JP2875346B2 - Method for producing polyamideimide elastomer - Google Patents

Method for producing polyamideimide elastomer

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JP2875346B2
JP2875346B2 JP2137030A JP13703090A JP2875346B2 JP 2875346 B2 JP2875346 B2 JP 2875346B2 JP 2137030 A JP2137030 A JP 2137030A JP 13703090 A JP13703090 A JP 13703090A JP 2875346 B2 JP2875346 B2 JP 2875346B2
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、耐熱性及び透明性を有するポリアミドイミ
ドエラストマーの製造方法の改良に関するものである。
さらに詳しくいえば、本発明は、特に柔軟性と透明性が
要求される成形材料、例えばホース、チューブ、シート
などの材料として好適なポリアミドイミドから成るハー
ドセグメントと、ポリオキシアルキレングリコールや
α,ω−ジヒドロキシ炭化水素から成るソフトセグメン
トを含む高強度、耐熱性に優れた柔軟で透明なポリアミ
ドイミドエラストマーを効率よく製造する方法に関する
ものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement in a method for producing a polyamideimide elastomer having heat resistance and transparency.
More specifically, the present invention relates to a molding material requiring particularly flexibility and transparency, for example, a hard segment made of polyamideimide suitable as a material for hoses, tubes, sheets, and the like, and a polyoxyalkylene glycol, α, ω The present invention relates to a method for efficiently producing a flexible and transparent polyamide-imide elastomer having a high strength and excellent heat resistance containing a soft segment comprising dihydroxy hydrocarbon.

従来の技術 近年、ポリアミドエラストマーやポリエステルエラス
トマーなどの熱可塑性エラストマーは、耐水性、耐熱
性、機械的強度、低温特性などの物性に優れ、かつ成形
しやすくて生産性の向上が期待できるなどの点から、例
えば工業部品、シート、ホースなどの用途に急速に使用
されはじめている。
2. Description of the Related Art In recent years, thermoplastic elastomers such as polyamide elastomers and polyester elastomers have excellent physical properties such as water resistance, heat resistance, mechanical strength, and low-temperature properties, and are easy to mold, and can be expected to improve productivity. Therefore, they are rapidly being used in applications such as industrial parts, sheets, and hoses.

前記熱可塑性エラストマーの中でポリアミドエラスト
マーとしては、ポリエーテルエステルアミド型やポリエ
ーテルアミド型のものが知られており、このポリアミド
成分としては12−ナイロンや6−ナイロンなどのナイロ
ンが用いられるが、現在、主として12−ナイロン系のも
のが上市されている。一方、ポリエーテル成分として
は、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピ
レングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール
又はこれらの混合物やブロック共重合体などが用いられ
るが、これらの中で耐水性、機械的強度、低温特性など
の点から、主としてポリオキシテトラメチレングリコー
ルが用いられている。
Among the thermoplastic elastomers, as the polyamide elastomer, a polyetheresteramide type or a polyetheramide type is known, and as the polyamide component, nylon such as 12-nylon or 6-nylon is used. At present, mainly 12-nylon-based products are on the market. On the other hand, as the polyether component, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyoxytetramethylene glycol, a mixture thereof, a block copolymer, or the like is used. Among these, water resistance, mechanical strength, and low temperature are used. In terms of characteristics and the like, polyoxytetramethylene glycol is mainly used.

このポリオキシテトラメチレングリコールをポリエー
テル成分として成るポリアミドエラストマーとしては、
例えばハードセグメントとして、アミド基間の炭素数が
4〜14のポリアミドを用いたエラストマー(特公昭56−
45419号公報、特公昭58−11459号公報)、ハードセグメ
ントとして、アミド基間の炭素数が9以上のポリアミド
を用いたエラストマー(特公昭57−24808号公報)、ハ
ードセグメントとして、ε−アミノカプロン酸から誘導
されるポリカプラミドを用いたエラストマー(特開昭58
−21095号公報)などが提案されている。
As a polyamide elastomer comprising this polyoxytetramethylene glycol as a polyether component,
For example, as a hard segment, an elastomer using a polyamide having 4 to 14 carbon atoms between amide groups (Japanese Patent Publication No.
No. 45419, Japanese Patent Publication No. 58-11459), an elastomer using a polyamide having 9 or more carbon atoms between amide groups as a hard segment (Japanese Patent Publication No. 57-24808), and ε-aminocaproic acid as a hard segment. Using polycapramides derived from
No. 21095).

ところで、ポリアミドとポリオキシテトラメチレング
リコールとは相容性が低く、特にアミド密度の高いポリ
アミド、例えば6−ナイロンとポリオキシテトラメチレ
ングリコールとの相容性は低い。この相容性は両者の分
子量が大きくなるほど低くなり、重合中に粗大相分離を
起こし、生成したポリアミドエラストマーは乳白色不透
明で、かつ機械的強度に劣るものとなる。したがって、
6−ナイロンをハードセグメントとした場合、透明で強
度の高いポリアミドエラストマーは、前記の方法では得
られにくい。
Incidentally, the compatibility between polyamide and polyoxytetramethylene glycol is low, and in particular, the compatibility between polyamide having a high amide density, for example, 6-nylon and polyoxytetramethylene glycol is low. This compatibility decreases as the molecular weights of the two increase, and coarse phase separation occurs during the polymerization, and the resulting polyamide elastomer becomes milky white and opaque and has poor mechanical strength. Therefore,
When 6-nylon is used as the hard segment, a transparent and high-strength polyamide elastomer is hardly obtained by the above method.

これに対し、アミド密度の低い12−ナイロンはポリオ
キシテトラメチレングリコールとは比較的相容性が良
く、6−ナイロンを用いた場合に比べて透明性や強度が
向上し、組成によっては透明ないし半透明のものも得ら
れるようになる。しかしながら、硬度の低い柔軟なエラ
ストマーとするために、ハードセグメントを構成してい
るポリアミド含量を低くすると、ポリアミドドメインの
凝集力が急激に低下して、機械的強度の低いものや融点
の低い耐熱性に劣るものとなる。このため、これまで実
用に供されている12−ナイロン系ポリアミドエラストマ
ーはショア硬度40D〜70Dと比較的硬いものが主体であっ
て、柔軟でしかも強靱性、透明性及び耐熱性のすべてに
おいて優れた12−ナイロン系ポリアミドエラストマーは
まだ知られていない。
On the other hand, 12-nylon having a low amide density is relatively compatible with polyoxytetramethylene glycol, and has improved transparency and strength as compared with the case of using 6-nylon. Translucent ones can also be obtained. However, if the polyamide content constituting the hard segment is reduced in order to obtain a soft elastomer having a low hardness, the cohesive force of the polyamide domain is sharply reduced, resulting in a material having low mechanical strength and a heat resistance having a low melting point. Inferior to For this reason, the 12-nylon-based polyamide elastomers that have been practically used are mainly relatively hard with a Shore hardness of 40D to 70D, and are excellent in flexibility and toughness, transparency and heat resistance. A 12-nylon polyamide elastomer is not yet known.

一方、重合時における相容性を増し、得られるエラス
トマーの耐熱性を向上させるために、アミノカルボン
酸、トリメリット酸無水物及びポリエーテルジアミンを
反応させ、ハードセグメントとソフトセグメントとをイ
ミド結合あるいはアミド結合で連結したエラストマーが
提案されている(特開昭60−158222号公報)。しかしな
がら、この方法においては、原料のポリエーテルジアミ
ンが入手しにくく、また製造するには煩雑な工程を必要
とするため工業化がしにくい上、コスト的にも不利にな
るのを免れない。
On the other hand, in order to increase the compatibility at the time of polymerization and to improve the heat resistance of the obtained elastomer, aminocarboxylic acid, trimellitic anhydride and polyetherdiamine are reacted to form a hard segment and a soft segment with an imide bond or Elastomers linked by amide bonds have been proposed (JP-A-60-158222). However, in this method, the raw material polyetherdiamine is difficult to obtain, and a complicated process is required for the production, so that industrialization is difficult and the cost is disadvantageously inevitable.

