PL219419B1 - Modified composition comprising a polymer of lactide and a process for its preparation - Google Patents

Modified composition comprising a polymer of lactide and a process for its preparation

Info

Publication number
PL219419B1
PL219419B1 PL396772A PL39677211A PL219419B1 PL 219419 B1 PL219419 B1 PL 219419B1 PL 396772 A PL396772 A PL 396772A PL 39677211 A PL39677211 A PL 39677211A PL 219419 B1 PL219419 B1 PL 219419B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
butylene
lactide
copolyester
polylactide
mixture
Prior art date
Application number
PL396772A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL396772A1 (en
Inventor
Marcin Kowalczyk
Ewa Piórkowska-Gałęska
Andrzej Gałęski
Andrzej Pawlak
Mirosław Pluta
Sławomir Dutkiewicz
Tadeusz Fiszer
Zdzisław Młodzikowski
Karolina Grzebieniak
Original Assignee
Ct Badań Molekularnych I Makromolekularnych Polskiej Akademii Nauk
Inst Biopolimerów I Włókien Chemicznych
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ct Badań Molekularnych I Makromolekularnych Polskiej Akademii Nauk, Inst Biopolimerów I Włókien Chemicznych filed Critical Ct Badań Molekularnych I Makromolekularnych Polskiej Akademii Nauk
Priority to PL396772A priority Critical patent/PL219419B1/en
Publication of PL396772A1 publication Critical patent/PL396772A1/en
Publication of PL219419B1 publication Critical patent/PL219419B1/en

Links

Landscapes

  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest modyfikowana kompozycja polimeru laktydu oraz sposób jej wytwarzania, polegający na zmieszaniu kompozycji polimeru laktydu z biodegradowalnym kopoliestrem, będącym kopolimerem tereftalanu butylenu oraz co najmniej 2 z 3 monomerów wybranych z grupy obejmującej bursztynian butylenu, glutaran butylenu i adypinian butylenu.The present invention relates to a modified lactide polymer composition and a method for its production, which consists in mixing the lactide polymer composition with a biodegradable copolyester which is a copolymer of butylene terephthalate and at least 2 out of 3 monomers selected from the group consisting of butylene succinate, butylene glutarate and butylene adipate.

Polilaktyd jest biodegradowalnym polimerem zbudowanym z powtarzalnych jednostek - merów o wzorze chemicznym: [-CH(CH3)-C(O)-O-]. Ze względu na obecność asymetrycznego atomu węgla w merze polilaktyd może występować w postaci homochiralnego poli(L-laktydu), poli(D-laktydu), lub kopolimerów zawierających mery o różnej chiralności. Cechy charakteryzujące polilaktyd zależą od składu stereochemicznego jednostek powtarzalnych i ich rozkładu wzdłuż łańcucha polimeru. Homochiralne poli(L-laktyd) i poli(D-laktyd) są polimerami stereoregularnymi, izotaktycznymi, wykazującymi dobrą zdolność do krystalizacji i osiągającymi stopień krystaliczności do 60%. Faza krystaliczna ulega topnieniu w temperaturze około 180°C [A.Duda, S.Penczek, Polilaktyd [poli(kwas mlekowy)]: synteza, właściwości i zastosowania, Polimery 48, 16-27 (2003)]. Obecność merów o innej chiralności w łańcuchu polimeru znacznie zmniejsza zdolność polilaktydu do krystalizacji, co objawia się powolniejszą krystalizacją, obniżeniem stopnia krystaliczności i obniżeniem temperatury topnienia.Polylactide is a biodegradable polymer composed of repeating units - units with the chemical formula: [-CH (CH3) -C (O) -O-]. Due to the presence of an asymmetric carbon atom in the meter, polylactide can exist in the form of homochiral poly (L-lactide), poly (D-lactide), or copolymers containing units of different chirality. The characteristics of polylactide depend on the stereochemical composition of the repeat units and their distribution along the polymer chain. Homochiral poly (L-lactide) and poly (D-lactide) are stereoregular, isotactic polymers with good crystallinity and a degree of crystallinity up to 60%. The crystalline phase melts at about 180 ° C [A. Duda, S. Penczek, Polylactide [poly (lactic acid)]: synthesis, properties and applications, Polymers 48, 16-27 (2003)]. The presence of mers of different chirality in the polymer chain significantly reduces the ability of the polylactide to crystallize, which is manifested by slower crystallization, a decrease in the degree of crystallinity and a decrease in melting point.

