JP2012136643A - Copolyamide - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高融点、低吸水性に加え、成形性、耐熱老化性、及びガソリンバリア性の三つの特性の全てを高度に満足する新規なポリアミドに関する。 The present invention relates to a novel polyamide highly satisfying all three properties of moldability, heat aging resistance, and gasoline barrier property in addition to high melting point and low water absorption.
近年、電気・電子部品、自動車部品、エンジニアリングプラスチックなどの分野で用いられるポリアミドに対して高度な性能が要求されており、例えば、電気・電子部品では表面実装技術(SMT)の発展に伴ってリフローハンダ耐熱性などの高い耐熱性が求められるようになっている。また、エンジンルーム部品などの自動車部品においても、従来よりも一層耐熱性に優れるポリアミドが求められている。しかも、ポリアミドの用途の拡大とも相俟って、電気・電子部品および自動車部品のみならず、他の用途分野においても、物性および機能に一層優れるポリアミドが求められており、特に、高耐熱性と併せて、寸法安定性、機械的特性、耐薬品性などに優れるポリアミドの開発が求められている。 In recent years, high performance has been demanded for polyamides used in the fields of electric / electronic parts, automobile parts, engineering plastics, etc. For example, in the case of electric / electronic parts, reflow is performed with the development of surface mounting technology (SMT). High heat resistance such as solder heat resistance is required. In addition, in automobile parts such as engine room parts, there is a demand for polyamides having higher heat resistance than before. Furthermore, coupled with the expansion of the use of polyamide, polyamides having further improved physical properties and functions are required not only for electric / electronic parts and automobile parts, but also in other application fields. In addition, there is a demand for the development of polyamides that are excellent in dimensional stability, mechanical properties, chemical resistance, and the like.
成形用材料、摺動用材料などに使用されるポリアミドとしては、ヘキサメチレンジアミン(6)とテレフタル酸(T)との共縮重合反応により合成される6Tナイロンが従来よく知られている。6Tナイロンは、耐熱性、機械的特性、耐薬品性、摺動性、ガスバリヤー性、及びガソリンバリア性などの樹脂特性のバランスに優れたポリアミドであるが、共重合されない6Tナイロンは融点が360℃を超えるため、ポリマーの重合や得られたポリマーの成形が困難であるという欠点を有する。そのため、6Tナイロンは、アジピン酸、イソフタル酸などのジカルボン酸成分、あるいはナイロン6などの脂肪族ポリアミドを30〜50モル%共重合することにより、実使用可能温度領域、すなわち280〜320℃程度にまで低融点化して用いられているのが現状である。このように多量の第3成分、場合により更に第4成分を共重合することは、確かにポリマーの低融点化には有効であるものの、一方では結晶性の低下、到達結晶化度の低下、耐熱性の低下、熱安定性の低下などを伴い、その結果、高温下での剛性、耐薬品性、寸法安定性、溶融安定性などの諸性能が低下するばかりでなく、成形サイクルの延長に伴う生産性の低下を招く場合もある。 As polyamides used for molding materials, sliding materials and the like, 6T nylon synthesized by a co-condensation polymerization reaction of hexamethylenediamine (6) and terephthalic acid (T) is well known. 6T nylon is a polyamide with a good balance of resin properties such as heat resistance, mechanical properties, chemical resistance, sliding properties, gas barrier properties, and gasoline barrier properties, but 6T nylon that is not copolymerized has a melting point of 360. Since it exceeds 0 ° C., it has a drawback that it is difficult to polymerize the polymer and to shape the obtained polymer. Therefore, 6T nylon is copolymerized with a dicarboxylic acid component such as adipic acid or isophthalic acid, or an aliphatic polyamide such as nylon 6 in an amount of 30 to 50 mol%, so that the temperature can be practically used, that is, about 280 to 320 ° C. The current situation is that the melting point is lowered. Copolymerizing such a large amount of the third component, and optionally further the fourth component, is certainly effective for lowering the melting point of the polymer, but on the other hand, the crystallinity decreases, the ultimate crystallinity decreases, This is accompanied by a decrease in heat resistance and a decrease in thermal stability.As a result, various performances such as rigidity, chemical resistance, dimensional stability, and melt stability at high temperatures are reduced. In some cases, this leads to a decrease in productivity.
例えば、特許文献1には、6Tナイロンに比較的多量の11ナイロン又は12ナイロンを共重合した二元共重合ポリアミドが開示されている。この共重合ポリアミドは、低吸水かつ機械的特性に優れるという利点を有するが、成形性や耐熱老化性、ガソリンバリア性に劣るという欠点を有する。 For example, Patent Document 1 discloses a binary copolymer polyamide obtained by copolymerizing a relatively large amount of 11 nylon or 12 nylon with 6T nylon. This copolymerized polyamide has the advantages of low water absorption and excellent mechanical properties, but has the disadvantage of being inferior in moldability, heat aging resistance and gasoline barrier properties.
また、特許文献2には、1,9−ノナメチレンジアミン(9)とテレフタル酸(T)とを共縮重合することにより合成される9Tナイロンが開示されている。9Tナイロンは、低吸水性でかつ機械的特性に優れるという利点を有するが、成形性が著しく悪いという欠点を有する。 Patent Document 2 discloses 9T nylon synthesized by co-condensation polymerization of 1,9-nonamethylenediamine (9) and terephthalic acid (T). 9T nylon has the advantages of low water absorption and excellent mechanical properties, but has the disadvantage of significantly poor moldability.
さらに、特許文献3には、ノナメチレンジアミンの一部に2−メチル−1,8−オクタンジアミン(M8)を用いて共重合した9T/M8Tナイロンが開示されている。9T/M8Tナイロンは、2−メチル−1,8−ペンタンジアミン(M8)とテレフタル酸(T)から得られる構成単位が導入されているので成形性を改善することはできるが、成形性とガソリンバリア性の両立を高度に満足することできない。 Further, Patent Document 3 discloses 9T / M8T nylon copolymerized with 2-methyl-1,8-octanediamine (M8) in part of nonamethylenediamine. 9T / M8T nylon is able to improve moldability because it contains structural units derived from 2-methyl-1,8-pentanediamine (M8) and terephthalic acid (T). It is not possible to fully satisfy both barrier properties.
このように、従来公知の脂肪族ジアミンとテレフタル酸より得られるナイロンには、高融点、低吸水性を維持しながら、成形性、耐熱老化性、及びガソリンバリア性の三つの特性の全てを高度に満足するものはなかった。 Thus, nylons obtained from conventionally known aliphatic diamines and terephthalic acid have all three characteristics of moldability, heat aging resistance, and gasoline barrier properties while maintaining a high melting point and low water absorption. There was nothing to be satisfied with.
本発明は、かかる従来技術の現状に鑑み創案されたものであり、その目的は、280℃以上の高融点、低吸水性に加え、成形性、耐熱老化性、及びガソリンバリア性の三つの特性の全てを高度に満足する新規なポリアミドを提供することにある。 The present invention was invented in view of the current state of the prior art, and its purpose is to have three characteristics of a high melting point of 280 ° C. or higher, low water absorption, moldability, heat aging resistance, and gasoline barrier properties. It is an object of the present invention to provide a novel polyamide that satisfies all of the above requirements.
本発明者は、上記目的を達成するために、メチレン鎖数が4〜12の脂肪族ジアミンとテレフタル酸との等量モル塩から得られる構成単位のナイロンに対して共重合する成分の種類及びその量について鋭意検討した結果、11ナイロンを特定の割合で共重合することによって、高融点、低吸水性に加え、成形性、耐熱老化性、及びガソリンバリア性の三つの特性の全てを高度に満足する新規な共重合ナイロンを提供できることを見出し、本発明の完成に至った。 In order to achieve the above object, the inventor of the present invention has the following types of components to be copolymerized with nylon as a structural unit obtained from an equimolar molar salt of an aliphatic diamine having 4 to 12 methylene chains and terephthalic acid: As a result of intensive studies on the amount, by copolymerizing 11 nylon at a specific ratio, in addition to high melting point and low water absorption, all three properties of moldability, heat aging resistance, and gasoline barrier property are highly advanced. The present inventors have found that a satisfactory new copolymer nylon can be provided and have completed the present invention.
即ち、本発明によれば、(a)メチレン鎖数が4〜12の脂肪族ジアミンとテレフタル酸との等量モル塩から得られる構成単位50〜97モル%、及び(b)11−アミノウンデカン酸又はウンデカンラクタムから得られる構成単位50〜3モル%からなることを特徴とする共重合ポリアミドが提供される。 That is, according to the present invention, (a) 50 to 97 mol% of a structural unit obtained from an equimolar salt of an aliphatic diamine having 4 to 12 methylene chains and terephthalic acid, and (b) 11-aminoundecane There is provided a copolymerized polyamide comprising 50 to 3 mol% of a structural unit obtained from an acid or undecane lactam.
本発明の共重合ポリアミドの好ましい態様によれば、(a)成分の脂肪族ジアミンが、1,4−テトラメチレンジアミン、1,5−ペンタメチレンジアミン、1,9−ノナメチレンジアミン、1,11−ウンデカメチレンジアミン、1,12−ドデカメチレンジアミン及びこれらの混合物からなる群より選ばれ、共重合ポリアミドの融点(Tm)が280〜320℃であり、昇温結晶化温度(Tc1)が90〜140℃である。 According to a preferred embodiment of the copolymerized polyamide of the present invention, the aliphatic diamine as component (a) is 1,4-tetramethylenediamine, 1,5-pentamethylenediamine, 1,9-nonamethylenediamine, 1,11. Selected from the group consisting of undecamethylenediamine, 1,12-dodecamethylenediamine and mixtures thereof, and the melting point (Tm) of the copolyamide is 280 to 320 ° C., and the temperature rising crystallization temperature (Tc1) is 90 ~ 140 ° C.
