[發明專利]來源于乳酸和異山梨醇共聚作用的聚酯樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201280015245.0
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN103459457A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 金東鎭;金鐘亮
• 申請（專利權）人: SK化學株式會社
• 主分類號: C08G63/08
• 分類號: C08G63/08;C08G63/183;C08G63/78;C08L67/04
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

技術領域

本發明涉及一種聚酯樹脂及其制備方法，尤其涉及一種具有良好耐熱性和顏色的聚酯樹脂及其制備方法，由于乳酸或乳酸衍生物與異山梨醇的共聚作用，該聚酯樹脂具有高含量的生物質（biomass）來源的化合物。

背景技術

常用樹脂如聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯丙烯酸共聚物均來源于化石能源，如石油。最近，為了應對化石能源的消耗，應對由于石油能源的大量使用而引起的大氣中二氧化碳濃度的上升以及全球變暖，人們正在努力減少化石能源的使用。例如，當使用來源于植物的樹脂時，植物生長過程中將二氧化碳排放到大氣中，二氧化碳隨環境循環，有利于緩解全球變暖以及石油資源的消耗等等。

針對這種環境循環樹脂(聚合物)，人們希望其生物質資源含量(總有機體含量)增加。生物質是指生物有機體，如能夠獲取太陽能的植物、微生物、真菌和動物體。生物質資源不僅包括來源于植物的環境循環資源，如谷物或馬鈴薯之類的淀粉資源；如草藥、林木、稻草或稻殼之類的纖維素資源；如甘蔗或甜菜之類的糖類資源，也包括來源于動物的環境循環資源，如淤泥和牲畜尸體、微生物菌體，還包括各種有機垃圾如來自上述資源的紙和食物垃圾。生物質資源是環境友好型的，因為不像化石資源，它們是可再生和取之不盡用之不竭的，通過燃燒釋放到大氣中的二氧化碳也能夠在自然中循環。這樣的生物質資源可以作為各種合成材料的能源和原料，通過與生物或化學技術的結合來替代傳統的石化產品。

聚酯樹脂已被廣泛應用于包裝材料領域，形成產品和薄膜，是環保塑料之一，不含有環境激素。最近，針對主要用于食物耐熱性容器的聚碳酸酯，發現了雙酚-A（bisphenol-A）對人體有危害。而且，人們對環境友好型透明的和耐熱的聚酯樹脂的需求增加了。對于僅僅由對苯二甲酸和乙二醇聚合形成的均聚酯（homopolyester），通過拉伸誘導結晶和熱定形，其物理性能和耐熱性得到一定程度的增強。但是，其應用和耐熱性增加有限制。因此，由兩種或兩種以上的二羥基醇或二羧酸組分共聚（copolymerized）形成的聚酯樹脂已在商業上被廣泛用于改善其成型性能和消除其結晶性。然而，對于這種共聚的聚酯，很難通過拉伸或結晶過程增強其耐熱性。

因此，人們最近發現了一種使用異山梨醇作為聚酯樹脂共聚單體增強聚酯樹脂耐熱性的方法，異山梨醇是一種來源于淀粉的生物質化合物，用化學式1表示。

化學式1

眾所周知，異山梨醇作為一種二級醇（secondary?alcohol），其反應性低，以至于它難以制備高粘度聚酯，高粘度聚酯可用于制造薄膜或瓶子。但是，美國專利No.5,959,066公開了一種利用對苯二甲酸和包括異山梨醇在內的各種二元醇（diol）熔融聚合制備聚酯的方法，該聚酯的固有粘度大于或等于0.35dl/g。固有粘度大于或等于0.35dl/g的該聚酯樹脂被用于光學產品和涂料，固有粘度大于或等于0.4dl/g的該聚酯樹脂被用于CD，固有粘度大于或等于0.5dl/g的該聚酯樹脂被用于瓶子、薄膜、薄片以及注射成型。而且，美國專利No.6,063,464公開了一種利用包括異山梨醇在內的二羥基醇組分熔融聚合制備固有粘度大于或等于0.15dl/g的聚酯的方法。在上述專利中，盡管可以利用異山梨醇通過常規的原材料、方法以及聚酯聚合催化劑制備聚酯，但是來源于生物質的化合物的總含量低。

發明內容

因此，本發明的目的在于利用異山梨醇和乳酸或乳酸衍生物提供一種生物質含量高的環境友好型聚酯樹脂及其制備方法，異山梨醇和乳酸是來源于植物的環境循環聚合物資源。

本發明的另一目的在于提供一種具有良好耐熱性和顏色的聚酯樹脂及其制備方法。

為了實現本發明的目的，本發明提供了一種聚酯樹脂，該聚酯樹脂由包括對苯二甲酸在內的二元酸組分；包括占總二元醇組分含量1～60mol%的異山梨醇和1～90mol%的乙二醇在內的二元醇組分；重量含量占樹脂聚合總反應物1～50%的乳酸或乳糖衍生化合物共聚形成，其中，所述聚酯樹脂具有來源于二元酸組分的二元酸部分（diacid?moiety）、來源于二元醇組分的二元醇部分（diol?moiety）、來源于乳酸或其組分的羥基一元酸（hydroxy?monoacid）部分的重復結構。