在此提供了通过使用特殊类型的碳酸钙进行的聚羟基烷酸酯聚合物膜、片材、注塑模制品、热成型制品、以及吹气模制品的加工以及加工中的改进。还披露了在聚羟基烷酸酯聚合物的加工中使用碳酸钙的方法、连同包含这些碳酸钙的聚羟基烷酸酯聚合物、以及由其制造的制品。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求于2009年4月6日提交的美国临时申请号61/166，950的权益。将以上申请的全部传授内容通过引用结合在此。
技术介绍
生物可降解的塑料作为非生物可降解塑料的替代物或补充物在多种应用中并且特别是对于包装应用而言正日益更有工业意义。一类生物可降解聚合物是聚羟基烷酸酯 (PHA)。这些聚合物是由壤微生物合成的用作细胞内的储存物质。由这些聚合物制成的物品一般被土壤微生物认作食物来源。因此在这些聚合物的商业发展方面、特别是用于一次性消费品而言具有巨大的意义。然而迄今为止，PHA的商业可得性受到限制，只有共聚物聚 (3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)(PHBV)是大量可得的。虽然各种PHA能够在常规的加工设备上进行加工，但关于这些聚合物发现了限制其商业应用的问题。与PHA相关的主要挑战之一是它们有限的加工窗口。这可归因于它们固有的差的热稳定性以及相对慢的结晶动力学。PHA—旦被熔化就开始经历链裂解反应； 这导致了 PHA的熔融加工过程中分子量的降低。这种发生分子量降低时的浓度称为热稳定性，其中较高浓度的分子量损失转变成较差的热稳定性。PHA的热稳定性对于产品配制品中甚至少量的杂质都是敏感的，这意味着在选择对PHA添加甚至简单的矿物填充剂时都要格外小心。此外，PHA的相对慢的结晶动力学一般导致了注塑模制过程中长的周期时间以及过度的毛边(flash)、以及在膜加工过程中有限的线速度(来自辊粘附稳定性和牵伸 (drawdown)稳定性)。因此，需要着手解决这些缺陷。专利技术概述在此披露了通过合并一种聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品以及一种高纯度碳酸钙并且产生一种含高纯度碳酸钙的聚羟基烷酸酯物品来生产聚羟基烷酸酯物品的方法；含聚羟基烷酸酯聚合物和碳酸钙的组合物；制造此类组合物的方法；含聚羟基烷酸酯聚合物和高纯度碳酸钙的球粒；以及制造此类球粒的方法。该高纯度碳酸钙具有以下特征中的一种或多种小于或等约三微米的平均粒度； 小于约5000ppm的总痕量金属含量；小于约2500ppm的镁含量；以及小于约500ppm的铁含量。在此描述的这些方法、组合物以及球粒的具体实施方案中，该高纯度碳酸钙是选自EMF0RCE Bio 碳酸钙、MULTIFLEX-MM 碳酸钙、THIX0-CARB 碳酸钙以及ULTRA-PFLEX 碳酸钙。在此说明的某些实施方案中，这些方法和组合物具有一项或多项优点。这些优点包括一个更宽的加工窗口，例如所得聚合物和组合物以及由这些配制品制成的物品的改进的机械和流变学特性、在膜加工过程中实现更高线速度的能力、注塑模制过程中减小的周期时间以及减少的毛边。在其他实施方案中，该物品是一种膜、片材、纤维、注塑模制物品、热成型物品、吹气模制物品或泡沫物品。在另外的其他实施方案中，改进、方法、组合物以及球粒还可以包括PHA的共混物、PHA与生物可降解的芳香族-脂肪族聚酯的共混物、PHA与其他脂肪族聚酯的共混物，它们具有改进的加工的、物理的和/或经济的特性。该物品可以是一种膜、片材、纤维、泡沫、注塑模制品、热成型制品、或吹气模制品。在此说明的这些方法中，该碳酸钙的加入浓度为该聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品的按重量计的约3%至约50%、浓度为该聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品的按重量计的约3%至约40%、浓度为该聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品的按重量计的约5%至约40%、 浓度为该聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品的按重量计的约5%至约20%、该聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品的按重量计约5%或按重量计约10%、或该聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品的按重量计的约15%、或该聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品的按重量计的约20%、或该聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品的按重量计的约25%、或该聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品的按重量计的约30%、或该聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品的按重量计的约35%、或为聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品的按重量计的约40%，浓度为该聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品的按重量计的约45%，并且浓度为该聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品的按重量计的约50%。