CN117642449A - 包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂、包含其的树脂组合物和树脂模制品 - Google Patents
包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂、包含其的树脂组合物和树脂模制品 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117642449A CN117642449A CN202380012749.5A CN202380012749A CN117642449A CN 117642449 A CN117642449 A CN 117642449A CN 202380012749 A CN202380012749 A CN 202380012749A CN 117642449 A CN117642449 A CN 117642449A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resin
- poly
- acid
- mol
- hydroxypropionic acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 190
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 190
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 title claims abstract description 74
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 title claims abstract description 35
- ALRHLSYJTWAHJZ-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropionic acid Chemical compound OCCC(O)=O ALRHLSYJTWAHJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims description 32
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 30
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 16
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 claims description 14
- 239000005021 flexible packaging material Substances 0.000 claims description 12
- 239000012785 packaging film Substances 0.000 claims description 11
- 229920006280 packaging film Polymers 0.000 claims description 11
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 8
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 8
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 22
- JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N lactide Chemical compound CC1OC(=O)C(C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- ALRHLSYJTWAHJZ-UHFFFAOYSA-M 3-hydroxypropionate Chemical compound OCCC([O-])=O ALRHLSYJTWAHJZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 description 9
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 229920002961 polybutylene succinate Polymers 0.000 description 6
- 239000004631 polybutylene succinate Substances 0.000 description 6
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 4
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JJTUDXZGHPGLLC-IMJSIDKUSA-N 4511-42-6 Chemical compound C[C@@H]1OC(=O)[C@H](C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-IMJSIDKUSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JVTAAEKCZFNVCJ-REOHCLBHSA-N L-lactic acid Chemical compound C[C@H](O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 3
- 229920000331 Polyhydroxybutyrate Polymers 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 239000005015 poly(hydroxybutyrate) Substances 0.000 description 3
- 229920000218 poly(hydroxyvalerate) Polymers 0.000 description 3
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 3
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 3
- 239000004633 polyglycolic acid Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- BOZRCGLDOHDZBP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexanoic acid;tin Chemical compound [Sn].CCCCC(CC)C(O)=O BOZRCGLDOHDZBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 2
- VEZXCJBBBCKRPI-UHFFFAOYSA-N beta-propiolactone Chemical compound O=C1CCO1 VEZXCJBBBCKRPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 2
