JP2013064091A - ポリアミド樹脂組成物およびそれを成形してなる成形体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】結晶性ポリアミド樹脂(A)、非晶性ポリアミド樹脂(B)を含むポリアミド樹脂50〜95質量部および難燃剤5〜50質量部を合計100質量部含有するポリアミド樹脂組成物であって、前記結晶性ポリアミド樹脂(A)を構成するジカルボン酸成分がテレフタル酸を主成分とし、ジアミン成分が1,8−オクタンジアミン、1,10−デカンジアミン、1,12−ドデカンジアミンのいずれかであり、(B)/{(A)+(B)}=0.1〜0.5(質量比)であることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
一方、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂に代表される高耐熱材料は、電気、電子部品の基板材料として用いられている。しかしながら、このような材料は、性能面で非常に優れるものの、非常に高価であり加工適性に劣るため、前記半芳香族ポリアミド樹脂をこのような用途で用いることが検討されている。
ポリアミド6Tは、そのホモポリマーの融点が370℃と高すぎるため、溶融加工時のポリアミド6Tの熱分解を抑制することができなくなってしまう。そのため、ポリアミド6Tは、共重合成分を多く導入することにより、融点を十分に下げた状態で使用されている。しかし、このような共重合されたポリアミド6Tは、結晶性が損なわれ、結晶化を速めることはできなかった。
(2)結晶性ポリアミド樹脂(A)のDSCを用いて測定される過冷却度△Tが40℃以下であることを特徴とする(1)のポリアミド樹脂組成物。
(3)結晶性ポリアミド樹脂(A)のジアミン成分が、1,10−デカンジアミンであることを特徴とする(1)または(2)のポリアミド樹脂組成物。
(4)結晶性ポリアミド樹脂(A)中のジアミン単位に対するトリアミン単位が0.3モル%以下であることを特徴とする(1)〜(3)のポリアミド樹脂組成物。
(5)非晶性ポリアミド樹脂(B)が、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンの重縮合体またはそれらの混合物であることを特徴とする(1)〜(4)のポリアミド樹脂組成物。
(6)難燃剤が臭素含有難燃剤、窒素含有難燃剤、リン含有難燃剤から選ばれる1種以上の難燃剤であることを特徴とする(1)〜(5)のポリアミド樹脂組成物。
(7)リン含有難燃剤がホスフィン酸塩および/またはジホスフィン酸塩であることを特徴とする(1)〜(6)のポリアミド樹脂組成物。
(8)ホスフィン酸塩が下記一般式(I)であり、ジホスフィン酸塩が下記一般式(II)であることを特徴とする(7)のポリアミド樹脂組成物。
(9)ポリアミド樹脂および難燃剤の合計100質量部に対し、さらに繊維状強化材5〜200質量部を含有してなる(1)〜(8)のポリアミド樹脂組成物。
(10)繊維状強化材がガラス繊維、炭素繊維、金属繊維から選ばれる1種以上であることを特徴とする(1)〜(9)のポリアミド樹脂組成物。
(11)(1)〜(10)のポリアミド樹脂組成物を成形してなる成形体。
非晶性とは、示差走査熱量計(DSC)を用いて窒素雰囲気下で16℃/分の昇温速度により測定した融解熱量の値が、1cal/g以下であることを意味する。
結晶性ポリアミド樹脂と非晶性ポリアミド樹脂を混合して成形加工することで、結晶性ポリアミド樹脂の結晶化を抑制し、成形時のうねりを低減し、表面光沢が向上した成形体を得ることが可能となった。しかし、このようなポリアミド樹脂組成物は、結晶性ポリアミド樹脂の結晶性を抑制しているため、成形サイクルが長くなる等、成形性が問題であった。
本願発明は、このような問題を解決するようなポリアミド樹脂組成物を提供するものである。
テレフタル酸は、芳香族ジカルボン酸の中でも化学構造の対称性が高く、高い結晶性を有する結晶性ポリアミド樹脂(A)を得る上で最も好ましいからである。
