ポリアミド化合物及びその成形品
【課題】耐熱性が高く成形性も良好な植物由来成分を含むポリアミド化合物を提供する。
【解決手段】下記一般式（１）で示される化合物であり、重量平均分子量が５０００以上２０００００以下であることを特徴とする、ポリアミド化合物。
（式（１）において、ｍは、２又は３である。また、ポリマーの末端は水酸基又は水素である。）
【解決手段】下記一般式（１）で示される化合物であり、重量平均分子量が５０００以上２０００００以下であることを特徴とする、ポリアミド化合物。
（式（１）において、ｍは、２又は３である。また、ポリマーの末端は水酸基又は水素である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリアミド化合物及びその成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年地球環境に配慮した資源循環型社会への転換の担い手として、植物を原料としたプラスチック（以下、バイオプラスチック）への期待が高まっている。ここでバイオプラスチックは、再生可能な資源から製造されるので、化石資源の消費の削減と、大気中の二酸化炭素濃度の上昇の抑制が可能になる。
【０００３】
ここで、現在実用化されているバイオプラスチックとしてポリ乳酸がある。ポリ乳酸は、とうもろこし等のでんぷんを発酵させて得られる乳酸を重合して得られる脂肪属系ポリエステル樹脂である。近年ではポリ乳酸を含む樹脂組成物が複写機、パーソナルコンピューター、携帯電話等の外装体等の材料として使用され始めた。しかしポリ乳酸は、ＰＥＴやＰＣ等の石油由来の芳香族系ポリエステル樹脂と比較して、耐熱性や機械的強度に劣という課題がある。そのため、複写機やレーザービームプリンター内部の定着部材のように発熱を伴う部品の近傍には使用できなかった。
【０００４】
そこでバイオプラスチックが有する耐熱性や機械的強度を改良するために、さまざまな提案がなされている。一例として、非特許文献１には、植物由来のフランジカルボン酸と芳香族ジアミンとから全芳香族ポリアミドを合成する方法が提案されている。また、非特許文献２及び３には、フランジカルボン酸と、炭素数４、６又は８の脂肪族ジアミンとからポリアミドを合成する方法が提案されている。一方、ひまし油から得られるひまし脂肪酸メチルから合成されるアミノ−１１−ウンデカン酸を縮合することにより、ポリアミド（商品名、ＰＡ１１）が得られることが非特許文献４にて知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１９８５年，２６巻，２４６−２４９頁
【非特許文献２】Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９７年，２２巻６号，１２３８−１２３９頁
【非特許文献３】Ｄｅｌｆｔ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ Ｒｅｐｏｒｔ，１９７４年，Ａ１巻，５９−６３頁
【非特許文献４】アルケマ社「環境に優しいエンジニアリングプラスチックス」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、非特許文献１にて提案されている全芳香族ポリアミドは融点がないため成形が困難である。また非特許文献２及び非特許文献３にて提案されているポリアミドはやわらかく機械的強度が期待できない上、耐熱性の目安となるＴｇ（ガラス転移点温度）に関する記載もない。さらに非特許文献４にて開示されているポリアミドは、Ｔｇが３７℃であり、１６０℃以上のＴｇが求められる定着器近傍の部品としては使用できない。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、耐熱性が高く成形性も良好な植物由来成分を含むポリアミド化合物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のポリアミド化合物は、下記一般式（１）で示される化合物であり、
重量平均分子量が５０００以上２０００００以下であることを特徴とする。
【０００９】
【化１】
（式（１）において、ｍは、２又は３である。またポリマーの末端は水酸基又は水素である。）
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、耐熱性が高く成形性も良好な植物由来成分を含むポリアミド化合物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】比較例１で使用したポリアミド化合物の製造装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について説明する。本発明のポリアミド化合物は、下記一般式（１）で示される化合物であり、重量平均分子量が５０００以上２０００００以下である。
【００１３】
【化２】
【００１４】
式（１）において、ｍは、２又は３である。また式（１）に示されるポリマーの末端は水酸基又は水素である。
【００１５】
本発明において、生成物たるポリアミド化合物の重量平均分子量を、５０００以上とすることにより耐熱性に優れるポリアミド化合物を得ることができる。尚、ポリアミドの合成や生成物の加工のし易さを考慮すると、生成物たるポリアミド化合物の重量平均分子量を、２０００００以下とすることが望ましい。
【００１６】
また本発明のポリアミド化合物は、好ましくは、そのガラス転移点（Ｔｇ）が１６０℃以上３５０℃以下である。尚、Ｔｇは、ポリアミド化合物の分子量が大きければ、相対的に高くなる傾向にある。
【００１７】
本発明のポリアミド化合物は、下記反応式に示すように、２，５−フランジカルボン酸（以下、ＦＤＣＡと略すことがある。）又はその誘導体と、エチレンジアミン又は１，３−トリメチレンジアミンとの重縮合により得ることができる。
【００１８】
【化３】
（上記式中、ｍは、２又は３である。また得られるポリマーの末端は水酸基又は水素である。）
【００１９】
ここでＦＤＣＡは、下記に示すプロセス（Ａ）乃至（Ｂ）により得られる植物由来のモノマーである。
（Ａ）単糖類（フルクトース、グルコース）の脱水プロセス（５−ヒドロキシメチルフラール（５−ＨＭＦ）の生成プロセス）
（Ｂ）５−ＨＭＦの酸化プロセス
上記プロセス（Ａ）において、単糖類（フルクトース、グルコース）の脱水反応は、水又は非プロトン性双極性溶媒中、酸触媒下で行うのが望ましい。
【００２０】
上記プロセス（Ｂ）の具体的な方法としては、金属触媒存在下における空気酸化が上げられる。具体的には、下記の（Ｂ１）及び（Ｂ２）が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない
（Ｂ１）５−ＨＭＦをアルカリ性水溶液中、白金等の貴金属触媒下で空気酸化する方法
