JPH0239539B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、良好な寸法許容差を有する形材の
押出しに適する、熱可塑性ポリエステル及びポリ
アミドのブレンドからなる充填材入り組成物に関
する。 押出しの用途、特に押出物が狭い寸法許容差を
有することが要求されるような用途、に適するポ
リアミドは通常高い分子量を有し、そのためダイ
通過するポリアミドの溶融粘度は高い。この高粘
度はダイを通過後の形材の垂れ下り又は変形の危
険を減少させる。しかしながら、高分子量ナイロ
ンの使用はいくつかの点を生じやすい。主な欠点
は、ポリアミドの製造において、通常、反応容器
中の溶融重合後のポリアミドの分子量を固体相に
おけるその後の重合プロセスにより増加させなけ
ればならないということである。この追加の工程
はこのタイプの用途のためのポリアミドのコスト
を増加せしめる。 押出しにより狭い寸法許容差の形材にすること
のできる他のポリアミド組成物が今や開発された
のである。 本発明によれば押出形材が提供されるのであつ
て、この形材は線状ポリアミド、少なくとも80重
量％のエチレンテレフタレート単位を含む線状ポ
リエステル及び無機繊維充填材のブレンドを含む
組成物から押出され、この組成物は組成物の５〜
60重量％の充填材を含み、ポリアミド対ポリエス
テルの重量比が１：１乃至49：１、好ましくは
２：１乃至19：１であることを特徴とする。形材
を製造するのに用いる好ましい組成物は後述する
ようにして測定して２よりも大きくないMFIを
有しているのがよい。 本発明はまた形材を押出す方法を含み、この方
法は線状ポリアミド、少なくとも80重量％のエチ
レンテレフタレート単位を含む線状ポリエステル
及び無機繊維充填材のブレンドを含む組成物であ
つて、組成物の５〜60重量％の繊維充填材を含
み、ポリアミド対ポリエステルの重量比が１：１
乃至49：１、好ましくは２：１乃至19：１である
組成物を緊密に混合し、異形断面のダイから押出
すことを特徴とする。 本発明の特に有効な特徴は組成物の粘度特性が
高度に剪断依存性であるということである。例え
ば、押出機に適する高い剪断条件下においては、
溶融粘度は比較的低く、困難なしに処理すること
ができる。一方、異形押出ダイを通過する際に与
えられるような低い剪断条件下では、組成物は高
い粘度を示す。低剪断応力下における組成物の粘
度特性は、押出形材に低い寸法許容差が要求され
るような押出用途に適する理想的な組成物を与え
る。 本発明のもう１つの驚くべき特徴は、ガラス又
は他の繊維充填材を含まない同じ組成物に比較し
た場合又は粒状充填材を含む組成物に比較した場
合の、組成物の挙動である。ポリアミドとポリエ
ステルとのブレンドからなる組成物は、個々の成
分よりわずかに高いけれども、ブレンドの個々の
ポリマー成分の分子量が高くない場合には良好な
異形押出が可能な程十分には高くないような溶融
粘度を有する。前述したように、これは、通常、
追加の固相重合工程の使用を必要とする。これに
対して、本発明の組成物は、重合体成分だけのブ
レンドの溶融粘度よりもはるかに高い溶融粘度を
有する。即ち、本発明は高分子量のポリマーを調
製することを必要とせずに、狭い寸法許容差の形
材に押出すのに十分な高い溶融粘度を有する材料
を提供するのである。 本発明に有用なポリアミドはモノアミノモノカ
ルボン酸、又はそれらのラクタム、又はジアミン
とジカルボン酸との混合物を重合することにより
製造される合成ポリアミドである。適当なモノア
ミノモノカルボン酸又はそれらのラクタムは、例
えば、ε―アミノカプロン酸、カプロラクタム、
９―アミノノナン酸、11―アミノウンデカン酸、
17―アミノヘプタデカン酸、ドデカノラクタム、
カプリルラクタム及びエナントラクタムである。 好ましいジアミンは一般式H₂N（CH₂）_nNH₂
（ここで、ｍは２〜12の整数である）のもの、例
えばトリメチレンジアミン、テトラメチレンジア
ミン、ペンタメチレンジアミン、及び特に、ヘキ
サメチレンジアミンである。好ましいジカルボン
酸は一般式HOOC・Ｙ・COOH（ここで、Ｙは少
なくとも２個の炭素原子を含む二価の脂肪族基で
ある）のもの、例えばセバシン酸、オクタデカン
酸、スベリン酸、アゼライン酸、ウンデカン酸、
