NO345331B1

NO345331B1 - Forenelige blandinger av bionedbrytbare polymerer med forbedret reologi og gjenstander derav

Info

Publication number: NO345331B1
Application number: NO20063358A
Authority: NO
Inventors: Wesley Raymond Hale
Original assignee: Novamont Spa
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2020-12-14
Also published as: AU2004309339C1; US20050154114A1; CN1898326B; AU2004309339A1; JP2007515544A; IN2006DE03553A; ES2641812T3; PL2562216T3; US7368503B2; EP2562216B1; PL1699872T3; KR101151941B1; CN1898326A; CA2550402C; MXPA06007107A; TW200604288A; WO2005063886A1; TWI372165B; EP2562216A2; EP1699872A1

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE

Foreliggende oppfinnelse angår generelt bionedbrytbare polymerblandinger.

Fortrinnsvis angår oppfinnelsen blandinger av to biopolymerer, for eksempel bionedbrytbare polyestere og polyesteramider, for å oppnå blandinger med forbedret bearbeidbarhet når de bearbeides med en kompatibiliserer. De bionedbrytbare polymerblandinger kan være egnet for et antall anvendelser.

OPPFINNELSENS BAKGRUNN

Bionedbrytbare materialer består av komponenter som, ved mikrobielt katalysert nedbryting, reduseres i styrke ved reduksjon i polymerstørrelse til monomerer eller korte kjeder som så assimileres av mikrobene. I en aerob omgivelse blir disse monomerer eller korte kjeder til slutt oksidert til CO2, H2O og ny cellebiomasse. I en anaerob omgivelse blir monomerene eller de korte kjeder til slutt oksidert til CO2, H2O, acetat, metan og cellebiomasse. Vellykket bionedbryting krever at direkte fysisk kontakt må etableres mellom det bionedbrytbare materialet og den aktive, mikrobielle populasjonen eller enzymene som produseres av den aktive, mikrobielle populasjon. En aktiv, mikrobiell populasjon som er brukbar for nedbryting av filmer og blandinger ifølge oppfinnelsen kan generelt oppnås fra et hvilket som helst kommunalt eller industrielt avvannsbehandlingsanlegg hvori influentene (avfallsstrømmen) har et høyt innhold av cellulosematerialer. Videre krever vellykket bionedbryting at visse minimale fysikalske og kjemiske krav tilfredsstilles som egnet pH-verdi, temperatur, oksygenkonsentrasjon, riktige næringsstoffer samt fuktighetsnivå.

Som svar på behovet for biopolymerer er det utviklet et antall nye biopolymerer som har vist seg å være bionedbrytbare når de kasseres til omgivelsene.

Dagens kjente biopolymerer har unike egenskaper, fordeler og svakheter. For eksempel har noen av biopolymerene en tendens til å være sterke, men også heller stive og sprø. Dette gjør disse til dårlige kandidater når det ønskes fleksible folier eller filmer til bruk for eksempel som omhyllinger, poser eller annet emballasjemateriale som krever god bøye- og foldeevne. Når det gjelder andre biopolymerer, kan det være vanskelig å blåse filmer fra polymerene.

På den annen side er biopolymerer som PCL, og visse alifatiske, aromatiske polyestere som i dag er tilgjengelige på markedet, mange ganger mer fleksible sammenlignet med de mer stive biopolymerene som diskuteres umiddelbart ovenfor. Imidlertid har de relativt lave smeltepunkter slik at de har en tendens til å være selvadherende når de er nyfremstilte og/eller når de eksponeres til varme. Mens de lett kan blåses til filmer, er slike filmer vanskelige å prosessere i storskala fordi de vil ha en tendens til selvadhesjon når de vikles på spoler eller valser slik dette typisk kreves for salg og transport til andre lokasjoner og firmaer. For å forhindre selvadhesjon (eller ”blokkering”) av slike filmer, er det typisk nødvendig å innarbeide silika eller andre fyllstoffer. Som det ovenfor nevnte eksempel for blåsing antyder, er støping, ekstrudering og forming av tykkere deler, også ekstremt vanskelig.

Et annet viktig kriterium for støpte, ekstruderte eller formede deler er temperaturstabiliteten. ”Temperaturstabilitet” er evnen til å beholde ønskede egenskaper selv ved eksponering til forhøyede eller reduserte temperaturer, eller store temperaturområder, slik dette kan kreves under transport eller lagring. For eksempel tenderer mange av de mer fleksible biopolymerer til å bli myke og klebrige hvis de oppvarmes signifikant over romtemperatur, noe som kompromitterer evnen til å bibeholde de ønskede emballasjeegenskaper. Andre polymerer kan bli stive og sprø når de avkjøles signifikant under frysepunktet (dvs.0ºC). Således kan en enkelt homopolymer eller kopolymer i seg selv mangle tilstrekkelig stabilitet innen store temperaturområder.

I lys av det foregående vil det være fordelaktig i teknikken å tilveiebringe bionedbrytbare polymerblandinger med forbedret bearbeidbarhet og som lett kan formes til støpte, ekstruderte eller formede gjenstander med både styrke og støtegenskaper, med økt temperaturstabilitet over et bredt temperaturområde sammenlignet med de eksisterende biopolymerer.

KORT OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

Foreliggende oppfinnelse beskriver spesifikke, bionedbrytbare polymerblandingssammensetningsområder med forbedret bearbeidbarhet i nærvær av en kompatibiliserer. Slike blandinger kan støpes, ekstruderes eller formes til filmer, fibrer og deler for anvendelse i et vidt spektrum av anvendelser som krever stivhet, seighet og bionedbrytbarhet.

Polymerblandingen ifølge oppfinnelsen omfatter:

(A) rundt 5 til rundt 95 vekt-% av minst en fleksibel, bionedbrytbar polymer A med en glassovergangstemperatur på mindre enn 0ºC;

(B) rundt 95 til rundt 5 vekt-% av minst en stiv, bionedbrytbar polymer B med en glassovergangstemperatur over 10ºC; og

(C) rundt 0,25 til rundt 10 vekt-% av minst en kompatibiliserer C,

idet prosentandelene er basert på den totale vekt av polymerblandingen; og

der polymerblandingen har en høyere null-skjærsmelteviskositet enn polymerene A og B separat;

hvori nevnte kompatibiliserer C omfatter et polyakrylat og nevnte stive, bionedbrytbare polymer B er valgt fra gruppen bestående av polyesteramider; modifisert polyetylentereftalat; biopolymerer basert på polymelkesyre; polyalkylenkarbonater; polyhydroksyalkanoater; polyhydroksybutyrater; polyhydroksyvalerater; og polyhydroksybutyrat-hydroksyvaleratkopolymerer; og nevnte polymer A er valgt fra gruppen bestående av alifatisk-aromatiske polyestere og succinatbaserte alifatiske polymerer.

I en foretrukket utførelsesform omfatter polymerblandingen:

(A) rundt 5 til 95 vekt-% av minst en polymer A med en glassovergangstemperatur på mindre enn rundt 0ºC, og der polymer A omfatter:

(1) disyrerester omfattende 1 til 65 mol-% aromatiske dikarboksylsyrerester; og 99 til 35 mol-% ikke-aromatiske dikarboksylsyrerester valgt fra gruppen bestående av alifatiske dikarboksylsyrerester inneholdende fra 4 til 14 karbonatomer og cykloalifatiske dikarboksylsyrerester inneholdende fra 5 til 15 karbonatomer; der den totale mol-% av disyrerester er lik 100 mol-%; og

(2) diolrester valgt fra gruppen bestående av en eller flere alifatiske dioler inneholdende 2 til 8 karbonatomer, polyalkylenetere inneholdende 2 til 8 karbonatomer, og cykloalifatiske dioler inneholdende fra 4 til 12 karbonatomer; der den totale mol-% av diolrester er lik 100 mol-%.

I en hvilken som helst av disse utførelsesformer kan vektprosentandelen av polymeren A være fra rundt 15 til rundt 85 vekt-% og polymer B kan være tilstede i en mengde fra rundt 15 til 85 vekt-%. Fortrinnsvis er polymer A tilstede i en mengde fra rundt 50 til rundt 85 vekt-%, og polymer B i en mengde fra rundt 15 til rundt 50 vekt-%. Helst er vektprosentandelen for polymer A fra rundt 20 til rundt 40 vekt-% og for polymer B fra rundt 60 til rundt 80 vekt-%. Aller helst er vektprosentandelen for polymer A fra rundt 20 til rundt 31 vekt-% og for polymer B fra rundt 80 til rundt 69 vekt-%. Alle de beskrevne vektprosentandeler er basert på den totale vektprosent av polymerblandingen som 100 vekt-%.

Disse bionedbrytbare polymerblandinger gir forbedret bearbeidbarhet og de kan lett formes til støpte, ekstruderte eller formede gjenstander med både gode styrke- og slagegenskaper med økt temperaturstabilitet over et bredt område av temperaturer sammenlignet med eksisterende biopolymerblandinger.

DETALJERT BESKRIVELSE

Oppfinnelsen oppnår de foregående forbedringer ved å blande minst en biopolymer med relativt høy stivhet (rigid), heretter også angitt som ”biopolymer(er) B”, med minst en biopolymer A med relativt høy fleksibilitet, heretter også angitt som ”biopolymer(er) A”. De nye blandinger har forbedret bearbeidbarhet, karakterisert ved null-skjærsmelteviskositet sammenlignet med de individuelle polymerkomponenter. Videre er slike blandinger overlegne konvensjonelle plasttyper som lider av den manglende evne til å kunne nedbrytes når de kasseres til omgivelsene.

Selv om de numeriske områder og parametere som angir det brede området for oppfinnelsen er approksimasjoner, er de numeriske verdier som er angitt i de spesifikke eksempler angitt så nøyaktig som mulig. Enhver numerisk verdi inneholder imidlertid inherent visse feil som nødvendigvis oppstår ved standard avvik som finnes i de respektive testmålinger.

Alle vektprosentandeler som er beskrevet her for en utførelsesform kan benyttes i kombinasjon med andre utførelsesformer.

Som respons på behovet for biopolymerer, er det utviklet nye biopolymerer som er påvist å kunne bionedbrytes når de kasseres til omgivelsene. Noen av disse er alifatiskaromatiske kopolyestere, polyesteramider, en modifisert polyetylentereftalat, polymerer basert på polymelkesyre, polymerer kjent som polyhydroksyalkanoater (PHA), som inkluderer polyhydroksybutyrater (PHB), polyhydroksyvalerater (PHV), og polyhydroksybutyrat-hydroksyvaleratkopolymerer (PHBV) og polykaprolakton (PCL).

Polymerblandingene ifølge oppfinnelsen inkluderer minst en biopolymer med relativt høy stivhet og minst en biopolymer med relativt høy fleksibilitet. Blandet i korrekte andeler, er det mulig å trekke de fordelaktige egenskaper fra hver polymer mens man avhjelper eller eliminerer de negative egenskaper for hver polymer hvis de skulle benyttes separat for støpte, ekstruderte eller formede deler for et bredt spektrum av anvendelser. Ved å blande en relativt stiv polymer med en relativt fleksibel polymer, har oppfinnerne funnet at, når de kompatibiliseres, smelteviskositetsegenskapene for blandingen overskrider de ønskede egenskaper for hver polymer når de benyttes individuelt. Således oppnås det en uventet, synergistisk effekt.

Biopolymerer A som kan karakteriseres som generelt ”fleksible” inkluderer de polymerer som har en glassovergangstemperatur på mindre enn 0ºC. I en utførelsesform vil de fleksible biopolymerer A ha en glassovergangstemperatur på mindre enn -10ºC. I andre utførelsesformer av oppfinnelsen vil de fleksible biopolymerer ha en glassovergangstemperatur på mindre enn -20ºC, og aller helst mindre enn -30ºC.

De ”fleksible” A polymerer, karakterisert som de polymerer som generelt har en glassovergangstemperatur på mindre enn 0ºC, vil fortrinnsvis ha en konsentrasjon i et område fra rundt 15 til rundt 50 vekt-%, og spesielt i et område fra rundt 20 til rundt 40 vekt-%, aller helst i området fra rundt 21 til rundt 30 vekt-%, beregnet på den totale vekten av polymerblandingen.

De myke eller fleksible biopolymerer A er valgt fra: alifatisk-aromatiske polyestere (som de som fremstilles av BASF og tidligere fremstilt av Eastman Chemical Company), og succinatbaserte alifatiske polymerer, for eksempel polybutylensuccinat (PBS), polybutylen-succinatadipat (PBSA), og polyetylensuccinat (PES) (som de som fremstilles av Showa High Polymer).