本発明の共重合ポリアミドは、主成分の(a)成分より得られる構成単位に11ナイロンが特定の割合で共重合されているので、機械的特性、摺動性などの(a)成分で得られる特性を維持しつつ、280℃以上の高融点、低吸水性に加え、成形性、耐熱老化性、及びガソリンバリア性も高度に満足することができる。 The copolymer polyamide of the present invention is obtained with component (a) such as mechanical properties and slidability because 11 nylon is copolymerized at a specific ratio in the structural unit obtained from component (a). In addition to the high melting point of 280 ° C. and low water absorption, the moldability, heat aging resistance, and gasoline barrier properties can be highly satisfied.
以下、本発明の共重合ポリアミドについて詳述する。本発明の共重合ポリアミドは、主成分である(a)成分と11ナイロンに相当する(b)成分とを特定の割合で含有するものであり、(a)成分から得られる構成単位の欠点である成形性が改良されているのみならず、耐熱老化性及びガソリンバリア性も高度に満足するという特徴を有する。 Hereinafter, the copolymerized polyamide of the present invention will be described in detail. The copolymerized polyamide of the present invention contains the component (a) as a main component and the component (b) corresponding to 11 nylon in a specific ratio, and is a drawback of the structural unit obtained from the component (a). Not only is some formability improved, but also heat aging resistance and gasoline barrier properties are highly satisfactory.
(a)成分は、メチレン鎖数が4〜12の脂肪族ジアミンとテレフタル酸との等量モル塩から得られる構成単位のポリアミドであり、具体的には、下記式(I)で表されるものである。式中のnはメチレン鎖数を表し、4〜12の範囲である。
The component (a) is a polyamide of a structural unit obtained from an equivalent molar salt of an aliphatic diamine having 4 to 12 methylene chains and terephthalic acid, and is specifically represented by the following formula (I) Is. N in the formula represents the number of methylene chains and is in the range of 4-12.
(a)成分は、本発明の共重合ポリアミドの主成分であり、共重合ポリアミドに優れた耐熱性、機械的特性、耐薬品性、摺動性、ガスバリヤー性などを付与する役割を有する。共重合ポリアミド中の(a)成分の配合割合は、50〜97モル%であり、好ましくは65〜95モル%、さらに好ましくは70〜95モル%である。(a)成分の配合割合が上記下限未満の場合、結晶成分である(a)成分が共重合成分により結晶阻害を受け、成形性や高温特性の低下を招くおそれがあり、一方上記上限を超える場合、融点が高くなりすぎ、加工時に分解するおそれがあり、好ましくない。 The component (a) is a main component of the copolymerized polyamide of the present invention, and has a role of imparting excellent heat resistance, mechanical properties, chemical resistance, slidability, gas barrier properties and the like to the copolymerized polyamide. The blending ratio of the component (a) in the copolymerized polyamide is 50 to 97 mol%, preferably 65 to 95 mol%, more preferably 70 to 95 mol%. When the blending ratio of the component (a) is less than the above lower limit, the component (a), which is a crystal component, is subject to crystal inhibition by the copolymer component and may cause deterioration of moldability and high temperature characteristics, while exceeding the above upper limit. In such a case, the melting point becomes too high, and there is a possibility of decomposition during processing, which is not preferable.
(a)成分に用いる具体的な脂肪族ジアミンとしては、1,4−テトラメチレンジアミン、5−ペンタメチレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,7−ヘプタメチレンジアミン、1,8−オクタメチレンジアミン、1,9−ノナメチレンジアミン、1,10−デカメチレンジアミン、1,11−ウンデカメチレンジアミン、1,12−ドデカメチレンジアミンなどが挙げられるが、その中でも耐水性の面より1,9−ノナメチレンジアミン、1,11−ウンデカメチレンジアミン、1,12−ドデカメチレンジアミンが好ましい。また、(a)成分に用いる脂肪族ジアミンとして、炭素数が4〜12個の分岐型ジアミンを一部に併用しても良い。具体的な分岐型ジアミンとしては、1,2−ジアミノプロパン、1,3−ジアミノペンタン、2−エチル−1,4−ジアミノブタン、2−メチル−1,5−ジアミノペンタン、2,4−ジメチル−1,7−ヘプタンジアミン、2−メチル−1,8−ジアミノオクタン、2,2,4−トリメチル−1,6−ジアミノヘキサン、2,4,4−トリメチル−1,6−ジアミノヘキサンが挙げられる。その中でも、直鎖型ジアミンと分岐型ジアミンの直鎖部分の炭素数の差が2〜4の範囲であるジアミンが好ましい。 Specific aliphatic diamines used for component (a) include 1,4-tetramethylene diamine, 5-pentamethylene diamine, 1,6-hexamethylene diamine, 1,7-heptamethylene diamine, and 1,8-octa. Methylene diamine, 1,9-nonamethylene diamine, 1,10-decamethylene diamine, 1,11-undecamethylene diamine, 1,12-dodecamethylene diamine, and the like are mentioned. Among them, from the viewpoint of water resistance, 1, 9-nonamethylenediamine, 1,11-undecamethylenediamine, and 1,12-dodecamethylenediamine are preferred. Further, as the aliphatic diamine used for the component (a), a branched diamine having 4 to 12 carbon atoms may be used in combination. Specific branched diamines include 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopentane, 2-ethyl-1,4-diaminobutane, 2-methyl-1,5-diaminopentane, and 2,4-dimethyl. -1,7-heptanediamine, 2-methyl-1,8-diaminooctane, 2,2,4-trimethyl-1,6-diaminohexane, 2,4,4-trimethyl-1,6-diaminohexane It is done. Among them, a diamine in which the difference in carbon number between the straight chain portion of the straight chain diamine and the branched diamine is in the range of 2 to 4 is preferable.
(b)成分は、11−アミノウンデカン酸又はウンデカンラクタムを重縮合させることにより得られる11ナイロンに相当するものであり、具体的には、下記式(II)で表されるものである。
The component (b) corresponds to 11 nylon obtained by polycondensation of 11-aminoundecanoic acid or undecane lactam, and is specifically represented by the following formula (II).
(b)成分は、(a)成分の欠点を改良するためのものであり、共重合ポリアミドの融点及び昇温結晶化温度を低下させて成形性を向上させる役割、および吸水率を低減させて吸水時の物性変化や寸法変化によるトラブルを改善させる役割を有する。共重合ポリアミド中の(b)成分の配合割合は、50〜3モル%であり、好ましくは35〜5モル%、更に好ましくは30〜5モル%である。(b)成分の配合割合が上記下限未満の場合、共重合ポリアミドの融点が十分に低下せず、成形性が不足するおそれがあると共に、得られた樹脂の吸水率を低減させる効果が不十分であり、吸水時に特性が低下するなど物性の不安定さを招くおそれがある。上記上限を超える場合、共重合ポリアミドの融点が低下しすぎて結晶化速度が遅くなり、成形性が逆に悪くなるおそれがあると共に、(a)成分の量が少なくなり、機械的特性や摺動性が不足するおそれがあり、好ましくない。 The component (b) is for improving the drawbacks of the component (a), and lowers the melting point and temperature rising crystallization temperature of the copolymerized polyamide to improve the moldability and reduce the water absorption rate. It has the role of improving troubles caused by changes in physical properties and dimensions during water absorption. The blending ratio of the component (b) in the copolymerized polyamide is 50 to 3 mol%, preferably 35 to 5 mol%, more preferably 30 to 5 mol%. When the blending ratio of the component (b) is less than the above lower limit, the melting point of the copolyamide is not sufficiently lowered, the moldability may be insufficient, and the effect of reducing the water absorption rate of the obtained resin is insufficient. In addition, there is a risk of instability of physical properties such as deterioration of characteristics at the time of water absorption. When the above upper limit is exceeded, the melting point of the copolyamide is too low, the crystallization rate is slow, the moldability may be adversely affected, and the amount of the component (a) is reduced, and the mechanical properties and sliding properties are reduced. There is a possibility that the mobility is insufficient, which is not preferable.