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 229920005586 poly(adipic acid) Polymers 0.000 description 2
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 229960000380 propiolactone Drugs 0.000 description 2
- 239000002453 shampoo Substances 0.000 description 2
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- JJTUDXZGHPGLLC-ZXZARUISSA-N (3r,6s)-3,6-dimethyl-1,4-dioxane-2,5-dione Chemical compound C[C@H]1OC(=O)[C@H](C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-ZXZARUISSA-N 0.000 description 1
- ZMKVBUOZONDYBW-UHFFFAOYSA-N 1,6-dioxecane-2,5-dione Chemical compound O=C1CCC(=O)OCCCCO1 ZMKVBUOZONDYBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBMHUYBJIYNRLY-UHFFFAOYSA-N 2-[(1-carboxy-1-hydroxyethyl)-hydroxyphosphoryl]-2-hydroxypropanoic acid Chemical compound OC(=O)C(O)(C)P(O)(=O)C(C)(O)C(O)=O RBMHUYBJIYNRLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSQZNZLOZXSBHA-UHFFFAOYSA-N 3,8-dioxabicyclo[8.2.2]tetradeca-1(12),10,13-triene-2,9-dione Chemical compound O=C1OCCCCOC(=O)C2=CC=C1C=C2 WSQZNZLOZXSBHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108020002663 Aldehyde Dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 1
- 229930182843 D-Lactic acid Natural products 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UWTATZPHSA-N D-lactic acid Chemical compound C[C@@H](O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UWTATZPHSA-N 0.000 description 1
- 229920000426 Microplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004235 Orange GGN Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 229920003232 aliphatic polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000013533 biodegradable additive Substances 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 229940022769 d- lactic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 150000003903 lactic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000008155 medical solution Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001434 poly(D-lactide) Polymers 0.000 description 1
- 229920001432 poly(L-lactide) Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229920006302 stretch film Polymers 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L succinate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCC([O-])=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
本说明书涉及一种包含聚(乳酸‑b‑3‑羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂、包含其的树脂组合物和树脂模制品。
Description
技术领域
本申请要求基于2022年1月28日提交的韩国专利申请No.10-2022-0013486和于2023年1月27日提交的韩国专利申请No.10-2023-0011048的优选权的权益，这两项专利申请的全部内容通过引用作为本说明书的一部分并入。
本公开涉及一种包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂、包含该树脂的树脂组合物和树脂模制品。
背景技术
通常使用的石油基树脂如聚苯乙烯树脂和聚乙烯能够以低成本大规模生产，并且树脂的应用领域广泛，但是在处理树脂时，树脂大部分被焚烧，从而排放二氧化碳气体或被填埋，导致环境污染的问题。近来，随着社会上已经出现由废塑料引起的微塑料排放问题，已进开发了100％生物组分含量的环境友好的材料。
聚乳酸树脂是一种从植物如玉米中得到的植物衍生树脂，并且作为一种具有可生物降解性能的优异的环境友好材料而受到关注。然而，现有的聚乳酸树脂具有差的伸长性能，从而具有脆性和容易被损坏的性能，因此作为通用树脂具有局限性。
在现有的可生物降解材料的情况下，需要混合添加剂如增塑剂以提高柔韧性等，然而，主要用作增塑剂等的那些对应于石油基树脂相，导致不能完全实现环境友好性或生物降解的问题。
另外，在现有技术中，已经进行了使用在可生物降解的同时具有相对优越的伸长性能的材料诸如聚丁二酸丁二醇酯(PBS)与聚乳酸树脂制备嵌段共聚物以改善性能的研究，然而，PBS具有低的拉伸强度，也引起了降低嵌段共聚物的拉伸强度的问题。
由此，在开发具有100％生物含量的同时保持可生物降解性的材料时，需要开发一种具有增强的柔韧性的树脂。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献1)日本专利特许公开No.2006-070057，“结晶聚乳酸树脂组合物和使用该树脂组合物得到的膜”
