[發明專利]可生物降解的脂族－芳族共聚聚酯

有效

• 申請號: 200680008814.3
• 申請日: 2006-03-17
• 公開（公告）號: CN101142276A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: C·巴斯蒂奧利;T·米利齊亞;G·弗洛里迪;A·斯卡菲迪拉拉羅;G·D·切拉;M·托辛
• 申請（專利權）人: 諾瓦蒙特股份公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08G63/183;C08G63/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 鄧毅

本發明涉及由脂族酸、至少一種多官能芳族酸和至少一種二醇獲得的可生物降解的脂族-芳族聚酯(AAPE)，所述脂族酸的至少50％是壬二酸，以及所述聚酯與其它天然來源或合成來源的可生物降解的聚合物的混合物。

由二羧酸和二醇獲得的可生物降解的脂族-芳族聚酯在文獻中是已知的并且可商購。聚酯鏈中芳族組分的存在對獲得具有足夠高的熔點和可接受的結晶速率的聚合物是重要的。

雖然這類聚酯目前是可商購的，但是鏈中芳族酸的量通常低于49％，原因在于在所述闕值之上該聚酯的生物降解百分率顯著地減小。據文獻報道(Muller等人，Angew.Chem.，Int.，Ed.(1999)，38，pp.1438-1441)聚亞丁基己二酸酯-共-對苯二甲酸酯類型的對苯二甲酸酯的摩爾分數為42mol％的共聚物在十二個星期后完全地生物降解形成堆肥，而含對苯二甲酸酯的摩爾分數為51mol％的產品顯示小于40％的生物降解百分率。這一不同的行為歸因于形成了較高數目的長度大于或等于3的對苯二甲酸丁二醇酯序列，這些序列較不易生物降解。然而，如果有可能維持適合的生物降解性能，鏈中芳族酸的百分率增加是合乎需要的，因為這將引起聚酯熔點的增加，重要機械性能(如極限強度和彈性模量)的增加或至少維持，并且還將引起聚酯結晶速率的增加，從而改進其工業的可加工性。

目前可商購的可生物降解的脂族-芳族聚酯的另一個缺陷由以下事實表示：構成它們的單體來自不可再生的來源，從而保持了與此類聚酯的制備相關的顯著環境影響，盡管它們可生物降解。它們比LDPE和HDPE具有多得多的能量含量，尤其是在己二酸存在時。另一方面，使用植物來源的單體將有助于減少CO₂在大氣中的排放，和減少使用衍生自不可再生資源的單體。

美國專利4,966,959公開了某些共聚聚酯，其包含60-75mol％對苯二甲酸、25-40mol％脂族或脂環族羧酸、和二醇組分。此類聚酯的特性粘度(inherent?viscosity)為大約0.4-大約0.6，使得該聚酯可用作粘合劑但不適合用于許多其它應用。

美國專利4,398,022公開了包含對苯二甲酸和1，12-十二烷二酸和二醇組分的共聚聚酯，該二醇組分包括1，4-環己烷二甲醇。酸組分可以任選地包括通常用于制備聚酯的一種或多種酸，但是實施例表明為了讓該聚酯具有所需的熔體強度1，12-十二烷二酸必須存在。

美國專利5,559,171公開了纖維素酯和脂族-芳族共聚聚酯的二元共混物。此類共混物的AAPE組分包含衍生自C₂-C₁₄脂族二酸的結構部分，和衍生自芳族酸的結構部分，前一結構部分在共聚物中可以占30-95mol％，后一結構部分在共聚物中可以占70-5mol％。這一文獻中公開的某些AAPE不要求共混并且可用于薄膜應用。它們包含衍生自C₂-C₁₀脂族二酸的結構部分，和衍生自芳族酸的結構部分，前一結構部分在共聚物中可以占95-35mol％，后一結構部分在共聚物中可以占5-65mol％。

DE-A-195?08?737公開了包含對苯二甲酸、脂族二酸和二醇組分的可生物降解的AAPE。此類AAPE的重均分子量Mw總是非常低(最大51000g/mol)，以致它們的工業實用性受到限制。

因此，本發明的總體目的是公開改進的AAPE和包含它們的共混物。

事實上，本發明涉及可生物降解的脂族/芳族共聚聚酯(AAPE)，其包含：

A)包含以下重復單元的酸組分：

1)53-64mol％，優選54-60mol％芳族羧酸；

2)47-36％，優選46-40％脂族酸，所述脂族酸的至少50％是壬二酸；

B)選自C₃、C₄和C₆二醇的二醇組分；

所述AAPE根據標準ISO?20200在90天內分解，并具有：

-小于1.22g/cc的密度；

-40,000-140,000的數均分子量Mn；

-0.8-1.5的特性粘度；

-高于100MPa的彈性模量。

對于本發明目的的“多官能芳族酸”是指苯二甲酸型芳族二羧基化合物和它們的酯，優選對苯二甲酸。

相對于二羧酸的總摩爾含量，根據本發明權利要求的可生物降解的聚酯中芳族二羧酸的含量優選為54mol％-60mol％。