DE202017007341U1

DE202017007341U1 - Biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung

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Publication number: DE202017007341U1
Application number: DE202017007341.2U
Authority: DE
Original assignee: Kingfa Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Kingfa Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2016-03-07
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2020-10-28
Anticipated expiration: 2027-02-25
Also published as: WO2017152772A1; US20180171136A1; DE202017007343U1; DE202017007342U1; DE202017007340U1; US10435556B2; EP3260496A1; EP3260496B1; AU2017230218A1; KR102036466B1; ES2762176T3; JP2018515682A; DE202017007344U1; JP6469929B2; AU2017230218C1; CN105585824A; KR20180054721A; AU2017230218B2; EP3260496A4

Abstract

Biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass sie die folgenden Komponenten in Gewichtsteilen umfasst:
i) 60 bis 100 Teile biologisch abbaubarer aliphatisch-aromatischer Polyester;
ii) 0 bis 40 Teile Polymilchsäure;
iii) 0 bis 35 Teile eines organischen Füllstoffs und/oder eines anorganischen Füllstoffs;
iv) 0 bis 1 Teil eines Copolymers, das Epoxidgruppen enthält und auf Styrol, Acrylat und/oder Methacrylat beruht; wobei der Gewichtsgehalt der cyclischen Esterverbindung mit einer Struktur, die als Formel (I) gezeigt ist, 100 ppm bis 950 ppm beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung: und der Gewichtsgehalt des Tetrahydrofurans 19 ppm bis 81 ppm beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung.

Description

Fachgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Modifikation von Makromolekülmaterialien und bezieht sich insbesondere auf eine biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung mit ausgezeichneter Eigenschaft gegen thermisch-oxidative Alterung, ausgezeichnetem Erscheinungsbild und ausgezeichneten Druckeigenschaften.
Hintergrund
Biologisch abbaubarer Polyester ist eine Art Makromolekülmaterial, bei dem biologische Ressourcen als Rohstoffe verwendet werden. In Bezug auf ein Polymer auf Erdölbasis, bei dem petrochemische Ressourcen als Rohstoffe verwendet werden, kann der biologisch abbaubare Polyester während eines Verfahrens mit einer biologischen oder biochemischen Wirkung oder in einer biologischen Umgebung abgebaut werden, und er ist ein sehr aktives abbaubares Material in der derzeitigen Forschung zu biologisch abbaubaren Kunststoffen und eines der besten abbaubaren Materialien in der Marktanwendung.
Zurzeit bildet die biologisch abbaubare Polyesterfolie eines der wichtigsten Anwendungsgebiete für biologisch abbaubaren Polyester, die hauptsächlich Lebensmittelbeutel, Mülltüten, Einkaufstüten, Mulchfolien und dergleichen umfassen. Während des Blasformverfahrens für den biologisch abbaubaren Polyester bei der Herstellung von Folien ist eine Tintenzufuhr erforderlich, und dadurch werden gewünschte Kennzeichen und Logos auf die Folie gedruckt. Während des Druckverfahrens der Folie aus biologisch abbaubarem Polyester kommt es jedoch häufig zu instabilem Drucken (d.h. die Tinte haftet nicht vollständig an der Folie, oder die Haftfestigkeit ist unzureichend) oder übermäßigem Drucken (d.h. zu viel Tinte haftet an der Folie, was zu einem unscharfen Logo führt), was auf eine schlechte Druckeigenschaft der Folie hinweist.
Außerdem unterliegt ein mit dem biologisch abbaubaren Polyester hergestelltes Formteil aufgrund von Wirkungen von Mikroorganismen, Belichtung, Bestrahlung, Atmosphäre und Kontakten mit der physikalischen Umgebung relativ leicht der Alterung und wird während der Lagerung und Verwendung abgebaut, was die Brauchbarkeit des Produkts extrem stark beeinflusst. Ein herhömmliches Verfahren, das die Alterung und den Abbau von Makromolekülmaterial überwindet, umfasst die Zugabe eines Antioxidans, eines UV-Absorbers, eines HALS-Stabilisators und dergleichen zu dem Material. Zum Beispiel offenbart das Patent WO 2009/071475 eine Mulchfolie aus Polyethylen, die Hydroxyphenyltriazine als Stabilisator enthält. CN 103687902 führt den UV-Absorber und den HALS-Stabilisator oder einen Lichtstabilisator, der beide miteinander kombiniert, ein, um die Mulchfolie mit UV-Stabilität zu versehen. Obwohl die obigen Stabilisatoren für eine gewisse Stabilisierung sorgen können, sind sie für eine transparente Mulchfolie, insbesondere für eine mit einer relativ geringen Wandstärke, definitiv nicht zufriedenstellend.
Daneben gibt es unter der Bedingung, dass das mit der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung hergestellte Formteil mit 95% Ethanol digeriert wird, einen Niederschlag, der sich aus der Oberfläche einer Folie oder eines Teils heraus abscheidet und damit das Erscheinungsbild der Folie oder des Teils beeinflusst.
In der vorliegenden Erfindung zeigte sich überraschenderweise in der Forschung, dass durch Zugabe einer Spur einer cyclischen Esterverbindung und Tetrahydrofuran zu der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung die antioxidative Eigenschaft der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung stark erhöht werden kann, und indessen wird dadurch auch ein ausgezeichnetes Erscheinungsbild der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung gewährleistet. Außerdem wird dadurch verhindert, dass die Tinte während des Druckvorgangs von dem Folienmaterial abgezogen wird, und es wird verhindert, dass überschüssige Tinte an dem Folienmaterial haftet, so dass die Folie ausgezeichnete Druckeigenschaften zeigt.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung bereitzustellen. Durch Zugabe einer Spur einer cyclischen Esterverbindung und Tetrahydrofuran zu der Zusammensetzung kann die hergestellte biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung eine ausgezeichnete Eigenschaft gegen thermisch-oxidative Alterung, ein ausgezeichnetes Erscheinungsbild und ausgezeichnete Druckeigenschaften aufweisen.
Die vorliegende Erfindung wird durch folgende technische Lösung realisiert:

eine biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung umfasst die folgenden Komponenten in Gewichtsteilen:
1. i) 60 bis 100 Teile biologisch abbaubarer aliphatisch-aromatischer Polyester;
2. ii) 0 bis 40 Teile Polymilchsäure;
3. iii) 0 bis 35 Teile eines organischen Füllstoffs und/oder eines anorganischen Füllstoffs;
4. iv) 0 bis 1 Teil eines Copolymers, das Epoxidgruppen enthält und auf Styrol, Acrylat und/oder Methacrylat beruht.

Insbesondere beträgt der Gewichtsgehalt einer cyclischen Esterverbindung mit einer Struktur, die als Formel (I) gezeigt ist, 100 ppm bis 950 ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung:
und der Gewichtsgehalt des Tetrahydrofurans beträgt 19 ppm bis 81 ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung.
Vorzugsweise, bezogen auf das Gesamtgewicht der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung, beträgt der Gewichtsgehalt der cyclischen Esterverbindung 160 ppm bis 750 ppm, vorzugsweise 210 ppm bis 540 ppm, und der Gewichtsgehalt des Tetrahydrofurans beträgt vorzugsweise 15 ppm bis 75 ppm.
Vorzugsweise umfasst die biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung die folgenden Komponenten in Gewichtsteilen:

i) 65 bis 95 Teile des biologisch abbaubaren aliphatisch-aromatischen Polyesters;
ii) 5 bis 35 Teile der Polymilchsäure;
iii) 5 bis 25 Teile des organischen Füllstoffs und/oder des anorganischen Füllstoffs;
iv) 0,02 bis 0,5 Teile des Copolymers, das Epoxidgruppen enthält und auf Styrol, Acrylat und/oder Methacrylat beruht.

Bei dem biologisch abbaubaren aliphatisch-aromatischen Polyester handelt es sich um eines oder mehrere aus Poly(butylenadipat-co-terephthalat) (PBAT), Poly(butylensuccinat-co-terephthalat) (PBST) und Poly(butylensebacat-co-terephthalat) (PBSeT).
Die Zugabe der cyclischen Esterverbindung trägt dazu bei, die Lebensdauer der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung zu verlängern. Tetrahydrofuran, das in den biologisch abbaubaren Polyester gegeben wird, spielt eine gleitmittelartige Rolle. In der Forschung wurde durch die vorliegende Erfindung herausgefunden, dass die Steuerung des Gehalts an der cyclischen Esterverbindung auf 100 ppm bis 950 ppm und des Gehalts an Tetrahydrofuran auf 19 ppm bis 81 ppm in der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung nicht nur gewährleisten kann, dass die biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung eine gute Eigenschaft gegen thermisch-oxidative Alterung aufweist, sondern auch gewährleisten kann, dass die hergestellte Folie oder das hergestellte Teil ein ausgezeichnetes Erscheinungsbild aufweist. Daneben kann der kinetische Reibungskoeffizient für das Folienmaterial in einem vernünftigen Bereich liegen, was verhindert, dass die Tinte während des Druckvorgangs von dem Folienmaterial abgezogen wird (d.h. instabiler Druck), und verhindert, dass überschüssige Tinte an dem Folienmaterial haftet, so dass die Folie ausgezeichnete Druckeigenschaften zeigt.
Wenn der Gehalt der cyclischen Esterverbindung in der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung jedoch zu hoch ist, scheidet sich die cyclische Esterverbindung unter der Bedingung, dass mit 95% Ethanol digeriert wird, aus der Oberfläche einer Folie oder eines Teils heraus ab, was das Erscheinungsbild der Folie oder des Teils beeinflusst. Wenn der Gehalt des Tetrahydrofurans in der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung zu hoch ist, ist der kinetische Reibungskoeffizient für die Folie äußerst gering, was dazu führt, dass nicht gedruckt werden kann. Wenn der Gehalt des Tetrahydrofurans zu gering ist, ist der kinetische Reibungskoeffizient zu groß, was dazu führt, dass überschüssige Tinte während des Druckvorgangs an der Folie haftet. Daher beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung, der Gewichtsgehalt der cyclischen Esterverbindung vorzugsweise 160 ppm bis 750 ppm, besonders bevorzugt 210 ppm bis 540 ppm, und der Gewichtsgehalt des Tetrahydrofurans beträgt besonders bevorzugt 19 ppm bis 75 ppm.
Der organische Füllstoff ist aus der Gruppe ausgewählt, die aus natürlicher Stärke, weichgemachter Stärke, modifizierter Stärke, Naturfaser und Holzmehl oder einem Gemisch davon besteht. Der anorganische Füllstoff ist aus der Gruppe ausgewählt, die aus Talkpulver, Montmorillonit, Kaolin, Kreide, Calciumcarbonat, Graphit, Gips, leitfähigem Ruß, Calciumchlorid, Eisen(III)oxid, Dolomit, Siliciumdioxid, Wollastonit, Titandioxid, Silicat, Glimmer, Glasfaser und Mineralfaser oder einem Gemisch davon besteht.
Ein Weg des Einsatzes der cyclischen Esterverbindung und von Tetrahydrofuran in der vorliegenden Erfindung kann darin bestehen, die cyclische Esterverbindung und Tetrahydrofuran direkt während des Mischens, Extrudierens und Verarbeitens der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung hinzuzufügen.
Gemäß den verschiedenen Notwendigkeiten der Verwendung kann die biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung weiterhin mit 0 bis 4 Teilen wenigstens einer der folgenden Substanzen versetzt werden: Weichmacher, Trennmittel, Tensid, Wachs, Antistatikmittel, Pigment, UV-Absorber, UV-Stabilisator oder andere Kunststoffadditive.
Bei dem Weichmacher handelt es sich um einen oder ein Gemisch von zweien oder mehreren aus Zitronensäureestern, Glycerin, epoxidiertem Sojaöl und dergleichen.
Bei dem Trennmittel handelt es sich um eines oder ein Gemisch von zweien oder mehreren aus Silikonöl, Paraffin, weißem Mineralöl und Vaseline.
Bei dem Tensid handelt es sich um eines oder ein Gemisch von zweien oder mehreren aus Polysorbat, Palmitat und Laurat.
Bei dem Wachs handelt es sich um eines oder ein Gemisch von zweien oder mehreren aus Erucamid, Stearamid, Behenamid, Bienenwachs und Bienenwachsester.
Das Antistatikmittel ist ein permanentes Antistatikmittel, das insbesondere als eines oder ein Gemisch von zweien oder mehreren aus PELESTAT-230, PELESTAT-6500 und SUNNICO ASA-2500 aufgeführt ist.
Bei dem Pigment handelt es sich um eines oder ein Gemisch von zweien oder mehreren aus Ruß, schwarzem Masterbatch, Titandioxid, Zinksulfid, Phthalocyaninblau und Fluoreszenzorange.
Bei dem UV-Absorber handelt es sich um einen oder mehrere aus UV-944, UV-234, UV531 und UV326.
Bei dem UV-Stabilisator handelt es sich um einen oder mehrere aus UV-123, UV-3896 und UV-328.
Bei den anderen Kunststoffadditiven kann es sich um einen Keimbildner, ein Antibeschlagmittel und dergleichen handeln.
Die biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann verwendet werden, um Einkaufstüten, Kompostbeutel, Mulchfolien, Schutzfolien, Silofolien, Filmstreifen, Gewebe, Vliese, Textilien, Fischernetze, Lagerbeutel, Müllbeutel und dergleichen herzustellen.
Im Vergleich zum Stand der Technik weist die vorliegende Erfindung die folgenden günstigen Wirkungen auf:

In der vorliegenden Erfindung kann durch Zugabe der cyclischen Esterverbindung und von Tetrahydrofuran zu der Zusammensetzung und Steuerung des Gehalts der cyclischen Esterverbindung in einem Bereich von 100 ppm bis 950 ppm und des Gehalts von Tetrahydrofuran in einem Bereich von 19 ppm bis 81 ppm in der Zusammensetzung nicht nur die Eigenschaft gegen thermisch-oxidative Alterung der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung stark verbessert werden, sondern wenn die Folie durch Blasformen hergestellt wird oder das Teil durch Spritzguss hergestellt wird, gibt es nur wenig Niederschlag, der sich aus der Oberfläche heraus abscheidet, und das Erscheinungsbild nach Digestion mit 95% Ethanol bei 40°C während 240 Stunden ist ausgezeichnet. Außerdem kann das schlechte Druckverhalten der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung während des Druckvorgangs extrem verbessert werden, wobei weder die Tinte von dem Folienmaterial abgezogen wird noch überschüssige Tinte an dem Folienmaterial haftet, so dass die Folie ausgezeichnete Druckeigenschaften zeigt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von speziellen Ausführungen näher beschrieben, und die folgenden Ausführungsformen sind bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung, aber die Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt.
In den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird PBAT als Komponente i) gewählt, ADR4370 wird als Komponente iv) gewählt, Stärke wird als organischer Füllstoff gewählt, Talkpulver und Calciumcarbonat werden als anorganischer Füllstoff gewählt, Zitronensäureester werden als Weichmacher gewählt, Palmitat wird als Tensid gewählt, und Stearamid wird als Wachs gewählt. Die oben genannten Promotoren PBAT, ADR4370, PLA, die cyclische Esterverbindung und Tetrahydrofuran sind kommerziell erhältlich.
Ausführungsformen 1-7 und Vergleichsausführungsformen 1-2:

Gemäß den in Tabelle 1 gezeigten Rezepturen wurden PBAT, PLA, ADR4370, organische Füllstoffe, anorganische Füllstoffe, Promotoren, wie ein Weichmacher, Tensid, Wachs und dergleichen, eine cyclische Esterverbindung und Tetrahydrofuran gleichmäßig gemischt und in einen Einschneckenextruder gegeben. Nachdem sie bei 140°C bis 240 °C extrudiert und geprillt wurden, wurden die Zusammensetzungen erhalten, Daten aus den Leistungstests sind in Tabelle 1 gezeigt.

Verfahren zur Leistungsbewertung:

(1) Bewertungsverfahren für die Eigenschaft einer biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung gegen thermisch-oxidative Alterung:
- Die biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung wurde in einem nicht vakuumierten Aluminiumfolienbeutel eingeschweißt. Der Aluminiumfolienbeutel wurde in einen Lufttrockenofen von 70°C gegeben, um einen Test zur thermisch-oxidativen Alterung durchzuführen. Alle 3 Tage wurden Proben entnommen, um den Schmelzindex zu testen (190 °C/2,16 kg, gemäß ISO 1133). Wenn der Schmelzindex der Probe über einen normalen Schmelzindexbereich der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung hinausging, zeigte dies an, dass ein offensichtlicher thermisch-oxidativer Alterungsabbau in der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung stattgefunden hatte. Die Testzeit, nach der der offensichtliche thermisch-oxidative Alterungsabbau in der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung stattgefunden hatte, wurde aufgezeichnet. Je kürzer diese Testzeit war, eine desto schlechtere Eigenschaft der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung gegen thermisch-oxidative Alterung wurde angezeigt.
(2) Bewertungsverfahren für das Erscheinungsbild eines Formteils:
- Eine 2 mm dicke Palette wurde spritzgegossen und 240 Stunden lang zur Digestion bei 95°C in eine Lösung mit 95% Ethanol gegeben, dann wurde sie in ein Standardlabor mit einer Atmosphärentemperatur von (23 ± 2)°C und einer relativen Feuchtigkeit von 45% bis 55% gebracht. Nachdem die Palette 48 Stunden lang klimatisiert wurde, wurde ΔL, die Variation des L-Werts der Palette vor und nach der Behandlung, mit einem Kolorimeter gemessen. Je größer ΔL war, desto mehr Niederschlag trennte sich aus der Oberfläche ab, und desto schlechter war das Erscheinungsbild.
(3) Bewertungsverfahren für die Druckleistung einer biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung:
- Biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzungen mit unterschiedlichen Druckwirkungen wurden genommen. Anhand der Klarheit eines gedruckten Kennzeichens und der Haftung der Tinte an der Oberfläche einer Folie wurden verschiedene Druckwirkungen nach dem folgenden Verfahren benotet:
  - Grad 1: Das Kennzeichen ist klar, und es gibt keine überschüssige Tinte, die an der Folie haftet;
  - Grad 2: Das Kennzeichen ist klar, aber es gibt ein wenig überschüssige Tinte, die an der Folie haftet;
  - Grad 3: Das Kennzeichen ist im Wesentlichen klar, aber es gibt viel Tinte, die an der Folie haftet;
  - Grad 4: Das Kennzeichen ist undeutlich, aber es gibt reichlich Tinte, die an der Folie haftet;
  - Grad 5: Das Kennzeichen ist nicht vorzeigbar, und es gibt keine Tinte, die an der Folie haftet.
(4) Bestimmungsverfahren für die cyclische Esterverbindung:
- 1,2000 g der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung wurden genau gewogen, in einen 25-ml-Messkolben gegeben und durch Zugabe von Chloroform aufgelöst. Nachdem sich die biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung vollständig aufgelöst hatte, wurde die Lösung auf 25 ml verdünnt. Eine Peakfläche der cyclischen Esterverbindung in der hergestellten Lösung wurde mit einem GC-MS-Test gemessen. Der Gehalt an der cyclischen Esterverbindung in der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung wurde anhand der Peakfläche der cyclischen Esterverbindung in der hergestellten Lösung und einer Standardkurve für die cyclische Esterverbindung berechnet. Die Standardkurve der cyclischen Esterverbindung wurde durch eine Lösung der cyclischen Esterverbindung in Chloroform geeicht.
Die Modelle und Parameter für GC-MS sind wie folgt:
- Agilent Technologies 7693 AutoSampler Agilent Technologies 5975C Inert-MSD mit Dreifachachsendetektor Chromatographiesäule: J&W 122-5532 UI: 350°C: 30 m × 250 µm × 0,25 µm Probeninjektion: Front-SS-Injektionsanschluss He (Helium) Probenproduktion: Vakuum.
(5) Bestimmungsverfahren für Tetrahydrofuran:
- Zeichnen einer Standardkurve für Tetrahydrofuran:
  - Tetrahydrofuran/Methanol-Lösungen in Konzentrationen von 0,010 g/l, 0,1 g/l, 1,0 g/l, 5,0 g/l, 10,0 g/l, 20,0 g/l, 50,0 g/l und 100,0 g/l wurden hergestellt. Peakflächen von Tetrahydrofuran in den Tetrahydrofuran/Methanol-Lösungen in verschiedenen Konzentrationen wurden jeweils nach einem Verfahren des statischen Kopfraums gemessen. Die Standardkurve für Tetrahydrofuran wurde gezeichnet, mit der Peakfläche von Tetrahydrofuran als Ordinate und der Konzentration des Tetrahydrofurans als Abszisse.
- Messung des Gehalts an Tetrahydrofuran in der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung:
  - Ungefähr 1,2000 g biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung wurde genau gewogen und in einen Testkolben mit statischem Kopfraum gegeben; die Peakfläche von Tetrahydrofuran in der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung wurde nach dem Verfahren des statischen Kopfraums gemessen; und
  - der Gehalt an Tetrahydrofuran in der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung wurde anhand der Peakfläche des Tetrahydrofurans in der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung und der Standardkurve für Tetrahydrofuran berechnet. Die Standardkurve wurde durch die Tetrahydrofuran/Methanol-Lösung geeicht.
  - Die Bedingungen für den Test des statischen Kopfraums sind wie folgt:
    - Temperatur:
      - Heizer: 105°C
      - Quantitative Schleife: 135°C
      - Übertragungsleitung: 165°C
    - Zeit:
      - Bilanz für Probenflasche: 120 Minuten
      - Dauer der Probeninjektion: 0,09 Minuten
      - GC-Zirkulation: 30 Minuten
    Die Instrumentenmodelle und Parameter für den statischen Kopfraum sind wie folgt:
    - Agilent Technologies 7697 Headspace Sampler
    - Agilent Technologies 7890A GC-System;
    - Chromatographiesäule: J&W 122-7032: 250°C: 30 m × 250 µm × 0,25 µm
    - Probeninjektion: Front-SS-Injektionsanschluss N₂
    - Probenproduktion: FID-Frontdetektor
- Die Instrumentenmodelle und Parameter für den statischen Kopfraum sind wie folgt:
  - Agilent Technologies 7697 Headspace Sampler
  - Agilent Technologies 7890A GC-System;
  - Chromatographiesäule: J&W 122-7032: 250°C: 30 m × 250 µm × 0,25 µm
  - Probeninjektion: Front-SS-Injektionsanschluss N₂
  - Probenproduktion: FID-Frontdetektor

	Vergleichsausführungsform 1	Vergleichsausführungsform 2	Ausführungsform 1	Ausführungsform 2	Ausführungsform 3	Ausführungsform 4	Ausführungsform 5	Ausführungsform 6	Ausführungsform 7
PBAT	84,1	84,1	84,1	84,1	84,1	84,1	67	66,5	84,1
PLA	10	10	10	10	10	10	15	32	10
Stärke							17
Talkpulver	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6			1,6
Calciumcarbonat	3,5	3,5	3,5	3,5	3,5	3,5			3,5
ADR4370	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,5	0,3
Zitronensäureester							0,2
Palmitat								0,5
Stearamid	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Gehalt an der cyclischen Esterverbindung (bezogen auf die gesamte Zusammensetzung)/ppm	54	1152	282	316	408	437	495	540	671
Gehalt an Tetrahydrofuran (bezogen auf die gesamte Zusammensetzung)/ppm	1	227	19	21	38	44	60	75	81
Zeit für thermisch-oxidative Alterung/T aq	6	9	27	28	28	29	29	30	21
ΔL	0,08	1,06	0,22	0,27	0,29	0,34	0,35	0,36	0,61
Grad der Druckleistung	4	5	1	1	1	1	1	1	2

Anhand von Tabelle 1 erkennt man, dass in der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung, wenn der Gehalt an der cyclischen Esterverbindung 100-950 ppm beträgt und der Gehalt an Tetrahydrofuran 19-81 ppm beträgt, die biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung eine bessere Eigenschaft gegen thermisch-oxidative Alterung aufweist. Daneben beträgt ΔL, nachdem die biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung mit 95% Ethanol bei 40 °C während 240 Stunden digeriert worden war, beträgt ΔL weniger als 0,80, was darauf hinweist, dass die Zusammensetzung ein ausgezeichnetes Erscheinungsbild aufweist. Außerdem kann der Grad der Druckleistung mehr als Grad 3 erreichen, was darauf hinweist, dass die Zusammensetzung eine ausgezeichnete Druckleistung aufweist. In Vergleichsausführungsform 1, in der der Gehalt an der cyclischen Esterverbindung kleiner als 100 ppm ist und der Gehalt an Tetrahydrofuran kleiner als 3 ppm ist, ist das ΔL der Zusammensetzung relativ gering, aber die Zeit bis zur thermisch-oxidativen Alterung der Zusammensetzung ist relativ kurz, und der Grad der Druckleistung ist Grad 4. In Vergleichsausführungsform 2, in der der Gehalt an der cyclischen Esterverbindung größer als 950 ppm ist und der Gehalt an Tetrahydrofuran größer als 200 ppm ist, betrug ΔL mehr als 1,0, und der Grad der Druckleistung beträgt Grad 5. Dies weist darauf hin, dass es mehr Niederschlag gibt, der sich von der Oberfläche abtrennt, und das Erscheinungsbild und die Druckleistung sind schlecht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2009/071475 [0004]
CN 103687902 [0004]

