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JPH0520459B2 - - Google Patents
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JPH0520459B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0520459B2
JPH0520459B2 JP2801486A JP2801486A JPH0520459B2 JP H0520459 B2 JPH0520459 B2 JP H0520459B2 JP 2801486 A JP2801486 A JP 2801486A JP 2801486 A JP2801486 A JP 2801486A JP H0520459 B2 JPH0520459 B2 JP H0520459B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particles
aromatic polyamide
compression molding
mol
molding
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2801486A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62121731A (en
Inventor
Hideo Matsui
Hiroshi Fuje
Takashi Noma
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.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Publication of JPS62121731A publication Critical patent/JPS62121731A/en
Publication of JPH0520459B2 publication Critical patent/JPH0520459B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Polyamides (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

産業上の利用分野 本発明は圧縮成形によつてすぐれた成形品とな
し得る新規な芳香族ポリアミド粒子に関するもの
である。更に詳しくは、そのまま圧縮成形するだ
けで耐熱性、硬度、可撓性、表面平滑性、切削加
工性等にすぐれた成形品となし得る特殊な形態、
構造を有する芳香族ポリアミド粒子に関するもの
である。 従来技術 ポリマーの主たる繰返し単位がメタフエニレン
イソフタルアミドからなる重合体は、耐熱性及び
難燃性にすぐれ、かつ溶媒に対する溶解性も良い
ため、該重合体の溶液から乾式法又は湿式法によ
り繊維、フイルム、フイブリツド等を製造するこ
とはよく知られており、特に繊維は「コーネツク
ス」(登録商標)、「NOMEX」(登録商標)など
の名称で市販され広く使用されている。 しかし、該重合体は溶融成形が不可能なため、
肉厚の成形品をつくることが難しいという欠点が
あり、これまで知られている唯一の方法は、特公
昭56−20291号公報に記録された、芳香族ポリア
ミドの固体粒子を粉砕した粉末を予備成形し、予
備成形品を高温にて長時間加熱することにより予
備成形品を焼結させて成形品とする方法である。 この方法によれば、溶液重合等により得られた
芳香族ポリアミドの重合体溶液を沈澱剤に添加し
てスラリーを生成せしめ、該スラリーを撹拌後濾
過して重合体を固体粒子として取出し、該固体粒
子を洗浄・乾燥後、粉砕して見掛けのかさ密度が
0.2g/cm2以上、表面積が40m2/g以上の粉末を
製造し、該粉末を10000psi以上に加圧して予備成
形品となし、これを不活性雰囲気下に260〜320℃
の温度で数時間加熱して予備成形品を構成する粉
末を焼結させた所望の成形品が形成される。 しかしながら、この方法は、予備成形及び焼結
という2工程を必要とするばかりでなく、焼結工
程では粉末を焼結して十分な強度をもつ成形品と
するには、相当長時間を要するという問題が存す
る。 発明の目的 本発明者らは、前述の如く予備成形及び焼結と
いう2工程を要することなく、圧縮成形により一
挙に良好な物性を有する成形品を製造し得る方法
について鋭意研究の結果、特殊な芳香族ポリアミ
ド粒子を用いることにより、従来不可能視されて
いた芳香族ポリアミドの圧縮成形が可能になるこ
とを見い出した。 したがつて、本発明の主な目的は、圧縮成形に
より一挙に良好な物性を有する成形品となし得る
新規な芳香族ポリアミド粒子を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、従来の沈澱−粉砕法に
比べて製造が簡単であり、製造コストも低廉な圧
縮成形用芳香族ポリアミド粒子を提供することに
ある。 発明の構成 前述の目的を達成し得る本発明に係る圧縮成形
用芳香族ポリアミド粒子は、ポリマー繰返し単位
の40モル%以上がメタフエニレンイソフタルアミ
ド単位である芳香族ポリアミドから成る粒子であ
つて、平均粒径0.1〜10μm(好ましくは0.2〜5μ)
の微小粒子が多数凝集して多孔質の粒状物(凝集
粒子)を形成しており、かつ該凝集粒子の平均粒
径が10〜400μm(好ましくは50〜300μ)であり
表面積が1〜20m2/g(好ましくは3〜10m2
g)であることを特徴とするものである。 本発明の粒子を形成する芳香族ポリアミドとし
ては、ポリマー繰返し単位の40モル%以上好まし
くは55モル%以上がメタフエニレンイソフタルア
ミド単位であるホモポリアミド又はコポリアミド
があげられる。 かかるホモポリアミド又はコポリアミドは、酸
成分としてイソフタル酸ハライド、ジアミン成分
としてメタフエニレンジアミンを用い、更に必要
に応じて少量の第三成分、例えば、テレフタル酸
ハライド、メチルテレフタル酸ハライド、ナフタ
レン−2,6−ジカルボン酸ハライド、パラフエ
ニレンジアミン、3,4′−又は4,4′−ジアミノ
ジフエニルエーテル、メタキシリレンジアミン等
あるいはメタ又はパラ安息香酸ハライド等を用い
て、これらを縮合させることによつて製造するこ
とができる。 ポリ(メタフエニレンイソフタルアミド)又は
メタフエニレンイソフタルアミド単位を85モル%
以上含むコポリアミドは、成形物の耐熱性、硬
度、可撓性等においてすぐれているが、耐衝撃性
において若干劣る面がある。このため、耐衝撃性
の要求される分野には、ポリマー繰返し単位の20
〜60モル%(好ましくは30〜45モル%)がメタフ
エニレンテレフタルアミド単位であり、80〜40モ
