JP2023538107A - 分岐鎖状ポリアミドを含有するブレンドを含む組成物及び物品 - Google Patents

分岐鎖状ポリアミドを含有するブレンドを含む組成物及び物品 Download PDF

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Abstract

本開示は、ポリアミド-6又は低密度ポリエチレンと分岐鎖状ポリアミドとを含む組成物及び物品を提供する。【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その全内容が参照により本明細書に援用される、2020年8月20日に出願された米国仮特許出願第63/068,254号の優先権を主張するものである。
本開示は、ポリアミドを用いて作製された物品に関する。詳細には、本開示は、高い耐穿刺性、引張強度、及び酸素透過率、さらには低い水蒸気透過率などの望ましい特性を実現するための、分岐鎖状ポリアミドを含むブレンドを用いて作製された物品に関する。
典型的には、ポリアミドは、カプロラクタムなどの前駆体から、加水分解、付加重合、及び重縮合の反応を介して形成される。カプロラクタムから形成されるポリアミド-6材料の場合、加水分解によってカプロラクタムモノマーが開環されて、一方がアミン末端基でもう一方がカルボキシル末端基である2つの末端基が形成され、付加重合によってカプロラクタムモノマーが組み合わされて中間分子量のオリゴマーとされ、重縮合によってオリゴマーが組み合わされてより高分子量のポリマーとされる。
以下の反応1に示されるように、重縮合反応は、ポリアミド-6のオリゴマー又はプレポリマーが、追加の生成物である水と共に高分子量のポリアミド鎖を形成する可逆的な化学反応を含む。重縮合は、加水分解及び付加重合と同時に発生し、反応が進行してより高分子量のポリアミド鎖が形成されるに従って、存在する末端基の総数が減少する。
水の含有量が、得られるポリアミド鎖の分子量及び末端基の総数に影響を与える。水を除去することにより、反応の平衡を維持するために、反応はより高分子量のポリマー鎖を生成する方向に進行する。1つの方法では、著しくより大きい分子量のポリアミドが所望される場合、真空を強めながら適用して反応生成物から水が除去される。しかし、長い時間にわたって真空を高めながら適用することは実用的ではなく、なぜなら、混合物中の水は次第に僅かとなっていき、そのために時間の経過と共に水の抽出がより困難となるからである。
ポリアミドから形成される物品としては、例えばフィルム、繊維、及びワイヤが挙げられ得る。ポリアミドの分子量を増加させることによって、物品の強度を著しく向上させることができる。しかし、分子量の増加に従って水を除去することが困難となることに起因して、市販の高分子量ポリアミドは、約27~30キロダルトン(kDa)の範囲内の数平均分子量(Mn)に限定され得る。
さらに、重縮合反応の過程でポリアミドポリマーの分子量が増加するに従って、ポリマーの粘度も増加する。粘度が増加するに従って、物品の押出成形に要する圧力が、本技術分野で公知のように繊維用の高速紡糸システム、ワイヤ用の押出機、及びフィルム用のブロー成形システムなどの押出システムの限界を超える可能性がある。したがって、より高強度のポリアミドの物品を製造するためにより高い分子量を成し遂げることと、より高い分子量のポリアミドに伴う溶融粘度の増加を考慮して、そのようなポリアミド物品を効率良く製造する能力との間には平衡の関係が存在する。
本開示は、ポリアミド-6又は低密度ポリエチレンと分岐鎖状ポリアミドとを含む組成物並びに物品を提供する。
その1つの形態では、本開示は、ポリアミド-6と分岐鎖状ポリアミドとのブレンドを含む組成物を提供する。
組成物の分岐鎖状ポリアミドは、以下の式を有してよく、
式中、a=6~10、b=6~10、c=4~10、d=4~10、x=80~400、及びm=1~400である。分岐鎖状ポリアミドは、ポリアミド-6と分岐鎖状ポリアミドとのブレンドの総重量の5重量%~50重量%の量で存在し得る。分岐鎖状ポリアミドは、ポリアミド-6と分岐鎖状ポリアミドとのブレンドの総重量の15重量%~25重量%の量で存在し得る。分岐鎖状ポリアミドは、1若しくは複数の一官能性末端封止剤残基又は二官能性末端封止剤残基を含み得る。1又は複数の末端封止剤残基は、一官能性酸残基、二官能性酸残基、一官能性アミン残基、及び二官能性アミン残基を含み得る。アミン末端基の濃度は、25mmol/kg未満であってよく、カルボキシル末端基の濃度は、18mmol/kg未満であってよい。
組成物の分岐鎖状ポリアミドは、20~80FAVの粘度を有し得る。ポリアミド-6は、80~140FAVの粘度を有し得る。ブレンドは、ポリアミド-6及び分岐鎖状ポリアミドから本質的に成ってよい。ブレンドは、ポリアミド-6及び分岐鎖状ポリアミドから成ってよい。
その別の形態では、本開示は、低密度ポリエチレンと分岐鎖状ポリアミドとのブレンドを含む組成物を提供する。
組成物の分岐鎖状ポリアミドは、以下の式を有してよく、
式中、a=6~10、b=6~10、c=4~10、d=4~10、x=80~400、及びm=1~400である。分岐鎖状ポリアミドは、ポリエチレンと分岐鎖状ポリアミドとのブレンドの総重量の5重量%~30重量%の量で存在し得る。分岐鎖状ポリアミドは、1若しくは複数の一官能性末端封止剤残基又は二官能性末端封止剤残基を含み得る。ブレンドは、ポリエチレン及び分岐鎖状ポリアミドから本質的に成ってよい。ブレンドは、ポリエチレン及び分岐鎖状ポリアミドから成ってよい。
その別の形態では、本開示は、本明細書で開示される組成物から形成される物品を提供する。
物品は、フィルムであってよい。物品は、繊維であってよい。物品は、ワイヤであってよい。
物品は、低密度ポリエチレンとポリアミド-6とのブレンドを含む組成物を含むフィルムよりも低いヘイズを有するフィルムであり得る。物品は、ポリアミド-6から成るフィルム及び分岐鎖状ポリアミドから成るフィルムよりも大きい引張強度を有するフィルムであり得る。フィルムは、ポリアミド-6から成るフィルム及び分岐鎖状ポリアミドから成るフィルムよりも大きい縦方向の引張強度を有し得る。物品は、ポリアミド-6から成るフィルム及び分岐鎖状ポリアミドから成るフィルムよりも大きい破断までの貫入(penetration to break)を有するフィルムであり得る。物品は、ポリアミド-6から成るフィルムよりも大きい穿刺力を有するフィルムであり得る。物品は、ポリアミド-6から成るフィルムよりも大きい破断時伸びを有するフィルムであり得る。物品は、ポリアミド-6から成るフィルムよりも大きい酸素透過率を有するフィルムであり得る。物品は、ポリアミド-6から成るフィルムよりも大きい水蒸気透過率を有するフィルムであり得る。物品は、切花又は農産物の包装フィルムとして用いられ得る。
複数の実施形態が開示されるが、本発明のさらに他の実施形態は、当業者であれば、本発明の例示的な実施形態を示し、記載する以下の詳細な記述から明らかとなるであろう。したがって、図面及び詳細な記述は、限定的ではなく、例示的なものとして見なされるべきである。
