JP5357548B2 - 高融点ポリアミド - Google Patents

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発明の詳細な説明

本願は、２００５年１２月２３日に出願された米国仮特許出願第６０／７５２，９５７号（その内容全体を本願明細書に参照により援用する）の利益を主張するものである。

本発明は、融点の極めて高い（３３０℃より高い）ポリアミドであって、さらに都合のよいことに、採算の取れる低めのコストで、加熱撓み温度が高くて耐熱性および溶融安定性に優れ、なおかつ改善された成形性、高い寸法安定性、突出した機械抵抗および耐薬品性を兼ね備えるポリアミドに関する。また、本発明は、上記のポリアミドを含むポリアミド組成物と、上記のポリアミドまたはポリアミド組成物を含む物品または物品の一部とに関する。

過去数年にわたって、融点が極めて高い上、良好な成形性および優れた寸法安定性ならびに魅力的なコスト特性を維持しつつ、加熱撓み温度が有益なほど高く、耐熱性が増し、なおかつ溶融安定性も増すであろうポリアミドの開発に対する強い要望がある。これらのポリアミドは、たとえば、良好なフローソルダー抵抗性（ｆｌｏｗ−ｓｏｌｄｅｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が必要な電気部品または電子部品の製造や、年々高い耐熱性が求められている自動車エンジン部品の製造など、要求の非常に厳しい各種の用途に適していると思われる。

ε−カプロラクタムを主成分として含む脂肪族ポリアミド（ＰＡ ６）または１，６−ヘキサンジアミンとアジピン酸とを主成分として含む脂肪族ポリアミド（ＰＡ ６，６）が、汎用のエンジニアリングプラスチックとして広く用いられている。しかしながら、これらの脂肪族ポリアミドは、とりわけ著しい吸水傾向があるため、耐熱性に乏しく寸法安定性にも欠けるものである。

上述した要件を満たすために他のポリアミドが提案され、ある程度、特に１，４−ブタンジアミンとアジピン酸とを主成分として含む脂肪族ポリアミド（ＰＡ ４，６）および１，６−ヘキサンジアミンとテレフタル酸とを主成分として含むポリフタルアミド（ＰＡ ６，Ｔ）が実用化されている。しかしながら、脂肪族ポリアミドＰＡ ４，６は吸水性が高く、これが原因で使用時に寸法安定性のばらつきが生じるのに対し、ポリフタルアミドＰＡ ６，Ｔは、融点がその分解（ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）温度を大幅に超える極めて高い点にある（すなわち３８０〜３９０℃）ため溶融成形することができない。

比較的大量のアジピン酸またはアジピン酸およびイソフタル酸をテレフタル酸との組み合わせで取り込んでＰＡ ６，Ｔを変性させ、溶融成形性が良好なおかつ相当に高融点（一般に２９０〜３２０℃の範囲）のポリフタルアミド（ＰＡ ６，Ｔ／６，６；ＰＡ ６，Ｔ／６，６／６，Ｉ）を得られることが公知である。しかしながら、こうした別のジカルボン酸の取り込みは低融点化と加工性改善の点では効果的であるが、結晶化速度や達成可能な結晶化の程度といった他の特性値も低下してしまい、高温下での捩り剛性、耐薬品性、寸法安定性などの得られる特性が悪化する場合がある。特に、１，６−ヘキサンジアミン／アジピン酸アミド結合は熱的に弱く、３００℃前後以上の高い温度で分解が増す原因となる。

また、１，６−ヘキサンジアミンを１，９−ノナンジアミンおよび／またはその分岐異性体である２−メチル−１，８−オクタンジアミンなどの脂肪族ジアミンと完全に置き換えてＰＡ ６，Ｔを変性させ、成形性がかなり良好なＰＡ ９，Ｔポリフタルアミドを得られることも公知である。しかしながら、ＰＡ ９，Ｔポリフタルアミドは融点が低すぎる（約３０５℃）。さらに、Ｃ９−ジアミンモノマーのコストがかさむことから、ＰＡ ９，Ｔポリフタルアミドにかかるコストは極めて高い。

米国特許第５，６７０，６０８号（株式会社クラレに付与）明細書には、６０モル％以上のテレフタル酸を含むジカルボン酸成分と、６０モル％以上の１，９−ノナンジアミンまたは１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンとの特定の混合物を含むジアミン成分と、を含む特定の成形可能なポリアミドが開示されている。しかしながら、これらの成形可能なポリアミドについて報告されている最高融点は３１７℃を超えることがなく、すなわち３３０℃よりもかなり低い。

