Полиамидная смола

Полиамидная смола

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к полиамидной смоле. В частности, настоящее изобретение относится к полиамидной смоле, содержащей параксилилендиаминовое звено и звено линейной алифатической дикарбоновой кислоты, содержащей от 6 до 18 атомов углерода, в качестве основных компонентов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Кристаллическая алифатическая полиамидная смола, обычно такая как нейлон 6 или нейлон 66, широко используется в области применения волокон, таких как одежда, а также в автомобильных деталях, деталях механизмов, электротехнических/электронных деталях и других, в качестве инженерных пластиков из-за их отличных характеристик жесткости, химической стойкости, электрических характеристик и других, и легкости из формования из расплава. Однако из-за низкой теплостойкости, недостаточной стабильности размеров, вызванной влиянием поглощения воды на них, и их недостаточной механической прочности, недостатком смолы является то, что диапазон ее применения в данных областях ограничен. В наши дни, в частности, применение для деталей автомобилей как передовой технологии замены металлов и технологии наружного крепления, связанной с областями использования электротехнических/электронных деталей, вместе со стремительно развивающимися полупроводниковыми технологиями, диктует необходимость обеспечения высоких эксплуатационных характеристик, и в связи с этим использование традиционных алифатических полиамидных смол часто оказывается затруднительным. Желательными являются полиамидные смолы с отличной термостойкостью, стабильностью размеров и физико-механическими свойствами.

Из них ароматический полиамид, полученный из метаксилилендиамина и адипиновой кислоты (далее в настоящем документе называемый нейлон MXD6), характеризуется высокой прочностью, высоким модулем упругости и низким водопоглощением по сравнению с другими традиционными алифатическими полиамидными смолами, и используется для автомобильных деталей и электротехнических/электронных деталей, в которых желательно заменить металлы, а также снизить массу вместе с уменьшением размера.

Скорость кристаллизации нейлона MDX6 является низкой по сравнению со скоростью кристаллизации нейлона 6 и нейлона 66. Соответственно, нейлон MDX6 трудно кристаллизуется в пресс-форме в ходе его инжекционного формования, и, следовательно, является проблематичным получение из него тонкостенных формованных деталей, а формованные изделия зачастую могут скручиваться. По этим причинам для использования нейлона MDX6 в качестве материала для формования его формуемость должна быть улучшена путем добавления в него нейлона 66, имеющего высокую скорость кристаллизации, или молотого талька для увеличения скорости его кристаллизации, или поднятия температуры формования. Например, патентный документ 1 раскрывает композицию полиамидной смолы, включающую нейлон MDX6, нейлон 66 и стекловолокно.

Однако введение нейлона 66 увеличивает физическое изменение в водопоглощающих средах по сравнению с чистым нейлоном MDX6, а введение молотого талька снижает механическую прочность и поэтому вводимое количество его ограничено.

Патентный документ 2 раскрывает полиамидную смолу, которая включает, с целью создания жесткой молекулярной структуры в полиамидной молекулярной цепи и, соответственно, увеличения кристалличности смолы, диамин, включающий от 15 до 65 мол.% параксилилендиамина и от 85 до 35 мол.% метаксилилендиамина и дикарбоновую кислоту, включающую от 45 до 80 мол.% алифатической дикарбоновой кислоты и от 20 до 55 мол.% ароматической карбоновой кислоты, такой как терефталевая кислота и тому подобные, в качестве главных компонентов.

Полиамид, содержащий метаксилиленовую группу или параксилиленовую группу, может часто образовывать радикал в своей бензилметиленовой группе, и поэтому его теплостойкость является низкой по сравнению с последней у нейлона 6 или подобных полиамидов. Соответственно, к настоящему моменту было дано множество предложений, относящихся к улучшению теплостойкости при получении полимера или в ходе процесса экструзивного формования.

Например, для получения полиамида, имеющего низкое гелеобразование в ходе процесса получения первого, важно снизить насколько возможно тепловую предысторию в процессе получения полиамида и ускорить поликонденсацию таким образом, чтобы быстро достичь требуемой молекулярной массы. Для способа снижения тепловой предыстории в процессе получения полиамида эффективно добавлять в систему поликонденсации соединение, обладающее каталитическим действием, для быстрого ускорения реакции амидирования.

