JPH05239343A - ポリアミドを基材とする安定化組成物及びこれらの組成物から製造される物体 - Google Patents

ポリアミドを基材とする安定化組成物及びこれらの組成物から製造される物体

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JPH05239343A
JPH05239343A JP3030390A JP3039091A JPH05239343A JP H05239343 A JPH05239343 A JP H05239343A JP 3030390 A JP3030390 A JP 3030390A JP 3039091 A JP3039091 A JP 3039091A JP H05239343 A JPH05239343 A JP H05239343A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 (a)対称トリアリールホスフィット、
(b)アルキルヒドロキシフェニルアルカン酸から誘導
されたアミド、及び(c)アルキルヒドロキシフェニル
アルカノイルヒドラジンを含むポリアミドを基材とする
安定化組成物。 【効果】 非常に耐熱酸化劣化性であるこれらの組成物
はあらゆる種類の形状の物体の製造に適している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明はポリアミドを基材とする安定化組
成物に関する。特に本発明は熱老化に対して安定化され
た半芳香族ポリアミドを基剤とする組成物に関する。ポ
リアミドは、機械的性質及び誘電性、化学的不活性及び
高温に対する耐性に価値のある熱可塑性ポリマーであ
る。多くの場合ガラス繊維で強化されており、それらは
特に射出成形により過酷な条件下で使用しうる物体に加
工しうる。
【0002】熱酸化劣化に対してポリアミドを安定化す
るためには、それらに対称トリアリールホスフィット、
特にトリ(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフ
ィットをフェノール系酸化防止剤と組合せて混合するこ
とがすでに提案されている(チバ・ガイギー(Ciba-Gei
gy) による特許BE−A−851、082)。この安定
化組成物は、やがては成形された物体が熱老化するのを
防げられず表面の外観がかなり悪化するので、完全な満
足は得られていない。
【0003】本発明はこの不利な点を克服し、熱酸化劣
化に対して一層耐性のあるポリアミドを基材とする組成
物を提供することを目的とする。このため、本発明は
(a)対称トリアリールホスフィット、(b)アルキル
ヒドロキシフェニルアルカン酸から誘導されたアミド、
及び(c)アルキルヒドロキシフェニルアルカノイルヒ
ドラジンを含むポリアミド(PA)を基材とする安定化
組成物に関する。
【0004】本発明による安定化組成物中に存在するポ
リアミド(以下PAと呼ぶ)は、脂肪族、脂環式及び芳
香族アミン及び脂肪族、脂環式及び芳香族ジカルボン酸
から誘導されたPAから選択しうる。使用しうるアミン
の例には、ヘキサメチレンジアミン、デカメチレンジア
ミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−及び2,
4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、1,3−
及び1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビ
ス(p−アミノシクロヘキシルメタン)、m−キシレン
ジアミン及びp−キシレンジアミンがある。
【0005】使用しうる酸の例には、アジピン酸、スベ
リン酸、セバシン酸、グルタル酸、アゼライン酸、シク
ロヘキサンジカルボン酸、イソフタル酸及びテレフタル
酸がある。含まれるPAはまたこれらの酸のアシルハラ
イド又はジアルキルエステルから誘導されたものでもよ
く、6−アミノカプロン酸、6−アミノカプリル酸、6
−アミノラウリン酸、11−アミノウンデカン酸及び1
2−アミノドデカン酸のようなアミノカルボン酸から誘
導されたもの、あるいはこれらの酸から誘導されたε−
カプロラクタム及びω−ドデカラクタムのようなラクタ
ムから誘導されたものでもよい。
【0006】これらのPAはまた一種以上のアミン又は
一種以上の酸から誘導しうる。異なるPAの混合物も使
用しうる。使用しうる特定のPAの例には、ポリヘキサ
メチレンアジパミド(ナイロン66)、ポリヘキサメチ
レンセバカミド(ナイロン610)、ポリカプラミド
(ナイロン6)及びポリドデカンアミド(ナイロン1
2)がある。
【0007】しかしながら、多くの利点(良好な寸法安
定性を提供する低い水吸収、高い剛性、良好なクリープ
抵抗、良好な誘電性等)を提供するために好ましいPA
は、6乃至12個の炭素原子を含むα,ω−ジカルボキ
シル線状脂肪酸とキシレンジアミンとの重縮合より得ら
