TWI513764B - 聚醯胺組成物及成形品 - Google Patents
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Description
本發明係關於聚醯胺組成物及含有該聚醯胺組成物之成形品。
以聚醯胺6(以下,亦稱為「PA6」)及聚醯胺66(以下,亦稱為「PA66」)等為代表之聚醯胺,由於成形加工性、機械物性或耐藥品性優異,故廣泛使用來作為汽車用、電性及電子用、產業資材用、工業材料用、日用及家庭用品用等各種零件材料。
就汽車產業對環境之努力而言,為了減少廢氣而要求車體輕量化。為了因應此要求,變得更加使用聚醯胺來取代金屬作為汽車之外裝材料或內裝材料等。於汽車之外裝材料或內裝材料所使用之聚醯胺係要求更高程度之耐熱性、強度及外觀等特性。其中,使用來作為引擎室內之材料的聚醯胺,為因應引擎室內之溫度之上昇傾向,強烈要求高耐熱性。
又,在家電等電性及電子產業中,正進行表面黏著(SMT)焊料之無鉛化。於家電等材料所用之聚醯胺為了能承受伴隨如此焊料無鉛化之焊料熔點上昇而要求高耐熱性。
然而,就以往之PA6及PA66等聚醯胺係熔點低,就耐熱性之點而言,無法滿足該等要求。
在此,為了解決PA6及PA66等以往的聚醯胺之耐熱性之問題點,已提出高熔點聚醯胺。具體上,已提出由對苯二甲酸與六亞甲基二胺所構成之聚醯胺(以下,亦稱為「PA6T」)等。
然而,PA6T係熔點為370℃左右之高熔點聚醯胺,因此即使欲由PA6T藉熔融成形獲得成形品,在成形過程會產生聚醯胺之熱分解,而有難以獲得具有充分特性之成形品之問題。
為了解決PA6T之熱分解的問題,已提出一種以對苯二甲酸與六亞甲基二胺作為主成分之高熔點半芳香族聚醯胺(以下,亦稱為「6T系共聚物聚醯胺」)等,其係使PA6T、與PA6及PA66等脂肪族聚醯胺,或由間苯二甲酸與六亞甲基二胺所構成之非晶性芳香族聚醯胺(以下,亦稱為「PA6I」)等進行共聚合,將熔點低熔點化至220至340℃左右。
例如,於專利文獻1中就6T系共聚合物聚醯胺而言,已揭示一種芳香族聚醯胺(以下,亦稱為「PA6T/2MPDT」),其係由芳香族二羧酸與脂肪族二胺所構成,且脂肪族二胺係六亞甲基二胺及2-甲基五亞甲基二胺之混合物。
又,於專利文獻2已揭示一種調配有1至40%之1,4-環己烷二羧酸作為二羧酸單元之半脂環族聚醯胺,並揭示含有該半脂環族聚醯胺之電性及電子構件之焊料耐熱性提升。
再者,於專利文獻3中係已揭示一種聚醯胺組成物,其係包含:由含有對苯二甲酸單元之二羧酸及含有1,9-壬烷二胺單元及/或2-甲基-1,8-辛烷二胺單元之二胺所構成之聚醯胺樹脂(以下,亦稱為「PA9T」)、氧化鈦、氫氧化鎂、特定之強化材,並揭示該聚醯胺組成物之耐熱性優異。
並且,於專利文獻4揭示一種聚醯胺組成物,其係含有調配有70%以上之1,4-環己烷二羧酸作為二羧酸單元之半脂環族聚醯胺、氧化鈦、無機填充材,且該等之重量比設為特定之值,並揭示該聚醯胺組成物之耐回焊性(reflow resistance)及耐熱性等優異。
[專利文獻1]日本特表平6-503590號公報
[專利文獻2]日本特表平11-512476號公報
[專利文獻3]日本特開2006-257314號公報
[專利文獻4]日本特開2011-219697號公報
然而,於專利文獻1至4等所揭示之以往的聚醯胺或聚醯胺組成物就耐回焊性、耐熱變色性、耐光變色性及擠壓加工性全部具備這點而言不充分,要求該等特性之進一步改良。
本發明係有鑑於上述問題而成者,目的在於提供一種白色度、耐回焊性、耐熱變色性、耐光變色性、及擠壓加工性優異之聚醯胺組成物。
本發明人等,為解決前述課題而累積深入檢討之結果,發現以特定之比例含有聚醯胺、氧化鈦、磷系化合物之聚醯胺組成物可解決上述課題,而完成本發明。
亦即,本發明係如下所述。
[1]一種聚醯胺組成物,其係含有:具有二羧酸單元(a)及二胺單元(b)之聚醯胺(A)、氧化鈦(B)20至70質量%、及磷系化合物(C)0.5至7.5質量%。
[2]如前述項目[1]所記載之聚醯胺組成物,其中,前述二羧酸單元(a)含有50莫耳%以上之脂環族二羧酸單元(a-1)。
[3]如前述項目[1]所記載之聚醯胺組成物,其中,前述二羧酸單元(a)含有多於50莫耳%之芳香族二羧酸單元(a-2)。
[4]如前述項目[1]至[3]中任一項所記載之聚醯胺組成物,其中,磷元素濃度係1,400至20,000ppm。
[5]如前述項目[1]至[4]中任一項所記載之聚醯胺組成物,其中,前述氧化鈦(B)之含量係30至65質量%。
[6]如前述項目[1]至[5]中任一項所記載之聚醯胺組成物,其中,前述聚醯胺(A)具有270至350℃之熔點。
[7]如前述項目[1]至[6]中任一項所記載之聚醯胺組成物,其中,前述脂環族二羧酸單元(a-1)含有源自1,4-環己烷二羧酸之單元。
[8]如前述項目[1]至[7]中任一項所記載之聚醯胺組成物,其中,前述磷系化合物(C)包含選自由磷酸金屬鹽、亞磷酸金屬鹽、及次磷酸金屬鹽所成之群組之至少1種。
[9]如前述項目[1]至[8]中任一項所記載之聚醯胺組成物,其中,前述磷系化合物(C)含有鹼土族金屬鹽。
[10]如前述項目[1]至[9]中任一項所記載之聚醯胺組成物,其中,金屬元素濃度對磷元素濃度之比率係0.3至0.8。
[11]如前述項目[1]至[10]中任一項所記載之聚醯胺組成物,其更含有抗氧化劑(D),前述抗氧化劑(D)含有酚系抗氧化劑(D-1)及/或胺系抗氧化劑(D-2)。
[12]一種反射板,其係含有如前述項目[1]至[11]中任一項所記載之聚醯胺組成物。
若依據本發明,則可提供一種白色度、耐回焊性、耐熱變色性、耐光變色性、及擠壓加工性優異之聚醯胺組成物。
以下,詳細說明有關用以實施本發明之形態(以下,稱為「本實施形態」)。再者,本發明不限於以下之實施形態,在其主旨之範圍內可施以各種變形而實施。
[聚醯胺組成物]
本實施形態之聚醯胺組成物係含有:具有二羧酸單元(a)及二胺單元(b)之聚醯胺(A)、氧化鈦(B)20至70質量%、及磷系化合物(C)0.5至7.5質量%。
[聚醯胺(A)]
本實施形態所用之聚醯胺(A)具有二羧酸單元(a)、二胺單元(b)。本實施形態中,「聚醯胺」係意指主鏈中具有醯胺(-NHCO-)鍵之聚合物。
相對於聚醯胺(A)之總構成單元100莫耳%,二羧酸單元(a)及二胺單元(b)之合計量較佳係20至100莫耳%,更佳係90至100莫耳%,再更佳係100莫耳%。聚醯胺(A)中,二羧酸單元(a)及二胺單元(b)以外之聚醯胺(A)之構成單元,無特別限定,可舉例如後述之內醯胺單元(c-1)及胺基羧酸單元(c-2)。再者,本實施形態中,構成聚醯胺(A)之各構成單元之比例可藉由核磁共振光譜法(NMR)等而測定。
〈二羧酸單元(a)〉
二羧酸單元(a),無特別限定,可舉例如脂環族二羧酸單元(a-1)、芳香族二羧酸單元(a-2)、及脂肪族二羧酸單元(a-3)。
(脂環族二羧酸單元(a-1))
構成脂環族二羧酸單元(a-1)之脂環族二羧酸,無特別限定,可舉例如具有碳數3至10之脂環族基之二羧酸。其中,較佳係具有碳數5至10之脂環族基之二羧酸。脂環族二羧酸之脂環族基可無取代亦可具有取代基。該取代基,無特別限定,可舉例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、及第三丁基等碳數1至4之烷基等。
脂環族二羧酸單元(a-1)存在有反式異構物或順式異構物之幾何異構物。聚醯胺(A)中,脂環族二羧酸單元(a-1)整體之反式異構物之比率稱為「反式異構物比率」。反式異構物比率較佳係50至85莫耳%,更佳係50至80莫耳%,再更佳係60至80莫耳%。藉由反式異構物比率在上述範圍內,聚醯胺組成物不僅有高熔點、韌性及剛性更優異之特徵,並且有具備同時滿足高玻璃轉移溫度(Tg)之熱時剛性、與一般耐熱性相反性質之流動性、
高結晶性之性質的傾向。該等特徵係由含有50莫耳%以上之1,4-環己烷二羧酸之二羧酸單元(a)、含有50莫耳%以上之2-甲基五亞甲基二胺之二胺單元(b)之組合所得之聚醯胺(A),且前述反式異構物比率為50至85莫耳%之聚醯胺(A)特別顯著。本實施形態中,反式異構物比率可藉由以下實施例所記載之方法而測定。
構成脂環族二羧酸單元(a-1)之脂環族二羧酸存在反式體與順式體之幾何異構物。作為原料單體之脂環族二羧酸,可使用反式體與順式體之任一者,亦可使用以特定比率含有反式體與順式體之混合物。再者,已知脂環族二羧酸於高溫異構化,反式體與順式體成為一定比率,順式體之脂環族二羧酸與反式體之脂環族二羧酸相比,有脂環族二羧酸與二胺之當量鹽之水溶性高之傾向。因此,作為原料單體之脂環族二羧酸之反式體/順式體比(莫耳比)較佳係50/50至0/100,更佳係40/60至10/90,再更佳係35/65至15/85。脂環族二羧酸之反式體/順式體比(莫耳比)可由液相層析(HPLC)、或核磁共振光譜法(NMR)而求得。
構成此種脂環族二羧酸單元(a-1)之脂環族二羧酸,無特別限定,可舉例如1,4-環己烷二羧酸、1,3-環己烷二羧酸、及1,3-環戊烷二羧酸等。其中,較佳係1,4-環己烷二羧酸。藉由含有此種脂環族二羧酸作為構成單元,有聚醯胺組成物之耐熱性、低吸水性、及剛性等更優異之傾向。再者,構成脂環族二羧酸單元(a-1)之脂環族二羧酸可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
相對於二羧酸單元(a)整體,脂環族二羧酸單元(a-1)之比例較佳係50至100莫耳%,更佳係60至100莫耳%,再更佳係70至100莫耳%,特佳係100莫耳%。藉由二羧酸單元(a)
中之脂環族二羧酸單元(a-1)之比例(莫耳%)在上述範圍內,有可得到同時滿足耐熱性、流動性、韌性、低吸水性、及剛性等之聚醯胺組成物之傾向。
(芳香族二羧酸單元(a-2))
構成芳香族二羧酸單元(a-2)之芳香族二羧酸,無特別限定,可舉例如具有苯基、萘基之二羧酸。芳香族二羧酸之芳香族基可無取代亦可具有取代基。該取代基,無特別限定,可舉例如碳數1至4之烷基、碳數6至10之芳基、碳數7至10之芳基烷基、氯基及溴基等鹵素基、碳數1至6之矽基、以及磺酸基及其鹽(鈉鹽等)等。
芳香族二羧酸,無特別限定,可舉例如對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二羧酸、2-氯對苯二甲酸、2-甲基對苯二甲酸、5-甲基間苯二甲酸、及5-鈉磺酸基間苯二甲酸等無取代或經取代之碳數8至20之芳香族二羧酸等。構成芳香族二羧酸單元(a-2)之芳香族二羧酸可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
相對於二羧酸單元(a)整體,芳香族二羧酸單元(a-2)之比例較佳係多於50莫耳%且100莫耳%以下,更佳係60至100莫耳%,再更佳係70至100莫耳%,特佳係100莫耳%。藉由二羧酸單元(a)中之芳香族二羧酸單元(a-2)之比例(莫耳%)在上述範圍內,有耐熱性、低吸水性、及剛性更提升之傾向。
(脂肪族二羧酸單元(a-3))
構成脂肪族二羧酸單元(a-3)之脂肪族二羧酸,無特別限定,可舉例如丙二酸、二甲基丙二酸、丁二酸、2,2-二甲基丁二酸、2,3-二甲基戊二酸、2,2-二乙基丁二酸、2,3-二乙基戊二酸、戊二酸、
2,2-二甲基戊二酸、己二酸、2-甲基己二酸、三甲基己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、十四烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸、二十烷二酸、及二甘醇酸(diglycolic acid)等碳數3至20之直鏈或分支狀飽和脂肪族二羧酸等。