ル%(好ましくは70〜55モル%)がメタフエニレ
ンイソフタルアミド単位であるコポリアミドが好
ましい。 かかるコポリアミドは、酸成分としてイソフタ
ル酸ハライド、テレフタル酸ハライド、ジアミン
成分としてメタフエニレンジアミンを用い、更に
必要に応じて少量(例えば全体の10モル以下)の
第4成分、例えば、メチルテレフタル酸ハライ
ド、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸ハライ
ド、パラフエニレンジアミン、3,4′−又は4,
4′−ジアミノジフエニルエーテル、メタキシリレ
ンジアミン等あるいはメタ又はパラ安息香酸ハラ
イド等を用いて、これらを縮重合させることによ
つて製造することができる。このようなコポリア
ミドにおいてテレフタルアミド単位の含有率が20
モル%未満のものに、耐衝撃性の改善された成形
品となる。ただしテレフタルアミド単位が60モル
%を超えると成形性が悪化する。 従来、一般にホモポリマーに対して第3成分を
導入してコポリマーとすると、成形品の物性が悪
化すると考えられているが、本発明の芳香族ポリ
アミド粒子にあつては、従来の常識とは逆に、コ
ポリマーとすることによつてかえつて圧縮成形し
た成形品の物性が向上するという特異な現象がみ
られる。 かかる芳香族ポリアミド粒子を形成するホモポ
リアミド又はコポリアミドは、ポリマー0.5gを
N−メチル−2−ピロリドン100mlに溶解した30
℃の溶液で測定した固有粘度(2inh)が0.5〜4.0
のものが好ましく、特に固有粘度0.7〜2.5のもの
が成形性にすぐれかつ成形品の物性が良好である
ため好適である。 また、成形品の耐熱性を向上させる為には、芳
香族ポリアミドにおけるポリマー鎖の末端をアニ
リン、ベンゾイルクロライドの如き一官能性芳香
族化合物により封鎖したものを用いるのが好まし
く、特に、ポリマー全末端基量に対する芳香族末
端の量を20〜50モル%としたものが好ましい。 この芳香族ポリアミドには、必要に応じて、艶
消剤、着色剤、充填剤等を含むことができるが、
成形物の耐熱性を損うような物質、例えば塩化リ
チウム、塩化カルシウム等の無機塩は含まない方
がよい。 本発明の圧縮成形用粒子は、前述の如き芳香族
ポリアミドによつて構成されるが、従来の沈澱−
粉砕法による粉末とは異なり、特定の平均粒径を
有する微小粒子が多数凝集して前記微小粒子に比
べて非常に大きい特定の平均粒径を有する多孔質
の凝集粒子を形成している。前記微小粒子の平均
粒径は0.1〜10μm、好ましくは0.2〜5μmの範囲
内にあり、これらが凝集した多孔質の凝集粒子の
平均粒径は10〜400μm、好ましくは50〜300μm
の範囲内にある。そして、該凝集粒子は多孔質で
あるにも拘らず表面積は従来の沈澱一粉砕法によ
るものが50〜80m2/gであるのに比べはるかに小
さく1〜20m2/g、好ましくは3〜10m2/gの範
囲にある。 本発明者らの研究によれば、前述のような各条
件を満たす芳香族ポリアミド粒子に限つて、その
まま圧縮成形するだけで良好な成形品とすること
ができ、例えば、前記微小粒子を分離して圧縮成
形に供しても良好な成形品となり得ないことが確
認された。 第1図及び第2図は、本発明に係る圧縮成形用
粒子の一例を示す顕微鏡写真であり、第1図は各
凝集粒子の外観を示す顕微鏡写真(倍率100倍)
第2図は凝集粒子を構成する微小粒子の表面外観
を示す顕微鏡写真(倍率5000倍)である。 第1図によつて明らかな如く、本発明に係る圧
縮成形用粒子は、全体としてほぼ球形、円柱形に
近い塊をなしているが、あたかも軽石の如く多孔
質である。この多孔質構造は、第2図によつて明
らかな如く微小な粒子が無数により集つて凝集す
ることにより形成されている。したがつて、該凝
集粒子の表面及び内部には無数の微小な空隙部又
は空洞部が存する。このため該粒子の見掛け密度
は、通常、0.2〜0.4g/cm3の範囲内にあり、重合
体の密度に比べかなり小さい値を示す。 そして、該粒子が多孔質構造であるにも拘らず
表面積が1〜20m2/gと比較的小さい値を示すこ
とは、粒子内の空洞部や空隙部の殆んどが独立し
て存在し、表面まで連通していないことを意味す
ると推定される。 (各指標の測定法) 本発明で特定した粒子の平均粒径、表面積、見
掛け密度等の測定法は次の通りである。 (a) 平均粒径 凝集粒子を顕微鏡写真(100倍)に撮り、無
造作に選んだ100個の粒子の粒径を顕微鏡写真
により求め、その平均値を凝集粒子の平均粒径
とする。また、そのうちの10個の凝集粒子につ
いて倍率を5000倍に拡大した顕微鏡写真を撮
り、各写真において凝集粒子の表面に見える微
小粒子を無造作に10個選び、それぞれの粒径を
顕微鏡写真より求め、その平均値を微小粒子の
平均粒径とする。 (b) 表面積 米国ミクロメトリツクス・インストルメント
社製の自動表面積測定機2200型を用いて、窒素
吸着法により乾燥した粒子の表面積を測定す
る。 (c) かさ密度 乾燥した粒子を濾斗型の入口部を有するメス
シリンダー(容積5ml)の内壁に沿つて流し落
すように該メスシリンダーに入れ、該メスシリ
ンダーを叩くことなくゆるく充填した試料の容
積及び重量から求める。 (粒子の製造法) 以上のような構造・特性を有する本発明の芳香
族ポリアミド多孔質凝集粒子は、基本的には、特
公昭47−10863号公報に記載の界面重合法に従つ
て製造することができるが、この際、圧縮成形に
適した本発明の粒子を得るには、前記界面重合法
における第1次反応及び/又は第2次反応の条件
を適宜コントロールすることが必要である。 特に、前記界面重合において、本発明の粒子を
製造するには、第2次反応の条件を次のように調
整することが好ましい。 (1) 初期縮合物の分散液と炭酸ソーダー等の水溶
液との体積比(υ)を0.4〜0.6とすること。 但し、 υ=初期縮合物の分散液(vol.)/初期縮合物の分散液
(vol.)+炭酸ソーダ等の水溶液(vol.) (2) 2次反応槽中の撹拌翼の末端速度(V)を10m/
sec以上とすること。 なお、第1次反応において、アニリン等の一官
能性芳香族化合物を適宜添加することによつて、
ポリマー鎖の末端を一官能性芳香族化合物で封鎖
し、重合体の熱安定性を向上させることができ
る。 前記界面重合法により得られた粒子は、そのま
ま、あるいは更に水洗、乾燥し、必要に応じ更に
篩分けして、本発明の圧縮成形用粒子とすること
ができる。 (好適な圧縮成形条件) このような圧縮成形用粒子を用いて成形する条
件は、特に制限されないが、例えば、従来の熱硬
化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂の圧縮成形に用い
られると同様の成形装置を用いて、温度200〜400
℃、特に好ましくは280〜330℃、圧力100〜1000