図1は、本開示に従う、分岐鎖状ポリアミド又は非分岐鎖状ポリアミドとLDPEとのブレンドにおける溶融エンタルピーを示すグラフである。 図2は、本開示に従う、ポリアミド-6と分岐鎖状ポリアミドとのブレンドを含むポリアミドフィルムの引張強度を示すグラフである。 図3は、本開示に従う、ポリアミド-6と分岐鎖状ポリアミドとのブレンドを含むポリアミドフィルムの伸びを示すグラフである。 図4は、本開示に従う、ポリアミド-6と分岐鎖状ポリアミドとのブレンドを含むポリアミドフィルムの引張強度を示すグラフである。 図5は、本開示に従う、ポリアミド-6と分岐鎖状ポリアミドとのブレンドを含むポリアミドフィルムの破断までの貫入を示すグラフである。 図6は、本開示に従う、ポリアミド-6と分岐鎖状ポリアミドとのブレンドを含むポリアミドフィルムの穿刺力を示すグラフである。
本発明は様々な改変及び別の選択肢としての形態に対応するものであるが、図面には例としての具体的な実施形態が示されており、以下でそれを詳細に記載する。しかしながら、記載される特定の実施形態に本発明を限定することを意図するものではない。反対に、本発明は、添付の請求項によって定められる本発明の範囲内に含まれるすべての改変、均等物、及び別の選択肢を包含することを意図している。
本開示は、分岐鎖状ポリアミドと、ポリアミド-6又は低密度ポリエチレンなどの別のポリマーとのブレンドを含む組成物及び物品を提供する。驚くべきことに、分岐鎖状ポリアミドとポリアミド-6とのブレンドから形成されたフィルム、繊維、及びワイヤなどの物品が、分岐鎖状ポリアミド又はポリアミド-6いずれかの単独と比較して改善された特性を有し得ることが見出された。重要なことには、分岐鎖状ポリアミドが15~25kDaなどのより低い分子量を有し得ることから、物品を形成するためにポリアミドを押出す圧力が、非常に低くなる。
本開示は、分岐鎖状ポリアミドとポリアミド-6とのブレンドを含む組成物及び物品を提供する。分岐鎖状ポリアミドは、ダイマー酸残基を含む。ダイマー酸残基は、ポリアミドに分岐鎖構造をもたらす。分岐鎖状ポリアミドは、より高い分子量の直鎖状ポリアミドに類似の特性を呈する。いかなる理論にも束縛されるものではないが、分岐鎖同士の相互作用によって、ポリアミドが増加された強度を示すものと考えられる。また、分岐鎖状ポリアミドは、比較的疎水性であり、分岐鎖状ポリアミドを含む物品は、関連して少ない量の水を吸収することで、比較的低い水蒸気透過率(WVTR)を示し得るとも考えられる。加えて、分岐鎖状ポリアミドの分岐鎖同士の相互作用が、ポリアミドモノマー間の自由体積の増加に寄与し、したがって、分岐鎖状ポリアミドを含む物品を通る分子拡散率を比較的高くし得るとも考えられる。
本技術分野で公知のように、ポリマーブレンドは、異なる物理的特性を持つ新規な材料を作り出すために、少なくとも2つのポリマーが一緒にブレンド又は混合された組成物である。
本開示は、ポリアミド-6と分岐鎖状ポリアミドとのブレンドを含む組成物を提供する。ポリアミド-6と本明細書で述べる分岐鎖状ポリアミドのいずれかとのブレンドを含む組成物中において、分岐鎖状ポリアミドは、少なくは5重量パーセント(重量%)、10重量%、15重量%、20重量%、若しくは25重量%、又は多くは30重量%、35重量%、40重量%、45重量%、若しくは50重量%、又は例えば5重量%~50重量%、10重量%~45重量%、15重量%~40重量%、20重量%~35重量%、25重量%~30重量%、20重量%~40重量%、25重量%~35重量%、15重量%~25重量%、若しくは10重量%~30重量%などの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内の量で存在し得る。すべての重量パーセントは、ポリアミド-6と分岐鎖状ポリアミドとのブレンドの総重量に基づいている。
ブレンドは、ポリアミド-6及び分岐鎖状ポリアミドから本質的に成っていてよい。ブレンドは、ポリアミド-6及び分岐鎖状ポリアミドから成っていてよい。ポリアミド-6は、ナイロン-6又はポリカプロラクタムとしても知られ、市販されている。例えば、Aegis(登録商標)H100ZP ナイロン6押出しグレードホモポリマーが、AdvanSix Inc.,Parsippany,NJから入手可能である。Aegis(登録商標)H100ZP(H100ZP)は、キャストフィルム又はブローフィルム用の中粘度ポリマーであり、約100のギ酸粘度(FAV)を有する。別の例は、Aegis(登録商標)H135ZP ナイロン6押出しグレードホモポリマーであり、やはりAdvanSix Inc.,Parsippany,NJから入手可能である。Aegis(登録商標)H135ZP(H135ZP)は、キャストフィルム又はブローフィルム用の高粘度ポリマーであり、約135のギ酸粘度(FAV)を有する。なお別の例は、Aegis(登録商標)H35ZP ナイロン6押出しグレードホモポリマーであり、やはりAdvanSix Inc.,Parsippany,NJから入手可能である。Aegis(登録商標)H35ZP(H35ZP)は、キャストフィルム又はブローフィルム用の低分子量で比較的低い粘度のナイロン6ホモポリマーであり、約40のギ酸粘度(FAV)を有する。さらなる例は、Aegis(登録商標)H95ZP ナイロン6押出しグレードホモポリマーであり、やはりAdvanSix Inc.,Parsippany,NJから入手可能である。Aegis(登録商標)H95ZP(H95ZP)は、キャストフィルム又はブローフィルム用の中分子量で中粘度のナイロン6ホモポリマーであり、約90のギ酸粘度(FAV)を有する。
ポリアミド-6は、低くは80FAV、85FAV、90FAV、95FAV、100FAV、105FAV、若しくは110FAV、又は高くは115FAV、120FAV、125FAV、130FAV、135FAV、若しくは140FAV、又は例えば80FAV~140FAV、85FAV~135FAV、90FAV~130FAV、95FAV~125FAV、100FAV~120FAV、105FAV~115FAV、100FAV~135FAV、95FAV~140FAV、80FAV~110FAV、若しくは115FAV~135FAVなどの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内のギ酸粘度を有し得る。
分岐鎖状ポリアミドは、以下の式に従うものであり、
式中、a=6~10、b=6~10、c=6~10、d=6~10、m=1~400、及びx=80~400である。式Iで表されるポリアミドが、ランダムコポリマーであることは理解される。
分岐鎖状ポリアミドは、カプロラクタム及び1又は複数のジアミンから形成され得る。さらに、分岐鎖構造をもたらすために、1又は複数のダイマー酸が含まれ、所望に応じて、以下で述べるように1又は複数の末端封止剤も含まれる。得られる分岐鎖状ポリアミドは、カプロラクタムの残基、ジアミンの残基、ダイマー酸の残基、及び所望に応じて、1又は複数の末端封止剤の残基を含む。
カプロラクタム(ヘキサノ-6-ラクタム、アゼパン-2-オン、及びε-カプロラクタムとも称される)を以下に示す。