Uttrykket ”polyester”, slik det benyttes her, er ment å inkludere ”kopolyestere” og skal forstås til å bety en syntetisk polymer som fremstilles ved polykondensering av en eller flere, difunksjonelle karboksylsyrer med en eller flere difunksjonelle hydroksylforbindelser. Typisk er den difunksjonelle karboksylsyre en dikarboksylsyre og den difunksjonelle hydroksylforbindelse en dihydroksyalkohol som for eksempel glykoler og dioler.

Uttrykket ”rest”, som benyttet her, betyr en hvilken som helst organisk struktur som er innarbeidet i en polymer eller mykner via en polykondenseringsreaksjon som involverer den tilsvarende monomer. Uttrykket ”repeterende enhet”, slik det benyttes her, betyr en organisk struktur med en dikarboksylsyrerest og en diolrest bundet via en karbonyloksygruppe. Således kan dikarboksylsyrerestene avledes fra en dikarboksylsyremonomer og dens assosierte syrehalogenider, -estere, -salter, -anhydrider eller blandinger derav. Som benyttet her, er derfor uttrykket dikarboksylsyre ment å inkludere dikarboksylsyrer og ethvert derivat av en dikarboksylsyre inkludert dens assosierte syrehalogenider, -estere, -halvestere, -salter, -halvsalter, -anhydrider, blandede –anhydrider og blandinger derav, brukbare i en polykondenseringsprosess med en diol for å fremstille en høymolekylvekts polyester.

Polyesteren(e) som inkluderes innen oppfinnelsens ramme inneholder i det vesentlige like molare andeler av syrerester (100 mol-%) og diolrester (100 mol-%) som reagerer i det vesentlige like andeler slik at den totale mol repeterende enheter er lik 100 mol-%. Molprosenten som tilveiebringes ifølge oppfinnelsen kan derfor være basert på det totale mol av syrerester, det totale mol av diolrester, eller det totale mol av repeterende enheter. For eksempel betyr en kopolyester inneholdende 30 mol-% adipinsyre, basert på de totale syrerester, det at kopolymeren inneholder 30 mol-% adipinrester i et totalinnhold på 100 mol-% syrerester. Således er det 30 mol adipinsyrerester blant hver 100 mol syrerester. I et annet eksempel betyr en kopolyester inneholdende 30 mol-% 1,6-heksandiol, basert på det totale antall diolrester, at kopolyesteren inneholder 30 mol-% 1,6-heksandiolrester blant til sammen 100 mol-% diolrester. Således er det 30 mol 1,6-heksandiolrester blant alle 100 mol diolrester.

I en utførelsesform av oppfinnelsen inkluderer polymerblandingene ifølge oppfinnelsen alifatisk-aromatiske kopolyestere (her angitt som AAPE) bestående av komponent A ifølge oppfinnelsen inkludert de som er beskrevet i US-patenter nr.5.661.193, 5.599.858, 5.580.911 og 5.446.079.

I en utførelsesform inkluderer en ”fleksibel” polymer som kan benyttes ved fremstilling av oppfinnelsens polymerblandinger, alifatisk-aromatiske kopolyestere fremstilt av BASF og markedsført under varemerket ECOFLEX. De alifatisk-aromatiske kopolyestere som fremstilles av BASF omfatter en statistisk kopolyester avledet fra 1,4-butandiol, adipinsyre og dimetylterftalat (DMT). I noen tilfeller benyttes et diisocyanat som kjedeforlenger.

Kopolyesterpreparatet ifølge oppfinnelsen kan omfatte en eller flere AAPE’er som kan være en rett, tilfeldig kopolyester eller forgrenet og/eller kjedeforlenget kopolyester omfattende diolrester som inneholder rester av en eller flere substituerte eller usubstituerte, rette eller forgrenede dioler valgt blant alifatiske dioler inneholdende 2 til 8 karbonatomer, polyalkyleneterglykoler inneholdende 2 til 8 karbonatomer, og cykloalifatiske dioler inneholdende 4 til 12 karbonatomer. De substituerte dioler vil typisk inneholde 1 til 4 substituenter uavhengig valgt blant halo, C6-C10 aryl, og C1-C4 alkoksy. Eksempler på dioler som kan benyttes inkluderer, men er ikke begrenset til etylenglykol, dietylenglykol, propylenglykol, 1,3-propandiol, 2,2-dimetyl-1,3-propandiol, 1,3-butandiol, 1,4-butandiol, 1,5-pentandiol, 1,6-heksandiol, polyetylenglykol, dietylenglykol, 2,2,4-trimetyl-1,6-heksandiol, tiodietanol, 1,3-cykloheksandimetanol, 1,4-cykloheksandimetanol, 2,2,4,4-tetrametyl-1,3-cyklobutandiol, trietylenglykol og tetraetylenglykol. Alifatiske dioler er foretrukket i en utførelsesform. I en annen utførelsesform omfatter mer foretrukne dioler en eller flere dioler valgt blant 1,4-butandiol, 1,3-propandiol; etylenglykol; 1,6-heksandiol; dietylenglykol; og 1,4-cykloheksandimetanol. I enda en annen utførelsesform er 1,4-butandiol, etylenglykol og 1,4-cykloheksandimetanol, enkeltvis eller i kombinasjon, foretrukket.

Den angjeldende AAPE omfatter også disyrerester som inneholder 35 til 99 mol-%, basert på den totale molmengde syrerester, av restene av en eller flere substituerte eller usubstituerte, rette eller forgrenede, ikke-aromatiske dikarboksylsyrer valgt blant alifatiske dikarboksylsyrer med 2 til 12 karbonatomer og cykloalifatiske dikarboksylsyrer inneholdende 5 til 10 karbonatomer. De substituerte, ikke-aromatiske dikarboksylsyrer vil typisk inneholde 1 til 4 substituenter valgt blant halo, C6-C10 aryl og C1-C4 alkoksy. Ikke-begrensende eksempler på alifatiske og cykloalifatiske dikarboksylsyrer inkluderer malon-, rav-, glutar-, adipin-, pimellin-, azelain-, sebacin-, fumar-, 2,2-dimetylglutar-, suberin-, 1,3-cyklopentandikarboksyl-, 1,4-cykloheksandikarboksyl-, 1,3-cykloheksandikarboksyl-, diglykol, itakon-, malein- og 2,5-norbornandikarboksylsyre. I tillegg til de ikke-aromatiske dikarboksylsyrer omfatter den angjeldende AAPE rundt 1 til rundt 65 mol-%, beregnet på det totale mol av syrerester, av rester av en eller flere substituerte eller usubstituerte, aromatiske dikarboksylsyrer inneholdende 6 til 10 karbonatomer. I det tilfellet der det benyttes subsituerte, aromatiske dikarboksylsyrer vil disse typisk inneholde 1 til 4 substituenter valgt blant halo, C6-C10 aryl, og C1-C4 alkoksy. Ikke-begrensende eksempler på aromatiske dikarboksylsyrer som kan benyttes i oppfinnelsens AAPE er tereftalsyre, isoftalsyre, salter av 5-sulfiisoftalsyre, og 2,6-naftalendikarboksylsyre. I en annen utførelsesform omfatter den angjeldende AAPE diolrester omfattende rester av en eller flere av: 1,4-butandiol; 1,3-propandiol; etylenglykol; 1,6-heksandiol; dietylenglykol; eller 1,4-cykloheksandimetanol; og disyrerester omfattende (i) rundt 35 til rundt 95 mol-%, beregnet på det totale antall molsyrerester, av rester av en eller flere ikkearomatiske dikarboksylsyrer valgt blant glutar-, diglykol-, rav-, 1,4-dicykloheksandikarboksyl-, og adipinsyre (fortrinnsvis glutar- og adipinsyre, enten enkeltvis eller i kombinasjon); (ii) rundt 5 til rundt 65 mol-%, beregnet på det totale antall molsyrerester, av rester av en eller flere aromatiske dikarboksylsyrer valgt blant tereftalsyre og isoftalsyre. Mer foretrukket kan den ikke-aromatiske dikarboksylsyren omfatte adipinsyre og den aromatiske dikarboksylsyren kan omfatte tereftalsyre. I en utførelsesform vil diolen omfatte rundt 95 til rundt 100 mol-%, og fortrinnsvis 100 mol-% 1,4-butandiol.

I en utførelsesform er det foretrukket at AAPE’en omfatter tereftalsyre i en mengde på rundt 25 til rundt 65 mol-%, fortrinnsvis rundt 35 til rundt 65 mol-%, og helst rundt 40 til rundt 60 mol-%. Videre er det foretrukket at AAPE’en omfatter adipinsyre i en mengde rundt 75 til rundt 35 mol-%, særlig rundt 65 til rundt 35 mol-%, og spesielt rundt 60 til rundt 40 mol-%.

Andre foretrukne utførelsesformer for AAPE’er ifølge oppfinnelsen er de som fremstilles fra de følgende dioler og dikarboksylsyrer (eller kopolyesterdannende ekvivalenter derav som diestere) i de følgende molprosentandeler, beregnet på 100 mol-% av en disyrekomponent og 100 mol-% av en diolkomponent:

(1) glutarsyre (rundt 30 til rundt 75%), tereftalsyre (rundt 25 til rundt 70%); 1,4-butandiol (rundt 90 til 100%); og modifiserende diol (0 til rundt 10%);

(2) ravsyre (rundt 30 til rundt 95%), tereftalsyre (rundt 5 til rundt 70%); 1,4-butandiol (rundt 90 til 100%); og modifiserende diol (0 til rundt 10%); og

(3) adipinsyre (rundt 30 til rundt 75%), tereftalsyre (rundt 25 til rundt 70%); 1,4-butandiol (rundt 90 til 100%); og modifiserende diol (0 til rundt 10%).

I en utførelsesform er en eller flere modifiserende dioler valgt blant 1,4-cykloheksandimetanol, trietylenglykol, polyetylenglykol og neopentylglykol. Noen AAPE’er kan være rette, forgrenede eller kjedeforlengede kopolyestere omfattende rundt 50 til rundt 60 mol-% adipinsyrerester, rundt 40 til rundt 50 mol-% tereftalsyrerester, og minst 95 mol-% 1,4-butandiolrester. Enda mer foretrukket er adipinsyrerestene tilstede fra rundt 55 til rundt 60 mol-%, tereftalsyrerestene tilstede fra rundt 40 til rundt 45 mol-% og 1,4-butandiolrestene tilstede fra rundt 95 til rundt 100 mol-%. Slike blandinger har tidligere vært kommersielt tilgjengelige under varemerket Eastar Bio® kopolyester fra Eastman Chemical Company, Kingsport, TN.

I tillegg inkluderer spesifikke eksempler på foretrukne AAPE’er en poly(tetrametylen glutarat-ko-tereftalat) inneholdende (a) 50 mol-% glutarsyrerester, 50 mol-% tereftalsyrerester og 100 mol-% 1,4-butandiolrester, (b) 60 mol-% glutarsyrerester, 40 mol-% tereftalsyrerester og 100 mol-% 1,4-butandiolrester, eller (c) 40 mol-% glutarsyrerester, 60 mol-% tereftalsyrerester og 100 mol-% 1,4-butandiolrester; et poly(tetrametylen succinat-ko-tereftalat) inneholdende (a) 85 mol-% ravsyrerester, 15 mol-% tereftalsyrerester og 100 mol-% 1,4-butandiolrester, eller (b) 70 mol-% ravsyrerester, 30 mol-% tereftalsyrerester og 100 mol-% 1,4-butandiolrester; et poly(etylensuccinat-ko-tereftalat) inneholdende 70 mol-% ravsyrerester, 30 mol-% tereftalsyrerester og 100 mol-% etylenglukolrester; og et poly(tetrametylenadipat-ko-tereftalat) inneholdende (a) 85 mol-% adipinsyrerester, 15 mol-% tereftalsyrerester og 100 mol-% 1,4-butandiolrester eller (b) 55 mol-% adipinsyrerester, 45 mol-% tereftalsyrerester og 100 mol-% 1,4-butandiolrester.

AAPE’en omfatter fortrinnsvis fra rundt 10 til rundt 1000 repeterende enheter og helst fra rundt 15 til rundt 600 repeterende enheter. AAPE’en har fortrinnsvis også en inherent viskositet på rundt 0,4 til rundt 2,0 dl/g, mer spesielt rundt 0,7 til rundt 1,4, målt ved en temperatur på 25ºC ved bruk av en konsentrasjon på 0,5 g kopolyester i 100 ml fenol:tetrakloretan 60:40.