Temperatura przejścia fazy bezpostaciowej polilaktydu w stan szklisty, Tg, wynosi około 55 -60°C. Powoduje to, że polilaktyd w temperaturze pokojowej jest polimerem kruchym i sztywnym, o module sprężystości około 3-3.5 GPa.The glass transition temperature of the amorphous polylactide phase, T g , is about 55-60 ° C. This makes polylactide at room temperature a brittle and stiff polymer with a modulus of elasticity of about 3-3.5 GPa.

Znaną metodą modyfikacji właściwości polilaktydu jest plastyfikacja, polegająca na zmieszaniu polimeru z plastyfikatorem - substancją o znacznie niższej temperaturze przejścia w stan szklisty [E. Piórkowska, Z. Kuliński, K. Gadzinowska, Plastyfikacja polilaktydu, Polimery 54, 83-90 (2009); M.Baiardo, G.Frissoni, M.Scandola, M.Rimelen, D.Lips, K.Ruffieux, E.Wintermantel, Thermal and Mechanical Properties of Plasticized Poly(L-lactic acid), J.Appl.Polym.Sci., 90, 1731-1738 (2003)]. Zmieszanie polilaktydu z plastyfikatorem na poziomie molekularnym powoduje obniżenie temperatury przejścia w stan szklisty, Tg. Plastyfikowany polilaktyd wykazuje mniejszy moduł sprężystości, mniejsze naprężenie na granicy plastyczności i większe wydłużenie do zerwania niż polilaktyd nieplastyfikowany, a ponadto może wykazywać większą udarność. Niekorzystnym skutkiem plastyfikacji jest zmniejszenie zakresu temperatury, w której materiał może być stosowany. Ponadto, plastyfikowany polilaktyd może ulegać procesom starzenia związanym z migracją plastyfikatora na powierzchnię i/lub separacją fazową polilaktydu i plastyfikatora, a ponadto może zachodzić krystalizacja polilaktydu jak i krystalizacja plastyfikatora, które powodują pogorszenie ciągliwości materiału [Y.Hu, M.Rogunova, V.Topolkaraev, A.HiItner, E.Baer, Aging of poly(lactide)/poly(ethylene glycol) blends. Part 1. Poly(lactide) with low stereoregularity, Polymer 44, 5701-5710 (2003); Y.Hu, Y.S.Hu, V.Topolkaraev, A.Hiltner, E.Baer, Aging of poly(lactide)/poly(ethylene glycol) blends. Part 2. Poly(lactide) with high stereoregularity. Polymer 44, 5711-5720 (2003)].A known method of modifying the properties of polylactide is plasticization, consisting in mixing the polymer with a plasticizer - a substance with a much lower glass transition temperature [E. Piórkowska, Z. Kuliński, K. Gadzinowska, Polylactide plasticization, Polimery 54, 83-90 (2009); M. Baiardo, G. Frissoni, M. Scandola, M. Rimelen, D. Lips, K. Ruffieux, E. Wintermantel, Thermal and Mechanical Properties of Plasticized Poly (L-lactic acid), J. Appl. Polym. Sci. , 90, 1731-1738 (2003)]. Mixing polylactide with a plasticizer at the molecular level lowers the glass transition temperature, T g . Plasticized polylactide exhibits lower elastic modulus, lower yield stress, and higher elongation to break than unplasticized polylactide, and may also exhibit greater impact strength. The disadvantageous effect of plasticization is to reduce the temperature range in which the material can be used. Moreover, the plasticized polylactide may undergo aging processes related to the migration of the plasticizer to the surface and / or phase separation of polylactide and plasticizer, and also polylactide crystallization and plasticizer crystallization may take place, which deteriorate the toughness of the material [Y.Hu, M. Rogunova, V. Topolkaraev, A. HiItner, E. Baer, Aging of poly (lactide) / poly (ethylene glycol) blends. Part 1. Poly (lactide) with low stereoregularity, Polymer 44, 5701-5710 (2003); Y.Hu, YSHu, V. Topolkaraev, A. Hiltner, E. Baer, Aging of poly (lactide) / poly (ethylene glycol) blends. Part 2. Poly (lactide) with high stereoregularity. Polymer 44, 5711-5720 (2003)].