また、カプロラクタム、ポリオキシテトラメチレング
リコール及びジカルボン酸を同時に反応させ、かつ反応
系中の含水量を0.1〜1.0重量%に保持して重合すること
により、相容性を向上させた、透明で強靱なエラストマ
ーも提案されているが(特開昭61−247732号公報、特開
昭62−70422号公報)、このものは、柔軟性の点では改
善されているものの耐熱性の点では、必ずしも十分とは
いえない。
Further, by simultaneously reacting caprolactam, polyoxytetramethylene glycol and dicarboxylic acid and polymerizing while maintaining the water content in the reaction system at 0.1 to 1.0% by weight, a transparent and tough material having improved compatibility is obtained. Although some elastomers have been proposed (JP-A-61-247732 and JP-A-62-70422), these elastomers are improved in terms of flexibility but are not necessarily sufficient in terms of heat resistance. Not really.

ところで、ポリアミドエラストマーを、その主要な用
途の1つである樹脂改質剤として用いる場合には、耐熱
性を有し、かつ混練しやすく、射出成形時の流れ性がよ
いことが要求される。このため、相手樹脂に応じて、エ
ラストマーの融点又は結晶化温度を変える必要がある
が、これまでこのようなポリアミドエラストマーは知ら
れていない。
By the way, when a polyamide elastomer is used as a resin modifier which is one of its main uses, it is required that the polyamide elastomer has heat resistance, is easily kneaded, and has good flowability during injection molding. For this reason, it is necessary to change the melting point or crystallization temperature of the elastomer according to the partner resin, but such a polyamide elastomer has not been known so far.

したがって、工業的に入手が容易で、かつ安価なカプ
ロラクタムを主要なポリアミド成分として、透明性、機
械的強度、耐熱性及び樹脂の改質性に優れたポリアミド
エラストマーを得ることは極めて工業的価値が高いにも
かかわらず、まだ実現されていないのが現状である。
Therefore, obtaining industrially easily available and inexpensive caprolactam as the main polyamide component to obtain a polyamide elastomer excellent in transparency, mechanical strength, heat resistance and resin modifying property is extremely industrial value. Although it is expensive, it has not yet been realized.

発明が解決しようとする課題 本発明は、このような事情のもとで、カプロラクタム
を主要なアミド成分として含む、柔軟性、機械的強度、
耐熱性及び樹脂の改質性に優れた透明なポリアミド系エ
ラストマーを提供することを目的としてなされたもので
ある。
Problem to be Solved by the Invention Under such circumstances, the present invention includes caprolactam as a main amide component, flexibility, mechanical strength,
An object of the present invention is to provide a transparent polyamide elastomer excellent in heat resistance and resin modifying property.

課題を解決するための手段 本発明者は、このような好ましい性質を有するポリア
ミド系エラストマーを開発すべく鋭意研究を重ねた結
果、カプロラクタム及び特定の割合の少なくとも1つの
イミド環を形成しうる三価若しくは四価の芳香族カルボ
ン酸又はその酸無水物と有機ジイソシアネート化合物と
ポリオキシアルキレングリコールやα,ω−ジヒドロキ
シ炭化水素とを、特定の条件で重合させることにより、
カプロラクタムと該芳香族ポリカルボン酸やその酸無水
物と有機ジイソシアネートとから得られたイミド環を含
有するポリアミドイミドをハードセグメントとし、前記
グリコールをソフトセグメントとするポリアミドイミド
エラストマーが得られること、及びポリアルキレングリ
コールとしてポリオキシエチレングリコールを用いて親
水性のポリアミドイミドエラストマーを製造する場合に
は、ポリマーが着色しやすく、特に200〜300℃の温度に
曝される時間が長いほど着色しやすくなるが、特定の条
件で重合することにより、短時間で重合が完了し、着色
の少ないエラストマーが得られることを見い出し、この
知見に基づいて本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to develop polyamide-based elastomers having such preferable properties, and as a result, have found that caprolactam and a trivalent compound capable of forming at least one imide ring in a specific ratio can be obtained. Or, by polymerizing a tetravalent aromatic carboxylic acid or an acid anhydride thereof, an organic diisocyanate compound, a polyoxyalkylene glycol or an α, ω-dihydroxy hydrocarbon under specific conditions,
A polyamideimide containing an imide ring obtained from caprolactam and the aromatic polycarboxylic acid or an acid anhydride thereof and an organic diisocyanate is used as a hard segment, and a polyamideimide elastomer having the glycol as a soft segment can be obtained. In the case of producing a hydrophilic polyamide-imide elastomer using polyoxyethylene glycol as the alkylene glycol, the polymer is easily colored, and the longer it is exposed to a temperature of 200 to 300 ° C., the more easily it becomes colored. By polymerizing under specific conditions, it was found that the polymerization was completed in a short time and an elastomer with little coloring was obtained, and based on this finding, the present invention was completed.

すなわち、本発明は、(A)カプロラクタム、(B)
少なくとも1個のイミド環を形成しうる三価若しくは四
価の芳香族ポリカルボン酸又はその酸無水物、(C)有
機ジイソシアネート化合物及び(D)数平均分子量500
〜4000のポリオキシアルキレングリコール及びα,ω−
ジヒドロキシ炭化水素の中から選ばれた少なくとも1種
のグリコールを、式 及び 〔ただし、b、c及びdは、それぞれ(B)成分、
(C)成分及び(D)成分のモル数を示す〕 の関係が満たされる条件下で反応させて、ポリアミドイ
ミドエラストマーを製造するに当り、あらかじめ前記
(A)成分と(B)成分と(C)成分とを反応させてポ
リアミドイミドオリゴマーを生成させたのち、このオリ
ゴマーと前記(D)成分とを、該オリゴマーの少なくと
も0.2重量倍のカプロラクタムの存在下に、反応で生成
する水を除去しながら、200〜300℃の温度で重合させ、
次いで未反応のカプロラクタムを除去し、場合によりさ
らに200〜300℃の温度において、減圧下に後重合を行う
か、あるいはあらかじめ前記(B)成分と(D)成分と
を反応させてポリエステルオリゴマーを生成させたの
ち、このオリゴマーに前記(A)成分及び(C)成分を
加えて、反応で生成する水を除去しながら、200〜300℃
の温度で重合させ、場合によりさらに200〜300℃の温度
において、減圧下に後重合を行うことを特徴とするポリ
アミドイミドエラストマーの製造方法を提供するもので
ある。
That is, the present invention relates to (A) caprolactam, (B)
Trivalent or tetravalent aromatic polycarboxylic acid capable of forming at least one imide ring or an acid anhydride thereof, (C) an organic diisocyanate compound and (D) a number average molecular weight of 500
~ 4000 polyoxyalkylene glycol and α, ω-
At least one glycol selected from dihydroxy hydrocarbons, as well as [However, b, c and d are each a component (B),
(Representing the number of moles of the components (C) and (D))] to produce the polyamide-imide elastomer under the conditions satisfying the relationship of (A), (B) and (C). B) reacting the oligomer with the component to form a polyamide-imide oligomer. The oligomer is mixed with the component (D) in the presence of caprolactam at least 0.2% by weight of the oligomer while removing water produced by the reaction. Polymerized at a temperature of 200-300 ° C,
Next, unreacted caprolactam is removed, and if necessary, post-polymerization is performed under reduced pressure at a temperature of 200 to 300 ° C. or the components (B) and (D) are reacted in advance to form a polyester oligomer. After that, the components (A) and (C) are added to the oligomer, and while removing water generated by the reaction, the mixture is heated at 200 to 300 ° C.
And a method of producing a polyamide-imide elastomer, which is characterized by carrying out post-polymerization under reduced pressure at a temperature of from 200 to 300 ° C. in some cases.

