JP2015199873A - Reinforced high molecular weight polyamide resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリアミド樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a polyamide resin composition.
ポリアミド樹脂はエンジニアリングプラスチックとして知られており、包装及び容器などの汎用的な消費分野、自動車分野、電気及び電子分野、機械及び工業分野、事務機器分野、航空及び宇宙分野などの各種部品用の材料として広く利用されている。近年、これらの各種部品の材料としては、一体化及び軽量化などを目的として、金属材料からポリアミド樹脂への代替要求が非常に高まっている。また、これらの各種部品の材料としては、靭性、衝撃性及び耐久性をさらに高める要求が高まっている。その結果、上記各種部品の材料としてのポリアミド樹脂に要求される性能レベルは一層高くなってきている。 Polyamide resins are known as engineering plastics and are materials for various parts such as general-purpose consumer fields such as packaging and containers, automotive fields, electrical and electronic fields, mechanical and industrial fields, office equipment fields, aviation and space fields. As widely used. In recent years, as a material for these various components, there has been a great demand for substitution from a metal material to a polyamide resin for the purpose of integration and weight reduction. Moreover, the request | requirement which raises toughness, impact property, and durability further as the material of these various components is increasing. As a result, the performance level required for the polyamide resin as a material for the above-mentioned various parts has been further increased.
具体的には、上記各種部品の材料としては、金属材料に代替可能な高強度を有し、靭性、衝撃性及び耐久性に優れた樹脂材料が強く要望されている。ポリアミド樹脂の高分子量化はこれらの要望に応える手法の一つである。 Specifically, a resin material having high strength that can be substituted for a metal material and excellent in toughness, impact property, and durability is strongly demanded as a material for the above-described various parts. One way to meet these demands is to increase the molecular weight of the polyamide resin.
ポリアミド樹脂の高分子量化を行う方法として、溶融重合後のポリアミド樹脂を固相重合させる方法が知られている。固相重合法により所望のポリアミド樹脂を得るためには、多大な固相重合時間や熱エネルギーが必要である。また、色調などのポリアミド樹脂の品質確保のため、窒素気流下や減圧下での工程が必要となる。このように、固相重合法は工程が煩雑であると共に長時間を要するため、ポリアミド樹脂の高分子量化を行う方法として、より簡便かつ短時間での方法が求められている。 As a method for increasing the molecular weight of a polyamide resin, a method of solid-phase polymerization of a polyamide resin after melt polymerization is known. In order to obtain a desired polyamide resin by the solid phase polymerization method, a large amount of solid phase polymerization time and thermal energy are required. Moreover, in order to ensure the quality of the polyamide resin such as color tone, a process under a nitrogen stream or under reduced pressure is required. Thus, since the solid phase polymerization method is complicated and requires a long time, a simpler and shorter method is required as a method for increasing the molecular weight of the polyamide resin.
短時間でポリアミド樹脂の高分子量化を行う方法として、次亜リン酸ナトリウムなどの高分子量化触媒をポリアミド樹脂に添加して、押出機にて、減圧下条件で溶融混練を行う触媒高分子量化押出の方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a method of increasing the molecular weight of a polyamide resin in a short time, a high molecular weight catalyst such as sodium hypophosphite is added to the polyamide resin, and the catalyst is made high molecular weight by melt-kneading under reduced pressure conditions in an extruder. An extrusion method is known (see, for example, Patent Document 1).
また、リン酸を高分子量化触媒としてポリアミド樹脂に添加して、押出機にて、減圧下条件で溶融混練を行う触媒高分子量化押出の方法も知られている(例えば、特許文献2参照)。 Further, there is also known a catalyst high molecular weight extrusion method in which phosphoric acid is added to a polyamide resin as a high molecular weight catalyst, and melt kneading is performed under reduced pressure using an extruder (see, for example, Patent Document 2). .
特許文献1及び2に開示された技術は、長時間を要する固相重合などを用いずに、押出機で短時間にポリアミド樹脂を高分子量化させる技術である。しかしながら、特許文献1に開示されている技術では、ポリアミド樹脂が高分子量化するものの、より効率よくポリアミド樹脂を高分子量化させる点で改善の余地がある。
また、特許文献2に開示されている技術では、ポリアミド樹脂の高分子量化効果は高いものの、得られるポリアミド樹脂の強度や衝撃、さらには耐加水分解性の点で改善の余地がある。
The techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 are techniques for increasing the molecular weight of a polyamide resin in a short time by using an extruder without using solid phase polymerization that requires a long time. However, although the technique disclosed in Patent Document 1 increases the molecular weight of the polyamide resin, there is room for improvement in terms of increasing the molecular weight of the polyamide resin more efficiently.
In the technique disclosed in Patent Document 2, although the effect of increasing the molecular weight of the polyamide resin is high, there is room for improvement in terms of strength and impact of the obtained polyamide resin and further hydrolysis resistance.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、引張強度、引張伸び及びシャルピー衝撃を向上させて、かつ耐加水分解性を向上させたポリアミド樹脂組成物を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a polyamide resin composition having improved tensile strength, tensile elongation and Charpy impact and improved hydrolysis resistance. It is in.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ポリアミド樹脂100質量部と(B)強化材10〜250質量部とを含有し、上記ポリアミド樹脂におけるカルボキシル基末端濃度[COOH]とアミノ基末端濃度[NH2]との差([COOH]−[NH2])が−25〜25ミリ当量/kgであり、粘度数[VN]が160mL/g以上である、ポリアミド樹脂組成物により、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors contain 100 parts by mass of a polyamide resin and 10 to 250 parts by mass of a reinforcing material (B), and the carboxyl group terminal concentration [COOH] in the polyamide resin A polyamide resin composition having a difference ([COOH] − [NH 2 ]) from the amino group terminal concentration [NH 2 ] of −25 to 25 meq / kg and a viscosity number [VN] of 160 mL / g or more. Thus, the present inventors have found that the above problems can be solved and completed the present invention.
すなわち本発明は、以下のとおりである。
[1]
ポリアミド樹脂100質量部と(B)強化材10〜250質量部とを含有し、
上記ポリアミド樹脂におけるカルボキシル基末端濃度[COOH]とアミノ基末端濃度[NH2]との差([COOH]−[NH2])が−25〜25ミリ当量/kgであり、
粘度数[VN]が160mL/g以上である、ポリアミド樹脂組成物。
[2]
上記ポリアミド樹脂におけるカルボキシル基末端濃度[COOH]とアミノ基末端濃度[NH2]との差([COOH]−[NH2])が0〜25ミリ当量/kgである、[1]に記載のポリアミド樹脂組成物。
[3]
上記ポリアミド樹脂が、ジアミン及びジカルボン酸の縮重合で得られるポリアミド樹脂を含む、[1]又は[2]に記載のポリアミド樹脂組成物。
[4]
上記ポリアミド樹脂が、ジアミン及びジカルボン酸の縮重合で得られるポリアミド樹脂を50質量%以上含む、[1]〜[3]のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
[5]
上記ポリアミド樹脂が、ジアミン及びジカルボン酸の縮重合で得られるポリアミド樹脂である、[1]〜[4]のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
[6]
さらに(C)リン酸化合物を含有し、
リン濃度[P]が1〜5000質量ppmである、[1]〜[5]のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
[7]
上記(C)リン酸化合物が、オルトリン酸、ピロリン酸及びメタリン酸からなる群より選ばれる少なくとも一種である、[6]に記載のポリアミド樹脂組成物。
[8]
さらに(D)アミン成分を含有する、[1]〜[7]のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
[9]
上記(D)アミン成分が、アミノ基末端濃度[NH2]がカルボキシル基末端濃度[COOH]より高いポリアミド樹脂プレポリマー及び/又はジアミンである、[8]に記載のポリアミド樹脂組成物。
[10]
上記(D)アミン成分が、アミノ基末端濃度[NH2]がカルボキシル基末端濃度[COOH]より高いポリアミド樹脂プレポリマーである、[8]に記載のポリアミド樹脂組成物。
[11]
上記(D)アミン成分が、ジアミンである、[8]に記載のポリアミド樹脂組成物。
[12]
[1]〜[11]のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物を含む成形体。
That is, the present invention is as follows.
[1]
Containing 100 parts by weight of polyamide resin and 10 to 250 parts by weight of (B) reinforcing material,
The difference ([COOH] − [NH 2 ]) between the carboxyl group terminal concentration [COOH] and the amino group terminal concentration [NH 2 ] in the polyamide resin is −25 to 25 meq / kg,
A polyamide resin composition having a viscosity number [VN] of 160 mL / g or more.
[2]
The difference ([COOH]-[NH 2 ]) between the carboxyl group terminal concentration [COOH] and the amino group terminal concentration [NH 2 ] in the polyamide resin is 0 to 25 meq / kg, according to [1]. Polyamide resin composition.
[3]
The polyamide resin composition according to [1] or [2], wherein the polyamide resin includes a polyamide resin obtained by condensation polymerization of diamine and dicarboxylic acid.
[4]
The polyamide resin composition according to any one of [1] to [3], wherein the polyamide resin contains 50% by mass or more of a polyamide resin obtained by condensation polymerization of diamine and dicarboxylic acid.
[5]
The polyamide resin composition according to any one of [1] to [4], wherein the polyamide resin is a polyamide resin obtained by condensation polymerization of a diamine and a dicarboxylic acid.
[6]
Furthermore, (C) a phosphoric acid compound is contained,
The polyamide resin composition according to any one of [1] to [5], wherein the phosphorus concentration [P] is 1 to 5000 ppm by mass.
[7]
The polyamide resin composition according to [6], wherein the (C) phosphoric acid compound is at least one selected from the group consisting of orthophosphoric acid, pyrophosphoric acid, and metaphosphoric acid.
[8]
Furthermore, (D) The polyamide resin composition in any one of [1]-[7] containing an amine component.
[9]
The polyamide resin composition according to [8], wherein the (D) amine component is a polyamide resin prepolymer and / or a diamine having an amino group terminal concentration [NH 2 ] higher than a carboxyl group terminal concentration [COOH].
[10]
The polyamide resin composition according to [8], wherein the amine component (D) is a polyamide resin prepolymer having an amino group terminal concentration [NH 2 ] higher than a carboxyl group terminal concentration [COOH].
[11]
The polyamide resin composition according to [8], wherein the (D) amine component is a diamine.
[12]
[1] A molded product comprising the polyamide resin composition according to any one of [11].
本発明によれば、引張強度、引張伸び、シャルピー衝撃を向上させて、かつ耐加水分解性を向上させたポリアミド樹脂組成物を提供することができる。 According to the present invention, a polyamide resin composition having improved tensile strength, tensile elongation, and Charpy impact and improved hydrolysis resistance can be provided.
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。
≪ポリアミド樹脂組成物≫
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、
ポリアミド樹脂100質量部と(B)強化材10〜250質量部とを含有し、
上記ポリアミド樹脂におけるカルボキシル基末端濃度[COOH]とアミノ基末端濃度[NH2]との差([COOH]−[NH2])が−25〜25ミリ当量/kgであり、
粘度数[VN]が160mL/g以上である。
ここで、ポリアミド樹脂におけるカルボキシル基末端濃度[COOH]とアミノ基末端濃度[NH2]との差([COOH]−[NH2])とは、ポリアミド樹脂組成物中に含有された状態のポリアミド樹脂におけるカルボキシル基末端濃度[COOH]とアミノ基末端濃度[NH2]との差([COOH]−[NH2])である。
以下、本実施形態のポリアミド樹脂組成物を構成する各成分について説明する。
Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. The following embodiments are examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention to the following contents. The present invention can be implemented with appropriate modifications within the scope of the gist thereof.
≪Polyamide resin composition≫
The polyamide resin composition of this embodiment is
Containing 100 parts by weight of polyamide resin and 10 to 250 parts by weight of (B) reinforcing material,
The difference ([COOH] − [NH 2 ]) between the carboxyl group terminal concentration [COOH] and the amino group terminal concentration [NH 2 ] in the polyamide resin is −25 to 25 meq / kg,
Viscosity number [VN] is 160 mL / g or more.
Here, the difference ([COOH]-[NH 2 ]) between the carboxyl group terminal concentration [COOH] and the amino group terminal concentration [NH 2 ] in the polyamide resin is the polyamide contained in the polyamide resin composition. It is the difference ([COOH]-[NH 2 ]) between the carboxyl group terminal concentration [COOH] and the amino group terminal concentration [NH 2 ] in the resin.
Hereinafter, each component which comprises the polyamide resin composition of this embodiment is demonstrated.
(ポリアミド樹脂)
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂を含有する。
「ポリアミド樹脂」とは、主鎖中にアミド結合(−NHCO−)を有する重合体であるポリアミド樹脂を意味する。
なお、本明細書において、ポリアミド樹脂とは、特段言及の無い限り原料段階の(A)ポリアミド樹脂ではなく、ポリアミド樹脂組成物中に含有されている状態のポリアミド樹脂を意味する。
なお、本明細書において、ポリアミド樹脂組成物の製造方法に用いる、原料段階の(A)ポリアミド樹脂と、ポリアミド樹脂組成物中に含有されている状態のポリアミド樹脂は、分子量によって明確に区別できる。分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)による分子量測定や溶液粘度等により評価することができる。
なお、原料段階の(A)ポリアミド樹脂と、ポリアミド樹脂組成物中に含有されている状態のポリアミド樹脂は、分子量以外の特性、例えば融点、高温結晶化温度のピーク温度等は同様である。原料段階の(A)ポリアミド樹脂とポリアミド樹脂組成物中に含有されている状態のポリアミド樹脂が、分子量が異なることは前記GPCや溶液粘度により分析することができ、その他の特性において同様であることも特性に応じた検証方法を選択することにより確認できる。
ポリアミド樹脂としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ジアミン及びジカルボン酸の縮合重合で得られるポリアミド樹脂、ラクタムの開環重合で得られるポリアミド樹脂、アミノカルボン酸の自己縮合で得られるポリアミド樹脂、及びこれらのポリアミド樹脂を構成する2種類以上の単位(単量体)の共重合で得られる共重合物が挙げられる。
ポリアミド樹脂としては、上記ポリアミドの1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Polyamide resin)
The polyamide resin composition of this embodiment contains a polyamide resin.
“Polyamide resin” means a polyamide resin that is a polymer having an amide bond (—NHCO—) in the main chain.
In the present specification, the polyamide resin means not the raw material stage (A) polyamide resin but a polyamide resin contained in the polyamide resin composition unless otherwise specified.
In the present specification, the (A) polyamide resin in the raw material stage used in the method for producing a polyamide resin composition and the polyamide resin contained in the polyamide resin composition can be clearly distinguished by molecular weight. The molecular weight can be evaluated by molecular weight measurement by GPC (gel permeation chromatography), solution viscosity, or the like.
The raw material stage (A) polyamide resin and the polyamide resin contained in the polyamide resin composition have the same characteristics other than the molecular weight, such as the melting point and the peak temperature of the high temperature crystallization temperature. The difference in molecular weight between the raw material stage (A) polyamide resin and the polyamide resin contained in the polyamide resin composition can be analyzed by the GPC and solution viscosity, and the other characteristics are the same. Can also be confirmed by selecting a verification method according to the characteristics.
Examples of the polyamide resin include, but are not limited to, a polyamide resin obtained by condensation polymerization of a diamine and a dicarboxylic acid, a polyamide resin obtained by ring-opening polymerization of a lactam, and a self-condensation of an aminocarboxylic acid. Examples thereof include polyamide resins and copolymers obtained by copolymerization of two or more types of units (monomers) constituting these polyamide resins.
As a polyamide resin, only 1 type of the said polyamide may be used independently, and 2 or more types may be used together.
以下、ポリアミド樹脂の原料について説明する。
前記ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族ジアミン、脂環族ジアミン、芳香族ジアミン等が挙げられる。
Hereinafter, the raw material of the polyamide resin will be described.
Examples of the diamine include, but are not limited to, aliphatic diamines, alicyclic diamines, and aromatic diamines.
前記脂肪族ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリデカメチレンジアミン、テトラデカメチレンジアミン等の炭素数2〜20の直鎖飽和脂肪族ジアミン;例えば、2−メチルペンタメチレンジアミン(2−メチル−1,5−ジアミノペンタンとも記される。)、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2−メチルオクタメチレンジアミン、2,4−ジメチルオクタメチレンジアミン等の炭素数3〜20の分岐状飽和脂肪族ジアミン;等が挙げられる。前記分岐状飽和脂肪族ジアミンとしては、主鎖から分岐した置換基を持つジアミンが挙げられる。 Examples of the aliphatic diamine include, but are not limited to, ethylenediamine, propylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylene. C2-C20 linear saturated aliphatic diamine such as diamine, undecamethylenediamine, dodecamethylenediamine, tridecamethylenediamine, and tetradecamethylenediamine; for example, 2-methylpentamethylenediamine (2-methyl-1, 5-diaminopentane), 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 2-methyloctamethylenediamine, 2,4-dimethyloctamethylene Branched saturated aliphatic diamines having 3 to 20 carbon atoms such as diamines, and the like. Examples of the branched saturated aliphatic diamine include diamines having substituents branched from the main chain.
前記脂環族ジアミン(脂環式ジアミンとも記される。)としては、以下に限定されるものではないが、例えば、1,4−シクロヘキサンジアミン、1,3−シクロヘキサンジアミン、1,3−シクロペンタンジアミン等が挙げられる。 Examples of the alicyclic diamine (also referred to as alicyclic diamine) include, but are not limited to, 1,4-cyclohexanediamine, 1,3-cyclohexanediamine, 1,3-cyclohexane, and the like. Pentanediamine and the like can be mentioned.
前記芳香族ジアミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、メタフェニレンジアミン、オルトフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン等が挙げられる。 Examples of the aromatic diamine include, but are not limited to, metaxylylenediamine, paraxylylenediamine, metaphenylenediamine, orthophenylenediamine, paraphenylenediamine, and the like.
前記ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。 Examples of the dicarboxylic acid include, but are not limited to, aliphatic dicarboxylic acids, alicyclic dicarboxylic acids, and aromatic dicarboxylic acids.
前記脂肪族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、2,2−ジメチルコハク酸、2,3−ジメチルグルタル酸、2,2−ジエチルコハク酸、2,3−ジエチルグルタル酸、グルタル酸、2,2−ジメチルグルタル酸、アジピン酸、2−メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、ヘキサデカン二酸、オクタデカン二酸、エイコサン二酸、ジグリコール酸等の、炭素数3〜20の直鎖又は分岐状飽和脂肪族ジカルボン酸等が挙げられる。 Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include, but are not limited to, malonic acid, dimethylmalonic acid, succinic acid, 2,2-dimethylsuccinic acid, 2,3-dimethylglutaric acid, 2,2- Diethylsuccinic acid, 2,3-diethylglutaric acid, glutaric acid, 2,2-dimethylglutaric acid, adipic acid, 2-methyladipic acid, trimethyladipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedi Examples thereof include linear or branched saturated aliphatic dicarboxylic acids having 3 to 20 carbon atoms such as acid, tetradecanedioic acid, hexadecanedioic acid, octadecanedioic acid, eicosanedioic acid and diglycolic acid.
前記脂環族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、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、1,3−シクロペンタンジカルボン酸等の脂環族カルボン酸が挙げられる。
脂環族カルボン酸の脂環構造の炭素数は、特に限定されないが、得られるポリアミド樹脂の吸水性と結晶化度のバランスの観点から、好ましくは炭素数:3〜10であり、より好ましくは5〜10である。前記脂環族ジカルボン酸の中でも、機械特性の観点から、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸が好ましい。
Examples of the alicyclic dicarboxylic acid include, but are not limited to, alicyclics such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, and 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid. Carboxylic acid is mentioned.
The number of carbon atoms in the alicyclic structure of the alicyclic carboxylic acid is not particularly limited, but is preferably 3 to 10 carbon atoms, more preferably from the viewpoint of the balance between water absorption and crystallinity of the obtained polyamide resin. 5-10. Among the alicyclic dicarboxylic acids, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid is preferable from the viewpoint of mechanical properties.
前記脂環族ジカルボン酸は、無置換でもよいし、置換基を有していてもよい。置換基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基等が挙げられる。 The alicyclic dicarboxylic acid may be unsubstituted or may have a substituent. Examples of the substituent include, but are not limited to, for example, 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, and tert-butyl group. And the like.
前記芳香族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、無置換又は置換基で置換された炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。
置換基としては、以下に限定されるものではないが、例えば、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜20のアリールアルキル基、クロロ基及びブロモ基等のハロゲン基、炭素数3〜10のアルキルシリル基、スルホン酸基、及びナトリウム塩などのその塩である基等が挙げられる。
芳香族ジカルボン酸の具体例としては、以下に限定されるものではないが、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、2−クロロテレフタル酸、2−メチルテレフタル酸、5−メチルイソフタル酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸等が挙げられる。
Examples of the aromatic dicarboxylic acid include, but are not limited to, aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms that are unsubstituted or substituted with a substituent.
Examples of the substituent include, but are not limited to, for example, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, a chloro group, and a bromo group. And groups such as halogen groups such as 3 to 10 alkylsilyl groups having 3 to 10 carbon atoms, sulfonic acid groups, and salts thereof such as sodium salts.
Specific examples of the aromatic dicarboxylic acid include, but are not limited to, for example, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, 2-chloroterephthalic acid, 2-methylterephthalic acid, 5-methylisophthalic acid, Examples include 5-sodium sulfoisophthalic acid.
前記ジカルボン酸は、本実施形態の目的を損なわない範囲で、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等の3価以上の多価カルボン酸をさらに含んでもよい。これらは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The dicarboxylic acid may further include a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid such as trimellitic acid, trimesic acid, and pyromellitic acid as long as the object of the present embodiment is not impaired. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記ラクタムとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ブチロラクタム、ピバロラクタム、ε−カプロラクタム、カプリロラクタム、エナントラクタム、ウンデカノラクタム、及びラウロラクタム(ドデカノラクタム)等が挙げられる。
これらの中でも、靭性の観点から、ε−カプロラクタム、ラウロラクタム等が好ましく、ε−カプロラクタムがより好ましい。
Examples of the lactam include, but are not limited to, butyrolactam, pivalolactam, ε-caprolactam, caprilactam, enantolactam, undecanolactam, laurolactam (dodecanolactam), and the like.
Among these, from the viewpoint of toughness, ε-caprolactam, laurolactam and the like are preferable, and ε-caprolactam is more preferable.
前記アミノカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、上記したラクタムが開環した化合物(ω−アミノカルボン酸、α,ω−アミノカルボン酸等)等が挙げられる。 Examples of the aminocarboxylic acid include, but are not limited to, compounds such as the above-described lactam ring-opened compounds (ω-aminocarboxylic acid, α, ω-aminocarboxylic acid, and the like).
前記アミノカルボン酸としては、結晶化度を高める観点から、ω位がアミノ基で置換された、炭素数4〜14の直鎖又は分岐状の飽和脂肪族カルボン酸であることが好ましい。具体的には、6−アミノカプロン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸等が挙げられる。前記アミノカルボン酸としては、パラアミノメチル安息香酸等も挙げられる。
これらの中でも、低吸水性の観点から、12−アミノドデカン酸が好ましい。
The aminocarboxylic acid is preferably a linear or branched saturated aliphatic carboxylic acid having 4 to 14 carbon atoms in which the ω position is substituted with an amino group from the viewpoint of increasing the crystallinity. Specific examples include 6-aminocaproic acid, 11-aminoundecanoic acid, and 12-aminododecanoic acid. Examples of the aminocarboxylic acid include paraaminomethylbenzoic acid.
Among these, 12-aminododecanoic acid is preferable from the viewpoint of low water absorption.
