[发明专利]可生物降解的共聚酯组合物

说明书

本发明涉及可生物降解的共聚酯组合物，包括：a)基于a)和b)的总摩尔数，40mol％至60mol％的选自苯二羧酸的芳香族二羧酸或所述酸的酯衍生物；b)基于a)和b)的总摩尔数，40mol％至60mol％的脂肪族二羧酸的混合物，其中b)包括：b1)基于b)的摩尔数，20mol％至80mol％的至少一种具有2至6个碳原子的脂肪族二羧酸；和b2)基于b)的摩尔数，20mol％至80mol％的至少一种具有7至14个碳原子的脂肪族二羧酸；c)基于a)和b)的总摩尔数，至少1摩尔当量的具有2至6个碳原子的二醇；以及d)基于a)、b)、c)和d)的总摩尔数，0.1摩尔％至2.0摩尔％的具有至少3个羟基的醇。根据本发明的可生物降解的共聚酯组合物具有改善的热性能、机械性能和生物降解能力。

发明内容

本发明涉及由二醇与芳香族二羧酸以及脂肪族二羧酸的混合物的缩聚反应制备的可生物降解的共聚酯组合物，其中所述可生物降解的共聚酯组合物包含：

a)基于a)和b)的总摩尔数，40至60mol％的选自苯二甲酸的芳香族二羧酸或该酸的酯衍生物；

b)基于a)和b)的总摩尔数，40至60mol％的脂肪族二羧酸的混合物，其中b)包括:

b1)基于b)的摩尔数，20至80mol％的至少一种具有2至6个碳原子的脂肪族二羧酸；和

b2)基于b)的摩尔数，20至80mol％的至少一种具有7至14个碳原子的脂肪族二羧酸；

c)基于a)和b)的总摩尔数，至少一摩尔当量的具有2至6个碳原子的二醇；

d)基于a)、b)、c)和d)的总摩尔数，0.1至0.2mol％的具有至少3个羟基的醇。

技术领域

本发明涉及可生物降解的共聚酯组合物的化学和聚合物领域。

背景技术

芳香族聚酯是具有良好机械性能和热稳定性的聚合物，因此可被模塑成各种产品，例如刚性、透明、坚固的聚对苯二甲酸乙二醇酯，并可用作纤维、包装瓶、膜；以及刚性、热稳定的聚对苯二甲酸丁二醇酯，并可用于工程塑料。然而，从环境角度来看，芳香族聚酯不能被天然微生物降解，造成了使用后环境浪费的问题。

脂肪族聚酯，例如聚琥珀酸丁二醇酯、聚乳酸和聚羟基烷酸酯，可被天然微生物降解，但它们的机械性能(例如刚度)、环境稳定性和热稳定性不如那些芳香族聚酯。

已有很多尝试，如US专利第6150490号所公开的，通过制备脂肪族-芳香族共聚酯来整合芳香族和脂肪族聚酯的优点。所述US专利公开了在高温和低压条件下使用金属催化剂通过二醇和二羧酸的缩合反应来制备无规脂肪族-芳香族共聚酯。还公开了通过使用二异氰酸酯物质提高分子量的方法。由所述专利获得的可生物降解的聚酯组合物具有适当的机械和热性能并且可被塑造成膜。

商业的脂肪族-芳香族共聚酯的实例为US6046248、US6303677、US414108和US2011/0034662中公开的BASF的聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(polybutylene adipateterephthalate)。这些公开的专利使用己二酸、对苯二甲酸和丁二醇作为反应物从而获得坚固、有弹性且可生物降解的共聚酯。

另一个实例为杜邦(DuPont)的聚琥珀酸对苯二甲酸丁二醇酯，其通过添加磺化物作为反应物而生成，从而获得具有增强的生物降解能力的磺化共聚酯。其广泛用于压塑成型或注塑成型(US专利第6368710号和第6657017号)。

脂肪族-芳香族共聚酯的性能和应用取决于如下实例所使用的二羧酸的类型和用量以及二醇的类型。