CN117015564A - 聚酰胺树脂 - Google Patents

聚酰胺树脂 Download PDF

Info

Publication number
CN117015564A
CN117015564A CN202180095676.1A CN202180095676A CN117015564A CN 117015564 A CN117015564 A CN 117015564A CN 202180095676 A CN202180095676 A CN 202180095676A CN 117015564 A CN117015564 A CN 117015564A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyamide resin
derived
dicarboxylic acid
acid
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180095676.1A
Other languages
English (en)
Inventor
冈岛裕矢
大塚浩介
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Gas Chemical Co Inc filed Critical Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Publication of CN117015564A publication Critical patent/CN117015564A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/32Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids from aromatic diamines and aromatic dicarboxylic acids with both amino and carboxylic groups aromatically bound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/265Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids from at least two different diamines or at least two different dicarboxylic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyamides (AREA)

Abstract

提供一种耐热性优异、特别是玻璃化转变温度高的聚酰胺树脂。一种聚酰胺树脂,其包含源自二胺的结构单元与源自二羧酸的结构单元,源自二胺的结构单元的50摩尔%以上源自式(1)所示的化合物,源自二羧酸的结构单元的大于50摩尔%源自芳香族二羧酸。式(1)中,R1~R8分别独立地表示氢原子或碳数1~5的脂肪族基团。

