JPS62115040A - Wholly aromatic polyamide molding having hydrophobic surface and production thereof - Google Patents

Wholly aromatic polyamide molding having hydrophobic surface and production thereof

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JPS62115040A
JPS62115040A JP25286485A JP25286485A JPS62115040A JP S62115040 A JPS62115040 A JP S62115040A JP 25286485 A JP25286485 A JP 25286485A JP 25286485 A JP25286485 A JP 25286485A JP S62115040 A JPS62115040 A JP S62115040A
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JP
Japan
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aromatic polyamide
wholly aromatic
molded article
polyamide
molding
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Application number
JP25286485A
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Japanese (ja)
Inventor
Jinichiro Kato
仁一郎 加藤
Shigemitsu Muraoka
重光 村岡
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a molding having a hydrophobic surface, a low moisture absorption ratio and a low moisture absorption expansion ratio, by crosslinking and substituting the N-position of amide groups on the surface of a wholly arom. polyamide molding to coat said surface with an N-crosslinked, substd. wholly arom. polyamide. CONSTITUTION:A molding of a wholly arom. polyamide having repeating units of the formula -NH-Ar, -NH-CO-Ar2-CO- and/or the formula -NH-Ar3- CO-(wherein Ar1, Ar2, Ar3 are each a bivalent arom. ring group) (e.g., woven fabric) is reacted with an alkali metal or alkaline earth metal compd. to convert part or the whole of the amide linkages on the surface of the molding into N-metal salt. The surface thereof is then reacted with a halogen compd. having a double bond or a triple bond (e.g., allyl bromide) to introduce side chains having a double bond or a triple bond. The side chains are crosslinked and polymerized with a Michael acceptor (e.g., trifluoroethyl methacrylate) to obtain the titled molding.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用技術分野〕 本発明は、表面疎水性全芳香族ポリアミド成形品及びそ
の製造方法であり、更に詳しく、は、全芳香族ポリアミ
ドを損傷させることなく、その表面のみを、疎水性に変
えた全芳香族ポリアミド成形品及びその製造方法に関す
るものである。
Detailed Description of the Invention [Technical Field of Application of the Invention] The present invention relates to a surface-hydrophobic wholly aromatic polyamide molded article and a method for producing the same. The present invention relates to a wholly aromatic polyamide molded article whose surface is made hydrophobic, and a method for producing the same.

〔従来技術〕[Prior art]

耐熱性高分子として、アミド結合にて結合された二価の
炭化水素基のすべてが芳香族環性基である、いわゆる全
芳香族ポリアミドからなる繊維、フィルム等の成型物は
、高強力、高弾性率、すぐれた耐熱性の故に、種々の用
途に有用である。特にかかる繊維は、その高強力、高弾
性率の性質のため、強力用繊維として種々の熱可塑性樹
脂、ゴムおよび熱硬化性樹脂に添加され、該組成物の力
学的性質、耐熱性等が検討されている。(例えば、ポリ
マー エンジニアリング アンド サイエンス 第14
壱633頁(1974)、ジャーナル オプ アプライ
ド ポリマー サイエンス 第20巻435頁(197
6)、ラバー ケミストリー アンド テクノロジー 
第50巻945頁(1977)参照)〔発明が解決しよ
うとしている問題点〕しかしながら、全芳香族ポリアミ
ドは、該ポリアミドのアミド基間の水素結合のため、一
般に吸湿及びそれによる寸法変化が大きく、例えば、全
芳香族ポリアミドフィルムは、ポリイミドフィルムと比
較して10倍以上も吸湿膨張率が大きい。
As a heat-resistant polymer, molded products such as fibers and films made of so-called fully aromatic polyamides, in which all of the divalent hydrocarbon groups bonded through amide bonds are aromatic cyclic groups, have high strength and high strength. It is useful in a variety of applications because of its elastic modulus and excellent heat resistance. In particular, such fibers are added to various thermoplastic resins, rubbers, and thermosetting resins as strong fibers due to their properties of high strength and high elastic modulus, and the mechanical properties, heat resistance, etc. of the compositions have been studied. has been done. (For example, Polymer Engineering and Science No. 14
1, p. 633 (1974), Journal Op Applied Polymer Science Vol. 20, p. 435 (197
6), Rubber Chemistry and Technology
(Refer to Vol. 50, p. 945 (1977)) [Problems to be Solved by the Invention] However, wholly aromatic polyamides generally have large moisture absorption and dimensional changes due to the hydrogen bonds between the amide groups of the polyamide. For example, a wholly aromatic polyamide film has a hygroscopic expansion rate that is ten times or more greater than that of a polyimide film.

