脂肪族聚酯共聚物、用于制备其的方法以及使用其的聚乳酸树脂组合物的制作方法

文档序号:3644331阅读:159来源:国知局

专利名称::脂肪族聚酯共聚物、用于制备其的方法以及使用其的聚乳酸树脂组合物的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种脂肪族聚酯共聚物、用于制备其的方法以及使用其的聚乳酸树脂组合物。更具体地,本发明涉及一种当将聚乳酸与通用树脂混合(掺混)时用于改善相容性的脂肪族聚酯共聚物、用于制备该脂肪族聚酯共聚物的方法以及使用该脂肪族聚酯共聚物的聚乳酸树脂组合物。
背景技术
:由于石油价格的快速增加和由废弃聚合物引起的环境污染问题,已经关注植物来源(plant-derived)的聚合物材料,其并不施加沉重的环境负担并且可以被再生,因为它们由生物质获得。特别地,因为最近环境变坏,因此能够在土壤或填埋场(填埋物,landfill)中自然分解的(可)生物降解聚合物已经引人注意。作为生物降解聚合物主要研究了这样的聚合物中的脂肪族聚酯聚合物,因为脂肪族聚酯聚合物具有优异的加工性能和易于控制的分解性能。特别地,它们中的聚乳酸(PLA)构成全世界100,000吨级市场,并且其应用范围扩展到食品容器和包装材料以及其中已使用用于电子设备外壳的普通塑料等的领域。到目前为止,聚乳酸树脂主要被用于利用聚乳酸的生物降解性的一次应用产品(不回收产品),例如,食品容器、包装、膜等。然而,现有的聚乳酸树脂具有的缺点在于当薄膜产品由现有的聚乳酸树脂模塑时,由于现有的聚乳酸树脂在成型性、机械强度和耐热性方面不足,因此薄膜产品易于损坏。特别地,存在的问题在于,由于现有的聚乳酸树脂对温度的耐性低,因此如果外部温度增加至6(TC以上的温度,则模制品在形状上变形。最近,已经进行了使具有高耐热性和机械性能的通用树脂与聚乳酸混合的研究。这样的方法引人注意,因为该方法可以抑制衍生自石油原料的通用树脂以及因此石油原料的消耗,并且通过减少碳酸气体和当不用通用树脂时产生的燃烧热来降低环境负担。
发明内容本发明提供了一种新型的脂肪族聚酯共聚物。本发明进一步提供了一种与聚乳酸和不与聚乳酸相容的树脂具有优异的相容性的脂肪族聚酯共聚物。本发明进一步提供了一种脂肪族聚酯共聚物的新型制备方法。本发明进一步提供了一种使用脂肪族聚酯共聚物的相容剂(增容剂)。本发明进一步提供了一种通过采用脂肪族聚酯共聚物作为相容剂而具有优异的耐热性和机械强度的聚乳酸树脂组合物。本发明进一步提供了一种通过使聚乳酸和不与聚乳酸相容的树脂能均匀混合而能够抑制石油原料的消耗的聚乳酸树脂组合物。本发明的一个方面涉及一种脂肪族聚酯共聚物。该脂肪族聚酯共聚物包括脂肪族聚酯链段(部分,segment)(a)以及除了脂肪族聚酯之外的热塑性树脂链段(b)。在一个示例性的实施方式中,构成脂肪族聚酯链段(a)的单体是选自由交酯、内酯、环状碳酸酯、环状酸酐以及硫代内酯组成的组中的一种或多种环状单体。在另一个示例性的实施方式中,该单体可以是选自由L-交酯、D-交酯、D,L-交酯、乙交酯(乙醇酸交酯)以及e-己内酯(e-c即rolactone)组成的组中的至少一种。热塑性树脂链段(b)可以包括双酚基链段。例如,热塑性树脂链段(b)具有约1,100至约20,000的数均分子量。在一个示例性的实施方式中,热塑性树脂链段(b)具有两个或多个羟基基团并且在分子链的两端具有反应性(活性)环氧基团或酚式羟基(酚羟基)基团。本发明的脂肪族聚酯共聚物可以是嵌段共聚物。在另一个示例性的实施方式中,本发明的脂肪族聚酯共聚物可以是接枝共聚物。如果本发明的脂肪族聚酯共聚物是接枝共聚物,则该共聚物包括接枝到作为主链的热塑性树脂链段(b)上的脂肪族聚酯链段(a)。