JPH0543683A - 加工可能の熱可塑性芳香族ポリアミドの製法及びこの化合物からなる成形材料 - Google Patents

加工可能の熱可塑性芳香族ポリアミドの製法及びこの化合物からなる成形材料

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JPH0543683A
JPH0543683A JP4016396A JP1639692A JPH0543683A JP H0543683 A JPH0543683 A JP H0543683A JP 4016396 A JP4016396 A JP 4016396A JP 1639692 A JP1639692 A JP 1639692A JP H0543683 A JPH0543683 A JP H0543683A
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metal salt
acid
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aromatic polyamide
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ポル ギユンター
Juergen Finke
フインケ ユルゲン
Horst Heuer
ホイアー ホルスト
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Huels AG
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    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱酸化に対して改良された安定性を有する芳
香族ポリアミドを得ることを目的とする。 【構成】 この目的は、 A.HOOC−Ar−COOH B.H2N−Ar′−NH2 を、燐化合物及び金属塩の混合物からなる触媒0.05
〜4モル%の存在で重縮合することにより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明の対象は、下記の各出発モ
ノマー: A.HOOC−Ar−COOH B.H2N−Ar′−NH2 [式中Ar:1,3−又は1,4−フエニレン、1,4
−、1,5−、2,6−又は2,7−ナフタリン、
【0002】
【化2】
【0003】X:−SO2−、−CO−、 Y:−O−、−S−、 Z:−O−、−S−、−SO2−、−CO−、−CR
2−、 R:−H、C1〜C4−アルキル、 n:0、1 を表す]を融液状で触媒の存在において200〜400
℃の範囲の温度で重縮合することによって、加工可能の
熱可塑性芳香族ポリアミドを製造する方法にある。
【0004】
【従来の技術】この種のポリアミドの製造は基本的には
公知である(西ドイツ国特許出願公開第3609011
号明細書)。この芳香族ポリアミドの溶融粘度は極めて
高い。従ってその製造及び加工に際しては極めて高い温
度、一般には少なくとも350℃が必要である。この温
度ではしばしば生成物の損傷、着色又は機械特性の劣化
が認められる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、公知
技術水準の生成物の前記欠点を有さない芳香族ポリアミ
ドを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題は、反応を触媒
としての燐化合物及び金属塩(錫(II)塩を除く)の
存在で実施し、その際燐化合物及び金属塩の含有量はそ
れぞれ成分A及びBの合計に対して0.05〜4モル%
であり、燐化合物は少なくとも0.025モル%及び金
属塩は少なくとも0.025モル%(それぞれ成分A及
びBの合計に対して)の量で使用することによって解決
された。
【0007】燐化合物としては一般式:H3POm(m=
2〜4)の酸並びにその誘導体が挙げられる。特に燐
酸、亜燐酸、次亜燐酸、ホスホン酸例えばメタンホスホ
ン酸、フエニルホスホン酸、亜ホスホン酸例えばベンゾ
ール亜ホスホン酸、ホスフィン酸例えばジフエニルホス
フィン酸を挙げることができる。
【0008】周期系第1〜3主族の適当な金属は例えば
リチウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バ
リウム、アルミニウムである。更に亜鉛及び鉄も適して
いる。
【0009】塩形成のために使用することのできる陰イ
オンは例えば塩素イオン、酢酸イオン、ステアリン酸イ
オン又は、前記の本発明による燐化合物から生じ得る陰
イオンである。
【0010】反応混合物に可溶性の金属塩を使用するの
が有利である。
【0011】燐化合物及び金属塩からなる触媒は成分A
及びBに対して0.05〜4モル%、有利には0.2〜
2モル%の量で反応混合物中に含まれる。燐化合物対金
属塩のモル比は基本的には自由に選択することができ
る。しかし燐化合物は少なくとも0.025モル%また
金属塩は少なくとも0.025モル%(それぞれ成分A
及びBの合計量に対して)の量で反応混合物中に含まれ