ジャーナル オプ ポリマー サイエンス、ポリマー 
ケミストリー エディジョン 第1941)33頁(1
981)には、ジメチルスルホキシド中で、全芳香族ポ
リアミドをN−アルキル置換する技術が開示されていて
、これによって吸湿率の低下、或いは吸湿安定性の向上
が期待できるが、実際には全芳香族ポリアミド成形品の
表面が、この方法の中間体であるN−金属化全芳香族ポ
リアミド及び、N−アルキル化全芳香族ポリアミドに変
性されたとき、これらの耐薬品性が悪いため、成形品の
表面が損傷を受けたり、表面にち密層が存在する場合に
は、それが破壊されたりするため、吸湿率の低下、吸湿
安定性の向上は実現しないことが判明した。また、全芳
香族ポリアミドの熱処理が特開昭47−43419号公
報等に、開示されており、これにより結晶性が上がり、
それに伴って吸湿特性が向上することも考えられるが、
その程度は、非常に小さく、また該全芳香族ポリアミド
が脆くなってしまうなどの欠点もある。
Journal op Polymer Science, Polymer
Chemistry Edition No. 1941) p. 33 (1)
981) discloses a technique for substituting fully aromatic polyamide with N-alkyl in dimethyl sulfoxide, which is expected to reduce the moisture absorption rate or improve moisture absorption stability. When the surface of a group polyamide molded product is modified to N-metalized wholly aromatic polyamide and N-alkylated wholly aromatic polyamide, which are intermediates of this method, the molded product has poor chemical resistance. It has been found that if the surface of the material is damaged or a dense layer is present on the surface, it will be destroyed, and therefore a reduction in moisture absorption rate and an improvement in moisture absorption stability will not be realized. In addition, heat treatment of wholly aromatic polyamide is disclosed in JP-A-47-43419, etc., which increases crystallinity,
It is conceivable that the moisture absorption properties will improve accordingly,
The degree of this is very small, and there are also drawbacks such as the wholly aromatic polyamide becoming brittle.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明者らは、前記した問題を解決するため、鋭意研究
の結果、全芳香族ポリアミド成形品の表面を、マイケル
アクセプターを用いて、架橋重合させることにより、上
記問題を解決できることを見い出し、本発明に到達した
In order to solve the above-mentioned problem, the present inventors have conducted extensive research and found that the above-mentioned problem can be solved by subjecting the surface of a wholly aromatic polyamide molded product to cross-linking polymerization using a Michael acceptor. We have arrived at the present invention.

すなわち、本発明は、 一般式−NHArt −NHCOArz  CO−およ
び/または、 NH−Ari  co−なる繰返し単位
(式中Arl 、Art 、Ar:+は、それぞれ独立
に二価の芳香族環性基を表わす)を有する全芳香族ポリ
アミド成形品であって、その表面の一部又は全部がアミ
ド基からマイケルアクセプターを架橋重合したN−架橋
置換全芳香族ポリアミドで覆われている表面疎水性全芳
香族ポリアミド成形品であり、一般式−N)I  Ar
t  NHCOArz  CO−および/または、 N
HAr=  co−なる繰返し単位(式中Ar+ 、A
rz 、Ar3は、それぞれ独立に二価の芳香族環性基
を表わす)を有する全芳香族ポリアミド成形品を、アル
カリ金属化合物、または、アルカリ土類金属化合物と反
応させて、該ポリアミド表面のアミド結合の一部又は全
部をN−金属塩とし、次いで、2重結合または、3重結
合を含むハロゲン化合物と反応させ、さらに、該ポリア
ミド表面に導入した2重結合または3重結合を持つ側鎖
に、マイケルアクセプターを架橋重合させることを特徴
とする表面疎水性全芳香族ポリアミド成形品の製造方法
である。
That is, the present invention provides repeating units of the general formula -NHArt -NHCOArz CO- and/or NH-Ari co- (wherein Arl, Art, Ar:+ each independently represent a divalent aromatic cyclic group) A wholly aromatic polyamide molded article having a surface hydrophobic wholly aromatic polyamide having a surface partially or entirely covered with an N-crosslinked substituted wholly aromatic polyamide obtained by crosslinking and polymerizing a Michael acceptor from an amide group. It is a group polyamide molded product, and has the general formula -N)I Ar
t NHCOArz CO- and/or N
HAr=co- repeating unit (Ar+, A
rz and Ar3 each independently represent a divalent aromatic cyclic group) is reacted with an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound to form an amide on the surface of the polyamide. Part or all of the bonds are made into N-metal salts, then reacted with a halogen compound containing a double bond or triple bond, and the side chain having a double bond or triple bond is further introduced into the surface of the polyamide. The present invention is a method for producing a surface-hydrophobic wholly aromatic polyamide molded article, which comprises cross-linking polymerizing a Michael acceptor.