Inną, znaną metodą modyfikacji polilaktydu jest jego zmieszanie z drugim polimerem, niemieszalnym lub jedynie częściowo mieszalnym z polilaktydem na poziomie molekularnym np. poli(bursztynianem butylenu). W takich materiałach oba polimery występują w postaci oddzielnych faz. Obecność drugiego polimeru modyfikuje właściwości mechaniczne materiału zwiększając jego ciągliwość. Następuje zwiększenie wydłużenia do zerwania, a ponadto poprawa udarności. Istotną zaletą tych materiałów jest niezmieniona lub niewiele obniżona temperatura zeszklenia polilaktydu.Another known method of modifying polylactide is mixing it with a second polymer which is incompatible or only partially miscible with the polylactide at the molecular level, e.g. poly (butylene succinate). In such materials, both polymers exist as separate phases. The presence of the second polymer modifies the mechanical properties of the material, increasing its ductility. Elongation to break increases and toughness improves. A significant advantage of these materials is the unchanged or slightly lowered glass transition temperature of the polylactide.

Znane są biodegradowalne mieszaniny polilaktydu z poli(hydroksyalkanianami) [I. Noda, M.M. Satkowski, A.E. Dowrey, C. Marcott, Polymer Alloys of Nodax Copolymers and Poly(lactic acid), Macrom. Biosci. 4, 269-275 (2004)] i polieterem uretanowym [Y. Li, H. Shimizu, Toughening of Polylactide by Melt Blending with a Biodegradable Poly(ether)urethane Elastomer. Macrom Biosci. 7, 921-928 (2007)]. Ponadto, w literaturze opisane są mieszaniny polilaktydu z biodegradowalnymi poliestrami alifatycznymi np. z poli(bursztynianem etylenu) [J.Lu, Z.Qiu, W Yang, Fully biodegradable blends of poly(L-lactide) and poly(ethylene succinate): Miscibility, crystallization, and mechanical properties. Polymer, 48, 4196-4204 (2007)] i z poli(bursztynianem butylenu) [M. Shibata, Y. lonue, M. Miyoshi, Mechanical properties, morphology, and crystallization behavior of blends of poly(L-lactide) with and poly(butylene succinate). Polymer 47, 3557-3564 (2006)]. Ta ostatnia publikacja opisuje również mieszaniny polilaktydu z kopoliestrem bursztynianu butylenu i mleczanu butylenu.Biodegradable mixtures of polylactide with poly (hydroxyalkanoates) are known [I. Noda, M.M. Satkowski, A.E. Dowrey, C. Marcott, Polymer Alloys of Nodax Copolymers and Poly (lactic acid), Macrom. Biosci. 4, 269-275 (2004)] and urethane polyether [Y. Li, H. Shimizu, Toughening of Polylactide by Melt Blending with a Biodegradable Poly (ether) urethane Elastomer. Macrom Biosci. 7, 921-928 (2007)]. In addition, the literature describes mixtures of polylactide with biodegradable aliphatic polyesters, e.g. with poly (ethylene succinate) [J.Lu, Z.Qiu, W Yang, Fully biodegradable blends of poly (L-lactide) and poly (ethylene succinate): Miscibility , crystallization, and mechanical properties. Polymer, 48, 4196-4204 (2007)] and with poly (butylene succinate) [M. Shibata, Y. lonue, M. Miyoshi, Mechanical properties, morphology, and crystallization behavior of blends of poly (L-lactide) with and poly (butylene succinate). Polymer 47, 3557-3564 (2006)]. The latter publication also describes mixtures of polylactide with a copolyester of butylene succinate and butylene lactate.

Biodegradowalne alifatyczne poliestry, o strukturze meru [-O-(CH2)n1-O-C(O)-(CH2)n2-C(O-)]n, powstają w wyniku reakcji estrów kwasów dikarboksylowych i dioli. W przypadku poli(bursztynianuBiodegradable aliphatic polyesters with the [-O- (CH 2 ) n1 -OC (O) - (CH 2 ) n2 -C (O-)] n mer structure are formed by the reaction of dicarboxylic acid esters and diols. In the case of poly (succinate

PL 219 419 B1 butylenu) n1 = 4 i n2 = 2, a dla poli(bursztynianu etylenu) n1 = 2 i n2 = 2. Dla n2 = 3 lub n2 = 4 powyższy wzór opisuje kopoliestry, odpowiednio, kwasu glutarowego lub kwasu adypinowego. Połączenie estrów różnych kwasów dikarboksylowych prowadzi do powstania biodegradowalnych kopoliestrów.Of butylene) n1 = 4 and n2 = 2, and for poly (ethylene succinate) n1 = 2 and n2 = 2. For n2 = 3 or n2 = 4 the above formula describes copolyesters of glutaric acid or adipic acid, respectively. The combination of esters of different dicarboxylic acids leads to the formation of biodegradable copolyesters.