Kg/cm2特に好ましくは300〜500Kg/cm2の条件で加
熱加圧し、その状態で20分〜5時間程度保持する
ことにより、良好な物性を有する成形品とするこ
とができる。 なお、本発明に係る圧縮成形用粒子は、これを
成形するに当り、成形用粒子を予熱したのち成形
装置に供給してもよい。また、高温での成形時に
は、成形部を窒素、ヘリウム等の不活性ガスでシ
ールしたり、実質的に真空にしたりすることによ
り、芳香族ポリアミドが空気と接しないようにす
るのが好ましい。 なお、本発明の圧縮成形用粒子は、成形に際し
て補強用の耐熱性繊維、充填剤、その他の添加剤
と併用することができる。また、他の耐熱性の樹
脂と併用してもよい。 発明の効果 以上の如き本発明の圧縮成形用芳香族ポリアミ
ド粒子は、従来の芳香族ポリアミド粉末と異な
り、圧縮成形によつて一挙に所望の成形品とする
ことができる。 成形性はきわめて良く、特に、本発明に係る粒
子から成形したものは離型性がすぐれており、成
形に際して離型剤を用いる必要がない。しかも、
得られた成形物は芳香族ポリアミドのもつすぐれ
た耐熱性、難燃性及び十分な引張り強伸度、圧縮
強度、曲げ強度等の機械的特性をそなえているば
かりでなく、驚くべきことには、成形品は硬度が
高く、良好な自己潤滑性を有し、また切削加工も
容易である。また、前記コポリアミドからなる粒
子は成形品の耐衝撃性もきわめて良好である。 したがつて、成形品は、機械部品、例えば、軸
受、歯車ローラ、プリント基板等の分野に特に好
適であるが、その他の分野にも勿論有用である。 また、本発明の粒子は、界面重合によつて効率
的に製造できるので、従来のように沈澱−粉砕の
各工程を必要とせず、製造コストも従来の粉末に
比べて大幅に低下する。 実施例 次に、本発明の実施例を詳述するが、本発明は
これによつて限定されるものではない。 実施例 1〜3 (a) 重合体粒子の製造 特公昭47−10863号公報記載の界面重合法に
準じて、無機塩を含まないポリ(メタフエニレ
ンイソフタルアミド)系重合体を製造した。 すなわち、メタフエニレンジアミン173gを
金属ナトリウムで脱水したテトラヒドロフラン
1に溶解し、これを0℃に冷却した。一方、
イソフタル酸クロライド325gを金属ナトリウ
ムで脱水したテトラヒドロフラン1に溶解し
0℃に冷却した。次に、前記テトラヒドロフラ
ン溶液を0℃に保ちながら撹拌し、これに前記
イソフタル酸クロライド溶液を細流として序々
に加えて初期縮合物の分散液を得た(第1次反
応)。 続いて、前記初期縮合物の分散液を炭酸ソー
ダ200gを水2に溶解した溶液中に高速撹拌
下に速かに加えて、固有粘度1.8の白色重合体
粒子を得た(第2次反応)。 この際、第2次反応の撹拌条件、及び初期縮
合物の分散液と炭酸ソーダ水溶液との体積比等
を第1表に示す如く変化させて種々の平均粒径
のものをつくつた。 これらの粒子を水洗、乾燥後、各粒子を顕微
鏡で観察したところ、いずれも第1図及び第2
図のような外観を呈する多孔質凝集粒子であつ
た。 次に、各実験における粒子の平均粒径、見掛
けかさ密度、表面積等を測定したところ、次の
第1表の通りであつた。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to novel aromatic polyamide particles that can be made into excellent molded products by compression molding. More specifically, it has a special form that can be made into a molded product with excellent heat resistance, hardness, flexibility, surface smoothness, machinability, etc. simply by compression molding,
The present invention relates to aromatic polyamide particles having a structure. Prior Art A polymer whose main repeating unit is metaphenylene isophthalamide has excellent heat resistance and flame retardancy, and also has good solubility in solvents. It is well known to manufacture , films, fibrids, etc., and the fibers in particular are commercially available and widely used under names such as "Konex" (registered trademark) and "NOMEX" (registered trademark). However, since the polymer cannot be melt-molded,
It has the disadvantage that it is difficult to make thick molded products, and the only method known so far is to prepare a powder prepared by crushing solid particles of aromatic polyamide, as recorded in Japanese Patent Publication No. 56-20291. This is a method in which the preform is molded and heated at high temperature for a long period of time to sinter the preform into a molded product. According to this method, a polymer solution of aromatic polyamide obtained by solution polymerization etc. is added to a precipitant to generate a slurry, the slurry is stirred and filtered to extract the polymer as solid particles, and the solid After washing and drying the particles, they are crushed to reduce the apparent bulk density.
