説明

積層構造体

【課題】 低温耐衝撃性、薬液透過防止性、層間接着性、耐薬品性に優れた積層構造体を提供する。
【解決手段】 (A)脂肪族ポリアミドからなる(a)層、(B)全ジアミン単位に対して、キシリレンジアミン及び/又はナフタレンジメチルアミン単位を60モル%以上含むジアミン単位と、全ジカルボン酸単位に対して、炭素数8〜13の脂肪族ジカルボン酸単位を60モル%以上含むジカルボン酸単位よりなる半芳香族ポリアミドからなる(b)層を含む、少なくとも2層以上からなることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、脂肪族ポリアミドからなる層と、特定の構造を有する半芳香族ポリアミドからなる層を含む積層構造体、特に低温耐衝撃性、耐薬品性、薬液透過防止性、層間接着性に優れた積層構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車関連の燃料チューブ、ホース、タンク等においては、古くは道路の凍結防止剤による発錆の問題や、地球温暖化防止、省エネルギー化の要請を受けて、その主要素材は、金属から、防錆性に優れ軽量な、樹脂への代替が進みつつある。例えば、飽和ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリウレタン系樹脂等が挙げられるが、これらを使用した単層成形品を使用した場合、耐熱性、耐薬品性等が不十分なことから、適用可能な範囲が限定されていた。
【0003】
また、ガソリンの消費節約、高性能化の観点から、メタノール、エタノール等の沸点の低いアルコール類、あるいはメチル−t−ブチルエーテル(MTBE)等のエーテル類をブレンドした含酸素ガソリン等が使用されている。さらに、環境汚染防止の観点から、燃料チューブ、ホース、タンク等の隔壁を通じての揮発性炭化水素等の拡散による大気中への漏洩防止を含めた厳しい排ガス規制が実施されている。かかる厳しい規制に対して、従来から使用されている、ポリアミド系樹脂、特に、強度、靭性、耐薬品性、柔軟性に優れるポリアミド11又はポリアミド12を単独で使用した単層成形品は、上記の燃料をはじめとする薬液に対する透過防止性は十分でなく、特に含アルコールガソリン透過防止性に対する改良が求められている。
【0004】
この問題を解決する方法として、薬液透過防止性の良好な樹脂、例えばエチレン/酢酸ビニル共重合体ケン化物(EVOH)、ポリメタキシリレンアジパミド(ポリアミドMXD6)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、エチレン/クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体(TFE/HFP,FEP)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン/フッ化ビニリデン共重合体(TFE/HFP/VDF,THV)が配置された積層構造体、特に積層チューブ又はホースが数多く提案されてきた(例えば、特許文献1等参照。)。
【0005】
この中でも、ポリメタキシリレンアジパミド(ポリアミドMXD6)が中間層に配置された燃料移送用チューブ又はホースが提案されている(特許文献2等参照。)。このポリアミドMXD6は、ポリアミド6と良好な接着強度を有することが知られている。しかしながら、従来から単層チューブ又はホースの構成素材として使用されているポリアミド11又はポリアミド12に対しては、層間接着性が不十分であるため、その層間に接着層を設ける必要があり、コスト面、管理面での煩雑さを招く。さらに、ポリアミドMXD6を配置したホースは、低温耐衝撃性に劣るという欠点を有しており、薬液透過防止性と低温耐衝撃性を両立した積層構造体の開発が望まれるところである。
【0006】
【特許文献1】米国特許第5554425号明細書
【特許文献2】特開平4−272592号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、前記問題点を解決し、低温耐衝撃性、薬液透過防止性、層間接着性、耐薬品性に優れた積層構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者は、上記問題点を解決するために、鋭意検討した結果、特定の構造を有する半芳香族ポリアミドからなる層と、脂肪族ポリアミドからなる層を含む積層構造体が、低温耐衝撃性、耐薬品性、薬液透過防止性、層間接着性に優れることを見出した。即ち、本発明は、(A)脂肪族ポリアミドからなる(a)層、(B)全ジアミン単位に対して、キシリレンジアミン及び/又はナフタレンジメチルアミン単位を60モル%以上含むジアミン単位と、全ジカルボン酸単位に対して、炭素数8〜13の脂肪族ジカルボン酸単位を60モル%以上含むジカルボン酸単位よりなる半芳香族ポリアミドからなる(b)層を含む、少なくとも2層以上からなることを特徴とする積層構造体を提供するものである。
【発明の効果】
【0009】
本発明の積層構造体は、脂肪族ポリアミドからなる層と、特定の構造を有する半芳香族ポリアミドからなる層を含み、低温耐衝撃性と薬液透過防止性を両立し、層間接着性、耐熱性、耐薬品性等の諸特性に優れる。従って、フィルム、ホース、チューブ、ボトル、タンクとして、自動車部品、工業材料、産業資材、電気電子部品、機械部品、事務機器用部品、家庭用品、容器用途に有用である。特に薬液搬送用チューブ又はホースとして好適であり、チューブ又はホース隔壁から透過して蒸散するアルコール混合炭化水素を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明において使用される(A)脂肪族ポリアミドとしては、主鎖中にアミド結合(−NHCO−)を含み、脂肪族ポリアミド形成単位よりなるポリアミドを指す。(A)脂肪族ポリアミドは、ラクタム、アミノカルボン酸、又は脂肪族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸とからなるナイロン塩を原料として、溶融重合、溶液重合や固相重合等の公知の方法で重合、又は共重合することにより得られる。
【0011】
ラクタムとしては、ε−カプロラクタム、エナントラクタム、ウンデカンラクタム、ドデカンラクタム、α−ピロリドン、α−ピペリドン等、アミノカルボン酸としては、6−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、8−アミノオクタン酸、9−アミノノナン酸、10−アミノカプリン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸等を挙げることができる。
【0012】
ナイロン塩を構成する脂肪族ジアミンとしては、エチレンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,5−ペンタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、1,7−ヘプタンジアミン、1,8−オクタンジアミン、1,9−ノナンジアミン、1,10−デカンジアミン、1,11−ウンデカンジアミン、1,12−ドデカンジアミン、1,13−トリデカンジアミン、1,14−テトラデカンジアミン、1,15−ペンタデカンジアミン、1,16−ヘキサデカンジアミン、1,17−ヘプタデカンジアミン、1,18−オクタデカンジアミン、1,19−ノナデカンジアミン、1,20−エイコサンジアミン、2/3−メチル−1,5−ペンタンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン、2,2,4/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン、5−メチル−1,9−ノナンジアミン等を挙げることができる。
【0013】
ナイロン塩を構成する脂肪族ジカルボン酸としては、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、トリデカンジカルボン酸、テトラデカンジカルボン酸、ペンタデカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸、エイコサンジカルボン酸等を挙げることができる。
【0014】
本発明において、(A)脂肪族ポリアミドとしては、ポリカプロアミド(ポリアミド6)、ポリウンデカンアミド(ポリアミド11)、ポリドデカンアミド(ポリアミド12)、ポリエチレンアジパミド(ポリアミド26)、ポリテトラメチレンアジパミド(ポリアミド46)、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ウンデカミド(ポリアミド611)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ポリアミド612)、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)、ポリノナメチレンウンデカミド(ポリアミド911)、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モノマーを数種用いた共重合体等を挙げることができる。
この中でも、ポリカプロアミド(ポリアミド6)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ポリアミド66)、ポリウンデカンアミド(ポリアミド11)、ポリドデカンアミド(ポリアミド12)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ポリアミド612)、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ドデカミド(ポリアミド1212)よりなる群より選ばれる少なくとも1種の単独重合体、又はこれらを形成する原料モノマーを数種用いた共重合体が好ましく、さらには、耐熱性、コストを考慮した場合、ポリカプロアミド(ポリアミド6)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ポリアミド66)の単独重合体が好ましく、耐熱水性、耐塩化亜鉛性、耐塩化カルシウム性等を考慮した場合、ポリウンデカンアミド(ポリアミド11)、ポリドデカンアミド(ポリアミド12)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ポリアミド612)の単独重合体が好ましい。
【0015】
また、本発明において使用される(A)脂肪族ポリアミドは、前記の単独重合体の混合物、前記の共重合体の混合物、単独重合体と共重合体の混合物であってもよいし、あるいは他のポリアミド系樹脂又はその他の熱可塑性樹脂との混合物であってもよい。混合物中の(A)脂肪族ポリアミドの含有率は、60重量%以上であることが好ましい。
【0016】
他のポリアミド系樹脂としては、ポリメタキシリレンアジパミド(ポリアミドMXD6)、ポリビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド(ポリアミドPACM12)、ポリビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンテレフタラミド(ポリアミドPACMT)、ポリビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンイソフタラミド(ポリアミドPACMI)、ポリビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド(ポリアミドジメチルPACM12)、ポリイソホロンアジパミド(ポリアミドIPD6)、ポリイソホロンテレフタラミド(ポリアミドIPDT)、ポリヘキサメチレンテレフタラミド(ポリアミド6T)、ポリヘキサメチレンイソフタラミド(ポリアミド6I)、ポリトリメチルへキサメチレンテレフタラミド(ポリアミドTMHT)、ポリノナメチレンテレフタラミド(ポリアミド9T)、ポリノナメチレンイソフタラミド(ポリアミド9I)、ポリノナメチレンナフタラミド(ポリアミド9N)、ポリノナメチレンヘキサヒドロテレフタラミド(ポリアミド9T(H))、ポリデカメチレンテレフタラミド(ポリアミド10T)、ポリデカメチレンイソフタラミド(ポリアミド10I)、ポリデカメチレンナフタラミド(ポリアミド10N)、ポリデカメチレンへキサヒドロテレフタラミド(ポリアミド10T(H))、ポリウンデカメチレンテレフタラミド(ポリアミド11T)、ポリウンデカメチレンイソフタラミド(ポリアミド11I)、ポリウンデカメチレンナフタラミド(ポリアミド11N)、ポリウンデカメチレンへキサヒドロテレフタラミド(ポリアミド11T(H))、ポリドデカメチレンテレフタラミド(ポリアミド12T)、ポリドデカメチレンイソフタラミド(ポリアミド12I)、ポリドデカメチレンナフタラミド(ポリアミド12N)、ポリドデカメチレンへキサヒドロテレフタラミド(ポリアミド12T(H))やこれらポリアミド原料モノマー及び/又は上記ポリアミド原料モノマーを数種用いた共重合体等を挙げることができる。
【0017】