ポリアミド樹脂としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリアミド4(ポリα−ピロリドン)、ポリアミド6(ポリカプロアミド)、ポリアミド11(ポリウンデカンアミド)、ポリアミド12(ポリドデカンアミド)、ポリアミド46(ポリテトラメチレンアジパミド)、ポリアミド56(ポリペンタメチレンアジパミド)、ポリアミド66(ポリヘキサメチレンアジパミド、以下「PA66」とも記す。)、ポリアミド610(ポリヘキサメチレンセバカミド)、ポリアミド612(ポリヘキサメチレンドデカミド)、ポリアミド116(ポリウンデカメチレンアジパミド)、ポリアミド92(ポリノナメチレンオキサミド)、ポリアミドTMHT(トリメチルヘキサメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド6T(ポリヘキサメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド2Me−5T(ポリ2−メチルペンタメチレンテレフタルアミド、Meはメチル基である。以下同様とする。)、ポリアミド9T(ポリノナメチレンテレフタルアミド)、2Me−8T(ポリ2−メチルオクタメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド6I(ポリヘキサメチレンイソフタルアミド)、ポリアミド6C(ポリヘキサメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、ポリアミド2Me−5C(ポリ2−メチルペンタメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、ポリアミド9C(ポリノナメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、2Me−8C(ポリ2−メチルオクタメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、ポリアミドPACM12(ポリビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド)、ポリアミドジメチルPACM12(ポリビス(3−メチル−アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド、ポリアミドMXD6(ポリメタキシリレンアジパミド)、ポリアミド10T(ポリデカメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド11T(ポリウンデカメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド12T(ポリドデカメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド10C(ポリデカメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、ポリアミド11C(ポリウンデカメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、ポリアミド12C(ポリドデカメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)等のポリアミド樹脂が挙げられる。 Examples of the polyamide resin include, but are not limited to, polyamide 4 (polyα-pyrrolidone), polyamide 6 (polycaproamide), polyamide 11 (polyundecanamide), polyamide 12 (polydodecanamide), Polyamide 46 (polytetramethylene adipamide), polyamide 56 (polypentamethylene adipamide), polyamide 66 (polyhexamethylene adipamide, hereinafter also referred to as “PA66”), polyamide 610 (polyhexamethylene sebacamide) ), Polyamide 612 (polyhexamethylene dodecamide), polyamide 116 (polyundecamethylene adipamide), polyamide 92 (polynonamethylene oxamide), polyamide TMHT (trimethylhexamethylene terephthalamide), polyamide 6T (poly Oxamethylene terephthalamide), polyamide 2Me-5T (poly 2-methylpentamethylene terephthalamide, Me is a methyl group, the same shall apply hereinafter), polyamide 9T (polynonamethylene terephthalamide), 2Me-8T (poly 2) -Methyl octamethylene terephthalamide), polyamide 6I (polyhexamethylene isophthalamide), polyamide 6C (polyhexamethylenecyclohexanedicarboxamide), polyamide 2Me-5C (poly-2-methylpentamethylenecyclohexanedicarboxamide), polyamide 9C (polynona) Methylenecyclohexanedicarboxamide), 2Me-8C (poly-2-methyloctamethylenecyclohexanedicarboxamide), polyamide PACM12 (polybis (4-aminocyclohexyl) ) Methandecamide), polyamide dimethyl PACM12 (polybis (3-methyl-aminocyclohexyl) methane dodecamide, polyamide MXD6 (polymetaxylylene adipamide), polyamide 10T (polydecamethylene terephthalamide), polyamide 11T (polyundeca) Methylene terephthalamide), polyamide 12T (polydodecamethylene terephthalamide), polyamide 10C (polydecamethylenecyclohexanedicarboxamide), polyamide 11C (polyundecamethylenecyclohexanedicarboxamide), polyamide 12C (polydodecamethylenecyclohexanedicarboxamide), etc. A polyamide resin is mentioned.
本実施形態に用いるポリアミド樹脂の例としては、ジアミン及びジカルボン酸の縮重合で得られるポリアミド樹脂を含むことが、耐熱性、強度、成形性の観点で好ましい。本実施形態に用いるポリアミド樹脂は、より好ましくは、ジアミン及びジカルボン酸の縮重合で得られるポリアミド樹脂を50質量%以上含むポリアミド樹脂であり、さらに好ましくはジアミン及びジカルボン酸の縮重合で得られるポリアミド樹脂を70質量%以上含むポリアミド樹脂であり、よりさらに好ましくはジアミン及びジカルボン酸の縮重合で得られるポリアミド樹脂を90質量%以上含むポリアミド樹脂であり、特に好ましくはジアミン及びジカルボン酸の縮重合で得られるポリアミド樹脂である。本実施形態に用いるポリアミド樹脂において、ジアミン及びジカルボン酸の縮重合で得られるポリアミド樹脂を含有させる方法は、特に限定されないが、共重合、アロイ(混合)などの含有方法が挙げられる。 As an example of the polyamide resin used for this embodiment, it is preferable from a viewpoint of heat resistance, intensity | strength, and a moldability that the polyamide resin obtained by the condensation polymerization of diamine and dicarboxylic acid is included. The polyamide resin used in this embodiment is more preferably a polyamide resin containing 50% by mass or more of a polyamide resin obtained by condensation polymerization of diamine and dicarboxylic acid, and more preferably a polyamide obtained by condensation polymerization of diamine and dicarboxylic acid. It is a polyamide resin containing 70% by mass or more of a resin, more preferably a polyamide resin containing 90% by mass or more of a polyamide resin obtained by polycondensation of diamine and dicarboxylic acid, and particularly preferably polycondensation of diamine and dicarboxylic acid. The resulting polyamide resin. In the polyamide resin used in the present embodiment, a method for containing a polyamide resin obtained by condensation polymerization of diamine and dicarboxylic acid is not particularly limited, and examples thereof include copolymerization, alloy (mixing) and the like.
ジアミン及びジカルボン酸の縮重合で得られるポリアミド樹脂としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリアミド66(ポリヘキサメチレンアジパミド)、ポリアミド610(ポリヘキサメチレンセバカミド)、ポリアミド612(ポリヘキサメチレンドデカミド)、ポリアミド6T(ポリヘキサメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド2Me−5T(ポリ2−メチルペンタメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド9T(ポリノナメチレンテレフタルアミド)、2Me−8T(ポリ2−メチルオクタメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド6I(ポリヘキサメチレンイソフタルアミド)、ポリアミド6C(ポリヘキサメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、ポリアミド2Me−5C(ポリ2−メチルペンタメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、ポリアミド9C(ポリノナメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、2Me−8C(ポリ2−メチルオクタメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)、ポリアミド10T(ポリデカメチレンテレフタルアミド)及びポリアミド10C(ポリデカメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド)が挙げられる。これらのポリアミド樹脂は、靱性、強度及び成形性の観点から好ましい。同様の観点から、ポリアミド樹脂は、ポリアミド66を含むことがより好ましい。 The polyamide resin obtained by condensation polymerization of diamine and dicarboxylic acid is not limited to the following, but examples include polyamide 66 (polyhexamethylene adipamide), polyamide 610 (polyhexamethylene sebacamide), polyamide 612 (polyhexamethylene dodecamide), polyamide 6T (polyhexamethylene terephthalamide), polyamide 2Me-5T (poly-2-methylpentamethylene terephthalamide), polyamide 9T (polynonamethylene terephthalamide), 2Me-8T (poly 2) -Methyloctamethylene terephthalamide), polyamide 6I (polyhexamethylene isophthalamide), polyamide 6C (polyhexamethylenecyclohexanedicarboxamide), polyamide 2Me-5C (poly-2-methylpentamethyle) Cyclohexanedicarboxamide), polyamide 9C (polynonamethylenecyclohexanedicarboxamide), 2Me-8C (poly-2-methyloctamethylenecyclohexanedicarboxamide), polyamide 10T (polydecamethyleneterephthalamide) and polyamide 10C (polydecamethylenecyclohexanedicarboxamide) ). These polyamide resins are preferable from the viewpoints of toughness, strength, and moldability. From the same viewpoint, the polyamide resin more preferably includes polyamide 66.
なお、ポリアミド樹脂は、上述した各種ポリアミドを構成する単位(単量体)を2種以上共重合させて得られる、ポリアミド共重合体であってもよい。 The polyamide resin may be a polyamide copolymer obtained by copolymerizing two or more units (monomers) constituting the various polyamides described above.
前記ポリアミド共重合体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリアミド66/6I、PA66/6I/6、PA66/6T、PA6T/2Me−5T(Meはメチル基)、PA9T/2Me−8T、PA6C/2Me−5C、PA9C/2Me−8C等のポリアミド共重合体が挙げられる。 Examples of the polyamide copolymer include, but are not limited to, polyamide 66 / 6I, PA66 / 6I / 6, PA66 / 6T, PA6T / 2Me-5T (Me is a methyl group), PA9T / 2Me. Examples thereof include polyamide copolymers such as -8T, PA6C / 2Me-5C, and PA9C / 2Me-8C.
上述したポリアミド樹脂の中でも、ポリアミド樹脂としては、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド66/6、ポリアミド66/6I、ポリアミド6C/2Me−5C、ポリアミド2Me−5Cがより好ましく、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド66/6、ポリアミド66/6Iがさらに好ましく、強度・靱性と結晶性のバランスから、ポリアミド66がさらにより好ましい。 Among the polyamide resins described above, the polyamide resin is preferably polyamide 6, polyamide 66, polyamide 610, polyamide 66/6, polyamide 66 / 6I, polyamide 6C / 2Me-5C, polyamide 2Me-5C, and polyamide 6, polyamide 66, polyamide 66/6, and polyamide 66 / 6I are more preferable, and polyamide 66 is still more preferable from the balance of strength / toughness and crystallinity.
ポリアミド樹脂のモノマーを重合させる際には、分子量調節のために末端封止剤をさらに添加することができる。この末端封止剤としては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。 When the monomer of the polyamide resin is polymerized, an end-capping agent can be further added to adjust the molecular weight. The end capping agent is not particularly limited, and a known one can be used.
前記末端封止剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、モノカルボン酸、モノアミン、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、モノアルコール類等が挙げられる。
これらの中でも、ポリアミド樹脂の熱安定性の観点から、モノカルボン酸及びモノアミンが好ましい。
これらは1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the terminal blocking agent include, but are not limited to, monocarboxylic acids, monoamines, acid anhydrides, monoisocyanates, monoacid halides, monoesters, monoalcohols, and the like.
Among these, monocarboxylic acid and monoamine are preferable from the viewpoint of the thermal stability of the polyamide resin.
These may be used alone or in combination of two or more.
末端封止剤として使用できるモノカルボン酸としては、アミノ基との反応性を有するものであればよく、以下に限定されるものではないが、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、イソブチル酸等の脂肪族モノカルボン酸;シクロヘキサンカルボン酸等の脂環族モノカルボン酸;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、及びフェニル酢酸等の芳香族モノカルボン酸;等が挙げられる。
これらは1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The monocarboxylic acid that can be used as the end-capping agent is not limited to the following as long as it has reactivity with an amino group. For example, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid , Caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecylic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, pivalic acid, isobutyric acid and other aliphatic monocarboxylic acids; cyclohexanecarboxylic acid and other alicyclic monocarboxylic acids; benzoic acid, And aromatic monocarboxylic acids such as toluic acid, α-naphthalenecarboxylic acid, β-naphthalenecarboxylic acid, methylnaphthalenecarboxylic acid, and phenylacetic acid.
These may be used alone or in combination of two or more.
末端封止剤として使用できるモノアミンとしては、カルボキシル基との反応性を有するものであればよく、以下に限定されるものではないが、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミ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族モノアミン;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。
これらは1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The monoamine that can be used as the end-capping agent is not limited to the following as long as it has reactivity with a carboxyl group. For example, methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, hexylamine, Aliphatic monoamines such as octylamine, decylamine, stearylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylami; Alicyclic monoamines such as cyclohexylamine, dicyclohexylamine; Aromatic monoamines such as aniline, toluidine, diphenylamine, naphthylamine; etc. Is mentioned.
These may be used alone or in combination of two or more.
末端封止剤として使用できる酸無水物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水安息香酸、無水酢酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。
これらは、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the acid anhydride that can be used as the end-capping agent include, but are not limited to, phthalic anhydride, maleic anhydride, benzoic anhydride, acetic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.
末端封止剤として使用できるモノイソシアネートとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、フェニルイソシアネート、トリルイソシアネート、ジメチルフェニルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、ブチルイソシアネート、ナフチルイソシアネート等が挙げられる。
これらは1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the monoisocyanate that can be used as the end-capping agent include, but are not limited to, phenyl isocyanate, tolyl isocyanate, dimethylphenyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, butyl isocyanate, and naphthyl isocyanate.
These may be used alone or in combination of two or more.
末端封止剤として使用できるモノ酸ハロゲン化物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、安息香酸、ジフェニルメタンカルボン酸、ジフェニルスルホンカルボン酸、ジフェニルスルホキシドカルボン酸、ジフェニルスルフィドカルボン酸、ジフェニルエーテルカルボン酸、ベンゾフェノンカルボン酸、ビフェニルカルボン酸、α−ナフタレンカルボン酸、β−ナフタレンカルボン酸、アントラセンカルボン酸等のモノカルボン酸の、ハロゲン置換モノカルボン酸が挙げられる。
これらは1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of monoacid halides that can be used as end-capping agents include, but are not limited to, benzoic acid, diphenylmethane carboxylic acid, diphenyl sulfone carboxylic acid, diphenyl sulfoxide carboxylic acid, diphenyl sulfide carboxylic acid, diphenyl ether carboxylic acid. Examples include halogen-substituted monocarboxylic acids of monocarboxylic acids such as acids, benzophenone carboxylic acids, biphenyl carboxylic acids, α-naphthalene carboxylic acids, β-naphthalene carboxylic acids, and anthracene carboxylic acids.
These may be used alone or in combination of two or more.
末端封止剤として使用できるモノエステル類としては、以下に限定されるものではないが、例えば、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノベヘネート、グリセリンモノモンタネート、ペンタエリスリトールモノパルミテート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールモノベヘネート、ペンタエリスリトールモノモンタネート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノベヘネート、ソルビタンモノモンタネート、ソルビタンジモンタネート、ソルビタントリモンタネート、ソルビトールモノパルミテート、ソルビトールモノステアレート、ソルビトールモノベヘネート、ソルビトールトリベヘネート、ソルビトールモノモンタネート、ソルビトールジモンタネート等が挙げられる。
これらは1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Monoesters that can be used as end-capping agents include, but are not limited to, for example, glycerin monopalmitate, glycerin monostearate, glycerin monobehenate, glycerin monomontanate, pentaerythritol monopalmitate. , Pentaerythritol monostearate, pentaerythritol monobehenate, pentaerythritol monomontanate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monobehenate, sorbitan monomontanate, sorbitan dimontanate, sorbitan trimontanate, sorbitol Monopalmitate, sorbitol monostearate, sorbitol monobehenate, sorbitol tribehenate, sorbitol monomontanate, sorbi Over distearate montanate and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.
末端封止剤として使用できるモノアルコール類としては、以下に限定されるものではないが、例えば、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノール、エイコサノール、ドコサノール、トリコサノール、テトラコサノール、ヘキサコサノール、ヘプタコサノール、オクタコサノール、トリアコンタノール(以上、直鎖状、分岐状)、オレイルアルコール、ベヘニルアルコール、フェノール、クレゾール(o−、m−、p−体)、ビフェノール(o−、m−、p−体)、1−ナフトール、2−ナフトール等が挙げられる。
これらは1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Monoalcohols that can be used as end-capping agents include, but are not limited to, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tridecanol, tetradecanol, and the like. Nord, pentadecanol, hexadecanol, heptadecanol, octadecanol, nonadecanol, eicosanol, docosanol, tricosanol, tetracosanol, hexacosanol, heptacosanol, octacosanol, triacontanol (over, linear, branched) ), Oleyl alcohol, behenyl alcohol, phenol, cresol (o-, m-, p-isomer), biphenol (o-, m-, p-isomer), 1-naphthol, 2-naphthol, etc. And the like.
These may be used alone or in combination of two or more.
ポリアミド樹脂の融点は、特に限定されるものではないが、好ましくは200℃以上340℃以下であり、より好ましくは210℃以上335℃以下であり、さらに好ましくは240℃以上330℃以下である。
ポリアミド樹脂の融点を、200℃以上とすることにより、ポリアミド樹脂組成物の耐熱性が向上する傾向にある。
ポリアミド樹脂の融点を、340℃以下とすることにより、ポリアミド樹脂組成物の溶融加工中の熱分解や劣化をより効果的に抑制できる傾向にある。
The melting point of the polyamide resin is not particularly limited, but is preferably 200 ° C. or higher and 340 ° C. or lower, more preferably 210 ° C. or higher and 335 ° C. or lower, and further preferably 240 ° C. or higher and 330 ° C. or lower.
By setting the melting point of the polyamide resin to 200 ° C. or higher, the heat resistance of the polyamide resin composition tends to be improved.
By setting the melting point of the polyamide resin to 340 ° C. or lower, thermal decomposition and deterioration during melt processing of the polyamide resin composition tend to be more effectively suppressed.
ポリアミド樹脂の融点は、JIS−K7121に準じて、例えば昇温速度20℃/分の条件で測定することができる。測定装置としては、例えば、PERKIN−ELMER社製、Diamond DSC等を用いることができる。 The melting point of the polyamide resin can be measured according to JIS-K7121, for example, under a temperature rising rate of 20 ° C./min. As the measuring device, for example, Diamond DSC manufactured by PERKIN-ELMER can be used.
原料の(A)ポリアミド樹脂や、ポリアミド樹脂組成物中のポリアミド樹脂の分子量は、種々の方法により測定することができる。
例えば、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)による分子量測定や溶液粘度などが挙げられる。具体的に、溶液粘度としては、ISO307(JIS−K6933)に準拠して測定される粘度数[VN]やASTM−D789に準拠して測定されるギ酸相対粘度[RV]がある。ISO307(JIS−K6933)による測定としては、一例として、25℃において96%濃度の硫酸中、ポリアミド樹脂濃度0.5質量%溶液で測定することができる。
The molecular weight of the raw material (A) polyamide resin and the polyamide resin in the polyamide resin composition can be measured by various methods.
Examples thereof include molecular weight measurement by GPC (gel permeation chromatography) and solution viscosity. Specifically, as the solution viscosity, there are a viscosity number [VN] measured according to ISO 307 (JIS-K6933) and a formic acid relative viscosity [RV] measured according to ASTM-D789. As an example of the measurement according to ISO 307 (JIS-K6933), the measurement can be performed with a polyamide resin concentration of 0.5% by mass in 96% sulfuric acid at 25 ° C.
また、上記の異なる規格への換算については、例えば、ISO307(JIS−K6933)に記載されている換算表などを適宜用いればよい。 For conversion to the different standards, for example, a conversion table described in ISO 307 (JIS-K6933) may be used as appropriate.
本明細書では、前記粘度数[VN]を、原料の(A)ポリアミド樹脂の分子量の指標としており、VNの数値が高いほど高分子量であるものと評価される。(また、同じ[VN]に対して、PA66の場合については[RV]もカッコ内に併記した) In the present specification, the viscosity number [VN] is used as an index of the molecular weight of the raw material (A) polyamide resin, and the higher the value of VN, the higher the molecular weight. (For the same [VN], [RV] is also shown in parentheses for PA66)
本実施形態のポリアミド樹脂組成物の粘度数[VN]は、160mL/g(RV(PA66):58)以上であり、VN165mL/g以上VN350mL/g以下(RV(PA66):61以上477以下)が好ましい。本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、粘度数[VN]を160mL/g以上にすることで、耐衝撃性を向上させることができる。また、本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、粘度数[VN]を350mL/g以下にすることで、成形などの溶融加工性を確保することができる。本実施形態のポリアミド樹脂組成物の粘度数[VN]は、より好ましくは、175mL/g以上310mL/g以下(RV(PA66):69以上306以下)であり、さらにより好ましくは180mL/g以上290mL/g以下(RV(PA66):72以上245以下)であり、さらに一層好ましくは、190mL/g以上270mL/g以下(RV(PA66):81以上197以下)であり、特に好ましくは、200mL/g以上250mL/g以下(RV(PA66):90以上157以下)である。
なお、本実施形態において、ポリアミド樹脂組成物の粘度数[VN]は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
The viscosity number [VN] of the polyamide resin composition of the present embodiment is 160 mL / g (RV (PA66): 58) or more, VN165 mL / g or more and VN350 mL / g or less (RV (PA66): 61 or more and 477 or less). Is preferred. The polyamide resin composition of this embodiment can improve impact resistance by setting the viscosity number [VN] to 160 mL / g or more. Moreover, the polyamide resin composition of this embodiment can ensure melt processability, such as molding, by setting the viscosity number [VN] to 350 mL / g or less. The viscosity number [VN] of the polyamide resin composition of the present embodiment is more preferably 175 mL / g or more and 310 mL / g or less (RV (PA66): 69 or more and 306 or less), and still more preferably 180 mL / g or more. 290 mL / g or less (RV (PA66): 72 to 245), even more preferably 190 mL / g to 270 mL / g (RV (PA66): 81 to 197), particularly preferably 200 mL / G to 250 mL / g (RV (PA66): 90 to 157).
In addition, in this embodiment, the viscosity number [VN] of a polyamide resin composition can be measured by the method as described in the below-mentioned Example.
上述の範囲の粘度数[VN]を有するポリアミド樹脂組成物を得る方法としては、例えば、原料の(A)ポリアミド樹脂の分子量を適宜調整する方法が挙げられる。
原料の(A)ポリアミド樹脂の分子量を調整する方法としては、例えば、ペレットなど固体の状態の原料の(A)ポリアミド樹脂を融点以下の温度で加熱し高分子量化させる固相重合法や原料の(A)ポリアミド樹脂に高分子量化の触媒を加えて、溶融押出にて原料の(A)ポリアミド樹脂を高分子量化させる触媒高分子量化押出法等が挙げられる。
なかでも、原料の(A)ポリアミド樹脂に(B)強化材を添加して溶融混練にてポリアミド樹脂組成物を製造する場合は、固相重合法など別工程で原料の(A)ポリアミド樹脂の高分子量化を行う方法よりも、(B)強化材混練と原料の(A)ポリアミド樹脂の高分子量化とを同時に実施することが可能な触媒高分子量化押出法が、工程が少なく好ましい。
Examples of a method for obtaining a polyamide resin composition having a viscosity number [VN] in the above range include a method of appropriately adjusting the molecular weight of the raw material (A) polyamide resin.
As a method for adjusting the molecular weight of the raw material (A) polyamide resin, for example, a solid phase polymerization method in which the raw material (A) polyamide resin in a solid state such as pellets is heated to a temperature lower than the melting point to increase the molecular weight, (A) A catalyst high molecular weight extrusion method in which a high molecular weight catalyst is added to a polyamide resin, and the raw material (A) polyamide resin is made high molecular weight by melt extrusion, and the like.
In particular, when the polyamide resin composition is produced by melt kneading by adding the (B) reinforcing material to the raw material (A) polyamide resin, the raw material (A) A catalyst high molecular weight extrusion method capable of simultaneously carrying out (B) kneading of the reinforcing material and high molecular weight of the raw material (A) polyamide resin is preferable to the method of performing high molecular weight because there are few steps.
この場合は、押出原料の(A)ポリアミド樹脂の粘度数[VN]はさほど高くなくてもよい。押出機モーターへの負荷を低減し、吐出量を大きくして効率よくポリアミド樹脂組成物を生産したい場合は、原料の(A)ポリアミド樹脂の粘度数[VN]は、70mL/g以上200mL/g以下が好ましく、より好ましくは、90mL/g以上180mL/g以下であり、さらに好ましくは100mL/g以上170mL/g以下であり、特に好ましくは、120mL/g以上165mL/g未満である。 In this case, the viscosity number [VN] of the extruded raw material (A) polyamide resin may not be so high. When reducing the load on the extruder motor and increasing the discharge rate to efficiently produce a polyamide resin composition, the viscosity number [VN] of the raw material (A) polyamide resin is 70 mL / g or more and 200 mL / g. The following are preferable, More preferably, they are 90 mL / g or more and 180 mL / g or less, More preferably, they are 100 mL / g or more and 170 mL / g or less, Especially preferably, they are 120 mL / g or more and less than 165 mL / g.
本実施形態に用いるポリアミド樹脂のポリマー末端は、1)アミノ基末端、2)カルボキシル基末端、3)末端封止剤による末端、及び4)その他の末端のいずれかである。
ポリアミド樹脂のポリマー末端とは、ジカルボン酸とジアミン(必要に応じて、ラクタム及び/又はアミノカルボン酸を含む)とが、アミド結合により重合した重合体のポリマー鎖の末端部分を意味する。
The polymer terminal of the polyamide resin used in the present embodiment is any one of 1) an amino group terminal, 2) a carboxyl group terminal, 3) a terminal end-capping agent, and 4) other terminal.
The polymer terminal of the polyamide resin means a terminal part of a polymer chain of a polymer obtained by polymerizing dicarboxylic acid and diamine (including lactam and / or aminocarboxylic acid, if necessary) by an amide bond.
1)アミノ基末端は、ポリマー末端がアミノ基(−NH2)であることを意味し、ポリマー鎖の末端が原料のジアミンやラクタム、アミノカルボン酸に由来する。
2)カルボキシル基末端は、ポリマー末端がカルボキシル基(−COOH)であることを意味し、ポリマー鎖の末端が原料のジカルボン酸、ジアミンやラクタム、アミノカルボン酸に由来する。
3)末端封止剤による末端は、重合時に添加した末端封止剤で、ポリマー末端が封止されていることを意味し、モノカルボン酸及びモノアミンなどの末端封止剤に由来する構造を有する。
4)その他の末端は、1)から4)に分類されないポリマー末端であり、例えば、アミノ基末端が脱アンモニア反応して生成した末端及びカルボキシル基末端が脱炭酸反応して生成した末端などが挙げられる。
1) Amino group terminal means that the polymer terminal is an amino group (—NH 2 ), and the terminal of the polymer chain is derived from a raw material diamine, lactam, or aminocarboxylic acid.
2) The carboxyl group end means that the polymer end is a carboxyl group (—COOH), and the end of the polymer chain is derived from a raw material dicarboxylic acid, diamine, lactam, or aminocarboxylic acid.
3) The end by the end-capping agent means that the end of the polymer is capped by the end-capping agent added at the time of polymerization, and has a structure derived from end-capping agents such as monocarboxylic acid and monoamine. .
