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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-21
(54)【発明の名称】強化ポリアミド
(51)【国際特許分類】
C08L 77/00 20060101AFI20241114BHJP
C08L 77/04 20060101ALI20241114BHJP
C08L 83/04 20060101ALI20241114BHJP
【ＦＩ】
C08L77/00
C08L77/04
C08L83/04
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024527109
(86)(22)【出願日】2021-11-15
(85)【翻訳文提出日】2024-05-08
(86)【国際出願番号】 CN2021130742
(87)【国際公開番号】W WO2023082277
(87)【国際公開日】2023-05-19
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】502141050
【氏名又は名称】ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
(71)【出願人】
【識別番号】590001418
【氏名又は名称】ダウ シリコーンズ コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100092783
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100095360
【弁理士】
【氏名又は名称】片山 英二
(74)【代理人】
【識別番号】100120134
【弁理士】
【氏名又は名称】大森 規雄
(74)【代理人】
【識別番号】100128484
【弁理士】
【氏名又は名称】井口 司
(72)【発明者】
【氏名】ワン、タオ
(72)【発明者】
【氏名】チェン、ホンユ
(72)【発明者】
【氏名】ウォン、シルン
(72)【発明者】
【氏名】ジャン、カイナン
(72)【発明者】
【氏名】ミン、ミン
(72)【発明者】
【氏名】ミャオ、ウェンケ
(72)【発明者】
【氏名】オーヤン、ウーイェ
(72)【発明者】
【氏名】リュー、アンドン
【テーマコード（参考）】
4J002
【Ｆターム（参考）】
4J002BB21X
4J002CL00W
4J002CL03W
4J002CP03Z
4J002CP05Y
4J002CP06Z
4J002CP09Z
4J002CP10Z
4J002FD010
4J002FD020
4J002FD030
4J002FD070
4J002FD090
4J002FD130
4J002FD320
4J002GF00
4J002GM00
4J002GN00
(57)【要約】
強化ポリアミド組成物であって、（ａ）少なくとも１つのポリアミドと、（ｂ）少なくとも１つの強化剤成分と、（ｃ）良好な衝撃強度を有する強化ポリアミド組成物を提供する、１ｍｍ２／ｓ～１００，０００ｍｍ２／ｓの粘度を有する少なくとも１つのシロキサン系成分と、を含む強化ポリアミド組成物；強化ポリアミド組成物を製造するための方法；並びに強化ポリアミド組成物から作製される物品。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
強化ポリアミド組成物であって、（ａ）少なくとも１つのポリアミドと、
（ｂ）少なくとも１つの強化剤成分と、
（ｃ）増加した衝撃強度を有する強化ポリアミド組成物を提供するための、１ｍｍ２／ｓ～１００，０００ｍｍ２／ｓの粘度を有する少なくとも１つのシロキサン系成分と、を含む、強化ポリアミド組成物。
【請求項2】
前記少なくとも１つのシロキサン系成分中の官能化極性末端基が、ヒドロキシル基；アミノ基；エポキシ基；カルボニル基；メルカプト基、及びそれらの混合物を含む、請求項１に記載の強化ポリアミド組成物。
【請求項3】
前記少なくとも１つのシロキサン系成分中の非官能化非極性末端基が、アリル基；アルキル基；及びこれらの混合物を含む、請求項１に記載の強化ポリアミド組成物。
【請求項4】
前記少なくとも１つのポリアミドである成分（ａ）の濃度が、前記強化ポリアミド組成物の総重量に基づいて、５０重量％～９８．９９重量％であり、前記少なくとも１つの強化剤成分である成分（ｂ）の濃度が、１重量％～５０重量％であり、前記少なくとも１つのシロキサン系成分の濃度が、０．０１重量％～１０重量％である、請求項１に記載の強化ポリアミド組成物。
【請求項5】
前記ポリアミドである成分（ａ）が、（ａｉ）ナイロン－４，６；（ａｉｉ）ナイロン－６，６；（ａｉｉｉ）ナイロン－６，１０；（ａｉｖ）ナイロン－６，９；（ａｖ）ナイロン－６，１２（ａｖｉ）ナイロン－１１；（ａｖｉｉ）ナイロン－１２；（ａｖｉｉｉ）６Ｔ～１２Ｔ；（ａｉｘ）６Ｉ～１２Ｉ；（ａｘ）２－メチルペンタメチレンジアミン及び／又はヘキサメチレンジアミンと、アジピン酸、イソフタル酸及びテレフタル酸からなる群から選択される１つ以上の酸とから形成されるポリアミド；並びに（ａｘｉ）前記ナイロン及びそのポリアミドのブレンド及び／又はコポリマーからなる群から選択される、請求項１に記載の強化ポリアミド組成物。
【請求項6】
前記強化ポリアミド組成物が、前記少なくとも１つのシロキサン系成分を含有しないポリアミド組成物と比較して、衝撃強度において少なくとも１０パーセントの増加を示す、請求項１に記載の強化ポリアミド組成物。
【請求項7】
前記組成物が、前記組成物に基づいて、最大５０重量パーセントの、充填剤、潤滑剤、可塑剤、顔料、染料、酸化防止剤、安定剤、成核剤、難燃剤、発泡剤、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される成分を含む、請求項１に記載の強化ポリアミド組成物。
【請求項8】
高流動性及び靱性を示す強化ポリアミド組成物を調製するための方法であって、（ａ）少なくとも１つのポリアミドと、
（ｂ）少なくとも１つの強化剤成分と、
（ｃ）増加した衝撃強度を有する強化ポリアミド組成物を提供するための、１ｍｍ２／ｓ～１００，０００ｍｍ２／ｓの粘度を有する少なくとも１つのシロキサン系成分とを、一段階で、所定の温度で、かつ所定の時間で溶融混合することを含み、成分（ａ）～（ｃ）の前記溶融混合が、２００℃を超える温度で行われる、方法。
【請求項9】
高流動性及び靱性を示す強化ポリアミド組成物を調製するための方法であって、（Ｉ）６０℃未満の温度で、以下の２つの成分：
（α）少なくとも１つの強化剤成分と、
（β）少なくとも１つのシロキサン系成分と、を混合して、ブレンド複合材成分を形成する工程と、
（ＩＩ）２００℃超の温度で、以下の２つの成分：
（γ）少なくとも１つのポリアミドと、
（ε）工程（Ｉ）からの前記ブレンド複合材成分と、を溶融混合して、増加した衝撃強度を有する強化ポリアミド組成物を形成する工程と、を含む、方法。
【請求項10】
高流動性及び靱性を示す強化ポリアミド組成物を調製するための方法であって、（Ａ）１００℃超の温度で、以下の２つの成分：
（α）少なくとも１つの強化剤成分と、
（β）少なくとも１つのシロキサン系成分と、を溶融混合して、ブレンド複合材成分を形成する工程と、
（Ｂ）工程（Ａ）からの前記ブレンド複合材成分をペレット化して、複数の複合材ペレットを形成する工程と、
（Ｃ）２００℃超の温度で、以下の２つの成分：
（γ）少なくとも１つのポリアミドと、
（ε）工程（Ｂ）からの前記複数の複合材ペレットと、を溶融混合して、増加した衝撃強度を有する強化ポリアミド組成物を形成する工程と、を含む、方法。
【請求項11】
請求項１に記載の強化ポリアミド組成物から製造された、物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、強化ポリアミド組成物に関し、より具体的には、本発明は、強化ポリアミド組成物であって、ポリアミドと、耐衝撃性改良剤と、強化ポリアミド組成物に改善された衝撃強度及び流動性特性を与えるシロキサン系ポリマーとのブレンドを含む強化ポリアミド組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
ナイロンは、ポリアミドから構成される合成熱可塑性ポリマーのファミリーの総称である。ポリアミド（ＰＡ）は、アミド結合によって連結された繰り返し単位である。ナイロンは、アミド連結（－ＣＯ－ＮＨ－）の少なくとも８５重量％が２つの脂肪族基に直接結合している脂肪族又は半芳香族ポリアミドに基づく周知の合成熱可塑性ポリマーである。
【0003】
合成加工ナイロン（又はＰＡ）は、優れた機械特性、耐溶剤性、耐摩耗性などを有するプラスチックであり、ナイロン材料は、様々な用途で使用するための物品／製品及び部品を形成するために、様々な繊維、フィルム、又は形状に溶融加工することができる。例えば、強化ナイロン複合材料は、自動車用途、産業機械用途、消費者用途、及び電子用途などの用途に使用することができる。特に自動車分野において、室温及び室温より低い温度の両方で強化ナイロンの衝撃強度を引き続き改善する必要がある。しかしながら、ナイロンは、低いノッチ付き衝撃強度を有し、特に、ナイロンは、低温環境における靱性が低いという欠点を示し、このことは、ナイロンの産業における更なる用途を制限する。したがって、産業界は、強化ナイロンの衝撃強度性能をより良好にする（増加又は改善する）方法を絶えず求めている。
【0004】
典型的には、強化ナイロンの衝撃強度性能（又は耐衝撃性）は、耐衝撃性改良（ＩＭ）剤又は添加剤を強化ナイロンに添加することによって増加する。耐衝撃性改良剤材料を強化ナイロンに添加することは、特に自動車分野において、室温及び室温より低い温度の両方で強化ナイロンの衝撃強度を改善する１つの方法である。更に、より効率的な耐衝撃性改良剤は、強化ナイロンの剛性／靱性／流動性バランスを改善し、強化ナイロン及びそれから作製される物品の製造に伴うコストを低減することができるので、強化ナイロンから作製される物品の重量を更に低減することを可能にするために、より効率的な耐衝撃性改良剤が必要とされる。