また、その他の熱可塑性樹脂としては、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン/プロピレン共重合体(EPR)、エチレン/ブテン共重合体(EBR)、エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン/酢酸ビニル共重合体ケン化物(EVOH)、エチレン/アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン/メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン/アクリル酸メチル共重合体(EMA)、エチレン/メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)、エチレン/アクリル酸エチル共重合体(EEA)等のポリオレフィン系樹脂及び、カルボキシル基及びその塩、酸無水物基、エポキシ基等の官能基が含有された上記ポリオレフィン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンイソフタレート(PEI)、PET/PEI共重合体、ポリアリレート(PAR)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、液晶ポリエステル(LCP)等のポリエステル系樹脂、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド(PPO)等のポリエーテル系樹脂、ポリサルホン(PSF)、ポリエーテルスルホン(PES)等のポリサルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリチオエーテルサルホン(PTES)等のポリチオエーテル系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアリルエーテルケトン(PAEK)等のポリケトン系樹脂、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル/スチレン共重合体(AS)、メタクリロニトリル/スチレン共重合体、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体(ABS)、メタクリロニトリル/スチレン/ブタジエン共重合体(MBS)等のポリニトリル系樹脂、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリメタクリル酸エチル(PEMA)等のポリメタクリレート系樹脂、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、塩化ビニル/塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン/メチルアクリレート共重合体等のポリビニル系樹脂、酢酸セルロース、酪酸セルロース等のセルロース系樹脂、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリクロルフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフルオロエチレン/エチレン共重合体(ETFE)、エチレン/クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体(TFE/HFP,FEP)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン/ビニリデンフルオライド共重合体(TFE/HFP/VDF,THV)、テトラフルオロエチレン/フルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体(PFA)等のフッ素系樹脂、ポリカーボネート(PC)等のポリカーボネート系樹脂、熱可塑性ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド等のポリイミド系樹脂、熱可塑性ポリウレタン系樹脂等を挙げることができる。これらは、単独で使用しても、併用しても良い。
【0018】
また、本発明において使用される(A)脂肪族ポリアミドには、可塑剤を添加することが好ましい。可塑剤としては、ベンゼンスルホン酸アルキルアミド類、トルエンスルホン酸アルキルアミド類、ヒドロキシ安息香酸アルキルエステル類等が挙げられる。
【0019】
ベンゼンスルホン酸アルキルアミド類としては、ベンゼンスルホン酸プロピルアミド、ベンゼンスルホン酸ブチルアミド及びベンゼンスルホン酸2−エチルヘキシルアミド等が挙げられる。
また、トルエンスルホン酸アルキルアミド類としては、N−エチル−o−又はN−エチル−p−トルエンスルホン酸ブチルアミド、N−エチル−o−又はN−エチル−p−トルエンスルホン酸2−エチルヘキシルアミド等が挙げられる。
ヒドロキシ安息香酸アルキルエステル類としては、o−又はp−ヒドロキシ安息香酸エチルヘキシル、o−又はp−ヒドロキシ安息香酸ヘキシルデシル、o−又はp−ヒドロキシ安息香酸エチルデシル、o−又はp−ヒドロキシ安息香酸オクチルオクチル、o−又はp−ヒドロキシ安息香酸デシルドデシル、o−又はp−ヒドロキシ安息香酸メチル、o−又はp−ヒドロキシ安息香酸ブチル、o−又はp−ヒドロキシ安息香酸ヘキシル、o−又はp−ヒドロキシ安息香酸n−オクチル、o−又はp−ヒドロキシ安息香酸デシル及びo−又はp−ヒドロキシ安息香酸ドデシル等が挙げられる。
【0020】
この中でも、ベンゼンスルホン酸ブチルアミド及びベンゼンスルホン酸2−エチルヘキシルアミド等のベンゼンスルホン酸アルキルアミド類、N−エチル−p−トルエンスルホン酸ブチルアミド及びN−エチル−p−トルエンスルホン酸2−エチルヘキシルアミド等のトルエンスルホン酸アルキルアミド類、及びp−ヒドロキシ安息香酸エチルヘキシル、p−ヒドロキシ安息香酸ヘキシルデシル及びp−ヒドロキシ安息香酸エチルデシル等のヒドロキシ安息香酸アルキルエステル類等が好ましく使用される。特に好ましくは、ベンゼンスルホン酸ブチルアミド、p−ヒドロキシ安息香酸エチルヘキシル及びp−ヒドロキシ安息香酸ヘキシルデシル等が使用される。
【0021】
可塑剤の配合量は、(A)脂肪族ポリアミド成分100重量部に対して、好ましくは1〜30重量部、より好ましくは1〜15重量部である。可塑剤の配合量が30重量部を超えると、積層構造体の低温耐衝撃性が低下する場合がある。
【0022】
また、本発明において使用される(A)脂肪族ポリアミドには、衝撃改良材を添加することが好ましい。衝撃改良材としては、ゴム状重合体が挙げられ、ASTM D−790に準拠して測定した曲げ弾性率が500MPa以下であるものが好ましい。曲げ弾性率がこの値より高い場合、衝撃改良効果が不十分となる場合がある。
【0023】
衝撃改良材としては、(エチレン及び/又はプロピレン)/α−オレフィン系共重合体、(エチレン及び/又はプロピレン)/(α,β−不飽和カルボン酸及び/又は不飽和カルボン酸エステル)系共重合体、アイオノマー重合体、芳香族ビニル化合物/共役ジエン化合物系ブロック共重合体を挙げることができ、これらを単独又は混合して使用する事ができる。
【0024】
上記の(エチレン及び/又はプロピレン)/α−オレフィン系共重合体とは、エチレン及び/又はプロピレンと炭素数3以上のα−オレフィンを共重合した重合体であり、炭素数3以上のα−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、1−エイコセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、 4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、9−メチル−1−デセン、11−メチル−1−ドデセン、12−エチル−1−テトラデセン及びこれらの組み合わせが挙げられる。
また、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)、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−イソプロペンル−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の非共役ジエンのポリエンを共重合してもよい。
【0025】
上記の(エチレン及び/又はプロピレン)/(α,β−不飽和カルボン酸及び/又は不飽和カルボン酸エステル)系共重合体とは、エチレン及び/又はプロピレンとα,β−不飽和カルボン酸及び/又は不飽和カルボン酸エステル単量体を共重合した重合体であり、α,β−不飽和カルボン酸単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸が挙げられ、α,β−不飽和カルボン酸エステル単量体としては、これら不飽和カルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、ペンチルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、ノニルエステル、デシルエステル等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
【0026】
上記のアイオノマー重合体とは、オレフィンとα,β−不飽和カルボン酸共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部が金属イオンの中和によりイオン化されたものである。オレフィンとしてはエチレンが好ましく用いられ、α,β−不飽和カルボン酸としてはアクリル酸、メタクリル酸が好ましく用いられるが、ここに例示したものに限定されるものではなく、不飽和カルボン酸エステル単量体が共重合されていても構わない。また、金属イオンはLi、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の他、Al、Sn、Sb、Ti、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Cd等を挙げることできる。
【0027】
また、芳香族ビニル化合物/共役ジエン化合物系ブロック共重合体とは、芳香族ビニル化合物系重合体ブロックと共役ジエン化合物系重合体ブロックからなるブロック共重合体であり、芳香族ビニル化合物系重合体ブロックを少なくとも1個と、共役ジエン化合物系重合体ブロックを少なくとも1個有するブロック共重合体が用いられる。また、上記のブロック共重合体では、共役ジエン化合物系重合体ブロックにおける不飽和結合が水素添加されていてもよい。
【0028】
芳香族ビニル化合物系重合体ブロックは、芳香族ビニル化合物に由来する構造単位から主としてなる重合体ブロックである。その場合の芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、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)スチレン等を挙げることができ、芳香族ビニル化合物系重合体ブロックは前記した単量体の1種又は2種以上からなる構造単位を有していることができる。また、芳香族ビニル化合物系重合体ブロックは、場合により少量の他の不飽和単量体からなる構造単位を有していてもよい。
【0029】
共役ジエン化合物系重合体ブロックは、1,3−ブタジエン、クロロプレン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、4−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン等の共役ジエン化合物の1種又は2種以上から形成された重合体ブロックであり、水素添加した芳香族ビニル化合物/共役ジエン化合物系ブロック共重合体では、その共役ジエン化合物系重合体ブロックにおける不飽和結合部分の一部又は全部が水素添加により飽和結合になっている。
【0030】
芳香族ビニル化合物/共役ジエン化合物系ブロック共重合体及びその水素添加物の分子構造は、直鎖状、分岐状、放射状、又はそれら任意の組み合わせのいずれであってもよい。そのうちでも、芳香族ビニル化合物/共役ジエン化合物系ブロック共重合体及び/又はその水素添加物として、1個の芳香族ビニル化合物系重合体ブロックと1個の共役ジエン化合物系重合体ブロックが直鎖状に結合したジブロック共重合体、芳香族ビニル化合物系重合体ブロック−共役ジエン化合物系重合体ブロック−芳香族ビニル化合物系重合体ブロックの順に3つの重合体ブロックが直鎖状に結合しているトリブロック共重合体、及びそれらの水素添加物の1種又は2種以上が好ましく用いられ、未水添又は水添スチレン/ブタジエンブロック共重合体、未水添又は水添スチレン/イソプレンブロック共重合体、未水添又は水添スチレン/イソプレン/スチレンブロック共重合体、未水添又は水添スチレン/ブタジエン/スチレンブロック共重合体、未水添又は水添スチレン/(イソプレン/ブタジエン)/スチレンブロック共重合体等が挙げられる。
【0031】
また、衝撃改良材として用いられる(エチレン及び/又はプロピレン)/α−オレフィン系共重合体、(エチレン及び/又はプロピレン)/(α,β−不飽和カルボン酸及び/又は不飽和カルボン酸エステル)系共重合体、アイオノマー重合体、芳香族ビニル化合物/共役ジエン化合物系ブロック共重合体は、カルボン酸及び/又はその誘導体で変性された重合体が好ましく使用される。このような成分により変性することにより、(A)脂肪族ポリアミドに対して親和性を有する官能基をその分子中に含むこととなる。
【0032】
(A)脂肪族ポリアミドに対して親和性を有する官能基としては、カルボキシル基、酸無水物基、カルボン酸エステル基、カルボン酸金属塩、カルボン酸イミド基、カルボン酸アミド基、エポキシ基等が挙げられる。これらの官能基を含む化合物の例として、アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸、シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、エンドビシクロ−[2.2.1]−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸及びこれらカルボン酸の金属塩、マレイン酸モノメチル、イタコン酸モノメチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸アミノエチル、マレイン酸ジメチル、イタコン酸ジメチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、エンドビシクロ−[2.2.1]−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸無水物、マレイミド、N−エチルマレイミド、N−ブチルマレイミド、N−フェニルマレイミド、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、イタコン酸グリシジル、シトラコン酸グリシジル等が挙げられる。
【0033】
衝撃改良材の配合量は、(A)脂肪族ポリアミド成分100重量部に対して、好ましくは1〜35重量部、より好ましくは5〜25重量部である。衝撃改良材の配合量が35重量部を超えると、積層構造体の本来の機械的特性が損なわれるので好ましくない。
【0034】
さらに、本発明において使用される、(A)脂肪族ポリアミドには、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、滑剤、無機充填材、帯電防止剤、難燃剤、結晶化促進剤等を添加してもよい。
【0035】
