JP3022675B2 - 新規ポリアミド及びその製造方法 - Google Patents

新規ポリアミド及びその製造方法

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JP3022675B2 JP4104657A JP10465792A JP3022675B2 JP 3022675 B2 JP3022675 B2 JP 3022675B2 JP 4104657 A JP4104657 A JP 4104657A JP 10465792 A JP10465792 A JP 10465792A JP 3022675 B2 JP3022675 B2 JP 3022675B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規ポリアミドに関する
ものであり、更に詳しくは2,3―ビス(4―カルボキ
シフェニル)キノキサリンを酸成分とする新規ポリアミ
ド及び該新規ポリアミドを効率的に製造する方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】非晶性ポリアミドは、透明でかつ耐薬品
性に優れた成形材料として各種検討されている。テレフ
タル酸とトリメチルヘキサメチレンジアミンよりなるも
の、イソフタル酸とヘキサメチレンジアミンよりなるも
のなどが代表的であるが、これらは非晶性樹脂の耐熱性
の尺度であるガラス転移温度(Tg)が例えば、アリレ
ート、ポリスルホン、ポリエーテルイミド等のいわゆる
非晶性エンプラに比べて低いため、その使用範囲が限定
されている。
【0003】このTgを向上させる方法として、脂肪族
成分を芳香族化することが考えられるが、この方法では
ポリマーが結晶性となったり、あるいは溶融粘度が上昇
して成形困難となるなど、溶融成形可能な非晶性ポリア
ミドを得ることはむずかしい。
【0004】一方、高Tgポリアミドとしてジフェニル
キノキサリンジカルボン酸と芳香族ジアミンとからなる
ポリアミドが報告されており(Makromal. Chem. Rapid
Commun. ,407―411(1985))、確かにこ
れらのポリマーはTgが300℃以上と極めて耐熱性は
優れているが、上述の如く全芳香族系であり、溶融成形
することはできない。
【0005】また、特開昭61―250029号公報に
もジカルボン酸と芳香族ジアミンを重縮合させることに
よりキノキサリン環を有するポリアミド樹脂が得られる
ことが記載されている。しかしながら、このポリマーも
全芳香族系であり、溶融成形することはできない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、非晶
性ポリアミドの特徴である透明性と耐薬品性及び溶融成
形性を保持したままエンプラに匹敵する耐熱性を有する
新規ポリアミドを容易にかつ経済的に提供することを目
的とするものである。
【0007】
【発明の構成】すなわち、本発明は下記式(I)
【0008】
【化3】
【0009】[式(I)中、Xは炭素数1〜6のアルキ
ル基、炭素数5〜10のシクロアルキル基、炭素数6〜
12のアリール基及びハロゲン原子である。nは0〜2
の整数である。R1 は炭素数2〜12のアルキレン基及
びシクロアルキレン基である。]及び下記式(II)
【0010】
【化4】
【0011】[式(II)中、Xは式(I)の定義に同じ
である。R2 は―OR3 又はハロゲン原子であり、R3
は水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜1
0のシクロアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基
である。]で表わされる化合物を少なくとも一成分とし
て50モル%以上含むジカルボン酸及び/又はそのアミ
ド形成性誘導体と、ジアミン化合物とを、カルボキシル
基及び/又はその誘導官能基とアミノ基とが実質的に等
モルとなる割合で混合し、これを加熱反応せしめること
を特徴とする請求項1記載のポリアミドの製造方法であ
る。
【0012】以下本発明について詳細に説明する。