れる半芳香族PA、特にアジピン酸とm−キシレンジア
ミンの縮合反応より得られるPA(以下PAM×D6と
呼ぶ)である。
【0008】本発明による組成物に使用する対称トリア
リールホスフィット(a)は同一の置換基を有する3つ
のアリールラジカルを含む有機ホスフィットである。こ
れらのホスフィットは式
【0009】
【化5】
【0010】(但し、式中のR1 はtert−ブチル、1,
1−ジメチルプロピル、シクロヘキシル又はフェニル基
であって、R2 及びR3 はそれぞれ一方が水素原子であ
って、他方が水素原子又はメチル、tert−ブチル、1,
1−ジメチルプロピル、シクロヘキシル又はフェニル基
である。)により表わしうる。
【0011】前述の構造式(I)においては、R1 は好
ましくはtert−ブチル基であり、R 2 及びR3 は好まし
くはそれぞれ一方が水素原子で他方が水素原子又はメチ
ル基又はtert−ブチル基である。式(I)に対応するホ
スフィットの例としては以下のものがある。 トリ(2,5−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフィッ
ト トリ(2−tert−ブチルフェニル)ホスフィット トリ(2−フェニルフェニル)ホスフィット トリ〔2−(1,1−ジメチルプロピル)フェニル〕ホ
スフィット トリ〔2,4−ジ(1,1−ジメチルプロピル)フェニ
ル〕ホスフィット トリ(2−シクロヘキシルフェニル)ホスフィット トリ(2−tert−ブチル−4−フェニルフェニル)ホス
フィット トリ(2−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ホスフ
ィット トリ(2,4−ジ−tert−アミルフェニル)ホスフィッ
ト トリ(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフィッ
ト これらのホスフィットは、特許BE−A−851,082 に記
載されている公知の方法により、たとえば有機塩基の存
在下対応するフェノールと三塩化燐との反応により、又
は塩基触媒の存在下トリフェニルホスフィットとの反応
により調製しうる。
【0012】本発明による安定化組成物はまた、アルキ
ルヒドロキシフェニルアルカン酸から誘導されたアミド
(b)を含む。前述の酸及びポリアミンから得られるこ
れらのアミドは、式
【0013】
【化6】
【0014】(但し、式中のR4 は1乃至12個の炭素
原子を含む直鎖状又は分枝鎖状のアルキル基であって、
たとえばメチル、エチル、プロピル、ブチル、tert−ブ
チル、ヘキシル、オクチル又はデシル基であり、R5
水素原子又はR4 と同一の定義を有するアルキル基であ
り、nは0乃至6の数、Xは2乃至4の数、Aは1乃至
30個の炭素原子を含む脂肪族又は環状の、直鎖状又は
分枝鎖状のXと等価の多価炭化水素鎖である。)により
示される。
【0015】式(II)で示されるアミドの例として
は、前述の酸及びエチレンジアミン、1,3−ジアミノ
プロパン、1,6−ジアミノヘキサン、1,10−ジア
ミノデカン、1,1−ジ(アミノメチル)エチルアミ
ン、テトラ(アミノメチル)メタン、1,4−ジアミノ
メチルシクロヘキサン及び1,4−ジアミノシクロヘキ
サンのようなポリアミンから誘導されるものがある。
【0016】前述のアミド(b)のうち、3−(3,5
−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピ
オン酸のアミドが好ましい。式(II)で示されるアミ
ドの例としては以下のものがある。1,6−ビス〔3−
(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオンアミド〕ヘキサン、1,6−ビス〔3−
(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェ
ニル)プロピオンアミド〕ヘキサン、1,6−ビス〔3
−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロ
ピオンアミド〕ヘキサン、1,6−ビス〔α−(3,5
−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)イソブ
チラミド〕ヘキサン、1,6−ビス(3,5−ジ−tert
−ブチル−4−ヒドロキシフェニルアセタミド)ヘキサ
ン、1,6−ビス〔2−(3,5−ジ−tert−ブチル−
4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド〕ヘキサ
ン、1,2−ビス〔3−(3,5−ジ−tert−ブチル−
4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド〕エタン、
1,4−ビス〔3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−