(A)脂肪族ポリアミドの製造において使用される製造装置としては、バッチ式反応釜、一槽式ないし多槽式の連続反応装置、管状連続反応装置、一軸型混練押出機、二軸型混練押出機等の混練反応押出機等、公知のポリアミド製造装置を用いることができる。重合方法としては溶融重合、溶液重合や固相重合等の公知の方法を用い、常圧、減圧、加圧操作を繰り返して重合することができる。これらの重合方法は単独で、あるいは適宜、組合せて用いることができる。
【0036】
また、本発明において使用される(A)脂肪族ポリアミドは、JIS K−6920に準拠して測定した相対粘度が、好ましくは1.5〜5.0、より好ましくは、2.0〜4.5である。相対粘度が前記の値未満であると、得られる積層構造体の機械的性質が不十分なことがあり、また、前記の値を超えると、押出圧力やトルクが高くなりすぎて、積層構造体の製造が困難となることがある。
【0037】
本発明において使用される、(B)半芳香族ポリアミドは、全ジアミン単位に対して、キシリレンジアミン及び/又はナフタレンジメチルアミン単位を60モル%以上含むジアミン単位と、全ジカルボン酸単位に対して、炭素数8〜13の脂肪族ジカルボン酸単位を60モル%以上含むジカルボン酸単位よりなるポリアミドである(以下、(B)半芳香族ポリアミドと称する場合がある。)。
【0038】
(B)半芳香族ポリアミド中の、キシリレンジアミン及び/又はナフタレンジメチルアミン単位の含有量としては、全ジアミン単位に対して、60モル%以上であり、好ましくは75モル%以上、より好ましくは90モル%以上である。キシリレンジアミン及び/又はナフタレンジメチルアミン単位の含有量が60モル%未満であると、得られる積層構造体の耐熱性、耐薬品性、薬液透過防止性等の諸物性が低下する傾向がある。
キシリレンジアミン単位としては、オルトキシリレンジアミン、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミンから誘導される単位が挙げられる。上記キシリレンジアミン単位の中でも、メタキシリレンジアミンから誘導される単位が好ましい。
ナフタレンジメチルアミン単位としては、1,4−ナフタレンジメチルアミン、1,5−ナフタレンジメチルアミン、2,6−ナフタレンジメチルアミン、2,7−ナフタレンジメチルアミンから誘導される単位が挙げられる。上記ナフタレンジメチルアミン単位の中でも、1,5−ナフタレンジメチルアミン、2,6−ナフタレンジメチルアミンから誘導される単位が好ましい。
【0039】
(B)半芳香族ポリアミド中のジアミン単位は、本発明の積層構造体の優れた諸特性を損なわない範囲内であれば、キシリレンジアミン及び/又はナフタレンジメチルアミンから誘導される単位以外の他のジアミン単位を含んでいてもよい。該他のジアミン単位としては、エチレンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、1,8−オクタンジアミン、1,9−ノナンジアミン、1,10−デカンジアミン、1,11−ウンデカンジアミン、1,12−ドデカンジアミン、1,13−トリデカンジアミン、2/3−メチル−1,5−ペンタンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン、2,2,4/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン、5−メチル−1,9−ノナンジアミン等の脂肪族ジアミン、1,3/1,4−シクロヘキサンジアミン、1,3/1,4−シクロヘキサンジメチルアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)プロパン、5−アミノ−2,2,4−トリメチル−1−シクロペンタンメチルアミン、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、ビス(アミノプロピル)ピペラジン、ビス(アミノエチル)ピペラジン、ノルボルナンジメチルアミン、トリシクロデカンジメチルアミン等の脂環式ジアミン、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル等の芳香族ジアミンから誘導される単位を挙げることができ、これらのうち1種又は2種以上を用いることができる。上記単位の中でも、芳香族ジアミンから誘導される単位が好ましい。これら他のジアミン単位の含有量としては、40モル%以下であることが好ましく、25モル%以下であることがより好ましく、10モル%以下であることがさらに好ましい。
【0040】
また、(B)半芳香族ポリアミド中の、炭素数8〜13の脂肪族ジカルボン酸単位の含有量としては、全ジカルボン酸単位に対して、60モル%以上であり、好ましくは75モル%以上、より好ましくは90モル%以上である。炭素数8〜13の脂肪族ジカルボン酸単位の含有量が60モル%未満であると、積層構造体の耐熱性、耐薬品性、耐衝撃性が低下する傾向がある。
【0041】
炭素数8〜13の脂肪族ジカルボン酸単位としては、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、トリデカンジカルボン酸から誘導される単位が挙げられる。炭素数が上記を満たす限り、直鎖状脂肪族ジカルボン単位のみでなく、2,2,4/2,4,4−トリメチルアジピン酸、2−ブチルスベリン酸等の分岐状脂肪族ジカルボン酸から誘導される単位を含有していても構わない。上記炭素数8〜13の脂肪族ジカルボン酸単位の中でも、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸から誘導される単位が好ましい。
【0042】
(B)半芳香族ポリアミド中のジカルボン酸単位は、本発明の積層構造体の優れた諸特性を損なわない範囲内であれば、炭素数8〜13の脂肪族ジカルボン酸から誘導される単位以外の他のジカルボン酸単位を含んでいてもよい。該他のジカルボン酸単位としては、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、2−メチルアジピン酸、ピメリン酸、2,2−ジメチルグルタル酸、テトラデカンジカルボン酸、ペンタデカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸、エイコサンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,3/1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、1,4/2,6/2,7−ナフタレンジカルボン酸、1,3/1,4−フェニレンジオキシジ酢酸、ジフェン酸、4,4’−オキシジ安息香酸、ジフェニルメタン−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルスルホン−4,4’−ジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸から誘導される単位を挙げることができ、これらのうち1種又は2種以上を用いることができる。これら他のジカルボン酸単位の含有量としては、40モル%以下であることが好ましく、25モル%以下であることがより好ましく、10モル%以下であることがさらに好ましい。さらに、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等の多価カルボン酸を溶融成形が可能な範囲内で用いることもできる。
【0043】
本発明において使用される(B)半芳香族ポリアミドは、JIS K−6920に準拠して測定した相対粘度が、好ましくは1.5〜4.0であり、より好ましくは1.8〜3.5であり、さらに好ましくは2.0〜3.0である。前記の値未満であると、得られる積層構造体の機械的性質が不十分な場合があり、また、前記の値よりを超えると、押出圧力やトルクが高くなりすぎて、積層構造体の製造が困難となる場合がある。
【0044】
また、(B)半芳香族ポリアミドは、その分子鎖の末端が末端封止剤により封止されていることが好ましく、末端基の20%以上が封止されていることがより好ましく、末端基の40%以上が封止されていることがさらに好ましい。
【0045】
末端封止剤としては、ポリアミド末端のアミノ基又はカルボキシル基と反応性を有する単官能性の化合物であれば特に制限はないが、反応性及び封止末端の安定性等の点から、モノカルボン酸又はモノアミンが好ましく、取扱いの容易さ等の点から、モノカルボン酸がより好ましい。その他、モノイソシアネート、モノ酸ハロゲン化物、モノエステル類、モノアルコール類等も使用できる。
【0046】
末端封止剤として使用されるモノカルボン酸としては、アミノ基との反応性を有するものであれば特に制限はないが、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、イソブチル酸等の脂肪族モノカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸等の脂環式モノカルボン酸、安息香酸、トルイル酸、α−ナフタレンカルボン酸、β−ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸、フェニル酢酸等の芳香族モノカルボン酸、あるいはこれらの任意の混合物を挙げることができる。これらの内、反応性、封止末端の安定性、価格等の点から、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、安息香酸が特に好ましい。
【0047】
末端封止剤として使用されるモノアミンとしては、カルボキシル基との反応性を有するものであれば特に制限はないが、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン等の脂肪族モノアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等の脂環式モノアミン、アニリン、トルイジン、ジフェニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族モノアミン、あるいはこれらの任意の混合物を挙げることができる。これらの内、反応性、沸点、封止末端の安定性及び価格等の点から、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリンが特に好ましい。
【0048】
(B)半芳香族ポリアミドを製造する際に用いられる末端封止剤の使用量は、最終的に得られるポリアミドの相対粘度及び末端基の封止率から決定される。具体的な使用量は、用いる末端封止剤の反応性、沸点、反応装置、反応条件等によって変化するが、通常、原料であるジカルボン酸とジアミンの総モル数に対して0.1〜10モル%の範囲内で使用される。
【0049】
さらに、(B)半芳香族ポリアミドは、ポリアミドを製造する方法として知られている公知のポリアミドの重合方法を用いて製造することができる。製造装置としては、バッチ式反応釜、一槽式ないし多槽式の連続反応装置、管状連続反応装置、一軸型混練押出機、二軸型混練押出機等の混練反応押出機等、公知のポリアミド製造装置を用いることができる。重合方法としては溶融重合、溶液重合や固相重合等の公知の方法を用い、常圧、減圧、加圧操作を繰り返して重合することができる。これらの重合方法は単独で、あるいは適宜、組合せて用いることができる。
【0050】
(B)半芳香族ポリアミドは、他のポリアミド系樹脂又はその他の熱可塑性樹脂を含有していてもよい。他のポリアミド系樹脂又はその他の熱可塑性樹脂としては、前記(A)脂肪族ポリアミドの場合と同様の樹脂が挙げられる。さらに、本発明において使用される(A)脂肪族ポリアミドとの混合物であっても構わない。混合物中の(B)半芳香族ポリアミドの含有率は、80重量%以上であることが好ましい。
さらに、本発明において使用される(B)半芳香族ポリアミドには、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、滑剤、無機質充填材、帯電防止剤、難燃剤、結晶化促進剤、可塑剤、着色剤、潤滑剤、衝撃改良材等を添加してもよい。
【0051】
本発明に係わる積層構造体は、(A)脂肪族ポリアミドからなる(a)層、(B)全ジアミン単位に対して、キシリレンジアミン単位及び/又はナフタレンジメチルアミン単位を60モル%以上含むジアミン単位と、全ジカルボン酸単位に対して、炭素数8〜13の脂肪族ジカルボン酸単位を60モル%以上含むジカルボン酸単位よりなる半芳香族ポリアミドからなる(b)層を含む、少なくとも2層以上から構成される。
【0052】
本発明の積層構造体において、好ましい実施様態としては、(A)脂肪族ポリアミドからなる(a)層は、積層構造体の最外層に配置される。(A)脂肪族ポリアミドからなる(a)層が最外層に配置されることにより、耐薬品性、柔軟性に優れた積層構造体を得ることが可能となる。
【0053】
本発明の積層構造体において、(B)半芳香族ポリアミドからなる(b)層を含むことは必須であり、積層構造体の(A)脂肪族ポリアミドからなる(a)層に対して内側に配置されることがより好ましい。(B)半芳香族ポリアミドからなる(b)層が含まれないと積層構造体の薬液透過防止性が低下する。さらに好ましい実施様態としては、(B)半芳香族ポリアミドからなる(b)層が最内層に配置される。
【0054】
本発明の積層構造体では、各層の厚さは特に制限されず、各層を構成する重合体の種類、積層構造体における全体の層数、用途等に応じて調節し得るが、それぞれの層の厚みは、積層構造体の薬液透過防止性、低温耐衝撃性、柔軟性等の特性を考慮して決定され、一般には、(a)層、(b)層の厚さは、積層構造体全体の厚みに対してそれぞれ3〜90%であることが好ましい。薬液透過防止性を考慮して(b)層の厚みは積層構造体全体の厚みに対して、より好ましくは5〜80%、さらに好ましくは10〜50%である。
【0055】
また、本発明の積層構造体における全体の層数は、(A)脂肪族ポリアミドからなる(a)層、(B)半芳香族ポリアミドからなる(b)層とを含む、少なくとも2層以上である限り特に制限されない。さらに本発明の積層構造体は、(a)層、(b)層の2層以外に、更なる機能を付与、あるいは経済的に有利な積層構造体を得るために、他の熱可塑性樹脂からなる層を1層又は2層以上を有していてもよい。
【0056】
本発明の積層構造体の層数は2層以上であるが、構造体製造装置の機構から判断して8層以下、好ましくは2層〜7層である。
【0057】
