JPH085943B2 - Method for producing polyamide-imide elastomer - Google Patents

Method for producing polyamide-imide elastomer

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JPH085943B2
JPH085943B2 JP2029463A JP2946390A JPH085943B2 JP H085943 B2 JPH085943 B2 JP H085943B2 JP 2029463 A JP2029463 A JP 2029463A JP 2946390 A JP2946390 A JP 2946390A JP H085943 B2 JPH085943 B2 JP H085943B2
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elastomer
glycol
polyamide
caprolactam
temperature
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良雄 鈴木
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旭化成工業株式会社
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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、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ルコールや
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。
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 particularly required to have flexibility and transparency, for example, a hard segment made of polyamideimide suitable as a material for hoses, tubes, sheets and the like, polyoxyalkylene glycol and α, The present invention relates to a method for efficiently producing a flexible and transparent polyamide-imide elastomer having high strength and heat resistance, which contains a soft segment composed of ω-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 characteristics, and they are easy to mold and can be expected to improve productivity. Therefore, it is rapidly being used for industrial parts, seats, hoses and the like.

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, polyether ester amide type and polyether amide type are known, and nylon such as 12-nylon or 6-nylon is used as the polyamide component. Currently, 12-nylon type is mainly on the market. On the other hand, as the polyether component, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyoxytetramethylene glycol or a mixture thereof or a block copolymer is used, among which water resistance, mechanical strength, low temperature Polyoxytetramethylene glycol is mainly used because of its properties.

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 composed of this polyoxytetramethylene glycol as a polyether component,
For example, as a hard segment, an elastomer using polyamide having 4 to 14 carbon atoms between amide groups (Japanese Patent Publication No. 56-
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. Elastomer using polycapramide derived from
-21095 gazette) etc. are proposed.

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。
By the way, polyamide and polyoxytetramethylene glycol have low compatibility, and particularly polyamide having high amide density, for example, 6-nylon and polyoxytetramethylene glycol have low compatibility. This compatibility becomes lower as the molecular weights of the both become larger, and coarse phase separation occurs during polymerization, and the polyamide elastomer produced becomes opalescent and opaque and inferior in mechanical strength. Therefore,
When 6-nylon is used as the hard segment, it is difficult to obtain a transparent and high-strength polyamide elastomer 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, which has 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. You will also be able to obtain translucent ones. However, when the content of the polyamide that constitutes the hard segment is reduced to make it a soft elastomer with low hardness, the cohesive force of the polyamide main is drastically reduced, resulting in a material with low mechanical strength or heat resistance with a low melting point. Will be inferior to. For this reason, the 12-nylon polyamide elastomers that have been practically used so far are mainly composed of relatively hard Shore hardness of 40D to 70D, and are flexible and excellent in all of toughness, transparency and heat resistance. 12-nylon-based polyamide elastomers are 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、原料のポリーエーテルジア
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 improve the heat resistance of the obtained elastomer, an aminocarboxylic acid, a trimellitic anhydride and a polyetherdiamine are reacted to form an imide bond or a hard segment and a soft segment. An elastomer linked by an amide bond has been proposed (JP-A-60-158222). However, in this method, the starting material poly-ether diamine is difficult to obtain, and a complicated step is required to manufacture it, which makes industrialization difficult, and inevitably causes a cost disadvantage.

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 reacting caprolactam, polyoxytetramethylene glycol and dicarboxylic acid at the same time, and polymerizing while maintaining the water content in the reaction system at 0.1 to 1.0% by weight, compatibility is improved, and it is transparent and tough. Although various elastomers have been proposed (JP-A-61-247732 and JP-A-62-70422), this one is improved in flexibility but not necessarily sufficient in 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。このためは、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 to have heat resistance, be easily kneaded, and have good flowability during injection molding. Therefore, depending on the partner resin,
It is necessary to change the melting point or crystallization temperature of the elastomer, but hitherto no such polyamide elastomer has been known.

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、また実現されていないのが現状である。
Therefore, it is extremely industrially valued to obtain a polyamide elastomer which is industrially easily available and inexpensive and which is excellent in transparency, mechanical strength, heat resistance and resin modification property, using caprolactam as a main polyamide component. Despite the high price, it has not been realized yet.