如在此披露的包含高纯度碳酸钙的一种膜、片材、或泡沫物品，如注塑模制物品、 热成型物品或吹气模制物品，可以在与由对应的聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品而无碳酸钙或有较低纯度的碳酸钙制备时相比更高的线速度下进行制备。对于含高纯度碳酸钙的聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品，更薄的膜也是有可能的。使用该高纯度碳酸钙，与含更低纯度碳酸钙的聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品相比更宽的加工窗口也是有可能的。例如，该含高纯度碳酸钙的聚羟基烷酸酯聚合物物品配制品具有更好的热稳定性、熔体流变学、以及其他加工特征，包括更好的处置以及所希望的类似特征。在此进一步披露了一种组合物，该组合物包括一种聚羟基烷酸酯聚合物以及一种高纯度碳酸钙。还披露了一种球粒，该球粒包括一种聚羟基烷酸酯聚合物；以及一种高纯度碳酸钙。在此披露的组合物、配制品、物品、球粒任选地包括一种或多种添加剂，例如成核剂(核化剂)、增塑剂、润滑剂、支化剂、稳定剂、颜料、遮光剂、填充剂、增强剂、或脱模剂以及类似物。还披露了用于形成生物可降解的聚合性组合物的方法，包括在有效形成一种高度均勻的组合物的条件下合并一种聚羟基烷酸酯聚合物以及一种碳酸钙，由此形成一种生物可降解的聚合性组合物。该碳酸钙的加入浓度可以是该组合物的按重量计约3%至约 50%、按重量计约3%至约40%、按重量计约5 %、按重量计约10%、按重量计约20%、或该组合物的按重量计约25%。该方法可以另外包括合并一种或多种添加剂，例如核化剂 (nucleant)、增塑剂、润滑剂、支化剂、稳定剂、颜料、遮光剂、填充剂、增强剂、或脱模剂。在此处说明的这些方法、物品、组合物或球粒中，该聚羟基烷酸酯聚合物是一种聚(3-羟基丁酸酯)均聚物、一种聚(3-羟基丁酸酯-共-4-羟基丁酸酯)、一种聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)、一种聚(3-羟基丁酸酯-共-5-羟基戊酸酯)、一种聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯)、具有5%至15%的4-羟基丁酸酯含量的一种聚(3-羟基丁酸酯-共-4-羟基丁酸酯)、具有5%至22%的3-羟基戊酸酯含量的一种聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)、具有5%至15%的5-羟基戊酸酯含量的一种聚(3-羟基丁酸酯-共-5-羟基戊酸酯)、具有3 %至15 %的3-羟基己酸酯含量的一种聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯)。在本专利技术的其他实施方案中，该聚羟基烷酸酯聚合物是a) —种聚(3-羟基丁酸酯)均聚物、共混有b) —种聚(3-羟基丁酸酯-共-4-羟基丁酸酯)；a) —种聚(3-羟基丁酸酯)均聚物、共混有b) —种聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)；a) —种聚(3-羟基丁酸酯)均聚物、共混有b) —种聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯)；a) —种聚 (3-羟基丁酸酯-共-4-羟基丁酸酯)、共混有b) —种聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)；a) —种聚(3-羟基丁酸酯-共-4-羟基丁酸酯)、共混有b) —种聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯)；a) —种聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)、共混有b) —种聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯)；a本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：拉颜德拉·K·克里须那司瓦米，
申请(专利权)人：梅塔玻利克斯公司，
类型：发明
国别省市：
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