KR20190127973A

KR20190127973A - 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물

Info

Publication number: KR20190127973A
Application number: KR1020197032299A
Authority: KR
Inventors: 비이라 넬리아판
Original assignee: 어드밴식스 레진즈 앤드 케미컬즈 엘엘씨
Priority date: 2017-04-05
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2019-11-13
Also published as: MX2022014222A; PT3656801T; DK3469015T3; CA3056437A1; SA519410213B1; PL3656801T3; MY197689A; CN110475804A; JP2023058600A; BR112019020623A2; PT3469015T; JP7227425B2; US20210139647A1; AU2018249397B2; EP3469015A1; KR102263530B1; CA3056437C; PL3469015T3; EP3656801B1; EP3656801A1

Abstract

본 개시내용은 폴리아미드 전구체로부터 분지쇄를 갖는 부분 종결형 폴리아미드 조성물을 제조하는 방법을 제공한다. 부분 종결형, 분지형 폴리아미드 조성물은 증가된 용융 강도 특성 및 용융 안정성을 갖는다.

Description

분지형, 종결형 폴리아미드 조성물

본 개시내용은 폴리아미드 조성물, 특히 바람직한 특성 예컨대 고분자량 및 높은 용융 강도를 달성하기 위해 폴리아미드 분자 쇄의 분지화 및 종결을 혼입한 폴리아미드 조성물에 관한 것이다.

전형적으로, 폴리아미드는 카프로락탐과 같은 전구체로부터 가수분해, 중부가 및 중축합 반응을 통해 형성된다. 카프로락탐으로부터 형성되는 폴리아미드-6 물질의 경우에, 가수분해가 카프로락탐 단량체의 고리를 개환하여 2개의 말단 기 - 1개의 아민 말단 기 및 1개의 카르복실 말단 기를 형성하고, 중부가가 카프로락탐 단량체를 중간 분자량 올리고머로 조합하고, 중축합이 올리고머를 보다 고분자량의 중합체로 조합한다.

하기 반응 1에 제시된 바와 같이, 중축합 반응은, 폴리아미드-6의 올리고머 또는 예비중합체가 추가의 생성물로서 물을 갖는 고분자량 폴리아미드 쇄를 형성하는 가역적 화학 반응을 포함한다. 중축합은 가수분해 및 중부가와 동시에 일어나며, 반응이 진행되어 보다 고분자량의 폴리아미드 쇄를 형성할수록, 존재하는 말단 기의 총수에서의 감소가 발생한다.

물 함량은 생성되는 폴리아미드 쇄의 분자량 및 말단 기의 총수에 영향을 미친다. 물을 제거하면, 반응은 반응의 평형을 유지하기 위해 보다 고분자량의 중합체 쇄를 생성하는 쪽으로 진행된다. 하나의 기술에서, 상당히 더 큰 분자량의 폴리아미드를 원하는 경우에는, 반응 생성물로부터 물을 제거하기 위해 증가하는 양의 진공이 적용된다. 그러나, 점점 더 높은 진공의 적용은, 물이 혼합물 내에서 점점 더 희박해지며, 그에 따라 시간이 경과할수록 추출하기가 더 어려우므로, 연장된 시간 기간에 걸쳐 실용적이지 않다.

게다가, 폴리아미드 중합체의 분자량이 중축합 반응 동안 증가할수록, 중합체의 점도도 또한 증가한다. 이는 특히 중합체 용융물이 용융 가공 동안 긴 체류 시간에 적용될 때 바람직하지 않은데, 그 이유는 점도 증가가 변경되는 일관적이지 않은 가공 거동을 유도할 수 있고, 이는 고속 스피닝 적용 예컨대 텍스타일 및 블로운 또는 캐스트 필름 압출 작업에서 불리할 수 있기 때문이다.

상기 기재된 폴리아미드 반응의 또 다른 측면은 중합체의 말단 기 개질이다. 말단 기는 개질되어, 특정 공정과의 상용성을 위한 폴리아미드 중합체의 설계를 변경할 수 있다. 일관능성 종결제 또는 이관능성 개질제의 사용에 따라, 동일한 분자량의 폴리아미드 중합체가 상이한 말단 기 구성을 가질 수 있다.

종결제 또는 개질제는 통상적으로 카프로락탐에 첨가되어 중합 공정 동안 카프로락탐 및 카프로락탐 단량체와 반응한다. 일관능성 종결제 (예를 들어, 시클로헥실아민 또는 아세트산)의 사용은, 화학 반응에 의해, 각각 카르복실 말단 기 또는 아민 말단 기의 종결을 초래한다. 즉, 1 중량 당량의 종결제는 1 당량만큼 상응하는 말단 기를 감소시킬 것이다. 종결은 또한 동일한 분자량을 갖는 중합체와 비교하여 최종 폴리아미드 중합체의 물 함량에 영향을 미친다. 종결형 중합체는 또한 반응의 평형 역학과 일치하는 비종결형 중합체의 물 함량보다 더 낮은 물 함량을 갖는다. 추가로, 종결형 중합체의 말단은 추가의 중부가 또는 중축합 반응을 수행할 수 없으므로, 따라서 그의 분자량을 유지하고 안정적인 용융 점도를 나타낸다.

이관능성 개질제 (예를 들어, 과량의 헥사메틸렌 디아민)의 사용은 중합체의 종결을 초래하지 않으며, 대신 말단 기의 유형을 변화시킨다. 예를 들어, 첨가되는 헥사메틸렌 디아민의 중량 당량마다, 최종 결과는 1개의 아민 말단 기의 부가 및 1개의 카르복실 말단 기의 감소이다. 추가적으로, 일관능성 종결제와 유사하게, 이관능성 개질제의 사용은 또한, 개질된 중합체가 비종결형 중합체의 물 함량보다 더 낮은 물 함량을 가지므로, 최종 폴리아미드 중합체의 물 함량에 영향을 미친다.

더욱이, 중합 동안, 제조 비용을 증가시키는 폴리아미드 생성물의 탈중합을 방지하기 위해 반응의 물 함량은 또한 매우 낮은 수준으로 감소될 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 중축합 반응을 위한 긴 사이클 시간 및/또는 높은 수준의 진공이 물 함량을 감소시키기 위해 필요하다. 따라서, 분자량을 높이기 위한 반응 사이클 시간과 그에 따른 용융 강도의 균형을 맞출 필요가 있다.