特開２０００−１９１７７１号公報（同じく株式会社クラレによる出願）では、ＰＡ６−Ｔなどの従来の半芳香族ポリアミドよりも、低吸水性、耐薬品性、溶融安定性、耐熱老化性および靭性が改善され、溶融流動性にも優れたポリアミドを得ようとする課題に取り組んでいる。特開２０００−１９１７７１号公報によれば、この課題は、一般的な方法で、テレフタル酸を６０〜１００モル％含有するジカルボン酸成分と、１，６−ヘキサンジアミンと１，９−ノナンジアミンおよび／または２−メチル−１，８−オクタンジアミンを６０〜１００モル％含有し、かつ、１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンを３０〜６０モル％含有するジアミン成分と、からなるポリアミドによって解決される。特開２０００−１９１７７１号公報の段落［０００３］には、ポリアミドを実用に耐えるものにするには、２８０から３２０℃の「低」融点のものにする必要があると教示されている。Ｃ₉ジアミンを少なくとも３０モル％含有する、この株式会社クラレの発明によるポリアミドを本出願人が調べたところ、融点は３２５℃以下であった。特開２０００−１９１７７１号公報の実施例１および２には、二塩基酸成分としてのテレフタル酸と、ジアミン成分としてのヘキサメチレンジアミンとＣ₉ジアミンとの等モル混合物（詳しくは、実施例１のＣ₉ジアミンは１，９−ノナンジアミンであり、実施例２のＣ₉ジアミンは、１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンとのモル比５．７のミックスである）と、からなるポリアミドが記載されている。これらの例示されたポリアミドは、前述のＰＡ ９，Ｔポリフタルアミドのうちの１つと同様に、とりわけ融点が（約３０５℃と）低すぎることが理由で、本発明で扱う課題には対処していない。最後に、比較例１（「比較」を強調）として、特開２０００−１９１７７１号公報には、（ｉ）ジアミン成分（ａ^*）の総モル数を基準にして２０モル％の１，９−ノナンジアミンと、ジアミン成分（ａ^*）の総モル数を基準にして８０モル％の１，６−ヘキサメチレンジアミンと、からなるジアミン成分（ａ^*）と、（ｉｉ）テレフタル酸からなるジカルボン酸成分（ｂ^*）と、からなるポリアミド（Ｐ^*）が記載されている。特開２０００−１９１７７１号公報の段落［００４７］には、このポリアミドは融点が３５０℃であって、その加工温度において熱的に不安定でペレット化の際の分解が特に激しいため、実用に耐えるものではない旨、また、「シリンダー温度３７０℃の２軸押出機を用いてペレット化を試みたが、ポリアミドの熱分解が著しく、発泡、着色、粘度低下がみられ、ペレット形状にすることができなかった」（機械翻訳、前掲の公報から抜粋）ことが教示されている。

ここで、株式会社クラレの教示内容を退けて、本出願人は、融点が３３０℃から３７０℃のポリアミドであって、
−６個よりも多い数の炭素原子を有する少なくとも１種の脂肪族ジアミンを、ジアミン成分（ａ）の総モル数を基準にして０から５５モル％と、最大で６個の炭素原子を有する少なくとも１種の脂肪族ジアミンを、ジアミン成分（ａ）の総モル数を基準にして４５から１００モル％と、を含むジアミン成分（ａ）と、
−ジカルボン酸成分（ｂ）の総モル数を基準にして５０モル％を超えるテレフタル酸を含むジカルボン酸成分（ｂ）と、
を含むポリアミドが、実用に耐えるものであったことを、極めて予想外に見いだした。発明されたポリアミドは、さらに都合のよいことに、加熱撓み温度が高く、耐熱性および溶融安定性に優れ、結晶化度にも優れ、なおかつ改善された成形性、高い寸法安定性、突出した機械抵抗および耐薬品性を兼ね備え、採算の取れる低めのコストのものであった。

よって、本発明の第１の態様は、ポリアミド（Ｐ^*）が、
−ジアミン成分（ａ^*）の総モル数を基準にして２０モル％の１，９−ノナンジアミンと、ジアミン成分（ａ^*）の総モル数を基準にして８０モル％の１，６−ヘキサメチレンジアミンと、からなるジアミン成分（ａ^*）と、
−テレフタル酸からなるジカルボン酸成分（ｂ^*）と、
からなるものであること以外は、上述したようなポリアミドに関するものである。

