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1、(10)申请公布号 CN 103403063 A (43)申请公布日 2013.11.20 CN 103403063 A *CN103403063A* (21)申请号 201280011151.6 (22)申请日 2012.03.14 2011-056745 2011.03.15 JP C08G 69/26(2006.01) C08K 3/00(2006.01) C08L 77/06(2006.01) (71)申请人 旭化成化学株式会社 地址 日本东京 (72)发明人 家田真次 寺田和范 日户祐 (74)专利代理机构 中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人 王海川 穆德骏 (5。
2、4) 发明名称 聚酰胺及聚酰胺组合物 (57) 摘要 本发明的课题在于提供耐热性、 热稳定性、 耐 热色调稳定性、 耐热回流焊性、 成雾性优良的聚酰 胺组合物。一种聚酰胺, 通过将 (a) 含有至少 50 摩尔 % 脂环族二元羧酸的二元羧酸和 (b) 含有至 少50摩尔%具有五亚甲基二胺骨架的二元胺的二 元胺聚合而得到, 其中, 所述聚酰胺具有环状氨基 末端, 该环状氨基末端量小于 30 微当量 /g。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.08.30 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2012/056588 2012.03.14 (87)PCT申请的公布数据。
3、 WO2012/124740 JA 2012.09.20 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 31 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书31页 (10)申请公布号 CN 103403063 A CN 103403063 A *CN103403063A* 1/1 页 2 1.一种聚酰胺, 通过将(a)含有至少50摩尔%脂环族二元羧酸的二元羧酸和(b)含有 至少 50 摩尔 % 具有五亚甲基二胺骨架的二元胺的二元胺聚合而得到, 其中, 所述聚酰胺具有环状氨基末端, 该环状氨基末端量小于 30 微当量 /g。 2. 如权利要求 1 所。
4、述的聚酰胺, 其中, 所述聚酰胺的熔点为 280以上且 350以下。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的聚酰胺, 其中, 所述聚酰胺的 25的硫酸相对粘度 r 为 2.3 以上。 4. 如权利要求 1 至 3 中任一项所述的聚酰胺, 其中, 所述聚酰胺满足下式 (1) : 0.70 分子链末端基总量 - 氨基末端量 / 分子链末端基总量 1.0(1)。 5. 如利要求 1 至 4 中任一项所述的聚酰胺, 其中, 所述环状氨基末端为通过具有五亚甲基二胺骨架的二元胺的环化反应而形成的环状 氨基末端。 6. 如权利要求 1 至 5 中任一项所述的聚酰胺, 其中, 所述聚酰胺为在聚合工序的至少一部分。
5、中经过固相聚合工序而得到的聚酰胺。 7. 一种聚酰胺组合物, 其含有权利要求 1 至 6 中任一项所述的聚酰胺以及无机填充材 料。 8. 如权利要求 7 所述的聚酰胺组合物, 其中, 所述无机填充材料为重均纤维长度为 1 15mm 的增强纤维。 9.如权利要求1至5中任一项所述的聚酰胺, 所述聚酰胺通过使用(a)含有至少50摩 尔 % 脂环族二元羧酸的二元羧酸和 (b) 含有至少 50 摩尔 % 具有五亚甲基二胺骨架的二元 胺的二元胺, 进行聚合工序而得到, 所述聚合工序的最高到达压力为 10kg/cm2以上、 聚合的 最终温度为熔点以下的反应温度。 10. 一种聚酰胺的制造方法, 其包括将 。