在一个示例性的实施方式中,脂肪族聚酯共聚物具有约5,000至约300,000的数均分子量。根据一个示例性的实施方式,在脂肪族聚酯共聚物中,脂肪族聚酯链段(a)与热塑性树脂链段(b)的重量比为约l:99至约99:1。本发明的另一个方面涉及一种脂肪族聚酯共聚物的制备方法。该方法包括以下步骤将双酚基树脂与选自由交酯、内酯、环状碳酸酯、环状酸酐以及硫代内酯组成的组中的一种或多种环状单体混合,以及在存在有机金属催化剂的情况下使混合物聚合。该有机金属催化剂可以选自由Sn基催化剂、Zn基催化剂、以及Al基催化剂组成的组。在一个示例性的实施方式中,双酚基树脂可以是双酚环氧树脂。本发明的进一步方面涉及脂肪族聚酯共聚物的新用途。该脂肪族聚酯共聚物可以用作包括聚乳酸的树脂合金(树脂混合物,resinalloy)的相容剂。本发明的又一个方面涉及一种使用脂肪族聚酯共聚物作为相容剂的聚乳酸树脂组合物。该树脂组合物包括按重量计约1%至约99%的聚乳酸(A);按重量计约99%至约1%的除了聚乳酸之外的热塑性树脂(B);以及基于IOO重量份的由聚乳酸(A)和热塑性树脂(B)组成的基础树脂为约0.1至约20重量份的脂肪族聚酯共聚物(C)。在一个示例性的实施方式中,除了聚乳酸之外的热塑性树脂(B)的实例可以包括聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、苯乙烯基树脂、聚烯烃树脂等。然而,实例不必限制于此。在另一个示例性的实施方式中,树脂组合物可以进一步包括基于100重量份的基础树脂为约5至约50重量份的天然纤维。在另外的示例性实施方式中,树脂组合物可以进一步包括基于100重量份的基础树脂为约0.01至约5重量份的偶联剂。在又一个示例性的实施方式中,树脂组合物可以进一步包括添加剂,如阻燃剂、抗氧化剂、二苯甲酮型或胺型耐候剂、脱模剂、着色剂、防紫外线剂、填料、成核剂、增塑剂、天然纤维、偶联剂、抗冲改性剂、热稳定剂等。在一个示例性的实施方式中,当热塑性树脂(B)是聚碳酸酯树脂时,按照ASTMD648测量的聚乳酸树脂组合物的热挠曲温度为约9(TC至约180°C,并且按照ASTMD790测量的其挠曲强度和挠曲模量分别为约760至约1,500kgf/cm2和约25,000至约50,OOOkgf/本发明的又一个方面涉及一种由聚乳酸树脂组合物模塑的模制品。具体实施例方式现在,在下文中在本发明的以下详细描述中将更充分地描述本发明,其中描述了本发明的一些但不是所有的实施方式。确实,本发明可以以许多不同的形式来具体体现,并且不应被解释为限于本文陈述的实施方式;相反,提供了这些实施方式以使该披露内容将满足适用的法律要求。月旨S雄翻战魁勿本发明的聚酯共聚物包括脂肪族聚酯链段(a)以及除了脂肪族聚酯之外的热塑性树脂链段(b)。环状单体优选用作构成脂肪族聚酯链段(a)的单体。环状单体的实例可以包括交酯、内酯、环状碳酸酯、环状酸酐以及硫代内酯。然而,该实例不必限制于此。这些环状单体可以单独或者以它们的两种或多种的组合形式而采用。在一个示例性的实施方式中,脂肪族聚酯链段(a)的单体可以由以下化学式1或化学式2表示。[化学式1]其中,&和R2中的每一个是氢原子或C「C4烷基基团,并且它们彼此是相同的或不同的。[化学式2]其中,n为2至5。由上述化学式1表示的化合物的实例可以包括L-交酯.D-交酯、D,L-交酯、乙交酯等。由上述化学式2表示的化合物的实例可以包括e_己内酯等由上述化学式1或化学式2表示的单体可以单独或者以它们的两种或多种的组合形式来使用。热塑性树脂链段(b)可以包括双酚基链段。优选地,双酚基链段在分子的主链上包含多个双酚单元,具有两个或多个羟基基团并且在两个分子末端具有环氧基团或酚式羟基基团。双酚基组分可以通过一步法(taffy法,taffyprocess)、熔融法等制备。