CN104937034B - 聚酰胺组合物及成形品 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供白度、耐回流焊接性、耐热变色性、耐光变色性以及挤出加工性优良的聚酰胺组合物。一种聚酰胺组合物,其含有:聚酰胺(A),其具有二元羧酸单元(a)和二元胺单元(b);20~70质量%的氧化钛(B);和0.5~7.5质量%的含磷化合物(C)。
Description
技术领域
本发明涉及聚酰胺组合物及含有该聚酰胺组合物的成形品。
背景技术
以聚酰胺6(以下也称为“PA6”)和聚酰胺66(以下也称为“PA66”)等为代表的聚酰胺的成形加工性、机械物性或耐化学品性优良,因此作为汽车用、电气和电子用、产业材料用、工业材料用、日用及家庭用品用等的各种部件材料广泛使用。
作为汽车产业中针对环境的举措,为了减少废气而要求车体轻量化。为了应对该要求,越来越多地使用聚酰胺代替金属作为汽车的外部材料、内部材料等。用于汽车的外部材料或内部材料的聚酰胺要求更高水平的耐热性、强度以及外观等特性。其中,作为发动机室内的材料使用的聚酰胺,为了应对发动机室内的温度的上升倾向,强烈要求高耐热化。
另外,在家电等电气和电子产业中,正在推进表面安装(SMT)焊料的无铅化。用于家电等的材料的聚酰胺要求高耐热化以能够耐受与这样的焊料的无铅化相伴的焊料的熔点上升。
但是,现有的PA6和PA66等聚酰胺的熔点低,在耐热性方面不能满足这些要求。
因此,为了解决PA6和PA66等现有聚酰胺的耐热性问题,提出了高熔点聚酰胺。具体而言,提出了由对苯二甲酸与1,6-己二胺形成的聚酰胺(以下也称为“PA6T”)等。
但是,PA6T是熔点约370℃的高熔点聚酰胺,因此存在如下问题:即使想通过熔融成形由PA6T得到成形品,在成形过程中也会发生聚酰胺的热分解,从而难以得到具有充分特性的成形品。
为了解决PA6T的热分解的问题,提出了使PA6和PA66等脂肪族聚酰胺或由间苯二甲酸与1,6-己二胺形成的非晶芳香族聚酰胺(以下也称为“PA6I”)等与PA6T共聚从而将熔点降至约220℃~约340℃的、以对苯二甲酸和1,6-己二胺作为主要成分的高熔点半芳香族聚酰胺(以下也称为“6T类共聚聚酰胺”)等。
例如,在专利文献1中,作为6T类共聚聚酰胺,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1,6-己二胺和2-甲基戊二胺的混合物的芳香族聚酰胺(以下也称为“PA6T/2MPDT”)。
另外,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,含有该半脂环族聚酰胺的电气和电子构件的焊接耐热性提高。
另外,在专利文献3中公开了包含由含有对苯二甲酸单元的二元羧酸与含有1,9-壬二胺单元和/或2-甲基-1,8-辛二胺单元的二元胺形成的聚酰胺树脂(以下也称为“PA9T”)、氧化钛、氢氧化镁和特定的增强材料的聚酰胺组合物,并且公开了该聚酰胺组合物的耐热性优良。
此外,在专利文献4中,公开了含有配合有70%以上的1,4-环己烷二甲酸作为二元羧酸单元的半脂环族聚酰胺、氧化钛和无机填充材料,并将它们的重量比设定为规定值的聚酰胺组合物,并且公开了该聚酰胺组合物的耐回流焊接性和耐热性等优良。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表平6-503590号公报
专利文献2:日本特表平11-512476号公报
专利文献3:日本特开2006-257314号公报
专利文献4:日本特开2011-219697号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,专利文献1~4等中公开的现有的聚酰胺或聚酰胺组合物在兼具耐回流焊接性、耐热变色性、耐光变色性以及挤出加工性的方面不充分,要求这些特性的进一步改进。
本发明鉴于上述问题而作出,其目的在于提供白度、耐回流焊接性、耐热变色性、耐光变色性以及挤出加工性优良的聚酰胺组合物。
用于解决问题的手段
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,以规定的比例含有聚酰胺、氧化钛和含磷化合物的聚酰胺组合物能够解决上述问题,从而完成了本发明。
即,本发明如下所述。
[1]一种聚酰胺组合物,其含有:
聚酰胺(A),其具有二元羧酸单元(a)和二元胺单元(b),
20~70质量%的氧化钛(B),和
0.5~7.5质量%的含磷化合物(C)。
[2]如前项[1]所述的聚酰胺组合物,其中,
所述二元羧酸单元(a)含有50摩尔%以上的脂环族二元羧酸单元(a-1)。
[3]如前项[1]所述的聚酰胺组合物,其中,
所述二元羧酸单元(a)含有超过50摩尔%的芳香族二元羧酸单元(a-2)。
[4]如前项[1]~[3]中任一项所述的聚酰胺组合物,其中,磷元素浓度为1400~20000ppm。
[5]如前项[1]~[4]中任一项所述的聚酰胺组合物,其中,所述氧化钛(B)的含量为30~65质量%。
[6]如前项[1]~[5]中任一项所述的聚酰胺组合物,其中,
所述聚酰胺(A)具有270~350℃的熔点。
[7]如前项[1]~[6]中任一项所述的聚酰胺组合物,其中,所述脂环族二元羧酸单元(a-1)含有来源于1,4-环己烷二甲酸的单元。
[8]如前项[1]~[7]中任一项所述的聚酰胺组合物,其中,所述含磷化合物(C)包含选自由磷酸金属盐、亚磷酸金属盐和次磷酸金属盐组成的组中的至少一种。
[9]如前项[1]~[8]中任一项所述的聚酰胺组合物,其中,所述含磷化合物(C)包含碱土金属盐。
[10]如前项[1]~[9]中任一项所述的聚酰胺组合物,其中,金属元素浓度相对于磷元素浓度的比率为0.3~0.8。
[11]如前项[1]~[10]中任一项所述的聚酰胺组合物,其中,
还含有抗氧化剂(D),
所述抗氧化剂(D)包含酚类抗氧化剂(D-1)和/或胺类抗氧化剂(D-2)。
[12]一种反射板,其含有前项[1]~[11]中任一项所述的聚酰胺组合物。
发明效果
根据本发明,可以提供白度、耐回流焊接性、耐热变色性、耐光变色性以及挤出加工性优良的聚酰胺组合物。
具体实施方式
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,可以在本发明的要旨的范围内进行各种变形后实施。
[聚酰胺组合物]
本实施方式的聚酰胺组合物含有:
聚酰胺(A),其具有二元羧酸单元(a)和二元胺单元(b),
20~70质量%的氧化钛(B),和
0.5~7.5质量%的含磷化合物(C)。
[聚酰胺(A)]
本实施方式中使用的聚酰胺(A)具有二元羧酸单元(a)和二元胺单元(b)。本实施方式中,“聚酰胺”是指主链中具有酰胺(-NHCO-)键的聚合物。
二元羧酸单元(a)和二元胺单元(b)的合计量相对于聚酰胺(A)的全部构成单元100摩尔%优选为20~100摩尔%,更优选为90~100摩尔%,进一步优选为100摩尔%。作为聚酰胺(A)中二元羧酸单元(a)和二元胺单元(b)以外的聚酰胺(A)的构成单元,没有特别限制,可以列举例如:后述的内酰胺单元(c-1)和氨基羧酸单元(c-2)。需要说明的是,本实施方式中构成聚酰胺(A)的各构成单元的比例可以利用核磁共振波谱法(NMR)等测定。
<二元羧酸单元(a)>
作为二元羧酸单元(a),没有特别限制,可以列举例如:脂环族二元羧酸单元(a-1)、芳香族二元羧酸单元(a-2)以及脂肪族二元羧酸单元(a-3)。
(脂环族二元羧酸单元(a-1))
作为构成脂环族二元羧酸单元(a-1)的脂环族二元羧酸,没有特别限制,可以列举例如具有碳原子数3~10的脂环族基团的二元羧酸。其中,优选具有碳原子数5~10的脂环族基团的二元羧酸。脂环族二元羧酸的脂环族基团可以未取代也可以具有取代基。作为该取代基,没有特别限制,可以列举例如:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基等碳原子数1~4的烷基等。
脂环族二元羧酸单元(a-1)存在反式异构体或顺式异构体的几何异构体。在聚酰胺(A)中,将全部脂环族二元羧酸单元(a-1)中反式异构体的比率称为“反式异构体比率”。反式异构体比率优选为50~85摩尔%,更优选为50~80摩尔%,进一步优选为60~80摩尔%。通过反式异构体比率在上述范围内,聚酰胺组合物除了高熔点、韧性和刚性更优良的特征以外,还倾向于具有同时满足高玻璃化转变温度(Tg)带来的热刚性、通常与耐热性相反的性质的流动性和高结晶性的性质。这些特征在作为由含有50摩尔%以上的1,4-环己烷二甲酸的二元羧酸单元(a)与含有50摩尔%以上的2-甲基戊二胺的二元胺单元(b)的组合得到的聚酰胺(A)、并且前述反式异构体比率为50~85摩尔%的聚酰胺(A)中特别显著。本实施方式中,反式异构体比率可以通过以下的实施例中记载的方法测定。
构成脂环族二元羧酸(a-1)的脂环族二元羧酸中存在反式体和顺式体的几何异构体。作为原料单体的脂环族二元羧酸,可以使用反式体和顺式体的任意一种,也可以使用以规定的比率含有反式体和顺式体的混合物。需要说明的是,已知脂环族二元羧酸在高温下发生异构化,从而反式体和顺式体达到一定的比率,与反式体的脂环族二元羧酸相比,顺式体的脂环族二元羧酸具有脂环族二元羧酸与二元胺的当量盐的水溶性高的倾向。从该方面考虑,作为原料单体的脂环族二元羧酸的反式体/顺式体比(摩尔比)优选为50/50~0/100,更优选为40/60~10/90,进一步优选为35/65~15/85。脂环族二元羧酸的反式体/顺式体比(摩尔比)可以利用液相色谱(HPLC)或核磁共振波谱法(NMR)求出。
作为构成这样的脂环族二元羧酸单元(a-1)的脂环族二元羧酸,没有特别限制,可以列举例如:1,4-环己烷二甲酸、1,3-环己烷二甲酸和1,3-环戊烷二甲酸等。其中,优选1,4-环己烷二甲酸。通过含有这样的脂环族二元羧酸作为构成单元,具有聚酰胺组合物的耐热性、低吸水性以及刚性等更加优良的倾向。需要说明的是,构成脂环族二元羧酸单元(a-1)的脂环族二元羧酸可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
脂环族二元羧酸单元(a-1)的比例相对于全部二元羧酸单元(a-1)优选为50~100摩尔%,更优选为60~100摩尔%,进一步优选为70~100摩尔%,特别优选为100摩尔%。通过二元羧酸单元(a-1)中的脂环族二元羧酸单元(a-1)的比例(摩尔%)在上述范围内,具有得到同时满足耐热性、流动性、韧性、低吸水性和刚性等的聚酰胺组合物的倾向。
(芳香族二元羧酸单元(a-2))
作为构成芳香族二元羧酸单元(a-2)的芳香族二元羧酸,没有特别限制,可以列举例如:具有苯基、萘基的二元羧酸。芳香族二元羧酸的芳香族基团可以未取代也可以具有取代基。作为该取代基,没有特别限制,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、氯基和溴基等卤素基团、碳原子数1~6的甲硅烷基以及磺酸基及其盐(钠盐等)等。
作为芳香族二元羧酸,没有特别限制,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-磺酸钠等未取代或被取代的碳原子数8~20的芳香族二元羧酸等。构成芳香族二元羧酸单元(a-2)的芳香族二元羧酸可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
芳香族二元羧酸单元(a-2)的比例相对于全部二元羧酸单元(a)优选为大于50摩尔%且为100摩尔%以下,更优选为60~100摩尔%,进一步优选为70~100摩尔%,特别优选为100摩尔%。通过二元羧酸单元(a)中的芳香族二元羧酸单元(a-2)的比例(摩尔%)在上述范围内,具有耐热性、低吸水性和刚性进一步提高的倾向。
(脂肪族二元羧酸单元(a-3))
作为构成脂肪族二元羧酸单元(a-3)的脂肪族二元羧酸,没有特别限制,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。