本発明に用いられる全芳香族ポリアミドはアミド結合の
少くとも85モル%以上が芳香族環性ジアミン、芳香族
環性ジカルボン酸成分より得られるものである。その構
造例としては、ポリバラベンズアミド、ポリバラフェニ
レンテレフタルアミド、ポリ−4,4′−ジアミノベン
ズアニリドテレフタルアミド、ポリパラフェニレン−2
,6−ナックリックアミド、コポリパラフェニレン/4
.4’ (3゜3゛−ジメチルビフェニレン)−テレフ
タルアミド、コポリパラフェニレン/2,5−ピリジレ
ンーテレフタルアミド、ポリオルソフェニレンフタルア
ミド、ポリメタフェニレンフタルアミド、ポリパラフェ
ニレンフタルアミド、ポリオルソフェニレンイソフタル
アミド、ポリメタフェニレンイソフタルアミド、ポリパ
ラフェニレンイソフタルアミド、ポリオルソフェニレン
テレフタルアミド、ポリメタフェニレンテレフタルアミ
ド、ポリ−1,5−ナフタレンフタルアミド、ポリ−4
,4”−ジフェニレン−オルソ−フタルアミド、ポリ−
4,4°−ジフェニレンイソフタルアミド、ポリ−1,
4−ナフタレンフタルアミド、ポリ−1,4−ナフタレ
ンイソフタルアミド、ポリ−1,5−ナフタレンイソフ
タルアミド等、およびこれらの芳香族ジアミンのベンゼ
ン核の一部をハロゲンで置換した化合物、更にはこれら
の芳香族ジアミンのベンゼン核の一部をピペラジン、2
.5−ジメチルピペラジン、2.5−ジエチルピペラジ
ンで置換した化合物等に代表される脂環式アミンを含む
芳香族ポリアミド、又は芳香族ジアミンが3,3゛−オ
キシジフェニレンジアミン、3.4’−オキシジフェニ
レンジアミン等のエーテル基、アルキル基、−3−、−
5O2−+・−C−、−NH−等の基により結合された
2個のフエニル基を含む芳香族ポリアミド、または上述
の芳香族ポリアミドのコポリマー、たとえばポリ−3,
3゛−オキシジフェニレンテレフタルアミド/ポリパラ
フェニレンテレフタルアミド共重合体、ポリ−3,4゛
−オキシジフェニレンテレフタルアミド/ポリパラフェ
ニレンテレフタルアミド共重合体等を挙げることができ
る。
In the wholly aromatic polyamide used in the present invention, at least 85 mol% or more of the amide bonds are obtained from aromatic cyclic diamine and aromatic cyclic dicarboxylic acid components. Examples of its structure include polyparabenzamide, polyparaphenylene terephthalamide, poly-4,4'-diaminobenzanilide terephthalamide, polyparaphenylene-2
, 6-naclic amide, copolyparaphenylene/4
.. 4' (3゜3゛-dimethylbiphenylene)-terephthalamide, copolyparaphenylene/2,5-pyridylene-terephthalamide, polyorthophenylenephthalamide, polymetaphenylenephthalamide, polyparaphenylenephthalamide, polyorthophenylene Isophthalamide, polymetaphenylene isophthalamide, polyparaphenylene isophthalamide, polyorthophenylene terephthalamide, polymetaphenylene terephthalamide, poly-1,5-naphthalene phthalamide, poly-4
, 4”-diphenylene-ortho-phthalamide, poly-
4,4°-diphenylene isophthalamide, poly-1,
4-naphthalene phthalamide, poly-1,4-naphthalene isophthalamide, poly-1,5-naphthalene isophthalamide, etc., and compounds in which a part of the benzene nucleus of these aromatic diamines is substituted with halogen, as well as these A part of the benzene nucleus of the aromatic diamine is converted into piperazine, 2
.. Aromatic polyamides containing alicyclic amines, such as compounds substituted with 5-dimethylpiperazine and 2,5-diethylpiperazine, or aromatic diamines such as 3,3'-oxydiphenylenediamine, 3,4'- Ether groups such as oxydiphenylenediamine, alkyl groups, -3-, -
Aromatic polyamides containing two phenyl groups linked by groups such as 5O2-+.-C-, -NH-, or copolymers of the above-mentioned aromatic polyamides, such as poly-3,
Examples include 3'-oxydiphenylene terephthalamide/polyparaphenylene terephthalamide copolymer, poly-3,4'-oxydiphenylene terephthalamide/polyparaphenylene terephthalamide copolymer, and the like.

本発明に用いられる全芳香族ポリアミドは、種々の形態
のものが可能で特に制限はなく、例えば、繊維(マルチ
フィラメント、スフ、チョツプドストランド、モノフィ
ラメント)、ファイブリッド、フィルム、織布、不織布
、シート、紙、粉体などが挙げられる。特に好ましいの
は、繊維、フィルム、織布である。全芳香族ポリアミド
からのこれらの成形品の製造法は、本発明を実施する上
で特に制限はない。
The wholly aromatic polyamide used in the present invention can be in various forms and is not particularly limited, such as fibers (multifilament, staple fiber, chopped strand, monofilament), fibrid, film, woven fabric, non-woven fabric. , sheet, paper, powder, etc. Particularly preferred are fibers, films, and woven fabrics. There are no particular limitations on the method for producing these molded articles from wholly aromatic polyamide in carrying out the present invention.

