JP6052031B2 - ポリアミド樹脂組成物及びこれを用いた成形品 - Google Patents

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Description

本発明は、ポリアミド樹脂組成物及びこれを用いた成形品に関し、詳しくは、キシリレン基を含有するポリアミド樹脂組成物及びこれを用いた成形品に関する。
剛性に優れるポリアミド樹脂として、キシリレン基を含有する芳香族性の高いポリアミドが知られている。しかし、芳香族性の高いポリアミドは、耐衝撃性が悪いという欠点を有している。この耐衝撃性を改質する手法として、ポリアミド樹脂に無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂等をブレンドした樹脂組成物が知られている(特許文献1を参照)。
特公平06−045748号公報
しかしながら、ポリアミド樹脂に無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂等をブレンドすると、弾性率が大きく低下し、ポリアミドが本来有している高剛性を十分に維持できないという問題がある。
本発明が解決しようとする課題は、高弾性率を有し、かつ、耐衝撃性に優れるポリアミド樹脂組成物及びこれを用いた成形品を提供することにある。
本発明は、以下のポリアミド樹脂組成物及びこれを用いた成形品を提供する。
<1>ジアミン構成単位がキシリレンジアミン(a−1)に由来する構成単位を含み、ジカルボン酸構成単位が炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(a−2)に由来する構成単位を含むポリアミド樹脂(A)、並びに
ジアミン構成単位が下記一般式(1)で表されるポリエーテルジアミン化合物(b−1)及びキシリレンジアミン(b−2)に由来する構成単位を含み、ジカルボン酸構成単位が炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)に由来する構成単位を含むポリエーテルポリアミド(B)
を含有する、ポリアミド樹脂組成物。
(式中、x+zは1〜60、yは1〜50を表し、−OR1−は各々独立に−OCH2CH2CH2−、−OCH(CH3)CH2−又は−OCH2CH(CH3)−を表し、−OR2−は−OCH2CH2CH2CH2−又は−OCH2CH2−を表す。)
<2>上記<1>に記載のポリアミド樹脂組成物を用いた成形品。
本発明のポリアミド樹脂組成物及びこれを用いた成形品は、高弾性率を有し、かつ、耐衝撃性に優れ、特に射出成形品として好適である。
A.ポリアミド樹脂組成物
本発明のポリアミド樹脂組成物は、ジアミン構成単位がキシリレンジアミン(a−1)に由来する構成単位を含み、ジカルボン酸構成単位が炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(a−2)に由来する構成単位を含むポリアミド樹脂(A)、並びにジアミン構成単位が前記一般式(1)で表されるポリエーテルジアミン化合物(b−1)及びキシリレンジアミン(b−2)に由来する構成単位を含み、ジカルボン酸構成単位が炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)に由来する構成単位を含むポリエーテルポリアミド(B)を含有する。
1.ポリアミド樹脂(A)
本発明に用いられるポリアミド樹脂(A)は、ジアミン構成単位がキシリレンジアミン(a−1)に由来する構成単位を含み、ジカルボン酸構成単位が炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(a−2)に由来する構成単位を含む。ジアミン構成単位がキシリレンジアミンに由来する構成単位を含むことで、弾性率が高く、剛性に優れる。
1−1.ジアミン構成単位
本発明に用いられるポリアミド樹脂(A)のジアミン構成単位はキシリレンジアミン(a−1)に由来する構成単位を含む。ポリアミド樹脂(A)のジアミン構成単位中における、キシリレンジアミン(a−1)に由来する構成単位の含有量は、好ましくは70〜100モル%、より好ましくは80〜100モル%、更に好ましくは90〜100モル%である。
キシリレンジアミン(a−1)としては、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン又はこれらの混合物が好ましく、メタキシリレンジアミン、又はメタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンとの混合物がより好ましく、メタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンとの混合物が更に好ましい。
キシリレンジアミン(a−1)がメタキシリレンジアミンに由来する場合、得られるポリエーテルポリアミド樹脂組成物は、柔軟性、結晶性、溶融成形性、成形加工性、強靭性に優れたものとなる。
キシリレンジアミン(a−1)が、メタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンとの混合物に由来する場合、得られるポリエーテルポリアミド樹脂組成物は柔軟性、結晶性、溶融成形性、成形加工性、強靭性に優れ、さらに高耐熱性、高弾性率を示す。
キシリレンジアミン(a−1)として、メタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンとの混合物を用いる場合には、メタキシリレンジアミン及びパラキシリレンジアミンの総量に対するパラキシリレンジアミンの割合は、好ましくは90モル%以下であり、より好ましくは80モル%以下、更に好ましくは70モル%以下、より更に好ましくは5〜70モル%である。パラキシリレンジアミンの割合が上記範囲であれば、得られるポリアミド樹脂(A)の融点が、該ポリアミド樹脂(A)の分解温度に近接せず、好ましい。
ポリアミド樹脂(A)を構成するジアミン構成単位は、上述したように、キシリレンジアミン(a−1)に由来する構成単位を含むが、本発明の効果を損なわない範囲であれば、その他のジアミン化合物に由来する構成単位を含んでもよい。
キシリレンジアミン(a−1)以外のジアミン構成単位を構成しうるジアミン化合物としては、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、2−メチルペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチル−ヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン;1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(アミノメチル)デカリン、ビス(アミノメチル)トリシクロデカン等の脂環族ジアミン;ビス(4−アミノフェニル)エーテル、パラフェニレンジアミン、ビス(アミノメチル)ナフタレン等の芳香環を有するジアミン類等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
1−2.ジカルボン酸構成単位
ポリアミド樹脂(A)を構成するジカルボン酸構成単位は、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(a−2)に由来する構成単位を含む。ポリアミド樹脂(A)のジカルボン酸構成単位中における、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(a−2)に由来する構成単位の含有量は、好ましくは70〜100モル%、より好ましくは80〜100モル%、更に好ましくは90〜100モル%である。
炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(a−2)としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸等を例示できる。これらの中でも結晶性、高弾性の観点から、アジピン酸及びセバシン酸から選ばれる少なくとも1種が好ましく、アジピン酸がより好ましい。これらのジカルボン酸は、単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。
ポリアミド樹脂(A)を構成するジカルボン酸構成単位は、上述したように、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(a−2)に由来する構成単位を含むが、本発明の効果を損なわない範囲であれば、その他のジカルボン酸に由来する構成単位を含んでもよい。
炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(a−2)以外のジカルボン酸構成単位を構成しうるジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸等の脂肪族ジカルボン酸;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等の芳香族ジカルボン酸類等を例示できるが、これらに限定されるものではない。
ジカルボン酸成分として、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(a−2)とイソフタル酸との混合物を使用する場合、ポリアミド樹脂(A)の耐熱性及び成形加工性を向上させることができる。炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(a−2)とイソフタル酸とのモル比(炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(a−2)/イソフタル酸)は、50/50〜99/1が好ましく、70/30〜95/5がより好ましい。
1−3.ポリアミド樹脂(A)の物性
ポリアミド樹脂(A)の相対粘度は、成形性及び他の樹脂との溶融混合性の観点から、好ましくは1.7〜4.0の範囲、より好ましくは1.9〜3.8の範囲である。相対粘度は、試料0.2gを96質量%硫酸20mLに溶解し、キャノンフェンスケ型粘度計にて25℃で測定した落下時間(t)と、同様に測定した96質量%硫酸そのものの落下時間(t0)の比であり、次式で示される。
相対粘度=t/t0
ポリアミド樹脂(A)の融点は、耐熱性及び溶融成形性の観点から、好ましくは170〜270℃の範囲、より好ましくは175〜270℃の範囲、更に好ましくは180〜270℃の範囲、更に好ましくは180〜260℃の範囲である。融点は、示差走査熱量計を用いて測定される。
ポリアミド樹脂(A)の数平均分子量は、成形性及びポリエーテルポリアミド(B)との溶融混合性の観点から、好ましくは6,000〜50,000の範囲、より好ましくは10,000〜45,000の範囲である。なお、数平均分子量は、実施例に記載の方法で測定される。
1−4.ポリアミド樹脂(A)の製造
ポリアミド樹脂(A)の製造は、特に限定されるものではなく、任意の方法、重合条件により行うことができる。例えば、ジアミン成分(キシリレンジアミン(a−1)等のジアミン)とジカルボン酸成分(炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(a−2)等のジカルボン酸)とからなる塩を水の存在下に加圧状態で昇温し、加えた水及び縮合水を除きながら溶融状態で重合させる方法によりポリアミド樹脂(A)を製造することができる。また、ジアミン成分(キシリレンジアミン(a−1)等のジアミン)を溶融状態のジカルボン酸成分(炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(a−2)等のジカルボン酸)に直接加えて、常圧下で重縮合する方法によってもポリアミド樹脂(A)を製造することができる。この場合、反応系を均一な液状態で保つために、ジアミン成分をジカルボン酸成分に連続的に加え、その間、反応温度が生成するオリゴアミド及びポリアミドの融点よりも下回らないように反応系を昇温しつつ、重縮合が進められる。
2.ポリエーテルポリアミド(B)
本発明に用いられるポリエーテルポリアミド(B)は、ジアミン構成単位が下記一般式(1)で表されるポリエーテルジアミン化合物(b−1)及びキシリレンジアミン(b−2)に由来する構成単位を含み、ジカルボン酸構成単位が炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)に由来する構成単位を含む。該ポリエーテルポリアミド(B)をポリアミド樹脂(A)と併用することで、ポリアミド樹脂(A)が有する高弾性率及び高剛性を維持しながら、耐衝撃性に優れるポリアミド樹脂組成物を提供することができる。
(式中、x+zは1〜60、yは1〜50を表し、−OR1−は各々独立に−OCH2CH2CH2−、−OCH(CH3)CH2−又は−OCH2CH(CH3)−を表し、−OR2−は−OCH2CH2CH2CH2−又は−OCH2CH2−を表す。)
2−1.ジアミン構成単位
ポリエーテルポリアミド(B)を構成するジアミン構成単位は、上記一般式(1)で表されるポリエーテルジアミン化合物(b−1)及びキシリレンジアミン(b−2)に由来する構成単位を含む。ポリエーテルポリアミド(B)のジアミン構成単位中における、ポリエーテルジアミン化合物(b−1)及びキシリレンジアミン(b−2)に由来する構成単位の合計含有量は、好ましくは70〜100モル%、より好ましくは80〜100モル%、更に好ましくは90〜100モル%である。
2−1−1.ポリエーテルジアミン化合物(b−1)
ポリエーテルポリアミド(B)を構成するジアミン構成単位は、上記一般式(1)で表されるポリエーテルジアミン化合物(b−1)に由来する構成単位を含む。
上記一般式(1)における(x+z)は1〜60であり、好ましくは2〜40、より好ましくは2〜30、更に好ましくは2〜20、より更に好ましくは2〜15である。また、yは1〜50であり、好ましくは1〜40、より好ましくは1〜30、更に好ましくは1〜20である。x、y、zの値が上記範囲より大きい場合、溶融重合の反応途中に生成するキシリレンジアミンとジカルボン酸とからなるオリゴマーやポリマーとの相溶性が低くなり、重合反応が進行しづらくなる。
また、上記一般式(1)における−OR1−は各々独立に−OCH2CH2CH2−、−OCH(CH3)CH2−又は−OCH2CH(CH3)−を表す。
ポリエーテルジアミン化合物(b−1)の数平均分子量は、好ましくは180〜7000、より好ましくは200〜5000、更に好ましくは300〜3500、より更に好ましくは400〜2500、より更に好ましくは500〜1800である。ポリエーテルジアミン化合物の数平均分子量が上記範囲内であれば、柔軟性やゴム弾性等のエラストマーとしての機能を発現するポリマーを得ることができる。
上記一般式(1)で表されるポリエーテルジアミン化合物(b−1)は、下記一般式(1−1)又は(1−2)で表されるポリエーテルジアミン化合物であることが好ましい。
