JP2005350616A - 熱安定性に優れるポリアミドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
メタキシリレンジアミンを主体とするジアミンとアジピン酸を主体とするジカルボン酸から成るポリアミドに関し、ボトル，シート，フィルムおよび繊維等の用途に好適に利用される、ゲル又はフィッシュアイが少ない熱安定性に優れるポリアミドおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】
特定範囲のモルバランス（ジアミン／ジカルボン酸）において、モノカルボン酸を所定量添加して得られるポリアミド、および、回分式重合槽を用いて溶媒の非存在下、溶融状態にあるジカルボン酸に、ジアミンとモノカルボン酸との混合物を、連続的に、もしくは間欠的に添加し、溶融状態で重縮合させることを特徴とするポリアミドの製造方法。
【選択図】
無

Description

本発明はボトル、シート、フィルム及び繊維等の用途に好適に利用される熱安定性に優れるポリアミドおよびその製造方法に関する。更に詳しくは、アジピン酸を主体とするジカルボン酸、キシリレンジアミンを主体とするジアミン、およびモノカルボン酸とから成る、ゲル又はフィッシュアイが極めて少ないポリアミド、およびその製造方法に関するものである。

一般に、ボトル、シート、フィルム及び繊維等の用途に用いられるポリアミドでは、成形材料用途に用いられるポリアミド以上に異物の混入に対して注意が払われる。これは成形加工品が透明であったり、薄かったりする事、高度で微妙な成形加工技術を必要とする事、異物が成形加工品の機能を損なう恐れが非常に高い事等に起因し、異物の混入により確実に欠陥発生率の増加と生産性の低下を招く。ポリアミド由来の異物として、ファインと呼ばれる粉体、フロスと呼ばれる薄膜、熱劣化を受けた黄変物・炭化物、そして、ゲル又はフィッシュアイと呼ばれるゲル状物、等が上げられる。これら異物は生成を防ぐことが一番の対策であるが、やむを得ず生成した場合、製品から分離除去する必要がある。粉体および薄膜は一般には風選で除かれ、黄変物・炭化物は光学センサーを用いた選別機で除くことができ、様々な分離機器が市販されており、確実な除去効果が期待できる。

ゲル又はフィッシュアイは、重合中および成形加工中に分子が損傷（ラジカルの発生などによるポリマー分子の劣化など）を受け、非直鎖の分子成長等の異常反応（三次元ポリマー化など）が起こり、他のポリアミド分子に比べ極端に高分子量化したものと想定される。このため、ゲル又はフィッシュアイの少ないポリアミドを得るため、製造工程において熱履歴を極力少なくする必要があり、また熱安定剤あるいは酸化防止剤を添加する等の工夫がなされる。しかし、これら添加剤の中にはアミド化反応に対し触媒効果を示すものがあり、逆にゲル又はフィッシュアイの増加を招く場合もある。

溶融重合工程で生成したゲル又はフィッシュアイはフィルター等で除去されるが、ゲル又はフィッシュアイはゲル状であり、フィルターの目開きサイズより大きなゲル又はフィッシュアイが通過してしまう事も多々あり、その完全な除去は不可能に等しく、品質管理する上で非常に厄介な存在である。更にゲル又はフィッシュアイはポリアミドの製造中に生成する以外に、成形加工する際の溶融時においても生成する。ポリアミド製造後の品質評価において、ゲル又はフィッシュアイの生成量に顕著な差が認められなかったとしても、成形加工した際に差が現れる場合がある。この原因の一つとして、製造後には観測されない様な僅かなポリアミド分子の損傷の差、あるいは異常反応の発生頻度の差が成形加工の際に、フィルターあるいはダイ等の滞留部分で増幅されるためと推定される。つまり、ゲル又はフィッシュアイの少ない成形加工品を得るには、滞留部分の極めて少ない成形加工装置の設計と同時に、溶融重合あるいは固相重合等の製造工程において分子レベルで損傷および異常反応のない高品位なポリアミドを製造することが重要である。

ところで、ゲル又はフィッシュアイの少ない中，高粘度ポリアミドを得るには、一旦溶融状態で重縮合して低粘度ポリアミドを得た後、固相状態で加熱処理するいわゆる固相重合を行うことが知られている。溶融状態と固相状態の重縮合でゲル又はフィッシュアイの生成量に差が現れるのは、反応温度差に起因するポリアミド分子の損傷、あるいは異常反応の発生頻度の差と考えられる。固相重合により得られた中，高粘度ポリアミドは、溶融重合単独で得られた中，高粘度ポリアミドと比較して、ゲル又はフィッシュアイが低減できる。しかし、ボトル，シート，フィルム及び繊維等の用途では、わずかなゲル又はフィッシュアイも生産性に著しく影響を与えることから、更に低減化された固相重合体が望まれている。

