可生物降解的聚酯树脂以及含有该树脂的物品的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种可生物降解的聚醋树脂W及包含该树脂的物品，更具体地，设及 一种通过脂肪族二簇酸和脂肪族二醇的醋化反应和缩聚反应而制备的高柔初性的可生物 降解的聚醋树脂，W及包含该树脂的物品。
【背景技术】
[0002] 塑料由于其高的功能性和耐久性在现实生活中已被有效地使用。然而，传统塑料 在被填埋后通过微生物缓慢降解，或者当它们被焚烧时而排放有害气体，由此导致环境污 染。由于认识到传统塑料的运些问题，已经研制了可生物降解的塑料。
[0003]在可生物降解的塑料中，可生物降解的聚醋树脂正吸引着人们的注意。可生物降 解的聚醋树脂指的是通过天然微生物（例如，细菌、藻类和真菌）可被降解成水和二氧化碳 或被降解成水和甲烧气体的聚合物。该可生物降解的聚醋树脂被提出作为针对由填埋或焚 烧导致的环境污染的有力的解决方案。
[0004] 可生物降解的聚醋树脂包括聚乙醇酸、聚径基下酸、聚乳酸和脂肪族聚醋等。当通 过生物合成获得的聚乙醇酸和聚径基下酸需要高的生产成本时，聚乳酸的价格接近传统聚 締控树脂的价格，从而可W确保聚乳酸的经济可行性。然而，由于聚乳酸具有非常低的柔初 性和撕裂特征，故聚乳酸难W应用于产品。
[0005] 最近，日本昭和高分子公司成功地合成了高分子量的脂肪族聚醋，取得了该脂肪 族聚醋的发明专利权，并且将其命名为烷基聚醋度ionolle)。在脂肪族聚醋中，通过利用 1,4-下二醇和班巧酸合成的聚下二酸下二醇醋（PB巧具有极佳的降解性，接近聚乙締的烙 点的烙点，与基于締控的聚合物的机械性能相当的机械性能，但同样具有低柔初性的缺点。 换句话说，尽管PBS具有极佳的生物降解性，从而具有替代传统塑料（其被视为环境污染的 主要原因之一）用作食品包装膜等的潜力，但由于低的柔初性，该PBS的使用已受限制。
【发明内容】
[000引技术问题
[0007]本发明的一个实施方式提供一种高柔初性可生物降解的聚醋树脂，其通过包含脂 肪族二簇酸残基和脂肪族二醇残基而保持生物降解性。
[0008]本发明的另一个实施方式提供一种包含该可生物降解的聚醋树脂的物品。技术方 案
[0009]本发明的一方面提供一种包含脂肪族二簇酸残基和脂肪族二醇残基的可生物降 解的聚醋树脂，该脂肪族二簇酸残基包含班巧酸残基和己二酸残基，该脂肪族二醇残基包 含乙二醇残基和下二醇残基中的至少一种。
[0010] 基于按摩尔计1份的所述脂肪族二簇酸残基，所述脂肪族二醇残基的含量可W为 按摩尔计1份至2份。
[0011] 基于按摩尔计1份的所述脂肪族二簇酸残基，所述班巧酸残基的含量和所述己二 酸残基的含量可W分别为按摩尔计0.8份至0. 995份和按摩尔计0. 005份至0. 2份。
[0012] 所述可生物降解的聚醋树脂还可W包含对苯二甲酸残基。
[0013] 基于按摩尔计1份的所述脂肪族二簇酸残基和对苯二甲酸残基的总含量，所述己 二酸残基和所述对苯二甲酸残基的总含量可W为按摩尔计0. 005份至0. 3份。
[0014] 基于按摩尔计1份的所述脂肪族二簇酸残基和对苯二甲酸残基的总含量，所述班 巧酸残基的含量、所述己二酸残基的含量和所述对苯二甲酸残基的含量可W分别为按摩尔 计0. 7份至0. 994份、按摩尔计0. 005份至0. 299份和按摩尔计0. 001份至0. 295份。
[0015] 所述可生物降解的聚醋树脂可W具有120000至350000的重均分子量。
[0016] 本发明的另一方面提供一种包含该可生物降解的聚醋树脂的物品。
[0017] 本发明的有益效果
[0018] 根据本发明的一个实施方式，可W通过包含脂肪族二簇酸残基和脂肪族二醇残基 而提供不仅具有极佳的生物降解性，而且具有极佳的柔初性的可生物降解的聚醋树脂。
【具体实施方式】
[0019] 最佳实施方式
[0020] 在下文中，详细描述根据本发明的一个实施方式的可生物降解的聚醋树脂。
[0021] 本文所用的术语"聚醋"指的是通过至少一种双官能的或多官能的簇酸和至少一 种双官能的或多官能的径基化合物的醋化反应和缩聚反应而制备的合成聚合物。所述双官 能的簇酸为二簇酸，所述双官能的径基化合物为二径醇，例如，乙二醇或二醇。
[0022] 本文所用的术语"下二醇"指的是通过径基取代下烧的两个氨原子而形成的化合 物，具体而言，指的是包括1，4-下二醇、1，3-下二醇和/或2, 3-下二醇的化合物。
[0023] 本文所用的术语"结晶"指的是形成运样的区域：在该区域中，处于非结晶状态或 烙化状态的树脂的链在低于烙点且等于或高于玻璃化溫度的任意溫度下部分地排列。