ジアミンは、例えばC4~C6直鎖状又は分岐鎖状ジアミンであり得る。ジアミンは、例えばSigma-Aldrich Corp,St.Louis,MOから入手可能なヘキサメチレンジアミンを含み得る。
分岐鎖状ポリアミド組成物は、ジアミンの残基を、少なくは1重量%、1.2重量%、1.5重量%、1.8重量%、2重量%、2.2重量%、2.5重量%、2.8重量%、若しくは3重量%、又は多くは3.2重量%、3.5重量%、3.8重量%、4重量%、4.2重量%、4.5重量%、4.8重量%、若しくは5重量%、又は例えば1重量%~5重量%、1.2重量%~4.8重量%、1.5重量%~4.5重量%、1.8重量%~4.2重量%、2重量%~4重量%、2.2重量%~3.8重量%、2.5重量%~3.5重量%、2.8重量%~3.2重量%、1重量%~3重量%、2重量%~4.5重量%、若しくは3.2重量%~5重量%などの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内の量で含み得る。すべての重量パーセントは、分岐鎖状ポリアミドの総重量に基づいている。
ダイマー酸は、以下に示される通りであってよく、
式中、a及びbは、各々独立して、6~10の範囲内であってよく、c及びdは、各々独立して、4~10の範囲内であってよい。ダイマー酸は、飽和であってよく、又は1若しくは複数の不飽和結合を含んでいてもよい。式Iに示されるように、式III中で炭素原子数c及びdで識別される2つの炭素鎖が、主ポリマー鎖から分岐し、そうして式Iのポリマー組成物を分岐鎖状ポリアミド組成物としている。この2つの分岐炭素鎖は、各々6~10個の炭素原子を有し得る。ポリアミド-6とブレンドした短鎖(10個以下の炭素)分岐を有する分岐鎖状ポリアミド組成物は、ポリアミド-6単独と比較して増加された引張強度を呈し得ることが見出された。分岐によって、分岐鎖状ポリアミドは非常により高い分子量を有するポリアミドのように挙動し、その結果、より高い引張強度、より高い破断までの貫入、及びより大きい穿刺強度が得られるものと考えられる。
加えて、分岐鎖状ポリアミドの分岐はまた、分岐鎖状ポリアミドとポリアミド-6とのブレンド組成物のポリアミドモノマー間の自由体積を増加させることにも寄与していると考えられる。この場合、追加の自由体積により、ポリアミド-6単独と比較して、いくつかの分子がブレンド組成物を通してより容易に通過可能となるものと考えられる。酸素透過率(OTR)は、指定された温度及び相対湿度の条件で、酸素ガスがフィルムを通して透過する定常状態の割合として定義される。分岐鎖状ポリアミドとポリアミド-6とのブレンド組成物を含む物品(例:フィルム)の場合、ポリアミド-6単独と比較して、フィルムを通してのより高い酸素透過率が観察され、このことは、ポリアミドモノマー間の自由体積が増加したことに起因するものと考えられる。したがって、分岐鎖状ポリアミドとポリアミド-6とのそのようなブレンド組成物を含む物品(例:フィルム)は、ポリアミド-6単独を含むフィルムよりも高いOTRを呈し得る。
さらに、分岐鎖状ポリアミドは、ポリアミド-6よりも疎水性であると考えられる。この場合、分岐鎖状ポリアミドとポリアミド-6とのブレンド組成物は、ポリアミド-6単独の組成物よりも低い水分吸収を示し得る。水蒸気透過率(WVTR)は、指定された温度及び相対湿度の条件で、水蒸気がフィルムを通して透過する定常状態の割合として定義される。分岐鎖状ポリアミドとポリアミド-6とのブレンド組成物を含む物品(例:フィルム)の場合、ポリアミド-6単独と比較して、フィルムを通してのより低い水分透過率が観察され、このことは、分岐鎖状ポリアミドの疎水性に起因するものと考えられる。したがって、分岐鎖状ポリアミドとポリアミド-6とのそのようなブレンド組成物を含む物品(例:フィルム)は、ポリアミド-6単独を含むフィルムよりも低いWVTRを呈し得る。これは、ブレンド組成物の自由体積がポリアミド-6よりも大きいことから、ブレンド組成物の水蒸気透過率もポリアミド-6単独よりも大きいことが予測されたものの、ブレンド組成物のポリアミドモノマー間の自由体積の増加よりも、分岐鎖状ポリアミドの疎水性の方が勝っているという点で驚くべきことである。
分岐鎖状ポリアミドとポリアミド-6とのそのようなブレンド組成物から製造されたフィルムは、包装に関連して、特に花及び農産物の包装、より具体的にはフルーツの包装及び/又は切花/生花の包装に関連して有利であり得る。フルーツ及び/又は切花/生花の望ましい包装材料は、高い強度、高い酸素透過率、及び高い水分保持率を呈する。既に述べたように、分岐鎖状ポリアミドとポリアミド-6とのブレンド組成物は、ポリアミド-6単独よりも高い引張強度、高い破断までの貫入、大きい穿刺強度、高い酸素透過率、及び低い水蒸気透過率を示す。したがって、分岐鎖状ポリアミドとポリアミド-6とのブレンド組成物を含むフィルムは、数ある用途の中でも、農産物の包装、特にフルーツの包装に関連して、さらには花の包装、特に生花/切花の包装に関連して特に有用であり得、なぜなら、ブレンドフィルムは、ナイロン-6単独よりも強く、酸素透過性であり、より多くの水蒸気を保持するからである。
二量体化脂肪酸とも称されるダイマー酸は、不飽和脂肪酸を二量体化することによって生成されるジカルボン酸である。ダイマー酸に関する追加の情報は、Kirk-OthmerEncyclopedia of Chemical Technology, Volume 2, pp. 1-13に見出すことができる。ダイマー酸としては、例えばCroda International Plc,Edison,NJから入手可能であるPripol(商標)1013又はThe Chemical Company,Jamestown,RIから入手可能であるC36ダイマー酸が挙げられ得る。
分岐鎖状ポリアミドは、ダイマー酸の残基を、少なくは1重量%、2重量%、5重量%、8重量%、12重量%、若しくは15重量%、又は多くは18重量%、20重量%、22重量%、25重量%、28重量%、若しくは30重量%、又は例えば1重量%~30重量%、2重量%~28重量%、5重量%~25重量%、8重量%~22重量%、10重量%~20重量%、12重量%~18重量%、15重量%~20重量%、10重量%~15重量%、若しくは18重量%~30重量%などの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内の量で含み得る。すべての重量パーセントは、分岐鎖状ポリアミドの総重量に基づいている。
分岐鎖状ポリアミドは、低くは20FAV、25FAV、30FAV、35FAV、40FAV、45FAV、若しくは50FAV、又は高くは55FAV、60FAV、65FAV、70FAV、75FAV、若しくは80FAV、又は例えば20FAV~80FAV、25FAV~75FAV、30FAV~70FAV、35FAV~65FAV、40FAV~60FAV、45FAV~55FAV、40FAV~75FAV、35FAV~80FAV、20FAV~500FAV、若しくは55FAV~75FAVなどの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内のギ酸粘度を有し得る。