Ponadto, biodegradowalność wykazują również kopoliestry alifatyczno-aromatyczne, które zawierają w łańcuchu mery będące wynikiem estryfikacji kwasu tereftalowego, o wzorze [-O-(CH2)n1-O-C(O)-C6H4-C(O)]n. W literaturze opisane są mieszaniny polilaktydu z kopolimerem adypinianu butylenu i tereftalanu butylenu (poli(adypinian-kotereftalan butylenu)) [L.Jiang, M.P. Wolcott, J.Zhang, Study of Biodegradable Polylactide/Poly(butylene adipate-co-terephthalate) Blends, Biomacromolecules 7,199 -207 (2006)]. Przykładami wytwarzanych na skalę przemysłową poliestrów i kopoliestrów biodegradowalnych są Ecoflex - poli(adypinian-ko-tereftalan butylenu), produkowany przez BASF, oraz poliestry i kopoliestry alifatyczne serii Bionolle np. poli(bursztynian butylenu) i poli(bursztynian-ko-adypinian butylenu), produkowane przez Showa Highpolymers Co Ltd.Moreover, biodegradability is also demonstrated by aliphatic-aromatic copolyesters which contain in the chain the units resulting from esterification of terephthalic acid of the formula [-O- (CH 2 ) n 1 -OC (O) -C6H4-C (O)] n. The literature describes mixtures of polylactide with a copolymer of butylene adipate and butylene terephthalate (poly (adipate-co-terephthalate)) [L. Jiang, MP Wolcott, J.Zhang, Study of Biodegradable Polylactide / Poly (butylene adipate-co-terephthalate) Blends, Biomacromolecules 7, 199-207 (2006)]. Examples of commercially produced biodegradable polyesters and copolyesters are Ecoflex - poly (butylene adipate-co-terephthalate) produced by BASF, and aliphatic polyesters and copolyesters of the Bionolle series, e.g. poly (butylene succinate) and poly (butylene succinate-co-adipate) , produced by Showa Highpolymers Co Ltd.

Znane są również [US Patent 5 883 199] biodegradowalne mieszaniny, zawierające jako pierwszy składnik polimer lub kopolimer kwasu mlekowego oraz jako drugi składnik jeden lub więcej poliestrów, będących homopolimerami lub kopolimerami randomicznymi, będącymi poliestrami jednego lub więcej alifatycznych kwasów dikarboksylowych. Jako alifatyczne poliestry zostały wymienione polimery lub kopolimery wybrane z grupy zawierającej poli(bursztynian butylenu), poli(adypinian butylenu), kopolimer bursztynianu butylenu i adypinianu etylenu, poli(bursztynian etylenu), poli(adypinian etylenu) i kopolimer bursztynianu etylenu i adypinianu etylenu. Drugi składnik mieszaniny może być również kopoliestrem alifatycznego poliestru i aromatycznego poliestru, szczególnie poli(tereftalanu etylenu). W opisie patentowym Patent US5883199 [US Patent 5 883 199] ujawniono mieszaniny polilaktydu z biodegradowalnymi poliestrami lub kopoliestrami, w których drugi składnik mieszaniny tworzy fazę współciągłą (ang. co-continuous), i przynajmniej pierwszy składnik lub drugi składnik jest obecny w fazie ciągłej mieszaniny.Also known are [US Patent 5,883,199] biodegradable mixtures comprising a lactic acid polymer or copolymer as a first component and one or more homopolymer or random copolymer polyesters which are polyesters of one or more aliphatic dicarboxylic acids as a second component. As aliphatic polyesters mentioned are polymers or copolymers selected from the group consisting of poly (butylene succinate), poly (butylene adipate), butylene succinate and ethylene adipate copolymer, poly (ethylene succinate), poly (ethylene adipate) and ethylene adipate copolymer of ethylene adipate. The second component of the mixture can also be a copolyester of an aliphatic polyester and an aromatic polyester, especially polyethylene terephthalate. Patent US5883199 [US Patent 5,883,199] discloses mixtures of polylactide with biodegradable polyesters or copolyesters in which the second component of the mixture forms a co-continuous phase and at least the first component or the second component is present in the continuous phase of the mixture .

