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JP2012046591A - Structure-regulated polyamide and method for producing the same - Google Patents

Structure-regulated polyamide and method for producing the same Download PDF

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JP2012046591A
JP2012046591A JP2010188302A JP2010188302A JP2012046591A JP 2012046591 A JP2012046591 A JP 2012046591A JP 2010188302 A JP2010188302 A JP 2010188302A JP 2010188302 A JP2010188302 A JP 2010188302A JP 2012046591 A JP2012046591 A JP 2012046591A
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JP
Japan
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general formula
definition
same
solvent
block
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JP2010188302A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Kuwabara
広明 桑原
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyamide block copolymer having excellent crystallinity and mechanical properties, and capable exhibiting high functions and high-performance characteristics by maintaining the molding processability possessed by a random copolymer.SOLUTION: The block copolyamide comprises a repeating unit represented by general formula (1) (wherein, Ar and Ar' are each a 6C-18C divalent aromatic group in which the nuclear may be substituted; R and R' are each a 6C-18C divalent aromatic group in which the nuclear may be substituted, or a 2C-200C divalent aliphatic group; with the proviso that Ar and Ar' are the same group, and R and R' are different groups, or R and R' are the same group and Ar and Ar' are different groups; and m and n are each an integer of 1-150), and has ≥0 and <0.8 of randomness value in the sequence, and ≥0.1 dL/g of the intrinsic viscosity measured by using methanesulfonic acid in a sample concentration of 0.03g/dL at 30°C.

Description

本発明は、ブロック共重合ポリアミド、およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a block copolymerized polyamide and a method for producing the same.

ジカルボン酸残基として芳香族ジカルボン酸残基を含有するポリアミドは、分子の剛直性と化学的安定性に優れること、そして、その組成の選択により任意の物性の重合体を目的に応じ比較的容易に製造することが可能であること、等により、民生用、産業資材用あるいは医療機器などの材料として幅広い分野で多種多様な銘柄が製造・使用されている。   Polyamides containing aromatic dicarboxylic acid residues as dicarboxylic acid residues are excellent in molecular rigidity and chemical stability, and it is relatively easy to select a polymer with any physical properties depending on the purpose by selecting its composition. Therefore, various brands are manufactured and used in a wide range of fields as materials for consumer use, industrial materials or medical devices.

特に、ジカルボン酸残基だけでなく、ジアミン残基も芳香環を含む全芳香族ポリアミドとしてTwaron(登録商標)、Kevler(登録商標)に代表されるポリパラフェニレンテレフタルアミド(PPTA)、Technora(登録商標)のような共重合ポリパラフェニレンテレフタルアミド(co−PPTA)は耐熱性、機械的特性の優れた繊維、その他の成形品の原料として有用であることが知られている。   In particular, polyparaphenylene terephthalamide (PPTA) represented by Twaron (registered trademark), Kevler (registered trademark), and Technora (registered trademark) as wholly aromatic polyamides containing not only dicarboxylic acid residues but also diamine residues as aromatic rings. It is known that copolymerized polyparaphenylene terephthalamide (co-PPTA) such as trademark is useful as a raw material for fibers having excellent heat resistance and mechanical properties and other molded articles.

公知の成型方法としてPPTAの場合は有機溶媒中で重合して得たポリマーを抽出後、硫酸中に高濃度にポリマーを溶解させることで光学異方性を有するドープを調整し、これを直接成型することで延伸配向プロセスを経ずとも高度に分子配分した素材が得られることが知られている(例えば特許文献1参照)。   In the case of PPTA as a known molding method, after extracting a polymer obtained by polymerization in an organic solvent, a dope having optical anisotropy is prepared by dissolving the polymer at a high concentration in sulfuric acid, and this is directly molded. By doing so, it is known that a highly molecularly distributed material can be obtained without going through a stretch orientation process (see, for example, Patent Document 1).

また、co−PPTAでは、硫酸などの取扱い困難な強酸溶媒を使用せず、NMPなどのアミド系溶媒中でポリマーを重合することで光学的に等方性の有機溶媒成型可能なドープを与えるが、分子の配向制御にはこれを成型、超延伸工程を実施する必要があることが知られている(例えば非特許文献1参照)。   In addition, co-PPTA gives an optically isotropic organic solvent moldable dope by polymerizing a polymer in an amide solvent such as NMP without using a strong acid solvent such as sulfuric acid that is difficult to handle. It is known that the molecular orientation control needs to be molded and a super-stretching process needs to be performed (for example, see Non-Patent Document 1).

これまでのところ、単に成型するだけで、分子配向性を有する高弾性率の耐熱性成型物となるような有機溶剤成型可能な全芳香族ポリアミドのドープは実現されなかった。
一方で、ジアミンが脂肪族あるいは類似の柔軟鎖である半芳香族ポリアミドは、組成を変換することにより熱可塑性や溶媒可溶性を維持しながら、弾性率、耐熱性などの機械的、物理化学的特性の向上や、伸長回復性、弾性、柔軟性、耐疲労性などの機能特性獲得など構造に応じて発現できるため、衣料用・産業用繊維、フィルム、樹脂をはじめとして各種成型体などに広く利用されている。
So far, dope of fully aromatic polyamide that can be molded into an organic solvent so as to become a heat-resisting molded article having a high elastic modulus having molecular orientation by simple molding has not been realized.
On the other hand, semi-aromatic polyamides whose diamines are aliphatic or similar flexible chains have mechanical and physicochemical properties such as elastic modulus and heat resistance while maintaining thermoplasticity and solvent solubility by changing the composition. It can be expressed according to the structure, such as improvement of stretch, recovery of elasticity, elasticity, flexibility, fatigue resistance, etc., so it is widely used for various molded products such as clothing and industrial fibers, films and resins. Has been.

もし、これら、全芳香族ポリアミドと脂肪族または半芳香族ポリアミドの特性を同一分子に規則的に組み込むことができれば、例えば有機溶剤可溶でありながら光学異方性を有する素材や、親水/疎水性、剛直/柔軟性など相反する特性を兼備した高機能素材開発が可能になると期待される。   If these characteristics of a wholly aromatic polyamide and an aliphatic or semi-aromatic polyamide can be regularly incorporated into the same molecule, for example, a material that is soluble in organic solvents but has optical anisotropy, hydrophilic / hydrophobic It is expected that it will be possible to develop highly functional materials that have conflicting properties such as stability and rigidity / flexibility.

しかしながらそのためにはブロック連鎖長を制御したポリアミドブロック構造が必要であり、これまでにない精密なポリアミド重合プロセスが必要となる。従来、アミノ酸のペプチド合成プロセスのように、モノマー段階で多段階的に縮合反応と単離精製を行ない、調整したオリゴマーに更にモノマーを付加させることで脂肪族ポリアミドやデプシペプチドの連鎖制御が可能であることは実験室的に知られていたが、プロセスのスケールアップや連続化が困難であり、実際には医薬中間体、原薬合成、医療器材など、少量特殊用途での素材製造に限られていた。一方で工業素材としても有用な芳香族ポリアミド、半芳香族ポリアミドやその共重合体において、大規模での工業プロセスにも適用可能な、単一重合反応プロセスにてブロック構造を制御するポリアミド製造技術については知られていなかった。   However, this requires a polyamide block structure with a controlled block chain length, and requires an unprecedented precise polyamide polymerization process. Conventionally, it is possible to perform chain control of aliphatic polyamides and depsipeptides by performing condensation reaction and isolation / purification in multiple steps at the monomer stage, and adding additional monomers to the prepared oligomer, as in the peptide synthesis process of amino acids. Although it was known in the laboratory, it was difficult to scale up and continue the process, and in fact it was limited to the production of materials for special purposes such as pharmaceutical intermediates, drug substance synthesis, and medical equipment. It was. On the other hand, polyamide manufacturing technology that controls the block structure in a single polymerization reaction process that can be applied to industrial processes on a large scale in aromatic polyamides, semi-aromatic polyamides and their copolymers that are also useful as industrial materials Was not known about.

