[發明專利]光學薄膜用聚對苯二甲酸乙二醇-1,4-環己二醇酯

無效

• 申請號: 200810018610.9
• 申請日: 2008-03-04
• 公開（公告）號: CN101525422A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 鄒美華;盛思義;李旭;本田圭介
• 申請（專利權）人: 東麗纖維研究所（中國）有限公司
• 主分類號: C08G63/199
• 分類號: C08G63/199;C08G63/82;C08J5/18;G02B1/04
• 代理公司: 南通市永通專利事務所
• 代理人: 葛 雷

技術領域：

本發明涉及一種共聚酯。

背景技術：

改革開發以來中國經濟的發展進入快車道，但是伴隨著經濟快速 發展的同時，人類生存環境卻遭到日益惡化，人們越來越關注開發使 用對環境無污染，即環境友好性材料和使用可再生原材料、可生物降 解材料等。石油資源作為不可再生資源，是最重要的化工原料，但是 由于在使用工程中以及最終廢棄中大量CO₂的排放，CO₂大量排放 導致了全球氣候變暖，溫室效應等一系列的問題，并且直接威脅人類 的生存。如何替代和減少使用石油作為原材料，已是人們面臨的重要 研究問題之一。

聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己二醇酯(PETG)是由對苯二甲 酸PTA(或DMT)、乙二醇(EG)和1，4-環己烷二甲醇(CHDM)三種 單體共聚而成的共聚酯。在一定的EG/CHDM比例下，由于分子鏈中環 己烷單元的引入，降低了整個分子鏈的規整性，PETG為一種完全無定 形的透明共聚酯。它的透明性、著色性和氣密性等克服了聚對苯二甲 酸乙二醇酯(PET)在這方面的缺陷，所以在食品包裝、日用品和化妝 品容器、光化學及醫學領域有很好的應用前景。此外PETG具有良好 的加工性能，不需要添加任何增塑劑或其他改性劑。然而，然而現行 合成共聚酯聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己二醇酯(PETG)的原料 是來源于石油加工品，且由于其良好的性能，其用途和需求量在逐年 擴大，這又提高了對石油化工產品的依賴性，進一步加劇了石油這不 可再生資源的問題。與此同時，在使用石油化工產品的同時，也給人 類的居住環境帶來了威脅。所以如何使用非石油原料開發共聚酯聚對 苯二甲酸乙二醇-1，4-環己二醇酯(PETG)產品也已是一個重要的 研究課題。

人們使用可再生的生物資源，開發出了各種新型的聚酯，例如杜 邦公司通過對玉米進行發酵，經過生物和化工過程，制備得到1， 3-PDO，并開發出了含有約36wt％來源于生物材料而非石油材料的聚 對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)聚合物。Natureworks公司同樣以農作 物為原料，經過生物和化工過程，生產出了純生物來源和易于生物降 解的聚乳酸(PLA)聚合物。

乙二醇(EG)是合成PETG的重要原料，在PETG重量比中占有 相當的比重。目前乙二醇的工業生產方法主要是環氧乙烷直接水合 法，雖然它工藝成熟，但水比大，能耗高，生產成本較高。本發明中 二元醇是由生物材料生產，是將生物材料中碳源轉移到乙二醇(EG)。

農作物是一種可再生資源，能將空氣中的CO₂通過光合作用，轉 化為各種淀粉、糖類、纖維素、木質素等在農作物果實及其秸稈中儲 存起來。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種原料生物乙二醇的碳元素來源于生 物原料的光學薄膜用聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己二醇酯。

本發明的技術解決方案是：

一種光學薄膜用聚對苯二甲酸乙二醇-1，4-環己二醇酯，由對苯 二甲酸、乙二醇和1，4-環己烷二甲醇三種單體經酯交換或酯化及縮聚 反應得到，其特征是：制備原料——乙二醇，為其中碳元素是來源于 生物材料的乙二醇。

共聚酯的透光率85％～95％，霧度0％～1.0％。

所述生物材料為玉米、甘蔗、小麥或其他農作物的秸稈。其中所 述玉米、小麥為其種子和/或秸稈。

原料乙二醇中乙二醇含量為95％～99.9％，并且在190～350nm的 波長范圍內，光的透過率在50％～99％之間。

共聚酯的特性粘度為0.55～0.75的共聚酯。縮聚反應所用的催化 劑為磷化合物、鎂化合物、銻化合物、鈦化合物、鍺化合物中的一種 或幾種。

本發明的生物材料經過生物和/或化工過程得到乙二醇。例如玉 米經過生物過程分離淀粉，經過加工得到5碳和6碳的糖，這些糖分 經過加氫催化的工藝可以制備出多組分二元醇，經過純化分離常用步 驟后，就可以得到本發明的原料乙二醇組分。乙二醇組分，還經過 150～200℃熱處理1～2小時，再經過活性炭過濾處理。產品中乙二醇 的碳元素來源于生物原料。

本發明使用的催化劑為磷化合物、鎂化合物、銻化合物、鈦化合 物和鍺化合物。磷化合物具有類似雙酚型的化學結構。所述磷化合物 是以下通式的亞磷酸酯類：