CN116323759A - 聚酰胺树脂组合物 - Google Patents

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CN116323759A
CN116323759A CN202180067512.8A CN202180067512A CN116323759A CN 116323759 A CN116323759 A CN 116323759A CN 202180067512 A CN202180067512 A CN 202180067512A CN 116323759 A CN116323759 A CN 116323759A
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aliphatic
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和田秀作
鲹坂诗菜
东山耕士
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/40Polyamides containing oxygen in the form of ether groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

提供一种聚酰胺树脂组合物,其能够得到强韧且具有柔软性、耐冲击性优异的成形品。本发明的聚酰胺树脂组合物在聚酰胺树脂组合物100质量%中包含:聚酰胺系弹性体(A)15~35质量%、相对于1个酰胺基的平均碳原子数超过6的脂肪族聚酰胺树脂(B)40~79质量%、芳香族聚酰胺树脂(C)0.1~35质量%、以及相对于1个酰胺基的平均碳原子数为6以下的脂肪族聚酰胺树脂(D)0~10质量%。

Description

聚酰胺树脂组合物
技术领域
本发明涉及聚酰胺树脂组合物。
背景技术
出于改善聚酰胺树脂的柔软性、耐冲击性的目的,报告了在聚酰胺树脂中配混有聚酰胺系弹性体的聚酰胺树脂组合物(参照专利文献1)。
报告了向该配混有聚酰胺系弹性体的聚酰胺树脂组合物中混合磁性粉末,制成作为塑料磁体而已知的磁性材料树脂复合材料(参照专利文献2)。
磁性材料树脂复合材料被广泛用于OA设备、发动机、促动器、传感器等。对磁性材料树脂复合材料要求磁特性优异,为此,要求即便大量配混磁性粉末,磁性粉末也会良好地分散。
进而,为了用于上述广泛的用途,对磁性材料树脂复合材料要求机械特性等其它物性。
为了兼顾磁性材料树脂复合材料的成形加工性和机械特性,已知包含磁性粉末、聚酰胺树脂和环氧化合物的磁性材料树脂复合材料(参照专利文献3)。
为了提高磁性材料树脂复合材料的耐热性,已知包含磁性粉末和芳香族聚酰胺树脂的磁性材料树脂复合材料(参照专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-352789号公报
专利文献2:日本特开2004-352792号公报
专利文献3:日本特开2009-57524号公报
专利文献4:日本特开2003-342468号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献3的磁性材料树脂复合材料因聚酰胺树脂的氨基与环氧树脂的环氧基的反应而有可能生成刚直且欠缺柔软性的复合树脂,需要将聚酰胺树脂的末端羧基与末端氨基之比设为特定的范围。
专利文献4的磁性材料树脂复合材料欠缺柔软性。专利文献1的聚酰胺树脂组合物和专利文献2的磁性材料树脂复合材料要求进一步的强韧度。
本发明的课题在于,提供在成形加工性良好的基础上能够得到强韧且具有柔软性、耐冲击性优异的成形品的聚酰胺树脂组合物。
用于解决问题的方案
本发明例如为以下的[1]~[8]。
[1]一种聚酰胺树脂组合物,其中,在聚酰胺树脂组合物100质量%中,包含:聚酰胺系弹性体(A)15~35质量%、相对于1个酰胺基的平均碳原子数超过6的脂肪族聚酰胺树脂(B)40~79质量%、芳香族聚酰胺树脂(C)0.1~35质量%、以及相对于1个酰胺基的平均碳原子数为6以下的脂肪族聚酰胺树脂(D)0~10质量%。
[2]根据[1]的聚酰胺树脂组合物,其中,聚酰胺系弹性体(A)具有聚醚结构。
[3]根据[1]或[2]的聚酰胺树脂组合物,其密度为1.02g/cm3以上。
[4]根据[1]~[3]中任一项的聚酰胺树脂组合物,其中,按照ISO 1133在190℃、1.00kg的载荷下测得的MFR小于15g/10分钟。
[5]根据[1]~[4]中任一项的聚酰胺树脂组合物,其中,聚酰胺系弹性体(A)为包含源自下述式(1)所示的氨基羧酸化合物和/或下述式(2)所示的内酰胺化合物的结构单元、源自下述式(3)所示的XYX型三嵌段聚醚二胺化合物的结构单元、以及源自下述式(4)所示的二羧酸化合物的结构单元的聚合物。
H2N-R1-COOH (1)
[其中,R1表示包含烃链的连接基团。]
Figure BDA0004155201430000031
[其中,R2表示包含烃链的连接基团。]
Figure BDA0004155201430000032
[其中,x表示1~20的整数;y表示4~50的整数;z表示1~20的整数。]
HOOC-(R3)m-COOH (4)
[其中,R3表示包含烃链的连接基团;m为0或1。]
[6][1]~[5]中任一项的聚酰胺树脂组合物的成形品。
[7]一种磁性材料树脂复合材料,其包含[1]~[5]中任一项的聚酰胺树脂组合物和磁性粉末。
[8][7]的磁性材料树脂复合材料的成形品。
发明的效果
本发明的聚酰胺树脂组合物在成形加工性良好的基础上,能够得到强韧且具有柔软性、耐冲击性优异的成形品。
具体实施方式
本发明涉及一种聚酰胺树脂组合物,其中,在聚酰胺树脂组合物100质量%中,包含:聚酰胺系弹性体(A)15~35质量%、相对于1个酰胺基的平均碳原子数超过6的脂肪族聚酰胺树脂(B)40~79质量%、芳香族聚酰胺树脂(C)0.1~35质量%、以及相对于1个酰胺基的平均碳原子数为6以下的脂肪族聚酰胺树脂(D)0~10质量%。
<聚酰胺系弹性体(A)>
聚酰胺树脂组合物包含聚酰胺系弹性体(A)。