特開昭59−137509号公報JP 59-137509 A

村瀬泰弘、高分子加工、38巻 p.549(1989)Murase Yasuhiro, Polymer Processing, 38 p. 549 (1989)

本発明の主たる目的は、従来公知のランダム共重合ポリアミド連鎖を規則的な連鎖制御されたブロック構造とすることで、上述した各種欠点を克服し、結晶性、機械的性質に優れ、かつランダム共重合体の有する成型加工性を維持することで優れた特性の発現が可能なポリアミドブロック共重合体を提供することにある。本発明の他の目的は、このような特定のポリアミドブロック共重合体を工業規模で簡便かつ効率的に製造する方法を提供することにある。   The main object of the present invention is to make the conventionally known random copolymerized polyamide chain into a block structure having a regular chain control, thereby overcoming the above-mentioned drawbacks, excellent crystallinity and mechanical properties, and random copolymerization. An object of the present invention is to provide a polyamide block copolymer capable of exhibiting excellent characteristics by maintaining the molding processability of the polymer. Another object of the present invention is to provide a method for easily and efficiently producing such a specific polyamide block copolymer on an industrial scale.

本発明者は、上記課題を解決する為に鋭意検討を行った結果、特定の構造を有するブロック共重合ポリアミド、およびその製造方法を見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は以下を要旨とする。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found a block copolymerized polyamide having a specific structure and a method for producing the same, and have completed the present invention. That is, the gist of the present invention is as follows.

1. 下記一般式(1)
[上記一般式(1)中のAr、Ar’は炭素数6〜18の核置換されていても良い2価の芳香族基であり、R、R’は炭素数6〜18の核置換されていても良い2価の芳香族基または炭素数2〜200の2価の脂肪族基であり、かつ、ArとAr’が同一の基でRとR’が異なる基であるか、またはRとR’が同一の基でArとAr’が異なる基であるかのいずれかである。m、nはそれぞれ1〜150の整数である。]
で表される繰り返し単位からなり、シーケンスにおけるランダムネス値が0以上0.8未満であり、かつメタンスルホン酸を用いて、試料濃度0.03g/dL、30℃で測定した極限粘度が0.1dL/g以上であることを特徴とするブロック共重合ポリアミド。
2. 繰り返し単位における各ブロックの平均連鎖長が3以上である、上記1.項に記載のブロック共重合ポリアミド。
3. 前記一般式(1)において、ArとAr’が同一の基でRとR’が異なる基である、上記1.項または2.項に記載のブロック共重合ポリアミド。
4. 下記一般式(2)
[上記一般式(2)中のArの定義は、前記一般式(1)における定義と同じである。]
で表される芳香族ジカルボン酸もしくはその誘導体1.5モル当量以上2.5モル当量未満と、下記一般式(3)
[上記一般式(3)中のRの定義は、前記一般式(1)における定義と同じである。]
で表されるジアミンもしくはその誘導体1モル当量とを、低極性溶媒中またはバルクにて反応せしめた後、極性溶媒を添加し、更に、下記一般式(4)
[上記一般式(4)中のR’の定義は、前記一般式(1)における定義と同じである。]
で表されるジアミンもしくはその誘導体1モル当量を添加し、重合反応させることを特徴とする、上記3.項に記載のブロック共重合ポリアミドの製造方法。
5. 前記一般式(1)において、RとR’が同一の基でArとAr’が異なる基である、上記1.項または2.項に記載のブロック共重合ポリアミド。
6. 下記一般式(3)
[上記一般式(3)中のRの定義は、前記一般式(1)における定義と同じである。]
で表されるジアミンもしくはその誘導体1.5モル当量以上2.5モル当量未満と、下記一般式(2)
[上記一般式(2)中のArの定義は、前記一般式(1)における定義と同じである。]
で表される芳香族ジカルボン酸もしくはその誘導体1モル当量とを、低極性溶媒中またはバルクにて反応せしめた後、極性溶媒を添加し、更に、下記一般式(5)
[上記一般式(5)中のAr’の定義は、前記一般式(1)における定義と同じである。]
で表される芳香族ジカルボン酸もしくはその誘導体1モル当量を添加し、重合反応させることを特徴とする、上記5.項に記載のブロック共重合ポリアミドの製造方法。
7. 低極性溶媒として、炭化水素系溶媒およびハロゲン系溶媒から選ばれる1種類以上を用いる、上記4.項または6.項に記載の製造方法。
8. 極性溶媒としてアミド系溶媒を用いる、上記4.項、6.項および7.項のいずれかに記載の製造方法。
1. The following general formula (1)
[In the general formula (1), Ar and Ar ′ are divalent aromatic groups that may be substituted with 6 to 18 carbon atoms, and R and R ′ are substituted with 6 to 18 carbon atoms. And a divalent aromatic group or a divalent aliphatic group having 2 to 200 carbon atoms, and Ar and Ar ′ are the same group and R and R ′ are different from each other, or R And R ′ are either the same group and Ar and Ar ′ are different groups. m and n are each an integer of 1 to 150. ]
The randomness value in the sequence is 0 or more and less than 0.8, and the intrinsic viscosity measured at 30 ° C. at a sample concentration of 0.03 g / dL using methanesulfonic acid is 0.00. A block copolymerized polyamide characterized by being 1 dL / g or more.
2. 1. The average chain length of each block in the repeating unit is 3 or more. The block copolymer polyamide described in the item.
3. In the general formula (1), Ar and Ar ′ are the same group and R and R ′ are different groups. Term or 2. The block copolymer polyamide described in the item.
4). The following general formula (2)
[The definition of Ar in the general formula (2) is the same as the definition in the general formula (1). ]
An aromatic dicarboxylic acid represented by the formula (1) or more and less than 2.5 molar equivalents, and the following general formula (3)
[The definition of R in the general formula (3) is the same as the definition in the general formula (1). ]
Is reacted in a low-polar solvent or in bulk, and then a polar solvent is added. Further, the following general formula (4)
[The definition of R ′ in the general formula (4) is the same as the definition in the general formula (1). ]
2. A diamine represented by the formula (1) or a derivative thereof (1 molar equivalent) is added to cause a polymerization reaction. A process for producing the block copolymerized polyamide according to Item.
5). In the general formula (1), R and R ′ are the same group and Ar and Ar ′ are different groups. Term or 2. The block copolymer polyamide described in the item.
6). The following general formula (3)
[The definition of R in the general formula (3) is the same as the definition in the general formula (1). ]
Represented by the following general formula (2):
[The definition of Ar in the general formula (2) is the same as the definition in the general formula (1). ]
After reacting 1 mol equivalent of the aromatic dicarboxylic acid represented by the following formula in a low polarity solvent or in bulk, a polar solvent is added, and the following general formula (5)
[The definition of Ar ′ in the general formula (5) is the same as the definition in the general formula (1). ]
4. A polymerization reaction is carried out by adding 1 molar equivalent of the aromatic dicarboxylic acid or its derivative represented by the above 5. A process for producing the block copolymerized polyamide according to Item.
7). 4. As the low polarity solvent, one or more selected from hydrocarbon solvents and halogen solvents are used. Term or 6. The production method according to item.
8). The above 4. using an amide solvent as a polar solvent. Term, 6. Term and 7. The manufacturing method in any one of claim | items.

