[發(fā)明專利]生物基橡膠改性的可生物降解的聚合物共混物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810983730.6
• 申請(qǐng)日: 2013-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN109265943B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·K·克里什納斯瓦梅;J·范瓦爾森;O·P·皮普爾斯;Y·沙布泰;A·R·帕德瓦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: CJ第一制糖株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C08L67/04
• 分類號(hào): C08L67/04;C08L23/08;C08J5/18;C08J3/24
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 陳文平;黃海波

說明了聚合物的生物基聚合物共混物和聚羥基烷酸酯共聚物的組合物。在某些實(shí)施例中，該共聚物是具有一個(gè)相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為約?5℃至約?50℃的一種多相共聚物共混物。還說明了制造本發(fā)明的組合物的方法。還說明了由這些組合物制成的物品、薄膜和疊層材料。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2013年6月5日、申請(qǐng)?zhí)枮?013800299962、名稱為“生物基橡膠改性的可生物降解的聚合物共混物”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)要求于2012年6月5日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/655,983和2013年3月15日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/788,090的權(quán)益。將以上申請(qǐng)的全部傳授內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。

發(fā)明背景

衍生自可再生資源的塑料的生產(chǎn)預(yù)期到2020年增長(zhǎng)至345萬噸，代表對(duì)于生物基塑料的當(dāng)前每年大約37％的增長(zhǎng)率(塑料工程(Plastics Engineering)，2010年2月，第16-19頁)。生物基塑料增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)因素包括石油基塑料的生產(chǎn)對(duì)全球變暖的貢獻(xiàn)、降低我們對(duì)石油的有限供給的依賴、波動(dòng)的石油價(jià)格以及常見的石油基塑料的環(huán)境處理問題。制造生物基塑料的一個(gè)目的是盡可能多地在材料中用“可再生”碳取代“化石”或石油衍生的碳。可生物降解的或可堆肥的生物塑料的另一目的是提供可替代的生命終期選項(xiàng)和開發(fā)新的應(yīng)用其中降解提供了新的性能屬性，諸如用于將食品廢物轉(zhuǎn)移到堆肥或厭氧消化設(shè)備或可生物降解的覆蓋膜的可堆肥袋，用于海岸線恢復(fù)的塑料物品，用于石油或天然氣生產(chǎn)的塑料物品以及類似物。本發(fā)明總體上是在可生物降解的生物基塑料的領(lǐng)域并且我們可互換地使用術(shù)語可生物降解的和可堆肥的。“可再生”碳的百分比可以使用¹⁴C放射性碳測(cè)定年代法(ASTM D6866測(cè)試方法)在聚合物材料中定性地測(cè)量。在理想的情況下，可生物降解的生物塑料是完全生物基的或具有高的，說大于50％的生物基碳含量，優(yōu)選大于60％、70％、80％至高達(dá)大于98％的生物基含量。這提供了對(duì)優(yōu)選可生物降解的塑料是盡可能多地基于可再生資源感興趣的消費(fèi)者額外的銷售優(yōu)勢(shì)。“可再生”碳的百分比可以使用¹⁴C放射性碳測(cè)定年代法(ASTM D6866測(cè)試方法)在聚合物材料中定性地測(cè)量。

從可再生資源生產(chǎn)的生物基可生物降解的塑料的當(dāng)前實(shí)例包括糖的發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸制成的聚乳酸(PLA)(自然工程Ingeo^TM PLA)，通過葡萄糖的發(fā)酵產(chǎn)生的聚羥基烷酸酯(PHA)(美國(guó)專利號(hào)6,593,116和6,913,911以及美國(guó)專利公開號(hào)2010/0168481)以及衍生自植物如馬鈴薯、玉米和木薯的熱塑性淀粉。

為了優(yōu)化可生物降解的塑料的性能特性，有利的是使這些生物基塑料共混在一起。機(jī)械特性如拉伸強(qiáng)度、抗穿刺性、伸長(zhǎng)率；熱特性如熱變形溫度以及光學(xué)特性如透明度對(duì)于包裝薄膜應(yīng)用都是重要的并且因此要求生物基聚合物是既韌性又容易加工的。

聚乳酸在行業(yè)中在市場(chǎng)滲透方面是最先進(jìn)的生物基可生物降解的塑料并且用在許多應(yīng)用中，包括熱成型、注塑模制和涂料。PLA在薄膜應(yīng)用中的用途已經(jīng)受迄今為止生產(chǎn)的膜的非常差的物理特性(是脆性的并具有非常差的強(qiáng)度、耐撕裂性或抗穿刺性)的嚴(yán)重限制。例如，可以共混到由巴斯夫公司(BASF)生產(chǎn)的合成的可生物降解的聚合物中的PLA的水平由于薄膜特性的損害被限制在可以使用的PLA的總重量的大約15％。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是提供用于生產(chǎn)PLA薄膜的組合物和方法，其中PLA是主要組分按在該薄膜中的可生物降解的聚合物的重量計(jì)通常是大于65％并且PHA是少數(shù)組分。相當(dāng)出乎意料地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)相比迄今報(bào)告的任何其他PLA為主的薄膜組合物，這些薄膜具有異常良好的薄膜特性。