本発明において用いるアルカリ金属化合物または、アル
カリ土類金属化合物としては、ソジウムハイドライド、
ソジウムメトキシド、ソジウムエトキシド、ポタシウム
ハイドライド、ボタシウムメトキシド、ボタシウムエト
キシド、ブチルリチウム、グリニヤ試薬、カルシウムハ
イドライド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸
化カルシウム等が挙げられる。
Examples of the alkali metal compound or alkaline earth metal compound used in the present invention include sodium hydride,
Examples include sodium methoxide, sodium ethoxide, potassium hydride, botanical methoxide, botanical ethoxide, butyllithium, Grignard reagent, calcium hydride, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and the like.

本発明において、全芳香族ポリアミド成形品をアルカリ
金属化合物、または、アルカリ土類金属化合物と反応さ
せて、該ポリアミド表面のアミド結合の一部又は全部を
N−金属塩とする反応において好ましくは溶媒を用いる
が用いる溶媒としては、ジメチルスルホキシド、N、N
−ジメチルホルムアミド、メタノール、エタノールエー
テル、ベンゼン、ヘキサン等が挙げられ、特に好ましく
は、ジメチルスルホキシドやN、N−ジメチルホルムア
ミドのような非プロトン性の極性溶媒である。
In the present invention, a solvent is preferably used in the reaction in which a wholly aromatic polyamide molded article is reacted with an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound to convert some or all of the amide bonds on the surface of the polyamide into an N-metal salt. The solvent used is dimethyl sulfoxide, N, N
-dimethylformamide, methanol, ethanol ether, benzene, hexane, etc., and particularly preferred are aprotic polar solvents such as dimethyl sulfoxide and N,N-dimethylformamide.

本発明において用いる2重結合または、3重結合を含む
ハロゲン化合物としては、アリルプロミド、1−ブロモ
−2−ブテン、1−ブロモ−3−ブテン、クロチルプロ
ミド、プロパルギルプロミド、l−ブロモー2−ブチン
、l−ブロモー3−ブチン、アリルクロライド、1−ク
ロロ−2−ブ・テン、1−クロロ−3−ブテン、クロチ
ルクロリド、プロパルギルクロリド、l−クロロ−2−
ブチン、1−クロロ−3−ブチン、アリルアイオダイド
、1−ヨード−2−ブテン、l−ヨード−3−ブテン、
クロチルアイオダイド、プロパルギルアイオダイド、1
−ヨード−2−ブチン、1−ヨード−3−ブチン等が挙
げられる。
Examples of the halogen compound containing a double bond or triple bond used in the present invention include allyl bromide, 1-bromo-2-butene, 1-bromo-3-butene, crotyl bromide, propargyl bromide, l-bromo-2-butyne, l-bromo-3-butyne, allyl chloride, 1-chloro-2-butene, 1-chloro-3-butene, crotyl chloride, propargyl chloride, l-chloro-2-
Butyne, 1-chloro-3-butyne, allyl iodide, 1-iodo-2-butene, l-iodo-3-butene,
Crotyl iodide, propargyl iodide, 1
-iodo-2-butyne, 1-iodo-3-butyne and the like.

本発明において、アミド結合の一部又は全部をN−金属
塩とした上記の全芳香族ポリアミドを2重結合または3
重結合を含むハロゲン化合物と反応させる処理において
、溶媒は用いない方が好ましいが、有機溶媒、例えばエ
ーテル、塩化メチレン等を用いることも可能である。
In the present invention, the above-mentioned wholly aromatic polyamide in which part or all of the amide bonds are N-metal salts can be used as a double bond or a triple bond.
In the treatment of reacting with a halogen compound containing a heavy bond, it is preferable not to use a solvent, but it is also possible to use an organic solvent such as ether, methylene chloride, etc.

本発明において用いられるマイケルアクセプターとして
は、スチレン、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エ
ステル類、アクロレイン、メタクロレイン、アクリル酸
アミド、メタクリル酸アミド、アクリロニトリル、メタ
クリロニトリル等が挙げられ、疎水性を増すために特に
好ましくは、メタクリル酸トリフロロエチル、メタクリ
ル酸2゜2.3.3−テトラフロロプロピル、メタクリ
ル酸2゜2.3,4,4.4−へキサフロロブチル、メ
タクリル酸パーフロロオクチルエチル、アクリル酸パー
フロロオクチルエチルと言った様なエステル基にフッ素
原子を持つα、β−不飽和エステルである。
The Michael acceptor used in the present invention includes styrene, acrylic esters, methacrylic esters, acrolein, methacrolein, acrylamide, methacrylic amide, acrylonitrile, methacrylonitrile, etc., which increase hydrophobicity. Particularly preferred are trifluoroethyl methacrylate, 2.2.3.3-tetrafluoropropyl methacrylate, 2.2.3,4,4.4-hexafluorobutyl methacrylate, perfluorooctylethyl methacrylate, It is an α,β-unsaturated ester having a fluorine atom in the ester group, such as perfluorooctylethyl acrylate.