本発明の共重合ポリアミドは、上記(a)成分及び(b)成分以外に、(c)上記(a)の構成単位以外のジアミンとジカルボン酸の等量モル塩から得られる構成単位、またはアミノカルボン酸もしくはラクタムから得られる構成単位を最大20モル%共重合しても良い。(c)成分は、(a)成分及び(b)成分の共重合ポリアミドによっては得られない他の特性を付与するものであり、具体的には以下のような共重合成分が挙げられる。アミン成分としては、1,2−エチレンジアミン、1,3−トリメチレンジアミン、1,13−トリデカメチレンジアミン、1,16−ヘキサデカメチレンジアミン、1,18−オクタデカメチレンジアミン、2,2,4(または2,4,4)−トリメチルヘキサメチレンジアミンのような脂肪族ジアミン、ピペラジン、シクロヘキサンジアミン、ビス(3−メチル−4−アミノヘキシル)メタン、ビス−(4,4’−アミノシクロヘキシル)メタン、イソホロンジアミンのような脂環式ジアミン、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミンなどの芳香族ジアミンおよびこれらの水添物等が挙げられる。ポリアミドの酸成分としては、以下に示す多価カルボン酸、もしくは酸無水物を使用できる。多価カルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボンル酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、2,2’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、5−スルホン酸ナトリウムイソフタル酸、5−ヒドロキシイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,11−ウンデカン二酸、1,12−ドデカン二酸、1,14−テトラデカン二酸、1,18−オクタデカン二酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、4−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマー酸等の脂肪族や脂環族ジカルボン酸等が挙げられる。また、ε−カプロラクタム、12−ラウリルラクタムなどのラクタムおよびこれらが開環した構造であるアミノカルボン酸などが挙げられる。 In addition to the components (a) and (b), the copolymerized polyamide of the present invention includes (c) a structural unit obtained from an equimolar molar salt of a diamine other than the structural unit (a) and a dicarboxylic acid, or an amino A structural unit obtained from carboxylic acid or lactam may be copolymerized at a maximum of 20 mol%. The component (c) imparts other characteristics that cannot be obtained by the copolymerized polyamides of the component (a) and the component (b), and specific examples thereof include the following copolymer components. As the amine component, 1,2-ethylenediamine, 1,3-trimethylenediamine, 1,13-tridecamethylenediamine, 1,16-hexadecamethylenediamine, 1,18-octadecamethylenediamine, 2,2, Aliphatic diamines such as 4 (or 2,4,4) -trimethylhexamethylenediamine, piperazine, cyclohexanediamine, bis (3-methyl-4-aminohexyl) methane, bis- (4,4'-aminocyclohexyl) Examples thereof include alicyclic diamines such as methane and isophoronediamine, aromatic diamines such as metaxylylenediamine, paraxylylenediamine, paraphenylenediamine and metaphenylenediamine, and hydrogenated products thereof. As the acid component of the polyamide, the following polyvalent carboxylic acids or acid anhydrides can be used. Examples of the polyvalent carboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, and 2,2′-diphenyl. Aromatic dicarboxylic acids such as dicarboxylic acid, 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid, 5-sulfonic acid sodium isophthalic acid, 5-hydroxyisophthalic acid, fumaric acid, maleic acid, succinic acid, itaconic acid, adipic acid, azelaic acid, Sebacic acid, 1,11-undecanedioic acid, 1,12-dodecanedioic acid, 1,14-tetradecanedioic acid, 1,18-octadecanedioic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 4-methyl-1,2-cyclohex Njikarubon acid, and an aliphatic or alicyclic dicarboxylic acids such as dimer acid. Further, lactams such as ε-caprolactam and 12-lauryl lactam, and aminocarboxylic acids having a structure in which they are ring-opened can be used.
具体的な(c)成分としては、ポリカプロアミド(ナイロン6)、ポリドデカンアミド(ナイロン12)、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アジパミド(ナイロン66)、ポリウンデカメチレンアジパミド(ナイロン116)、ポリメタキシリレンアジパミド(ナイロンMXD6)、ポリパラキシリレンアジパミド(ナイロンPXD6)、ポリテトラメチレンセバカミド(ナイロン410)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン610)、ポリデカメチレンアジパミド(ナイロン106)、ポリデカメチレンセバカミド(ナイロン1010)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ナイロン612)、ポリデカメチレンドデカミド(ナイロン1012)、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド(ナイロン6I)、ポリビス(3−メチル−4−アミノヘキシル)メタンテレフタルアミド(ナイロンPACMT)、ポリビス(3−メチル−4−アミノヘキシル)メタンイソフタルアミド(ナイロンPACMI)、ポリビス(3−メチル−4−アミノヘキシル)メタンドデカミド(ナイロンPACM12)、ポリビス(3−メチル−4−アミノヘキシル)メタンテトラデカミド(ナイロンPACM14)などが挙げられる。 Specific examples of the component (c) include polycaproamide (nylon 6), polydodecanamide (nylon 12), polytetramethylene adipamide (nylon 46), polyhexamethylene adipamide (nylon 66), polyun Decamethylene adipamide (nylon 116), polymetaxylylene adipamide (nylon MXD6), polyparaxylylene adipamide (nylon PXD6), polytetramethylene sebamide (nylon 410), polyhexamethylene sebacamide (Nylon 610), polydecamethylene adipamide (nylon 106), polydecamethylene sebamide (nylon 1010), polyhexamethylene dodecamide (nylon 612), polydecamethylene dodecamide (nylon 1012), polyhexamethylene Isophthalamide (Niro 6I), polybis (3-methyl-4-aminohexyl) methane terephthalamide (nylon PACMT), polybis (3-methyl-4-aminohexyl) methane isophthalamide (nylon PACMI), polybis (3-methyl-4-amino) Hexyl) methane dodecamide (nylon PACM12), polybis (3-methyl-4-aminohexyl) methane tetradecamide (nylon PACM14), and the like.
前記構成単位の中でも、好ましい(c)成分の例としては、共重合ポリアミドに高結晶性を付与するためのポリヘキサメチレンアジパミドや、さらなる低吸水性を付与するためのポリデカメチレンドデカミド、ガソリンバリア性向上のためのポリメタキシレンアジパミドなどが挙げられる。共重合ポリアミド中の(c)成分の配合割合は、最大20モル%までであることが好ましく、さらに好ましくは10〜20モル%である。(c)成分の割合が上記下限未満の場合、(c)成分による効果が十分発揮されないおそれがあり、上記上限を超える場合、必須成分である(a)成分や(b)成分の量が少なくなり、本発明の共重合ポリアミドの本来意図される効果が十分発揮されないおそれがあり、好ましくない。 Among the structural units, examples of the preferred component (c) include polyhexamethylene adipamide for imparting high crystallinity to the copolymer polyamide, and polydecamethylene dodecamide for imparting further low water absorption. And polymetaxylene adipamide for improving gasoline barrier properties. The blending ratio of the component (c) in the copolymerized polyamide is preferably up to 20 mol%, more preferably 10 to 20 mol%. When the proportion of the component (c) is less than the above lower limit, the effect of the component (c) may not be sufficiently exhibited. When the proportion exceeds the above upper limit, the amount of the essential component (a) or component (b) is small. Therefore, the originally intended effect of the copolymerized polyamide of the present invention may not be sufficiently exhibited, which is not preferable.
本発明の共重合ポリアミドは、共重合ポリアミドの融点(Tm)が280〜320℃であり、昇温結晶化温度(Tc1)が90〜140℃であることが好ましい。Tmが上記上限を超える場合、共重合ポリアミドを射出成形法などにより成形する際に必要となる加工温度が極めて高くなるため、加工時に分解し、目的の物性や外観が得られない場合がある。逆に、Tmが上記下限未満の場合、結晶化速度が遅くなり、成形が困難になる。また、Tc1が上記上限を超える場合、共重合ポリアミドを射出成形法などにより成形する際に必要とされる金型温度が高くなり成形が困難になるだけでなく、射出成形の短いサイクルの中では十分に結晶化が進まない場合があり、離型不足等の成形難を引き起こしたり、後の使用において、高温下で結晶化が進行し二次収縮による変形などが問題となる。逆に、Tc1が上記下限未満の場合、樹脂組成として必然的にガラス転移温度を低下させる必要が出てくる。Tc1は一般的にガラス転移温度以上の温度となるため、Tc1を90℃未満にする場合、ガラス転移温度としては低い値が求められるが、その場合、物性の大きな低下や、吸水後の物性が維持できないなどの問題が発生する。Tgを比較的高く保つ必要があることから、Tc1は少なくとも90℃以上にすることが必要である。 The copolymer polyamide of the present invention preferably has a melting point (Tm) of the copolymer polyamide of 280 to 320 ° C and a temperature rising crystallization temperature (Tc1) of 90 to 140 ° C. When Tm exceeds the above upper limit, the processing temperature required when the copolymerized polyamide is molded by an injection molding method or the like becomes extremely high, so that it may be decomposed during processing and the desired physical properties and appearance may not be obtained. On the other hand, when Tm is less than the lower limit, the crystallization rate becomes slow, and molding becomes difficult. Further, when Tc1 exceeds the above upper limit, not only the mold temperature required for molding the copolymer polyamide by an injection molding method becomes high and molding becomes difficult, but in a short cycle of injection molding, In some cases, crystallization does not proceed sufficiently, causing molding difficulties such as insufficient mold release, and in subsequent use, crystallization proceeds at high temperatures and deformation due to secondary shrinkage becomes a problem. Conversely, when Tc1 is less than the above lower limit, it is necessary to inevitably lower the glass transition temperature as a resin composition. Since Tc1 is generally a temperature higher than the glass transition temperature, when Tc1 is less than 90 ° C., a low value is required as the glass transition temperature. In that case, there is a large decrease in physical properties or physical properties after water absorption. Problems such as inability to maintain. Since Tg needs to be kept relatively high, Tc1 needs to be at least 90 ° C. or higher.