分岐鎖状ポリアミドは、所望に応じて、一官能性又は二官能性末端封止剤によって、単一末端封止又は二重末端封止されていてもよい。末端封止剤のレベルを高めると、反応性のアミン末端基及び/又はカルボキシル末端基の濃度が低下する。末端封止剤を使用すると、化学反応によって、それぞれカルボキシル末端基又はアミン末端基が末端封止される結果となる。すなわち、1当量の末端封止剤が、対応する末端基を1当量減少させることになる。末端封止は、同じ分子量を有するポリマーと比較して、最終ポリアミドポリマーの水分含有量にも影響を与える。末端封止ポリマーはまた、反応の平衡動態と一致して、非末端封止ポリマーよりも低い水分含有量を有する。さらに、末端封止ポリマーの末端基は、さらなる付加重合又は重縮合反応を起こすことができず、したがって、その分子量を維持し、押出プロセスの一貫性にとって重要である安定な溶融粘度を呈する。
単一末端封止分岐鎖状ポリアミドは、カルボキシル末端基封止剤の残基又はアミン末端基封止剤の残基を含み得る。アミン末端基封止剤としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、安息香酸、及び/若しくはステアリン酸などの一官能性の酸、並びに/又はテレフタル酸及び/若しくはアジピン酸などの二官能性の酸が挙げられ得る。カルボキシル末端基封止剤としては、例えば、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、及び/若しくはポリエーテルアミンなどの一官能性のアミン、並びに/又はヘキサメチレンジアミン及び/若しくはエチレンジアミンなどの二官能性のアミンが挙げられ得る。末端基封止剤のレベルを高めると、反応性のアミン末端基及び/又はカルボキシル末端基の濃度が低下する。
単一末端封止分岐鎖状ポリアミドは、カルボキシル末端基封止剤の残基を、少なくは0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、若しくは0.5重量%、又は多くは0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、若しくは1重量%、又は例えば0.1重量%~1重量%、0.2重量%~0.8重量%、0.3重量%~0.7重量%、0.4重量%~0.6重量%、0.1重量%~0.5重量%、若しくは0.6重量%~0.9重量%などの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内の量で含み得る。すべての重量パーセントは、分岐鎖状末端封止ポリアミドの総重量に基づいており、追加の添加剤は含めない。
単一末端封止ポリアミドは、アミン末端基封止剤の残基を、少なくは0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、若しくは0.5重量%、又は多くは0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、若しくは1重量%、又は例えば0.1重量%~1重量%、0.2重量%~0.8重量%、0.3重量%~0.7重量%、0.4重量%~0.6重量%、0.1重量%~0.5重量%、若しくは0.6重量%~0.9重量%などの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内の量で含み得る。すべての重量パーセントは、分岐鎖状末端封止ポリアミドの総重量に基づいており、追加の添加剤は含めない。
二重末端封止ポリアミドは、カルボキシル末端基封止剤の残基及びアミン末端基封止剤の残基を含み得る。アミン末端基封止剤及びカルボキシル末端基封止剤は、上述の通りである。
二重末端封止ポリアミドは、カルボキシル末端基封止剤の残基を、少なくは0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、若しくは0.5重量%、又は多くは0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、若しくは1重量%、又は例えば0.1重量%~1重量%、0.2重量%~0.8重量%、0.3重量%~0.7重量%、0.4重量%~0.6重量%、0.1重量%~0.5重量%、若しくは0.6重量%~0.9重量%などの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内の量で含み得る。すべての重量パーセントは、分岐鎖状末端封止ポリアミドの総重量に基づいており、追加の添加剤は含めない。
二重末端封止ポリアミドは、アミン末端基封止剤の残基を、少なくは0.20重量%、0.25重量%、0.30重量%、若しくは0.40重量%、又は多くは0.50重量%、0.60重量%、0.65重量%、0.70重量%、若しくは1重量%、又は例えば0.20重量%~1重量%、0.25重量%~0.70重量%、0.30重量%~0.65重量%、0.40重量%~0.60重量%、0.50重量%~1重量%、若しくは0.40重量%~0.70重量%などの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内の量で含み得る。すべての重量パーセントは、分岐鎖状末端封止ポリアミドの総重量に基づいており、追加の添加剤は含めない。
分岐鎖状末端封止ポリアミドは、ASTM D-6869-17によって測定した場合の低い水分レベルを有し得る。水分レベルは、約2000ppm未満、約1500ppm未満、約1200ppm未満、約1000ppm未満、約800ppm未満、約600ppm未満、約500ppm未満、若しくは約400ppm未満、又は上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内の水分含有量未満であり得る。すべての重量パーセントは、分岐鎖状末端封止ポリアミドの総重量に基づいており、追加の添加剤は含めない。
分岐鎖状ポリアミドは、カプロラクタム、ダイマー酸、ジアミン、及び水を反応器に供給し、反応器中で反応体を一緒に混合し、反応器内で反応体を反応温度で反応させることによって合成することができる。反応器は、反応工程の少なくとも一部分の過程で、反応圧力下とされ得る。反応工程の過程で発生した水を除去するために、反応器に真空が適用され得る。混合は、反応工程の少なくとも一部分の過程で、連続され得る。
反応温度は、低くは約225℃、約230℃、約235℃、約240℃、若しくは約245℃、又は高くは約250℃、約255℃、約260℃、約270℃、約280℃、約290℃、又は例えば約225℃~約290℃、約230℃~約280℃、約235℃~約270℃、約230℃~約260℃、約260℃~約280℃、約230℃~約240℃、若しくは約260℃~約270℃などの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内であり得る。