以上の様に、ゲル又はフィッシュアイの少ない高品位なポリアミドを得るためには、製造時および成形加工時を問わず、熱履歴の抑制、効果的な安定剤の添加、生成したゲル又はフィシュアイの除去が必要である。しかし如何なる対応においても、その効果には限界がある。特に本発明のキシリレンジアミンを主体とするジアミン成分から成るポリアミドでは、キシリレンジアミンのベンジルメチレン基がラジカル生成しやすく、熱安定性が低い。このため、従来から多くの熱安定性向上に関わる提案がなされてきたが、キシリレンジアミンを主体とするジアミンから成るポリアミドの優れた特性を損なうこと無く、効果的にゲル又はフィッシュアイを低減する方法については、これまで認められていなかった。

ポリアミド６やポリアミド１２の製法について、連鎖安定剤としてモノおよびジカルボン酸から選ばれた有機酸と重合触媒として無機酸又は鉱酸を特定濃度添加し、重合して得た低粘度ポリアミドを固相重合する方法がある（例えば特許文献１参照）。固相重合は、滞留時間に無関係な一定の最終粘度に到達するまで長時間加熱することにより行われる。この方法では無機酸又は鉱酸が添加されており、アミド化反応の触媒として働くのみならず前述の異常反応をも促進するため、特に本発明のポリアミドでは明らかなゲルの生成原因となる。また、モノおよびジカルボン酸から選ばれた有機酸は連鎖安定剤として添加されており、この添加目的は平衡分子量を低下させ、得られるポリアミドの分子量を一定に維持し易くするものであり、ゲル又はフィッシュアイに関する知見を教えるものでは無い。

機械的性質および成形性が優れたポリアミドを製造する目的で、特定濃度の(ｉ)Ｃ７〜２３のモノカルボン酸とＣ６〜２２のモノアミンおよび／またはＣ２〜２２のジアミン、あるいは(ii)Ｃ６〜２２のモノアミンとＣ３〜２４のジカルボン酸の存在下、後期重合圧力を４００ｔｏｒｒ以下で溶融重合させる、射出成形用ポリアミド樹脂の製造方法がある（例えば特許文献２参照）。これは、特定の炭化水素基を末端基に導入するために実施されるものであり、本発明の実施形態および目的とは異なるものである。

エンジニアリング用ポリアミド組成物を製造する目的で、芳香族ジカルボン酸とＣ６〜１８の脂肪族アルキレンジアミンから成るポリアミドに、特定濃度の芳香族モノカルボン酸または芳香族モノ第一アミン、と特定濃度の次亜燐酸塩を含有させる、エンジニアリング用ポリアミド組成物およびその製造方法がある（例えば特許文献３参照）。これは、耐熱老化性を改善する目的で、モノカルボン酸またはモノアミンと次亜燐酸塩を添加するものであり、本発明のモノカルボン酸を必須成分としている点と大きく異なる。

超高分子量のポリアミド６６を製造する目的で、特定の末端基バランスを有するポリアミド６６を固相重合する方法がある（例えば特許文献４参照）。しかし、その末端基バランスの範囲はジアミン過剰およびジカルボン酸過剰何れの場合も含まれ、その目的とするところは数平均分子量１０万以上のポリアミド６６を得る事であり、ゲル又はフィッシュアイの低減に関わる知見は認められない。

メタキシリレンジアミンを主体とするジアミンとアジピン酸を主体とするジカルボン酸から成るポリアミドの溶融重合方法がある（特許文献５、６参照）。また、ゲル又はフィッシュアイを低減した、特定の末端基バランス、数平均分子量および相対粘度を有するメタキシリレンアジパミドの固相重合体について報告されている（例えば特許文献７参照）。

このようにキシリレンジアミンを主体とするジアミンとアジピン酸を主体とするジカルボン酸から成るポリアミドについては、特定範囲のモルバランス（ジアミン／ジカルボン酸）を維持した上で、末端アミノ基の封止を目的としたモノカルボン酸の添加により、ゲル又はフィッシュアイを低減する方法は知られていない。
特公昭４９−２８６７９号公報 特開平７−３７５２７号公報 特公平７−６４９７８号公報 特公平１−２８４５２６号公報 特開昭５７−２００４２０号公報 特開昭５８−１１１８２９号公報 特開２００１−２３３９５８号公報