폴리아미드 조성물은 하기 화학식을 가질 수 있다:

여기서: a = 6 내지 10이고; b = 6 내지 10이고; c = 6 내지 10이고; d = 6 내지 10이고; y = 80 내지 400이고; m = 1 내지 400이고; 다이머 아민의 탄소 쇄는 둘 다 8개 초과의 탄소를 가지고; 폴리아미드 조성물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 1 wt.% 내지 40 wt.%의 다이머 디아민 또는 다이머 산 조성을 가지고; 폴리아미드 조성물은 아민 말단기 및 카르복실 말단기로 종결되고; 폴리아미드 조성물은 GB/T 12006.1-2009/ISO 307:2007에 의해 결정 시 3.0 내지 7.0 RV의 상대 점도를 갖는다.

아민 말단기 농도는 15 mmol/kg 내지 40 mmol/kg일 수 있고, 카르복실 말단기 농도는 15 mmol/kg 내지 40 mmol/kg일 수 있다. 폴리아미드 조성물은 4.0 RV 내지 7.0 RV의 상대 점도를 가질 수 있다. 폴리아미드 조성물은 ASTM D789에 의해 결정 시 230 FAV 내지 950 FAV의 포름산 점도를 가질 수 있다. 폴리아미드 조성물은 대안적으로 ASTM D789에 의해 결정 시 230 FAV 내지 260 FAV의 포름산 점도를 가질 수 있다. 폴리아미드 조성물은 대안적으로 ASTM D789에 의해 결정 시 대략 250 FAV의 포름산 점도를 가질 수 있다. 폴리아미드 조성물은 4.0 RV 내지 7.0 RV의 상대 점도 및 ASTM D789에 의해 결정 시 230 FAV 내지 260 FAV의 포름산 점도를 가질 수 있다.

폴리아미드 조성물은 하기 화학식을 가질 수 있다:

여기서: a = 6 내지 10이고; b = 6 내지 10이고; c = 6 내지 10이고; d = 6 내지 10이고; x = 80 내지 400이고; m = 1 내지 400이고; 다이머 산의 탄소 쇄는 둘 다 8개 초과의 탄소를 가지고; 폴리아미드 조성물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 1 wt.% 내지 40 wt.%의 다이머 디아민 또는 다이머 산 조성을 가지고; 폴리아미드 조성물은 아민 말단기 및 카르복실 말단기로 종결되고; 폴리아미드 조성물은 GB/T 12006.1-2009/ISO 307:2007에 의해 결정 시 3.0 내지 7.0 RV의 상대 점도를 갖는다.

상기 유형 중 어느 하나의 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물을 제조하는 방법이 또한 제공된다. 방법은 반응기 용기에서 카프로락탐 및 아디프산 또는 헥사메틸렌 디아민을 반응시켜 폴리아미드 예비중합체를 형성하고; 폴리아미드 예비중합체를 다이머 아민 또는 다이머 산으로 반응시켜 분지형, 폴리아미드 조성물을 형성하고; 반응기 용기에 종결제를 첨가하여 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물이 형성되도록 하는 단계를 포함한다.

화학량론적 당량의 다이머 산 또는 다이머 아민 및 아디프산이 반응기에 첨가될 수 있다. 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물은 15 mmol/kg 내지 40 mmol/kg의 아민 말단기 농도를 가질 수 있으며, 15 mmol/kg 내지 40 mmol/kg의 카르복실 말단기 농도를 가질 수 있다. 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물은 2.4 RV 내지 7.0 RV의 상대 점도를 가질 수 있다. 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물은 대안적으로 4.0 RV 내지 7.0 RV의 상대 점도를 가질 수 있다. 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물은 ASTM D789에 의해 결정 시 230 FAV 내지 260 FAV의 포름산 점도를 가질 수 있다. 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물은 대안적으로 ASTM D789에 의해 결정 시 대략 250 FAV의 포름산 점도를 가질 수 있다. 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물은 4.0 RV 내지 7.0 RV의 상대 점도 및 ASTM D789에 의해 결정 시 230 FAV 내지 260 FAV의 포름산 점도를 가질 수 있다. 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물 내 카프로락탐 대 다이머 산의 비는 88:12일 수 있다.

폴리아미드 조성물은, 예를 들어, 아민 말단 기 및 카르복실 말단 기를 갖는 이중-종결형 폴리아미드를 포함할 수 있으며, 이 조성물은 4.0 RV 내지 7.0 RV의 상대 점도 및 ASTM D789에 의해 결정 시 230 FAV 내지 970 FAV의 포름산 점도를 가질 수 있다.

폴리아미드 조성물은 폴리아미드-6, 폴리아미드 6,6, 폴리아미드 6/6,6, 폴리아미드 4,6, 폴리아미드 6,10, 폴리아미드 12,12, 및 그의 혼합물 및 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.

아민 말단기 농도는 15 mmol/kg 내지 40 mmol/kg일 수 있고, 카르복실 말단기 농도는 15 mmol/kg 내지 40 mmol/kg일 수 있다.

첨부 도면과 함께 본 개시내용의 실시양태에 관한 하기 상세한 설명을 참조하면, 본 개시내용의 상기 언급된 특색 및 다른 특색, 및 이들을 달성하는 방식이 더욱 명백해질 것이며 본 개시내용 자체가 더욱 잘 이해될 것이다.
도 1은 이중 종결형 분지형 폴리아미드와 비교용 이중 종결형 비분지형 유사체, 폴리아미드 6 대조군 및 이중 종결형 폴리아미드 6의 유변학적 열적 안정성의 비교를 제시하는 그래프를 예시한다.
도 2는 이중 종결형 분지형 폴리아미드와 비교용 폴리아미드 6 대조군, 비종결형 폴리아미드 (2% 다이머 산) 및 이중-종결형 폴리아미드 6 (MBM 등급)의 주파수 대 복소 점도를 제시하는 그래프를 예시한다.
상응하는 참조 부호는 여러 도면 전반에 걸쳐 상응하는 부분을 나타낸다. 본원에 기재된 예시는 본 개시내용의 예시적 실시양태를 예시하는 것이며, 이러한 예시는 어떠한 방식으로도 본 개시내용의 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

1. 분지형 폴리아미드 조성물의 합성

본 발명의 폴리아미드는 일반적으로 카프로락탐, 1종 이상의 다이머 산, 및 1종 이상의 다이머 아민으로부터 형성된다.

카프로락탐은 화학식 (I)로서 제시되며 하기 구조를 갖는다:

다이머 산은 하기 화학식 (II)로서 제시되며, 여기서 a, b, c 및 d는 각각 6 내지 10의 범위이다. 추가로, 다이머 산은 1개 이상의 불포화 결합을 함유할 수 있다. 다이머 산에 관한 추가의 정보는 문헌 [Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 2, pp. 1-13]에서 찾아볼 수 있다. 다이머 산은 암모니아와의 반응 및 후속 환원에 의해 다이머 아민으로 전환될 수 있다.

다이머 아민은 하기 화학식 (III)으로서 제시되며, 여기서 a, b, c 및 d는 각각 6 내지 10의 범위이다. 지방 아민은 천연 공급원, 지방 및 오일, 또는 석유화학 원료로부터 제조된 지방산, 올레핀 또는 알콜의 질소 유도체이다. 지방 아민은 자연 발생 물질로부터 다양한 촉매를 사용하여 지방 니트릴 중간체의 수소화에 의해 제조될 수 있다. 지방 아민은 또한 지방 알콜을 암모니아, 또는 저분자량 1급 또는 2급 아민과 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 다이머 아민에 관한 추가의 정보는 문헌 [Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 2, pp. 518-537]에서 찾아볼 수 있다.

적합한 다이머 아민은 하기 제시된 화학식에 의해 나타내어지며, 6개의 탄소 내지 10개의 탄소를 가질 수 있는 탄소 쇄, 즉, 6-10개의 탄소를 함유하는 알킬 기를 포함한다.

다이머 아민은 8개 초과의 탄소를 포함하는 알킬 기를 가질 수 있지만, 다이머 아민의 알킬 기는 최소 3개의 탄소 또는 최대 8개의 탄소, 10개의 탄소, 15개의 탄소 또는 그 초과를 가질 수 있다. 최종 중합체의 다이머 디아민의 탄소 쇄는 길이가 다를 수 있다. 탄소 쇄는 동일한 탄소 원자 수를 가질 수 있다. 예를 들어, 최종 화합물의 탄소 쇄는 각각 적어도 6개의 탄소를 가질 수 있다.

분지형 폴리아미드 조성물을 합성하기 위해, 다이머 아민, 아디프산 또는 헥사메틸렌 디아민, 및 카프로락탐이 반응기 용기에 첨가될 수 있다. 본원에서 추가로 논의된 종결제가 또한 다른 첨가제와 함께 반응기에 첨가된다. 첨가제의 예는 차인산, 이소프탈산 및 탈이온수를 포함한다.

하기 식 1은 분지형 폴리아미드 조성물의 합성을 1-단계 부가 합성 반응으로서 제시하는 반면, 식 2-3 (보다 더 아래에서 논의됨)은 식 1의 분지형 폴리아미드 조성물의 합성을 중간 생성물이 제시된 2-단계 공정으로서 제시한다.

식 1에 제시된 바와 같이, 다이머 아민 및 아디프산은 1:1의 화학량론적 비로 존재하는 반면, 사용될 수 있는 카프로락탐의 양은 n의 값으로 달라질 수 있으며, 즉, n이 다이머 아민 및 아디프산에 대해 80 내지 400의 몰비일 수 있다. 하기 제시된 반응은 본원에서 더욱 상세히 논의된 바와 같이 종결에 적용되는, 제시된 분지형 폴리아미드 조성물을 생성하고, 폴리아미드 조성물은 GB/T 12006.1-2009/ISO 307:2007에 의해 결정 시 3.0 내지 7.0 RV의 상대 점도를 가질 수 있다.

카프로락탐의 양 대 다이머 아민의 양의 다양한 비가 반응기 용기에 존재할 수 있다. 예를 들어, 이러한 비는 최소 75:25, 80:20, 85:15, 최대 87:13, 90:10 또는 95:5일 수 있거나, 또는 상기 중 임의의 두 값 사이에 정의된 임의의 범위 내에 있을 수 있다. 예시적 실시양태에서, 카프로락탐 대 다이머 산의 비는 88:12일 수 있다.

분지형 폴리아미드 조성물의 2-파트 합성에서, 하기 식 2에 제시된 바와 같이 카프로락탐 및 아디프산이 반응하여 폴리아미드 예비중합체 (PA 예비중합체)를 형성한다.

반응이 진행됨에 따라, 하기 식 3에 제시된 바와 같이 식 2의 PA 예비중합체는 다이머 아민과 반응하여 분지형 폴리아미드 조성물을 형성한다. 일반적으로 식 3에 제시된 바와 같이, 다이머 아민의 분지형 기, 예를 들어, 알킬 기가 PA 예비중합체의 직쇄 또는 주쇄에 혼입되어 분지형 폴리아미드 조성물을 형성한다.

식 1-3에서, a, b, c, d는 각각 6 내지 10의 범위이고, m은 1 내지 400의 범위이고, y는 80 내지 400의 범위이다. 게다가, 식 3에 제시된 분지형 폴리아미드 조성물 생성물의 쇄 말단은 하기에서 더욱 상세히 논의된 바와 같이 적합한 산 또는 아민 종결제로 종결된다.

하기 식 4는 분지형 폴리아미드 조성물의 합성을 1-단계 부가 합성 반응으로서 제시하는 반면, 식 5-6 (보다 더 아래에서 논의됨)은 식 4의 분지형 폴리아미드 조성물의 합성을 중간 생성물이 제시된 2-단계 공정으로서 제시한다.

식 4에 제시된 바와 같이, 헥사메틸렌 디아민 및 다이머 산은 1:1의 화학량론적 비로 존재하는 반면, 사용될 수 있는 카프로락탐의 양은 n의 값으로 달라질 수 있으며, 즉, n이 카프로락탐, 헥사메틸렌 디아민 및 다이머 산 사이에 80 내지 500의 몰비일 수 있다. 하기 제시된 반응은 본원에서 더욱 상세히 논의된 바와 같이 종결에 적용되는, 제시된 분지형 폴리아미드 조성물을 생성한다.

카프로락탐의 양 대 다이머 아민의 양의 다양한 예시적인 비가 반응기 용기에 존재한다. 예시적인 비는 최소 75:25, 80:20, 85:15, 최대 87:13, 90:10 또는 95:5일 수 있거나, 또는 상기 중 임의의 두 값 사이에 정의된 임의의 범위 내에 있을 수 있다. 예시적 실시양태에서, 카프로락탐 대 다이머 산의 비는 88:12이다.

분지형 폴리아미드 조성물의 2-파트 합성에서, 하기 식 5에 제시된 바와 같이 카프로락탐 및 디아민이 반응하여 폴리아미드 예비중합체 (PA 예비중합체)를 형성한다.

반응이 진행됨에 따라, 하기 식 6에 제시된 바와 같이 식 5의 PA 예비중합체는 다이머 산과 반응하여 분지형 폴리아미드 조성물을 형성한다. 일반적으로 식 6에 제시된 바와 같이, 다이머 아민의 분지형 기, 예를 들어, 알킬 기가 PA 예비중합체의 직쇄 또는 주쇄에 혼입되어 분지형 폴리아미드 조성물을 형성한다.

식 4-6에서, a, b, c, d는 각각 6 내지 10의 범위이고, m은 1 내지 400의 범위이고, x는 80 내지 400의 범위이다. 게다가, 식 6에 제시된 분지형 폴리아미드 조성물 생성물의 쇄 말단은 하기에서 더욱 상세히 논의된 바와 같이 적합한 산 또는 아민 종결제로 종결된다.

식 3 및 6의 최종 중합체 생성물은, 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 최소 1 wt.%, 2 wt.% 또는 5 wt.%, 또는 최대 25 wt.%, 35 wt.% 또는 40 wt.%의, 또는 상기 중 임의의 두 값 사이에 정의된 임의의 범위, 예컨대 1 wt.% 내지 40 wt.%, 5 wt.% 내지 7 wt.%, 12 wt.% 내지 15 wt.%, 및 20 wt.% 내지 25 wt.% 내의 다이머 아민 또는 다이머 산 조성을 가질 수 있다.

반응기는 최소 225℃, 230℃, 235℃, 최대 260℃, 270℃, 280℃ 또는 290℃의, 또는 상기 중 임의의 두 값 사이에 정의된 임의의 범위, 예컨대 예를 들어 225℃ 내지 290℃, 230℃ 내지 280℃, 또는 235℃ 내지 260℃ 내의 온도에서 작동할 수 있다. 한 예에서, 반응기는 230℃에서 작동한다.

반응이 반응기에서 발생하고 있을 때 진공이 적용될 수 있다. 예를 들어, 적용되는 진공은 29" (수은 (Hg)의 인치) 미만일 수 있다. 대안적 예에서, 적용되는 진공은 28" 또는 27" (수은 (Hg)의 인치) 미만일 수 있다. 반응기는 반응이 일어나는 동안 혼합물을 교반하기 위한 교반기를 포함할 수 있다. 교반기의 회전 속도는 최소 200의 분당 회전수 (rpm), 250 rpm, 300 rpm, 최대 350 rpm, 400 rpm, 450 rpm일 수 있거나, 또는 상기 중 임의의 두 값 사이에 정의된 임의의 범위 내에 있을 수 있다. 예를 들어, 교반기의 회전 속도는 300 rpm으로 설정된다.

2. 분지형 폴리아미드 조성물의 종결

중합체 화학에서, 쇄 종결은 중합 동안 쇄 전파 단계를 중단시키는 화학 반응이다. 상기 언급된 바와 같이, 식 1 및 3에서의 분지형 폴리아미드 조성물의 아민 말단 및 산 말단을 종결시키기 위해 종결제가 반응기에 첨가되어 이중 종결형, 분지형 폴리아미드 조성물을 형성할 수 있다. 이중-종결형 폴리아미드 조성물은 분지형 폴리아미드 조성물의 아민 (-NH₂) 말단 기 및 카르복실 (-COOH) 말단-기에 대해 상이한 종결제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적합한 산 또는 아민 종결제는 각각 일관능성 카르복실 기 및 아민 기를 갖는 분자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 종결제는 화학적으로 구별될 수 있다.

이중-종결형 폴리아미드 조성물은 하기 식 7에 제시된 바와 같이 종결제를 중합 공정에 첨가하여 아민 및 카르복실 말단 기를 종결시킴으로써 제조될 수 있다. 산성 종결제는 식 1 및 3의 폴리아미드 조성물의 NH₂ 아민 말단 기를 종결시키는데 사용되고, 아민 종결제는 그의 -COOH 카르복실 말단 기를 종결시키는데 사용된다. 중합체의 아민 말단을 위한 종결제의 예는 산성 종결제 예컨대 일관능성 산 (예를 들어, 아세트산)을 포함한다. 카르복실 종결제의 예는 아민 관능성 종결제 예컨대 일관능성 아민 (예를 들어, 시클로헥실아민)을 포함한다. 산 기 및 아민 기를 위한 종결제는 각각 시클로헥실 아민 및 아세트산일 수 있다. 증가된 수준의 종결제 첨가는 아민 및 카르복실 말단 기의 말단 기 수준을 낮추며, 이는 증가된 중합체 용융 안정성을 달성한다.

간략하게, 식 3의 연장된 분지형 폴리아미드 조성물 생성물이 종결 메카니즘을 예시하는 하기 제시된 식 7에 사용된다.

식 7에 제시된 바와 같이, 종결제가 반응에 첨가되어 식 7에 제시된 최종 중합체의 쇄 말단을 종결시킨다. 종결제의 예는 아세트산 및 시클로헥실 아민을 포함한다. 첨가된 종결제는, meq/kg 단위의 말단 기의 초기 농도를 기준으로 하여, 말단 기의 최소 10%, 20% 또는 30%, 또는 최대 40%, 50% 또는 80% 범위의, 또는 상기 중 임의의 두 값 사이에 정의된 임의의 범위, 예컨대 25% 내지 30%, 30% 내지 40%, 및 60% 내지 80% 내의 다양한 정도로 아민 말단 또는 산 말단 기를 종결시킬 수 있다.

첨가된 종결제가 중합체 쇄의 말단에 부가된 추가의 관능기로 제시된 바와 같이 분지형 폴리아미드 조성물의 일부를 종결시키는 한편, 다른 분지형 폴리아미드 조성물은 식 7에 제시된 바와 같이 비종결형으로 남아있다.

게다가, 유사한 종결이 하기 제시된 식 8에 제시된 바와 같이 식 4 및 6의 분지형 중합체 생성물에서도 발생한다. 종결제의 예는 아세트산 및 시클로헥실 아민을 포함한다. 첨가된 종결제는, meq/kg 단위의 말단 기의 초기 농도를 기준으로 하여, 말단 기의 최소 10%, 20% 또는 30%, 또는 최대 40%, 50% 또는 80% 범위의, 또는 상기 중 임의의 두 값 사이에 정의된 임의의 범위, 예컨대 25% 내지 30%, 30% 내지 40%, 및 60% 내지 80% 내의 다양한 정도로 아민 말단 또는 산 말단을 종결시킬 수 있다.

첨가된 종결제가 중합체 쇄의 말단에 부가된 추가의 관능기로 제시된 바와 같이 분지형 폴리아미드 조성물의 일부를 종결시키는 한편, 다른 분지형 폴리아미드 조성물은 식 8에 제시된 바와 같이 비종결형으로 남아있다.

아민 말단 기 농도는 90% 페놀 / 10% 메탄올 중 폴리아미드의 샘플을 적정하는데 필요한 p-톨루엔술폰산 (PTSA)의 양에 의해 하기 공식에 따라 결정될 수 있다:

분지형, 이중-종결형 폴리아미드 조성물은 최대 40 meq/kg, 35 meq/kg, 30 meq/kg, 최소 25 meq/kg, 20 meq/kg, 15 meq/kg 또는 그 미만의, 또는 상기 중 임의의 두 값 사이에 정의된 임의의 범위 내의 총 아민 말단 기 농도를 가질 수 있다.

