包含聚羟基链烷酸酯共聚物和环境可降解热塑性聚合物的模制或压制制品制造技术

公开了包含聚羟基链烷酸酯共聚物和环境可降解的热塑性聚合物或共聚物的共混物的环境可降解的模制或压制制品。与制成无环境可降解的热塑性聚合物或共聚物的模制或压制制品所需的退火周期相比，上述组合物提供的制成模制或压制制品所需的退火周期更短。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含聚羟基链烷酸酯共聚物和环境可降解热塑性聚合物或共聚物的组合物。该组合物用于制备模制或压制一次性制品，具体地讲是易于环境降解的棉塞施加器构件。
技术介绍
本专利技术涉及开发新型塑性材料的需要，该新型材料可应用于其中希望具有生物降解性、可堆肥性或生物相容性等主要特征的领域。已经进行了许多尝试来制造可降解制品。然而，由于成本、加工难度和最终-使用性能等因素，几乎没有取得多少商业成功。许多具有极佳降解性的组合物仅具有有限的可加工性。相反，较易于加工的组合物具有较差的可降解性。在环境中造成堆积的模制或压制制品的实施例是塑料棉塞施加器。纸质棉塞施加器被认为是环境友好的，因为它们易于在下水道系统中分解和/或可通过需氧、厌氧或自然降解过程分解掉。然而，在女性之中，纸质棉塞制品并不是最受欢迎的，这是由于它们在使用过程中伴有插入棉絮的困难。某些女性消费者更喜欢塑料棉塞施加器，这是因为塑料施加器易于插入，然而，大多数塑料棉塞施加器是由聚合材料制成的，这些聚合材料不可生物降解，并且不易于软化或破碎成较小碎片以在下水道系统中分解，从而导致对环境的影响增加。由水溶性聚合物如聚乙烯醇制成的施加器在湿度灵敏性、稳定性、气味或粘性方面具有不足。此外，由水溶性聚合物如聚乙烯醇和聚环氧乙烷制成的塑料棉塞施加器在插入过程中无法提供足够的应用完整性，并且在冲水后易于粘住下水道，这导致卫生间体系和/或排水管堵塞。聚羟基链烷酸酯(PHA)是适用于模制或压制制品中热塑性聚合物，这很大程度上应归于它们的生物降解能力。1996年3月12日公布的授予Noda的美国专利5,498,692和1996年3月26日公布的授予Noda的美国专利5,502,116涉及了包含PHA的模制制品。由上述PHA制得的模制制品在从熔化状态冷却下来后，仍然具有相当大的粘性，并且在获得足够的结晶度前一直如此，尤其是当PHA共聚物含量高于10％重量时。典型地，残存的粘着性可导致材料自身粘着或粘着在加工设备上，或同时发生这两种情况，并从而限制聚合物产品的生产速度，或阻碍以适合的品质形式收取产品。以商品名BIOPOL市售的3-羟基丁酸酯与3-羟基戊酸酯共聚物产品在硬度、脆度和具有非常缓慢的结晶动力学方面具有不足。类似地，授予Shiotani的U.S.5,292,860没有在模制或压制制品的制造工艺中提到涉及具有短周期的组合物。因此，需要有用于模制或压制制品的由环境可降解聚合物制成的熔融可加工的组合物，其中该聚合物具有经济可行的退火周期。此外，该组合物应适用于常规的工艺设备，并且所得的模制或压制制品应在其结构完整性和光滑度、柔韧性、低粘性、稳定性等美学性质上达到消费者的接受度。专利技术概述本专利技术的模制或压制制品包含PHA共聚物和环境可降解的热塑性聚合物或共聚物的共混物。上述共混物显示具有所需的环境可降解性和退火周期，该退火周期比制成无环境可降解的热塑性聚合物或共聚物的模制或压制制品所需的退火周期短至少十秒。在一个实施方案中，包含本专利技术共混物的模制或压制制品是可冲洗的棉塞施加器，在无氧条件下，该施加器可在28天内崩解50％以上。本专利技术的另一个实施方案是环境可降解的模制或压制制品，该制品包含至少5％重量份的环境可降解的热塑性聚合物或共聚物和至少20％重量份的聚羟基链烷酸酯共聚物，所述聚羟基链烷酸酯共聚物包含至少两个无规重复单体单元，其中第一单体单元具有结构(I)，其中，R1是CH3，n为1；并且其中第二单体单元具有结构(II)，其中R2是C3烷基。在此实施方案中，具有第二单体单元结构的无规重复单体单元的含量小于20％。本专利技术的另一个实施方案是如上一段所述的环境可降解的模制或压制制品，其中，PHA共聚物是第一PHA共聚物，而环境可降解的热塑性聚合物或共聚物是第二PHA共聚物，所述第二PHA共聚物包含如上文所述的至少两个无规重复单体单元(I)和(II)，其中结构(II)单元的百分比不同于第一PHA共聚物中所含的结构(II)单元的百分比。