En hvilken som helst av biopolymerene inkludert, men ikke begrenset til, AAPE’en kan eventuelt også inneholde rester av et forgreningsmiddel. I en utførelsesform ligger vektprosentandelen for forgreningsmidlet fra 0 til 2 vekt-%, fortrinnsvis fra rundt 0,1 til rundt 1 vekt-%, og spesielt rundt 0,1 til rundt 0,5 vekt-%, beregnet på den totale vekt av AAPE. Forgreningsmidlet har fortrinnsvis en vektmidlere molekylvekt fra rundt 50 til rundt 5000, og spesielt rundt 92 til rundt 3000, og en funksjonalitet rundt 3 til rundt 6. For eksempel kan forgreningsmidlet være den forestrede rest av en polyol med 3 til 6 hydroksylgrupper, en polykarboksylsyre med 3 eller 4 karboksylgrupper (eller esterdannende ekvivalentgrupper) eller en hydroksysyre med til sammen 3 til 6 hydroksylog karboksylgrupper.

Representative lavmolekylvekts polyoler som kan benyttes som forgreningsmidler inkluderer glycerol, trimetylolpropan, trimetyloletan, polyetertrioler, glycerol, 1,2,4-butantriol, pentaerytritol, 1,2,6-heksantriol, sorbitol, 1,1,4,4-tetrakis (hydroksymetyl) cykloheksan, tris(2-hydroksyetyl) isocyanurat og dipentaerytriol. Spesielle forgreningsmiddeleksempler på høyere molekylvektspolyoler (MW 400-3000) er trioler avledet ved kondensering av alkylenoksider med 2 til 3 karbonatomer, som etylenoksid og propylenoksid med polyolinitiatorer. Representative polykarboksylsyrer som kan benyttes som forgreningsmidler inkluderer hemimellittsyre, trimellittsyre (1,2,4-benzentrikarboksylsyre) og -anhydrid, trimesin (1,3,5-benzentrikarboksyl) syre, pyromellittsyre og –anhydrid, benzentetrakarboksylsyre, benzofenontetrakarboksylsyre, 1,1,2,2,-etantetrakarboksylsyre, 1,1,2-etantrikarboksylsyre, 1,3,5-pentantrikarboksylsyre og 1,2,3,4-cyklopentantetrakarboksylsyre. Selv om syrene kan benyttes som sådanne, benyttes de fortrinnsvis i form av deres lavere alkylestere eller deres cykliske anhydrider i de tilfeller der cykliske anhydrider kan dannes. Representative hydroksysyrer som forgreningsmidler er eple-, sitron-, vin-, 3-hydroksyglutar-, musin-, trihydroksyglutar-, hydroksyisoftal- og 4-(beta-hydroksyetyl)ftalsyre samt 4-karboksyftalsyreanhydrid. Slike hydroksysyrer inneholder en kombinasjon av 3 eller flere hydroksy- og karboksylgrupper. Særlig foretrukne forgreningsmidler er trimellitteller trimesinsyre, pentaerytritol, trimetylolpropan og 1,2,4-butantriol.

De alifatisk-aromatiske polyestere ifølge oppfinnelsen kan også omfatte en eller flere ioneholdige monomerer for å øke smelteviskositeten. Det er foretrukket at den ioneholdige monomer velges blant salter av sulfoisoftalsyre eller et derivat derav. Et typisk eksempel på denne type monomer er sodiosulfoisoftalsyre eller dimetylesteren av sodiosulfoisoftalsyre. Det foretrukne konsentrasjonsområdet for ioneholdige monomerer er rundt 0,3 til rundt 5,0 mol-%, og mer spesielt rundt 0,3 til rundt 2,0 mol-%, beregnet på det totale antall molsyrerester.

Et eksempel på en forgrenet AAPE ifølge oppfinnelsen er poly(tetrametylen adipat-kotereftalat) inneholdende 100 mol-% 1,4-butandiolrest, 43 mol-% tereftalsyrerester og 57 mol-% adipinsyrerester og forgrenete med rundt 0,5 vekt-% pentaerytritol. Denne AAPE kan fremstilles ved omforestring og polykondensering av dimetyladipat, dimetyltereftalat, pentaerytriol og 1,4-butandiol. Denne AAPE kan fremstilles ved en hvilken som helst konvensjonell metode som er kjent i teknikken, for eksempel oppvarming av monomerene til 190ºC i 1 timer, 200ºC i 2 timer, 210ºC i 1 time, deretter 250ºC i 1,5 timer under vakuum og i nærvær av 100 ppm Ti, i utgangspunktet tilstede som titantetraisopropoksid.

Et annet eksempel på en forgrenet AAPE er poly(tetrametylen adipat-ko-tereftalat) inneholdende 100 mol-% 1,4-butandiolrester, 43 mol-% tereftalsyrerester og 57 mol-% adipinsyrerester og forgrenet med 0,3 vekt-% pyromellittsyredianhydrid. Denne AAPE fremstilles via reaktiv ekstrudering av lineært poly (tetrametylen adipat-ko-tereftalat) med pyromellittsyredianhydrid ved bruk av en ekstruder.

AAPE’en ifølge oppfinnelsen kan også omfatte fra 0 til rundt 5 vekt-% og i en utførelsesform fra 0,1 til 5 vekt-%, beregnet på den totale vekt av blandingen, av en eller flere kjedeforlengere. Eksempler på kjedeforlengere er divinyletere som de som er beskrevet i US-patent nr.5.817.721 eller diisocyanater som for eksempel de som er beskrevet i US-patent nr.6.303.677. Representative divinyletere er 1,4-butandiol divinyleter, 1,5-heksandiol divinyleter og 1,4-cykloheksandimetanol divinyleter.

Representative diisocyanater er toluen 2,4-diisocyanat, toluen 2,6-diisocyanat, 2,4’-difenylmetandiisocyanat, naftylen-1,5-diisocyanat, xylylendiisocyanat, heksametylen diisocyanat, isoforondiisocyanat og metylen-bis(2-isocyanatocykloheksan). Det foretrukne diisocyanatet er heksametylendiisocyanat. Vektprosentområdet er fortrinnsvis rundt 0,3 til rundt 3,5 vekt-%, beregnet på den totale vektprosent av den angjeldende AAPE og helst rundt 0,5 til rundt 2,5 vekt-%. Det er i prinsippet også mulig å benytte trifunksjonelle isocyanatforbindelser som kan inneholde isocyanuratog/eller biureagrupper med en funksjonalitet på ikke mindre enn tre, eller å erstatte diisocyantforbindelsene delvis med tri- eller polyisocyanater.

AAPE’ene ifølge oppfinnelsen kan lett fremstilles fra de egnede dikarboksylsyrer, -estere, -anhydrider eller –salter, den egnede diol eller en diolblanding, og hvilke som helst forgreningsmidler, under anvendelse av typiske polykondenseringsreaksjonsbetingelser. De kan fremstilles ved kontinuerlige, halvkontinuerlige eller satsfremstilling og kan anvende et antall reaktortyper. Eksempler på egnede reaktortyper inkluderer, men er ikke begrenset til, omrørte beholdere, kontinuerlig omrørte beholdere, slurry-, rør-, fall-film-, avstrykningsfilm- eller ekstruderingsreaktorer.

Uttrykket ”kontinuerlig” som benyttet her, betyr en prosess der reaktantene innføres og produkter trekkes av samtidig på uavbrutt måte. Med ”kontinuerlig” menes at prosessen i det vesentlige eller fullstendig er kontinuerlig i drift i motsetning til en ”sats”-prosess. ”Kontinuerlig” er ikke på noen måte å forhindre normale avbrudd av kontinuiteten i prosessen på grunn for eksempel av oppstartings-, reaktorvedlikeholds- eller planlagte nedkjøringsperioder. Uttrykket ”sats”-prosess som benyttet her betyr en prosess der alle reaktanter settes til reaktoren som så prosesseres i henhold til et på forhånd bestemt reaksjonsforløp under hvilket intet material mates til eller fjernes fra reaktoren.

Uttrykket ”semikontinuerlig” betyr en prosess der noen av reaktantene tilsettes ved begynnelsen av prosessen og de gjenværende reaktanter mates til kontinuerlig etter hvert som reaksjonen skrider frem. Alternativt kan en semikontinuerlig prosess også inkludere en prosess tilsvarende en satsprosess der alle reaktanter settes til ved begynnelsen av prosessen bortsett fra at et eller flere av produktene fjernes kontinuerlig etter hvert som reaksjonen skrider frem. Prosessen arbeider fortrinnsvis som en kontinuerlig prosess av økonomiske grunne og for å gi overlegen farging av polymeren da kopolyesteren kan forringes i utseendet hvis den tillates å forbli i reaktoren ved forhøyet temperatur i for lang tid.

AAPE’ene ifølge oppfinnelsen fremstilles ved prosedyrer som er velkjente for fagfolk på området og beskrevet for eksempel i US-patent nr.2.012.267. Slike reaksjoner gjennomføres vanligvis ved temperaturer fra 150 til 300ºC i nærvær av polykondenseringskatalysatorer som for eksempel alkoksytitanforbindelser, alkalimetallhydroksider og –alkoholater, salter av organiske karboksylsyrer, alkyltinnforbindelser, metalloksider og lignende. Katalysatorene benyttes typisk i mengder mellom 10 og 100 ppm, beregnet på den totale vekt av reaktantene.

Reaksjonen mellom diol og dikarboksylsyre kan gjennomføres ved bruk av konvensjonelle kopolyesterpolymeriseringsbetingelser. Når man for eksempel fremstiller kopolyesteren ved hjelp av en esterinterutbyttingsreaksjon, dvs. fra esterformen av dikarboksylsyrekomponentene, kan for eksempel reaksjonen skje i to trinn. I det første trinn blir diolkomponenten og dikarboksylsyrekomponenten som for eksempel dimetyltereftalat, omsatt ved forhøyet temperatur, karakteristisk rundt 150 til rundt 250ºC i rundt 0,5 til rundt 8 timer ved trykk i området 0,0 kPa manometertrykk til rundt 414 kPa manometertrykk (60 pounds pr. kvadrattomme, ”psig”). Fortrinnsvis ligger temperaturen for esterinterutbyttingsreaksjonen i området rundt 180 til rundt 230ºC i rundt 1 til 4 timer, mens det foretrukne trykk ligger fra rundt 103 kPa manometertrykk (15 psig) til rundt 276 kPa manometertrykk (40 psig). Deretter blir reaksjonsproduktet varmet opp under høyere temperaturer og under redusert trykk for å danne den angjeldene AAPE under eliminering av diol, som lett forflyktiges under disse betingelser og fjernes fra systemet. Dette andre trinn, eller polykondenseringstrinnet, gjennomføres under høyere vakuum og ved en temperatur som generelt ligger fra rundt 230 til rundt 350ºC og særlig rundt 250 til rundt 310ºC og helst rundt 260 til rundt 290ºC i rundt 0,1 til rundt 6 timer, eller fortrinnsvis i rundt 0,2 til rundt 2 timer, inntil det er oppnådd en polymer med den ønskede polymeriseringsgrad som bestemt ved den inherente viskositet. Polykondenseringstrinnet kan gjennomføres under redusert trykk som ligger fra rundt 53 kPa (400 torr) til rundt 0,013 kPa (0,1 torr). Omrøringen eller egnede betingelser benyttes i begge trinn for å sikre adekvat varmeoverføring og overflatefornyelse i reaksjonsblandingen. Reaksjonshastighetene for begge trinn økes ved hjelp av egnede katalysatorer som for eksempel titantetraklorid, mangandiacetat, antimonoksid, dibutyltinndiacetat, sinkklorid eller kombinasjoner derav. En tre-trinns fremstillingsprosedyre tilsvarende den som er beskrevet i US-patent nr.5.290.631, kan også benyttes, særlig når det benyttes en blandet monomerføde av syrer og estere. For eksempel kan en typisk alifatisk aromatisk kopolyester, poly(tetrametylenglutarat-kotereftalat), inneholdende 30 mol-% tereftalsyrerester, fremstilles ved oppvarming av dimetylglutarat, dimetyltereftalat og 1,4-butandiol først ved 200ºC i 1 time og så ved 245ºC i 0,9 timer under vakuum i nærvær av 100 ppm Ti, i utgangspunktet tilstede som titantetraisopropoksid.

For å sikre at reaksjonen mellom diolkomponenten og dikarboksylsyrekomponenten ved en esterinterutbyttingsreaksjon drives til fullføring, er det noen ønskelig å benytte rundt 1,05 til rundt 2,5 mol diolkomponent pr. mol dikarboksylsyrekomponent. Fagfolk på området vil imidlertid forstå at forholdet mellom diolkomponent og dikarboksylsyrekomponent generelt bestemmes av rekonstruksjonen av den reaktor hvori reaksjonsprosessen skjer.