【0013】本発明のポリアミドは上記式(I)で示さ
れる繰り返し単位を少なくとも50モル%有する実質的
に線状のポリアミドである。式(I)で示される繰り返
し単位の含有量は好ましくは60モル%以上、より好ま
しくは70モル%以上である。
【0014】本発明に係る新規ポリアミドの固有粘度は
0.3以上であり、好ましくは0.4以上、特に好まし
くは0.5以上である。固有粘度が0.3未満であると
該ポリアミドから得られる成形品の機械特性が充分でな
い。
【0015】式(I)においてXは、炭素数1〜6のア
ルキル基、5〜10のシクロアルキル基、炭素数6〜1
2のアリール基及びハロゲン原子である。更に詳しく
は、アルキル基としては、メチル、エチル、プロピル
等、シクロアルキル基としては、シクロペンチル、シク
ロヘキシル等、アリール基としてはフェニル、トリル、
ナフチル等、ハロゲン原子としては塩素等が例示でき
る。
【0016】nは0〜2の整数である。nとしては0が
好ましい。
【0017】またR1 は炭素数2〜12のアルキレン基
及びシクロアルキレン基である。具体的には、エチレ
ン、トリメチレン、テトラメチレン、プロピレン、ネオ
ペンチレン、ヘキサメチレン、トリメチルヘキサメチレ
ン、デカメチレン、ドデカメチレン
【0018】
【化5】
【0019】等を例示できる。R1 としてはこれらのう
ち、ヘキサメチレン、トリメチルヘキサメチレンが好ま
しい。
【0020】またR2 は―OR3 又はハロゲン原子であ
り、R3 は水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素
数6〜10のシクロアルキル基、又は炭素数6〜20の
アリール基である。具体的には、R2 は塩素、臭素等が
あげられ、R3 は水素、メチル、エチル、プロピル、ヘ
キシル、シクロヘキシル、フェニル、ナフチル、ビフェ
ニル等があげられる。この中でR3 は水素、フェニルが
好ましい。
【0021】本発明において、上記式(I)で示される
繰り返し単位から主として構成される新規ポリアミド
は、上記式(II)で表わされるジカルボン酸及び/又は
そのアミド形成性誘導体と、炭素数2〜12の脂肪族ジ
アミン化合物とを加熱反応せしめることによって製造す
ることができる。
【0022】本発明において、カルボン酸成分としては
上記式(II)のジカルボン酸又はそのアミド形成性誘導
体が用いられるが、これらと共に他のジカルボン酸、ア
ミノカルボン酸、又はそのアミド形成性誘導体を併用し
てもよい。他のジカルボン酸としてはテレフタル酸、イ
ソフタル酸、4,4′―ジフェニルジカルボン酸、2,
6―ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバチン
酸、シクロヘキサン―1,4―ジカルボン酸等があげら
れる。
【0023】他のアミノカルボン酸又はその誘導体とし
ては、下記式(IV)
【0024】
【化6】
【0025】[式(IV)中、R4 は、炭素数1〜6のア
ルキレン基、炭素数5〜10のシクロアルキレン基、及
び炭素数6〜20のアリーレン基である。R3 は式(I
I)の定義に同じである。]で表わされるモノアミノカ
ルボン酸を用いることができる。具体的には、アミノ安
息香酸、アミノナフトエ酸、アミノカプロン酸等があげ
られる。
【0026】本発明において、カルボン酸成分について
用いられるアミド形成性誘導体とは、脂肪族ジアミンと
反応することができ、その結果アミド結合を生成する化
合物を言う。例えば炭素数1〜6の低級アルキルエステ
ル又は炭素数6〜20のアリールエステルを言い、好ま
しくは炭素数6〜20のアリールエステルであり、特に
好ましくはフェニルエステルである。
【0027】本発明で用いるジアミン成分は炭素数2〜
12のアルキレン基及びシクロアルキレン基を有するジ
アミンを言い、具体的にはエチレンジアミン、トリメチ
レンジアミン、テトラメチレンジアミン、プロピレンジ
アミン、ネオペンチレンジアミン、ヘキサメチレンジア
ミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、イソホロン