本発明の共重合ポリアミドでは、メチレン鎖数が4〜12の脂肪族ジアミンとテレフタル酸との等量モル塩から得られる構成単位のポリアミドに特定量の11ナイロン成分を共重合することにより、高融点や低吸水性といった特性だけでなく、成形性や耐熱老化性、ガソリンバリア性のバランスに優れた樹脂が得られる。電子部品の成形においては、280℃以上の高融点、低吸水性であることに加え、薄肉、ハイサイクルな成型が求められている。ヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンアジパミド共重合体(PA6T/66)においては、成形性は良好であるものの、吸水率が極めて高い。したがって、表面実装などで行われるリフローはんだ処理において、成型品にブリスターが発生するなど問題となっている。一方、ポリノナメチレンテレフタルアミドにおいては、低吸水性であるが、Tc1が150℃以上となる場合があり、成型時の金型温度が150℃以上必要となるため、成型加工性に難がある。たとえ低温金型で成型できても使用時の結晶化進行による二次収縮が問題となる。上記のような背景より、280℃以上の高融点および低吸水性、易成形性を有する樹脂が求められており、本発明の共重合ポリアミドにおいては、6Tナイロンに特定量の11ナイロンを共重合することにより高融点、低吸水性であるだけでなく、Tc1が低く抑えられ、射出成形の加工性を大幅に改善できる。また、6Tナイロンの自動車部品への展開を考えた場合、成型加工性や低吸水性が求められるだけでなく、エンジンルーム内の温度に耐える耐熱老化性や、燃料の揮発を防ぐためにガソリンなどのバリア性が重要となる。これまで6Tナイロンに12ナイロンを共重合した例が報告されているが、12ナイロンは11ナイロンに比べアミド結合量が少なく、アミド結合間の水素結合がガス成分の遮蔽効果を付与することを考えるとガソリンバリア性に不利である。また、11ナイロンはジグザグ構造をとった際、12ナイロンより水素結合をとりやすい構造であり効率的に水素結合を形成しやすいのに対し、12ナイロンは水素結合がとり難く水素結合性は弱くなる。水素結合性向上は、ガラス転移温度の向上やガソリン成分の遮蔽効果を向上させるため、耐熱老化性およびガソリンバリア性の観点で好ましい。以上のことより、11ナイロン成分は12ナイロン成分より優れた共重合成分であり、優れた特性を有する樹脂であるにも関わらず、これまでは6Tナイロンに11ナイロンを共重合し、280℃以上の融点を有する具体的な共重合ポリアミドは報告されていない。 In the copolymerized polyamide of the present invention, a specific amount of 11 nylon component is copolymerized with a polyamide of a structural unit obtained from an equimolar molar salt of an aliphatic diamine having 4 to 12 methylene chains and terephthalic acid. In addition to properties such as melting point and low water absorption, a resin having an excellent balance of moldability, heat aging resistance, and gasoline barrier properties can be obtained. In the molding of electronic parts, in addition to a high melting point of 280 ° C. or higher and low water absorption, thin-walled, high-cycle molding is required. In the hexamethylene terephthalamide / polyhexamethylene adipamide copolymer (PA6T / 66), although the moldability is good, the water absorption is extremely high. Therefore, in the reflow soldering process performed by surface mounting or the like, there is a problem that blisters are generated in a molded product. On the other hand, polynonamethylene terephthalamide has low water absorption, but Tc1 may be 150 ° C. or higher, and the mold temperature at the time of molding is required to be 150 ° C. or higher. . Even if it can be molded with a low temperature mold, secondary shrinkage due to crystallization during use becomes a problem. From the background as described above, a resin having a high melting point of 280 ° C. or higher, low water absorption, and easy moldability is required. In the copolymer polyamide of the present invention, a specific amount of 11 nylon is copolymerized with 6T nylon. In addition to having a high melting point and low water absorption, Tc1 can be kept low, and the processability of injection molding can be greatly improved. In addition, when considering the expansion of 6T nylon to automobile parts, not only molding processability and low water absorption are required, but also heat aging resistance to the temperature in the engine room and gasoline to prevent volatilization of fuel. Barrier properties are important. So far, an example of copolymerizing 12 nylon with 6T nylon has been reported, but 12 nylon has a smaller amount of amide bonds than 11 nylon, and it is considered that hydrogen bonds between amide bonds provide a shielding effect on gas components. And it is disadvantageous for the gasoline barrier property. In addition, when 11 nylon has a zigzag structure, it is easier to form hydrogen bonds than 12 nylon and easily forms hydrogen bonds, whereas 12 nylon is difficult to take hydrogen bonds and its hydrogen bondability is weak. . The improvement of hydrogen bonding property is preferable from the viewpoint of heat aging resistance and gasoline barrier property because it improves the glass transition temperature and the shielding effect of gasoline components. From the above, 11 nylon component is a copolymer component superior to 12 nylon component, and so far, 11 nylon is copolymerized with 6T nylon and 280 ° C or higher. No specific copolyamide having a melting point of 5 has been reported.
本発明の共重合ポリアミドを製造するに際に使用する触媒としては、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸もしくはその金属塩やアンモニウム塩、エステルが挙げられる。金属塩の金属種としては、具体的には、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、バナジウム、カルシウム、亜鉛、コバルト、マンガン、錫、タングステン、ゲルマニウム、チタン、アンチモンなどが挙げられる。エステルとしては、エチルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、ヘキシルエステル、イソデシルエステル、オクタデシルエステル、デシルエステル、ステアリルエステル、フェニルエステルなどを添加することができる。また、溶融滞留安定性向上の観点から、水酸化ナトリウムを添加することが好ましい。 Examples of the catalyst used for producing the copolymerized polyamide of the present invention include phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid or a metal salt, ammonium salt and ester thereof. Specific examples of the metal species of the metal salt include potassium, sodium, magnesium, vanadium, calcium, zinc, cobalt, manganese, tin, tungsten, germanium, titanium, and antimony. As the ester, ethyl ester, isopropyl ester, butyl ester, hexyl ester, isodecyl ester, octadecyl ester, decyl ester, stearyl ester, phenyl ester and the like can be added. Moreover, it is preferable to add sodium hydroxide from the viewpoint of improving the melt residence stability.
本発明の共重合ポリアミドの96%濃硫酸中20℃で測定した相対粘度(RV)は0.4〜4.0であり、好ましくは1.0〜3.5、より好ましくは1.5〜3.0である。ポリアミドの相対粘度を一定範囲とする方法としては、分子量を調整する手段が挙げられる。 The relative viscosity (RV) of the copolymerized polyamide of the present invention measured at 20 ° C. in 96% concentrated sulfuric acid is 0.4 to 4.0, preferably 1.0 to 3.5, more preferably 1.5 to 3.0. Examples of a method for setting the relative viscosity of the polyamide within a certain range include a means for adjusting the molecular weight.
本発明のポリアミドは、アミノ基量とカルボキシル基とのモル比を調整して重縮合する方法や末端封止剤を添加する方法によって、ポリアミドの末端基量および分子量を調整することができる。アミノ基量とカルボキシル基とのモル比を一定比率で重縮合する場合には、使用する全ジアミンと全ジカルボン酸のモル比をジアミン/ジカルボン酸=1.00/1.05から1.05/1.00の範囲に調整することが好ましい。 In the polyamide of the present invention, the terminal group amount and the molecular weight of the polyamide can be adjusted by a method of polycondensation by adjusting the molar ratio of the amino group amount to the carboxyl group or a method of adding a terminal blocking agent. When polycondensation is performed at a constant ratio of the amino group amount to the carboxyl group, the molar ratio of all diamines to all dicarboxylic acids used is diamine / dicarboxylic acid = 1.00 / 1.05 to 1.05 / It is preferable to adjust to the range of 1.00.
末端封止剤を添加する時期としては、原料仕込み時、重合開始時、または重合後期、重合終了時が挙げられる。末端封止剤としては、ポリアミド末端のアミノ基またはカルボキシル基との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、モノカルボン酸またはモノアミン、無水フタル酸等の酸無水物、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、モノアルコール類などを使用することができる。末端封止剤としては、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、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、イソ酪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、無水マレイン酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸等の酸無水物、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等が挙げられる。中でも、ポリアミドの着色が無く、末端封鎖剤としての反応性が高いことからヘキサヒドロ無水フタル酸が最も好ましい。 Examples of the timing for adding the end capping agent include raw material charging, polymerization initiation, polymerization late, and polymerization termination. The end capping agent is not particularly limited as long as it is a monofunctional compound having reactivity with the amino group or carboxyl group at the end of the polyamide, but acid anhydrides such as monocarboxylic acid or monoamine, phthalic anhydride, Monoisocyanates, monoacid halides, monoesters, monoalcohols and the like can be used. Examples of the end capping agent include aliphatic monoacids such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, pivalic acid, and isobutyric acid. Alicyclic monocarboxylic acids such as carboxylic acid and cyclohexanecarboxylic acid, benzoic acid, toluic acid, α-naphthalenecarboxylic acid, β-naphthalenecarboxylic acid, methylnaphthalenecarboxylic acid, phenylacetic acid and other aromatic monocarboxylic acids, maleic anhydride Acid, phthalic anhydride, acid anhydrides such as hexahydrophthalic anhydride, methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, stearylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, etc. Aliphatic monoamines, Examples thereof include alicyclic monoamines such as cyclohexylamine and dicyclohexylamine; aromatic monoamines such as aniline, toluidine, diphenylamine and naphthylamine. Among these, hexahydrophthalic anhydride is most preferable because it is not colored and has high reactivity as a terminal blocking agent.