以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明方法において、原料の(A)成分として用いら
れるカプロラクタムの使用量については特に制限はない
が、透明で耐熱性に優れ、かつ強靱なエラストマーを得
るためには、該エラストマーの重量に基づき、10〜65重
量%、好ましくは20〜60重量%の割合で用いるのが有利
である。このカプロラクタムの使用量は、目的とするエ
ラストマーの硬度やその他の物性、あるいは使用するソ
フトセグメントの組成や分子量によって適宜選ばれる。
In the method of the present invention, the amount of caprolactam used as the component (A) of the raw material is not particularly limited, but in order to obtain a transparent, heat-resistant, and tough elastomer, the amount of It is advantageous to use 10 to 65% by weight, preferably 20 to 60% by weight. The amount of caprolactam used is appropriately selected depending on the hardness and other physical properties of the target elastomer, or the composition and molecular weight of the soft segment to be used.

本発明におけるポリアミドイミドエラストマーのハー
ドセグメントは、(A)成分のカプロラクタムと(B)
成分の少なくとも1つのイミド環を形成しうる三価若し
くは四価の芳香族ポリカルボン酸又はその酸無水物と
(C)成分の有機ジイソシアネート化合物との反応によ
り形成されるポリアミドイミドジカルボン酸から誘導さ
れる。この際、三価の芳香族ポリカルボン酸、すなわち
芳香族トリカルボン酸の3個のカルボキシル基の中の少
なくとも2個は芳香環の隣接した位置に結合し、カプロ
ラクタムあるいは有機ジイソシアネート化合物との反応
によって1個のイミド環を形成しうるものでなければな
らないし、また、四価の芳香族ポリカルボン酸、すなわ
ち芳香族テトラカルボン酸の4個のカルボキシル基は、
それぞれ2個ずつが芳香環の隣接した位置に結合し、カ
プロラクタムあるいは有機ジイソシアネート化合物との
反応によって2個のイミド環を形成しうるものでなけれ
ばならない。
The hard segment of the polyamide-imide elastomer in the present invention comprises caprolactam (A) and (B)
Component (C) is derived from a polyamideimide dicarboxylic acid formed by reacting a trivalent or tetravalent aromatic polycarboxylic acid or an acid anhydride thereof capable of forming at least one imide ring with an organic diisocyanate compound as the component (C). You. At this time, at least two of the three carboxyl groups of the trivalent aromatic polycarboxylic acid, that is, the aromatic tricarboxylic acid, are bonded to adjacent positions on the aromatic ring, and are reacted with caprolactam or an organic diisocyanate compound to form one. And four carboxyl groups of a tetravalent aromatic polycarboxylic acid, ie, an aromatic tetracarboxylic acid,
Two of each must be capable of bonding to adjacent positions of the aromatic ring to form two imide rings by reaction with caprolactam or an organic diisocyanate compound.

このような芳香族トリカルボン酸としては、例えば1,
2,4−トリメリット酸、1,2,5−ナフタレントリカルボン
酸、2,6,7−ナフタレントリカルボン酸、3,3′,4−ジフ
ェニルトリカルボン酸、ベンゾフェノン−3,3′,4−ト
リカルボン酸、ジフェニルスルホン−3,3′,4−トリカ
ルボン酸、ジフェニルエーテル−3,3′,4−トリカルボ
ン酸などが挙げられ、また、芳香族テトラカルボン酸と
しては、例えばピロメリット酸、ジフェニル−2,2′,3,
3′−テトラカルボン酸、ベンゾフェノン−2,2′,3,3′
−テトラカルボン酸、ジフェニルスルホン−2,2′,3,
3′−テトラカルボン酸、ジフェニルエーテル−2,2′,
3,3′−テトラカルボン酸などが挙げられる。本発明に
おいては、これらの多価カルボン酸の酸無水物も用いる
ことができる。
Such aromatic tricarboxylic acids include, for example, 1,
2,4-trimellitic acid, 1,2,5-naphthalenetricarboxylic acid, 2,6,7-naphthalenetricarboxylic acid, 3,3 ', 4-diphenyltricarboxylic acid, benzophenone-3,3', 4-tricarboxylic acid Diphenylsulfone-3,3 ', 4-tricarboxylic acid, diphenylether-3,3', 4-tricarboxylic acid and the like.Examples of aromatic tetracarboxylic acids include, for example, pyromellitic acid, diphenyl-2,2 ′, 3,
3'-tetracarboxylic acid, benzophenone-2,2 ', 3,3'
-Tetracarboxylic acid, diphenylsulfone-2,2 ', 3,
3'-tetracarboxylic acid, diphenyl ether-2,2 ',
3,3'-tetracarboxylic acid and the like. In the present invention, acid anhydrides of these polycarboxylic acids can also be used.

また、(C)成分の有機ジイソシアネート化合物はカ
ルボキシル基と反応して、アミド又はイミドを形成す
る。このような有機ジイソシアネート化合物を使用する
ことにより、ハードセグメントは、カプロラクタム由来
の繰り返し単位以外に、イミド環部分と有機ジイソシア
ネート化合物由来の繰り返し単位を含有する構造とな
り、イミド環を含有することで耐熱性が向上するととも
に、ポリアミド部に異種構造が入ることで、該ポリアミ
ド部の凝集力が低下して融点が低くなる。これは、成形
温度を低くしうることや、樹脂改質剤として使用する場
合、混練条件の幅を広くとることができるなどの利点を
もたらす。また、該有機ジイソシアネート化合物の量を
増すと結晶化温度が低下するので、射出成形時の流れ性
を改良することができる。
Further, the organic diisocyanate compound of the component (C) reacts with a carboxyl group to form an amide or imide. By using such an organic diisocyanate compound, the hard segment has a structure containing an imide ring portion and a repeating unit derived from an organic diisocyanate compound, in addition to the caprolactam-derived repeating unit, and has heat resistance by containing an imide ring. As a result, the cohesive force of the polyamide portion is reduced and the melting point is lowered. This has the advantage that the molding temperature can be lowered, and when used as a resin modifier, the range of kneading conditions can be widened. Further, when the amount of the organic diisocyanate compound is increased, the crystallization temperature is lowered, so that the flowability during injection molding can be improved.

このような有機ジイソシアネート化合物としては、例
えばヘキサメチレンジイソシアネート、フェニレンジイ
ソシアネート、トリレンジイソシアネート、 ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
トなどが挙げられる。これらの有機ジイソシアネート化
合物は1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用
いてもよく、また、その使用量は、(D)成分のグリコ
ールの1倍モル以下であることが望ましい。この量が1
倍モルを超えると、該ジイソシアネート化合物の種類に
よっても異なるが、着色が強くなったり、融点が低くな
りすぎたりするので好ましくない。より好ましくは0.8
倍モル以下であるが、0.01倍モル以下ではその効果が十
分に発揮されないおそれがあるので、好ましくない。
Examples of such an organic diisocyanate compound include hexamethylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and isophorone diisocyanate. One of these organic diisocyanate compounds may be used, or two or more thereof may be used in combination. The amount of the organic diisocyanate compound used is desirably not more than 1 mol of the glycol of the component (D). This amount is 1
If the molar ratio is more than twice, it depends on the type of the diisocyanate compound, but it is not preferable because the coloring becomes strong and the melting point becomes too low. More preferably 0.8
The molar amount is not more than twice, but if the amount is not more than 0.01 times, the effect may not be sufficiently exhibited.

