[发明专利]聚合物组合物

说明书

本发明涉及一种聚合物组合物，该聚合物组合物相对于其总重量而言至少含有以下成分:(a)5至50重量％的变性淀粉和/或淀粉衍生物，(b)20至70重量％的脂肪族‑芳香族共聚酯,(c)10至50重量％的聚羟基烷酸酯和(d)3至25重量％的聚乳酸。这样的聚合物组合物的突出特征在于其生物质基碳的高含量，以及尽管在增加了的聚羟基烷酸酯的量的情况下也还能在存放之后并不发生明显脆化或者力学性能的恶化。本发明还涉及一种制造根据本发明的聚合物组合物的方法以及将其用于制造薄膜、成型件或纤维的用途。

技术领域

本发明涉及一种聚合物组合物及其制造方法。本发明还涉及一种将该聚合物组合物用于制造薄膜、成型件或纤维以及这类含有本发明的聚合物组合物的产品的方法。

背景技术

在保护化石资源、垃圾处理和减少CO₂排放的角度而言所期望的是，由至少部分地或全部地从可再生的原材料可获取的塑料来替代基于化石的原材料来源的广泛常见的塑料。至少部分地或者全部地基于可再生的原材料的聚合物也称为“生物质基”聚合物。

可生物降解的塑料并不一定同时也是生物质基的。因此存在一些可生物降解的、由化石的不可再生的资源制成的塑料。可生物降解性并不一定与生物质基相关联，而是仅依赖于材料的化学结构以及该材料能够通过生物活性而转化为自然产生的物质代谢最终产物的能力。

在实际应用中，基于淀粉和脂肪族-芳香族共聚酯的聚合物组合物已证实其是具有优异力学特性的可生物降解的聚合物组合物。

这类不含软化剂的、淀粉基的热塑性聚合物组合物特别是适合用于吹膜挤压制造、平膜挤压制造和注塑出完全可生物降解的产品，该聚合物组合物以商品名称“GF 106/02”由BIOTEC GmbH & Co.KG公司在Emmerich(德国)销售。

基于淀粉和脂肪族-芳香族共聚酯的、不含软化剂的热塑性聚合物共混物的制造和特性例如在专利EP 0 596 437 B1和EP 02 203 511 B1中有所描述。

可生物降解的聚合物组合物的主要应用在包装和餐饮领域中。此外，应用还存在于农业和园艺以及医药制造领域中。与可生物降解的聚合物组合物特别相关的是用于制造垃圾袋、手提袋、一次性餐具(碟子、杯子、盘子和刀叉)、包装薄膜、瓶子、水果蔬菜托盘(所谓的Tray)、包装辅助用品(松散填充物)、地膜、花盆和类似物。

尽管对于一些应用领域(例如可降解的垃圾袋)而言期望的是尽可能高的再生原材料含量，至今为止在市面上存在的可完全生物降解的聚合物组合物以及由其制成的薄膜产品都是绝大部分由化石原料的聚合物材料制成，例如脂肪族-芳香族共聚酯。为了确保可接受的力学特征值，在这些聚合物组合物中的再生原材料(例如淀粉)的含量通常都明显低于50％。

尽管出于经济和生态的原因期望的是，在目前的淀粉基聚合物共混物中进一步提高淀粉的份额，但是这却并不是容易实现的，因为淀粉份额的提高通常会引起聚合物力学特性明显变差。

除了淀粉和淀粉衍生物以外，聚羟基烷酸酯(PHA)也是相对于化石来源的聚合物而言很有期望的生物质基的替代材料。PHA是自然产生的、由羟基酸组成的线性聚酯，该聚酯作为碳和能源的贮藏性物质而由很多细菌合成并且以颗粒的形式贮藏在细胞内部。从现有技术已知通过使用自然的或转基因的菌株或植物，以工业的生物技术合成PHA。在“Handbook of Biodegradable Polymers”中的章节“Polyhydroxyalkanoates”中给出了对于不同PHA及其制造方法的综述(“生物降解聚合物手册”，Rapra Technologies Limited出版，2005年，第219-256页)。