JPWO2012036303A1

JPWO2012036303A1 - 耐衝撃性に優れるポリオキサミド樹脂及び耐衝撃性部品

Info

Publication number: JPWO2012036303A1
Application number: JP2012534079A
Authority: JP
Inventors: 前田　修一; 修一前田; 倉知　幸一郎; 幸一郎倉知; 洋司奥下; 康成花岡; 直靖薮; 知之中川
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2014-02-03
Also published as: US20130172520A1; KR20130060301A; EP2617755A4; EP2617755A1; WO2012036303A1; CN103108900A

Abstract

ジアミン成分の炭素数が１０から１８であるジアミンからなり、９６％硫酸を溶媒とし、濃度が１．０ｇ／ｄｌの溶液を用いて２５℃で測定した相対粘度（ηｒ）が２．１以上であることを特徴とする耐衝撃性に優れるポリオキサミド樹脂、及びその樹脂を含む耐衝撃性部品。従来のポリオキサミド樹脂と比較して十分な高分子量化が達成され、融点と熱分解温度の差から見積もられる成形可能温度幅が広く、溶融成形性に優れ、さらに、脂肪族直鎖ポリオキサミド樹脂に見られる低吸水性、耐薬品性、耐加水分解性、高弾性率、高強度などを損なうことなく、従来の脂肪族ポリオキサミド樹脂に比較して、耐衝撃性にも優れたポリオキサミド樹脂及び耐衝撃性部品を提供する。

Description

関連出願との関係

本件出願は、日本国特許庁に、２０１０年９月１７日に出願した特願２０１０−２０９８５９号、２０１０年９月１７日に出願した特願２０１０−２０９８８７号、及び２０１１年３月３１日に出願した特願２０１１−０８００６５号に基づく優先権を主張する出願であり、これらの出願の内容は参照してここに含めるものである。
技術分野

本発明は、ポリオキサミド樹脂及びその樹脂を含む部品に関する。

ナイロン６、ナイロン６６などに代表される結晶性ポリアミドは、その優れた特性と溶融成形の容易さから、衣料用、産業資材用繊維、あるいは汎用のエンジニアリングプラスチックとして広く用いられているが、一方では吸水による物性変化、酸、高温のアルコール、熱水中での劣化などの問題点も指摘されており、より寸法安定性、耐薬品性に優れたポリアミドへの要求が高まっている。また近年、地球温暖化や資源枯渇などの環境問題が顕在化し、地球環境に配慮した材料が注目されており、植物由来の原料を利用した樹脂材料への要求も高まっている。

一方、ジカルボン酸成分として蓚酸を用いるポリアミド樹脂はポリオキサミド樹脂と呼ばれ、同じアミノ基濃度の他のポリアミド樹脂と比較して融点が高いこと、吸水率が低いことが知られ（特許文献１：特開２００６−５７０３３号公報）、吸水による物性変化が問題となっていた従来のポリアミドが使用困難な分野での活用が期待される。

これまでに、ジアミン成分として種々の脂肪族直鎖ジアミンを用いたポリオキサミド樹脂が提案されている。例えば、ジアミン成分として１，６−ヘキサンジアミンを用いたポリオキサミド樹脂がＳ．Ｗ．Ｓｈａｌａｂｙ．，Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，１１，１（１９７３）（非特許文献１）に教示されている。

ジアミン成分が１，９−ノナンジアミンであるポリオキサミド樹脂（以後、ＰＡ９２と略称する）については、Ｌ．Ｆｒａｎｃｏらが蓚酸源として蓚酸ジエチルを用いた場合の製造法とその結晶構造を開示している（非特許文献２：Ｌ．Ｆｒａｎｃｏｅｔａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ．，３１，３９１２（１９９８））。また、特許文献２（特表平５−５０６４６６号公報）には、ジカルボン酸エステルとして蓚酸ジブチルを用いた場合について、固有粘度が０．９９ｄＬ／ｇ、融点が２４８℃のＰＡ９２を製造したこと、ならびに還元粘度が０．８８ｄＬ／ｇ、融点が２５３℃のＰＡ１０２を製造したことが示されている（特表平５−５０６４６６号公報）。

本出願人は、ジアミン成分として１，９−ノナンジアミン及び２−メチル−１，８−オクタンジアミンの２種のジアミンを特定の比率で用いたポリオキサミド樹脂では十分な高分子量化が達成され、融点と熱分解温度の差から見積もられる成形可能温度幅が広く、溶融成形性に優れ、さらに、脂肪族直鎖ポリオキサミド樹脂に見られる低吸水性を損なうことなく、従来の脂肪族ポリアミド樹脂に比較して、耐薬品性、耐加水分解性などに優れたポリアミド樹脂が出来ることを開示した。（特許文献３：ＷＯ２００８−０７２７５４公報）

一方、特許文献４〜６（米国特許２１３０９４８号、米国特許２５５８０３１号、特表平５−５０６４６６号公報）にジアミン成分が炭素数１０〜１８であるポリオキサミド樹脂が記載されている。

特開２００６−５７０３３号公報特表平５−５０６４６６号公報ＷＯ２００８−０７２７５４公報米国特許２１３０９４８号米国特許２５５８０３１号特表平５−５０６４６６号公報

Ｓ．Ｗ．Ｓｈａｌａｂｙ．，Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，１１，１（１９７３）Ｌ．Ｆｒａｎｃｏｅｔａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ．，３１，３９１２（１９９８）Ｒ．Ｊ．Ｇａｙｍａｎｓｅｔａｌ．，Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ．Ｅｄ．，２２，１３７３（１９８４）

しかしながら、非特許文献１に開示されているジアミン成分として１，６−ヘキサンジアミンを用いたポリオキサミド樹脂は、融点（約３２０℃）が熱分解温度（窒素中の１％重量減少温度；約３１０℃）より高いため、溶融重合、溶融成形が困難であり実用に耐えうるものではなかった。

非特許文献２に教示されているＰＡ９２は固有粘度が０．９７ｄＬ／ｇ、融点が２４６℃のポリマーであるが、強靭な成形体が成形出来ない程度の低分子量体しか得られていない。