【0005】
これまで、強化ナイロンにおいて主に使用される耐衝撃性改良剤（ＩＭ）は、無水マレイン酸グラフト化ポリオレフィンエラストマーであった。通常、無水マレイン酸（ＭＡＨ）は、以下の一般的化学反応スキーム（スキーム（Ｉ））に示されるように、ＰＯＥ上にグラフト化された無水物基とナイロン中のアミン末端基との間の反応を通してＰＯＥとナイロンとの間の適合性を高めるために、ポリオレフィンエラストマー（ＰＯＥ）の骨格にグラフト化される。
【0006】
【化1】
【0007】
ＭＡＨグラフト化ＰＯＥは、非極性ポリオレフィンと高極性ナイロンとの間に必要とされる良好な適合性特性を実現する。しかしながら、上記反応は、不可逆的なイミド結合を引き起こし、得られるナイロン／ＰＯＥブレンド組成物の流動性特性を著しく低下させる。
【0008】
これまで、例えば、ＩＭのＭＡＨグラフト比を最適化すること、ＰＯＥのＴｇを低下させること、及び／又はＰＯＥ中に架橋を提供することを含む、強化ナイロンの衝撃強度を改善するための多くの努力が行われてきた。努力の大部分は、ＰＯＥ上にグラフト化されたＭＡＨレベルを改良するなどの、ＭＡＨグラフト化ＰＯＥ（「ＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ」とも略される）成分の設計を伴う。しかしながら、強化ナイロン組成物の衝撃強度及び流動性性能の両方を最適化するための前述の産業による努力は、限られた成功しか収めていない。
【0009】
例えば米国特許第９，０５６，９８２（Ｂ２）号及び米国特許第９，３８８，３１２号は、５０重量パーセント～９９重量パーセントのナイロン６．６樹脂、１重量パーセント～５０重量パーセントのポリマー性能改良剤、及び０．０１重量パーセント～２５重量パーセントのシリコーン系添加剤を含むペレット又は固体の形態の熱可塑性組成物であって、シリコーン系添加剤が、ゲル又は油のいずれともみなすことができない超高分子量シロキサンポリマーを含み、シロキサンポリマーが官能化されておらず、かつポリアミドと非反応性の熱可塑性組成物に言及している。
【0010】
米国特許出願公開第２０１４０３１６０４１号（国際公開第２０１４１７６１４３（Ａ１）号に相当）は、熱可塑性又は熱硬化性樹脂系における強化剤としての超高分子量ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）の使用について言及している。上記参考文献に記載されている樹脂系は、広範囲の種類のポリマー及びポリアミドを包含する。沈降シリカ及びヒュームドシリカも同様にＰＤＭＳにブレンドされる。ＰＤＭＳの充填量は高く、上記参考文献に開示されている組成物中で２０重量％～８０重量％の範囲である。そのようなＰＤＭＳの高充填量は、高極性ポリアミドと低極性ＰＤＭＳとの間の乏しい適合性のために、ＰＤＭＳを使用する樹脂系に有害であり得る。
【0011】
中国特許第１１０４３７６１１（Ａ）号は、超低温耐性を有する強化ナイロン複合材料について言及している。上記参考文献に記載されている複合材料は、ガラス繊維、潤滑剤、及び他の添加剤に加えて、強化剤としてアミノ又はエポキシ末端ＰＤＭＳを必要とする。強化剤として有用なポリオレフィンエラストマーは言及されていない。加えて、上記の参考文献は、全配合物に基づいて高充填量（例えば、５重量％～１２重量％）の強化剤を必要とする。
【0012】
中国特許第１０２９６４８２２（Ａ）号は、ナイロンの強化剤として少なくとも２つのビニル基を有するビニル－ＰＤＭＳを使用することによってナイロンを強化することに言及している。水素シリコン油も架橋剤として使用される。ビニル基は、水素シリコン油で架橋されるＰＤＭＳ中に存在する必要がある。
【0013】
中国特許第１１１１１７２２３（Ａ）号は、再生ナイロンを含有するナイロン複合材料から作製された自動車軸受材料に言及しており、１部～１０部の第２の成分ポリマーは、超高分子量（Ｍｗ）ＰＤＭＳを超高Ｍｗ ＰＥ、ＰＵ、エチレン－プロピレンコポリマーなどと共に使用する。中国特許第１１１１１７２２３（Ａ）号に開示されている目的は、ナイロン複合材料の水吸着を低減することである。中国特許第１１１１１７２２３（Ａ）号には、衝撃強度又は流動性を改善すること、又は衝撃強度又は流動性を改善するためにＰＤＭＳを使用することは記載されていない。
【0014】
公知の強化ナイロン組成物によって提供される衝撃強度に関する制限を考慮すると、強化ナイロンの流動性などの強化ナイロンの他の特性に悪影響を及ぼすことなく、かつ強化ナイロンの製造コストを著しく増加させることなく、特に－３０℃未満などの低温での強化ナイロンの衝撃強度を更に改善することが望ましい。
【0015】
更に、改良された強化ナイロン組成物を形成する適切な成分をブレンドすることによって、靱性の増加などの改良された特性を有する新規な強化ナイロン化合物、材料又は組成物を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【0016】
広範な一実施形態では、本発明は、強化ポリアミド組成物であって、（ａ）少なくとも１つのポリアミド（例えば、ナイロン化合物）と、（ｂ）少なくとも１つの耐衝撃性改良剤と、（ｃ）強化ポリアミド組成物の衝撃強度特性が改善されるように強化ナイロン組成物を形成するための、少なくとも１つの液体低粘度シロキサン系ポリマーとのブレンドを含む、強化ポリアミド組成物に関する。
【0017】
別の実施形態では、本発明の強化ポリアミド組成物は、強化ポリアミド組成物の総重量に基づいて、５０重量％～９８．９９重量％の濃度を有する少なくとも１つのポリアミドである成分（ａ）と、１重量％～５０重量％の濃度を有する少なくとも１つの耐衝撃性改良剤組成物である成分（ｂ）と、０．０１重量％～１０重量％の濃度を有する少なくとも１つの液体低粘度シロキサン系ポリマーである成分（ｃ）とを含む。
【0018】
更に別の実施形態では、本発明は、衝撃強度特性の改善（例えば、少なくとも１０％の増加）を示す上記強化ポリアミド組成物を調製するための方法を含む。
【0019】
更に別の実施形態では、本発明は、改善された衝撃強度特性を有する上記の強化ナイロン組成物を製造するための方法を含む。
【0020】
更になお別の実施形態では、本発明は、改善された衝撃強度特性を有する上記強化ポリアミド組成物を用いて製造された物品を含む。
【0021】
１つ以上の他の実施形態では、本発明は、上記強化ナイロン組成物を使用して製造された物品、及び物品を製造するための方法を含む。
【0022】
本発明の実施形態の追加の特徴及び有利な点は、以下の発明を実施するための形態に記載され、一部はその説明から当業者に容易に明らかになるか、又は発明を実施するための形態及び特許請求の範囲を含む、本明細書に記載の実施形態を実践することによって認識される。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本明細書における温度は、摂氏温度（℃）である。
【0024】
本明細書における「室温（Room temperature、ＲＴ）」及び／又は「周囲温度」は、別途特定されない限り、２０℃～２６℃の温度を意味する。
【0025】
「エラストマー」は、粘弾性（すなわち、粘度及び弾性の両方）を有し、他の材料と比較して弱い分子間力、一般に低いヤング率及び高い破壊歪みを有するポリマーである。ＩＵＰＡＣ（国際純正・応用化学連合）は、「エラストマー」という用語を「ゴム様弾力性を示すポリマー」と定義している。
【0026】
「ポリマー」は、同じ種類又は異なる種類のモノマーを重合することによって調製されるポリマー化合物である。したがって、ポリマーという総称は、「ホモポリマー」（微量の不純物がポリマー構造に組み込まれ得るという理解の下で、１種類のモノマーのみから調製されたポリマーを指すために用いられる）、及び「インターポリマー」という用語を包含し、これはコポリマー（２つの異なる種類のモノマーから調製されたポリマーを指すのに用いられる）、ターポリマー（３つの異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを指すのに用いられる）、及び３つより多くの異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを含む。微量の不純物、例えば触媒残留物が、ポリマー中及び／又はポリマー内に組み込まれる可能性がある。それはまた、コポリマーのすべての形態、例えば、ランダム、ブロックなども包含する。ポリマーは、多くの場合、１つ以上の特定のモノマー「で作製され」、特定のモノマー又はモノマーの種類に「基づいて」、特定のモノマー含量を「含有する」などと称されるが、本文脈では、「モノマー」という用語は、特定のモノマーの重合残基を指し、非重合種を指すものではないと理解されることに留意されたい。一般に、本明細書におけるポリマーは、対応するモノマーの重合形態である「単位」に基づくものとして言及される。
【0027】
「組成物」という用語は、当該組成物を構成する材料の混合物、並びに当該組成物の材料から形成された反応生成物及び分解生成物を指す。
【0028】
本明細書における「ナイロンポリマー組成物」は、少なくとも１つの純粋なナイロンポリマーと、少なくとも１つ以上の他の成分、例えば、エラストマー、ガラス繊維、小分子添加剤などとの組み合わせ、混合物、又はブレンドを意味する。上記材料をブレンドするために使用されるブレンドのタイプは、一般に、二軸スクリュー押出機又は浸漬によって進められるが、これらに限定されない。
【0029】
本明細書において「耐衝撃性改良剤」とは、硬質部品の物理的特性要件を満たすために、様々なプラスチック樹脂の可撓性、靱性、及び衝撃強度を増加させるために添加される添加剤を意味する。