供給工程において、縮合触媒が供給され得る。適切な縮合触媒としては、例えば次亜リン酸塩又は次亜リン酸ナトリウムが挙げられる。縮合触媒は、低くは約25ppm、約50ppm、約100ppm、若しくは約150ppm、又は高くは約200ppm、約250ppm、若しくは約300ppm、又は例えば約25ppm~約300ppm、約50ppm~約300ppm、約100ppm~約250ppm、約150ppm~約200ppm、約50ppm~約150ppm、若しくは約150ppm~約250ppmなどの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内の濃度で供給され得る。すべての重量パーセントは、分岐鎖状末端封止ポリアミドの総重量に基づいており、追加の添加剤は含めない。
アミン末端基封止剤及び/又はカルボキシル末端基封止剤が、所望に応じて、カプロラクタム、ダイマー酸、ジアミン、及び水と共に反応器に添加されて、上述した分岐鎖状末端封止ポリアミドが製造されてもよい。
分岐鎖状末端封止ポリアミドはまた、末端基封止剤によって末端封止されていないいくつかの残留するアミン末端基及びカルボキシル末端基も含む。末端封止の度合いは、以下で述べるように、残留するアミン末端基及びカルボキシル末端基の濃度を測定することによって見出すことができる。
アミン末端基濃度(AEG)は、70%フェノール及び30%メタノールの溶媒中のポリアミド組成物サンプルを滴定するのに要する塩酸(0.1Nの標準HCl)の量により、以下の式1に従って特定することができる。
例えば、分岐鎖状末端封止ポリアミドは、低くは20mmol/kg、22mmol/kg、24mmol/kg、26mmol/kg、28mmol/kg、若しくは30mmol/kg、又は高くは32mmol/kg、34mmol/kg、36mmol/kg、38mmol/kg、若しくは40mmol/kg、又は例えば20mmol/kg~40mmol/kg、22mmol/kg~38mmol/kg、24mmol/kg~36mmol/kg、26mmol/kg~34mmol/kg、28mmol/kg~32mmol/kg、20mmol/kg~30mmol/kg、若しくは20mmol/kg~24mmol/kgなどの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内のアミン末端基濃度を有し得る。別の選択肢として、分岐鎖状末端封止ポリアミドは、「高末端封止」であってよく、20mmol/kg未満、18mmol/kg未満、10mmol/kg未満、8mmol/kg未満、7mmol/kg未満、若しくは5mmol/kg未満のアミン末端基濃度を有し得る、又は例えば5mmol/kg~20mmol/kg、7mmol/kg~18mmol/kg、若しくは8mmol/kg~10mmol/kgなどの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内であるアミン末端基濃度を有し得る。
カルボキシル末端基(CEG)濃度は、ベンジルアルコール中のポリアミドのサンプルを滴定するのに要する水酸化カリウム(KOH)の量により、以下の式2に従って特定することができる。
例えば、分岐鎖状末端封止ポリアミドは、低くは20mmol/kg、22mmol/kg、24mmol/kg、26mmol/kg、28mmol/kg、若しくは30mmol/kg、又は高くは32mmol/kg、34mmol/kg、36mmol/kg、38mmol/kg、若しくは40mmol/kg、又は例えば20mmol/kg~40mmol/kg、22mmol/kg~38mmol/kg、24mmol/kg~36mmol/kg、26mmol/kg~34mmol/kg、28mmol/kg~32mmol/kg、20mmol/kg~30mmol/kg、若しくは20mmol/kg~24mmol/kgなどの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内のカルボキシル末端基濃度を有し得る。別の選択肢として、分岐鎖状末端封止ポリアミドは、「高末端封止」であってよく、20mmol/kg未満、18mmol/kg未満、16mmol/kg未満、14mmol/kg未満、10mmol/kg未満、8mmol/kg未満、7mmol/kg未満、若しくは5mmol/kg未満のカルボキシル末端基濃度を有し得る、又は例えば5mmol/kg~20mmol/kg、7mmol/kg~18mmol/kg、若しくは8mmol/kg~16mmol/kgなどの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内であるカルボキシル末端基濃度を有し得る。
末端封止のレベルを測定するための別の方法は、末端封止度による。分岐鎖状末端封止ポリアミドの末端封止度は、以下の式を用いて特定することができる:
分岐鎖状末端封止ポリアミドは、低くは20%、25%、30%、35%、40%、45%、若しくは50%、又は高くは55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、若しくは95%、又は例えば20%~90%、25%~85%、30%~80%、35%~75%、40%~70%、45%~65%、50%~60%、55%~60%、若しくは20%~60%などの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内の総末端封止%を有し得る。
本開示はまた、分岐鎖状ポリアミドと低密度ポリエチレン(LDPE)とのブレンドを含む組成物及び物品も提供する。低密度ポリエチレンは、広く市販されているポリマーであり、例えばシーラント材料として可撓性包装に一般的に用いられる。LDPEは、一般に、0.917g/cm~0.930g/cmの密度を有すると考えられる。
本開示はまた、低密度ポリエチレン(LDPE)と分岐鎖状ポリアミドとのブレンドを含む組成物も提供する。低密度ポリエチレン(LDPE)と本明細書で述べる分岐鎖状ポリアミドのいずれかとのブレンドを含む組成物中において、分岐鎖状ポリアミドは、少なくは5重量パーセント(重量%)、10重量%、15重量%、20重量%、若しくは25重量%、又は多くは30重量%、35重量%、40重量%、45重量%、若しくは50重量%、又は例えば5重量%~50重量%、10重量%~45重量%、15重量%~40重量%、20重量%~35重量%、25重量%~30重量%、20重量%~40重量%、25重量%~35重量%、15重量%~25重量%、若しくは10重量%~30重量%などの上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内の量で存在し得る。すべての重量パーセントは、低密度ポリエチレンと分岐鎖状ポリアミドとのブレンドの総重量に基づいている。
分岐鎖状ポリアミドとポリアミド-6とのブレンド組成物と同様に、LDPEとブレンドした短鎖(10個以下の炭素)分岐を有する分岐鎖状ポリアミド組成物は、LDPE単独と比較して増加された引張強度を呈し得る。ポリアミドの分岐によって、分岐鎖状ポリアミドは非常により高い分子量を有するポリアミドのように挙動し、その結果、より高い引張強度、より高い破断までの貫入、及びより大きい穿刺強度が得られるものと考えられる。
