[发明专利]耐水解的聚酯组合物

说明书

本发明涉及一种包含聚酯和一种或多种改性剂的组合物以及一种耐水解的制品。

发明背景

聚酯包括脂族聚酯和半芳族聚酯。诸如聚乳酸(PLA)和聚羟基丁酸酯之类的聚羟基烷酸(PHA)为脂族聚酯，其包含例如通过细菌发酵方法制备或从植物物质分离出的可再生的单体，所述植物物质包括但不限于玉米、糖用甜菜或甘薯。对此类生物基聚合物的需求或关注与日俱增，例如用于机动车应用、消费品以及一次性包装材料。

该树脂可用于热成形或注塑制品，例如机动车零件、计算机外壳或其他电子零件、机器零件以及诸如杯子、盘子和蛤壳之类的包装制品以及诸如仪表板的机动车零件。在潮湿和高温条件下，PHA易于水解，这可导致其物理特性劣化。在高温下，水或水蒸气将酯键水解并且初步形成羧基和羟基端基。聚合物链末端上的羟基和羧基端基可促进进一步的水解。该行为限制了PHA的应用。在此类条件下，PHA的机械和电气性能可能会降低。在使用PHA来制备某些制品时可能会出现问题，这些制品用于包括电子产品和汽车零件的应用，其中连接器和零件有可能在潮湿和高温的环境下使用。因此，需要或希望制备此类包含具有改善的水解稳定性的PHA的制品。

发明概述

组合物包含以下物质、基本上由以下物质组成、由以下物质组成或由以下物质制备：聚酯、第一改性剂和第二改性剂，其中第一改性剂可包括与聚羟基烷酸不相容的聚合物并且不是含酸聚合物或产酸聚合物；第二改性剂可包括聚碳二亚胺、碳二亚胺、二酰亚胺化合物、或它们中的两种或更多种的组合。还提供了一种包含该组合物或由该组合物制备的制品。

方法包括使聚酯与第一改性剂接触以制备混合物；将该混合物与第二改性剂混合以制备组合物；以及任选地将该组合物注塑或热成形为制品，其中第一改性剂和第二改性剂均如上文所公开；并且每种改性剂均以一定的量存在，使得可以实现制品的耐水解性或清除聚酯或制品中的环境酸、环境水分的含量。

方法包括使聚酯与第二改性剂接触以制备混合物；将该混合物与第一改性剂混合以制备组合物；以及任选地将该组合物注塑或热成形为制品，其中第一改性剂和第二改性剂均如上文所公开；并且每种改性剂均以一定的量存在，使得可以实现制品的耐水解性或清除聚酯或制品中的环境酸、环境水分的含量。

方法包括使聚酯与第一改性剂在挤出机的第一位置接触以制备混合物；将第二改性剂引入到第一位置下游处的第二位置以制备组合物；以及任选地将该组合物注塑或热成形为制品，其中第一改性剂和第二改性剂均如上文所公开；并且每种改性剂均以一定的量存在，使得可以实现制品的耐水解性或清除聚酯或制品中的环境酸、环境水分的含量。

方法包括将第一改性剂和第二改性剂混合以制备母料改性剂；将母料改性剂或其一部分与聚酯混合以制备组合物；以及任选地将该组合物注塑或热成形为制品。

该制品可为膜或片材。该方法还可包括将膜或片材注塑或热成形为第二制品。

发明详述

商标或商品名以大写字母表示。

聚酯包括芳族聚酯、半芳族聚酯以及脂族聚酯。半芳族聚酯包括芳香酸或其盐或其酯与醇或其成酯等同物的缩聚产物，其中酸可包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、磺基苯二羧酸或它们中的两种或更多种的组合；醇可包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、己二醇、或它们中的两种或更多种的组合。半芳族聚酯的实例包括例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、以及它们中的两种或更多种的共混物。

PHA为熟知的脂族聚酯，其用于示例性目的，但不应理解为是对本发明范围的限制。PHA可包括具有重复单元的聚合物，这些重复单元衍生自一种或多种具有2至15、2至10、2至7或2至5个碳原子的羟基烷酸。实例包括乙醇酸、乳酸(2-二羟基丙酸)、3-羟基丙酸酯、2-羟基丁酸酯、3-羟基丁酸酯、4-羟基丁酸酯、3-羟基戊酸酯、4-羟基戊酸酯、5-羟基戊酸酯、6-羟基己酸、3-羟基己酸、4-羟基己酸、3-羟基庚酸、或它们中的两种或更多种的组合。聚合物的实例包括聚乙醇酸、聚乳酸和聚羟基丁酸酯(PHB)、聚己内酯(PCL)、或它们中的两种或更多种的组合，这些组合包括两种或更多种、优选非晶形的PHA聚合物的共混物(例如，PHB和PCL的共混物)。还包括立体异构体及其共混物或嵌段共聚物中的组合。

PHA可通过本体聚合制备，或通过羟基烷酸的脱水缩聚、聚乙醇酸烷基酯的脱醇缩聚或通过环状衍生物，例如对应的内酯或二聚环酯的开环聚合来合成。参见例如US2668162、US3297033、JP03-502115A、JP07-26001A和JP07-53684A。