聚酯共混物组合物和由其生产的生物可降解薄膜制造技术

本发明专利技术涉及聚酯共混物组合物。更具体地说，本发明专利技术涉及两种或多种共聚物的聚酯共混物组合物，尤其一种或多种支化生物可降解共聚物与一种或多种线型生物可降解共聚物的聚酯共混物，由该共混物组合物形成的生物可降解薄膜，以及该共混物组合物和薄膜的制造方法。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚酯共混物组合物。更具体地说，本专利技术涉及两种或多种共聚物的聚酯共混物组合物，尤其一种或多种支化生物可降解共聚物与一种或多种线型生物可降解共聚物的聚酯共混物，由该共混物组合物形成的生物可降解薄膜，以及该共混物组合物和薄膜的制造方法。
技术介绍
受到关于塑料产品例如塑料薄膜的处置的社会关注和需求的促进，进行了生物可降解树脂组合物的研究。目前正在积极努力开发在与废物堆肥工艺相联系的高湿、高温条件下可降解的生物可降解芳香族聚酯树脂组合物。正在为这样的组合物的各种用途提出方案。例如，Tietz的美国专利No.5,053,482、Gallagher等人的美国专利No.5,097,004、和Tietz的美国专利No.5,097,005描述了通过使一种由乙二醇和二甘醇构成的二醇成份与2种酸成分即磺酸和对苯二甲酸的碱金属盐或碱土金属盐聚合制备的聚酯。这些专利也描述了由这样的聚酯组成的纤维、薄膜、片材、和纤维非织造织物。Matsumoto等人的美国专利No.5,443,780和Loomis等人的美国专利No.5,076,983描述了生物可降解薄膜及其生产方法，该薄膜是通过使一种生物可降解聚乳酸聚合物熔融挤塑成为一种薄膜\然后使挤出的薄膜取向而生产的双轴取向薄膜。这样的薄膜具有类似于赋予了良好强度和透明度的薄膜例如聚丙烯薄膜、取向聚苯乙烯薄膜、和取向聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的性能。Loomis等人的美国专利No.5,076,983公开了一种通过挤塑一种聚羟基酸组合物和拉伸该挤出的组合物来产生双轴取向薄膜而形成的、有改善性能包括强度、劲度和透明度的薄膜。由普通树脂例如聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂和聚氯乙烯树脂制成的薄膜目前广泛用来作为包装材料。当使用由可降解聚合物形成的薄膜作为包装材料和用于相关应用时，有关薄膜性能(例如机械强度、透明度、和气体阻透性能)一般会稍逊于迄今为止用于包装材料的树脂例如聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、和聚氯乙烯树脂的性能。如上所述，由聚乳酸树脂制成的取向薄膜具有足够的强度和透明度。然而，这些薄膜缺乏足以实际使用的劲度、耐冲击性能、可热封性和气体阻透性能。进而，当使用聚乳酸，尤其聚(L-乳酸)挤塑薄膜时，其熔点是170℃。由于玻璃化温度(约60℃)与结晶温度(约110℃)之间的温差小，因而进行取向的条件的允许范围狭窄。结果，由这种树脂类型组成的薄膜不太适合于取向。为了克服这些缺点，国际专利公报No.WO 01/10928描述了一种由芳香族聚酯共聚物形成的取向芳香族聚酯薄膜，该共聚物的组成为从对苯二甲酸、磺酸金属盐、脂肪族二羧酸、乙二醇、和二甘醇衍生的重复单元，其中，该薄膜的熔点和玻璃化温度是受控的，以提供更高的操作性能，尤其密封强度。理想的是提供具有提高的操作性能例如柔软性和撕裂强度而且适合用于作为包装材料这样的应用的生物可降解组合物。本文中引用的参考文献全部列为本文参考文献。
技术实现思路
