[发明专利]来自可再生资源的复合聚合物材料

说明书

本申请要求2005年10月21日提交的临时专利申请60/729,099的提交权益，其全文结合在这里作为参考。

多年来，由可再生资源(renewable resources)生产塑料已经成为日益引人关注的领域。一个特别的关注方面涉及可由乳酸基单体聚合形成的聚酯的生产。具体地说，在聚合物材料生产中，丙交酯(lactide)的开环聚合已经显示出潜力。乳酸基材料作为可由可再生农业资源(如玉米、植物淀粉和甘蔗(canes))获得的原料，通常特别引人关注。

为获得具有期望产品特性的丙交酯基聚合物材料，已经进行了多种尝试。例如Hashitani等人的美国专利5,744,516、Shiraishi等人的美国专利6,150,438、Denesuk的美国专利6,756,428和Mohanty等人的美国专利6,869,985均公开了多种丙交酯基聚合物和形成所述丙交酯基聚合物的方法。

尽管在该领域，特别是对于适用于多种应用中的丙交酯基材料的形成方面，已经进行了改进，但仍然存在改进空间。例如，除对于在强度特性、美观特性等等方面改进的产品的需求外，在本领域中同样存在对形成更加生态友好的产品如完全由可再生资源形成的产品的持续的需求。通过采用与目前的方法相比需要较少能量输入的方法形成产品，同样是有益的。

本发明涉及一种包含聚丙交酯基复合材料的模塑容器，所述聚丙交酯基复合材料包括：聚丙交酯基聚合物基质；衍生自可再生资源的增强纤维，其中所述增强纤维的长度为约2mm至约10mm；和衍生自可再生资源的抑制剂，其选自抗氧化剂、抗细菌剂、抗真菌剂、限制通过所述容器的壁的紫外光谱中的电磁辐射的量的试剂或它们的任意组合。本发明还涉及上述的模塑容器，其中所述聚丙交酯基聚合物基质包括聚合物共混物和/或聚丙交酯共聚物。本发明还涉及上述的模塑容器，其中所述增强纤维选自亚麻、洋麻和棉纤维。本发明还涉及上述的模塑容器，其中所述增强纤维为洋麻韧皮纤维。本发明还涉及上述的模塑容器，其中所述模塑容器为注塑容器或吹塑容器。本发明还涉及上述的模塑容器，其中所述容器是完全可生物降解的。本发明还涉及上述的模塑容器，其中所述聚丙交酯基复合材料包括基于该复合材料重量最多为约50％的量的所述增强纤维。本发明还涉及上述的模塑容器，其中所述聚丙交酯基复合材料包括基于该复合材料重量低于约5％的量的所述增强纤维。本发明还涉及上述的模塑容器，其中所述抑制剂存在的量为约1-约100μg每mL容器体积每将容纳在该容器中的物质的存储期限月份。本发明还涉及上述的模塑容器，其中所述抑制剂为姜黄。本发明还涉及上述的模塑容器，其中所述容器包括为层压体构造的多层壁，所述聚丙交酯基复合材料形成该层压体的至少一层。本发明还涉及上述的模塑容器，其中所述聚丙交酯基复合材料在降解时释放出所述抑制剂。本发明还涉及制备本发明的模塑容器的方法，包括：提供具有低于约50ppm水分含量的聚丙交酯基聚合物树脂；将该聚丙交酯基聚合物树脂与许多衍生自可再生资源的增强纤维结合，其中所述增强纤维的长度为约2mm至约10mm，且所述增强纤维以基于聚丙交酯基聚合物重量最高为约50％的量与所述聚丙交酯基聚合物树脂结合；将聚丙交酯基聚合物树脂与衍生自可再生资源的抑制剂结合，其中所述抑制剂选自抗氧化剂、抗细菌剂、抗真菌剂、限制通过所述容器的壁的紫外光谱中的电磁辐射的量的试剂或它们的任意组合；和将包括该聚丙交酯基聚合物树脂、增强纤维和抑制剂的混合物模塑形成容器。本发明还涉及上述的制备方法，其中所述增强纤维选自亚麻、洋麻和棉纤维。本发明还涉及上述的制备方法，其中所述增强纤维为洋麻韧皮纤维。本发明还涉及上述的制备方法，其中与所述聚丙交酯基聚合物树脂结合的增强纤维的量低于约5％。本发明还涉及上述的制备方法，其中所述聚丙交酯基聚合物树脂包括聚合物共混物，或是与所述增强纤维和抑制剂混合的熔体，或是与所述增强纤维和抑制剂混合的溶液。本发明还涉及上述的制备方法，其中所述容器是注塑的或是注射吹塑的。

这里公开的为聚丙交酯基复合材料(polylactide-based composite materials)，其可包括聚丙交酯基聚合物基质、衍生自可再生资源如亚麻(flax)、洋麻(kenaf)或棉的增强纤维和保护抑制剂。抑制剂可至少部分地阻止或防止因子(factor)通过所形成的包含所述复合材料的结构体，并在一个实施方式中，可改进所述复合材料在限制或防止潜在破坏因子进入形成的结构体内部的能力。例如，所述复合材料可至少部分地防止或限制因子如氧、紫外(UV)辐射、细菌剂(microbial agents)、真菌剂(fungal agents)等通过所述结构体的壁。