Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7689874B2 - ポリアミド樹脂組成物ペレット、その製造方法、及び成形体 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7689874B2 - ポリアミド樹脂組成物ペレット、その製造方法、及び成形体 - Google Patents

ポリアミド樹脂組成物ペレット、その製造方法、及び成形体 Download PDF

Info

Publication number
JP7689874B2
JP7689874B2 JP2021102486A JP2021102486A JP7689874B2 JP 7689874 B2 JP7689874 B2 JP 7689874B2 JP 2021102486 A JP2021102486 A JP 2021102486A JP 2021102486 A JP2021102486 A JP 2021102486A JP 7689874 B2 JP7689874 B2 JP 7689874B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal halide
polyamide
resin composition
polyamide resin
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021102486A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2023001646A (ja
Inventor
延弘 大矢
英昭 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Priority to JP2021102486A priority Critical patent/JP7689874B2/ja
Publication of JP2023001646A publication Critical patent/JP2023001646A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7689874B2 publication Critical patent/JP7689874B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、ポリアミド樹脂組成物ペレット、その製造方法、及びポリアミド樹脂組成物ペレットから得られる成形体に関する。さらに詳しくは、外観、機械的強度、及び伸び特性に優れる成形体を製造し得るペレット、その製造方法、及び成形体に関する。
ポリアミド樹脂は、機械強度、靭性(伸び特性)、耐熱性、耐薬品性等に優れており、従来から自動車の機構部品等の各種部品に使用されている。近年、エンジンルーム内の環境温度の高温化に伴い、これまで以上の長期耐熱性が要求されている。
長期耐熱性を満たすための耐熱剤として、ハロゲン化銅などの銅化合物およびアルカリ金属またはアルカリ土類金属のハロゲン化物が有効であることはすでに知られている。
しかしながら、これら耐熱剤、特にハロゲン化カリウムは潮解性を有し、大気中に保管していると塊状になるため、ポリアミド中に均一に分散させることは非常に困難であり、均一に分散せず塊状に残存した耐熱剤がポリアミド樹脂組成物の物性低下の原因となる他、射出成型後の製品の表面に斑点として現れて外観が悪化し、製品の価値を著しく低下させる問題があった。
これらの問題を解決するため、耐熱剤をポリアミド樹脂に配合する技術として、様々な技術が提案されている。
例えば、特許文献1には、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物の微粉末と滑材を予め混合してポリアミド樹脂に配合する技術が記載されている。
特許文献2には、ポリアミドペレットに、銅化合物の水溶液と無機ハロゲン化物の水溶液とを添加して混合し、乾燥処理する技術が記載されている。
特許文献3には、ハロゲン化カリウムおよびハロゲン化銅を含有した水溶液をベント付き押出機に添加してポリアミド樹脂組成物に配合する技術が記載されている。
特許文献4には、一定の水分を含有したポリアミド樹脂と、細かく粉砕したハロゲン化合物と銅化合物と少なくとも一つのアミド基を有する有機化合物とを混合し、溶融混練して得たポリアミドマスターバッチをポリアミド樹脂に配合する技術が記載されている。
特開昭50-148461号公報 特開平6-256649号公報 特開昭61-284407号公報 特開2007-302880号公報
特許文献1のポリアミド樹脂組成物は、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物を、溶液としてではなく微粉末として混合して得られているため、当該組成物から得られる成形体中における当該微粉末の分散性が悪くなり、外観に劣るものとなるという問題があった。また、耐熱剤として本来必要としない滑材を添加するため、耐熱性を有したポリアミド樹脂組成物の物性低下やコストアップの原因となるという問題があった。
特許文献2の技術は、ペレットに水溶液を染み込ませて乾燥させるため、手間がかかると共に、各化合物がペレット表面に偏在化する結果、外観に劣るものとなり、また、銅化合物及び/又は無機ハロゲン化物を十分量含んだペレットを得ることができないという問題があった。また、特許文献2の技術において、銅化合物の水溶液中における銅化合物濃度を高くすると、懸濁状態になり、得られたペレット中における銅化合物の粒径が大きくなり、外観がより劣るものとなるおそれがあるという問題があった。
特許文献3の技術は、ハロゲン化銅の水への溶解性が低いので、ハロゲン化銅及び/又はハロゲン化カリウムの添加量が少なくなり、その結果、得られたペレットの耐熱老化性が低くなるという問題があった。また、特許文献3の技術は、熱水を使用する必要があるため、特殊な装置を必要とするという問題があった。
特許文献4の技術は、耐熱剤としては本来必要としない有機化合物を添加するため、耐熱性を有したポリアミド樹脂組成物の物性低下やコストアップの原因となるという問題があった。また、特許文献4の技術は、耐熱剤を粉砕して微粉を得るのに作業工数がかかると共に、微粉が舞い上がって作業性が良くないという問題があった。また、特許文献4の技術は、細かく粉砕したハロゲン化合物及び銅化合物が、再凝集し、得られたペレットの外観不良や強度不足のおそれがあるという問題があった。
本発明は、外観、機械的強度、及び伸び特性に優れる成形体を製造し得るポリアミド樹脂組成物ペレット、その製造方法、並びに当該ペレットから得られた成形体を提供することを課題とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ポリアミド、銅化合物粉体、及び金属ハロゲン化物溶液を含むポリアミド樹脂組成物から形成されるペレットであって、特定粒子径の凝集体を含み、銅化合物と金属ハロゲン化物が特定の割合であるポリアミド樹脂組成物ペレットを用いた成形体が、外観、機械的強度、及び伸び特性に優れることを見出し、当該知見に基づいてさらに検討を重ねて本発明を完成した。
すなわち、本発明は下記[1]~[13]を提供する。
[1]ポリアミド(A)、銅化合物粉体(B)、及び金属ハロゲン化物溶液(C)を含むポリアミド樹脂組成物から形成されるペレットであって、前記ペレットは、凝集体を含み、 前記凝集体の平均粒子径が7μm以下であり、前記ペレット中における、銅化合物(b1)に対する金属ハロゲン化物(c1)の割合(c1)/(b1)が、質量基準で、4倍以上である、ポリアミド樹脂組成物ペレット。
[2]前記ポリアミド樹脂組成物ペレットの色調が、下記式(1)を満たす、上記[1]に記載のポリアミド樹脂組成物ペレット。
≧74.0・・・(1)
[式(1)中、Lは、前記ポリアミド樹脂組成物ペレットのCIE1976(L)表色系により規定されるLである。]
[3]前記銅化合物(b1)がヨウ化銅又は臭化銅である、上記[1]又は[2]に記載のポリアミド樹脂組成物ペレット。
[4]前記凝集体が前記銅化合物(b1)及び前記金属ハロゲン化物(c1)の少なくとも1種からなる、上記[1]~[3]のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物ペレット。
[5]ポリアミド(A)、銅化合物粉体(B)、及び金属ハロゲン化物溶液(C)を溶融押出機に供給してポリアミド樹脂組成物ペレットを得る、ポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法であって、前記ペレットは、凝集体を含み、前記金属ハロゲン化物溶液(C)は、金属ハロゲン化物(c1)と、前記金属ハロゲン化物(c1)を溶解する溶媒とを含んでおり、前記銅化合物粉体(B)に対する前記金属ハロゲン化物(c1)の割合(c1)/(B)が、質量基準で、4倍以上であり、前記ポリアミド(A)及び前記金属ハロゲン化物溶液(C)を溶融押出機に供給した後に、前記銅化合物粉体(B)を溶融押出機に供給する、ポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法。
[6]前記凝集体の平均粒子径が7μm以下である、上記[5]に記載のポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法。
[7]前記ポリアミド(A)を溶融押出機に供給した後に、前記金属ハロゲン化物溶液(C)を溶融押出機に供給し、前記金属ハロゲン化物溶液(C)を溶融押出機に供給した後に、前記銅化合物粉体(B)を溶融押出機に供給する、上記[5]又は[6]に記載のポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法。
[8]前記金属ハロゲン化物溶液(C)が、アルカリ金属のハロゲン化合物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群より選ばれる少なくとも一種の溶液(C1)である、上記[5]~[7]のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法。
[9]前記金属ハロゲン化物溶液(C)が、金属ハロゲン化物水溶液である、上記[5]~[8]のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法。
