本发明专利技术涉及一种生物降解聚酯的混合物，其包括：一种芳香族－脂肪族聚酯（Ａ），一种脂肪族聚酯（Ｂ）和一种聚乳酸聚合物（Ｃ），其中Ａ的浓度在４０－７０ｗｔ％范围内变化，基于（Ａ＋Ｂ），和Ｃ的浓度在６－３０ｗｔ％之间变化，基于（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及包括至少三种聚酯的生物降解聚酯的混合物，其比例使得可提供的生物降解薄膜具有相对于单个初始聚酯来说改善的性能，证明特别是具有很高的强度性能，包括沿着膜形成方向的纵向和横向的强度，以及透明性和刚性。由这些混合物制备的薄膜将证明特别可用于食品包装，用于覆盖，用于装青贮料和多种其它用途中。先有技术传统的聚合物，例如低密度或高密度聚乙烯的特征不仅是优异的挠曲性和防水性，还有优良的透明性和优异的抗撕裂性能。这些聚合物用于例如各种袋子，用作包装材料和用作农业覆盖薄膜。但是，它们的差的生物降解能力已经引起了过去几十年持续恶化的可见的污染问题。聚合物例如L-聚乳酸、D，L-聚乳酸或D-聚乳酸和它们的共聚物是由可再生的原料得到的生物可降解的热塑性材料，它们是透明性的，具有优异的耐霉菌性能，因此非常适合于包装食品以及用于保存其器官感觉到的性能。但是，这些材料只在土壤中缓慢地分解，且即使成为肥料也只有在高温下才分解。但是，它们的主要缺点还是，在通常条件下通过吹塑或流延方法得到的薄膜具有低的抗撕裂性能。此外，这些薄膜非常硬，这样就不适合用于覆盖，用于制作食品包装袋、垃圾箱衬套或其它种，但确实要求高强度性能的包装薄膜。另一方面，主要由基于二酸和二醇的可再生来源的单体构成的脂肪族聚酯，例如癸二酸、十三烷二酸或壬二酸的聚合物，例如有很大的缺点是，关于抗纵向与横向撕裂的性能方面的高度各向异性，而且也显示出极差的纵向抗撕裂性能。这些性能也使得由这些树脂制备的薄膜不适合用于覆盖中，用于食品包装或用于垃圾箱衬套等。多羟基酸例如聚-ε-己内酯也典型地趋于横向定向。为了保持遵循CEN 13432方法的生物可降解的特性，生物可降解的脂肪族-芳香族聚合物，特别是芳香族部分由对苯二甲酸构成和脂肪族部分由二酸二醇和/或羟基酸构成的，含有C2-C20脂肪族链的，支化或不支化(可能用异氰酸酯、酸酐或环氧化合物扩链)的聚合物，特别是基于对苯二甲酸、己二酸和丁二醇的聚合物，含有的对苯二甲酸的量(基于总酸的摩尔数)必须不超过55％，优选不超过50％。此类材料的例子包括BASF的Ecoflex或Eastman的Eastarbio，其强度很高，但是具有极低的模量，为100MPa数量级或更低。聚乳酸与脂肪族聚酯的二元配混物已经构成了很多专利的主题。特别是专利EP-0 980894 A1(Mitsui Chemical)描述了由聚乳酸和聚丁二酸丁二酯的混合物在加入一种增塑剂的条件下制备的薄膜中抗撕裂性能和机械性能平衡方面的明显改善。但是，所述薄膜不是透明性的，具有相当低的强度，根据JIS P8116方法为120g数量级。此外，增塑剂的存在限制了薄膜在与食品接触方面的使用，而且由于其老化相当快，也限制了其用作农业覆盖方面的使用。US专利5 883 199描述了聚乳酸与聚酯的二元配混物，其中聚乳酸的含量为10-90％，聚酯形成连续相或共连续相。但是，这里所述配混物的抗撕裂性能很差。本专利技术的目的、特征和优点从寻找结合透明性和抗撕裂性能两种性能的生物降解材料的需要出发，惊奇地发现，如果通过按照特定的比例结合所述的三种不同类型的聚酯(乳酸聚合物、由二酸/二醇衍生的脂肪族聚酯和芳香族脂肪族聚酯)，则存在一个临界组成范围，按其可能得到可与传统的塑料材料例如聚乙烯相媲美的两个方向上的抗撕裂强度、数值在低密度聚乙烯和高密度聚乙烯的值之间的弹性模量。更惊奇地发现，本专利技术的聚酯三元混合物的透明性甚至在拉伸后仍能保持可与单组分材料相媲美。专利技术描述本专利技术涉及一种生物降解聚酯的混合物，其包括(A)一种芳香族-脂肪族聚酯，其熔点为50-170℃，优选为80-120℃；(B)一种脂肪族聚酯，其分子量Mw大于40000，优选＞60000，熔点为50-95℃，优选为55-85℃，更优选为57-80℃；(C)一种含有至少75％L-乳酸或D-乳酸或它们的组合的聚乳酸聚合物，其分子量Mw大于30000；其中A的浓度在40wt％-70wt％范围内变化，基于(A+B)，和C的浓度在6-30wt％之间，优选在10-25wt％之间变化，基于(A+B+C)。