本発明におけるブロック共重合ポリアミドは従来公知のランダム共重合ポリアミド連鎖を規則的な連鎖制御されたブロック構造とすることで、ランダム構造に由来する低結晶性、物性低減などの各種欠点を克服し、結晶性、機械的性質に優れ、かつランダム共重合体の有する成型加工性を維持することで高機能、高性能特性の発現が可能な素材であり、溶融成型、湿式成型などにより、機械的性質の良好な繊維・フィルム・成型品などとすることができる。そしてこれらの成型品においては従来のランダムコポリマーの成型品に見られるような低結晶性、低衝撃特性などの問題は発生しない。また本発明のポリアミドブロック共重合体を提供するにあたり、従来の重合設備を大幅に変更すること無しに、工業規模で実用的に製造する方法を提供することができる。   The block copolymerized polyamide in the present invention has a conventionally known random copolymerized polyamide chain having a regular chain-controlled block structure, thereby overcoming various drawbacks such as low crystallinity derived from the random structure and reduced physical properties, It is a material that has excellent crystallinity and mechanical properties, and can exhibit high-performance and high-performance characteristics by maintaining the molding processability of random copolymers. Mechanical properties can be obtained by melt molding, wet molding, etc. Excellent fiber, film, molded product and the like. In these molded products, there are no problems such as low crystallinity and low impact properties that are found in conventional molded products of random copolymers. In providing the polyamide block copolymer of the present invention, a method for practical production on an industrial scale can be provided without significantly changing the conventional polymerization equipment.

なお、本発明のブロック共重合ポリアミドは、安定剤、着色剤、紫外線吸収剤、離型剤などの各種添加剤、ガラス繊維などの強化材、さらには無機粒子、有機粒子などの充填材などを添加し樹脂組成物として使用することもできる。   The block copolymer polyamide of the present invention contains various additives such as stabilizers, colorants, ultraviolet absorbers, mold release agents, reinforcing materials such as glass fibers, and fillers such as inorganic particles and organic particles. It can also be added and used as a resin composition.

下段が実施例1にて得られたブロック共重合ポリアミドの、上段が比較例1にて得られたランダム重合ポリアミドの、13C−NMR測定(試料濃度5質量%、メタンスルホン酸溶媒)によるカルボニル炭素の帰属ピークおよび分布を示す図である。The carbonyl by 13 C-NMR measurement (sample concentration 5 mass%, methanesulfonic acid solvent) of the block copolymerized polyamide obtained in Example 1 in the lower row and the randomly polymerized polyamide obtained in Comparative Example 1 in the upper row. It is a figure which shows the attribution peak and distribution of carbon. 実施例1にて得られたブロック共重合ポリアミドを15質量%となるよう、5%塩化リチウムのN−メチルピロリドン溶液に分散して得られた溶液試料のクロスニコル下にて観察した液晶相の偏光顕微鏡像の写真図である。The liquid crystal phase observed under crossed nicols of a solution sample obtained by dispersing the block copolymer polyamide obtained in Example 1 in an N-methylpyrrolidone solution of 5% lithium chloride so as to be 15% by mass. It is a photograph figure of a polarization microscope image.

本発明の共重合ポリアミドは前記一般式(1)で表される繰り返し単位からなり、シーケンスにおけるランダムネス値が0以上0.8未満であり、かつメタンスルホン酸を用いて、試料濃度0.03g/dL、30℃で測定した極限粘度が0.1dL/g以上であることを特徴とするものである。   The copolymerized polyamide of the present invention comprises a repeating unit represented by the general formula (1), has a randomness value in the sequence of 0 or more and less than 0.8, and uses methanesulfonic acid to give a sample concentration of 0.03 g. / DL, intrinsic viscosity measured at 30 ° C. is 0.1 dL / g or more.

また、本発明のブロック共重合ポリアミドは、繰り返し単位における各ブロックの平均連鎖長が3以上であることが好ましい。繰り返し単位における各ブロックとは前記一般式(1)における

のそれぞれを指す。
In the block copolymer polyamide of the present invention, the average chain length of each block in the repeating unit is preferably 3 or more. Each block in the repeating unit refers to the general formula (1)
And
Each of them.

共重合ポリアミドの繰り返し単位のシーケンスにおけるランダムネス値および平均連鎖長は、メタンスルホン酸等を溶媒に用いた、H−NMR測定、および/または13C−NMR測定などにより明らかにすることができる。 The randomness value and average chain length in the repeating unit sequence of the copolymerized polyamide can be clarified by 1 H-NMR measurement and / or 13 C-NMR measurement using methanesulfonic acid or the like as a solvent. .

例えば、Macromolecules,36,6160(2003)には、ポリパラフェニレンテレフタルアミド(PPTA)とポリ3,4’−フェニレンジオキシテレフタルアミド(P(3,4’−DAPTA))のランダム共重合体の13C−NMR測定による知見が示されており、PPTA部分のジアミンであるp−フェニレンジアミンをα、P3,4’−DAPTAのジアミンである3,4’−ジアミノジフェニルエーテルをβとした場合、これらのランダム共重合ではテレフタル酸をTとするとTのアミドカルボニルメチレンプロトンに由来するシグナルが以下の9種存在する。
α−T−α (ピーク1)
α−T−(3)β (α側ピーク2、(3)β側ピーク3)
α−T−(4’)β (α側ピーク4、(4’)β側ピーク5)
(3)β−T−(3)β (ピーク6)
(3)β−T−(4’)β ((3)β側ピーク7、(4’)β側ピーク8)
(4’)β−T−(4’)β (ピーク9)
For example, Macromolecules, 36, 6160 (2003) includes a random copolymer of polyparaphenylene terephthalamide (PPTA) and poly 3,4'-phenylenedioxyterephthalamide (P (3,4'-DAPTA)). The knowledge by 13 C-NMR measurement is shown. When p-phenylenediamine, which is a diamine of PPTA portion, is α, and 3,4, -diaminodiphenyl ether, which is a diamine of P3,44′-DAPTA, is β, these In random copolymerization, when terephthalic acid is T, there are the following nine signals derived from the amide carbonylmethylene proton of T.
α-T-α (Peak 1)
α-T- (3) β (α-side peak 2, (3) β-side peak 3)
α-T- (4 ′) β (α-side peak 4, (4 ′) β-side peak 5)
(3) β-T- (3) β (Peak 6)
(3) β-T- (4 ′) β ((3) β-side peak 7, (4 ′) β-side peak 8)
(4 ′) β-T- (4 ′) β (Peak 9)