ジアミン等を例示できる。これらのうちヘキサメチレン
ジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、イソホ
ロンジアミンが好ましく用いられる。
【0028】上記発明によれば、上記式(II)で示され
るジカルボン酸又はそのアミド形成性誘導体から主とし
てなるジカルボン酸成分と炭素数2〜12の脂肪族ジア
ミンから主としてなるアミン成分とを加熱反応せしめる
ことによって本発明のポリアミドを製造することができ
るが、反応はカルボン酸成分とアミン成分を実質的に等
当量使用する。例えばカルボン酸成分とアミン成分のモ
ル比は0.95〜1.05であり、0.98〜1.02
が好ましい。
【0029】本発明のポリアミドを製造するにあたって
は通常のポリアミドを重合するのと同様な重合方法、装
置等で製造することができるが、例えば(a)カルボン
酸とアミンを等当量混合・反応を行い、塩を製造した後
これを加熱溶融を行い反応せしめることによってポリア
ミドを得る方法、(b)カルボン酸フェニルエステルと
アミンを等当量混合し、加熱溶融を行い必要に応じて減
圧を行って反応せしめることによってポリアミドを得る
方法などが好ましく上げられる。
【0030】かくして本発明によれば上記式(II)で示
されるジカルボン酸及び/又はアミド形成性誘導体を主
たる酸成分とし、炭素数2〜12の脂肪族ジアミンを主
たるアミン成分とする実質的に線状のポリアミドを提供
することができる。
【0031】なお、本発明のポリアミドには、必要に応
じ適宜他種熱可塑性ポリマー、紫外線吸収剤等の安定
剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、難燃剤、離型剤、顔
料、核剤、充填剤あるいはガラス繊維、炭素繊維、アス
ベスト等の如き強化材などを必要により配合することが
できる。
【0032】
【発明の効果】本発明のポリアミドは耐熱性が高く、か
つ繊維、フイルム、成形品に容易に溶融成形できるた
め、種々の形状にて利用が可能であり、その工業的意義
は極めて大きい。
【0033】
【実施例】以下、実施例をあげて本発明を詳述する。ポ
リマーのガラス転移温度は示差熱分析(DSC)によ
り、昇温速度10℃/min で測定した。また、固有粘度
は、フェノール/テトラクロロエタン(混合溶媒(重量
比6/4))を用い、35℃にて測定した。なお、本発
明は、これら実施例により何ら限定されるものではな
い。
【0034】
【実施例1】2,3―ビス(4―カルボキシフェニル)
キノキサリン10.7部とヘキサメチレンジアミン3.
36部とを水1070部に溶解し、3時間還流攪拌を行
った。反応液をアセトン中に滴下し、得られた塩を精製
した。
【0035】これにより、11.15部の塩を得た。こ
の塩を攪拌翼を備えた重合フラスコに仕込み、280℃
で1時間、300℃で3時間加熱することによりポリマ
ーを得た。得られたポリマーの固有粘度は0.75、ガ
ラス転移温度は194℃であった。
【0036】
【実施例2】2,3―ビス(4―フェノキシカルボキシ
フェニル)キノキサリン15.6部、ヘキサメチレンジ
アミン3.49部及びテトラブチルチタネート0.00
3部を攪拌翼を備えた重合フラスコに仕込み、200℃
から280℃まで1時間かけて昇温を行い、温度を28
0℃に保ったままさらに20mmHgの弱真空下で5分間攪
拌を行ない反応せしめた。得られたポリマーの固有粘度
は1.60、ガラス転移温度は205℃であった。得ら
れたポリマーのIRスペクトルを図1に示した。
【0037】
【実施例3】2,3―ビス(4―フェノキシカルボニル
フェニル)キノキサリン15.6部とトリメチルヘキサ
メチレンジアミン4.75部を用いる他は実施例2と同
様な手法によりポリマーを重合した。得られたポリマー
の固有粘度は0.63、ガラス転移温度は185℃であ
った。
【0038】
【実施例4】2,3―ビス(4―フェノキシカルボニル
フェニル)キノキサリン11.5部とイソホロンジアミ
ン3.77部とを用いて、実施例2と同様な手法にてポ
リマーを製造した。得られたポリマーの固有粘度は0.
