JP2005272535A - Composition for polyamide composite material and polyamide composite material - Google Patents

Composition for polyamide composite material and polyamide composite material Download PDF

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淳 三田寺
Tomomichi Kanda
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a composite material that has excellent dispersibility of clay, excellent mechanical strengths and gas barrier performance and comprises a polyamide resin and clay. <P>SOLUTION: The composition is obtained by mixing a polyamide oligomer prepared by subjecting a diamine component composed of meta-xylylenediamine as a main component and a dicarboxylic acid component composed of an α,ω-straight-chain aliphatic dicarboxylic acid as a main component to condensation polymerization or a nylon salt consisting of a diamine component composed of meta-xylylenediamine as a main component and an α,ω-straight-chain aliphatic dicarboxylic acid as a main component with clay in the presence of carbon dioxide in a supercritical state. The polyamide composite material is obtained by using the composition. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、機械的強度および耐熱性、ガスバリア性、外観に優れたポリアミド複合材料に関する。詳しくは、ポリアミドオリゴマーまたはナイロン塩とクレイからなる組成物、およびその製造方法に関し、その組成物を利用して得られる、クレイ含有ポリアミド複合材料の製造方法に関する。   The present invention relates to a polyamide composite material having excellent mechanical strength, heat resistance, gas barrier properties, and appearance. Specifically, the present invention relates to a composition comprising a polyamide oligomer or nylon salt and clay, and a method for producing the same, and to a method for producing a clay-containing polyamide composite material obtained by using the composition.

ポリアミドは機械性能や加工性に優れ、かつ比較的高いガスバリア性を有することから、自動車や電気電子部品などの射出成形材料としてはもちろんのこと、食品、飲料、薬品、電子部品等の包装資材として幅広く利用されている。ポリアミドの中でもメタキシリレンジアミンを主成分とするジアミン成分とアジピン酸を主成分とするジカルボン酸成分から重縮合により得られるポリメタキシリレンアジパミドは、酸素、炭酸ガス等のガス状物質に対し、他のポリアミドと比較して低い透過性や、優れた強度、物性などを示すことから、ガスバリア性を要求されるフィルム、ボトル等の包装資材を構成する材料や、自動車部品、電気電子部品などの射出成形材料などとしての利用がすすめられている。しかし、近年、さらに長期間にわたって食品や飲料等の鮮度を保持することが可能な包装材料、より優れた物性をもつ射出成形材料等の要求が高まっており、より一層のガスバリア性能、機械的強度等の向上が要求されている。   Polyamide is excellent in mechanical performance and processability and has a relatively high gas barrier property. Therefore, it is not only used as an injection molding material for automobiles and electrical and electronic parts, but also as a packaging material for foods, beverages, chemicals, and electronic parts. Widely used. Among the polyamides, polymetaxylylene adipamide obtained by polycondensation from a diamine component mainly composed of metaxylylenediamine and a dicarboxylic acid component mainly composed of adipic acid is used for gaseous substances such as oxygen and carbon dioxide. Because it shows low permeability, superior strength, physical properties, etc. compared to other polyamides, it is a material that constitutes packaging materials such as films and bottles that require gas barrier properties, automobile parts, electrical and electronic parts, etc. Is being used as an injection molding material. However, in recent years, there has been an increasing demand for packaging materials that can maintain the freshness of foods and beverages for a longer period of time, and injection molding materials with better physical properties. Etc. are required to be improved.

一方、自動車や電気電子部品などの射出成形材料や、食品、飲料、薬品、電子部品等の包装資材として使用される樹脂の強度や弾性率といった機械的強度、耐熱性、ガスバリア性能や加工性を高めるために、樹脂中にクレイを微分散させる方法が公知である。(特許文献1参照)また、超臨界流体と接触させることで均一な分散状態を達成できるとの記述がある。(特許文献2参照)   On the other hand, it has mechanical strength, heat resistance, gas barrier performance and workability such as strength and elastic modulus of resin used as packaging materials for automobiles, electrical and electronic parts, and food, beverages, chemicals, and electronic parts. In order to increase, a method of finely dispersing clay in a resin is known. There is a description that a uniform dispersion state can be achieved by contacting with a supercritical fluid. (See Patent Document 2)

しかしながら、特許文献2による方法では超臨界流体で処理するに際し、多量の超臨界流体が必要となり、ランニングコストが高くなることが問題となっていた。また、特許文献2による方法は、比較的融点の低いナイロン6や、ナイロンとは二酸化炭素の親和性がことなるPBTには適していても、メタキシリレンジアミンを70モル%以上含むジアミン成分と、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50モル%以上含むジカルボン酸成分とを重縮合して得られるポリアミドに適用しようとすると、該ポリアミドはナイロン6よりも融点が高いことから、バレル温度をより高く設定する必要があり、超臨界状態を十分維持するのが困難となっていた。また、仮に超臨界状態とすることができても、温度上昇によって超臨界流体の密度等の物性が大きく変化するため、該ポリアミドとの良好な親和性が得られず、ナイロン6とは異なり、クレイが十分に分散しないという問題を有していた。
特公平8−22946号公報 特開2000−53871号公報
However, in the method according to Patent Document 2, a large amount of supercritical fluid is required for processing with a supercritical fluid, which increases the running cost. In addition, the method according to Patent Document 2 is suitable for nylon 6 having a relatively low melting point or PBT having a carbon dioxide affinity different from that of nylon, but with a diamine component containing 70 mol% or more of metaxylylenediamine. When applying to a polyamide obtained by polycondensation with a dicarboxylic acid component containing 50 mol% or more of an α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms, the polyamide has a melting point higher than that of nylon 6. Since it is high, it is necessary to set the barrel temperature higher, and it has been difficult to sufficiently maintain the supercritical state. Moreover, even if it can be in a supercritical state, the physical properties such as the density of the supercritical fluid greatly change due to the temperature rise, so a good affinity with the polyamide cannot be obtained. Unlike nylon 6, The problem was that the clay was not sufficiently dispersed.
Japanese Patent Publication No. 8-22946 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-53871

本発明は、上記の課題を解消し、クレイが良好に分散され、機械的強度、ガスバリア性能に優れた、ポリアミド樹脂とクレイからなる複合材料を提供することである。   An object of the present invention is to provide a composite material composed of a polyamide resin and clay, which solves the above-described problems and is excellent in mechanical strength and gas barrier performance in which clay is well dispersed.

本発明者らは、日々鋭意検討した結果、特定のポリアミドオリゴマーまたはナイロン塩とクレイを超臨界状態の二酸化炭素の存在下で混合することで、上記の課題を解決し、機械的強度、ガスバリア性能に優れ、クレイの分散が優れるポリアミド複合材料を得ることができることを見いだし、本発明を完成するに到った。
すなわち本発明は、メタキシリレンジアミンを70モル%以上含むジアミン成分と、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50モル%以上含むジカルボン酸成分とを重縮合して得られるポリアミドオリゴマー(A1)、または、メタキシリレンジアミンを70モル%以上含むジアミン成分と、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50モル%以上含むジカルボン酸成分からなるナイロン塩(A2)と、クレイ(B)を超臨界状態にある二酸化炭素の存在下で混合してなる組成物(以後、組成物(C)と称する)に関する。また、組成物(C)を利用してなるポリアミド複合材料(以後、ポリアミド複合材料(X)と称する)に関する。さらに、ポリアミド複合材料(X)を利用してなる、包装材料および包装容器に関する。
As a result of diligent study every day, the present inventors solved the above problems by mixing a specific polyamide oligomer or nylon salt and clay in the presence of carbon dioxide in a supercritical state, and achieved mechanical strength and gas barrier performance. It was found that a polyamide composite material having excellent clay dispersion and excellent clay dispersion can be obtained, and the present invention has been completed.
That is, the present invention polycondenses a diamine component containing 70 mol% or more of metaxylylenediamine and a dicarboxylic acid component containing 50 mol% or more of an α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms. From the obtained polyamide oligomer (A1) or a diamine component containing 70 mol% or more of metaxylylenediamine and a dicarboxylic acid component containing 50 mol% or more of an α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms It relates to a composition (hereinafter referred to as composition (C)) obtained by mixing nylon salt (A2) and clay (B) in the presence of carbon dioxide in a supercritical state. The present invention also relates to a polyamide composite material (hereinafter referred to as polyamide composite material (X)) using the composition (C). Furthermore, it is related with the packaging material and packaging container which utilize a polyamide composite material (X).

本発明では特定の組成物からなるポリアミド複合材料とすることで、クレイの分散が特に優れることから、本発明の複合材料からなる成形品は、機械的強度、ガスバリア性に優れるばかりか、外観も良好となる。また、特定の製造方法を取ることによって、製造時に必要な二酸化炭素が少なくなることから、生産コストも従来の方法に比べ低くすることができる。
すなわち、本発明の複合材料は、ガスバリア性能、機械的強度、外観に優れ、かつ生産コストが低い物である。
In the present invention, the dispersion of clay is particularly excellent by using a polyamide composite material composed of a specific composition. Therefore, the molded product composed of the composite material of the present invention is not only excellent in mechanical strength and gas barrier properties, but also in appearance. It becomes good. Moreover, since the carbon dioxide required at the time of manufacture decreases by taking a specific manufacturing method, production cost can also be made low compared with the conventional method.
That is, the composite material of the present invention is excellent in gas barrier performance, mechanical strength, appearance, and low in production cost.

以下に本発明を詳しく説明する。
本発明で使用するポリアミドオリゴマー(A1)の原料となるジアミン成分は、メタキシリレンジアミンを70モル%以上、好ましくは75モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上含むものである。ジアミン成分中のメタキシリレンジアミン量が70モル%より少ないと、ポリアミドのガスバリア性が低下するため好ましくない。本発明においてメタキシリレンジアミン以外に使用できるジアミン成分としては、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、2−メチルペンタンジアミン、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、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等の脂肪族ジアミン;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、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(アミノメチル)デカリン、ビス(アミノメチル)トリシクロデカン等の脂環族ジアミン;ビス(4−アミノフェニル)エーテル、パラフェニレンジアミン、パラキシリレンジアミン、ビス(アミノメチル)ナフタレン等の芳香環を有するジアミン類等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
The present invention is described in detail below.
The diamine component used as a raw material of the polyamide oligomer (A1) used in the present invention contains metaxylylenediamine at 70 mol% or more, preferably 75 mol% or more, more preferably 80 mol% or more. When the amount of metaxylylenediamine in the diamine component is less than 70 mol%, the gas barrier property of the polyamide is lowered, which is not preferable. Examples of diamine components that can be used in addition to metaxylylenediamine in the present invention include tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, 2-methylpentanediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, Aliphatic diamines such as dodecamethylenediamine, 2,2,4-trimethyl-hexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine; 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (amino) Methyl) cyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, 2,2-bis (4-aminocyclohexyl) propane, bis (aminomethyl) de Alicyclic diamines such as phosphorus and bis (aminomethyl) tricyclodecane; diamines having aromatic rings such as bis (4-aminophenyl) ether, paraphenylenediamine, paraxylylenediamine, and bis (aminomethyl) naphthalene However, the present invention is not limited to these examples.

本発明で使用するポリアミドオリゴマー(A1)の原料となるジカルボン酸成分は、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50モル%以上、好ましくは60モル%以上、さらに好ましくは70モル%以上含むものである。ジカルボン酸成分中の炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸が50モル%より少ないとポリアミドの結晶性が低下してポリアミドのガスバリア性能が低下するため好ましくない。炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、例えばコハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸が例示できるが、これらの中でもアジピン酸が好ましい。   The dicarboxylic acid component which is a raw material of the polyamide oligomer (A1) used in the present invention is 50 mol% or more, preferably 60 mol% or more, more preferably 60 mol% or more of α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms. Contains 70 mol% or more. When the α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms in the dicarboxylic acid component is less than 50 mol%, the crystallinity of the polyamide is lowered and the gas barrier performance of the polyamide is lowered. Examples of the α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms include succinic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, adipic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, and dodecanedioic acid. Although aliphatic dicarboxylic acid can be illustrated, Adipic acid is preferable among these.