其中,脂肪族二元羧酸的碳原子数优选为6以上,更优选为10以上。通过使用这样的脂肪族二元羧酸,具有聚酰胺组合物的耐热性、流动性、韧性、低吸水性以及刚性更加优良的倾向。作为碳原子数为10以上的脂肪族二元羧酸,没有特别限制,可以列举例如:癸二酸、十二烷二酸、十四烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸和二十烷二酸等。其中,从聚酰胺组合物的耐热性等观点考虑,优选癸二酸和十二烷二酸。构成脂肪族二元羧酸单元(a-3)的脂肪族二元羧酸,可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
脂肪族二元羧酸单元(a-3)的比例相对于全部二元羧酸单元(a)优选为0~50摩尔%,更优选为0~40摩尔%,进一步优选为0~30摩尔%。通过二元羧酸单元(a)中的脂肪族二元羧酸单元(a-3)的比例(摩尔%)在上述范围内,具有得到同时满足更优良的耐热性、流动性、韧性、低吸水性以及刚性等的聚酰胺组合物的倾向。
另外,含有碳原子数10以上的脂肪族二元羧酸单元(a-3)时,碳原子数10以上的脂肪族二元羧酸单元(a-3)的比例相对于全部二元羧酸单元(a)优选为0.1~50摩尔%,更优选为5~40摩尔%,进一步优选为5~20摩尔%。通过碳原子数10以上的脂肪族二元羧酸单元(a-3)的比例为上述范围,具有得到同时满足更优良的耐热性、流动性、韧性、低吸水性以及刚性等的聚酰胺组合物的倾向。
本实施方式中,作为构成二元羧酸单元(a)的二元羧酸,不限于作为上述二元羧酸记载的化合物,可以使用与上述二元羧酸等价的化合物。在此,“与二元羧酸等价的化合物”是指能够形成与来源于上述二元羧酸的二元羧酸结构同样的二元羧酸结构的化合物。作为这样的化合物,没有特别限制,可以列举例如:二元羧酸的酸酐以及酰卤等。
另外,聚酰胺(A)可以根据需要还含有来源于偏苯三酸、均苯三酸以及均苯四酸等三元以上的多元羧酸的单元。三元以上的多元羧酸可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
<二元胺单元(b)>
作为二元胺单元(b),没有特别限制,可以列举例如:具有从主链分支的取代基的二元胺单元(b-1)、脂肪族二元胺单元(b-2)、脂环式二元胺单元(b-3)以及芳香族二元胺单元(b-4)等。
(具有从主链分支的取代基的二元胺单元(b-1))
二元胺单元(b)优选含有具有从主链分支的取代基的二元胺单元(b-1)。通过含有二元胺单元(b-1),具有得到能够同时满足更优良的流动性、韧性和刚性等的聚酰胺组合物的倾向。作为二元胺单元(b-1)中的从主链分支的取代基,没有特别限制,可以列举例如:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基等碳原子数1~4的烷基等。
作为构成这样的二元胺单元(b-1)的二元胺,没有特别限制,可以列举例如:2-甲基五亚甲基二胺(以下也称为“2-甲基-1,5-二氨基戊烷”)、2,2,4-三甲基六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、2-甲基八亚甲基二胺以及2,4-二甲基八亚甲基二胺等碳原子数3~20的支链饱和脂肪族二元胺等。其中,优选2-甲基五亚甲基二胺。通过含有这样的二元胺单元(b-1),具有得到耐热性和刚性等更优良的聚酰胺组合物的倾向。需要说明的是,二元胺单元(b-1)可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
二元胺单元(b-1)的比例(摩尔%)相对于全部二元胺单元(b)优选为50~100摩尔%,更优选为60~100摩尔%,进一步优选为85~100摩尔%,更进一步优选为90~100摩尔%,进一步更优选为100摩尔%。通过二元胺单元(b-1)的比例为上述范围,具有得到流动性、韧性和刚性更优良的聚酰胺组合物的倾向。
(脂肪族二元胺单元(b-2))
作为构成二元胺单元(b-2)的脂肪族二元胺(其中,不包括具有从主链分支的取代基的二元胺),没有特别限制,可以列举例如:乙二胺、丙二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、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的直链饱和脂肪族二元胺等。
(脂环式二元胺单元(b-3))
作为构成二元胺单元(b-3)的脂环式二元胺,只要为含有脂环族基团的二元胺就没有特别限制,可以列举例如:1,4-环己烷二胺、1,3-环己烷二胺和1,3-环戊烷二胺等。
(芳香族二元胺(b-4))
作为构成二元胺单元(b-4)的芳香族二元胺,只要为含有芳香族基团的二元胺就没有特别限制,可以列举例如:间苯二甲胺等。
二元胺单元(b-2)~(b-4)中,优选为脂肪族二元胺单元(b-2)(其中,不包括前述二元胺单元(b-1))和脂环族二元胺单元(b-3),更优选为具有碳原子数4~13的直链脂肪族基团的二元胺单元(b-2),进一步优选为具有碳原子数6~10的直链饱和脂肪族基团的二元胺单元(b-2),更进一步优选为六亚甲基二胺。通过使用这样的二元胺,具有得到耐热性、流动性、韧性、低吸水性和刚性等更优良的聚酰胺组合物的倾向。需要说明的是,二元胺可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
二元胺单元(b-2)~(b-4)的合计比例(摩尔%)相对于全部二元胺单元(b)优选为0~50摩尔%,更优选为0~40摩尔%,进一步优选为0~30摩尔%。通过二元胺单元(b)中的二元胺单元(b-2)的比例为上述范围,具有得到流动性、韧性和刚性更优良的聚酰胺组合物的倾向。
另外,聚酰胺(A)可以根据需要还含有双六亚甲基三胺等三元以上的多元脂肪族胺。三元以上的多元脂肪族胺可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
<内酰胺单元(c-1)和/或氨基羧酸单元(c-2)>
聚酰胺(A)可以还含有(c)内酰胺单元(c-1)和/或氨基羧酸单元(c-2)。通过含有这样的单元,具有得到韧性更优良的聚酰胺组合物的倾向。需要说明的是,在此,构成内酰胺单元(c-1)和氨基羧酸单元(c-2)的内酰胺和氨基羧酸是指可聚合(缩聚)的内酰胺和氨基羧酸。
作为构成内酰胺单元(c-1)和氨基羧酸单元(c-2)的内酰胺和氨基羧酸,没有特别限制,例如,优选碳原子数4~14的内酰胺和氨基羧酸,更优选碳原子数6~12的内酰胺和氨基羧酸。
作为构成上述内酰胺单元(c-1)的内酰胺,没有特别限制,可以列举例如:丁内酰胺、戊内酰胺、ε-己内酰胺、辛内酰胺、庚内酰胺、十一内酰胺以及月桂内酰胺(十二内酰胺)等。其中,作为内酰胺,优选ε-己内酰胺、月桂内酰胺等,更优选ε-己内酰胺。通过含有这样的内酰胺,可以得到韧性更优良的聚酰胺组合物。
作为构成上述氨基羧酸单元(c-2)的氨基羧酸,没有特别限制,可以列举例如:作为前述内酰胺开环而得到的化合物的ω-氨基羧酸或α,ω-氨基酸等。作为氨基羧酸,优选ω位被氨基取代的碳原子数4~14的直链或支链饱和脂肪族羧酸。作为这样的氨基羧酸,没有特别限制,可以列举例如:6-氨基己酸、11-氨基十一酸、12-氨基十二酸以及对氨基甲基苯甲酸等。
构成内酰胺单元(c-1)和氨基羧酸单元(c-2)的内酰胺和氨基羧酸可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
内酰胺单元(c-1)和氨基羧酸单元(c-2)的合计比例(摩尔%)相对于聚酰胺(A)全体优选为0~20摩尔%,更优选为0~15摩尔%,进一步优选为0~10摩尔%。通过内酰胺单元(c-1)和氨基羧酸单元(c-2)的合计比例为上述范围,具有韧性进一步提高的倾向。
<封端剂>
聚酰胺(A)的末端可以使用公知的封端剂进行封端。通过使用封端后的聚酰胺(A),具有聚酰胺组合物的耐热性、流动性、韧性、低吸水性以及刚性进一步提高的倾向。另外,这样的封端剂,也可以作为分子量调节剂在由二元羧酸、二元胺以及根据需要使用的内酰胺和氨基羧酸制造聚酰胺(A)时添加。
作为封端剂,没有特别限制,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。其中,优选一元羧酸和一元胺。通过用封端剂将聚酰胺(A)的末端封闭,具有聚酰胺组合物的热稳定性进一步提高的倾向。封端剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
作为能够用作封端剂的一元羧酸,只要是与可能存在于聚酰胺(A)的末端的氨基具有反应性的一元羧酸就没有特别限制,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、α-萘甲酸、β-萘甲酸、甲基萘甲酸以及苯基乙酸等芳香族一元羧酸;等。一元羧酸可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
作为能够用作封端剂的一元胺,只要是与可能存在于聚酰胺(A)的末端的羧基具有反应性的一元胺就没有特别限制,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、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;以及苯胺、甲苯胺、二苯胺和萘胺等芳香族一元胺;等。一元胺可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
<聚酰胺(A)的制造方法>
作为聚酰胺(A)的制造方法,没有特别限制,例如包括将构成二元羧酸单元(a)的二元羧酸、构成二元胺单元(b)的二元胺以及根据需要的构成内酰胺单元(c-1)和/或氨基羧酸单元(c-2)的内酰胺和/或氨基羧酸聚合而得到聚合物的聚合工序,优选还包括提高聚酰胺的聚合度的工序。另外,根据需要,可以包括利用封端剂将所得到的聚合物的末端封闭的封闭工序。
作为聚酰胺(A)的具体的制造方法,可以列举例如以下例示的各种方法。
1)将二元羧酸-二元胺盐或二元羧酸与二元胺的混合物的水溶液或者它们的水悬浮液加热,并在保持熔融状态的情况下进行聚合的方法(以下,也称为“热熔融聚合法”)。
2)将通过热熔融聚合法得到的聚酰胺在熔点以下的温度下在保持固体状态的情况下使聚合度提高的方法(以下,也称为“热熔融聚合·固相聚合法”)。
3)将二元羧酸-二元胺盐或二元羧酸与二元胺的混合物的水溶液或者它们的水悬浮液加热,然后用捏合机等挤出机将析出的预聚物再次熔融而使聚合度提高的方法(以下,也称为“预聚物·挤出聚合法”);
4)将二元羧酸-二元胺盐或二元羧酸与二元胺的混合物的水溶液或者它们的水悬浮液加热,然后将析出的预聚物在聚酰胺的熔点以下的温度下在保持固体状态的情况下使聚合度提高的方法(以下,也称为“预聚物·固相聚合法”);
5)将二元羧酸-二元胺盐或二元羧酸与二元胺的混合物在保持固体状态的情况下进行聚合的方法(以下,也称为“固相聚合法”);
6)使用与二元羧酸等价的二元羧酸酰卤成分和二元胺成分进行聚合的方法(以下,也称为“溶液法”)。
在制造聚酰胺(A)时,构成二元羧酸单元(a)的二元羧酸的添加量与构成二元胺单元(b)的二元胺的添加量优选约等摩尔量。考虑到聚合反应中的构成二元胺单元(b)的二元胺逸出到反应体系外的部分的摩尔比,相对于构成二元羧酸单元(a)的全部二元羧酸1摩尔,构成二元胺单元(b)的全部二元胺的摩尔量优选为0.9~1.2,更优选为0.95~1.1,进一步优选为0.98~1.05。
在聚酰胺(A)的制造方法中,从聚酰胺的流动性的观点考虑,优选将脂环族二元羧酸的反式异构体比率保持在85%以下进行聚合,更优选将脂环族二元羧酸的反式异构体比率保持在80%以下进行聚合。特别是,通过将脂环族二元羧酸的反式异构体比率保持在80%以下进行聚合,还具有得到色调、拉伸强度优良、高熔点的聚酰胺组合物的倾向。
在聚酰胺(A)的制造方法中,为了通过提高聚合度而提高聚酰胺的熔点,优选提高聚合温度或延长聚合时间。提高聚合温度或延长聚合时间的情况下,优选将反式异构体比率保持在80%以下进行聚合。由此,具有能够抑制由加热造成的聚酰胺的着色、由热劣化造成的拉伸伸长率的降低。另外,具有能够抑制聚酰胺的分子量的上升速度显著降低的倾向。