Struktura fazowa ma bardzo istotne znaczenie ze względu na jej wpływ na właściwości mechaniczne mieszaniny. W przypadku polimerów niemieszalnych na poziomie cząsteczkowym, składniki mogą utworzyć mieszaniny o strukturze współciągłej, charakteryzujące się wysoką udarnością [P.Potschke, D.R.Paul, Formation of Co-continous Structures in Melt-Mixed Immiscible Polymer Blends, J. Macromol. Sei. C. Polym. Rev. C43, 87-141 (2003)]. Uzyskanie takiej struktury w mieszaninie nie zawsze jest możliwe a ponadto wymaga odpowiedniego składu mieszaniny, odpowiednich właściwości składników w stanie stopionym i oddziaływań między nimi jak również odpowiednich warunków przetwórczych. Powstaniu takiej struktury sprzyjają: duża lepkość matrycy polimerowej, duże szybkości ścinania podczas mieszania i małe napięcie międzyfazowe miedzy składnikami. Struktury współciągłe są z reguły strukturami nierównowagowymi, które powstają w trakcie mieszania dwóch polimerów w stanie stopionym, i zaczynają ulegać zmianie gdy mieszanina opuszcza urządzenie mieszające. Zapobiec można temu jedynie przez szybkie zestalenie mieszaniny, co wymaga intensywnego ochładzania. Zazwyczaj, w przypadku polimerów niemieszalnych na poziomie cząsteczkowym, jeden składnik tworzy fazę ciągłą, a drugi rozproszoną w postaci wtrąceń, na ogół kulistych.The phase structure is very important due to its influence on the mechanical properties of the mixture. In the case of polymers that are immiscible at the molecular level, the components can form co-continuous blends with high impact strength [P. Potschke, D.R.Paul, Formation of Co-continous Structures in Melt-Mixed Immiscible Polymer Blends, J. Macromol. Sei. C. Polym. Rev. C43, 87-141 (2003)]. Obtaining such a structure in a mixture is not always possible, and moreover, it requires an appropriate mixture composition, appropriate melt properties and interactions between them, as well as appropriate processing conditions. The formation of such a structure is favored by: high viscosity of the polymer matrix, high shear rates during mixing and low interfacial tension between the components. Co-continuous structures are generally non-equilibrium structures that arise when two polymers are mixed in the melt and begin to change as the mixture leaves the mixing device. This can only be prevented by the rapid solidification of the mixture, which requires intensive cooling. Typically, in the case of polymers that are incompatible at the molecular level, one component forms the continuous phase and the other is dispersed in the form of generally spherical inclusions.

Nieoczekiwanie, okazało się, że mieszaniny polimerów laktydu z kopoliestrami alifatyczno-aromatycznymi, będącymi kopolimerami bursztynianu butylenu, glutaranu butylenu, adypinianu butylenu oraz tereftalanu butylenu, otrzymane sposobem według wynalazku, w których kopoliester jest rozproszony w postaci wtrąceń, wykazują bardzo dobrą ciągliwość i udarność. Podczas ochładzania mieszaniny, w kopoliestrze krystalizują jedynie sekwencje tereftalanu butylenu, a sekwencje alifatyczne pozostają w fazie amorficznej. Prowadzi to małego stopnia krystaliczności, poniżej 20% wagowych, co skutkuje dużą zawartością fazy amorficznej charakteryzującej się niską temperaturą zeszklenia, poniżej -20°C. Duża zawartość fazy amorficznej w stanie kauczuko-podobnym powoduje, że wtrącenia kopoliestru skutecznie modyfikują właściwości mechaniczne mieszaniny.Surprisingly, it turned out that mixtures of lactide polymers with aliphatic-aromatic copolyesters, being copolymers of butylene succinate, butylene glutarate, butylene adipate and butylene terephthalate, obtained by the process according to the invention, in which the copolyester is dispersed in the form of inclusions, show very good ductility and toughness. On cooling the mixture, only the butylene terephthalate sequences crystallize in the copolyester and the aliphatic sequences remain in the amorphous phase. This leads to a low degree of crystallinity, below 20% by weight, which results in a high content of the amorphous phase characterized by a low glass transition temperature, below -20 ° C. Due to the high content of the amorphous phase in the rubber-like state, the copolyester inclusions effectively modify the mechanical properties of the mixture.