通过使聚酰胺树脂组合物包含聚酰胺系弹性体(A),从而其成形品发挥出优异的柔软性。
聚酰胺系弹性体(A)具有硬链段和软链段,硬链段具有聚酰胺的结构。聚酰胺系弹性体的软链段优选具有聚醚结构,更优选具有源自聚醚二胺化合物的结构单元。关于具有聚醚结构作为软链段的聚酰胺系弹性体,可列举出:借助酯键将硬链段与软链段键合而成的聚醚酯酰胺弹性体、借助酰胺键将硬链段与软链段键合而成的聚醚聚酰胺弹性体。从表现出本发明效果的观点、耐水解性优异、稳定性的观点出发,优选为借助酰胺键将硬链段与软链段键合而成的聚醚聚酰胺弹性体。
硬链段中的聚酰胺结构优选为由二胺和二羧酸形成的尼龙盐、具有源自聚酰胺形成性单体的结构单元的缩聚物,所述聚酰胺形成性单体为选自由下述式(1)所示的氨基羧酸化合物和下述式(2)所示的内酰胺化合物组成的组中的至少1种。
H2N-R1-COOH (1)
[其中,R1表示包含烃链的连接基团。]
Figure BDA0004155201430000041
[其中,R2表示包含烃链的连接基团。]
上述式(1)中,R1优选为碳原子数2~20的包含脂肪族基团、脂环族基团和/或芳香族基团的二价烃基,更优选为碳原子数3~18的上述烃基,进一步优选为碳原子数4~15的上述烃基,更进一步优选为碳原子数10~15的上述烃基,特别优选为碳原子数10~15的亚烷基。
作为氨基羧酸化合物(1),可列举出6-氨基己酸、7-氨基庚酸、8-氨基辛酸、10-氨基癸酸、11-氨基十一烷酸、12-氨基十二烷酸等碳原子数5~20的脂肪族ω-氨基羧酸等。
在式(2)中,R2优选为碳原子数3~20的包含脂肪族基团、脂环族基团和/或芳香族基团的二价烃基,更优选为碳原子数3~18的上述烃基,进一步优选为碳原子数4~15的上述烃基,更进一步优选为碳原子数10~15的上述烃基,特别优选为碳原子数10~15的亚烷基。
作为内酰胺化合物(2),可列举出ε-己内酰胺、ω-庚内酰胺、ω-十一内酰胺、ω-月桂内酰胺、2-吡咯烷酮等碳原子数4~20的脂肪族内酰胺等。
这些之中,从基于低吸水的尺寸稳定性、耐化学药品性、机械特性的观点出发,优选为ω-月桂内酰胺、11-氨基十一烷酸或12-氨基十二烷酸。
作为尼龙盐中的二胺,可列举出乙二胺、三亚甲基二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、十一亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、2,2,4-三甲基己烷-1,6-二胺、2,4,4-三甲基己烷-1,6-二胺、3-甲基戊烷-1,5-二胺等碳原子数2~20的脂肪族二胺等二胺化合物。
作为尼龙盐中的二羧酸,可以使用选自脂肪族、脂环族和芳香族二羧酸中的至少一种二羧酸或它们的衍生物。
作为二羧酸的具体例,可列举出草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等碳原子数2~25的直链脂肪族二羧酸;或者将通过甘油三酯的分馏而得到的不饱和脂肪酸二聚化而成的碳原子数14~48的二聚化脂肪族二羧酸(二聚酸)和它们的氢化物(氢化二聚酸)等脂肪族二羧酸;1,4-环己烷二羧酸等脂环族二羧酸;以及对苯二甲酸、间苯二甲酸等芳香族二羧酸。作为二聚酸和氢化二聚酸,可以使用CRODA公司制的商品名“PRIPOL 1004”、“PRIPOL 1006”、“PRIPOL 1009”、“PRIPOL 1013”等。
硬链段也可以由在两末端基团具有羧基的聚酰胺衍生,在该情况下,硬链段也是包含聚酰胺结构和源自选自由脂肪族二羧酸、脂环族二羧酸和芳香族二羧酸组成的组中的至少1种二羧酸(4)的结构单元的链段。
HOOC-(R3)m-COOH (4)
[其中,R3表示包含烃链的连接基团;m为0或1。]
作为二羧酸化合物(4),可以使用选自脂肪族、脂环族和芳香族二羧酸中的至少一种二羧酸或它们的衍生物。
在式(4)中,R3优选为碳原子数1~20的包含脂肪族基团、脂环族基团和/或芳香族基团的二价烃基,更优选为碳原子数1~15的上述烃基,进一步优选为碳原子数2~12的上述烃基,更进一步优选为碳原子数4~10的上述烃基,特别优选为碳原子数4~10的亚烷基。
作为上述式(4)所示的二羧酸化合物的具体例,可列举出作为由二胺化合物和二羧酸化合物形成的尼龙盐的二羧酸化合物而例示出的化合物。
在二羧酸(4)的存在下,利用常规方法使上述聚酰胺形成性单体发生开环聚合或缩聚,由此能够得到在两末端具有羧基的聚酰胺。硬链段的二羧酸可用作分子量调节剂。
硬链段的数均分子量优选为300~15000,从柔软性、成形加工性的观点出发,更优选为300~6000。在本说明书中,数均分子量是通过凝胶渗透色谱而求出的值。
软链段优选具有聚醚结构,作为聚醚结构的结构单元,优选为碳原子数2~4的氧亚烷基。氧亚烷基的亚烷基优选为碳原子数2~4的直链状或分枝状的亚烷基,可列举出亚乙基、亚正丙基、亚异丙基、1-甲基亚乙基、2-甲基亚乙基、亚正丁基、1-甲基亚丙基、2-甲基亚丙基、二甲基亚乙基、乙基亚乙基等。聚醚结构的结构单元可以为单独1种,也可以为2种以上,优选为2种以上。作为软链段的聚醚结构,具体而言,可列举出例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚二醇、XYX型三嵌段聚醚等。它们可以单独使用1种或使用2种以上。
XYX型三嵌段聚醚可列举出例如以下的化学式所示的结构。
Figure BDA0004155201430000061
(式中,x表示1~20的整数;y表示4~50的整数;并且,z表示1~20的整数。)
上述式(5)中,x和z各自独立地优选为1~18的整数,更优选为1~16的整数,进一步优选为1~14的整数,特别优选为1~12的整数。另外,y优选为5~45的整数,更优选为6~40的整数,进一步优选为7~35的整数,特别优选为8~30的整数。
通过使这些聚醚的末端与氨等发生反应而能够得到聚醚二胺化合物。软链段的数均分子量优选为200~6000,更优选为650~2000。
XYX型三嵌段聚醚二胺化合物例如用下述式(3)表示。
Figure BDA0004155201430000071
[其中,x表示1~20的整数;y表示4~50的整数;z表示1~20的整数。]