結晶性ポリアミド樹脂(A)を構成するジアミン成分は、1,8−オクタンジアミン、1,10−デカンジアミン、1,12−ドデカンジアミンのいずれかである。上記直鎖脂肪族ジアミンは、化学構造の対称性が高いため、高い結晶性を有する結晶性ポリアミド樹脂(A)を得る上で好ましい。
ΔT=Tm−Tcc
上記式においては、示差走査熱量計(DSC)を用いて、不活性ガス雰囲気下、当該結晶性ポリアミド樹脂(A)を溶融状態から20℃/分の降温速度で25℃まで降温した後、20℃/分の昇温速度で昇温した場合に現れる吸熱ピークの温度を融点(Tm)と定義する。また、同様に溶融状態から20℃/分の降温速度で25℃まで降温した場合に現れる発熱ピークの温度を降温結晶化温度(Tcc)と定義する。このΔTが小さい程、ポリマー溶融状態からの結晶化が速いことを示す。
非晶性ポリアミド樹脂(B)を具体的に例示すると、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンの重縮合体、テレフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン/ω−ラウロラクタムの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン/ω−ラウロラクタムの重縮合体、礒フタル酸/テレフタル酸/その他ジアミン成分の重縮合体等が挙げられる。また、これらの重縮合体を構成するテレフタル酸成分および/またはイソフタル酸成分のベンゼン環が、アルキル基やハロゲン原子で置換されたものも含まれる。中でも、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンの重縮合体、またはテレフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、またはイソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンの重縮合体とテレフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体との混合物を好ましく用いることができる。これらの中でも、ポリアミド樹脂組成物の結晶性を阻害することなく、得られる成形体の表面外観の向上効果が高い点で、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンの重縮合体またはそれらの混合物をより好ましく用いることができる。これらの非晶性ポリアミド樹脂(B)は2種以上併用することもできる。
ここで、本発明で用いる結晶性ポリアミド樹脂(A)と非晶性ポリアミド樹脂(B)は、ポリアミド樹脂を構成する芳香族ジカルボン酸成分、脂肪族ジアミン成分が一部で重複するが、本発明においては、高結晶性を有する結晶性ポリアミド樹脂(A)に対し、実質的に結晶性を有さない、すなわち、示差走査熱量計(DSC)を用いて窒素雰囲気下で16℃/分の昇温速度により測定される融解熱量が1cal/g以下であるポリアミド樹脂を非晶性ポリアミド樹脂と定義し、結晶性ポリアミド樹脂とは区別をする。
また、混合性を高めるためには、結晶性ポリアミド樹脂(A)の相対粘度ηaと、非晶性ポリアミド樹脂(B)の相対粘度ηbは、近い値であることが好ましいが、表面光沢を高めるためには、|ηa−ηb|≦0.5であることが好ましく、|ηa−ηb|≦0.3であることがより好ましい。|ηa−ηb|≦0.5とすることで、結晶性ポリアミド樹脂(A)の結晶性と、非晶性ポリアミド樹脂(B)の表面光沢性を好ましく発現することができる。
難燃剤の種類としては、臭素含有難燃剤、窒素含有難燃剤、リン含有難燃剤および窒素−リン含有難燃剤、水和金属系難燃剤が挙げられる。
中でも、難燃性の向上効果が高い点で、臭素を40〜80質量%含有するものが好ましく、50〜70質量%含有するものがより好ましい。本発明においては、高度な難燃性の付与が容易な点で、デカブロモジフェニルオキサイド、テトラブロモビスフェノールAが好ましく、ポリアミド樹脂との相溶性、ハンドリング面で臭素化ポリスチレン(例えば、ケムチュラ社製「Firemaster CP−44HF」等)を好ましく用いることができる。
