JP4292394B2 - ポリアミド組成物及びポリアミドフィルム - Google Patents

ポリアミド組成物及びポリアミドフィルム Download PDF

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Description

本発明は、延伸性に優れ、耐熱水性及び耐ボイル性に優れ、100℃の熱水又は水蒸気で影響を受けにくく、100℃の熱水又は水蒸気処理後の耐ブロッキング性に優れるポリアミド組成物と、これから得られるフィルムに関する。
ポリアミドは、耐熱性やガスバリヤー性に優れているため、レトルト食品などの食品包装用材料として使用されている。近年、これら食品包装用途の拡大にともない、要求特性が多様化している。
例えば、特許文献1には、延伸性に優れた、特に、逐次二軸延伸法に好適なポリアミドとして、ラクタム及び/又はアミノカルボン酸からなる単位、ジカルボン酸からなる単位、及び炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンを含むジアミンとからなる単位とを含有することを特徴とする延伸性に優れたポリアミドが開示されている。
特許文献2には、共重合ポリアミド100重量部に、特定構造のビスアミドを0.1〜0.5重量部配合された包装用共重合ポリアミドフィルムが開示されている。
特開2001−031761号公報 特開昭61−064750号公報
本発明は、延伸性に優れ、耐熱水性及び耐ボイル性に優れ、100℃の水蒸気で影響を受けにくく、例えば100℃の水蒸気中でのポリアミド同士の耐ブロッキング性に優れるポリアミド組成物と、この組成物から得られるフィルムなどの成形物を提供することである。
本発明は、アミノカルボン酸及び/又はラクタム(A)、炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンを含むジアミン(B)及びジカルボン酸(C)を含む成分を重合して得られるポリアミドに、ビスアミド化合物を添加することにより、耐ボイル性が向上し、ポリアミドを重ね合わせてボイルした後のポリミド同士の密着性が改良されることを見出した。
本発明の第一は、ε ーカプロラクタム(A)、イソホロンジアミン(B)及びアジピン酸(C)を含む成分を重合して得られるポリアミド100重量部と、
下記一般式(1)及び一般式(2)から選ばれる少なくとも1種のビスアミド化合物0.03〜0.5重量部とを含み、
ポリアミドが、炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンを1.5モル%以上含むポリアミドであることを特徴とするポリアミド組成物である。
Figure 0004292394
(ここで、Rは炭素原子2〜20を有するアルキレン基、アリーレン基又はアリーレンジアルキレン基を示し、R及びRは炭素原子2〜30を有するアルキル基、アリール基、アラルキル基又はシクロアルキル基を示し、R及びRは水素原子又は、炭素原子2〜20を有するアルキル基、アリール基、アラルキル基又はシクロアルキル基を示す。)
Figure 0004292394
(ここで、Rは炭素原子2〜20を有するアルキレン基、アリーレン基又はアリーレンジアルキレン基を示し、R及びRは炭素原子2〜30を有するアルキル基、アリール基、アラルキル基又はシクロアルキル基を示し、R及びR10は水素原子又は、炭素原子2〜20を有するアルキル基、アリール基、アラルキル基又はシクロアルキル基を示す。)
本発明の第一の好ましい実施の態様を次に記載する。
1:ポリアミドは、炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンを1.5モル%以上含む。
2:ジアミン(B)の10〜100モル%が炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンである。
3:ポリアミドが、アミノカルボン酸及び/又はラクタム(A)50〜99.8モル%、炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンを含むジアミン(B)0.1〜25モル%及びジカルボン酸(C)0.1〜25モル%を含む成分を重合して得られるポリアミドである。
4:ポリアミドが、アミノカルボン酸及び/又はラクタム(A)50〜99.8モル%、炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンを含むジアミン(B)0.1〜25モル%及びジカルボン酸(C)0.1〜25モル%を含む成分を重合して得られるポリアミドであり、ジアミン(B)の10〜100モル%が炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンである。
