JP5871243B2 - 半芳香族ポリアミド - Google Patents
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Description
ジアミン成分(a)の総モル数に対して、
少なくとも1種類のC2−C5ジアミン5〜30モル%、
少なくとも7個のC原子を有する少なくとも1つを5〜30モル%、
C6ジアミン50〜90モル%を含むジアミン成分(a)であって、
そのモル%が、ジアミン成分(a)の総モル量に対する%であり、かつ
C6ジアミンが、C6ジアミンの総モル量に対して少なくとも75モル%の1,6−ヘキサンジアミンからなる、ジアミン成分(a)と、
ジカルボン酸成分(b)の総モル数に対して、
テレフタル酸60〜100モル%
他のジカルボン酸0〜40モル%を含むジカルボン酸成分(b)であって、
そのモル%が、ジカルボン酸成分の総量に対する%である、ジカルボン酸成分(b)と、を含む。
少なくとも7個のC原子を有するジアミンが本明細書においてC7+ジアミンと示され、呼ばれる。
(A)本発明による、または本明細書に記載のその好ましい実施形態の半芳香族ポリアミド30〜100重量%、
(B)補強剤および/または充填剤0〜70重量%、
(C)他の添加剤および/または他のポリマー0〜50重量%、
からなる。本明細書において、(A)、(B)および(C)の総量は100重量%に等しい。
[DSCによる熱的キャラクタリゼーション(ASTM D3418−97(Tm)およびASTM E1356−91(Tg)に準拠)]
Tmの決定:N2雰囲気中にて、Mettler Toledo Star System(DSC)を用いて、加熱および冷却速度20℃/分で第2融解温度Tmの測定を行った。測定のために、予備乾燥させた粉末ポリマーの試料約5mgを使用した。高真空、つまり50ミリバール未満および105℃で予備乾燥を16時間行った。ポリアミド試料を20℃/分で20℃から380℃へと加熱し、即座に20℃/分で20℃に冷却し、続いて20℃/分で再び380℃に加熱した。第2融解温度Tmについては、第2加熱サイクルにおける融解ピークのピーク値を決定した。ガラス転移温度(Tg)は、第2加熱から得られる。
ISO307の第4版に従って、粘度数(VN)を測定した。測定のために、予備乾燥されたポリマー試料を使用し、その乾燥は高真空(50ミリバール未満)下にて80℃で24時間行った。96,00±0,15%(m/m)硫酸100ml中ポリマー0.5グラムの濃度で25,00±0,05℃にて、相対粘度の決定を行った。ショット社(Schott)製のDIN−Ubbelohde(参照番号53020)を使用して、25℃にて溶液(t)と溶媒(t0)の流動時間を測定した。VNは、
と定義され、
式中、VN=粘度数(ml/g)であり、
t=試料溶液の平均流動時間(秒)であり、
t0=溶媒の平均流動時間(秒)であり、
c=濃度,g/ml(=0,005)である。
ポリアミド製の0.8mm Campus UL試験片を水に40℃で14日間浸漬することによって、吸水量を測定した。
等温TGAによって決定される、1分当たりの重量減少(重量%)によって、熱安定性を決定した。Perkin−Elmer TGA7 thermo balanceで等温TGAを行った。予備乾燥された粉末ポリマー試料約5mgを使用した(高真空,50ミリバール未満 T=105℃ 16時間)。ヘリウム雰囲気中にて40℃/分で試料を20℃から380℃に加熱し、380℃で1時間維持することによって、測定を行った。20℃での加熱の開始を時間t=0分とした。時間t=15分とt=30分の間の時間、TGA曲線の平均勾配を決定し、初期重量に対する1分当たりの重量減少(%)として表した。
標準的な重合条件を用いて、様々なモノマー組成物からポリアミドを製造し、押出機で押出し、標準的押出しおよび顆粒化プロセスを用いて顆粒化した。以下の試験法を用いて、得られた生成物の物理的性質を測定した。ポリマー組成物および試験結果を表1にまとめる。
テトラメチレンジアミン(67重量%水溶液)36.34g(0.188モル+0.088モル過剰)、ヘキサメチレンジアミン(60重量%水溶液)619.47g(3.198モル)、デカンジアミン32.35g(0.188モル)、塩溶液中で含水率55重量%となるのに十分な水、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.36g、アジピン酸147.71g(1.011モル)、テレフタル酸431.71g(2.599モル)の混合物を2.5Lオートクレーブ内で加熱しながら、かつ水を蒸留除去しながら攪拌した。5バールにて30分、塩水溶液72重量%になるまで水の除去を行い、12バールにてさらに30分、塩水溶液90重量%まで行った。次いで、オートクレーブを閉じた。250℃まで温度を上げて10分間重合を行い、250℃で15分間それを維持し、その後、オートクレーブの内容物をフラッシングし、得られた固形生成物を窒素下にてさらに冷却した。続いて、このようにして得られたプレポリマーを1〜20mmのサイズの粒子に粉砕した。窒素ストリーム(2400g/時)下にて200℃で2時間加熱し、次いで窒素/水蒸気ストリーム(重量比3/1,2400g/時))下にて225℃で2時間および260℃で16時間加熱して、金属管反応器(直径85mm)内でプレポリマーを乾燥させ、固相で後縮合した。次いで、ポリマーを室温に冷却した。