其中,脂肪族二羧酸之碳數較佳係6以上,更佳係10以上。藉由使用此種脂肪族二羧酸,有聚醯胺組成物之耐熱性、流動性、韌性、低吸水性、及剛性等更優異之傾向。碳數10以上之脂肪族二羧酸,無特別限定,可舉例如癸二酸、十二烷二酸、十四烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸、及二十烷二酸等。其中,從聚醯胺組成物之耐熱性等之觀點而言,較佳係癸二酸及十二烷二酸。構成脂肪族二羧酸單元(a-3)之脂肪族二羧酸可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
相對於二羧酸單元(a)整體,脂肪族二羧酸單元(a-3)之比例較佳係0至50莫耳%,更佳係0至40莫耳%,再更佳係0至30莫耳%。藉由二羧酸單元(a)中之脂肪族二羧酸單元(a-3)之比例(莫耳%)在上述範圍內,有可得到同時滿足更優異之耐熱性、流動性、韌性、低吸水性、及剛性等之聚醯胺組成物之傾向。
又,含有碳數10以上之脂肪族二羧酸單元(a-3)時,相對於二羧酸單元(a)整體,碳數10以上之脂肪族二羧酸單元(a-3)之比例較佳係0.1至50莫耳%,更佳係5至40莫耳%,再更佳係5至20莫耳%。藉由碳數10以上之脂肪族二羧酸單元(a-3)之比例在上述範圍,有可得到同時滿足更優異之耐熱性、流動性、韌性、低吸水性、及剛性等之聚醯胺組成物之傾向。
本實施形態中,構成二羧酸單元(a)之二羧酸,不限
定於上述作為二羧酸而記載之化合物,可使用與上述二羧酸等價之化合物。在此,「與二羧酸等價之化合物」係指可為與源自上述二羧酸之二羧酸結構相同之二羧酸結構之化合物。此種化合物,無特別限定,可舉例如二羧酸之酸酐及鹵化物等。
再者,聚醯胺(A)可因依需要而更含有源自1,2,4-苯三甲酸、1,3,5-苯三甲酸、及焦蜜石酸(pyromellitic acid)等3元以上多元羧酸之單元。3元以上之多元羧酸可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
〈二胺單元(b)〉
二胺單元(b),無特別限定,可舉例如具有從主鏈分支之取代基之二胺單元(b-1)、脂肪族二胺單元(b-2)、脂環式二胺單元(b-3)、及芳香族二胺單元(b-4)等。
(從主鏈分支之取代基之二胺單元(b-1))
二胺單元(b)較佳係含有具有從主鏈分支之取代基之二胺單元(b-1)。藉由含有二胺單元(b-1),有可得到同時滿足更優異之流動性、韌性及剛性等之聚醯胺組成物之傾向。二胺單元(b-1)中之從主鏈分支之取代基,無特別限定,可舉例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、及第三丁基等碳數1至4之烷基等。
構成此種二胺單元(b-1)之二胺,無特別限定,可舉例如2-甲基五亞甲基二胺(以下,亦稱為「2-甲基-1,5-二胺基戊烷」)、2,2,4-三甲基六亞甲基二胺、2,4,4-三甲基六亞甲基二胺、2-甲基八亞甲基二胺、及2,4-二甲基八亞甲基二胺等碳數3至20之分支狀飽和脂肪族二胺等。其中,較佳係2-甲基五亞甲基二胺。
藉由含有此種二胺單元(b-1),有成為耐熱性及剛性等更優異之聚醯胺組成物之傾向。再者,二胺單元(b-1)可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
相對於二胺單元(b)整體,二胺單元(b-1)之比例(莫耳%)較佳係50至100莫耳%,更佳係60至100莫耳%,再更佳係85至100莫耳%,還要更佳係90至100莫耳%,最佳係100莫耳%。藉由二胺單元(b-1)之比例在上述範圍,有成為流動性、韌性、及剛性更優異之聚醯胺組成物之傾向。
(脂肪族二胺單元(b-2))
構成二胺單元(b-2)之脂肪族二胺(惟,具有從主鏈分支之取代基之二胺除外),無特別限定,可舉例如乙二胺、丙二胺、四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、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、十一亞甲基二胺、十二亞甲基二胺、及十三亞甲基二胺等碳數2至20之直鏈飽和脂肪族二胺等。
(脂環式二胺單元(b-3))
構成二胺單元(b-3)之脂環族二胺,只要係含有脂環族基之二胺即可,無特別限定,可舉例如1,4-環己烷二胺、1,3-環己烷二胺、及1,3-環戊烷二胺等。
(芳香族二胺單元(b-4))
構成二胺單元(b-4)之芳香族二胺,只要係含有芳香族基之二胺即可,無特別限定,可舉例如間苯二甲二胺(metaxylylene diamine)等。
二胺單元(b-2)至(b-4)之中,較佳係脂肪族二胺單元
(b-2)(惟,前述二胺單元(b-1)除外)及脂環族二胺單元(b-3),更佳係具有碳數4至13之直鏈飽和脂肪族基之二胺單元(b-2),再更佳係具有碳數6至10之直鏈飽和脂肪族基之二胺單元(b-2),還要更佳係六亞甲基二胺。藉由使用此種二胺,有成為耐熱性、流動性、韌性、低吸水性、及剛性等更優異之聚醯胺組成物之傾向。再者,二胺可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
相對於二胺單元(b)整體,二胺單元(b-2)至(b-4)之合計比例(莫耳%)較佳係0至50莫耳%,更佳係0至40莫耳%,再更佳係0至30莫耳%。藉由二胺單元(b)中之二胺單元(b-2)之比例在上述範圍,有成為流動性、韌性、及剛性更優異之聚醯胺組成物之傾向。
再者,聚醯胺(A)可依需要而更含有雙六亞甲基三胺等3元以上之多元脂肪族胺。3元以上之多元脂肪族胺可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
〈內醯胺單元(c-1)及/或胺基羧酸單元(c-2)〉
聚醯胺(A)可更含有(c)內醯胺單元(c-1)及/或胺基羧酸單元(c-2)。藉由含有此種單元,有可得到韌性更優異之聚醯胺組成物之傾向。再者,在此,構成內醯胺單元(c-1)及胺基羧酸單元(c-2)之內醯胺及胺基羧酸係指可聚(縮)合之內醯胺及胺基羧酸。
構成內醯胺單元(c-1)及胺基羧酸單元(c-2)之內醯胺及胺基羧酸,無特別限定,例如較佳係碳數4至14之內醯胺及胺基羧酸,更佳係碳數6至12之內醯胺及胺基羧酸。
構成上述內醯胺單元(c-1)之內醯胺,無特別限定,可舉例如丁內醯胺、三甲基乙內醯胺、ε-己內醯胺、辛內醯胺、
庚內醯胺、十一烷內醯胺、及月桂內醯胺(十二烷內醯胺)等。其中,內醯胺較佳係ε-己內醯胺、月桂內醯胺等,更佳係ε-己內醯胺。藉由含有此種內醯胺,成為韌性更優異之聚醯胺組成物。
構成上述胺基羧酸單元(c-2)之胺基羧酸,無特別限定,可舉例如前述內醯胺開環之化合物之ω-胺基羧酸、α,ω-胺基酸等。胺基羧酸較佳係ω位經胺基取代之碳數4至14之直鏈或分支狀飽和脂肪族羧酸。此種胺基羧酸,無特別限定,可舉例如6-胺基己酸、11-胺基十一烷酸、12-胺基十二烷酸、及對胺基甲基苯甲酸等。
構成內醯胺單元(c-1)及胺基羧酸單元(c-2)之內醯胺及胺基羧酸可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
相對於聚醯胺(A)整體,內醯胺單元(c-1)及胺基羧酸單元(c-2)之合計比例(莫耳%)較佳係0至20莫耳%,更佳係0至15莫耳%,再更佳係0至10莫耳%。藉由內醯胺單元(c-1)及胺基羧酸單元(c-2)之合計比例在上述範圍,有韌性更提升之傾向。
〈末端封閉劑〉
聚醯胺(A)之末端可藉由公知末端封閉劑而封端封鏈。藉由使用經封端封鏈之聚醯胺(A),有聚醯胺組成物之耐熱性、流動性、韌性、低吸水性、及剛性更提升之傾向。又,在由二羧酸、二胺、依需要而使用之內醯胺及胺基羧酸而製造聚醯胺(A)時,此種末端封閉劑亦可作為分子量調節劑而添加。
末端封閉劑,無特別限定,可舉例如單羧酸、單胺、苯二甲酸酐等酸酐、單異氰酸酯、單醯鹵、單酯類、及單醇類等。其中,較佳係單羧酸、及單胺。聚醯胺(A)之末端以末端封閉劑封
鏈,藉此有聚醯胺組成物之熱安定性有更提升之傾向。末端封閉劑可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
可使用來作為末端封閉劑之單羧酸,只要係具有與可存在於聚醯胺(A)之末端之胺基之反應性者即可,無特別限定,可舉例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、三甲基乙酸、及異丁酸等脂肪族單羧酸;環己烷羧酸等脂環族單羧酸;以及苯甲酸、甲基苯甲酸、α-萘羧酸、β-萘羧酸、甲基萘羧酸、及苯基乙酸等芳香族單羧酸等。單羧酸可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
可使用作為末端封閉劑之單胺,只要係具有與可存在於聚醯胺(A)之末端之羧基之反應性者即可,無特別限定,可舉例如甲基胺、乙基胺、丙基胺、丁基胺、己基胺、辛基胺、癸基胺、硬脂胺、二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、及二丁基胺等脂肪族單胺;環己基胺及二環己基胺等脂環族單胺;以及苯胺、甲苯胺、二苯基胺、及萘基胺等芳香族單胺等。單胺可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
〈聚醯胺(A)之製造方法〉
聚醯胺(A)之製造方法,無特別限定,可舉例如包含將構成二羧酸單元(a)之二羧酸、構成二胺單元(b)之二胺、依需要之構成內醯胺單元(c-1)及/或胺基羧酸單元(c-2)之內醯胺及/或胺基羧酸聚合而得到聚合物之聚合步驟,較佳係更包含使聚醯胺之聚合度提升之步驟。又,依需要,亦可包含使所得之聚合物之末端由末端封閉劑封閉之封閉步驟。
聚醯胺(A)之具體製造方法,可舉例如以下所例示之各種方法。
1)將二羧酸-二胺鹽、或者二羧酸與二胺之混合物之水溶液、或該等之水懸浮液加熱,持續維持熔融狀態而聚合之方法(以下,亦稱為「熱熔融聚合法」)。
2)將熱熔融聚合法所得之聚醯胺,於熔點以下之溫度持續維持固體狀態而提升聚合度之方法(以下,亦稱為「熱熔融聚合/固相聚合法」)。
3)將二羧酸-二胺鹽、或者二羧酸與二胺之混合物之水溶液、或該等之水懸浮液加熱,將析出之預聚合物進一步以捏揉機等擠壓機再熔融而提升聚合度之方法(以下,亦稱為「預聚合物-擠壓聚合法」)。
4)將二羧酸-二胺鹽、或者二羧酸與二胺之混合物之水溶液、或該等之水懸浮液加熱,將析出之預聚合物進一步於聚醯胺之熔點以下之溫度持續維持固體狀態而提升聚合度之方法(以下,亦稱為「預聚合物/固相聚合法」)。
5)將二羧酸-二胺鹽、或二羧酸與二胺之混合物持續維持固體狀態而聚合之方法(以下,亦稱為「固相聚合法」)。
6)使用二羧酸與等價之二羧醯鹵成分與二胺成分而聚合之方法(以下,亦稱為「溶液法」)。
製造聚醯胺(A)時,構成二羧酸單元(a)之二羧酸之添加量與構成二胺單元(b)之二胺之添加量,較佳係同莫耳量左右。考量到聚合反應中之構成二胺單元(b)之二胺逃散至反應系外之逃散分(莫耳比),構成二胺單元(b)之二胺整體之莫耳量對構成二
羧酸單元(a)之二羧酸整體之莫耳量1,較佳係0.9至1.2,更佳係0.95至1.1,再更佳係0.98至1.05。
聚醯胺(A)之製造方法中,從聚醯胺之流動性之觀點而言,較佳係將脂環族二羧酸之反式異構物比率維持在85%以下而聚合,更佳係將脂環族二羧酸之反式異構物比率維持在80%以下而聚合。尤其,藉由將脂環族二羧酸之反式異構物比率維持在80%以下而聚合,有獲得色調、拉伸伸度優異,且高熔點之聚醯胺組成物之傾向。
聚醯胺(A)之製造方法中,為提升聚合度而提升聚醯胺之熔點,較佳係提升聚合溫度或延長聚合時間。提升聚合溫度或延長聚合時間時,較佳係將反式異構物比率維持在80%以下而聚合。藉此,有可抑制加熱所致之聚醯胺的著色或熱劣化所致之拉伸伸度的降低之傾向。又,有可抑制聚醯胺之分子量之上昇速度明顯降低之傾向。