該ポリアミドイミドジカルボン酸は、その数平均分子
量が500〜3000の範囲にあるのが有利である。この数平
均分子量は、仕込み組成と重合時の回収カプロラクタム
の量から算出されたもので、これが500未満ではハード
ドメインの凝集力が低下して、その結果、機械的強度が
低下するし、3000を超えると透明性がそこなわれる。
Advantageously, the polyamide imide dicarboxylic acid has a number average molecular weight in the range from 500 to 3000. This number average molecular weight is calculated from the charged composition and the amount of recovered caprolactam during polymerization.If the number average molecular weight is less than 500, the cohesive force of the hard domain is reduced, and as a result, the mechanical strength is reduced and 3,000 is obtained. Above this, transparency is lost.

一方、本発明のポリアミドイミドエラストマーにおけ
るソフトセグメントは、(D)成分の数平均分子量が50
0〜4000のポリオキシアルキレングリコール及びα,ω
−ジヒドロキシ炭化水素の中から選ばれた少なくとも1
種のグリコールから誘導されている。このポリオキシア
ルキレングリコールとしては、例えばポリオキシテトラ
メチレングリコール、変性ポリオキシテトラメチレング
リコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキ
シエチレングリコール及びこれらの共重合グリコールな
どが挙げられる。
On the other hand, the soft segment in the polyamide-imide elastomer of the present invention has a number average molecular weight of the component (D) of 50.
0 to 4000 polyoxyalkylene glycol and α, ω
At least one selected from dihydroxy hydrocarbons;
It is derived from the species glycol. Examples of the polyoxyalkylene glycol include polyoxytetramethylene glycol, modified polyoxytetramethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene glycol, and copolymerized glycols thereof.

前記グリコール成分として、ポリオキシテトラメチレ
ングリコールを用いる場合、その数平均分子量が4000を
超えると低温特性が劣ったものとなる。
When polyoxytetramethylene glycol is used as the glycol component, if the number average molecular weight exceeds 4,000, the low temperature characteristics will be poor.

特にポリオキシテトラメチレングリコールのみをソフ
トセグメントとする場合には低温特性の観点から数平均
分子量が500〜3000のものを用いるのが好ましい。さら
に、低温特性の観点からみるとポリオキシテトラメチレ
ングリコールの分子量分布▲▼/▲▼(▲
▼は末端水酸基価より求めた数平均分子量、▲
▼は式 で規定される粘度平均分子量であり、ηは40℃の温度に
おける溶融粘度をポアズで示したものである)が1.6以
下とシャープなものを用いる方が好ましい。
In particular, when only polyoxytetramethylene glycol is used as the soft segment, it is preferable to use one having a number average molecular weight of 500 to 3,000 from the viewpoint of low-temperature characteristics. Further, from the viewpoint of low-temperature characteristics, the molecular weight distribution of polyoxytetramethylene glycol ▲ ▼ / ▲ ▼ (▲
▼ is the number average molecular weight obtained from the terminal hydroxyl value, ▲
▼ is an expression And η is the melt viscosity at a temperature of 40 ° C. expressed in poise.) It is preferable to use a material having a sharpness of 1.6 or less.

本発明においては、前記のポリオキシテトラメチレン
グリコールの代りに、変性ポリオキシテトラメチレング
リコールも用いることができる。この変性ポリオキシテ
トラメチレングリコールとしては、通常のポリオキシテ
トラメチレングリコールの−(CH2)4−O−の一部を−
R−O−で置き換えたものが挙げられる。ここでRは炭
素数2〜10のアルキレン基であり、具体的にはエチレン
基、1,2−プロピレン基、1,3−プロピレン基、2−メチ
ル−1,3−プロピレン基、2,2−ジメチル−1,3−プロピ
レン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基などが好
ましく挙げられる。変性量については特に制限はない
が、通常3〜50重量%の範囲で選ばれる。また、この変
性量や前記アルキレン基の種類は、エラストマーの要求
特性、例えば低温特性、耐熱性、耐候性などによって適
宜選ばれる。
In the present invention, a modified polyoxytetramethylene glycol can be used instead of the above polyoxytetramethylene glycol. As the modified polyoxytetramethylene glycol, a part of — (CH 2 ) 4 —O— of ordinary polyoxytetramethylene glycol is
And those substituted with RO-. Here, R is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, specifically, an ethylene group, a 1,2-propylene group, a 1,3-propylene group, a 2-methyl-1,3-propylene group, a 2,2 -Dimethyl-1,3-propylene, pentamethylene, hexamethylene and the like are preferred. The amount of modification is not particularly limited, but is usually selected in the range of 3 to 50% by weight. The amount of modification and the type of the alkylene group are appropriately selected depending on the required characteristics of the elastomer, such as low-temperature characteristics, heat resistance, weather resistance, and the like.

この変性ポリオキシテトラメチレングリコールは、例
えばヘテロポリ酸を触媒とするテトラヒドロフランとジ
オールとの共重合や、ジオール又はジオールの縮合物で
ある環状エーテルとブタンジオールとの共重合などによ
って製造することができる。
The modified polyoxytetramethylene glycol can be produced, for example, by copolymerization of tetrahydrofuran and diol using a heteropolyacid as a catalyst, or copolymerization of diol or a cyclic ether which is a condensate of diol with butanediol.

本発明のエラストマーに親水性を付与する場合には、
ポリオキシエチレングリコールを用いることができ、そ
の親水性に応じて単独あるいはポリオキシメチレングリ
コールなどと併用して用いることができる。ポリオキシ
エチレングリコールは高分子量になるとブロック共重合
体の中に組み込まれていても結晶化しやすくなり、低温
でのゴム弾性が発現しにくくなるので、単独で用いる場
合には数平均分子量500〜2500のものを用いるのが好ま
しい。
When imparting hydrophilicity to the elastomer of the present invention,
Polyoxyethylene glycol can be used, and depending on its hydrophilicity, it can be used alone or in combination with polyoxymethylene glycol. Polyoxyethylene glycol is easily crystallized even when incorporated into a block copolymer when it has a high molecular weight, and rubber elasticity at low temperatures is difficult to develop, so when used alone, the number average molecular weight is 500 to 2500. It is preferred to use

α,ω−ジヒドロキシ炭化水素としては、例えばオレ
フィンやブタジエンを重合して末端を水酸基化し、かつ
その二重結合を水添して得られるポリオレフィングリコ
ールや水添ポリブタジエングリコールなどを用いること
ができるが、これらの炭化水素は数平均分子量が500〜4
000の範囲にあることが必要である。この数平均分子量
が500より小さいと、得られるエラストマーの融点が低
くなったり、優れた物性のものにならないなどの問題を
生じ、一方、4000を超えると反応点が少なくなって、高
分子量のエラストマーが得られにくくなる。
As the α, ω-dihydroxy hydrocarbon, for example, polyolefin glycol or hydrogenated polybutadiene glycol obtained by polymerizing olefin or butadiene to form a hydroxyl group at the terminal and hydrogenating the double bond can be used. These hydrocarbons have a number average molecular weight of 500-4
Must be in the range of 000. If the number average molecular weight is less than 500, the melting point of the obtained elastomer will be low, or there will be problems such as not having excellent physical properties. Is difficult to obtain.

本発明で用いる(D)成分のグリコールとしては単独
で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
用いるグリコールの種類や分子量及び比率はエラストマ
ーの低温特性、耐候性、耐油性などの諸物性を考慮して
適宜選択される。
The glycol of the component (D) used in the present invention may be used alone or as a mixture of two or more.
The type, molecular weight, and ratio of the glycol to be used are appropriately selected in consideration of various properties such as low-temperature properties, weather resistance, and oil resistance of the elastomer.