В качестве соединения, обладающего каталитическим эффектом при амидировании, широко известны соединения, содержащие атомы фосфора. Метод введения соединения, содержащего атомы фосфора, и соединения щелочного металла при поликонденсации полиамида был предложен ранее (например, смотри патентный документ 3). Соединение, содержащее атомы фосфора, не только ускоряет амидирование полиамида, но также действует как антиоксидант с предотвращением окрашивания полиамида благодаря присутствию кислорода в системе поликонденсации, и поэтому когда выбрано подходящее для добавления количество соединения, возможно получить полиамид, имеющий мало геля и отличный оттенок по цвету.

СПИСОК ЦИТИРОВАНИЙ

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

[Патентный документ 1] JP-B-54-32458

[Патентный документ 2] Патент Японии № 3456501

[Патентный документ 3] JP-A-49-45960

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

Однако в случае полиамида, который содержит в качестве основных своих компонентов параксилиленовые звенья и звенья линейной алифатической дикарбоновой кислоты, имеющей от 6 до 18 атомов углерода, даже при добавлении гипофосфита натрия, который традиционно используют в качестве соединения, содержащего атомы фосфора, на стадии поликонденсации, амидирование не может быть ускорено, и поэтому возникают некоторые проблемы, связанные с тем, что требуется длительная реакция для получения полиамида с высокой молекулярной массой, и поэтому возникает гелеобразование, а добавленное соединение не может быть эффективным как антиоксидант и предотвращать окрашивания полиамида.

Проблема, которую требуется решить настоящим изобретением, заключается в получении полиамидной смолы, включающей в качестве основных своих компонентов параксилилендиамин и линейную алифатическую дикарбоновую кислоту, имеющую от 6 до 18 атомов углерода, и имеющей низкое содержание геля и отличный цветовой тон.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Настоящее изобретение относится к следующим пунктам с [1] по [4]

[1]. Полиамидная смола, включающая звено диамина, содержащее 70 мол.% или более параксилилендиаминовых звеньев, и звено дикарбоновой кислоты, содержащее 70 мол.% или более звеньев линейной алифатической дикарбоновой кислоты, имеющей от 6 до 18 атомов углерода,

которая имеет концентрацию атомов фосфора от 50 до 1000 млн.ч. и величину YI 10 или менее в тесте на разницу цвета в соответствии с JIS-K-7105.

[2] Композиция полиамидной смолы, включающая 100 мас.ч. полиамидной смолы по пункту [1] и от 0,01 до 2 мас.ч. зародышеобразующего агента.

[3] Способ получения полиамидной смолы по пункту [1], включающий стадию поликонденсации в расплаве диаминового компонента, содержащего 70 мол.% или более параксилилендиамина, и компонента дикарбоновой кислоты, содержащего 70 мол.% или более линейной алифатической дикарбоновой кислоты, имеющей от 6 до 18 атомов углерода, в присутствии содержащего атомы фосфора соединения (А),

где содержащее атомы фосфора соединение (А) является, по меньшей мере, одним, выбранным из группы, состоящей из гипофосфитов щелочноземельных металлов, фосфитов щелочных металлов, фосфитов щелочноземельных металлов, фосфатов щелочных металлов, фосфатов щелочноземельных металлов, пирофосфатов щелочных металлов, пирофосфатов щелочноземельных металлов, метафосфатов щелочных металлов и метафосфатов щелочноземельных металлов.

[4] Формованное изделие, содержащее полиамидную смолу по п. [1] или композицию полиамидной смолы по п. [2].

ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ ОТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Полиамидная смола согласно настоящему изобретению содержит мало геля и имеет хороший цветовой тон. Помимо этого, полиамидная смола по настоящему изобретению обладает различными отличными физико-механическими свойствами, такими как теплостойкость, механические свойства (механическая прочность, жесткость, ударопрочность), химическая стойкость, низкое водопоглощение, формуемость, низкая масса, и может быть формована в виде пленок, листов, труб или волокон. Таким образом, полиамидная смола по настоящему изобретению благоприятным образом используется в различных промышленных, инженерных и бытовых товарах. Более конкретно, полиамидная смола особенно предпочтительно используется для различных электронных деталей и деталей поверхностного крепления, для которых требуется высокая теплостойкость и низкое водопоглощение, малоразмерных тонкостенных формованных изделий, для которых требуется высокая скорость кристаллизации, высокая достигаемая степень кристаллизации и низкое водопоглощение, автомобильных деталей, таких как отражатели автомобильных фар, смежных деталей двигателя и тому подобных, от которых требуется теплостойкость и жесткость. Помимо того, полиамидная смола по настоящему изобретению обладает также отличными свойствами скольжения и поэтому ее предпочтительно использовать для различных элементов скольжения, таких как направляющие, сцепления, втулки, спейсеры, роллеры, эксцентрики. Кроме того, смола также обладает отличными характеристиками при предварительный обработке, а зависимость вязкости от температуры при формовании смолы низкая, и, следовательно, смола является предпочтительной в случаях формования с раздувом.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Полиамидная смола