作为制造聚酰胺(A)的方法,优选1)热熔融聚合法和2)热熔融聚合·固相聚合法,因为容易将所述反式异构体比率保持在85%以下并且所得到的聚酰胺的色调优良。
聚酰胺(A)的制造方法的聚合形式没有特别限制,可以为间歇式也可以为连续式。另外,聚合装置没有特别限制,可以使用例如高压釜型反应器、转鼓型反应器以及捏合机等挤出机型反应器等公知的装置。
以下,对通过间歇式的热熔融聚合法制造聚酰胺的方法进行具体说明,但是(A)聚酰胺的制造方法不限于此。首先,将含有约40~约60质量%聚酰胺的原料成分(二元羧酸、二元胺以及根据需要的内酰胺和/或氨基羧酸)的水溶液在以110~180℃的温度和约0.035~约0.6MPa(表压)的压力下操作的浓缩槽中浓缩到约65~约90质量%,从而得到浓缩溶液。然后,将该浓缩溶液移到高压釜中,继续加热至该高压釜内的压力达到约1.5~约5.0MPa(表压)。之后,在该高压釜中,在除去水和/或气体成分的同时保持压力为约1.5~约5.0MPa(表压),在温度达到约250~约350℃的时刻降压到大气压(表压,0MPa)。将高压釜内的压力降压到大气压后,根据需要进一步进行减压,由此可以有效地除去副产物水。之后,用氮气等惰性气体将高压釜内加压,将聚酰胺熔融物以线料形式从高压釜挤出。将挤出的线料冷却和切割,由此得到聚酰胺(A)的颗粒。
另外,以下具体说明通过连续式热熔融聚合法制造聚酰胺的方法。首先,将含有约40~约60质量%聚酰胺的原料成分(二元羧酸、二元胺以及根据需要的内酰胺和/或氨基羧酸)的水溶液在预备装置的容器中预加热到约40℃~约100℃。然后将预加热后的水溶液转移到浓缩槽/反应器中,在约0.1MPa~约0.5MPa(表压)的压力和约200℃~约270℃的温度下浓缩到约70%~约90%,从而得到浓缩溶液。将所得到的浓缩溶液排出到保持在约200℃~约350℃的温度的闪蒸器中。然后,将闪蒸器内的压力降压到大气压(表压,0MPa)。将闪蒸器内的压力降压到大气压后,根据需要进一步进行减压。之后,将聚酰胺熔融物以线料的形式从闪蒸器挤出。将挤出的线料冷却、切割,由此可以得到聚酰胺(A)的颗粒。
<聚酰胺(A)的聚合物末端>
作为聚酰胺(A)的聚合物末端,没有特别限制,可以列举例如:氨基末端、羧酸末端、环状氨基末端、基于封端剂的末端、其它末端。
氨基末端为具有氨基(-NH2基)的聚合物末端,来源于原料的二元胺单元(b)。氨基末端的量相对于聚酰胺(A)1g优选为20~100微当量/g,更优选为20~70微当量/g,进一步优选为20~50微当量/g。通过氨基末端的量为上述范围,具有聚酰胺组合物的白度、耐回流焊接性、耐热变色性、耐光变色性、耐水解性以及热滞留稳定性更优良的倾向。氨基末端的量可以通过中和滴定进行测定。
羧酸末端为具有羧基(-COOH基)的聚合物末端,来源于原料的二元羧酸单元(a)。羧酸末端的量相对于聚酰胺(A)1g优选为20~100微当量/g,更优选为25~70微当量/g,进一步优选为20~50微当量/g。通过羧酸末端的量为上述范围,具有聚酰胺组合物的白度、耐回流焊接性、耐热变色性和耐光变色性更优良的倾向。羧酸末端的量可以通过中和滴定进行测定。
环状氨基末端为具有环状氨基(由下式1表示的基团)的聚合物末端。下式1中,R表示与构成哌啶环的碳键合的取代基。作为R的具体例,可以列举氢原子、甲基、乙基、叔丁基等。另外,例如通过作为原料的具有五亚甲基二胺骨架的二元胺的脱氨反应环化而得到的哌啶与聚合物末端键合,也可以形成环状氨基的末端。这些结构有时在使用具有五亚甲基二胺骨架的物质作为单体时形成。
环状氨基末端的量相对于聚酰胺(A)1g优选为30微当量/g以上且65微当量/g以下,更优选为30微当量/g以上且60微当量/g以下,进一步优选为35微当量/g以上且55微当量/g以下。通过环状氨基末端的量为上述范围,具有聚酰胺组合物的韧性、耐水解性以及加工性更优良的倾向。环状氨基末端的量可以使用1H-NMR测定。可以列举例如:基于与氮杂环的氮原子相邻的碳原子上键合的氢和与聚酰胺主链的酰胺键的氮原子相邻的碳原子上键合的氢的积分比进行计算的方法。
环状氨基末端可以通过环状胺与羧酸末端的脱水反应而生成,也可以通过氨基末端在聚合物分子内进行脱氨反应而生成,也可以通过添加环状胺作为封端剂而生成,还可以通过作为聚酰胺原料的具有五亚甲基二胺骨架的二元胺进行脱氨反应从而环化而生成。本实施方式中,环状氨基末端优选来源于原料二元胺。通过不在聚合初期添加环状胺作为封端剂而是通过来源于原料二元胺而生成环状氨基末端,具有避免在聚合初期阶段封闭低分子量的羧酸末端,保持高的聚酰胺聚合反应速度,结果容易得到高分子量聚酰胺的倾向。这样在反应过程中生成环状胺时,在聚合后期阶段通过环状胺将羧酸末端封闭,因此容易得到高分子量的聚酰胺(A)。
生成环状氨基末端的环状胺可以作为聚酰胺的聚合反应时的副产物生成。在该环状胺的生成反应中,反应温度越高,则反应速度越快。因此,为了将聚酰胺(A)的环状氨基末端调节为一定量,优选促进环状胺的生成。因此,聚酰胺的聚合反应温度优选为300℃以上,进一步优选为320℃以上。
作为将这些环状氨基末端调节为某一定量的方法,可以列举通过适当调节聚合温度、聚合工序中的上述反应温度300℃以上的时间、形成环状结构的胺的添加量等进行控制的方法。
基于封端剂的末端为在聚合时添加封端剂时形成的末端。作为封端剂,可以列举上述的封端剂。
其它末端为未分类为上述各末端的聚合物末端,可以列举:氨基末端进行脱氨反应而生成的末端、由羧酸末端进行脱碳酸反应而生成的末端等。
<聚酰胺(A)的特性>
作为聚酰胺(A)的分子量的指标,可以使用25℃的硫酸相对粘度ηr。具有ηr越大则聚酰胺(A)的分子量越高,ηr越小则聚酰胺(A)的分子量越低的倾向。聚酰胺(A)的25℃的硫酸相对粘度ηr优选为1.5~7.0,更优选为1.7~6.0,进一步优选为1.9~5.5。通过硫酸相对粘度ηr为上述范围,具有得到韧性和刚性等机械物性以及成形性等更优良的聚酰胺组合物的倾向。另外,25℃的硫酸相对粘度ηr可以根据JIS-K6920在98%硫酸中浓度1%的条件下进行测定。更具体地,可以通过下述的实施例中记载的方法测定。
聚酰胺(A)的熔点Tm2优选为270℃以上,更优选为275℃以上,进一步优选为280℃以上。另外,聚酰胺(A)的熔点Tm2优选为350℃以下,更优选为340℃以下,进一步优选为335℃以下,更进一步优选为330℃以下。通过聚酰胺(A)的熔点Tm2为270℃以上,具有聚酰胺组合物的耐热性进一步提高的倾向。另外,通过聚酰胺(A)的熔点Tm2为350℃以下,具有可以进一步抑制挤出、成形等熔融加工中聚酰胺(A)的热分解等的倾向。聚酰胺(A)的熔点Tm2可以通过后述的实施例中记载的方法根据JIS-K7121进行测定。
聚酰胺(A)的熔化热ΔH优选为10J/g以上,更优选为14J/g以上,进一步优选为18J/g以上,更进一步优选为20J/g以上。另外,熔化热ΔH的上限没有特别限制,越高越好。通过聚酰胺(A)的熔化热ΔH为10J/g以上,具有聚酰胺组合物的耐热性进一步提高的倾向。聚酰胺(A)的熔化热ΔH的测定可以通过后述的实施例中记载的方法根据JIS-K7121进行。
聚酰胺(A)的玻璃化转变温度Tg优选为90℃以上,更优选为110℃以上,进一步优选为120℃以上,更进一步优选为130℃以上,最优选为135℃以上。另外,聚酰胺(A)的玻璃化转变温度优选为170℃以下,更优选为165℃以下,进一步优选为160℃以下。通过聚酰胺(A)的玻璃化转变温度为90℃以上,具有可以得到耐热变色性、耐化学品性优良的聚酰胺组合物的倾向。另外,通过聚酰胺(A)的玻璃化转变温度为170℃以下,具有可以得到外观良好的成形品的倾向。玻璃化转变温度的测定可以如下述的实施例所述根据JIS-K7121进行。
[氧化钛(B)]
作为氧化钛(B),没有特别限制,可以列举例如:一氧化钛(TiO)、三氧化二钛(Ti2O3)和二氧化钛(TiO2)等。其中,优选二氧化钛。
氧化钛(B)的晶体结构没有特别限制,从聚酰胺组合物的耐光性的观点考虑,优选为金红石型。
氧化钛(B)的数均粒径优选为0.1~0.8μm,更优选为0.15~0.4μm,进一步优选为0.15~0.3μm。通过氧化钛(B)的数均粒径为0.1μm以上,具有聚酰胺组合物的白度和挤出加工性进一步提高的倾向。通过氧化钛(B)的数均粒径为0.8μm以下,具有聚酰胺组合物的白度、韧性进一步提高的倾向。氧化钛(B)的数均粒径可以通过电子显微镜照相法测定。例如,将聚酰胺组合物放入电炉中,对聚酰胺组合物中所含的有机物进行焚烧处理,从残渣成分中例如任意地选择100个以上的氧化钛,使用电子显微镜进行观察,并测量它们的粒径,由此可以求出氧化钛(B)的数均粒径。
氧化钛(B)没有特别限制,可以通过例如将硫酸钛溶液水解的所谓的硫酸法、或者将卤化钛气相氧化的所谓的氯法制造。
氧化钛(B)优选在表面具有无机涂层和/或有机涂层。其中,优选在氧化钛(B)的表面具有无机涂层、并且在该无机涂层上具有有机涂层的氧化钛(B)。通过使用这样的具有无机涂层和/或有机涂层的氧化钛(B),具有聚酰胺组合物的白度、耐回流焊接性、耐热变色性和耐光变色性进一步提高的倾向。认为这是因为,通过进行表面涂布,可以抑制具有光催化作用的氧化钛使树脂劣化,但是理由不限于此。另外,关于白度的提高,认为原因在于通过表面处理使得氧化钛的分散提高,但是理由不限于此。
无机涂层没有特别限制,例如优选包含金属氧化物。有机涂层没有特别限制,例如优选包含选自由羧酸类、多元醇类、烷醇胺类以及有机硅化合物组成的组中的一种以上有机物。其中,从聚酰胺组合物的耐光性以及挤出加工性的观点考虑,有机涂层优选包含多元醇类、有机硅化合物。另外,从减少聚酰胺组合物的加工时的气体产生的观点考虑,有机涂层优选包含有机硅化合物。无机涂层和有机涂层的涂布方法没有特别限制,可以使用公知的方法。
需要说明的是,氧化钛(B)可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
氧化钛(B)的含量相对于聚酰胺组合物100质量%为20~70质量%,优选为25~65质量%,更优选为30~60质量%,进一步优选为30~50质量%。通过氧化钛(B)的含量为20质量%以上,具有聚酰胺组合物的白度进一步提高的倾向。另外,通过氧化钛(B)的含量为70质量%以下,具有挤出加工性、韧性进一步提高的倾向。
[含磷化合物(C)]
作为含磷化合物(C),没有特别限制,可以列举例如:磷酸、亚磷酸、次磷酸以及它们的分子内和分子间缩合物等磷酸类化合物;磷酸金属盐、亚磷酸金属盐和次磷酸金属盐以及这些金属盐的分子内和分子间缩合物等磷酸金属盐类化合物;有机磷类化合物。需要说明的是,含磷化合物(C)可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
作为磷酸类化合物,没有特别限制,可以列举例如:磷酸、焦磷酸、偏磷酸、亚磷酸、次磷酸、焦亚磷酸、二亚磷酸等。
作为磷酸金属盐类化合物,没有特别限制,可以列举例如:磷酸、焦磷酸、偏磷酸、亚磷酸、次磷酸、焦亚磷酸或二亚磷酸与周期表第1族(碱金属)和第2族(碱土金属)、锰、锌、铝的盐。
其中,作为含磷化合物(C),优选选自由磷酸金属盐、亚磷酸金属盐、次磷酸金属盐、这些金属盐的分子内缩合物以及这些金属盐的分子间缩合物组成的组中的一种以上,更优选包含选自磷酸、亚磷酸和次磷酸的磷化合物与选自周期表第1族(碱金属)和第2族(碱土金属)、锰、锌和铝的金属的金属盐、或者这些金属盐的分子内缩合物或这些金属盐的分子间缩合物,进一步优选包含选自磷酸、亚磷酸和次磷酸的磷化合物与选自周期表第1族和第2族的金属的金属盐,更进一步优选包含选自磷酸、亚磷酸和次磷酸的磷化合物与碱土金属的金属盐。通过使用这样的含磷化合物(C),具有得到具有优良的耐热变色性、耐光变色性的聚酰胺组合物的倾向。
作为这样的含磷化合物(C),没有特别限制,可以列举例如:磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、磷酸二氢钙、磷酸氢二钙、磷酸钙、焦磷酸钠、偏磷酸钠、偏磷酸钙、次磷酸钠、次磷酸钙;它们的无水盐;它们的水合物。其中,优选次磷酸钠、次磷酸钙、次磷酸镁,更优选作为碱土金属盐的次磷酸钙、次磷酸镁。通过使用这样的含磷化合物(C),具有耐热变色性、耐光变色性和挤出加工性进一步提高的倾向。