加えて、分岐鎖状ポリアミドの分岐はまた、分岐鎖状ポリアミドとLDPEとのブレンド組成物のポリアミドモノマー間の自由体積を増加させることにも寄与していると考えられる。この追加の自由体積により、LDPE単独と比較して、いくつかの分子がブレンド組成物を通してより容易に通過可能となるものと考えられる。分岐鎖状ポリアミドとLDPEとのブレンド組成物を含む物品(例:フィルム)の場合、LDPE単独と比較して、フィルムを通してのより高い酸素透過率を観察することができ、このことは、ポリアミドモノマー間の自由体積が増加したことに起因するものと考えられる。したがって、分岐鎖状ポリアミドとLDPEとのそのようなブレンド組成物を含む物品(例:フィルム)は、LDPE単独を含むフィルムよりも高いOTRを呈し得る。
また、分岐鎖状ポリアミドは、LDPEよりも疎水性であり得、分岐鎖状ポリアミドとLDPEとのブレンド組成物は、LDPE単独よりも低い水分吸収を示し得ることも考えられる。分岐鎖状ポリアミドとLDPEとのブレンド組成物を含む物品(例:フィルム)の場合、LDPE単独と比較して、フィルムを通してのより低い水分透過率が観察され得、このことは、分岐鎖状ポリアミドの疎水性に起因し得る。したがって、分岐鎖状ポリアミドとLDPEとのそのようなブレンド組成物を含む物品(例:フィルム)は、LDPE単独を含むフィルムよりも低いWVTRを呈し得る。
分岐鎖状ポリアミドとLDPEとのブレンド組成物をから製造されたフィルムは、包装に関連して、特に花及び農産物の包装、より具体的にはフルーツの包装及び/又は切花/生花の包装に関連して有利であり得る。フルーツ及び/又は切花/生花の望ましい包装材料は、高い強度、高い酸素透過率、及び高い水分保持率を呈する。既に述べたように、分岐鎖状ポリアミドとLDPEとのブレンド組成物は、LDPE単独よりも高い引張強度、高い破断までの貫入、大きい穿刺強度、高い酸素透過率、及び低い水蒸気透過率を示し得る。
本明細書で述べる分岐鎖状ポリアミドとポリアミド-6又は低密度ポリエチレンとのブレンドを含む物品としては、フィルム、繊維、及びワイヤが挙げられ得る。フィルムは、例えば押出ブロー成形によって形成され得る。繊維は、例えば押出紡糸によって形成され得る。ワイヤは、例えば押出成形によって形成され得る。
本明細書で用いられる場合、「上記の値のいずれか2つの間で定められるいずれかの範囲内」の句は、文字通り、値が列挙の低い値の方にあるか、又は列挙の高い値の方にあるかにかかわらず、その句の前に列挙された値のいずれか2つからのいずれの範囲が選択されてもよいことを意味する。例えば、値の対は、低い方の値2つ、高い方の値2つ、又は低い方の値及び高い方の値、から選択され得る。
実施例
例1-分岐鎖状ポリアミド(BPA)の製造
この例では、分岐鎖状ポリアミドの製造について示す。反応器は、12Lのステンレス鋼容器にらせん型撹拌器を取り付けることで準備した。反応器に供給した反応体は、4800グラムのカプロラクタム(AdvanSix Resins and Chemicals LLC,Parsippany,NJ)、672グラムのPripol(商標)1013ダイマー酸(Croda Incorporated,Wilmington DE)、及び195グラムのヘキサメチレンジアミン70重量%と水30重量%とから本質的に成る溶液(Sigma-Aldrich Corp.,St.Louis,MO)を含んでいた。縮合触媒も、次亜リン酸塩の形態で約50ppmの濃度で反応器に供給し、さらには100グラムの脱イオン水も供給した。
反応体、触媒、及び水を反応器中で一緒に混合した。反応器を約230℃の反応温度まで加熱し、反応体を1時間混合した。約6バールの反応器圧が観察された。1時間後、反応器を排気して、圧力を開放した。反応温度を230℃で維持して1時間保持し、同時に反応器に窒素を通し(2L/分)、内容物をらせん型撹拌器で混合して、ポリアミドの分子量を増加させた。4時間後、ポリアミドを、反応器から水槽中に押出して、冷却した。冷却したポリアミドを、ペレタイザーでペレット化して、ポリアミドのチップを形成した。チップを、約15psiの圧力下、120℃で1時間の脱イオン水中での浸出に3回掛け、合計3時間で未反応カプロラクタムを除去した。このリンスしたポリアミドを、80℃及び28水銀柱インチの真空度の真空オーブン中で乾燥して、水分含有量約800ppmのポリアミド組成物を製造した。
例2-末端封止分岐鎖状ポリアミドの製造
この例では、末端封止分岐鎖状ポリアミドの製造について示す。反応器は、12Lのステンレス鋼容器にらせん型撹拌器を取り付けることで準備した。反応器に供給した反応体は、4800グラムのカプロラクタム(AdvanSix Resins and Chemicals LLC,Parsippany,NJ)、672グラムのPripol(商標)1013ダイマー酸(Croda Incorporated,Wilmington DE)、40グラムのステアリン酸(Sigma-Aldrich Corp.,St.Louis,MO)、及び195グラムのヘキサメチレンジアミン70重量%と水30重量%とから本質的に成る溶液(Sigma-Aldrich Corp.,St.Louis,MO)を含んでいた。縮合触媒も、次亜リン酸塩の形態で約50ppmの濃度で反応器に供給し、さらには100グラムの脱イオン水も供給した。
反応体、触媒、及び水を反応器中で一緒に混合した。反応器を約230℃の反応温度まで加熱し、反応体を1時間混合した。約6バールの反応器圧が観察された。1時間後、反応器を排気して、圧力を開放した。反応温度を230℃で維持して1時間保持し、同時に反応器に窒素を通し(2L/分)、内容物をらせん型撹拌器で混合して、ポリアミドの分子量を増加させた。4時間後、ポリアミドを、反応器から水槽中に押出して、冷却した。冷却したポリアミドを、ペレタイザーでペレット化して、ポリアミドのチップを形成した。チップを、約15psiの圧力下、120℃で1時間の脱イオン水中での浸出に3回掛け、合計3時間で未反応カプロラクタムを除去した。このリンスしたポリアミドを、80℃及び28水銀柱インチの真空度の真空オーブン中で乾燥して、水分含有量約800ppmのポリアミド組成物を製造した。
例3-分岐鎖状ポリアミド及び非分岐鎖状ポリアミドのポリオレフィンとの相溶性比較
この例では、分岐鎖状ポリアミド及び非分岐鎖状ポリアミドの低分子量ポリエチレンとの相対的な相溶性を比較する。例1の分岐鎖状ポリアミドを、分岐していない非末端封止ポリアミド-6(Aegis(登録商標)H85ZP、AdvanSix Incorporatedから入手可能)と比較する。
18mmの二軸押出機を用いて低密度ポリエチレン(LDPE)のストランドを作製し、続いてペレット化した。LDPEは、可撓性包装においてシーラント材料として一般的に用いられる種類のものであった。LDPEを、例1の分岐鎖状ポリアミド(BPA)又は非分岐鎖状ポリアミド(PA)のペレットとブレンドし、押出し、ペレット化して、10重量%BPA、15重量%BPA、30重量%BPA、10重量%PA、及び30重量%PAで残量がLDPEであるペレットを製造した。