Полиамидная смола согласно настоящему изобретению включает звено диамина, содержащее 70 мол.% или более параксилилендиаминовых звеньев, и звено дикарбоновой кислоты, содержащее 70 мол.% или более звеньев линейной алифатической дикарбоновой кислоты, имеющей от 6 до 18 атомов углерода. В данном случае, звено диамина означает составляющее звено, полученное из начального компонента диамина, а звено дикарбоновой кислоты означает составляющее звено, полученное из начального компонента дикарбоновой кислоты.

Количество параксилилендиаминовых звеньев в диаминовом звене составляет предпочтительно 80 мол.% или более, более предпочтительно 90 мол.% или более, наиболее предпочтительно 100 мол.%. Количество звеньев линейной алифатической дикарбоновой кислоты, имеющей от 6 до 18 атомов углерода, в звене дикарбоновой кислоты составляет предпочтительно 80 мол.% или более, более предпочтительно 90 мол.% или более, наиболее предпочтительно 100 мол.%.

Полиамидная смола по настоящему изобретению может быть получена поликонденсацией диаминового компонента, содержащего 70 мол.% или более параксилилендиамина и компонента дикарбоновой кислоты, содержащего 70 мол.% или более линейной алифатической дикарбоновой кислоты, имеющей от 6 до 18 атомов углерода, в присутствии конкретного соединения, содержащего атомы фосфора.

Начальный диаминовый компонент полиамидной смолы по настоящему изобретению содержит параксилилендиамин в количестве 70 мол.% или более, предпочтительно 80 мол.% или более, более предпочтительно 90 мол.% или более, наиболее предпочтительно 100 мол.%. Когда количество параксилилендиамина в диаминовом компоненте составляет 70 мол.% или более, тогда получаемая полиамидная смола может иметь высокую температуру плавления и высокую степень кристаллизации, и поэтому полученная полиамидная смола может быть благоприятным образом использована в различных областях применениях как полиамидная смола с отличными характеристиками предварительной обработки, термостойкостью, химической стойкостью и тому подобными, и как имеющая низкое водопоглощение. В случае, когда концентрация параксилилендиамина в начальном диаминовом компоненте составляет менее 70 мол.%, теплостойкость и химическая стойкость смолы снижается, а ее водопоглощение увеличивается.

Примеры других исходных диаминовых компонентов, отличных от параксилилендиамина, включают алифатические диамины, такие как 1,4-бутандиамин, 1,6-гександиамин, 1,8-октандиамин, 1,10-декандиамин, 1,12-додекандиамин, 2-метил-1,5-пентандиамин, 2,2,4-триметил-1,6-гександиамин, 2,4,4-триметил-1,6-гександиамин, 2-метил-1,8-октандиамин, 5-метил-1,9-нонандиамин; алициклические диамины, такие как 1,3-бис(аминометил)циклогексан, 1-4-бис(аминометил)циклогексан, циклогександиамин, метилциклогександиамин, изофорондиамин и их смеси, которыми, тем не менее, настоящее изобретение не ограничено.

Исходный компонент дикарбоновой кислоты полиамидной смолы по настоящему изобретению содержит линейную алифатическую дикарбоновую кислоту, имеющую от 6 до 18 атомов углерода, в количестве 70 мол.% или более, предпочтительно 80 мол.% или более предпочтительно 90 мол.% или более, особенно предпочтительно 100 мол.%. Когда количество линейной алифатической дикарбоновой кислоты, имеющей от 6 до 18 атомов углерода, составляет 70 мол.% или более, тогда полученная полиамидная смола может обладать текучестью при ее переработке из расплава и может иметь высокую кристалличность и низкое водопоглощение, и поэтому полученная полиамидная смола может быть благоприятным образом использована в различных областях применениях, как полиамидная смола, обладающая отличной теплостойкостью, химической стойкостью, формуемостью и стабильностью размеров. В случае, если концентрация линейной алифатической дикарбоновой кислоты, имеющей от 6 до 18 атомов углерода, в исходном компоненте дикарбоновой кислоты составляет менее 70 мол.%, теплостойкость, химическая стойкость и формуемость смолы снижается.

