろ過した後、高速GPC装置(東ソー株式会社製、HLC-8220)にて求めた(試料溶液:試料20mg/THF10mL、カラム:東ソー株式会社製、TSKguardcolumn SuperHZ-H 1本、及びTSKgel SuperHZM-H 2本、カラム温度:40℃、検出器:示差屈折計、流速:0.35mL/分、注入量:10μL、検量線:標準ポリスチレン)。
重合体粒子の体積平均粒子径は、重合体粒子ラテックスの状態で測定した。測定装置として、日機装株式会社製のNanotrac Waveを使用した。
得られたラテックスの一部を採取・精秤し、それを熱風乾燥器中で120℃、1時間乾燥し、その乾燥後の重量を固形分量として精秤した。次に、乾燥前後の精秤結果の比率をラテックス中の固形成分比率として求めた。最後に、この固形成分比率を用いて、下記式により重合転化率を算出した。
式:重合転化率=(仕込み原料総重量×固形成分比率-モノマー以外の原料総重量)/仕込みモノマー重量×100(%)
添加剤の代表的な製造方法として、実施例1及び2で使用した添加剤の製造手順を以下に示す。実施例1及び2以外の実施例及び比較例で使用した添加剤は、表の記載に沿って使用単量体の種類及び量、並びに連鎖移動剤の量を変更した点以外は、実施例1及び2に関する以下の記載に準じて製造した。
温度計、攪拌機、還流冷却器、窒素流入口、及び、モノマーと乳化剤の添加装置を有するガラス反応器に、脱イオン水100重量部、水酸化ナトリウム0.147重量部、及びポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸1.353重量部を仕込み、窒素気流中で攪拌しながら70℃に昇温した。
そこに、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム0.0025重量部、硫酸第一鉄・7水和塩0.0015重量部、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム0.3重量部、及びt-ブチルハイドロパーオキサイド0.01重量部を仕込み撹拌した。
そこに、メタクリル酸(以下MAAとする)11.05重量部、スチレン(以下STとする)38.95重量部、t-ドデシルメルカプタン(連鎖移動剤)0.9重量部、n-ドデシルメルカプタン(連鎖移動剤)0.9重量部、及びポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸0.451重量部の混合物を150分間かけて添加した。添加中は、水酸化ナトリウム水溶液を随時追加して、pHを6.5~7.0に保ちつつ、t-ブチルハイドロパーオキサイドを随時添加して重合を促進した。混合物の添加終了後は、温度を70℃から50℃に冷却しながら30分間撹拌し、撹拌中もt-ブチルハイドロパーオキサイドを随時添加して重合を促進した。以上により、重合添加率97%で第一重合体を形成した。
その後、ST43.28重量部、アクリル酸ブチル(以下BAとする)6.72重量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸0.451重量部、及びt-ブチルハイドロパーオキサイド0.08重量部の混合物を150分間かけて追加した。添加中は水酸化ナトリウム水溶液を随時追加して、pHを6.5~7.0に保った。添加終了後、10分毎にt-ブチルハイドロパーオキサイド0.01重量部を3回追加し、その後30分間撹拌することで、重合添加率98%で第二重合体を形成した。以上により、第一重合体と第二重合体を含む添加剤のラテックスを得た。
<添加剤の白色樹脂粉末の取得>
脱イオン水650重量部、25重量%濃度の塩化カルシウム水溶液3.5重量部を攪拌しながら70℃に昇温し、そこに添加剤ラテックスを投入し、凝固ラテックス粒子を含むスラリーを得た。その後、その凝固ラテックス粒子スラリーを95℃まで昇温し、脱水、乾燥させることにより、第一重合体と第二重合体を含む粒子状の添加剤を白色樹脂粉末として得た。
以下の記載に従って、ポリアミド樹脂と前記添加剤の白色樹脂粉末を含む組成物から構成されるペレット及び試験片を作製し、MFR、引張特性、Izod衝撃強度、及びHDTを測定した。但し、比較例1では、前記添加剤の白色樹脂粉末を使用せずに評価を行った。尚、溶融加工時の成形性を示す指標として、MFR、又は溶融張力を使用した。MFR値が小さいほど溶融時の流動性が低く、溶融加工時の成形性が良好であることを示す。また、溶融張力の値が大きいほど、溶融加工時の成形性が良好であることを示す。
(a)ポリアミド6樹脂(Lanxess社製DurethanB29) 99.0重量部又は98.0重量部
(b)前記添加剤の白色樹脂粉末 1重量部又は2重量部
(c)ヒンダードフェノール系酸化防止剤(BASF社製Irganox1076) 0.1重量部
(d)リン系加工安定剤(BASF社製Irgafos168) 0.2重量部
このペレットを乾燥機にて80℃で12時間乾燥し、水分量を十分減らした後、射出成形機(ファナック(株)社製FAS100B)にて成形温度270~290℃、金型温度80℃の条件で、試験片を作製した。
前述した条件で作製したペレットを、熱風乾燥機にて120℃で12時間乾燥させた後、JIS K7210 A法に準じ、測定温度280℃、荷重5kgの条件にてMFR値を測定した。