Claims

Biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass sie die folgenden Komponenten in Gewichtsteilen umfasst: i) 60 bis 100 Teile biologisch abbaubarer aliphatisch-aromatischer Polyester; ii) 0 bis 40 Teile Polymilchsäure; iii) 0 bis 35 Teile eines organischen Füllstoffs und/oder eines anorganischen Füllstoffs; iv) 0 bis 1 Teil eines Copolymers, das Epoxidgruppen enthält und auf Styrol, Acrylat und/oder Methacrylat beruht; wobei der Gewichtsgehalt der cyclischen Esterverbindung mit einer Struktur, die als Formel (I) gezeigt ist, 100 ppm bis 950 ppm beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung:
und der Gewichtsgehalt des Tetrahydrofurans 19 ppm bis 81 ppm beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung.
Biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei, bezogen auf das Gesamtgewicht der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung, der Gewichtsgehalt der cyclischen Esterverbindung 160 ppm bis 750 ppm, vorzugsweise 210 ppm bis 540 ppm, beträgt.
Biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei sie die folgenden Komponenten in Gewichtsteilen umfasst: i) 65 bis 95 Teile des biologisch abbaubaren aliphatisch-aromatischen Polyesters; ii) 5 bis 35 Teile der Polymilchsäure; iii) 5 bis 25 Teile des organischen Füllstoffs und/oder des anorganischen Füllstoffs; iv) 0,02 bis 0,5 Teile des Copolymers, das Epoxidgruppen enthält und auf Styrol, Acrylat und/oder Methacrylat beruht.
Biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Gewichtsgehalt der cyclischen Esterverbindung nach dem folgenden Verfahren gemessen wird: 1,2000 g der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung werden genau gewogen, in einen 25-ml-Messkolben gegeben und durch Zugabe von Chloroform aufgelöst; nachdem sich die biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung vollständig aufgelöst hat, wird die Lösung auf 25 ml verdünnt, eine Peakfläche der cyclischen Esterverbindung in der hergestellten Lösung wird mit einem GC-MS-Test gemessen; der Gehalt an der cyclischen Esterverbindung in der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung wird anhand der Peakfläche der cyclischen Esterverbindung in der hergestellten Lösung und einer Standardkurve für die cyclische Esterverbindung berechnet; und die Standardkurve der cyclischen Esterverbindung wird durch eine Lösung der cyclischen Esterverbindung in Chloroform geeicht; der Gewichtsgehalt an Tetrahydrofuran nach dem folgenden Verfahren gemessen wird: 1,2000 g der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung wird genau gewogen und in einen Testkolben mit statischem Kopfraum gegeben; die Peakfläche von Tetrahydrofuran in der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung wird nach dem Verfahren des statischen Kopfraums gemessen; der Gehalt an Tetrahydrofuran in der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung wird anhand der Peakfläche des Tetrahydrofurans in der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung und einer Standardkurve für Tetrahydrofuran berechnet; und die Standardkurve für Tetrahydrofuran wird durch eine Lösung von Tetrahydrofuran/Methanol geeicht.
Biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei es sich bei dem biologisch abbaubaren aliphatisch-aromatischen Polyester um eines oder mehrere aus Poly(butylenadipat-coterephthalat) (PBAT), Poly(butylensuccinat-co-terephthalat) (PBST) und Poly(butylensebacat-co-terephthalat) (PBSeT) handelt.
Biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der organische Füllstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus natürlicher Stärke, weichgemachter Stärke, modifizierter Stärke, Naturfaser und Holzmehl oder einem Gemisch davon besteht; und der anorganische Füllstoff ist aus der Gruppe ausgewählt, die aus Talkpulver, Montmorillonit, Kaolin, Kreide, Calciumcarbonat, Graphit, Gips, leitfähigem Ruß, Calciumchlorid, Eisen(III)oxid, Dolomit, Siliciumdioxid, Wollastonit, Titandioxid, Silicat, Glimmer, Glasfaser und Mineralfaser oder einem Gemisch davon besteht.
Biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei diese weiterhin 0 bis 4 Teile wenigstens einer der folgenden Substanzen umfasst: Weichmacher, Trennmittel, Tensid, Wachs, Antistatikmittel, Pigment, UV-Absorber, UV-Stabilisator oder andere Kunststoffadditive.
Biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung in einem nicht vakuumierten Aluminiumfolienbeutel eingeschweißt wird und die Zeit bis zur thermisch-oxidativen Alterung, wenn der Aluminiumfolienbeutel in einen Lufttrockenofen von 70 °C gegeben wird, um einen Test zur thermisch-oxidativen Alterung durchzuführen, gleich oder mehr als 10 Tage beträgt.
Biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Wert ΔL der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung kleiner als 0,80 ist, nachdem sie 240 Stunden lang mit 95% Ethanol bei 40 °C digeriert worden ist.
Biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Grad der Druckleistung der biologisch abbaubaren Polyesterzusammensetzung Grad 3 oder mehr erreicht.
Biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Gewichtsgehalt des Tetrahydrofurans 19 ppm bis 75 ppm beträgt.
Biologisch abbaubare Polyesterzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Polyesterzusammensetzung zur Herstellung von Einkaufstüten, Kompostbeutel, Mulchfolien, Schutzfolien, Silofolien, Filmstreifen, Gewebe, Fliese, Textilien, Fischernetze, Lagerbeutel, oder Müllbeutel verwendet wird.
Folie bestehend aus einer oder umfassend eine biologisch abbaubare/n Polyesterzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
Folie gemäß Anspruch 13, hergestellt nach einem Blasformen.