製造聚醯胺(A)之方法,由於容易將前述反式異構物比率維持在85%以下,且所得之聚醯胺之色調優異,故較佳係1)熱熔融聚合法、及2)熱熔融聚合/固相聚合法。
聚醯胺(A)之製造方法之聚合形態,無特別限定,可為分批式亦可為連續式。又,聚合裝置無特別限定,例如可使用高壓釜型反應器、滾筒(tumbler)型反應器、及捏揉機等擠壓機型反應器等公知裝置。
以下,具體表示藉由分批式熱熔融聚合法製造聚醯胺之方法,(A)聚醯胺之製造方法不受此限定。首先,將含有約40至60質量%之聚醯胺之原料成分(二羧酸、二胺、及依需要之內
醯胺及/或胺基羧酸)之水溶液,於110至180℃之溫度及約0.035至0.6MPa(錶壓)之壓力操作之濃縮槽,濃縮至約65至90質量%而獲得濃縮溶液。然後,將所得之濃縮溶液移動至高壓釜,持續加熱至該高壓釜中之壓力成為約1.5至5.0MPa(錶壓)。之後,在高壓釜中,一邊抽去水及/或氣體成分一邊將壓力維持在約1.5至5.0MPa(錶壓),溫度到達約250至350℃時,降壓至大氣壓(錶壓為0MPa)。將高壓釜內之壓力降壓至大氣壓之後,依需要而進一步減壓,藉此可有效地除去副生成之水。之後,將高壓釜內以氮等惰性氣體加壓,從高壓釜將聚醯胺熔融物擠出成為股線(strand)。將擠出之股線冷卻、切割而獲得聚醯胺(A)之顆粒(pellet)。
又,以下具體揭示藉由連續式熱熔融聚合法製造聚醯胺之方法。首先,將含有約40至60質量%之聚醯胺之原料成分(二羧酸、二胺、及依需要之內醯胺及/或胺基羧酸)之水溶液,預備裝置之容器中,預備加熱至約40至100℃。然後,將經預備加熱之水溶液移動到濃縮槽/反應器,於約0.1至0.5MPa(錶壓)之壓力及約200至270℃之溫度,濃縮至約70至90%而獲得濃縮溶液。將所得之濃縮溶液維持在約200至350℃之溫度,排出至閃蒸器。之後,將閃蒸器(flasher)內之壓力降壓到大氣壓(錶壓為0MPa)。閃蒸器內之壓力降壓到大氣壓後,依需要進一步減壓。之後,從閃蒸器將聚醯胺熔融物擠出成為股線。將擠出之股線冷卻、切割,而獲得聚醯胺(A)之顆粒。
〈聚醯胺(A)之聚合物末端〉
聚醯胺(A)之聚合物末端,無特別限定,可舉例如胺基末端、羧酸末端、環狀胺基末端、被封閉劑封閉之末端、其他之末端。
胺基末端係具有胺基(-NH2
基)之聚合物末端,源自原料之二胺單元(b)。相對於聚醯胺(A)1g,胺基末端之量較佳係20至100μ當量/g,更佳係20至70μ當量/g,再更佳係20至50μ當量/g。藉由胺基末端之量在上述範圍,聚醯胺組成物之聚醯胺組成物之白色度、耐回焊性、耐熱變色性、耐光變色性、耐水解性、及熱滯留安定性有更優異之傾向。胺基末端之量可藉由中和滴定而測定。
羧酸末端係具有羧基(-COOH基)之聚合物末端,其源自原料之二羧酸單元(a)。相對於聚醯胺(A)1g,羧酸末端之量較佳係20至100μ當量/g,更佳係25至70μ當量/g,再更佳係20至50μ當量/g。藉由羧酸末端之量在上述範圍,有聚醯胺組成物之聚醯胺組成物之白色度、耐回焊性、耐熱變色性及耐光變色性更優異之傾向。羧酸末端之量可藉由中和滴定而測定。
環狀胺基末端係具有環狀胺基(下述式1所示之基)之聚合物末端。下述式1中,R表示鍵結於構成哌啶環之碳之取代基。R之具體例,可舉出氫原子、甲基、乙基、第三丁基等。又,可舉例如被具有原料之五亞甲基二胺骨架之二胺之脫氨反應環化之哌啶即使鍵結於聚合物末端,亦成為該環狀胺基之末端。該等結構係有時在使用具有五亞甲基二胺骨架者作為單體時所形成。
相對於聚醯胺(A)1g,環狀胺基末端之量較佳係30μ當量/g以上65μ當量/g以下,更佳係30μ當量/g以上60μ當量/g以下,再更佳係35μ當量/g以上55μ當量/g以下。藉由環狀胺基末端之量在上述範圍,有聚醯胺組成物之韌性、耐水解性、及加工性更優異之傾向。環狀胺基末端之量可使用1H-NMR而測定。可舉例如將鍵結於氮雜環的氮原子鄰接之碳之氫、及鍵結於聚醯胺主鏈之醯胺鍵的氮原子鄰接之碳之氫的積分比作為基礎而算出之方法。
環狀胺基末端可由環狀胺與羧酸末端進行脫水反應而生成,亦可由胺基末端在聚合物分子內進行脫氨反應而生成,亦可由添加環狀胺作為末端封閉劑而生成,亦可由聚醯胺之原料具有五亞甲基二胺骨架之二胺進行脫氨反應而環化而生成。本實施形態中,環狀胺基末端較佳係源自原料之二胺。不於聚合初期添加環狀胺作為末端封閉劑,而源自原料之二胺而生成環狀胺基末端,而可避免低分子量羧酸末端在聚合初期之階段封閉,並維持高的聚醯胺之聚合反應速度,結果,有容易獲得高分子量體之傾向。如此,反應中途生成環狀胺時,在聚合後期之階段藉環狀胺將羧酸末端封閉,因此變得容易獲得高分子量之聚醯胺(A)。
生成環狀胺基末端之環狀胺,在聚醯胺之聚合反應時可生成為副產物。在該環狀胺之生成反應中,反應溫度越高,反應速度越提升。因此,為使聚醯胺(A)之環狀胺基末端為一定量,較佳係促進環狀胺之生成。因此,聚醯胺之聚合之反應溫度較佳係300℃以上,更佳係320℃以上。
將該等環狀胺基末端調整成一定量之方法,可舉出
適宜調整聚合溫度、聚合步驟中之上述反應溫度300℃以上之時間、形成環狀構造之胺之添加量等而控制之方法。
封閉劑所封閉之末端係聚合時添加封閉劑時所形成之末端。就封閉劑而言,可舉出上述者。
其他末端係未被分類於上述各末端之聚合物之末端,胺基末端進行脫氨反應而生成之末端、從羧酸末端進行脫羧反應而生成之末端等。
〈聚醯胺(A)之特性〉
聚醯胺(A)之分子量之指標,可利用25℃之硫酸相對黏度η r。有η r越大,則聚醯胺(A)之分子量越高,越小,則分子量有越低之傾向。聚醯胺(A)在25℃之硫酸相對黏度η r較佳係1.5至7.0,更佳係1.7至6.0,再更佳係1.9至5.5。藉由硫酸相對黏度η r在上述範圍,有可得韌性及剛性等機械物性以及成形性等更優異之聚醯胺組成物之傾向。再者,25℃之硫酸相對黏度η r可依據JIS-K6920,在98%硫酸中濃度1%之條件下測定。更具體而言,可由下述實施例所記載之方法測定。
聚醯胺(A)之熔點Tm2較佳係270℃以上,更佳係275℃以上,再更佳係280℃以上。又,聚醯胺(A)之熔點Tm2較佳係350℃以下,更佳係340℃以下,再更佳係335℃以下,還要更佳係330℃以下。藉由聚醯胺(A)之熔點Tm2為270℃以上,有聚醯胺組成物之耐熱性更提升之傾向。又,藉由聚醯胺(A)之熔點Tm2為350℃以下,有可更控制擠壓、成形等熔融加工中之聚醯胺(A)之熱分解等之傾向。聚醯胺(A)之熔點Tm2可藉由後述實施例所記載之方法,依據JIS-K7121而進行。
聚醯胺(A)之融解熱量△H較佳係10J/g以上,更佳係14J/g以上,再更佳係18J/g以上,還要更佳係20J/g以上。又,融解熱量△H之上限無特別限定,越高越佳。藉由聚醯胺(A)之融解熱量△H為10J/g以上,有聚醯胺組成物之耐熱性更提升之傾向。聚醯胺(A)融解熱量△H之測定可藉由後述實施例所記載之方法,依據JIS-K7121而進行。
聚醯胺(A)之玻璃轉移溫度Tg較佳係90℃以上,更佳係110℃以上,再更佳係120℃以上,還要更佳係130℃以上,最佳係135℃以上。又,聚醯胺(A)之玻璃轉移溫度較佳係170℃以下,更佳係165℃以下,再更佳係160℃以下。藉由聚醯胺(A)之玻璃轉移溫度為90℃以上,有可獲得耐熱變色性、耐藥品性優異之聚醯胺組成物之傾向。又,藉由聚醯胺(A)之玻璃轉移溫度為170℃以下,有可獲得外觀良好的成形品之傾向。玻璃轉移溫度之測定可如下述實施例所記載,依據JIS-K7121而進行。
[氧化鈦(B)]
氧化鈦(B)係無特別限定,可舉例如氧化鈦(TiO)、三氧化二鈦(Ti2
O3
)、及二氧化鈦(TiO2
)等。其中,較佳係二氧化鈦。
氧化鈦(B)之結晶結構,無特別限定,從聚醯胺組成物之耐光性之觀點而言,較佳係金紅石(rutile)型。
氧化鈦(B)之數目平均粒徑較佳係0.1至0.8μm,更佳係0.15至0.4μm,再更佳係0.15至0.3μm。藉由氧化鈦(B)之數目平均粒徑為0.1μm以上,有聚醯胺組成物之白色度及擠壓加工性更提升之傾向。藉由氧化鈦(B)之數目平均粒徑為0.8μm以下,有聚醯胺組成物之白色度、韌性更提升之傾向。氧化鈦(B)
之數目平均粒徑可藉由電子顯微鏡照相法而測定。例如,將聚醯胺組成物放入電爐中,將聚醯胺組成物中所含之有機物焚化處理,從殘渣分以電子顯微鏡觀察例如任意選擇之100個以上之氧化鈦,,可測定該等之粒徑,以求得氧化鈦(B)之數目平均粒徑。
氧化鈦(B)係無特別限定,例如可藉由將硫酸鈦溶液水解之所謂的硫酸法、或鹵化鈦進行氣相氧化之所謂的氯法來製造。
氧化鈦(B)較佳係於表面具有無機塗佈層及/或有機塗佈層。其中,較佳係氧化鈦(B)之表面具有無機塗佈層,該無機塗佈層上具有有機塗佈層之氧化鈦(B)。藉由使用此種具有無機塗佈層及/或有機塗佈層之氧化鈦(B),有聚醯胺組成物之白色度、耐回焊性、耐熱變色性及耐光變色性更提升之傾向。認為此係藉由表面塗佈而具有光觸媒作用之氧化鈦,可抑制樹脂劣化,但理由係不特別限定於此。又,認為白色度之提升,係起因於藉表面處理提升氧化鈦之分散,但理由係不特別限定於此。
無機塗佈層係無特別限定,較佳係含有例如金屬氧化物。有機塗佈層係無特別限定,較佳係例如含有選自由羧酸類、多元醇類、烷醇胺類、及有機矽化合物所成之群組之1種以上的有機物。其中,有機塗佈層從聚醯胺組成物之耐光性及擠壓加工性之觀點而言,較佳係含有多元醇類、有機矽化合物。又,有機塗佈層,從聚醯胺組成物之加工時產生氣體減少之觀點而言,較佳係含有有機矽化合物。無機塗佈層及有機塗佈層之塗佈方法無特別限定,可使用公知方法。
再者,氧化鈦(B)可單獨使用1種,亦可2種以上組
合使用。
相對於聚醯胺組成物100質量%,氧化鈦(B)之含量係20至70質量%,較佳係25至65質量%,更佳係30至60質量%,再更佳係30至50質量%。藉由氧化鈦(B)之含量為20質量%以上,有聚醯胺組成物之白色度更提升之傾向。又,藉由氧化鈦(B)之含量為70質量%以下,有擠壓加工性、韌性更提升之傾向。
[磷系化合物(C)]
磷系化合物(C)無特別限定,可舉例如磷酸、亞磷酸、次磷酸、以及該等之分子內及分子間縮合物等磷酸系化合物;磷酸金屬鹽、亞磷酸金屬鹽、及次磷酸金屬鹽、以及該等金屬鹽之分子內縮合物及分子間縮合物等磷酸金屬鹽系化合物;有機磷系化合物。再者,磷系化合物(C)可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
磷酸系化合物係無特別限定,可舉例如磷酸、焦磷酸、偏磷酸、亞磷酸、次磷酸、焦亞磷酸、二亞磷酸等。
磷酸金屬鹽系化合物,無特別限定,可舉例如磷酸、焦磷酸、偏磷酸、亞磷酸、次磷酸、焦亞磷酸、或二亞磷酸,與周期表第1族(鹼金屬)及第2族(鹼土類金屬)、錳、鋅、鋁之鹽。
其中,(C)磷系化合物較佳係選自由磷酸金屬鹽、亞磷酸金屬鹽、次磷酸金屬鹽、該等金屬鹽之分子內縮合物、及該等金屬鹽之分子間縮合物所成群組之1種以上,更佳係含有選自磷酸、亞磷酸及次磷酸之磷化合物,與選自周期表第1族(鹼金屬)及第2族(鹼土族金屬)、錳、鋅以及鋁之金屬之金屬鹽,或者該
等金屬鹽之分子內縮合物或該等金屬鹽之分子間縮合物,再更佳係含有選自磷酸、亞磷酸及次磷酸之磷化合物、與選自周期表第1族及第2族之金屬之金屬鹽,還要更佳係含有選自磷酸、亞磷酸及次磷酸之磷化合物、與鹼土類金屬之金屬鹽。藉由使用此種(C)磷系化合物,有可得具有優異耐熱變色性、耐光變色性之聚醯胺組成物之傾向。
此種磷系化合物(C)係無特別限定,可舉例如磷酸一鈉、磷酸二鈉、磷酸三鈉、磷酸一鈣、磷酸二鈣、磷酸三鈣、焦磷酸鈉、偏磷酸鈉、偏磷酸鈣、次磷酸鈉、次磷酸鈣;該等之酸酐;該等之水合物。其中,較佳係次磷酸鈉、次磷酸鈣、次磷酸鎂,更佳係鹼土類金屬鹽之次磷酸鈣、次磷酸鎂。藉由使用此種磷系化合物(C),有耐熱變色性、耐光變色性及擠壓加工性更提升之傾向。