前記ジカルボン酸成分には、上記α,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸に加えて、芳香族ジカルボン酸類を添加することもできる。芳香族ジカルボン酸としては、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等が例示されるが、これらに限られるものではない。これらの中でもイソフタル酸が好ましい。前記ジカルボン酸成分は、好ましくは炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50〜99モル%含み、かつ芳香族ジカルボン酸を1〜50モル%含むものであり、より好ましくは炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を60〜95モル%かつ芳香族ジカルボン酸5〜40モル%、さらに好ましくは炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を65〜90モル%かつ芳香族ジカルボン酸10〜35モル%含むものである。ジカルボン酸成分として芳香族ジカルボン酸が含まれることにより、ガスバリア性能が向上したり、成形性が向上するため好ましい。   In addition to the α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acids can also be added to the dicarboxylic acid component. Examples of the aromatic dicarboxylic acid include, but are not limited to, terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and the like. Of these, isophthalic acid is preferred. The dicarboxylic acid component preferably contains 50 to 99 mol% of α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms and 1 to 50 mol% of aromatic dicarboxylic acid, and more preferably. Is a C 4-20 α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid 60-95 mol% and an aromatic dicarboxylic acid 5-40 mol%, more preferably a C 4-20 α, ω-linear fatty acid. It contains 65 to 90 mol% of an aromatic dicarboxylic acid and 10 to 35 mol% of an aromatic dicarboxylic acid. By containing aromatic dicarboxylic acid as the dicarboxylic acid component, gas barrier performance is improved and moldability is improved, which is preferable.

前記ポリアミドオリゴマー(A1)の好ましい融点は230℃以下であり、より好ましくは225℃以下、さらに好ましくは210℃以下である。融点が230℃より高いと、二酸化炭素を超臨界状態にしたときに、二酸化炭素の密度が低下し、密度を維持するために必要な圧力が高くなるため好ましくない。また、必要な圧力が高くなるとそれに伴い、装置の耐圧力性能も高くする必要があり、コストアップにつながり、さらに作業性も悪くなるため好ましくない。   The melting point of the polyamide oligomer (A1) is preferably 230 ° C. or lower, more preferably 225 ° C. or lower, and further preferably 210 ° C. or lower. When the melting point is higher than 230 ° C., the density of carbon dioxide is lowered when the carbon dioxide is brought into a supercritical state, and the pressure necessary for maintaining the density is increased. In addition, when the required pressure increases, it is necessary to increase the pressure resistance performance of the apparatus, leading to an increase in cost and worsening workability.

前記ポリアミドオリゴマー(A1)の好ましい数平均分子量は300〜10000、より好ましくは500〜9000、さらに好ましくは1000〜8000である。数平均分子量が10000より大きいと、超臨界状態の二酸化炭素の存在下で混合したときに、二酸化炭素の浸透性が悪くなり、クレイの分散が不十分となることがあるため好ましくない。   The number average molecular weight of the polyamide oligomer (A1) is preferably 300 to 10,000, more preferably 500 to 9000, and still more preferably 1000 to 8,000. When the number average molecular weight is more than 10,000, mixing in the presence of carbon dioxide in a supercritical state is not preferable because the carbon dioxide permeability may be deteriorated and the clay may be insufficiently dispersed.

前記ポリアミドオリゴマー(A1)において、ポリアミドオリゴマー(A1)の融点以上の温度下でせん断速度100S−1における見かけの溶融粘度が0.001〜1000Pa・sであることが好ましく、より好ましくは0.001〜900Pa・sであり、さらに好ましくは0.001〜800Pa・sである。溶融粘度が1000Pa・sよりも大きいと、溶融状態で混練する場合、機械の必要なトルクが大きくなり、混合が困難となるため好ましくない。また、クレイの分散も不十分となりやすいため好ましくない。 In the polyamide oligomer (A1), the apparent melt viscosity at a shear rate of 100 S −1 at a temperature equal to or higher than the melting point of the polyamide oligomer (A1) is preferably 0.001 to 1000 Pa · s, more preferably 0.001. It is -900 Pa.s, More preferably, it is 0.001-800 Pa.s. When the melt viscosity is greater than 1000 Pa · s, kneading in a melted state is not preferable because the necessary torque of the machine increases and mixing becomes difficult. Moreover, since dispersion | distribution of clay tends to become inadequate, it is not preferable.

前記ポリアミドオリゴマー(A1)は、溶融重縮合法など公知公用の方法により製造できる。例えば、メタキシリレンジアミンとアジピン酸からなるナイロン塩を水の存在下に、加圧状態で昇温し、加えた水および縮合水を除きながら溶融状態で重縮合させる方法により製造される。また、メタキシリレンジアミンを溶融状態のアジピン酸に直接加えて、常圧下で重縮合する方法によっても製造される。この場合、反応系を均一な液状状態で保つために、メタキシリレンジアミンをアジピン酸に連続的に加え、その間、反応温度が生成するオリゴアミドおよびポリアミドオリゴマーの融点よりも下回らないように反応系を昇温しつつ、重縮合が進められる。なお、ポリアミドオリゴマーの分子量、溶融粘度等を調整するために、仕込みのジカルボン酸とジアミンのモル比をさまざまに変更することができる。   The polyamide oligomer (A1) can be produced by a publicly known method such as a melt polycondensation method. For example, it is manufactured by a method in which a nylon salt composed of metaxylylenediamine and adipic acid is heated in the presence of water in a pressurized state and polycondensed in a molten state while removing added water and condensed water. Further, it is also produced by a method in which metaxylylenediamine is directly added to molten adipic acid and polycondensed under normal pressure. In this case, in order to keep the reaction system in a uniform liquid state, metaxylylenediamine is continuously added to adipic acid, and during that time, the reaction system is set so that the reaction temperature does not fall below the melting point of the generated oligoamide and polyamide oligomer. The polycondensation proceeds while the temperature rises. In order to adjust the molecular weight, melt viscosity, etc. of the polyamide oligomer, the molar ratio of the charged dicarboxylic acid and diamine can be variously changed.

また、前記ポリアミドオリゴマー(A1)は、溶融重縮合法により製造された後に、固相重合を行うことによって重縮合を行っても良い。ポリアミドオリゴマーの製造方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法、重合条件により製造される。   The polyamide oligomer (A1) may be subjected to polycondensation by solid phase polymerization after being produced by a melt polycondensation method. The manufacturing method of a polyamide oligomer is not specifically limited, It manufactures by a conventionally well-known method and superposition | polymerization conditions.

前記ポリアミドオリゴマー(A1)には、重合時における着色を防止するために公知の酸化防止剤を添加することができる。たとえば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含むリン化合物が好適に使用される。   A known antioxidant can be added to the polyamide oligomer (A1) in order to prevent coloring during polymerization. For example, a phosphorus compound containing an alkali metal or an alkaline earth metal is preferably used.

本発明で使用するナイロン塩(A2)の原料となるジアミン成分は、メタキシリレンジアミンを70モル%以上、好ましくは75モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上含むものである。ジアミン成分中のメタキシリレンジアミン量が70モル%より少ないと、ポリアミドのガスバリア性が低下するため好ましくない。本発明においてメタキシリレンジアミン以外に使用できるジアミン成分としては、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、2−メチルペンタンジアミン、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、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等の脂肪族ジアミン;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、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(アミノメチル)デカリン、ビス(アミノメチル)トリシクロデカン等の脂環族ジアミン;ビス(4−アミノフェニル)エーテル、パラフェニレンジアミン、パラキシリレンジアミン、ビス(アミノメチル)ナフタレン等の芳香環を有するジアミン類等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。   The diamine component used as a raw material for the nylon salt (A2) used in the present invention contains metaxylylenediamine at 70 mol% or more, preferably 75 mol% or more, more preferably 80 mol% or more. When the amount of metaxylylenediamine in the diamine component is less than 70 mol%, the gas barrier property of the polyamide is lowered, which is not preferable. Examples of diamine components that can be used in addition to metaxylylenediamine in the present invention include tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, 2-methylpentanediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, Aliphatic diamines such as dodecamethylenediamine, 2,2,4-trimethyl-hexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine; 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (amino) Methyl) cyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, 2,2-bis (4-aminocyclohexyl) propane, bis (aminomethyl) de Alicyclic diamines such as phosphorus and bis (aminomethyl) tricyclodecane; diamines having aromatic rings such as bis (4-aminophenyl) ether, paraphenylenediamine, paraxylylenediamine, and bis (aminomethyl) naphthalene However, the present invention is not limited to these examples.

本発明で使用するナイロン塩(A2)の原料となるジカルボン酸成分は、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50モル%以上、好ましくは60モル%以上、さらに好ましくは70モル%以上含むものである。ジカルボン酸成分中の炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸が50モル%より少ないとナイロン塩(A2)を重縮合して得られたポリアミドの結晶性が低下してポリアミドのガスバリア性能が低下するため好ましくない。炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、例えばコハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸が例示できるが、これらの中でもアジピン酸が好ましい。   The dicarboxylic acid component used as a raw material for the nylon salt (A2) used in the present invention is 50 mol% or more, preferably 60 mol% or more, more preferably 60 mol% or more of α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms. Contains 70 mol% or more. When the α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms in the dicarboxylic acid component is less than 50 mol%, the crystallinity of the polyamide obtained by polycondensation of the nylon salt (A2) is lowered, and the polyamide This is not preferable because the gas barrier performance decreases. Examples of the α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms include succinic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, adipic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, and dodecanedioic acid. Although aliphatic dicarboxylic acid can be illustrated, Adipic acid is preferable among these.

前記ジカルボン酸成分には、上記α,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸に加えて、芳香族ジカルボン酸類を添加することもできる。芳香族ジカルボン酸としては、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等が例示されるが、これらに限られるものではない。これらの中でもイソフタル酸が好ましい。前記ジカルボン酸成分は、好ましくは炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50〜99モル%含み、かつ芳香族ジカルボン酸を1〜50モル%含むものであり、より好ましくは炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を60〜95モル%かつ芳香族ジカルボン酸5〜40モル%、さらに好ましくは炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を65〜90モル%かつ芳香族ジカルボン酸10〜35モル%含むものである。ジカルボン酸成分として芳香族ジカルボン酸が含まれることにより、ナイロン塩(A2)を重縮合して得られたポリアミドのガスバリア性能が向上したり、成形性が向上するため好ましい。   In addition to the α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acids can also be added to the dicarboxylic acid component. Examples of the aromatic dicarboxylic acid include, but are not limited to, terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and the like. Of these, isophthalic acid is preferred. The dicarboxylic acid component preferably contains 50 to 99 mol% of α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms and 1 to 50 mol% of aromatic dicarboxylic acid, and more preferably. Is a C 4-20 α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid 60-95 mol% and an aromatic dicarboxylic acid 5-40 mol%, more preferably a C 4-20 α, ω-linear fatty acid. It contains 65 to 90 mol% of an aromatic dicarboxylic acid and 10 to 35 mol% of an aromatic dicarboxylic acid. The aromatic dicarboxylic acid contained as the dicarboxylic acid component is preferable because the gas barrier performance of the polyamide obtained by polycondensation of the nylon salt (A2) is improved and the moldability is improved.

本発明のナイロン塩(A2)は、たとえばアジピン酸やイソフタル酸などのジカルボン酸を80℃の水に溶解させ、続いてメタキシリレンアジパミドなどジアミンを滴下し、沈殿物を水洗することによって製造することができるが、これらの方法に限られるものではなく、公知公用の技術を使用することができる。   The nylon salt (A2) of the present invention is prepared by, for example, dissolving a dicarboxylic acid such as adipic acid or isophthalic acid in water at 80 ° C., then dropping diamine such as metaxylylene adipamide and washing the precipitate with water. Although it can manufacture, it is not restricted to these methods, A well-known public technique can be used.

本発明で使用するクレイ(B)は、マイカ、バーミキュライト、スメクタイト等であり、好ましくは0.25〜0.6の電荷密度を有する2−八面体型や3−八面体型の層状珪酸塩であり、2−八面体型としては、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト等、3−八面体型としてはヘクトライト、サポナイト等が挙げられる。これらの中でも、モンモリロナイトは高膨潤性を有し、浸透膨潤が起こり層間が広がりやすいため、ポリアミド複合材料中で分散しやすく、特に好ましい。本発明で用いられるクレイ(B)は、天然に産出される粘土鉱物を精製したものでも、合成したものであっても良い。クレイ(B)の分散を促進させる目的で、高分子化合物や有機系化合物等の有機化剤を予めクレイに接触させて、クレイの層間を拡げ(膨潤化処理)、クレイ表面を親油化処理したものとすることが好ましく行われる。有機化剤としては、第4級アンモニウム塩が好ましく使用できるが、より好ましくは、炭素数12以上のアルキル基又はアルケニル基を少なくとも一つ以上有する第4級アンモニウム塩が用いられる。   The clay (B) used in the present invention is mica, vermiculite, smectite, etc., preferably 2-octahedral or 3-octahedral layered silicate having a charge density of 0.25 to 0.6. Yes, examples of the 2-octahedron type include montmorillonite, beidellite, and nontronite, and examples of the 3-octahedron type include hectorite and saponite. Among these, montmorillonite is particularly preferable because it has high swellability, and osmotic swelling is likely to spread between layers, so that it can be easily dispersed in a polyamide composite material. The clay (B) used in the present invention may be a refined or synthesized clay mineral produced naturally. For the purpose of promoting the dispersion of clay (B), an organic agent such as a polymer compound or an organic compound is previously brought into contact with the clay to expand the clay layer (swelling treatment), and the clay surface is made oleophilic. It is preferably performed. As the organic agent, a quaternary ammonium salt can be preferably used. More preferably, a quaternary ammonium salt having at least one alkyl group or alkenyl group having 12 or more carbon atoms is used.