上述式(3)中,x和z各自独立地优选为1~18的整数,更优选为1~16的整数,进一步优选为1~14的整数,特别优选为1~12的整数。另外,y优选为5~45的整数,更优选为6~40的整数,进一步优选为7~35的整数,特别优选为8~30的整数。
作为上述硬链段与上述软链段的组合,可列举出上述列举出的硬链段与软链段各自的组合。其中,优选为月桂内酰胺的开环缩聚物/聚乙二醇的组合、月桂内酰胺的开环缩聚物/源自二羧酸的结构单元/聚丙二醇的组合、月桂内酰胺的开环缩聚物/源自二羧酸的结构单元/聚四亚甲基醚二醇的组合、月桂内酰胺的开环缩聚物/源自二羧酸的结构单元/XYX型三嵌段聚醚的组合、源自12-氨基十二烷酸的结构单元/源自二羧酸的结构单元/XYX型三嵌段聚醚的组合,特别优选为源自12-氨基十二烷酸的结构单元/源自二羧酸的结构单元//XYX型三嵌段聚醚的组合、月桂内酰胺的开环缩聚物/XYX型三嵌段聚醚的组合。在这些组合中,聚醚优选为源自聚醚二胺的结构单元。
上述硬链段与上述软链段的比例(质量比)优选为硬链段/软链段=95/5~20/80。如果为该范围,则容易避免从成形体中渗出,也容易确保充分的柔软性。硬链段/软链段(质量比)更优选为95/5~25/75。
需要说明的是,在本发明中,硬链段与软链段的比例(质量比)是以构成各链段的单体成分的配混量作为基准而算出的值。通常,所得聚酰胺弹性体的硬链段与软链段的比例(质量比)等于以构成各链段的单体成分的配混量作为基准而算出的值。
在上述硬链段/软链段(质量比)小于上述范围的情况下,聚酰胺成分的结晶性有时变低,强度、弹性模量等机械特性会降低,因此有时并不优选。在上述硬链段/软链段(质量比)大于上述范围的情况下,难以表现出橡胶弹性、柔软性等作为弹性体的功能、性能,因此有时并不优选。
作为以上那样的聚酰胺系弹性体的市售品,可列举出例如DAICEL EVONIK公司制的商品名“DAIAMID(注册商标)”系列、ARKEMA公司制的商品名“Pebax”系列;EMS-CHEMIEJAPAN公司制的商品名“Grilflex(注册商标)EBG”、“Grilflex(注册商标)ELG”、“Grilon(注册商标)ELX”;宇部兴产公司制的商品名“UBESTA XPA(注册商标)”系列等。
其中,从表现出本发明效果的观点、耐水解性优异的观点出发,优选为宇部兴产公司制的商品名“UBESTA XPA(注册商标)”系列。
聚酰胺系弹性体(A)可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
聚酰胺系弹性体(A)的聚合度没有特别限定,按照JIS K 6920-2使聚酰胺系弹性体0.25g溶解于试剂特级品的间甲酚50ml,并在25℃下测得的相对粘度优选为1.10~5.00、更优选为1.50~4.50、特别优选为1.50~3.00。
从柔软性的观点出发,聚酰胺系弹性体(A)的硬度(邵氏D)优选为15~70的范围、进一步优选为18~70的范围、更优选为20~70的范围、特别优选为25~70的范围。
聚酰胺系弹性体(A)的优选方式为包含源自上述式(1)所示的氨基羧酸化合物和/或上述式(2)所示的内酰胺化合物的结构单元、源自上述式(3)所示的XYX型三嵌段聚醚二胺化合物的结构单元、以及源自上述式(4)所示的二羧酸化合物的结构单元的聚合物。
作为优选方式的聚酰胺系弹性体(A)的制造方法,若列举出一例,则可以使用包括如下工序的方法:将聚酰胺形成性单体、XYX型三嵌段聚醚二胺和二羧酸这三种成分在加压和/或常压下进行熔融聚合,并根据需要进一步在减压下进行熔融聚合;进而,也可以使用包括如下工序的方法:将聚酰胺形成性单体、XYX型三嵌段聚醚二胺和二羧酸这三种成分同时在加压和/或常压下进行熔融聚合,并根据需要进一步在减压下进行熔融聚合。需要说明的是,还可以利用如下方法:使聚酰胺形成性单体与二羧酸这两种成分预先聚合,接着,使XYX型三嵌段聚醚二胺发生聚合。
关于具有由聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚二醇等衍生的聚醚结构单元作为软链段的聚酰胺弹性体,也可列举出同样的制造方法。
聚酰胺弹性体的制造可以在聚合温度优选为150~300℃、进一步优选为160~280℃、特别优选为180~250℃的条件下进行。在聚合温度低于上述温度的情况下,聚合反应容易变慢,在高于上述温度的情况下,有时容易发生热分解,得不到物性良好的聚合物。
在使用ω-氨基羧酸作为聚酰胺形成性单体的情况下,聚酰胺弹性体可通过常压熔融聚合或包括常压熔融聚合和随后的减压熔融聚合的工序的方法来制造。
另一方面,在使用由内酰胺化合物、或二胺化合物与二羧酸化合物合成的物质和/或它们的盐来作为聚酰胺形成性单体的情况下,可以使适量的水共存,并通过包括在0.1~5MPa的加压下的熔融聚合和随后的常压熔融聚合和/或减压熔融聚合的方法来制造。
聚酰胺弹性体可以在聚合时间通常为0.5~30小时的条件下进行制造。若聚合时间短于上述范围,则分子量的上升容易变得不充分,若聚合时间长,则容易发生由热分解导致的着色等,在任一情况下,均有时得不到具有期望物性的聚醚酰胺弹性体。
聚酰胺弹性体的制造可通过间歇式、连续式来实施,另外,可以单独使用或适当组合使用分批式反应釜、单槽式~多槽式的连续反应装置、管状连续反应装置等。
在制造聚酰胺弹性体时,根据需要,为了分子量调节、成形加工时的熔融粘度稳定,可以添加月桂胺、硬脂胺、六亚甲基二胺、间苯二甲胺等单胺和二胺;乙酸、苯甲酸、硬脂酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸等单羧酸或二羧酸等。
关于它们的用量,优选以最终得到的弹性体的相对粘度成为1.10~5.00的范围的方式来适当添加。
上述单胺和二胺、单羧酸和二羧酸等的添加量优选设为不会损害所得聚酰胺弹性体的特性的范围。
在制造聚酰胺弹性体时,根据需要,作为催化剂,可以添加磷酸、焦磷酸、聚磷酸等,或者,为了实现催化剂和耐热剂这两者的效果而添加亚磷酸、次磷酸和它们的碱金属盐、碱土金属盐等无机系磷化合物。添加量通常相对于投入原料为50~3000ppm。