ヒドロキシフェニル)プロピオンアミドメチル〕シクロ
ヘキサン、1,4−ビス〔3−(3,5−ジ−tert−ブ
チル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド〕シ
クロヘキサン、1,2−ビス〔3−(3,5−ジ−tert
−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミ
ド〕シクロヘキサン、テトラキス〔3−(3,5−ジ−
tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンア
ミドメチル〕メタン アミド(b)は、特許BE−A−726,092 (ジエイ・ア
ール・ガイギー・エス・エイ(J. R. Geigy S. A.)) に
記載されている公知のアミド化法により、たとえば不活
性有機溶媒中で前述の酸又はそれらのハライド又はアル
キルエステルの一をポリアミンと共に加熱することによ
り調製しうる。
【0017】本発明による安定化組成物はまたアルキル
ヒドロキシフェニルアルカノイルヒドラジンであるヒド
ラジン(c)も含む。これらのヒドラジン(c)は式
【0018】
【化7】
【0019】(但し、式中のR4 、R5 及びnはアミド
(b)に関連して示したとおりであり、R6 は水素原
子、2乃至18個の炭素原子を含むアルカノイル基又は
【0020】
【化8】
【0021】(但し、式中のR4 、R5 及びnは前述の
とおりである。)で示される基である。)により示され
る。ヒドラジン(c)の例としては、β−(3,5−ジ
−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニ
ルヒドラジン、N−ステアロイル−N′−〔β−(3,
5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロ
ピオニル〕ヒドラジン、N−〔β−(3−エチル−5−
tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニ
ル〕−N′−〔β−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−
ヒドロキシフェニル)プロピオニル〕ヒドラジン、N−
〔β−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフ
ェニル)プロピオニル〕−N′−(3,5−ジ−tert−
ブチル−4−ヒドロキシベンゾイル)ヒドラジン、N−
ステアロイル−N′−〔β−(3,5−ジシクロヘキシ
ル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル〕ヒドラジ
ン、N−オクタノイル−N′−〔β−(3−メチル−5
−シクロドデシル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオ
ニル〕ヒドラジン及びN,N′−ビス−β−(3,5−
ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオ
ニルヒドラジンがある。
【0022】ヒドラジン(c)は、特許BE−A−748,
097 (ジエイ・アール・ガイギー・エス・エイ)に記載
されている公知の方法により、たとえばヒドラジンとア
ルキルヒドロキシフェニルアルカン酸のエステル又は対
応する酸のハライドとの反応により調製しうる。ホスフ
ィット(a)、アミド(b)及びヒドラジン(c)を含
む安定化混合物は、本発明による組成物中に含まれるP
Aの重量に対して一般的には0.01乃至5重量%の濃度
で混合される。この混合物は好ましくはPAの重量に対
して0.05乃至1重量%、特に0.1乃至0.5重量%の濃
度で混合される。安定化混合物中のホスフィット
(a)、アミド(b)及びヒドラジン(c)間のそれぞ
れの重量比は、一般的には(a):(b):(c)=
(1):(10乃至0.1):(5乃至0.1)であり、好
ましくは(1):(8乃至1):(4乃至1)である。
安定化混合物のそれぞれの成分間の典型的な割合は
(1):(5乃至1):(2)である。
【0023】PA及び前述の安定化混合物の他に、本発
明の組成物はまた従来及び通常の量の以下に示す公知の
成分及び添加剤を一種以上含みうる。たとえば、ガラス
繊維、炭素繊維、金属炭化物又は硼化物繊維、ウィスカ
ー等のような繊維強化剤を含みうる。好ましい繊維強化
剤は、任意に従来のカップリング剤で処理されたガラス
繊維を含む。カップリング剤としてはシランがある。使
用しうるガラス繊維の例としては、Vetrotex P33
8、P327及び5145;Silenka 8087及び80
45及びOCF CS R23D×1及びR17B×1
という商標名で市販されているガラス繊維がある。
【0024】本発明による組成物に繊維強化剤を混合す
る場合には、繊維強化剤が全重量の10乃至80重量