（Ｂ２）５−ＨＭＦを酢酸溶媒中、コバルト、マンガン、臭素等の複合触媒存在下、高圧高温条件下で空気酸化する方法
【００２１】
本発明のポリアミド化合物を合成する際には、ＦＤＣＡをそのまま使用してもよいが、誘導体に変換した状態で使用してもよい。誘導体として、具体的には、ＦＤＣＡの酸クロリド（ＦＤＣＣ）、ＦＤＣＡジメチル、ＦＤＣＡジエチル等のＦＤＣＡのエステル誘導体等が挙げられる。
【００２２】
本発明のポリアミド化合物を合成する際に利用される重合方法としては、通常公知の方法を利用することができる。例えば、界面重合、溶液重合、塊状重合等が挙げられる。好ましくは、界面重合である。尚、重合方法は、成形品の種類により適宜選択される。また上記重合方法を利用する際の重合条件、即ち、重合温度、重合触媒、溶剤等の媒体等については、それぞれの重合方法に従って適宜設定することができる。
【００２３】
ここで界面重合を利用した合成例を以下に説明する。界面重合を利用する場合には、以下の２工程を経て本発明のポリアミド化合物が合成される。
（第一工程）：ＦＤＣＣ（酸クロリド）の合成工程
（第二工程）：ＦＤＣＣとジアミン（エチレンジアミン又は１，３−トリメチレンジアミン）との反応工程
【００２４】
第一工程は、ＦＤＣＡを塩素化剤により酸クロリド（ＦＤＣＣ）に転化する工程である。この工程で使用する塩素化剤としては、通常、公知のものを使用することができる。具体的には、塩化チオニル、塩化スルフリル、塩化ホスホリル、五塩化リン等が例示できるが、反応後の後処理工程において除去が容易である点で塩化チオニルが好ましい。
【００２５】
第一工程において、これらの塩素化剤は、ＦＤＣＡに対して２当量以上を用いるのが望ましい。２当量未満である場合は、塩素化反応後もカルボン酸が残存し、次の工程（重縮合工程）で分子量が５０００未満の小さいポリマーが合成される原因になる。
【００２６】
また塩素化反応は、塩素化剤の沸点以下で行うことが好ましい。例えば、塩素化剤として塩化チオニルを使用した場合は、５０℃乃至８５℃の範囲で行うことが好ましい。さらに塩素化反応の反応時間は通常３０分から５時間程度とするのが望ましい。ここで、反応時間が３０分未満の場合は、塩素化反応が十分に進行しない。
【００２７】
上述した塩素化反応は、通常、無溶媒で行うが、塩素化反応に対して不活性であり、かつその沸点が反応温度よりも高い溶媒であれば、その溶媒中で行うこともできる。また塩素化反応は、不活性ガス雰囲気下で、かつ常圧の条件下で行うことが好ましいが、空気雰囲気下で行ってもよいし、減圧又は加圧の条件下で行ってもよい。
【００２８】
また、塩素化反応は、通常無触媒でも進行するが、必要に応じて公知の触媒を加えても良い。例えば、塩素化剤として塩化チオニルを使用した場合は、ジメチルホルムアミドをＦＤＣＡに対して０．００１当量乃至０．５当量の範囲で加えることが好ましい。
【００２９】
以上に説明したように、塩素化反応により合成したＦＤＣＣは、通常、公知の方法により精製した後、次の工程（重縮合反応）で使用する。
【００３０】
次に、第二工程（界面重合による重縮合）について説明する。この第二工程で使用されるジアミン（エチレンジアミン又は１，３−トリエチレンジアミン）は、ＦＤＣＣに対して１当量以上使用するものであり、１．１当量乃至１．７当量の範囲で使用するのが特に好ましい。このようにジアミンがＦＤＣＣに対して十分に存在する場合には重縮合反応に影響はないが、ジアミンが１当量未満である場合は、重縮合反応後もＦＤＣＣ又はその誘導体が残存し、生成物たるポリアミド化合物の物性低下の原因となる。
【００３１】
ところで、界面重合を利用する場合は、ジアミンを水又は水溶液に溶解して調製した水層と、ＦＤＣＣを水に混和しない有機溶媒に溶解して調製した有機層とをそれぞれ調製する。ここでＦＤＣＣを溶解する有機溶媒としては、クロロホルムが好ましい。
【００３２】
重縮合反応を行う際は、常温で反応を行うことが好ましい。具体的な方法としては、反応器にまず有機層を入れた後で、この反応器に水層を注いだ上で反応（界面重縮合反応）させてもよい。ただし本発明においては、反応容器にまず水層を入れた後でこの反応容器に有機層を注いだ上で反応させることがより好ましい。また注いだ後の反応操作の具体的な手法として、好ましくは、静置法及びかき混ぜ法であり、これらの方法から適宜選択する。静置法で反応させる場合は、界面に生じた重合物が牽引されることで、界面に新たな重合物が生じるため、繊維状（ひも状）の生成物ができる。静置法を利用する場合に使用される反応容器としては、界面に生じた重合物の膜がそれ自体の重さで切れない程度の反応面積を有する容器が好ましい。また重合物を牽引する際には、等速度（例えば、直径８ｍｍの棒を回転速度６０ｒｐｍで回転させる）に設定した自動巻き取り器を使用して界面の重合物がなくなるまで牽引する。また静置法を利用する場合、重縮合反応の反応時間は１時間乃至６時間程度である。
【００３３】
またかき混ぜ法を利用する場合では、かき混ぜることにより水層と有機層との界面が大きくなり、静置法と比較して反応を早く進めることができる。具体的には、３０分から２時間程度の反応時間で反応することができる。ただし反応時間が３０分未満の場合は、重縮合反応が十分に進行しない。かき混ぜ法で使用する反応容器は、内容量に適したものを選ぶことが好ましい。
【００３４】
本発明者等は、バイオプラスチックでもある従来のポリアミド（例えば、ＰＡ１１）のＴｇが低いのは、アミノアルキレンカルボン酸に含まれる炭素鎖が長いことによる生成したポリアミド中のアミド結合基密度の低さが原因であると考察した。これに対して本発明では、炭素数が２及び３の脂肪族ジアミンを用いることにより、生成したポリアミド中のアミド結合（−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ−）の含有率を高めることができる。
【００３５】
以上説明したように、本発明のポリアミド化合物は、耐熱性が高く成形性も良好なバイオプラスチックである。このため本発明のポリアミド化合物を成形してなる成形品は、複写機又はプリンター用の内外装部品として使用することができる。具体的には、複写機、レーザービームプリンター内部の定着部材近傍の給紙ガイド等の部品及び外装体に好適に使用することができる。またこの成形品は、耐摩耗の要求される軸受、ブッシュ、歯車、強靱性と耐薬品性が求められるチューブ等の機械部品、自動車部品等にも好適に用いられる。
【００３６】
また本発明のポリアミド化合物は、植物由来のモノマーであるＦＤＣＡを原材料の１つとする植物由来ポリアミドである。一方、エチレンジアミンや１，３−プロピレンジアミンといった脂肪族ジアミンは、通常、石油から製造される。このため、脂肪族ジアミンの炭素鎖が短いほどポリアミド化合物の植物度（植物由来原料使用率）が高くなる。またポリアミド化合物の植物度が高ければその分焼却時におけるＣＯ2排出量も少なくなる。