有機磷系化合物係無特別限定,可舉例如新戊四醇型亞磷酸酯化合物、亞磷酸三辛酯、亞磷酸三月桂酯、亞磷酸三癸酯、亞磷酸辛基二苯酯、亞磷酸三異癸酯、亞磷酸苯基二異癸酯、苯基二(十三基)亞磷酸酯、亞磷酸二苯基異辛酯、亞磷酸二苯基異癸酯、二苯基(十三基)亞磷酸酯、亞磷酸三苯酯、參(壬基苯基)亞磷酸酯、參(2,4-二-第三丁基苯基)亞磷酸酯、參(2,4-二-第三丁基-5-甲基苯基)亞磷酸酯、參(丁氧基乙基)亞磷酸酯、4,4’-亞丁基-雙(3-甲基-6-第三丁基苯基-四-十三基)二亞磷酸酯、二亞磷酸四(C12至C15混合烷基)-4,4’-亞異丙基二苯酯、4,4’-亞異丙基雙(2-第三丁基苯基).二(壬基苯基)亞磷酸酯、參(聯苯)亞磷酸酯、四(十三基)-1,1,3-參(2-甲基-5-第三丁基-4-羥基苯基)丁烷二
亞磷酸酯、四(十三基)-4,4’-亞丁基雙(3-甲基-6-第三丁基苯基)二亞磷酸酯、二亞磷酸四(C1至C15混合烷基)-4,4’-亞異丙基二苯酯、參(單,二混合壬基苯基)亞磷酸酯、9,10-二-氫-9-氧雜-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、參(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)亞磷酸酯、氫化-4,4’-亞異丙基二苯基聚亞磷酸酯、雙(辛基苯基).雙(4,4’-亞丁基雙(3-甲基-6-第三丁基苯基)).1,6-己醇二亞磷酸酯、六(十三基)-1,1,3-參(2-甲基-4-羥基-5-第三丁基苯基)二亞磷酸酯、參(4,4’-亞異丙基雙(2-第三丁基苯基))亞磷酸酯、參(1,3-硬脂醯氧基異丙基)亞磷酸酯、亞磷酸2,2-亞甲基雙(4,6-二-第三丁基苯基)辛酯、亞磷酸2,2-亞甲基雙(3-甲基-4,6-二-第三丁基苯基)2-乙基己酯、肆(2,4-二-第三丁基-5-甲基苯基)-4,4’-伸聯苯二亞磷酸酯、及肆(2,4-二-第三丁基苯基)-4,4’-伸聯苯二亞磷酸酯。
其中,從聚醯胺組成物之耐熱變色性進一步提升及產生氣體減少之觀點而言,較佳係新戊四醇型亞磷酸酯化合物、參(2,4-二-第三丁基苯基)亞磷酸酯,更佳係新戊四醇型亞磷酸酯化合物。
新戊四醇型亞磷酸酯化合物係無特別限定,可舉例如2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基.苯基.新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基.甲基.新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基.2-乙基己基.新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基.異癸基.新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基.月桂基.新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基.異十三基.新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基.硬脂基.新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三
丁基-4-甲基苯基.環己基.新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基.苯甲基.新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基.乙基賽路蘇.新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基.丁基卡必醇.新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基.辛基苯基.新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基.壬基苯基.新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二-第三丁基-4-乙基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基.2,6-二-第三丁基苯基.新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基.2,4-二-第三丁基苯基.新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基.2,4-二-第三辛基苯基.新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基.2-環己基苯基.新戊四醇二亞磷酸酯、2,6-二-第三戊基-4-甲基苯基.苯基.新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二-第三戊基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二-第三辛基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、及雙(2,4-二異丙苯基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯。其中,較佳係雙(2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二-第三丁基-4-乙基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二-第三戊基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二-第三辛基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、及雙(2,4-二異丙苯基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯。
相對於聚醯胺組成物100質量%,磷系化合物(C)之含量較佳係0.5至7.5質量%,更佳係1.1至7質量%,再更佳係1.1至4質量%。藉由磷系化合物(C)之含量為0.5質量%以上,有耐熱變色性、耐光變色性更提升之傾向。又,藉由磷系化合物(C)
之含量為7.5質量%以下,有聚醯胺組成物之白色度、擠壓加工性更提升之傾向。
磷元素濃度較佳係1,400至20,000ppm,更佳係2,000至20,000ppm,再更佳係3,000至20,000ppm。藉由磷元素濃度為1,400ppm以上,有聚醯胺組成物之耐熱變色性、耐光變色性更優異之傾向。又,藉由磷元素濃度為20,000ppm以下,有聚醯胺組成物之聚醯胺組成物之白色度、擠壓加工性更優異之傾向。再者,磷元素濃度可由實施例所記載之方法而測定。
再者,金屬元素濃度對磷元素濃度之比率(磷元素濃度/金屬元素濃度)較佳係0.3至0.8,更佳係0.3至0.,再更佳係0.5至0.7。藉由金屬元素濃度對磷元素濃度之比率為上述範圍內,有聚醯胺組成物之耐熱變色性、耐光變色性更提升之傾向。再者,上述比率係與測定磷元素濃度之方法同樣做法而可由實施例所記載之ICP發光分光分析法等測定。
[抗氧化劑(D)]
本實施形態之聚醯胺組成物,從熱安定性之觀點而言,可更含有酚系抗氧化劑(D-1)及/或胺系抗氧化劑(D-2)等抗氧化劑(D)。
酚系抗氧化劑(D-1)係無特別限定,可舉例如受阻酚化合物。藉由使用此種酚系抗氧化劑(D-1),有聚醯胺組成物之耐熱性、耐光性更提升之傾向。
受阻酚化合物係無特別限定,可舉例如N,N’-己烷-1,6-二基雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基丙醯胺)、新戊四基-肆[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、N,N’-六亞甲基雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基-氫桂皮醯胺)、三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-
甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、3,9-雙{2-[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙炔基氧基]-1,1-二甲基乙基}-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷、3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基膦酸-二乙基酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-參(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基)苯、及1,3,5-參(4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲基苯甲基)三聚異氰酸。其中,從耐熱變色性提升之觀點而言,酚系抗氧化劑(D-1)較佳係N,N’-己烷-1,6-二基雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基丙醯胺)]。再者,酚系抗氧化劑(D-1)可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
相對於聚醯胺組成物100質量%,酚系抗氧化劑(D-1)之含量較佳係0至1質量%,更佳係0.01至1質量%,再更佳係0.1至1質量%。藉由酚系抗氧化劑(D-1)之含量在上述範圍內,有聚醯胺組成物之耐熱變色性更提升,產生氣體量更降低之傾向。
胺系抗氧化劑(D-2)係無特別限定,可舉例如聚(2,2,4-三甲基-1,2-二氫喹啉、6-乙氧基-1,2-二氫-2,2,4-三甲基喹啉、苯基-α-萘基胺、4,4-雙(α,α-二甲基苯甲基)二苯基胺、(對-甲苯磺醯基醯胺)二苯基胺、N,N’-二苯基-對-伸苯基二胺、N,N’-二-β-萘基-對-伸苯基二胺、N,N’-二(1,4-二甲基戊基)-對-伸苯基二胺、N-苯基-N’-異丙基-對-伸苯基二胺、N-苯基-N’-1,3-二甲基丁基-對-伸苯基二胺、N-(1-甲基庚基)-N’-苯基-對-伸苯基二胺等芳香族胺。再者,本實施形態中,胺系抗氧化劑(D-2)係含有芳香族胺系化合物。胺系抗氧化劑(D-2)可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
相對於聚醯胺組成物100質量%,胺系抗氧化劑(D-2)之含量較佳係0至1質量%,更佳係0.01至1質量%,再更佳係
0.1至1質量%。藉由胺系抗氧化劑(D-2)之含量在上述範圍內,有聚醯胺組成物之耐熱變色性更提升、產生氣體量更降低之傾向。
[金屬氫氧化物]
聚醯胺組成物可含有金屬氫氧化物。金屬氫氧化物係以通式M(OH)x(M表示金屬元素,x係對應於M之多價之數)表示。金屬元素M係無特別限定,例如較佳係1價以上之金屬元素。此種金屬元素M係無特別限定,可舉例如鈉、鉀、鋰、鈣、鎂、鋇、鋅、鋁、鍶等。中,金屬元素較佳係鹼土族金屬。