また、特許文献２に教示されているＰＡ１０２も強靭な成形体が成形出来ない程度の低分子量体しか得られていないという問題点がある。

特許文献３に教示したポリオキサミド樹脂においても、耐衝撃性および耐酸化性はあまり優れてはいなかった。

特許文献４に記載されているポリオキサミド樹脂は、原料としてシュウ酸ジエステルではなくシュウ酸を使用している。ポリオキサミド樹脂の場合、その高い重合温度のため、原料にシュウ酸を使用することが適切でないことが知られている。（非特許文献３：Ｒ．Ｊ．Ｇａｙｍａｎｓｅｔａｌ．，Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ．Ｅｄ．，２２，１３７３（１９８４））また、特許文献４に記載されているジアミン成分がデカンジアミンであるポリオキサミド樹脂の融点は２２９℃と低く、十分な高分子量を有していなかった。

さらに、特許文献５〜６に記載されているポリオキサミド樹脂は、やはりジアミン成分が炭素数１０〜１８であるポリオキサミド樹脂であるものの、いずれもエタノールやトルエンといった溶媒の中で原料を混合する方法で製造している。この方法では、十分に高分子量になる前の低分子量物が溶媒中に析出してしまうため、未反応の原料、溶媒、および低分子量物の混合体が生成する。高分子量化のために混合体を加熱すると、低分子量物が溶融する前に、未反応の原料の留去や熱分解が生じるため、十分な高分子量を有しなかった。

本発明が解決しようとする課題は、十分な高分子量化が達成され、融点と熱分解温度の差から見積もられる成形可能温度幅が広く、溶融成形性に優れ、さらに、脂肪族直鎖ポリオキサミド樹脂に見られる低吸水性、耐薬品性、耐加水分解性、高弾性率、高強度などを損なうことない、耐衝撃性、さらには耐酸化性に優れたポリオキサミド樹脂を提供することにある。また、地球環境に配慮し、植物由来の原料を利用したポリオキサミド樹脂にすることが望ましい。

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、蓚酸源として蓚酸ジエステルを用い、炭素数が１０から１８（Ｃ１０〜Ｃ１８）である植物由来のジアミンを用い、かつ特定の製法を用いて高分子量化すると、融点と熱分解温度の差が大きく溶融成形性に優れ、さらに直鎖ポリオキサミド樹脂に見られる低吸水性、耐薬品性、耐加水分解性、高弾性率、高強度などを損なうことなく、耐衝撃性、さらには耐酸化性に優れるポリオキサミド樹脂が得られることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、ジカルボン酸成分が蓚酸、ジアミン成分の炭素数が１０から１８である好ましくは植物由来のジアミンからなり、９６％硫酸を溶媒とし、濃度が１．０ｇ／ｄｌのポリアミド樹脂溶液を用いて２５℃で測定した相対粘度（ηｒ）が２．１以上であることを特徴とする耐衝撃性、さらには耐酸化性に優れるポリオキサミド樹脂にある。

また、本発明は、上記の耐衝撃性に優れるポリオキサミド樹脂を含むことを特徴とする耐衝撃性部品を提供する。

本発明の耐衝撃性部品は、シート、フィルム、パイプ、チューブ、モノフィラメント、繊維、容器から選ばれるいずれかの形状であることができる。

また、本発明の耐衝撃性部品は、自動車部材、コンピューター及びコンピューター関連機器、光学機器部材、電気・電子機器、情報・通信機器、精密機器、土木・建築用品、医療用品、家庭用品から選ばれるいずれかであることができる。

本発明のポリオキサミド樹脂は、溶融重合による高分子量化が可能であり、成形可能温度幅が９０℃以上と広く、溶融成形性に優れ、さらに低吸水性、耐薬品性、耐加水分解性、エタノール透過防止性能にも優れており、産業資材、工業材料、家庭用品などの成形材料として、特に優れた耐衝撃性部品として使用することができる。本発明の耐衝撃性に優れるポリオキサミド樹脂及び耐衝撃性部品は、耐衝撃性改良材を用いなくても実用できる。さらには、酸化防止剤を用いなくても耐酸化性に優れることができる。また、植物由来の原料を利用しているので、地球環境に配慮した樹脂材料として使用することができる。

（１）ポリオキサミド樹脂の構成成分
本発明ポリオキサミドは、ジアミン成分の炭素数が１０から１８であるジアミンからなり、９６％硫酸を溶媒とし、濃度が１．０ｇ／ｄｌのポリアミド樹脂溶液を用いて２５℃で測定した相対粘度（ηｒ）が２．１以上、好ましくは２．１〜６．０であるポリオキサミド樹脂である。

本発明のポリオキサミドの製造に用いられる蓚酸源としては、蓚酸ジエステルが用いられ、これらはアミノ基との反応性を有するものであれば特に制限はなく、蓚酸ジメチル、蓚酸ジエチル、蓚酸ジｎ−（またはｉ−）プロピル、蓚酸ジｎ−（またはｉ−、またはｔ−）ブチル等の脂肪族１価アルコールの蓚酸ジエステル、蓚酸ジシクロヘキシル等の脂環式アルコールの蓚酸ジエステル、蓚酸ジフェニル等の芳香族アルコールの蓚酸ジエステル等が挙げられる。

上記の蓚酸ジエステルの中でも炭素原子数が３を超える脂肪族１価アルコールの蓚酸ジエステル、脂環式アルコールの蓚酸ジエステル、芳香族アルコールの蓚酸ジエステルが好ましく、その中でも蓚酸ジブチル及び蓚酸ジフェニルが特に好ましい。

ジアミン成分としては炭素数が１０から１８のジアミンを用いる。好ましくは、炭素数が１０から１８の植物由来のジアミンが好ましい。

１つの態様として、１，１０−デカンジアミンを用いることが好ましい。具体的には、１，１０−デカンジアミンの原料は、特に制限されないが、環境や供給安定性の観点から植物由来の原料が好ましい。１，１０−デカンジアミンの植物由来の原料として、具体的には、トウゴマから採れるひまし油から製造されるセバシン酸が挙げられ、これをジアミンにしたものが植物由来の１，１０−デカンジアミンであり、環境や供給安定性の観点から好ましい。