有機化剤の具体例としては、例えば、トリメチルドデシルアンモニウム塩、トリメチルテトラデシルアンモニウム塩、トリメチルヘキサデシルアンモニウム塩、トリメチルオクタデシルアンモニウム塩、トリメチルエイコシルアンモニウム塩等のトリメチルアルキルアンモニウム塩;トリメチルオクタデセニルアンモニウム塩、トリメチルオクタデカジエニルアンモニウム塩等のトリメチルアルケニルアンモニウム塩;トリエチルドデシルアンモニウム塩、トリエチルテトラデシルアンモニウム塩、トリエチルヘキサデシルアンモニウム塩、トリエチルオクタデシルアンモニウム塩等のトリエチルアルキルアンモニウム塩;トリブチルドデシルアンモニウム塩、トリブチルテトラデシルアンモニウム塩、トリブチルヘキサデシルアンモニウム塩、トリブチルオクタデシルアンモニウム塩等のトリブチルアルキルアンモニウム塩;ジメチルジドデシルアンモニウム塩、ジメチルジテトラデシルアンモニウム塩、ジメチルジヘキサデシルアンモニウム塩、ジメチルジオクタデシルアンモニウム塩、ジメチルジタロウアンモニウム塩等のジメチルジアルキルアンモニウム塩;ジメチルジオクタデセニルアンモニウム塩、ジメチルジオクタデカジエニルアンモニウム塩等のジメチルジアルケニルアンモニウム塩;ジエチルジドデジルアンモニウム塩、ジエチルジテトラデシルアンモニウム塩、ジエチルジヘキサデシルアンモニウム塩、ジエチルジオクタデシルアンモニウム塩等のジエチルジアルキルアンモニウム塩;ジブチルジドデシルアンモニウム塩、ジブチルジテトラデシルアンモニウム塩、ジブチルジヘキサデシルアンモニウム塩、ジブチルジオクタデシルアンモニウム塩等のジブチルジアルキルアンモニウム塩;メチルベンジルジヘキサデシルアンモニウム塩等のメチルベンジルジアルキルアンモニウム塩;ジベンジルジヘキサデシルアンモニウム塩等のジベンジルジアルキルアンモニウム塩;トリドデシルメチルアンモニウム塩、トリテトラデシルメチルアンモニウム塩、トリオクタデシルメチルアンモニウム塩等のトリアルキルメチルアンモニウム塩;トリドデシルエチルアンモニウム塩等のトリアルキルエチルアンモニウム塩;トリドデシルブチルアンモニウム塩等のトリアルキルブチルアンモニウム塩;4−アミノ−n−酪酸、6−アミノ−n−カプロン酸、8−アミノカプリル酸、10−アミノデカン酸、12−アミノドデカン酸、14−アミノテトラデカン酸、16−アミノヘキサデカン酸、18−アミノオクタデカン酸等のω−アミノ酸などが挙げられる。また、水酸基及び/又はエーテル基含有のアンモニウム塩、中でも、メチルジアルキル(PAG)アンモニウム塩、エチルジアルキル(PAG)アンモニウム塩、ブチルジアルキル(PAG)アンモニウム塩、ジメチルビス(PAG)アンモニウム塩、ジエチルビス(PAG)アンモニウム塩、ジブチルビス(PAG)アンモニウム塩、メチルアルキルビス(PAG)アンモニウム塩、エチルアルキルビス(PAG)アンモニウム塩、ブチルアルキルビス(PAG)アンモニウム塩、メチルトリ(PAG)アンモニウム塩、エチルトリ(PAG)アンモニウム塩、ブチルトリ(PAG)アンモニウム塩、テトラ(PAG)アンモニウム塩(ただし、アルキルはドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシルなどの炭素数12以上のアルキル基を表し、PAGはポリアルキレングリコール残基、好ましくは、炭素数20以下のポリエチレングリコール残基またはポリプロピレングリコール残基を表す。)などの少なくとも一のアルキレングリコール残基を含有する4級アンモニウム塩も有機化剤として使用することができる。中でもトリメチルドデシルアンモニウム塩、トリメチルテトラデシルアンモニウム塩、トリメチルヘキサデシルアンモニウム塩、トリメチルオクタデシルアンモニウム塩、ジメチルジドデシルアンモニウム塩、ジメチルジテトラデシルアンモニウム塩、ジメチルジヘキサデシルアンモニウム塩、ジメチルジオクタデシルアンモニウム塩、ジメチルジタロウアンモニウム塩が好ましい。なお、これらの有機化剤は、単独でも複数種類の混合物としても使用できる。これらの有機化剤は、単独で、あるいは複数種類の混合物として使用することができる。   Specific examples of the organic agent include, for example, trimethyl dodecyl ammonium salt, trimethyl tetradecyl ammonium salt, trimethyl hexadecyl ammonium salt, trimethyl octadecyl ammonium salt, trimethyl alkyl ammonium salt such as trimethyl eicosyl ammonium salt; trimethyl octadecenyl Trimethyl alkenyl ammonium salts such as ammonium salt and trimethyl octadecadienyl ammonium salt; triethyl alkyl ammonium salts such as triethyl dodecyl ammonium salt, triethyl tetradecyl ammonium salt, triethyl hexadecyl ammonium salt and triethyl octadecyl ammonium salt; tributyl dodecyl ammonium salt; Tributyltetradecylammonium salt, tributylhexadecylammonium , Tributyl alkyl ammonium salts such as tributyl octadecyl ammonium salt; dimethyl dialkyl ammonium salts such as dimethyl didodecyl ammonium salt, dimethyl ditetradecyl ammonium salt, dimethyl dihexadecyl ammonium salt, dimethyl dioctadecyl ammonium salt, dimethyl ditallow ammonium salt; Dimethyldialkenylammonium salts such as dimethyldioctadecenylammonium salt and dimethyldioctadecadienylammonium salt; diethyldidodecylammonium salt, diethylditetradecylammonium salt, diethyldihexadecylammonium salt, diethyldioctadecylammonium salt Diethyldialkylammonium salts such as dibutyldidodecylammonium salt, dibutylditetradecylammonium Salt, dibutyl dihexadecyl ammonium salt, dibutyl dialkyl ammonium salt such as dibutyl dioctadecyl ammonium salt; methyl benzyl dialkyl ammonium salt such as methyl benzyl dihexadecyl ammonium salt; dibenzyl dialkyl ammonium salt such as dibenzyl dihexadecyl ammonium salt Trialkylmethylammonium salts such as tridodecylmethylammonium salt, tritetradecylmethylammonium salt and trioctadecylmethylammonium salt; trialkylethylammonium salts such as tridodecylethylammonium salt; trialkylbutyl such as tridodecylbutylammonium salt; Ammonium salt; 4-amino-n-butyric acid, 6-amino-n-caproic acid, 8-aminocaprylic acid, 10-aminodecanoic acid, 12- Examples thereof include ω-amino acids such as aminododecanoic acid, 14-aminotetradecanoic acid, 16-aminohexadecanoic acid, and 18-aminooctadecanoic acid. In addition, hydroxyl group and / or ether group-containing ammonium salts, among them, methyl dialkyl (PAG) ammonium salt, ethyl dialkyl (PAG) ammonium salt, butyl dialkyl (PAG) ammonium salt, dimethyl bis (PAG) ammonium salt, diethyl bis (PAG) ) Ammonium salt, dibutyl bis (PAG) ammonium salt, methyl alkyl bis (PAG) ammonium salt, ethyl alkyl bis (PAG) ammonium salt, butyl alkyl bis (PAG) ammonium salt, methyl tri (PAG) ammonium salt, ethyl tri (PAG) ammonium Salt, butyl tri (PAG) ammonium salt, tetra (PAG) ammonium salt (wherein alkyl is carbon number such as dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, eicosyl) 4 represents at least one alkyl group, such as a polyalkylene glycol residue, preferably a polyethylene glycol residue or a polypropylene glycol residue having 20 or less carbon atoms. A quaternary ammonium salt can also be used as an organic agent. Among them, trimethyldodecyl ammonium salt, trimethyl tetradecyl ammonium salt, trimethyl hexadecyl ammonium salt, trimethyl octadecyl ammonium salt, dimethyl didodecyl ammonium salt, dimethyl ditetradecyl ammonium salt, dimethyl dihexadecyl ammonium salt, dimethyl dioctadecyl ammonium salt, dimethyl A ditallow ammonium salt is preferred. These organic agents can be used alone or as a mixture of plural kinds. These organic agents can be used alone or as a mixture of plural kinds.

前記有機化剤の量は、クレイ(B)の重量の60重量%以下であることが好ましい。有機化剤の量が60重量%より大きいと、熱により劣化、又は分解する有機化剤が多く、アミンやアンモニアなどの有機化剤分解物が悪臭の原因となることがあるため好ましくない。   The amount of the organic agent is preferably 60% by weight or less of the weight of the clay (B). When the amount of the organic agent is more than 60% by weight, many organic agents are deteriorated or decomposed by heat, and decomposed products of organic agents such as amine and ammonia may cause bad odor, which is not preferable.

本発明における組成物(C)中でのクレイ(B)の配合割合は、0.01〜80重量%となる様に添加するのが好ましく、0.1〜65重量%がさらに好ましく、0.3〜50重量%がより好ましい。クレイ(B)の配合割合が上記範囲内であれば、組成物(C)を利用してなるポリアミド複合材料(X)のガスバリア性能、機械的強度の向上効果を得ることがでる。また、組成物(C)中のクレイ(B)の配合を上記範囲内とすることで、組成物(C)を利用してポリアミド複合材料(X)を製造する際、メタキシリレンジアミンを70モル%以上含むジアミン成分と、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50モル%以上含むジカルボン酸成分とを重縮合して得られるポリアミドで、組成物(C)を希釈してポリアミド複合材料(X)を製造でき、製造に必要な二酸化炭素の量が少なくてすむため、製造にかかるコストを低減できるため好ましい。   The blending ratio of the clay (B) in the composition (C) in the present invention is preferably 0.01 to 80% by weight, more preferably 0.1 to 65% by weight, and 3 to 50% by weight is more preferable. If the blending ratio of the clay (B) is within the above range, the effect of improving the gas barrier performance and mechanical strength of the polyamide composite material (X) using the composition (C) can be obtained. In addition, when the composition of the clay (B) in the composition (C) is within the above range, when the polyamide composite material (X) is produced using the composition (C), the amount of metaxylylenediamine is 70. A polyamide obtained by polycondensation of a diamine component containing at least mol% and a dicarboxylic acid component containing at least 50 mol% of an α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms, and a composition (C) Since the polyamide composite material (X) can be produced by dilution and the amount of carbon dioxide necessary for production can be reduced, the production cost can be reduced, which is preferable.

本発明におけるポリアミド複合材料(X)中のクレイ(B)の配合割合は、ポリアミド複合材料中で0.01〜50重量%となる様に添加するのが好ましく、0.1〜20重量%がさらに好ましく、0.3〜10重量%がより好ましい。クレイ(B)の配合割合が上記範囲内であれば、ガスバリア性能、機械的強度の向上効果を得ることができる。また、特にポリアミド複合材料(X)の透明性が必要とされる場合には、ポリアミド複合材料(X)中のクレイ(B)の配合割合は、0.01〜10重量%が好ましく、さらに好ましくは0.1〜8重量%である。   The blending ratio of the clay (B) in the polyamide composite material (X) in the present invention is preferably added so as to be 0.01 to 50% by weight in the polyamide composite material, and 0.1 to 20% by weight. More preferably, 0.3 to 10% by weight is more preferable. If the blending ratio of the clay (B) is within the above range, an effect of improving gas barrier performance and mechanical strength can be obtained. In particular, when the transparency of the polyamide composite material (X) is required, the blending ratio of the clay (B) in the polyamide composite material (X) is preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably Is 0.1 to 8% by weight.

本発明において、クレイ(B)の均一な分散を確認する方法としては、透過型電子顕微鏡でサンプル内部のクレイを観察する方法、走査型電子顕微鏡でサンプル表面を観察する方法、X線回折法によりクレイの層間距離を測定する方法などがある。電子顕微鏡を用いれば直接的にクレイの層間距離を測定でき、X線回折法を用いれば、回折プロファイルにクレイ由来のピークが現れないとき、クレイの分散は良好であるといえる   In the present invention, as a method for confirming uniform dispersion of clay (B), a method of observing the clay inside the sample with a transmission electron microscope, a method of observing the sample surface with a scanning electron microscope, and an X-ray diffraction method are used. There is a method of measuring the interlayer distance of clay. When using an electron microscope, the interlayer distance of clay can be measured directly, and when the X-ray diffraction method is used, when no clay-derived peak appears in the diffraction profile, it can be said that the dispersion of clay is good.