[10]前記金属ハロゲン化物溶液(C)が、ヨウ化カリウム水溶液又は臭化カリウム水溶液である、上記[5]~[9]のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法。
[11]前記溶融押出機は、2箇所以上の試料投入口を備える、上記[5]~[10]のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法。
[12]上記[1]~[4]のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物ペレットから得られた成形体。
[13]上記[5]~[11]のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法によって製造されたポリアミド樹脂組成物ペレットから得られた成形体。
本発明によれば、外観、機械的強度、及び伸び特性に優れる成形体を製造し得るポリアミド樹脂組成物ペレット、その製造方法、並びに当該ペレットから得られた成形体を提供することができる。
[ポリアミド樹脂組成物ペレット]
本発明のポリアミド樹脂組成物ペレットは、ポリアミド(A)、銅化合物粉体(B)、及び金属ハロゲン化物溶液(C)を含むポリアミド樹脂組成物から形成されるペレットであって、前記ペレットは、凝集体を含み、前記凝集体の平均粒子径が7μm以下であり、前記ペレット中における、銅化合物(b1)に対する金属ハロゲン化物(c1)の割合(c1)/(b1)が、質量基準で、4倍以上である、ポリアミド樹脂組成物ペレットである。
本発明によれば、外観、機械的強度、及び伸び特性に優れる成形体を製造し得る理由は不明であるが、次のとおりであると推測される。
本発明によれば、金属ハロゲン化物として溶液を用いることにより、ペレット中に金属ハロゲン化物が均等に分散されることになる。これにより、当該金属ハロゲン化物と、同じくペレット中に分散されている銅化合物との接触頻度が高くなる。そのため、銅化合物が熱老化防止反応により1価の銅から2価の銅に変化した場合においても、当該2価の銅が、当該2価の銅と接触している金属ハロゲン化物によって、1価の銅に戻されることになる。従って、当該ペレットを用いて得られた成形体は、着色が防止され、外観が優れたものになると考えられる。
また、本発明によれば、金属ハロゲン化物として溶液を用いることにより、使用溶媒の蒸発により樹脂に掛かる熱量が減ることで熱劣化を抑えられ、その結果、得られるペレットの明度が高くなる。これにより、ペレットを着色して所望の色の成形体を得る際に、狙った色に着色し易くなり、外観に優れた成形体を得ることができる。
また、本発明によれば、銅化合物として粉体を用いているため、銅化合物として溶液を用いる場合と比べて、多量の銅化合物をペレット中に含有させることができる。これにより、ペレットを用いた成形体は、耐熱性が優れたものになる。
また、本発明によれば、ペレット中に存在する凝集体の平均粒子径が7μm以下であるため、着色が防止され、また、粗大な凝集粒子に起因する強度の低下が防止される。これにより、当該ペレットを用いて得られた成形体は、外観、機械的強度、及び伸び特性に優れるものとなる。
また、本発明によれば、ペレット中に存在する凝集体の平均粒子径が7μm以下であるため、金属ハロゲン化物及び銅化合物が過剰に凝集することなくペレット中に均質に分散することになる。そのため、金属ハロゲン化物と銅化合物との接触頻度が高くなる。そのため、銅化合物が熱老化防止反応により1価の銅から2価の銅に変化した場合においても、当該2価の銅が、当該2価の銅と接触している金属ハロゲン化物によって2価の銅を1価の銅に戻されることになる。従って、当該ペレットを用いて得られた成形体は、着色が防止され、外観が優れたものになると考えられる。
また、本発明によれば、ペレット中における、銅化合物(b1)に対する金属ハロゲン化物(c1)の割合(c1)/(b1)が、質量基準で、4倍以上であるため、銅化合物が金属ハロゲン化物と接触する可能性が高くなり、その結果、ペレットの明度が高くなる。これにより、ペレットを着色する際に狙った色に着色し易くなり、外観に優れた成形体を製造することができる。
<ポリアミド(A)>
本発明において用いるポリアミド(A)は、特に制限はないが、ポリアミドの繰り返し単位中におけるアミド基1個当たりの炭素数が6~13であるポリアミドが好ましい。ポリアミドの繰り返し単位中におけるアミド基1個当たりの炭素数が前記範囲内であると、成形体の機械特性が向上し、また低吸水性となる。これらの観点から、繰り返し単位中におけるアミド基1個当たりの炭素数は7~13が好ましく、8~13がより好ましい。
なお、「アミド基1個当たりの炭素数」は、アミド基1個当たりの各繰り返し単位中に含まれる全炭素数(アミド基の炭素も含む)の平均値である。
本発明において用いるポリアミド(A)は、例えばアミノカルボン酸、ラクタム、ジアミン、ジカルボン酸等を主たる原料とすることにより製造することができる。
前記原料としては、例えば、6-アミノカプロン酸、11-アミノウンデカン酸、12-アミノドデカン酸、パラアミノメチル安息香酸等のアミノカルボン酸;ε-カプロラクタム、ω-ラウロラクタム等のラクタム;1,4-テトラメチレンジアミン、1,5-ペンタメチレンジアミン、1,6-ヘキサメチレンジアミン、2-メチルペンタメチレンジアミン、2,2,4-トリメチル-1,6-ヘキサメチレンジアミン、2,4,4-トリメチル-1,6-ヘキサメチレンジアミン、1,7-ヘプタメチレンジアミン、1,8-オクタメチレンジアミン、1,9-ノナメチレンジアミン(1,9-ノナンジアミン)、2-メチル-1,8-オクタメチレンジアミン、2-エチル-1,7-ヘプタンジアミン、1,10-デカメチレンジアミン、1,11-ウンデカメチレンジアミン、1,12-ドデカメチレンジアミン、1,13-トリデカメチレンジアミン、5-メチルノナ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-アミノ-3-アミノメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキサン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(3-メチル-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(アミノプロピル)ピペラジン、アミノエチルピペラジン等の脂環式ジアミン;メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン等の芳香族ジアミン;シュウ酸、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、2-メチルアジピン酸、ピメリン酸、2,2-ジメチルグルタル酸、スペリン酸、2,2-ジエチルコハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸;1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,7-ナフタレンジカルボン酸、1,4-フェニレンジオキシジ酢酸、1,3-フェニレンジオキシジ酢酸、ジフェン酸、4,4’-オキシジ安息香酸、ジフェニルメタン-4,4’-ジカルボン酸、ジフェニルスルホン-4,4’-ジカルボン酸、4,4’-ビフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。
本発明では、これらの原料から誘導されるホモポリマー又はコポリマーの1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ポリアミド(A)の具体例としては、ポリカプロアミド(ナイロン6)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン46)、ポリテトラメチレンセバカミド(ナイロン410)、ポリペンタメチレンアジパミド(ナイロン56)、ポリペンタメチレンセバカミド(ナイロン510)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ナイロン612)、ポリデカメチレンアジパミド(ナイロン106)、ポリデカメチレンセバカミド(ナイロン1010)、ポリデカメチレンドデカミド(ナイロン1012)、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)、ポリカプロアミド/ポリヘキサメチレンアジパミドコポリマー(ナイロン6/66)、ポリテトラメチレンテレフタルアミド(ナイロン4T)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド(ナイロン6T)、ポリテトラメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー(ナイロン6T/4T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリテトラメチレンテレフタルアミド/ポリテトラメチレンアジパミドコポリマー(ナイロン66/6T/4T/46)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリカプロアミドコポリマー(ナイロン6T/6)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリウンデカンアミドコポリマー(ナイロン6T/11)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリドデカンアミドコポリマー(ナイロン6T/12)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー(ナイロン66/6T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ナイロン66/6I)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミド/ポリカプロアミドコポリマー(ナイロン66/6I/6)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ナイロン66/6T/6I)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ナイロン6T/6I)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリ(2-メチルペンタメチレン)テレフタルアミドコポリマー(ナイロン6T/M5T)、