単層フィルムを、50重量%の未処理LDPEと、50重量%のLDPE、BPA、及びPAペレットの群の各々とのブレンドから製造して、50重量%LDPE、5重量%BPA、7.5重量%BPA、15重量%BPA、5重量%PA、及び15重量%PAと残量の未処理LDPEとから成るフィルムを製造した。フィルムは、100%未処理LDPE(上記で述べた押出機を通しての処理を施さなかったLDPE)からも製造した。フィルムを、ヘイズについて測定した。結果を以下の表1に示す。
驚くべきことに、評価した濃度の範囲全体にわたって、分岐鎖状ポリアミド(BPA)で作製したフィルムが、同じ濃度の非分岐鎖状ポリアミド(BPA)で作製したフィルムよりも小さいヘイズを呈することが見出された。これらの結果から、このレベルでは、分岐鎖状ポリアミドの方がLDPEとの相溶性が高いことが示唆される。いかなる理論にも束縛されるものではないが、分岐側鎖(オレフィン系側鎖基)が、分岐鎖状ポリアミドのポリオレフィン材料(LDPE)との相溶性を高めている可能性があると考えられる。
BPAのLDPEとの相溶性の効果を、示差走査熱量測定(DSC)を用いて測定した場合の15重量%のBPAと85重量%のLDPEとのブレンドの溶融エンタルピーを、15重量%のPAと85重量%のLDPEとのブレンドと比較することによってもさらに評価した。LDPE単独及びPA単独についても、DSCによる測定を行った。結果を図1に示す
図1は、LDPEの熱流10、PAの熱流12、85%重量%LDPE/15重量%BPAの熱流14、及び85重量%LDPE/15重量%PAの熱流16を示す。PAに対して観察された熱流は、60J/g(220℃)であった。したがって、15%ブレンドの溶融エンタルピーは、約9J/g(60J/gの15%)であると推定された。しかし、15%BPAブレンドに対する溶融エンタルピーの測定値は、4J/gであった。推定値からの5J/gの差は、LDPEと混和性となった失われたポリマーセクションによって説明され得る。いかなる理論にも束縛されるものではないが、BPAの分岐鎖を構成する極性の低いダイマー酸セクションが、LDPEとの相溶性向上の原因であり得ると考えられる。
例4-分岐鎖状ポリアミドと中粘度非分岐鎖状ポリアミドとのブレンドの特性比較
この例では、例1の分岐鎖状ポリアミド(本明細書においてB-PA6と称する)とAegis(登録商標)H100ZPとのブレンドの引張強度及び破断時伸びを相対的に比較する。上記で述べたように、H100ZPは中粘度非分岐鎖状ポリアミド-6である。20重量%、30重量%、及び50重量%のBPAと残量のH100ZPとのブレンドの単層フィルムを製造した。100%のH100ZP及び100%のBPAのフィルムも製造した。引張強度及び破断時伸びは、ASTM D-822に従ってInstron試験機で測定した。縦方向及び横方向での測定値を平均した。引張強度の結果を図2に、破断時伸びの結果を図3に示す。
図2に示されるように、分岐鎖状ポリアミドB-PA6)と非分岐鎖状ポリアミド(H100ZP)とのブレンドからは、驚くべきことに、H100ZP単独又はB-PA6単独のいずれの場合よりも大きい引張強度のフィルムが製造された。特に、20重量%のB-PA6のブレンドが、最も高い引張強度を呈した。図3に示されるように、破断時伸びは、B-PA6の軟質性にほとんど完全に制御されていると思われ、B-PA6が向上された破断時伸びの結果を付与している。
例5-末端封止及び非末端封止分岐鎖状ポリアミドと高粘度非分岐鎖状ポリアミドとのブレンドの特性比較
この例では、例1の分岐鎖状ポリアミド又は例2の末端封止分岐鎖状ポリアミドとAegis(登録商標)H135ZPとのブレンドの引張強度、破断時貫入、及び穿刺力を相対的に比較する。上記で述べたように、H135ZPは高粘度非分岐鎖状ポリアミド-6である。例1の非末端封止BPAは、低相対粘度(RV)バージョン及び高RVバージョンの両方を作製した。例2の末端封止BPAは、低RVポリアミドであった。10重量%、20重量%、及び30重量%のBPAと残量のH135ZPとのブレンドの単層フィルムを、低RV末端封止BPA、低RV非末端封止BPA、及び高RV非末端封止BPAの各々について製造した。100%のH135ZP及び100%のBPA(末端封止低RV、非末端封止低RV、及び非末端封止高RV)のフィルムも製造した。引張強度の結果を図4に示し、破断時貫入の結果を図5に示し、穿刺力の結果を図6に示す。
図4に示されるように、驚くべきことに、末端封止及び非末端封止の低RV BPAブレンドは、H135ZP又はいずれかのBPA単独と比較して、10重量%の濃度で、縦方向の増加した引張強度を示した。より高い濃度での縦方向、及び横方向では、引張強度は、H135ZPとBPAとの間であった。非末端封止高RV BPAブレンドは、すべての場合でH135ZPとBPAとの間の引張強度を示したが、驚くべきことに、20重量%において、10重量%及び30重量%の濃度と比較して向上していた。
図5に示されるように、末端封止低RV BPAブレンドは、30重量%において、H135ZP又はBPA単独のいずれの場合よりも大きい破断までの貫入の増加を示した。非末端封止低RV BPAブレンドは、20重量%において、10重量%及び30重量%の濃度と比較して驚くべき向上を呈した。驚くべきことに、非末端封止高RV BPAブレンドは、すべての濃度において、H135ZP又はBPA単独のいずれの場合よりも大きい破断までの貫入を一貫して呈した。
図6に示されるように、末端封止低RV BPAブレンドは、20重量%及び30重量%の濃度において、H135ZP単独よりも増加した穿刺力を示し、これは、H135ZP単独とBPA単独との間であった。非末端封止低RV BPAブレンドは、20重量%において、10重量%及び30重量%の濃度と比較して驚くべき向上を呈した。非末端封止高RV BPAブレンドは、すべての濃度において、H135ZP単独の場合よりも大きい穿刺力を一貫して呈した。すべての場合において、ブレンドは、H135ZP単独よりも大きい穿刺力を呈したが、BPA単独ほどは大きくなかった。
合わせて考えると、図4~図6は、分岐鎖状ポリアミドと非分岐鎖状ポリアミド-6とのブレンドが、引張強度及び破断までの貫入における驚くべき向上をもたらすと同時に、非分岐鎖状ポリアミド-6単独と比較してフィルムの穿刺力を増加させることもできることを示している。
例6-分岐鎖状/非分岐鎖状ポリアミドのブレンド及び非分岐鎖状ポリアミドの特性比較
この例では、酸素透過率(OTR)及び水蒸気透過率(WVTP)を、ブレンドポリアミド製剤対純粋ポリアミド-6製剤で比較した。これらの場合の各々において、ブレンド組成物は、例1の分岐鎖状ポリアミドとAegis(登録商標)H95ZPとを含み、純粋非分岐鎖状ポリアミドは、Aegis(登録商標)H95ZPを含んでいた。上記で述べたように、H95ZPは、粘度約90の典型的な測定FAVを有する非分岐鎖状ポリアミド-6である。6つの単層キャストフィルムを試験用に製造し、3つは100%のH95ZPを含み、3つは15重量%のBPA及び85重量%のH95ZPを含んでいた。