4) The other terminal is a polymer terminal not classified in 1) to 4), and examples thereof include a terminal generated by deammonia reaction at the amino group terminal and a terminal generated by decarboxylation reaction at the carboxyl group terminal. It is done.
これらの末端基の定量は、例えば、下記実施例に記載するように、1H−NMRを用いて測定することができる。例えば、アミノ基末端の場合の末端濃度は、末端のアミノ基の窒素原子に隣接する炭素に結合する水素の積分比を基に算出することができる。 The quantification of these end groups can be measured, for example, using 1 H-NMR as described in the following examples. For example, the terminal concentration in the case of an amino group terminal can be calculated based on the integral ratio of hydrogen bonded to carbon adjacent to the nitrogen atom of the terminal amino group.
原料の(A)ポリアミド樹脂は、例えば、カルボキシル基末端とアミノ基末端とが脱水重縮合(アミド化反応)して、アミド結合を形成し高分子量化する。また、このアミド化反応は逆反応も存在し、平衡反応であることが知られている。従って、原料の(A)ポリアミド樹脂の高分子量化をより促進させたい場合や成形などの溶融加工時などに逆反応を抑制してポリアミド樹脂の高分子量の状態を維持させたい場合は、ポリアミド樹脂におけるカルボキシル基末端濃度[COOH]とアミノ基末端濃度[NH2]との積が最大になるようにすることが好ましい。 In the raw material (A) polyamide resin, for example, a carboxyl group terminal and an amino group terminal undergo dehydration polycondensation (amidation reaction) to form an amide bond to increase the molecular weight. This amidation reaction is known to be an equilibrium reaction with a reverse reaction. Therefore, when it is desired to further increase the high molecular weight of the raw material (A) polyamide resin or to maintain the high molecular weight state of the polyamide resin by suppressing the reverse reaction during melt processing such as molding, the polyamide resin It is preferable that the product of the carboxyl group terminal concentration [COOH] and the amino group terminal concentration [NH 2 ] is maximized.
ポリマー末端は(直鎖状ポリマーの場合)ポリマー鎖の両端に2つ存在する。従って、ポリマーの分子量によって、総末端基濃度は変化する。即ち、同一分子量の時には、総末端基濃度は一定であり、その中でカルボキシル基末端濃度[COOH]とアミノ基末端濃度[NH2]との積が最大になるようにするには、[COOH]=[NH2]([COOH]−[NH2]=0)に近づけるようにすべきである。 There are two polymer ends (for linear polymers) at both ends of the polymer chain. Therefore, the total end group concentration varies depending on the molecular weight of the polymer. That is, when the molecular weight is the same, the total terminal group concentration is constant, and in order to maximize the product of the carboxyl group terminal concentration [COOH] and the amino group terminal concentration [NH 2 ], [COOH ] = [NH 2 ] ([COOH] − [NH 2 ] = 0).
ところで、PA66などのジアミン及びジカルボン酸の縮合重合で得られるポリアミド樹脂の重合を行う場合、ヘキサメチレンジアミン(ジアミン)とアジピン酸(ジカルボン酸)との当量塩水溶液を原料に用いて、該原料を加熱し、重合をすることが一般的である。しかし、このような重合方法では、重合時の加熱により、水(水溶液の溶媒の水及びアミド結合形成時の縮合水)だけではなく、ジアミンの一部も重合系外に逃散してしまい、ポリアミド樹脂としては、[COOH]−[NH2]>30ミリ当量/kgとなってしまう。 By the way, when polymerizing a polyamide resin obtained by condensation polymerization of a diamine such as PA66 and a dicarboxylic acid, an equivalent salt aqueous solution of hexamethylenediamine (diamine) and adipic acid (dicarboxylic acid) is used as a raw material. It is common to polymerize by heating. However, in such a polymerization method, not only water (water of the solvent of the aqueous solution and condensed water at the time of amide bond formation) but also part of the diamine escapes out of the polymerization system due to heating during the polymerization. As the resin, [COOH]-[NH 2 ]> 30 meq / kg.
このように[COOH]−[NH2]>30ミリ当量/kgの状態で、そのままポリアミド樹脂を高分子量化すると、[COOH]と[NH2]とを同数ずつ消費していくため、[NH2]は一層少なくなってしまう。ポリアミド樹脂におけるアミノ基末端は、(B)強化材の表面や表面処理剤との反応により、強固な界面を形成するため、ポリアミド樹脂組成物の耐加水分解性などを向上させるためには、ポリアミド樹脂におけるアミノ基末端濃度[NH2]を増やし、できる限りカルボキシル基末端[COOH]とバランスした量にすることが好ましい。 Thus, when the polyamide resin is polymerized as it is in the state of [COOH]-[NH 2 ]> 30 meq / kg, the same number of [COOH] and [NH 2 ] are consumed. 2 ] is even less. The amino group terminal in the polyamide resin forms a strong interface by reaction with the surface of the reinforcing material (B) and the surface treatment agent. In order to improve the hydrolysis resistance of the polyamide resin composition, polyamide It is preferable to increase the amino group terminal concentration [NH 2 ] in the resin so that the amount is balanced with the carboxyl group terminal [COOH] as much as possible.
従って、これら2つの観点より、本実施形態のポリアミド樹脂組成物に含有しているポリアミド樹脂におけるカルボキシル基末端濃度[COOH]とアミノ基末端濃度[NH2]との差([COOH]−[NH2])は、−25〜25ミリ当量/kgである。本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂におけるカルボキシル基末端濃度[COOH]とアミノ基末端濃度[NH2]との差([COOH]−[NH2])が25ミリ当量/kg以下であると、耐加水分解性が良好となり、−25ミリ当量/kg以上であると、アミノ基末端基由来の分解ガスの発生を抑制できるため、成形性が向上し、色調が向上する。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物に含有しているポリアミド樹脂におけるカルボキシル基末端濃度[COOH]とアミノ基末端濃度[NH2]との差([COOH]−[NH2])は、好ましくは、−15〜25ミリ当量/kgであり、より好ましくは、−5〜25ミリ当量/kgであり、さらに好ましくは0〜25ミリ当量/kgであり、よりさらに好ましくは1〜20ミリ当量/kgであり、よりさらに一層好ましくは、1〜15ミリ当量/kgであり、特に好ましくは5〜15ミリ当量/kgである。
Therefore, from these two viewpoints, the difference between the carboxyl group terminal concentration [COOH] and the amino group terminal concentration [NH 2 ] in the polyamide resin contained in the polyamide resin composition of this embodiment ([COOH] − [NH 2 ]) is from -25 to 25 meq / kg. In the polyamide resin composition of the present embodiment, the difference ([COOH]-[NH 2 ]) between the carboxyl group terminal concentration [COOH] and the amino group terminal concentration [NH2] in the polyamide resin is 25 meq / kg or less. And hydrolysis resistance becomes favorable, and since it can suppress generation | occurrence | production of the decomposition gas derived from an amino-group terminal group as it is more than -25 milliequivalent / kg, a moldability improves and a color tone improves.
The difference ([COOH] − [NH 2 ]) between the carboxyl group terminal concentration [COOH] and the amino group terminal concentration [NH 2 ] in the polyamide resin contained in the polyamide resin composition of the present embodiment is preferably -15 to 25 meq / kg, more preferably -5 to 25 meq / kg, more preferably 0 to 25 meq / kg, and even more preferably 1 to 20 meq / kg. Even more preferably, it is 1 to 15 meq / kg, and particularly preferably 5 to 15 meq / kg.
このような末端濃度のポリアミド樹脂を製造する方法としては、例えば、一般的な末端濃度([COOH]−[NH2]>30ミリ当量/kg)のポリアミド樹脂に、押出などの溶融加工の際にアミン成分を添加して、ポリアミド樹脂のアミノ基末端濃度を増やす方法や、ポリアミド樹脂のモノマー原料として、上述したジアミンの逃散分を見越してジカルボン酸とジアミンとの当量よりジアミン成分を過剰に添加した原料を用い、該原料から重合することによって製造する方法が挙げられる。
なお、本実施形態において、カルボキシル基末端濃度[COOH]及びアミノ基末端濃度[NH2]は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
As a method for producing a polyamide resin having such a terminal concentration, for example, a polyamide resin having a general terminal concentration ([COOH]-[NH 2 ]> 30 meq / kg) is subjected to melt processing such as extrusion. Add an amine component to the resin to increase the amino group terminal concentration of the polyamide resin, or add an excess of the diamine component from the equivalent of dicarboxylic acid and diamine as a monomer raw material for the polyamide resin in anticipation of the above-mentioned escape of diamine The method of manufacturing by using the raw material which carried out and polymerizing from this raw material is mentioned.
In the present embodiment, the carboxyl group terminal concentration [COOH] and the amino group terminal concentration [NH 2 ] can be measured by the methods described in Examples described later.
(原料としての(A)ポリアミド樹脂の製造方法)
原料としての(A)ポリアミド樹脂の製造方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、以下の種々の方法が挙げられる
(Production method of (A) polyamide resin as raw material)
The production method of the (A) polyamide resin as a raw material is not particularly limited, and examples thereof include the following various methods.
1)ジカルボン酸及びジアミンの水溶液又は水の懸濁液、又はジカルボン酸及びジアミン塩とラクタム及び/又はアミノカルボン酸などの他の成分との混合物(以下、これらを、「その混合物」と略称する場合がある。)の水溶液又は水の懸濁液を加熱し、溶融状態を維持したまま重合させる方法(以下、「熱溶融重合法」ともいう。);
2)ジカルボン酸及びジアミン又はその混合物の水溶液又は水の懸濁液を加熱し、析出したプレポリマーと取り出す方法(「プレポリマー法」);
3)熱溶融重合法で得られたポリアミドを融点以下の温度で固体状態を維持したまま重合度を上昇させる方法(「熱溶融重合・固相重合法」);
4)ジカルボン酸及びジアミン又はその混合物の水溶液又は水の懸濁液を加熱し、析出したプレポリマーをさらにニーダーなどの押出機で再び溶融して、その重合度を上昇させる方法(「プレポリマー・押出重合法」);
5)ジカルボン酸及びジアミン又はその混合物の水溶液又は水の懸濁液を加熱し、析出したプレポリマーをさらにポリアミドの融点以下の温度で固体状態を維持して、その重合度を上昇させる方法(「プレポリマー・固相重合法」);
6)ジカルボン酸及びジアミン又はその混合物を、固体状態を維持したまま重合させる方法(「モノマー・固相重合法」);
7)「ジカルボン酸及びジアミンの塩」又はその混合物を、固体状態を維持したまま重合させる方法(「塩・固相重合法」);
8)ジカルボン酸と等価なジカルボン酸ハライド及びジアミンを用いて重合させる方法(「溶液法」)。
1) An aqueous solution of dicarboxylic acid and diamine or a suspension of water, or a mixture of dicarboxylic acid and diamine salt and other components such as lactam and / or aminocarboxylic acid (hereinafter, these are abbreviated as “the mixture”) A method in which an aqueous solution or a suspension of water is heated and polymerized while maintaining a molten state (hereinafter, also referred to as “hot melt polymerization method”);
2) A method of heating an aqueous solution or a suspension of water of a dicarboxylic acid and a diamine or a mixture thereof and removing the precipitated prepolymer (“prepolymer method”);
3) A method of increasing the degree of polymerization while maintaining the solid state of the polyamide obtained by the hot melt polymerization method at a temperature below the melting point (“hot melt polymerization / solid phase polymerization method”);
4) A method in which an aqueous solution or a suspension of water of dicarboxylic acid and diamine or a mixture thereof is heated, and the precipitated prepolymer is further melted again by an extruder such as a kneader to increase the degree of polymerization (“prepolymer · Extrusion polymerization method ");
5) A method in which an aqueous solution or a suspension of water of dicarboxylic acid and diamine or a mixture thereof is heated, and the precipitated prepolymer is further maintained in a solid state at a temperature below the melting point of polyamide to increase the degree of polymerization (“ Prepolymer / solid phase polymerization method));
6) A method of polymerizing a dicarboxylic acid and a diamine or a mixture thereof while maintaining a solid state (“monomer / solid phase polymerization method”);
7) A method of polymerizing “a salt of dicarboxylic acid and diamine” or a mixture thereof while maintaining a solid state (“salt / solid phase polymerization method”);
8) A method of polymerization using a dicarboxylic acid halide and a diamine equivalent to a dicarboxylic acid (“solution method”).
本実施形態において、ポリアミド樹脂に(B)強化材を添加して溶融混練にてポリアミド樹脂組成物を製造する場合は、固相重合法など別工程で原料の(A)ポリアミド樹脂の高分子量化を行わなくても、(B)強化材混練と原料の(A)ポリアミド樹脂の高分子量化とを同時に実施することが可能である。そのため、この場合、原料の(A)ポリアミド樹脂を敢えて高分子量化する必要はない観点において、上記原料の(A)ポリアミド樹脂の製造方法の中でも、工程が少なく安定した分子量が得られ易い熱溶融重合法やプレポリマー法が好ましい。 In the present embodiment, when (B) a reinforcing material is added to a polyamide resin and a polyamide resin composition is produced by melt kneading, the raw material (A) is made to have a high molecular weight in a separate process such as a solid phase polymerization method. (B) Reinforcement material kneading and raw material (A) high molecular weight of polyamide resin can be carried out simultaneously. Therefore, in this case, from the viewpoint that it is not necessary to deliberately increase the molecular weight of the raw material (A) polyamide resin, among the methods for producing the raw material (A) polyamide resin, there are few steps and thermal melting is easy to obtain a stable molecular weight. A polymerization method and a prepolymer method are preferred.
原料としての(A)ポリアミド樹脂の製造方法における重合形態は、以下に限定されるものではなく、例えば、バッチ式、連続式が挙げられる。
重合装置としては、特に限定されず、公知の装置(例えば、オートクレーブ型反応器、タンブラー型反応器、ニーダー等の押出機型反応器等)を用いることもできる。
The polymerization form in the method for producing the (A) polyamide resin as a raw material is not limited to the following, and examples thereof include a batch type and a continuous type.
The polymerization apparatus is not particularly limited, and a known apparatus (for example, an autoclave type reactor, a tumbler type reactor, an extruder type reactor such as a kneader, etc.) can also be used.
((B)強化材)
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、(B)強化材を含有する。
(B)強化材とは、材料の強度及び/又は剛性を向上させるものであれば、以下に限定されるものではないが、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ケイ酸カルシウム繊維、チタン酸カリウム繊維、ホウ酸アルミニウム繊維、フレーク状ガラス、タルク、カオリン、マイカ、ハイドロタルサイト、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、酸化亜鉛、リン酸一水素カルシウム、ウォラストナイト、シリカ、ゼオライト、アルミナ、ベーマイト、水酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、ケイ酸カルシウム、アルミノケイ酸ナトリウム、ケイ酸マグネシウム、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ファーネスブラック、カーボンナノチューブ、グラファイト、黄銅、銅、銀、アルミニウム、ニッケル、鉄、フッ化カルシウム、モンモリロナイト、膨潤性フッ素雲母及びアパタイトが挙げられる。
これらの中でも、強度及び剛性を増大させる観点から、ガラス繊維、炭素繊維、フレーク状ガラス、タルク、カオリン、マイカ、炭酸カルシウム、リン酸一水素カルシウム、ウォラストナイト、シリカ、カーボンナノチューブ、グラファイト、フッ化カルシウム、モンモリロナイト、膨潤性フッ素雲母及びアパタイトが好ましい。
また、より好ましくは、ガラス繊維、炭素繊維、ウォラストナイト、タルク、マイカ、カオリン及び窒化珪素が挙げられる。上記した(B)強化材は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
((B) reinforcement)
The polyamide resin composition of the present embodiment contains (B) a reinforcing material.
(B) The reinforcing material is not limited to the following as long as it improves the strength and / or rigidity of the material. For example, glass fiber, carbon fiber, calcium silicate fiber, potassium titanate fiber , Aluminum borate fiber, flaky glass, talc, kaolin, mica, hydrotalcite, calcium carbonate, zinc carbonate, zinc oxide, calcium monohydrogen phosphate, wollastonite, silica, zeolite, alumina, boehmite, aluminum hydroxide , Titanium oxide, silicon oxide, magnesium oxide, calcium silicate, sodium aluminosilicate, magnesium silicate, ketjen black, acetylene black, furnace black, carbon nanotube, graphite, brass, copper, silver, aluminum, nickel, iron, fluorine Calcium fluoride Morironaito include swellable fluorine mica and apatite.
Among these, from the viewpoint of increasing strength and rigidity, glass fiber, carbon fiber, flaky glass, talc, kaolin, mica, calcium carbonate, calcium monohydrogen phosphate, wollastonite, silica, carbon nanotube, graphite, fluorine Calcium fluoride, montmorillonite, swellable fluorinated mica and apatite are preferred.
More preferably, glass fiber, carbon fiber, wollastonite, talc, mica, kaolin and silicon nitride are used. The above-mentioned (B) reinforcing material may be used alone or in combination of two or more.
上記のガラス繊維や炭素繊維のうち、優れた機械的特性をポリアミド樹脂組成物に付与できるという観点から、数平均繊維径が3〜30μmであって、かつ前記ポリアミド樹脂組成物中において、重量平均繊維長が100〜750μmであり、重量平均繊維長と数平均繊維径とのアスペクト比(重量平均繊維長を数平均繊維径で除した値)が10〜100であるものがより好ましい。 From the viewpoint that excellent mechanical properties can be imparted to the polyamide resin composition among the above glass fibers and carbon fibers, the number average fiber diameter is 3 to 30 μm, and in the polyamide resin composition, the weight average More preferably, the fiber length is 100 to 750 μm, and the aspect ratio of the weight average fiber length to the number average fiber diameter (value obtained by dividing the weight average fiber length by the number average fiber diameter) is 10 to 100.
また、上記のウォラストナイトのうち、優れた機械的特性をポリアミド樹脂組成物に付与できるという観点から、数平均繊維径が3〜30μmであって、かつポリアミド樹脂組成物中において、重量平均繊維長が10〜500μmであり、前記アスペクト比が3〜100であるものがより好ましい。 Further, among the above wollastonites, the number average fiber diameter is 3 to 30 μm from the viewpoint that excellent mechanical properties can be imparted to the polyamide resin composition, and the weight average fiber in the polyamide resin composition It is more preferable that the length is 10 to 500 μm and the aspect ratio is 3 to 100.
また、上記のタルク、マイカ、カオリン及び窒化珪素のうち、優れた機械的特性をポリアミド樹脂組成物に付与できるという観点から、数平均繊維径が0.1〜3μmであるものがより好ましい。 Of the above talc, mica, kaolin, and silicon nitride, those having a number average fiber diameter of 0.1 to 3 μm are more preferable from the viewpoint that excellent mechanical properties can be imparted to the polyamide resin composition.
ここで、前記数平均繊維径及び重量平均繊維長に関しては、ポリアミド樹脂組成物を電気炉に入れて、含まれる有機物を焼却処理し、残渣分から、例えば100本以上の強化材を任意に選択し、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察して、これらの強化材の繊維径を測定することにより数平均繊維径を測定することができ、倍率1000倍でのSEM写真を用いて繊維長を計測することにより重量平均繊維長を求めることができる。 Here, regarding the number average fiber diameter and the weight average fiber length, the polyamide resin composition is put into an electric furnace, the contained organic matter is incinerated, and, for example, 100 or more reinforcing materials are arbitrarily selected from the residue. The number average fiber diameter can be measured by observing with a scanning electron microscope (SEM) and measuring the fiber diameter of these reinforcing materials, and the fiber length is measured using an SEM photograph at a magnification of 1000 times. By doing so, the weight average fiber length can be determined.
前記(B)強化材は、シランカップリング剤等により表面処理を施してもよい。
前記シランカップリング剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシランやN−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミノシラン類;γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランやγ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプトシラン類;エポキシシラン類;ビニルシラン類が挙げられる。
中でも、アミノシラン類が好ましい。
The reinforcing material (B) may be subjected to a surface treatment with a silane coupling agent or the like.
Examples of the silane coupling agent include, but are not limited to, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, and N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyl. Aminosilanes such as dimethoxysilane; mercaptosilanes such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane and γ-mercaptopropyltriethoxysilane; epoxysilanes; vinylsilanes.
Of these, aminosilanes are preferable.
また、前記ガラス繊維や炭素繊維については、さらに集束剤を含んでいてもよい。集束剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体と前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体、エポキシ化合物、ポリカルボジイミド化合物、ポリウレタン樹脂、アクリル酸のホモポリマー、アクリル酸とその他共重合性モノマーとのコポリマー、並びにこれらの第1級、第2級及び第3級アミンとの塩等が挙げられる。
これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
特に、ポリアミド樹脂組成物の機械的強度の観点から、カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体と前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体、エポキシ化合物、ポリカルボジイミド化合物及びポリウレタン樹脂、並びにこれらの組み合わせが好ましく、カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体と前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体、ポリカルボジイミド化合物及びポリウレタン樹脂、並びにこれらの組み合わせがより好ましい。
The glass fiber or carbon fiber may further contain a sizing agent. Examples of the sizing agent include, but are not limited to, for example, a carboxylic acid anhydride-containing unsaturated vinyl monomer and an unsaturated vinyl monomer excluding the carboxylic acid anhydride-containing unsaturated vinyl monomer; , Epoxy compounds, polycarbodiimide compounds, polyurethane resins, acrylic acid homopolymers, copolymers of acrylic acid and other copolymerizable monomers, and their primary, secondary and tertiary copolymers. Examples include salts with secondary amines.
These may be used alone or in combination of two or more.
In particular, from the viewpoint of the mechanical strength of the polyamide resin composition, the carboxylic acid anhydride-containing unsaturated vinyl monomer and the unsaturated vinyl monomer excluding the carboxylic acid anhydride-containing unsaturated vinyl monomer are structural units. A copolymer, an epoxy compound, a polycarbodiimide compound, a polyurethane resin, and a combination thereof are preferably used, and the carboxylic acid anhydride-containing unsaturated vinyl monomer and the carboxylic acid anhydride-containing unsaturated vinyl monomer are excluded. A copolymer containing a saturated vinyl monomer as a structural unit, a polycarbodiimide compound, a polyurethane resin, and a combination thereof are more preferable.
カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体と前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体のうち、前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸や無水シトラコン酸が挙げられ、中でも無水マレイン酸が好ましい。
一方、前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とは、カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体とは異なる不飽和ビニル単量体をいう。前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、2,3−ジクロロブタジエン、1,3−ペンタジエン、シクロオクタジエン、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレートが挙げられる。特にスチレンやブタジエンが好ましい。
Among the copolymers containing carboxylic acid anhydride-containing unsaturated vinyl monomers and unsaturated vinyl monomers excluding the carboxylic acid anhydride-containing unsaturated vinyl monomers as constituent units, the carboxylic acid anhydride-containing copolymer Examples of the unsaturated vinyl monomer include, but are not limited to, maleic anhydride, itaconic anhydride and citraconic anhydride, with maleic anhydride being preferred.
On the other hand, the unsaturated vinyl monomer excluding the carboxylic anhydride-containing unsaturated vinyl monomer means an unsaturated vinyl monomer different from the carboxylic anhydride-containing unsaturated vinyl monomer. The unsaturated vinyl monomer excluding the carboxylic acid anhydride-containing unsaturated vinyl monomer is not limited to the following, for example, styrene, α-methylstyrene, ethylene, propylene, butadiene, isoprene, Examples include chloroprene, 2,3-dichlorobutadiene, 1,3-pentadiene, cyclooctadiene, methyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, and ethyl methacrylate. Styrene and butadiene are particularly preferable.
これらの組み合わせの中でも、無水マレイン酸とブタジエンとの共重合体、無水マレイン酸とエチレンとの共重合体、及び無水マレイン酸とスチレンとの共重合体、並びにこれらの混合物よりなる群から選択される1種以上がより好ましい。 Among these combinations, selected from the group consisting of a copolymer of maleic anhydride and butadiene, a copolymer of maleic anhydride and ethylene, a copolymer of maleic anhydride and styrene, and a mixture thereof. 1 or more types are more preferable.
また、前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体と前記カルボン酸無水物含有不飽和ビニル単量体を除く不飽和ビニル単量体とを構成単位として含む共重合体は、重量平均分子量が2,000以上であることが好ましい。また、ポリアミド樹脂組成物の流動性向上の観点から、より好ましくは2,000〜1,000,000であり、さらに好ましくは2,000〜1,000,000である。なお、本明細書における重量平均分子量は、GPCにより測定した値である。 Further, the copolymer containing the carboxylic acid anhydride-containing unsaturated vinyl monomer and the unsaturated vinyl monomer excluding the carboxylic acid anhydride-containing unsaturated vinyl monomer as constituent units has a weight average molecular weight. It is preferably 2,000 or more. Moreover, from a viewpoint of the fluidity | liquidity improvement of a polyamide resin composition, More preferably, it is 2,000-1,000,000, More preferably, it is 2,000-1,000,000. In addition, the weight average molecular weight in this specification is a value measured by GPC.