热塑性树脂链段(b)可以具有约1,100至约20,000的数均分子量。在一个示例性的实施方式中,热塑性树脂链段(b)可以具有约1,500至约19,000或约2,000至约18,000,例如,约3,000至约15,OOO,作为另一个实例,约5,000至约10,000的数均分子量。本发明的脂肪族聚酯共聚物可以是嵌段共聚物。在一个示例性的实施方式中,该嵌段共聚物是双嵌段共聚物(doubleblockcopolymer)。在另一个示例性的实施方式中,该嵌段共聚物是三嵌段共聚物(tripleblockcopolymer)。当嵌段共聚物是三嵌段共聚物时,脂肪族聚酯链段(a)的链长可以具有约5,000至约150,000的分子量。在一个示例性的实施方式中,该嵌段共聚物具有脂肪族聚酯链段(a)的玻璃化转变温度(Tg)和热塑性树脂链段(b)的玻璃化转变温度(Tg)。在另一个示例性的实施方式中,本发明的脂肪族聚酯共聚物可以是接枝共聚物。当脂肪族聚酯共聚物是接枝共聚物时,该接枝共聚物可以具有其中脂肪族聚酯链段(a)接枝在作为主链的热塑性树脂链段(b)上的结构。在这种情况下,脂肪族聚酯链段(a)的链长可以具有约1,000至约10,000的分子量。优选地,脂肪族聚酯链段(a)和热塑性树脂链段(b)中的每一个链段可以具有约3000或更大的数均分子量。如果脂肪族聚酯链段(a)和热塑性树脂链段(b)中的每一个链段具有低分子量,则每一个链段作为相容剂的效果降低。因此,最终获得的树脂组合物的分散性、耐热性和机械性能降低,并且当制备嵌段或接枝共聚物时树脂组合物的加工性能(处理特性,handlingcharacteristics)可會战化。本发明的脂肪族聚酯共聚物具有约5,000至约300,000的数均分子量。在一个示例性的实施方式中,脂肪族聚酯共聚物具有7,000至200,000的数均分子量。在另一个示例性的实施方式中,脂肪族聚酯共聚物具有约5,000至约90,000的数均分子量。在另外的示例性实施方式中,脂肪族聚酯共聚物具有约100,000至约250,000的数均分子量。在脂肪族聚酯共聚物中,脂肪族聚酯链段(a)与热塑性树脂链段(b)的重量比为1:99至99:1。在一个示例性的实施方式中,脂肪族聚酯链段(a)与热塑性树脂链段(b)的重量比为20:80至80:20。在另一个示例性的实施方式中,脂肪族聚酯链段(a)与热塑性树脂链段(b)的重量比为30:70至70:30。这样的脂肪族聚酯共聚物可以用作包括聚乳酸的树脂合金的相容剂,因为脂肪族聚酯共聚物能够使聚乳酸均匀地熔化并与基本上不与聚乳酸相容的通用树脂混合。其中加入有相容剂的聚乳酸树脂组合物可以具有改善的冲击特性、机械性能和耐热性,并且可以抑制石油原料的消耗。脂肪族聚酯共聚物的制备方法7本发明的另一个方面涉及一种脂肪族聚酯共聚物的制备方法。该方法包括使环状单体与双酚基树脂混合,并且在存在有机金属催化剂的情况下使混合物聚合的步骤。当环状单体与双酚基树脂混合时,脂肪族聚酯链段可以与双酚基链段嵌段或接枝共聚合,由于在双酚基链段的主链中存在的羟基基团起引发剂的作用,因此该羟基基团有效地起环状单体的开环聚合引发剂的作用。为了制备具有高嵌段或接枝度以及高分子量的共聚物,尽可能除去环状单体和热塑性树脂的原料中包含的水是重要的。环状单体可以是选自由交酯、内酯、环状碳酸酯、环状酸酐以及硫代内酯组成的组中的一种或多种。Sn基催化剂、Zn基催化剂、Al基催化剂等可以用作有机金属催化剂。例如,有机金属催化剂的实例可以包括Sn基催化剂,包括辛酸亚锡、氯化锡(sta皿icchloride)、氧化亚锡、辛基亚锡酯(sta皿ousoctylester)、氯化亚锡脱水物、以及四苯基锡;Zn基催化剂,包括锌粉末、二乙基锌、辛酸锌、氯化锌以及氧化锌;以及A1基催化剂,包括氯化铝和乙醇铝(三乙氧基铝)。