在聚酰胺树脂组合物100质量%中,聚酰胺系弹性体(A)的含量为15~35质量%,优选为15~30质量%,更优选为20~30质量%。若聚酰胺系弹性体(A)的含量处于上述范围,则能够得到兼具柔软性和强韧性且耐冲击性优异的成形品。
<相对于1个酰胺基的平均碳原子数超过6的脂肪族聚酰胺树脂(B)>
聚酰胺树脂组合物包含相对于1个酰胺基的平均碳原子数超过6的脂肪族聚酰胺树脂(B)(以下也称为“脂肪族聚酰胺树脂(B)”)。
若聚酰胺树脂组合物包含相对于1个酰胺基的平均碳原子数超过6的脂肪族聚酰胺树脂(B),则容易提高成形加工性,且容易提高成形品的柔软性和机械特性。另外,聚酰胺树脂为低吸水性,因此,与其它热塑性树脂相比耐水解性优异。
作为脂肪族聚酰胺树脂,可列举出脂肪族均聚聚酰胺树脂和脂肪族共聚聚酰胺树脂。脂肪族均聚聚酰胺树脂为由源自脂肪族单体的1种结构单元形成的聚酰胺树脂。脂肪族均聚聚酰胺树脂可以由1种内酰胺和作为该内酰胺的水解物的氨基羧酸中的至少一者形成,也可以由1种二胺与1种二羧酸的组合来形成。脂肪族共聚聚酰胺树脂为由源自脂肪族单体的2种以上的结构单元形成的聚酰胺树脂。脂肪族共聚聚酰胺树脂为选自由二胺与二羧酸的组合、内酰胺和氨基羧酸组成的组中的2种以上的共聚物。此处,二胺与二羧酸的组合是1种二胺与1种二羧酸的组合,视作1种单体。
相对于1个酰胺基的平均碳原子数超过6的脂肪族均聚聚酰胺树脂是指:在结构单元为内酰胺和氨基羧酸的情况下,结构单元的烃链的碳原子数超过6。在结构单元为二胺与二羧酸的组合的情况下,是指:二胺的烃链的碳原子数乘以聚酰胺中的二胺的摩尔浓度而得到的值与二羧酸的烃链的碳原子数乘以聚酰胺中的二羧酸的摩尔浓度而得到的值之和超过6。
例如,对于聚癸二酰丁二胺(聚酰胺410),如果四亚甲基二胺在聚酰胺中小于67摩尔%,则为相对于1个酰胺基的平均碳原子数超过6的脂肪族均聚聚酰胺树脂。另外,如果为67摩尔%以上,则为后述相对于1个酰胺基的平均碳原子数为6以下的脂肪族均聚聚酰胺树脂。
相对于1个酰胺基的平均碳原子数超过6的脂肪族共聚聚酰胺树脂是指:如上那样地求出构成共聚物的各结构单元的相对于1个酰胺基的碳原子数,将共聚物中的各结构单元的摩尔浓度乘以各结构单元的相对于1个酰胺基的碳原子数而得到的值的共聚物中的平均碳原子数超过6。
作为相对于1个酰胺基的平均碳原子数超过6的脂肪族均聚聚酰胺树脂,可列举出聚十一内酰胺(聚酰胺11)、聚月桂内酰胺(聚酰胺12)、聚十二烷二酰丁二胺(聚酰胺412)、聚壬二酰戊二胺(聚酰胺59)、聚癸二酰戊二胺(聚酰胺510)、聚十二烷二酰戊二胺(聚酰胺512)、聚辛二酰己二胺(聚酰胺68)、聚壬二酰己二胺(聚酰胺69)、聚癸二酰己二胺(聚酰胺610)、聚十一烷二酰己二胺(聚酰胺611)、聚十二烷二酰己二胺(聚酰胺612)、聚十四烷二酰己二胺(聚酰胺614)、聚十六烷二酰己二胺(聚酰胺616)、聚十八烷二酰己二胺(聚酰胺618)、聚己二酰壬二胺(聚酰胺96)、聚辛二酰壬二胺(聚酰胺98)、聚壬二酰壬二胺(聚酰胺99)、聚癸二酰壬二胺(聚酰胺910)、聚十二烷二酰壬二胺(聚酰胺912)、聚己二酰癸二胺(聚酰胺106)、聚辛二酰癸二胺(聚酰胺108)、聚壬二酰癸二胺(聚酰胺109)、聚癸二酰癸二胺(聚酰胺1010)、聚十二烷二酰癸二胺(聚酰胺1012)、聚己二酰十二烷二胺(聚酰胺126)、聚辛二酰十二烷二胺(聚酰胺128)、聚壬二酰十二烷二胺(聚酰胺129)、聚癸二酰十二烷二胺(聚酰胺1210)、聚十二烷二酰十二烷二胺(聚酰胺1212)、聚酰胺122等。
作为相对于1个酰胺基的平均碳原子数超过6的脂肪族共聚聚酰胺树脂,在使用多种形成相对于1个酰胺基的平均碳原子数超过6的脂肪族均聚聚酰胺树脂的原料单体得到的共聚物的基础上,可列举出己内酰胺/六亚甲基二氨基壬二酸共聚物(聚酰胺6/69)、己内酰胺/六亚甲基二氨基癸二酸共聚物(聚酰胺6/610)、己内酰胺/六亚甲基二氨基十一烷二羧酸共聚物(聚酰胺6/611)、己内酰胺/六亚甲基二氨基十二烷二羧酸共聚物(聚酰胺6/612)、己内酰胺/氨基十一烷酸共聚物(聚酰胺6/11)、己内酰胺/月桂内酰胺共聚物(聚酰胺6/12)、己内酰胺/六亚甲基二氨基己二酸/月桂内酰胺共聚物(聚酰胺6/66/12)、己内酰胺/六亚甲基二氨基己二酸/六亚甲基二氨基癸二酸共聚物(聚酰胺6/66/610)、己内酰胺/六亚甲基二氨基己二酸/六亚甲基二氨基十二烷二羧酸共聚物(聚酰胺6/66/612)等。
这些脂肪族聚酰胺树脂(B)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
这些之中,从柔软性的观点出发,脂肪族聚酰胺树脂(B)优选相对于1个酰胺基的平均碳原子数为8~12,更优选为10~12。特别优选为选自由聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺612、聚酰胺611、聚酰胺610、聚酰胺6/12共聚物和聚酰胺6/66/12共聚物组成的组中的至少1种。
脂肪族聚酰胺树脂(B)的聚合度没有特别限定,按照JIS K 6933,使聚酰胺树脂1g溶解于96%的浓硫酸100ml,在25℃下测得的相对粘度优选为1.10~5.00、更优选为1.50~4.50、特别优选为1.50~3.00。
在聚酰胺树脂组合物100质量%中,相对于1个酰胺基的平均碳原子数超过6的脂肪族聚酰胺树脂(B)的含量为40~79质量%,优选为45~77质量%,更优选为50~75质量%。若脂肪族聚酰胺树脂(B)的含量处于上述范围,则能够得到兼具柔软性和强韧性且耐冲击性优异的成形品。
<芳香族聚酰胺树脂(C)>
聚酰胺树脂组合物包含芳香族聚酰胺树脂(C)。
若聚酰胺树脂组合物包含芳香族聚酰胺树脂(C),则借助其刚直的结构而能够提高强韧性和耐冲击性。
芳香族聚酰胺树脂是指包含至少1种芳香族系单体成分的芳香族聚酰胺树脂,例如,是以脂肪族二羧酸与芳香族二胺、芳香族二羧酸与脂肪族二胺或芳香族二胺与芳香族二羧酸作为原料,通过它们的缩聚而得到的聚酰胺树脂。
作为属于原料的脂肪族二胺和脂肪族二羧酸,可列举出与前述脂肪族共聚聚酰胺树脂的说明中例示出的物质相同的物质。