本発明の目的は、メタキシリレンジアミンを主体とするジアミンとアジピン酸を主体とするジカルボン酸から成るポリアミドに関し、ボトル，シート，フィルムおよび繊維等の用途に好適に利用される、ゲル又はフィッシュアイが少ない熱安定性に優れるポリアミドおよびその製造方法を提供することにある。

本発明者らは、鋭意検討した結果、キシリレンジアミンを主体とするジアミンとアジピン酸を主体とするジカルボン酸から成るポリアミドについて、特定範囲のモルバランス（ジアミン／ジカルボン酸）において、モノカルボン酸を所定量添加することで、重合性を損なう事無く、ゲル又はフィッシュアイが少ない熱安定性に優れるポリアミドが得られることを見出し、本発明を完成させた。
即ち本発明は、アジピン酸を７０モル％以上含むジカルボン酸、キシリレンジアミンを７０モル％以上含むジアミン、およびモノカルボン酸とから成るポリアミドであって、各々のポリアミド構成成分が下式（Ａ）および（Ｂ）を満足することを特徴とするポリアミドに関する。
０．９８８≦（２ｂ−ｃ）／２ａ＜１．０００ ・・・・・・・・（Ａ）
０．００２≦ｃ／２ａ≦０．０２０ ・・・・・・・・（Ｂ）
ａ：ジカルボン酸のモル数
ｂ：ジアミンのモル数
ｃ：モノカルボン酸のモル数
また、本発明は、回分式重合槽を用いて溶媒の非存在下、溶融状態にあるジカルボン酸に、ジアミンとモノカルボン酸との混合物を、連続的に、もしくは間欠的に添加し、溶融状態で重縮合させることを特徴とするポリアミドの製造方法に関する。

本発明に係るポリアミドおよびその製造方法によって以下の効果が得られる。
（イ）ボトル，シート，フィルム及び繊維等の用途に好適に利用される、ゲルおよびフィッシュアイの少ないポリアミドが得られる。
（ロ）ポリアミド分子の損傷あるいは、非直鎖の分子成長等の異常反応が極めて少ないポリアミドが得られるため、成形加工装置の滞留部分における劣化が少なくなる。
（ハ）ゲルおよびフィッシュアイが少ないため、成形加工時に用いられるフィルターの目詰まりが少なくなり、圧力上昇が小さくなりフィルター交換頻度が少なくなるため、生産性が著しく向上する。
（ニ）ゲルおよびフィッシュアイが少ないため、成形加工品の欠点あるいは欠陥品が少なくなり生産性が向上する。

以下に本発明を詳しく説明する。本発明のポリアミドは、７０モル％以上がキシリレンジアミンであるジアミン、７０モル％以上がアジピン酸であるジカルボン酸、およびモノカルボン酸から成るポリアミドである。ジアミンとしてキシリレンジアミンを主体とするポリアミドでは、ポリアミド主鎖中のベンジルメチレン基の熱安定性が低いため、本発明は特に大きな効果を示す。
キシリレンジアミンとして、メタキシリレンジアミン、オルソキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミンが例示でき、中でもメタキシリレンジアミンが好ましい。キシリレンジアミン以外のジアミンとして、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，９−ノナンジアミン、２−メチル−１，８−オクタンジアミン、１，２−ビスアミノメチルシクロヘキサン、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、オルソフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン等のジアミンが例示できる。
アジピン酸はジカルボン酸の中で、安価で入手も容易であり、さらに得られるポリアミドの優れた物性が達成可能となる。アジピン酸以外のジカルボン酸として、琥珀酸、グルタル酸、ヘプタン二酸、オクタン二酸、ノナン二酸、デカン二酸、ドデカン二酸、イソフタル酸，テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等のジカルボン酸が例示できる。
モノカルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバル酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸（ステアリン酸）、安息香酸、トルイル酸、ナフトエ酸、トリフルオロ酢酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、ブロモ酢酸、ジブロモ酢酸、トリブロモ酢酸、ヨード酢酸、トリフルオロ安息香酸、トリクロロ安息香酸、トリヨード安息香酸、等のモノカルボン酸が例示できる。モノカルボン酸として、本発明の効果、入手のし易さ、価格等から、酢酸、オクタデカン酸、および安息香酸が好ましく、中でも酢酸が特に好ましい。また、ハロゲン原子を含むモノカルボン酸は、ポリアミドに耐水性、難燃性、電気絶縁性、対薬品性等のハロゲン化合物に固有の様々な新規機能性を簡便に付与することができる。特にトリフルオロ酢酸、（モノ，ジ，トリ）クロロ酢酸は入手も容易であり、好適に使用でき、トリフルオロ酢酸がより好ましい。
キシリレンジアミン、アジピン酸、およびモノカルボン酸以外のポリアミド形成化合物としては、特に限定されないが、カプロラクタム，バレロラクタム，ラウロラクタム，ウンデカラクタム等のラクタム、１１−アミノウンデカン酸，１２−アミノドデカン酸等のアミノカルボン酸を挙げることができ、適時添加することができる