Produce a powder with a surface area of 0.2 g/cm 2 or more and a surface area of 40 m 2 /g or more, pressurize the powder to 10,000 psi or more to make a preform, and heat it under an inert atmosphere at 260 to 320°C.
The powder constituting the preform is sintered to form the desired molded article. However, this method not only requires two steps: preforming and sintering, but also requires a considerable amount of time in the sintering process to sinter the powder into a molded product with sufficient strength. There is a problem. Purpose of the Invention As a result of intensive research into a method for manufacturing molded products with good physical properties by compression molding without requiring the two steps of preforming and sintering as described above, the present inventors have developed a special method. It has been found that by using aromatic polyamide particles, compression molding of aromatic polyamide, which was previously considered impossible, becomes possible. Therefore, the main object of the present invention is to provide novel aromatic polyamide particles that can be formed into molded articles having good physical properties by compression molding. Another object of the present invention is to provide aromatic polyamide particles for compression molding, which are easier to produce and cheaper to produce than conventional precipitation-grinding methods. Composition of the Invention The aromatic polyamide particles for compression molding according to the present invention that can achieve the above-mentioned objects are particles made of an aromatic polyamide in which 40 mol% or more of the polymer repeating units are metaphenylene isophthalamide units, and Average particle size 0.1-10μm (preferably 0.2-5μm)
A large number of microparticles aggregate to form porous granules (agglomerated particles), and the average particle size of the aggregated particles is 10 to 400 μm (preferably 50 to 300 μm) and the surface area is 1 to 20 m 2 /g (preferably 3-10m 2 /
g). Examples of the aromatic polyamide forming the particles of the present invention include homopolyamides or copolyamides in which 40 mol% or more, preferably 55 mol% or more of polymer repeating units are metaphenylene isophthalamide units. Such a homopolyamide or copolyamide uses isophthalic acid halide as an acid component, metaphenylene diamine as a diamine component, and, if necessary, a small amount of a third component such as terephthalic acid halide, methyl terephthalic acid halide, naphthalene-2. , 6-dicarboxylic acid halide, paraphenylene diamine, 3,4'- or 4,4'-diaminodiphenyl ether, meta-xylylene diamine, etc. or meta- or para-benzoic acid halide, etc. to condense these. It can be manufactured by. 85 mol% poly(metaphenylene isophthalamide) or metaphenylene isophthalamide units
The copolyamides containing the above materials are excellent in heat resistance, hardness, flexibility, etc. of molded products, but are somewhat inferior in impact resistance. Therefore, in fields where impact resistance is required, 20% of polymer repeating units are used.
Preferred are copolyamides in which ~60 mol% (preferably 30-45 mol%) are metaphenylene terephthalamide units and 80-40 mol% (preferably 70-55 mol%) are metaphenylene isophthalamide units. . Such a copolyamide uses isophthalic acid halide or terephthalic acid halide as an acid component, metaphenylene diamine as a diamine component, and optionally a small amount (for example, 10 mol or less of the total) of a fourth component, such as methyl terephthalic acid. halide, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid halide, paraphenylenediamine, 3,4'- or 4,
It can be produced by polycondensation using 4'-diaminodiphenyl ether, metaxylylene diamine, etc., or meta- or para-benzoic acid halide. In such copolyamides the content of terephthalamide units is 20
If the amount is less than mol %, the molded product will have improved impact resistance. However, if the terephthalamide unit exceeds 60 mol%, moldability deteriorates. Conventionally, it has been generally believed that when a third component is introduced into a homopolymer to form a copolymer, the physical properties of the molded product deteriorate, but in the case of the aromatic polyamide particles of the present invention, contrary to the conventional wisdom, However, a unique phenomenon has been observed in which the physical properties of compression molded products are improved by using a copolymer. The homopolyamide or copolyamide forming such aromatic polyamide particles was prepared by dissolving 0.5 g of the polymer in 100 ml of N-methyl-2-pyrrolidone.
Intrinsic viscosity (2inh) measured in solution at °C is 0.5~4.0
Those having an intrinsic viscosity of 0.7 to 2.5 are particularly preferred because they have excellent moldability and the physical properties of the molded product are good. In addition, in order to improve the heat resistance of molded products, it is preferable to use an aromatic polyamide whose polymer chain ends are blocked with a monofunctional aromatic compound such as aniline or benzoyl chloride. It is preferable that the amount of aromatic terminals is 20 to 50 mol% relative to the amount of groups. This aromatic polyamide can contain a matting agent, a coloring agent, a filler, etc. as necessary, but
It is better not to contain substances that impair the heat resistance of the molded product, such as inorganic salts such as lithium chloride and calcium chloride. The particles for compression molding of the present invention are composed of the aromatic polyamide as described above, but the particles are made of the aromatic polyamide as described above.
