JP2013503921A - ポリマー/熱可塑性デンプン組成物 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 なし
Description
優れた物理的及び機械的特性を有利に有し得、且つ易生分解性である。かかる組成物は、押出、射出成形、及び熱成形等の慣用のポリマー変換技術を用いて、便利に加工されうる。かかる組成物は、パッケージング材料に変換されうるフィルム及びシートを製造するのに、特に適している。その場合、1以上の生分解性ポリエステルは、PCL、PBAT、PHBV、PES及びPBSから好ましく選択される。
1wt%未満の含水量を有する25.5kgのデンプンアセテート[細かさ:120メッシュ;水分:8%;置換度:1.5%。China Starch(中国、上海)より供給](DS0.5)、19.2kgのポリ(プロピレンカーボネート)(PPC)[分子量:110,000ダルトン。MFI:9〜15g/10分;190℃;2.16kg;水分:<2%;密度:1.22g/cm3;ガラス温度:35〜40℃。PPCCにより製造。中国、西内モンゴル]、9.8kgのグリセロール[純度99.95%;ケン化度]、4.8kgのソルビトール[70%混合液、中国Lianyungangより供給]、0.6kgのステアリン酸、10kgのエチレンアクリル酸(EAA)(9%酸、メルトフローインデックス=20)[例えばDow Primacor 3460]、6kgのエチレンビニルアセテート(EVA)[VA:14%;MI:2.中国北京]、1.4kgのステアリン酸カルシウム及び0.12kgの水酸化ナトリウムを最少量の水に溶解したものを、まず、SHR−500;回転速度Y:980r/分である高速ミキサー中で混合して全ての成分の均一な分布を提供し(固体材料はまず高速ミキサー中でドライブレンドし、続いて液体材料を添加した)、続いて、ZSK−65二軸押出機(L/D=48)中で溶融混合した。押出機の温度プロファイルは100℃/130℃/160℃/160℃/150℃/140℃に設定した。スクリューの回転速度は300rpmに設定した。押出の間、−0.06から−0.08barの真空を適用した。ポリマー溶融物をストランドとして押し出し、空気冷却し、ペレットに切断した。かかるマスターバッチは、190℃、2.16kgにおけるメルトフローインデックス>4g/10分、及び含水量<0.2wt%を有することが分かった。
50wt%の実施例1で調製したポリマー組成物、49.6wt%のPBAT(Enpol G8060)及び0.3wt%のポリエポキシド(Joncryl(登録商標)ADR−4368)からなる組成物をまずドライブレンドし、続いてZSK−65二軸押出機を用いて回転速度200rpmで溶融混合した。押出機の温度プロファイルは130/145/165〜165/145/135/130/130℃に設定した。押出の間、−0.04から−0.05barの真空を適用した。得られた押出物を水で冷却し、ペレットに切断し、190℃、2.16kgにおけるメルトフローインデックス7g/10分を有することが分かった。
・スクリュー回転速度:15r/分;
・バブル直径:35cm;
・フィルム厚さ:0.03mm(30μm)
Claims (20)
- 以下の成分(a)〜(d)及び/又は前記成分の溶融混合から得られる反応生成物を含む生分解性ポリマー組成物:(a)ポリアルキレンカーボネート;(b)熱可塑性デンプン(TPS)及び/又はその構成成分;(c)ペンダントカルボン酸基を有するポリマー;及び(d)エステル交換触媒。
- 成分(e)1以上の生分解性ポリエステルをさらに含む、請求項1に記載の生分解性ポリマー組成物。
- 成分(a)〜(d)、及び/又は前記成分の溶融混合から得られる反応生成物を、これらの成分の総質量に対して、約5wt%から約50wt%の(a)、約20wt%から約70wt%の(b)、約3wt%から約30wt%の(c)、及び約0.05wt%から約0.5wt%の(d)の量で含み、且つ、これらの成分の総質量が、前記生分解性ポリマー組成物の少なくとも約50wt%を占める、請求項1に記載の生分解性ポリマー組成物。
- 成分(a)〜(e)、及び/又は前記成分の溶融混合から得られる反応生成物を、(a)〜(e)の総質量に対して、約0.5wt%から約45wt%の(a)、約2wt%から約63wt%の(b)、約0.3から約27wt%の(c)、約0.005wt%から約0.45wt%の(d)、及び約5wt%から約85wt%の(e)の量で含み、且つ、これらの成分の総質量が、前記生分解性ポリマー組成物の少なくとも約50wt%を占める、請求項2に記載の生分解性ポリマー組成物。
- 前記1以上の生分解性ポリエステルが、ポリカプロラクトン(PCL);ポリ乳酸(PLA);ポリヒドロキシブチレート(PHB);ポリエチレンサクシネート(PES);ポリブチレンサクシネート(PBS);ポリブチレンアジペート(PBA);ポリ(ブチレンアジペート/テレフタレート)(PBAT);ポリ(ヒドロキシブチレートバレレート)(PHBV);セルロースアセテートブチレート(CAB);セルロースアセテートプロピオネート(CAP);及びこれらの組み合わせから選択される、請求項2又は4に記載の生分解性ポリマー組成物。
- 前記ポリアルキレンカーボネートが、ポリエチレンカーボネート(PEC)、ポリプロピレンカーボネート(PPC)及びこれらの組み合わせから選択される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の生分解性ポリマー組成物。
- 前記ペンダントカルボン酸基を有するポリマーが、エチレンアクリル酸(EAA)コポリマー、ポリ(EAA−ビニルアルコール)(EAAVA)、ポリ(アクリル酸)(PAA)、ポリ(メタクリル酸)(PMA)、エチレン−メタクリル酸コポリマー(EMAA)、ポリ(アクリルアミド−アクリル酸)(PAAA)、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の生分解性ポリマー組成物。
- エステル交換触媒が、アルカリ金属水酸化物である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の生分解性ポリマー組成物。
