(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
下記一般式(I)で表される末端構造を0.05〜4.5質量%含有し、樹脂濃度0.01g/mlの98%硫酸溶液の25℃における相対粘度(ηr)が2.1〜10である末端変性ポリアミド樹脂。
−X−(R1−O)n−R2 (I)
上記一般式(I)中、nは2〜100の範囲を表す。R1は炭素数2〜10の2価の炭化水素基、R2は炭素数1〜30の1価の炭化水素基を表す。−X−は−NH−または−N(CH3)−を表す。式中に含まれるn個のR1は同じでも異なってもよい。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定した重量平均分子量Mwが40,000〜400,000である請求項1〜4のいずれかに記載の末端変性ポリアミド樹脂。
アミノ酸、ラクタム、ならびに/もしくは、ジアミンおよびジカルボン酸を重合する際に、下記一般式(II)で表される末端変性用化合物をアミノ酸、ラクタム、ジアミンおよびジカルボン酸の合計に対して0.05〜4.5質量%含有させて、ポリアミド樹脂の末端に末端変性用化合物を結合させる請求項1〜5のいずれかに記載の末端変性ポリアミド樹脂の製造方法。
Y−(R1−O)n−R2 (II)
上記一般式(II)中、nは2〜100の範囲を表す。R1は炭素数2〜10の2価の炭化水素基、R2は炭素数1〜30の1価の炭化水素基を表す。Y−はアミノ基またはN−メチルアミノ基を表す。式中に含まれるn個のR1は同じでも異なってもよい。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明における末端変性ポリアミド樹脂は、アミノ酸、ラクタムおよび「ジアミンとジカルボン酸との混合物」から選ばれる1種以上を主たる原料として得ることができるポリアミド樹脂であって、前記一般式(I)で表される末端構造を有するものである。ポリアミド樹脂の主たる構造単位を構成する化学構造としては、アミノ酸またはラクタムを原料とする場合、炭素数4〜20の範囲のものが好ましい。またジアミンとジカルボン酸とを原料とする場合、そのジアミンの炭素数は2〜20の範囲が好ましく、ジカルボン酸の炭素数は2〜20の範囲が好ましい。原料の代表例としては、以下のものが挙げられる。
【0015】
6−アミノカプロン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸、パラアミノメチル安息香酸などのアミノ酸。ε−カプロラクタム、ω−ウンデカンラクタム、ω−ラウロラクタムなどのラクタム。エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカンジアミン、ウンデカンジアミン、ドデカンジアミン、トリデカンジアミン、テトラデカンジアミン、ペンタデカンジアミン、ヘキサデカンジアミン、ヘプタデカンジアミン、オクタデカンジアミン、ノナデカンジアミン、エイコサンジアミン、2−メチル−1,5−ジアミノペンタン、2−メチル−1,8−ジアミノオクタンなどの脂肪族ジアミン;シクロヘキサンジアミン、ビス−(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンなどの脂環式ジアミン;キシリレンジアミンなどの芳香族ジアミンなどのジアミン。シュウ酸、マロン酸、スクシン酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸などの脂肪族ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、2−クロロテレフタル酸、2−メチルテレフタル酸、5−メチルイソフタル酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸;これらジカルボン酸のジアルキルエステル、ジクロリドなどが挙げられる。
【0016】
本発明においては、これらの原料から誘導されるポリアミドホモポリマーまたはコポリマーを用いることができる。かかるポリアミドが2種以上混合されてポリアミド樹脂となっていてもよい。本発明においては、耐熱性および結晶性をより向上させる観点から、上に例示した原料に由来する構造単位を、一般式(I)で表される末端構造を除いたポリアミド樹脂を構成する全繰り返し構造単位中、80モル%以上有することが好ましく、90モル%以上有することがより好ましく、100モル%有することがさらに好ましい。また、上に例示した原料に由来する重合構造は直鎖であることが好ましい。
【0017】
本発明の末端変性ポリアミド樹脂は、下記一般式(I)で表される末端構造を有する。下記一般式(I)で表される構造は、エーテル結合を有するため、得られるポリマーの分子運動性が高く、またアミド基との親和性に優れる。ポリアミド樹脂の末端にある下記一般式(I)で表される構造が、ポリアミド分子鎖の間に介在して、ポリマーの自由体積が増加し、絡み合いが減少する。その結果、ポリマーの分子運動性が大幅に増大し、そして溶融粘度が低減し、その結果成形加工性が向上する。かかる効果は、ポリアルキレンエーテル構造をポリアミド樹脂の主鎖に主として有する場合に比べて、極めて高い。さらに、ポリアミド樹脂の分子運動性が大幅に増大することにより、ポリアミド分子鎖が折りたたまれ易くなり、容易に結晶化するため、降温結晶化温度(Tc)を高くすることができる。このため、本発明の末端変性ポリアミド樹脂は、融点と降温結晶化温度の差(Tm−Tc)が小さくなり、特に射出成形において、金型内での固化が速くなり、成形サイクル時間を短縮することができる。本発明のポリアミド樹脂は、Tm−Tcが42℃以下であることが好ましい。
−X−(R
1−O)
n−R
2 (I)
上記一般式(I)中、nは2〜100の範囲を表す。nが小さいと、溶融粘度の低減効果およびTcの上昇効果が十分でなく、成形加工性および結晶性が不十分となる。nは5以上が好ましく、8以上がより好ましく、16以上がさらに好ましい。一方、nが大きすぎると、耐熱性が不十分となる。nは70以下が好ましく、50以下がより好ましい。なお、ポリアミド樹脂の主たる構造単位に由来する特性を維持する観点から、上記一般式(I)で表される構造を末端のみに有することが好ましい。
【0018】
上記一般式(I)中、R
1は炭素数2〜10の2価の炭化水素基を表す。ポリアミド樹脂の主たる構造単位との親和性の観点から、炭素数2〜6の炭化水素基がより好ましく、炭素数2〜4の炭化水素基がより好ましい。末端変性ポリアミド樹脂の熱安定性および着色防止の観点から、飽和炭化水素基がさらに好ましい。R
1としては、例えば、エチレン基、1,3−トリメチレン基、イソプロピレン基、1,4−テトラメチレン基、1,5−ペンタメチレン基、1,6−ヘキサメチレン基などが挙げられ、n個のR
1は、異なる炭素数の炭化水素基の組合せであってもよい。R
