TW201410785A - 聚醚聚醯胺樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種聚醚聚醯胺樹脂組成物,其係相對於聚醚聚醯胺樹脂100質量份,摻合了填充劑15~200質量份,該聚醚聚醯胺樹脂之二胺構成單元來自特定之聚醚二胺化合物及亞二甲苯二胺且二羧酸構成單元來自碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸。
Description
本發明係關於聚醚聚醯胺樹脂組成物,詳言之係關於適合作為汽車零件或電氣零件、電子零件等材料的聚醚聚醯胺樹脂組成物。
聚醯胺樹脂係作為耐衝擊性、耐磨擦‧磨損性等機械強度優異、耐熱性、耐油性等也優異的工程塑膠,廣泛使用於汽車零件、電子‧電氣設備零件、OA設備零件、機械零件、建材‧住設相關零件等領域,近年使用領域更為擴大。
聚醯胺樹脂已知有例如聚醯胺6、聚醯胺66等許多種類,但由間亞二甲苯二胺與己二酸獲得之間亞二甲苯己二醯胺(以下也稱為「MXD6」),與聚醯胺6、聚醯胺66等不同,於主鏈有芳香環且係高剛性、低吸水率,耐油性優異,且於成形時之成形收縮率小、收縮(shrink)或翹曲小,因此也適於精密成形,被視為極優良的聚醯胺樹脂。因此,MXD6作為汽車等輸送機零件、一般機械零件、精密機械零件、電子‧電氣設備零件、休閒運動用品、土木建築用構件等各式各樣的領域中的成形材料,尤其作為射出成形用材料,近年更廣為被利用。
但是MXD6比起聚醯胺66等其他聚醯胺,剛性較大,雖有強度但是對於更大的衝擊為脆性,已有人對於MXD6進行了各種探討(例如參考專利文獻1)。
又,也正尋求更強的聚醯胺樹脂材料。作為強度大於MXD6的強間亞二甲苯系聚醯胺樹脂,有由間亞二甲苯二胺與對亞二甲苯二胺之混合二胺獲得的亞二甲苯己二醯胺(以下也稱為「MP6」)。但是MP6,與MXD6同樣對於強大的衝擊為脆性,都需要改善韌性。
【專利文獻1】日本特開昭51-63860號公報
本發明之目的係解決上述課題,提供比既存之聚醯胺樹脂的強度更強、且靱性更高、結晶化優異,並且能成為耐衝擊性等機械物性優異的成形品的聚醚聚醯胺樹脂組成物及其成形品。
本發明提供以下之聚醚聚醯胺樹脂組成物及成形品。
<1>一種聚醚聚醯胺樹脂組成物,其係相對於聚醚聚醯胺樹脂(A1)100質量份摻合了填充劑(B)15~200質量份;聚醚聚醯胺樹脂(A1),其二胺構成單元來自於下列通式(1)表示之聚醚二胺化合物(a1-1)及亞二甲苯二胺(a-2)且二羧酸構成單元來自於碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸;
(式中,x1+z1表示1~30,y1表示1~50,R1表示伸丙基)
<2>一種成形品,包含如<1>之聚醚聚醯胺樹脂組成物。
<3>一種聚醚聚醯胺樹脂組成物,其係相對於聚醚聚醯胺樹脂(A2)100
質量份摻合了填充劑(B)15~200質量份;聚醚聚醯胺樹脂(A2),其二胺構成單元來自於下列通式(2)表示之聚醚二胺化合物(a2-1)及亞二甲苯二胺(a-2)且二羧酸構成單元來自於碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸
(式中,x2+z2表示1~60,y2表示1~50,R2表示伸丙基)。
<4>一種成形品,其包含如<3>之聚醚聚醯胺樹脂組成物。
本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物,比起既有之聚醯胺樹脂(MXD6、MP6)材料,衝擊強度或拉伸彈性係數更優異,故係強度強、靱性高之亞二甲苯系聚醯胺樹脂系組成物,作為射出成形用材料特別合適。
又,由本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物獲得之成形品,結晶化的程度也足夠,且耐衝擊性等機械物性優異。
作為第一發明,本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物,係相對於聚醚聚醯胺樹脂(A1)100質量份,摻合了填充劑(B)15~200質量份;聚醚聚醯胺樹脂(A1),其二胺構成單元來自於下列通式(1)表示之聚醚二胺化合物(a1-1)及亞二甲苯二胺(a-2)且二羧酸構成單元來自於碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸。
(式中,x1+z1表示1~30,y1表示1~50,R1表示伸丙基)
又,作為第二發明,本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物係相對於聚醚聚醯胺樹脂(A2)100質量份,摻合了填充劑(B)15~200質量份;聚醚聚醯胺樹脂(A2),其二胺構成單元來自於下列通式(2)表示之聚醚二胺化合物(a2-1)及亞二甲苯二胺(a-2)且二羧酸構成單元來自於碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸;
(式中,x2+z2表示1~60,y2表示1~50,R2表示伸丙基)。
聚醚聚醯胺樹脂(A1),其二胺構成單元來自於上列通式(1)表示之聚醚二胺化合物(a1-1)及亞二甲苯二胺(a-2)且二羧酸構成單元來自於碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸。又,聚醚聚醯胺樹脂(A2),其二胺構成單元來自於上列通式(2)表示之聚醚二胺化合物(a2-1)及亞二甲苯二胺(a-2)且二羧酸構成單元來自於碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸。藉由使用該聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2),能成為柔軟性、拉伸斷裂伸長率等機械特性優異的聚醚聚醯胺樹脂組成物。
作為聚醚醯胺樹脂(A1)及(A2)之二胺構成單元,藉由加入聚醚二胺化合物(a1-1)及(a2-1),能使聚醚醯胺樹脂(A1)及(A2)之彈性係數或伸長率、耐衝擊性提高。
又,二胺構成單元及二羧酸構成單元若為上述構成,能使聚醚醯胺樹脂(A1)及(A2)及最終獲得之聚醚聚醯胺樹脂組成物之吸水率最適化,且脫模性等成形加工性能提升。又,即使成形品薄壁化,仍能保持彈性係數等物性,
故也能達成成形品之輕量化。
(二胺構成單元)
構成聚醚聚醯胺樹脂(A1)之二胺構成單元,係來自上述通式(1)表示之聚醚二胺化合物(a1-1)及亞二甲苯二胺(a-2)。又,構成聚醚聚醯胺樹脂(A2)之二胺構成單元,係來自上述通式(2)表示之聚醚二胺化合物(a2-1)及亞二甲苯二胺(a-2)。
(聚醚二胺化合物(a1-1))
構成聚醚聚醯胺樹脂(A1)之二胺構成單元,包含來自上述通式(1)表示之聚醚二胺化合物(a1-1)的構成單元。上述通式(1)中之(x1+z1)為1~30,較佳為2~25,更佳為2~20,又更佳為2~15。又,y1為1~50,較佳為1~40,更佳為1~30,又更佳為1~20。x1、y1、z1之值大於上述範圍的情形,與熔融聚合之反應中途生成之由亞二甲苯二胺與二羧酸構成之寡聚物或聚合物之相溶性減低,聚合反應不易進行。
又,上述通式(1)中,R1均代表伸丙基。-OR1-表示之氧伸丙基之結構可為-OCH2CH2CH2-、-OCH(CH3)CH2-、-OCH2CH(CH3)-中之任一者。
聚醚二胺化合物(a1-1)之數量平均分子量較佳為204~5000,更佳為250~4000,又更佳為300~3000,尤佳為400~2000,最佳為500~1800。聚醚二胺化合物之數量平均分子量若為上述範圍內,能獲得展現柔軟性或橡膠彈性等作為彈性體之機能的聚合物。
(聚醚二胺化合物(a2-1))
構成聚醚聚醯胺樹脂(A2)之二胺構成單元,包含來自上述通式(2)表示之聚醚二胺化合物(a2-1)的構成單元。上述通式(2)中之(x2+z2)為1~60,較佳為2~40,更佳為2~30,又更佳為2~20。又,y2為1~50,較佳為1~40,更佳為1~30,又更佳為1~20。x2、y2、z2之值大於上述範圍的情形,與熔融聚合之反應中途生成之由亞二甲苯二胺與二羧酸構成之寡聚物或聚合物之相溶性減低,聚合反應不易進行。
又,上述通式(2)中,R2均代表伸丙基。-OR2-表示之氧伸丙基之結構可為-OCH2CH2CH2-、-OCH(CH3)CH2-、-OCH2CH(CH3)-中之任一者。
聚醚二胺化合物(a2-1)之數量平均分子量較佳為180~5700,更佳為200~4000,又更佳為300~3000、又再更佳為400~2000,更佳為500~1800。聚醚二胺化合物之數量平均分子量若為上述範圍內,能獲得展現柔軟性或橡膠彈性等作為彈性體之機能的聚合物。
(亞二甲苯二胺(a-2))
構成聚醚醯胺樹脂(A1)及(A2)之二胺構成單元包含來自亞二甲苯二胺(a-2)之構成單元。作為亞二甲苯二胺(a-2),宜為間亞二甲苯二胺、對亞二甲苯二胺或該等之混合物較佳,間亞二甲苯二胺、或間亞二甲苯二胺與對亞二甲苯二胺之混合物更佳。
亞二甲苯二胺(a-2)係來自間亞二甲苯二胺的情形,獲得之聚醚聚醯胺樹脂成為柔軟性、結晶性、熔融成形性、成形加工性、強靭性優異者。
亞二甲苯二胺(a-2)係來自間亞二甲苯二胺與對亞二甲苯二胺之混合物的情形,獲得之聚醚聚醯胺樹脂的柔軟性、結晶性、熔融成形性、成形加工性、強靭性優異,且顯示高耐熱性、高彈性係數。
作為亞二甲苯二胺(a-2),使用間亞二甲苯二胺與對亞二甲苯二胺之混合物的情形,對亞二甲苯二胺相對於間亞二甲苯二胺與對亞二甲苯二胺之總量之比例較佳為90莫耳%以下,更佳為1~80莫耳%,又更佳為5~70莫耳%。亦即,間亞二甲苯二胺與對亞二甲苯二胺之莫耳比(MXDA/PXDA)較佳為100/0~10/90,更佳為99/1~20/80,又更佳為95/5~30/70。對亞二甲苯二胺之比例若上述範圍,獲得之聚醚聚醯胺樹脂之熔點不會接近該聚醚聚醯胺樹脂之分解溫度,較為理想。
二胺構成單元中來自聚醚二胺化合物(a1-1)或(a2-1)之構成單元之比例,亦即,聚醚二胺化合物(a1-1)或(a2-1)相對於構成二胺構成單元之聚醚二胺化合物(a1-1)或(a2-1)與亞二甲苯二胺(a-2)之總量之比例,較佳為0.1~50
莫耳%,更佳為0.5~40莫耳%,又更佳為1~35莫耳%,尤佳為5~30莫耳%。
二胺構成單元中來自聚醚二胺化合物(a1-1)或(a2-1)之構成單元之比例若少於50莫耳%,成形品之外觀良好,若為上述範圍內,獲得之聚醚聚醯胺樹脂之熔融成形性優異,且衝擊強度及拉伸彈性係數等機械物性優異。
構成聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之二胺構成單元,如上述,係來自前述通式(1)表示之聚醚二胺化合物(a1-1)及亞二甲苯二胺(a-2)、或前述通式(2)表示之聚醚二胺化合物(a2-1)及亞二甲苯二胺(a-2),但若為不損及本發明效果之範圍,也可含有來自其他二胺化合物之構成單元。
聚醚二胺化合物(a1-1)及亞二甲苯二胺(a-2)、及聚醚二胺化合物(a2-1)及亞二甲苯二胺(a-2)以外之能構成二胺構成單元之二胺化合物,可列舉四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、2-甲基戊烷二胺、六亞甲基二胺、七亞甲基二胺、八亞甲基二胺、九亞甲基二胺、十亞甲基二胺、十二亞甲基二胺、2,2,4-三甲基-六亞甲基二胺、2,4,4-三甲基六亞甲基二胺等脂肪族二胺;1,3-雙(胺基甲基)環己烷、1,4-雙(胺基甲基)環己烷、1,3-二胺基環己烷、1,4-二胺基環己烷、雙(4-胺基環己基)甲烷、2,2-雙(4-胺基環己基)丙烷、雙(胺基甲基)十氫萘、雙(胺基甲基)三環癸烷等脂環族二胺;雙(4-胺基苯基)醚、對苯二胺、雙(胺基甲基)萘等有芳香環之二胺類等,但不限定於此等。
(二羧酸構成單元)
構成聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之二羧酸構成單元,係來自於碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸。作為碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸,可列舉琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,10-癸烷二羧酸、1,11-十一烷二羧酸、1,12-十二烷二羧酸等,但該等之中從結晶性、高彈性之觀點,選自己二酸及癸二酸中之至少1種較理想。該等二羧酸可單獨使用也可併用2種以上。
