TWI443126B - 聚醯胺化合物 - Google Patents
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Description
本發明係關於展現氧吸收性能的聚醯胺化合物(包含聚醯胺樹脂及聚醯胺寡聚物)。
以往,由金屬罐、玻璃瓶、或熱可塑性樹脂所構成的容器或成形體等作為醫藥品、飲料、食品、化學品等的包裝材而使用。其中尤以熱可塑性樹脂由所構成的容器或成形體,其輕量性、成形性、熱封等的包裝生產性,在成本面上優越,最為大量地被使用。然而,一般而言,由熱可塑性樹脂所構成的容器或成型體作為包裝材雖優良,卻留下了因為其係無法忽略經由容器壁的氧穿透的等級而在內容物的保存性這一點上產生的問題。
為了要防止來自於容器外的氧穿透,在熱可塑性樹脂的容器或成形體方面,將容器壁做成多層構造,將其中的至少1層,進行聚己二醯間苯二甲胺(以下稱為「N-MXD6」)、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯腈或鋁箔等的氧屏障性之層的設置。然而,其不但無法充分遮斷從容器外進入之極少量的氧,而且無法防止因容器內殘存的氧所造成的啤酒等之對氧敏感的內容物的變質。
為了要除去容器內的氧,自以前就開始使用氧吸收劑。例如,在專利文獻1及2中,有記載使鐵粉等之氧吸收劑分散於樹脂中的氧吸收多層體及氧吸收薄膜。在專利文獻3中,有記載在聚醯胺等之高分子材料中經添加鈷等之金屬系觸媒的吸收容器內外的氧之包裝用氧捕集障壁。在專利文獻4中,有記載具有包含聚丁二烯等的乙烯性不飽和化合物及鈷等的過渡金屬觸媒的氧除去層和、及聚醯胺等的氧遮斷層的產品。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]特開平2-72851號公報
[專利文獻2]特開平4-90848號公報
[專利文獻3]專利第2991437號公報
[專利文獻4]特開平5-115776號公報
使鐵粉等的氧吸收劑分散於樹脂中的氧吸收多層體及氧吸收薄膜,因為鐵粉等的氧吸收劑而造成樹脂染色且不透明,有無法使用於要求透明性的包裝領域之用途上的限制。
另一方面,含有鈷等之過渡金屬的氧捕捉性樹脂組成物,雖具有亦可適用於需要透明性的包裝容器之優點,但因為過渡金屬觸媒造成樹脂組成物被染色而不佳。又,在此等的樹脂組成物方面,藉由過渡金屬觸媒而吸收氧,樹脂因此被氧化。具體而言,茲認為係藉由:起因於過渡金屬原子所造成之自鄰接於聚醯胺樹脂的伸芳基上的亞甲基鏈脫除氫原子的自由基之產生、在前述自由基上加成氧分子而造成過氧自由基的產生、過氧自由基所造成之氫原子的脫除等之各反應而發生者。因為藉由這種機構所造成的氧吸收,樹脂會被氧化,有產生分解物並且在容器內容物中會產生不良臭氣、樹脂的氧化變質所造成的容器的色調或強度等受損的問題。
本發明的課題為提供一種聚醯胺化合物,即使不含金屬亦展現充分的氧吸收性能,而且不產生令人不舒服的臭氣,具有極良好的透明性。
本發明係提供以下的聚醯胺化合物。
含有二胺單元25~50莫耳%與二羧酸單元25~50莫耳%與以下列通式(III)表示之構成單元0.1~50莫耳%的聚醯胺化合物。其中上述二胺單元含有以下列通式(I)表示之芳香族二胺單元50莫耳%以上,上述二羧酸單元含有以下列通式(II-1)表示之直鏈脂肪族二羧酸單元及/或以下列通式(II-2)表示之芳香族二羧酸單元合計50莫耳%以上。
[前述通式(II-1)中,n表示2~18的整數;前述通式(II-2)中,Ar表示伸芳基;前述通式(III)中,R表示經取代或未經取代的烷基或經取代或未經取代的芳基]。
本發明的聚醯胺化合物的氧吸收性優良。因此,例如本發明的聚醯胺化合物適合填充於小袋子等之中,以作為氧吸收劑使用。就本發明的聚醯胺化合物的更合適的使用形態而言,可列舉包裝材料或包裝容器之中的使用。經使用本發明的聚醯胺化合物的包裝材料或包裝容器,即使不含金屬亦能展現充分的氧吸收性能,而且不產生令人不舒服的臭氣、具有極良好的透明性、可在良好的狀態下保存內容物。
本發明的聚醯胺化合物含有二胺單元25~50莫耳%與二羧酸單元25~50莫耳%與含有3級氫的羧酸單元(較佳為以下列通式(III)表示之構成單元)0.1~50莫耳%。其中上述二胺單元含有以下列通式(I)表示之芳香族二胺單元50莫耳%以上,上述二羧酸單元含有以下列通式(II-1)表示之直鏈脂肪族二羧酸單元及/或以下列通式(II-2)表示之芳香族二羧酸單元合計50莫耳%以上。
[前述通式(II-1)中,n表示2~18的整數;前述通式(II-2)中,Ar表示伸芳基;前述通式(III)中,R表示經取代或未經取代的烷基或經取代或未經取代的芳基]。
但是,前述二胺單元、前述二羧酸單元、前述含有3級氫的羧酸單元的合計不超過100莫耳%。本發明的聚醯胺化合物,在不損及本發明的效果的範圍內,可進一步含有前述以外的構成單元。
本發明的聚醯胺化合物係包含聚醯胺樹脂及聚醯胺寡聚物。
本發明的「聚醯胺樹脂」係意指在本發明的聚醯胺化合物之中,相對黏度為1.8以上的聚合物。聚醯胺樹脂係可單獨成形加工的材料且可加工成包裝材料或包裝容器。在本發明的聚醯胺樹脂中,可視需要而添加、混合其他樹脂或添加劑,亦可將如此所得之聚醯胺組成物進行成型加工。本發明的聚醯胺樹脂即使不含金屬亦展現充分的氧吸收性能,而且不產生令人不舒服的臭氣、具有極良好的透明性。
本發明的「聚醯胺寡聚物」係意指在本發明的聚醯胺化合物之中,相對黏度未達1.8的聚合物。聚醯胺寡聚物係無法單獨進行一般成形加工的材料。一般而言,大多係意指寡聚物之數量平均分子量為1000以下的聚合物,但在本發明的聚醯胺寡聚物之中,不僅那樣一般的寡聚物,還包含數量平均分子量未達10000的聚合物。
本發明的聚醯胺寡聚物適合填充於小袋子等之中,以作為氧吸收劑使用。又,本發明的聚醯胺寡聚物可作為樹脂原料或樹脂添加劑而適當使用。當本發明的聚醯胺寡聚物做為樹脂原料使用時,可使聚醯胺寡聚物與其他樹脂原料共聚合而製得共聚樹脂,並且可將該共聚樹脂成型而加工成包裝材料或包裝容器。當本發明的聚醯胺寡聚物作為樹脂添加劑使用時,可將聚醯胺寡聚物添加於樹脂中製得之樹脂組成物成型而加工成包裝材料或包裝容器。此時,不會使該樹脂的透明性及機械強度變差且能展現充分的氧吸收性能。使用本發明的聚醯胺寡聚物所製得的共聚樹脂或樹脂組成物即使不含金屬亦展現充分的氧吸收性能,而且不產生令人不舒服的臭氣。
在本發明的聚醯胺化合物之中,含有3級氫的羧酸單元的含量為0.1~50莫耳%。當含有3級氫羧酸的單元的含量未達0.1莫耳%時,未展現充分的氧吸收性能。另一方面,若含有3級氫的羧酸單元的含量超過50莫耳%,因3級氫含量過多,聚醯胺化合物的氣體屏障性或機械物性等之物性降低,尤其當含有3級氫的羧酸為胺基酸之時,因為肽鍵為連續,不僅耐熱性變為不足,而且產生由胺基酸的二聚物所構成的環狀物而妨礙聚合。從氧吸收性能或聚醯胺化合物的性狀之觀點來看,含有3級氫的羧酸單元的含量較佳為0.2莫耳%以上,更佳為1莫耳%以上,又,較佳為40莫耳%以下,更佳為30莫耳%以下。
在本發明的聚醯胺化合物之中,二胺單元的含量為25~50莫耳%,從氧吸收性能或聚合物性狀之觀點來看,較佳為30~50莫耳%。同樣地,在本發明的聚醯胺化合物之中,二羧酸單元的含量為25~50莫耳%,較佳為30~50莫耳%。
從聚合反應之觀點來看,二胺單元與二羧酸單元的含量的比例,以幾乎同量為較佳,二羧酸單元的含量為二胺單元的含量之±2莫耳%更佳。若二羧酸單元的含量超過二胺單元的含量之±2莫耳%的範圍,因聚醯胺化合物的聚合度變為難以上升,為了要提升聚合度而需要較多的時間,變為容易產生熱變質。
本發明的聚醯胺化合物中的二胺單元,從賦予聚醯胺化合物優良的氣體屏障性、此外還有透明性或色調的提升、或使成形性容易之觀點來看,在二胺單元中,以前述通式(I)表示之芳香族二胺單元係含有50莫耳%以上,該含量較佳為70莫耳%以上,更佳為80莫耳%以上,進一步更佳為90莫耳%以上,又,較佳為100莫耳%以下。
就可構成以前述通式(I)表示之芳香族二胺單元的化合物而言,可列舉鄰二甲苯二胺、間二甲苯二胺、及對二甲苯二胺。此等可單獨或組合2種以上使用。
本發明的聚醯胺化合物中的二胺單元,從使其展現優良的氣體屏障性、此外還有使通用的熱可塑性樹脂的成形性容易之觀點來看,含有間二甲苯二胺單元50莫耳%以上為較佳,該含量較佳為70莫耳%以上,更佳為80莫耳%以上,進一步更佳為90莫耳%以上,又,較佳為100莫耳%以下。
就可構成以前述式(I)表示之芳香族二胺單元以外的二胺單元的化合物而言,可例示對苯二胺等之芳香族二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、1-胺基-3-胺基甲基-3,5,5-三甲基環己烷等之脂肪族二胺、Huntsman公司製的Jeffamine或Elastamine(皆為商品名)所代表之具有醚鍵的聚醚系二胺等,但並非此等限定者。此等可單獨或組合2種以上使用。
本發明的聚醯胺化合物中的二羧酸單元,從聚合時的反應性、還有聚醯胺化合物的結晶性及成形性之觀點來看,在二羧酸單元中,係含有以前述通式(II-1)表示之直鏈脂肪族二羧酸單元及/或以前述通式(II-2)表示之芳香族二羧酸單元合計50莫耳%以上,該含量,較佳為70莫耳%以上,更佳為80莫耳%以上,進一步更佳為90莫耳%以上,又,較佳為100莫耳%以下。
就可構成以前述通式(II-1)或(II-2)表示之二羧酸單元以外的二羧酸單元的化合物而言,可例示乙二酸、丙二酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸、1,3-苯二乙酸、1,4-苯二乙酸等之二羧酸,但並非此等限定者。
在本發明的聚醯胺化合物中的二羧酸單元之中,前述直鏈脂肪族二羧酸單元與前述芳香族二羧酸單元的含有比(直鏈脂肪族二羧酸單元/芳香族二羧酸單元)並無特別限制,係視用途而適當決定。例如當以提升聚醯胺化合物的玻璃轉移溫度而使聚醯胺化合物的結晶性降低為目的之時,將兩單元的合計當作100時,直鏈脂肪族二羧酸單元/芳香族二羧酸單元較佳為0/100~60/40,更佳為0/100~40/60,進一步更佳為0/100~30/70。又,當以降低聚醯胺化合物的玻璃轉移溫度而賦予聚醯胺化合物柔軟性為目的之時,將兩單元的合計當作100時,直鏈脂肪族二羧酸單元/芳香族二羧酸單元較佳為40/60~100/0,更佳為60/40~100/0,進一步更佳為70/30~100/0。
本發明的聚醯胺化合物當賦予聚醯胺化合物適度的玻璃轉移溫度或結晶性,此外還有賦予其作為包裝材料或包裝容器所需的柔軟性的目的之時,含有以前述通式(II-1)表示之直鏈脂肪族二羧酸單元為較佳。
前述通式(II-1)中、n表示2~18的整數,較佳為3~16,更佳為4~12,進一步更佳為4~8。
就可構成以前述通式(II-1)表示之直鏈脂肪族二羧酸單元的化合物而言,可例示丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,10-癸二酸、1,11-十一烷二酸、1,12-十二烷二酸等,但並非此等限定者。此等可單獨或組合2種以上使用。
以前述通式(II-1)表示之直鏈脂肪族二羧酸單元的種類係視用途而適當決定。本發明的聚醯胺化合物中的直鏈脂肪族二羧酸單元,從賦予聚醯胺化合物優良的氣體屏障性,此外還有保持包裝材料或包裝容器之加熱殺菌後的耐熱性之觀點來看,在直鏈脂肪族二羧酸單元中,以含有選自由己二酸單元、癸二酸單元、及1,12-十二烷二酸單元所構成的群組中的至少1個合計50莫耳%以上為較佳,該含量更佳為70莫耳%以上,進一步更佳為80莫耳%以上,特佳為90莫耳%以上,又,較佳為100莫耳%以下。
本發明的聚醯胺化合物中的直鏈脂肪族二羧酸單元,從聚醯胺化合物的氣體屏障性及適切的玻璃轉移溫度或熔點等的熱性質之觀點來看,在直鏈脂肪族二羧酸單元中,含有己二酸單元50莫耳%以上為較佳。又,本發明的聚醯胺化合物中的直鏈脂肪族二羧酸單元,從賦予聚醯胺化合物適度的氣體屏障性及成形加工適性之觀點來看,在直鏈脂肪族二羧酸單元中,含有癸二酸單元50莫耳%以上為較佳,當使用於聚醯胺化合物被要求低吸水性、耐候性、耐熱性的用途時,在直鏈脂肪族二羧酸單元中,含有1,12-十二烷二酸單元50莫耳%以上為較佳。
本發明的聚醯胺化合物,當賦予聚醯胺化合物更高的氣體屏障性,此外還有使包裝材料或包裝容器的成形加工性容易的目的之時,以含有以前述通式(II-2)表示之芳香族二羧酸單元為較佳。
前述通式(II-2)中,Ar表示伸芳基。前述伸芳基較佳為碳數6~30,更佳為碳數6~15的伸芳基,可列舉例如伸苯基、伸萘基等。
就可構成以前述通式(II-2)表示之芳香族二羧酸單元的化合物而言,可例示對苯二甲酸、間苯二甲酸、2,6-萘二甲酸等,但並非此等限定者。此等可單獨或組合2種以上使用。
以前述通式(II-2)表示之芳香族二羧酸單元的種類係視用途而適當決定。本發明的聚醯胺化合物中的芳香族二羧酸單元,以在芳香族二羧酸單元中,含有選自由間苯二甲酸單元、對苯二甲酸單元、及2,6-萘二甲酸單元所構成的群組中的至少1個合計50莫耳%以上為較佳,該含量更佳為70莫耳%以上,進一步更佳為80莫耳%以上,特佳為90莫耳%以上,又,較佳為100莫耳%以下。又,此等之中尤以在芳香族二羧酸單元中,含有間苯二甲酸及/或對苯二甲酸為較佳。間苯二甲酸單元與對苯二甲酸單元的含有比(間苯二甲酸單元/對苯二甲酸單元)並無特別限制,係視用途而適當決定。例如從降低適度的玻璃轉移溫度或結晶性之觀點來看,當將兩單元的合計當作100時,較佳為0/100~100/0,更佳為0/100~60/40,進一步更佳為0/100~40/60,再進一步更佳為0/100~30/70。
本發明之中的含有3級氫的羧酸單元,從聚醯胺化合物的聚合之觀點來看,係具有至少各1個胺基及羧基或具有羧基2個以上。就具體例而言,可列舉以下列通式(III)、(IV)或(V)之任一者表示之構成單元。
[前述通式(III)~(V)中,R、R1
及R2
各自表示取代基,A1
~A3
各自表示單鍵或2價的連結基;但是,在前述通式(IV)之中,A1
及A2
同時為單鍵的情形除外]。
本發明的聚醯胺化合物係包含含有3級氫的羧酸單元。因含有這樣的含有3級氫的羧酸單元當作共聚合成分,本發明的聚醯胺化合物即使不含過渡金屬亦可發揮優良的氧吸收性能。
