[發明專利]用于制造具有高的熱變形溫度的制品的可生物降解的聚合物組合物

有效

• 申請號: 201380010089.3
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN104185655A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: N·馬瑞尼;A·拉里斯
• 申請（專利權）人: 諾瓦蒙特股份公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 宓霞

技術領域

本發明涉及可生物降解的聚合物組合物，其尤其適合用于通過注塑和熱成型制造具有高的熱變形溫度(HDT)的制品。

本發明還涉及所述組合物的制備方法和用其獲得的制品。

背景技術

聚乳酸是源自可再生源的可生物降解熱塑性聚酯。它的機械性能使得它成為替代常規熱塑性聚合物的理想候選物，特別是在其中要求高剛性的應用的情況下，例如在一次性餐具、硬質容器或飲料容器的帽蓋的制造中。

盡管聚乳酸可以用于具有最小改動的標準機械，但是其性能中的一些迄今也沒有讓它廣泛且全面地用作常規熱塑性材料的代替物。

在注塑領域中，例如，與聚乳酸和其與其它可生物降解聚合物的組合物的使用相關聯的最大困難之一在于由其制得的制品如果在環境溫度以上的溫度下經歷高載荷時有高的變形傾向。這是因為在使用正常注塑制備方法獲得的制造品中聚乳酸主要作為無定形聚合物存在，該無定形聚合物因此僅在遠低于其大約60℃的玻璃化轉變溫度下是剛性的。通常，這種傾向通過提高聚乳酸的百分比結晶度(例如通過使制品經歷退火熱處理)而減輕。

然而，盡管這種技術引起制品熱變形溫度的顯著提高，但是它也導致其變形。因此，在所述制品的設計和制備階段期間必須采取特殊的預防措施，這對它們的工業可加工性具有不利影響。

發明內容

考慮到上述情況，因此將希望具有能夠經濟且高產率地轉化成具有高的熱變形溫度的制品而不會損害它們的尺寸穩定性的含聚乳酸的可生物降解組合物。

特別地，本發明涉及用于制備具有高的熱變形溫度的制品的可生物降解的聚合物組合物，其包含：

i)相對于組分i和ii的總量，50-95重量％，優選60-90重量％，更加優選68-87重量％的乳酸的聚酯；

ii)相對于組分i和ii的總量，5-50重量％，優選10-40重量％，更加優選13-32重量％的至少一種包含以下結構單元的包含二羧酸組分和二醇組分的芳族脂族聚酯(AAPE)：

—[—O—(R₁₁)—O—C(O)—(R₁₃)—C(O)—]—

—[—O—(R₁₂)—O—C(O)—(R₁₄)—C(O)—]—

其中二醇組分包含衍生自二醇的—O—(R₁₁)—O—和—O—(R₁₂)—O—單元，其中R₁₁和R₁₂相同或不同并選自C₂-C₁₄亞烷基、C₅-C₁₀亞環烷基、C₂-C₁₂氧亞烷基、雜環基團和它們的混合物，

其中二羧酸組分包含衍生自脂族二酸的—C(O)—(R₁₃)—C(O)—單元和衍生自芳族二酸的—C(O)—(R₁₄)—C(O)—單元，其中R₁₃選自C₀-C₂₀亞烷基和它們的混合物并且衍生自芳族二酸的單元的摩爾百分比占二羧酸組分的多于50mol％且小于或等于70mol％；

iii)相對于所述可生物降解的聚合物組合物的總重量，1-25重量％，更優選4-15重量％的纖維素纖維；

iv)相對于所述可生物降解的聚合物組合物的總重量，1-10重量％，優選2-6重量％的選自包含琥珀酸1,4-丁二醇酯重復單元的聚酯、滑石和它們的混合物的成核劑。

就乳酸聚酯而言，其有利地選自聚-L-乳酸、聚-D-乳酸和聚-D-L-乳酸的立構復合物或它們的混合物。

尤其優選含至少95重量％衍生自L-乳酸或D-乳酸或它們的組合的重復單元的具有大于50,000的分子量Mw和50-500Pas，優選100-300Pas(根據標準ASTM?D3835在T＝190℃，剪切速率＝1000s^-1，D＝1mm，L/D＝10下測量)的剪切粘度的聚乳酸聚合物或共聚物。

在一個尤其優選的實施方案中，乳酸聚酯包含98重量％衍生自L-乳酸的單元，2％衍生D-乳酸的重復單元，具有160-170℃的熔點，55-65℃的玻璃化轉變溫度(Tg)和10-60g/10min，優選30-40g/10min的MFR(根據標準ASTM-D1238在190℃和2.16kg下測量)。

乳酸聚酯的制備方法可以根據現有技術中已知的方法中任一種進行。特別地，這種聚酯可以有利地經由通過從丙交酯開環的聚合反應獲得。