JP5973132B2 - 生分解性ポリマーとアクリル系共重合体とのブレンド - Google Patents
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Description
a)10〜100重量%の再生生分解性ポリマー、又は10〜100重量%の未乾燥生分解性ポリマー、又は両方、又はこれらの混合物を含む30〜99.9重量%の1種以上の生分解性ポリマー、
b)0〜69.9重量%の1種以上の生体高分子、及び
c)0.1〜15重量%の1種以上のアクリル系共重合体
を含む生分解性ポリマー組成物に関する。
本発明はまた、この生分解性ポリマー組成物でできた製品に関する。
一態様において、本発明は以下の発明を包含する。
(発明1)
a)10〜100重量%の再生生分解性ポリマーを含む、30〜99.9重量%の1種以上の生分解性ポリマー、
b)0〜69.9重量%の1種以上の生体高分子、及び
c)0.1〜15重量%の1種以上のアクリル系共重合体
を含む生分解性ポリマー組成物。
(発明2)
前記生分解性ポリマーが、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ酪酸、又はこれらの混合物である、発明1に記載の生分解性ポリマー。
(発明3)
ポリ乳酸の重量を基準として、10重量%までの低レベルの耐衝撃性改良剤をさらに含む、発明1に記載の生分解性組成物。
(発明4)
前記耐衝撃性改良剤が、少なくとも2種の異なる耐衝撃性改良剤を含む、発明3に記載の生分解性組成物。
(発明5)
前記ポリ乳酸の重量平均分子量が10000〜3000000g/molである、発明2に記載の生分解性組成物。
(発明6)
アクリル系共重合体が、2種以上の共重合体のブレンドである、発明1に記載の生分解性組成物。
(発明7)
前記組成物が透明である、発明1に記載の生分解性組成物。
(発明8)
前記生体高分子が、デンプン、セルロース、多糖、脂肪族又は芳香族ポリエステル、及びポリカプロラクトンからなる群から選択される1種以上のポリマーを含む、発明1に記載の生分解性組成物。
(発明9)
前記生分解性ポリマーが20〜80重量%の再生生分解性ポリマーを含む、発明1に記載の生分解性ポリマー。
(発明10)
前記生分解性ポリマー組成物が1〜5重量%の前記アクリル系共重合体を含む、発明1に記載の生分解性ポリマー。
(発明11)
a)10〜100重量%の未乾燥生分解性ポリマーを含む、30〜99.9重量%の1種以上の生分解性ポリマー、
b)0〜69.9重量%の1種以上の生体高分子、及び
c)0.1〜15重量%の1種以上のアクリル系共重合体
を含む生分解性ポリマー組成物。
(発明12)
前記生分解性ポリマーが、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ酪酸、又はこれらの混合物である、発明10に記載の生分解性ポリマー。
(発明13)
ポリ乳酸の重量を基準として、10重量%までの低レベルの耐衝撃性改良剤をさらに含む、発明10に記載の生分解性組成物。
(発明14)
前記耐衝撃性改良剤が、少なくとも2種の異なる耐衝撃性改良剤を含む、発明12に記載の生分解性組成物。
(発明15)
前記ポリ乳酸の重量平均分子量が10000〜3000000g/molである、発明12に記載の生分解性ポリマー。
(発明16)
アクリル系共重合体が2種以上の共重合体のブレンドである、発明10に記載の生分解性ポリマー。
(発明17)
前記組成物が透明である、発明10に記載の生分解性組成物。
(発明18)
前記生体高分子が、デンプン、セルロース、多糖、脂肪族又は芳香族ポリエステル、及びポリカプロラクトンからなる群から選択される1種以上のポリマーを含む、発明10に記載の生分解性組成物。
(発明19)
前記生分解性ポリマーが20〜80重量%の再生生分解性ポリマーを含む、発明10に記載の生分解性ポリマー。
(発明20)
前記生分解性ポリマー組成物が1〜5重量%の前記アクリル系共重合体を含む、発明10に記載の生分解性ポリマー。
(発明21)
a)10〜100重量%の再生及び未乾燥生分解性ポリマーを含む、30〜99.9重量%の1種以上の生分解性ポリマー、
b)0〜69.9重量%の1種以上の生体高分子、及び
c)0.1〜15重量%の1種以上のアクリル系共重合体
を含む生分解性ポリマー組成物。
0(比較)、2、及び4重量%のアクリル系−メタクリル系共重合体(添加物)を含む95〜99%ポリ乳酸のブレンドを、二軸押出機を用いた溶融押出によって形成した。使用したポリ乳酸は、未使用PLA樹脂と0%(比較)〜75%再生材料との混合物であった。溶融物が確実に均質になるように、押出時の加工温度及び溶融温度をポリ乳酸の融点を超える(>152℃)ように維持した。溶融強度は、商品名レオテンス(rheotens)溶融強度測定装置に結び付けた毛管レオメータによって評価した。ブレンドを一定速度で毛管を通して押し出し、レオテンスを用いて加速した。押出物を加速するために必要とされる力と、加速レオテンス装置の速度(プルオフ速度)とをストランド破断まで記録した。これらのデータを図1にまとめる。
1)溶融強度の向上の大きさは、ブレンド中の再生材料の量が増加するにつれて増加する。そのため、4%のアクリル系−メタクリル系共重合体添加物の場合、200mm/sのプルオフ速度で、25%再生材料を含むサンプルでは溶融強度が100%向上し、50%再生材料を含むサンプルでは溶融強度が130%向上し、75%再生材料を含むサンプルでは溶融強度が230%向上した。