Ved fremstilling av kopolyester ved direkte forestring, dvs. fra syreformen av dikarboksylsyrekomponenten, fremstilles polyestere ved omsetning av dikarboksylsyren eller en blanding av dikarboksylsyrer med diolkomponenten eller en blanding av diolkomponenter og forgreningsmonomerkomponenten. Reaksjonen gjennomføres ved et trykk fra rundt 7 kPa manometertrykk (1 psig) til rundt 1379 kPa manometertrykk (200 psig), fortrinnsvis mindre enn 689 kPa (100 psig) for å gi et lavmolekylvekts kopolyesterprodukt med en midlere polymeriseringsgrad fra rundt 1,4 til rundt 10. Temperaturene som benyttes under den direkte forestringsreaksjon ligger typisk fra rundt 180 til rundt 280ºC og mer foretrukket fra rundt 220 til rundt 270ºC. Denne lavmolekylvektspolymer kan så polymeriseres ved en polykondenseringsreaksjon. Polymeren som i dag markedsføres under navnet ECOFLEX av BASF har en glassovergangstemperatur på -33ºC og et smelteområde fra 105 til 115ºC.

En annen klasse ”fleksible” alifatiske polyestere, polymerer A, er basert på repeterende succinatenheter som polybutylensuccinat (PBS), polybutylensuccinatadipat (PRSA) og polyetylensuccinat (PES). Hver av disse succinatbaserte, alifatiske polyestere fremstilles av Showa High Polymer, Ltd. og markedsføres under varemerket BIONELLE. PBS (Bionolle 1001) har en glassovergangstemperatur på -30ºC og et smeltepunkt på 114ºC. PBSA (Bionolle 3001) har en glassovergangstemperatur på -35ºC og et smeltepunkt på 95ºC. PES (Bionolle 6000) har en glassovergangstemperatur på -4ºC og et smeltepunkt på 102ºC.

Målanvendelsene for succinatbaserte, alifatiske polyestere inkluderer filmer, folier, filamenter, skumstøpte produkter og skumekspanderte produkter. Succinatbaserte, alifatiske polyestere er bionedbrytbare i kompost, fuktig jord, i vann med aktivslam og i sjøvann. PBSA brytes hurtig ned i en kompostomgivelse slik at den tilsvarer cellulose, mens PBS brytes mindre hurtig ned og tilsvarer avispapir når det gjelder bionedbryting.

Ravsyrebaserte, alifatiske polyestere fremstilles i henhold til en to-trinns prosess for fremstilling av succinatalifatiske polyestere med høye molekylvekter og nyttige fysikalske egenskaper. I et første trinn blir en lavmolekylvekt hydroksyavsluttet alifatisk polyester forpolymer fremstilt fra en glykol og en alifatisk dikarboksylsyre. Denne polymerisering katalyseres med en titankatalysator som tetraisopropyltitanat, tetraisopropoksytitan, dibutoksydiacetoksytitan eller tetrabutyltitanat. I det andre trinn dannes en høymolekylvekts polyester ved omsetning av et diisocyanat som heksametylen diisocyanat (HMDI) med en polyesterforpolymer. Noen produsenter fremstiller PBS ved først å omsette 1,4-butandiol med ravsyre i en kondenseringsreaksjon for å danne en forpolymer og deretter å omsette forpolymeren med HMDI som en kjedeforlenger.

PBSA kopolymer fremstilles ved først å kondensere 1,4-butandiol, ravsyre og adipinsyre for å danne en forpolymer og så å omsette forpolymeren med HMDI som en kjedeforlenger.

PES homopolymer fremstilles ved å omsette etylenglykol og ravsyre og å benytte HMDI eller difenylmetandiisocyanat som kjedeforlenger.

Generelt inkluderer de biopolymerer B som kan karakteriseres som generelt ”stive” eller mindre fleksible, de polymerer som har en glassovergangstemperatur over rundt 10ºC. De stive biopolymerer B vil ha en glassovergangstemperatur over rundt 20ºC. I andre utførelsesformer av oppfinnelsen vil de stive polymerer B ha en glassovergangstemperatur over rundt 30ºC, og helst over rundt 40ºC.

I tillegg er ”stive” B polymerer generelt mer krystallinske enn polymerer A. De stive polymerer B vil fortrinnsvis ha en konsentrasjon i området rundt 50 til rundt 85 vekt-% av den bionedbrytbare polymerblanding og mer spesielt i området fra rundt 60 til rundt 80 vekt-%, helst rundt 70 til rundt 79 vekt-%, beregnet på den totale vekt av polymerblandingen.

Den stive biopolymerer B er valgt fra: polyesteramider (som de som fremstilles av Bayer), et modifisert polyetylentereftalat (PET) som de som fremstilles av Du Pont, biopolymerer basert på polymelkesyre (PLA) (som de som fremstilles av Cargill-Dow Polymers and Dianippon Ink), polyalkylenkarbonater (som polyetylenkarbonat fremstilt lav PAC Polymers), polyhydroksyalkanoater (PHA), polyhydroksybutyrater (PHB), polyhydroksyvalerater (PHV), polyhydroksybutyrat-hydroksyvalerat kopolymerer (PHBV). Biopolymerene B innenfor rammen av oppfinnelsen er fortrinnsvis syntetiske polyestere eller polyesteramider.

I en utførelsesform inkluderer en stiv polymer som kan benyttes ved fremstilling av polymerblandingene ifølge oppfinnelsen, polymelkesyre (PLA). PLA er et sterkt, termoplastisk materiale som kan sprøytestøpes, ekstruderes, termoformes eller benyttes som spundne eller smelteblåste fibrer for å fremstille nonwoven gjenstander.

Høypolymerer av melkesyre (Mn = 50.000-110.000) er sterke termoplaster som kan fremstilles til brukbare produkter som kan brytes ned ved vanlige jordbakterier.

Potensielle anvendelser for PLA inkluderer papirbelegg for emballasje (nærings- og drikkekartonger), plastskum for ”fast foods”, mikrobølgebeholdere og andre forbrukerprodukter som éngangsbleier eller éngangsposer. PLA kan være en homopolymer eller kan kopolymeriseres med glykolider, laktoner eller andre monomerer. Et spesielt attraktivt trekk ved PLA-baserte polymerer er at de stammer fra fornybare landbruksprodukter.

Fordi melkesyre er vanskelig å polymerisere direkte til høye polymerer i et enkelt trinn i kommersiell målestokk, benytter de fleste firmaer en to-trinns prosess. Melkesyre blir først oligomerisert til en lineær kjede med en molekylvekt på mindre enn 3.000 ved å fjerne vann. Oligomeren blir så depolymerisert til laktid som er en syklisk dimer bestående av to kondenserte melkesyremolekyler. Denne seks-leddede ring renses og underkastes ringsåpningspolymerisering for å gi polymelkesyre med en molekylvekt på 50.000 til 110.000.

Fordi melkesyre har et asymmetrisk karbonatom, eksisterer den i flere isomere former. Melkesyren blir vanligvis kommersielt markedsført med et innhold av like deler L-(+)-melkesyre og D-(-)-melkesyre og er derfor optisk inaktiv uten noen rotasjonskraft. Den racemiske blanding kalles DL-melkesyre.

Polymelkesyre har typisk en glassovergangstemperatur på rundt 59ºC og et smeltepunkt rundt 178ºC. Den har lav forlengelse og er heller hard.

En annen stiv polymer B som kan benyttes innen oppfinnelsens polymerblandinger er kjent som CPLA, som er et derivat av PLA og som markedsføres av Dianippon Ink. To klasser av CPLA markedsføres og angis som ”CPLA stiv” og ”CPLA fleksibel”, idet begge er ”stive” polymerer slik uttrykket her er definert. CPLA hard har en glassovergangstemperatur på 60ºC, mens CPLA myk har en glassovergangstemperatur på 51ºC.

Bayer Corporation fremstilles polyesteramider som markedsføres under navnet BAK. En form for BAK fremstilles fra adipinsyre, 1,4-butandiol og 6-aminokapronsye. BAK 1095, et polyesteramid med en Mn på 22.700 og en Mw på 69.700 og som inneholder aromatiske bestanddeler, har et smeltepunkt på 125ºC. BAK 2195 har et smeltepunkt på 175ºC. Selv om glassovergangstemperaturen for BAK 1095 og BAK 2195 er vanskelige å måle fordi BAK synes å oppføre som en stiv polymer dit hen at forbedrede egenskaper kan oppnås ved å blande BAK med en myk polymer, antar oppfinnerne at glassovergangstemperaturen for BAK-polymeren i det vesentlige er minst rundt 10ºC.

En annen stiv polymer B som kan benyttes innen oppfinnelsens polymerblandinger inkluderer et område av modifiserte polyetylentereftalat (PET) polyestere fremstilt av DuPont og markedsført under varemerket BIOMAX. De modifiserte PET polymerer fra DuPont er beskrevet i større detalj i US-patenter nr.5.053.482 i navnet Tietz, 5.097.004 i navnet Gallagher et al., 5.097.005 i navnet Tietz, 5.171.308 i navnet Gallagher et al., 5.219.646 i navnet Gallagher et al., og 5.295.985 i navnet Romesser et al. For å beskrive egnede ”rigide” eller stive polymerer som kan benyttes ved fremstillingen av polymerblandinger ifølge, er de ovenfor nevnte patenter her ansett som spesifikke referanser.

Generelt kan de modifiserte PET-polymerer fra DuPont karakteriseres som omfattende alternerende enheter av tereftalat og en alifatisk bestanddel, der den alifatiske bestanddel omfatter en statistisk fordeling av to eller flere forskjellige, alifatiske enheter avledet fra to eller flere forskjellige dioler som etylenglykol, dietylenglykol, trietylenoksid, polyetylenglykol, lavere alkandioler, både forgrenede og ikke-forgrenede, og derivater av disse. En andel av de alifatiske enheter kan også avledes fra en alifatisk disyre som adipinsyre. I tillegg er en liten prosentandel av fenylengruppene innen de repeterende tereftalatenheter sulfonerte og nøytraliserte med en alkalimetall- eller jordalkalimetallbase. Både den alifatiske del av den modifiserte PET-polymer så vel som den statistisk signifikante mengde av sulfonerte tereftalatenheter bidrar vesentlig til bionedbrytbarheten for BIOX-polymeren.

Noen BIOMAX-kvaliteter av polymerer har et smeltepunkt på 200-208ºC og en glassovergangstemperatur på 40-60ºC. BIOMAX 6926 i er en slik kvalitet. Den er en relativt sterkt og stiv polymer og gir, ved blandingen med en mykere polymer, utmerkede folier og filmer som er egnede for omhylling og annet emballasjemateriale.

PAC Polymers Inc. fremstiller polyetylenkarbonat (PEC) med en glassovergangstemperatur i området 10 til 28ºC. PEC er en stiv polymer når det gjelder å fremstille polymerblandinger ifølge oppfinnelsen.

Både polymerer A og polymerer B kan ha en inherent viskositet på rundt 0,2 til rundt 3,0 dl/g målt ved en temperatur på 25ºC for en 0,5 g prøve i 100 ml fenol:tetrakloretan 60:40.

Komponent C ifølge oppfinnelsen omfatter kompatibiliserere. Kompatibiliserere er tilstede ifølge oppfinnelsen i en mengde på 0,25 til rundt 10 vekt-%, og særlig rundt 0,25 til 5 vekt-%, beregnet på den totale vekt av polymerblandingen.

Kompatibilisereren C ifølge oppfinnelsen omfatter et polyakrylat.

Kombatibilisering kan ta i betraktning: (a) det ønskede nivå av dispersjon, (b) at den dannede morfologi er ufølsom for etterfølgende prosessering, og (c) at interaksjoner mellom fasene i fast tilstand vil maksimalisere produktets ytelse. Kompatibiliseringen kan oppnås enten ved tilsetning av en kompatibiliserer.

Foretrukne kompatibiliserere er polyakrylater som er blandbare med polymelkesyre. De mest foretrukne kompatibiliserere er kopolymerer inneholdende metylmetakrylat og/eller inneholdende glycidylmetakrylat.

Det ligger innenfor oppfinnelsens ramme også å inkludere et antall naturlige polymerer og deres derivater som polymerer og derivater avledet fra stivelse, cellulose, andre polysakkarider og proteiner. Det ligger også innenfor rammen av oppfinnelsen å innarbeide uorganiske fyllstoffer for å redusere selvadhesjon, å redusere omkostningene og å øke elastisitetsmodulen (Youngs modul) for polymerblandingene. I tillegg kan et vidt spektrum av myknere benyttes for å gi ønskede myknings- og forlengelsesegenskaper.

Kopolyesterblandingen kan også omfatte et fosforholdig flammehemmer selv om nærværet av en flammehemmer ikke er kritisk for oppfinnelsen. Flammehemmeren kan omfatte et vidt spektrum av fosforforbindelser som velkjente i teknikken, for eksempel fosfiner, fosfitter, fosfinitter, fosfonitter, fosfinater, fosfonater, fosfinoksider og fosfater.

