[發(fā)明專(zhuān)利]聚合物、其合成方法以及包含這些聚合物的組合物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380018524.7
• 申請(qǐng)日: 2013-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104470968B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尼古拉斯·雅凱爾;勒內(nèi)·圣-盧普;弗朗索瓦絲·梵諾伊洛特-瑞姆林格爾;讓-皮埃爾·帕斯科;阿蘭·魯索
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 羅蓋特兄弟公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08G63/16
• 分類(lèi)號(hào): C08G63/16;C08G63/181;C08G63/42;C08G63/58;C08G63/672;C08J5/18;C08L67/02
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 劉慧,楊青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有令人關(guān)注的的機(jī)械性質(zhì)的共聚物，特別是聚(丁烯琥珀酸酯-共-呋喃酸酯)(PBSF)。本發(fā)明還涉及制備這些聚合物的方法，連同包含這些聚合物的組合物。

背景技術(shù)

目前在聚合物領(lǐng)域的重要的當(dāng)務(wù)之急中的一個(gè)是供應(yīng)天然來(lái)源的(生物源的)和/或可生物降解的聚合物。為此目的，在聚合物合成中能夠使用生物源的單體是令人關(guān)注的。

這些聚酯主要分為具有不同性質(zhì)的兩類(lèi)：脂肪族聚酯，例如聚(丁烯琥珀酸酯)(PBS)、聚(丁烯琥珀酸酯-共-己二酸酯)(PBSA)或聚-ε-己內(nèi)酯(PCL)，以及芳香族聚酯，例如聚(對(duì)苯二甲酸乙二酯)(PET)、聚(對(duì)苯二甲酸三亞甲基酯)(PTT)或聚(對(duì)苯二甲酸丁二酯)(PBT)。

這些脂肪族聚酯總體上具有接近聚烯烴的熔點(diǎn)，這允許除其他事項(xiàng)之外它們應(yīng)用于膜和包裝領(lǐng)域中，在此情況下生物降解性顯而易見(jiàn)地是單次使用應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)。然而，它們對(duì)水解作用敏感。用于合成這些脂肪族聚酯的單體中的一些可以是生物源的，例如琥珀酸和1,4-丁二醇，用于合成PBS。至于芳香族聚酯，它們具有不易與聚烯烴的目標(biāo)應(yīng)用兼容的機(jī)械性質(zhì)。此外，這些聚酯的組合物中的芳香族單體的高比例大大降低了這些樹(shù)脂的親水性并且消除了它們的生物可降解特性。

為了維持接近聚烯烴的機(jī)械性質(zhì)的機(jī)械性質(zhì)，同時(shí)增加脂肪族聚酯抗水解的的能力，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了脂肪族-芳香族聚酯。這使得克服純脂肪族或純芳香族聚酯的一些缺點(diǎn)成為可能。

從這個(gè)角度來(lái)看，開(kāi)發(fā)了由巴斯夫(BASF)公司在名下銷(xiāo)售的PBAT(聚(丁烯己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯))以滿(mǎn)足歐洲對(duì)可生物降解的聚合物、特別是旨在用于生物可降解的包裝的聚合物的日益增加的需求，使得至少在某些應(yīng)用中，替換聚烯烴成為可能。PBAT還具有出色的機(jī)械性質(zhì)，特別是就伸長(zhǎng)和裂斷應(yīng)力而言。

然而，生產(chǎn)的PBAT的量目前無(wú)法滿(mǎn)足全部市場(chǎng)需求，這種情況已經(jīng)被某些歐洲國(guó)家的法規(guī)擴(kuò)大，這些歐洲國(guó)家越來(lái)越多地要求在一次性包裝材料中使用可生物降解的聚合物。此外，PBAT目前是石油源的，這對(duì)其碳足跡具有相當(dāng)大的影響，并且因此降低了在一次性包裝中使用其的環(huán)境效益。此外，為了實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的機(jī)械性質(zhì)并且特別是延伸性質(zhì)，有必要添加相當(dāng)大量的對(duì)苯二甲酸單元。

申請(qǐng)WO?2009/135921?A1描述了可生物降解的脂肪族-芳香族聚酯，其中芳香族單元可以是呋喃酸酯單元。相對(duì)于衍生自二酸的單元的總摩爾量，所描述的聚酯包括遠(yuǎn)高于35mol％的一個(gè)量的呋喃酸酯單元。未描述的是這種聚酯可以通過(guò)吹塑模制形成。現(xiàn)在，本申請(qǐng)人已經(jīng)確認(rèn)了在那個(gè)文件中描述的那些聚酯，并且特別是實(shí)例1中的那個(gè)，不能通過(guò)吹塑模制形成，因?yàn)樗鼈兊慕Y(jié)晶速率不足(參見(jiàn)本文檔的實(shí)例4.2)。現(xiàn)在，存在對(duì)獲得此類(lèi)聚合物的需求，因?yàn)橥ㄟ^(guò)吹塑模制形成聚合物，特別是對(duì)于形成大尺寸聚合物膜是工業(yè)必需的。

在此背景下，本申請(qǐng)已經(jīng)證明可能產(chǎn)生具有類(lèi)似于、或甚至超過(guò)PBAT的那些性質(zhì)的性質(zhì)的、并且可通過(guò)吹塑模制形成的其他脂肪族-芳香族聚酯。這些特別是聚(丁烯琥珀酸酯-共-呋喃酸酯)(PBSF)的聚酯，包括衍生自丁二醇、衍生自琥珀酸以及衍生自2,5-呋喃二羧酸(FDCA)的單元，這些聚酯可以是生物源的。

這些聚合物的機(jī)械性質(zhì)是指它們可以有利的用于生產(chǎn)膜和/或包裝。

此外，本申請(qǐng)人已經(jīng)設(shè)計(jì)了一種用于合成這些聚合物的方法，該方法出人意料地具有不可否認(rèn)的、超過(guò)針對(duì)其他脂肪族-芳香族聚酯的合成所描述的方法的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明概述

本發(fā)明涉及一種聚合物，該聚合物包括衍生自多個(gè)單體的多個(gè)單元，這些單體包括2,5-呋喃二羧酸、至少一種脂肪族二酸以及至少一種脂肪族二醇，其中所述聚合物包括：

-相對(duì)于衍生自脂肪族二酸以及衍生自2,5-呋喃二羧酸的單元的總摩爾量，摩爾分?jǐn)?shù)范圍為從2.5％至35％(例如從5％至30％，有利地為從6％至25％，優(yōu)選從7％至20％)的衍生自2,5-呋喃二羧酸的單元；

-相對(duì)于全部這些單元，總摩爾分?jǐn)?shù)在40％與60％之間的衍生自2,5-呋喃二羧酸以及衍生自脂肪族二酸的單元；

-相對(duì)于全部這些單元，總摩爾分?jǐn)?shù)在40％與60％之間的衍生自脂肪族二醇的單元。