作为有机磷类化合物,没有特别限制,可以列举例如:季戊四醇型亚磷酸酯化合物、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三月桂酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸辛酯二苯酯、亚磷酸三异癸酯、亚磷酸苯酯二异癸酯、亚磷酸苯酯二(十三烷基)酯、亚磷酸二苯酯异辛酯、亚磷酸二苯酯异癸酯、亚磷酸二苯酯(十三烷基)酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基-5-甲基苯基)酯、亚磷酸三(丁氧基乙基)酯、4,4’-丁叉双(3-甲基-6-叔丁基苯基-四(十三烷基))二亚磷酸酯、四(C12~C15混合烷基)-4,4’-异丙叉二苯基二亚磷酸酯、4,4’-异丙叉双(2-叔丁基苯基)·二(壬基苯基)亚磷酸酯、亚磷酸三(联苯基)酯、四(十三烷基)-1,1,3-三(2-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丁烷二亚磷酸酯、四(十三烷基)-4,4’-丁叉双(3-甲基-6-叔丁基苯基)二亚磷酸酯、四(C1~C15混合烷基)-4,4’-异丙叉二苯基二亚磷酸酯、亚磷酸三(单-、二-混合壬基苯基)酯、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、亚磷酸三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)酯、氢化4,4’-异丙叉二苯基多亚磷酸酯、双(辛基苯基)·双(4,4’-丁叉双(3-甲基-6-叔丁基苯基))·1,6-己醇二亚磷酸酯、六(十三烷基)-1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)二亚磷酸酯、亚磷酸三(4,4’-异丙叉双(2-叔丁基苯基))酯、亚磷酸三(1,3-硬脂酰氧基异丙基)酯、2,2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯、2,2-亚甲基双(3-甲基-4,6-二叔丁基苯基)-2-乙基己基亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基-5-甲基苯基)-4,4’-联苯撑二亚磷酸酯和四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯撑二亚磷酸酯。
其中,从进一步提高聚酰胺组合物的耐热变色性和减少气体产生的观点考虑,优选季戊四醇型亚磷酸酯化合物、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯,更优选季戊四醇型亚磷酸酯化合物。
作为季戊四醇型亚磷酸酯化合物,没有特别限制,可以列举例如:2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·苯基·季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·甲基·季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·2-乙基己基·季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·异癸基·季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·月桂基·季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·异十三烷基·季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·硬脂基·季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·环己基·季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·苄基·季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·乙基溶纤剂·季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·丁基卡必醇·季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·辛基苯基·季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·壬基苯基·季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-乙基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·2,6-二叔丁基苯基·季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·2,4-二叔丁基苯基·季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·2,4-二叔辛基苯基·季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯基·2-环己基苯基·季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔戊基-4-甲基苯基·苯基·季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔戊基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔辛基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等。其中,优选双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-乙基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔戊基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔辛基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
含磷化合物(C)的含量相对于聚酰胺组合物100质量%优选为0.5~7.5质量%,更优选为1.1~7质量%,进一步优选为1.1~4质量%。通过含磷化合物(C)的含量为0.5质量%以上,具有耐热变色性、耐光变色性进一步提高的倾向。另外,通过含磷化合物(C)的含量为7.5质量%以下,具有聚酰胺组合物的白度、挤出加工性进一步提高的倾向。
磷元素浓度优选为1400~20000ppm,更优选为2000~20000ppm,进一步优选为3000~20000ppm。通过磷元素浓度为1400ppm以上,具有聚酰胺组合物的耐热变色性、耐光变色性更优良的倾向。另外,通过磷元素浓度为20000ppm以下,具有聚酰胺组合物的白度、挤出加工性更优良的倾向。另外,磷元素浓度可以通过实施例中记载的方法测定。
另外,金属元素浓度相对于磷元素浓度的比率(磷元素浓度/金属元素浓度)优选为0.3~0.8,更优选为0.3~0.7,进一步优选为0.5~0.7。通过金属元素浓度相对于磷元素浓度的比率在上述范围内,具有聚酰胺组合物的耐热变色性、耐光变色性进一步提高的倾向。需要说明的是,上述比率可以与测定磷元素浓度的方法同样地通过实施例中记载的ICP发光分光分析法等进行测定。
[抗氧化剂(D)]
本实施方式的聚酰胺组合物,从热稳定性的观点考虑,可以还含有酚类抗氧化剂(D-1)和/或胺类抗氧化剂(D-2)等抗氧化剂(D)。
作为酚类抗氧化剂(D-1),没有特别限制,可以列举例如:受阻酚化合物。通过使用这样的酚类抗氧化剂(D-1),具有聚酰胺组合物的耐热性、耐光性进一步提高的倾向。
作为受阻酚化合物,没有特别限制,可以列举例如:N,N’-己烷-1,6-二基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰胺)]、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰胺)、三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、3,9-双{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙炔氧基]-1,1-二甲基乙基}-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸二乙酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯以及1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰脲酸。其中,从提高耐热变色性的观点考虑,酚类抗氧化剂(D-1)优选为N,N’-己烷-1,6-二基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰胺)]。需要说明的是,酚类抗氧化剂(D-1)可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
酚类抗氧化剂(D-1)的含量相对于聚酰胺组合物100质量%优选为0~1质量%,更优选为0.01~1质量%,进一步优选为0.1~1质量%。通过酚类抗氧化剂(D-1)的含量在上述范围内,具有进一步提高聚酰胺组合物的耐热变色性、进一步降低产生的气体量的倾向。
作为胺类抗氧化剂(D-2),没有特别限制,可以列举例如:聚(2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉)、6-乙氧基-1,2-二氢-2,2,4-三甲基喹啉、苯基-α-萘胺、4,4-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺、(对甲苯磺酰胺基)二苯胺、N,N’-二苯基对苯二胺、N,N’-二-β-萘基对苯二胺、N,N’-二(1,4-二甲基戊基)对苯二胺、N-苯基-N’-异丙基对苯二胺、N-苯基-N’-1,3-二甲基丁基对苯二胺、N-(1-甲基庚基)-N’-苯基对苯二胺等芳香族胺。另外,本实施方式中,胺类抗氧化剂(D-2)包含芳香族胺类化合物。胺类抗氧化剂(D-2)可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
胺类抗氧化剂(D-2)的含量相对于聚酰胺组合物100质量%优选为0~1质量%,更优选为0.01~1质量%,进一步优选为0.1~1质量%。通过胺类抗氧化剂(D-2)的含量在上述范围内,具有进一步提高聚酰胺组合物的耐热变色性、进一步降低产生的气体量的倾向。
[金属氢氧化物]
聚酰胺组合物可以含有金属氢氧化物。金属氢氧化物由通式M(OH)x(M表示金属元素,x为对应于M的多价的数)表示。作为金属元素M,没有特别限制,例如优选1价以上的金属元素。作为这样的金属元素M,没有特别限制,可以列举例如:钠、钾、锂、钙、镁、钡、锌、铝、锶等。其中,作为金属元素,优选碱土金属。
作为金属氢氧化物,没有特别限制,可以列举例如:氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化锌、氢氧化锰等。其中,从耐热变色性、挤出加工稳定性、成形加工稳定性优良的观点考虑,优选氢氧化钙、氢氧化镁,更优选氢氧化钙。各金属氢氧化物可以单独仅使用一种,也可以以两种以上的混合物的形式使用。
另外,这些金属氢氧化物可以使用为了提高粘附性和分散性而实施了表面处理的物质。作为表面处理剂,没有特别限制,可以列举例如:氨基硅烷、环氧基硅烷等硅烷偶联剂、聚硅氧烷等有机硅化合物、钛偶联剂等有机钛化合物;有机酸、多元醇等有机物等。
[金属氧化物]
