[发明专利]由聚丁二酸丁二醇酯(PBS)或改性的聚丁二酸丁二醇酯(MPBS)制得的热成型制品

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2009年12月08日提交的序列号为61/267,658的美国临时专利申请的优先权，在此通过参考方式如同在本文中全部重述那样引入。

技术领域

本发明宽泛地涉及由树脂制得的热成型制品，所述树脂包含纯的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)或改性的聚丁二酸丁二醇酯(MPBS)、或基于这两者经挤出的共混物或这两者的混合物；它们的组合物、制造和应用；

背景技术

聚合物用于各种一次性制品在本领域中广为流传并且众所周知的。实际上，膜和纤维的形式的聚合物使用最多的是包装行业和一次性制品行业。在包装行业使用的膜包括在食品和非食品包装、商品袋和垃圾袋中使用的膜。在一次性制品行业中，聚合物主要用于制造尿布、个人卫生制品、仪表板、绷带和用于各种制品的保护套。

鉴于垃圾堆空间的消耗和一次性制品场地的不足，需要水敏感性的聚合物。目前，虽然诸如聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯等聚合物由于具有优越的挤出性以及成膜和成纤维性能而广为使用，但是这些聚合物不具有水敏感性。而且，这些聚合物通常不具有降解性，这从环境保护来说是不利的。

已经研发出一般认为具有水敏感性的聚合物和聚合物共混物。这些聚合物和聚合物共混物是声称在暴露于导致分解的条件时具有足以允许它们降解的性能的聚合物。这些有争议的水敏感性聚合物的实例包括由淀粉生物聚合物和聚乙烯醇制得的那些聚合物。

虽然由这些聚合物制得的材料已经被使用于膜和含纤维制品，但是在它们的使用过程中碰到很多问题。这些聚合物和由这些聚合物制得的制品常常不具有完全的水敏感性或降解性。而且，一些水敏感性聚合物可能不适当地对水敏感，使得要么限制了这些聚合物的使用，要么要求对这些聚合物进行某些类型的表面处理，常常使得这些聚合物具有非水敏感性。其他聚合物由于不具有广泛使用所需的充分耐热性，因而是不利的。

因此，希望具有在较高温度具有较高耐变形性的纯的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)或改性的聚丁二酸丁二醇酯(MPBS)、或基于这两者的共混物或这两者的混合物，所述较高温度可能在例如在较热的夏季期间保存和运输的过程中以及与热饮料和热食品接触的过程中出现。

发明内容

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是具有与PET类似的性能的生物降解性脂肪族聚酯。PBS一般与其他诸如生物填料、矿物填料和其他聚酯共混以形成MPBS并经济化地对其加以使用。

PBS和MPBS具有优于PLA的耐热性和优异的机械性能。通过常规的熔融加工技术能够将它们用于一系列的终用途。目前已知的用途包括地膜、包装膜、袋和“可冲性”卫生产品。

PLA是由玉米淀粉制得的生物降解性聚合物。PLA已经被用来制造某些环境友好的产品，例如IP的Ecotainer。但是，原生PLA的热性能和机械性能有限，从而限制了其应用。向PLA中添加石油化学产品可以改善性能。但是产品的耐久性受到破坏。通过将PLA和其他生物聚合物和/或天然填料组合，本发明人在获得更好的产品的同时保持它们的耐久性。其他生物聚合物包括但不限于PBS、MPBS和PHA。此处的天然填料为，但不限于，纤维素纤维和粉末；农业(例如米糠、麦麸、稻草、玉米芯…)纤维和粉末；木纤维和粉末；和竹纤维和粉末。

聚乳酸(PLA)由于是再生性塑料(不是来源于矿物燃料)并且在环境中是可以降解的，因此越来越受到塑料热成型制品的消费者们的青睐。和很多热塑性塑料一样，PLA的机械强度随着温度的升高而降低。在接近约140°F(60℃)的较高温度，由PLA形成的制品可能会失去耐受受力(常见于运输中)变形的能力。在高于约140°F(60℃)的温度，PLA可能失去其耐受因重力量级的力和残余模具应力造成的变形的能力。PLA制品长时间暴露于约140°F(60℃)的温度或更高的温度，可能导致这些制品的初始形状在可能存在于保存条件下的力的作用下发生严重变形。由于在用于配送的轨道车和拖车中温度可能超出约130°F(54.4℃)，因此PLA制品可能在热的地区运输和保存的过程中(如拖拉机挂车在夏季穿越美国的热气候地区)因损坏而受到严重损失。

因此，希望具有在较高温度具有较高耐变形性的基于PBS的制品，所述较高温度可能在例如在较热的夏季期间保存和运输的过程中以及与热饮料和热食品接触的过程中出现。

因此，提供了包含PBS和MPBS的制品。这种新型的热成型性树脂包含纯的PBS或改性的MPBS、或基于这两者挤出的共混物或这两者的混合物。然后可以将所述树脂应用于热成型、注射成型和挤出涂覆中。