形成环境可降解的模制或压制制品的工艺包括将本文所述的PHA共聚物和环境可降解的热塑性聚合物或共聚物加热至熔化状态以形成共混物、使熔融的共混物能够退火，然后模制或压制该制品，与制成无环境可降解的热塑性聚合物或共聚物的模制或压制制品所需的退火周期相比，该工艺具有的退火周期要短至少十秒。与此提交于同一日期的是本专利技术者的涉及模制或压制制品的USSN，其中该模制或压制制品包含具有短退火周期的PHA共聚物组合物。专利技术详述聚羟基链烷酸酯共聚物(PHA)该环境可降解的模制或压制制品包含至少5％重量份的环境可降解热塑性聚合物或共聚物和至少20％重量份的PHA共聚物，所述PHA共聚物包含至少两个无规重复单体单元(RRMU)，其中第一单体单元具有结构(I) 其中，R1是H、或C1或C2烷基，n为1或2；并且其中，第二单体单元具有 结构(II)，其中，R2是C3-C19烷基或C3-C19链烯基，或第二单体单元具有结构(III) 其中，m为2至9，并且其中，至少80％的无规重复单体单元具有第一单体单元的结构。在一个实施方案中，R1是甲基(CH3)。在第一RRMU的另一个实施方案中，R1是甲基，n为1，由此聚羟基链烷酸酯共聚物包含3-羟基丁酸酯单元。通常，R2的链长在一定程度上将影响共聚物整体结晶度的降低。在一个实施方案中，R2是C3-C15烷基或链烯基。在另一实施方案中，R2是C3-C9烷基、C5或C7烷基或C3烷基。烷基或链烯基可以是支链或直链的。在可供选择的实施方案中，R2是C15-C19烷基或链烯基。此外，(CH2)m的链长通常在一定程度上将影响共聚物整体结晶度的降低。在一个实施方案中，m为2至9、2至4，或m为3。为获得共混模制或压制制品显示具有的物理性质的有利组合，至少约80％摩尔的共聚物包含具有式(I)的第一RRMU结构的RRMU。共聚物中第一RRMU与第二RRMU的摩尔比适宜为约80∶20至约92∶8、约85∶15至约96∶4、或约90∶10至约94∶6。此外，PHA共聚物适宜具有的数均分子量大于约150,000g/摩尔，并且具有标为Tm1的熔点。在用于模制或压制制品组合物中的第一聚羟基链烷酸酯共聚物的其它实施方案中，可包含一种或多种附加的RRMU。附加的RRMU可适宜地具有结构(IV) 其中，R5是H、或C1-C19烷基或链烯基，s为1或2，附带条件为附加的RRMU与第一或第RRMU不同。本文所述的C4C6聚羟基链烷酸酯共聚物可通过化学或生物学方法来合成，例如，Noda在U.S.5,990,271中和Noda等人在U.S.5,942,597中公开的方法(这两篇文献均被引入本文以供参考)，Fukui，T.和Doi，Y.在“Appl.Microbiol.Biotechnol”49333-336(1998)中公开的方法，以及Kichise，T.等人在“Int’l.J.ofBiological Macromolecules”2569-77(1999)中公开的方法。通过标准方法如NMR或GC MS方法，如Doi，Y.等人在“Macromolecules”第28卷第4822页(1995)中和Fukui，T.等人在“Biomacromolecules”第3卷本文档来自技高网...

【技术保护点】
环境可降解的模制或压制制品，所述制品包含：至少５％重量份的环境可降解的热塑性聚合物或共聚物；和至少２０％重量份的聚羟基链烷酸酯共聚物，所述共聚物包含至少两个无规重复单体单元；其中，第一单体单元具有结构（Ⅰ）：［－Ｏ－＊Ｈ－（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］－＊－］（Ⅰ）其中，Ｒ↑［１］为Ｈ、或者Ｃ１或Ｃ２烷基，ｎ为１或２；并且其中，第二单体单元具有结构（Ⅱ）：［－Ｏ－＊Ｈ－ＣＨ↓［２］－＊－］（Ⅱ）其中，Ｒ↑［２］为Ｃ３－Ｃ１９烷基或Ｃ３－Ｃ１９链烯基，或者所述第二单体单元具有结构（Ⅲ）：［－Ｏ－（ＣＨ↓［２］）↓［ｍ］－＊－］（Ⅲ）其中，ｍ为２至９；其中，至少８０％的所述无规重复单体单元具有所述第一单体单元的结构；其中，与制成无所述环境可降解的热塑性聚合物或共聚物的模制或压制制品所需的退火周期相比，形成所述模制或压制制品所需的退火周期要短至少十秒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JJ赵，I诺达，GW吉尔伯特森，DC麦卡沃伊，BF格雷，DH梅利克，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]