グルタル酸、ピメリン酸、及び特に、アジピン酸
である。 好ましいポリアミドはナイロン６（カプロラク
タムのポリマー）、ナイロン66（ヘキサメチレンア
ジパミドのポリマー）、ナイロン610（ヘキサメチ
レンセバカミドのポリマー）、ナイロン11（ウンデ
カノラクタムのポリマー）及びナイロン12（（ドデ
カノラクタムのポリマー）として知られているも
のである。 前述のモノマーから形成されるポリアミド及び
コポリマーの混合物もこの明細書で用いる「ポリ
アミド」なる語に含まれる。ポリアミドは末端カ
ルボキシル基の数よりも多い末端アミン基を含む
のが好ましい。組成物の溶融粘度は、組成物のポ
リアミドが10⁶ｇのポリアミド当りカルボキシル
基よりも少なくとも20ｇ当量過剰の末端アミノ基
を含む場合に、特に高い。 従つて、本発明はまた線状ポリアミド、少なく
とも80重量％のエチレンテレフタレート単位を含
む線状ポリエステル及び無機繊維充填材を含む押
出形材に押出すのに適する熱可塑性組成物を提供
するのであつて、この組成物は組成物の５〜60重
量％の無機繊維充填材を含み、ポリアミド対ポリ
エステルの重量比が１：１乃至49：１、好ましく
は２：１乃至19：１であり、そしてポリアミドが
過剰の、好ましくは10⁶ｇのポリアミド当りカル
ボキシル基よりも少なくとも20ｇ当量過剰の、末
端アミノ基を含むことを特徴とする。 本発明で用いるのに適当なポリエステルは少な
くとも80重量％のエチレンテレフタレート単位を
含む線状熱可塑性ポリエステルである。驚くべき
ことに、テトラメチレンテレフタレート単位から
主としてなるポリエステルをエチレンテレフタレ
ートポリマーの代りに用いる場合に、非常に高い
粘度は得られない。 本発明に有用な無機繊維充填材はガラス繊維で
あるのが好ましい。微粉砕無機充填材はわずかな
効果しか示さないけれども、これらを繊維充填材
とともに用いてもよい。適当な無機充填材はガラ
スバロチーニ、カオリン、雲母、焼成クレー、ウ
オラストナイト及びタルクである。 特にガラス繊維が用いられる場合には、繊維充
填材の濃度は組成物の15〜45重量％であるのが好
ましい。 本発明の組成物はポリアミド及びポリエステル
のグラニユール及び無機繊維、例えば呼称長さ
（例えば３mm）のガラス繊維をタンブル混合する
ような単純な混合プロセスにより製造することが
できる。そのような組成物は、次いで、押出機に
直接供給することができ、そこでポリマー成分の
緊密な溶融混合物が製造される。この混合プロセ
スの過程で、ガラス繊維の長さはかなり減少され
るであろう。あるいは、組成物からのガラス繊維
の分離の問題を防止するために、２つのタイプの
ポリマーグラニユールの乾燥ブレンドを用いるこ
とができるようにポリマー成分の一方又は両方に
ガラスを混合するのがよい。組成物の約30重量％
のガラス繊維を含む好ましい組成物においては、
主面なポリマー成分、即ちポリアミド、中にガラ
ス繊維を配合する方が明らかに容易である。 更にもう１つの可能性は、成分がスクリウ押出
機中溶融条件下にいつしよに混合され、製品が引
続いてグラニユールにカツトされるようなレース
として押出されるプロセスによる、組成物のグラ
ニユールの製造である。ポリアミド、ポリエステ
ル及び、例えば、ガラス繊維の緊密ブレンドを含
むこれらのグラニユールは形材の押出しに極めて
適する供給組成物を提供する。これらの完全配合
グラニユール中のガラス繊維の長さは約0.1mmか
ら約1.5mm又はそれ以上までの範囲となり、平均
繊維長さは一般に0.2〜0.4mmである。 下記の例を参照しながら本発明を更に説明す
る。量比は合計組成物の重量％で表わす。 例 １ 表１に挙げた成分を含む組成物を285℃の呼称
溶融温度において一軸スクリウ押出機中で混合す
ることにより調製した。これらの組成物のメルト
フローインデツクスを口径2.096mm、長さ８mmの
標準ダイ及び2.16Kgの荷重を用い、ASTM―
D1238に従つて、285℃の温度で測定した。組成
物中に用いたナイロン及びポリエステルに対する
メルトフローインデツクスはそれぞれ43及び66で
あつた。組成物に用いたナイロン66はほぼ同じ数
のアミン及びカルボキシル末端基を含んでいた。

【表】 表１に挙げたガラス充填ナイロン／PET組成
物は全て良好な寸法許容差の異形押出物を製造す