本発明のポリアミドは、その構成成分であるジアミン、ジカルボン酸、およびモノカルボン酸は下式（Ａ）および（Ｂ）を満足する。
０．９８８≦（２ｂ−ｃ）／２ａ＜１．０００ ・・・・・・・・（Ａ）
０．００２≦ｃ／２ａ≦０．０２０ ・・・・・・・・（Ｂ）
ａ：ジカルボン酸のモル数
ｂ：ジアミンのモル数
ｃ：モノカルボン酸のモル数
（Ａ）式に従いそれぞれのモノマーのモル数を決定する事で、ポリアミド中のモノカルボン酸で封止されないアミノ基末端とカルボキシル基末端の比を所定範囲に保つことができる。モノカルボン酸で封止されないアミノ基末端とカルボキシル基末端が同じであるとき、アミド基生成速度は最も速くなるので、溶融状態および固相状態での重合時間が最も短くポリアミド分子の損傷は最低限に抑えられると容易に予想される。しかし、本発明者らによる検討の結果、本発明のポリアミドでは、アミノ基末端がカルボキシル基末端より過剰になると、固相重合において、通常のアミド基生成反応以外の反応に起因すると考えられる粘度増加が観測された。これは、非直鎖の分子成長によるものと推定され、ゲルもしくはフィッシュアイの主たる原因になる。（２ｂ−ｃ）／２ａ＜１．０００とすることで、モノカルボン酸で封止されないアミノ基末端より、カルボキシル基末端を多くすることができる。より好ましくは、（２ｂ−ｃ）／２ａ≦０．９９８である。また、溶融重合、更には固相重合においてアミド化反応速度つまり重合速度を大きく低下させる事無く、実用レベルの重合度を商業的に実施可能な重合条件（温度、圧力、時間）で達成するため、０．９８８≦（２ｂ−ｃ）／２ａとすることが好ましく、より好ましくは０．９９２≦（２ｂ−ｃ）／２ａである。これにより溶融状態および固相状態での重合時間が長くなるのを防止でき、ポリアミド分子が損傷を受けるのを抑制でき、ゲル又はフィッシュアイの発生を低減することが可能となる。

（Ｂ）式に従いモノカルボン酸のモル数を決定する事で、ポリアミド中のモノカルボン酸で封止されたアミノ基末端を所定範囲に保つことができる。アミノ基末端を封止するモノカルボン酸は、その効果が顕著に現れる０．００２≦ｃ／２ａとすることが好ましく、０．００４≦ｃ／２ａとすることがより好ましい。一方で、アミノ基末端を封止するモノカルボン酸が多くなると、得られるポリアミドの分子量が低下するため、成形加工時に所望の溶融粘度が得られなくなるため、ｃ／２ａ≦０．０２０が好ましく、ｃ／２ａ≦０．０１０とすることがより好ましい。