- 成分(f)ポリエポキシドをさらに含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の生分解性ポリマー組成物。
- 前記ポリエポキシドが、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ブタジエンジエポキシド、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−(3,4−エポキシ)シクロヘキサン−カルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシド、4,4'−ジ(1,2−エポキシエチル)−ジフェニルエーテル、4,4’−(1,2−エポキシエチル)ビフェニル、2,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロパン、レゾルシノールのジグリシジルエーテル、フロログルシノールのジグリシジルエーテル、メチルフロログルシノールのジグリシジルエーテル、ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル、2−(3,4−エポキシ)シクロヘキサン−5,5−スピロ(3,4−エポキシ)−シクロヘキサン−m−ジオキサン、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシル)アジペート、N,N’−m−フェニレン−ビス(4,5−エポキシ−1,2−シクロヘキサンジカルボキシイミド)、p−アミノフェノールのトリグリシジルエーテル、ポリアリルグリシジルエーテル、1,3,5−トリ(1,2−エポキシエチル)ベンゼン、2,2’,4,4’−テトラグリシドキシベンゾフェノン、テトラグリシドキシテトラフェニルエタン、フェノール−ホルムアルデヒド ノボラックのポリグリシジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテル、ポリグリシジル(メタ)アクリレートのオリゴマー及び(コ)ポリマー及びこれらの組み合わせから選択される、請求項9に記載の生分解性ポリマー組成物。
- 生分解性ポリマー組成物の調製方法であって、以下のものを共に溶融混合することを含む方法:(a)ポリアルキレンカーボネート;(b)熱可塑性デンプン(TPS)及び/又はその構成成分;(c)ペンダントカルボン酸基を有するポリマー;及び(d)エステル交換触媒。
- 前記組成物が、約5wt%から約50wt%の(a)、約20wt%から約70wt%の(b)、約3wt%から約30wt%の(c)、及び約0.05wt%から約0.5wt%の(d)(比率は、これらの成分の総質量に対する比)を、これらの成分の総質量が、前記生分解性ポリマー組成物の少なくとも約50wt%を占めるよう、共に溶融混合することにより調製される、請求項11に記載の方法。
- 前記ポリアルキレンカーボネートが、ポリエチレンカーボネート(PEC)、ポリプロピレンカーボネート(PPC)及びこれらの組み合わせから選択され、前記ペンダントカルボン酸基を有するポリマーが、エチレンアクリル酸(EAA)コポリマー、ポリ(EAA−ビニルアルコール)(EAAVA)、ポリ(アクリル酸)(PAA)、ポリ(メタクリル酸)(PMA)、エチレン−メタクリル酸コポリマー(EMAA)、ポリ(アクリルアミド−アクリル酸)(PAAA)、及びこれらの組み合わせから選択され、前記エステル交換触媒が、アルカリ金属水酸化物である、請求項11又は12に記載の方法。
- 生分解性ポリマー組成物の調製方法であって、マスターバッチを、1以上の生分解性ポリエステルと共に溶融混合することを含み、前記マスターバッチは、以下のものを共に溶融混合することにより形成されたものである方法:(a)ポリアルキレンカーボネート;(b)熱可塑性デンプン(TPS)及び/又はその構成成分;(c)ペンダントカルボン酸基を有するポリマー;及び(d)エステル交換触媒。
- 前記マスターバッチが、約5wt%から約50wt%の(a)、約20wt%から約70wt%の(b)、約3wt%から約30wt%の(c)、及び約0.05wt%から約0.5wt%の(d)(比率は、これらの成分の総質量に対する比)を、これらの成分の総質量が、前記生分解性ポリマー組成物の少なくとも約50wt%を占めるよう、共に溶融混合することにより調製される、請求項14に記載の方法。
- 前記ポリアルキレンカーボネートが、ポリエチレンカーボネート(PEC)、ポリプロピレンカーボネート(PPC)及びこれらの組み合わせから選択され、前記ペンダントカルボン酸基を有するポリマーが、エチレンアクリル酸(EAA)コポリマー、ポリ(EAA−ビニルアルコール)(EAAVA)、ポリ(アクリル酸)(PAA)、ポリ(メタクリル酸)(PMA)、エチレン−メタクリル酸コポリマー(EMAA)、ポリ(アクリルアミド−アクリル酸)(PAAA)、及びこれらの組み合わせから選択され、前記エステル交換触媒が、アルカリ金属水酸化物である、請求項14又は15に記載の方法。
- 前記1以上の生分解性ポリエステルが、ポリカプロラクトン(PCL);ポリ乳酸(PLA);ポリヒドロキシブチレート(PHB);ポリエチレンサクシネート(PES);ポリブチレンサクシネート(PBS);ポリブチレンアジペート(PBA);ポリ(ブチレンアジペート/テレフタレート)(PBAT);ポリ(ヒドロキシブチレートバレレート)(PHBV);セルロースアセテートブチレート(CAB);セルロースアセテートプロピオネート(CAP);及びこれらの組み合わせから選択される、請求項14〜16のいずれか1項に記載の方法。
- 約10wt%から約90wt%の前記マスターバッチが、約5wt%から約85wt%の前記1以上の生分解性ポリエステルと共に、これらの成分の総質量が、得られる生分解性ポリマー組成物の総質量の少なくとも約50wt%を占めるよう溶融混合される、請求項14〜17のいずれか1項に記載の方法。
- 前記マスターバッチを、前記1以上の生分解性ポリエステル及びポリエポキシドと共に溶融混合することを含む、請求項14〜18のいずれか1項に記載の方法。
- シート又はフィルムの形態である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の生分解性ポリマー組成物。
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