[發明專利]成型性的生物降解性聚合物

有效

• 申請號: 200780031723.6
• 申請日: 2007-08-06
• 公開（公告）號: CN101506291A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 基尚·赫馬尼;尼古拉斯·約翰·麥卡弗里
• 申請（專利權）人: 普朗蒂克科技有限公司
• 主分類號: C08L3/00
• 分類號: C08L3/00;C08K5/053;C08L3/14;C08L29/02;C08L31/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 丁香蘭;譚 輝

技術領域

本發明涉及對生物降解性高分子產品、特別是具有注射成型性的淀 粉類聚合物的改進。具體而言，本發明涉及適用于注射成型應用的樹脂 制劑，所述制劑可根據需要和改善的環境性能而具有各種機械性質。本 發明還涉及所述樹脂和由所述樹脂制成的產品的制造方法。

背景技術

期望眾多塑料產品具有生物降解性的需求越來越強烈。

基于淀粉的生物降解性聚合物是已知而且價廉的，但其通常因為具 有高粘度和不良的熔融性質而使得它們難以加工。由淀粉制造的產品通 常易碎并對水敏感。在制造特別是用于注射成型的淀粉類聚合物時遇到 了困難。使淀粉增塑并使其通過擠出模具所需的剪切應力和溫度條件會 對淀粉的分子結構造成不利影響。對于大多數的產品而言，必須避免發 泡，發泡問題通常需要關注是因為淀粉的水含量。美國專利5,314,754和 5,316,578中提出，通過在熔融物排出模具之前對其脫氣可以避免發泡。 后一項專利還避免向淀粉中添加水。如美國專利5,569,692中所說明的， 因為與淀粉結合的水不會產生蒸汽壓從而需要高壓，因此通過不干燥淀 粉并避免加入水，可以在120℃～170℃的溫度下加工淀粉。

另一種改善淀粉的熔融加工性的方法是提供如美國專利5,362,777 中所述的可以降低淀粉熔點的添加劑。所述添加劑選自二甲基亞砜、經 選擇的多元醇以及氨基化合物或酰胺化合物。

美國專利5,043,196公開了用于注射成型的高直鏈淀粉。

美國專利5,162,392公開了一種具有注射成型性的谷物淀粉和LDPE (低密度聚乙烯)生物降解性聚合物。

為制造用于特殊應用的淀粉聚合物，已經將這些聚合物與各種其他 聚合物混合。在美國專利5,322,866中公開了生物降解性吹塑膜，該專利 將粗淀粉、聚乙烯醇和滑石與甘油和水混合。美國專利5,449,708公開了 由淀粉、乙烯-丙烯酸和硬脂酸鹽再加上甘油類潤滑劑組成的組合物。在 美國專利5,374,304中公開了柔軟并且清澈透明的片材。這些是由高直鏈 淀粉和甘油增塑劑構成的。還提出了將淀粉與高直鏈淀粉或改性淀粉組 合使用。美國專利5,314,754和5,316,578均提出了使用包括取代有羥丙 基的淀粉在內的改性淀粉。據報道，羥丙基化增大了聚合物的斷裂伸長 率和爆裂強度以及改善的彈性。

國際申請WO00/36006公開了使用主要量的改性淀粉和次要量的水 溶性聚乙烯醇的生物降解性水溶性制劑。這些制劑具有熱成型性但是尚 無注射成型性組合物的實例。

不應將上述關于在先技術的探討理解為等同于對具有生物降解性的 注射成型性聚合物組合物領域中的一般知識狀況的承認。

本發明的一個目的是提供具有注射成型性的生物降解性聚合物組合 物，所述組合物能夠在良好流動性所要求的較高熔融加工溫度下易于加 工，而且因其具有較低水份含量而避免在加工過程中鼓泡和脫色，所述 組合物還具有用于預定用途的可接受的性質。

發明內容

本發明提供了一種生物降解性的注射成型性聚合物，所述聚合物以 干重計包含：

a)45重量％～85重量％的淀粉和/或改性的高直鏈淀粉，

b)2重量％～15重量％的水溶性聚合物，所述水溶性聚合物優選選 自具有與所述淀粉組分的熔融狀態相容的熔點的乙烯-乙烯醇共聚物、聚 乙烯醇和聚乙酸乙烯酯，

c)5重量％～45重量％的一種以上的多元醇增塑劑，所述多元醇增塑 劑具有50～6000、更優選為50～2500，進而更優選為100～400的分子 量，并且優選選自由山梨糖醇、甘油、麥芽糖醇、木糖醇、甘露糖醇、 赤蘚糖醇、聚甘油、三油酸甘油酯、檸檬酸三丁酯、乙酰基三乙基檸檬 酸酯、三乙酸甘油酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二異丁酸酯、聚環氧乙烷、 乙二醇、二乙二醇和聚乙二醇組成的組；更優選為選自由甘油、麥芽糖 醇、山梨糖醇、赤蘚糖醇和木糖醇組成的組。

可選的是，所述組合物可以包含0.5重量％～60重量％的經選擇以限 定包括機械性能和環境性能在內的所需機械性質的填料。

可選的是，所述聚合物組合物還可以包含以干重計為0.1重量％～ 5.0重量％的一種以上的C_12-22脂肪酸或C_12-22脂肪酸鹽。