发明内容
技术问题
鉴于上述情况，本公开旨在通过控制包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂的结晶层的厚度来提供一种具有增强的柔韧性的树脂、包含该树脂的树脂组合物和树脂模制品。
技术方案
本公开提供了一种包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂，其中，所述树脂包含结晶部分，所述结晶部分包括结晶层，并且所述结晶层具有1.0nm至14.0nm的厚度。
另外，本公开提供了一种树脂，其中，所述树脂具有50,000g/mol至500,000g/mol的分子量。
另外，本公开提供了一种树脂，其中，所述树脂具有0.1GPa至5.0GPa的杨氏模量。
另外，本公开提供了一种树脂，其中，所述树脂包含10重量％至30重量％的聚(3-羟基丙酸)和90重量％至70重量％的聚乳酸。
另外，本公开提供了一种包含所述树脂的树脂组合物。
另外，本公开提供了一种用于软包装材料的树脂组合物，其中，所述树脂具有1.0nm至5.0nm的结晶层厚度。
另外，本公开提供了一种用于硬包装材料的树脂组合物，其中，所述树脂具有5.0nm至14.0nm的结晶层厚度。
另外，本公开提供了一种树脂组合物，其中，所述树脂组合物进一步包含添加剂。
另外，本公开提供了一种树脂组合物，其中，所述添加剂是可生物降解的。
另外，本公开提供了一种包含所述树脂组合物的树脂模制品。
另外，本公开提供了一种用于软包装材料的树脂模制品，其中，所述树脂具有1.0nm至5.0nm的结晶层厚度。
另外，本公开提供了一种用于硬包装材料的树脂模制品，其中，所述树脂具有5.0nm至14.0nm的结晶层厚度。
另外，本公开提供了一种选自注射模制品、挤出模制品、吹塑模制品、膜、纤维和片材的模制品。
另外，本公开提供了一种包含所述树脂组合物的软包装材料。
所述软包装材料可以选自用于保护显示器的膜、用于连接窗口的膜、用于窗口封套的膜、食品包装膜、袋子、工业包装膜和农用膜。
另外，本公开提供了一种包含所述树脂组合物的硬包装材料。
所述硬包装材料可以选自一次性杯子、食品包装容器、易剥离包装和鸡蛋盒。
有益效果
本公开能够提供一种具有增强的柔韧性同时保持可生物降解性的树脂。更具体地，本公开提供了一种具有增强的柔韧性的树脂、包含该树脂的树脂组合物和树脂模制品，这使得模制品(产品)能够应用于各种领域。
附图说明
图1是示出了根据本公开的一个实施方案的树脂的结晶部分和非晶部分的图。
具体实施方式
本公开的发明人已发现，通过将包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂的结晶层的厚度控制为特定的范围，可以提供一种具有增强的柔韧性的树脂，并完成了本公开。
下文中将详细描述这点。
树脂
本说明书中使用的术语“丙交酯单体”是指合成聚乳酸的基础单体。丙交酯通常可以分为由L-乳酸形成的L-丙交酯、由D-乳酸形成的D-丙交酯以及由L型和D型中的各一种形成的内消旋丙交酯。另外，重量比为50：50的L-丙交酯和D-丙交酯的混合物是指D，L-丙交酯或外消旋丙交酯。已知当在这些丙交酯中仅使用具有高光学纯度的L-丙交酯或D-丙交酯进行聚合时，得到具有非常高的立构规整性的L-或D-聚乳酸(PLLA或PDLA)，并且已知与具有低光学纯度的聚乳酸相比，这种聚乳酸具有高结晶速率和高结晶度。然而，本说明书中的术语“丙交酯单体”定义为包括丙交酯的所有形式，不管取决于每种形式的丙交酯的性能差异以及由其形成的聚乳酸的性能差异。
本说明书中使用的术语“聚乳酸(PLA)”是指通过以下方法合成的脂肪族聚酯：由丙交酯单体经过乳酸酯后通过开环聚合反应合成预聚物，然后进行多次连续合成，或者通过进行乳酸的脱水缩聚反应合成。在本公开中，合成聚乳酸的方法包括丙交酯的开环聚合或乳酸的脱水缩聚，然而，所述方法不限于此，并且可以与制备聚乳酸的常用方法相同。
本说明书中使用的术语“聚(3-羟基丙酸)(P(3HP))”是指由3-羟基丙酸酯或丙内酯单体通过生物合成或化学合成制备的聚合物，也可以称为聚(3-羟基丙酸酯)。此处，所述“生物合成”是使用活的有机体而不是化学合成来合成并制备目标材料，所述活的有机体可以是微生物，并且这种微生物可以是重组微生物。另外，所述“化学合成”是由反应化合物通过化学反应合成并制备目标化合物，更具体地，可以通过开环聚合反应由丙内酯单体合成预聚物，然后进行多次连续合成，或者通过由3-羟基丙酸酯单体进行缩聚，来合成和制备目标化合物聚(3-羟基丙酸)。
“聚(3-羟基丙酸)”可以无限制地使用，只要它是可合成的化学合成以及生物合成即可，也可以使用本领域已知的聚(3-羟基丙酸酯)或聚(3-羟基丙酸)的生物合成或化学合成的方法。
本说明书中使用的术语“嵌段共聚物”包括聚乳酸预聚物和聚(3-羟基丙酸)预聚物，并且是指其中两种预聚物形成“嵌段”的共聚物。例如，聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)(此处，b是指嵌段)可以通过制备聚乳酸预聚物和聚(3-羟基丙酸)预聚物，然后在预聚物的各端进行脱水缩聚来制备。另外，聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)可以通过制备聚(3-羟基丙酸)预聚物，然后在聚(3-羟基丙酸)的预聚物的末端与丙交酯单体进行开环聚合反应，然后通过由丙交酯单体的伸长形成聚乳酸来制备，然而，所述方法不限于此。
另外，可以称为“聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物”的共聚物的种类包括完成开环聚合和重复单元形成过程之后的所有状态(包括未纯化或纯化状态)的聚合物。
本说明书中使用的术语“包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂”是指产品成型之前的液体或固体树脂。本公开中，树脂可以理解为包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物。
本说明书中使用的术语“包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂组合物”是指在将树脂加工成模制品(产品)之前，除了树脂之外还包含添加剂等的组合物。所述添加剂可以根据使用目的或者组分而变化。在本公开中，树脂组合物可以理解为包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物。
本说明书中使用的术语“包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂模制品”是指通过加工树脂组合物而被制造为产品的制品。所述树脂模制品可以被制造为各种形式，诸如注射模制品、挤出模制品、吹塑模制品、膜、纤维和片材。在本公开中，树脂模制品可以理解为包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物。
