[发明专利]生物可降解的脂族-芳族聚酯

说明书

本发明涉及包含衍生自脂族二羧酸、多官能芳族酸和二醇的单元的生物可降解的脂族-芳族聚酯，其中衍生自多官能芳族酸的单元包含衍生自至少一种苯二甲酸和至少一种可再生来源的杂环芳族二酸的单元。

本发明还涉及所述聚酯与天然和合成来源的其它生物可降解聚合物的混合物。

以对苯二甲酸、脂族二酸和二醇为原料获得的生物可降解的脂族-芳族聚酯是文献中和市场上已知的。链中芳族组分的存在关乎获得具有足够高的熔融温度和充足结晶速率的聚合物。

尽管对苯二甲酸含量的提高改进这种类型的聚酯的热和机械性质，但其高含量降低所述聚酯的生物降解百分比。

此外，对苯二甲酸是合成来源的，由可再生来源制造其太过复杂。这限制了目前市面上出售的这类聚酯在任何较大程度上降低不可再生碳原料的环境影响的能力，不管它们的生物降解能力如何。

如果可以保持合适的生物降解性质和使用性能，链中可再生来源的芳族酸的存在因此可能是合意的，因为其能在极高的总碳百分比下由可再生来源的原料起始获得聚合物。植物来源的单体的使用实际上有助于减少大气中的CO₂和减少不可再生资源的使用。

现在通过本发明的聚酯克服上文提到的所有限制。

本发明实际上涉及包含衍生自至少一种二醇、至少一种脂族二羧酸和至少两种多官能芳族酸的单元的生物可降解的脂族-芳族聚酯，其特征在于衍生自所述多官能芳族酸的单元包含：

-1至99摩尔%，优选5至95%，更优选10至85%的由至少一种苯二甲酸类芳族二酸形成的单元；

-99至1摩尔%，优选95至5%，更优选90至15%由至少一种可再生来源的杂环芳族二酸形成的单元。

由因其固有特征而天然再生或在人类生命的时间尺度内不会枯竭和乃至其使用不累及后代自然资源的来源而获得的产品被视为是可再生来源的。可再生来源的典型实例由植物作物构成。就脂族二羧酸而言，在此考虑C₂-C₂₂二羧酸。

在脂族二酸中，主链中的C原子数为2至22的那些、其酯及其混合物是优选的，C₄（丁二酸）、C₆（己二酸）、C₇（庚二酸）、C₈（辛二酸）、C₉（壬二酸）、C₁₀（癸二酸）、C₁₁（十一烷二酸）、C₁₂（十二烷二酸）和C₁₃（十三烷二酸）、C₁₈（十八烷二酸）是特别优选的。其中特别优选的是来自可再生来源的脂族二酸并优选是C₆（己二酸）、C₈（辛二酸）、C₉（壬二酸）、C₁₀（癸二酸）、C₁₁（十一烷二酸）、C₁₂（十二烷二酸）和C₁₃（十三烷二酸）、它们的酯及其混合物。再更优选的是来自可再生来源的脂族酸C₉（壬二酸）、C₁₀（癸二酸）和它们的酯。这些酸的混合物也特别有用。

也包括具有不饱和度的二酸，如衣康酸和马来酸。

本发明的生物可降解聚酯中脂族二羧酸的总含量为以二羧酸总摩尔含量计95至10%，优选80至15%，更优选60至20%，再更优选50至25摩尔%。

在本发明的聚酯中，多官能芳族酸由至少一种苯二甲酸和至少一种可再生来源的杂环芳族二酸的混合物构成。

用于本发明的苯二甲酸类芳族二酸是指苯二甲酸类型的芳族化合物和它们的酯，优选对苯二甲酸、其酯和/或其混合物。

用于本发明的可再生来源的杂环芳族二酸是指呋喃二羧酸类型的芳族化合物和它们的酯，优选2,5-呋喃二羧酸、其酯和/或其混合物。

用于本发明的二醇的实例是1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,13-十三烷二醇、1,4-环己二甲醇、丙二醇、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、双脱水-山梨糖醇、双脱水-甘露糖醇、双脱水-艾杜糖醇、环己二醇、环己烷甲二醇、芳族二醇，如酚、呋喃二醇、异山梨醇及其衍生物。