前記エポキシ化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブテンオキサイド、ペンテンオキサイド、ヘキセンオキサイド、ヘプテンオキサイド、オクテンオキサイド、ノネンオキサイド、デセンオキサイド、ウンデセンオキサイド、ドデセンオキサイド、ペンタデセンオキサイド、エイコセンオキサイドなどの脂肪族エポキシ化合物;グリシド−ル、エポキシペンタノ−ル、1−クロロ−3,4−エポキシブタン、1−クロロ−2−メチル−3,4−エポキシブタン、1,4−ジクロロ−2,3−エポキシブタン、シクロペンテンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、シクロヘプテンオキサイド、シクロオクテンオキサイド、メチルシクロヘキセンオキサイド、ビニルシクロヘキセンオキサイド、エポキシ化シクロヘキセンメチルアルコールなどの脂環族エポキシ化合物;ピネンオキサイドなどのテルペン系エポキシ化合物;スチレンオキサイド、p−クロロスチレンオキサイド、m−クロロスチレンオキサイドなどの芳香族エポキシ化合物;エポキシ化大豆油;及びエポキシ化亜麻仁油が挙げられる。 Examples of the epoxy compound include, but are not limited to, ethylene oxide, propylene oxide, butene oxide, pentene oxide, hexene oxide, heptene oxide, octene oxide, nonene oxide, decene oxide, undecene oxide, Aliphatic epoxy compounds such as dodecene oxide, pentadecene oxide, eicosene oxide; glycidol, epoxypentanol, 1-chloro-3,4-epoxybutane, 1-chloro-2-methyl-3,4 -Epoxybutane, 1,4-dichloro-2,3-epoxybutane, cyclopentene oxide, cyclohexene oxide, cycloheptene oxide, cyclooctene oxide, methylcyclohexene oxide, vinyl Alicyclic epoxy compounds such as hexene oxide and epoxidized cyclohexene methyl alcohol; Terpene epoxy compounds such as pinene oxide; Aromatic epoxy compounds such as styrene oxide, p-chlorostyrene oxide and m-chlorostyrene oxide; Epoxidized soybean oil And epoxidized linseed oil.
前記ポリカルボジイミド化合物は、一以上のカルボジイミド基(−N=C=N−)を含有する化合物を縮合することにより得られる。 The polycarbodiimide compound can be obtained by condensing a compound containing one or more carbodiimide groups (—N═C═N—).
ポリカルボジイミド化合物の縮合度は1〜20であることが好ましく、1〜10であることがより好ましい。縮合度が1〜20の範囲内にある場合、良好な水溶液又は水分散液が得られる。さらに、縮合度が1〜10の範囲内にある場合、一層良好な水溶液又は水分散液が得られる。 The degree of condensation of the polycarbodiimide compound is preferably 1-20, and more preferably 1-10. When the degree of condensation is in the range of 1 to 20, a good aqueous solution or aqueous dispersion is obtained. Furthermore, when the condensation degree is in the range of 1 to 10, a better aqueous solution or aqueous dispersion is obtained.
また、前記ポリカルボジイミド化合物は、部分的にポリオールセグメントを持つポリカルボジイミド化合物であることが好ましい。
ポリオールセグメントを持つことにより、ポリカルボジイミド化合物が水溶化し易くなり、ガラス繊維や炭素繊維の集束剤として一層好適に使用可能となる。
Moreover, it is preferable that the said polycarbodiimide compound is a polycarbodiimide compound which has a polyol segment partially.
By having a polyol segment, the polycarbodiimide compound is easily water-soluble and can be more suitably used as a sizing agent for glass fibers or carbon fibers.
これらポリカルボジイミド化合物は、ジイソシアネート化合物を3−メチル−1−フェニル−3−ホスホレン−1−オキシド等の公知のカルボジイミド化触媒の存在下で脱炭酸反応させることによって得られる。
ジイソシアネート化合物としては、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート及び脂環式ジイソシアネート、並びにそれらの混合物を用いることが可能である。以下に限定されるものではないが、例えば、1,5−ナフタレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートとの混合物、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4'−ジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、2,6−ジイソプロピルフェニルイソシアネート及び1,3,5−トリイソプロピルベンゼン−2,4−ジイソシアネート等が挙げられる。そして、これらのジイソシアネート系化合物をカルボジイミド化することによって、末端に2つのイソシアネート基を有するポリカルボジイミド化合物が得られる。これらのうち、反応性向上の観点からジシクロヘキシルメタンカルボジイミドが好適に使用可能である。
These polycarbodiimide compounds can be obtained by decarboxylating a diisocyanate compound in the presence of a known carbodiimidization catalyst such as 3-methyl-1-phenyl-3-phospholene-1-oxide.
As the diisocyanate compound, aromatic diisocyanates, aliphatic diisocyanates and alicyclic diisocyanates, and mixtures thereof can be used. Although not limited to the following, for example, 1,5-naphthalene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenyldimethylmethane diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, a mixture of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, cyclohexane-1,4-diisocyanate, xylylene diene Isocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, methylcyclohexane diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, 2,6-diisopropyl Such as phenyl isocyanate and 1,3,5-triisopropylbenzene 2,4-diisocyanate. And the polycarbodiimide compound which has two isocyanate groups at the terminal is obtained by carbodiimidizing these diisocyanate compounds. Of these, dicyclohexylmethane carbodiimide can be suitably used from the viewpoint of improving reactivity.
前記末端に2つのイソシアネート基を有するポリカルボジイミド化合物に対し、さらにモノイソシアネート化合物を等モル量カルボジイミド化させる方法、又はポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルと等モル量反応させてウレタン結合を生成する方法等によって、末端にイソシアネート基を1つ有するポリカルボジイミド化合物が得られる。
前記モノイソシアネート化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ヘキシルイソシアネート、フェニルイソシアネートやシクロヘキシルイソシアネート等が挙げられる。
前記ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルやポリエチレングリコールモノエチルエーテルが挙げられる。
For the polycarbodiimide compound having two isocyanate groups at the terminal, further by a method of carbodiimidizing a monoisocyanate compound or a method of reacting with a polyalkylene glycol monoalkyl ether to produce a urethane bond, etc. A polycarbodiimide compound having one isocyanate group at the terminal is obtained.
Examples of the monoisocyanate compound include, but are not limited to, hexyl isocyanate, phenyl isocyanate, and cyclohexyl isocyanate.
Examples of the polyalkylene glycol monoalkyl ether include, but are not limited to, polyethylene glycol monomethyl ether and polyethylene glycol monoethyl ether.
前記ポリウレタン樹脂は、集束剤として一般的に用いられるものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、m−キシリレンジイソシアナート(XDI)、4,4'−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアナート)(HMDI)やイソホロンジイソシアナート(IPDI)等のイソシアネートと、ポリエステル系やポリエーテル系のジオールとから合成されるものが好適に使用できる。 The polyurethane resin is not particularly limited as long as it is generally used as a sizing agent. For example, m-xylylene diisocyanate (XDI), 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate). Those synthesized from an isocyanate such as (HMDI) or isophorone diisocyanate (IPDI) and a polyester or polyether diol can be suitably used.
前記アクリル酸のホモポリマー(ポリアクリル酸)としては、重量平均分子量は1,000〜90,000であることが好ましく、より好ましくは1,000〜25,000である。 The acrylic acid homopolymer (polyacrylic acid) preferably has a weight average molecular weight of 1,000 to 90,000, more preferably 1,000 to 25,000.
前記アクリル酸とその他共重合性モノマーとのコポリマーを構成する、前記アクリル酸と共重合体を形成するモノマーとしては、以下に限定されるものでははいが、例えば、水酸基及び/又はカルボキシル基を有するモノマーのうち、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、イソクロトン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸及びメサコン酸よりなる群から選択される1種以上が挙げられる(但し、アクリル酸のみの場合を除く)。なお、前記その他の共重合性モノマーは、上記モノマーのうちエステル系モノマーを1種以上有することが好ましい。 The monomer constituting the copolymer of acrylic acid and other copolymerizable monomer and forming the copolymer with acrylic acid is not limited to the following, but has, for example, a hydroxyl group and / or a carboxyl group Among the monomers, one or more selected from the group consisting of acrylic acid, maleic acid, methacrylic acid, vinyl acetic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid and mesaconic acid may be mentioned (however, acrylic Except for acid only). In addition, it is preferable that the said other copolymerizable monomer has 1 or more types of ester monomers among the said monomers.
アクリル酸のポリマー(ホモポリマー及びコポリマーのいずれも含む。)は、塩の形態であってもよい。
アクリル酸のポリマーの塩としては、以下に限定されるものではないが、第一級、第二級又は第三級のアミン塩が挙げられる。以下に限定されるものではないが、例えば、トリエチルアミン塩、トリエタノールアミン塩やグリシン塩が挙げられる。
中和度は、他の併用薬剤(シランカップリング剤など)との混合溶液の安定性向上や、アミン臭低減の観点から、20〜90%とすることが好ましく、40〜60%とすることがより好ましい。
The polymer of acrylic acid (including both homopolymers and copolymers) may be in the form of a salt.
The polymer salt of acrylic acid includes, but is not limited to, primary, secondary or tertiary amine salts. Although not limited to the following, for example, triethylamine salt, triethanolamine salt and glycine salt can be mentioned.
The degree of neutralization is preferably 20 to 90%, preferably 40 to 60% from the viewpoint of improving the stability of the mixed solution with other concomitant drugs (such as a silane coupling agent) and reducing the amine odor. Is more preferable.
塩を形成するアクリル酸のポリマーの重量平均分子量は、特に制限されないが、3,000〜50,000の範囲であることが好ましい。ガラス繊維や炭素繊維の集束性向上の観点から、3,000以上が好ましく、ポリアミド樹脂組成物とした際の機械的特性向上の観点から、50,000以下が好ましい。 The weight average molecular weight of the acrylic acid polymer forming the salt is not particularly limited, but is preferably in the range of 3,000 to 50,000. 3,000 or more are preferable from the viewpoint of improving the converging property of glass fiber or carbon fiber, and 50,000 or less are preferable from the viewpoint of improving mechanical properties when a polyamide resin composition is obtained.
ガラス繊維や炭素繊維は、上述した集束剤を、公知のガラス繊維や炭素繊維の製造工程において、ローラー型アプリケーターなどの公知の方法を用いて、ガラス繊維や炭素繊維に付与して製造した繊維ストランドを乾燥することによって連続的に反応させることにより得られる。
前記繊維ストランドをロービングとしてそのまま使用してもよく、さらに切断工程を得て、チョップドガラスストランドとして使用してもよい。
かかる集束剤は、ガラス繊維又は炭素繊維100質量%に対し、固形分率として0.2〜3質量%相当を付与(添加)することが好ましく、より好ましくは0.3〜2質量%付与(添加)する。ガラス繊維や炭素繊維の集束を維持する観点から、集束剤の添加量が、ガラス繊維または炭素繊維100質量%に対し、固形分率として0.2質量%以上であることが好ましい。一方、ポリアミド樹脂組成物の熱安定性向上の観点から、3質量%以下であることが好ましい。また、ストランドの乾燥は切断工程後に行ってもよく、またはストランドを乾燥した後に切断してもよい。
Glass fiber or carbon fiber is a fiber strand produced by applying the above-described sizing agent to glass fiber or carbon fiber using a known method such as a roller type applicator in the known glass fiber or carbon fiber production process. Can be obtained by continuously reacting by drying.
The fiber strand may be used as a roving as it is, or may be used as a chopped glass strand by further obtaining a cutting step.
The sizing agent preferably imparts (adds) 0.2 to 3% by mass, more preferably 0.3 to 2% by mass (as a solid fraction), with respect to 100% by mass of glass fiber or carbon fiber. Added. From the viewpoint of maintaining the bundling of the glass fiber or carbon fiber, the addition amount of the bundling agent is preferably 0.2% by mass or more as a solid content with respect to 100% by mass of the glass fiber or carbon fiber. On the other hand, from the viewpoint of improving the thermal stability of the polyamide resin composition, it is preferably 3% by mass or less. The strand may be dried after the cutting step, or may be cut after the strand is dried.
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、(B)強化材の含有量は、ポリアミド樹脂100質量部に対して、10〜250質量部である。本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、(B)強化材の含有量をポリアミド樹脂100質量部に対して、10質量部以上にすることで強度の向上効果が十分に発揮でき、250質量部以下にすることで、押出での製造性が向上する。(B)強化材の含有量は、ポリアミド樹脂100質量部に対して、好ましくは、20〜150質量部であり、より好ましくは25〜100質量部であり、さらに好ましくは、30〜60質量部である。 In the polyamide resin composition of the present embodiment, the content of the (B) reinforcing material is 10 to 250 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin. In the polyamide resin composition of the present embodiment, the effect of improving the strength can be sufficiently achieved by setting the content of the (B) reinforcing material to 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin, and 250 parts by mass or less. By making it, the productivity in extrusion improves. (B) The content of the reinforcing material is preferably 20 to 150 parts by mass, more preferably 25 to 100 parts by mass, and further preferably 30 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin. It is.
(高分子量化触媒)
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、任意成分であるが、高分子量化触媒を含有させることもできる。高分子量化触媒としては、高分子量化能力があれば特に限定されないが、例えば、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸やその誘導体(エステルや金属塩など)が挙げられる。(C)リン酸化合物は後述するが、他の詳細な例としては、フェニルホスフィン酸、2−(2’−ピリジル)エチルホスホン酸、次亜リン酸ナトリウムなどが挙げられる。
高分子量化触媒としては、高分子量化能力の観点やポリアミド樹脂の熱安定剤であるヨウ化銅及びヨウ化カリウムを混合した際に変色がない観点より、(C)リン酸化合物が好ましい。
(High molecular weight catalyst)
In the polyamide resin composition of this embodiment, although it is an optional component, a high molecular weight catalyst can also be contained. The high molecular weight catalyst is not particularly limited as long as it has a high molecular weight ability, and examples thereof include phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid and derivatives thereof (esters, metal salts, etc.). (C) Although the phosphoric acid compound will be described later, other detailed examples include phenylphosphinic acid, 2- (2′-pyridyl) ethylphosphonic acid, sodium hypophosphite, and the like.
As the high molecular weight catalyst, a phosphoric acid compound (C) is preferred from the viewpoint of high molecular weight ability and from the viewpoint that no discoloration occurs when copper iodide and potassium iodide, which are heat stabilizers for polyamide resin, are mixed.
((C)リン酸化合物)
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、任意成分ではあるが(C)リン酸化合物を含有させることもできる。(C)リン酸化合物としては、原料の(A)ポリアミド樹脂の高分子化能力を持つものであればよく、例えば、リンのオキソ酸でH3PO4で示されるオルトリン酸、H4P2O7で示されるピロリン酸(二リン酸)、(HPO3)nで示されるメタリン酸(ポリリン酸)や、それらのリン酸誘導体で高分子量化能力を持つものが挙げられる。
前記リン酸誘導体とは、H3PO4などの1つ以上のHが有機置換基(特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、ラウリル基、トリデシル基、ステアリル基、及びオレイル基などの脂肪族基、フェニル基及びビフェニル基などの芳香族基が挙げられる。)によって置換されたリン酸エステルや、塩基との塩であるリン酸アミン塩(リン酸アンモニウム塩、リン酸ジアミン塩等含む)が挙げられる。上記(C)リン酸化合物は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
((C) Phosphate compound)
In the polyamide resin composition of this embodiment, although it is an optional component, (C) a phosphoric acid compound can also be contained. The (C) phosphoric acid compound, as long as it has a polymerization ability of the polyamide resin (A) of the raw material, for example, orthophosphoric acid with phosphorus oxo acid represented by H 3 PO 4, H 4 P 2 Examples thereof include pyrophosphoric acid (diphosphoric acid) represented by O 7 , metaphosphoric acid (polyphosphoric acid) represented by (HPO 3 ) n , and those phosphoric acid derivatives having a high molecular weight.
The phosphoric acid derivative means one or more H such as H 3 PO 4 is an organic substituent (for example, but not limited to, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group) Aliphatic groups such as i-butyl group, t-butyl group, n-pentyl, n-hexyl, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, decyl group, lauryl group, tridecyl group, stearyl group, and oleyl group, An aromatic group such as a phenyl group and a biphenyl group.) And phosphoric acid amine salts (including ammonium phosphate salts and phosphoric acid diamine salts) which are salts with bases. . The (C) phosphoric acid compound may be used alone or in combination of two or more.
(C)リン酸化合物としては、分子中のHが有機置換基によって置換されていない方が、ポリアミド樹脂の高分子量化能力が高い傾向があるために、無置換のオルトリン酸、ピロリン酸、メタリン酸が好ましい。 (C) As the phosphoric acid compound, the non-substituted orthophosphoric acid, pyrophosphoric acid, and metalin are preferred because the polyamide resin tends to have a higher molecular weight when H in the molecule is not substituted with an organic substituent. Acid is preferred.
上記(C)リン酸化合物は、高分子量化能力を示せば、固体の状態でも液体(水溶液含む)の状態でもよい。 The (C) phosphate compound may be in a solid state or in a liquid (including aqueous solution) state as long as it exhibits a high molecular weight.
また、(C)リン酸化合物は、ポリアミド樹脂組成物において、そのまま添加してもよく、マスターバッチ等希釈した状態で添加してもよい。マスターバッチは、特に限定しないが、ペレットでも顆粒でもパウダー状でもよく、ポリアミド樹脂を用いて希釈したものが好ましい。 Further, (C) the phosphoric acid compound may be added as it is in the polyamide resin composition, or may be added in a diluted state such as a masterbatch. The master batch is not particularly limited, but may be pellets, granules, or powder, and is preferably diluted with a polyamide resin.
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、(C)リン酸化合物を含有させる場合、(C)リン酸化合物の含有量としては、ポリアミド樹脂1kgに対して0.5〜1000mmolであることが好ましい。本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、(C)リン酸化合物が上記の範囲で含有されていることで、押出中にポリアミド樹脂を高分子量化させる触媒高分子量化押出法で、ポリアミド樹脂の高分子量化が十分に起こり、耐衝撃性を一層向上することができる。なお、上記(C)リン酸化合物の含有量が0.5mmol未満となる場合、ポリアミド樹脂の高分子量化が十分ではなく、耐衝撃性の向上が低くなる可能性がある。一方で、上記(C)リン酸化合物の含有量が1000mmolを超える場合、触媒高分子量化押出法で、ポリアミド樹脂が非常に高分子量化しすぎて、押出機の負荷が大きくなりすぎてポリアミド樹脂組成物が製造できなくなったり、ゲル化が起きてポリアミド樹脂組成物の物性の低下を生じる可能性がある。上記(C)リン酸化合物の含有量は、ポリアミド樹脂1kgに対して好ましくは、1〜500mmolであり、より好ましくは2〜300mmolであり、よりさらに好ましくは、3〜100mmolであり、よりさらに一層好ましくは、4〜50mmolであり、特に好ましくは、5〜20mmolである。
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、(C)リン酸化合物を含有する場合、リン濃度[P]が1〜5000質量ppmであることが好ましく、50〜1000質量ppmであることがより好ましく、100〜500質量ppmであることがさらに好ましい。本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、リン濃度[P]が前記範囲内であると、溶融加工したペレットや成形品の色調が好ましくなる傾向にある。
なお、本実施形態において、リン濃度[P]は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
In the polyamide resin composition of this embodiment, when (C) the phosphoric acid compound is contained, the content of the (C) phosphoric acid compound is preferably 0.5 to 1000 mmol with respect to 1 kg of the polyamide resin. The polyamide resin composition of the present embodiment is a catalyst high molecular weight extrusion method in which (C) the phosphoric acid compound is contained in the above range so that the polyamide resin has a high molecular weight during extrusion. The molecular weight is sufficiently increased, and the impact resistance can be further improved. In addition, when content of the said (C) phosphoric acid compound will be less than 0.5 mmol, the high molecular weight of a polyamide resin is not enough, and an impact resistance improvement may become low. On the other hand, when the content of the phosphoric acid compound (C) exceeds 1000 mmol, the polyamide resin composition becomes too high in the catalytic high molecular weight extrusion method, and the load on the extruder becomes too large, resulting in a polyamide resin composition. There is a possibility that the product cannot be produced, or gelation occurs and the physical properties of the polyamide resin composition are lowered. The content of the phosphoric acid compound (C) is preferably 1 to 500 mmol, more preferably 2 to 300 mmol, still more preferably 3 to 100 mmol, and even more with respect to 1 kg of the polyamide resin. Preferably, it is 4-50 mmol, Most preferably, it is 5-20 mmol.
When the polyamide resin composition of the present embodiment contains a phosphoric acid compound (C), the phosphorus concentration [P] is preferably 1 to 5000 ppm by mass, more preferably 50 to 1000 ppm by mass, More preferably, it is 100-500 mass ppm. When the phosphorus concentration [P] is within the above range, the polyamide resin composition of the present embodiment tends to favor the color tone of melt-processed pellets and molded products.
In the present embodiment, the phosphorus concentration [P] can be measured by the method described in Examples described later.
((D)アミン成分)
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、任意成分ではあるが(D)アミン成分を含有させることもできる。(D)アミン成分とは、アンモニア、第一級アミン又は第二級アミンから水素を除去した1価の官能基 (−NH2、−NHR、−NRR’)を持つ化合物である。ポリアミド樹脂のアミノ基末端を増やすために、例えば、ポリアミド樹脂組成物の製造における原料押出時に(D)アミン成分を添加する場合は、(D)アミン成分としては、−NH2を2つ以上持つ化合物が好ましい。
((D) amine component)
In the polyamide resin composition of this embodiment, although it is an optional component, (D) an amine component can also be contained. (D) The amine component is a compound having a monovalent functional group (—NH 2 , —NHR, —NRR ′) obtained by removing hydrogen from ammonia, a primary amine, or a secondary amine. In order to increase the amino group terminal of the polyamide resin, for example, when the (D) amine component is added at the time of raw material extrusion in the production of the polyamide resin composition, the (D) amine component has two or more —NH 2. Compounds are preferred.
−NH2を2つ以上持つ化合物としては、特に限定されないが、例えば、ジアミン、トリアミンやアミノ基末端を多く持つ種々のポリマーのプレポリマー(オリゴマー)等が挙げられる。これらの中で、例えば、ポリアミド樹脂組成物原料の押出時の相溶性や混練性の観点で、(D)アミン成分としては、好ましくは、ジアミン及び/又はアミノ基末端濃度[NH2]がカルボキシル基末端濃度[COOH]より高いポリアミド樹脂プレポリマー(オリゴマー)である。ポリアミド樹脂プレポリマーにおけるアミノ基末端濃度[NH2]とカルボキシル基末端濃度[COOH]との差([NH2]−[COOH])は、10〜20000ミリ当量/kgであることが好ましく、50〜10000ミリ当量/kgであることがより好ましく、100〜5000ミリ当量/kgであることがさらに好ましく、300〜1000ミリ当量/kgであることがよりさらに好ましい。 As the compound having an -NH 2 2 or more, is not particularly limited, for example, diamines, prepolymers of various polymers with many triamine or amino terminus (oligomer), and the like. Among these, for example, from the viewpoint of compatibility and kneadability at the time of extrusion of the polyamide resin composition raw material, the amine component preferably has a diamine and / or amino group terminal concentration [NH 2 ] of carboxyl. It is a polyamide resin prepolymer (oligomer) higher than the base end concentration [COOH]. The difference ([NH 2 ]-[COOH]) between the amino group terminal concentration [NH 2 ] and the carboxyl group terminal concentration [COOH] in the polyamide resin prepolymer is preferably 10 to 20000 meq / kg, More preferably, it is -10000 meq / kg, More preferably, it is 100-5000 meq / kg, More preferably, it is 300-1000 meq / kg.
アミノ基末端を多く持つポリアミド樹脂プレポリマー(オリゴマー)の製法としては、特に限定されないが、例えば、ジアミンとジカルボン酸との当量塩水溶液にジアミンを過剰量入れ、重合する方法やその重合途中で止めて、より低分子量でポリアミド樹脂プレポリマー(オリゴマー)を得る方法などが挙げられる。 The production method of the polyamide resin prepolymer (oligomer) having many amino group ends is not particularly limited. For example, an excessive amount of diamine is added to an aqueous equivalent salt solution of diamine and dicarboxylic acid, and polymerization is stopped during the polymerization. And a method of obtaining a polyamide resin prepolymer (oligomer) with a lower molecular weight.
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、ジアミンを含有させる場合には、ジアミンとして含有させてもよいし、酸(炭酸、リン酸等)とのジアミン塩にして含有させてもよい。 In the polyamide resin composition of the present embodiment, when a diamine is contained, it may be contained as a diamine or a diamine salt with an acid (carbonic acid, phosphoric acid, etc.).
また、本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、(D)アミン成分はそのまま含有させても、マスターバッチ等希釈した状態で含有させても構わない。(D)アミン成分の形状も、特に限定されず、ペレットでもタブレットでもパウダーでもよい。 In the polyamide resin composition of the present embodiment, the (D) amine component may be contained as it is or may be contained in a diluted state such as a masterbatch. (D) The shape of the amine component is not particularly limited, and may be pellets, tablets, or powders.