本発明におけるマイケルアクセプターのポリアミドに対
する量は、マイケルアクセプターがポリアミド表面を覆
う程度以上であればよく、特に制限されない。
The amount of Michael acceptor to polyamide in the present invention is not particularly limited, as long as the Michael acceptor covers the surface of the polyamide.

本発明において、上記のポリアミド表面に導入した2重
結合または3重結合を持つ側鎖に、マイケルアクセプタ
ーを架橋重合させる反応において架橋度をより向上させ
るために、ジビニルベンゼンやジビニルケトンに代表さ
れる多価の不飽和基を有する化合物を共存させることも
可能であり、むしろ、その方がより好ましい。また、こ
の架橋重合反応において、開始剤としてアゾビスイソブ
チロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド等を用いるこ
とが好ましい。
In the present invention, in order to further improve the degree of crosslinking in the reaction of crosslinking a Michael acceptor to a side chain having a double bond or triple bond introduced on the surface of the polyamide, divinylbenzene or divinylketone is used as a representative example. It is also possible to coexist with a compound having a polyvalent unsaturated group, and this is actually more preferable. Further, in this crosslinking polymerization reaction, it is preferable to use azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, or the like as an initiator.

本発明において、上記のポリアミド表面に導入した2重
結合または3重結合を持つ側鎖に、マイケルアクセプタ
ーを架橋重合させる反応において溶媒は用いない方が好
ましいが、有機溶剤、例えばエーテル、塩化メチレン等
を用いることも可能である。
In the present invention, it is preferable not to use a solvent in the reaction of crosslinking and polymerizing a Michael acceptor to a side chain having a double bond or triple bond introduced into the polyamide surface, but an organic solvent such as ether, methylene chloride, etc. It is also possible to use the following.

本発明に用いるアルカリ金属化合物またはアルカリ土類
金属化合物、2重結合または3重結合を含むハロゲン化
合物、マイケルアクセプター、そして、各反応ステップ
で用いられる溶媒は、必要があれば精製、脱水等の前処
理を施した後に用いることが好ましく、また反応を阻害
しない他の溶媒を存在せしめることも可能である。
The alkali metal compound or alkaline earth metal compound used in the present invention, the halogen compound containing a double bond or triple bond, the Michael acceptor, and the solvent used in each reaction step may be purified, dehydrated, etc. if necessary. It is preferable to use it after pretreatment, and it is also possible to include other solvents that do not inhibit the reaction.

N−金属化反応の温度および時間について、特に制限は
なく、一般には、反応温度は約り℃〜系の沸点の間、特
に好ましくは5℃〜100℃の間で用いられ、反応時間
”01秒〜5時間程度が適当である。
There are no particular restrictions on the temperature and time of the N-metalation reaction, and generally the reaction temperature is between about 0.degree. C. and the boiling point of the system, particularly preferably between 5.degree. C. and 100.degree. Approximately 1 second to 5 hours is appropriate.

N−金属化反応の濃度についても特に制限はなく、特に
好ましくは、0.01 mol/ l −0,1mol
/ 1である。
There is no particular restriction on the concentration of the N-metalation reaction, and it is particularly preferably 0.01 mol/l-0.1 mol.
/ 1.

2重結合または3重結合を含むハロゲン化合物を用いた
N−置換反応温度および時間についても特に制限はなく
、一般には、反応温度は、約O℃〜該ハロゲン化合物の
沸点の間、特に好ましくは20℃〜100℃の間が用い
られ、反応時間も1秒〜10時間程度が適当である。
There are no particular restrictions on the temperature and time of the N-substitution reaction using a halogen compound containing a double bond or triple bond, and the reaction temperature is generally between about 0°C and the boiling point of the halogen compound, particularly preferably A temperature between 20° C. and 100° C. is used, and a suitable reaction time is about 1 second to 10 hours.

2重結合または3重結合を含むハロゲン化合物を用いた
N−置換反応の濃度についても特に制限はなく、特に好
ましくは、溶媒を用いない方法である。
There are no particular limitations on the concentration of the N-substitution reaction using a halogen compound containing a double bond or triple bond, and a method that does not use a solvent is particularly preferred.

マイケルアクセプターを用いた架橋反応温度および時間
についても特に制限はなく、一般には、反応温度は、約
り℃〜該マイケルアクセプターの沸点の間、特に好まし
くは40℃〜200℃の間が用いられ、反応時間も1秒
〜10時間程度が適当である。またこの架橋反応におい
て、紫外線、放射線等の光照射をすることも可能である
There are no particular limitations on the temperature and time of the crosslinking reaction using a Michael acceptor, and generally the reaction temperature is between about 12°C and the boiling point of the Michael acceptor, particularly preferably between 40°C and 200°C. The appropriate reaction time is about 1 second to 10 hours. Further, in this crosslinking reaction, it is also possible to irradiate with light such as ultraviolet rays or radiation.

架橋反応後の成形物は、必要により、アセトン等の有機
溶媒による洗浄、乾燥などの処理を施してもよい。
The molded product after the crosslinking reaction may be subjected to treatments such as washing with an organic solvent such as acetone and drying, if necessary.

このようにして製造した本発明の全芳香族ポリアミド成
形品は、その表面層の一部又は全部が、約0.1〜数μ
mの深さで、N−架橋反応を受けている。従って、本発
明の成形品は、 一般式−NHAr+  NHCO−^rg −co−お
よび/または、−NH−Arz−co−なる繰返し単位
(式中Ar+ 、Art 、Ar3は、それぞれ独立に
二価の芳香族環性基を表わす)を有する全芳香族ポリア
ミド成形品の表面の一部又は全部(好ましくは全部)が
、アミド基からマイケルアクセプターを架橋重合したN
−架橋置換全芳香族ボリアミドで覆われていることにな
る。
The wholly aromatic polyamide molded article of the present invention produced in this way has a surface layer of about 0.1 to several μm in part or all.
m depth, undergoing N-crosslinking reaction. Therefore, the molded article of the present invention has repeating units of the general formula -NHAr+ NHCO-^rg -co- and/or -NH-Arz-co- (wherein Ar+, Art, and Ar3 each independently represent a divalent A part or all (preferably all) of the surface of the wholly aromatic polyamide molded product having (representing an aromatic cyclic group) is formed by cross-linking polymerization of a Michael acceptor from an amide group.
- It will be covered with a cross-linked substituted wholly aromatic polyamide.

全芳香族ポリアミド成形品表面のN−置換基、又は、N
−架橋置換基は、赤外吸収スペクトル法、ATR法、化
学分析電子分光法(ESCA) 、水の接触角測定など
で検出できるし、簡便には、マイケルアクセプターを単
独で重合したポリマーを溶解しうる溶媒でエツチングし
ても、架橋重合していれば溶解せずに残ることで確認で
きる。
N-substituent on the surface of wholly aromatic polyamide molded product, or N
- Cross-linking substituents can be detected by infrared absorption spectroscopy, ATR method, electrochemical analysis electron spectroscopy (ESCA), water contact angle measurement, etc.; Even if it is etched with a solvent that can be etched, if crosslinking polymerization has occurred, it can be confirmed by remaining undissolved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の表面疎水性全芳香族ポリアミド成形品の特徴は
表面のアミド基のN位が架橋置換されたことによる吸湿
率及び吸湿膨張率の減少である。
The feature of the surface-hydrophobic wholly aromatic polyamide molded article of the present invention is that the hygroscopicity and hygroscopic expansion rate are reduced due to crosslinking and substitution at the N-position of the amide group on the surface.

これは、N−置換反応により表面の芳香族ポリアミド成
形品のアミド基の水素結合が破壊され、疎水性である架
橋置換基が表面を覆うためである。
This is because the hydrogen bonds of the amide groups of the aromatic polyamide molded article on the surface are destroyed by the N-substitution reaction, and the surface is covered with hydrophobic crosslinking substituents.

また、本発明では全芳香族ポリアミド成形品の表面を架
橋しているので、この表面架橋層の耐薬品性は、きわめ
てすぐれており、特に繊維の場合、フィブリル化も押え
ることが可能であり、全芳香族ポリアミド成形品の本来
持っていた緒特性、例えば高強度、高モジュラス、耐熱
性、高い引裂抵抗、高温での寸法安定性などをほとんど
犠牲にすることなく、疎水化できるのである。
In addition, in the present invention, since the surface of the wholly aromatic polyamide molded article is crosslinked, the chemical resistance of this surface crosslinked layer is extremely excellent, and especially in the case of fibers, it is possible to suppress fibrillation. Hydrophobicization can be achieved without sacrificing the inherent properties of wholly aromatic polyamide molded products, such as high strength, high modulus, heat resistance, high tear resistance, and dimensional stability at high temperatures.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を一層明確にするために実施例を挙げて説
明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するも
のでないことはいうまでもない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples in order to further clarify the present invention, but it goes without saying that the scope of the present invention is not limited to these Examples.

実施例において、吸湿膨張率は、試料を窒素気流下、1
00℃にて、絶乾し、室温まで冷却後、相対湿度90%
の雰囲気下でTMA (熱応力歪測定装置)にて、その
伸びを測定することにより、以下の式を用いて算出した
In the examples, the hygroscopic expansion coefficient is 1
Dry completely at 00℃, cool to room temperature, relative humidity 90%
The elongation was calculated using the following formula by measuring the elongation with a TMA (thermal stress strain measuring device) in an atmosphere of

実施例1 純度60%のナトリウムハイドライド42mg(1,0
4mmol)を、窒素気流下にて、少量のn−へキサン
にて洗浄した。次いで、このナトリウムハイドライドに
ジメチルスルホキシド25 m 7!を加え、室温にて
10分間攪拌した。次いで、70℃に昇温し、30分間
攪拌し、その後室温まで放冷した。このようにして調整
したNa”CFIzS(0)CHz/ジメチルスルホキ
シド?容液に、長さ2cIl、巾2■のポリ (p−フ
ェニレンテレフタルアミド)フィルム(特公昭57−1
7886の方法による)を3分間浸漬した。次いでこの
表面がN−ナトリウム化したフィルムをアリルプロミド
2mlに10分間浸漬し、処理後、アセトン洗浄し、風
乾した。このようにして表面をN−アリル化処理したポ
リ (p−フェニレンテレフタルアミド)フィルムを、
アゾビスイソブチロニトリル5n+gの入ったスチレン
2m7!に浸漬し、100℃にて、6時間反応させた。
Example 1 42 mg of sodium hydride (1,0
4 mmol) was washed with a small amount of n-hexane under a nitrogen stream. Next, 25 m 7! of dimethyl sulfoxide was added to this sodium hydride. was added and stirred at room temperature for 10 minutes. Next, the temperature was raised to 70°C, stirred for 30 minutes, and then allowed to cool to room temperature. A poly(p-phenylene terephthalamide) film of 2 cIl length and 2cm width (Japanese Patent Publication No. 57-1
7886 method) for 3 minutes. Next, this film whose surface was N-sodified was immersed in 2 ml of allylpromide for 10 minutes, and after treatment, it was washed with acetone and air-dried. The poly(p-phenylene terephthalamide) film whose surface was N-allylated in this way was
2m7 of styrene containing 5n+g of azobisisobutyronitrile! and reacted at 100° C. for 6 hours.

反応後、余分なポリスチレンをクロロホルムで除き、風
乾した。このように処理して表面をポリスチレンで架橋
重合したポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)フィ
ルムの吸湿膨潤率は、1、 I X 10−’mm/ 
mm・χR1+であり、未処理のフィルムのそれ(6,
OX 10−’mm/+n+++4R1()の約6分の
1に押えることができた。また、吸湿速度も約10分の
1になった。
After the reaction, excess polystyrene was removed with chloroform and air-dried. The hygroscopic swelling rate of the poly(p-phenylene terephthalamide) film treated in this way and whose surface is cross-linked and polymerized with polystyrene is 1, I x 10-'mm/
mm・χR1+, and that of the untreated film (6,
OX 10-'mm/+n+++4R1 () was able to be reduced to about one-sixth. Also, the moisture absorption rate was reduced to about one-tenth.

実施例2 スチレン2nlの代りにアクリル酸メチル2mlを用い
た以外は、実施例1を繰返した。この場合、処理したフ
ィルムの吸湿膨張率は、2.3X10−’IIIIl/
ml1)−χRHとなり、未処理のフィルムのそれ(6
,OX 10−5mm/mm4RH)に比べ約6割も吸
湿による寸法変化を押えることができた。また、吸湿速
度も約5分の1になった。
Example 2 Example 1 was repeated, except that 2 ml of methyl acrylate was used instead of 2 nl of styrene. In this case, the hygroscopic expansion coefficient of the treated film is 2.3X10-'IIIl/
ml1)-χRH, and that of the untreated film (6
, OX 10-5mm/mm4RH), it was possible to suppress dimensional changes due to moisture absorption by about 60%. Also, the moisture absorption rate was reduced to about one-fifth.

実施例3 スチレン2mlの代りに、メタクリル酸2,2.3゜3
−へキサフロロブチルを用い、架橋反応において、ジビ
ニルベンゼン0.5 m lを共存させた以外は、実施
例1を繰返した。この場合、処理したフイルムノ吸湿膨
張率は、0.6 X 10−’mm/mm−XRHとな
り、未処理のフィルムのそれ(6,OX 10−’m+
m/mr@・χRH)となり、吸湿による寸法変化を1
0分の1に押えることができた。また、吸湿速度も約1
0分の1になった。
Example 3 Instead of 2 ml of styrene, methacrylic acid 2,2.3°3
Example 1 was repeated except that -hexafluorobutyl was used and 0.5 ml of divinylbenzene was present in the crosslinking reaction. In this case, the hygroscopic expansion coefficient of the treated film is 0.6 X 10-'mm/mm-XRH, which is 0.6
m/mr@・χRH), and the dimensional change due to moisture absorption is 1
I was able to reduce it to 1/0. In addition, the moisture absorption rate is approximately 1
It became 1/0.