Примеры линейных алифатических дикарбоновых кислот, имеющих от 6 до 18 атомов углерода, включают адипиновую кислоту, пимелиновую кислоту, субериновую кислоту, азелаиновую кислоту, себациновую кислоту, ундекановую дикислоту, додекановую дикислоту, тетрадекановую дикислоту, пентадекановую дикислоту, гексадекановую дикислоту и тому подобные. Из них предпочтительной является, по меньшей мере, одна, выбранная из группы, состоящей из адипиновой кислоты, азелаиновой кислоты, себациновой кислоты, ундекановой дикислоты и додекановой дикислоты; более предпочтительной является себациновая кислота и/или азелаиновая кислота. Алифатическая дикарбоновая кислота, имеющая 5 или менее атомов углерода, имеет низкую температуру плавления и высокую температуру кипения, и может поэтому отгоняться из реакционной системы в ходе реакции поликонденсации и таким образом нарушить реакционное молярное отношение диамина и дикарбоновой кислоты, а физико-механические свойства и теплостойкость полученного полиамида могут поэтому ухудшиться. Алифатическая дикарбоновая кислота, имеющая 19 или более атомов углерода, значительно снижает температуру плавления полиамидной смолы, и смола больше не может обладать теплостойкостью.

Примеры других исходных дикарбоновых кислот, отличных от линейных алифатических дикарбоновых кислот, имеющие от 6 до 18 атомов углерода, включают малоновую кислоту, янтарную кислоту, 2-метиладипиновую кислоту, триметиладипиновую кислоту, 2,2-диметилглутаровую кислоту, 2,4-диметилглутаровую кислоту, 3,3-диметилглутаровую кислоту, 3,3-диэтилянтарную кислоту, 1,3-циклопентандикарбоновую кислоту, 1,3-циклогександикарбоновую кислоту, 1,4-циклогександикарбоновую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту, 2,6-нафталиндикарбоновую кислоту, 1,5-нафталиндикарбоновую кислоту, 1,4-нафталиндикарбоновую кислоту, 2,7-нафталиндикарбоновую кислоту и их смеси, которыми, однако, настоящее изобретение не может быть ограничено.

Помимо вышеупомянутого диаминового компонента и компонента дикарбоновой кислоты, могут быть также использованы как компоненты сополимеризации с получением полиамидной смолы лактамы, такие как ɛ-капролактам, лауролактам; алифатические аминокарбоновые кислоты, такие как аминокапроновая кислота, аминоундекановая кислота, в интервале, не снижающем преимущества настоящего изобретения.

В качестве агента регулирования молекулярной массы при поликонденсации с получением полиамидной смолы по настоящему изобретению может быть использовано небольшое количество монофункционального соединения, обладающего реакционной способностью к концевым аминогруппам или карбоксильным группам полиамида. Примеры подходящих для использования соединений включают алифатические монокарбоновые кислоты, такие как уксусная кислота, пропионовая кислота, масляная кислота, валериановая кислота, капроновая кислота, лауриновая кислота, тридециловая кислота, миристиновая кислота, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота, триметилуксусная кислота; ароматические монокарбоновые кислоты, такие как бензойная кислота, толуиловая кислота, нафталинкарбоновая кислота; алифатические моноамины, такие как бутиламин, амиламин, изоамиламин, гексиламин, гептиламин, октиламин; ароматические моноамины, такие как бензиламин, метилбензиламин; и их смеси, которыми, однако, настоящее изобретение не может ограничиваться.

В случае если агент регулирования молекулярной массы используется при поликонденсации с получением полиамидной смолы по настоящему изобретению, то предпочтительное используемое количество его может меняться в зависимости от реакционной активности и температуры кипения агента регулирования молекулярной массы, условий реакции и тому подобных, но, в общем, от 0,1 до 10% по массе от общей массы исходного диаминового компонента и компонента дикарбоновой кислоты.