(一般式(1−1)中、x1+z1は1〜60、y1は1〜50を表し、−OR1−は−OCH2CH2CH2−、−OCH(CH3)CH2−又は−OCH2CH(CH3)−を表す。
一般式(1−2)中、x2+z2は1〜60、y2は1〜50を表し、−OR1−は−OCH2CH2CH2−、−OCH(CH3)CH2−又は−OCH2CH(CH3)−を表す。)
上記一般式(1−1)における(x1+z1)の数値は1〜60であり、好ましくは2〜40、より好ましくは2〜30、更に好ましくは2〜20、より更に好ましくは2〜15である。また、y1の数値は1〜50であり、好ましくは1〜40、より好ましくは1〜30、更に好ましくは1〜20である。
上記一般式(1−2)における(x2+z2)の数値は1〜60であり、好ましくは2〜40、より好ましくは2〜30、更に好ましくは2〜20、より更に好ましくは2〜15である。また、y2の数値は1〜50であり、好ましくは1〜40、より好ましくは1〜30、更に好ましくは1〜20である。
上記一般式(1−1)で表されるポリエーテルジアミン化合物の数平均分子量は、好ましくは204〜7000、より好ましくは250〜5000、更に好ましくは300〜3500、より更に好ましくは400〜2500、より更に好ましくは500〜1800である。
上記一般式(1−2)で表されるポリエーテルジアミン化合物の数平均分子量は、好ましくは180〜5700、より好ましくは200〜4000、更に好ましくは300〜3000、より更に好ましくは400〜2000、より更に好ましくは500〜1800である。
なお、これらのポリエーテルジアミン化合物(b−1)は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリエーテルポリアミド(B)のジアミン構成単位中におけるポリエーテルジアミン化合物(b−1)に由来する構成単位の割合は、好ましくは1〜50モル%、より好ましくは3〜30モル%、更に好ましくは5〜25モル%、より更に好ましくは5〜20モル%である。ポリエーテルポリアミド(B)のジアミン構成単位中におけるポリエーテルジアミン化合物(b−1)に由来する構成単位の割合が上記範囲内であれば、得られるポリアミド樹脂組成物は高弾性率を有し、かつ耐衝撃性に優れたものとなる。
2−1−2.キシリレンジアミン(b−2)
ポリエーテルポリアミド(B)を構成するジアミン構成単位は、キシリレンジアミン(b−2)に由来する構成単位を含む。キシリレンジアミン(b−2)としては、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン又はこれらの混合物が好ましく、メタキシリレンジアミン、又はメタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンとの混合物がより好ましく、メタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンとの混合物が更に好ましい。
キシリレンジアミン(b−2)がメタキシリレンジアミンに由来する場合、得られるポリエーテルポリアミドは、柔軟性、結晶性、溶融成形性、成形加工性、強靭性に優れたものとなる。
キシリレンジアミン(b−2)が、メタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンとの混合物に由来する場合、得られるポリエーテルポリアミドは柔軟性、結晶性、溶融成形性、成形加工性、強靭性に優れ、さらに高耐熱性、高弾性率を示す。
キシリレンジアミン(b−2)として、メタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンとの混合物を用いる場合には、メタキシリレンジアミン及びパラキシリレンジアミンの総量に対するパラキシリレンジアミンの割合は、好ましくは90モル%以下であり、より好ましくは80モル%以下、更に好ましくは70モル%以下、より更に好ましくは5〜70モル%である。パラキシリレンジアミンの割合が上記範囲であれば、得られるポリエーテルポリアミドの融点が、該ポリエーテルポリアミドの分解温度に近接せず、好ましい。
ポリエーテルポリアミド(B)のジアミン構成単位中におけるキシリレンジアミン(b−2)に由来する構成単位の割合は、好ましくは99〜50モル%、より好ましくは97〜70モル%、更に好ましくは95〜75モル%、より更に好ましくは95〜80モル%である。ポリエーテルポリアミド(B)のジアミン構成単位中におけるキシリレンジアミン(b−2)に由来する構成単位の割合が上記範囲内であれば、得られるポリアミド樹脂組成物は柔軟性、結晶性、溶融成形性、成形加工性、強靭性に優れたものとなる。
ポリエーテルポリアミド(B)を構成するジアミン構成単位は、上述したように、前記一般式(1)で表されるポリエーテルジアミン化合物(b−1)及びキシリレンジアミン(b−2)に由来する構成単位を含むが、本発明の効果を損なわない範囲であれば、その他のジアミン化合物に由来する構成単位を含んでもよい。
ポリエーテルジアミン化合物(b−1)及びキシリレンジアミン(b−2)以外のジアミン構成単位を構成しうるジアミン化合物としては、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、2−メチルペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチル−ヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン;1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(アミノメチル)デカリン、ビス(アミノメチル)トリシクロデカン等の脂環族ジアミン;ビス(4−アミノフェニル)エーテル、パラフェニレンジアミン、ビス(アミノメチル)ナフタレン等の芳香環を有するジアミン類等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
2−2.ジカルボン酸構成単位
ポリエーテルポリアミド(B)を構成するジカルボン酸構成単位は、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)に由来する構成単位を含む。ポリエーテルポリアミド(B)のジカルボン酸構成単位中における、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)に由来する構成単位の含有量は、好ましくは70〜100モル%、より好ましくは80〜100モル%、更に好ましくは90〜100モル%である。
炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸等を例示できる。これらの中でも結晶性、高弾性の観点から、アジピン酸及びセバシン酸から選ばれる少なくとも1種が好ましく、セバシン酸がより好ましい。これらのジカルボン酸は、単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。
ポリエーテルポリアミド(B)を構成するジカルボン酸構成単位は、上述したように、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)に由来する構成単位を含むが、本発明の効果を損なわない範囲であれば、その他のジカルボン酸に由来する構成単位を含んでもよい。
炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)以外のジカルボン酸構成単位を構成しうるジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸等の脂肪族ジカルボン酸;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等の芳香族ジカルボン酸類等を例示できるが、これらに限定されるものではない。
ジカルボン酸成分として、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)とイソフタル酸との混合物を使用する場合、ポリエーテルポリアミド(B)の耐熱性及び成形加工性を向上させることができる。炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)とイソフタル酸とのモル比(炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)/イソフタル酸)は、50/50〜99/1が好ましく、70/30〜95/5がより好ましい。
2−3.ポリエーテルポリアミド(B)の物性
ポリエーテルポリアミド(B)は、キシリレンジアミン(b−2)と炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)とから形成される高結晶性のポリアミドブロックをハードセグメントとし、ポリエーテルジアミン化合物(b−1)由来のポリエーテルブロックをソフトセグメントとすることで、溶融成形性及び成形加工性に優れる。さらに得られたポリエーテルポリアミドは強靭性、柔軟性、結晶性、耐熱性等に優れる。
ポリエーテルポリアミド(B)の相対粘度は、成形性及び他の樹脂との溶融混合性の観点から、好ましくは1.1〜3.0の範囲、より好ましくは1.1〜2.9の範囲、更に好ましくは1.1〜2.8の範囲である。相対粘度は、試料0.2gを96質量%硫酸20mLに溶解し、キャノンフェンスケ型粘度計にて25℃で測定した落下時間(t)と、同様に測定した96質量%硫酸そのものの落下時間(t0)の比であり、次式で示される。
相対粘度=t/t0
ポリエーテルポリアミド(B)の融点は、耐熱性及び溶融成形性の観点から、好ましくは170〜270℃の範囲、より好ましくは175〜270℃の範囲、更に好ましくは180〜270℃の範囲、更に好ましくは180〜260℃の範囲である。融点は、示差走査熱量計を用いて測定される。
ポリエーテルポリアミド(B)の引張破断伸び率(測定温度23℃、湿度50%RH(相対湿度))は、柔軟性の観点から、好ましくは100%以上、より好ましくは200%以上、更に好ましくは250%以上、更に好ましくは300%以上である。
ポリエーテルポリアミド(B)の引張弾性率(測定温度23℃、湿度50%RH)は、柔軟性及び機械強度の観点から、好ましくは100MPa以上、より好ましくは200MPa以上、更に好ましくは300MPa以上、更に好ましくは400MPa以上、更に好ましくは500MPa以上である。
引張弾性率及び引張破断伸び率の測定は、JIS K7161に準じて行われる。
ポリエーテルポリアミド(B)の数平均分子量は、成形性及びポリアミド樹脂(A)との溶融混合性の観点から、好ましくは1,000〜50,000の範囲、より好ましくは3,000〜30,000の範囲、更に好ましくは5,000〜25,000の範囲、より更に好ましくは7,000〜22,000である。なお、数平均分子量は、実施例に記載の方法で測定される。
2−4.ポリエーテルポリアミド(B)の製造
ポリエーテルポリアミド(B)の製造は、特に限定されるものではなく、任意の方法、重合条件により行うことができる。例えば、ジアミン成分(ポリエーテルジアミン化合物(b−1)及びキシリレンジアミン(b−2)等のジアミン)とジカルボン酸成分(炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)等のジカルボン酸)とからなる塩を水の存在下に加圧状態で昇温し、加えた水及び縮合水を除きながら溶融状態で重合させる方法によりポリエーテルポリアミド(B)を製造することができる。また、ジアミン成分(ポリエーテルジアミン化合物(b−1)及びキシリレンジアミン(b−2)等のジアミン)を溶融状態のジカルボン酸成分(炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)等のジカルボン酸)に直接加えて、常圧下で重縮合する方法によってもポリエーテルポリアミド(B)を製造することができる。この場合、反応系を均一な液状態で保つために、ジアミン成分をジカルボン酸成分に連続的に加え、その間、反応温度が生成するオリゴアミド及びポリアミドの融点よりも下回らないように反応系を昇温しつつ、重縮合が進められる。
この際、ジアミン成分のうち、ポリエーテルジアミン化合物(b−1)については、ジカルボン酸成分とともに予め反応槽内に仕込んでおいてもよい。ポリエーテルジアミン化合物(b−1)を予め反応槽内に仕込んでおくことで、ポリエーテルジアミン化合物(b−1)の熱劣化を抑制することができる。その場合もまた、反応系を均一な液状態で保つために、ポリエーテルジアミン化合物(b−1)以外のジアミン成分をジカルボン酸成分に連続的に加え、その間、反応温度が生成するオリゴアミド及びポリアミドの融点よりも下回らないように反応系を昇温しつつ、重縮合が進められる。
ジアミン成分(ポリエーテルジアミン化合物(b−1)及びキシリレンジアミン(b−2)等のジアミン)と、ジカルボン酸成分(炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)等のジカルボン酸)とのモル比(ジアミン成分/ジカルボン酸成分)は、好ましくは0.9〜1.1の範囲、より好ましくは0.93〜1.07の範囲、更に好ましくは0.95〜1.05の範囲、更に好ましくは0.97〜1.02の範囲である。モル比が上記範囲内であれば、高分子量化が進行しやすくなる。
重合温度は、好ましくは150〜300℃、より好ましくは160〜280℃、更に好ましくは170〜270℃である。重合温度が上記温度範囲内であれば、重合反応が速やかに進行する。また、モノマーや重合途中のオリゴマー、ポリマー等の熱分解が起こりにくいため、得られるポリエーテルポリアミドの性状が良好なものとなる。
重合時間は、ジアミン成分を滴下し始めてから通常1〜5時間である。重合時間を上記範囲内とすることにより、ポリエーテルポリアミド(B)の分子量を十分に上げることができ、さらに得られたポリエーテルポリアミドの着色を抑えることができる。
ポリエーテルポリアミド(B)は、リン原子含有化合物を添加して溶融重縮合(溶融重合)法により製造されることが好ましい。溶融重縮合法としては、常圧で溶融させたジカルボン酸成分中にジアミン成分を滴下し、縮合水を除きながら溶融状態で重合させる方法が好ましい。さらに、ジアミン成分のうち、ポリエーテルジアミン化合物(b−1)については、ジカルボン酸成分とともに予め反応槽内に仕込み溶融させておき、そこにキシリレンジアミン成分を滴下し、縮合水を除きながら溶融状態で重合させる方法がより好ましい。