作为芳香族二胺,可列举出间苯二甲胺、对苯二甲胺等,作为芳香族二羧酸,可列举出萘二羧酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸等。
这些芳香族二胺和芳香族二羧酸可以单独使用1种,也可以适当组合使用2种以上。
作为具体例,可列举出聚对苯二甲酰壬二胺(聚酰胺9T)、聚对苯二甲酰己二胺(聚酰胺6T)、聚间苯二甲酰己二胺(聚酰胺6I)、聚己二酰己二胺/聚对苯二甲酰己二胺共聚物(聚酰胺66/6T)、聚对苯二甲酰己二胺/聚己酰胺共聚物(聚酰胺6T/6)、聚己二酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(聚酰胺66/6I)、聚间苯二甲酰己二胺/聚己酰胺共聚物(聚酰胺6I/6)、聚十二烷酰胺/聚对苯二甲酰己二胺共聚物(聚酰胺12/6T)、聚己二酰己二胺/聚对苯二甲酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(聚酰胺66/6T/6I)、聚己二酰己二胺/聚己酰胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(聚酰胺66/6/6I)、聚对苯二甲酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(聚酰胺6T/6I)、聚对苯二甲酰己二胺/聚(对苯二甲酰2-甲基戊二胺)共聚物(聚酰胺6T/M5T)、聚己二酰邻苯二甲胺(聚酰胺MXD6)等。这些芳香族聚酰胺(C)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
这些之中,从耐冲击性的观点出发,优选为包含至少2种单体成分的芳香族共聚聚酰胺,更优选为将1种以上的芳香族单体成分与1种以上的脂肪族单体成分共聚得到的半芳香族聚酰胺,进一步优选为聚对苯二甲酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(聚酰胺6T/6I)、聚己二酰邻苯二甲胺(聚酰胺MXD6)。
关于作为芳香族聚酰胺树脂(C)而特别有用者,可列举出包含至少2种芳香族系单体成分的非晶性部分芳香族共聚聚酰胺树脂。作为非晶性部分芳香族共聚聚酰胺树脂,优选为根据通过动态粘弹性测定得到的绝干时的损耗弹性模量的峰温度而求出的玻璃化转变温度为100℃以上的非晶性聚酰胺。作为非晶性部分芳香族共聚聚酰胺树脂,可列举出聚对苯二甲酰己二胺/聚间苯二甲酰己二胺共聚物(聚酰胺6T/6I)。
此处,非晶性是指利用差示扫描量热计(DSC)而测得的结晶熔解热量为1cal/g以下。
芳香族聚酰胺树脂(C)的聚合度没有特别限定,按照JIS K 6933,使聚酰胺树脂1g溶解于试剂特级品的间甲酚100ml,在25℃下测得的相对粘度优选为1.50~4.00、更优选为1.80~2.50。
在聚酰胺树脂组合物100质量%中,芳香族聚酰胺树脂(C)的含量为0.1~35质量%,优选为0.1~33质量%,更优选为0.2~30质量%。若芳香族聚酰胺树脂(C)的含量处于上述范围,则不会损害柔软性,且耐冲击性优异。
<相对于1个酰胺基的平均碳原子数为6以下的脂肪族聚酰胺树脂(D)>
聚酰胺树脂组合物优选任选包含相对于1个酰胺基的平均碳原子数为6以下的脂肪族聚酰胺树脂(D)(以下也称为“脂肪族聚酰胺树脂(D)”)。
若聚酰胺树脂组合物包含相对于1个酰胺基的平均碳原子数为6以下的脂肪族聚酰胺树脂(D),则能够使芳香族聚酰胺(C)的配混容易,从成型加工性的观点出发是优选的。
作为相对于1个酰胺基的平均碳原子数为6以下的脂肪族聚酰胺树脂(D),可列举出聚己内酰胺(聚酰胺6)、聚己二酰乙二胺(聚酰胺26)、聚丁二酰丁二胺(聚酰胺44)、聚戊二酰丁二胺(聚酰胺45)、聚己二酰丁二胺(聚酰胺46)、聚辛二酰丁二胺(聚酰胺48)、聚丁二酰戊二胺(聚酰胺54)、聚戊二酰戊二胺(聚酰胺55)、聚己二酰戊二胺(聚酰胺56)、聚己二酰己二胺(聚酰胺66)、己内酰胺/六亚甲基二氨基己二酸共聚物(聚酰胺6/66)。这些脂肪族聚酰胺树脂(D)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。这些之中,从与芳香族聚酰胺树脂(C)的相容性的观点出发,优选为聚酰胺6。
脂肪族聚酰胺树脂(D)的聚合度没有特别限定,按照JIS K 6933,使聚酰胺树脂1g溶解于96%的浓硫酸100ml,在25℃下测得的相对粘度优选为1.10~5.00、更优选为1.50~4.20。
在聚酰胺树脂组合物100质量%中,相对于1个酰胺基的平均碳原子数为6以下的脂肪族聚酰胺树脂(D)的含量为0~10质量%。若脂肪族聚酰胺树脂(D)的含量处于上述范围,则柔软性良好,且芳香族聚酰胺树脂(C)的配混容易。
(聚酰胺树脂的制造)
作为聚酰胺树脂的制造装置,可列举出分批式反应釜、单槽式~多槽式的连续反应装置、管状连续反应装置、单螺杆型混炼挤出机、双螺杆型混炼挤出机等混炼反应挤出机等公知的聚酰胺制造装置。作为聚合方法,可使用熔融聚合、溶液聚合、固相聚合等公知方法,并反复进行常压、减压、加压操作来加以聚合。这些聚合方法可以单独使用,或者适当组合使用。
聚酰胺树脂的末端氨基浓度以溶解于苯酚与甲醇的混合溶剂并利用中和滴定而求出的末端氨基浓度计,优选为30μmol/g以上、更优选为30μmol/g以上且110μmol/g以下的范围、进一步优选为30μmol/g以上且70μmol/g以下的范围。若为前述范围,则聚酰胺树脂组合物的成形加工性良好。
在聚酰胺树脂包含末端氨基浓度不同的2种以上的聚酰胺树脂的情况下,聚酰胺树脂中的末端氨基浓度优选利用上述中和滴定来进行测定,但在各种聚酰胺树脂的末端氨基浓度及其混合比已知的情况下,可以将各自的末端氨基浓度乘以其混合比而得到的值进行加合而算出的平均值作为聚酰胺树脂的末端氨基浓度。
<其它树脂>
聚酰胺树脂组合物可以在不损害本发明目的的范围内包含除聚酰胺系弹性体和聚酰胺树脂之外的热塑性树脂。除聚酰胺系弹性体和聚酰胺树脂之外的热塑性树脂在聚酰胺树脂组合物100质量%中优选为2质量%以下,更优选为0~1.5质量%。
<其它成分>