Description

聚酰胺树脂
技术领域
本发明涉及一种聚酰胺树脂。
背景技术
出于优异的加工性、耐久性、耐热性、阻气性、耐药品性等观点,聚酰胺树脂被广泛用作各种工业材料。
作为那样的聚酰胺树脂,从很早以前便开始使用以聚酰胺6、聚酰胺66为代表的脂肪族聚酰胺树脂。进而,聚酰胺树脂的原料中使用了芳香族二羧酸和/或芳香族二胺的芳香族聚酰胺树脂也开始使用。这样的芳香族聚酰胺树脂例如记载在专利文献1、2等中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭62-054725号公报
专利文献2:日本特开平08-003312号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述,聚酰胺树脂被广泛用于多种领域。其中,伴随技术革新,产生了对耐热性优异的聚酰胺树脂的需要。特别是有对玻璃化转变温度高的聚酰胺树脂的需要。
本发明的目的是解决这样的课题,目的在于提供一种耐热性优异、特别是玻璃化转变温度高的聚酰胺树脂。
用于解决问题的方案
基于上述课题,本发明人进行了研究,结果发现通过使用规定的芳香族二胺与芳香族二羧酸合成聚酰胺树脂,可以解决上述课题。
具体而言,通过下述手段解决了上述课题。
<1>一种聚酰胺树脂,其包含源自二胺的结构单元与源自二羧酸的结构单元,前述源自二胺的结构单元的50摩尔%以上源自式(1)所示的化合物,前述源自二羧酸的结构单元的大于50摩尔%源自芳香族二羧酸。
式(1)
(式(1)中,R1~R8分别独立地表示氢原子或碳数1~5的脂肪族基团。)
<2>根据<1>所述的聚酰胺树脂,其中,前述聚酰胺树脂的通过差示扫描量热测定评价的熔解时的焓变(ΔH)为5~60J/g。
<3>根据<1>或<2>所述的聚酰胺树脂,其中,前述式(1)所示的化合物包含对苯二丙胺。
<4>根据<1>~<3>中任一项所述的聚酰胺树脂,其中,前述芳香族二羧酸包含式(FC1)所示的化合物。
式(FC1)
HOOC-芳香环结构-COOH
<5>根据<1>~<4>中任一项所述的聚酰胺树脂,其中,前述芳香族二羧酸包含对芳香族二羧酸。
<6>根据<1>~<3>中任一项所述的聚酰胺树脂,其中,前述芳香族二羧酸包含选自间苯二甲酸、对苯二甲酸、和亚苯基二乙酸中的至少1种。
<7>根据<1>~<3>中任一项所述的聚酰胺树脂,其中,前述芳香族二羧酸包含对苯二甲酸。
<8>根据<1>或<2>所述的聚酰胺树脂,其中,前述源自二胺的结构单元的70摩尔%以上源自对苯二丙胺,前述源自二羧酸的结构单元的大于70摩尔%源自对苯二甲酸。
<9>根据<1>~<8>中任一项所述的聚酰胺树脂,其中,前述聚酰胺树脂的通过差示扫描量热测定的玻璃化转变温度为80~160℃。
<10>根据<1>~<9>中任一项所述的聚酰胺树脂,其中,前述聚酰胺树脂的在通过差示扫描量热测定的熔点+25℃的温度下加热30分钟后的质量减少率为4.0%以下。
发明的效果
通过本发明,可以得到耐热性优异、特别是玻璃化转变温度高的聚酰胺树脂。
具体实施方式
以下,对实施本发明的方式(以下,简称为“本实施方式”)进行详细说明。需要说明的是,以下的本实施方式是为了对本发明进行说明的例示,本发明不仅限于本实施方式。
需要说明的是,本说明书中“~”是以包含其前后记载的数值作为下限值和上限值的意义而使用的。
本说明书中,对于各种物性值和特性值,若无特别记载,则设为23℃下的值。
对于本说明书所示的规格,由于年度而测定方法等不同时,若无特别记载,则设为基于2021年1月1日时间点下的规格者。
本实施方式的聚酰胺树脂的特征在于,包含源自二胺的结构单元与源自二羧酸的结构单元,前述源自二胺的结构单元的50摩尔%以上源自式(1)所示的化合物,前述源自二羧酸的结构单元的大于50摩尔%源自芳香族二羧酸。
通过设为这样的构成,可以得到耐热性优异、特别是玻璃化转变温度高的聚酰胺树脂。进而,本实施方式的聚酰胺树脂的熔点与降温结晶温度的温度差(Tm-Tcc)小,有成形性优异的倾向。另外,本实施方式的聚酰胺树脂有耐热老化性优异的倾向。
其理由推测为,作为二胺使用了式(1)所示的化合物。即,通过在苯环与氨基之间设置亚烷基,可以得到耐热性等优异的聚酰胺树脂。
<源自二胺的结构单元>
本实施方式的聚酰胺树脂中,源自二胺的结构单元的50摩尔%以上源自式(1)所示的化合物。如此,通过使用式(1)所示的化合物,可以得到耐热性优异、特别是玻璃化转变温度Tg高的聚酰胺树脂。
(式(1)中,R1~R8分别独立地表示氢原子或碳数1~5的脂肪族基团。)
式(1)中,R1~R8分别独立地表示氢原子或碳数1~5的脂肪族基团,R1~R8中的任意者均为氢原子、或R1~R4中的至少1者和R5~R8中的至少1者为碳数1~5的脂肪族基团的情况是优选的,R1~R8中的任意者均为氢原子的情况是更优选的。
对于碳数1~5的脂肪族基团,优选为碳数1~3的脂肪族基团,更优选为碳数1或2的脂肪族基团。对于脂肪族基,例示出烷基、烯基、炔基,优选烷基,更优选直链烷基。作为烷基的例子,可以举出甲基、乙基、异丙基、异丁基、叔丁基,优选甲基和乙基,更优选甲基。
式(1)所示的化合物优选包含对苯二丙胺。
另外,本实施方式中,对于式(1)所示的化合物,优选的是,其70~100摩尔%源自对苯二丙胺,0~30摩尔为式(1)所示的化合物,R1~R8中的至少1者为碳数1~5的脂肪族基团(优选的是,R1~R4中的至少1者和R5~R8中的至少1者为碳数1~5的脂肪族基团,更优选的是,R1~R4中的至少1者和R5~R8中的至少1者为甲基),更优选的是,其90~100摩尔%源自对苯二丙胺,0~10摩尔%为式(1)所示的化合物,R1~R8中的至少1者为碳数1~5的脂肪族基团,进一步优选的是,其95~100摩尔%源自对苯二丙胺,0~5摩尔%为式(1)所示的化合物,R1~R8中的至少1者为碳数1~5的脂肪族基团,更加优选的是,其99~100摩尔%源自对苯二丙胺,0~1摩尔%为式(1)所示的化合物,R1~R8中的至少1者为碳数1~5的脂肪族基团。
本实施方式中,推测通过使用包含碳数1~5的脂肪族基团的取代的式(1)所示的化合物,分子链中的酰胺基之间的距离不发生大的改变,且阻碍酰胺基彼此的氢键、芳香环的堆叠,从而可以将熔点一定程度上降低,可以降低在比熔点稍高的温度下的质量减少率。推测其结果,可以更加有效地发挥使成形加工时的热稳定性提高这一效果。
本实施方式中,对于源自二胺的结构单元中的源自式(1)所示的化合物(优选为对苯二丙胺)的结构单元的比例,为50摩尔%以上,优选为70摩尔%以上,更优选为80摩尔%以上,进一步优选为90摩尔%以上,更加优选为95摩尔%以上,更进一步优选为99摩尔%以上。通过设为前述下限值以上,有在高温下的机械物性更优异的倾向。另外,本实施方式中,源自二胺的结构单元中的源自式(1)所示的化合物(优选为对苯二丙胺)的结构单元的比例的上限为100摩尔%以下。
本实施方式中,源自二胺的结构单元中的式(1)所示的化合物可以仅为如上所述的1种,也可以为2种以上。包含2种以上时,总量成为上述范围是优选的。
本实施方式中,源自二胺的结构单元可以包含上述以外的其他结构单元。作为这样的其他结构单元,例示出源自脂肪族二胺、脂环式二胺和苯二乙胺以及式(1)所示的二胺以外的其他芳香族二胺的结构单元。
本实施方式的聚酰胺树脂可以仅包含1种源自其他二胺的结构单元,也可以包含2种以上。
作为脂肪族二胺,可以广泛采用公知的脂肪族二胺,优选碳数为6~12的脂肪族二胺,例示出1,6-己二胺、1,7-庚二胺、1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、1,11-十一烷二胺、1,12-十二烷二胺的直链状脂肪族二胺、2-甲基-1,8-辛二胺、4-甲基-1,8-辛二胺、5-甲基-1,9-壬二胺、2,2,4-/2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、2-甲基-1,6-己二胺、2-甲基-1,7-庚二胺等支链状脂肪族二胺。
作为脂环式二胺,可以广泛采用公知的脂环式二胺,例示出1,2-双(氨基甲基)环己烷、1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、异佛尔酮二胺、4,4’-硫代双(环己烷-1-胺)、4,4’-硫代双(环己烷-1-胺)等。
对于其他芳香族二胺,可以参考国际公开第2017/126409号的0052段的记载,将其内容组入本说明书中。
<源自二羧酸的结构单元>
对于本实施方式的聚酰胺树脂,源自二羧酸的结构单元的大于50摩尔%源自芳香族二羧酸。通过包含源自芳香族二羧酸的结构单元,有可以得到熔点更高,且玻璃化转变温度更高的聚酰胺树脂的倾向。
本实施方式中,源自二羧酸的结构单元中的源自芳香族二羧酸的结构单元的比例大于50摩尔%,优选为70摩尔%以上,更优选为80摩尔%以上,进一步优选为90摩尔%以上,更加优选大于95摩尔%,更进一步优选为99摩尔%以上。通过设为前述下限值以上,有聚酰胺树脂的结晶性提高的倾向,有成形品的结晶度和高温成形时的强度提高的倾向。本实施方式中,源自二羧酸的结构单元中的源自芳香族二羧酸的结构单元的比例的上限为100摩尔%以下。
本实施方式中芳香族二羧酸的优选的一例为对芳香族二羧酸。通过提高对芳香族二羧酸的比例,可以提高得到的聚酰胺树脂的结晶性。对芳香族二羧酸是指,2个羧基或包含羧基的取代基以对位的关系键合于苯环。例如,例示出对苯二甲酸、对苯二乙酸。
本实施方式中芳香族二羧酸的优选的另外一例为式(FC)所示的芳香族二羧酸。
式(FC)
HOOC-(CH2)m-芳香环结构-(CH2)m-COOH
(式(FC)中,m表示0、1或2。)
m优选为0或1,进一步优选为0。
式(FC)中,CH2分别键合于芳香环。
式(FC)中,芳香环结构为包含芳香环的结构,优选为仅包含芳香环的结构、或仅包含芳香环与芳香环的取代基的结构,更优选仅包含芳香环的结构。对于芳香环可以具有的取代基,例示出碳数1~3的烷基或卤原子。
芳香环结构可以为单环或稠环中的任意者,优选单环。另外,构成芳香环的碳数也没有特别限定,优选6~15元环。
对于前述芳香环结构,更具体而言,优选苯环、萘环、具有取代基的苯环、具有取代基的萘环,更优选苯环、或具有取代基的苯环,进一步优选苯环。
式(FC)所示的芳香族二羧酸包含式(FC1)所示的化合物是优选的。通过设为在芳香环直接连接有羧基的结构,可以提高得到的聚酰胺树脂的玻璃化转变温度。另外,可以提高与对苯二甲酸的共聚性。
式(FC1)
HOOC-芳香环结构-COOH
式(FC)中,COOH分别键合于芳香环。
上述式(FC1)中,2个羧基可以以间位、对位和邻位中的任意位置键合于芳香环,但优选以间位或对位的位置进行键合,更优选以对位进行键合。
对于本实施方式中的芳香族二羧酸,更具体而言,例示出间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、苯二乙酸(邻苯二乙酸、对苯二乙酸、间苯二乙酸)、萘二羧酸(1,2-萘二羧酸、1,3-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、1,6-萘二羧酸、1,7-萘二羧酸、1,8-萘二羧酸、2,3-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸和2,7-萘二羧酸)。
其中,优选选自间苯二甲酸、对苯二甲酸、和苯二乙酸(优选为对苯二乙酸),进一步优选对苯二甲酸。通过使用对苯二甲酸,得到的聚酰胺树脂的耐热性(Tg、Tm)更加提高。另外,Tm-Tcc的值也变小,成形周期也更优异。进而,有放气性也提高的倾向。
本实施方式的聚酰胺树脂中,源自芳香族二羧酸的结构单元的90摩尔%以上(优选大于95摩尔%,更优选99摩尔%以上)选自间苯二甲酸、对苯二甲酸、和苯二乙酸,更优选为源自对苯二甲酸的结构单元。
本实施方式的聚酰胺树脂可以包含源自芳香族二羧酸的结构单元以外的源自二羧酸的结构单元。作为构成源自芳香族二羧酸的结构单元以外的源自二羧酸的结构单元的二羧酸,例示出脂肪族二羧酸。作为前述脂肪族二羧酸,可以采用公知的脂肪族二羧酸,例示出琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、和十二烷二羧酸。
另外,本实施方式的聚酰胺树脂可以设为实质上不包含源自脂肪族二羧酸的结构单元的构成。实质上不包含是指,源自二羧酸的结构单元中,源自脂肪族二羧酸的结构单元的比例为5摩尔%以下,优选为3摩尔%以下,进一步优选为1摩尔%以下。
另外,本实施方式的聚酰胺树脂中,源自二胺的结构单元与源自二羧酸的结构单元的大于95摩尔%(优选96摩尔%以上,更优选98摩尔%以上,另外,为100摩尔%以下)为具有环状结构的结构单元是优选的。通过设为这样的构成,可以得到熔点更高,且玻璃化转变温度更高的聚酰胺树脂。另外,可以降低质量减少率。进而,降温结晶焓(ΔH(Tcc))变大,从而有成形性更加提高的倾向。并且,可以减少放气的量。具有环状结构的结构单元是指结构单元包含芳香环、脂环等环状结构。具有1个环状结构的结构单元(通常由1个单体形成的结构单元)中包含芳香环和脂环中的任一者是优选的。
