JP2015061892A - 半芳香族ポリアミド樹脂組成物およびそれからなる成形体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】芳香族ジカルボン酸成分、脂肪族ジアミン成分およびモノカルボン酸成分からなる半芳香族ポリアミド(A)100質量部に対して、銅化合物(B)0.01〜3質量部およびハロゲン化アルカリ金属化合物(C)0.1〜5質量部を含有し、(A)のモノカルボン酸成分の含有量が、(A)を構成する全モノマー成分に対して0.3〜4.0モル%であることを特徴とする半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
(1)芳香族ジカルボン酸成分、脂肪族ジアミン成分およびモノカルボン酸成分からなる半芳香族ポリアミド(A)100質量部に対して、銅化合物(B)0.01〜3質量部およびハロゲン化アルカリ金属化合物(C)0.1〜5質量部を含有し、(A)のモノカルボン酸成分の含有量が、(A)を構成する全モノマー成分に対して0.3〜4.0モル%であることを特徴とする半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
(2)半芳香族ポリアミド(A)のモノカルボン酸成分として、分子量が140以上のモノカルボン酸を含有することを特徴とする(1)記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
(3)モノカルボン酸成分が、脂肪族モノカルボン酸であることを特徴とする(1)または(2)記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
(4)脂肪族モノカルボン酸が、ステアリン酸であることを特徴とする(3)記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
(5)芳香族ジカルボン酸成分が、テレフタル酸であることを特徴とする(1)〜(4)いずれかに記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
(6)脂肪族ジアミン成分が、1,10−デカンジアミンであることを特徴とする(1)〜(5)いずれかに記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
(7)銅化合物(B)がヨウ化銅であり、ハロゲン化アルカリ金属化合物(C)がヨウ化カリウムである(1)〜(6)いずれかに記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
(8)半芳香族ポリアミド(A)100質量部に対して、繊維状強化材5〜200質量部を含有することを特徴とする(1)〜(7)いずれかに記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
(9)半芳香族ポリアミド(A)100質量部に対して、さらにリン系酸化防止剤0.01〜5質量部を含有することを特徴とする(1)〜(8)いずれかに記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
(10)(1)〜(9)いずれかに記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物を成形してなることを特徴とする成形体。
半芳香族ポリアミドおよび半芳香族ポリアミド樹脂組成物の物性測定は以下の方法によりおこなった。
パーキンエルマー社製示差走査型熱量計DSC−7を用い、昇温速度20℃/分で350℃まで昇温した後、350℃で5分間保持し、降温速度20℃/分で25℃まで降温した。25℃で5分間保持後、再び昇温速度20℃/分で昇温測定した際の吸熱ピークのトップを融点とした。
96%硫酸を溶媒とし、濃度1g/dL、25℃で、ウベローデ型粘度計を用いて測定した。
なお、樹脂以外の成分が含有した樹脂組成物を測定する場合は、あらかじめ、G−3ガラスフィルターにより樹脂成分以外を濾別した後測定した。
成形前後の相対粘度の保持率は、成形前後の半芳香族ポリアミド樹脂組成物の相対粘度を用いて算出した。
成形前後の相対粘度の保持率は、90%以上であることが好ましく、95%以上であることがより好ましい。
JIS K7210に従い、ポリアミド樹脂組成物ペレットを用い、340℃、1.2kgfの荷重で測定した。単位はg/10分である。
ポリアミド樹脂組成物を十分に乾燥した後、ファナック製射出成形機(α−100iA)を用いて、樹脂温度330℃、金型温度135℃、成形サイクル25秒の条件で、ISO準拠の成形片を作製した。
前記成形片をISO527に従って引張強度を測定した。
引張強度は、160MPa以上であることが好ましく、170MPa以上であることがより好ましい。
上記(4)で作製した成形体を用いて、ISO178に従って曲げ強度を測定した。
曲げ強度は、250MPa以上であることが好ましく、260MPa以上であることがより好ましい。
上記(4)で作製した成形体を用いて、ISO75−1に従って、荷重1.8MPaで測定した荷重たわみ温度を用いた。
荷重たわみ温度は、300℃以上であることが好ましい。
上記(4)で作製した成形体を200℃のギヤオーブン中で500時間処理した。引張強度の保持率を、熱処理前後の引張強度を用いて算出した。
なお、引張強度は、上記(4)の方法に従って測定した。
引張強度保持率が高いほど、長期の熱安定性に優れている。
引張強度保持率は、85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。
用いた原材料を以下に示す。
(1)芳香族ジカルボン酸成分
・TPA:テレフタル酸
・IPA:イソフタル酸
・DDA:1,10−デカンジアミン
・HMDA:1,6−ヘキサンジアミン
・NDA:1,9−ノナンジアミン
・STA:ステアリン酸(分子量:284)
・CP:カプリル酸(分子量:144)
・LA:ラウリン酸(分子量:200)
・LBA:4−ラウリル安息香酸(分子量:290)
・BHA:ベヘン酸(分子量:341)
・BA:安息香酸(分子量:122)
・CA:カプロン酸(分子量:116)
・CuI:ヨウ化銅(試薬特級)
・KI:ヨウ化カリウム
・KBr:臭化カリウム
・NaI:ヨウ化ナトリウム
・GF:ガラス繊維(日東紡社製、CS3G225S、平均繊維径:9.5μm、平均繊維長:3mm)
・EPQ:テトラキス(2,4−ジt−ブチルフェニル)−4,4−ビフェニリレンジフォスファイト(クラリアントジャパン社製 ホスタノックスP−EPQ)
・PEP:ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト(アデカ社製、アデカスタブPEP−36)
芳香族ジカルボン酸成分として粉末状のテレフタル酸(TPA)4.70kgと、モノカルボン酸成分として分子量284のステアリン酸(STA)0.32kgと、重合触媒として次亜リン酸ナトリウム一水和物9.3gとを、リボンブレンダー式の反応装置に入れ、窒素密閉下、回転数30rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、温度を170℃に保ち、かつ回転数を30rpmに保ったまま、液注装置を用いて、脂肪族ジアミン成分として100℃に加温した1,10−デカンジアミン(DDA)4.98kgを、2.5時間かけて連続的(連続液注方式)に添加し反応物を得た。なお、原料モノマーのモル比は、テレフタル酸:1,10−デカンジアミン:ステアリン酸=48.5:49.6:1.9(官能基の当量比率は、TPA:DDA:STA=49.0:50.0:1.0)であった。
その後、得られた反応物を、同じ反応装置で、窒素気流下、250℃、回転数30rpmで8時間加熱して重合し、ストランド状に引き取った後、水槽に通して冷却固化し、それをペレタイザーでカッティングして半芳香族ポリアミド(P−1)ペレットを得た。
半芳香族ポリアミド(P−1)100質量部、ヨウ化銅(CuI)0.02質量部、ヨウ化カリウム(KI) 0.3質量部を、クボタ社製ロスインウェイト式連続定量供給装置CE−W−1を用いて計量し、スクリュー径37mm、L/D40の同方向二軸押出機(東芝機械社製TEM26SS)の主供給口に供給し、サイドフィーダーより繊維状強化材(GF−1)40質量部を供給し、溶融混練をおこなった。押出機のシリンダー温度は320〜340℃、スクリュー回転数は250rpm、吐出量は35kg/時間であった。
次いで、溶融樹脂組成物をダイスからストランド状に引き取った後、水槽に通して冷却固化し、それをペレタイザーでカッティングして半芳香族ポリアミド樹脂組成物ペレットを得た。
樹脂組成物の組成を表2〜4に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして半芳香族ポリアミド樹脂組成物ペレットを得た。
実施例1、13〜16、20、21の半芳香族ポリアミド樹脂組成物を比較することにより、半芳香族ポリアミドのモノカルボン酸成分として分子量が140以上のモノカルボン酸を用いた方が、さらに、成形前後の相対粘度の保持率が高くなることや、成形流動性が向上することがわかる。
実施例28〜31の半芳香族ポリアミド樹脂組成物は、リン系酸化防止剤を含有させたため、実施例1と対比して、引張強度保持率が高いことがわかる。
比較例2の半芳香族ポリアミド樹脂組成物は、ハロゲン化アルカリ金属化合物を使用しなかったため、機械的強度が低く、引張強度保持率が低かった。
比較例3の半芳香族ポリアミド樹脂組成物は、銅化合物を使用しなかったため、機械的強度が低く、引張強度保持率が低かった。
比較例4の半芳香族ポリアミド樹脂組成物は、銅化合物とハロゲン化アルカリ金属化合物の含有量が過少であったため、機械的強度が低く、引張強度保持率が低かった。
比較例5の半芳香族ポリアミド樹脂組成物は、用いた半芳香族ポリアミドのモノカルボン酸成分の含有量が多かったため、機械的強度が低かった。
Claims (10)
- 芳香族ジカルボン酸成分、脂肪族ジアミン成分およびモノカルボン酸成分からなる半芳香族ポリアミド(A)100質量部に対して、銅化合物(B)0.01〜3質量部およびハロゲン化アルカリ金属化合物(C)0.1〜5質量部を含有し、(A)のモノカルボン酸成分の含有量が、(A)を構成する全モノマー成分に対して0.3〜4.0モル%であることを特徴とする半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
- 半芳香族ポリアミド(A)のモノカルボン酸成分として、分子量が140以上のモノカルボン酸を含有することを特徴とする請求項1記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
- モノカルボン酸成分が、脂肪族モノカルボン酸であることを特徴とする請求項1または2記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
- 脂肪族モノカルボン酸が、ステアリン酸であることを特徴とする請求項3記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
- 芳香族ジカルボン酸成分が、テレフタル酸であることを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
- 脂肪族ジアミン成分が、1,10−デカンジアミンであることを特徴とする請求項1〜5いずれかに記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
- 銅化合物(B)がヨウ化銅であり、ハロゲン化アルカリ金属化合物(C)がヨウ化カリウムである請求項1〜6いずれかに記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
- 半芳香族ポリアミド(A)100質量部に対して、繊維状強化材5〜200質量部を含有することを特徴とする請求項1〜7いずれかに記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
- 半芳香族ポリアミド(A)100質量部に対して、さらにリン系酸化防止剤0.01〜5質量部を含有することを特徴とする請求項1〜8いずれかに記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物。
- 請求項1〜9いずれかに記載の半芳香族ポリアミド樹脂組成物を成形してなることを特徴とする成形体。
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