Unlike powder produced by a pulverization method, a large number of microparticles having a specific average particle size are aggregated to form porous aggregated particles having a specific average particle size that is much larger than the above-mentioned microparticles. The average particle size of the microparticles is in the range of 0.1 to 10 μm, preferably 0.2 to 5 μm, and the average particle size of the porous aggregated particles is 10 to 400 μm, preferably 50 to 300 μm.
is within the range of Although the agglomerated particles are porous, the surface area is 1 to 20 m 2 /g, preferably 3 to 20 m 2 /g, which is much smaller than the 50 to 80 m 2 /g obtained by the conventional precipitation-pulverization method. It is in the range of 10m 2 /g. According to the research conducted by the present inventors, only aromatic polyamide particles that meet the above-mentioned conditions can be made into good molded products by simply compression molding them. For example, by separating the fine particles, It was confirmed that even when subjected to compression molding, a good molded product could not be obtained. Figures 1 and 2 are microscopic photographs showing an example of particles for compression molding according to the present invention, and Figure 1 is a microscopic photograph (100x magnification) showing the appearance of each aggregated particle.
FIG. 2 is a micrograph (5000x magnification) showing the surface appearance of microparticles constituting aggregated particles. As is clear from FIG. 1, the particles for compression molding according to the present invention form an almost spherical or cylindrical mass as a whole, but are porous like pumice. As is clear from FIG. 2, this porous structure is formed by agglomeration of countless fine particles. Therefore, countless minute voids or cavities exist on the surface and inside of the aggregated particles. Therefore, the apparent density of the particles is usually in the range of 0.2 to 0.4 g/cm 3 , which is a much smaller value than the density of the polymer. Although the particles have a porous structure, the surface area is relatively small at 1 to 20 m 2 /g, which means that most of the cavities and voids within the particles exist independently. This is presumed to mean that there is no communication to the surface. (Methods for measuring each index) The methods for measuring the average particle diameter, surface area, apparent density, etc. of the particles specified in the present invention are as follows. (a) Average particle size Take a micrograph (100x magnification) of the aggregated particles, determine the particle diameter of 100 randomly selected particles using the microscope, and use the average value as the average particle size of the aggregated particles. In addition, we took microscopic photographs of 10 of the aggregated particles at a magnification of 5000 times, randomly selected 10 microparticles visible on the surface of the aggregated particles in each photo, and determined the particle size of each from the microscopic photographs. The average value is defined as the average particle size of the microparticles. (b) Surface area The surface area of the dried particles is measured by the nitrogen adsorption method using an automatic surface area measuring device Model 2200 manufactured by Micrometrics Instruments, Inc., USA. (c) Bulk density The dry particles are poured into a graduated cylinder (volume 5 ml) with a funnel-shaped inlet so as to flow down along the inner wall of the cylinder, and the sample is loosely filled without tapping the graduated cylinder. Determined from volume and weight. (Production method of particles) The aromatic polyamide porous aggregated particles of the present invention having the structure and characteristics as described above are basically produced according to the interfacial polymerization method described in Japanese Patent Publication No. 10863/1983. However, in order to obtain the particles of the present invention suitable for compression molding, it is necessary to appropriately control the conditions of the first reaction and/or the second reaction in the interfacial polymerization method. In particular, in order to produce the particles of the present invention in the interfacial polymerization, it is preferable to adjust the conditions of the secondary reaction as follows. (1) The volume ratio (υ) of the dispersion of the initial condensate and the aqueous solution of sodium carbonate, etc. should be 0.4 to 0.6. However, υ = dispersion of initial condensate (vol.) / dispersion of initial condensate (vol.) + aqueous solution of soda carbonate, etc. (vol.) (2) Terminal speed of stirring blade in secondary reaction tank ( V) 10m/
Must be sec or more. In addition, in the first reaction, by appropriately adding a monofunctional aromatic compound such as aniline,
The ends of the polymer chains can be capped with a monofunctional aromatic compound to improve the thermal stability of the polymer. The particles obtained by the interfacial polymerization method can be used as they are, or further washed with water, dried, and if necessary, further sieved to obtain the particles for compression molding of the present invention. (Suitable compression molding conditions) The conditions for molding using such compression molding particles are not particularly limited, but, for example, molding equipment similar to that used for conventional compression molding of thermosetting resins or thermoplastic resins. Using temperature 200-400
℃, especially preferably 280-330℃, pressure 100-1000
A molded article having good physical properties can be obtained by heating and pressurizing the molded product under conditions of Kg/cm 2 , particularly preferably 300 to 500 Kg/cm 2 , and maintaining that state for about 20 minutes to 5 hours. In addition, when molding the compression molding particles according to the present invention, the molding particles may be preheated and then supplied to a molding device. Furthermore, during molding at high temperatures, it is preferable to seal the molded part with an inert gas such as nitrogen or helium, or to create a substantial vacuum to prevent the aromatic polyamide from coming into contact with air. The particles for compression molding of the present invention can be used in combination with reinforcing heat-resistant fibers, fillers, and other additives during molding. It may also be used in combination with other heat-resistant resins. Effects of the Invention Unlike conventional aromatic polyamide powders, the aromatic polyamide particles for compression molding of the present invention as described above can be formed into a desired molded product at once by compression molding. The moldability is extremely good, and in particular, mold release properties of particles molded from the particles according to the present invention are excellent, and there is no need to use a mold release agent during molding. Moreover,
The resulting molded product not only has the excellent heat resistance, flame retardance, and mechanical properties such as sufficient tensile strength and elongation, compressive strength, and flexural strength of aromatic polyamide, but surprisingly, The molded product has high hardness, good self-lubricating properties, and is easy to cut. Furthermore, the particles made of the copolyamide have extremely good impact resistance in molded articles. Therefore, the molded product is particularly suitable for the field of mechanical parts, such as bearings, gear rollers, printed circuit boards, etc., but is of course also useful for other fields. Furthermore, since the particles of the present invention can be efficiently produced by interfacial polymerization, there is no need for the conventional steps of precipitation and pulverization, and the production cost is significantly lower than that of conventional powders. Examples Next, examples of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto. Examples 1 to 3 (a) Production of polymer particles Poly(metaphenylene isophthalamide)-based polymers containing no inorganic salts were produced according to the interfacial polymerization method described in Japanese Patent Publication No. 10863/1983. That is, 173 g of metaphenylenediamine was dissolved in tetrahydrofuran 1 dehydrated with metallic sodium, and this was cooled to 0°C. on the other hand,
325 g of isophthaloyl chloride was dissolved in 1 ml of tetrahydrofuran dehydrated with sodium metal and cooled to 0°C. Next, the tetrahydrofuran solution was stirred while being maintained at 0° C., and the isophthalic acid chloride solution was gradually added thereto as a trickle to obtain a dispersion of the initial condensate (first reaction). Subsequently, the dispersion of the initial condensate was quickly added to a solution of 200 g of soda carbonate dissolved in 2 parts of water under high-speed stirring to obtain white polymer particles with an intrinsic viscosity of 1.8 (secondary reaction). . At this time, the stirring conditions for the second reaction, the volume ratio of the initial condensate dispersion to the aqueous sodium carbonate solution, etc. were varied as shown in Table 1 to produce particles with various average particle sizes. After washing and drying these particles, each particle was observed under a microscope, and both were found in Figures 1 and 2.
The particles were porous aggregated particles with an appearance as shown in the figure. Next, the average particle diameter, apparent bulk density, surface area, etc. of the particles in each experiment were measured, and the results were as shown in Table 1 below.

【表】 (b) 圧縮成形 前記実験により得られた各種の粒子を用い
て、次の条件で圧縮成形を行い、厚さ3mmの平
板状の成形品とした。 加熱温度 320℃ 加圧圧力 330Kg/cm2 加圧時間 40分 なお、成形時には、予め成形部を窒素置換
し、成形中に重合体が空気と接しないよう配慮
した。 実施例1〜3とも成形品の離型性はきわめて
良好で、表面が平滑で艶があり、かつロツクウ
エル硬度(Mスケール)が約125度の硬い成形
品が得られた。 これらの強伸度、モジユラス及びアイゾツト
衝撃値(ノツチ付)(ASTMD256による)を
測定すると、次の第2表の通りであつた。
[Table] (b) Compression molding Using the various particles obtained in the above experiment, compression molding was performed under the following conditions to form a flat plate-shaped molded product with a thickness of 3 mm. Heating temperature 320°C Pressure pressure 330Kg/cm 2 Pressure time 40 minutes During molding, the molding area was replaced with nitrogen in advance to prevent the polymer from coming into contact with air during molding. In all of Examples 1 to 3, the molded products had extremely good mold releasability, and hard molded products with smooth and glossy surfaces and a Rockwell hardness (M scale) of about 125 degrees were obtained. The strength and elongation, modulus and Izo impact value (notched) (according to ASTM D256) of these were measured and were as shown in Table 2 below.

【表】 この板状物は260℃での連続使用にも安定で、
耐磨耗性にもすぐれたものであつた。また切削
加工が容易であり、市販の加工機により表面に
模様を彫刻することができた。 実施例 4 (a) 重合体粒子の製造 第1次反応におけるメタフエニレンジアミン
溶液及びイソフタル酸クロライド溶液の温度を
−15℃とし、第1次反応の途中で反応系に590
mgのアニリンを添加する以外は、実施例1と同
様にして界面重合を行わしめ、固有粘度1.4の
白色重合体粒子を得た。 この重合体は末端基の30%がアニリンで封鎖
されており、耐熱性の良好なものであつた。 重合体粒子は、実施例1と同様に無数の微小
粒子が凝集した多孔質の粒子であり、微小粒子
の平均粒径は0.9μ、凝集粒子の平均粒径は200μ
表面積は4.8m2/gであり、見掛け密度は0.35
g/cm3であつた。 (b) 圧縮成形 前記重合体粒子を用いて、圧縮成形によりダ
ンベル形の試験片を作つた。このときの成形条
件は次の通りであつた。 加熱温度 300℃ 加圧圧力 310Kg/cm2 加圧時間 35分 なお、この成形においては、成形開始前から
成形終了に至るまで、成形部を真空に保持し
た。 得られた試験片の物性は次の通りであつた。 強 度 12.4Kg/mm2 伸 度 5.0% モジユラス 331Kg/mm2 実施例 5〜7 (a) 共重合体粒子の製造 特公昭47−10863号公報記載の界面重合法に
従つて、ポリ(メタフエニレンイソフタルテレ
フタルアミド)系共重合体を製造した。 すなわち、メタフエニレンジアミン173gを
金属ナトリウムで脱水したテトラヒドロフラン
1に溶解し、これを0℃に冷却した。一方、
イソフタル酸クロライド227.5g及びテレフタ
ル酸クロライド97.5gを金属ナトリウムで脱水
したテトラヒドロフラン1に溶解し0℃に冷
却した。次に、前記テトラヒドロフラン溶液を
0℃に保ちながら撹拌し、これに前記イソフタ
ル酸クロライドテレフタル酸クロライド溶液を
細流として序々に加えて初期縮合物の分散液を
得た(第1次反応)。 続いて、前記初期縮合物の分散液を炭酸ソー
ダ200gを水2に溶解した溶液中に高速撹拌
下に速かに加えて、固有粘度1.8の白色重合体
粒子を得た(第2次反応)。 この際、第2次反応の撹拌条件、及び初期縮
合物の分散液と炭酸ソーダ水溶液との体積比等
を変えて種々の平均粒径のものをつくつた。 これらの粒子を水洗、乾燥後、各粒子を顕微
鏡で観察したところ、多孔質凝集粒子であつ
た。 次に、各実験における粒子の平均粒径、見掛
けかけ密度、表面積等を測定したところ、次の
第3表の通りであつた。
[Table] This plate-like material is stable even when used continuously at 260℃.
It also had excellent abrasion resistance. Furthermore, it was easy to cut, and a pattern could be engraved on the surface using a commercially available processing machine. Example 4 (a) Production of polymer particles The temperature of the metaphenylenediamine solution and the isophthalic acid chloride solution in the first reaction was set to -15°C, and 590°C was added to the reaction system during the first reaction.
Interfacial polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that mg of aniline was added to obtain white polymer particles with an intrinsic viscosity of 1.4. This polymer had 30% of its terminal groups capped with aniline and had good heat resistance. Similar to Example 1, the polymer particles are porous particles in which countless microparticles are aggregated, and the average particle size of the microparticles is 0.9 μm, and the average particle size of the aggregated particles is 200 μm.
The surface area is 4.8m 2 /g and the apparent density is 0.35
g/ cm3 . (b) Compression molding A dumbbell-shaped test piece was made by compression molding using the polymer particles. The molding conditions at this time were as follows. Heating temperature: 300° C. Pressure: 310 Kg/cm 2 Pressure time: 35 minutes In this molding, the molding section was kept in a vacuum from before the start of molding to the end of molding. The physical properties of the obtained test piece were as follows. Strength 12.4 Kg/mm 2 Elongation 5.0% Modulus 331 Kg/mm 2 Examples 5 to 7 (a) Production of copolymer particles Poly(meth) A copolymer based on nylene isophthalterephthalamide was produced. That is, 173 g of metaphenylenediamine was dissolved in tetrahydrofuran 1 dehydrated with metallic sodium, and this was cooled to 0°C. on the other hand,
227.5 g of isophthalic acid chloride and 97.5 g of terephthalic acid chloride were dissolved in tetrahydrofuran 1 dehydrated with metallic sodium and cooled to 0°C. Next, the tetrahydrofuran solution was stirred while being maintained at 0° C., and the isophthaloyl chloride terephthaloyl chloride solution was gradually added thereto as a trickle to obtain a dispersion of the initial condensate (first reaction). Subsequently, the dispersion of the initial condensate was quickly added to a solution of 200 g of soda carbonate dissolved in 2 parts of water under high-speed stirring to obtain white polymer particles with an intrinsic viscosity of 1.8 (secondary reaction). . At this time, various average particle sizes were produced by changing the stirring conditions for the secondary reaction and the volume ratio of the initial condensate dispersion to the aqueous sodium carbonate solution. After washing and drying these particles, each particle was observed under a microscope and was found to be porous aggregated particles. Next, the average particle diameter, apparent density, surface area, etc. of the particles in each experiment were measured, and the results were as shown in Table 3 below.

【表】 (b) 圧縮成形 前記実験により得られた共重合体よりなる各
粒子を用いて、夫々、次の条件で圧縮成形を行
い、厚さ3mmの平板状の成形品とした。 加熱温度 320℃ 加圧圧力 330Kg/cm2 加圧時間 40分 なお、成形図には、予め成形部を窒素置換
し、成形中に重合体が空気と接しないように配
慮した。 実験No.1〜3とも成形品の離型性はきわめて
良好で、表面が平滑で艶のある成形品が得られ
た。 これら各成形品の強伸度、モジユラス及びア
イゾツト衝撃値(ノツチ付)を測定すると、次
の第4表の通りであつた。
[Table] (b) Compression molding Using each particle made of the copolymer obtained in the above experiment, compression molding was performed under the following conditions to obtain a flat plate-shaped molded product with a thickness of 3 mm. Heating temperature: 320°C Pressure: 330Kg/cm 2 Pressure time: 40 minutes In the molding diagram, the molding area was replaced with nitrogen in advance to prevent the polymer from coming into contact with air during molding. In all of Experiment Nos. 1 to 3, the molded products had extremely good mold releasability, and molded products with smooth and glossy surfaces were obtained. The strength and elongation, modulus and Izo impact value (notched) of each of these molded products were measured and were as shown in Table 4 below.

【表】 この板状物は切削加工が容易であり、市販の
加工機により表面に模様を彫刻することができ
た。 実施例 8 (a) 共重合体粒子の製造 第1次反応におけるメタフエニレンジアミン
溶液及びイソフタル酸クロライド溶液及びテレ
フタル酸クロライドの温度を−15℃とし、第1
次反応の途中で反応系に590mgのアニリンを添
加する以外は、実施例1と同様にして界面重合
を行わしめ、固有粘度1.4の白色共重合体粒子
を得た。 この共重合体は末端基の30%がアニリンで封
鎖されており、耐熱性の良好なものであつた。
またこの共重合体粒子は、実施例1と同様に無
数の微小粒子が凝集した多孔質の粒子であり、
微小粒子の平均粒径は0.9μ、凝集粒子の平均粒
径は200μ、表面積は4.8m2/gであり、見掛け
密度は0.35g/cm3であつた。 (b) 圧縮成形 前記共重合体粒子を用いて、圧縮成形により
ダンベル形の試験片を作つた。このときの成形
条件は次の通りであつた。 加熱温度 300℃ 加圧圧力 310Kg/cm2 加圧時間 35分 なお、この成形においては、成形開始前から
成形終了に至るまで、成形部を真空に保持し
た。 得られた試験片の物性は次の通りであつた。 強 度 12.6Kg/mm2 伸 度 5.0% モジユラス 340Kg/mm2 アイゾツト衝撃値(ノツチ付) 8.2Kg・cm/
cm
[Table] This plate-like material was easy to cut, and a pattern could be engraved on the surface using a commercially available processing machine. Example 8 (a) Production of copolymer particles The temperature of the metaphenylenediamine solution, isophthalic acid chloride solution, and terephthalic acid chloride in the first reaction was set to -15 °C,
Next, interfacial polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 590 mg of aniline was added to the reaction system during the reaction to obtain white copolymer particles with an intrinsic viscosity of 1.4. This copolymer had 30% of the terminal groups blocked with aniline and had good heat resistance.