メラミン系化合物とは、メラミンをはじめ、メラミン誘導体、メラミンと類似の構造を有する化合物、メラミンの縮合物等であり、具体的には、メラミン、アンメリド、アンメリン、ホルモグアナミン、グアニルメラミン、シアノメラミン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、サクシノグアナミン、メラム、メレム、メトン、メロン等のトリアジン骨格を有する化合物、及びこれらの硫酸塩、メラミン樹脂等を挙げることができる。シアヌル酸またはイソシアヌル酸とメラミン化合物との塩とは、シアヌル酸類またはイソシアヌル酸類とメラミン系化合物との等モル反応物である。リン酸またはポリリン酸類とアンモニアまたはメラミン系化合物との塩としては、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸メラミン、ピロリン酸メラミン、ポリリン酸メラミンなどが挙げられる。
リン酸エステル化合物は、モノマー、オリゴマー、ポリマー又はこれらの混合物であってもよい。具体的には、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、トリ(2−エチルヘキシル)ホスフェート、ジイソプロピルフェニルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフェート、トリナフチルホスフェート、ビスフェノールAビスホスフェート、ヒドロキノンビスホスフェート、レゾルシンビスホスフェート、レゾルシノール−ジフェニルホスフェート、トリオキシベンゼントリホスフェート、またはこれらの置換体、縮合物等を例示できる。これらの中でも、成形時の金型付着性、成形品の耐熱性、耐湿性等に優れるリン酸エステル化合物を好適に用いることができる。リン酸エステル化合物としては、例えば、大八化学工業株式会社製の各種リン酸エステル化合物を挙げることができ、TPP〔トリフェニルホスフェート〕、TXP〔トリキシレニルホスフェート〕、CR−733S〔レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)〕、PX200〔1,3−フェニレン−テスラキス(2,6−ジメチルフェニル)リン酸エステル、PX201〔1,4−フェニレン−テトラキス(2,6−ジメチルフェニル)リン酸エステル、PX202〔4,4’−ビフェニレン−テスラキス2,6−ジメチルフェニル〕リン酸エステル等から1種を選択、または、2種以上組合せて用いることができる。
そのような場合においてホスフィン酸塩とジホスフィン酸塩の混合物(A2)とポリリン酸メラミン(B2)との含有割合(A2:B2)は質量比で1:1〜8:1、特に2:1〜4:1であることがより好ましい。
とジホスフィン酸塩の混合物100質量%に対して0.1〜5.0質量%の水酸化カルシウム、酸化カルシウム、ベーマイトなどを加えることにより、腐食を効果的に防止することができる。用いる水酸化カルシウム、酸化カルシウム、ベーマイトとしては、特に制限はなく、一般的に流通しているものを使用することができるが、より好ましくは結晶化度が低いものである。結晶性が低いものを使用すると、少量添加で腐食防止がより効果的になるためである。
前記メラミン付加物の具体例としては、メラミンホスフェート、メラミンピロホスフェート、ジメラミンピロホスフェート、メラミンポリホスフェート、メレムポリホスフェート、メラムポリホスフェート等が挙げられるが、これらの中で2より長い、特に10より長い鎖長を有するメラミンポリホスフェートが好適である。
ポリアミド樹脂とガラス繊維または炭素繊維との密着効果を得やすい点で、アミノシラン系カップリング剤が特に好ましい。
成形サイクルとは、同じ射出条件で連続して成形した際、1ショット目の成形体の射出が開始してから、2ショット目の成形体の射出が開始するまでの時間をいう。すなわち、一つの成形体を成形するのに要する時間(射出時間+冷却時間+取出し時間の合計)をいう。成形サイクルの短縮とは、上記一つの成形体を成形するのに要する時間中、特に冷却時間の短縮を意味する。
