JP3222227B2 - Polyamide resin and method for producing the same - Google Patents
Polyamide resin and method for producing the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、新規なポリアミド樹脂
及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、優れた耐
熱性と機械物性を有し、かつ溶融成形可能な脂肪族、芳
香族ポリアミド共重合体及びその製造方法に関する。The present invention relates to a novel polyamide resin and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to an aliphatic or aromatic polyamide copolymer having excellent heat resistance and mechanical properties and capable of being melt-molded, and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】全芳香族ポリアミド(アラミド)は、一
般に高融点を持つ結晶性高分子であり、その優れた耐熱
性、強度から繊維等に適した素材として多用されてい
る。しかしながら、これら全芳香族ポリアミドは、融点
がその分解開始温度よりも高く、実質的に溶融成形が不
可能であり、溶液成形によらざるを得ない等、成形条件
の制約を受けていた。これらの問題点を解決する方法と
して、モノマー成分の一方に脂肪族鎖を導入し溶融流動
性を付与する試みがなされてきた。例えば、特開昭59
−53536号公報には、テレフタル酸を主成分とする
芳香族ジカルボン酸と直鎖脂肪族アルキレンジアミンか
らなる成形用ポリアミドが、また、特開昭59−161
428号公報には、テレフタル酸、イソフタル酸および
C6ジアミンからの結晶性コポリアミドが、特開昭57
−200420号公報にはアジピン酸を主成分とする脂
肪族ジカルボン酸とメタキシリレンジアミンを主成分と
するポリアミドの製造方法が提案されている。しかしな
がら、これらポリアミドを形成するジアミン成分、もし
くはカルボン酸またはカルボン酸誘導体のモノマー成分
の一方に脂肪族鎖を多量に導入する方法では、溶融流動
性は付与されるものの熱安定性、耐熱性等が低下してし
まう問題点があった。2. Description of the Related Art A wholly aromatic polyamide (aramid) is a crystalline polymer generally having a high melting point, and is widely used as a material suitable for fibers and the like because of its excellent heat resistance and strength. However, the melting point of these wholly aromatic polyamides is higher than the decomposition onset temperature, so that melt molding is practically impossible, and there are limitations on molding conditions, such as solution molding. As a method for solving these problems, attempts have been made to introduce an aliphatic chain into one of the monomer components to impart melt fluidity. For example, JP
JP-A-53536 discloses a molding polyamide comprising an aromatic dicarboxylic acid containing terephthalic acid as a main component and a linear aliphatic alkylenediamine.
No. 428 discloses a crystalline copolyamide from terephthalic acid, isophthalic acid and C6 diamine.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 200402/2004 proposes a method for producing a polyamide mainly composed of an aliphatic dicarboxylic acid mainly composed of adipic acid and metaxylylenediamine. However, in the method of introducing a large amount of an aliphatic chain into one of the diamine component forming these polyamides or the monomer component of the carboxylic acid or the carboxylic acid derivative, the melt fluidity is imparted, but the thermal stability, heat resistance and the like are increased. There was a problem that it decreased.
【0003】また、イソシアネートとカルボン酸を利用
したポリアミドの合成に関しては通常の方法では、高分
子量のポリマーを得ることは困難であったが、特開昭5
7−151615号公報で既に提案しているようなジカ
ルボン酸のモノアルカリ金属塩等を使用することによっ
て高分子量のポリマーを得ることが可能となった。しか
しながら、ここで合成されているアジピン酸と芳香族ジ
イソシアネート等のポリマーも主鎖に脂肪族基を多量に
含んでいるため、耐熱性の面で満足のいくものではな
く、しかも、これら半芳香族ポリアミド樹脂は、いずれ
の場合も機械物性の面で硬くて脆いという欠点を有して
いた。As for the synthesis of polyamide using isocyanate and carboxylic acid, it has been difficult to obtain a high molecular weight polymer by ordinary methods.
By using a mono-alkali metal salt of a dicarboxylic acid as already proposed in JP-A-7-151615, a high molecular weight polymer can be obtained. However, the polymers synthesized here, such as adipic acid and aromatic diisocyanate, are also unsatisfactory in terms of heat resistance because they contain a large amount of aliphatic groups in the main chain. In any case, the polyamide resin has a drawback that it is hard and brittle in terms of mechanical properties.
【0004】一方、主鎖中に脂肪族鎖を全く含まず、か
つ溶融流動性の改良されたポリアミドとしては、特開昭
62−177021号公報に提案されているようなエー
テル結合を含んだモノマーを使用する方法、特開昭63
−172732号公報に提案されているようなインダン
環を含むモノマーを使用する方法等、特殊モノマーを使
用して溶融流動性を付与する試みがなされてきたが、こ
れらのモノマーはいずれの場合も高価であり、多量に使
用する場合コスト面で満足のいくものではなかった。On the other hand, polyamides containing no aliphatic chain in the main chain and having improved melt fluidity include monomers containing an ether bond as proposed in JP-A-62-177021. , Method of using
Attempts have been made to impart melt flowability by using special monomers, such as a method using an indane ring-containing monomer as proposed in JP-A-172732, but these monomers are expensive in any case. However, when used in large quantities, the cost was not satisfactory.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の諸欠点の少なくとも一部を解決できるポリアミド樹
脂、例えば、優れた耐熱性と機械物性を有し、溶融成形
可能なポリアミド樹脂を提供し、且つそのような樹脂の
製造法を提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a polyamide resin which can solve at least a part of the above-mentioned disadvantages of the prior art, for example, a polyamide resin having excellent heat resistance and mechanical properties and capable of being melt-molded. It is another object of the present invention to provide a method for producing such a resin.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、研究の結
果、ポリマー分子末端を特定の末端封止基で封止するこ
とにより本発明の課題を解決し得るポリアミド樹脂が得
られることに成功し、本発明を完成するに至ったのであ
る。本発明によれば、このようなポリアミド樹脂は、二
種類の芳香族ジカルボン酸に芳香族ジイソシアネート、
及び脂肪族性ジイソシアネートと末端封止剤を用いて、
触媒としてアルカリ金属化合物の存在下、非プロトン系
極性溶媒中で反応させることにより得ることができる。As a result of the research, the present inventors have found that a polyamide resin which can solve the object of the present invention can be obtained by sealing the terminal of the polymer molecule with a specific terminal blocking group. They succeeded and completed the present invention. According to the present invention, such a polyamide resin has two kinds of aromatic dicarboxylic acids and an aromatic diisocyanate,
And using an aliphatic diisocyanate and a terminal blocking agent,
It can be obtained by reacting in an aprotic polar solvent in the presence of an alkali metal compound as a catalyst.