6、(a) 含有至少 50 摩尔 % 脂环族二元羧酸的二元 羧酸和 (b) 含有至少 50 摩尔 % 具有五亚甲基二胺骨架的二元胺的二元胺聚合的聚合工序, 在所述聚合工序中, 将最高到达压力设定为 10kg/cm2以上, 并将聚合的最终温度设定 为聚酰胺的熔点以下的反应温度。 权 利 要 求 书 CN 103403063 A 2 1/31 页 3 聚酰胺及聚酰胺组合物 技术领域 0001 本发明涉及聚酰胺及聚酰胺组合物。 背景技术 0002 以聚酰胺 6 和聚酰胺 66( 以下有时分别简称为 “PA6” 和 “PA66” ) 等为代表的聚酰 胺具有优良的成形加工性、 机械物性以及耐化学品性, 因此。
7、作为汽车用、 电气及电子用、 产 业材料用、 以及日用和家庭用品用等的各种部件材料广泛应用。 0003 在汽车产业中, 作为致力于环境的举措, 为了减少废气而要求通过金属替代材料 使车身重量减轻。 为了应对该要求, 多使用聚酰胺材料作为外部材料或内部材料等, 因此对 聚酰胺材料的耐热性、 强度以及外观等所要求的特性的水平进一步提高。特别是由于发动 机室内的温度有上升的倾向, 因此对聚酰胺材料的高耐热化的要求增强。 0004 另外, 在家电等电气及电子产业中, 为了应对表面安装 (SMT) 焊料的无铅化, 要求 具有能够耐受焊料的熔点上升的高耐热性的聚酰胺材料。 0005 另一方面, 上述PA6。
8、和PA66等聚酰胺的熔点低, 在耐热性方面不能满足这些要求。 0006 为了解决PA6及PA66等现有聚酰胺的上述耐热性相关的问题, 提出了高熔点聚酰 胺。 具体而言, 提出了由对苯二甲酸与六亚甲基二胺形成的聚酰胺(以下有时简称 “PA6T” ) 等。 0007 但是, PA6T 是熔点为约 370的高熔点聚酰胺, 因此即使想通过熔融成形得到成 形品, 聚酰胺也会产生剧烈的热分解, 从而难以得到具有充分特性的成形品。 0008 为了解决上述 PA6T 的热分解相关的问题, 提出了使 PA6 及 PA66 等脂肪族聚酰胺 或由间苯二甲酸与六亚甲基二胺形成的非晶芳香族聚酰胺 ( 以下有时简称 “P。
9、A6I” ) 等与 PA6T 共聚从而将熔点降至约 220约 340的、 以对苯二甲酸和六亚甲基二胺作为主成 分的高熔点半芳香族聚酰胺 ( 以下有时简称为 “PA6T 共聚物” ) 等。 0009 作为上述PA6T共聚物, 在专利文献1中公开了由芳香族二元羧酸与脂肪族二元胺 形成、 并且脂肪族二元胺为作为六亚甲基二胺和2-甲基-五亚甲基二胺的混合物的芳香族 聚酰胺 ( 以下有时简称为 “PA6T/2MPDT” )。 0010 另外, 除了由芳香族二元羧酸与脂肪族二元胺形成的芳香族聚酰胺以外, 还提出 了由己二酸与四亚甲基二胺形成的高熔点脂肪族聚酰胺 ( 以下有时简称 “PA46” )、 由脂环。
10、 族二元羧酸与脂肪族二元胺形成的脂环族聚酰胺等。 0011 例如, 在专利文献 2 和 3 中, 公开了由 1,4- 环己烷二甲酸和六亚甲基二胺形成的 脂环族聚酰胺 ( 以下有时简称 “PA6C” ) 与其它聚酰胺的半脂环族聚酰胺 ( 以下有时简称 “PA6C 共聚物” )。 0012 在专利文献 2 中, 公开了配合有 1 40% 的 1,4- 环己烷二甲酸作为二元羧酸单元 的半脂环族聚酰胺的电气及电子构件的焊料耐热性提高, 在专利文献 3 中公开了半脂环族 聚酰胺的汽车部件的流动性及韧性等优良。 0013 在专利文献 4 中, 公开了由包含 1,4- 环己烷二甲酸的二元羧酸单元与包含 2-。
11、 甲 说 明 书 CN 103403063 A 3 2/31 页 4 基 -1,8- 辛二胺的二元胺单元形成的聚酰胺具有优良的耐光性、 韧性、 成形性、 轻量性以及 耐热性等。另外, 作为该聚酰胺的制造方法, 公开了将 1,4- 环己烷二甲酸和 1,9- 壬二胺在 230以下反应制作预聚物, 并将该预聚物在 230下进行固相聚合以制造熔点 311的聚 酰胺的技术。 0014 另外, 在专利文献 5 中, 公开了使用反式 / 顺式比为 50/50 97/3 的 1,4- 环己烷 二甲酸作为原料的聚酰胺具有优良的耐热性、 低吸水性以及耐光性等。 0015 在专利文献6中, 公开了在由包含对苯二甲酸。
12、的芳香族二元酸和包含2-乙基戊二 胺的二元胺成分形成的聚酰胺的制造中, 通过添加甲酸而有意地减少 2- 甲基五亚甲基二 胺的环化 ( 形成环状氨基 ) 的技术。 0016 另外, 在专利文献 7 和 8 中, 公开了在聚亚戊基己二酰胺树脂中, 通过聚合温度的 控制等减少来源于五亚甲基二胺的环状氨基与聚合物末端键合, 由此可以提高聚酰胺的停 留稳定性和耐热性。 0017 另外, 在专利文献 9 中, 记载了使包含脂肪族二元羧酸的二元羧酸与包含具有从 主链分支出的取代基的二元胺的二元胺聚合而得到的聚酰胺。 0018 现有技术文献 0019 专利文献 0020 专利文献 1 : 日本特表平 6-50。