根据本公开的一个实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具有50,000g/mol至500,000g/mol、52,000g/mol至500,000g/mol、54,000g/mol至500,000g/mol、56,000g/mol至500,000g/mol、58,000g/mol至500,000g/mol或60,000g/mol至500,000g/mol的分子量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具有50,000g/mol至480,000g/mol、52,000g/mol至480,000g/mol、54,000g/mol至480,000g/mol、56,000g/mol至480,000g/mol、58,000g/mol至480,000g/mol或60,000g/mol至480,000g/mol的分子量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具有50,000g/mol至460,000g/mol、52,000g/mol至460,000g/mol、54,000g/mol至460,000g/mol、56,000g/mol至460,000g/mol、58,000g/mol至460,000g/mol或60,000g/mol至460,000g/mol的分子量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具有50,000g/mol至440,000g/mol、52,000g/mol至440,000g/mol、54,000g/mol至440,000g/mol、56,000g/mol至440,000g/mol、58,000g/mol至440,000g/mol或60,000g/mol至440,000g/mol的分子量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具有50,000g/mol至420,000g/mol、52,000g/mol至420,000g/mol、54,000g/mol至420,000g/mol、56,000g/mol至420,000g/mol、58,000g/mol至420,000g/mol或60,000g/mol至420,000g/mol的分子量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具有50,000g/mol至400,000g/mol、52,000g/mol至400,000g/mol、54,000g/mol至400,000g/mol、56,000g/mol至400,000g/mol、58,000g/mol至400,000g/mol或60,000g/mol至400,000g/mol的分子量。
例如，包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具有50,000g/mol至500,000g/mol、52,000g/mol至480,000g/mol、54,000g/mol至460,000g/mol、56,000g/mol至440,000g/mol、58,000g/mol至420,000g/mol或60,000g/mol至400,000g/mol的分子量。
树脂的分子量可以为包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的整个树脂的分子量。当树脂的分子量超出下限范围时，难以形成聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物，并且当制造树脂模制品时，机械强度会减弱，当树脂的分子量超出上限范围时，难以加工成为树脂并且也会难以制备具有增强的柔韧性的树脂。
根据本公开的一个实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以包含100重量％的聚乳酸含量和聚(3-羟基丙酸)含量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以包含10.0重量％至30.0重量％、10.5重量％至30.0重量％、11.0重量％至30.0重量％、11.5重量％至30.0重量％或12.0重量％至30.0重量％的聚(3-羟基丙酸)含量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以包含10.0重量％至29.5重量％、10.5重量％至29.5重量％、11.0重量％至29.5重量％、11.5重量％至29.5重量％或12.0重量％至29.5重量％的聚(3-羟基丙酸)含量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以包含10.0重量％至29.0重量％、10.5重量％至29.0重量％、11.0重量％至29.0重量％、11.5重量％至29.0重量％或12.0重量％至29.0重量％的聚(3-羟基丙酸)含量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以包含10.0重量％至28.5重量％、10.5重量％至28.5重量％、11.0重量％至28.5重量％、11.5重量％至28.5重量％或12.0重量％至28.5重量％的聚(3-羟基丙酸)含量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以包含10.0重量％至28.0重量％、10.5重量％至28.0重量％、11.0重量％至28.0重量％、11.5重量％至28.0重量％或12.0重量％至28.0重量％的聚(3-羟基丙酸)含量。
例如，包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以包含10.0重量％至30.0重量％、10.5重量％至29.5重量％、11.0重量％至29.0重量％、11.5重量％至28.5重量％或12.0重量％至28.0重量％的聚(3-羟基丙酸)含量。
当聚(3-羟基丙酸)含量超出上述范围时，在制备树脂和包含该树脂的模制品时强度减弱，使得难以制备目标模制品，或聚乳酸含量相对地增加，使得难以制备具有增强的柔韧性的树脂。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以包含90.0重量％至70.0重量％、89.5重量％至70.0重量％、89.0重量％至70.0重量％、88.5重量％至70.0重量％或88.0重量％至70.0重量％的聚乳酸含量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以包含90.0重量％至70.5重量％、89.5重量％至70.5重量％、89.0重量％至70.5重量％、88.5重量％至70.5重量％或88.0重量％至70.5重量％的聚乳酸含量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以包含90.0重量％至71.0重量％、89.5重量％至71.0重量％、89.0重量％至71.0重量％、88.5重量％至71.0重量％或88.0重量％至71.0重量％的聚乳酸含量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以包含90.0重量％至71.5重量％、89.5重量％至71.5重量％、89.0重量％至71.5重量％、88.5重量％至71.5重量％或88.0重量％至71.5重量％的聚乳酸含量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以包含90.0重量％至72.0重量％、89.5重量％至72.0重量％、89.0重量％至72.0重量％、88.5重量％至72.0重量％或88.0重量％至72.0重量％的聚乳酸含量。