また、もう１つの態様として、炭素数が１１から１８のジアミンを用いることも好ましく、植物由来のジアミンであることがより好ましい。炭素数が１１から１８の植物由来のジアミンとして、パームから採れるオレイン酸、菜種から採れるエルカ酸などの油脂類から製造される炭素数が１１から１８のジカルボン酸、あるいは針葉樹から採れるトール油から製造される炭素数が１１から１８のジカルボン酸をジアミンにしたものである。炭素数が１１から１８のジアミンは、長鎖であっても、分岐鎖であっても構わない。これらの中で、炭素数が１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８のジアミンを用いたポリオキサミド樹脂は用途に応じてそれぞれに好ましい。また、炭素数が１１〜１６のジアミンが好ましく、炭素数が１２〜１４のジアミンがより好ましい。

炭素数が１１から１８のジアミンの具体例としては、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１２−ジアミノドデカン、１，１３−ジアミノトリデカン、１，１４−ジアミノテトラデカン、１，１５−ジアミノペンタデカン、１，１６−ジアミノヘキサデカン、１，１８−ジアミノオクタデカンなどが代表的なものとして挙げられる。
炭素数が１１から１６のジアミンの具体例としては、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１２−ジアミノドデカン、１，１３−ジアミノトリデカン、１，１４−ジアミノテトラデカン、１，１５−ジアミノペンタデカン、１，１６−ジアミノヘキサデカンなどが代表的なものとして挙げられる。
炭素数が１２から１４のジアミンの具体例としては、１，１２−ジアミノドデカン、１，１３−ジアミノトリデカン、１，１４−ジアミノテトラデカンなどが代表的なものとして挙げられる。

（２）ポリオキサミド樹脂の製造
本発明のポリオキサミド樹脂は、ＷＯ２００８−０７２７５４公報記載の加圧重合によって得ることができる。具体的には、耐圧容器内でジアミンおよび蓚酸ジエステルを混合し、重縮合反応によって生成するアルコール存在下で加圧重合する工程を含むことを特徴とする、ポリオキサミド樹脂の製造方法である。

まずジアミンを耐圧容器内に入れ窒素置換した後、封圧下において反応温度まで昇温する。その後、反応温度において封圧状態を保ったまま蓚酸ジエステルを耐圧容器内に注入し、重縮合反応を開始させる。反応温度は、ジアミンとシュウ酸ジエステルの反応によって生じるポリオキサミドが、同時に生成するアルコール中でスラリー状、もしくは溶液状態を維持でき、かつ熱分解しない温度であれば特に制限されない。例えば、１，１０−デカンジアミンと蓚酸ジブチルを原料とするポリオキサミド樹脂の場合、上記反応温度は、１５０℃から２５０℃が好ましい。また、例えば、１，１２−ドデカンジアミンと蓚酸ジブチルを原料とするポリオキサミド樹脂の場合、上記反応温度は、１５０℃から２３０℃が好ましい。また、蓚酸ジエステルと上記ジアミンの仕込み比は、蓚酸ジエステル／上記ジアミンで、０．８〜１．５（モル比）、好ましくは０．９１〜１．１（モル比）、更に好ましくは０．９９〜１．０１（モル比）である。

次に耐圧容器内を封圧状態に保ちながらポリオキサミド樹脂の融点以上かつ熱分解しない温度以下に昇温する。例えば、１，１０−デカンジアミンと蓚酸ジブチルを原料とするポリオキサミド樹脂の場合、融点は２５１℃であることから、２５５℃以上３００℃以下、好ましくは２６０℃以上２９０℃以下、更に好ましくは２６５℃以上２８０℃以下に昇温する。また、例えば、１，１２−ドデカンジアミンと蓚酸ジブチルを原料とするポリオキサミド樹脂の場合、融点は２３５℃であることから、２４０℃以上３００℃以下、好ましくは２４５℃以上２９０℃以下、更に好ましくは２５０℃以上２８０℃以下に昇温する。所定温度に到達するまでの耐圧容器内の圧力は、およそ生成するアルコールの飽和蒸気圧から０．１ＭＰａ、好ましくは１ＭＰａから０．２ＭＰａに調整する。所定温度に到達後は、生成したアルコールを留去しながら放圧し、必要に応じて常圧窒素気流下もしくは減圧下において継続して重縮合反応を行う。減圧重合を行う場合の好ましい最終到達圧力は７６０〜０．１Ｔｏｒｒである。

（３）ポリアミド樹脂の性状及び物性
本発明から得られるポリオキサミド樹脂の分子量に特別の制限はないが、ポリオキサミド樹脂濃度が１．０ｇ／ｄｌの９６％濃硫酸溶液を用い、２５℃で測定した相対粘度ηｒが２．１以上である。成形加工性や成形物の物性のバランスの観点から、ポリオキミドの相対粘度（ηｒ）は、２．１〜６．０の範囲内である。好ましくは２．３〜５．５であり、２．５〜４．５が特に好ましい。

本発明のポリオキサミド樹脂は、カルボン酸成分として蓚酸を用い、ジアミン成分として炭素数１０から１８のジアミンを用い、かつ上記の相対粘度にすることで、蓚酸と１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンからなるポリオキサミドと比べて、耐衝撃性を向上させることが可能である。ＩＺＯＤ衝撃強度で５１Ｊ／ｍ以上が好ましく、５１〜１００Ｊ／ｍがより好ましい。好ましく６０〜１００Ｊ／ｍであることも可能である。

本発明のポリオキサミド樹脂は、カルボン酸成分として蓚酸を用い、ジアミン成分として炭素数１０から１８のジアミンを用い、かつ上記の相対粘度にすることで、蓚酸と１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンからなるポリオキサミドと比べて、耐酸化性を向上させることが可能である。酸化熱量で６００ｍＪ／ｍｇ以下が好ましく、１００〜６００ｍＪ／ｍｇがより好ましい。好ましく１００〜３００ｍＪ／ｍｇであることも可能である。