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。
SUMMARY OF THE INVENTION Under the circumstances, the present invention contains caprolactam as a main amide component, and has flexibility, mechanical strength,
The purpose of the present invention is to provide a transparent polyamide elastomer having excellent 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、このものが前記目的に適合しう
るこを見い出し、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 As a result of intensive studies to develop a polyamide-based elastomer having such preferable properties, the present inventor has found that a trivalent trivalent group capable of forming caprolactam and at least one imide ring in a specific ratio. Alternatively, a tetravalent aromatic carboxylic acid or an acid anhydride thereof and an organic diisocyanate compound and a polyoxyalkylene glycol or α, ω-dihydroxy hydrocarbon are polymerized under specific conditions,
Polyamideimide containing an imide ring obtained from caprolactam and the aromatic polycarboxylic acid or its acid anhydride and an organic diisocyanate is used as a hard segment, and a polyamideimide elastomer having the glycol as a soft segment is obtained. They have found that they can meet the above-mentioned purposes, and have completed the present invention based on this finding.

すなわち、本発明は、(A)カプトラクタム、(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) の関係を満たすような割合で混合し、反応で生成する水
を系外に除去して反応系の水分含有量を0.1〜1重量%
に保持しながら、180〜280℃の温度において重縮合した
のち、未反応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
を提供するものである。
That is, the present invention provides (A) captolactam, (B)
Trivalent or tetravalent aromatic polycarboxylic acid or acid anhydride thereof capable of forming at least one imide ring, (C) organic diisocyanate compound, and (D) number average molecular weight 500
~ 4000 polyoxyalkylene glycols and α, ω-
At least one glycol selected from dihydroxy hydrocarbons is represented by the formula as well as (However, b, c and d are the components (B),
(C) and (D) indicate the number of moles of component) are mixed in such a ratio as to satisfy the relationship, and water produced in the reaction is removed to the outside of the system so that the water content of the reaction system is 0.1 to 1% by weight.
While polycondensation is carried out at a temperature of 180 to 280 ° C., unreacted caprolactam is removed, and if necessary, post-polymerization is carried out under reduced pressure at a temperature of 200 to 300 ° C. A manufacturing method is provided.

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, excellent heat resistance and tough elastomer, based on the weight of the elastomer, Advantageously, it is used in a proportion of 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 intended elastomer, or the composition and molecular weight of the soft segment 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に少
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 is composed of (A) component caprolactam and (B)
Derived from a polyamideimide dicarboxylic acid formed by the reaction of a trivalent or tetravalent aromatic polycarboxylic acid or its acid anhydride capable of forming at least one imide ring of the component and an organic diisocyanate compound of the component (C) It 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 of the aromatic ring, and are reacted with caprolactam or an organic diisocyanate compound to give 1 Must be able to form imide rings, and the four carboxyl groups of a tetravalent aromatic polycarboxylic acid, that is, an aromatic tetracarboxylic acid,
Two of each should be bonded to adjacent positions of the aromatic ring and capable of forming two imide rings by reaction with a 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。
Examples of such an aromatic tricarboxylic acid include 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, diphenyl ether-3,3', 4-tricarboxylic acid, and the like, and as the aromatic tetracarboxylic acid, for example, pyromellitic acid, diphenyl-2,2 ′, 3,
3'-tetracarboxylic acid, benzophenone-2,2'-3,
3'-tetracarboxylic acid, diphenyl sulfone-2,2'-
3,3'-tetracarboxylic acid, diphenyl ether-2,
2'-3, 3'-tetracarboxylic acid and the like can be mentioned.
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。
The organic diisocyanate compound as the component (C) reacts with a carboxyl group to form an amide or an imide.
By using such an organic diisocyanate compound, the hard segment has a structure containing a repeating unit derived from an imide ring portion and an organic diisocyanate compound in addition to the repeating unit derived from caprolactam, and the heat resistance by containing an imide ring. And the polyamide part has a different structure, the cohesive force of the polyamide part is reduced and the melting point is lowered. This brings about an advantage that the molding temperature can be lowered and that the range of kneading conditions can be widened when used as a resin modifier. Moreover, since the crystallization temperature is lowered when the amount of the organic diisocyanate compound is increased, 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. These organic diisocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more, and the amount used is preferably 1 time mol or less of the glycol as the component (D). This amount is 1
If the amount is more than twice the molar amount, it may vary depending on the kind of the diisocyanate compound, but the coloring becomes strong and the melting point becomes too low, which is not preferable. More preferably 0.8
The amount is not more than twice, but not more than 0.01 times because 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 polyamideimide dicarboxylic acid has a number average molecular weight in the range of 500 to 3000. This number average molecular weight is calculated from the charge composition and the amount of recovered caprolactam at the time of polymerization, and if this is less than 500, the cohesive force of the hard domain decreases, and as a result, the mechanical strength decreases and 3000 Transparency is impaired when it exceeds.