作为本实施方式的聚酰胺树脂的具体例,可以举出以下者。本实施方式的聚酰胺树脂显然不限定于以下者。
(1)源自二胺的结构单元的70摩尔%以上(优选90~100摩尔%,更优选95~100摩尔%,进一步优选98~100摩尔%)源自对苯二丙胺、源自二羧酸的结构单元的大于70摩尔%(优选90~100摩尔%,更优选94~100摩尔%,进一步优选97~100摩尔%)源自对苯二甲酸的聚酰胺树脂
(2)源自二胺的结构单元的70摩尔%以上(优选90~100摩尔%,更优选95~100摩尔%,进一步优选98~100摩尔%)源自对苯二丙胺、源自二羧酸的结构单元的90~100摩尔%(优选95~100摩尔%,更优选98~100摩尔%)源自苯二乙酸(优选间苯二乙酸和/或对苯二乙酸,更优选对苯二乙酸)的聚酰胺树脂
(3)源自二胺的结构单元的90~100摩尔%(优选95~100摩尔%、更优选98~100摩尔%)源自对苯二丙胺、源自二羧酸的结构单元的80~95摩尔%(优选85~95摩尔%)源自对苯二甲酸、20~5摩尔%(优选15~5摩尔%)源自环己烷二羧酸(优选1,4-环己烷二羧酸)的聚酰胺树脂
需要说明的是,本实施方式的聚酰胺树脂中,包含源自二羧酸的结构单元和源自二胺的结构单元,但可以包含源自二羧酸的结构单元和源自二胺的结构单元以外的结构单元、末端基等其他部位。作为其他结构单元,可以例示出源自ε-己内酰胺、戊内酰胺、十二内酰胺、十一内酰胺等内酰胺、11-氨基十一酸、12-氨基十二酸等氨基羧酸等的结构单元,但并不限于此。进而,本实施方式的聚酰胺树脂中有时可以包含用于合成的添加剂等微量成分。
对于本实施方式的聚酰胺树脂,优选70质量%以上、更优选80质量%以上,进一步优选90质量%以上、更加优选95质量%以上、更进一步优选98质量%以上由源自二羧酸的结构单元和源自二胺的结构单元形成。
<聚酰胺树脂的物性>
接着,对本实施方式的聚酰胺树脂的物性进行叙述。
本实施方式的聚酰胺树脂可以为结晶性聚酰胺树脂,也可以为非晶性聚酰胺树脂,优选为结晶性聚酰胺树脂。
对于本实施方式的聚酰胺树脂,通过差示扫描量热测定的熔点(Tm)优选为200℃以上,更优选为240℃以上,进一步优选为285℃以上,更加优选为290℃以上,更进一步优选为295℃以上,进一步更加优选为300℃以上。通过设为前述下限值以上,使用本实施方式的聚酰胺树脂的成形品中,有在进行铅减少和/或不使用铅的软钎焊时的成形品的变形和/或表面粗糙得到有效地降低的倾向。前述熔点的上限值优选为320℃以下,更优选为315℃以下,进一步优选为312℃以下,更加优选为310℃以下。通过设为前述上限值以下,可以更加降低质量减少率,有能够更加提高成形时的热稳定性的倾向。
熔点通过后述的实施例所述的方法测定。
对于本实施方式的聚酰胺树脂,通过差示扫描量热测定的玻璃化转变温度(Tg)优选为80℃以上,更优选为90℃以上,进一步优选为100℃以上,更加优选为120℃以上,更进一步优选为128℃以上。通过设为前述下限值以上,即使在高温环境下也可以更有效地维持高的弹性模量。另外,前述玻璃化转变温度优选为160℃以下,更优选为155℃以下,进一步优选为150℃以下,更加优选为145℃以下。通过设为前述上限值以下,有熔融时的流动性变高,成形性更加提高的倾向。
玻璃化转变温度通过后述的实施例所述的方法测定。
对于本实施方式的聚酰胺树脂,通过差示扫描量热测定的降温结晶温度(Tcc)优选为140℃以上,更优选为165℃以上,进一步优选为205℃以上,更加优选为245℃以上,更进一步优选为253℃以上。通过设为前述下限值以上,聚酰胺树脂的结晶性有提高的倾向,成形品的结晶度和高温下的强度有提高的倾向。另外,前述降温结晶温度优选为310℃以下,更优选为300℃以下,进一步优选为290℃以下,更加优选为280℃以下。通过设为前述上限值以下,有成形收缩率变小的倾向。
降温结晶温度通过后述的实施例所述的方法测定。
另外,对于本实施方式的聚酰胺树脂,熔点与降温结晶温度的温度差(Tm-Tcc)的上限值优选为80℃以下,更优选为70℃以下,进一步优选为55℃以下,更加优选为50℃以下,更进一步优选为45℃以下。通过设为前述上限值以下,聚酰胺树脂的成形周期变短,成形性提高。
对于本实施方式的聚酰胺树脂,熔点与降温结晶温度的温度差(Tm-Tcc)的下限优选为10℃以上,更优选为15℃以上,进一步优选为20℃以上,更加优选为25℃以上,更进一步优选为28℃以上。通过设为前述下限值以上,有成形收缩率变小的倾向。
对于本实施方式的聚酰胺树脂,通过差示扫描量热测定评价的降温结晶化焓变(ΔH(Tcc))优选为5J/g以上,更优选为10J/g以上,进一步优选为20J/g以上,更加优选为28J/g以上,更进一步优选为35J/g以上。通过设为前述下限值以上,有成形性更加提高的倾向。另外,前述ΔH(Tcc)优选为70J/g以下,更优选为65J/g以下,进一步优选为60J/g以下,更加优选为55J/g以下,更进一步优选为50J/g以下。通过设为前述上限值以下,有成形收缩率变小的倾向。
对于本实施方式的聚酰胺树脂,通过差示扫描量热测定评价的熔解时的焓变(ΔH)优选为0J/g以上,更优选为大于0J/g,进一步优选为1J/g以上,更加优选为5J/g以上,更进一步优选为12J/g以上,进一步更加优选为20J/g以上,特别更加优选为35J/g以上。通过设为前述下限值以上,有聚酰胺树脂的结晶性提高的倾向,有成形品的结晶度和高温下的强度更加提高的倾向。另外,前述熔解时的焓变(ΔH)优选为60J/g以下,更优选为55J/g以下,进一步优选为50J/g以下。通过设为前述上限值以下,有成形性提高、且成形收缩率变小的倾向。
熔解时的焓变(ΔH)通过后述的实施例所述的方法测定。
对于本实施方式的聚酰胺树脂,在通过差示扫描量热测定的熔点+25℃的温度下加热30分钟后的质量减少率低是优选的。具体而言,前述质量减少率优选为4.0%以下,更优选为3.5%以下,进一步优选为3.0%以下,更加优选为2.5%以下,更进一步优选为2.0%以下。通过设为前述上限值以下,有成形时的热稳定性更加提高,且成形性更加提高的倾向。前述质量减少率的下限值期望为0%,但0.01%以上较为实际。
质量减少率通过后述的实施例所述的方法测定。
<聚酰胺树脂的制造方法>
对于本实施方式的聚酰胺树脂,优选的是,作为催化剂使用含磷原子的化合物,并通过熔融缩聚(熔融聚合)法、或者加压盐法制造,进一步优选通过加压盐法制造。作为熔融缩聚法,优选的是,在熔融的原料二羧酸中滴加原料二胺,并在加压下升温,边除去缩合水边聚合的方法。作为加压盐法,优选的是,将由原料二胺与原料二羧酸构成的盐在水的存在下、在加压下升温,并边将加入的水和缩合水去除边在熔融状态下聚合的方法。
作为含磷原子的化合物,具体而言,可以举出二甲基次膦酸、苯基甲基次膦酸等次膦酸化合物;次磷酸、次磷酸钠、次磷酸钾、次磷酸锂、次磷酸镁、次磷酸钙、次磷酸乙酯等次磷酸化合物;膦酸、膦酸钠、膦酸锂、膦酸钾、膦酸镁、膦酸钙、苯基膦酸、乙基膦酸、苯基膦酸钠、苯基膦酸钾、苯基膦酸锂、苯基膦酸二乙酯、乙基膦酸钠、乙基膦酸钾等膦酸化合物;亚膦酸、亚膦酸钠、亚膦酸锂、亚膦酸钾、亚膦酸镁、亚膦酸钙、苯基亚膦酸、苯基亚膦酸钠、苯基亚膦酸钾、苯基亚膦酸锂、苯基亚膦酸乙酯等亚膦酸化合物;亚磷酸、亚磷酸氢钠、亚磷酸钠、亚磷酸锂、亚磷酸钾、亚磷酸镁、亚磷酸钙、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三苯酯、焦亚磷酸等亚磷酸化合物等,优选次磷酸钠和次磷酸钙,进一步优选次磷酸钙。若使用次磷酸钙,则有得到的聚酰胺树脂的耐热性更加提高的倾向。
这些含磷原子的化合物可以使用1种或将2种以上组合使用。
对于含磷原子的化合物的添加量,优选为聚酰胺树脂中的磷原子浓度成为0.001~0.1质量%的量。通过设为这样的范围,有聚酰胺树脂的耐热性提高、在比熔点稍高的温度下的质量减少率变小的倾向。
本实施方式中,除含磷原子的化合物以外还可以添加聚合速度调节剂。作为聚合速度调节剂,可以举出碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属乙酸盐和碱土金属乙酸盐,优选碱金属乙酸盐。
作为碱金属原子,例示出钠、钾和锂,优选钠。作为碱土金属原子,例示出钙和镁。
作为聚合速度调节剂的具体例,可以举出氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡、乙酸锂、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铷、乙酸铯、乙酸镁、乙酸钙、乙酸锶、乙酸钡。其中,优选选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、乙酸钠、乙酸钾和乙酸钙中的至少1种,更优选选自乙酸钠、乙酸钾和乙酸钙中的至少1种,进一步优选乙酸钠。
这些聚合速度调节剂可以仅使用1种,或将2种以上组合使用。
聚合速度调节剂的添加量优选为原料二胺与二羧酸的总量的0.001~0.5质量%。
<树脂组合物>
本实施方式的聚酰胺树脂可以作为包含本实施方式的聚酰胺树脂的树脂组合物(以下,有时称为“本实施方式的树脂组合物”)、进而作为由本实施方式的树脂组合物形成的成形品而使用。
本实施方式的树脂组合物可以仅包含1种或2种以上的本实施方式的聚酰胺树脂,也可以包含其他成分。
作为其他成分,可以根据需要添加本实施方式的聚酰胺树脂以外的其他聚酰胺树脂、聚酰胺树脂以外的热塑性树脂、强化材料(填充剂)、耐热稳定剂和耐候稳定剂等抗氧化剂(特别是耐热稳定剂)、阻燃剂、阻燃助剂、脱模剂、防滴剂、消光剂、紫外线吸收剂、增塑剂、抗静电剂、防着色剂、抗胶凝剂等添加剂。这些添加剂可以分别为1种,也可以为2种以上。
<<其他聚酰胺树脂>>
对于本实施方式的树脂组合物可以包含的其他聚酰胺树脂,可以为脂肪族聚酰胺树脂,也可以为半芳香族聚酰胺树脂。
作为脂肪族聚酰胺树脂,可以例示出聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46、聚酰胺6/66(聚酰胺6成分和聚酰胺66成分形成的共聚物)、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺410、聚酰胺1010、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺9C(包含1,9-壬二胺与2-甲基-1,8-辛二胺的混合二胺、与1,4-环己烷二羧酸形成的聚酰胺)。
作为半芳香族聚酰胺树脂,例示出聚酰胺4T、聚酰胺6T、聚酰胺6I、聚酰胺6T/6I、聚酰胺9T、聚酰胺10T、聚酰胺9N(包含1,9-壬二胺与2-甲基-1,8-辛二胺的混合二胺与2,6-萘二羧酸形成的聚酰胺)等。
另外,作为半芳香族聚酰胺树脂,例示出:由源自二胺的结构单元与源自二羧酸的结构单元构成,且源自二胺的结构单元的70摩尔%以上源自间苯二甲胺和对苯二甲胺中的至少一者,源自二羧酸的结构单元的70摩尔%以上源自碳数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸的苯二甲胺系聚酰胺树脂。具体而言,例示出作为间苯二甲胺与己二酸的缩聚物的MXD6、作为间苯二甲胺与己二酸酸和间苯二甲酸的缩聚物的MXD6I、作为间苯二甲胺和对苯二甲胺与己二酸的缩聚物的MP6、作为间苯二甲胺与癸二酸的缩聚物的MXD10、作为间苯二甲胺和对苯二甲胺与癸二酸的缩聚物的MP10、作为对苯二甲胺与癸二酸的缩聚物的PXD10等。
进而,作为半芳香族聚酰胺树脂,也例示出作为1,9-壬二胺、2-甲基-1,8-辛二胺、和1,10-癸二胺中的至少1种与对苯二甲酸和/或萘二羧酸的缩聚物的聚酰胺树脂。特别是优选作为1,9-壬二胺和2-甲基-1,8-辛二胺与萘二羧酸的缩聚物的聚酰胺树脂。
本实施方式的树脂组合物包含其他聚酰胺树脂时,相对于本实施方式的聚酰胺树脂100质量份,其含量优选为1质量份以上,可以为10质量份以上,另外,优选为100质量份以下,更优选为50质量份以下,进一步优选为30质量份以下。本实施方式的树脂组合物可以仅包含1种其他聚酰胺树脂,也可以包含2种以上。包含2种以上时,总量成为上述范围是优选的。
<<聚酰胺树脂以外的热塑性树脂>>
作为聚酰胺树脂以外的热塑性树脂,可以例示出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等聚酯树脂。这些聚酰胺树脂以外的热塑性树脂分别可以为1种,也可以为2种以上。
<<抗氧化剂>>
本实施方式的树脂组合物可以进一步包含抗氧化剂。通过包含抗氧化剂,可以得到耐热性优异的成形品。
作为抗氧化剂,例示出包含有机抗氧化剂的方式,更具体而言例示出包含一次抗氧化剂与二次抗氧化剂的方式。另外,作为抗氧化剂,例示出包含无机抗氧化剂的方式。进而,也可以包含有机抗氧化剂与无机抗氧化剂这两者。
一次抗氧化剂是作为所谓的自由基捕捉剂而发挥作用的,例如,发挥将自然氧化生成的各种自由基捕捉,并生成氢过氧化物的作用。作为一次抗氧化剂,例示出酚系抗氧化剂(优选受阻酚系抗氧化剂)、胺系抗氧化剂。