聚酰胺树脂组合物可以在不损害本发明目的的范围内适当含有除前述成分之外的染料、颜料、纤维状增强物、颗粒状增强物、增塑剂、抗氧化剂、耐热剂、发泡剂、耐候剂、结晶成核剂、结晶促进剂、脱模剂、润滑剂、抗静电剂、阻燃剂、阻燃助剂、着色剂等功能性赋予剂等。
任选成分的含量在聚酰胺树脂组合物100质量%中优选为0.01~1质量%、更优选为0.05~0.5质量%。
[聚酰胺树脂组合物的制造方法]
聚酰胺树脂组合物的制造方法没有特别限定,可以应用例如以下的方法。
在各成分的原材料的混合中,可使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、班伯里密炼机、捏合机和混合辊等通常公知的熔融混炼机。也可以应用利用滚筒混合器、共混器等通常公知的混合机对各成分的原材料进行单纯混合的方法。
例如,在使用双螺杆挤出机的情况下,可以使用以下方法:在配混全部原材料后进行熔融混炼的方法;在配混一部分原材料后进行熔融混炼,进而配混剩余的原材料并进行熔融混炼的方法;或者,在配混一部分原材料后,在熔融混炼中使用侧进料器来混合剩余的原材料的方法等任意方法,优选为在配混全部原材料后进行熔融混炼的方法。
(聚酰胺树脂组合物的MFR)
聚酰胺树脂组合物的按照ISO 1133在温度为190℃、载荷为1.00kg的条件下测得的MFR(熔体流动速率)优选小于15g/10分钟,更优选为4g/10分钟以上且小于15g/10分钟,进一步优选为7g/10分钟以上且小于15g/10分钟。若MFR处于该范围,则聚酰胺树脂的成形加工性良好,且不会损害所得成形品的韧性。
(聚酰胺树脂组合物的密度)
聚酰胺树脂组合物的密度优选为1.02g/cm3以上,更优选为1.03~1.10g/cm3,进一步优选为1.03~1.06g/cm3。若密度处于该范围,则存在例如磁性粉末等各种无机添加剂容易均匀分散的倾向。聚酰胺树脂组合物的密度是通过各成分的密度乘以含量(质量%)并求出它们的和而得到的。各成分的密度按照ISO1183-3进行测定。
可以认为:由于脂肪族聚酰胺树脂(B)、聚酰胺系弹性体(A)和芳香族聚酰胺树脂(C)在各不相同的温度范围内吸收能量,因此,聚酰胺树脂组合物能够在宽的温度区域内保持柔软性,可期待其能够抑制由基于尺寸变化的应力集中而引起的裂纹产生。
[聚酰胺树脂组合物的成形品及其用途]
聚酰胺树脂组合物可适合地用于制造基于注射成形的注射成形品、基于挤出成形的挤出成形品、基于吹塑成形的吹塑成形品、基于旋转成形的旋转成形品。聚酰胺树脂组合物的注射成形性良好,因此,可更适合地用于基于注射成形的注射成形品。
关于由聚酰胺树脂组合物来制造基于注射成形的注射成形品的方法,没有特别限定,可以利用公知的方法。
关于通过挤出成形由聚酰胺树脂组合物制造挤出成形品的方法,没有特别限定,可以利用公知的方法。
关于通过吹塑成形由聚酰胺树脂组合物制造吹塑成形品的方法,没有特别限定,可以利用公知的方法。
关于由聚酰胺树脂组合物来制造基于旋转成形的旋转成形品的方法,没有特别限定,可以利用公知的方法。例如,参照国际公开公报2019/054109中记载的方法。
作为基于注射成形的注射成形品、基于挤出成形的挤出成形品、基于吹塑成形的吹塑成形品和基于旋转成形的旋转成形品,没有特别限定,可适合地可列举出:以阻流板、进气管、进气歧管、共振器、燃料罐、气体罐、工作油罐、燃料填料管、燃料电池管、其它各种软管/管/罐类等汽车部件、电动工具外壳、管道类等机械部件为首的、罐、管、软管、薄膜等电气/电子部件、家用/办公用品、建材相关部件、家具用部件等各种用途。
另外,聚酰胺树脂组合物的气体阻隔性优异,因此,可适合地用于与高压气体接触的成形品、例如与高压气体接触的罐、管、软管、薄膜等。作为前述气体的种类,没有特别限定,可列举出氢气、氮气、氧气、氦气、甲烷、丁烷、丙烷等,优选为极性小的气体,特别优选为氢气、氮气、甲烷。
[包含聚酰胺树脂组合物和磁性粉末的磁性材料树脂复合材料]
聚酰胺树脂组合物通过与磁性粉末一同配混,从而能够用作磁性材料树脂复合材料。
磁性粉末只要是具有赋予磁性的功能且可用于塑料磁体的公知磁性粉末,就没有特别限定,可列举出例如铁素体系磁性粉、铝镍钴合金系磁性粉、稀土磁性粉等。作为铁素体系磁性粉,可列举出氧化铁、碳酸钡等钡铁素体系磁性粉;氧化铁、碳酸锶等锶铁素体系磁性粉等。作为铝镍钴合金系磁性粉,可列举出包含镍、铝、钴、铜的铝镍钴合金;包含镍、铝、钴、铜、钛的铝镍钴合金等。作为稀土磁性粉末,可列举出钐钴、钐钴中的钴成分被铜、铁、钛、锆、铪、铌、钽等置换而得到的稀土钴磁体;钕-铁-硼磁体等。它们可以使用1种或2种以上。
磁性粉末的平均粒径优选为0.1~300μm、更优选为0.1~200μm、进一步优选为0.5~100μm。若磁性粉末的平均粒径超过前述值,则有时磁性材料树脂复合材料的流动性、成形体的机械强度降低。
磁性粉末的配混量相对于磁性材料树脂复合材料整体优选为50~98质量%、更优选为65~97质量%、进一步优选为70~95质量%。
若配混量小于前述值,则残留磁通密度低、作为永久磁体用途的实用性小,且对树脂流动特性的效果有时变小。另一方面,若超过前述值,则磁场取向性差,观察不到与树脂成分的减少相伴的残留磁通密度的提高,且树脂量少,因此,有时流动性差,其在混炼和成形工序中会引发填充不良等故障,缺乏实用性。
为了改善将磁性粉末配混至聚酰胺树脂组合物时的分散性或密合性,可以利用偶联剂、表面改性剂预先对磁性粉末进行处理。作为偶联剂或表面改性剂,可以使用硅烷系、钛酸酯系、铝系、亚磷酸酯等有机磷化合物系、铬系、甲基丙烯酸酯系等惯用的偶联剂或表面改性剂。它们的种类可根据用作粘结剂的树脂种类来适当选择最佳种类。这些之中,为了提高与聚酰胺树脂的相容性,更优选为含有氨基的硅烷系化合物、钛酸酯系化合物。在它们的基础上,也可以使用润滑剂、稳定剂等作为添加剂,来改善磁性材料树脂复合材料的流动性、成形加工性、磁特性。
磁性材料树脂复合材料可以在不损害本发明目的的范围内适当含有除前述成分之外的染料、颜料、纤维状增强物、颗粒状增强物、增塑剂、抗氧化剂、耐热剂、发泡剂、耐候剂、结晶成核剂、结晶促进剂、脱模剂、润滑剂、稳定剂、抗静电剂、阻燃剂、阻燃助剂、着色剂等功能性赋予剂等。
(磁性材料树脂复合材料的制造方法)