Dotychczas nie są znane ani stosowane mieszaniny polimerów laktydu z kopoliestrami będącymi kopolimerami co najmniej 3 z 4 monomerów wybranych z grupy obejmującej bursztynian butylenu, glutaran butylenu, adypinian butylenu oraz tereftalan butylenu, w których polimer laktydu tworzyłby fazę ciągłą, a kopoliester był rozproszony w nim w postaci wtrąceń.So far, there are no known or used mixtures of lactide polymers with copolymers that are copolymers of at least 3 out of 4 monomers selected from the group consisting of butylene succinate, butylene glutarate, butylene adipate and butylene terephthalate, in which the lactide polymer would form a continuous phase and the copolyester was dispersed therein. inclusion form.

Modyfikowana kompozycja zawierająca polimery laktydu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że stanowi ją mieszanina polimerów laktydu zawierająca od 5 do 50 procent wagowych kopoliestru będącego kopolimerem tereftalanu butylenu oraz co najmniej 2 z 3 monomerów wybranych z grupy obejmującej bursztynian butylenu, glutaran butylenu, adypinian butylenu, przy czym stosowanyThe modified composition containing lactide polymers according to the invention is characterized in that it is a mixture of lactide polymers containing from 5 to 50 percent by weight of a copolyester being a copolymer of butylene terephthalate and at least 2 of 3 monomers selected from the group consisting of butylene succinate, butylene glutarate, butylene adipate, being used

PL 219 419 B1 kopoliester jest rozproszony w postaci wtrąceń w matrycy polilaktydu lub kompozycji polilaktydu ze znanymi dodatkami.The copolyester is dispersed as inclusions in the polylactide matrix or polylactide composition with known additives.

Kompozycja według wynalazku, korzystnie zawiera, kopoliester będący kopolimerem 4 monomerów: bursztynianu butylenu, glutaranu butylenu, adypinianu butylenu oraz tereftalanu butylenu.The composition according to the invention preferably comprises a copolyester which is a copolymer of 4 monomers: butylene succinate, butylene glutarate, butylene adipate and butylene terephthalate.

Sposób otrzymywania modyfikowanej kompozycji zawierającej polimery laktydu, według wynalazku polega na tym, że polimer laktydu i miesza się z od 5 do 50 procent wagowych kopoliestru będącego kopolimerem tereftalanu butylenu oraz co najmniej 2 z 3 monomerów wybranych z grupy obejmującej bursztynian butylenu, glutaran butylenu i adypinian butylenu aż do uzyskania w mieszaninie kopoliestru rozproszonego w postaci wtrąceń.The method of obtaining a modified composition containing lactide polymers according to the invention consists in blending the lactide polymer with 5 to 50 percent by weight of a copolyester being a copolymer of butylene terephthalate and at least 2 of 3 monomers selected from the group consisting of butylene succinate, butylene glutarate and adipate. of butylene until the copolyester is dispersed as inclusions in the mixture.

Sposób otrzymywania modyfikowanej kompozycji zawierającej polimery laktydu, według wynalazku, korzystnie, wykonuje się przez mieszanie w stanie stopionym lub w roztworze z kopoliestrem będącym kopolimerem 4 monomerów: bursztynianu butylenu, glutaranu butylenu, adypinianu butylenu oraz tereftalanu butylenu.The method of obtaining the modified composition containing lactide polymers according to the invention is preferably carried out by melt blending or in solution with a copolyester being a copolymer of 4 monomers: butylene succinate, butylene glutarate, butylene adipate and butylene terephthalate.

W sposobie modyfikacji według wynalazku, korzystnie, kopoliester dodaje się do polimeru laktydu po zmieszaniu polimeru laktydu z dodatkową substancją albo przed zmieszaniem polimeru laktydu z dodatkową substancją.In the modification process of the invention, preferably, the copolyester is added to the lactide polymer after the lactide polymer is mixed with the additive or before the lactide polymer is mixed with the additive.

