[发明专利]可生物降解的脂族-芳族共聚酯、及其生产方法和制品

说明书

技术领域

本发明涉及可生物降解的脂族-芳族共聚酯、与其它聚合物的组合，以及生产所述共聚酯和组合物的方法。这些聚合物以及它们的组合适用于模制或挤出的塑料物体、膜和纤维。

背景技术

众所周知，每年在世界各地数十亿磅的聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)丢弃到垃圾填埋场。一些未重复使用的PET目前进行焚化。向垃圾填埋场中丢弃PET或将其焚烧对环境是有害的。如果PET(废料)材料能够转化成有用的脂族-芳族共聚酯，则就会存在有价值的环保渐进的路线以满足在脂族-芳族共聚酯组合物中有效利用未充分利用的PET废料的未满足的需要。

由于上述原因，对于开发有效利用聚酯废料的改进方法仍然存在长期纠结的未满足的需要。

另外仍然还有长期纠结的未满足的需要是需要开发新的方法制备具有良好的色彩和其它热性质和机械性能的高分子量脂族-芳族共聚酯。

另外由于上述缘由，由具有有用性能特性的模制组合物开发新制品，尤其是所述制品利用衍生于聚酯废料的脂族-芳族共聚酯的情况下，仍存在长期未曾察觉的需要。

发明内容

本发明涉及以下物质的反应产物：

(a)二元醇基团，选自乙二醇基团、1,2-丙二醇基团、1,3-丙二醇基团、1,2-丁二醇基团、2,3-丁二醇基团、1,4-丁二醇基团、四甲基环丁二醇、异山梨醇基团、1,3-环己烷二甲醇基团、1,4-环己烷二甲醇基团、己二醇基团、生物衍生的二醇基团、以及它们的组合；

(b)衍生于选自以下的解聚芳族聚酯组分的芳族二羧酸基团：聚(对苯二甲酸乙二酯)均聚物和共聚物、聚(对苯二甲酸丁二酯)均聚物和共聚物、聚(对苯二甲酸三亚甲基酯)均聚物和共聚物、以及它们的组合；

(c)钛催化剂组合物，包含钛和可选的减色用量的选自含磷化合物、含氮化合物、含硼化合物、以及它们的组合的化合物；

(d)23mol％～少于43mol％的基于生物的脂族二羧酸，选自基于生物的己二酸、基于生物的琥珀酸、以及它们的组合；和

(e)芳族聚酯残余物，选自间苯二甲酸基团、含锑化合物、含锗化合物、含钴化合物、锡、含锡化合物、钛、含钛化合物、铝、铝盐、碱金属盐、碱土金属盐、含磷化合物、含硫化合物、萘二羧酸基团、环氧树脂、以及它们的组合，其中所述脂族-芳族共聚酯具有

17wt％～少于41wt％的基于生物的含量，

80～120℃的Tm，和

30～116MPa的模量。

另一个实施方式包括以下物质的反应产物：

(i)基于所述组合物的总重量大于10wt％～59.96wt％的上述脂族-芳族共聚酯；

(ii)基于所述组合物的总重量大于40wt％～少于89.96wt％选自以下的聚合物：脂族聚酯、脂族聚碳酸酯、淀粉、芳族聚酯、脂环族聚酯、聚酯酰胺、芳族聚碳酸酯、以及它们的组合；

(iii)基于所述组合物的总重量0.01wt％～5wt％选自以下的添加剂：成核剂、抗氧化剂、UV稳定剂、增塑剂、环氧化合物、熔体强度添加剂、以及它们的组合；

(iv)基于所述组合物的总重量0.01wt％～45wt％选自以下的添加剂：醇类、乙酸酯类、醇-乙酸酯共聚物、以及它们的组合；和

(v)基于所述组合物的重量0.01wt％～2wt％选自以下的添加剂：交联剂、抗老化剂、回生剂(retrogradation agent)、防粘连剂、水、控味剂、以及它们的组合。

在另一实施方式中，一种制备以上所述的共聚酯的方法包括：

(a)在至少大气压的压力下在160～250℃的温度下，在惰性气氛下，在搅拌下在足以将所述芳族聚酯组分解聚成熔融混合物的条件下在反应器中通过在以下(iii)存在下将以下(i)与(ii)进行反应以解聚所述芳族聚酯组分：

(i)所述芳族聚酯组分，

(ii)二醇组分，选自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,4-丁二醇、四甲基环丁二醇、异山梨醇、1,3-环己烷二甲醇异构体、1,4-环己烷二甲醇异构体、己二醇、生物衍生的二醇、以及它们的组合，

(iii)基于生物的脂族二羧酸，选自基于生物的己二酸、基于生物的琥珀酸、以及它们的组合；以及

(b)在低于大气压的条件下和搅拌下升高所述熔融混合物的温度至240～270℃的温度，由此形成权利要求1所述的共聚酯；