本発明のポリアミドは、キシリレンジアミンを主体とするジアミン、アジピン酸を主体とするジカルボン酸、およびモノカルボン酸から成るポリアミドであり、ナイロン塩の水溶液とし、加圧下で加熱しつつ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、ジアミンを溶融状態のジカルボン酸に直接加えて、重縮合する方法等により製造される。回分式重合槽を用いる場合、後者の方法は、溶融重合時間が短く経済性に優れるため特に好ましい。例えばメタキシリレンジアミンの沸点は常圧下２７４℃であり、メタキシリレンジアミンとアジピン酸から成るポリアミドの融点は２４３℃であるため、ナイロン塩水溶液を原料とする加圧下の重合方法を実施しなくても、溶媒の非存在下、溶融状態にあるジカルボン酸に、常圧下ジアミンを連続的に、もしくは間欠的に添加し、溶融状態で重縮合させることができる。この場合、モノカルボン酸は沸点が低いものが多く、溶融状態にあるジカルボン酸にモノカルボン酸を添加したとき、系外に留出する可能性があるため好ましくない。沸点が低いモノカルボン酸を確実に固定化するためには、ジアミンに添加し塩もしくはアミドとした後、ジアミンと共に溶融状態にあるジカルボン酸に添加することが望ましい。モノカルボン酸とジアミンの混合を容易にするため、少量の水を溶媒として用いても構わない。つまり、モノカルボン酸を水に溶解した後、ジアミンを加えることで、簡単にジアミンとモノカルボン酸との混合物を調製できる。重合条件は特に限定されず、ポリマー製造分野において通常知られている知識に基づいて、原料化合物の仕込み比、重合触媒、重合温度、重合時間を適宜選択することにより、上記のモノマーバランスを有するポリアミドを製造することができる。

本発明においては、必要に応じて、前記溶融重合で得られたポリアミドを更に固相状態で乾燥、および／または重縮合させてもよい。この場合、溶融重合で得られたポリアミドを冷却固化し、ペレットとした後、固相乾燥や固相重合を行うことができる。固相乾燥または固相重合は、２段階の工程で実施される。第一工程はポリアミドの結晶化度が少なくとも１５％以上に到達するまでの前処理工程である。結晶化度が１５％以上になると融着あるいは固着が極めて少なくなる。ポリアミドが加熱により非晶状態から結晶化状態へ転移するとき、ポリアミド粒子は加熱装置内壁もしくは粒子間で非常に融着し易い状態となる。これを避けるため、加熱および／または水分により事前に結晶化させることが望ましい。連続式固相重合では、予備結晶化装置を用いて結晶化を行うことができる。回分式固相重合では、結晶化のための前処理を行う事無く溶融重合体と共に水を固相重合装置に仕込み、昇温中に結晶化を促進し融着を抑えることも可能である。

第一工程では、酸素によるポリアミドの劣化を防ぐため、加熱装置内部の雰囲気を窒素等の不活性ガスで満たし、酸素濃度を低く保つことが望ましい。加熱装置内部の酸素濃度は５容量％以下が好ましい。更に好ましくは１容量％以下であり、０．１容量％以下が特に好ましい。ポリアミドの温度は６０℃以上１６０℃以下に保たれる。

第二工程は、第一工程により結晶化度が少なくとも１５％に到達した後、ポリアミドを固相乾燥または固相重合する工程である。連続式加熱装置では、ポリアミドの付着水分および重縮合により生成した縮合水を積極的に取り除くため、乾燥した加熱窒素を流通させ実施する。回分式加熱装置では、当初加熱装置内に存在させた水分、ポリアミドの付着水分、および重縮合により生成した縮合水を積極的に取り除くため、加熱装置内部は減圧状態に保たれる。このときの圧力は６０ｋＰａＡ以下が好ましく、更に好ましくは１０ｋＰａＡ以下であり、５ｋＰａＡ以下が特に好ましい。

いずれの工程においても、ポリアミドの溶融を避けるためポリアミドの温度は融点より１５℃以上低い温度が好ましく、更に好ましくは２１０℃以下である。また、上記いずれの工程でも、ポリアミドを加熱する際の加熱装置伝熱面の最高温度は１２０℃以上２３０℃以下が好ましい。当該１２０℃以上とすることにより全工程の所要時間が相当に長くなるのを防止でき、当該２３０℃以下とすることによりポリアミドの融点に近くなるのを回避でき、装置内壁にポリアミドが融解するのを防止できる。

本発明で固相乾燥または固相重合に用いられる連続式加熱装置として、ホッパー形状の加熱装置、スクリュー状もしくはパドル状の攪拌翼を有する水平円筒状の加熱装置等が挙げられる。回分式加熱装置として、タンブルドライヤー、コニカルドライヤー、ロータリードライヤー等と称される回転ドラム式の加熱装置およびナウタミキサーと称される内部に回転翼を備えた円錐型の加熱装置が好適に使用できる。溶融重合が回分式重合槽を用いて実施される場合、引き続き実施される乾燥または固相重合は、設備の運用上、回分式加熱装置が好ましく、得られるポリアミドの品質上、回転ドラム式の加熱装置が特に好ましい。

以下に実施例および比較例を示し、本発明を具体的に説明する。なお本発明における評価のための測定は以下の方法によった。

（イ）末端アミノ基濃度
ポリアミド０．３〜０．５ｇを精秤し、フェノール／エタノール＝４／１容量溶液３０ccに２０〜３０℃で攪拌溶解した。完全に溶解した後、攪拌しつつ０．０１モル／Ｌ塩酸水溶液で中和滴定して求めた。

（ロ）末端カルボキシル基濃度
ポリアミド０．３〜０．５ｇを精秤し、ベンジルアルコール３０ccに窒素気流下１６０〜１８０℃で攪拌溶解した。完全に溶解した後、窒素気流下８０℃以下まで冷却し、攪拌しつつメタノールを１０cc加え、０．０１モル／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液で中和滴定して求めた。

（ハ）フィッシュアイ数
Ｔダイのついた２５ｍｍφの単軸押出し機を用い、２７０℃で溶融して厚さ５０μｍ、幅１８ｃｍのフィルムを作成した。１０ｃｍ（フィルム中心部）×１０ｍの範囲のフィルム中に認められるフィッシュアイ数を、透過式の光学欠点測定機を用い１ｍ^２当たりのフィッシュアイ数として調べた。本計測機の検出感度は、大蔵省印刷局発行の狭雑物測定図表における０．０５ｍｍ^２以上の大きさのフィッシュアイ数を検出可能な様に調整した。

（ニ）凝縮液中のモノカルボン量
イオンクロマトグラフィを使用して、凝縮液中のモノカルボン酸量を定量した。分離カラムはＩｏｎＰａｃ ＡＳ１５（ダイオネクス(株)社製）を用い、溶離液は３８ｍｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨを使用した。溶離液を１．２ｍＬ／ｍｉｎの流量で流し、検出器にはＤＸ−１２０（ダイオネクス(株)社製）を使用した。試料注入量は２５μＬで、恒温槽は３０℃に設定した。検出下限値は、酢酸では１０ｍｇ／Ｌ、トリフルオロ酢酸では３０ｍｇ／Ｌ。

（ホ）黄色度（ＹＩ）
色差計（日本電色工業(株)製 ＺＥ−２０００）を用い、試料の反射によるＸＹＺ表色系の三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺをＪＩＳ−Ｋ８７２２に従い測定し、次式から求めた。
ＹＩ＝１００×（１．２８Ｘ−１．０６Ｚ）／Ｙ

（実施例１）
〔ポリアミドの溶融重合〕
攪拌機、分縮器、全縮器、窒素ガス導入管、減圧調整弁、およびジアミン調合槽を備えた３リットルのステンレス製の容器にアジピン酸（純度：９９．８５質量％）７００．００ｇを仕込み、窒素置換した。更に少量の窒素を流通させながらマントルヒーターで加熱し、攪拌しつつ１６０℃まで昇温した。一方、ジアミン調合槽でメタキシリレンジアミン（純度：９９．９０質量％）６５０．６９ｇに蒸留水３５ｇと酢酸（純度：９９．７０質量％）１．１４ｇを加え攪拌し、混合液を調製した。アジピン酸が溶融後、ジアミン調合槽から該混合液を常圧下に連続的に２時間かけて滴下した。この間内温を２５０℃まで連続的に昇温した。混合液の滴下とともに留出する水は分縮器および全縮器を通して反応系外に除いた。このとき分縮器塔頂の最高温度は１０１℃であった。この分縮器および全縮器により得られた全凝縮液中の酢酸量は０．０１ｇ未満であった。混合液の滴下終了後、常圧下に０．２℃／分の昇温しながら常圧下に所定時間保持し、更に５分間かけて８０ｋＰａまで圧力を低下させ、８０ｋＰａで１５分間保持した。その後、常圧とし加熱を中止し、反応器を放冷し、ポリアミドを冷却固化後、末端基濃度を測定した。表１に結果を示す。