るのに適していた。 比較実験において、47重量％のナイロン66（メ
ルトフローインデツクス43）、20％のポリ（テト
ラメチレンテレフタレート）（メルトフローイン
デツクス37）及び33％のガラスを含む組成物を製
造した。この組成物のメルトフローインデツクス
（6.9）は十分な異形押出物を製造するには高すぎ
るものであつた。 通常のサイジング手段を用いることなく、組成
物Ａ，Ｄ，Ｆ及びＫを用いて、二重ガラスのアル
ミニウム枠窓の熱バリヤーとして適する形材を適
当な異形押出ダイを通して押出した。組成物Ｄ，
Ｆ及びＫからの形材は組成物Ａからの形材よりも
かなり大きな寸法許容差を有しており、寸法はダ
イの形状によりよく一致するものであつた。 例 ２ ナイロン中のアミン末端基濃度の効果を、下記
の如く、一連のブレンドを調製して測定した。 47％のナイロン66のチツプ、20％のポリエチレ
ンテレフタレートチツプ（例１に使用したのと同
じ）及び33％のガラス繊維（３mmのチヨツプトス
トランド）のブレンドをポリエチレン袋中で緊密
に混合した。ブレンドを、31.5：１の長さ対直径
比を有し、真空が適用される脱揮ゾーンを備えた
直径２インチの一軸スクリウ押出機を通過させ
た。バレル加熱ゾーンは300℃に設定され、スク
リウ速度は120rpmであつた。単一の円筒状のレ
ースを押出し、これを水浴中で冷却し、ペレツト
にカツトした。 製品のメルトフローインデツクスを90℃で18時
間真空オーブン乾燥した後測定した。試験条件は
温度285℃、重量2.16Kgであり、ダイの口径2.096
mm、長さ８mmであつた。 下記の結果が得られた。

【表】 例 ３ 例１の操作を用い、本発明の組成物におけるガ
ラス繊維と比較して、ガラスビーズ及びプレート
状充填材雲母の効果を評価した。下記の表３に製
造された組成物を示す。組成物に用いたナイロン
66は10⁶ｇのポリアミド当りカルボキシル基より
も45ｇ当量過剰のアミン末端基を含んでいた。ポ
リ（エチレンテレフタレート）は例１で用いたも
のと同じであつた。

【表】 これらの数値はガラス繊維が、より高濃度のガ
ラスビーズ又は雲母よりも、溶融粘度を増加する
のに、より有効であるということを示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 線状ポリアミド、少なくとも80重量％のエチ
   レンテレフタレート単位を含む線状ポリエステル
   及び無機繊維充填材のブレンドを含む組成物から
   押出され、この組成物は組成物の５〜60重量％の
   充填材を含み、ポリアミド対ポリエステルの重量
   比が１：１乃至49：１であり、ポリアミドがカル
   ボキシル末端基に対して過剰のアミン末端基を有
   することを特徴とする押出形材。 ２ ポリアミド対ポリエステルの重量比が２：１
   乃至19：１である特許請求の範囲第１項記載の押
   出形材。 ３ ASTM―D1238に従い、口径2.096mm、長さ
   ８mmの標準ダイ及び2.16Kgの荷重を用い、285℃
   の温度で測定された、組成物のメルトフローイン
   デツクスが２より大きくない特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の押出形材。 ４ 10⁶gポリアミド当りカルボキシル基よりも少
   なくとも20ｇ当量多い量の末端アミノ基を含む特
   許請求の範囲１〜３項のいずれかに記載の押出形
   材。 ５ 無機繊維充填材がガラス繊維である特許請求
   の範囲第１〜４項のいずれかに記載の押出形材。 ６ カルボキシル末端基に対して過剰のアミン末
   端基を有する線状ポリアミド、少なくとも80重量
   ％のエチレンテレフタレート単位を含む線状ポリ
   エステル及び無機繊維充填材のブレンドを含む組
   成物であつて、組成物の５〜60重量％の繊維充填
   材を含み、ポリアミド対ポリエステルの重量比が
   １：１乃至49：１である組成物を緊密に混合し、
   異形断面のダイから押出すことを特徴とする形材
   の押出方法。 ７ ポリアミド、ポリエステル及び繊維充填材を
   溶融条件下にいつしよに配合して緊密混合物を
   得、これを形材押出し用の供給組成物としてグラ
   ニユールに形成される特許請求の範囲第６項記載
   の方法。