[发明专利]纤维素酯组合物及成型制品

说明书

本发明涉及一种含有纤维素酯的光分解(可光降解的)组合物，以及由该组合物制造的成型制品。

作为纤维素酯的醋酸纤维素被用作香烟过滤嘴、各种薄膜制品等。同时丁酸乙酸纤维素和硝酸纤维素还被用于油漆和其它用途之中。其间，纤维素酯往往由于紫外线、热、空气和其它户外条件的作用而被分解或降解，但是它们的分解(降解)速率与纤维素相比又是极低的。因此，当使用由纤维素酯制造的制品被弃之于户外时，它能在很长的时间内保持它的形状，以致会引起对环境的污染。尤其是，当高消耗的制品例如香烟过滤嘴被丢弃在户外时，其污染环境的危险是相当大的。但是，丢弃到户外的这些制品，几乎不能完全被回收，这将必然地需要高成本去回收。通过焚烧清除这些制品时，将要涉及大量的燃烧热，这又将大大地缩短焚烧器的使用寿命。

日本专利公告号26531/1982(JP-B-57-26531)、36291/1982(JP-B-57-36291)和36292/1982(JP-B-57-36292)披露一种关于醋酸纤维素的光分解促进剂组合物。日本专利申请公开号37138/1976(JP-A-51-37138)介绍的是将结晶尺寸为50～1500和比表面积为不小于20m²/g(例如，60～400m²/g)的锐锥石型氧化钛加到塑料中以便加速塑料的光分解。然而，纤维素酯没有作为塑料列举。另外，WO93/24685介绍一种含纤维素酯和锐锥石型氧化钛的组合物，该组合物显示光降解性。但是，这些氧化钛的加入对于纤维素酯的光降解只提供有限的增加。

因此，为了生产含氧化钛的高稳定性纤维素酯纤维，通常是通过将浓度不低于45wt％的氧化钛的水分散液加到纤维素酯在溶剂中的溶液(例如丙酮溶液)中，以便得到一种粘稠液，并对该粘稠液进行纺丝。在该粘稠液的制备过程中，需要的是，氧化钛在水中的分散作用和粘稠液的稳定的纺丝特性(可纺性)。但是，氧化钛的初期颗粒度越小其颗粒的比表面积就越大，颗粒之间的作用力也越大，其结果是使分散液的稳定性趋于下降。进而，由于该粘稠液中氧化钛的后期颗粒趋于聚集或凝聚，结果使该粘稠液几乎不能进行稳定的纺丝。

与通常合成的聚合物相比纤维素酯原本缺乏模塑性(成型性)。因此，对于制品用途的纤维素酯组合物通常含有增塑剂。例如，日本专利公告号16305/1968(JP-B-43-16305)介绍的醋酸纤维素制品是通过使用聚酯作为纤维素酯的聚合物增塑剂而制造的，所说的聚酯是由二元醇与二元脂族酸得到的并且其平均分子量为700～4,000。该增塑剂与乙酰化度不低于52％(取代度不低于2.2)的醋酸纤维素具有良好的相容性。

日本专利申请公开号276836/1986(JP-A-61-276836)的申请人提出一种含有苯二甲酸系列聚酯(其平均分子量大约为250～3,000)的纤维素衍生物树脂组合物，目的为了改善该组合物的可塑性、不挥发性和不迁移性。作为这类纤维素酯，在组合物中也使用乙酰化度不低于52.2％(取代度不低于2.2)的纤维素酯。

本申请人在日本专利公报号36015/1986(JP-B-61-36015)中还提出一种供制造制品用的组合物，该组合物含有10～25重量份的增塑剂，相对于100重量份的醋酸纤维素而言，它具有50～57％的乙酰化度(2.1～2.5的取代度)和50～120的聚合度。来提高或改善该组合物的抗热变形性(抗热扭变性)和切削性。

美国专利号3,781,381披露一种混合物，它含有作为改性剂的ε-己内酯或其它环酯聚合物以及纤维素酯或其它热塑性树脂。该文献提到一种具有2.5取代度的醋酸纤维素作为纤维素酯(实施例14)。

美国专利以4,731,122介绍一种热塑性树脂模塑组合物，它含有35～70％的丁酸乙酸纤维素、10～40％的醋酸纤维素、15～30％的柠檬酸三丁酯、5～30％的柠檬酸三乙酯和1～10％的聚乙二醇。

然而，这些已知的组合物没有一个反映出光降解性和生物降解性的根据，而实际上这些组合物全都缺乏光降解性和生物降解性。

作为一种可生物降解的含纤维素酯的树脂组合物，日本专利申请公开号142344/1992(JP-A-4-142344)中介绍一种可生物降解的合成树脂组合物，它含有50～90wt％的纤维素酯、0～40wt％的增塑剂和5～30wt％脂族聚酯(其分子量为500～3000)。