（４）ポリオキサミド樹脂に配合できる成分
本発明により得られるポリオキサミド樹脂は、上記の蓚酸エステルと上記の炭素数１０〜１８のジアミンとを反応させて製造されるものであり、これらの蓚酸エステルと炭素数１０〜１８のジアミンだけを反応させて製造したポリオキサミド樹脂は好ましいが、本発明により得られるポリオキサミド樹脂には、本発明の効果を損なわない範囲で他のジカルボン酸成分を混合する事が出来る。蓚酸以外の他のジカルボン酸成分としては、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、２−メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、２，２−ジメチルグルタル酸、３，３−ジエチルコハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸などの脂肪族ジカルボン酸、また、１，３−シクロペンタンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸、さらにテレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，４−フェニレンジオキシジ酢酸、１，３−フェニレンジオキシジ酢酸、ジ安息香酸、４，４’−オキシジ安息香酸、ジフェニルメタン−４，４’−ジカルボン酸、ジフェニルスルホン−４，４’−ジカルボン酸、４，４’−ビフェニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸などを単独で、あるいはこれらの任意の混合物を重縮合反応時に添加することもできる。さらに、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸などの多価カルボン酸を溶融成形が可能な範囲内で用いることもできる。混合することができる他のジカルボン酸成分もしくは多価カルボン酸成分の量は、蓚酸を含めた全カルボン酸成分の中で５０モル％未満から０．０１モル％、好ましくは２０モル％〜０．０５モル％、さらに好ましくは１０モル％〜０．１モル％である。

また、本発明から得られるポリアミド樹脂には本発明の効果を損なわない範囲で、他のジアミン成分を混合する事が出来る。炭素数１０から１８のジアミン以外の他のジアミン成分としては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、１，４−ブタンジアミン、１，６−ヘキサンジアミン、１，８−オクタンジアミン、１，９−ノナンジアミン、２−メチル−１，８−オクタンジアミン、３−メチル−１，５−ペンタンジアミン、２−メチル−１，５−ペンタンジアミン、２，２，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジアミン、２，４，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジアミン、５−メチル−１，９−ノナンジアミンなどの脂肪族ジアミン、さらにシクロヘキサンジアミン、メチルシクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミンなどの脂環式ジアミン、さらにｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−キシレンジアミン、ｍ−キシレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテルなどの芳香族ジアミンなどを単独で、あるいはこれらの任意の混合物を重縮合反応時に添加することもできる。混合することができる他のジアミン成分の量は、炭素数１０から１８のジアミンを含めた全ジアミン成分の中で５０モル％未満から０．０１モル％、好ましくは２０モル％〜０．０５モル％、さらに好ましくは１０モル％〜０．１モル％である。

また、本発明には本発明の効果を損なわない範囲で、他のポリオキサミドや、芳香族ポリアミド、脂肪族ポリアミド、脂環式ポリアミドなどポリアミド類を混合することが可能である。更に、ポリアミド以外の熱可塑性ポリマー、エラストマーを同様に配合することができる。その配合量としては、種類によるが、本発明のポリアミド樹脂１００質量部に対して１０〜１００質量部、好ましくは１０〜５０質量部、さらに好ましくは１０〜３０質量部である。

さらに、本発明により得られるポリオキサミド樹脂には必要に応じて、銅化合物などの安定剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、結晶化促進剤、ガラス繊維、可塑剤、潤滑剤などを重縮合反応時、またはその後に添加することもできる。本発明の耐衝撃性、さらには耐酸化性に優れるポリオキサミド樹脂及びポリオキサミド樹脂成形品は、耐衝撃性改良材または酸化防止剤を用いなくても実用できることを特徴としているが、必要に応じて耐衝撃性改良材または酸化防止剤を追加してもよい。その配合量は、添加剤の種類によるが、本発明のポリアミド樹脂１００質量部に対して０．０１〜５０質量部、好ましくは１〜４０質量部、さらに好ましくは１〜３０質量部である。

（５）ポリオキサミド樹脂の成形加工
本発明により得られるポリオキサミド樹脂の成形方法としては、射出、押出、中空、プレス、ロール、発泡、真空・圧空、延伸などポリアミドに適用できる公知の成形加工法はすべて可能であり、これらの成形法によってフィルム、シート、成形品、繊維などに加工することができる。

（６）耐衝撃性部品
本発明によって得られる耐衝撃性部品は、従来ポリアミド成形物が用いられてきた各種成形品、シート、フィルム、パイプ、チューブ、モノフィラメント、繊維、容器等として自動車部材、コンピューター及び関連機器、光学機器部材、電気・電子機器、情報・通信機器、精密機器、土木・建築用品、医療用品、家庭用品などにおいて、耐衝撃性部品として使用できる。
本発明における耐衝撃性部品は、実施例に規定されている測定方法で測定される衝撃強度が５０Ｊ／ｍ以上であることができ、好ましくは６０Ｊ／ｍ以上、さらに好ましくは７０／ｍ以上、特に７５Ｊ／ｍ以上であることができ、また、実施例に規定されている測定方法で測定される酸化熱量が５５０ｍＪ／ｍ以下であることができ、好ましくは４００ｍＪ／ｍ以下、さらに好ましくは３００ｍＪ／ｍ以下であることができる。すなわち、本発明における耐衝撃性部品は、耐酸化性部品であることができる。

［物性測定、成形、評価方法］
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。なお、実施例中の相対粘度、融点、結晶化温度、酸化熱量、及び飽和吸水率の測定、耐薬品性、耐加水分解性の評価、フィルム成形及び引張強度、曲げ弾性率、耐衝撃強度、熱変形温度の測定、エタノール透過性は以下の方法により行った。

