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TW201412814A - 用於製造聚（羥基烷酸酯）之水性分散體的方法 - Google Patents

用於製造聚（羥基烷酸酯）之水性分散體的方法 Download PDF

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TW201412814A
TW201412814A TW102128479A TW102128479A TW201412814A TW 201412814 A TW201412814 A TW 201412814A TW 102128479 A TW102128479 A TW 102128479A TW 102128479 A TW102128479 A TW 102128479A TW 201412814 A TW201412814 A TW 201412814A
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poly
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hydroxyalkanoate
aqueous
hydroxybutyrate
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Application number
TW102128479A
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English (en)
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Gwenaelle Bescond
Nikolay Nenov
Original Assignee
Synthomer Ltd
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Abstract

本發明係有關於一種用於製造聚(羥基烷酸酯)之水性分散體的方法，包含於一膠態安定劑存在中，使用一高剪切分散器，於10 s-1-750,000 s-1之剪切速率，使一含有一或多種聚(羥基烷酸酯)之粉末分散於一水性介質中。

Description

用於製造聚(羥基烷酸酯)之水性分散體的方法
本發明係有關於聚(羥基烷酸酯)之安定水性分散體的製備與可藉由該方法獲得之水性分散體。
發明背景
聚(羥基烷酸酯)(PHA)係藉由許多微生物累積，特別是細菌，例如，產鹼桿菌屬、Athiorhodium屬、固氮菌屬、孢芽桿菌屬、土壤絲菌屬、單假單胞菌屬、根瘤菌屬，及螺旋菌屬，作為能量貯存材料。其係方便地藉由於一能量及碳來源上於一水性介質內培養微生物而製備。至少部份之培養較佳地係於對於生長係基本但對於PHA累積係不需要之養分的限制下進行。適合方法之例子係描述於EP-A 156 69及EP-A 46 344。此等生物聚合物係可生物分解，且其等之性質範圍從剛性至彈性。其等係結合聚酯之障壁膜性質及聚乙烯與聚丙烯之良好機械性質。許多PHA材料已被製造且可以粉末型式購得，其係於熱塑性應用處理此等產物之一便利方式。但是，對於諸如塗層、黏著劑或形成用於藥物遞送與各種後功能化方法之載劑之特別應用，有利地係具有聚(羥基烷酸酯)之安定水性分散體，因為此會促 進其加工及擴大使用方法。
習知技藝用以獲得聚(羥基烷酸酯)之水性分散體的方式係直接自由製造聚(羥基烷酸酯)之微生物方法獲得之介質開始。此等介質仍含有非PHA細胞材料，其需被破壞且其殘質需被移除，以便獲得聚(羥基烷酸酯)之所欲水性分散體。直接自生物質獲得聚(羥基烷酸酯)之水性膠態分散體之此方式的代表性習知技藝文獻係WO 91/13207、US 5,977,250、WO 97/21762、WO 96/00263、US 6,024,784及GB 2 291 648。
此技術之一主要缺點係水性分散體需從微生物方法開始而製備，此對於終端使用者並不具吸引力，因為其等通常不具有此微生物方法所需之經驗及技術。
因此，有利的是具有一種從包含一或多種聚(羥基烷酸酯)之粉末開始製造聚(羥基烷酸酯)之安定水性分散體的方法。各種此等粉末係可購得。
一不同方式係於US 2007/0088099中使用。依據此參考案之教示，首先可為聚(羥基烷酸酯)及一黏度降低劑之一可生物分解聚合物摻合物係藉由使此二組份熔融摻合製備一熔融有機相而製備。其後，熔融有機相係與一包含一安定劑之水性相混合形成可生物分解聚合物之水性分散體。
依據於DE-A 40 40 158中揭示之第三方式，顆粒狀聚羥基丁酯先於水中漿化，然後研磨及過濾。然後，具有40%水含量之濕濾餅使用一界面活性劑聚氧乙烯丙三醇 單月桂酸酯(其係一傳統界面活性劑)直接於水中乾式分散。
依循CN-A 101538400中揭示之用於製造聚(羥基烷酸酯)之水性分散體的方式，聚(羥基烷酸酯)先溶於一有機溶劑中，且因而獲得之聚(羥基烷酸酯)之有機溶液係使用高速混合分散於含有一乳化劑及選擇性之一分散劑之水中。適合之分散劑係以聚(乙烯醇)、甲基纖維素或其它纖維素為主之改質聚合物。
後三種方式具有需要一另外處理步驟之缺點，其係使聚(羥基烷酸酯)熔融或研磨聚(羥基烷酸酯)之水性漿料或使聚(羥基烷酸酯)溶於一溶劑中。最後之方式具有有機溶劑需被移除及其後棄置或回收之另外缺點，此造成另外處理步驟及能量消耗。
再者，傳統界面活性劑已證實不適於提供PHA於水中之安定分散體。
基於如上探討之習知技藝，本發明之目的係提供一種方法，例如可購得者之聚(羥基烷酸酯)之粉末可直接分散於一水性介質中提供用於其後使用之安定分散體。
發明概要
此目的已藉由一種方法用於製造聚(羥基烷酸酯)之水性分散體的達成，包含於一膠態安定劑存在中，使用於10s-1-750,000s-1之剪切速率之一高剪切分散器，使含有一或多種聚(羥基烷酸酯)之粉末分散於一水性介質中。
發明人驚訝地發現若一膠態安定劑存在且分散 步驟係於4s-1-750,000s-1之剪切速率進行時，含有一或多種聚(羥基烷酸酯)之粉末可直接分散於一水性系統，而無需使用如使聚合物熔融、使聚合物溶解或研磨一水性漿料之中間步驟。
此方法提供聚(羥基烷酸酯)之終端使用者以一對環境友善、易實施且有效之方式自可購得之粉末製備聚(羥基烷酸酯)之安定水性分散體的可能性。
依據本發明之一較佳實施例，膠態安定劑係選自聚(乙烯醇)澱粉及澱粉衍生物與纖維素及纖維素衍生物。與傳統界面活性劑相比，此等硬脂型分散體安定劑係可生物分解，易處理，輕易獲得，且提供所需之長期安定性，且具有降低之不利環境衝擊。
因此，依據本發明之一較佳實施例，水性分散體係無傳統之陰離子或陽離子或非離子之界面活性劑。若無此等型式之界面活性劑存在係特別佳。
因此，依據本發明之此較佳實施例，未使用另外之界面活性劑，且獲得僅含有可生物分解之組份的聚(羥基烷酸酯)之安定水性分散體，且此因此係特別對環境友善。
本發明之詳細說明
本發明係有關於一種方法，其中，包含一或多種聚(羥基烷酸酯)之粉末可無需任何另外處理步驟直接分散 於一水性介質中，因而形成聚(羥基烷酸酯)之安定水性分散體。
依據本發明之適合聚(羥基烷酸酯)包含自短鏈長度及中等鏈長度之羥基烷酸酯衍生之結構單元。較佳地，烷酸酯之鏈長度係從C3至C16。亦可購得之特別適合的聚(羥基烷酸酯)包含自3-羥基丁酸酯、4-羥基丁酸酯、3-羥基戊酸酯、3-羥基己酸酯、3-羥基壬酸酯、3-羥基丙酸酯及其等之混合物衍生之結構單元。
依據本發明之適合的聚(羥基烷酸酯)係聚(3-羥基丁酸酯)、聚(4-羥基丁酸酯)、聚(3-羥基丁酸酯-共-4-羥基丁酸酯)、聚(3-羥基丁酸酯-共-3-羥基戊酸酯)、聚(3-羥基丁酸酯-共-3-羥基己酸酯)、聚-3-羥基辛酸酯，及其等之混合物。
適合之聚(羥基烷酸酯)係，例如，可購自Tianjin Green Material(聚-3-羥基丁酸酯-共-4-羥基丁酸酯)、Tianan Biologic(聚-3-羥基丁酸酯-共-4-羥基丁酸酯)、Ecomann Biotechnologies(聚-3-羥基丁酸酯-共-3-羥基戊酸酯)、Biomatera Inc(聚-3-羥基丁酸酯-共-3-羥基戊酸酯)、Polyferm Canada(聚-3-羥基壬酸酯、聚-3-羥基己酸酯、聚-3-羥基辛酸酯)。
當使依據本發明之聚(羥基烷酸酯)分散於一水性介質中，使用之液體載劑較佳係實質上無任何有機溶劑。藉由"實質上無任何有機溶劑"，其係意指不多於20重量%之有機溶劑液體載劑存在。因此，以液體載劑之總重 量為基準，較佳係形成依據本發明之水性相的液體載劑包含至少80重量%，較佳係至少90重量%，更佳係至少95重量%，最佳係至少99重量%之水。若水性介質無任何有機溶劑係特別佳。
依據本發明之方法，熟習此項技藝者已知之任何高剪切分散器可被應用，只要所需之剪切速率可被調整。
依據本發明之剪切速率可自如下的流變學化學式計算： 其中，γ係剪切速率，s-1，Ω係角刀片速度(Ω=rpm．2Pi/60)，R1係使用分散器之刀片的半徑，R2係容器半徑，X0係刀片與容器側邊間之間隙寬度，且R係刀片與容器底部間之距離。
依據本發明之剪切速率係10s-1-750,000s-1，較佳係1000s-1-250,000s-1，更佳係4,000s-1-100,000s-1，更佳係5,000s-1-50,000s-1，且最佳係5,000s-1-20,000s-1。
使用本發明之方法時，聚(羥基烷酸酯)於水性介質中之廣範圍濃度可被調整。
以水性分散體總重量為基準，聚(羥基烷酸酯)可以5-90重量%，較佳係15-70重量%，更佳係25-60重量%，最佳係30-50重量%之量存在於水性分散體中。
以水性分散體總重量為基準，膠態安定劑可以0.5-7重量%，較佳係2-6重量%，更佳係3.5-5重量%之量存在於本發明之水性分散體。
適合之膠態安定劑可選自聚(乙烯醇)、澱粉，及澱粉衍生物，例如，選自糊精、經乙醯化之澱粉、羥基丙基澱粉、羥基乙基澱粉、羧甲基澱粉、纖維素，及纖維素衍生物，例如，選自甲基纖維素、乙基纖維素、甲基-乙基纖維素、羧甲基纖維素、羥基乙基纖維素、羥基丙基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、羥基乙基乙基纖維素、羥基乙基甲基纖維素，及其等之混合物。較佳之安定劑係選自聚(乙烯醇)。廣範圍之聚(乙烯醇)係可購得。一類適合之聚(乙烯醇)係自聚乙酸乙烯酯藉由醇解因而提供具廣泛水解(皂化)度之聚(乙烯醇)而製造。
水解(皂化)度可為60-100%，較佳係80-100%，且更佳係85-98%之範圍。
此等產物係可購自Kuraray製造之商標名為Mowiol®。
特別較佳之依據本發明之聚乙烯安定劑於溶於水之4重量%濃度顯示15-140mPas，較佳係15-100mPas，更佳係20-80mPas，最佳係30-70mPas之黏度，其係於20℃依據DIN 53015使用編號2之球測量。驚訝地發現於上述特定黏度範圍內之聚(乙烯醇)產生聚(羥基烷酸酯)之特別安定水性分散體。
依據本發明之方法形成其中聚(羥基烷酸酯)之數平均顆粒尺寸可於廣範圍改變之羥基烷酸酯之水性分散體。使用將於本申請案之實驗部份更詳細解釋之一暗視野顯微鏡測量之數平均顆粒尺寸可為30-5,000nm，較佳係 150-2,000nm，更佳係250-1,000nm，最佳係500-1,000nm之範圍。
再者，依據本發明之方法，傳統調配添加劑可於製造聚(羥基烷酸酯)之水性分散體的方法期間添加。適合之調配添加劑係選自消泡劑，例如，以礦物油或矽油為主之消泡劑，諸如，可得自Synthomer Ltd.之Defoamer 1215M、TEGO Antifoam 2-89，或Foamstopper 101；殺生物劑，諸如，Acticide MBS、Acticide 45、CMIT：MIT,JMAC，或Omacide；及其等之混合物。
本發明優點之一係聚(羥基烷酸酯)之水性分散體可以一簡單且經濟之方式直接自，例如，可購得之呈粉末型式之聚(羥基烷酸酯)製備。然後，因而獲得之水性分散體可依最終用途進一步改質。例如，依據一實施例，可使依據本發明方法獲得之聚(羥基烷酸酯)分散體與可以乳膠或分散體型式之各種以水性為主均聚物或共聚物摻合。
因此，依據本發明之方法可進一步包含使聚(羥基烷酸酯)之水性分散體與包含一不同於聚(羥基烷酸酯)之聚合物的至少一另外水性聚合物組成物混合。以聚(羥基烷酸酯)之水性分散體及包含一不同於聚(羥基烷酸酯)之聚合物的此至少一另外水性聚合物組成物之總量為基準，包含一不同於聚(羥基烷酸酯)之聚合物的此至少一另外水性聚合物組成物之量範圍可為從5-90重量%，較佳係15-70重量%，更佳係25-50重量%。
作為不同於聚(羥基烷酸酯)之聚合物，可選擇廣 範圍之均聚物及共聚物。適合聚合物可為苯乙烯均聚物及共聚物、丁二烯均聚物及共聚物、丙烯系或甲基丙烯系均聚物及共聚物、乙酸乙烯酯均聚物或共聚物、丙烯腈均聚物及共聚物、聚(乙酸乙烯酯-共-乙烯)、聚胺甲酸酯、聚酯，及其等之混合物。
因此，本發明能不僅藉由調整水性分散體中之聚(羥基烷酸酯)的量及型式，亦可藉由使聚(羥基烷酸酯)與其它聚合物混合而微調最終水性分散體之性質。因此，依水性分散體之目的及最終用途而定，所需性質可於廣範圍調整。再者，亦能於標準配製物中以聚(羥基烷酸酯)取代合成聚合物，因此，增加存在之可生物分解之聚合物的量及因此使用天然產生之聚合物。因此，含有合成均聚物或共聚物之標準聚合物分散體的環境衝擊可藉由以聚(羥基烷酸酯)完全或部份取代合成聚合物而相當程度地降低。
再者，藉由本發明方法獲得之分散體可藉由反應性添加單體而改質。呈分散體型式之聚(羥基烷酸酯)聚合物之此後官能化可藉由於基起始劑或氧化還原系統存在中添加乙烯型單體而實施。後官能化可於水乳化介質中，於一範圍之不同溫度，固體含量反應，時間，及基起始劑或氧化還原系統發生。作為適合之乙烯型單體，可使用不同濃度之一範圍之苯乙烯系、丙烯系、甲基丙烯系，或其它乙烯型之含雙鍵的化合物。
依據本發明之聚(羥基烷酸酯)之水性分散體可用於廣範圍之應用，例如，用於製備所有種類之塗覆組成 物，特別是紙及紙板之塗覆組成物，或用於製備黏著組成物、健康及保護手套、保險套、地毯背襯或發泡體，或作為結構添加劑或結合劑化合物，或於噴灑乾燥後作為可再分散之粉末。
本發明現將針對下列範例作更詳細說明。
使用視野顯微鏡判定分散體顆粒尺寸： 設備：
與一個別之光纖光源EK-1連接之Novex B-系統暗視野顯微鏡。
程序 安裝及測量
-對於聚(羥基烷酸酯)分散體，使用S40 x N.A.型之接物鏡聚焦及取得校準物及樣品影像以供分析。
-一滴經稀釋之分散體置於一拋棄式玻璃載片頂部上，然後，以一覆蓋玻璃覆蓋。
-"ImageFocus"軟體設有一顯微鏡，且用於經由顯微照相機取得樣品影像。
使用"ImageJ"軟體分析顯微鏡影像
-於取得一實際樣本之影像前，顯微鏡及軟體需以已知標準物使用明確定義之單峰(monomodal)顆粒尺寸分佈校正。標準物係可購自Sigma Aldrich之具不同顆粒尺寸之聚苯乙烯乳化物(具200nm及500nm顆粒之微顆粒尺寸標準物)。所有影像以稱為"ImageJ"之特殊軟體程式處理(Java之影像處理及分析)。
-取得之顯微影像分析方法係以一校正樣品之起始影像分析為基準。因為影像上之每一顆粒的尺寸係確切已知，以奈米之數值可提供於影像上之每一像素。以此校正為基準，當取得一未知樣品之影像時，顆粒尺寸及分佈可輕易決定。
一標準物(500nm)影像之一二元複製(binary duplicate)先被產生。此係藉由先選擇一亮度臨界極先而進行。當正確亮度平衡被調整時，亮度值被註記且用於處理所有其後影像。然後，影像被轉化成一二元複製。
當一標準單峰產物被用於校正，影像中之所有顆粒需具有500nm尺寸。可經由觀看影像中之顆粒決定影像上每一像素是多少奈米而實施實際校正。
感興趣之特徵係藉由沿著像素中之選擇邊界的顆粒之任二點間最長距離之直徑界定。可藉由指定每一像素一奈米數值而輕易校正顯微鏡，記主22.536像素係500nm。將此輸入軟體會設定標度及校正程式。為確認此校正，此程序以200nm標準物重複。
決定未知樣品之顆粒尺寸
上述步驟現應用於一實際樣品影像。因為標度係藉由實施之校準設定，可藉由選擇與製作影像二元化之校正相同之亮度臨界直接分析影像上之顆粒，及直接實施分析。然後，結果可經統計分析，且顆粒尺寸分佈可以圖呈現。顆粒尺寸之結果係以數平均值呈現，每一尺寸之顆粒數被計數，且於高斯(Gaussian)分佈圖上垂直呈現。
決定總固體含量TSC：
TSC係使用一真空爐測量，其於樣品分析期間係保持於105 +/- 5℃之固定溫度及約1Pa之壓力。
下列測量係重複進行兩次。
-記錄空鋁箔盤重量(M1)。
-將約0.9至1.1克之分散體添加至此盤且記錄質量(M2)。
-使分散體均勻分散於整個盤。
-使鋁盤置於經預熱之爐內。
-使此爐排氣。
-使樣品於真空下維持一小時。
-移除此盤，冷卻至室溫及記錄乾燥質量(M3)。
TSC係依據下列方程式記算：TSC(%)=[(M3-M1)/(M2-M1)]x 100
若二重複測量差異大於0.25%，測量重複。
範例 比較例 使用傳統陰離子界面活性劑製備聚羥基丁酸酯(PHB)分散體
對一含有使用一高速分散儀器以8,150s-1剪切速率攪拌之40克PHB粉末之反應器，添加已溶解2克油酸鉀之93克的水及0.12克之消泡劑(Foamstopper 101)。混合物攪拌至均勻，且添加0.1克之殺生物劑(Acticide MBS 5050 10%)。混合物進一步攪拌10分鐘，獲得一均勻分散體，其具有30%之總固體含量及7.7之pH。分散體僅安定數分鐘， 其後固體物質完全沉降，於反應器頂部留下澄清水平面。
比較例2 使用傳統非離子界面活性劑製備聚羥基丁酸酯(PHB)分散體
對一含有使用一高速分散儀器以8,150s-1剪切速率攪拌之100克PHB粉末之反應器，添加已混合5克可得自Sigma Aldrich之Tween 81(聚氧乙烯去水山梨醇單油酸酯)之233克的水及0.23克之消泡劑(Foamstopper 101)。混合物攪拌至均勻，且添加0.1克之殺生物劑(Acticide MBS 5050 10%)。混合物進一步攪拌10分鐘，獲得一均勻分散體，其具有30重量%之總固體含量及7.6之pH。分散體僅安定約30分鐘，其於反應器頂部出現澄清水平面。
範例1 使用高黏度聚(乙烯醇)(PVOH)安定劑製備PHB粉末之40%固體含量分散體
對一含有使用一高速分散儀器以8,150s-1剪切速率攪拌之40克PHB粉末之反應器，添加30克之5% Mowiol 56-98溶液，其4重量%水溶液於20℃依據DIN 53015使用一編號2之球測量展現56mPa．s之黏度(可得自Kuraray)，其後添加22克之水及0.12克之消泡劑(Foamstopper 101)。混合物攪拌至均勻，然後，添加0.1克之殺生物劑(Acticide MBS 5050 10%)。混合物進一步攪拌10分鐘，獲得一均勻分散體，其具有41%之總固體含量及7.7之pH。分散體留於室溫測試長期安定性。產物於特定時間間隔以視覺檢測沉降及 凝稠。用於測量總固體含量(TSC)之小樣品亦自樣品之頂部及底部規律地取得，且數量係對沉降或凝稠之任何信號作比較。結果係綜述於表1。
範例2 使用低黏度PVOH安定劑製備PHB粉末之40%固體含量分散體
對一含有使用一高速分散儀器以8,150s-1剪切速率攪拌之40克PHB粉末之容器，添加30克之於水中的5% Mowiol 10-98溶液，其4重量%水溶液於20℃依據DIN 53015使用一編號2之球測量具有10mPa．s之黏度(可得自Kuraray)，其後添加22克之水及0.12克之消泡劑(Foamstopper 101)。混合物攪拌至均勻，然後，添加0.1克之殺生物劑(Acticide MBS 5050 10%)。混合物進一步攪拌10分鐘，獲得一均勻分散體，其具有40%之總固體含量及7.7之pH。分散體留於室溫測試長期安定性。產物於特定時間間隔以視覺檢測沉降及凝稠。用於測量TSC之小樣品亦自樣品之頂部及底部規律地取得，且數量係對沉降或凝稠之任何信號作比較。結果係顯示於表1。製備之分散體於開始顯示沉降及凝稠信號前係安定35天。
範例3 使用高黏度PVOH安定劑製備PHB分散體及經羧化之苯乙烯-丁二烯共聚物乳化物之40%固體含量摻合物
對一含有使用一高速分散儀器以8,150s-1剪切速率攪拌之32克PHB粉末之容器，添加40克之於水中的5% Mowiol 56-98溶液(如範例1般)，其後添加40克之水及0.12克之消泡劑(Foamstopper 101)。混合物攪拌至均勻，然後，添加0.1克之殺生物劑(Acticide MBS 5050 10%)。混合物進一步攪拌10分鐘，然後，添加60克(20重量%，其係以PHB之量為基準)之經羧化之苯乙烯-丁二烯共聚物乳化物。經摻合之分散體攪拌5分鐘獲得一產物，其具有40%之TSC及7.9之pH。分散體留於室溫測試長期安定性。產物接受週期性視覺檢測以決定沉降及凝稠是否發生。用於測量TSC之小樣品亦自樣品之頂部及底部規律地取得，且數量係對沉降或凝稠之任何信號作比較。製備之分散體於開始顯示沉降及凝稠信號前係安定65天。
PHA分散體之安定性的定量分析係係藉由測量置於100毫升容器內之個別分散體之頂層(頂部下約1公分)及底層(底部上約1公分)之總固體含量而實施。分析開始、40天及結束時之產物顆粒尺寸亦被決定。結果系顯示於表1及2。
如表1所見，範例1及3於65天時期於總固體含量未顯示任何改變。於此時期，以凝稠或沉降而言無顯著視覺改變被注意到。於此時期後，凝稠信號以視覺注意到，且測量結束。
範例2之樣品安定35天(如TSC結果顯示)。於此期間後，再次地觀察到視覺改變(凝稠)且測量結束。
整個分析之TSC值偏差係於0.5%以下，其係於測量之統計誤差內。
由表2結果顯示於範例1及3之情況，於65天後凝聚之證據，即使與原始相比，分散體仍安定，且於樣品頂部及底部具極相似TSC結果。於範例2之情況，顆粒尺寸於分散體喪失安定性後測量，且於顆粒尺寸發現50%增加。

Claims (15)

  1. 一種用於製造聚(羥基烷酸酯)之水性分散體的方法，包含於一膠態安定劑存在中，使用一高剪切分散器，於10s-1-750,000s-1之剪切速率，使一含有一或多種聚(羥基烷酸酯)之粉末分散於一水性介質中。
  2. 如請求項1的方法，藉此，該剪切速率係於1000s-1-250,000s-1，較佳係4,000s-1-100,000s-1，更佳係5,000s-1-50,000s-1，最佳係5,000s-1-20,000s-1之範圍。
  3. 如請求項1至2中任一項的方法，其中，以該液體載劑之總重量為基準，形成該水性相之該液體載劑包含至少80重量%，較佳係至少90重量%，更佳係至少95重量%，最佳係至少99重量%之水。
  4. 如請求項1至3中任一項的方法，其中，該聚(羥基烷酸酯)包含自3-羥基丁酸酯、4-羥基丁酸酯、3-羥基戊酸酯、3-羥基己酸酯、3-羥基己酸酯、3-羥基壬酸酯、3-羥基丙酸酯，及其等之混合物的結構單元。
  5. 如請求項1至4中任一項的方法，其中，該聚(羥基烷酸酯)係選自聚(3-羥基丁酸酯)、聚(4-羥基丁酸酯)、聚(3-羥基丁酸酯-共-4-羥基丁酸酯)、聚(3-羥基丁酸酯-共-3-羥基戊酸酯)、聚(3-羥基丁酸酯-共-3-羥基己酸酯)，及其等之混合物。
  6. 如請求項1至5中任一項的方法，其中，以該水性分散體之總重量為基準，該聚(羥基烷酸酯)係以5-90重量%， 較佳係15-70重量%，更佳係25-60重量%，最佳係30-50重量%之量存在。
  7. 如請求項1至6中任一項的方法，其中，以該水性分散體之總重量為基準，該膠態安定劑係以0.5-7重量%，較佳係2-6重量%，更佳係3.5-5重量%之量存在。
  8. 如請求項1至7中任一項的方法，其中，該膠態安定劑係選自聚(乙烯醇)、澱粉及澱粉衍生物、纖維素及纖維素衍生物，與其等之混合物。
  9. 如請求項1至8中任一項的方法，其中，該膠態安定劑包含聚(乙烯醇)，其4重量%水溶液具有於20℃依據DIN 53015使用編號2之球測量係15-140mPas，較佳係15-100mPas，更佳係20-80mPas，最佳係30-70mPas之黏度。
  10. 如請求項1至9中任一項的方法，其中，於該分散體中之該聚(羥基烷酸酯)之使用一暗視野顯微鏡測量之數平均顆粒尺寸係於30-5,000nm,，較佳係150-2,000nm，更佳係250-1,000nm，最佳係500-1,000nm之範圍。
  11. 如請求項1至10中任一項的方法，進一步包含添加選自消泡劑、殺生物劑，及其等之混合物的調配添加劑。
  12. 如請求項1至11中任一項的方法，進一步包含使該聚(羥基烷酸酯)之該水性分散體與包含一不同於聚(羥基烷酸酯)之聚合物的至少一另外水性聚合物組成物混合，其中，較佳地，以聚(羥基烷酸酯)之該水性分散體及包含一不同於聚(羥基烷酸酯)之聚合物的該至少一另外水性 聚合物組成物之總量為基準，包含一不同於聚(羥基烷酸酯)之聚合物的該至少一另外水性聚合物組成物之量範圍可為從5-90重量%，較佳係15-70重量%，更佳係25-50重量%。
  13. 如請求項12的方法，其中，該不同於聚(羥基烷酸酯)之聚合物係選自苯乙烯均聚物及共聚物、丁二烯均聚物及共聚物、丙烯系或甲基丙烯系均聚物及共聚物、乙酸乙烯酯均聚物或共聚物、丙烯腈均聚物及共聚物、聚(乙酸乙烯酯-共-乙烯)、聚胺甲酸酯、聚酯，及其等之混合物。
  14. 如請求項1至13中任一項的方法，其中，以該水性分散體之總重量為基準，該分散體之總固體含量係5-90重量%，較佳係15-70重量%，更佳係25-60重量%，最佳係30-50重量%。
  15. 一種聚(羥基烷酸酯)之水性分散體，係可藉由請求項9至14中任一項的方法獲得。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2906324T3 (es) * 2016-02-29 2022-04-18 Michelman Inc Dispersión hidrolíticamente estable de base acuosa de un polímero biodegradable
WO2018070492A1 (ja) * 2016-10-13 2018-04-19 株式会社カネカ ポリヒドロキシアルカン酸の製造方法
FI3837322T3 (fi) * 2018-08-13 2025-05-16 Danimer Ipco Llc PHA-vesidispersioihin perustuvia biohajoavia pinnoitteita
CA3115814A1 (en) * 2018-10-15 2020-04-23 Danimer Bioplastics, Inc. Biopolymer coated fiber food service items
CN115698427B (zh) * 2020-06-16 2024-07-02 日本制纸株式会社 涂布纸
EP4176013A1 (en) 2020-07-02 2023-05-10 Aquaspersions Ltd. Aqueous biopolymer dispersions
CN116171297A (zh) 2020-07-30 2023-05-26 梅雷迪安股份有限公司 用于消费品包装的生物基材料
KR102414926B1 (ko) * 2020-10-30 2022-07-01 씨제이제일제당 (주) Pha 조성물 및 이의 제조 방법
IT202000028640A1 (it) * 2020-11-26 2022-05-26 Consiglio Nazionale Ricerche Dispersioni acquose di polimeri biodegradabili prive di alogeni e procedimento per la loro preparazione
FR3137916B1 (fr) * 2022-07-13 2026-01-16 Centre Nat Rech Scient Procédé de préparation de film de poly-β-hydroxyalcanoate
CA3263308A1 (en) * 2022-07-29 2024-02-01 Danimer Ipco, Llc AQUEOUS MIXTURES OF NEW POLY(HYDROXYALCANOATES)
CN120590847B (zh) * 2025-08-08 2025-10-28 都佰城新材料技术（上海）有限公司 一种高生物基pha-丙烯酸酯乳胶漆及其制备方法与应用

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3063405D1 (en) 1979-02-21 1983-07-07 Ici Plc Microbiological process for the production of poly (beta-hydroxybutyric acid) and micro-organisms for use therein
DE3171017D1 (en) 1980-08-19 1985-07-25 Ici Plc Fermentation process
WO1991013207A1 (en) 1990-02-21 1991-09-05 Pulp And Paper Research Institute Of Canada POLY-β-HYDROXYALKANOATES FOR USE IN FIBRE CONSTRUCTS AND FILMS
DE4040158A1 (de) 1990-12-15 1992-06-17 Danubia Petrochem Deutschland Flaechenfoermiger gegenstand aus einer mit polyhydroxyalkanoat-dispersion beschichteten traegerschicht
NL9401037A (nl) 1994-06-23 1996-02-01 Soonn Stichting Onderzoek En O Werkwijze voor het bereiden van een biologisch afbreekbare polyhydroxyalkanoaat coating met behulp van een waterige dispersie van polyhydroxyalkanoaat.
GB2291648B (en) 1994-07-25 1998-11-25 Ici Plc Aqueous coating composition giving coatings having improved early hardness and tack-resistance
US5977250A (en) 1995-02-09 1999-11-02 Monsanto Company Latex of polyhydroxyalkanoate
GB9525390D0 (en) 1995-12-12 1996-02-14 Zeneca Ltd Dispersions
NL1008497C2 (nl) 1998-03-05 1999-09-07 Inst Voor Agrotech Onderzoek Poly(3-hydroxyalkanoaat)verf alsmede werkwijze ter bereiding daarvan.
JP4577804B2 (ja) * 2000-10-16 2010-11-10 ミヨシ油脂株式会社 生分解性樹脂水系分散体及び生分解性複合材料
JP2004099883A (ja) * 2002-08-21 2004-04-02 Miyoshi Oil & Fat Co Ltd 生分解性樹脂水系分散体
CA2503590A1 (en) * 2002-11-08 2004-05-21 Kaneka Corporation Aqueous dispersion of biodegradable polyester and process for preparing the same
FR2862310B1 (fr) 2003-11-17 2008-04-25 Roquette Freres Utilisation d'une dispersion aqueuse d'au moins un polymere biodegradable contenant au moins un agent stabilisant pour la preparation d'une composition filmogene aqueuse
JP5408877B2 (ja) * 2005-10-26 2014-02-05 株式会社カネカ ポリヒドロキシアルカノエート樹脂発泡粒子、及びその成形体と該樹脂発泡粒子の製造方法
US20070218304A1 (en) * 2006-03-20 2007-09-20 Graham Packaging Company, Lp Active oxygen barrier compositions of poly(hydroxyalkanoates) and articles made thereof
CN101538400A (zh) 2008-03-18 2009-09-23 天津国韵生物材料有限公司 一种含有聚羟基脂肪酸酯的水乳胶、其制备方法及应用
BR112012004108B1 (pt) * 2009-08-27 2020-02-18 Cj Cheiljedang Corporation Composições de poliidroxialcanoato endurecidas
JP2011148888A (ja) * 2010-01-21 2011-08-04 Sanyo Chem Ind Ltd ポリ乳酸系樹脂エマルション

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