【0007】本発明の第1の発明は、次式(I)The first invention of the present invention provides the following formula (I)
【化15】 で表される構造単位と、次式(II)Embedded image And a structural unit represented by the following formula (II)
【化16】 で表される構造単位と、次式(III)Embedded image And a structural unit represented by the following formula (III)
【化17】 で表される構造単位と、次式(IV)Embedded image And the following formula (IV)
【化18】 で表される構造単位からなり、式(I)と式(II)の構
造単位を有する基の合計と式(III)と式(IV)の構造単
位を有する基の合計のモル比が0.10:0.90〜
0.90:0.10、式(I)と式(III)の構造単位を
有する基の合計と式(II)と式(IV)の構造単位を有す
る基の合計のモル比が0.50:0.50〜0.75:
0.25で互いにランダムに配列し、かつ、そのポリマ
ーの分子末端が置換基を有しない芳香族環、あるいは、
イソシアネート、カルボン酸と反応性を有しない基で置
換された芳香族基で封止されていることを特徴とする溶
融成形可能なポリアミド樹脂であり、Embedded image Wherein the molar ratio of the total of the groups having the structural units of the formulas (I) and (II) to the total of the groups having the structural units of the formulas (III) and (IV) is 0.1. 10: 0.90
0.90: 0.10, the molar ratio of the total of the groups having the structural units of the formulas (I) and (III) to the total of the groups having the structural units of the formulas (II) and (IV) is 0.50 : 0.50 to 0.75:
An aromatic ring which is randomly arranged at 0.25 and has no substituent at the molecular terminal of the polymer, or
Isocyanate, a melt-moldable polyamide resin characterized by being sealed with an aromatic group substituted with a group having no reactivity with carboxylic acid,
【0008】本発明の第2の発明は、次式(I)According to a second aspect of the present invention, the following formula (I)
【化19】 で表される構造単位と、次式(II)Embedded image And a structural unit represented by the following formula (II)
【化20】 で表される構造単位と、次式(III)Embedded image And a structural unit represented by the following formula (III)
【化21】 で表される構造単位と、次式(IV)Embedded image And the following formula (IV)
【化22】 で表される構造単位からなり、式(I)と式(II)の構
造単位を有する基の合計と式(III)と式(IV)の構造単
位を有する基の合計のモル比が0.10:0.90〜
0.90:0.10、式(I)と式(III)の構造単位を
有する基の合計と式(II)と式(IV)の構造単位を有す
る基の合計のモル比が0.50:0.50〜0.75:
0.25で互いにランダムに配列し、かつ、そのポリマ
ーの分子末端が置換基を有しない芳香族環、あるいは、
イソシアネート、カルボン酸と反応性を有しない基で置
換された芳香族基で封止されていることを特徴とする溶
融成形可能なポリアミド樹脂を製造するにあたり、芳香
族ジカルボン酸の合計を1モルとした際に、次式(V) HOOC−Ar1−COOH (V) (式中Ar1は2価の単環式または縮合多環式芳香族基
を表す。)で表される芳香族ジカルボン酸0.10〜
0.90モルと、次式(VI) HOOC−Ar3−COOH (VI) (式中Ar3は芳香族基が直接または架橋員により相互
に連結された2価の非縮合多環式芳香族基を表す。)で
表される芳香族族ジカルボン酸0.90〜0.10モル
に、次式(VII) OCN−Ar2−NCO (VII) (式中Ar2は2価の芳香族基を表す。)で表される芳
香族ジイソシアネート0.5〜0.75モル、次式(VII
I) OCN−CH2−R1−CH2−NCO (VIII) (式中、R1は直結または1個以上の炭素原子を含む2
価の基を表す。)で表される脂肪族性ジイソシアネート
0.5〜0.25モル、及び式(V)式(VI)の芳香族
ジカルボン酸の合計1モル当り0.1モル以下の非置換
芳香族モノカルボン酸、及び、イソシアネート、カルボ
ン酸と反応性のない置換基を有する芳香族モノカルボン
酸からなる群から選ばれた少なくとも一種の末端封止剤
を、触媒としてアルカリ金属化合物の存在下、非プロト
ン系極性溶媒中140℃以上で反応させることを特徴と
するポリアミド樹脂の製造方法である。Embedded image Wherein the molar ratio of the total of the groups having the structural units of the formulas (I) and (II) to the total of the groups having the structural units of the formulas (III) and (IV) is 0.1. 10: 0.90
0.90: 0.10, the molar ratio of the total of the groups having the structural units of the formulas (I) and (III) to the total of the groups having the structural units of the formulas (II) and (IV) is 0.50 : 0.50 to 0.75:
An aromatic ring which is randomly arranged at 0.25 and has no substituent at the molecular terminal of the polymer, or
In producing a melt-moldable polyamide resin characterized in that it is sealed with an aromatic group substituted with a group having no reactivity with isocyanate and carboxylic acid, the total amount of aromatic dicarboxylic acid is 1 mol. The aromatic dicarboxylic acid represented by the following formula (V): HOOC-Ar 1 -COOH (V) (wherein, Ar 1 represents a divalent monocyclic or condensed polycyclic aromatic group) 0.10
0.90 mole of the following formula (VI) HOOC-Ar 3 -COOH (VI) (2 divalent non fused polycyclic aromatic wherein Ar 3 is the aromatic radical connected each other with a direct bond or a bridge member 0.90 to 0.10 mol of an aromatic dicarboxylic acid represented by the following formula (VII): OCN-Ar 2 -NCO (VII) (wherein Ar 2 is a divalent aromatic group) 0.5 to 0.75 mol of an aromatic diisocyanate represented by the following formula (VII):
I) OCN-CH 2 -R 1 -CH 2 -NCO (VIII) ( wherein, 2 R 1, including a direct or 1 or more carbon atoms
Represents a valence group. 0.5 to 0.25 mol of the aliphatic diisocyanate represented by the formula (V) and 0.1 mol or less per 1 mol of the aromatic dicarboxylic acid of the formula (VI) And, at least one terminal blocking agent selected from the group consisting of isocyanates and aromatic monocarboxylic acids having a substituent that is not reactive with the carboxylic acid, in the presence of an alkali metal compound as a catalyst, aprotic polarity A method for producing a polyamide resin, wherein the reaction is carried out at 140 ° C. or higher in a solvent.
【0009】本発明において、置換分Ar1は2価の単
環式または縮合多環式芳香族基である。この芳香族基と
しては、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセ
ン、フェナントレンなどから誘導される2官能芳香族基
を挙げることができる。Ar1は、次式の2官能性単環
式または縮合多環式芳香族基であってもよい。In the present invention, the substituent Ar 1 is a divalent monocyclic or condensed polycyclic aromatic group. Examples of the aromatic group include a bifunctional aromatic group derived from benzene, naphthalene, anthracene, phenanthrene and the like. Ar 1 may be a bifunctional monocyclic or fused polycyclic aromatic group of the formula:
【化23】 Embedded image
【0010】また、置換分Ar2は2価の芳香族基であ
り、例えば、フェニレン、置換フェニレン(アルキル置
換フェニレン、アルコキシ置換フェニレン、ハロ置換フ
ェニレンなど)、更に非置換又は置換ジフェニルアルカ
ン、トリフェニルアルカン、ジフェニルスルフィド、ジ
フェニルスルホン、ジフェニルエーテル、ベンゾフェノ
ン、ビフェニル、ナフタレン、アントラキノン、アント
ラセン、アゾベンゼンなどから誘導される二価の芳香族
基を挙げることができる。Ar2は次式のような二価の
基であってもよい。The substituted Ar 2 is a divalent aromatic group such as phenylene, substituted phenylene (eg, alkyl-substituted phenylene, alkoxy-substituted phenylene, halo-substituted phenylene), unsubstituted or substituted diphenylalkane, triphenyl Examples include divalent aromatic groups derived from alkanes, diphenyl sulfide, diphenyl sulfone, diphenyl ether, benzophenone, biphenyl, naphthalene, anthraquinone, anthracene, azobenzene, and the like. Ar 2 may be a divalent group represented by the following formula.
【化24】 Embedded image
【0011】更に、置換分Ar3は芳香族基が直接また
は架橋員により相互に連結された2価の非縮合多環式芳
香族基であり、例えば、ジフェニルアルカン、ジフェニ
ルスルホン、ジフェニルスルホキシド、ジフェニルスル
フィド、ジフェニルエーテル、ベンゾフェノン、ビフェ
ニルなどから誘導される二価の芳香族基を挙げることが
できる。Ar3は次式のような二価に基であってもよ
い。Further, the substituent Ar 3 is a divalent non-condensed polycyclic aromatic group in which aromatic groups are connected to each other directly or by a bridging member, such as diphenylalkane, diphenylsulfone, diphenylsulfoxide, diphenyl Examples include divalent aromatic groups derived from sulfide, diphenyl ether, benzophenone, biphenyl, and the like. Ar 3 may be a divalent group represented by the following formula.
【化25】 Embedded image
【0012】また、置換分R1は直結または1個以上の
炭素原子を含む2価の基である。この1個以上の炭素原
子を含む2価の基としては、例えば、アルキレン基、炭
素以外の元素を含むアルキレン基、2価の芳香族基、例
えば、フェニレン、ナフチレン、2価のビシクロ(二環
縮合環)化合物から誘導される基などを挙げることがで
きる。R1は、次式のような直結または二価の基であっ
てもよい。The substituent R 1 is a direct bond or a divalent group containing one or more carbon atoms. Examples of the divalent group containing one or more carbon atoms include an alkylene group, an alkylene group containing an element other than carbon, and a divalent aromatic group such as phenylene, naphthylene, and divalent bicyclo (bicyclic Condensed ring) and the like. R 1 may be a direct bond or a divalent group as shown in the following formula.
【化26】 Embedded image
【0013】前記一般式(V)で表される芳香族ジカル
ボン酸としては、例えば、イソフタル酸、テレフタル
酸、ナフタレン−1,4−ジカルボン酸、ナフタレン−1,5
−ジカルボン酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、ペ
リレン−1,9−ジカルボン酸、ペリレン−2,9−ジカルボ
ン酸等が挙げられる。The aromatic dicarboxylic acids represented by the above general formula (V) include, for example, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene-1,4-dicarboxylic acid, naphthalene-1,5
-Dicarboxylic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, perylene-1,9-dicarboxylic acid, perylene-2,9-dicarboxylic acid and the like.
【0014】前記一般式(VI)で表される芳香族ジカル
ボン酸としては、例えば、ジフェニル−4,4'−ジカルボ
ン酸、ジフェニルスルホン−4,4'−ジカルボン酸、ジフ
ェニルエーテル−4,4'−ジカルボン酸、ベンゾフェノン
−4,4'−ジカルボン酸、4,4'-シ゛カルホ゛キシシ゛フェニルメタン、2-(4,4'
−ジカルボキシフェニル)プロパン等が挙げられる。Examples of the aromatic dicarboxylic acid represented by the general formula (VI) include diphenyl-4,4'-dicarboxylic acid, diphenylsulfone-4,4'-dicarboxylic acid, and diphenylether-4,4'- Dicarboxylic acid, benzophenone-4,4'-dicarboxylic acid, 4,4'-doxycarbonyldiphenylmethane, 2- (4,4 '
-Dicarboxyphenyl) propane and the like.
【0015】前記一般式(VII)で表される芳香族ジイソ
シアネートとしては、例えば、フェニレン− 1,3−ジイ
ソシアネート、フェニレン− 1,4−ジイソシアネート、
トリレン− 2,6−ジイソシアネート、トリレン−2,4 −
ジイソシアネート、1−メトキシベンゼン− 2,4−ジイ
ソシアネート、1−クロロフェニレンジイソシアネー
ト、テトラクロロフェニレンジイソシアネート、メタキ
シリレンジイソシアネート、パラキシリレンジイソシア
ネート、ジフェニルメタン−4,4'−ジイソシアネート、
ジフェニルスルフィド−4,4'−ジイソシアネート、ジフ
ェニルスルホン−4,4'−ジイソシアネート、ジフェニル
エーテル−4,4'−ジイソシアネート、ジフェニルエーテ
ル−3,4'−ジイソシアネート、ジフェニルケトン−4,4'
−ジイソシアネート、ナフタレン−2,6−ジイソシアネ
ート、ナフタレン−1,4−ジイソシアネート、ナフタレ
ン−1,5−ジイソシアネート、2,4'−ビフェニルジイソ
シアネート、4,4'−ビフェニルジイソシアネート、3,3'
−メトキシ−4,4'−ビフェニルジイソシアネート、アン
トラキノン− 2,6−ジイソシアネート、トリフェニルメ
タン−4,4'−ジイソシアネート、アゾベンゼン−4,4'−
ジイソシアネート等が挙げられ、特に、トリレン− 2,4
−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4'−ジイソ
シアネート及びナフタレン−1,5 −ジイソシアネートが
工業的に入手が容易で安価であることから好ましい。The aromatic diisocyanate represented by the general formula (VII) includes, for example, phenylene-1,3-diisocyanate, phenylene-1,4-diisocyanate,
Tolylene-2,6-diisocyanate, tolylene-2,4-
Diisocyanate, 1-methoxybenzene-2,4-diisocyanate, 1-chlorophenylene diisocyanate, tetrachlorophenylene diisocyanate, meta-xylylene diisocyanate, para-xylylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate,
Diphenyl sulfide-4,4'-diisocyanate, diphenyl sulfone-4,4'-diisocyanate, diphenyl ether-4,4'-diisocyanate, diphenyl ether-3,4'-diisocyanate, diphenyl ketone-4,4 '
-Diisocyanate, naphthalene-2,6-diisocyanate, naphthalene-1,4-diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, 2,4'-biphenyl diisocyanate, 4,4'-biphenyl diisocyanate, 3,3 '
-Methoxy-4,4'-biphenyl diisocyanate, anthraquinone-2,6-diisocyanate, triphenylmethane-4,4'-diisocyanate, azobenzene-4,4'-
And diisocyanates.
-Diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate and naphthalene-1,5-diisocyanate are preferred because they are industrially easily available and inexpensive.
【0016】前記一般式(VIII)で表される脂肪族性ジイ
ソシアネートとしては、 例えば、1,2−ジイソシアナト
エタン、1,3−ジイソシアナトプロパン、テトラメチレ
ン−1,4−ジイソシアネート、ペンタメチレン− 1,5−
ジイソシアネート、ヘキサメチレン−1,6−ジイソシア
ネート、ノナメチレン−1,9−ジイソシアネート、デカ
メチレン−1,10−ジイソシアネート、ω,ω’−ジプロ
ピルエーテルジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネ
ート誘導体、及びメタキシリレンジイソシアネート、パ
ラキシリレンジイソシアネート等の側鎖に置換基をもっ
た芳香族ジイソシアネート誘導体、及び、2,4−ジイ
ソシアナトメチル〔2,2,1〕ヘプタン、2,5−ジ
イソシアナトメチル〔2,2,1〕ヘプタン等のビシク
ロ(二環縮合環)化合物が挙げられ、特に、ヘキサメチ
レン− 1,6−ジイソシアネート、メタキシリレンジイソ
シアネートが工業的に入手が容易で安価であることから
好ましい。Examples of the aliphatic diisocyanate represented by the general formula (VIII) include 1,2-diisocyanatoethane, 1,3-diisocyanatopropane, tetramethylene-1,4-diisocyanate, and pentane. Methylene-1,5-
Aliphatic diisocyanate derivatives such as diisocyanate, hexamethylene-1,6-diisocyanate, nonamethylene-1,9-diisocyanate, decamethylene-1,10-diisocyanate, ω, ω′-dipropyl ether diisocyanate, and meta-xylylene diisocyanate; Aromatic diisocyanate derivatives having a substituent on the side chain such as xylylene diisocyanate, and 2,4-diisocyanatomethyl [2,2,1] heptane, 2,5-diisocyanatomethyl [2,2, 1] Bicyclo (bicyclic condensed ring) compounds such as heptane are exemplified, and hexamethylene-1,6-diisocyanate and metaxylylene diisocyanate are particularly preferred because they are industrially easily available and inexpensive.
【0017】本発明で用いられるポリマーの分子末端封
止基は、非置換芳香族環基、またはイソシアネート、カ
ルボン酸と反応性を有しない基で置換された芳香族環基
である。この芳香族環は、単環式芳香族基、縮合多環式
芳香族基、芳香族基が直接または架橋員により相互に連
結された多環式芳香族基であることができる。例えば、
ベンゼン、ジフェニルアルカン、ジフェニルスルホン、
ジフェニルスルホキシド、ジフェニルスルフィド、ジフ
ェニルエーテル、ベンゾフェノン、ナフタレンなどから
誘導される非置換芳香族環基、及びこれらのアルキル置
換、アルコキシ置換、ハロゲン置換芳香族環基、例え
ば、メチル置換、メトキシ置換、クロロ置換芳香族基を
挙げることができる。特に、ベンゼンから誘導される非
置換芳香族基でポリマーの分子末端を封止した場合、耐
熱性が向上することから好ましい。The molecular terminal blocking group of the polymer used in the present invention is an unsubstituted aromatic ring group or an aromatic ring group substituted with a group having no reactivity with isocyanate or carboxylic acid. The aromatic ring can be a monocyclic aromatic group, a condensed polycyclic aromatic group, or a polycyclic aromatic group in which aromatic groups are connected to each other directly or by a bridge member. For example,
Benzene, diphenylalkane, diphenylsulfone,
Unsubstituted aromatic ring groups derived from diphenyl sulfoxide, diphenyl sulfide, diphenyl ether, benzophenone, naphthalene and the like, and alkyl-, alkoxy-, and halogen-substituted aromatic ring groups thereof, for example, methyl-substituted, methoxy-substituted, and chloro-substituted aromatic Group. In particular, it is preferable to seal the molecular terminal of the polymer with an unsubstituted aromatic group derived from benzene, since heat resistance is improved.
【0018】本発明で用いられる分子末端封止剤として
は、非置換芳香族環基、またはイソシアネート、カルボ
ン酸と反応性を有しない基で置換された芳香族環基を有
する化合物を用いることができる。この芳香族環は、単
環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、芳香族基が直接ま
たは架橋員により相互に連結された多環式芳香族基であ
ることができる。分子末端封止剤としては、例えば、安
息香酸、ジフェニルメタンカルボン酸、ジフェニルスル
ホンカルボン酸、ジフェニルスルホキシドカルボン酸、
ジフェニルスルフィドカルボン酸、ジフェニルエーテル
カルボン酸、ベンゾフェノンカルボン酸、ビフェニルカ
ルボン酸、ナフタレンカルボン酸、アントラセンカルボ
ン酸等のモノカルボン酸、またはこれらのアルキル置
換、アルコキシ置換、ハロゲン置換モノカルボン酸等が
挙げられる。好ましくは下式で表されるモノカルボン
酸、As the molecular terminal blocking agent used in the present invention, a compound having an unsubstituted aromatic ring group or an aromatic ring group substituted with a group having no reactivity with isocyanate or carboxylic acid may be used. it can. The aromatic ring can be a monocyclic aromatic group, a condensed polycyclic aromatic group, or a polycyclic aromatic group in which aromatic groups are connected to each other directly or by a bridge member. As the molecular end capping agent, for example, benzoic acid, diphenylmethanecarboxylic acid, diphenylsulfoncarboxylic acid, diphenylsulfoxidecarboxylic acid,
Monocarboxylic acids such as diphenyl sulfide carboxylic acid, diphenyl ether carboxylic acid, benzophenone carboxylic acid, biphenyl carboxylic acid, naphthalene carboxylic acid, and anthracene carboxylic acid, and alkyl-, alkoxy-, and halogen-substituted monocarboxylic acids thereof. Preferably a monocarboxylic acid represented by the following formula,
【化27】 及びそれらの芳香族環が、イソシアネート、カルボン酸
と反応性を有しない基で置換された誘導体である。上記
の分子末端封止剤は、単独に、または2種以上混合して
使用してもよい。Embedded image And derivatives in which the aromatic ring is substituted with a group having no reactivity with isocyanate or carboxylic acid. The above molecular terminal blocking agents may be used alone or in combination of two or more.
【0019】本発明の種々の局面において、樹脂の生成
に用いられる本発明に記載の反応剤は異性体を有する場
合があることは当業者には明かである。従って、特に断
わりなき限り、反応剤についての記載はそのような異性
体の全てを含むものとする。It will be apparent to those skilled in the art that in various aspects of the present invention, the reactants described in the present invention used to form the resin may have isomers. Thus, unless stated otherwise, references to reactants shall include all such isomers.
【0020】分子末端封止剤としては、特に、安息香酸
が工業的に入手が容易で安価であることから好ましく、
これら分子末端封止剤を使用したポリマーの熱安定性
は、使用しないものに比べ非常に優れている。As the molecular terminal blocking agent, benzoic acid is particularly preferred because it is industrially easily available and inexpensive.
The thermal stability of polymers using these molecular endcapping agents is much better than those not using them.
【0021】本発明の方法において触媒として用いられ
るアルカリ金属化合物としては、例えば、ジカルボン
酸、トリカルボン酸およびテトラカルボン酸のモノ及び
/またはジ及び/またはトリ及び/またはテトラリチウ
ム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、ルビジウム塩、セシ
ウム塩、フランシウム塩等の多価カルボン酸のアルカリ
金属塩、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、炭酸フランシウム
等のアルカリ金属炭酸塩、炭酸水素リチウム、炭酸水素
ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ルビジウム、
炭酸水素セシウム、炭酸水素フランシウム等のアルカリ
金属炭酸水素塩、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム、
水酸化フランシウム等のアルカリ金属水酸化物、弗化リ
チウム、弗化ナトリウム、弗化カリウム、弗化ルビジウ
ム、弗化セシウム、弗化フランシウム等のアルカリ金属
弗化物が挙げられる。特に、ナトリウム塩およびカリウ
ム塩が好ましい。上記のアルカリ金属化合物は、単独
に、または2種以上混合して使用してもよい。The alkali metal compound used as a catalyst in the process of the present invention includes, for example, mono- and / or di- and / or tri- and / or tetralithium salts of dicarboxylic acids, tricarboxylic acids and tetracarboxylic acids, sodium salts, potassium salts. Alkali metal salts of polyvalent carboxylic acids such as salts, rubidium salts, cesium salts, and francium salts; alkali metal carbonates such as lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, rubidium carbonate, cesium carbonate, and furanium carbonate; lithium hydrogen carbonate; Sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, rubidium hydrogen carbonate,
Alkali metal bicarbonate such as cesium hydrogen carbonate, francium hydrogen carbonate, lithium hydroxide, sodium hydroxide,
Potassium hydroxide, rubidium hydroxide, cesium hydroxide,
Examples thereof include alkali metal hydroxides such as francium hydroxide, and alkali metal fluorides such as lithium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, rubidium fluoride, cesium fluoride, and francium fluoride. Particularly, sodium salts and potassium salts are preferred. The above alkali metal compounds may be used alone or in combination of two or more.
【0022】本発明で使用される非プロトン系極性溶媒
としては、例えば、 N,N−ジメチルアセトアミド、N,N
−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、γ−
ブチロラクトン、ヘキサメチル燐酸トリアミドのような
鎖状もしくは環状のアミド類またはホスホリルアミド
類、あるいはジメチルスルホキシド、ジフェニルスルホ
ン、テトラメチレンスルホンのようなスルホキシドある
いはスルホン類、テトラメチル尿素、N,N'−ジメチルエ
チレンウレアのようなウレア類である。これらの溶媒
は、実質的に無水の状態で使用することが必要である。
重合反応に不活性な他の溶媒、例えば、ベンゼン、トル
エン、キシレン等を混合して使用することもできる。The aprotic polar solvent used in the present invention includes, for example, N, N-dimethylacetamide, N, N
-Dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, γ-
Linear or cyclic amides or phosphorylamides such as butyrolactone and hexamethylphosphoric triamide, or sulfoxides or sulfones such as dimethylsulfoxide, diphenylsulfone and tetramethylenesulfone, tetramethylurea, N, N'-dimethylethyleneurea Ureas such as These solvents need to be used in a substantially anhydrous state.
Other solvents inert to the polymerization reaction, for example, benzene, toluene, xylene and the like can be mixed and used.
【0023】本発明において、優れた耐熱性と機械物性
を有し、溶融成形可能なポリアミドを製造するには、一
般式(V)で表される芳香族ジカルボン酸と一般式(V
I)で表される芳香族ジカルボン酸の合計を1モルとし
た際に、式(V)の芳香族ジカルボン酸0.10〜0.
90モルと式(VI)の芳香族ジカルボン酸0.90〜
0.10モルに、一般式(VII)で表される芳香族ジイソ
シアネートを0.5〜0.75モル、一般式(VIII)で表
される脂肪族性ジイソシアネート0.5〜0.25モ
ル、更に分子末端封止剤を0.1モル以下添加したもの
を、アルカリ金属化合物の存在下、非プロトン系極性溶
媒中140℃以上の温度で加熱反応させる必要がある。In the present invention, in order to produce a polyamide having excellent heat resistance and mechanical properties and capable of being melt-molded, an aromatic dicarboxylic acid represented by the general formula (V) and a general formula (V)
When the total amount of the aromatic dicarboxylic acid represented by the formula (I) is 1 mol, the aromatic dicarboxylic acid of the formula (V) is 0.10 to 0.1.
90 moles of the aromatic dicarboxylic acid of formula (VI) 0.90 to 0.90
0.10 mol, 0.5 to 0.75 mol of the aromatic diisocyanate represented by the general formula (VII), 0.5 to 0.25 mol of the aliphatic diisocyanate represented by the general formula (VIII), Further, it is necessary to carry out a heating reaction at a temperature of 140 ° C. or more in an aprotic polar solvent in the presence of an alkali metal compound in the presence of an additive of a molecular terminal blocking agent of 0.1 mol or less.
【0024】本発明において使用する一般式(V)で表
される芳香族ジカルボン酸と一般式(VI)で表される芳
香族ジカルボン酸のモル比は、それぞれのジカルボン酸
の合計を1モルとした際に、式(V)の芳香族ジカルボ
ン酸0.10〜0.90モルに対し、式(VI)の芳香族
ジカルボン酸0.90〜0.10モルの範囲が好まし
く、式(V)の芳香族ジカルボン酸0.30〜0.70
モルに対し、式(VI)の芳香族ジカルボン酸0.70〜
0.30モルの範囲がさらに好ましい。式(V)の芳香
族ジカルボン酸のモル比が0.10未満になると、また
は式(VI)の芳香族ジカルボン酸のモル比が0.90を
超えると、得られたポリマーの耐熱性が悪くなり、ま
た、コストが高くなる。式(V)の芳香族ジカルボン酸
のモル比が0.90を超えると、または式(VI)の芳香
族ジカルボン酸のモル比が0.10未満になると機械物
性が低下する。The molar ratio of the aromatic dicarboxylic acid represented by the general formula (V) to the aromatic dicarboxylic acid represented by the general formula (VI) used in the present invention is such that the total of each dicarboxylic acid is 1 mol. In this case, the range of 0.90 to 0.10 mol of the aromatic dicarboxylic acid of the formula (VI) is preferably based on 0.10 to 0.90 mol of the aromatic dicarboxylic acid of the formula (V). 0.30 to 0.70 of an aromatic dicarboxylic acid
0.70 to 0.70 mol of the aromatic dicarboxylic acid of the formula (VI)
A range of 0.30 mol is more preferred. When the molar ratio of the aromatic dicarboxylic acid of the formula (V) is less than 0.10, or when the molar ratio of the aromatic dicarboxylic acid of the formula (VI) exceeds 0.90, the obtained polymer has poor heat resistance. And the cost increases. If the molar ratio of the aromatic dicarboxylic acid of the formula (V) exceeds 0.90, or if the molar ratio of the aromatic dicarboxylic acid of the formula (VI) is less than 0.10, the mechanical properties will decrease.
【0025】また、一般式(VII)で表される芳香族ジイ
ソシアネートのモル比は、芳香族ジカルボン酸の合計を
1モルとした際に、0.5〜0.75モルの範囲が好ま
しく、0.55〜0.65モルの範囲がさらに好まし
い。モル比が0.5未満になると、得られたポリマーの
耐熱性が悪くなり、また、モル比が0.75を超えると
ポリマー溶融流動性が悪くなる。The molar ratio of the aromatic diisocyanate represented by the general formula (VII) is preferably in the range of 0.5 to 0.75 mol, when the total amount of the aromatic dicarboxylic acid is 1 mol. A range of 0.55 to 0.65 mol is more preferred. When the molar ratio is less than 0.5, the heat resistance of the obtained polymer deteriorates, and when the molar ratio exceeds 0.75, the polymer melt fluidity deteriorates.
【0026】更に一般式(VIII)で表される脂肪族性ジイ
ソシアネートのモル比は、芳香族ジカルボン酸の合計を
1モルとした際に、0.5〜0.25モルの範囲が好ま
しく、0.45〜0.35モルの範囲がさらに好まし
い。モル比が0.25未満になると、得られたポリマー
の溶融流動性が悪くなり、またモル比が0.5を超える
と耐熱性に優れたポリマーが得られない。Further, the molar ratio of the aliphatic diisocyanate represented by the general formula (VIII) is preferably in the range of 0.5 to 0.25 mol when the total amount of the aromatic dicarboxylic acid is 1 mol, A range of .45 to 0.35 mol is more preferred. If the molar ratio is less than 0.25, the melt fluidity of the obtained polymer becomes poor, and if the molar ratio exceeds 0.5, a polymer having excellent heat resistance cannot be obtained.
【0027】また、分子末端封止剤の量は、芳香族ジカ
ルボン酸の合計を1モルとした際に0.1モル以下が好
ましく、0.08モル以下がさらに好ましい。分子末端
封止剤の量が芳香族ジカルボン酸の合計1モル当り0.
1モルを越えると得られたポリマーの分子量が低下し、
耐熱性が低下する。The amount of the molecular terminal blocking agent is preferably 0.1 mol or less, more preferably 0.08 mol or less, when the total amount of the aromatic dicarboxylic acid is 1 mol. The amount of the molecular end-capping agent is 0.1 mol / mol of the aromatic dicarboxylic acid.
If it exceeds 1 mol, the molecular weight of the obtained polymer decreases,
Heat resistance decreases.
【0028】本発明のポリアミド樹脂の重合は、上記二
種類の芳香族ジカルボン酸と分子末端封止剤、重合触媒
を非プロトン系極性溶媒に溶解し、芳香族ジイソシアネ
ート、脂肪族性ジイソシアネートを添加後、加熱するこ
とにより実施される。The polymerization of the polyamide resin of the present invention is carried out by dissolving the above-mentioned two kinds of aromatic dicarboxylic acids, a molecular end-capping agent and a polymerization catalyst in an aprotic polar solvent and adding aromatic diisocyanate and aliphatic diisocyanate. , By heating.
【0029】重縮合反応は、通常140℃以上の温度が
必要で、180〜260℃の温度範囲がさらに好まし
い。140℃未満では、カルボン酸とイソシアネートの
反応性が低下し好ましくない。反応時間は、通常1〜2
0時間である。そして副生する二酸化炭素が実質的に認
められなくなる時点をもって反応の完結点とすることが
できる。アルカリ金属化合物の添加量は、芳香族ジカル
ボン酸に対して、 0.5〜20モル%の範囲が好まし
く、特に 1.0〜10モル%が好ましい。The polycondensation reaction usually requires a temperature of 140 ° C. or higher, and more preferably a temperature range of 180 to 260 ° C. If the temperature is lower than 140 ° C., the reactivity between the carboxylic acid and the isocyanate decreases, which is not preferable. The reaction time is usually 1-2.
0 hours. The point at which the by-produced carbon dioxide is substantially not recognized can be regarded as the completion point of the reaction. The amount of the alkali metal compound to be added is preferably in the range of 0.5 to 20 mol%, more preferably 1.0 to 10 mol%, based on the aromatic dicarboxylic acid.
【0030】一般には原料モノマー(ジカルボン酸+
ジイソシアネート)の濃度は50〜400g/l の範囲が
選択されるが、この濃度の選択は原料モノマーの反応性
及び重合溶媒中のポリマーの溶解性等によって行われ
る。高濃度で重合を開始した場合には、重合途中で増粘
により攪拌に支障が起きないように、場合によっては溶
媒を連続的又は非連続的に追加することが好ましい。本
発明において、得られたポリアミド樹脂の平均分子量
(GPCのポリスチレンスタンダードによる重量平均分
子量)は、1万以上が好ましく、特に好ましくは、2万
以上である。Generally, the starting monomer (dicarboxylic acid +
The concentration of the diisocyanate) is selected in the range of 50 to 400 g / l, and this concentration is selected depending on the reactivity of the starting monomers, the solubility of the polymer in the polymerization solvent, and the like. When the polymerization is started at a high concentration, it is preferable to add the solvent continuously or discontinuously depending on the case so that the stirring does not hinder the polymerization during the polymerization. In the present invention, the average molecular weight (weight average molecular weight according to the polystyrene standard of GPC) of the obtained polyamide resin is preferably 10,000 or more, particularly preferably 20,000 or more.
【0031】[0031]
【実施例】以下、実施例にて本発明を詳細に説明する。
また、実施例及び比較例において得られたポリマーの物
性値は以下の方法により測定した。 平均分子量:重合液をN−メチルピロリドンで希釈し、
GPC を用いて、分子量分布曲線のカーブを測定し、ポリ
スチレンスタンダードによって平均分子量を得た。 流動温度:フローテスター(島津製作所製)を用いて測
定した見掛けの溶融粘度が10000ポアズ(Poise)になる温
度。 実施例1The present invention will be described below in detail with reference to examples.
The physical properties of the polymers obtained in Examples and Comparative Examples were measured by the following methods. Average molecular weight: dilute the polymerization solution with N-methylpyrrolidone,
The molecular weight distribution curve was measured using GPC, and the average molecular weight was obtained using a polystyrene standard. Flow temperature: Temperature at which the apparent melt viscosity measured by using a flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation) reaches 10,000 Poise. Example 1
【0032】攪拌機、温度計、冷却コンデンサー及び滴
下ロートを備えた500mlセパラブルフラスコ中に、イソ
フタル酸 10.49g(0.06314モル)、ジフェニルエーテル-
4,4'-ジカルボン酸 16.31g(0.06316モル)、フッ化カリ
ウム0.147g(0.00253モル)、安息香酸0.0285g(0.00023
3モル)、N,N'−ジメチルエチレンウレア200mlを窒素雰
囲気中に装入して溶解し、この溶液を撹拌しながら内温
を140℃に昇温した。滴下ロートにトリレン-2,4-ジイソ
シアネート13.20g(0.07579モル)と、ヘサメチレン-1,6
-ジイソシアネート8.50g(0.05054モル)を計量し、一度
にフラスコ内に添加し、内温を220℃まで昇温したとこ
ろ、激しく反応し二酸化炭素の発生が認められた。220
℃で2時間攪拌を続けると溶液の色は黄色へと変化し、
粘度が上昇した。さらに1時間加熱を続け熟成した後、
室温に冷却し、重合液を高速攪拌下の水中に投入してポ
リマー粉末を得た。このポリマー粉末をさらに熱水で3
回洗浄し、最後にメタノールで洗浄後、180℃で8時間
イナートオーブン中で乾燥し38.9gのポリマー粉末が得
られた。In a 500 ml separable flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling condenser and dropping funnel, 10.49 g (0.06314 mol) of isophthalic acid, diphenyl ether-
16.31 g (0.06316 mol) of 4,4'-dicarboxylic acid, 0.147 g (0.00253 mol) of potassium fluoride, 0.0285 g (0.00023 g) of benzoic acid
3 mol) and 200 ml of N, N'-dimethylethyleneurea were charged and dissolved in a nitrogen atmosphere, and the internal temperature was raised to 140 ° C. while stirring this solution. 13.20 g (0.07579 mol) of tolylene-2,4-diisocyanate and hesamethylene-1,6
8.50 g (0.05054 mol) of diisocyanate was weighed and added all at once to the flask, and when the internal temperature was raised to 220 ° C, the reaction was violent and generation of carbon dioxide was recognized. 220
When stirring is continued for 2 hours at ℃, the color of the solution changes to yellow,
The viscosity increased. After heating and aging for another hour,
After cooling to room temperature, the polymerization liquid was poured into water under high-speed stirring to obtain a polymer powder. This polymer powder is further heated with hot water
After washing twice, and finally washing with methanol, it was dried in an inert oven at 180 ° C. for 8 hours to obtain 38.9 g of a polymer powder.
【0033】この重合体の平均分子量は9.6万であっ
た。DSCで測定したガラス転移温度は211℃、空気中
5%分解温度429℃という優れた耐熱性を有していた。
また、流動開始温度が294℃で、射出成形が可能な熱溶
融特性を有していた。さらに、得られたポリマー粉末を
N-メチル-2-ピロリドンに溶解した後、ガラス板上にキ
ャストし、150℃で1時間、250℃で2時間加熱して透明
なポリアミドフィルムを得た。このポリアミドフィルム
の引張強度は、1150Kg/cm2、引張伸び率は18%であっ
た。この測定方法は、共にASTMD-882に拠る。The average molecular weight of this polymer was 96,000. The glass transition temperature measured by DSC was 211 ° C., and the decomposition temperature in air was 5% at 429 ° C., indicating excellent heat resistance.
Further, it had a flow starting temperature of 294 ° C. and had a heat melting property capable of injection molding. Furthermore, the obtained polymer powder is
After dissolving in N-methyl-2-pyrrolidone, it was cast on a glass plate and heated at 150 ° C. for 1 hour and at 250 ° C. for 2 hours to obtain a transparent polyamide film. The tensile strength of this polyamide film was 1150 kg / cm 2 , and the tensile elongation was 18%. This measurement method is based on ASTM D-882.
【0034】実施例2〜5 実施例1に示した実験装置に二種類の芳香族ジカルボン
酸、芳香族ジイソシアネート、脂肪族性ジイソシアネー
トをそれぞれの条件下において同様に重合、後処理を行
い、得られた重合体のそれぞれの物性値とキャストフィ
ルムの引張試験結果を下記表1に示す。Examples 2 to 5 Two kinds of aromatic dicarboxylic acids, aromatic diisocyanates and aliphatic diisocyanates were similarly polymerized and post-treated in the experimental apparatus shown in Example 1 under the respective conditions. The physical properties of the obtained polymers and the results of the tensile test of the cast film are shown in Table 1 below.
【0035】[0035]
【表1】 [Table 1]
【0036】比較例1 攪拌機、温度計、冷却コンデンサー及び滴下ロートを備
えた500mlセパラブ ルフラスコに、テレフタル酸20.98
g(O.1263モル)、フッ化カリウム0.147g(0.00253モ
ル)、N,N'−ジメチルエチレンウレア200mlを窒素雰囲気
中に装入して溶解した。滴下ロートにトリレン-2,4-ジ
イソシアネート 21.99g(0.1263モル)のみを軽量し、一
度にフラスコ内に添加した。この溶液を攪拌しながら内
温を200℃まで昇温したところ140℃で激しく反応し二酸
化炭素の発生が認められた。200℃で1時間攪拌を続け
ると溶液の色は黄色に変化し、粘度が上昇した。さらに
1時間加熱を続け熟成した後、室温に冷却し、重合液を
高速攪拌下の水中に投入してポリマー粉末を得た。この
粉末をさらに熱水で3回洗浄し、最後にメタノールで洗
浄後、200℃で8時間イナートオーブン中で乾燥し、25.
5gのポリマー粉末が得られた。Comparative Example 1 Terephthalic acid 20.98 was placed in a 500 ml separable flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling condenser and dropping funnel.
g (0.163 mol), 0.147 g (0.00253 mol) of potassium fluoride, and 200 ml of N, N'-dimethylethylene urea were charged and dissolved in a nitrogen atmosphere. Only 21.99 g (0.1263 mol) of tolylene-2,4-diisocyanate was lightened in the dropping funnel and added to the flask at one time. When this solution was stirred and the internal temperature was raised to 200 ° C., it violently reacted at 140 ° C., and generation of carbon dioxide was recognized. When stirring was continued at 200 ° C. for 1 hour, the color of the solution turned yellow and the viscosity increased. After heating and aging for another 1 hour, the mixture was cooled to room temperature, and the polymerization liquid was poured into water under high-speed stirring to obtain a polymer powder. This powder was further washed with hot water three times, and finally washed with methanol, and then dried in an inert oven at 200 ° C. for 8 hours.
5 g of a polymer powder were obtained.
【0037】この重合体の平均分子量は23万、ガラス転
移温度は250℃以上と高く、耐熱性樹脂として十分な耐
熱性を有していた。また、実施例1と同様の方法でキャ
ストフィルムを作製し、引張試験をしたところ、引張強
度960Kg/cm2 、引張伸び率9%であり、機械物性は優れ
ていたが、本発明の特徴である射出成形可能な溶融流動
性を有していなかった。The average molecular weight of this polymer was 230,000, the glass transition temperature was as high as 250 ° C. or higher, and it had sufficient heat resistance as a heat-resistant resin. A cast film was prepared in the same manner as in Example 1 and subjected to a tensile test. As a result, the tensile strength was 960 kg / cm 2 and the tensile elongation was 9%, and the mechanical properties were excellent. It did not have the melt flowability that could be injection molded.
【0038】比較例2 比較例1のジイソシアネートをヘキサメチレン-1.6-ジ
イソシアネート 21.2g(0.1263モル)及び触媒を炭酸カ
リウム0.23g(0.0017モル) に変えた以外は比較例1と
同様に反応及び後処理を行った。得られた重合体の平均
分子量は、9.6万、ガラス転移温度110℃と低く、耐熱性
樹脂としては十分な耐熱性を有していなかった。また、
得られたポリアミド粉末を用いて、実施例1と同様の方
法でポリアミドフィルムを得た。このポリアミドフィル
ムの引張強度は、450Kg/cm2、引張伸び率は3%であ
り、機械物性は優れていなかった。Comparative Example 2 The same reaction and post-treatment as in Comparative Example 1 except that the diisocyanate of Comparative Example 1 was changed to 21.2 g (0.1263 mol) of hexamethylene-1.6-diisocyanate and the catalyst was changed to 0.23 g (0.0017 mol) of potassium carbonate. Was done. The average molecular weight of the obtained polymer was 96,000, and the glass transition temperature was as low as 110 ° C., and did not have sufficient heat resistance as a heat-resistant resin. Also,
Using the obtained polyamide powder, a polyamide film was obtained in the same manner as in Example 1. The tensile strength of this polyamide film was 450 kg / cm 2 , the tensile elongation was 3%, and the mechanical properties were not excellent.
【0039】比較例3 アジピン酸21.35g(0.1461モル)、メタキシリレンジイ
ソシアネート27.48g(0.1460モル)及び弗化カリウム0.1
6g(0.0027モル)を用いた以外は比較例1と同様に重合
及び後処理を行った。得られた重合体の平均分子量は6.
5万、ガラス転移温度は60℃と低く耐熱性樹脂としては
十分な耐熱性を有していなかった。また、得られたポリ
アミド粉末を用いて、実施例1と同様の方法でポリアミ
ドフィルムを得た。このポリアミドフィルムの引張強度
は、380Kg/cm2、引張伸び率は3%であり、機械物性は
優れていなかった。Comparative Example 3 21.35 g (0.1461 mol) of adipic acid, 27.48 g (0.1460 mol) of meta-xylylene diisocyanate and 0.1% of potassium fluoride
Polymerization and post-treatment were carried out in the same manner as in Comparative Example 1 except that 6 g (0.0027 mol) was used. The average molecular weight of the obtained polymer is 6.
The glass transition temperature was as low as 50,000 and as low as 60 ° C., and it did not have sufficient heat resistance as a heat-resistant resin. A polyamide film was obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained polyamide powder. The tensile strength of this polyamide film was 380 kg / cm 2 , the tensile elongation was 3%, and the mechanical properties were not excellent.
【0040】比較例4 比較例1に示した実験装置に、イソフタル酸21.02g(0.
1265モル)、フッ化カリウム0.148g(0.00255モル) 、安
息香酸0.0321g(0.000263モル)、N,N'−ジメチルエチレ
ンウレア200mlを窒素雰囲気中に装入して溶解し、この
溶液を撹拌しながら内温を140℃に昇温した。滴下ロー
トにトリレン-2,4-ジイソシアネート6.61g(0.03795モ
ル)と、ヘキサメチレン-1,6-ジイソシアネート14.89g
(0.08853モル)を計量し、一度にフラスコ内に添加し、
内温を220℃まで昇温したところ、激しく反応し二酸化
炭素の発生が認められた。220℃で2時間攪拌を続ける
と溶液の色は黄色へと変化し、粘度が上昇した。さらに
1時間加熱を続け熟成した後、室温に冷却し、重合液を
高速攪拌下の水中に投入してポリマー粉末を得た。この
ポリマー粉末をさらに熱水で3回洗浄し、最後にメタノ
ールで洗浄後、140℃で8時間イナートオーブン中で乾
燥し29.8gのポリマー粉末が得られた。この重合体の平
均分子量は8.3万であった。DSCで測定したガラス転
移温度は159℃、空気中5%分解温度426℃という特性を
有していたが、フローテスターで得られたストランドは
気泡が多く分解している様子がうかがわれ、耐熱性樹脂
としては十分な特性を有していなかった。Comparative Example 4 21.02 g of isophthalic acid (0.
1265 mol), 0.148 g (0.00255 mol) of potassium fluoride, 0.0321 g (0.000263 mol) of benzoic acid, and 200 ml of N, N'-dimethylethyleneurea were charged and dissolved in a nitrogen atmosphere, and the solution was stirred. The internal temperature was raised to 140 ° C. 6.61 g (0.03795 mol) of tolylene-2,4-diisocyanate and 14.89 g of hexamethylene-1,6-diisocyanate in the dropping funnel
(0.08853 mol), add all at once to the flask,
When the internal temperature was raised to 220 ° C., a vigorous reaction occurred and generation of carbon dioxide was recognized. When the stirring was continued at 220 ° C. for 2 hours, the color of the solution changed to yellow, and the viscosity increased. After heating and aging for another 1 hour, the mixture was cooled to room temperature, and the polymerization liquid was poured into water under high-speed stirring to obtain a polymer powder. This polymer powder was further washed with hot water three times, and finally washed with methanol, and then dried in an inert oven at 140 ° C. for 8 hours to obtain 29.8 g of a polymer powder. The average molecular weight of this polymer was 83,000. The glass transition temperature measured by DSC was 159 ° C and the decomposition temperature in air was 5% at 426 ° C. However, the strands obtained by the flow tester showed that many bubbles were decomposed, indicating heat resistance. It did not have sufficient properties as a conductive resin.
【0041】[0041]
【発明の効果】本発明のポリアミド樹脂は、耐熱性、機
械物性に優れ、溶融成形可能な熱溶融特性を有する。ま
た、本発明におけるポリアミド樹脂の製造法は、実用的
かつ経済的であり、耐熱性、機械物性に優れ、溶融成形
可能な熱溶融特性を有するポリアミド樹脂が得られる。Industrial Applicability The polyamide resin of the present invention has excellent heat resistance and mechanical properties, and has hot-melt properties that can be melt-molded. In addition, the method for producing a polyamide resin in the present invention is practical and economical, and a polyamide resin having excellent heat resistance and mechanical properties and having heat melting properties capable of being melt-molded can be obtained.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 彰宏 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三 井東圧化学株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−209123(JP,A) 特開 平2−206618(JP,A) 特開 平2−274729(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 18/00 - 18/87 C08G 69/00 - 69/50 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Akihiro Yamaguchi 1190 Kasama-cho, Sakae-ku, Yokohama City, Kanagawa Prefecture Inside Mitsui Toatsu Chemicals Co., Ltd. (56) References JP-A-62-209123 (JP, A) JP-A-2 -206618 (JP, A) JP-A-2-274729 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08G 18/00-18/87 C08G 69/00-69/50
Claims (13)
II)と式(IV)の構造単位を有する基の合計のモル比が
0.10:0.90〜0.90:0.10、式(I)と
式(III)の構造単位を有する基の合計と式(II)と式(I
V)の構造単位を有する基の合計のモル比が0.50:
0.50〜0.75:0.25で互いにランダムに配列
し、かつ、そのポリマーの分子末端が置換基を有しない
芳香族環、あるいは、イソシアネート、カルボン酸と反
応性を有しない基で置換された芳香族基で封止されてい
ることを特徴とする溶融成形可能なポリアミド樹脂。(1) The following formula (I): And a structural unit represented by the following formula (II): And a structural unit represented by the following formula (III): And a structural unit represented by the following formula (IV): And the total of the groups having the structural units of the formulas (I) and (II) and the formula (I
II) and a group having a structural unit of the formula (IV) having a total molar ratio of 0.10: 0.90 to 0.90: 0.10, and a group having a structural unit of the formula (I) and the formula (III) And the formula (II) and the formula (I
The total molar ratio of the groups having the structural unit of V) is 0.50:
0.50 to 0.75: 0.25, randomly arranged in each other, and the molecular end of the polymer substituted with an aromatic ring having no substituent or a group having no reactivity with isocyanate or carboxylic acid. A melt-moldable polyamide resin, which is sealed with an aromatic group.