二次抗氧化剂是作为所谓的过氧化物分解剂而发挥作用的,例如,发挥将产生的氢过氧化物分解,并使其转变为稳定的醇化合物的作用。作为二次抗氧化剂,例示出磷系抗氧化剂、硫系抗氧化剂。
通过将上述一次抗氧化剂与二次抗氧化剂组合使用,抗氧化功能变得会连锁地发挥作用,可以更有效地表现抗氧化效果。特别是,优选将酚系抗氧化剂(优选受阻酚系抗氧化剂)与磷系抗氧化剂组合使用。将一次抗氧化剂与二次抗氧化剂组合使用时,其比率优选为1:0.1~1:10(质量比)的混合物,进一步优选为1:0.5~1:2的混合物。
对于酚系抗氧化剂,具体而言,优选为受阻酚系抗氧化剂。此处,受阻酚系抗氧化剂是指,例如具备如下结构的化合物:苯基的OH基键合的碳原子的左右相邻的碳原子中的至少一侧具有体积大的取代基的受阻酚结构,作为体积大的取代基,通常为叔丁基。受阻酚系抗氧化剂通常分为受阻型(hindered)和少受阻型(less-hindered),优选受阻型。受阻型为苯基的OH基键合的碳原子的相邻两侧的碳原子分别具有体积大的取代基的化合物。另一方面,少受阻型是指苯基的OH基键合的碳原子的相邻两侧的碳原子的仅其中一者具有体积大的取代基的受阻酚系抗氧化剂或两端的碳原子这二者不存在体积大的取代基的受阻酚系抗氧化剂。特别是本实施方式中,优选具有2~6个受阻酚结构的受阻酚系抗氧化剂,更优选具有2个受阻酚结构的受阻酚系抗氧化剂。
另外,本实施方式中,优选具有酰胺键的受阻酚系抗氧化剂,更优选具有酰胺键的受阻型受阻酚系抗氧化剂,更优选具有2~6个酰胺键、与2~6个受阻型受阻酚结构的受阻酚系抗氧化剂,进一步优选具有2~6个二-叔丁基-4羟基苯基烷基羰基酰胺基的受阻酚系抗氧化剂(烷基链部分的碳数优选1~5,更优选2~4),特别优选N,N’-(己烷-1,6-二基)双[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]。
作为受阻型的受阻酚系抗氧化剂的市售品,优选由BASF作为Irganox系列售卖的抗氧化剂、由ADEKA作为ADK STAB系列(例如AO-20、AO-50、AO-50F、AO-60、AO-60G、AO-330)售卖的抗氧化剂,优选Irganox1098。
以下例示出本实施方式中优选使用的抗氧化剂,但本实施方式不受到它们的限定。
/>
作为胺系抗氧化剂,可以举出N,N'-二-2-萘基-对苯二胺、N,N-二苯基乙二胺、N,N-二苯基乙脒、N,N-二苯基甲脒、N-苯基哌啶、二苄基乙二胺、三乙醇胺、吩噻嗪、N,N’-二-仲丁基-对苯二胺、4,4’-四甲基-二氨基二苯基甲烷、P,P’-二辛基-二苯基胺、N,N’-双(1,4-二甲基-戊基)-对苯二胺、苯基-α-萘基胺、苯基-β-萘基胺、4,4’-双(α,α-二甲基-苄基)二苯基胺、对-(对甲苯磺酰胺)二苯基胺、N-苯基-N'-异丙基-对苯二胺等胺、N-苯基-N'-(1,3-二甲基丁基)-对苯二胺等胺类和其衍生物、胺与醛的反应产物、胺与酮的反应产物等。
本实施方式中特别是优选包含芳香环的胺系抗氧化剂,更优选包含2个以上苯环(优选2~5个)的胺系抗氧化剂。
优选下述式(A)所示的胺系抗氧化剂和式(B)所示的胺系抗氧化剂。
式(A)
(式(A)中,RA1和RA2分别独立地为烃基。)
RA1和RA2优选为烷基或芳基,更优选RA1和RA2中的至少一者为芳基。烷基和芳基可以具有取代基。芳基例示出苯基和萘基。
式(B)
RB2-NH-RB1
(式(B)中,RB1和RB2分别独立地为包含芳香环的烃基。)
RB1和RB2优选为包含2个以上芳香环的烃基,更优选为包含2个芳香环的烃基,进一步优选为包含2个苯环的烃基,更加优选为2个苯环通过碳数1~4的亚烷基连接的烃基。
对于式(A)所示的胺系抗氧化剂和式(B)所示的胺系抗氧化剂,分子量优选为200~1200,更优选为300~600。
对于式(A)所示的抗氧化剂,活性部位的胺具有2处,认为有效地发挥本实施方式的效果。进而,在不脱离本实施方式的主旨的范围内,可以与其他化合物共聚。
作为磷系抗氧化剂,例示出亚磷酸酯和磷酸酯,更优选亚磷酸酯。
对于磷系抗氧化剂,具体而言,例如可以举出磷酸一钠、磷酸二钠、磷酸三钠、亚磷酸钠、亚磷酸钙、亚磷酸镁、亚磷酸锰、季戊四醇型亚磷酸酯化合物、亚磷酸三辛基酯、三月桂基亚磷酸酯、亚磷酸辛基二苯基酯、亚磷酸三异癸基酯、亚磷酸苯基二异癸基酯、亚磷酸苯基二(十三烷基)酯、亚磷酸二苯基异辛基酯、亚磷酸二苯基异癸基酯、亚磷酸二苯基(十三烷基)酯、亚磷酸三苯基酯、亚磷酸三(十八烷基)酯、亚磷酸十三烷基酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二-叔丁基-5-甲基苯基)酯、亚磷酸三(丁氧基乙基)酯、4,4’-丁叉基-双(3-甲基-6-叔丁基苯基-四(十三烷基))二亚磷酸酯、四(C12~C15混合烷基)-4,4’-异丙叉基二苯基二亚磷酸酯、4,4’-异丙叉基双(2-叔丁基苯基)·二(壬基苯基)亚磷酸酯、亚磷酸三(联苯基)酯、四(十三烷基)-1,1,3-三(2-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丁烷二亚磷酸酯、四(十三烷基)-4,4’-丁叉基双(3-甲基-6-叔丁基苯基)二亚磷酸酯、四(C1~C15混合烷基)-4,4’-异丙叉基二苯基二亚磷酸酯、三(单、二混合壬基苯基)亚磷酸酯、4,4’-异丙叉基双(2-叔丁基苯基)·二(壬基苯基)亚磷酸酯、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)亚磷酸酯、氢化-4,4’-异丙叉基二苯基多亚磷酸酯、双(辛基苯基)·双(4,4’-丁叉基双(3-甲基-6-叔丁基苯基))·1,6-己醇二亚磷酸酯、六(十三烷基)-1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)二亚磷酸酯、三(4,4’-异丙叉基双(2-叔丁基苯基))亚磷酸酯、三(1,3-硬脂酰基氧基异丙基)亚磷酸酯、2,2-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯、2,2-亚甲基双(3-甲基-4,6-二-叔丁基苯基)-2-乙基己基亚磷酸酯、四(2,4-二-叔丁基-5-甲基苯基)-4,4’-亚联苯基二亚磷酸酯、四(2,4-二-叔丁基苯基)-4,4’-亚联苯基二亚磷酸酯、6-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四-叔丁基二苯并[d,f][1,3,2]-二氧杂磷庚英等。
本实施方式中特别优选下述式(P)所示的磷系抗氧化剂。
式(P)
(式(P)中、RP1和RP2分别独立地为烃基。)
RP1和RP2优选为芳基,更优选为苯基。芳基可以具有取代基。作为取代基,例示出烃基,优选烷基。前述取代基可以进一步具有烃基等取代基。
对于式(P)所示的化合物,分子量优选为400~1200,更优选为500~800。
作为硫系抗氧化剂,可以举出二月桂基硫代二丙酸酯、二硬脂基硫代二丙酸酯、二肉豆蔻基硫代二丙酸酯、月桂基硬脂基硫代二丙酸酯、季戊四醇四(3-十二烷基硫代丙酸酯)、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)等,例如可以使用DSTP“Yoshitomi”、DLTP“Yoshitomi”、DLTOIB、DMTP“Yoshitomi”(以上为API CORPORATION制)、Seenox 412S(SHIPRO KASEI KAISHA,LTD.制)、Cyanox 1212(Cyanamid Company制)、SUMILIZER TP-D(住友化学株式会社制)等市售品(均为商品名)。
作为无机系抗氧化剂,例示出铜化合物和碱金属卤化物。
作为本实施方式中使用的铜化合物,例示出铜的卤化物(例如铜的碘化物、铜的溴化物、铜的氯化物)和铜的乙酸化物,优选选自碘化亚铜、碘化铜、溴化亚铜、溴化铜、乙酸亚铜和乙酸铜、氯化亚铜、氯化铜,更优选选自铜的碘化物、铜的乙酸化物和氯化亚铜。
本实施方式中使用的碱金属卤化物,是指碱金属的卤化物。作为碱金属,优选钾和钠,更优选钾。另外,作为卤原子,优选碘、溴、氯,更优选碘。作为本实施方式中使用的碱金属卤化物的具体例,例示出碘化钾、溴化钾、氯化钾和氯化钠。
另外,将铜化合物与碱金属卤化物组合使用是优选的。将铜化合物与碱金属卤化物组合时,优选为铜化合物:碱金属卤化物的1:3~1:15(质量比)的混合物,进一步优选为1:4~1:8的混合物。
对于将铜化合物与碱金属卤化物组合的情况,可以参照日本特表2013-513681号公报的0046~0048段的记载,将其内容用于本申请说明书中。
另外,作为上述以外的抗氧化剂,可以使用铜络合物和含卤素的磷酸酯的混合物,也可以使用该铜络合物和含卤素的磷酸酯的混合物与上述抗氧化剂的混合物,可以采用日本特表2019-532168号公报的0025~0039段记载的抗氧化剂,可以将其内容组入本说明书中。
另外,作为上述以外的抗氧化剂,可以使用多元醇,也可以使用该多元醇与上述抗氧化剂的混合物,可以采用日本特表2013-538927号公报的0039~0045段和日本特表2014-525506号公报的0083~0085段记载的抗氧化剂,将其内容组入本说明书中。
另外,作为上述以外的抗氧化剂,可以使用金属氰化物盐,也可以使用该金属氰化物盐与上述抗氧化剂的混合物,可以采用WO2018/101163号公报的0018~0019段记载的抗氧化剂,将其内容组入本说明书中。
上述以外,作为抗氧化剂,可以采用日本专利6466632号公报的0025~0030段记载的抗氧化剂、日本特开2016-074804号公报的0017~0020段记载的抗氧化剂、日本特开2021-038370号公报的0044~0048段记载的抗氧化剂、日本特开2012-179911号公报的0043~0056段记载的抗氧化剂、日本特开2020-033539号公报的0045~0056段记载的抗氧化剂、国际公开第2010/143638号的段落0030~0038记载的抗氧化剂,可以将其内容组入本说明书中。
本实施方式的树脂组合物包含抗氧化剂时,相对于聚酰胺树脂100质量份,其含量优选为0.01质量份以上,更优选为0.05质量份以上,进一步优选为0.1质量份以上,更加优选为0.2质量份以上,更进一步优选为0.4质量份以上。通过设为前述下限值以上,有热老化后的重均分子量的保持率提高、机械强度的保持率提高的倾向。另外,相对于聚酰胺树脂100质量份,前述含量优选为10.0质量份以下,更优选为5.0质量份以下,进一步优选为3.0质量份以下,更加优选为2.0质量份以下,更进一步优选为1.5质量份以下。通过设为前述上限值以下,有成形时的放气变少、随之的模具的污染变少、连续生产率提高的倾向。
本实施方式的树脂组合物可以仅包含1种抗氧化剂,也可以包含2种以上。包含2种以上时,总量成为上述范围是优选的。
<<阻燃剂>>
本实施方式的树脂组合物可以包含阻燃剂。通过包含阻燃剂,可以使阻燃性提高。
作为阻燃剂,例示出磷系阻燃剂、卤素系阻燃剂、有机金属盐系阻燃剂,优选磷系阻燃剂和卤素系阻燃剂,更优选磷系阻燃剂。
作为磷系阻燃剂,例如可以举出乙基膦酸金属盐、二乙基膦酸金属盐、聚磷酸三聚氰胺、缩合磷酸酯、磷腈化合物等,其中,优选缩合磷酸酯或磷腈。另外,为了抑制成形时的气体、模垢的产生,以及抑制阻燃剂的渗出,可以配混与磷系阻燃剂相溶性优异的热塑性树脂。作为这样的热塑性树脂,优选为聚苯醚树脂、聚碳酸酯树脂、苯乙烯系树脂。
缩合磷酸酯优选为下述式(FP1)所示的化合物。
式(FP1)
(式(FP1)中、Rf1、Rf2、Rf3和Rf4分别独立地表示氢原子或有机基团。其中,排除Rf1、Rf2、Rf3和Rf4全部为氢原子的情况。X表示2价的有机基团,p为0或1,q为1以上的整数,r表示0或1以上的整数。)
上述式(FP1)中,有机基团可以举出烷基、环烷基、芳基。另外,也可以具有烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、卤原子、卤化芳基等取代基。另外,也可以为将这些取代基组合而成的基团、或者是将这些取代基与氧原子、硫原子、氮原子等键合而组合的基团等。另外2价的有机基团是指,从上述有机基团中除去1个碳原子而成的2价基团。例如可以举出亚烷基、亚苯基、取代亚苯基、由双酚类衍生的多核亚苯基等。这些各个基团的式量优选为15~300,更优选为15~200,进一步优选为15~100。
作为上述式(FP1)所示的缩合磷酸酯的具体例,例如例示出磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三甲苯基苯基酯、磷酸辛基二苯基酯、磷酸二异丙基苯基酯、磷酸三(氯乙基)酯、磷酸三(二氯丙基)酯、磷酸三(氯丙基)酯、双(2,3-二溴丙基)磷酸酯、双(2,3-二溴丙基)-2,3-二氯磷酸酯、双(氯丙基)单辛基磷酸酯、双酚A四苯基磷酸酯、双酚A四甲苯基二磷酸酯、双酚A四-二甲苯基二磷酸酯、氢醌四苯基二磷酸酯、氢醌四甲苯基磷酸酯、氢醌四二甲苯基二磷酸酯等多种。
另外,作为市售的缩合磷酸酯,例如由DAIHACHI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.以“CR733S”(间苯二酚双(二苯基磷酸酯))、“CR741”(双酚A双(二苯基磷酸酯))、“PX-200”(间苯二酚双(二(二甲苯基)磷酸酯))这样的商品名贩买,由旭电化工业株式会社以“ADKSTABFP-700”(2,2-双(对羟基苯基)丙烷·三氯氧磷缩聚物(聚合度1~3)的苯酚缩合物)这样的商品名售卖,可以容易地得到。
磷腈化合物为分子中具有-P=N-键的有机化合物,优选为选自由式(FP2)所示的环状磷腈化合物、式(FP3)所示的链状磷腈化合物、以及交联磷腈化合物组成的组中的至少1种化合物,该交联磷腈化合物是选自由式(FP2)和式(FP3)组成的组中的至少1种磷腈化合物通过交联基交联而成的。
式(FP2)
(式(FP2)中,a为3~25的整数,Rf5和Rf6可以相同或不同,表示烷基、环烷基、烯基、炔基、烯丙氧基、氨基、羟基、芳基或烷基芳基。)
式(FP3)
(式(FP3)中,b为3~10000的整数,Rf7和Rf8可以相同或不同,表示烷基、环烷基、烯基、炔基、烯丙氧基、氨基、羟基、芳基或烷基芳基。)
Rf9表示选自-N=P(ORf7)3基、-N=P(ORf8)3基、-N=P(O)ORf7基、-N=P(O)ORf8基中的至少1种,Rf10表示选自-P(ORf7)4基、-P(ORf8)4基、-P(O)(ORf7)2基、-P(O)(ORf8)2基中的至少1种。
式(FP2)和式(FP3)中,作为烷基,例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基等,优选甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基等碳数1~6的烷基,特别优选甲基、乙基、丙基等碳数1~4的烷基。
作为环烷基,例如可以举出环戊基、环己基等碳数5~14的环烷基,优选碳数5~8的环烷基。
作为烯基,例如可以举出乙烯基、烯丙基等碳数2~8的烯基。作为环烯基,例如可以举出环戊烯基、环己烯基等碳数5~12的环烯基。
作为炔基,例如可以举出乙炔基、丙炔基等碳数2~8的炔基、乙炔基苯基等具有芳基作为取代基的炔基等。
作为芳基,例如可以举出苯基、甲基苯(即甲苯)基、二甲基苯(即二甲苯)基、三甲基苯基、萘基等碳数6~20的芳基,其中,优选碳数6~10的芳基,特别优选苯基。
作为烷基芳基,例如可以举出苄基、苯乙基、苯基丙基等碳数6~20的芳烷基,其中优选碳数7~10的芳烷基,特别优选苄基。
其中,式(FP2)中的Rf5和Rf6、式(FP3)中的Rf7和Rf8优选为芳基、芳基烷基,更优选为芳基,进一步优选为苯基。通过使用这样的芳香族磷腈,可以有效地提高得到的树脂组合物的热稳定性。
作为式(FP2)和式(FP3)所示的环状和/或链状磷腈化合物,例如可以例示出苯氧基磷腈、邻甲苯氧基磷腈、间甲苯氧基磷腈、对甲苯氧基磷腈等(聚)甲苯氧基磷腈、邻,间-二甲苯氧基磷腈、邻,对-二甲苯氧基磷腈、间,对-二甲苯氧基磷腈等(聚)二甲苯氧基磷腈、邻,间,对-三甲基苯基氧基磷腈、苯氧基邻甲苯氧基磷腈、苯氧基间甲苯氧基磷腈、苯氧基对甲苯氧基磷腈等(聚)苯氧基甲苯氧基磷腈、苯氧基邻,间-二甲苯氧基磷腈、苯氧基邻,对-二甲苯氧基磷腈、苯氧基间,对-二甲苯氧基磷腈等(聚)苯氧基甲苯氧基二甲苯氧基磷腈、苯氧基邻,间,对-三甲基苯基氧基磷腈等,优选为环状和/或链状苯氧基磷腈等。
作为式(FP2)所示的环状磷腈化合物,特别优选Rf5和Rf6为苯基的环状苯氧基磷腈。作为这样的环状苯氧基磷腈化合物,例如可以举出如下化合物:从氯化铵与五氯化磷在120~130℃的温度下反应得到的环状和直链状的氯磷腈混合物中,取出六氯环三磷腈、八氯环四磷腈、十氯环五磷腈等环状的氯磷腈后由苯氧基取代而得到的、六苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈、十苯氧基环五磷腈等化合物。另外,对于前述环状苯氧基磷腈化合物,优选式(FP2)中的a为3~8的整数的化合物,也可以为a不同的化合物的混合物。
对于上述a的平均,优选为3~5,更优选为3~4。另外,其中a=3者为50质量%以上,a=4者为10~40质量%,a=5以上者一共为30质量%以下的化合物的混合物是优选的。
作为式(FP3)所示的链状磷腈化合物,特别优选Rf7和Rf8为苯基的链状苯氧基磷腈。对于这样的链状苯氧基磷腈化合物,例如可以举出如下化合物:将通过上述方法得到的六氯环三磷腈在220~250℃的温度下开环聚合,将得到的聚合度3~10000的直链状二氯磷腈由苯氧基取代,从而得到的化合物。对于前述直链状苯氧基磷腈化合物,式(FP3)中的b优选为3~1000,更优选为3~100,进一步优选为3~25。
作为交联磷腈化合物,例如可以举出具有4,4’-磺酰基二亚苯基(即,双酚S残基)的交联结构的化合物、具有2,2-(4,4’-二亚苯基)异丙叉基的交联结构的化合物、具有4,4’-氧二亚苯基的交联结构的化合物、具有4,4’-硫代二亚苯基的交联结构的化合物等具有4,4’-二亚苯基的交联结构的化合物等。
另外,作为交联磷腈化合物,出于阻燃性的角度优选式(FP3)中Rf7、Rf8为苯基的环状苯氧基磷腈化合物通过上述交联基交联而成的交联苯氧基磷腈化合物、或式(FP3)中Rf7、Rf8为苯基的链状苯氧基磷腈化合物通过上述交联基交联而成的交联苯氧基磷腈化合物,更优选环状苯氧基磷腈化合物通过上述交联基交联而成的交联苯氧基磷腈化合物。
另外,对于交联苯氧基磷腈化合物中的亚苯基的含量,以式(FP2)所示的环状磷腈化合物和/或式(FP3)所示的链状苯氧基磷腈化合物中的全部苯基和亚苯基数为基准,通常为50~99.9%,优选为70~90%。另外,对于前述交联苯氧基磷腈化合物,特别优选其分子内不具有游离的羟基的化合物。
本实施方式中,对于磷腈化合物,出于树脂组合物的阻燃性和机械特性的角度,优选选自由式(FP2)所示的环状苯氧基磷腈化合物、和上述式(FP2)所示的环状苯氧基磷腈化合物通过交联基交联而成的交联苯氧基磷腈化合物组成的组中的至少1种。
作为磷腈化合物的市售品,例示出FP-110,FUSHIMIPharmaceutical Co.,Ltd.制。
卤素系阻燃剂优选溴系阻燃剂和氯系阻燃剂,更优选溴系阻燃剂。
作为溴系阻燃剂,例示出六溴环十二烷、十溴二苯基氧化物、八溴二苯基氧化物、四溴双酚A、双(三溴苯氧基)乙烷、双(五溴苯氧基)乙烷、四溴双酚A环氧树脂、四溴双酚A碳酸酯、亚乙基(双四溴邻苯二甲)酰亚胺、亚乙基双五溴二苯、三(三溴苯氧基)三嗪、双(二溴丙基)四溴双酚A、双(二溴丙基)四溴双酚S、溴化聚亚苯基醚(包含聚(二)溴亚苯基醚等)、溴化苯乙烯(包含聚二溴苯乙烯、聚三溴苯乙烯、交联溴化苯乙烯、溴化聚碳酸酯等)。
作为有机金属盐系阻燃剂,优选有机碱金属盐化合物、有机碱土金属盐化合物(以下,将碱金属和碱土金属称为“碱(土)金属”。)。另外,作为有机金属盐系阻燃剂,可以举出磺酸金属盐、羧酸金属盐、硼酸金属盐、磷酸金属盐等,但出于添加至芳香族聚碳酸酯树脂时的热稳定性的角度,优选磺酸金属盐,特别优选全氟烷烃磺酸金属盐。
作为磺酸金属盐,可以举出磺酸锂(Li)盐、磺酸钠(Na)盐、磺酸钾(K)盐、磺酸铷(Rb)盐、磺酸铯(Cs)盐、磺酸镁(Mg)盐、磺酸钙(Ca)盐、磺酸锶(Sr)盐、磺酸钡(Ba)盐等,其中特别优选磺酸钠(Na)盐、磺酸钾(K)盐。
作为这样的磺酸金属盐,例如可以举出二苯基砜-3,3’-二磺酸二钾、二苯基砜-3-磺酸钾、苯磺酸钠、(聚)苯乙烯磺酸钠、对甲苯磺酸钠、(支链)十二烷基苯磺酸钠、三氯苯磺酸钠、苯磺酸钾、苯乙烯磺酸钾、(聚)苯乙烯磺酸钾、对甲苯磺酸钾、(支链)十二烷基苯磺酸钾、三氯苯磺酸钾、苯磺酸铯、(聚)苯乙烯磺酸铯、对甲苯磺酸铯、(支链)十二烷基苯磺酸铯、三氯苯磺酸铯等芳香族磺酸碱(土)金属盐化合物、全氟丁烷磺酸钾等全氟烷烃磺酸碱金属盐等全氟烷烃磺酸金属盐(烷烃的碳数优选2~6)。其中特别是出于透明性、阻燃性的平衡优异的方面,优选二苯基砜-3,3’-二磺酸二钾、二苯基砜-3-磺酸钾、对甲苯磺酸钠、对甲苯磺酸钾、全氟丁烷磺酸钾,特别优选全-氟丁烷磺酸钾等全氟烷烃磺酸金属盐。
本实施方式的树脂组合物包含阻燃剂时,相对于聚酰胺树脂100质量份,其含量优选为0.01质量份以上,更优选为1质量份以上,进一步优选为5质量份以上,特别优选为6质量份以上,更加优选为7质量份以上。另外,相对于聚酰胺树脂100质量份,前述阻燃剂的含量优选为50质量份以下,更优选为40质量份以下,特别优选为35质量份以下,更加优选为30质量份以下。
本实施方式的树脂组合物可以仅包含1种阻燃剂,也可以包含2种以上。包含2种以上时,总量成为上述范围是优选的。
<<阻燃助剂>>
另外,本实施方式的树脂组合物也可以配混阻燃助剂。
作为阻燃助剂,可以举出锑系化合物、锡酸锌、氧化铜、氧化镁、氧化锌、氧化钼、氧化锆、氧化锡、氧化铁、氧化钛、氧化铝、硼酸锌等,优选锑系化合物、锡酸锌。特别是,使用磷系阻燃剂时优选锡酸锌,使用卤素系阻燃剂时优选锑系化合物。
作为锡酸锌,优选三氧化锡锌(ZnSnO3)和六氢氧化锡锌(ZnSn(OH)6)中的至少任1种。
锑系化合物是包含锑的化合物,是有助于阻燃性的化合物。具体而言,可以举出三氧化锑(Sb2O3)、四氧化锑、五氧化锑(Sb2O5)等氧化锑、锑酸钠、磷酸锑等。其中,氧化锑由于耐湿热性优异而优选。进一步优选使用三氧化锑。
对于阻燃助剂的含量,优选阻燃剂:阻燃助剂以1:0.05~2.0(质量比)的比例使用,更优选以1:0.2~1.0的比例使用。
本实施方式的树脂组合物可以仅包含1种阻燃助剂,也可以包含2种以上。包含2种以上时,总量成为上述范围是优选的。
<<强化材料(填充剂)>>
本实施方式的树脂组合物可以包含强化材料,优选以树脂组合物中5.0~60.0质量%的比例包含强化材料。
对于本实施方式中可以使用的强化材料,其种类等没有特别限定,可以为纤维、填料、鳞片、微珠等中的任意者,优选纤维。
强化材料为纤维时,可以为短纤维,也可以为长纤维。
强化材料为短纤维、填料、微珠等时,对于本实施方式的树脂组合物,例示出粒料、将前述粒料粉末化者、和由前述粒料成形的膜等。
强化材料为长纤维时,强化材料例示处所谓的UD材(Uni-Directional)用的长纤维、机织物和针织物等片状的长纤维等。使用这些长纤维时,可以为如下树脂组合物:将本实施方式的树脂组合物的强化材料以外的成分浸渍于前述片状的长纤维即强化材料中,从而制成片状的树脂组合物(例如预浸料)。
强化材料的原料可以举出玻璃、碳(碳纤维等)、氧化铝、硼、陶瓷、金属(钢等)、石棉、黏土、沸石、钛酸钾、硫酸钡、氧化钛、氧化硅、氧化铝、氢氧化镁等无机物、和植物(包含洋麻(Kenaf)、竹等)、芳纶、聚甲醛、芳香族聚酰胺、聚对苯撑苯并二噁唑、超高分子量聚乙烯等有机物等,优选玻璃。
本实施方式的树脂组合物包含玻璃纤维作为强化材料是优选的。
对于玻璃纤维,选自A玻璃、C玻璃、E玻璃、R玻璃、D玻璃、M玻璃、S玻璃等玻璃组成,特别是优选E玻璃(无碱玻璃)。
玻璃纤维是指长度方向上沿直角切断的截面形状为真圆状或多边形状的纤维状的材料。对于玻璃纤维,单纤维的数均纤维径通常为1~25μm,优选为5~17μm。通过将数均纤维径设为1μm以上,有树脂组合物的成形加工性更加提高的倾向。通过将数均纤维径设为25μm以下,有得到的成形体的外观改善、补强效果也提高的倾向。玻璃纤维可以为单纤维或将多根单纤维合股加捻而成者。
对于玻璃纤维的形态,可以为将单纤维、多根单纤维合股加捻而成者连续地缠绕而得的玻璃粗纱、切齐为长度1~10mm的短切纤维(即,数均纤维长1~10mm的玻璃纤维)、粉碎至长度10~500μm左右的磨碎纤维(即,数均纤维长10~500μm的玻璃纤维)等中的任意者,但优选切齐为长度1~10mm的短切纤维。可以将形态不同的玻璃纤维组合使用。
另外,作为玻璃纤维,优选具有异形截面形状者。该异形截面形状是指,纤维的长度方向上直角的截面的长径/短径比表示的扁平率例如为1.5~10,其中优选2.5~10,进而优选为2.5~8,特别优选为2.5~5。
只要不大幅损害本实施方式的树脂组合物的特性,为了提高与树脂成分的亲和性,玻璃纤维例如可以为通过硅烷系化合物、环氧系化合物、氨酯系化合物等进行了表面处理者、进行了氧化处理者。
用于本实施方式的强化材料可以为具有导电性的强化材料。具体而言,例示出金属、金属氧化物、导电性碳化合物和导电性聚合物,优选导电性碳化合物。
作为金属,例示出包含铜、镍、银、不锈钢者,优选金属填料、不锈钢纤维、磁性填料。作为金属氧化物,例示出氧化铝、氧化锌,优选氧化铝纤维、氧化锌纳米管。作为导电性碳化合物,优选炭黑、科琴黑、石墨烯、石墨、富勒烯、碳纳米线圈、碳纳米管、碳纤维,更优选碳纳米管。
另外,由金属、金属氧化物、导电性碳化合物被覆的纤维等也是优选的。例如,例示出由碳涂布的钛酸钾晶须、金属被覆纤维等。
作为其他强化材料,可以参考日本特开2021-031633号公报的0033~0041段的记载,将其内容组入本说明书中。
本实施方式的树脂组合物包含强化材料(优选玻璃纤维)时,相对于聚酰胺树脂100质量份,其含量优选为10质量份以上,更优选为20质量份以上,进一步优选为30质量份以上,更加优选为40质量份以上。通过设为前述下限值以上,有得到的成形体的机械强度更加上升的倾向。另外,相对于聚酰胺树脂100质量份,前述强化材料(优选玻璃纤维)的含量优选为100质量份以下,更优选为90质量份以下,进一步优选为85质量份以下,更加优选为80质量份以下,更进一步优选为75质量份以下。通过设为前述上限值以下,有成形体外观改善,且树脂组合物的流动性更加提高的倾向。
本实施方式的树脂组合物可以仅包含1种强化材料(优选玻璃纤维),也可以包含2种以上。包含2种以上时,总量成为上述范围是优选的。
<<成核剂>>
本实施方式的树脂组合物可以包含成核剂。通过包含成核剂,可加快结晶化速度。
对于成核剂,只要在熔融加工时是未熔融的、且在冷却过程中可以成为晶体的核者,就没有特别限定,可以为有机成核剂,也可以为无机成核剂,优选为无机成核剂。
作为无机成核剂,例示出石墨、二硫化钼、硫酸钡、滑石、碳酸钙、磷酸钠、云母和高岭土,更优选选自滑石和碳酸钙中的至少1种,进一步优选滑石。
作为有机成核剂,没有特别限定,可以使用公知的成核剂,例如成核剂优选为选自二苄叉山梨醇系成核剂、诺尼醇系成核剂、磷酸酯盐系成核剂、松香系成核剂、苯甲酸金属盐系成核剂等中的至少1种。
对于成核剂的数均粒径,下限值优选为0.1μm以上。对于成核剂的数均粒径,上限值优选为40μm以下,更优选为30μm以下,更加优选为28μm以下,更进一步优选为15μm以下,进一步更加优选为10μm以下。通过将数均粒径设为40μm以下,相比成核剂的配混量,成为核的成核剂的数变多,因此有晶体结构更稳定化的倾向。
对于本实施方式的树脂组合物中的成核剂的含量,相对于聚酰胺树脂100质量份为大于0.01质量份,优选为0.05质量份以上,更优选为0.1质量份以上,进一步优选为0.3质量份以上,更进一步优选为0.7质量份以上。通过设为前述下限值以上,可以充分地稳定树脂组合物的晶体状态。另外,相对于聚酰胺树脂100质量份,本实施方式的树脂组合物中的成核剂的含量为10质量份以下,优选为5质量份以下,更优选为3质量份以下,可以为2质量份以下。
本实施方式的树脂组合物包含成核剂时,可以仅包含1种成核剂,也可以包含2种以上。包含2种以上时,总量成为上述范围是优选的。
<<脱模剂>>
本实施方式的树脂组合物可以包含脱模剂。
作为脱模剂,例如可以举出脂肪族羧酸、脂肪族羧酸的盐、脂肪族羧酸与醇的酯、数均分子量200~15,000的脂肪族烃化合物、聚硅氧烷系硅油、酮蜡、轻质酰胺(LightAmide)等,优选脂肪族羧酸、脂肪族羧酸的盐、脂肪族羧酸与醇的酯,更优选脂肪族羧酸的盐。
对于脱模剂的详情,可以参考日本特开2018-095706号公报的0055~0061段的记载,并将其内容组入本说明书中。
本实施方式的树脂组合物包含脱模剂时,在树脂组合物中,其含量优选为0.05~3质量%,更优选为0.1~0.8质量%,进一步优选为0.2~0.6质量%。
本实施方式的树脂组合物可以仅包含1种脱模剂,也可以包含2种以上。包含2种以上时,总量成为上述范围是优选的。
<树脂组合物的制造方法>
本实施方式的树脂组合物的制造方法没有特别限定,可以广泛采用公知的热塑性树脂组合物的制造方法。具体而言,通过将各成分使用桶混机、亨舍尔混合机等各种混合机预先混合后,通过班伯里密炼机、辊、Brabender、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、捏合机等进行熔融混炼,从而可以制造树脂组合物。
另外,例如也可以不将各成分预先混合,或仅将一部分成分预先混合,使用给料机供给至挤出机并进行熔融混炼,从而可以制造本实施方式的树脂组合物。进而,例如也可以将一部分成分预先混合并供给至挤出机并进行熔融混炼而得到树脂组合物,将得到的树脂组合物作为母料,并将该母料再度与剩余的成分混合,进行熔融混炼,从而制造本实施方式的树脂组合物。
<成形品>
由本实施方式的聚酰胺树脂或本实施方式的树脂组合物形成成形品。
作为将成形品成形的方法,没有特别限制,可以采用以往公知的成形法,例如可以举出注射成形法、注射压缩成形法、挤出成形法、异形挤出法、传递成形法、中空成形法、气体辅助中空成形法、吹塑成形法、挤出吹塑成形、IMC(模内涂覆成形)成形法、旋转成形法、多层成形法、双色成形法、嵌入成形法、夹层成形法、发泡成形法、加压成形法、拉伸、真空成形等。
作为由本实施方式的组合物形成的成形品,例示出注射成形品、薄壁成形品、中空成形品、膜(包含板状、片)、圆筒状(软质管、硬质管等)、环状、圆形状、椭圆形状、齿轮状、多边形形状、异形品、中空品、框状、箱状、盘状挤出成形品、纤维等。
本实施方式的聚酰胺树脂或聚酰胺树脂组合物进而优选用作以下材料。
将本实施方式的聚酰胺树脂或聚酰胺树脂组合物浸渍于上述强化材料(特别是强化纤维,优选碳纤维或玻璃纤维)的预浸料;作为纤维成分,包括含有本实施方式的聚酰胺树脂或聚酰胺树脂组合物的连续热塑性树脂纤维与连续强化纤维在内的混纤丝、编织纱线或加捻纱线;使用包含本实施方式的聚酰胺树脂或聚酰胺树脂组合物的连续热塑性树脂纤维与连续强化纤维的机织物或针织物;以及,由包含本实施方式的聚酰胺树脂或聚酰胺树脂组合物的热塑性树脂纤维与强化纤维构成的无纺布等。
作为成形品,可以用于膜、片、管、配管、齿轮、凸轮、各种壳体、辊、叶轮、轴承护圈、弹簧座、离合器部件、链条张紧器、箱、车轮、连接器、开关、传感器、插座、冷凝器、硬盘部件、插口、保险丝座、继电器、线圈架、电阻器、IC壳体、LED反射器、进气管、漏气管、3D打印机用基材、汽车的内外装部件、引擎室内的部件、冷却系部件、滑动部件、电装部件等汽车用品、电气部件/电子部件、表面封装型连接器、插座、相机模组、电源部件、开关、传感器、冷凝器座板、硬盘部件、继电器、电阻器、保险丝座、线圈架、IC壳体等表面封装部件、油箱盖、燃料箱、燃料传输/模块、燃料切断/阀、小罐、燃料配管等燃料系部件。对于燃料系部件,具体而言,可以适宜地用于汽车、牵引车、拖拉机、收割机、割草机、链锯等具备使用汽油、轻油等燃料的引擎的各种设备等。对于燃料系部件的详情,可以参考国际公开第2012/098840号公报0057~0061段的记载,将其内容组入本说明书中。
实施例
以下,举出实施例对本发明进行进一步具体说明。对于以下实施例所示的材料、用量、比例、处理内容、处理顺序等,只要不脱离本发明的主旨,就可以适宜变更。因此,本发明的范围不受到以下所示的具体例的限定。
实施例中使用的测定设备等由于停产而难以得到时,可以使用其他具有同等性能的设备进行测定。
<原料>
p-BDPA:对苯二丙胺、按照下述合成例合成。
<<p-BDPA的合成例>>
将对苯二丙腈10g、Raney-Ni 0.3g、乙醇40mL投入高压釜,以反应器的压力稳定在8MPa的方式连续供给氢气气体,在110℃下反应1.5小时。将反应器冷却至室温,释放反应器内的氢气气体。将内容物过滤、蒸馏纯化,从而得到对苯二丙胺。使用气相色谱进行分析,结果纯度为99.3%。
MXDA:间苯二甲胺,生产商:Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.
PXDA:对苯二甲胺,生产商:Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.
六亚甲基二胺:1,6-六亚甲基二胺,生产商:Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.
壬二胺:1,9-壬二胺,生产商:Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.
癸二胺:1,10-癸二胺,生产商:Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.
间苯二甲酸:生产商:Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.
对苯二甲酸:生产商:Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.
p-PDAA:对苯二乙酸,生产商:Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.
m-PDAA:间苯二乙酸,生产商:Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.
癸二酸:生产商:Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.
己二酸:生产商:Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.
次磷酸钙:生产商:FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation
乙酸钠:生产商:FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation
<实施例1>
<<聚酰胺树脂的合成>>
在平底试管内加入p-BDPA 0.0034mol(0.6538g)、间苯二甲酸0.00340mol(0.5648g)、纯水7.0g,将该试管投入具备温度计、压力计和压力调整阀的容积20mL的反应釜中。接着进行充分的氮气置换,使反应釜内回到常压后,关闭压力调整阀。将反应釜通过铝块加热器加热,将反应釜的内压在1.9MPa、在210℃下保持20分钟,接着在2.8MPa、230℃下保持40分钟。接着,升温至260℃,并微开压力调整阀,用30分钟将压力下降至常压并从压力调整阀将水排出。之后,适当从压力调整阀排出水分,并将反应釜升温至熔点+10℃,保持10分钟。将反应釜冷却至室温后,将试管取出,得到聚酰胺树脂。
<<熔点(Tm)、玻璃化转变温度(Tg)、降温结晶温度(Tcc)、降温结晶化焓变(ΔH(Tcc))和熔解时的焓变(ΔH)的测定>>
对于合成的聚酰胺树脂的熔点(Tm)、玻璃化转变温度(Tg)、降温结晶温度(Tcc)、降温结晶化焓变(ΔH(Tcc))和熔解焓变(ΔH)的测定,通过差示扫描量热的测定(DSC)来进行测定。DSC的测定依据JIS K7121和K7122进行。
具体而言,使用差示扫描量热计,将合成的聚酰胺树脂粉碎并投入差示扫描量热计的测定皿,在氮气气氛下以升温速度10℃/分升温至假定为熔点的温度+20℃,升温结束后,立即取出测定皿并放入干冰中骤冷。之后进行测定。对于测定条件,针对熔点、玻璃化转变温度(Tg)和降温结晶温度(Tcc),以升温速度10℃/分钟升温至假定的熔点+20℃左右并保持5分钟后,以降温速度-5℃/分钟降温至100℃,进行测定。
作为差示扫描量热计,使用株式会社岛津制作所制“DSC-60”。
熔点(Tm)的单位以℃表示,玻璃化转变温度(Tg)的单位以℃表示,降温结晶温度(Tcc)的单位以℃表示,降温结晶化焓变(ΔH(Tcc))的单位以J/g表示,熔解时的焓变(ΔH)的单位以J/g表示。
<<质量减少率>>
得到的聚酰胺树脂(粉末状态者)的质量减少率通过热质量分析进行测定。
将得到的聚酰胺树脂投入热质量分析装置的测定皿,在氮气气氛下以升温速度10℃/分钟升温至熔点+25℃,接着加热30分钟。通过以下的式子测定质量减少率。
质量减少率={[(升温至熔点-50℃时聚酰胺树脂的质量)-(在熔点+25℃下加热30分钟时聚酰胺树脂的质量)]/(升温至熔点-50℃时聚酰胺树脂的质量)}×100
质量减少率的单位以%表示。
作为热质量分析装置,使用株式会社岛津制作所社制“DTG-60”。
<<放气性>>
得到的聚酰胺树脂包含的成分中,分子量低的成分、特别是二胺与二羧酸各1分子形成的环状化合物(环状单体)容易在成形时挥发,有容易放气的倾向。因此,作为聚酰胺树脂的放气性的评价,通过凝胶渗透色谱(GPC)测定环状单体量。
作为GPC分析装置,使用东曹株式会社制“HLC-8320GPC”。色谱柱使用TSKgelSuperHM-H(东曹株式会社制),溶媒使用六氟异丙醇(三氟乙酸钠2mmol/L溶液),标准物使用PMMA。
对得到的聚酰胺树脂,在温度40℃、试样浓度0.3g/L下进行GPC测定,从得到的聚酰胺树脂的GPC图中,对环状单体与更高分子量成分的峰测定面积。
放气性={(环状单体的面积)/(环状单体的面积+比环状单体更高分子量成分的面积)}×100
放气性的单位以(%)表示。放气性的值越低,越难以发生放气,有成形时难以污染成形机、模具等的倾向,表示放气性优异。
<实施例2~5、参考例1~7>
在实施例1中,将二胺和二羧酸的种类如表1或表2记载的那样变更,其他同样地进行。
[表1]
[表2]
从上述结果可见,本发明的聚酰胺树脂的玻璃化转变温度高。进而,熔点也高。即,本发明的聚酰胺树脂的耐热性优异。另外可知,由于Tm-Tcc的温度小,成形周期短,成形性优异。并且,在熔点+25℃的温度下加热30分钟后的质量减少率也低。进而放气少。特别是,通过作为二羧酸成分使用对芳香族二羧酸,这些性能更优异。另外,通过作为二羧酸成分使用芳香环与羧基直接键合的芳香族二羧酸,这些性能更进一步优异。

Claims (10)

1.一种聚酰胺树脂,其包含源自二胺的结构单元与源自二羧酸的结构单元,
所述源自二胺的结构单元的50摩尔%以上源自式(1)所示的化合物,
所述源自二羧酸的结构单元的大于50摩尔%源自芳香族二羧酸,
式(1)
式(1)中,R1~R8分别独立地表示氢原子或碳数1~5的脂肪族基团。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂,其中,所述聚酰胺树脂的通过差示扫描量热测定评价的熔解时的焓变(ΔH)为5~60J/g。
3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂,其中,所述式(1)所示的化合物包含对苯二丙胺。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的聚酰胺树脂,其中,所述芳香族二羧酸包含式(FC1)所示的化合物,
式(FC1)
HOOC-芳香环结构-COOH。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的聚酰胺树脂,其中,所述芳香族二羧酸包含对芳香族二羧酸。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的聚酰胺树脂,其中,所述芳香族二羧酸包含选自间苯二甲酸、对苯二甲酸、和亚苯基二乙酸中的至少1种。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的聚酰胺树脂,其中,所述芳香族二羧酸包含对苯二甲酸。
8.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂,其中,所述源自二胺的结构单元的70摩尔%以上源自对苯二丙胺,
所述源自二羧酸的结构单元的大于70摩尔%源自对苯二甲酸。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的聚酰胺树脂,其中,所述聚酰胺树脂的通过差示扫描量热测定的玻璃化转变温度为80~160℃。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的聚酰胺树脂,其中,所述聚酰胺树脂的在通过差示扫描量热测定的熔点+25℃的温度下加热30分钟后的质量减少率为4.0%以下。
CN202180095676.1A 2021-03-15 2021-12-07 聚酰胺树脂 Pending CN117015564A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-041522 2021-03-15
JP2021041522 2021-03-15
PCT/JP2021/044869 WO2022195979A1 (ja) 2021-03-15 2021-12-07 ポリアミド樹脂

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117015564A true CN117015564A (zh) 2023-11-07

Family

ID=83319969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180095676.1A Pending CN117015564A (zh) 2021-03-15 2021-12-07 聚酰胺树脂

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240166813A1 (zh)
EP (1) EP4310129A1 (zh)
JP (1) JPWO2022195979A1 (zh)
CN (1) CN117015564A (zh)
WO (1) WO2022195979A1 (zh)

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4130579A (en) * 1977-06-08 1978-12-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Bis(2-methyl-2-cyanopropyl) aromatics
US4451642A (en) * 1981-05-21 1984-05-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Bis(aminoneopentyl) aromatics and polyamides derived therefrom
JPS6254725A (ja) 1985-05-29 1987-03-10 Teijin Ltd 芳香族ポリアミド及びその製造方法
JPH083312A (ja) 1994-06-23 1996-01-09 Toray Ind Inc ポリアミド、その製造方法および樹脂組成物
KR101479113B1 (ko) 2006-01-06 2015-01-07 미쓰비시 엔지니어링-플라스틱스 코포레이션 도광판용 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물 및 도광판
KR101699101B1 (ko) 2009-06-08 2017-01-23 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 폴리아미드 수지 조성물 및 성형품
US9109085B2 (en) 2009-12-09 2015-08-18 Basf Se Semi-aromatic, semi-crystalline copolyamides
FR2965565B1 (fr) 2010-10-05 2014-05-02 Rhodia Operations Composition polyamide thermo-stabilisee
CN103328574B (zh) 2011-01-17 2015-11-25 可乐丽股份有限公司 树脂组合物及包含其的成型品
WO2013033287A2 (en) 2011-08-31 2013-03-07 Invista Technologies S.A R.L. Compositions of polyhydric alcohols and polyamides
JP6468783B2 (ja) 2014-10-06 2019-02-13 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 ポリアミド樹脂組成物、成形品、および、成形品の製造方法
WO2017126409A1 (ja) 2016-01-20 2017-07-27 Jxエネルギー株式会社 ポリイミドフィルムの製造方法、ポリイミドフィルム、ポリアミド酸溶液及び感光性組成物
KR20190076997A (ko) 2016-10-17 2019-07-02 엘. 브뤼그만 게엠베하 운트 코 카게 개선된 장기 사용 특성을 갖는 폴리아미드 재료의 제조 방법
JP7092026B2 (ja) 2016-12-01 2022-06-28 東洋紡株式会社 ポリアミド樹脂組成物
JP6867791B2 (ja) 2016-12-09 2021-05-12 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 ポリアミド樹脂組成物および成形品
CN106810690B (zh) * 2017-01-12 2019-09-10 苏州大学 一种芳香族聚酯酰胺及其制备方法
WO2019026688A1 (ja) 2017-08-03 2019-02-07 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 樹脂組成物および成形品
JP7252827B2 (ja) 2018-08-24 2023-04-05 株式会社クラレ ポリアミド組成物
JP2021031633A (ja) 2019-08-28 2021-03-01 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 レーザー吸収用ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物
JP7398288B2 (ja) 2019-08-28 2023-12-14 株式会社クラレ 押出成形用組成物、そのフィルム、及び、フィルムの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP4310129A1 (en) 2024-01-24
US20240166813A1 (en) 2024-05-23
JPWO2022195979A1 (zh) 2022-09-22
WO2022195979A1 (ja) 2022-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101745977B1 (ko) 반방향족 폴리아미드 및 그것으로 이루어지는 성형체
KR101302390B1 (ko) 폴리아미드 수지
KR20210048486A (ko) 폴리아미드 및 폴리아미드 조성물
CN115956097B (zh) 聚酰胺树脂
JP7141017B2 (ja) ポリアミド組成物
JP5750905B2 (ja) 難燃性ポリアミド樹脂組成物およびそれからなる成形品
CN115667365B (zh) 聚酰胺树脂、聚酰胺树脂组合物及成形品
CN115867597B (zh) 聚酰胺树脂
CN117015564A (zh) 聚酰胺树脂
CN115667366A (zh) 聚酰胺树脂、聚酰胺树脂组合物及成形品
US11970612B2 (en) Polyamide composition and molded product composed of said polyamide composition
US11898035B2 (en) Polyamide composition, and molded article including same
WO2023089941A1 (ja) ポリアミド樹脂の製造方法、および、樹脂組成物
JP2023007062A (ja) 樹脂組成物および成形品

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination