可生物降解涂布组合物，其制备方法以及使用其的可生物降解制品与流程

本发明涉及可生物降解涂布组合物，用于制备所述可生物降解涂布组合物的方法以及使用所述可生物降解涂布组合物的可生物降解制品。

背景技术：

1、近年来，随着对环境问题的日益关注，正在积极地进行处理和回收各种生活垃圾的研究。具体地，尽管广泛地使用廉价且具有优异的加工性的聚合物材料来制造各种产品(例如纸张、薄膜、纤维、包装材料、瓶子和容器)，但是当这些产品的寿命结束时，在其焚烧时可能会排放有害物质，并且取决于有害物质的类型，其需要数百年才能完全自然分解。

2、因此，对可生物降解聚合物的研究仍在继续，所述可生物降解聚合物可以在较短时间内分解，以提高环境友好性，同时提高机械性质、耐油性、耐水性和加工性，并且延长产品本身的寿命，从而减少垃圾的量或提高其可回收性。

3、聚羟基脂肪酸酯(pha)是可生物降解的聚合物，其由多种类型的由大量微生物产生的羟基羧酸组成，并用作细胞内储存材料。聚羟基脂肪酸酯具有与常规石油衍生的合成聚合物(例如聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(pbat)、聚丁二酸丁二醇酯(pbs)、聚丁二酸对苯二甲酸丁二醇酯(pbst)和聚丁二酸己二酸丁二醇酯(pbsa))类似的物理性质，表现出完全的可生物降解性，并且具有优异的生物相容性。

4、同时，为了提高各种产品(例如纸张、薄膜、纤维、包装材料、瓶子、容器等)的使用寿命和可回收性，重要的是提高机械性质，例如强度、耐水性和耐油性。特别地，用于包装富含水分或油的食品(例如水果、蔬菜、面包、饼干、冰淇淋等)的食品包装材料存在包装材料被来自食品的水分或油撕裂从而污染食品或者具有较短使用寿命的问题。

5、为了提高机械性质、耐水性和耐油性，使用在产品的表面上形成涂层的方法，然而，存在由于涂层而使可生物降解性和可回收性变差的问题。具体地，可能需要额外的步骤来除去涂层，或者产品的可生物降解性和可回收性可能由于涂层而变差。因此，需要开发可生物降解涂布组合物，所述可生物降解涂布组合物在分散性、涂布性能、耐油性、耐水性和加工性方面是优异的，同时由于具有优异的可生物降解性和生物相容性而对环境友好。

6、[现有技术文献]

7、[专利文献]

8、(专利文献1)韩国公开专利号2012-0103158。

技术实现思路

1、技术问题

2、因此，本发明旨在提供可生物降解涂布组合物，其制备方法以及使用所述可生物降解涂布组合物的可生物降解制品，所述可生物降解涂布组合物能够提高分散性、涂布性能、耐油性和加工性，同时由于具有优异的可生物降解性和生物相容性而对环境友好。

3、问题的解决方案

4、根据本发明的实施方案的可生物降解涂布组合物包含聚羟基脂肪酸酯(pha)树脂、表面活性剂、无机颗粒以及流变改性剂，其中所述聚羟基脂肪酸酯树脂为包含4-羟基丁酸酯(4-hb)重复单元的共聚聚羟基脂肪酸酯树脂，并且具有10000g/mol至1200000g/mol的重均分子量。

5、根据本发明的另一个实施方案的用于制备可生物降解涂布组合物的方法包括(1)搅拌聚羟基脂肪酸酯(pha)树脂；(2)加入表面活性剂；(3)加入流变改性剂；以及(4)加入无机颗粒，其中步骤(2)至(4)同时进行，顺序进行或者随机选择进行，并且所述聚羟基脂肪酸酯树脂为包含4-羟基丁酸酯(4-hb)重复单元的共聚聚羟基脂肪酸酯树脂，并且具有10000g/mol至1200000g/mol的重均分子量。

6、根据本发明的另一个实施方案的可生物降解制品包括基底和可生物降解涂层，其中所述可生物降解涂层包含聚羟基脂肪酸酯(pha)树脂、表面活性剂、无机颗粒以及流变改性剂，并且所述聚羟基脂肪酸酯树脂为包含4-羟基丁酸酯(4-hb)重复单元的共聚聚羟基脂肪酸酯树脂，并且具有10000g/mol至1200000g/mol的重均分子量。

7、本发明的有利效果

8、由于根据本发明的实施方案的可生物降解涂布组合物包含特定的聚羟基脂肪酸酯(pha)树脂、表面活性剂、无机颗粒以及流变改性剂，因此其可以提高分散性、分散体稳定性、储存稳定性、涂布性能、耐油性和加工性。