基于100重量份的总环状单体重量,催化剂的加入量优选为约0.001至约1重量份,更优选约0.001至约0.5重量份。在一个示例性的实施方式中,双酚基树脂可以是双酚环氧树脂。环状单体和双酚基树脂以l:99至99:1,优选20:80至80:20的重量比进行混合。在一个示例性的实施方式中,脂肪族聚酯共聚物可以通过在搅拌混合物的同时,将环状单体和双酚基树脂的混合物加热至约6(TC至约230°C的温度,在混合物中加入聚合催化剂,以及使混合物在约6(TC至约23(TC的温度下进行聚合反应约1至约12小时而制备。在一个示例性的实施方式中,可以在进行聚合反应之后进行从聚合物中除去未反应的单体的工艺。聚乳酸树脂组合物本发明的进一步方面涉及一种使用脂肪族聚酯共聚物的聚乳酸树脂组合物。在一个示例性的实施方式中,树脂组合物可以包括按重量计约1%至约99%的聚乳酸(A);按重量计约99%至约1%的除了聚乳酸之外的热塑性树脂(B);以及基于100重量份的由聚乳酸(A)和热塑性树脂(B)构成的基础树脂为约0.1至约20重量份的脂肪族聚酯共聚物(C)。在一个示例性的实施方式中,可以包含基于100重量份的基础树脂为约1至约20重量份的脂肪族聚酯共聚物(C)。树脂组合物的组分限于上述含量范围的原因是为了获得耐热性和机械强度的期望的物理性能平衡。聚乳酸(A)可以使用乳酸作为单体通过酯化(作用)而制备。在一个示例性的实施方式中,聚乳酸(A)的实例可以包括L-乳酸、D-乳酸、或L,D-乳酸。虽然聚乳酸(A)的分子量没有特别限制,但是聚乳酸(A)具有约10,000或更高,例如,约80,000或更高的分子量。此外,可以使用两种或多种聚乳酸的组合。除了聚乳酸之外的热塑性树脂(B)的实例可以包括聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、苯乙烯基树脂、聚烯烃树脂等。然而,实例不必限制于此。在另一个示例性的实施方式中,树脂组合物可以进一步包括基于100重量份的基础树脂为约5至约50重量份的天然纤维。在一个示例性的实施方式中,可以使用包括约95%或更高的纤维素的天然纤维。虽然天然纤维的长度没有特别限制,但是天然纤维优选具有约5至约50mm的长度,并且其平均直径为约0.1至约50ym。在另外的示例性实施方式中,树脂组合物可以进一步包括基于100重量份的基础树脂为约0.01至约5重量份的偶联剂。可以采用硅烷基偶联剂作为偶联剂。在其他示例性的实施方式中,树脂组合物可以进一步包括添加剂,诸如阻燃剂、抗氧化剂、二苯甲酮型或胺型耐候剂、脱模剂、着色剂、防紫外线剂、填料、成核剂、增塑剂、天然纤维、偶联剂、抗冲改性剂、热稳定剂等。乙酰基甘油一酸酯(甘油一酸乙酰酯,acetylmonoglyceride)(AMG)、拧檬酸酯等可以用作增塑剂。在一个示例性的实施方式中,当热塑性树脂(B)是聚碳酸酯树脂时,按照ASTMD648测量的聚乳酸树脂组合物的热挠曲温度为约9(TC至约180°C,并且按照ASTMD790测量的其挠曲强度和挠曲模量分别为约760至约1,500kgf/cm2和约25,000至约50,OOOkgf/cmo本发明的另一个方面涉及一种由聚乳酸树脂组合物模塑的模制品。聚乳酸树脂组合物可以通过使本发明的组分与其他添加剂混合在一起,然后熔化并在挤出机中挤出该混合物而以颗粒的形式制备,并且可以使用该颗粒来制造注塑和挤塑模制品。通过以下实施例将可以很好地理解本发明。本发明的以下实施例仅用于说明的目的,并且不应被解释为限于由所附权利要求限定的本发明的范围。实施例1月旨S雄翻旨錢麵燃在将4g的双酚A型环氧树脂(由KUKD0ChemicalCo.,Ltd.