金屬氫氧化物係無特別限定,可舉例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鋅、氫氧化錳等。其中,從耐熱變色性、擠壓加工安定性、成形加工安定性優異之觀點而言,較佳係氫氧化鈣、氫氧化鎂,更佳係氫氧化鈣。各金屬氫氧化物可單獨使用1種,亦可作為二種以上之混合物使用。
又,該等金屬氧化物係為了提升密著性及分散性,可使用施有表面處理者。表面處理劑係無特別限定,可舉例如胺基矽烷、環氧基矽烷等矽烷偶合劑、聚矽氧等有機矽化合物;鈦偶合劑等有機鈦化合物;有機酸、多元醇等有機物等。
[金屬氧化物]
聚醯胺組成物可含有金屬氧化物。金屬氧化物係以通式MxOy(M表示金屬元素,x及y係以滿足0<x≦5、0<y≦5、M之多價×x=2×y之數)表示。金屬元素M係無特別限定,例如較佳係1價以上之金屬元素。此種金屬元素M係無特別限定,可舉例如鈉、鉀、鋰、鈣、鎂、鋇、鋅、鋁、鍶等。其中,金屬元素
較佳係鹼土族金屬。
金屬氧化物係無特別限定,可舉例如氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁、氧化鋅、氧化錳、氧化錫等。其中,從耐熱變色性、擠壓加工安定性、成形加工安定性優異之觀點而言,較佳係氧化鈣、氧化鎂,更佳係氧化鈣。金屬氧化物可單獨使用一種,亦可作為二種以上之混合物使用。
又,該等金屬氧化物係為了提升密著性及分散性,亦可使用施有表面處理者。表面處理劑係無特別限定,可舉例如胺基矽烷、環氧基矽烷等矽烷偶合劑、聚矽氧等有機矽化合物;鈦偶合劑等有機鈦化合物;有機酸、多元醇等有機物等。
金屬氫氧化物及金屬氧化物較佳係粒子狀。其平均粒徑較佳係0.05至10μm,更佳係0.1至5μm。藉由平均粒徑在上述範圍內,有聚醯胺組成物之白色度、耐回焊性、耐熱變色性及耐光變色性更提升之傾向。
又,相對於金屬氫氧化物及金屬氧化物整體,30μm以上之粒子之質量比例較佳係1質量%以下,更佳係0.1質量%以下。相對於金屬氫氧化物及金屬氧化物整體,30μm以上之粒子之質量比例係無特別限定,較佳係0質量%。藉由30μm以上之粒子之質量比例在上述範圍內,有聚醯胺組成物之白色度、耐回焊性、耐熱變色性及耐光變色性更提升之傾向。
金屬氫氧化物及金屬氧化物之純度較佳係99%以上,更佳係99.5%以上,再更佳係99.9%以上。金屬氫氧化物及金屬氧化物之純度之上限係無特別限定,較佳係100%。藉由金屬氫氧化物及金屬氧化物之純度在上述範圍內,有聚醯胺組成物
之白色度、耐熱變色性、耐光變色性更提升之傾向。
相對於聚醯胺組成物100質量%,金屬氫氧化物及金屬氧化物之含量較佳係0.1至20質量%,更佳係0.1至10質量%,再更佳係0.3至5質量%。藉由金屬氫氧化物及金屬氧化物之含量在上述範圍內,有聚醯胺組成物之耐熱變色性、擠壓加工安定性、成形加工安定性更提升之傾向。
聚醯胺組成物,從白色度、耐熱變色性之觀點而言,可更含有金屬氧化物及金屬氫氧化物以外之金屬化合物。金屬氧化物及金屬氫氧化物以外之金屬化合物係無特別限定,可舉例如金屬碳酸鹽、金屬鹵化物等。金屬氧化物及金屬氫氧化物以外之金屬化合物所含之金屬元素係無特別限定,例如較佳係1價以上之金屬元素。此種之金屬元素M係無特別限定,可舉例如鈉、鉀、鋰、鈣、鎂、鋇、鋅、鋁、鍶等。金屬元素較佳係鹼土族金屬。
[無機填充材]
聚醯胺組成物從強度剛性等機械物性、外觀、白色度之觀點而言,亦可更含有氧化鈦以外之無機填充材。無機填充材係無特別限定,可舉例如玻璃纖維、碳纖維、矽酸鈣纖維、鈦酸鉀纖維、硼酸鋁纖維等纖維類;玻璃碎片(flake)、滑石、高嶺土、雲母、水滑石、碳酸鈣、碳酸鋅、氧化鋅、磷酸一氫鈣、矽灰石、氧化矽、沸石、氧化鋁、水鋁土、氫氧化鋁、氧化矽、氧化鎂、矽酸鈣、鋁矽酸鈉、矽酸鎂、科琴黑(Ketjen black)、乙炔黑、爐黑、奈米碳管、石墨、黃銅、銅、銀、鋁、鎳、鐵、氟化鈣、蒙脫石、膨潤性氟雲母、及磷灰石等非纖維類。該等之中,無機填充材係可舉出玻璃纖維、鈦酸鉀纖維、滑石、矽灰石、高嶺土、雲母、
碳酸鈣及黏土。其中,更佳係矽灰石、碳酸鈣。再者,無機填充材可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
再者,碳酸鈣之數目平均粒徑,從聚醯胺組成物之白色度、韌性及擠壓加工性之觀點而言,較佳係0.1至0.8μm,更佳係0.15至0.4μm,再更佳係0.15至0.3μm。
(纖維類)
纖維類從可對聚醯胺組成物賦予優異機械強度特性之觀點而言,較佳係數目平均纖維徑為3至30μm,重量平均纖維長為100至750μm,重量平均纖維長L與數目平均纖維徑D之縱橫比(L/D)為10至100。在此,「數目平均纖維徑」係例如可將聚醯胺組成物放入電爐中,將聚醯胺組成物中所含之有機物焚化處理,從殘渣分以掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察例如任意選擇之100根以上玻璃纖維,測定該等玻璃纖維之纖維徑而求得。又,「重量平均纖維長」可使用倍率1000倍之SEM照片而測量纖維長來求得。
上述玻璃纖維等纖維類之形狀,無特別限定,剖面可為真圓狀,亦可為扁平狀。扁平狀之剖面形狀,無特別限定,可舉例如長方形、接近長方形之長圓形、橢圓形、長度方向之中央部頸縮之繭型等。
又,纖維類之扁平率較佳係1.5以上,更佳係1.5至10.0,再更佳係2.5至10.0,還要更佳係3.1至6.0。藉由含有扁平率在前述範圍內之纖維類,有板狀成形品翹曲降低、耐熱性、韌性、低吸水性、耐熱變色性更優異之傾向。又,與其他成分之混合以外,在混練、成形等處理時,有難以破碎之傾向,容易發揮所期望的效果。在此,「扁平率」係指以纖維剖面之長徑作為D2、
以纖維剖面之短徑作為D1時,以D2/D1所示之比率。再者,真圓狀之時,扁平率約為1。「纖維剖面之短徑D1」及「長徑D2」,可將聚醯胺組成物放入電爐中,將聚醯胺組成物中所含之有機物焚化處理,從殘渣分以掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察例如任意選擇之100根以上之玻璃纖維,測定該等玻璃纖維剖面之短徑及長徑而求得。
扁平率為1.5以上之纖維類之粗細為任意,較佳係纖維剖面之短徑D1為0.5至25μm,纖維剖面之長徑D2為1.25至250μm。藉由纖維類之粗細在前述範圍內,有纖維紡絲容易,且藉與樹脂之接觸面積增加等而成形品強度更提升之傾向。
又,纖維剖面之短徑D1較佳係3至25μm。再者,較佳係纖維剖面之短徑D1為3至25μm且纖維之扁平率為大於3之值。藉由纖維之粗細在前述範圍內,有纖維紡絲容易,且藉與樹脂之接觸面積增加等而成形品強度更提升之傾向。
該等扁平率為1.5以上之纖維類,無特別限定,例如可以日本特公平3-59019號公報、日本特公平4-13300號公報、日本特公平4-32775號公報等所記載之方法製造。尤其,較佳係使用於底面具有多數個孔口(orifice)之孔口板中,圍著複數個孔口出口,且設有由該孔口板底面延伸至下方之凸狀緣之孔口板、或者設有從具有單數或複數個孔口孔之噴嘴尖之外周部尖端延伸至下方之複數個凸狀緣之異形剖面玻璃纖維紡絲用噴嘴尖所製造之扁平率為1.5以上之玻璃纖維。該等纖維狀無機填充材可使纖維股線作為粗紡而直接使用,亦可進一步經切斷步驟,形成切短(chopped)玻璃股線而使用。
上述纖維類亦可為被矽烷偶合劑等表面處理者。矽烷偶合劑係無特別限定,可舉例如γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷等胺基矽烷類;γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三乙氧基矽烷等巰基矽烷類;環氧基矽烷類;乙烯矽烷類。其中,較佳係胺基矽烷類。矽烷偶合劑可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
又,針對上述纖維類,進一步亦可包含下述者作為集束劑:含有含羧酸酐基之不飽和乙烯單體與該含羧酸酐基之不飽和乙烯單體以外之不飽和乙烯單體作為構成單元之含羧酸酐基之共聚物、環氧基化合物、聚胺甲酸酯樹脂、丙烯酸之均聚物、丙烯酸與其他共聚合性單體之共聚物、以及與該等第1級、第2級及第3級胺之鹽等。該等可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
其中,從聚醯胺組成物之機械強度之觀點而言,較佳係含有羧酸酐基之共聚物、環氧基化合物、及聚胺甲酸酯樹脂、以及該等之組合,更佳係含羧酸酐基之共聚物、及聚胺甲酸酯樹脂、以及該等之組合。
纖維類可在公知之纖維類製造步驟中,藉由使用輥型施用機(applicator)等公知方法,對纖維類賦予公知集束劑而製造纖維股線,乾燥,連續反應而得。可將前述纖維股線作為粗紡而直接使用,亦可進一步經切斷步驟,形成切短玻璃股線而使用。
相對於玻璃纖維或碳纖維100質量%,如此之集束劑之添加量,以固形分率計,較佳係0.2至3質量%,更佳係
0.3至2質量%。藉由集束劑之添加量為0.2質量%以上,有纖維類之集束被維持之傾向。另一方面,藉由集束劑之添加量為3質量%以下,有聚醯胺組成物之熱安定性更提升之傾向。又,股線之乾燥可在切斷步驟後進行,或可於股線乾燥後切斷。
(非纖維類)
從聚醯胺組成物之強度、剛性及表面外觀之觀點而言,非纖維類之無機填充劑,較佳係矽灰石、高嶺土、雲母、滑石、碳酸鈣、碳酸鎂、鈦酸鉀、硼酸鋁、黏土,更佳係矽灰石、高嶺土、雲母、滑石,再更佳係矽灰石、雲母,特佳係矽灰石。該等無機填充材可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
從聚醯胺組成物之白色度、韌性、表面外觀之觀點而言,纖維類以外之無機填充材之平均粒徑較佳係0.01至38μm,更佳係0.03至30μm,再更佳係0.05至25μm,還要更佳係0.1至20μm,最佳係0.15至15μm。藉由平均粒徑為38μm以下,有成為韌性、表面外觀優異之聚醯胺組成物之傾向。又,藉由平均粒徑為0.01μm以上,有成本層面、粉體之操作面、與物性之平衡更優異之傾向。再者,本說明書中之平均粒徑,可藉例如SEM而測定。
又,無機填充材之中,關於如矽灰石之具有針狀形狀之無機填充材,係以數目平均纖維徑作為平均粒徑。再者,剖面非圓形之無機填充材時,以其長度之最大值作為纖維徑。
關於具有針狀形狀之無機填充材之重量平均纖維長L與數目平均纖維徑D之縱橫比(L/D),從成形品外觀、射出成形機等金屬性零件之磨耗之觀點而言,較佳係1.5至10,較佳係2.0
至5,較佳係2.5至4。
又,纖維類以外之無機填充材,亦可使用經一般的表面處理劑(例如矽烷系偶合劑、鈦酸酯系偶合劑等偶合劑等)施以表面處理者。矽烷系偶合劑係無特別限定,較佳可使用例如環氧基矽烷偶合劑、聚烷氧基矽氧烷與環氧基矽烷偶合劑之混合物、聚烷氧基矽氧烷與環氧基矽烷偶合劑之反應物。此種表面處理劑亦可預先添加於無機填充材表面,亦可於混合聚醯胺(A)與無機填充材時添加。又,相對於無機填充材,較佳之表面處理劑添加量為0.05質量%至1.5質量%。
相對於聚醯胺組成物100質量%,無機填充材之含量較佳係0至50質量%,更佳係1至50質量%,再更佳係5至40質量%。藉由無機填充材之含量在上述範圍內,可使聚醯胺組成物之強度、剛性及韌性保持更佳之平衡。
[胺系光安定劑]
從光安定性之觀點而言,本實施形態之聚醯胺組成物可更含有胺系光安定劑。胺系光安定劑係無特別限定,可舉例如4-乙醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-硬脂醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-丙烯醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-(苯基乙醯氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-苯甲醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-硬脂氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-環己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-苯甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-苯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-(乙基胺甲醯氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-(環己基胺甲醯氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-(苯基胺甲醯氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)碳酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)
草酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丙二酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)己二酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)對苯二甲酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)碳酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)草酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)丙二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)己二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)對苯二甲酸酯、N,N’-雙-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,3-苯二羧醯胺、1,2-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基氧基)乙烷、α,α’-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基氧基)-對-二甲苯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基甲伸苯基-2,4-二胺甲酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-六亞甲基-1,6-二胺甲酸酯、參(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-苯-1,3,5-三羧酸酯、N,N’,N”,N'''-肆-(4,6-雙-(丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)胺基)-三-2-基)-4,7-二氮雜癸烷-1,10-二胺、二丁基胺.1,3,5-三.N,N’-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-六亞甲基二胺與N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁基胺之聚縮合物、聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)胺基-1,3,5-三-2,4-二基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基}六亞甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基}]、肆(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、肆(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、參(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-苯-1,3,4-三羧酸酯、1-[2-{3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基}丁基]-4-[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基]2,2,6,6-四甲基哌啶、及1,2,3,4-丁烷四羧酸與1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇與β,β,β’,β’-四甲基-3,9-[2,4,8,10-四氧雜螺(5,5)十一烷]二乙醇之縮合物。
其中,胺系光安定劑較佳係雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)碳酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)草酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丙二酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)己二酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)對苯二甲酸酯、N,N’-雙-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,3-苯二羧醯胺、肆(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯,更佳係雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、N,N’-雙-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,3-苯二羧醯胺、肆(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯,再更佳係N,N’-雙-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,3-苯二羧醯胺。胺系光安定劑可單獨使用1種,亦可2種以上組合使用。
胺系光安定劑有N-H型(表示氫鍵結於胺基上)、N-R型(表示烷基鍵結於胺基上)、NOR型(表示烷氧基鍵結於胺基上)等型態,其中,從聚醯胺組成物之光安定性進一步提升之觀點而言,較佳係N-H型。
胺系光安定劑之分子量較佳係未達2,000,更佳係未達1,000。藉由胺系光安定劑為分子量未達2,000之低分子型,有聚醯胺組成物之光安定性更提升之傾向。
相對於聚醯胺組成物100質量%,胺系光安定劑之含量較佳係0至2質量%,更佳係0.01至2質量%,再更佳係0.1至2質量%。藉由胺系光安定劑之含量在上述範圍內,可使聚醯胺組成物之光安定性、耐熱變色性進一步提升,更可減少產生氣體量。
[成核劑]
從離型性之觀點而言,本實施形態之聚醯胺組成物亦可更含
有成核劑。本實施之形態中,「成核劑」係意指藉由添加而使熱示差掃瞄分析(DSC)所測定之結晶化溫度上昇,或可獲得所得之成形品之球晶微細化或尺寸均勻化效果之物質。
成核劑係無特別限定,但可舉例如滑石、氮化硼、雲母、高嶺土、碳酸鈣、硫酸鋇、氮化矽、碳黑、鈦酸鉀、及二硫化鉬等。該等之中,從成核劑效果之觀點而言,較佳係滑石、氮化硼、及碳黑,更佳係滑石、氮化硼,再更佳係滑石。成核劑可使用1種,亦可2種以上組合使用。
成核劑之數目平均粒徑較佳係0.01至10μm,更佳係0.5至5μm,再更佳係0.5至3μm。藉由成核劑之數目平均粒徑在上述範圍內,有成核效果更提升之傾向。成核劑之數目平均粒徑之測定係可從使成形品以甲酸等可溶聚醯胺之溶劑溶解,從所得之不溶成分中,任意選擇例如100個以上之成核劑,以光學顯微鏡、掃描型電子顯微鏡等觀察而求得。
相對於聚醯胺100質量份,成核劑之調配量較佳係0.001至5質量份,更佳係0.001至0.5質量份,再更佳係0.001至0.09質量份。藉由成核劑之調配量為0.001質量份以上,有聚醯胺組成物之耐熱性更提升之傾向。又,藉由成核劑之調配量為5質量份以下,有聚醯胺組成物之韌性更提升之傾向。
再者,從聚醯胺組成物之白色度、韌性及擠壓加工性之觀點而言,碳酸鈣之數目平均粒徑較佳係0.1至0.8μm,更佳係0.15至0.4μm,再更佳係0.15至0.3μm。
[加工改良材]
於聚醯胺組成物係就提升成形加工性之目的,可調配金屬
皂、高級脂肪族酯類及其部分皂化物、低分子量聚烯烴化合物、聚矽氧油、氟系油等離型劑。其中,特佳係模具離型效果高,金屬腐食性小之低分子量聚乙烯。
作為低分子量烯烴系樹脂,使用聚乙烯時,該聚乙烯之以凝膠滲透層析(GPC)所測定之數目平均分子量(Mn)較佳係1000至10000,更佳係2000至9000,再更佳係3000至9000。藉由聚乙烯之Mn在上述範圍內,有可獲得白色度、耐回焊性、強度、離型性優異之聚醯胺組成物之傾向。
[於聚醯胺組成物可含有之其他成分]
本實施形態之聚醯胺組成物係除了上述成分以外,可依需要而更添加其他成分。其他成分係無特別限定,可舉例如顏料及染料等著色劑(包含著色母料)、耐燃劑、原纖化劑、潤滑劑、螢光增白劑、可塑劑、銅化合物、鹵化鹼金屬化合物、抗氧化劑、安定劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、流動性改良劑、填充劑、補強劑、延展劑、橡膠、強化劑以及其他聚合物等。在此,上述其他成分由於個別的性質大幅相異,因此各成分之適宜的含有率係各式各樣。然後,只要為該領域之通常知識者,即可容易地將上述其他成分逐一設定適宜的含有率。
[聚醯胺組成物之製造方法]
本實施形態之聚醯胺組成物之製造方法,無特別限定,可使用將含有聚醯胺(A)、氧化鈦(B)、磷系化合物(C),依需要而更含有酚系抗氧化劑(D-1)及/或胺系抗氧化劑(D-2)、無機填充材、胺系光安定劑等之各原料成分混合之方法。
聚醯胺(A)與氧化鈦(B)之混合方法,無特別限定,可
舉例如將聚醯胺(A)與氧化鈦(B)使用滾筒、亨舍爾混合機(Henschel mixer)等混合,將所得之混合物供給至熔融混練機而混練之方法;從側補給口(side feeder)將氧化鈦(B)調配於以單軸或2軸擠壓機形成熔融狀態之聚醯胺(A)中之方法等。
混合磷系化合物(C)之方法,無特別限定,可舉例如將聚醯胺(A)與磷系化合物(C)使用滾筒、亨舍爾混合機等而混合,將所得之混合物供給至熔融混練機並混練之方法;從側補給口將磷系化合物(C)調配於以單軸或2軸擠壓機形成熔融狀態之聚醯胺(A)中之方法等。
混合酚系抗氧化劑(D-1)及/或胺系抗氧化劑(D-2)之方法,無特別限定,可舉例如將聚醯胺(A)與酚系抗氧化劑(D-1)及/或胺系抗氧化劑(D-2)使用滾筒、亨舍爾混合機等混合,將所得之混合物供給至熔融混練機並混練之方法;從側補給口將酚系抗氧化劑(D-1)及/或胺系抗氧化劑(D-2)調配於以單軸或2軸擠壓機形成熔融狀態之聚醯胺(A)中之方法等。