1は、炭素数2価の飽和炭化水素基および炭素数3の2価の飽和炭化水素基から少なくとも構成されることが好ましい。ポリアミド樹脂の主たる構造単位との親和性に優れるエチレン基および自由体積の大きいイソプロピレン基から構成されることがより好ましく、溶融粘度への低減効果をより効果的に発現させることができる。この場合、一般式(I)で表される構造はエチレン基を10個以上、かつイソプロピレン基6個以下含有することが好ましい。これは所望に近い量をポリアミド樹脂の末端に導入することができ、溶融粘度低減効果をより高めることができるからである。また、R
2は炭素数1〜30の1価の炭化水素基を表す。R
2の炭素数が少ないほどポリアミド樹脂の主たる構造単位との親和性に優れるため、炭素数1〜20の炭化水素基が好ましい。末端変性ポリアミド樹脂の熱安定性および着色防止の観点から、R
2は1価の飽和炭化水素基がさらに好ましい。
【0019】
上記一般式(I)中、−X−は−NH−または−N(CH
3)−を表す。これらのうちポリアミド樹脂の主たる構造単位との親和性に優れる−NH−がより好ましい。
【0020】
末端変性ポリアミド樹脂は、上記一般式(I)で表される末端構造を、少なくとも一部のポリアミド樹脂末端に有する。
【0021】
上記一般式(I)で表される末端構造を、末端変性ポリアミド樹脂100質量%中0.05〜4.5質量%含む。末端変性ポリアミド樹脂中に上記一般式(I)で表される末端構造を0.05質量%以上含むことにより、末端変性ポリアミド樹脂の溶融粘度をより低減し、成形加工性をより向上させることができる。0.08質量%以上がより好ましく、0.1質量%以上がさらに好ましく、0.5質量%以上がさらに好ましく、1.0質量%以上が最も好ましい。一方、末端変性ポリアミド樹脂中に上記一般式(I)で表される末端構造を4.5質量%以下含むことにより、より高分子量の末端変性ポリアミド樹脂を容易に得ることができる。ここで、上記一般式(I)で表される末端構造の末端変性ポリアミド樹脂での含有量は、下記で説明するRc(mmol/g)と一般式(I)で表される末端構造の数平均分子量から求めることができる。
【0022】
また上記一般式(I)で表される末端構造を末端変性ポリアミド樹脂1g中に0.005〜0.08mmol含むことが好ましい。末端変性ポリアミド樹脂1g中に上記一般式(I)で表される末端構造を0.005mmol以上含むことにより、末端変性ポリアミド樹脂の溶融粘度をより低減し、成形加工性をより向上させることができる。0.007mmol/g以上がより好ましく、0.01mmol/g以上がさらに好ましい。一方、末端変性ポリアミド樹脂1g中に上記一般式(I)で表される末端構造を0.08mmol/g以下含むことにより、より高分子量の末端変性ポリアミド樹脂を容易に得ることができる。0.05mmol/g以下がより好ましい。ここで、上記一般式(I)で表される末端構造の末端変性ポリアミド樹脂での含有量Rc(mmol/g)は、
1H−NMR測定によって求めることができる。測定、計算方法は以下のとおりである。
【0023】
まず、末端変性ポリアミド樹脂の濃度50mg/mL重水素化硫酸溶液を調製し、積算回数256回にて
1H−NMR測定を行う。R
2のスペクトル積分値、ポリアミド樹脂骨格の繰り返し構造単位のスペクトル積分値およびポリアミド樹脂骨格の繰り返し構造単位の分子量から、下記式(III)を用いてRcを算出できる。
Rc(%)={(R
2のスペクトル積分値)/(R
2の水素原子数)}/[{(ポリアミド樹脂骨格の繰り返し構造単位のスペクトル積分値)/(ポリアミド樹脂骨格の繰り返し構造単位の水素原子数)}×(ポリアミド樹脂骨格の繰り返し構造単位の分子量)]×100 (III) 。
【0024】
末端変性ポリアミド樹脂の融点(Tm)は、200℃以上であることが好ましい。ここで、末端変性ポリアミド樹脂の融点は、示差走査熱量測定(DSC)により求めることができる。測定方法は以下のとおりである。末端変性ポリアミド樹脂5〜7mgを秤量する。窒素雰囲気下中、20℃から昇温速度20℃/minでTm+30℃まで昇温する。引き続き降温速度20℃/minで20℃まで降温する。再度20℃から昇温速度20℃/minでTm+30℃まで昇温したときに現れる吸熱ピークの頂点の温度を融点(Tm)と定義する。
【0025】
融点が200℃以上の末端変性ポリアミド樹脂としては、下記のポリアミドおよびこれらの共重合体の末端に前記一般式(I)で表される構造を有するものが挙げられる。耐熱性、靭性、表面性などの必要特性に応じて、これらを2種以上用いてもよい。ポリアミドとしては、ポリカプロアミド(ポリアミド6)、ポリウンデカンアミド(ポリアミド11)、ポリドデカンアミド(ポリアミド12)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ポリアミド66)、ポリテトラメチレンアジパミド(ポリアミド46)、ポリペンタメチレンアジパミド(ポリアミド56)、ポリテトラメチレンセバカミド(ポリアミド410)、ポリペンタメチレンセバカミド(ポリアミド510)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ポリアミド610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ポリアミド612)、ポリデカメチレンセバカミド(ナイロン1010)、ポリデカメチレンドデカミド(ナイロン1012)、ポリメタキシリレンアジパミド(MXD6)、ポリメタキシリレンセバカミド(MXD10)、ポリパラキシリレンセバカミド(PXD10)、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ナイロン9T)、ポリデカメチレンテレフタルアミド(ポリアミド10T)、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド(ポリアミド11T)、ポリドデカメチレンテレフタルアミド(ポリアミド12T)、ポリペンタメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー(ポリアミド5T/6T)、ポリ−2−メチルペンタメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミド(ポリアミドM5T/6T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー(ポリアミド66/6T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ポリアミド66/6I)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミド(ポリアミド66/6T/6I)、ポリビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンテレフタルアミド(ポリアミドMACMT)、ポリビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンイソフタルアミド(ポリアミドMACMI)、ポリビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド(ポリアミドMACM12)、ポリビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンテレフタルアミド(ポリアミドPACMT)、ポリビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンイソフタルアミド(ポリアミドPACMI)、ポリビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド(ポリアミドPACM12)が挙げられる。