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ナイロン9T)、ポリ(2-メチルオクタメチレン)テレフタルアミド(ナイロンM8T)、ポリノナメチレンテレフタルアミド/ポリ(2-メチルオクタメチレン)テレフタルアミドコポリマー(ナイロン9T/M8T)、ポリデカメチレンテレフタルアミド(ナイロン10T)、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド(ナイロン11T)、ポリドデカメチレンテレフタルアミド(ナイロン12T)、ポリペンタメチレンテレフタルアミド/ポリデカメチレンテレフタルアミドコポリマー(ナイロン5T/10T)、ポリデカメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンドデカンアミドコポリマー(ナイロン10T/612)、ポリデカメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー(ナイロン10T/6T)、ポリデカメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンアジパミドコポリマー(ナイロン10T/66)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリデカメチレンテレフタルアミド/ポリデカメチレンメチレンアジパミドコポリマー(ナイロン66/6T/10T/106)、ポリデカメチレンテレフタルアミド/ポリウンデカンアミドコポリマー(ナイロン10T/11)、ポリノナメチレンナフタレンジカルボキサミド(ナイロン9N)、ポリノナメチレンナフタレンジカルボキサミド/ポリ(2-メチルオクタメチレン)ナフタレンジカルボキサミドコポリマー(ナイロン9N/M8N)、ポリヘキサメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド(ナイロン6C)、ポリヘキサメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド/ポリ(2-メチルペンタメチレン)シクロヘキサンジカルボキサミドコポリマー(ナイロン6C/M5C)、ポリノナメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド(ナイロン9C)、ポリ(2-メチルオクタメチレン)シクロヘキサンジカルボキサミド(ナイロンM8C)、ポリノナメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド/ポリ(2-メチルオクタメチレン)シクロヘキサンジカルボキサミドコポリマー(ナイロン9C/M8C)及びこれらの混合物や共重合体等が挙げられる。
これらの中でも、成形体の耐熱性、高温剛性および耐薬品性を向上させる観点から、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ナイロン9T)、ポリノナメチレンテレフタルアミド/ポリ(2-メチルオクタメチレン)テレフタルアミドコポリマー(ナイロン9T/M8T)、ポリデカメチレンテレフタルアミド(ナイロン10T)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン46)、ポリノナメチレンナフタレンジカルボキサミド(ナイロン9N)、ポリノナメチレンナフタレンジカルボキサミド/ポリ(2-メチルオクタメチレン)ナフタレンジカルボキサミドコポリマー(ナイロン9N/M8N)、ポリノナメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド(ナイロン9C)、ポリ(2-メチルオクタメチレン)シクロヘキサンジカルボキサミド(ナイロンM8C)、ポリノナメチレンシクロヘキサンジカルボキサミド/ポリ(2-メチルオクタメチレン)シクロヘキサンジカルボキサミドコポリマー(ナイロン9C/M8C)が好ましく、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ナイロン9T)、ポリノナメチレンテレフタルアミド/ポリ(2-メチルオクタメチレン)テレフタルアミドコポリマー(ナイロン9T/M8T)、ポリノナメチレンナフタレンジカルボキサミド/ポリ(2-メチルオクタメチレン)ナフタレンジカルボキサミドコポリマー(ナイロン9N/M8N)がより好ましい。
本発明において用いるポリアミド(A)は、成形体の耐熱性及び高温剛性を向上させる観点から、繰り返し単位中に芳香環を含む半芳香族ポリアミドが好ましく、中でも、脂肪族ジアミンと芳香族ジカルボン酸とを原料とする半芳香族ポリアミドがより好ましい。
半芳香族ポリアミドを構成する脂肪族ジアミンとしては、成形体の耐熱性等を向上させる観点から、炭素数4~18の脂肪族ジアミンが好ましい。また、炭素数が当該範囲であれば、融点もある程度低くなるので、ペレットを作る際の加工温度も下げられる。そのため、ペレットの外観も良くなる。
なお、半芳香族ポリアミドを構成する脂肪族ジアミンとしては、炭素数4~18の脂肪族ジアミンとそれ以外の脂肪族ジアミンとを併用してもよく、その場合の脂肪族ジアミン全量中の炭素数4~18の脂肪族ジアミンの含有量は、50~100モル%が好ましく、60~100モル%がより好ましく、75~100モル%が更に好ましく、90~100モル%が特に好ましい。
炭素数4~18の脂肪族ジアミンとしては、1,9-ノナンジアミンと2-メチル-1,8-オクタンジアミンとの少なくとも一方を使用することが好ましく、両者を併用することがより好ましい。1,9-ノナンジアミン及び2-メチル-1,8-オクタンジアミンを併用する場合、1,9-ノナンジアミン:2-メチル-1,8-オクタンジアミンのモル比は、99:1~1:99が好ましく、95:5~50:50がより好ましく、90:10~75:25が更に好ましい。1,9-ノナンジアミン及び2-メチル-1,8-オクタンジアミンのモル比が前記範囲内であると、成形体の耐熱性、高温剛性、寸法安定性及び成形性が向上する。
半芳香族ポリアミドを構成する芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。半芳香族ポリアミドを構成する芳香族ジカルボン酸の全量中のテレフタル酸及びナフタレンジカルボン酸の合計の含有量は、50~100モル%が好ましく、60~100モル%がより好ましく、75~100モル%が更に好ましく、90~100モル%がより更に好ましい。芳香族ジカルボン酸の全量中のテレフタル酸及びナフタレンジカルボン酸の合計の含有量が前記範囲内であると成形体の耐熱性が向上する。
また、半芳香族ポリアミドを構成するモノマー全量における前記炭素数4~18の脂肪族ジアミンの含有量は30~55モル%が好ましく、40~55モル%がより好ましく、芳香族ジカルボン酸の含有量は30~55モル%が好ましく、40~55モル%がより好ましい。
ポリアミド(A)は、その分子鎖の末端の少なくとも一部が末端封止剤により封止されていることが好ましい。末端が封止されていると、得られる熱可塑性樹脂組成物の溶融成形性等がより優れたものとなる。
ポリアミド(A)の末端を封止するための末端封止剤としては、ポリアミド末端のアミノ基又はカルボキシル基との反応性を有する単官能性の化合物を用いることができ、反応性及び封止末端の安定性等の点から、モノカルボン酸又はモノアミンが好ましく、取扱いの容易さ等の点から、モノカルボン酸がより好ましい。その他、酸無水物、モノイソシアネート、モノ酸ハロゲン化物、モノエステル類、及びモノアルコール類等を使用することもできる。
末端封止剤として使用されるモノカルボン酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、及びイソ酪酸等の脂肪族モノカルボン酸;シクロヘキサンカルボン酸等の脂環式モノカルボン酸;安息香酸、トルイル酸、α-ナフタレンカルボン酸、β-ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸、及びフェニル酢酸等の芳香族モノカルボン酸等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、反応性、封止末端の安定性、及び製造コスト等の観点から、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、及び安息香酸が好ましい。
末端封止剤として使用されるモノアミンとしては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、及びジブチルアミン等の脂肪族モノアミン;シクロヘキシルアミン、及びジシクロヘキシルアミン等の脂環式モノアミン;アニリン、トルイジン、ジフェニルアミン、及びナフチルアミン等の芳香族モノアミン等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、反応性、沸点、封止末端の安定性、及び製造コストの観点から、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、シクロヘキシルアミン、及びアニリンが好ましい。
本発明で使用するポリアミド(A)は、公知の方法を用いて製造できる。例えば、アミノカルボン酸やラクタム、ジカルボン酸、ジアミン等を原料とする溶融重合法、固相重合法、溶融押出重合法等の方法が挙げられる。
ポリアミド(A)の製造方法としては、例えば最初にジカルボン酸単位となるジカルボン酸成分と、ジアミン単位となるジアミン成分と、触媒と、必要に応じて末端封止剤とをそれぞれ所定量一括して混合し、200~250℃に加熱して、プレポリマーとし、更に固相重合するか、又は溶融押出機を用いて重合させる方法が挙げられる。
なお、重合の最終段階を固相重合により行う場合、減圧下又は不活性ガス雰囲気下に行うことが好ましく、重合温度が200~280℃の範囲内であれば、重合速度が大きく、生産性に優れ、着色やゲル化を有効に抑制することができる。重合の最終段階を溶融押出機により行う場合、重合温度は370℃以下であることが好ましく、分解がほとんどなく、劣化の無いポリアミド(A)が得られる。
ポリアミド(A)の製造において使用できる触媒としては、例えばリン酸、亜リン酸、次亜リン酸、それらの塩又はエステル等が挙げられる。
前記塩又はエステルとしては、リン酸、亜リン酸又は次亜リン酸とカリウム、ナトリウム、マグネシウム、バナジウム、カルシウム、亜鉛、コバルト、マンガン、錫、タングステン、ゲルマニウム、チタン、及びアンチモン等の金属との塩;リン酸、亜リン酸又は次亜リン酸のアンモニウム塩;リン酸、亜リン酸又は次亜リン酸のエチルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、ヘキシルエステル、イソデシルエステル、オクタデシルエステル、デシルエステル、ステアリルエステル、及びフェニルエステル等が挙げられる。
