JP2022162256A - Composite and composite production method - Google Patents

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JP2022162256A JP2021066978A JP2021066978A JP2022162256A JP 2022162256 A JP2022162256 A JP 2022162256A JP 2021066978 A JP2021066978 A JP 2021066978A JP 2021066978 A JP2021066978 A JP 2021066978A JP 2022162256 A JP2022162256 A JP 2022162256A
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dicarboxylic acid
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致漢 李
Chikan Ri
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Abstract

To provide a novel composite.SOLUTION: The composite contains a polyamide compound and talc. The polyamide compound comprises a dicarboxylic acid unit represented by the specified general formula (1), a dicarboxylic acid unit represented by the specified general formula (2), and a particular diamine unit represented by the specified general formula (3). In the general formula (1), x is an integer from 6 to 12; and y is an integer from 8 to 18. In the general formula (2), z is an integer from 2 to 18.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、複合体、及び複合体の製造方法に関する。 The present disclosure relates to composites and methods of making composites.

地球温暖化防止や資源リスク低減の観点から石油系ポリマーに代わって、植物由来の化合物を出発原料としたポリアミド化合物等のバイオポリマーが注目されている(例えば非特許文献1-2、特許文献1参照)。 Biopolymers such as polyamide compounds using plant-derived compounds as starting materials are attracting attention as a starting material instead of petroleum-based polymers from the viewpoint of global warming prevention and resource risk reduction (for example, Non-Patent Documents 1-2, Patent Document 1 reference).

特開2019-137788号公報JP 2019-137788 A

C. -H. Lee, H. Takagi, H. Okamoto, M. Kato, A. Usuki. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 47, 6025 (2009).C. -H. Lee, H. Takagi, H. Okamoto, M. Kato, A. Usuki. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 47, 6025 (2009). C. -H. Lee, H. Takagi, H. Okamoto, M. Kato. J. Appl. Polym. Sci. 127, 530 (2013).C. -H. Lee, H. Takagi, H. Okamoto, M. Kato. J. Appl. Polym. Sci. 127, 530 (2013).

しかし、従来のバイオポリマーは、用途によっては特性が必ずしも十分でなく、特性の向上が求められていた。
本開示は、上記課題を解決するためのものであり、以下の形態として実現できる。
However, the properties of conventional biopolymers are not necessarily sufficient for some applications, and improvements in properties have been desired.
The present disclosure is intended to solve the above problems, and can be implemented as the following modes.

1.下記一般式(1)で表されるジカルボン酸単位と、下記一般式(2)で表されるジカルボン酸単位と、下記一般式(3)で表されるジアミン単位と、を含有するポリアミド化合物と、
タルクと、
を含む複合体。

Figure 2022162256000002

(xは6~12の整数を示し、yは8~18の整数を示す。)
Figure 2022162256000003

(zは2~18の整数を示す。)
Figure 2022162256000004

Figure 2022162256000005
1. A polyamide compound containing a dicarboxylic acid unit represented by the following general formula (1), a dicarboxylic acid unit represented by the following general formula (2), and a diamine unit represented by the following general formula (3) ,
talc;
A complex containing
Figure 2022162256000002

(x represents an integer of 6 to 12, and y represents an integer of 8 to 18.)
Figure 2022162256000003

(z represents an integer from 2 to 18.)
Figure 2022162256000004

Figure 2022162256000005

本開示の複合体は、従来のポリアミド化合物よりも優れた特性を有する。
本開示の製造方法によれば、従来のポリアミド化合物よりも優れた特性を有する複合体を製造できる。
The composites of the present disclosure have properties superior to conventional polyamide compounds.
The manufacturing methods of the present disclosure can produce composites with properties superior to conventional polyamide compounds.

図1は、引張強さを示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing tensile strength. 図2は、引張弾性率を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing tensile modulus. 図3は、曲げ弾性率を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the flexural modulus.

ここで、本開示の他の例を示す。
一般式(1)で表されるジカルボン酸単位:一般式(2)で表されるジカルボン酸単位のモル比が、95:5~5:95である、複合体。
前記タルクの含有量は、1質量%以上40質量%以下である、複合体。
複合体の製造方法であって、前記ポリアミド化合物と、前記タルクとを二軸混練押出機にて混練する、複合体の製造方法。
Here is another example of the disclosure.
A composite in which the molar ratio of dicarboxylic acid units represented by general formula (1):dicarboxylic acid units represented by general formula (2) is from 95:5 to 5:95.
The composite, wherein the talc content is 1% by mass or more and 40% by mass or less.
A method for producing a composite, comprising kneading the polyamide compound and the talc with a twin-screw kneading extruder.

以下、本開示の実施形態を詳しく説明する。なお、本明細書において、数値範囲について「~」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「10~20」という記載では、下限値である「10」、上限値である「20」のいずれも含むものとする。すなわち、「10~20」は、「10以上20以下」と同じ意味である。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail. In this specification, the description using "-" for the numerical range includes the lower limit and the upper limit unless otherwise specified. For example, the description “10 to 20” includes both the lower limit “10” and the upper limit “20”. That is, "10 to 20" has the same meaning as "10 or more and 20 or less".

以下、本開示を詳しく説明する。
1.複合体
複合体は、下記一般式(1)で表されるジカルボン酸単位と、下記一般式(2)で表されるジカルボン酸単位と、下記一般式(3)で表されるジアミン単位と、を含有するポリアミド化合物と、タルクと、を含む。

Figure 2022162256000006

(xは6~12の整数を示し、yは8~18の整数を示す。)
Figure 2022162256000007

(zは2~18の整数を示す。)
Figure 2022162256000008

Figure 2022162256000009
The present disclosure will be described in detail below.
1. Complex The complex comprises a dicarboxylic acid unit represented by the following general formula (1), a dicarboxylic acid unit represented by the following general formula (2), and a diamine unit represented by the following general formula (3), and talc.
Figure 2022162256000006

(x represents an integer of 6 to 12, and y represents an integer of 8 to 18.)
Figure 2022162256000007

(z represents an integer from 2 to 18.)
Figure 2022162256000008

Figure 2022162256000009

1.1 ポリアミド化合物
本開示のポリアミド化合物は、本開示の効果を損なわない範囲で、上記以外の構成単位を更に含んでいてもよい。
1.1 Polyamide Compound The polyamide compound of the present disclosure may further contain structural units other than those described above within a range that does not impair the effects of the present disclosure.

本開示のポリアミド化合物において、ジカルボン酸単位の含有量は、特に限定されない。ジカルボン酸単位の含有量は、通常、5~50モル%であり、好ましくは20~50モル%であり、更に好ましくは30~50モル%である。
本開示のポリアミド化合物において、ジアミン単位の含有量は、特に限定されない。ジアミン単位の含有量は、通常、5~50モル%であり、好ましくは20~50モル%であり、更に好ましくは30~50モル%である。
ジカルボン酸単位とジアミン単位との含有量の割合は、重合反応の観点から、ほぼ同量であることが好ましく、ジカルボン酸単位の含有量がジアミン単位の含有量の±1モル%であることがより好ましい。
In the polyamide compound of the present disclosure, the content of dicarboxylic acid units is not particularly limited. The content of dicarboxylic acid units is usually 5 to 50 mol %, preferably 20 to 50 mol %, more preferably 30 to 50 mol %.
In the polyamide compound of the present disclosure, the content of diamine units is not particularly limited. The content of diamine units is usually 5 to 50 mol%, preferably 20 to 50 mol%, more preferably 30 to 50 mol%.
From the viewpoint of the polymerization reaction, the content ratio of the dicarboxylic acid unit and the diamine unit is preferably substantially the same, and the content of the dicarboxylic acid unit is ±1 mol% of the content of the diamine unit. more preferred.