Когда добавляют содержащее атомы фосфора соединение в систему поликонденсации с получением полиамида, соединение действует как катализатор реакции поликонденсации и предотвращает окрашивание из-за кислорода, присутствующего в системе поликонденсации. В настоящем изобретении в процессе получения полиамида, который включает в качестве главных компонентов параксилилендиаминовое звено и звено линейной алифатической дикарбоновой кислоты, имеющей от 6 до 18 атомов углерода, поликонденсация протекала в присутствии некоторых соединений, содержащих атомы фосфора, с получением таким образом полиамида, свободного от геля и имеющего хороший внешний вид.

Содержащее атомы фосфора соединение (А), которое добавляют в систему поликонденсации для полиамида по настоящему изобретению, является предпочтительно таким, что температура, при которой происходит реакция разложения, за исключением конденсации с дегидрированием, составляет (температура плавления композиции на основе смолы - 20°С) или более, более предпочтительно (температура плавления композиции на основе смолы - 10°С) или более, особенно предпочтительно температуру плавления или более композиции на основе смолы. Когда добавляют соединение, содержащее атомы фосфора, так, что температура, при которой происходит реакция разложения, составляет (температура плавления композиции на основе смолы - 20°С) или более, тогда соединение может подходящим образом обеспечить каталитический эффект первого в реакции поликонденсации и может подходящим образом обеспечить эффект первого как антиоксиданта для предотвращения окрашивания полиамида из-за кислорода, присутствующего в системе поликонденсации.

Содержащее атомы фосфора соединение (А) включает гипофосфиты щелочноземельных металлов, фосфиты щелочных металлов, фосфиты щелочноземельных металлов, фосфаты щелочных металлов, фосфаты щелочноземельных металлов, пирофосфаты щелочных металлов, пирофосфаты щелочноземельных металлов, метафосфаты щелочных металлов и метафосфаты щелочноземельных металлов.

В частности, можно назвать гипофосфит калия, гипофосфит магния, фосфит натрия, гидрофосфит натрия, фосфит калия, гидрофосфит калия, фосфит лития, гидрофосфит лития, фосфит магния, гидрофосфит магния, фосфит кальция, гидрофосфит кальция, фосфат натрия, гидрофосфат натрия, дигидрофосфат натрия, фосфат калия, гидрофосфат калия, дигидрофосфат калия, фосфат магния, гидрофосфат магния, дигидрофосфат магния, фосфат кальция, гидрофосфат кальция, дигидрофосфат кальция, фосфат лития, гидрофосфат лития, дигидрофосфат лития, пирофосфат натрия, пирофосфат калия, пирофосфат магния, пирофосфат кальция, пирофосфат лития, метафосфат натрия, метафосфат калия, метафосфат магния, метафосфат кальция, метафосфат лития и их смеси. Из них, предпочтительными являются гипофосфит кальция, гипофосфит магния, фосфит кальция, гидрофосфат кальция, дигидрофосфат кальция; более предпочтителен гипофосфит кальция. Соединением, содержащим атомы фосфора (А), может быть кристаллогидрат.

Количество содержащего атомы фосфора соединения (А), которое добавляют в систему поликонденсации для полиамидной смолы по настоящему изобретению, таково, что концентрация атомов фосфора в композиции полиамидной смолы может быть от 50 до 1000 млн.ч., предпочтительно от 50 до 400 млн.ч., более предпочтительно от 60 до 350 млн.ч., особенно предпочтительно от 70 до 300 млн.ч. Когда концентрация атомов фосфора в композиции смолы составляет менее 50 млн.ч., соединение может не до конца показывать свое действие как антиоксиданта, а композиция полиамидной смолы может в результате этого окрашиваться. В случае когда концентрация атомов фосфора в композиции смолы составляет более 1000 млн.ч., гелеобразование композиции на основе полиамидной смолы может ускоряться, а примеси, обусловленные содержащим атомы фосфора соединением (А), могут оставаться в формованных изделиях, и внешний вид формованных изделий может в результате ухудшиться.

Предпочтительно агент (В) регулирования скорости полимеризации добавляют в систему поликонденсации для полиамидной смолы по настоящему изобретению вместе с содержащим атомы фосфора соединением (А). Для предотвращения окрашивания полиамида при поликонденсации в систему должно быть добавлено достаточное количество содержащего атомы фосфора соединения (А), которое, однако, может вызвать гелеобразование полиамида; и поэтому для контроля скорости реакции амидирования в реакционную систему предпочтительно добавляют агент (В) регулирования скорости полимеризации.