制造的分子量为9,OOOg/mol的YD-017)和15g的L_交酯注入到玻璃聚合管中并用氮气对其置换之后,在搅拌混合物的同时,将置换的混合物加热至190°C。当在19(TC下将两种物质外部均匀混合时,将4.2mg的作为聚合催化剂的辛酸亚锡注入到玻璃聚合管中,然后将所得的混合物保持在19(TC下5小时。在从玻璃管中分离聚合物之后,将聚合物溶解到50ml的氯仿中,以产生氯仿聚合物溶液。将该氯仿聚合物溶液搅拌到800ml的甲醇溶液中并同时沉淀,因此可以除去未反应的单体。获得了17g的共聚物EBl,其中聚乳酸以接枝形式被引入到双酚A型树脂的主链中。共聚物的产率为87%,并且通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量的共聚物的分子量和分子量分布(丽D)分别为190,000g/mol和3.6。作为差示扫描量热法(DSC)分析的结果,共聚物的玻璃化转变温度(Tg)为4『C,并且没有观察到其熔解温度(解链温度)(Tm)。作为通过使用质子画R(1HNMR)测量共聚物的接枝率,对反应后在双酚A型树脂的主链中存在的羟基基团周围的质子峰的化学位移进行积分,并且比较质子峰的经积分的化学位移的结果,接枝率为20%。聚乳酸树fl旨飽合物的制备母料(母炼胶,masterbatch)通过混合按重量计10%的聚乳酸树脂(由NatureWorks制造的数均分子量为100,000g/mol、D_乳酸单元为1%以及熔点为175"C的4032D)、按重量计10%的天然纤维、按重量计0.5%的偶联剂、以及按重量计10%的作为相容剂的上述合成的脂肪族聚酯共聚物,并处理(加工)该混合物而制备。然后,通过在母料中进一步加入按重量计50%的聚碳酸酯树脂(由日本的TEIJINCo.,Ltd.制造的PANLITE9L-1225WX)和按重量计40%的聚乳酸树脂,然后由常规的双螺杆挤出机在18(TC至240°C的温度范围下挤出该混合物而以颗粒形式制备挤出物。在将颗粒在8(TC下干燥4小时以后,通过使用具有6盎司注射量(注射能力)的注射成型机在21(TC至23(TC的料筒温度(cylindertemperature)、IO(TC的成型温度以及30秒的成型周期时间下将颗粒注射成型为ASTM哑铃形试样来制造用于测试物理性能的样中。制造的用于测试物理性能的样品的物理性能通过以下方法来测量并且示于表lt热挠曲温度(HDT)。t挠曲强度。t挠曲模量。t拉伸强度。咖麵P匕麵儘去(1)按照ASTMD648测〗(2)按照ASTMD790测〗(3)按照ASTMD790测〗(4)按照ASTMD638领lj〗实施例2以与实施例1中相同的方式来制备脂肪族聚酯共聚物,不同之处在于使用7g的双酚A型环氧树脂(由KUKD0ChemicalCo.,Ltd.制造的分子量为9,000g/mol的YD-017)、10g的L-交酯、以及2.8mg的作为聚合催化剂的辛酸亚锡。获得了15g的共聚物EB2,其中聚乳酸以接枝形式被引入到双酚A型树脂的主链中。共聚物的产率为88%,并且通过凝胶渗透色谱法测量的其分子量和分子量分布分别为65,OOOg/mol和5.6。作为差示扫描量热法分析的结果,共聚物的玻璃化转变温度(Tg)为5(TC,并且没有观察到其熔解温度(Tm)。以与实施例1中相同的方式来制备聚乳酸树脂组合物,不同之处在于,如下面表1所示采用脂肪族聚酯共聚物EB2。实施例3以与实施例1中相同的方式来制备聚乳酸树脂组合物,不同之处在于,使用在实施例2中制备的脂肪族聚酯共聚物EB2,并且如下面的表1所示,改变树脂组合物中的组分的含量。实施例4以与实施例1中相同的方式来制备聚乳酸树脂组合物,不同之处在于,使用在实施例2中制备的脂肪族聚酯共聚物EB2,并且如下面的表1所示,改变树脂组合物中的组分的含量。