KR20200061938A - 기체차단성이 우수한 바이오 유래 폴리아미드 수지 및 그 제조방법 - Google Patents

기체차단성이 우수한 바이오 유래 폴리아미드 수지 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

포장필름용 폴리아미드 수지에 있어 100% 바이오 유래 원료를 사용하고 우수한 기체차단성을 유지하면서도 높은 습도에서 수분흡수 억제 성능이 우수한 포장필름용 폴리아미드 수지와 이러한 성능 구현에 적합한 제조방법이 개시된다. 본 발명은 C10~C18의 지방족 디카르복실산 및 카다베린으로부터 중합된 폴리아미드 수지로서, 상기 폴리아미드는 산소투과도가 3 cc·mm/m2·day 미만이고, 수분흡수율이 0.4 중량% 미만인 포장필름용 폴리아미드 수지 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

기체차단성이 우수한 바이오 유래 폴리아미드 수지 및 그 제조방법{Bio-based polyamide resin with high gas barrier property and manufacturing method the same}
본 발명은 폴리아미드 수지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포장필름용으로 사용을 위한 기체차단성이 우수한 바이오 유래 폴리아미드 수지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
폴리아미드는 우수한 물리적, 화학적 특성을 지니고 있어 섬유 및 필름 등에 널리 사용되고 있으며, 폴리아미드 6 필름의 경우에는 투명도 및 강도가 우수하고 가스차단성이 우수하여 각종 포장용 필름의 기재 필름으로 사용되고 있다.
이러한 폴리아미드는 크게 개환반응과 축합반응의 2가지 제조방법을 통해서 생산되고 있는데, 축합반응을 통해 제조되는 폴리아미드 수지인 PA66, PA610, PA612, PA6T 등은 아미드 단량체로 주로 헥사메틸렌디아민(hexamethylene diamine; HMDA)이 사용되고 있다.
HMDA 이외에 사용되는 디아민 단량체로 1,4-부탄디아민(1,4-butanediamine), 1,10-데칸디아민(1,10-decanediamine), 1,12-도데칸디아민(1,12-dodecanediamine) 등 짝수 개의 탄소를 보유하고 있는 단량체가 주로 사용되었다. 이는 홀수 개의 탄소를 보유하고 있는 석유화학 기반 디아민을 고분자의 단량체로 사용하는데 경제성 문제가 따르기 때문이었다.
그러나 단량체를 생물학적으로 생산 가능한 기술이 발전함에 따라 다양한 디아민 단량체가 생산되기 시작하였으며, 홀수 개의 탄소를 가진 카다베린(cadaverine; CAD)이 대두되었다. 카다베린은 5개의 탄소를 보유하고 있으며, 바이오매스에서 생산된 라이신의 탈이산화탄소 반응을 통해 생물학적으로 생산 가능하고, 고분자의 단량체로 적용 가능한 경제성을 보유하고 있다.
이와 같이 카다베린을 도입한 신규 폴리아미드 수지를 합성하면 새로운 물성을 보유하여 새로운 용도로서 포장필름용으로 적용 가능한 바이오 유래 폴리아미드 수지의 개발이 기대되나, 아직까지 100% 바이오 유래의 폴리아미드 수지로서 포장필름용으로 적합한 기체차단성 및 내흡수성을 보유하도록 하는 기술에 관해서는 제시되지 않고 있다.
미국공개특허 제2007-0154668호는 나일론 블렌드와 유기화합물을 사용해 기체차단성을 향상시킨 폴리아미드 블렌드를 개시하고 있으나, 나일론 구조 자체의 변형에 따른 기체차단성 향상에 관해서는 언급하지 않고 있다.
한국공개특허 제2018-0045023호는 폴리아미드 5.X(X는 4 내지 16의 정수)로 이루어진 섬유에 관한 기술을 개시하고 있으나, 폴리아미드의 우수한 흡습성에 관해 언급하고 있으며, 장쇄의 폴리아미드 5.X의 물성과 기체차단성에 관해서는 언급하지 않고 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 포장필름용 폴리아미드 수지에 있어 100% 바이오 유래 원료를 사용하고 우수한 기체차단성을 유지하면서도 높은 습도에서 수분흡수 억제 성능이 우수한 포장필름용 폴리아미드 수지와 이러한 성능 구현에 적합한 제조방법을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, C10~C18의 지방족 디카르복실산 및 카다베린으로부터 중합된 폴리아미드 수지로서, 상기 폴리아미드는 하기 측정방법에 따른 산소투과도가 3 cc·mm/m2·day 미만이고, 수분흡수율이 0.4 중량% 미만인 포장필름용 폴리아미드 수지를 제공한다.