発明されたポリアミドの融点については、当業者間で公知の好適な手法を用いて測定可能である。非常に多くの場合、融点は示差走査熱量測定法で測定される。正確には、本出願人はユニバーサルＶ３．７Ａ装置（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｖ３．７Ａ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）のＤＳＣ熱量計を利用してポリアミドの融点を測定した。この目的のために、熱量計が較正試料で十分に較正されていることを事前に確認した。次に、融点を測定したいポリアミドについて、１０℃／分の速度で室温から３７５℃までの１回目の加熱を行い、続いて２０℃／分の速度で３７５℃から室温まで冷却し、さらに１０℃／分の速度で室温から３７５℃までの２回目の加熱を行う加熱／冷却サイクルを実施した。２回目の加熱の際に融点を測定した。溶融は、ＤＳＣ走査で負のピークとして表れる、吸熱を伴う一次の相転移である。融点については、熱流曲線上で構成法によって適宜求めた。具体的には、ピークの両側にあるそれぞれの変曲点でピークに接する２本の線の交点がピーク温度すなわち融点となる。

発明されたポリアミドの融点は、好ましくは３３５℃よりも高く、一層好ましくは３４０℃よりも高い。加えて、この融点は好ましくは３６０℃未満、一層好ましくは３５５℃未満、なお一層好ましくは３５０℃未満、最も好ましくは最高で３４６℃である。

特定の好ましいポリアミドにおいて、ジアミン成分（ａ）は、６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンを、ジアミン成分（ａ）の総モル数を基準にして９から２９モル％含む。
ジアミン成分（ａ）は、６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンを、ジアミン成分（ａ）の総モル数を基準にして好ましくは少なくとも１０モル％、一層好ましくは少なくとも１５モル％、なお一層好ましくは少なくとも２０モル％、さらになお一層好ましくは少なくとも２２モル％、最も好ましくは少なくとも２４モル％含む。加えて、この成分は、６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンを、ジアミン成分（ａ）の総モル数を基準にして、好ましくは最大で２８モル％、一層好ましくは最大で２７モル％、なお一層好ましくは最大で２６モル％含む。
特定の好ましいポリアミドにおいて、ジアミン成分（ａ）は、最大で６個の炭素原子を有する脂肪族ジアミンを、ジアミン成分（ａ）の総モル数を基準にして７１から９１モル％含む。

ジアミン成分（ａ）は、最大で６個の炭素原子を有する脂肪族ジアミンを、ジアミン成分（ａ）の総モル数を基準にして、好ましくは最大で９０モル％、一層好ましくは最大で８５モル％、なお一層好ましくは最大で８０モル％、さらになお一層好ましくは最大で７８モル％、最も好ましくは最大で７６モル％含む。加えて、この成分は、最大で６個の炭素原子を有する脂肪族ジアミンを、ジアミン成分（ａ）の総モル数を基準にして、好ましくは少なくとも７２モル％、一層好ましくは少なくとも７３モル％、なお一層好ましくは少なくとも７４モル％含む。

好都合なことに、このジアミン成分（ａ）は、６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンと、最大で６個の炭素原子を有する脂肪族ジアミンと、６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンおよび最大で６個の炭素原子を有する脂肪族ジアミン以外の少なくとも１種のジアミンをジアミン成分（ａ）の総モル数を基準にして０から２０モル％と、から本質的になる（あるいは、これらからなる場合すらある）ものである。好ましくは、このジアミン成分は、０〜２０モル％の範囲を０〜１０モル％に変更したこと以外、上記と同じものから本質的になる（あるいは、これらからなる場合すらある）ものである。極めて好ましくは、ジアミン成分（ａ）は、６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンと、最大で６個の炭素原子を有する脂肪族ジアミンと、から本質的になる（あるいは、これらからなる場合すらある）ものである。

６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンおよび最大で６個の炭素原子を有する脂肪族ジアミン以外のジアミンは、とりわけ芳香族ジアミンであってもよく、特に、ｍ−キシレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミンおよびこれらの混合物などのキシリレンジアミンであってもよい。
６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンは、とりわけ、１，８−オクタンジアミン、１，９−ノナンジアミン、２−メチル−１，８−オクタンジアミン、１，１０−デカンジアミン、１，１２−ドデカンジアミン、２，２，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジアミン、２，４，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジアミン、５−メチル−１，９−ノナンジアミンから選択できる。また、メチルシクロヘキサンジアミンやイソホロンジアミンなどの脂環式ジアミンであってもよい。
６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンは、好ましくはＣ₇〜Ｃ₁₄ジアミン、一層好ましくはＣ₈〜Ｃ₁₀ジアミン、なお一層好ましくはＣ₉ジアミンである。好ましくは、Ｃ₉ジアミンは、１，９−ノナンジアミン（ＮＤＡ）および／または２−メチル−１，８−オクタンジアミン（ＭＯＤＡ）である。一層好ましくは、これは１，９−ノナンジアミン（ＮＤＡ）と２−メチル−１，８−オクタンジアミン（ＭＯＤＡ）とのミックスである。

６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンがＮＤＡとＭＯＤＡとのミックスである場合、モル比［（ＮＤＡ）：（ＭＯＤＡ）］は、好都合には少なくとも１、好ましくは少なくとも２、一層好ましくは少なくとも３、なお一層好ましくは少なくとも４である。加えて、好都合には最大で９、好ましくは最大で７、一層好ましくは最大で６である。
最大で６個の炭素原子を有する脂肪族ジアミンは、とりわけ、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、１，４−ブタンジアミン、１，６−ヘキサンジアミン、２−メチル−１，５−ペンタンジアミン、３−メチル−１，５−ペンタンジアミンから選択できる。
最大で６個の炭素原子を有する脂肪族ジアミンは、好ましくはＣ₄〜Ｃ₆ジアミン、一層好ましくはＣ₆ジアミン、なお一層好ましくは１，６−ヘキサンジアミンである。

ジカルボン酸成分（ｂ）は、テレフタル酸以外のジカルボン酸を含まないものであってもよい。あるいは、テレフタル酸以外の少なくとも１種のジカルボン酸を含むものであってもよい。このような他のジカルボン酸の例として、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、さらにはアジピン酸のようなＣ₄〜Ｃ₁₂脂肪族二塩基酸があげられる。
ジカルボン酸成分（ｂ）は、ジカルボン酸成分（ｂ）の総モル数を基準にして好ましくは少なくとも６０モル％、一層好ましくは少なくとも８０モル％のテレフタル酸を含む。なお一層好ましくは、ジカルボン酸成分（ｂ）は、テレフタル酸から本質的になる（あるいは、これらからなる場合すらある）。

好都合なことに、発明されたポリアミドは、ジアミン成分（ａ）と、ジカルボン酸成分（ｂ）と、ジアミン成分（ａ）およびジカルボン酸成分（ｂ）以外の少なくとも１種の成分（ｃ）をジアミン成分（ａ）およびジカルボン酸成分（ｂ）の総モル数を基準にして０から２０モル％と、から本質的になる（あるいは、これらからなる場合すらある）。好ましくは、このポリアミドは、０〜２０モル％の範囲を０〜１０モル％に変更したこと以外、上記と同じものから本質的になる（あるいは、これらからなる場合すらある）。極めて好ましくは、発明されたポリアミドは、ジアミン成分（ａ）とジカルボン酸成分（ｂ）とから本質的になる（あるいは、これらからなる場合すらある）。

それにもかかわらず、特定の実施形態では、発明されたポリアミドは成分（ｃ）を含む。その場合の成分（ｃ）は、とりわけε−カプロラクタムのようなラクタムであればよい。また、ジオールなどの二塩基酸と反応する成分であってもよい（この場合、反応生成物は、ジアミンとの二塩基酸の反応によって得られるようなアミド基を有する縮合の繰り返し単位ではなく、エステル基を有する縮合の繰り返し単位である）。さらに、ジアミンと反応する成分であってもよい。

発明されたポリアミドでは、上述したように、たとえばポリアミドが二塩基酸とジアミン成分とジオールとから本質的になるのであれば、ジアミン成分（ａ）とジカルボン酸成分（ｂ）とのモル比［（ａ）：（ｂ）］は１．００以外であってもよい。ジアミン成分（ａ）とジカルボン酸成分（ｂ）とのモル比［（ａ）：（ｂ）］は、通常は５／７から７／５の範囲であり、好ましくは５／６から６／５の範囲である。一層好ましくは、このモル比は１．００と本質的に等しい（あるいは、等しいことすらある）。

発明されたポリアミドが、融点３３０℃から３５０℃で、
−ジアミン成分（ａ）の総モル数を基準にして２０から２８モル％の１，９−ノナンジアミンと、［（ＮＤＡ）：（ＭＯＤＡ）］のモル比が３から９の２−メチル−１，８−オクタンジアミンと、ジアミン成分（ａ）の総モル数を基準にして７２から８０モル％の１，６−ヘキサンジアミンと、から本質的になるジアミン成分（ａ）と、
−テレフタル酸から本質的になるジカルボン酸成分（ｂ）と、
から本質的になるものであったときに、優れた結果が得られた。

本発明の第２の態様は、上述したようなポリアミドを含むポリアミド組成物に関する。
発明されたポリアミド組成物は、要求の厳しい用途、特に、極めて高い融点などのことさら目立った熱特性が求められる用途向けのエンジニアリングプラスチックとして適宜利用できるものである。

発明されたポリアミド組成物は、とりわけ、フィラー、銅化合物などの安定剤、ＵＶ吸収剤、光安定剤、酸化防止剤（ヒンダードフェノール、ヒンダードアミンベースの酸化防止剤、リンベースの酸化防止剤またはチオベースの酸化防止剤など）、帯電防止剤、難燃剤（臭素化ポリマー、酸化アンチモンまたは金属水酸化物など）、成核剤、可塑剤および／または潤滑剤をさらに含むものであってもよい。これらの含有成分については、ポリアミドの重縮合時に添加してもよく、重縮合後に添加してもよい。

発明されたポリアミドおよび発明されたポリアミド組成物は、実用に耐えるものである。これらはいずれも、容易にペレット化できる。また、これらは、とりわけ射出吹込成形、押出成形、圧縮成形、圧伸成形または延伸、真空成形などの成形工程によって、所望の形状の成形品に金型成形可能である。これらは、一般にエンジニアリングプラスチックとして用いられる造形品に成形可能であり、場合によっては、特に優れた熱特性および表面特性が要求される場合に、工業原料および家庭用品の分野で好適に用いられるフィルムまたは繊維にすることもできる。

次に、本発明の最後の態様は、上述したようなポリアミドまたはポリアミド組成物を含む物品または物品の一部である。

実施例１（本発明による）
冷却器と、攪拌機と、バイパス弁付き背圧調整器と、循環用熱交換流体が流れる加熱ジャケットと、温度制御装置とを備えるオートクレーブを、１８０°Ｆ（８２．２℃）で予加熱し、攪拌（１５ｒｐｍ）しながら、１，９−ノナンジアミン９９．６ｇ（０．６３０モル）と、２−メチル−１，８−オクタンジアミン１９．０ｇ（０．１２０モル）と、１，６−ヘキサンジアミンの水溶液（前記ジアミンを６４．９質量％含有）３８３．５ｇ（２．１４２モル）と、テレフタル酸４９０．９ｇ（２．９５５モル）とを仕込んだ。１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンのモル量は、ジアミン成分（１，９−ノナンジアミン＋２−メチル−１，８−オクタンジアミン＋１，６−ヘキサンジアミン）の総モル数の２５．９モル％であった。１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンとのモル比は５．２５であった。また、上記のオートクレーブには、氷酢酸５．４０ｇ（０．０９モル）と、固体状の亜リン酸１．０１７ｇと、蒸留水１６４．３ｇも仕込んだ。３４ｒｐｍで攪拌速度を上げ、オートクレーブ内の空気を窒素に入れ換えた。循環用熱交換流体の設定点を６００°Ｆ（３１５．５℃）まで上げ、バッチ反応を進行させた。７０分間の実施時間経過後、反応器の内部温度が４１６°Ｆ（２１３．３℃）に達した。さらに６０分間実施した後、反応器の内部温度は５０４°Ｆ（２６２．２℃）になった。この間に、反応混合物は不透明で粘りのある塊から、かさ密度が低く自由に攪拌できる粉末に変化した。反応の最初から最後まで、冷却器によって水を徐々に抜き取って蒸留することで、反応器の圧力を１０７から１２０ｐｓｉｇ（７．４から８．３ｂａｒｇ）の範囲に維持した。合計で１４０分間の実施時間経過後、バイパス弁によってオートクレーブを脱気することで、約２５ｐｓｉｇ／分（１．７ｂａｒｇ／分）で５分間の時間をかけて反応器の圧力を減圧した。

反応器の圧力が０ｐｓｉｇ（０ｂａｒｇ）に達したら、オートクレーブを窒素でパージした。得られたポリアミドを、オートクレーブの底部に設けられたスライドゲート経由で回収した。続いて、これを白色の微粉末として５ガロン（１８．９リットル）のクエンチバケット（ｑｕｅｎｃｈ ｂｕｃｋｅｔ）の蒸留水に落とした。
このようにして調製されたポリアミドの融点を、上記にて詳細に記載したような示差走査熱量測定法で測定した。融点は３４６℃であった。

実施例２（比較例）
オートクレーブに、１，９−ノナンジアミン１１９．７ｇ（０．７５７モル）と、２−メチル−１，８−オクタンジアミン２２．８ｇ（０．１４４モル）と、１，６−ヘキサンジアミンの水溶液（前記ジアミンを７０質量％含有）３５８．６ｇ（２．１６３モル）と、テレフタル酸４９０．９ｇ（２．９５７モル）とを仕込んだこと以外は、実施例１の場合で説明したものと同様の手法でポリアミドを調製した。１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンのモル量は、ジアミン成分の総モル数を基準にして２９．４モル％であった。１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンとのモル比は５．２５であった。また、上記のオートクレーブには、氷酢酸５．４０ｇ（０．０９モル）と、固体の亜リン酸１．０２５ｇと、蒸留水１７３．７ｇも仕込んだ。３４ｒｐｍで攪拌速度を上げ、オートクレーブ内の空気を窒素に入れ換えた。循環用熱交換流体の設定点を６００°Ｆ（３１５．５℃）まで上げ、バッチ反応を進行させた。７０分間の実施時間経過後、反応器の内部温度が約６００°Ｆ（３１５．５℃）に達した。この温度で反応をさらに２５分間行った。反応の最初から最後まで、冷却器によって水を徐々に抜き取って蒸留することで、反応器の圧力を１００から１２０ｐｓｉｇ（６．９から８．３ｂａｒｇ）の範囲に維持した。合計で９５分間の実施時間経過後、バイパス弁によってオートクレーブを脱気することで、約２５ｐｓｉｇ／分（１．７ｂａｒｇ／分）で５分間の時間をかけて反応器の圧力を減圧した。反応器の圧力が０ｐｓｉｇ（０ｂａｒｇ）に達したら、オートクレーブを窒素でパージし、得られたポリアミドを実施例１で上述したようにして回収した。
このようにして調製されたポリアミドの融点を、上記にて詳細に記載したような示差走査熱量測定法で測定した。融点は３２６℃であった。

実施例３（比較例）
スチーム加熱したステンレス鋼製の攪拌式塩反応器（ｓｔｉｒｒｅｄ ｓａｌｔ ｒｅａｃｔｏｒ）に、１，９−ノナンジアミン８，２１６ｇ（５２．００５モル）と、２−メチル−１，８−オクタンジアミン１，５６５ｇ（９．９０５モル）と、１，６−ヘキサンジアミンの水溶液（前記ジアミン７１．５質量％を含有）１０，０４４ｇ（６１．８２２モル）と、テレフタル酸１９，６３８ｇ（１１８．３０１モル）とを仕込んだ。１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンのモル量は、ジアミン成分の総モル数の５０．０モル％であった。１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンとのモル比は５．２５であった。また、上記の攪拌式塩反応器には、次亜リン酸ナトリウム３８．３ｇと、氷酢酸２１６ｇ（３．６モル）と、蒸留水１５，２９０ｇも仕込んだ。原料バッチ中の余分な水の量は３３質量％であった。塩反応器内の空気を窒素に入れ換えた。塩反応器内の圧力を４３ｐｓｉｇ（３ｂａｒｇ）に維持しながら上述した混合物を２６０°Ｆ（１２６．６℃）で加熱して、塩溶液を得た。塩反応器の内容物を、揮発性物質を排出するための制御弁を設けたジャケット付きのオイル加熱式濃縮器にポンプで連続供給し、この内容物を約４２８°Ｆ〜４３７°Ｆ（２２０℃〜２２５℃）まで加熱しながら約１６０ｐｓｉｇ〜１８５ｐｓｉｇ（１１ｂａｒｇ〜１２．８ｂａｒｇ）の圧力下に維持した。濃縮器内では、塩が反応を開始してプレポリマーが得られた。溶液から余分な水を除去した。濃縮器を出る反応混合物の含水量を約１５質量％未満まで減らした。この反応混合物を、濃縮器から直列に配置した２機のステンレス鋼製オイル加熱式予加熱器にポンプで連続供給した。

予加熱器では、溶融温度を約５９０°Ｆ（３１０℃）に、圧力を約１８００ｐｓｉｇ（１２４ｂａｒ）に維持した。反応混合物の含水量を７質量％前後に維持した。この反応混合物を、制御弁を介して第２の予加熱器から出し、約１００ｐｓｉｇ（６．９ｂａｒｇ）の圧力でジャケット付き管型反応器に供給した。加熱ジャケットを流れる循環用熱交換流体によって、ジャケット付き管型反応器を壁面温度約６３０°Ｆ（３３２℃）まで加熱した。反応混合物中に依然として残っている水の一部を蒸気にし、プレポリマーを「液滴」として噴霧した。このプレポリマー（９０％を超える量が転化）と若干の残留水を、別の制御弁に通して管型反応器から外に出し、下流（ダイ端）のポートでベントバキュームを用いて脱気したワーナー・アンド・フライデラー・コーポレーション（Ｗｅｒｎｅｒ ａｎｄ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）のＺＳＫ−３０（登録商標）二軸押出機のスクリュー上に導入した。ダイの温度を６３５°Ｆ（３３５℃）に設定した。残留蒸気をプレポリマーから分離し、後方のベントを介して押出機から外に出した。プレポリマーを押出機によって前方に移動（１００ｒｐｍ）させ、完全に転化するまでさらに反応させた。こうして出来上がったポリマーを押出量約５．５〜６．５ｋｇ／時でストランドダイから水浴中に押し出した後、切断してペレットとした。
このようにして調製されたポリアミドの融点を、上記にて詳細に記載したような示差走査熱量測定法で測定した。融点は３０６℃であった。

実施例４（比較例）
攪拌式塩反応器に、１，９−ノナンジアミン１６，３８０ｇ（１０３．６７０モル）と、２−メチル−１，８−オクタンジアミン３，１２１ｇ（１９．７５３モル）と、１，６−ヘキサンジアミンの水溶液（前記ジアミン７０質量％を含有）６，８９６ｇ（４１．６１３モル）と、テレフタル酸２６，１８４ｇ（１５７．７３４モル）とを仕込んだこと以外は、実施例３の場合で説明したものと同じ手法でポリアミドを調製した。原料バッチ中の余分な水の量は３２．３質量％であった。１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンのモル量は、ジアミン成分の総モル数の７４．７モル％であった。１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンとのモル比は５．２５であった。上記の攪拌式塩反応器には、次亜リン酸ナトリウム５３．１ｇと、氷酢酸２８８ｇ（４．８モル）と、蒸留水２２，９８９ｇも仕込んだ。
このようにして調製されたポリアミドの融点を、上記にて詳細に記載したような示差走査熱量測定法で測定した。融点は２８１℃であった。

実施例５（比較例）
攪拌式塩反応器に、１，９−ノナンジアミン２２，０１８ｇ（１３９．３６０モル）と、２−メチル−１，８−オクタンジアミン４，１９４ｇ（２６．５４４モル）と、テレフタル酸２６，１８４ｇ（１５７．７３４モル）とを仕込んだこと以外は、実施例３の場合で説明したものと同じ手法でポリアミドを調製した。１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンとのモル比は５．２５であった。上記の攪拌式塩反応器には、次亜リン酸ナトリウム５５．２ｇと、氷酢酸２８８ｇ（４．８モル）と、蒸留水２５，９７６ｇも仕込んだ。原料バッチ中の余分な水の量は約３３質量％であった。
このようにして調製されたポリアミドの融点を、上記にて詳細に記載したような示差走査熱量測定法で測定した。融点は３０６℃であった。

Ｃ ₉ ジアミン含有量が融点におよぼす影響−グラフ図
便宜上、上記にて例示したポリアミドならびに他の上述した物質の融点（単位℃）を、そのＣ₉ジアミンモル含有量の関数として図１に示す。
▲は、さまざまな科学文献に記載されているようなＰＡ（６，Ｔ）ホモポリマーのおおよその融点に相当する。＊は、上述したように、特開２０００−１９１７７１号公報の段落［００４７］に記載されている融点に相当する。最後に、●は本出願人が測定した融点に相当する。
実施例１のポリアミド（本発明による）は、際だって高い融点すなわち３４６℃を示す。

実施例１のポリアミドの加工温度での熱安定性
本出願人は、ポリアミドの分野で大きな技術的知見を得ており、実質的な分解を招くことなくポリアミドを溶融加工可能であるか否かを評価するための極めて単純であるが高信頼度の試験を何年もかけて開発した。

実施例１のポリアミドにとっての課題は、その融点が極めて高いがゆえに、これよりもさらに高い加工温度（通常は融点よりも少なくとも約５℃上）での加工が必要だということである。このような高い加工温度では、表面上のみならず、株式会社クラレの特定の従来技術における教示内容に照らしても、実質的な熱分解が生じる可能性がある。
本出願人による試験は、特定の臨界分解温度を測定し、これをポリアミドの最低加工温度と比較することにある。

ポリアミドの最低加工温度（Ｔ_p,min）は、ポリアミドの融点（Ｔ_m）＋５℃と定義される。この温度は、上述したようにＤＳＣで測定可能である。
ポリアミドの臨界分解温度（Ｔ_d）については、１０℃の一定発熱率で、熱重量分析によって測定する。一般に、質量減少率は時間に応じて増加する。Ｔ_dは質量減少率（ｄＷ／ｄｔ、ここで、Ｗは試験対象となるポリアミドの質量、ｔは時間である）が０．１％／分に達する温度である。
溶融加工窓がある場合は、［Ｔ_p,min、Ｔ_d］と定義される。その幅はＴ_p,min−Ｔ_dに等しい。
このようにして、実施例１のポリアミドを試験した。
その最低加工温度Ｔ_p,minは３４６＋５＝３５１℃であった。
また、その臨界分解温度Ｔ_dも求めたところ、３５９℃であった。
実施例１のポリアミドは、特に特開２０００−１９１７７１号公報の教示内容に基づいて当業者が想定しているであろうものとは対照的に、８℃と高い溶融加工窓を用いて実用に耐えるものであることが明らかになった。

