[发明专利]基于水性PHA分散体的可生物降解涂层

说明书

本文公开了一种可生物降解的水性分散体，其由约35重量％至约75重量％的水和约25重量％至约65重量％的聚羟基烷酸酯组成。还公开了一种可生物降解的餐饮服务用品，包括具有至少一个食物接触表面的可生物降解基材。在由可生物降解的水性分散体形成的至少一个食物接触表面上涂覆涂层。

技术领域

本公开涉及可生物降解的聚合物组合物。更具体地，本公开涉及用于餐饮服务用品(items)的由聚羟基烷酸酯(polyhydroxyalkanoate)(“PHA”)的水性分散体制成的可生物降解涂层。

背景技术

为了方便起见，消费者经常使用一次性的餐饮服务用品，例如盘子、碗、杯子和饮食器具。一次性餐饮服务用品特别适合用于大型人群聚会和户外用餐活动。

一次性餐饮服务用品可以很容易且有利地由诸如纸板之类的基材制成，其在填埋处理后会相对迅速地分解。但是，简单、未涂覆的纸板通常不能作为餐饮服务用品使用，因为纸板会迅速吸收水和/或油脂，从而损害纸板的强度。因此，由纸板制成的餐饮服务用品通常涂覆有薄的聚合物层，以改进其耐水和耐油脂性。

由诸如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)之类的聚合物制成的涂层可以显著提高纸板的耐水和/或耐油脂吸收力；但是，这些聚合物在填埋处理后不容易降解或分解。因此，用这种聚合物涂覆的纸板物品在丢弃后可能在垃圾填埋场中存在长达几百年。

因此，期望提供一种用于餐饮服务用品的完全可生物降解的新涂层。此外，还期望这种可生物降解的涂层与常规的不可生物降解的涂层相比具有良好的耐水和耐油脂性。

发明内容

可通过使用涂覆食物接触基材的可生物降解的水性分散体来满足上述和其他方面的需求。根据一个实施方案，该分散体由约35重量％至约75重量％的水和约25重量％至约65重量％的聚醇烷酸酯组成。

在某些实施方案中，分散体优选由约25重量％至约65重量％的聚-3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯(“P(3HB-共-3HHx)”)组成。而且，在某些实施方案中，该P(3HB-共-3HHx)又优选由约75摩尔％至约99摩尔％的羟基丁酸酯和约1摩尔％至约25摩尔％的羟基己酸酯组成。更优选地，P(3HB-共-3HHx)由约85摩尔％至约95摩尔％的羟基丁酸酯和约5摩尔％至约15摩尔％的羟基己酸酯组成。

在一些实施方案中，分散体优选由约1重量％至约25重量％的至少一种聚羟基烷酸酯组成，该聚羟基烷酸酯包含约25摩尔％至约50摩尔％的羟基戊酸酯、羟基己酸酯、羟基辛酸酯和/或羟基癸酸酯。

此外，在一些情况下，聚羟基烷酸酯聚合物可以是由至少三种不同类型的羟基烷酸酯单体残基组成的三元共聚物。三元共聚物可以例如包括约75摩尔％至约99摩尔％的羟基丁酸酯、约0.1摩尔％至约15摩尔％的羟基戊酸酯和约1摩尔％至约25摩尔％的第三羟基烷酸酯，例如羟基己酸酯。

根据某些实施方案，优选地，分散体中的聚羟基烷酸酯的重均分子量为约50,000道尔顿至约250万道尔顿。更优选地，重均分子量为约150,000道尔顿至约600,000道尔顿，并且更优选地，为约150,000道尔顿至约500,000道尔顿。

在某些实施方案中，分散体由优选具有约10nm至约50μm的平均粒径的颗粒组成。此外，在一些实施方案中，分散体优选具有约25％至约65％固体的平均固体含量。更优选地，平均固体含量为约40％至约55％固体，甚至更优选地为约40％至约50％固体。