[发明专利]包含脱水糖醇和脱水糖醇-亚烷基二醇的可生物降解性共聚聚酯树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种包含脱水糖醇和脱水糖醇‑亚烷基二醇的可生物降解性共聚聚酯树脂及其制备方法，更详细地，涉及一种聚酯树脂及其制备方法，其中，所述聚酯树脂通过将包含己二酸或其酯的二羧基成分和包含脱水糖醇和脱水糖醇‑亚烷基二醇的二醇成分以特定含量共聚而成，因此不仅具有优异的耐热性和机械物理性能，还具有优异的色值和可生物降解性。

技术领域

本发明涉及一种包含脱水糖醇和脱水糖醇-亚烷基二醇的可生物降解性共聚聚酯树脂及其制备方法，更详细地，涉及一种聚酯树脂及其制备方法，其中，所述聚酯树脂通过将包含己二酸或其酯的二羧基成分和包含脱水糖醇和脱水糖醇-亚烷基二醇的二醇成分以特定含量共聚而成，因此不仅具有优异的耐热性和机械物理性能，还具有优异的色值和可生物降解性。

背景技术

氢化糖(也称作“糖醇”)是指在糖类所具有的还原性端基上加氢而获得的化合物，通常具有HOCH₂(CHOH)_nCH₂OH(其中，n为2至5的整数)的化学式，根据碳原子数分为丁糖醇、戊糖醇、己糖醇和庚糖醇(碳原子数分别为4、5、6和7)。其中，碳原子数为6个的己糖醇包含山梨糖醇、甘露糖醇、艾杜糖醇、半乳糖醇等，山梨糖醇和甘露糖醇是特别有用的物质。

脱水糖醇具有分子中具有两个羟基的二醇(diol)形式，并且可以使用衍生自淀粉的己糖醇来制备(例如，韩国授权专利第10-1079518号，韩国公开专利公报第10-2012-0066904号)。由于脱水糖醇是衍生自可再生的自然资源的环保物质，从很久以前就备受关注并对其制备方法进行研究。在这种脱水糖醇中，目前由山梨糖醇制备的异山梨醇具有最广泛的工业应用范围。

脱水糖醇的用途非常多样，例如治疗心脏和血管疾病、贴剂的粘合剂、口腔清洁剂等药物、化妆品工业中的组合物的溶剂、食品工业中的乳化剂等。此外，脱水糖醇还可以提高聚酯、PET、聚碳酸酯、聚氨酯、环氧树脂等聚合物物质的玻璃化转变温度，具有改善这些物质的强度的效果，并且是源自天然物质的环保材料，因此在生物塑料等塑料工业中也非常有用。此外，已知脱水糖醇也可以用作粘合剂、环保增塑剂、可生物降解性聚合物、水溶性漆的环保溶剂。

如上所述，脱水糖醇由于其各种可应用性而备受关注，在实际工业中的利用度也逐渐增加。

另外，为了应对化石资源的枯竭、石油资源的大量消耗而导致的大气中二氧化碳的增加及由此产生的全球变暖问题等，正在努力减少化石资源的使用量。在这方面，对环境循环型聚合物的关注度高，并且正在积极进行利用诸如脱水糖醇的生物质(Bio mass)原料的聚酯树脂的研究。

利用生物质原料的脂肪族聚酯树脂广泛用于包装材料、成型品和膜等领域，其是不存在环境激素的环保塑料之一。此外，由于具有可生物降解性，其作为可以解决近期成为问题的废塑料引起的环境污染问题的环保材料而受到关注。

近年来，在主要用于耐热食品容器的聚碳酸酯中，随着双酚A的有害性被揭露，对环保且具有透明性和耐热性的聚酯树脂的需求正在增加。

现有的由对苯二甲酸和乙二醇组成的均聚酯的情况下，通过拉伸结晶和热固定，在一定程度上可以提高机械物理性能和耐热性，但在提高应用用途和耐热性方面存在限制。因此，近年来，开发了一种通过将作为衍生自淀粉的生物质衍生化合物的异山梨醇用作聚酯树脂的共聚单体来提高聚酯树脂的耐热性的方法。但是，已知异山梨醇是仲醇，因此反应性低，难以形成用于制造片材或瓶子的高粘度的聚酯树脂。

此外，可生物降解性脂肪族聚酯树脂的代表性聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene adipate-co-terephthalate，PBAT)树脂是包含脂肪族和芳香族的共聚树脂，具有各种加工性。但是，由于单价高，这成为大幅提高将PBAT树脂用作原料制备的包装用膜等产品的单价的原因，并且具有降低耐热性和机械物理性能的缺点。