JPH0232111A - 改質ポリアミド(イミド)の連続的製造法 - Google Patents
改質ポリアミド(イミド)の連続的製造法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、有機ジイソシアナートとジカルボン酸、分子
内にモノカルボン酸および一酸無水物を持つ化合物、酸
二無水物のいずれか一つまたは複数個とを反応させて得
られるポリアミドまたはポリアミドイミドから優れた耐
熱性、耐油耐薬品性と共に耐加水分解性、耐熱老化性に
優れた性能を有する改質ポリアミドまたは改質ポリアミ
ドイミドを製造する方法に関する。
内にモノカルボン酸および一酸無水物を持つ化合物、酸
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優れた性能を有する改質ポリアミドまたは改質ポリアミ
ドイミドを製造する方法に関する。
有機ジイソシアナートとジカルボン酸との反応によって
得られるポリアミド及びその製法については公知である
(米国特許第4,087,481号、同第4,129,
715号、同第4,156,065号)。また、有機ジ
イソシアナートとジカルボン酸及び酸無水物の反応によ
って得られるポリアミドイミド及びその製法については
特願昭62%、23394に既に開示している。
得られるポリアミド及びその製法については公知である
(米国特許第4,087,481号、同第4,129,
715号、同第4,156,065号)。また、有機ジ
イソシアナートとジカルボン酸及び酸無水物の反応によ
って得られるポリアミドイミド及びその製法については
特願昭62%、23394に既に開示している。
一方、ポリアミドを連続的に製造する方法も公知である
(%開昭59−80422.59−80423)。
(%開昭59−80422.59−80423)。
しかしながら、従来のポリアミドまたはポリアミドイミ
ドは、高度の耐加水分解性及び耐熱老化性の要求される
用途において、該性能は不充分であった。
ドは、高度の耐加水分解性及び耐熱老化性の要求される
用途において、該性能は不充分であった。
本発明の目的は従来のポリアミド及びポリアミドイミド
の優れた性質を大きく損うことなく、耐加水分解性、耐
熱老化性等が著しく改善された改質ポリアミドまたは改
質ポリアミドイミドの連続的製造方法を提供することで
ある。
の優れた性質を大きく損うことなく、耐加水分解性、耐
熱老化性等が著しく改善された改質ポリアミドまたは改
質ポリアミドイミドの連続的製造方法を提供することで
ある。
本発明者らは、耐加水分解性、耐熱老化性の改良された
ポリアミド及びポリアミドイミドを工業的に安定して製
造する方法について鋭意検討した結果、有機ジイソシア
ナート成分とジカルボン酸成分あるいはカルボン酸成分
及び駿無水物との反応及び該反応によって得られるポリ
アミドあるいはポリアミドイミドと分子内に少なくとも
1個以上のオキサゾリン環を有する化合物との反応を、
一台あるいは複数台直列につないだ多軸スクリューm反
応機を用いて連続的に製造するととKよシ得られる改質
ポリアミド及び改質ポリアミドイミドの耐加水分解性、
耐熱老化性等が著しく向上することを見い出し、改質ポ
リアミド・・・・・・及び改質ポリアミドイミドの工業
的な製造方法を完成するに至つ九。
ポリアミド及びポリアミドイミドを工業的に安定して製
造する方法について鋭意検討した結果、有機ジイソシア
ナート成分とジカルボン酸成分あるいはカルボン酸成分
及び駿無水物との反応及び該反応によって得られるポリ
アミドあるいはポリアミドイミドと分子内に少なくとも
1個以上のオキサゾリン環を有する化合物との反応を、
一台あるいは複数台直列につないだ多軸スクリューm反
応機を用いて連続的に製造するととKよシ得られる改質
ポリアミド及び改質ポリアミドイミドの耐加水分解性、
耐熱老化性等が著しく向上することを見い出し、改質ポ
リアミド・・・・・・及び改質ポリアミドイミドの工業
的な製造方法を完成するに至つ九。
本発明において、改質に付されるポリアミドまたはポリ
アミドイミドは、有機イソシアナート成分とジカルボン
酸成分またはカルボン酸及び酸無水物成分との重縮合反
応によって得られるものである。
アミドイミドは、有機イソシアナート成分とジカルボン
酸成分またはカルボン酸及び酸無水物成分との重縮合反
応によって得られるものである。
この際使用される有機ジイソシアナート成分は特に制限
されることはなく、代表的なものとしてi、4.4’−
ジフェニルメタンジイソシアナート、2.4−)リレン
ジインシアナート、2.6−)リレンジイソシアナート
、フェニレンジイソシアナート、1.5−ナフチレンジ
イソシアナート、3.3’ −ジクロロ−4,4′−ジ
フェニルメタンジイソシアナート、キシリレンジイソシ
アナート、テトラメチルキシリレンジイノ7アナート等
の炭素数8〜20の芳香族ジイソシアナートやヘキサメ
チレンジイソシアナート、インホロンジイソシアナート
、4゜4′−ジシクロヘキフルメタンジインシアナート
等の炭素数8〜20の脂肪族または脂環族ジイソ7アナ
ートが挙げられる。機械的物性、耐熱性を考慮すると、
芳香族ジイソクアナートが好ましく、特に好ましくは、
4.4’−ジフェニルメタンジイソシアナート、2.4
−)リレンジイソシアナート、2.6−ドリレンジイソ