1.1.1 ジカルボン酸単位
本開示のポリアミド化合物では、上述のように下記一般式(1)で表されるジカルボン酸単位と、下記一般式(2)で表されるジカルボン酸単位と、を含有する。

Figure 2022162256000010

(xは6~12の整数を示し、yは8~18の整数を示す。
xは8~10の整数が好ましく、yは8~14の整数が好ましい。)
Figure 2022162256000011

(zは2~18の整数を示す。
zは2~6の整数が好ましい。) 1.1.1 Dicarboxylic acid unit In the polyamide compound of the present disclosure, as described above, a dicarboxylic acid unit represented by the following general formula (1) and a dicarboxylic acid unit represented by the following general formula (2) are combined. contains.
Figure 2022162256000010

(x represents an integer from 6 to 12, and y represents an integer from 8 to 18.
x is preferably an integer of 8-10, and y is preferably an integer of 8-14. )
Figure 2022162256000011

(z represents an integer from 2 to 18.
z is preferably an integer of 2-6. )

一般式(1)で表されるジカルボン酸単位は、植物由来であり、地球温暖化防止や資源リスク低減に寄与する。 The dicarboxylic acid unit represented by the general formula (1) is derived from plants and contributes to prevention of global warming and reduction of resource risk.

本開示のポリアミド化合物中のジカルボン酸単位の合計を100モル%とした場合に、上述の一般式(1)(2)で表されるジカルボン酸単位の合計の含有量は特に限定されない。一般式(1)(2)で表されるジカルボン酸単位を合計で30~100モル%含むことが好ましく、50~100モル%含むことが更に好ましく、70~100モル%含むことが特に好ましい。一般式(1)(2)で表されるジカルボン酸単位の含有量をこの範囲にすると、曲げ弾性率が高い複合体が得られる。また、この範囲にすると、ガラス転移温度(Tg)が高い複合体が得られる。 When the total amount of dicarboxylic acid units in the polyamide compound of the present disclosure is 100 mol%, the total content of the dicarboxylic acid units represented by the general formulas (1) and (2) is not particularly limited. It preferably contains a total of 30 to 100 mol% of the dicarboxylic acid units represented by the general formulas (1) and (2), more preferably 50 to 100 mol%, and particularly preferably 70 to 100 mol%. When the content of the dicarboxylic acid units represented by the general formulas (1) and (2) is within this range, a composite with a high flexural modulus can be obtained. Also, within this range, a composite with a high glass transition temperature (Tg) can be obtained.

ポリアミド化合物において、一般式(1)で表されるジカルボン酸単位と、一般式(2)で表されるジカルボン酸単位と、のモル比は特に限定されない。
一般式(1)で表されるジカルボン酸単位:一般式(2)で表されるジカルボン酸単位のモル比は95:5~5:95であることが好ましく、90:10~10:90であることが更に好ましく、80:20~20:80であることが更に好ましい。
Polyamide compound WHEREIN: The molar ratio of the dicarboxylic acid unit represented by General formula (1) and the dicarboxylic acid unit represented by General formula (2) is not specifically limited.
The molar ratio of the dicarboxylic acid unit represented by the general formula (1) to the dicarboxylic acid unit represented by the general formula (2) is preferably 95:5 to 5:95, preferably 90:10 to 10:90. more preferably 80:20 to 20:80.

一般式(1)(2)で表されるジカルボン酸単位以外のジカルボン酸単位を構成しうる化合物は、特に限定されない。
例えば、ジカルボン酸化合物の具体例としては、シュウ酸、マロン酸、フマル酸、マレイン酸などの炭素数2~25の直鎖脂肪族ジカルボン酸、又は、トリグリセリドの分留により得られる不飽和脂肪酸を二量化した炭素数14~48の二量化脂肪族ジカルボン酸(ダイマー酸)及びこれらの水素添加物(水添ダイマー酸)などの脂肪族ジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、および、テレフタル酸、イソフタル酸、1,3-ベンゼン二酢酸、1,4-ベンゼン二酢酸などの芳香族ジカルボン酸を例示できる。また、これらのジカルボン酸化合物の誘導体を用いてもよい。誘導体としては、カルボン酸ハロゲン化物等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
本開示のポリアミド化合物中のジカルボン酸単位の合計を100モル%とした場合に、上述の一般式(1)(2)で表されるジカルボン酸以外のジカルボン酸単位の含有量は特に限定されない。一般式(1)(2)で表されるジカルボン酸以外のジカルボン酸単位の含有量は、50モル%未満であることが好ましく、20モル%未満であることが更に好ましく、10モル%未満であることが特に好ましい。一般式(1)(2)で表されるジカルボン酸単位以外のジカルボン酸単位の含有量をこの範囲とすると、引張強さ、引張弾性率、曲げ弾性率等が向上するからである。
Compounds that can form dicarboxylic acid units other than the dicarboxylic acid units represented by formulas (1) and (2) are not particularly limited.
For example, specific examples of dicarboxylic acid compounds include linear aliphatic dicarboxylic acids having 2 to 25 carbon atoms such as oxalic acid, malonic acid, fumaric acid and maleic acid, or unsaturated fatty acids obtained by fractional distillation of triglycerides. Alicyclic dicarboxylic acids such as dimerized aliphatic dicarboxylic acids having 14 to 48 carbon atoms (dimer acids) and hydrogenated products thereof (hydrogenated dimer acids), alicyclic groups such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid Examples include dicarboxylic acids and aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, 1,3-benzenediacetic acid and 1,4-benzenediacetic acid. Derivatives of these dicarboxylic acid compounds may also be used. Examples of derivatives include carboxylic acid halides and the like. These can be used individually or in combination of 2 or more types.
When the total of dicarboxylic acid units in the polyamide compound of the present disclosure is 100 mol%, the content of dicarboxylic acid units other than the dicarboxylic acids represented by the above general formulas (1) and (2) is not particularly limited. The content of dicarboxylic acid units other than the dicarboxylic acids represented by the general formulas (1) and (2) is preferably less than 50 mol%, more preferably less than 20 mol%, and less than 10 mol%. It is particularly preferred to have This is because when the content of the dicarboxylic acid units other than the dicarboxylic acid units represented by the general formulas (1) and (2) is within this range, the tensile strength, tensile modulus, flexural modulus, etc. are improved.

1.1.2 ジアミン単位
本開示のポリアミド化合物中のジアミン単位には、少なくとも一般式(3)で表されるジアミン単位が含まれる。

Figure 2022162256000012

Figure 2022162256000013
1.1.2 Diamine Unit The diamine unit in the polyamide compound of the present disclosure includes at least a diamine unit represented by general formula (3).
Figure 2022162256000012

Figure 2022162256000013

本開示のポリアミド化合物中のジアミン単位の合計を100モル%とした場合に、上述の一般式(3)で表されるジアミン単位の含有量は特に限定されない。一般式(3)で表されるジアミン単位を5~100モル%含むことが好ましく、50~100モル%含むことが更に好ましく、80~100モル%含むことが特に好ましい。一般式(3)で表されるジアミン酸単位の含有量をこの範囲とすると、引張強さ、引張弾性率、曲げ弾性等が優れるからである。 When the total amount of diamine units in the polyamide compound of the present disclosure is 100 mol %, the content of diamine units represented by the general formula (3) is not particularly limited. It preferably contains 5 to 100 mol %, more preferably 50 to 100 mol %, and particularly preferably 80 to 100 mol % of the diamine unit represented by the general formula (3). This is because when the content of the diamine acid unit represented by the general formula (3) is within this range, the tensile strength, tensile modulus, flexural elasticity and the like are excellent.