W sposobie modyfikacji według wynalazku, korzystnie, dodatkową substancję stanowi związek chemiczny o małej masie cząsteczkowej wybrany z grupy obejmującej pigmenty, stabilizatory i antyutleniacze.In the modification process of the invention, preferably, the additive is a low molecular weight chemical selected from the group consisting of pigments, stabilizers and antioxidants.

W sposobie modyfikacji według wynalazku, korzystnie, stosuje się kopoliester o masie cząsteczkowej od 1000 do 500000 g/mol, o składzie molowym co najmniej 50% grup alifatycznych.In the modification process according to the invention, it is preferable to use a copolyester with a molecular weight of 1,000 to 500,000 g / mol, with a molar composition of at least 50% aliphatic groups.

W sposobie modyfikacji według wynalazku, korzystnie, jako polimery laktydu stosuje się poli(L-laktyd), poli(D-laktyd), poli(mezo-laktyd), kopolimery L-laktydu i D-laktydu lub mieszaninę tych polimerów.In the modification process according to the invention, preferably poly (L-lactide), poly (D-lactide), poly (meso-lactide), copolymers of L-lactide and D-lactide or a mixture of these polymers are used as the lactide polymers.

W sposobie według wynalazku, korzystnie, jako kopoliester stosuje się mieszaninę złożoną z kopolimeru tereftalanu butylenu oraz co najmniej 2 z 3 monomerów wybranych z grupy obejmującej bursztynian butylenu, glutaranu butylenu adypinian butylenu oraz z jednego lub więcej kopoliestrów alifatycznych lub alifatyczno-aromatycznych.In the process according to the invention, preferably, the copolyester is a mixture consisting of a copolymer of butylene terephthalate and at least 2 of 3 monomers selected from the group consisting of butylene succinate, butylene glutarate, butylene adipate, and one or more aliphatic or aliphatic-aromatic copolyesters.

W sposobie według wynalazku, korzystnie, mieszanie wykonuje się przy użyciu typowych urządzeń mieszających, mieszalników lub wytłaczarek.In the process of the invention, preferably, mixing is performed using conventional mixing devices, mixers or extruders.

W sposobie według wynalazku, korzystnie, mieszaninę przetwarza się metodą wytłaczania, wtrysku lub rozdmuchu.In the process according to the invention, the mixture is preferably processed by extrusion, injection or blow molding.

Wynalazek został przedstawiony, poniżej za pomocą przykładów wykonania.The invention is illustrated below with the aid of exemplary embodiments.

P r z y k ł a d I.P r z x l a d I.

Do sporządzenia mieszanin użyto polilaktyd (PLA) produkcji firmy Hycail, oznaczony symbolem HM1011 oraz polilaktydy produkcji firmy NatureWorks oznaczone symbolami 2002D, 4060D i 3251D. Rozkład mas cząsteczkowych tych polimerów wyznaczono metodą chromatografii żelowej natomiast zawartość L-laktydu i D-laktydu metodą pomiaru optycznej skręcalności właściwej. Charakterystyka polilaktydów jest przedstawiona w Tabeli 1.The mixtures were prepared with polylactide (PLA) by Hycail, marked with HM1011 symbol, and polylactides by NatureWorks, marked with 2002D, 4060D and 3251D symbols. The molecular weight distribution of these polymers was determined by gel permeation chromatography, while the content of L-lactide and D-lactide by measuring the optical specific rotation. The characteristics of polylactides are presented in Table 1.

Ponadto, użyto kopoliestry alifatyczno-aromatyczne zsyntezowane z mieszaniny estru dimetylowego kwasu tereftalowego, estrów dimetylowych alifatycznych kwasów dikarboksylowych (bursztynowego, glut arowego, adypinowego) oraz 1,4-butandiolu, z dodatkiem niewielkiej ilości tetrabutyloortotytanianu, oznaczone jako PAT1, PAT2 i PAT3.In addition, aliphatic-aromatic copolyesters were used, synthesized from a mixture of terephthalic acid dimethyl ester, dimethyl esters of aliphatic dicarboxylic acids (succinic, aric gluten, adipic) and 1,4-butanediol, with the addition of a small amount of tetrabutylorthothitanate, marked as PAT2 and PAT1, PAT3.