本発明における積層構造体においては、(B)半芳香族ポリアミドからなる(b)層が、(A)脂肪族ポリアミドからなる(a)層に対して内側に配置された積層構造体において、さらに、(C)アミノ基に対して反応性を有する官能基が分子鎖中に導入された含フッ素系重合体からなる(c)層を含み、該(c)層が最内層に配置された層構成の積層構造体も好ましい実施様態である。
【0058】
本発明において使用される、(C)アミノ基に対して反応性を有する官能基が分子鎖中に導入された含フッ素系重合体は、反応性を有する官能基を分子構造内に有している含フッ素系重合体を指す(以下、(C)含フッ素系重合体と称する場合がある。)。
(C)含フッ素系重合体とは、少なくとも1種の含フッ素単量体から誘導される繰り返し単位を有する重合体(単独重合体又は共重合体)である。熱溶融加工可能な含フッ素系重合体であれば特に限定されるものではない。例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、エチレン/テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン/ペンタフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン/フッ化ビニリデン共重合体(THV)、フッ化ビニリデン/ペンタフルオロプロピレン/テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン/パーフルオロアルキルビニルエーテル/テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン/クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、フッ化ビニリデン/クロロトリフルオロエチレン共重合体やこれら混合物が使用され得る。
【0059】
上記例示の(C)含フッ素系重合体の中でも、耐熱性、耐薬品性の面で、テトラフルオロエチレン単位を必須成分とする含フッ素系重合体、成形加工の面では、フッ化ビニリデン単位を必須成分とする含フッ素系重合体が好ましく、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン/フッ化ビニリデン共重合体(THV)がより好ましい。
【0060】
エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(以下、ETFEと称する場合がある。)とは、エチレンに基づく重合単位(以下、Eと称する場合がある。)とテトラフルオロエチレンに基づく重合単位(以下、TFEと称する場合がある。)からなり、その重合比(モル比)が80/20〜20/80であることが好ましく、より好ましくは、70/30〜30/70、さらに好ましくは、60/40〜40/60である。
【0061】
(Eに基づく重合単位)/(TFEに基づく重合単位)のモル比が極端に大きいと、当該ETFEの耐熱性、耐候性、耐薬品性、薬液透過防止性等が低下する場合があり、一方、モル比が極端に小さいと、機械的強度、溶融成形性等が低下する場合がある。この範囲にあると、該ETFEが、耐熱性、耐候性、耐薬品性、薬液透過防止性、機械的強度、溶融成形性等に優れたものとなる。
【0062】
(C)含フッ素系重合体には、上記E、TFEに基づく重合単位に加えて、その本質的な特性を損なわない範囲で他の単量体を1種以上含んでもよい。
他の単量体としては、プロピレン、ブテン等のα−オレフィン類、CH=CX(CFY(ここで、X及びYは独立に水素又はフッ素原子、nは2〜8の整数である。)で表される化合物、フッ化ビニリデン(VDF)、フッ化ビニル(VF)、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロイソブチレン(HFIB)等の不飽和基に水素原子を有するフルオロオレフィン、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)(PMVE)、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)(PEVE)、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)、パーフルオロ(ブチルビニルエーテル)(PBVE)やその他パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)(PAVE)等の不飽和基に水素原子を有しないフルオロオレフィン(ただし、TFEを除く。)、メチルビニルエーテル(MVE)、エチルビニルエーテル(EVE)、ブチルビニルエーテル(BVE)、イソブチルビニルエーテル(IBVE)、シクロへキシルビニルエーテル(CHVE)等のビニルエーテル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、クロロ酢酸ビニル、乳酸ビニル、酪酸ビニル、ピバル酸ビニル、安息香酸ビニル、クロトン酸ビニルのビニルエステル類、アルキル(メタ)アクリレート、(フルオロアルキル)アクリレート、(フルオロアルキル)メタクリレート等が好ましいものとして挙げられる。これら、その他単量体は、その1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0063】
(C)含フッ素系重合体において、前記一般式CH=CX(CFYで表される化合物(以下、FAEという。)を使用することが望ましい。FAEに基づく重合単位の含有量は、(C)含フッ素系重合体中において、0.01〜20モル%であることが好ましく、0.1〜15モル%であることがより好ましく、1〜10モル%であることがさらに好ましい。FAEの含有量が前記の値未満であると、耐クラック性が低下する場合や、ストレス下において破壊現象が発生しやすくなる場合があり、前記の値を超えると、機械的強度が低下する場合がある。
【0064】
FAEは、上記のとおり、一般式CH=CX(CFY(ここで、X、Yはそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子であり、nは2〜8の整数である。)で表される化合物である。式中のnが2未満であると含フッ素系重合体の改質(例えば、共重合体の成形時や成形品のクラック発生の抑制)が十分になされない場合があり、一方、式中のnが8を超えると重合反応性の点で不利になる場合がある。
【0065】
FAEとしては、CH=CF(CFF、CH=CF(CFF、CH=CF(CFF、CH=CF(CFF、CH=CF(CFF、CH=CF(CFH、CH=CF(CFH、CH=CF(CFH、CH=CF(CFH、CH=CF(CFH、CH=CH(CFF、CH=CH(CFF、CH=CH(CFF、CH=CH(CFF、CH=CH(CFF、CH=CH(CFH、CH=CH(CFH、CH=CH(CFH、CH=CH(CFH、CH=CH(CFH等が挙げられる。
この中でも、CH=CH(CFYで表される化合物がより好ましく、その場合、式中のnは、n=2〜4であることが、(C)含フッ素系重合体が薬液透過防止性と耐クラック性を両立することからさらに好ましい。
【0066】
フッ化ビニリデン共重合体とは、フッ化ビニリデンに基づく重合単位と、これと共重合可能な少なくとも1種の含フッ素単量体からなる共重合体である。ここでフッ化ビニリデンに基づく重合単位と共重合可能なその他の単量体としては、テトラフルオロエチレン(TFE)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、ヘキサフルオロイソブチレン、ヘキサフルオロアセトン、ペンタフルオロプロピレン、トリフルオロエチレン、ビニルフルオライド、フルオロ(アルキルビニルエーテル)、クロロトリフルオロエチレン等が例示される。フッ化ビニリデン系共重合体において、フッ化ビニリデンに基づく重合単位の量は、全重合単位中の少なくとも30モル%以上である。テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン/フッ化ビニリデン共重合体(THV)は、好ましいフッ化ビニリデン共重合体として挙げることができる。
【0067】
本発明において使用される(C)含フッ素系重合体は、重合体を構成する単量体を従来からの重合方法で(共)重合することによって得ることができる。その中でも主としてラジカル重合による方法が用いられる。すなわち重合を開始するには、ラジカル的に進行するものであれば手段は何ら制限されないが、例えば有機、無機ラジカル重合開始剤、熱、光あるいは電離放射線等によって開始される。
【0068】
(C)含フッ素系重合体の製造方法は特に制限はなく、一般に用いられているラジカル重合開始剤を用いる重合方法が用いられる。重合方法としては、塊状重合、フッ化炭化水素、塩化炭化水素、フッ化塩化炭化水素、アルコール、炭化水素等の有機溶媒を使用する溶液重合、水性媒体及び必要に応じて適当な有機溶剤を使用する懸濁重合、水性媒体及び乳化剤を使用する乳化重合等、公知の方法を採用できる。
また、重合は、一槽ないし多槽式の攪拌型重合装置、管型重合装置を使用して、回分式又は連続式操作とすることができる。
【0069】
ラジカル重合開始剤としては、半減期が10時間である分解温度が0℃〜100℃であることが好ましく、20〜90℃であることがより好ましい。具体例としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル、2,2’−アゾビス[2−(ヒドロキシメチル)プロピオニトリル]、4,4’−アゾビス(4−シアノペンテン酸)等のアゾ化合物、過酸化水素、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等の非フッ素系ジアシルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート、tert−ブチルパーオキシピバレート、tert−ブチルパーオキシイソブチレート、tert−ブチルパーオキシアセテート等のパーオキシエステル、tert−ブチルヒドロパーオキサイド等のヒドロパーオキシド、(Z(CFCOO)(ここで、Zは水素原子、フッ素原子又は塩素原子であり、pは1〜10の整数である。)で表される化合物等の含フッ素ジアシルパーオキサイド、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の無機過酸化物等が挙げられる。
【0070】
また、(C)含フッ素系重合体の製造に際しては、分子量調整のために、通常の連鎖移動剤を使用することも好ましい。連鎖移動剤としては、メタノール、エタノール等のアルコール、1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン、1,2−ジクロロ−1,1,2,2−テトラフルオロエタン、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン等のクロロフルオロハイドロカーボン、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン等のハイドロカーボン、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン、塩化メチル等のクロロハイドロカーボンが挙げられる。
【0071】
重合条件については特に限定されず、重合温度は、0℃〜100℃であることが好ましく、20〜90℃であることがより好ましい。重合体中のエチレン−エチレン連鎖生成による耐熱性の低下を避けるためには、一般に低温であることが好ましい。重合圧力は、用いる溶媒の種類、量及び蒸気圧、重合温度等の他の重合条件に応じて適宜定められるが、0.1〜10MPaであることが好ましく、0.5〜3MPaであることがより好ましい。重合時間は1〜30時間であることが好ましい。
【0072】
また、(C)含フッ素系重合体の分子量は特に限定されないが、室温で固体の重合体であり、それ自体、熱可塑性樹脂、エラストマー等として使用できるものが好ましい。また、分子量は、重合に用いる単量体の濃度、重合開始剤の濃度、連鎖移動剤の濃度、温度によって制御される。
【0073】
(C)含フッ素系重合体を、前記(A)脂肪族ポリアミド、(B)半芳香族ポリアミド等と共押出する場合、当該ポリアミドの著しい劣化を伴わない混練温度及び成形温度範囲で、充分な溶融流動性を確保するためには、(C)含フッ素系重合体の融点より50℃高い温度、及び5kg荷重におけるメルトフローレートが、0.5〜200g/10分であることが好ましく、より好ましくは、1〜100g/10分である。
【0074】
また、(C)含フッ素系重合体は、含フッ素単量体及びその他の単量体の種類、組成比等を選ぶ事によって、重合体の融点、ガラス転移点を調節することができる。
(C)含フッ素系重合体の融点は、目的、用途、使用方法により適宜選択されるが、前記(A)脂肪族ポリアミド、(B)半芳香族ポリアミド等と共押出する場合、当該ポリアミドの成形温度に近いことが好ましい。そのため、前記含フッ素単量体及びその他の単量体及び後述の官能基含有単量体の割合を適宜調節し、(C)含フッ素系重合体の融点を最適化することが好ましい。
【0075】
本発明の(C)含フッ素系重合体は、アミノ基に対して反応性を有する官能基を分子構造内に有しており、官能基は、(C)含フッ素系重合体の分子末端又は側鎖又は主鎖のいずれに含有されていても構わない。また、官能基は、(C)含フッ素系重合体中に単独、又は2種類以上のものが併用されていてもよい。その官能基の種類、含有量は、(C)含フッ素系重合体に、積層される相手材の種類、形状、用途、要求される層間接着性、接着方法、官能基導入方法等により適宜決定される。
【0076】
アミノ基に対して反応性を有する官能基としては、カルボキシル基、酸無水物基もしくはカルボン酸塩、ヒドロキシル基、スルホ基もしくはスルホン酸塩、エポキシ基、シアノ基、カーボネート基、及びカルボン酸ハライド基から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。特に、カルボキシル基、酸無水物基もしくはカルボン酸塩、ヒドロキシル基、エポキシ基、カーボネート基、及びカルボン酸ハライド基から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
【0077】