ポリアミド化合物中に含有される可能性のあるくり返し単位には、次のジカルボン酸単位と、ジアミン単位の組み合わせがある。
〔A〕一般式(1)で表されるジカルボン酸単位及び一般式(3)で表されるジアミン単位の組み合わせ。
〔B〕一般式(2)で表されるジカルボン酸単位及び一般式(3)で表されるジアミン単位の組み合わせ。
異種のくり返し単位が、ランダムにポリアミド化合物中に存在していてもよい。
また、同種のくり返し単位がブロック状になってポリアミド化合物中に存在していてもよい。
Repeating units that may be contained in the polyamide compound include the following combinations of dicarboxylic acid units and diamine units.
[A] A combination of a dicarboxylic acid unit represented by general formula (1) and a diamine unit represented by general formula (3).
[B] A combination of a dicarboxylic acid unit represented by general formula (2) and a diamine unit represented by general formula (3).
Different repeating units may be randomly present in the polyamide compound.
In addition, repeating units of the same kind may be present in the polyamide compound in the form of blocks.

一般式(3)で表されるジアミン単位以外のジアミン単位を構成しうる化合物は、特に限定されない。
例えば、一般式(3)で表されるジアミン単位以外のジアミンとしては、公知の脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミン、ジアミノオルガノシロキサンなどを挙げることができる。
A compound that can constitute a diamine unit other than the diamine unit represented by formula (3) is not particularly limited.
For example, diamines other than the diamine unit represented by general formula (3) include known aliphatic diamines, alicyclic diamines, aromatic diamines, diaminoorganosiloxanes, and the like.

一般式(3)で表されるジアミン単位以外のジアミン単位を構成しうる脂肪族ジアミンとして、例えば1,1-メタキシリレンジアミン、1,3-プロパンジアミン、ペンタメチレンジアミンなどを挙げることができる。
脂環式ジアミンとして、例えば4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンなどを挙げることができる。
芳香族ジアミンとして、例えばo-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、1,5-ジアミノナフタレン、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノ-2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、2,7-ジアミノフルオレン、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジメチルビフェニル、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’-(p-フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’-(m-フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、2,6-ジアミノピリジン、3,4-ジアミノピリジン、2,4-ジアミノピリミジン、3,6-ジアミノアクリジン、3,6-ジアミノカルバゾール、N-メチル-3,6-ジアミノカルバゾール、N-エチル-3,6-ジアミノカルバゾール、N-フェニル-3,6-ジアミノカルバゾール、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)-ベンジジン、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)-N,N’-ジメチルベンジジン、1,4-ビス-(4-アミノフェニル)-ピペラジン、3,5-ジアミノ安息香酸、ドデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、テトラデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、ドデカノキシ-2,5-ジアミノベンゼン、テトラデカノキシ-2,5-ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ-2,5-ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ-2,5-ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ-2,5-ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ-3,5-ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ-3,5-ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、3,5-ジアミノ安息香酸コレスタニル、3,5-ジアミノ安息香酸コレステニル、3,5-ジアミノ安息香酸ラノスタニル、3,6-ビス(4-アミノベンゾイルオキシ)コレスタン、3,6-ビス(4-アミノフェノキシ)コレスタン、4-(4’-トリフルオロメトキシベンゾイロキシ)シクロヘキシル-3,5-ジアミノベンゾエート、4-(4’-トリフルオロメチルベンゾイロキシ)シクロヘキシル-3,5-ジアミノベンゾエート、1,1-ビス(4-((アミノフェニル)メチル)フェニル)-4-ブチルシクロヘキサン、1,1-ビス(4-((アミノフェニル)メチル)フェニル)-4-ヘプチルシクロヘキサン、1,1-ビス(4-((アミノフェノキシ)メチル)フェニル)-4-ヘプチルシクロヘキサン、1,1-ビス(4-((アミノフェニル)メチル)フェニル)-4-(4-ヘプチルシクロヘキシル)シクロヘキサン、2,4-ジアミノ―N,N―ジアリルアニリン、4-アミノベンジルアミン、3-アミノベンジルアミン、1-(2,4-ジアミノフェニル)ピペラジン-4-カルボン酸、4-(モルホリン-4-イル)ベンゼン-1,3-ジアミン、1,3-ビス(N-(4-アミノフェニル)ピペリジニル)プロパン、α-アミノ-ω-アミノフェニルアルキレンなどを挙げることができる。
これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
Examples of aliphatic diamines that can constitute diamine units other than the diamine unit represented by formula (3) include 1,1-meta-xylylenediamine, 1,3-propanediamine, and pentamethylenediamine. .
Examples of alicyclic diamines include 4,4'-methylenebis(cyclohexylamine) and 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane.
Aromatic diamines such as o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diamino-2,2'-bis(trifluoromethyl)biphenyl, 2,7-diaminofluorene, 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl, 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene , 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 2,2-bis(4-aminophenyl)hexafluoropropane, 4,4′-(p-phenylenediisopropylidene)bisaniline , 4,4′-(m-phenylenediisopropylidene)bisaniline, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 4,4′-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminoacridine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl-3,6-diaminocarbazole, N-ethyl-3,6-diaminocarbazole, N-phenyl-3,6-diaminocarbazole, N,N'-bis(4-aminophenyl)-benzidine, N,N'-bis(4-aminophenyl)-N,N'-dimethylbenzidine, 1,4 -bis-(4-aminophenyl)-piperazine, 3,5-diaminobenzoic acid, dodecanoxy-2,4-diaminobenzene, tetradecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,4-diaminobenzene, hexadecanoxy-2 ,4-diaminobenzene, octadecanoxy-2,4-diaminobenzene, dodecanoxy-2,5-diaminobenzene, tetradecanoxy-2,5-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,5-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,5-diaminobenzene , octadecanoxy-2,5-diaminobenzene, cholestanyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestenyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestenyloxy-2,4-diaminobenzene, cholestenyloxy-2,4 -diaminobenzene, cholestanyl 3,5-diaminobenzoate, cholestenyl 3,5-diaminobenzoate, lanostanyl 3,5-diaminobenzoate, 3,6-bis(4-aminobenzoyloxy)cholestane, 3,6-bis (4-amino phenoxy)cholestane, 4-(4'-trifluoromethoxybenzoyloxy)cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, 4-(4'-trifluoromethylbenzoyloxy)cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, 1, 1-bis(4-((aminophenyl)methyl)phenyl)-4-butylcyclohexane, 1,1-bis(4-((aminophenyl)methyl)phenyl)-4-heptylcyclohexane, 1,1-bis( 4-((aminophenoxy)methyl)phenyl)-4-heptylcyclohexane, 1,1-bis(4-((aminophenyl)methyl)phenyl)-4-(4-heptylcyclohexyl)cyclohexane, 2,4-diamino —N,N-diallylaniline, 4-aminobenzylamine, 3-aminobenzylamine, 1-(2,4-diaminophenyl)piperazine-4-carboxylic acid, 4-(morpholin-4-yl)benzene-1, 3-diamine, 1,3-bis(N-(4-aminophenyl)piperidinyl)propane, α-amino-ω-aminophenylalkylene, and the like.
These can be used individually or in combination of 2 or more types.

本開示のポリアミド化合物中のジアミン単位の合計を100モル%とした場合に、上述の一般式(3)で表されるジアミン以外のジアミン単位の含有量は特に限定されない。一般式(3)で表されるジアミン以外のジアミン単位の含有量は、50モル%未満であることが好ましく、30モル%未満であることが更に好ましく、10モル%未満であることが特に好ましい。一般式(3)で表されるジアミン単位以外のジアミン単位の含有量をこの範囲とすると、引張強さ、引張弾性率、曲げ弾性等が向上するからである。 When the total amount of diamine units in the polyamide compound of the present disclosure is 100 mol%, the content of diamine units other than the diamine represented by the general formula (3) is not particularly limited. The content of diamine units other than the diamine represented by general formula (3) is preferably less than 50 mol%, more preferably less than 30 mol%, and particularly preferably less than 10 mol%. . This is because when the content of the diamine unit other than the diamine unit represented by the general formula (3) is within this range, the tensile strength, tensile modulus, flexural elasticity, etc. are improved.