載のポリアミド樹脂。2. Ar 1 in the formulas (I) and (II) is represented by the following formula: The polyamide resin according to claim 1, which is a divalent group represented by the formula:
載のポリアミド樹脂。3. Ar 2 in the formulas (I) and (III) is represented by the following formula: The polyamide resin according to claim 1, which is a divalent group represented by the formula:
請求項1記載のポリアミド樹脂。4. R 1 in the formulas (II) and (IV) is represented by the following formula: The polyamide resin according to claim 1, which is a direct bond or a divalent group represented by the formula:
載のポリアミド樹脂。5. Ar 3 in the formulas (III) and (IV) is represented by the following formula: The polyamide resin according to claim 1, which is a divalent group represented by the formula:
族モノカルボン酸、または、イソシアネート、カルボン
酸と反応性のない置換基を有する芳香族モノカルボン酸
からなる群から選ばれた1種から誘導される芳香族基で
あることを特徴とする請求項1記載のポリアミド樹脂。6. The polymer molecule end capping group is one selected from the group consisting of an unsubstituted aromatic monocarboxylic acid or an aromatic monocarboxylic acid having a substituent that is not reactive with isocyanate or carboxylic acid. The polyamide resin according to claim 1, which is an aromatic group derived from
を有する上記化合物から誘導された芳香族基であること
を特徴とする請求項1記載のポリアミド樹脂。7. The polymer molecule end capping group is: The polyamide resin according to claim 1, which is an aromatic group derived from the compound having a substituent that is not reactive with isocyanate and carboxylic acid.
ら誘導された基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。8. The polyamide resin according to claim 1, wherein the polymer molecule terminal capping group is a group derived from benzoic acid.
II)と式(IV)の構造単位を有する基の合計のモル比が
0.10:0.90〜0.90:0.10、式(I)と
式(III)の構造単位を有する基の合計と式(II)と式(I
V)の構造単位を有する基の合計のモル比が0.50:
0.50〜0.75:0.25で互いにランダムに配列
し、かつ、そのポリマーの分子末端が置換基を有しない
芳香族環、あるいは、イソシアネート、カルボン酸と反
応性を有しない基で置換された芳香族基で封止されてい
ることを特徴とする溶融成形可能なポリアミド樹脂を製
造するにあたり、芳香族ジカルボン酸の合計を1モルと
した際に、次式(V) HOOC−Ar1−COOH (V) (式中Ar1は2価の単環式または縮合多環式芳香族基
を表す。)で表される芳香族ジカルボン酸0.10〜
0.90モルと、次式(VI) HOOC−Ar3−COOH (VI) (式中Ar3は芳香族基が直接または架橋員により相互
に連結された2価の非縮合多環式芳香族基を表す。)で
表される芳香族族ジカルボン酸0.90〜0.10モル
に、次式(VII) OCN−Ar2−NCO
(VII) (式中Ar2は2価の芳香族基を表す。)で表される芳
香族ジイソシアネート0.5〜0.75モル、次式(VII
I) OCN−CH2−R1−CH2−NCO (VIII) (式中、R1は直結または1個以上の炭素原子を含む2
価の基を表す。)で表される脂肪族性ジイソシアネート
0.5〜0.25モル、及び式(V)と式(VI)の芳香
族ジカルボン酸の合計1モル当り0.1モル以下の非置
換芳香族モノカルボン酸、及び、イソシアネート、カル
ボン酸と反応性のない置換基を有する芳香族モノカルボ
ン酸からなる群から選ばれた少なくとも一種の末端封止
剤を、触媒としてアルカリ金属化合物の存在下、非プロ
トン系極性溶媒中140℃以上で反応させることを特徴
とするポリアミド樹脂の製造方法。9. A compound represented by the following formula (I): And a structural unit represented by the following formula (II): And a structural unit represented by the following formula (III): And a structural unit represented by the following formula (IV): And the total of the groups having the structural units of the formulas (I) and (II) and the formula (I
II) and a group having a structural unit of the formula (IV) having a total molar ratio of 0.10: 0.90 to 0.90: 0.10, and a group having a structural unit of the formula (I) and the formula (III) And the formula (II) and the formula (I
The total molar ratio of the groups having the structural unit of V) is 0.50:
0.50 to 0.75: 0.25, randomly arranged in each other, and the molecular end of the polymer substituted with an aromatic ring having no substituent or a group having no reactivity with isocyanate or carboxylic acid. In producing a melt-moldable polyamide resin characterized by being sealed with an aromatic group, the following formula (V) HOOC-Ar 1 when the total amount of aromatic dicarboxylic acid is 1 mol. —COOH (V) (wherein, Ar 1 represents a divalent monocyclic or condensed polycyclic aromatic group).
0.90 mole of the following formula (VI) HOOC-Ar 3 -COOH (VI) (2 divalent non fused polycyclic aromatic wherein Ar 3 is the aromatic radical connected each other with a direct bond or a bridge member aromatic dicarboxylic acids from 0.90 to 0.10 mole represented by a group.), the following equation (VII) OCN-Ar 2 -NCO
(VII) (wherein Ar 2 represents a divalent aromatic group) 0.5 to 0.75 mol of an aromatic diisocyanate represented by the following formula (VII)
I) OCN-CH 2 -R 1 -CH 2 -NCO (VIII) ( wherein, 2 R 1, including a direct or 1 or more carbon atoms
Represents a valence group. 0.5 to 0.25 mol of the aliphatic diisocyanate represented by formula (I) and 0.1 mol or less per mole of the total of the aromatic dicarboxylic acids of the formulas (V) and (VI) Acid, and isocyanate, at least one terminal blocking agent selected from the group consisting of aromatic monocarboxylic acids having a substituent that is not reactive with carboxylic acid, in the presence of an alkali metal compound as a catalyst, aprotic A method for producing a polyamide resin, wherein the reaction is carried out at 140 ° C. or higher in a polar solvent.
を有する上記化合物から選ばれた1員であることを特徴
とする請求項9記載の製造方法。10. The end capping agent is: 10. The method according to claim 9, wherein the compound is a member selected from the group consisting of a compound having a substituent that is not reactive with isocyanate and carboxylic acid.
徴とする請求項9記載の製造方法。11. The method according to claim 9, wherein the terminal blocking agent is benzoic acid.
酸アルカリ金属塩、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属
炭酸水素塩、アルカリ金属水酸化物及びアルカリ金属弗
化物からなる群より選ばれる少なくとも1種であること
を特徴とする請求項9記載の製造方法。12. The alkali metal compound is at least one selected from the group consisting of alkali metal polycarboxylates, alkali metal carbonates, alkali metal bicarbonates, alkali metal hydroxides and alkali metal fluorides. The method according to claim 9, wherein:
ホスホリルアミド類、スルホン類、スルホキシド類及び
ウレア類からなる群より選ばれる少なくとも1種である
ことを特徴とする請求項9記載の製造方法。13. The aprotic polar solvent comprises an amide,
The method according to claim 9, wherein the method is at least one selected from the group consisting of phosphorylamides, sulfones, sulfoxides, and ureas.
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