ポリエーテルポリアミド(B)の重縮合系内には、その特性が阻害されない範囲で、リン原子含有化合物を添加できる。添加できるリン原子含有化合物としては、ジメチルホスフィン酸、フェニルメチルホスフィン酸、次亜リン酸、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム、次亜リン酸リチウム、次亜リン酸カルシウム、次亜リン酸エチル、フェニル亜ホスホン酸、フェニル亜ホスホン酸ナトリウム、フェニル亜ホスホン酸カリウム、フェニル亜ホスホン酸リチウム、フェニル亜ホスホン酸エチル、フェニルホスホン酸、エチルホスホン酸、フェニルホスホン酸ナトリウム、フェニルホスホン酸カリウム、フェニルホスホン酸リチウム、フェニルホスホン酸ジエチル、エチルホスホン酸ナトリウム、エチルホスホン酸カリウム、亜リン酸、亜リン酸水素ナトリウム、亜リン酸ナトリウム、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリフェニル、ピロ亜リン酸等が挙げられ、これらの中でも特に次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム、次亜リン酸リチウム等の次亜リン酸金属塩がアミド化反応を促進する効果が高く、かつ着色防止効果にも優れるため好ましく用いられ、特に次亜リン酸ナトリウムが好ましい。本発明で使用できるリン原子含有化合物はこれらの化合物に限定されない。重縮合系内に添加するリン原子含有化合物の添加量は、良好な外観及び成形加工性の観点から、ポリエーテルポリアミド(B)中のリン原子濃度換算で、好ましくは1〜1000ppm、より好ましくは5〜1000ppm、更に好ましくは10〜1000ppmである。
また、ポリエーテルポリアミド(B)の重縮合系内には、リン原子含有化合物と併用してアルカリ金属化合物を添加することが好ましい。重縮合中のポリマーの着色を防止するためにはリン原子含有化合物を十分な量存在させる必要があるが、場合によってはポリマーのゲル化を招くおそれがあるため、アミド化反応速度を調整するためにもアルカリ金属化合物を共存させることが好ましい。アルカリ金属化合物としては、アルカリ金属水酸化物やアルカリ金属酢酸塩が好ましい。本発明で用いることのできるアルカリ金属化合物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸ルビジウム、酢酸セシウム等が挙げられるが、これらの化合物に限定されることなく用いることができる。
重縮合系内にアルカリ金属化合物を添加する場合、該化合物のモル数をリン原子含有化合物のモル数で除した値が0.50〜1.00となるようにすることが好ましく、より好ましくは0.55〜0.95であり、更に好ましくは0.60〜0.90である。上記範囲内であると、リン原子含有化合物のアミド化反応促進を適度に抑制する効果があり、反応を抑制しすぎることにより重縮合反応速度が低下し、ポリマーの熱履歴が増加してポリマーのゲル化が増大することを避けることができる。
ポリエーテルポリアミド(B)の硫黄原子濃度は、好ましくは1〜200ppm、より好ましくは10〜150ppm、更に好ましくは20〜100ppmである。上記の範囲であると、製造時にポリエーテルポリアミドの黄色度(YI値)の増加を抑えることができるばかりでなく、ポリエーテルポリアミドを溶融成形する際のYI値の増加を抑えることができ、得られるポリアミド樹脂組成物のYI値を低くすることができる。
溶融重縮合で得られたポリエーテルポリアミド(B)は、一旦取り出され、ペレット化された後、乾燥して使用される。また更に重合度を高めるために固相重合してもよい。乾燥乃至固相重合で用いられる加熱装置としては、連続式の加熱乾燥装置やタンブルドライヤー、コニカルドライヤー、ロータリードライヤー等と称される回転ドラム式の加熱装置及びナウタミキサーと称される内部に回転翼を備えた円錐型の加熱装置が好適に使用できるが、これらに限定されることなく公知の方法、装置を使用することができる。
3.ポリアミド樹脂組成物
本発明のポリアミド樹脂組成物は、上記のポリアミド樹脂(A)及びポリエーテルポリアミド(B)を含有する。
本発明のポリアミド樹脂組成物中のポリエーテルポリアミド(B)の含有量は、好ましくは5〜50質量%、より好ましくは5〜40質量%、更に好ましくは7〜35質量%である。本発明のポリアミド樹脂組成物中のポリエーテルポリアミド(B)の含有量が上記範囲内であれば、ポリアミド樹脂組成物は高弾性率を有し、かつ耐衝撃性に優れたものとなる。
本発明のポリアミド樹脂組成物中のポリアミド樹脂(A)の含有量は、好ましくは95〜50質量%、より好ましくは95〜60質量%、更に好ましくは93〜65質量%である。
本発明のポリアミド樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、添加剤を含んでもよい。添加剤としては、フィラー、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、繊維状強化材、可塑剤、潤滑剤、耐熱剤、艶消剤、核剤、着色防止剤、ゲル化防止剤等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、本発明のポリアミド樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリエステル樹脂やポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂を含んでもよい。また、本発明におけるポリアミド樹脂(A)以外のポリアミド樹脂を含んでもよい。
ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート−イソフタレート共重合樹脂、ポリエチレン−1,4−シクロヘキサンジメチレン−テレフタレート共重合樹脂、ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキレート樹脂、ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート−テレフタレート共重合樹脂、ポリエチレン−テレフタレート−4,4’−ビフェニルジカルボキシレート共重合樹脂、ポリ−1,3−プロピレン−テレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート樹脂等が挙げられる。好ましいポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート−イソフタレート共重合樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂及びポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート樹脂が挙げられる。
ポリオレフィン樹脂としては、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)等のポリエチレン;プロピレン単独重合体、プロピレンとエチレン又はα−オレフィンとのランダム若しくはブロック共重合体等のポリプロピレン;これらの2種以上の混合物等が挙げられる。ポリエチレンの多くは、エチレンとα−オレフィンとの共重合体である。またポリオレフィン樹脂には、少量のアクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有単量体によって変性された変性ポリオレフィン樹脂が含まれる。変性は、通常、共重合又はグラフト変性によって行われる。