（１）相対粘度（ηｒ）
ηｒはポリアミドの９６％硫酸溶液（濃度：１．０ｇ／ｄｌ）を使用してオストワルド型粘度計を用いて２５℃で測定した。

（２）融点（Ｔｍ）及び結晶化温度（Ｔｃ）
Ｔｍ及びＴｃは、ＰｅｒｋｉｎＥＬｍｅｒ社製ＰＹＲＩＳＤｉａｍｏｎｄＤＳＣ用いて窒素雰囲気下で測定した。３０℃から２８０℃まで２０℃／分の速度で昇温し（昇温ファーストランと呼ぶ）、２８０℃で５分保持したのち、３０℃まで２０℃／分の速度で降温し（降温ファーストランと呼ぶ）、次に２８０℃まで２０℃／分の速度で昇温した（昇温セカンドランと呼ぶ）。得られたＤＳＣチャートから降温ファーストランの発熱ピーク温度をＴｃ、昇温セカンドランの吸熱ピーク温度をＴｍとした。

（３）フィルム成形
東邦マシナリー社製真空プレス機ＴＭＢ−１０を用いてフィルム成形を行った。５００〜７００Ｐａの減圧雰囲気下２８０℃で５分間加熱溶融させた後、５ＭＰａで１分間プレスを行いフィルム成形した。次に減圧雰囲気を常圧まで戻したのち室温５ＭＰａで１分間冷却結晶化させてフィルムを得た。

（４）酸化熱量
（３）のフィルム成形で得られたフィルムに対し、セイコーインスツルメンツ社製ＲＤＣ２２０を用いて耐酸化性の評価を行った。セイコーインスツルメンツ社製ＲＤＣ２２０に得られたフィルムをセットし、１００ｍｌ／分の窒素気流下で、昇温速度２０℃／分で、室温から１９０℃まで昇温し、１９０℃で保持し、開始から６０分後に、１００ｍｌ／分の酸素気流下に切り替え、フィルムの発熱量を測定した。測定された発熱量を酸化熱量とし、耐酸化性の指標として用いた。

（５）飽和吸水率
ポリオキサミド樹脂を（６）の条件で成形したフィルム（寸法：２０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍ；重量約０．０５ｇ）を２３℃のイオン交換水に浸漬し、所定時間ごとにフィルムを取り出し、フィルムの重量を測定した。フィルム重量の増加率が０．２％の範囲で３回続いた場合にポリアミド樹脂フィルムへの水分の吸収が飽和に達したと判断して、水に浸漬する前のフィルムの重量（Ｘｇ）と飽和に達した時のフィルムの重量（Ｙｇ）から式（１）により飽和吸水率（％）を算出した。

（６）耐薬品性
得られるポリオキサミドの熱プレスフィルムを以下に列挙する薬品中に７日間浸漬した後に、フィルムの重量残存率（％）及び外観の変化を観測した。濃塩酸、６４％硫酸、３０％水酸化ナトリウム水溶液、５％過マンガン酸カリウム水溶液のそれぞれの溶液においては２３℃下で、また、ベンジルアルコールについては５０℃において浸漬した試料について試験を行った。

（７）耐加水分解性
得られるポリオキサミドの熱プレスフィルムをオートクレーブに入れ、水、０．５モル／ｌ硫酸、１モル／ｌ水酸化ナトリウム水溶液中でそれぞれ１２１℃、６０分間処理した後の重量残存率（％）、及び外観変化を調べた。

（８）機械的物性
以下に示す〔１〕〜〔４〕の測定は、下記の試験片を樹脂温度２８０℃、金型温度８０℃の射出成形により成形し、これを用いて行った。

〔１〕引張試験（引張降伏点強さ）：ＡＳＴＭＤ６３８に記載のＴｙｐｅＩの試験片を用いてＡＳＴＭＤ６３８に準拠して測定した。

〔２〕曲げ試験（曲げ弾性率）：試験片寸法１２９ｍｍ×１２．７ｍｍ×３．２ｍｍの試験片を用いてＡＳＴＭＤ７９０に準拠し、２３℃で測定した。

〔３〕衝撃強度（アイゾットノッチ付）：試験片寸法６３．５ｍｍ×１２．７ｍｍ×３．２ｍｍの試験片を用いてＡＳＴＭＤ２５６に準拠し、２３℃で測定した。

〔４〕荷重たわみ温度：試験片寸法１２９ｍｍ×１２．７ｍｍ×３．２ｍｍの試験片を用いてＡＳＴＭＤ６４８に準拠し、荷重１．８２ＭＰａで測定した。

（９）エタノール透過係数
φ７５ｍｍ、厚み０．１ｍｍの熱プレスフィルムについて、ガス透過率測定装置を用いて、６０℃におけるエタノール透過係数を測定した。エタノール透過係数は次式から計算した。試料の透過面積は７８．５ｃｍ^２である。
エタノール透過係数（ｇ・ｍｍ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｏｍ）＝［透過重量（ｇ）×フィルム厚さ（ｍｍ）］／［透過面積（ｍ^２）×日数（ｄａｙ）×圧力（ａｔｏｍ）］

［実施例１］
（ｉ）前重縮合工程：攪拌機、温度計、トルクメーター、圧力計、窒素ガス導入口、放圧口、ポリマー取出口、および直径１／８インチのＳＵＳ３１６製配管によって原料フィードポンプを直結させた原料投入口を備えた５Ｌの耐圧容器に、植物由来の１，１０−デカンジアミン８７５．０ｇ（５．０８０９モル）を仕込み、耐圧容器内を純度が９９．９９９９％の窒素ガスで３．０ＭＰａに加圧した後、次に常圧まで窒素ガスを放出する操作を５回繰り返した後、封圧下、系内を昇温した。２０分間かけて内部温度を１９０℃にした後、シュウ酸ジブチル１０２７．６ｇ（５．０８０８モル）を原料フィードポンプにより流速６５ｍｌ／分で約１７分間かけて反応容器内に注入した。全量注入直後の耐圧容器内の内圧は、重縮合反応により生成した１−ブタノールによって０．６５ＭＰａまで上昇し、内部温度は１９７℃まで上昇した。

