[发明专利]成型性的生物降解性聚合物

说明书

技术领域

本发明涉及对生物降解性高分子产品、特别是具有注射成型性的淀 粉类聚合物的改进。具体而言，本发明涉及适用于注射成型应用的树脂 制剂，所述制剂可根据需要和改善的环境性能而具有各种机械性质。本 发明还涉及所述树脂和由所述树脂制成的产品的制造方法。

背景技术

期望众多塑料产品具有生物降解性的需求越来越强烈。

基于淀粉的生物降解性聚合物是已知而且价廉的，但其通常因为具 有高粘度和不良的熔融性质而使得它们难以加工。由淀粉制造的产品通 常易碎并对水敏感。在制造特别是用于注射成型的淀粉类聚合物时遇到 了困难。使淀粉增塑并使其通过挤出模具所需的剪切应力和温度条件会 对淀粉的分子结构造成不利影响。对于大多数的产品而言，必须避免发 泡，发泡问题通常需要关注是因为淀粉的水含量。美国专利5,314,754和 5,316,578中提出，通过在熔融物排出模具之前对其脱气可以避免发泡。 后一项专利还避免向淀粉中添加水。如美国专利5,569,692中所说明的， 因为与淀粉结合的水不会产生蒸汽压从而需要高压，因此通过不干燥淀 粉并避免加入水，可以在120℃～170℃的温度下加工淀粉。

另一种改善淀粉的熔融加工性的方法是提供如美国专利5,362,777 中所述的可以降低淀粉熔点的添加剂。所述添加剂选自二甲基亚砜、经 选择的多元醇以及氨基化合物或酰胺化合物。

美国专利5,043,196公开了用于注射成型的高直链淀粉。

美国专利5,162,392公开了一种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。

为制造用于特殊应用的淀粉聚合物，已经将这些聚合物与各种其他 聚合物混合。在美国专利5,322,866中公开了生物降解性吹塑膜，该专利 将粗淀粉、聚乙烯醇和滑石与甘油和水混合。美国专利5,449,708公开了 由淀粉、乙烯-丙烯酸和硬脂酸盐再加上甘油类润滑剂组成的组合物。在 美国专利5,374,304中公开了柔软并且清澈透明的片材。这些是由高直链 淀粉和甘油增塑剂构成的。还提出了将淀粉与高直链淀粉或改性淀粉组 合使用。美国专利5,314,754和5,316,578均提出了使用包括取代有羟丙 基的淀粉在内的改性淀粉。据报道，羟丙基化增大了聚合物的断裂伸长 率和爆裂强度以及改善的弹性。

国际申请WO00/36006公开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剂。这些制剂具有热成型性但是尚 无注射成型性组合物的实例。

不应将上述关于在先技术的探讨理解为等同于对具有生物降解性的 注射成型性聚合物组合物领域中的一般知识状况的承认。

本发明的一个目的是提供具有注射成型性的生物降解性聚合物组合 物，所述组合物能够在良好流动性所要求的较高熔融加工温度下易于加 工，而且因其具有较低水份含量而避免在加工过程中鼓泡和脱色，所述 组合物还具有用于预定用途的可接受的性质。

发明内容

本发明提供了一种生物降解性的注射成型性聚合物，所述聚合物以 干重计包含：

a)45重量％～85重量％的淀粉和/或改性的高直链淀粉，

b)2重量％～15重量％的水溶性聚合物，所述水溶性聚合物优选选 自具有与所述淀粉组分的熔融状态相容的熔点的乙烯-乙烯醇共聚物、聚 乙烯醇和聚乙酸乙烯酯，

c)5重量％～45重量％的一种以上的多元醇增塑剂，所述多元醇增塑 剂具有50～6000、更优选为50～2500，进而更优选为100～400的分子 量，并且优选选自由山梨糖醇、甘油、麦芽糖醇、木糖醇、甘露糖醇、 赤藓糖醇、聚甘油、三油酸甘油酯、柠檬酸三丁酯、乙酰基三乙基柠檬 酸酯、三乙酸甘油酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯、聚环氧乙烷、 乙二醇、二乙二醇和聚乙二醇组成的组；更优选为选自由甘油、麦芽糖 醇、山梨糖醇、赤藓糖醇和木糖醇组成的组。

可选的是，所述组合物可以包含0.5重量％～60重量％的经选择以限 定包括机械性能和环境性能在内的所需机械性质的填料。

可选的是，所述聚合物组合物还可以包含以干重计为0.1重量％～ 5.0重量％的一种以上的C_12-22脂肪酸或C_12-22脂肪酸盐。