[發明專利]可生物降解聚酯組合物及其用途

有效

• 申請號: 201680034176.6
• 申請日: 2016-06-10
• 公開（公告）號: CN107709457B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: E·古瑪德;M·沙托;A·馬蒂
• 申請（專利權）人: 卡比奧斯公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L101/16;C08L3/02;C08K3/013;C08K3/26;C08K5/00;C08K3/22;C08L89/00;C08J3/20;C08L67/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳文平;徐志明

本發明涉及包含至少一種聚酯、具有聚酯降解活性的生物學實體和至少抗酸填料的塑料組合物及其用于制造可生物降解塑料制品的用途，其中生物學實體基于塑料組合物的總重量相當于少于11重量％。

技術領域

本發明涉及包含至少一種聚酯、能夠降解所述聚酯的生物學實體和抗酸填料的新型塑料組合物。本發明也涉及用于產生這種塑料組合物的方法及其用于生產可生物降解塑料制品的用途。

背景技術

塑料是便宜和耐用的材料，其用于制造用于廣泛應用中的產品。結果，塑料的產量在過去的幾十年間急劇增加。大部分的這些塑料用于單一用途的一次性應用或用于在制造的一年內丟棄的短壽命產品(如袋子、包括托盤的包裝、容器、瓶子、農用薄膜等)。因為所涉及的聚合物的耐久性和它們對生物降解的高抗性(由于高分子量值、疏水性和結晶度)，大量的塑料堆積在垃圾場和自然棲息地中，從而在世界范圍內造成了日益嚴重的環境問題。

為解決這些問題，已經開發了不同的物理、化學和/或生物化學方法來降低聚合物的生物降解抗性和提高其生物降解速率。例如，已經開發了可生物降解塑料產品。但是，環境降解條件對于這些可生物降解塑料不是最佳的，因而它們的降解一般部分地發生。

最近，已經開發了包含少量的具有聚合物降解活性的生物學實體的新型塑料材料。令人感興趣地，生物學實體能夠降解所述塑料材料的至少一種聚合物。制造這種塑料材料的方法已經在專利申請WO 2013/093355中描述。通過這一方法獲得的塑料材料包含分散在聚合物中的生物學實體，且可通過擠出模直接用于生產具有改善的生物降解性的塑料制品。

通過對含聚酯的塑料材料的工作，本發明人發現有可能通過將特定填料引入塑料材料中進一步提高生物學實體的聚酯降解活性。更特別地，本發明人開發了包含至少一種聚酯、具有聚酯降解活性的生物學實體和抗酸填料的塑料組合物，且他們已經證明這些組合物與傳統的塑料組合物相比，和甚至與僅包含生物學實體和聚酯的塑料組合物相比具有改善的生物降解性。此外，本發明的塑料組合物可用于塑料加工的標準操作中且不損害所得塑料制品的機械性能。

發明內容

本發明涉及將抗酸填料用于塑料組合物中以增強生物學實體的聚酯降解活性的用途。更特別地，本發明提出添加抗酸填料和具有聚酯降解活性的生物學實體兩者到含聚酯的塑料組合物中以獲得具有生物降解性能的塑料組合物，且由此獲得從這種塑料組合物制成的可降解塑料制品。根據本發明，生物學實體和抗酸填料均包埋到塑料組合物的聚酯中，導致它們均勻分散到最終塑料制品中。

因此本發明的目的是提供包含至少一種聚酯、具有聚酯降解活性的生物學實體和至少抗酸填料的塑料組合物，其中生物學實體基于所述塑料組合物的總重量相當于少于11重量％。

本發明的另一目的是提供包含至少一種聚酯、具有聚酯降解活性的生物學實體和至少抗酸填料的塑料組合物，其中塑料組合物中聚合物和抗酸填料的總量相當于超過塑料組合物的90重量％。有利地，抗酸填料基于塑料組合物的總重量相當于塑料組合物的0.1重量％-50重量％，優選2重量％-25重量％，更優選5重量％-10重量％，甚至更優選約5重量％。

在特定的實施方式中，塑料組合物基于塑料組合物的總重量包含：

(i)65-95％的至少一種聚酯，優選PLA和/或PCL；

(ii)2-25％的至少一種抗酸填料，優選選自水滑石、碳酸鈣、滑石、云母、粘土和/或氫氧化鈣；

(iii)0.1-10％的具有聚酯降解活性的生物學實體，優選蛋白酶。

本發明的進一步的目的是提供一種用于制備這種塑料組合物的方法，包括混合基于塑料組合物總重量的0.1重量％-10重量％的具有聚酯降解活性的生物學實體與聚酯和抗酸填料的步驟(a)，和調理(conditioning)固體形式的步驟(a)的所述混合物的步驟(b)，其中混合步驟(a)優選在其中聚酯處于部分或完全熔融狀態的溫度下和/或在擠出機，優選雙螺桿擠出機和更優選同向雙螺桿擠出機中進行。