[산소투과도 측정방법]
15×15 cm 크기 및 1 mm 두께의 시편에 대하여 23±2℃ 및 760 mmHg 압력 조건에서 ASTM D 3985 시험방법에 따라 가스투과율 측정기(MOCON OX-TRAN2/21)로 측정함.
[수분흡수율 측정방법]
ASTM D 1708 시험방법에 따라 성형된 사출시편을 23℃ 물에 20일 동안 침지시켜, 침지 전·후의 중량을 측정하여 하기 수학식 1에 따라 측정함.
[수학식 1]
수분흡수율 = (mf-mi)/mi × 100
(mi: 침지 전 중량, mf: 침지 후 중량)
또한, 상기 지방족 디카르복실산은 세바식산(sebacic acid), 도데칸디오익산(dodecanedioic acid) 및 테트라데카노익산(tetradecanoic acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 포장필름용 폴리아미드 수지를 제공한다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 (a) 반응기에 C10~C18의 지방족 디카르복실산 및 카다베린을 예비중합하여 프리폴리머를 제조하는 단계; 및 (b) 상기 예비중합된 프리폴리머의 온도를 상기 예비중합된 프리폴리머의 융점보다 높게 유지하면서 상기 예비중합된 프리폴리머를 토출하여 고화시키는 단계;를 포함하여, 하기 측정방법에 따른 산소투과도가 3 cc·mm/m2·day 미만이고, 수분흡수율이 0.4 중량% 미만인 포장필름용 폴리아미드 수지를 제조하는 방법을 제공한다.
[산소투과도 측정방법]
15×15 cm 크기 및 1 mm 두께의 시편에 대하여 23±2℃ 및 760 mmHg 압력 조건에서 ASTM D 3985 시험방법에 따라 가스투과율 측정기(MOCON OX-TRAN2/21)로 측정함.
[수분흡수율 측정방법]
ASTM D 1708 시험방법에 따라 성형된 사출시편을 23℃ 물에 20일 동안 침지시켜, 침지 전·후의 중량을 측정하여 하기 수학식 1에 따라 측정함.
[수학식 1]
수분흡수율 = (mf-mi)/mi × 100
(mi: 침지 전 중량, mf: 침지 후 중량)
본 발명에 따르면 폴리아미드 수지 단량체로서 바이오매스 유래 카다베린과 바이오매스 유래의 C10~C18의 지방족 디카르복실산으로 중합된 장쇄 폴리아미드로서, 쇄 길이를 최적화하여 포장필름용으로 적용에 적합한 기체차단성과 내흡습성을 모두 만족하는 폴리아미드 수지를 제공할 수 있다.
또한, 폴리아미드 수지를 제조함에 있어 프리폴리머 제조 후 반응기로부터 토출 시 프리폴리머의 온도를 중합되는 프리폴리머의 융점보다 높게 유지하면서 토출되도록 함으로써, 특정 단량체를 사용하여 포장필름용으로 적용에 적합한 기체차단성과 내흡습성을 구현하기 위한 새로운 폴리아미드 수지 제조방법을 제공할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명자들은 카다베린을 도입한 100% 바이오 유래의 신규 폴리아미드 수지로서 포장필름용으로 적합한 바이오 유래 폴리아미드 수지의 개발을 위해 연구를 거듭한 결과, 단량체로서 바이오매스 유래 카다베린과 바이오매스 유래의 C10~C18의 지방족 디카르복실산으로 중합된 장쇄 폴리아미드로서, 쇄 길이를 최적화할 경우, 그리고 상기 단량체를 이용한 폴리아미드 중합에 있어 특정 예비중합 및 토출 방식을 적용할 경우 포장필름용으로 적용에 적합한 기체차단성과 내흡습성을 모두 만족시킬 수 있는 폴리아미드를 제조할 수 있음을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.