調配無機填充材時,亦可使用相同之方法,可舉出將聚醯胺(A)等與無機填充材混合,將所得之混合物供給至熔融混練機而混練之方法;從側補給口將無機填充材調配於以單軸或2軸擠壓機形成熔融狀態之聚醯胺(A)及氧化鈦(B)中之方法等。
混合胺系光安定劑之方法,無特別限定,可舉例如將聚醯胺(A)與胺系光安定劑使用滾筒、亨舍爾混合機等而混合,將所得之混合物供給至熔融混練機而混練之方法;從側補給口將磷系化合物(C)調配於以單軸或2軸擠壓機形成熔融狀態之聚醯胺(A)中之方法等。
將聚醯胺組成物之各構成成分供給至熔融混練機之方法,可為將所有構成成分一次供給至同一供給口之方法,亦可為將各構成成分分別從不同之供給口供給之方法。
熔融混練溫度較佳係使樹脂溫度為250至375℃。又,熔融混練時間較佳係0.25至5分鐘。
進行熔融混練之裝置,無特別限定,可使用公知裝置,例如單軸或2軸擠壓機、班布里混合機(Banbury mixer)、及混合輥等熔融混練機。
本實施形態之聚醯胺組成物在25℃之硫酸相對黏度η r、熔點Tm2、融解熱量△H、玻璃轉移溫度Tg,可藉由與前述聚醯胺(A)之測定方法同樣之方法進行測定。又,藉由使聚醯胺組成物之測定值與前述聚醯胺之測定值較佳的範圍為相同的範圍,可獲得耐熱性、成形性、及耐藥品性更優異之聚醯胺組成物。
[成形品]
本實施形態之成形品係含有上述聚醯胺組成物。本實施形態之成形品,係耐回焊性、耐熱變色性、耐光變色性優異,而可適宜用在反射板等。
本實施形態之成形品係例如可藉由將上述聚醯胺組成物以公知成形方法成形而得。該公知之成形方法,無特別限定,可舉例如壓製成形、射出成形、氣體輔助射出成形、熔接成形、擠壓成形、吹氣成形、薄膜成形、中空成形、多層成形、及熔融紡絲等一般已知之塑膠成形方法。
本實施形態之成形品係藉由含有上述聚醯胺組成物,成為耐熱性、成形性、機械強度、及低吸水性優異者。因此,
上述聚醯胺組成物係可適宜使用來作為汽車用、電性及電子用、產業資材用、及日用及家庭用品用等各種零件材料,且可適宜使用於擠壓用途等。
汽車用係無特別限定,可舉例如吸氣系零件、冷卻系零件、燃料系零件、內裝零件、外裝零件、及電零件等。
汽車吸氣系零件係無特別限定,可舉例如進氣歧管、中間冷卻器進氣口、排氣管蓋、內襯套(inner bush)、軸承護圈、引擎支架、引擎頭蓋、共振器、及節流閥體等。
汽車冷卻系零件係無特別限定,可舉例如鏈條蓋、恆溫器機殼(thermostat housing)、出水管、散熱器水箱、交流發電機、及輸送管等。
汽車燃料系零件係無特別限定,可舉例如燃料輸送管及汽油箱等。
汽車內裝零件係無特別限定,可舉例如儀錶板、控制箱、手套箱、方向盤、及裝飾(trim)等。
汽車外裝零件係無特別限定,可舉例如捲封(seaming)、燈罩、水箱罩(front grille)、擋泥板(mud guard)、側緩衝器、及後視鏡支桿(door mirror stay)、車頂軌條(roof rail)等。
汽車電器零件係無特別限定,可舉例如連接器、電線束連接器(wire harness connector)、馬達零件、燈座、感測器車載開關、及組合開關(combination switch)等。
電性及電子用係無特別限定,可舉例如、連接器、開關、繼電器、印刷配線板、電子零件之機架、插座、噪音濾波器、繞線管、LED等之反射器、LED用反射板及馬達端蓋等。
產業機器用係無特別限定,可舉例如齒輪、凸輪、絕緣塊、燈泡、電動工具零件、農機具零件、引擎蓋等。
日用及家庭品用係無特別限定,可舉例如按鈕、食品容器、及辦公家具等。
擠壓用途係無特別限定,可舉例如薄膜、薄片、燈絲、管、棒、及中空成形品等。
以下,藉由實施例及比較例而更具體說明本發明,本發明不受該等實施例限定。
以下表示實施例及比較例所用之原材料及測定方法。再者,本實施例中,1kg/cm2
意指0.098MPa。
[原材料]
《聚醯胺(A)》
本實施例、比較例中使用之聚醯胺(A),係適宜使用下述構成二羧酸單元(a)之二羧酸及構成二胺單元(b)之二胺而製造。
<構成二羧酸單元(a)之二羧酸>
(a1)1,4-環己烷二羧酸(以下,亦稱為「CHDA」)(Eastman Chemical公司製,商品名:1,4-CHDA HP Grade(反式體/順式體=25/75))
(a2)對苯二甲酸(和光純藥工業公司製)
<構成二胺單元(b)之二胺>
(b1)2-甲基五亞甲基二胺(以下,亦稱為「2MC5DA」)(東京化成工業製)
(b2)1,9-九亞甲基二胺(以下,亦稱為「C9DA」)(Aldrich公司
製)
(b3)2-甲基八亞甲基二胺(以下,亦稱為「2MC9DA」)(參考日本特開平05-17413號公報所記載之製法而製造)
(b4)1,10-二胺基癸烷(以下,亦稱為「C10DA」)(東京化成工業公司製)
(b5)1,6-六亞甲基二胺(東京化成工業公司製)
《氧化鈦(B)》
(B1)TiO2
(石原產業公司製,商品名:TIPAQUE(註冊商標)CR-63,數目平均粒徑:0.21μm,塗佈:氧化鋁、氧化矽及矽氧烷化合物)
再者,本實施例中,氧化鈦(B)之數目平均粒徑係由電子顯微鏡照片法如下所述方式測定。將聚醯胺組成物放入電爐中,將聚醯胺組成物中所含之有機物焚化處理,從殘渣分以電子顯微鏡觀察任意選擇之100個以上之氧化鈦,測定該等之粒徑,而求得氧化鈦(B)之數目平均粒徑。
《磷系化合物(C)》
(C1)次磷酸鈉一水合物(和光純藥工業公司製,分解開始溫度300℃)
(C2)次磷酸鎂六水合物(和光純藥工業公司製,分解開始溫度340℃)
(C3)次磷酸鈣(和光純藥工業公司製,分解開始溫度340℃)
《抗氧化劑(D)》
(D1)酚系抗氧化劑(BASF公司製,商品名:IRGANOX(註冊商標)1098)
《無機填充材》
矽灰石(NYCO公司製,數目平均纖維徑8μm)
[脂環族二羧酸單元(a-1)之莫耳%之計算]
脂環族二羧酸單元(a-1)之莫耳%係使用下述式計算而求得。式:脂環族二羧酸單元(a-1)之莫耳%=(作為原料單體而添加之脂環族二羧酸之莫耳數/作為原料單體而添加之全部的二羧酸之莫耳數)×100
[芳香族二羧酸單元(a-2)之莫耳%之計算]
芳香族二羧酸單元(a-2)之莫耳%係使用下述式計算而求得。式:芳香族二羧酸單元(a-2)=(作為原料單體而添加之芳香族二羧酸之莫耳數/作為原料單體而添加之全部的二羧酸之莫耳數)×100
[測定方法]
(1)熔點Tm2(℃),融解熱量△H(J/g)
依據JIS-K7121,使用PERKIN-ELMER公司製Diamond-DSC,測定聚醯胺(A)之熔點Tm2(℃)及融解熱量△H(J/g)。具體上,如下所述方式測定。首先,氮環境下,將樣品約10mg,從室溫因應樣品熔點而以昇溫速度20℃/分鐘昇溫到300至350℃。將此時出現之吸熱峰值(融解峰值)之溫度作為Tm1(℃)。然後,於昇溫之最高溫度保持溫度2分鐘。在該最高溫度,聚醯胺為熔融狀態。之後,以降溫速度20℃/分鐘降溫到30℃,於30℃保持2分鐘。之後,從30℃因應樣品熔點而以昇溫速度20℃/分鐘昇溫到300至350℃。將此時出現之吸熱峰值(融解峰值)之最高峰值溫度作為熔點Tm2(℃),將其總峰值面積作為融解熱量△H(J/g)。再者,峰值有複數個時,將△H為1J/g以上者視為峰值,將具有最大之△H之
吸熱峰值溫度作為熔點Tm2(℃)。例如,存在吸熱峰值溫度295℃(△H=20J/g)、吸熱峰值溫度325℃(△H=25J/g)之二個峰值時,熔點Tm2為325℃,△H=25J/g。
(2)反式異構物比率
將聚醯胺(A)中之脂環族二羧酸單元(a-1)之反式異構物比率以如下所述方式測定。將聚醯胺(A)30至40mg溶解於六氟異丙醇氘化物1.2g,使用所得之溶液,以1H-NMR測定前述反式異構物比率。1,4-環己烷二羧酸(a1)時,從源自反式異構物之1.98ppm之峰值面積、與源自順式異構物之1.77ppm及1.86ppm之峰值面積之比率求出反式異構物比率。
(3)玻璃轉移溫度Tg(℃)
依據JIS-K7121,使用PERKIN-ELMER公司製Diamond-DSC而測定聚醯胺(A)之玻璃轉移溫度Tg(℃)。具體上,如下所述方式測定。將樣品使用高溫載台(Mettler公司製EP80)而熔融,將所得之熔融狀態之樣品使用液体氮急速冷卻,固化,作為測定用樣品。將該測定用樣品10mg,由前述DSC,在昇溫速度20℃/分鐘之條件下,於30至350℃之範圍昇溫,測定該昇溫時所觀測之玻璃轉移溫度Tg(℃)。
(4)25℃之硫酸相對黏度η r
依據JIS-K6810,實施25℃之聚醯胺(A)之硫酸相對黏度η r之測定。具體上,使用98%硫酸,調製1%之濃度之溶解液((聚醯胺(A)1g)/(98%硫酸100mL)之比例),使用所得之溶解液,在25℃之溫度條件下測定硫酸相對黏度η r。
(5)磷元素濃度、及金屬濃度/磷元素濃度之比率
以ICP發光分光分析法測定磷元素濃度及金屬濃度。測定裝置係使用島津製作所製ICPS-8100。又,由磷元素濃度及金屬濃度之測定值,算出金屬濃度/磷元素濃度之比率。
(6)磷系化合物之分析方法
藉由XRD測定。測定裝置係使用PANalytical公司製X’Pert PRO MPD。檢測器係使用X’Celerator。由磷系化合物單體之繞射圖案鑑定化合物。又,由X線繞射之峰值面積算出含量。
(7)初期反射率(%)
將實施例及比較例所得之聚醯胺組成物之顆粒,使用射出成形機[PS-40E:日精樹脂股份有限公司製]成形,製作長度60mm×寬度60mm×厚度1.0mm之成形片。當該成形之時,設定為射出+保壓時間10秒、冷卻時間15秒、模具溫度120℃,且將熔融樹脂溫度設為聚醯胺(A)之熔點Tm2+10℃。對所得之成形片照射波長450nm之光,以日立分光光度計(U-3310)測定該光之反射率,求得初期反射率。
(8)回焊步驟後之反射率保持率(%)
將實施例及比較例所得之聚醯胺組成物之顆粒,使用射出成形機[PS-40E:日精樹脂股份有限公司製]成形,製作長度60mm×寬度60mm×厚度1.0mm之成形片。當該成形之時,設定為射出+保壓時間10秒、冷卻時間15秒、模具溫度120℃,且將熔融樹脂溫度設為聚醯胺(A)之熔點Tm2+20℃。將所得之成形片以熱風回焊爐(280℃×10秒)加熱處理3次(回焊步驟)。對該處理(回焊步驟)前後之成形片照射波長450nm之光,以日立分光光度計(U-3310)測定該光之反射率,算出反射率保持率。
(9)熱處理後之反射率保持率(%)
將由上述回焊步驟後之反射率保持率(%)測定所得之回焊步驟後之成形片,於150℃之熱風乾燥機中加熱處理72小時。對該熱處理前後之成形片照射波長450nm之光,以日立分光光度計(U-3310)測定將該光之反射率,算出反射率保持率。
(10)金屬鹵化物曝露試驗時之反射率保持率(%)
將由上述熱處理後之反射率保持率(%)測定所得之熱處理後之成形片,以100℃之金屬鹵化物燈式耐光性試驗機(岩崎電氣股份有限公司製),金屬鹵化物曝露處理700小時。設置有成形片之位置之照度為10mW/cm2
。對該金屬鹵化物曝露處理前後之成形片照射波長450nm之光,以日立分光光度計(U-3310)測定該光之反射率,算出反射率保持率。
(11)擠壓加工性
將實施例及比較例所得之聚醯胺組成物之顆粒,藉由螺桿徑40mm之二軸擠壓機擠壓加工。該擠壓加工時,將缸筒(cylinder)之溫度設為聚醯胺(A)之Tm2+20℃,將螺桿旋轉數設為180rpm,吐出量設為100kg/h。測定從擠壓開始後20分鐘之間發生之股線斷裂次數。判斷為該股線斷裂次數越少,擠壓加工性越優異。
《聚醯胺(A)之製造》
[製造例1]
將1,4-環己烷二羧酸(CHDA)896g(5.20莫耳)、及2-甲基五亞甲基二胺(2MC5DA)604g(5.20莫耳)溶解於蒸餾水1500g中,調製原料單體等莫耳溶解之溶質50質量%之水混合液。將所得知水混合液、作為熔融聚合時之添加物之2MC5DA 21g(0.18莫耳)置入於
