[发明专利]聚酰胺、包含该聚酰胺的组合物、及它们的用途

说明书

本发明涉及聚酰胺、其制备方法及其用途，特别是在各种物品例如普通生活消费品，如电气设备、电子设备或机动车辆设备、外科材料、包装或运动器材的制造中的用途。

本发明还涉及包含这样的聚酰胺的组合物以及该组合物的用途，特别是在刚在以上列出的全部或部分物品的制造中的用途。

目前，存在已知的通过二胺如丁二胺(也称作四亚甲基二胺或1，4-二氨基丁烷)与二酸的缩聚得到的聚酰胺。这样的聚酰胺是特别有利的，因为它们具有许多性能，例如非常好的耐高温性和显著的结晶性。

关于这些聚酰胺存在丰富的文献，不管二酸Y的性质如何，无论其是脂族还是芳族的，这些聚酰胺均表示为PA 4.Y。文献High Perform.Polym.11，(1999)，387-394，Cor Koning and al.涉及PA 4.10和4.12聚酰胺。其描述了所述聚酰胺的物理化学特性，用于制造它们的方法和它们的物理和机械性能。专利申请EP 0 382 277描述了具有改善性能的聚酰胺PA4.6/6树脂组合物。专利申请US 5 084 552描述了三元共聚酰胺PA 4.6/4T/4I，T表示对苯二甲酸和I表示间苯二甲酸，该三元共聚物在稳定性和刚性方面具有改善的性能。

对于机动车辆和电气/电子领域而言，这些由丁二胺获得的聚酰胺由于它们优异的耐热性而特别有利。

然而，过去几年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采购得自石油工业的原材料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前述性能中的至少一些并且同时在其结构中包含得自可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、主题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两个单元并且对应于以下通式的聚酰胺实现：

4.Y

其中4表示丁二胺，和

Y表示选自线型或支化的脂族二羧酸、脂环族二酸和芳族二酸的二羧酸，所述二羧酸含有7～11个碳原子(包括端值)，

所述聚酰胺的特征在于所述丁二胺含有根据标准ASTM D6866确定的可再生来源的有机碳(也称作基于生物的碳)。

因此，当根据本发明的聚酰胺仅包含相同的X.Y(4.Y)单元时，其可为均聚酰胺。当根据本发明的聚酰胺包含至少两种不同的X.Y(4.Y)单元时，其也可为共聚酰胺。通常，共聚酰胺表示为X.Y/Z(4.Y/Z)，从而可区分各种共聚单体。优选地，根据本发明的聚酰胺为均聚酰胺。

可再生原材料是动物或植物性的自然资源，以人类的尺度来看，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一样快。

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可再生来源的原材料如植物油或甘蔗时，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，至少对于聚酰胺制品的整个寿命而言，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吨以化石资源储存的CO₂(化石碳)。

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进温室效应的提高。

对于本发明的聚酰胺，使用可再生来源的原材料代替化石来源的原材料有助于将寿命结束时可能释放的化石CO₂的量减少至少30％，其中，所述CO₂源自原材料的基于碳的结构。