シアナートが使用される。
されることはなく、代表的なものとしてi、4.4’−
ジフェニルメタンジイソシアナート、2.4−)リレン
ジインシアナート、2.6−)リレンジイソシアナート
、フェニレンジイソシアナート、1.5−ナフチレンジ
イソシアナート、3.3’ −ジクロロ−4,4′−ジ
フェニルメタンジイソシアナート、キシリレンジイソシ
アナート、テトラメチルキシリレンジイノ7アナート等
の炭素数8〜20の芳香族ジイソシアナートやヘキサメ
チレンジイソシアナート、インホロンジイソシアナート
、4゜4′−ジシクロヘキフルメタンジインシアナート
等の炭素数8〜20の脂肪族または脂環族ジイソ7アナ
ートが挙げられる。機械的物性、耐熱性を考慮すると、
芳香族ジイソクアナートが好ましく、特に好ましくは、
4.4’−ジフェニルメタンジイソシアナート、2.4
−)リレンジイソシアナート、2.6−ドリレンジイソ
シアナートが使用される。
また、ジカルボン酸成分は特に制限されることはなく、
芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸および両末端
カルボン酸ポリエステルからなる群より選ばれた1種以
上を使用することができる。
芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸および両末端
カルボン酸ポリエステルからなる群より選ばれた1種以
上を使用することができる。
代表的なジカルボン酸としては、グルタル酸、アジピン
酸、アゼライン酸、ピメリン酸、セパシン酸、テカンニ
酸、ドデカンニ酸、ダイマー酸等の炭素数4〜54の脂
肪族ジカルボン酸およびイソフタル酸、テレフタル酸、
フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の炭素数8〜20
の芳香族ジカルボン酸が挙げられる。これら低分子量の
ジカルボン酸は成形加工性の点から、芳香族ジカルボン
酸よりも脂肪族ジカルボン酸の方が好ましく使用される
。
酸、アゼライン酸、ピメリン酸、セパシン酸、テカンニ
酸、ドデカンニ酸、ダイマー酸等の炭素数4〜54の脂
肪族ジカルボン酸およびイソフタル酸、テレフタル酸、
フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の炭素数8〜20
の芳香族ジカルボン酸が挙げられる。これら低分子量の
ジカルボン酸は成形加工性の点から、芳香族ジカルボン
酸よりも脂肪族ジカルボン酸の方が好ましく使用される
。
両末端カルボン酸ポリエステルとしては、例えば、ポリ
ヘキサンアジペートジカルボン酸、ポリヘキサンアゼレ
ートジカルボン酸、ポリ3−メチル%、,5−ベンタン
ジオールアジペートジカルボンI!、ホ!73−メチル
ー1.5−ベンタンジオールアゼレートジカルボン酸、
ポリ2−メチル%、,8−オクタンジオールアジペート
ジカルボン酸、ポリ2−メチル%、,8−オクタンジオ
ールアゼレートジカルボン酸、ポリ1.9−7ナンジオ
ールアジペートジカルボン酸、ポリ1.9−ノナンジオ
ールアゼレートジカルボン酸、ポリ2−メチル%、,8
−オクタンジオール/1,9−ノナンジオールアジペー
トジカルボン酸、ポリ2−メチル%、,8−オクタンジ
オール/1.9−ノナンジオールアゼレートジカルボン
酸等の脂肪族ポリエステルジカルボン酸、ポリエチレン
テレフタレートジカルボン酸、ポリブチレンテレフタレ
ートジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、また、β−
プロビオラクトク、ビパラロラクトン、γ−バレロラク
・トン、ε−カプロラクトン、メチル−ε−カプロラク
トン、δ−バレロラクトン、β−メチル−δ−バレロラ
クトン、δ−カプロラクトン等の1種又は2種以上のラ
クトンの開環重合物から誘導されるポリエステルジカル
ボン酸等が挙げられる。
ヘキサンアジペートジカルボン酸、ポリヘキサンアゼレ
ートジカルボン酸、ポリ3−メチル%、,5−ベンタン
ジオールアジペートジカルボンI!、ホ!73−メチル
ー1.5−ベンタンジオールアゼレートジカルボン酸、
ポリ2−メチル%、,8−オクタンジオールアジペート
ジカルボン酸、ポリ2−メチル%、,8−オクタンジオ
ールアゼレートジカルボン酸、ポリ1.9−7ナンジオ
ールアジペートジカルボン酸、ポリ1.9−ノナンジオ
ールアゼレートジカルボン酸、ポリ2−メチル%、,8
−オクタンジオール/1,9−ノナンジオールアジペー
トジカルボン酸、ポリ2−メチル%、,8−オクタンジ
オール/1.9−ノナンジオールアゼレートジカルボン
酸等の脂肪族ポリエステルジカルボン酸、ポリエチレン
テレフタレートジカルボン酸、ポリブチレンテレフタレ
ートジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、また、β−
プロビオラクトク、ビパラロラクトン、γ−バレロラク
・トン、ε−カプロラクトン、メチル−ε−カプロラク
トン、δ−バレロラクトン、β−メチル−δ−バレロラ
クトン、δ−カプロラクトン等の1種又は2種以上のラ
クトンの開環重合物から誘導されるポリエステルジカル
ボン酸等が挙げられる。
本発明において、特に耐加水分解性の優れたものを得る
には、上記両末端カルボン酸ポリエステルのジオール成