本発明においては、前記(B)成分、(C)成分及び
(D)成分は、それぞれの使用モル数をb、c及びdと
した場合、式 及び の関係を満たすような割合で用いることが必要である。
該b/(c+d)の値が前記範囲を逸脱するとポリアミド
イミドエラストマーは高分子量とならず、強度が小さく
なる傾向がみられる。
In the present invention, the component (B), the component (C) and the component (D) are represented by the following formula: as well as It is necessary to use them at a ratio that satisfies the relationship of
When the value of b / (c + d) deviates from the above range, the polyamideimide elastomer does not have a high molecular weight and tends to have a low strength.

また、該(D)成分は、ポリアミドイミドエラストマ
ーにおけるソフトセグメントの含有量が30〜85重量%と
なるように用いるのが好ましく、この量が30重量%未満
では、ポリアミドイミドエラストマーは柔軟性や透明性
がそこなわれるし、85重量%を超えると強度が低下する
傾向がみられる。このポリアミドイミドエラストマーの
硬度は、主としてポリアミドイミド成分の含有量によっ
てコントロールすることができる。特にエラストマー中
のポリアミドイミド成分を15〜45重量%とすることによ
り、ショア硬度60A〜40Dの加硫ゴム領域の硬度を有する
柔軟で強靱なエラストマーが得られる。
Further, the component (D) is preferably used so that the content of the soft segment in the polyamide-imide elastomer is 30 to 85% by weight, and if this amount is less than 30% by weight, the polyamide-imide elastomer becomes flexible or transparent. The properties are impaired, and if it exceeds 85% by weight, the strength tends to decrease. The hardness of the polyamide-imide elastomer can be controlled mainly by the content of the polyamide-imide component. In particular, by setting the polyamideimide component in the elastomer to 15 to 45% by weight, a soft and tough elastomer having a hardness in the vulcanized rubber region of a Shore hardness of 60A to 40D can be obtained.

本発明においては2つの方法が用いられ、その1つの
方法は、あらかじめ前記(A)成分のカプロラクタムと
(B)成分の芳香族ポリカルボン又はその酸無水物と
(C)成分の有機ジイソシアネート化合物とを任意の方
法、例えば200〜300℃の範囲の温度において溶融反応さ
せて、ポリアミドイミドオリゴマーを生成させたのち、
このオリゴマーと前記(D)成分のグリコールとをカプ
ロラクタムの存在下に脱水縮合させる方法である。
In the present invention, two methods are used. One of the methods is that the caprolactam of the component (A), the aromatic polycarboxylic acid or the acid anhydride thereof of the component (B), and the organic diisocyanate compound of the component (C) are prepared in advance. Is subjected to a melt reaction at a temperature in the range of 200 to 300 ° C. to produce a polyamide-imide oligomer,
In this method, the oligomer and the glycol (D) are dehydrated and condensed in the presence of caprolactam.

この方法においては、カプロラクタムから導かれる前
記ポリアミドイミドエラストマーは、(D)成分のグリ
コールとの相容性を欠き、溶融状態でも相分離して均質
に重合できないが、カプロラクタム存在下で重合する
と、該カプロラクタムが相容化剤として作用し、両者が
均一に溶融し、均質な重合が可能となる。この際使用す
るカプロラクタムの量は前記オリゴマーの少なくとも0.
2重量倍を必要とし、該オリゴマーの組成や分子量、
(D)成分のグリコールの種類や分子量に応じて適宜選
ばれる。該オリゴマー及び(D)成分のグリコールの分
子量が大きくなると相容化しにくくなるので、使用する
カプロラクタムの量を多くする必要が生じる。また、こ
の反応では、カプロラクタムの一部がさらにポリアミド
イミドオリゴマー部に反応するので、ポリマー組成を設
計する上でこのことを考慮する必要がある。該ポリアミ
ドイミドオリゴマーと(D)成分のグリコールとの反応
は、反応で生成する水を、例えば不活性ガスの導入や減
圧などにより系外へ除去しながら、200〜300℃の範囲の
温度において行われる。反応終了後、未反応カプロラク
タムを減圧下に留去したのち、得られた反応混合物は、
必要に応じ、減圧下において200〜300℃、好ましくは23
0〜280℃の温度で後重合することにより、さらに高重合
させることができる。
In this method, the polyamide-imide elastomer derived from caprolactam lacks compatibility with the glycol of component (D), and cannot be homogeneously polymerized by phase separation even in a molten state. Caprolactam acts as a compatibilizer, so that both are uniformly melted, enabling homogeneous polymerization. At this time, the amount of caprolactam used is at least 0.
Requires 2 times the weight, the composition and molecular weight of the oligomer,
It is appropriately selected according to the type and molecular weight of the glycol (D). If the molecular weight of the oligomer and the glycol of the component (D) is too large, it is difficult to achieve compatibility, so that it is necessary to increase the amount of caprolactam used. Further, in this reaction, a part of caprolactam further reacts with the polyamide-imide oligomer part, and this must be considered when designing the polymer composition. The reaction between the polyamideimide oligomer and the glycol (D) is carried out at a temperature in the range of 200 to 300 ° C. while removing water produced by the reaction outside the system by, for example, introducing an inert gas or reducing the pressure. Will be After completion of the reaction, unreacted caprolactam was distilled off under reduced pressure.
If necessary, 200-300 ° C. under reduced pressure, preferably 23
By post-polymerizing at a temperature of 0 to 280 ° C, higher polymerization can be achieved.

この重合反応における反応温度が200℃未満では重合
速度が遅くて実用的でないし、300℃を超えると熱劣化
が起こるようになるので好ましくない。
If the reaction temperature in this polymerization reaction is less than 200 ° C., the polymerization rate is slow and not practical, and if it exceeds 300 ° C., thermal deterioration occurs, which is not preferable.

本発明におけるもう1つの方法は、あらかじめ、前記
(B)成分のポリカルボン酸又はその酸無水物と(D)
成分のグリコールとを反応させて、ポリエステルオリゴ
マーを生成させたのち、このオリゴマーに、前記(A)
成分のカプロラクタム及び(C)成分の有機ジイソシア
ネート化合物を加え、重合させる方法である。
Another method according to the present invention is a method for preparing a polycarboxylic acid or an acid anhydride thereof of the above-mentioned component (B) and (D)
After reacting with the glycol component to produce a polyester oligomer, the oligomer is added to the (A)
In this method, the caprolactam component and the organic diisocyanate compound (C) are added and polymerized.

該(B)成分と(D)成分とのエステル化反応では水
が生成し、条件によっても異なるが生成するポリエステ
ルオリゴマー中に、水が0.1〜0.8重量%程度で残る。こ
のようなオリゴマーに、(A)の成分のカプロラクタム
と(C)成分の有機ジイソシアネート化合物を加えて加
熱すると、反応メカニズムについては明確でないが、ポ
リエステルオリゴマーのカルボキシル基によるカプロラ
クタムの開環重合、有機ジイソシアネート化合物とのア
ミド化、エステル交換、カプロラクタムと水から生じる
アミノカルボン酸によるエステル結合のアミド化、ポリ
カルボン酸部分でのイミド化などが起こり、前記の方法
と同じポリアミドイミドエラストマーが得られる。この
反応は生成した水を系外に除去しながら、200〜300℃の
範囲の温度において行われる。このような方法による
と、カプロラクタムを加えてからの重合時間が短くな
り、ポリマーの着色を低減できる。前記の方法において
もグリコールを加えてからの加熱時間が短くなり着色を
低減できる。反応で生成した水を系外へ除去するには、
不活性ガスを導入してもよいし、減圧にしてもよい。
In the esterification reaction between the component (B) and the component (D), water is generated, and depending on conditions, about 0.1 to 0.8% by weight of water remains in the generated polyester oligomer. When caprolactam of component (A) and organic diisocyanate compound of component (C) are added to such oligomer and heated, the reaction mechanism is not clear, but ring-opening polymerization of caprolactam due to the carboxyl group of polyester oligomer, organic diisocyanate Amidation with a compound, transesterification, amidation of an ester bond with an aminocarboxylic acid generated from caprolactam and water, imidation at a polycarboxylic acid portion, and the like occur, and the same polyamideimide elastomer as that described above is obtained. This reaction is performed at a temperature in the range of 200 to 300 ° C. while removing generated water out of the system. According to such a method, the polymerization time after adding caprolactam is shortened, and coloring of the polymer can be reduced. Also in the above method, the heating time after adding the glycol is shortened, and coloring can be reduced. To remove the water generated by the reaction out of the system,
An inert gas may be introduced, or the pressure may be reduced.