2セットの単層物に2つのOTR試験を行い、第一のOTR試験は、23℃及び0%相対湿度(RH)で行い、第二の試験は、23℃及び80%RHで行った。OTRの結果は、cm-ミル/100インチ-日の単位で報告し、以下の表2に示す。
表2に示されるように、15%-BPA/85-Aegis H95ZPのブレンド組成物の自由体積が、0%RHでの第一の試験及び80%RHでの第二の場合の両方において、100%Aegis H95ZP rフィルムと比較してより高いOTRを示した。既に述べたように、ブレンド組成物においてより高いOTR率が観察されたことは、ブレンドの各ポリアミドモノマー間にある自由体積が、純粋H95ZPと比較して増加したことに起因する可能性が高い。
WVTR試験を、1セットの単層物に対して、37.8℃及び100%RHで行った。WVTRは、g-ミル/100インチ-日の単位で報告し、以下の表3に示す。
表3に示すように、BPAの疎水性の性質が、100%H95ZPフィルムと比較した場合に、15%BPA/85%H95ZPブレンドフィルムでのより低いWVTRの観察結果をもたらした可能性が高い。このことは、ブレンド組成物の自由体積の増加は、より高いWVTRをもたらすであろうと理論立てることが可能であったことから、多少驚くべき結果であった。しかし、ブレンド組成物でのより低いWVTRの結果は、分岐鎖状材料における水の溶解度が主要な影響をもたらしており、このため、分岐鎖状ポリアミドのより低い水溶解度が、ブレンド組成物の水分透過率を低下させていることを示唆するものである。
本発明の範囲から逸脱することなく、様々な改変及び追加が、考察した例示的実施形態に対して成され得る。例えば、上記で述べた実施形態は、特定の特徴に関するものであるが、本発明の範囲は、特徴の異なる組み合わせを有する実施形態、及び記載した特徴のすべてを含んではいない実施形態も含む。したがって、本発明の範囲は、請求項の範囲内に含まれるそのような別の選択肢、改変、及び変更のすべてを、そのすべての均等物と共に包含することを意図している。

Claims (30)

  1. ポリアミド-6、及び
    分岐鎖状ポリアミド
    のブレンドを含む組成物。
  2. 前記分岐鎖状ポリアミドが、以下の式を有し、
    式中、a=6~10、b=6~10、c=4~10、d=4~10、x=80~400、及びm=1~400である、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記分岐鎖状ポリアミドが、前記ポリアミド-6と前記分岐鎖状ポリアミドとの前記ブレンドの総重量の5重量%~50重量%の量で存在する、請求項1又は請求項2に記載の組成物。
  4. 前記分岐鎖状ポリアミドが、前記ポリアミド-6と前記分岐鎖状ポリアミドとの前記ブレンドの総重量の15重量%~25重量%の量で存在する、請求項1又は請求項2に記載の組成物。
  5. 前記分岐鎖状ポリアミドが、1若しくは複数の一官能性末端封止剤残基又は二官能性末端封止剤残基を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
  6. 前記1又は複数の末端封止剤残基が、一官能性酸残基、二官能性酸残基、一官能性アミン残基、及び二官能性アミン残基を含む、請求項5に記載の組成物。
  7. 前記アミン末端基の濃度が、25mmol/kg未満であり、前記カルボキシル末端基の濃度が、18mmol/kg未満である、請求項6に記載の組成物。
  8. 前記分岐鎖状ポリアミドが、20~80FAVの粘度を有する、請求項1~7のいずれか一項に記載の組成物。
  9. 前記ポリアミド-6が、80~140FAVの粘度を有する、請求項1~8のいずれか一項に記載の組成物。
  10. 前記ブレンドが、前記ポリアミド-6及び前記分岐鎖状ポリアミドから本質的に成る、請求項1~9のいずれか一項に記載の組成物。
  11. 前記ブレンドが、前記ポリアミド-6及び前記分岐鎖状ポリアミドから成る、請求項1~9のいずれか一項に記載の組成物。
  12. 低密度ポリエチレン、及び
    分岐鎖状ポリアミド
    のブレンドを含む組成物。
  13. 前記分岐鎖状ポリアミドが、以下の式を有し、
    式中、a=6~10、b=6~10、c=4~10、d=4~10、x=80~400、及びm=1~400である、請求項12に記載の組成物。
  14. 前記分岐鎖状ポリアミドが、前記ポリエチレンと前記分岐鎖状ポリアミドとの前記ブレンドの総重量の5重量%~30重量%の量で存在する、請求項12又は請求項13に記載の組成物。
  15. 前記分岐鎖状ポリアミドが、1若しくは複数の一官能性末端封止剤残基又は二官能性末端封止剤残基を含む、請求項12~14のいずれか一項に記載の組成物。
  16. 前記ブレンドが、前記ポリエチレン及び前記分岐鎖状ポリアミドから本質的に成る、請求項12~15のいずれか一項に記載の組成物。
  17. 請求項1~15のいずれか一項に記載の組成物から形成される物品。
  18. フィルムである、請求項17に記載の物品。
  19. 繊維である、請求項17に記載の物品。
  20. ワイヤである、請求項17に記載の物品。
  21. 前記低密度ポリエチレンとポリアミド-6とのブレンドを含む組成物を含むフィルムよりも低いヘイズを有するフィルムである、請求項12~16のいずれか一項に記載の組成物から形成される物品。
  22. ポリアミド-6から成るフィルム及び前記分岐鎖状ポリアミドから成るフィルムよりも大きい引張強度を有するフィルムである、請求項1~11のいずれか一項に記載の組成物から形成される物品。
  23. 前記フィルムが、ポリアミド-6から成るフィルム及び前記分岐鎖状ポリアミドから成るフィルムよりも大きい縦方向の引張強度を有する、請求項22に記載の物品。
  24. ポリアミド-6から成るフィルム及び前記分岐鎖状ポリアミドから成るフィルムよりも大きい破断までの貫入を有するフィルムである、請求項1~11のいずれか一項に記載の組成物から形成される物品。
  25. ポリアミド-6から成るフィルムよりも大きい穿刺力を有するフィルムである、請求項1~11のいずれか一項に記載の組成物から形成される物品。
  26. ポリアミド-6から成るフィルムよりも大きい破断時伸びを有するフィルムである、請求項1~11のいずれか一項に記載の組成物から形成される物品。
  27. ポリアミド-6から成るフィルムよりも大きい酸素透過率を有するフィルムである、請求項1~11のいずれか一項に記載の組成物から形成される物品。
  28. ポリアミド-6から成るフィルムよりも大きい水蒸気透過率を有するフィルムである、請求項1~11のいずれか一項に記載の組成物から形成される物品。
  29. 農産物及び/又は生花/切花の包装フィルムである、請求項1~11のいずれか一項に記載の組成物から形成される物品。
  30. 農産物及び/又は生花/切花の包装フィルムである、請求項12~16のいずれか一項に記載の組成物から形成される物品。
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