さらには、成形体の表面光沢に優れることから、LEDリフレクタ等の反射板用途、携帯用パソコンに代表されるの筐体部品用途で、意匠性に優れ、製品の付加価値を高めるため特に好適に用いることができる。
これら電気電子部品は、主に射出成形、ブロー成形により成形されるため、本発明のポリアミド樹脂組成物を用いた場合には、成形サイクルを短縮し、樹脂劣化物、分解ガスの混入を抑制し、外観に優れた成形体を得ることができる。また、成形サイクルを短縮しているため、量産性に優れ、品質を均一にして大量に生産を行うような部品の成形においては、顕著に優れた成形性を有する。
以下のような方法にしたがって、樹脂特性の測定、成形体の性能評価を行った。
96質量%硫酸を溶媒とし、濃度1g/dL、25℃で測定した。
東ソー社製ゲル浸透クロマトグラフィ装置を用い、下記条件で調製した試料溶液にてGPC分析を行った後、ポリメチルメタクリレート(ポリマーラボラトリーズ社製)を標準試料として作成した検量線を用いて、重量平均分子量を求めた。
<試料調製>
ポリアミド樹脂5mgに10mMトリフルオロ酢酸ナトリウム含有ヘキサフルオロイソプロパノール2mlを加えて溶解後、ディスクフィルターで濾過した。
<条件>
・検出器:示差屈折率検出器RI−8010型(東ソー社製)
・溶離液:10mMトリフルオロ酢酸ナトリウム含有ヘキサフルオロイソプロパノール
・流速:0.4ml/min
・温度:40℃
パーキンエルマー社製示差走査型熱量計DSC−7型を用い、窒素雰囲気下にて昇温速度16℃/分で350℃まで昇温し、吸熱ピークの面積から融解熱量を算出した。
パーキンエルマー社製示差走査型熱量計DSC−7型を用い、昇温速度20℃/分で350℃まで昇温した後、350℃で5分間保持し、降温速度20℃/分で25℃まで降温した際の発熱ピークのトップを与える温度を降温結晶化温度(Tcc)、さらに25℃で5分間保持後、再び昇温速度20℃/分で昇温測定した際の吸熱ピークのトップを融点(Tm)とした。融点と降温結晶化温度の差(Tm−Tcc)を過冷却度(ΔT)とした。
ポリアミド樹脂10mgに47%臭化水素酸を3mL加え、130℃で20時間加熱後、蒸発乾固し、さらに80℃2時間減圧乾燥する。これにピリジン2mL、N,O−ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド1mLを加え、90℃で30分加熱する。冷却後、メンブランフィルターでろ過した溶液を、質量分析計を備えたガスクロマトグラフィー装置で分析した。別に測定した標準物質のジアミンとトリアミンにより得た検量線を用いてポリアミド樹脂中のジアミンとトリアミンを定量し、ジアミンに対するトリアミンのモル比を算出した。トリアミンの標準物質は、酸化パラジウムを触媒として用いて、オートクレーブ中にてジアミンを240℃で3時間加熱撹拌して反応させて得たトリアミン化合物を用いた。
JIS K7210に従い、ポリアミド樹脂組成物ペレットを用い、340℃、1.2kgfの荷重で測定した。単位はg/10分である。
ASTM D790に準拠して測定した。
東芝機械社製射出成形機EC−100型を用いて、シリンダー温度を(融点+25℃)、金型温度を(融点−185℃)で設定した後、射出圧力100MPa、射出時間10秒、取出し時間5秒で、成形体(127mm×12.7mm×10mm)の成形を行った。
(8−1)成形サイクル
前記成形体を成形した。突出ピンで成形体に対し変形を与えないで容易に取出しが可能な最短の冷却時間を計測した。ここで成形サイクルとは、同じ射出条件で連続して成形した際、1ショット目の成形体の射出が開始してから、2ショット目の成形体の射出が開始するまでの時間をいう。すなわち、一つの成形体を成形するのに要する時間(射出時間+冷却時間+取出し時間の合計)をいう。この成形サイクルは、30秒以下が好ましく、25秒以下がより好ましい。
(8−2)連続生産性(離型性)