（ｉｉ）後重縮合工程：注入直後から生成したブタノールの留去を開始し、内圧を０．５０ＭＰａに保持したまま、２時間かけて内部温度を２５０℃にした。内部温度が２５０℃に達した直後から放圧口より重縮合反応によって生成した１−ブタノールを２０分間かけて抜き出した。放圧後、２６０ｍｌ／分の窒素気流下において昇温を開始し、１時間かけて内部温度を２７０℃にし、２７０℃において１時間反応させた。その後、攪拌を止め、溶融樹脂内の気泡を抜く為、系内を窒素で３ＭＰａに加圧して１０分間静置した後、内圧０．５ＭＰａまで放圧し、重合物を圧力容器下部より紐状に抜き出した。紐状の重合物は直ちに水冷し、水冷した紐状の重合物はペレタイザーによってペレット化した。得られた重合物は強靭なポリマーであった。

次に、このポリオキサミドを、シリンダ温度２８０℃、金型温度８０℃、射出ピーク圧力１４０ＭＰａで射出成形し、得られた成形品の各種物性値を測定した。得られた結果を下記の表５に示す。

［実施例２］
（ｉ）前重縮合工程：攪拌機、温度計、トルクメーター、圧力計、窒素ガス導入口、放圧口、ポリマー取出口、および直径１／８インチのＳＵＳ３１６製配管によって原料フィードポンプを直結させた原料投入口を備えた５Ｌの耐圧容器に、植物由来の１，１０−デカンジアミン８７５．０５ｇ（５．０８１２モル）を仕込み、耐圧容器内を純度が９９．９９９９％の窒素ガスで３．０ＭＰａに加圧した後、次に常圧まで窒素ガスを放出する操作を５回繰り返した後、封圧下、系内を昇温した。２０分間かけて内部温度を１９０℃にした後、シュウ酸ジブチル１０２７．１４ｇ（５．０８１２モル）を原料フィードポンプにより流速６５ｍｌ／分で約１７分間かけて反応容器内に注入すると同時に昇温した。全量注入直後の耐圧容器内の内圧は、重縮合反応により生成した１−ブタノールによって０．７５ＭＰａまで上昇し、内部温度は１９３℃まで上昇した。

［比較例１］
（ｉ）前重縮合工程：撹拌機、還流冷却器、窒素導入管、原料投入口を備えた内容積が５Ｌのセパラブルフラスコの内部を純度が９９．９９９９％の窒素ガスで置換し、脱水済みトルエン２０００ｍｌ、植物由来の１，１０−デカンジアミン１０３１ｇ（５．９８６８モル）を仕込んだ。このセパラブルフラスコをオイルバス中に設置して５０℃に昇温した後、蓚酸ジブチル１２１１ｇ（５．９８７１モル）を仕込んだ。次にオイルバスの温度を１３０℃まで昇温し、還流下、５時間反応を行った。なお、原料仕込みから反応終了までの全ての操作は５０ｍｌ／分の窒素気流下で行った。

（ｉｉ）後重縮合工程：上記操作によって得られた前重合物を攪拌機、温度計、トルクメーター、圧力計、窒素ガス導入口及びポリマー取り出し口を備えた５Ｌの圧力容器に仕込み、圧力容器内を３．０ＭＰａ以上の加圧下に保ち、次に常圧まで窒素ガスを放出する操作を５回繰り返した後、窒素気流及び常圧下、系内を昇温した。１．５時間かけて内部温度を１２０℃にした。この時、ブタノールの留出を確認した。ブタノールを留出させながら５時間かけて２７０℃まで昇温し、２時間反応させた。その後攪拌を止め、１０分間静置した後に系内を窒素で３．０ＭＰａに加圧し、重合物を圧力容器下部より紐状に抜き出した。紐状の重合物は直ちに水冷し、水冷した紐状の重合物はペレタイザーによってペレット化した。得られた重合物は白色の強靭なポリマーであった。

［比較例２］
（ｉ）前重縮合工程：撹拌機、空冷管、窒素導入管、原料投入口を備えた内容積が５Ｌのセパラブルフラスコの内部を純度が９９．９９９９％の窒素ガスで置換し、蓚酸ジブチル１２１１ｇ（５．９８７１モル）を仕込んだ。この容器を２０℃に保ち、攪拌しながら植物由来ではない１，９−ノナンジアミン８０７．６ｇ（５．１０２モル）、２−メチル−１，８−オクタンジアミン１４２．５ｇ（０．９００４モル）を加え、重縮合反応を行った。なお、原料仕込みから反応終了までの全ての操作は２００ｍｌ／分の窒素気流下で行った。

（ｉｉ）後重縮合工程：上記操作によって得られた前重合物を攪拌機、温度計、トルクメーター、圧力計、窒素ガス導入口及びポリマー取り出し口を備えた５Ｌの圧力容器に仕込み、圧力容器内を３．０ＭＰａ以上の加圧下に保ち、次に常圧まで窒素ガスを放出する操作を５回繰り返した後、窒素気流及び常圧下、系内を昇温した。１．５時間かけて内部温度を１２０℃にした。この時、ブタノールの留出を確認した。ブタノールを留出させながら５時間かけて２６０℃まで昇温し、２時間反応させた。その後、系内を２５０℃に降温し、攪拌を止め２５分間静置した後に系内を窒素で３．５ＭＰａに加圧し、重合物を圧力容器下部より紐状に抜き出した。紐状の重合物は直ちに水冷し、水冷した紐状の重合物はペレタイザーによってペレット化した。得られた重合物は白色の強靭なポリマーであった。

［比較例３］
（ｉ）前重縮合工程：撹拌機、空冷管、窒素導入管、原料投入口を備えた内容積が５Ｌのセパラブルフラスコの内部を純度が９９．９９９９％の窒素ガスで置換し、蓚酸ジブチル１２１１ｇ（５．９８７１モル）を仕込んだ。この容器を２０℃に保ち、攪拌しながら植物由来ではない１，９−ノナンジアミン５６．８６ｇ（０．３５９２モル）、２−メチル−１，８−オクタンジアミン８９０．８ｇ（５．６２７９モル）を加え、重縮合反応を行った。なお、原料仕込みから反応終了までの全ての操作は２００ｍｌ／分の窒素気流下で行った。