使用癸二酸及己二酸以外之碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸的情形,使用比例宜於二羧酸構成單元中之少於50莫耳%,更佳為40莫耳%以下。
構成聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之二羧酸構成單元,如上述係來自碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸,但若為不損及本發明效果之範圍,也可含有來自其他二羧酸之構成單元。
碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸以外之能構成二羧酸構成單元之二羧酸,可列舉草酸、丙二酸等脂肪族二羧酸;對苯二甲酸、間苯二甲酸、2,6-萘二羧酸等芳香族二羧酸類等,可將此等組合使用。
作為二羧酸成分,於使用碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸與間苯二甲酸之混合物的情形,聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之成形加工性提高,且玻璃轉移溫度上昇,藉此耐熱性也提高。碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸與間苯二甲酸之莫耳比(碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸/間苯二甲酸)宜為50/50~99/1,更佳為70/30~95/5。
又,二胺構成單元及二羧酸構成單元以外,作為構成聚醚聚醯胺樹脂(A)之單元,於不損及本發明效果之範圍,也可將ε-己內醯胺或月桂內醯胺等內醯胺類、胺基己酸、胺基十一烷酸等脂肪族胺基羧酸類作為共聚合單元使用。
(聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之製造)
聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之製造方法不特別限定,可依以往公知之方法、聚合條件實施。又,縮聚時也可添加作為分子量調節劑之少量單元胺、單元羧酸。
熔融狀態之縮聚方法不特別限定,能以任意方法、聚合條件實施。
例如可利用將由二胺成分(聚醚二胺化合物(a1-1)及亞二甲苯二胺(a-2)等二胺、或聚醚二胺化合物(a2-1)及亞二甲苯二胺(a-2)等二胺)與二羧酸成分(碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸等二羧酸)構成之鹽於水存在下以加壓狀態升溫,並邊去除加入的水及縮合水邊以熔融狀態使其聚合之方法製造聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)。
又,也可利用將二胺成分(聚醚二胺化合物(a1-1)及亞二甲苯二胺(a-2)等二胺、或聚醚二胺化合物(a2-1)及亞二甲苯二胺(a-2)等二胺)直接加入到熔融狀態之二羧酸成分(碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸等二羧酸)並於常壓
下縮聚之方法來製造聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)。於此情形,為了保持反應系為均勻液狀狀態,將二胺成分對於二羧酸成分連續添加,並於此期間,將反應系升溫以不使反應溫度低於生成之寡醯胺及聚醯胺之熔點,同時進行縮聚。
二胺成分(聚醚二胺化合物(a1-1)及亞二甲苯二胺(a-2)等二胺、或聚醚二胺化合物(a2-1)及亞二甲苯二胺(a-2)等二胺),與二羧酸成分(碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸等二羧酸)之莫耳比(二胺成分/二羧酸成分)為宜為0.9~1.1之範圍,更佳為0.93~1.07之範圍,又更佳為0.95~1.05之範圍,又再更佳為0.97~1.02之範圍。莫耳比若為上述範圍內,易進行高分子量化。
聚合溫度較佳為150~300℃,更佳為160~280℃,又更佳為170~270℃。聚合溫度若為上述溫度範圍內,聚合反應會快速進行。又,單體或聚合途中不易發生寡聚物、聚合物等的熱分解,獲得之聚合物之性狀良好。
聚合時間從滴加二胺成分開始起通常1~5小時。藉由使聚合時間在上述範圍內,能充分提高聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之分子量,且能抑制獲得之聚合物之著色。
又,作為聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之製造方法,可實施將二胺成分中之聚醚二胺化合物(a1-1)或(a2-1)與二羧酸成分一起預先加到反應槽內並加熱成熔融混合物[步驟(1)]、於獲得之熔融混合物中添加前述聚醚二胺化合物(a1-1)及(a2-1)以外之亞二甲苯二胺(a-2)等二胺成分[步驟(2)]。
在此,係針對上述[步驟(1)]及[步驟(2)]說明,但該說明中有時將聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)稱為「聚醚聚醯胺樹脂(A)」,且有時將聚醚二胺化合物(a1-1)及(a2-1)稱為「聚醚二胺化合物(a-1)」。
步驟(1),係將前述聚醚二胺化合物(a-1)與前述α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物予以混合並加熱成熔融混合物之步驟。
藉由經過步驟(1),獲得之聚醚聚醯胺樹脂的臭氣及著色少,能成為拉伸斷裂伸長率更優異之樹脂。理由據推測係:藉由經過步驟(1),聚醚二胺化合物(a-1)與α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物均勻地熔融混合,所以於聚醚聚醯胺樹脂之合成過程,會在反應容器內之溫度到達聚醚二胺化合物(a-1)之分解進行之溫度前,聚醚二胺化合物(a-1)與α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物進行(聚)縮合而安定化。亦即,原因據認為係:藉由經過步驟(1),能防止聚醚二胺化合物(a-1)於聚醚聚醯胺樹脂之合成過程因為熱履歷等而劣化,而可以良好效率納入聚醚聚醯胺樹脂中,結果不易生成來自聚醚二胺化合物(a-1)之分解物。
聚醚二胺化合物(a-1)在反應系內的安定化程度,可藉由求取納入率來評價。納入率也依存於α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之種類,α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之直鏈碳數愈增加,聚醚二胺化合物(a-1)之納入率愈高,但藉由經過步驟(1),此納入率更高。
上述聚醚二胺化合物(a-1)之納入率可依以下方法求得。
(1)將獲得之聚醚聚醯胺(A)0.2g溶於2ml的六氟異丙醇(HFIP)。
(2)將(1)獲得之溶液滴加到100ml甲醇,並進行再沉澱。
(3)將(2)獲得之再沉澱物以孔目10μm之濾膜過濾。
(4)將(3)獲得之濾器上之殘渣溶於重HFIP(Sigma Aldrich公司製),以1H-NMR(Bruker Biospin公司製AV400M)分析,計算濾器上之殘渣的聚醚二胺化合物(a-1)與亞二甲苯二胺(a-2)的共聚合率(a)。共聚合率之計算,係從來自亞二甲苯二胺(a-2)之光譜峰部面積與來自聚醚二胺化合物(a-1)之光譜峰部面積之比例算出。
(5)從次式計算聚醚二胺化合物(a-1)之納入率。
聚醚二胺化合物(a-1)之納入率=a/b×100(%)
a:於(4)算出之濾器上之殘渣之來自聚醚二胺化合物(a-1)之構成單元相對於全部二胺構成單元之共聚合率
b:從聚合時之進料量算出之來自聚醚二胺化合物(a-1)之構成單元相對於全部二胺構成單元之共聚合率
首先,於步驟(1),預先在反應容器內中加入聚醚二胺化合物(a-1)與α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物,並將熔融狀態之聚醚二胺化合物(a-1)與α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物混合。
為了使聚醚二胺化合物(a-1)及α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物成為熔融狀態,可:(i)將固體之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物、液體或固體之聚醚二胺化合物(a-1)加到反應容器,之後加熱到α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之熔點以上使其熔融,(ii)於已加入液體或固體之聚醚二胺化合物(a-1)之反應容器內中加入已熔融之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物,(iii)於已加入熔融狀態之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之反應容器內,加入液體或固體之聚醚二胺化合物(a-1),(iv)將熔融之聚醚二胺化合物(a-1)及α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物預混合而得之混合物加到反應容器內。
上述(i)~(iv)中,當對於反應容器內加入聚醚二胺化合物(a-1)及/或α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物時,也可使其溶解或分散於適當溶劑中。此時的溶劑可列舉水等。
又,從製造著色少之聚醚聚醯胺樹脂之觀點,宜為在反應容器中加入聚醚二胺化合物(a-1)及α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物時,將反應容器內以鈍性氣體充分取代較佳。
上述(i)的情形,宜於使其熔融前以鈍性氣體取代較佳,上述(ii)或(iii)的情形,宜於將熔融之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物加入前將反應容器內以鈍性氣體取代較佳,上述(iv)的情形,宜於加入上述混合物前將反應容器內以鈍性氣體取代較佳。
其次於步驟(1),將上述已混合之熔融狀態之聚醚二胺化合物(a-1)與α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之混合物加熱。
將上述混合物加熱時之加熱溫度,宜為α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物
之熔點以上較佳,α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之熔點~熔點+40℃之範圍更佳,α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之熔點~熔點+30℃之範圍又更理想。
又,步驟(1)結束之時點之加熱溫度,宜為α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之熔點~熔點+50℃較佳。若該溫度為α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之熔點以上,聚醚二胺化合物(a-1)與α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之混合狀態均勻,能充分展現本發明之效果。又,若該溫度為α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之熔點+50℃以下,聚醚二胺化合物(a-1)及α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之熱分解無進行之虞。
又,α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之熔點可使用差示掃描熱量測定(DSC)等測定。