9、特别地，由于可生物降解涂布组合物包含不包含亲水性官能团的无机颗粒作为无机颗粒，因此可以进一步提高耐油性。

10、此外，可生物降解涂布组合物包含具有特定的重复单元和重均分子量的共聚聚羟基脂肪酸酯树脂作为聚羟基脂肪酸酯树脂，并且其具有优异的分散性，尽管其包含少量的表面活性剂。

11、因此，使用可生物降解涂布组合物形成的涂层是环境友好的，因为其具有优异的可生物降解性和生物相容性，同时其具有优异的分散性和涂布性能。特别地，包括涂层的可生物降解制品具有优异的耐油性，因此当其用作需要耐油性的制品(例如用于包装油腻食品的食品包装材料)时，可以表现出优异的性质。

技术特征：

1.一种可生物降解涂布组合物，所述可生物降解涂布组合物包含聚羟基脂肪酸酯(pha)树脂、表面活性剂、无机颗粒以及流变改性剂，

2.根据权利要求1所述的可生物降解涂布组合物，其中，基于共聚聚羟基脂肪酸酯树脂的总重量，所述共聚聚羟基脂肪酸酯树脂包含0.1重量％至60重量％的量的4-羟基丁酸酯(4-hb)重复单元。

3.根据权利要求1所述的可生物降解涂布组合物，其中，所述聚羟基脂肪酸酯树脂具有0.5μm至5μm的平均颗粒尺寸和小于2.5的多分散指数(pdi)。

4.根据权利要求1所述的可生物降解涂布组合物，其中，基于可生物降解涂布组合物基于固体含量的总重量，表面活性剂以小于0.3重量％的量使用，并且

5.根据权利要求1所述的可生物降解涂布组合物，其中，所述无机颗粒不包含亲水性官能团。

6.根据权利要求1所述的可生物降解涂布组合物，其中，所述无机颗粒为选自滑石、粘土、二氧化硅、氧化钛、蒙脱土、氮化硼、碳酸钙、二氧化钛、三氧化二锑和氧化锌的至少一种。

7.根据权利要求1所述的可生物降解涂布组合物，其中，基于可生物降解涂布组合物基于固体含量的总重量，所述无机颗粒以0.1重量％至10重量％的量使用。

8.根据权利要求1所述的可生物降解涂布组合物，其中，所述流变改性剂为选自树胶、粘土矿物、纤维素衍生物、纤维素类改性剂、丙烯酸类改性剂以及氨基甲酸乙酯类改性剂的至少一种。

9.根据权利要求1所述的可生物降解涂布组合物，其中，所述流变改性剂具有分支形状、线型形状、板状形状、不规则形状、球形形状或棒状形状。

10.根据权利要求1所述的可生物降解涂布组合物，其中，基于可生物降解涂布组合物基于固体含量的总重量，所述流变改性剂以0.01重量％至5重量％的量使用。

11.根据权利要求1所述的可生物降解涂布组合物，其中，所述可生物降解涂布组合物的固体含量为10重量％至60重量％。

12.根据权利要求1所述的可生物降解涂布组合物，其中，所述可生物降解涂布组合物的粘度为130mpa·s至1000mpa·s。

13.一种用于制备可生物降解涂布组合物的方法，所述方法包括：

14.根据权利要求13所述的用于制备可生物降解涂布组合物的方法，其中，在选自步骤(2)至(4)的一个或多个步骤中另外进行搅拌。

15.根据权利要求14所述的用于制备可生物降解涂布组合物的方法，其中，搅拌在3000rpm或更小转数下进行5分钟至150分钟。

16.一种可生物降解制品，所述可生物降解制品包括基底和可生物降解涂层，

17.根据权利要求16所述的可生物降解制品，所述可生物降解制品通过tappi um 557测量的抗油脂值为5或更大。

18.根据权利要求16所述的可生物降解制品，其中，所述可生物降解涂层以5g/m2至100g/m2的涂布量形成。

19.根据权利要求16所述的可生物降解制品，其中，所述可生物降解涂层的接触角为30°至150°。

技术总结本发明涉及可生物降解涂布组合物，用于制备所述可生物降解涂布组合物的方法以及使用所述可生物降解涂布组合物的可生物降解制品。特别地，根据本发明的实施方案，可生物降解涂布组合物为共聚聚羟基脂肪酸酯(PHA)树脂，所述共聚聚羟基脂肪酸酯(PHA)树脂包含PHA树脂、表面活性剂、无机颗粒以及流变改性剂，并且包含4‑羟基丁酸酯(4‑HB)重复单元。通过使用重均分子量为10000g/mol至1200000g/mol的PHA树脂，可生物降解涂布组合物由于具有优异的可生物降解性和生物相容性而对环境友好，并且可以具有改善的分散性、涂布性能、耐油性和加工性。技术研发人员：沈有京,朴昭娟,朴正一,李恩惠,郑珍守受保护的技术使用者：CJ第一制糖株式会社技术研发日：技术公布日：2024/5/19