5:アミノカルボン酸及び/又はラクタム(A)が、一般式(3)及び/又は一般式(4)で表され、ジカルボン酸(C)が一般式(5)で表される。
Figure 0004292394
(ここで、R11は炭素数2〜20の炭化水素の分子鎖又は炭素原子2〜20を有するアルキレン基を示す。)
Figure 0004292394
(ここで、R12は炭素数3〜20の炭化水素の分子鎖又は炭素原子3〜20を有するアルキレン基を示す。)
Figure 0004292394
(ここで、R13は炭素数1〜20の炭化水素の分子鎖又は炭素原子1〜20を有するアルキレン基、或いは炭素数6〜30の2価の芳香族又は芳香族を有する炭化水素の分子鎖、mは0又は1を示す。)
6:アミノカルボン酸(A)が、脂肪族アミノカルボン酸である。
7:ジカルボン酸(C)が、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸から選ばれる少なくとも1種のジカルボン酸である。
8:炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンが、5−アミノ−2,2,4−トリメチル−1−シクロペンタンメチルアミン、5−アミノ−1,3,3−トリメチルシクロヘキサンメチルアミン又はこれらの混合物から選ばれるジアミンである。
本発明のポリアミド組成物は、100℃水蒸気処理後のポリアミド同士の耐ブロッキング性が優れる。
本発明のポリアミド組成物は、水蒸気処理後の引張り破断点強度及び伸びの保持率及びηrの保持率に優れる。
本発明のポリアミド組成物は、アミノカルボン酸及び/又はラクタム(A)、炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンを含むジアミン(B)及びジカルボン酸(C)を含む成分を重合して得られるポリアミド100重量部と、
下記一般式(1)及び一般式(2)から選ばれる少なくとも1種のビスアミド化合物0.03〜0.5重量部を含む又はからなることを特徴とするポリアミド組成物である。
Figure 0004292394
(ここで、Rは炭素原子2〜20を有するアルキレン基、アリーレン基又はアリーレンジアルキレン基を示し、R及びRは炭素原子2〜30を有するアルキル基、アリール基、アラルキル基又はシクロアルキル基を示し、R及びRは水素原子又は、炭素原子2〜20を有するアルキル基、アリール基、アラルキル基又はシクロアルキル基を示す。)
Figure 0004292394
(ここで、Rは炭素原子2〜20を有するアルキレン基、アリーレン基又はアリーレンジアルキレン基を示し、R及びRは炭素原子2〜30を有するアルキル基、アリール基、アラルキル基又はシクロアルキル基を示し、R及びR10は水素原子又は、炭素原子2〜20を有するアルキル基、アリール基、アラルキル基又はシクロアルキル基を示す。)
本発明に用いるポリアミドは、結晶性のポリアミドが好ましく用いられる。本発明に用いるポリアミドは、溶融物を冷却速度40°K/分で冷却する過程における示差熱分析法で決定された結晶化エンタルピーが2J/g以上であることが好ましい。
結晶化エンタルピーの測定方法としては、セイコーインスツルメンツ(株)製・DSC210を使用して、298°Kから523°Kまで昇温速度40°K/分で昇温し、523°Kで5分間保留した後、冷却速度40°K/分で冷却する過程における結晶化エンタルピーを測定する。サンプル量は約10mgである。
本発明に用いるポリアミドは、炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンが1.5モル%以上、さらに好ましくは1.7モル%以上、特に好ましくは2.0モル%以上含むポリアミドにおいて、特に顕著な効果が認められる。
本発明に用いるポリアミドに含まれる炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミン成分の含有量は、下記式(1)より算出される。
Figure 0004292394
ビスアミド化合物は、一般式(1)及び一般式(2)から選ばれる少なくとも1種のビスアミド化合物であり、一般式(1)及び一般式(2)で表わされる化合物の別なく単独或いは混合物として使用することができる。
ビスアミド化合物の添加量は、ポリアミド100重量部に対し、0.03〜0.5重量部であり、好ましくは0.05〜0.4重量部、さらに好ましくは0.07〜0.3重量部である。ビスアミド化合物の添加量が上記範囲より少ないと、耐ボイル性及びポリアミド間の耐ブロッキング性を得ることが難しくなり好ましくなく、また逆に多く用いると、フィルム成形時に気泡が発生するなどのトラブルを引起こす場合があり好ましくない。