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 seed glycol. Examples of the polyoxyalkylene glycol include polyoxytetramethylene glycol, modified polyoxytetramethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene glycol and copolymer 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 4000, the low temperature properties 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 ▲▼=anti log(0.493logη+3.0646) 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. Furthermore, 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, and ▲ ▼ is the formula ▲ ▼ = anti log (0.493logη + 3.0646) Is a viscosity average molecular weight, and η is a melt viscosity at a temperature of 40 ° C. in poise) 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, modified polyoxytetramethylene glycol can be used instead of the above polyoxytetramethylene glycol. As the modified polyoxytetramethylene glycol, the conventional polyoxytetramethylene glycol - a (CH 2) 4 part of -O- -R
The thing replaced by -O- is mentioned. Here, R is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, specifically, ethylene group, 1,2-propylene group, 1,3-propylene group, 2-methyl-1,3-propylene group 2,2- Preferable examples include dimethyl-1,3-propylene group, pentamethylene group, hexamethylene group and the like. The amount of modification is not particularly limited,
It 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 properties of the elastomer, such as low temperature properties, heat resistance and weather resistance.

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。
This modified polyoxytetramethylene glycol can be produced by, for example, copolymerization of tetrahydrofuran and diol using a heteropolyacid as a catalyst, copolymerization of cyclic ether which is a diol or a condensation product of diol, and 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テトラメチレ
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 polyoxytetramethylene glycol. When polyoxyethylene glycol has a high molecular weight, it tends to crystallize even if it is incorporated in the block copolymer, and it becomes difficult to develop rubber elasticity at low temperatures.Therefore, when used alone, the number average molecular weight is 500 to 2500. It is preferable to use one of the following.

α,ω−ジヒドロキシ炭化水素としては、例えばオレ
フィンやブタジェ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 and hydroxylating the terminal and hydrogenating the double bond can be used. These hydrocarbons have a number average molecular weight of 500 to 4
Must be in the 000 range. When the number average molecular weight is less than 500, problems such as a low melting point of the obtained elastomer and a lack of excellent physical properties occur. On the other hand, when the number average molecular weight exceeds 4000, the number of reaction points decreases, and a high molecular weight elastomer is obtained. 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 as the component (D) used in the present invention may be used alone or in combination of two or more kinds.
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が高分子量とならず、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 formulas where the respective numbers of moles used are b, c and d. as well as It is necessary to use them in a ratio that satisfies the relationship of.
If the value of b / (c + d) deviates from the above range, the polyamide-imide elastomer does not have a high molecular weight, and the strength tends to decrease.

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ている。
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. When the amount is less than 30% by weight, the polyamide-imide elastomer has flexibility and transparency. If the amount exceeds 85% by weight, the strength tends to decrease. The hardness of this polyamide-imide elastomer can be controlled mainly by the content of the polyamide-imide component. In particular, by adjusting the polyamide-imide component in the elastomer to 15 to 45% by weight, a flexible and tough elastomer having a hardness in the vulcanized rubber region with a Shore hardness of 60A to 40D is obtained.

本発明においては、(A)成分のカプロラクタム、
(B)成分の芳香族ポリカルボンやその酸無水物、
(C)成分の有機ジイソシアネート化合物及び(D)成
分のグリコールを180〜280℃の範囲の温度において溶融
脱水縮合させるが、この際反応温度を段階的に昇温させ
ることもできる。
In the present invention, (A) component caprolactam,
(B) component aromatic polycarboxylic acid or its acid anhydride,
The organic diisocyanate compound as the component (C) and the glycol as the component (D) are melt-dehydrated and condensed at a temperature in the range of 180 to 280 ° C. At this time, the reaction temperature can be raised stepwise.