前記成形体を(8−1)で得られた成形サイクルにしたがって連続して成形した(最大で100個)。金型からの成形体取出し時、突出ピンによる成形体の変形を伴わないような円滑な取出しが連続何回までできるかを取出せた成形体の個数でカウントした。90個以上が好ましく、95個以上がより好ましい。
ファナック社製射出成形機(α−100iA型)にて、樹脂温度280℃、金型温度100℃で試験片を成形し、表1に示すUL94(米国Under Writers Laboratories Inc.で定められた規格)の評価基準に従って測定した。なお試験片の厚みは1/32インチ(約0.8mm)とした。ここではV−1以上を合格とした。また、難燃性の測定時の総残炎時間も示した。例えば、難燃レベルが同じV−0であったとしても、総残炎時間が短い方が、難燃性が優れていることを示す。
(8)で成形した成形品を50℃、95%RHの恒温恒湿機(ETAC社製FH14C型)に96時間放置し、リフロー試験機(日本パルス社製RF−330型)に入れて、外観変化を確認した。リフロー試験機の温度条件は、プレヒート(150℃、70秒)、リフロー(220℃以上、50秒)、リフロー時の最大温度(260℃、10秒以内)にて制御した。外観に変化がないものを○、外観に気泡が発生したものを×とした。
50mm×90mm×2mmの平板成形板を用いて、任意の10部分を小坂研究所社製の表面粗さ測定器(サーフコーダSE−3400型)にて表面の平均粗さ(μm)を測定した。20μm以下であるものが実用的に表面粗さが小さく、かつ表面光沢に優れるものと判断した。
実施例および比較例で用いた原料を以下に示す。
(A)ジカルボン酸成分
・テレフタル酸
・イソフタル酸
(B)ジアミン成分
・1,8−オクタンジアミン
・1,9−ノナンジアミン
・1,10−デカンジアミン
・1,12−ドデカンジアミン
(C)非晶性ポリアミド樹脂
・C−1:イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンの重縮合体(ユニチカ社製CX−3000)、ガラス転移温度125℃、相対粘度:1.9、融解熱量0.1cal/g
・C−2:イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体(DSM社製X21)、ガラス転移温度138℃、相対粘度:2.0、融解熱量0.1cal/g
(D)難燃剤
・D−1:ホスフィン酸塩とジホスフィン酸塩の混合物(クラリアント社製Exolit OP1230)
・D−2:ポリリン酸メラミン(BASF社製Melapur 200/70)
・D−3:臭素化ポリスチレン(ケムチュラ社製Firemaster CP−44HF)
・D−4:三酸化アンチモン(日本精鉱社製PATOX−M)
・D−5:ベーマイト(富田製薬社製トミタAD−220T)
(E)強化材
・E−1:ガラス繊維(旭ファイバーグラス社製03JAFT692)、平均繊維径10μm、平均繊維長3mm
・E−2:偏平ガラス繊維(日東紡社製CSG3PA820S)、長径28μm×短径7μm、平均繊維長3mm
・E−3:炭素繊維(東邦テナックス社製HTA−C6−NR)、平均繊維径7μm、平均繊維長6mm
・E−4:ステンレス繊維(日本精線社製ナスロンSUS304)、平均繊維径8μm、平均繊維長6mm
・E−5:ガラスビーズ(ポッターズ・バロティーニ社製EGB731)、平均粒径20μm
・E−6:タルク(日本タルク社製ミクロエースK−1)、平均粒子径8μm
[工程(i)]
ジアミン成分として1,10−デカンジアミン(5050質量部)、平均粒径80μmの粉末状テレフタル酸(4870質量部)、末端封鎖剤として安息香酸(72質量部)、重合触媒として次亜リン酸ナトリウム一水和物(6質量部)をオートクレーブに入れ、100℃に加熱後、ダブルヘリカル型の攪拌翼を用いて回転数28rpmで撹拌を開始し、1時間加熱した。原料モノマーのモル比は、1,10−デカンジアミン:テレフタル酸=50:50であった。この混合物を、回転数を28rpmに保ったまま230℃に昇温し、その後230℃で3時間加熱した。塩と低重合体の生成反応と破砕を同時に行った。反応により生じた水蒸気を放圧後、得られた反応物を取り出した。