카르복실 말단 기 농도는 벤질 알콜 중 폴리아미드의 샘플을 적정하는데 필요한 수산화칼륨 (KOH)의 양에 의해 하기 공식에 따라 결정될 수 있다:

이중-종결형 폴리아미드 조성물은 최대 40 meq/kg, 35 meq/kg, 30 meq/kg, 최소 25 meq/kg, 20 meq/kg, 15 meq/kg 또는 그 미만의, 또는 상기 중 임의의 두 값 사이에 정의된 임의의 범위 내의 카르복실 말단 기 농도를 가질 수 있다.

분지형, 이중-종결형 폴리아미드 조성물은 최대 100 meq/kg, 75 meq/kg, 50 meq/kg, 최소 40 meq/kg, 30 meq/kg, 20 meq/kg 또는 그 미만의, 또는 상기 중 임의의 두 값 사이에 정의된 임의의 범위, 예컨대 100 meq/kg 내지 40 meq/kg, 60 meq/kg 내지 50 meq/kg, 30 meq/kg 내지 20 meq/kg, 또는 25 meq/kg 내지 20 meq/kg 내의 총 활성 말단 기 농도 (아민 말단기 + 카르복실 말단 기)를 가질 수 있다. 분지형, 이중-종결형 폴리아미드 조성물은 28 meq/kg의 아민 말단 기 농도 및 24 meq/kg의 카르복실 말단 기 농도를 가질 수 있다. 아민 및 카르복실 종결제의 수준이 증가할수록 아민 및 카르복실 말단 기의 말단 기 수준이 낮아진다.

3. 이중 종결형, 분지형 폴리아미드 조성물의 특성

분지화되고 이중-종결된 폴리아미드 조성물은 동일한 분자량을 갖는 비종결형 폴리아미드 조성물과 비교하여 개선된 열적 및 유변학적 특성을 나타낸다. 다시 말해서, 단쇄 분지화 (≤C8)를 함유하는 폴리아미드 조성물은 유사한 분자량을 갖는 비분지형 유사체와 비교하여 보다 높은 용융 점도를 나타낼 것이며, 즉, 분지화의 도입이 폴리아미드 조성물의 용융 강도를 증가시킨다. 게다가, 분지형, 이중 종결형 폴리아미드 조성물은 종결 기의 존재로 인해 보다 큰 용융 안정성을 나타낸다.

생성된 분지형, 이중-종결형 폴리아미드 조성물은, GB/T 12006.1-2009/ISO 307:2007에 따르면, 최소 2.0 RV, 2.5 RV, 3 RV, 3.5 RV, 4.0 RV, 4.5 RV, 최대 5.0 RV, 5.5 RV, 6.0 RV, 6.5 RV, 7.0 RV의, 또는 상기 중 임의의 두 값 사이에 정의된 임의의 범위, 예컨대 2.4 RV 내지 7.0 RV, 3.0 RV 내지 7.0 RV, 4.0 RV 내지 7.0 RV, 4.5 RV 내지 7.0 RV, 4.5 RV 내지 6.5 RV, 또는 5.0 RV 내지 6.5 RV 내의 상대 점도 (RV)를 가질 수 있다.

생성된 분지형, 이중-종결형 폴리아미드 조성물은, ASTM D-789에 따르면, 최소 230 FAV, 235 FAV, 240 FAV, 최대 900 FAV, 925 FAV, 950 FAV의, 또는 상기 중 임의의 두 값 사이에 정의된 임의의 범위, 예컨대 230 FAV 내지 260 FAV 내의 상대적으로 높은 포름산 점도 (FAV)를 가질 수 있다. 예를 들어, 생성된 분지형, 이중-종결형 폴리아미드 조성물은 대략 250 FAV의 포름산 점도를 갖는다.

분지형, 이중-종결형 폴리아미드 조성물은 최소 190℃, 195℃, 200℃, 205℃, 최대 210℃, 215℃, 220℃의, 또는 상기 중 임의의 두 값 사이에 정의된 임의의 범위, 예컨대 190℃ 내지 220℃; 195℃ 내지 217℃, 195℃ 내지 215℃, 195℃ 내지 210℃, 190℃ 내지 205℃ 내의 융점을 가질 수 있다.

분지형, 이중-종결형 폴리아미드 조성물은, 예를 들어 시차 주사 열량측정법 (DSC)에 의해 결정 시, 최소 160℃, 162℃, 165℃, 최대 170℃, 175℃, 180℃의, 또는 상기 중 임의의 두 값 사이에 정의된 임의의 범위, 예컨대 166℃ 내지 173℃ 내의 결정화 온도 (T_cc)를 가질 수 있다.

생성된 분지형, 이중-종결형 폴리아미드 조성물은 상대적으로 높은 크리프 회복을 가질 수 있다. 크리프 회복은 최소 1.0%, 2.5%, 5.0%, 최대 7.0%, 8.5%, 10.0%일 수 있거나, 또는 상기 중 임의의 두 값 사이에 정의된 임의의 범위, 예컨대 2.5% 내지 5.0% 내에 있을 수 있다. 생성된 분지형, 이중-종결형 폴리아미드 조성물은 4.1%의 크리프 회복을 가질 수 있다.

본원에서 논의된 폴리아미드 조성물은 다른 물질 중에서도 섬유 및 필라멘트를 형성하는데 사용될 수 있다. 본 개시내용에 따른 섬유 및 필라멘트는 이중 종결형, 분지형 폴리아미드, 예컨대, 폴리아미드-6 (PA-6), 폴리아미드-6,6 (PA-66), 폴리아미드-6/6,6 (PA-666), 폴리아미드-4,6 (PA-46), 폴리아미드-6,10 (PA-610), 폴리아미드-12,12 (PA-1212), 및 그의 혼합물 및 공중합체로부터 형성될 수 있다.

본원에 사용된 어구 "상기 중 임의의 두 값 사이에 정의된 임의의 범위 내"는 문자 그대로, 그 값이 열거된 것들 중 하한 부분에 속하는지 또는 열거된 것들 중 상한 부분에 속하는지에 상관없이, 이러한 어구 앞에 열거된 값들 중 임의의 두 값으로부터 임의의 범위가 선택될 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 한 쌍의 값이 2개의 하한 값, 2개의 상한 값, 또는 하한 값 및 상한 값으로부터 선택될 수 있다.

실시예

실시예 1 - 다양한 폴리아미드 물질의 복소 점도

도 1을 참조하면, 하기 표 1에 제시된 화합물의 유변학적 열적 안정성을 예시하는 그래프이다.