Eksempler på fosforholdige flammehemmere inkluderer tributylfosfat, trietylfosfat, tributoksyetylfosfat, t-butylfenyldifenylfosfat, 2-etylheksyldifenylfosfat, etyldimetylfosfat, isodecyldifenylfosfat, trilaurylfosfat, trifenylfosfat, trikresylfosfat, trixylenylfosfat, tbutylfenyldifenylfosfat, resorcinol bis(difenylfosfat), tribenzylfosfat, fenyletylfosfat, trimetyltionofosfat, fenyletyltionofosfat, dimetylmetylfosfonat, dietylmetylfosfonat, dietylpentylfosfonat, dilaurylmetylfosfonat, difenylmetylfosfonat, dibenzylmetylfosfonat, difenylkresylfosfonat, dimetylkresylfosfonat, dimetylmetyltionofosfonat, fenyldifenylfosfinat, benzyldifenylfosfinat, metyldifenylfosfinat, trimetylfosfinoksid, trifenylfosfinoksid, tribenzylfosfinoksid, 4-metyldifenylfosfinoksid, trietylfosfitt, tributylfosfitt, trilaurylfosfitt, trifenylfosfitt, tribensylfosfitt, fenyldietylfosfitt, fenyldimetylfosfitt, benzyldimetylfosfitt, dimetylmetylfosfonitt, dietylpentylfosfonitt, difenylmetylfosfonitt, dibenzylmetylfosfonitt, dimetylkresylfosfonitt, metyldimetylfosfinitt, metyldietylfosfinitt, fenyldifenylfosfinitt, metyldifenylfosfinitt, benzyldifenylfosfinitt, trifenylfosfin, tribenzylfosfin og metyldifenylfosfin.

Uttrykket ”fosforsyre” som benyttet for å beskrive de fosforholdige flammehemmere som kan benyttes ifølge oppfinnelsen, inkluderer mineralsyrene som fosforsyre, syrer med direkte karbon-til-fosforbindinger, som fosfon- og fosfinsyrer, og partielt forestrede fosforsyrer som inneholder minst en gjenværende, ikke-forestret syregruppe som første- og annengrads estere av fosforsyre og lignende. Typiske fosforsyrer som kan benyttes ifølge oppfinnelsen inkluderer, men er ikke begrenset til: dibenzylfosforsyre, dibutylfosforsyre, di(2-etylheksyl)fosforsyre, difenylfosforsyre, metylfenylfosforsyre, fenylbenzylfosforsyre, heksylfosfonsyre, fenylfosfonsyretolylfosfonsyre, benzylfosfonsyre, 2-fenyletylfosfonsyre, metylheksylfosfinsyre, difenylfosfinsyre, fenylnaftylfosfinsyre, dibenzylfosfinsyre, metylfenylfosfinsyre, fenylfosfonsyrling, tolylfosfonsyrling, benzylfosfonsyrling, butylfosforsyrling, 2-etylheksylfosforsyre, fenylfosforsyre, kresylfosforsyre, benzylforsforsyre, fenylfosfonsyrling, kresylfosfonsyrling, benzylfosforsyrling, difenylfosforsyrling, fenylbenzylfosforsyrling, dibenzylfosforsyrling, metylfenylfosforsyrling, fenylfenylfosforsyre, tolylmetylfosforsyre, etylbenzylfosforsyre, metyletylfosforsyrling, metylfenylfosforsyrling og fenylfenylfosforsyrling. Flammehemmeren omfatter typisk en eller flere mono-, di- eller triestere av fosforsyre. I et annet eksempel omfatter flammehemmeren resorcinol bis (diefnylfosfat), her forkortet til ”RDP”.

Flammehemmeren kan settes til polymerblandingen i en konsentrasjon på rundt 5 til rundt 40 vekt-% beregnet på den totale vekt av kopolyesterblandingen. Andre utførelsesformer av flammehemmenivåer er rundt 7 til rundt 35 vekt-%, rundt 10 til rundt 30 vekt-% og rundt 10 til rundt 25 vekt-%. Den flammehemmende kopolyesterblandingen ifølge oppfinnelsen gir typisk en bedømmelse på V2 eller større i en UL94 brennprøve. I tillegg gir oppfinnelsens flammehemmende kopolyesterblanding typisk en brennhastighet på 0 i ”the Federal Motor Vehicle Safety Standard 302” (typisk angitt som FMWSS 302).

Oksidative stabilisatorer kan også inkluderes i polymerblandingene ifølge oppfinnelsen for å forhindre oksidativ nedbryting under prosessering av smeltet eller halvsmeltet materiale på valsene. Slike stabilisatorer inkluderer, men er ikke begrenset til estere som distearyltiodipropionat eller dilauryltiodipropionat, fenoliske stabilisatorer som IRGANOX® 1010 tilgjengelig fra Ciba-Geigy AG, ETHANOC® 330 tilgjengelig fra Ethyl Corporation, og butylert hydroksytoluen, og fosforholdige stabilisatorer som Irgafos® tilgjengelig fra Ciba-Geigy AG og WESTON® stabilisatorer tilgjengelige fra GE Specialty Chemicals. Disse stabilisatorer kan anvendes alene eller i kombinasjoner.

I tillegg kan polymerblandingene inneholde fargestoffer, pigmenter og prosesseringshjelpemidler som for eksempel fyllstoffer, mattingsmidler, antiblokkmidler, antistatiske midler, blåsemidler, hakkede fibrer, glass, støtmodifiserere, sot, talkum, TiO2 og lignende, etter ønske. Fargestoffer, noen ganger angitt som toningsmidler, kan tilsettes for å gi en ønsket nøytral farge og/eller lyshet til kopolyesteren og sluttbruksproduktet.

Fortrinnsvis omfatter kopolyesterblandingene også 0 til rundt 30 vekt-% av et eller flere prosesshjelpemidler for å endre overflateegenskapene for blandingen og/eller å forsterke flyt. Representative eksempler på prosesshjelpemidler inkluderer kalsiumkarbonat, talkum, leire, TiO2, NH4Cl, silika, kalsiumoksid, natriumsulfat og kalsiumfosfat.

Ytterligere eksempler på prosesshjelpemiddelmengder i kopolyesterblandingene ifølge oppfinnelsen er rundt 5 til rundt 25 vekt-% og rundt 10 til rundt 20 vekt-%. Fortrinnsvis er prosesshjelpemidlet også en bionedbrytbar akselerant, dvs. at prosesshjelpemidlet øker eller akselerer hastigheten for bionedbryting i omgivelsen. Innen oppfinnelsens kontekst er det funnet at prosesshjelpemidler som også endrer pH-verdien i den komposterende omgivelse, som for eksempel kalsiumkarbonat, -hydroksid eller –oksid, bariumoksid eller –hydroksid, natriumsilikat, kalsiumfosfat, magnesiumoksid og lignende, også akselerer bionedbrytingsprosessen. For oppfinnelsens formål er det foretrukne prosesshjelpemiddel kalsiumkarbonat.

Polymerene A og B ifølge oppfinnelsen er bionedbrytbare og kan også inneholde bionedbrytbare additiver for å forsterke disintegreringen og bionedbrytbarheten i omgivelsene. Kopolyesterblandingene kan omfatte rundt 1 til rundt 50 vekt-% av et bionedbrytbart additiv. Andre eksempler på bionedbrytbare additivnivåer er rundt 5 til rundt 25 vekt-% og rundt 10 til rundt 20 vekt-%. En effekt av slike additiver er å øke bionedbrytbarheten for polyeterblandingen og å kompensere for redusert bionedbrytbarhet som skyldes høye konsentrasjoner av forskjellige additiver.

Representative eksempler på bionedbrytbare additiver som kan inkluderes i kopolyesterblandingene ifølge oppfinnelsen er mikrokrystallinsk cellulose, polymelkesyre, polyhydroksybutyrat, polyhydroksyvalerat, polyvinylalkohol, termoplastisk stivelse eller andre karbohydrater, eller kombinasjon derav. Fortrinnsvis er det bionedbrytbare additivet en termoplastisk stivelse. En termoplastisk stivelse er en stivelse som er gelatinisert ved ekstruderingskoking for å gi en disorganisert, krystallinsk struktur. Som benyttet her, er termoplastisk stivelse ment å inkludere ”destrukturert stivelse” så vel som ”gelatinisert stivelse”, som beskrevet, for eksempel av Bastioli i ”C. Degradable Polymers”, 1995, Chapman & Hall: London, s. 112-137. Med gelatinisert menes at stivelsesgranulene er tilstrekkelig svellet og disruptert slik at de danner en glatt, viskøs dispersjon i vann. Gelatiniseringen gjennomføres ved en hvilken som helst kjent prosedyre som oppvarming i nærvær av vann eller en vandig oppløsning ved temperaturer rundt 60ºC. Nærværet av sterk alkali er kjent å lette denne prosess. Den termoplastiske stivelse kan fremstilles fra en hvilken som helst ikke-modifisert stivelse fra cerealkorn eller rotavlinger som mais, hvete, ris, potet og tapioca, fra amylose- og amylopektinkomponentene i stivelse, fra modifiserte stivelsesprodukter som partielt depolymeriserte stivelser og derivatiserte stivelser, og også fra stivelsespodingskopolymerer. Termoplastiske stivelser er kommersielt tilgjengelige fra National Starch Company.

De forskjellige komponentene i kopolyesterblandingene som for eksempel flammehemmeren, slippadditivet, andre prosesshjelpemidle eller tonere, kan blandes i sats-, halvkontinuerlige eller kontinuerlige prosesser. Småskalasatser kan lett fremstilles i en hvilken som helst høyintens blandeinnretning som er velkjent på området som for eksempel Banbury-blander, før kalandrering. Komponentene kan også blandes i oppløsning i et egnet oppløsningsmiddel. Smelteblandingsmetoden inkluderer blanding av polyesteren, additiv og eventuelle ytterligere, ikke-polymeriserte komponenter ved en temperatur tilstrekkelig til å smelte kopolyesteren. Blandingen kan avkjøles og pelletiseres for ytterligere bruk eller smelteblandingen kalandreres direkte fra denne smeltede blanding til film eller folie. Uttrykket ”smelte” som benyttes her inkluderer, men er ikke begrenset til, kun å mykgjøre den angjeldende AAPE. For smelteblandemetoder som generelt kjente i polymerteknikken, henvises det til ”Mixing and Commpounding of Polymers” (L. Manas-Zloczower & Z. Tadmor editors, Carl Hanser Verlag Publisher, 1994, New York, N.Y.). Når fargede folier eller filmer er ønskede, kan pigmenter eller fargestoffer innarbeides i kopolyesterblandingen under omsetningen mellom diolen og dikarboksylsyren eller de kan smelteblandes med den forformede kopolyester. En foretrukket metode for å inkludere fargestoffer er å benytte et fargestoff med termisk stabile, organisk fargede forbindelser med reaktive grupper slik at fargestoffet kopolymeres og innarbeides i kopolyesteren for å forbedre tonen. For eksempel kan fargestoffer som slike som har reaktive hydroksyl- og/eller karboksylgrupper, inkludert, men ikke begrenset til, blå- og rødsubstituerte antraquinoner, kopolymeriseres inn i polymerkjeden. Når fargestoffene benyttes til farging, kan de settes til kopolyesterreaksjonsprosessen etter en esterinterutbyttings- eller en direkteforestringsreaksjon.

Polymerblandingene ifølge oppfinnelsen kan også omfatte en mykner. Nærværet av mykneren er nyttig for å forsterke fleksibiliteten og de gode mekaniske egenskaper for den resulterende film eller folie. Mykneren understøtter også å senke prosesstemperaturen for polyesteren. Mykneren omfatter typisk en eller flere aromatiske ringer. Den foretrukne mykner er oppløselig i polyesteren som indikert ved å oppløse en 0,127 mm tykk film av polyesteren for å gi en klar oppløsning ved en temperatur på 160ºC eller mindre. Mer foretrukket er myknerne oppløselige i polyesteren som indikert ved å oppløse en 0,127 mm tykk film av polyesteren for å gi en klar oppløsning ved en temperatur på 150ºC eller mindre. Oppløseligheten for mykneren i polyesteren kan bestemmes som følger:

1. I en liten vial (medisinglass) anbringes 12,7 mm kutt av en standard referansefilm med tykkelse 0,127 mm og rundt bredden til vialen.

2. Mykneren settes til vialen inntil filmen er fullstendig dekket.

3. vialen med film og mykner anbringes på en hylle for observering etter en time og igjen etter 4 timer. Utseendet av filmen og væsken noteres.

4. Etter omgivelsestemperaturobservering anbringes vialen i en varmeblokk og temperaturen holdes konstant ved 75ºC i en time og filmens og væskens utseende noteres.