この際、一部のカプロラクタムは未反応で残るが、こ
れは減圧下に留去して反応混合物から除く。この未反応
のカプロラクタムを除いた後の反応混合物は、必要に応
じ減圧下200〜300℃、より好ましくは230〜280℃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。
At this time, some caprolactam remains unreacted, but this is distilled off under reduced pressure and removed from the reaction mixture. The reaction mixture after removing the unreacted caprolactam can be further highly polymerized, if necessary, by postpolymerization under reduced pressure at 200 to 300 ° C, more preferably 230 to 280 ° C.

本発明における反応温度は180℃未満では重合速度が
遅くて実用的でなく、また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 the present invention is less than 180 ° C., the polymerization rate is too slow to be practical, and if it exceeds 300 ° C., thermal deterioration occurs, which is not preferable.

エステル化反応とカプロラクタムの重合を同時に起こ
させ、しかもそれぞれの反応速度をコントロールして、
透明性を有し、かつ均質なエラストマーを得るために
は、生成する水を系外に除去して、反応系の水分含量を
0.1〜1重量%の範囲に保持して重合することが必要で
ある。この水分含量が1重量%を超えるとカプロラクタ
ムの重合が優先して粗大相分離を生じ、一方0.1重量%
未満ではエステル化が優先してカプロラクタムが反応せ
ず、所望の組成のエラストマーが得られない。また、該
水分含量はエラストマーに望まれる物性に応じて前記範
囲内で適宜選ばれる。
Esterification reaction and polymerization of caprolactam are caused at the same time, and each reaction rate is controlled,
In order to obtain a transparent and homogeneous elastomer, the produced water is removed to the outside of the system to reduce the water content of the reaction system.
It is necessary to maintain the content in the range of 0.1 to 1% by weight for polymerization. When this water content exceeds 1% by weight, the polymerization of caprolactam preferentially causes coarse phase separation, while 0.1% by weight
When the amount is less than the above, esterification is preferentially performed and caprolactam does not react, and an elastomer having a desired composition cannot be obtained. Further, the water content is appropriately selected within the above range depending on the physical properties desired for the elastomer.

本発明方法においては、所望に応じ、反応の進行に伴
い、反応系中の水分含量を減少させていく方法もとりう
る。この水分含量のコントロールは、例えば反応温度、
不活性ガスの導入流量、減圧度、あるいは反応器構造な
どの反応条件によって行うことができる。
In the method of the present invention, if necessary, a method of reducing the water content in the reaction system as the reaction proceeds can be employed. The control of the water content includes, for example, reaction temperature,
The reaction can be performed depending on reaction conditions such as the flow rate of the inert gas introduced, the degree of pressure reduction, or the structure of the reactor.

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 polyamide-imide elastomer can be arbitrarily changed as required, but the relative viscosity measured at 30 ° C. at 0.5% by weight / metacresol volume% is 1.5 or more. Preferably.
If it is lower than 1.5, there arises a defect that mechanical properties cannot be sufficiently expressed. More preferably, 1.6 or more is desirable.

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。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 this reaction method, an esterification catalyst can be used as a polymerization accelerator, and examples of the catalyst include phosphoric acid, tetraalkyl orthotitanate such as tetrabutyl orthotitanate, and tetraalkoxyzirconium such as tetrabutoxyzirconium. Tin-based catalysts such as dibutyltin oxide and dibutyltin laurate, manganese-based catalysts such as manganese acetate, and lead-based catalysts such as lead acetate are preferably used. The catalyst may be added at the beginning of the polymerization or the middle of the polymerization. Further, in order to enhance the thermal stability of the obtained polyamide-imide elastomer,
Various kinds of stabilizers such as a heat resistant antioxidant and an antioxidant can be used, and these may be added at any stage of the initial, middle, and final stages of the polymerization, or after the polymerization. As the heat resistance stabilizer, for example, N, N'-hexamethylene-bis (3,5-tert-butyl-4-hydroxycinnamic acid amide), 4,4'-bis (2,6-di-tert-butylphenol) ,
Various hindered phenols such as 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), N, N '
-Bis (β-naphthyl) -p-phenylenediamine, N,
N'-diphenyl-p-phenylenediamine, poly (2,
Aromatic amines such as 2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline), copper salts such as copper chloride and copper iodide, and sulfur compounds such as dilaurylthiodipropionate and phosphorus compounds. Furthermore, the polyamide-imide elastomer obtained in the present invention includes an ultraviolet absorber, an antistatic agent,
A coloring agent, a filler, a hydrolysis resistance improver and the like can be optionally contained.