この方法においても、前記の方法と同様に重合反応終
了後、反応混合物は、必要に応じ、減圧下において200
〜300℃、好ましくは230〜280℃の温度で後重合するこ
とにより、さらに高重合させることができる。
In this method also, after the completion of the polymerization reaction in the same manner as in the above method, the reaction mixture is, if necessary,
By post-polymerizing at a temperature of from about 300 ° C., preferably from 230 to 280 ° C., higher polymerization can be achieved.

本発明の方法によれば、ポリアミドイミドエラストマ
ーの重合度を必要に応じて任意に変えることができる
が、0.5重量%/メタクレゾール容量%で30℃で測定し
た相対粘度が1.5以上になるようにするのが好ましい。
1.5より低いと、機械的物性を十分に発現することがで
きないなどの欠点が生じてくる。より好ましくは1.6以
上が望ましい。
According to the method of the present invention, the degree of polymerization of the polyamideimide elastomer can be arbitrarily changed as necessary, but the relative viscosity measured at 30 ° C. at 0.5% by weight / metacresol volume% is 1.5 or more. Is preferred.
If it is lower than 1.5, disadvantages such as insufficient mechanical properties may occur. More preferably, it is 1.6 or more.

また、この反応方法においては、エステル化触媒を重
合促進剤として用いることができ、該触媒としては、例
えばリン酸、テトラブチルオルソチタネート、テトライ
ソプロピルオルソチタネートなどのテトラアルキルオル
ソチタネート、テトラブトキシジルコニウムなどのテト
ラアルコキシジルコニウム、ジブチルスズオキシド、ジ
ブチルスズラウレートなどのスズ系触媒、酢酸マンガン
などのマンガン系触媒及び酢酸鉛などの鉛系触媒などが
好ましく用いられる。触媒の添加時期は重合初期でも重
合中期でもよい。テトラアルキルオルソチタネートやテ
トラアルコキシジルコニウムなど水で加水分解しやすい
触媒を用いる場合には糸中の水の大部分を除去した重合
中期に加えるのが有利である。
In this reaction method, an esterification catalyst can be used as a polymerization accelerator. Examples of the catalyst include phosphoric acid, tetrabutyl orthotitanate, tetraalkyl orthotitanate such as tetraisopropyl orthotitanate, and tetrabutoxyzirconium. And tin-based catalysts such as tetraalkoxyzirconium, dibutyltin oxide and dibutyltin laurate, manganese-based catalysts such as manganese acetate, and lead-based catalysts such as lead acetate. The catalyst may be added at the beginning of the polymerization or at the middle of the polymerization. When a catalyst which is easily hydrolyzed by water, such as tetraalkyl orthotitanate or tetraalkoxyzirconium, is used, it is advantageous to add the catalyst at the middle stage of the polymerization in which most of the water in the yarn is removed.

また、得られたポリアミドイミドエラストマーの熱安
定性を高めるために、各種の耐熱老化防止剤、酸化防止
剤などの安定剤を用いることができ、これらは重合の初
期、中期、末期のどの段階に添加してもよいし、重合後
に添加してもよい。耐熱安定剤としては、例えばN,N′
−ヘキサメチレン−ビス(3,5−第三ブチル−4−ヒド
ロキシケイ皮酸アミド)、4,4′−ビス(2,6−ジ第三ブ
チルフェノール)、2,2′−メチレンビス(4−エチル
−6−第三ブチルフェノール)などの各種ヒンダードフ
ェノール類、N,N′−ビス(β−ナフチル)−p−フェ
ニレンジアミン、N,N′−ジフェニル−p−フェニレン
ジアミン、ポリ(2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキ
ノリン)などの芳香族アミン類、塩化銅、ヨウ化銅など
の銅塩、ジラウリルチオジプロピオネートなどのイオウ
化合物やリン化合物などが挙げられる。さらに、本発明
で得られるポリアミドイミドエラストマーには紫外線吸
収剤、帯電防止剤、着色剤、充填剤、耐加水分解改良剤
などを任意に含有させることができる。
Further, in order to enhance the thermal stability of the obtained polyamideimide elastomer, various kinds of stabilizers such as heat aging inhibitors and antioxidants can be used. It may be added or may be added after polymerization. As the heat stabilizer, for example, N, N '
-Hexamethylene-bis (3,5-tert-butyl-4-hydroxycinnamic acid amide), 4,4'-bis (2,6-di-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl -6-tert-butylphenol), various hindered phenols, N, N'-bis (β-naphthyl) -p-phenylenediamine, N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine, poly (2,2, Aromatic amines such as 4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline); copper salts such as copper chloride and copper iodide; and sulfur compounds and phosphorus compounds such as dilauryl thiodipropionate. Further, the polyamideimide elastomer obtained in the present invention may optionally contain an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a coloring agent, a filler, a hydrolysis resistance improver, and the like.

発明の効果 本発明のポリアミドイミドエラストマーは、従来のも
のと異なり、優れた柔軟性、透明性及び機械的強度を有
する上に、耐熱性及び樹脂の改質性も良好であり、透明
性が要求される用途、例えばホース、チューブ、シート
などの材料、プラスチック改質剤、フォトレジストベー
スポリマーなどに好適に用いられる。
Effect of the Invention The polyamide-imide elastomer of the present invention has excellent flexibility, transparency and mechanical strength, as well as excellent heat resistance and resin modifying properties, and is required to have transparency, unlike the conventional one. For example, it is suitably used for materials such as hoses, tubes, and sheets, plastic modifiers, and photoresist base polymers.

実施例 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。
Examples Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
The present invention is not limited in any way by these examples.

なお、エラストマーの各物性は次のようにして求め
た。
In addition, each physical property of the elastomer was obtained as follows.

(1)ショア硬度 デユロメーターを用い、ASTM D−2240に準拠して測定
した。
(1) Shore hardness It was measured using a durometer according to ASTM D-2240.

(2)引張破断強度 エラストマーを熱プレスで肉厚1mmのシートに成形
し、JIS K 6301に準拠してダンベル型試料片を打ち抜
き、引張強度試験機(インストロン社)で強度を測定し
た。
(2) Tensile breaking strength The elastomer was formed into a sheet having a thickness of 1 mm by a hot press, a dumbbell-shaped sample was punched out in accordance with JIS K 6301, and the strength was measured with a tensile strength tester (Instron).

(3)相対粘度 メタクレゾール中30℃、0.5重量/容量%の条件で測
定した。
(3) Relative viscosity The relative viscosity was measured in metacresol at 30 ° C. and 0.5% by weight / volume.

(4)熱分解温度 重量減少温度は示差熱天秤を用い、昇温速度10℃/min
で測定した。
(4) Thermal decomposition temperature The weight loss temperature was measured using a differential thermobalance, and the temperature was raised at a rate of 10 ° C / min.
Was measured.