【0026】
とりわけ好ましいものとしては、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド56、ポリアミド410、ポリアミド510、ポリアミド610、ポリアミド6/66、ポリアミド6/12、ポリアミド9T、ポリアミド10Tなどの末端に前記一般式(I)で表される構造を有するものを挙げることができる。
【0027】
本発明の末端変性ポリアミド樹脂は、樹脂濃度0.01g/mlの98%硫酸溶液の25℃における相対粘度(ηr)が2.1〜10の範囲であることが必要である。ηrを2.1以上とすることにより、靭性を向上させることができる。2.2以上が好ましく、2.3以上がより好ましい。一方、ηrを10以下とすることにより、成形加工性を向上させることができる。8.0以下が好ましく、6.0以下がより好ましい。
【0028】
本発明において、ηrを上記範囲とする方法としては、例えば、後述する末端変性ポリアミド樹脂の製造方法において、原料であるアミノ酸、ラクタム、ジカルボン酸、ジアミンおよび後述する末端変性用化合物を、これらの総アミノ基量[NH
2]と総カルボキシル量[COOH]の比([NH
2]/[COOH])が後述する好ましい範囲となるように配合して反応する方法などが挙げられる。
【0029】
本発明の末端変性ポリアミド樹脂の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定した重量平均分子量(Mw)は、40,000以上であることが好ましい。Mwを40,000以上とすることにより、機械特性をより向上させることができる。50,000以上であることがさらに好ましく、60,000以上であることが特に好ましい。また、Mwは40万以下であることが好ましい。Mwを40万以下とすることで、溶融粘度をより低減し、成形加工性をより向上させることができる。30万以下であることがさらに好ましく、25万以下であることが特に好ましい。なお、本発明における重量平均分子量(Mw)は、溶媒としてヘキサフルオロイソプロパノール(0.005N−トリフルオロ酢酸ナトリウム添加)を用い、カラムとしてShodex HFIP−806M(2本)およびHFIP−LGを用いて、30℃でGPC測定して得られるものである。分子量基準物質としてポリメチルメタクリレートを使用した。
【0030】
本発明において、Mwを上記範囲とする方法としては、例えば、後述する末端変性ポリアミド樹脂の製造方法において、原料であるアミノ酸、ラクタム、ジカルボン酸、ジアミンおよび後述する末端変性用化合物の総アミノ基量[NH
2]と総カルボキシル量[COOH]の比([NH
2]/[COOH])が後述する好ましい範囲となるように原料を配合する方法などが挙げられる。
【0031】
本発明の末端変性ポリアミド樹脂は、下記式(IV)で定義される溶融粘度比が80%以下であることが好ましく、60%以下であることがより好ましく、50%以下であることが特に好ましい。かかる溶融粘度比は、末端変性による溶融粘度の低減効果を表す指標であり、溶融粘度比を上記範囲にすることで、成形加工性をより向上させることができる。
溶融粘度比(%)={(末端変性ポリアミド樹脂の溶融粘度)/(末端変性ポリアミド樹脂と同等のMwを有する、末端変性されていないポリアミド樹脂の溶融粘度)}×100(%) (IV)。
【0032】
ここで、末端変性ポリアミド樹脂と同等のMwを持つポリアミド樹脂とは、末端変性ポリアミド樹脂のMwの95%以上105%以下のMwを有するポリアミド樹脂を指す。また、溶融粘度はレオメータ測定装置を用いて求めることができる。末端変性ポリアミド樹脂または末端変性されていないポリアミド樹脂を80℃真空乾燥器中で12時間以上乾燥した後、0.5gを測り取り、窒素雰囲気下、下記測定温度で5分間溶融する。続いて、25φパラレルプレートを使用して、ギャップ間距離0.5mm、振動モード、振り角1%、周波数0.527Hzの条件において溶融粘度を測定する。なお、溶融粘度は測定する温度によって異なるため、本発明においては、末端変性ポリアミド樹脂の融点(Tm)を基準として、Tm+20℃〜50℃の範囲の任意の1点を測定温度とする。
【0033】
本発明において、溶融粘度比を上記範囲とする手段としては、例えば、前記一般式(I)で表される末端構造を、前述の好ましい範囲で有することが挙げられる。
【0034】
次に、本発明の末端変性ポリアミド樹脂の製造方法について説明する。本発明の末端変性ポリアミド樹脂は、例えば、ポリアミド樹脂の原料と下記一般式(II)で表される末端変性用化合物とを重合時に反応させる方法や、ポリアミド樹脂と末端変性用化合物とを溶融混練する方法などが挙げられる。重合時に反応させる方法としては、例えば、ポリアミド樹脂の原料と末端変性用化合物をあらかじめ混合した後、加熱して縮合を進行させる方法や、主成分となる原料の重合途中に末端変性用化合物を添加して結合させる方法などが挙げられる。
Y−(R
1−O)
n−R
2 (II)
上記一般式(II)中、nは2〜100の範囲を表す。前記一般式(I)におけるnと同様に、5以上が好ましく、8以上がより好ましく、16以上がさらに好ましい。一方、nは70以下が好ましく、50以下がより好ましい。R
1は炭素数2〜10の2価の炭化水素基、R
2は炭素数1〜30の1価の炭化水素基を表す。それぞれ、一般式(I)におけるR
1およびR
2として例示したものが挙げられる。Y−はアミノ基またはN−メチルアミノ基を示す。ポリアミドの末端との反応性に優れるNH
2−がより好ましい。
【0035】
上記一般式(II)で表される末端変性用化合物の数平均分子量は、750〜10000が好ましい。数平均分子量を750以上とすることにより、溶融粘度をより低減することができる。より好ましくは800以上、さらに好ましくは900以上である。一方、数平均分子量を10000以下とすることにより、ポリアミド樹脂の主たる構造単位との親和性をより向上させることができる。より好ましくは5000以下、さらに好ましくは2500以下、最も好ましくは1500以下である。