1.1.3 ポリアミド化合物の重合度
本開示のポリアミド化合物の重合度は、特に制限がない。以下のように測定した粘度数が、4.0~10.0の範囲、特に5.0~8.0の範囲のものが好ましい。
なお、粘度数測定は以下のように行う。
試験方法:JIS K6933準拠
試験条件:測定溶媒;96%硫酸
粘度計:ウベローデ粘度計
溶液濃度:0.005g/mL
測定温度:25℃

計算式:粘度数(mL/g)=(t/t-1)×1/C
t0:測定溶媒の流下時間(s)
t:試料溶液の流下時間(s)
C:溶液濃度(g/mL)
1.1.3 Degree of Polymerization of Polyamide Compound The degree of polymerization of the polyamide compound of the present disclosure is not particularly limited. Viscosity numbers measured as follows are preferably in the range of 4.0 to 10.0, more preferably in the range of 5.0 to 8.0.
In addition, the viscosity number measurement is performed as follows.
Test method: JIS K6933 compliant Test conditions: Measurement solvent; 96% sulfuric acid Viscometer: Ubbelohde viscometer Solution concentration: 0.005 g/mL
Measurement temperature: 25°C

Formula: Viscosity number (mL/g) = (t/t 0 -1) x 1/C
t0: flow-down time of measurement solvent (s)
t: flow-down time of the sample solution (s)
C: solution concentration (g/mL)

1.1.4 ポリアミド化合物の製造方法
本開示のポリアミド化合物の製造方法は、特に限定されない。本開示のポリアミド化合物は、例えば、ジカルボン酸化合物と、ジアミン化合物と、を反応させることで製造できる。
1.1.4 Method for Producing Polyamide Compound The method for producing the polyamide compound of the present disclosure is not particularly limited. The polyamide compound of the present disclosure can be produced, for example, by reacting a dicarboxylic acid compound and a diamine compound.

ジカルボン酸化合物としては、ジカルボン酸の他、ジカルボン酸のカルボキシル基の水酸基が他のヘテロ原子(炭素、水素、金属以外の原子)に置換したカルボン酸誘導体も用いることができる。カルボン酸誘導体としては、例えば、水酸基がハロゲンに代わったハロゲン化アシル(酸ハロゲン化物)が挙げられる。 As the dicarboxylic acid compound, in addition to the dicarboxylic acid, a carboxylic acid derivative in which the hydroxyl group of the carboxyl group of the dicarboxylic acid is substituted with another heteroatom (atom other than carbon, hydrogen, and metal) can also be used. Carboxylic acid derivatives include, for example, acyl halides (acid halides) in which a hydroxyl group is replaced by halogen.

本開示のポリアミド化合物は、ジアミン単位を構成しうるジアミン成分と、ジカルボン酸単位を構成しうるジカルボン酸成分と、を重縮合させることで製造することができる。重縮合条件等を調整することで重合度を制御できる。
ポリアミド化合物を製造する方法は、特に限定されない。ポリアミド化合物を製造する方法としては、例えば、(1)酸または塩基触媒を利用する方法、(2)カルボン酸の活性法、(3)トランスエステル化を利用する方法、(4)縮合剤を利用する方法などが好適に用いられる。
The polyamide compound of the present disclosure can be produced by polycondensing a diamine component that can constitute a diamine unit and a dicarboxylic acid component that can constitute a dicarboxylic acid unit. The degree of polymerization can be controlled by adjusting the polycondensation conditions and the like.
A method for producing a polyamide compound is not particularly limited. Examples of methods for producing a polyamide compound include (1) a method using an acid or base catalyst, (2) a method for activating a carboxylic acid, (3) a method using transesterification, and (4) using a condensing agent. and the like are preferably used.

好適な製造方法として、例えば、ジカルボン酸を活性化して酸クロリドとし、酸クロリドとジアミンとを反応させてポリアミド化合物とする製造方法が採用される。すなわち、上述の一般式(1)で表されるジカルボン酸単位を構成しうる酸クロリドと、上述の一般式(2)で表されるジカルボン酸単位を構成しうる酸クロリドと、上述の一般式(3)で表されるジアミン単位を構成しうるジアミンと、反応させる製造方法が好適に採用される。
なお、ジカルボン酸を活性化して酸クロリドとしてからジアミンと反応させると、効率的に、ポリアミド化合物を製造することができる。
As a suitable production method, for example, a production method is adopted in which a dicarboxylic acid is activated to form an acid chloride, and the acid chloride and a diamine are reacted to form a polyamide compound. That is, an acid chloride capable of constituting a dicarboxylic acid unit represented by the above general formula (1), an acid chloride capable of constituting a dicarboxylic acid unit represented by the above general formula (2), and the above general formula A production method of reacting with a diamine that can constitute the diamine unit represented by (3) is preferably employed.
A polyamide compound can be efficiently produced by activating a dicarboxylic acid to form an acid chloride and then reacting it with a diamine.

また、重縮合時に分子量調整剤としてモノアミンやモノカルボン酸を加えてもよい。また、重縮合反応を抑制して所望の重合度とするために、ポリアミド化合物を構成するジアミン成分とカルボン酸成分との比率(モル比)を1からずらして調整してもよい。 Also, a monoamine or monocarboxylic acid may be added as a molecular weight modifier during polycondensation. Moreover, in order to suppress the polycondensation reaction and obtain a desired degree of polymerization, the ratio (molar ratio) between the diamine component and the carboxylic acid component constituting the polyamide compound may be shifted from 1 and adjusted.

上述の酸クロリド等のカルボン酸ジハライドとジアミンとの反応により脱ハロゲン化水素反応で重合する場合には、反応が急激に進行するため反応速度制御のため比較的低温で反応させることが好ましい。
例えば、-10℃~100℃の範囲で行なうことが好ましい。
反応溶媒としては、特に限定されず、公知の溶媒は広く適用できる。例えば、反応溶媒としての有機極性溶媒として、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、ジメチルスルホン、ジメチルホルムアミド、N-メチルカプロラクタム、テトラメチル尿素、N,N′-ジメチル-2-イミダゾリジノン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、又は2種以上の混合溶媒として用いてもよい。また、必要に応じて塩化水素、ハロゲン化金属塩、たとえば塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化カリウム等を併用して溶解性を向上してもよい。
When the carboxylic acid dihalide such as the acid chloride described above is reacted with a diamine to polymerize by dehydrohalogenation reaction, the reaction proceeds rapidly, so that the reaction is preferably carried out at a relatively low temperature in order to control the reaction rate.
For example, it is preferable to carry out in the range of -10°C to 100°C.
The reaction solvent is not particularly limited, and known solvents can be widely applied. For example, organic polar solvents as reaction solvents include dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfone, dimethylformamide, N-methylcaprolactam, tetramethylurea, N,N'-dimethyl-2-imidazolidinone and the like. . These may be used alone, or may be used as a mixed solvent of two or more. If necessary, hydrogen chloride, metal halide salts such as lithium chloride, calcium chloride, potassium chloride, etc. may be used in combination to improve the solubility.

また、生成したポリアミド化合物の溶媒への溶解度、溶液粘度によって異なるが、ポリアミド化合物の濃度(ポリマー濃度)は特に限定されない。ポリアミド化合物の濃度は、例えば、生産性等の観点から、0.1~40質量%が好ましい。
ポリアミド化合物の濃度は、ポリアミド化合物組成の内容と組成比、溶解度、溶液粘度、取扱性、脱泡の容易性から総合的に判断して決められる。
The concentration of the polyamide compound (polymer concentration) is not particularly limited, although it varies depending on the solubility of the produced polyamide compound in the solvent and the viscosity of the solution. The concentration of the polyamide compound is preferably 0.1 to 40% by mass, for example, from the viewpoint of productivity.
The concentration of the polyamide compound is determined by comprehensively judging from the content and composition ratio of the polyamide compound composition, solubility, solution viscosity, handleability, and ease of defoaming.