分として、3−メチル%、,5−ベンタンジオール、2
−メチル%、,8−オクタンジオール、1,9−ノナン
ジオール等のジオールを単独又は混合して使用すると好
ましく、特に2−メチル%、,8−オクタンジオールを
選択すると低温特性も著しく向上するので望ましい。こ
れらのジオールは全ジオール成分中10モル−以上、好
ましくは30モルチ、更に好ましくは50モルチの割合
で使用されるとよい。又、両末端カルボン酸ポリエステ
ルとして、β−メチル−δ−バレロラクトンを30モル
−以上含むラクトンモノマーを開環重合して得られるポ
リエステルを使用することによっても耐加水分解性が特
に良好となるので好ましい。
には、上記両末端カルボン酸ポリエステルのジオール成
分として、3−メチル%、,5−ベンタンジオール、2
−メチル%、,8−オクタンジオール、1,9−ノナン
ジオール等のジオールを単独又は混合して使用すると好
ましく、特に2−メチル%、,8−オクタンジオールを
選択すると低温特性も著しく向上するので望ましい。こ
れらのジオールは全ジオール成分中10モル−以上、好
ましくは30モルチ、更に好ましくは50モルチの割合
で使用されるとよい。又、両末端カルボン酸ポリエステ
ルとして、β−メチル−δ−バレロラクトンを30モル
−以上含むラクトンモノマーを開環重合して得られるポ
リエステルを使用することによっても耐加水分解性が特
に良好となるので好ましい。
上述の両末端カルボン酸ポリエステルは従来公知のポリ
エステルの製造方法により得ることができる。例えば、
ジカルボン酸成分の過剰量をジオール成分と重縮合させ
ることによって得られ、またエチレングリコール等の活
性水素を有する化合物を開始剤として、ラクトンを開環
重合させて得られる両末端に水酸基を有するポリエステ
ルジオールをジカルボン酸又はその無水物と反応させて
両末端カルボン酸ポリエステルを得ることもできる。
エステルの製造方法により得ることができる。例えば、
ジカルボン酸成分の過剰量をジオール成分と重縮合させ
ることによって得られ、またエチレングリコール等の活
性水素を有する化合物を開始剤として、ラクトンを開環
重合させて得られる両末端に水酸基を有するポリエステ
ルジオールをジカルボン酸又はその無水物と反応させて
両末端カルボン酸ポリエステルを得ることもできる。
本発明においてポリアミドを製造する際に使用されるジ
カルボン酸成分としては、得られるポリアミドの成形加
工性、柔軟性を考慮すると、脂肪族ジカルボン酸と両末
端カルボン酸ポリエステルを併用することが好ましく、
更には、ジカルボン酸成分100モル慢中、両末端カル
ボン酸ポリエステルがジカルボン酸として10モルチ以
上含まれていると好ましい。
カルボン酸成分としては、得られるポリアミドの成形加
工性、柔軟性を考慮すると、脂肪族ジカルボン酸と両末
端カルボン酸ポリエステルを併用することが好ましく、
更には、ジカルボン酸成分100モル慢中、両末端カル
ボン酸ポリエステルがジカルボン酸として10モルチ以
上含まれていると好ましい。
両末端カルボン酸ポリエステルの分子量は、300〜8
,000の範囲内が好ましく、更に好ましくは500〜
s、oooである。分子量が300未満では成形加工性
が低下し、s、oooを越えると力学的性質、透明性が
低下するので好ましくない。
,000の範囲内が好ましく、更に好ましくは500〜
s、oooである。分子量が300未満では成形加工性
が低下し、s、oooを越えると力学的性質、透明性が
低下するので好ましくない。
本発明のポリアミドイミドを得る際に用いられる酸無水
物は、従来公知のポリイミドまたはポリアミドイミドの
製造に用いられる、トリカルボン酸の一無水物、テトラ
カルボン酸の二無水物であれば4!に制限されることは
ない。
物は、従来公知のポリイミドまたはポリアミドイミドの
製造に用いられる、トリカルボン酸の一無水物、テトラ
カルボン酸の二無水物であれば4!に制限されることは
ない。
トリカルボン酸の一無水物としては、トリメリド酸無水
物、1,2.3−ベンゼントリカルボン酸無水物等の炭
素数9〜20の芳香族トリカルボン酸の分子内−無水物
が好ましい化合物として例示される。
物、1,2.3−ベンゼントリカルボン酸無水物等の炭
素数9〜20の芳香族トリカルボン酸の分子内−無水物
が好ましい化合物として例示される。
またテトラカルボン酸の二無水物としては、無水ピロメ
リト酸、ベンゼン%、,2,3,4−テトラカルボン酸
二無水物、ジフェニル−3,3’、 4.4’−テトラ
カルボン酸二無水物、ジフェニル−2,2’、 3.3
’ −テトラカルボン酸二無水物、ナフタリン−2,3
,6゜7−テトラカルボン酸二無水物、ナフタリン%、
゜2、4.5−テトラカルボン酸二無水物、ナフタリン
%、,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、デカヒ
ドロナフタリン%、,4,5,8−テトラカルボン酸二
無水物、4.8−ジメチル%、,2,3,5,6,7−
へキサヒドロナフタリン%、,2,5,6−テトラカル
ボン酸二無水物、2,6−シクロロナフタリンー1.4
.5.8−テトラカルボン酸二無水物、2.7−シクロ
ロナフタリンー1.4.5.8−テトラカルボン酸二無
水物、2、3.6.7−チトラクロロナフタリンー1.