【0036】
上記一般式(II)で表される末端変性用化合物の具体的な例としては、メトキシポリ(エチレングリコール)アミン、メトキシポリ(トリメチレングリコール)アミン、メトキシポリ(プロピレングリコール)アミン、メトキシポリ(テトラメチレングリコール)アミン、メトキシポリ(エチレングリコール)ポリ(プロピレングリコール)アミンなどが挙げられる。2種類のポリアルキレングリコールが含まれる場合、ブロック重合構造をとっていてもよいし、ランダム共重合構造をとっていてもよい。また上記した末端変性用化合物は2種以上用いてもよい。
【0037】
またポリアミド樹脂を与える原料としては、上述のポリアミド樹脂を与えるものが例示される。アミノ酸、ラクタムおよび「ジアミンとジカルボン酸との混合物」が例示される。
【0038】
ポリアミド樹脂の原料と末端変性用化合物とを重合時に反応させる方法により末端変性ポリアミド樹脂を製造する場合には、ポリアミド樹脂の融点以上で反応させる溶融重合法、ポリアミド樹脂の融点未満で反応させる固相重合法のいずれを用いてもよい。一方、ポリアミド樹脂と末端変性用化合物とを溶融混練することにより末端変性ポリアミド樹脂を製造する場合には、溶融混練温度をポリアミド樹脂の融点(Tm)よりも10℃以上40℃以下高い温度で反応させることが好ましい。例えば、押出機を用いて溶融混練する場合、押出機のシリンダー温度を前記範囲とすることが好ましい。溶融混練温度をこの範囲にすることで、末端変性用化合物の揮発、ポリアミド樹脂の分解を抑制しつつ、ポリアミド樹脂の末端と末端変性用化合物とを効率的に結合させることができる。
【0039】
ポリアミド樹脂の原料と末端変性用化合物とを重合時に反応させる方法により末端変性ポリアミド樹脂を製造する際、必要に応じて、重合促進剤を添加することができる。重合促進剤としては、例えば、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、ピロリン酸、ポリリン酸およびこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などの無機系リン化合物などが好ましく、特に亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸ナトリウムが好適に用いられる。重合促進剤は、ポリアミド樹脂の原料(末端変性用化合物を除く)100質量部に対して、0.001〜1質量部の範囲で使用することが好ましい。重合促進剤の添加量を0.001〜1質量部とすることで、機械特性と成形加工性のバランスにより優れる末端変性ポリアミド樹脂を得ることができる。
【0040】
本発明において、末端変性ポリアミド樹脂のηrおよびMwを前述の好ましい範囲にするためには、原料であるアミノ酸、ラクタム、ジカルボン酸、ジアミンおよび末端変性用化合物の総アミノ基量[NH
2]と総カルボキシル量[COOH]の比([NH
2]/[COOH])が0.95〜1.05となるように、これらの原料を配合することが好ましい。[NH
2]/[COOH]は0.98〜1.02がより好ましく、0.99〜1.01がさらに好ましい。なおラクタムの場合の[NH
2]および[COOH]は、アミド基を加水分解して得られうるアミノ基とカルボキシル基の量をいう。
【0041】
本発明の末端変性ポリアミド樹脂に、充填材、他種ポリマー、各種添加剤などを配合して、末端変性ポリアミド樹脂を含有するポリアミド樹脂組成物を得ることができる。
【0042】
充填材としては、一般に樹脂用フィラーとして用いられる任意のものを用いることができ、ポリアミド樹脂組成物から得られる成形品の強度、剛性、耐熱性、寸法安定性をより向上させることができる。充填材としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、硼酸アルミニウムウィスカ、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、石コウ繊維、金属繊維などの繊維状無機充填材が挙げられる。他には、ワラステナイト、ゼオライト、セリサイト、カオリン、マイカ、タルク、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、モンモリロナイト、アスベスト、アルミノシリケート、アルミナ、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、ガラスビーズ、セラミックビーズ、窒化ホウ素、炭化珪素、シリカなどの非繊維状無機充填材が挙げられる。これらを2種以上配合してもよい。これら充填材は中空であってもよい。また、イソシアネート系化合物、有機シラン系化合物、有機チタネート系化合物、有機ボラン系化合物、エポキシ化合物などのカップリング剤で処理されていてもよい。また、モンモリロナイトとして、有機アンモニウム塩で層間イオンをカチオン交換した有機化モンモリロナイトを用いてもよい。前記充填材の中でも、繊維状無機充填材が好ましく、ガラス繊維、炭素繊維がより好ましい。
【0043】
他種のポリマーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリアミド系エラストマー、ポリエステル系エラストマーなどのエラストマーや、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ABS樹脂、SAN樹脂、ポリスチレンなどを挙げることができる。これらを2種以上配合してもよい。ポリアミド樹脂組成物から得られる成形品の耐衝撃性を向上するためには、オレフィン系化合物および/または共役ジエン系化合物を重合して得られる(共)重合体などの変性ポリオレフィン、ポリアミド系エラストマー、ポリエステル系エラストマーなどの耐衝撃性改良剤が好ましく用いられる。これらを2種以上配合してもよい。
【0044】
上記(共)重合体としては、エチレン系共重合体、共役ジエン系重合体、共役ジエン−芳香族ビニル炭化水素系共重合体などが挙げられる。
【0045】
エチレン系共重合体とは、エチレンと他の単量体との共重合体を指す。エチレンと共重合する他の単量体としては、例えば、炭素数3以上のα−オレフィン、非共役ジエン、酢酸ビニル、ビニルアルコール、α,β−不飽和カルボン酸およびその誘導体などが挙げられる。これらを2種以上共重合してもよい。
【0046】
