[發明專利]具有脂族－芳族結構的可生物降解的聚酰胺酯

無效

• 申請號: 99803090.2
• 申請日: 1999-02-06
• 公開（公告）號: CN1291211A
• 公開（公告）日: 2001-04-11
• 發明（設計）人: R·蒂默曼;K·－J·伊德爾;W·舒爾茲－施利特;E·格里加特
• 申請（專利權）人: 拜爾公司
• 主分類號: C08G69/44
• 分類號: C08G69/44
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉元金,邰紅

能成堆肥的脂族聚酰胺酯是已知的(例如，EP-A?545203和641817)。能成堆肥的脂族-芳族聚酰胺酯也已有報導(WO?92／21689、WO?96／21690、WO?96／21691和WO?96／21692)。

這些所報導的化合物是己二酸、對苯二甲酸、二醇、氨基醇、氨基羧酸及羥基羧酸的聚酰胺酯，這種聚酰胺酯還必須進行進一步交聯才能獲得足夠的機械性能。這種進一步交聯是用二異氰酸酯、二乙烯基醚或二噁唑啉化合物進行的。

然而這種反應是非常昂貴的，而且很難控制。總是存在著失控交聯的危險，在隨后的加工中會導致凝膠結構等。這種凝膠結構是高度交聯的組分，在片材生產中是最不希望的，而且它們還會干擾生物降解。

本發明的目的是提供用統計方法合成的沒有上述缺點的脂族-芳族聚酰胺酯。

因此本發明提供從下列單體合成的統計合成脂族-芳族聚酰胺酯。

-脂族二元醇，優選含2-12個碳原子，特別是乙二醇、二甘醇、1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、1，6-己二醇或環脂族二元醇，優選在環脂族的環中含5或6個碳原子，特別是環己烷二甲醇，和／或

-脂族二元羧酸，優選在烷基中含2-12個碳原子，特別是草酸、琥珀酸、己二酸及其它，以及這些酸的酯類(甲酯、乙酯等)，和／或

-芳族二羧酸，例如優選對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸及其它，以及它們的酯類(甲酯、乙酯等)，和／或

-羥基羧酸和內酯，優選烷基中含2-12個碳原子，特別是羥基丁酸、羥基戊酸、乳酸、己內酯、二交酯及其它，和／或

-氨基醇類，優選含2-12個碳原子，特別是乙醇胺、丙醇胺等，和／或

-環狀內酰胺，例如優選ε-己內酰胺或十二內酰胺等，和／或

-ω-氨基羧酸，優選烷基中含2-12個碳原子，例如特別是氨基己酸等，和／或

-二羧酸與二胺的混合物(1:1的鹽)，其中二羧酸優選烷基中含2-12個碳原子或芳環中含6-10個碳原子，特別是己二酸、琥珀酸、對苯二甲酸等，二胺優選烷基中含2-12個碳原子，特別是六亞甲基二胺、二氨基丁烷等。

其中芳族二羧酸的含量(基于酸含量)為最高70％(摩爾)。

對單體要加以選擇，使得能合成這種聚酰胺酯。

芳族二羧酸在總酸含量中的比例為最高70％(摩爾)。

聚酰胺酯優選包含0．5～65％(摩爾)的芳族二羧酸。

酯含量在20％～85％(重量)之間。

本發明也提供這里提及的聚酰胺酯用于制造薄膜、片材、注塑制品、非織造布、纖維和泡沫塑料的用途以及所制造的薄膜、片材、注塑制品、非織造布、纖維和泡沫塑料。

由上述單體構成的羥基封端或酸封端的聚酯，若其分子量為300～10，000，也同樣可用作形成酯的組分。

同樣，分子量為200～10，000的、由上述單體構成的氨基封端或酸封端的聚酰胺也可用作形成酰胺的組分。

本合成既可采用“聚酰胺法”進行，也可采用“聚酯法”進行。前者包括將化學計量比的各起始組分混合在一起，并任選地添加水，然后從反應混合物中除去水，而后者則包括添加過量的二元醇，進行酸基團的酯化反應。然后使這些酯發生酯基轉移或酰胺基轉移反應。在第二種情況下，除了要除去水之外，也要通過蒸餾脫除過量的二醇。

優選用己內酰胺或己二酸的己二胺鹽或它們的混合物與丁二醇和二甘醇及對苯二甲酸和己二酸的混合物來進行合成。

如此制備的聚酰胺酯按照DIN?54900規定的標準是完全可生物降解的，而且具有非常優良的機械性能，因而無需進行進一步的交聯。

聚合物被酶分解的能力稱為酶降解性。此時，連接聚合物中各結構單元的鍵被斷裂了。所形成的破碎產物是聚合物的單體及其低聚物。聚合物的酶降解作用使得其分子量降低。酶降解作用與生物降解作用的不同之處在于酶降解通常不會導致自然產生的代謝產物。

原則上講，所有能破壞存在于聚合物中的鍵的酶都可用作使可生物降解聚合物降解的酶。在選擇酶時，要注意確保所選用的酶能使聚合物快速和完全降解。降解可在水溶液中進行，該水溶液可以是緩沖的。pH值可以在3～11之間，優選在5～9之間，更優選在6～8之間。進行酶降解作用的溫度可以在5℃-95℃之間，優選在20℃～70℃之間，更優選在30℃～50℃之間。