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において(D)アミン成分を含有させる場合、(D)アミン成分の含有量としては、ポリアミド樹脂1kgに対して0.5〜1000mmolであることが好ましい。本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、(D)アミン成分が上記の範囲で含有されていることで、ポリアミド樹脂の高分子量化を行い、耐衝撃性を向上することができる。(D)アミン成分の含有量は、ポリアミド樹脂1kgに対して、好ましくは、1〜500mmolであり、より好ましくは2〜300mmolであり、よりさらに好ましくは、3〜100mmolであり、よりさらに一層好ましくは、4〜50mmolであり、特に好ましくは、5〜20mmolである。また、(D)アミン成分がプレポリマー(オリゴマー)等の場合は、GPCによるプレポリマー(オリゴマー)の分子量測定を実施し、得られた数平均分子量(Mn)を(D)アミン成分の分子量と見做して、(D)アミン成分の含有量の計算を実施する。 When the (D) amine component is contained in the polyamide resin composition of the present embodiment, the content of the (D) amine component is preferably 0.5 to 1000 mmol with respect to 1 kg of the polyamide resin. In the polyamide resin composition of the present embodiment, (D) the amine component is contained in the above range, so that the polyamide resin can have a high molecular weight and the impact resistance can be improved. (D) The content of the amine component is preferably 1 to 500 mmol, more preferably 2 to 300 mmol, still more preferably 3 to 100 mmol, and even more preferably, with respect to 1 kg of the polyamide resin. Is 4 to 50 mmol, particularly preferably 5 to 20 mmol. In addition, when the amine component (D) is a prepolymer (oligomer) or the like, the molecular weight of the prepolymer (oligomer) is measured by GPC, and the obtained number average molecular weight (Mn) is determined as the molecular weight of the (D) amine component. Considering this, the calculation of the content of the (D) amine component is performed.
(失活剤)
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、必要に応じて、失活剤も含有させることができる。失活剤とは、高分子量化触媒の高分子量化能力を失活させるものを指す。失活剤としては、特に限定されないが、例えば、金属化合物などが挙げられる。
金属化合物としては、特に限定されないが、例えば、リチウムハロゲン化物(ヨウ化リチウム、臭化リチウム、塩化リチウム、フッ化リチウム)、酸化リチウム、水酸化リチウム、炭酸リチウム、ナトリウムハロゲン化物(ヨウ化ナトリウム、臭化ナトリウム、塩化ナトリウム、フッ化ナトリウム)、酸化ナトリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、マグネシウムハロゲン化物(ヨウ化マグネシウム、臭化マグネシウム、塩化マグネシウム、フッ化マグネシウム)、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、カリウムハロゲン化物(ヨウ化カリウム、臭化カリウム、塩化カリウム、フッ化カリウム)、酸化カリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、カルシウムハロゲン化物(ヨウ化カルシウム、臭化カルシウム、塩化カルシウム、フッ化カルシウム)、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、鉄ハロゲン化物(ヨウ化鉄、臭化鉄、塩化鉄、フッ化鉄)、酸化鉄、水酸化鉄、炭酸鉄、銅ハロゲン化物(ヨウ化銅、臭化銅、塩化銅、フッ化銅)、酸化銅、水酸化銅、炭酸銅、亜鉛ハロゲン化物(ヨウ化亜鉛、臭化亜鉛、塩化亜鉛、フッ化亜鉛)、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、炭酸亜鉛などが挙げられる。上記金属化合物は、1種を用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Deactivator)
In the polyamide resin composition of this embodiment, a deactivator can also be contained as needed. A deactivator refers to what deactivates the high molecular weight catalyst's high molecular weight ability. Although it does not specifically limit as a deactivator, For example, a metal compound etc. are mentioned.
The metal compound is not particularly limited. For example, lithium halide (lithium iodide, lithium bromide, lithium chloride, lithium fluoride), lithium oxide, lithium hydroxide, lithium carbonate, sodium halide (sodium iodide, Sodium bromide, sodium chloride, sodium fluoride), sodium oxide, sodium hydroxide, sodium carbonate, magnesium halide (magnesium iodide, magnesium bromide, magnesium chloride, magnesium fluoride), magnesium oxide, magnesium hydroxide, carbonic acid Magnesium, potassium halide (potassium iodide, potassium bromide, potassium chloride, potassium fluoride), potassium oxide, potassium hydroxide, potassium carbonate, calcium halide (calcium iodide, calcium bromide, Calcium oxide, calcium fluoride), calcium oxide, calcium hydroxide, calcium carbonate, iron halide (iron iodide, iron bromide, iron chloride, iron fluoride), iron oxide, iron hydroxide, iron carbonate, copper halogen Chloride (copper iodide, copper bromide, copper chloride, copper fluoride), copper oxide, copper hydroxide, copper carbonate, zinc halide (zinc iodide, zinc bromide, zinc chloride, zinc fluoride), zinc oxide Zinc hydroxide, zinc carbonate and the like. The said metal compound may use 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
金属化合物としては、ポリアミド樹脂組成物の製造において押出機や成形機などの加工機への腐食を低減させる観点より好ましくは、ヨウ化リチウム、臭化リチウム、酸化リチウム、水酸化リチウム、炭酸リチウム、ヨウ化ナトリウム、臭化ナトリウム、酸化ナトリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ヨウ化マグネシウム、臭化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、ヨウ化カリウム、臭化カリウム、酸化カリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、ヨウ化カルシウム、臭化カルシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、ヨウ化鉄、臭化鉄、酸化鉄、水酸化鉄、炭酸鉄、ヨウ化銅、臭化銅、酸化銅、水酸化銅、炭酸銅、ヨウ化亜鉛、臭化亜鉛、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、炭酸亜鉛等が挙げられる。さらに好ましくは、ヨウ化リチウム、酸化リチウム、炭酸リチウム、ヨウ化ナトリウム、酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ヨウ化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、ヨウ化カリウム、酸化カリウム、炭酸カリウム、ヨウ化カルシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、ヨウ化鉄、酸化鉄、水酸化鉄、炭酸鉄、ヨウ化銅、酸化銅、水酸化銅、炭酸銅、ヨウ化亜鉛、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、炭酸亜鉛等が挙げられる。 The metal compound is preferably lithium iodide, lithium bromide, lithium oxide, lithium hydroxide, lithium carbonate, from the viewpoint of reducing corrosion on processing machines such as extruders and molding machines in the production of polyamide resin compositions. Sodium iodide, sodium bromide, sodium oxide, sodium hydroxide, sodium carbonate, magnesium iodide, magnesium bromide, magnesium oxide, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, potassium iodide, potassium bromide, potassium oxide, potassium hydroxide , Potassium carbonate, calcium iodide, calcium bromide, calcium oxide, calcium hydroxide, calcium carbonate, iron iodide, iron bromide, iron oxide, iron hydroxide, iron carbonate, copper iodide, copper bromide, copper oxide , Copper hydroxide, copper carbonate, zinc iodide, zinc bromide, zinc oxide, zinc hydroxide, carbonic acid Lead and the like. More preferably, lithium iodide, lithium oxide, lithium carbonate, sodium iodide, sodium oxide, sodium carbonate, magnesium iodide, magnesium oxide, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, potassium iodide, potassium oxide, potassium carbonate, iodide Calcium, calcium oxide, calcium hydroxide, calcium carbonate, iron iodide, iron oxide, iron hydroxide, iron carbonate, copper iodide, copper oxide, copper hydroxide, copper carbonate, zinc iodide, zinc oxide, zinc hydroxide And zinc carbonate.
本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、失活剤を含有させる場合、失活剤の含有量としては、ポリアミド樹脂1kgに対して、0.5〜1000mmolであることが好ましい。本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、失活剤を上記の範囲で含有されていることで、ポリアミド樹脂組成物の製造における熱滞留時のゲル化を抑制することができる。なお、上記失活剤の含有量が0.5mmol未満となる場合、熱滞留時のゲル化の抑制が十分ではない。一方で、上記失活剤の含有量が1000mmolを超える場合、失活剤の含有量が過剰のために、ポリアミド樹脂組成物の強度の低下などを生じる可能性がある。また、高分子量化触媒の高分子量化能力を失活させるという観点においては、失活剤の含有量は、高分子量化触媒の当量以上であることが好ましいともいえる。 In the polyamide resin composition of this embodiment, when a quencher is contained, the content of the quencher is preferably 0.5 to 1000 mmol with respect to 1 kg of the polyamide resin. The polyamide resin composition of this embodiment can suppress the gelatinization at the time of thermal residence in manufacture of a polyamide resin composition by containing a quencher in said range. In addition, when content of the said deactivator will be less than 0.5 mmol, suppression of gelatinization at the time of heat retention is not enough. On the other hand, when the content of the deactivator exceeds 1000 mmol, the content of the deactivator is excessive, which may cause a decrease in strength of the polyamide resin composition. Moreover, it can be said that it is preferable that content of a quencher is more than the equivalent of a high molecular weight catalyst from a viewpoint of deactivating the high molecular weight catalyst's high molecular weight capability.
また、本実施形態のポリアミド樹脂組成物において、失活剤はそのまま含有させても、マスターバッチ等希釈した状態で含有させても構わない。マスターバッチは、特に限定されないが、ペレットでも顆粒でもパウダー状でもよく、ポリアミド樹脂成分を用いて希釈したものが好ましい。 Moreover, in the polyamide resin composition of the present embodiment, the deactivator may be contained as it is or may be contained in a diluted state such as a masterbatch. The master batch is not particularly limited, but may be pellets, granules, or powder, and is preferably diluted with a polyamide resin component.
(ポリアミド樹脂組成物に含まれうる他の成分)
本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、必要に応じ、本実施形態の目的を損なわない範囲で、他の成分を含有することができる。本実施形態のポリアミド樹脂組成物に含まれうる他の成分としては、他のポリマーや原料の(A)ポリアミド樹脂に用いられる通常の添加剤、例えば、成形性改良剤、着色剤、難燃剤、可塑剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、結晶核剤等が挙げられる。
(Other components that can be included in the polyamide resin composition)
The polyamide resin composition of this embodiment can contain other components as long as it does not impair the purpose of this embodiment. As other components that can be included in the polyamide resin composition of the present embodiment, other additives used in the polymer or raw material (A) polyamide resin, for example, moldability improver, colorant, flame retardant, Examples include plasticizers, stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, crystal nucleating agents, and the like.
前記他のポリマーとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABS樹脂、ポリアセタール、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、ポリアミド、ポリカーボネート、(変性)ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、シクロオレフィンポリマー、液晶ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリアミドイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂、ポリベンズイミダゾール等が挙げられる。 Examples of the other polymer include, but are not limited to, polyethylene, polypropylene, polystyrene, ABS resin, polyacetal, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyamide, polycarbonate, (modified) polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, Examples include cycloolefin polymer, liquid crystal polyester, polyetherimide, polysulfone, polyethersulfone, polyamideimide, thermoplastic polyimide, polyetherketone, polyetheretherketone, fluororesin, and polybenzimidazole.
前記成形性改良剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド等が挙げられる。 Examples of the moldability improver include, but are not limited to, higher fatty acids, higher fatty acid metal salts, higher fatty acid esters, higher fatty acid amides, and the like.
前記高級脂肪酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、エルカ酸、オレイン酸、ラウリン酸、及びモンタン酸等の炭素数8〜40の飽和又は不飽和の、直鎖又は分岐状の脂肪族モノカルボン酸等が挙げられる。これらの中でも、溶融加工時のガス発生抑制や成形加工時の金型へのモールドデポジット抑制の観点から、ステアリン酸、モンタン酸が好ましい。 Examples of the higher fatty acid include, but are not limited to, for example, saturated or unsaturated having 8 to 40 carbon atoms such as stearic acid, palmitic acid, behenic acid, erucic acid, oleic acid, lauric acid, and montanic acid. Saturated, linear or branched aliphatic monocarboxylic acid and the like can be mentioned. Among these, stearic acid and montanic acid are preferable from the viewpoint of suppressing gas generation during melt processing and suppressing mold deposits on the mold during molding.
前記高級脂肪酸金属塩とは、高級脂肪酸の金属塩である。
金属塩を構成する金属元素としては、元素周期律表の第1、第2、第3族元素、亜鉛、及びアルミニウム等が好ましく、カルシウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム等がより好ましい。
前記高級脂肪酸金属塩としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、モンタン酸カルシウム、モンタン酸ナトリウム、パルミチン酸カルシウム等が挙げられる。これらの中でも、溶融加工時のガス発生抑制や成形加工時の金型へのモールドデポジット抑制の観点から、モンタン酸の金属塩及びステアリン酸の金属塩が好ましい。
The higher fatty acid metal salt is a metal salt of a higher fatty acid.
As a metal element which comprises a metal salt, the 1st, 2nd, 3rd group element of an element periodic table, zinc, aluminum, etc. are preferable, and calcium, sodium, potassium, magnesium, etc. are more preferable.
Examples of the higher fatty acid metal salt include, but are not limited to, calcium stearate, aluminum stearate, zinc stearate, magnesium stearate, calcium montanate, sodium montanate, calcium palmitate, and the like. . Among these, the metal salt of montanic acid and the metal salt of stearic acid are preferable from the viewpoint of suppressing gas generation during melt processing and suppressing mold deposits on the mold during molding.
前記高級脂肪酸エステルとは、高級脂肪酸とアルコールとのエステル化物である。
これらの中でも、溶融加工時のガス発生抑制や成形加工時の金型へのモールドデポジット抑制の観点から、炭素数8〜40の脂肪族カルボン酸と、炭素数8〜40の脂肪族アルコールとのエステルが好ましい。
ここで、高級脂肪酸としては、上述したものを使用できる。
脂肪族アルコールとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、ラウリルアルコール等が挙げられる。
高級脂肪酸エステルとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル等が挙げられる。
The higher fatty acid ester is an esterified product of higher fatty acid and alcohol.
Among these, from the viewpoints of suppressing gas generation during melt processing and mold deposit suppression to the mold during molding, an aliphatic carboxylic acid having 8 to 40 carbon atoms and an aliphatic alcohol having 8 to 40 carbon atoms are used. Esters are preferred.
Here, as the higher fatty acid, those described above can be used.
Examples of the aliphatic alcohol include, but are not limited to, stearyl alcohol, behenyl alcohol, lauryl alcohol, and the like.
Examples of the higher fatty acid ester include, but are not limited to, stearyl stearate and behenyl behenate.
前記高級脂肪酸アミドとは、高級脂肪酸のアミド化合物である。
高級脂肪酸アミドとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、エチレンビスステアリルアミド、エチレンビスオレイルアミド、N−ステアリルステアリルアミド、N−ステアリルエルカ酸アミド等が挙げられる。
これらの中でも、溶融加工時のガス発生抑制や成形加工時の金型へのモールドデポジット抑制の観点から、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、エチレンビスステアリルアミド、N−ステアリルエルカ酸アミドが好ましく、エチレンビスステアリルアミド、N−ステアリルエルカ酸アミドがより好ましい。
The higher fatty acid amide is an amide compound of higher fatty acid.
Examples of the higher fatty acid amide include, but are not limited to, stearic acid amide, oleic acid amide, erucic acid amide, ethylene bisstearyl amide, ethylene bis oleyl amide, N-stearyl stearyl amide, N-stearyl erucamide. Examples include acid amides.
Of these, stearic acid amide, erucic acid amide, ethylene bisstearyl amide, and N-stearyl erucic acid amide are preferable from the viewpoint of suppressing gas generation during melt processing and mold deposits on the mold during molding. Bisstearyl amide and N-stearyl erucamide are more preferred.
これらの高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、高級脂肪酸エステル、及び高級脂肪酸アミドは、それぞれ1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
なお、成形性改良剤として、高級脂肪酸金属塩を選択する場合、当該高級脂肪酸金属塩の添加量は、上述した失活剤成分としての金属化合物の量には含めないものとする。
These higher fatty acids, higher fatty acid metal salts, higher fatty acid esters, and higher fatty acid amides may be used alone or in combination of two or more.
When a higher fatty acid metal salt is selected as the moldability improver, the amount of the higher fatty acid metal salt added is not included in the amount of the metal compound as the deactivator component described above.
前記着色剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ニグロシン等の染料、酸化チタン及びカーボンブラック等の顔料;アルミニウム、着色アルミニウム、ニッケル、スズ、銅、金、銀、白金、酸化鉄、ステンレス、及びチタン等の金属粒子;マイカ製パール顔料、カラーグラファイト、カラーガラス繊維、及びカラーガラスフレーク等のメタリック顔料等が挙げられる。
着色剤として酸化鉄等を選択する場合、当該酸化鉄の添加量は、上述した失活剤成分としての金属化合物の量には含めないものとする。
Examples of the colorant include, but are not limited to, dyes such as nigrosine, pigments such as titanium oxide and carbon black; aluminum, colored aluminum, nickel, tin, copper, gold, silver, platinum, and oxidation. Metal particles such as iron, stainless steel, and titanium; metallic pigments such as mica pearl pigment, color graphite, color glass fiber, and color glass flake.
When iron oxide or the like is selected as the colorant, the amount of iron oxide added is not included in the amount of the metal compound as the deactivator component described above.
前記難燃剤としては、溶融加工時のガス発生抑制や成形加工時の金型へのモールドデポジット抑制の観点から、非ハロゲン系難燃剤、臭素系難燃剤が好ましい。 The flame retardant is preferably a non-halogen flame retardant or a bromine flame retardant from the viewpoint of suppressing gas generation during melt processing or mold deposit on the mold during molding.
前記非ハロゲン系難燃剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、赤リン、リン酸アンモニウム、あるいはポリリン酸アンモニウム等のリン系難燃剤、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ドロマイト、ハイドロタルサイト、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、塩基性炭酸マグネシウム、水酸化ジルコニウム、酸化スズ、錫酸亜鉛、ヒドロキシ錫酸亜鉛等の金属水酸化物あるいは無機金属化合物の水和物や、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム等のホウ酸化合物等の無機化合物系難燃剤、メラミン、メラム、メレム、メロン(300℃以上でメレム3分子から3分子の脱アンモニアによる生成物)、メラミンシアヌレート、リン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、サクシノグアナミン、アジポグアナミン、メチルグルタログアナミン、メラミン樹脂等のトリアジン系難燃剤、シリコーン樹脂、シリコーンオイル、シリカ等のシリコーン系難燃剤等が挙げられる。 Examples of the non-halogen flame retardant include, but are not limited to, phosphorus flame retardants such as red phosphorus, ammonium phosphate, or ammonium polyphosphate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, dolomite, hydro Hydrates of metal hydroxides or inorganic metal compounds such as talcite, calcium hydroxide, barium hydroxide, basic magnesium carbonate, zirconium hydroxide, tin oxide, zinc stannate, zinc hydroxystannate, and zinc borate , Inorganic compound flame retardants such as boric acid compounds such as zinc metaborate and barium metaborate, melamine, melam, melem, melon (product obtained by deammonation of 3 to 3 molecules of melem above 300 ° C), melamine cyanurate , Melamine phosphate, melamine polyphosphate, succinoguanamine, adipoguanamine Methyl glutarate log guanamine, triazine flame retardant such as melamine resins, silicone resins, silicone oils, silicone flame retardants such as silica.
前記臭素系難燃剤は、以下に限定されるものではないが、例えば、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及び臭素系架橋芳香族重合体からなる化合物類から選ばれる少なくとも1種の難燃剤が挙げられる。三酸化アンチモンなどの難燃助剤も併用できる。 The brominated flame retardant is not limited to the following, for example, selected from compounds consisting of brominated polystyrene, brominated polyphenylene ether, brominated bisphenol type epoxy polymer and brominated crosslinked aromatic polymer. And at least one flame retardant. Flame retardant aids such as antimony trioxide can also be used in combination.
前記可塑剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、脂肪族アルコール、脂肪族アミド、脂肪族ビスアミド、ビス尿素化合物、ポリエチレンワックス、p−オキシ安息香酸オクチル、N−ブチルベンゼンスルホンアミド等が挙げられる。 Examples of the plasticizer include, but are not limited to, aliphatic alcohols, aliphatic amides, aliphatic bisamides, bisurea compounds, polyethylene wax, octyl p-oxybenzoate, and N-butylbenzenesulfonamide. Etc.
前記安定剤としては、熱劣化、熱時の変色防止、耐熱エージング性、耐候性の向上等を目的に、劣化抑制剤を含んでもよい。
前記劣化抑制剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、酢酸銅やヨウ化銅等の銅化合物や、ヒンダードフェノール化合物等のフェノール系安定剤;ホスファイト系安定剤:ヒンダードアミン系安定剤;トリアジン系安定剤;イオウ系安定剤等が挙げられる。
安定剤として酸化銅やヨウ化銅等の銅酸化物を選択する場合、当該銅酸化物の添加量は、上述した失活剤成分としての金属化合物の量には含めないものとする。
The stabilizer may contain a deterioration inhibitor for the purpose of heat deterioration, prevention of discoloration during heat, heat aging resistance, improvement in weather resistance, and the like.
Examples of the deterioration inhibitor include, but are not limited to, for example, copper compounds such as copper acetate and copper iodide, phenolic stabilizers such as hindered phenol compounds; phosphite stabilizers: hindered amines. Stabilizers; triazine stabilizers; sulfur stabilizers and the like.
When copper oxide such as copper oxide or copper iodide is selected as the stabilizer, the amount of copper oxide added is not included in the amount of the metal compound as the deactivator component described above.
前記酸化防止剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、アルキルフェノール、アルキレンビスフェノール、アルキルフェノールチオエーテル等が挙げられる。 Examples of the antioxidant include, but are not limited to, alkylphenol, alkylene bisphenol, alkylphenol thioether, and the like.
前記紫外線吸収剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、サリチル酸エステル、ベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。 Examples of the ultraviolet absorber include, but are not limited to, salicylic acid ester, benzotriazole, hydroxybenzophenone, and the like.
前記結晶核剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、窒化ホウ素やタルクなどが挙げられる。 Examples of the crystal nucleating agent include, but are not limited to, boron nitride and talc.
(ポリアミド樹脂組成物の製造方法)
本実施形態のポリアミド樹脂組成物を製造する方法としては、特に限定されないが、例えば、一般的な分子量及び末端の原料の(A)ポリアミド樹脂([COOH]−[NH2]>30ミリ当量/kg)に高分子量化触媒、(D)アミン成分、(B)強化材を添加して、触媒高分子量化押出を実施することで、一段で(B)強化材添加と原料の(A)ポリアミド樹脂の末端基調整及び高分子量化とを行う方法が挙げられる。また、アミノ基末端濃度を調整した一般的な分子量の原料の(A)ポリアミド樹脂に(B)強化材を押出機中で添加し、その後固相重合法などで原料の(A)ポリアミド樹脂を高分子量化する二段の製造方法を挙げることができる。
(Manufacturing method of polyamide resin composition)
The method for producing the polyamide resin composition of the present embodiment is not particularly limited. For example, the general molecular weight and terminal raw material (A) polyamide resin ([COOH]-[NH 2 ]> 30 meq / kg)) by adding high molecular weight catalyst, (D) amine component, and (B) reinforcing material, and performing catalytic high molecular weight extrusion, (B) reinforcing material addition and raw material (A) polyamide Examples of the method include adjusting the terminal groups of the resin and increasing the molecular weight. Also, (B) a reinforcing material is added to a general molecular weight raw material (A) polyamide resin whose amino group terminal concentration is adjusted in an extruder, and then the raw material (A) polyamide resin is added by a solid phase polymerization method or the like. A two-stage production method for increasing the molecular weight can be mentioned.
触媒高分子量化押出の際には、脱揮(減圧)処理をする方が好ましい。脱揮(減圧)処理は、原料の(A)ポリアミド樹脂の高分子量化反応(脱水縮合反応)の際に生成する水をポリアミド樹脂系中から効率的に除去する上で好ましい。このようにして水を除去することで、ポリアミド樹脂の重合及び解重合の平衡を一層重合方向へ傾けることができ、高分子量化触媒成分の高分子量化作用との相乗効果により、原料の(A)ポリアミド樹脂の高分子量化がさらに一層促進される傾向にある。 In the case of catalyst high molecular weight extrusion, it is preferable to perform a devolatilization (decompression) treatment. The devolatilization (reduced pressure) treatment is preferable for efficiently removing water generated during the high molecular weight reaction (dehydration condensation reaction) of the raw material (A) polyamide resin from the polyamide resin system. By removing water in this way, the equilibrium of the polymerization and depolymerization of the polyamide resin can be further tilted in the polymerization direction, and due to the synergistic effect with the high molecular weight action of the high molecular weight catalyst component, (A ) Higher molecular weight of polyamide resin tends to be further promoted.
上記減圧度とは、大気圧を基準とし、脱揮領域の圧力と大気圧との差を意味する。例えば、減圧度0.02MPaとは、大気圧が0.1013MPaのとき、0.1013−0.02=0.0813MPaの絶対圧を示す。 The degree of reduced pressure refers to the difference between the pressure in the devolatilization region and the atmospheric pressure with reference to the atmospheric pressure. For example, the degree of vacuum of 0.02 MPa indicates an absolute pressure of 0.1013-0.02 = 0.0813 MPa when the atmospheric pressure is 0.1013 MPa.