步驟(1)中,加熱時間通常約15~120分鐘。藉由設定加熱時間為上述範圍內,能使聚醚二胺化合物(a-1)與α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之混合狀態充分均勻,無熱分解進行之虞。
步驟(1)中,如上述,可獲得熔融狀態之聚醚二胺化合物(a-1)及α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物均勻混合的熔融混合物。另一方面,步驟(1)中,加入的所有聚醚二胺化合物(a-1)當中的胺基30~100莫耳%若與α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物(聚)縮合並形成寡聚物或聚合物,則為理想。由此,步驟(1)獲得之上述熔融混合物,有時會更含有熔融之上述寡聚物及聚合物。
步驟(1)中,上述聚醚二胺化合物(a-1)與α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之(聚)縮合程度,取決於聚醚二胺化合物(a-1)與α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之組合、其混合比、混合時反應容器之溫度、混合時間而異,宜於添加聚醚二胺化合物(a-1)以外之二胺成分之步驟(2)前,加入的全部聚醚二胺化合物(a-1)中之胺基30莫耳%以上與α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物已(聚)縮合較佳,更佳為加入之全部聚醚二胺化合物(a-1)中之胺基50莫耳%以上與α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物已(聚)縮合更佳,又更佳為加入之全部聚醚二胺化合物(a-1)之中之胺基70%以上與α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物已(聚)縮合。
該全部聚醚二胺化合物之胺基之反應率可依下式算出。
胺基之反應率=(1-[NH2,步驟(1)]/[NH2,a-1])×100
[NH2,a-1]:加入之全部聚醚二胺化合物(a-1)與α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物未反應時算出之胺基末端基濃度
[NH2,步驟(1)]:步驟(1)之混合物之胺基末端基濃度
又,步驟(1)中,當對於反應容器內加入聚醚二胺化合物(a-1)、α,ω-直鏈脂肪族羧酸化合物時,也可添加後述含磷原子之化合物及鹼金屬化合物。
步驟(2),係對於步驟(1)獲得之熔融混合物添加前述聚醚二胺化合物(a-1)以外之亞二甲苯二胺(a-2)等二胺成分(以下有時簡稱為「亞二甲苯二胺(a-2)等」)之步驟。
步驟(2)中,添加亞二甲苯二胺(a-2)等時,反應容器內之溫度宜為生成之聚醚醯胺寡聚物之熔點以上~熔點+30℃之溫度較佳。添加亞二甲苯二胺(a-2)等時之反應容器內之溫度若為由聚醚二胺化合物(a-1)與α,ω-直鏈脂肪族二羧酸化合物之熔融混合物及亞二甲苯二胺(a-2)等構成之聚醚醯胺寡聚物之熔點以上~熔點+30℃之溫度,則可消除反應混合物在反應容器內固化的可能性,反應混合物劣化之可能性減少,較為理想。
上述添加方法無特殊限制,宜控制反應容器內之溫度為上述溫度範圍內的狀態,連續滴加亞二甲苯二胺(a-2)等較佳,更佳為隨亞二甲苯二胺(a-2)等之滴加量增加而使反應容器內之溫度連續升溫更佳。
又,亞二甲苯二胺(a-2)等二胺成分全部量添加完成之時點之反應容器內之溫度,宜成為製造之聚醚聚醯胺之熔點~熔點+30℃較佳。在亞二甲苯二胺(a-2)等添加完成之時點之反應容器內之溫度若為獲得之聚醚醯胺樹脂(A)之熔點以上~熔點+30℃之溫度,則可消除反應混合物在反應容器內固化的可能性,反應混合物劣化之可能性減少,較為理想。
又,在此,聚醚醯胺寡聚物、或聚醚聚醯胺樹脂(A)之熔點,可針對預先將聚醚二胺化合物(a-1)、亞二甲苯二胺(a-2)等、二羧酸化合物以既定莫耳
比混合,於氮氣流下以混合物會熔融之程度之加熱條件下至少進行約1小時熔融混合而得者,使用DSC等確認。
在此期間,宜將反應容器內以氮氣取代較佳。又,於此期間,宜將反應容器內以攪拌葉片混合,並使反應容器內成為均勻流動狀態較佳。
亞二甲苯二胺(a-2)等之添加速度,係考量醯胺化反應之生成熱、縮合生成水之餾去所消耗之熱量、從熱媒通過反應容器壁而對於反應混合物供給之熱量、將縮合生成水與原料化合物分離之部分之結構等來選擇以保持反應系為均勻的熔融狀態。
亞二甲苯二胺(a-2)等之添加花費的時間,取決於反應容器之規模而變化,通常為0.5~5小時之範圍內,更佳為1~3小時之範圍。若為此範圍內,能抑制於反應容器內生成之聚醚醯胺寡聚物及聚醚聚醯胺樹脂(A)固化,且能抑制由於反應系之熱履歷導致的著色。
亞二甲苯二胺(a-2)等添加之期間,隨反應進行而生成之縮合水係餾出到反應系外。又,飛散的二胺化合物、二羧酸化合物等原料會與縮合水分離而返回反應容器,其量係可控制,例如可藉由控制回流塔之溫度為最適範圍、或控制填充塔之填充物,所謂拉西環(Raschig ring)或勒辛陶圈(Lessing ring)、鞍座等為適當形狀、填充量,可進行掌控。原料與縮合水之分離宜使用分凝器,宜將縮合水通過全凝器餾出較佳。
上述步驟(2)中,反應容器內部之壓力為0.1~0.6MPa較佳,0.15~0.5MPa更佳。藉由使反應容器內部之壓力為0.1MPa以上,能夠抑制未反應之亞二甲苯二胺(a-2)等及二羧酸化合物隨縮合水一起往系外飛散。為了防止未反應之亞二甲苯二胺(a-2)等、二羧酸化合物往系外飛散,可藉由提高反應容器內部之壓力以抑制,以0.6MPa以下之壓力即能充分抑制。若反應容器內之壓力高於0.6MPa,縮合水之沸點升高,會有須要以分凝器流通高溫熱媒之虞等,須要耗費更多能量在將縮合水餾出到反應系外,並不理想。
加壓時,可利用氮氣等鈍性氣體,也可利用反應中生成之縮合水之蒸氣。加壓時,係於亞二甲苯二胺(a-2)等添加結束後進行減壓直到成為常壓。
可於步驟(2)結束後將縮聚反應結束,也可進行以常壓或負壓繼續一段時間縮聚反應之步驟(3)。
於負壓下進一步繼續縮聚反應的情形,宜將反應系之壓力最終減壓到0.08MPa以下較佳。亞二甲苯二胺(a-2)等添加結束起至減壓開始為止之時間無特殊限制,宜於添加結束後30分鐘以內開始減壓較佳。減壓速度係選擇於減壓中未反應之亞二甲苯二胺(a-2)等不會隨水一起餾出到系外之速度,例如從0.1~1MPa/小時之範圍選擇。為了減慢減壓速度,不僅會增加製造須耗費的時間,減壓也要耗費時間,有時會導致獲得之聚醚聚醯胺樹脂(A)熱劣化,並不理想。
步驟(3)中反應容器之溫度,宜為獲得之聚醚聚醯胺樹脂(A)不固化之溫度,亦即,獲得之聚醚聚醯胺樹脂(A)之熔點~熔點+30℃之範圍較佳。又,在此,聚醚聚醯胺樹脂之熔點可使用DSC等確認。
步驟(3)中之縮聚反應時間通常為120分鐘以下。藉由使聚合時間為上述範圍內,能充分提高聚醚聚醯胺樹脂(A)之分子量,能進一步抑制聚合物著色。
縮聚反應結束後,從反應容器取出聚醚聚醯胺樹脂(A)之方法不特別限定,可使用公知手法,但從生產性及之後之操作性之觀點,宜採用通過加溫到聚醚聚醯胺樹脂(A)之熔點~熔點+50℃之溫度之拉絲模,邊以股線(strand)的形式抽取邊以水槽將熔融樹脂之股線冷卻後,以造粒機切割而獲得丸粒之方法,或所謂熱切、水中切割等為較佳。此時,為了使聚醚聚醯胺樹脂(A)從拉絲模之吐出速度高速化、安定化等,也可將反應容器內加壓。加壓的情形,為了抑制聚醚聚醯胺樹脂(A)劣化,宜使用鈍性氣體較佳。
聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)製造時之聚合條件不特別限定,可藉由適當選擇原料二胺成分及二羧酸成分之進料比、聚合觸媒、分子量調節劑,以降低聚合溫度、縮短聚合時間之方式,而製造控制了上述特性,尤其熱性質之聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)。
又,須要更提高聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之分子量的情形,宜進行固相聚合較佳。固相聚合方法不特別限定,可使用批式加熱裝置等,於鈍性氣體環境下、或減壓下實施。
熔融縮聚獲得之聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)先取出,將其丸粒化後,進行乾燥再使用。
乾燥、固相聚合使用之加熱裝置,宜使用連續式加熱乾燥裝置或稱為滾筒式乾燥機、圓錐型乾燥機、旋轉式乾燥機等的旋轉滾筒式加熱裝置及稱為圓錐混合機(Nauta mixer)的內部配備旋轉葉片的圓錐型加熱裝置,但不限定於此等,可使用公知之方法、裝置。
作為聚合觸媒,可列舉磷酸、亞磷酸、次亞磷酸等磷化合物、或此等之鹽或酯化合物等含磷原子之化合物。作為形成鹽及酯之具體例,可列舉鉀、鈉、鎂、鈣、鋅、鈷、錳、錫、鎢、釩、鍺、鈦、銻等之金屬鹽、銨鹽、乙酯、異丙酯、丁酯、己酯、十八酯、硬脂酯、苯酯等。該等之中,從促進醯胺化反應之效果高、且著色防止效果也優良的觀點,次亞磷酸鈉為較佳。本發明能使用之上述含磷原子之化合物不限於上述例示之化合物。
又,為了抑制上述聚合觸媒由於熱劣化等而於聚醯胺樹脂中發生凝聚、或引起異常反應,宜一併添加鹼金屬、鹼土類金屬化合物較佳。具體而言,例如氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀、氫氧化鎂及碳酸、硼酸、乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、巴豆酸、戊酸、己酸、異己酸、庚酸、辛酸、壬酸、硬脂酸、環戊烷羧酸、環己烷羧酸、氫桂皮酸、γ-苯基丁酸、對苯氧基苯甲酸、鄰氧基桂皮酸、o-β-氯苯基丙酸、間氯苯基丙酸之鹼金屬及鹼土類金屬化合物,但不限於此等。該等之中,乙酸鈉為較佳。縮聚系內添加鹼(土類)金屬化合物的情形,該化合物之莫耳數除以含磷原子之化合物之莫耳數而得之值宜為0.5~1較佳,更佳為0.55~0.95,又更佳為0.6~0.9。若為上述範圍內,抑制含磷原子之化合物之醯胺化反應促進之效果適當,可避免由於過度抑制反應造成縮聚反應速度下降、由於聚合物之熱履歷增加造成聚合物之凝膠化增大。
(聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之物性)
本發明之樹脂組成物使用之聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2),藉由將由亞二甲苯二胺(a-2)與碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸形成之高結晶性聚醯胺嵌段作為硬鏈段,並將來自聚醚二胺化合物(a1-1)或(a2-1)之聚醚嵌段作為軟鏈段,熔融成形性及成形加工性優異。且獲得之聚醚聚醯胺的強靭性、柔軟性、結晶性、耐熱性等優異。
聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)宜含有磷化合物,使得最終獲得之聚醚聚醯胺樹脂組成物中之磷原子濃度成為50~1,000ppm。
又,本發明中,聚醚聚醯胺樹脂組成物中之磷原子濃度,係從該樹脂組成物中去除後述填充材(B)等無機成分後之有機成分中所殘存之磷原子濃度。
磷化合物多來自上述聚合觸媒,但不特別限定。聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)中之磷原子濃度較佳為50~1,000ppm,更佳為100~800ppm,又更佳為150~600ppm。上述磷原子濃度若為50ppm以上,混合時或聚醚聚醯胺樹脂組成物之成形加工時無生黃變之虞。又,若為1,000ppm以下,熱安定性及機械強度良好。
磷原子濃度,可藉由調整聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)聚合時之聚合觸媒種類、量、聚合條件、或將獲得之聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)以水、熱水等萃取溶劑進行萃取處理予以洗滌,並去除過多觸媒殘渣來調整。本發明中,調整聚合觸媒之種類、量之方法為較佳。
又,聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)中之磷原子濃度之測定,可將聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)以濃硫酸濕式分解後,利用高頻感應偶合電漿(ICP)發光分析,於波長213.618nm定量。
聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之硫原子濃度較佳為1~200ppm,更佳為10~150ppm,又更佳為20~100ppm。若為上述範圍,不僅製造時可抑制聚醚聚醯胺樹脂之黃色度(YI值)之增加,也能抑制將聚醚聚醯胺樹脂熔融成形時之YI值之增加,能減小獲得之成形品之YI值。
又,使用癸二酸作為二羧酸的情形,其硫原子濃度為1~500ppm較佳,更佳為1~200ppm,又更佳為10~150ppm,尤佳為20~100ppm。若為上述範圍,能抑制將聚醚聚醯胺樹脂聚合時之YI值之增加。又,可抑制將聚醚聚醯胺樹脂熔融成形時之YI值之增加,可減小獲得之成形品之YI值。
同樣地,使用癸二酸作為二羧酸的情形,其鈉原子濃度為1~500ppm較佳,更佳為10~300ppm,又更佳為20~200ppm。若為上述範圍,合成聚醚聚醯胺樹脂時之反應性良好,易控制為適當的分子量範圍,再者,為了調整前述醯胺化反應速度而摻合之鹼金屬化合物之使用量可減少。又,能抑制將聚醚聚醯胺樹脂熔融成形時黏度增加,能使成形性變得良好而且可抑制成形加工時發生焦化,故獲得之成形品之品質有提高的傾向。
如此的癸二酸宜為來自植物較佳。來自植物之癸二酸就雜質而言含有硫化合物或鈉化合物,所以將從來自植物之癸二酸而來的單元作為構成單元之聚醚聚醯胺樹脂,即使不添加抗氧化劑,YI值仍為低,又,獲得之成形品之YI值亦為低。又,來自植物之癸二酸宜不將雜質過度精製而使用較佳。無須過度精製,所以成本方面有優勢。
來自植物之癸二酸之純度,宜為99~100質量%,99.5~100質量%更佳,99.6~100質量%又更理想。若為此範圍,獲得之聚醚聚醯胺樹脂之品質良好,不會影響聚合,較為理想。
例如:癸二酸所含之其他二羧酸(1,10-十亞甲基二羧酸等)宜為0~1質量%,0~0.7質量%更佳,0~0.6質量%又更理想。若為此範圍,獲得之聚醚聚醯胺樹脂之品質良好,不影響聚合,較為理想。
又,癸二酸所含之單元羧酸(辛酸、壬酸、十一酸等)宜為0~1質量%,0~0.5質量%更佳,0~0.4質量%又更理想。若為此範圍、獲得之聚醚聚醯胺樹脂之品質良好,不影響聚合,較理想。
癸二酸之色相(APHA)宜為100以下,75以下更佳,50以下又更佳。若為此範圍,獲得之聚醚聚醯胺樹脂之YI值低,故為良好。又,APHA可利用日本油化學會(Japan Oil Chemist’s Society)之基準油脂分析試驗法(Standard Methods for the Analysis of Fats,Oils and Related Materials)測定。
聚醚聚醯胺樹脂(A1)之密度宜為1.0~1.3g/cm3較佳,更佳為1.05~1.25g/cm3之範圍。又,聚醚聚醯胺樹脂(A2)之密度宜為1.00~1.25g/cm3較佳,更佳為1.10~1.20g/cm3之範圍。若為此範圍,聚醚聚醯胺樹脂組成物能成為兼顧強度與輕度者。
聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之密度可依JIS K7112 A法(水中取代法)測定。
又,本發明之樹脂組成物使用之聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2),其水分率宜為0.01~0.5質量%較佳,更佳為0.02~0.4質量%,又更佳為0.03~0.3質量%,尤佳為0.05~0.2質量%。
水分率若為0.5質量%以下,將後述填充材(B)進行混練時,聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)無水解之虞,獲得之樹脂組成物之剛性或衝擊強度等機械物性良好,較為理想。
又,水分率若為0.01質量%以上,使聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)乾燥時無黃變之虞,較理想。又,混練時當摻合後述安定劑(D),尤其無機系,特別是銅化合物系之安定劑時,藉由使水分率為0.01質量%以上,安定劑(D)之分散變得良好,獲得之聚醚聚醯胺樹脂組成物之耐熱性等物性無下降之虞,較理想。
為了調整水分率成如此之範圍,可採用以往公知之方法。例如以附設排氣口之擠製機進行聚醯胺樹脂熔融擠製時,將排氣孔成為減壓以去除聚合物中之水分之方法、將聚醯胺樹脂放入滾動機(旋轉式真空槽)中,於空氣、鈍性氣體環境下或減壓下以低於聚醯胺樹脂之熔點的溫度加熱並將其乾燥之方法等,但不限於此等。也可藉由調整原料二胺成分及二羧酸成分之種類、組成比以將水分率最適化。
又,在此之水分率,可利用使用聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之丸粒之卡爾費雪法測定。測定溫度,係定聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之熔點-5℃,測定時間為30分鐘。
聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之數量平均分子量(Mn),從成形性及與其他樹脂之熔融混合性之觀點,較佳為8,000~200,000之範圍,更佳為9,000~150,000之範圍,又更佳為10,000~100,000之範圍。該數量平均分子量(Mn)可依實施例記載之方法測定。
聚醚聚醯胺樹脂(A1)之熔點宜為150~300℃,175~270℃更佳,180~260℃又更理想。又,聚醚聚醯胺樹脂(A2)之熔點宜為150~300℃,175~270℃更佳,180~250℃又更理想。熔點若為上述範圍,耐熱性良好,且成形性良好。
又,聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之熔點可利用差示掃描熱量測定(DSC)法測定,係指將試樣先加熱熔融以消除熱履歷對於結晶性之影響後,再度升溫而測定之熔點。具體而言,可依實施例記載之方法測定。
聚醚聚醯胺樹脂(A1)之相對黏度,從成形性及與其他樹脂之熔融混合性之觀點,較佳為1.1~3.0之範圍,更佳為1.1~2.9之範圍,又更佳為1.1~2.8之範圍。又,聚醚聚醯胺樹脂(A2)之相對黏度,從成形性及與其他樹脂之熔融混合性之觀點,較佳為1.1~3.0之範圍,更佳為1.1~2.0之範圍,又更佳為1.1~1.9之範圍。該相對黏度可依實施例記載之方法測定。
摻合於本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物之填充材(B),只要是此種組成物一般使用者即可,無特殊限制,可使用粉末狀、纖維狀、粒狀及板狀無機填充材,且使用樹脂系填充材或天然系填充材亦為理想。
粉末狀、粒狀之填充材,較佳為有100μm以下,又更佳為80μm以下之粒徑者,可使用高嶺石(kaolinite)、二氧化矽、碳酸鈣、碳酸鎂等碳酸鹽、
硫酸鈣等硫酸鹽、硫酸鎂、氧化鋁、玻璃珠、碳黑、硫化物、金屬氧化物等。作為纖維狀填充材,可列舉玻璃纖維、鈦酸鉀或硫酸鈣之晶鬚、矽灰石(wollastonite)、碳纖維、礦物纖維、氧化鋁纖維等。作為板狀填充材,可列舉玻璃屑片、雲母、滑石、黏土、石墨、絹雲母(sericite)等。其中,選自玻璃纖維、滑石、雲母、矽灰石中之至少1種較佳,玻璃纖維尤佳。
作為樹脂系之填充材,可列舉:芳香族液晶性聚酯樹脂、全芳香族聚醯胺樹脂、丙烯酸纖維、聚(苯并咪唑)纖維)等。
作為天然系填充材,可列舉紅麻(kenaf)、紙漿、麻漿及木漿等。
本發明中,填充劑可單獨使用1種也可組合使用2種以上。
填充材(B)之摻合量,相對於聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)100質量份宜為15~200質量份,較佳為30~180質量份,更佳為50~150質量份。含量少於15質量份時,獲得之聚醚聚醯胺樹脂組成物之成形品之機械強度不足。另一方面,若超過200質量份,聚醚聚醯胺樹脂組成物之流動性惡化,熔融混練、成形等變得困難。
本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物中,可摻合碳二亞胺化合物作為耐水解性改良劑。
本發明使用之碳二亞胺化合物(C)係分子內有1個以上之碳二亞胺基之化合物。
若於前述聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)摻合碳二亞胺化合物(C),於熔融混練時有部分或全部碳二亞胺化合物(C)會與前述聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)反應,而成為耐水解性高且高分子量之聚醚聚醯胺樹脂組成物。為了將聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)高分子量化,須長時間熔融縮聚,此時前述通式(1)或(2)表示之聚醚二胺化合物(a1-1)或(a2-1)有時會發生熱劣化,但藉由以既定量摻合碳二亞胺化合物(C)於聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)並加熱熔融,能於短時間之加熱熔融獲得高分子量之聚醚聚醯胺樹脂組成物。
本發明可使用之碳二亞胺化合物(C),可列舉芳香族、脂肪族之碳二亞
胺化合物。該等之中,從耐水解性之效果之展現程度及透明性之觀點,宜使用脂肪族碳二亞胺化合物較佳,從擠製時之熔融混練性之觀點,使用分子內具有2個以上碳二亞胺基之脂肪族或脂環族聚碳二亞胺化合物更佳,使用由4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯製造之聚碳二亞胺又更佳。從4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯製造之聚碳二亞胺,可列舉日清紡控股(股)製「CARBODILITE LA-1」等。
如上述聚碳二亞胺,可藉由將有機二異氰酸酯進行脫二氧化碳縮合反應以製造。例如:於碳二亞胺化觸媒存在下,將各種有機二異氰酸酯於約70℃以上之溫度,於鈍性溶劑中,或不使用溶劑,進行脫二氧化碳縮合反應以合成之方法等。。
碳二亞胺化合物(C)中之異氰酸酯基含有率較佳為0.1~5莫耳%,更佳為1~3莫耳%。藉由為上述範圍,與聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)容易反應,有耐水解性變得良好的傾向。
包括在上述碳二亞胺化合物(C)之分子內有1個碳二亞胺基之單碳二亞胺化合物,可列舉二環己基碳二亞胺、二異丙基碳二亞胺、二甲基碳二亞胺、二異丁基碳二亞胺、二辛基碳二亞胺、第三丁基異丙基碳二亞胺、二苯基碳二亞胺、二第三丁基碳二亞胺、二-β-萘基碳二亞胺等,該等之中,尤其從工業上易取得之點,較理想為二環己基碳二亞胺或二異丙基碳二亞胺。
包括於上述碳二亞胺化合物(C)之分子內有2個以上之碳二亞胺基之聚碳二亞胺化合物,能使用以各式各樣的方法製造者,但基本上可使用以習知聚碳二亞胺之製造方法(美國專利第2941956號說明書或日本特公昭47-33279號公報、J.org.Chem.28、2069-2075(1963)、Chemcal Review 1981,Vol.81 No.4 p619-621)製造者。
又,上述聚碳二亞胺化合物之合成原料有機二異氰酸酯,可使用例如芳香族二異氰酸酯、脂肪族二異氰酸酯、脂環族二異氰酸酯等各種有機二異氰酸酯或該等之混合物。
作為有機二異氰酸酯,具體而言可列舉1,5-萘二異氰酸酯、4,4’-二苯基
甲烷二異氰酸酯、4,4’-二苯基二甲基甲烷二異氰酸酯、1,3-伸苯基二異氰酸酯、1,4-伸苯基二異氰酸酯、2,4-甲伸苯基二異氰酸酯、2,6-甲伸苯基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、環己烷-1,4-二異氰酸酯、亞二甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷-4,4-二異氰酸酯、甲基環己烷二異氰酸酯、四甲基亞二甲苯二異氰酸酯、2,6-二異丙基苯基異氰酸酯、1,3,5-三異丙基苯-2,4-二異氰酸酯、亞甲基雙(4,1-伸環己基)=二異氰酸酯等。此等可單獨使用也可組合使用2種以上。
其中,二環己基甲烷-4,4-二異氰酸酯、亞甲基雙(4,1-伸環己基)=二異氰酸酯為較佳。
為了將聚碳二亞胺化合物(C)之末端封閉並控制其聚合度,可使用單異氰酸酯等封端劑。單異氰酸酯,例如:異氰酸苯酯、異氰酸甲苯酯、異氰酸二甲基苯酯、異氰酸環己酯、異氰酸丁酯、異氰酸萘酯等。此等可單獨使用1種也可組合使用2種以上。
