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      充氣輪胎用氣密層的制作方法_2

      文檔序號:9382485閱讀:來源:國知局
      2),使用間苯二甲胺與對苯二甲胺的混合物時,對苯二甲胺相對 于間苯二甲胺和對苯二甲胺的總量的比率優(yōu)選為90摩爾%以下、更優(yōu)選為80摩爾%以下、 進(jìn)一步優(yōu)選為70摩爾%以下、更進(jìn)一步優(yōu)選為5~70摩爾%。
      [0055] 如果對苯二甲胺的比率在上述范圍,則所得聚醚聚酰胺的熔點(diǎn)不會接近于該聚醚 聚酰胺的分解溫度,為優(yōu)選。
      [0056] 聚醚聚酰胺(A)的二胺結(jié)構(gòu)單元中的、源自苯二甲胺(a-2)的結(jié)構(gòu)單元的比率從 形成阻氣性、耐彎曲性、成型性和柔軟性均良好的充氣輪胎用氣密層的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為 50~99摩爾%、更優(yōu)選為70~97摩爾%、進(jìn)一步優(yōu)選為75~95摩爾%、更進(jìn)一步優(yōu)選為 80~95摩爾%。
      [0057] <其他二胺化合物>
      [0058] 作為構(gòu)成聚醚聚酰胺(A)的二胺結(jié)構(gòu)單元,如上述那樣,包含源自上述通式(1)所 示的聚醚二胺化合物(a-1)和苯二甲胺(a-2)的結(jié)構(gòu)單元,但只要不損害本發(fā)明的效果的 范圍,則也可以包含源自其他二胺化合物的結(jié)構(gòu)單元。
      [0059] 作為聚醚二胺化合物(a-1)和苯二甲胺(a-2)以外的能夠構(gòu)成二胺結(jié)構(gòu)單元的二 胺化合物,可以舉出:四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、2-甲基戊二胺、六亞甲基二胺、七亞甲 基二胺、八亞甲基二胺、九亞甲基二胺、十亞甲基二胺、十二亞甲基二胺、2, 2, 4-三甲基-六 亞甲基二胺、2, 4, 4-三甲基六亞甲基二胺等脂肪族二胺;1,3_雙(氨基甲基)環(huán)己烷、 1,4-雙(氨基甲基)環(huán)己烷、1,3-二氨基環(huán)己烷、1,4-二氨基環(huán)己烷、雙(4-氨基環(huán)己基) 甲烷、2, 2-雙(4-氨基環(huán)己基)丙烷、雙(氨基甲基)萘烷、雙(氨基甲基)三環(huán)癸烷等脂 環(huán)族二胺;雙(4-氨基苯基)醚、對苯二胺、雙(氨基甲基)萘等具有芳香環(huán)的二胺類等,但 不限定于此。
      [0060] 其他二胺化合物可以單獨(dú)使用或組合2種以上使用。
      [0061] [二羧酸結(jié)構(gòu)單元]
      [0062] 聚醚聚酰胺(A)的二羧酸結(jié)構(gòu)單元包含源自碳數(shù)4~20的a,直鏈脂肪族二 羧酸(a_3)的結(jié)構(gòu)單元。
      [0063] 聚醚聚酰胺(A)的二羧酸結(jié)構(gòu)單元中的、源自碳數(shù)4~20的a,《 -直鏈脂肪族 二羧酸(a-3)的結(jié)構(gòu)單元的含量優(yōu)選為50~100摩爾%、更優(yōu)選為70~100摩爾%。
      [0064] 作為碳數(shù)4~20的a,直鏈脂肪族二羧酸(a-3),可以舉出:琥珀酸、戊二酸、 己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,10-癸二羧酸、1,11-i^一烷二羧酸、1,12-十二 烷二羧酸等。
      [0065] 其中,從結(jié)晶性、高彈性的觀點(diǎn)出發(fā),更優(yōu)選己二酸、癸二酸,在結(jié)晶性、高彈性的 基礎(chǔ)上從阻氣性的觀點(diǎn)出發(fā),更優(yōu)選己二酸。這些二羧酸可以單獨(dú)使用或組合2種以上使 用。
      [0066] 構(gòu)成聚醚聚酰胺(A)的二羧酸結(jié)構(gòu)單元如上述那樣包含源自碳數(shù)4~20的 a,Co-直鏈脂肪族二羧酸(a-3)的結(jié)構(gòu)單元,但只要不損害本發(fā)明的效果的范圍,則也可 以包含源自其他二羧酸的結(jié)構(gòu)單元。
      [0067] 作為碳數(shù)4~20的a,《 -直鏈脂肪族二羧酸(a-3)以外的能夠構(gòu)成二羧酸結(jié)構(gòu) 單元的二羧酸,可以舉出:草酸、丙二酸等脂肪族二羧酸;對苯二甲酸、間苯二甲酸、2, 6-萘 二羧酸等芳香族二羧酸類等,但不限定于此。
      [0068] 作為二羧酸成分,使用碳數(shù)4~20的a,《 -直鏈脂肪族二羧酸(a-3)與間苯二 甲酸的混合物時,可以提高聚醚聚酰胺(A)的耐熱性和成型加工性。
      [0069] 碳數(shù)4~20的a,直鏈脂肪族二羧酸(a-3)與間苯二甲酸的摩爾比(碳數(shù) 4~20的a,《 -直鏈脂肪族二羧酸(a-3) /間苯二甲酸)優(yōu)選為50/50~99/1、更優(yōu)選為 70/30 ~95/5。
      [0070] [聚醚聚酰胺(A)的物性]
      [0071] 聚醚聚酰胺(A)通過以由苯二甲胺(a-2)和碳數(shù)4~20的a,CO-直鏈脂肪族二 羧酸(a_3)形成的高結(jié)晶性的聚酰胺嵌段為硬鏈段、以源自聚醚二胺化合物(a-1)的聚醚 嵌段為軟鏈段,從而對于所得充氣輪胎用氣密層,可以使阻氣性、耐彎曲性、成型性和柔軟 性均良好。
      [0072] 聚醚聚酰胺(A)的相對粘度優(yōu)選為I. 1~3. 0的范圍、更優(yōu)選為I. 1~2. 9的范 圍、進(jìn)一步優(yōu)選為I. 1~2. 8的范圍。
      [0073] 需要說明的是,對于聚醚聚酰胺(A)的相對粘度,將試樣0. 2g溶解于96質(zhì)量%硫 酸20mL中,利用坎農(nóng)-芬斯克型粘度計在25°C下測定的落下時間(t)、與同樣地測定的96 質(zhì)量%硫酸本身的落下時間(t。)的比,如下式所示。
      [0074] 相對粘度=t/t。
      [0075] 聚醚聚酰胺(A)的熔點(diǎn)(Tm)從耐熱性和熔融成型性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為170~ 270°C的范圍、更優(yōu)選為175~270°C的范圍、進(jìn)一步優(yōu)選為180~270°C的范圍、更進(jìn)一步 優(yōu)選為185~260°C的范圍。
      [0076] 需要說明的是,聚醚聚酰胺(A)的熔點(diǎn)使用差示掃描量熱儀來測定,具體而言,是 指利用實(shí)施例中記載的方法而測定的值。
      [0077] 聚醚聚酰胺(A)的數(shù)均分子量(Mn)優(yōu)選為1000~50000、更優(yōu)選為3000~ 30000、進(jìn)一步優(yōu)選為5000~25000、更進(jìn)一步優(yōu)選為7000~22000。
      [0078] 需要說明的是,聚醚聚酰胺(A)的數(shù)均分子量(Mn)是指,利用實(shí)施例中記載的方 法而測定的值。
      [0079] [聚醚聚酰胺(A)的制造]
      [0080] 對聚醚聚酰胺(A)的制造沒有特別限定,可以利用任意的方法、通過任意的聚合 條件來進(jìn)行。
      [0081] 例如,通過在水的存在下、以加壓狀態(tài)將由二胺成分(聚醚二胺化合物(a-1)和苯 二甲胺(a-2)等二胺)和二羧酸成分(碳數(shù)4~20的a,直鏈脂肪族二羧酸(a-3)等 二羧酸)形成的鹽升溫,去除加入的水和縮合水,同時在熔融狀態(tài)下使其聚合的方法,從而 可以制造聚醚聚酰胺(A)。
      [0082] 另外,通過將二胺成分(聚醚二胺化合物(a-1)和苯二甲胺(a-2)等二胺)直接加 入到熔融狀態(tài)的二羧酸成分(碳數(shù)4~20的a,《-直鏈脂肪族二羧酸(a-3)等二羧酸) 中,在常壓下進(jìn)行縮聚的方法,也可以制造聚醚聚酰胺(A)。上述情況下,為了以均勻的液體 狀態(tài)保持反應(yīng)體系,將二胺成分連續(xù)地加入到二羧酸成分中,在此期間,以反應(yīng)溫度不會低 于生成的低聚酰胺和聚酰胺樹脂的熔點(diǎn)的方式使反應(yīng)體系升溫,同時使縮聚進(jìn)行。
      [0083] 此時,二胺成分中,對于聚醚二胺化合物(a-1),可以與二羧酸成分一起預(yù)先投入 到反應(yīng)槽內(nèi)。通過將聚醚二胺化合物(a-1)預(yù)先投入到反應(yīng)槽內(nèi),從而可以抑制聚醚二胺 化合物(a-1)的熱劣化。上述情況下,為了以均勻的液體狀態(tài)保持反應(yīng)體系,還可以將聚醚 二胺化合物(a-1)以外的二胺成分連續(xù)地加入到二羧酸成分中,在此期間,以反應(yīng)溫度不 會低于生成的低聚酰胺和聚酰胺樹脂的熔點(diǎn)的方式使反應(yīng)體系升溫,同時使縮聚進(jìn)行。
      [0084] 二胺成分(聚醚二胺化合物(a-1)和苯二甲胺(a-2)等二胺)、與二羧酸成分(碳 數(shù)4~20的a,《 -直鏈脂肪族二羧酸(a-3)等二羧酸)的摩爾比(二胺成分/二羧酸成 分)優(yōu)選為〇. 9~1. 1、更優(yōu)選為0. 93~1. 07、進(jìn)一步優(yōu)選為0. 95~1. 05、更進(jìn)一步優(yōu)選 為0. 97~1. 02。如果摩爾比為上述范圍內(nèi),則高分子量化變得容易進(jìn)行。
      [0085] 作為聚合溫度,優(yōu)選為150~300°C、更優(yōu)選為160~280°C、進(jìn)一步優(yōu)選為170~ 270°C。如果聚合溫度為上述溫度范圍內(nèi),則聚合反應(yīng)迅速進(jìn)行。另外,難以引起單體和聚 合中途的低聚物、聚合物等的熱分解,因此所得聚醚聚酰胺的性狀變得良好。
      [0086] 自二胺成分開始滴加的聚合時間優(yōu)選為1~5小時。通過將聚合時間設(shè)為上述范 圍內(nèi),可以充分提高聚醚聚酰胺(A)的分子量,進(jìn)而可以抑制所得聚醚聚酰胺的著色。
      [0087] 聚醚聚酰胺(A)優(yōu)選添加含磷原子化合物通過熔融縮聚(熔融聚合)法來制造。 作為熔融縮聚法,優(yōu)選以下方法:向常壓下熔融的二羧酸成分中滴加二胺成分,去除縮合 水,同時在熔融狀態(tài)下使其聚合。進(jìn)而,更優(yōu)選以下方法:二胺成分中,對于聚醚二胺化合物 (a-1),與二羧酸成分一起預(yù)先向反應(yīng)槽內(nèi)投入使其熔融,向反應(yīng)槽內(nèi)滴加苯二甲胺成分, 去除縮合水,同時在熔融狀態(tài)下使其聚合。
      [0088] 在聚醚聚酰胺(A)的縮聚體系內(nèi)在不妨礙其特性的范圍內(nèi)可以添加含磷原子化 合物。
      [0089] 作為能夠添加的含磷原子化合物,可以舉出:二甲基次膦酸、苯基甲基次膦酸、次 磷酸、次磷酸鈉、次磷酸鈣、次磷酸鉀、次磷酸鋰、次磷酸乙酯、苯基亞膦酸、苯基亞膦酸鈉、 苯基亞膦酸鉀、苯基亞膦酸鋰、苯基亞膦酸乙酯、苯基膦酸、乙基膦酸、苯基膦酸鈉、苯基膦 酸鉀、苯基膦酸鋰、苯基膦酸二乙酯、乙基膦酸鈉、乙基膦酸鉀、亞磷酸、亞磷酸氫鈉、亞磷酸 鈉、亞磷酸三乙酯、亞磷酸三苯酯、焦亞磷酸等。
      [0090] 其中,從促進(jìn)酰胺化反應(yīng)的效果高、且具有優(yōu)異的防止著色效果的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選 次磷酸鈉、次磷酸鉀、次磷酸鋰等次磷酸金屬鹽,更優(yōu)選次磷酸鈉。
      [0091] 需要說明的是,本發(fā)明中能夠使用的含磷原子化合物不限定于這些化合物。
      [0092] 添加到縮聚體系內(nèi)的含磷原子化合物的添加量從良好的外觀和成型加工性的觀 點(diǎn)出發(fā),以聚醚聚酰胺(A)中的磷原子濃度換算計,優(yōu)選為1~lOOOppm、更優(yōu)選為5~ lOOOppm、進(jìn)一步優(yōu)選為 10 ~lOOOppm。
      [0093] 另外,優(yōu)選的是,在聚醚聚酰胺(A)的縮聚體系內(nèi),與含磷原子化合物組合使用來 添加堿金屬化合物。
      [0094] 進(jìn)而,為了防止縮聚中的聚合物的著色,需要以充分的量使含磷原子化合物存在, 但根據(jù)情況而有導(dǎo)致聚合物的凝膠化的擔(dān)心。因此,還為了調(diào)整酰胺化反應(yīng)速度,優(yōu)選使堿 金屬化合物共存。
      [0095] 作為堿金屬化合物
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