更特别的是，在本专利技术的混合物中(A)芳香族-脂肪族聚酯根据CEN13432标准是生物可降解的，对于厚度为25-30μm的吹塑膜，从制备以后3天内测试其模量为(在T＝23℃，相对湿度＝55％)小于150MPa，距断裂点伸长(lengthens tobreaking point)大于500％；(B)脂肪族聚酯，优选为二酸/二醇型，对于厚度为25-30μm的吹塑膜，从制备以后3天内测试其弹性模量为(在T＝23℃，相对湿度＝55％)200-900MPa，距断裂点伸长大于200％；(C)聚乳酸聚合物的模量大于1500MPa。本专利技术的生物降解聚酯的混合物通过一种工艺获得，此工艺在100-200℃温度下的双螺杆或单螺杆挤出机中，通过一步法或一种包括混合和随后成膜的分离步骤的方法进行。在与混合操作分开的成膜过程中，借助用于聚乙烯挤出(高密度或低密度)的传统机械进行，加热到100-200℃，优选到140-197℃，更优选到185-195℃范围内，吹胀比通常在1.5-5范围内，拉伸比为3-100，优选为3-25，制备了5-50μm厚度的薄膜。本专利技术的厚度为25-30μm的薄膜，根据Elmendorf试验测定两个方向上的抗撕裂性能为15-100N/mm，优选为20-90N/mm，更优选为25-80N/mm，横向与纵向Elmendorf值的比在3.5和0.4之间，优选在2.5和0.5之间。这些薄膜的模量为150-800MPa，优选为250-750MPa，证明在土壤中和成为肥料时都是生物可降解的。这些薄膜还具有高透明性的特征，意指当在机头温度为185℃-200℃时成膜时，在HAZEGUARD SYSTEM XL-211上测量入射口处的透光率在85-90％范围内。在混合步骤期间，优选(A)类聚合物具有的MFI(ASTM标准D 1238-89)为1-10dg/min，优选(B)类聚合物具有的MFI为1-10dg/min以及优选(C)类聚合物具有的MFI为2-30dg/min。(A)类聚合物系列包含由含有(a1)和(a2)的混合物反应得到的聚酯，其中(a1)35-95摩尔％己二酸或其酯形式的衍生物或它们的混合物，5-65摩尔％对苯二甲酸或其酯衍生物和它们的混合物与0-5摩尔％含硫化合物的混合物，各种组分的百分含量的总和为100％，(a2)一种选自C2-C6链烷二醇和C5-C10环烷二醇的二羟基官能的化合物，摩尔比(a1)∶(a2)在0.4∶1和1.5∶1之间，聚酯可能具有的分子量Mw在5000和50000之间，粘度在30和350g/mol之间(以聚酯重量浓度为0.5％，在50∶50w/w二氯苯/苯酚中在25℃下测定)，熔点为50-170℃，优选为90-120℃。还可能使用含有至少三个可形成酯键的基团的化合物制备此聚合物。聚合物(B)优选由可再生来源的二元羧酸脂肪族酸例如壬二酸、癸二酸、十三烷二酸或它们的配混物和脂肪族二醇构成，也可能由羟基酸构成。可与癸二酸、壬二酸或十三烷二酸或其混合物结合使用的二酸的例子有丁二酸、草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、十一烷本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生物降解聚酯的混合物，其包括： （Ａ）一种芳香族－脂肪族聚酯，其熔点为５０℃－１７０℃； （Ｂ）一种脂肪族聚酯，其分子量Ｍｗ大于６００００，熔点为５０－９５℃； （Ｃ）一种含有至少７５％Ｌ－乳酸或Ｄ－乳酸或它们的组合的聚乳酸聚合物，其分子量Ｍｗ大于３００００，其中Ａ的浓度在４０－７０ｗｔ％范围内变化，基于（Ａ＋Ｂ），和Ｃ的浓度在６－３０ｗｔ％之间，优选在１０－２５ｗｔ％之间变化，基于（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C巴斯蒂奥利，G戴尔特里蒂希，I古阿尼拉，R庞蒂，
申请(专利权)人：诺瓦蒙特股份公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]
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