聚酰胺组合物可以含有金属氧化物。金属氧化物由通式MxOy(M表示金属元素,x和y为满足0<x≤5、0<y≤5,M的多价×x=2×y的数)表示。作为金属元素M,没有特别限制,例如优选一价以上的金属元素。作为这样的金属元素,没有特别限制,可以列举例如:钠、钾、锂、钙、镁、钡、锌、铝、锶等。其中,作为金属元素,优选碱土金属。
作为金属氧化物,没有特别限制,可以列举例如:氧化钙、氧化镁、氧化铝、氧化锌、氧化锰、氧化锡等。其中,从耐热变色性、挤出加工稳定性、成形加工稳定性优良的观点考虑,优选氧化钙、氧化镁,更优选氧化钙。金属氧化物可以单独仅使用一种,也可以以两种以上的混合物的形式使用。
另外,这些金属氧化物可以使用为了提高粘附性和分散性而实施了表面处理的物质。作为表面处理剂,没有特别限制,可以列举例如:氨基硅烷、环氧基硅烷等硅烷偶联剂、聚硅氧烷等有机硅化合物;钛偶联剂等有机钛化合物;有机酸、多元醇等有机物等。
金属氢氧化物和金属氧化物优选为粒子状,其平均粒径优选为0.05~10μm,更优选为0.1~5μm。通过平均粒径在上述范围内,具有聚酰胺组合物的白度、耐回流焊接性、耐热变色性和耐光变色性进一步提高的倾向。
另外,30μm以上的粒子相对于全部金属氢氧化物和金属氧化物的质量比例优选为1质量%以下,更优选为0.1质量%以下。30μm以上的粒子相对于全部金属氢氧化物和金属氧化物的质量比例没有特别限制,优选为0质量%。通过30μm以上的粒子相对于全部金属氢氧化物和金属氧化物的质量比例在上述范围内,具有聚酰胺组合物的白度、耐回流焊接性、耐热变色性和耐光变色性进一步提高的倾向。
另外,金属氢氧化物和金属氧化物的纯度优选为99%以上,更优选为99.5%以上,进一步优选为99.9%以上。金属氢氧化物和金属氧化物的纯度的上限没有特别限制,优选为100%。通过金属氢氧化物和金属氧化物的纯度在上述范围内,具有聚酰胺组合物的白度、耐热变色性、耐光变色性进一步提高的倾向。
金属氢氧化物和金属氧化物的含量相对于聚酰胺组合物100质量%优选为0.1~20质量%,更优选为0.1~10质量%,进一步优选为0.3~5质量%。通过金属氢氧化物和金属氧化物的含量在上述的范围内,具有聚酰胺组合物的耐热变色性、挤出加工稳定性、成形加工稳定性进一步提高的倾向。
从白度、耐热变色性的观点考虑,聚酰胺组合物可以还含有金属氧化物和金属氢氧化物以外的金属化合物。作为金属氧化物和金属氢氧化物以外的金属化合物,没有特别限制,可以列举例如:金属碳酸盐、金属卤化物等。作为金属氧化物和金属氢氧化物以外的金属化合物中所含的金属元素,没有特别限制,例如优选一价以上的金属元素。作为这样的金属元素,没有特别限制,可以列举例如:钠、钾、锂、钙、镁、钡、锌、铝、锶等。其中,作为金属元素,优选碱土金属。
[无机填充材料]
从强度、刚性等机械物性、外观、白度的观点考虑,聚酰胺组合物可以还含有氧化钛以外的无机填充材料。作为无机填充材料,没有特别限制,可以列举例如:玻璃纤维、碳纤维、硅酸钙纤维、钛酸钾纤维、硼酸铝纤维等纤维类;玻璃鳞片、滑石、高岭土、云母、水滑石、碳酸钙、碳酸锌、氧化锌、磷酸氢钙、硅灰石、二氧化硅、沸石、氧化铝、勃姆石、氢氧化铝、氧化硅、氧化镁、硅酸钙、铝硅酸钠、硅酸镁、科琴炭黑、乙炔黑、炉黑、碳纳米管、石墨、黄铜、铜、银、铝、镍、铁、氟化钙、蒙脱土、膨润性氟云母以及磷灰石等非纤维类。其中,无机填充材料可以列举玻璃纤维、钛酸钾纤维、滑石、硅灰石、高岭土、云母、碳酸钙和粘土。其中,更优选硅灰石、碳酸钙。需要说明的是,无机填充材料可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
另外,从聚酰胺组合物的白度、韧度和挤出加工性的观点考虑,碳酸钙的数均粒径优选为0.1~0.8μm,更优选为0.15~0.4μm,进一步优选为0.15~0.3μm。
(纤维类)
从能够赋予聚酰胺组合物优良的机械强度特性的观点考虑,优选纤维类的数均纤维直径为3~30μm,重均纤维长度为100~750μm,重均纤维长度与数均纤维直径D的长径比(L/D)优选为10~100。在此,“数均纤维直径”例如可以通过如下方法求出:将聚酰胺组合物放入电炉中,对聚酰胺组合物中所含的有机物进行焚烧处理,用扫描型电子显微镜(SEM)观察从残渣成分中例如任意选择的100根以上的玻璃纤维,并测量这些玻璃纤维的纤维直径。另外,“重均纤维长度”可以通过使用倍数1000倍的SEM照片测量纤维长度来求出。
作为上述玻璃纤维等纤维类的形状,没有特别限制,截面可以为真圆形,也可以为扁平状。作为扁平状的截面形状,没有特别限制,可以列举例如:长方形、近似长方形的长圆形、椭圆形、长度方向的中央部缩窄的茧型等。
另外,纤维类的扁平率优选为1.5以上,更优选为1.5~10.0,进一步优选为2.5~10.0,更进一步优选为3.1~6.0。通过含有扁平率在前述范围内的纤维类,具有板状成形品的翘曲减少、耐热性、韧性、低吸水性、耐热变色性更优良的倾向。另外,在与其它成分混合以及混炼、成形等处理时,具有难以破碎的倾向,容易发挥所期望的效果。在此,“扁平率”是指将纤维截面的长径设为D2、将纤维截面的短径设为D1时,由D2/D1表示的比率。需要说明的是,真圆形的情况下,扁平率为约1。“纤维截面的短径D1”和“长径D2”可以通过如下方法求出:将聚酰胺组合物放入电炉中,对聚酰胺组合物中所含的有机物进行焚烧处理,用扫描型电子显微镜(SEM)观察从残渣成分中例如任意选择的100根以上的玻璃纤维,并测量这些玻璃纤维的截面的短径和长径。
扁平率为1.5以上的纤维类的粗细是任意的,优选纤维截面的短径D1为0.5~25μm、纤维截面的长径D2为1.25~250μm。通过纤维类的粗细在前述范围内,具有容易进行纤维的纺丝、并且通过与树脂的接触面积增加等从而成形品的强度进一步提高的倾向。
另外,纤维截面的短径D1优选为3~25μm。另外,优选纤维截面的短径D1为3~25μm并且纤维的扁平率为大于3的值。通过纤维的粗细在前述范围内,具有容易进行纤维的纺丝、并且通过与树脂的接触面积增加等从而成形品的强度进一步提高的倾向。
作为这些扁平率为1.5以上的纤维类,没有特别限制,例如可以使用日本特公平3-59019号公报、日本特公平4-13300号公报、日本特公平4-32775号公报等中记载的方法制造。特别是,优选使用在底面具有多个孔、并且设置有围着多个孔出口且从孔板底面向下方延伸的凸缘的孔板、或者设置有从具有单个或多个孔的喷嘴头的外周部前端向下方延伸的多个凸缘的异形截面玻璃纤维纺丝用喷嘴头制造的扁平度为1.5以上的玻璃纤维。这些纤维状无机填充材料可以以粗纱的形式直接使用玻璃原丝,也可以进一步经过切割工序以短切玻璃纤维的形式使用。
上述纤维类可以利用硅烷偶联剂等进行表面处理。作为硅烷偶联剂,没有特别限制,可以列举例如:γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷等氨基硅烷类;γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷等巯基硅烷类;环氧基硅烷类;乙烯基硅烷类。其中,优选氨基硅烷类。硅烷偶联剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
另外,关于上述纤维类,可以含有作为集束剂的、含有含羧酸酐基不饱和乙烯基单体和除该含羧酸酐基不饱和单体以外的不饱和乙烯基单体作为构成单元的含羧酸酐基共聚物、环氧化合物、聚氨酯树脂、丙烯酸均聚物、丙烯酸与其它可共聚单体的共聚物以及它们与伯胺、仲胺或叔胺的盐等。这些物质可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
其中,从聚酰胺组合物的机械强度的观点考虑,优选含羧酸酐基共聚物、环氧化合物和聚氨酯树脂以及它们的组合,更优选含羧酸酐基共聚物和聚氨酯树脂以及它们的组合。
纤维类可以通过在公知的纤维类的制造工序中,使用辊型涂布器等公知的方法将公知的集束剂施加到纤维类上而制造纤维束,并进行干燥由此连续地反应而得到。所述纤维束可以以粗纱的形式直接使用,也可以进一步经过切割工序以短切玻璃原丝形式使用。
所述集束剂的添加量相对于玻璃纤维或碳纤维100质量%,以固体成分比率计,优选为0.2~3质量%,更优选为0.3~2质量%。通过集束剂的添加量为0.2质量%以上,具有保持纤维类的集束的倾向。另一方面,通过集束剂的添加量为3质量%以下,具有进一步提高聚酰胺组合物的热稳定性的倾向。另外,纤维束的干燥可以在切割工序后进行,也可以在将纤维束干燥后进行切割。
(非纤维类)
从聚酰胺组合物的强度、刚性和表面外观的观点考虑,作为非纤维类的无机填充剂,优选硅灰石、高岭土、云母、滑石、碳酸钙、碳酸镁、钛酸钾、硼酸铝、粘土,更优选硅灰石、高岭土、云母、滑石,进一步优选硅灰石、云母,特别优选硅灰石。这些无机填充材料可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
纤维类以外的无机填充材料的平均粒径,从聚酰胺组合物的白度、韧性、表面外观的观点考虑,优选为0.01~38μm,更优选为0.03~30μm,进一步优选为0.05~25μm,更进一步优选为0.1~20μm,进一步更优选为0.15~15μm。通过平均粒径为38μm以下,具有得到韧性、表面外观优良的聚酰胺组合物的倾向。另外,通过平均粒径为0.01μm以上,具有成本方面、粉体的操作方面与物性的平衡更优良倾向。需要说明的是,本说明书中的平均粒径例如可以使用SEM测定。
另外,无机填充材料中,关于硅灰石这样的具有针状形状的无机填充材料,将数均纤维直径作为平均粒径。另外,截面非圆形的无机填充材料的情况下,将其长度的最大值作为纤维直径。
关于具有针状形状的无机填充材料的重均纤维长度L与数均纤维直径D的长径比(L/D),从成形品外观、注射成形机等的金属构件的磨损的观点考虑,优选为1.5~10,更优选为2.0~5,进一步优选为2.5~4。
另外,纤维类以外的无机填充材料可以使用通常的表面处理剂,例如硅烷偶联剂、钛酸酯类偶联剂等偶联剂进行表面处理。作为所述硅烷偶联剂,没有特别限制,可以优选使用例如:环氧基硅烷偶联剂、聚烷氧基硅氧烷与环氧基硅烷偶联剂的混合物、聚烷氧基硅氧烷与环氧基硅烷偶联剂的反应产物。这样的表面处理剂可以预先添加到无机填充材料的表面,也可以在将聚酰胺(A)与无机填充材料混合时添加。另外,优选的表面处理剂的添加量相对于无机填充材料为0.05质量%~1.5质量%。
无机填充材料的含量相对于聚酰胺组合物100质量%优选为0~50质量%,更优选为1~50质量%,进一步优选为5~40质量%。通过无机填充材料的含量在上述范围内,可以更均衡地保持聚酰胺组合物的强度、刚性和韧性。
[胺类光稳定剂]