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、プラスチック改良剤、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。
EFFECTS OF THE INVENTION The polyamide-imide elastomer of the present invention, unlike conventional ones, has excellent flexibility, transparency and mechanical strength, and also has good heat resistance and resin modification properties, and requires transparency. It is preferably used for various applications such as materials for 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 according to ASTM D-2240 using a dyurometer.

(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 Elastomer was formed into a sheet having a thickness of 1 mm by hot pressing, a dumbbell-shaped sample piece was punched out according to 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 Measured in meta-cresol under the conditions of 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) Pyrolysis temperature For the weight loss temperature, use a differential thermal balance and raise the temperature at 10 ° C / min.
It was measured at.

(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 thermal balance, the melting point was measured at a temperature rising rate of 10 ° C / min, and the temperature was lowered at 5 ° C / min to obtain 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 according to the method according to ASTM D 1003-61.

実施例1 かきまぜ機、窒素導入口及び留去管を取り付けた500m
lセバラブルフラスコにカプロラクタム93g、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(▲
▼s/▲▼=1.45)82.5g、無水トリメリット酸8.8
g、ジフェニルメタンジイソシアネート〔日本ポリウレ
タン工業(株)製、ミリオネートMT〕1.04g(ジイソシ
アネート/グリコールモル比=0.1)を、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」酸
化防止剤)0.30gと共に仕込み、窒素を50ml/minで流し
ながら、150℃で融解させたのち、260℃で4時間重合し
た。260℃に達してから1時間、2時間、4時間後の反
応液中の水分含量は、それぞれ0.7、0.5、0.3重量%で
あった。
Example 1 500 m equipped with a stirrer, nitrogen inlet and distillation tube
l In a separable flask, 93 g of caprolactam and polyoxytetramethylene glycol with a number average molecular weight of 1980 (▲
▼ s / ▲ ▼ = 1.45) 82.5g, trimellitic anhydride 8.8
g, diphenylmethane diisocyanate [manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., Millionate MT] 1.04 g (diisocyanate / glycol molar ratio = 0.1) was added to N, N'-hexamethylene-bis (3,5-di-t-butyl-4). -Hydroxycinnamic acid amide) (trade name "Irganox 1098" antioxidant) was charged with 0.30 g, and the mixture was melted at 150 ° C while flowing nitrogen at 50 ml / min, and then polymerized at 260 ° C for 4 hours. The water contents in the reaction solution 1 hour, 2 hours, and 4 hours after reaching 260 ° C. were 0.7, 0.5, and 0.3% by weight, respectively.

次いでテトラブチルオルソチタネート0.30gを添加し
たのち、徐々に1トールまで減圧して未反応のカプロラ
クタム32.5gを系外に留去した。さらに同温度で1トー
ル以下の圧力下で3時間重合を行ったところ、透明なエ
ラストマー(ヘイズ数35%)を得た。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含有
量が54重量%であり、相対粘度2.0、融点205℃、引張強
度及び伸度はそれぞれ370kg/cm2、900%、ショア硬度A
及びDはそれぞれ92、34であった。また、熱分解開始温
度は317℃、10%重量減少温度は363℃であった。
Next, after adding 0.30 g of tetrabutyl orthotitanate, the pressure was gradually reduced to 1 Torr and 32.5 g of unreacted caprolactam was distilled out of the system. Further, polymerization was carried out at the same temperature under a pressure of 1 Torr or less for 3 hours to obtain a transparent elastomer (haze number 35%). This elastomer has a polyoxytetramethylene glycol segment content of 54% by weight, a relative viscosity of 2.0, a melting point of 205 ° C., a tensile strength and an elongation of 370 kg / cm 2 , 900%, and a Shore hardness A.
And D were 92 and 34, respectively. The thermal decomposition initiation temperature was 317 ° C, and the 10% weight loss temperature was 363 ° C.