73、ガラス転移温度は196℃であった。
【0039】
【実施例5】2,3―ビス(4―フェノキシカルボニル
フェニル)キノキサリン36.58部とジフェニルイソ
フタレート9.55部、及びヘキサメチレンジアミン1
1.6部を用いて実施例2と同様な手法にてポリマーを
製造した。得られたポリマーの固有粘度は0.81、ガ
ラス転移温度は157℃であった。
【0040】
【実施例6】実施例2で得られたポリマーを乾燥後31
0℃にて溶融させ0.3mmのノズル径をもつキャップか
ら押し出し15m/min の線速度で巻き取ることにより
該ポリアミド繊維を得ることができ溶融成形性は良好で
あった。該繊維は透明で強靭であった。
【0041】
【比較例1】窒素導入管、攪拌装置、塩化カルシウム管
を備えた反応器に塩化リチウム0.286部、塩化カル
シウム0.9部、N―メチルピロリドン21.5部、ピ
リジン3部を加え、これにp―フェニレンジアミン1.
08部、2,3―ビス(4―カルボキシフェニル)キノ
キサリン5.23部を入れ100℃まで加熱して溶解さ
せた。そしてトリフェニルホスファイト1部を加え溶解
した後100℃で9時間攪拌を続けた。反応終了後反応
液を水1500部、メタノール1000部の混合溶液に
あけ沈殿物を得た。これを濾過乾燥し固有粘度0.6の
ポリマーを得た。得られたポリマーのガラス転移温度は
330℃であった。
【0042】
【比較例2】比較例1で得られたポリマーを乾燥後38
0℃にて溶融させ、紡糸を試みたが良好な繊維は得られ
なかった。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例2で得られたポリマーのIRスペクトル
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−53828(JP,A) 特開 昭61−250029(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 69/00 - 69/50 CA(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記式(I) 【化1】 [式(I)中、Xは炭素数1〜6のアルキル基、炭素数
    5〜10のシクロアルキル基、炭素数6〜12のアリー
    ル基及びハロゲン原子である。nは0〜2の整数であ
    る。R1 は炭素数2〜12のアルキレン基及びシクロア
    ルキレン基である。]で表わされる構造を50モル%以
    上有し、かつ還元粘度が0.3以上である新規ポリアミ
    ド。
  2. 【請求項2】下記式(II) 【化2】 [式(II)中、Xは式(I)の定義に同じである。R2
    は―OR3 又はハロゲン原子であり、R3 は水素原子、
    炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜10のシクロア
    ルキル基又は炭素数6〜20のアリール基である。]で
    表わされる化合物を少なくとも一成分として50モル%
    以上含むジカルボン酸及び/又はそのアミド形成性誘導
    体と、下記式(III ) H2 N―R1 ―NH2 …(III ) [式(III )中、R1 は式(I)の定義に同じであ
    る。]で表わされるジアミン化合物とを、カルボキシル
    基及び/又はその誘導官能基とアミノ基とが実質的に等
    モルとなる割合で混合し、これを加熱反応せしめること
    を特徴とする請求項1記載のポリアミドの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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USD423742S (en) 1998-09-29 2000-04-25 The Procter & Gamble Company Dusting mop
US6305046B1 (en) 1998-06-02 2001-10-23 The Procter & Gamble Company Cleaning implements having structures for retaining a sheet

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US6484346B2 (en) 1998-06-02 2002-11-26 The Procter & Gamble Company Cleaning implements having structures for retaining a sheet
US6651290B2 (en) 1998-06-02 2003-11-25 The Procter & Gamble Company Cleaning implements having structures for retaining a sheet
USD423742S (en) 1998-09-29 2000-04-25 The Procter & Gamble Company Dusting mop

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