原料の添加方法は、特に限定されない。例えば、反応溶媒にジアミンを添加し、低温下で溶解したのち、一方の原料である酸クロライド等のジカルボン酸ハライドを添加する。この場合ジアミンの劣化を防ぐために不活性雰囲気下(例えば窒素雰囲気下、アルゴンガス雰囲気下)で行うことが好ましい。ジアミンと酸ハライドとのモル比率は、基本的には等モルとすべきであるが、重合度の制御のため一方の原料であるジアミンあるいは酸成分を過剰に加えてもよいし、単官能の有機物、たとえばアニリン、ナフチルアミン、酢酸クロライド、ベンゾイルクロライド等の化合物を適量加えてもよい。 A method of adding the raw material is not particularly limited. For example, a diamine is added to the reaction solvent and dissolved at a low temperature, and then one raw material, a dicarboxylic acid halide such as an acid chloride, is added. In this case, it is preferable to carry out the reaction under an inert atmosphere (for example, under a nitrogen atmosphere or an argon gas atmosphere) in order to prevent deterioration of the diamine. The molar ratio between the diamine and the acid halide should basically be equimolar, but in order to control the degree of polymerization, one of the raw materials, the diamine or the acid component, may be added in excess. An appropriate amount of organic substances such as aniline, naphthylamine, acetic acid chloride, benzoyl chloride and the like may be added.

また、本開示のポリアミド化合物の場合、特性を改良するために、ジアミンあるいは酸クロライドの一部を反応せしめたのち、残りの原料を添加するというようにポリマーのブロック化を意図した添加方法も採用してよい。 In addition, in the case of the polyamide compound of the present disclosure, in order to improve the properties, an addition method intended to block the polymer such as reacting a part of the diamine or acid chloride and then adding the remaining raw materials is also adopted. You can

このようにして得た重合反応物(ポリアミド化合物)は、副生物であるハロゲン化水素を伴うために、中和を必要とする。中和剤は一般に知られている塩基性化合物であれば特に限定されない。
中和剤としては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、ベンジルジメチルアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、テトラエチルアンモニウム塩等を好適に用いることができる。また、このような中和剤は、単独に粉体で添加してもよいが、微粉化して有機溶媒中にスラリーとして分散せしめたものを用いるのが、反応性,操作性の上からも好ましい。
The polymerization reaction product (polyamide compound) obtained in this way requires neutralization because it involves hydrogen halide as a by-product. The neutralizing agent is not particularly limited as long as it is a generally known basic compound.
As the neutralizing agent, triethylamine, tripropylamine, benzyldimethylamine, lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium oxide, calcium oxide, tetraethylammonium salt and the like are preferably used. be able to. In addition, such a neutralizing agent may be added in the form of powder alone, but it is preferable to use a finely divided neutralizing agent dispersed as a slurry in an organic solvent in terms of reactivity and operability. .

以上の方法で得たポリアミド化合物溶液は、水,メタノール等の貧溶媒中で分離することができる。また、中和反応後の溶液もそのまま成形用溶液として用いることもできる。 The polyamide compound solution obtained by the above method can be separated in a poor solvent such as water or methanol. Also, the solution after the neutralization reaction can be used as it is as the molding solution.

また、本開示のポリアミド化合物の工業的な重縮合方法としては、特に限定されず、公知の方法が広く用いられる。例えば、加圧塩法、常圧滴下法、加圧滴下法、反応押出法等が挙げられる。また、反応温度は出来る限り低い方が、ポリアミド化合物の黄色化やゲル化を抑制でき、安定した性状のポリアミド化合物が得られる。 Moreover, the industrial polycondensation method of the polyamide compound of the present disclosure is not particularly limited, and known methods are widely used. Examples thereof include a pressurized salt method, a normal pressure dropping method, a pressurized dropping method, and a reactive extrusion method. Further, the lower the reaction temperature is, the more the polyamide compound can be prevented from yellowing or gelling, and the polyamide compound having stable properties can be obtained.

加圧塩法では、ナイロン塩を原料として加圧下にて溶融重縮合を行う方法である。具体的には、ジアミン成分と、ジカルボン酸成分と、必要に応じて他成分とを含むナイロン塩水溶液を調製した後、該水溶液を濃縮し、次いで加圧下にて昇温し、縮合水を除去しながら重縮合させる。缶内を徐々に常圧に戻しながら、ポリアミド化合物の融点+10℃程度まで昇温し、保持した後、更に、0.02MPaGまで徐々に減圧しつつ、そのままの温度で保持し、重縮合を継続する。一定の撹拌トルクに達したら、缶内を窒素で0.3MPaG程度に加圧してポリアミド化合物を回収する。 The pressurized salt method is a method in which a nylon salt is used as a raw material and subjected to melt polycondensation under pressure. Specifically, after preparing an aqueous nylon salt solution containing a diamine component, a dicarboxylic acid component, and optionally other components, the aqueous solution is concentrated and then heated under pressure to remove condensed water. while polycondensing. While gradually returning the pressure in the can to normal pressure, the temperature was raised to about 10°C above the melting point of the polyamide compound, and then the pressure was gradually reduced to 0.02 MPaG while the temperature was maintained as it was to continue polycondensation. do. When a constant stirring torque is reached, the inside of the can is pressurized to about 0.3 MPaG with nitrogen to recover the polyamide compound.

常圧滴下法では、常圧下にて、ジカルボン酸成分と、必要に応じて他成分とを加熱溶融した混合物に、ジアミン成分を連続的に滴下し、縮合水を除去しながら重縮合させる。なお、生成するポリアミド化合物の融点よりも反応温度が下回らないように、反応系を昇温しながら重縮合反応を行う。 In the normal pressure dropping method, the diamine component is continuously added dropwise to a mixture obtained by heating and melting the dicarboxylic acid component and, if necessary, other components under normal pressure, and polycondensation is performed while removing condensation water. The polycondensation reaction is carried out while raising the temperature of the reaction system so that the reaction temperature does not fall below the melting point of the polyamide compound to be produced.

加圧滴下法では、まず、重縮合缶にジカルボン酸成分と、必要に応じて他の成分とを仕込み、各成分を撹拌して溶融混合し混合物を調製する。次いで、缶内を好ましくは0.3~0.4MPaG程度に加圧しながら混合物にジアミン成分を連続的に滴下し、縮合水を除去しながら重縮合させる。この際、生成するポリアミド化合物の融点よりも反応温度が下回らないように、反応系を昇温しながら重縮合反応を行う。設定モル比に達したらジアミン成分の滴下を終了し、缶内を徐々に常圧に戻しながら、ポリアミド化合物の融点+10℃程度まで昇温し、保持した後、更に、0.02MPaGまで徐々に減圧しつつ、そのままの温度で保持し、重縮合を継続する。一定の撹拌トルクに達したら、缶内を窒素で0.3MPaG程度に加圧してポリアミド化合物を回収する。
反応押出法は、アミド交換反応により、ポリアミドの骨格中に組み込む方法である。
In the pressure dropping method, first, a dicarboxylic acid component and, if necessary, other components are charged into a polycondensation vessel, and the respective components are stirred and melt-mixed to prepare a mixture. Then, the diamine component is continuously added dropwise to the mixture while pressurizing the inside of the can preferably to about 0.3 to 0.4 MPaG, and polycondensation is carried out while removing condensation water. At this time, the polycondensation reaction is carried out while raising the temperature of the reaction system so that the reaction temperature does not drop below the melting point of the polyamide compound to be produced. When the set molar ratio is reached, the dropwise addition of the diamine component is terminated, and while the pressure inside the can is gradually returned to normal pressure, the temperature is raised to about +10°C, the melting point of the polyamide compound, and then the pressure is gradually reduced to 0.02 MPaG. while maintaining the same temperature to continue the polycondensation. When a constant stirring torque is reached, the inside of the can is pressurized to about 0.3 MPaG with nitrogen to recover the polyamide compound.
The reactive extrusion method is a method of incorporation into the polyamide backbone by transamidation reaction.