前述した条件で作製したペレットを溶融させ、一定加速度で延伸した時の応力を測定することにより決定され、下記条件により測定した。尚、溶融張力の測定は、実施例7-8、16及び比較例1、4-5について行った。
[測定条件]
使用機種:キャピラリーレオメーター(Gottfert社製、RG25)
キャピラリーダイ:口径2mm、長さ20cm
巻取り速度:17mm/s
加速度:(表1)6mm/s2、(表2)12mm/s2
測定温度:(表1)228℃、(表2)238℃
前述した方法で作製した厚さ3.2mmのASTM D638-1号形の試験片について、絶乾状態にて、ASTMD638規格に準拠する方法によって、テストスピード50mm/minにて、23℃での引張特性(引張弾性率、引張降伏応力、引張破壊応力、及び引張破壊歪み)を測定した。
前述した方法で作製した長さ63.5mm、幅12.7mm、厚さ3.2mm、vノッチ付きの試験片について、絶乾状態にて、ASTM D256規格に準拠する方法によって、-30℃、及び23℃でのIzod衝撃強度を測定した。
前述した方法で作製した長さ127mm、幅12.7mm、厚さ6.4mmの試験片について、100℃で1時間アニーリング処理した後、ASTM D648規格に準拠する方法によって、18.6kgf/cm2の荷重でHDTを測定した。
以上の測定の結果を表1に示す。
<ポリブタジエンゴムラテックス(コア層)の製造>
耐圧重合機中に、脱イオン水170重量部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム0.002重量部、硫酸第一鉄・7水和塩0.0012重量部、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.13重量部を投入し、撹拌しつつ十分に脱気を行って酸素を除いた後、ブタジエン(以下、BDとする)100重量部を系中に投入し、45℃に昇温した。そこに、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム0.05重量部、及びパラメンタンハイドロパーオキサイド0.03重量部を投入し重合を開始した。重合開始から6、10、14、17時間目それぞれに、パラメンタンハイドロパーオキサイド0.014重量部を投入した。重合20時間目に減圧下残存モノマーを脱揮除去して重合を終了し、ポリブタジエンゴムを主成分とする、体積平均粒子径180nmのポリブタジエンゴムラテックスを得た。
温度計、攪拌機、還流冷却器、窒素流入口、単量体と乳化剤の添加装置を有するガラス反応器に、脱イオン水30重量部、及び上述したポリブタジエンゴムラテックスを固形分が78重量部となるように仕込み、窒素気流中で攪拌しながら60℃に昇温した。次に、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム0.00032重量部、硫酸第一鉄0.00008重量部、及びホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム0.04重量部を仕込んだ。そこに、メタクリル酸メチル(以下MMAとする)19.62重量部、BA2.18重量部、MAA0.2重量部、及びt-ブチルハイドロパーオキサイド0.024重量部の混合物を、68分間かけて添加した。添加終了5分後、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム0.015重量部を添加し、更に5分後にt-ブチルハイドロパーオキサイド0.01重量部、また更に5分後にt-ブチルハイドロパーオキサイド0.01重量部を添加する工程を2回繰り返した後に、50分間攪拌し、重合体粒子ラテックスを重合転化率100%で得た。
ヒンダードフェノール系の抗酸化剤であるIRGANOX-1076[n-オクタデシル-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]3.0重量部を添加した前記重合体粒子ラテックスと、前述した実施例7及び8で使用した添加剤ラテックスが固形分で98対2の比率(重量基準)となるようにブレンドしてブレンドラテックスを得た。脱イオン水760重量部、25重量%濃度の塩化カルシウム水溶液3.5重量部を攪拌しながら60℃に昇温し、そこに上記ブレンドラテックスを投入し、凝固ラテックス粒子を含むスラリーを得た。この凝固ラテックス粒子スラリーを90℃まで昇温し、脱水、乾燥させることにより、添加剤と重合体粒子(コアシェル型耐衝撃強度改良剤)を含む改質剤を白色樹脂粉末として得た。
また、前記添加剤ラテックスを使用しないこと以外は、同様の手順で、重合体粒子(コアシェル型耐衝撃強度改良剤)のみを白色樹脂粉末として得た。
表2に記載の配合に従って、ポリアミド樹脂と前記改質剤の白色樹脂粉末を含む組成物から構成されるペレット及び試験片を上述した方法に従って作製し、上述した方法に従ってMFR、溶融張力、引張特性、及びIzod衝撃強度を測定した。但し、比較例4では、前記改質剤の白色樹脂粉末を使用せずに評価を行い、比較例5では、前記改質剤の白色樹脂粉末の代わりに、前記重合体粒子(コアシェル型耐衝撃強度改良剤)のみを含む白色樹脂粉末を使用して評価を行った。得られた結果を表2に示す。
尚、ポリアミド樹脂としては、ポリアミド6樹脂(宇部興産社製UBE 1030B)を使用した。
