[发明专利]脂族聚酯

说明书

本申请是申请日为2009年9月22日、申请号为200980138270.6、名称为“脂族聚酯”的发明专利申请的分案申请。

本发明提供了一种通过以下组分的缩合可获得的具有100至450mL/g范围内的DIN53728粘数的共聚物：

i)基于组分i至ii计，90mol％至99.5mol％的琥珀酸；

ii)基于组分i至ii计，0.5mol％至10mol％的一种或多种C₈-C₂₀二羧酸；

iii)基于组分i至ii计，98mol％至102mol％的1，3-丙二醇或1，4-丁二醇。

本发明具体而言涉及一种通过以下组分的缩合可获得的共聚物：

i)基于组分i至ii计，90mol％至99.5mol％的琥珀酸；

ii)基于组分i至ii计，0.5mol％至10mol％的壬二酸，癸二酸和/或十三烷二酸；

iii)基于组分i至ii计，98mol％至102mol％的1，3-丙二醇或1，4-丁二醇，和

iv)基于所述组分i至iii的总重量计，0.01重量％至5重量％的选自由多官能异氰酸酯、异氰脲酸酯、噁唑啉、环氧化物(尤其是含环氧基的聚(甲基)丙烯酸酯)、一种至少三元的醇或一种至少三元的羧酸组成的组的增链剂和/或交联剂。

本发明进一步提供了一种生产所述共聚物，包含这些共聚物的聚合物共混物的方法以及使用这些共聚物的方法。

聚琥珀酸丁二酯(PBS)尤其在可生物降解性和抗水解性方面并不一直令人满意。

EP-A565235公开了基于琥珀酸和癸二酸的脂族共聚酯。然而，其癸二酸含量明显地比本发明共聚酯的癸二酸含量高。这种聚合物的劲度比PBS降低很多，其耐热性受损，其结晶率较低而相关循环时间增加，因此这种聚合物用于注塑模制时并不是那么有用。

本发明的一个目的是提供一种具有良好注塑模制性质的脂族聚酯。而且，这种注塑模制品相比于PBS应该拥有良好的机械性质和改进的可生物降解性。

我们已经发现，这个目的通过本发明的所述共聚物令人惊讶地容易达成。

所描述的共聚酯在各组分的直接缩聚反应中合成。二羧酸衍生物在本文上下文中与二醇在酯交换催化剂存在下一起反应而直接形成高分子量的缩聚物。通常使用锌、铝而尤其是钛催化剂。钛催化剂如原钛酸四异丙酯、尤其是原钛酸四丁酯(TBOT)优于文献中经常使用的锡、锑、钴和铅催化剂，例如二辛酸锡，因为在产品中剩余的任何残余量的催化剂或催化剂衍生物都是毒性较低的。这个事实对于可生物降解的聚酯尤其重要，因为它们在例如作为堆肥袋或覆盖薄膜使用时直接进入环境中。

二羧酸的混合物一般最初在过量二醇连同催化剂存在下加热约60至180min的一段时间而达到170至230℃的内部温度并蒸掉所产生的水。随后，由此获得的预聚酯熔体通常于200至250℃的内部温度在减压下缩合3至6h，随着所释放的二醇蒸馏除去，而达到粘数(VN)为100至450mL/g，优选120至250mL/g的所需粘度。

本发明的所述共聚物还能够通过WO96/15173和EP-A488617中描述的方法进行生产。有利的是，最初使组分i)至iii)进行反应而形成具有50至100mL/g范围、优选60至90mL/g范围内的VN的预聚酯，并随后使预聚酯与增链剂vib)、例如与二异氰酸酯或与含环氧的聚甲基丙烯酸酯在链增长反应中进行反应，形成粘数为100至450mL/g，优选120至250mL/g的聚酯。

所用的酸组分i为基于酸组分i和ii计90mol％至99.5mol％，优选91mol％至99mol％并且更优选92mol％至98mol％的琥珀酸。琥珀酸可通过石油化学方法获得并且还优选来自例如PCT/EP2008/006714中描述的可再生原料。PCT/EP2008/006714公开了一种由不同碳水化合物使用来自巴斯德菌科(Pasteurellaceae)的微生物生产琥珀酸和1，4-丁二醇的生物技术方法。