炭素数3以上のα−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、3−メチルペンテン−1、オクタセン−1などが挙げられ、プロピレン、ブテン−1が好ましい。非共役系ジエンとしては、例えば、5−メチリデン−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−プロペニル−2−ノルボルネン、5−イソプロペニル−2−ノルボルネン、5−クロチル−2−ノルボルネン、5−(2−メチル−2−ブテニル)−2−ノルボルネン、5−(2−エチル−2−ブテニル)−2−ノルボルネン、5−メチル−5−ビニルノルボルネンなどのノルボルネン化合物、ジシクロペンタジエン、メチルテトラヒドロインデン、4,7,8,9−テトラヒドロインデン、1,5−シクロオクタジエン、1,4−ヘキサジエン、イソプレン、6−メチル−1,5−ヘプタジエン、11−トリデカジエンなどが挙げられ、5−メチリデン−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、1,4−ヘキサジエンなどが好ましい。α,β−不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ブテンジカルボン酸などが挙げられる。α,β−不飽和カルボン酸の誘導体としては、例えば、前記α,β−不飽和カルボン酸のアルキルエステル、アリールエステル、グリシジルエステル、酸無水物、イミドなどが挙げられる。
【0047】
共役ジエン系重合体とは、少なくとも1種の共役ジエンを重合して得られる重合体を指す。共役ジエンとしては、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン(2−メチル−1,3−ブタジエン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエンなどが挙げられる。これらを2種以上共重合してもよい。また、これらの重合体の不飽和結合の一部または全部が水添により還元されていてもよい。
【0048】
共役ジエン−芳香族ビニル炭化水素系共重合体とは、共役ジエンと芳香族ビニル炭化水素との共重合体を指し、ブロック共重合体でもランダム共重合体でもよい。共役ジエンとしては、共役ジエン系重合体の原料として先に例示したものが挙げられ、1,3−ブタジエン、イソプレンが好ましい。芳香族ビニル炭化水素としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、1,3−ジメチルスチレン、ビニルナフタレンなどが挙げられ、なかでもスチレンが好ましい。また、共役ジエン−芳香族ビニル炭化水素系共重合体の芳香環以外の二重結合以外の不飽和結合の一部または全部が水添により還元されていてもよい。
【0049】
その他耐衝撃性改良剤の具体例としては、エチレン/プロピレン共重合体、エチレン/ブテン−1共重合体、エチレン/ヘキセン−1共重合体、エチレン/プロピレン/ジシクロペンタジエン共重合体、エチレン/プロピレン/5−エチリデン−2−ノルボルネン共重合体、未水添または水添のスチレン/イソプレン/スチレントリブロック共重合体、未水添または水添のスチレン/ブタジエン/スチレントリブロック共重合体、エチレン/メタクリル酸共重合体およびこれら共重合体中のカルボン酸部分の一部または全てをナトリウム、リチウム、カリウム、亜鉛、カルシウムとの塩としたもの、エチレン/アクリル酸メチル共重合体、エチレン/アクリル酸エチル共重合体、エチレン/メタクリル酸メチル共重合体、エチレン/メタクリル酸エチル共重合体、エチレン/アクリル酸エチル−g−無水マレイン酸共重合体、(「g」はグラフトを表す、以下同じ)、エチレン/メタクリル酸メチル−g−無水マレイン酸共重合体、エチレン/アクリル酸エチル−g−マレイミド共重合体、エチレン/アクリル酸エチル−g−N−フェニルマレイミド共重合体およびこれら共重合体の部分ケン化物、エチレン/グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン/ビニルアセテート/グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン/メタクリル酸メチル/グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン/グリシジルアクリレート共重合体、エチレン/ビニルアセテート/グリシジルアクリレート共重合体、エチレン/グリシジルエーテル共重合体、エチレン/プロピレン−g−無水マレイン酸共重合体、エチレン/ブテン−1−g−無水マレイン酸共重合体、エチレン/プロピレン/1,4−ヘキサジエン−g−無水マレイン酸共重合体、エチレン/プロピレン/ジシクロペンタジエン−g−無水マレイン酸共重合体、エチレン/プロピレン/2,5−ノルボルナジエン−g−無水マレイン酸共重合体、エチレン/プロピレン−g−N−フェニルマレイミド共重合体、エチレン/ブテン−1−g−N−フェニルマレイミド共重合体、水添スチレン/ブタジエン/スチレン−g−無水マレイン酸共重合体、水添スチレン/イソプレン/スチレン−g−無水マレイン酸共重合体、エチレン/プロピレン−g−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン/ブテン−1−g−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン/プロピレン/1,4−ヘキサジエン−g−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン/プロピレン/ジシクロペンタジエン−g−メタクリル酸グリシジル共重合体、水添スチレン/ブタジエン/スチレン−g−メタクリル酸グリシジル共重合体、ナイロン12/ポリテトラメチレングリコール共重合体、ナイロン12/ポリトリメチレングリコール共重合体、ポリブチレンテレフタレート/ポリテトラメチレングリコール共重合体、ポリブチレンテレフタレート/ポリトリメチレングリコール共重合体などを挙げることができる。これらの中で、エチレン/メタクリル酸共重合体およびこれら共重合体中のカルボン酸部分の一部または全てをナトリウム、リチウム、カリウム、亜鉛、カルシウムとの塩としたもの、エチレン/プロピレン−g−無水マレイン酸共重合体、エチレン/ブテン−1−g−無水マレイン酸共重合体がより好ましい。
【0050】
各種添加剤としては、例えば、酸化防止剤や耐熱安定剤(ヒンダードフェノール系、ヒドロキノン系、ホスファイト系およびこれらの置換体、ハロゲン化銅、ヨウ素化合物等)、耐候剤(レゾルシノール系、サリシレート系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系等)、離型剤および滑剤(脂肪族アルコール、脂肪族アミド、脂肪族ビスアミド、ビス尿素およびポリエチレンワックス等)、顔料(硫化カドミウム、フタロシアニン、カーボンブラック等)、染料(ニグロシン、アニリンブラック等)、可塑剤(p−オキシ安息香酸オクチル、N−ブチルベンゼンスルホンアミド等)、帯電防止剤(アルキルサルフェート型アニオン系帯電防止剤、4級アンモニウム塩型カチオン系帯電防止剤、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートなどの非イオン系帯電防止剤、ベタイン系両性帯電防止剤等)、難燃剤(メラミンシアヌレート、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、ポリリン酸アンモニウム、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリフェニレンオキシド、臭素化ポリカーボネート、臭素化エポキシ樹脂あるいはこれらの臭素系難燃剤と三酸化アンチモンとの組み合わせ等)などが挙げられる。これらを2種以上配合してもよい。
