JP5504812B2 - ポリアミド樹脂およびポリアミド樹脂組成物 - Google Patents
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Polyamides (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
1.(A)ペンタメチレンジアミン、(B)テレフタル酸および/またはその誘導体、(C)ラクタム、アミノカルボン酸、および一分子当たりに7以上の炭素を有する脂肪族ジカルボン酸から選ばれる少なくとも1種を重縮合して得られるポリアミド樹脂であって、(A)(B)(C)の合計がポリアミド樹脂の原料となるすべての単量体成分に対して75重量%以上であり、(C)成分がポリアミド樹脂の原料となるすべての単量体成分に対して10重量%以上、50重量%未満であり、0.01g/mlとした98%硫酸溶液の25℃における相対粘度が1.5〜4.0であり、融点(Tm 2 )が310℃以下であるポリアミド樹脂。
2.前記(C)成分がポリアミド樹脂の原料となるすべての単量体成分に対して30重量%以上、50重量%未満であることを特徴とする1に記載のポリアミド樹脂。
3.融点(Tm1)+20℃で30分間滞留させた時の硫酸溶液粘度をY、滞留前の硫酸相対粘度をXとしたとき、Y/Xが0.8以上1.5以下であることを特徴とする1または2に記載のポリアミド樹脂。
4.ガラス転移温度が100℃以上であることを特徴とする1〜3のいずれかに記載のポリアミド樹脂。
5.前記(C)成分におけるラクタム、アミノカルボン酸が、一分子当たりに6以上の炭素を有することを特徴とする1〜4のいずれかに記載のポリアミド樹脂。
6.前記(C)成分におけるラクタム、アミノカルボン酸が、カプロラクタム、ウンデカラクタム、ドデカラクタム、6−アミノカプロン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする5に記載のポリアミド樹脂。
7.前記(C)成分における脂肪族ジカルボン酸が、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする1〜4のいずれかに記載のポリアミド樹脂。
8.35℃、相対湿度95%の条件下で135時間吸水処理した後の吸水率が3.50%以下であることを特徴とする1〜7のいずれかに記載のポリアミド樹脂。
9.前記(C)成分におけるラクタム、アミノカルボン酸が、一分子当たりに10以上の炭素を有することを特徴とする1〜8のいずれかに記載のポリアミド樹脂。
10.前記(C)成分におけるラクタム、アミノカルボン酸が、ウンデカラクタム、ドデカラクタム、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする9に記載のポリアミド樹脂。
11.前記(C)成分における脂肪族ジカルボン酸が、一分子当たりに10以上の炭素を有することを特徴とする1〜8のいずれかに記載のポリアミド樹脂。
12.前記(C)成分における脂肪族ジカルボン酸が、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする11に記載のポリアミド樹脂。
13.1〜12のいずれかに記載のポリアミド樹脂100重量部に対して、無機充填材0.1〜200重量部を配合してなるポリアミド樹脂組成物。
14.有機官能基が導入された無機充填材を配合してなる13に記載のポリアミド樹脂組成物。
15.1〜12のいずれかに記載のポリアミド樹脂100重量部に対して耐衝撃性改良剤5〜100重量部を配合してなるポリアミド樹脂組成物。
16.1〜12のいずれかに記載のポリアミド樹脂100重量部に対して、無機充填材0.1〜100重量部および耐衝撃性改良剤5〜100重量部を配合してなるポリアミド樹脂組成物。
17.1〜12のいずれかに記載のポリアミド樹脂または13〜16のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物からなる成形品。
を提供するものである。
また、リジン脱炭酸酵素を複数種組み合わせて使用しても良い。
反応pHは、通常、5〜8、好ましくは、約6である。ペンタメチレンジアミンが生成するにつれ、反応溶液はアルカリ性へ変わるので、反応pHを維持するために無機あるいは有機の酸性物質を添加することが好ましい。好ましくは塩酸を使用することができる。
98%硫酸中、0.01g/ml濃度、25℃でオストワルド式粘度計を用いて測定を行った。
