[发明专利]聚酰胺、包含该聚酰胺的组合物、以及它们的用途

说明书

本发明涉及聚酰胺、其制备方法、以及其用途，特别是在各种物品，例如常用品(staple)，诸如隐形眼镜，眼镜片，电气、电子或机动车配件，外科材料，包装物或运动器材的制造中的用途。

本发明还涉及包含这种聚酰胺的组合物和该组合物的用途，特别是该组合物在以上列出的全部或部分物品的制造中的用途。

通过二胺和二酸的缩聚获得的透明无定形聚酰胺是目前已知的。这种聚酰胺是特别有利的，因为它们表现出很多种机械性能(例如冲击强度、拉伸强度和/或压缩强度、对外部侵袭(例如热、化学品、UV辐射等)的高耐受性)以及透明性。

因此，已经出现了基于聚酰胺的物品，例如眼镜架、各种容器、机动车配件、外科材料、包装物或运动器材。

适合用于制造这种类型物品的透明无定形聚酰胺已经具体地描述于本申请人的文献EP1595907和US2005/0272908中。这些聚酰胺是通过至少一种脂环族二胺和至少50摩尔％的十四烷二酸的缩聚获得的，也可使用选自脂族二羧酸、芳族二羧酸和脂环族二羧酸的一种或多种其它额外的二羧酸。

这些聚酰胺不仅表现出以上列出的所有性质，而且还表现出典型地为约130℃～160℃的相对高的玻璃化转变温度Tg。

然而，近些年来对环境的关注有利于这样的材料的开发：该材料通过在其制造中特别限制得自石油工业的原材料的供应而尽可能满足可持续发展的需要。

因此，本发明的目的是提供具有至少一些前述机械性能并同时在其结构中包含得自能再生原材料的单元的聚酰胺。

通过阅读以下描述及实施例，本发明的其它特征、方面、目的和优点将变得更清楚。

通常，聚酰胺包含至少两个相同或不同的重复单元，这些单元由两种相应的单体或共聚单体形成。因而，聚酰胺由选自氨基酸、内酰胺、和/或二羧酸和二胺的两种或更多种单体或共聚单体制备。

本发明的目的通过包含至少一种对应于以下通式的重复单元的聚酰胺实现：

X.Y

在该通式中：

X代表脂环族二胺，和

Y代表选自十二烷(C₁₂)二酸、十四烷(C₁₄)二酸或十六烷(C₁₆)二酸的脂族二羧酸，

所述聚酰胺的特征在于所述脂族二羧酸包含根据标准ASTM D6866确定的能再生来源的有机碳(也称作生物来源碳)。

因此，当本发明聚酰胺仅包含相同的X.Y单元时，其可为均聚酰胺。当本发明聚酰胺包含至少两种不同的X.Y单元时，其也可为共聚酰胺。通常，共聚酰胺表示为X.Y/Z，从而可区分不同共聚单体。优选地，本发明聚酰胺为均聚酰胺。

能再生原材料是动物或植物性的自然资源，以人类的寿命来看，可在短期内再次建立这种原材料的储存。具体地说，对于该储存，有必要使再生速度能够与其消耗速度相当。

通常，聚酰胺的耐久性是其基本性质之一。聚酰胺通常用于预期寿命为至少约十年的应用中。当在这些聚酰胺的制造中使用能再生来源的原材料(例如植物油(如蓖麻油或棕榈油))时，可认为，由于最初在光合作用期间(在植物的情况下)从大气中汲取的一定量的CO₂被长期固定在材料中，因此，至少在聚酰胺制品的整个寿命期间其不参与碳循环。

相反地，化石来源的聚酰胺在它们的寿命期间不捕集大气中的CO₂(例如在光合作用期间所捕集的CO₂)。在寿命结束时(例如焚烧期间)，聚酰胺可每吨聚酰胺释放约2.5吨化石CO₂(其以前已经被捕集在化石资源中)。

当使用化石原材料制造这些聚酰胺时，在该材料的寿命结束时产生这样的影响——将从碳循环中移出的且自经过约几百万年的时间跨度变成化石后的碳再次投入到碳循环中。换句话说，所述碳将参与到循环中，导致失衡。于是，这些现象促进累积效应并由此促使温室效应的提高。

对于本发明的聚酰胺，使用能再生来源的原材料代替化石来源的原材料有助于将在寿命结束时可能释放的化石CO₂的量减少至少44％，其中，所述CO₂源自原材料的基于碳的结构。