4.5.8−テトラカルボン酸二無水物、7エナントレ
ンー1゜3、9.10−テトラカルボン酸二無水物、ペ
リレン−3,4,9,10−テトラカルボン酸二無水物
、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタンニ無水
物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無
水物。1.1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)
エタン二無水物、1.1−ビス(3,4−ジカルボキシ
フェニル)エタン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジ
カルボキシフェニル)プロパン二m水物、2゜3−ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)フロパンニ無水物、
ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水
物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無
水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物、ブタン%、
,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、シクロペン
タン%、,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ピ
ロリジン−2,3,4,5−テトラカルボン酸二無水物
、ピラジン−2,3,5゜6−テト2カルボン酸二無水
物、チオフェン−2゜3、4.5−テトラカルボン酸二
無水物、ベンゾフェノン−3,3; 4.5−テトラカ
ルボン酸二無水物等の炭素数6〜24の芳香族または脂
肪族テトラカルボン酸の分子内二無水物が好ましい化合
物として例示される。
リト酸、ベンゼン%、,2,3,4−テトラカルボン酸
二無水物、ジフェニル−3,3’、 4.4’−テトラ
カルボン酸二無水物、ジフェニル−2,2’、 3.3
’ −テトラカルボン酸二無水物、ナフタリン−2,3
,6゜7−テトラカルボン酸二無水物、ナフタリン%、
゜2、4.5−テトラカルボン酸二無水物、ナフタリン
%、,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、デカヒ
ドロナフタリン%、,4,5,8−テトラカルボン酸二
無水物、4.8−ジメチル%、,2,3,5,6,7−
へキサヒドロナフタリン%、,2,5,6−テトラカル
ボン酸二無水物、2,6−シクロロナフタリンー1.4
.5.8−テトラカルボン酸二無水物、2.7−シクロ
ロナフタリンー1.4.5.8−テトラカルボン酸二無
水物、2、3.6.7−チトラクロロナフタリンー1.
4.5.8−テトラカルボン酸二無水物、7エナントレ
ンー1゜3、9.10−テトラカルボン酸二無水物、ペ
リレン−3,4,9,10−テトラカルボン酸二無水物
、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタンニ無水
物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無
水物。1.1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)
エタン二無水物、1.1−ビス(3,4−ジカルボキシ
フェニル)エタン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジ
カルボキシフェニル)プロパン二m水物、2゜3−ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)フロパンニ無水物、
ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水
物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無
水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物、ブタン%、
,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、シクロペン
タン%、,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ピ
ロリジン−2,3,4,5−テトラカルボン酸二無水物
、ピラジン−2,3,5゜6−テト2カルボン酸二無水
物、チオフェン−2゜3、4.5−テトラカルボン酸二
無水物、ベンゾフェノン−3,3; 4.5−テトラカ
ルボン酸二無水物等の炭素数6〜24の芳香族または脂
肪族テトラカルボン酸の分子内二無水物が好ましい化合
物として例示される。
カルボン酸誘導体が分子内無水物を形成することができ
ないジカルボン酸の場合に本発明の方法よって生成する
生成物はポリアミドであシ、例えば該ジカルボン酸成分
及びジイソシアナート成分からの生成は反復単位 (−R−NH−Co−R’−Co−NH)n(式中Rは
有機ジイソシアナート1A基、R′はジカルボン酸残基
である。) を含有することになる。カルボン酸誘導体が1個の遊離
カルボン酸の外に1個の酸無水物を含有する場合には、
本発明で得られる生成物はポリアミドイミドでラシ゛、
その反復単位は δ (式中RFi、有機ジイソシアナート残基%n//はカ
ルボン酸誘導体残基である。) を含有することになる。
ないジカルボン酸の場合に本発明の方法よって生成する
生成物はポリアミドであシ、例えば該ジカルボン酸成分
及びジイソシアナート成分からの生成は反復単位 (−R−NH−Co−R’−Co−NH)n(式中Rは
有機ジイソシアナート1A基、R′はジカルボン酸残基
である。) を含有することになる。カルボン酸誘導体が1個の遊離
カルボン酸の外に1個の酸無水物を含有する場合には、
本発明で得られる生成物はポリアミドイミドでラシ゛、
その反復単位は δ (式中RFi、有機ジイソシアナート残基%n//はカ
ルボン酸誘導体残基である。) を含有することになる。