さらに、実施例１のポリアミドは、必要に応じて工業規模でさらに多量の触媒を用いて、実験室規模で合成されたものであることにも注意されたい。ここで、ポリアミド中の触媒残渣は、その融点を何ら変化させることなく、その熱安定性を実質的に損なうことが知られている。結果として、工業規模で合成されるであろう以外は実施例１のポリアミドなどのポリアミドは、常に上記よりも臨界分解温度が高くなり、よって、加工窓がさらに広くなる。
別の利点として、実施例１のポリアミドは、Ｃ₉ジアミン含有量が２５．９モル％と少ないため、株式会社クラレの従来技術のポリアミドよりも安価である。

Ｃ₉ジアミン含有量が融点におよぼす影響を示すグラフ図である。

Claims (17)

1. 融点が３３０℃から３７０℃のポリアミドであって、
   −６個よりも多い数の炭素原子を有する少なくとも１種の脂肪族ジアミンを、ジアミン成分（ａ）の総モル数を基準にして２２から２８モル％と、最大で６個の炭素原子を有する少なくとも１種の脂肪族ジアミンを、ジアミン成分（ａ）の総モル数を基準にして７２から７８モル％と、を含み、前記６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンが１，９−ノナンジアミンおよび／または２−メチル−１，８−オクタンジアミンであり、かつ前記最大で６個の炭素原子を有する脂肪族ジアミンが１，６−ヘキサンジアミンであるジアミン成分（ａ）と、
   −ジカルボン酸成分（ｂ）の総モル数を基準にして５０モル％を超えるテレフタル酸を含むジカルボン酸成分（ｂ）と、を含む、ポリアミド。
2. 融点が３３５℃よりも高い、請求項１に記載のポリアミド。
3. 融点が３５０℃未満である、請求項１または２に記載のポリアミド。
4. 融点が最高で３４６℃である、請求項３に記載のポリアミド。
5. ジアミン成分（ａ）が、６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンを、ジアミン成分（ａ）の総モル数を基準にして少なくとも２４モル％含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリアミド。
6. ジアミン成分（ａ）が、６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンを、ジアミン成分（ａ）の総モル数を基準にして最大で２７モル％含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のポリアミド。
7. ジアミン成分（ａ）が、６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンと、最大で６個の炭素原子を有する脂肪族ジアミンと、６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンおよび最大で６個の炭素原子を有する脂肪族ジアミン以外の少なくとも１種のジアミンを、ジアミン成分（ａ）の総モル数を基準にして０から２０モル％と、から本質的になる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のポリアミド。
8. ジアミン成分（ａ）が、６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンと、最大で６個の炭素原子を有する脂肪族ジアミンと、から本質的になる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のポリアミド。
9. ６個よりも多い数の炭素原子を有する脂肪族ジアミンが、１，９−ノナンジアミン（ＮＤＡ）と２−メチル−１，８−オクタンジアミン（ＭＯＤＡ）との、モル比［（ＮＤＡ）：（ＭＯＤＡ）］が少なくとも４のミックスである、請求項１に記載のポリアミド。
10. モル比［（ＮＤＡ）：（ＭＯＤＡ）］が最大で６である、請求項９に記載のポリアミド。
11. ジカルボン酸成分（ｂ）が、ジカルボン酸成分（ｂ）の総モル数を基準にして少なくとも８０モル％のテレフタル酸を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリアミド。
12. ジカルボン酸成分（ｂ）がテレフタル酸から本質的になる、請求項１１に記載のポリアミド。
13. ジアミン成分（ａ）と、ジカルボン酸成分（ｂ）と、ジアミン成分（ａ）およびジカルボン酸成分（ｂ）以外の少なくとも１種の成分（ｃ）をジアミン成分（ａ）およびジカルボン酸成分（ｂ）の総モル数を基準にして０から２０モル％と、から本質的になる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のポリアミド。
14. 成分（ｃ）を含み、前記成分（ｃ）がラクタムである、請求項１３に記載のポリアミド。
15. ジアミン成分（ａ）とジカルボン酸成分（ｂ）とから本質的になる、請求項１３に記載のポリアミド。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載のポリアミドを含むポリアミド組成物。
17. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載のポリアミドまたは請求項１６に記載のポリアミド組成物を含む物品または物品の一部。

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