13、3590 号公报 0021 专利文献 2 : 日本特表平 11-512476 号公报 0022 专利文献 3 : 日本特表 2001-514695 号公报 0023 专利文献 4 : 日本特开平 9-12868 号公报 0024 专利文献 5 : 国际公开第 2002/048239 号小册子 0025 专利文献 6 : 日本特表平 8-503018 号公报 0026 专利文献 7 : 日本特开 2003-292612 号公报 0027 专利文献 8 : 日本特开 2004-75932 号公报 0028 专利文献 9 : 日本特开 2010-111843 号公报 发明内容 0029 但是, 上述。
14、 PA6T 共聚物的确具有低吸水性、 高耐热性以及高耐化学品性等特性, 但流动性低, 从成形性或成形品的表面外观特性的观点考虑是不充分的, 而且韧性及耐光 性差。因此, 在作为外部部件使用的情况下, 在用于要求外观特性、 暴露于阳光等中的用途 的情况下, 要求改善这些特性。 0030 另外, PA6T 共聚物的比重也大, 从轻量性方面而言也期望改善。 0031 具体而言, 专利文献 1 公开的 PA6T/2MPDT 可以改善现有 PA6T 共聚物的一部分问 题, 但是, 在流动性、 成形性、 韧性、 成形品表面外观以及耐光性方面的改善水平还不充分。 0032 另外, 上述 PA46 具有良好的。
15、耐热性及成形性, 但是存在吸水率高、 并且由吸水引 起的尺寸变化或机械物性的下降显著大的问题, 有时在汽车用途等所要求的尺寸变化方面 不能满足要求。 0033 另外, 专利文献 2 和 3 公开的 PA6C 共聚物也存在吸水率高、 并且流动性不充分等 问题。 说 明 书 CN 103403063 A 4 3/31 页 5 0034 另外, 专利文献 4 和 5 公开的聚酰胺在韧性、 强度以及流动性方面的改善也不充 分。 0035 另外, 关于专利文献 6 中公开的聚酰胺, 记载了通过减少与聚合物末端键合的环 状氨基的量而得到高分子量体, 但是对于具有某一定以上的键合在聚合物末端的环状氨基 的量。
16、所带来的好处没有记载。 0036 另外, 关于专利文献7和8公开的聚酰胺, 对于具有某一定以上的键合在聚合物末 端的环状氨基的量所带来的好处没有记载。 0037 另外, 关于专利文献 9 公开的聚酰胺, 没有与环状氨基末端相关的记载, 而且对于 通过具有该结构而带来的好处没有记载。 0038 如上所述, 以往提出的聚酰胺在所有特性上均有应当改善的方面, 为了满足今后 特别是汽车产业或电气及电子产业中高耐热化的要求, 需要进一步提高热稳定性和热耐久 性等特性。 0039 本发明所要解决的问题在于提供具有优良的耐热性、 热稳定性、 耐热色调稳定性、 耐热回流焊性、 成雾性优良的聚酰胺组合物以及构成。
17、该聚酰胺组合物的聚酰胺。 0040 本发明人为了解决上述问题进行了广泛深入的研究, 结果发现, 通过形成以脂环 族二元羧酸和具有五亚甲基二胺骨架的二元胺作为主要构成成分聚合而得到且具有一定 量的环状氨基量的聚酰胺, 并且通过形成含有该聚酰胺和规定的无机填充材料的聚酰胺组 合物, 可以解决上述问题, 从而完成了本发明。 0041 即, 本发明如下所述。 0042 1一种聚酰胺, 通过将(a)含有至少50摩尔%脂环族二元羧酸的二元羧酸和(b) 含有至少 50 摩尔 % 具有五亚甲基二胺骨架的二元胺的二元胺聚合而得到, 其中, 0043 所述聚酰胺具有环状氨基末端, 该环状氨基末端量小于 30 微当。
18、量 /g。 0044 2 如前述 1 所述的聚酰胺, 其中, 所述聚酰胺的熔点为 280以上且 350以 下。 0045 3 如前述 1 或 2 所述的聚酰胺, 其中, 所述聚酰胺的 25的硫酸相对粘度 r 为 2.3 以上。 0046 4 如前述 1 至 3 中任一项所述的聚酰胺, 其中, 0047 所述聚酰胺满足下式 (1) : 0048 0.70 分子链末端基总量 - 氨基末端量 / 分子链末端基总量 1.0(1)。 0049 5 如前述 1 至 4 中任一项所述的聚酰胺, 其中, 0050 所述环状氨基末端为通过具有五亚甲基二胺骨架的二元胺的环化反应而形成的 环状氨基末端。 0051 。