(C)含フッ素系重合体に、反応性を有する官能基を導入する方法としては、(i)(C)含フッ素系重合体の重合時、官能基を有する共重合可能な単量体を共重合する方法、(ii)重合開始剤、連鎖移動剤等により、重合時に(C)含フッ素系重合体の分子末端に官能基を導入する方法、(iii)反応性を有する官能基をグラフト化が可能な官能基とを有する化合物(グラフト化合物)を含フッ素系重合体にグラフトさせる方法等が挙げられる。これらの導入方法は単独で、あるいは適宜、組合せて用いることができる。積層構造体における層間接着性を考慮した場合、上記(i)、(ii)から製造される(C)含フッ素系重合体が好ましい。(iii)については、特開平7−18035号公報、特開平7−25952号公報、特開平7−25954号公報、特開平7−173230号公報、特開平7−173446号公報、特開平7−173447号公報、特表平10−503236号公報による製造法を参照されたい。以下、(i)含フッ素系重合体の重合時、官能基を有する共重合可能な単量体を共重合する方法、(ii)重合開始剤等により含フッ素系重合体の分子末端に官能基を導入する方法について説明する。
【0078】
(i)(C)含フッ素系重合体の製造時、官能基を有する共重合可能な単量体(以下、官能基含有単量体と略記する場合がある。)を共重合する方法において、カルボキシル基、酸無水物基もしくはカルボン酸塩、ヒドロキシル基、スルホ基もしくはスルホン酸塩、エポキシ基、シアノ基から選ばれる少なくとも1種以上の官能基含有単量体を重合単量体して用いる。官能基含有単量体としては、官能基含有非フッ素単量体、官能基含有含フッ素単量体等が挙げられる。
【0079】
官能基含有非フッ素単量体としては、アクリル酸、ハロゲン化アクリル酸(但し、フッ素は除く)、メタクリル酸、ハロゲン化メタクリル酸(但し、フッ素は除く)、マレイン酸、ハロゲン化マレイン酸(但し、フッ素は除く)、フマル酸、ハロゲン化フマル酸(但し、フッ素は除く)、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、エンドビシクロ−[2.2.1]−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸等の不飽和カルボン酸やそのエステル等誘導体、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水コハク酸、無水シトラコン酸、エンドビシクロ−[2.2.1]−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸無水物等のカルボキシル基含有単量体、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルエーテル等のエポキシ基含有単量体、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、ヒドロキシルアルキルビニルエーテル等のヒドロキシル基含有単量体等を挙げることができる。
【0080】
前記官能基含有含フッ素単量体の具体例としては、
CF=CFOCFCFCOOH
CF=CFO(CFCOOH
CF=CFOCFCF(CF)OCFCFCOOH
CF=CFOCFCF(CF)OCFCF(CF)OCFCFCOOH
CF=CFCFCOOH
CF=CFCFCFCOOH
CF=CFOCFCFCOONH
CF=CFO(CFCOONa
CF=CFOCFCF(CF)OCFCFCOONH
CF=CFOCFCF(CF)OCFCF(CF)OCFCFCOONa
CF=CFCFCOONH
CF=CFCFCFCOOZn
CF=CFOCFCFCHOH
CF=CFO(CFCHOH
CF=CFOCFCF(CF)OCFCFCHOH
CF=CFCFCHOH
CF=CFCFCFCHOH
CF=CFOCFCFSO
CF=CFOCFCF(CF)OCFCFSO
CF=CFOCFCF(CF)OCFCFCN
CF=CFCFOCFCFCFCOOH
CF=CFCFOCFCF(CF)COOH
CF=CFCFOCFCFCFCOONH
CF=CFCFOCFCF(CF)COONH
CF=CFCFOCFCFCFCOONa
CF=CFCFOCFCF(CF)COOZn
CF=CFCFOCFCFCFCHOH
CF=CFCFOCFCF(CF)CHOH
CF=CFCFOCFCFCFSO
CF=CFCFOCFCFCFCN
CH=CFCFCFCHCOOH
CH=CFCFCFCOOH
CH=CF(CFCOOH
CH=CF(CFCHCOOH
CH=CFCFOCF(CF)COOH
CH=CFCFOCF(CF)CFOCF(CF)COOH
CH=CFCFCFCHCOONH
CH=CFCFCFCOONa
CH=CF(CFCHCOOZn
CH=CFCFOCF(CF)COONH
CH=CFCFOCF(CF)CFOCF(CF)COONH
CH=CFCFOCF(CF)CFOCF(CF)COOZn
CH=CFCFCFCHCHOH
CH=CFCFCFCHOH
CH=CF(CFCHCHOH
CH=CFCFOCF(CF)CHOH
CH=CFCFOCF(CF)CFOCF(CF)CHOH
CH=CHCFCFCHCOOH
CH=CH(CFCHCHCOOH
CH=CH(CFCHCHCOOH
CH=CH(CFCHCOOH
CH=CH(CFCHCOONH
CH=CH(CFCHCHCOONa
CH=CH(CFCHCOOZn
CH=CHCFCFCHCHOH
CH=CH(CFCHCHCHOH
CH=CH(CFCHCHOH
等が例示される。
【0081】
(C)含フッ素系重合体中の官能基含有単量体の含有率は、全重合単位中、0.05〜20モル%であることが好ましく、より好ましくは0.05〜10モル%、さらに好ましくは0.1〜5モル%である。官能基含有単量体の含有率が0.05モル%未満であると、層間接着性が充分得られにくく、使用環境条件により、層間接着性が低下する場合がある。また、含有率が20モル%を超えると、耐熱性を低下させ、高温での加工時の接着不良や着色や発泡、高温での使用時の分解による、剥離や着色、発泡、溶出等が発生しやすい場合がある。また、上記含有量を満たす限りにおいて、官能基が導入された含フッ素系重合体と、官能基が導入されていない含フッ素系重合体の混合物であって構わない。
【0082】
(ii)重合開始剤等により含フッ素系重合体の分子末端に官能基を導入する方法において、官能基は、含フッ素系重合体の分子鎖の片末端又は両末端に導入される。末端に導入される官能基としては、カーボネート基、カルボン酸ハライド基が好ましい。
【0083】
(C)含フッ素系重合体の末端基として導入されるカーボネート基とは、一般に−OC(=O)O−の結合を有する基であり、具体的には、−OC(=O)O−R基[Rは水素原子、有機基(例えば、C1〜C20アルキル基、エーテル結合を有するC2〜C20アルキル基等)又はI、II、VII族元素である。]の構造のものである。カーボネート基の例は、−OC(=O)OCH、−OC(=O)OCH−OC(=O)OC17、−OC(=O)OCHCHOCHCH等が好ましく挙げられる。カルボン酸ハライド基とは、具体的には−COY[Yはハロゲン元素]の構造のもので、−COF、−COCl等が例示される。
【0084】
また、重合体の分子末端にカーボネート基を導入するためには、重合開始剤や連鎖移動剤を使用した種々の方法を採用できるが、パーオキサイド、特にパーオキシカーボネートを重合開始剤として用いる方法が、経済性の面、耐熱性、耐薬品性等の品質の面で好ましく採用できる。また、パーオキシカーボネートを用いると、重合温度を低くする事が可能であり、開始反応に副反応を伴わないことから好ましい。
【0085】
重合体の分子末端にカルボン酸ハライド基を導入するためには、種々の方法を採用できるが、例えば、前述のカーボネート基を末端に有する含フッ素系重合体のカーボネート基を加熱させ熱分解(脱炭酸)させることにより得ることができる。
【0086】
パーオキシカーボネートとしては、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、ジ−n−イソプロピルパーオキシカーボネート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−ブチルパーオキシメタクリロイロキシエチルカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート等が好ましい。
【0087】
パーオキシカーボネートの使用量は、目的とする重合体の種類(組成等)、分子量、重合条件、使用する開始剤の種類によって異なるが、重合によって得られる全重合体100重量部に対して0.05〜20重量部であることが好ましく、0.1〜10重量部であることがより好ましい。重合体の分子末端のカーボネート基含有量は、重合条件を調整することによって制御できる。重合開始剤の使用量が多いと、重合速度の制御が困難となる場合があり、使用量が少ないと、重合速度が遅くなる場合がある。重合開始剤の添加法は特に限定されず、重合開始時に一括添加してもよいし、重合中に連続添加しても良い。添加方法は、重合開始剤の分解反応性と重合温度により適宜選択される。
【0088】
(C)含フッ素系重合体中の主鎖炭素数10個に対する末端官能基数は、150〜3000個であることが好ましく、より好ましくは200〜2000個、さらに好ましくは、300〜1000個である。官能基数が150個未満であると、層間接着性が充分得られにくく、使用環境条件により、層間接着性が低下する場合がある。また、官能基数が3000個を超えると、耐熱性を低下させ、高温での加工時の接着不良や着色や発泡、高温での使用時の分解による、剥離や着色、発泡、溶出等が発生しやすい場合がある。また、上記官能基数を満たす限りにおいて、官能基が導入された含フッ素系重合体と、官能基が導入されていない含フッ素系重合体の混合物であって構わない。
【0089】
以上のように、本発明において使用される(C)含フッ素系重合体は、アミノ基に対して反応性を有する官能基が導入された含フッ素系重合体である。上述の通り、官能基が導入された(C)含フッ素系重合体は、それ自体、含フッ素系重合体特有の耐熱性、耐水性、低摩擦性、耐薬品性、耐候性、防汚性、薬液透過防止性等の優れた特性を維持することが可能であり、生産性、コストの面で有利である。
さらに、官能基が分子鎖中に含有されることにより、積層構造体において、前記(A)脂肪族ポリアミド等との層間接着性が不充分又は不可能であった種々の材料に対し、表面処理等特別な処理や接着性樹脂の被覆等を行なわず、直接、他の基材との優れた層間接着性を付与することができる。
【0090】
本発明において使用される(C)含フッ素系重合体は、目的や用途に応じてその性能を損なわない範囲で、無機質粉末、ガラス繊維、炭素繊維、金属酸化物、あるいはカーボン等の種々の充填剤を配合できる。また、充填剤以外に、顔料、紫外線吸収剤、その他任意の添加剤を混合できる。添加剤以外にまた他のフッ素系樹脂や熱可塑性樹脂等の樹脂、合成ゴム等を配合することもでき、機械特性の改善、耐候性の改善、意匠性の付与、静電防止、成形性改善等が可能となる。
【0091】
他の熱可塑性樹脂としては、本発明において規定された(A)脂肪族ポリアミド、(B)半芳香族ポリアミド以外の、ポリメタキシリレンアジパミド(ポリアミドMXD6)、ポリビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド(ポリアミドPACM12)、ポリビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンテレフタラミド(ポリアミドPACMT)、ポリビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンイソフタラミド(ポリアミドPACMI)、ポリビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド(ポリアミドジメチルPACM12)、ポリイソホロンアジパミド(ポリアミドIPD6)、ポリイソホロンテレフタラミド(ポリアミドIPDT)、ポリヘキサメチレンテレフタラミド(ポリアミド6T)、ポリヘキサメチレンイソフタラミド(ポリアミド6I)、ポリトリメチルメキサメチレンテレフタラミド(ポリアミドTMHT)、ポリノナメチレンテレフタラミド(ポリアミド9T)、ポリノナメチレンイソフタラミド(ポリアミド9I)、ポリノナメチレンナフタラミド(ポリアミド9N)、ポリノナメチレンヘキサヒドロテレフタラミド(ポリアミド9T(H))、ポリデカメチレンテレフタラミド(ポリアミド10T)、ポリデカメチレンイソフタラミド(ポリアミド10I)、ポリデカメチレンナフタラミド(ポリアミド10N)、ポリデカメチレンへキサヒドロテレフタラミド(ポリアミド10T(H))、ポリウンデカメチレンテレフタラミド(ポリアミド11T)、ポリウンデカメチレンイソフタラミド(ポリアミド11I)、ポリウンデカメチレンナフタラミド(ポリアミド11N)、ポリウンデカメチレンへキサヒドロテレフタラミド(ポリアミド11T(H))、ポリドデカメチレンテレフタラミド(ポリアミド12T)、ポリドデカメチレンイソフタラミド(ポリアミド12I)、ポリドデカメチレンナフタラミド(ポリアミド12N)、ポリドデカメチレンへキサヒドロテレフタラミド(ポリアミド12T(H))やこれらポリアミド原料モノマーを数種用いた共重合体等を挙げることができる。
【0092】
また、本発明において規定された以外の含フッ素系重合体(ここで、本発明において規定された以外とは、アミノ基に対して反応性を有する官能基を含有しない含フッ素系重合体を指す。)として、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、エチレン/クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体(TFE/HFP,FEP)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン/フッ化ビニリデン共重合体(TFE/HFP/VDF,THV)、テトラフルオロエチレン/フルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体(PFA)等が挙げられる。
【0093】