工程(i)で得られた反応物を、乾燥機中、常圧窒素気流下、230℃で5時間加熱して重合し結晶性ポリアミド樹脂(P−1)を得た。得られた結晶性ポリアミド樹脂(P−1)について、相対粘度、重量平均分子量、融点、降温結晶化温度、過冷却度△T、トリアミン量の測定を行った。その結果を表1に示す。
[工程(i)]
体積平均粒径80μmのテレフタル酸粉末(4870質量部)、重合触媒としての次亜リン酸ナトリウム(6質量部)、末端封鎖剤としての安息香酸(72質量部)からなる混合物を、リボンブレンダー式の反応装置に供給し、窒素密閉下、ダブルヘリカル型の攪拌翼を用いて回転数30rpmで撹拌しながら170℃に加熱した。その後、温度を170℃に保ち、かつ回転数を30rpmに保ったまま、液注装置を用いて、100℃に加温したデカンジアミン(5050質量部、100質量%)を、28質量部/分の速度で、3時間かけて連続的(連続液注方式)にテレフタル酸粉末に添加し反応物を得た。
工程(i)で得られた反応物を、引き続き工程(i)で用いたリボンブレンダー式の反応装置内で、窒素気流下、230℃に昇温し、230℃で5時間加熱して重合し結晶性ポリアミド樹脂(P−2)を得た。得られた結晶性ポリアミド樹脂(P−2)について、相対粘度、重量平均分子量、融点、降温結晶化温度、過冷却度△T、トリアミン量の測定を行った。その結果を表1に示す。
使用するモノマーの種類、製造条件を表1のように変更する以外は、実施例2と同様にして結晶性ポリアミド樹脂(P−3)〜(P−5)および(P−7)を得、各特性の測定を行った。その結果を表1に示す。
[工程(i)]
ジアミン成分として1,10−デカンジアミン(5050質量部)、平均粒径80μmの粉末状テレフタル酸(4870質量部)、末端封鎖剤として安息香酸(72質量部)、重合触媒として次亜リン酸ナトリウム一水和物(6質量部)、蒸留水400質量部(原料モノマーの合計量100質量部に対して、4質量部)をオートクレーブに入れ、100℃に加熱後、回転数28rpmで撹拌を開始し、1時間加熱した。この混合物を、回転数を28rpmに保ったまま230℃に昇温し、その後230℃で3時間加熱した。塩と低重合体の生成反応を行ないながら、得られた固形物を破砕した。水蒸気を放圧後、得られた反応物を取り出した。
工程(i)で得られた反応物を、乾燥機中、常圧窒素気流下、230℃で5時間加熱して重合し結晶性ポリアミド樹脂(P−6)を得た。得られた結晶性ポリアミド樹脂(P−6)について、相対粘度、重量平均分子量、融点、降温結晶化温度、過冷却度△T、トリアミン量の測定を行った。その結果を表1に示す。なお、結晶性ポリアミド樹脂(P−6)を得るにあたり、原料モノマーの合計量100質量部に対して、蒸留水を4質量部用いて重合を行ったため、蒸留水の添加の有無以外が同条件である製造例1に比べ、重量平均分子量はやや低めであり、トリアミン量は多かった。
[工程(i)]
ジアミン成分として1,10−デカンジアミン(5050質量部)、平均粒径80μmの粉末状テレフタル酸(4870質量部)、末端封鎖剤として安息香酸(72質量部)、重合触媒として次亜リン酸ナトリウム一水和物(6質量部)、蒸留水9200質量部(原料モノマーの合計量100質量部に対して、92質量部)をオートクレーブに入れ、100℃に加熱後、回転数28rpmで撹拌を開始し、1時間加熱した。この混合物を、回転数を28rpmに保ったまま230℃に昇温し、その後230℃で3時間加熱した。塩と低重合体の生成反応を行ないながら、得られた固形物を破砕した。水蒸気を放圧後、得られた反応物を取り出した。
工程(i)で得られた反応物を、乾燥機中、常圧窒素気流下、230℃で5時間加熱して重合し結晶性ポリアミド樹脂(P−8)を得た。得られた結晶性ポリアミド樹脂(P−8)について、相対粘度、重量平均分子量、融点、降温結晶化温度、過冷却度△T、トリアミン量の測定を行った。その結果を表1に示す。なお、結晶性ポリアミド樹脂(P−8)を得るにあたり、原料モノマーの合計量100質量部に対して、蒸留水を92質量部用いて重合を行ったため、蒸留水の添加の有無以外が同条件である製造例1に比べ、重量平均分子量は顕著に低めであり、トリアミン量は顕著に多かった。