19、6 如前述 1 至 5 中任一项所述的聚酰胺, 其中, 0052 所述聚酰胺为在聚合工序的至少一部分中经过固相聚合工序而得到的聚酰胺。 0053 7一种聚酰胺组合物, 其含有前述1至6中任一项所述的聚酰胺以及无机填 充材料。 0054 8 如前述 7 所述的聚酰胺组合物, 其中, 0055 所述无机填充材料为重均纤维长度为 1 15mm 的增强纤维。 0056 9如前述1至5中任一项所述的聚酰胺, 所述聚酰胺通过使用(a)含有至少 说 明 书 CN 103403063 A 5 4/31 页 6 50 摩尔 % 脂环族二元羧酸的二元羧酸和 (b) 含有至少 50 摩尔 % 具有五亚甲基二胺骨架的。
20、 二元胺的二元胺, 进行聚合工序而得到, 所述聚合工序的最高到达压力为 10kg/cm2以上、 聚 合的最终温度为熔点以下的反应温度。 0057 10一种聚酰胺的制造方法, 其包括将(a)含有至少50摩尔%脂环族二元羧酸的 二元羧酸和 (b) 含有至少 50 摩尔 % 具有五亚甲基二胺骨架的二元胺的二元胺聚合的聚合 工序, 0058 在所述聚合工序中, 将最高到达压力设定为 10kg/cm2以上, 并将聚合的最终温度 设定为聚酰胺的熔点以下的反应温度。 0059 发明效果 0060 根据本发明, 可以提供能够提供耐热性、 热稳定性、 耐热色调稳定性、 耐热回流焊 性以及成雾性优良、 实际应用上。
21、熔点充分高的聚酰胺组合物的聚酰胺以及上述聚酰胺组合 物。 具体实施方式 0061 以下, 对用于实施本发明的方式 ( 以下称为 “本实施方式” ) 进行详细说明。另外, 本发明不限于以下的实施方式, 在其要旨的范围内可以进行各种变形来实施。 0062 聚酰胺 0063 本实施方式的聚酰胺是将下述的 (a)、 (b) 聚合而得到的聚酰胺。 0064 (a) 含有至少 50 摩尔 % 脂环族二元羧酸的二元羧酸, 0065 (b) 含有至少 50 摩尔 % 具有五亚甲基二胺骨架的二元胺的二元胺。 0066 另外, 本说明书中, 聚酰胺是指主链中具有酰胺键 (-NHCO-) 的聚合物。 0067 另外。
22、, 本实施方式的聚酰胺具有环状氨基末端, 该环状氨基末端量小于 30 微当量 /g。 0068 (a) 二元羧酸 ) 0069 构成本实施方式的聚酰胺的 (a) 二元羧酸是含有至少 50 摩尔 % 的脂环族二元羧 酸的二元羧酸。 0070 通过使用含有至少 50 摩尔 % 的脂环族二元羧酸的二元羧酸作为 (a) 二元羧酸, 可 以得到能够同时满足强度、 韧性和热稳定性等并且具有高熔点的聚酰胺。 另外, 可以得到耐 热性、 流动性以及低吸水性也优良的聚酰胺。 0071 作为上述脂环族二元羧酸(以下, 有时记作(a-1)脂环族二元羧酸, 并且有时也仅 记作脂环族二元羧酸 ), 可以列举例如 : 1。
23、,4- 环己烷二甲酸、 1,3- 环己烷二甲酸和 1,3- 环 戊烷二甲酸等脂环结构的碳原子数为 3 10、 优选碳原子数为 5 10 的脂环族二元羧酸。 0072 脂环族二元羧酸可以未取代也可以具有取代基。 0073 作为脂环族二元羧酸的取代基, 可以列举例如 : 甲基、 乙基、 正丙基、 异丙基、 正丁 基、 异丁基以及叔丁基等碳原子数 1 4 的烷基等。 0074 作为脂环族二元羧酸, 从耐热性、 低吸水性以及强度等观点考虑, 优选 1,4- 环己 烷二甲酸。 0075 (a-1) 脂环族二元羧酸可以单独使用一种, 也可以两种以上组合使用。 0076 脂环族二元羧酸存在反式异构体和顺式异。
24、构体的几何异构体。 说 明 书 CN 103403063 A 6 5/31 页 7 0077 作为聚酰胺原料单体的脂环族二元羧酸, 可以使用反式异构体和顺式异构体中的 任何一种, 也可以使用反式异构体与顺式异构体的各种比例的混合物。 0078 脂环族二元羧酸在高温下异构化而达到一定的比率, 与反式异构体相比, 顺式异 构体与后述的 (b) 二元胺的当量盐的水溶性更高。从这些观点考虑, 作为原料单体, 反式异 构体 / 顺式异构体之比以摩尔比计优选为 50/50 0/100, 更优选 40/60 10/90, 进一步 优选 35/65 15/85。 0079 脂环族二元羧酸的反式异构体 / 顺式。