%、好ましくは20乃至70重量%を構成しうる。繊維
強化剤が組成物の全重量の35乃至65%を構成した時
に最良の結果が得られている。その他の公知の光、熱及
び酸化安定剤、無機充填剤、難燃剤、着色剤、顔料、滑
剤、静電防止剤、成形品取出剤及び加工助剤を含みう
る。
【0025】タルク及びアルカリ金属又はアルカリ土類
金属ホスフィネートのような、本発明による組成物のP
A成分の従来の核剤も含みうる。組成物中に存在するP
AがPAM×D6の場合には、公知の核剤はポリヘキサ
メチレンアジパミド(ナイロン66)である。PA以外
のポリマーも公知の方法で本発明による組成物に混合し
うる。これらのポリマーは一般的にはポリエステル及び
ポリオレフィンから選択される。選択されうる典型的な
ポリエステルはポリ(エチレンテレフタレート)であ
る。エチレンのポリマー及びプロピレンのポリマーがポ
リオレフィンとして選択されうるが、少くとも一部が無
水マレイン酸のような極性モノマーで変性されているプ
ロピレンポリマーが特に好ましい。
【0026】本発明による安定化組成物は、それらの成
分の十分でかつ均質な混合を確保する公知の技術のいず
れかにより調製しうる。従って、PA、前述の安定化混
合物及び任意のその他の成分及び添加剤を乾燥混合し、
次いで溶融ブレンドする。乾燥混合物を得るためには、
リボンミキサー、ドラムミキサー、Henschel、Loedige
、Dyosna等のような高速ミキサーのようないずれのミ
キサーでも使用しうる。溶融ブレンドを実施するには、
外面型のミキサーでもTroester、Banbury 等より市販さ
れているような密閉式のミキサーでも等しく十分に実施
しうる。しかしながら、技術的及び経済的理由で密閉式
ミキサーを使用することが好ましく、特殊な密閉式ミキ
サーである押出機を使用するのが特に好ましい。
【0027】本発明による安定化組成物はプラスチック
を加工する全ての従来の方法を用いた加工に適し、特に
射出成形に適する。これらの組成物はあらゆる種類の形
状の物体の製造、特に射出成形品の製造に適する。本発
明による安定化組成物は例外的な耐熱老化性を示すの
で、それらから製造された物体は、連続して高温で長期
間使用することが可能であり、特に自動車及び航空機工
業における軽質合金に代わるものとして適している。
【0028】
【実施例】本発明を以下の実施例により説明する。 実施例 1 以下の成分を乾燥混合することにより安定化組成物を調
製する。 440重量部のPAM×D6 500重量部のガラス繊維(P327という商標名でVe
trotexより市販されているもの) 49重量部のナイロン66(ICIの製品Maranyl A−
100) 10重量部のタルク、 5重量部の1,6−ビス〔3−(3,5−ジ−tert−ブ
チル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド〕ヘ
キサン(アミド(b))(Irganox 1098という商標
名でチバ・ガイギーより市販されているもの) 2重量部のN,N′−ビス〔3−(3,5−ジ−tert−
ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル〕ヒド
ラジン(ヒドラジン(c))(Irganox MD1024と
いう商標名で市販されているもの) 1重量部のトリ(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)
ホスフィット(ホスフィット(a))(IRGAFOS
168という商標名でチバ・ガイギーから市販されてい
るもの) 1重量部のステアリン酸バリウム この混合物を一軸スクリュー押出機中で粗砕し、粒体を
射出成形により試験片に加工して150℃の換気孔付オ
ーブン中種々の時間老化試験を行った。
【0029】前述の組成物を射出成形した試験片の耐熱
酸化劣化性を、ASTM標準D790−80による曲げ
強さの測定及びISO標準4288に従って測定しIS
O標準468に従って表わされる老化した試験片の靭性
より分析した。これらの測定結果を以下の第1表に示
す。 第 1 表 老化時間(時間) 0 500 1000 2000 ──────────────────────────────────── 破壊応力(MPa) 395 294 297 259 ──────────────────────────────────── 算術靭性 (ISO標準468) 0.17 0.22 0.48 0.94 ──────────────────────────────────── 実施例 2 安定化組成物の調製に1重量部のアミド(b)を用いる
こと以外は、実施例1と同様に行なった。
【0030】得られた結果を以下の表2表に示す。 比較例1R〜3R 比較例1Rは、成分(a)、(b)及び(c)を組成物
に混合しないこと以外は実施例1と同様に行なった。比
較例2Rは、ヒドラジン(c)を組成物に混合しないこ