磁性材料树脂复合材料可通过利用混合工序将聚酰胺树脂组合物与磁性粉末混合,并进一步历经混炼工序来制造。另外,可直接利用混合工序将聚酰胺树脂组合物的各成分与磁性粉末混合,并进一步历经混炼工序来制造。
在混合工序中,将磁性粉末、聚酰胺树脂组合物或聚酰胺树脂组合物的各成分与根据需要的各种添加剂进行配混,并利用公知的方法混合。混合工序优选在后述混炼工序之前进行。另外,在混合时使用溶剂在使用偶联剂和润滑剂时从均匀添加的角度出发是有效的手段,但不一定是必须的。混合机没有特别限定,可列举出螺带混合器、V型混合器、旋转混合器、亨舍尔混合器、快速混合器、诺塔混合器(Nauta mixer)、滚筒等。另外,使用旋转球磨机、振动球磨机、行星球磨机、湿磨机、喷射磨、锤磨机、切割磨等来进行添加、粉碎混合的方法也是有效的。
此时,磁性材料树脂复合体成形用聚酰胺树脂组合物的形状可以为粒料、珠、粉末、糊剂状等中的任一者,从提高混合物的均质性的角度出发,期望为粒度细的形态。
混炼工序是如下工序:使用Brabender等分批式捏合机、班伯里密炼机、亨舍尔混合器、螺旋转子、辊、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等,在50~400℃的温度区域内对经混合的磁性粉末、聚酰胺树脂组合物和任选的各种添加剂或者经混合的磁性粉末、聚酰胺树脂组合物的各成分和任选的各种添加剂进行混炼。混炼温度通常从聚酰胺树脂不会发生熔融、分解的温度区域内选择。混炼物在挤出成股线、片状后,通过切割或热切割、水下切割、或者将经冷却固化的块状物置于粉碎机之类的方法制成粒料状态、粉末状态,再供于成形。如此操作,能够得到磁性材料树脂复合材料。
(磁性材料树脂复合材料的成形品及其用途)
为了由通过混炼工序而得到的磁性材料树脂复合材料来获得磁性材料树脂复合材料的成形品,进一步进行实施成形加工处理的成形工序。通过将混合物边熔融混炼边直接成形为期望形状的一阶段成形法;在混炼工序后进行边施加磁场边利用注射成形、挤出成形、压缩成形等惯用方法加以成形的成形工序的二阶段成形法均可进行制造。
其中,作为制造具有高磁特性的磁性材料树脂复合材料的成形品的方法,可列举出:将粒料或粉末状的磁性材料树脂复合材料进行加热熔融,并根据需要边施加磁场边进行注射成形、挤出成形、压缩成形的方法。在挤出成形的情况下,也可以与混炼一同进行。在这些成形法之中,尤其是注射成形法能够得到表面平滑性和磁特性优异的磁性材料树脂复合体,因此有用性大。关于注射成形、挤出成形,参照在聚酰胺树脂组合物一项中记载的内容。成形温度与前述混炼温度相同。
成形品通常进一步进行磁化,提高作为永久磁体的性能。磁化通过通常进行的方法、例如产生静磁场的电磁体、产生脉冲磁场的电容器磁化机等来进行。此时的磁场强度优选为15kOe以上、更优选为30kOe以上。
磁性材料树脂复合材料的成形品可用于电磁设备、车载用电磁设备(电动机、发电机等)、玩具、办公设备、音响设备等。
实施例
以下,通过实施例和比较例更详细地说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。
实施例的测定值是利用以下的测定方法而测得的值。
<密度>
将各成分的密度乘以含量(质量%),求出它们的和。各成分的密度按照ISO1183-3进行测定。
<MFR>
聚酰胺树脂组合物的MFR(熔体流动速率)按照ISO 1133,在190℃、1.00kg的载荷下进行测定。
根据所得MFR的测定结果,按照以下的基准来评价成形加工性。
◎:MFR为7g/10分钟以上且小于15g/10分钟。
〇:MFR为4g/10分钟以上且小于7g/10分钟。
×:MFR小于4g/10分钟或者为15g/10分钟以上。
《机械特性的评价》
在下述1~3的机械特性的评价全部为〇或◎中的任一者的情况下,可期待抑制成形品的裂纹产生。
1.强韧性
<拉伸屈服应力、拉伸屈服应变、拉伸破坏标称应变和拉伸弹性模量>
按照ISO527-2/1A/50,使用岛津制作所制的自动伸长率计AGX-AT/SIE-560SA,在23℃、相对湿度为50%RH、试验速度为50mm/分钟的条件下,测定试验片(试验片的大小:10×170×4mm)的拉伸屈服应力和拉伸屈服应变。
根据所得拉伸屈服应力的测定结果,按照以下的基准来评价强韧性。
◎:拉伸屈服应力为35MPa以上。
〇:拉伸屈服应力为32MPa以上且小于35MPa。
×:拉伸屈服应力小于32MPa。
根据所得拉伸屈服应变的测定结果,按照以下的基准来评价强韧性。
◎:拉伸屈服应变为9%以上。
〇:拉伸屈服应变为7%以上且小于9%。
×:拉伸屈服应变小于7%。
根据所得拉伸破坏标称应变的测定结果,按照以下的基准来评价强韧性。
◎:拉伸破坏标称应变为20%以上。
〇:拉伸破坏标称应变为14%以上且小于20%。
×:拉伸破坏标称应变小于14%。
根据所得拉伸弹性模量的测定结果,按照以下的基准来评价强韧性。
◎:拉伸弹性模量为1100MPa以上。
〇:拉伸弹性模量为1000MPa以上且小于1100MPa。
×:拉伸弹性模量小于1000MPa。
2.柔软性
<弯曲强度和弯曲弹性模量>
按照ISO178,使用岛津制作所制的全自动弯曲试验机AGX-AT/SIE-560SA,在23℃、相对湿度为50%RH、试验速度为2mm/分钟的条件下,测定三点弯曲模式下的试验片(试验片的大小:10×80×4mm)的最大弯曲强度和弯曲弹性模量。
根据所得弯曲强度的测定结果,按照以下的基准来评价柔软性。
◎:弯曲强度为45MPa以上。
〇:弯曲强度为39MPa以上且小于45MPa。
×:弯曲强度小于39MPa。
根据所得弯曲弹性模量的测定结果,按照以下的基准来评价柔软性。
◎:弯曲弹性模量为1100MPa以上。
〇:弯曲弹性模量为1000MPa以上且小于1100MPa。
×:弯曲弹性模量小于1000MPa。
3.耐冲击性
<夏比冲击强度>
按照ISO179-1/1eA,使用安田精机公司制的万能冲击试验机No.141-PC,在23℃和-40℃下,使用带有A缺口的厚度4mm的试验片(10×80×4mm),进行侧向(Edgewise)冲击试验(n=10)。在表1中,“C”是完全破坏的含义。
根据所得23℃的夏比冲击强度的测定结果,按照以下的基准来评价耐冲击性。