在本發明之中,具有含有3級氫的羧酸單元的聚醯胺化合物,關於其顯示良好的氧吸收性能的機構,雖尚未明朗化,但推測如以下。茲認為係可構成含有3級氫的羧酸單元的化合物,因為在同一碳原子上電子吸引性基與電子供予性基鍵結,藉由使存在於其碳原子上的未成對電子能量上安定化之稱為受施(Captodative)效應的現象而生成非常安定的自由基。即,認為羧基為電子吸引基,因為與其鄰接之鍵結有3級氫的碳變為缺電子(δ+
),該3級氫亦變為缺電子(δ+
),質子解離而形成自由基。當此處存在氧及水時,因為氧與此自由基反應而顯示氧吸收性能。又,辨明了越是在高濕度且高溫環境下,反應性越高。
前述通式(III)~(V)中,R、R1
及R2
各自表示取代基。就本發明之中的以R、R1
及R2
表示之取代基而言,可列舉例如鹵素原子(例如氯原子、溴原子、碘原子)、烷基(具有1~15個、較佳為1~6個碳原子的直鏈、分支或環狀烷基,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、第三丁基、正辛基、2-乙基己基、環丙基、環戊基)、烯基(具有2~10個、較佳為2~6個碳原子的直鏈、分支或環狀烯基,例如乙烯基、烯丙基)、炔基(具有2~10個、較佳為2~6個碳原子的炔基,例如乙炔基、炔丙基)、芳基(具有6~16個、較佳為6~10個碳原子的芳基,例如苯基、萘基)、雜環基(藉由從5員環或6員環芳香族或非芳香族的雜環化合物去除1個氫原子而製得之具有1~12個、較佳為2~6個碳原子的一價的基,例如1-吡唑基、1-咪唑基、2-呋喃基)、氰基、羥基、硝基、烷氧基(具有1~10個、較佳為1~6個碳原子的直鏈、分支或環狀烷氧基,例如甲氧基、乙氧基)、芳氧基(具有6~12個、較佳為6~8個碳原子的芳氧基,例如苯氧基)、醯基(甲醯基、具有2~10個、較佳為2~6個碳原子的烷基羰基、或具有7~12個、較佳為7~9個碳原子的芳基羰基,例如乙醯基、三甲基乙醯基、苯甲醯基)、胺基(胺基、具有1~10個、較佳為1~6個碳原子的烷基胺基、具有6~12個、較佳為6~8個碳原子的苯胺基、或具有1~12個、較佳為2~6個碳原子的雜環胺基,例如胺基、甲胺基、苯胺基)、巰基、烷硫基(具有1~10個、較佳為1~6個碳原子的烷硫基,例如甲基硫基、乙基硫基)、芳硫基(具有6~12個、較佳為6~8個碳原子的芳硫基,例如苯硫基)、雜環硫基(具有2~10個、較佳為1~6個碳原子的雜環硫基,例如2-苯并噻唑硫基)、醯亞胺基(具有2~10個、較佳為4~8個碳原子的醯亞胺基,例如N-丁二醯亞胺基、N-鄰苯二甲醯亞胺基)等。
在此等的官能基之中,具有氫原子者可進一步被上述之基取代,可列舉例如被羥基取代之烷基(例如羥基乙基)、被烷氧基取代之烷基(例如甲氧基乙基)、被芳基取代之烷基(例如苄基)、被烷基取代之芳基(例如對甲苯基)、被烷基取代之芳氧基(例如2-甲基苯氧基)等,但並非此等限定者。
另外,當官能基被進一步取代時,在上述之碳數方面,係不含進一步取代的取代基的碳數。例如苄基乃認定為被苯基取代的碳數1的烷基,而不會被認定為被苯基取代之碳數7的烷基。關於之後所記載的碳數,只要是沒有特別要求,係同樣地解釋。
前述通式(IV)及(V)中,A1
~A3
各自表示單鍵或2價的連結基。但是,在前述通式(IV)之中,A1
及A2
同時為單鍵的情形除外。就2價的連結基而言,可列舉例如直鏈、分支或環狀的伸烷基(碳數1~12、較佳為碳數1~4的伸烷基,例如亞甲基、伸乙基)、伸芳烷基(碳數7~30、較佳為碳數7~13的伸芳烷基,例如亞苄基)、伸芳基(碳數6~30、較佳為碳數6~15的伸芳基,例如伸苯基)等。此等可進一步具有取代基,就該取代基而言,可列舉以R、R1
及R2
表示之取代基而於上述例示之官能基。可列舉例如被烷基取代之伸芳基(例如苯二甲基)等,但並非此等限定者。
本發明的聚醯胺化合物係以含有以前述通式(III)、(IV)或(V)之任一者表示之構成單元的至少1種為較佳。此等之中特別從原料的取得性或氧吸收性提升之觀點來看,在α碳(鄰接於羧基的碳原子)上具有3級氫的羧酸單元為更佳、以前述通式(III)表示之構成單元為特佳。
關於前述通式(III)中的R,係如上所述,其中尤以經取代或未經取代的烷基及經取代或未經取代的芳基為更佳、經取代或未經取代的碳數1~6的烷基及經取代或未經取代的碳數6~10的芳基為進一步更佳、經取代或未經取代的碳數1~4的烷基及經取代或未經取代的苯基為特佳。
就較佳的R的具體例子而言,可例示甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、羥基甲基、1-羥基乙基、巰基甲基、甲基硫烷基乙基、苯基、萘基、苄基、4-羥基苄基等,但並非此等限定者。此等之中尤以甲基、乙基、2-甲基丙基、及苄基為更佳。
就可構成以前述通式(III)表示之構成單元的化合物而言,可例示丙胺酸、2-胺基丁酸、纈胺酸、正纈胺酸、白胺酸、正白胺酸、第三白胺酸、異白胺酸、絲胺酸、蘇胺酸、半胱胺酸、甲硫胺酸、2-苯基胺基乙酸、苯基丙胺酸、酪胺酸、組織胺基酸、色胺酸、脯胺酸等之α-胺基酸,但並非此等限定者。
又,就可構成以前述通式(IV)表示之構成單元的化合物而言,可例示3-胺基丁酸等之β-胺基酸,就可構成以前述通式(V)表示之構成單元的化合物而言,可例示甲基丙二酸、甲基丁二酸、蘋果酸、酒石酸等之二羧酸,但並非此等限定者。
此等可為D體、L體、外消旋體之任一者,亦可為同素異形體(allotrope)。又,此等可單獨或組合2種以上使用。
此等之中特別從原料的取得性或氧吸收性提升等之觀點來看,以在α碳上具有3級氫的α-胺基酸為特佳。又,α-胺基酸之中,特別從所謂的供給容易性、便宜的價格、聚合容易性、聚合物的黃度指數(Yellowness Index,YI)的高低的點來看,丙胺酸為最佳。丙胺酸的分子量較低,因為本發明的聚醯胺化合物每1g的共聚合率高,聚醯胺化合物每1g的氧吸收性能係良好。
又,從聚合速度的延遲等之對聚合產生的影響或對聚合物的黃度指數等的品質面的影響之觀點來看,可構成前述含有3級氫的羧酸單元的化合物的純度,以95%以上為較佳、更佳為98.5%以上、進一步更佳為99%以上。又,其所含有之不純物的硫酸根離子或銨離子,以500ppm以下為較佳、更佳為200ppm以下、進一步更佳為50ppm以下。
本發明的聚醯胺化合物,當聚醯胺化合物需要柔軟性等之時,除了前述二胺單元、前述二羧酸單元及前述含有3級氫的羧酸單元之外,可進一步含有以下列通式(A)表示之ω-胺基羧酸單元。
[前述通式(A)中,p表示2~18的整數。]
聚醯胺化合物的全部構成單元中,前述ω-胺基羧酸單元的含量較佳為0.1~49.9莫耳%、更佳為3~40莫耳%、進一步更佳為5~35莫耳%。但是,前述的二胺單元、二羧酸單元、含有3級氫的羧酸單元、及ω-胺基羧酸單元的合計不超過100莫耳%。
前述通式(A)中,p表示2~18的整數、較佳為3~16、更佳為4~14、進一步更佳為5~12。
就可構成以前述通式(A)表示之ω-胺基羧酸單元的化合物而言,可列舉碳數5~19的ω-胺基羧酸或碳數5~19的內醯胺。就碳數5~19的ω-胺基羧酸而言,可列舉6-胺基己酸及12-胺基十二烷酸等,就碳數5~19的內醯胺而言,可列舉ε-己內醯胺及十二內醯胺,但並非此等限定者。此等可單獨或組合2種以上使用。
前述ω-胺基羧酸單元,係在ω-胺基羧酸單元中含有6-胺基己酸單元及/或12-胺基十二烷酸單元合計50莫耳%以上為較佳,該含量更佳為70莫耳%以上、再更佳為80莫耳%以上、進一步更佳為90莫耳%以上,又,較佳為100莫耳%以下。
關於本發明的聚醯胺化合物的聚合度,係使用相對黏度。本發明的聚醯胺化合物的較佳相對黏度係以1.01~4.2為較佳。
當本發明的聚醯胺化合物為聚醯胺樹脂時,從成形品的外觀或成形加工性之觀點來看,相對黏度較佳為1.8~4.2、更佳為1.9~4.0、進一步更佳為2.0~3.8。但是,當本發明的聚醯胺樹脂使用於對其他熱可塑性樹脂施加之添加劑或改質劑等時,並不限定於此範圍。
當本發明的聚醯胺化合物為聚醯胺寡聚物時,從處理性、反應性及熱安定性等之觀點來看,相對黏度較佳為1.01以上且未達1.8、更佳為1.1~1.75、進一步更佳為1.2~1.65、特佳為1.3~1.6。
另外,此處所述之相對黏度,係將聚醯胺化合物1g溶解於96%硫酸100mL中,以Cannon-Fenske型黏度計在25℃下測定之落下時間(t),與同樣地測定之96%硫酸本身的落下時間(t0
)之比,以下式表示。
相對黏度=t/t0
聚醯胺化合物的氧吸收速度,及氧吸收所造成之聚醯胺化合物的氧化變質,可藉由改變聚醯胺化合物的末端胺基濃度而控制。當聚醯胺化合物為聚醯胺樹脂時,從氧吸收速度與氧化變質的平衡的觀點來看,末端胺基濃度以5~150eq/106
g的範圍為較佳,更佳為10~100eq/106
g、進一步更佳為15~80eq/106
g。
本發明的聚醯胺化合物可藉由使可構成前述二胺單元的二胺成分、可構成前述二羧酸單元的二羧酸成分、可構成前述含有3級氫的羧酸單元的含有3級氫的羧酸成分、視需要之可構成前述ω-胺基羧酸單元的ω-胺基羧酸成分聚縮合而製造,藉由調整聚縮合條件等,而可控制聚合度。在聚縮合時,可添加作為分子量調整劑之少量的單胺或單羧酸。又,為了要抑制聚縮合反應而成為所冀求的聚合.度,構成聚醯胺化合物的二胺成分與羧酸成分的比率(莫耳比)可從1開始移動調整。
就本發明的聚醯胺化合物的聚縮合方法而言,可列舉反應押出法、加壓鹽法、常壓滴下法、加壓滴下法等,但並非此等限定者。又,反應溫度為盡可能地低者,可抑制聚醯胺化合物的黃化或凝膠化,可製得安定之性狀的聚醯胺化合物。
在反應押出法方面,係利用押出機將由二胺成分及二羧酸成分所構成的聚醯胺(相當於本發明的聚醯胺化合物的前驅物之聚醯胺)或二胺成分、由二羧酸成分及ω-胺基羧酸成分所構成的聚醯胺(相當於本發明的聚醯胺化合物的前驅物之聚醯胺)與、含有3級氫的羧酸成分熔融混合而使其反應的方法。係藉由醯胺基交換反應,將含有3級氫的羧酸成分併入聚醯胺的骨架中的方法,為了要充分進行反應,使用適合於反應押出的螺旋葉片,使用L/D值為大的2軸押出機為較佳。當製造包含少量之含有3級氫的羧酸成分的聚醯胺化合物時,為簡便的方法而適合。
在加壓鹽法方面,係以耐綸鹽作為原料,在加壓下進行熔融聚縮合的方法。具體而言,調製由二胺成分、二羧酸成分、含有3級氫的羧酸成分、視需要的ω-胺基羧酸成分所構成的耐綸鹽水溶液後,濃縮該水溶液,接著在加壓下昇溫,一面除去縮合水一面使其聚縮合。一面慢慢地使罐內回到常壓,一面昇溫至聚醯胺化合物的熔點+10℃左右並維持此溫度後,然後再一面慢慢地減壓至0.02MPaG,維持該狀態的溫度,繼續進行聚縮合。一旦達到一定之攪拌扭矩,將罐內以氮氣加壓至0.3MPaG左右並回收聚醯胺化合物。
加壓鹽法,當揮發性成分當作單體使用時為有用,係當含有3級氫的羧酸成分的共聚合率高時之較佳的聚縮合方法,特別是當在構成聚醯胺化合物的全部成分中,包含含有3級氫的羧酸成分15莫耳%以上時為合適。因為藉由使用加壓鹽法,可預防含有3級氫的羧酸成分的蒸散,此外,可抑制含有3級氫的羧酸成分之間的聚縮合並可順暢地進行聚縮合反應,可製得性狀優良的聚醯胺化合物。
在常壓滴下法方面,在常壓下,加熱熔融二羧酸成分、含有3級氫的羧酸成分、視需要之ω-胺基羧酸成分,然後在混合物中連續地滴下二胺成分,一面去除縮合水一面進行聚縮合。另外,以不使反應溫度低於生成之聚醯胺化合物的熔點的方式,一面將反應系統昇溫,一面進行聚縮合反應。
常壓滴下法若與前述加壓鹽法比較,因為未使用用於溶解鹽的水,可增大每批次的產量,又,因為不需原料成分的氣化‧凝縮,反應速度的降低少,可縮短工時。
加壓滴下法,首先,在聚縮合罐中加入二羧酸成分、含有3級氫的羧酸成分、視需要的ω-胺基羧酸成分,攪拌並熔融混合各成分而調製混合物。接著,將罐內一面加壓至較佳的0.3~0.4MPaG左右,在混合物中連續的滴下二胺成分,一面除去縮合水,一面使其聚縮合。此時,以不使反應溫度低於生成之聚醯胺化合物的熔點的方式,一面將反應系統昇溫,一面進行聚縮合反應。一旦達到設定莫耳比,將二胺成分的滴下停止,一面慢慢地使罐內回到常壓,一面昇溫至聚醯胺化合物的熔點+10℃左右,維持此溫度後,然後再一面慢慢地減壓至0.02MPaG,維持該狀態的溫度,繼續進行聚縮合。一旦達到一定的攪拌扭矩,將罐內以氮氣加壓至0.3MPaG左右並回收聚醯胺化合物。
加壓滴下法係與加壓鹽法相同,當揮發性成分當作單體使用時為有用,係含有3級氫的羧酸成分的共聚合率高時之較佳的聚縮合方法。特別是當在構成聚醯胺化合物的全部成分中,包含含有3級氫的羧酸成分15莫耳%以上時為合適。因為藉由使用加壓滴下法,可預防含有3級氫的羧酸成分的蒸散,此外,可抑制含有3級氫的羧酸成分之間的聚縮合並可順暢地進行聚縮合反應,可製得性狀優良的聚醯胺化合物。此外,加壓滴下法與加壓鹽法相較之下,因為未使用用於溶解鹽的水,可增大每批次的產量,因為與常壓滴下法相同地可縮短反應時間,可抑制凝膠化等,而製得低黃度指數的聚醯胺化合物。
以上述聚縮合方法製造之聚醯胺化合物,可直接使用,亦可經過用於進一步提高聚合度的步驟。就進一步提高聚合度的步驟而言,可列舉在押出機內之反應押出或固態聚合等。就固態聚合中所使用之加熱裝置而言,可適當使用被稱為連續式加熱乾燥裝置或滾筒式乾燥機、錐形乾燥機、旋轉乾燥機等之旋滾筒式的加熱裝置及被稱為瑙塔混合器(nauta mixer)之在內部具備旋轉葉片的圓錐型的加熱裝置,但並非此等限定者,可使用眾所周知的方法、裝置。特別是當進行聚醯胺化合物的固態聚合時,在上述的裝置之中的旋滾筒式加熱裝置因為可使系統內密閉化,在除去染色原因的氧氣的狀態下,易於進行聚縮合,所以宜使用。
在本發明的聚醯胺化合物的聚縮合之中,從促進醯胺化反應的觀點來看,添加含有磷原子的化合物為較佳。
就含有磷原子的化合物而言,可列舉二甲基次膦酸、苯基甲基次膦酸等的膦酸化合物;次磷酸、次磷酸鈉、次磷酸鉀、次磷酸鋰、次磷酸鎂、次磷酸鈣、次磷酸乙酯等的二亞磷酸化合物;膦酸、膦酸鈉、膦酸鉀、膦酸鋰、膦酸鉀、膦酸鎂、膦酸鈣、苯基膦酸、乙基膦酸、苯基膦酸鈉、苯基膦酸鉀、苯基膦酸鋰、苯基膦酸二乙酯、乙基膦酸鈉、乙基膦酸鉀等的膦酸化合物;亞膦酸、亞膦酸鈉、亞膦酸鋰、亞膦酸鉀、亞膦酸鎂、亞膦酸鈣、苯基亞膦酸、苯基亞膦酸鈉、苯基亞膦酸鉀、苯基亞膦酸鋰、苯基亞膦酸乙酯等的亞膦酸化合物;亞磷酸、亞磷酸氫鈉、亞磷酸鈉、亞磷酸鋰、亞磷酸鉀、亞磷酸鎂、亞磷酸鈣、亞磷酸三乙酯、亞磷酸三苯酯、焦亞磷酸等的亞磷酸化合物等。
此等之中特別是次磷酸鈉、次磷酸鉀、次磷酸鋰等的次磷酸金屬鹽促進醯胺化反應的效果高而且抗染色效果亦優良,因此宜使用,次磷酸鈉為特佳。另外,本發明中可使用的含有磷原子的化合物並非此等的化合物所限定者。