例如，包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以包含90.0重量％至70.0重量％、89.5重量％至70.5重量％、89.0重量％至71.0重量％、88.5重量％至71.5重量％或88.0重量％至72.0重量％的聚乳酸含量。
当聚乳酸含量超出上述范围时，在制备树脂和包含该树脂的模制品时强度减弱，使得难以制备目标模制品，或者聚乳酸含量相对地增加，使得难以制备具有增强的柔韧性的树脂。
树脂晶体
根据本公开的一个实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具有半结晶度。此处，半结晶度可以同时包括结晶部分和非晶部分。结晶部分是指树脂中包含晶体的部分，非晶部分是除了结晶部分之外的未形成晶体的部分，并且是指存在非晶相形式的部分。
更具体地，结晶部分是指其中晶体在包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂中形成层的结晶层。在结晶层中，聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的一部分规则地布置以形成折叠部分，该折叠部分可以聚集以形成板状结构。换言之，结晶层是指如下层，其中由规则地布置的聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的一部分形成折叠部分，并且其中聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的一部分部分地结合至所述折叠部分的部分聚集以形成板状。
非晶部分包括具有其中聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的一部分不规则地布置的区域的部分。非晶部分还可以包括其中存在部分晶体的一些部分，所述部分晶体是由包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂中的不能形成结晶层的晶体产生的。
非晶部分可以包括移动非晶相(mobile amorphous phase)和刚性非晶相。移动非晶相和刚性非均相可以根据它们是否与晶体部分结合来确定。刚性非晶相位于结晶部分与非晶部分之间的边界处，并且可以是与结晶部分结合的部分。移动非晶相是非晶部分的不与结晶部分接触的部分，并且可以是不与结晶部分结合的部分。
在包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂中，结晶部分和非晶部分可以在低于熔融温度(Tm)的温度下共同存在。根据分子量，所述树脂可以具有约160℃至180℃的熔融温度(Tm)。
在根据本公开的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂中，将描述在低于熔融温度(Tm)的温度下包含结晶部分和非晶部分两者的树脂晶体。
图1是示出了根据本公开的一个实施方案的树脂的结晶部分和非晶部分的图。在图1中，Lc是指树脂的结晶层，所述树脂的结晶层(Lc)具有其中聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的一部分规则地布置以形成板状的结构。另外，在树脂的结晶层(Lc)的一侧示出了非晶部分(La)。在非晶部分(La)中，聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的一部分不规则地布置，并且不存在特定的形状。
本说明书中使用的术语“晶体厚度”是指包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂的结晶层的厚度。晶体厚度可以使用通过根据本公开的树脂的热分析得到的数据来得到。根据测量参数，热分析包括差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、热机械分析(TMA)、差热分析(DTA)等，但不限于这些实例，树脂的晶体厚度可以使用扫描电镜(SEM)或透射电镜(TEM)测量。
根据本公开的一个实施方案，包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂的晶体厚度可以使用通过差示扫描量热法得到的数据来得到。
根据本公开的另一实施方案，包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂的晶体厚度可以使用下面数学式1从通过差示扫描量热法得到的测量数据来得到。
[数学式1]
在数学式1中，1是晶体厚度，Tm是熔融温度(K)、是当其为完美的晶体时的熔融温度(K)，ΔHf是相对于体积的焓的变量(J/m3)，σ是指每单位面积的表面自由能(J/m2)。在数学式1中，/>是指当其为完美的晶体时的熔融温度，即，假设当结晶聚合物的结晶度为100％时。数学式1是基于吉布斯-汤姆逊(Gibbs-Thomson)热力学结晶理论的吉布斯-汤姆逊方程(Gibbs-Thomson equation)导出的，并且表示晶体厚度、熔融温度和热力学系数之间的关系。使用数学式1，可以根据熔融温度导出每种结晶聚合物的各个晶体厚度。
树脂的晶体厚度是使用通过如上所述的本公开中的热分析得到的数据而得到的，然而，当难以从通过热分析得到的数据中分离峰值时，树脂的晶体厚度可以使用扫描电镜或透射电镜得到。
根据本公开的一个实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具有1.0nm至14.0nm、1.2nm至14.0nm、1.4nm至14.0nm、1.6nm至14.0nm、1.8nm至14.0nm、2.0nm至14.0nm、2.2nm至14.0nm、2.4nm至14.0nm、2.6nm至14.0nm、2.8nm至14.0nm或3.0nm至14.0nm的结晶层厚度。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具有1.0nm至11.8nm、1.2nm至11.8nm、1.4nm至11.8nm、1.6nm至11.8nm、1.8nm至11.8nm、2.0nm至11.8nm、2.2nm至11.8nm、2.4nm至11.8nm、2.6nm至11.8nm、2.8nm至11.8nm或3.0nm至11.8nm的结晶层厚度。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具有1.0nm至11.6nm、1.2nm至11.6nm、1.4nm至11.6nm、1.6nm至11.6nm、1.8nm至11.6nm、2.0nm至11.6nm、2.2nm至11.6nm、2.4nm至11.6nm、2.6nm至11.6nm、2.8nm至11.6nm或3.0nm至11.6nm的结晶层厚度。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具有1.0nm至11.4nm、1.2nm至11.4nm、1.4nm至11.4nm、1.6nm至11.4nm、1.8nm至11.4nm、2.0nm至11.4nm、2.2nm至11.4nm、2.4nm至11.4nm、2.6nm至11.4nm、2.8nm至11.4nm或3.0nm至11.4nm的结晶层厚度。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具有1.0nm至11.2nm、1.2nm至11.2nm、1.4nm至11.2nm、1.6nm至11.2nm、1.8nm至11.2nm、2.0nm至11.2nm、2.2nm至11.2nm、2.4nm至11.2nm、2.6nm至11.2nm、2.8nm至11.2nm或3.0nm至11.2nm的结晶层厚度。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具有1.0nm至11.0nm、1.2nm至11.0nm、1.4nm至11.0nm、1.6nm至11.0nm、1.8nm至11.0nm、2.0nm至11.0nm、2.2nm至11.0nm、2.4nm至11.0nm、2.6nm至11.0nm、2.8nm至11.0nm或3.0nm至11.0nm的结晶层厚度。