［比較例４］、［比較例５］および［比較例６］は、それぞれ植物由来ではないナイロン６、ナイロン６６およびナイロン１２とする。

実施例１、実施例２、及び比較例１〜４により得られたポリオキサミドおよびポリアミドのジアミン組成、ηｒ、融点（Ｔｍ）、結晶化温度（Ｔｃ）、酸化熱量を表１に示す。実施例１、実施例２により得られたポリオキサミドは比較例２および比較例３に比べて低い酸化熱量を示す。本発明のジアミン成分の炭素数が１０であるポリオキサミド樹脂は耐酸化性に優れている。

［比較例４］
本発明で得られるポリアミド樹脂に替えてナイロン６（宇部興産製、ＵＢＥナイロン１０１５Ｂ）を用いてフィルムを成形した。得られたナイロン６のフィルムは無色透明の強靭なフィルムであった。このフィルムの飽和吸水率、耐薬品性、耐加水分解性、エタノール透過性を評価した。結果を表２、３及び４にそれぞれ示す。

［比較例５］
本発明で得られるポリアミド樹脂に替えてナイロン６６（宇部興産製、ＵＢＥナイロン２０２０Ｂ）を用いてフィルムを成形した。得られたナイロン６６のフィルムは無色透明の強靭なフィルムであった。このフィルムの飽和吸水を評価した。結果を表２にそれぞれ示す。

［比較例６］
本発明で得られるポリアミド樹脂に替えてナイロン１２（宇部興産製、ＵＢＥＳＴＡ３０１４Ｕ）を用いてフィルムを成形した。得られたナイロン１２のフィルムは無色透明の強靭なフィルムであった。このフィルムの飽和吸水率、耐薬品性を評価した。結果を表２及び３にそれぞれ示す。

実施例１、実施例２、及び比較例１〜４で得られたポリアミド樹脂の射出成形物の機械的物性を表５に示す。実施例１および実施例２により得られたポリオキサミドは比較例２および比較例３に比べて相対粘度は小さいにもかかわらず、高いアイゾット衝撃強度を示す。本発明のポリオキサミド樹脂は耐衝撃性に優れている。

表２、３、４、５及び６から、本発明のジアミン成分として１，１０−デカンジアミンを用いるポリオキサミド樹脂はナイロン６、ナイロン６６や１２と比較して低吸水であり、耐薬品性、耐加水分解性、エタノールバリア性に優れるだけでなく、ドライ状態でのアイゾット衝撃強度が優れる。

［実施例１１］
（ｉ）前重縮合工程：攪拌機、温度計、トルクメーター、圧力計、窒素ガス導入口、放圧口、ポリマー取出口、および直径１／８インチのＳＵＳ３１６製配管によって原料フィードポンプを直結させた原料投入口を備えた５Ｌの耐圧容器に、１，１２−ドデカンジアミン９２９．９ｇ（４．６４１モル）を仕込み、耐圧容器内を純度が９９．９９９９％の窒素ガスで３．０ＭＰａに加圧した後、次に常圧まで窒素ガスを放出する操作を５回繰り返した後、封圧下、系内を昇温した。２０分間かけて内部温度を１９０℃にした後、シュウ酸ジブチル９８８．０ｇ（４．６４０モル）を原料フィードポンプにより流速６５ｍｌ／分で約１７分間かけて反応容器内に注入した。全量注入直後の耐圧容器内の内圧は、重縮合反応により生成した１−ブタノールによって０．５４ＭＰａまで上昇し、内部温度は１９２℃まで上昇した。

（ｉｉ）後重縮合工程：注入直後から生成したブタノールの留去を開始し、内圧を０．５０ＭＰａに保持したまま、２時間かけて内部温度を２３５℃にした。内部温度が２３５℃に達した直後から放圧口より重縮合反応によって生成した１−ブタノールを２０分間かけて抜き出した。放圧後、２６０ｍｌ／分の窒素気流下において昇温を開始し、１時間かけて内部温度を２６０℃にし、２６０℃において１時間反応させた。その後、攪拌を止めて系内を窒素で３ＭＰａに加圧して１０分間静置した後、内圧０．１ＭＰａまで放圧し、重合物を圧力容器下部より紐状に抜き出した。紐状の重合物は直ちに水冷し、水冷した紐状の重合物はペレタイザーによってペレット化した。得られた重合物は強靭なポリマーであった。

次に、このポリオキサミドを、シリンダ温度２８０℃、金型温度８０℃、射出ピーク圧力１４０ＭＰａで射出成形し、得られた成形品の各種物性値を測定した。得られた結果を下記の表１１に示す。

［実施例１２］
（ｉ）前重縮合工程：攪拌機、温度計、トルクメーター、圧力計、窒素ガス導入口、放圧口、ポリマー取出口、および直径１／８インチのＳＵＳ３１６製配管によって原料フィードポンプを直結させた原料投入口を備えた５Ｌの耐圧容器に、１，１２−ドデカンジアミン９３０．９ｇ（４．６４６モル）を仕込み、耐圧容器内を純度が９９．９９９９％の窒素ガスで３．０ＭＰａに加圧した後、次に常圧まで窒素ガスを放出する操作を５回繰り返した後、封圧下、系内を昇温した。２０分間かけて内部温度を１９０℃にした後、シュウ酸ジブチル９８９．２ｇ（４．６４６モル）を原料フィードポンプにより流速６５ｍｌ／分で約１７分間かけて反応容器内に注入した。全量注入直後の耐圧容器内の内圧は、重縮合反応により生成した１−ブタノールによって０．５５ＭＰａまで上昇し、内部温度は１９３℃まで上昇した。