と以外は実施例2と同様に行なった。
【0031】実施例3Rは、ホスフィット(a)を組成
物に混合しないこと以外は実施例2と同様に行なった。 第 2 表 老化時間(時間) 0 500 1000 2000 ──────────────────────────────────── 実施例2 破壊応力(B.S.)(MPa) 391 295 287 238 算術靭性(Ra)(mμ) 0.14 0.47 1.50 2.46 ──────────────────────────────────── 比較例1R B.S.(MPa) 365 316 276 174 Ra(mμ) 0.30 1.84 3.62 5.34 ──────────────────────────────────── 比較例2R B.S.(MPa) 351 258 207 150 Ra(mμ) 0.43 1.76 3.23 6.58 ──────────────────────────────────── 比較例3R B.S.(MPa) 372 296 286 Ra(mμ) 0.44 0.45 1.05 4.02 ──────────────────────────────────── これらの結果より明らかなように、本発明による組成物
は、長期にわたる耐熱酸化劣化性が、比較例の組成物と
比較して、著しく優れていることが明らかである(破壊
応力の著しく高い値及び微細な表面の外観(Raの値)
に反映している)。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)対称トリアリールホスフィット、
    (b)アルキルヒドロキシフェニルアルカン酸から誘導
    されたアミドを含むポリアミドを基材とする安定化組成
    物であって、(c)アルキルヒドロキシフェニルアルカ
    ノイルヒドラジンも含むことを特徴とする安定化組成
    物。
  2. 【請求項2】 前記ポリアミドが6乃至12個の炭素原
    子を含むα、ω−ジカルボキシル線状脂肪酸とキシレン
    ジアミンの重縮合により得られる生成物を含む請求項1
    記載の安定化組成物。
  3. 【請求項3】 前記ホスフィット(a)が式 【化1】 (但し、式中のR1 はtert−ブチル、1,1−ジメチル
    プロピル、シクロヘキシル又はフェニル基であって、R
    2 及びR3 はそれぞれ一方が水素原子であって、他方が
    水素原子又はメチル、tert−ブチル、1,1−ジメチル
    プロピル、シクロヘキシル又はフェニル基である。)で
    示される請求項1又は2記載の安定化組成物。
  4. 【請求項4】 前記ホスフィット(a)がトリ(2,4
    −ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフィットである請求
    項3記載の安定化組成物。
  5. 【請求項5】 前記アミド(b)が式 【化2】 (但し、式中のR4 は1乃至12個の炭素原子を含む直
    鎖状又は分枝鎖状のアルキル基であって、たとえばメチ
    ル、エチル、プロピル、ブチル、tert−ブチル、ヘキシ
    ル、オクチル又はデシル基であり、R5 は水素原子又は
    4 と同一の定義を有するアルキル基であり、nは0乃
    至6の数、Xは2乃至4の数、Aは1乃至30個の炭素
    原子を含む脂肪族又は環状の、直鎖状又は分枝状のXと
    等価の多価炭化水素鎖である。)で示される請求項1乃
    至4のいずれかに記載の安定化組成物。
  6. 【請求項6】 前記アミド(b)が1,6−ビス〔3−
    (3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニ
    ル)プロピオンアミド〕ヘキサンである請求項5記載の
    安定化組成物。
  7. 【請求項7】 前記ヒドラジン(c)が式 【化3】 (但し、式中のR4 、R5 及びnはアミド(b)に関連
    して示したものと同じ定義を有しており、R6 は水素原
    子、2乃至18個の炭素原子を含むアルカノイル基又は
    式 【化4】 (但し、式中のR4 、R5 及びnは前述のとおりであ
    る。)の基である。)で示される請求項1乃至6のいず
    れかに記載の安定化組成物。
  8. 【請求項8】 前記ヒドラジン(c)がN,N′−ビス
    〔β−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフ
    ェニル)プロピオニル〕ヒドラジンである請求項7記載
    の安定化組成物。
  9. 【請求項9】 繊維強化剤を更に含む請求項1乃至8の
    いずれかに記載の安定化組成物。
  10. 【請求項10】 請求項1乃至9のいずれかに記載の組
    成物から製造される物体。
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