5. Trinn 4 repeteres for hver av de følgende temperaturer (ºC): 100, 140, 150 og 160.

Eksempler på myknere som potentielt er brukbare ifølge oppfinnelsen er som følger:

Tabell A – myknere

Oppløseligheten for myknerne i AAPE’ene kan også forutsies ved bruk av oppløselighetsparameterbestemmelser som beskrevet av Michael M. Coleman, John E. Graf, og Paul C. Painter, i deres bok ”Specific Interactions and the Miscibility of Polymer Blends”. I denne boken er oppløselighetsverdien tilskrevet forskjellige myknere i testen. En oppløselighetsverdi kan tilskrives i EASTAR™ BIO på 10,17 (kal/cm³)1/2. Evaluering av forsøksdataene hos Coleman og andre med en sammenligning til oppløselighetsverdier for hver mykner antyder at hvis et oppløsningsmiddel/mykner faller innen 2 (kal/cm³)1/2 pluss eller minus i forhold til verdien som er tilskrevet for polymeren, vil oppløsningsmidlet/mykneren være kompatibel i en viss grad med polymeren. Videre gjelder at desto nærmere en mykners oppløselighetsverdier er den til AAPE kopolyesteren, desto mer kompatibel vil den være. Imidlertid er oppløselighetsparametrene ikke absolutte da mange krefter virker i konjunksjon når to molekyler møtes, særlig når mykneren/oppløsningsmidlet er ekstremt små sammenlignet med makromolekylet for en polymer og ganske enkelt fordi det er noen som ikke er akkurat det angitte materialet. Når det gjelder dipropylenglykoldibenzoat, kan det kommersielt fremstilte materialet for eksempel inkludere nivåer av dipropylenglykol-monobenzoat, propylenglykoldibenzoat og dettes monobenzoat så vel som potensialet for multiple polypropylenglykolgrupper.

En test tilsvarende den ovenfor beskrevne er beskrevet i ”The Technology of Plasticizers” av J. Kern Sears og Joseph R. Darby, publisert av Societyl of Plastic Engineerins/Wiley and Sons, New York, 1982, s.136-147. I denne test blir et korn av polymeren anbrakt i en dråpe mykner på et oppvarmet mikroskopbord. Hvis polymeren forsvinner, er den oppløseliggjort. Mykneren kan også klassifiseres i henhold til oppløselighetsparametrene. Oppløselighetsparameteren eller kvadratroten av den kohesive energidensitet, for en mykner, kan beregnes ved den metode som er beskrevet av Coleman et al., ”Polymer 31”, 1197 (1990). De mest foretrukne myknere vil ha en oppløselighetsparameter ( δ) i området rundt 8,17 til rundt 9,172 (kal/cm³)1/2.13,0 kal 0,5 cm-1,5. Det er generelt forstått at oppløselighetsparameteren for mykneren må ligge innen 2,0 enheter for oppløselighetsparameteren for polyesteren, fortrinnsvis mindre enn 1,5 enheter og aller helst mindre enn 1,0 enheter fra oppløselighetsparameteren for polyesteren.

Eksempler på myknere som kan benyttes ifølge oppfinnelsen er estere omfattende: (i) syrerester omfattende en eller flere rester av: ftal-, adipin-, trimellitt-, benzo-, azelain-, tereftal-, isoftal-, smør-, glutar-, sitron- eller fosforsyre; og (ii) alkoholrester omfattende en eller flere rester av en alifatisk, cykloalifatisk eller aromatisk alkohol inneholdende opp til 20 karbonatomer. Videre inkluderer ikke-begrensende eksempler på alkoholrester i mykneren metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, stearylalkohol, laurylalkohol, fenol, benzylalkohol, hydroquinon, ketakol, resorcinol, etylenglykol, neopentylglykol, 1,4-cykloheksandimetanol og dietylenglykol. Mykneren kan også omfatte et eller flere benzoater, ftalater, fosfater eller isoftalater.

I en utførelsesform er de foretrukne myknere valgt fra gruppen bestående av N-etyl-o,ptoluensulfonamid, 2-etylheksyldifenylfosfat, isodecyldifenylfosfat, tributylfosfat, tbutylfenyldifenylfosfat, trikresylfosfat, klorparafin (60% klor), klorparafin (50% klor), dietylsuccinat, di-n-butylmaleat, di-(2-etylheksyl)maleat, n-butylstearat, acetyltrietylcitrat, trietylcitrat, tri-n-butylcitrat, acetyl tri-n-butylcitrat, metyloleat, dibutylfumarat, diisobutyladipat, dimetylazelat, epoksidisert linfrøolje, glycerolmonooleat, metylacetylricinololeat, n-butylacetylricinololeat, propylenglykolricinololeat, polyetylenglykol 200 dibenzoat, dietylenglykoldibenzoat, dipropylenglykoldibenzoat, dimetylftalat, dietylftalat, di-n-butylftalat, diisobutylftalat, butylbenzylftalat og glyceroltriacetat.

I en andre utførelsesform er de foretrukne myknere valgt fra gruppen bestående av N-etyl-o,p-toluensulfonamid, 2-etylheksyldifenylfosfat, isodecyldifenylfosfat, tributylfosfat, t-butylfenyldifenylfosfat, trikresylfosfat, klorparafin (60% klor), klorparafin (50% klor), dietylsuccinat, di-n-butylmaleat, di-(2-etylheksyl)maleat, n-butylstearat, acetyltrietylcitrat, trietylcitrat, tri-n-butylcitrat, dimetylazelat, polyetylenglykol 200 dibenzoat, dietylenglykoldibenzoat, dipropylenglykoldibenzoat, dimetylftalat, dietylftalat, di-n-butylftalat, diisobutylftalat, butylbenzylftalat eller glyceroltriacetat.

I en tredje utførelsesform er de fortrukne myknere valgt fra gruppen bestående av N-etyl-o,p-toluensulfonamid, 2-etylheksyldifenylfosfat, isodecyldifenylfosfat, t-butylfenyldifenylfosfat, trikresylfosfat, klorparafin (60% klor), klorparafin (50% klor), dietylsuccinat, di-n-butylmaleat, n-butylstearat, polyetylenglykol 200 dibenzoat, dietylenglykoldibenzoat, dipropylenglykoldibenzoat, dimetylftalat, dietylftalat, di-nbutylftalat, diisobutylftalat eller butylbenzylftalat.

I en fjerde utførelsesform er de fortrukne myknere valgt fra gruppen bestående av N-etyl-o,p-toluensulfonamid, 2-etylheksyldifenylfosfat, isodecyldifenylfosfat, t-butylfenyldifenylfosfat, trikresylfosfat, klorparafin (60% klor), polyetylenglykol 200 dibenzoat, dietylenglykoldibenzoat, dipropylenglykoldibenzoat, dimetylftalat, dietylftalat, di-n-butylftalat eller butylbenzylftalat.

I en femte utførelsesform er de fortrukne myknere valgt fra gruppen bestående av N-etyl-o,p-toluensulfonamid, t-butylfenyldifenylfosfat, trikresylfosfat, dietylenglykoldibenzoat, dipropylenglykoldibenzoat, dimetylftalat, dietylftalat eller butylbenzylftalat.

I en sjette utførelsesform er de fortrukne myknere valgt fra gruppen bestående av N-etyl-o,p-toluensulfonamid, dietylenglykoldibenzoat, dipropylenglykoldibenzoat eller dimetylftalat.

I en syvende utførelsesform er dietylenglykoldibenzoat den foretrukne mykner.

Med uttrykket ”bionedbrytbar”, som benyttet her i forbindelse med AAPE’ene, polymerene A og B, polymerblandingene, filmer og folier, flammehemmere og additiver ifølge oppfinnelsen, menes at polyesterblandingene, filmen og folien ifølge oppfinnelsen brytes ned under omgivelsesinnflytelse innen et egnet og påvisbart tidsrom som definert for eksempel ved ASTM Standard Method, D6340-98 med tittelen ”Standard Test Methods for Determining Aerobic Biodegradation of Radiolabeled Plastic Materials in an Aqueous or Compost Environment”. AAPE’ene, polymerene A og B, film og folie, flammehemmere og additiver ifølge oppfinnelsen kan også være ”biodisintegrerbare”, noe som betyr at disse materialer lett fragmenterer i en komposterende omgivelse som bestemt ved DIN Metode 54900. AAPE’en, blandingen, film og folie, får i utgangspunktet redusert molekylvekt i omgivelsene ved innvirkning av varme, vann, luft, mikrober og andre faktorer. Denne reduksjon i molekylvekt resulterer i et tap av fysikalske egenskaper (filmstyrke) og ofte i filmbrekkasje. Når først molekylvekten for AAPE’en er tilstrekkelig lav, blir monomerene og oligomerene så assimilert av mikrobene. I en aerob omgivelse blir disse monomerer og oligomerer til slutt oksidert til CO2, H2O og ny cellebiomasse. I en anaerob omgivelse er monomerene og oligomerene til slutt oksidert til CO2, H2, acetat, metan og cellebiomasse. Vellykket bionedbryting krever at direkte fysisk kontakt etableres mellom det bionedbrytbare materialet og den aktive, mikrobielle populasjon eller enzymene som produseres av den aktive, mikrobielle populasjon. En aktiv, mikrobiell populasjon som er brukbar for å bryte ned filmene, kopolyestere og kopolyesterblandinger ifølge oppfinnelsen, kan lett oppnås fra et hvilket som helst kommunalt eller industrielt avvannsbehandlingsanlegg eller et komposteringsanlegg. Videre krever vellykket bionedbryting at visse minimale fysiske og kjemiske krav tilfredsstilles som egnet pH-verdi, temperatur, oksygenkonsentrasjon, riktige næringsstoffer og fuktighetsnivå.

Kompostering kan defineres som den mikrobielle nedbryting og konvertering av fast, organisk avfall til jord. En av nøkkelegenskapene for komposter er at de er selvoppvarmende; varme er et naturlig biprodukt ved den metabolske nedbryting av organisk materiale. Avhengig av størrelsen av komposten eller dens evne til isolering, kan varme fanges og forårsake at den indre temperatur stiger. Effektiv nedbryting i en komposthaug er avhengig av at det inntrer en naturlig progresjon eller suksesjon av mikrobielle populasjoner. I utgangspunktet er den mikrobielle populasjon i komposten dominert av mesofile specier (optimale veksttemperaturer mellom 20 og 45ºC).

Prosessen begynner med proliferering av den naturlig tilstedeværende mikroflora og metabolisme av det organiske materialet. Dette resulterer i produksjonen av store mengder metabolsk varme som hever den indre komposttemperatur til rundt 55-65ºC. Den høyere temperatur virker som et selektivt trykk som favoriserer veksten av termofile specier på den ene side (optimalt vekstområde mellom 45-60ºC), mens mesofiler på den annen side inhiberes.

Selv om temperaturprofilene ofte er cykliske av art, og alternerer mellom mesofile og termofile populasjoner, søker kommunale kompostanlegg å kontrollere arbeidstemperaturene mellom 55-60ºC for å oppnå optimale nedbrytingshastigheter.

Kommunale kompostenheter er også typisk aerobe prosesser som tillater tilstrekkelig oksygen for de metabolske behov for mikroorganismene, noe som tillater akselererte bionedbrytingshastigheter.

Det er et antall optimale komponenter som kan inkluderes i de bionedbrytbare polymerblandinger ifølge oppfinnelsen for å gi de ønskede egenskaper. Disse inkluderer, men er ikke begrenset til myknere, flammehemmere, fyllstoffer, naturlige polymerer og ikke-bionedbrytbare polymerer.

Fyllstoffer kan eventuelt tilsettes for et antall grunner inkludert, men ikke begrenset til, økning av Young-modulen, og for å redusere omkostninger og tendensen hos polymerblandingen til ”blokkering” eller selvadhesjon under prosessering. Fyllstoffene innenfor rammen av oppfinnelsen faller generelt innen tre klasser eller kategorier: (1) partikkelformige, uorganiske fyllstoffer, (2) fibrer og (3) organiske fyllstoffer.

Uttrykket ”partikkel” eller ”partikkelfyllstoff” skal tolkes generelt til å inkludere fyllstoffpartikler med en hvilken som helst av et antall forskjellige former og aspektforhold. Generelt er ”partikler” de faststoffer som har et aspektforhold (dvs. forholdet mellom lengde og tykkelse) på mindre enn 10:1. Faststoffer med et aspektforhold på større enn 10:1 kan bedre forstås under begrepet ”fibrer” slik dette uttrykk vil defineres og diskuteres nedenfor.