[工程(i)]
ジアミン成分として1,10−デカンジアミン(5050質量部)、平均粒径80μmの粉末状テレフタル酸(4870質量部)、末端封鎖剤として安息香酸(72質量部)、重合触媒として次亜リン酸ナトリウム一水和物(6質量部)、蒸留水600質量部(原料モノマーの合計量100質量部に対して、6質量部)をオートクレーブに入れ、100℃に加熱後、回転数28rpmで撹拌を開始し、1時間加熱した。この混合物を、回転数を28rpmに保ったまま230℃に昇温し、その後230℃で3時間加熱した。塩と低重合体の生成反応を行ないながら、得られた固形物を破砕した。水蒸気を放圧後、得られた反応物を取り出した。
工程(i)で得られた反応物を、乾燥機中、常圧窒素気流下、230℃で5時間加熱して重合し結晶性ポリアミド樹脂(P−9)を得た。得られた結晶性ポリアミド樹脂(P−9)について、相対粘度、重量平均分子量、融点、降温結晶化温度、過冷却度△T、トリアミン量の測定を行った。その結果を表1に示す。なお、結晶性ポリアミド樹脂(P−9)を得るにあたり、原料モノマーの合計量100質量部に対して、蒸留水を6質量部用いて重合を行ったため、蒸留水の添加の有無以外が同条件である製造例1に比べ、重量平均分子量はやや低めであり、トリアミン量は多かった。
用いる末端封鎖剤の配合量を変更する以外は、実施例1と同様にして結晶性ポリアミド樹脂(P−10)、(P−11)を得、各特性の測定を行った。その結果を表1に示す。
製造例1で得た結晶性ポリアミド樹脂(P−1)57質量部、非晶性ポリアミド(C−2)14.5質量部、難燃剤(D−1)22.4質量部、難燃剤(D−2)5.6質量部および難燃剤(D−5)0.5質量部をドライブレンドし、クボタ製ロスインウェイト式連続定量供給装置CE−W−1を用いて計量し、スクリュー径37mm、L/D40の同方向二軸押出機(東芝機械社製TEM37BS)の主供給口に供給し溶融混練を行った。次いで、溶融樹脂をダイスからストランド状に引き取った後、水槽に通して冷却固化し、それをペレタイザーでカッティングしてポリアミド樹脂組成物ペレットを得た。押出機のバレル温度設定は、320℃〜340℃、スクリュー回転数250rpm、吐出量35kg/hとした。
結晶性ポリアミド樹脂、非晶性ポリアミド樹脂の配合量を変更した以外は、実施例1と同様にしてポリアミド樹脂組成物ペレットを得た後、射出成形して試験片を得、各種評価試験を行った。その結果を表2に示す。
表3記載の結晶性ポリアミド樹脂、非晶性ポリアミド樹脂、難燃剤を用い、所定の配合でドライブレンドし、実施例1と同様に押出機に供給し溶融混練を行った。なお、比較例2については、難燃剤の配合量が上限値を超えたため、溶融混練時の作業性が低下し、ポリアミド樹脂組成物のペレットを得ることができなかった。
溶融混練後、ダイスからストランド状に引き取った後、水槽に通して冷却固化し、それをペレタイザーでカッティングしてポリアミド樹脂組成物ペレットを得た。射出成形して試験片を得、各種評価試験を行った。その結果を表3に示す。
表4記載の結晶性ポリアミド樹脂、非晶性ポリアミド樹脂、難燃剤を用い、所定の配合でドライブレンドし、実施例1と同様にしてポリアミド樹脂組成物ペレットを得た後、射出成形して試験片を得、各種評価試験を行った。その結果を表4に示す。
表4記載の結晶性ポリアミド樹脂(P−1)57質量部、非晶性ポリアミド樹脂(C−2)14.5質量部、難燃剤(D−1)22.4質量部、難燃剤(D−2)5.6質量部および難燃剤(D−5)0.5質量部をドライブレンドし、クボタ製ロスインウェイト式連続定量供給装置CE−W−1を用いて計量し、スクリュー径37mm、L/D40の同方向二軸押出機(東芝機械社製TEM37BS)の主供給口に供給し溶融混練を行った。途中、サイドフィーダーより強化材(E−1)をポリアミド樹脂組成物100質量部に対し、43質量部を供給し溶融混練を続けた。最後に、溶融樹脂をダイスからストランド状に引き取った後、水槽に通して冷却固化し、それをペレタイザーでカッティングしてポリアミド樹脂組成物ペレットを得た。押出機のバレル温度設定は、320℃〜350℃、スクリュー回転数250rpm、吐出量35kg/hとした。
表4記載の結晶性ポリアミド樹脂、非晶性ポリアミド樹脂、難燃剤、強化材を用い、実施例27と同様にしてポリアミド樹脂組成物ペレットを得た後、射出成形して試験片を得、各種評価試験を行った。その結果を表4に示す。
表5記載の結晶性ポリアミド樹脂、非晶性ポリアミド樹脂、難燃剤、強化材を用い、実施例27と同様にしてポリアミド樹脂組成物ペレットを得た後、射出成形して試験片を得、各種評価試験を行った。その結果を表5、6に示す。
表7記載の結晶性ポリアミド樹脂、非晶性ポリアミド樹脂、難燃剤、強化材を用い、実施例27と同様にして溶融混練を行った。なお、比較例3については、難燃剤の配合量が上限値を超えたため、溶融混練時の作業性が低下し、ポリアミド樹脂組成物のペレットを得ることができなかった。溶融混練後、ダイスからストランド状に引き取った後、水槽に通して冷却固化し、それをペレタイザーでカッティングしてポリアミド樹脂組成物ペレットを得た。射出成形して試験片を得、各種評価試験を行った。その結果を表7に示す。
Claims (11)
- 結晶性ポリアミド樹脂(A)、非晶性ポリアミド樹脂(B)を含むポリアミド樹脂50〜95質量部および難燃剤5〜50質量部を合計100質量部含有するポリアミド樹脂組成物であって、前記結晶性ポリアミド樹脂(A)を構成するジカルボン酸成分がテレフタル酸を主成分とし、ジアミン成分が1,8−オクタンジアミン、1,10−デカンジアミン、1,12−ドデカンジアミンのいずれかであり、(B)/{(A)+(B)}=0.1〜0.5(質量比)であることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
- 結晶性ポリアミド樹脂(A)のDSCを用いて測定される過冷却度△Tが40℃以下であることを特徴とする請求項1記載のポリアミド樹脂組成物。
- 結晶性ポリアミド樹脂(A)のジアミン成分が、1,10−デカンジアミンであることを特徴とする請求項1または2に記載のポリアミド樹脂組成物。
- 結晶性ポリアミド樹脂(A)中のジアミン単位に対するトリアミン単位が0.3モル%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
- 非晶性ポリアミド樹脂(B)が、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミンの重縮合体、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンの重縮合体またはそれらの混合物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
- 難燃剤が臭素含有難燃剤、窒素含有難燃剤、リン含有難燃剤から選ばれる1種以上の難燃剤であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
- リン含有難燃剤がホスフィン酸塩および/またはジホスフィン酸塩であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
- ホスフィン酸塩が下記一般式(I)であり、ジホスフィン酸塩が下記一般式(II)であることを特徴とする請求項7記載のポリアミド樹脂組成物。
- ポリアミド樹脂および難燃剤の合計100質量部に対し、さらに繊維状強化材5〜200質量部を含有してなる請求項1〜8のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
- 繊維状強化材がガラス繊維、炭素繊維、金属繊維から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物。
- 請求項1〜10のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物を成形してなる成形体。
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