脂族聚酯组合物以及挠性产品制造技术

本发明专利技术涉及可生物降解的塑料及其具有挠曲性的可生物降解的塑料产品，更具体地说本发明专利技术旨在提供一种增塑剂，它用于提供具有挠曲性的脂族聚酯，特别是聚乳酸，提供一种使用该增塑剂的脂族聚酯组合物和通过将所述组合物模塑而得到的薄膜、片材和袋子等。该组合物相对于１００重量份脂族聚酯是（１）含有５－５０重量份聚甘油乙酸酯的脂族聚酯化合物，（２）含有聚甘油乙酸酯和５－５０重量份具有特殊结构的甘油脂肪酸酯的脂族聚酯化合物，和（３）通过将上述（１）或（２）表示的脂族聚酯化合物模塑成膜、片材或袋子等而得到的挠性产品。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
专利
本专利技术涉及可生物降解地塑料及其可生物降解的塑料产品，特别地本专利技术涉及可生物降解的脂族聚酯组合物和挠性模制品，它是通过混合含有聚乳酸作为主要成分的脂族聚酯以及具有特殊结构的增塑剂而制备的。现有技术的说明聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等塑料产品在食品包装、建筑材料和家用电器等各种广泛的领域中被应用且在日常生活中是不可缺少的。然而，尽管一方面这种塑料产品具有耐用性的特点，但是它们在造成环境破坏方面是不利的，这使得当它们完成其应用目的并成为废物时，由于其优越的耐用性，从而它们在自然界中显示出不良的降解性并影响生态系统。为了克服塑料的这种缺点，可生物降解塑料受到相当的关注。可生物降解塑料在通过生存于环境中的微生物产生的酶作用下在极短的时间内降解成低分子量化合物，它最终降解成无机物质如水和二氧化碳。随着近年来日益增强的环境保护意识，已对塑料产品的回收进行立法，伴随着其回收和再利用，在环境中可容易降解的所谓可生物降解塑料已受到相当的关注，政府和私营部门均热心地对其进行研究和开发。作为其应用，已预期应用于在环境中使用的农用材料(例如用于块茎植物生长的温室所使用的片材或薄膜)、难以收集的食品包装领域所使用的材料(例如食品包装薄膜、片材或袋子)以及其它包装材料(例如包装衣服或方便食品所使用的片材、薄膜或袋子)。这种可生物降解塑料可分成几大组如产生微生物的体系、使用天然物质的体系以及化学合成的体系，其中脂族聚酯体系、变性的聚乙烯醇体系、变性淀粉体系和其它体系处于当今实际应用的第一步。聚琥珀酸丁二酯、聚羟基丁酸酯等可用于脂族聚酯塑料，而聚乳酸可用于半合成共聚物。聚乳酸是一种结晶的热塑性大分子，其拉伸强度与聚乙烯相当，而透明度与聚对苯二甲酸乙二酯相当，它在医用缝合线等中应用且是高度安全的，当燃烧时，产生少量燃烧热，其燃烧热是聚乙烯、聚丙烯等的燃烧热的约1/3，对焚烧炉的损害较小且不产生有害气体。而且，由于这些优点，近年来对制造方法、应用、用途等的研究和开发变得活跃。因此可预期将来用途的多样化以及伴随的产量增加。尽管聚乳酸具有这种优点，然而另一方面，其塑料产品发硬，在要求柔软度的领域，特别是在薄膜、包装材料等领域中应用受到限制。加入增塑剂是改进硬度和提供柔软度的方法之一。对于起作用的增塑剂，必须提供一些条件如(1)与被增塑的聚合物或树脂相容性良好，(2)具有优良的增塑效率，和(3)不会由于加工后挥发、迁移或渗出而显示出性能退化。作为在含聚乳酸和含聚乳酸作为主要成分的树脂中使用的增塑剂，业已公开的有甘油三乙酸酯(Shimazu Hyoron，Vol 54，No.155(1997.3)；日本未审专利公开No.Hei-6-184147；日本未审专利公开No.Hei-7-177826)、脂族二元羧酸和/或链状分子二元醇的酯或含有这些作为主要成分的脂族聚酯(日本未审专利公开No.Hei-8-199053；日本未审专利公开No.Hei-8-245866)、甘油三乙酸酯、甘油三丁酸酯(tributyn)或邻苯二甲酸(丁酯)(乙醇酸丁酯)酯(butylphthalyl butylglycolate)(日本未审专利公开No.Hei-9-296103)、含具有1-10个碳原子的烷基的甘油衍生物(日本未审专利公开No.Hei-11-323113)、二乙酰单脂酰基甘油酯(其中脂酰基具有6-18个碳原子)(日本未审专利公开No.2000-302956)。然而，这些中的每一种在性能和物理特征上具有优点和缺点，并不十分令人满意。 专利技术概述本专利技术的目的本专利技术的一个目的是提供一种增塑剂，它用于提供具有挠曲性的脂族聚酯，特别是聚乳酸，提供一种使用该增塑剂的脂族聚酯组合物并且提供通过将所述组合物模塑成薄膜、片材、袋子等而得到的挠性模制品。为了解决上述问题，专利技术者反复进行深入研究，从而发现通过混合脂族聚酯与作为增塑剂的特殊化合物可实现以上目的。基于这一认识，达到了本专利技术的目的。为了解决上述问题，本专利技术具有下述结构1.一种脂族聚酯组合物，相对于100重量份脂族聚酯，它含有5-50重量份聚甘油乙酸酯。2.一种脂族聚酯组合物，相对于100重量份脂族聚酯，它含有5-50重量份聚甘油乙酸酯和以下通式(1)表示的化合物。通式(1) (在该式中，R1，R2和R3中的至少一个是具有8-22个碳原子的脂酰基和其余的是乙酰基或氢原子)。3.一种上述的脂族聚酯组合物，其中在通式(1)中，R1，R2和R3中的至少一个是具有8-18个碳原子的脂酰基和其余的是乙酰基。4.一种以上2的脂族聚酯组合物，其中通式(1)表示的化合物至少一种选自甘油二乙酰单癸酸(caprirate)酯、甘油二乙酰单月桂酸酯和甘油二乙酰单油酸酯。5.一种以上1-4之一的脂族聚酯组合物，其中作为聚甘油乙酸酯成分的聚甘油，其聚合度为2-4。6.一种以上1-5之一的脂族聚酯组合物，其中聚甘油乙酸酯的乙酰化度为50-100％。7.一种以上1-6之一的脂族聚酯组合物，其中聚甘油乙酸酯是选自一缩二甘油二乙酸酯、一缩二甘油三乙酸酯和一缩二甘油四乙酸酯中至少一种或两种或更多种的混合物。8.一种脂族聚酯组合物，其中以上1-7之一的脂族聚酯是聚乳酸。9.通过将以上1-8之一的脂族聚酯组合物模塑成薄膜、片材、袋子等而得到的挠性产品。优选实施方案的详细说明将更详细地描述本专利技术。本专利技术的聚酯主要涉及聚乳酸。可使用任何聚合度或质量的聚乳酸树脂。不仅聚乳酸的均聚物，而且羟基乙酸、ε-己内酯、碳酸三亚甲基酯(trimethylene carbonate)的共聚物或聚乙二醇等也可共同使用。另外，在不使聚乳酸树脂物理性能损失的程度下可掺混另一中可生物降解的大分子如醋酸纤维素、聚己内酯、聚琥珀酸丁二酯、聚羟基丁酸酯-戊酸酯共聚物、甲壳质、脱乙酰几丁质或淀粉。聚甘油乙酸酯在本专利技术中用作主增塑剂。此处可涉及的有平均聚合度为2-12的聚甘油、甘油，其中优选平均聚合度为2-6，更优选2-4的那些。具体地说，可例举的有双甘油、三甘油、四甘油、五甘油和六甘油等，这些可单独使用或者任意结合作为混合物来使用。聚甘油乙酸酯的分子式没有特别限制，然而可涉及例如使用乙酸酐的方法和使用乙酸的酯化反应等。乙酸相对于聚甘油中羟基的酯化度(下文简称为“乙酰化比例”)优选为50％或更多，更优选为75-100％。过下式计算聚甘油乙酸酯中的乙酰化比例。乙酰化比例＝酯值/酯值+羟值×100式(1)此处酯值＝皂化值-酸值在本专利技术中，以上通式(1)表达的聚甘油乙酸酯和甘油乙酸脂肪酸酯可共同用作增塑剂。在此情况下，聚甘油乙酸酯的比例在这二者的混合物中优选占10wt％或更多。此处所使用的甘油乙酸脂肪酸酯中的乙酰基相对于1mol甘油平均为2mol或更少。碳数为8-22(下文称为“C8-22的脂酰基”)，优选8-18的脂酰基相对于1mol甘油平均为1mol或更多。另外，考虑到该化合物与脂族聚酯的相容性，该化合物的羟值优选20或更少。另外，对于可操作性来说，该化合物的状态优选在室温下是液体。在通式(1)中，进一步优选其中R1，R2和R3中的至少一个是C8-22的脂酰基和其余是乙酰基的酯。作为特别优选的化合物，可涉及的是甘油二乙酰单癸酸酯、甘油二乙酰单月桂酸酯和甘油二乙酰单油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脂族聚酯组合物，相对于１００重量份脂族聚酯，它含有５－５０重量份的聚甘油乙酸酯。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：指田和幸，长谷部忠，
申请(专利权)人：理研维生素株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]