2)4%アクリル系−メタクリル系共重合体添加物のサンプルについての溶融強度の絶対値は、未使用ポリ乳酸のみを含むサンプルについてよりも再生材料を含むサンプル全てについて一様に、実質的に高い。そのため、4%のアクリル系−メタクリル系共重合体添加物の場合、200mm/sのプルオフ速度で、未使用PLAのみを含むサンプルの溶融強度は0.12Nであったが、再生材料を含むサンプルの溶融強度は0.15N〜0.16Nであった。
別個の実験において、0(比較)及び4重量%のアクリル系−メタクリル系共重合体(添加物)を含む95〜99%ポリ乳酸のブレンドを、二軸押出機を用いた溶融押出によって形成した。全サンプルについて、使用したポリ乳酸は、未使用PLA樹脂のみを含んだ。サンプルの幾つかは、加工前に24時間周囲温度及び湿度に曝された樹脂を使用した。他のサンプルは、押出の直前に循環空気乾燥剤ドライヤー中70℃で最低4時間乾燥させた。溶融物が確実に均質になるように、押出時の加工温度及び溶融温度をポリ乳酸の融点を超える(>152℃)ように維持した。溶融強度は、レオテンス溶融強度測定装置に結び付けた毛管レオメータによって評価した。ブレンドを一定速度で毛管を通して押し出し、レオテンスを用いて加速した。押出物を加速するために必要とされる力と、加速レオテンス装置の速度(プルオフ速度)とをストランド破断まで記録した。これらのデータを図2にまとめる。
Claims (16)
- a)10〜100質量%の機能低下しており、未乾燥で、非未使用で、リサイクルされ、粉砕再生された生分解性ポリマーを含む、30〜99.9質量%の1種以上の生分解性ポリマーであって、前記生分解性ポリマーがポリ乳酸、ポリヒドロキシ酪酸、又はこれらの混合物であり、前記機能低下した生分解性ポリマーは、以前に溶融状態に加熱されている生分解性ポリマー、
b)0〜69.9質量%の1種以上の生体高分子であって、デンプン、セルロース、多糖、脂肪族又は芳香族ポリエステル、及びポリカプロラクトンからなる群から選択される該生体高分子、及び
c)0.1〜15質量%の1種以上のアクリル系共重合体
の均一なブレンドを含む、向上された特性を持つ生分解性ポリマー組成物であり、
前記向上された特性は、未使用の生分解性ポリマーからなる生分解組成物と比べて、溶融強度において少なくとも100%以上上昇するという改善された特性である該組成物。 - 前記生分解性ポリマーがポリ乳酸、又はポリ乳酸とポリヒドロキシ酪酸との混合物であり、ポリ乳酸の質量を基準として、10質量%までの低レベルの耐衝撃性改良剤をさらに含む、請求項1に記載の生分解性ポリマー組成物。
- 前記耐衝撃性改良剤が、少なくとも2種の異なる耐衝撃性改良剤を含む、請求項2に記載の生分解性ポリマー組成物。
- 前記アクリル系共重合体の重量平均分子量が10,000〜3,000,000g/molである、請求項1に記載の生分解性ポリマー組成物。
- アクリル系共重合体が、2種以上の共重合体のブレンドである、請求項1に記載の生分解性ポリマー組成物。
- 前記組成物が透明である、請求項1に記載の生分解性ポリマー組成物。
- 前記生分解性ポリマーが20〜80質量%の、以前に加熱されて機能低下した生分解性ポリマーを含む、請求項1に記載の生分解性ポリマー組成物。
- 前記生分解性ポリマーがポリ乳酸、又はポリ乳酸とポリヒドロキシ酪酸との混合物であり、前記ポリ乳酸が加熱により溶融強度が低下している、請求項1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特性を向上させるための方法であって、前記方法は、以下を混合して均一なブレンドを形成するステップを含み:
a)10〜100質量%の、機能低下しており、未乾燥で、非未使用で、リサイクルされ、粉砕再生され、乾燥手順にかけられたことのない生分解性ポリマーを含む、30〜99.9質量%の1種以上の生分解性ポリマーであって、前記生分解性ポリマーがポリ乳酸、ポリヒドロキシ酪酸、又はこれらの混合物である生分解性ポリマー、
b)0〜69.9質量%の1種以上の生体高分子であって、デンプン、セルロース、多糖、脂肪族又は芳香族ポリエステル、及びポリカプロラクトンからなる群から選択される該生体高分子、及び
c)0.1〜15質量%の1種以上のアクリル系共重合体
前記向上された特性は、未使用の生分解性ポリマーからなる生分解組成物と比べて、溶融強度において少なくとも100%以上上昇するという改善された特性である該方法。 - 前記生分解性ポリマーがポリ乳酸、又はポリ乳酸とポリヒドロキシ酪酸との混合物であり、ポリ乳酸の質量を基準として、10質量%までの低レベルの耐衝撃性改良剤をさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 前記耐衝撃性改良剤が、少なくとも2種の異なる耐衝撃性改良剤を含む、請求項10に記載の方法。
- 前記アクリル系共重合体の重量平均分子量が10,000〜3,000,000g/molである、請求項9に記載の方法。
- アクリル系共重合体が2種以上の共重合体のブレンドである、請求項9に記載の方法。
- 前記組成物が透明である、請求項9に記載の方法。
- 前記生分解性ポリマーが20〜80質量%の未乾燥で、非未使用で、以前に加熱された生分解性ポリマーを含み、前記生分解性ポリマーは、乾燥手順にかけられたことのない、請求項9に記載の方法。
- 前記生分解性ポリマーがポリ乳酸、又はポリ乳酸とポリヒドロキシ酪酸との混合物であり、前記ポリ乳酸が加熱により溶融強度が低下している、請求項9に記載の方法。
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