実施例4 全芳香族ポリアミドフィルムの代りに、全芳香族ポリア
ミド繊維(糸径は12.1μm)を用いた以外は、実施
例1を繰返した。この場合、処理した繊維の吸湿率は、
1.5%であり、未処理の繊維のそれ(5,0%)より
約7割吸湿性を押えることができた。また吸湿速度も5
分の1になった。
Example 4 Example 1 was repeated except that wholly aromatic polyamide fibers (thread diameter: 12.1 μm) were used instead of the wholly aromatic polyamide film. In this case, the moisture absorption rate of the treated fiber is
The hygroscopicity was 1.5%, which was about 70% lower than that of untreated fibers (5.0%). Also, the moisture absorption rate is 5
It became 1/1.

実施例5 全芳香族ポリアミドフィルムの代りに、全芳香族ポリア
ミド繊維の織布(糸径は12μm、10本の平均)を用
いた以外は、実施例1を繰返した。
Example 5 Example 1 was repeated except that a woven fabric of wholly aromatic polyamide fibers (thread diameter was 12 μm, average of 10 fibers) was used instead of the wholly aromatic polyamide film.

この場合、処理した繊維の吸湿率は、1.5%であり、
未処理の繊維の繊布のそれ(5,1%)より、約7割吸
湿性を押えることができた。また吸湿速度も5分の1に
なった。
In this case, the moisture absorption rate of the treated fibers is 1.5%,
The hygroscopicity was reduced by approximately 70% compared to that of untreated fiber fabric (5.1%). The moisture absorption rate was also reduced to one-fifth.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一般式−NH−Ar_1−NH−CO−Ar_2
−CO−および/または、−NH−Ar_3−CO−な
る繰返し単位(式中Ar_1、Ar_2、Ar_3は、
それぞれ独立に二価の芳香族環性基を表わす)を有する
全芳香族ポリアミド成形品であって、その表面の一部又
は全部がアミド基からマイケルアクセプターを架橋重合
したN−架橋置換全芳香族ポリアミドで覆われている表
面疎水性全芳香族ポリアミド成形品
(1) General formula -NH-Ar_1-NH-CO-Ar_2
-CO- and/or -NH-Ar_3-CO- repeating unit (wherein Ar_1, Ar_2, Ar_3 are
A wholly aromatic polyamide molded article having N-crosslinked substituted wholly aromatic polyamide molded articles each independently representing a divalent aromatic cyclic group, in which part or all of its surface is crosslinked and polymerized from an amide group to a Michael acceptor. Surface hydrophobic fully aromatic polyamide molded product covered with group polyamide
(2)一般式−NH−Ar_1−NH−CO−Ar_2
−CO−および/または、−NH−Ar_3−CO−な
る繰返し単位(式中Ar_1、Ar_2、Ar_3は、
それぞれ独立に二価の芳香族環性基を表わす)を有する
全芳香族ポリアミド成形品を、アルカリ金属化合物、ま
たは、アルカリ土類金属化合物と反応させて、該ポリア
ミド表面のアミド結合の一部又は全部をN−金属塩とし
、次いで、2重結合または、3重結合を含むハロゲン化
合物と反応させ、さらに、該ポリアミド表面に導入した
2重結合または3重結合を持つ側鎖に、マイケルアクセ
プターを架橋重合させることを特徴とする表面疎水性全
芳香族ポリアミド成形品の製造方法
(2) General formula -NH-Ar_1-NH-CO-Ar_2
-CO- and/or -NH-Ar_3-CO- repeating unit (wherein Ar_1, Ar_2, Ar_3 are
A wholly aromatic polyamide molded article having a group (each independently representing a divalent aromatic cyclic group) is reacted with an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound, and a part of the amide bond on the surface of the polyamide or All of them are made into N-metal salts, and then reacted with a halogen compound containing a double bond or triple bond, and then a Michael acceptor is added to the side chain having a double bond or triple bond introduced into the surface of the polyamide. A method for producing a surface-hydrophobic wholly aromatic polyamide molded article, characterized by cross-linking polymerization of
(3)全芳香族ポリアミド成形品が、全芳香族ポリアミ
ド繊維である特許請求の範囲第1項記載の成形品
(3) The molded article according to claim 1, wherein the wholly aromatic polyamide molded article is a wholly aromatic polyamide fiber.
(4)全芳香族ポリアミド成形品が、全芳香族ポリアミ
ド織布である特許請求の範囲第1項記載の成形品
(4) The molded article according to claim 1, wherein the wholly aromatic polyamide molded article is a wholly aromatic polyamide woven fabric.
(5)全芳香族ポリアミド成形品が、全芳香族ポリアミ
ドフィルムである特許請求の範囲第1項記載の成形品
(5) The molded article according to claim 1, wherein the wholly aromatic polyamide molded article is a wholly aromatic polyamide film.
JP25286485A 1985-11-13 1985-11-13 Wholly aromatic polyamide molding having hydrophobic surface and production thereof Pending JPS62115040A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1123429B2 (en) 1998-10-09 2008-08-13 E.I. Du Pont De Nemours And Company Grafted poly(p-phenylene terephthalamide) fibers

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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