る点に注意すべきである。
【0012】芳香族ジカルボン酸(成分A)としてはイ
ソフタル酸、テレフタル酸、1,4−、1,5−、2,
6−、2,7−ナフタリンジカルボン酸、4,4′−ジ
フェニルエーテルジカルボン酸又は4,4′−ベンゾフ
エノンジカルボン酸、4,4′−ジフエニルスルホンジ
カルボン酸、2−フエノキシ−テレフタル酸、4,4′
−ビフエニルジカルボン酸又はその混合物が挙げられ
る。
【0013】成分Aとしてはイソフタル酸単独又は、イ
ソフタル酸と前記各酸の他のものとの混合物を使用する
のが有利である。後者の場合イソフタル酸45モル%ま
でが替えられていてよい。
【0014】芳香族ジアミン(成分B)としては例えば
4,4′−ビス(4−アミノフエノキシ)ジフエニルス
ルホン、4,4′−ビス(3−アミノフエノキシ)ジフ
エニルスルホン、4,4′−ビス(4−アミノフエノキ
シ)ベンゾフエノン、4,4′−ビス(3−アミノフエ
ノキシ)ベンゾフエノン、4,4′−ビス(p−アミノ
フエニルメルカプト)ベンゾフエノン、4,4′−ビス
(p−アミノフエニルメルカプト)ジフエニルスルホン
又はその混合物が挙げられる。
【0015】4,4′−ビス(4−アミノフエノキシ)
ジフエニルスルホンを使用するのが有利である。
【0016】成分A及びBの使用モル比は約1:1の範
囲内で変動可能である。
【0017】芳香族ポリアミドのガラス遷移温度(T
g)は190〜270℃の範囲内であり、粘度値(J−
値)は約30〜180cm3/g、有利には60〜15
5cm/gである。
【0018】ポリアミドの加水分解安定性を改良するた
めに、芳香族ポリアミドに更に成分A及びBの合計に対
して低分子の脂肪族、芳香脂肪族又は芳香族カルボン酸
アミド0.01〜10モル%を加えることができる。こ
の場合芳香族基はハロゲン又はC〜C4アルキル基に
よって置換されていてもよい。この処置は西ドイツ国特
許出願公開第3804401号明細書に記載されてい
る。
【0019】加水分解安定性は同様に成分Aを僅かに過
剰に使用する(西ドイツ国特許出願公開第393546
7号明細書)か又は、A及びBがほぼ等モルである場合
には付加的にモノカルボン酸を加える(西ドイツ国特許
出願公開第3935468号明細書)ことによって改良
することができる。
【0020】芳香族ポリアミドの製造は基本的には公知
である。これは特に西ドイツ国特許出願公開第3609
011号明細書に記載されている。
【0021】芳香族ポリアミドを製造する際の優れた作
業法は触媒混合物の他に更に共触媒としてジアルキルア
ミノピリジンを使用することである。
【0022】特に適当なジアルキルアミノピリジンはア
ルキル基中にC−原子を1〜10個有するものである。
場合によってはアミノ窒素原子と共にピロリジン−又は
ピペリジン環を形成することのできる4−ジメチルアミ
ノピリジン、4−ジブチルアミノピリジン、4−ピペリ
ジニルピリジンを使用するのが有利である。
【0023】共触媒を使用する限り、これは成分A及び
Bの合計に対して0.05〜4モル%、有利には0.2
〜2モル%の量で使用する。特に有利な場合には共触媒
を触媒混合物に対して当量で反応混合物に加える。
【0024】反応は融液状で200〜400℃、有利に
は230〜360℃の温度範囲で実施する。
【0025】通常不活性ガス下に常圧で処理する。しか
し過圧又は低圧でも加工することができる。
【0026】分子量を高めるため芳香族ポリアミドを不
活性ガス雰囲気中で固相後縮合することができる。
【0027】ポリアミドは通常の機械で射出成形又は押
圧成形により成形材料に処理することができる。
【0028】成形材料は付加的にタルクのような充填剤
又はガラス−、アラミド(ARAMID:登録商標)−
又は炭素−繊維のような強化剤並びに、例えば顔料又は
安定剤のような他の常用の添加剤を含んでいてもよい。
【0029】成形材料は射出成形、押出成形又は同様の
成形法のような常法で成形品、繊維、箔等に加工され
る。同様に粉末(例えば流動焼結法)、分散液又は溶液
から出発して被覆剤として使用することもできる。
【0030】本発明方法により製造した芳香族ポリアミ
ドは予想外の高い温度安定性を有する。生成物の加工
は、分子量の減少又は褐色化を生じることなく温度>3
40℃で行うことができる。更に本発明により得られた
成形材料は熱酸化に対して優れた安定性を示し、従って
これは従来の技術水準の相応する成形材料よりも明らか
に高い温度で使用することができる。この特性に良好な
熱安定性を付加することから、本発明による芳香族ポリ
アミドをベースとする成形材料は長時間高温に曝すこと
ができ、この場合機械的特性に明らかな損失が生じるこ
とはない。
【0031】
【実施例】実施例に記載した各パラメータは次の方法で
測定した。
【0032】ガス遷移温度(Tg)はDSCにより10
℃/分の加熱速度で測定した。
【0033】粘度値(J)はフエノール/o−ジクロル
ベンゾール混合物(1:1混合部)中のポリアミドの
0.5重量%溶液で25℃でDIN53728により測
定した。
【0034】試験体の熱老化は新鮮な空気供給量10%