本発明において、組成物(C)はポリアミドオリゴマー(A1)またはナイロン塩(A2)と、クレイ(B)を超臨界状態の二酸化炭素の存在下で混合することで得られる。混合時の圧力は好ましくは7.4〜50MPa、より好ましくは8〜45MPa、さらに好ましくは10〜40MPa、温度は好ましくは31〜300℃、より好ましくは100〜240℃、さらに好ましくは180〜220℃である。また、二酸化炭素以外の超臨界流体を使用してもかまわないが、二酸化炭素は比較的、低温、低圧で超臨界状態になり、超臨界状態になる温度範囲が、ポリアミドオリゴマー(A1)、ナイロン塩(A2)の融点と一致することから、ポリアミドオリゴマー(A1)、ナイロン塩(A2)のクレイ(B)層間中への浸透性が高まり、また二酸化炭素の拡散性も高いことからクレイ(B)が分散しやすいため好ましく、また、二酸化炭素自体のコストと加温加圧にかかるコストが比較的低いことから二酸化炭素が特に好ましく用いられる。   In the present invention, the composition (C) is obtained by mixing the polyamide oligomer (A1) or the nylon salt (A2) and the clay (B) in the presence of carbon dioxide in a supercritical state. The pressure during mixing is preferably 7.4 to 50 MPa, more preferably 8 to 45 MPa, further preferably 10 to 40 MPa, and the temperature is preferably 31 to 300 ° C., more preferably 100 to 240 ° C., and still more preferably 180 to 220. ° C. In addition, supercritical fluids other than carbon dioxide may be used, but carbon dioxide is in a supercritical state at a relatively low temperature and low pressure, and the temperature range in which it becomes supercritical is polyamide oligomer (A1), nylon. Since it coincides with the melting point of the salt (A2), the permeability of the polyamide oligomer (A1) and the nylon salt (A2) into the clay (B) layer is increased, and the diffusibility of carbon dioxide is also high. ) Is preferable because it is easy to disperse, and carbon dioxide is particularly preferably used since the cost of carbon dioxide itself and the cost for heating and pressurization are relatively low.

本発明において、組成物(C)の製造方法は特に限定されないが、たとえば、ポリアミドオリゴマー(A1)、または、ナイロン塩(A2)と、クレイ(B)を耐熱、耐圧の反応釜中に仕込み、気体、液体、または固体状態にある二酸化炭素を同時に仕込み、または流通させ、釜内の空気と置換した後に、加温することで二酸化炭素を超臨界状態とし、バッチ式にて混合させることで組成物(C)が得られる。混合時の圧力は好ましくは7.4〜50MPa、より好ましくは8〜45MPa、さらに好ましくは10〜40MPa、温度は好ましくは31〜300℃、より好ましくは100〜240℃、さらに好ましくは180〜220℃、混合時間は0.1〜1500分、より好ましくは1〜1000分、さらに好ましくは5〜500分である。圧力が7.4MPa未満では超臨界状態とすることができず好ましくない、圧力を50MPaより高くするのは反応釜の耐圧性能から、困難である。反応温度は31℃未満では、二酸化炭素を超臨界状態にすることができず、300℃より高いとポリアミドオリゴマー(A1)、またはナイロン塩(A2)が熱により分解することがあるため好ましくない。反応時間は0.1分未満では二酸化炭素が十分浸透せずクレイが十分分散しないため好ましくなく、1500分より長いとポリアミドオリゴマー(A1)、またはナイロン塩(A2)が分解あるいは、ゲル化することがあるため好ましくない。超臨界状態で保持する際は、クレイの分散を促進するために攪拌翼にて釜内部を攪拌することがしばしば好ましく行われる。   In the present invention, the production method of the composition (C) is not particularly limited. For example, the polyamide oligomer (A1) or the nylon salt (A2) and the clay (B) are charged into a heat-resistant and pressure-resistant reaction kettle. A composition in which carbon dioxide in a gas, liquid, or solid state is charged or distributed at the same time, replaced with air in the kettle, and then heated to bring the carbon dioxide into a supercritical state and mixed in a batch system. A product (C) is obtained. The pressure during mixing is preferably 7.4 to 50 MPa, more preferably 8 to 45 MPa, further preferably 10 to 40 MPa, and the temperature is preferably 31 to 300 ° C., more preferably 100 to 240 ° C., and still more preferably 180 to 220. The mixing time is 0.1 to 1500 minutes, more preferably 1 to 1000 minutes, and still more preferably 5 to 500 minutes. If the pressure is less than 7.4 MPa, the supercritical state cannot be obtained, which is not preferable. It is difficult to increase the pressure above 50 MPa because of the pressure resistance of the reaction kettle. If the reaction temperature is less than 31 ° C., carbon dioxide cannot be brought into a supercritical state, and if it is higher than 300 ° C., the polyamide oligomer (A1) or the nylon salt (A2) may be decomposed by heat, which is not preferable. If the reaction time is less than 0.1 minutes, carbon dioxide does not sufficiently permeate and clay is not sufficiently dispersed. This is not preferred, and if it is longer than 1500 minutes, the polyamide oligomer (A1) or nylon salt (A2) is decomposed or gelled. This is not preferable. When maintaining in a supercritical state, it is often preferable to stir the inside of the kettle with a stirring blade in order to promote dispersion of the clay.

また、組成物(C)はたとえば、ポリアミドオリゴマー(A1)、または、ナイロン塩(A2)とクレイ(B)を押出機に供給し、混練しながら、超臨界状態の二酸化炭素を押出機に供給し、あるいは、気体、液体、または固体状態にある二酸化炭素を押出機に供給し、押出機内部で超臨界状態となるように、押出機内部の温度、圧力を調整することで、連続的に混合して製造しても良い。その際押出機スクリューは、押出機内部の圧力を高められるようにその一部が逆フルフライトであるスクリューを用いるのが好ましい。使用する押出機に制限は無く、単軸押出機、二軸押出機など公知の押出機を使用することができるが、混練性能、汎用性の観点から、かみ合い式二軸押出機が特に好ましく用いられる。二酸化炭素の注入口は、ポリアミドオリゴマー(A1)、または、ナイロン塩(A2)が溶融した状態となるバレル位置よりもダイ側に設けることが好ましい。また、二酸化炭素の注入口よりもダイ側のバレルにベント口を設け減圧することが好ましい。   The composition (C), for example, supplies polyamide oligomer (A1) or nylon salt (A2) and clay (B) to the extruder, and supplies carbon dioxide in a supercritical state to the extruder while kneading. Alternatively, by supplying carbon dioxide in a gas, liquid, or solid state to the extruder and adjusting the temperature and pressure inside the extruder so that it becomes a supercritical state inside the extruder, You may mix and manufacture. At that time, it is preferable to use a screw part of which is reverse full flight so that the pressure inside the extruder can be increased. There is no limitation on the extruder to be used, and a known extruder such as a single screw extruder or a twin screw extruder can be used. However, from the viewpoint of kneading performance and versatility, a meshing twin screw extruder is particularly preferably used. It is done. The carbon dioxide inlet is preferably provided on the die side of the barrel position where the polyamide oligomer (A1) or the nylon salt (A2) is melted. Further, it is preferable to provide a vent port in the barrel on the die side of the carbon dioxide injection port to reduce the pressure.

前記組成物(C)を利用してポリアミド複合材料(X)を製造することができる。
たとえば、ポリアミド複合材料(X)は、組成物(C)を重縮合して製造することができる。重縮合はたとえば、組成物(C)を反応釜に仕込み水の存在下に、加圧状態で昇温し、加えた水および縮合水を除きながら溶融状態で重縮合させる方法により製造される。また、固相重合を行うことによって重縮合を行っても良いが、これの方法に限られるものではなく、公知公用の方法を用いて製造することができる。
A polyamide composite material (X) can be produced using the composition (C).
For example, the polyamide composite material (X) can be produced by polycondensation of the composition (C). Polycondensation is produced, for example, by a method in which the composition (C) is charged into a reaction kettle, heated in the presence of water, and heated in a pressurized state, and polycondensed in a molten state while removing added water and condensed water. Moreover, although polycondensation may be performed by performing solid phase polymerization, it is not restricted to this method, It can manufacture using a publicly known method.

組成物(C)を重縮合するに際しては、分子量調節剤として少量のモノアミン、モノカルボン酸を加えてもよい。   In polycondensation of the composition (C), a small amount of monoamine or monocarboxylic acid may be added as a molecular weight regulator.

前記ポリアミド複合材料(X)には、溶融成形時の加工安定性を高めるため、あるいはポリアミドの着色を防止するためにリン化合物を添加することができる。リン化合物としてはアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含むリン化合物が好適に使用され、例えば、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属のリン酸塩、次亜リン酸塩、亜リン酸塩が挙げられるが、特にアルカリ金属又はアルカリ土類金属の次亜リン酸塩を使用したものがポリアミドの着色防止効果に特に優れるため好ましく用いられる。ポリアミド複合材料(X)中のリン化合物の濃度はリン原子として1〜500ppm、好ましくは1〜350ppm、更に好ましくは1〜200ppmである。リン原子濃度が500ppmを超えても着色防止効果に変化はなく、むしろこれを利用して得られるフィルムのヘーズが上昇するため好ましくない。リン原子濃度が1ppm未満では着色防止効果はなく好ましくない。   A phosphorus compound can be added to the polyamide composite material (X) in order to enhance the processing stability during melt molding or to prevent the polyamide from being colored. As the phosphorus compound, a phosphorus compound containing an alkali metal or an alkaline earth metal is preferably used. For example, an alkali metal or alkaline earth metal phosphate such as sodium, magnesium, calcium, hypophosphite, phosphorus Acid salts may be mentioned, but those using alkali metal or alkaline earth metal hypophosphites are particularly preferred because they are particularly excellent in the anti-coloring effect of polyamide. The density | concentration of the phosphorus compound in a polyamide composite material (X) is 1-500 ppm as a phosphorus atom, Preferably it is 1-350 ppm, More preferably, it is 1-200 ppm. Even if the phosphorus atom concentration exceeds 500 ppm, there is no change in the anti-coloring effect. Rather, the haze of the film obtained using this increases, which is not preferable. If the phosphorus atom concentration is less than 1 ppm, there is no anti-coloring effect, which is not preferable.

前記ポリアミド複合材料(X)中のポリアミドは、数平均分子量が10000〜50000の範囲内であることが好ましい。なお、数平均分子量については、本発明のポリアミド複合材料の用途や成形方法により適宜選択される。例えば、フィルム等、製造時にある程度の流動性が求められる場合には数平均分子量が20000〜30000程度のものが、シート等、製造時に溶融強度が必要とされる場合には30000〜45000程度のものが選択されるが、これに限定されるものではない。   The polyamide in the polyamide composite material (X) preferably has a number average molecular weight in the range of 10,000 to 50,000. The number average molecular weight is appropriately selected depending on the use of the polyamide composite material of the present invention and the molding method. For example, a film having a number average molecular weight of about 20000 to 30000 when a certain degree of fluidity is required during production, and a sheet having a melt strength of about 30000 to 45000 when melt strength is required during production. Is selected, but is not limited to this.

この方法によってポリアミド複合材料(X)を製造する場合、製造に必要な二酸化炭素は組成物(C)を製造するときのみに必要なため、製造時に使用する二酸化炭素の量が少なくてすむため、製造にかかるコストを低減できるため好ましい。   When the polyamide composite material (X) is produced by this method, carbon dioxide necessary for production is necessary only when producing the composition (C), and therefore the amount of carbon dioxide used during production can be reduced. This is preferable because the manufacturing cost can be reduced.

また、ポリアミド複合材料(X)は、メタキシリレンジアミンを70モル%以上含むジアミン成分と、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50モル%以上含むジカルボン酸成分とを重縮合して得られるポリアミド(D)と組成物(C)を押出機にて溶融混練して製造しても良い。押出機に特に制限は無く、単軸押出機、二軸押出機など公知の押出機を使用することができる。押出機のスクリューは特に制限は無く公知のものを使用でき、たとえばフルフライトタイプであってもかまわないが、混練性能を高めるために、混練ゾーンを有するスクリューが好ましく用いられる。   The polyamide composite material (X) includes a diamine component containing 70 mol% or more of metaxylylenediamine, a dicarboxylic acid component containing 50 mol% or more of an α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms, and Polyamide (D) obtained by polycondensation and composition (C) may be produced by melt-kneading with an extruder. There is no restriction | limiting in particular in an extruder, A well-known extruder, such as a single screw extruder and a twin screw extruder, can be used. The screw of the extruder is not particularly limited and a known one can be used. For example, a full flight type may be used, but a screw having a kneading zone is preferably used in order to improve kneading performance.

また、前記ポリアミド複合材料(X)は、押出機によってに製造された後に、固相重合を行うことによって重縮合を行っても良い。ポリアミドの製造方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法、重合条件により製造される。   The polyamide composite material (X) may be polycondensed by solid phase polymerization after being produced by an extruder. The method for producing the polyamide is not particularly limited, and it is produced by a conventionally known method and polymerization conditions.

本発明で使用するポリアミド(D)の原料となるジアミン成分は、メタキシリレンジアミンを70モル%以上、好ましくは75モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上含むものである。ジアミン成分中のメタキシリレンジアミン量が70モル%より少ないと、ポリアミドのガスバリア性が低下するため好ましくない。本発明においてメタキシリレンジアミン以外に使用できるジアミン成分としては、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、2−メチルペンタンジアミン、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、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等の脂肪族ジアミン;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、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(アミノメチル)デカリン、ビス(アミノメチル)トリシクロデカン等の脂環族ジアミン;ビス(4−アミノフェニル)エーテル、パラフェニレンジアミン、パラキシリレンジアミン、ビス(アミノメチル)ナフタレン等の芳香環を有するジアミン類等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。   The diamine component used as a raw material for the polyamide (D) used in the present invention contains metaxylylenediamine in an amount of 70 mol% or more, preferably 75 mol% or more, and more preferably 80 mol% or more. When the amount of metaxylylenediamine in the diamine component is less than 70 mol%, the gas barrier property of the polyamide is lowered, which is not preferable. Examples of diamine components that can be used in addition to metaxylylenediamine in the present invention include tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, 2-methylpentanediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, Aliphatic diamines such as dodecamethylenediamine, 2,2,4-trimethyl-hexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine; 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (amino) Methyl) cyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, 2,2-bis (4-aminocyclohexyl) propane, bis (aminomethyl) de Alicyclic diamines such as phosphorus and bis (aminomethyl) tricyclodecane; diamines having aromatic rings such as bis (4-aminophenyl) ether, paraphenylenediamine, paraxylylenediamine, and bis (aminomethyl) naphthalene However, the present invention is not limited to these examples.

本発明で使用するポリアミド(D)の原料となるジカルボン酸成分は、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50モル%以上、好ましくは60モル%以上、さらに好ましくは70モル%以上含むものである。ジカルボン酸成分中の炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸が50モル%より少ないとポリアミドの結晶性が低下してポリアミドのガスバリア性能が低下するため好ましくない。炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、例えばコハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸が例示できるが、これらの中でもアジピン酸が好ましい。   The dicarboxylic acid component used as a raw material for the polyamide (D) used in the present invention is an α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms in an amount of 50 mol% or more, preferably 60 mol% or more, more preferably. It contains 70 mol% or more. When the α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms in the dicarboxylic acid component is less than 50 mol%, the crystallinity of the polyamide is lowered and the gas barrier performance of the polyamide is lowered. Examples of the α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms include succinic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, adipic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, and dodecanedioic acid. Although aliphatic dicarboxylic acid can be illustrated, Adipic acid is preferable among these.

前記ジカルボン酸成分には、上記α,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸に加えて、芳香族ジカルボン酸類を添加することもできる。芳香族ジカルボン酸としては、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等が例示されるが、これらに限られるものではない。これらの中でもイソフタル酸が好ましい。前記ジカルボン酸成分は、好ましくは炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50〜99モル%含み、かつ芳香族ジカルボン酸を1〜50モル%含むものであり、より好ましくは炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を60〜95モル%かつ芳香族ジカルボン酸5〜40モル%、さらに好ましくは炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を65〜90モル%かつ芳香族ジカルボン酸10〜35モル%含むものである。ジカルボン酸成分として芳香族ジカルボン酸が含まれることにより、ガスバリア性能が向上したり、成形性が向上するため好ましい。   In addition to the α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acids can also be added to the dicarboxylic acid component. Examples of the aromatic dicarboxylic acid include, but are not limited to, terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and the like. Of these, isophthalic acid is preferred. The dicarboxylic acid component preferably contains 50 to 99 mol% of α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms and 1 to 50 mol% of aromatic dicarboxylic acid, and more preferably. Is a C 4-20 α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid 60-95 mol% and an aromatic dicarboxylic acid 5-40 mol%, more preferably a C 4-20 α, ω-linear fatty acid. It contains 65 to 90 mol% of an aromatic dicarboxylic acid and 10 to 35 mol% of an aromatic dicarboxylic acid. By containing aromatic dicarboxylic acid as the dicarboxylic acid component, gas barrier performance is improved and moldability is improved, which is preferable.

さらに本発明では、ポリアミド(D)の重縮合時に分子量調節剤として少量のモノアミン、モノカルボン酸を加えてもよい。   Furthermore, in the present invention, a small amount of monoamine or monocarboxylic acid may be added as a molecular weight regulator during the polycondensation of polyamide (D).

前記ポリアミド(D)は、溶融重縮合法など公知公用の方法により製造できる。例えば、メタキシリレンジアミンとアジピン酸からなるナイロン塩を水の存在下に、加圧状態で昇温し、加えた水および縮合水を除きながら溶融状態で重縮合させる方法により製造される。また、メタキシリレンジアミンを溶融状態のアジピン酸に直接加えて、常圧下で重縮合する方法によっても製造される。この場合、反応系を均一な液状状態で保つために、メタキシリレンジアミンをアジピン酸に連続的に加え、その間、反応温度が生成するオリゴアミドおよびポリアミドの融点よりも下回らないように反応系を昇温しつつ、重縮合が進められる。   The polyamide (D) can be produced by a publicly known method such as a melt polycondensation method. For example, it is manufactured by a method in which a nylon salt composed of metaxylylenediamine and adipic acid is heated in the presence of water in a pressurized state and polycondensed in a molten state while removing added water and condensed water. Further, it is also produced by a method in which metaxylylenediamine is directly added to molten adipic acid and polycondensed under normal pressure. In this case, in order to keep the reaction system in a uniform liquid state, metaxylylenediamine is continuously added to adipic acid, and during this time, the reaction system is raised so that the reaction temperature does not fall below the melting point of the generated oligoamide and polyamide. The polycondensation proceeds while warming.

また、前記ポリアミド(D)は、溶融重縮合法により製造された後に、固相重合を行うことによって重縮合を行っても良い。ポリアミドの製造方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法、重合条件により製造される。   The polyamide (D) may be subjected to polycondensation by solid phase polymerization after being produced by a melt polycondensation method. The method for producing the polyamide is not particularly limited, and it is produced by a conventionally known method and polymerization conditions.

前記ポリアミド(D)には、溶融成形時の加工安定性を高めるため、あるいはポリアミドの着色を防止するためにリン化合物を添加することができる。リン化合物としてはアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含むリン化合物が好適に使用され、例えば、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属のリン酸塩、次亜リン酸塩、亜リン酸塩が挙げられるが、特にアルカリ金属又はアルカリ土類金属の次亜リン酸塩を使用したものがポリアミドの着色防止効果に特に優れるため好ましく用いられる。ポリアミド中のリン化合物の濃度はリン原子として1〜500ppm、好ましくは1〜350ppm、更に好ましくは1〜200ppmである。リン原子濃度が500ppmを超えても着色防止効果に変化はなく、むしろこれを利用して得られるフィルムのヘーズが上昇するため好ましくない。リン原子濃度が1ppm未満では着色防止効果はなく好ましくない。   A phosphorus compound can be added to the polyamide (D) in order to increase the processing stability during melt molding or to prevent the polyamide from being colored. As the phosphorus compound, a phosphorus compound containing an alkali metal or an alkaline earth metal is preferably used. For example, an alkali metal or alkaline earth metal phosphate such as sodium, magnesium, calcium, hypophosphite, phosphorus Acid salts may be mentioned, but those using alkali metal or alkaline earth metal hypophosphites are particularly preferred because they are particularly excellent in the anti-coloring effect of polyamide. The density | concentration of the phosphorus compound in polyamide is 1-500 ppm as a phosphorus atom, Preferably it is 1-350 ppm, More preferably, it is 1-200 ppm. Even if the phosphorus atom concentration exceeds 500 ppm, there is no change in the anti-coloring effect. Rather, the haze of the film obtained using this increases, which is not preferable. If the phosphorus atom concentration is less than 1 ppm, there is no anti-coloring effect, which is not preferable.

前記ポリアミド(D)は、数平均分子量が10000〜50000の範囲内のものが好ましく用いられる。なお、数平均分子量については、本発明のポリアミド複合材料の用途や成形方法により適宜選択される。例えば、フィルム等、製造時にある程度の流動性が求められる場合には数平均分子量が20000〜30000程度のものが、シート等、製造時に溶融強度が必要とされる場合には30000〜45000程度のものが選択されるが、これに限定されるものではない。   The polyamide (D) preferably has a number average molecular weight in the range of 10,000 to 50,000. The number average molecular weight is appropriately selected depending on the use of the polyamide composite material of the present invention and the molding method. For example, a film having a number average molecular weight of about 20000 to 30000 when a certain degree of fluidity is required during production, and a sheet having a melt strength of about 30000 to 45000 when melt strength is required during production. Is selected, but is not limited to this.

この方法によってポリアミド複合材料(X)を製造することによって、ポリアミドで、組成物(C)を希釈してポリアミド複合材料(X)を製造できるため、製造に必要な二酸化炭素は組成物(C)を製造するときのみに必要なため、製造時に使用する二酸化炭素の量が少なくてすむため、製造にかかるコストを低減できるため好ましい。   By producing the polyamide composite material (X) by this method, the polyamide composite material (X) can be produced by diluting the composition (C) with polyamide, so that the carbon dioxide required for the production is the composition (C). Since it is necessary only when producing the carbon dioxide, the amount of carbon dioxide used in the production can be reduced, and therefore the production cost can be reduced, which is preferable.

また、ポリアミド複合材料(X)はたとえば、メタキシリレンジアミンを70モル%以上含むジアミン成分と、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50モル%以上含むジカルボン酸成分とを重縮合する際に、組成物(C)を重合釜に添加し、合成を進めることでも製造できる。組成物(C)の重合釜への投入方法、時期には特に制限は無く、たとえば、組成物(C)は重合開始前に重合釜に仕込んでもよく、重合がある程度進んだ後に重合釜に投入してもよいが、組成物(C)のクレイがポリアミド中に均一に分散するように、好ましくは5〜240分、より好ましくは10〜200分、さらに好ましくは20〜180分間攪拌することが好ましい。また、重縮合の方法に特に制限は無く、溶融重縮合法など公知公用の方法により製造でき、例えば、メタキシリレンジアミンとアジピン酸からなるナイロン塩を水の存在下に、加圧状態で昇温し、加えた水および縮合水を除きながら溶融状態で重縮合させる方法により製造される。また、メタキシリレンジアミンを溶融状態のアジピン酸に直接加えて、常圧下で重縮合する方法によっても製造される。この場合、反応系を均一な液状状態で保つために、メタキシリレンジアミンをアジピン酸に連続的に加え、その間、反応温度が生成するオリゴアミドおよびポリアミドの融点よりも下回らないように反応系を昇温しつつ、重縮合が進められる。   The polyamide composite material (X) is, for example, a diamine component containing 70 mol% or more of metaxylylenediamine and a dicarboxylic acid component containing 50 mol% or more of an α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms. Can be produced by adding the composition (C) to the polymerization kettle and proceeding with the synthesis. There is no particular limitation on the method and timing of charging the composition (C) into the polymerization kettle. For example, the composition (C) may be charged into the polymerization kettle before the start of polymerization, or after the polymerization has progressed to some extent, However, the clay of the composition (C) is preferably stirred for 5 to 240 minutes, more preferably 10 to 200 minutes, and further preferably 20 to 180 minutes so that the clay is uniformly dispersed in the polyamide. preferable. The polycondensation method is not particularly limited, and can be produced by a publicly known method such as a melt polycondensation method. For example, a nylon salt composed of metaxylylenediamine and adipic acid is raised under pressure in the presence of water. It is manufactured by a method of heating and polycondensing in a molten state while removing added water and condensed water. Further, it is also produced by a method in which metaxylylenediamine is directly added to molten adipic acid and polycondensed under normal pressure. In this case, in order to keep the reaction system in a uniform liquid state, metaxylylenediamine is continuously added to adipic acid, and during this time, the reaction system is raised so that the reaction temperature does not fall below the melting point of the generated oligoamide and polyamide. The polycondensation proceeds while warming.

この方法での原料となるジアミン成分は、メタキシリレンジアミンを70モル%以上、好ましくは75モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上含むものである。ジアミン成分中のメタキシリレンジアミン量が70モル%より少ないと、ポリアミドのガスバリア性が低下するため好ましくない。本発明においてメタキシリレンジアミン以外に使用できるジアミン成分としては、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、2−メチルペンタンジアミン、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、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等の脂肪族ジアミン;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、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(アミノメチル)デカリン、ビス(アミノメチル)トリシクロデカン等の脂環族ジアミン;ビス(4−アミノフェニル)エーテル、パラフェニレンジアミン、パラキシリレンジアミン、ビス(アミノメチル)ナフタレン等の芳香環を有するジアミン類等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。   The diamine component used as a raw material in this method contains metaxylylenediamine at 70 mol% or more, preferably 75 mol% or more, more preferably 80 mol% or more. When the amount of metaxylylenediamine in the diamine component is less than 70 mol%, the gas barrier property of the polyamide is lowered, which is not preferable. Examples of diamine components that can be used in addition to metaxylylenediamine in the present invention include tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, 2-methylpentanediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, Aliphatic diamines such as dodecamethylenediamine, 2,2,4-trimethyl-hexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine; 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (amino) Methyl) cyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, 2,2-bis (4-aminocyclohexyl) propane, bis (aminomethyl) de Alicyclic diamines such as phosphorus and bis (aminomethyl) tricyclodecane; diamines having aromatic rings such as bis (4-aminophenyl) ether, paraphenylenediamine, paraxylylenediamine, and bis (aminomethyl) naphthalene However, the present invention is not limited to these examples.

また、この方法での原料となるジカルボン酸成分は、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50モル%以上、好ましくは60モル%以上、さらに好ましくは70モル%以上含むものである。ジカルボン酸成分中の炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸が50モル%より少ないとポリアミドの結晶性が低下してポリアミドのガスバリア性能が低下するため好ましくない。炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、例えばコハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸が例示できるが、これらの中でもアジピン酸が好ましい。   The dicarboxylic acid component as a raw material in this method is 50 mol% or more, preferably 60 mol% or more, more preferably 70 mol% or more of α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms. Is included. When the α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms in the dicarboxylic acid component is less than 50 mol%, the crystallinity of the polyamide is lowered and the gas barrier performance of the polyamide is lowered. Examples of the α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms include succinic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, adipic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, and dodecanedioic acid. Although aliphatic dicarboxylic acid can be illustrated, Adipic acid is preferable among these.

前記ジカルボン酸成分には、上記α,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸に加えて、芳香族ジカルボン酸類を添加することもできる。芳香族ジカルボン酸としては、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等が例示されるが、これらに限られるものではない。これらの中でもイソフタル酸が好ましい。前記ジカルボン酸成分は、好ましくは炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50〜99モル%含み、かつ芳香族ジカルボン酸を1〜50モル%含むものであり、より好ましくは炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を60〜95モル%かつ芳香族ジカルボン酸5〜40モル%、さらに好ましくは炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を65〜90モル%かつ芳香族ジカルボン酸10〜35モル%含むものである。ジカルボン酸成分として芳香族ジカルボン酸が含まれることにより、ガスバリア性能が向上したり、成形性が向上するため好ましい。   In addition to the α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acids can also be added to the dicarboxylic acid component. Examples of the aromatic dicarboxylic acid include, but are not limited to, terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and the like. Of these, isophthalic acid is preferred. The dicarboxylic acid component preferably contains 50 to 99 mol% of α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms and 1 to 50 mol% of aromatic dicarboxylic acid, and more preferably. Is a C 4-20 α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid 60-95 mol% and an aromatic dicarboxylic acid 5-40 mol%, more preferably a C 4-20 α, ω-linear fatty acid. It contains 65 to 90 mol% of an aromatic dicarboxylic acid and 10 to 35 mol% of an aromatic dicarboxylic acid. By containing aromatic dicarboxylic acid as the dicarboxylic acid component, gas barrier performance is improved and moldability is improved, which is preferable.

さらに本発明では、重縮合時に分子量調節剤として少量のモノアミン、モノカルボン酸を加えてもよい。   Further, in the present invention, a small amount of monoamine or monocarboxylic acid may be added as a molecular weight regulator during polycondensation.

また、ポリアミド複合材料(X)を製造する際に、溶融成形時の加工安定性を高めるため、あるいはポリアミドの着色を防止するためにリン化合物を添加することができる。リン化合物としてはアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含むリン化合物が好適に使用され、例えば、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属のリン酸塩、次亜リン酸塩、亜リン酸塩が挙げられるが、特にアルカリ金属又はアルカリ土類金属の次亜リン酸塩を使用したものがポリアミドの着色防止効果に特に優れるため好ましく用いられる。ポリアミド中のリン化合物の濃度はリン原子として1〜500ppm、好ましくは1〜350ppm、更に好ましくは1〜200ppmである。リン原子濃度が500ppmを超えても着色防止効果に変化はなく、むしろこれを利用して得られるフィルムのヘーズが上昇するため好ましくない。リン原子濃度が1ppm未満では着色防止効果はなく好ましくない。   Moreover, when manufacturing polyamide composite material (X), in order to improve the process stability at the time of melt molding, or in order to prevent coloring of polyamide, a phosphorus compound can be added. As the phosphorus compound, a phosphorus compound containing an alkali metal or an alkaline earth metal is preferably used. For example, an alkali metal or alkaline earth metal phosphate such as sodium, magnesium, calcium, hypophosphite, phosphorus Acid salts may be mentioned, but those using alkali metal or alkaline earth metal hypophosphites are particularly preferred because they are particularly excellent in the anti-coloring effect of polyamide. The density | concentration of the phosphorus compound in polyamide is 1-500 ppm as a phosphorus atom, Preferably it is 1-350 ppm, More preferably, it is 1-200 ppm. Even if the phosphorus atom concentration exceeds 500 ppm, there is no change in the anti-coloring effect. Rather, the haze of the film obtained using this increases, which is not preferable. If the phosphorus atom concentration is less than 1 ppm, there is no anti-coloring effect, which is not preferable.

ポリアミド複合材料(X)中のポリアミドは、数平均分子量が10000〜50000の範囲内のものが好ましく用いられる。なお、数平均分子量については、本発明のポリアミド複合材料の用途や成形方法により適宜選択される。例えば、フィルム等、製造時にある程度の流動性が求められる場合には数平均分子量が20000〜30000程度のものが、シート等、製造時に溶融強度が必要とされる場合には30000〜45000程度のものが選択されるが、これに限定されるものではない。   As the polyamide in the polyamide composite material (X), those having a number average molecular weight in the range of 10,000 to 50,000 are preferably used. The number average molecular weight is appropriately selected depending on the use of the polyamide composite material of the present invention and the molding method. For example, a film having a number average molecular weight of about 20000 to 30000 when a certain degree of fluidity is required during production, and a sheet having a melt strength of about 30000 to 45000 when melt strength is required during production. Is selected, but is not limited to this.

また、前記ポリアミド複合材料(X)は、溶融重縮合法により製造された後に、固相重合を行うことによって重縮合を行っても良い。ポリアミドの製造方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法、重合条件により製造される。   The polyamide composite material (X) may be subjected to polycondensation by solid phase polymerization after being produced by a melt polycondensation method. The method for producing the polyamide is not particularly limited, and it is produced by a conventionally known method and polymerization conditions.

この方法によってポリアミド複合材料(X)を製造することによって、ポリアミドで、組成物(C)を希釈してポリアミド複合材料(X)を製造できるため、製造に必要な二酸化炭素は組成物(C)を製造するときのみに必要なため、製造時に使用する二酸化炭素の量が少なくてすむため、製造にかかるコストを低減できるため好ましい。   By producing the polyamide composite material (X) by this method, the polyamide composite material (X) can be produced by diluting the composition (C) with polyamide, so that the carbon dioxide required for the production is the composition (C). Since it is necessary only when producing the carbon dioxide, the amount of carbon dioxide used in the production can be reduced, and therefore the production cost can be reduced, which is preferable.

前記各方法で製造されたポリアミド複合材料(X)の灰分は、1000℃で5時間処理したときに、0.01〜20%であることが好ましい。0.1〜10重量%がさらに好ましく、0.5〜8重量%がより好ましい。灰分が上記範囲内であれば、ガスバリア性の向上効果、機械的強度の向上効果を得ることができる。また、とくに透明性が要求される場合には0.01〜8%が好ましく、0.5〜5重量%がさらに好ましい。   The ash content of the polyamide composite material (X) produced by the above methods is preferably 0.01 to 20% when treated at 1000 ° C. for 5 hours. 0.1-10 weight% is further more preferable, and 0.5-8 weight% is more preferable. When the ash content is within the above range, an effect of improving gas barrier properties and an effect of improving mechanical strength can be obtained. In particular, when transparency is required, 0.01 to 8% is preferable, and 0.5 to 5% by weight is more preferable.

ポリアミド複合材料(X)において、クレイ(B)は局所的に凝集することなく均一に分散していることが好ましい。ここでいう均一分散とは、ポリアミド複合材料(X)中においてクレイが平板状に分離し、それらの50%以上が5nm以上の層間距離を有することをいう。ここで層間距離とは平板状物の重心間距離のことをいう。この距離が大きい程分散状態が良好となり、フィルムとしたときの透明性等の外観が良好で、かつ酸素、炭酸ガス、香気成分等のガス状物質に対する遮断性を向上させることができる。   In the polyamide composite material (X), it is preferable that the clay (B) is uniformly dispersed without locally agglomerating. Here, the uniform dispersion means that the clay is separated into a flat plate shape in the polyamide composite material (X), and 50% or more of them have an interlayer distance of 5 nm or more. Here, the interlayer distance refers to the distance between the centers of gravity of the flat objects. The larger the distance, the better the dispersion state, the better the appearance such as transparency when made into a film, and the better the barrier property against gaseous substances such as oxygen, carbon dioxide, and aroma components.

本発明のポリアミド複合材料(X)は例えば、自動車アンダーフード部品(ラジエータータンク、ファスナークリップ、リアコンビネーションランプハウジング、ケーブルライナー、ヘッドランプリフレクター、オーナメントカバー、ロッカーカバー、エンジンマウント、オイルパン、ジャンクションブロック、コネクター、モーターハウジング、各種ギアetc.)、自動車内装部品(スルーアンカー、タングプレート、インパネetc.)、自動車外装部品(ホイールカバー、フェンダーetc.)、自動車ガソリンタンク、バイクガソリンタンク、ホース、電気、電子部品あるいは自転車ホイールリム、イス・机の足、レール押さえなどの構造材料として、さらには、繊維、シート、フィルムなどとして幅広い用途に利用される。本発明における成形品の用途としては、電子・電気機器用、OA機器用、精密機器用および自動車用の部材、例えばハウジング、ケーシング、カバーなどが好ましい例として挙げられ、より具体的には、大型ディスプレイ、ノート型パソコン、携帯用電話機、PHS、PDA(電子手帳などの携帯情報端末)、ビデオカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯用ラジオカセット再生機、インバーターなどのハウジングなどに好ましく使用される。また、建築物、航空機、車輌、船舶等に使用される断熱材、防音材、エアコンの消音板等に用いられるがこれらに限られた物ではない。   The polyamide composite material (X) of the present invention includes, for example, automobile underhood parts (radiator tank, fastener clip, rear combination lamp housing, cable liner, headlamp reflector, ornament cover, rocker cover, engine mount, oil pan, junction block, Connector, motor housing, various gears etc.), automotive interior parts (through anchor, tongue plate, instrument panel etc.), automotive exterior parts (wheel cover, fender etc.), automobile gasoline tank, motorcycle gasoline tank, hose, electricity, It is used as a structural material for electronic parts, bicycle wheel rims, chair / desk feet, rail presses, and also for a wide range of applications such as fibers, sheets, and films. Examples of the use of the molded article in the present invention include members for electronic / electrical equipment, OA equipment, precision equipment, and automobiles, such as housings, casings, covers, and the like. It is preferably used for housings such as displays, notebook computers, portable telephones, PHS, PDAs (portable information terminals such as electronic notebooks), video cameras, video cameras, digital still cameras, portable radio cassette players, inverters, etc. . Moreover, it is used for a heat insulating material, a soundproofing material, a silencer for an air conditioner, etc. used for buildings, airplanes, vehicles, ships, etc., but is not limited to these.