实施例5以与实施例1中相同的方式来制备脂肪族聚酯共聚物,不同之处在于使用7g的双酚A型环氧树脂(由KUKDOChemicalCo.,Ltd.制造的分子量为9,OOOg/mol的YD-017)、4g的L-交酯、以及1.3mg的作为聚合催化剂的辛酸亚锡。获得了10g的共聚物EB3,其中聚乳酸以接枝形式被引入到双酚A型树脂的主链中。共聚物的产率为90%,并且通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量的其分子量和分子量分布(丽D)分别为21,OOOg/mol和6.6。作为差示扫描量热法(DSC)分析的结果,共聚物的玻璃化转变温度(Tg)为5『C,并且没有观察到其熔解温度(Tm)。以与实施例1中相同的方式来制备聚乳酸树脂组合物,不同之处在于,如下面表1所示采用脂肪族聚酯共聚物EB3。比较例1以与实施例1中相同的方式来制备脂肪族聚酯共聚物,不同之处在于使用7g的双酚A型环氧树脂(由KUKD0ChemicalCo.,Ltd.制造的分子量为1,OOOg/mol的YD-011)以及10g的L-交酯。获得了16g的共聚物EB4,其中聚乳酸以接枝形式被引入到双酚A型树脂的主链中。共聚物的产率为88%,并且通过凝胶渗透色谱法测量的共聚物的分子量和分子量分布分别为92,OOOg/mol和3.6。作为差示扫描量热法分析的结果,共聚物的玻璃化转变温度(Tg)为5rC,并且观察到共聚物的熔解温度(Tm)处于170°C。以与实施例1中相同的方式来制备聚乳酸树脂组合物,不同之处在于,如下面表1所示采用脂肪族聚酯共聚物EB4。比较例2以与实施例1中相同的方式来制备脂肪族聚酯共聚物,不同之处在于使用7g的双酚A型树脂(Sigma-Aldrich)以及10g的L_交酯。获得了16g的在双酚A型树脂中引发的脂肪族聚酯共聚物EB5。脂肪族聚酯共聚物的产率为94%,并且通过凝胶渗透色谱法测量的脂肪族聚酯共聚物的分子量和分子量分布分别为78,OOOg/mol和2.7。作为差示扫描量热法分析的结果,脂肪族聚酯共聚物的玻璃化转变温度(Tg)为5(TC,并且观察到脂肪族聚酯共聚物的熔解温度(Tm)处于178°C。以与实施例1中相同的方式来制备聚乳酸树脂组合物,不同之处在于,如下面表1所示采用脂肪族聚酯共聚物EB5。比较例3以与实施例1中相同的方式来制备脂肪族聚酯共聚物,不同之处在于使用7g的双酚A二縮水甘油醚(Sigma-Aldrich)以及10g的L-交酯。获得了15g的在双酚A二縮水甘油醚中引发的脂肪族聚酯共聚物EB6。脂肪族聚酯共聚物的产率为88%,并且通过凝胶渗透色谱法测量的脂肪族聚酯共聚物的分子量和分子量分布分别为105,OOOg/mol和3.1。作为差示扫描量热法分析的结果,脂肪族聚酯共聚物的玻璃化转变温度(Tg)为5(TC,并且观察到脂肪族聚酯共聚物的熔解温度(Tm)处于175°C。以与实施例1中相同的方式来制备聚乳酸树脂组合物,不同之处在于,如下面表1所示采用脂肪族聚酯共聚物EB6。比较例4以与实施例1中相同的方式来制备聚乳酸树脂组合物,不同之处在于使用在实施例1中制备的脂肪族聚酯共聚物EB1,并且如下面的表1所示,改变树脂组合物中的组分的含量。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>如上述的表1中所示,在实施例1至5中在相等地保持基础树脂、天然纤维和偶联剂的组成以及其加工条件并仅加入聚乳酸和双酚A型树脂的嵌段或接枝共聚物作为相容剂之后改变共聚物的分子量和重量百分数(重量份)的同时进行测试。