[发明专利]脂肪族聚酯共聚物、用于制备其的方法以及使用其的聚乳酸树脂组合物

说明书

相关申请的引用

本申请要求于2008年12月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2008-126156号的优先权，将其披露的全部内容以引用方式结合于本文。

技术领域

本发明涉及一种脂肪族聚酯共聚物、用于制备其的方法以及使用其的聚乳酸树脂组合物。更具体地，本发明涉及一种当将聚乳酸与通用树脂混合(掺混)时用于改善相容性的脂肪族聚酯共聚物、用于制备该脂肪族聚酯共聚物的方法以及使用该脂肪族聚酯共聚物的聚乳酸树脂组合物。

背景技术

由于石油价格的快速增加和由废弃聚合物引起的环境污染问题，已经关注植物来源(plant-derived)的聚合物材料，其并不施加沉重的环境负担并且可以被再生，因为它们由生物质获得。特别地，因为最近环境变坏，因此能够在土壤或填埋场(填埋物，landfill)中自然分解的(可)生物降解聚合物已经引人注意。

作为生物降解聚合物主要研究了这样的聚合物中的脂肪族聚酯聚合物，因为脂肪族聚酯聚合物具有优异的加工性能和易于控制的分解性能。特别地，它们中的聚乳酸(PLA)构成全世界100,000吨级市场，并且其应用范围扩展到食品容器和包装材料以及其中已使用用于电子设备外壳的普通塑料等的领域。到目前为止，聚乳酸树脂主要被用于利用聚乳酸的生物降解性的一次应用产品(不回收产品)，例如，食品容器、包装、膜等。

然而，现有的聚乳酸树脂具有的缺点在于：当薄膜产品由现有的聚乳酸树脂模塑时，由于现有的聚乳酸树脂在成型性、机械强度和耐热性方面不足，因此薄膜产品易于损坏。特别地，存在的问题在于，由于现有的聚乳酸树脂对温度的耐性低，因此如果外部温度增加至60℃以上的温度，则模制品在形状上变形。

最近，已经进行了使具有高耐热性和机械性能的通用树脂与聚乳酸混合的研究。这样的方法引人注意，因为该方法可以抑制衍生自石油原料的通用树脂以及因此石油原料的消耗，并且通过减少碳酸气体和当不用通用树脂时产生的燃烧热来降低环境负担。

发明内容

本发明提供了一种新型的脂肪族聚酯共聚物。

本发明进一步提供了一种与聚乳酸和不与聚乳酸相容的树脂具有优异的相容性的脂肪族聚酯共聚物。

本发明进一步提供了一种脂肪族聚酯共聚物的新型制备方法。

本发明进一步提供了一种使用脂肪族聚酯共聚物的相容剂(增容剂)。

本发明进一步提供了一种通过采用脂肪族聚酯共聚物作为相容剂而具有优异的耐热性和机械强度的聚乳酸树脂组合物。

本发明进一步提供了一种通过使聚乳酸和不与聚乳酸相容的树脂能均匀混合而能够抑制石油原料的消耗的聚乳酸树脂组合物。

本发明的一个方面涉及一种脂肪族聚酯共聚物。该脂肪族聚酯共聚物包括脂肪族聚酯链段(部分，segment)(a)以及除了脂肪族聚酯之外的热塑性树脂链段(b)。在一个示例性的实施方式中，构成脂肪族聚酯链段(a)的单体是选自由交酯、内酯、环状碳酸酯、环状酸酐以及硫代内酯组成的组中的一种或多种环状单体。在另一个示例性的实施方式中，该单体可以是选自由L-交酯、D-交酯、D，L-交酯、乙交酯(乙醇酸交酯)以及e-己内酯(e-caprolactone)组成的组中的至少一种。

热塑性树脂链段(b)可以包括双酚基链段。例如，热塑性树脂链段(b)具有约1,100至约20,000的数均分子量。

在一个示例性的实施方式中，热塑性树脂链段(b)具有两个或多个羟基基团并且在分子链的两端具有反应性(活性)环氧基团或酚式羟基(酚羟基)基团。

本发明的脂肪族聚酯共聚物可以是嵌段共聚物。

在另一个示例性的实施方式中，本发明的脂肪族聚酯共聚物可以是接枝共聚物。如果本发明的脂肪族聚酯共聚物是接枝共聚物，则该共聚物包括接枝到作为主链的热塑性树脂链段(b)上的脂肪族聚酯链段(a)。

在一个示例性的实施方式中，脂肪族聚酯共聚物具有约5,000至约300,000的数均分子量。

根据一个示例性的实施方式，在脂肪族聚酯共聚物中，脂肪族聚酯链段(a)与热塑性树脂链段(b)的重量比为约1∶99至约99∶1。

本发明的另一个方面涉及一种脂肪族聚酯共聚物的制备方法。该方法包括以下步骤：将双酚基树脂与选自由交酯、内酯、环状碳酸酯、环状酸酐以及硫代内酯组成的组中的一种或多种环状单体混合，以及在存在有机金属催化剂的情况下使混合物聚合。

该有机金属催化剂可以选自由Sn基催化剂、Zn基催化剂、以及Al基催化剂组成的组。

在一个示例性的实施方式中，双酚基树脂可以是双酚环氧树脂。