又,封端劑不限於上述單異氰酸酯,只要是能與異氰酸酯反應之活性氫化合物即可。作為如此之活性氫化合物,脂肪族、芳香族、脂環族之化合物當中可列舉帶有-OH基之甲醇、乙醇、苯酚、環己醇、N-甲基乙醇胺、聚乙二醇單甲醚、聚丙二醇單甲醚、二乙胺、二環己胺等2級胺、丁胺、環己胺等1級胺、琥珀酸、苯甲酸、環己烷羧酸等羧酸、乙基硫醇、烯丙基硫醇、硫苯酚等硫醇類或有環氧基之化合物等。此等可單獨使用1種也可組合使用2種以上。
碳二亞胺化觸媒,可使用例如:1-苯基-2-環磷烯-1-氧化物(1-phenyl-2-phospholene-1-oxide)、3-甲基-1-苯基-2-環磷烯-1-氧化物、1-乙基-2-環磷烯-1-氧化物、3-甲基-2-環磷烯-1-氧化物及該等3-環磷烯異構物等氧化物環磷烯等、鈦酸四丁酯等金屬觸媒等,該等之中,從反應性方面,宜為3-甲基-1-苯基-2-環磷烯-1-氧化物。碳二亞胺化觸媒可單獨使用1種也可組合使用2種以上。
本發明使用之碳二亞胺化合物(C)之數量平均分子量(Mn),從對於聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之分散性之觀點,較佳為20,000以下之範圍,更佳為10,000以下之範圍。數量平均分子量(Mn)若高於20,000,對於聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之分散性下降,無法充分獲得本發明之效果。
本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物中,碳二亞胺化合物(C)之摻合量相對於聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)100質量份較佳為0.1~2質量份,更佳為0.1~1.5質量份,又更佳為0.2~1.5質量份,尤佳為0.3~1.5質量份。上述摻合量若為0.1質量份以上,能充分發揮耐水解性之改善效果,藉由使含量為2質量份以下,能避免樹脂組成物製造時發生急劇增黏,熔融混練性、成形加工性變得良好。
本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物中可摻合安定劑(抗氧化劑、熱安定劑)。安定劑,例如:胺系、有機硫系、磷系、苯酚系等有機系安定劑、銅化合物或鹵化物等無機系安定劑。
安定劑之中,從提升熱安定性及耐熱老化性之觀點,宜使用選自於胺系化合物、有機硫系化合物、苯酚系化合物、磷系化合物及無機系化合物中之至少1種較佳。又,從提升熔融成形時之加工安定性、熱安定性及耐熱老化性之觀點、及從成形品外觀,尤其著色防止之觀點,宜使用選自於胺系化合物、有機硫系化合物及無機系化合物中之至少1種較佳。特別以芳香族第2級胺系化合物為較佳。
本發明中,安定劑可以單獨使用1種也可組合使用2種以上。
(胺系化合物)
作為胺系化合物宜為芳香族2級胺系化合物,具有二苯胺骨架之化合物、具有苯基萘胺骨架之化合物及具有二萘胺骨架之化合物較理想,具有二苯胺骨架之化合物及具有苯基萘胺骨架之化合物更理想。
具體而言,可列舉p,p’-二烷基二苯胺(烷基之碳數:8~14)、辛基化二苯
胺(例如可就BASF公司製、商品名:IRGANOX 5057、大內新興化學工業(股)製、商品名:NOCRAC AD-F取得)、4,4’-雙(α,α-二甲基苄基)二苯胺(例如可就大內新興化學工業(股)製、商品名:NOCRAC CD取得)、p-(p-甲苯磺醯基醯胺)二苯胺(例如可就大內新興化學工業(股)製、商品名:NOCRAC TD取得)、N,N’-二苯基-對苯二胺(例如可就大內新興化學工業(股)製、商品名:NOCRAC DP取得)、N-苯基-N’-異丙基-對苯二胺(例如可就大內新興化學工業(股)製、商品名:NOCRAC 810-NA取得)、N-苯基-N’-(1,3-二甲基丁基)-對苯二胺(例如可就大內新興化學工業(股)製、商品名:NOCRAC 6C取得)、及N-苯基-N’-(3-甲基丙烯醯氧-2-羥基丙基)-對苯二胺(例如可就大內新興化學工業(股)製、商品名:NOCRAC G-1取得)等具有二苯胺骨架之化合物;N-苯基-1-萘胺(例如可就大內新興化學工業(股)製、商品名:NOCRAC PA取得)及N,N’-二-2-萘基-對苯二胺(例如可就大內新興化學工業(股)製、商品名:NOCRAC White取得)等具有苯基萘胺骨架之化合物;2,2’-二萘胺、1,2’-二萘胺、及1,1’-二萘胺等具有二萘胺骨架之化合物;或該等之混合物,但不限定於此等。
該等之中,4,4’-雙(α,α-二甲基苄基)二苯胺、N,N’-二-2-萘基-對苯二胺及N,N’-二苯基-對苯二胺較佳,N,N’-二-2-萘基-對苯二胺及4,4’-雙(α,α-二甲基苄基)二苯胺尤佳。
(有機硫系化合物)
作為有機硫系化合物,宜為巰基苯并咪唑系化合物、二硫胺甲酸系化合物、硫脲系化合物及有機硫化酸(thioacid)系化合物,更佳為巰基苯并咪唑系化合物及有機硫化酸系化合物。
具體而言,可列舉2-巰基苯并咪唑(例如可就大內新興化學工業(股)製、商品名:NOCRAC MB取得)、2-巰基甲基苯并咪唑(例如可就大內新興化學工業(股)製、商品名:NOCRAC MMB取得)、及2-巰基苯并咪唑之金屬鹽等巰基苯并咪唑系化合物;3,3’-硫二丙酸二月桂酯(例如可就API CORPORATION(股)製、商品名:DLTP「YOSHITOMI」、住友化學(股)製、商品名:SUMILIZER TPL-R
取得)、3,3’-硫二丙酸肉豆蔻酯(例如可就API CORPORATION(股)製、商品名:DMTP「YOSHITOMI」、住友化學(股)製、商品名:SUMILIZER TPM取得)、3,3’-硫二丙酸二硬脂酯(例如可就API CORPORATION(股)製、商品名:DSTP「YOSHITOMI」、住友化學(股)製、商品名:SUMILIZER TPS取得)、及肆(3-月桂基硫丙酸)季戊四醇酯(例如可就住友化學(股)製、商品名:SUMILIZER TP-D取得)等有機硫代酸系化合物;二乙基二硫胺甲酸之金屬鹽及二丁基二硫胺甲酸之金屬鹽等二硫胺甲酸系化合物;及1,3-雙(二甲胺基丙基)-2-硫脲(例如可就大內新興化學工業(股)製、商品名:NOCRAC NS-10-N取得)及三丁基硫脲等硫脲系化合物;或該等之混合物,但不限定於此等。
此等有機硫系化合物可以單獨使用1種也可組合使用2種以上。
此等有機硫系化合物之中,宜為2-巰基苯并咪唑、2-巰基甲基苯并咪唑、3,3’-硫二丙酸肉豆蔻酯、3,3’-硫二丙酸二硬脂酯及肆(3-月桂基硫丙酸)季戊四醇酯,尤佳為肆(3-月桂基硫丙酸)季戊四醇酯、2-巰基苯并咪唑、及3,3’-硫二丙酸肉豆蔻酯更佳,肆(3-月桂基硫丙酸)季戊四醇酯尤佳。
有機硫系化合物之分子量通常為200以上,較佳為500以上,其上限通常為3,000。
摻合上述胺系安定劑及有機硫系安定劑的情形,也可將此等併用。藉由將此等併用,聚醚聚醯胺樹脂組成物之耐熱老化性有變得良好的傾向。
胺系安定劑及有機硫系安定劑之理想組合,可列舉胺系安定劑係選自於4,4’-雙(α,α-二甲基苄基)二苯胺及N,N’-二-2-萘基-對苯二胺中之至少1種、及有機硫系安定劑係選自於3,3’-硫二丙酸肉豆蔻酯、2-巰基甲基苯并咪唑及肆(3-月桂基硫丙酸)季戊四醇酯中之至少1種的組合。又,胺系安定劑為N,N’-二-2-萘基-對苯二胺、有機硫系安定劑為肆(3-月桂基硫丙酸)季戊四醇酯之組合更理想。
又,上述胺系安定劑與有機硫系安定劑併用的情形,從提升耐熱老化性之觀點,以聚醚聚醯胺樹脂組成物中之含量比(質量比)計,胺系安定劑/有機硫系安定劑=0.05~15較佳,0.1~5更佳,0.2~2又更佳。
(苯酚系化合物)
苯酚系化合物(B3),例如2,2’-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)(例如可就API CORPORATION(股)製、商品名:YOSHINOX 425取得)、4,4’-亞丁基雙(6-第三丁基-3-甲基苯酚)(例如可就ADEKA(股)製、商品名:ADEKASTAB AO-40、住友化學(股)製、商品名:Sumilizer BBM-S取得)、4,4’-硫雙(6-第三丁基-3-甲基苯酚)(例如可就川口化學工業(股)製、商品名:ANTAGECRYSTAL取得)、3,9-雙[2-[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷(例如:住友化學(股)製、商品名:Sumilizer GA-80、ADEKA(股)製、商品名:ADEKASTAB AO-80取得)、雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸]三乙二醇酯(例如就BASF公司製、商品名:Irganox(R)245取得)、1,6-己烷二醇-雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯](例如就BASF公司製、商品名:irganox259取得)、2,4-雙-(正辛硫基)-6-(4-羥基-3,5-二第三丁基苯胺基)-1,3,5-三](例如就BASF公司製、商品名:Irganox565取得)、季戊四醇肆[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]](例如就BASF公司製、商品名:Irganox1010、ADEKA(股)製、商品名:ADEKASTAB AO-60取得)、2,2-硫-二乙烯基雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯](例如就BASF公司製、商品名:Irganox1035取得)、3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯(例如就BASF公司製、商品名:Irganox1076、ADEKA(股)製、商品名:ADEKASTAB AO-50取得)、N,N’-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-氫肉桂醯胺)(例如就BASF公司製、商品名:Irganox1098取得)、3,5-二第三丁基-4-羥基苄基膦酸酯-二乙酯(例如就BASF公司製、商品名:Irganox1222取得)、1,3,5-三甲基-2,4,6-參(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)苯(例如就BASF公司製、商品名:Irganox1330取得)、參-(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)-異氰尿酸酯(例如就BASF公司製、商品名:Irganox3114、ADEKA(股)製、商品名:ADEKASTAB AO-20取得)、2,4-雙[(辛硫基)甲基]鄰甲酚(例如就BASF公司製、商品名:Irganox1520取
得)、3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸異辛酯(例如就BASF公司製、商品名:Irganox1135取得)等,但並非限定。又,此等苯酚系化合物可單獨使用1種,也可組合使用2種以上。
該等之中,3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、肆[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N’-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-氫肉桂醯胺)、3,9-雙[2-[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷及N,N’-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-氫肉桂醯胺)之受阻苯酚系化合物為較佳。
(磷系化合物)
磷系化合物以亞磷酸酯(phophite)系化合物、亞膦酸酯(phosphonite)系化合物為較佳。