25、异构体之比 ( 摩尔比 ) 可以通过液相色谱 (HPLC) 或核磁共振法 (NMR) 求出。 0080 作为 (a) 二元羧酸中脂环族二元羧酸以外的二元羧酸 ( 以下有时记作 (a-2) 脂肪 族二元羧酸以外的二元羧酸 ), 可以列举例如 : 脂肪族二元羧酸和芳香族二元羧酸等。 0081 作为上述脂肪族二元羧酸, 可以列举例如 : 丙二酸、 二甲基丙二酸、 琥珀酸、 2,2- 二甲基琥珀酸、 2,3- 二甲基戊二酸、 2,2- 二乙基琥珀酸、 2,3- 二乙基戊二酸、 戊二酸、 2,2- 二甲基戊二酸、 己二酸、 2- 甲基己二酸、 三甲基己二酸、 庚二酸、 辛二酸、 壬二酸、 癸二 酸、 十。
26、二烷二酸、 十四烷二酸、 十六烷二酸、 十八烷二酸、 二十烷二酸以及二甘醇酸等碳原子 数 3 20 的直链或支链饱和脂肪族二元羧酸等。 0082 作为上述芳香族二元羧酸, 可以列举例如 : 对苯二甲酸、 间苯二甲酸、 萘二甲酸、 2- 氯对苯二甲酸、 2- 甲基对苯二甲酸、 5- 甲基间苯二甲酸以及间苯二甲酸 -5- 磺酸钠等未 取代或由各种取代基取代的碳原子数 8 20 的芳香族二元羧酸等。 0083 作为芳香族二元羧酸的各种取代基, 可以列举例如 : 碳原子数 1 4 的烷基、 碳原 子数 6 10 的芳基、 碳原子数 7 10 的芳烷基、 氯基及溴基等卤素基、 碳原子数 1 6 的 甲硅。
27、烷基、 以及磺酸基及钠盐等其盐等。 0084 本实施方式的聚酰胺中, 使 (a-2) 脂环族二元羧酸以外的二元羧酸共聚时, 从耐 热性、 流动性、 韧性、 低吸水性及强度等观点考虑, 优选脂肪族二元羧酸, 更优选碳原子数为 6 以上的脂肪族二元羧酸。 0085 其中, 从耐热性和低吸水性等观点考虑, 优选碳原子数为 10 以上的脂肪族二元羧 酸。 0086 作为上述碳原子数为 10 以上的脂肪族二元羧酸, 可以列举例如 : 癸二酸、 十二烷 二酸、 十四烷二酸、 十六烷二酸、 十八烷二酸及二十烷二酸等。其中, 从耐热性等观点考虑, 优选癸二酸和十二烷二酸。 0087 (a-2) 脂环族二元羧酸。
28、以外的二元羧酸可以单独使用一种, 也可以两种以上组合 使用。 0088 作为 (a) 二元羧酸, 在不损害本实施方式的目的的范围内, 还可以含有偏苯三酸、 均苯三酸及均苯四酸等三元以上的多元羧酸。 0089 上述多元羧酸可以单独使用一种, 也可以两种以上组合使用。 0090 (a) 二元羧酸中 (a-1) 脂环族二元羧酸的比例 ( 摩尔 %) 为至少 50 摩尔 %。脂环 族二元羧酸的比例为 50 100 摩尔 %, 优选 60 100 摩尔 %, 更优选 70 100 摩尔 %, 进一 步优选 100 摩尔 %。 0091 通过使脂环族二元羧酸的比例为至少 50 摩尔 %、 即 50 摩尔 。
29、% 以上, 可以得到强度 和韧性等优良并且具有高熔点的聚酰胺。 说 明 书 CN 103403063 A 7 6/31 页 8 0092 (a) 二元羧酸中 (a-2) 脂环族二元羧酸以外的二元羧酸的比例 ( 摩尔 %) 为 0 50 摩尔 %, 优选 0 40 摩尔 %, 更优选 0 30 摩尔 %。 0093 作为 (a) 二元羧酸中 (a-2) 脂环族二元羧酸以外的二元羧酸, 在含有碳原子数 10 以上的脂肪族二元羧酸的情况下, 优选 (a-1) 脂环族二元羧酸为 50 99.9 摩尔 % 并且 (a-2) 碳原子数 10 以上的脂肪族二元羧酸为 0.1 50 摩尔 %, 更优选 (a-。
30、1) 脂环族二元羧 酸为 60 99 摩尔 % 并且 (a-2) 碳原子数 10 以上的脂肪族二元羧酸为 1 40 摩尔 %, 进一 步优选 (a-1) 脂环族二元羧酸为 70 99 摩尔 % 并且 (a-2) 碳原子数 10 以上的脂肪族二 元羧酸为 1 30 摩尔 %。 0094 本实施方式中, 作为 (a) 二元羧酸, 不限于作为二元羧酸记载的化合物, 也可以是 与上述二元羧酸等价的化合物。 0095 与二元羧酸等价的化合物只要是可以形成与来源于二元羧酸的二元羧酸结构同 样的二元羧酸结构的化合物则没有特别限制, 可以列举例如 : 二元羧酸的酸酐及酰卤等。 0096 (b) 二元胺 ) 0。
31、097 构成本实施方式的聚酰胺的 (b) 二元胺含有至少 50 摩尔 % 的具有五亚甲基二胺 骨架的二元胺 ( 以下有时记作 (b-1) 具有五亚甲基二胺骨架的二元胺 )。 0098 通过使用含有至少 50 摩尔 % 的 (b-1) 具有五亚甲基二胺骨架的二元胺作为 (b) 二元胺, 可以得到同时满足强度和韧性等并且成形性也优良的聚酰胺。 0099 (b-1) 具有五亚甲基二胺骨架的二元胺也可以记作具有 1,5- 二氨基戊烷骨架的 二元胺。 0100 作为具有五亚甲基二胺骨架的二元胺, 可以列举例如 : 五亚甲基二胺、 2- 甲基五 亚甲基二胺、 2- 乙基五亚甲基二胺、 3- 正丁基五亚甲基。
32、二胺、 2,4- 二甲基五亚甲基二胺、 2-甲基-3-乙基五亚甲基二胺以及2,2,4-三甲基五亚甲基二胺等碳原子数520的饱和 脂肪族二元胺等。 0101 (b-1) 具有五亚甲基二胺骨架的二元胺各自也可以记作 1,5- 二氨基戊烷、 2- 甲 基 -1,5- 二氨基戊烷、 2- 乙基 -1,5- 二氨基戊烷、 3- 正丁基 -1,5- 二氨基戊烷、 2,4- 二甲 基 -1,5- 二氨基戊烷、 2- 甲基 -3- 乙基 -1,5- 二氨基戊烷、 2,2,4- 三甲基 -1,5- 二氨基戊 烷。 0102 作为 (b-1) 具有五亚甲基二胺骨架的二元胺, 从耐热性和强度等观点考虑, 优选 五亚。
33、甲基二胺及 2- 甲基五亚甲基二胺, 更优选 2- 甲基五亚甲基二胺。 0103 (b-1) 具有五亚甲基二胺骨架的二元胺可以单独使用一种, 也可以两种以上组合 使用。 0104 作为(b)二元胺中具有五亚甲基二胺骨架的二元胺以外的二元胺(以下有时记作 (b-2) 具有五亚甲基二胺骨架的二元胺以外的二元胺 ), 可以列举例如 : 脂肪族二元胺、 脂 环族二元胺以及芳香族二元胺等。 0105 作为上述脂肪族二元胺, 可以列举例如 : 乙二胺、 丙二胺、 四亚甲基二胺、 六亚甲基 二胺、 2- 甲基六亚甲基二胺、 2,4- 二甲基六亚甲基二胺、 七亚甲基二胺、 八亚甲基二胺、 九 亚甲基二胺、 2。
34、- 甲基八亚甲基二胺、 十亚甲基二胺、 十一亚甲基二胺、 十二亚甲基二胺以及 十三亚甲基二胺等碳原子数 2 20 的饱和脂肪族二元胺等。 0106 另外, 脂肪族二元胺不包括前述 (b-1) 即具有五亚甲基二胺骨架的二元胺。 说 明 书 CN 103403063 A 8 7/31 页 9 0107 作为上述脂环族二元胺 ( 也记作脂环式二元胺 ), 可以列举例如 : 1,4- 环己烷二 胺、 1,3- 环己烷二胺以及 1,3- 环戊烷二胺等。 0108 作为上述芳香族二元胺, 可以列举例如 : 间苯二甲胺等具有芳香族结构的二元胺 等。 0109 作为 (b-2) 具有五亚甲基二胺骨架的二元胺以。
35、外的二元胺, 从耐热性、 流动性、 韧 性、 低吸水性及强度等观点考虑, 优选脂肪族二元胺和脂环族二元胺, 更优选碳原子数 4 13 的直链饱和脂肪族二元胺, 进一步优选碳原子数 6 10 的直链饱和脂肪族二元胺, 更进 一步优选六亚甲基二胺。 0110 (b-2) 具有五亚甲基二胺骨架的二元胺以外的二元胺可以单独使用一种, 也可以 两种以上组合使用。 0111 作为 (b) 二元胺, 在不损害本实施方式的目的的范围内, 也可以含有双六亚甲基 三胺等三元以上的多元脂肪族胺。 0112 多元脂肪族胺可以单独使用一种, 也可以两种以上组合使用。 0113 (b) 二元胺中 (b-1) 具有五亚甲基。
36、二胺骨架的二元胺的比例 ( 摩尔 %) 为至少 50 摩尔 %。具有五亚甲基二胺骨架的二元胺的比例为 50 100 摩尔 %, 优选 60 100 摩尔 %, 更优选 80 100 摩尔 %, 进一步优选 85 100 摩尔 %, 更进一步优选 90 100 摩尔 %, 最优 选 100 摩尔 %。 0114 通过使 (b-1) 具有五亚甲基二胺骨架的二元胺的比例为至少 50 摩尔 %、 即 50 摩 尔 % 以上, 可以得到韧性及强度等优良的聚酰胺。 0115 (b) 二元胺中 (b-2) 具有五亚甲基二胺骨架的二元胺以外的二元胺的比例 ( 摩 尔 %) 为 0 50 摩尔 %, 优选 0 。
37、40 摩尔 %, 更优选 0 20 摩尔 %, 进一步优选 0 15 摩 尔 %, 更进一步优选 0 10 摩尔 %, 最优选 0 摩尔 %。 0116 优选 (a) 二元羧酸的添加量与 (b) 二元胺的添加量为约相同的摩尔量。将聚合反 应中 (b) 二元胺逸出到反应体系外的部分的摩尔比也考虑在内, 相对于 (a) 二元羧酸总摩 尔量 1, (b) 二元胺的总摩尔量优选为 0.9 1.2, 更优选 0.95 1.1, 进一步优选 0.98 1.05。 0117 (c) 内酰胺和 / 或氨基羧酸 ) 0118 从韧性的观点考虑, 本实施方式的聚酰胺优选为还共聚有 (c) 内酰胺和 / 或氨基 羧。
38、酸的聚酰胺。 0119 (c) 内酰胺和 / 或氨基羧酸是指可以与聚酰胺聚合的内酰胺和 / 或氨基羧酸。 0120 本实施方式的聚酰胺为使 (a) 二元羧酸、 (b) 二元胺以及 (c) 内酰胺和 / 或氨基 羧酸共聚而得到的聚酰胺时, 作为 (c) 内酰胺和 / 或氨基羧酸, 优选为碳原子数 4 14 的 内酰胺和 / 或氨基羧酸, 更优选碳原子 6 12 的内酰胺和 / 或氨基羧酸。 0121 作为内酰胺, 可以列举例如 : 丁内酰胺、 3,3-二甲基氮杂环丁烷-2-酮、 -己内酰 胺、 辛内酰胺、 庚内酰胺、 十一内酰胺及月桂内酰胺 ( 十二内酰胺 ) 等。其中, 从韧性的观点 考虑, 。
39、优选 - 己内酰胺、 月桂内酰胺等, 更优选 - 己内酰胺。 0122 作为氨基羧酸, 可以列举例如 : 前述内酰胺开环得到的化合物 - 氨基羧酸或 ,- 氨基酸等。 0123 作为氨基羧酸, 优选 位由氨基取代的碳原子数 4 14 的直链或支链饱和脂肪 说 明 书 CN 103403063 A 9 8/31 页 10 族羧酸, 可以列举例如 : 6-氨基己酸、 11-氨基十一烷酸和12-氨基十二烷酸等, 作为氨基羧 酸, 也可以列举对氨基甲基苯甲酸等。 0124 (c) 内酰胺和 / 或氨基羧酸可以单独使用一种, 也可以两种以上组合使用。 0125 (c) 内酰胺和 / 或氨基羧酸的添加量 。
40、( 摩尔 %) 相对于上述 (a) 二元羧酸、 (b) 二 元胺以及 (c) 内酰胺和 / 或氨基羧酸各单体的总摩尔量优选为 0 20 摩尔 %。 0126 (a) 二元羧酸和 (b) 二元胺的组合没有特别限制, 例如优选 (a-1) 至少 50 摩尔 % 的脂环族二元羧酸和(b-1)至少50摩尔%的2-甲基五亚甲基二胺或五亚甲基二胺的组合, 更优选 (a-1) 至少 50 摩尔 % 的 1,4- 环己烷二甲酸和 (b-1) 至少 50 摩尔 % 的 2- 甲基五亚 甲基二胺的组合。 0127 通过将这些组合的 (a) 二元羧酸和 (b) 二元胺作为聚酰胺的成分进行聚合, 可以 得到强度、 韧。
41、性以及热稳定性优良、 具有高熔点的聚酰胺。 0128 ( 封端剂 ) 0129 本实施方式的聚酰胺使用上述的 (a) 二元羧酸、 (b) 二元胺、 以及根据需要的 (c) 内酰胺和 / 或氨基羧酸聚合时, 可以为了调节分子量而使用公知的封端剂, 本实施方式的 聚酰胺在分子末端可以具有该封端剂的残基。 0130 作为封端剂, 可以列举例如 : 一元羧酸、 一元胺、 邻苯二甲酸酐等酸酐、 单异氰酸 酯、 一元酰卤、 单酯类以及一元醇类等, 从热稳定性的观点考虑, 优选一元羧酸及一元胺。 0131 封端剂可以单独使用一种, 也可以两种以上组合使用。 0132 作为能够用作封端剂的一元羧酸, 只要是与。
42、氨基具有反应性的一元羧酸则没有特 别限制, 可以列举例如 : 甲酸、 乙酸、 丙酸、 丁酸、 戊酸、 己酸、 辛酸、 月桂酸、 十三烷酸、 肉豆蔻 酸、 棕榈酸、 硬脂酸、 三甲基乙酸以及异丁酸等脂肪族一元羧酸 ; 环己烷甲酸等脂环族一元 羧酸 ; 以及苯甲酸、 甲苯甲酸、 - 萘甲酸、 - 萘甲酸、 甲基萘甲酸以及苯基乙酸等芳香族 一元羧酸 ; 等。 0133 一元羧酸可以单独使用一种, 也可以两种以上组合使用。 0134 作为能够用作封端剂的一元胺, 只要是与羧基具有反应性的一元胺则没有特别限 制, 可以列举例如 : 甲胺、 乙胺、 丙胺、 丁胺、 己胺、 辛胺、 癸胺、 硬脂胺、 二甲胺。
