[发明专利]生物可降解性聚酯

说明书

技术领域

本发明是有关于一种聚酯，且特别是有关于一种生物可降解性聚酯。

背景技术

生物可降解性聚酯(biodegradable polyester)的开发可以有效地降低传统所用的不可分解性塑料于弃置后对于自然环境所造成的严重污染。生物可降解性聚酯的开发重点首推聚酯能于使用后，在自然环境中被微生物所分泌的酶(如脂肪水解酶(lipase)或酯解酶(esterase))分解成小分子产物，再经由微生物的吸收与代谢后成为生物质(biomass)或形成二氧化碳与水而消失。一般来说，生物可降解性聚酯除了具备生物分解性以外，尚需结合其它物性特征，诸如热熔性质与机械强度性质等，以符合后续的商业化应用所需。

生物可降解性聚酯在生物分解性塑料(biodegradable plastics)或生质塑料(biomass plastics)的应用方面扮演着非常重要的角色。多数的生物分解性塑料是采用生物材料作为来源，经材料混炼(compounding)或聚合而得。举例来说，淀粉混炼塑料(starch compounded plastics)采用淀粉作为原料，聚乳酸(polylactate，PLA)采用经微生物发酵的乳酸作为原料，微生物聚酯(microbial polyester)采用微生物发酵所得的聚羟基烷酯(polyhydroxyalkanoates,PHA)作为原料等。一般而言，生物可降解性聚酯于生物分解性塑料中的添加量可高达百分之五十以上。生物可降解性聚酯的重要功能为可以改善生物分解性塑料中各种生物原料(如淀粉、PLA或PHA)本质上过高或过低的热熔温度，或是调整其机械强度缺陷，诸如拉伸强度、延展性、拉伸弹性的不足或硬度不佳等问题。此外，生物可降解性聚酯在改善生物分解性塑料的热熔性与机械强度的同时，不会影响生物分解性塑料的生物分解性，甚至可以调控生物分解性塑料的分解时间，以扩展其于不同的应用需求与开发不同市场的经济效益。

生物分解性塑料的应用范围相当广，主要包括难以回收或回收成效有限的应用领域、专业特定用途领域以及应用于大自然环境中的产品。详言之，难以回收或回收成效有限的应用领域包括个人卫生用品与食品包装材料等日常用品，诸如购物袋、捆带、清洁瓶、化妆品容器、原子笔、铅笔盒、轻便雨衣、生鲜食品的包装托盘、速食店用容器(碗、盘、汤杯、便当盒)、保鲜膜、包装袋、清洁袋、厨余袋、牙刷、免洗衣裤、食品包装薄膜与饮料用包装材、3C家电外壳与防静电袋等。专业特定用途包括人体内可分解和吸收或缓释性材料，诸如缓释型药物材料、齿科塑料、骨板、骨钉(梢、栓、钩环等)、手术缝线、医用海绵、纱布、伤口包扎用品、神经导管、血管替代物与一次抛弃型医用器材和复健用品等。此外，还包括农业用途，诸如农业用膜与器皿、农药或肥料的容器与缓释材料等。应用于大自然环境中的产品则包括土木建筑用资材或野外休闲用品，前者例如是植生网、护土网、水土保持用布材、山中和海中的土木工程用材料，后者例如是高尔夫球座、钓具、登山用品或海上运动用品等。当上述诸多产品采用生物分解性塑料材料后，可取代过去对环境造成严重污染的不可分解性塑料，因此对于环境保护具有重大贡献。因此，生物可降解性聚酯的开发实为发展生物分解性塑料材料的关键研究，且成为未来相关的重要民生工业。

发明内容

本发明提供一种生物可降解性聚酯，具有适当的生物可降解性与熔点。

本发明的生物可降解性聚酯，其组成为：聚(二(ε-己内酯)对苯二甲酸酯)单元聚酯、聚(二(对苯二甲酸)丁二醇酯)单元聚酯、聚(对苯二甲酸丁二醇酯-ε-己内酯)单元聚酯、聚(二(ε-己内酯)丁二醇酯)单元聚酯以及聚(三(ε-己内酯))单元聚酯。

在本发明的一实施例中，上述的各单元聚酯的单体包括对苯二甲酸、1,4-丁二醇以及ε-己内酯。

在本发明的一实施例中，上述的生物可降解性聚酯的分子量分布范围为30,000g/mol～100,000g/mol。

在本发明的一实施例中，上述的生物可降解性聚酯的熔点(T_m)范围为90℃～170℃。

在本发明的一实施例中，上述的生物可降解性聚酯具有3%～100%的生物可降解性。