セイコーインスツル製 ロボットDSC(RDC220)を用い、試料を約5mg採取し、窒素雰囲気下、次の条件で測定した。重合後のポリアミド樹脂を、融点+40℃に昇温したときに観察される吸熱ピークの温度(融点(Tm1))を求め、融点+40℃で2分間保持した後、20℃/分の降温速度で30℃まで降温し、30℃で3分間保持した。これに続いて、20℃/分の昇温速度で融点+40℃まで昇温したときに観測される吸熱ピークの温度(融点(Tm2))を求めた。またポリアミド樹脂の融点+20℃の溶融状態から液体窒素で急冷した試料について、20℃/分の昇温速度で昇温したときに観測されるDSC曲線の階段状吸熱ピークの中点の温度からガラス転移温度(Tg)を求めた。
射出成形機(住友重機社製SG75H−MIV)を使用して、シリンダー温度を融点+20℃、金型温度を70℃、射出圧力を成形下限圧+5kgf/cm2としてASTM4号ダンベル型試験片を作製した。この試験片を35℃、相対湿度95%に設定された恒温恒湿槽で135時間処理し、処理前後の重量変化率から吸水率を計算した。
窒素雰囲気下、Tm1+20℃の温度で30分間保持した試料が、98%硫酸に0.01g/ml濃度で溶解するかどうか調べ、完全に溶解した場合を○、不溶成分が見られる場合を×で示した。完全に溶解した場合には、溶融滞留後の硫酸相対粘度をY、滞留前の硫酸相対粘度をXとして、硫酸粘度保持率(Y/X)を求めた。
E.coli JM109株の培養は以下のように行った。まず、この菌株をLB培地5mlに1白金耳植菌し、30℃で24時間振とうして前培養を行った。次に、LB培地50mlを500mlの三角フラスコに入れ、予め115℃、10分間蒸気滅菌した。この培地に前培養した上記菌株を植え継ぎ、振幅30cmで、180rpmの条件下で、1N塩酸水溶液でpHを6.0に調整しながら、24時間培養した。こうして得られた菌体を集め、超音波破砕および遠心分離により無細胞抽出液を調製した。これらのリジン脱炭酸酵素活性の測定を定法に従って行った(左右田健次,味園春雄,生化学実験講座,vol.11上,P.179−191(1976))。リジンを基質とした場合、本来の主経路と考えられるリジンモノオキシゲナーゼ、リジンオキシダーゼおよびリジンムターゼによる転換が起こり得るので、この反応系を遮断する目的で75℃で5分間、E.coli JM109株の無細胞抽出液を加熱した。さらにこの無細胞抽出液を40%飽和および55%飽和硫酸アンモニウムにより分画した。こうして得られた粗精製リジン脱炭酸酵素溶液を用いて、リジンからペンタメチレンジアミンの生成を行った。
50mM リジン塩酸塩(和光純薬工業製)、0.1mM ピリドキサルリン酸(和光純薬工業製)、40mg/L−粗精製リジン脱炭酸酵素(参考例1で調製)となるように調製した水溶液1000mlを、0.1N塩酸水溶液でpHを5.5〜6.5に維持しながら、45℃で48時間反応させ、ペンタメチレンジアミン塩酸塩を得た。この水溶液に水酸化ナトリウムを添加することによってペンタメチレンジアミン塩酸塩をペンタメチレンジアミンに変換し、クロロホルムで抽出して、減圧蒸留(10mmHg、60℃)することにより、ペンタメチレンジアミンを得た。
参考例2で製造したペンタメチレンジアミンとテレフタル酸の等モル塩(5T塩)の30重量%水溶液とアミノカプロン酸を、それぞれ、表1に示す重量比になるように混合した溶液を約60g試験管に仕込み、更に5T塩に対して1.0mol%の参考例2で製造したペンタメチレンジアミンを試験管に仕込み、オートクレーブに入れて密閉し、窒素置換した。ジャケット温度を310℃に設定して加熱を開始し、缶内圧力が17.5kg/cm2に到達した後、缶内圧力を17.5kg/cm2で3時間保持した。その後、1時間かけて缶内圧力を常圧に放圧した。その後、窒素フローして缶内温度が270℃に到達した時点で加熱を停止した。室温に放冷後、試験管をオートクレーブから取り出し、ポリアミドオリゴマーを得た。このポリアミドオリゴマーを粉砕し、240℃、0.3torrの条件で8時間固相重合し、ポリアミド樹脂を得た。各種評価結果を表1に示す。
固相重合条件を220℃、0.3Torrで8時間に変更した以外は、比較例12と同様にしてポリアミド樹脂を得た。各種評価結果を表1に示す。
アミノカプロン酸をアミノウンデカン酸に変更した以外は、比較例12、実施例2と同様にしてポリアミド樹脂を得た。各種評価結果を表1に示す。
アミノカプロン酸をアミノウンデカン酸に変更した以外は、実施例3と同様にしてポリアミド樹脂を得た。各種評価結果を表1に示す。
アミノカプロン酸をアミノドデカン酸に変更した以外は、比較例12、実施例2と同様にしてポリアミド樹脂を得た。各種評価結果を表1に示す。
アミノカプロン酸をアミノドデカン酸に変更した以外は、実施例3と同様にしてポリアミド樹脂を得た。各種評価結果を表1に示す。
アミノカプロン酸をアミノウンデカン酸とアミノドデカン酸の併用に変更した以外は、実施例2と同様にしてポリアミド樹脂を得た。各種評価結果を表1に示す。
アミノカプロン酸をアミノドデカン酸と、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の等モル塩(66塩)の併用に変更した以外は、実施例3と同様にしてポリアミド樹脂を得た。各種評価結果を表1に示す。
参考例2で製造したペンタメチレンジアミンとテレフタル酸の等モル塩(5T塩)とペンタメチレンジアミンとセバシン酸の等モル塩(510塩)を表1に示す重量比になるように配合し、更にペンタメチレンジアミンに対して1.0mol%の過剰のペンタメチレンジアミンを加えた。さらに、全原料70重量部に対して、水30重量部を添加して混合した。これを、加圧容器に仕込んで密閉し、窒素置換した。加熱を開始して、缶内圧力が20kg/cm2に到達した後、水分を系外へ放出させながら缶内圧力20kg/cm2、缶内温度240℃で2時間保持した。その後、反応容器から内容物をクーリングベルト上に吐出し、これを100℃で24時間真空乾燥してポリアミドオリゴマーを得た。得られたポリアミドオリゴマーを粉砕、乾燥し、50Pa、240℃で固相重合し、ポリアミド樹脂を得た。各種評価結果を表1に示す。
ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸の等モル塩(6T塩)の30重量%水溶液とアミノカプロン酸を、それぞれ、表2に示す重量比になるように混合した溶液を約60g試験管に仕込み、更に6T塩に対して1.0mol%のヘキサメチレンジアミンを試験管に仕込み、オートクレーブに入れて密閉し、窒素置換した。ジャケット温度を310℃に設定して加熱を開始し、缶内圧力が17.5kg/cm2に到達した後、缶内圧力を17.5kg/cm2で3時間保持した。その後、1時間かけて缶内圧力を常圧に放圧した。その後、窒素フローして缶内温度が270℃に到達した時点で加熱を停止した。室温に放冷後、試験管をオートクレーブから取り出し、ポリアミド樹脂を得た。各種評価結果を表2に示す。
ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸の等モル塩(6T塩)の30重量%水溶液とアミノカプロン酸を、それぞれ、表2に示す重量比になるように混合した溶液を約60g試験管に仕込み、更に6T塩に対して1.0mol%のヘキサメチレンジアミンを試験管に仕込み、オートクレーブに入れて密閉し、窒素置換した。ジャケット温度を310℃に設定して加熱を開始し、缶内圧力が17.5kg/cm2に到達した後、缶内圧力を17.5kg/cm2で3時間保持した。その後、1時間かけて缶内圧力を常圧に放圧した。その後、窒素フローして缶内温度が270℃に到達した時点で加熱を停止した。室温に放冷後、試験管をオートクレーブから取り出し、ポリアミドオリゴマーを得た。このポリアミドオリゴマーを粉砕し、220℃、0.3torrの条件で8時間固相重合し、ポリアミド樹脂を得た。各種評価結果を表2に示す。
アミノカプロン酸をアミノドデカン酸に変更した以外は、比較例1、2と同様にしてポリアミド樹脂を得た。各種評価結果を表2に示す。
アミノカプロン酸をアミノドデカン酸に変更した以外は、比較例3と同様にしてポリアミド樹脂を得た。各種評価結果を表2に示す。
参考例2で製造したペンタメチレンジアミンとテレフタル酸の等モル塩(5T塩)の30重量%水溶液とヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸の等モル塩(6T塩)の30重量%水溶液を、それぞれ、表2に示す重量比になるように混合した溶液を約60g試験管に仕込み、更に5T塩に対して2.24mol%の参考例2で製造したペンタメチレンジアミンを試験管に仕込み、オートクレーブに入れて密閉し、窒素置換した。ジャケット温度を310℃に設定して加熱を開始し、缶内圧力が17.5kg/cm2に到達した後、缶内圧力を17.5kg/cm2で3時間保持した。その後、ジャケット温度を320℃に設定し、1時間かけて缶内圧力を常圧に放圧した。その後、窒素フローして缶内温度が280℃に到達した時点で加熱を停止した。室温に放冷後、試験管をオートクレーブから取り出し、ポリアミドオリゴマーを得た。このポリアミドオリゴマーを粉砕し、240℃、0.3torrの条件で10時間固相重合し、ポリアミド樹脂を得た。各種評価結果を表2に示す。
ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸の等モル塩(6T塩)とヘキサメチレンジアミンとセバシン酸の等モル塩(610塩)を表2に示す重量比になるように配合し、更にヘキサメチレンジアミンに対して1.0mol%の過剰のヘキサメチレンジアミンを加えた。さらに、全原料70重量部に対して、水30重量部を添加して混合した。これを、加圧容器に仕込んで密閉し、窒素置換した。加熱を開始して、缶内圧力が20kg/cm2に到達した後、水分を系外へ放出させながら缶内圧力20kg/cm2、缶内温度240℃で2時間保持した。その後、反応容器から内容物をクーリングベルト上に吐出し、これを100℃で24時間真空乾燥してポリアミドオリゴマーを得た。得られたポリアミドオリゴマーを粉砕、乾燥し、50Pa、240℃で固相重合し、ポリアミド樹脂を得た。各種評価結果を表2に示す。
Claims (17)
- (A)ペンタメチレンジアミン、(B)テレフタル酸および/またはその誘導体、(C)ラクタム、アミノカルボン酸、および一分子当たりに7以上の炭素を有する脂肪族ジカルボン酸から選ばれる少なくとも1種を重縮合して得られるポリアミド樹脂であって、(A)(B)(C)の合計がポリアミド樹脂の原料となるすべての単量体成分に対して75重量%以上であり、(C)成分がポリアミド樹脂の原料となるすべての単量体成分に対して10重量%以上、50重量%未満であり、0.01g/mlとした98%硫酸溶液の25℃における相対粘度が1.5〜4.0であり、融点(Tm 2 )が310℃以下であるポリアミド樹脂。
- 前記(C)成分がポリアミド樹脂の原料となるすべての単量体成分に対して30重量%以上、50重量%未満であることを特徴とする請求項1に記載のポリアミド樹脂。
- 融点(Tm1)+20℃で30分間滞留させた時の硫酸溶液粘度をY、滞留前の硫酸相対粘度をXとしたとき、Y/Xが0.8以上1.5以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリアミド樹脂。
- ガラス転移温度が100℃以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリアミド樹脂。
- 前記(C)成分におけるラクタム、アミノカルボン酸が、一分子当たりに6以上の炭素を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポリアミド樹脂。
- 前記(C)成分におけるラクタム、アミノカルボン酸が、カプロラクタム、ウンデカラクタム、ドデカラクタム、6−アミノカプロン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項5に記載のポリアミド樹脂。
- 前記(C)成分における脂肪族ジカルボン酸が、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポリアミド樹脂。
- 35℃、相対湿度95%の条件下で135時間吸水処理した後の吸水率が3.50%以下であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のポリアミド樹脂。
- 前記(C)成分におけるラクタム、アミノカルボン酸が、一分子当たりに10以上の炭素を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のポリアミド樹脂。
- 前記(C)成分におけるラクタム、アミノカルボン酸が、ウンデカラクタム、ドデカラクタム、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項9に記載のポリアミド樹脂。
- 前記(C)成分における脂肪族ジカルボン酸が、一分子当たりに10以上の炭素を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のポリアミド樹脂。
- 前記(C)成分における脂肪族ジカルボン酸が、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項11に記載のポリアミド樹脂。
- 請求項1〜12のいずれかに記載のポリアミド樹脂100重量部に対して、無機充填材0.1〜200重量部を配合してなるポリアミド樹脂組成物。
- 有機官能基が導入された無機充填材を配合してなる請求項13に記載のポリアミド樹脂組成物。
- 請求項1〜12のいずれかに記載のポリアミド樹脂100重量部に対して耐衝撃性改良剤5〜100重量部を配合してなるポリアミド樹脂組成物。
- 請求項1〜12のいずれかに記載のポリアミド樹脂100重量部に対して、無機充填材0.1〜100重量部および耐衝撃性改良剤5〜100重量部を配合してなるポリアミド樹脂組成物。
- 請求項1〜12のいずれかに記載のポリアミド樹脂または請求項13〜16のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物からなる成形品。
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