Полиамидное соединение

Полиамидное соединение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к полиамидному соединению (включая полиамидную смолу и полиамидный олигомер), способному проявлять характеристики кислородопоглощения, и к полиамидной композиции, содержащей полиамидное соединение.

Уровень техники

Раньше металлические банки, стеклянные бутылки или контейнеры или формы из термопластичной смолы и подобные изделия использовали в качестве упаковочных материалов для лекарств, напитков, пищевых продуктов, химикатов и т.д. Прежде всего, контейнеры и формы из термопластичной смолы выделяются среди других своей легковесностью, пригодностью к формованию, технологичностью изготовления упаковок, такой как герметизируемость, и стоимостью, и наиболее популярны. Однако в общем случае контейнеры и формы из термопластичной смолы являются прекрасными упаковочными материалами, но имеют несколько проблем в отношении сохранности их содержимого, так как проникновение кислорода через стенку контейнера происходит на непренебрегаемом уровне.

Для предупреждения проникновения кислорода извне контейнеры и формы из термопластичной смолы задуманы так, чтобы стенка контейнера могла иметь многослойную структуру, по меньшей мере, один слой которой представляет собой кислородозащитный слой из поли(мета-ксилилен)адипамида (далее называемого «N-MXD6»), сополимера этилен/(виниловый спирт), полиакрилонитрила, алюминиевой фольги или подобных материалов. Однако все еще невозможно полностью предупредить проникновение даже небольшого количества кислорода в контейнеры извне, и также невозможно защитить содержимое, чувствительное к кислороду, такое как пиво или подобные продукты, от ухудшения качества из-за кислорода, остающегося в контейнерах.

Раньше для удаления кислорода из контейнеров использовали поглотитель кислорода. Например, в патентных ссылках 1 и 2 описана кислородопоглощающая многослойная структура и кислородопоглощающая пленка с поглотителем кислорода, таким как порошок железа или подобный поглотитель, диспергированным в смоле. Патентная ссылка 3 описывает улавливающий кислород защитный материал для упаковки, способный поглощать кислород снаружи и внутри контейнера, полученный из полиамидного материала, такого как полиамид или подобный материал, с металлическим катализатором, таким как кобальт или подобный металл, добавленным к нему. Патентная ссылка 4 описывает изделие, имеющее пассивирующий кислород слой, который содержит этиленненасыщенное соединение, такое как полибутадиен или подобное соединение, и катализатор на основе переходного металла, такого как кобальт или подобный металл, и блокирующий кислород слой из полиамида или подобного материала.

Список ссылок

Патентные ссылки

Патентная ссылка 1 - JP-А 2-72851

Патентная ссылка 2 - JP-А 4-90848

Патентная ссылка 3 - патент Японии 2991437

Патентная ссылка 4 - JP-А 5-115776

Сущность изобретения

Проблемы, решаемые изобретением

Кислородопоглощающая многослойная структура и кислородопоглощающая пленка с поглотителем кислорода, таким как порошок железа или подобный поглотитель, диспергированным в смоле, являются непрозрачными, так как смола окрашена находящимся в ней поглотителем кислорода, таким как порошок железа или подобный поглотитель; и, следовательно, имеют ограничения в отношении их применения в том, что они не могут быть использованы в области упаковок, требующих прозрачности.

С другой стороны, захватывающая кислород композиция смолы, которая содержит переходный металл, такой как кобальт или подобный металл, является полезной в том, что она применима также для упаковочных контейнеров, которые требуют прозрачности, но является невыгодной, так как композиция смолы окрашена катализатором на основе переходного металла. Кроме того, в композиции смолы смола поглощает кислород и поэтому окисляется в присутствии катализатора на основе переходного металла. То есть, могут иметь место различные реакции образования радикалов, вызванные отрывом атома водорода от метиленовой цепочки по соседству с ариленовой группой в полиамидной смоле благодаря атомам переходного металла, образования пероксидных радикалов, вызванного присоединением к радикалу молекулы кислорода, и отрыва атома водорода, вызванного пероксидным радикалом. Так как смола окисляется за счет поглощения кислорода по описанному выше механизму, возникают различные проблемы в том, что образуются разложившиеся продукты, придавая неприятный запах содержимому в контейнерах, и смола разрушается за счет окисления, меняя в результате цвет контейнеров или снижая прочность контейнеров.

Цели настоящего изобретения состоят в разработке полиамидного соединения и полиамидной композиции, которые могут проявлять достаточные характеристики кислородопоглощения, даже если не содержат металл, которые не порождают никакого неприятного запаха и которые имеют исключительно хорошую прозрачность.

Средства решения проблем

Настоящее изобретение предлагает полиамидное соединение и полиамидную композицию, описанные ниже.

1. Полиамидное соединение, содержащее от 50 до 99,9% мол. звена ω-аминокарбоновой кислоты, представленного приведенной ниже общей формулой (I), и от 0,1 до 50% мол. составляющего звена, представленного приведенной ниже общей формулой (II):

В приведенной выше общей формуле (I) m означает целое число от 2 до 18. В общей формуле (II) R представляет собой замещенную или незамещенную алкильную группу или замещенную или незамещенную арильную группу.

2. Полиамидная композиция, содержащая полиамидное соединение приведенного выше пункта 1.

Преимущество изобретения

Полиамидное соединение и полиамидная композиция настоящего изобретения являются превосходными по характеристике кислородопоглощения. Соответственно, например, полиамидное соединение и полиамидная композиция настоящего изобретения являются предпочтительными для использования в качестве поглотителя кислорода, так как их можно насыпать в пакеты или подобные изделия. В более предпочтительном варианте использования полиамидное соединение и полиамидную композицию настоящего изобретения используют в упаковочных материалах и упаковочных контейнерах. Упаковочные материалы и упаковочные контейнеры, в которых используют полиамидное соединение или полиамидную композицию настоящего изобретения, могут проявлять достаточные характеристики кислородопоглощения, даже если не содержат металл, не порождают никакого неприятного запаха, могут иметь исключительно хорошую прозрачность и могут сохранять его содержимое в хорошем состоянии.

Способ осуществления изобретения

1. Полиамидное соединение

Полиамидное соединение настоящего изобретения содержит от 50 до 99,9% мол. звена ω-аминокарбоновой кислоты, представленного приведенной ниже общей формулой (I), и от 0,1 до 50% мол. звена содержащей третичный атом водорода карбоновой кислоты (предпочтительно составляющего звена, представленного приведенной ниже общей формулой (II)):

В приведенной выше общей формуле (I) m означает целое число от 2 до 18. В общей формуле (II) R представляет собой замещенную или незамещенную алкильную группу, или замещенную или незамещенную арильную группу.

Однако общее количество звена ω-аминокарбоновой кислоты и звена содержащей третичный атом водорода карбоновой кислоты не должно превышать 100% мол. Полиамидное соединение настоящего изобретения может содержать любое другое составляющее звено, отличное от вышеуказанного, в пределах интервала, не умаляющего преимущество настоящего изобретения.

Полиамидное соединение настоящего изобретения включает полиамидную смолу и полиамидный олигомер.

Определение «полиамидная смола» настоящего изобретения означает полимер настоящего изобретения, имеющий относительную вязкость, по меньшей мере, 1,5, полиамидного соединения настоящего изобретения. Полиамидная смола представляет собой материал, который может быть переработан и сформован сам по себе в упаковочные материалы и упаковочные контейнеры. Если желательно, то может быть добавлена другая смола и добавка и смешана с полиамидной смолой настоящего изобретения, и полученная таким образом полиамидная композиция может быть переработана и сформована. Полиамидная смола настоящего изобретения может проявлять достаточные характеристики кислородопоглощения, даже если не содержит металл, не порождает никакого неприятного запаха и может иметь исключительно хорошую прозрачность.

Определение «полиамидный олигомер» настоящего изобретения означает полимер, имеющий относительную вязкость менее чем 1,5, полиамидного соединения настоящего изобретения. Полиамидный олигомер представляет собой материал, который не может быть переработан и сформован сам по себе. Во многих случаях в целом определение «олигомер» указывает на полимер, имеющий среднечисленную молекулярную массу, самое большее, 1000, но полиамидный олигомер настоящего изобретения включает не только такой обычный олигомер, но также на полимер, имеющий среднечисленную молекулярную массу менее чем 10000.

Полиамидный олигомер настоящего изобретения является удобным для использования в качестве поглотителя кислорода, так как его можно насыпать пакеты или подобные изделия. Кроме того, полиамидный олигомер настоящего изобретения успешно используют в качестве смоляного материала или смоляной добавки. В случае, где полиамидный олигомер настоящего изобретения используют в качестве смоляного материала, полиамидный олигомер может быть сополимеризован с любым другим смоляным материалом с получением сополимерной смолы, и сополимерная смола может быть переработана и сформована в упаковочные материалы или упаковочные контейнеры. В случае, где полиамидный олигомер настоящего изобретения используют в качестве смоляной добавки, полиамидный олигомер может быть добавлен к смоле с получением полиамидной композиции, которая может быть переработана и сформована в упаковочные материалы или упаковочные контейнеры. В этом случае полиамидный олигомер может проявлять достаточные характеристики кислородопоглощения, не умаляя прозрачности и механической прочности смолы. Сополимерная смола или полиамидная композиция, полученные за счет использования полиамидного олигомера настоящего изобретения, даже если не содержат металл, и не порождают никакого неприятного запаха.

В полиамидном соединении настоящего изобретения содержание звена содержащей третичный атом водорода карбоновой кислоты составляет от 0,1 до 50% мол. Когда содержание звена содержащей третичный атом водорода карбоновой кислоты составляет менее чем 0,1% мол., соединение может не проявлять достаточные характеристики кислородопоглощения. С другой стороны, когда содержание звена содержащей третичный атом водорода карбоновой кислоты составляет больше чем 50% мол., содержание третичного атома водорода является слишком большим, и, если это так, физические свойства, такие как, газонепроницаемость и механические свойства полиамидного соединения могут ухудшиться; и в особенности, когда содержащая третичный атом водорода карбоновая кислота представляет собой аминокислоту, не только теплостойкость соединения является плохой, так как в ней сохраняются пептидные связи, но образуется также циклический продукт димера аминокислоты, оказывая влияние на полимеризацию. С учетом характеристики кислородопоглощения и других свойств полиамидного соединения содержание звена содержащей третичный атом водорода карбоновой кислоты предпочтительно составляет, по меньшей мере, 0,2% мол., более предпочтительно, по меньшей мере, 1% мол., и предпочтительно составляет, самое большее, 40% мол., более предпочтительно, самое большее, 30% мол.

1-1. Звено ω-аминокарбоновой кислоты

В упомянутой выше общей формуле (I) m означает целое число от 2 до 18, и предпочтительно имеет значения от 3 до 16, более предпочтительно от 4 до 14, даже более предпочтительно от 5 до 11. Соединение, способное составлять ω-аминокарбоновую кислоту, представленную общей формулой (I), включает лактамы, такие как ε-капролактам, лауролактам и др.; аминокарбоновые кислоты, такие как аминокапроновая кислота, аминоундекановая кислота и др.;, которыми, однако, изобретение не ограничено. Только одно или два или несколько из таких соединений могут быть использованы в данном случае, или отдельно или в смеси.

Предпочтительно звено ω-аминокарбоновой кислоты содержит звено 6-аминогексановой кислоты и/или звено 12-амино-додекановой кислоты в количестве, по меньшей мере, 50% мол. в сумме в звене ω-аминокарбоновой кислоты, более предпочтительно, по меньшей мере, 70% мол., даже более предпочтительно, по меньшей мере, 80% мол., еще более предпочтительно, по меньшей мере, 90% мол., и предпочтительно в количестве, самое большее, 99,9% мол.

1-2. Звено содержащей третичный атом водорода карбоновой кислоты

Звено содержащей третичный атом водорода карбоновой кислоты в настоящем изобретении обязательно имеет составляющее звено, представленное приведенной ниже общей формулой (II) или (III) и имеющее, по меньшей мере, одну аминогруппу и, по меньшей мере, одну карбоксильную группу, с точки зрения полимеризации до полиамидного соединения. Кроме того, звено дополнительно может иметь другое составляющее звено, представленное приведенной ниже общей формулой (IV).

В приведенных выше общих формулах (II)-(IV) группы R, R¹ и R² каждая представляет собой заместитель; группы А¹-А³ каждая представляет собой простую связь или двухвалентную связующую группу. Однако общая формула (III) исключает случай, где группы А¹ и А² обе представляют собой простую связь.