1.2 タルク
タルクは、特に限定されない。例えば、タルクは、層状構造をもったケイ酸マグネシウムの板状粒子であり、その組成は例えば、MgSi10(OH)等の鉱物である。
複合体のおけるタルクの含有量は、特に限定されない。タルクの含有量は、複合体の引張強さ、引張弾性率、曲げ弾性率等が向上する観点から、複合体全体を100質量%として、1質量%以上40質量%以下が好ましく、2質量%以上30質量%以下がより好ましく、5質量%以上20質量%以下が更に好ましい。
1.2 Talc Talc is not particularly limited. For example, talc is plate-like particles of magnesium silicate having a layered structure, and its composition is a mineral such as Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 .
The content of talc in the composite is not particularly limited. From the viewpoint of improving the tensile strength, tensile modulus, flexural modulus, etc. of the composite, the content of talc is preferably 1% by mass or more and 40% by mass or less, and 2% by mass, based on 100% by mass of the entire composite. 30 mass % or less is more preferable, and 5 mass % or more and 20 mass % or less is still more preferable.

1.2.1 粒子径(D50)
タルクの粒子径(D50)(メディアン径)は、特に限定されない。タルクの粒子径(D50)は、複合体の引張強さ、引張弾性率、曲げ弾性率等が向上する観点から、0.1μm以上50μm以下が好ましく、0.5μm以上25μm以下がより好ましく、2μm以上8μm以下が更に好ましい。粒子径(D50)の測定は、レーザー回折法で行うことができる。
1.2.1 Particle size (D50)
The particle size (D50) (median size) of talc is not particularly limited. The particle diameter (D50) of talc is preferably 0.1 μm or more and 50 μm or less, more preferably 0.5 μm or more and 25 μm or less, from the viewpoint of improving the tensile strength, tensile modulus, bending elastic modulus, etc. of the composite, and is 2 μm. It is more preferable that the thickness is not less than 8 μm and not more than 8 μm. The particle size (D50) can be measured by laser diffraction method.

1.2.2 見かけ密度
タルクの見かけ密度は、特に限定されない。タルクの見かけ密度は、複合体の引張強さ、引張弾性率、曲げ弾性率等が向上する観点から、0.05g/mL以上0.7g/mL以下が好ましく、0.08g/mL以上0.6g/mL以下がより好ましく、0.1g/mL以上0.5g/mL以下が更に好ましい。見かけ密度の測定は、JIS K5101に準じて行うことができる。
1.2.2 Apparent Density The apparent density of talc is not particularly limited. The apparent density of talc is preferably 0.05 g/mL or more and 0.7 g/mL or less, and 0.08 g/mL or more and 0.08 g/mL or more, from the viewpoint of improving the tensile strength, tensile modulus, flexural modulus, etc. of the composite. 6 g/mL or less is more preferable, and 0.1 g/mL or more and 0.5 g/mL or less is even more preferable. The apparent density can be measured according to JIS K5101.

1.2.3 比表面積
タルクの比表面積は、特に限定されない。タルクの比表面積は、複合体の引張強さ、引張弾性率、曲げ弾性率等が向上する観点から、1.5m/g以上100m/g以下が好ましく、3m/g以上20m/g以下がより好ましく、5m/g以上10m/g以下が更に好ましい。比表面積の測定は、BET法により行うことができる。
1.2.3 Specific Surface Area The specific surface area of talc is not particularly limited. The specific surface area of talc is preferably 1.5 m 2 /g or more and 100 m 2 /g or less, and 3 m 2 /g or more and 20 m 2 /g or more, from the viewpoint of improving the tensile strength, tensile modulus, flexural modulus, etc. of the composite. g or less is more preferable, and 5 m 2 /g or more and 10 m 2 /g or less is even more preferable. The specific surface area can be measured by the BET method.

1.2.4 水分
タルクの水分は、特に限定されない。タルクの水分は、複合体の引張強さ、引張弾性率、曲げ弾性率等が向上する観点から、0.1%以上0.5%以下が好ましく、0/1%以上0.3%以下がより好ましい。水分はの測定は、JIS K5101に準じて行うことができる。
1.2.4 Water content The water content of talc is not particularly limited. The water content of talc is preferably 0.1% or more and 0.5% or less, and 0/1% or more and 0.3% or less, from the viewpoint of improving the tensile strength, tensile modulus, flexural modulus, etc. of the composite. more preferred. Moisture content can be measured according to JIS K5101.

1.2.5 吸油量
タルクの吸油量は、特に限定されない。タルクの吸油量は、複合体の引張強さ、引張弾性率、曲げ弾性率等が向上する観点から、20ml/100g以上60ml/100g以下が好ましく、20ml/100g以上60ml/100g以下がより好ましい。吸油量の測定は、JIS K5101に準じて行うことができる。
1.2.5 Oil Absorption The oil absorption of talc is not particularly limited. The oil absorption of talc is preferably 20 ml/100 g or more and 60 ml/100 g or less, more preferably 20 ml/100 g or more and 60 ml/100 g or less, from the viewpoint of improving the tensile strength, tensile modulus, flexural modulus, etc. of the composite. The oil absorption can be measured according to JIS K5101.

1.2.6 色度
タルクの白色度は、特に限定されない。タルクの白色度は、不純物による複合体の引張強さ、引張弾性率、曲げ弾性率等への影響を抑制すべく、90%以上100%以下が好ましく、95%以上100%以下がより好ましい。白色度の測定は、ハンター法で行うことができる。
1.2.6 Chromaticity The whiteness of talc is not particularly limited. The whiteness of talc is preferably 90% or more and 100% or less, more preferably 95% or more and 100% or less, in order to suppress the influence of impurities on the tensile strength, tensile modulus, flexural modulus, etc. of the composite. Whiteness can be measured by the Hunter method.

1.3 複合体の特性
本開示の複合体では、タルクがポリアミド化合物に良好に分散されている。よって、複合体の引張強さ、引張弾性率、曲げ弾性が高い。
一般的な合成高分子ではタルクの分散性はそれ程高くない。しかし、本開示の複合体では、タルクの分散性が高い。その理由は、以下のように推測される。本開示の複合体に用いられているポリアミド化合物では、アミド結合がタルクの水酸基と親和性が高く、しかも、長いアルキル鎖(n-C2x+1)がタルクのMg,Si等と親和性が高いため、タルクの分散性が高くなっていると推測される。
また、上記一般式(1)でx=9,y=11の場合には、上記一般式(1)で表されるジカルボン酸単位は植物由来となり、タルクは天然鉱石であるので、複合体として環境に優しくなる。
これらの特徴は、従来の合成高分子を用いた複合体にはない特徴である。
1.3 Composite Properties In the composites of the present disclosure, talc is well dispersed in the polyamide compound. Therefore, the composite has high tensile strength, tensile modulus, and bending elasticity.
The dispersibility of talc in general synthetic polymers is not so high. However, in the composites of the present disclosure, talc is highly dispersible. The reason is presumed as follows. In the polyamide compound used in the composite of the present disclosure, the amide bond has a high affinity with the hydroxyl group of talc, and the long alkyl chain (nC x H 2x+1 ) has an affinity with Mg, Si, etc. of talc. Since it is high, it is presumed that the dispersibility of talc is high.
Further, when x = 9 and y = 11 in the general formula (1), the dicarboxylic acid unit represented by the general formula (1) is derived from a plant, and talc is a natural ore. Be environmentally friendly.
These features are not found in composites using conventional synthetic polymers.

1.4 添加剤
本開示の複合体に、用途や性能に応じて、滑剤、結晶化核剤、白化防止剤、艶消剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、着色防止剤、酸化防止剤、耐衝撃性改良材等の添加剤を添加してもよい。これらの添加剤は、本開示の複合体の効果を損なわない範囲で、必要に応じて添加することができる。
1.4 Additives Lubricants, crystallization nucleating agents, anti-whitening agents, delustering agents, heat stabilizers, weather stabilizers, ultraviolet absorbers, plasticizers, flame retardants, and other additives may be added to the composite of the present disclosure depending on the application and performance. Additives such as retardants, antistatic agents, anti-coloring agents, antioxidants and impact modifiers may be added. These additives can be added as necessary within a range that does not impair the effects of the composite of the present disclosure.