本発明の共重合ポリアミドの酸価およびアミン価はともに、好ましくは0〜200eq/トン、より好ましくは0〜100eq/tonである。末端官能基が200eq/ton以上であると、溶融滞留時にゲル化や劣化が促進されるだけでなく、使用環境下においても、着色や加水分解等の問題を引き起こす。一方、ガラスファイバーやマレイン酸変性ポリオレフィンなどの反応性化合物をコンパウンドする際は、反応性および反応基に合わせ、酸価および/又はアミン価を5〜150eq/tonとすることが好ましく、さらに好ましくは100〜150eq/tonである。酸価および/又はアミン価を一定範囲にする方法は、モノカルボン酸などの粘度調整剤を配合する手段が挙げられる。 The acid value and amine value of the copolymerized polyamide of the present invention are preferably 0 to 200 eq / ton, more preferably 0 to 100 eq / ton. When the terminal functional group is 200 eq / ton or more, not only gelation and deterioration are promoted during melt residence, but also problems such as coloring and hydrolysis are caused in the use environment. On the other hand, when compounding a reactive compound such as glass fiber or maleic acid-modified polyolefin, the acid value and / or amine value is preferably 5 to 150 eq / ton, more preferably, in accordance with the reactivity and reactive group. 100 to 150 eq / ton. Examples of the method for setting the acid value and / or the amine value within a certain range include a means for blending a viscosity modifier such as monocarboxylic acid.
本発明の共重合ポリアミドには、従来のポリアミド用の各種添加剤を使用することができる。添加剤としては、繊維状強化材、充填材、安定剤、衝撃改良材、難燃剤、離型剤、摺動性改良剤、着色剤、可塑剤、結晶核剤、本発明の共重合ポリアミドとは異なるポリアミド、ポリアミド以外の熱可塑性樹脂などが挙げられる。 Various conventional additives for polyamide can be used for the copolymerized polyamide of the present invention. Additives include fibrous reinforcements, fillers, stabilizers, impact modifiers, flame retardants, mold release agents, slidability improvers, colorants, plasticizers, crystal nucleating agents, and copolymerized polyamides of the present invention. Are different polyamides, thermoplastic resins other than polyamide, and the like.
繊維状強化材としては、ガラス繊維、カーボン繊維、金属ファイバー、セラミック繊維、有機繊維、ウィスカーなどが挙げられるが、その中でもガラス繊維が好ましい。これら繊維状強化材は、1種のみの単独使用だけではなく、数種を組み合わせて用いても良い。ここで用いられるガラス繊維としては、0.1mm〜100mmの長さを有するチョップドストランドまたは連続フィラメント繊維を使用することが可能である。ガラス繊維の断面形状としては、円形断面及び非円形断面のガラス繊維を用いることができる。ガラス繊維の断面形状としては、物性面より非円形断面のガラス繊維が好ましい。非円形断面のガラス繊維としては、繊維長の長さ方向に対して垂直な断面において略楕円形、略長円形、略繭形であるものをも含み、偏平度が1.5〜8であることが好ましい。ここで偏平度とは、ガラス繊維の長手方向に対して垂直な断面に外接する最小面積の長方形を想定し、この長方形の長辺の長さを長径とし、短辺の長さを短径としたときの、長径/短径の比である。ガラス繊維の太さは特に限定されるものではないが、短径が1〜20μm、長径2〜100μm程度である。また、ガラス繊維は繊維束となって、繊維長1〜20mm程度に切断されたチョップドストランド状ものが好ましく使用できる。繊維状強化材の添加量は、共重合ポリアミド100重量部に対して最大250重量部、好ましくは20〜150重量部である。 Examples of the fibrous reinforcing material include glass fiber, carbon fiber, metal fiber, ceramic fiber, organic fiber, whisker, etc. Among them, glass fiber is preferable. These fibrous reinforcing materials may be used not only alone but also in combination of several kinds. As the glass fiber used here, chopped strands or continuous filament fibers having a length of 0.1 mm to 100 mm can be used. As the cross-sectional shape of the glass fiber, a glass fiber having a circular cross section and a non-circular cross section can be used. As the cross-sectional shape of the glass fiber, a glass fiber having a non-circular cross-section is preferable from the viewpoint of physical properties. Non-circular cross-sectional glass fibers include those that are substantially oval, substantially oval, and substantially bowl-shaped in a cross section perpendicular to the length direction of the fiber length, and have a flatness of 1.5 to 8. It is preferable. Here, the flatness is assumed to be a rectangle with the smallest area circumscribing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the glass fiber, the length of the long side of the rectangle is the major axis, and the length of the short side is the minor axis. It is the ratio of major axis / minor axis. The thickness of the glass fiber is not particularly limited, but the minor axis is about 1 to 20 μm and the major axis is about 2 to 100 μm. Moreover, the glass fiber becomes a fiber bundle, and the chopped strand shape cut | disconnected by about 1-20 mm of fiber length can use it preferably. The amount of the fibrous reinforcing material added is a maximum of 250 parts by weight, preferably 20 to 150 parts by weight, based on 100 parts by weight of the copolyamide.
充填材(フィラー)としては、目的別には強化用フィラーや導電性フィラー、磁性フィラー、難燃フィラー、熱伝導フィラーなどが挙げられ、具体的にはガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラスバルーン、シリカ、タルク、カオリン、ワラストナイト、マイカ、アルミナ、ハイドロタルサイト、モンモリロナイト、グラファイト、カーボンナノチューブ、フラーレン、酸化亜鉛、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫、酸化鉄、酸化チタン、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、赤燐、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アルミニウム、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム等が挙げられる。これら充填材は、1種のみの単独使用だけではなく、数種を組み合わせて用いても良い。充填材の添加量は、共重合ポリアミド100重量部に対して最大250重量部、好ましくは20〜150重量部である。また、繊維状強化材、充填材はポリアミド樹脂との親和性を向上させるため、カップリング剤処理したもの、またはカップリング剤と併用することが好ましく、カップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤のいずれを使用しても良いが、その中でも、特にアミノシランカップリング剤、エポキシシランカップリング剤が好ましい。 As fillers (fillers), reinforcing fillers, conductive fillers, magnetic fillers, flame retardant fillers, thermal conductive fillers and the like are listed according to purpose. Specifically, glass beads, glass flakes, glass balloons, silica, talc , Kaolin, wollastonite, mica, alumina, hydrotalcite, montmorillonite, graphite, carbon nanotube, fullerene, zinc oxide, zinc oxide, indium oxide, tin oxide, iron oxide, titanium oxide, magnesium oxide, aluminum hydroxide, water Examples include magnesium oxide, red phosphorus, calcium carbonate, potassium titanate, lead zirconate titanate, barium titanate, aluminum nitride, boron nitride, zinc borate, aluminum borate, barium sulfate, and magnesium sulfate. These fillers may be used not only alone but also in combination of several kinds. The addition amount of the filler is a maximum of 250 parts by weight, preferably 20 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the copolyamide. Moreover, in order to improve the affinity with the polyamide resin, the fibrous reinforcing material and the filler are preferably used in combination with a coupling agent-treated or coupling agent. As the coupling agent, a silane coupling agent is used. Any of titanate coupling agents and aluminum coupling agents may be used, and among them, aminosilane coupling agents and epoxysilane coupling agents are particularly preferable.
安定剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤などの有機系酸化防止剤や熱安定剤、ヒンダードアミン系、ベンゾフェノン系、イミダゾール系等の光安定剤や紫外線吸収剤、金属不活性化剤、銅化合物などが挙げられる。銅化合物としては、塩化第一銅、臭化第一銅、ヨウ化第一銅、塩化第二銅、臭化第二銅、ヨウ化第二銅、燐酸第二銅、ピロリン酸第二銅、硫化銅、硝酸銅、酢酸銅などの有機カルボン酸の銅塩などを用いることができる。さらに銅化合物以外の構成成分としては、ハロゲン化アルカリ金属化合物を含有することが好ましく、ハロゲン化アルカリ金属化合物としては、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、フッ化カリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、ヨウ化カリウムなどが挙げられる。これら安定剤は、1種のみの単独使用だけではなく、数種を組み合わせて用いても良い。 Stabilizers include organic antioxidants such as hindered phenol antioxidants, sulfur antioxidants, phosphorus antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers such as hindered amines, benzophenones, and imidazoles. Examples include ultraviolet absorbers, metal deactivators, and copper compounds. Copper compounds include cuprous chloride, cuprous bromide, cuprous iodide, cupric chloride, cupric bromide, cupric iodide, cupric phosphate, cupric pyrophosphate, Copper salts of organic carboxylic acids such as copper sulfide, copper nitrate, and copper acetate can be used. Further, as a component other than the copper compound, an alkali metal halide compound is preferably contained. Examples of the alkali metal halide compound include lithium chloride, lithium bromide, lithium iodide, sodium fluoride, sodium chloride, bromide. Examples thereof include sodium, sodium iodide, potassium fluoride, potassium chloride, potassium bromide, potassium iodide and the like. These stabilizers may be used not only alone but also in combination of several kinds.