Полиамидное соединение настоящего изобретения содержит звено содержащей третичный атом водорода карбоновой кислоты. Имея такое звено содержащей третичный атом водорода карбоновой кислоты в качестве компонента сополимеризации, полиамидное соединение настоящего изобретения может проявлять превосходные характеристики кислородопоглощения, даже если не содержит переходный металл, и имеет хорошую прозрачность.

В настоящем изобретении механизм, по которому полиамидное соединение, имеющее звено содержащей третичный атом водорода карбоновой кислоты, может реализовать хорошие характеристики кислородопоглощения, хотя он и не совсем понятен, рассматривают следующим образом. В соединении, способном составлять звено содержащей третичный атом водорода карбоновой кислоты, электронопритягивающая группа и электронодонорная группа присоединены к одному и тому же атому углерода, и, следовательно, ввиду явления, которое называют каптодативным эффектом энергетически стабилизированных неспаренных электронов на таких атомах углерода, может быть образован исключительно стабильный радикал. Точнее, карбоксильная группа является электронопритягивающей группой, и, так как атом углерода по соседству с группой, с которой связан третичный атом углерода, является электронообедненным (δ⁺) атомом углерода, третичный атом водорода также становится электронообедненным (δ⁺) атомом, образуя в результате радикал, диссоциированный как протон. В случае, где присутствуют кислород и вода в таком состоянии, кислород может реагировать с радикалом, и, следовательно, соединение может проявлять характеристики кислородопоглощения. В этой связи известно, что в среде, имеющей более высокую влажность и более высокую температуру, реакционная способность выше.

В упомянутых выше формулах (II)-(IV) группы R, R¹ и R² каждая представляет собой заместитель. Заместитель, представленный группами R, R¹ и R², в настоящем изобретении включает атом галогена (например, атом хлора, атом брома, атом йода); алкильную группу (линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую от 1 до 15, предпочтительно от 1 до 6 атомов углерода, например, метильную группу, этильную группу, н-пропильную группу, изопропильную группу, трет-бутильную группу, н-октильную группу, 2-этилгексильную группу, циклопропильную группу, циклопентильную группу); алкенильную группу (линейную, разветвленную или циклическую алкенильную группу, содержащую от 2 до 10, предпочтительно от 2 до 6 атомов углерода, например, винильную группу, аллильную группу); алкинильную группу (алкинильную группу, содержащую от 2 до 10, предпочтительно от 2 до 6 атомов углерода, например, этинильную группу, пропаргильную группу); арильную группу (арильную группу, содержащую от 6 до 16, предпочтительно от 6 до 10 атомов углерода, например, фенильную группу, нафтильную группу); гетероциклическую группу (одновалентную группу, содержащую от 1 до 12, предпочтительно от 2 до 6 атомов углерода, образованную из 5-членного или 6-членного ароматического или неароматического гетероциклического соединения путем удаления из него одного атома водорода, например, 1-пиразолильную группу, 1-имидазолильную группу, 2-фурильную группу); цианогруппу; гидроксильную группу; нитрогруппу; алкоксигруппу (линейную, разветвленную или циклическую алкоксигруппу, содержащую от 1 до 10, предпочтительно от 1 до 6 атомов углерода, например, метоксигруппу, этоксигруппу); арилоксигруппу (арилоксигруппу, содержащую от 6 до 12, предпочтительно от 6 до 8 атомов углерода, например, феноксигруппу); ацильную группу (формильную группу, алкилкарбонильную группу, содержащую от 2 до 10, предпочтительно от 2 до 6 атомов углерода, или арилкарбонильную группу, содержащую от 7 до 12, предпочтительно от 7 до 9 атомов углерода, например, ацетильную группу, пивалоильную группу, бензоильную группу); аминогруппу (аминогруппу, алкиламиногруппу, содержащую от 1 до 10, предпочтительно от 1 до 6 атомов углерода, анилиногруппу, содержащую от 6 до 12, предпочтительно от 6 до 8 атомов углерода, или гетероциклическую аминогруппу, содержащую от 1 до 12, предпочтительно от 2 до 6 атомов углерода, например, аминогруппу, метиламиногруппу, анилиновую группу); меркаптогруппу, алкилтиогруппу (алкилтиогруппу, содержащую от 1 до 10, предпочтительно от 1 до 6 атомов углерода, например, метилтиогруппу, этилтиогруппу); арилтиогруппу (арилтиогруппу, содержащую от 6 до 12, предпочтительно от 6 до 8 атомов углерода, например, фенилтиогруппу); гетероциклическую тиогруппу (гетероциклическую тиогруппу, содержащую от 2 до 10, предпочтительно от 1 до 6 атомов углерода, например, 2-бензотиазолилтиогруппу); имидогруппу (имидогруппу, содержащую от 2 до 10, предпочтительно от 4 до 8 атомов углерода, например, N-сукцинимидогруппу, N-фталимидогруппу) и др.

Среди функциональных групп, группы, имеющие атом водорода, могут быть дополнительно замещены упомянутой выше группой. Например, можно упомянуть алкильную группу, замещенную гидроксильной группой (например, гидроксиэтильную группу); алкильную группу, замещенную алкоксигруппой (например, метоксиэтильную группу); алкильную группу, замещенную арильной группой (например, бензильную группу); арильную группу, замещенную алкильной группой (например, п-толильную группу); арилоксигруппу, замещенную алкильной группой (например, 2-метилфеноксигруппу); и т.д., которыми, однако, настоящее изобретение не ограничено.

В случае, где функциональная группа дополнительно замещена, упомянутое выше число атомов углерода не включает число атомов углерода дополнительного заместителя. Например, бензильную группу рассматривают как алкильную группу, имеющую 1 атом углерода и замещенную фенильной группой, а не считают алкильной группой, замещенной фенильной группой и имеющей 7 атомов углерода. Если специально не указано другое, то же самое применимо к числу атомов углерода, которое упоминают ниже.

В общих формулах (III) и (IV) группы А¹-А³ каждая представляет собой простую связь или двухвалентную связующую группу. Однако общая формула (III) исключает случай, где группы А¹ и А² обе являются простыми связями. Двухвалентная связующая группа представляет собой, например, линейную, разветвленную или циклическую алкиленовую группу (алкиленовую группу, содержащую от 1 до 12, предпочтительно от 1 до 4 атомов углерода, например, метиленовую группу, этиленовую группу); аралкиленовую группу (аралкиленовую группу, содержащую от 7 до 30, предпочтительно от 7 до 13 атомов углерода, например, бензилиденовую группу); ариленовую группу (ариленовую группу, содержащую от 6 до 30, предпочтительно от 6 до 15 атомов углерода, например, фениленовую группу); и др. Они также могут иметь заместитель. Заместитель может представлять собой функциональные группы, примеры которых приведены выше для заместителей, представленных группами R, R¹ и R². Например, можно назвать ариленовую группу, замещенную алкильной группой (например, ксилиленовую группу) и др., которыми, однако, настоящее изобретение не ограничено.

Предпочтительно полиамидная смола настоящего изобретения содержит, по меньшей мере, одно из составляющих звеньев, представленных любой из упомянутых выше общих формул (II)-(IV). Из них более предпочтительным является звено карбоновой кислоты, имеющее третичный атом водорода на α-атоме углерода (атом углерода по соседству с карбоксильной группой), с учетом доступности исходного материала и повышенной поглощающей способности соединения для кислорода; и более предпочтительным является составляющее звено, представленное общей формулой (II).

Группа R в общей формуле (II) имеет упомянутые выше значения. Из всех более предпочтительной является замещенная или незамещенная алкильная или арильная группа; даже более предпочтительна замещенная или незамещенная линейная или разветвленная алкильная группа, содержащая от 1 до 6 атомов углерода, или замещенная или незамещенная арильная группа, содержащая от 6 до 10 атомов углерода; и еще более предпочтительной является замещенная или незамещенная алкильная группа, содержащая от 1 до 4 атомов углерода, или замещенная или незамещенная фенильная группа.

Предпочтительные примеры R включают метильную группу, этильную группу, н-пропильную группу, изопропильную группу, н-бутильную группу, трет-бутильную группу, 1-метилпропильную группу, 2-метилпропильную группу, гидроксиметильную группу, 1-гидроксиэтильную группу, меркаптометильную группу, метилсульфанилэтильную группу, фенильную группу, нафтильную группу, бензильную группу, 4-гидроксибензильную группу и др., которыми, однако, настоящее изобретение не ограничено. Из них более предпочтительны метильная группа, этильная группа, 2-метилпропильная группа и бензильная группа.

Соединение, способное образовывать составляющее звено, представленное общей формулой (II), включает α-аминокислоты, такие как аланин, 2-аминомасляная кислота, валин, норвалин, лейцин, норлейцин, трет-лейцин, изолейцин, серин, треонин, цистеин, метионин, 2-фенилглицин, фенилаланин, тирозин, гистидин, триптофан, пролин и т.д., которыми, однако, настоящее изобретение не ограничено.

Соединение, способное образовывать составляющее звено, представленное общей формулой (III), включает β-аминокислоты, такие как 3-аминомасляная кислота и др.; и соединение, способное образовывать составляющее звено, представленное общей формулой (IV), включает дикарбоновые кислоты, такие как метилмалоновая кислота, метилянтарная кислота, яблочная кислота, винная кислота и др., которыми, однако, настоящее изобретение не ограничено.

Они могут находиться в любой из D-формы, L-формы или рацемической формы, и также могут находиться в аллоформе. Только одно или два или несколько из таких соединений могут быть использованы в данном случае, или отдельно или в смеси.

Из них более предпочтительной является α-аминокислота, содержащая третичный атом водорода у α-атома углерода, с точки зрения доступности исходного материала и повышенной абсорбирующей способности соединения для кислорода. Из α-аминокислот наиболее предпочтительным является аланин с точки зрения доступности, стоимости и его полимеризуемости, а также низкого показателя желтизны (YI) полимера. Аланин имеет относительно низкую молекулярную массу и поэтому его степень сополимеризации на грамм полиамидного соединения настоящего изобретения является высокой, и, соответственно, характеристики кислородопоглощения на грамм полиамидного соединения с аланином являются хорошими.

Чистота соединения, способного образовывать звено содержащей третичный атом водорода карбоновой кислоты, предпочтительно составляет, по меньшей мере, 95% с учетом ее влияния на полимеризацию, например, на замедление скорости полимеризации, а также на качество, например, на показатель желтизны полимера; более предпочтительно, по меньшей мере, 98,5%, даже более предпочтительно, по меньшей мере, 99%. Количество сульфат-иона и иона аммония, которые находятся в соединение в виде примесей, предпочтительно составляет, самое большее, 500 ч/млн, более предпочтительно, самое большее, 200 ч/млн, даже более предпочтительно, самое большее, 50 ч/млн.

1-3. Звено диамина

Полиамидное соединение настоящего изобретения может содержать звено линейного алифатического диамина, представленное приведенной ниже формулой (V), с точки зрения повышения степени полимеризации и получения подходящей кристалличности соединения.

В общей формуле (V) n означает целое число от 2 до 18, и предпочтительно имеет значения от 3 до 16, более предпочтительно от 4 до 14, даже более предпочтительно от 6 до 12. Соединение, способное образовывать звено линейного алифатического диамина, представленное общей формулой (V), включает алифатические диамины, такие как этилендиамин, N-метилэтилендиамин, 1,3-пропилендиамин, тетраметилендиамин, пентаметилендиамин, гексаметилендиамин, гептаметилендиамин, октаметилендиамин, нонаметилендиамин, декаметилендиамин, ундекаметилендиамин, додекаметилендиамин и др., которыми, однако, настоящее изобретение не ограничено. Только одно или два или несколько из таких соединений могут быть использованы в данном случае, или отдельно или в смеси.

Соединение, способное образовывать любое другое звено диамина, отличное от звена линейного алифатического диамина, представленного общей формулой (V), включает ароматические диамины, такие как орто-ксилилендиамин, мета-ксилилендиамин, пара-ксилилендиамин, пара-фенилендиамин и др.; алициклические диамины, такие как 1,3-бис(аминометил)циклогексанон, 1,4-бис(аминометил)циклогексанон и др., которыми, однако, настоящее изобретение не ограничено.

1-4. Звено дикарбоновой кислоты

Полиамидное соединение настоящего изобретения может содержать звено линейной алифатической дикарбоновой кислоты, представленное приведенной ниже общей формулой (VI-1), и/или звено ароматической дикарбоновой кислоты, представленное приведенной ниже общей формулой (VI-2), с точки зрения реакционной способности при полимеризации, а также кристалличности и технологичности полиамидного соединения.

Соединение, способное образовывать любое другое звено дикарбоновой кислоты, отличное от звена дикарбоновой кислоты, представленного общими формулами (VI-1) или (VI-2), включает дикарбоновые кислоты, такие как щавелевая кислота, малоновая кислота, фумаровая кислота, малеиновая кислота, 1,3-бензолдиуксусная кислота, 1,4-бензолдиуксусная кислота и др., которыми, однако, настоящее изобретение не ограничено.

1-4-1. Звено линейной алифатической карбоновой кислоты

В случае, где желательно, чтобы полиамидное соединение настоящего изобретения имело подходящую температуру стеклования и подходящую кристалличность, и, помимо этого, также желательно, чтобы соединение имело подходящую гибкость, необходимую для упаковочных материалов и упаковочных контейнеров, соединение предпочтительно содержит звено линейной алифатической дикарбоновой кислоты, представленное упомянутой выше общей формулой (VI-1).

В общей формуле (VI-1) р означает целое число от 2 до 18, предпочтительно от 3 до 16, более предпочтительно от 4 до 12, даже более предпочтительно от 4 до 8.

Соединение, способное образовывать звено линейной алифатической дикарбоновой кислоты, представленное общей формулой (VI-1), включает янтарную кислоту, глутаровую кислоту, адипиновую кислоту, пимелиновую кислоту, субериновую кислоту, азелаиновую кислоту, себациновую кислоту, 1,10-декандикарбоновую кислоту, 1,11-ундекандикарбоновую кислоту, 1,12-додекандикарбоновую кислоту и др., которыми, однако, настоящее изобретение не ограничено. Только одно или два или несколько из таких соединений могут быть использованы в данном случае, или отдельно или в смеси.

Тип звена линейной алифатической дикарбоновой кислоты, представленного общей формулой (VI-1), может быть соответствующим образом определен в зависимости от предполагаемого применения. Звено линейной алифатической дикарбоновой кислоты в полиамидном соединении настоящего изобретения предпочтительно содержит, по меньшей мере, звено, выбранное из группы, включающей звено адипиновой кислоты, звено себациновой кислоты и звено 1,12-додекандикарбоновой кислоты, с точки зрения придания полиамидному соединению прекрасной газонепроницаемости, и, помимо этого, с учетом того, что упаковочные материалы и упаковочные контейнеры, в которых используют полиамидное соединение, после их термической стерилизации все еще могут сохранять теплостойкость.

Звено линейной алифатической дикарбоновой кислоты в полиамидном соединении настоящего изобретения предпочтительно содержит звено адипиновой кислоты с точки зрения характеристики газонепроницаемости полиамидного соединения и подходящих термических свойств, таких как подходящая температура стеклования или температура плавления. Звено линейной алифатической дикарбоновой кислоты в полиамидном соединении настоящего изобретения предпочтительно включает звено себациновой кислоты с точки зрения придания полиамидному соединению подходящей газонепроницаемости и приемлемости для формования; а в случае, где полиамидное соединение используют там, где требуется низкая водопоглощающая способность, устойчивость к атмосферным воздействиям и теплостойкость, звено линейной алифатической дикарбоновой кислоты предпочтительно включает звено 1,12-додекандикарбоновой кислоты.

1-4-2. Звено ароматической дикарбоновой кислоты

Полиамидное соединение настоящего изобретения предпочтительно содержит звено ароматической дикарбоновой кислоты, представленное упомянутой выше общей формулой (VI-2), с тем, чтобы придать полиамидному соединению лучшие характеристики газонепроницаемости и, помимо этого, чтобы соединение могло быть легко переработано и сформовано в упаковочные материалы и упаковочные контейнеры.

В общей формуле (VI-2) Ar представляет собой ариленовую группу. Ариленовая группа предпочтительно представляет собой ариленовую группу, содержащую от 6 до 30 атомов углерода, более предпочтительно от 6 до 15 атомов углерода, включая, например, фениленовую группу, нафтиленовую группу и др.

Соединение, способное образовывать звено ароматической дикарбоновой кислоты, представленное общей формулой (VI-2), включает терефталевую кислоту, изофталевую кислоту, 2,6-нафталиндикарбоновую кислоту и др., которыми, однако, настоящее изобретение не ограничено. Только одно соединение или два или несколько из них могут быть использованы в данном случае, или отдельно или в смеси.

Тип звена ароматической дикарбоновой кислоты, представленного общей формулой (VI-2), может быть соответствующим образом определен в зависимости от предполагаемого применения. Звено ароматической дикарбоновой кислоты в полиамидном соединении настоящего изобретения предпочтительно содержит, по меньшей мере, звено, выбранное из группы, включающей звено изофталевой кислоты, звено терефталевой кислоты и звено 2,6-нафталиндикарбоновой кислоты. Из них изофталевая кислота и/или терефталевая кислота наиболее предпочтительно присутствуют в звене ароматической дикарбоновой кислоты. Отношение содержания звена изофталевой кислоты к звену терефталевой кислоты ((звено изофталевой кислоты)/(звено терефталевой кислоты)) специально не ограничено и может быть соответствующим образом определено в зависимости от предполагаемого применения.

1-5. Степень полимеризации полиамидного соединения

Для степени полимеризации полиамидного соединения настоящего изобретения используют его относительную вязкость. Относительная вязкость полиамидного соединения настоящего изобретения предпочтительно составляет от 1,01 до 4,2.

В случае, где полиамидное соединение настоящего изобретения представляет собой полиамидную смолу, его относительная вязкость предпочтительно составляет от 1,5 до 4,2 с точки зрения внешнего вида его форм и приемлемости для формования, более предпочтительно от 1,7 до 4,0, даже более предпочтительно от 2,0 до 3,8. Однако в случае, где полиамидную смолу настоящего изобретения используют в качестве добавки, модификатора или подобного компонента для других термопластичных смол, к ним это интервал применять не следует.

В случае, где полиамидное соединение настоящего изобретения представляет собой полиамидный олигомер, его относительная вязкость предпочтительно составляет от 1,01 до менее чем 1,5 с точки зрения удобообрабатываемости, реакционной способности и термической стабильности, более предпочтительно от 1,1 до 1,49, даже более предпочтительно от 1,2 до 1,49, еще более предпочтительно от 1,3 до 1,49.

Относительная вязкость, на которую делается ссылка в данном случае, означает следующее: один грамм полиамидного соединения растворяют в 100 мл 96%-ной серной кислоты, и с использованием вискозиметра типа Canon Fenske при 25°С измеряют его время каплепадения (t). Также измеряют время каплепадения (t₀) 96%-ной серной кислоты аналогичным образом, и относительную вязкость соединения выражают следующим соотношением:

Относительная вязкость = t/t₀.

1-6. Концентрация концевых аминогрупп

Скорость поглощения кислорода полиамидного соединения и окислительное разрушение полиамидного соединения из-за поглощения кислорода можно контролировать путем изменения концентрации концевых аминогрупп полиамидного соединения. В случае, где полиамидное соединение представляет собой полиамидную смолу, концентрация концевых аминогрупп предпочтительно составляет от 5 до 150 экв./(10⁶ г) с точки зрения баланса между скоростью поглощения кислорода и окислительным разрушением, более предпочтительно от 10 до 100 экв./(10⁶ г), даже более предпочтительно от 15 до 80 экв./(10⁶ г).

2. Способ производства полиамидного соединения

Полиамидная смола настоящего изобретения может быть произведена посредством поликонденсации компонента ω-аминокарбоновой кислоты, способной образовывать упомянутое звено ω-аминокарбоновой кислоты, и компонента содержащей третичный атом водорода карбоновой кислоты, способной образовывать упомянутое звено содержащей третичный атом водорода карбоновой кислоты. Небольшое количество моноамина или монокарбоновой кислоты, служащих в качестве регулирующего молекулярную массу агента, может быть добавлено к системе во время поликонденсации.

Способ поликонденсации полиамидного соединения настоящего изобретения включает способ реакционной экструзии, солевой способ под давлением, способ прикапывания при нормальном давлении, способ прикапывания под давлением и др., которыми, однако, изобретение не ограничено. Предпочтительно реакционная температура должна быть насколько можно низкой, поскольку это предупреждает пожелтение полиамидного соединения или гелеобразование, а полиамидное соединение может иметь стабильные свойства.

2-1. Способ реакционной экструзии

Способ реакционной экструзии представляет собой способ взаимодействия полиамида, содержащего компонент ω-аминокарбоновой кислоты (полиамида, соответствующего предшественнику полиамидного соединения настоящего изобретения) с компонентом содержащей третичный атом водорода карбоновой кислоты путем замешивания его в расплаве в экструдере. Способ представляет собой способ введения компонента содержащей тр