【実施例】
【００３７】
［測定・分析条件］
後述する実施例及び比較例にて合成したポリアミド化合物の測定・分析条件を以下に示す。
【００３８】
（１）ＧＰＣ分析
サンプル濃度：０．２％
分析機器 ：Ｗａｔｅｒｓ社製アライアンス２６９５
検出器 ：ｗｙａｔｔ社製示差屈折検出器
溶離液 ：５ｍＭ Ｓｏｄｉｕｍ Ｔｒｉｆｌｕｏｒｏａｃｅｔａｔｅ ｉｎ ＨＦＩＰ
流量 ：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
カラム ：ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ ＨＦＩＰ−８０６Ｍ×２＋ＨＦＩＰ−８０３×１
カラム温度 ：２５℃
校正曲線 ：ＰＭＭＡ換算
（２）ガラス転移温度（Ｔｇ）測定
装置名 ：ティー・エイ・インスツルメント製示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ）
パン ：アルミパン
試料重量 ：２ｍｇ〜３ｍｇ
昇温開始温度：３０℃
昇温速度 ：１ｓｔ；１０℃／ｍｉｎ、２ｎｄ；５℃／ｍｉｎ
雰囲気 ：窒素
（３）熱分解温度（Ｔｄ）測定(注1)
装置名 ：ティー・エイ・インスツルメント製熱重量測定装置（ＴＧＡ）
パン ：プラチナパン
試料重量 ：３ｍｇ
昇温開始温度：３０℃
測定モード ：ダイナミックレート法(注2)
雰囲気 ：窒素
（注１）１０％重量減少が観測された温度をＴdとした。
（注２）重量変化の度合いに従ってヒーティング速度をコントロールして、分解能が向上する測定モード
（４）1Ｈ−ＮＭＲ
装置 ：日本電子社製核磁気共鳴装置
溶媒 ：ＣＦ3ＣＯＯＤ
（５）ＦＴ−ＩＲ
装置名 ：パーキンエルマー社製フーリエ変換赤外分光分析装置
測定分解能 ：４ｃｍ-1
スキャン回数：２０
測定は数範囲：４０００ｃｍ-1乃至４００ｃｍ-1
【００３９】
［実施例１］ポリ（エチレン−２，５−フランジカルボンアミドの合成
下記に示す合成スキームに従い、ポリ（エチレン−２，５−フランジカルボンアミドの合成を行った。
【００４０】
【化４】
（尚、得られるポリマーの末端は水酸基又は水素である。）
【００４１】
（１）ＦＤＣＣの合成
窒素導入管、冷却管、温度計及び撹拌羽根を取り付けた５０ｍＬの三つ口フラスコ内に、下記に示す試薬、溶媒を投入した。
ＦＤＣＡ（自社製）：１５．６ｇ（１００ミリモル）
塩化チオニル（キシダ化学（株）社製）：３０．６ｍｌ（４００ミリモル）
ジメチルホルムアミド（キシダ化学（株）社製）（：０．７４１ｍｌ（９．５７ミリモル）
【００４２】
次に、三つ口フラスコ内に窒素を導入しながら撹拌を開始すると共に、８５℃に設定したオイルバスに三つ口フラスコを浸し、この状態を約２時間保持した。次に、オイルバスの温度を４０℃に設定し、２０ｋＰａ以下まで減圧した。次に、留出物がなくなるまで減圧を続けた後、圧力を常圧に開放した。次に、反応溶液を室温まで冷却した。次に、三つ口フラスコ内にヘキサン（１Ｌ）を投入し、反応生成物を溶解した。次に、反応生成物を溶解したヘキサン溶液を−２０℃に冷却したときに析出した針状結晶をろ過した。以上により、ＦＤＣＡ塩化物（ＦＤＣＣ）を８．０３ｇ（収率４１．６モル％）得た。
【００４３】
（２）ポリアミド化合物の合成
まず２００ｍｌビーカー（水層用）、１００ｍｌコニカルビーカー（有機層用）及び重合物牽引用自動回転棒を用意した。
【００４４】
次に、１００ｍｌコニカルビーカーに、下記に示す試薬、溶媒を投入し、マグネチックスターラーを用いて下記ＦＤＣＣが溶解するまで溶液を撹拌することで、有機層溶液を調製した。
ＦＤＣＣ（上記（１）で得たもの）：１．１６ｇ（６．０１ミリモル）
クロロホルム（キシダ化学（株）社製、硫酸マグネシウムで脱水したものを使用）：５０ｍｌ
【００４５】
次に、２００ｍｌビーカーに、下記に示す試薬、溶媒を投入し、溶液が均一になるまでガラス棒で撹拌することで水層溶液を調製した。
水酸化ナトリウム（キシダ化学（株）社製）：０．５０２ｇ（１２．６ミリモル）
蒸留水：５０ｍｌ
エチレンジアミン（キシダ化学（株）社製）：０．４９６ｍｌ（７．３３ミリモル）
【００４６】
次に、水層用ビーカーに有機層溶液を投入した。このとき水層用ビーカーに入っている水層溶液が泡立たないように、素早く有機層を注ぎ入れた。次に、水層と有機層との界面に生じた重合物をピンセットで引き上げて、当該重合物の先端を自動回転棒に取り付けた。次に、回転速度を６０ｒｐｍに設定して直径８ｍｍの自動回転棒に重合物を巻きつけた。界面での反応が終了するまで速度を維持したまま約１時間反応させることで重合物を得た。次に、静置法での反応が終了した後、残りの反応液にマグネチックスターラーを入れ、回転速度１０００ｒｐｍでかき混ぜたときに生じた重合物を回収した。次に、生成した重合物を、アセトンで十分に洗浄し、１３０℃の減圧乾燥条件下で１日乾燥した。乾燥後、重合物を０．８６１ｇ（収率７９．５モル％）得た。
【００４７】
本実施例において得られたポリ（エチレン−２，５−フランジカルボンアミド）は、重量平均分子量が５１０００であり、Ｔｇが２０６℃であった。
【００４８】
また得られたポリマーについてＦＴ−ＩＲスペクトルを測定したところ、下記に示す吸収が観測された。
３３００ｃｍ-1近傍（Ｎ−Ｈ伸縮振動）、３０００ｃｍ-1近傍（脂肪族Ｃ−Ｈ伸縮振動）、１６３９ｃｍ-1（Ｃ＝Ｏ伸縮振動）、１５７２ｃｍ-1（Ｎ−Ｈ変角振動）、１２８６ｃｍ-1（Ｎ−Ｈ変角振動及びＣ−Ｎ伸縮の相互作用）
【００４９】
以上の赤外吸収から本実施例で得られたポリマーがポリアミドであることが明らかとなった。
【００５０】
一方、得られたポリマーについて1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを測定したところ、下記に示すピークが観測された。尚、Ｎ−Ｈのプロトンは溶媒ピーク（δ＝１１．６ｐｐｍ）と重なって判別不能であった。また下記に示される（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ下記部分構造式の（ａ）及び（ｂ）で示される水素原子に対応する。
δ＝３．８５ｐｐｍ（ｂ）、δ＝７．２８ｐｐｍ（ａ）
【００５１】
【化５】
【００５２】
ＦＴ−ＩＲの測定結果及び1Ｈ−ＮＭＲスペクトルのピークの積分比（ａ：ｂ＝１：２）を考慮し、本実施例にて得られたポリマーが、ポリ（エチレン−２，５−フランジカルボンアミド）であることがわかった。
【００５３】
［比較例１］
下記に示す合成スキームに従い、ポリ（エチレン−２，５−フランジカルボンアミドの合成を行った。
【００５４】
【化６】
（尚、得られるポリマーの末端は水酸基又は水素である。）
【００５５】
