[发明专利]完全由生物基材料制备生物基聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚合物的方法

说明书

本发明涉及由下列物质制备生物基聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚合物的方法：从至少一种生物基材料获得的至少一种对苯二甲酸化合物以及从至少一种生物基材料获得的至少一种单乙二醇化合物，所述方法包括在存在至少一种结晶延迟化合物的情况下聚合对苯二甲酸化合物和单乙二醇化合物，所述方法的特征在于结晶延迟化合物从至少一种生物基材料获得。本发明还涉及通过所述方法获得的生物基PET聚合物。优选，该方法还包括将生物基PET聚合物加工成生物基产品，诸如生物基容器或生物基包装。本发明还涉及所述生物基产品。

技术领域

本发明涉及完全由生物基材料制备生物基聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚合物的方法

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(或聚(对苯二甲酸乙二醇酯))或PET；IUPAC命名聚(乙苯-1,4-二甲酸酯)是聚酯族中最常见的热塑性聚合物树脂，并且用于服装纤维、液体和食品的容器、制造中的热成形，以及与用于工程化树脂的玻璃纤维组合。特别地，部分由于其优异的透明度、机械和气体阻隔特性的组合，PET广泛地用作用于制备包装制品的原材料。PET产品的示例包括但不限于用于包装产品、软饮料、酒精饮料、洗涤剂、化妆品、药物产品和食用油的瓶子和容器。

PET聚合物由单体对苯二甲酸乙二醇酯的聚合单元组成，具有重复的-(-O-CO-C₆H₄-CO-O-(CH₂)₂-)-单元。

取决于其加工和热经历，聚对苯二甲酸乙二醇酯可以非晶态(透明)和半结晶聚合物二种形式存在。基于双(2-羟乙基)对苯二甲酸酯的聚合物单元可通过在对苯二甲酸和乙二醇之间的酯化反应或通过在乙二醇和对苯二甲酸二甲酯之间的酯交换反应来合成。通过单体的缩聚反应进行的聚合在酯化/酯交换后立即进行。

除了纯(均聚物)PET之外，还可获得通过共聚改性的PET。在一些情况下，共聚物的改性特性对于特定应用更可取。例如，可将环己烷二甲醇(CHDM)部分地添加到聚合物主链以代替乙二醇，或者对苯二甲酸可部分地被间苯二甲酸取代。这会干扰结晶并降低聚合物的熔融温度。

因此，使用少量的间苯二甲酸、CHDM、二甘醇或其它共聚单体可能对于例如制造PET瓶子有用。由于结晶缓慢但未完全受阻，因此这些共聚单体通常被命名为结晶延迟化合物。因此，瓶子可经由拉伸吹塑获得，这些瓶子足够透光和结晶，可充分阻隔香味且甚至气体，诸如碳酸饮料中的二氧化碳。

由于世界石油储备的下降以及石油价格的变化，而且也由于需要改善碳足迹材料(经由温室气体排放)，已进行了许多研究，以通过来自生物基材料(或生物材料)的原材料完全或部分地替代石化来源的原材料。

在此上下文中，来自可口可乐公司的专利申请WO 2009/120457描述了使用至少一种二酸化合物和至少一种二醇化合物，两者从至少一种生物基材料获得，以提供生物基聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚合物。未描述结晶延迟化合物的使用。

来自SAEME的专利申请WO 2013/034743描述了生物基聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚合物的使用，该聚合物还包含至少一种结晶延迟化合物，诸如二酸化合物或二醇化合物，优选间苯二甲酸(IPA)和/或环己烷二甲醇(CHDM)。在生物基PET聚合物共聚之前添加所述结晶延迟化合物。

然而，此类结晶延迟化合物不是生物基化合物。因此，根据专利申请WO 2013/034743制造的生物基PET聚合物不能超过97重量％生物基。

因此需要制备完全从生物基材料获得的生物基PET聚合物。

发明内容

因此，在本发明的第一方面，提供了用于由下列物质制备生物基聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚合物的方法：从至少一种生物基材料获得的至少一种对苯二甲酸化合物以及从至少一种生物基材料获得的至少一种单乙二醇化合物。