In addition, this copolymer particle is a porous particle in which countless microparticles aggregate as in Example 1,
The average particle size of the fine particles was 0.9μ, the average particle size of the aggregated particles was 200μ, the surface area was 4.8m 2 /g, and the apparent density was 0.35g/cm 3 . (b) Compression molding Dumbbell-shaped test pieces were made by compression molding using the copolymer particles. The molding conditions at this time were as follows. Heating temperature: 300° C. Pressure: 310 Kg/cm 2 Pressure time: 35 minutes In this molding, the molding section was kept in a vacuum from before the start of molding to the end of molding. The physical properties of the obtained test piece were as follows. Strength 12.6Kg/mm 2 Elongation 5.0% Modulus 340Kg/mm 2Izotsu impact value (with notch) 8.2Kg・cm/
cm

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は、それぞれ本発明の圧縮成
形用芳香族ポリアミド粒子の外観を示す顕微鏡写
真であり、第1図は粒子の全体の外観を示すもの
(拡大倍率100倍)、第2図はその一部を拡大した
ものである(拡大倍率5000倍)。
Figures 1 and 2 are micrographs showing the appearance of the aromatic polyamide particles for compression molding of the present invention, respectively. Figure 1 shows the overall appearance of the particles (100x magnification), The figure is a partially enlarged version (5000x magnification).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ポリマー繰返し単位の40モル%以上がメタフ
エニレンイソフタルアミド単位である芳香族ポリ
アミドの粒子であつて、平均粒径0.1〜10μmの微
小粒子が多数凝集して多孔質の凝集粒子を形成し
ており、かつ該凝集粒子の平均粒径が10〜400μ
mであり表面積が1〜20m2/gであることを特徴
とする圧縮成形用芳香族ポリアミド粒子。 2 芳香族ポリアミドが、ポリマー繰返し単位の
85モル%以上がメタフエニレンイソフタルアミド
単位からなる芳香族ポリアミドである特許請求の
範囲第1項記載の圧縮成形用芳香族ポリアミド粒
子。 3 芳香族ポリアミドが、ポリマー繰返し単位の
20〜60モル%がメタフエニレンテレフタルアミド
単位からなり80〜40モル%がメタフエニレンイソ
フタルアミド単位からなる共重合芳香族ポリアミ
ドである特許請求の範囲第1項記載の圧縮成形用
芳香族ポリアミド粒子。 4 凝集粒子の見掛けのかさ密度が0.2〜0.4g/
cm3である特許請求の範囲第1項記載の圧縮成形用
芳香族ポリアミド粒子。 5 芳香族ポリアミドの固有粘度(30℃のN−メ
チル−2−ピロリドン溶液で測定)が0.5〜4.0で
ある特許請求の範囲第1項記載の圧縮成形用芳香
族ポリアミド粒子。 6 芳香族ポリアミドの末端基の10モル%以上が
−官能性芳香族化合物によつて封鎖されている特
許請求の範囲第1項記載の圧縮成形用芳香族ポリ
アミド粒子。
[Scope of Claims] 1 Particles of aromatic polyamide in which 40 mol% or more of polymer repeating units are metaphenylene isophthalamide units, which are porous particles formed by agglomeration of many microparticles with an average particle size of 0.1 to 10 μm. Agglomerated particles are formed, and the average particle size of the aggregated particles is 10 to 400μ.
Aromatic polyamide particles for compression molding, characterized in that they have a surface area of 1 to 20 m 2 /g. 2 Aromatic polyamide has polymer repeating units
The aromatic polyamide particles for compression molding according to claim 1, wherein 85 mol% or more of the aromatic polyamide consists of metaphenylene isophthalamide units. 3 Aromatic polyamide has polymer repeating units
The aromatic polyamide for compression molding according to claim 1, which is a copolymerized aromatic polyamide comprising 20 to 60 mol% of metaphenylene terephthalamide units and 80 to 40 mol% of metaphenylene isophthalamide units. particle. 4 The apparent bulk density of aggregated particles is 0.2 to 0.4 g/
cm 3 Aromatic polyamide particles for compression molding according to claim 1. 5. Aromatic polyamide particles for compression molding according to claim 1, wherein the aromatic polyamide has an intrinsic viscosity (measured with an N-methyl-2-pyrrolidone solution at 30°C) of 0.5 to 4.0. 6. Aromatic polyamide particles for compression molding according to claim 1, wherein 10 mol% or more of the end groups of the aromatic polyamide are blocked by a -functional aromatic compound.
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FR2678210A1 (en) * 1991-06-28 1992-12-31 Amoco Corp Particles of porous rigid polyamide and their application in fibre-reinforced composite materials
DE102005053071A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-16 Degussa Process for the preparation of ultrafine powders based on polymaiden, ultrafine polyamide powder and their use

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