1.5 複合体の用途
本開示の複合体は、幅広い用途に利用できる。
1.5 Applications of Composites The composites of the present disclosure can be used in a wide range of applications.

2.複合体の製造方法
複合体の製造方法は、特に限定されない。複合体は、ポリアミド化合物と、タルクとを二軸混練押出機にて混練して好適に製造できる。
2. Composite Manufacturing Method The composite manufacturing method is not particularly limited. The composite can be suitably produced by kneading the polyamide compound and talc with a twin-screw kneading extruder.

以下、実施例により本開示を更に具体的に説明する。なお、以下の説明では、ポリアミド化合物を「バイオポリマー」ともいう場合がある。また、複合体を「バイオポリマー複合材料(Bio-polymer compound)」ともいう場合がある。 EXAMPLES Hereinafter, the present disclosure will be described more specifically with reference to examples. In addition, in the following description, a polyamide compound may also be called a "biopolymer." In addition, the composite may also be referred to as a “bio-polymer compound”.

1.ポリアミド化合物の合成(PA80AC20BPE100の合成)
ポリアミド化合物(PA80AC20BPE100)の合成は、下記のスキームに沿って行った。下記スキームにおいてZ=4である。
1. Synthesis of Polyamide Compound (Synthesis of PA 80 AC 20 BPE 100 )
A polyamide compound ( PA80AC20BPE100 ) was synthesized according to the following scheme. Z=4 in the scheme below.

Figure 2022162256000014
Figure 2022162256000014

詳細には、セパラブルフラスコ(Separable flask(1000mL))に窒素雰囲気下、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BPE)(41.1g,100.0mmol)とTHF(300mL)を入れ、0℃で10分間メカニカル攪拌機を用い攪拌後、トリエチルアミン(30.8mL,220.0mmol)を加えた後、0℃で10分間攪拌した。その後、酸クロリド(1’)(57.2g,80.0mmol)とアジポールクロリド(3.7g,20.0mmol)をTHF(100mL)に溶解させ滴下、0℃で4時間反応させた。反応終了後、水を用い生成物を再沈殿させて精製し、水とメタノールで洗浄した。生成物は真空乾燥(80℃,16時間)した。白色繊維状、収量:92.0g。FT-IR(ATR,cm-1):3290.0(NH,amide),2918.7,2854.1,1653.7(C=O,carbonyl),1601.6,1533.1,1497.5,1461.8,1409.7,1222.6,1174.4,1014.4,831.2,727.0,512.0.
ポリアミド化合物は、ペレットにした。
このポリアミド化合物の化学式を以下に示す。
Specifically, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane (BPE) (41.1 g, 100.0 mmol) and THF were placed in a separable flask (1000 mL) under a nitrogen atmosphere. (300 mL) was added, and after stirring at 0°C for 10 minutes using a mechanical stirrer, triethylamine (30.8 mL, 220.0 mmol) was added, followed by stirring at 0°C for 10 minutes. After that, acid chloride (1′) (57.2 g, 80.0 mmol) and adipol chloride (3.7 g, 20.0 mmol) were dissolved in THF (100 mL), added dropwise, and reacted at 0° C. for 4 hours. After completion of the reaction, the product was purified by reprecipitation using water, and washed with water and methanol. The product was vacuum dried (80° C., 16 hours). White fibrous, yield: 92.0 g. FT-IR (ATR, cm −1 ): 3290.0 (NH, amide), 2918.7, 2854.1, 1653.7 (C═O, carbonyl), 1601.6, 1533.1, 1497.5 , 1461.8, 1409.7, 1222.6, 1174.4, 1014.4, 831.2, 727.0, 512.0.
The polyamide compound was pelletized.
The chemical formula of this polyamide compound is shown below.

Figure 2022162256000015
Figure 2022162256000015

2.複合体の製造
上述のように合成したポリアミド化合物(PA80AC20BPE100)90質量部と、タルク10質量部とを二軸混練押出機にて混練して複合体(複合材)を得た。複合体は、ペレットにした。
複合体を電子顕微鏡(SEM)により観察したところ、ポリアミド化合物中にタルクが均一に分散されているモルフォロジーが確認された。
2. Manufacture of Composite A composite (composite material) was obtained by kneading 90 parts by mass of the polyamide compound (PA 80 AC 20 BPE 100 ) synthesized as described above and 10 parts by mass of talc with a twin-screw kneading extruder. . The composite was pelletized.
Observation of the composite with an electron microscope (SEM) confirmed a morphology in which talc was uniformly dispersed in the polyamide compound.

3.機械的物性評価
3.1 試験片作製
ペレットから射出成形機(小型電動射出成形機 SE18DUZ、住友重機械工業(株)製)を用い試験片を作製した。成形条件としては樹脂温度を160~240℃とし、金型温度は14~18℃とした。試験片としてJIS K7161(t=2mm)の多目的試験片5A型(ダンベル状)、幅10mmx長さ80mmx厚み4mm試験片(短冊状)を成形した。ダンベル状の試験片は引張試験に用いた。短冊状試験片は、K7110のタイプ1試験片に加工し、シャルピー衝撃試験と曲げ試験に用いた。
3. 3. Evaluation of Mechanical Properties 3.1 Preparation of Test Piece A test piece was prepared from pellets using an injection molding machine (small electric injection molding machine SE18DUZ, manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.). The molding conditions were a resin temperature of 160-240°C and a mold temperature of 14-18°C. As a test piece, a JIS K7161 (t=2 mm) multi-purpose test piece 5A type (dumbbell shape), width 10 mm×length 80 mm×thickness 4 mm test piece (strip shape) was molded. Dumbbell-shaped specimens were used for tensile tests. The strip-shaped test piece was processed into a K7110 type 1 test piece and used for the Charpy impact test and bending test.

3.2 引張試験
引張特性は、JIS K 7161-2に準拠して引張試験を行い、降伏応力(引張強さ)、引張破断ひずみ、引張弾性率を評価した。測定に当たっては、試験片の幅、厚みを測定して用いた。測定には万能材料試験機 5966型(インストロン社製)を用いた。測定条件は、引張速度100 mm/min、引張荷重50kN、測定温度23℃とした。
3.2 Tensile Test Tensile properties were evaluated by performing a tensile test in accordance with JIS K 7161-2 to evaluate yield stress (tensile strength), tensile breaking strain, and tensile modulus. In the measurement, the width and thickness of the test piece were measured and used. A universal material testing machine Model 5966 (manufactured by Instron) was used for the measurement. The measurement conditions were a tensile speed of 100 mm/min, a tensile load of 50 kN, and a measurement temperature of 23°C.

3.3 曲げ試験
曲げ特性は、曲げ試験を行い、曲げ弾性率、曲げ強さを評価した。曲げ試験は、JIS K7171に準拠した。試験に当たっては、試験片の幅、厚みを測定した。測定には万能材料試験機 5966型(インストロン社製)試験機を用いた。測定条件は、試験速度2mm/min、最大荷重10kN、測定温度23℃とした。
3.3 Bending test A bending test was performed to evaluate bending elastic modulus and bending strength. The bending test complied with JIS K7171. In the test, the width and thickness of the test piece were measured. A universal material testing machine Model 5966 (manufactured by Instron) was used for the measurement. The measurement conditions were a test speed of 2 mm/min, a maximum load of 10 kN, and a measurement temperature of 23°C.

3.4 シャルピー衝撃試験
衝撃特性は、ノッチ付シャルピー試験を行い、シャルピー衝撃値を求めて評価した。曲げ試験は、JIS K7111-1に準拠した。試験に当たっては、試験片の幅、厚みを測定した。測定にはシャルピー衝撃試験機、株式会社 東洋精機製作所DG-UBを用いた。
3.4 Charpy impact test The impact properties were evaluated by performing a notched Charpy test and obtaining a Charpy impact value. The bending test complied with JIS K7111-1. In the test, the width and thickness of the test piece were measured. A Charpy impact tester, Toyo Seiki Seisakusho DG-UB, was used for the measurement.