从光稳定性的观点考虑,本实施方式的聚酰胺组合物可以还含有胺类光稳定剂。作为胺类光稳定剂,没有特别限制,可以列举例如:4-乙酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-硬脂酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-(苯基乙酰氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-硬脂氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-苄氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-苯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-(乙基氨基甲酰氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-(环己基氨基甲酰氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-(苯基氨基甲酰氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶、碳酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、草酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、丙二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、己二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、对苯二甲酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、碳酸二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、草酸二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、丙二酸二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、己二酸二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、对苯二甲酸二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、N,N’-双-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,3-苯二甲酰胺、1,2-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶氧基)-乙烷、α,α’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶氧基)对二甲苯、甲苯-2,4-二氨基甲酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、六亚甲基-1,6-二氨基甲酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、苯-1,3,5-三甲酸三(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、N,N’,N”,N”’-四(4,6-双(丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氨基)三嗪-2-基)-4,7-二氮杂癸烷-1,10-二胺、二丁基胺·1,3,5-三嗪·N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-六亚甲基二胺与N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺的缩聚物、聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}六亚甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}]、1,2,3,4-丁烷四甲酸四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、1,2,3,4-丁烷四甲酸四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、苯-1,3,4-三甲酸三(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、1-[2-{3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基}丁基]-4-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]-2,2,6,6-四甲基哌啶以及1,2,3,4-丁烷四甲酸与1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇和β,β,β’,β’-四甲基-3,9-[2,4,8,10-四氧杂螺(5.5)十一烷]二乙醇的缩合物等。
其中,作为胺类光稳定剂,优选碳酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、草酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、丙二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、己二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、对苯二甲酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、N,N’-双-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,3-苯二甲酰胺、1,2,3,4-丁烷四甲酸四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯,更优选癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、N,N’-双-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,3-苯二甲酰胺、1,2,3,4-丁烷四甲酸四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯,进一步优选N,N’-双-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,3-苯二甲酰胺。胺类光稳定剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
胺类光稳定剂有N-H型(表示在氨基上键合有氢)、N-R型(表示在氨基上键合有烷基)、NOR型(表示在氨基上键合有烷氧基)等类型,其中,从更进一步提高聚酰胺组合物的光稳定性的观点考虑,优选N-H型。
胺类光稳定剂的分子量优选小于2000,更优选小于1000。通过胺类光稳定剂为分子量小于2000的低分子型,具有聚酰胺组合物的光稳定性进一步提高的倾向。
胺类光稳定剂的含量相对于聚酰胺组合物100质量%优选为0~2质量%,更优选为0.01~2质量%,进一步优选为0.1~2质量%。通过胺类光稳定剂的含量在上述范围内,可以进一步提高聚酰胺组合物的光稳定性、耐热变色性,并且可以进一步减少产生的气体量。
[成核剂]
本实施方式的聚酰胺组合物中,从脱模性的观点考虑,可以还含有成核剂。本实施方式中,“成核剂”是指通过添加而提高利用差示扫描量热法(DSC)测定的的结晶温度或者得到将所得到的成形品的球晶细化或尺寸均匀化的效果的物质。
作为成核剂,没有特别限制,可以列举例如:滑石、氮化硼、云母、高岭土、碳酸钙、硫酸钡、氮化硅、炭黑、钛酸钾和二硫化钼等。其中,从成核剂效果的观点考虑,优选滑石、氮化硼和炭黑,更优选滑石、氮化硼,进一步优选滑石。成核剂可以使用一种,也可以将组合使用两种以上。
成核剂的数均粒径优选为0.01~10μm,更优选为0.5~5μm,进一步优选为0.5~3μm。通过成核剂的数均粒径在上述范围内,具有进一步提高成核效果的倾向。关于成核剂的数均粒径的测定,可以将成形品用甲酸等能够溶解聚酰胺的溶剂溶解,从所得到的不溶成分中例如任意地选择100个以上的成核剂,用光学显微镜或扫描电子显微镜等观察,并求出数均粒径。
成核剂的配合量相对于聚酰胺100质量份优选为0.001~5质量份,更优选为0.001~0.5质量份,进一步优选为0.001~0.09质量份。通过成核剂的配合量为0.001质量份以上,具有聚酰胺组合物的耐热性进一步提高的倾向。另外,通过成核剂的配合量为5质量份以下,具有聚酰胺组合物的韧性进一步提高的倾向。
另外,碳酸钙的数均粒径从聚酰胺组合物的白度、韧性和挤出加工性的观点考虑,优选为0.1~0.8μm,更优选为0.15~0.4μm,进一步优选为0.15~0.3μm。
[加工改良材料]
聚酰胺组合物中,为了提高成形加工性的目的,可以配合金属皂、高级脂肪酸酯类及其部分皂化物、低分子量聚烯烃化合物、硅油、含氟油等脱模剂。其中,特别优选模具脱模效果高、金属腐蚀性小的低分子量聚乙烯。
使用聚乙烯作为低分子量烯烃类树脂的情况下,该聚乙烯的通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的数均分子量(Mn)优选为1000~10000,更优选为2000~9000,进一步优选为3000~9000。通过聚乙烯的Mn在上述范围内,具有可以得到白度、耐回流焊接性、强度、脱模性优良的聚酰胺组合物的倾向。
[聚酰胺组合物中可以含有的其它成分]
本实施方式的聚酰胺组合物中,除了上述成分以外,根据需要可以还含有其它成分。作为其它成分,没有特别限定,可以列举例如:颜料和染料等着色剂(包含着色母料)、阻燃剂、原纤化剂、润滑剂、荧光增白剂、增塑剂、铜化合物、卤化碱金属化合物、抗氧化剂、稳定剂、紫外线吸收剂、防静电剂、流动性改善剂、填充剂、增强剂、扩展剂、橡胶、强化剂以及其它聚合物等。在此,上述其它成分各自的性质差异很大,因此各成分的适当的含有率各不相同。而且,只要是本领域技术人员,就可以容易地设定上述其它成分各自的适当的含有率。
[聚酰胺组合物的制造方法]
作为本实施方式的聚酰胺组合物的制造方法,没有特别限制,可以使用将包括聚酰胺(A)、氧化钛(B)、含磷化合物(C)以及根据需要的酚类抗氧化剂(D-1)和/或胺类抗氧化剂(D-2)、无机填充材料、胺类光稳定剂等的各原料成分混合的方法。
作为聚酰胺(A)和氧化钛(B)的混合方法,没有特别限制,可以列举例如:将聚酰胺(A)和氧化钛(B)使用转鼓、亨舍尔混合机等进行混合,将所得到的混合物供给到熔融混炼机并进行混炼的方法,或者从侧进料器将氧化钛(B)配合到在单螺杆或双螺杆挤出机中呈熔融状态的聚酰胺(A)中的方法等。
作为混合含磷化合物(C)的方法,没有特别限制,可以列举例如:将聚酰胺(A)和含磷化合物(C)使用转鼓、亨舍尔混合机等进行混合,将所得到的混合物供给到熔融混炼机并进行混炼的方法,或者从侧进料器将含磷化合物(C)配合到在单螺杆或双螺杆挤出机中呈熔融状态的聚酰胺(A)中的方法等。
作为混合酚类抗氧化剂(D-1)和/或胺类抗氧化剂(D-2)的方法,没有特别限制,可以列举例如:将聚酰胺(A)和酚类抗氧化剂(D-1)和/或胺类抗氧化剂(D-2)使用转鼓、亨舍尔混合机等进行混合,将所得到的混合物供给到熔融混炼机并进行混炼的方法,或者从侧进料器将酚类抗氧化剂(D-1)和/或胺类抗氧化剂(D-2)配合到在单螺杆或双螺杆挤出机中呈熔融状态的聚酰胺(A)中的方法等。
配合无机填充材料时也可以使用同样的方法,将聚酰胺(A)和无机填充材料使用转鼓、亨舍尔混合机等进行混合,将所得到的混合物供给到熔融混炼机并进行混炼的方法,或者从侧进料器将无机填充材料配合到在单螺杆或双螺杆挤出机中呈熔融状态的聚酰胺(A)和氧化钛(B)中的方法等。
作为混合胺类光稳定剂的方法,没有特别限制,可以列举例如:将聚酰胺(A)和胺类光稳定剂使用转鼓、亨舍尔混合机等进行混合,将所得到的混合物供给到熔融混炼机进行混炼的方法,或者从侧进料器将胺类光稳定剂配合到在单螺杆或双螺杆挤出机中呈熔融状态的聚酰胺(A)中的方法等。
作为将聚酰胺组合物的各构成成分供给到熔融混炼机的方法,可以为将全部构成成分一次性供给到同一个供给口的方法,也可以为将各构成成分分别从不同的供给口供给的方法。
熔融混炼温度以树脂温度计优选为250~375℃。另外,熔融混炼时间优选为0.25~5分钟。
作为进行熔融混练的装置,没有特别限制,可以使用公知的装置,例如可以使用单螺杆或双螺杆挤出机、班伯里混合机以及混合辊等熔融混炼机。
本实施方式的聚酰胺组合物的25℃的硫酸相对粘度ηr、熔点Tm2、熔化热ΔH、玻璃化转变温度Tg,可以通过与前述聚酰胺(A)的测定方法同样的方法测定。另外,聚酰胺组合物的测定值处于与作为前述聚酰胺的测定值优选的范围同样的范围内,由此可以得到耐热性、成形性和耐化学品性更优良的聚酰胺组合物。
[成形品]
本实施方式的成形品含有上述的聚酰胺组合物。本实施方式的成形品的耐回流焊接性、耐热变色性、耐光变色性优良,可以适合用于反射板等。
本实施方式的成形品可以使用公知的成形方法将上述的聚酰胺组合物成形而得到。作为该公知的成形方法,没有特别限定,可以列举例如:压制成形、注射成形、气体辅助注射成形、焊接成形、挤出成形、吹塑成形、薄膜成形、中空成形、多层成形以及熔融纺丝等一般已知的塑料成形方法。