表3に記載の配合に従って、ガラス繊維強化ポリアミド樹脂、前記添加剤の白色樹脂粉末、及び場合によってポリオレフィン系エラストマーを含む組成物から構成されるペレット及び試験片を下記の記載に従って作製し、上述した方法に従ってMFR、引張特性、Izod衝撃強度、及びHDTを測定した。但し、各比較例では、前記添加剤の白色樹脂粉末を使用せずに評価を行った。得られた結果を表3に示す。
(a)ガラス繊維強化ポリアミド6樹脂(東レ社製CM1016G-30、ガラス繊維30重量%含有) 表3に記載の重量部
(b)前述した実施例7及び8で使用した添加剤の白色樹脂粉末 表3に記載の重量部
(c)無水マレイン酸変性ポリオレフィンエラストマー(三井化学社製MH7020) 表3に記載の重量部
(d)ヒンダードフェノール系酸化防止剤(BASF社製Irganox1076) 0.21重量部
(e)リン系加工安定剤(BASF社製Irgafos168) 0.09重量部
ガラス繊維強化ポリアミド樹脂にポリオレフィン系エラストマーを配合した系に関しても、前記添加剤を含む実施例20は、前記添加剤を含まない比較例7と比較して、MFR値が小さく、引張特性、Izod衝撃強度が共に良好であることが分かる。また、実施例21も、比較例8と比較して、MFR値が小さく、引張特性、Izod衝撃強度が共に良好であることが分かる。
表4に記載の配合に従って、ポリアミド樹脂と前記添加剤の白色樹脂粉末を含む組成物から構成されるペレット及び試験片を下記の記載に従って作製し、上述した方法に従ってMFR、引張特性、Izod衝撃強度、及びHDTを測定した。但し、各比較例では、前記添加剤の白色樹脂粉末を使用せずに評価を行った。得られた結果を表4に示す。
(a)ポリアミド66樹脂(旭化成社製レオナ1300、又は、旭化成社製レオナ1700) 表4に記載の重量部
(b)前述した実施例7及び8で使用した添加剤の白色樹脂粉末 表4に記載の重量部
(c)ヒンダードフェノール系酸化防止剤(BASF社製Irganox1076) 0.21重量部
(d)リン系加工安定剤(BASF社製Irgafos168) 0.09重量部
また、実施例25~27においても、比較例10と比較して、MFR値が小さく、引張特性が良好であることが分かる。
Claims (12)
- 第一重合体と第二重合体とを含む、ポリアミド樹脂用添加剤であって、
前記第一重合体は、構成単量体として
(i)カルボキシル基含有ビニル単量体、並びに、
(ii)(メタ)アクリル酸エステル単量体及び/又は芳香族ビニル単量体、
を含む共重合体であり、
前記第一重合体は重量平均分子量が2,000~25,000であり、
前記第二重合体は、構成単量体として、メタクリル酸エステル単量体及び/又は芳香族ビニル単量体を含む重合体であり、
前記第二重合体は重量平均分子量が100,000以上であり、
前記第一重合体及び前記第二重合体はそれぞれ、非ゴム状重合体であり、前記第一重合体が粒子を構成し、前記第二重合体の少なくとも一部が該粒子の外側に位置している、ポリアミド樹脂用添加剤。 - 前記カルボキシル基含有ビニル単量体が、前記第一重合体100重量%のうち、15重量%以上50重量%以下を占める、請求項1に記載のポリアミド樹脂用添加剤。
- 前記第一重合体は、構成単量体として、(i)カルボキシル基含有ビニル単量体、及び、(ii)(メタ)アクリル酸エステル単量体、を含む共重合体である、請求項1又は2に記載のポリアミド樹脂用添加剤。
- 前記メタクリル酸エステル単量体と前記芳香族ビニル単量体の合計が、前記第二重合体100重量%のうち、80重量%以上100重量%以下を占める、請求項1~3のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂用添加剤。
- 請求項1~4のいずれか1項に記載の添加剤、及び、耐衝撃強度改良剤を含む、ポリアミド樹脂用改質剤。
- 前記耐衝撃強度改良剤がコアシェル型耐衝撃強度改良剤である、請求項5に記載のポリアミド樹脂用改質剤。
- 前記耐衝撃強度改良剤がポリオレフィン系エラストマーである、請求項5に記載のポリアミド樹脂用改質剤。
- ポリアミド樹脂、及び、請求項1~4のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂用添加剤、を含有し、
前記ポリアミド樹脂と前記添加剤の合計100重量%に対して前記添加剤が占める割合が0.1~10重量%である、ポリアミド樹脂組成物。 - ポリアミド樹脂、及び、請求項5~7のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂用改質剤、を含有し、
前記ポリアミド樹脂と前記改質剤の合計100重量%に対して前記改質剤が占める割合が1~40重量%である、ポリアミド樹脂組成物。 - 強化材をさらに含有し、前記ポリアミド樹脂と前記強化材の合計100重量%に対して前記強化材が占める割合が10~60重量%である、請求項8又は9に記載のポリアミド樹脂組成物。
- 請求項8~10のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物からなるペレット。
- 請求項8~10のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物からなる成形体。
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