本発明のポリアミド複合材料(X)からなる成形材は、従来から使用されている成形法のいずれを用いても製造できる。例えば射出成形(射出圧縮成形、ガスアシスト射出成形、インサート成形など)、ブロー成形、回転成形、押出成形、プレス成形、トランスファー成形、フィラメントワインディング成形などの成形方法によって成形される。   The molding material made of the polyamide composite material (X) of the present invention can be produced using any of the conventionally used molding methods. For example, it is molded by a molding method such as injection molding (injection compression molding, gas assist injection molding, insert molding, etc.), blow molding, rotational molding, extrusion molding, press molding, transfer molding, filament winding molding or the like.

また、本発明のポリアミド複合材料(X)は、例えばTダイを備えた押出装置や、インフレーションフィルム製造装置を用いて、単層のフィルムやシートに加工でき、さらに他の樹脂、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン6、PETや金属箔、紙等を、押出ラミネートや、共押出などの方法を用いて多層構造のフィルム、シート等の包装材料に加工することができる。さらにラップ、あるいは各種形状のパウチ、容器の蓋材、ボトル、カップ、トレイ、チューブ等の包装容器に利用できる。本発明の複合材料を利用して得られた包装容器は、ガスバリア性能等に優れたものであり、例えば、炭酸飲料、ジュース、水、牛乳、日本酒、ウイスキー、焼酎、コーヒー、茶、ゼリー飲料、健康飲料等の液体飲料、調味液、ソース、醤油、ドレッシング、液体だし、マヨネーズ、味噌、すり下ろし香辛料等の調味料、ジャム、クリーム、チョコレートペースト等のペースト状食品、液体スープ、煮物、漬物、シチュー等の液体加工食品に代表される液体系食品やそば、うどん、ラーメン等の生麺及びゆで麺、精米、調湿米、無洗米等の調理前の米類や調理された炊飯米、五目飯、赤飯、米粥等の加工米製品類、粉末スープ、だしの素等の粉末調味料等に代表される高水分食品、乾燥野菜、コーヒー豆、コーヒー粉、お茶、穀物を原料としたお菓子等に代表される低水分食品、その他農薬や殺虫剤等の固体状や溶液状の化学薬品、液体及びペースト状の医薬品、化粧水、化粧クリーム、化粧乳液、整髪料、染毛剤、シャンプー、石鹸、洗剤等、種々の物品を収納することができる。特に、本発明の多層容器は、水分活性の高い物品を収納する包装容器、高湿度下に曝される包装容器、さらにはレトルトやボイル等の加熱殺菌処理が施される包装容器の材料として適したものである。   The polyamide composite material (X) of the present invention can be processed into a single-layer film or sheet using, for example, an extrusion apparatus equipped with a T-die or an inflation film manufacturing apparatus, and other resins such as polyethylene and polypropylene. Nylon 6, PET, metal foil, paper, and the like can be processed into a packaging material such as a multi-layered film or sheet using a method such as extrusion lamination or coextrusion. Furthermore, it can be used for packaging containers such as wraps or various shapes of pouches, container lids, bottles, cups, trays, and tubes. The packaging container obtained using the composite material of the present invention is excellent in gas barrier performance etc., for example, carbonated drink, juice, water, milk, sake, whiskey, shochu, coffee, tea, jelly drink, Liquid drinks such as health drinks, seasoning liquids, sauces, soy sauce, dressings, liquid soups, seasonings such as mayonnaise, miso, grated spices, pasty foods such as jams, creams, chocolate pastes, liquid soups, boiled foods, pickles, Liquid foods typified by liquid processed foods such as stew, raw noodles such as buckwheat, udon, ramen and boiled noodles, polished rice, moisture-conditioned rice, non-washed rice, etc. Processed rice products such as red rice and rice bran, high-moisture foods such as powdered soup and powdered seasonings such as soup stock, dried vegetables, coffee beans, coffee powder, tea and grains Low-moisture foods such as confectionery, other solid and solution chemicals such as agricultural chemicals and insecticides, liquid and paste pharmaceuticals, lotions, cosmetic creams, cosmetic milks, hair conditioners, hair dyes, shampoos Various articles such as soap and detergent can be stored. In particular, the multilayer container of the present invention is suitable as a material for packaging containers that store articles with high water activity, packaging containers that are exposed to high humidity, and packaging containers that are subjected to heat sterilization treatment such as retort and boiling. It is a thing.

以下、実施例等により本発明を具体的に説明する。尚、実施例等において、メタキシリレン基含有ポリアミドの評価、及び得られた多層フィルムの評価は、下記の方法によった。
尚、実施例等において、複合材料の評価方法は、下記の方法によった。
(a)クレイ分散性
フィルムをX線回折法により測定した。測定装置は理学社製ミニフレックスを使用した。X線源にはCuKαを用い、散乱スリットは4.2度、受光スリットは0.3mm、管電圧30kV管電流15mA、走査範囲は2〜50度、サンプリング幅は0.02度、走査速度5度/分の条件で測定した。
(b)引張り強さ、引張り弾性率
試験片(厚み1/8inch)の引張り強さ(降伏)及び引張り強さ(破断)、引張り弾性率をASTM D−638に基づいて測定した。
(c)曲げ強さ、曲げ弾性率
試験片(厚み1/4inch)の曲げ強さ及び曲げ弾性率をASTM D−790に基づいて測定した。
(d)荷重たわみ温度
試験片の荷重たわみ温度を、ASTM D−648に基づいて、荷重 1.86MPaで測定した。
(e) 外観
フィルムを目視、顕微鏡にて観察し、クレイの塊が見られない物を、外観良好、分散不良のクレイが観察された物を外観不良と判断した。
(f)酸素透過係数(OTR)
フィルムについてASTM D3985に準じて測定した。測定はモダンコントロール社製、型式:OX−TRAN 10/50Aを使用し、23℃、相対湿度60%の雰囲気下にて行った。
(g)溶融粘度
東洋精機製キャピログラフを用いてせん断速度100s−1、220℃の条件で測定した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples and the like. In Examples and the like, the evaluation of metaxylylene group-containing polyamide and the evaluation of the obtained multilayer film were based on the following methods.
In Examples and the like, the composite material was evaluated by the following method.
(A) Clay dispersibility The film was measured by the X-ray diffraction method. The measuring device used was a Rigaku Corporation miniflex. CuKα is used as the X-ray source, the scattering slit is 4.2 degrees, the light receiving slit is 0.3 mm, the tube voltage is 30 kV, the tube current is 15 mA, the scanning range is 2 to 50 degrees, the sampling width is 0.02 degrees, and the scanning speed is 5 Measured under the condition of degree / minute.
(B) Tensile strength, tensile elastic modulus The tensile strength (yield), tensile strength (break), and tensile elastic modulus of the test piece (thickness 1/8 inch) were measured based on ASTM D-638.
(C) Bending strength and bending elastic modulus The bending strength and bending elastic modulus of the test piece (thickness 1/4 inch) were measured based on ASTM D-790.
(D) Deflection temperature under load Deflection temperature under load of the test piece was measured at a load of 1.86 MPa based on ASTM D-648.
(E) Appearance The film was observed visually and with a microscope, and a product in which no clay lump was seen was judged to be a product in which a clay with good appearance and poor dispersion was observed as poor appearance.
(F) Oxygen transmission coefficient (OTR)
The film was measured according to ASTM D3985. The measurement was carried out in an atmosphere of 23 ° C. and 60% relative humidity using a model manufactured by Modern Control Co., Ltd., model: OX-TRAN 10 / 50A.
(G) Melt viscosity Measured using a Capillograph manufactured by Toyo Seiki under conditions of a shear rate of 100 s −1 and 220 ° C.

<実施例1>
メタキシリレンジアミンとアジピン酸を溶融状態で所定時間重縮合後、重合槽下部のノズルからストランドとして取り出し、空冷した後ペレット形状に切断し、ポリメタキシレンアジパミドオリゴマー(PA1)を得た。合成したPA1(Mn=500、溶融粘度=0.01Pa・s、モル比=2)90wt%とモンモリロナイト(商品名;クニミネ工業(株)製クニピアF)10wt%を反応釜に仕込み、固体状二酸化炭素(ドライアイス)を充填し、10MPa、200℃の条件で2hr処理し、組成物(C1)を得た。
<Example 1>
Metaxylylenediamine and adipic acid were polycondensed in a molten state for a predetermined time, then taken out as a strand from the nozzle at the bottom of the polymerization tank, air-cooled, and then cut into pellets to obtain a polymetaxylene adipamide oligomer (PA1). 90 wt% of synthesized PA1 (Mn = 500, melt viscosity = 0.01 Pa · s, molar ratio = 2) and 10 wt% of montmorillonite (trade name; Kunipia F manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.) were charged into a reaction kettle, and solid dioxide dioxide Filled with carbon (dry ice) and treated for 2 hr under conditions of 10 MPa and 200 ° C. to obtain a composition (C1).

<実施例2>
メタキシレンジアミンとアジピン酸(80mol%)、イソフタル酸(20mol%)を溶融状態で所定時間重合後、重合槽下部のノズルからストランドとして取り出し、空冷した後ペレット形状に切断し、オリゴマー(PA2)を得た。合成したPA2(Mn=5000、溶融粘度=30Pa・s、モル比0.994)80wt%と、有機化クレイ(商品名;Nanocor社製Nanomer)20wt%を200℃に設定した30mm二軸押出機のフィード口に10kg/hで連続的に供給し、押出機のバレルに取り付けられたガス添加口に二酸化炭素ボンベから二酸化炭素を供給し、押出機内部で臨界状態とし混練し、ベント口を減圧状態にし、脱気を行いながら混練し、組成物(C2)を得た。ガス添加口とベント口間のバレルに取り付けた圧力計で測定した、バレル内部の圧力は8MPaであった。また、バレルの指示温度は210℃であった。
<Example 2>
After metaxylenediamine, adipic acid (80 mol%) and isophthalic acid (20 mol%) are polymerized for a predetermined time in a molten state, they are taken out as a strand from the nozzle at the bottom of the polymerization tank, cooled in air, cut into pellets, and oligomer (PA2) is obtained. Obtained. 30 mm twin-screw extruder in which 80 wt% of synthesized PA2 (Mn = 5000, melt viscosity = 30 Pa · s, molar ratio 0.994) and organoclay (trade name; Nanomer manufactured by Nanocor) 20 wt% were set at 200 ° C. Is continuously supplied to the feed port at 10 kg / h, carbon dioxide is supplied from a carbon dioxide cylinder to the gas addition port attached to the barrel of the extruder, the mixture is brought into a critical state inside the extruder, kneaded, and the vent port is decompressed. The mixture was kneaded while being deaerated to obtain a composition (C2). The pressure inside the barrel, measured with a pressure gauge attached to the barrel between the gas addition port and the vent port, was 8 MPa. The indicated temperature of the barrel was 210 ° C.

<実施例3>
メタキシリレンジアミンとアジピン酸からなるナイロン塩を95wt%と、合成スメクタイト(商品名;クニミネ工業(株)製スメクトン)を5wt%を反応釜に仕込み、気体状二酸化炭素で釜内部を二酸化炭素で置換し、20MPa、200℃の条件で3hr処理し、組成物(C3)を得た。
<Example 3>
95 wt% of nylon salt consisting of metaxylylenediamine and adipic acid and 5 wt% of synthetic smectite (trade name; smecton manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.) are charged into the reaction kettle, and the inside of the kettle is filled with carbon dioxide with gaseous carbon dioxide. Substitution was carried out under the conditions of 20 MPa and 200 ° C. for 3 hours to obtain a composition (C3).

<実施例4>
50L反応釜中に、窒素気流下でアジピン酸を溶融状態に保持し、メタキシリレンジアミンを添加しつつ合成を進めた。メタキシリレンジアミンを滴下終了したタイミングで、実施例1で得た組成物(C1)を反応釜に供給し、さらに合成反応を進めた。所定時間重合後、重合槽下部のノズルからストランドとして取り出し、水冷した後ペレット形状に切断し、ポリアミド複合材料(X1)を得た。X1のηr(相対粘度)は2.1であった。
<Example 4>
Adipic acid was kept in a molten state in a 50 L reaction kettle under a nitrogen stream, and the synthesis proceeded while adding metaxylylenediamine. At the timing when the addition of metaxylylenediamine was completed, the composition (C1) obtained in Example 1 was supplied to the reaction kettle, and the synthesis reaction was further advanced. After polymerization for a predetermined time, it was taken out as a strand from the nozzle at the bottom of the polymerization tank, cooled with water, and then cut into pellets to obtain polyamide composite material (X1). Ηr (relative viscosity) of X1 was 2.1.