これらの各結合由来のカルボニルに帰属されるピークの積分比を比較することにより、ランダム共重合に由来する成分比を求め、次式に従いランダムネス値と平均連鎖長を評価することができる。
・ランダムネス値Rαβ=[0.5fαβ/Fα] +[0.5fαβ/Fβ
ここで、
αβ:α−T−(3)βおよびα−T−(4’)β由来のピーク強度
α:α成分由来ピーク強度の総和
β:β成分由来ピーク強度の総和
・PPTA(αジアミン成分ブロック)の数平均連鎖長Lα
α=[fαα+0.5fαβ]/0.5fαβ
ここで、
αα:α−T−α由来のピーク強度
・P(3,4’−DAPTA)(βジアミン成分ブロック)の数平均連鎖長Lβ
β=[fββ+0.5fαβ]/0.5fαβ
ここで、
ββ:(3)β−T−(3)β、β−T−(4’)βおよび(4’)β−T−(4’)β由来のピーク強度の総和
By comparing the integral ratios of peaks attributed to carbonyls derived from these bonds, the component ratio derived from random copolymerization can be obtained, and the randomness value and average chain length can be evaluated according to the following formula.
- Randomness value R αβ = [0.5f αβ / F α] + [0.5f αβ / F β]
here,
f αβ : Peak intensity derived from α-T- (3) β and α-T- (4 ′) β F α : Sum of α component-derived peak intensities F β : Sum of β component-derived peak intensities · PPTA (α diamine Component block) number average chain length L α :
L α = [f αα + 0.5f αβ] /0.5f αβ
here,
f αα : α-T-α-derived peak intensity · Number average chain length L β of P (3,4'-DAPTA) (β-diamine component block):
L β = [f ββ + 0.5f αβ] /0.5f αβ
here,
fββ : Sum of peak intensities derived from (3) β-T- (3) β, β-T- (4 ′) β and (4 ′) β-T- (4 ′) β

上記のランダムネス値が0であれば、完全なブロック共重合体であり、ランダムネス値が0.8以上であると、ランダム構造が主要成分となってブロック構造に由来する特性発現が困難となり、ランダムネス値が1になると、完全なランダム共重合体である。本発明のブロック共重合ポリアミドは、ランダムネス値が0以上〜0.8未満のものであり、0.7以下であると好ましく、0.5以下であるとより好ましい。また、本発明のブロック共重合ポリアミドのランダムネス値の下限は、勿論0が好ましいが、完全なブロック共重合体でなくても十分な物性を有しており、0.1以上または0.2以上でも使用できる用途が多く調製の容易さの点から好ましい。   If the above randomness value is 0, it is a complete block copolymer, and if the randomness value is 0.8 or more, the random structure becomes the main component and it becomes difficult to express the characteristics derived from the block structure. When the randomness value is 1, it is a complete random copolymer. The block copolymer polyamide of the present invention has a randomness value of 0 or more and less than 0.8, preferably 0.7 or less, and more preferably 0.5 or less. Further, the lower limit of the randomness value of the block copolymer polyamide of the present invention is of course preferably 0, but it has sufficient physical properties even if it is not a complete block copolymer, 0.1 or more or 0.2 There are many uses that can be used as described above, which is preferable in terms of ease of preparation.

本発明のブロック共重合ポリアミドは、繰り返し単位における各ブロックの平均連鎖長が3以上のものであると好ましく、4以上であるとより好ましく、5以上であると更に好ましい。この平均連鎖長は各々の共重合ブロック構造の平均長さであり、短すぎる場合、共重合体中の各連鎖成分のホモポリマー由来物性が消失し、ポリマー特性においてランダム構造との違いが認められにくくなる。一方、この平均連鎖長は、高分子量で完全ブロック共重合体であるほど増大するので長いほど好ましく、その上限は特に制限されないが、調製の容易さから100以下が好ましく、50以下であるとより好ましく、20以下であると更に好ましく、10以下であると特に好ましい。   In the block copolymer polyamide of the present invention, the average chain length of each block in the repeating unit is preferably 3 or more, more preferably 4 or more, and even more preferably 5 or more. This average chain length is the average length of each copolymer block structure, and if it is too short, the homopolymer-derived physical properties of each chain component in the copolymer disappear, and a difference from the random structure in the polymer properties is recognized. It becomes difficult. On the other hand, the average chain length is preferably as long as it is a high molecular weight and a complete block copolymer, and is preferably as long as possible. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 100 or less and more preferably 50 or less because of ease of preparation. Preferably, it is more preferably 20 or less, and particularly preferably 10 or less.

本発明のブロック共重合ポリアミドは、メタンスルホン酸を用いて、試料濃度0.03g/dL、30℃で測定した極限粘度が0.1dL/g以上であり、好ましくは0.2dL/g以上、より好ましくは0.3dL/g以上である。なお、極限粘度が0.1dL/gより小さいものはポリマーとしての物性が十分でなく、成型などの通常の用途への使用に適さない。本発明のブロック共重合ポリアミドの極限粘度の上限は特に無いが、取扱いの容易さから10dL/g以下であると好ましく、5dL/g以下であるとより好ましい。   The block copolymer polyamide of the present invention uses methanesulfonic acid and has a sample concentration of 0.03 g / dL and an intrinsic viscosity measured at 30 ° C. of 0.1 dL / g or more, preferably 0.2 dL / g or more, More preferably, it is 0.3 dL / g or more. A material having an intrinsic viscosity of less than 0.1 dL / g does not have sufficient physical properties as a polymer and is not suitable for use in ordinary applications such as molding. The upper limit of the intrinsic viscosity of the block copolymer polyamide of the present invention is not particularly limited, but is preferably 10 dL / g or less from the viewpoint of ease of handling, and more preferably 5 dL / g or less.

本発明に係るブロック共重合ポリアミドの製造方法としては、動力学的な反応制御を応用した重合プロセスを活用することができる。以下、本発明の共重合ポリアミドとして、前記一般式(1)において、ArとAr’が同一の基でRとR’が異なる基であるものを例にとり、本発明のブロック共重合ポリアミドの製造方法について示す。   As a method for producing the block copolymerized polyamide according to the present invention, a polymerization process applying kinetic reaction control can be utilized. Hereinafter, as the copolymerized polyamide of the present invention, in the general formula (1), Ar and Ar ′ are the same group and R and R ′ are different groups, and the block copolymerized polyamide of the present invention is produced. The method is shown.

驚くべきことに、前記一般式(2)で表される芳香族ジカルボン酸もしくはその誘導体1.5モル当量以上2.5モル当量未満(各原料の反応性などに応じて適宜調整してよいが、1.7モル当量以上2.3モル当量以下であると好ましく、1.9モル当量以上2.1モル当量以下であるとより好ましく、2モル当量であると更に好ましい)と、前記一般式(3)で表されるジアミンもしくはその誘導体1モル当量とを、低極性溶媒中またはバルクにて反応せしめた後、極性溶媒を添加し、更に、前記一般式(4)で表されるジアミンもしくはその誘導体1モル当量を添加し、重合反応させることにより、一般式(1)において、ArとAr’が同一の基でRとR’が異なる基であるブロック共重合ポリアミドを得ることができることを見出した。   Surprisingly, the aromatic dicarboxylic acid represented by the general formula (2) or a derivative thereof is 1.5 mole equivalent or more and less than 2.5 mole equivalent (may be appropriately adjusted according to the reactivity of each raw material). 1.7 mole equivalent or more and 2.3 mole equivalent or less, preferably 1.9 mole equivalent or more and 2.1 mole equivalent or less, more preferably 2 mole equivalent or less, and further preferably 2 mole equivalent or less). After reacting 1 mol equivalent of the diamine represented by (3) or a derivative thereof in a low polarity solvent or in bulk, a polar solvent is added, and the diamine represented by the general formula (4) or By adding 1 molar equivalent of the derivative and carrying out a polymerization reaction, it is possible to obtain a block copolymer polyamide in which Ar and Ar ′ are the same group and R and R ′ are different groups in the general formula (1). Find It was.

なお、上記記載において、前記一般式(2)で表される芳香族ジカルボン酸もしくはその誘導体を前記一般式(3)のジアミンに、前記一般式(3)および(4)のジアミンをそれぞれ前記一般式(2)で表される芳香族ジカルボン酸もしくはその誘導体と下記一般式(5)
[上記一般式(5)中のAr’の定義は、前記一般式(1)における定義と同じである。]
で表される芳香族ジカルボン酸もしくはその誘導体に置き換えると、前記一般式(1)において、RとR’が同一の基でArとAr’が異なる基であるブロック共重合ポリアミドの製造方法となる。
In the above description, the aromatic dicarboxylic acid represented by the general formula (2) or a derivative thereof is used as the diamine of the general formula (3), and the diamine of the general formulas (3) and (4) is used as the general formula. Aromatic dicarboxylic acid represented by formula (2) or a derivative thereof and the following general formula (5)
[The definition of Ar ′ in the general formula (5) is the same as the definition in the general formula (1). ]
Is replaced with an aromatic dicarboxylic acid represented by the following formula or a derivative thereof: In the general formula (1), a method for producing a block copolymerized polyamide in which R and R ′ are the same group and Ar and Ar ′ are different groups is obtained. .

本発明のブロック共重合ポリアミドの原料として用いることができる、前記一般式(2)または(5)の芳香族ジカルボン酸もしくはその誘導体としては、芳香環部分の炭素数が6〜18で核置換されていてもよいものであり、具体的には、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,5−ピリジンジカルボン酸、ヒドロキシテレフタル酸、2,5−ジヒドロキシテレフタル酸、クロロテレフタル酸、2,5−ジクロロテレフタル酸、ピラジンジカルボン酸、2,5−フランジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸等をあげることができる。中でも、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,5−ピリジンジカルボン酸、2,5−ジヒドロキシテレフタル酸、2,5−ジクロロテレフタル酸、2,5−フランジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、または、これら芳香族ジカルボン酸の酸クロリド等の酸ハライド類、もしくはジフェニルエステルなどの活性エステル化合物などの誘導体が好ましいものとして挙げられる。   The aromatic dicarboxylic acid of general formula (2) or (5) or a derivative thereof, which can be used as a raw material for the block copolymerized polyamide of the present invention, is substituted with 6-18 carbon atoms in the aromatic ring moiety. Specifically, terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,5-pyridinedicarboxylic acid, hydroxyterephthalic acid, 2,5-dihydroxyterephthalic acid, chloroterephthalic acid 2,5-dichloroterephthalic acid, pyrazine dicarboxylic acid, 2,5-furandicarboxylic acid, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid, and the like. Among them, terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,5-pyridinedicarboxylic acid, 2,5-dihydroxyterephthalic acid, 2,5-dichloroterephthalic acid, 2,5-furandicarboxylic acid, 4, Preferable examples include derivatives of 4′-biphenyldicarboxylic acid, acid halides such as acid chlorides of these aromatic dicarboxylic acids, or active ester compounds such as diphenylesters.

本発明のブロック共重合ポリアミドの原料として用いることができる、前記一般式(3)または(4)のジアミンとしては、p−フェニレンジアミン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,6−ナフタレンジアミン、2,5−ジアミノピリジン、4−クロロ−m−フェニレンジアミン、2,5−ジクロロ−4−フェニレンジアミン、2,6−ジクロロ−1,4−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノビフェニル、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパンなどの芳香族ジアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,5−ペンタンジアミン、1,6−へキサンジアミン、1,8−オクタンジアミン、1,9−ノナメチレンジアミン、1,10−デカンジアミン、1,12−ドデカンジアミン、1,4−シクロヘキシルジアミン、1,3−シクロヘキシルジアミン、1,4−シクロヘキサンビス(メチルアミン)、1,3−シクロヘキサンビス(メチルアミン)等の鎖式、環式の脂肪族ジアミン、ポリエチレングリコールの両末端がアミノ化された末端アミノ化ポリエチレンオキシド(商品名ジェファーミン(登録商標)、ハンツマンコーポレーション製)や、同じく両末端がアミノ化されたポリジメチルシロキサンであるビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、ビス(3−アミノブチル)テトラメチルジシロキサン、α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサンなどの柔軟鎖を有する特殊ジアミンを好ましいものとして例示できる。   Examples of the diamine of the general formula (3) or (4) that can be used as a raw material for the block copolymerized polyamide of the present invention include p-phenylenediamine, 3,4′-diaminodiphenyl ether, m-phenylenediamine, 4, 4'-diaminodiphenyl ether, 2,6-naphthalenediamine, 2,5-diaminopyridine, 4-chloro-m-phenylenediamine, 2,5-dichloro-4-phenylenediamine, 2,6-dichloro-1,4- Aromatic diamines such as phenylenediamine, 4,4′-diaminobiphenyl, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, ethylenediamine, propylenediamine, 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, 1, 5-pentanediamine, 1,6-hexanediamine, 1,8-octane 1,9-nonamethylenediamine, 1,10-decanediamine, 1,12-dodecanediamine, 1,4-cyclohexyldiamine, 1,3-cyclohexyldiamine, 1,4-cyclohexanebis (methylamine), 1 , 3-cyclohexanebis (methylamine), etc., a terminally aminated polyethylene oxide in which both ends of a cyclic aliphatic diamine and polyethylene glycol are aminated (trade name Jeffamine (registered trademark), manufactured by Huntsman Corporation) And bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, bis (3-aminobutyl) tetramethyldisiloxane, and α, ω-bis (3-aminopropyl), which are polydimethylsiloxanes aminated at both ends. Special diamines with flexible chains such as polydimethylsiloxane It can be exemplified as preferred.

また、上記のジアミンについて、アミノシリル化体、リン酸アミド等の活性アミノ化合物のような誘導体にしたものも、本発明のブロック共重合ポリアミドを製造するのに用いることができる。   Moreover, what made the said diamine into derivatives like active amino compounds, such as an aminosilylation body and phosphoric acid amide, can be used for manufacturing the block copolymerization polyamide of this invention.

本発明のブロック共重合ポリアミドを製造する際に用いることができる低極性溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の脂肪族、脂環式あるいは芳香族の炭化水素系溶媒やジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソール等の脂肪族、芳香族エーテル型の炭化水素溶媒および/または塩化メチレン、テトラクロロメタン、ジクロロエタン、テトラクロロエタン等のハロゲン系溶剤を好ましいものとして挙げることができる。中でもシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、塩化メチレン、ジエチルエーテル等が好ましい。驚くべきことに、前記のような芳香族ジカルボン酸もしくはその誘導体と、ジアミンもしくはその誘導体との反応により最初に形成される芳香族あるいは半芳香族アミド縮合物は、これらの溶媒からほぼ定量的に析出し、反応槽の底部よりフィルターにて溶剤と連続的に分離し、次の重合反応槽に移送することが可能となる。   Examples of the low polarity solvent that can be used in producing the block copolymerized polyamide of the present invention include aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon solvents such as hexane, heptane, cyclohexane, benzene, toluene, and xylene. Preferred examples include aliphatic and aromatic ether type hydrocarbon solvents such as diethyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran and anisole, and / or halogen solvents such as methylene chloride, tetrachloromethane, dichloroethane and tetrachloroethane. Of these, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, methylene chloride, diethyl ether and the like are preferable. Surprisingly, the aromatic or semi-aromatic amide condensate initially formed by the reaction of the aromatic dicarboxylic acid or derivative thereof as described above with the diamine or derivative thereof is almost quantitatively determined from these solvents. It precipitates and can be continuously separated from the solvent from the bottom of the reaction vessel with a filter and transferred to the next polymerization reaction vessel.

なお、各種の活性ジカルボン酸誘導体や活性ジアミン誘導体の種類によっては、これらの反応性を高めるために例えばピリジンなどの塩基触媒や反応中和剤を同時に添加しておくことも好ましく実施できる。   Depending on the types of various active dicarboxylic acid derivatives and active diamine derivatives, it is also preferable to add a base catalyst such as pyridine and a reaction neutralizing agent at the same time in order to increase the reactivity.

一方、重合反応において用いる極性有機溶媒としては、反応を阻害しないものであれば使用することができるが、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、スルホランなどからなる群より選ばれる1種類以上の高沸点極性有機溶剤を好ましいものとしてあげることができる。このうち、重合時の反応物の溶解性および重合後の回収プロセスの観点よりN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンなどからなる群より選ばれる1種類以上のアミド系溶媒を用いることが好ましい。   On the other hand, as the polar organic solvent used in the polymerization reaction, any organic solvent that does not inhibit the reaction can be used, but N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, 1 One or more high-boiling polar organic solvents selected from the group consisting of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, dimethyl sulfoxide, sulfolane and the like can be mentioned as preferable examples. Of these, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, 1,3-dimethyl-2-phenyl are considered from the viewpoints of solubility of reactants during polymerization and recovery processes after polymerization. It is preferable to use one or more amide solvents selected from the group consisting of imidazolidinone and the like.

反応温度としては、室温〜溶媒の沸点以下の温度まで任意に選定することができる。温度選定には、溶媒の沸点の他に、原料の溶解性および反応活性を考慮の上で最適の温度域に設定することが好ましい。   The reaction temperature can be arbitrarily selected from room temperature to a temperature not higher than the boiling point of the solvent. In selecting the temperature, it is preferable to set an optimum temperature range in consideration of the solubility of the raw materials and the reaction activity in addition to the boiling point of the solvent.

本発明のブロック共重合ポリアミドはその性質を損なわない範囲、すなわち10モル%未満、好ましくは5モル%未満、より好ましくは2モル%未満の割合で、他の共重合成分を含有することができる。他の共重合成分としては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸のような脂肪族ジカルボン酸や5−アミノカプロン酸、11−アミノウンデカン酸あるいは4−アミノ安息香酸などのアミノカルボン酸、更には乳酸、グリコール酸、5−ヒドロキシカプロン酸、4−ヒドロキシ安息香酸といったヒドロキシカルボン酸などの単独あるいは組合せを挙げることができる。   The block copolymer polyamide of the present invention can contain other copolymer components in a range not impairing its properties, that is, in a proportion of less than 10 mol%, preferably less than 5 mol%, more preferably less than 2 mol%. . Other copolymer components include aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid and sebacic acid, aminocarboxylic acids such as 5-aminocaproic acid, 11-aminoundecanoic acid and 4-aminobenzoic acid, lactic acid, Examples thereof include hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid, 5-hydroxycaproic acid and 4-hydroxybenzoic acid, alone or in combination.

本発明のブロック共重合ポリアミドは、上述した重合方法により、0.1dL/g以上の極限粘度を有する重合体として調整することが可能であるが、重合後の分子量を更に増加せしめる場合、その目的のためにこれを更に固相重合することによって、分子量の高められたポリアミドとすることも可能である。本発明方法では、上述のようにして得られたポリマーを平均粒径5mm以下に粉砕し、これを真空下にて一晩乾燥後、不活性ガス気流下常圧または1mmHg以下の高真空状態でポリマーの結晶化温度(Tc)以上かつ融点(Tm)以下の温度にて0.5〜1時間程度かけて加熱することにより結晶化して固相重合用ポリマーとする。ポリマーの結晶化手段としては上記の加熱結晶化が好ましいが、必要に応じ、溶媒で処理する方法も採用することができる。   The block copolymerized polyamide of the present invention can be adjusted as a polymer having an intrinsic viscosity of 0.1 dL / g or more by the above-described polymerization method, but the purpose is to increase the molecular weight after polymerization. Therefore, it is possible to obtain a polyamide having an increased molecular weight by further solid-phase polymerization. In the method of the present invention, the polymer obtained as described above is pulverized to an average particle diameter of 5 mm or less, dried under vacuum overnight, and then at normal pressure under an inert gas stream or a high vacuum state of 1 mmHg or less. The polymer is crystallized by heating at a temperature not lower than the crystallization temperature (Tc) of the polymer and not higher than the melting point (Tm) for about 0.5 to 1 hour to obtain a solid phase polymerization polymer. As the polymer crystallization means, the above-mentioned heat crystallization is preferable, but a method of treating with a solvent can also be adopted if necessary.

結晶化ポリマーの固相重合においては、ポリマーを固相重合槽に供給し、該固相重合槽内で、不活性ガス気流下常圧または1mmHg(133Pa)以下の高真空状態でポリマーのガラス転移温度(Tg)以上でかつ融点(Tm)より5〜20℃低い温度に加熱して、固相重合せしめることによりポリマーの重合度を高める。こうして最終的には極限粘度が0.1dL/g以上の範囲のブロック共重合ポリアミドとする。なお固相重合においては連続的または段階的に温度を上昇させながら加熱するのが好ましい。   In the solid-phase polymerization of a crystallized polymer, the polymer is supplied to a solid-phase polymerization tank, and the glass transition of the polymer is performed in the solid-phase polymerization tank at normal pressure under an inert gas stream or in a high vacuum state of 1 mmHg (133 Pa) or less. The polymerization degree of the polymer is increased by heating to a temperature not lower than the temperature (Tg) and lower by 5 to 20 ° C. than the melting point (Tm) to cause solid phase polymerization. Thus, finally, a block copolymer polyamide having an intrinsic viscosity in the range of 0.1 dL / g or more is obtained. In solid phase polymerization, it is preferable to heat while increasing the temperature continuously or stepwise.

以下、実施例および比較例をあげて本発明を説明するが、実施例は説明のためのものであって、本発明はこれに限定されるものではない。なお、例中の「部」は、とくに断らない限り「質量部」を意味するものとする。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated, an Example is for description and this invention is not limited to this. In the examples, “part” means “part by mass” unless otherwise specified.

また、例中にあげる各種の評価項目は次のようにして求めた。
(1)極限粘度の測定
極限粘度はメタンスルホン酸溶媒を用い、ポリアミド試料濃度0.03g/dLの試料溶液を調製して、30℃にて測定した。
(2)13C−NMR測定
13C−NMRによる測定は、日本電子JNR−EX270を用い、メタンスルホン酸中、重水素化ジメチルスルホキシドで磁場ロック下に100℃にて測定を行った。
Various evaluation items given in the examples were determined as follows.
(1) Measurement of intrinsic viscosity The intrinsic viscosity was measured at 30 ° C by preparing a sample solution having a polyamide sample concentration of 0.03 g / dL using a methanesulfonic acid solvent.
(2) 13 C-NMR measurement
The measurement by 13 C-NMR was performed using JEOL JNR-EX270 at 100 ° C. in deuterated dimethyl sulfoxide in methanesulfonic acid under magnetic field lock.

[実施例1]
窒素導入管と排出管を備えた三ツ口フラスコ内を窒素気流下250℃にて1時間乾燥した。フラスコ内の温度を室温まで戻した後、トルエン50質量部,テレフタル酸クロリド20.302質量部を加え、室温にて攪拌溶解、氷冷した。別に、よく乾燥した滴下ロートに3,4’−ジアミノジフェニルエーテル10.012質量部、トルエン50質量部およびピリジン7.91質量部を加え、よく混合して均一溶液にしておき、テレフタル酸クロリドのトルエン溶液に1時間で滴下、攪拌反応した。系は反応後に中間体である反応活性な縮合混合物が析出したので、窒素気流下にて三ツ口フラスコのもう一方の導出口よりトルエン溶媒を排出し、かわりにN−メチル−2−ピロリジノン(NMP)100質量部を加え氷冷下に攪拌し、再び均一溶液とした。これを攪拌しながら、p−フェニレンジアミン5.407質量部をNMP100質量部に溶解したものを滴下ロートより加え、氷冷で30分、ついで室温で30分攪拌反応後、50℃で60分攪拌し重合反応せしめ、最終的に水酸化カルシウム3.71質量部を加え、中和完結した。
全体をイオン交換水2000mL中にミキサー攪拌しながら添加し、生成した共重合ポリアミドを沈殿、ろ別採取した。更にエタノール、アセトンで洗浄後、80℃にて12時間かけて真空乾燥した。この共重合ポリアミドの極限粘度を測定したところ、3.8dL/gであった。
[Example 1]
The inside of the three-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a discharge tube was dried at 250 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream. After returning the temperature in the flask to room temperature, 50 parts by mass of toluene and 20.302 parts by mass of terephthalic acid chloride were added, and the mixture was stirred and dissolved at room temperature and ice-cooled. Separately, 10.12 parts by mass of 3,4'-diaminodiphenyl ether, 50 parts by mass of toluene, and 7.91 parts by mass of pyridine were added to a well-dried dropping funnel and mixed well to obtain a homogeneous solution. Toluene of terephthalic acid chloride The solution was dropped and stirred for 1 hour. Since the reaction active condensation mixture as an intermediate was precipitated after the reaction in the system, the toluene solvent was discharged from the other outlet of the three-necked flask under a nitrogen stream, and N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP) was used instead. 100 parts by mass was added and stirred under ice cooling to obtain a homogeneous solution again. While stirring this, a solution prepared by dissolving 5.407 parts by mass of p-phenylenediamine in 100 parts by mass of NMP was added from a dropping funnel, and stirred for 30 minutes at ice-cooling, then stirred for 30 minutes at room temperature, and then stirred at 50 ° C for 60 minutes. Then, the polymerization reaction was carried out, and finally 3.71 parts by mass of calcium hydroxide was added to complete neutralization.
The whole was added to 2000 mL of ion-exchanged water while stirring with a mixer, and the resulting copolymerized polyamide was precipitated and collected by filtration. Further, after washing with ethanol and acetone, it was vacuum dried at 80 ° C. for 12 hours. The intrinsic viscosity of this copolymerized polyamide was measured and found to be 3.8 dL / g.

更に、この共重合ポリアミドの13C−NMR測定を行い(チャートを図1の下段のチャートに示す)、その結果よりp−フェニレンジアミン(α成分ジアミン)連結ユニット、および3,4’−ジアミノジフェニルエーテル(β成分ジアミン)連結ユニットについて、ランダムネス値Rαβ、α成分ジアミンの平均連鎖長Lα、およびβ成分ジアミンの平均連鎖長Lβを求めたところ、Rαβは0.34、Lαは5.5、Lβは6.2であり、ブロック構造を規則的に形成していることを確認した。また、このブロック共重合ポリアミドを5%塩化リチウムNMP溶液に15質量%の濃度で分散溶解したところ非常に高粘度の溶液となり、これを顕微鏡によりクロスニコル下で観察すると静置下20℃で光学異方性が観察された。顕微鏡写真を図2に示す。 Furthermore, 13 C-NMR measurement was performed on this copolymerized polyamide (the chart is shown in the lower chart of FIG. 1). From the result, p-phenylenediamine (α-component diamine) linking unit and 3,4′-diaminodiphenyl ether were obtained. For the (β component diamine) linking unit, the randomness value R αβ , the average chain length L α of the α component diamine, and the average chain length L β of the β component diamine were determined, and R αβ was 0.34, and L α was 5.5 and were 6.2, confirming that the block structure was regularly formed. Further, when this block copolymerized polyamide was dispersed and dissolved in a 5% lithium chloride NMP solution at a concentration of 15% by mass, it became a very viscous solution. Anisotropy was observed. A photomicrograph is shown in FIG.

[比較例1]
窒素導入管と排出管を備えた三ツ口フラスコ内を窒素気流下250℃にて1時間乾燥した。フラスコ内の温度を室温まで戻した後、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル10.012質量部、p−フェニレンジアミン5.407質量部、およびN−メチル−2−ピロリジノン(NMP)100質量部を一度に加え、氷冷下によく攪拌し均一溶液とした。これを攪拌しながら、テレフタル酸クロリド20.302質量部をNMP100質量部に完全溶解したものを滴下ロートにて10分で添加し、氷冷で30分、ついで室温で30分攪拌反応後、50℃で60分攪拌し重合反応せしめ、最終的に水酸化カルシウム3.71質量部を加え、中和完結した。
[Comparative Example 1]
The inside of the three-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a discharge tube was dried at 250 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream. After returning the temperature in the flask to room temperature, 10.12 parts by mass of 3,4'-diaminodiphenyl ether, 5.407 parts by mass of p-phenylenediamine, and 100 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP) were once added. In addition, the mixture was stirred well under ice cooling to obtain a uniform solution. While stirring this, a solution in which 20.302 parts by mass of terephthalic acid chloride was completely dissolved in 100 parts by mass of NMP was added in a dropping funnel over 10 minutes, followed by stirring for 30 minutes with ice cooling and then for 30 minutes at room temperature. The mixture was stirred at 60 ° C. for 60 minutes for polymerization reaction, and finally 3.71 parts by mass of calcium hydroxide was added to complete neutralization.

以後、実施例1と同様に操作を行い、得られた共重合ポリアミドの極限粘度を測定したところ4.2dL/gであった。また、実施例1と同様に13C−NMR測定を行い(結果を図1の上段のチャートに示す)により、p−フェニレンジアミン(α成分ジアミン)連結ユニット、および3,4’−ジアミノジフェニルエーテル(β成分ジアミン)連結ユニットについて、ランダムネス値Rαβ、α成分ジアミンの平均連鎖長Lα、およびβ成分ジアミンの平均連鎖長Lβを求めたところ、Rαβは1.03、Lαは2.0、Lβは1.9であり、ほぼ完全にランダム構造から成るコポリマーであり、規則的なブロック構造を有してはいないことが確認された。また、得られた共重合ポリアミドを5%塩化リチウムNMP溶液に15質量%の濃度で分散溶解すると高粘度の溶液となり、これを顕微鏡によりクロスニコル下で観察したが、何れの温度域においても光学異方性は確認されなかった。 Thereafter, the operation was carried out in the same manner as in Example 1, and the intrinsic viscosity of the obtained copolymerized polyamide was measured and found to be 4.2 dL / g. Further, 13 C-NMR measurement was carried out in the same manner as in Example 1 (results are shown in the upper chart of FIG. 1), whereby p-phenylenediamine (α-component diamine) linking unit and 3,4′-diaminodiphenyl ether ( β component diamine) For the linking unit, the randomness value R αβ , the average chain length L α of the α component diamine, and the average chain length L β of the β component diamine were determined. R αβ was 1.03, and L α was 2. .0, L beta is 1.9, a copolymer consisting of substantially completely random structure, that does not has a regular block structure was confirmed. Further, when the obtained copolyamide was dispersed and dissolved in a 5% lithium chloride NMP solution at a concentration of 15% by mass, it became a highly viscous solution, which was observed under a crossed Nicol with a microscope. Anisotropy was not confirmed.

本発明のブロック共重合ポリアミドは繊維、フィルム、成形体などの各種用途に好適である。   The block copolymer polyamide of the present invention is suitable for various uses such as fibers, films and molded articles.

Claims (8)

下記一般式(1)
[上記一般式(1)中のAr、Ar’は炭素数6〜18の核置換されていても良い2価の芳香族基であり、R、R’は炭素数6〜18の核置換されていても良い2価の芳香族基または炭素数2〜200の2価の脂肪族基であり、かつ、ArとAr’が同一の基でRとR’が異なる基であるか、またはRとR’が同一の基でArとAr’が異なる基であるかのいずれかである。m、nはそれぞれ1〜150の整数である。]
で表される繰り返し単位からなり、シーケンスにおけるランダムネス値が0以上0.8未満であり、かつメタンスルホン酸を用いて、試料濃度0.03g/dL、30℃で測定した極限粘度が0.1dL/g以上であることを特徴とするブロック共重合ポリアミド。
The following general formula (1)
[In the general formula (1), Ar and Ar ′ are divalent aromatic groups that may be substituted with 6 to 18 carbon atoms, and R and R ′ are substituted with 6 to 18 carbon atoms. And a divalent aromatic group or a divalent aliphatic group having 2 to 200 carbon atoms, and Ar and Ar ′ are the same group and R and R ′ are different from each other, or R And R ′ are either the same group and Ar and Ar ′ are different groups. m and n are each an integer of 1 to 150. ]
The randomness value in the sequence is 0 or more and less than 0.8, and the intrinsic viscosity measured at 30 ° C. at a sample concentration of 0.03 g / dL using methanesulfonic acid is 0.00. A block copolymerized polyamide characterized by being 1 dL / g or more.
繰り返し単位における各ブロックの平均連鎖長が3以上である、請求項1に記載のブロック共重合ポリアミド。   The block copolymer polyamide according to claim 1, wherein the average chain length of each block in the repeating unit is 3 or more. 前記一般式(1)において、ArとAr’が同一の基でRとR’が異なる基である、請求項1または2に記載のブロック共重合ポリアミド。   The block copolymer polyamide according to claim 1 or 2, wherein in the general formula (1), Ar and Ar 'are the same group and R and R' are different groups. 下記一般式(2)
[上記一般式(2)中のArの定義は、前記一般式(1)における定義と同じである。]
で表される芳香族ジカルボン酸もしくはその誘導体1.5モル当量以上2.5モル当量未満と、下記一般式(3)
[上記一般式(3)中のRの定義は、前記一般式(1)における定義と同じである。]
で表されるジアミンもしくはその誘導体1モル当量とを、低極性溶媒中またはバルクにて反応せしめた後、極性溶媒を添加し、更に、下記一般式(4)
[上記一般式(4)中のR’の定義は、前記一般式(1)における定義と同じである。]
で表されるジアミンもしくはその誘導体1モル当量を添加し、重合反応させることを特徴とする、請求項3に記載のブロック共重合ポリアミドの製造方法。
The following general formula (2)
[The definition of Ar in the general formula (2) is the same as the definition in the general formula (1). ]
An aromatic dicarboxylic acid represented by the formula (1) or more and less than 2.5 molar equivalents, and the following general formula (3)
[The definition of R in the general formula (3) is the same as the definition in the general formula (1). ]
Is reacted in a low-polar solvent or in bulk, and then a polar solvent is added. Further, the following general formula (4)
[The definition of R ′ in the general formula (4) is the same as the definition in the general formula (1). ]
The method for producing a block copolymerized polyamide according to claim 3, wherein 1 mole equivalent of the diamine represented by the formula (1) or a derivative thereof is added to cause a polymerization reaction.
前記一般式(1)において、RとR’が同一の基でArとAr’が異なる基である、請求項1または2に記載のブロック共重合ポリアミド。   The block copolymer polyamide according to claim 1 or 2, wherein, in the general formula (1), R and R 'are the same group and Ar and Ar' are different groups. 下記一般式(3)
[上記一般式(3)中のRの定義は、前記一般式(1)における定義と同じである。]
で表されるジアミンもしくはその誘導体1.5モル当量以上2.5モル当量未満と、下記一般式(2)
[上記一般式(2)中のArの定義は、前記一般式(1)における定義と同じである。]
で表される芳香族ジカルボン酸もしくはその誘導体1モル当量とを、低極性溶媒中またはバルクにて反応せしめた後、極性溶媒を添加し、更に、下記一般式(5)
[上記一般式(5)中のAr’の定義は、前記一般式(1)における定義と同じである。]
で表される芳香族ジカルボン酸もしくはその誘導体1モル当量を添加し、重合反応させることを特徴とする、請求項5に記載のブロック共重合ポリアミドの製造方法。
The following general formula (3)
[The definition of R in the general formula (3) is the same as the definition in the general formula (1). ]
Represented by the following general formula (2):
[The definition of Ar in the general formula (2) is the same as the definition in the general formula (1). ]
After reacting 1 mol equivalent of the aromatic dicarboxylic acid represented by the following formula in a low polarity solvent or in bulk, a polar solvent is added, and the following general formula (5)
[The definition of Ar ′ in the general formula (5) is the same as the definition in the general formula (1). ]
6. The process for producing a block copolymerized polyamide according to claim 5, wherein 1 mole equivalent of an aromatic dicarboxylic acid represented by the formula (1) or a derivative thereof is added to cause a polymerization reaction.
低極性溶媒として、炭化水素系溶媒およびハロゲン系溶媒から選ばれる1種類以上を用いる、請求項4または6に記載の製造方法。   The production method according to claim 4 or 6, wherein at least one selected from a hydrocarbon solvent and a halogen solvent is used as the low polarity solvent. 極性溶媒としてアミド系溶媒を用いる、請求項4、6、および7のいずれかに記載の製造方法。   The production method according to claim 4, wherein an amide solvent is used as the polar solvent.
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