また、本発明の共重合ポリアミドは、本発明の共重合ポリアミドとは異なる組成のポリアミドをポリマーブレンドしても良い。本発明の共重合ポリアミドと異なる組成のポリアミドとしては、特に制限は無いが、ポリカプロアミド(ナイロン6)、ポリウンデカンアミド(ナイロン11)、ポリドデカンアミド(ナイロン12)、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アジパミド(ナイロン66)、ポリメタキシリレンアジパミド(ナイロンMXD6)、ポリパラキシリレンアジパミド(ナイロンPXD6)、ポリテトラメチレンセバカミド(ナイロン410)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン610)、ポリデカメチレンアジパミド(ナイロン106)、ポリデカメチレンセバカミド(ナイロン1010)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ナイロン612)、ポリデカメチレンドデカミド(ナイロン1012)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド(ナイロン6T)、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド(ナイロン6I)、ポリテトラメチレンテレフタルアミド(ナイロン4T)、ポリペンタメチレンテレフタルアミド(ナイロン5T)、ポリ−2−メチルペンタメチレンテレフタルアミド(ナイロンM−5T)、ポリヘキサメチレンヘキサヒドロテレフタルアミド(ナイロン6T(H))、ポリ2−メチル−オクタメチレンテレフタルアミド、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ナイロン9T)、ポリデカメチレンテレフタルアミド(ナイロン10T)、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド(ナイロン11T)、ポリドデカメチレンテレフタルアミド(ナイロン12T)、ポリビス(3−メチル−4−アミノヘキシル)メタンテレフタルアミド(ナイロンPACMT)ポリビス(3−メチル−4−アミノヘキシル)メタンイソフタルアミド(ナイロンPACMI)、ポリビス(3−メチル−4−アミノヘキシル)メタンドデカミド(ナイロンPACM12)、ポリビス(3−メチル−4−アミノヘキシル)メタンテトラデカミド(ナイロンPACM14)、ポリアルキルエーテル共重合ポリアミドなどの単体、もしくはこれらの共重合ポリアミドを単独または二種以上を使用しても良い。これらの中でも、結晶速度を向上させるために、ナイロン66やナイロン6T66などをポリマーブレンドすることが好ましい。 The copolymer polyamide of the present invention may be polymer blended with a polyamide having a composition different from that of the copolymer polyamide of the present invention. The polyamide having a composition different from that of the copolymerized polyamide of the present invention is not particularly limited, but polycaproamide (nylon 6), polyundecanamide (nylon 11), polydodecanamide (nylon 12), polytetramethylene adipamide (Nylon 46), polyhexamethylene adipamide (nylon 66), polymetaxylylene adipamide (nylon MXD6), polyparaxylylene adipamide (nylon PXD6), polytetramethylene sebacamide (nylon 410), Polyhexamethylene sebamide (nylon 610), polydecamethylene adipamide (nylon 106), polydecamethylene sebamide (nylon 1010), polyhexamethylene dodecamide (nylon 612), polydecamethylene dodecamide (nylon) 1012), Polyhe Samethylene terephthalamide (nylon 6T), polyhexamethylene isophthalamide (nylon 6I), polytetramethylene terephthalamide (nylon 4T), polypentamethylene terephthalamide (nylon 5T), poly-2-methylpentamethylene terephthalamide (nylon) M-5T), polyhexamethylene hexahydroterephthalamide (nylon 6T (H)), poly-2-methyl-octamethylene terephthalamide, polynonamethylene terephthalamide (nylon 9T), polydecamethylene terephthalamide (nylon 10T), Polyundecamethylene terephthalamide (nylon 11T), Polydodecamethylene terephthalamide (nylon 12T), Polybis (3-methyl-4-aminohexyl) methane terephthalamide ( Iron PACMT) polybis (3-methyl-4-aminohexyl) methane isophthalamide (nylon PACMI), polybis (3-methyl-4-aminohexyl) methane dodecamide (nylon PACM12), polybis (3-methyl-4-amino) Hexyl) methanetetradecamide (nylon PACM14), polyalkyl ether copolymerized polyamide or the like, or these copolymerized polyamides may be used alone or in combination. Among these, nylon 66, nylon 6T66, and the like are preferably polymer blended in order to improve the crystallization speed.
本発明の共重合ポリアミドには、ポリアミド以外の熱可塑性樹脂を添加しても良い。ポリアミド以外のポリマーとしては、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、アラミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルイミド(PEI)、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリサルホン(PSU)、ポリアリレート(PAR)、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリカーボネート(PC)、ポリオキシメチレン(POM)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリメチルペンテン(TPX)、ポリスチレン(PS)、ポリメタクリル酸メチル、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)などが挙げられる。相溶性が悪い場合は、反応性化合物やブロックポリマー等の相溶化剤を添加するか、ポリアミド以外のポリマーを変性(特に酸変性が好ましい)することが重要である。これら熱可塑性樹脂は、溶融混練により、溶融状態でブレンドすることも可能であるが、熱可塑性樹脂を繊維状、粒子状にし、本発明の共重合ポリアミドに分散しても良い。 A thermoplastic resin other than polyamide may be added to the copolymerized polyamide of the present invention. Polymers other than polyamide include polyphenylene sulfide (PPS), liquid crystal polymer (LCP), aramid resin, polyetheretherketone (PEEK), polyetherketone (PEK), polyetherimide (PEI), thermoplastic polyimide, polyamideimide (PAI), polyether ketone ketone (PEKK), polyphenylene ether (PPE), polyether sulfone (PES), polysulfone (PSU), polyarylate (PAR), polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene Phthalate, polycarbonate (PC), polyoxymethylene (POM), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polymethylpentene (TPX), polystyrene ( S), polymethyl methacrylate, acrylonitrile - styrene copolymer (AS), acrylonitrile - butadiene - like styrene copolymer (ABS). When the compatibility is poor, it is important to add a compatibilizing agent such as a reactive compound or a block polymer, or to modify a polymer other than polyamide (particularly acid modification is preferred). These thermoplastic resins can be blended in a molten state by melt kneading. However, the thermoplastic resin may be made into a fiber or particle and dispersed in the copolymerized polyamide of the present invention.
衝撃改良材としては、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体(SIS)、アクリル酸エステル共重合体等のビニルポリマー系樹脂、ポリブチレンテレフタレートまたはポリブチレンナフタレートをハードセグメントとし、ポリテトラメチレングリコールまたはポリカプロラクトンまたはポリカーボネートジオールをソフトセグメントとしたポリエステルブロック共重合体、ウレタンエラストマー、シリコンゴム、フッ素系ゴム、異なる2種のポリマーより構成されたコアシェル構造を有するポリマー粒子などが挙げられる。 As impact modifiers, ethylene-propylene rubber (EPM), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene- Polyolefin resins such as methacrylic acid ester copolymer, ethylene vinyl acetate copolymer, styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS), styrene-isoprene -Polytetramethylene glycol, polycaprolactone, or poly (polyethylene glycol) as a hard segment made of vinyl polymer resin such as styrene copolymer (SIS), acrylate copolymer, polybutylene terephthalate or polybutylene naphthalate. Polyester block copolymer in which the ball sulfonate diol as a soft segment, a urethane elastomer, silicone rubber, fluorinated rubber, and the like polymer particles having a core-shell structure constituted from two different polymers.
本発明の共重合ポリアミドに対して、本発明におけるポリアミド樹脂以外の熱可塑性樹脂および耐衝撃改良材を添加する場合にはポリアミドと反応可能な反応性基が共重合されていることが好ましく、反応性基としては、ポリアミド樹脂の末端基であるアミノ基、カルボキシル基及び主鎖アミド基と反応しうる基などが挙げられる。具体的には、カルボン酸基、酸無水物基、エポキシ基、オキサゾリン基、アミノ基、イソシアネート基等が例示されるが、それらの中でも酸無水物基が最も反応性に優れている。 When a thermoplastic resin other than the polyamide resin in the present invention and an impact resistance improving material are added to the copolymerized polyamide of the present invention, it is preferable that a reactive group capable of reacting with the polyamide is copolymerized. Examples of the functional group include a group capable of reacting with an amino group, a carboxyl group and a main chain amide group which are terminal groups of the polyamide resin. Specific examples include a carboxylic acid group, an acid anhydride group, an epoxy group, an oxazoline group, an amino group, and an isocyanate group, and among them, the acid anhydride group is most excellent in reactivity.
難燃剤としては、ハロゲン系難燃剤とアンチモンの組み合わせが良く、ハロゲン系難燃剤としては、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化ビスフェノール型エポキシ系重合体、臭素化スチレン無水マレイン酸重合体、臭素化エポキシ樹脂、臭素化フェノキシ樹脂、デカブロモジフェニルエーテル、デカブロモビフェニル、臭素化ポリカーボネート、パークロロシクロペンタデカン及び臭素化架橋芳香族重合体等が好ましく、アンチモン化合物としては、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウム等が好ましい。中でも、熱安定性の面よりジブロムポリスチレンと三酸化アンチモンとの組み合わせが好ましい。また、非ハロゲン系難燃剤としては、メラミンシアヌレート、赤リン、ホスフィン酸の金属塩、含窒素リン酸系の化合物が挙げられる。特に、フォスフィン酸金属塩と含窒素リン酸系化合物との組み合わせが好ましく、含窒素リン酸系化合物としては、メラミンまたは、メラム、メロンのようなメラミンの縮合物とポリリン酸の反応性生物またはそれらの混合物を含む。その際、金型等の金属腐食防止として、ハイドロタルサイト系化合物の添加が好ましい。 As a flame retardant, a combination of a halogen flame retardant and antimony is good, and as a halogen flame retardant, brominated polystyrene, brominated polyphenylene ether, brominated bisphenol type epoxy polymer, brominated styrene maleic anhydride polymer, Brominated epoxy resins, brominated phenoxy resins, decabromodiphenyl ether, decabromobiphenyl, brominated polycarbonate, perchlorocyclopentadecane, brominated cross-linked aromatic polymers, etc. are preferred. Antimony compounds include antimony trioxide and antimony pentoxide. Sodium antimonate and the like are preferable. Among these, a combination of dibromopolystyrene and antimony trioxide is preferable from the viewpoint of thermal stability. Non-halogen flame retardants include melamine cyanurate, red phosphorus, phosphinic acid metal salts, and nitrogen-containing phosphoric acid compounds. In particular, a combination of a phosphinic acid metal salt and a nitrogen-containing phosphoric acid compound is preferable. Examples of the nitrogen-containing phosphoric acid compound include melamine, a condensate of melamine such as melam and melon, and a reactive organism of polyphosphoric acid or those. A mixture of At that time, addition of a hydrotalcite-based compound is preferable for preventing metal corrosion of a mold or the like.