Så å si et hvilket som helst kjent fyllstoff, inert eller reaktivt, kan innarbeides i de bionedbrytbare polymerblandinger. Generelt vil tilsetning av et uorganisk fyllstoff ha en tendens til sterkt å redusere omkostningene ved den resulterende polymerblanding. Hvis det benyttes en relativt liten mengde uorganisk fyllstoff, blir effektene på styrken av sluttblandingen minimalisert, mens tilsetning av en relativt stor mengde uorganisk fyllstoff vil ha en tendens til å maksimalisere disse effekter. I de tilfeller der tilsetning av det uorganiske fyllstoff vil ha en tendens til å gi avvik fra en kritisk, fysisk parameter som strekkstyrke eller fleksibilitet, bør kun så mye av fyllstoffet tilsettes for å redusere omkostningene for den resulterende blanding, mens det bibeholdes adekvate, mekaniske egenskaper som kreves av den tilsiktede bruk. I de tilfeller der imidlertid tilsetning av uorganisk fyllstoff forbedrer en eller flere ønskede, fysiske egenskaper for en gitt anvendelse som stivhet, kompresjonsstyrke, kan det være ønskelig å maksimalisere mengden av tilsatt fyllstoff for å gi denne ønskede egenskap, mens det samtidig også oppnås sterkt reduserte omkostninger.

Eksempler på brukbare, uorganiske fyllstoffer som kan inkluderes i de bionedbrytbare polymerblandinger inkluderer slike disparate materialer som sand, grus, knust sten, bauxitt, granitt, kalk, sandsten, glasskuler, aerogeler, xerogeler, mica, leire, alumina, silika, kaolin, mikrosfærer, hule glassfærer, porøse keramiske sfærer, gipsdihydrat, uoppløselige salter, kalsiumkarbonat, magnesiumkarbonat, kalsiumhydroksid, kalsiumaluminat, magnesiumkarbonat, titandioksid, talkum, keramiske materialer, pozzolanmaterialer, salter, zirkoniumforbindelser, xonolitt (en krystallinsk kalsiumsilikatgel), lettvektsekspanderte leirer, perlitt, vermikulitt, hydratiserte eller ikkehydratiserte, hydrauliske sementpartikler, pimpstein, zeolitter, eksfoliert sten, malm, mineraler og andre geologiske materialer. Et vidt spektrum av andre uorganiske fyllstoffer kan settes til polymerblandingene, inkludert materialer som metaller og metallegeringer (for eksempel rustfritt stål, jern og kobber), kuler eller hule, sfæriske materialer (som glass, polymerer og metaller), spon, pellets, flak og pulvere (som mikrosilika).

Partikkelstørrelsen eller området av partikkelstørrelser for de uorganiske fyllstoff vil avhenge av veggtykkelsen for filmen, folien eller andre gjenstander som skal fremstilles fra polymerblandingen. Generelt gjelder at desto større veggtykkelsen er, desto større er den aksepterbare partikkelstørrelse. I de fleste tilfeller vil det være foretrukket å maksimalisere partikkelstørrelsen innen det aksepterbare området av partikkelstørrelser for en gitt anvendelse for å redusere omkostningene og det spesifikke overflateareal for det uorganiske fyllstoff. For filmer som er ment å ha en vesentlig mengde fleksibilitet, strekkstyrke og bøyeholdbarhet (for eksempel plastposer), vil partikkelstørrelsen for de uorganiske fyllstoff generelt være mindre enn rundt 10% av veggtykkelsen av filmen. For en blåst film med en tykkelse på 40 mikron, er det for eksempel foretrukket at de uorganiske fyllstoffpartikler har en partikkelstørrelse rundt 4 mikron eller mindre.

Mengden partikkelformig fyllstoff som settes til en polymerblanding vil avhenge av et antall faktorer inkludert mengden og identitet av de andre komponenter, så vel som det spesifikke overflateareal og/eller pakkingsdensiteten for fyllstoffpartiklene per se. I henhold til dette kan konsentrasjonen av partikkelformig fyllstoff i polymerblandingene ifølge oppfinnelsen inkluderes i et bredt område fra helt ned til rundt 5 volum-% og helt opp til rundt 90 volum-% av polymerblandingen. På grunn av variasjonene i densitet hos de forskjellige uorganiske fyllstoffer som kan benyttes, kan det være mer korrekt, i enkelte tilfeller å uttrykke konsentrasjonen av det uorganiske fyllstoff som vektprosent heller enn volumprosent. I lys av dette kan de uorganiske fyllstoffkomponenter inkluderes innen et bredt område fra helt ned til 5 vekt-% og helt opp til 95 vekt-% av polymerblandingen.

I de tilfeller der det er ønskelig at egenskapene i den termoplastiske fase overveier på grunn av de krevde ytelseskriterier for gjenstandene som fremstilles, vil det uorganiske fyllstoffet fortrinnsvis innarbeides i en mengde fra et område rundt 5 til rundt 50 volum-% av polymerblandingen. Der det på den annen side er ønskelig å skape et høyt, uorganisk fylt system, vil det uorganiske fyllstoff fortrinnsvis innarbeides i en mengde i området fra rundt 50 til rundt 90 volum-%.

I lys av disse konkurrerende formål kan den reelt foretrukne mengde av uorganisk fyllstoff variere innen vide grenser. Generelt uttrykt og for å erkjenne en reduksjon av omkostningene for den resulterende polymerblanding, vil den uorganiske fyllstoffkomponent fortrinnsvis inkluderes i en mengde større enn rundt 15 vekt-% av polymerblandingen, helst større enn 25 vekt-%, spesielt større enn 35 vekt-% og aller helst større enn over 50 vekt-% av polymerblandingen. Imidlertid kan det uorganiske fyllstoffet innarbeides i en hvilken som helst mengde, for eksempel i en mengde over rundt 3 vekt-%, fortrinnsvis større enn rundt 5 og aller helst større enn rundt 10 vekt-% av polymerblandingen.

Et vidt spektrum av fibrer kan eventuelt benyttes for å forbedre de fysikalske egenskapene for polymerblandingen. På samme måte som de ovenfor nevnte fyllstoffer vil fibrer typisk utgjøre en fast fase som er separat og distinkt fra den termoplastiske fase. På grunn av fibrenes form, dvs. at de har et aspektforhold større enn minst 10:1, er de bedre i stand til å gi styrke og seighet enn partikkelformige fyllstoffer. Som benyttet i beskrivelsen og de vedlagte krav, inkluderer uttrykket ”fibrer” og ”fibrøst materiale” både uorganiske og organiske fibrer. Fibrer kan settes til støpbare blandinger for å øke fleksibilitet, duktilitet, bøybarhet, kohesjon, forlengelsesevne, defleksjonsevne, seighet, dødbretting og fraktureringsenergi, så vel som bøye- og strekkstyrke for de resulterende ark og gjenstander.

Fibrer som kan innarbeides i polymerblandingene inkluderer naturlig forekommende, organiske fibrer som cellulosefibrer fra tre, planteblad og plantestengler. I tillegg kan det også benyttes uorganiske fibrer fra glass, grafitt, silika, keramer, steinull eller metallmaterialer. Foretrukne fibrer inkluderer bomull, trefibrer (både hardved- og mykvedfibrer der eksempler inkluderes southern hardved og souther pine), flax, abaca, sisal, ramie, hamp og bagasse fordi de lett dekomponerer under vanlige betingelser. Også resirkulerte papirfibrer kan benyttes i mange tilfeller og er ekstremt rimelige og rikelige. Fibrene kan inkludere et eller flere filamenter, tekstiler, duker eller matter og kan være koekstrudert eller på annen måte blandet med eller impregnert inn i polymerblandingene ifølge oppfinnelsen.

Fibrene som benyttes ved fremstilling av gjenstandene ifølge oppfinnelsen har fortrinnsvis et høyt forhold lengde:bredde (eller ”aspektforhold”) fordi lenger, tynnere fibrer kan gi mer styrke til polymerblandingen mens det ytes vesentlig mindre bulk- og massetillegg til matriksen, enn tykkere fibrer. Fibrene vil ha et aspektforhold på minst 10:1, fortrinnsvis større enn rundt 25:1, helst større enn 100:1, og aller helst større enn 250:1.

Mengden fibrer som settes til polymerblandingene vil variere avhengig av de ønskede egenskaper hos den ferdige, støpte gjenstand der strekkstyrke, seighet, fleksibilitet og pris er hovedkriteriene for å bestemme mengden fibrer som settes til enhver blandingsdesign. I henhold til dette kan konsentrasjonen av fibrer i polymerblandingene ifølge oppfinnelsen inkluderes i et bredt område fra 0 til rundt 90 vekt-% av polymerblandingen. Fortrinnsvis vil fibrene inkluderes i en mengde i området fra rundt 3 til rundt 80 vekt-% av polymerblandingen, særlig fra rundt 5 til rundt 60 vekt-% og spesielt fra rundt 10 til rundt 30 vekt-% av polymerblandingen.

Polymerblandingene ifølge oppfinnelsen kan også inkludere et vidt spektrum av organiske fyllstoffer. Avhengig av smeltepunktene for polymerblandingen og det organiske fyllstoff som tilsettes, kan dette forbli som diskrete partikler og utgjøre en fast fase som er separat fra den termoplastiske fase, eller kan smeltes helt eller delvis og helt eller delvis assosieres med den termoplastiske fase.

Organiske fyllstoffer kan omfatte et vidt spektrum av naturlig forekommende, organiske fyllstoffer som for eksempel ”seagel”, kork, frø, gelatiner, tremel, sagmugg, oppmalte polymermaterialer, agarbaserte materialer og lignende. Organiske fyllstoffer kan også inkludere en eller flere syntetiske polymerer av hvilke det finnes en så å si uendelig variete. På grunn av de forskjellige arter av organiske fyllstoffer vil det generelt ikke være noe foretrukket konsentrasjonsområde for den eventuelle organiske fyllstoffkomponent.

Naturlige polymerer kan benyttes i polymerblandingene ifølge oppfinnelsen og inkluderer derivater av stivelse og cellulose, proteiner og derivater derav, og andre polysakkarider som polysakkaridgummier og derivater derav av hvilke noen er beskrevet i foreliggende beskrivelse som bionedbrytbare additiver.

Eksempler på stivelsesderivater inkluderer, men er ikke begrenset til modifiserte stivelser, kationiske og anioniske stivelser og stivelsesestere som stivelsesacetat, stivelseshydroksyetyleter, alkylstivelser, dekstriner, aminstivelser, fosfatstivelser og dialdehydstivelser.

Eksempler på derivater av cellulose inkluderer, men er ikke begrenset til, celluloseestere (for eksempel celluloseformat, celluloseacetat, cellulosediacetat, cellulosepropionat, cellulosebutyrat, cellulosevalerat, blandede estere og blandinger derav) og celluloseetere (for eksempel metylhydroksyetylcellulose, hydroksymetyletylcellulose, karboksymetylcellulose, metylcellulose, etylcellulose, hydroksyetylcellulose, hydroksyetylpropylcellulose og blandinger derav).

Andre polysakkaridbaserte polymerer som kan innarbeides i polymerblandingene ifølge oppfinnelsen inkluderer alginsyre, alginater, fykokolloider, agar, gummi arabicum, guargummi, acacia gummi, carrageenan gummi, flircellaran gummi, ghatti gummi, psyllium gummi, quince gummi, tamarind gummi, locust bønnegumi, karaya gummi, xantangummi og tragakantgummi, og blandinger og derivater derav.

Egnede proteinbaserte polymerer inkluderer for eksempel Zein.RTM (et prolamin avledet fra mais), kollagen (ekstrahert fra animalbindevev og ben) og derivater derav som gelatin og lim, kasein (hovedproteinet i kumelk), solsikkeprotein, eggprotein, soyabønneprotein, vegetabilske gelatiner, gluten og blandinger eller derivater derav.

Selv om et viktig trekk ved polymerblandingene er at de generelt anses å være bionedbrytbare, ligger det klart innenfor oppfinnelsens ramme å inkludere en eller flere polymerer som ikke er bionedbrytbare. Hvis den ikke-bionedbrytbare polymer generelt omfatter en dispers fase heller enn den dominante, kontinuerlige fase, vil polymerblandingene som inkluderer en ikke-bionedbrytbar polymer ikke desto mindre være bionedbrytbar, i det minste delvis. I nedbrutt tilstand kan polymerblandingen etterlate en ikke-bionedbrytbar rest som ikke desto mindre er overlegen hele folier og filmer av ikke-bionedbrytbar polymer.

Eksempler på vanlige, ikke-bionedbrytbare polymerer som er egnet for å danne folier og filmer inkluderer, men er ikke begrenset til, polyetylen, polypropylen, polybutylen, polyetylentereftalat (PET), modifisert PET med 1,4-cykloheksandimetanol (PETG), polyvinylklorid, polyvinylidenklorid (PVDC), polystyren, polyamider, nylon, polykarbonater, polysulfider, polysulfoner, kopolymerer inkludert en eller flere av de ovenfor angitte og lignende.