例如，包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具有14.0nm以下、13.8nm以下、13.6nm以下、13.4nm以下、13.2nm以下、13.0nm以下、12.8nm以下、12.6nm以下、12.4nm以下、12.2nm以下、12.0nm以下、11.8nm以下、11.6nm以下、11.4nm以下、11.2nm以下或11.0nm以下，并且1.0nm以上、1.2nm以上、1.4nm以上、1.6nm以上、1.8nm以上、2.0nm以上、2.2nm以上、2.4nm以上、2.6nm以上、2.8nm以上或3.0nm以上的结晶层厚度。
当树脂的结晶层的厚度超出上述范围的上限时，树脂的杨氏模量迅速地增加，并且树脂和包含该树脂的模制品的柔韧性迅速地降低，导致脆性，当制造包含该树脂的模制品时易于破裂的性能，并且当厚度超出上述范围的下限时，树脂的强度(刚性)迅速地降低，使得难以制造包含该树脂的模制品。
本说明书中使用的术语“杨氏模量”是弹性性能的一种表达，并且是指初始耐拉伸性，即，弹性模量或弹性系数。另外，其与当拉伸到伸长后能恢复原状的最大位置时的拉力相同，即，拉伸强度。
杨氏模量是在非常小的伸长开始时所需要的力的大小，并且与树脂的刚性和柔韧性有关。例如，具有大的杨氏模量值是指刚性和硬质的树脂，具有小的杨氏模量值是指柔韧的树脂。
作为根据本公开的一个实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂的杨氏模量，在一个方向上对试样施加力的同时连续测量力和应变。轴向应力通过将试样的负载除以初始横截面积来确定。在增加或减少力的同时，通过应力-应变曲线得到适当的斜率。用于测量本公开的树脂的杨氏模量的具体方法将在下面的试验例中进行描述。
根据本公开的一个实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具有0.1GPa至5.0GPa、0.2GPa至5.0GPa、0.3GPa至5.0GPa、0.4GPa至5.0GPa或0.5GPa至5.0GPa的杨氏模量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具0.1GPa至4.9GPa、0.2GPa至4.9GPa、0.3GPa至4.9GPa、0.4GPa至4.9GPa或0.5GPa至4.9GPa的杨氏模量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具0.1GPa至4.8GPa、0.2GPa至4.8GPa、0.3GPa至4.8GPa、0.4GPa至4.8GPa或0.5GPa至4.8GPa的杨氏模量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具0.1GPa至4.7GPa、0.2GPa至4.7GPa、0.3GPa至4.7GPa、0.4GPa至4.7GPa或0.5GPa至4.7GPa的杨氏模量。
根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具0.1GPa至4.6GPa、0.2GPa至4.6GPa、0.3GPa至4.6GPa、0.4GPa至4.6GPa或0.5GPa至4.6GPa的杨氏模量。
例如，包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂可以具0.1GPa至5.0GPa、0.2GPa至4.9GPa、0.3GPa至4.8GPa、0.4GPa至4.7GPa或0.5GPa至4.6GPa的杨氏模量。
包含根据本发明的一个实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂的模制品可以在使用诸如注射成型或挤出成型的方法加工为各种模制品(产品)之后使用。模制品可以用作注射模制品、挤出模制品、吹塑模制品、膜、纤维、片材等。此外，作为膜，模制品可以用作各种膜诸如未拉伸膜、单轴拉伸膜、双轴拉伸膜和吹胀膜。此外，作为纤维，模制品可以用作各种纤维诸如未拉伸纱线、拉伸纱线和超拉伸纱线。
具体地，模制品可以用作农用构件诸如肥料袋、样品袋、土壤袋、防洪网、诱饵带或防风网；农用膜诸如覆盖膜；用于管理和储存医疗溶液等的包装膜；用于封装电子元件、半导体产品等的膜；用于保护产品的缓冲气囊膜；用于包装日历、文具、衣服和食品的膜；容器和餐具诸如托盘、吸塑包装(blister)、刀、叉、勺、管、塑料罐、软包、容器、罐或篮子；热灌装容器、微波烹饪用容器；容器包装材料诸如化妆品容器、洗发水瓶、饮料瓶、杯子、糖果包装、收缩标签、盖子材料、窗口封套、易剥离包装、鸡蛋盒、HDD包装、堆肥袋、记录介质包装、购物袋或电气和电子元件的包装膜；各种衣服、室内用品、载带、热敏多孔印刷用膜、离型膜、多孔膜、显示器保护膜、集装袋、信用卡、现金卡、身份证、IC卡、光学元件、导电压花带、垃圾袋、乙烯袋、各种网、牙刷、文具、透明膜等。
当根据本公开的一个实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂具有0.1GPa至1.0GPa的杨氏模量时，该树脂可以成型为软包装材料。
软包装材料可以包括用于保护显示器的膜；用于连接带有窗口的容器的窗口的膜；用于粘附窗口封套的膜；各种包装膜诸如食品包装膜和包装材料；各种袋子诸如杂货袋、食物储存袋、乙烯袋和垃圾袋；工业包装膜诸如包装保鲜膜、拉伸膜和包装膜；农用膜诸如覆盖膜，但不限于这些实例。
当根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂具有1.0GPa至4.0GPa的杨氏模量时，该树脂可以成型为硬包装材料。
硬包装材料可以包括一次性外卖杯、食品包装容器、易剥离包装、鸡蛋盒；容器和餐具诸如托盘、吸塑包装、刀、叉、勺、管、塑料罐、软包、容器、罐或篮子；热灌装容器、微波烹饪用容器；容器包装诸如化妆品容器、洗发水瓶、饮料瓶、杯子以及电气和电子元件的包装膜，但不限于这些实例。
树脂组合物
本说明书中使用的术语“树脂组合物”是指在将树脂加工为模制品(产品)之前，除了树脂之外还包含添加剂的组合物。所述添加剂可以根据使用目的或组分而变化。
例如，作为用于增强加工性能的添加剂，可以包括成核剂、吹膨剂、润滑剂、热稳定剂等。另外，作为保护作用的添加剂，可以包括紫外线抑制剂、抗氧化剂、热稳定剂、阻燃剂、水解稳定剂等。
另外，根据组分，所述添加剂可以包括可生物降解组分等的添加剂。可生物降解组分的添加剂可以包括聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚己二酸/丁二酸丁二醇酯(PBAS)、聚己内酯(PCL)、聚乙醇酸(PGA)、聚酯聚氨酯(PEU)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基戊酸酯(PHV)等，但不限于这些实例。