3.5 試験結果
表1及び図1~3に試験結果を示す。
3.5 Test Results Table 1 and Figures 1 to 3 show the test results.

Figure 2022162256000016
Figure 2022162256000016

表1及び図1~3の試験結果から複合体は、バイオポリマー単体に比べて、引張強さ、引張弾性率、及び曲げ弾性率が非常に高いことが分かる。 From the test results in Table 1 and FIGS. 1-3, it can be seen that the composite has much higher tensile strength, tensile modulus, and flexural modulus than the biopolymer alone.

4.物理的物性評価
4.1 測定方法
ガラス転移温度(Tg)は示差走査熱量分析(DSC)により求めた。5%重量減少温度(Td)は熱重量・示差熱量同時分析(TG/DTA)により求めた。なお、Tg測定についてはJIS K7121に準拠して評価した。Tdと熱分解温度測定については、JIS K7120に準拠して評価した。
測定には、(株)日立ハイテクサイエンス製 熱分析装置EXSTAR DSC7020と(株)リガク製 TG8120を用い、測定条件は以下のとおりとした。
DSC測定については、測定温度範囲:-50~280℃、昇温速度:10℃/分、窒素気流中(50mL/min)で測定を行った。
TG/DT測定については、測定温度:室温~500℃、昇温速度:10℃/分、窒素気流中(150mL/min)で測定を行った。
4. Physical property evaluation 4.1 Measurement method The glass transition temperature (Tg) was determined by differential scanning calorimetry (DSC). The 5% weight loss temperature (Td) was determined by simultaneous thermogravimetric/differential calorimetric analysis (TG/DTA). In addition, Tg measurement was evaluated based on JIS K7121. Td and thermal decomposition temperature measurement were evaluated according to JIS K7120.
Thermal analysis equipment EXSTAR DSC7020 manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd. and TG8120 manufactured by Rigaku Co., Ltd. were used for the measurement, and the measurement conditions were as follows.
DSC measurement was carried out in a measurement temperature range of -50 to 280°C, a heating rate of 10°C/min, and in a nitrogen stream (50 mL/min).
For TG/DT measurement, measurement temperature: room temperature to 500°C, temperature increase rate: 10°C/min, and measurement was performed in a nitrogen stream (150 mL/min).

4.2 測定結果
表2に測定結果を示す。
4.2 Measurement results Table 2 shows the measurement results.

Figure 2022162256000017
Figure 2022162256000017

表2の測定結果から、複合体は、バイオポリマー単体に比べて、熱安定性が高いことが確認された。 From the measurement results in Table 2, it was confirmed that the composite has higher thermal stability than the biopolymer alone.

5.実施例の効果
実施例の複合体は、優れた機械的物性を有し、優れた熱的安定性も有する。
5. Effects of Examples The composites of Examples have excellent mechanical properties and also have excellent thermal stability.

前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本開示を限定するものと解釈されるものではない。本開示を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本開示の記述及び図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的及び例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本開示の範囲又は本質から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本開示の詳述に特定の構造、材料及び実施例を参照したが、本開示をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本開示は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。 The foregoing examples are for illustrative purposes only and are not to be construed as limiting the present disclosure. While the present disclosure has been described with reference to exemplary embodiments, it is understood that the words used in describing and illustrating the present disclosure are words of description and illustration, rather than words of limitation. Changes may be made within the scope of the appended claims, as detailed herein, without departing from the scope or essence of the disclosure in its form. Although reference has been made herein to particular structures, materials and examples in the recitation of the disclosure, it is not intended that the disclosure be limited to the disclosure herein, but rather the disclosure as set forth in the appended claims. It covers all functionally equivalent structures, methods and uses within its scope.

本開示は上記で詳述した実施形態に限定されず、本開示の請求項に示した範囲で様々な変形又は変更が可能である。 The present disclosure is not limited to the embodiments detailed above, and various modifications or changes are possible within the scope of the claims of the present disclosure.

本開示の複合体は、従来のポリアミド化合物が適用されていた用途はもちろんのこと、その他の幅広い用途に利用できる。例えば、自動車、鉄道車両、船舶、飛行機等のあらゆる部材として利用できる。例えば、内装材及び外装材等として用いられる。このうち自動車用品としては、自動車用内装材、自動車用インストルメントパネル、自動車用外装材等が挙げられる。具体的には、ドア基材、パッケージトレー、ピラーガーニッシュ、スイッチベース、クオーターパネル、サイドパネル、アームレスト、自動車用ドアトリム、シート構造材、シートバックボード、天井材、コンソールボックス、自動車用ダッシュボード、各種インストルメントパネル、デッキトリム、バンパー、スポイラー、カウリング等が挙げられる。更に、例えば、建築物、家具等の内装材及び外装材等が挙げられる。即ち、ドア表装材、ドア構造材、各種家具(机、椅子、棚、箪笥など)の表装材等が挙げられる。その他、包装体、収容体(トレイ等)、保護用部材、パーティション部材等が挙げられる。 The composite of the present disclosure can be used in a wide range of other applications, as well as applications to which conventional polyamide compounds have been applied. For example, it can be used as any member of automobiles, railroad vehicles, ships, airplanes, and the like. For example, it is used as an interior material, an exterior material, and the like. Among these, automobile supplies include automobile interior materials, automobile instrument panels, automobile exterior materials, and the like. Specifically, door substrates, package trays, pillar garnishes, switch bases, quarter panels, side panels, armrests, automotive door trims, seat structural materials, seat backboards, ceiling materials, console boxes, automotive dashboards, etc. Instrument panels, deck trims, bumpers, spoilers, cowlings, etc. Further examples include interior materials and exterior materials for buildings, furniture, and the like. That is, they include door covering materials, door structural materials, and covering materials for various types of furniture (desks, chairs, shelves, chests of drawers, etc.). Other examples include packaging bodies, containers (trays and the like), protective members, partition members, and the like.

Claims (4)

下記一般式(1)で表されるジカルボン酸単位と、下記一般式(2)で表されるジカルボン酸単位と、下記一般式(3)で表されるジアミン単位と、を含有するポリアミド化合物と、
タルクと、
を含む複合体。
Figure 2022162256000018

(xは6~12の整数を示し、yは8~18の整数を示す。)
Figure 2022162256000019

(zは2~18の整数を示す。)
Figure 2022162256000020

Figure 2022162256000021
A polyamide compound containing a dicarboxylic acid unit represented by the following general formula (1), a dicarboxylic acid unit represented by the following general formula (2), and a diamine unit represented by the following general formula (3) ,
talc;
A complex containing
Figure 2022162256000018

(x represents an integer of 6 to 12, and y represents an integer of 8 to 18.)
Figure 2022162256000019

(z represents an integer from 2 to 18.)
Figure 2022162256000020

Figure 2022162256000021
一般式(1)で表されるジカルボン酸単位:一般式(2)で表されるジカルボン酸単位のモル比が、95:5~5:95である、請求項1に記載の複合体。 2. The complex according to claim 1, wherein the molar ratio of dicarboxylic acid units represented by general formula (1) to dicarboxylic acid units represented by general formula (2) is from 95:5 to 5:95. 前記タルクの含有量は、1質量%以上40質量%以下である、請求項1又は請求項2に記載の複合体。 The composite according to claim 1 or 2, wherein the talc content is 1% by mass or more and 40% by mass or less. 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の複合体の製造方法であって、
前記ポリアミド化合物と、前記タルクとを二軸混練押出機にて混練する、複合体の製造方法。
A method for producing the composite according to any one of claims 1 to 3,
A method for producing a composite, comprising kneading the polyamide compound and the talc with a twin-screw kneading extruder.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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