高分子原料和高分子材料的制作方法

文档序号:3676217阅读:378来源:国知局
高分子原料和高分子材料的制作方法
【专利摘要】本发明目的在于提供一种具有能代替从石油原料合成的聚酰亚胺或聚酰胺之性能、由源自天然分子的原料合成的高分子原料。解决方案在于高分子材料是高分子原料聚合而成,该高分子原料由作为天然分子的4-氨基肉桂酸的二聚体或4-氨基肉桂酸衍生物的二聚体构成,羧基被用烷链保护。图5给出了根据本发明的聚酰胺酸(PAA-1)和聚酰亚胺(PI-1)的TGA曲线。
【专利说明】高分子原料和高分子材料
【技术领域】
[0001]本发明涉及源自天然的高分子原料和由该高分子原料构成的高分子材料。
【背景技术】
[0002]聚酰亚胺(polyimide)、聚酰胺(polyamide)等高分子材料是在电工学领域、电子工程学领域或宇宙工程学领域等被作为高性能工业产品使用着的高性能塑料,其需要极大。譬如在汽车的车身、内装饰品、电装品上,大量使用着聚酰亚胺树脂或聚酰胺树脂。
[0003]以往,聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂几乎都是从石油原料合成,只能从石油资源获得。故不能对应石油资源枯竭等问题,这是实情,另外,对从石油原料合成的这些高分子材料的需要增长与低碳化背道而驰。
[0004]另一方面,作为使用源自天然的原料的高分子材料的生物塑料(bioplastic)与生物燃料不同,是有望二氧化碳长期固定化的物质系,人们认为其实用化是对上述低碳化有大贡献的,但存在着成本增大的问题。根据与此不同的观点,即便使用耗成本的活体分子,若是象超级工程塑料(super engineering plastic)那种附加价值高的材料,也能在成本对效果方面得到满足,就具有能广泛波及于社会的潜在性。
[0005]鉴于这种状况,近 年来,人们研究了使用源自天然的高分子原料的聚酰胺树脂的制造方法。另外,通过文献,利用与源自天然的高分子原料相同或相近的化合物的工业材料业已被公知。
[0006]专利文献I公开了一种使用从微生物赖氨酸代谢途径上的化合物派生的二胺和二羧酸的聚酰胺树脂制造方法。专利文献I记载有:关于聚酰胺树脂,实现了弯曲弹性率3~5GPa、玻璃化温度TG120~180°C。
专利文献2记载有具有四元环化合物的光学部件。
[0007]非专利文献I记载有被用氨基置换的芳香醇化合物。
非专利文献2记载有由氨基肉桂酸的二聚体构成的高分子原料。
已有技术文献 专利文献
[0008]专利文献1:特开2006-137820号公报 专利文献2:特开2003-160540号公报 非专利文献
[0009]非专利文献l:Fritz M.Kreuzaler und Christoph Peterh, TechnischeHochschule Aachen ;April2009Y Rekombinante Biosynthese amino-substituierterPhenylpropanoidein E.coli,,
非专利文献 2:1.TAENAESESCU und F.H0D0SAN, REVUE DE CHIMIE ;Tome I, 1956Y, No2 ;“DIE PH0T0DIMER1SAT10N DER NITROZIMTSAEUREN UND DER NITR0CHALK0NE”
发明的内容 技术问题[0010]然而,若要从生物资源材料合成高性能的聚酰亚胺或聚酰胺,会伴随许多困难。这是由于因构成聚酰亚胺或聚酰胺的原料的芳香二胺的毒性太高而无法从生物制作的缘故。
[0011]另外,关于把生物资源材料用作原料的生物塑料,同从石油原料合成的聚酰亚胺树脂或聚酰胺树脂比较时,未必能得到令人满足的耐热性能,这是实情。譬如已有的生物塑料,耐热温度最高不过305°c左右。其原因可从已有生物塑料是作为生物降解塑料被开発的这一原委来列例:没有过多么强的性能方面的追求;为能够分解而一直使用着耐热性能低的聚酯系塑料。
[0012]本发明正是鉴于相关的以往实情而提出的,其目的在于提供一种能合成具有能代替从石油原料合成的聚酰亚胺或聚酰胺之性能的生物聚合物(biopolymer)的、源自活体的高分子原料;进一步,其目的还在于提供一种利用上述高分子原料的、具有能代替从石油原料合成的聚酰亚胺或聚酰胺之性能的、源自天然的高分子材料。
解决方案
[0013]本发明的高分子原料特征在于,由4-氨基肉桂酸(4-aminocinnamic acid)的二聚体或4-氨基肉桂酸衍生物的二聚体构成,羧基被用烷链保护而可聚合,具有通式I所示结构。
[0014]
【权利要求】
1.一种的高分子原料,其特征在于,由4-氨基肉桂酸的二聚体或4-氨基肉桂酸衍生物的二聚体构成,羧基被用烷链保护而可聚合,具有通式I所示结构;

2.一种高分子材料,其特征在于,是权利要求1所述的高分子原料聚合而成的高分子材料,在主链具有酰亚胺键、酰胺键、尿素键、以及酰胺键与酰亚胺键中任意一种,具有通式2所示结构;
3.一种高分子材料,其特征在于,是由高分子原料聚合而成的高分子材料,在主链具有酰亚胺键、酰胺键、尿素键、以及酰胺键与酰亚胺键中任意一种,具有通式3所示结构;上述高分子原料由4-氨基肉桂酸的二聚体或4-氨基肉桂酸衍生物的二聚体构成,羧基被用烷链保护;
4.按权利要求3所述的高分子材料,其特征在于,是具有通式4所示结构的聚酰胺;
5.按权利要求3所述的高分子材料,其特征在于,是具有通式5所示结构的聚酰胺;
6.按权利要求3所述的高分子材料,其特征在于,以具有通式6所示结构的聚酰胺酸为前体;
7.按权利要求3所述的高分子材料,其特征在于,是具有通式7所示结构的聚酰亚胺;

8.按权利要求3所述的高分子材料,其特征在于,是具有通式8所示结构的聚尿素;
9.按权利要求3所述的高分子材料,其特征在于,是具有通式9所示结构的聚尿素;

10.按权利要求3所述的高分子材料,其特征在于,是具有通式10所示结构的聚酰亚胺;
11.按权利要求2至10中任一项所述的高分子材料,其特征在于,以生命体为原材料。
12.—种高分子原料制造方法,是对羧基被用烷链保护而可聚合的高分子原料进行合成的高分子原料制造方法,其特征在于,具有:对4-氨基肉桂酸或4-氨基肉桂酸衍生物,将其氨基作成盐酸盐的步骤;照射紫外线而进行二聚反应的步骤;通过催化剂作用使其酯化或硫酯化、或者使其酰胺化的步骤。
13.一种高分子材料制造方法,其特征在于,对通过权利要求12所述的高分子原料制造方法获得的高分子原料,使其氨基反应而形成酰亚胺键、酰胺键、尿素键、以及酰胺键与酰亚胺键中任意一种,而用作高分子材料。
14.一种高分子材料再利用方法,其特征在于,通过照射紫外线、或照射紫外线后用酸水解、或用酸水解、或用酸水解后照射紫外线这当中任意一种方式,使通过权利要求13所述的高分子材料制造方法获得的高分子材料回归于高分子原料。
【文档编号】C08G69/08GK103906790SQ201280052696
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年11月13日 优先权日:2011年11月17日
【发明者】金子达雄, 宫里朗夫, 立山诚治, 苏班拿萨拉·普鲁艾契卡, 冈佑季 申请人:国立大学法人北陆先端科学技术大学院大学
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