<実施例5>
実施例4で得たポリアミド複合材料(X1)を250Lの加熱ジャケット、真空ポンプ、窒素導入管が設けられたタンブラー内に仕込み、窒素置換した後、回転させながら連続的に昇温し、150℃に達した時点で系内を真空ポンプにより脱気した。真空ポンプによる脱気を継続しながらさらに昇温を行い、ペレット温度が200℃に達した時点で温度を一定に保ち、50分反応を継続した。その後窒素を導入して系内を常圧に戻し、70℃まで冷却し、ポリアミド複合材料(X11)を得た。X11のηrは2.7であった。
<Example 5>
The polyamide composite material (X1) obtained in Example 4 was charged into a tumbler equipped with a 250 L heating jacket, vacuum pump, and nitrogen introduction tube, purged with nitrogen, and then continuously heated while rotating to 150 ° C. The system was degassed with a vacuum pump when the pressure reached. The temperature was further increased while degassing with a vacuum pump was continued. When the pellet temperature reached 200 ° C., the temperature was kept constant and the reaction was continued for 50 minutes. Thereafter, nitrogen was introduced to return the inside of the system to normal pressure, and the system was cooled to 70 ° C. to obtain a polyamide composite material (X11). Ηr of X11 was 2.7.

<実施例6>
実施例2で得た組成物(C2)を5kg/h、三菱ガス化学製ポリメタキシリレンジアミン(MXナイロン、グレードS6007)を15kg/hにてそれぞれ振動フィーダーで37mmφ同方向回転二軸押出機に供し、溶融混練したのち、ダイよりストランドとして取り出し、ペレット形状に切断し、ポリアミド複合材料(X2)を得た。
<Example 6>
37 mmφ co-rotating twin screw extruder with a vibration feeder at 5 kg / h for the composition (C2) obtained in Example 2 and 15 kg / h for polymetaxylylenediamine (MX nylon, grade S6007) manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. After being melted and kneaded, it was taken out as a strand from the die and cut into a pellet shape to obtain a polyamide composite material (X2).

<実施例7>
メタキシリレンジアミンとアジピン酸(91mol%)、イソフタル酸(9mol%)を溶融状態で所定時間重縮合後、重合槽下部のノズルからストランドとして取り出し、空冷した後ペレット形状に切断し、ポリメタキシレンオリゴマー(PA3)を得た。合成したPA3(Mn8000、溶融粘度=110Pa・s、モル比1.002)97wt%と有機化モンモリロナイト(商品名;Nanomer)3wt%を反応釜に仕込み、二酸化炭素を充填し、240℃、1hr、35MPaにて処理し、組成物(C4)を得た。得られた組成物を250Lの加熱ジャケット、真空ポンプ、窒素導入管が設けられたタンブラー内に仕込み、窒素置換した後、回転させながら連続的に昇温し、150℃に達した時点で系内を真空ポンプにより脱気した。真空ポンプによる脱気を継続しながらさらに昇温を行い、ペレット温度が200℃に達した時点で温度を一定に保ち、50分反応を継続した。その後窒素を導入して系内を常圧に戻し、70℃まで冷却し、ポリアミド複合材料(X3)を得た。
<Example 7>
After metacondensation of metaxylylenediamine, adipic acid (91 mol%) and isophthalic acid (9 mol%) in a molten state for a predetermined time, it is taken out as a strand from the nozzle at the bottom of the polymerization tank, cooled in air, cut into pellets, and polymetaxylene An oligomer (PA3) was obtained. Synthesized PA3 (Mn8000, melt viscosity = 110 Pa · s, molar ratio: 1.002) 97 wt% and organic montmorillonite (trade name; Nanomer) 3 wt% were charged in a reaction kettle, charged with carbon dioxide, 240 ° C., 1 hr, It processed at 35 Mpa and obtained the composition (C4). The obtained composition was placed in a tumbler equipped with a 250 L heating jacket, a vacuum pump, and a nitrogen introduction tube, purged with nitrogen, heated continuously while rotating, and when the temperature reached 150 ° C. Was degassed with a vacuum pump. The temperature was further raised while degassing with a vacuum pump was continued. When the pellet temperature reached 200 ° C., the temperature was kept constant and the reaction was continued for 50 minutes. Thereafter, nitrogen was introduced to return the inside of the system to normal pressure, and the system was cooled to 70 ° C. to obtain a polyamide composite material (X3).

<実施例8>
実施例3で得られた組成物C3と水を反応釜に仕込み、加圧状態で昇温し、加えた水および縮合水を除きながら溶融状態で重縮合を行いポリアミド複合材料(X4)を得た。
<Example 8>
The composition C3 obtained in Example 3 and water were charged into a reaction kettle, heated in a pressurized state, and subjected to polycondensation in a molten state while removing added water and condensed water to obtain a polyamide composite material (X4). It was.

実施例4〜8で得られたポリアミド複合材料を20mmφ単軸押出機に2kg/hで供給し、ダイよりフィルム状に成形した。得られたフィルムの酸素透過率を測定した。また、実施例4〜8で得られたポリアミド複合材料を射出成形し、射出成形機(ファナック製、AUTOSHOT 100B)を用い、シリンダー温度 260℃、金型温度40℃、射出時間1秒、冷却時間15秒で射出成形を行い、各種の試験片を作成し、物性試験を行った。表1に物性評価結果を示す。   The polyamide composite materials obtained in Examples 4 to 8 were supplied to a 20 mmφ single screw extruder at 2 kg / h, and formed into a film form from a die. The oxygen permeability of the obtained film was measured. In addition, the polyamide composite materials obtained in Examples 4 to 8 were injection molded, and using an injection molding machine (manufactured by FANUC, AUTOSHOT 100B), cylinder temperature 260 ° C., mold temperature 40 ° C., injection time 1 second, cooling time Injection molding was performed in 15 seconds, various test pieces were prepared, and physical property tests were performed. Table 1 shows the physical property evaluation results.

<比較例1>
実施例7で合成したPA3を97wt%と有機化モンモリロナイト(商品名;Nanomer)3wt%を反応釜に仕込み、二酸化炭素を充填せず、240℃、1hr、35MPaにて処理し、組成物(C5)を得た。得られた組成物を250Lの加熱ジャケット、真空ポンプ、窒素導入管が設けられたタンブラー内に仕込み、窒素置換した後、回転させながら連続的に昇温し、150℃に達した時点で系内を真空ポンプにより脱気した。真空ポンプによる脱気を継続しながらさらに昇温を行い、ペレット温度が200℃に達した時点で温度を一定に保ち、50分反応を継続した。その後窒素を導入して系内を常圧に戻し、70℃まで冷却し、ポリアミド複合材料(X5)を得た。得られたポリアミド複合材料(X5)について、実施例4〜8と同様に各種の試験片を作成し、物性試験を行った。表1に物性評価結果を示す。
<Comparative Example 1>
97 wt% of PA3 synthesized in Example 7 and 3 wt% of organic montmorillonite (trade name: Nanomer) were charged into a reaction kettle, and charged at 240 ° C., 1 hr, 35 MPa without filling with carbon dioxide, and the composition (C5 ) The obtained composition was placed in a tumbler equipped with a 250 L heating jacket, a vacuum pump, and a nitrogen introduction tube, purged with nitrogen, heated continuously while rotating, and when the temperature reached 150 ° C. Was degassed with a vacuum pump. The temperature was further increased while degassing with a vacuum pump was continued. When the pellet temperature reached 200 ° C., the temperature was kept constant and the reaction was continued for 50 minutes. Thereafter, nitrogen was introduced to return the inside of the system to normal pressure and cooled to 70 ° C. to obtain a polyamide composite material (X5). About the obtained polyamide composite material (X5), various test pieces were created similarly to Examples 4-8, and the physical-property test was done. Table 1 shows the physical property evaluation results.

Figure 2005272535
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以上の実施例、比較例で説明したように、本発明の要件を満たすポリアミド複合材料を製造した実施例4〜8は、クレイの分散が良好で、かつ二酸化炭素の使用量が少ないことからコストを低くすることが可能となった。これを用いてフィルム等の成形品を製造した場合、ガスバリア性能は非常に優れ、外観良好であり、品質が優れた製品を得ることができた。また、機械的強度も優れた物であった。一方、本発明の要件を満たさない比較例1では、クレイは凝集し分散が良好な複合材料を得ることができず、外観不良で、機械的物性、ガスバリア性能も優れなかった。   As described in the above Examples and Comparative Examples, Examples 4 to 8 in which polyamide composite materials satisfying the requirements of the present invention were manufactured had good clay dispersion and the amount of carbon dioxide used was low. Can be lowered. When a molded product such as a film was produced using this, it was possible to obtain a product with excellent gas barrier performance, good appearance, and excellent quality. Moreover, the mechanical strength was also excellent. On the other hand, in Comparative Example 1 that does not satisfy the requirements of the present invention, the clay was agglomerated and a composite material with good dispersion could not be obtained, the appearance was poor, and the mechanical properties and gas barrier performance were not excellent.

Claims (14)

メタキシリレンジアミンを70モル%以上含むジアミン成分と、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50モル%以上含むジカルボン酸成分とを重縮合して得られるポリアミドオリゴマー(A1)、または、メタキシリレンジアミンを70モル%以上含むジアミン成分と、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50モル%以上含むジカルボン酸成分からなるナイロン塩(A2)と、クレイ(B)を超臨界状態にある二酸化炭素の存在下で混合してなる組成物。 Polyamide oligomer obtained by polycondensation of a diamine component containing 70 mol% or more of metaxylylenediamine and a dicarboxylic acid component containing 50 mol% or more of an α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms ( A1) or a nylon salt (A2) comprising a diamine component containing 70 mol% or more of metaxylylenediamine and a dicarboxylic acid component containing 50 mol% or more of an α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms ) And clay (B) in the presence of carbon dioxide in a supercritical state. ポリアミドオリゴマー(A1)の融点が230℃以下である請求項1記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein the polyamide oligomer (A1) has a melting point of 230 ° C or lower. ポリアミドオリゴマー(A1)の数平均分子量が300〜10000である請求項1記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein the polyamide oligomer (A1) has a number average molecular weight of 300 to 10,000. ポリアミドオリゴマー(A1)の融点以上の温度下でせん断速度100S−1における見かけの溶融粘度が0.001〜1000Pa・sである請求項1記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein the apparent melt viscosity at a shear rate of 100 S −1 is 0.001 to 1000 Pa · s at a temperature equal to or higher than the melting point of the polyamide oligomer (A1). クレイ(B)含有量が前記組成物中0.01〜80重量%である請求項1記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein the clay (B) content is 0.01 to 80% by weight in the composition. クレイ(B)が有機化剤に接触させたものである請求項1記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein the clay (B) is contacted with an organic agent. ポリアミドオリゴマー(A1)またはナイロン塩(A2)と、クレイ(B)を、耐熱、耐圧の反応釜中でバッチ式にて混合して得られたものである請求項1記載の組成物。 The composition according to claim 1, which is obtained by mixing the polyamide oligomer (A1) or nylon salt (A2) and the clay (B) in a heat-resistant and pressure-resistant reaction kettle in a batch system. ポリアミドオリゴマー(A1)またはナイロン塩(A2)と、クレイ(B)を、押出機を使用し連続的に混合して得られたものである請求項1記載の組成物。 The composition according to claim 1, which is obtained by continuously mixing the polyamide oligomer (A1) or the nylon salt (A2) and the clay (B) using an extruder. 請求項1〜8のいずれかに記載の組成物を利用してなるポリアミド複合材料。 A polyamide composite material using the composition according to claim 1. 前記組成物を重縮合して得られたものである請求項9記載のポリアミド複合材料。 The polyamide composite material according to claim 9, which is obtained by polycondensation of the composition. メタキシリレンジアミンを70モル%以上含むジアミン成分と、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50モル%以上含むジカルボン酸成分とを重縮合して得られるポリアミド(D)と、前記組成物を押出機にて溶融混練して得られたものである請求項9記載のポリアミド複合材料。 Polyamide obtained by polycondensation of a diamine component containing 70 mol% or more of metaxylylenediamine and a dicarboxylic acid component containing 50 mol% or more of an α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms (D And the composition obtained by melt-kneading the composition with an extruder. メタキシリレンジアミンを70モル%以上含むジアミン成分と、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50モル%以上含むジカルボン酸成分とを重縮合する際に、前記組成物を重合釜に添加して得られたものである請求項9記載のポリアミド複合材料。 In the polycondensation of a diamine component containing 70 mol% or more of metaxylylenediamine and a dicarboxylic acid component containing 50 mol% or more of an α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms, the composition The polyamide composite material according to claim 9, which is obtained by adding to a polymerization kettle. 請求項9〜12のいずれかに記載のポリアミド複合材料を利用してなる包装材料。 The packaging material formed using the polyamide composite material in any one of Claims 9-12. 請求項9〜12のいずれかに記載のポリアミド複合材料を利用してなる包装容器。
The packaging container formed using the polyamide composite material in any one of Claims 9-12.
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