離型剤としては、長鎖脂肪酸またはそのエステルや金属塩、アマイド系化合物、ポリエチレンワックス、シリコン、ポリエチレンオキシド等が挙げられる。長鎖脂肪酸としては、特に炭素数12以上が好ましく、例えばステアリン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸などが挙げられ、部分的もしくは全カルボン酸が、モノグリコールやポリグリコールによりエステル化されていてもよく、または金属塩を形成していても良い。アマイド系化合物としては、エチレンビステレフタルアミド、メチレンビスステアリルアミドなどが挙げられる。これら離型剤は、単独であるいは混合物として用いても良い。 Examples of the release agent include long chain fatty acids or esters thereof, metal salts, amide compounds, polyethylene wax, silicon, polyethylene oxide, and the like. The long chain fatty acid preferably has 12 or more carbon atoms, and examples thereof include stearic acid, 12-hydroxystearic acid, behenic acid, and montanic acid. Partial or total carboxylic acid is esterified with monoglycol or polyglycol. Or a metal salt may be formed. Examples of the amide compound include ethylene bisterephthalamide and methylene bisstearyl amide. These release agents may be used alone or as a mixture.
摺動性改良材としては、高分子量ポリエチレン、酸変性高分子量ポリエチレン、フッ素樹脂粉末、二硫化モリブデン、シリコン樹脂、シリコンオイル、亜鉛、グラファイト、鉱物油等が挙げられる。摺動性改良材は樹脂の特性を損なわない範囲で添加することができる。 Examples of the sliding property improving material include high molecular weight polyethylene, acid-modified high molecular weight polyethylene, fluorine resin powder, molybdenum disulfide, silicon resin, silicon oil, zinc, graphite, mineral oil, and the like. The slidability-improving material can be added as long as the properties of the resin are not impaired.
本発明の共重合ポリアミドは、従来公知の方法で製造することができるが、例えば、(a)成分の原料モノマーであるメチレン鎖数が4〜12の脂肪族ジアミン、テレフタル酸、及び(b)成分の原料モノマーである11−アミノウンデカン酸又はウンデカンラクタム、並びに必要により(c)前記(a)の構成単位以外のジアミンとジカルボン酸の等量モル塩から得られる構成単位、もしくは前記(b)の構成単位以外のアミノカルボン酸もしくはラクタムを共縮合反応させることによって容易に合成することができる。共縮重合反応の順序は特に限定されず、全ての原料モノマーを一度に反応させてもよいし、一部の原料モノマーを先に反応させ、続いて残りの原料モノマーを反応させてもよい。また、重合方法は特に限定されないが、原料仕込からポリマー作製までを連続的な工程で進めても良いし、一度オリゴマーを作製した後、別工程で押出し機などにより重合を進める、もしくはオリゴマーを固相重合により高分子量化するなどの方法を用いても良い。原料モノマーの仕込み比率を調整することにより、合成される共重合ポリアミド中の各構成単位の割合を制御することができる。 The copolymer polyamide of the present invention can be produced by a conventionally known method. For example, (a) an aliphatic diamine having 4 to 12 methylene chains as a raw material monomer, terephthalic acid, and (b) 11-aminoundecanoic acid or undecanactam which is a raw material monomer of the component, and (c) a structural unit obtained from an equivalent molar salt of diamine and dicarboxylic acid other than the structural unit of (a) if necessary, or (b) It can be easily synthesized by co-condensation reaction of aminocarboxylic acids or lactams other than the structural units. The order of the copolycondensation reaction is not particularly limited, and all the raw material monomers may be reacted at once, or a part of the raw material monomers may be reacted first, followed by the remaining raw material monomers. The polymerization method is not particularly limited, but from raw material charging to polymer production may proceed in a continuous process, and after producing an oligomer once, the polymerization is advanced by an extruder or the like in another process, or the oligomer is solidified. A method of increasing the molecular weight by phase polymerization may be used. By adjusting the charging ratio of the raw material monomer, the proportion of each structural unit in the copolymerized polyamide to be synthesized can be controlled.
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例に記載された測定値は、以下の方法によって測定したものである。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, the measured value described in the Example is measured by the following method.
(1)相対粘度
ポリアミド樹脂0.25gを96%硫酸25mlに溶解し、オストワルド粘度計を用いて20℃で測定した。
(1) Relative viscosity 0.25 g of polyamide resin was dissolved in 25 ml of 96% sulfuric acid and measured at 20 ° C. using an Ostwald viscometer.
(2)末端アミノ基量
ポリアミド樹脂0.2gをm−クレゾール20mlに溶解させ、0.1mol/l塩酸エタノール溶液で滴定した。指示薬はクレゾールレッドを用いた。樹脂1ton中の当量(eq/ton)として表した。
(2) Terminal amino group amount 0.2 g of polyamide resin was dissolved in 20 ml of m-cresol and titrated with a 0.1 mol / l hydrochloric acid ethanol solution. Cresol red was used as the indicator. Expressed as equivalents (eq / ton) in 1 ton of resin.
(3)融点(Tm)及び昇温結晶化温度(Tc1)
105℃で15時間減圧乾燥したポリアミドをアルミニウム製パン(TA Instruments社製、品番900793.901)に10mg計量し、アルミニウム製蓋(TA Instruments社製、品番900794.901)で密封状態にして、測定試料を調製した後、示差走査熱量計DSCQ100(TA INSTRUMENTS製)を用いて室温から20℃/分で昇温し、350℃で3分間保持した後に測定試料パンを取出し、液体窒素に漬け込み、急冷させた。その後、液体窒素からサンプルを取出し、室温で30分間放置した後、再び、示差走査熱量計DSCQ100(TA INSTRUMENTS製)を用いて室温から20℃/分で昇温し、350℃で3分間保持した。その際に、昇温時の結晶化の発熱のピーク温度を昇温結晶化温度(Tc1)とし、融解による吸熱のピーク温度を融点(Tm)とした。
(3) Melting point (Tm) and temperature rising crystallization temperature (Tc1)
10 mg of the polyamide dried under reduced pressure at 105 ° C. for 15 hours was weighed in an aluminum pan (TA Instruments, product number 900793.901), sealed with an aluminum lid (TA Instruments, product number 900794.901), and measured. After preparing the sample, use a differential scanning calorimeter DSCQ100 (manufactured by TA INSTRUMENTS) to raise the temperature from room temperature to 20 ° C./min, hold at 350 ° C. for 3 minutes, take out the measurement sample pan, soak in liquid nitrogen, and quench rapidly I let you. Thereafter, the sample was taken out from the liquid nitrogen, allowed to stand at room temperature for 30 minutes, and then heated again from room temperature at 20 ° C./minute using a differential scanning calorimeter DSCQ100 (manufactured by TA INSTRUMENTS) and held at 350 ° C. for 3 minutes. . At that time, the peak temperature of the crystallization exotherm during the temperature rise was defined as the temperature rise crystallization temperature (Tc1), and the peak temperature of the endotherm due to melting was defined as the melting point (Tm).
(4)成形性
東芝機械製射出成形機EC−100を用い、シリンダー温度は、樹脂の融点+20℃に設定した。金型は縦100mm、横100mm、厚み1mmの平板作成用金型を使用した。金型温度は140℃に設定し、射出速度50mm/sec、保圧30MPa、射出時間10秒、冷却時間10秒で成型を行い、成形性の良悪は以下のような基準で評価を行った。
○:顕著な樹脂の分解が見られず、かつ問題なく成型品が得られる。
×:成形時に分解による発泡が伴うか、もしくは、離型性が不十分であり成型品が金型に貼り付いたり、変形する。
(4) Formability Using Toshiba Machine's injection molding machine EC-100, the cylinder temperature was set to the melting point of the resin + 20 ° C. As the mold, a mold for producing a flat plate having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 1 mm was used. Mold temperature was set to 140 ° C., molding was performed at an injection speed of 50 mm / sec, a holding pressure of 30 MPa, an injection time of 10 seconds, and a cooling time of 10 seconds. The moldability was evaluated according to the following criteria. .
○: Significant decomposition of the resin is not observed, and a molded product can be obtained without any problem.
X: Foaming due to decomposition is accompanied at the time of molding, or the releasability is insufficient, and the molded product sticks to the mold or deforms.
(5)耐熱老化性
耐熱老化性試験用には、ポリアミド100部に対し、臭化第二銅0.02部、ヨウ化カリウム0.15部をコンパウンドしたものを用い、射出成形機にてISOに基づくダンベル状テストピースを作製した。成型品は160℃ギアオーブン中で1000時間の熱老化試験を実施し、引張試験はISO527に準じて行った。耐熱老化性の良悪は以下のような基準で評価を行った。
○:160℃1000時間後の、引張強度もしくは引張降伏強度の保持率が95%以上
×:160℃1000時間後の、引張強度もしくは引張降伏強度の保持率が95%未満
(5) Heat aging resistance For the heat aging resistance test, a compound obtained by compounding 0.02 part of cupric bromide and 0.15 part of potassium iodide to 100 parts of polyamide, and using an ISO with an injection molding machine. A dumbbell-shaped test piece based on the above was prepared. The molded product was subjected to a heat aging test for 1000 hours in a 160 ° C. gear oven, and a tensile test was performed according to ISO 527. The quality of heat aging resistance was evaluated according to the following criteria.