[0024] 根据本发明的一个实施方式的可生物降解的聚醋树脂包括脂肪族二簇酸残基和 脂肪族二醇残基，所述脂肪族二簇酸残基包括班巧酸残基和己二酸残基，所述脂肪族二醇 残基包括乙二醇残基和下二醇残基中的至少一种。
[0025] 本文所用的术语"残基"指的是当特定的化合物参与化学反应时，源自该特定的化 合物且被包括在该化学反应的产物中的某个部分或单元。例如，"脂肪族二簇酸残基"、"脂 肪族二醇残基"和"对苯二甲酸残基"分别指的是在通过醋化反应和缩聚反应形成的聚醋 中，源自脂肪族二簇酸或其衍生物的部分、源自脂肪族二醇或其衍生物的部分、和源自对苯 二甲酸或其衍生物的部分。例如，班巧酸残基可W由（-OC-C2H4-CO-)来表示，己二酸残基可 W由（-OC-C4HS-CO-)来表示，乙二醇残基可W由（-O-C2H4-O-)来表示，下二醇残基可W由 (-〇-〔4&-〇-)来表不，对苯二甲酸残基可W由（-〇〇〔进4-〔〇-)来表不。
[0026] 本文所用的术语"脂肪族二簇酸衍生物"指的是包括脂肪族二簇酸化合物的醋衍 生物、面化酷基衍生物、和酸酢衍生物等的化合物。
[0027] 本文所用的术语"脂肪族二醇衍生物"指的是包括二亚甲基二醇、Ξ亚甲基二醇、 四亚甲基二醇、五亚甲基二醇、二甘醇和Ξ甘醇等的化合物。
[0028] 本文所用的术语"对苯二甲酸衍生物"指的是包括对苯二甲酸化合物的醋衍生物、 面化酷基衍生物、和酸酢衍生物等的化合物。
[0029] 所述可生物降解的聚醋树脂可W由化学式1表示。
[0030] [化学式1]
[0031]
[0032] 在化学式1中，"a"为从1至2500的整数，"b"为从1至2500的整数，"m"为从1 至1500的整数。所述Ri和R3可W分别独立地为取代的或未取代的C2或C4的締控基。R2 和R4中的一个可W为取代的或未取代的C2的締控基，另一个可W为取代的或未取代的C4的 締控基。
[003引例如，当R嘴R3均为乙締基，R2和R4分别为乙締基和下締基时，所述可生物降解 的聚醋树脂可W是聚班巧酸乙二醇醋-己二酸乙二醇醋（PESA)。例如，当Ri和R3均为下 締基，R2和R4分别为乙締基和下締基时，所述可生物降解的聚醋树脂可W是聚班巧酸下二 醇醋-己二酸下二醇醋（PBSA)。
[0034] 此外，当所述可生物降解的聚醋树脂还包括对苯二甲酸残基时，可生物降解的聚 醋树脂可W由化学式2表示。
[003引[化学式引
[0036]
[0037] 在化学式2中，"a"为从1至2500的整数，"b"为从1至2500的整数，"c"为从1 至2500的整数，"m"为从1至1000的整数。所述Ri、R嘴R可W分别独立地为取代的或 未取代的C2或C4的締控基。R2、R4和R可W分别为取代的或未取代的C2的締控基、取代的 或未取代的C4的締控基、和取代的或未取代的Ce的亚苯基。
[003引例如，当r1、R3和R5为下締基，R2、R4和R6分别为乙締基、下締基和亚苯基时，所述 可生物降解的聚醋树脂可W是聚班巧酸下二醇醋-己二酸下二醇醋-对苯二甲酸下二醇醋 (PBSAT)。例如，当Ri、R3和R5为乙締基，R2、R4和R6分别为乙締基、下締基和亚苯基时，所 述可生物降解的聚醋树脂可W是聚班巧酸乙二醇醋-己二酸乙二醇醋-对苯二甲酸乙二醇 醋（阳SAT)。
[0039] 当在制备所述可生物降解的聚醋树脂的聚合期间，所述脂肪族二簇酸和所述脂肪 族二醇W化学计量反应时，脂肪族二簇酸和脂肪族二醇可WW摩尔比1:1与彼此反应。所 述脂肪族二醇的用量与所述脂肪族二簇酸的用量的比可W是1:1，但是与所述脂肪族二簇 酸的用量相比，过量的所述脂肪族二醇可被用来促进反应和增加可生物降解的聚醋树脂的 产量。例如，基于按摩尔计1份的所述脂肪族二簇酸残基，所述脂肪族二醇残基的含量可W 为按摩尔计1份至2份。
[0040] 此外，基于按摩尔计1份的所述脂肪族二簇酸残基，所述可生物降解的聚醋树脂 中的所述班巧酸残基的含量和所述己二酸残基的含量可W分别为按摩尔计0.8份至0. 995 份和按摩尔计0. 005份至0.2份。
[0041] 当所述班巧酸残基的含量在该范围内时，增加了所述可生物降解的聚醋树脂在粒 化过程中的结晶和固化速率，使得对于粒化可W不耗费很多时间，并且可W获得具有高强 度和改进的柔初性的可生物降解的聚醋树脂。
[0042] 当所述己二酸残基的含量在该范围内时，可W获得具有高分子量、高强度和改进 的柔初性的可生物降解的聚醋树脂。
[0043] 所述可生物降解的聚醋树脂还可W包括对苯二甲