本专利技术提供一种聚酯共混物组合物，该组合物可用于制作一种生物可降解、透明、可热封、并提供适于用吹胀工艺形成薄膜的柔软性和撕裂强度的聚酯薄膜。本专利技术也包括有范围广阔的适用吹胀条件的吹胀芳香族聚酯薄膜的制造方法。申请者们已经发现，有优异机械性能例如柔软性和撕裂强度的吹胀芳香族聚酯薄膜可以通过从包含至少2种共聚物的共混物组合物形成一种薄膜而得到，该共聚物选自以下列为可用于本专利技术的芳香族共聚物聚酯(a)、聚酯共聚物(b)、支化聚酯(c)、和聚酯共聚物(d)。申请者们还发现，较好这样的共混物组合物包含至少一种支化聚酯共聚物和至少一种线型聚酯共聚物。申请者们已发现较好的其它实施方案是●共混物基本上由至少一种芳香族共聚物聚酯(a)、至少一种聚酯共聚物(b)、和至少一种支化聚酯(c)组成， ●共混物基本上由至少一种芳香族共聚物聚酯(a)和至少一种支化聚酯(c)组成，和●共混物基本上由至少一种聚酯共聚物(b)和至少一种支化聚酯(c)组成，●共混物包含至少一种芳香族共聚物聚酯(a)、至少一种聚酯共聚物(b)、至少一种支化聚酯(c)、和至少一种聚酯共聚物(d)，●共混物包含至少一种芳香族共聚物聚酯(a)、至少一种支化聚酯(c)、和至少一种聚酯共聚物(d)，和●共混物包含至少一种聚酯共聚物(b)、至少一种支化聚酯(c)、和至少一种聚酯共聚物(d)，●共混物包含用从芳香族共聚物聚酯(a)和共聚物聚酯(b)中选择的至少一种聚酯共聚物支化的聚酯共聚物(d)，●共混物包含用从芳香族聚酯共聚物(a)、聚酯共聚物(b)和线型聚酯共聚物(d)中选择的至少一种聚酯共聚物支化的聚酯共聚物(c)，和●共混物包含至少一种芳香族聚酯共聚物(a)和至少一种共聚物聚酯(b)。在一种实施方案中，该共混物组合物包含至少1wt％的支化共聚物(c)和(d)中至少一种和低于99wt％的共聚物(a)。在另一种实施方案中，该共混物组合物包含至少10wt％的支化共聚物(c)和(d)中至少一种和低于90wt％的共聚物(b)。在又另一种实施方案中，该共混物组合物包含至少0.1wt％的线型共聚物(a)、(b)和(d)中至少一种和低于99.9wt％的支化共聚物(c)。可用于本专利技术的共聚物包括●芳香族聚酯共聚物(a)，其重复单元包含一种酸成分和一种二醇成分，其中该酸成分包含约50～90mol％对苯二甲酸，约0.2～6mol％磺酸金属盐、和约9.8～49.8mol％脂肪族二羧酸或该脂肪族二羧酸的成酯衍生物；且其中该二醇成分包含约50～99.9mol％乙二醇和约0.1～50mol％二甘醇；●聚酯共聚物(b)，是通过所述共聚物(a)与聚(亚烷基醚)二醇共聚制备的；●支化聚酯共聚物(c)，是通过所述共聚物(a)与聚(亚烷基醚)二醇缩聚制备的；和●聚酯共聚物(d)，其重复单元包含一种酸成分和一种二醇成分，先决条件是，当该酸成分包含一种或多种芳香族二羧酸时，所述聚合物(d)的一种或多种芳香族二羧酸的mol％低于共聚物(a)、(b)和(c)的芳香族二羧酸含量的mol％。可以添加可多达约5mol％多官能支化剂，以使共聚物(d)支化。在一种较好实施方案中，共聚物(a)的酸成分包含70～90mol％对苯二甲酸。在另一种较好实施方案中，共聚物(b)的聚(亚烷基醚)二醇是共聚物(b)的0.1～20wt％。在又另一种较好实施方案中，共聚物(c)的聚(亚烷基醚)二醇是共聚物(c)的0.1～20wt％。在另一种较好的实施方案中，聚(亚烷基醚)二醇是聚乙二醇。共聚物(d)较好是一种脂肪族聚酯，且进而较好是一种生物可降解脂肪族芳香族聚酯。本专利技术也包括从本专利技术的共聚物组合物形成的生物可降解薄膜。较好，该薄膜的撕裂强度为至少80gf、拉伸伸长率为至少300％、或二者兼而有之。本专利技术也包括共混物组合物形成工艺，包含使共聚物(a)～(d)中至少2种共聚物共混，尤其其中这些共聚物中至少一种是支化的且至少一种是线型的。本专利技术也包括一种生物可降解薄膜的生产工艺。该工艺包含下列步骤使至少2种选自共聚物(a)～(d)的共聚物共混，尤其其中该共聚物中至少一种是支化的且至少一种是线型的，和使该共混物组事物吹胀成形而形成一种薄膜。本专利技术也包括一种改善从共聚物(a)制成的薄膜的起皱和撕裂强度中至少一种的工艺，该工艺包含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酯共混物组合物，包含至少一种支化生物可降解共聚物和至少一种线型生物可降解共聚物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：贺来群雄，水谷牛山章子，RA海斯，JM施奈德，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]