○: Tensile strength or tensile yield strength retention after 1000 hours at 160 ° C. is 95% or more ×: Tensile strength or tensile yield strength retention after 1000 hours at 160 ° C. is less than 95%
(6)ガソリンバリア性
ガソリンバリア性の評価には、カップ法による燃料透過性試験を実施した。カップには、イソオクタン/トルエン/エタノールが45/45/10vol%より構成される燃料を4.6g添加した。燃料透過率測定には、本発明のポリアミドをヒートプレスにて100μm厚みのフィルムに作製したものを用いた。得られたフィルムは、先ほどの燃料を添加したカップ上に燃料に接しないように設置した(気相法)。フィルムからの透過以外からは、燃料が揮発しないように気密性を維持した。測定は、透過面積1.133×10−3m2、試験温度60℃、試験時間240時間を行い、測定前後の重量変化量を測定した。また、試料の吸放水特性を考慮するためのブランク実験を行い、補正して燃料透過量を算出した。ガソリンバリア性の良悪は、以下のような基準で評価を行った。
○:重量減少量が100mg未満
×:重量減少量が100mg以上
(6) Gasoline barrier property For the evaluation of gasoline barrier property, a fuel permeability test by the cup method was conducted. 4.6 g of fuel composed of 45/45/10 vol% of isooctane / toluene / ethanol was added to the cup. For the fuel permeability measurement, the polyamide of the present invention prepared on a film having a thickness of 100 μm by a heat press was used. The obtained film was placed on the cup to which the fuel was added so as not to contact the fuel (vapor phase method). Airtightness was maintained so that the fuel would not volatilize except from permeation through the film. The measurement was performed with a permeation area of 1.133 × 10 −3 m 2 , a test temperature of 60 ° C., and a test time of 240 hours, and the weight change before and after the measurement was measured. In addition, a blank experiment for taking into account the water absorption / release characteristics of the sample was performed and corrected to calculate the fuel permeation amount. Gasoline barrier properties were evaluated based on the following criteria.
○: Weight reduction amount is less than 100 mg ×: Weight reduction amount is 100 mg or more
(7)飽和吸水率
飽和吸水率の評価には、上記縦100mm、横100mm、厚み1mmの平板を作製し、これを80℃熱水中に浸漬させ、以下の式より求めた。
飽和吸水率(%)={(飽和吸水時の重量−乾燥時の重量)/乾燥時の重量}×100
(7) Saturated water absorption For evaluation of the saturated water absorption, a flat plate having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 1 mm was prepared, immersed in 80 ° C. hot water, and obtained from the following formula.
Saturated water absorption (%) = {(weight at time of saturated water absorption−weight at time of drying) / weight at time of drying} × 100
<実施例1>
1,4−テトラメチレンジアミン4.99kg、テレフタル酸9.40kg、11−アミノウンデカン酸11.40kg、末端調整剤として酢酸40gおよびイオン交換水17.0kgを50リットルのオートクレーブに仕込み、常圧から0.05MPaまでN2で加圧し、放圧させ、常圧に戻した。この操作を3回行い、N2置換を行った後、攪拌下135℃、0.3MPaにて均一溶解させた。その後、溶解液を送液ポンプにより、連続的に供給し、加熱配管で240℃まで昇温させ、1時間、熱を加えた。その後、加圧反応缶に反応混合物を供給し、290℃に加熱し、缶内圧を3MPaで維持するように、水の一部を留出させ、低次縮合物を得た。その後、水分を含んだこの低次縮合物を、溶液状態を維持したまま直接二軸押出し機(スクリュー径37mm、L/D=60、バレル温度(℃)350/350/325/325/325/325/325/325/325/320、リアベント、第8ゾーンは真空ベント、回転数100rpm、オリゴマー供給量8kg/hr、排気はN2パージ)に供給し、溶融下で重縮合を進め、共重合ポリアミドを得た。原料モノマーの仕込み比率及び得られた共重合ポリアミドの特性を表1に示す。
<Example 1>
1.99 kg of 1,4-tetramethylenediamine, 9.40 kg of terephthalic acid, 11.40 kg of 11-aminoundecanoic acid, 40 g of acetic acid and 17.0 kg of ion-exchanged water as terminal regulators were charged into a 50 liter autoclave from atmospheric pressure. The pressure was increased to 0.05 MPa with N 2 , the pressure was released, and the pressure was returned to normal pressure. This operation was performed 3 times, N 2 substitution was performed, and then uniform dissolution was performed at 135 ° C. and 0.3 MPa with stirring. Thereafter, the solution was continuously supplied by a liquid feed pump, heated to 240 ° C. with a heating pipe, and heated for 1 hour. Thereafter, the reaction mixture was supplied to a pressure reaction can, heated to 290 ° C., and a part of water was distilled off so as to maintain the can internal pressure at 3 MPa to obtain a low-order condensate. Thereafter, the low-order condensate containing moisture was directly transferred into a twin-screw extruder (screw diameter 37 mm, L / D = 60, barrel temperature (° C.) 350/350/325/325/325 / while maintaining the solution state. 325/325/325/325/320 advances rear vent, eighth zone vacuum vent, rotational speed 100 rpm, oligomer feed amount 8 kg / hr, the exhaust is supplied to the N 2 purge), polycondensation under melt copolymerization Polyamide was obtained. Table 1 shows the charge ratio of raw material monomers and the characteristics of the obtained copolymer polyamide.
<実施例2〜8、比較例1〜5>
表1に記載したモル%の比率で、炭素数が3〜12の脂肪族ジアミン、テレフタル酸、11−アミノウンデカン酸またはアジピン酸、触媒、末端調整剤として酢酸及びイオン交換水を50リットルのオートクレーブに仕込み、実施例1と同様にして重縮合を進め、共重合ポリアミドを得た。得られた共重合ポリアミドの特性を表1に示す。
<Examples 2-8, Comparative Examples 1-5>
Autoclave with 50 liters of aliphatic diamine having 3 to 12 carbon atoms, terephthalic acid, 11-aminoundecanoic acid or adipic acid, catalyst, terminal adjusting agent and acetic acid and ion-exchanged water in the proportion of mol% described in Table 1 The polycondensation was advanced in the same manner as in Example 1 to obtain a copolymerized polyamide. The properties of the obtained copolymer polyamide are shown in Table 1.
表1から明らかなように、実施例1〜8の共重合ポリアミドは、成形性、耐熱老化性、及びガソリンバリア性の三つの特性の全てを高度に満足している。なかでも、吸水率と成形性のバランスを考慮すると実施例3〜5が最も好ましいと言える。一方、11ナイロンを共重合していない比較例1〜3の共重合ポリアミドは、重合できない(比較例1)か、または重合できても成形性が悪く(比較例2及び3)、66ナイロンを共重合成分としている比較例4は耐熱老化性及びガソリンバリヤ性に劣る。また、メチレン鎖数が3の脂肪族ジアミンを用いた比較例5も成形性を満足するものでなかった。 As is apparent from Table 1, the copolymer polyamides of Examples 1 to 8 highly satisfy all three properties of moldability, heat aging resistance, and gasoline barrier properties. Especially, when the balance of a water absorption and a moldability is considered, it can be said that Examples 3-5 are the most preferable. On the other hand, the copolymerized polyamides of Comparative Examples 1 to 3 in which 11 nylon is not copolymerized cannot be polymerized (Comparative Example 1) or have poor moldability even if polymerized (Comparative Examples 2 and 3). Comparative Example 4 as a copolymer component is inferior in heat aging resistance and gasoline barrier property. Further, Comparative Example 5 using an aliphatic diamine having a methylene chain number of 3 did not satisfy the moldability.
本発明の共重合ポリアミドは、主成分のメチレン鎖数が4〜12の脂肪族ジアミンとテレフタル酸との等量モル塩から得られる構成単位に11ナイロンが特定の割合で共重合されているので、280℃以上の高融点、機械的特性、摺動性などの特性を活かしつつ、低吸水性、成形性、耐熱老化性、及びガソリンバリア性も高度に満足することができる。従って、本発明の共重合ポリアミドは、自動車や電子部品用の成形材料や摺動用材料として好適に使用することができる。
In the copolymerized polyamide of the present invention, 11 nylon is copolymerized at a specific ratio to a structural unit obtained from an equimolar molar salt of an aliphatic diamine having 4 to 12 methylene chains as a main component and terephthalic acid. While taking advantage of properties such as a high melting point of 280 ° C. or higher, mechanical properties, and slidability, low water absorption, moldability, heat aging resistance, and gasoline barrier properties can be highly satisfied. Therefore, the copolymerized polyamide of the present invention can be suitably used as a molding material or a sliding material for automobiles and electronic parts.
Claims (3)
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JP2010290292A JP2012136643A (en) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | Copolyamide |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106046365A (en) * | 2016-07-15 | 2016-10-26 | 珠海万通特种工程塑料有限公司 | Semi-aromatic copolyamide resin and polyamide molding composition made of semi-aromatic copolyamide resin |
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2010
- 2010-12-27 JP JP2010290292A patent/JP2012136643A/en active Pending
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