[发明专利]用于稳定基于聚酯树脂的生物塑料的方法

说明书

本发明的目的是一种通过特定的碳二亚胺稳定基于聚酯树脂的生物塑料的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于通过某些碳二亚胺稳定基于聚酯树脂的生物基塑料的方法。

背景技术

基于聚酯树脂的塑料是通过缩聚作用产生的聚合物，这些聚合物包含酯键。

生物基塑料(称为生物聚合物)是由于所使用的生物基原料比石油化学基塑料更环境可持续性的材料。特别是关于环境保护和全球变暖的威胁，生物基塑料不仅在包装领域而且在耐久的以及还有工业级的塑料产品的生产中呈现日益增长的重要性。然而，如果生物基材料能够与常规的并且得到确认的材料竞争，存在对这些材料的生产和加工的许多方面的进一步优化的需要。

由脂肪族聚酯树脂制成的生物基塑料是通过聚合由淀粉、糖、碳水化合物、脂肪或植物油通过发酵获得的单体产生的。其他生物基塑料是基于生物源产生的二醇组分的脂肪族-芳香族聚酯，或生物聚酰胺，在这些生物聚酰胺中酸组分是从天然存在的物质获得的。

生物基塑料具有环境友好的巨大优势。然而，不利的是它们不仅在加工过程中而且在最终产品的使用中都非常容易水解。水解是通过典型的迹象(例如摩尔质量降低和粘度下降)可辨别的，并且是不可避免的，除非使用稳定剂体系。水解会导致较差的可加工性以及最终产品的较短的寿命。

人们已经尝试通过加入多种多样的添加剂来解决这个问题，通过举例，EP-A 0890 604以及EP-A 1 277 792使用碳二亚胺化合物来稳定可生物降解的塑料组合物。在那些文件中描述的碳二亚胺是脂肪族和芳香族单体的以及低聚的碳二亚胺，但它们仅引起寿命的小的增加。

尽管在EP-A 1354917中额外使用的抗氧化剂减少黄化，但是它们并没有增加稳定性。上述情况也适用于EP-A 1 876 205，其中使用了一种生物聚合物组合物，该生物聚合物组合物由可生物降解的聚酯与碳二亚胺、亚磷酸盐化合物以及硅酸盐化合物制成。

EP-A 1627894披露了一种薄膜的生产，该薄膜由脂肪族聚酯树脂、优选聚乳酸制成，其中提及了多种多样的碳二亚胺用于稳定化。然而，长期稳定性指标在此只在有限的程度上被满足。

发明内容

因此，一个目的是提供一种用于稳定基于聚酯树脂的生物基塑料的方法，该方法不具有现有技术的缺点并且提供关于水解更高效的稳定性。

出人意料地，现已发现，在本发明的方法中使用的碳二亚胺满足这一要求。

因此，本发明提供了一种用于稳定基于聚酯树脂的生物基塑料的方法，其中将式(I)的碳二亚胺结合到该塑料中

其中p＝从0至50，优选p＝从0至10。

在本发明的一个特别优选的实施例中，该碳二亚胺是式(II)的化合物

式(I)和(II)的碳二亚胺是从莱茵化学莱脑股份有限公司(Rhein ChemieRheinau GmbH)例如以商标ST可获得的可商购化合物。

同样可能的是通过在应用化学(Angewandte Chemie)74(21)，1962，第801-806页中通过举例所描述的方法，或者经由在催化剂的存在下在升高的温度(优选在从40℃到200℃)下消去二氧化碳的二异氰酸酯的缩合生产碳二亚胺。在DE-B-1156401以及在DE-B-11305 94中描述了适合的方法。已证明作为催化剂成功的化合物优选地是强碱或磷化合物。优选使用环磷烯氧化物、磷杂环戊烷(phospholidine)或二乙氧磷酰硫胆碱氧化物或对应的硫化物。其他的可以用作催化剂的化合物是叔胺、碱性金属化合物、金属羧酸盐、以及非碱性有机金属化合物。