さらに、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン/プロピレン共重合体(EPR)、エチレン/ブテン共重合体(EBR)、エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン/酢酸ビニル共重合体ケン化物(EVOH)、エチレン/アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン/メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン/アクリル酸メチル共重合体(EMA)、エチレン/メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)、エチレン/アクリル酸エチル共重合体(EEA)等のポリオレフィン系樹脂及び、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸、シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、エンドビシクロ−[2.2.1]−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸等のカルボキシル基及びその金属塩(Na、Zn、K、Ca、Mg)、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、エンドビシクロ−[2.2.1]−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸無水物等の酸無水物基、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、イタコン酸グリシジル、シトラコン酸グリシジル等のエポキシ基等の官能基が含有された、上記ポリオレフィン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンイソフタレート(PEI)、PET/PEI共重合体、ポリアリレート(PAR)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、液晶ポリエステル(LCP)等のポリエステル系樹脂、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド(PPO)等のポリエーテル系樹脂、ポリサルホン(PSF)、ポリエーテルスルホン(PES)等のポリサルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリチオエーテルサルホン(PTES)等のポリチオエーテル系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアリルエーテルケトン(PAEK)等のポリケトン系樹脂、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル/スチレン共重合体(AS)、メタクリロニトリル/スチレン共重合体、アクリロニトリル/ブダジエン/スチレン共重合体(ABS)、メタクリロニトリル/スチレン/ブタジエン共重合体(MBS)等のポリニトリル系樹脂、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリメタクリル酸エチル(PEMA)等のポリメタクリレート系樹脂、ポリ酢酸ビニル(PVAc)等のポリビニルエステル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、塩化ビニル/塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン/メチルアクリレート共重合体等のポリ塩化ビニル系樹脂、酢酸セルロース、酪酸セルロース等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート(PC)等のポリカーボネート系樹脂、熱可塑性ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド等のポリイミド系樹脂、熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリアミドエラストマー、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー等を挙げることができる。
【0094】
また、熱可塑性樹脂以外の任意の基材、例えば、紙、金属系材料、無延伸、一軸又は二軸延伸プラスチックフィルム又はシート、織布、不織布、金属綿、木材等を積層することも可能である。金属系材料としては、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、金、銀、チタン、モリブデン、マグネシウム、マンガン、鉛、錫、クロム、ベリリウム、タングステン、コバルト等の金属や金属化合物及びこれら2種類以上からなるステンレス鋼等の合金鋼、アルミニウム合金、黄銅、青銅等の銅合金、ニッケル合金等の合金類等が挙げられる。
【0095】
また、本発明の積層構造体において、導電性フィラーを含有させた熱可塑性樹脂組成物からなる導電層が、積層構造体の最内層に配置されると、耐薬品性、薬液透過防止性に優れるとともに、薬液搬送用チューブ又はホース等に使用された場合、配管内を循環する薬液の内部摩擦あるいは管壁との摩擦によって発生したスパークが薬液に引火することを防止することが可能となる。その際、導電性を有しない熱可塑性樹脂からなる層が、前記導電層に対して外側に配置されることにより、低温耐衝撃性、導電性を両立することが可能であり、また経済的にも有利である。
【0096】
導電性とは、例えば、ガソリンのような引火性の流体が樹脂のような絶縁体に連続的に接触した場合、静電気が蓄積して引火する可能性があるが、この静電気が蓄積しない程度の電気特性を有することを言う。これにより、燃料等の薬液搬送時に発生する静電気による爆発防止が可能となる。
【0097】
導電性フィラーとは、樹脂に導電性能を付与するために添加されるすべての充填材が包含され、粒状、フレーク状及び繊維状フィラー等が挙げられる。
【0098】
粒状フィラーとしては、カーボンブラック、グラファイト等が好適に使用できる。フレーク状フィラーとしては、アルミフレーク、ニッケルフレーク、ニッケルコートマイカ等が好適に使用できる。また、繊維状フィラーとしては、炭素繊維、炭素被覆セラミック繊維、カーボンウィスカー、カーボンナノチューブ、アルミ繊維、銅繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維といった金属繊維等が好適に使用できる。これらの中では、カーボンナノチューブ、カーボンブラックが特に好ましい。
【0099】
カーボンナノチューブとは、中空炭素フィブリルと称されるものであり、該フィブリルは、規則的に配列した炭素原子の本質的に連続的な多数層からなる外側領域と、内部中空領域とを有し、各層と中空領域とが該フィブリルの円柱軸の周囲に実質的に同心に配置されている本質的に円柱状のフィブリルである。更に、上記外側領域の規則的に配列した炭素原子が黒鉛状であり、上記中空領域の直径が2〜20nmであることが好ましい。カーボンナノチューブの外径は、好ましくは3.5〜70nmであり、より好ましくは4〜60nmである。外径が3.5nm未満であると、樹脂中への分散性に劣る場合があり、70nmを超えると得られる樹脂成形体の導電性が劣る場合がある。カーボンナノチューブのアスペクト比(長さ/外径の比をいう)は、好ましくは5以上、より好ましくは100以上、さらに好ましくは500以上である。該アスペクト比を満たすことにより、導電性ネットワークを形成しやすく、少量添加で優れた導電性を発現することができる。
【0100】
カーボンブラックとは、導電性付与に一般的に使用されているカーボンブラックがすべて包含され、好ましいカーボンブラックとしては、アセチレンガスを不完全燃焼して得られるアセチレンブラックや、原油を原料にファーネス式不完全燃焼によって製造されるケッチェンブラック、オイルブラック、ナフタリンブラック、サーマルブラック、ランプブラック、チャンネルブラック、ロールブラック、ディスクブラック等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの中でもアセチレンブラック、ファーネスブラック(ケッチェンブラック)が特に好適に用いられる。
【0101】
また、カーボンブラックは、その粒子径、表面積、DBP吸油量、灰分等の特性の異なる種々のカーボン粉末が製造されている。該カーボンブラックの特性に制限は無いが、良好な鎖状構造を有し、凝集密度の大きいものが好ましい。カーボンブラックの多量配合は耐衝撃性の面で好ましくなく、より少量で優れた電気伝導度を得る観点から、平均粒径は500nm以下であることが好ましく、5〜100nmであることがより好ましく、10〜70nmであることがさらに好ましく、また表面積(BET法)は10m/g以上であることが好ましく、300m/g以上であることがより好ましく、500〜1500m/gであることがさらに好ましく、更にDBP(ジブチルフタレート)吸油量は50ml/100g以上であることが好ましく、100ml/100g以上であることがより好ましく、300ml/100g以上であることがさらに好ましい。また灰分は0.5重量%以下であることが好ましく、0.3重量%以下であることがより好ましい。ここでいうDBP吸油量とは、ASTM D−2414に定められた方法で測定した値である。また、カーボンブラックは、揮発分含量が1.0重量%未満であることがより好ましい。
これら、導電性フィラーはチタネート系、アルミ系、シラン系等の表面処理剤で表面処理を施されていても良い。また溶融混練作業性を向上させるために造粒されたものを用いることも可能である。
【0102】
導電性フィラーの配合量は、用いる導電性フィラーの種類により異なるため、一概に規定はできないが、導電性と流動性、機械的強度等とのバランスの点から、熱可塑性樹脂成分100重量部に対して、一般に1〜30重量部が好ましく選択される。
また、かかる導電性フィラーは、十分な帯電防止性能を得る意味で、溶融押出物の表面固有抵抗値が10Ω/square以下、特に10Ω/square以下であることが好ましい。但し上記導電性フィラーの配合は強度、流動性の悪化を招きやすい。そのため目標とする導電レベルが得られれば、上記導電性フィラーの配合量はできるだけ少ない方が望ましい。
【0103】
本発明の積層構造体は、通常使用される熱可塑性樹脂の成形機、例えば、押出成形機、ブロー成形機、圧縮成形機、射出成形機等を用いて、フィルム状、シート状、チューブ状、ホース状その他各種形状に製造可能であり、共押出成形法(T−ダイ押出、インフレーション押出、ブロー成形、異型押出、押出コーティング等)、積層射出成形法はじめとする任意の溶融成形法が採用される。
【0104】
本発明の積層構造体からなる積層成形品は、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、工業材料、産業資材、電気電子部品、事務機器用部品、家庭用品、医療、食品、建材関係部品、家具用部品等各種用途に使用される。より具体的には、自動車燃料配管用チューブ又はホース、自動車ラジエーターチューブ又はホース、ブレーキチューブ又はホース、エアコンチューブ又はホース等の薬液搬送用チューブ又はホース、、電線被覆材、光ファイバー被覆材等のチューブ、ホース類、農業用フィルム、ライニング、建築用内装材(壁紙等)、ラミネート鋼板等のフィルム、シート類、自動車ラジエータータンク、薬液ボトル、薬液タンク、バック、薬液容器、ガソリンタンク等のタンク類等が挙げられる。中でも、薬液搬送用チューブ又はホースとして有用である。
【0105】
薬液としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、フェノール、クレゾール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のアルコール、フェノール系溶媒、ジメチルエーテル、ジプロピルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエチレン、二塩化エチレン、パークロルエチレン、モノクロルエタン、ジクロルエタン、テトラクロルエタン、パークロルエタン、クロルベンゼン等のハロゲン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、アセトフェノン等のケトン系溶媒、ガソリン、灯油、ディーゼルガソリン、含アルコールガソリン、メチル−t−ブチルエーテル、含酸素ガソリン、含アミンガソリン、サワーガソリン、ひまし油ベースブレーキ液、グリコールエーテル系ブレーキ液、ホウ酸エステル系ブレーキ液、極寒地用ブレーキ液、シリコーン油系ブレーキ液、鉱油系ブレーキ液、パワーステアリングオイル、含硫化水素オイル、ウインドウオッシャ液、エンジン冷却液、尿素溶液、医薬剤、インク、塗料等が挙げられる。
【0106】
以下、好ましい実施様態である薬液搬送用チューブ又はホースについて詳細に説明する。
【0107】
薬液搬送用チューブ又はホースの具体例としては、フィードチューブ又はホース、リターンチューブ又はホース、エバポチューブ又はホース、フューエルフィラーチューブ又はホース、ORVRチューブ又はホース、リザーブチューブ又はホース、ベントチューブ又はホース等の燃料チューブ又はホース、オイルチューブ又はホース、石油掘削チューブ又はホース、ブレーキチューブ又はホース、ウインドウオッシャー液用チューブ又はホース、ラジエーターチューブ又はホース、冷却水、冷媒等用クーラーチューブ又はホース、エアコン冷媒用チューブ又はホース、ヒーターチューブ又はホース、ロードヒーティングチューブ又はホース、床暖房チューブ又はホース、インフラ供給用チューブ又はホース、消火器及び消火設備用チューブ又はホース、医療用冷却機材用チューブ又はホース、インク、塗料散布チューブ又はホース、その他薬液チューブ又はホースが挙げられる。特に、燃料チューブ又はホースとして好適である。
【0108】
薬液搬送用チューブ又はホースの製造法としては、層の数もしくは材料の数に対応する押出機を用いて、溶融押出し、ダイ内あるいは外において同時に積層する方法(共押出法)、あるいは、一旦、単層チューブ又はホースあるいは、上記の方法により製造された積層チューブ又はホースを予め製造しておき、外側に順次、必要に応じては接着剤を使用し、樹脂を一体化せしめ積層する方法(コーティング法)を挙げることができる。本発明の薬液搬送用チューブ又はホースにおいては、各種材料を溶融状態で共押出し、両者を熱融着(溶融接着)して一段階で積層構造のチューブ又はホースを製造する、共押出法により製造されることが好ましい。
【0109】