溶融混練時の減圧度としては、0.02MPa以上が好ましい。溶融混練時の減圧度を0.02MPa以上にすることで、水の除去速度(除去能力)を高められる傾向にある。そのため、十分な原料の(A)ポリアミド樹脂の高分子量化を実現できる傾向にある。また、減圧装置(真空ポンプなど)の最大限(減圧度0.1013MPa)まで減圧することができる傾向にある。長期間安定的した減圧度を優先する際には、溶融混練時の減圧度は、0.1MPa以下が好ましく、より好ましくは、0.02MPa以上0.1MPa以下であり、さらに好ましくは、0.04MPa以上0.097MPa以下であり、よりさらに好ましくは、0.05MPa以上0.095MPa以下であり、特に好ましくは、0.06MPa以上0.093MPa以下である。 The degree of reduced pressure during melt kneading is preferably 0.02 MPa or more. By setting the degree of pressure reduction during melt-kneading to 0.02 MPa or more, the water removal rate (removability) tends to be increased. For this reason, there is a tendency that a high molecular weight of the (A) polyamide resin as a sufficient raw material can be realized. Moreover, it exists in the tendency which can be pressure-reduced to the maximum (decompression degree 0.1013MPa) of decompression devices (a vacuum pump etc.). When giving priority to the degree of decompression that is stable for a long period of time, the degree of decompression at the time of melt-kneading is preferably 0.1 MPa or less, more preferably 0.02 MPa or more and 0.1 MPa or less, and still more preferably 0.8. It is 04 MPa or more and 0.097 MPa or less, More preferably, it is 0.05 MPa or more and 0.095 MPa or less, Especially preferably, it is 0.06 MPa or more and 0.093 MPa or less.
上記減圧度は、減圧装置(真空ポンプなど)から押出機の脱揮領域に接続される部位までのどこかに減圧度計(差圧計)や真空計などを取り付けることで測定、管理することができる。 The degree of vacuum can be measured and managed by attaching a vacuum gauge (differential pressure gauge) or vacuum gauge somewhere from the decompression device (vacuum pump, etc.) to the site connected to the devolatilization area of the extruder. it can.
減圧度を測定する際は、例えば減圧装置(真空ポンプなど)から押出機の脱揮領域に接続される部位までのいずれかの位置に弁又は弁付空気吸引ノズルを設置するのが好ましい。この場合、この弁の開閉操作を行うことにより減圧度の調整を行うことができる。 When measuring the degree of decompression, for example, it is preferable to install a valve or a valved air suction nozzle at any position from a decompression device (such as a vacuum pump) to a site connected to the devolatilization region of the extruder. In this case, the degree of decompression can be adjusted by opening and closing the valve.
減圧装置(真空ポンプなど)から溶融混練部の間に、ベントガス中のドレンを貯めるドレンポットを設置することができる。ベントポットを設置している場合、空気吸引ノズルをベントポットに取り付けることが好ましい。 A drain pot for storing drain in the vent gas can be installed between the decompression device (such as a vacuum pump) and the melt-kneading unit. When a vent pot is installed, it is preferable to attach an air suction nozzle to the vent pot.
脱揮領域は、失活剤を添加する場合は、その添加前に少なくとも一度の脱揮処理を経ることが好ましい。また、失活剤を添加した後に脱揮領域を設けても設けなくても構わない。押出の溶融樹脂のストランドのガス成分を除去して、ストランドの引取り性を向上させる観点より失活剤添加後にも、脱揮領域を設ける方が好ましい。 When a quenching agent is added to the devolatilization region, it is preferable to undergo at least one devolatilization treatment before the addition. Further, the devolatilization region may or may not be provided after the deactivator is added. It is preferable to provide a devolatilization region even after addition of the deactivator from the viewpoint of removing the gas component of the strand of the extruded molten resin and improving the take-up property of the strand.
溶融混練を行う装置としては、公知の装置を用いることができる。例えば、単軸又は二軸押出機、バンバリーミキサー、ミキシングロールなどの溶融混練機などが好ましく用いられる。この中でも脱揮機構(ベント)装置及びサイドフィーダー設備を装備した多軸押出機が好ましく、より好ましくは二軸押出機が用いられる。 A known apparatus can be used as an apparatus for performing melt kneading. For example, a melt kneader such as a single-screw or twin-screw extruder, a Banbury mixer, and a mixing roll is preferably used. Among these, a multi-screw extruder equipped with a devolatilization mechanism (vent) device and side feeder equipment is preferable, and a twin-screw extruder is more preferably used.
押出機で溶融混練する工程において、押出での樹脂温度、減圧度、平均滞留時間などの混練条件を適宜設定することでポリアミド樹脂を高分子量化でき、ポリアミド樹脂組成物の粘度数[VN]を調節することができる。 In the step of melt kneading with an extruder, the polyamide resin can be made to have a high molecular weight by appropriately setting the kneading conditions such as the resin temperature in extrusion, the degree of vacuum, and the average residence time, and the viscosity number [VN] of the polyamide resin composition Can be adjusted.
溶融混練時の樹脂組成物の樹脂温度としては、原料の(A)ポリアミド樹脂の融点以上380℃以下とすることが好ましい。溶融混練時の樹脂組成物の樹脂温度を、原料の(A)ポリアミド樹脂の融点以上にすることで、原料の(A)ポリアミド樹脂の溶融が十分になり押出機モーターへの負荷を低減できる傾向にある。また、溶融混練時の樹脂組成物の樹脂温度を、380℃以下にすることでポリアミド樹脂自体の分解を抑制できる傾向にある。
上記した観点から、溶融混練時の樹脂組成物の樹脂温度は、より好ましくは(原料の(A)ポリアミド樹脂の融点+5)℃以上370℃以下であり、さらに好ましくは(原料の(A)ポリアミド樹脂の融点+10)℃以上360℃以下であり、さらにより好ましくは(原料の(A)ポリアミド樹脂の融点+15)℃以上355℃以下であり、よりさらに好ましくは(原料の(A)ポリアミド樹脂の融点+20)℃以上350℃以下である。
例えば、原料として融点260℃のポリアミド66を用いる場合は、溶融混練時の樹脂組成物の樹脂温度を、260℃以上380℃以下とすることが好ましい。溶融混練時の樹脂組成物の樹脂温度を260℃以上にすることで、ポリアミド66の溶融が十分になり押出機モーターへの負荷を低減できる傾向にある。また、溶融混練時の樹脂組成物の樹脂温度を380℃以下にすることでポリアミド66自体の分解を抑制できる傾向にある。
上記した観点から、原料として融点260℃のポリアミド66を用いる場合、溶融混練時の樹脂組成物の樹脂温度は、より好ましくは265℃以上370℃以下であり、さらに好ましくは270℃以上360℃以下であり、さらにより好ましくは275℃以上355℃以下であり、よりさらに好ましくは280℃以上350℃以下である。
このように溶融混練時の樹脂組成物の樹脂温度は、原料の(A)ポリアミド樹脂の融点に応じて適宜調整することができる。
The resin temperature of the resin composition at the time of melt kneading is preferably set to the melting point of the raw material (A) polyamide resin to 380 ° C. or less. By making the resin temperature of the resin composition at the time of melt-kneading higher than the melting point of the raw material (A) polyamide resin, the melting of the raw material (A) polyamide resin is sufficient and the load on the extruder motor tends to be reduced. It is in. Moreover, it exists in the tendency which can suppress decomposition | disassembly of polyamide resin itself by making the resin temperature of the resin composition at the time of melt-kneading into 380 degrees C or less.
From the above viewpoint, the resin temperature of the resin composition at the time of melt kneading is more preferably (melting point of the raw material (A) polyamide resin + 5) ° C. or higher and 370 ° C. or lower, more preferably (raw material (A) polyamide). Melting point of resin + 10) ° C. or higher and 360 ° C. or lower, even more preferably (melting point of raw material (A) polyamide resin + 15) ° C. or higher and 355 ° C. or lower, and still more preferably (raw material (A) polyamide resin Melting point + 20) ° C. or higher and 350 ° C. or lower.
For example, when polyamide 66 having a melting point of 260 ° C. is used as a raw material, the resin temperature of the resin composition during melt kneading is preferably 260 ° C. or higher and 380 ° C. or lower. By setting the resin temperature of the resin composition during melt-kneading to 260 ° C. or higher, the polyamide 66 is sufficiently melted and the load on the extruder motor tends to be reduced. Moreover, it exists in the tendency which can suppress decomposition | disassembly of polyamide 66 itself by making the resin temperature of the resin composition at the time of melt-kneading into 380 degrees C or less.
From the above viewpoint, when polyamide 66 having a melting point of 260 ° C. is used as a raw material, the resin temperature of the resin composition during melt kneading is more preferably 265 ° C. or more and 370 ° C. or less, and further preferably 270 ° C. or more and 360 ° C. or less. And more preferably 275 ° C. or higher and 355 ° C. or lower, and further preferably 280 ° C. or higher and 350 ° C. or lower.
Thus, the resin temperature of the resin composition at the time of melt kneading can be appropriately adjusted according to the melting point of the raw material (A) polyamide resin.
上記樹脂温度は、例えば、押出機の吐出口(紡口)に出てきた溶融状態のポリアミド樹脂組成物に熱電対などの温度計を直接接触させて測定することができる。樹脂温度の調整は押出機のシリンダーのヒーター温度による調整や、押出機の回転数、吐出量を変更することによる樹脂の剪断発熱量を適宜調整することで可能である。 The resin temperature can be measured, for example, by bringing a thermometer such as a thermocouple into direct contact with the molten polyamide resin composition that has come out to the discharge port (spinner) of the extruder. The resin temperature can be adjusted by adjusting the heater temperature of the cylinder of the extruder, or by appropriately adjusting the shear heating value of the resin by changing the number of revolutions and the discharge amount of the extruder.
溶融混練時の平均滞留時間は、10秒以上120秒以下が好ましい。溶融混練時の平均滞留時間が10秒以上であれば、本実施形態の所望のポリアミド樹脂組成物がより効率的に得られる傾向にある。また、溶融混練時の平均滞留時間を120秒以下にすることで、押出の吐出速度(生産速度)がある程度上がる傾向にある。その結果、ポリアミド樹脂組成物の生産性も良好になる傾向にある。上記の観点から、溶融混練時の平均滞留時間は、より好ましくは20秒以上100秒以下であり、さらに好ましくは25秒以上90秒以下であり、よりさらに好ましくは、30秒以上80秒以下であり、特に好ましくは、35秒以上70秒以下である。 The average residence time during melt-kneading is preferably 10 seconds or more and 120 seconds or less. If the average residence time during melt-kneading is 10 seconds or longer, the desired polyamide resin composition of the present embodiment tends to be obtained more efficiently. Further, by setting the average residence time during melt-kneading to 120 seconds or less, the extrusion discharge rate (production rate) tends to increase to some extent. As a result, the productivity of the polyamide resin composition tends to be good. From the above viewpoint, the average residence time during melt-kneading is more preferably 20 seconds or more and 100 seconds or less, still more preferably 25 seconds or more and 90 seconds or less, and still more preferably 30 seconds or more and 80 seconds or less. Yes, and particularly preferably from 35 seconds to 70 seconds.
平均滞留時間とは、溶融混練装置内での滞留時間が一定の場合はその滞留時間を意味し、滞留時間が不均一な場合は最も短い滞留時間と最も長い滞留時間との平均値を意味する。溶融混練中の着色剤マスターバッチなど本実施形態に用いる原料の(A)ポリアミド樹脂とは色の異なる樹脂など、本実施形態に用いる原料の(A)ポリアミド樹脂とは区別できる樹脂など(以下、Xとも略記する)を溶融混練装置に添加し、Xの最も濃い状態での排出開始時間と排出終了時間とを計測し、排出開始時間と排出終了時間とを平均することにより、平均滞留時間を測定することができる。 The average residence time means the residence time when the residence time in the melt-kneading apparatus is constant, and means the average value of the shortest residence time and the longest residence time when the residence time is not uniform. . Resin that can be distinguished from the raw material (A) polyamide resin used in the present embodiment, such as a resin having a different color from the raw material (A) polyamide resin used in the present embodiment, such as a colorant masterbatch during melt-kneading (hereinafter referred to as the following) X is also abbreviated as X), the discharge start time and discharge end time in the darkest state of X are measured, and the discharge start time and discharge end time are averaged to obtain the average residence time. Can be measured.
なお、上記平均滞留時間は、押出機の吐出量(吐出速度)や回転数によって適宜調整できる。 In addition, the said average residence time can be suitably adjusted with the discharge amount (discharge speed) and rotation speed of an extruder.
上述の製造方法により、得られるポリアミド樹脂組成物は、引張強度を確保しつつ、効率よくポリアミド樹脂を高分子量化させることができ、引張伸びを向上させて、かつ熱滞留時のゲル化を抑制できる。そのため、本実施形態のポリアミド樹脂組成物は、公知の成形方法、例えば、プレス成形、射出成形、ガスアシスト射出成形、溶着成形、押出成形、吹込成形、フィルム成形、中空成形、多層成形、発泡成形、溶融紡糸など、一般に知られているプラスチック成形方法を用いて良好に成形加工することができる傾向にある。 The polyamide resin composition obtained by the above production method can efficiently increase the molecular weight of the polyamide resin while ensuring the tensile strength, improve the tensile elongation, and suppress the gelation during heat retention. it can. Therefore, the polyamide resin composition of the present embodiment is a known molding method such as press molding, injection molding, gas assist injection molding, welding molding, extrusion molding, blow molding, film molding, hollow molding, multilayer molding, foam molding. There is a tendency that good molding can be performed using generally known plastic molding methods such as melt spinning.
≪成形体≫
本実施形態の成形体は、上記のポリアミド樹脂組成物を含む成形体である。このような上記のポリアミド樹脂組成物を含む成形体は、耐衝撃性や耐加水分解性などに優れる。そのため、本実施形態の成形体は、自動車部品、電子電気部品、工業機械部品、各種ギア、押出用途などの各種部品への応用が期待される。
≪Molded body≫
The molded product of the present embodiment is a molded product containing the polyamide resin composition. A molded body containing such a polyamide resin composition is excellent in impact resistance and hydrolysis resistance. Therefore, the molded body of this embodiment is expected to be applied to various parts such as automobile parts, electronic / electric parts, industrial machine parts, various gears, and extrusion applications.
以下、本発明を実施例及び比較例により更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。なお、本実施例に用いられる原材料及び評価方法は、以下のとおりである。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited only to these Examples. In addition, the raw material and evaluation method which are used for a present Example are as follows.
[原材料]
(A)ポリアミド樹脂(下記製造例にて製造)
PA66−1(VN:141mL/g、水分率:0.08質量%、[COOH]−[NH2]=37ミリ当量/kgであるPA66ペレット)。
PA66−2(VN:144mL/g、水分率:0.08質量%、[COOH]−[NH2]=13ミリ当量/kgである末端補正を行ったPA66ペレット)。
PA66−3(VN:142mL/g、水分率:0.08質量%、[COOH]−[NH2]=−26ミリ当量/kgである末端補正を行ったPA66ペレット)。
PA66−4(VN:141mL/g、水分率:0.08質量%、[COOH]−[NH2]=−33ミリ当量/kgであるPA66ペレット)。
PA66−5(VN:257mL/g、水分率:0.03質量%、[COOH]−[NH2]=35ミリ当量/kgである高分子量化したPA66ペレット)。
[raw materials]
(A) Polyamide resin (produced in the following production example)
PA66-1 (PAN pellets with VN: 141 mL / g, moisture content: 0.08 wt%, [COOH]-[NH 2 ] = 37 meq / kg).
PA66-2 (VN: 144 mL / g, moisture content: 0.08 mass%, [COOH]-[NH 2 ] = PA66 pellet with end correction with 13 meq / kg).
PA66-3 (VN: 142mL / g, water content: 0.08 wt%, [COOH] - [NH 2] = - 26 meq / kg and a terminal correcting PA66 pellets went).
PA66-4 (PAN pellets with VN: 141 mL / g, moisture content: 0.08 mass%, [COOH]-[NH 2 ] = − 33 meq / kg).
PA66-5 (high molecular weight PA66 pellet with VN: 257 mL / g, moisture content: 0.03% by mass, [COOH]-[NH 2 ] = 35 meq / kg).
(B)強化材
GF(日本電気硝子製 商品名:ECS03T275H、平均繊維径(平均粒径):10μm(真円状)、カット長:3mmのガラス繊維)。
(B) Reinforcing material GF (product name: ECS03T275H, manufactured by Nippon Electric Glass, average fiber diameter (average particle diameter): 10 μm (circular shape), cut length: 3 mm glass fiber).
(C)リン酸化合物
リン酸(和光純薬工業(株)製 商品名:リン酸、85%水溶液)。
PHS(下記製造例にて製造したリン酸とヘキサメチレンジアミンとの塩紛体)。
SHP(和光純薬工業(株)製 商品名:ホスフィン酸ナトリウム(別名:次亜リン酸ナトリウム))。
(C) Phosphoric acid compound Phosphoric acid (trade name: phosphoric acid, 85% aqueous solution manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
PHS (a salt powder of phosphoric acid and hexamethylenediamine produced in the following production example).
SHP (trade name: sodium phosphinate (also known as sodium hypophosphite) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
(D)アミン成分
NH2−P(下記製造例で製造した数平均分子量(Mn):1400のアミノ基末端リッチPAプレポリマー(オリゴマー)(NH2プレポリマー(オリゴマー)))
(D) Amine component NH2-P (number average molecular weight (Mn) produced in the following production example: amino group terminal rich PA prepolymer (oligomer) of 1400 (NH2 prepolymer (oligomer)))
〔評価方法〕
(1)粘度数
<1−1>粘度数:VN(mL/g)
後述する実施例及び比較例で製造したポリアミド樹脂組成物のペレットを用い、ISO307(JIS−K6933)に準じて、粘度数を測定した。
<1−2>ギ酸相対粘度(RV)
後述する実施例及び比較例で製造したポリアミド樹脂組成物のペレットを用い、ギ酸相対粘度(RV)は、重合体をギ酸に加えた溶液の粘度とギ酸自身の粘度とを比較することによって得た。具体的な測定方法については、ASTM−D789に準拠して実施するものとした。より詳細には、90%ギ酸(10%水)にポリアミドを8.4%になるように溶解させた溶液を用いて、25℃で測定したRV値を採用した。
〔Evaluation method〕
(1) Viscosity number <1-1> Viscosity number: VN (mL / g)
The viscosity number was measured according to ISO307 (JIS-K6933) using the pellets of the polyamide resin composition produced in Examples and Comparative Examples described later.
<1-2> Formic acid relative viscosity (RV)
Formic acid relative viscosity (RV) was obtained by comparing the viscosity of a solution obtained by adding a polymer to formic acid and the viscosity of formic acid itself, using pellets of polyamide resin compositions produced in Examples and Comparative Examples described later. . About the concrete measuring method, it shall implement based on ASTM-D789. More specifically, an RV value measured at 25 ° C. using a solution obtained by dissolving polyamide in 8.4% in 90% formic acid (10% water) was adopted.
(2)水分率の測定(質量%)
後述する実施例及び比較例で製造したポリアミド樹脂組成物のペレットを用い、ISO 15512に準拠した方法でカールフィッシャー水分計(三菱化学アナリテック社製 電量滴定方式微量水分測定装置CA−200型)を用いて、水分率(質量%)を測定した。
(2) Measurement of moisture content (% by mass)
Using the pellets of the polyamide resin composition produced in the examples and comparative examples described later, a Karl Fischer moisture meter (coulometric titration method trace moisture measuring device CA-200 type manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.) is used in a method based on ISO 15512. Using, the moisture content (mass%) was measured.
(3)末端基定量[COOH]−[NH2](ミリ当量/kg)
後述する実施例及び比較例で製造したポリアミド樹脂組成物中のポリアミド樹脂におけるカルボキシル基末端濃度[COOH]並びにアミノ基末端濃度[NH2]を測定装置としてJEOL−ESCA500を用いて、以下のとおり求めた。
まず、1H−NMR(硫酸−d2溶媒)より、ポリアミド樹脂1kg中に存在する各末端基量を以下のとおり算出した。
カルボキシル基末端量:末端COOHに隣接するメチレン基(−CH2−)の水素に関する2.724ppmのピーク(a’)の積分値で算出した。
アミノ基末端量:末端NH2に隣接するメチレン基(−CH2−)の水素に関する2.884ppm付近のピーク(b’)の積分値で算出した。
ポリアミド樹脂主鎖中のジカルボン酸単位量:アミド基に隣接するメチレン基(−CH2−)の水素に関する2.451ppmのピーク(a)の積分値で算出した。
ポリアミド樹脂主鎖中のジアミン酸単位量:アミド基に隣接するメチレン基(−CH2−)の水素に関する3.254ppmのピーク(b)の積分値で算出した。
次に、上記ピークの積分値を用いて、カルボキシル基末端濃度[COOH]及びアミノ基末端濃度[NH2]を下記式より算出し、各末端濃度の差([COOH]−[NH2])(ミリ当量/kg)を計算により求めた。
カルボキシル基末端濃度[COOH](ミリ当量/kg)=(a’/2)/[{(b+b’)×114.2/4}+{(a+a’)×112.1/4}]
アミノ基末端濃度[NH2](ミリ当量/kg)=(b’/2)/[{(b+b’)×114.2/4}+{(a+a’)×112.1/4}]
(3) End group determination [COOH]-[NH 2 ] (milli equivalent / kg)
The carboxyl group terminal concentration [COOH] and the amino group terminal concentration [NH 2 ] in the polyamide resin in the polyamide resin composition produced in Examples and Comparative Examples described later are obtained as follows using a JEOL-ESCA500 as a measuring device. It was.
First, from 1 H-NMR (sulfuric acid-d2 solvent), the amount of each terminal group present in 1 kg of polyamide resin was calculated as follows.
Carboxyl group terminal amount: It was calculated by an integral value of a peak (a ′) of 2.724 ppm related to hydrogen of the methylene group (—CH 2 —) adjacent to the terminal COOH.
Amino group terminal amount: It was calculated by an integral value of a peak (b ′) near 2.884 ppm related to hydrogen of a methylene group (—CH 2 —) adjacent to the terminal NH 2 .
The amount of dicarboxylic acid unit in the polyamide resin main chain was calculated as the integral value of the peak (a) at 2.451 ppm related to hydrogen of the methylene group (—CH 2 —) adjacent to the amide group.
Amount of diamic acid unit in the polyamide resin main chain: calculated with an integral value of a peak (b) of 3.254 ppm related to hydrogen of a methylene group (—CH 2 —) adjacent to the amide group.
Next, the carboxyl group terminal concentration [COOH] and the amino group terminal concentration [NH 2 ] are calculated from the following formula using the integrated value of the above peak, and the difference between the terminal concentrations ([COOH] − [NH 2 ]) (Milli equivalent / kg) was obtained by calculation.
Carboxyl group terminal concentration [COOH] (milli equivalent / kg) = (a ′ / 2) / [{(b + b ′) × 114.2 / 4} + {(a + a ′) × 112.1 / 4}]
Amino group terminal concentration [NH 2 ] (milli equivalent / kg) = ( b ′ / 2 ) / [{(b + b ′) × 114.2 / 4} + {(a + a ′) × 112.1 / 4}]
(4)リン濃度[P](質量ppm)
後述する実施例及び比較例で製造したポリアミド樹脂組成物0.5gを秤量し濃硫酸を20ml加え、ヒーター上で湿式分解した。該分解後の溶液について、冷却後、過酸化水素5mlを加え、ヒーター上で加熱し、全量が2〜3mlになるまで濃縮した。該濃縮後の溶液について、再び冷却し、純水を加えて500mlとした。得られた水溶液について、測定装置としてThermo Jarrell Ash製IRIS/IPを用いて、高周波誘導結合プラズマ(ICP)発光分析を行うことにより、波長213.618(nm)にてリン濃度[P]を定量した。
(4) Phosphorus concentration [P] (mass ppm)
The polyamide resin composition 0.5g manufactured by the Example and comparative example which are mentioned later was weighed, 20 ml of concentrated sulfuric acid was added, and it wet-decomposed on the heater. The solution after decomposition was cooled, added with 5 ml of hydrogen peroxide, heated on a heater, and concentrated to a total volume of 2 to 3 ml. The concentrated solution was cooled again and purified water was added to make 500 ml. The obtained aqueous solution is subjected to high-frequency inductively coupled plasma (ICP) emission analysis using IRIS / IP manufactured by Thermo Jarrel Ash as a measuring device, thereby quantifying the phosphorus concentration [P] at a wavelength of 213.618 (nm). did.
(5)ペレット色調(b値)
後述する実施例及び比較例で製造したポリアミド樹脂組成物のペレットを日本電色工業(株)製の色差計ND−300Aで測定し、該測定で得られたb値でペレット色調を判定した。b値は、−(負)で絶対値が大きいほど、色調が黄色く着色せずに良好であり、+(正)で絶対値が大きいほど、黄色く着色が起こっており、色調としては好ましくないことを示す。
(5) Pellet color tone (b value)
The pellets of the polyamide resin composition produced in Examples and Comparative Examples described later were measured with a color difference meter ND-300A manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., and the color tone of the pellets was determined based on the b value obtained by the measurement. As the b value is-(negative) and the absolute value is large, the color tone is better without being colored yellow, and when the absolute value is + (positive) and the absolute value is larger, the color is yellow and is not preferable as the color tone. Indicates.