同様にして、ジカルボン酸、酸二無水物、分子内に1個
のカルボン酸基と1個の酸無水基をもつ化合物(トリカ
ルボン酸−無水物)の任意の二種あるいは三種を混合し
て本反応に用いても良い。
のカルボン酸基と1個の酸無水基をもつ化合物(トリカ
ルボン酸−無水物)の任意の二種あるいは三種を混合し
て本反応に用いても良い。
該反応において有機ジイソシアナートとジカルボン酸及
び酸無水物の当量比(〜NCO/(〜C0OH+好まし
く、更に好ましくは0.95以上、1.03以下である
。
び酸無水物の当量比(〜NCO/(〜C0OH+好まし
く、更に好ましくは0.95以上、1.03以下である
。
本発明においてはポリアミド及びポリアミドイミドに対
して分子内に少なくとも1個以上のオキサゾリン環を有
する化合物(以下単にオキサゾリン化合物と称すること
もある)を添加、反応せしめることがi*である。
して分子内に少なくとも1個以上のオキサゾリン環を有
する化合物(以下単にオキサゾリン化合物と称すること
もある)を添加、反応せしめることがi*である。
該オキサゾリン環を有する化合物は、分子内に少なくと
も1個以上のオキサゾリン環を有する化合物であれば、
特に制限されることはない。代表的なオキサゾリン化合
物としては、フェニル−2−オキサゾリン、2−フェニ
ルカルバモイル−2−オキサゾリン、2.2’−ビス−
2−オキサゾリン、1.3−フェニレン−ビス−2−オ
キサゾリン等カ挙げられるが、これらは単独で用いるこ
とも、混合して用いることもできる。好ましいオキサゾ
リン化合物線1.3−フェニレン−ビス−2%、キ?プ
リンであるが、これに限られるものではない。
も1個以上のオキサゾリン環を有する化合物であれば、
特に制限されることはない。代表的なオキサゾリン化合
物としては、フェニル−2−オキサゾリン、2−フェニ
ルカルバモイル−2−オキサゾリン、2.2’−ビス−
2−オキサゾリン、1.3−フェニレン−ビス−2−オ
キサゾリン等カ挙げられるが、これらは単独で用いるこ
とも、混合して用いることもできる。好ましいオキサゾ
リン化合物線1.3−フェニレン−ビス−2%、キ?プ
リンであるが、これに限られるものではない。
添加されるオキサゾリン化合物の量はポリアミド及びポ
リアミドイミドに対して0.1〜30ifi%、好まし
くは0.2〜10重量SS度である。0.1重量−未満
であると本発明の要求する性能の向上が見られない。二
官能のオキサゾリン化合物を用いると主鎖中にオキサゾ
リン化合物が共重合され、諸物性の低下が小さく、オキ
サゾリン化合物の添加効果が大きい。
リアミドイミドに対して0.1〜30ifi%、好まし
くは0.2〜10重量SS度である。0.1重量−未満
であると本発明の要求する性能の向上が見られない。二
官能のオキサゾリン化合物を用いると主鎖中にオキサゾ
リン化合物が共重合され、諸物性の低下が小さく、オキ
サゾリン化合物の添加効果が大きい。
このように、本発明の改質ポリアミドまたは改質ポリア
ミドイミドの製造方法は、工業的に効率良いことから次
の方法が最も優れている。
ミドイミドの製造方法は、工業的に効率良いことから次
の方法が最も優れている。
つ゛まシ、反応装置として多軸スクリュー型反応機を用
い、ポリアミドまたはポリアミドイミド原料成分を該反
応機に連続的に供給し、加熱減圧下でCO2を留去しな
がら重合を進め、反応の後期以降にオキサゾリン化合物
を、生成するポリアミドまたはポリアミドイミドに対し
連続的に添加し、反応させることによって所望のポリア
ミドまたはポリアミドイミドを得るという製造方法であ
る。
い、ポリアミドまたはポリアミドイミド原料成分を該反
応機に連続的に供給し、加熱減圧下でCO2を留去しな
がら重合を進め、反応の後期以降にオキサゾリン化合物
を、生成するポリアミドまたはポリアミドイミドに対し
連続的に添加し、反応させることによって所望のポリア
ミドまたはポリアミドイミドを得るという製造方法であ
る。
ここで、ポリアミド生成反応において生ずる反応中間体
は金属に対する粘着性が著しく強く、反応機内での混合
ムラが生じ、それによってポリアミ弔階)T茗円rル状
物の原因となる。従って、本発明で使用される多軸スク
リュー反応機としては、混練ブロックを含むセルフクリ
ーニング性のスクリューを有する同方向回転多軸スクリ
ュー反応機を用いることが好ましい。
は金属に対する粘着性が著しく強く、反応機内での混合
ムラが生じ、それによってポリアミ弔階)T茗円rル状
物の原因となる。従って、本発明で使用される多軸スク
リュー反応機としては、混練ブロックを含むセルフクリ
ーニング性のスクリューを有する同方向回転多軸スクリ
ュー反応機を用いることが好ましい。
この種の反応機Onn待時間主にL/’D(Lはスク、
リューの長さ、Dはスクリューの径)の値で決まる。L
/Dが大きい程反応機は長くなり滞留時間が長くなるが
、L/Dを大きくすることには。
リューの長さ、Dはスクリューの径)の値で決まる。L
/Dが大きい程反応機は長くなり滞留時間が長くなるが
、L/Dを大きくすることには。
スクリューシャ7)O強度とスクリューの駆動負荷の2
点から@度がある。コスト的に最もバランスがとれてい
るのは滞留時間が2〜3分のものである〇 一方、本発明において、優れた改質ポリアミドまたは改
質ポリアミドイミドを得る為には反応原料それぞれに応
じた反応時間をとることが重要であシ、2〜3分で全反
応を終了するものkついては一台、4〜6分では2台、
7分以上でFi3台以上の多軸スクリュー型反応機を直
列につなぎ1反応に見合った全W1時間を確保するとと
か′X!!である。
点から@度がある。コスト的に最もバランスがとれてい
るのは滞留時間が2〜3分のものである〇 一方、本発明において、優れた改質ポリアミドまたは改
質ポリアミドイミドを得る為には反応原料それぞれに応
じた反応時間をとることが重要であシ、2〜3分で全反
応を終了するものkついては一台、4〜6分では2台、
7分以上でFi3台以上の多軸スクリュー型反応機を直
列につなぎ1反応に見合った全W1時間を確保するとと
か′X!!である。
全反応プロセスにおいて、前半部では反応物のスクリュ
ーへの付着を防ぎつつ重合反応の促進と発生するCO2
の除去を行なう。このため、スクリューはセルフクリー
ニング性に優れた同方向回転多軸スクリューを用いるこ