根据本公开的一个实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂组合物可以进一步包含添加剂。该添加剂可以由可生物降解的100％生物含量组分形成。例如，可生物降解添加剂可以包括聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、聚己二酸/丁二酸丁二醇酯、聚己内酯、聚乙醇酸、聚酯聚氨酯、聚羟基脂肪酸酯、聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯等，但不限于这些实例。
当根据本公开的一个实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂具有1.0nm至5.0nm的结晶层厚度时，包含该树脂的树脂组合物可以用于软包装材料，或者可以加工为用于软包装材料的树脂模制品。
当根据本公开的另一实施方案的包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂具有5.0nm至14.0nm的结晶层厚度时，包含该树脂的树脂组合物可以用于硬包装材料，或者可以加工为用于硬包装材料的树脂模制品。
关于软包装材料和硬包装材料的描述与上面提供的描述相同。
下文中，将提供优选的实例以帮助理解本公开，然而，提供下面实例只是为了更容易理解本公开，并且本公开不限于此。
实施例：制备包含聚乳酸和聚(3-羟基丙酸酯)的树脂
实施例1
(1)制备聚(3-羟基丙酸酯)预聚物
作为发酵用菌株，使用具有GDH和ALDH酶基因的大肠杆菌(E.coli)W3110。使用M9作为培养基，使用70g/L的甘油作为底物以生产3-羟基丙酸酯。
之后，引入25ml的上述制备的3-羟基丙酸酯水溶液，并且在50℃和50毫巴下经3小时去除3-羟基丙酸酯中的水。之后，在70℃和20毫巴下进行低聚2小时，然后，基于100重量份的3-羟基丙酸酯，将0.4重量份的对甲苯磺酸(p-TSA)催化剂引入反应烧瓶中，并且在110℃的温度下进行熔融缩聚反应。反应结束之后，将反应材料溶解在氯仿中，然后用甲醇萃取，如下回收各个聚(3-羟基丙酸酯)预聚物A至C。
预聚物A：反应时间6小时，分子量15,000g/mol
预聚物B：反应时间8小时，分子量20,000g/mol
预聚物C：反应时间12小时，分子量25,000g/mol
(2)制备包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸酯)的树脂
将丙交酯(25g)、在(1)中制备的聚(3-羟基丙酸酯)预聚物A(5g)和作为催化剂的2-乙基己酸锡(II)(0.014g)引入圆底烧瓶中，通过施加足够的真空，将混合物在室温下真空干燥2小时。
之后，将烧瓶放置在预热至180℃的油浴中，聚合物全部熔化后，进行开环聚合90分钟。反应结束之后，取出产物，然后在140℃下在＜1托的减压条件下，将产物脱挥发分约3小时，以去除单体，最后，制备了包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸酯)的树脂。
实施例2
除了开环聚合反应进行60分钟之外，以与实施例1相同的方式制备树脂。
实施例3
除了使用丙交酯(25g)和聚(3-羟基丙酸酯)预聚物B(5g)之外，以与实施例1相同的方式制备树脂。
实施例4
除了使用丙交酯(25g)和聚(3-羟基丙酸酯)预聚物A(2.5g)之外，以与实施例1相同的方式制备树脂。
实施例5
除了使用丙交酯(25g)和聚(3-羟基丙酸酯)预聚物C(5g)之外，以与实施例1相同的方式制备树脂。
实施例6
除了使用丙交酯(25g)和聚(3-羟基丙酸酯)预聚物C(2.5g)之外，以与实施例1相同的方式制备树脂。
实施例7
除了使用丙交酯(25g)和聚(3-羟基丙酸酯)预聚物B(2.5g)之外，以与实施例1相同的方式制备树脂。
实施例8
除了进行开环聚合反应40分钟之外，以与实施例1相同的方式制备树脂。
实施例9
除了开环聚合反应进行30分钟之外，以与实施例1相同的方式制备树脂。
比较例1：制备包含聚乳酸的树脂
将丙交酯(25g)和作为催化剂的2-乙基己酸锡(II)(0.014g)引入圆底烧瓶中，通过施加足够的真空，将混合物在室温下真空干燥1小时。
之后，将烧瓶放置在预热至180℃的油浴中，进行聚合90分钟。反应结束之后，取出产物，然后在140℃下在＜1托的减压条件下将产物脱挥发分约3小时以去除单体，最后，制备了包含聚乳酸的树脂。
下面表1示出了在实施例1至实施例9和比较例1中制备的树脂中包含的各组分的含量和分子量。
[表1]
试验例1：测量树脂的结晶层厚度
i)树脂的DSC测量
实施例和比较例的树脂的DSC测量如下进行：
当在-50℃下以10℃/min的速率加热时，在160℃或更高的温度下看到熔点峰，通过将温度升高至200℃，得到第一加热温谱图，并且通过以-10℃/min的速率冷却至-50℃，得到第一冷却曲线，然后通过以10℃/min的速率加热至200℃，得到第二加热温谱图，并且得到结晶温度。
在精确称量约5mg的样品后，根据JIS K 7121和JIS K 7122，使用DSC 3-MettlerToledo作为DSC(差示扫描量热计)得到根据本公开的树脂的热熔融性能。
ii)晶体厚度的计算
使用DSC测量数据分离第二加热曲线，并且从温谱图文件中，使用数学式1计算树脂的晶体厚度。
试验例2：测量树脂的杨氏模量
使用ASTM E 111方法测量树脂的杨氏模量，并使用5966型(Instron)设备测量杨氏模量，试样标准为ASTM D 412F，测量条件为0.001mm/mm/s的伸长率。
下面表2示出了通过测量在实施例1至实施例9和比较例1中制备的各个树脂的结晶层厚度和杨氏模量而得到的数值。
[表2]
| 结晶层厚度(Lc)(nm) | 杨氏模量(Gpa) | |
| 实施例1 | 9.62 | 1.02 |
| 实施例2 | 9.76 | 1.13 |
| 实施例3 | 10.43 | 1.17 |
| 实施例4 | 11.12 | 1.44 |
| 实施例5 | 11.33 | 1.24 |
| 实施例6 | 12.22 | 1.54 |
| 实施例7 | 10.26 | 1.52 |
| 实施例8 | 9.09 | 0.84 |
| 实施例9 | 4.59 | 0.56 |
| 比较例1 | 14.2 | 4.11 |
从表2的结果可以确认，随着结晶层厚度增加，杨氏模量也增加。
由此，由具有特定范围内的结晶层厚度的树脂，本公开能够提供一种具有增强的柔韧性的树脂、包含该树脂的树脂组合物和树脂模制品。
更具体地，由具有1.0nm至14.0nm的结晶层厚度的树脂，本公开能够提供一种具有增强的柔韧性的树脂、包含该树脂的树脂组合物和树脂模制品。
Claims (17)
1.一种包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂，
其中，所述树脂包含结晶部分，
其中，所述结晶部分包括结晶层，
其中，所述结晶层具有1.0nm至14.0nm的厚度。
2.根据权利要求1所述的树脂，所述树脂的分子量为50,000g/mol至500,000g/mol。
3.根据权利要求1所述的树脂，所述树脂的杨氏模量为0.1GPa至5.0GPa。
4.根据权利要求1所述的树脂，包含：
10重量％至30重量％的聚(3-羟基丙酸)和90重量％至70重量％的聚乳酸。
5.一种包含权利要求1至4中任一项所述的树脂的树脂组合物。
6.根据权利要求5所述的树脂组合物，所述树脂组合物用于软包装材料，其中，所述树脂具有1.0nm至5.0nm的结晶层厚度。