本实施方式的成形品含有上述的聚酰胺组合物,由此耐热性、成形性、机械强度和低吸水性优良。因此,上述聚酰胺组合物可以适合作为汽车用、电气和电子用、产业材料用以及日用和家庭用品用等的各种部件使用,另外,适合用于挤出用途等。
作为汽车用,没有特别限制,可以列举例如:进气系统部件、冷却系统部件、燃料系统部件、内部部件、外部部件和电气部件等。
作为汽车进气系统部件,没有特别限制,可以列举例如:进气歧管、中冷器入口、排气管罩、内衬筒、轴承护圈、发动机架、发动机顶盖、消声器和节流阀体等。
作为汽车冷却系统部件,没有特别限制,可以列举例如:链罩、节温器壳体、排水管、散热器水箱、交流发电机(オイルネーター)和送水管等。
汽车燃料系统部件中,没有特别限制,可以列举例如:燃料输送管和汽油箱壳体等。
作为汽车内部部件,没有特别限制,可以列举例如:仪表板、扶手箱、手套箱、方向盘和内饰等。
作为汽车外部部件,没有特别限制,可以列举例如:嵌条、灯罩、前格栅、挡泥板、侧保险杠和后视镜支架、车顶纵梁等。
作为汽车电气部件,没有特别限制,可以列举例如:连接器或线束连接器、电动机部件、灯插座、传感器车载开关和组合开关等。
作为电子和电子用,没有特别限制,可以列举例如:连接器、开关、继电器、印刷电路板、电子部件的壳体、插座、噪声过滤器、绕线管、LED等的反射器、LED用的反射板和电动机端盖等。
作为产业设备用,没有特别限制,可以列举例如:齿轮、凸轮、绝缘块、灯泡、电动工具部件、农机具部件、发动机罩等。
作为日用和家庭用品用,没有特别限制,可以列举例如:钮扣、食品容器和办公家具等。
作为挤出用途,没有特别限制,可以列举例如:薄膜、片材、长丝、管、棒和中空成形品等。
实施例
以下,通过实施例和比较例更具体地说明本发明,但是,本发明不限于这些实施例。
实施例和比较例中使用的原材料和测定方法如下所示。需要说明的是,本实施例中,1kg/cm2表示0.098MPa。
[原材料]
《聚酰胺(A)》
本实施例、比较例中使用的聚酰胺(A)通过适当使用下述的构成二元羧酸单元(a)的二元羧酸以及构成二元胺单元(b)的二元胺制造。
<构成二元羧酸单元(a)的二元羧酸>
(1)1,4-环己烷二甲酸(以下也称为“CHDA”)(伊士曼化工公司制造,商品名:1,4-CHDA HP级(反式体/顺式体=25/75))
(2)对苯二甲酸(和光纯药工业制造)
<构成二元胺单元(b)的二元胺>
(b1)2-甲基五亚甲基二胺(以下也称为“2MC5DA”)(东京化成工业制造)
(b2)1,9-九亚甲基二胺(以下也称为“C9DA”,Aldrich公司制造)
(b3)2-甲基八亚甲基二胺(以下也称为“2MC9DA”)(参考日本特开平05-17413号公报中记载的制造方法制造)
(b4)1,10-二氨基癸烷(以下也称为“C10DA”)(东京化成工业公司制造)
(b5)1,6-六亚甲基二胺(东京化成工业公司制造)
《氧化钛(B)》
(B1)TiO2(石原产业公司制造,商品名“TIPAQUE(注册商标)CR-63”,数均粒径0.21μm,涂层:氧化铝、二氧化硅和硅氧烷化合物)
需要说明的是,本实施例中,氧化钛(B)的数均粒径通过电子显微镜照相法如下测定。将聚酰胺组合物放入电炉中,对聚酰胺组合物中所含的有机物进行焚烧处理,用电子显微镜观察从残渣成分中任意选择的100个以上的氧化钛,并测量它们的粒径,由此求出氧化钛(B)的数均粒径。
《含磷化合物(C)》
(C1)次磷酸钠一水合物(和光纯药工业公司制造,分解起始温度300℃)
(C2)次磷酸镁六水合物(和光纯药工业公司制造,分解起始温度340℃)
(C3)次磷酸钙(和光纯药工业公司制造,分解起始温度340℃)
《抗氧化剂(D)》
(D1)酚类抗氧化剂(BASF公司制造,商品名:IRGANOX(注册商标)1098)
《无机填充材料》
硅灰石(NYCO公司制造,数均纤维直径8μm)
[脂环族二元羧酸单元(a-1)的摩尔%的计算]
脂环族二元羧酸单元(a-1)的摩尔%通过使用下式计算而求出。
式:脂环族二元羧酸单元(a-1)的摩尔%=(作为原料单体添加的脂环族二元羧酸的摩尔数/作为原料单体添加的全部二元羧酸的摩尔数)×100
[芳香族二元羧酸单元(a-2)的摩尔%的计算]
芳香族二元羧酸单元(a-2)的摩尔%通过使用下式计算而求出。
式:芳香族二元羧酸单元(a-2)的摩尔%=(作为原料单体添加的芳香族二元羧酸的摩尔数/作为原料单体添加的全部二元羧酸的摩尔数)×100
[测定方法]
(1)熔点Tm2(℃)、熔化热ΔH(J/g)
根据JIS-K7121,使用PERKIN-ELMER公司制造的Diamond-DSC测定聚酰胺(A)的熔点Tm2(℃)和熔化热ΔH(J/g)。具体地,如下进行测定。首先,在氮气气氛下使约10mg试样以20℃/分钟的升温速度根据试样的熔点升温到300~350℃。将此时出现的吸热峰(熔融峰)的温度作为Tm1(℃)。然后,在升温的最高温度下保温2分钟。在该最高温度下聚酰胺为熔融状态。然后,以20℃/分钟的降温速度降温到30℃,并在30℃保持2分钟。然后,以20℃/分钟的升温速度从30℃根据试样的熔点升温到300~350℃。将此时出现的吸热峰(熔融峰)的最高峰值温度作为熔点Tm2(℃),将其总峰面积作为熔化热ΔH(J/g)。需要说明的是,有多个峰时,将ΔH为1J/g以上的峰作为峰,将具有最大的ΔH的吸热峰温度作为熔点Tm2(℃)。例如,存在吸热峰温度295℃(ΔH=20J/g)和吸热峰温度325℃(ΔH=25J/g)的两个峰时,熔点为325℃,ΔH=25J/g。
(2)反式异构体比率
聚酰胺(A)中的脂环族二元羧酸单元(a-1)的反式异构体比率如下测定。将30~40mg聚酰胺(A)溶解到1.2g氘代六氟异丙醇中,使用所得到的溶液,通过1H-NMR测定所述反式异构体比率。在1,4-环己烷二甲酸(a1)的情况下,可以根据来源于反式异构体的1.98ppm的峰面积与来源于顺式异构体的1.77ppm和1.86ppm的峰面积的比率求出反式异构体比率。
(3)玻璃化转变温度Tg(℃)
根据JIS-K7121,使用PERKIN-ELMER公司制造的Diamond-DSC测定聚酰胺(A)的玻璃化转变温度Tg(℃)。具体地如下测定。将试样用热台(Mettler公司制造的EP80)熔融而得到熔融状态的样品,将该样品用液氮急冷并使其固化,从而得到测定用样品。将该测定用样品10mg利用前述DSC在升温速度20℃/分钟的条件下,在30~350℃的范围内升温,并测定在该升温时观测的玻璃化转变温度Tg(℃)。
(4)25℃的硫酸相对粘度ηr
根据JIS-K6810进行25℃的聚酰胺(A)的硫酸相对粘度ηr的测定。具体而言,使用98%的硫酸,制备1%浓度的溶液((聚酰胺(A)1g)/(98%硫酸100mL)的比例),使用所得到的溶液,在25℃的温度条件下测定硫酸相对粘度ηr。
(5)磷元素浓度以及金属浓度/磷元素浓度的比率
通过ICP发光分光分析法测定磷元素浓度和金属浓度。测定装置使用岛津制作所制造的ICPS-8100。另外,由磷元素浓度和金属浓度的测定值,计算金属浓度/磷元素浓度的比率。
(6)含磷化合物的分析方法
通过XRD进行测定。测定装置使用PANalytical公司制造的X’PertPRO MPD。检测器使用X’Celerator。由含磷化合物单体的衍射图样鉴定化合物。另外,含量由X射线衍射的峰面积计算。
(7)初始反射率(%)
使用注射成形机[PS-40E:日精树脂株式会社制造]将实施例和比较例中得到的聚酰胺组合物的颗粒成形,由此制作长60mm×宽60mm×厚1.0mm的成形片。该成形时,设定为如下条件:注射+保压时间10秒、冷却时间15秒、模具温度120℃、熔融树脂温度为聚酰胺(A)的熔点Tm2+10℃。对所得到的成形片照射波长450nm的光,利用日立分光光度计(U-3310)测定该光的反射率,并求出初始反射率。
(8)回流焊接工序后的反射率保持率(%)
使用注射成形机[PS-40E:日精树脂株式会社制造]将实施例和比较例中得到的聚酰胺组合物的颗粒成形,由此制作长60mm×宽60mm×厚1.0mm的成形片。该成形时,设定为如下条件:注射+保压时间10秒、冷却时间15秒、模具温度120℃、熔融树脂温度为聚酰胺(A)的熔点Tm2+10℃。将得到的成形片在热风回流焊接炉(280℃×10秒)中进行三次热处理(回流焊接工序)。对该处理(回流焊接工序)前后的成形片照射波长450nm的光,利用日立分光光度计(U-3310)测定该光的反射率,并计算反射率保持率。
(9)热处理后的反射率保持率(%)
将通过上述的回流焊接工序后的反射率保持率(%)测定得到的回流焊接工序后的成形片在150℃的热风干燥机中加热处理72小时。对该热处理前后的成形片照射450nm的光,利用日立分光光度计(U-3310)测定该光的反射率,并计算反射率保持率。
(10)金属卤化物暴露试验时的反射率保持率(%)
将通过上述热处理后的反射率保持率(%)测定得到的热处理后的成形片利用100℃的金属卤化物灯式耐光性试验机(岩崎电气株式会社制造)进行金属卤化物暴露处理700小时。设置成形片的位置处的照度为10mW/cm2。对该金属卤化物暴露处理前后的成形片照射450nm的光,利用日立分光光度计(U-3310)测定该光的反射率,并计算反射率保持率。
(11)挤出加工性
将实施例和比较例中得到的聚酰胺组合物的颗粒利用螺杆直径40mm的双螺杆挤出机进行挤出加工。该挤出加工时,将料筒温度设定为聚酰胺(A)的Tm2+20℃,将螺杆转速设定为180rpm,将排出量设定为100kg/小时。测定从挤出开始20分钟内产生的线料断裂的次数。该线料断裂的次数越少,则判断挤出加工性越优良。
《聚酰胺(A)的制造》
[制造例1]
将1,4-环己烷二甲酸(CHDA)896g(5.20摩尔)和2-甲基五亚甲基二胺(2MC5DA)604g(5.20摩尔)溶解于1500g蒸馏水中,从而制备溶解有等摩尔的原料单体的50质量%的水混合液。将所得到的水混合液与作为熔融聚合时的添加物的2MC5DA 21g(0.18摩尔)投入到内部容积5.4L的高压釜(日东高压制)中。然后,加热直到高压釜内的液温(内部温度)达到50℃。然后将高压釜内部用氮气置换。继续加热直到高压釜的槽内(以下有时简称为“槽内”)的压力以表压计(以下,槽内的压力全部用表压表示)达到约2.5kg/cm2(此时液温为约145℃)。为了将槽内的压力保持在约2.5kg/cm2,将水除去到体系外,同时继续加热,一直浓缩到槽内的水溶液的溶质浓度为约85质量%。停止除去水,继续加热直到槽内的压力达到约30kg/cm2。然后,为了将槽内的压力保持在约30kg/cm2,将水除去到体系外,同时继续加热直到比最终温度(约345℃)低50℃的温度(约295℃)。然后,在继续加热的同时用60分钟将槽内的压力降压到大气压(表压为0kg/cm2)。降压中,调节加热器温度使得槽内的树脂温度(液温)的最终温度为约345℃。保持槽内的树脂温度,利用真空装置将槽内减压至100托,并在减压状态下保持10分钟。然后,将槽内用氮气加压,从下部纺丝口(喷嘴)将产物以线料状排出。然后,对线料状的产物进行水冷、切割,从而得到颗粒状的聚酰胺(A)(聚酰胺颗粒)。
将使用熔融聚合得到的聚酰胺颗粒10kg放入圆锥型带式真空干燥机(株式会社大川原制作所制造,商品名Ribocone RM-10V)中,将该真空干燥机内充分进行氮气置换。在该真空干燥机内以1L/分钟流入氮气,在搅拌聚酰胺颗粒的同时在260℃加热6小时。然后,在通入氮气的状态下将该真空干燥机内的温度降至约50℃,将聚酰胺颗粒以颗粒状从该真空干燥机中取出,从而得到聚酰胺(以下也称为“PA-1”)。
将所得到的聚酰胺在氮气流中干燥并将水分率调节到小于约0.2质量%,然后基于上述测定方法测定该聚酰胺的各特性。该测定的结果是,聚酰胺(PA-1)的熔点Tm2为327℃,熔化热ΔH为35J/g,玻璃化转变温度Tg为150℃,反式异构体比率为71%,25℃的硫酸相对粘度为3.1。
[制造例2]
将CHDA 782g(4.54摩尔)、1,9-九亚甲基二胺(C9DA)575g(3.63摩尔)和2-甲基八亚甲基二胺(2MC9DA)144g(0.91摩尔)溶解于1500g蒸馏水中,从而制备溶解有等摩尔的原料单体的50质量%的水混合液。将所得到的水混合液与作为熔融聚合时的添加物的C9DA 11g(0.07摩尔)加入到内部容积5.4L的高压釜(日东高压制)中。然后,加热直到高压釜内的液温(内部温度)达到50℃。然后将高压釜内部用氮气置换。继续加热直到高压釜的槽内的压力以表压计达到约2.5kg/cm2(此时液温为约145℃)。为了将槽内的压力保持在约2.5kg/cm2,将水除去到体系外,同时继续加热,一直浓缩到槽内的水溶液的溶质浓度为约75质量%。停止除去水,继续加热直到槽内的压力达到约30kg/cm2。然后,为了将槽内的压力保持在约30kg/cm2,将水除去到体系外,同时继续加热直到比最终温度(约340℃)低50℃的温度(约290℃)。然后,在继续加热的同时用90分钟将槽内的压力降压到大气压(表压为0kg/cm2)。降压中,调节加热器温度使得槽内的树脂温度(液温)的最终温度为约340℃。保持槽内的树脂温度,并利用真空装置将槽内在400托的减压状态下保持30分钟。然后,将槽内用氮气加压,从下部纺丝口(喷嘴)将产物以线料状排出。然后,对线料状的产物进行水冷、切割,从而得到颗粒状的聚酰胺(A)(以下也称为“PA-2”)。
将所得到的聚酰胺在氮气流中干燥并将水分率调节到小于约0.2质量%,然后基于上述测定方法测定该聚酰胺的各特性。该测定的结果是,聚酰胺(PA-2)的熔点Tm2为316℃,熔化热ΔH为26J/g,玻璃化转变温度Tg为119℃,反式异构体比率为70%,25℃的硫酸相对粘度为2.4。
[制造例3]
使用1,4-环己烷二甲酸(CHDA)750g(4.35摩尔)作为原料二元羧酸,使用1,10-二氨基癸烷(C10DA)750g(4.35摩尔)作为原料二元胺,使用C10DA 15g(0.09摩尔)作为熔融聚合时的添加物,将树脂温度(液温)的最终温度调节为355℃,除此以外,与制造例1中记载的方法同样地实施聚合,从而得到聚酰胺(以下也称为“PA-3”)。将所得到的聚酰胺在氮气流中干燥,并将水分率调节到小于约0.2质量%,然后基于上述测定方法测定该聚酰胺的各特性。该测定的结果是,聚酰胺(PA-3)的熔点Tm2为334℃,熔化热ΔH为35J/g,玻璃化转变温度Tg为121℃,反式异构体比率为70%,25℃的硫酸相对粘度为2.3。
[制造例4]
根据日本特开平7-228689号公报的实施例1中记载的方法制造聚酰胺9T(以下也称为“PA-4”)。此时,使用对苯二甲酸(a2)作为构成二元羧酸单元(a)的二元羧酸。另外,使用1,9-九亚甲基二胺(C9DA)和2-甲基八亚甲基二胺(2MC9DA)[C9DA:2MC9DA=80:20(摩尔比)]作为构成二元胺单元(b)的二元胺。
具体地,将上述的二元羧酸和二元胺放入容积20L的高压釜中,并将高压釜内用氮气进行置换。将原料在100℃搅拌30分钟,用2小时将高压釜的内部温度升温至210℃。升温中,将高压釜内升压到22kg/cm2。在保持高压釜内的温度和压力的情况下继续反应1小时,然后升温到230℃。然后,在230℃恒温2小时,在缓慢地抽出水蒸汽从而将压力保持在22kg/cm2的同时进行反应。然后,用30分钟将压力降至10kg/cm2,再反应1小时,从而得到预聚物。将其在100℃、减压下干燥12小时,将得到的干燥物粉碎至2mm以下的尺寸。将其在230℃、0.1mmHg的条件下固相聚合10小时,从而得到聚酰胺9T(PA-4)。基于上述测定方法测定该聚酰胺的各特性。该测定的结果是,熔点Tm2为298℃,熔化热ΔH为35J/g,玻璃化转变温度Tg为122℃,25℃的硫酸相对粘度为2.6。
[制造例5]
使用对苯二甲酸作为构成二元羧酸(a)的二元羧酸单元,使用1,10-二氨基癸烷(C10DA)作为构成二元胺(b)的二元胺单元,除此以外,进行与制造例1同样的操作,从而得到聚酰胺10T(以下也称为“PA-5”)。基于上述测定方法测定该聚酰胺的各特性。该测定的结果是,熔点Tm2为315℃,熔化热ΔH为43J/g,玻璃化转变温度Tg为116℃,25℃的硫酸相对粘度为2.0。
[制造例6]
使用对苯二甲酸作为构成二元羧酸(a)的二元羧酸单元,使用1,6-六亚甲基二胺及2-甲基五亚甲基二胺(2MC5DA)[1,6-六亚甲基二胺:2MC5DA=60:40(摩尔比)]作为构成二元胺(b)的二元胺单元,除此以外,进行与制造例1同样的操作,从而得到聚酰胺6T(以下也称为“PA-6”)。基于上述测定方法测定该聚酰胺的各特性。该测定的结果是,熔点Tm2为305℃,熔化热ΔH为17J/g,玻璃化转变温度Tg为135℃,25℃的硫酸相对粘度为2.1。
《聚酰胺组合物的制造》
[实施例1~26和比较例1~8]
以表1和表2记载的种类和比例使用上述制造例1~6中得到的聚酰胺(A)、上述氧化钛(B)、含磷化合物(C)、抗氧化剂(D)以及无机填充材料的各原材料,如下制造聚酰胺组合物。另外,上述制造例2~4中得到的聚酰胺在氮气流中干燥,将水分率调节为约0.2质量%,然后作为聚酰胺组合物的原料使用。
作为聚酰胺组合物的制造装置,使用双螺杆挤出机[ZSK-40MC:科倍隆(コぺリオン)公司制造(德国)]。该双螺杆挤出机在从挤出机上游侧起第一个料筒上具有上游侧供给口,在第六个料筒上具有下游侧第一供给口,在第九个料筒上具有下游侧第二供给口。另外,在该双螺杆挤出机中,L/D(挤出机的料筒的长度/挤出机的料筒直径)为48,料筒数为13。在该双螺杆挤出机中,将从上游侧供给口至模头的温度设定为上述制造例中制造的各聚酰胺(A)的熔点Tm2+20℃,将螺杆转速设定为180rpm,将排出量设定为100kg/小时。
将聚酰胺(A)、含磷化合物(C)和酚类抗氧化剂(D)干混以得到表1所记载的种类和比例,并将干混的组合物从该双螺杆挤出机的上游侧供给口供给。然后,从该双螺杆挤出机的下游侧第一供给口以表1所记载的种类和比例供给氧化钛(B)。然后,从该双螺杆挤出机的下游侧第二供给口以表1所记载的种类和比例供给无机填充材料。将如上供给的原料在该双螺杆挤出机中熔融混炼,从而制作聚酰胺组合物的颗粒。将所得到的聚酰胺组合物的颗粒在氮气流中干燥,并将聚酰胺组合物的水分量调节到500ppm以下。使用调节水分量后的聚酰胺组合物,如上进行各种评价。评价结果如表1和表2所示。
从表1的实施例1-13和比较例1-4以及表2的实施例14-26和比较例5-8的结果可知,本发明的聚酰胺组合物的初始反射率、热处理后(回流焊接工序后、热处理后)的反射率保持率以及金属卤化物暴露时的反射率保持率优良。另外,从以上的结果可以看出,本发明的聚酰胺组合物的各反射率保持率优良,因此可以适合用于LED用反射板。
另外,可知由于初始反射率高,含有可以作为白色颜料的氧化钛的实施例的聚酰胺组合物的白度也高。
本申请基于2013年1月11日向日本特许厅提出的日本专利申请(特愿2013-003785)、2013年1月11日向日本特许厅提出的日本专利申请(特愿2013-003788)、2013年1月17日向日本特许厅提出的日本专利申请(特愿2013-006502)以及2013年1月17日向日本特许厅提出的日本专利申请(特愿2013-006503),这些申请的内容作为参考并入本说明书中。
产业实用性
本发明的聚酰胺组合物作为汽车用、电气和电子用、产业材料用以及日用和家庭用品用等的各种部件材料具有产业实用性。
Claims (10)
1.一种聚酰胺组合物,其含有:
聚酰胺(A),其具有二元羧酸单元(a)和二元胺单元(b),
20~70质量%的氧化钛(B),和
0.5~7.5质量%的含磷化合物(C);
所述聚酰胺(A)具有270~350℃的熔点;
所述含磷化合物(C)为次磷酸金属盐。
2.如权利要求1所述的聚酰胺组合物,其中,
所述二元羧酸单元(a)含有50摩尔%以上的脂环族二元羧酸单元(a-1)。
3.如权利要求1所述的聚酰胺组合物,其中,
所述二元羧酸单元(a)含有超过50摩尔%的芳香族二元羧酸单元(a-2)。
4.如权利要求1~3中任一项所述的聚酰胺组合物,其中,磷元素浓度为1400~20000ppm。
5.如权利要求1~3中任一项所述的聚酰胺组合物,其中,所述氧化钛(B)的含量为30~65质量%。
6.如权利要求2所述的聚酰胺组合物,其中,所述脂环族二元羧酸单元(a-1)含有来源于1,4-环己烷二甲酸的单元。
7.如权利要求1~3中任一项所述的聚酰胺组合物,其中,所述含磷化合物(C)包含碱土金属盐。
8.如权利要求1~3中任一项所述的聚酰胺组合物,其中,来源于所述含磷化合物(C)的、金属元素浓度相对于磷元素浓度的比率为0.3~0.8。
9.如权利要求1~3中任一项所述的聚酰胺组合物,其中,
还含有抗氧化剂(D),
所述抗氧化剂(D)包含酚类抗氧化剂(D-1)和/或胺类抗氧化剂(D-2)。
10.一种反射板,其含有权利要求1~3中任一项所述的聚酰胺组合物。
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012081801A1 (ko) * | 2010-12-15 | 2012-06-21 | 제일모직주식회사 | 반사성, 내열성 및 내습성이 우수한 폴리아마이드 수지 조성물 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61174141A (ja) | 1985-01-25 | 1986-08-05 | Nitto Boseki Co Ltd | ガラス繊維及びその製造方法 |
JPS61219732A (ja) | 1985-03-23 | 1986-09-30 | Nitto Boseki Co Ltd | ガラス繊維の製造方法 |
JPS61219734A (ja) | 1985-03-23 | 1986-09-30 | Nitto Boseki Co Ltd | ガラス繊維 |
US5256718A (en) * | 1990-02-14 | 1993-10-26 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Flame retardant polyamide thermoplastic resin composition |
US5378800A (en) | 1990-12-12 | 1995-01-03 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Terephthalic acid copolyamides |
JP3001685B2 (ja) | 1991-07-09 | 2000-01-24 | 広栄化学工業株式会社 | ジアミンの製造法 |
JP3242781B2 (ja) | 1994-02-16 | 2001-12-25 | 株式会社クラレ | ポリアミド樹脂 |
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JP2001081316A (ja) * | 1999-09-16 | 2001-03-27 | Asahi Kasei Corp | 難燃性ポリアミド樹脂組成物とその成形体 |
CA2432522C (en) * | 2002-06-21 | 2010-09-21 | Hideaki Oka | Polyamide composition |
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ES2358852T3 (es) * | 2006-08-23 | 2011-05-16 | Basf Se | Masas de moldeo de poliamida con estabilidad al envejecimiento térmico e hidrólisis mejorada. |
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US20120165448A1 (en) * | 2010-12-28 | 2012-06-28 | Cheil Industries Inc. | Polyamide Resin Composition |
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