ビスアミド化合物のポリアミドヘの添加方法には特に制限はなく、周知の方法が採用されるが、ポリアミドのペレットなどの表面に展着剤を塗布し、これにビスアミド化合物を粉末などで付着させる方法や、マスターバッチ法が均一配合できるために好ましい。さらに、用途に応じて、帯電防止剤、着色剤などの添加剤を配合することもできる。
一般式(1)で表されるビスアミド化合物としては、Rは炭素原子2〜20を有するアルキレン基、アリーレン基又はアリーレンジアルキレン基を示し、R及びRは炭素原子2〜30を有するアルキル基、アリール基、アラルキル基又はシクロアルキル基を示し、R及びRは水素原子又は、炭素原子2〜20を有するアルキル基、アリール基、アラルキル基又はシクロアルキル基を示す。
一般式(2)で表されるビスアミド化合物としては、Rは炭素原子2〜20を有するアルキレン基、アリーレン基又はアリーレンジアルキレン基を示し、R及びRは炭素原子2〜30を有するアルキル基、アリール基、アラルキル基又はシクロアルキル基を示し、R及びRは水素原子又は、炭素原子2〜20を有するアルキル基、アリール基、アラルキル基又はシクロアルキル基を示す。
ビスアミド化合物において、一般式(1)におけるR又は一般式(2)におけるRとしては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基、ドデカメチレン基などのような炭素数1〜12のアルキレン基、フェニレン基、ナフチレン基などのようなアリーレン基、又はキシリレン基などのような芳香族炭化水素の2個の水素原子が2個のアルキレン基と置換したアリーレンジアルキレン基などをあげることができる。
一般式(1)におけるR及びR、又は一般式(2)におけるR及びRとしては、エチル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、ヘンエイコシル基、ドコシル基、ヘプタコシル基、トリアコンシル基のような炭素数2〜30のアルキル基、フェニル基、ナフチル基のようなアリール基、ベンジル基のようなアラルキル基、シクロヘキシル基のようなシクロアルキル基などを挙げることができる。これらR、R、R及びRの基は、少しの不飽和結合を含んでいてもよく、又、R及びR、或いはR及びRは同種の基であっても、異種の基であってもよい。R及びR、或いはR及びR10としては、水素原子又はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基のような炭素数1〜12のアルキル基、フェニル基、ナフチル基のようなアリール基、ベンジル基のようなアラルキル基、シクロヘキシル基のようなシクロアルキル基などを挙げることができる。R及びR、或いはR及びR10とは同一の基であっても、又は異種の基であってもよい。これらR〜R10の基は、分岐鎖を有していてもよい。
一般式(1)で表わされるビスアミド化合物としては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミンなどのアルキレンジアミン;フエニレンジアミン、ナフチレンジアミンなどのアリーレンジアミン;キシリレンジアミンなどのアリーレンジアルキレンジアミンなどのジアミンと、ステアリン酸、ヘキサン酸、オクタン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エライジン酸、モンタン酸などの脂肪酸との反応などによって得られるアルキレンビス脂肪酸アミド、アリーレンビス脂肪酸アミド、アリーレンジアルキレンビス脂肪酸アミドのすべてのものをさすが、中でも代表的なものとしては、N,N’−メチレンビスステアリン酸アミド、N,N’−エチレンビスステアリン酸アミドを挙げることができる。
一般式(2)で表わされるビスアミド化合物としては、エチルアミン、メチルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、デシルアミン、ペンタデシルアミン、オクタデシルアミン、ドデシルアミンなどのアルキルアミン、アニリン、ナフチルアミンなどのアリールアミン:ベンジルアミンなどのアラルキルアミン;シクロヘキシルアミンなどのシクロアルキルアミンなどのモノアミンと、テレフタル酸、p−フェニレンジプロピオン酸、コハク酸、アジピン酸などのジカルボン酸との反応などによって得られるものすべてをさすが、中でも代表的なものとしては、N,N’−ジオクタデシルテレフタル酸アミド、N,N’−ジエチレン−ジオクタデシルテレフタル酸アミド、N,N’−ジオクタデシル−p−フェニレンジプロピオン酸アミド、N,N’−ジオクタデシルコハク酸アミド、N,N’−ジオクタデシルアジビン酸アミド、N,N’−ジメチル−ジオクタデシルアジピン酸アミドなどのようなジオクタデシル二塩基酸アミドを挙げることができる。
アミノカルボン酸及び/又はラクタムとしては、ラクタムやアミノカルボン酸は単独で使用しても良く、又、2種類以上を適宜組合せて使用しても良い。ラクラムとアミノカルボン酸とを併用する場合、任意の割合で混合して使用することが出来る。
ラクタムとしては、一般式(4)で表されるラクタム化合物を用いることができる。
Figure 0004292394
(ここで、R12は炭素数3〜20の炭化水素の分子鎖又は炭素原子3〜20を有するアルキレン基を示す。)
ラクタムの具体例としては、ε−カプロラクタム、ω−エナントラクタム、ω−ウンデカラクタム、ω−ドデカラクタム、2−ピロリドンなどを挙げることが出来る。
アミノカルボン酸としては、一般式(3)で表されるアミノカルボン酸、芳香族アミノカルボン酸、キシリレン基などのような芳香族炭化水素の2個の水素原子が2個のアルキレン基と置換したアミノカルボン酸などを用いることができる。
Figure 0004292394
(ここで、R11は炭素数2〜20の炭化水素の分子鎖又は炭素原子2〜20を有するアルキレン基を示す。)
アミノカルボン酸としては、6-アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、8−アミノオクタン酸、10−アミノカプリン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸などの炭素数5〜20の脂肪族ω−アミノカルボン酸などを挙げることが出来る。
ジカルボン酸としては、脂肪族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸、又はこれらの誘導体から選ばれる少なくとも一種のジカルボン酸化合物などを挙げることが出来る。
ジカルボン酸としては、一般式(5)に示すジカルボン酸を用いることができ、これらのジカルボン酸は単独で使用しても良く、また、2種類以上を適宜組合せて使用しても良い。
Figure 0004292394
(ここで、R13は炭素数0〜20の炭化水素の分子鎖又は炭素原子0〜20を有するアルキレン基、mは0又は1を示す。)
ジカルボン酸としては、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン酸などの脂肪族ジカルボン酸、1,4−ジカルボキシシクロヘキサンなどの脂環式ジカルボン酸、イソフタル酸、テレフタル酸,ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸などを挙げることができる。
特にジカルボン酸は、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸のような炭素数2〜20の脂肪族ジカルボン酸、又はこれらの誘導体を用いることが出来る。
炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンとしては、5−アミノ−2,2,4−トリメチル−1−シクロペンタンメチルアミン、5−アミノ−1,3,3−トリメチルシクロヘキサンメチルアミン(以降、「イソホロンジアミン」と記載することがある。)などのアルキル基、アミノアルキル基などを有する脂環族を含むジアミン化合物が挙げられる。
炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンとしては、メチル基、アミノメチル基などのアルキル基、アミノアルキル基などを脂環に有する脂環を有するジアミン化合物が挙げられる。
これらのジアミンはシス体、トランス体のいずれであっても良く、両者を適宜混合して使用しても良い。
炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミン以外のジアミンとしては、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミンなどの脂肪族ジアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、1,4−ビスアミノメチルシクロヘキサンなどの脂環式ジアミン、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミンなどの芳香族ジアミンなどがあげられ、これらのジアミンは単独で使用しても良く、また、2種類以上を適宜組合せて使用しても良い。
特に炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミン以外のジアミンとしては、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、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、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、3−メチルペンタメチレンジアミンなどの炭素数2〜20の脂肪族ジアミンが好ましい。
ジカルボン酸と炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンを含むジアミンとはほぼ等モルの割合で使用することが好ましく、ジアミンとジカルボン酸のモル比(ジアミン/ジカルボン酸)は0.9〜1.1の範囲が好ましく、さらに0.93〜1.07の範囲が好ましく、0.95〜1.05の範囲がより好ましく、0.97〜1.03の範囲が特に好ましい。この範囲から外れると高分子量化しにくくなる場合があるため好ましくない。
ジアミンとジカルボン酸とは、これらより得られる塩として用いることができる。
ラクタム及び/又はアミノカプロン酸の使用量は50〜99.8モル%、好ましくは70〜99.5モル%であり、ジカルボン酸は0.1〜25モル%、好ましくは0.25〜15モル%、ジアミンは0.1〜25モル%、好ましくは0.25〜15モル%である。ラクタム及び/又はアミノカプロン酸、ジアミン及びジカルボン酸の使用量が100モル%が好ましい。また、このジアミン中の10〜100モル%、好ましくは30〜100モル%、より好ましくは50〜100モル%が炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンである。アミノカルボン酸及び/又はラクタム(A)の使用量が上記下限より少なくなると機械的強度が低下することがある。また、上記上限より多くなると延伸性が低下することがある。
ジアミン中の炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンの量が上記下限より少ないと延伸性が低下するようになる。また、上限より多くなると延伸性は良いが、機械的強度など実用的な性質が低下するようになる。
ポリアミドの製造は、回分式でも、連続式でも実施することができ、バッチ式反応釜、一槽式ないし多槽式の連続反応装置、管状連続反応装置などを単独或いは組み合せて用いることができる。ポリアミドの分子量はJIS K6810に記載の方法で測定した相対粘度(ηr)が、1.5〜5.0の範囲、好ましくは2.0〜4.3のものである。なお、ポリアミドの末端基の種類およびその濃度や分子量分布には特別の制約は無い。
ポリアミドの製造方法として、一例を挙げると、アミノカルボン酸及び/又はラクタム(A)、ジアミン(B)及びジカルボン酸(C)の3成分を、加圧及び/又は常圧下で溶融重合し、必要に応じさらに減圧下で溶融重合する工程からなる方法を用いることが出来、さらにアミノカルボン酸及び/又はラクタム(A)、ジアミン(B)及びジカルボン酸(C)から得られる塩を同時に、加圧及び/又は常圧下で溶融重合し、必要に応じさらに減圧下で溶融重合する工程からなる方法を用いることが出来る。
ポリアミドの製造方法として、一例を挙げると、ラクタムおよび/またはアミノカルボン酸、ジカルボン酸、炭素数6〜16の分岐脂環族ジアミンを含むジアミンと水を耐圧容器に仕込み、密封状態で200〜350℃の温度範囲で、加圧下に重縮合した後、圧力を下げて、大気圧下または減圧下で200〜350℃の温度範囲で重縮合反応を続け、高分子量化することにより、目的のポリアミドを製造することができる。この際、ジアミンとジカルボン酸はそのまま耐圧容器に仕込んでも良いし、また、ほぼ等モルのジアミンとジカルボン酸を水やアルコールに混合、溶解させた後、ナイロン塩を生成させ、そのままの溶液の状態や濃縮した溶液状態、または、再結晶により得られる固体状のナイロン塩の形状にして仕込んでも良い。本発明で使用する水は酸素を除去したイオン交換水や蒸留水を使用することが望ましく、その使用量はポリアミドを構成する原料100重量部に対して一般的には1〜150重量部である。
本発明のポリアミドを重合する際、必要ならば、重合促進や酸化防止のため、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、ポリリン酸やこれらのアルカリ金属塩などのリン系化合物を添加することができる。これらリン系化合物の添加量は、通常、得ようとするポリアミドに対し50〜3,000ppmである。また、分子量調節や成形加工時の溶融粘度安定化のため、ラウリルアミン、ステアリルアミン、ヘキサメチレンジアミン、メタキシリレンジアミンなどのアミンや酢酸、安息香酸、ステアリン酸、ヘキサンジオン酸、イソフタル酸、テレフタル酸などのカルボン酸を添加することができる。これら分子量調節剤の使用量は分子量調節剤の反応性や重合条件により異なるが、最終的に得ようとするポリアミドの相対粘度(ηr)が1.5〜5.0の範囲になるように、適宜決めることができる。
ポリアミドの製造において、上記のモノアミン及びジアミン、モノカルボン酸及びジカルボン酸などの添加量は、得られるポリアミドの特性を阻害されない範囲が好ましい。
高分子量化されたポリアミドは、通常、溶融状態で反応容器から抜き出され、水などで冷却された後、ペレット状にされる。例えばナイロン6など未反応モノマーを多く含有するポリアミドが主成分のペレットの場合、さらに、熱水洗浄などにより未反応モノマーなどを除去した後、フィルムなどの製造に使用される。
本発明のポリアミド組成物は、延伸フィルム用材料として好ましく、特に、逐次二軸延伸フィルム用材料として好適である。
ポリアミド組成物は射出成形、圧縮成形、真空成形などによる成形品の製造にも使用可能である。
ポリアミド組成物のフィルム製造は、公知のフィルム製造法、例えば、溶融押出機を用いたTダイ法、インフレーション法、チューブラー法や溶剤キャスト法、熱プレス法などの方法によりフィルムを製造できる。
本発明の効果が阻害されない範囲で、本発明のポリアミド又はポリアミド組成物に熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、粘着性付与剤、シール性改良剤、防曇剤、離型剤、耐衝撃性改良剤、可塑剤、顔料、染料、香料、補強材などを添加することが出来る。
本発明のポリアミド組成物は、水蒸気処理後のηrの保持率が好ましくは92%以上、さらに好ましくは93%以上、特に好ましくは94%以上である。
本発明のポリアミド組成物は、水蒸気処理後の伸びの保持率が好ましくは60%以上、さらに好ましくは70%以上、特に好ましくは80%以上である。
本発明のポリアミド組成物は、水蒸気処理後の引張り破断点強度の保持率が好ましくは68%以上、さらに好ましくは70%以上、特に好ましくは72%以上である。
水蒸気処理用フィルムの作成方法を図1に示す。図1のフィルム(a)は、フィルムを上部から見た模式図である。フィルム(b)は、フィルム(a)の端部を約2cm程度、1回矢印の方向に折り曲げているものである。フィルム(c)は、さらにフィルム(a)の端部を矢印の方向に2回折り曲げているものである。フィルム(d)は、さらにフィルム(a)の端部を矢印の方向に3回折り曲げているものである。フィルム(e)は、さらにフィルム(a)の一端を、矢印の方向に幅2cm程度に、10回程度折り曲げて、フィルム同士を密着させている水蒸気処理に用いる試料である。
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
1)ポリアミドのηr(相対粘度)の測定:JIS・K6810に準じ、96重量%の濃硫酸を溶媒として、1重量/容量%のポリアミド濃度で、ウベローデ粘度計を用い、25℃の温度で測定する。
2)フィルム成形:Tダイフィルム成形装置により成形を行う。押出し機は単軸の30mmφであり、Tダイはコートハンガータイプ(幅300mm)である。成形条件は、押出し温度270℃、リップ開口度0.4mm、チルロール温度30℃、引き取り速度3.5m/min、フィルム厚さ40μmである。
3)フィルムの引張り特性:ASTM・D−882に準じ、万能試験機テンシロンRTA−10KN(オリエンテック社製)を使用して、幅10mm、長さ150mm、厚さ40μmの試験片を、チャック間距離50mm、クロスヘッドスピード300mm/minで引張り、測定を行う。測定環境は、温度23±2℃、湿度50±10%RHで行う。
引張り特性は、降伏点強度、破断点強度、伸び及び弾性率を評価する。
4)水蒸気処理:図1に示すようなフィルムの一端を、幅2cm程度に10回程度折り曲げて、フィルム同士を密着させている試料(フィルム(e))を作成する。この試料を30メッシュのステンレス製金網に挟み込んで巻き、プレッシャークッカーPC−305S((株)平山製作所製)に入れ、温度100℃の水蒸気中で30分間処理する。処理後、ステンレス製金網を取り出し、常温に放冷する。
5)水蒸気処理後のフィルムの評価:得られる水蒸気処理後のフィルムは、以下の評価を行う。引張り特性及びηrの保持率は、下記数式(2)に従い、算出する。
(1)フィルムの折り曲げていない部分のηrと引張り特性の測定を行う。
(2)フィルムの折り曲げている部分のブロッキング性を評価する。
・ブロッキング性の評価:フィルム端部のフィルムを折り曲げて、フィルム同士が密着している部分を、手で剥離し、フィルム同士のブロッキング性を下に示す基準で評価する。
○:ブロッキングしていない、フィルムが破れない。
△:ブロッキングが部分的に起きている、フィルムが破れない。
×:強くブロッキングし、無理に剥離するとフィルムが破れる。
Figure 0004292394
[重合例1]
撹拌機、温度計、圧力計、圧力制御装置及びポリマー取出口を備えた70リットルの耐圧容器にεーカプロラクタム28,200g、イソホロンジアミン(デグサジャパン製、商品名VESTAMINIPD)990g、アジピン酸850g及び蒸留水1,410gを仕込み、窒素加圧と放圧を数回繰り返し、耐圧容器内を窒素置換してから240℃まで昇温した。240℃で撹拌下に4時間、重合させた後、270℃に昇温してから1時間かけてゲージ圧力0MPaまで放圧し、引続き窒素ガスを5,000ml/分で流しながら、270℃で撹拌下に2.5時間重合させた。次に、撹拌を停止し、ポリマー取出口から溶融状態のポリアミドを紐状で抜出し、水冷した後、ペレタイズして、約28,000gのペレットを得た。このペレットを95℃の熱水流通下で12時間洗浄した後、80℃で、24時間真空乾燥した。得られたポリアミドのηrは3.58、溶融物を冷却速度40°K/分で冷却する過程における指差熱分析法で決定された結晶化エンタルピーは39.5J/gであった。
(実施例1)
重合例1で得られたポリアミド3,000gに展着剤バルー7220(丸菱油化工業(株)製)0.9gを混合した。次いでエチレンビスステアリン酸アミド2.4g(0.08重量部)を混合してフィルム成形を行った。得られたフィルムのηrと引張り特性及び水蒸気処理後のフィルムの評価を行い、結果を表1に示す。
(実施例2)
重合例1で得られたポリアミド3,000gにバルー7220(丸菱油化工業(株)製)0.9gとエチレンビスステアリン酸アミド3.0g(0.1重量部)を混合してフィルム成形を行った。得られたフィルムのηrと引張り特性及び水蒸気処理後のフィルムの評価を行い、結果を表1に示す。
(実施例3)
重合例1で得られたポリアミド3,000gに展着剤バルー7220(丸菱油化工業(株)製)1.5gとエチレンビスステアリン酸アミド4.5g(0.15重量部)を混合してフィルム成形を行った。得られたフィルムのηrと引張り特性及び水蒸気処理後のフィルムの評価を行い、結果を表1に示す。
(実施例4)
重合例1で得られたポリアミド3,000gに展着剤バルー7220(丸菱油化工業(株)製)0.9gとN,N‘−ジオクタデシルアジピン酸アミド3.0g(0.1重量部)を混合してフィルム成形を行った。得られたフィルムのηrと引張り特性及び水蒸気処理後のフィルムの評価を行い、結果を表1に示す。
[比較例1]
重合例1で得られたポリアミド3,000gにステアリン酸カルシウム0.9gを混合してフィルム成形を行った。得られたフィルムのηrと引張り特性及び水蒸気処理後のフィルムの評価を行い、結果を表1に示す。
[比較例2]
重合例1で得られたポリアミド3,000gに展着剤バルー7220(丸菱油化工業(株)製)0.9gとエチレンビスステアリン酸アミド0.3g(0.01重量部)を混合してフィルム成形を行った。得られたフィルムのηrと引張り特性及び水蒸気処理後のフィルムの評価を行い、結果を表1に示す。
Figure 0004292394
水蒸気処理に用いるフィルム(a)の一端を幅2cm程度に、1回折り曲げているフィルム(b)、2回折り曲げているフィルム(c)、3回折り曲げているフィルム(d)、10回程度を折り曲げてフィルム同士を密着させている試料(e)を示す参考図である。

Claims (2)

  1. ε ーカプロラクタム(A)、イソホロンジアミン(B)及びアジピン酸(C)を含む成分を重合して得られるポリアミド100重量部と、
    下記一般式(1)及び一般式(2)から選ばれる少なくとも1種のビスアミド化合物0.03〜0.5重量部とを含み、
    ポリアミドが、イソホロンジアミン(B)を1.5モル%以上含むポリアミドであることを特徴とするポリアミド組成物。
    Figure 0004292394


    (ここで、R1は炭素原子2〜20を有するアルキレン基、アリーレン基又はアリーレンジアルキレン基を示し、R2及びR3は炭素原子2〜30を有するアルキル基、アリール基、アラルキル基又はシクロアルキル基を示し、R4及びR5は水素原子又は、炭素原子2〜20を有するアルキル基、アリール基、アラルキル基又はシクロアルキル基を示す。)
    Figure 0004292394


    (ここで、R6は炭素原子2〜20を有するアルキレン基、アリーレン基又はアリーレンジアルキレン基を示し、R7及びR8は炭素原子2〜30を有するアルキル基、アリール基、アラルキル基又はシクロアルキル基を示し、R9及びR10は水素原子又は、炭素原子2〜20を有するアルキル基、アリール基、アラルキル基又はシクロアルキル基を示す。)
  2. 請求項に記載のポリアミド組成物から製造されたポリアミドフィルム。
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