內容積5.4L之高壓釜(日東高壓製)中。然後,加溫到高壓釜內之液溫(內溫)成為50℃為止。之後,將高壓釜內進行氮取代。持續加熱直到高壓釜之槽內(以下,亦簡稱為「槽內」)之壓力成為錶壓(以下,槽內之壓力全部以錶壓記載)約2.5kg/cm2
為止(此時之液溫約為145℃)。欲將槽內之壓力保持在約2.5kg/cm2
,而一邊將水除去至系外,一邊持續加熱,濃縮直到槽內之水溶液之溶質濃度成為約85質量%為止。停止將水除去,持續加熱直到槽內壓力成為約30kg/cm2
為止。之後,為了保持槽內壓力在約30kg/cm2
而一邊將水除去至系外,一邊持續加熱直到成為比最終溫度(約345℃)低50℃之溫度(約295℃)為止。再者,一邊持續加熱一邊花費60分鐘降壓直到槽內壓力成為大氣壓(錶壓0kg/cm2
)為止。降壓中,調整加熱器溫度以使槽內之樹脂溫度(液溫)之最終溫度成為約345℃。維持槽內之樹脂溫度,將槽內以真空裝置減壓到100torr,維持減壓狀態10分鐘。之後,將槽內以氮加壓,從下部紡口(噴嘴)將生成物以股線狀排出。進一步將股線狀生成物進行水冷、切割,獲得顆粒狀聚醯胺(A)(聚醯胺顆粒)。
將使用熔融聚合所得之聚醯胺顆粒10kg放入圓錐型Ribbon真空乾燥機(大川原製作所股份有限公司製,商品名Ribocone RM-10V)中,將該真空乾燥機內充分進行氮取代。於該真空乾燥機內持續以1L/分鐘流通氮氣,一邊攪拌聚醯胺顆粒,一邊以260℃加熱6小時。之後,持續流通氮氣,將該真空乾燥機內之溫度下降到約50℃,將聚醯胺顆粒維持顆粒狀從該真空乾燥機取出,獲得聚醯胺(以下,亦稱為「PA-1」)。
將所得之聚醯胺於氮氣流中乾燥,將水分率調整為
未達約0.2質量%,依據上述測定方法測定該聚醯胺之各特性。該測定結果,聚醯胺(PA-1)係熔點Tm2為327℃、融解熱量△H為35J/g、玻璃轉移溫度Tg為150℃、反式異構物比率為71%、25℃之硫酸相對黏度為3.1。
[製造例2]
將CHDA 782g(4.54莫耳)、1,9-九亞甲基二胺(C9DA)575g(3.63莫耳)、與2-甲基八亞甲基二胺(2MC9DA)144g(0.91莫耳)溶解於蒸餾水1500g,調製原料單體以等莫耳溶解之溶質50質量%之水混合液。將所得之水混合液、與作為熔融聚合時之添加物之C9DA 11g(0.07莫耳)置入於內容積5.4L之高壓釜(日東高壓製)中。然後,加溫至高壓釜內之液溫(內溫)成為50℃為止。之後,將高壓釜內進行氮取代。持續加熱直到高壓釜之槽內壓力成為錶壓約2.5kg/cm2
為止(此時液溫約為145℃)。為了將槽內壓力保持在約2.5kg/cm2
而一邊將水除去至系外,一邊持續加熱,濃縮直到槽內水溶液之溶質濃度成為約75質量%為止。停止將水之除去,持續加熱直到槽內壓力成為約30kg/cm2
為止。之後,為了將槽內壓力保持在約30Kg/cm2
而一邊將水除去至系外,一邊持續加熱直到成為比最終溫度(約340℃)低50℃之溫度(約290℃)為止。再者,一邊持續加熱一邊使槽內壓力花費90分鐘降壓至成為大氣壓(錶壓0Kg/cm2
)為止。降壓中,調整加熱器溫度以使槽內之樹脂溫度(液溫)之最終溫度成為約340℃。維持槽內之樹脂溫度,將槽內以真空裝置維持於400torr之減壓下30分鐘。之後,將槽內以氮氣加壓,從下部紡口(噴嘴)將生成物以股線狀排出。進一步將股線狀生成物進行水冷、切割,獲得顆粒狀聚醯胺(A)(以下,亦稱為
「PA-2」)。
將所得之聚醯胺於氮氣流中乾燥,將水分率調整為未達約0.2質量%,依據上述測定方法測定該聚醯胺之各特性。該測定結果,聚醯胺(PA-2)係熔點Tm2為316℃、融解熱量△H為26J/g、玻璃轉移溫度Tg為119℃、反式異構物比率為70%、25℃之硫酸相對黏度為2.4。
[製造例3]
除了使用1,4-環己烷二羧酸(CHDA)750g(4.35莫耳)作為原料之二羧酸,使用1,10-二胺基癸烷(C10DA)750g(4.35莫耳)作為原料之二胺,使用C10DA 15g(0.09莫耳)作為熔融聚合時之添加物,並將樹脂溫度(液溫)之最終溫度設為355℃以外,與製造例1所記載之方法同樣方式實施聚合,獲得聚醯胺(以下,亦稱為「PA-3」)。將所得之聚醯胺於氮氣流中乾燥,將水分率調整為未達約0.2質量%,依據上述測定方法測定該聚醯胺之各特性。該測定結果,聚醯胺(PA-3)係熔點Tm2為334℃、融解熱量△H為35J/g、玻璃轉移溫度Tg為121℃、反式異構物比率為70%、25℃之硫酸相對黏度為2.3。
[製造例4]
將聚醯胺9T(以下,亦稱為「PA-4」)依據日本特開平7-228689號公報之實施例1所記載之方法而製造。此時,將對苯二甲酸(a2)使用來作為構成二羧酸單元(a)之二羧酸。又,將1,9-九亞甲基二胺(C9DA)及2-甲基八亞甲基二胺(2MC9DA)[C9DA:2MC9DA=80:20(莫耳比)]使用來作為構成二胺單元(b)之二胺。
具體上,將上述二羧酸及二胺放入容積20L之高壓釜
中,將高壓釜內以氮氣取代。將原料於100℃攪拌30分鐘,花費2小時將高壓釜之內部溫度昇溫到210℃。昇溫中,將高壓釜內昇壓到22kg/cm2
。持續維持高壓釜內之溫度及壓力,持續反應1小時後昇溫到230℃。之後,於230℃恆溫2小時,將水蒸氣慢慢除去,一邊將壓力保持在22kg/cm2
一邊反應。然後,花費30分鐘將壓力下降到10kg/cm2
,進一步反應1小時,獲得預聚合物。再於100℃、減壓下乾燥12小時,將所得之乾燥体粉碎至成為2mm以下之尺寸為止。將其於230℃、0.1mmHg下,固相聚合10小時,獲得聚醯胺9T(PA-4)。依據上述測定方法測定該聚醯胺之各特性。該測定結果,熔點Tm2為298℃、融解熱量△H為35J/g、玻璃轉移溫度Tg為122℃、25℃之硫酸相對黏度為2.6。
[製造例5]
除了將對苯二甲酸使用作為構成二羧酸單元(a)之二羧酸單元,將1,10-二胺基癸烷(C10DA)使用來作為構成二胺單元(b)之二胺以外,進行與製造例1同樣的操作,獲得聚醯胺10T(以下,亦稱為「PA-5」)。依據上述測定方法測定該聚醯胺之各特性。該測定結果,熔點Tm2為315℃、融解熱量△H為43J/g、玻璃轉移溫度Tg為116℃、25℃之硫酸相對黏度為2.0。
[製造例6]
除了將對苯二甲酸單元使用來作為構成二羧酸單元(a)之二羧酸單元,將1,6-六亞甲基二胺及2-甲基五亞甲基二胺(2MC5DA)[1,6-六亞甲基二胺:2MC5DA=60:40(莫耳比)]使用來作為構成二胺單元(b)之二胺以外,進行與製造例1同樣的操作,獲得聚醯胺6T(以下,亦稱為「PA-6」)。將該聚醯胺之各特性依據上述測定
方法測定。該測定結果,熔點Tm2為305℃、融解熱量△H為17J/g、玻璃轉移溫度Tg為135℃、25℃之硫酸相對黏度為2.1。
《聚醯胺組成物之製造》
[實施例1至26及比較例1至8]
將上述製造例1至6所得之聚醯胺(A)、上述氧化鈦(B)、磷系化合物(C)、抗氧化劑(D)、及無機填充材之各原材料,依照表1及2所記載之種類及比例使用,將聚醯胺組成物以如下所示方式製造。再者,將上述製造例2至4所得之聚醯胺於氮氣流中乾燥,將水分率調整成約0.2質量%後,使用來作為聚醯胺組成物之原料。
聚醯胺組成物之製造裝置係使用二軸擠壓機[ZSK-40MC:Coperion公司製(德國)]。該二軸擠壓機係從擠壓機上流側第1個套筒(barrel)具有上流側供給口,在第6個套筒具有下流側第1供給口,在第9個套筒具有下流側第2供給口。又,該二軸擠壓機中,L/D(擠壓機之缸筒長度/擠壓機之缸筒徑)為48,套筒數為13。該二軸擠壓機中,從上流側供給口使至模頭為止之溫度設定為於上述製造例所製造之各聚醯胺(A)之熔點Tm2+20℃,並設定為螺桿旋轉數180rpm、吐出量100kg/h。
以成為表1所記載之種類及比例之方式而將聚醯胺(A)、磷系化合物(C)、(D)酚系抗氧化劑乾摻混(dry blend),將乾摻混之組成物從該二軸擠壓機之上流側供給口供給。然後,從該二軸擠壓機之下流側第1供給口,以表1所記載之種類及比例供給氧化鈦(B)。進一步,從該二軸擠壓機之下流側第2供給口,以表1所記載之種類及比例供給無機填充材。將如上述方式所供給之
原料以該二軸擠壓機熔融混練而製作聚醯胺組成物之顆粒。將所得之聚醯胺組成物之顆粒於氮氣流中乾燥,使聚醯胺組成物中之水分量設為500ppm以下。使用已調整水分量後之聚醯胺組成物,以如上述方式實施各種評估。將評估結果表示於表1及2。
從表1之實施例1-13與比較例1-4、及表2之實施例14-26與比較例5-8之結果可知,本發明之聚醯胺組成物係初期反射率、熱處理後(回焊步驟後、熱處理後)之反射保持率以及金屬鹵化物曝露時之反射率保持率優異。又,從以上之結果顯示,本發明之聚醯胺組成物由於各反射保持率優異,而可適宜使用於LED用反射板。
再者,可知初期反射率高且含有亦可成為白色顏料之氧化鈦的實施例之聚醯胺組成物係白色度亦高。
本申請案係依據:於2013年1月11日向日本專利局申請之日本專利申請案(日本特願2013-003785)、於2013年1月11日向日本專利局申請之日本專利申請案(日本特願2013-003788)、於2013年1月17日向日本專利局申請之日本專利申請案(日本特願2013-006502)、及於2013年1月17日向日本專利局申請之日本專利申請案(日本特願2013-006503),其內容係於此處被援用作為參考。
本發明之聚醯胺組成物係作為汽車用、電性及電子用、產業資材用、及日用及家庭用品用等之各種零件材料具有產業上之可利用性。
Claims (10)
- 一種聚醯胺組成物,係含有:具有二羧酸單元(a)及二胺單元(b)之聚醯胺(A)、氧化鈦(B)20至70質量%、及磷系化合物(C)0.5至7.5質量%;前述磷系化合物(C)係次磷酸金屬鹽。
- 如申請專利範圍第1項所述之聚醯胺組成物,其中,前述二羧酸單元(a)含有50莫耳%以上之脂環族二羧酸單元(a-1)。
- 如申請專利範圍第1項所述之聚醯胺組成物,其中,前述二羧酸單元(a)含有多於50莫耳%之芳香族二羧酸單元(a-2)。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之聚醯胺組成物,其中,磷元素濃度係1,400至20,000ppm。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之聚醯胺組成物,其中,前述氧化鈦(B)之含量係30至65質量%。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之聚醯胺組成物,其中,前述聚醯胺(A)具有270至350℃之熔點。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之聚醯胺組成物,其中,前述脂環族二羧酸單元(a-1)含有源自1,4-環己烷二羧酸之單元。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之聚醯胺組成物,其中,金屬元素濃度對磷元素濃度之比率係0.3至0.8。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之聚醯胺組成物,其更含有抗氧化劑(D),前述抗氧化劑(D)含有酚系抗氧化劑(D-1)及/或胺系抗氧 化劑(D-2)。
- 一種反射板,其係含有申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之聚醯胺組成物。
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