Агент (В) регулирования скорости полимеризации включает гидроксиды щелочных металлов, гидроксиды щелочноземельных металлов, ацетаты щелочных металлов и ацетаты щелочноземельных металлов, а предпочтительными являются гидроксиды щелочных металлов и ацетаты щелочных металлов. В качестве агента (В) регулирования скорости полимеризации, который можно использовать в настоящем изобретении, можно назвать гидроксид лития, гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид рубидия, гидроксид цезия, гидроксид магния, гидроксид кальция, гидроксид стронция, гидроксид бария, ацетат лития, ацетат натрия, ацетат калия, ацетат рубидия, ацетат цезия, ацетат магния, ацетат кальция, ацетат стронция, ацетат бария и их смеси. Из них предпочтительными являются гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид магния, гидроксид кальция, ацетат натрия, ацетат калия, более предпочтительными являются гидроксид натрия, ацетат натрия, ацетат калия.

В случае когда агент (В) регулирования скорости полимеризации добавляют в систему поликонденсации, молярное отношение агента (В) регулирования скорости полимеризации к содержащему атомы фосфора соединению (А) (=[молярное количество агента (В) регулирования скорости полимеризации]/[молярное количество атомов фосфора содержащего атомы фосфора соединения (А)])(далее в настоящем документе называемое как отношение (В)/(А)) предпочтительно регулируют таким образом, чтобы оно составляло от 0,3 до 1,0, более предпочтительно от 0,4 до 0,95, особенно предпочтительно от 0,5 до 0,9, с точки зрения баланса ускорения и замедления амидирования.

Для полимеризации с получением полиамидной смолы по настоящему изобретению в настоящем изобретении может быть использован любой из методов (а) поликонденсации в расплавленном состоянии, (b) поликонденсации в расплавленном состоянии с получением низкомолекулярного полиамида и последующей твердофазной полимеризацией путем его тепловой обработки в твердофазном состоянии, (с) поликонденсации в расплавленном состоянии с получением низкомолекулярного полиамида с последующей экструзионной полимеризацией и увеличением молекулярной массы полиамида в результате его присоединительной полимеризации в расплавленном состоянии с использованием месильного экструдера, и тому подобные.

Метод поликонденсации в расплавленном состоянии конкретно не определен. Например, можно назвать метод поликонденсации путем нагрева под давлением водного раствора нейлоновой соли диаминового компонента и компонента дикарбоновой кислоты для их поликонденсации в расплавленном состоянии с удалением воды и сконденсировавшейся воды; и метод поликонденсации, включающий добавление компонента диамина прямо в дикарбоновую кислоту в расплавленном состоянии с последующей поликонденсацией их при нормальном давлении или в атмосфере водяного пара высокого давления. В случае, когда диамин прямо добавляют в дикарбоновую кислоту в расплавленном состоянии для полимеризации, диаминовый компонент может непрерывно вводиться в расплавленную фазу дикарбоновой кислоты с целью удержания реакционной системы в однородном жидком состоянии, а поликонденсация может протекать при контроле температуры реакции таким образом, что она не будет ниже температуры плавления образовавшегося олигоамида и полиамида. При получении продуктов согласно обоим вышеупомянутых методам поликонденсации, для промывки внутренних частей аппарата при смене различных получаемых продуктов могут использоваться триэтиленгликоль, этиленгликоль, метаксилилендиамин и тому подобные.

Полиамидную смолу, полученную поликонденсацией в расплаве, выгружают, а затем гранулируют и сушат перед использованием. Для дополнительного увеличения степени ее полимеризации смолу можно полимеризовать в твердой фазе. В качестве нагревательного аппарата, используемого для сушки или твердофазной полимеризации, предпочтительным является аппарат для нагрева и сушки непрерывного действия, а также барабанный нагревательный аппарат, такой как барабанная сушилка, коническая сушилка, ротационная сушилка или т.п., или конический нагревательный аппарат, оснащенный внутри вращающейся лопастью, такой как смеситель Nauta, которым, однако, настоящее изобретение не может быть ограничено. В настоящем изобретении можно использовать любой другой известный способ или аппарат. В частности, для твердофазной полимеризации полиамида предпочтительно использовать ротационную нагревательную установку барабанного типа из числа вышеупомянутых, так как в установке система может быть плотно изолирована от проникновения воздуха, а поликонденсация может быть легко осуществима с удалением кислорода, который может вызвать окрашивание.