如果将表示为样品测试结果的树脂组合物的热和机械性能彼此进行比较,则可以观察到,当使用聚乳酸和双酚A型树脂的共聚物EB1至EB3时,聚乳酸和聚碳酸酯树脂组合物的热性能和机械性能被改善,其中,共聚物分子中的双酚A型树脂具有9,000g/mo1的分子量。另一方面,可以观察到,如在比较例l至3中所描述的,当共聚物分子中的双酚A型树脂具有不高于1,000g/mo1的分子量时,加入的聚乳酸衍生物并不影响聚乳酸和聚碳酸酯树脂组合物的热性能和机械性能。在实施例3的情况下,可以看到,当使用按质量计10%的分子量为65,000g/mo1的聚乳酸和双酚A型树脂的共聚物EB2时,可以获得包括125t:的热挠曲温度和1100kgf/cm2的挠曲强度的最好的热性能和机械性能。可以观察到,在实施例1中合成的分子量为190,OOOg/mol的共聚物EB1为共聚物EB2的分子量约三倍高(threetimeshigherthan)的情况下,存在热挠曲温度以及诸如挠曲强度等的机械性能的稍微改变。应当理解,由于共聚物EB1到聚碳酸酯和聚乳酸的界面的移动低于共聚物EB2,其起因于共聚物EB1内的聚乳酸的分子量增加(虽然共聚物EB1的分子中双酚A型树脂的分子量为9,OOOg/mol,其与共聚物EB2的分子中双酚A型树脂的分子量相同),因此共聚物EB1作为相容剂的作用有点被限制。可以证实,当使用利用双酚A型环氧树脂(1,OOOg/mol的分子量)(比较例1)、双酚A型树脂(比较例2)以及双酚A二縮水甘油醚(比较例3)作为引发剂制备的聚乳酸衍生物时,存在热挠曲温度和机械性能的很小变化。应当理解,由于聚乳酸衍生物(被注射并期望起相容剂的作用)内的双酚A型树脂的分子量低于聚乳酸,因此当熔化并混合两种树脂时,聚乳酸衍生物并不起聚乳酸和聚碳酸酯的相容剂的作用。根据本发明,通过开发在混合聚乳酸和通用树脂中用于改善相容性的新型相容剂12以及通过改善其中加入了该新型相容剂的通用树脂和聚乳酸的熔融混合物的耐热性和机械性能而可以提供一种环境友好的植物来源的树脂组合物。本发明所属的
技术领域
的技术人员将想到本发明的许多改进和其他实施方式,其具有上述描述中所提供的教导的益处。因此,应当理解,本发明并不限于所披露的具体实施方式,并且改进和其他实施方式旨在包括在所附权利要求的范围内。虽然本文采用了特定的术语,但它们仅在普通及描述意义上加以使用而不是用于限制目的,本发明的范围在权利要求书中加以限定。权利要求一种脂肪族聚酯共聚物,包括(a)脂肪族聚酯链段和(b)除了脂肪族聚酯之外的热塑性树脂链段。2.根据权利要求l所述的脂肪族聚酯共聚物,其中,由所述脂肪族聚酯链段(a)构成的单体是选自交酯、内酯、环状碳酸酯、环状酸酐、以及硫代内酯中的一种或多种环状单体。3.根据权利要求l所述的脂肪族聚酯共聚物,其中,所述由所述脂肪族聚酯链段(a)构成的单体由以下化学式1或化学式2表示[化学式1]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中,&和R2中的每一个是氢或Q-Q烷基,并且它们彼此是相同的或不同的,[化学式2]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中,n为2至5。4.根据权利要求3所述的脂肪族聚酯共聚物,其中,所述单体是选自L-交酯、D-交酯、D,L-交酯、乙交酯、以及6_己内酯中的至少一种。5.根据权利要求l所述的脂肪族聚酯共聚物,其中,所述热塑性树脂链段(b)包括双酚基链段。6.根据权利要求l所述的脂肪族聚酯共聚物,其中,所述热塑性树脂链段(b)具有1,100至20,000的数均分子量。7.根据权利要求l所述的脂肪族聚酯共聚物,其中,所述热塑性树脂链段(b)具有两个或多个羟基基团并且在分子链的两端具有反应性环氧基团或酚式羟基基团。8.