（１）ナイロン塩の合成
３００ｍｌビーカーに、下記に示す試薬、溶媒を投入した。
ＦＤＣＡ（自社製）：３１．２ｇ（１９９ミリモル）
エチレンジアミン（キシダ化学（株）社製）：１２．３ｇ（１９９ミリモル）
蒸留水：１６０ｍｌ
【００５６】
次に、ビーカーを加熱し、反応溶液の温度を６０℃にした後、この温度（６０℃）で反応溶液を１時間マグネチックスターラーで撹拌した。次に、反応溶液を室温に戻した後、この反応溶液に活性炭（白鷺Ａ（日本エンバイロケミカルズ（株）社製）；３．０１ｇ）を投入してからこの反応溶液を１時間撹拌した。次に、反応溶液をろ過し、蒸留水でよく洗った。次に、ろ過後に得られた溶液をエタノール（キシダ化学（株）社製；３５０ｍｌ）の中にゆっくり注ぎ込み、ナイロン塩を再沈殿した。
【００５７】
（２）ポリアミド化合物の合成
次に、図１に示される反応装置を使用してポリアミドを合成した。尚、図１の反応装置は、反応容器１と、この反応容器１に接続する冷却用コンデンサ２と、反応容器１内の圧力を調整する排圧バルブ３と、を有している。また図１の反応装置には、反応容器１に窒素を導入する窒素ラインが設けられており、この窒素ライン上には排圧バルブ３を通過した窒素中の酸素濃度を計測する酸素濃度計４が設けられている。
【００５８】
まず撹拌機（不図示）を取りつけた反応容器１に、下記に示す試薬、溶媒を投入した。
ナイロン塩（上記（１）で得たもの）：１７．８ｇ（８２．３ミリモル）
蒸留水：７．６ｍｌ（３０重量％）
【００５９】
次に、反応容器１内に窒素を充填させながら、回転速度３０ｒｐｍで反応混合物の撹拌を開始した。次に、反応容器内の温度を１９０℃に昇温し、反応容器内の圧力を１．３ＭＰａに昇圧した後、この状態を継続しながら反応混合物の撹拌を５時間行った。
【００６０】
次に、反応容器１から茶色の粘性溶液状のオリゴマーを取り出して、１００ｍｌのナスフラスコに移した後、このオリゴマーをメカニカルスターラーで撹拌しながら、２１０℃乃至２４０℃までの範囲で５時間かけて昇温した。反応終了後生成したオリゴマーをスポイトで取り出した。
【００６１】
次に、得られたオリゴマーを１００ｍｌナスフラスコに移した後、２１０℃に温めた油浴中で、かつ減圧下でナスフラスコを加熱しながら、メカニカルスターラー（回転速度３０ｒｐｍ）で撹拌した。尚、ナスフラスコを加熱する際には、２１０℃から２４０℃まで１０℃ずつ昇温させつつ、各温度（２１０℃、２２０℃、２３０℃、２４０℃）において１時間ずつ反応させた。ただし、ナスフラスコの内容物の粘度が高まり撹拌が困難になったところで反応を終了させた。反応終了後、ナスフラスコにＨＦＩＰ溶液を入れ、ナスフラスコ内に生成した固体を溶解させた後、その溶液を蒸留水（３００ｍｌ）を入れたビーカーの中に注ぎ入れ再沈殿を行うことによって、生成したポリマーを回収した。
【００６２】
また得られたポリマーについて実施例１と同様の方法により測定を行ったところ、重量平均分子量は３７００であり、Ｔｇは１５９℃であった。
【００６３】
［実施例２］ポリ（プロピレン−２，５−フランジカルボンアミド）の合成
下記に示す合成スキームに従い、ポリ（プロピレン−２，５−フランジカルボンアミド）の合成を行った。
【００６４】
【化７】
（尚、得られるポリマーの末端は水酸基又は水素である。）
【００６５】
実施例１（２）において、エチレンジアミンの代わりに、１，３−トリエチレンジアミン（０．６１１ｍｌ、７．３３ミリモル）を使用した。これを除いては、実施例１と同様方法により、ポリ（プロピレン−２，５−フランジカルボンアミド）を０．９５７ｇ（８２．０モル％）得た。
【００６６】
また得られたポリマーについて実施例１と同様の方法により測定を行ったところ、重量平均分子量は３１０００であり、Ｔｇは１７９℃であった。
【００６７】
また本実施例にて得られたポリマーについてＦＴ−ＩＲスペクトルを測定したところ、以下に示す吸収が見られた。
３３００ｃｍ-1近傍（Ｎ−Ｈ伸縮振動）、３０００ｃｍ-1近傍（脂肪族Ｃ−Ｈ伸縮振動）、１６３９ｃｍ-1（Ｃ＝Ｏ伸縮振動）、１５７５ｃｍ-1（Ｎ−Ｈ変角振動）、１２８３ｃｍ-1（Ｎ−Ｈ変角振動及びＣ−Ｎ伸縮の相互作用）
【００６８】
以上の赤外吸収から本実施例で得られたポリマーがポリアミドであることが明らかとなった。
【００６９】
一方、得られたポリマーについて1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを測定したところ、下記に示すピークが観測された。尚、Ｎ−Ｈのプロトンは溶媒ピーク（δ＝１１．６ｐｐｍ）と重なって判別不能であった。また下記に示される（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ下記部分構造式の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）で示される水素原子に対応する。
δ＝２．０８ｐｐｍ（ｃ）、δ＝３．６７ｐｐｍ（ｂ）、δ＝７．３５ｐｐｍ（ａ）
【００７０】
【化８】
【００７１】
ＦＴ−ＩＲの測定結果及び1Ｈ−ＮＭＲスペクトルのピークの積分比（ａ：ｂ：ｃ＝１：２：１）を考慮し、本実施例にて得られたポリマーが、ポリ（プロピレン−２，５−フランジカルボンアミド）であることが明らかとなった。
【００７２】
［比較例２］
【００７３】
【化９】
（得られるポリマーの末端は水酸基又は水素である。）
【００７４】
比較例１において、エチレンジアミンの代わりに、１，３−ジアミノプロパン（１５ｇ、０．２モル）を使用した。これを除いては、比較例１と同様方法により、ポリ（プロピレン−２，５−フランジカルボンアミド）を得た。
【００７５】
得られたポリマーについて実施例１と同様の方法により測定を行ったところ、重量平均分子量は３２００であり、Ｔｇは１５０℃であった。
【００７６】
各実施例及び各比較例の結果を下記表１に示す。
【００７７】
【表１】
【符号の説明】
【００７８】
１：反応容器、２：冷却用コンデンサ、３：排圧バルブ、４：酸素濃度計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリアミド化合物及びその成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年地球環境に配慮した資源循環型社会への転換の担い手として、植物を原料としたプラスチック（以下、バイオプラスチック）への期待が高まっている。ここでバイオプラスチックは、再生可能な資源から製造されるので、化石資源の消費の削減と、大気中の二酸化炭素濃度の上昇の抑制が可能になる。
【０００３】