따라서, 본 발명은 C10~C18의 지방족 디카르복실산 및 카다베린으로부터 중합된 폴리아미드 수지로서, 상기 폴리아미드는 하기 측정방법에 따른 산소투과도가 3 cc·mm/m2·day 미만이고, 수분흡수율이 0.4 중량% 미만인 포장필름용 폴리아미드 수지를 제공하며, 상기 폴리아미드 수지를 제조하는 방법으로서 ((a) 반응기에 C10~C18의 지방족 디카르복실산 및 카다베린을 예비중합하여 프리폴리머를 제조하는 단계; 및 (b) 상기 예비중합된 프리폴리머의 온도를 상기 예비중합된 프리폴리머의 융점보다 높게 유지하면서 상기 예비중합된 프리폴리머를 토출하여 고화시키는 단계;를 포함하여, 하기 측정방법에 따른 산소투과도가 3 cc·mm/m2·day 미만이고, 수분흡수율이 0.4 중량% 미만인 포장필름용 폴리아미드 수지를 제조하는 방법을 제공한다.
[산소투과도 측정방법]
15×15 cm 크기 및 1 mm 두께의 시편에 대하여 23±2℃ 및 760 mmHg 압력 조건에서 ASTM D 3985 시험방법에 따라 가스투과율 측정기(MOCON OX-TRAN2/21)로 측정함.
[수분흡수율 측정방법]
ASTM D 1708 시험방법에 따라 성형된 사출시편을 23℃ 물에 20일 동안 침지시켜, 침지 전·후의 중량을 측정하여 하기 수학식 1에 따라 측정함.
[수학식 1]
수분흡수율 = (mf-mi)/mi × 100
(mi: 침지 전 중량, mf: 침지 후 중량)
이하, 폴리아미드 수지의 제조 과정을 통해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 폴리아미드 중합은 반응기에서 용액중합으로 폴리아미드 수지를 예비중합 후 토출시켜 프리폴리머를 제조하는 과정을 거치며, 이하의 폴리아미드 수지의 용액중합 및 토출 방법에 따라 수행될 수 있다.
먼저, 반응기에 용매를 투입하고 고체 형태의 디카르복실산 및 용매를 액체 형태의 디아민을 이어서 반응기에 투입한다. 여기서, 상기 반응기는 공지의 폴리아미드 수지의 용액중합이 가능한 반응기라면 특별히 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 폴리아미드 수지 제조 원료로 사용되는 디카르복실산 성분은 바이오매스 유래의 C10~C18의 지방족 디카르복실산이고, 예컨대 세바식산(sebacic acid), 도데칸디오익산(dodecanedioic acid), 테트라데카노익산(tetradecanoic acid) 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 세바식산(sebacic acid)이 사용될 수 있다.
또한 본 발명에서 폴리아미드 수지 제조 원료로 사용되는 디아민 성분은 직쇄형 지방족 디아민으로서, 포장필름용 폴리아미드 수지에 있어 100% 바이오 유래 원료를 사용하고 우수한 기체차단성을 유지하면서도 높은 습도에서 수분흡수 억제 성능이 우수한 포장필름용 폴리아미드 수지의 제시라는 본 발명의 해결하고자 하는 과제에 비추어 상기 디아민 성분으로 바이오매스 유래의 카다베린이 선택된다.
한편, 본 발명에서 상기 디카르복실산 성분과 상기 디아민 성분의 당량비는 1:1~1:4 범위인 것이 바람직하고, 반응 수율 및 프리폴리머 제조 효율을 고려하여 더욱 바람직하게는 1:1~1:1.2 범위일 수 있고, 가장 바람직하게는 1:1~1:1.05 범위일 수 있다.
상기 용매로는 통상의 폴리아미드 수지의 용액중합 시 사용되는 용매라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 물, 메탄올, 에탄올 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 물이 사용될 수 있다. 상기 용매를 사용하여 중합을 수행함으로써 중합 시 발생하는 고분자의 열화 및 고화를 방지할 수 있다. 용매 함량은 투입되는 원료 총 중량 100 중량부 대비 20~70 중량부인 것이 바람직하고, 30~60 중량부인 것이 더욱 바람직하고, 40~50 중량부인 것이 가장 바람직하다. 용매의 함량이 20 중량부 미만일 경우 단량체희 분산이 어려워질 수 있고, 70 중량부를 초과할 경우 용매 제거에 소요되는 시간이 길어져 효율성이 저하될 수 있다.
상기 반응기에 상기 단량체 성분 및 용매 이외에 촉매를 투입할 수 있으며, 상기 촉매는 그 자체로 투입되거나, 용매에 녹여서 투입될 수 있다.
본 발명에서 촉매로는 인계 촉매가 사용될 수 있으며, 예컨대 인산, 아인산, 차아인산, 인산염, 아인산염, 차아인산염 등이 사용될 수 있고, 더욱 바람직하게는 차아인산염이 사용될 수 있다. 다만, 촉매는 상기 물질 외에도 인화합물 중 중합 반응을 저해하지 않는 물질이면 특별히 제한되지 않는다. 상기 중합 반응에 인계 촉매를 적용 시 촉매는 중합 반응 속도를 빠르게 해주는 것뿐만이 아니라 중합 반응의 열안정제로도 작용한다. 따라서 인계 화합물을 촉매로 적용하는 것이 바람직하며, 그 사용량은 생성되는 중합물 대비 10~5,000 ppm인 것이 바람직하고, 30~1,000 ppm인 것이 더욱 바람직하고, 50~300 ppm인 것이 가장 바람직하다. 촉매의 사용량이 10 ppm 이하일 경우 촉매의 작용이 충분히 나타나지 않을 수 있고, 5,000 ppm을 초과할 경우 최종 제품에 잔존하는 촉매로 인해 가공 시 분해 반응이 발생하여 물성이 저하될 수 있다.
다음으로, 상기 성분들이 투입된 반응기에서 폴리아미드 중합 전 염 상태를 형성시킨 후 예비중합(prepolymerization) 반응을 수행하여 프리폴리머를 제조한다.
상기 염 상태 형성은 예컨대, 상온에서 질소, 아르곤 등의 불활성 기체로 반응기를 충분히 치환시킨 후 반응기를 완전히 밀폐하고 투입된 디카르복실산의 녹는점보다 1~20℃, 바람직하게는 1~10℃ 높은 온도까지 승온시키고, 승온이 완료되면 그 온도에서 10분~3시간, 바람직하게는 30분~1시간 가량 교반시켜 완벽하게 폴리아미드 중합 전 염 상태가 형성되도록 할 수 있다.
이후, 반응기 온도를 200~250℃, 바람직하게는 210~230℃로 승온시킨 후 그 온도에서 30~300분, 바람직하게는 60~180분 동안 5~30 bar, 바람직하게는 15~20 bar의 압력을 유지하면서 예비중합 반응을 진행하여 프리폴리머를 제조하게 된다. 이때 반응기 내부의 압력을 유지하기 위해 내부의 용매 및 생성되는 축합물을 제거할 수 있다.
다음으로, 상기 예비중합 반응으로 중합된 중합물을 토출시켜 고화된 프리폴리머를 제조한다.
상기 프리폴리머의 토출은 상기 중합 전 염 상태 형성 후 반응기 내부 압력을 서서히 낮추어 반응기 압력을 반응기 외부압력과 동일한 압력으로 한 후 생성된 프리폴리머를 반응기 바닥의 토출부를 열어 토출시킴으로써 수행될 수 있다. 이때, 냉각수로 토출되도록 할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 예컨대 공기중으로 토출되도록 할 수 있음은 물론이다. 냉각수로 토출되도록 할 경우 냉각수의 온도는 일반적으로 상온일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 생성된 프리폴리머의 토출 시 고분자의 고화에 특별히 문제되지 않는다면 예컨대, 5~35℃의 냉각수가 사용될 수 있고, 바람직하게는 10~30℃의 냉각수가 사용될 수 있다.
한편, 상기 '동일한 압력'이란 토출부를 개구한 후 반응기에 어떠한 외압도 가하지 않아 반응기 압력이 외부압력과 완전히 일치하는 경우는 물론이고, 외압이 가해지는 경우이기는 하나 원활한 토출을 위해 통상적으로 채용될 수 있는 블로잉과 같은 수단에 의해 대략 1 기압, 바람직하게는 0.5 기압 이내의 소폭의 압력 차이가 있는 상태를 포함하는 의미로 이해될 수 있다.
여기서, 본 발명에서는 상기 압력 조건에서 효과적인 토출 공정이 수행되도록 하면서 최종 폴리아미드 수지의 기체차단성 및 내흡습성 특성을 고려하여 토출 시 반응기 온도를 생성된 프리폴리머의 융점보다 5~30℃, 바람직하게는 10~20℃ 높게 설정할 수 있다. 구체적으로 생성된 프리폴리머의 융점보다 높은 온도는 200~250℃일 수 있고, 바람직하게는 210~240℃, 가장 바람직하게는 225~235℃일 수 있다.
반응기 내부 압력을 감압할 시 감압을 빠르게 할 경우 온도가 급감하는 것을 주의해야 하며, 이 경우 폴리아미드의 용융점 이하로 떨어져 고분자가 굳을 수 있다. 감압 후 상압으로 도달하면 반응기의 온도를 250~290℃, 바람직하게는 260~280℃로 승온한 후 50~100분간 유지하여 용융(melt) 상태로 제조하며, 이후에 1 torr 이하의 진공 상태에서 5분 이상 반응을 진행 및 용매 제거 후, 토출부를 열어 최종물을 토출 후 펠렛타이징하여 펠렛 형태로 제조할 수 있다.
한편, 전술한 과정을 거쳐 제조되는 프리폴리머는 상대점도(R.V., 98%(w/w) 황산을 용매로 농도 1 g/㎗로 25℃에서 분석)가 2~4 범위의 저분자량인 것으로서, 상기 점도 범위에서 토출 공정이 원활이 수행되는 것으로 확인되었다.
이상의 본 발명에 따라 제조되는 폴리아미드 수지는 포장필름용으로 적용에 적합한 기체차단성과 내흡습성을 모두 만족하게 되며, 구체적으로 상기 측정방법에 따른 산소투과도가 3 cc·mm/m2·day 미만이고, 수분흡수율이 0.4 중량% 미만이며, 바람직하게는 산소투과도가 1.5 cc·mm/m2·day 미만이고, 수분흡수율이 0.2 중량% 미만일 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
실시예
세바식산 1,260g(6.23mol, 1.00eq), 카다베린 650g(6.36mol, 1.02eq), 증류수 1,700g(총 100중량부 대비 47중량부), 차아인산 나트륨 132mg(1.25mmol, 최종 중합체 기준 79ppm) 및 아세트산 1.87g(0.03mol, 0.005eq)을 10L 고압반응기에 투입한 후 상온에서 10분간 질소 치환하였다. 이후 반응기를 완전히 밀폐한 후 온도를 140℃로 승온하였다. 승온이 완료 된 후 140℃에서 30분 교반시켜 폴리아미드 중합 전 염 상태가 되도록 하였다. 이후 온도를 230℃로 세팅하고 서서히 온도를 올려 210℃가 되었을 때 압력이 17.2bar가 되어, 서서히 물을 제거시키면서 상기 압력을 유지시켰다. 상기 압력을 유지하기 위해 반응 온도는 서서히 230℃에 도달하였다. 230℃에 도달 후 더 이상 상기 압력을 유지할 수 없게 되면 반응기의 압력을 서서히 상압까지 감소시켰다. 상압으로 된 반응기의 온도를 270℃로 20분간 승온시킨 후 상압에서 50분, 1torr 이하의 진공 상태에서 10분 동안 더 진행하였다. 중합을 마친 후 바닥의 토출부를 열어 생성된 폴리머를 냉각수에 토출하여 펠렛타이징하여 최종 폴리아미드 수지를 제조하였다. 총 반응 시간은 승온 시간 포함 380분이 소요되었다.
비교예 1
상용제품인 PA612(Evonik D16)를 준비하였다.
비교예 2
상용제품인 PA610(Evonik HS16)을 준비하였다.
비교예 3
상용제품인 PA6(KP Chemtech)을 준비하였다.
시험예 1
상기 실시예, 비교예 1 및 2에 따른 폴리아미드 수지에 대하여 하기 방법으로 상대점도(RV)를 측정하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[상대점도(Relative viscosity, RV) 측정방법]
고분자의 점도는 98%(w/w) 황산을 용매로 사용하여, 농도 1 g/dl의 샘플을 25℃에서 우벨로드 점도관(Ubbelohde viscometer)을 사용하여 하기 수학식 2에 따라 분석하였다. ASTM D789의 기준에 따라 PA612의 분석 용매는 99%(w/w)의 m-cresol을 사용하였다.
[수학식 2]
R.V.=η/η0
(η: 시료를 녹인 용액의 낙하 초수, η0: 시료를 녹이지 않은 용매만의 낙하 초수)
Figure pat00001
표 1을 참조하면, 상용 장쇄 폴리아미드 제품(비교예 1 및 2)과 비교하여 본 발명에 따라 제조된 폴리아미드 수지의 점도 특성에 큰 차이는 없는 것을 알 수 있다.
시험예 2
상기 실시예 및 비교예에 따른 폴리아미드 수지에 대하여 프레스 시편(프레스 성형 온도 260℃) 및 사출 시편(사출 성형 온도 240℃) 제조 후 하기 방법으로 산소투과도 및 수분흡수율을 측정하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[측정방법]
1) 산소투과도
15×15 cm 크기 및 1 mm 두께의 프레스 시편에 대하여 23±2℃(상대습도 0%) 및 760 mmHg 압력 조건에서 ASTM D 3985 시험방법에 따라 가스투과율 측정기(MOCON OX-TRAN2/21)로 측정하였다.
2) 수분흡수율
ASTM D 1708 시험방법에 따라 성형된 사출 시편을 23℃ 물에 20일 동안 침지시켜, 침지 전·후의 중량을 측정하여 하기 수학식 1에 따라 측정하였다.
[수학식 1]
수분흡수율 = (mf-mi)/mi × 100
(mi: 침지 전 중량, mf: 침지 후 중량)
Figure pat00002
표 3을 참조하면, 본 발명에 따른 폴리아미드 수지(실시예)는 환경 규제에 따른 사용에 적합하도록 100% 바이오 원료를 사용하여 제조하였음에도 불구하고 포장필름용으로 사용하기 위한 필수 조건인 기체차단성과 내흡습성이 모두 우수한 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 기체차단성은 필름용으로 주로 사용되는 범용 폴리아미드와 동등한 수준이며, 내흡습성은 기존 장쇄 폴리아미드에 비해서도 우수한 것으로 나타났다.
검토해 보면, 수분 흡수는 폴리아미드의 아미드 그룹에서 일어나며, 특히 고분자의 비정질 구역(amorphous region)에서 일어난다. 따라서, 본 발명에 따른 장쇄 폴리아미드는 범용 폴리아마이드보다 아미드의 농도가 줄어들어 내흡습성이 향상되는 것으로 이해되며, 본 발명에서는 100% 바이오 유래 단량체로부터 특정 중합방법으로 장쇄 폴리아미드를 제조하되 쇄 길이를 최적화하여 기체차단성과 내흡습성을 모두 만족시키는 수지를 제공할 수 있음이 확인된다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 발명의 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (3)

  1. C10~C18의 지방족 디카르복실산 및 카다베린으로부터 중합된 폴리아미드 수지로서,
    상기 폴리아미드는 하기 측정방법에 따른 산소투과도가 3 cc·mm/m2·day 미만이고, 수분흡수율이 0.4 중량% 미만인 포장필름용 폴리아미드 수지:
    [산소투과도 측정방법]
    15×15 cm 크기 및 1 mm 두께의 시편에 대하여 23±2℃ 및 760 mmHg 압력 조건에서 ASTM D 3985 시험방법에 따라 가스투과율 측정기(MOCON OX-TRAN2/21)로 측정함.
    [수분흡수율 측정방법]
    ASTM D 1708 시험방법에 따라 성형된 사출시편을 23℃ 물에 20일 동안 침지시켜, 침지 전·후의 중량을 측정하여 하기 수학식 1에 따라 측정함.
    [수학식 1]
    수분흡수율 = (mf-mi)/mi × 100
    (mi: 침지 전 중량, mf: 침지 후 중량)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지방족 디카르복실산은 세바식산(sebacic acid), 도데칸디오익산(dodecanedioic acid) 및 테트라데카노익산(tetradecanoic acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 포장필름용 폴리아미드 수지.
  3. (a) 반응기에 C10~C18의 지방족 디카르복실산 및 카다베린을 예비중합하여 프리폴리머를 제조하는 단계; 및
    (b) 상기 예비중합된 프리폴리머의 온도를 상기 예비중합된 프리폴리머의 융점보다 높게 유지하면서 상기 예비중합된 프리폴리머를 토출하여 고화시키는 단계;
    를 포함하여,
    하기 측정방법에 따른 산소투과도가 3 cc·mm/m2·day 미만이고, 수분흡수율이 0.4 중량% 미만인 포장필름용 폴리아미드 수지를 제조하는 방법:
    [산소투과도 측정방법]
    15×15 cm 크기 및 1 mm 두께의 시편에 대하여 23±2℃ 및 760 mmHg 압력 조건에서 ASTM D 3985 시험방법에 따라 가스투과율 측정기(MOCON OX-TRAN2/21)로 측정함.
    [수분흡수율 측정방법]
    ASTM D 1708 시험방법에 따라 사출시편을 23℃ 물에 20일 동안 침지시켜, 침지 전·후의 중량을 측정하여 하기 수학식 1에 따라 측정함.
    [수학식 1]
    수분흡수율 = (mf-mi)/mi × 100
    (mi: 침지 전 중량, mf: 침지 후 중량)
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