【0051】
本発明の末端変性ポリアミド樹脂およびこれを用いたポリアミド樹脂組成物は、射出成形、押出成形、ブロー成形、真空成形、溶融紡糸、フィルム成形などの任意の溶融成形方法により、所望の形状に成形することができる。末端変性ポリアミド樹脂およびこれを用いたポリアミド樹脂組成物を成形して得られる成形品は、例えば、電機・電子機器部品、自動車部品、機械部品などの樹脂成形品、衣料・産業資材などの繊維、包装・磁気記録などのフィルムとして使用することができる。
【実施例】
【0052】
以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の記載に限定されるものではない。各実施例および比較例における特性評価は下記の方法にしたがって行った。
【0053】
[相対粘度(ηr)]
各実施例および比較例により得られた末端変性ポリアミド樹脂またはポリアミド樹脂の、樹脂濃度0.01g/mlの98%硫酸溶液について、25℃でオストワルド式粘度計を用いて相対粘度を測定した。
【0054】
[アミノ末端基量]
各実施例および比較例により得られた末端変性ポリアミド樹脂またはポリアミド樹脂0.5gを精秤し、フェノール/エタノール混合溶液(比率:83.5/16.5質量比)25mlを加えて室温で溶解した後、チモールブルーを指示薬として、0.02規定の塩酸で滴定してアミノ末端基量(mmol/g)を求めた。
【0055】
[カルボキシル末端基量]
各実施例および比較例により得られた末端変性ポリアミド樹脂またはポリアミド樹脂0.5gを精秤し、ベンジルアルコール20mlを加えて195℃で溶解した後、フェノールフタレインを指示薬として、0.02規定の水酸化カリウムのエタノール溶液で滴定してカルボキシル末端基量(mmol/g)を求めた。
【0056】
[末端構造含有量]
各実施例および比較例により得られた末端変性ポリアミド樹脂について、日本電子(株)製FT−NMR JNM−AL400を用いて
1H−NMR測定を実施した。まず、測定溶媒として重水素化硫酸を用いて、試料濃度50mg/mLの溶液を調製した。積算回数256回にて、末端変性ポリアミド樹脂の
1H−NMR測定を実施した。前記一般式(I)で表される構造におけるR
2部分由来のピークおよびポリアミド樹脂骨格の繰り返し構造単位由来のピークを同定した。各ピークの積分強度を算出し、算出した積分強度と、それぞれの構造単位中の水素原子数とから、前記一般式(I)で表される構造のポリアミド樹脂での含有量Rc(mmol/g)を算出した。
【0057】
さらに、前記方法にて測定した末端変性ポリアミド樹脂のカルボキシル末端基濃度[COOH]、アミノ末端基濃度[NH
2]およびRcより、下記式(V)にしたがって、末端変性ポリアミド樹脂の末端での、一般式(I)で表される構造含有率Rtを算出した。
Rt(mol%)=Rc×100/([COOH]+[NH
2]+Rc) (V)。
【0058】
[熱特性]
TAインスツルメント社製示差走査熱量計(DSC Q20)を用いて、各実施例および比較例により得られた末端変性ポリアミド樹脂またはポリアミド樹脂5〜7mgを秤量し、窒素雰囲気下、20℃から昇温速度20℃/minで昇温した。実施例1〜7、11および比較例1〜9、16〜18では290℃まで昇温した。実施例8および9ならびに比較例10〜14では255℃まで昇温した。実施例10および比較例15では350℃まで昇温した。昇温終了後、引き続き速度20℃/minで20℃まで降温した。そのときのポリアミド樹脂の発熱ピークの頂点をTc(降温結晶化温度)、発熱ピークの面積をΔHc(降温結晶化熱量)とした。さらに引き続き20℃から速度20℃/minで昇温した。実施例1〜7、11および比較例1〜9、16〜18では290℃まで昇温した。実施例8、9および比較例10〜14では255℃まで昇温した。実施例10および比較例15では350℃まで昇温した。昇温したときに現れる吸熱ピークの頂点をTm(融点)、吸熱ピークの面積をΔHm(融解熱量)とした。
【0059】
[分子量]
各実施例および比較例により得られた末端変性ポリアミド樹脂またはポリアミド樹脂2.5mgを、ヘキサフルオロイソプロパノール(0.005N−トリフルオロ酢酸ナトリウム添加)4mlに溶解し、得られた溶液を0.45μmのフィルターでろ過した。得られた溶液を用いて、GPC測定により数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)を測定した。測定条件を以下に示す。
ポンプ:e−Alliance GPC system(Waters製)
検出器:示差屈折率計 Waters 2414(Waters製)
カラム:Shodex HFIP−806M(2本)+HFIP−LG
溶媒:ヘキサフルオロイソプロパノール(0.005N−トリフルオロ酢酸ナトリウム添加)
流速:1ml/min
試料注入量:0.1ml
温度:30℃
分子量基準物質:ポリメチルメタクリレート。
【0060】
[溶融粘度]
各実施例および比較例により得られた末端変性ポリアミド樹脂またはポリアミド樹脂を、80℃真空乾燥器中で12時間以上乾燥した。溶融粘度測定装置として、レオメータ(AntonPaar社製、MCR501、25φパラレルプレート使用)を用いた。試料0.5gを、窒素雰囲気下で5分間溶融した後、ギャップ間距離0.5mm、振動モード、振り角1%にて、周波数0.527Hzにおける溶融粘度を測定した。なお、溶融温度は以下のとおりとした。
実施例1〜7、11および比較例1〜9、16〜18:290℃
実施例8、9および比較例10〜14:260℃
実施例10および比較例15:335℃
なお、溶融粘度比は、下記式(VI)より算出した。
[溶融粘度比(%)]={(末端変性ポリアミド樹脂の溶融粘度)/(末端変性ポリアミド樹脂と同等のMwを有する、末端変性されていないポリアミド樹脂の溶融粘度)}×100 (VI) 。
【0061】
[飽和吸水率]
実施例11および比較例16〜18により得られた末端変性ポリアミド樹脂またはポリアミド樹脂を80℃真空乾燥機中で12時間以上乾燥した後、280℃でプレスし、厚さ約150μmのフィルムを得た。フィルムをイオン交換水中に浸漬させ、飽和吸水状態になり質量が一定となるまで室温で静置した。飽和吸水状態となったフィルムを80℃で24時間真空乾燥した後、そのフィルムの質量を測定した。下記式(VII)にて飽和吸水率を算出した。