◎:夏比冲击强度为5kJ/m2以上。
〇:夏比冲击强度为4kJ/m2以上且小于5kJ/m2
×:夏比冲击强度小于4kJ/m2
根据所得-40℃的夏比冲击强度的测定结果,按照以下的基准来评价耐冲击性。
◎:夏比冲击强度为3kJ/m2以上。
〇:夏比冲击强度为2kJ/m2以上且小于3kJ/m2
×:夏比冲击强度小于2kJ/m2
[制造例1:聚酰胺系弹性体的制造]
向具备搅拌机、温度计、转矩计、压力计、氮气导入口、压力调整装置和聚合物取出口的容量70升的压力容器中投入12-氨基十二烷酸(宇部兴产公司制)8.00kg、己二酸(旭化成化学公司制)1.49kg、上述式(3)(x=3、y=9、z=2)所示的XYX型的三嵌段聚醚二胺(HUNTSMAN公司制、商品名:ELASTAMINE RT-1000)10.51kg、受阻酚系抗氧化剂(BASF JAPAN公司制、商品名:Irganox(注册商标)245)0.06kg和次磷酸钠(太平化学产业公司制)0.03kg。在对容器内充分进行氮气置换后,耗费1小时从室温升温至230℃并进行聚合。
[实施例1~11、比较例1~6]
将表1中记载的各成分利用共混器共混10分钟,得到各个共混组合物。使用住友重机械工业公司制的住友SG75注射成形机,由所得的各共混组合物制作用于评价上述机械特性的试验片。实施例1和实施例4~11的试验片通过将注射成形机的料筒温度设定为250℃来制作试验片,实施例2和实施例3的试验片通过将料筒温度设定为270℃来制作试验片。关于比较例1,将料筒温度设定为210℃,关于比较例2~6,将料筒温度设定为250℃。将物性和机械特性评价的结果示于表1。
需要说明的是,表中的组成的单位为质量%,将聚酰胺树脂组合物整体设为100质量%。
[表1]
Figure BDA0004155201430000251
实施例和比较例中使用的材料如下所示。
聚酰胺系弹性体(A)
制造例1中制造的聚酰胺系弹性体(相对粘度:1.83)
脂肪族聚酰胺树脂(B)
聚酰胺12(PA12):宇部兴产公司制(相对粘度:1.60)
聚酰胺6/12(PA6/12=25/75质量比):宇部兴产公司制(相对粘度:1.72)
脂肪族聚酰胺树脂(D)
聚酰胺6(PA6):宇部兴产公司制(相对粘度:2.47)
需要说明的是,上述聚酰胺树脂(B)和(D)的相对粘度是按照JIS K 6933,使聚酰胺树脂1g溶解于96%的浓硫酸100ml,在25℃下测得的值。上述聚酰胺系弹性体(A)的相对粘度是按照JIS K 6920-2,使聚酰胺系弹性体0.25g溶解于试剂特级品的间甲酚50ml,在25℃下测得的值。
芳香族聚酰胺树脂(C)
聚酰胺6T/6I(PA6T/6I):EMS-CHEMIE(Japan)公司制、制品名“Grivory(注册商标)G21”)
根据表1可知:实施例1~11的聚酰胺树脂组合物兼具成形加工性、强韧性、柔软性和耐冲击性。
比较例1中,由于不含聚酰胺系弹性体(A)和芳香族聚酰胺(C),因此,拉伸屈服应力、拉伸破坏标称应变和拉伸弹性模量高,但拉伸屈服应变和23℃下的夏比冲击强度低,因此容易断裂、缺乏强韧性。另外,成形加工性也差。
可知:比较例2中,由于聚酰胺系弹性体(A)的量少于本申请发明的范围,因此,拉伸破坏标称应变、夏比冲击强度的值差,缺乏耐冲击性。
比较例3中,由于脂肪族聚酰胺树脂(B)的量少于本申请发明的范围,因此,拉伸屈服应力的值低,缺乏强韧性。
比较例4中,由于聚酰胺系弹性体(A)的量多于本申请发明的范围,因此,拉伸屈服应力、拉伸弹性模量、弯曲强度和弯曲弹性模量低,缺乏强韧性且缺乏柔软性。
可知:比较例5中,由于脂肪族聚酰胺树脂(B)的量多于本申请发明的范围,因此,23℃下的夏比冲击强度的值差,缺乏耐冲击性。
可知:比较例6中,聚酰胺系弹性体(A)的量少于本申请发明的范围,芳香族聚酰胺(C)的量多,因此,MFR、拉伸屈服应变、拉伸破坏标称应变、夏比冲击强度的值差,缺乏成形加工性、强韧性和耐冲击性。

Claims (8)

1.一种聚酰胺树脂组合物,其中,在聚酰胺树脂组合物100质量%中,包含:聚酰胺系弹性体(A)15~35质量%、相对于1个酰胺基的平均碳原子数超过6的脂肪族聚酰胺树脂(B)40~79质量%、芳香族聚酰胺树脂(C)0.1~35质量%、以及相对于1个酰胺基的平均碳原子数为6以下的脂肪族聚酰胺树脂(D)0~10质量%。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂组合物,其中,聚酰胺系弹性体(A)具有聚醚结构。
3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂组合物,其密度为1.02g/cm3以上。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的聚酰胺树脂组合物,其中,按照ISO 1133在190℃、1.00kg的载荷下测得的MFR小于15g/10分钟。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的聚酰胺树脂组合物,其中,聚酰胺系弹性体(A)为包含源自下述式(1)所示的氨基羧酸化合物和/或下述式(2)所示的内酰胺化合物的结构单元、源自下述式(3)所示的XYX型三嵌段聚醚二胺化合物的结构单元、以及源自下述式(4)所示的二羧酸化合物的结构单元的聚合物,
H2N-R1-COOH (1)
其中,R1表示包含烃链的连接基团;
Figure FDA0004155201420000011
其中,R2表示包含烃链的连接基团;
Figure FDA0004155201420000012
其中,x表示1~20的整数,y表示4~50的整数,z表示1~20的整数;
HOOC-(R3)m-COOH (4)其中,R3表示包含烃链的连接基团,m为0或1。
6.权利要求1~5中任一项所述的聚酰胺树脂组合物的成形品。
7.一种磁性材料树脂复合材料,其包含权利要求1~5中任一项所述的聚酰胺树脂组合物和磁性粉末。
8.权利要求7的磁性材料树脂复合材料的成形品。
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