【0030】
ナイロン組成物に関する用語「衝撃靱性」、「衝撃強度」、及び「耐衝撃性」は、本明細書において、ＣＨＡＲＰＹ、ＩＳＯ １７９に記載されている衝撃法によって評価されるナイロン組成物の衝撃強度の性能特性を意味する。上記用語は互換的に使用することができる。
【0031】
ナイロン組成物に関する「室温（ＲＴ）衝撃強度」は、本明細書において、室温条件下で試験されたナイロン組成物の衝撃強度値を意味する。
【0032】
「含む（comprising）」、「含む（including）」、「有する（having）」という用語、及びそれらの派生語は、任意の追加の構成成分、工程、又は手順が本明細書において具体的に開示されているか否かにかかわらず、それらの存在を排除することを意図したものではない。疑義を避けるために、「含む（comprising）」という用語の使用を通じて特許請求されるすべての組成物は、特に反対の記載がない限り、ポリマーであるか否かにかかわらず、任意の追加の添加剤、アジュバント又は化合物を含み得る。対照的に、「から本質的になる」という用語は、操作性に必須ではないものを除き、あらゆる他の構成成分、工程、又は手順をあらゆる後続の説明の範囲から除外する。「からなる」という用語は、明確に描写又は列挙されていない任意の構成成分、工程、又は手順を除外する。「又は」という用語は、特に明記しない限り、列挙されたメンバーを個別に、及び任意の組み合わせで指す。単数形の使用には複数形の使用が含まれ、その逆もまた同様である。
【0033】
本明細書に開示される数値範囲は、下限値から上限値までのすべての値（下限値及び上限値を含む）を含む。明示的な値を含有する範囲（例えば１、又は２、又は３～５、又は６、又は７の範囲）の場合、任意の２つの明示的な値の間の任意の部分範囲が含まれる（例えば、上記の範囲１～７は、部分範囲１～２、２～６、５～７、３～７、５～６などを含む）。
【0034】
本明細書全体にわたって使用される場合、以下の略称は、文脈から別途明確に指示されない限り、以下の意味を有する。「＝」は、「等しい」又は「と等しい」を意味し、「＜」は、「未満」を意味し、「＞」は、「よりも大きい」を意味し、「≦」は、「以下」を意味し、「≧」は、「以上」を意味し、「＠」は、「において」を意味し、μｍ＝ミクロン、ｇ＝グラム、ｍｇ＝ミリグラム、ｍＷ／ｍ・Ｋ＝１メートル当たりのミリワット・ケルビン度、Ｌ＝リットル、ｍＬ＝ミリリットル、ｇ／ｍＬ＝１ミリリットル当たりのグラム、ｇ／Ｌ＝１リットル当たりのグラム、ｇ／１０ｍｉｎ＝１０分当たりのグラム、ｋｇ／ｍ３＝１立方メートル当たりのキログラム、ｐｐｍ＝重量百万分率、ｐｂｗ＝重量部、ｒｐｍ＝１分間当たりの回転数、ｍ＝メートル、ｍｍ＝ミリメートル、ｃｍ＝センチメートル、μｍ＝マイクロメートル、ｍｍ２／ｓ＝１秒当たりのミリメートル、ｍｉｎ＝分、ｓ＝秒、ｍｓ＝ミリ秒、ｈｒ＝時、Ｐａ＝パスカル、ＭＰａ＝メガパスカル、Ｐａ・ｓ＝パスカル秒、ｍＰａ・ｓ＝ミリパスカル秒、ｇ／ｍｏｌ＝１モル当たりのグラム、ｇ／ｅｑ＝１当量当たりのグラム、ｍｇ ＫＯＨ／ｇ＝１グラム当たりの水酸化カリウムのミリグラム、Ｍｎ＝数平均分子量、Ｍｗ＝重量平均分子量、ｐｔｓ＝重量部、１／ｓ又は秒－１＝秒の逆数［ｓ－１］、℃＝摂氏温度、ｍｍＨｇ＝水銀柱ミリメートル、ｐｓｉｇ＝１平方インチ当たりのポンド、ｋＰａ＝キロパスカル、％＝パーセント、ｖｏｌ％＝体積パーセント、ｍｏｌ％＝モルパーセント、及びｗｔ％＝重量パーセント。
【0035】
別途明記されない限り、すべてのパーセンテージ、部、比などの量は、重量によって定義される。例えば、本明細書に記載したすべてのパーセンテージは、別途指示されない限り、重量パーセンテージ（重量％）である。
【0036】
本発明の具体的な実施形態が、本明細書の以下に記載される。これらの実施形態は、本開示が詳細かつ完全であり、当業者に本発明の主題の範囲を完全に伝えるように提供される。
【0037】
一般に、本発明は、様々な用途のための、特に、ナイロン組成物が衝撃強度及び流動特性の増加を有することを必要とする用途において、ナイロン物品／製品又は部品を製造するのに有用な、強化ポリアミド（例えば、ナイロン）配合物又は組成物を含む。
【0038】
広範な実施形態では、本発明の強化ポリアミド組成物は、（ａ）少なくとも１つのポリアミド（例えば、ナイロン化合物）と、（ｂ）少なくとも１つの強化剤成分と、（ｃ）強化ポリアミド組成物の衝撃強度特性が改善されるように強化ナイロン組成物を形成するための、少なくとも１つの液体低粘度シロキサン系ポリマーとのブレンド又は混合物を含む。
【0039】
ナイロン組成物のポリアミド化合物である成分（ａ）は、ポリマー主鎖の不可欠な部分として繰り返しアミド基（Ｒ－ＣＯ－ＮＨ－Ｒ’）を含有するポリマーである。本発明において有用なポリアミド化合物は、１つ以上のポリアミド化合物を含み得る。本発明に使用することができる好適なポリアミド樹脂としては、当技術分野で公知の任意のポリアミドが挙げられる。本発明において有用なポリアミドとしては、例えば、脂肪族、半結晶性、芳香族、半芳香族ナイロン樹脂、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。ナイロン樹脂は、本質的にラクタム又はジアミン、脂肪族、半芳香族又は芳香族ジカルボン酸、及びそれらの混合物の出発材料から調製されるものである。本発明において有用な適切なラクタムとしては、例えば、カプロラクタム、ラウロラクタム、及びそれらの混合物が挙げられる。本発明において有用な適切なアミンとしては、例えば、テトラメチレンジアミン；ヘキサメチレンジアミン（ＨＭＤ）；２－メチルペンタメチレン－ジアミン；ウ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－（２，４，４－トリメチル－ヘキサメチレンジアミン；５－メチルノナエチレンジアミン；メタキシリレンジアミン（ＭＸＤ）；パラキシリレンジアミン；２－メチル－１，５－ペンタメチレンジアミン（ＭＰＭＤ）；及びこれらの混合物が挙げられる。本発明において有用な好適なジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸（ＤＤＤＡ）、テレフタル酸（ＴＰＡ）、イソフタル酸（ＩＰＡ）、２－クロロテレフタル酸、２－メチルテレフタル酸、５－メチルイソフタル酸、５－ナトリウム－スルホイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0040】
本発明においては、これらの出発材料に由来するナイロンホモポリマー又はコポリマーを単独又は混合物としてのいずれかで使用する。本発明の組成物に望ましいポリアミド樹脂の具体例としては、以下のものが挙げられる：（ナイロン６）；ポリウンデカンアミド（ナイロン１１）；ポリラウラミド（ナイロン１２）；ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）；ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）；ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６１０）；ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６１２）；ポリヘキサメチレンテレフタルアミド（６Ｔ）；ポリヘキサメチレンイソテレフタルアミド（６１）；２－メチルペンタメチレンテレフタルアミド（ナイロンＤＴ）；２－メチルペンタメチレンイソフタルアミド（ＤＩ）；ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリカプラミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／６）；ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリドデカンアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／１２）；ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｔ）；ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６１）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドｆ－ポリカプラミドコポリマー（ナイロン６６／６１／６）；ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／－ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｔ／６１）；ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／６１）；ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリ（２－メチルペンタメチレン）テレフタルアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／Ｍ５Ｔ）；ポリヘキサメチレンテレフタルアミドｆ－ポリヘキサメチレンセバカミド／ポリカプラミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／６１０／６）；ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリドデカンアミド／ポリヘキサメチレンアジパミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／１２／６６）；ポリヘキサメチレンテレフタルアミド／ポリドデカンアミド／－ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／１２／６１）；ポリｍ－キシリレンアジパミド（ナイロンＭＸＤ６）；及び上記化合物のいずれかの混合物及びコポリマーなど。
【0041】
いくつかの好ましい実施形態では、ポリアミド成分である成分（ａ）は、衝撃強度が所望される任意のポリアミドであり得る。例えば、ポリアミド成分は、（ａｉ）ナイロン－６；（ａｉｉ）ナイロン－４，６；（ａｉｉｉ）ナイロン－６，６；（ａｉｖ）ナイロン－６，１０；（ａｖ）ナイロン－６，９（ａｖｉ）ナイロン－６，１２；（ａｖｉｉ）ナイロン－７；（ａｖｉｉｉ）ナイロン１０；（ａｉｘ）ナイロン－１０，１０；（ａｘ）ナイロン－１１；（ａｘｉ）ナイロン－１２；（ａｘｉｉ）ナイロン－１２．１２；（ａｖｉｉｉ）６Ｔ～１２Ｔ；（ａｘｉｖ）６Ｉ～１２Ｉ；（ａｘｖ）２－メチルペンタメチレンジアミン及び／又はヘキサメチレンジアミンと、アジピン酸、イソフタル酸及びテレフタル酸からなる群から選択される１つ以上の酸とから形成されるポリアミド；（ａｘｖｉ）当該ナイロン及びそのポリアミドのブレンド及び／又はコポリマー；並びに（ａｘｖｉｉ）それらの混合物からなる群から選択することができる。
【0042】
他の好ましい実施形態では、ポリアミドは、ナイロン６（自己重合するカプロラクタムから作製されるポリカプロラクタム）、ナイロン６，６（ポリマー主鎖内に繰り返しアミド基を有する長鎖合成ポリアミドであるヘキサメチレンジアミン－アジピン酸縮合生成物）、ナイロン４、ナイロン１１、ナイロン６，１０；及びこれらの組み合わせからなる群から選択することができる。
【0043】
更に他の好ましい実施形態では、本発明において有用なポリアミド化合物としては、ナイロン６；ナイロン６，６；及びそれらの混合物が挙げられる。
【0044】
いくつかの実施形態では、ポリアミド成分である成分（ａ）は、Ｕｌｔｒａｍｉｄシリーズ製品（ＢＡＳＦから入手可能）などの市販の化合物から選択することができる。他の実施形態では、本発明において有用な市販のポリアミド化合物のいくつかの例としては、例えば、Ｚｙｔｅｌ ７３０４ ＮＣ０１０（Ｄｕｐｏｎｔから入手可能）、ＰＡ６－ＹＨ８００（Ｙｕｅｙａｎｇ Ｂａｌｉｎｇ Ｓｈｉｈｕａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ＆Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏ．Ｌｔｄ．から入手可能）、並びにこれらの混合物が挙げられ得る。
【0045】
成分（ａ）であるポリアミド成分の濃度は、一実施形態では５０重量％～９８．９９重量％、別の実施形態では７０重量％～９２重量％、なお別の実施形態では７５重量％～９０重量％であり得る。
【0046】
本発明の組成物において有用な強化剤成分（ｂ）（又は耐衝撃性改良剤成分）は、例えば、無水マレイン酸グラフト化ポリオレフィンエラストマー；アミン又はカルボン酸官能化ポリオレフィン；カルボン酸官能化ポリオレフィンの金属塩を含むアイオノマー；及びそれらの混合物から選択することができる。
【0047】
いくつかの実施形態において、強化剤成分である成分（ｂ）は、例えば、（ｂｉ）重合エチレン、３個の炭素原子～１２個の炭素原子の少なくとも１つの重合α－オレフィン、及び４個の炭素原子～１４個の炭素原子を有する分岐鎖、直鎖及び環状化合物からなるクラスから選択される少なくとも１つの重合不飽和モノマーから本質的になる少なくとも１つのポリマー；（ｂｉｉ）３個の炭素原子～８個の炭素原子を有するα，βエチレン性不飽和ジカルボン酸、並びに１個の炭素原子～２９個の炭素原子を有するアルコールのモノエステル、ジカルボン酸の無水物、ジカルボン酸の金属塩、及び金属イオンによる中和によってイオン化された０％～１００％のカルボン酸基を有する０％～１００％の前記ジカルボン酸を有する当該ジカルボン酸のモノエステルからなるクラスから選択されるその誘導体からなるクラスから選択される不飽和モノマー；並びに（ｂｉｉｉ）上記成分（ｂｉ）及び（ｂｉｉ）の混合物からなる群から選択される。
【0048】
いくつかの実施形態では、強化剤成分（「耐衝撃性改良剤」とも呼ばれる；成分（ｂ））は、無水マレイン酸官能化エラストマーエチレンコポリマー、無水マレイン酸官能化エチレン、αオレフィンコポリマー、エチレン、アクリル酸エステル及び無水マレイン酸のターポリマー、無水マレイン酸（ＭＡＨ）グラフト化ポリオレフィンエラストマー（ＰＯＥ）及びこれらの組み合わせを含む。１つの好ましい実施形態では、強化剤成分である成分（ｂ）は、無水マレイン酸グラフト化ポリオレフィンエラストマー（ＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ）である。
【0049】
いくつかの実施形態では、強化剤成分は、Ｅｘｘｅｌｏｒシリーズ製品（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌから入手可能）；Ｔａｆｍｅｒシリーズ製品（三井化学株式会社から入手可能）；及びこれらの混合物などの市販の化合物から選択することができるが、これらに限定されない。
【0050】
強化剤成分（ｂ）は、強化剤成分がナイロン成分（ａ）及びＰＤＭＳ成分（ｃ）と混合される前に、所定のＭＡＨグラフト率、メルトインデックス、分子量、分子量分布、及び／又は分岐を有するものとして更に特徴付けることができる。例えば、強化剤成分は、一実施形態では、０．１～５、別の実施形態では０．２～２．０、更に別の実施形態では０．３～１．０のＭＡＨグラフト率を有する。例えば、耐衝撃性改良剤は、一実施形態では、０．８ｇ／ｃｃ～０．９５ｇ／ｃｃ、別の実施形態では、０．８３ｇ／ｃｃ～０．９３ｇ／ｃｃ、更に別の実施形態では、０．８５ｇ／ｃｃ～０．９２ｇ／ｃｃの密度を有する。
【0051】
本発明のナイロン組成物を調製するのに使用される強化剤（耐衝撃性改良剤）化合物である成分（ｂ）の濃度は、例えば、一実施形態では、ナイロン組成物の重量に基づいて１重量％～５０重量％、別の実施形態では、８重量％～３５重量％、更に別の実施形態では、１０重量％～２５重量％を含む。
【0052】
いくつかの実施形態では、シロキサン系成分である成分（ｃ）としては、例えば、ジシロキサン、トリシロキサン、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0053】
一実施形態では、シロキサン系成分は、ＰＤＭＳである。カルビノール官能化ＰＤＭＳ、カルボキシル官能化ＰＤＭＳ、アミノ官能化ＰＤＭＳ及び非官能化ＰＤＭＳを含むいくつかのタイプのＰＤＭＳは、本発明において有用であることが見出されており、すなわち、上記の選択されたタイプのＰＤＭＳは、強化ナイロンの衝撃強度に著しい改善をもたらす。いくつかの実施形態では、ＰＤＭＳは、ヒドロキシル、アミノ、エポキシ、カルボキシル、メルカプト基、それらの混合物を含む、炭素基などの１つ以上の官能基を含有してもよい。いくつかの実施形態では、ポリジメチルシロキサン中の官能基は、ポリジメチルシロキサン鎖の末端又はポリジメチルシロキサン鎖の側部にある。本発明において有用な好適な非官能化ＰＤＭＳの例としては、Ｔｈｅ ＤＯＷ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ製のＸＩＡＭＥＴＥＲ（商標）ＰＭＸ－２００シリーズ製品のいずれか１つ以上が挙げられる。
【0054】
異なる分子量（Ｍｗ；粘度によって特定される）を有するＰＤＭＳは、強化ナイロン組成物の衝撃強度の改善をもたらすことも見出されている。アミノ官能化ＰＤＭＳはまた、毛細管粘度低下などの流動性に関連する更なる利点を提供する。
【0055】
いくつかの実施形態では、本発明で使用されるシロキサン系成分（ＰＤＭＳ）は、ＸＩＡＭＥＴＥＲ（商標）ＰＭＸ－２００（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）；ＫＦシリーズ製品（ＳＨＩＮ－ＥＴＳＵ Ｃｏ．Ｌｔｄ．から入手可能）；及びこれらの混合物などの市販の化合物から選択することができる。一実施形態では、本発明において有用な非官能化ＰＤＭＳとしては、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な市販製品が挙げられる。別の実施形態では、本発明において有用な官能化されたＰＤＭＳは、ＳＨＩＮ－ＥＴＳＵ Ｃｏ．Ｌｔｄ．から入手可能な市販品である。これに限定されないが、ＰＤＭＳは、固体又はペレットとは対照的に液体形態で使用される。
【0056】
いくつかの実施形態では、シロキサン系成分の粘度は、一般的な一実施形態では１ｍｍ２／ｓ～１００，０００ｍｍ２／ｓ、別の実施形態では３ｍｍ２／ｓ～９０，０００ｍｍ２／ｓ、更に別の実施形態では５ｍｍ２／ｓ～８０，０００ｍｍ２／ｓであり得る。
【0057】
シロキサン系成分である成分（ｃ）の濃度は、一実施形態ではナイロン組成物に基づいて０．０１重量％～１０重量％、別の実施形態では０．１重量％～８重量％、なお別の実施形態では０．２重量％～５重量％であり得る。
【0058】
いくつかの実施形態において、本発明の強化ポリアミド組成物は、所望であれば、１つ以上の任意の成分、添加剤又は他の薬剤化合物を更に含むことができる。本発明の強化ポリアミド組成物において有用な任意選択の化合物である成分（ｄ）としては、例えば、充填剤、潤滑剤、可塑剤、顔料、染料、酸化防止剤、安定剤、成核剤、難燃剤、発泡剤、及びこれらの混合物を挙げることができる。
【0059】
一般に、任意選択の化合物の濃度は、強化ポリアミド組成物中で使用される場合、例えば、一実施形態では０重量％～５０重量％、別の実施形態では０．０１重量％～５０重量％、なおも別の実施形態では０．１重量％～４０重量％、更に別の実施形態では０．１重量％～３０重量％を含む。
【0060】
一般的な一実施形態では、強化ナイロン組成物は、（ａ）少なくとも１つのポリアミド（例えば、ナイロン化合物）と、（ｂ）少なくとも１つの強化剤成分と、（ｃ）１ｍｍ２／ｓ～１００，０００ｍｍ２／ｓの粘度を有する少なくとも１つの液体低粘度シロキサン系ポリマーと、を合わせる、ブレンドする、又は混合することによって製造することができる。得られた混合物は、改善された衝撃強度特性を示す強化ナイロン組成物を形成する。
【0061】
本発明の一実施形態の例示として、限定されるものではないが、本発明の強化ナイロン組成物を製造するための一般的な方法は、（ａ）強化ナイロン組成物の重量に基づいて５０重量％～９８．９９重量％の濃度の少なくとも１つのポリアミドと、（ｂ）強化ナイロン組成物の重量に基づいて１重量％～５０重量％の濃度の少なくとも１つの強化剤と、（ｃ）強化ナイロン組成物の重量に基づいて０．０１重量％～１０重量％の濃度の少なくとも１つのシロキサン系ポリマーと、（ｄ）必要に応じて、強化ナイロン組成物の重量に基づいて５０重量％未満の濃度のいずれか任意選択の成分と、を混合する、合わせる、又はブレンドすることを含む。
【0062】
いくつかの実施形態では、改善された靱性を示す強化ポリアミド組成物を調製するための本発明の方法は、一段階で、所定の温度で、かつ所定の時間で、ポリアミドである成分（ａ）と、強化剤である成分（ｂ）と、シロキサン系ポリマーである成分（ｃ）と、を溶融混合することを含む。一段階の溶融混合工程は、一実施形態では２００℃以上、別の実施形態では２００℃～３５０℃、別の実施形態では２２０℃～３２０℃、更に別の実施形態では２５０℃～３００℃の溶融温度で行うことができる。一段階の溶融混合工程の時間は、一実施形態では２０秒超、別の実施形態では２０秒～１０分、更に別の実施形態では３０秒～５分であり得る。一実施形態では、上記の溶融混合一段階の方法は、従来の二軸スクリュー（少なくとも２つのスクリュー）押出機などの少なくとも１つの押出機で行うことができる。
【0063】
他の実施形態では、高い流動性及び靱性を示す強化ポリアミド組成物を調製するための本発明の方法は、少なくとも以下の２つの工程を含むことができる：（Ｉ）少なくとも以下の２つの成分：（α）ＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨなどの上記強化剤成分（ｂ）；及び（β）ＰＤＭＳなどの上記シロキサン系ポリマー成分（ｃ）を、所定の温度で、かつ所定の時間で混合して、ブレンド複合材成分を形成する（すなわち、強化剤／シロキサン系ポリマー混合物を形成する）第１の工程と、（ＩＩ）（γ）上記ポリアミド成分（ａ）、及び（δ）工程（Ｉ）からのブレンド複合材成分を溶融混合して、強化ポリアミド組成物を形成する第２の工程。
【0064】
第１の混合工程（Ｉ）は、例えば、成分（ｂ）及び（ｃ）を一緒に浸漬又は配合し、次いで、例えば、少なくとも１つの二軸スクリュー押出機を使用して浸漬又は配合した成分を混合することによって行うことができる。第１の混合工程（Ｉ）に浸漬方法を用いる場合、第１の混合工程（Ｉ）の温度は、一実施形態では６０℃未満、別の実施形態では０℃～６０℃、更に別の実施形態では１０℃～５５℃であり得る。浸漬方法を用いる場合、第１の混合工程（Ｉ）の時間は、一実施形態では１時間超、別の実施形態では１時間～４８時間、更に別の実施形態では２時間～２４時間であり得る。
【0065】
第１の溶融混合工程（Ｉ）に配合方法を用いる場合、第１の溶融混合工程（Ｉ）は、一実施形態では１００℃超、別の実施形態では１００℃～２００℃、更に別の実施形態では１２０℃～１８０℃の温度で行うことができる。配合方法を用いる場合、第１の混合工程（Ｉ）の時間は、一実施形態では１秒超、別の実施形態では２０秒～１０分、更に別の実施形態では３０秒～５分であり得る。
【0066】
第１の混合工程（Ｉ）に浸漬方法を用いる場合、第２の溶融解混合工程（ＩＩ）の温度は、一実施形態では２００℃超、別の実施形態では２３０℃～３５０℃、更に別の実施形態では２５０℃～３００℃であり得る。溶融混合の第２の工程（ＩＩ）の時間は、一実施形態では１秒超、別の実施形態では２０秒～１０分、更に別の実施形態では３０秒～５分であり得る。一実施形態では、上記の溶融混合の第２の工程（ＩＩ）は、従来の二軸スクリュー（少なくとも２つのスクリュー）押出機などの少なくとも１つの押出機で行うことができる。
【0067】
第１の混合工程（Ｉ）に配合方法を使用する場合、溶融混合工程（ＩＩ）は、第１の混合工程（Ｉ）と同じであり得る温度及び時間で行うことができる。
【0068】
他の実施形態では、高い靱性を示す強化ポリアミド組成物を調製するための方法は、少なくとも以下の３つの工程を含むことができる：（Ａ）少なくとも以下の２つの成分：（α）少なくとも１つの強化剤成分（ｂ）、例えば、ＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨなど；及び（β）少なくとも１つのシロキサン系成分、例えば、ＰＤＭＳなどのシロキサン系ポリマーを溶融混合して、強化剤／シロキサン系ポリマー混合物を形成する第１の工程；（Ｂ）工程（Ａ）からの強化剤／シロキサン系ポリマー混合物をペレット化して複数の複合材ペレットを形成する第２の工程、及び（Ｃ）少なくとも以下の２つの成分：（γ）少なくとも１つのポリアミド；及び（ε）工程（Ｂ）からの複数の複合材ペレットを溶融混合して強化ポリアミド組成物を形成する第３の工程。一実施形態では、上記の溶融混合の第３の工程（Ｃ）は、従来の二軸スクリュー（少なくとも２つのスクリュー）押出機などの少なくとも１つの押出機で行うことができる。
【0069】
溶融混合の第１の工程（Ａ）の温度は、一実施形態では２００℃未満、別の実施形態では１００℃～２００℃、更に別の実施形態では１２０℃～１８０℃であり得る。混合の第１の工程（Ａ）の混合についての時間は、一実施形態では１秒超、別の実施形態では２０秒～１０分、更に別の実施形態では３０秒～５分であり得る。
【0070】
ペレット化工程（Ｂ）は、押出機を出る樹脂を所定のサイズのペレットに切断するためのストランドカッターなどの従来の装置を使用して行われる。
【0071】
溶融混合の第３の工程（Ｃ）の温度は、一実施形態では、２００℃超、別の実施形態では、２３０℃～３５０℃、更に別の実施形態では、２５０℃～３００℃の温度であり得る。溶融混合の第３の工程（Ｃ）の時間は、一実施形態では１秒超、別の実施形態では２０秒～１０分、更に別の実施形態では３０秒～５分であり得る。
【0072】
強化ポリアミド組成物を調製するための本発明の方法の実施形態、及び上記のようなその工程は、当業者に公知の従来の装置によって行うことができる。例えば、均一又は均質な混合物を形成するための成分の混合は、二軸スクリュー押出機、ＢＵＳＳ混練機、バッチミキサーなどの公知のブレンダー又はミキサーによって行うことができる。
【0073】
上述のように、本発明の強化ポリアミド組成物は、（ａ）少なくとも１つのポリアミド（例えば、ナイロン化合物）と、（ｂ）少なくとも１つの強化剤成分（例えば、ＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ）と、（ｃ）１ｍｍ２／ｓ～１００，０００ｍｍ２／ｓの粘度を有する少なくとも１つの液体低粘度シロキサン系ポリマー（例えば、ＰＤＭＳ）との混合物を含む。本発明の強化ポリアミド組成物は、いくつかの有利な利点を示す。例えば、ポリアミドがＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ及びＰＤＭＳと混合される場合、得られる強化ポリアミド組成物は、有利には、室温衝撃強度の増強を示す。加えて、場合によっては、本発明の強化ポリアミド組成物（ナイロン組成物）の流動性も向上させることができる。したがって、少なくとも１つのナイロン、少なくとも１つのＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ及び少なくとも１つのＰＤＭＳの組み合わせは、少なくとも増加した衝撃強度を有する本発明の強化ポリアミド組成物を形成する。加えて、本発明の強化ポリアミド組成物の衝撃特性は、強化ナイロン組成物を形成するためにポリアミドがＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ及びＰＤＭＳとブレンドされるとき、曲げ弾性率、引張強度、伸長、熱変形温度（ＨＤＴ）などの強化ナイロン組成物の他の機械的性能が最適化されたレベルで維持される一方で改善され得る。
【0074】
例えば、一般的な一実施形態では、強化剤成分（例えば、ＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ）及びシロキサン系ポリマー（例えば、ＰＤＭＳ）を含有する強化ポリアミド組成物は、有利には、本発明の強化剤成分（例えば、ＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ）を含有するがシロキサン系ポリマー（例えば、ＰＤＭＳ）を含有しないナイロン組成物と比較して、室温（ＲＴ）又は－３０℃未満の温度で少なくとも１０％の衝撃強度の改善（例えば、増加）を示す。別の実施形態では、上記強化剤成分及びシロキサン系ポリマーを含む本発明の強化ポリアミド組成物は、上記強化剤成分を含有するが本発明のシロキサン系ポリマーを含有しないポリアミド組成物と比較して、衝撃強度において少なくとも１５％の改善を示し；更に別の実施形態では、上記強化剤成分及び本発明のシロキサン系ポリマーを含む本発明の強化ポリアミド組成物は、上記強化剤成分を含有するが本発明のシロキサン系ポリマーを含有しないポリアミド組成物と比較して、衝撃強度において少なくとも２０％の改善を示す。更に別の実施形態では、上記強化剤成分及び本発明のシロキサン系ポリマーを含む本発明の強化ポリアミド組成物は、上記強化剤成分を含有するが本発明のシロキサン系ポリマーを含有しないポリアミド組成物と比較して、衝撃強度において１０％～１００％の改善を示す。
【0075】
驚くべきことに、本発明の強化ポリアミド組成物のＲＴ／低温衝撃強度に対する上記の改善は、ほんの少量（例えば、５重量％未満）のＰＤＭＳを強化ナイロン組成物に添加することによって達成され得ることが見出された。例えば、低充填量（例えば、強化ポリアミド配合物の総重量に基づいて０．４重量％～２重量％）のＰＤＭＳは、ＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨと共に、高充填量、例えば、当技術分野において公知の組成物によって必要とされる２０重量％～８０重量％のＰＤＭＳと比較して、本発明の強化ポリアミド組成物のＲＴ／低温衝撃強度を改善するのに有効な耐衝撃性改良剤を形成する。また、従来技術で使用されるＰＤＭＳの分子量は、本発明で使用されるＰＤＭＳの分子量（粘度を測定することによって決定される）より大きい。本発明において、強化ポリアミド組成物は、特定の分子量のＰＤＭＳを必要としない。しかしながら、好ましい一実施形態では、本発明の組成物の衝撃強度を改善するために、１ｍｍ２／ｓ～１００，０００ｍｍ２／ｓの範囲の測定粘度を有するＰＤＭＳが望ましい。
【0076】
本発明のナイロン組成物の別の利点は、組成物の曲げ弾性率を維持しながら衝撃強度の上記の改善された特性（例えば、ＲＴ及び低温での）を有するために、より薄い壁を有し、より少ない組成物を使用する軽量物品／製品又は部品を製造するためにナイロン組成物を使用することができることである。
【0077】
本発明の強化ナイロン組成物から製造される物品／製品又は部品は、例えば、電子機器、自動車部品、ギア、及び玩具などを含むことができる。
【0078】
本発明の強化ナイロン組成物の成分：（ａ）少なくとも１つのポリアミド（例えば、ナイロン化合物）、（ｂ）少なくとも１つの強化剤成分、及び（ｃ）少なくとも１つのシロキサン系ポリマーが、例えば溶融混合温度で完全かつ均一に混合されると、得られた溶融混合物を使用して、従来の方法及び装置を使用して物品／製品又は成形部品を形成することができる。例えば、射出成形、押出成形、又はブロー成形方法などの方法を使用して、強化ナイロン組成物から物品／製品又は成形部品を形成することができる。
【0079】
１つの好ましい実施形態では、物品／製品又は成形部品は、例えば、射出成形方法及び二軸スクリュー押出機などの押出装置を使用して生成及び加工される。一般に、本発明の強化ポリアミド組成物から物品を製造する方法は、例えば、（１）上記の強化ポリアミド組成物を製造する方法のいずれか１つを使用して、（ａ）少なくとも１つのポリアミド、（ｂ）少なくとも１つの強化剤成分、及び（ｃ）少なくとも１つのシロキサン系ポリマーを混合することによって強化ポリアミド組成物を提供する工程と、（２）工程（１）の組成物を、例えば、押出方法又は射出方法を使用して物品に加工して物品を形成する工程と、を含む。
【0080】
より薄く、したがってより軽い部品を作り出すためには、ナイロン組成物が高い衝撃強度を有することが必要である。本発明のナイロン組成物は、曲げ弾性率などの組成物の他の特性を維持しながら、適切な成分（ａ）～（ｃ）を使用して本発明の強化ナイロン組成物を形成することによって、衝撃強度（又は靱性）の改善を示すことができる。強化ナイロン組成物のそのような高性能特性は、本発明の強化ナイロン組成物から製造される、優れた衝撃特性を必要とする内装部品及び外装部品並びに物品のダウンゲージングを可能にする。
【0081】
耐衝撃性改良剤添加剤、強化ナイロン組成物、及び上述した強化ナイロン組成物から製造された物品、製品又は部品は、広範囲のポリマー組成物及び構造において使用することができる。一般に、本発明の強化ナイロン組成物は、従来のコポリマーから作製された部品よりも高い耐衝撃強度（すなわち、増加した強靱性及び耐久性）を有する部品が必要である用途において使用される。例えば、限定されるものではないが、強化ナイロン組成物は、様々な用途に使用することができ、耐衝撃性及び強度を必要とする分野において有用な成形品に形成することができる。一実施形態では、例えば、強化ナイロン組成物は、自動車用剛性部品及び構成要素を製造するための自動車用途において使用することができる。自動車製品は、従来のポリマー加工によって製造することができる。
【実施例】
【0082】
以下の本発明の実施例（Ｉｎｖ．Ｅｘ．）及び比較例（Ｃｏｍｐ．Ｅｘ．）（まとめて「実施例」とする）は、本発明の特徴を更に詳細に説明するために本明細書で提示されるが、特許請求の範囲を限定するものとして明示的にも暗示的にも解釈されることを意図しない。本発明の実施例はアラビア数字によって特定され、比較例はアルファベット文字によって表される。以下の実験で、本明細書に記載の組成物の実施形態の性能を分析した。特に指示しない限り、すべての部及びパーセンテージは、総重量に基づく重量による。
【0083】
原材料
強化ナイロン複合材配合物を調製するために実施例で使用した原材料（成分）は、ＰＡ６ Ｂ３ｓ、ポリアミドナイロン（ＢＡＳＦから入手可能）；並びにＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ１（０．５０重量％ＭＡＨグラフトレベル）及びＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ２（０．９０重量％ＭＡＨグラフトレベル）、無水マレイン酸グラフトポリオレフィンエラストマーを含んでいた。２．１６ｋｇの荷重で１９０℃においてＡＳＴＭ Ｄ１２３８によって測定されるように、ＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ１は、１．６ｇ／１０分のメルトインデックス（ＭＩ）を有し、ＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ２は、１．３ｇ／１０分のＭＩを有していた。実施例で使用したＰＤＭＳ材料を、表Ｉに記載する。
強化ナイロン複合材配合物を調製するために実施例で使用した原材料（成分）は、ＰＡ６ Ｂ３ｓ、ポリアミドナイロン（ＢＡＳＦから入手可能）；並びにＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ１（０．５０重量％ＭＡＨグラフトレベル）及びＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ２（０．９０重量％ＭＡＨグラフトレベル）、無水マレイン酸グラフトポリオレフィンエラストマーを含んでいた。２．１６ｋｇの荷重で１９０℃においてＡＳＴＭ Ｄ１２３８によって測定されるように、ＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ１は、１．６ｇ／１０分のメルトインデックス（ＭＩ）を有し、ＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ２は、１．３ｇ／１０分のＭＩを有していた。実施例で使用したＰＤＭＳ材料を、表Ｉに記載する。
【0084】
【表1】
【0085】
配合物
実施例で使用した強化ナイロン複合材配合物は、シリーズ１の実験については表ＩＩ及びＩＩＩに、シリーズ２の実験については表ＩＶ及びＶに記載した配合物に基づいて作製した。
実施例で使用した強化ナイロン複合材配合物は、シリーズ１の実験については表ＩＩ及びＩＩＩに、シリーズ２の実験については表ＩＶ及びＶに記載した配合物に基づいて作製した。
【0086】
【表2】
表ＩＩについての注記：＊ＰＤＭＳ量は、ナイロン組成物の総重量に基づく。
【0087】
【表3】
表ＩＩＩについての注記：＊ＰＤＭＳ量は、ナイロン組成物の総重量に基づく。
【0088】
【表4】
表ＩＶの注記：＊ＰＤＭＳ量は、ナイロン組成物の総重量に基づく。
【0089】
【表5】
表Ｖについての注記：＊ＰＤＭＳ量は、ナイロン組成物の総重量に基づく。
【0090】
一般に、表ＩＩ～Ｖに記載されている強化ナイロン複合材配合物は、ＰＤＭＳ成分をＰＯＥ成分とブレンドする第１の工程、続いてブレンドされたＰＤＭＳ／ＰＯＥ成分をナイロン成分と混合する第２の工程によって調製された。
【0091】
ＰＤＭＳ成分をＰＯＥ成分とブレンドする第１の工程は、本明細書において以下に記載されるような浸漬手順又は配合手順のいずれかを利用することによって行われる。
【0092】
ＰＤＭＳをＰＯＥとブレンドするための浸漬方法
ＫＦ－６０００のＰＤＭＳを含むＰＤＭＳ（本発明の実施例１～３及び本発明の実施例２１）、ＫＦ－６００１（本発明の実施例４及び５）；ＫＦ－８０１０（本発明の実施例６及び７）；Ｘ－２２－１６１Ａ（本発明の実施例８及び９）；Ｘ－２２－１６２Ｃ（本発明の実施例１０及び１１）；ＰＭＸ－２００流体１０ｃＳｔ（本発明の実施例１２～１４及び本発明の実施例２２）、ＰＭＸ－２００流体２０ｃＳｔ（本発明の実施例１５～１６及び本発明の実施例２３及び２４）並びにＰＭＸ－２００流体１００ｃＳｔ（本発明の実施例１７及び本発明の実施例２５）、を浸漬方法によってＰＯＥペレットとブレンドした。ＰＤＭＳを最初に室温でＰＯＥと混合し、次いでＰＤＭＳをＰＯＥペレットの本体に染み込ませた、すなわち浸透させた。４００ｇのＰＯＥペレットを最初に２Ｌのプラスチック容器に入れ、次いで、表ＩＩ及びＩＩＩの重量パーセントに従って、ＰＤＭＳを容器に添加した。ＰＯＥペレットとＰＤＭＳとの混合物を有する容器を、異なる方向（同様の頻度で上下及び左右）に５分間手で振った。振盪を止め、容器を横にして、容器を５分間静置した。振盪と容器を横にする操作を６回繰り返した後、更に３時間室温で保持した。あるいは、ＰＤＭＳを室温でＰＯＥと予備混合し、次いで自動振盪機に入れ、自動振盪機内で、６０℃及び８５ｒｐｍで４時間～１２時間振盪させることができる。
ＫＦ－６０００のＰＤＭＳを含むＰＤＭＳ（本発明の実施例１～３及び本発明の実施例２１）、ＫＦ－６００１（本発明の実施例４及び５）；ＫＦ－８０１０（本発明の実施例６及び７）；Ｘ－２２－１６１Ａ（本発明の実施例８及び９）；Ｘ－２２－１６２Ｃ（本発明の実施例１０及び１１）；ＰＭＸ－２００流体１０ｃＳｔ（本発明の実施例１２～１４及び本発明の実施例２２）、ＰＭＸ－２００流体２０ｃＳｔ（本発明の実施例１５～１６及び本発明の実施例２３及び２４）並びにＰＭＸ－２００流体１００ｃＳｔ（本発明の実施例１７及び本発明の実施例２５）、を浸漬方法によってＰＯＥペレットとブレンドした。ＰＤＭＳを最初に室温でＰＯＥと混合し、次いでＰＤＭＳをＰＯＥペレットの本体に染み込ませた、すなわち浸透させた。４００ｇのＰＯＥペレットを最初に２Ｌのプラスチック容器に入れ、次いで、表ＩＩ及びＩＩＩの重量パーセントに従って、ＰＤＭＳを容器に添加した。ＰＯＥペレットとＰＤＭＳとの混合物を有する容器を、異なる方向（同様の頻度で上下及び左右）に５分間手で振った。振盪を止め、容器を横にして、容器を５分間静置した。振盪と容器を横にする操作を６回繰り返した後、更に３時間室温で保持した。あるいは、ＰＤＭＳを室温でＰＯＥと予備混合し、次いで自動振盪機に入れ、自動振盪機内で、６０℃及び８５ｒｐｍで４時間～１２時間振盪させることができる。
【0093】
ＰＤＭＳをＰＯＥとブレンドするための配合方法
ＰＭＸ－２００流体１Ｋ ｃＳｔのＰＤＭＳ（本発明の実施例１８、及び本発明の実施例２６及び２７）を含むＰＤＭＳ；ＰＭＸ－２００流体１Ｋ ｃＳｔ（１５％）（本発明の実施例２８～３０）；ＰＭＸ－２００流体１０Ｋ ｃＳｔ（本発明の実施例１９）；ＰＭＸ－２００流体６０ｋ ｃＳｔ（本発明の実施例２０）；及びＤＯＷＳＩＬ（商標）ＳＧＭ １５ ＧＵＭ（比較例Ｂ及びＣ）をそれぞれ、二軸スクリュー押出機配合方法によってＰＯＥペレットとブレンドした。ブレンドを押出機に供給する前に、ＰＤＭＳを最初にＰＯＥとブレンドし、次いで、ブレンドを押出機に供給した。使用した押出機は、以下の条件／パラメータを有していた：
ＰＭＸ－２００流体１Ｋ ｃＳｔのＰＤＭＳ（本発明の実施例１８、及び本発明の実施例２６及び２７）を含むＰＤＭＳ；ＰＭＸ－２００流体１Ｋ ｃＳｔ（１５％）（本発明の実施例２８～３０）；ＰＭＸ－２００流体１０Ｋ ｃＳｔ（本発明の実施例１９）；ＰＭＸ－２００流体６０ｋ ｃＳｔ（本発明の実施例２０）；及びＤＯＷＳＩＬ（商標）ＳＧＭ １５ ＧＵＭ（比較例Ｂ及びＣ）をそれぞれ、二軸スクリュー押出機配合方法によってＰＯＥペレットとブレンドした。ブレンドを押出機に供給する前に、ＰＤＭＳを最初にＰＯＥとブレンドし、次いで、ブレンドを押出機に供給した。使用した押出機は、以下の条件／パラメータを有していた：
【0094】
使用した装置は、ＺＳＫ－１８二軸スクリュー押出機であり；押出機の出力は、１９．２ＫＷであり；押出機の直径Ｄは、Ｄ＝１８ｍｍであり；押出機のＬ／Ｄ比は、Ｌ／Ｄ＝４８であり；押出機バレルの種々のゾーンの温度を以下のように設定した：ＲＴ～１５０℃の範囲において、ゾーン１＝６０℃、ゾーン２＝９０℃、ゾーン３＝１２０℃、ゾーン４＝１２０℃、ゾーン５＝１２０℃、ゾーン６＝１２０℃、及びゾーン７＝１１０℃；押出機のスクリュー速度は３００ｒｐｍであり、押出機へのブレンド材料の供給速度は５～１２ｋｇ／時であった。
【0095】
二軸スクリュー押出機におけるＰＤＭＳ及びＰＯＥの配合工程の後、得られたＰＤＭＳ／ＰＯＥ化合物のブレンドを、０．５ｍｍ～１ｍｍの直径及び２ｍｍ～５ｍｍの長さを有するペレットに切断した。
【0096】
ナイロンへのＰＤＭＳ／ＰＯＥ混合物の配合
ナイロン試料を最初に１２０℃で少なくとも４時間除湿器で乾燥させた。次いで、上述の方法：「ＰＤＭＳをＰＯＥとブレンドするための浸漬方法」又は「ＰＤＭＳをＰＯＥとブレンドするための配合方法」を使用して製造されたブレンドＰＤＭＳ／ＰＯＥペレットを、押出機中でＰＤＭＳ／ＰＯＥペレット及びナイロン試料を配合することによって乾燥ナイロン試料とブレンドした。使用した押出機は、上記のように配合することによってＰＤＭＳをＰＯＥとブレンドするために使用したのと同じ押出機であった。ＰＤＭＳ／ＰＯＥペレット及びナイロンサンプルを配合するための押出機の条件／パラメータは、以下の通りであった：押出機のバレル温度を、ＲＴ～約３５０℃の範囲において、以下のように設定した：ゾーン１＝１５０℃、ゾーン２＝１９５℃、ゾーン３＝２６０℃、ゾーン４＝２６０℃、ゾーン５＝２６０℃、ゾーン６＝２６０℃、ゾーン７＝２５０℃；押出機のスクリュー速度は２５０ｒｐｍであり、押出機へのブレンド材料の供給速度は８～１０ｋｇ／時であった。
ナイロン試料を最初に１２０℃で少なくとも４時間除湿器で乾燥させた。次いで、上述の方法：「ＰＤＭＳをＰＯＥとブレンドするための浸漬方法」又は「ＰＤＭＳをＰＯＥとブレンドするための配合方法」を使用して製造されたブレンドＰＤＭＳ／ＰＯＥペレットを、押出機中でＰＤＭＳ／ＰＯＥペレット及びナイロン試料を配合することによって乾燥ナイロン試料とブレンドした。使用した押出機は、上記のように配合することによってＰＤＭＳをＰＯＥとブレンドするために使用したのと同じ押出機であった。ＰＤＭＳ／ＰＯＥペレット及びナイロンサンプルを配合するための押出機の条件／パラメータは、以下の通りであった：押出機のバレル温度を、ＲＴ～約３５０℃の範囲において、以下のように設定した：ゾーン１＝１５０℃、ゾーン２＝１９５℃、ゾーン３＝２６０℃、ゾーン４＝２６０℃、ゾーン５＝２６０℃、ゾーン６＝２６０℃、ゾーン７＝２５０℃；押出機のスクリュー速度は２５０ｒｐｍであり、押出機へのブレンド材料の供給速度は８～１０ｋｇ／時であった。
【0097】
ＰＤＭＳ／ＰＯＥペレット及びナイロン試料を配合した後、ＰＤＭＳ、ＰＯＥ及びナイロンのブレンドを含む得られた配合物を、０．５ｍｍ～１ｍｍの直径及び２ｍｍ～５ｍｍの長さを有するペレットに切断した。
【0098】
試験方法
以下の試験方法及び測定手順を使用して、強化ナイロン組成物及び以下の方法に従って強化ナイロン組成物から調製した試験片を試験した。
以下の試験方法及び測定手順を使用して、強化ナイロン組成物及び以下の方法に従って強化ナイロン組成物から調製した試験片を試験した。
【0099】
毛細管粘度試験
配合されたナイロン／ＰＯＥ試料を、最初に、１２０℃で少なくとも４時間、除湿器内で乾燥させ、配合された試料を乾燥させた後、配合された試料を真空下でアルミニウムバッグ内に密封した。８７４ Ｏｖｅｎ Ｓａｍｐｌｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（Ｔｈｅｒｍｏ－Ｆｉｓｈｅｒ Ｃｏ．Ｌｔｄ．から入手可能）を使用して、いわゆるカール・フッシャー法によって、配合ナイロン／ＰＯＥ試料中の水分含有量を試験した。配合されたナイロン／ＰＯＥ試料の水分は、毛細管粘度試験を用いて試料を試験する前に１，０００ｐｐｍ未満であることが推奨される。毛細管粘度試験に使用した毛細管レオメーター機器は、Ｇｏｔｔｆｅｒｔ ｒｈｅｏｇｒａｐｈ ２６（Ｇｏｔｔｆｅｒｔ Ｉｎｃ．から入手可能）であった。毛細管粘度試験に用いた試験温度は２６０℃であった。使用した毛細管の長さは３０ｍｍであり、毛細管の直径は１ｍｍであった。試験に用いた剪断速度は、９０ １／ｓ～７，０００ １／ｓの範囲にわたった。粘度に関する表に記載されたデータは、７７０ １／ｓでの剪断速度で報告される。
配合されたナイロン／ＰＯＥ試料を、最初に、１２０℃で少なくとも４時間、除湿器内で乾燥させ、配合された試料を乾燥させた後、配合された試料を真空下でアルミニウムバッグ内に密封した。８７４ Ｏｖｅｎ Ｓａｍｐｌｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（Ｔｈｅｒｍｏ－Ｆｉｓｈｅｒ Ｃｏ．Ｌｔｄ．から入手可能）を使用して、いわゆるカール・フッシャー法によって、配合ナイロン／ＰＯＥ試料中の水分含有量を試験した。配合されたナイロン／ＰＯＥ試料の水分は、毛細管粘度試験を用いて試料を試験する前に１，０００ｐｐｍ未満であることが推奨される。毛細管粘度試験に使用した毛細管レオメーター機器は、Ｇｏｔｔｆｅｒｔ ｒｈｅｏｇｒａｐｈ ２６（Ｇｏｔｔｆｅｒｔ Ｉｎｃ．から入手可能）であった。毛細管粘度試験に用いた試験温度は２６０℃であった。使用した毛細管の長さは３０ｍｍであり、毛細管の直径は１ｍｍであった。試験に用いた剪断速度は、９０ １／ｓ～７，０００ １／ｓの範囲にわたった。粘度に関する表に記載されたデータは、７７０ １／ｓでの剪断速度で報告される。
【0100】
射出成形方法
配合されたナイロン／ＰＯＥペレットを最初に、１２０℃で少なくとも４時間、除湿器で乾燥させた後、ペレットを射出成形に供した。射出成形機Ｆａｎｕｃ Ｒｏｂｏｓｈｏｔ Ｓ－２０００ｉ１００ＢＨ（Ｆａｎｕｃから入手可能）を射出成形方法に使用した。配合された試料を射出成形に供して試験片を製造し、本明細書において以下に記載される衝撃強度試験を用いて試験片に対して衝撃試験を行った。射出成形機及び方法のパラメータは以下の通りであった：射出スクリューのバレル温度を２５０℃～２６０℃に設定し、冷却温度は１９０℃であり、冷却時間は１５秒であり、射出速度は３０ｍｍ／秒であり、射出圧力は２００ＭＰａであった。
配合されたナイロン／ＰＯＥペレットを最初に、１２０℃で少なくとも４時間、除湿器で乾燥させた後、ペレットを射出成形に供した。射出成形機Ｆａｎｕｃ Ｒｏｂｏｓｈｏｔ Ｓ－２０００ｉ１００ＢＨ（Ｆａｎｕｃから入手可能）を射出成形方法に使用した。配合された試料を射出成形に供して試験片を製造し、本明細書において以下に記載される衝撃強度試験を用いて試験片に対して衝撃試験を行った。射出成形機及び方法のパラメータは以下の通りであった：射出スクリューのバレル温度を２５０℃～２６０℃に設定し、冷却温度は１９０℃であり、冷却時間は１５秒であり、射出速度は３０ｍｍ／秒であり、射出圧力は２００ＭＰａであった。
【0101】
衝撃強度試験
実施例で調製した試験片の衝撃性能を試験するために使用した衝撃強度試験方法は、ＣＨＡＲＰＹ、ＩＳＯ１７９（「ＩＳＯ」は「国際標準化機構（International Organization for Standardization）」を表す）に記載されている。ＣＨＡＲＰＹ、ＩＳＯ１７９は、定義された条件下でプラスチックのシャルピー衝撃強度を決定するための方法を特定している。この試験で使用する試験片は、表ＩＩ～表Ｖの配合物から作製され、以下の寸法：長さ８０ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚さ４ｍｍを有する平坦な試験片である。ＣＨＡＲＰＹ、ＩＳＯ１７９は、適切にサイズ決めされたハンマーアームを有する振り子システムを使用して、３点曲げ構成で衝撃を受けたときの破壊に対するプラスチックの耐性を決定するために使用される方法を定義している。試験は機器を用いず、試験片を破壊するのに必要なエネルギーを決定するために使用される。異なる試験パラメータを、試験片が作製されている材料の種類、並びに試験される試験片におけるノッチカットの種類に従って特定する。
実施例で調製した試験片の衝撃性能を試験するために使用した衝撃強度試験方法は、ＣＨＡＲＰＹ、ＩＳＯ１７９（「ＩＳＯ」は「国際標準化機構（International Organization for Standardization）」を表す）に記載されている。ＣＨＡＲＰＹ、ＩＳＯ１７９は、定義された条件下でプラスチックのシャルピー衝撃強度を決定するための方法を特定している。この試験で使用する試験片は、表ＩＩ～表Ｖの配合物から作製され、以下の寸法：長さ８０ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚さ４ｍｍを有する平坦な試験片である。ＣＨＡＲＰＹ、ＩＳＯ１７９は、適切にサイズ決めされたハンマーアームを有する振り子システムを使用して、３点曲げ構成で衝撃を受けたときの破壊に対するプラスチックの耐性を決定するために使用される方法を定義している。試験は機器を用いず、試験片を破壊するのに必要なエネルギーを決定するために使用される。異なる試験パラメータを、試験片が作製されている材料の種類、並びに試験される試験片におけるノッチカットの種類に従って特定する。
【0102】
本明細書に記載の実施例では、以下の一般的な手順に従った：すべての試験片に半径２ｍｍのノッチを入れた。試験片を試験する前に、すべての試験片を最初に除湿器中で１２０℃で４時間乾燥させた。その後、試験片を湿器内で室温で２日間平衡化した。
【0103】
試験すべき各試験片を振り子衝撃試験機に水平に取り付け、両端を固定せずに支持した。試験機のハンマーを解放し、試験片を貫通させた。使用した第１のハンマーアームで破損が生じなかった場合、破損が生じるまで、より重いハンマーを順次使用した。次いで破壊時に、得られたエネルギー及び破壊の種類を記録した。
【0104】
使用された衝撃試験条件は以下の通りであった：４ジュールの振り子容量及び室温で≧６時間又は冷凍庫内－３０℃及び／又は－４０℃で≧６時間の試験片コンディショニング。冷凍庫内の試験片を冷凍庫から取り出し、５秒以内に衝撃試験を行った。試験条件は、室温（すなわち、２３℃±２℃の温度）及び５０％ＲＨ±１０％ＲＨであった。
【0105】
試験結果
強化ナイロン配合物の粘度結果は、上記の毛細管粘度試験を行うことによって得られ；シリーズ１実験についての粘度結果は、表ＶＩに記載され；シリーズ２実験についての粘度結果は、表ＶＩＩに記載されている。正規化毛細管粘度の結果は、試料の毛細管粘度値を、以下の表の列見出しに示されている特定の比較例の毛細管粘度値で割ることによって計算し、次いで、その値に１００を掛けて百分率に変換した。正規化されたアイゾット衝撃の結果も、試料のアイゾット衝撃値を特定の比較例のアイゾット衝撃値で割ることによって計算し（これは以下の表の見出しに示されている）、次いで、その値に１００を掛けて百分率に変換した。
強化ナイロン配合物の粘度結果は、上記の毛細管粘度試験を行うことによって得られ；シリーズ１実験についての粘度結果は、表ＶＩに記載され；シリーズ２実験についての粘度結果は、表ＶＩＩに記載されている。正規化毛細管粘度の結果は、試料の毛細管粘度値を、以下の表の列見出しに示されている特定の比較例の毛細管粘度値で割ることによって計算し、次いで、その値に１００を掛けて百分率に変換した。正規化されたアイゾット衝撃の結果も、試料のアイゾット衝撃値を特定の比較例のアイゾット衝撃値で割ることによって計算し（これは以下の表の見出しに示されている）、次いで、その値に１００を掛けて百分率に変換した。
【0106】
【表6】
表ＶＩの注記：（１）より低い粘度がより良好であり、望ましい。
【0107】
【表7】
表ＶＩＩの注釈：（１）より低い粘度がより良好であり、望ましい。
【0108】
強化ナイロン配合物から作製された射出成形試験片の衝撃強度の結果は、上記の射出成形方法に従って調製された射出成形試験片に対して上記の衝撃強度試験を行うことによって得られた。シリーズ１実験の衝撃強度の結果を表ＶＩＩＩに記載し、シリーズ２実験の衝撃強度の結果を表ＩＸに記載する。
【0109】
【表8】
表ＶＩＩＩの注記：（１）より高い曲げ弾性率値は、対照と比較してより良好であるか、又は大幅に低下しておらず；これらの値が望ましい。
【0110】
【表9】
【0111】
結果の考察
シリーズ１の実験では、異なるタイプのＰＤＭＳ（カルビノール、アミノ、カルボキシル及び非官能化）を、異なるＰＤＭＳ添加量を有するＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ１に浸漬した。次いで、ＰＤＭＳ浸漬したＰＯＥを、ＰＡ６ Ｂ３ｓ（ＢＡＳＦから入手可能な中粘度ポリアミドナイロン（ナイロン６））と配合した。シリーズ１実験における配合物の毛細管粘度特性を表ＶＩに記載し、配合物から製造した試験片の衝撃強度特性を表ＶＩＩＩに記載する。
シリーズ１の実験では、異なるタイプのＰＤＭＳ（カルビノール、アミノ、カルボキシル及び非官能化）を、異なるＰＤＭＳ添加量を有するＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ１に浸漬した。次いで、ＰＤＭＳ浸漬したＰＯＥを、ＰＡ６ Ｂ３ｓ（ＢＡＳＦから入手可能な中粘度ポリアミドナイロン（ナイロン６））と配合した。シリーズ１実験における配合物の毛細管粘度特性を表ＶＩに記載し、配合物から製造した試験片の衝撃強度特性を表ＶＩＩＩに記載する。
【0112】
本発明の強化ポリアミド組成物を対照配合物、例えば、強化剤ＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ１によって強化された強化ポリアミドナイロンＰＡ６ Ｂ３ｓと比較すると、本発明の実施例のすべてが、ＰＤＭＳを含有する強化ポリアミド組成物の室温衝撃強度特性に対して著しい改善を示した。ＰＯＥで強化され、ＰＤＭＳ添加剤を含有する本発明の強化ポリアミド組成物の試料はまた、－３０℃の低温での衝撃強度特性の著しい改善を示した。加えて、本発明の実施例は、比較例に対して維持又は改善された曲げ弾性率性能を示した。
【0113】
結果は、ＰＤＭＳ添加剤がＰＯＥの強化効率を著しく改善することができるという結論を裏付けている。更に、ＰＤＭＳが官能化されているか官能化されていないかにかかわらず、衝撃強度に有意差はない。また、ＰＤＭＳの粘度（分子量に相関する）は、強化ポリアミド組成物について室温での衝撃強度に顕著な差を示さず、しかしながら、より高い粘度のＰＤＭＳ（より高い分子量のＰＤＭＳに相関する）は、強化ポリアミド組成物について－３０℃での衝撃強度の改善がより少ないことを示した。例えば、ＰＤＭＳ、ＰＭＸ－２００流体１０ ｃＳｔ～ＰＭＸ－２００流体１００ｃＳｔを含有する強化ポリアミド組成物（本発明の実施例１２～１７）の－３０℃衝撃強度を、ＰＤＭＳ、ＰＭＸ－２００流体１ｋ ｃＳｔ及びＰＭＸ－２００流体１０ｋ ｃＳｔを含有する強化ポリアミド組成物（本発明の実施例１８及び１９）の－３０℃衝撃強度を比較すると、より高い粘度のＰＭＸ－２００流体ＰＤＭＳ（より高いＭｗのＰＭＸ－２００流体ＰＤＭＳを意味する）は、強化ポリアミド組成物の－３０℃衝撃強度に対してはるかに少ない改善を有する。シリーズ１の実験において、ＰＭＸ－２００流体１ｋ ｃＳｔ及びＰＭＸ－ＰＭＸ－２００流体１０ｋ ｃＳｔのＰＤＭＳは高いＭｗ特性を有するので、これらの２つのＰＤＭＳ試料はＰＯＥに浸漬させることができないことに留意されたい。これらの２つのＰＤＭＳ試料を、まず、浸漬法の代わりに配合法を使用して１００℃下でＰＯＥと配合させた。
【0114】
衝撃強度に加えて、アミノ及びカルボキシルＰＤＭＳは、毛細管粘度の顕著な減少を示した。表ＶＩ及びＶＩＩは、７７０－ｓ（毛細管粘度試験の典型的な剪断）でのＰＤＭＳの毛細管粘度を記載する。結果は、ＰＤＭＳの粘度の約３０％の減少が起こることを示す。アミン又は有機酸は、強化ナイロン組成物の流動性を改善することが可能である。
【0115】
シリーズ２の実験では、様々なＰＤＭＳを、異なるＰＤＭＳローディングを有するＰＯＥ－ｇ－ＭＡＨ２と混合した。シリーズ２実験における配合物の毛細管粘度特性を表ＶＩＩに記載し、配合物から作製した試験片の衝撃強度衝撃強度特性を表ＩＸに記載する。表ＩＸの結果は、室温及び－３０℃の温度での衝撃強度について同じ改善を示している。１５％のＰＯＥ充填量を有する配合物も検査したところ、改善傾向は同じである。高すぎるＰＤＭＳ充填量（例えば、ＰＯＥ中１０％のＰＤＭＳ）を有する配合物について、結果は、２％～５％のＰＤＭＳ充填量を有する配合物と比較して、室温での衝撃強度の低下を示す。予想外に、強化ポリアミド組成物中のＰＤＭＳ添加量の結果は、衝撃強度の改善に影響を及ぼす可能性があり、したがって、強化ポリアミド組成物の所望の衝撃強度を提供するために、ＰＤＭＳ充填量の適切な選択が必要であることが見出された。
【国際調査報告】