由水溶性聚酰胺制造的包装和容器及其制造方法技术

公开了自水溶性尼龙制造的包装材料，所述包装材料易于容纳诸如腐蚀性化学品等物料，并且一旦暴露到水中就溶解，为将所述化学品释放到水环境中创造了条件。所述包装材料由选择的聚醚二胺和选择的脂族二羧酸制成。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适于容纳有价值的物料的、由水溶性尼龙组合物制造的包装。更具体地说，本专利技术涉及，直到将包装置于水中(此后其中的物料释放到水环境中)以前，均能满足要求地容纳所述物料的包装，以及其制造方法。
技术介绍
目前还在强化严格的化学辐射环境管理和对暴露于化学品中的工作人员的关注，试图消除辐射并最大减少人体与敏感物料的接触。鉴于公共卫生的观点，对于限制消费者暴露于腐蚀化学品也有相似的需求。在处理化学品期间最大减少这种暴露的一种方法是，采用应用水溶性包装材料的预包装单元配料。应用单元配料包装不仅方便，而且能够限制使用者暴露到不同类型的化学品(如洗衣用洗涤剂、洗碟用洗碟剂或其它洗涤剂、农药、农用化学药品及漂白剂等)中。现在，将部分水解聚乙烯醇(PVA)应用于许多这类用途中。然而，PVA的抗化学药品性和热稳定性均有限，不适合于通过诸如自熔体进行薄膜流延等熔体挤出工艺或吹胀薄膜挤塑工艺进行薄膜成形。水分和高温相组合或者存在酸和碱能够催化醋酸酯基团的水解，这样会导致其在冷水中的溶解度下降。鉴于上述理由PVA的储存寿命也不好，储存时间和条件严重影响其在水中的溶解度。所以需要一种水溶性始终如一的、适于这些用途的聚合物组合物。水溶性聚合物或者是天然的(生物聚合物)或者是人造的。为了是水溶性的，这些聚合物在性质方面是高极性的。应用大量官能团将极性，进而，将水溶性赋予各种聚合物。通常应用诸如胺、羟基、磺酸、和羧酸及其盐等官能基团来增溶聚合物。但是，诸如酸和胺等反应性官能基团并不罕见，它们在最终应用期间和与其接触的其它酸和碱进行反应，这导致诸如溶解性等性能的改变。关于这一主题的综述参见“水溶性聚合物”，聚合物科学与工程大全(“Water-SolublePolymers”，Encyclopedia of Polymer Science & Engineering)第17卷，第730～784页，第二版，John Wiley & Sons(1989)。很久以来就感到需要开发这些用途的以聚酰胺为基础的组合物。尼龙就其强度、韧度、耐磨性、润滑性和抗化学药品性而言是众所周知的。因为上述性能，在基础包装用途方面广泛应用尼龙。一般而言，可参见Kohan，M.I.“尼龙塑料手册”(Nylon Plastics Handbook)，Hanser/Gardner出版公司，1995，第514、540和568～569页。然而，迄今其在需要在水中具有溶解性的用途方面的可用性并不是特别有效的。专利文献包括了各种关于水溶性尼龙的陈述。U.S.4,895,660叙述了用于膜、涂料和粘合剂的水溶性磺化芳族聚酰胺和聚脲，其以离子方式采用多价金属交联。日本专利申请56-93704叙述了一种用于印板用途的光敏组合物，包含含有磺酸钠基团的水溶性聚酰胺、可聚合的不饱和化合物以及敏化剂。日本专利申请98007903A要求专利保护的内容包括将普通称作PA66、PA46、PA6和PA12的尼龙的醇-水溶液与水溶性甲氧基甲基化尼龙以及在醇-水溶剂中的硫氰酸盐一起应用，作为擦试刮涂涂料，以便改善刮刀性能和耐用性。U.S.4,323,639和U.S.5,688,632均涉及含有分子量150～1500的聚醚链段的水溶性共聚酰胺。这些聚醚酰胺链段得自聚醚二胺和脂族二羧酸。这些水溶性聚酰胺与可光聚合的化合物和光引发剂组合应用于印板用途。在有机化学方面众所周知，醚类与诸如酸、胺和羟基等官能基团相比，是比较化学惰性的。水溶性的含有聚氧化乙烯链段的聚酰胺，就水溶解性而言，具有化学惰性和热稳定性。这两种特性在诸如挤塑、吹塑和注塑操作等具有某种形状的制品的制造中是有优越之处的。但是，迄今文献中仍无关于将水溶性含有聚氧化乙烯链段的尼龙用于包装和容器以及作为用于料片和料块的聚合物粘结剂的报导。本专利技术的目的是提供一种水溶性尼龙，其能够渗混到容纳任何不同物料的单元配料包装用途中。本专利技术的另一个目的是，提供在环境条件下保持其整体性的、而在浸到水中时如所预计地溶解的、以及借此使所容纳的物料释放到水溶液中的材料。本专利技术的特征是该材料作为包装材料(作为包囊、盒等)和作为粘结剂(用于料片和料块等)两者的应用。本专利技术的优点是，采用本文所述材料适宜包装的化学品不与处理该包装的人员接触或者仅仅最小地接触。本专利技术的另外的优点是，其对于包括吹塑的任何传统模塑应用的适用性。本专利技术的这些和其它目的、特征和优点，参照本文中的专利技术叙述，能够得到更好的理解。
技术实现思路
本专利技术公开和提出专利要求的包装材料，包含一种在23℃水中的溶解度至少1.0wt％的、得自己二酸和分子量为148～396的以如下通式表示的醚二胺及其混合物的反应的水溶性聚酰胺；H2N-R1-O-R2-O-R1-NH2其中R1和R2或者是-CH2-CH2-或者是-CH2-CH2-CH2-；H2N-R1(-O-CH2-CH2-)XO-R1-NH2其中R1或者是-CH2-CH2-或者是-CH2-CH2-CH2-，以及X的平均值为2～6。本领域的技术人员应当理解，上述通式中的R1通常是相同的但是也可以是不同的。另外，在本专利技术中公开的和提出权利要求的、以及在本专利技术也公开了的和提出权利要求的方法中叙述的包装材料，优选含有相对粘度50以下(最优选10～35)的水溶性聚酰胺。这种聚酰胺在水中的溶解性是，其溶解速度使得这种材料形成的5～10mil薄膜优选会在1hr以下(优选30min以下)溶解。具体实施例方式上述聚酰胺与形成其它聚酰胺的共聚单体的共聚酰胺也能应用于本专利技术中。可以加入这些形成其它尼龙的共聚单体，其条件是这些共聚单体对所得聚酰胺的水溶性没有有害影响。这些所加入的共聚单体可以包括形成其它聚酰胺的共聚单体，例如内酰胺、聚醚二胺、聚醚二酸、亚烷基二胺和亚烷基二羧酸。这些尼龙在水中的溶解性不仅被聚醚二胺的量和二羧酸的性质所影响，而且也被分子量所影响。如果需要提高聚合物性能或有助于聚合工艺，可以应用添加剂，如热稳定剂和紫外稳定剂、抗氧剂、增塑剂、润滑剂和催化剂。与本专利技术有关的本领域技术人员总会很容易地理解可以加入多少这些添加剂以及其加入方式。本专利技术公开的水溶性包装制品可以以任何不同的形式制作，包括但不限于薄膜、袋、盒、瓶及罐，以及作为用于水溶性料片和料块的粘结剂以及相似应用。在后一种用途中，粘结剂-暴露到水中就崩裂，借此为使预先粘结的物料释放到水中创造了条件。本专利技术还公开了并要求专利保护制造种种这些包装材料的方法。上述聚酰胺以薄膜形式成形。然后将所述薄膜成形为适于放置化学品或其它有价值的待包装的物料的容器。一旦将所述物料置于容器中，就将容器密封以保持物在其中。本领域技术人员应当容易理解关于薄膜成形、容器成形和密封的种种技术。本专利技术公开的并提出权利要求的另一种方法涉及制造和应用作为用于料片和料块等的粘结剂的这些聚酰胺。提供待包装的物料，此后将所述聚酰胺散布于其中。所得产物成形为有价值的实体。本领域技术人员也会很好地理解料片和料块的成形技术，一般包括糊或淤浆的初加工，随后除去水和/或施加压力提供固结的物料。在固结之前，物料能够按设计成形为有价值的结构。实施例尼龙树脂的制备尼龙聚合采用标准尼龙聚合方法进行，该方法在本领域中众所周知(参见，kohan本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包装材料，包含一种在２３℃水中的溶解度至少１．０ｗｔ％的、由己二酸和分子量为１４８～３９６的以如下通式表示的醚二胺及其混合物反应得到的水溶性聚酰胺，Ｈ↓［２］Ｎ－Ｒ↓［１］－Ｏ－Ｒ↓［２］－Ｏ－Ｒ↓［１］－ＮＨ↓［２］其 中Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］或者是－ＣＨ↓［２］－ＣＨ↓［２］－或者是－ＣＨ↓［２］－ＣＨ↓［２］－ＣＨ↓［２］－；Ｈ↓［２］Ｎ－Ｒ↓［１］（－Ｏ－ＣＨ↓［２］－ＣＨ↓［２］－）ｘＯ－Ｒ↓［１］－ＮＨ↓［２］其中Ｒ↓［１］或者是 －ＣＨ↓［２］－ＣＨ↓［２］－或者是－ＣＨ↓［２］－ＣＨ↓［２］－ＣＨ↓［２］－，以及Ｘ的平均值为２～６。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RU帕吉拉甘，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]