アクリル樹脂としては、(メタ)アクリル酸エステルの単独重合体、2種以上の異なる(メタ)アクリル酸エステルモノマーの共重合体、又は(メタ)アクリル酸エステルと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。具体的には、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸エチル、ポリ(メタ)アクリル酸プロピル、ポリ(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸ブチル共重合体、(メタ)アクリル酸エチル−(メタ)アクリル酸ブチル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸メチル共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸メチル共重合体等の(メタ)アクリル酸エステルを含む単独又は共重合体からなる(メタ)アクリル樹脂が挙げられる。
ポリアミド樹脂(A)以外のポリアミド樹脂としては、ポリカプロアミド(ナイロン6)、ポリウンデカンアミド(ナイロン11)、ポリドデカンアミド(ナイロン12)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン46)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)、ポリヘキサメチレンアゼラミド(ナイロン69)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン610)、ポリウンデカメチレンアジパミド(ナイロン116)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ナイロン612)、ポリヘキサメチレンテレフタラミド(ナイロン6T(Tは、テレフタル酸成分単位を表す。以下において同じ))、ポリヘキサメチレンイソフタラミド(ナイロン6I(Iは、イソフタル酸成分単位を表す。以下において同じ))、ポリヘキサメチレンテレフタルイソフタルアミド(ナイロン6TI)、ポリヘプタメチレンテレフタルアミド(ナイロン9T)、1,3−又は1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンとアジピン酸を重縮合して得られるポリアミド樹脂(ナイロン1,3−/1,4−BAC6(BACは、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン成分単位を表す。))及びこれらの共重合アミド等が挙げられる。
4.ポリアミド樹脂組成物の物性
本発明のポリアミド樹脂組成物は、曲げ弾性率が3300MPa以上であり、かつ、シャルピー衝撃強度が75kJ/m2以上であることが好ましい。曲げ弾性率が上記範囲内であり、かつ、シャルピー衝撃強度が上記範囲内であれば、高弾性率及び高剛性であり、耐衝撃性にも優れる。
本発明のポリアミド樹脂組成物の曲げ弾性率は、好ましくは3300MPa以上、より好ましくは3400MPa以上、3500MPa以上である。本発明のポリアミド樹脂組成物の曲げ弾性率が上記範囲であれば弾性率が高く、剛性に優れる。当該曲げ弾性率は、JIS K7171に準拠して測定される。
本発明のポリアミド樹脂組成物のシャルピー衝撃強度は、好ましくは75kJ/m2以上、より好ましくは90kJ/m2以上、100kJ/m2以上である。本発明のポリアミド樹脂組成物のシャルピー衝撃強度が上記範囲内であれば耐衝撃性に優れる。当該シャルピー衝撃強度は、ISO179−1に準拠して測定される。
5.ポリアミド樹脂組成物の製造
本発明のポリアミド樹脂組成物は、前記のポリアミド樹脂(A)とポリエーテルポリアミド(B)とを溶融混練することで得ることができる。
本発明のポリアミド樹脂組成物を溶融混練する方法については、単軸もしくは二軸押出機等の通常用いられる種々の押出機を用いて溶融混練する方法等が挙げられるが、これらのなかでも、生産性、汎用性等の点から二軸押出機を用いる方法が好ましい。その際、溶融混練温度は、ポリアミド樹脂(A)及びポリエーテルポリアミド(B)の融点以上、ポリアミド樹脂(A)の融点及びポリエーテルポリアミド(B)の融点のうちいずれか高い温度より60℃高い温度以下の範囲に設定することが好ましく、ポリアミド樹脂(A)及びポリエーテルポリアミド(B)の融点より10℃高い温度以上、ポリアミド樹脂(A)の融点及びポリエーテルポリアミド(B)の融点のうちいずれか高い温度より40℃高い温度以下の範囲に設定することがより好ましい。溶融混練温度をポリアミド樹脂(A)及びポリエーテルポリアミド(B)の融点以上とすることで、ポリアミド樹脂(A)及びポリエーテルポリアミド(B)の固化を抑制することができ、ポリアミド樹脂(A)の融点及びポリエーテルポリアミド(B)の融点のうちいずれか高い温度より60℃高い温度以下とすることで、ポリアミド樹脂(A)及びポリエーテルポリアミド(B)の熱劣化を抑制することができる。
溶融混練における滞留時間は1〜10分の範囲に調整することが好ましく、2〜7分の範囲に調整することがより好ましい。滞留時間を1分以上とすることで、ポリアミド樹脂(A)とポリエーテルポリアミド(B)との分散が十分となり、滞留時間を10分以下とすることでポリアミド樹脂(A)及びポリエーテルポリアミド(B)の熱劣化を抑制することができる。
二軸押出機のスクリューは少なくとも1箇所以上の逆目スクリューエレメント部分及び/又はニーディングディスク部分を有し、該部分においてポリアミド樹脂組成物を一部滞留させながら溶融混練を行うことが好ましい。
溶融混練したポリアミド樹脂組成物は、そのまま押出成形し、フィルム等の成形品としてもよく、一度ペレットとした後、改めて押出成型、射出成型等を行って種々の成形品としてもよい。
また本発明のポリアミド樹脂組成物に添加剤を添加する場合、ポリアミド(A)とポリエーテルポリアミド(B)を溶融混練する際に、添加剤を同時に混練してもよい。
B.成形品
本発明の成形品は、本発明のポリアミド樹脂組成物を任意の成形方法により各種形態に成形することで得ることができる。
成形法としては、例えば、射出成形、ブロー成形、押出成形、圧縮成形、真空成形、プレス成形、ダイレクトブロー成形、回転成形、サンドイッチ成形及び二色成形等の成形法を例示することができる。
本発明のポリアミド樹脂組成物を用いた成形品は、高弾性率を有し、かつ、耐衝撃性に優れ、特に射出成形品として好適である。射出成形品の中でも、自動車部品、電機部品、電子部品等として好適である。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、本実施例において各種測定は以下の方法により行った。
(1)相対粘度(ηr)
試料0.2gを精秤し、96質量%硫酸20mlに20〜30℃で撹拌し、完全に溶解させ、溶液を調製した。その後、速やかにキャノンフェンスケ型粘度計に当該溶液5mlを取り、25℃の恒温槽中で10分間放置後、落下時間(t)を測定した。また、96質量%硫酸そのものの落下時間(t0)も同様に測定した。t及びt0から下式により相対粘度を算出した。
相対粘度=t/t0
(2)数平均分子量(Mn)
まず試料を、フェノールとエタノールとの混合溶媒(フェノール/エタノール=4/1(体積比))及びベンジルアルコール溶媒にそれぞれ溶解させ、カルボキシル末端基濃度とアミノ末端基濃度を塩酸及び水酸化ナトリウム水溶液の中和滴定により求めた。数平均分子量は、アミノ末端基濃度及びカルボキシル末端基濃度の定量値から次式により求めた。
数平均分子量=2×1,000,000/([NH2]+[COOH])
[NH2]:アミノ末端基濃度(μeq/g)
[COOH]:カルボキシル末端基濃度(μeq/g)
(3)示差走査熱量測定(ガラス転移温度、結晶化温度及び融点)
示差走査熱量の測定はJIS K7121、K7122に準じて行った。示差走査熱量計((株)島津製作所製、商品名:「DSC−60」)を用い、各試料をDSC測定パンに仕込み、窒素雰囲気下にて昇温速度10℃/分で300℃まで昇温し、急冷する前処理を行った後に測定を行った。測定条件は、昇温速度10℃/分で、300℃で5分保持した後、降温速度−5℃/分で100℃まで測定を行い、ガラス転移温度Tg、結晶化温度Tch及び融点Tmを求めた。
(4)曲げ弾性率(単位:MPa)
実施例1〜4及び比較例2で得られたポリアミド樹脂組成物並びに比較例1で得られたポリアミド樹脂を、それぞれ150℃で5時間真空乾燥した後、射出成形機(住友重機械工業(株)製、商品名:「SE130DU」)にて、シリンダー温度をポリアミド樹脂(A)の融点+30℃とし試験片(ISO試験片 4mm厚み)を作製した。
得られた試験片に、150℃、1hrの条件で熱処理(結晶化処理)を行い、JIS K7171に準じて曲げ弾性率(MPa)を求めた。なお、装置は引張試験機((株)東洋精機製作所製、商品名:「ストログラフ」)を使用し、測定温度を23℃、測定湿度を50%RH(相対湿度)として測定した。
測定結果を下記基準により評価した。
◎:曲げ弾性率が3500MPa以上である。
○:曲げ弾性率が3300MPa以上3500MPa未満である。
×:曲げ弾性率が3300MPa未満である。
(5)シャルピー衝撃強度(単位:kJ/m2
実施例1〜4及び比較例2で得られたポリアミド樹脂組成物並びに比較例1で得られたポリアミド樹脂を用い、それぞれ射出成形機(住友重機械工業(株)製、商品名:「SE130DU」)にて、シリンダー温度280℃、金型温度15℃の条件で、ISO試験片を作製し、得られた試験片に、150℃、1hrの条件で熱処理(結晶化処理)を行い、ISO179−1に準拠して評価を実施した。
測定結果を下記基準により評価した。
◎:シャルピー衝撃強度が90kJ/m2以上である。
○:シャルピー衝撃強度が75kJ/m2以上90kJ/m2未満である。
×:シャルピー衝撃強度が75kJ/m2未満である。
製造例1
(ポリアミド樹脂A−1の製造)
撹拌機、窒素ガス導入口、縮合水排出口を備えた容積約3Lの反応容器にアジピン酸730.8g、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.6322g及び酢酸ナトリウム0.4404gを仕込み、容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを20ml/分で供給しながら170℃で溶融させた。275℃まで徐々に昇温しながら、そこへメタキシリレンジアミン(MXDA)(三菱ガス化学(株)製)476.70gとパラキシリレンジアミン(PXDA)(三菱ガス化学(株)製)204.30g(モル比(MXDA/PXDA=70/30))の混合液を滴下し約2時間重合を行い、ポリアミド樹脂A−1を得た。ηr=2.07、[COOH]=55.70μeq/g、[NH2]=64.58μeq/g、Mn=16623、Tg=89.0℃、Tch=135.0℃、Tm=257.0℃。
製造例2
(ポリエーテルポリアミドB−1の製造)
撹拌機、窒素ガス導入口、縮合水排出口を備えた容積約3Lの反応容器に、セバシン酸687.65g、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.6612g及び酢酸ナトリウム0.4605gを仕込み、容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを20ml/分で供給しながら170℃で溶融させた。260℃まで徐々に昇温しながら、そこへメタキシリレンジアミン(MXDA)(三菱ガス化学(株)製)291.74gとパラキシリレンジアミン(PXDA)(三菱ガス化学(株)製)125.03g(モル比(MXDA/PXDA=70/30))、及びポリエーテルジアミン(米国HUNTSMAN社製、商品名:「ジェファーミン(登録商標)ED−900」、米国HUNTSMAN社のカタログによれば、前記一般式(1−2)における−OR1−が−OCH(CH3)CH2−又は−OCH2CH(CH3)−であり、x2+z2の概数が6.0、y2の概数が12.5であり、概略分子量は900である。)306.00gの混合液を滴下し約2時間重合を行い、ポリエーテルポリアミドB−1を得た。ηr=1.36、[COOH]=66.35μeq/g、[NH2]=74.13μeq/g、Mn=14237、Tg=16.9℃、Tch=52.9℃、Tm=201.9℃。
製造例3
(ポリエーテルポリアミドB−2の製造)
撹拌機、窒素ガス導入口、縮合水排出口を備えた容積約3Lの反応容器にセバシン酸667.43g、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.6587g及び酢酸ナトリウム0.4588gを仕込み、容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを20ml/分で供給しながら170℃で溶融させた。260℃まで徐々に昇温しながら、そこへメタキシリレンジアミン(MXDA)(三菱ガス化学(株)製)283.16gとパラキシリレンジアミン(PXDA)(三菱ガス化学(株)製)121.35g(モル比(MXDA/PXDA=70/30))、及びポリエーテルジアミン(米国HUNTSMAN社製、商品名:「ジェファーミン(登録商標)XTJ−542」、米国HUNTSMAN社のカタログによれば、前記一般式(1−1)における−OR1−が−OCH(CH3)CH2−又は−OCH2CH(CH3)−であり、x1+z1の概数が6.0、y1の概数が9.0であり、概略分子量は1000である。)330.00gの混合液を滴下し約2時間重合を行い、ポリエーテルポリアミドB−2を得た。ηr=1.31、[COOH]=81.62μeq/g、[NH2]=68.95μeq/g、Mn=13283、Tg=12.9℃、Tch=69.5℃、Tm=204.5℃。
製造例4
(ポリエーテルポリアミドB−3の製造)
撹拌機、窒素ガス導入口、縮合水排出口を備えた容積約3Lの反応容器にセバシン酸546.08g、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.6586g及び酢酸ナトリウム0.4588gを仕込み、容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを20ml/分で供給しながら170℃で溶融させた。260℃まで徐々に昇温しながら、そこへメタキシリレンジアミン(MXDA)(三菱ガス化学(株)製)205.93gとパラキシリレンジアミン(PXDA)(三菱ガス化学(株)製)88.26g(モル比(MXDA/PXDA=70/30))、及びポリエーテルジアミン(米国HUNTSMAN社製、商品名:「ジェファーミン(登録商標)XTJ−542」)540.00gの混合液を滴下し約2時間重合を行い、ポリエーテルポリアミドB−2を得た。ηr=1.22、[COOH]=75.28μeq/g、[NH2]=83.28μeq/g、Mn=12614、Tg=12.9℃、Tch=51.9℃、Tm=198.8℃。
参考例
ポリアミド樹脂A−1及びポリエーテルポリアミドB−1を、A−1/B−1=90/10の配合比(質量%)でドライブレンドした後、ニーディングディスクからなる混練部を有する直径28mmのスクリュー、真空ベントならびにストランドダイを備える二軸押出機にて、シリンダー温度280℃で溶融混練し、ポリアミド樹脂組成物を得た。
得られたポリアミド樹脂組成物について、曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強度の測定を行った。結果を表1に示す。
参考例
参考例1において、ポリアミド樹脂A−1及びポリエーテルポリアミドB−1の配合比(質量%)をA−1/B−1=80/20に変更したこと以外は参考例1と同様にして、ポリアミド樹脂組成物を得、曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強度の測定を行った。結果を表1に示す。
実施例3
参考例2において、ポリエーテルポリアミドB−1をポリエーテルポリアミドB−2に変更したこと以外は参考例2と同様にして、ポリアミド樹脂組成物を得、曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強度の測定を行った。結果を表1に示す。
実施例4
参考例1において、ポリエーテルポリアミドB−1をポリエーテルポリアミドB−3に変更したこと以外は参考例1と同様にして、ポリアミド樹脂組成物を得、曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強度の測定を行った。結果を表1に示す。
比較例1
参考例1において、ポリエーテルポリアミドB−1を用いなかったこと以外は参考例1と同様にして、ポリアミド樹脂を得、曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強度の測定を行った。結果を表1に示す。
比較例2
参考例1において、ポリエーテルポリアミドB−1を無水マレイン酸変性エチレン−プロピレン共重合体(三井化学(株)製、商品名:「タフマーMP−0610」)に変更したこと以外は参考例1と同様にして、ポリアミド樹脂組成物を得、曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強度の測定を行った。結果を表1に示す。
比較例1より、ポリアミド樹脂A−1単独では、曲げ弾性率が高いものの耐衝撃性が十分でないことがわかる。比較例2より、ポリアミド樹脂A−1に無水マレイン酸変性エチレン−プロピレン共重合体を配合すると耐衝撃性を改善することができるが、曲げ弾性率が大きく低下することがわかる。
これに対し、実施例3〜4のポリアミド樹脂組成物は、JIS K7171に準拠して測定された曲げ弾性率が3500MPa以上であり、かつ、ISO179−1に準拠して測定されたシャルピー衝撃強度が90kJ/m 以上であって、高弾性率を有し、かつ、耐衝撃性にも優れることがわかる。
本発明のポリアミド樹脂組成物及びこれを用いた成形品は、高弾性率を有し、かつ、耐衝撃性に優れ、特に射出成形品として好適である。

Claims (4)

  1. ジアミン構成単位がキシリレンジアミン(a−1)に由来する構成単位を含み、ジカルボン酸構成単位が炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(a−2)に由来する構成単位を含むポリアミド樹脂(A)、並びに
    ジアミン構成単位が下記一般式(1−1)で表されるポリエーテルジアミン化合物(b−1)及びキシリレンジアミン(b−2)に由来する構成単位を含み、ジカルボン酸構成単位が炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)に由来する構成単位を含むポリエーテルポリアミド(B)を含有する、ポリアミド樹脂組成物であって、
    前記キシリレンジアミン(a−1)が、メタキシリレンジアミン及びパラキシリレンジアミンの総量に対するパラキシリレンジアミンの割合が5〜70モル%である、メタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンの混合物であり、前記α,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(a−2)がアジピン酸であって
    前記キシリレンジアミン(b−2)が、メタキシリレンジアミン及びパラキシリレンジアミンの総量に対するパラキシリレンジアミンの割合が5〜70モル%である、メタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンの混合物であり、前記α,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸(b−3)がセバシン酸であって、
    JIS K7171に準拠して測定された曲げ弾性率が3500MPa以上であり、かつ、ISO179−1に準拠して測定されたシャルピー衝撃強度が90kJ/m 以上である、ポリアミド樹脂組成物。

    一般式(1−1)中、x1+z1は1〜60、y1は1〜50を表し、−OR 1 −は−OCH 2 CH 2 CH 2 −、−OCH(CH 3 )CH 2 −又は−OCH 2 CH(CH 3 )−を表す。)
  2. ポリエーテルポリアミド(B)のジアミン構成単位中におけるポリエーテルジアミン化合物(b−1)に由来する構成単位の割合が5〜50モル%である、請求項1に記載のポリアミド樹脂組成物。
  3. ポリアミド樹脂組成物中、ポリエーテルポリアミド(B)5〜50質量%を含有する、請求項1又は2に記載のポリアミド樹脂組成物。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物を用いた成形品。
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KR102299947B1 (ko) * 2014-11-19 2021-09-08 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 폴리아미드 수지 조성물, 성형품, 성형품의 제조방법
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0645748B2 (ja) 1985-07-10 1994-06-15 三井石油化学工業株式会社 ポリアミド組成物
AU638120B2 (en) * 1990-05-21 1993-06-17 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Polyamide resin, and polyamide resin compositions
JP2000168010A (ja) * 1998-12-09 2000-06-20 Mitsubishi Gas Chem Co Inc ポリアミド積層体
EP2036939A1 (en) * 2006-06-16 2009-03-18 Ube Industries, Ltd. Polyether polyamide elastomer
US9206288B2 (en) * 2011-02-14 2015-12-08 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Polyether polyamide elastomer
EP2676988B1 (en) * 2011-02-14 2019-12-18 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Polyether polyamide elastomer

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