(5)融点及び結晶化温度 示差熱天秤を用い、昇温速度10℃/minで融点を測定
し、5℃/minで降温して結晶化温度を求めた。
(5) Melting point and crystallization temperature Using a differential thermobalance, the melting point was measured at a rate of temperature rise of 10 ° C / min, and the temperature was lowered at 5 ° C / min to determine the crystallization temperature.

(6)ヘイズ数 肉厚1mmシートを用い、ASTM D 1003−61に準拠した方
法に従い、ヘイズメーターによって測定した。
(6) Haze Number Using a 1 mm thick sheet, the haze was measured by a haze meter according to a method in accordance with ASTM D 1003-61.

実施例1 かきまぜ機、窒素導入口、留去管を取り付けた500ml
のセパラブルフラスコに、トリメリット酸23.1g、ジフ
ェニルメタンジイソシアネート2.5gカプロラクタム104.
9gを、ペンタエリスリチルーテトラキス〔3−(3,5−
ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネ
ート〕(酸化防止剤、商品名イルガノックス1010)0.3g
と共に仕込み、窒素置換して、260℃で4時間反応させ
てポリアミドイミドオリゴマーを得た。
Example 1 500 ml equipped with a stirrer, a nitrogen inlet, and a distillation tube
In a separable flask, 23.1 g of trimellitic acid, 2.5 g of diphenylmethane diisocyanate 104 g of caprolactam.
9 g of pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-
Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] (antioxidant, trade name Irganox 1010) 0.3 g
The mixture was replaced with nitrogen, and reacted at 260 ° C. for 4 hours to obtain a polyamideimide oligomer.

同様の装置に、前記オリゴマー44g、カプロラクタム3
2.7g及び数平均分子量1490のポリオキシエチレングリコ
ール50.0gを仕込み、窒素を50ml/minで流しながら、260
℃で2時間反応させたのち、減圧にして未反応カプロラ
クタム27.8gを留去した。次いで、これにテトラプロピ
ルオルソチタネート0.2gを加え、260℃、1トールで2
時間重合し、相対粘度1.95の淡黄色透明なポリマーを得
た。
In a similar apparatus, 44 g of the oligomer, caprolactam 3
2.7 g and 50.0 g of polyoxyethylene glycol having a number average molecular weight of 1490 were charged, and while flowing nitrogen at 50 ml / min, 260
After reacting at 2 ° C. for 2 hours, 27.8 g of unreacted caprolactam was distilled off under reduced pressure. Next, 0.2 g of tetrapropyl orthotitanate was added thereto, and the mixture was added at 260 ° C. and 1 Torr for 2 hours.
Polymerization was performed for a time to obtain a pale yellow transparent polymer having a relative viscosity of 1.95.

このポリマーは、IRスペクトルでイミド基の吸収を示
し、ポリオキシエチレングリコールセグメント50重量%
を含有するポリアミドイミドエラストマーであり、強度
370kg/cm2、伸度750%であった。
This polymer shows imide group absorption in the IR spectrum, and a polyoxyethylene glycol segment of 50% by weight.
A polyamide-imide elastomer containing
370 kg / cm 2 and elongation 750%.

実施例2 かきまぜ機、窒素導入口、留去管を取り付けた500ml
のセパラブルフラスコに、数平均分子量1490のポリオキ
シエチレングリコール78.0gと無水トリメリット酸11.1g
とを、酸化防止剤N,N′−ヘキサメチレン−ビス(3,5−
ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシケイ皮酸アミド)(商
品名イルガノックス1098)0.3gと共に仕込み、窒素を50
ml/minで流しながら、150℃で融解したのち、260℃で1
時間反応した。無色透明な粘稠な液が得られ、このもの
はIRスペクトルから、酸無水物基が消失し、エステル結
合が生成していることが確認された。
Example 2 500 ml equipped with a stirrer, a nitrogen inlet, and a distillation tube
In a separable flask, 78.0 g of polyoxyethylene glycol having a number average molecular weight of 1490 and 11.1 g of trimellitic anhydride
And an antioxidant N, N'-hexamethylene-bis (3,5-
Di-t-butyl-4-hydroxycinnamic acid amide) (trade name Irganox 1098) was charged together with 0.3 g, and nitrogen was added to the mixture.
Melt at 150 ° C while flowing at ml / min.
Reacted for hours. A colorless, transparent, viscous liquid was obtained. From this IR spectrum, it was confirmed that the acid anhydride group had disappeared and an ester bond had been formed.

次に、このオリゴマーに、100℃でカプロラクタム91.
7g、ジフェニルメタンジイソシアネート1.3gを加え、26
0℃に昇温し、この温度で4時間反応を行ったのち、減
圧にして未反応のカプロラクタムを除去してから、これ
にテトラブチルオルソチタネート0.3gを加え、260℃、
1トールで重合すると急速な粘度上昇が起こり、45分で
相対粘度2.1のポリマーを得た。
Next, caprolactam 91.
7 g and 1.3 g of diphenylmethane diisocyanate were added, and 26
After the temperature was raised to 0 ° C. and the reaction was carried out at this temperature for 4 hours, unreacted caprolactam was removed under reduced pressure, and then 0.3 g of tetrabutyl orthotitanate was added thereto.
Polymerization at 1 Torr caused a rapid rise in viscosity, yielding a polymer with a relative viscosity of 2.1 in 45 minutes.

このポリマーは淡黄色透明であり、IRスペクトル及び
NMR分析で、実施例1と同様のポリアミドイミドエラス
トマーであることが確認され、ポリオキシエチレングリ
コールセグメントの含量が56重量%、強度300kg/cm2
伸度950%、ヘイズ数45%であった。
This polymer is light yellow transparent and has IR spectrum and
NMR analysis confirmed that it was the same polyamideimide elastomer as in Example 1. The content of the polyoxyethylene glycol segment was 56% by weight, the strength was 300 kg / cm 2 ,
The elongation was 950% and the haze number was 45%.

実施例3、4 実施例1において、ジフェニルメタンジイソシアネー
ト/ポリオキシエチレングリコールのモル比0.1を0.3
(実施例3)及び0.5(実施例4)に変えた以外は、実
施例1と同様にして重合を行い、ポリオキシエチレング
リコールセグメント含有量50重量%のポリアミドイミド
エラストマーを得た。これらのエラストマーの融点、結
晶化温度及び熱分解温度を第1表に示す。
Examples 3 and 4 In Example 1, the molar ratio of diphenylmethane diisocyanate / polyoxyethylene glycol was changed from 0.1 to 0.3.
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that (Example 3) and 0.5 (Example 4) were changed to obtain a polyamideimide elastomer having a polyoxyethylene glycol segment content of 50% by weight. Table 1 shows the melting points, crystallization temperatures and thermal decomposition temperatures of these elastomers.

これらのエラストマーは、いずれも透明であり、実施
例3のヘイズ数は45%、実施例4のヘイズ数は47%であ
った。
These elastomers were all transparent, and the haze number of Example 3 was 45% and the haze number of Example 4 was 47%.

実施例5、6 実施例1において、ポリオキシエチレングリコールの
代りに、数平均分子量1980のポリオキシテトラメチレン
グリコール(▲▼/▲▼=1.45)、あるい
は数平均分子量2200の飽和のポリオレフィングリコール
〔三菱化成(株)製、商品名ポリエーテルHA〕を用い、
かつトリメリット酸の代りに無水トリメリット酸を用い
た以外は、実施例1と同様にして、ポリアミドイミドエ
ラストマーを得た。その物性を第2表に示す。エラスト
マーはいずれも淡黄色透明であった。
Examples 5 and 6 In Example 1, instead of polyoxyethylene glycol, a polyoxytetramethylene glycol having a number average molecular weight of 1980 (▼ / オ レ フ ィ ン = 1.45) or a saturated polyolefin glycol having a number average molecular weight of 2200 [Mitsubishi Kasei Co., Ltd., trade name: Polyether HA]
A polyamideimide elastomer was obtained in the same manner as in Example 1 except that trimellitic anhydride was used instead of trimellitic acid. The physical properties are shown in Table 2. All the elastomers were pale yellow and transparent.