また、得られる薬液搬送用チューブ又はホースが複雑な形状である場合や、成形後に加熱曲げ加工を施して成形品とする場合には、成形品の残留歪みを除去するために、上記のチューブ又はホースを形成した後、チューブ又はホースを構成する熱可塑性樹脂の融点のうち最も低い融点未満の温度で、0.01〜10時間熱処理して目的の成形品を得る事も可能である。
【0110】
薬液搬送用チューブ又はホースにおいては、波形領域を有するものであってもよい。波形領域とは、波形形状、蛇腹形状、アコーディオン形状、又はコルゲート形状等に形成した領域である。波形領域は、薬液搬送用チューブ又はホース全長にわたり有するものだけではなく、途中の適宜の領域に部分的に有するものであってもよい。波形領域は、まず直管状のチューブ又はホースを成形した後に、引き続いてモールド成形し、所定の波形形状等とすることにより容易に形成することができる。かかる波形領域を有することにより、衝撃吸収性を有し、取り付け性が容易となる。さらに、例えば、コネクター等の必要な部品を付加したり、曲げ加工によりL字、U字の形状等にする事が可能である。
【0111】
このように成形した薬液搬送用チューブ又はホースの外周の全部又は一部には、石ハネ、他部品との摩耗、耐炎性を考慮して、エピクロルヒドリンゴム(ECO)、アクリロニトリル/ブタジエンゴム(NBR)、NBRとポリ塩化ビニルの混合物、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、アクリルゴム(ACM)、クロロプレンゴム(CR)、エチレン/プロピレンゴム(EPR)、エチレン/プロピレン/ジエンゴム(EPDM)、NBRとEPDMの混合物ゴム、塩化ビニル系、オレフィン系、エステル系、アミド系等の熱可塑性エラストマー等から構成するソリッド又はスポンジ状の保護部材(プロテクター)を配設することができる。保護部材は既知の手法によりスポンジ状の多孔体としてもよい。多孔体とすることにより、軽量で断熱性に優れた保護部を形成できる。また、材料コストも低減できる。あるいは、ガラス繊維等を添加してその強度を改善してもよい。保護部材の形状は特に限定されないが、通常は、筒状部材又は薬液搬送用チューブ又はホースを受け入れる凹部を有するブロック状部材である。筒状部材の場合は、予め作製した筒状部材に薬液搬送用チューブ又はホースを後で挿入したり、あるいは薬液搬送用チューブ又はホースの上に筒状部材を被覆押出しして両者を密着して作ることができる。両者を接着させるには、保護部材内面あるいは前記凹面に必要に応じ接着剤を塗布し、これに薬液搬送用チューブ又はホースを挿入又は嵌着し、両者を密着することにより、前記チューブ又はホースと保護部材の一体化された構造体を形成する。また、金属等で補強する事も可能である。
【0112】
薬液搬送用チューブ又はホースの外径は、薬液(例えば含アルコールガソリン等の燃料)等の流量を考慮し、肉厚は薬液の透過量が増大せず、また、通常のチューブ又はホースの破壊圧力を維持できる厚さで、かつ、チューブ又はホースの組み付け作業容易性及び使用時の耐振動性が良好な程度の柔軟性を維持することができる厚さに設計されるが、限定されるものではない。好ましくは、外径は4〜500mm、内径3〜400mm、肉厚は0.5〜50mmである。
【実施例】
【0113】
以下に実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例における分析及び物性の測定方法、及び実施例及び比較例に用いた材料を示す。
【0114】
ポリアミド系樹脂の特性は、以下の方法で測定した。
[相対粘度]
JIS K−6920に準拠して、96%の硫酸中、ポリアミド濃度1%、温度25℃の条件下で測定した。
【0115】
また、含フッ素系重合体の特性は、以下の方法で測定した。
[含フッ素系重合体の組成]
溶融NMR分析、フッ素含有量分析により測定した。
【0116】
[含フッ素系重合体中の末端カーボネート基数]
含フッ素系重合体中の末端カーボネート基数は、赤外吸収スペクトル分析により、カーボネート基(−OC(=O)O−)のカルボニル基が帰属するピークが1809cm−1の吸収波長に現われ、吸収ピークの吸光度を測定し、次式によって含フッ素系重合体中の主鎖炭素数10個に対するカーボネート基の個数を算出した。
[含フッ素系重合体中の主鎖炭素数10個に対するカーボネート基の個数]=500AW/εdf
A:カーボネート基(−OC(=O)O−)のピークの吸光度
ε:カーボネート基(−OC(=O)O−)のモル吸光度係数[cm−1・mol−1]。モデル化合物よりε=170とした。
W:モノマー組成から計算される組成平均分子量
d:フィルムの密度[g/cm
f:フィルムの厚さ[mm]
【0117】
また、積層ホースの各物性は、以下の方法で測定した。
[低温耐衝撃性]
SAE J−2260 7.5に記載の方法で評価した。
【0118】
[薬液(含アルコールガソリン)透過防止性]
200mmにカットしたホースの片端を密栓し、内部にFuelC(イソオクタン/トルエン=50/50体積比)とエタノールを90/10体積比に混合した含アルコールガソリンを入れ、残りの端部も密栓した。その後、全体の重量を測定し、次いで試験ホースを60℃のオーブンに入れ、一日毎に重量変化を測定した。一日当たりの重量変化を、ホースの内層表面積で除して薬液透過係数(g/m・day)を算出した。
【0119】
[層間接着性]
200mmにカットしたホースをさらに縦方向に半分にカットし、テストピースを作成する。テンシロン万能試験機を用い、50mm/分の引張速度にて180°剥離試験を実施した。S−Sカーブの極大点から剥離強度を読み取り、層間接着性を評価した。
【0120】
[実施例及び比較例で用いた材料]
(A)脂肪族ポリアミド
(A−1)ポリアミド12樹脂組成物の製造
(a−1)ポリアミド12(宇部興産(株)製、UBESTA3030U、相対粘度2.27)に、衝撃改良材として無水マレイン酸変性エチレン/プロピレン共重合体(JSR(株)製、JSR T7712SP)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:TEX44)に供給する一方、該二軸溶融混練機のシリンダーの途中から、可塑剤として、ベンゼンスルホン酸ブチルアミドを定量ポンプにより注入し、シリンダー温度180〜260℃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樹脂85重量%、衝撃改良材10重量%、可塑剤5重量%よりなるポリアミド12樹脂組成物のペレットを得た(以下、このポリアミド樹脂組成物を(A−1)という)。
【0121】
(A−2)導電性ポリアミド12樹脂組成物の製造
(A−1)ポリアミド12樹脂組成物の製造において、(a−1)ポリアミド12を(a−2)ポリアミド12(宇部興産(株)製、UBESTA3020U、相対粘度1.86)に変更し、導電性フィラーとしてカーボンブラック(アクゾノーベル(株)製、ケッチェンブラックEC600JD)を用い、可塑剤を用いない以外は、(A−1)ポリアミド12樹脂組成物の製造と同様の方法にて、ポリアミド12樹脂73重量%、衝撃改良材20重量%、導電性フィラー7重量%よりなる導電性ポリアミド12樹脂組成物のペレットを得た(以下、このポリアミド樹脂組成物を(A−2)という)。
【0122】
(A−3)ポリアミド6樹脂組成物の製造
ポリアミド6(宇部興産(株)製、UBE Nylon1024B 相対粘度3.50)に、衝撃改良材として無水マレイン酸変性エチレン/プロピレン共重合体(JSR(株)製、JSR T7712SP)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:TEX44)に供給する一方、該二軸溶融混練機のシリンダーの途中から、可塑剤として、ベンゼンスルホン酸ブチルアミドを定量ポンプにより注入し、シリンダー温度230〜270℃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6樹脂 85重量%、衝撃改良材10重量%、可塑剤 5重量%よりなるポリアミド6樹脂組成物のペレットを得た(以下、このポリアミド樹脂組成物を(A−3)という)。
【0123】
(B)半芳香族ポリアミド
(B−1)半芳香族ポリアミドの製造
スベリン酸34524g(198.2モル)、メタキシリレジアミン27239g(200モル)、安息香酸122.1g(1.0モル)、次亜リン酸ナトリウム一水和物62g(原料に対して0.1重量%)及び蒸留水40Lをオートクレーブに入れ、窒素置換した。
100℃で30分間攪拌し、2時間かけて内部温度を220℃に昇温した。この時、オートクレーブは1.9MPaまで昇圧した。そのまま3時間反応を続けた後、1時間かけて、常圧に戻すと同時に235℃まで昇温し、内部温度が235℃に到達した時点で、減圧を開始し、27kPaにて8時間反応させた。その後、復圧し、オートクレーブ底部より溶融ポリマーを抜き出し、冷却、ペレット化し、融点が203℃、相対粘度が2.72の半芳香族ポリアミドを得た(以下、この半芳香族ポリアミドを(B−1)という)。
【0124】
(B−2)半芳香族ポリアミドの製造
(B−1)半芳香族ポリアミドの製造において、スベリン酸34524g(198.2モル)を、ウンデカンジカルボン酸42864g(198.2モル)に変えた以外は、(B−1)半芳香族ポリアミドの製造と同様の方法にて、融点が169℃、相対粘度が2.75の半芳香族ポリアミドを得た(以下、この半芳香族ポリアミドを(B−2)という)。
【0125】
(B−3)半芳香族ポリアミドの製造
スベリン酸34524g(198.2モル)、1,5−ナフタレンジメチルアミン37250g(200モル)、安息香酸122.1g(1.0モル)、次亜リン酸ナトリウム一水和物72g(原料に対して0.1重量%)及び蒸留水40Lをオートクレーブに入れ、窒素置換した。
100℃で30分間攪拌し、2時間かけて内部温度を220℃に昇温した。この時、オートクレーブは1.9MPaまで昇圧した。そのまま1時間反応を続けた後230℃に昇温し、その後2時間、230℃に温度を保ち、水蒸気を徐々に抜いて圧力を1.9MPaに保ちながら反応させた。次に、30分かけて圧力を1.0MPaまで下げ、更に1時間反応させて、プレポリマーを得た。これを、100℃、減圧下で12時間乾燥し、2mm以下の大きさまで粉砕した。これを240℃、0.013kPa下にて、12時間固相重合し、融点が316℃、相対粘度が2.68の半芳香族ポリアミドを得た(以下、この半芳香族ポリアミドを(B−3)という)。
【0126】
(B−4)半芳香族ポリアミドの製造
(B−3)半芳香族ポリアミドの製造において、スベリン酸34524g(198.2モル)をドデカンジカルボン酸45645g(198.2モル)に、1,5−ナフタレンジメチルアミン37250g(200モル)を2,6−ナフタレンジメチルアミン37250g(200モル)に変え、220℃にて固相重合した変更した以外は、(B−3)半芳香族ポリアミドの製造と同様の方法にて、融点が272℃、相対粘度が2.72の半芳香族ポリアミドを得た(以下、この半芳香族ポリアミドを(B−4)という)。
【0127】
(B−5)導電性半芳香族ポリアミド樹脂組成物の製造
(B−4)半芳香族ポリアミドの製造において、固相重合時間を8時間に変えた以外は、(B−4)半芳香族ポリアミドの製造と同様の方法で、融点が272℃、相対粘度が2.40の半芳香族ポリアミドを得た。該半芳香族ポリアミドと、衝撃改良材として、後記(C)含フッ素系重合体(C−1)、及び導電性フィラーとしてカーボンブラック(アクゾノーベル(株)製、ケッチェンブラックEC600JD)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:TEX44)に供給し、シリンダー温度240〜310℃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、半芳香族ポリアミド80重量%、衝撃改良材13重量%、導電性フィラー7重量%よりなる導電性半芳香族ポリアミド樹脂組成物のペレットを得た(以下、この半芳香族ポリアミド樹脂組成物を(B−5)という)。
【0128】
(B−6)半芳香族ポリアミドの製造
アジピン酸28964g(198.2モル)、メタキシリレジアミン27239g(200モル)、安息香酸122.1g(1.0モル)、次亜リン酸ナトリウム一水和物56g(原料に対して0.1重量%)及び蒸留水40Lをオートクレーブに入れ、窒素置換した。
100℃で30分間攪拌し、2時間かけて内部温度を220℃に昇温した。この時、オートクレーブは1.9MPaまで昇圧した。そのまま3時間反応を続けた後、1時間かけて、常圧に戻すと同時に265℃まで昇温し、内部温度が265℃に到達した時点で、減圧を開始し、27kPaにて3時間反応させた。その後、復圧し、オートクレーブ底部より溶融ポリマーを抜き出し、冷却、ペレット化し、融点が239℃、相対粘度が2.40の半芳香族ポリアミドを得た(以下、この半芳香族ポリアミドを(B−6)という)。
【0129】
(C)含フッ素系重合体
(C−1)含フッ素系重合体の製造
内容積が94リットルの攪拌機付きオートクレーブを脱気し、イオン交換水の19.7kg、ペルフルオロペンチルジフルオロメタンの77.1kg、CH=CH(CFFの427g、TFEの3.36kg、Eの127gを圧入し、オートクレーブ内を66℃に昇温した。このとき圧力は0.65MPaであった。重合開始剤としてジイソプロピルペルオキシジカーボネートの72gを仕込み、重合を開始させた。重合中圧力が一定になるようにTFE/E=60/40のモル比のモノマー混合ガスを連続的に仕込んだ。また、重合中に仕込むTFEとEの合計モル数に対して6モル%に相当する量のCH=CH(CFFを連続的に仕込んだ。重合開始の5.6時間後、モノマー混合ガスが11.5kg仕込まれた時点で、オートクレーブ内温を室温まで冷却するとともに重合層内の圧力を常圧までパージした。得られたスラリ状の含フッ素重合体を、水100kgを仕込んだ300Lの造粒槽に投入し、攪拌しながら105℃まで昇温し溶媒を留出除去しながら造粒した。得られた造粒物を135℃で3時間乾燥することにより、含フッ素系重合体の造粒物12.1kgが得られた。
【0130】
含フッ素系重合体の組成は、TFEに基づく重合単位/Eに基づく重合単位/CH=CH(CFFに基づく重合単位のモル比で57.2/37.0/5.8であり、含フッ素系重合体の重合開始剤に由来するカーボネート末端基の数は359個であった。また、融点は205℃であった。