43、、 二乙胺、 二丙 胺和二丁胺等脂肪族一元胺 ; 环己胺和二环己胺等脂环族一元胺 ; 苯胺、 甲苯胺、 二苯胺及 萘胺等芳香族一元胺 ; 以及吡啶、 哌啶、 3- 甲基哌啶等环状胺 ; 等。 0135 一元胺可以单独使用一种, 也可以两种以上组合使用。 0136 ( 末端基结构 ) 0137 本实施方式的聚酰胺的聚合物末端具有1)环状氨基末端, 此外, 还可以具有2)氨 基末端、 3) 羧基末端、 4) 基于封端剂的末端、 以及 5) 其它末端的任意一种。 0138 聚酰胺的聚合物末端是指 (a) 二元羧酸与 (b) 二元胺 ( 根据需要包含 (c) 内酰胺 和 / 或氨基羧酸 ) 通过酰胺键。
44、聚合而成的聚合物的聚合物链的末端部分。 0139 1) 环状氨基末端是指聚合物末端为环状氨基。 0140 2) 氨基末端是指聚合物末端为氨基 (-NH2基 ), 聚合物链的末端来源于作为原料 使用的 (b) 二元胺。 0141 3)羧基末端是指聚合物末端为羧基(-COOH基), 聚合物链的末端来源于作为原料 使用的 (a) 二元羧酸。 说 明 书 CN 103403063 A 10 9/31 页 11 0142 环状氨基为由下式表示的基团。 0143 0144 上式中, R 表示氢原子或者甲基、 乙基或叔丁基等碳原子数 1 4 的烷基。 0145 环状氨基末端可以为通过作为原料的具有五亚甲基二。
45、胺骨架的二元胺的脱氨反 应环化而形成的哌啶结构, 此时, R 表示具有五亚甲基二胺骨架的二元胺的五亚甲基骨架以 外的侧链部分的烷基。上式中, R 以单取代的形式进行了例示, 但是, 为了与具有五亚甲基 二胺骨架的二元胺的侧链部分一致, 也可以是二取代, 还可以是三取代以上的多取代。 0146 4) 基于封端剂的末端是指由聚合时添加的封端剂将聚合物末端封住, 具有来源于 一元羧酸和一元胺等封端剂的结构。 0147 5) 其它末端为未分类为上述 1) 至 4) 的聚合物末端, 可以列举例如 : 氨基末端进 行脱氨反应而生成的末端以及羧基末端进行脱羧反应而生成的末端等。 0148 本实施方式的聚酰胺。
46、的环状氨基末端量小于 30 微当量 /g, 优选 2 15 微当量 / g, 更优选 4 10 微当量 /g。 0149 通过使环状氨基末端量在上述范围内, 可以提高聚酰胺的耐热性、 耐热色调稳定 性以及成雾性。 0150 环状氨基末端量以 1g 聚酰胺中存在的环状氨基末端的摩尔数表示。 0151 环状氨基末端量可以如下述实施例所示使用 1H-NMR 来测定。 0152 例如, 可以基于哌啶环的氮原子所邻接的碳上键合的氢与聚酰胺主链的酰胺键的 氮原子所邻接的碳上键合的氢的积分比来计算。 0153 本实施方式的聚酰胺优选在其聚合物末端中末端基的总量 ( 以下称为 “分子链末 端基总量” ) 与该。
47、末端的氨基量 ( 以下称为 “氨基末端量” ) 满足特定的条件。 0154 即, 分子链末端基总量 - 氨基末端量 ( 微摩尔 /g) 与分子链末端基总量 ( 微摩 尔 /g) 之比优选满足下式 (1)。 0155 0.70 分子链末端基总量 - 氨基末端量 / 分子链末端基总量 1.01) 0156 通过满足上式 (1), 可以得到耐热色调稳定性的效果。 0157 另外, 本说明书中, 有时将氨基末端量表示为 NH2。 0158 通过使聚合物末端在满足上式 (1) 的范围内, 可以提高聚酰胺的耐热色调稳定 性。 0159 氨基末端量以 1g 聚酰胺中存在的氨基末端的摩尔数表示。 0160 氨。
48、基末端量可以使用下述实施例所记载的方法测定。 0161 聚酰胺的制造方法 0162 作为本实施方式的聚酰胺的制造方法, 没有特别限制, 可以列举包括将 (a) 含有 至少 50 摩尔 % 脂环族二元羧酸的二元羧酸和 (b) 含有至少 50 摩尔 % 具有五亚甲基二胺骨 架的二元胺的二元胺聚合的聚合工序的方法。 0163 本实施方式的聚酰胺优选为在聚合工序的至少一部分中经过固相聚合工序而得 到的聚酰胺。 说 明 书 CN 103403063 A 11 10/31 页 12 0164 作为本实施方式的聚酰胺的制造方法, 优选还包括使聚酰胺的聚合度上升的工 序。 0165 作为本实施方式的聚酰胺的制造方法, 没有特别限制, 例如可以列举以下例示的 方法等。 0166 1) 将二元羧酸二元胺盐或其混合物的水。