実施例2 数平均分子量1490のポリオキシエチレングリコール90
g、カプロラクタム97g、トリメリット酸16.4g、ジフェ
ニルメタンジイソシアネート4.52g(ジイソシアネート
/グリコールモル比=0.3)とした以外は、実施例1と
同様にして重合を行った。重合系中の水分含量は0.8〜
0.5重量%であった。また、系外に留去したカプロラク
タムは24.2gであり、透明なエラストマーが得られた。
このエラストマーはポリオキシエチレングリコールセグ
メント含有量が49重量%であり、相対粘度2.0、引張強
度及び伸度はそれぞれ420kg/cm2、750%、ショア硬度D
は38であった。融点及び熱分解開始温度を表に示す。
Example 2 Polyoxyethylene glycol 90 having a number average molecular weight of 1490
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that g, caprolactam 97 g, trimellitic acid 16.4 g, and diphenylmethane diisocyanate 4.52 g (diisocyanate / glycol molar ratio = 0.3). The water content in the polymerization system is 0.8-
It was 0.5% by weight. The amount of caprolactam distilled out of the system was 24.2 g, and a transparent elastomer was obtained.
This elastomer has a polyoxyethylene glycol segment content of 49% by weight, a relative viscosity of 2.0, a tensile strength and an elongation of 420 kg / cm 2 , 750%, and a Shore hardness D.
Was 38. The melting point and the thermal decomposition start temperature are shown in the table.

実施例3,4 実施例2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を0.5(実
施例3)及び0.05(実施例4)に代えた以外は、実施例
2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が49重量%のエラストマーを得
た。これらのエラストマーの融点及び熱分解開始温度を
表に示す。
Examples 3 and 4 Polymerization was performed in the same manner as in Example 2 except that the molar ratio of diphenylmethane diisocyanate / polyoxyethylene glycol was changed to 0.5 (Example 3) and 0.05 (Example 4). An elastomer having a polyoxyethylene glycol segment content of 49% by weight was obtained. The melting points and thermal decomposition initiation temperatures of these elastomers are shown in the table.

実施例5 かきまぜ機、窒素導入口及び留去管を設けた10lSUS製
反応器に、カプロラクタム水溶液(カプロラクタム含有
量80重量%)2.97kg、数平均分子量1494のポリエチレン
グリコール2.00kg、無水トリメリット酸270g、ジフェニ
ルメタンジイソシアネート17g及び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)8gを共に仕込み、窒素を1/minで流しな
がら250℃に昇温した。1時間後、2時間後に反応液を
少量サンプリングしてその水分含有量を測定したとこ
ろ、0.6重量%、0.5重量%であった。2時間重合させた
後に徐々に1メートルまで減圧して未反応のカプロラク
タム0.53gを系外に留去した。次いでこれにテトラ−n
−ブチルオルソチタネート8gを添加し、260℃で1トー
ル以下の圧力下で5時間重合した。得られたエラストマ
ーは透明(ヘイズ数45%)で、ポリエチレングリコール
セグメント含有量が48重量%であり、相対粘度1.9、融
点201℃、引張強度及び伸度がそれぞれ390kg/cm2、750
%、ショア硬度A及びDがそれぞれ98、41であった。ま
た、熱分解開始温度は330℃であった。
Example 5 In a 10 l SUS reactor equipped with a stirrer, a nitrogen inlet and a distillation tube, 2.97 kg of an aqueous caprolactam solution (caprolactam content 80% by weight), 2.00 kg of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 1494, and 270 g of trimellitic anhydride , 17 g of diphenylmethane diisocyanate and 8 g of N, N′-hexamethylene-bis (3,5-di-t-butyl-4-hydroxycinnamic acid amide) were charged together, and the temperature was raised to 250 ° C. while flowing nitrogen at 1 / min. Warmed. After 1 hour and 2 hours, a small amount of the reaction solution was sampled and the water content thereof was measured to be 0.6% by weight and 0.5% by weight. After polymerization for 2 hours, the pressure was gradually reduced to 1 meter, and 0.53 g of unreacted caprolactam was distilled out of the system. Then add tetra-n
8 g of butyl orthotitanate was added, and polymerization was carried out at 260 ° C. under a pressure of 1 Torr or less for 5 hours. The obtained elastomer was transparent (haze number 45%), had a polyethylene glycol segment content of 48% by weight, had a relative viscosity of 1.9, a melting point of 201 ° C., a tensile strength and an elongation of 390 kg / cm 2 , 750, respectively.
%, And Shore hardnesses A and D were 98 and 41, respectively. The thermal decomposition starting temperature was 330 ° C.

実施例6 実施例5と同じ反応器にカプロラクタム2.23kg、数平
均分子量1980のポリエチレングリコール2.20kg、無水ト
リメリット酸224kg、ジフェニルメタンジイソシアネー
ト13.9g及び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)8gを共に
仕込み、150℃に加温して融解した。次いで300トールの
減圧下で250℃に昇温して4時間重合した。その後徐々
に1トールまで減圧して未反応のカプロラクタム0.64kg
の系外に留去したのち、これにテトラ−n−ブトキシジ
ルコニウム6gを添加し、260℃で1トール以下の減圧下
で2時間重合した。得られたエラストマーは透明(ヘイ
ズ数38%)で、ポリエチレングリコールセグメント含有
量が55重量%であり、相対粘度1.9、融点209℃、熱分解
開始温度327℃で引張強度及び伸度がそれぞれ350kg/c
m2、850%、ショア硬度A及びDがそれぞれ91、35であ
った。
Example 6 In the same reactor as in Example 5, 2.23 kg of caprolactam, 2.20 kg of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 1980, 224 kg of trimellitic anhydride, 13.9 g of diphenylmethane diisocyanate and N, N'-hexamethylene-bis (3,5- The-
8 g of t-butyl-4-hydroxycinnamic acid amide) was charged together, and the mixture was heated to 150 ° C. and melted. Then, the temperature was raised to 250 ° C. under reduced pressure of 300 Torr and the polymerization was carried out for 4 hours. After that, the pressure was gradually reduced to 1 Torr and 0.64 kg of unreacted caprolactam
After distilling it out of the system, 6 g of tetra-n-butoxyzirconium was added thereto, and polymerization was carried out at 260 ° C. under a reduced pressure of 1 Torr or less for 2 hours. The obtained elastomer is transparent (haze number 38%), the content of polyethylene glycol segment is 55% by weight, the relative viscosity is 1.9, the melting point is 209 ° C, the thermal decomposition initiation temperature is 327 ° C, and the tensile strength and the elongation are 350 kg / each. c
m 2 , 850%, and Shore hardnesses A and D were 91 and 35, respectively.

実施例7 カプロラクタム1.20kg、ポリエチレングリコール(数
平均分子量1980)2.80kg、無水トリメリット酸285g、ジ
フェニルメタンジイソシアネート17.7gとした以外は、
実施例6と同様にして重合した。留去した未反応のカプ
ロラクタムは0.30kgであった。得られたエラストマーは
(ヘイズ数30%)で、ポリエチレングリコールセグメン
ト含有量が70重量%であり、相対粘度2.1、融点193℃、
熱分解開始温度325℃で引張強度及び伸度がそれぞれ310
kg/cm2、1000%、ショア硬度A及びDがそれぞれ78、24
であった。
Example 7 Caprolactam 1.20 kg, polyethylene glycol (number average molecular weight 1980) 2.80 kg, trimellitic anhydride 285 g, diphenylmethane diisocyanate 17.7 g
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 6. The amount of unreacted caprolactam distilled off was 0.30 kg. The obtained elastomer has a haze number of 30%, a polyethylene glycol segment content of 70% by weight, a relative viscosity of 2.1, a melting point of 193 ° C.,
Tensile strength and elongation of 310 at thermal decomposition initiation temperature of 325 ℃
kg / cm 2 , 1000%, Shore hardness A and D 78 and 24 respectively
Met.

実施例8 実施例1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10.9gを、ジフェニルメタンジイソシア
ネートの代りにヘキサメチレンジイソシアネート1.4gを
用いた以外は、実施例1と同様にして重合を行った。こ
の間の重合系中の水分量は0.3〜0.6重量%で、透明な
(ヘイズ数50%)エラストマーが得られた。
Example 8 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 10.9 g of pyromellitic anhydride was used instead of trimellitic anhydride and 1.4 g of hexamethylene diisocyanate was used instead of diphenylmethane diisocyanate. . During this period, the water content in the polymerization system was 0.3 to 0.6% by weight, and a transparent (haze number 50%) elastomer was obtained.

このエラストマーはポリオキシテトラメチレングリコ
ールセグメントを55重量%含有し、融点206℃、熱分解
開始温度323℃、引張強度350kg/cm2、伸度920%、ショ
ア硬度D37であった。
This elastomer contained 55% by weight of a polyoxytetramethylene glycol segment, had a melting point of 206 ° C., a thermal decomposition starting temperature of 323 ° C., a tensile strength of 350 kg / cm 2 , an elongation of 920%, and a Shore hardness of D37.

実施例9 実施例1のポリオキシテトラメチレングリコールに代
えて数平均分子量2200の飽和である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)9
1.7gを用いた以外は実施例1と同様にしてポリオレフィ
ングリコールセグメント57重量%を含有する、融点205
℃、熱分解開始温度321℃、引張強度220kg/cm2、伸度83
0%、ショア硬度D35の透明(ヘイズ数37%)なエラスト
マーを得た。
Example 9 Instead of the polyoxytetramethylene glycol of Example 1, a saturated polyolefin glycol having a number average molecular weight of 2200 (Mitsubishi Kasei Co., Ltd., trade name Polyether HA) 9
Melting point 205, containing 57% by weight of polyolefin glycol segments as in Example 1, except 1.7 g was used.
℃, thermal decomposition start temperature 321 ℃, tensile strength 220kg / cm 2 , elongation 83
A transparent elastomer having a shore hardness of D35 of 0% (a haze number of 37%) was obtained.

比較例1 実施例1と同様の装置にカプロラクタム82.5g数平均
分子量2040のポリオキシテトラメチレングリコール150
g、アジピン酸10.7gをリン酸0.24及び酸化防止剤(イル
ガノックス1098)0.24gと共に仕込み、実施例1と同様
の条件で重合し、ポリオキシテトラメチレングリコール
セグメント73重量%を含有する、相対粘度1.85の透明な
(ヘイズ数32%)エラストマーを得た。このものは融点
200℃、熱分解開始温度281℃、引張強度300kg/cm2、伸
度1000%であった。
Comparative Example 1 In the same apparatus as in Example 1, caprolactam 82.5 g and polyoxytetramethylene glycol 150 having a number average molecular weight of 2040 were used.
g, 10.7 g of adipic acid, 0.24 g of phosphoric acid and 0.24 g of antioxidant (Irganox 1098), polymerized under the same conditions as in Example 1, containing 73% by weight of polyoxytetramethylene glycol segment, relative viscosity A transparent (haze number 32%) elastomer of 1.85 was obtained. This is the melting point
The temperature was 200 ° C, the thermal decomposition starting temperature was 281 ° C, the tensile strength was 300 kg / cm 2 , and the elongation was 1000%.

比較例2 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 2 The distillation tube of the apparatus of Example 1 was replaced with a reflux condenser, 167 g of caprolactam, 33.2 g of adipic acid and 6 g of water were charged, and 260
The reaction was carried out at 0 ° C. for 6 hours to produce a terminal carboxyl group folycapamide. This product has an average molecular weight of
It was 883.

実施例1の装置に前記ポリアミド40g、実施例1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、重合中に粗大粗分離を起こ
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 1, 0.3 g of an antioxidant (Irganox 1098) and 0.2 g of tetrabutyl orthotitanate, melted at 240 ° C. and then depressurized. 1 to 3 torr for 2 hours, then 1 to 3 torr, 260 ° C
After 8 hours of polymerization, coarse and coarse separation occurred during the polymerization, the melt became milky white, and milky white until the end of the polymerization, and the obtained elastomer was opaque (haze number 90% or more). The elastomer contained 70% by weight of polyoxytetramethylene glycol segment and was brittle. Also, relative viscosity 1.45, melting point 95-120
° C., the thermal decomposition temperature 308 ° C., was tensile strength 40 kg / cm 2.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[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) の関係を満たすような割合で混合し、反応で生成する水
を系外に除去して反応系の水分含有量を0.1〜1重量%
に保持しながら、180〜280℃の温度において重縮合した
のち、未反応カプロラクタムを除去し、必要に応じさら
に200〜300℃の温度において減圧下、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 (A), a trivalent or tetravalent aromatic polycarboxylic acid capable of forming at least one imide ring or (B) an acid anhydride thereof, (C) an organic diisocyanate compound and (D). At least one glycol selected from polyoxyalkylene glycol having a number average molecular weight of 500 to 4000 and α, ω-dihydroxy hydrocarbon is represented by the formula: as well as (However, b, c and d are the components (B),
(C) and (D) indicate the number of moles of component) are mixed in such a ratio as to satisfy the relationship, and water produced in the reaction is removed to the outside of the system so that the water content of the reaction system is 0.1 to 1% by weight.
Polyamide-imide elastomer characterized by carrying out polycondensation at a temperature of 180 to 280 ° C., removing unreacted caprolactam, and further performing post-polymerization at a temperature of 200 to 300 ° C. under reduced pressure, if necessary. Manufacturing method.
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