とが好ましい。反応を促進させるためKは混合効果が大
きい混練ブロックを備え、100 rpm好ましくはz
o o rpm以上の高速のスクリュー回転で混合す
る仁とが好ましい。CO21&−除去するためには順送
シスクリユ一部にベントロを設けたもので行なうが、ベ
ントロは、真空ポンプで吸引するのが好ましい。全反応
プロセスの前半で80チ以上のCo2を除去してシくこ
とが好ましく、これよりも少ないと、後半でのCowの
除去量が多くなシ、その後の重合反応や・キサゾリン反
応が効率良く進まない。
ーへの付着を防ぎつつ重合反応の促進と発生するCO2
の除去を行なう。このため、スクリューはセルフクリー
ニング性に優れた同方向回転多軸スクリューを用いるこ
とが好ましい。反応を促進させるためKは混合効果が大
きい混練ブロックを備え、100 rpm好ましくはz
o o rpm以上の高速のスクリュー回転で混合す
る仁とが好ましい。CO21&−除去するためには順送
シスクリユ一部にベントロを設けたもので行なうが、ベ
ントロは、真空ポンプで吸引するのが好ましい。全反応
プロセスの前半で80チ以上のCo2を除去してシくこ
とが好ましく、これよりも少ないと、後半でのCowの
除去量が多くなシ、その後の重合反応や・キサゾリン反
応が効率良く進まない。
全反応プロセスの後半では、前半で除去しきれなかった
CO2の除去、重合反応の終了及びオキサゾリン化合物
との反応である。ジカルボン酸及び酸無水物全量の90
チ以上、好ましくは95チ以上消失した時点で、オキサ
ゾリン化合物を注入して、ポリアミド又はポリアミドイ
ミドの改質を行なうことが好ましい。重合があまり進行
していない時点でオキサゾリン化合物を添加すると、カ
ルボン酸または酸無水物とオキサゾリン化合物とが反応
するので、高重合度のポリアミド又はポリアミドイミド
が得られず、優れた改質効果は得られない。
CO2の除去、重合反応の終了及びオキサゾリン化合物
との反応である。ジカルボン酸及び酸無水物全量の90
チ以上、好ましくは95チ以上消失した時点で、オキサ
ゾリン化合物を注入して、ポリアミド又はポリアミドイ
ミドの改質を行なうことが好ましい。重合があまり進行
していない時点でオキサゾリン化合物を添加すると、カ
ルボン酸または酸無水物とオキサゾリン化合物とが反応
するので、高重合度のポリアミド又はポリアミドイミド
が得られず、優れた改質効果は得られない。
反応機のスクリューデザインと反応温度は優れたポリア
ミド又はポリアミドイミドを得るためKは重要な!!!
素である。混練ブロックの占める割合は全体のスクリュ
ーの10〜50%、好ましくは20〜40チが良い。1
oチ未満の場合は混練不足となシ、ゲル状物が多く、又
オキサゾリン化合物が均一に混合されないので、目的の
ものを得ることは困難である。一方50%を越える場合
は、反応物のくい込み、押出しが困難となり、またCO
20除去が充分に行表われないので目的のものを得るこ
とは困難である。
ミド又はポリアミドイミドを得るためKは重要な!!!
素である。混練ブロックの占める割合は全体のスクリュ
ーの10〜50%、好ましくは20〜40チが良い。1
oチ未満の場合は混練不足となシ、ゲル状物が多く、又
オキサゾリン化合物が均一に混合されないので、目的の
ものを得ることは困難である。一方50%を越える場合
は、反応物のくい込み、押出しが困難となり、またCO
20除去が充分に行表われないので目的のものを得るこ
とは困難である。
反応温度については各反応機とも5セクション以上独立
に制御できるものが好ましく、各セクションの温度はそ
こに存在する反応物の流動開始温度を(T”C)とする
と(T+20)℃〜(T+70)℃の範囲が好ましい。
に制御できるものが好ましく、各セクションの温度はそ
こに存在する反応物の流動開始温度を(T”C)とする
と(T+20)℃〜(T+70)℃の範囲が好ましい。
(T+20)℃よシも低い場合は反応物は溶融状態には
なっていないので、充分な混合が行なわれず、ゲル状物
が少ないものを得ることができない。(T+70)℃よ
シも高い場合は熱分解が始まるので物性が優れたものは
得られない。ここで言う流動開始温度とは肉眼で見て流
動性を示し始める温度である。
なっていないので、充分な混合が行なわれず、ゲル状物
が少ないものを得ることができない。(T+70)℃よ
シも高い場合は熱分解が始まるので物性が優れたものは
得られない。ここで言う流動開始温度とは肉眼で見て流
動性を示し始める温度である。
本発明によって得られる改質ポリアミドi喪は改質ポリ
アミドイミドは、圧縮永久歪、耐加水分解性、機械的物
性、耐熱老化性に優れる等の特徴を有するため、従来使
用されなかった種々の用途、例、t ハ、シート、フィ
ルム、チューブホース、ロールギア、バッキング材、防
振材、ベルトラミネート製品、自動車部品、スポーツ用
品、工業機械部品等に使用することができる。
アミドイミドは、圧縮永久歪、耐加水分解性、機械的物
性、耐熱老化性に優れる等の特徴を有するため、従来使
用されなかった種々の用途、例、t ハ、シート、フィ
ルム、チューブホース、ロールギア、バッキング材、防
振材、ベルトラミネート製品、自動車部品、スポーツ用
品、工業機械部品等に使用することができる。
以下実施例により、本発明を具体的に説明する。
なお、実施例中、「部」は「重量部」を表わす。
耐加水分解性は70℃、95%の相対湿度下に100μ
mの厚さのフィルムを28日間放置し、ジャングルテス
ト前後のフィルムの引張シ強度保持率で評価した。
mの厚さのフィルムを28日間放置し、ジャングルテス
ト前後のフィルムの引張シ強度保持率で評価した。
耐熱老化性は、厚さ100μmのフィルムをギヤオープ
ン中150℃で10日間保持した後の引張り強度を測定
し、保持率で評価した。
ン中150℃で10日間保持した後の引張り強度を測定
し、保持率で評価した。
また、実施例の製造方法の具体的な工程図例を第1図に
示した。
示した。
実施例1
3−メチル%、,5−ベンタンジオールとアジピン酸か
ら得られた平均分子fl1063のポリエステルジカル
ボン酸79.0部とアゼライン酸21.0部とを90℃
K保温された攪拌機付きの貯槽(1)K入れ、窒素ガス
雰囲気下で混合し完全に透明なジカルボン酸混合物とし
た。
ら得られた平均分子fl1063のポリエステルジカル