Полиамидная смола по настоящему изобретению мало окрашивается и образует немного геля. Помимо того, полиамидная смола по настоящему изобретению имеет значение YI в тесте на разницу цветов в соответствии с JIS-K-7105 10 или менее, предпочтительно 6 или менее, более предпочтительно 5 или менее, особенно предпочтительно 1 или менее. Полиамид, у которого значение YI превышает 10, является нежелательным, так как дает желтоватый оттенок формованным изделиям при последующем формовании, а коммерческая ценность подобных изделий низкая.

Известно несколько показателей степени полимеризации полиамидной смолы, и относительная вязкость является одним из них, обычно используемых в данной области. Относительная вязкость полиамидной смолы по настоящему изобретению составляет предпочтительно от 1,8 до 4,2, более предпочтительно от 1,9 до 3,5, наиболее предпочтительно от 2,0 до 3,0, с точки зрения внешнего вида формованных изделий и формуемости смолы. Относительная вязкость, как использована в настоящем документе, представляет отношение времени падения (t) раствора, полученного растворением 1 г полиамида в 100 мл 96% серной кислоты, измеренное на вискозиметре Cannon-Fenske при 25°C, к времени падения (t0) одной 96% серной кислоты, измеренному таким же образом, и представляется следующей формулой (1):

Относительная вязкость=t/t0 (1)

Предпочтительно полиамид имеет среднечисловую молекулярную массу (Mn), измеренную методом гельпроникающей хроматографии (ГПХ), от 10000 до 50000, более предпочтительно от 12000 до 40000, наиболее предпочтительно от 14000 до 30000. Когда Mn находится в пределах вышеприведенных значений, механическая прочность формованных изделий из смолы может оставаться стабильной, а с точки зрения формуемости, смола может иметь подходящую вязкость расплава, предпочтительную для формования.

Также предпочтительно, чтобы степень дисперсности (средневесовая молекулярная масса/среднечисловая молекулярная масса=Mw/Mn) смолы находилась в пределах от 1,5 до 5,0, более предпочтительно от 1,5 до 3,5. Когда степень дисперсности лежит в пределах вышеприведенного интервала, текучесть и стабильность вязкости расплава смолы при плавлении может быть лучше, а технологичность при перемешивании расплава или формовании расплава ее может быть поэтому улучшена. Помимо этого, жесткость смолы является хорошей, а различные другие ее свойства, такие как сопротивление водопоглощению, химическая стойкость и сопротивление тепловому старению, также могут быть хорошими.

Композиция полиамидной смолы

Различные добавки, обычно используемые в полимерных материалах, могут быть введены в полиамидную смолу по настоящему изобретению, в пределах интервала содержания, не нарушающем эффект настоящего изобретения, в соответствии со свойствами, необходимыми для полиамидной смолы по настоящему изобретению, обеспечивая таким образом композицию на основе полиамидной смолы. Конкретные примеры добавок включают антиоксидант, краситель, светостабилизатор, матирующий агент, теплостабилизатор, стабилизатор сопротивления погодному старению, УФ поглотитель, зародышеобразующий агент, пластификатор, наполнитель, такой как нанонаполнитель, антипирен, мягчитель, антистатический агент, ингибитор окрашивания, ингибитор гелеобразования, агент, облегчающий съем изделий из пресс-форм и тому подобные. Не ограничиваясь вышеприведенными добавками, в смолу могут быть введены различные материалы.

(Антиоксидант)

Примеры антиоксиданта включают антиоксиданты на основе меди, антиоксиданты на основе затрудненных фенолов, антиоксиданты на основе затрудненных аминов, антиоксиданты на основе фосфора, антиоксиданты на основе серы и тому подобные.

(Зародышеобразующий агент)

В случае, когда композиция на основе смолы, содержащей полиамидную смолу, по настоящему изобретению является полимерной композицией для деталей поверхностного крепления, композиция предпочтительно содержит зародышеобразующий агент как добавку к ней. Зародышеобразующим агентом может быть любое соединение, обычно используемое как зародышеобразующий агент для полиамидной смолы.

Зародышеобразующий агент включает оксиды металлов, соли металлов неорганических кислот, соли металлов органических кислот, глины и тому подобные. Оксиды металлов включают оксид цинка, оксид магния, оксид железа, оксид сурьмы, оксид алюминия, диоксид кремния, оксид титана и тому подобные. Соли металлов неорганических кислот включают карбонат натрия, карбонат калия, карбонат кальция, карбонат цинка, карбонат магния, силикат кальция, силикат свинца, силикат магния, фосфат кальция, фосфат свинца, сульфат кальция, сульфат бария и тому подобные. Соли металлов органических кислот включают сульфонаты, салицилаты, стеараты, бензоаты, оксалаты, тартраты и тому подобные. Глины включают тальк, слюду, каолин, угольный порошок, гипс и тому подобные.