[飽和吸水率(%)]=(飽和吸水状態のフィルムの質量−真空乾燥した後のフィルムの質量)×100/真空乾燥した後のフィルムの質量 (VII)
[引張強度および引張伸度]
実施例11および比較例16〜18により得られたASTM1号ダンベル型試験片を用いて、“テンシロン”(登録商標)UTA−2.5T(オリエンテック社製)に供し、ASTM−D638に準じて、23℃、湿度50%の雰囲気下で、評点間距離114mm、歪み速度10mm/minで引張試験を行い、引張強度および引張伸度を測定した。
【0062】
[原料]
実施例および比較例において、原料は以下に示すものを用いた。
ヘキサメチレンジアミン:東京化成工業(株)製
1,10−デカンジアミン:東京化成工業(株)製
アジピン酸:和光純薬工業(株)製 和光特級
テレフタル酸:三井化学(株)製
ε−カプロラクタム:和光純薬工業(株)製 和光特級
末端変性用化合物として下記構造式で表されるメトキシポリ(エチレングリコール)ポリ(プロピレングリコール)アミン:HUNTSMAN製“JEFFAMINE”(登録商標) M1000 (数平均分子量Mn1000)
【0063】
【化1】
【0064】
末端変性用化合物として下記構造式で表されるメトキシエチレングリコールポリ(プロピレングリコール)アミン:HUNTSMAN製“JEFFAMINE”(登録商標) M600 (数平均分子量Mn600)
【0065】
【化2】
【0066】
末端変性用化合物として下記構造式で表されるメトキシポリ(エチレングリコール)ポリ(プロピレングリコール)アミン:HUNTSMAN製“JEFFAMINE”(登録商標) M2070 (数平均分子量Mn2000)
【0067】
【化3】
【0068】
ポリ(エチレングリコール)ビス(アミン):Aldrich製 Mw2000
下記構造式で表されるメトキシポリエチレングリコールアミン:Fluka製 (数平均分子量Mn750)
【0069】
【化4】
【0070】
ステアリルアミン:東京化成工業(株)製
ポリ(エチレングリコール)モノメチルエーテル:Aldrich製 (数平均分子量Mn750)。
【0071】
実施例1
ヘキサメチレンジアミン3.54g、アジピン酸4.46g、イオン交換水8g、“JEFFAMINE”M1000 0.152gを反応容器に仕込み密閉し、窒素置換した。反応容器外周にあるヒーターの設定温度を290℃とし、加熱を開始した。缶内圧力が1.75MPaに到達した後、水分を系外へ放出させながら、缶内を一定圧力(1.75MPa)に保持した。缶内温度が240℃に到達した後、水分を系外へ放出させながら、缶内圧力を1時間かけて常圧とした。常圧になるまで缶内温度を上昇させ、常圧到達時の缶内温度を260℃とした。続けて、缶内に窒素を流しながら90分間保持し、275℃まで昇温し、末端変性ポリアミド66樹脂を得た。得られた末端変性ポリアミド66樹脂を、メチルアルコールでソックスレー抽出することにより、未反応の末端変性用化合物を除去した。このようにして得られた末端変性ポリアミド66樹脂の相対粘度は2.89、溶融粘度は280Pa・sであった。その他の物性を表1に示す。
【0072】
実施例2および3、比較例1〜3
原料を表1に示す組成に変更し、かつ缶内圧力を常圧とした後、缶内に窒素を流しながら保持する時間を表1に示す時間に変更したこと以外は実施例1と同様にしてポリアミド66樹脂および末端変性ポリアミド66樹脂を得た。得られたポリアミド66樹脂および末端変性ポリアミド66樹脂の物性を表1に示す。
【0073】
【表1】
【0074】
実施例1〜3、比較例1〜3の比較により、末端変性ポリアミド66樹脂は、同じ程度の重量平均分子量のポリアミド66樹脂よりも、溶融粘度が低いことがわかる。また、末端構造含有量が同じ末端変性ポリアミド樹脂においては、重量平均分子量が大きい方が、粘度低減効果が大きい。
【0075】
実施例4、比較例4〜6
原料を表2に示す組成に変更し、かつ缶内圧力を常圧とした後、缶内に窒素を流しながら保持する時間を表2に示す時間に変更したこと以外は実施例1と同様にしてポリアミド66樹脂、末端変性ポリアミド66樹脂を得た。得られたポリアミド66樹脂および末端変性ポリアミド66樹脂の物性を表2に示す。
【0076】
【表2】
【0077】
実施例1、4と比較例4の比較により、末端構造含有量が増加すると、末端変性ポリアミド66の相対粘度および分子量が低下し、高分子量のポリアミド樹脂を製造することが困難であることがわかる。
【0078】
実施例5および6、比較例7および8
原料を表3に示す組成に変更し、かつ缶内圧力を常圧とした後、缶内に窒素を流しながら保持する時間を表3に示す時間に変更したこと以外は実施例1と同様にしてポリアミド66樹脂、末端変性ポリアミド66樹脂および共重合ポリアミド66樹脂を得た。得られたポリアミド66樹脂、末端変性ポリアミド66樹脂および共重合ポリアミド66樹脂の物性を表3に示す。
【0079】
【表3】
【0080】
実施例1、5、6、比較例8の比較により、原料である前記一般式(II)で表される特定の末端変性用化合物を用いることで、得られるポリアミド樹脂が顕著な溶融粘度の低減効果を示すことがわかる。また、実施例1と実施例5、6の比較により、原料である前記一般式(II)で表される特定の末端変性用化合物の中で、R
1がエチレン基を10個以上含むことが好ましく、イソプロピレン基を6個以下含むことがより好ましいことがわかる。R
1を上記範囲とすることで、一般式(I)で表される構造をより定量的にポリアミド樹脂の末端に導入し、溶融粘度低減効果をより向上させることができる。また、実施例1と比較例7の比較より、前記一般式(I)で表される特定の末端構造を有する末端変性ポリアミド66樹脂は、2官能性のポリ(エチレングリコール)ビス(アミン)を共重合したポリアミド66樹脂に比べて溶融粘度低減効果が高く、高いTcを示すことがわかる。
【0081】
実施例7
実施例1で得られた末端変性ポリアミド66樹脂2gを反応容器に仕込み密閉し、窒素置換した。続いて反応容器中を約15Paまで減圧にし、220℃で7時間固相重合して末端変性ポリアミド66樹脂を得た。得られた末端変性ポリアミド66樹脂の相対粘度は5.61、溶融粘度は1880Pa・sであった。その他の物性を表4に示す。
【0082】
比較例9
比較例1で得られたポリアミド66樹脂2gを反応容器に仕込み密閉し、窒素置換した。続いて反応容器中を約15Paまで減圧にし、220℃で2.5時間固相重合してポリアミド66樹脂を得た。得られたポリアミド66樹脂の相対粘度は5.73、溶融粘度は7500Pa・sであった。その他の物性を表4に示す。
【0083】
【表4】
【0084】
実施例7と比較例9の比較により、末端に前記一般式(I)で表される構造を有する末端変性ポリアミド66樹脂を固相重合により高分子量化しても、高い溶融粘度低減効果が発現することがわかる。