の循環炉中で200℃で実施した。
【0035】アルファベットで表した各例は本発明によ
るものではない。
【0036】例1 4,4′−ビス(4−アミノフエノキシ)ジフエニルス
ルホン21.62g(0.05モル)、イソフタル酸
8.31g(0.05モル)を次亜燐酸109μl
(0.001モル)及び酢酸カルシウム158mg
(0.001モル)と、撹拌機、窒素導入管及び蒸留ブ
リッジを備えた重縮合反応器中で250℃で融解させ
た。温度を20分後300℃に高めた。その際融液の粘
度は常に上昇し、反応の過程で遊離する水は留去した。
300℃で30分後反応を中止した。粘度値(J)は3
6cm3/gであった。250℃及び0.5mバールで
の固相後縮合は24時間後J=151cm3/gのポリ
アミド生じた。
【0037】例A 4,4′−ビス(4−アミノフエノキシ)ジフエニルス
ルホン21.62g(0.05モル)及びイソフタル酸
8.31g(0.05モル)を50%水性次亜燐酸10
9μl(0.001モル)及び4−ジメチルアミノピリ
ジン122mg(0.001モル)と例1に記載したよ
うにして反応させた。ポリアミドの粘度値(J)は35
cm3/gであった。例1と同様に固相後縮合するとJ
=75cm3/gのポリアミドが生じた。
【0038】例2〜9 例2〜9は例1と同様にして実施した。しかし各触媒は
次表に示すように変えた。
【0039】
【表1】
【0040】例1〜9及びAで製造した各ポリアミドを
310℃及び圧力100バールで厚さ1mmの板にプレ
ス加工し、循環空気炉中で24時間老化させた。比較例
で西ドイツ国特許出願公開第3609011号明細書に
より製造したポリアミドは暗褐色に着色したが、例1〜
9で製造したポリアミドは実際になんらの変化も示さな
かった。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の各出発モノマー: A.HOOC−Ar−COOH B.H2N−Ar′−NH2 [式中Ar:1,3−又は1,4−フエニレン、1,4
    −、1,5−、2,6−又は2,7−ナフタリン、 【化1】 X:−SO2−、−CO−、 Y:−O−、−S−、 Z:−O−、−S−、−SO2−、−CO−、−CR
    2−、 R:−H、C1〜C4−アルキル、 n:0、1 を表す]を融液状で触媒の存在において200〜400
    ℃の範囲の温度で重縮合することによって、加工可能の
    熱可塑性芳香族ポリアミドを製造するに当り、この反応
    を触媒として燐化合物及び金属塩(錫(II)塩を除
    く)の存在下に実施し、その際燐化合物及び金属塩の含
    有量はそれぞれ成分A及びBの合計に対してて0.05
    〜4モル%であり、燐化合物は少なくとも0.025モ
    ル%及び金属塩は少なくとも0.025モル%(それぞ
    れ成分A及びBの合計に対して)の量で使用することを
    特徴とする、加工可能の熱可塑性芳香族ポリアミドの製
    法。
  2. 【請求項2】 燐化合物及び金属塩の各含有量がそれぞ
    れ0.2〜2モル%である請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 燐化合物としてフエニルホスホン酸を使
    用する請求項1又は2記載の方法。
  4. 【請求項4】 燐化合物として一般式H3POm(m=2
    〜4)の酸を使用する請求項1又は2記載の方法。
  5. 【請求項5】 塩として周期系の第1〜3主族の金属を
    使用する請求項1から4までのいずれか1項記載の方
    法。
  6. 【請求項6】 触媒として一般式:H3POm(m=2〜
    4)の燐含有酸の金属塩を使用する請求項1,2,4又
    は5のいずれか1項記載の方法。
  7. 【請求項7】 請求項1から6までのいずれか1項記載
    の方法により製造した、加工可能の熱可塑性芳香族ポリ
    アミドをベースとする成形材料。
JP4016396A 1991-02-02 1992-01-31 加工可能の熱可塑性芳香族ポリアミドの製法及びこの化合物からなる成形材料 Pending JPH0543683A (ja)

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DE4103210A DE4103210A1 (de) 1991-02-02 1991-02-02 Verfahren zur herstellung eines thermoplastisch verarbeitbaren, aromatischen polyamids
DE4103210.1 1991-02-02

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EP0498059A3 (en) 1993-04-14
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EP0498059A2 (de) 1992-08-12

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