実施例1と同モル量の総ジカルボン酸および表1および2からのモル比を用いて、C4*0.15と計算されるポリアミド塩(g/kg)において過剰なDAB(C4は、総ジアミンに対するモル%であり、使用されるポリアミド塩の総量は、実施例1の総量に等しい)を用いて、これらの実施例を実施例1と同じ方法で行った。すべての実施例において、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.35gを使用した。
上述のポリアミドを射出成形部品の製造に使用した。射出成形のために、以下の条件を適用することによって、材料を使用前に予備乾燥させた:コポリアミドを0.02MPaの真空下にて80℃に加熱し、窒素ストリームを通すと同時にその温度および圧力にて24時間維持した。スクリュー直径22mmおよびCampus UL0.8mm二体射出成形用金型を備えたArburg5射出成形機にて、予備乾燥材料を射出成形した。シリンダーの温度を345℃に設定し、金型の温度を140℃に設定した。このようにして得られたCampus UL試験片を更なる試験に使用した。
比較例Bは、低すぎるMwおよび高い吸水率を示す6T/4Tコポリアミドである。
比較例Cは、高温でかなり高い粘度および低い剛性を示す6T/10Tコポリアミドである。
比較例Dは、低すぎるMw、高い吸水率、高い融解温度およびダブル融解ピーク、および溶融加工条件での劣化を示す4T/10Tコポリアミドである。
比較例Eは、高い吸水率を示すPA6T/4T/46コポリアミドである。
比較例Fは、低すぎる融点を示すPA6T/4T/10Tコポリアミドである。
Claims (10)
- ジアミン成分(a)の総モル数に対して、
少なくとも1種類のC2−C5ジアミン5〜30モル%、
少なくとも7個のC原子を有する少なくとも1種類のジアミン(C7+ジアミンと呼ばれる)5〜30モル%、
C6ジアミン50〜90モル%、を含むジアミン成分(a)であって、前記C6ジアミンが、C6ジアミンの総モル量に対して少なくとも75モル%の1,6−ヘキサンジアミンからなる、ジアミン成分(a)と、
ジカルボン酸成分(b)の総モル数に対して、
少なくとも60モル%のテレフタル酸、
最大で40モル%の他のジカルボン酸、を含むジカルボン酸成分(b)と、
を含む半芳香族ポリアミド。 - C7+ジアミンのモル量が、前記C2−C5ジアミンのモル量よりも多い、請求項1に記載の半芳香族ポリアミド。
- 前記C2−C5ジアミンが、前記ジアミン成分(a)の総モル量に対して5〜15モル%の量で存在し、かつ/または前記C7+ジアミンが、前記ジアミン成分(a)の総モル量に対して10〜25モル%の量で存在する、請求項1に記載の半芳香族ポリアミド。
- 前記C2−C5ジアミンが1,4−ブタンジアミンであり、かつ/または前記C7+ジアミンがC9−C12ジアミンである、請求項1に記載の半芳香族ポリアミド。
- テレフタル酸が、前記ジカルボン酸成分(b)のモル量に対して60〜90モル%の量で存在する、請求項1に記載の半芳香族ポリアミド。
- 300〜340℃の範囲の融解温度(Tm)を有する、請求項1に記載の半芳香族ポリアミド。
- 105〜130℃の範囲のガラス転移温度(Tg)を有する、請求項1に記載の半芳香族ポリアミド。
- ジアミン成分と、ジカルボン酸成分とから誘導されるモノマー単位を含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の半芳香族ポリアミドを製造する方法であって、
混合物から差し引かれる前記C7+ジアミンの量を除いては、プレポリマーが前記ジカルボン酸成分と前記ジアミンとの混合物から製造され、その結果、主にカルボン酸末端基を含むプレポリマーが得られる第1工程と、
混合物から差し引かれる前記C7+ジアミンの前記量が前記プレポリマーの溶融物に添加され、前記プレポリマーがさらに重合され、その結果、前記半芳香族ポリアミドが得られる第2工程と、を含む方法。 - (A)請求項1から7のいずれか一項に記載の半芳香族ポリアミド30重量%以上100重量%未満、
(B)補強剤および/または充填剤0〜70重量%、
(C)他の添加剤および/または他のポリマー0〜50重量%、
からなるポリアミド組成物。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の半芳香族ポリアミド、または請求項9に記載のポリアミド組成物からなる成形品。
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