(6)引張強度(MPa)及び引張伸度(%)
後述する実施例及び比較例で製造したポリアミド樹脂組成物のペレットから、射出成形装置を用いて、JIS−K7139に準拠し、小型引張試験片(タイプCP13)(3mm厚)を作製した。射出成形装置として日精樹脂工業(株)社製PS40Eを用い、該射出成形装置に上記試験片2個取りの金型を取り付けた。なお、シリンダー温度はポリアミド樹脂の融点+約15℃(例えば、PA66では280℃)に設定し、金型温度は80℃に設定した。さらに、射出:10秒、冷却:7秒、可塑化量:30mm(クッション量約10mm)の射出成形条件とした。
ここで得られた成形体(小型引張試験片(タイプCP13)(3mm厚))の引張強度及び引張伸度を測定した。ここで、チャック間距離30mm、引張速度50mm/分(非強化)又は5mm/分(強化)の条件とした。なお、引張伸度については、チャック間の距離に対しての破断時の伸度(変位)の割合で算出した。
(6) Tensile strength (MPa) and tensile elongation (%)
Small tensile test pieces (type CP13) (3 mm thickness) were prepared from pellets of polyamide resin compositions produced in Examples and Comparative Examples described later, using an injection molding apparatus, in accordance with JIS-K7139. Using a PS40E manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd. as an injection molding apparatus, the above-mentioned two-piece mold was attached to the injection molding apparatus. The cylinder temperature was set to the melting point of the polyamide resin + about 15 ° C. (for example, 280 ° C. for PA66), and the mold temperature was set to 80 ° C. Further, the injection molding conditions were injection: 10 seconds, cooling: 7 seconds, and plasticization amount: 30 mm (cushion amount: about 10 mm).
The tensile strength and tensile elongation of the molded body (small tensile test piece (type CP13) (3 mm thickness)) obtained here were measured. Here, the distance between the chucks was 30 mm, and the tensile speed was 50 mm / min (non-strengthened) or 5 mm / min (strengthened). The tensile elongation was calculated by the ratio of the elongation (displacement) at break to the distance between chucks.
(7)シャルピー衝撃強度(kJ/m2)
後述する実施例及び比較例で製造したポリアミド樹脂組成物のペレットから、射出成形機を用いて、ISO 3167に準拠し、多目的試験片(4mm厚)を作製した。射出成形装置として日精樹脂工業(株)社製PS40Eを用い、該射出成形装置に上記試験片2個取りの金型を取り付けた。なお、シリンダー温度はポリアミド樹脂の融点+約25℃(例えば、PA66では290℃)に設定し、金型温度は80℃に設定した。さらに、射出:25秒、冷却:15秒、可塑化量:90mm(クッション量約10mm)の射出成形条件とした。
ここで得られた成形体(多目的試験片(4mm厚))を用いて、ISO−179に準じて、ノッチ付シャルピー衝撃強度を測定した。
(7) Charpy impact strength (kJ / m 2 )
A multipurpose test piece (4 mm thickness) was produced from pellets of the polyamide resin composition produced in Examples and Comparative Examples described later using an injection molding machine in accordance with ISO 3167. Using a PS40E manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd. as an injection molding apparatus, the above-mentioned two-piece mold was attached to the injection molding apparatus. The cylinder temperature was set to the melting point of the polyamide resin + about 25 ° C. (for example, 290 ° C. for PA66), and the mold temperature was set to 80 ° C. Furthermore, the injection molding conditions were injection: 25 seconds, cooling: 15 seconds, and plasticization amount: 90 mm (cushion amount: about 10 mm).
Using the molded body (multipurpose test piece (4 mm thickness)) obtained here, the Charpy impact strength with a notch was measured according to ISO-179.
(8)耐加水分解性
エチレングリコールが主成分である不凍液(トヨタ純正ロングライフクーラント)の50%水溶液を130℃に加熱した中に、上記(6)で作製した小型引張試験片(タイプCP13)(3mm厚)をオートクレーブ内で500時間浸せきした。浸せき後、小型引張試験片の引張強度(MPa)を上記(6)と同様にして測定した。当該測定値が高いほど耐加水分解性に優れると評価した。
(8) Hydrolysis resistance Small tensile test piece prepared in (6) above (type CP13) while heating 50% aqueous solution of antifreeze (Toyota genuine long life coolant) mainly composed of ethylene glycol to 130 ° C (3 mm thickness) was immersed in an autoclave for 500 hours. After the immersion, the tensile strength (MPa) of the small tensile test piece was measured in the same manner as (6) above. The higher the measured value, the better the hydrolysis resistance.
(9)CuI/KIとの混合による着色有無
ヨウ化カリウム(KI):85重量%、ヨウ化銅(CuI):5重量%、モンタン酸カルシウム:10重量%を撹拌混合した後、顆粒状造粒物を作成した。ペレット状のポリアミド樹脂66(下記PA66−1):70重量%とヨウ化カリウム/ヨウ化銅/モンタン酸カルシウムの顆粒状造粒物:30重量%とをタンブラー型ブレンダーにて混合した。得られた混合物を二軸押出機により溶融混練し、ポリアミド樹脂マスターバッチペレットを得た。
後述する実施例及び比較例で製造したポリアミド樹脂組成物のペレットとこのマスターバッチペレットとを質量比(各例で得られたペレット:マスターバッチペレット)で98:2でブレンドして、得られた混合物を用いて上記(6)と同じように成形を実施した。
この時に、成形体について紫色の変色(着色)の有無を確認した。
○:紫色への変色は確認されなかった。
×:紫色への変色が確認された。
(9) Coloration by mixing with CuI / KI Potassium iodide (KI): 85% by weight, copper iodide (CuI): 5% by weight, calcium montanate: 10% by weight, after stirring, Granules were created. Pellet-like polyamide resin 66 (PA66-1 below): 70% by weight and granulated granules of potassium iodide / copper iodide / calcium montanate: 30% by weight were mixed in a tumbler type blender. The obtained mixture was melt-kneaded by a twin screw extruder to obtain polyamide resin master batch pellets.
The polyamide resin composition pellets produced in Examples and Comparative Examples described later and this master batch pellet were blended at a mass ratio (pellets obtained in each example: master batch pellet) at 98: 2, and obtained. Molding was performed in the same manner as in (6) above using the mixture.
At this time, the presence or absence of purple discoloration (coloring) was confirmed for the molded body.
○: No discoloration to purple was confirmed.
X: Discoloration to purple was confirmed.
[ポリアミド樹脂(PA66−1)の製造]
ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸との当量塩の50%水溶液30kgを40Lのオートクレーブの中に仕込み、モノマーが析出しないように50℃に保温して、よく撹拌した。充分オートクレーブ内を窒素置換した後、オートクレーブ内の温度を約50℃から約160℃まで昇温した。この際オートクレーブ内の圧力をゲージ圧にして約0.25MPaに保つため水を系外に除去しながら水溶液の加熱を続け水溶液を約75%まで濃縮した。その後、一旦水の除去を止め、オートクレーブ内の温度を約220℃に昇温し、そして、オートクレーブ内の圧力が約1.8MPaなったところで、再度オートクレーブ内の圧力を一定に保つように水を除去しながら水溶液の加熱を続けた。その後、オートクレーブ内の温度が260℃まで上昇してから、水溶液の加熱は続けながら最後に60分ほどかけながらオートクレーブ内の圧力を大気圧(ゲージ圧は0kg/cm2)までゆっくり降圧した。オートクレーブ内の圧力を大気圧の状態で30分保持し、オートクレーブ内の温度を最終的に約273℃まで昇温してポリアミド樹脂(PA66−1)を得た。その後、オートクレーブ内を窒素で加圧し下部ノズルからストランド状のポリアミド樹脂(PA66−1)を排出し、水冷、カッティングを行いペレット状のポリアミド樹脂(PA66−1)を得た。
このペレット状のポリアミド樹脂(PA66−1)における水分率は0.08質量%であった。
また、得られたポリアミド樹脂(PA66−1)において、粘度数(VN)は141であり、カルボキシル基末端濃度[COOH]は84ミリ当量/kgであり、アミノ基末端濃度[NH2]は47ミリ当量/kgであり、各末端濃度の差([COOH]−[NH2])は37ミリ当量/kgであった。
[Production of polyamide resin (PA66-1)]
30 kg of a 50% aqueous solution of an equivalent salt of hexamethylenediamine and adipic acid was charged into a 40 L autoclave, kept at 50 ° C. so that the monomer would not precipitate, and stirred well. After sufficiently substituting the inside of the autoclave with nitrogen, the temperature inside the autoclave was raised from about 50 ° C. to about 160 ° C. At this time, in order to maintain the pressure in the autoclave at a gauge pressure of about 0.25 MPa, the aqueous solution was continuously heated while removing water out of the system, and the aqueous solution was concentrated to about 75%. After that, once removal of water is stopped, the temperature in the autoclave is raised to about 220 ° C., and when the pressure in the autoclave reaches about 1.8 MPa, water is again added so as to keep the pressure in the autoclave constant. The aqueous solution continued to be heated while being removed. Then, after the temperature in the autoclave rose to 260 ° C., the pressure in the autoclave was slowly reduced to atmospheric pressure (gauge pressure was 0 kg / cm 2 ) while continuing to heat the aqueous solution and finally applying for about 60 minutes. The pressure in the autoclave was maintained at atmospheric pressure for 30 minutes, and the temperature in the autoclave was finally raised to about 273 ° C. to obtain a polyamide resin (PA66-1). Thereafter, the inside of the autoclave was pressurized with nitrogen, the strand-like polyamide resin (PA66-1) was discharged from the lower nozzle, water-cooled and cut to obtain a pellet-like polyamide resin (PA66-1).
The moisture content in the pellet-like polyamide resin (PA66-1) was 0.08% by mass.
Further, in the obtained polyamide resin (PA66-1), the viscosity number (VN) is 141, the carboxyl group terminal concentration [COOH] is 84 meq / kg, and the amino group terminal concentration [NH 2 ] is 47. a meq / kg, the difference between the respective ends concentration ([COOH] - [NH 2 ]) was 37 meq / kg.
[末端の補正をしたポリアミド樹脂(PA66−2)の製造]
ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸との当量塩の50%水溶液30kgに末端補正の為にヘキサメチレンジアミン22.3gを添加した以外は上記PA66−1の製造と同様にしてペレット状のポリアミド樹脂(PA66−2)を得た。
このペレット状のポリアミド樹脂(PA66−2)における水分率は0.08質量%であった。
また、得られたポリアミド樹脂(PA66−2)において、粘度数(VN)は144であり、カルボキシル基末端濃度[COOH]は72ミリ当量/kgであり、アミノ基末端濃度[NH2]は59ミリ当量/kgであり、各末端濃度の差([COOH]−[NH2])は13ミリ当量/kgであった。
[Production of Polyamide Resin (PA66-2) with Terminal Correction]
Pellet-like polyamide resin (PA66- 2) was obtained.
The moisture content in the pellet-like polyamide resin (PA66-2) was 0.08% by mass.
Moreover, in the obtained polyamide resin (PA66-2), the viscosity number (VN) is 144, the carboxyl group terminal concentration [COOH] is 72 meq / kg, and the amino group terminal concentration [NH 2 ] is 59. The difference in concentration at each end ([COOH]-[NH 2 ]) was 13 meq / kg.
[末端の補正をしたポリアミド樹脂(PA66−3)の製造]
ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸との当量塩の50%水溶液30kgに末端補正の為にヘキサメチレンジアミン55.8gを添加した以外は上記PA66−1の製造と同様にしてペレット状のポリアミド樹脂(PA66−3)を得た。
このペレット状のポリアミド樹脂(PA66−3)における水分率は0.08質量%であった。
また、得られたポリアミド樹脂(PA66−3)において、粘度数(VN)は142であり、カルボキシル基末端濃度[COOH]は52ミリ当量/kgであり、アミノ基末端濃度[NH2]は78ミリ当量/kgであり、各末端濃度の差([COOH]−[NH2])は−26ミリ当量/kgであった。
[Production of Polyamide Resin (PA66-3) with Terminal Correction]
A pellet-like polyamide resin (PA66-) was prepared in the same manner as in the preparation of PA66-1, except that 55.8 g of hexamethylenediamine was added for terminal correction to 30 kg of a 50% aqueous solution of an equivalent salt of hexamethylenediamine and adipic acid. 3) was obtained.
The moisture content in the pellet-like polyamide resin (PA66-3) was 0.08% by mass.
Further, in the obtained polyamide resin (PA66-3), the viscosity number (VN) is 142, the carboxyl group terminal concentration [COOH] is 52 meq / kg, and the amino group terminal concentration [NH 2 ] is 78. a meq / kg, the difference between the respective ends concentration ([COOH] - [NH 2 ]) was -26 meq / kg.
[末端の補正をしたポリアミド樹脂(PA66−4)の製造]
ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸との当量塩の50%水溶液30kgに末端補正の為にヘキサメチレンジアミン67.0gを添加した以外は上記PA66−1の製造と同様にしてペレット状のポリアミド樹脂(PA66−4)を得た。
このペレット状のポリアミド樹脂(PA66−4)における水分率は0.08質量%であった。
また、得られたポリアミド樹脂(PA66−4)において、粘度数(VN)は141であり、カルボキシル基末端濃度[COOH]は49ミリ当量/kgであり、アミノ基末端濃度[NH2]は82ミリ当量/kgであり、各末端濃度の差([COOH]−[NH2])は−33ミリ当量/kgであった。
[Production of Polyamide Resin (PA66-4) with Terminal Correction]
Pellet-like polyamide resin (PA66- 4) was obtained.
The moisture content in the pellet-like polyamide resin (PA66-4) was 0.08% by mass.
Further, in the obtained polyamide resin (PA66-4), the viscosity number (VN) is 141, the carboxyl group terminal concentration [COOH] is 49 meq / kg, and the amino group terminal concentration [NH 2 ] is 82. The difference in concentration at each end ([COOH]-[NH 2 ]) was -33 meq / kg.
[高分子量化したポリアミド樹脂(PA66−5)の製造]
上記PA66−1のペレット10kgを円錐型リボン真空乾燥機(株式会社大川原製作所製、商品名リボコーンRM−10V)に入れ、充分に前記真空乾燥機内の窒素置換を行った。前記真空乾燥機内に1L/分で窒素を流したまま、PA66−1のペレットを攪拌しながら温度204℃で6時間加熱した。その後、前記真空乾燥機内に窒素を流通したまま、温度を下げていき約50℃になったところでペレットを前記真空乾燥機から取り出し、高分子量化したポリアミド樹脂(PA66−5)を得た。
この高分子量化したポリアミド樹脂(PA66−5)のペレットにおける水分率は0.03質量%であった。
また、得られたポリアミド樹脂(PA66−5)において、粘度数(VN)は257であり、カルボキシル基末端濃度[COOH]は53ミリ当量/kgであり、アミノ基末端濃度[NH2]は18ミリ当量/kgであり、各末端濃度の差([COOH]−[NH2])は35ミリ当量/kgであった。
[Production of high molecular weight polyamide resin (PA66-5)]
10 kg of the PA66-1 pellets were put into a conical ribbon vacuum dryer (trade name ribocorn RM-10V, manufactured by Okawara Seisakusho Co., Ltd.), and the inside of the vacuum dryer was sufficiently substituted with nitrogen. While the nitrogen was flowing at 1 L / min in the vacuum dryer, the PA66-1 pellets were heated at a temperature of 204 ° C. for 6 hours with stirring. Thereafter, the temperature was lowered while nitrogen was passed through the vacuum dryer, and the pellets were taken out from the vacuum dryer when the temperature reached about 50 ° C. to obtain a high molecular weight polyamide resin (PA66-5).
The moisture content in the pellets of the high molecular weight polyamide resin (PA66-5) was 0.03% by mass.
Further, in the obtained polyamide resin (PA66-5), the viscosity number (VN) is 257, the carboxyl group terminal concentration [COOH] is 53 meq / kg, and the amino group terminal concentration [NH 2 ] is 18 a meq / kg, the difference between the respective ends concentration ([COOH] - [NH 2 ]) was 35 meq / kg.
[アミノ基末端リッチPAプレポリマー(オリゴマー)(NH2−P)の製造]
ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸との当量塩の50%水溶液2000gにヘキサメチレンジアミン30gを添加し、混合溶液を得た。得られた混合溶液を5Lのオートクレーブの中に仕込み、モノマーが析出しないように50℃に保温して、よく撹拌した。充分オートクレーブ内を窒素置換した後、オートクレーブ内の温度を約50℃から約160℃まで昇温した。この際オートクレーブ内の圧力をゲージ圧にして約0.25MPaに保つため水を系外に除去しながら混合溶液の加熱を続け混合溶液を約75%まで濃縮した。その後、一旦水の除去を止め、オートクレーブ内の温度を約220℃に昇温した。そして、オートクレーブ内の圧力が約1.8MPaなったところで混合溶液の加熱を止め、その後、約8時間かけてオートクレーブ内の温度を室温まで冷却した。冷却後オートクレーブを開け、約880gのプレポリマー(オリゴマー)の塊を取りだし、ペレット大の大きさ(約3〜5mm)に粉砕した。得られたポリアミド樹脂(PA)のプレポリマーから、水分を乾燥で取り除いた。この粉砕品(ポリアミド樹脂(PA)のプレポリマー)における水分率は0.04質量%であった。
また、得られたポリアミド樹脂(PA)のプレポリマーについて、GPCによる分子量測定を行った。得られたポリアミド樹脂(PA)のプレポリマーにおいて、数平均分子量(Mn)は1400であり、重量平均分子量(Mw)は2900であった。また、得られたポリアミド樹脂(PA)のプレポリマーにおいて、カルボキシル基末端濃度[COOH]は460ミリ当量/kgであり、アミノ基末端濃度[NH2]は970ミリ当量/kgであり、各末端濃度の差([COOH]−[NH2])は−510ミリ当量/kgであった。
[Production of amino group-terminated rich PA prepolymer (oligomer) (NH2-P)]
30 g of hexamethylene diamine was added to 2000 g of a 50% aqueous solution of an equivalent salt of hexamethylene diamine and adipic acid to obtain a mixed solution. The obtained mixed solution was placed in a 5 L autoclave, kept at 50 ° C. so as not to precipitate the monomer, and stirred well. After sufficiently substituting the inside of the autoclave with nitrogen, the temperature inside the autoclave was raised from about 50 ° C. to about 160 ° C. At this time, in order to maintain the pressure in the autoclave at a gauge pressure of about 0.25 MPa, the mixed solution was continuously heated while removing water out of the system and concentrated to about 75%. Thereafter, removal of water was once stopped, and the temperature in the autoclave was raised to about 220 ° C. Then, when the pressure in the autoclave reached about 1.8 MPa, heating of the mixed solution was stopped, and then the temperature in the autoclave was cooled to room temperature over about 8 hours. After cooling, the autoclave was opened, and about 880 g of a prepolymer (oligomer) lump was taken out and pulverized to a pellet size (about 3 to 5 mm). Water was removed from the obtained prepolymer of polyamide resin (PA) by drying. The moisture content in this pulverized product (polyamide resin (PA) prepolymer) was 0.04% by mass.
Moreover, the molecular weight measurement by GPC was performed about the prepolymer of the obtained polyamide resin (PA). In the prepolymer of the obtained polyamide resin (PA), the number average molecular weight (Mn) was 1400, and the weight average molecular weight (Mw) was 2900. In the prepolymer of the obtained polyamide resin (PA), the carboxyl group terminal concentration [COOH] is 460 meq / kg, the amino group terminal concentration [NH 2 ] is 970 meq / kg, difference in density ([COOH] - [NH 2 ]) was -510 meq / kg.
[リン酸とヘキサメチレンジアミンとの塩(PHS)]
10L反応容器に、メタノール5Lとヘキサメチレンジアミン502gとを入れ撹拌し均一溶液にした。前記溶液に、リン酸498gを滴下して反応させた。その後、前記溶液から濾過で溶媒メタノールを除去し、濾物を取り出した。得られた濾物を、乾燥、粉砕して、リン酸とヘキサメチレンジアミンとの塩(モル比1:1)の紛体(PHS)を得た。
[Salt of phosphoric acid and hexamethylenediamine (PHS)]
In a 10 L reaction vessel, 5 L of methanol and 502 g of hexamethylenediamine were added and stirred to obtain a uniform solution. To the solution, 498 g of phosphoric acid was dropped and reacted. Thereafter, the solvent methanol was removed from the solution by filtration, and the residue was taken out. The obtained filtrate was dried and pulverized to obtain a powder (PHS) of a salt of phosphoric acid and hexamethylenediamine (molar ratio 1: 1).
[比較例1]
ポリアミド樹脂組成物の製造装置として、図1に示す二軸押出機(COPERION社製ZSK25)を用いた。当該二軸押出機は、押出機上流側から1番目のバレル上面(トップの位置)に1ヶ所トップ供給口(以下top−Fと略記)を有し、6番目のバレル側面に下流第一供給口(以下side1と略記)と、9番目のバレル側面に下流第二供給口(以下side2と略記)との2カ所の下流供給口を有し、さらに5番目のバレル上面に第一減圧口(以下vent1と略記)、8番目のバレル上面に第二減圧口(以下vent2と略記)、及び11番目のバレル上面に第三減圧口(以下vent3と略記)の3か所の減圧口を備えていた。当該二軸押出機において、vent1、side2はプラグで栓をし使用しなかった。また、当該二軸押出機において、vent2に対応する7番目及び8番目のバレル、並びにvent3に対応する10番目、11番目及び12番目のバレルを脱揮領域とするように、逆回転ニーディングディスクなどを組み込んだスクリューで各脱揮領域の前後を樹脂シールできるようにした。
上記製造例で得られたPA66−1:100質量部に対して、リン酸85%水溶液0.115質量部を加えたブレンド物、即ちリン酸:0.098質量部(10mmol/kg)をあらかじめPA66−1のペレット:100質量部に添着したブレンド物を調製した。
前記二軸押出機において、top−Fから、上記調製したPA66−1とリン酸とのブレンド物を供給し、side1からGFをPA66−1:100質量部に対して、33質量部になるように供給して、スクリュー回転数:300rpm、シリンダー温度:300℃、押出レート:20kg/hr、vent2及びvent3の減圧度:0.085MPaで溶融混練を行った。この際、先端ノズル付近の樹脂温度は345℃、平均滞留時間は55秒であった。以上の条件下、先端ノズルからストランド状で溶融状態のポリアミド樹脂組成物を排出し、水冷及びカッティングを行って、ポリアミド樹脂組成物のペレットを得た。その後、得られたペレットを乾燥しペレット中の水分率を調整した。
得られたポリアミド樹脂組成物について、粘度数(VN)、水分測定、末端基定量[COOH]−[NH2]、リン濃度、ペレット色調(b値)、引張強度及び引張伸度、シャルピー衝撃強度、耐加水分解性、並びにCuI/KIとの混合による着色有無を評価した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
As a production apparatus for the polyamide resin composition, a twin-screw extruder (ZSK25 manufactured by COPERION) shown in FIG. 1 was used. The twin-screw extruder has one top supply port (hereinafter abbreviated as top-F) on the first barrel upper surface (top position) from the upstream side of the extruder, and the first downstream supply on the sixth barrel side surface. There are two downstream supply ports, an outlet (hereinafter abbreviated as side1) and a downstream second supply port (hereinafter abbreviated as side2) on the ninth barrel side surface, and a first decompression port ( (Hereinafter abbreviated as “vent1”), a second decompression port (hereinafter abbreviated as “vent2”) on the top surface of the eighth barrel, and a third decompression port (hereinafter abbreviated as “vent3”) on the top surface of the eleventh barrel. It was. In the twin-screw extruder, vent1 and side2 were plugged with plugs and were not used. Further, in the twin-screw extruder, the reverse rotation kneading disk is set such that the seventh and eighth barrels corresponding to vent2 and the tenth, eleventh and twelfth barrels corresponding to vent3 are used as the devolatilization region. It was made possible to seal the front and back of each devolatilization area with a screw incorporating the above.
A blend obtained by adding 0.115 parts by mass of 85% aqueous phosphoric acid to 100 parts by mass of PA66-1 obtained in the above production example, that is, phosphoric acid: 0.098 parts by mass (10 mmol / kg) in advance. PA66-1 pellets: A blend with 100 parts by mass was prepared.
In the twin-screw extruder, the prepared blend of PA66-1 and phosphoric acid is supplied from top-F so that the GF from side1 is 33 parts by mass with respect to 100 parts by mass of PA66-1: 100 parts by mass. Then, melt kneading was performed at a screw rotation speed of 300 rpm, a cylinder temperature of 300 ° C., an extrusion rate of 20 kg / hr, and a degree of vacuum of vent 2 and vent 3 of 0.085 MPa. At this time, the resin temperature near the tip nozzle was 345 ° C., and the average residence time was 55 seconds. Under the above conditions, the polyamide resin composition in a molten state in a strand form was discharged from the tip nozzle, and water cooling and cutting were performed to obtain polyamide resin composition pellets. Then, the obtained pellet was dried and the moisture content in a pellet was adjusted.