〔ポリアミドの固相重合〕
溶融重合法により合成したポリアミド６００ｇを２リットルのなす型フラスコに入れ、３．０ｇの蒸留水を添加してからオイルバスに浸漬しつつ、エバポレータの駆動部を利用して８０ｒｐｍで回転させた。１．３３ｋＰａ以下まで減圧して窒素で常圧に戻す操作を３回行い、フラスコ内の空気を窒素で置換した。その後、６０℃／ｈｒの昇温速度で室温から１３５℃まで水蒸気中昇温した。ポリアミド温度が１３５℃に到達した後、減圧操作を開始し、１．３３ｋＰａ以下まで減圧した。さらに２００℃に到達後、その状態で１時間保持して重合を進めた。その後、オイルバスによる加熱を中止し、フラスコ内を窒素常圧にして冷却を開始した。ポリアミド温度が５０℃まで冷却したところでフラスコからポリアミド樹脂を取り出した。このポリアミドを使用して単軸押出し機でフィルムを作成してフィッシュアイ数を測定した。また、このポリアミドを空気中、１５０℃で５時間加熱保存し、保存前後に測定したポリアミドの黄色度（ＹＩ）から黄色度変化（ΔＹＩ）を算出した。表１に結果を示す。

（実施例２）
メタキシリレンジアミン量を６５２．００ｇとし、酢酸量を６．８７ｇとした以外は実施例１と同様に溶融重合、固相重合およびフィルム作成を行い、ポリアミドおよびフィルムの評価をした。表１に結果を示す。

（実施例３）
メタキシリレンジアミン量を６６２．４６ｇとし、酢酸量を１１．５２ｇとした以外は実施例１と同様に溶融重合、固相重合およびフィルム作成を行い、ポリアミドおよびフィルムの評価をした。表１に結果を示す。

（実施例４）
メタキシリレンジアミン量を６５５．２７ｇとし、酢酸量を３．４６ｇとした以外は実施例１と同様に溶融重合、固相重合およびフィルム作成を行い、ポリアミドおよびフィルムの評価をした。表１に結果を示す。

（実施例５）
酢酸の代わりに、トリフロオロ酢酸を６．６１ｇ使用した以外は実施例２と同様に溶融重合、固相重合およびフィルム作成を行い、ポリアミドおよびフィルムの評価をした。表１に結果を示す。

（実施例６）
トリフロオロ酢酸量を１３．１３ｇとした以外は実施例５と同様に溶融重合、固相重合およびフィルム作成を行い、ポリアミドおよびフィルムの評価をした。表１に結果を示す。

（比較例１）
実施例１においてモノカルボン酸および水を添加せず、アジピン酸７００．００ｇとメタキシリレンジアミン６４８．１０ｇのみを使用した以外は実施例１と同様に溶融重合、固相重合およびフィルム作成を行い、ポリアミドおよびフィルムの評価をした。黄色度変化、フィッシュアイ数とも大きく、満足できる性能、外観ではなかった。表１に結果を示す。

（比較例２）
メタキシリレンジアミン量を６８２．０６ｇとし、酢酸量を１８．０７ｇとした以外は実施例１と同様に溶融重合、固相重合およびフィルム作成を行い、ポリアミドおよびフィルムの評価をした。得られたポリアミドの溶融粘度は低く、フィルム作成時にフィルムの端が波打ち、フィルム作成が困難となる現象が発生した。表１に結果を示す。

（比較例３）
メタキシリレンジアミン量を６６２．４４ｇとした以外は実施例４と同様に溶融重合、固相重合およびフィルム作成を行い、ポリアミドおよびフィルムの評価をした。黄色度変化、フィッシュアイ数とも大きく、満足できる性能、外観ではなかった。表１に結果を示す。

（比較例４）
〔ポリアミドの溶融重合〕
実施例１と同じ反応器にアジピン酸（純度：９９．８５質量％）７００．００ｇ、酢酸（純度：９９．７０質量％）３．４６ｇおよび蒸留水３５ｇを仕込み、窒素置換した。更に少量の窒素を流通させながらマントルヒーターで加熱し、攪拌しつつ１６０℃まで昇温した。アジピン酸が溶融後、メタキシリレンジアミン（純度：９９．９０質量％）６５２．００ｇを常圧下に連続的に２時間かけて滴下した。この間内温を２５０℃まで連続的に昇温した。メタキシリレンジアミンの滴下とともに留出する水は分縮器および全縮器を通して反応系外に除いた。このとき分縮器塔頂の最高温度は１０１℃であった。この分縮器および全縮器により得られた全凝縮液中の酢酸量は３．１２ｇであった。メタキシリレンジアミンの滴下終了後、常圧下に０．２℃／分の昇温しながら常圧下に所定時間保持し、更に５分間かけて８０ｋＰａまで圧力を低下させ、８０ｋＰａで１５分間保持した。その後、常圧とし加熱を中止し、反応器を放冷し、ポリアミドを冷却固化後、末端基濃度を測定した。表１に結果を示す。