Oppfinnelsen inkluderer også film eller folie, samt støpte eller formede gjenstander som omfatter den ovenfor beskrevne polymerblanding.

De forskjellige utførelsesformer av AAPE’ene, forgreningsmonomerer, additiver, prosesshjelpemidler og flammehemmere er beskrevet ovenfor. I noen utførelsesformer beskrives det en fremgangsmåte for fremstilling av slike gjenstander, filmer, folier og/eller fibrer omfattende sprøytestøping, ekstrusjons-blåsestøping, filmfolieekstrudering eller –kalandrering av polymerblandingen(e) ifølge oppfinnelsen.

For oppfinnelsens formål inkludert eksemplene gjelder de følgende målinger: Izodslagstyrken måles med ASTM metode D256. Inherente viskositeter (IV) måles i dl/g ved en temperatur på 25ºC for en 0,5 g prøve i 100 ml fenol:tetrakloretan i vektforholdet 60:40 (PM95). Nullskjærviskositet måles ved momentreometri og angis i Poise. Glassovergangstemperaturen (Tg) og smelte Tm temperaturene måles ved DSC ved en skanderingshastighet på 20ºC/min. Forkortelser som benyttes her er som følger: ”IV” er inherent viskositet; ”g” er gram; ”psi” er pound pr. kvadrat tomme; ”cm³” er kubikkcentimeter; ”m” er meter, ”rpm” er omdreininger pr. minutt, ”AAPE” er alifatisk aromatisk kopolyester og det henviser til, som benyttet her, poly(tetrametylenadipat-kotereftalat) der molprosenten adipat:tereftalat er 55:45. PLA er polymelkesyre.

Ved å blande en relativ stiv polymer med en relativt fleksibel polymer, er det, i nærvær av en kompatibiliserer funnet at slagegenskapene for blandingen inneholdende kompatibilisereren overskrider slagegenskapene for den samme blanding uten kompatibiliserer. Således blir det overraskende resultatet av en uventet, synergistisk effekt vist i de følgende eksempler. Slik det fremgår av eksemplene, har en blanding av Eastar Biomed 75 vekt-% PLA en ikke-scoret slagstyrke på 21 fot lbs/tomme. Etter tilsetning av kun 1 vekt-% av kompatibilisereren øker denne verdi til 38 fot lbs/tomme (81% økning). En videre økning av kompatibilisererinnholdet til 3 vekt-% resulterer i en ikke-scoret slagstyrke på 46 fot lbs/tomme (119% økning).

Blandingene ifølge oppfinnelsen er også brukbare som støpte plastgjenstander, som filme, som fibrer eller som faste, skummede plastgjenstander. Eksempler på slike deler inkluderer brillerammer, tannbørsteskaft, leketøy, biltrimelementer, verktøyhåndtak, kameradeler, barberhøveldeler, fyllepennpatroner, éngangssprøyter, flasker, nonwovens, næringsemballasje, innpakningsfilmer og lignende.

EKSEMPLER

Polymerblandingene som tilveiebringes ifølge oppfinnelsen og fremstillingen derav, inkludert fremstillingen av de representative polyestere, er illustrert i de følgende eksempler. Glassovergangstemperaturene (Tg’ene) for blandingene, ble bestemt ved bruk av et TA Instruments 2950 differential skanderende kalorimeter (DSC) ved en scanningshastighet på 20ºC/minutt.

I de følgende eksempler ble blandingene fremstilt ved den generelle metode: blandinger av PLA og AAPE ble fremstilt ved kompoundering på en 19 mm APV dobbeltskrueekstruder. Den typiske prosedyre er som følger: Materialene tørkes over natten ved temperaturer mellom 60 og 70ºC til mindre enn 50 ppm fuktighetsinnhold.

Komponentene poseblandes og settes så i ønsket hastighet, ved bruk av en AccuRate føde, gjennom en binge, til ekstruderløpet. Ekstruderingsbetingelsene er grovt:

Sone 1 temperatur = 120ºC

Sone 2 temperatur = 220ºC

Sone 3 temperatur = 220ºC

Sone 4 temperatur = 220ºC

Sone 5 temperatur = 220ºC

Smeltetemperatur = 230ºC

Skruehastighet = 150 rpm

Deretter ble strengen av materiale fra ekstruderen quenchet i vann og kuttet med en pelletisør.

Fremstilte blandinger ble støpt på en Toyo 90 sprøytestøpemaskin under følgende betingelser. Disse betingelser skal ikke anses som ideelle betingelser, men er typiske for de som kan benyttes for blandinger av denne type: dysetemperatur = 200ºC; sone 1 temperatur = 200ºC, sone 2 temperatur = 200ºC, sone 3 temperatur = 200ºC, sone 4 temperatur = 200ºC, smeltetemperatur = 200ºC.

Tabell I

Karakterisering av utgangsmaterialer

Almatex PD6100 inneholder rundt 16% glycidylmetakrylat, 35% styren og resten isometakrylater. Dette materialet er blandbart med polymelkesyre.

Eastar Bio polymer er definert til å inneholde 55 mol-% adipinsyre, 45 mol-% tereftalsyre og 100 mol-% 1,4-butandiol, der den totale molprosentandel for disyrekomponentene er lik 100 mol-% og molprosentandelene for diolkomponentene er lik 100 mol-%. PLA 5429B er polymelkesyre med de forskjellige viskositeter som er vist i tabell I.

TABELL II

Blandingskarakterisering

Basert på de ovenfor angitte data, er det klart at blandinger av interesse her er unike og er avhengig av AAPE:PLA blandingsforholdet.

Claims

Patentkrav

1.

Polymerblanding, k a r a k t e r i s e r t v e d at den omfatter: (A) omtrent 5 til omtrent 95 vekt-% av minst en fleksibel, bionedbrytbar polymer A med en glassovergangstemperatur på mindre enn 0ºC;

(B) omtrent 95 til omtrent 5 vekt-% av minst en stiv, bionedbrytbar polymer B med en glassovergangstemperatur på mer enn 10ºC; og

(C) omtrent 0,25 til omtrent 10 vekt-% av minst en kompatibiliserer C,

idet prosentandelene er basert på den totale vekt av polymerblandingen;

hvori polymerblandingen har en høyere null-skjærsmelteviskositet enn polymerene A og B separat;

2.

Polymerblanding ifølge krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at den omfatter 1 til 50 vekt-% av minst et bionedbrytbart additiv D, idet prosentandelene er basert på den totale vekt av polymerblandingen;

der polymerblandingen har en høyere null-skjærsmelteviskositet enn individuelle polymerkomponenter.

3.

Blanding ifølge krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte polymer A er valgt fra gruppen bestående av alifatisk-aromatiske polyestere.

4.

Blanding ifølge krav 3, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte minst ene polymer A er en alifatisk-aromatisk polyester omfattende:

(1) disyrerester omfattende 1 til 65 mol-% aromatiske dikarboksylsyrerester; og 99 til 35 mol-% ikke-aromatiske dikarboksylsyrerester valgt fra gruppen bestående av alifatiske dikarboksylsyrerester inneholdende fra 4 til 14 karbonatomer og cykloalifatiske dikarboksylsyrerester inneholdende fra 5 til 15 karbonatomer; der den totale molprosent av disyrerester er lik 100 mol-%; og

(2) diolrester valgt fra gruppen bestående av en eller flere alifatiske dioler inneholdende 2 til 8 karbonatomer, polyalkyleneterglykoler inneholdende 2 til 8 karbonatomer, og cykloalifatiske dioler inneholdende fra 4 til 12 karbonatomer; der det totale molprosent av diolrestene er lik 100 mol-%.

5.

Blanding ifølge krav 4, k a r a k t e r i s e r t v e d at de aromatiske dikarboksylsyrerester er valgt fra gruppen bestående tereftalsyre, isoftalsyre eller blandinger derav.

6.

Blanding ifølge krav 5, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte alifatisk-aromatiske kopolyester omfatter 25 til 65 mol-% tereftalsyrerester.

7.

Blanding ifølge krav 6, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte alifatisk-aromatiske kopolyester omfatter 35 til 65 mol-% tereftalsyrerester.

8.

Blanding ifølge krav 7, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte alifatisk-aromatiske kopolyester omfatter 40 til 60 mol-% tereftalsyrerester.

9.

Blanding ifølge krav 4, k a r a k t e r i s e r t v e d at de ikke-aromatiske dikarboksylsyrerester er valgt fra gruppen bestående av adipinsyre, glutarsyre eller blandinger derav.

10.

Blanding ifølge krav 3, k a r a k t e r i s e r t v e d at diolresten(e) i polyester A er valgt fra gruppen bestående av etylenglykol, dietylenglykol, propylenglykol, 1,3-propandiol, 2,2-dimetyl-1,3-propandiol, 1,3-butandiol, 1,4-butandiol, 1,5-pentandiol, 1,6-heksandiol, polyetylenglykol, dietylenglykol, 2,2,4-trimetyl-1,6-heksandiol, tiodietanol, 1,3-cykloheksandimetanol, 1,4-cykloheksandimetanol, 2,2,4,4-tetrametyl-1,3-cyklobutandiol, trietylenglykol og tetraetylenglykol eller kombinasjoner av to eller flere diolrester derav.

11.

Blanding ifølge krav 3, k a r a k t e r i s e r t v e d at diolrestene i den alifatisk-aromatiske kopolyester i det vesentlige består av alifatiske diolrester.

12.

Blanding ifølge krav 11, k a r a k t e r i s e r t v e d at polyester A omfatter en eller flere dioler valgt fra gruppen bestående av 1,4-butandiol, 1,3-propandiol, etylenglykol, 1,6-heksandiol, dietylenglykol, 1,4-cykloheksandimetanol eller kombinasjoner av to eller flere diolrester derav.

13.

Blanding ifølge krav 12, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte alifatisk-aromatiske kopolyester omfatter en eller flere dioler valgt fra gruppen bestående av 1,4-butandiol, etylenglykol, 1,4-cykloheksandimetanol eller kombinasjoner av to eller flere diolrester derav.

14.

Blanding ifølge krav 13, k a r a k t e r i s e r t v e d at diolrestene av den alifatisk-aromatiske kopolyester omfatter 1,4-butandiol.

15.

Blanding ifølge krav 14, k a r a k t e r i s e r t v e d at diolrestene omfatter 80 til 100 mol-% 1,4-butandiol, idet den totale molprosent av diolrester er lik 100 mol-%.

16.

Blanding ifølge krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at minst en polymer B er en biopolymer basert på polymelkesyre.

17.

Blanding ifølge krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at forholdet polymer A:polymer B er 1:3.

18.

Blanding ifølge krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at kompatibilisereren C er til stede i polymerblandingen i en mengde på 0,25 til 5,0 vekt-%.

19.

Blanding ifølge krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte kompatibiliserer C er en kopolymerer inneholdende metylmetakrylat og/eller inneholdende glycidylmetakrylat.

20.

Blanding ifølge krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte polymer A er en alifatisk-aromatisk kopolyester som i det vesentlige består av:

(1) aromatiske dikarboksylsyrerester omfattende 35 til 65 mol-% tereftalsyrerester og 65 til 35 mol-% adipinsyrerester, glutarsyrerester eller kombinasjoner av adipin- og glutarsyrerester; og

(2) diolrester bestående av 1,4-butandiol;

der nevnte polymer B er en biopolymer basert på polymelkesyre.

21.

Blanding ifølge krav 20, k a r a k t e r i s e r t v e d at kompatibilisereren C er en kopolymerer inneholdende metylmetakrylat og/eller inneholdende glycidylmetakrylat.

22.

Blanding ifølge krav 20, k a r a k t e r i s e r t v e d at den omfatter 1 til 50 vekt-% av minst et bionedbrytbart additiv D valgt fra gruppen bestående av mikrokrystallinsk cellulose, polymelkesyre, polyhydroksybutyrat, polyhydroksyvalerat, polyvinylalkohol, termoplastisk stivelse eller andre karbohydrater, eller kombinasjon derav, idet prosentandelene er basert på den totale vekt av polymerblandingen;

der polymerblandingen har en høyere null-skjærsmelteviskositet enn de individuelle polymerkomponenter.

23

Blanding ifølge krav 20, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte alifatisk-aromatiske kopolyester er forgrenet.

24.

Blanding ifølge krav 20, k a r a k t e r i s e r t v e d at forholdet polymer A:polymer B er 1:3.

25.

Film eller folie, k a r a k t e r i s e r t v e d at den omfatter en polymerblanding ifølge kravene 1 eller 20.

26.

Støpt eller formet gjenstand, k a r a k t e r i s e r t v e d at den omfatter en polymerblanding ifølge kravene 1 eller 20.