根据权利要求1所述的脂肪族聚酯共聚物,其中,所述脂肪族聚酯共聚物是嵌段共聚物。9.根据权利要求1所述的脂肪族聚酯共聚物,其中,所述脂肪族聚酯共聚物是接枝共聚物。10.根据权利要求9所述的脂肪族聚酯共聚物,其中,所述脂肪族聚酯共聚物包括接枝到作为主链的热塑性树脂链段(b)上的脂肪族聚酯链段(a)。11.根据权利要求9所述的脂肪族聚酯共聚物,其中,所述脂肪族聚酯共聚物具有5,000至300,000的数均分子量。12.根据权利要求1所述的脂肪族聚酯共聚物,其中,在所述脂肪族聚酯共聚物中,所述脂肪族聚酯链段(a)与所述热塑性树脂链段(b)的重量比为1:99至99:1。13.—种脂肪族聚酯共聚物的制备方法,包括将双酚基树脂与选自由交酯、内酯、环状碳酸酯、环状酸酐、以及硫代内酯组成的组中的一种或多种环状单体混合,以及在存在有机金属催化剂的情况下使混合物聚合。14.根据权利要求13所述的脂肪族聚酯共聚物的制备方法,其中,所述有机金属催化剂是选自包括辛酸亚锡、氯化锡、氧化亚锡、辛基亚锡酯、氯化亚锡脱水物、以及四苯基锡的Sn基催化剂;包括锌粉末、二乙基锌、辛酸锌、氯化锌、以及氧化锌的Zn基催化剂;以及包括氯化铝和乙醇铝的Al基催化剂中的至少一种。15.根据权利要求13所述的脂肪族聚酯共聚物的制备方法,其中,所述双酚基树脂是双酚环氧树脂。16.—种使用根据权利要求1所述的共聚物作为包括聚乳酸的树脂合金的相容剂的方法。17.—种聚乳酸树脂组合物,包括(A)按重量计1%至99%的聚乳酸;(B)按重量计99%至1%的除了聚乳酸之外的热塑性树脂;以及(C)基于100重量份的由所述聚乳酸(A)和所述热塑性树脂(B)组成的基础树脂为O.1至20重量份的脂肪族聚酯共聚物。18.根据权利要求17所述的聚乳酸树脂组合物,其中,所述除了聚乳酸之外的热塑性树脂(B)是选自聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、苯乙烯基树脂、聚烯烃树脂中的至少一种。19.根据权利要求17所述的聚乳酸树脂组合物,进一步包括基于100重量份的所述基础树脂为5至50重量份的天然纤维。20.根据权利要求19所述的聚乳酸树脂组合物,进一步包括基于100重量份的所述基础树脂为0.01至5重量份的偶联剂。21.根据权利要求17所述的聚乳酸树脂组合物,进一步包括选自由阻燃剂、抗氧化剂、二苯甲酮型或胺型耐候剂、脱模剂、着色剂、防紫外线剂、填料、成核剂、增塑剂、天然纤维、偶联齐U、抗冲改性齐U、热稳定剂组成的组中的一种或多种添加剂。22.根据权利要求20所述的聚乳酸树脂组合物,其中,所述热塑性树脂(B)是聚碳酸酯树脂,并且按照ASTMD648测量的聚乳酸树脂组合物的热挠曲温度为9(TC至180°C,并且按照ASTMD790测量的聚乳酸树脂组合物的挠曲强度和挠曲模量分别为760至1,500kgf/cm2和25,000至50,000kgf/cm2。23.—种由根据权利要求21所述的聚乳酸树脂组合物制备的模制品。全文摘要本发明提供了一种脂肪族聚酯共聚物、其制备方法、使用其的聚乳酸树脂组合物以及由聚乳酸树脂组合物制备的模制品。该脂肪族聚酯共聚物是由热塑性树脂链段以及脂肪族聚酯链段构成的嵌段或接枝共聚物。该共聚物能够提供植物来源的树脂组合物,由于该共聚物可以用作包括聚乳酸的树脂合金的相容剂,因此通过该组合物可以抑制石油原料的消耗。文档编号C08L67/04GK101747498SQ20091021197公开日2010年6月23日申请日期2009年12月9日优先权日2008年12月11日发明者李炯卓,李炳道,白智元,郑昌道申请人:第一毛织株式会社
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