[发明专利]可生物降解的聚合物和复合物

说明书

技术领域

用于工业发明的本专利申请涉及热塑性聚合物和聚合物复合物领域，其中热塑性聚合物和聚合物复合物含有具有碳碳双键(-C＝C-)和/或碳碳单键(-C-C-)的烃链，并具体涉及一种使由具有烃链的所述热塑性聚合物和复合物得到的产品生物降解的方法。

背景技术

在具有烃链的热塑性聚合物中，SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)、SIBS(苯乙烯-异戊二烯，丁二烯-苯乙烯)嵌段共聚物及其相关的氢化衍生物(SEBS、SEPS等)通常用具有低含量芳香族产品的链烷烃矿物油进行增塑。

所述嵌段共聚物可以适当地使用有机或无机类型的多种添加剂、负荷剂(loads)、增强剂、颜料等进行调配，并且通过复合工序形成在很多工业行业中使用的复合物，例如鞋、汽车组件、玩具、密封件等。

作为热塑性弹性材料，与硫化弹性体相比，所述复合物具有相当多的实用的优点；因此它们的应用在持续增长，降低了网状橡胶的市场份额。

对于主要由烯烃单体衍生得到的硫化弹性产品也为常见的问题之一是生物降解性较差。事实上，由碳碳单键(-C-C-)形成的主聚合链几乎不会受到环境中微生物的侵袭；而在同一聚合链中同时存在的不饱和键，如碳碳双键(-C＝C-)，并没有从根本上改变聚合物的生物降解特性。

矿物油——在很多情况下它是聚烯烃聚合物分子的必不可少的增塑剂——的加入使上述情形变得更坏，因为其结构基本由(-C-C-)键组成，并且其仅有的不饱和度仅在于其芳香特性，所以在生物学上非常稳定。

具有有机基结构的增塑剂、填充剂或负荷剂，如从各种各样的植物有机体(大豆、玉米、亚麻等)中提取的油类以及淀粉和纤维素的使用，有助于解决这类由矿物增塑剂产生的问题，即人体接触和生物降解性问题。

同一申请人的国际专利申请WO2008/087675和WO2009/152870很好地描述了关于前述问题的现有技术状况。无论如何，前述两篇专利申请中描述的复合物根据ISO 14855的方法不是可生物降解的；因为聚合物的基料限制了这些产品的种类并给予其本质理化特性，该基料不会经历明显的生物降解，如在标准规定的确定时间段内达到90％的生物降解。

同一申请人的欧洲专利申请No.10188829.5公开了一种在短时间内使聚合材料生物降解的酶促法，其向该聚合材料中添加了植物油和有机负荷剂及植物来源的填充剂。但是，前述专利申请的规律只有在聚合物及其复合物不含大量的矿物油时才有效。

遗憾的是，目前可用的商业产品都以10～40％的水平含有高含量的矿物油，这是因为与用植物油生产的相应材料相比，这些产品的理化特性仍然处于一个更高的水平，所以源自减少这些产品对环境的污染程度的问题仍旧具有极大的商业价值。

EP1441031公开了一种生产具有烷基-羟基-羧基特性的特定脂肪族线性聚酯的合成方法，其使用一种特定基因进行合成，并将该基因插入到用于合成所述聚酯的酵母细胞中。事实上，其为一种类似于由乳酸或羟基丁酸形成的聚酯的聚合物，因此，其很容易生物降解。

US 5,703,160公开了一种可热成型的可生物降解的聚酯组合物，其是通过组合下列三种必要成分得到的：

1-一种淀粉成分，其是由不同提取、组合和化学改性方法得到的；

2-一种可生物降解的聚酯，其是由乳酸、羟基丁酸、羟基丙酸等衍生得到的；

3-一种羟基羰酸盐，其为乳酸钠型或类似盐。

众所周知，聚酯不包含难以生物降解的含有碳碳双键或碳碳单键的烃链。相反，聚酯包含或多或少容易发生水解的极性基团。另外，根据其结构中的单体，可生物降解的聚酯的生产也没有使用特殊添加剂。前述两件专利中所提及的产品是一个典型的例子。因此，其成品聚酯产品在没有酵母存在时也可生物降解。

发明内容

本发明的目的是通过公开一种使由热塑性聚合物和聚合物复合物获得的最终产品生物降解的方法来消除现有技术中的弊端，其中热塑性聚合物和聚合物复合物含有具有碳碳双键C＝C和/或碳碳单键C-C的烃链、并经过如链烷烃矿物油的矿物型增塑剂的改性。

这个目的已经根据本发明，使用随附的独立权利要求1中描述的特征而达到了。

在从属权利要求中公开了有利的实施方式。