含有磷原子的化合物的添加量,以聚醯胺化合物中的磷原子濃度換算,0.1~1000ppm為較佳、更佳為1~600ppm、進一步更佳為5~400ppm。若為0.1ppm以上,在聚合中,聚醯胺化合物難於染色且透明性變高。若為1000ppm以下,聚醯胺化合物難於凝膠化,又,亦可減少被認為是起因於含有磷原子的化合物的魚眼裂開面混入成形品中,成形品的外觀變為良好。
又,在聚醯胺化合物的聚縮合系統內,與含有磷原子的化合物併用而添加鹼金屬化合物為較佳。為了要預防聚縮合中的聚醯胺化合物的染色,必須使足夠量的含有磷原子的化合物存在,隨情況不同而會有招致聚醯胺化合物的凝膠化之虞,因此亦為了要調整醯胺化反應速度,使鹼金屬化合物共存為較佳。
就鹼金屬化合物而言,鹼金屬氫氧化合物或鹼金屬乙酸鹽、鹼金屬碳酸鹽、鹼金屬烷氧化物等為較佳。就本發明中可使用之鹼金屬化合物的具體例子而言,可列舉氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銣、氫氧化銫、乙酸鋰、乙酸鈉、乙酸鉀、乙酸銣、乙酸銫、甲醇鈉、乙醇鈉、丙醇鈉、丁醇鈉、甲醇鉀、甲醇鋰、碳酸鈉等,可不為此等的化合物所限定而使用。另外,從聚合速度控制的觀點或、低減黃度指數的觀點來看,含有磷原子的化合物與鹼金屬化合物的比率:磷原子含有化合物/鹼金屬化合物=1.0/0.05~1.0/1.5的範圍為較佳、更佳為1.0/0.1~1.0/1.2、進一步更佳為1.0/0.2~1.0/1.1。
視所要求之用途或性能,在本發明的聚醯胺化合物中可添加潤滑劑、結晶化核劑、抗白化劑、消光劑、耐熱安定劑、耐候安定劑、紫外線吸收劑、可塑劑、難燃劑、抗靜電劑、抗染色劑、抗氧化劑、耐衝撃性改良材等之添加劑而當作聚醯胺組成物。此等的添加劑在不損及本發明的效果的範圍內,可視需要添加。又,視所要求之用途或性能,本發明的聚醯胺化合物可與各種的樹脂混合而當作聚醯胺組成物。在聚醯胺組成物之中,聚醯胺樹脂或聚醯胺寡聚物亦可與添加之添加劑或樹脂反應。
本發明的聚醯胺化合物與添加劑的混合可使用先前眾所周知的方法,但較適合進行低成本而且不承受熱歷程的乾式混合。例如可列舉在滾筒中置入聚醯胺化合物與上述的添加劑,藉由使其旋轉而混合的方法。又為了要預防本發明中乾式混合後的聚醯胺化合物與添加劑的分離,可採用將有黏性的液體當作展布劑使其附著於聚醯胺化合物後,添加、混合添加劑的方法。就展布劑而言,可列舉界面活性劑等,不為此所限定而可使用眾所周知者。
在含有本發明的聚醯胺化合物的聚醯胺組成物之中,就熱水處理後或長時間之隨時間變化後的白化抑制而言,在聚醯胺化合物中添加二醯胺化合物及/或二酯化合物為較佳。二醯胺化合物及/或二酯化合物有抑制寡聚物的析出所造成之白化的效果。二醯胺化合物與二酯化合物可單獨使用,亦可併用。
就二醯胺化合物而言,從碳數8~30的脂肪族二羧酸與碳數2~10的二胺製得的二醯胺化合物為較佳。脂肪族二羧酸的碳數為8以上、二胺的碳數為2以上,可期待抗白化效果。又,脂肪族二羧酸的碳數為30以下、二胺的碳數為10以下,在樹脂組成物中的均勻分散變為良好。脂肪族二羧酸可有側鏈或雙鍵,但以直鏈飽和脂肪族二羧酸為較佳。二醯胺化合物可為1種,亦可併用2種以上。
就前述脂肪族二羧酸而言,可例示十八酸(C18)、二十酸(C20)、二十二酸(C22)、二十八酸(C28)、三十酸(C30)等。就前述二胺而言,可例示乙二胺、丁二胺、己二胺、二甲苯二胺、雙(胺基甲基)環己烷等。組合此等而製得的二醯胺化合物為較佳。
由碳數8~30的脂肪族二羧酸與主要由乙二胺所構成的二胺所製得的二醯胺化合物,或由主要由二十八酸所構成的脂肪族二羧酸與碳數2~10的二胺所製得的二醯胺化合物為較佳,特佳為由主要由十八酸所構成的脂肪族二羧酸與主要由乙二胺所構成的二胺所製得的二醯胺化合物。
就二酯化合物而言,由碳數8~30的脂肪族二羧酸與碳數2~10的二醇所製得的二酯化合物為較佳。若脂肪族二羧酸的碳數為8以上、二胺的碳數為2以上,可期待抗白化效果。又,脂肪族二羧酸的碳數為30以下、二醇的碳數為10以下,在樹脂組成物中的均勻分散變為良好。脂肪族二羧酸可有側鏈或雙鍵,但以直鏈飽和脂肪族二羧酸為較佳。二酯化合物可為1種,亦可併用2種以上。
就前述脂肪族二羧酸而言,可例示十八酸(C18)、二十酸(C20)、二十二酸(C22)、二十八酸(C28)、三十酸(C30)等。就本發明所使用的二酯化合物的二醇成分而言,可例示乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、苯二甲醇、環己烷二甲醇等。組合此等而製得的二酯化合物為較佳。
為由主要由二十八酸所構成的脂肪族二羧酸與主要由乙二醇及/或1,3-丁二醇所構成的二醇所製得的二酯化合物。
相對於聚醯胺化合物100質量份,二醯胺化合物及/或二酯化合物的添加量為0.005~0.5質量份、較佳為0.05~0.5質量份、特佳為0.12~0.5質量份。藉由添加相對於聚醯胺化合物100質量份之0.005質量份以上,而且與結晶化核劑併用,可期待抗白化的相乘效果。又,相對於聚醯胺100質量份,若添加量為0.5質量份以下,可維持將本發明的聚醯胺組成物成形而製得的成形體的低霧值(霧值)。
從改善透明性的觀點來看,在含有本發明的聚醯胺化合物的聚醯胺組成物之中添加結晶化核劑為較佳。不僅改善透明性,對於熱水處理後或長時間之隨時間變化後的結晶化所造成的白化亦具效果,藉由在聚醯胺化合物中添加結晶化核劑,可將球晶尺寸抑制在可見光的波長的1/2以下。又,若二醯胺化合物及/或二酯化合物與結晶化核劑併用,藉由此等的相乘效果,可得到比從各自的白化抑制效果來預測的程度更加優良的白化抑制。
就作為結晶化核劑的無機系之物而言,可為玻璃填充劑(玻璃纖維、粉碎玻璃纖維(磨碎纖維)、玻璃片、玻璃珠等)、矽酸鈣系填充材(矽灰石等)、雲母、滑石(粉狀滑石或將松香當作黏合劑的顆粒狀滑石等)、高嶺土、鈦酸鉀晶鬚、氮化硼、層狀矽酸鹽等的黏土、奈米填充物、碳纖維等、通常使用於熱可塑性樹脂者,可併用此等的2種以上。無機系結晶化核劑的最大徑以0.01~5μm為較佳。特別是粒徑為3.0μm以下的粉狀滑石為較佳,粒徑1.5~3.0μm左右的粉狀滑石為更佳,粒徑為2.0μm以下的粉狀滑石為特佳。又,此粉狀滑石中,將松香當作黏合劑的顆粒狀的滑石,在聚醯胺組成物中的分散狀態為良好因此特佳。就有機系的結晶化核劑而言,含有結晶化核劑、由從微米等級至奈米等級尺寸的2分子膜所構成的膠囊、雙(亞苄基)山梨醇系或磷系的透明化結晶核劑、松香醯胺基系的凝膠化劑等為較佳,特別是雙(亞苄基)山梨醇系結晶化核劑為較佳。
相對於聚醯胺化合物100質量份,結晶化核劑的添加量以0.005~2.0質量份為較佳,特別是0.01~1.5質量份為更佳。藉由併用此等之至少1種的結晶化核劑與二醯胺化合物及/或二酯化合物,而添加至聚醯胺化合物中,可得抗白化的相乘效果。特別是使用相對於聚醯胺化合物100質量份,0.05~1.5質量份的滑石等的無機系結晶化核劑、相對於聚醯胺化合物100質量份,0.01~0.5質量份的雙(亞苄基)山梨醇系結晶化核劑等的有機系結晶化核劑為特佳。
雙(亞苄基)山梨醇系結晶化核劑係選自雙(亞苄基)山梨醇及雙(烷基亞苄基)山梨醇者,藉由山梨醇與苯甲醛或經烷基取代的苯甲醛進行縮醛化反應而生成的縮合生成物(二縮醛化合物),可藉由該領域中已知的各種合成方法方便地調製。此處,烷基可為鏈狀或環狀,可為飽和或不飽和。在一般的合成方法中,係使用在酸觸媒的存在下之1莫耳的D-山梨醇與約2莫耳的醛之反應。反應溫度係視用於反應的初始原料的醛的特性(熔點等)而在廣大範圍中變化。反應介質可為水系介質,亦可為非水系介質。為了要調製二縮醛而可使用的一個較佳的方法係記載於美國專利第3,721,682號說明書。此揭示內容雖限定於亞苄基山梨醇類,但本發明中使用的雙(烷基亞苄基)山梨醇亦可藉由該處記載的方法而方便地製造獲得。
就雙(亞苄基)山梨醇系結晶化核劑(二縮醛化合物)的具體例子而言,可列舉雙(對甲基亞苄基)山梨醇、雙(對乙基亞苄基)山梨醇、雙(正丙基亞苄基)山梨醇、雙(對異丙基亞苄基)山梨醇、雙(對異丁基亞苄基)山梨醇、雙(2,4-二甲基亞苄基)山梨醇、雙(3,4-二甲基亞苄基)山梨醇、雙(2,4,5-三甲基亞苄基)山梨醇、雙(2,4,6-三甲基亞苄基)山梨醇、雙(4-聯苯亞苄基)山梨醇等。
就適合於調製雙(亞苄基)山梨醇系結晶化核劑之經烷基取代的苯甲醛的例子而言,可列舉對甲基苯甲醛、正丙基苯甲醛、對異丙基苯甲醛、2,4-二甲基苯甲醛、3,4-二甲基苯甲醛、2,4,5-三甲基苯甲醛、2,4,6-三甲基苯甲醛、4-聯苯苯甲醛。
若將滑石、雲母、黏土等的結晶化核劑添加於聚醯胺化合物中,結晶化速度與無添加的聚醯胺化合物相較,係加速2倍以上。在追求高成形循環的射出成形用途上沒有問題,但在由延伸薄膜、薄片成形的深沖壓等之方面,若結晶化速度過快,結晶化造成薄膜或薄片變為無法延伸並斷裂、延伸不均等,成形性極端地降低。然而,即使添加雙(亞苄基)山梨醇系結晶化核劑至聚醯胺化合物中,也不會使結晶化速度加速,因此在由延伸薄膜、薄片成形的深沖壓等的用途上使用時較佳。
此外,雙(亞苄基)山梨醇系結晶化核劑不僅白化抑制,可知其還可藉由添加於聚醯胺化合物中而改善氧屏障性。使用可獲得白化抑制與氧屏障性改善的兩方的效果的雙(亞苄基)山梨醇(A)的結晶化核劑為特佳。
含有本發明的聚醯胺化合物的聚醯胺組成物,可將經添加層狀矽酸鹽者當作氣體屏障層使用,不僅可提升成形體的氧屏障性,還可以提升對於碳酸氣體等的其他氣體的屏障性。
層狀矽酸鹽係具有0.25~0.6的電荷密度之2-八面體型或3-八面體型的層狀矽酸鹽,就2-八面體型而言,可列舉微晶高嶺石、貝德石等,就3-八面體型而言,可列舉鋰膨潤石、皂石等。此等之中微晶高嶺石為較佳。
層狀矽酸鹽係預先使高分子化合物或有機系化合物等的有機膨潤化劑與層狀矽酸鹽接觸而在層狀矽酸鹽的層間蔓延者為較佳。就有機膨潤化劑而言,宜使用第4級銨鹽,較佳為使用具有至少一個以上的碳數12以上的烷基或烯基之第4級銨鹽。
就有機膨潤化劑的具體例子而言,可列舉三甲基十二烷基銨鹽、三甲基十四烷基銨鹽、三甲基十六烷基銨鹽、三甲基十八烷基銨鹽、三甲基二十烷基銨鹽等之三甲基烷基銨鹽;三甲基十八烯基銨鹽、三甲基十八碳二烯基銨鹽等之三甲基烯基銨鹽;三乙基十二烷基銨鹽、三乙基十四烷基銨鹽、三乙基十六烷基銨鹽、三乙基十八烷基銨等之三乙基烷基銨鹽;三丁基十二烷基銨鹽、三丁基十四烷基銨鹽、三丁基十六烷基銨鹽、三丁基十八烷基銨鹽等之三丁基烷基銨鹽;二甲基二(十二烷基)銨鹽、二甲基二(十四烷基)銨鹽、二甲基二(十六烷基)銨鹽、二甲基二(十八烷基)銨鹽、二甲基二牛油烷基銨鹽等之二甲基二烷基銨鹽;二甲基二(十八烯基)銨鹽、二甲基二(十八碳二烯基)銨鹽等之二甲基二烯基銨鹽;二乙基二(十二烷基)銨鹽、二乙基二(十四烷基)銨鹽、二乙基二(十六烷基)銨鹽、二乙基二(十八烷基)銨等之二乙基二烷基銨鹽;二丁基二(十二烷基)銨鹽、二丁基二(十四烷基)銨鹽、二丁基二(十六烷基)銨鹽、二丁基二(十八烷基)銨鹽等之二丁基二烷基銨鹽;甲基苄基二(十六烷基)銨鹽等之甲基苄基二烷基銨鹽;二苄基二(十六烷基)銨鹽等之二苄基二烷基銨鹽;三(十二烷基)甲基銨鹽、三(十四烷基)甲基銨鹽、三(十八烷基)甲基銨鹽等之三烷基甲基銨鹽;三(十二烷基)乙基銨鹽等之三烷基乙基銨鹽;三(十二烷基)丁基銨鹽等之三烷基丁基銨鹽;4-胺基-正丁酸、6-胺基-正己酸、8-胺基辛酸、10-胺基癸酸、12-胺基十二烷酸、14-胺基十四酸、16-胺基十六烷酸、18-胺基十八烷酸等之ω-胺基酸等。又,羥基及/或醚基含有之銨鹽,其中含有甲基二烷基(PAG)銨鹽、乙基二烷基(PAG)銨鹽、丁基二烷基(PAG)銨鹽、二甲基雙(PAG)銨鹽、二乙基雙(PAG)銨鹽、二丁基雙(PAG)銨鹽、甲基烷基雙(PAG)銨鹽、乙基烷基雙(PAG)銨鹽、丁基烷基雙(PAG)銨鹽、甲基三(PAG)銨鹽、乙基三(PAG)銨鹽、丁基三(PAG)銨鹽、四(PAG)銨鹽(其中;烷基表示十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基等之碳數12以上的烷基,PAG表示聚烷基二醇殘基,較佳為碳數20以下的聚乙二醇殘基或聚丙二醇殘基)等之至少一個烷基二醇殘基的4級銨鹽亦可當作有機膨潤化劑使用。其中尤以三甲基十二烷基銨鹽、三甲基十四烷基銨鹽、三甲基十六烷基銨鹽、三甲基十八烷基銨鹽、二甲基二(十二烷基)銨鹽、二甲基二(十四烷基)銨鹽、二甲基二(十六烷基)銨鹽、二甲基二(十八烷基)銨鹽、二甲基二牛油烷基銨鹽為較佳。另外,此等的有機膨潤化劑可單獨使用,亦可使用複數種類的混合物。
在本發明中,相對於聚醯胺化合物100質量份,宜使用添加以有機膨潤化劑處理的層狀矽酸鹽0.5~8質量份者,更佳為1~6質量份,進一步更佳為2~5質量份。若層狀矽酸鹽的添加量少於0.5質量份,氣體屏障性的改善效果小,因此不佳。又若多於8質量份,氣體屏障層變為混濁,容器的透明性受損,因此不佳。
在聚醯胺組成物之中,層狀矽酸鹽未局部凝聚且均勻分散為較佳。此處所謂的均勻分散,係指在聚醯胺中層狀矽酸鹽以平板狀分離,該等的50%以上具有5nm以上的層間距離。此處所謂的層間距離,係指平板狀物的重心間距離。此距離越大分散狀態變得越良好,透明性等的外觀良好而且可提升氧、碳酸氣體等的氣體屏障性。
在含有本發明的聚醯胺化合物的聚醯胺組成物之中,以在聚醯胺化合物中添加選自乙酸鈉、乙酸鈣、乙酸鎂、十八酸鈣、十八酸鎂、十八酸鈉及該等的衍生物的1種以上的羧酸鹽類為較佳。此處就該衍生物而言,可列舉12-羥基十八酸鈣、12-羥基十八酸鎂、12-羥基十八酸鈉等的12-羥基十八酸金屬鹽等。藉由添加前述羧酸鹽類,可預防成形加工中發生的聚醯胺化合物的凝膠化或減少成形體中的魚眼裂開面,而提升成形加工的適性。
就前述羧酸鹽類的添加量而言,聚醯胺組成物中的濃度較佳為400~10000ppm,更佳為800~5000ppm,進一步更佳為1000~3000ppm。若為400ppm以上,可抑制聚醯胺化合物的熱變質,且可預防凝膠化。又,若為10000ppm以下,聚醯胺組成物不會發生成形不良,亦無染色或白化。推測在熔融的聚醯胺化合物中,若有係鹼性物質之羧酸鹽類存在,延遲了聚醯胺化合物之熱所造成的變性,且抑制了被認為是最終變性物的凝膠的生成。
另外,前述的羧酸鹽類係處理性優良,其中尤以十八酸金屬鹽價格便宜,且具有作為潤滑劑的效果,可將成形加工更安定化,因此較佳。此外,羧酸鹽類的形狀並無特別限制,為粉體而且其粒徑小者,當乾式混合時,可易於使其均勻分散在聚醯胺組成物中,因此其粒徑為0.2mm以下較佳。
從控制氧吸收性能的觀點或抑制機械物性降低的觀點來看,含有本發明的聚醯胺化合物的聚醯胺組成物,以含有抗氧化劑為較佳。就抗氧化劑而言,可例示銅系抗氧化劑、受阻酚系抗氧化劑、受阻胺系抗氧化劑、磷系抗氧化劑、硫基系抗氧化劑等,其中尤以受阻酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑為較佳。
就受阻酚系抗氧化劑的具體例子而言,可列舉三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯、4,4’-亞丁基雙(3-甲基-6-第三丁基酚)、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、2,4-雙-(正辛基硫基)-6-(4-羥基-3,5-二-第三丁基苯胺基)-1,3,5-三、新戊四醇-肆[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,2-硫基-二伸乙基雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、2,2-硫基雙(4-甲基-6-1-丁基酚)、N,N’-六亞甲基雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基-氫桂皮醯胺)、3,5-二-第三丁基-4-羥基-膦酸苄酯-二乙基酯、1,3,5-三甲基-2,4,,6-參(3,5-二-丁基-4-羥基苄基)苯、雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基磺酸乙酯鈣、參-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)-異三聚氰酸酯、2,6-二-第三丁基-對甲酚、丁基化羥基苯甲醚、2,6-二-第三丁基-4-乙基酚、正十八烷基-β-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、2,2’-亞甲基雙-(4-甲基-6-第三丁基酚)、2,2’-亞甲基-雙-(4-乙基-6-第三丁基酚)、4,4’-硫基雙-(3-甲基-6-第三丁基酚)、辛基化二苯基胺、2,4-雙[(辛基硫基)甲基]-O-甲酚、異辛基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、4,4’-亞丁基雙(3-甲基-6-第三丁基酚、3,9-雙[1,1-二甲基-2-[β-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]乙基]2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十-烷、1,1,3-參(2-甲基-4-羥基-5-第三丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-參(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)苯、雙[3,3’-雙-(4’-羥基-3’-T-丁基苯基)丁酸]二醇酯、1,3,5-參(3’,5’-二-第三丁基-4’-羥基苄基)-sec-三-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、d-α-生育酚等。此等可單獨使用或使用此等的混合物。就受阻酚化合物的市售品的具體例子而言,可列舉BASF公司製的Irganox1010或Irganox1098(皆為商品名)。
就磷系抗氧化劑的具體例子而言,可列舉三苯基亞磷酸酯、三(十八烷基)亞磷酸酯、三癸基亞磷酸酯、三壬基苯基亞磷酸酯、二苯基異癸基亞磷酸酯、雙(2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二-第三丁基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、參(2,4-二-第三丁基苯基)亞磷酸酯、二正十八烷基新戊四醇二亞磷酸酯、四(三癸基-4,4’-亞異丙基二苯基二亞磷酸酯、2,2-亞甲基雙(4,6-二-第三丁基苯基)辛基亞磷酸酯等的有機磷化合物。此等可單獨使用或使用此等的混合物。
聚醯胺組成物之中的抗氧化劑的含量,只要是不損及組成物的各種性能的範圍,可無特別限制地使用,但從控制氧吸收性能的觀點或抑制機械物性降低的觀點來看,相對於本發明的聚醯胺化合物100質量份,較佳為0.001~3質量份,更佳為0.01~1質量份。
在含有本發明的聚醯胺化合物的聚醯胺組成物之中,為了要改善耐衝撃性、薄膜的耐針孔性、柔軟性,可添加耐衝撃性改良材。就耐衝撃性改良材而言,可添加聚烯烴、聚醯胺彈性體、苯乙烯-丁二烯共聚樹脂的氫化處理物、離子聚合物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚樹脂、乙烯-丙烯酸乙酯共聚樹脂的順丁烯二酸酐變性品、乙烯-甲基丙烯酸共聚樹脂、耐綸6、66、12、耐綸12、耐綸12彈性體、乙烯-丙烯共聚合彈性體、聚酯彈性體等。耐衝撃性改良材的添加量以1~10質量%為較佳、1~5質量%為進一步更佳、2~3質量%為特佳。若添加量多,則透明性、氣體屏障性降低。若添加量少,則耐衝撃性、薄膜的耐針孔性、柔軟性沒有多大改善。
本發明的聚醯胺化合物可利用於被要求氧屏障性或氧吸收性能的所有用途。例如可單獨將本發明的聚醯胺化合物填充於小袋子等中,當作氧吸收劑而利用。
就本發明的聚醯胺化合物的有代表性的利用例子而言,可列舉包裝材料或包裝容器等之成型體,但並非此等限定者。可將本發明的聚醯胺化合物當作其成型體的至少一部分而加工使用。例如可將本發明的聚醯胺化合物當作薄膜狀或薄片狀的包裝材料的至少一部分使用,又,可當作瓶子、托盤、杯子、管、扁袋或立式袋等的各種袋等之包裝容器的至少一部分使用。由本發明的聚醯胺化合物或聚醯胺組成物所構成的層的厚度並無特別限制,但具有1μm以上的厚度較佳。
包裝材料及包裝容器等之成形體的製造方法,無特別限定,可利用任意的方法。例如關於薄膜狀或薄片狀的包裝材料、或管狀的包裝材料的成形,可將透過T型模、圓形模(Circular die)等而熔融之聚醯胺化合物或聚醯胺組成物,從附屬的押出機押出而製造。另外,以上述的方法製得之薄膜狀的成形體可藉由將此延伸而加工成延伸薄膜。關於瓶子形狀的包裝容器,可藉由從射出成形機將熔融之聚醯胺化合物或聚醯胺組成物射出至模具中而製造預成形體後,加熱至延伸溫度,藉由吹塑延伸而製得。
又,托盤或杯子等之容器可藉由從射出成形機將熔融之聚醯胺化合物或聚醯胺組成物射出至模具中而製造的方法或、藉由真空成形或壓空成形等的成形法將薄片狀的包裝材料成形而製得。包裝材料或包裝容器可不藉由上述的製造方法,而經各式各樣的方法來製造。
使用本發明的聚醯胺化合物製得之包裝材料或包裝容器適合於收納、保存各式各樣的物品。例如飲料、調味料、穀類、需要在無菌下之填充或加熱殺菌的液體及固體加工食品、化學藥品、液體生活用品、醫藥品、半導體積體電路及電子裝置等,可收納、保存各種的物品。
以下,藉由實施例來進一步詳細地說明本發明,但本發明並非此等的實施例限定者。
另外,在以下的實施例之中,將聚己二醯間苯二甲胺稱為「N-MXD6」、將聚間二甲苯癸二醯胺稱為「N-MXD10」、將聚間二甲苯十二醯胺稱為「N-MXD12」、將間苯二甲酸共聚合聚己二醯間苯二甲胺稱為「N-MXD6I」、將間苯二甲酸共聚合聚間二甲苯癸二醯胺稱為「N-MXD10I」、將間苯二甲酸共聚合聚間二甲苯十二醯胺稱為「N-MXD12I」、將對苯二甲酸共聚合聚己二醯間苯二甲胺稱為「N-MXD6T」、將2,6-萘二甲酸共聚合聚己二醯間苯二甲胺稱為「N-MXD6N」、將ε-己內醯胺共聚合聚己二醯間苯二甲胺稱為「N-MXD6,6」、將ε-己內醯胺共聚合聚間二甲苯癸二醯胺稱為「N-MXD10,6」、將ε-己內醯胺共聚合聚間二甲苯十二醯胺稱為「N-MXD12,6」、將十二內醯胺共聚合聚己二醯間苯二甲胺稱為「N-MXD6,12」。
在實施例及比較例中所製得之聚醯胺化合物的成分組成、相對黏度、數量平均分子量、玻璃轉移溫度及熔點係以以下的方法測定。又,以以下的方法進行氧吸收速度、氧吸收量、氧穿透率及霧值的測定、官能試驗及拉伸試驗。
使用1
H-NMR(400MHz,日本電子股份有限公司製,商品名:JNM-AL400,測定模式:NON(1
H)),實施共聚物的成分組成的定量。具體而言,使用甲酸-d作為溶劑,調製聚醯胺化合物之5質量%的溶液,實施1
H-NMR測定。
精秤丸粒狀試樣0.2g,在96%硫酸100ml中,在20~30℃下攪拌溶解。完全溶解後,迅速地取溶液5ml置於Cannon-Fenske型黏度計,在25℃的恆溫槽中放置10分鐘後,測定落下時間(t)。又,相同地測定96%硫酸本身的落下時間(t0
)。藉由下式從t及t0
算出相對黏度。
相對黏度=t/t0
首先,精秤聚醯胺化合物,在酚/乙醇=4/1體積溶液中,在20~30℃下攪拌溶解,完全溶解後,一面攪拌,一面以甲醇5ml沖洗容器內壁,以0.01mol/L鹽酸水溶液中和滴定而求取末端胺基濃度[NH2
]。
又,精秤聚醯胺化合物,在苯甲醇中,於氮氣氣流下,在160~180℃下攪拌溶解,完全溶解後,於氮氣氣流下冷卻至80℃以下,一面攪拌,一面以甲醇10ml沖洗容器內壁,以0.01mol/L氫氧化鈉水溶液中和滴定而求取末端羧基濃度[COOH]。
從測定出之末端胺基濃度[NH2
]及末端羧基濃度[COOH],藉由下式求取數量平均分子量。
數量平均分子量=2/([NH2
]+[COOH])
[NH2
]:末端胺基濃度(當量/g)
[COOH]:末端羧基濃度(當量/g)
使用示差掃瞄熱量計(島津製作所股份有限公司製,商品名:DSC-60),以昇溫速度10℃/分,在氮氣氣流下進行DSC測定(示差掃瞄熱量測定),求取玻璃轉移溫度(Tg)及熔點(Tm)。
另外,作為參考之未添加其他成分或未共聚合的N-MXD6、N-MXD10及N-MXD12的熔點各自為237℃、192℃及187℃。又,未添加其他成分或未共聚合的N-MXD6I的熔點為229℃。
以粉碎機將聚醯胺化合物的丸粒或粉碎物微細化而製得之粉狀試樣2g用藥包紙包裹者,與含10ml水的綿花同時加入由鋁箔積層薄膜所構成的25cm×18cm三邊密封袋,以使袋內空氣量成為400ml的方式密封。使袋內的濕度為100%RH(相對濕度)。在40℃下保存28天後,以氧濃度計(Toray-Engineering股份有限公司製,商品名:LC-700F)測定袋內的氧濃度,由此氧濃度計算氧吸收量(cc/g)。數值越高則氧吸收性能越優良,為較佳。
另外,在實施例101~113及116~121還有比較例101~107中,使用將厚度約100μm的薄膜試樣裁成400cm2
的試驗片,與上述相同地封入袋中,在40℃下保存28天後,以氧濃度計(Toray-Engineering股份有限公司製,商品名:LC-700F)測定袋內的氧濃度,由此氧濃度計算薄膜試樣每1m2
的氧吸收量,將每1天的氧吸收量當作氧吸收速度(cc/(m2
‧日))而求取。數值越高則氧吸收性能越優良,為較佳。
使用以ASTM D3985為標準之氧穿透率測定裝置(Mocon公司製,型式:OX-TRAN 2/21SH),測定100μm薄膜在23℃、60%RH下的氧穿透率,並換算氧穿透率(cc‧mm/(m2
‧日‧atm))。數值越低則氧的穿透量越少,為較佳。
另外,未添加其他成分或未共聚合的N-MXD6、N-MXD10及N-MXD12的氧穿透率各自為0.08cc‧mm/(m2‧day‧atm)、1.6cc‧mm/(m2
‧day‧atm)及2.9cc‧mm/(m2
‧day‧atm)。
將薄膜試樣裁成400cm2
的試驗片、或以粉碎機將聚醯胺化合物的丸粒或粉碎物微細化而製得之粉狀試樣2g用藥包紙包裹者,與含10ml水的綿花同時加入由鋁箔積層薄膜(最內層的密封膠係使用無臭等級)所構成之25cm×18cm的三邊密封袋,以使袋內空氣量成為400ml的方式密封。使袋內的濕度為100% RH。在40℃下保存28日後,用注射器將袋內的空氣取出,由參加者10個人來聞臭氣並評價。亦準備作為比較用的空白組之未置入薄膜試樣及粉狀試樣者。根據以下的基準來實施官能試驗評價,算出10個人的評價的平均值。數值越低則氣味越少,為較佳。
(評價基準)
0:未感覺臭(空白組)。
1:感覺與空白組僅有稍微差異。
2:感覺與空白組有差異。
3:感覺與空白組有很大的差異。
在40℃ 100% RH的恆溫槽中,將厚度約100μm的薄膜試樣保存28天,將吸收氧氣後的薄膜在23℃、50% RH下調濕1週。將此薄膜試樣裁切成寬度10mm、長100mm,用拉伸試驗機(東洋精機股份有限公司製,商品名:Strograph V1-C),以拉伸速度50mm/min拉伸,測定薄膜斷裂時的負載,藉由下式求取拉伸斷裂強度。拉伸斷裂強度(MPa)=切斷時的負載(N)/試料薄膜的斷面積(mm2
)
將由本試驗所測得之拉伸斷裂強度當作機械物性維持的指標。另外,將作為比較之未保存(氧吸收前)的薄膜試樣在23℃、50% RH下調濕1週後,相同地實施拉伸試驗。氧吸收後的數值越高則樹脂的變質越少,為較佳。
使用色彩儀表(日本電色工業股份有限公司製,型式:ZE2000)測定聚醯胺化合物的丸粒的黃度指數。
以JIS-K-7105為標準,對於厚度約100μm的薄膜試樣以霧值(霧值)測定裝置(日本電色工業股份有限公司製,型式:COH-300A)測定,換算每100μm的霧值。數值越低則染色越少,為較佳。
在配備攪拌機、部分冷凝器(partial condenser)、全冷凝器(total condenser)、溫度計、滴下漏斗及氮氣導入管、拉絲模(strand die)之內容積50公升的反應容器中,將精秤過的13000g(88.96mol)己二酸(旭化成Chemicals股份有限公司製)、880.56g(9.88mol)DL-丙胺酸(武藏野化學研究所股份有限公司製)、11.7g(0.11mol)次磷酸鈉、6.06g(0.074mol)乙酸鈉置入,經氮氣充分置換後,然後在少量的氮氣氣流下,一面攪拌系統內,一面加熱至170℃。在攪拌下,在此之中滴下12075.4g(88.66mol)間二甲苯二胺(三菱氣體化學股份有限公司製),一面將生成之縮合水排至系統外,一面將系統內連續昇溫。間二甲苯二胺的滴下結束後,使內溫成為260℃,繼續反應40分鐘,其後,以氮氣加壓系統內,從拉絲模取出聚合物而將此丸粒化,製得約23kg的聚醯胺化合物。
接著,在設置了氮氣導入管、真空管路、真空幫浦、內溫測定用的熱電偶之具備外罩的滾筒式乾燥機中加入前述聚醯胺化合物,一面以一定速度使其旋轉,一面將滾筒式乾燥機內部以純度為99體積%以上的氮氣充分置換後,在相同氮氣氣流下加熱滾筒式乾燥機,花費約150分鐘將丸粒溫度昇溫至150℃。當丸粒溫度達到150℃的時候,將系統內的壓力減壓至1托以下。然後繼續昇溫,花費約70分鐘將丸粒溫度昇溫至200℃後,將其維持在200℃下30分鐘。接著,將純度為99體積%以上的氮氣導入系統內,讓滾筒式乾燥機在旋轉的狀態下冷卻,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物101)。
於第1圖表示聚醯胺化合物101的1
H-NMR圖。第1圖的1.5~1.7ppm附近的吸收波峰係來自於未鄰接於己二酸的羰基之亞甲基的氫的吸收波峰a1及來自於DL-丙胺酸之甲基的氫的吸收波峰b1,吸收波峰a1及b1重疊顯現。另外,在第1圖中,係表示各自加算吸收波峰a1與吸收波峰b1時的積分強度。又,2.5ppm附近的吸收波峰係來自於鄰接於己二酸的羰基之亞甲基的氫的吸收波峰c1。又,7.0~7.47ppm附近的吸收波峰係來自於間二甲苯二胺(MXDA)之芳香族環的氫的吸收波峰d1。
聚醯胺化合物中的DL-丙胺酸單元的量係根據下式,由各波峰的積分強度比算出。
由以上的計算,鑑定出在聚醯胺化合物101中,含有約5.3莫耳%(計算上為5.8莫耳%)的DL-丙胺酸單元。因此,鑑定出聚醯胺化合物101中之MXDA單元/己二酸單元/DL-丙胺酸單元=47.3/47.4/5.3(莫耳%)。
在以下的實施例及比較例之中,亦藉由相同的手法,實施經調製之聚醯胺化合物的成分組成的定量。
藉由25mmΦ
單軸押出機,將聚醯胺化合物101的丸粒在押出溫度260℃、螺旋葉片旋轉數60rpm、拉取速度1.2m/min條件下製膜,製作寬度200mm、厚度95~105μm的無延伸薄膜。
除了將α-胺基酸變更為D-丙胺酸(武藏野化學研究所股份有限公司製)以外,以與實施例101相同的方法,製得D-丙胺酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物102)及無延伸薄膜。
除了將α-胺基酸變更為L-丙胺酸(Sinogel Amino Acid Co.,Ltd製)以外,以與實施例101相同的方法,製得L-丙胺酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物103)及無延伸薄膜。
除了將α-胺基酸變更為DL-2-胺基丁酸(JAPAN FINECHEM股份有限公司製,精製品),並且以聚醯胺化合物中的含有率成為2.6莫耳%的方式,將其添加量變更以外,以與實施例101相同的方法,製得DL-2-胺基丁酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物104)及無延伸薄膜。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為5.3莫耳%的方式,將DL-2-胺基丁酸的添加量變更以外,以與實施例104相同的方法,製得DL-2-胺基丁酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物105)及無延伸薄膜。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為11.1莫耳%的方式,將DL-2-胺基丁酸的添加量變更以外,以與實施例104相同的方法,製得DL-2-胺基丁酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物106)及無延伸薄膜。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為25.0莫耳%的方式,將DL-2-胺基丁酸的添加量變更以外,以與實施例104相同的方法,製得DL-2-胺基丁酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物107)及無延伸薄膜。
除了將α-胺基酸變更為DL-纈胺酸(Sinogel Amino Acid Co.,Ltd製)以外,以與實施例104相同的方法,製得DL-纈胺酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物108)及無延伸薄膜。
除了將α-胺基酸變更為DL-白胺酸(Ningbo Haishuo Bio-technology製)以外,以與實施例104相同的方法,製得DL-白胺酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物109)及無延伸薄膜。
除了將α-胺基酸變更為DL-第三白胺酸(JAPAN FINECHEM股份有限公司製精製品)以外,以與實施例104相同的方法,製得DL-第三白胺酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物110)及無延伸薄膜。
除了將α-胺基酸變更為DL-苯基丙胺酸(Sinogel Amino Acid Co.,Ltd製)以外,以與實施例104相同的方法,製得DL-苯基丙胺酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物111)及無延伸薄膜。
除了將己二酸變更為癸二酸(伊藤製油股份有限公司製)、以聚醯胺化合物中的含有率成為2.6莫耳%的方式,將DL-丙胺酸的添加量變更以外,以與實施例101相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD10(聚醯胺化合物112)及無延伸薄膜。
除了將己二酸變更為十二烷二酸(宇部興產股份有限公司製)以外,以與實施例101相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD12(聚醯胺化合物113)及無延伸薄膜。
除了未實施固態聚合以外,以與實施例101相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物114)。另外,因為在聚合中分子量未充分上升,未進行在前述的無延伸薄膜上之氧穿透率及霧值的測定、及拉伸試驗。
除了在熔融聚合時,使間二甲苯二胺之滴下結束後的內溫最終到達溫度為230℃、未實施固態聚合以外,以與實施例101相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物115)。另外,因為在聚合中分子量未充分上升,未進行在前述的無延伸薄膜上之氧穿透率及霧值的測定、及拉伸試驗。
除了將在固態聚合時昇溫至200℃後之維持時間變更為150分鐘以外,以與實施例101相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物116)及無延伸薄膜。
除了在熔融聚合時,使間二甲苯二胺的滴下結束後的內溫最終到達溫度為240℃、使固態聚合時的溫度為180℃以外,以與實施例101相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物117)及無延伸薄膜。
在配備攪拌機、部分冷凝器、全冷凝器、溫度計、滴下漏斗及氮氣導入管、拉絲模(strand die)之內容積50公升的反應容器中,投入精秤之13000g(88.96mol)己二酸(旭化成Chemicals股份有限公司製)、880.56g(9.88mol)DL-丙胺酸(武藏野化學研究所股份有限公司製)、12075.4g(88.66mol)間二甲苯二胺(三菱氣體化學股份有限公司製)、10000g蒸餾水、11.7g(0.11mol)次磷酸鈉、6.06g(0.074mol)乙酸鈉,經充分氮氣置換後,在0.2MPa加壓下,調製耐綸鹽。之後,一面攪拌系統內一面昇溫,在內壓成為1.0MPa的時候,一面除水,一面維持在1.0MPa且加熱至190℃。排出理論水量的90%後,使內溫成為230℃,繼續反應30分鐘。之後,減壓至600mmHg,確認扭矩充分上昇後,以氮氣加壓系統內,從拉絲模取出聚合物而將其丸粒化,製得約23kg的聚醯胺化合物。
接著,在設置了氮氣導入管、真空管路、真空幫浦、內溫測定用的熱電偶之具備外罩的滾筒式乾燥機中加入前述聚醯胺化合物,一面以一定速度使其旋轉,一面將滾筒式乾燥機內部以純度為99體積%以上的氮氣充分置換後,在相同氮氣氣流下加熱滾筒式乾燥機,花費約150分鐘將丸粒溫度昇溫至150℃。當丸粒溫度達到150℃的時候,將系統內的壓力減壓至1托以下。然後繼續昇溫,花費約60分鐘將丸粒溫度昇溫至180℃後,將其維持在180℃下60分鐘。接著,將純度為99體積%以上的氮氣導入系統內,讓滾筒式乾燥機在旋轉的狀態下冷卻,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物118)。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為11.1莫耳%的方式,將DL-丙胺酸的添加量變更以外,以與實施例118相同的方法,製得DL-丙胺酸酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物119)及無延伸薄膜。
在配備攪拌機、部分冷凝器、全冷凝器、溫度計、滴下漏斗及氮氣導入管、拉絲模之內容積50公升的反應容器中,投入精秤之13000g(88.96mol)己二酸(旭化成Chemicals股份有限公司製)、880.56g(9.88mol)DL-丙胺酸(武藏野化學研究所股份有限公司製)、11.7g(0.11mol)次磷酸鈉、6.06g(0.074mol)乙酸鈉,經充分氮氣置換後,在0.2MPa加壓下,一面攪拌系統內一面加熱熔融至170℃。之後,在滴下12075.4g(88.66mol)間二甲苯二胺(三菱氣體化學股份有限公司製)後,一面攪拌系統內一面昇溫,在內壓成為0.4MPa的時候,一面除水,一面維持在0.4MPa且加熱至230℃,繼續反應30分鐘。之後,減壓至600mmHg,確認扭矩充分上昇後,以氮氣加壓系統內,從拉絲模取出聚合物而將其丸粒化,製得約23kg的聚醯胺化合物。
接著,在設置了氮氣導入管、真空管路、真空幫浦、內溫測定用的熱電偶之具備外罩的滾筒式乾燥機中加入前述聚醯胺化合物,一面以一定速度使其旋轉,一面將滾筒式乾燥機內部以純度為99體積%以上的氮氣充分置換後,在相同氮氣氣流下加熱滾筒式乾燥機,花費約150分鐘將丸粒溫度昇溫至150℃。當丸粒溫度達到150℃的時候,將系統內的壓力減壓至1托以下。然後繼續昇溫,花費約60分鐘將丸粒溫度昇溫至180℃後,將其維持在180℃下60分鐘。接著,將純度為99體積%以上的氮氣導入系統內,讓滾筒式乾燥機在旋轉的狀態下冷卻,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物120)。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為11.1莫耳%的方式,將DL-丙胺酸的添加量變更以外,以與實施例120相同的方法,製得DL-丙胺酸酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物121)及無延伸薄膜。
除了將α-胺基酸變更為於α位具有2級氫的胺基乙酸(東京化成工業股份有限公司製,試藥)以外,以與實施例104相同的方法,製得胺基乙酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物122)及無延伸薄膜。
除了將α-胺基酸變更為於α位不具有氫的2-胺基異丁酸(2-胺基-2-甲基丙酸,JAPAN FINECHEM股份有限公司製,精製品)以外,以與實施例104相同的方法,製得2-胺基異丁酸共聚合N-MXD6(聚醯胺化合物123)及無延伸薄膜。
相對於係由間二甲苯二胺與己二酸所構成的聚醯胺之N-MXD6(三菱氣體化學股份有限公司製,商品名:S6007),以使樹脂組成物中的鈷含量成為400ppm的方式添加十八酸鈷並乾摻(dry blend)。藉由30mmΦ
2軸押出機,在押出溫度260℃、螺旋葉片旋轉數60rpm、進料螺旋葉片旋轉數12rpm、拉取速度1.8m/min的條件下,將製得之摻合物製膜,製作寬度300mm、厚度95~105μm的無延伸薄膜。
相對於係由間二甲苯二胺與己二酸所構成的聚醯胺之N-MXD6(三菱氣體化學股份有限公司製,商品名:S6007)100質量份,以使樹脂組成物中的鈷含量成為400ppm的方式添加順丁烯二酸變性聚丁二烯(PB)(日本石油化學股份有限公司製,商品名:M-2000-20)5質量份及十八酸鈷並乾摻。藉由30mmΦ
2軸押出機,在押出溫度260℃、螺旋葉片旋轉數60rpm、進料螺旋葉片旋轉數14rpm、拉取速度2.0m/min的條件下,將製得之摻合物製膜,.製作寬度300mm、厚度95~105μm的無延伸薄膜。
在配備攪拌機、部分冷凝器、全冷凝器、溫度計、滴下漏斗及氮氣導入管、拉絲模之內容積50公升的反應容器中,投入精秤之14615g(100mol)己二酸(旭化成Chemicals股份有限公司製)、12.7g(0.120mol)次磷酸鈉、6.60g(0.0805mol)乙酸鈉,經充分氮氣置換後,然後在少量的氮氣氣流下,一面攪拌系統內一面加熱至170℃。之後,在攪拌下,在此之中滴下13539.2g(99.4mol)間二甲苯二胺(三菱氣體化學股份有限公司製),一面將生成之縮合水排至系統外,一面將系統內連續昇溫。間二甲苯二胺的滴下結束後,使內溫成為260℃,繼續反應40分鐘。之後,以氮氣加壓系統內,從拉絲模取出聚合物而將其丸粒化,製得約25kg的聚醯胺化合物。
接著,在設置了氮氣導入管、真空管路、真空幫浦、內溫測定用的熱電偶之具備外罩的滾筒式乾燥機中加入前述聚醯胺化合物,一面以一定速度使其旋轉,一面將滾筒式乾燥機內部以純度為99體積%以上的氮氣充分置換後,在相同氮氣氣流下加熱滾筒式乾燥機,花費約150分鐘將丸粒溫度昇溫至150℃。當丸粒溫度達到150℃的時候,將系統內的壓力減壓至1托以下。然後繼續昇溫,花費約70分鐘將丸粒溫度昇溫至200℃後,將其維持在200℃下30分鐘。接著,將純度為99體積%以上的氮氣導入系統內,讓滾筒式乾燥機在旋轉的狀態下冷卻,製得N-MXD6(聚醯胺化合物124)。
相對於聚醯胺化合物124的100質量份,以成為5質量份的方式,乾摻並添加DL-丙胺酸(武藏野化學研究所股份有限公司製)。使用15mmΦ
之小型的單軸押出機,在押出溫度260℃、螺旋葉片旋轉數30rpm、進料螺旋葉片旋轉數14rpm、拉取速度1.0m/min的條件下,以製得之摻合物之間未共聚合的方式製膜,製作寬度110mm、厚度95~105μm的無延伸薄膜。
在配備攪拌機、部分冷凝器、全冷凝器、溫度計、滴下漏斗及氮氣導入管、拉絲模之內容積50公升的反應容器中,投入精秤之17000g(84.1mol)癸二酸(伊藤製油股份有限公司製)、13.1g(0.124mol)次磷酸鈉、6.81g(0.0830mol)乙酸鈉,經充分氮氣置換後,然後在少量的氮氣氣流下,一面攪拌系統內一面加熱至170℃。之後,在攪拌下,在此之中滴下11391.0g(83.6mol)間二甲苯二胺(三菱氣體化學股份有限公司製),一面將生成之縮合水排至系統外,一面將系統內連續昇溫。間二甲苯二胺的滴下結束後,使內溫成為260℃,繼續反應40分鐘。之後,以氮氣加壓系統內,從拉絲模取出聚合物而將其丸粒化,製得約25kg的聚醯胺化合物。
接著,在設置了氮氣導入管、真空管路、真空幫浦、內溫測定用的熱電偶之具備外罩的滾筒式乾燥機中加入前述聚醯胺化合物,一面以一定速度使其旋轉,一面將滾筒式乾燥機內部以純度為99體積%以上的氮氣充分置換後,在相同氮氣氣流下加熱滾筒式乾燥機,花費約150分鐘將丸粒溫度昇溫至150℃。當丸粒溫度達到150℃的時候,將系統內的壓力減壓至1托以下。然後繼續昇溫,花費約15分鐘將丸粒溫度昇溫至170℃後,將其維持在170℃下240分鐘。接著,將純度為99體積%以上的氮氣導入系統內,讓滾筒式乾燥機在旋轉的狀態下冷卻,製得N-MXD10(聚醯胺化合物125)。
相對於聚醯胺化合物125的100質量份,以成為5質量份的方式,乾摻並添加DL-丙胺酸(武藏野化學研究所股份有限公司製)。使用15mmΦ
之小型的單軸押出機,在押出溫度240℃、螺旋葉片旋轉數30rpm、進料螺旋葉片旋轉數14rpm、拉取速度1.0m/min的條件下,以製得之摻合物之間未共聚合的方式製膜,製作寬度110mm、厚度95~105μm的無延伸薄膜。
在配備攪拌機、部分冷凝器、全冷凝器、溫度計、滴下漏斗及氮氣導入管、拉絲模之內容積50公升的反應容器中,投入精秤之17500g(76.0mol)十二烷二酸(宇部興產股份有限公司製)、12.9g(0.122mol)次磷酸鈉、6.73g(0.0820mol)乙酸鈉,經充分氮氣置換後,然後在少量的氮氣氣流下,一面攪拌系統內一面加熱至170℃。之後,在攪拌下,在此之中滴下10302.3g(75.6mol)間二甲苯二胺(三菱氣體化學股份有限公司製),一面將生成之縮合水排至系統外,一面將系統內連續昇溫。間二甲苯二胺的滴下結束後,使內溫成為260℃,繼續反應40分鐘。之後,以氮氣加壓系統內,從拉絲模取出聚合物而將其丸粒化,製得約24kg的聚醯胺化合物。
接著,在設置了氮氣導入管、真空管路、真空幫浦、內溫測定用的熱電偶之具備外罩的滾筒式乾燥機中加入前述聚醯胺化合物,一面以一定速度使其旋轉,一面將滾筒式乾燥機內部以純度為99體積%以上的氮氣充分置換後,在相同氮氣氣流下加熱滾筒式乾燥機,花費約150分鐘將丸粒溫度昇溫至150℃。當丸粒溫度達到150℃的時候,將系統內的壓力減壓至1托以下。然後繼續昇溫,花費約10分鐘將丸粒溫度昇溫至160℃後,將其維持在160℃下420分鐘。接著,將純度為99體積%以上的氮氣導入系統內,讓滾筒式乾燥機在旋轉的狀態下冷卻,製得N-MXD12(聚醯胺化合物126)。
相對於聚醯胺化合物126的100質量份,以成為5質量份的方式,乾摻並添加DL-丙胺酸(武藏野化學研究所股份有限公司製)。使用15mmΦ
之小型的單軸押出機,在押出溫度230℃、螺旋葉片旋轉數30rpm、進料螺旋葉片旋轉數12rpm、拉取速度1.0m/min的條件下,以製得之摻合物之間未共聚合的方式製膜,製作寬度110mm、厚度95~105μm的無延伸薄膜。
若其他單體成分被由單一的內醯胺或α,ω-胺基羧酸單體的重複單元所構成之聚醯胺化合物或由二胺與二羧酸的重複單元所構成之聚醯胺化合物共聚合,通常可看到熔點降低或玻璃轉移溫度的變化。實施例101~121及比較例101及102中,由得到單一的熔解波峰、熔點亦降低,可得知α-胺基酸被共聚合。另一方面,比較例103~107中,無法看到熔點的降低,可得知沒有發生與其他成分的共聚合。
共聚合不具有3級氫的α-胺基酸的聚醯胺化合物的氧吸收性能不足(比較例101及102)。又,經混合鈷化合物之先前的聚醯胺組成物顯示氧吸收性能及良好的氧穿透率,其透明性雖良好,但藉由添加鈷化合物,使其帶有藍色,使用聚丁二烯者亦特別經常產生臭氣。此外,氧吸收後之薄膜變質而無法維持形狀,在包裝容器用途上未必不佳(比較例103及104)。又,不使具有3級氫的α-胺基酸共聚合而僅經混合之聚醯胺組成物未顯示氧吸收性能(比較例105~107)。
相對於此等,共聚合具有3級氫之α-胺基酸的聚醯胺化合物,不使用金屬而能展現充分的氧吸收性能,而且不產生令人不舒服的臭氣(實施例101~121)。特別是在薄膜試樣的情形下,薄膜的氧穿透率亦良好且透明性亦良好,此外,亦可維持氧吸收後的機械物性(實施例101~113及116~121)。
另外,由實施例101~103的對比,可得知α-胺基酸的光學異構物不影響氧吸收性能。又,由實施例104~107的對比,可得知藉由增加α-胺基酸的共聚合率而提升氧吸收性能。此外,由實施例101及114~116的對比,可得知相對黏度不影響氧吸收性能。此外,與實施例101~實施例114相較,可得知經降低熔融聚合溫度的實施例115及117,可降低YI值。又,亦可得知在利用加壓鹽法聚合之實施例118~119及利用加壓滴下法聚合之實施例120~121之中,可降低YI值。
使用實施例101、104~107及117~121中製得之聚醯胺化合物101、104~107及117~121的丸粒,藉由與實施例101相同的方法,製得厚度約250μm的無延伸薄膜。使用東洋精機製作股份有限公司所製之二軸延伸裝置(拉幅法(tenter method)),將此薄膜在延伸溫度130℃下在MD方向延伸4倍,在TD方向延伸4倍,在200℃下熱固定30秒而製得約15μm的2軸延伸薄膜。評價試作連續20枚此2軸延伸薄膜時的斷裂次數而當作成形容易度的基準。又,測定2軸延伸薄膜的初始的氧穿透率、完全維持初始的氧穿透率時間、及薄膜的霧值。在表2表示結果。
由表2,可得知利用加壓鹽法聚合之實施例128~129及利用加壓滴下法聚合之實施例130~131中,如2軸延伸薄膜時發生斷裂般之魚眼裂開面或凝膠亦少,可製得較安定的性狀者。
(利用聚醯胺化合物的常壓滴下法之熔融聚合)
在配備攪拌機、部分冷凝器、全冷凝器、溫度計、
滴下漏斗及氮氣導入管、拉絲模之內容積50公升的反應容器中,投入精秤之13000g(88.9mol)己二酸(旭化成Chemicals股份有限公司製)、777.8g(4.7mol)高純度間苯二甲酸(A.G.International Chemical股份有限公司製)、1472.1g(16.52mol)作為α-胺基酸之DL-丙胺酸(武藏野化學研究所股份有限公司製)、12.57g(0.119mol)次磷酸鈉、6.52g(0.0795mol)乙酸鈉,經充分氮氣置換後,然後在少量的氮氣氣流下,一面攪拌系統內一面加熱至170℃。之後,在攪拌下,在此之中滴下12710g(93.3mol)間二甲苯二胺(MXDA,三菱氣體化學股份有限公司製),一面將生成之縮合水排至系統外,一面將系統內連續昇溫。間二甲苯二胺的滴下結束後,使內溫成為260℃,繼續反應40分鐘。之後,以氮氣加壓系統內,從拉絲模取出聚合物而將其丸粒化,製得約24.3kg的聚醯胺化合物。
(聚醯胺化合物的固態聚合)
接著,在設置了氮氣導入管、真空管路、真空幫浦、內溫測定用的熱電偶之具備外罩的滾筒式乾燥機中加入前述聚醯胺化合物,一面以一定速度使其旋轉,一面將滾筒式乾燥機內部以純度為99體積%以上的氮氣充分置換後,在相同氮氣氣流下加熱滾筒式乾燥機,花費約150分鐘將丸粒溫度昇溫至150℃。當丸粒溫度達到150℃的時候,將系統內的壓力減壓至1托以下。然後繼續昇溫,花費約70分鐘將丸粒溫度昇溫至200℃後,將其維持在200℃下30分鐘。接著,將純度為99體積%以上的氮氣導入系統內,讓滾筒式乾燥機在旋轉的狀態下冷卻,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物201)。
於第2圖表示聚醯胺化合物201的1
H-NMR圖。第2圖的1.5~1.7ppm附近的吸收波峰係來自於未鄰接於己二酸的羰基之亞甲基的氫的吸收波峰a2及來自於DL-丙胺酸之甲基的氫的吸收波峰b2,吸收波峰a2及b2重疊顯現。另外,在第2圖中,係表示各自加算吸收波峰a2與吸收波峰b2時的積分強度。又,2.5ppm附近的吸收波峰係來自於鄰接於己二酸的羰基之亞甲基的氫的吸收波峰c2。又,4.5ppm附近的吸收波峰係來自於有己二酸鄰接時之間二甲苯二胺的苄基亞甲基的氫之吸收波峰d2,4.7ppm附近的吸收波峰,係來自於有間苯二甲酸鄰接時之間二甲苯二胺的苄基亞甲基的氫之吸收波峰e2。另外,在第2圖中表示各自加算吸收波峰d2與吸收波峰e2時的積分強度。此外,7.4ppm附近的吸收波峰係來自於間二甲苯二胺及間苯二甲酸之苯環的氫的吸收波峰f2。
由各波峰的積分強度比,根據下式而算出聚醯胺化合物中的DL-丙胺酸單元的量。
又,根據下式而算出聚醯胺化合物中的間苯二甲酸單元的量。
由以上的計算,鑑定出聚醯胺化合物201中含有DL-丙胺酸單元約8.1莫耳%(計算上為9.1莫耳%)、間苯二甲酸單元約2.3莫耳%(計算上為2.0莫耳%)。因此鑑定出聚醯胺化合物201中之MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-丙胺酸單元=43.7/45.9/2.3/8.1(莫耳%)。
在以下的實施例及比較例之中,亦藉由相同的手法,實施經調製之聚醯胺化合物的成分組成的定量。
藉由25mmΦ
單軸押出機,將聚醯胺化合物201的丸粒在押出溫度260℃、螺旋葉片旋轉數60rpm、拉取速度1.2m/min條件下製膜,製作寬度200mm、厚度95~105μm的無延伸薄膜。
除了將α-胺基酸變更為DL-2-胺基丁酸(DL-AABA,JAPAN FINECHEM股份有限公司製,製品),並且以聚醯胺化合物中的含有率成為2.6莫耳%的方式,將其添加量變更以外,以與實施例201相同的方法,製得DL-2-胺基丁酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物202:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-胺基丁酸單元=48.6/46.4/2.4/2.6(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了將α-胺基酸變更為DL-纈胺酸(Sinogel Amino Acid Co.,Ltd製)以外,以與實施例202相同的方法,製得DL-纈胺酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物203:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-纈胺酸單元=48.6/46.4/2.4/2.6(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了將α-胺基酸變更為DL-白胺酸(Ningbo Haishuo Bio-technology製)以外,以與實施例202相同的方法,製得DL-白胺酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物204:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-白胺酸單元=48.6/46.4/2.4/2.6(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了將α-胺基酸變更為DL-苯基丙胺酸(DL-Phe,Sinogel Amino Acid Co.,Ltd製)以外,以與實施例202相同的方法,製得DL-苯基丙胺酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物205:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-苯基丙胺酸單元=48.6/46.4/2.4/2.6(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為2.6莫耳%的方式,將DL-丙胺酸的添加量變更、並且將高純度間苯二甲酸變更為高純度對苯二甲酸(PTA,三菱氣體化學股份有限公司製)以外,以與實施例201相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6T(聚醯胺化合物206:MXDA單元/己二酸單元/對苯二甲酸單元/DL-丙胺酸單元=48.6/46.4/2.4/2.6(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了將高純度間苯二甲酸變更為2,6-萘二甲酸(NDCA,三菱氣體化學股份有限公司製)以外,以與實施例206相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6N(聚醯胺化合物207:MXDA單元/己二酸單元/NDCA單元/DL-丙胺酸單元=48.6/46.4/2.4/2.6(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為2.6莫耳%的方式,將DL-丙胺酸的添加量變更以外,以與實施例201相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物208:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-丙胺酸單元=48.6/46.4/2.4/2.6(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為4.9莫耳%的方式,將高純度間苯二甲酸的添加量變更以外,以與實施例208相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物209:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-丙胺酸單元=48.6/43.9/4.9/2.6(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為7.3莫耳%的方式,將高純度間苯二甲酸的添加量變更以外,以與實施例208相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物210:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-丙胺酸單元=48.6/41.5/7.3/2.6(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為14.6莫耳%的方式,將高純度間苯二甲酸的添加量變更以外,以與實施例208相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物211:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-丙胺酸單元=48.6/34.2/14.6/2.6(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為4.6莫耳%的方式,將高純度間苯二甲酸的添加量變更以外,以與實施例201相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物212:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-丙胺酸單元=45.9/41.4/4.6/8.1(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為6.9莫耳%的方式,將高純度間苯二甲酸的添加量變更以外,以與實施例201相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物213:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-丙胺酸單元=45.9/39.1/6.9/8.1(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為13.8莫耳%的方式,將高純度間苯二甲酸的添加量變更以外,以與實施例201相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物214:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-丙胺酸單元=45.9/32.2/13.8/8.1(莫耳%))。另外,因為在聚合中分子量未充分上升,未進行在前述的無延伸薄膜上之氧穿透率及霧值的測定、及拉伸試驗。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為17.7莫耳%的方式,將DL-丙胺酸的添加量變更以外,以與實施例201相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物215:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-丙胺酸單元=41.1/39.1/2.1/17.7(莫耳%))。另外,因為在聚合中分子量未充分上升,未進行在前述的無延伸薄膜上之氧穿透率及霧值的測定、及拉伸試驗。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為4.1莫耳%的方式,將高純度間苯二甲酸的添加量變更以外,以與實施例215相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物216:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-丙胺酸單元=41.1/37.1/4.1/17.7(莫耳%))。另外,因為在聚合中分子量未充分上升,未進行在前述的無延伸薄膜上之氧穿透率及霧值的測定、及拉伸試驗。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為6.2莫耳%的方式,將高純度間苯二甲酸的添加量變更以外,以與實施例215相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物217:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-丙胺酸單元=41.1/35.0/6.2/17.7(莫耳%))。另外,因為在聚合中分子量未充分上升,未進行在前述的無延伸薄膜上之氧穿透率及霧值的測定、及拉伸試驗。
除了將己二酸變更為癸二酸(伊藤製油股份有限公司製)以外,以與實施例208相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD10I(聚醯胺化合物218:MXDA單元/癸二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-丙胺酸單元=48.6/46.4/2.4/2.6(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了將己二酸變更為十二烷二酸(宇部興產股份有限公司製)以外,以與實施例208相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD12I(聚醯胺化合物219:MXDA單元/十二烷二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-丙胺酸單元=48.6/46.4/2.4/2.6(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為31.6莫耳%的方式,將DL-丙胺酸的添加量變更、以聚醯胺化合物中的含有率成為15.4莫耳%的方式,將間苯二甲酸的添加量變更以外,以與實施例201相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物220:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/DL-丙胺酸單元=34.1/18.9/15.4/31.6(莫耳%))。另外,因為在聚合中分子量未充分上升,未進行在前述的無延伸薄膜上之氧穿透率及霧值的測定、官能試驗及拉伸試驗。
在配備攪拌機、部分冷凝器、全冷凝器、溫度計、滴下漏斗及氮氣導入管、拉絲模之內容積50公升的反應容器中,投入精秤之13000g(88.9mol)己二酸(旭化成Chemicals股份有限公司製)、777.9g(4.68molmol)高純度間苯二甲酸(A.G. International Chemical股份有限公司製)、11.96g(0.113mol)次磷酸鈉、6.21g(0.0756mol)乙酸鈉,經充分氮氣置換後,然後在少量的氮氣氣流下,一面攪拌系統內一面加熱至170℃。之後,在攪拌下,在此之中滴下12710g(93.4mol)間二甲苯二胺(三菱氣體化學股份有限公司製),一面將生成之縮合水排至系統外,一面將系統內連續昇溫。間二甲苯二胺的滴下結束後,使內溫成為260℃,繼續反應40分鐘。之後,以氮氣加壓系統內,從拉絲模取出聚合物而將其丸粒化,製得約23.2kg的聚醯胺化合物。
接著,在設置了氮氣導入管、真空管路、真空幫浦、內溫測定用的熱電偶之具備外罩的滾筒式乾燥機中加入前述聚醯胺化合物,一面以一定速度使其旋轉,一面將滾筒式乾燥機內部以純度為99體積%以上的氮氣充分置換後,在相同氮氣氣流下加熱滾筒式乾燥機,花費約150分鐘將丸粒溫度昇溫至150℃。當丸粒溫度達到150℃的時候,將系統內的壓力減壓至1托以下。然後繼續昇溫,花費約70分鐘將丸粒溫度昇溫至200℃後,將其維持在200℃下30分鐘。接著,將純度為99體積%以上的氮氣導入系統內,讓滾筒式乾燥機在旋轉的狀態下冷卻,製得N-MXD6I(聚醯胺化合物221:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元=49.9/47.6/2.5(莫耳%))。
藉由25mmΦ
單軸押出機,將聚醯胺化合物221的丸粒在押出溫度260℃、螺旋葉片旋轉數60rpm、拉取速度1.2m/min條件下製膜,製作寬度200mm、厚度95~105μm的無延伸薄膜。
除了將己二酸變更為癸二酸(伊藤製油股份有限公司製)以外,以與比較例201相同的方法,製得N-MXD10I(聚醯胺化合物222:MXDA單元/癸二酸單元/間苯二甲酸單元=49.9/47.6/2.5(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了將己二酸變更為十二烷二酸(宇部興產股份有限公司製)以外,以與比較例201相同的方法,製得N-MXD12I(聚醯胺化合物223:MXDA單元/十二烷二酸單元/間苯二甲酸單元=49.9/47.6/2.5(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了將α-胺基酸變更為於α位具有2級氫的胺基乙酸(東京化成工業股份有限公司製,試藥)以外,以與實施例201相同的方法,製得胺基乙酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物224:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/胺基乙酸單元=45.9/43.7/2.3/8.1(莫耳%))及無延伸薄膜。
除了將α-胺基酸變更為於α位不具有氫的2-胺基異丁酸(2-胺基-2-甲基丙酸,JAPAN FINECHEM股份有限公司製,精製品)以外,以與實施例201相同的方法,製得2-胺基異丁酸共聚合N-MXD6I(聚醯胺化合物225:MXDA單元/己二酸單元/間苯二甲酸單元/AIB單元=45.9/43.7/2.3/8.1(莫耳%))及無延伸薄膜。
相對於聚醯胺化合物221,以使樹脂組成物中的鈷含量成為400ppm的方式添加十八酸鈷並乾摻。藉由30mmΦ
2軸押出機,在押出溫度260℃、螺旋葉片旋轉數60rpm、進料螺旋葉片旋轉數12rpm、拉取速度1.8m/min的條件下,將製得之摻合物製膜,製作寬度200mm、厚度95~105μm的無延伸薄膜。
相對於聚醯胺化合物221的100質量份,以使樹脂組成物中的鈷含量成為400ppm的方式添加順丁烯二酸變性聚丁二烯(PB)(日本石油化學股份有限公司製,商品名:M-2000-20)5質量份及十八酸鈷並乾摻。藉由30mmΦ
2軸押出機,在押出溫度260℃、螺旋葉片旋轉數60rpm、進料螺旋葉片旋轉數14rpm、拉取速度2.0m/min的條件下,將製得之摻合物製膜,製作寬度200mm、厚度95~105μm的無延伸薄膜。
相對於聚醯胺化合物221的100質量份,以樹脂組成物中的DL-丙胺酸含量成為5質量份的方式,添加DL-丙胺酸(武藏野化學研究所股份有限公司製)並乾摻。使用15mmΦ
之小型的單軸押出機,在押出溫度240℃、螺旋葉片旋轉數30rpm、進料螺旋葉片旋轉數14rpm、拉取速度1.0m/min的條件下,以製得之摻合物之間未共聚合的方式製膜,製作寬度110mm、厚度95~105μm的無延伸薄膜。
僅共聚合芳香族二羧酸的聚醯胺化合物的氧吸收性能不足(比較例201~203)。共聚合不具有3級氫的α-胺基酸的聚醯胺化合物的氧吸收性能不足(比較例204及205)。又,經混合鈷化合物之先前的聚醯胺組成物顯示氧吸收性能及良好的氧穿透率,其透明性雖良好,但藉由添加鈷化合物,使其帶有藍色,使用聚丁二烯者亦特別經常產生臭氣。此外,氧吸收後之薄膜變質而無法維持形狀,在包裝容器用途上未必不佳(比較例206及207)。又,不使具有3級氫的α-胺基酸共聚合而僅經混合之聚醯胺組成物未顯示氧吸收性能(比較例2.8)。
相對於此等,共聚合具有3級氫之α-胺基酸及芳香族二羧酸的聚醯胺化合物,不使用金屬而能展現充分的氧吸收性能,而且不產生令人不舒服的臭氣(實施例201~220)。特別是在薄膜試樣的情形下,薄膜的氧穿透率亦良好且透明性亦良好,此外,亦可維持氧吸收後的機械物性(實施例201~213、218及219)。又,實施例220的聚醯胺化合物雖然分子量未上昇,但顯示非常良好的氧吸收性能。
另外,使用癸二酸或十二烷二酸作為直鏈脂肪族二羧酸成分的實施例218及219,可得知若與使用己二酸的實施例比較,其氧吸收性能低,但若與不共聚合具有3級氫的α-胺基酸的N-MXD10I(比較例202)或N-MXD12I(比較例203)比較,具有優良的氧吸收性能。
在配備攪拌機、部分冷凝器、全冷凝器、溫度計、滴下漏斗及氮氣導入管、拉絲模之內容積50公升的反應容器中,投入精秤之13000g(89.0mol)己二酸(旭化成Chemicals股份有限公司製)、880.56g(9.88mol)DL-丙胺酸(武藏野化學研究所股份有限公司製)、4314.10g(38.1mol)ε-己內醯胺(宇部興產株式会公司製)、13.75g(0.13mol)次磷酸鈉、7.13g(0.087mol)乙酸鈉,經充分氮氣置換後,然後在少量的氮氣氣流下,一面攪拌系統內一面加熱至170℃。之後,在攪拌下,在此之中滴下12433g(88.7mol)間二甲苯二胺(三菱氣體化學股份有限公司製),一面將生成之縮合水排至系統外,一面將系統內連續昇溫。間二甲苯二胺的滴下結束後,使內溫成為260℃,繼續反應40分鐘。之後,以氮氣加壓系統內,從拉絲模取出聚合物而將其丸粒化,製得約26kg的聚醯胺化合物。
接著,在設置了氮氣導入管、真空管路、真空幫浦、內溫測定用的熱電偶之具備外罩的滾筒式乾燥機中加入前述聚醯胺化合物及水0.5質量%,一面以一定速度使其旋轉,一面將滾筒式乾燥機內部以純度為99體積%以上的氮氣充分置換後,在相同氮氣氣流下加熱滾筒式乾燥機,花費約150分鐘將丸粒溫度昇溫至150℃。當丸粒溫度達到150℃的時候,將系統內的壓力減壓至1托以下。然後繼續昇溫,花費約70分鐘將丸粒溫度昇溫至180℃後,將其維持在180℃下30分鐘。接著,將純度為99體積%以上的氮氣導入系統內,讓滾筒式乾燥機在旋轉的狀態下冷卻,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6,6(聚醯胺化合物301:MXDA單元/己二酸單元/DL-丙胺酸單元/ε-己內醯胺單元=39.3/39.4/4.4/16.9(莫耳%))。
除了將DL-丙胺酸變更為D-丙胺酸以外,以與實施例301相同的方法,製得D-丙胺酸共聚合N-MXD6,6(聚醯胺化合物302:MXDA單元/己二酸單元/D-丙胺酸單元/ε-己內醯胺單元=39.3/39.4/4.4/16.9(莫耳%))。
除了將DL-丙胺酸變更為L-丙胺酸以外,以與實施例301相同的方法,製得L-丙胺酸共聚合N-MXD6,6(聚醯胺化合物303:MXDA單元/己二酸單元/L-丙胺酸單元/ε-己內醯胺單元=39.3/39.4/4.4/16.9(莫耳%))。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為0.8莫耳%的方式,將DL-丙胺酸的添加量變更、以聚醯胺化合物中的含有率成為17.5莫耳%的方式,將ε-己內醯胺的添加量變更以外,以與實施例301相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6,6(聚醯胺化合物304:MXDA單元/己二酸單元/DL-丙胺酸單元/ε-己內醯胺單元=40.8/40.9/0.8/17.5(莫耳%))。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為15.0莫耳%的方式,將DL-丙胺酸的添加量變更、以聚醯胺化合物中的含有率成為15.0莫耳%的方式,將ε-己內醯胺的添加量變更以外,以與實施例301相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6,6(聚醯胺化合物305:MXDA單元/己二酸單元/DL-丙胺酸單元/ε-己內醯胺單元=34.8/35.2/15.0/15.0(莫耳%))。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為29.2莫耳%的方式,將DL-丙胺酸的添加量變更、以聚醯胺化合物中的含有率成為12.5莫耳%的方式,將ε-己內醯胺的添加量變更以外,以與實施例301相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6,6(聚醯胺化合物306:MXDA單元/己二酸單元/DL-丙胺酸單元/ε-己內醯胺單元=28.9/29.3/29.3/12.5(莫耳%))。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為49.2莫耳%的方式,將DL-丙胺酸的添加量變更、以聚醯胺化合物中的含有率成為9.0莫耳%的方式,將ε-己內醯胺的添加量變更以外,以與實施例301相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6,6(聚醯胺化合物307:MXDA單元/己二酸單元/DL-丙胺酸單元/ε-己內醯胺單元=20.7/21.1/49.2/9.0(莫耳%))。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為3.6莫耳%的方式,將DL-丙胺酸的添加量變更、以聚醯胺化合物中的含有率成為32.2莫耳%的方式,將ε-己內醯胺的添加量變更以外,以與實施例301相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6,6(聚醯胺化合物308:MXDA單元/己二酸單元/DL-丙胺酸單元/ε-己內醯胺單元=32.0/32.2/3.6/32.2(莫耳%))。
除了以聚醯胺化合物中的含有率成為5.0莫耳%的方式,將DL-丙胺酸的添加量變更、以聚醯胺化合物中的含有率成為5.0莫耳%的方式,將ε-己內醯胺的添加量變更以外,以與實施例301相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6,6(聚醯胺化合物309:MXDA單元/己二酸單元/DL-丙胺酸單元/ε-己內醯胺單元=44.9/45.1/5.0/5.0(莫耳%))。
除了將ε-己內醯胺變更為十二內醯胺(宇部興產股份有限公司製)以外,以與實施例301相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD6,12(聚醯胺化合物310:MXDA單元/己二酸單元/DL-丙胺酸單元/十二內醯胺單元=39.3/39.4/4.4/16.9(莫耳%))。
除了將α-胺基酸變更為DL-2-胺基丁酸(DL-AABA,JAPAN FINECHEM股份有限公司製,精製品)以外,以與實施例301相同的方法,製得DL-2-胺基丁酸共聚合N-MXD6,6(聚醯胺化合物311:MXDA單元/己二酸單元/DL-AABA單元/ε-己內醯胺單元=39.3/39.4/4.4/16.9(莫耳%))。
除了將α-胺基酸變更為DL-白胺酸(Ningbo Haishuo Bio-technology製)以外,以與實施例301相同的方法,製得DL-白胺酸共聚合N-MXD6,6(聚醯胺化合物312:MXDA單元/己二酸單元/DL-白胺酸單元/ε-己內醯胺單元=39.3/39.4/4.4/16.9(莫耳%))。
除了將α-胺基酸變更為DL-苯基丙胺酸(DL-Phe,Sinogel Amino Acid Co.,Ltd製)以外,以與實施例301相同的方法,製得DL-苯基丙胺酸共聚合N-MXD6,6(聚醯胺化合物313:MXDA單元/己二酸單元/DL-苯基丙胺酸單元/ε-己內醯胺單元=39.3/39.4/4.4/16.9(莫耳%))。
除了將己二酸變更為癸二酸(伊藤製油股份有限公司製)以外,以與實施例301相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD10,6(聚醯胺化合物314:MXDA單元/癸二酸單元/DL-丙胺酸單元/ε-己內醯胺單元=39.3/39.4/4.4/16.9(莫耳%))。
除了將己二酸變更為十二烷二酸(字部興產股份有限公司製)以外,以與實施例301相同的方法,製得DL-丙胺酸共聚合N-MXD12,6(聚醯胺化合物315:MXDA單元/十二烷二酸單元/DL-丙胺酸單元/ε-己內醯胺單元=39.3/39.4/4.4/16.9(莫耳%))。
在配備攪拌機、部分冷凝器、全冷凝器、溫度計、滴下漏斗及氮氣導入管、拉絲模之內容積50公升的反應容器中,投入精秤之13000g(89.0mol)己二酸(旭化成Chemicals股份有限公司製)、4314.1g(38.1mol)ε-己內醯胺(宇部興產株式会公司製)、13.4g(0.13mol)次磷酸鈉、6.9g(0.084mol)乙酸鈉,經充分氮氣置換後,然後在少量的氮氣氣流下,一面攪拌系統內一面加熱至170℃。之後,在攪拌下,在此之中滴下12437g(88.7mol)間二甲苯二胺(MXDA)(三菱氣體化學股份有限公司製),一面將生成之縮合水排至系統外,一面將系統內連續昇溫。間二甲苯二胺的滴下結束後,使內溫成為260℃,繼續反應40分鐘。之後,以氮氣加壓系統內,從拉絲模取出聚合物而將其丸粒化,製得約26kg的聚醯胺化合物。
接著,在設置了氮氣導入管、真空管路、真空幫浦、內溫測定用的熱電偶之具備外罩的滾筒式乾燥機中加入前述聚醯胺化合物及水0.5質量%,一面以一定速度使其旋轉,一面將滾筒式乾燥機內部以純度為99體積%以上的氮氣充分置換後,在相同氮氣氣流下加熱滾筒式乾燥機,花費約150分鐘將丸粒溫度昇溫至150℃。當丸粒溫度達到150℃的時候,將系統內的壓力減壓至1托以下。然後繼續昇溫,花費約70分鐘將丸粒溫度昇溫至180℃後,將其維持在180℃下30分鐘。接著,將純度為99體積%以上的氮氣導入系統內,讓滾筒式乾燥機在旋轉的狀態下冷卻,製得N-MXD6,6(聚醯胺化合物316:MXDA單元/己二酸單元/ε-己內醯胺單元=41.1/41.2/17.7(莫耳%)))。
除了將DL-丙胺酸變更為於α位具有2級氫的胺基乙酸(東京化成工業股份有限公司製)以外,以與實施例301相同的方法,製得胺基乙酸共聚合N-MXD6,6(聚醯胺化合物317:MXDA單元/己二酸單元/胺基乙酸單元/ε-己內醯胺單元=39.3/39.4/4.4/16.9(莫耳%))。
除了將DL-丙胺酸變更為於α位不具有氫的2-胺基異丁酸(2-胺基-2-甲基丙酸,AIB,JAPAN FINECHEM股份有限公司製,精製品)以外,以與實施例301相同的方法,製得2-胺基異丁酸共聚合N-MXD6,6(聚醯胺化合物318:MXDA單元/己二酸單元/AIB單元/ε-己內醯胺單元=39.3/39.4/4.4/16.9(莫耳%))。
除了將ε-己內醯胺變更為十二內醯胺(宇部興產股份有限公司製)以外,以與比較例301相同的方法,製得N-MXD6,12(聚醯胺化合物319:MXDA單元/己二酸單元/十二內醯胺單元=41.1/41.2/17.7(莫耳%))。
除了將己二酸變更為癸二酸(伊藤製油股份有限公司製)以外,以與比較例301相同的方法,製得N-MXD10,6(聚醯胺化合物320:MXDA單元/癸二酸單元/ε-己內醯胺單元=41.1/41.2/17.7(莫耳%))。
除了將己二酸變更為十二烷二酸(宇部興產股份有限公司製)以外,以與比較例301相同的方法,製得N-MXD12,6(聚醯胺化合物321:MXDA單元/十二烷二酸單元/ε-己內醯胺單元=41.1/41.2/17.7(莫耳%))。
相對於比較例301中製得之聚醯胺化合物316,藉由添加DL-丙胺酸(武藏野化學研究所股份有限公司製)並乾摻,製得聚醯胺化合物與DL-丙胺酸的混合物(混合物中的DL-丙胺酸含量:5質量%)。使用15mmΦ
之小型的單軸押出機,在押出溫度240℃、螺旋葉片旋轉數30rpm、進料螺旋葉片旋轉數14rpm的條件下,製作含有DL-丙胺酸之N-MXD6,6丸粒。
共聚合不具有3級氫的α-胺基酸的聚醯胺化合物的氧吸收性能不足(比較例302及303)。又,不共聚合具有3級氫的α-胺基酸的聚醯胺化合物或、不共聚合具有3級氫的α-胺基酸而僅混合的聚醯胺組成物,未顯示氧吸收性能(比較例301、304~306及307)。
相對於此等,共聚合具有3級氫之α-胺基酸的聚醯胺化合物,不使用金屬而能展現充分的氧吸收性能(實施例301~315)。
在配備攪拌機、部分冷凝器、全冷凝器、溫度計、滴下漏斗及氮氣導入管、拉絲模之內容積50公升的反應容器中,加入表5中所記載之種類及調配量的脂肪族二羧酸、芳香族二羧酸、α-胺基酸、ω-胺基羧酸、次磷酸鈉、乙酸鈉,經充分氮氣置換後,然後在少量的氮氣氣流下,一面攪拌系統內一面加熱至170℃。之後,在攪拌下,在此之中滴下表5中所記載之調配量的芳香族二胺之間二甲苯二胺,一面將生成之縮合水排至系統外,一面將系統內連續昇溫。二胺的滴下結束後,使內溫成為240℃,一面注意攪拌扭矩的上昇度,一面繼續反應40~60分鐘。之後,以氮氣加壓系統內,從拉絲模取出聚醯胺寡聚物。將以線股狀態被取出者造粒,製得丸粒狀的聚醯胺寡聚物。又,未以低分子量線股狀態被取出者,另外用粉碎機粉碎,製得聚醯胺寡聚物粉碎物。
由表5的結果可以看出,未共聚合具有3級氫的α-胺基酸之聚醯胺寡聚物(比較例401及404~407)或、共聚合不具有3級氫的胺基酸之聚醯胺寡聚物(比較例402及403)未顯示氧吸收性能。另一方面,共聚合具有3級氫的α-胺基酸之聚醯胺寡聚物,不使用金屬而能展現充分的氧吸收性能(實施例401~416)。因此,本發明的聚醯胺化合物可作為氧吸收劑使用。
本發明的聚醯胺化合物的氧吸收性能優良。藉由將本發明的聚醯胺化合物使用於包裝材料或包裝容器,可不含金屬同時展現充分的氧吸收性能,而且不產生令人不舒服的臭氣,具有極良好的透明性,提供能將內容物在良好的狀態下保存的包裝材料或包裝容器。
[第1圖]實施例101中製造之聚醯胺化合物101的1
H-NMR圖。
[第2圖]實施例201中製造之聚醯胺化合物201的1
H-NMR圖。
Claims (11)
- 一種聚醯胺化合物,其係含有25~50莫耳%的二胺單元、25~50莫耳%的二羧酸單元及0.1~50莫耳%的以下列通式(III)所表示之構成單元;其中二胺單元係含有50莫耳%以上的以下列通式(I)所表示之芳香族二胺單元,二羧酸單元係總計含有50莫耳%以上的以下列通式(II-1)所表示之直鏈脂肪族二羧酸單元及/或以下列通式(II-2)所表示之芳香族二羧酸單元;
- 如申請專利範圍第1項之聚醯胺化合物,其中該二胺單元係含有50莫耳%以上的間二甲苯二胺單元。
- 如申請專利範圍第1項之聚醯胺化合物,其中該直鏈脂肪族二羧酸單元係總計含有50莫耳%以上的選自 由己二酸單元、癸二酸單元、及1,12-十二烷二羧酸單元所構成群組中的至少一個。
- 如申請專利範圍第1項之聚醯胺化合物,其中該芳香族二羧酸單元係總計含有50莫耳%以上的選自由間苯二甲酸單元、對苯二甲酸單元、及2,6-萘二羧酸單元所構成群組中的至少一個。
- 如申請專利範圍第1項之聚醯胺化合物,其進一步含有該單元在聚醯胺化合物的全部構成單元中含有0.1~49.9莫耳%的下列通式(A)所表示之ω-胺基羧酸單元;
- 如申請專利範圍第5項之聚醯胺化合物,其中該ω-胺基羧酸單元係總計含有50莫耳%以上的6-胺基己酸單元及/或12-胺基十二烷酸單元。
- 如申請專利範圍第1項之聚醯胺化合物,其相對黏度係1.8以上4.2以下。
- 如申請專利範圍第1項之聚醯胺化合物,其相對黏度係1.01以上未達1.8。
- 一種薄片,其係包含如申請專利範圍第1至8項中任一項之聚醯胺化合物。
- 一種托盤狀或杯狀包裝容器,其係包含如申請專利範 圍第1至8項中任一項之聚醯胺化合物。
- 一種管,其係包含如申請專利範圍第1至8項中任一項之聚醯胺化合物。
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