About the obtained polyamide resin composition, viscosity number (VN), moisture measurement, terminal group determination [COOH]-[NH 2 ], phosphorus concentration, pellet color tone (b value), tensile strength and tensile elongation, Charpy impact strength , Hydrolysis resistance, and coloration due to mixing with CuI / KI were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
[比較例2]
上記製造例で得られたPA66−1:100質量部に対して、リン酸85%水溶液0.115質量部を加えたブレンド物、即ちリン酸:0.098質量部(10mmol/kg)をあらかじめPA66−1のペレット:100質量部に添着し、さらに、PA66−1:100質量部に対して、上記製造例で得られたアミノ基末端リッチPAプレポリマー(オリゴマー)(NH2−P):0.28質量部(2mmol/kg)も加えたブレンド物を調製した。
前記二軸押出機において、top−Fから、PA66−1とリン酸とのブレンド物に代えて、上記調製されたPA66−1、リン酸、及びアミノ基末端リッチPAプレポリマー(オリゴマー)のブレンド物を供給した以外は、比較例1と同様の方法でポリアミド樹脂組成物のペレットを得た。その後、得られたペレットを乾燥しペレット中の水分率を調整した。
得られたポリアミド樹脂組成物について、粘度数(VN)、水分測定、末端基定量[COOH]−[NH2]、リン濃度、ペレット色調(b値)、引張強度及び引張伸度、シャルピー衝撃強度、耐加水分解性、並びにCuI/KIとの混合による着色有無を評価した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
A blend obtained by adding 0.115 parts by mass of 85% aqueous phosphoric acid to 100 parts by mass of PA66-1 obtained in the above production example, that is, phosphoric acid: 0.098 parts by mass (10 mmol / kg) in advance. PA66-1 pellets: Attached to 100 parts by mass, and with respect to PA66-1: 100 parts by mass, the amino group-terminal rich PA prepolymer (oligomer) (NH2-P) obtained in the above production example: 0 A blend was also added with 28 parts by weight (2 mmol / kg) added.
In the twin-screw extruder, instead of top-F, instead of the blend of PA66-1 and phosphoric acid, the blend of PA66-1, the phosphoric acid, and the amino group-terminated rich PA prepolymer (oligomer) prepared above Except having supplied the thing, the pellet of the polyamide resin composition was obtained by the method similar to the comparative example 1. Then, the obtained pellet was dried and the moisture content in a pellet was adjusted.
About the obtained polyamide resin composition, viscosity number (VN), moisture measurement, terminal group determination [COOH]-[NH 2 ], phosphorus concentration, pellet color tone (b value), tensile strength and tensile elongation, Charpy impact strength , Hydrolysis resistance, and coloration due to mixing with CuI / KI were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
[実施例1]
アミノ基末端リッチPAプレポリマー(オリゴマー)(NH2−P)の量を0.70質量部(5mmol/kg)に変更した以外は、比較例2と同様の方法でポリアミド樹脂組成物のペレットを得た。その後、得られたペレットを乾燥しペレット中の水分率を調整した。
得られたポリアミド樹脂組成物について、粘度数(VN)、水分測定、末端基定量[COOH]−[NH2]、リン濃度、ペレット色調(b値)、引張強度及び引張伸度、シャルピー衝撃強度、耐加水分解性、並びにCuI/KIとの混合による着色有無を評価した。評価結果を表1に示す。
[Example 1]
A pellet of a polyamide resin composition was obtained in the same manner as in Comparative Example 2, except that the amount of the amino group-terminated rich PA prepolymer (oligomer) (NH2-P) was changed to 0.70 parts by mass (5 mmol / kg). It was. Then, the obtained pellet was dried and the moisture content in a pellet was adjusted.
About the obtained polyamide resin composition, viscosity number (VN), moisture measurement, terminal group determination [COOH]-[NH 2 ], phosphorus concentration, pellet color tone (b value), tensile strength and tensile elongation, Charpy impact strength , Hydrolysis resistance, and coloration due to mixing with CuI / KI were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
[実施例2]
アミノ基末端リッチPAプレポリマー(オリゴマー)(NH2−P)の量を1.40質量部(10mmol/kg)に変更した以外は、比較例2と同様の方法でポリアミド樹脂組成物のペレットを得た。その後、得られたペレットを乾燥しペレット中の水分率を調整した。
得られたポリアミド樹脂組成物について、粘度数(VN)、水分測定、末端基定量[COOH]−[NH2]、リン濃度、ペレット色調(b値)、引張強度及び引張伸度、シャルピー衝撃強度、耐加水分解性、並びにCuI/KIとの混合による着色有無を評価した。評価結果を表1に示す。
[Example 2]
A pellet of a polyamide resin composition was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the amount of the amino group-terminated rich PA prepolymer (oligomer) (NH2-P) was changed to 1.40 parts by mass (10 mmol / kg). It was. Then, the obtained pellet was dried and the moisture content in a pellet was adjusted.
About the obtained polyamide resin composition, viscosity number (VN), moisture measurement, terminal group determination [COOH]-[NH 2 ], phosphorus concentration, pellet color tone (b value), tensile strength and tensile elongation, Charpy impact strength , Hydrolysis resistance, and coloration due to mixing with CuI / KI were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
[実施例3]
アミノ基末端リッチPAプレポリマー(オリゴマー)(NH2−P)の量を2.80質量部(20mmol/kg)に変更した以外は、比較例2と同様の方法でポリアミド樹脂組成物のペレットを得た。その後、得られたペレットを乾燥しペレット中の水分率を調整した。
得られたポリアミド樹脂組成物について、粘度数(VN)、水分測定、末端基定量[COOH]−[NH2]、リン濃度、ペレット色調(b値)、引張強度及び引張伸度、シャルピー衝撃強度、耐加水分解性、並びにCuI/KIとの混合による着色有無を評価した。評価結果を表1に示す。
[Example 3]
A pellet of the polyamide resin composition was obtained in the same manner as in Comparative Example 2, except that the amount of the amino group-terminated rich PA prepolymer (oligomer) (NH2-P) was changed to 2.80 parts by mass (20 mmol / kg). It was. Then, the obtained pellet was dried and the moisture content in a pellet was adjusted.
About the obtained polyamide resin composition, viscosity number (VN), moisture measurement, terminal group determination [COOH]-[NH 2 ], phosphorus concentration, pellet color tone (b value), tensile strength and tensile elongation, Charpy impact strength , Hydrolysis resistance, and coloration due to mixing with CuI / KI were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
[実施例4]
上記製造例で得られたPA66−1:100質量部に対して、上記製造例で得られたPHS:0.214質量部(10mmol/kg)をあらかじめ加えて、PA66−1のペレットとPHSとのブレンド物を調製した。
前記二軸押出機において、top−Fから、PA66−1とリン酸とのブレンド物に代えて、上記調製されたPA66−1とPHSとのブレンド物を供給した以外は、比較例1と同様の方法でポリアミド樹脂組成物のペレットを得た。その後、得られたペレットを乾燥しペレット中の水分率を調整した。
得られたポリアミド樹脂組成物について、粘度数(VN)、水分測定、末端基定量[COOH]−[NH2]、リン濃度、ペレット色調(b値)、引張強度及び引張伸度、シャルピー衝撃強度、耐加水分解性、並びにCuI/KIとの混合による着色有無を評価した。評価結果を表1に示す。
[Example 4]
PA66-1 obtained in the above Production Example: 100 parts by mass, PHS obtained in the above Production Example: 0.214 parts by mass (10 mmol / kg) was added in advance, and PA66-1 pellets and PHS A blend of was prepared.
In the twin-screw extruder, the same as Comparative Example 1 except that the prepared blend of PA66-1 and PHS was supplied from top-F instead of the blend of PA66-1 and phosphoric acid. Thus, a pellet of the polyamide resin composition was obtained. Then, the obtained pellet was dried and the moisture content in a pellet was adjusted.
About the obtained polyamide resin composition, viscosity number (VN), moisture measurement, terminal group determination [COOH]-[NH 2 ], phosphorus concentration, pellet color tone (b value), tensile strength and tensile elongation, Charpy impact strength , Hydrolysis resistance, and coloration due to mixing with CuI / KI were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
[実施例5]
前記二軸押出機において、top−Fから、PA66−1とリン酸とのブレンド物に代えて、上記製造例で得られたPA66−2のみを供給した以外は、比較例1と同様の方法でポリアミド樹脂組成物のペレットを得た。
次に、得られたポリアミド樹脂組成物のペレット10kgを円錐型リボン真空乾燥機(株式会社大川原製作所製、商品名リボコーンRM−10V)に入れ、充分に真空乾燥機内の窒素置換を行った。真空乾燥機において、1L/分で窒素を流したまま、ポリアミド樹脂組成物のペレットを、攪拌しながら、温度210℃で2時間、加熱してポリアミド樹脂の固相重合を行った。その後、真空乾燥機において、窒素を流通したまま温度を下げていき約50℃になったところでペレットをそのまま真空乾燥機から取り出し、固相重合によりポリアミド樹脂を高分子量化したポリアミド樹脂組成物を得た。
固相重合によりポリアミド樹脂を高分子量化したポリアミド樹脂組成物について、粘度数(VN)、水分測定、末端基定量[COOH]−[NH2]、リン濃度、ペレット色調(b値)、引張強度及び引張伸度、シャルピー衝撃強度、耐加水分解性、並びにCuI/KIとの混合による着色有無を評価した。評価結果を表1に示す。
[Example 5]
In the twin-screw extruder, the same method as in Comparative Example 1 except that only the PA66-2 obtained in the above Production Example was supplied from top-F instead of the blend of PA66-1 and phosphoric acid. The pellet of the polyamide resin composition was obtained.
Next, 10 kg of the obtained polyamide resin composition pellets were placed in a conical ribbon vacuum dryer (trade name ribocorn RM-10V, manufactured by Okawara Seisakusho Co., Ltd.), and the inside of the vacuum dryer was sufficiently substituted with nitrogen. In a vacuum dryer, the polyamide resin composition pellets were heated at 210 ° C. for 2 hours with stirring, while flowing nitrogen at 1 L / min, to carry out solid phase polymerization of the polyamide resin. Thereafter, in a vacuum dryer, the temperature is lowered while flowing nitrogen, and when the temperature reaches about 50 ° C., the pellet is taken out from the vacuum dryer as it is to obtain a polyamide resin composition having a high molecular weight polyamide resin by solid phase polymerization. It was.
About polyamide resin composition in which polyamide resin is made high molecular weight by solid phase polymerization, viscosity number (VN), moisture measurement, terminal group determination [COOH]-[NH 2 ], phosphorus concentration, pellet color tone (b value), tensile strength And tensile elongation, Charpy impact strength, hydrolysis resistance, and the presence or absence of coloring due to mixing with CuI / KI were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
[実施例6]
前記二軸押出機において、top−Fから、PA66−1とリン酸とのブレンド物に代えて、上記製造例で得られたPA66−3のみを供給した以外は、比較例1と同様の方法でポリアミド樹脂組成物のペレットを得た。その後、得られたペレットを乾燥しペレット中の水分率を調整した。
次に、得られたポリアミド樹脂組成物のペレット10kgを円錐型リボン真空乾燥機(株式会社大川原製作所製、商品名リボコーンRM−10V)に入れ、充分に真空乾燥機内の窒素置換を行った。真空乾燥機において、1L/分で窒素を流したまま、ポリアミド樹脂組成物のペレットを、攪拌しながら、温度210℃で2時間、加熱してポリアミド樹脂の固相重合を行った。その後、真空乾燥機において、窒素を流通したまま温度を下げていき約50℃になったところでペレットをそのまま真空乾燥機から取り出し、固相重合によりポリアミド樹脂を高分子量化したポリアミド樹脂組成物を得た。
得られたポリアミド樹脂組成物について、粘度数(VN)、水分測定、末端基定量[COOH]−[NH2]、リン濃度、ペレット色調(b値)、引張強度及び引張伸度、シャルピー衝撃強度、耐加水分解性、並びにCuI/KIとの混合による着色有無を評価した。評価結果を表1に示す。
[Example 6]
In the twin-screw extruder, the same method as in Comparative Example 1 except that only the PA66-3 obtained in the above production example was supplied from top-F instead of the blend of PA66-1 and phosphoric acid. The pellet of the polyamide resin composition was obtained. Then, the obtained pellet was dried and the moisture content in a pellet was adjusted.
Next, 10 kg of the obtained polyamide resin composition pellets were placed in a conical ribbon vacuum dryer (trade name ribocorn RM-10V, manufactured by Okawara Seisakusho Co., Ltd.), and the inside of the vacuum dryer was sufficiently substituted with nitrogen. In a vacuum dryer, the polyamide resin composition pellets were heated at 210 ° C. for 2 hours with stirring, while flowing nitrogen at 1 L / min, to carry out solid phase polymerization of the polyamide resin. Thereafter, in a vacuum dryer, the temperature is lowered while flowing nitrogen, and when the temperature reaches about 50 ° C., the pellet is taken out from the vacuum dryer as it is to obtain a polyamide resin composition having a high molecular weight polyamide resin by solid phase polymerization. It was.
About the obtained polyamide resin composition, viscosity number (VN), moisture measurement, terminal group determination [COOH]-[NH 2 ], phosphorus concentration, pellet color tone (b value), tensile strength and tensile elongation, Charpy impact strength , Hydrolysis resistance, and coloration due to mixing with CuI / KI were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
[比較例3]
前記二軸押出機において、top−Fから、PA66−1とリン酸とのブレンド物に代えて、上記製造例で得られたPA66−4のみを供給した以外は、比較例1と同様の方法でポリアミド樹脂組成物のペレットを得た。その後、得られたペレットを乾燥しペレット中の水分率を調整した。
次に、得られたポリアミド樹脂組成物のペレット10kgを円錐型リボン真空乾燥機(株式会社大川原製作所製、商品名リボコーンRM−10V)に入れ、充分に真空乾燥機内の窒素置換を行った。真空乾燥機において、1L/分で窒素を流したまま、ポリアミド樹脂組成物のペレットを、攪拌しながら、温度210℃で2時間、加熱してポリアミド樹脂の固相重合を行った。その後、真空乾燥機において、窒素を流通したまま温度を下げていき約50℃になったところでペレットをそのまま真空乾燥機から取り出し、固相重合によりポリアミド樹脂を高分子量化したポリアミド樹脂組成物を得た。
固相重合によりポリアミド樹脂を高分子量化したポリアミド樹脂組成物について、粘度数(VN)、水分測定、末端基定量[COOH]−[NH2]、リン濃度、ペレット色調(b値)、引張強度及び引張伸度、シャルピー衝撃強度、耐加水分解性、並びにCuI/KIとの混合による着色有無を評価した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
In the twin-screw extruder, the same method as in Comparative Example 1 except that only the PA66-4 obtained in the above production example was supplied from top-F instead of the blend of PA66-1 and phosphoric acid. The pellet of the polyamide resin composition was obtained. Then, the obtained pellet was dried and the moisture content in a pellet was adjusted.
Next, 10 kg of the obtained polyamide resin composition pellets were placed in a conical ribbon vacuum dryer (trade name ribocorn RM-10V, manufactured by Okawara Seisakusho Co., Ltd.), and the inside of the vacuum dryer was sufficiently substituted with nitrogen. In a vacuum dryer, the polyamide resin composition pellets were heated at 210 ° C. for 2 hours with stirring, while flowing nitrogen at 1 L / min, to carry out solid phase polymerization of the polyamide resin. Thereafter, in a vacuum dryer, the temperature is lowered while flowing nitrogen, and when the temperature reaches about 50 ° C., the pellet is taken out from the vacuum dryer as it is to obtain a polyamide resin composition having a high molecular weight polyamide resin by solid phase polymerization. It was.
About polyamide resin composition in which polyamide resin is made high molecular weight by solid phase polymerization, viscosity number (VN), moisture measurement, terminal group determination [COOH]-[NH 2 ], phosphorus concentration, pellet color tone (b value), tensile strength And tensile elongation, Charpy impact strength, hydrolysis resistance, and the presence or absence of coloring due to mixing with CuI / KI were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
[比較例4]
上記製造例で得られたPA66−1:100質量部に対して、SHP:0.106質量部(10mmol/kg)及び上記製造例で得られたアミノ基末端リッチPAプレポリマー(オリゴマー)(NH2−P):1.40質量部(10mmol/kg)をあらかじめ加えて、PA66−1のペレットとSHPとアミノ基末端リッチPAプレポリマー(オリゴマー)とのブレンド物を調製した。
前記二軸押出機において、top−Fから、PA66−1とリン酸とのブレンド物に代えて、上記調製されたPA66−1、SHP、及びアミノ基末端リッチPAプレポリマー(オリゴマー)のブレンド物を供給した以外は、比較例1と同様の方法でポリアミド樹脂組成物のペレットを得た。その後、得られたペレットを乾燥しペレット中の水分率を調整した。
得られたポリアミド樹脂組成物について、粘度数(VN)、水分測定、末端基定量[COOH]−[NH2]、リン濃度、ペレット色調(b値)、引張強度及び引張伸度、シャルピー衝撃強度、耐加水分解性、並びにCuI/KIとの混合による着色有無を評価した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 4]
PA66-1 obtained in the above Production Example: 100 parts by mass of SHP: 0.106 parts by mass (10 mmol / kg) and amino group-terminal rich PA prepolymer (oligomer) obtained in the above Production Example (NH 2 -P): 1.40 parts by mass (10 mmol / kg) was added in advance to prepare a blend of PA66-1 pellets, SHP, and amino group-terminated PA prepolymer (oligomer).
In the twin-screw extruder, instead of the top-F blend of PA66-1 and phosphoric acid, the blend of PA66-1, SHP, and amino group-terminated rich PA prepolymer (oligomer) prepared above A pellet of the polyamide resin composition was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that was supplied. Then, the obtained pellet was dried and the moisture content in a pellet was adjusted.
About the obtained polyamide resin composition, viscosity number (VN), moisture measurement, terminal group determination [COOH]-[NH 2 ], phosphorus concentration, pellet color tone (b value), tensile strength and tensile elongation, Charpy impact strength , Hydrolysis resistance, and coloration due to mixing with CuI / KI were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
[比較例5]
上記製造例で得られたPA66−1:100質量部に対して、SHP:0.106質量部(10mmol/kg)をあらかじめ加えて、PA66ペレット−1とSHPとのブレンド物を調製した。
前記二軸押出機において、top−Fから、PA66−1とリン酸とのブレンド物に代えて、上記調製されたPA66−1とSHPとのブレンド物を供給した以外は、比較例1と同様の方法でポリアミド樹脂組成物のペレットを得た。その後、得られたペレットを乾燥しペレット中の水分率を調整した。
得られたポリアミド樹脂組成物について、粘度数(VN)、水分測定、末端基定量[COOH]−[NH2]、リン濃度、ペレット色調(b値)、引張強度及び引張伸度、シャルピー衝撃強度、耐加水分解性、並びにCuI/KIとの混合による着色有無を評価した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 5]
SHP: 0.106 parts by mass (10 mmol / kg) was added in advance to 100 parts by mass of PA66-1 obtained in the above production example to prepare a blend of PA66 pellet-1 and SHP.
In the twin-screw extruder, the same as Comparative Example 1 except that the prepared blend of PA66-1 and SHP was supplied from top-F instead of the blend of PA66-1 and phosphoric acid. Thus, a pellet of the polyamide resin composition was obtained. Then, the obtained pellet was dried and the moisture content in a pellet was adjusted.
About the obtained polyamide resin composition, viscosity number (VN), moisture measurement, terminal group determination [COOH]-[NH 2 ], phosphorus concentration, pellet color tone (b value), tensile strength and tensile elongation, Charpy impact strength , Hydrolysis resistance, and coloration due to mixing with CuI / KI were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
[比較例6]
前記二軸押出機において、top−Fから、PA66−1とリン酸とのブレンド物に代えて、上記製造例で得られたPA66−1のみを供給した以外は、比較例1と同様の方法でポリアミド樹脂組成物のペレットを得た。
次に、得られたポリアミド樹脂組成物のペレット10kgを円錐型リボン真空乾燥機(株式会社大川原製作所製、商品名リボコーンRM−10V)に入れ、充分に真空乾燥機内の窒素置換を行った。真空乾燥機において、1L/分で窒素を流したまま、ポリアミド樹脂組成物のペレットを、攪拌しながら、温度210℃で2.5時間、加熱してポリアミド樹脂の固相重合を行った。その後、真空乾燥機において、窒素を流通したまま温度を下げていき約50℃になったところでペレットをそのまま真空乾燥機から取り出し、固相重合によりポリアミド樹脂を高分子量化したポリアミド樹脂組成物を得た。
固相重合によりポリアミド樹脂を高分子量化したポリアミド樹脂組成物について、粘度数(VN)、水分測定、末端基定量[COOH]−[NH2]、リン濃度、ペレット色調(b値)、引張強度及び引張伸度、シャルピー衝撃強度、耐加水分解性、並びにCuI/KIとの混合による着色有無を評価した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 6]
In the twin-screw extruder, the same method as in Comparative Example 1 except that only PA66-1 obtained in the above production example was supplied from top-F instead of the blend of PA66-1 and phosphoric acid. The pellet of the polyamide resin composition was obtained.
Next, 10 kg of the obtained polyamide resin composition pellets were placed in a conical ribbon vacuum dryer (trade name ribocorn RM-10V, manufactured by Okawara Seisakusho Co., Ltd.), and the inside of the vacuum dryer was sufficiently substituted with nitrogen. In a vacuum dryer, the polyamide resin composition pellets were heated for 2.5 hours at 210 ° C. with stirring while flowing nitrogen at 1 L / min for solid phase polymerization of the polyamide resin. Thereafter, in a vacuum dryer, the temperature is lowered while flowing nitrogen, and when the temperature reaches about 50 ° C., the pellet is taken out from the vacuum dryer as it is to obtain a polyamide resin composition having a high molecular weight polyamide resin by solid phase polymerization. It was.
About polyamide resin composition in which polyamide resin is made high molecular weight by solid phase polymerization, viscosity number (VN), moisture measurement, terminal group determination [COOH]-[NH 2 ], phosphorus concentration, pellet color tone (b value), tensile strength And tensile elongation, Charpy impact strength, hydrolysis resistance, and the presence or absence of coloring due to mixing with CuI / KI were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
[比較例7]
前記二軸押出機において、top−Fから、PA66−1とリン酸とのブレンド物に代えて、上記製造例で得られたPA66−5のみを供給した以外は、比較例1と同様の方法でポリアミド樹脂組成物のペレットを得た。その後、得られたペレットを乾燥しペレット中の水分率を調整した。
得られたポリアミド樹脂組成物について、粘度数(VN)、水分測定、末端基定量[COOH]−[NH2]、リン濃度、ペレット色調(b値)、引張強度及び引張伸度、シャルピー衝撃強度、耐加水分解性、並びにCuI/KIとの混合による着色有無を評価した。評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 7]
In the twin-screw extruder, the same method as in Comparative Example 1 except that only the PA66-5 obtained in the above production example was supplied from top-F instead of the blend of PA66-1 and phosphoric acid. The pellet of the polyamide resin composition was obtained. Then, the obtained pellet was dried and the moisture content in a pellet was adjusted.
About the obtained polyamide resin composition, viscosity number (VN), moisture measurement, terminal group determination [COOH]-[NH 2 ], phosphorus concentration, pellet color tone (b value), tensile strength and tensile elongation, Charpy impact strength , Hydrolysis resistance, and coloration due to mixing with CuI / KI were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
本発明によれば、引張強度、引張伸び、シャルピー衝撃を向上させて、かつ耐加水分解性を向上させたポリアミド樹脂組成物を得ることができる。本発明のポリアミド樹脂組成物は、自動車部品、電子電気部品、工業機械部品、各種ギア、押出用途などの分野において産業上の利用可能性を有する。 According to the present invention, a polyamide resin composition having improved tensile strength, tensile elongation, and Charpy impact and improved hydrolysis resistance can be obtained. The polyamide resin composition of the present invention has industrial applicability in fields such as automobile parts, electronic and electrical parts, industrial machine parts, various gears, and extrusion applications.
Claims (12)
上記ポリアミド樹脂におけるカルボキシル基末端濃度[COOH]とアミノ基末端濃度[NH2]との差([COOH]−[NH2])が−25〜25ミリ当量/kgであり、
粘度数[VN]が160mL/g以上である、ポリアミド樹脂組成物。 Containing 100 parts by weight of polyamide resin and 10 to 250 parts by weight of (B) reinforcing material,
The difference ([COOH] − [NH 2 ]) between the carboxyl group terminal concentration [COOH] and the amino group terminal concentration [NH 2 ] in the polyamide resin is −25 to 25 meq / kg,
A polyamide resin composition having a viscosity number [VN] of 160 mL / g or more.
リン濃度[P]が1〜5000質量ppmである、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリアミド樹脂組成物。 Furthermore, (C) a phosphoric acid compound is contained,
The polyamide resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the phosphorus concentration [P] is 1 to 5000 ppm by mass.
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