[发明专利]可生物降解的弹性体配混物

说明书

发明领域

本发明涉及一种弹性体的和可生物降解的聚合物组合物，该组合物用于模制的、外包模制(overmolded)的或挤出的鞋、运动制品和技术制品的生产领域中。

技术背景

近年来，塑料在世界市场上的重要性日益发展，目前成为日常生活的基础部分，因此目前可以适当地提到“塑料老化”。

虽然一方面塑料能提供许多优点，但是另一方面，这种材料的滥用已经带来了环境降解的问题，这个问题产生了世界性的影响。考虑到塑料的滥用及其后果，塑料工业积极研究另外的解决方案来处置现有的塑料产品，同时开发其机械特性与已知材料类似但是处置起来更简单的新材料。

具体来说，可生物降解材料的研究构成一个特别活跃和令人感兴趣的研究领域。生物降解是一种由生物活性、特别是由酶活性引起的降解现象，其导致材料的化学结构发生明显变化。在塑料的情况中，生物降解性必须能允许该材料在指定时间内完全分解产生更简单的分子。具体来说，令人感兴趣的是，可生物降解塑料能有效地进行堆肥过程，即通过有氧分解转化有机材料的过程。

将可生物降解塑料分成三个大类：基于脂族聚酯的可生物降解塑料，基于天然来源聚合物的可生物降解塑料，和这些塑料的混合物。基于脂族聚酯的塑料基本来自石化工业，但是也来自可再生资源，例如农业加工和微生物合成。基于天然聚合物的塑料基本是可以从各种组织提取的累积产品，包括例如淀粉及其衍生物、纤维素和纤维素酯、蛋白质、多糖和聚氨基酸。

但是，相较于其生物降解性，这些塑料并不总是具有合成塑料的极佳机械性质，因此其应用并不广泛，或者更难以加工。

因此，需要开发新的聚合物组合物，这些组合物能提供与合成材料类似的机械方面的特性，同时具有脂族聚酯或天然来源聚合物的高水平生物降解性。

发明概述

本发明的目标是提供一种可生物降解的聚合物组合物，该组合物的特征在于，其机械性质适合用于模制的、外包模制的和挤出的鞋、运动制品和技术制品领域中。

在此目标中，本发明的一个目的是提供一种聚合物组合物，该组合物符合涉及生物降解性和堆肥的UNI标准(UNI EN 13432，UNI EN 14045，UNI EN 14046)。

本发明的另一个目的是提供一种用于制造运动鞋、尤其是模制鞋底的新的可生物降解的聚合物材料。

本发明的另一个目的是提供一种制备可生物降解的聚合物组合物的方法，该组合物能利用现有的配混技术。

本发明的另一个目的是提供一种用于制备可生物降解的聚合物材料的方法，该材料具有高度的可靠性，能相对容易地以有竞争性的成本提供。

通过一种可生物降解的弹性体的聚合物组合物实现了将在以下更清楚说明的此目标以及这些和其他目的，该组合物的硬度为肖氏A标度的50至肖氏D标度的65，该组合物的特征在于，其包含：

(a)15-50重量％的热塑性聚酯氨基甲酸酯，其硬度在肖氏A标度为50-90，其包含聚酯、异氰酸酯和增链剂，其中聚酯和增链剂的数量与异氰酸酯的数量之间的比值低于8∶2，所述聚酯是二醇与脂族有机酸的共聚物，所述二醇选自丁二醇、丙二醇、乙二醇及其混合物，所述脂族有机酸选自己二酸、琥珀酸、戊二酸及其混合物，所述增链剂选自丁二醇、丙二醇、乙二醇及其混合物；

(b)35-75重量％的共聚酯，其硬度在肖氏D标度为32-70，其中该共聚酯是二醇与脂族有机酸和对苯二甲酸的共聚物，所述二醇选自丁二醇、丙二醇、乙二醇及其混合物，所述脂族有机酸选自己二酸、琥珀酸、戊二酸及其混合物；

(c)5-40重量％的非邻苯二甲酸类增塑剂。

还通过一种制备本文所述聚合物组合物的方法实现了本发明的以上目标和目的，该方法包括以下步骤：

(a)在液体状态下在挤出机中混合聚酯氨基甲酸酯、共聚酯和增塑剂，从而获得聚合物组合物；

(b)将该聚合物组合物挤出；和

(c)冷却挤出的聚合物组合物。

另外，可以通过使用本文描述的聚合物组合物制造运动鞋、滑雪靴和模制鞋底，在硬质部件上进行外包模制，以及制造注塑制品和通过挤出获得的轮廓，从而实现本发明的目标和目的。

发明详述

以下详细说明描述本发明的其他特性和优点。

一方面，本发明涉及一种可生物降解的弹性体的聚合物组合物，该组合物具有按照肖氏A和肖氏D标尺测得的低硬度。具体来说，硬度为肖氏A标度的50至肖氏D标度的65。该组合物在较软和挠性较大形式时的硬度在肖氏A标度为50-98，其较硬和刚性较大形式时的硬度在肖氏D标度为32-65。