本発明に用いられるポリアミド(A)の固有粘度は、耐加水分解性及び機械的強度に優れる成形体を得る観点から、0.9dl/g以上であることが好ましく、1.0dl/g以上であることがより好ましく、1.1dl/g以上であることがさらに好ましく、1.15dl/g以上であることがよりさらに好ましく、ポリアミドの成形性および流動性の観点から、1.6dl/g以下であることが好ましく、1.4dl/g以下であることがより好ましく、1.3dl/g以下であることがさらに好ましい。
本発明において、ポリアミド(A)の固有粘度とは、濃硫酸中、30℃の条件下で測定した値であり、具体的には実施例に記載の方法により測定され、算出される値である。
本発明に用いられるポリアミド(A)の融点は、耐加水分解性及び機械的強度に優れる成形体を得る観点から、好ましくは270℃以上、より好ましくは280℃以上、更に好ましくは290℃以上である。
ポリアミド(A)の融点は、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
<銅化合物粉体(B)>
銅化合物粉体(B)は、ポリアミドの熱分解によりに生じたラジカルを銅が捕捉することで、ポリアミドの酸化劣化を防止する効果を有する。
また、銅化合物粉体(B)は、銅化合物として粉体を用いているため、銅化合物として溶液を用いる場合と比べて、多量の銅化合物をペレット中に含有させることができる。これにより、ペレットを用いた成形体は、耐熱性が優れたものになる。
銅化合物粉体(B)を構成する銅化合物(b1)としては、ハロゲン化銅、酢酸銅等の銅塩等が挙げられ、好ましくはハロゲン化銅である。
ハロゲン化銅としては、ヨウ化銅、臭化銅、塩化銅、ヨウ化銅等が挙げられ、好ましくはヨウ化銅、臭化銅又は塩化銅であり、より好ましくはヨウ化銅又は臭化銅であり、更に好ましくはヨウ化銅である。
ハロゲン化銅としては、ハロゲン化第一銅(ハロゲン化銅(I))及びハロゲン化第ニ銅(ハロゲン化銅(II))のいずれでも良いが、ハロゲン化第一銅が好ましい。すなわち、ハロゲン化銅としては、ヨウ化第一銅、臭化第一銅、塩化第一銅、ヨウ化第ニ銅、臭化第ニ銅、塩化第ニ銅等が挙げられ、好ましくはヨウ化第一銅、臭化第一銅又は塩化第一銅であり、より好ましくはヨウ化第一銅又は臭化第一銅であり、更に好ましくはヨウ化第一銅である。
銅化合物粉体(B)の含有量は、ポリアミド樹脂100質量部に対して、好ましくは0.001~1.0質量部である。0.001質量部以上であると、ポリアミドの酸化劣化を防止する効果を良好に発揮することができる。1.0質量部以下であると、銅化合物粉体(B)に起因する機械的強度及び伸びの低下を防止することができる。これらの観点から、銅化合物粉体(B)の含有量は、より好ましくは0.005~0.5質量部であり、更に好ましくは0.01~0.3質量部であり、より更に好ましくは0.05~0.1質量部であり、より更に好ましくは0.06~0.1質量部であり、より更に好ましくは0.07~0.1質量部である。
<金属ハロゲン化物溶液(C)>
金属ハロゲン化物溶液(C)は、金属ハロゲン化物(c1)と、当該金属ハロゲン化物(c1)を溶解する溶媒とを含む。
金属ハロゲン化物(c1)は、銅化合物のポリアミドへの分散を助け、また銅化合物が熱老化防止反応により1価の銅から2価の銅に変化した場合に1価の銅に戻すことで長期に渡って酸化劣化を防止する作用を有する。
また、金属ハロゲン化物(c1)を溶液として配合することにより、ペレット中に金属ハロゲン化物が均等に分散されることになる。これにより、同じくペレット中に分散されている銅化合物との接触頻度が高くなる。そのため、銅化合物が熱老化防止反応により1価の銅から2価の銅に変化した場合においても、均質に分散された金属ハロゲン化物(c1)によって2価の銅を1価の銅に戻して着色を防止することができ、従って外観が優れたものになると考えられる。また、溶液を用いることにより、得られるペレットの明度が高くなる。これにより、ペレットを着色して成形体を得る際に、狙った色に着色し易くなり、外観に優れた成形体を得ることができる。
金属ハロゲン化物(c1)を構成する金属としては、好ましくはアルカリ金属の少なくとも1種であり、カリウム、ナトリウム等が挙げられ、好ましくはカリウムである。
金属ハロゲン化物(c1)を構成するハロゲンとしては、ヨウ素、臭素、塩素等が挙げられ、好ましくはヨウ素又は臭素であり、より好ましくはヨウ素である。
金属ハロゲン化物(c1)としては、ヨウ化カリウム、臭化カリウム、塩化カリウム、ヨウ化ナトリウム、臭化ナトリウム、塩化ナトリウム等が挙げられ、好ましくはヨウ化カリウム、臭化カリウム又は塩化カリウムであり、より好ましくはヨウ化カリウムである。
金属ハロゲン化物(c1)を溶解する溶媒としては、水、メタノールやエタノール等のアルコール類等が挙げられ、好ましくは水である。
前記金属ハロゲン化物溶液(C)は、アルカリ金属のハロゲン化合物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群より選ばれる少なくとも一種の溶液(C1)であることが好ましい。
また、金属ハロゲン化物溶液(C)は、金属ハロゲン化物水溶液であることが好ましい。
金属ハロゲン化物溶液(C)は、ヨウ化カリウム水溶液又は臭化カリウム水溶液であることがより好ましい。
金属ハロゲン化物溶液(C)中における金属ハロゲン化物(c1)の濃度は、ペレット中に金属ハロゲン化物を均質に分散させる観点及び生産性向上の観点から、好ましくは1~80質量%であり、より好ましくは10~70質量%であり、更に好ましくは30~60質量%であり、より更に好ましくは40~50質量%である。
金属ハロゲン化物溶液(C)は、金属ハロゲン化物(c1)及び溶媒の他に、任意成分を含んでいても良いが、含まないことが好ましい。
金属ハロゲン化物溶液(C)中における、金属ハロゲン化物(c1)及び溶媒の合計含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、より更に好ましくは99質量%以上、例えば100質量%である。
金属ハロゲン化物溶液(C)を構成する金属ハロゲン化物(c1)の配合量は、ポリアミド樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01~5.0質量部である。0.01質量部以上であると、ポリアミドの酸化劣化を防止する作用及び銅化合物粉末(B)に起因する着色を防止する作用を良好に発揮することができる。5.0質量部以下であると、金属ハロゲン化物(c1)に起因する機械的強度及び伸びの低下を防止することができる。これらの観点から、金属ハロゲン化物溶液(C)の配合量は、より好ましくは0.05~2.0質量部であり、更に好ましくは0.1~1.0質量部であり、より更に好ましくは0.3~0.7質量部であり、より更に好ましくは0.4~0.7質量部であり、より更に好ましくは0.4~0.6質量部であり、より更に好ましくは0.5~0.6質量部である。
<凝集体>
本発明に係るポリアミド樹脂組成物ペレットは、凝集体を含有する。
当該凝集体は、銅化合物粉体(B)及び金属ハロゲン化物溶液(C)の少なくとも1種に由来するものであり、例えば銅化合物(b1)及び金属ハロゲン化物(c1)の少なくとも1種からなるものと考えられる。
当該凝集体の平均粒子径は、7μm以下である。これにより、当該凝集粒子に起因する強度の低下が防止されることにより、機械的強度、伸び特性に優れる成形体を製造することができる。また、凝集体の平均粒子径が7μm以下であるため、ペレット中に均質に分散することになり、銅化合物粉体との接触頻度が高くなる。これにより、熱老化防止反応により1価の銅から2価の銅に変化した場合においても、均質に分散された金属ハロゲン化物によって2価の銅を1価の銅に戻して着色を防止することができ、従って外観が優れたものになると考えられる。
平均粒子径が7μm以下である凝集体は、金属ハロゲン化物を金属ハロゲン化物溶液としてポリアミド樹脂組成物に配合することにより、製造することができる。
また、当該平均粒子径は、レーザー溶着に用いるレーザーの透過性の観点から、好ましくは1.0μm以上である。
これらの観点から、当該平均粒子径は、好ましくは1.0~7.0μmであり、より好ましくは1.0~6.5μmであり、更に好ましくは2.0~6.0μmであり、より更に好ましくは2.0~5.0μmである。
なお、ペレット中における銅化合物の含有量及び金属ハロゲン化物の含有量が多くなるに従い、凝集体の平均粒子径は大きくなる傾向がある。
本発明では、銅化合物を銅化合物粉体(B)として配合すると共に、金属ハロゲン化物を金属ハロゲン化物溶液(C)として配合することにより、凝集体の平均粒子径を7μm以下に制御することができる。これに対して、銅化合物を銅化合物水溶液として配合する場合、銅化合物の溶解度が低いために十分な量の銅化合物を配合することができず、また銅化合物水溶液中における銅化合物の含有量を多くすると、銅化合物が十分に溶解せずに懸濁液となり、その結果、凝集体の平均粒子径が大きくなる。
凝集体の平均粒子径とは、二軸平均径、すなわち、短径と長径のうちの長径の数平均粒子径である。ここで、短径、長径とは、それぞれ、楕円形の粒子の一番短い直径と一番長い直径である。凝集体の平均粒子径の測定は、40個の粒子に関して光学顕微鏡を用いて観察することにより求めることができる。
凝集体の平均粒子径は、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
凝集体の含有量は、ポリアミド樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01~5.0質量部である。0.01質量部以上であると、ポリアミドの酸化劣化を防止する作用及び銅化合物粉末(B)に起因する着色を防止する作用を良好に発揮することができる。5.0質量部以下であると、金属ハロゲン化物に起因する機械的強度及び伸びの低下を防止することができる。これらの観点から、凝集体の含有量は、より好ましくは0.05~2.0質量部であり、更に好ましくは0.1~1.0質量部であり、より更に好ましくは0.4~0.7質量部であり、より更に好ましくは0.4~0.6質量部であり、より更に好ましくは0.5~0.6質量部である。
<任意成分>