［実施例１３］
（ｉ）前重縮合工程：攪拌機、温度計、トルクメーター、圧力計、窒素ガス導入口、放圧口、ポリマー取出口、および直径１／８インチのＳＵＳ３１６製配管によって原料フィードポンプを直結させた原料投入口を備えた５Ｌの耐圧容器に、１，１８−オクタデカンジアミン１０９２．４ｇ（３．８４７モル）を仕込み、耐圧容器内を純度が９９．９９９９％の窒素ガスで３．０ＭＰａに加圧した後、次に常圧まで窒素ガスを放出する操作を５回繰り返した後、封圧下、系内を昇温した。２０分間かけて内部温度を１９０℃にした後、シュウ酸ジブチル７７７．５ｇ（３．８４６モル）を原料フィードポンプにより流速６５ｍｌ／分で約１６分間かけて反応容器内に注入すると同時に昇温した。全量注入直後の耐圧容器内の内圧は、重縮合反応により生成した１−ブタノールによって０．５０ＭＰａまで上昇し、内部温度は１９０℃まで上昇した。

（ｉｉ）後重縮合工程：注入直後から生成したブタノールの留去を開始し、内圧を０．５０ＭＰａに保持したまま、３０分間かけて内部温２００℃にした。内部温度が２００℃に達した直後から放圧口より重縮合反応によって生成した１−ブタノールを２０分間かけて抜き出した。放圧後、２６０ｍｌ／分の窒素気流下において昇温を開始し、１時間かけて内部温度を２３０℃にし、２３０℃において１時間反応させた。その後、攪拌を止めて系内を窒素で３ＭＰａに加圧して１０分間静置した後、内圧０．１ＭＰａまで放圧し、重合物を圧力容器下部より紐状に抜き出した。紐状の重合物は直ちに水冷し、水冷した紐状の重合物はペレタイザーによってペレット化した。得られた重合物は強靭なポリマーであった。

次に、このポリオキサミドを、シリンダ温度２５０℃、金型温度８０℃、射出ピーク圧力１４０ＭＰａで射出成形し、得られた成形品の各種物性値を測定した。得られた結果を下記の表１１に示す。

実施例１１〜１３及び比較例２〜４により得られたポリオキサミドおよびポリアミドのジアミン組成、ηｒ、融点（Ｔｍ）、結晶化温度（Ｔｃ）、酸化熱量を表７に示す。実施例１１、実施例１２により得られたポリオキサミドは比較例３に比べて低い酸化熱量を示す。本発明のジアミン成分の炭素数が１１から１８であるポリオキサミド樹脂は耐酸化性に優れている。

実施例１１、実施例１２、実施例１３及び比較例２、比較例３および比較例４で得られたポリアミド樹脂の射出成形物の機械的物性を表１１に示す。実施例１１、実施例１２および実施例１３により得られたポリオキサミドは比較例２、比較例３および比較例４に比べて高いアイゾット衝撃強度を示す。本発明のジアミン成分の炭素数が１１から１８であるポリオキサミド樹脂は耐衝撃性に優れている。

表８、９、１０及び１１から、本発明のジアミン成分の炭素数が１１〜１８であるポリオキサミド樹脂はナイロン６、ナイロン６６や１２と比較して低吸水であり、耐薬品性、耐加水分解性に優れるだけでなく、ドライ状態でのアイゾット衝撃強度が優れる。

本発明のポリオキサミド樹脂は、低吸水性、耐薬品性、耐加水分解性、エタノール透過防止性能などに優れ、溶融成形加工性、耐衝撃性および耐酸化性に優れたポリオキサミド樹脂である。産業資材、工業材料、家庭用品などの成形材料として好適に使用することができる。たとえば、各種射出成形品、シート、フィルム、パイプ、チューブ、モノフィラメント、繊維等として自動車部材、コンピューター及びコンピューター関連部品、光学機器部材、電気・電子機器、情報・通信関連機器、精密機器、土木・建築用品、医療用品、家庭用品などの耐衝撃性部品として使用できる。

Claims

ジカルボン酸成分が蓚酸、ジアミン成分が炭素数１０から１８のジアミンを含むポリオキサミド樹脂であり、
ポリオキミド樹脂濃度が１．０ｇ／ｄｌの溶媒が９６％硫酸である溶液を２５℃でオストワルド型粘度計を用いて測定した相対粘度（ηｒ）が２．１以上であることを特徴とするポリオキサミド樹脂。
ジアミン成分が炭素数１０の１，１０−デカンジアミンであることを特徴とする請求項１に記載のポリオキサミド樹脂。
ジアミン成分が炭素数１１から１８のジアミンであることを特徴とする請求項１に記載のポリオキサミド樹脂。
ポリオキミド樹脂濃度が１．０ｇ／ｄｌの溶媒が９６％硫酸である溶液を２５℃でオストワルド型粘度計を用いて測定した相対粘度（ηｒ）が２．１〜６．０であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のポリオキサミド樹脂。
前記ジアミン成分が植物由来のジアミンであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリオキサミド樹脂。
蓚酸以外の他のジカルボン酸成分を、蓚酸を含めた全カルボン酸成分の中で２０モル％〜０．０５モル％さらに含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のポリオキサミド樹脂。
１，１０−デカンジアミン以外の他のジアミン成分を、１，１０−デカンジアミンを含めた全ジアミン成分の中で２０モル％〜０．０５モル％さらに含むことを特徴とする請求項１，２，４〜６のいずれか１項に記載のポリオキサミド樹脂。
炭素数が１１から１８であるジアミン以外の他のジアミン成分を、炭素数が１１から１８であるジアミンを含めた全ジアミン成分の中で２０モル％〜０．０５モル％さらに含むことを特徴とする請求項１、３〜６のいずれか１項に記載のポリオキサミド樹脂。
耐衝撃性部品に用いることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のポリオキサミド樹脂。
請求項９に記載のポリオキサミド樹脂を含む耐衝撃性部品。
シート、フィルム、パイプ、チューブ、モノフィラメント、繊維及び容器からなる群より選ばれるいずれかの形状である請求項１０に記載の耐衝撃性部品。
自動車部品、コンピューター及びコンピューター関連機器、光学機器部品、電気・電子機器、情報・通信機器、精密機器、土木・建築用品、医療用品及び家庭用品からなる群より選ばれるいずれかである請求項１０又は１１に記載の耐衝撃性部品。