〔ポリアミドの固相重合〕
溶融重合法により合成したポリアミドを使用して実施例１と同様な方法で固相重合およびフィルム作成を行い、ポリアミドおよびフィルムの評価をした。黄色度変化、フィッシュアイ数とも大きく、満足できる性能、外観ではなかった。表１に結果を示す。

（比較例５）
〔ポリアミドの溶融重合〕
実施例１と同じ反応器にアジピン酸（純度：９９．８５質量％）７００．００ｇを仕込み、更に少量の窒素を流通させながらマントルヒーターで加熱し、攪拌しつつ１６０℃まで昇温した。一方、ジアミン滴下槽で１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン（純度：９９．９５質量％）６８０．４０ｇに蒸留水３５ｇと酢酸（純度：９９．７０質量％）３．４６ｇを加え攪拌し、混合液を調製した。アジピン酸が溶融後、ジアミン調合槽から該混合液を常圧下に連続的に２時間かけて滴下した。この間内温を２４０℃まで連続的に昇温した。混合液の滴下とともに留出する水は分縮器および全縮器を通して反応系外に除いた。このとき分縮器塔頂の最高温度は１０３℃であった。この分縮器および全縮器により得られた全凝縮液中の酢酸量は０．０１ｇ未満であった。混合液の滴下終了後、常圧下に０．４℃／分の昇温速度で昇温しながら常圧下に２０分間攪拌し、１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサンの固定化を促した。次に５分間かけて８０ｋＰａまで圧力を低下させ、８０ｋＰａで１５分間保持した。この間反応系の温度は２５５〜２６０℃に維持した。その後、常圧とし加熱を中止し、反応器を放冷し、ポリアミドを冷却固化後、末端基濃度を測定した。表１に結果を示す。

〔ポリアミドの固相重合〕
溶融重合法により合成したポリアミドを使用して実施例１と同様な方法で固相重合およびフィルム作成を行い、ポリアミドおよびフィルムの評価をした。フィルムのフィッシュアイ数が大きく、満足できる外観ではなかった。表１に結果を示す。

Claims (9)

1. アジピン酸を７０モル％以上含むジカルボン酸、キシリレンジアミンを７０モル％以上含むジアミン、およびモノカルボン酸とから成るポリアミドであって、各々のポリアミド構成成分が下式（Ａ）および（Ｂ）を満足することを特徴とするポリアミド。
   ０．９８８≦（２ｂ−ｃ）／２ａ＜１．０００ ・・・・・・・・（Ａ）
   ０．００２≦ｃ／２ａ≦０．０２０ ・・・・・・・・（Ｂ）
   ａ：ジカルボン酸のモル数
   ｂ：ジアミンのモル数
   ｃ：モノカルボン酸のモル数
2. キシリレンジアミンがメタキシリレンジアミンであることを特徴とする請求項１に記載のポリアミド。
3. モノカルボン酸が酢酸、オクタデカン酸、および安息香酸からなる群より選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のポリアミド。
4. モノカルボン酸がハロゲン原子を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のポリアミド。
5. モノカルボン酸がトリフルオロ酢酸であることを特徴とする請求項４に記載のポリアミド。
6. 回分式重合槽を用いて溶媒の非存在下、溶融状態にあるジカルボン酸に、ジアミンとモノカルボン酸との混合物を、連続的に、もしくは間欠的に添加し、溶融状態で重縮合させて得られたものである請求項１〜６のいずれかに記載のポリアミド。
7. （１）回分式重合槽を用いて溶媒の非存在下、溶融状態にあるジカルボン酸に、ジアミンとモノカルボン酸との混合物を、連続的に、もしくは間欠的に添加し、溶融状態で重縮合させた後、
   （２）冷却固化し、ペレットとした後、
   （３）更に固相状態で乾燥、および／または重縮合させる
   ことにより得られたものである請求項１〜６のいずれかに記載のポリアミド。
8. 回転ドラム式の回分式加熱装置を用いて固相状態で乾燥、および／または重縮合させて得られたものである請求項７に記載のポリアミド。
9. 回分式重合槽を用いて溶媒の非存在下、溶融状態にあるジカルボン酸に、ジアミンとモノカルボン酸との混合物を、連続的に、もしくは間欠的に添加し、溶融状態で重縮合させることを特徴とするポリアミドの製造方法。