ここで、現在実用化されているバイオプラスチックとしてポリ乳酸がある。ポリ乳酸は、とうもろこし等のでんぷんを発酵させて得られる乳酸を重合して得られる脂肪属系ポリエステル樹脂である。近年ではポリ乳酸を含む樹脂組成物が複写機、パーソナルコンピューター、携帯電話等の外装体等の材料として使用され始めた。しかしポリ乳酸は、ＰＥＴやＰＣ等の石油由来の芳香族系ポリエステル樹脂と比較して、耐熱性や機械的強度に劣という課題がある。そのため、複写機やレーザービームプリンター内部の定着部材のように発熱を伴う部品の近傍には使用できなかった。
【０００４】
そこでバイオプラスチックが有する耐熱性や機械的強度を改良するために、さまざまな提案がなされている。一例として、非特許文献１には、植物由来のフランジカルボン酸と芳香族ジアミンとから全芳香族ポリアミドを合成する方法が提案されている。また、非特許文献２及び３には、フランジカルボン酸と、炭素数４、６又は８の脂肪族ジアミンとからポリアミドを合成する方法が提案されている。一方、ひまし油から得られるひまし脂肪酸メチルから合成されるアミノ−１１−ウンデカン酸を縮合することにより、ポリアミド（商品名、ＰＡ１１）が得られることが非特許文献４にて知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１９８５年，２６巻，２４６−２４９頁
【非特許文献２】Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９７年，２２巻６号，１２３８−１２３９頁
【非特許文献３】Ｄｅｌｆｔ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ Ｒｅｐｏｒｔ，１９７４年，Ａ１巻，５９−６３頁
【非特許文献４】アルケマ社「環境に優しいエンジニアリングプラスチックス」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、非特許文献１にて提案されている全芳香族ポリアミドは融点がないため成形が困難である。また非特許文献２及び非特許文献３にて提案されているポリアミドはやわらかく機械的強度が期待できない上、耐熱性の目安となるＴｇ（ガラス転移点温度）に関する記載もない。さらに非特許文献４にて開示されているポリアミドは、Ｔｇが３７℃であり、１６０℃以上のＴｇが求められる定着器近傍の部品としては使用できない。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、耐熱性が高く成形性も良好な植物由来成分を含むポリアミド化合物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のポリアミド化合物は、下記一般式（１）で示される化合物であり、
重量平均分子量が５０００以上２０００００以下であることを特徴とする。
【０００９】
【化１】
（式（１）において、ｍは、２又は３である。またポリマーの末端は水酸基又は水素である。）
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、耐熱性が高く成形性も良好な植物由来成分を含むポリアミド化合物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】比較例１で使用したポリアミド化合物の製造装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について説明する。本発明のポリアミド化合物は、下記一般式（１）で示される化合物であり、重量平均分子量が５０００以上２０００００以下である。
【００１３】
【化２】
【００１４】
式（１）において、ｍは、２又は３である。また式（１）に示されるポリマーの末端は水酸基又は水素である。
【００１５】
本発明において、生成物たるポリアミド化合物の重量平均分子量を、５０００以上とすることにより耐熱性に優れるポリアミド化合物を得ることができる。尚、ポリアミドの合成や生成物の加工のし易さを考慮すると、生成物たるポリアミド化合物の重量平均分子量を、２０００００以下とすることが望ましい。
【００１６】
また本発明のポリアミド化合物は、好ましくは、そのガラス転移点（Ｔｇ）が１６０℃以上３５０℃以下である。尚、Ｔｇは、ポリアミド化合物の分子量が大きければ、相対的に高くなる傾向にある。
【００１７】
本発明のポリアミド化合物は、下記反応式に示すように、２，５−フランジカルボン酸（以下、ＦＤＣＡと略すことがある。）又はその誘導体と、エチレンジアミン又は１，３−トリメチレンジアミンとの重縮合により得ることができる。
【００１８】
【化３】
（上記式中、ｍは、２又は３である。また得られるポリマーの末端は水酸基又は水素である。）
【００１９】
ここでＦＤＣＡは、下記に示すプロセス（Ａ）乃至（Ｂ）により得られる植物由来のモノマーである。
（Ａ）単糖類（フルクトース、グルコース）の脱水プロセス（５−ヒドロキシメチルフラール（５−ＨＭＦ）の生成プロセス）
（Ｂ）５−ＨＭＦの酸化プロセス
上記プロセス（Ａ）において、単糖類（フルクトース、グルコース）の脱水反応は、水又は非プロトン性双極性溶媒中、酸触媒下で行うのが望ましい。
【００２０】
上記プロセス（Ｂ）の具体的な方法としては、金属触媒存在下における空気酸化が上げられる。具体的には、下記の（Ｂ１）及び（Ｂ２）が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない
（Ｂ１）５−ＨＭＦをアルカリ性水溶液中、白金等の貴金属触媒下で空気酸化する方法
（Ｂ２）５−ＨＭＦを酢酸溶媒中、コバルト、マンガン、臭素等の複合触媒存在下、高圧高温条件下で空気酸化する方法
【００２１】
本発明のポリアミド化合物を合成する際には、ＦＤＣＡをそのまま使用してもよいが、誘導体に変換した状態で使用してもよい。誘導体として、具体的には、ＦＤＣＡの酸クロリド（ＦＤＣＣ）、ＦＤＣＡジメチル、ＦＤＣＡジエチル等のＦＤＣＡのエステル誘導体等が挙げられる。
【００２２】
本発明のポリアミド化合物を合成する際に利用される重合方法としては、通常公知の方法を利用することができる。例えば、界面重合、溶液重合、塊状重合等が挙げられる。好ましくは、界面重合である。尚、重合方法は、成形品の種類により適宜選択される。また上記重合方法を利用する際の重合条件、即ち、重合温度、重合触媒、溶剤等の媒体等については、それぞれの重合方法に従って適宜設定することができる。
【００２３】
ここで界面重合を利用した合成例を以下に説明する。界面重合を利用する場合には、以下の２工程を経て本発明のポリアミド化合物が合成される。
（第一工程）：ＦＤＣＣ（酸クロリド）の合成工程
（第二工程）：ＦＤＣＣとジアミン（エチレンジアミン又は１，３−トリメチレンジアミン）との反応工程
【００２４】
第一工程は、ＦＤＣＡを塩素化剤により酸クロリド（ＦＤＣＣ）に転化する工程である。この工程で使用する塩素化剤としては、通常、公知のものを使用することができる。具体的には、塩化チオニル、塩化スルフリル、塩化ホスホリル、五塩化リン等が例示できるが、反応後の後処理工程において除去が容易である点で塩化チオニルが好ましい。
【００２５】
第一工程において、これらの塩素化剤は、ＦＤＣＡに対して２当量以上を用いるのが望ましい。２当量未満である場合は、塩素化反応後もカルボン酸が残存し、次の工程（重縮合工程）で分子量が５０００未満の小さいポリマーが合成される原因になる。
【００２６】
また塩素化反応は、塩素化剤の沸点以下で行うことが好ましい。例えば、塩素化剤として塩化チオニルを使用した場合は、５０℃乃至８５℃の範囲で行うことが好ましい。さらに塩素化反応の反応時間は通常３０分から５時間程度とするのが望ましい。ここで、反応時間が３０分未満の場合は、塩素化反応が十分に進行しない。
【００２７】
上述した塩素化反応は、通常、無溶媒で行うが、塩素化反応に対して不活性であり、かつその沸点が反応温度よりも高い溶媒であれば、その溶媒中で行うこともできる。また塩素化反応は、不活性ガス雰囲気下で、かつ常圧の条件下で行うことが好ましいが、空気雰囲気下で行ってもよいし、減圧又は加圧の条件下で行ってもよい。
【００２８】
また、塩素化反応は、通常無触媒でも進行するが、必要に応じて公知の触媒を加えても良い。例えば、塩素化剤として塩化チオニルを使用した場合は、ジメチルホルムアミドをＦＤＣＡに対して０．００１当量乃至０．５当量の範囲で加えることが好ましい。
【００２９】
以上に説明したように、塩素化反応により合成したＦＤＣＣは、通常、公知の方法により精製した後、次の工程（重縮合反応）で使用する。
【００３０】
次に、第二工程（界面重合による重縮合）について説明する。この第二工程で使用されるジアミン（エチレンジアミン又は１，３−トリエチレンジアミン）は、ＦＤＣＣに対して１当量以上使用するものであり、１．１当量乃至１．７当量の範囲で使用するのが特に好ましい。このようにジアミンがＦＤＣＣに対して十分に存在する場合には重縮合反応に影響はないが、ジアミンが１当量未満である場合は、重縮合反応後もＦＤＣＣ又はその誘導体が残存し、生成物たるポリアミド化合物の物性低下の原因となる。
【００３１】
ところで、界面重合を利用する場合は、ジアミンを水又は水溶液に溶解して調製した水層と、ＦＤＣＣを水に混和しない有機溶媒に溶解して調製した有機層とをそれぞれ調製する。ここでＦＤＣＣを溶解する有機溶媒としては、クロロホルムが好ましい。
【００３２】
重縮合反応を行う際は、常温で反応を行うことが好ましい。具体的な方法としては、反応器にまず有機層を入れた後で、この反応器に水層を注いだ上で反応（界面重縮合反応）させてもよい。ただし本発明においては、反応容器にまず水層を入れた後でこの反応容器に有機層を注いだ上で反応させることがより好ましい。また注いだ後の反応操作の具体的な手法として、好ましくは、静置法及びかき混ぜ法であり、これらの方法から適宜選択する。静置法で反応させる場合は、界面に生じた重合物が牽引されることで、界面に新たな重合物が生じるため、繊維状（ひも状）の生成物ができる。静置法を利用する場合に使用される反応容器としては、界面に生じた重合物の膜がそれ自体の重さで切れない程度の反応面積を有する容器が好ましい。また重合物を牽引する際には、等速度（例えば、直径８ｍｍの棒を回転速度６０ｒｐｍで回転させる）に設定した自動巻き取り器を使用して界面の重合物がなくなるまで牽引する。また静置法を利用する場合、重縮合反応の反応時間は１時間乃至６時間程度である。
【００３３】
またかき混ぜ法を利用する場合では、かき混ぜることにより水層と有機層との界面が大きくなり、静置法と比較して反応を早く進めることができる。具体的には、３０分から２時間程度の反応時間で反応することができる。ただし反応時間が３０分未満の場合は、重縮合反応が十分に進行しない。かき混ぜ法で使用する反応容器は、内容量に適したものを選ぶことが好ましい。
【００３４】
本発明者等は、バイオプラスチックでもある従来のポリアミド（例えば、ＰＡ１１）のＴｇが低いのは、アミノアルキレンカルボン酸に含まれる炭素鎖が長いことによる生成したポリアミド中のアミド結合基密度の低さが原因であると考察した。これに対して本発明では、炭素数が２及び３の脂肪族ジアミンを用いることにより、生成したポリアミド中のアミド結合（−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ−）の含有率を高めることができる。
【００３５】
以上説明したように、本発明のポリアミド化合物は、耐熱性が高く成形性も良好なバイオプラスチックである。このため本発明のポリアミド化合物を成形してなる成形品は、複写機又はプリンター用の内外装部品として使用することができる。具体的には、複写機、レーザービームプリンター内部の定着部材近傍の給紙ガイド等の部品及び外装体に好適に使用することができる。またこの成形品は、耐摩耗の要求される軸受、ブッシュ、歯車、強靱性と耐薬品性が求められるチューブ等の機械部品、自動車部品等にも好適に用いられる。
【００３６】
また本発明のポリアミド化合物は、植物由来のモノマーであるＦＤＣＡを原材料の１つとする植物由来ポリアミドである。一方、エチレンジアミンや１，３−プロピレンジアミンといった脂肪族ジアミンは、通常、石油から製造される。このため、脂肪族ジアミンの炭素鎖が短いほどポリアミド化合物の植物度（植物由来原料使用率）が高くなる。またポリアミド化合物の植物度が高ければその分焼却時におけるＣＯ2排出量も少なくなる。
【実施例】
【００３７】
［測定・分析条件］
後述する実施例及び比較例にて合成したポリアミド化合物の測定・分析条件を以下に示す。
【００３８】
（１）ＧＰＣ分析
サンプル濃度：０．２％
分析機器 ：Ｗａｔｅｒｓ社製アライアンス２６９５
検出器 ：ｗｙａｔｔ社製示差屈折検出器
溶離液 ：５ｍＭ Ｓｏｄｉｕｍ Ｔｒｉｆｌｕｏｒｏａｃｅｔａｔｅ ｉｎ ＨＦＩＰ
流量 ：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
カラム ：ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ ＨＦＩＰ−８０６Ｍ×２＋ＨＦＩＰ−８０３×１
カラム温度 ：２５℃
校正曲線 ：ＰＭＭＡ換算
（２）ガラス転移温度（Ｔｇ）測定
装置名 ：ティー・エイ・インスツルメント製示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ）
パン ：アルミパン
試料重量 ：２ｍｇ〜３ｍｇ
昇温開始温度：３０℃
昇温速度 ：１ｓｔ；１０℃／ｍｉｎ、２ｎｄ；５℃／ｍｉｎ
雰囲気 ：窒素
（３）熱分解温度（Ｔｄ）測定(注1)
装置名 ：ティー・エイ・インスツルメント製熱重量測定装置（ＴＧＡ）
パン ：プラチナパン
試料重量 ：３ｍｇ
昇温開始温度：３０℃
測定モード ：ダイナミックレート法(注2)
雰囲気 ：窒素
（注１）１０％重量減少が観測された温度をＴdとした。
（注２）重量変化の度合いに従ってヒーティング速度をコントロールして、分解能が向上する測定モード
（４）1Ｈ−ＮＭＲ
装置 ：日本電子社製核磁気共鳴装置
溶媒 ：ＣＦ3ＣＯＯＤ
（５）ＦＴ−ＩＲ
装置名 ：パーキンエルマー社製フーリエ変換赤外分光分析装置
測定分解能 ：４ｃｍ-1
スキャン回数：２０
測定は数範囲：４０００ｃｍ-1乃至４００ｃｍ-1
【００３９】
［実施例１］ポリ（エチレン−２，５−フランジカルボンアミドの合成
下記に示す合成スキームに従い、ポリ（エチレン−２，５−フランジカルボンアミドの合成を行った。
【００４０】
【化４】
（尚、得られるポリマーの末端は水酸基又は水素である。）
【００４１】
（１）ＦＤＣＣの合成
窒素導入管、冷却管、温度計及び撹拌羽根を取り付けた５０ｍＬの三つ口フラスコ内に、下記に示す試薬、溶媒を投入した。
ＦＤＣＡ（自社製）：１５．６ｇ（１００ミリモル）
塩化チオニル（キシダ化学（株）社製）：３０．６ｍｌ（４００ミリモル）
ジメチルホルムアミド（キシダ化学（株）社製）（：０．７４１ｍｌ（９．５７ミリモル）
【００４２】
次に、三つ口フラスコ内に窒素を導入しながら撹拌を開始すると共に、８５℃に設定したオイルバスに三つ口フラスコを浸し、この状態を約２時間保持した。次に、オイルバスの温度を４０℃に設定し、２０ｋＰａ以下まで減圧した。次に、留出物がなくなるまで減圧を続けた後、圧力を常圧に開放した。次に、反応溶液を室温まで冷却した。次に、三つ口フラスコ内にヘキサン（１Ｌ）を投入し、反応生成物を溶解した。次に、反応生成物を溶解したヘキサン溶液を−２０℃に冷却したときに析出した針状結晶をろ過した。以上により、ＦＤＣＡ塩化物（ＦＤＣＣ）を８．０３ｇ（収率４１．６モル％）得た。
【００４３】
（２）ポリアミド化合物の合成
まず２００ｍｌビーカー（水層用）、１００ｍｌコニカルビーカー（有機層用）及び重合物牽引用自動回転棒を用意した。
【００４４】
次に、１００ｍｌコニカルビーカーに、下記に示す試薬、溶媒を投入し、マグネチックスターラーを用いて下記ＦＤＣＣが溶解するまで溶液を撹拌することで、有機層溶液を調製した。
ＦＤＣＣ（上記（１）で得たもの）：１．１６ｇ（６．０１ミリモル）
クロロホルム（キシダ化学（株）社製、硫酸マグネシウムで脱水したものを使用）：５０ｍｌ
【００４５】
次に、２００ｍｌビーカーに、下記に示す試薬、溶媒を投入し、溶液が均一になるまでガラス棒で撹拌することで水層溶液を調製した。
水酸化ナトリウム（キシダ化学（株）社製）：０．５０２ｇ（１２．６ミリモル）
蒸留水：５０ｍｌ
エチレンジアミン（キシダ化学（株）社製）：０．４９６ｍｌ（７．３３ミリモル）
【００４６】
次に、水層用ビーカーに有機層溶液を投入した。このとき水層用ビーカーに入っている水層溶液が泡立たないように、素早く有機層を注ぎ入れた。次に、水層と有機層との界面に生じた重合物をピンセットで引き上げて、当該重合物の先端を自動回転棒に取り付けた。次に、回転速度を６０ｒｐｍに設定して直径８ｍｍの自動回転棒に重合物を巻きつけた。界面での反応が終了するまで速度を維持したまま約１時間反応させることで重合物を得た。次に、静置法での反応が終了した後、残りの反応液にマグネチックスターラーを入れ、回転速度１０００ｒｐｍでかき混ぜたときに生じた重合物を回収した。次に、生成した重合物を、アセトンで十分に洗浄し、１３０℃の減圧乾燥条件下で１日乾燥した。乾燥後、重合物を０．８６１ｇ（収率７９．５モル％）得た。
【００４７】
本実施例において得られたポリ（エチレン−２，５−フランジカルボンアミド）は、重量平均分子量が５１０００であり、Ｔｇが２０６℃であった。
【００４８】
また得られたポリマーについてＦＴ−ＩＲスペクトルを測定したところ、下記に示す吸収が観測された。
３３００ｃｍ-1近傍（Ｎ−Ｈ伸縮振動）、３０００ｃｍ-1近傍（脂肪族Ｃ−Ｈ伸縮振動）、１６３９ｃｍ-1（Ｃ＝Ｏ伸縮振動）、１５７２ｃｍ-1（Ｎ−Ｈ変角振動）、１２８６ｃｍ-1（Ｎ−Ｈ変角振動及びＣ−Ｎ伸縮の相互作用）
【００４９】
以上の赤外吸収から本実施例で得られたポリマーがポリアミドであることが明らかとなった。
【００５０】
一方、得られたポリマーについて1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを測定したところ、下記に示すピークが観測された。尚、Ｎ−Ｈのプロトンは溶媒ピーク（δ＝１１．６ｐｐｍ）と重なって判別不能であった。また下記に示される（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ下記部分構造式の（ａ）及び（ｂ）で示される水素原子に対応する。
δ＝３．８５ｐｐｍ（ｂ）、δ＝７．２８ｐｐｍ（ａ）
【００５１】
【化５】
【００５２】
ＦＴ−ＩＲの測定結果及び1Ｈ−ＮＭＲスペクトルのピークの積分比（ａ：ｂ＝１：２）を考慮し、本実施例にて得られたポリマーが、ポリ（エチレン−２，５−フランジカルボンアミド）であることがわかった。
【００５３】
［比較例１］
下記に示す合成スキームに従い、ポリ（エチレン−２，５−フランジカルボンアミドの合成を行った。
【００５４】
【化６】
（尚、得られるポリマーの末端は水酸基又は水素である。）
【００５５】
（１）ナイロン塩の合成
３００ｍｌビーカーに、下記に示す試薬、溶媒を投入した。
ＦＤＣＡ（自社製）：３１．２ｇ（１９９ミリモル）
エチレンジアミン（キシダ化学（株）社製）：１２．３ｇ（１９９ミリモル）
蒸留水：１６０ｍｌ
【００５６】
次に、ビーカーを加熱し、反応溶液の温度を６０℃にした後、この温度（６０℃）で反応溶液を１時間マグネチックスターラーで撹拌した。次に、反応溶液を室温に戻した後、この反応溶液に活性炭（白鷺Ａ（日本エンバイロケミカルズ（株）社製）；３．０１ｇ）を投入してからこの反応溶液を１時間撹拌した。次に、反応溶液をろ過し、蒸留水でよく洗った。次に、ろ過後に得られた溶液をエタノール（キシダ化学（株）社製；３５０ｍｌ）の中にゆっくり注ぎ込み、ナイロン塩を再沈殿した。
【００５７】
（２）ポリアミド化合物の合成
次に、図１に示される反応装置を使用してポリアミドを合成した。尚、図１の反応装置は、反応容器１と、この反応容器１に接続する冷却用コンデンサ２と、反応容器１内の圧力を調整する排圧バルブ３と、を有している。また図１の反応装置には、反応容器１に窒素を導入する窒素ラインが設けられており、この窒素ライン上には排圧バルブ３を通過した窒素中の酸素濃度を計測する酸素濃度計４が設けられている。
【００５８】
まず撹拌機（不図示）を取りつけた反応容器１に、下記に示す試薬、溶媒を投入した。
ナイロン塩（上記（１）で得たもの）：１７．８ｇ（８２．３ミリモル）
蒸留水：７．６ｍｌ（３０重量％）
【００５９】
次に、反応容器１内に窒素を充填させながら、回転速度３０ｒｐｍで反応混合物の撹拌を開始した。次に、反応容器内の温度を１９０℃に昇温し、反応容器内の圧力を１．３ＭＰａに昇圧した後、この状態を継続しながら反応混合物の撹拌を５時間行った。
【００６０】
次に、反応容器１から茶色の粘性溶液状のオリゴマーを取り出して、１００ｍｌのナスフラスコに移した後、このオリゴマーをメカニカルスターラーで撹拌しながら、２１０℃乃至２４０℃までの範囲で５時間かけて昇温した。反応終了後生成したオリゴマーをスポイトで取り出した。
【００６１】
次に、得られたオリゴマーを１００ｍｌナスフラスコに移した後、２１０℃に温めた油浴中で、かつ減圧下でナスフラスコを加熱しながら、メカニカルスターラー（回転速度３０ｒｐｍ）で撹拌した。尚、ナスフラスコを加熱する際には、２１０℃から２４０℃まで１０℃ずつ昇温させつつ、各温度（２１０℃、２２０℃、２３０℃、２４０℃）において１時間ずつ反応させた。ただし、ナスフラスコの内容物の粘度が高まり撹拌が困難になったところで反応を終了させた。反応終了後、ナスフラスコにＨＦＩＰ溶液を入れ、ナスフラスコ内に生成した固体を溶解させた後、その溶液を蒸留水（３００ｍｌ）を入れたビーカーの中に注ぎ入れ再沈殿を行うことによって、生成したポリマーを回収した。
【００６２】
また得られたポリマーについて実施例１と同様の方法により測定を行ったところ、重量平均分子量は３７００であり、Ｔｇは１５９℃であった。
【００６３】
［実施例２］ポリ（プロピレン−２，５−フランジカルボンアミド）の合成
下記に示す合成スキームに従い、ポリ（プロピレン−２，５−フランジカルボンアミド）の合成を行った。
【００６４】
【化７】
（尚、得られるポリマーの末端は水酸基又は水素である。）
【００６５】
実施例１（２）において、エチレンジアミンの代わりに、１，３−トリエチレンジアミン（０．６１１ｍｌ、７．３３ミリモル）を使用した。これを除いては、実施例１と同様方法により、ポリ（プロピレン−２，５−フランジカルボンアミド）を０．９５７ｇ（８２．０モル％）得た。
【００６６】
また得られたポリマーについて実施例１と同様の方法により測定を行ったところ、重量平均分子量は３１０００であり、Ｔｇは１７９℃であった。
【００６７】
また本実施例にて得られたポリマーについてＦＴ−ＩＲスペクトルを測定したところ、以下に示す吸収が見られた。
３３００ｃｍ-1近傍（Ｎ−Ｈ伸縮振動）、３０００ｃｍ-1近傍（脂肪族Ｃ−Ｈ伸縮振動）、１６３９ｃｍ-1（Ｃ＝Ｏ伸縮振動）、１５７５ｃｍ-1（Ｎ−Ｈ変角振動）、１２８３ｃｍ-1（Ｎ−Ｈ変角振動及びＣ−Ｎ伸縮の相互作用）
【００６８】
以上の赤外吸収から本実施例で得られたポリマーがポリアミドであることが明らかとなった。
【００６９】
一方、得られたポリマーについて1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを測定したところ、下記に示すピークが観測された。尚、Ｎ−Ｈのプロトンは溶媒ピーク（δ＝１１．６ｐｐｍ）と重なって判別不能であった。また下記に示される（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ下記部分構造式の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）で示される水素原子に対応する。
δ＝２．０８ｐｐｍ（ｃ）、δ＝３．６７ｐｐｍ（ｂ）、δ＝７．３５ｐｐｍ（ａ）
【００７０】
【化８】
【００７１】
ＦＴ−ＩＲの測定結果及び1Ｈ−ＮＭＲスペクトルのピークの積分比（ａ：ｂ：ｃ＝１：２：１）を考慮し、本実施例にて得られたポリマーが、ポリ（プロピレン−２，５−フランジカルボンアミド）であることが明らかとなった。
【００７２】
［比較例２］
【００７３】
【化９】
（得られるポリマーの末端は水酸基又は水素である。）
【００７４】
比較例１において、エチレンジアミンの代わりに、１，３−ジアミノプロパン（１５ｇ、０．２モル）を使用した。これを除いては、比較例１と同様方法により、ポリ（プロピレン−２，５−フランジカルボンアミド）を得た。
【００７５】
得られたポリマーについて実施例１と同様の方法により測定を行ったところ、重量平均分子量は３２００であり、Ｔｇは１５０℃であった。
【００７６】
各実施例及び各比較例の結果を下記表１に示す。
【００７７】
【表１】
【符号の説明】
【００７８】
１：反応容器、２：冷却用コンデンサ、３：排圧バルブ、４：酸素濃度計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で示される化合物であり、
重量平均分子量が５０００以上２０００００以下であることを特徴とする、ポリアミド化合物。
【化１】
（式（１）において、ｍは、２又は３である。また、ポリマーの末端は水酸基又は水素である。）
【請求項２】
Ｔｇが１６０℃以上３５０℃以下であることを特徴とする、請求項１に記載のポリアミド化合物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のポリアミド化合物を成形してなることを特徴とする、成形品。
【請求項４】
複写機又はプリンター用の内外装部品として使用されることを特徴とする、請求項３に記載の成形品。
【請求項１】
下記一般式（１）で示される化合物であり、
重量平均分子量が５０００以上２０００００以下であることを特徴とする、ポリアミド化合物。
【化１】
（式（１）において、ｍは、２又は３である。また、ポリマーの末端は水酸基又は水素である。）
【請求項２】
Ｔｇが１６０℃以上３５０℃以下であることを特徴とする、請求項１に記載のポリアミド化合物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のポリアミド化合物を成形してなることを特徴とする、成形品。
【請求項４】
複写機又はプリンター用の内外装部品として使用されることを特徴とする、請求項３に記載の成形品。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−２１４６７９（Ｐ２０１２−２１４６７９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１９０８４（Ｐ２０１１−２１９０８４）
【出願日】平成２３年１０月３日（２０１１．１０．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３日（２０１１．１０．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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