7.根据权利要求5所述的树脂组合物，所述树脂组合物用于硬包装材料，其中，所述树脂具有5.0nm至14.0nm的结晶层厚度。
8.根据权利要求5所述的树脂组合物，进一步包含添加剂。
9.根据权利要求8所述的树脂组合物，其中，所述添加剂是可生物降解的。
10.一种包含权利要求5所述的树脂组合物的树脂模制品。
11.根据权利要求10所述的树脂模制品，所述树脂模制品用于软包装材料，其中，所述树脂具有1.0nm至5.0nm的结晶层厚度。
12.根据权利要求10所述的树脂模制品，所述树脂模制品用于硬包装材料，其中，所述树脂具有5.0nm至14.0nm的结晶层厚度。
13.根据权利要求10所述的树脂模制品，所述树脂模制品选自注射模制品、挤出模制品、吹塑模制品、膜、纤维和片材。
14.一种包含权利要求5所述的树脂组合物的软包装材料。
15.根据权利要求14所述的软包装材料，所述软包装材料选自用于保护显示器的膜、用于粘附窗口的膜、用于窗口封套的膜、食品包装膜、袋子、工业包装膜和农用膜。
16.一种包含权利要求5所述的树脂组合物的硬包装材料。
17.根据权利要求16所述的硬包装材料，所述硬包装材料选自一次性杯子、食品包装容器、易剥离包装和鸡蛋盒。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2022-0013486 | 2022-01-28 | ||
| KR1020230011048A KR20230116725A (ko) | 2022-01-28 | 2023-01-27 | 폴리(락트산-b-3-하이드록시프로피온산) 블록 공중합체를 포함하는 수지, 이를 포함하는 수지 조성물 및 수지 성형품 |
| KR10-2023-0011048 | 2023-01-27 | ||
| PCT/KR2023/001319 WO2023146362A1 (ko) | 2022-01-28 | 2023-01-30 | 폴리(락트산-b-3-하이드록시프로피온산) 블록 공중합체를 포함하는 수지, 이를 포함하는 수지 조성물 및 수지 성형품 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117642449A true CN117642449A (zh) | 2024-03-01 |
Family
ID=90032539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202380012749.5A Pending CN117642449A (zh) | 2022-01-28 | 2023-01-30 | 包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂、包含其的树脂组合物和树脂模制品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117642449A (zh) |
-
2023
- 2023-01-30 CN CN202380012749.5A patent/CN117642449A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1577346B1 (en) | Polylactic acid polymer composition for thermoforming, polylactic acid polymer sheet for thermoforming, and thermoformed object obtained therefrom | |
| EP0428620B1 (en) | A method of plasticizing lactide polymers. | |
| Bigg | Polylactide copolymers: Effect of copolymer ratio and end capping on their properties | |
| JP4860093B2 (ja) | 乳酸系樹脂組成物とそれよりなる成形体 | |
| EP0805175B1 (en) | Oriented polyglycolic acid film and production process thereof | |
| JP3037431B2 (ja) | 分解性ポリマー組成物 | |
| JP4363325B2 (ja) | ポリ乳酸系重合体組成物、その成形品、および、フィルム | |
| KR100244057B1 (ko) | 폴리글리콜산 시트 및 그의 제조 방법 | |
| AU751757B2 (en) | Biodegradable lactone copolymers | |
| US20050244606A1 (en) | Biodegradable sheet, molded object obtained from the sheet, and process for producing the molded object | |
| CA2948416C (en) | Articles produced by thermoforming | |
| WO2014100256A2 (en) | Fdca-based polyesters | |
| JPWO2004007197A1 (ja) | 生分解性積層シート、及びこの生分解性積層シートを用いた成形体 | |
| US6297349B1 (en) | Condensation copolymers having supressed crystallinity | |
| JP4180606B2 (ja) | 生分解性シート及びこのシートを用いた成形体とその成形方法 | |
| WO2005103111A1 (ja) | （イソソルビド－シュウ酸エステル）重合体樹脂 | |
| CN117642449A (zh) | 包含聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的树脂、包含其的树脂组合物和树脂模制品 | |
| EP4353766A1 (en) | Resin comprising poly(lactic acid-b-3-hydroxypropionic acid) block copolymer, and resin composition and resin molded product comprising same | |
| KR20230116725A (ko) | 폴리(락트산-b-3-하이드록시프로피온산) 블록 공중합체를 포함하는 수지, 이를 포함하는 수지 조성물 및 수지 성형품 | |
| JP3674594B2 (ja) | 乳酸系共重合ポリエステルからなる包装材料 | |
| JP5135740B2 (ja) | ポリエステル及びその製造方法、並びにポリエステルブロック共重合体 | |
| JP4669890B2 (ja) | 熱成形体の製造方法 | |
| JP4171891B2 (ja) | ポリエステルカーボネート共重合体及びその製造法 | |
| Bidgoli et al. | Polylactic acid and polyhydroxybutyrate chemistry | |
| Konwar et al. | Biodegradable Packing for Non-Food Items |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |