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
<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。
<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。
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。
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)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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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(1−2)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(1−2)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)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。
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。
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。
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。
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。
相対粘度=t/t0
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。
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。
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、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。
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。
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
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)
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。
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。
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。
(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℃。
(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℃。
(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℃。
(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℃。
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。
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。
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。
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。
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。
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 2 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。
Claims (4)
- 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 2 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。) - 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。
- 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。
- 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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