亞磷酸酯系化合物,例如:季戊四醇二亞磷酸二硬脂酯(例如可就ADEKA(股)製、商品名:ADEKASTAB PEP-8、城北化學工業(股)製、商品名:JPP-2000取得)、苯基季戊四醇二亞磷酸二壬酯(例如可就ADEKA(股)製、商品名:ADEKASTAB PEP-4C取得)、雙(2,4-二第三丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯(例如:BASF公司製、商品名:Irgafos126、ADEKA(股)製、商品名:ADEKAPEP-24G取得)、雙(2,6-二第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯(例如可就ADEKA(股)製、商品名:ADEKASTAB PEP-36取得)、雙(2,6-二第三丁基-4-乙基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二第三丁基-4-異丙基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4,6-三-第三丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二第三丁基-4-第二丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二第三丁基-4-第三辛基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二異丙苯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯等,尤其雙(2,6-二第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二異丙苯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯(例如可就ADEKA(股)製、商品名:ADEKASTAB PEP-45取得)為較佳。此等亞磷酸酯系化合物可單獨使用1種也可組合使用2種以上。
亞膦酸酯系化合物,例如:肆(2,4-二第三丁基苯基)-4,4’-聯伸苯基二亞膦酸酯(例如:BASF公司製、商品名:Irgafos P-EPQ取得)、肆(2,5-二第三丁基苯基)-4,4’-聯伸苯基二亞膦酸酯、肆(2,3,4-三甲基苯基)-4,4’-聯伸苯基二亞膦酸酯、肆(2,3-二甲基-5-乙基苯基)-4,4’-聯伸苯基二亞膦酸酯、肆(2,6-二第三丁基-5-乙基苯基)-4,4’-聯伸苯基二亞膦酸酯、肆(2,3,4-三丁基苯基)-4,4’-聯伸苯基二亞膦酸酯、肆(2,4,6-三-第三丁基苯基)-4,4’-聯伸苯基二亞膦酸酯等,尤佳為肆(2,4-二第三丁基苯基)-4,4’-聯伸苯基二亞膦酸酯。此等亞膦酸酯系化合物可單獨使用1種也可組合使用2種以上。
(無機系安定劑)
作為無機系安定劑宜為銅化合物及鹵化物為較佳。
可作為無機系安定劑使用之銅化合物,係各種無機酸或有機酸之銅鹽,且排除後述鹵化物。銅可為銅(I)、銅(II)中之任一者,其具體例可列舉氯化銅、溴化銅、碘化銅、磷酸銅、硬脂酸銅,此外,水滑石(hydrotalcite)、菱水鉻鎂石(stichtite)、玄橄岩(pyrolite)等天然礦物。
又,作為無機系安定劑使用之鹵化物,例如:鹼金屬或鹼土類金屬之鹵化物;鹵化銨及有機化合物之四級銨之鹵化物;鹵烷、鹵丙烯等有機鹵化物,其具體例可列舉碘化銨、硬脂基三乙基溴化銨、苄基三乙基碘化銨等。該等之中,較佳為氯化鉀、氯化鈉、溴化鉀、碘化鉀、碘化鈉等鹵化鹼金屬鹽。
銅化合物及鹵化物之併用,尤其銅化合物及鹵化鹼金屬鹽之併用,於耐熱變色性、耐候性(耐光性)方面發揮優良效果,故較為理想。例如:單獨使用銅化合物的情形,成形品有時會因銅而著色為紅褐色,其著色取決於用途有時不理想。於此情形,可藉由併用銅化合物及鹵化物來防止著色為紅褐色。此等無機系化合物可單獨使用1種也可組合使用2種以上。
本發明中,熔融成形時之加工安定性、耐熱老化性、成形品外觀、著色防止之觀點,上述安定劑中尤以無機系、芳香族2級胺系或有機硫系安定劑較理想。
本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物中,安定劑(D)之摻合量相對於聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)100質量份較佳為0.01~1質量份,更佳為0.01~0.8質量份。藉由定摻合量為0.01質量份以上,能充分發揮熱變色改善、耐候性/耐光性改善效果,藉由定摻合量為1質量份以下,能抑制成形品之外觀不良、機械物性之下降。
本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物中,在不妨礙其特性之範圍內,可視需要摻合消光劑、紫外線吸收劑、塑化劑、阻燃劑、抗靜電劑、著色防止劑、凝膠化防止劑等添加劑。
又,本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物中,可因應要求之成形加工性使用結晶成核劑。結晶成核劑可列舉一般使用的滑石或氮化硼等,但也可為有機成核劑。
結晶成核劑之摻合量,相對於聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)100質量份,為有機成核劑或氮化硼的情形,較佳為0.001~6質量份,更佳為0.02~2質量份,又更佳為0.05~1質量份。較少的時候,有時無法獲得期待的成核劑效果,有脫模性下降的的情形,若過多,耐衝擊性或表面外觀有下降的傾向。使用滑石之情形,較佳為0.1~8質量份,更佳為0.3~2質量份。為滑石、氮化硼以外之無機成核劑之情形,較佳為0.3~8質量份,更佳為0.5~4質量份。若太少,無法獲得成核劑效果,若過多,成為異物效果,機械強度或耐衝擊值有下降的傾向。本發明中,從耐衝擊性、拉伸伸長度、撓曲量等機械特性之觀點,摻合滑石或氮化硼較佳。
可作為結晶成核劑使用之滑石,宜為數平均粒徑2μm以下者為較佳。氮化硼之數平均粒徑通常10μm以下,較佳為0.005~5μm,更佳為0.01~3μm。又,滑石之數平均粒徑,通常係使用雷射繞射‧散射式粒度分布計測定獲得之值。
又,本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物中,在不損及本發明目的‧效果之範圍內,也可摻混1或多種聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)以外之樹脂,例如:聚苯醚樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚酯樹脂、聚烯烴樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚碳酸酯樹脂等熱塑性樹脂。
本發明中,雖不摻合聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)以外之聚醯胺樹脂也能充分達成本發明之效果,但不排除單獨添加或添加多種聚醯胺6、聚醯胺66、聚醯胺11、聚醯胺12、聚醯胺46、聚醯胺6/10、聚醯胺6/12、聚醯胺6/66等脂肪族聚醯胺樹脂、或聚醯胺6I、聚醯胺6T、聚醯胺6I/6T、聚醯胺9T等芳香族聚醯胺樹脂。
摻合聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)以外之聚醯胺樹脂的情形,若摻合該等之中之聚醯胺6及/或聚醯胺66,聚醚聚醯胺樹脂組成物之結晶化速度更快,成形時之成形周期可縮短,故為較理想。
製造本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物之方法,不特別限定,可將聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)、及填充材(B)及視需要摻合之其他成分,以任意順序混合、混練以製造。其中,宜採用使用單軸或雙軸擠製機等通常使用之各種擠製機進行熔融混練之方法,從生產性、汎用性等觀點,使用雙軸擠製機之方法尤佳。於此時,熔融混練溫度為200~300℃、滯留時間調整為10分鐘以下較佳,螺桿至少1處以上有逆紋螺桿元件及/或捏合碟,且有一部分滯留於該部分之狀態進行熔融混練較佳。藉由定熔融混練溫度為上述範圍,不易有擠製混練不良或樹脂分解之傾向。又,當摻合玻璃纖維作為填充材的情形,宜於擠製中途進行側面饋料並進行熔融混練較佳。
以下物性之說明中,「聚醚聚醯胺樹脂組成物」於無特別指定的情形,係指摻合了聚醚聚醯胺樹脂(A1)之聚醚聚醯胺樹脂組成物及摻合了聚醚聚醯胺樹脂(A2)的聚醚聚醯胺樹脂組成物。
本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物之水分率宜為0.01~0.1質量%較佳,更
佳為0.02~0.09質量%,又更佳為0.03~0.08質量%。
水分率若為0.01質量%以上,聚醚聚醯胺樹脂組成物無帶電之虞,成形時組成物丸粒不會附著於成形機料斗或進料器等,能夠良好地成形。又,若為0.1質量%以下,成形加工時無水解之虞,獲得之成形品之彈性係數等物性、或長期物性安定性良好,為較理想。
聚醚聚醯胺樹脂組成物之水分率之調整,例如可利用乾燥之方法、混練時之擠製機真空排氣口的減壓程度或之後冷卻之程度等進行。
將聚醚聚醯胺樹脂組成物乾燥的情形,可依公知方法進行。例如:將聚醚聚醯胺樹脂組成物放入附設真空泵浦之可加熱之滾動機(旋轉式真空槽)中或減壓乾燥機中,於減壓下於聚醚聚醯胺樹脂之熔點以下,較佳為160℃以下之溫度,加熱適當時間直到成為目的水分率並乾燥之方法等,但不限於此等。又,也可藉由調整原料二胺成分及二羧酸成分之種類、組成比來使水分率最適化。
又,在此之水分率,可使用聚醚聚醯胺樹脂組成物之丸粒利用卡爾費雪法測定。測定溫度,係定為聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)之熔點-5℃,測定時間為30分鐘。
又,本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物中之磷原子濃度宜為50~1,000ppm較佳。磷原子多來自上述聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)之聚合觸媒,但不特別限定。聚醚聚醯胺樹脂組成物中之磷原子濃度更佳為50~800ppm,又更佳為100~600ppm,尤佳為150~400ppm。
聚醚聚醯胺樹脂組成物中之磷原子濃度若為50ppm以上,混練時或聚醚聚醯胺樹脂組成物之成形加工時無黃變之虞。又,若為1,000ppm以下,熱安定性、或機械強度良好。
又,本發明中,聚醚聚醯胺樹脂組成物中之磷原子濃度,係指從聚醚聚醯胺樹脂組成物中去除了填充材(B)等無機成分後之有機成分中殘存之磷原子濃度。
聚醚聚醯胺樹脂組成物中之磷原子濃度,可依樹脂組成物之原料即聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)聚合時之聚合觸媒之種類、量、聚合條件調整,或藉由將聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)以水、熱水等萃取溶劑萃取處理以洗滌並去除過多之觸媒以調整。又,也可於本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物製造時,對於聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)、及填充材(B)進一步摻合磷系安定劑等具有磷原子之各種添加劑以調整。本發明中,調整聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)之聚合觸媒之種類、量之方法為較佳。
聚醚聚醯胺樹脂組成物中之磷原子濃度之測定,可於將聚醚聚醯胺樹脂組成物以濃硫酸予以濕式分解後,以高頻感應偶合電漿(ICP)發光分析於波長213.618nm進行定量。
本發明之特佳態樣,如上述,係原料聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)之水分率為0.01~0.5質量%且獲得之聚醚聚醯胺樹脂組成物之水分率為0.01~0.1質量%的情形。
有時使用係水分率超過0.5質量%之原料的聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2),調整目的聚醚聚醯胺樹脂組成物之水分率為0.01~0.1質量%,無法獲得本發明之理想效果。又,反之,有時即使使用原料聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)之水分率為0.01~0.5質量%者,若獲得之聚醚聚醯胺樹脂組成物之水分率落於上述範圍外,也無法獲得本發明之理想效果。藉由使原料之聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)、及使用其獲得之聚醚聚醯胺樹脂組成物之水分率兩兩均在上述範圍,能輕易獲得輕、且機械強度、外觀、色調優異之聚醚聚醯胺樹脂組成物。
聚醚聚醯胺樹脂組成物之衝擊強度(夏丕(charpy)衝擊強度,依據ISO179),從機械強度之觀點,當係摻合聚醚聚醯胺樹脂(A1)之聚醚聚醯胺樹脂組成物之情形,較佳為20.3kJ/m2以上,更佳為21.0kJ/m2以上,又更佳為23kJ/m2以上。係摻合聚醚聚醯胺樹脂(A2)之聚醚聚醯胺樹脂組成物之情形,較佳為20.5kJ/m2以上,更佳為23kJ/m2以上。
聚醚聚醯胺樹脂組成物之拉伸彈性係數(依據ISO527),從柔軟性及機械
強度之觀點,較佳為13GPa以上,更佳為15GPa以上,又更佳為16GPa以上,尤佳為16.5GPa以上。
本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物,可利用以往公知之成形方法成形為各種形態之成形品。成形法,例如:射出成形,吹塑成形、擠製成形、壓縮成形、真空成形、壓製成形、直接吹塑成形、旋轉成形,三明治成形及二色成形等成形法。
含本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物的成形品,兼具優良熱安定性及耐熱老化性,適於作為汽車零件、電機零件、電子零件等。尤其就含有聚醚聚醯胺樹脂組成物而成之成形品,宜為軟管、管或金屬被覆材較佳。
以下以實施例更詳細說明本發明,但本發明不限於此等。又,本實施例中,各種測定係依以下方法實施。
實施例及比較例使用之聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)之相對黏度、數量平均分子量、玻璃轉移溫度、結晶化溫度、熔點、水分率、密度、及磷原子濃度、及下列方法獲得之聚醚聚醯胺樹脂組成物之水分率、磷原子濃度、夏丕衝擊強度、拉伸彈性係數,以如下方式測定。
(1)相對黏度(ηr)
精稱試樣0.2g,於20~30℃攪拌溶解於96%硫酸20ml。完全溶解後迅速地取溶液5ml至Cannon-Fenske型黏度計,於25℃的恆溫槽中放置10分鐘後,測定掉落時間(t)。又,也同樣測定96%硫酸本身的掉落時間(t0)。從t及t0依下式計算相對黏度。
相對黏度=t/t0
(2)數量平均分子量(Mn)
首先,使試樣分別溶於苯酚/乙醇混合溶劑、及苯甲醇溶劑,以鹽酸及氫氧化鈉水溶液之中和滴定求取羧基末端基濃度與胺基末端基濃度。數量平均分子量,係從胺基末端基濃度及羧基末端基濃度之定量值依次式求取。
數量平均分子量=2×1,000,000/([NH2]+[COOH])
[NH2]:胺基末端基濃度(μeq/g)
[COOH]:羧基末端基濃度(μeq/g)
(3)差示掃描熱量測定(玻璃轉移溫度、結晶化溫度及熔點)
差示掃描熱量之測定係依JIS K7121、K7122進行。使用差示掃描熱量計(島津製作所(股)製、商品名:DSC-60),將各試樣放入DSC測定盤,於氮氣環境下以升溫速度10℃/分升溫至260℃,並於進行急速冷卻的前處理後實施測定。測定條件為以升溫速度10℃/分,於260℃保持5分鐘後,以降溫速度-5℃/分降溫至100℃,進行測定,求取玻璃轉移溫度Tg、結晶化溫度Tch及熔點Tm。
(4)水分率
使用聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)、或聚醚聚醯胺樹脂組成物之丸粒,以卡爾費雪法,於聚醚聚醯胺樹脂之熔點-5℃測定,測定時間30分鐘。
(5)密度
聚醚聚醯胺樹脂(A1)及(A2)之密度,係依據JIS K7112 A法(水中取代法)測定。
(6)磷原子濃度
稱量聚醚聚醯胺樹脂(A1)或(A2)、或聚醚聚醯胺樹脂組成物0.5g,加入濃硫酸20ml,於加熱器上濕式分解。冷卻後加入過氧化氫5ml,於加熱器上加熱,並濃縮至全量成為2~3ml。再度冷卻,添加純水,使成為500ml。使用Thermo Jarrell Ash公司製IRIS/IP,以高頻感應偶合電漿(ICP)發光分析,於波長213.618nm進行定量。
又,本發明中,聚醚聚醯胺樹脂組成物中之磷原子濃度,係指從聚醚聚
醯胺樹脂組成物中去除了填充材(B)等無機成分後之有機成分中殘存之磷原子濃度。
(7)夏丕衝擊強度
使用聚醚聚醯胺樹脂組成物,以FANUC公司製射出成形機100T,於缸筒溫度280℃、模具溫度15℃之條件製作ISO試驗片,依據ISO179實施評價(單位:KJ/m2)。
(8)拉伸彈性係數
使用聚醚聚醯胺樹脂組成物,於住友重機械工業公司製射出成形機SE130-DU,以缸筒溫度280℃、模具溫度15℃之條件製作ISO試驗片,並依ISO527實施評價(單位:GPa)。
使用以下之玻璃纖維作為填充劑(B)。
‧玻璃纖維:
日本電氣硝子公司製切股(chopped strand)、商品名「T-275H」
又,添加劑使用以下者。
‧碳二亞胺化合物(C):
脂環族聚碳二亞胺化合物
日清紡控股公司製、商品名「CARBODILITE LA-1」
以下有時簡稱此碳二亞胺化合物為「碳二亞胺」。
‧安定劑(D):
芳香族第2級胺系安定劑
N,N’-二-2-萘基-對苯二胺
大內新興化學工業公司製、商品名「NOCRAC white」
以下有時簡稱為「安定劑」。
‧結晶成核劑-微粉滑石:
林化成公司製、商品名「MICROWHITE #5000S」、平均粒徑2.8μm
於具備攪拌機、氮氣導入口、縮合水出口之容積約50L之反應容器中裝入己二酸1169.20g、次亞磷酸鈉一水合物10.47g及乙酸鈉7.294g,將容器內充分進行氮氣取代後,邊供給少量氮氣邊於170℃使其熔融。
邊緩慢升溫至260℃,邊於其中滴加作為間亞二甲苯二胺(a-2)之三菱瓦斯化學(股)製1,3-雙(胺基甲基)苯[間亞二甲苯二胺:MXDA]1078.70g、及作為聚醚二胺化合物(a1-1)之聚醚二胺[美國HUNTSMAN公司製、商品名:XTJ-542:依美國HUNTSMAN公司之型錄,以下式(1-1)表示之x1+z1約為6.0、y1約為9.0、數量平均分子量為1000。]800.00g之混合液,進行約2小時聚合,獲得聚醚聚醯胺樹脂(A1)。
針對聚醚聚醯胺樹脂(A1)之上述評價方法之結果如表1。
使上述製造例1獲得之聚醚聚醯胺樹脂(A1)成為表1所示組成,稱量其他各成分,並將玻璃纖維以外的成分以滾動機混摻,投入雙軸擠製機(東芝機械(股)公司製「TEM37BS」)之基部並熔融後,從側面饋入玻璃纖維。擠製機之設定溫度,設定為直到側饋入部為280℃、從側饋入部起為260℃,並擠製後丸粒化,製成聚醚聚醯胺樹脂組成物丸粒。
獲得之聚醚聚醯胺樹脂組成物之丸粒以80℃之除濕空氣(露點-40℃)進行8小時乾燥。
針對此聚醚聚醯胺樹脂組成物之上述評價方法之結果,如表1所示。
於製造例1,將作為亞二甲苯二胺(a-2)之間亞二甲苯二胺(MXDA)與對
亞二甲苯二胺(PXDA)之混合比例改為表1記載之比例,並將乙酸鈉/次亞磷酸鈉一水合物之莫耳比定為0.90,並且增加次亞磷酸鈉一水合物之添加量使成為表1記載之磷原子濃度,除此以外與製造例1同樣進行,獲得聚醚聚醯胺樹脂(A1)。
使用獲得之聚醚聚醯胺樹脂,並定各成分之摻合量為表1記載之量,除此以外與實施例1-1同樣進行,獲得聚醚聚醯胺樹脂組成物之丸粒。
針對此聚醚聚醯胺樹脂組成物之上述評價方法之結果如表1所示。
又,從使用此聚醚聚醯胺樹脂組成物依以下方法測定之拉伸強度保持率,可知獲得之樹脂組成物於120℃保存時之耐熱老化性優異。
(拉伸強度保持率之測定)
使用獲得之聚醚聚醯胺樹脂組成物,於住友重機械工業(股)製射出成形機SE130-DU,以缸筒溫度280℃、模具溫度15℃之條件製作ISO試驗片,並對於上述ISO試驗片於熱風乾燥機進行120℃、72小時之熱處理。然後,針對熱處理前後之試驗片實施拉伸試驗,求取斷裂時之應力(MPa)。又,裝置使用拉伸試驗機(東洋精機製作所(股)製、Strograph),設定測定溫度23℃、測定濕度50%RH進行測定。將熱處理前後之斷裂時之應力之比作為拉伸強度保持率,依下式計算拉伸強度保持率(%),得知其拉伸強度保持率高、耐熱老化性優異。
拉伸強度保持率(%)=[120℃72小時熱處理後之成形片之斷裂時應力(MPa)/120℃72小時熱處理前之成形片之斷裂時應力(MPa)]×100
於製造例1,將作為亞二甲苯二胺(a-2)之間亞二甲苯二胺(MXDA)與對亞二甲苯二胺(PXDA)之混合比例定為表1記載之比例,並將作為二羧酸成分之使用表1記載之比例之癸二酸或己二酸,定乙酸鈉/次亞磷酸鈉一水合物之莫耳比為0.90,並改變次亞磷酸鈉一水合物之添加量,使得成為表1記載之磷原子濃度,除此以外與製造例1同樣進行,獲得聚醚聚醯胺樹脂(A1)。
使用獲得之聚醚聚醯胺樹脂(A1),並設定各成分之摻合量如表1記載之量,除此以外與實施例1-1同樣進行,獲得聚醚聚醯胺樹脂組成物之丸粒。
針對此聚醚聚醯胺樹脂組成物之上述評價方法之結果如表1。
不摻合玻璃纖維,除此以外與實施例1-4同樣進行,獲得聚醚聚醯胺樹脂之丸粒。
針對此聚醚聚醯胺樹脂之上述評價方法之結果如表1。
設定間亞二甲苯二胺(MXDA)、對亞二甲苯二胺(PXDA)、癸二酸或己二酸之比例為下列表2記載之量,與上述實施例同樣地設定乙酸鈉/次亞磷酸鈉一水合物之莫耳比為0.90,並改變次亞磷酸鈉一水合物之添加量,與製造例1同樣獲得聚醯胺樹脂。
使用獲得之聚醯胺樹脂,設定各成分之摻合量為下表2記載之量,與上述實施例同樣地製造聚醯胺樹脂組成物並進行各種評價。
評價結果如表2。
【表1】
【表2】
從表1及2可得知:實施例1-1~1-7之樹脂組成物具有良好的拉伸彈性係數且衝擊強度優異,所以本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物係衝擊強度或拉伸彈性係數優異、強度強、靱性高的材料。另一方面,可知:比較例1-1~1-7之樹脂組成物雖然拉伸彈性係數良好但衝擊強度低,為脆性材料。
於具備攪拌機、氮氣導入口、縮合水出口之容積約50L之反應容器中
加入己二酸10,000g、次亞磷酸鈉一水合物9.99g及乙酸鈉6.96g,將容器內充分進行氮氣取代後,邊供給少量氮氣邊於170℃使其熔融。
邊緩慢升溫至260℃,邊於其中滴加間亞二甲苯二胺(MXDA)(三菱瓦斯化學(股)製)8853.8g與聚醚二胺(美國HUNTSMAN公司製、商品名:ED-900、依據美國HUNTSMAN公司之型錄,以下式(2-1)表示,x2+z2約6.0、y2約12.5、數量平均分子量為900。)3079.2g之混合液,進行約2小時聚合,獲得聚醚聚醯胺樹脂(A2)。
針對聚醚聚醯胺樹脂(A2)之上述評價方法之結果,如表3。
使上述製造例2獲得之聚醚聚醯胺樹脂(A2)成為表3所示組成,稱量其他各成分,並將玻璃纖維以外的成分以滾動機混摻,投入雙軸擠製機(東芝機械(股)公司製「TEM37BS」)之基部並熔融後,從側面饋入玻璃纖維。擠製機之設定溫度,設定為直到側饋入部為280℃、從側饋入部起為260℃,並擠製後丸粒化,製成聚醚聚醯胺樹脂組成物丸粒。
獲得之聚醚聚醯胺樹脂組成物之丸粒以80℃之除濕空氣(露點-40℃)進行8小時乾燥。
針對此聚醚聚醯胺樹脂組成物之上述評價方法之結果,如表3所示。
於製造例2,間亞二甲苯二胺(MXDA)與聚醚二胺(商品名:ED-900)之比例定為表3記載之比例,並設定乙酸鈉/次亞磷酸鈉一水合物之莫耳比為0.90,增加次亞磷酸鈉一水合物之添加量使成為表3記載之磷原子濃度,除此以外與製造例2同樣進行,獲得聚醚聚醯胺樹脂(A2)。
使用獲得之聚醚聚醯胺樹脂,並定各成分之摻合量為表3記載之量,除
此以外與實施例2-1同樣進行,獲得聚醚聚醯胺樹脂組成物之丸粒。
針對此聚醚聚醯胺樹脂組成物之上述評價方法之結果如表3。
又,從使用此聚醚聚醯胺樹脂組成物依以下方法測定的拉伸強度保持率,可知獲得之樹脂組成物於120℃保存時之耐熱老化性優異。
(拉伸強度保持率之測定)
使用獲得之聚醚聚醯胺樹脂組成物,以住友重機械工業公司製射出成形機SE130-DU,於缸筒溫度280℃、模具溫度15℃之條件製作ISO試驗片,並對於上述ISO試驗片以熱風乾燥機實施120℃、72小時之熱處理。然後,針對熱處理前後之試驗片實施拉伸試驗,求取斷裂時之應力(MPa)。又,裝置使用拉伸試驗機(東洋精機製作所(股)製、Strograph),定測定溫度23℃、測定濕度50%RH進行測定。將熱處理前後之斷裂時之應力之比定為拉伸強度保持率,依下式求算拉伸強度保持率(%),可知其拉伸強度保持率高、耐熱老化性優異。
拉伸強度保持率(%)=[120℃72小時熱處理後之成形片之斷裂時應力(MPa)/120℃72小時熱處理前之成形片之斷裂時應力(MPa)]×100
於製造例2,將作為亞二甲苯二胺(a-2)之間亞二甲苯二胺(MXDA)與對亞二甲苯二胺(PXDA)之混合比例定為表3記載之比例,並將二羧酸成分從己二酸改為使用癸二酸,使成為表3記載之比例,除此以外與製造例2同樣進行,獲得聚醚聚醯胺樹脂(A2)。
使用獲得之聚醚聚醯胺樹脂(A2),並定各成分之摻合量為表3記載之量,除此以外與實施例2-1同樣進行,獲得聚醚聚醯胺樹脂組成物之丸粒。
針對此聚醚聚醯胺樹脂組成物之上述評價方法之結果,如表3。
於製造例2,將作為亞二甲苯二胺(a-2)之間亞二甲苯二胺(MXDA)與對亞二甲苯二胺(PXDA)之混合比例定為表3記載之比例,除此以外與製造例2同樣進行,獲得聚醚聚醯胺樹脂(A2)。
使用獲得之聚醚聚醯胺樹脂,並定各成分之摻合量為表3記載之量,除
此以外與實施例2-1同樣進行,獲得聚醚聚醯胺樹脂組成物之丸粒。
針對此聚醚聚醯胺樹脂組成物之上述評價方法之結果如表3。
於製造例2,將作為聚醚二胺(a2-1)之ED-900(商品名)改為使用表3記載之比例之ED-600(商品名、美國HUNTSMAN公司製、依美國HUNTSMAN公司之型錄,前述通式式(2)中之x2+z2約3.0、y2約9.0、數量平均分子量為600。),並將作為亞二甲苯二胺(a-2)之間亞二甲苯二胺(MXDA)與對亞二甲苯二胺(PXDA)之混合比例定為表3記載之比例,將作為二羧酸成分從己二酸改為使用癸二酸,並且變更次亞磷酸鈉一水合物之添加量,使成為表3記載之磷原子濃度,除此以外與製造例2同樣進行,獲得聚醚聚醯胺樹脂(A2)。
使用獲得之聚醚聚醯胺樹脂(A2),並定各成分之摻合量為表3記載之量,除此以外與實施例2-1同樣進行,獲得聚醚聚醯胺樹脂組成物之丸粒。
針對此聚醚聚醯胺樹脂組成物之上述評價方法之結果如表3。
不摻合玻璃纖維,除此以外與實施例2-3同樣進行,獲得聚醚聚醯胺樹脂之丸粒。
針對此聚醚聚醯胺樹脂之上述評價方法之結果,如表3。
設定間亞二甲苯二胺(a-2)、對亞二甲苯二胺(a-2)、癸二酸或己二酸之比例為下表4記載之量,與上述製造例同樣地,定乙酸鈉/次亞磷酸鈉一水合物之莫耳比為0.90,並改變次亞磷酸鈉一水合物之添加量,與製造例2同樣地獲得聚醚聚醯胺樹脂。
使用獲得之聚醚聚醯胺樹脂,定各成分之摻合量為下表4記載之量,與上述實施例同樣地獲得聚醚聚醯胺樹脂組成物之丸粒。
針對此聚醚聚醯胺樹脂組成物之上述評價方法之結果如表4。
【表4】
從表3及4,實施例2-1~2-7之樹脂組成物具有良好的拉伸彈性係數且衝擊強度優異,可知本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物係衝擊強度或拉伸彈性係數優異、強度強、靱性高之材料。另一方面,可知比較例2-1~2-6之樹脂組成物雖然拉伸彈性係數良好但是衝擊強度低,為脆性材料。
本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物係強度強、靱性高之亞二甲苯系聚醯胺
樹脂系組成物,且由本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物獲得之成形品,結晶化之程度充分,耐衝擊性等機械物性優異。所以,本發明之聚醚聚醯胺樹脂組成物適於用在各種工業零件、機械及電氣精密設備之齒輪及連接器、汽車之引擎附近的燃料管、連接器零件、滑動零件、皮帶、軟管、消音齒輪等電氣零件及電子零件、運動用品等。
Claims (16)
- 一種聚醚聚醯胺樹脂組成物,其係相對於聚醚聚醯胺樹脂(A1)或聚醚聚醯胺樹脂(A2)100質量份,摻合了填充劑(B)15~200質量份;聚醚聚醯胺樹脂(A1),其二胺構成單元來自於下列通式(1)表示之聚醚二胺化合物(a1-1)及亞二甲苯二胺(a-2)且二羧酸構成單元來自於碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸;聚醚聚醯胺樹脂(A2),其二胺構成單元來自於下列通式(2)表示之聚醚二胺化合物(a2-1)及亞二甲苯二胺(a-2)且二羧酸構成單元來自於碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸;
- 如申請專利範圍第1項之聚醚聚醯胺樹脂組成物,其中,填充劑(B)係選自於由高嶺石(kaolinite)、二氧化矽、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣、硫酸鎂、氧化鋁、玻璃珠、碳黑、硫化物、金屬氧化物、玻璃纖維、晶鬚、矽灰石(wollastonite)、碳纖維、礦物纖維、氧化鋁纖維、玻璃屑片、雲母、滑石、黏土、石墨、絹雲母(sericite)、芳香族液晶性聚酯樹脂、全芳香族聚醯胺樹脂、丙烯酸纖維、聚(苯并咪唑)纖維、紅麻(kenaf)、紙漿、麻漿及木漿中之至少1種。
- 如申請專利範圍第1或2項之聚醚聚醯胺樹脂組成物,其中,亞二甲苯二胺(a-2)係間亞二甲苯二胺、對亞二甲苯二胺或該等之混合物。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之聚醚聚醯胺樹脂組成物,其中,二胺構成單元中來自於聚醚二胺化合物(a1-1)或(a2-1)之構成單元之比例為0.1~50莫耳%。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之聚醚聚醯胺樹脂組成物,其 中,碳數4~20之α,ω-直鏈脂肪族二羧酸係選自於己二酸、癸二酸及該等之混合物中之至少1種。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之聚醚聚醯胺樹脂組成物,其中,聚醚聚醯胺樹脂(A1)或聚醚聚醯胺樹脂(A2)之水分率為0.01~0.5質量%。
- 如申請專利範圍第1至6項中任一項之聚醚聚醯胺樹脂組成物,其中,聚醚聚醯胺樹脂組成物之水分率為0.01~0.1質量%。
- 如申請專利範圍第1至7項中任一項之聚醚聚醯胺樹脂組成物,其中,聚醚聚醯胺樹脂(A1)之密度為1.0~1.3g/cm3。
- 如申請專利範圍第1至7項中任一項之聚醚聚醯胺樹脂組成物,其中,聚醚聚醯胺樹脂(A2)之密度為1.00~1.25g/cm3。
- 如申請專利範圍第1至8項中任一項之聚醚聚醯胺樹脂組成物,其中,聚醚聚醯胺樹脂(A1)或聚醚聚醯胺樹脂(A2)之磷原子濃度為50~1,000ppm。
- 如申請專利範圍第1至10項中任一項之聚醚聚醯胺樹脂組成物,其中,聚醚聚醯胺樹脂組成物之磷原子濃度為50~1,000ppm。
- 如申請專利範圍第1至11項中任一項之聚醚聚醯胺樹脂組成物,其中,相對於聚醚聚醯胺樹脂(A1)或聚醚聚醯胺樹脂(A2)100質量份更摻合碳二亞胺化合物(C)0.1~2質量份。
- 如申請專利範圍第12項之聚醚聚醯胺樹脂組成物,其中,碳二亞胺化合物(C)係脂肪族或脂環族聚碳二亞胺化合物。
- 如申請專利範圍第1至13項中任一項之聚醚聚醯胺樹脂組成物,其中,相對於聚醚聚醯胺樹脂(A1)或聚醚聚醯胺樹脂(A2)100質量份更摻合安定劑(D)0.1~1質量份。
- 如申請專利範圍第14項之聚醚聚醯胺樹脂組成物,其中,安定劑(D)係選自於胺系化合物、有機硫系化合物、苯酚系化合物、磷系化合物及無機系化合物中之至少1種。
- 一種成形品,其包含如申請專利範圍第1至15項中任一項之聚醚聚醯胺樹脂組成物。
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US9896637B2 (en) * | 2015-04-08 | 2018-02-20 | Jtekt Corporation | Sliding member, method of manufacturing sliding member, and gear |
EP3323914B1 (en) * | 2015-07-16 | 2020-01-01 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Polyamide resin fiber, production method for polyamide resin fiber, polyamide resin composition, woven fabric, and knitted fabric |
KR20210052323A (ko) | 2019-10-31 | 2021-05-10 | 주식회사 엘지화학 | 폴리아미드 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품 |
US20230374215A1 (en) * | 2020-09-30 | 2023-11-23 | Basf Se | New polyamide-containing powders for powder bed fusion printing process and printed articles thereof |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US2941956A (en) | 1956-08-15 | 1960-06-21 | Socony Mobil Oil Co Inc | Regeneration of contact material |
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JPS5432458B2 (zh) | 1974-11-26 | 1979-10-15 | ||
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JP4193588B2 (ja) * | 2003-05-26 | 2008-12-10 | 宇部興産株式会社 | ポリアミド系エラストマー |
JP4527461B2 (ja) * | 2004-07-14 | 2010-08-18 | ダイセル・エボニック株式会社 | 複合材料及びその製造方法 |
DE102005008044A1 (de) * | 2005-02-19 | 2006-08-31 | Degussa Ag | Polymerpulver mit Blockpolyetheramid, Verwendung in einem formgebenden Verfahren und Formkörper, hergestellt aus diesem Polymerpulver |
EP2036939A1 (en) * | 2006-06-16 | 2009-03-18 | Ube Industries, Ltd. | Polyether polyamide elastomer |
KR100931151B1 (ko) * | 2007-12-13 | 2009-12-10 | 현대자동차주식회사 | 폴리아미드 수지 조성물 |
PT2113380E (pt) * | 2008-04-24 | 2014-10-13 | Mitsubishi Gas Chemical Co | Estrutura laminada com barreira elevada |
WO2010047315A1 (ja) * | 2008-10-21 | 2010-04-29 | 宇部興産株式会社 | ゴム組成物及びポリアミド積層体 |
EP2660292B1 (en) * | 2010-12-27 | 2017-06-07 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Polyamide composition |
EP2676988B1 (en) * | 2011-02-14 | 2019-12-18 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Polyether polyamide elastomer |
US9206288B2 (en) * | 2011-02-14 | 2015-12-08 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Polyether polyamide elastomer |
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