本発明のポリアミド樹脂組成物ペレットは、本発明の目的を損なわない範囲内で、ポリアミドに慣用的に用いられる添加剤、例えば、核剤、離型剤、滑剤、顔料、染料、難燃剤、潤滑剤、可塑化剤、ガラス繊維等の強化材、上記以外の酸化防止剤、紫外線吸収剤等を含有しても良い。
核剤の含有量は、ポリアミド(A)100質量部に対して、好ましくは0.01~1質量部であり、より好ましくは0.05~0.5質量部であり、更に好ましくは0.08~0.3質量部である。
離型剤の含有量は、ポリアミド(A)100質量部に対して、好ましくは0.01~1質量部であり、より好ましくは0.05~0.5質量部であり、更に好ましくは0.1~0.3質量部である。
ポリアミド樹脂組成物ペレット中における、ポリアミド(A)、銅化合物粉体(B)、及び凝集体の合計含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、より更に好ましくは99質量%以上である。
<銅化合物(b1)に対する金属ハロゲン化物(c1)の割合(c1)/(b1)>
前記ペレット中における、銅化合物(b1)に対する金属ハロゲン化物(c1)の割合(c1)/(b1)は、質量基準で、4倍以上である。4倍以上であることにより、ペレットの明度が高くなり、ペレットを着色する際に狙った色に着色し易くなり、外観に優れた成形体を製造することができる。また、銅化合物に起因する耐熱老化性を十分に発揮させる観点から、当該割合(c1)/(b1)は、好ましくは20倍以下である。これらの観点から、当該割合当該割合(c1)/(b1)は、好ましくは4~20倍であり、より好ましくは5~10倍であり、更に好ましくは5.5~8.5倍であり、より更に好ましくは5.5~7.5倍であり、より更に好ましくは6.2~7.5倍である。
ここで、銅化合物(b1)は、銅化合物粉体(B)を構成する銅化合物を意味し、金属ハロゲン化物(c1)は、金属ハロゲン化物溶液(C)中における金属ハロゲン化物及び凝集体を構成する金属ハロゲン化物を意味する。したがって、銅化合物(b1)の好適な種類及び含有量は、銅化合物粉体(B)の好適な種類及び含有量と同じである。また、金属ハロゲン化物(c1)の好適な種類及び含有量は、金属ハロゲン化物溶液(C)中における金属ハロゲン化物の好適な種類及び含有量と同じである。
<ポリアミド樹脂組成物ペレットの物性等>
前記ポリアミド樹脂組成物ペレットの色調は、下記式(1)を満たすことが好ましい。
≧74.0・・・(1)
式(1)中、Lは、前記ポリアミド樹脂組成物ペレットのCIE1976(L)表色系により規定されるLである。
当該式(1)を満たすことにより、明度が高くなるため、当該ペレットを着色する際に狙った色に着色し易い。当該観点から、Lは、好ましくは78.0以上、より、好ましくは80.0以上、更に好ましくは80.5以上、より更に好ましくは81.0以上である。
を74.0以上にするためには、金属ハロゲン化物を溶液として配合してペレットを得る必要がある。また、ペレット中における、銅化合物(b1)に対する金属ハロゲン化物(c1)の割合(c1)/(b1)を高くすると、Lが高くなる傾向がある。
ポリアミド樹脂組成物ペレットの色調は、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
前記ポリアミド樹脂組成物ペレットの引張破断強度は、好ましくは80MPa以上であり、より好ましくは85MPa以上であり、更に好ましくは90MPa以上である。
前記ポリアミド樹脂組成物ペレットの引張破断強度は、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
前記ポリアミド樹脂組成物ペレットの引張呼びひずみ(引張破断伸度)は、好ましくは8.0%以上であり、より好ましくは11.0%以上であり、更に好ましくは12.0%以上であり、より更に好ましくは13.0%以上である。
前記ポリアミド樹脂組成物ペレットの引張呼びひずみは、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
[ポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法]
本発明に係るポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法は、ポリアミド(A)、銅化合物粉体(B)、及び金属ハロゲン化物溶液(C)を溶融押出機に供給してポリアミド樹脂組成物ペレットを得る、ポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法であって、前記ペレットは、凝集体を含み、前記金属ハロゲン化物溶液(C)は、金属ハロゲン化物(c1)と、前記金属ハロゲン化物(c1)を溶解する溶媒とを含んでおり、前記銅化合物粉体(B)に対する前記金属ハロゲン化物(c1)の割合(c1)/(B)が、質量基準で、4倍以上であり、前記ポリアミド(A)及び前記金属ハロゲン化物溶液(C)を溶融押出機に供給した後に、前記銅化合物粉体(B)を溶融押出機に供給する、ポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法である。
このように、前記ポリアミド(A)及び前記金属ハロゲン化物溶液(C)を溶融押出機に供給し、ポリアミド(A)に金属ハロゲン化物溶液(C)を均質に分散させた後に、銅化合物粉体(B)を溶融押出機に供給することにより、金属ハロゲン化物溶液(C)が銅化合物粉体(B)と接触する位置に存在することになるため、金属ハロゲン化物によって銅化合物の変色が良好に防止される。
本発明に係るポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法において用いられる、ポリアミド(A)、銅化合物粉体(B)、金属ハロゲン化物溶液(C)、及び凝集体は、前述したポリアミド樹脂組成物ペレットにおいて説明したとおりである。
銅化合物粉体(B)に対する金属ハロゲン化物(c1)の割合(c1)/(B)は、質量基準で、4倍以上である。4倍以上であることにより、ペレットの明度が高くなり、ペレットを着色する際に狙った色に着色し易くなり、外観に優れた成形体を製造することができる。また、銅化合物に起因する耐熱老化性を十分に発揮させる観点から、当該割合(c1)/(B)は、好ましくは20倍以下である。これらの観点から、当該割合当該割合(c1)/(B)は、好ましくは4~20倍であり、より好ましくは5~10倍であり、更に好ましくは5.5~8.5倍であり、より更に好ましくは5.5~7.5倍であり、より更に好ましくは6.2~7.5倍である。
なお、前記ポリアミド(A)を溶融押出機に供給した後に、前記金属ハロゲン化物溶液(C)を溶融押出機に供給してもよく、ポリアミド(A)及び金属ハロゲン化物溶液(C)を同時に溶融押出機に供給してもよいが、変色を防止する観点から、前記ポリアミド(A)を溶融押出機に供給した後に、前記金属ハロゲン化物溶液(C)を溶融押出機に供給することがより好ましい。
溶融押出機には特に制限はなく、単軸押出機、二軸押出機などが好ましく採用される。
溶融混練条件は特に限定されないが、例えば、ポリアミド(A)の融点よりも10~50℃程度高い温度範囲で、約1~30分間溶融混練する方法が挙げられる。
前記溶融押出機は、2箇所以上の試料投入口(フィード口)を備えることが好ましく、3箇所以上の試料投入口を備えることがより好ましい。
2箇所以上の試料投入口を備える場合、上流側の試料投入口にポリアミド(A)及び金属ハロゲン化物溶液(C)を供給して金属ハロゲン化物をポリアミド(A)中に均質に分散させた後に、下流側の試料投入口に銅化合物粉体(B)を供給することにより、金属ハロゲン化物と銅化合物粉体(B)とを良好に接触させることができる。
3箇所以上の試料投入口を備える場合、上流側の試料投入口にポリアミド(A)を供給し、次いでそれよりも下流側の試料投入口に金属ハロゲン化物溶液(C)を供給して金属ハロゲン化物をポリアミド(A)中に均質に分散させ、次いでそれよりも下流側の試料投入口に銅化合物粉体(B)を供給することにより、金属ハロゲン化物と銅化合物粉体(B)とを良好に接触させることができる。
なお、ポリアミド樹脂組成物ペレットとして配合されるポリアミド(A)は、その全量を上流側の試料投入口から溶融押出機に供給しても良いが、一部を上流側の試料投入口から溶融押出機に供給し、残部を銅化合物粉体(B)と共に下流側の試料投入口から溶融押出機に供給しても良い。
この場合、上流側の試料投入口から溶融押出機に供給されるポリアミド(A-1)に対する、銅化合物粉体(B)と共に下流側の試料投入口から溶融押出機に供給されるポリアミド(A-2)の割合(A-2)/(A-1)は、好ましくは1/99~20/80、より好ましくは5/95~15/85、更に好ましくは8/92~15/85である。
押出機は、1個以上のベント部を有することが好ましい。このような押出機を用いることで、ベント部から分解物や、金属ハロゲン化物溶液(C)の溶媒等の揮発成分を吸引することができ、得られた組成物ペレットの品質を向上できる。
ベント部としては、大気に開放されている開放ベント部であってもよく、真空ポンプに接続されている真空ベント部であってもよい。例えば、金属ハロゲン化物溶液(C)を供給する上流側試料投入口と、その下流側に位置する銅化合物粉体(B)を供給する下流側試料投入口とを備える押出機の場合、押出機の上流側試料投入口と下流側試料投入口との間の位置に、金属ハロゲン化物溶液(C)の溶媒等の揮発成分を排気させる開放ベント部を備え、下流側試料投入口よりも下流側に真空ベント部を備えてもよい。
[成形体]
本発明に係る成形体は、前記ポリアミド樹脂組成物ペレットから得られた成形体である。
あるいは、本発明に係る成形体は、前記ポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法によって製造されたポリアミド樹脂組成物ペレットから得られた成形体である。
本発明のポリアミド樹脂組成物ペレットは、各種成形方法に供することにより、成形体を得ることができる。成形体の成形方法は用途に応じて適宜選択すればよいが、射出成形法、ブロー成形法、押出成形法、圧縮成形法、延伸成形法、真空成形法、発泡成形法、回転成形法、含浸法、レーザー焼結法、熱溶解積層法等の方法を採用することができる。本発明のポリアミド樹脂組成物ペレットは、溶融状態における熱安定性に優れているため、成形においても変質を生じにくく、欠点や色調変化が抑制された、優れた品質の成形体を得ることができる。
[成形体の用途]
前記成形品としては、例えば、フィルム、シート、チューブ、パイプ、ギア、カム、各種ハウジング、ローラー、インペラー、ベアリングリテーナー、スプリングホルダー、クラッチパーツ、チェインテンショナー、タンク、ホイール、コンデンサー、ジャック、LEDリフレクタ、などが挙げられる。
特に、本発明の成形体は、高温環境が想定される部材に最適であり、自動車用途の成形品、例えば、自動車の内外装部品、エンジンルーム内の部品、冷却系部品、摺動部品、電装部品、センサー類などに好適に使用することができる。加えて、高温環境下である水栓および水道用途や医療器具用途や調理器具用途の部品とすることができる。このような成形品は、ハウジング、サーモユニット、カートリッジ、配管、スピンドル、フィルター、フィン、バルブ、プロペラシャフトなどに好適に使用することができる。さらに、本発明のポリアミド樹脂組成物ペレットは、高温環境下が想定される電気部品・電子部品とすることができる。このような成形品は、表面実装型のコネクタ、ソケット、カメラモジュール、電源部品、スイッチ、センサー、コンデンサー座板、ハードディスク部品、リレー、抵抗器、ヒューズホルダー、コイルボビン、ICハウジングなどに好適に使用することができる。
以下、実施例及び比較例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
[物性の測定]
製造例、実施例、及び比較例における各物性の測定は、以下に示す方法に従って行った。
(融点)
製造例で得られたポリアミドの融点は、(株)日立ハイテクサイエンス製の示差走査熱量分析装置「DSC7020」を使用して測定した。
融点は、ISO11357-3(2011年第2版)に準拠して測定を行った。具体的には、窒素雰囲気下で、30℃から340℃へ10℃/分の速度で試料(半芳香族ポリアミド)を加熱し、340℃で5分間保持して試料を完全に融解させた後、10℃/分の速度で50℃まで冷却し50℃で5分間保持した。再び10℃/分の速度で340℃まで昇温した時に現れる融解ピークのピーク温度を融点(℃)とし、融解ピークが複数ある場合は最も高温側の融解ピークのピーク温度を融点(℃)とした。
(ISO多目的試験片A型ダンベルの作製)
実施例及び比較例で得られたペレットを用いて、射出成形機(住友重機械工業(株)製、型締力:100トン、スクリュー径:32mm)を使用し、シリンダー温度320℃、金型温度140℃、サイクルタイム40秒以下の条件下で、Tランナー金型により成形して、ポリアミド樹脂組成物成形品である、ISO多目的試験片A型ダンベル(4mm厚、全長170mm、平行部長さ80mm、平行部幅10mm)を作製した。
(ポリアミドの固有粘度)
濃硫酸を溶媒として、製造例で得られたポリアミドを濃度0.2g/dlとなるように溶解させ試料溶液を作製した。次いで、温度30℃における、溶媒(濃硫酸)の流下時間と、試料溶液の流下時間を測定し、下記式より固有粘度を求めた。
ηinh=[ln(t/t)]/c
上記関係式中、tは溶媒(濃硫酸)の流下時間(秒)を表し、tは試料溶液の流下時間(秒)を表し、cは試料溶液中の試料(ポリアミド(A))の濃度(g/dl)を表す。
(引張強度)
得られたISO多目的試験片A型ダンベル(試験片)を用い、ISO527-1(2012年第2版)に準じて、万能材料試験機 5969((株)Instron製)を使用し、23℃における引張破断強度(MPa)及び引張破断伸度(%)を測定した。引張破断強度の数値が大きい程、成形体(試験片)の機械的強度が高いことを示す。引張破断伸度(%)の数値が大きい程、成形体(試験片)の伸び特性が優れていることを示す。なお、破断伸度は呼びひずみを用いている。
(色彩値(L))
各実施例及び比較例で得られたペレットの色彩値であるLは、下記の装置及び条件でペレットを撮影することで測定した。
得られたペレットを試料とすることで測定した。
測定装置:RAL gGmbH製 測色計RAL COLORCATCH NANO
光源:CIE標準光源D65
センサー:CCDカメラ(224×224ピクセル)
測定ジオメトリー:45°/0°ソフトウェア:RAL iCOLOURS(バージョン3.7.2)
使用機器:iPhone(登録商標)8(iOS 13.3)上でソフトウェアを使用
(平均粒子径)
実施例および比較例で得られたペレットを試料として測定した。
試料の表面を小型研磨機SP-150(株式会社日本ミクロトーム研究所製)で研磨した。Engis社の耐水研磨紙と水で研磨した後、Hyprezダイヤモンドスラリー 9-STD-PC(株式会社Engis製)と研磨紙Hyp9μm(株式会社Engis製)の組み合わせ、Hyprezダイヤモンドスラリー 3-STD-PC(株式会社Engis製)と研磨紙Hyp3μm(株式会社Engis製)の組み合わせ、Hyprezダイヤモンドスラリー 1/10-STD-PC(株式会社Engis製)と研磨紙Hyp1/10μm(株式会社Engis製)の組み合わせの順番で研磨を実施した。研磨紙とダイヤモンドスラリー変更の際は、超音波洗浄をしてから次の条件の研磨紙とダイヤモンドスラリーで研磨した。
研磨後のペレットを光学顕微鏡Nikon ECLiPSE LV100NPOL(株式会社ニコン製)を用いて倍率500倍で任意の箇所を10か所撮影し、その中で確認された大きい順から40個の凝集体の長径を測定し、平均値の数平均粒子径を算出し、凝集物の平均粒子径とした。
製造例1[ポリアミドの製造]
テレフタル酸7562.5g(45.6モル)、1,9-ノナンジアミンと2-メチル1,8-オクタンジアミンの混合物[80/20(モル比)]7296.8g(46.2モル)、安息香酸140.7g(1.15モル)、次亜リン酸ナトリウム一水和物15g(原料の総質量に対して0.1質量%)及び蒸留水3.75リットルを内容積40リットルのオートクレーブに入れ、窒素置換した。3時間かけて内部温度を220℃に昇温した。この時、オートクレーブは2MPaまで昇圧した。その後4時間、水蒸気を徐々に抜いて圧力を2MPaに保ちながら反応させた。次いで、30分かけて圧力を1.2MPaまで下げ、プレポリマーを得た。このプレポリマーを粉砕し、120℃、減圧下で12時間乾燥した。これを200℃、13.3Paの条件で2時間、続いて235℃、13.3Paの条件で固相重合して白色のポリアミドを得た。融点は300℃、固有粘度は1.18dL/gであった。
実施例1、2、3、比較例1
溶融押出機として、二軸押出機「TEM-26SX」(東芝機械(株)製)を用いた。当該二軸押出機は、直列に接続された12個のバレルを備える。当該12個のバレルを上流側から順に、C1バレル、C2バレル、・・・C12バレルと称する。また、C1バレルが上流部フィード口及び上流部ホッパーを備えており、C4バレルが中流部フィード口を備えており、C5バレルが開放ベント部を備えており、C8バレルが下流サイドフィード口を備えており、C11バレルが真空ベント部を備えている。
製造例1で得られたポリアミド(A)90質量部、離型剤0.2質量部、核剤0.1質量部を予め混合して、二軸押出機「TEM-26SX」の上流部ホッパーを経由してC1バレルからフィードした。樹脂溶融ゾーンを過ぎたところにあるバレルC4において、液体添加装置「HYSA12」(富士テクノ工業社製)を用いて、表1に示すフィード速度で、表1に示す量の45質量%ヨウ化カリウム水溶液(C)をフィードした。押出機下流にあるC5バレルに設置された開放ベント部を通して脱気を行った。押出機の更に下流側にあるC8バレルで予め混合したポリアミド(A)10質量部及びヨウ化銅粉体(B)0.082質量部をサイドフィード口からフィードした。押出機下流にあるC11バレルに設置された真空ベントを通して脱気を行った。シリンダー温度320℃の条件下で溶融混練して押出し、冷却及び切断してペレット状のポリアミド樹脂組成物ペレットを製造した。
上記ポリアミド樹脂組成物ペレットを用いて、前述の方法により各物性の測定用のISO多目的試験片A型ダンベル(試験片)を作製し、前述の方法で各物性の測定を行った。その結果を表1に示す。
比較例2
製造例1で得られたポリアミド(A)、ヨウ化カリウムの粉体、ヨウ化銅の粉体(B)及びその他の添加剤を表1に示す割合で予め混合して、二軸押出機「TEM-26SS」(東芝機械(株)製)の上流部ホッパーからフィードした。シリンダー温度320℃の条件下で溶融混練して押出し、冷却及び切断してポリアミド樹脂組成物ペレットを製造した。
上記ポリアミド樹脂組成物ペレットを用いて、前述の方法により各物性の測定用のISO多目的試験片A型ダンベル(試験片)を作製し、前述の方法で各物性の測定を行った。その結果を表1に示す。
比較例3
製造例1で得られたポリアミド(A)90質量部、ヨウ化カリウム粉体0.65質量部、離型剤0.2質量部、核剤0.1質量部を予め混合して、二軸押出機「TEM-26SS」(東芝機械(株)製)の上流部ホッパーからフィードした。さらに、予め混合したポリアミド(A)10質量部及びヨウ化銅粉体(B)0.082質量部を押出機下流側のサイドフィード口からフィードした。シリンダー温度320℃の条件下で溶融混練して押出し、冷却及び切断してペレット状のポリアミド樹脂組成物ペレットを製造した。
上記ポリアミド樹脂組成物ペレットを用いて、前述の方法により各物性の測定用のISO多目的試験片A型ダンベル(試験片)を作製し、前述の方法で各物性の測定を行った。その結果を表1に示す。
なお、表1に示す各成分は、下記の通りである。
<ポリアミド(A)>
上記製造例1により得られたものである。
<ヨウ化銅粉体(B)>
・ヨウ化銅(I)粉体(B-1):Caliber Chemical社製、平均粒子径10μm
<金属ハロゲン化物>
・45質量%ヨウ化カリウム(I)水溶液(C-1):Caliber Chemical社製
・ヨウ化カリウム(I)の粉体:「製品名:Potassium Iodine」(Caliber Chemical社製)、平均粒子径200μm
<その他の添加剤>
・結晶核剤:「TALC ML112」(富士タルク(株)製)
・離型剤:「LicowaxOP」(クラリアントジャパン(株)製)
実施例1~3は、ヨウ化カリウム水溶液を用いており、ヨウ化銅とヨウ化カリウムが適切な比率であるため、引張強度、引張破断伸度および色調は良好であった。
一方、比較例1は、ヨウ化カリウム水溶液を用いているが、ヨウ化カリウムの量が少ないため、引張強度と引張破断伸度は良好であったが、色調が悪くなった。
比較例2は、ヨウ化カリウム及びヨウ化銅が共に粉体であり、かつトップフィードしたため、ヨウ化カリウムの凝集体が大きくなり、引張強度と引張破断伸度が低くなった。また、ヨウ化銅とヨウ化カリウムを同時にポリアミドに混ぜたため、色調が悪くなった。
比較例3は、ヨウ化銅とヨウ化カリウム粉体を加えた後にヨウ化銅を加えたが、ヨウ化カリウムが水溶液でないため分散が悪く、引張破断伸度と色調が悪くなった。

Claims (6)

  1. ポリアミド(A)、
    銅化合物粉体(B)、及び
    金属ハロゲン化物溶液(C)
    を溶融押出機に供給してポリアミド樹脂組成物ペレットを得る、ポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法であって、
    前記ペレットは、凝集体を含み、
    前記ポリアミド(A)は、テレフタル酸と、1,9-ノナンジアミンと2-メチル-1,8-オクタンジアミンと、安息香酸とを含む混合物を反応させて得られたポリアミドであり、
    前記銅化合物粉体(B)は、ヨウ化第一銅を含み、
    前記金属ハロゲン化物溶液(C)は、金属ハロゲン化物(c1)と、前記金属ハロゲン化物(c1)を溶解する溶媒とを含んでおり、
    前記金属ハロゲン化物(c1)は、ヨウ化カリウムを含み、
    前記銅化合物粉体(B)に対する前記金属ハロゲン化物(c1)の割合(c1)/(B)が、質量基準で、5.5~7.5倍であり、
    前記ポリアミド(A)及び前記金属ハロゲン化物溶液(C)を溶融押出機に供給した後に、前記銅化合物粉体(B)を溶融押出機に供給する、ポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法。
  2. 前記凝集体の平均粒子径が7μm以下である、請求項に記載のポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法。
  3. 前記ポリアミド(A)を溶融押出機に供給した後に、前記金属ハロゲン化物溶液(C)を溶融押出機に供給し、
    前記金属ハロゲン化物溶液(C)を溶融押出機に供給した後に、前記銅化合物粉体(B)を溶融押出機に供給する、請求項又はに記載のポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法。
  4. 前記金属ハロゲン化物溶液(C)が、金属ハロゲン化物水溶液である、請求項1~3のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法。
  5. 前記金属ハロゲン化物溶液(C)が、ヨウ化カリウム水溶液である、請求項1~4のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法。
  6. 前記溶融押出機は、2箇所以上の試料投入口を備える、請求項1~5のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂組成物ペレットの製造方法。
JP2021102486A 2021-06-21 2021-06-21 ポリアミド樹脂組成物ペレット、その製造方法、及び成形体 Active JP7689874B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021102486A JP7689874B2 (ja) 2021-06-21 2021-06-21 ポリアミド樹脂組成物ペレット、その製造方法、及び成形体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021102486A JP7689874B2 (ja) 2021-06-21 2021-06-21 ポリアミド樹脂組成物ペレット、その製造方法、及び成形体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023001646A JP2023001646A (ja) 2023-01-06
JP7689874B2 true JP7689874B2 (ja) 2025-06-09

Family

ID=84688714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021102486A Active JP7689874B2 (ja) 2021-06-21 2021-06-21 ポリアミド樹脂組成物ペレット、その製造方法、及び成形体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7689874B2 (ja)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003055549A (ja) 2001-06-05 2003-02-26 Kuraray Co Ltd ポリアミド組成物
JP2004231807A (ja) 2003-01-30 2004-08-19 Toyobo Co Ltd 耐熱剤含有ポリアミド樹脂の製造方法
WO2014041804A1 (ja) 2012-09-14 2014-03-20 東レ株式会社 ポリアミド樹脂組成物、成形品
JP2014055269A (ja) 2012-09-14 2014-03-27 Toray Ind Inc ポリアミド樹脂組成物
JP2014141630A (ja) 2012-12-27 2014-08-07 Toray Ind Inc ポリアミド樹脂組成物
JP2014148559A (ja) 2013-01-31 2014-08-21 Toray Ind Inc ポリアミド樹脂組成物
JP2014148560A (ja) 2013-01-31 2014-08-21 Toray Ind Inc ポリアミド樹脂組成物
WO2017072986A1 (ja) 2015-10-30 2017-05-04 東レ株式会社 ポリアミド樹脂を含む樹脂組成物からなる成形品
JP2017082203A (ja) 2015-10-30 2017-05-18 東レ株式会社 ポリアミド樹脂組成物からなるプラスチックファスナー
JP2017105973A (ja) 2015-12-04 2017-06-15 東レ株式会社 熱可塑性エラストマー組成物および成形品
JP2020125439A (ja) 2019-02-01 2020-08-20 東レ株式会社 ポリアミド樹脂組成物

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5116919A (en) * 1990-12-05 1992-05-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for increasing the relative viscosity of polyamides with reduced thermal degradation
JP3379142B2 (ja) * 1993-05-19 2003-02-17 東レ株式会社 ナイロン66ゴム補強用コード

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003055549A (ja) 2001-06-05 2003-02-26 Kuraray Co Ltd ポリアミド組成物
JP2004231807A (ja) 2003-01-30 2004-08-19 Toyobo Co Ltd 耐熱剤含有ポリアミド樹脂の製造方法
WO2014041804A1 (ja) 2012-09-14 2014-03-20 東レ株式会社 ポリアミド樹脂組成物、成形品
JP2014055269A (ja) 2012-09-14 2014-03-27 Toray Ind Inc ポリアミド樹脂組成物
JP2014141630A (ja) 2012-12-27 2014-08-07 Toray Ind Inc ポリアミド樹脂組成物
JP2014148559A (ja) 2013-01-31 2014-08-21 Toray Ind Inc ポリアミド樹脂組成物
JP2014148560A (ja) 2013-01-31 2014-08-21 Toray Ind Inc ポリアミド樹脂組成物
WO2017072986A1 (ja) 2015-10-30 2017-05-04 東レ株式会社 ポリアミド樹脂を含む樹脂組成物からなる成形品
JP2017082203A (ja) 2015-10-30 2017-05-18 東レ株式会社 ポリアミド樹脂組成物からなるプラスチックファスナー
JP2017105973A (ja) 2015-12-04 2017-06-15 東レ株式会社 熱可塑性エラストマー組成物および成形品
JP2020125439A (ja) 2019-02-01 2020-08-20 東レ株式会社 ポリアミド樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023001646A (ja) 2023-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI472552B (zh) 聚醯胺及聚醯胺組成物
TW593542B (en) Polyamide composition
JP3986889B2 (ja) ポリアミド組成物
JP5429966B2 (ja) ポリアミド組成物からなる自動車冷却系部品
TWI513764B (zh) 聚醯胺組成物及成形品
JP5638242B2 (ja) 金属腐食性を低減したポリアミド組成物のペレットの製造方法および成形品の製造方法
JPH0912868A (ja) ポリアミド組成物
WO2014200082A1 (ja) ポリアミド樹脂組成物およびそれからなる成形品
TWI820190B (zh) 聚醯胺組成物及由該聚醯胺組成物所構成之成形品
TW202020018A (zh) 聚醯胺組成物
TW202144457A (zh) 經著色之聚醯胺樹脂組成物及其成形體
JP2020029539A (ja) ポリアミド組成物
JP2017014388A (ja) ポリアミド樹脂組成物及び成形体
JP2004059638A (ja) ポリアミド組成物
JP4707431B2 (ja) 長繊維強化半芳香族ポリアミド樹脂組成物
CN107298852B (zh) 聚酰胺树脂组合物和成型体
JP2003119378A (ja) ポリアミド樹脂組成物
JP7689874B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物ペレット、その製造方法、及び成形体
JP2006002113A5 (ja)
JP2020029538A (ja) ポリアミド組成物
JP4693435B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物およびその製造方法
TWI826507B (zh) 聚醯胺組成物及由該聚醯胺組成物所構成之成形品
WO2021106888A1 (ja) ポリアミド樹脂組成物及びその成形体
JP6857708B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物及び成形体
JP6396758B2 (ja) ポリアミド

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210705

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240322

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20241209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20241217

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250214

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250507

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250528

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7689874

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150