この造粒物を押出機を用いて、260℃、滞留時間2分で溶融し、含フッ素系重合体のペレットを得た(以下、この含フッ素系重合体を(C−1)という。)。
【0131】
(C−2)導電性含フッ素系重合体の製造
(C−1)含フッ素系重合体100重量部、及びカーボンブラック(電気化学(株)製)13重量部をあらかじめ混合し、同方向二軸押出機(東芝機械(株)製 型式:TEM−48S)に供給し、シリンダー温度240〜280℃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、吐出したストランドを水冷し、ペレタイザーでストランドを切断し、水分除去のために120℃の乾燥機で10時間乾燥し、導電性含フッ素系重合体のペレットを得た(以下、この導電性含フッ素系重合体を(C−2)という。)。
【0132】
(D)変性ポリオレフィン
(D−1)マレイン酸変性ポリプロピレン 三井化学(株)製 Admer QF500
【0133】
実施例1
上記に示す(A)ポリアミド12樹脂組成物(A−1)、(B)半芳香族ポリアミド(B−1)とを使用して、Plabor(プラスチック工学研究所(株)製)2層ホース成形機にて、(A)を押出温度250℃、(B)を押出温度240℃にて別々に溶融させ、吐出された溶融樹脂をアダプターによって合流させ、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)ポリアミド12樹脂組成物からなる(a)層(最外層)、(B)半芳香族ポリアミドからなる(b)層(最内層)としたときの、層構成が(a)/(b)=0.75/0.25mmで内径6mm、外径8mmの積層ホースを得た。当該積層ホースの物性測定結果を表1に示す。
【0134】
実施例2
実施例1において、(B)半芳香族ポリアミド(B−1)を(B−2)に変え、(B)を押出温度220℃にて溶融させた以外は、実施例1と同様の方法にて表1に示す層構成の積層ホースを得た。当該積層ホースの物性測定結果を表1に示す。
【0135】
実施例3
実施例1において、(B)半芳香族ポリアミド(B−1)を(B−3)に変え、(B)を押出温度330℃にて溶融させた以外は、実施例1と同様の方法にて表1に示す層構成の積層ホースを得た。当該積層ホースの物性測定結果を表1に示す。
【0136】
実施例4
実施例3において、(B)半芳香族ポリアミド(B−3)を(B−4)に変え、(B)を押出温度300℃にて溶融させた以外は、実施例3と同様の方法にて表1に示す層構成の積層ホースを得た。当該積層ホースの物性測定結果を表1に示す。
【0137】
実施例5
実施例3において、(B)半芳香族ポリアミド(B−3)を導電性半芳香族ポリアミド樹脂組成物(B−5)に変え、(B)を押出温度320℃にて溶融させた以外は、実施例3と同様の方法にて表1に示す層構成の積層ホースを得た。当該積層ホースの物性測定結果を表1に示す。また、当該積層ホースの導電性をSAE J−2260に準拠して測定したところ、10Ω/square以下であり、静電気除去性能に優れていることを確認した。
【0138】
実施例6
上記に示す(A)ポリアミド12樹脂組成物(A−1)、(B)半芳香族ポリアミド(B−4)、導電性半芳香族ポリアミド樹脂組成物(B−5)とを使用して、Plabor(プラスチック工学研究所(株)製)3層ホース成形機にて、(A)を押出温度250℃、(B)を押出温度320℃にて別々に溶融させ、吐出された溶融樹脂をアダプターによって合流させ、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)ポリアミド12樹脂組成物からなる(a)層(最外層)、(B)半芳香族ポリアミド(B−4)からなる(b’)層(内層)、(B)導電性半芳香族ポリアミド樹脂組成物(B−5)からなる(b)層(最内層)としたときの、層構成が(a)/(b’)/(b)=0.85/0.10/0.05mmで内径6mm、外径8mmの積層ホースを得た。当該積層ホースの物性測定結果を表1に示す。また、当該積層ホースの導電性をSAE J−2260に準拠して測定したところ、10Ω/square以下であり、静電気除去性能に優れていることを確認した。
【0139】
実施例7
上記に示す(A)ポリアミド12樹脂組成物(A−1)、ポリアミド6樹脂組成物(A−3)、(B)半芳香族ポリアミド(B−3)とを使用して、Plabor(プラスチック工学研究所(株)製)3層ホース成形機にて、(A)を押出温度250℃、(B)を押出温度330℃にて別々に溶融させ、吐出された溶融樹脂をアダプターによって合流させ、管状に成形し、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)ポリアミド12樹脂組成物(A−1)からなる層を(a)層(最外層)、(B)半芳香族ポリアミドからなる層を(b)層(中間層)、(A)ポリアミド6樹脂組成物(A−3)からなる層を(a’)層(最内層)としたとき、層構成が(a)/(b)/(a’)=0.45/0.15/0.40mm、内径6mm、外径8mmの積層ホースを得た。当該積層ホースの物性測定結果を表1に示す。
【0140】
実施例8
実施例7において、(B)半芳香族ポリアミド(B−3)を(B−4)に、(A)ポリアミド6樹脂組成物(A−3)をポリアミド12樹脂組成物(A−1)に変え、(B)を押出温度300℃にて溶融させた以外は、実施例7と同様の方法にて表1に示す層構成の積層ホースを得た。当該積層ホースの物性測定結果を表1に示す。
【0141】
実施例9
実施例8において、最内層材料として使用した(A)ポリアミド12樹脂組成物(A−1)を(A)導電性ポリアミド12樹脂組成物(A−2)に変え、(A)を押出温度270℃にて溶融させた以外、実施例8と同様の方法にて表1に示す層構成の積層ホースを得た。当該積層ホースの物性測定結果を表1に示す。また、当該積層ホースの導電性をSAE J−2260に準拠して測定したところ、10Ω/square以下であり、静電気除去性能に優れていることを確認した。
【0142】
実施例10
上記に示す(A)ポリアミド12樹脂組成物(A−1)、導電性ポリアミド12樹脂組成物(A−2)、ポリアミド12(a−1)、(B)半芳香族ポリアミド(B−4)とを使用して、Plabor(プラスチック工学研究所(株)製)4層ホース成形機にて、(A)を押出温度270℃、(B)を押出温度300℃にて別々に溶融させ、吐出された溶融樹脂をアダプターによって合流させ、管状に成形し、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)ポリアミド12樹脂組成物(A−1)からなる層を(a)層(最外層)、(B)半芳香族ポリアミドからなる層を(b)層(中間層)、(A)ポリアミド12(a−1)からなる層を(a’)層(内層)、(A)導電性ポリアミド12樹脂組成物(A−2)からなる層を(a’’)層(最内層)としたとき、層構成が(a)/(b)/(a’)/(a’’)=0.45/0.15/0.30/0.10mm、内径6mm、外径8mmの積層ホースを得た。当該積層ホースの物性測定結果を表1に示す。また、当該積層ホースの導電性をSAE J−2260に準拠して測定したところ、10Ω/square以下であり、静電気除去性能に優れていることを確認した。
【0143】
実施例11
上記に示す(A)ポリアミド12樹脂組成物(A−1)、ポリアミド12(a−1)、(B)半芳香族ポリアミド(B−4)、(C)含フッ素系重合体(C−1)とを使用して、Plabor(プラスチック工学研究所(株)製)4層ホース成形機にて、(A)を押出温度260℃、(B)を押出温度300℃、(C)を押出温度260℃にて別々に溶融させ、吐出された溶融樹脂をアダプターによって合流させ、管状に成形し、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)ポリアミド12樹脂組成物(A−1)からなる層を(a)層(最外層)、(B)半芳香族ポリアミドからなる層を(b)層(中間層)、(A)ポリアミド12(a−1)からなる層を(a’)層(内層)、(C)含フッ素系重合体(C−1)からなる層を(c)層(最内層)としたとき、層構成が(a)/(b)/(a’)/(c)=0.45/0.15/0.25/0.15mm、内径6mm、外径8mmの積層ホースを得た。当該積層ホースの物性測定結果を表1に示す。
【0144】
実施例12
実施例11において、(C)含フッ素系重合体(C−1)を(C)導電性含フッ素系重合体(C−2)に変え、(C)を押出温度280℃にて溶融させた以外は、実施例11と同様の方法にて表1に示す層構成の積層ホースを得た。当該積層ホースの物性測定結果を表1に示す。また、当該積層ホースの導電性をSAE J−2260に準拠して測定したところ、10Ω/square以下であり、静電気除去性能に優れていることを確認した。
【0145】
比較例1
実施例1において、(B)半芳香族ポリアミド(B−1)を使用しない以外は、実施例1と同様の方法にて表1に示す層構成の単層ホースを得た。当該単層ホースの物性測定結果を表1に示す。
【0146】
比較例2
実施例1において、(A)ポリアミド12樹脂組成物(A−1)を使用しない以外は、実施例1と同様の方法にて表1に示す層構成の単層ホースを得た。当該単層ホースの物性測定結果を表1に示す。
【0147】
比較例3
実施例1において、(B)半芳香族ポリアミド(B−1)を(B−6)に変え、(B)を押出温度270℃にて溶融させた以外は、実施例1と同様の方法にて表1に示す層構成の積層ホースを得た。当該積層ホースの物性測定結果を表1に示す。
【0148】
比較例4
実施例7において、(B)半芳香族ポリアミド(B−1)を(B−6)に変え、(B)を押出温度270℃にて溶融させた以外は、実施例7と同様の方法にて表1に示す層構成の積層ホースを得た。当該積層ホースの物性測定結果を表1に示す。
【0149】
比較例5
比較例4において、(A)ポリアミド12樹脂組成物(A−1)をポリアミド6樹脂組成物(A−3)に変えた以外は、比較例4と同様の方法にて表1に示す層構成の積層ホースを得た。当該積層ホースの物性測定結果を表1に示す。
【0150】
比較例6
上記に示す(A)ポリアミド12樹脂組成物(A−1)、(B)半芳香族ポリアミド(B−6)、(D)変性ポリオレフィン(D−1)とを使用して、Plabor(プラスチック工学研究所(株)製)5層ホース成形機にて、(A)を押出温度260℃、(B)を押出温度270℃、(C)を押出温度200℃にて別々に溶融させ、吐出された溶融樹脂をアダプターによって合流させ、管状に成形し、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)ポリアミド12樹脂組成物(A−1)からなる層を(a)層(最外層、最内層)、(B)半芳香族ポリアミドからなる層を(b)層(中間層)、(D)変性ポリオレフィンからなる層を(d)層(外層、内層)としたとき、層構成が(a)/(d)/(b)/(d)/(a)=0.35/0.05/0.25/0.05/0.30mm、内径6mm、外径8mmの積層ホースを得た。当該積層ホースの物性測定結果を表1に示す。
【0151】
【表1】



【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)脂肪族ポリアミドからなる(a)層、(B)全ジアミン単位に対して、キシリレンジアミン及び/又はナフタレンジメチルアミン単位を60モル%以上含むジアミン単位と、全ジカルボン酸単位に対して、炭素数8〜13の脂肪族ジカルボン酸単位を60モル%以上含むジカルボン酸単位よりなる半芳香族ポリアミドからなる(b)層を含む、少なくとも2層以上からなることを特徴とする積層構造体。
【請求項2】
前記積層構造体において、(A)脂肪族ポリアミドが、ポリカプロアミド(ポリアミド6)、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ドデカミド(ポリアミド612)、ポリウンデカンアミド(ポリアミド11)、ポリドデカンアミド(ポリアミド12)よりなる群より選ばれる少なくとも1種の単独重合体、又はこれらを形成する原料モノマーを数種用いた共重合体であることを特徴とする請求項1に記載の積層構造体。
【請求項3】
前記積層構造体において、(B)半芳香族ポリアミドが、全ジアミン単位に対して、メタキシリレンジアミン、1,5−ナフタレンジメチルアミン、2,6−ナフタレンジメチルアミンよりなる群より選ばれる少なくとも1種の単位を60モル%以上含むジアミン単位と、全ジカルボン酸単位に対して、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸よりなる群より選ばれる少なくとも1種の単位を60モル%以上含むジカルボン酸単位とからなるポリアミドであることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の積層構造体。
【請求項4】
前記積層構造体において、(A)脂肪族ポリアミドからなる(a)層が最外層に配置され、(B)半芳香族ポリアミドからなる(b)層が(a)層に対して内側に配置されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の積層構造体。
【請求項5】
請求項4記載の積層構造体において、(B)半芳香族ポリアミドからなる(b)層が最内層に配置されることを特徴とする積層構造体。
【請求項6】
請求項4記載の積層構造体において、さらに、(C)アミノ基に対して反応性を有する官能基が分子鎖中に導入された含フッ素系重合体からなる(c)層を含み、該(c)層が最内層に配置されることを特徴とする積層構造体。
【請求項7】
前記積層構造体が、共押出成形により製造されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の積層構造体。
【請求項8】
請求項1から7のいずれかに記載の積層構造体からなることを特徴とする、フィルム、ホース、チューブ、ボトル、タンクからなる群より選ばれる積層成形品。
【請求項9】
薬液搬送用チューブ又はホースであることを特徴とする請求項8に記載の積層成形品。


【公開番号】特開2006−44201(P2006−44201A)
【公開日】平成18年2月16日(2006.2.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−243202(P2004−243202)
【出願日】平成16年8月24日(2004.8.24)
【出願人】(000000206)宇部興産株式会社 (2,022)
【Fターム(参考)】