표 1: 열적 안정성에 대해 시험된 PA-6 조성물

표 1의 분지형, 이중 종결형 조성물을 분지형 공단량체 (다이머 산 또는 다이머 디아민), 화학량론적 당량의 상응하는 아민 또는 산, 카프로락탐, 및 카르복실 또는 아민 말단 기를 종결시키기 위한 2종의 별개의 종결제 군을 첨가함으로써 제조하였다.

비교 실시예 (Comp. Ex.) 1-3 및 실시예 (Ex.) 1을 30분 동안 1.25%의 변형률 및 0.1 라디안/초에서의 시간 스윕을 사용하여 245℃에서 그의 유변학적 특성에 대해 시험하였다. 평행 플레이트 유변학적 측정을 TA 인스트루먼츠(TA Instruments)의 디스커버리 HR-2 하이브리드 레오미터로 수행하였고, 약 1 그램의 샘플을 로터 사이의 간격이 1 mm로 조정된 25 mm 로터 사이에 넣었다.

도 1에 제시된 바와 같이, Comp. Ex. 3 및 Ex. 1은 둘 다 시간 경과에 따라 상대적으로 안정적인 점도 (시간 경과에 따라 복소 점도에서의 제한적인 증가)를 나타내었다. 그에 반해, Comp. Ex. 1 및 Comp. Ex. 2의 곡선은 동일한 시간 기간에 걸쳐 복소 점도에서의 대략 50% 상승을 제시한다. 어떠한 특정한 이론에 얽매이는 것을 원하지는 않지만, 반응 동안 쇄 조절제의 존재는 분자량 증가를 위한 반응 시간을 증가시켜, 보다 높은 점도에 기여하는 경향이 있기 때문에, 종결형 중합체가 복소 점도에서의 보다 큰 안정성을 제시하는 것으로 생각된다. 그러므로, Comp. Ex. 3 및 Ex. 1은 다른 화합물보다 더 큰 용융 강도를 제시한다.

실시예 2 - 카프로락탐과 20% 다이머 디아민의 중합

하기 표 2에 열거된 바와 같은 실시예 2 (Ex. 2)의 폴리아미드 조성물을 제조하기 위해, 어드밴식스 레진즈 앤드 케미컬즈 엘엘씨(AdvanSix Resins & Chemicals LLC)에 의해 제조된 154 그램의 상업용 플레이크 등급 카프로락탐, 36 그램의 다이머 디아민, 및 9.66 그램의 아디프산을 터빈형 임펠러가 장착된 600 mL 파르 반응기에 충전하였다. 0.12 mL의 5% 차아인산 원액 (30 ppm)을 중축합 촉매로서 첨가하였다. 반응기를 질소로 퍼징하고, 28"의 진공을 적용하였다. 내용물을 서서히 230℃로 가열하여 반응을 개시하고, 교반을 300 rpm에서 유지하였다.

혼합물을 230℃에서 유지하고, 4.5시간인 중합 지속기간 동안 내용물을 28" 하에 유지하기 위해 주기적 진공을 적용하였다. 상기 시간 간격이 끝나면, 반응기의 내용물을 260℃로 가열하고, 그 후에 반응 혼합물을 배출하여 수집하였다.

침출 및 건조 후에, 포름산 중 용액 점도를 ASTM D789의 방법에 따라 결정하였다.

실시예 3-9

표 2에 열거되었고 하기 기재된 실시예 3-9의 폴리아미드 조성물을 제조하기 위해, 상이한 카프로락탐:다이머 산 비를 갖는 카프로락탐 및 다이머 아민의 일련의 중합체를 실시예 2에 사용된 것과 동일한 장치를 사용하여 제조하였다.

실시예 3

실시예 3의 폴리아미드 조성물을 위해, 24 그램의 다이머 디아민, 6.44 그램의 아디프산, 및 170 그램의 카프로락탐을 반응기에 첨가하였다.

실시예 4

실시예 4의 폴리아미드 조성물의 제조는 408 그램의 아디프산, 6170 그램의 카프로락탐, 및 2 그램의 탈이온수로 희석된 0.20 그램의 차아인산을 반응기에 첨가하는 것을 포함하였다. 이어서, 내용물을 80 그램의 탈이온수로 플러싱하고, 반응기 및 그의 내용물을 질소로 가압하고, 밀봉하고, 260℃로 가열하였다. 이어서, 반응기의 온도가 175℃에 도달하였을 때 혼합물을 교반하였다. 압력에서 변동이 없으면, 압력을 대기로 환기시키고, 질소로 반응기를 스위핑하였다. 토크의 변동이 없어진 후, 반응을 추가로 4시간 동안 계속하였다.

이어서, 반응기를 수조로 비웠다. 이어서, 생성된 12 파운드의 중합체 크럼을 125℃의 압력 쿠커에서 4 갤런의 탈이온수로 세척하고, 여과하였다. 상기 과정을 3회 반복하고, 생성된 중합체를 80℃ 및 29" 진공의 진공 오븐에서 3일 동안 건조시킨 후 수집하였다. 카르복실 함량은 하기 적정 절차에 의해 521 meq/kg인 것으로 확인되었다.

이어서, 다이머 아민을 이전 단계로부터 형성된 폴리아미드 예비중합체에 첨가하였다. 구체적으로, 206 meq/kg의 아민가를 갖는 12 그램의 다이머 아민을 88 그램의 폴리아미드 예비중합체에 이어서 첨가하고, 터빈형 임펠러가 장착된 600 mL 반응기에 충전하였다. 0.12 mL의 5% 차아인산 원액 (30 ppm)을 중축합 촉매로서 반응기에 첨가하고, 반응기를 질소로 퍼징하고, -28"의 진공으로 만들었다. 이어서, 반응기의 내용물을 서서히 230℃로 가열하여 반응을 개시하였다. 내용물을 또한 300 rpm에서 혼합하고, 230℃에서 유지하였다. 내용물을 28"의 진공 하에 유지하기 위해 주기적 진공을 적용하고, 중합이 총 4.5시간 동안 계속되도록 하였다. 상기 시간 간격이 끝나면, 반응기의 내용물을 260℃로 가열하고, 그 후에 반응 혼합물을 배출하여 수집하였다.

실시예 5

실시예 5의 폴리아미드 조성물을, 24 그램의 다이머 산 및 5.11 그램의 헥사메틸렌 디아민이 171 그램의 카프로락탐과 조합되는 것을 제외하고는, 실시예 2와 유사하게 제조하였다.

실시예 6

실시예 6의 폴리아미드 조성물의 경우에, 반응기 충전물은 실시예 3과 동일하였지만; 산 및 아민 말단과 각각 부분적으로 반응시키기 위해 3 그램의 시클로헥실 아민 및 8.5 그램의 아세트산을 첨가하였다.

실시예 7

실시예 7의 폴리아미드 조성물을 200 그램의 카프로락탐, 12 mg의 차아인산, 및 3 그램의 가수분해수를 사용하여 제조하였다. 본 실시예에서, 반응기의 내용물을 질소로 가압하고, 230℃로 가열하였다. 반응을 이들 조건에서 4시간 동안 유지하였다. 4시간 후에, 압력을 반응기로부터 해제하고, 반응기를 260℃로 가열하였다. 이어서, 반응기의 내용물을 반응기에 1시간 동안 남겨둔 후에, 시험을 위해 최종 생성물을 수집하였다.

실시예 8

실시예 8의 폴리아미드 조성물을, 12 그램의 다이머 디아민 1075 및 3.12 그램의 아디프산이 185 그램의 카프로락탐과 조합되는 것을 제외하고는, 실시예 3과 유사하게 제조하였다. 0.1 그램의 이소프탈산을 또한 혼합물에 포함시켰다.

실시예 9

실시예 9의 폴리아미드 조성물을 195.4 그램의 카프로락탐 이외에도 3.6 그램의 다이머 디아민 및 0.97 그램의 아디프산을 첨가함으로써 제조하였다.

상기 기재된 모든 샘플 (실시예 3-9)을 그의 각각의 제조 후에 3시간 동안 100℃에서 침출시키고, 48시간 동안 90℃에서 진공 오븐 건조시킨 후에, 시험하였고 - 이러한 시험의 결과가 하기 표 2에 제시되어 있다.

표 2: 상기 기재된 본 발명의 실시예 및 비교 실시예의 특징화 결과

각각의 실시예의 조성물의 6 mg 샘플로 TA Q 시리즈 시차 주사 열량계 (DSC)를 사용하여, 10℃/min의 가열 속도로 265℃가 되도록 하고, 이어서 170℃로 급속 냉각시키고 30분 동안 유지하여 열 분석을 수행하였다. 각각의 샘플에 대한 용융 온도 (T_m), 결정화 온도 (T_cc), 및 등온 결정화 온도 (t_1/ ₂)가 표 2에 제공되어 있다.

각각의 공중합체의 융점을 ASTM D3418에 따라 시차 주사 열량측정법을 사용하여 결정하였다. 그의 결과가 상기 표 2에 제공되어 있다. 표 2에 제시된 바와 같이, Ex. 6은 Ex. 7 또는 Comp. Ex. 4보다 더 낮은 융점 온도를 나타내는 반면, Ex. 3-5에 대한 것과 유사한 융점 온도를 나타내었다. 게다가, 보다 다량의 다이머 아민이 첨가될수록, 각각의 공중합체의 융점이 감소한다.

샘플을 또한 통상의 방법을 통해 적정하여 그의 산 함량을 결정하였다. 0.4 g의 물질을 70 mL의 벤질 알콜 중으로 용해시키고, 교반하면서 대략 200℃로 가열함으로써, 각각의 샘플을 삼중으로 제조하였다. 이어서, 샘플을 메탄올 중 표준화된 0.014 M 테트라부틸암모늄 히드록시드로 전위차 자동적정기 (예를 들어, 메트롬(Metrohm)의 855 로보틱 타이트로샘플러, Tiamo 2.4 소프트웨어 장착)를 통해 적정하였다. 블랭크 샘플을 또한 실행하였고, 샘플을 블랭크 샘플의 산 함량에 대해 보정하였다. Comp. Ex. 4에 대한 결과는 52 meq/kg인 것으로 결정되었다.

샘플의 평행 플레이트 점도 데이터가 또한 하기 표 3에 제시된 바와 같이 기록되었다. 점도 데이터는 포름산 점도 (FAV), 저장 탄성률 (G'), 및 크리프 회복 (%)과 같은 지표를 포함한다. 시험 조건은 하기와 같았다: 50 파스칼 (Pa)의 일정한 전단을 100초 동안 적용하고 모니터링하여 크리프 회복을 측정하였다. 시험을 수행한 온도는 245℃였다. Comp. Ex. 4 및 Ex. 6 (표 3에 제시됨)은 둘 다 아민 및 카르복실 말단 기에 기초하여 계산된 유사한 쇄 길이를 갖는다.

표 3

표 3에 제시된 바와 같이, Ex. 6은 비교 실시예와 비교하여 보다 높은 크리프 회복 및 저장 탄성률 (G')을 나타내었다. 보다 높은 크리프 회복 및 저장 탄성률은 일반적으로 보다 큰 용융 강도 및 보다 우수한 신장성을 나타낸다. 추가적으로, 전반적인 보다 높은 크리프 회복은 일반적으로 보다 큰 용융 탄성을 나타낸다. 그러므로, Ex. 6의 분지형, 이중 종결형 폴리아미드 조성물은 그의 비분지형 유사체보다 더 큰 용융 강도 및 신장성을 나타내었다.

실시예 10 - 다양한 폴리아미드 물질의 복소 점도

이제 도 2를 참조하면, 하기 표 4에 제시된 화합물의 복소 점도 대 주파수 곡선을 예시하는 그래프이다.

표 4

표 4의 조성물을 분지형 공단량체 (다이머 산 또는 다이머 아민), 화학량론적 당량의 아민 또는 산, 카프로락탐, 및 카르복실 또는 아민 말단을 종결시키기 위한 2종의 종결제 군을 첨가함으로써 제조하였다.

비교 실시예 (Comp. Ex.) 5-7 및 실시예 (Ex.) 1을 30분 동안 1.25%의 변형률 및 0.1 라디안/초에서의 시간 스윕을 사용하여 245℃에서 시험하였다. 평행 플레이트 유변학적 측정을 TA 인스트루먼츠의 디스커버리 HR-2 하이브리드 레오미터로 수행하였고, 4-5 그램의 샘플을 로터 사이의 간격이 1 mm로 조정된 25 mm 로터 사이에 넣었다.

이어서, Comp. Ex. 5-7 및 Ex. 1의 복소 점도를 도 2에 제시된 바와 같이 비교하였고, 이는 이중 종결형 분지형 폴리아미드 (Ex. 1)와 폴리아미드 6 대조군 (Comp. Ex. 5, 어드밴식스 레진즈 앤드 케미컬즈 엘엘씨 제조), 비종결형 폴리아미드 (2% 다이머 산) (Comp. Ex. 6), 및 이중-종결형 폴리아미드 6 (Comp. Ex. 7, MBM 등급, 어드밴식스 레진즈 앤드 케미컬즈 엘엘씨 제조)의 주파수 대 복소 점도를 제시한다. 도 2는 분지형 유사체의 점도가 그의 비분지형 유사체와 비교하여 주파수 의존성이라는 것을 제시한다. 낮은 주파수에서, Ex. 1은 보다 높은 복소 점도를 나타낸다. 그러나, 주파수가 증가할수록, Ex. 1의 복소 점도는 ~20 라디안/초에서 서로 교차하여, 보다 높은 주파수에서는 Ex. 1이 보다 낮은 복소 점도를 나타낸다.

더욱이, 분지의 길이 및 분포는 그의 엉킴 능력에 영향을 미칠 수 있다. 폴리아미드 조성물의 분지가 충분히 길고 잘 분포되어 있다면, 보다 낮은 주파수에서의 복소 점도는 유사한 분자량의 상응하는 비분지형 유사체의 것보다 더 높을 것이다.

본 개시내용이 예시적인 설계와 관련하여 기재되었지만, 본 개시내용은 본 개시내용의 취지 및 범주 내에서 추가로 변형될 수 있다. 추가로, 본 출원은 본 개시내용으로부터 벗어난 이러한 내용이 본 개시내용이 관련된 기술분야에서의 공지되었거나 또는 통상적인 실시 범위 안에 있으면 이를 포함하도록 의도된다.

Claims

하기 화학식을 갖는 폴리아미드 조성물:

여기서:
a = 6 내지 10이고;
b = 6 내지 10이고;
c = 6 내지 10이고;
d = 6 내지 10이고;
y = 80 내지 400이고;
m = 1 내지 400이고;
다이머 아민의 탄소 쇄는 둘 다 8개 초과의 탄소를 가지고;
폴리아미드 조성물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 1 wt.% 내지 40 wt.%의 다이머 디아민 또는 다이머 산 조성을 가지고;
폴리아미드 조성물은 아민 말단기 및 카르복실 말단기로 종결되고;
폴리아미드 조성물은 GB/T 12006.1-2009/ISO 307:2007에 의해 결정 시 3.0 내지 7.0 RV의 상대 점도를 갖는다.
제1항에 있어서, 아민 말단기 농도가 15 mmol/kg 내지 40 mmol/kg이고, 카르복실 말단기 농도가 15 mmol/kg 내지 40 mmol/kg인 폴리아미드 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리아미드 조성물이 GB/T 12006.1-2009/ISO 307:2007에 의해 결정 시 4.0 RV 내지 7.0 RV의 상대 점도를 갖는 것인 폴리아미드 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드 조성물이 ASTM D789에 의해 결정 시 230 FAV 내지 950 FAV의 포름산 점도를 갖는 것인 폴리아미드 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드 조성물이 ASTM D789에 의해 결정 시 230 FAV 내지 260 FAV의 포름산 점도를 갖는 것인 폴리아미드 조성물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드 조성물이 GB/T 12006.1-2009/ISO 307:2007에 의해 결정 시 4.0 RV 내지 7.0 RV의 상대 점도를 가지며, ASTM D789에 의해 결정 시 230 FAV 내지 260 FAV의 포름산 점도를 갖는 것인 폴리아미드 조성물.
하기 화학식을 갖는 폴리아미드 조성물:

여기서:
a = 6 내지 10이고;
b = 6 내지 10이고;
c = 6 내지 10이고;
d = 6 내지 10이고;
x = 80 내지 400이고;
m = 1 내지 400이고;
다이머 산의 탄소 쇄는 둘 다 8개 초과의 탄소를 가지고;
폴리아미드 조성물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 1 wt.% 내지 40 wt.%의 다이머 디아민 또는 다이머 산 조성을 가지고;
폴리아미드 조성물은 아민 말단기 및 카르복실 말단기로 종결되고;
폴리아미드 조성물은 GB/T 12006.1-2009/ISO 307:2007에 의해 결정 시 3.0 내지 7.0 RV의 상대 점도를 갖는다.
제7항에 있어서, 아민 말단기 농도가 15 mmol/kg 내지 40 mmol/kg이고, 카르복실 말단기 농도가 15 mmol/kg 내지 40 mmol/kg인 폴리아미드 조성물.
제7항 또는 제8항에 있어서, 폴리아미드 조성물이 GB/T 12006.1-2009/ISO 307:2007에 의해 결정 시 4.0 RV 내지 7.0 RV의 상대 점도를 갖는 것인 폴리아미드 조성물.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드 조성물이 ASTM D789에 의해 결정 시 230 FAV 내지 950 FAV의 포름산 점도를 갖는 것인 폴리아미드 조성물.
제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드 조성물이 ASTM D789에 의해 결정 시 230 FAV 내지 260 FAV의 포름산 점도를 갖는 것인 폴리아미드 조성물.
하기 단계를 포함하는, 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물을 제조하는 방법:
반응기 용기에서 카프로락탐 및 아디프산 또는 헥사메틸렌 디아민을 반응시켜 폴리아미드 예비중합체를 형성하는 단계;
폴리아미드 예비중합체를 다이머 아민 또는 다이머 산으로 반응시켜 분지형, 폴리아미드 조성물을 형성하는 단계; 및
반응기 용기에 종결제를 첨가하여 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물이 형성되도록 하는 단계.
제12항에 있어서, 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물이 15 mmol/kg 내지 40 mmol/kg의 아민 말단기 농도를 가지며, 15 mmol/kg 내지 40 mmol/kg의 카르복실 말단기 농도를 갖는 것인 방법.
제12항 또는 제13항에 있어서, 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물이 GB/T 12006.1-2009/ISO 307:2007에 의해 결정 시 2.4 RV 내지 7.0 RV의 상대 점도를 갖는 것인 방법.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물이 GB/T 12006.1-2009/ISO 307:2007에 의해 결정 시 4.0 RV 내지 7.0 RV의 상대 점도를 갖는 것인 방법.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물이 ASTM D789에 의해 결정 시 230 FAV 내지 260 FAV의 포름산 점도를 갖는 것인 방법.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물이 4.0 RV 내지 7.0 RV의 상대 점도 및 ASTM D789에 의해 결정 시 230 FAV 내지 260 FAV의 포름산 점도를 갖는 것인 방법.
제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 분지형, 종결형 폴리아미드 조성물 내 카프로락탐 대 다이머 산의 비가 88:12인 방법.
아민 말단 기 및 카르복실 말단 기로 이중-종결된 폴리아미드 조성물로서, 4.0 RV 내지 7.0 RV의 상대 점도 및 ASTM D789에 의해 결정 시 230 FAV 내지 970 FAV의 포름산 점도를 갖는 폴리아미드 조성물.
제19항에 있어서, 아민 말단기 농도가 15 mmol/kg 내지 40 mmol/kg이고, 카르복실 말단기 농도가 15 mmol/kg 내지 40 mmol/kg인 폴리아미드 조성물.