【0085】
実施例8
ε−カプロラクタム13g、イオン交換水13g、“JEFFAMINE”M1000 0.57gを反応容器に仕込み密閉し、窒素置換した。反応容器外周にあるヒーターの設定温度を290℃とし、加熱を開始した。缶内圧力が1.0MPaに到達した後、水分を系外へ放出させながら缶内圧力1.0MPaに保持し、缶内温度が240℃になるまで昇温した。缶内温度が240℃に到達した後、ヒーターの設定温度を270℃に変更し、1時間かけて常圧となるよう缶内圧力を調節した(常圧到達時の缶内温度:243℃)。続けて、缶内に窒素を流しながら300分間保持して末端変性ポリアミド6樹脂を得た(最高到達温度:253℃)。続いて得られた末端変性ポリアミド6樹脂を、メチルアルコールでソックスレー抽出により、未反応の末端変性用化合物を除去した。このようにして得られた末端変性ポリアミド6樹脂の相対粘度は2.21、溶融粘度は84Pa・sであった。その他の物性を表5に示す。
【0086】
実施例9、比較例10〜14
原料を表5に示す組成に変更し、かつ缶内圧力を常圧とした後、缶内に窒素を流しながら保持する時間を表5に示す時間に変更したこと以外は実施例8と同様にして末端変性ポリアミド6樹脂、ポリアミド6樹脂を得た。得られた末端変性ポリアミド6樹脂、ポリアミド6樹脂の物性を表5に示す。
【0087】
【表5】
【0088】
実施例8、9と比較例10、14の比較により、末端に前記一般式(I)で表される構造を有する末端変性ポリアミド6樹脂は、溶融粘度低減効果が高く、高いTcを示すことがわかる。実施例8と比較例11との比較により、末端構造の含有量が増加すると末端変性ポリアミド6の相対粘度および分子量が低下することがわかる。また、比較例13より、末端にステアリルアミン残基を有する末端変性ポリアミド6は溶融粘度低減効果が小さいことがわかる。
【0089】
実施例10
1,10−デカンジアミンを4.91g、テレフタル酸を5.09g、イオン交換水10g、“JEFFAMINE”M1000 0.295gを反応容器に仕込み密閉し、窒素置換した。反応容器外周にあるヒーターの設定温度を310℃とし、加熱を開始した。缶内圧力が1.75MPaに到達した後、水分を系外へ放出させながら缶内圧力1.75MPaに保持し、缶内温度が242℃になるまで昇温した。缶内温度が242℃に到達した直後にヒーターの電源をOFFにして缶内を冷却し、末端変性ポリアミド10Tオリゴマー(ηr=1.7)を得た。続いて、得られた末端変性ポリアミド10T樹脂3gを反応容器に仕込み密閉し、窒素置換した。続いて反応容器中を約90Paまで減圧し、220℃で2.5時間固相重合して末端変性ポリアミド10T樹脂を得た。さらに、得られた末端変性ポリアミド10T樹脂を、メチルアルコールでソックスレー抽出することにより、未反応の末端変性用化合物を除去した。このようにして得られた末端変性ポリアミド10T樹脂の相対粘度は2.30、溶融粘度は1130Pa・sであった。その他の物性を表6に示す。
【0090】
比較例15
原料を表6に示す組成に変更し、かつ固相重合時間を2時間に変更した以外は実施例10と同様にしてポリアミド10T樹脂を得た。得られたポリアミド10T樹脂の相対粘度は2.40、溶融粘度は3290Pa・sであった。その他物性を表6に示す。
【0091】
【表6】
【0092】
実施例10と比較例15の比較により、末端に前記一般式(I)で表される構造を有する末端変性ポリアミド10T樹脂は高い溶融粘度低減効果を発現していることがわかる。
【0093】
実施例11
ヘキサメチレンジアミン332gとアジピン酸418g、イオン交換水250g、“JEFFAMINE”M1000 14.3gを、撹拌翼付きの内容積が3Lの圧力容器に仕込んで窒素置換した後、窒素で缶内圧力を0.05MPaに加圧した。この圧力容器を密閉したまま、ヒーター温度を280℃に設定して加熱を開始した。65分後に、缶内温度は220℃、缶内圧力は1.75MPaに到達した。水を留出させながら、缶内圧力を1.75MPaに維持した。缶内温度が240℃に到達した時点で放圧を開始し、水を留出させながら、60分間かけて缶内圧力を常圧にした。このとき、缶内温度は277℃であった。続けて、窒素フロー下で30分間撹拌した後、圧力容器底部の吐出口から内容物をガット状にして取り出し、ペレタイズすることにより末端変性ナイロン66樹脂を得た。得られた末端変性ポリアミド66樹脂を、メチルアルコールでソックスレー抽出により、未反応の末端変性用化合物を除去した。このようにして得られた末端変性ポリアミド66樹脂の相対粘度は2.56、溶融粘度は60Pa・sであった。その他の物性を表7に示す。続けて、得られた末端変性ポリアミド樹脂を80℃で一晩真空乾燥した後、住友重機工業(株)製射出成形機(SG75H−MIV)を用いて、シリンダー温度275℃、金型温度80℃、射出圧力下限圧+0.98MPaの条件により射出成形し、ASTM1号型ダンベル試験片を作製した。作製したASTM1号型ダンベル試験片の引張強度は78MPa、引張伸度は27%であった。
【0094】
比較例16
原料を表7に示す組成に変更した以外は実施例11と同様にしてポリアミド66樹脂を得た。得られたポリアミド66樹脂の相対粘度は2.73、溶融粘度は154Pa・sであった。その他物性を表7に示す。続けて、実施例11と同様にして溶融成形したASTM1号型ダンベル試験片の引張強度は77MPa、引張伸度は27%であった。
【0095】
比較例17
原料を表7に示す組成に変更し、缶内圧力を常圧にした後の窒素フロー下での撹拌時間を0分間にした以外は実施例11と同様にしてポリアミド66樹脂を得た。得られたポリアミド66樹脂の相対粘度は2.03、溶融粘度は54Pa・sであった。その他物性を表7に示す。続けて、実施例11と同様にして溶融成形したASTM1号型ダンベル試験片の引張強度は43MPa、引張伸度は2%であった。
【0096】
比較例18
原料を表7に示す組成に変更し、缶内圧力を常圧にした後の窒素フロー下での撹拌時間を60分間にした以外は実施例11と同様にして末端変性ポリアミド66樹脂を得た。得られた末端変性ポリアミド66樹脂の相対粘度は1.96、溶融粘度は25Pa・sであった。その他物性を表7に示す。続けて、実施例11と同様にして溶融成形したASTM1号型ダンベル試験片の引張強度は42MPa、引張伸度は2%であった。
【0097】
【表7】
【0098】
実施例11と比較例16の比較により、末端に前記一般式(I)で表される構造を有する末端変性ポリアミド66樹脂は、同じ重量平均分子量のポリアミド66樹脂と同等の引張強度および引張伸度を保ったまま高い溶融粘度低減効果を発現していることがわかる。また、実施例11と比較例17の比較により、末端に前記一般式(I)で表される構造を有する末端変性ポリアミド66樹脂は、同じ溶融粘度のポリアミド66樹脂よりも重量平均分子量が高く、高い引張強度および引張伸度を発現することがわかる。