Не определяя конкретно, количество добавляемого зародышеобразователя может быть любым, лежащим в диапазоне, не нарушающем свойства полимерной композиции. Предпочтительно общее добавляемое количество зародышеобразующего агента составляет от 0,01 до 2 мас.ч. на 100 мас.ч. полиамида, более предпочтительно от 0,02 до 1,0 мас.ч. Когда добавляемое количество находится в этом диапазоне, добавка может улучшить теплостойкость и сопротивление водопоглощению полимерной композиции, не оказывая негативного влияния на механические свойства композиции.

(Наполнитель)

В качестве наполнителя в настоящем изобретении можно использовать любой наполнитель, имеющий другую морфологию, такой как порошкообразный, волокнистый или тканеобразный наполнитель.

Примеры порошкового наполнителя включают оксид кремния, оксид алюминия, оксид титана, оксид цинка, нитрид бора, тальк, слюду, титанат калия, силикат кальция, карбонат кальция, сульфат бария, сульфат магния, борат алюминия, асбест, стеклянную дробь, стеклянные хлопья, монтмориллонит, каолин, филлосиликаты, такие как набухающие минералы на основе фторслюды, глину, гипс, сажу, графит, дисульфид молибдена, политетрафтоэтилен и тому подобные.

Волокнистый наполнитель включает органические и неорганические волокнистые наполнители. Примеры органического волокнистого наполнителя включают все волокна на основе ароматических полиамидов (арамидные волокна), такие как волокна, полученные из полипарафенилентерефталамидной смолы, полиметафенилентерефталамидной смолы, полипарафениленизофталамидной смолы, полиметафениленизофталамидной смолы, конденсата простого диаминодифенилового эфира и терефталевой кислоты или изофталевой кислоты; а также все ароматические жидкокристаллические сложные полиэфирные волокна, целлюлозные волокна и тому подобные. Примеры неорганических волокнистых наполнителей включают стекловолокна, углеродные волокна, волокна бора и тому подобные. Данные волокнистые наполнители могут быть вторично переработаны в тканеобразные наполнители и тому подобные. Помимо этого, дополнительно могут быть названы металлические волокна из стали, нержавеющей стали, латуни, меди и тому подобные; нитевидные, игольчатые кристаллы и другие из неорганических соединений, такие как титанат калия, борат алюминия, гипс, карбонат кальция, сульфат магния, сепиолит, ксонолит, волластонит.

Наполнитель может быть поверхностно обработан силановым модифицирующим агентом, титановым модификатором или тому подобными, для использования в настоящем изобретении. Использование наполнителя, поверхностно обработанного таким модификатором, является предпочтительным как улучшающее механические свойства полученных формованных изделий. В качестве силанового модификатора особенно предпочтителен модификатор аминосиланового типа.

Может быть использован один или более различных типов данных наполнителей в комбинациях. Комбинированное использование вышеупомянутого порошкового наполнителя и вышеупомянутого волокнистого наполнителя обеспечивает композицию на основе полиамидной смолы с прекрасной формуемостью, внешним видом, механическими свойствами и теплостойкостью.

В случае, когда полимерная композиция, содержащая полиамидную смолу, по настоящему изобретению является полимерной композицией для элементов скольжения, в композиции предпочтительно использовать стекловолокна, углеродные волокна и нитевидные или игольчатые кристаллы неорганических соединений из вышеупомянутых. Волокнистый наполнитель может быть поверхностно обработан для улучшения его адгезионной способности к смоле и может быть обработан связывающим агентом для улучшения обрабатываемости композиции и для ее связывания. Помимо волокнистого наполнителя, можно также использовать вместе с вышеупомянутыми наполнителями любой другой аморфный или неволокнистый наполнитель, имеющий малое соотношение сторон и поэтому не обладающий усиливающим действием, для улучшения точности формования и гладкости поверхности формованных изделий.

Не определенное конкретно, количество наполнителя может находиться в интервале, не ухудшающем свойства полимерной композиции. С точки зрения формуемости, механических свойств, сопр