ボン酸79.0部とアゼライン酸21.0部とを90℃
K保温された攪拌機付きの貯槽(1)K入れ、窒素ガス
雰囲気下で混合し完全に透明なジカルボン酸混合物とし
た。
これとは別に4.4′−ジフェニルメタンジイソシアナ
ートを50′cK保温した貯槽(2)K入れ、窒素ガス
雰囲気下で貯蔵した。
ートを50′cK保温した貯槽(2)K入れ、窒素ガス
雰囲気下で貯蔵した。
90°Cのジカルボン酸混合物を回転精度が±2/10
00の定量ポンプ(3)で連続的に68.5部1分の速
度で混練ブロックを含むセルフクリーニング性の同方向
2軸スクリユー反応機(BP−30−8プラスチツク工
学研究所製)(6)に供給した。他方、50℃の4.4
′−ジフェニルメタンジインシアナートを回転精度が±
2/1000の定量ポンプ(3)で、連続的に31.5
f/分の速度で該反応機に供給した。
00の定量ポンプ(3)で連続的に68.5部1分の速
度で混練ブロックを含むセルフクリーニング性の同方向
2軸スクリユー反応機(BP−30−8プラスチツク工
学研究所製)(6)に供給した。他方、50℃の4.4
′−ジフェニルメタンジインシアナートを回転精度が±
2/1000の定量ポンプ(3)で、連続的に31.5
f/分の速度で該反応機に供給した。
ポリアミド改質剤として1.3−フェニレン−ビス−2
−オキサゾリンを217分の速度で95%以上のイソシ
アナート及びカルボン酸が消失していると考えられる第
二反応機(6)の口よシ添加し喪。
−オキサゾリンを217分の速度で95%以上のイソシ
アナート及びカルボン酸が消失していると考えられる第
二反応機(6)の口よシ添加し喪。
反応機は2台のスクリュー型反応機を直列につないだも
のであシ、いずれも混練ブロックを含むセルフクリーニ
ング性の同方向回転2軸スクリユー反応機を用いた。
のであシ、いずれも混練ブロックを含むセルフクリーニ
ング性の同方向回転2軸スクリユー反応機を用いた。
いずれの反応機もスクリュー径(D)は30闘、スクリ
ュー長さ(L)は1080朋であった。混練ブロックの
占める割合は、それぞれ1台目が23優、2台目が34
−であった。
ュー長さ(L)は1080朋であった。混練ブロックの
占める割合は、それぞれ1台目が23優、2台目が34
−であった。
それぞれの反応機は6セクションに区別されており、原
料供給口の方から、それぞれセクション1〜セクション
6になっている。1台目の反応機のセクション3.4.
5.6はCO2を除去するための脱ガス口(4)になっ
ておシ、2台目の反応機はセクション3がCO2を除去
する脱ガス口(4)であり、セクション4がオキサゾリ
ンを添加するための口(4′)でアシ、セクション6は
、すべてのガスを除去するための脱ガス口である。反応
終了部には直径3.Olのノズルがついたものを用いた
。反応温度はそれぞれ表3の通シであった。
料供給口の方から、それぞれセクション1〜セクション
6になっている。1台目の反応機のセクション3.4.
5.6はCO2を除去するための脱ガス口(4)になっ
ておシ、2台目の反応機はセクション3がCO2を除去
する脱ガス口(4)であり、セクション4がオキサゾリ
ンを添加するための口(4′)でアシ、セクション6は
、すべてのガスを除去するための脱ガス口である。反応
終了部には直径3.Olのノズルがついたものを用いた
。反応温度はそれぞれ表3の通シであった。
表 3
スクリュー回転数:250rpm(両反応機とも)この
ような条件で反応を行ない、第二反応機の吐出部から出
てくる改質ポリアミドエラストマ−(A)を冷却水中で
冷却・固化し、ペレット化した。
ような条件で反応を行ない、第二反応機の吐出部から出
てくる改質ポリアミドエラストマ−(A)を冷却水中で
冷却・固化し、ペレット化した。
実施例2
3−メチル%、,5−ベンタンジオールとアジピン酸か
ら得られた平均分子量1063のポリエステルジカルボ
ン酸77.8部と無水トリメリット酸22.2部とを1
60℃に保温された攪拌機付きの貯槽に入れ、窒素ガス
雰囲気下で混合し完全に透明なジカルボン酸−無水トリ
メリット酸混合物を得た。
ら得られた平均分子量1063のポリエステルジカルボ
ン酸77.8部と無水トリメリット酸22.2部とを1
60℃に保温された攪拌機付きの貯槽に入れ、窒素ガス
雰囲気下で混合し完全に透明なジカルボン酸−無水トリ
メリット酸混合物を得た。
この酸混合物を68.8f/分、4.4’−ジフェニル
メタンジイソシアナートを31.2F/分の回転速度で
供給する以外は実施例1と同様にして改質ポリアミドイ
ミド(B)を得た。
メタンジイソシアナートを31.2F/分の回転速度で
供給する以外は実施例1と同様にして改質ポリアミドイ
ミド(B)を得た。
比較例1
実施例1の方法において、オキサゾリン化合物を添加し
ない以外は、実施例1と同様にしてポリアミド(D)を
得た。
ない以外は、実施例1と同様にしてポリアミド(D)を
得た。
比較例2
実施例2の方法において、オキサゾリン化合物を添加し
ない以外は実施例2と同様にしてポリアミドイミド(E
)を得た。
ない以外は実施例2と同様にしてポリアミドイミド(E
)を得た。
実施例3
3−メチル%、,5−ベンタンジオールとアジピン酸か
ら得られた平均分子量1063のポリエステルカルボン
醗78.9部とアゼライン酸10.4部、無水トリメリ
ット酸10.7部とを160℃に保温された攪拌機付き
の貯槽に入れ、窒素ガス雰囲気下で混合し完全に透明な
ジカルボン酸−無水トリメリット酸混合物を得た。この
酸混合物を68.497分、4.4′−ジフェニルメタ
ンジイソシアナートを31.62/分の回転速度で供給
する以外は実施例(1)と同様にして改質ポリアミドイ
ミド(C)を得た。
ら得られた平均分子量1063のポリエステルカルボン
醗78.9部とアゼライン酸10.4部、無水トリメリ
ット酸10.7部とを160℃に保温された攪拌機付き
の貯槽に入れ、窒素ガス雰囲気下で混合し完全に透明な
ジカルボン酸−無水トリメリット酸混合物を得た。この
酸混合物を68.497分、4.4′−ジフェニルメタ
ンジイソシアナートを31.62/分の回転速度で供給
する以外は実施例(1)と同様にして改質ポリアミドイ
ミド(C)を得た。
以上によシ得られた樹脂の各種物性値を測定し、表1に
示した。
示した。
表 !
く損うことなく、優れた耐加水分解性、耐熱老化性等が
賦与された改質ポリアミドまたは改質ポリアミドイミド
の連続的製造方法が提供される。
賦与された改質ポリアミドまたは改質ポリアミドイミド
の連続的製造方法が提供される。
第1図は本発明の製造方法の具体的な例を示した工程図
である。 1、 カルボン酸、酸無水物貯槽 2、 インクアネート貯槽 3、定食ポンプ 4、 脱ガス口 4j オキサゾリン添加口 5、 第−反応機 6、第二反応機 7、オキサゾリン貯槽 8、冷却槽 9、 ペレタイザー 特許出願人 株式会社 り ラ し
である。 1、 カルボン酸、酸無水物貯槽 2、 インクアネート貯槽 3、定食ポンプ 4、 脱ガス口 4j オキサゾリン添加口 5、 第−反応機 6、第二反応機 7、オキサゾリン貯槽 8、冷却槽 9、 ペレタイザー 特許出願人 株式会社 り ラ し
Claims (6)
- (1)有機ジイソシアナート成分とジカルボン酸成分、
トリカルボン酸の一無水物成分及び酸二無水物成分から
なる群より選択されるいずれか一つもしくは複数成分の
反応及び該反応によつて得られるポリアミドまたはポリ
アミドイミドと分子内に少なくとも1個以上のオキサゾ
リン環を有する化合物との反応を、一台あるいは複数台
直列につないだ多軸スクリュー型反応機を用いて連続的
に行うことを特徴とする改質ポリアミドまたは改質ポリ
アミドイミドの連続的製造法。 - (2)多軸スクリューが混練ブロックを含むセルフクリ
ーニング性の同方向回転多軸スクリューである請求項(
1)に記載の製造法。 - (3)混練ブロックの占める体積割合が全スクリューに
対し10乃至50%である請求項(2)に記載の製造法
。 - (4)反応機が少なくとも5セクションからなる独立し
た温度制御セクションを有し、かつ、各セクションの温
度を、各セクションに存在する反応物の流動開始温度(
T℃)より20乃至70℃高い温度に制御することを特
徴とする請求項(1)〜(3)のいずれかに記載の製造
法。 - (5)反応機内で少なくとも80%の炭酸ガスを除去さ
せ、カルボン酸成分もしくは酸無水分物成分の全量(〔
〜COOH〕+〔▲数式、化学式、表等があります▼〕
)の少なくとも95%を消費させ、その後に、オキゾリ
ン化合物を添加する請求項(1)〜(4)のいずれかに
記載の製造法。 - (6)オキサゾリン環を有する化合物の添加量がポリア
ミド又はポリアミドイミドに対して0.1〜30重量%
、好ましくは0.2〜10重量%である請求項(1)〜
(5)のいずれかに記載の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63182517A JPH0232111A (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | 改質ポリアミド(イミド)の連続的製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63182517A JPH0232111A (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | 改質ポリアミド(イミド)の連続的製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0232111A true JPH0232111A (ja) | 1990-02-01 |
Family
ID=16119685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63182517A Pending JPH0232111A (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | 改質ポリアミド(イミド)の連続的製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0232111A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002011975A1 (en) * | 2000-08-03 | 2002-02-14 | Ranier Limited | Precision polyurethane manufacture |
JP2007194370A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Arisawa Mfg Co Ltd | フレキシブルプリント配線板用ポリアミドイミド樹脂、並びに該樹脂を用いた金属張り積層板、カバーレイ、フレキシブルプリント配線板、及び樹脂組成物 |
-
1988
- 1988-07-20 JP JP63182517A patent/JPH0232111A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002011975A1 (en) * | 2000-08-03 | 2002-02-14 | Ranier Limited | Precision polyurethane manufacture |
US8784712B2 (en) | 2000-08-03 | 2014-07-22 | Ranier Limited | Precision polyurethane manufacture |
JP2007194370A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Arisawa Mfg Co Ltd | フレキシブルプリント配線板用ポリアミドイミド樹脂、並びに該樹脂を用いた金属張り積層板、カバーレイ、フレキシブルプリント配線板、及び樹脂組成物 |
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