実施例7 実施例5において、無水トリメリット酸の代りに無水
ピロメリット酸を用い、かつイソシアネートとしてヘキ
サメチレンジイソシアネートを、触媒としてテトラブト
キシジルコニウムを用いた以外は、実施例5と同様にし
て、ポリオキシテトラメチレングリコールセグメント56
重量%を含有するヘイズ数55%の淡黄褐色透明で、相対
粘度2.0、引張強度320kg/cm2、伸度930%のポリアミド
イミドエラストマーを得た。このものの融点は205℃、
熱分解開始温度は327℃であった。
Example 7 The procedure of Example 5 was repeated, except that pyromellitic anhydride was used instead of trimellitic anhydride, hexamethylene diisocyanate was used as the isocyanate, and tetrabutoxyzirconium was used as the catalyst. Oxytetramethylene glycol segment 56
A polyamide-imide elastomer containing 55% by weight and having a haze number of 55%, a light yellowish brown color, a relative viscosity of 2.0, a tensile strength of 320 kg / cm 2 and an elongation of 930% was obtained. Its melting point is 205 ° C,
The thermal decomposition onset temperature was 327 ° C.

比較例 実施例1の装置の留去管を還流冷却器に代えてカプロ
ラクタム167g、アジピン酸33.2g及び水6gを仕込み、260
℃で6時間反応して、末端カルボキシル基のホリカプラ
ミドを製造した。このものは酸価測定から、平均分子量
883であった。
Comparative Example 260 ml of caprolactam, 33.2 g of adipic acid and 6 g of water were charged in place of the reflux condenser in the distillation tube of the apparatus of Example 1, and 260 g of water was added.
C. for 6 hours to produce folicapamide having a terminal carboxyl group. This is the average molecular weight from acid value measurement.
883.

実施例1の装置に前記ポリアミド40g、実施例5のポ
リオキシテトラメチレングリコール97.4g、酸化防止剤
(イルガノックス1098)0.3g及びテトラブチルオルソチ
タネート0.2gを仕込み、240℃で溶融してから減圧にし
て1〜3トールで2時間、さらに1〜3トール、260℃
で8時間重合したところ、重合中に粗大相分離を起こ
し、溶融物は乳白色となり、重合終了時点まで乳白色
で、得られたエラストマーは不透明なものであった(ヘ
イズ数90%以上)。このエラストマーはポリオキシテト
ラメチレングリコールセグメント70重量%を含有し、も
ろいものであった。また、相対粘度1.45、融点95〜120
℃、熱分解開始温度308℃、引張強度40kg/cm2であっ
た。
The apparatus of Example 1 was charged with 40 g of the polyamide, 97.4 g of polyoxytetramethylene glycol of Example 5, 0.3 g of an antioxidant (Irganox 1098) and 0.2 g of tetrabutyl orthotitanate. 2 to 3 torr at 1 to 3 torr, 260 ° C
When polymerization was carried out for 8 hours, coarse phase separation occurred during the polymerization, and the melt became milky white, milky white until the end of the polymerization, and the obtained elastomer was opaque (hazy number: 90% or more). This elastomer contained 70% by weight of polyoxytetramethylene glycol segments and was brittle. Also, relative viscosity 1.45, melting point 95-120
° C, the thermal decomposition onset temperature was 308 ° C, and the tensile strength was 40 kg / cm 2 .

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(A)カプロラクタム、(B)少なくとも
1個のイミド環を形成しうる三価若しくは四価の芳香族
ポリカルボン酸又はその酸無水物、(C)有機ジイソシ
アネート化合物及び(D)数平均分子量500〜4000のポ
リオキシアルキレングリコール及びα,ω−ジヒドロキ
シ炭化水素の中から選ばれた少なくとも1種のグリコー
ルを、式 及び 〔ただし、b、c及びdは、それぞれ(B)成分、
(C)成分及び(D)成分のモル数を示す〕 の関係が満たされる条件下で反応させて、ポリアミドイ
ミドエラストマーを製造するに当り、あらかじめ前記
(A)成分と(B)成分と(C)成分とを反応させてポ
リアミドイミドオリゴマーを生成させたのち、このオリ
ゴマーと前記(D)成分とを、該オリゴマーの少なくと
も0.2重量倍のカプロラクタムの存在下に、反応で生成
する水を除去しながら、200〜300℃の温度で重合させ、
次いで、未反応のカプロラクタムを除去し、場合により
さらに200〜300℃の温度において、減圧下に後重合を行
うことを特徴とするポリアミドイミドエラストマーの製
造方法。
1. A caprolactam, (B) a trivalent or tetravalent aromatic polycarboxylic acid capable of forming at least one imide ring or an acid anhydride thereof, (C) an organic diisocyanate compound and (D) At least one glycol selected from a polyoxyalkylene glycol having a number average molecular weight of 500 to 4000 and an α, ω-dihydroxy hydrocarbon, as well as [However, b, c and d are each a component (B),
(Representing the number of moles of the components (C) and (D))] to produce the polyamide-imide elastomer under the conditions satisfying the relationship of (A), (B) and (C). B) reacting the oligomer with the component to form a polyamide-imide oligomer. The oligomer is mixed with the component (D) in the presence of caprolactam at least 0.2% by weight of the oligomer while removing water produced by the reaction. Polymerized at a temperature of 200-300 ° C,
Next, unreacted caprolactam is removed, and post-polymerization is further carried out under reduced pressure at a temperature of 200 to 300 ° C., if necessary, to produce a polyamide-imide elastomer.
【請求項2】(A)カプロラクタム、(B)少なくとも
1個のイミド環を形成しうる三価若しくは四価の芳香族
ポリカルボン酸又はその酸無水物、(C)有機ジイソシ
アネート化合物及び(D)数平均分子量500〜4000のポ
リオキシアルキレングリコール及びα,ω−ジヒドロキ
シ炭化水素の中から選ばれた少なくとも1種のグリコー
ルを、式 及び 〔ただし、b、c及びdは、それぞれ(B)成分、
(C)成分及び(D)成分のモル数を示す〕 の関係が満たされる条件下で反応させて、ポリアミドイ
ミドエラストマーを製造するに当り、あらかじめ前記
(B)成分と(D)成分とを反応させてポリエステルオ
リゴマーを生成させたのち、このオリゴマーに、前記
(A)成分及び(C)成分を加えて、反応で生成する水
を除去しながら、200〜300℃の温度で重合させ、場合に
よりさらに200〜300℃の温度において、減圧下に後重合
を行うことを特徴とするポリアミドイミドエラストマー
の製造方法。
2. A caprolactam, (B) a trivalent or tetravalent aromatic polycarboxylic acid capable of forming at least one imide ring or an acid anhydride thereof, (C) an organic diisocyanate compound and (D) At least one glycol selected from a polyoxyalkylene glycol having a number average molecular weight of 500 to 4000 and an α, ω-dihydroxy hydrocarbon, as well as [However, b, c and d are each a component (B),
(C) represents the number of moles of the component (C) and the component (D).] The components (B) and (D) are reacted in advance to produce the polyamideimide elastomer under the condition that the following relationship is satisfied. After producing a polyester oligomer, the components (A) and (C) are added to the oligomer, and while the water generated by the reaction is removed, polymerization is carried out at a temperature of 200 to 300 ° C. A method for producing a polyamide-imide elastomer, further comprising performing post-polymerization under reduced pressure at a temperature of 200 to 300 ° C.
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