Rozkład mas cząsteczkowych tych kopoliestrów wyznaczono metodą chromatografii żelowej. Ponadto, wyznaczono wskaźnik płynięcia w 190°C pod obciążeniem 2.16 kg. Charakterystykę kopoliestrów zawiera Tabela 2.The molecular weight distribution of these copolyesters was determined by gel permeation chromatography. Moreover, the flow index was determined at 190 ° C under a load of 2.16 kg. The characteristics of copolyesters are presented in Table 2.

T a b e l a 1T a b e l a 1

Charakterystyka użytych polilaktydów. Mw - wagowo średnia masa cząsteczkowa, Mw/Mn - stosunek mas cząsteczkowych; wagowo średniej do liczbowo średniejCharacteristics of the polylactides used. Mw - weight average molecular weight, Mw / Mn - molecular weight ratio; weight average to number average

Symbol PLA PLA symbol Mw [kg/mol] Mw [kg / mol] Mw/Mn Mw / Mn Zawartość D-laktydu [%] D-lactide content [%] Zawartość L-laktydu [%] L-lactide content [%] HM1011 HM1011 104 104 1.5 1.5 4.6 4.6 95.4 95.4 2002D 2002D 104 104 1.4 1.4 2.5 2.5 97.5 97.5 3251D 3251D 55 55 1.3 1.3 0.65 0.65 99.35 99.35 4060D 4060D 119 119 1.4 1.4 18.0 18.0 82.0 82.0

PL 219 419 B1PL 219 419 B1

T a b e l a 2T a b e l a 2

Charakterystyka użytych kopoliestrów. Mw - wagowo średnia masa cząsteczkowa,Characteristics of the copolyesters used. Mw - weight average molecular weight,

Mw/Mn - stosunek mas cząsteczkowych: wagowo średniej do liczbowo średniej, mFr - wskaźnik płynięciaMw / Mn - ratio of molecular weights: weight average to number average, mFr - melt flow index

Symbol kopoliestru Symbol copolyester Mw [kg/mol] Mw [kg / mol] Mw/Mn Mw / Mn MFR [g/10 min] (190°C, 2.16 kg) MFR [g / 10 min] (190 ° C, 2.16 kg) Zawartość estrów dimetylowych kwasów dikarboksylowych w mieszaninie [% mol] Content of dimethyl esters of dicarboxylic acids in the mixture [mol%] bursztynian dimetylu succinate dimethyl glutaran dimetylu glutarate dimethyl adypinian dimetylu adipate dimethyl tereftalan dimetylu terephthalate dimethyl PAT1 PAT1 55 55 1.6 1.6 30 thirty 7 7 27 27 21 21 45 45 PAT2 PAT2 53 53 2.0 2.0 74 74 11 11 39 39 20 twenty 30 thirty PAT3 PAT3 47 47 1.8 1.8 45 45 9 9 33 33 18 18 40 40

Mieszaniny zawierające 5, 10, 15, 25 i 35% wagowych kopoliestrów wytworzono poprzez zmieszanie składników w stanie stopionym, w mieszalniku Brabender, w temperaturze 190°C przez 10 min przy 60 obr/min. W celach porównawczych czyste polilaktydy poddano takiej samej procedurze. Struktura mieszanin polilaktydów z kopoliestrami była badana metodą skaningowej mikroskopii elektronowej przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego Jeol 5500 LV. Próbki do badań, w postaci folii o grubości 0.5 lub 1 mm, wytworzono poprzez ściskanie w prasie hydraulicznej w temperaturze 180°C przez 3 min i ochłodzenie do temperatury pokojowej.Blends containing 5, 10, 15, 25 and 35 wt% copolyesters were prepared by melt blending the ingredients in a Brabender mixer at 190 ° C for 10 min at 60 rpm. For comparison, pure polylactides were subjected to the same procedure. The structure of mixtures of polylactides with copolyesters was examined by scanning electron microscopy with the use of a Jeol 5500 LV scanning electron microscope. The test specimens, in the form of 0.5 or 1 mm thick films, were prepared by pressing in a hydraulic press at 180 ° C for 3 minutes and cooling to room temperature.

Z folii o grubości 0.5 mm wycięto próbki do badań właściwości mechanicznych w kształcie wiosełek o odcinku pomiarowym długości 9.53 mm. Zdolność do odkształcenia plastycznego badano za pomocą maszyny wytrzymałościowej Instron, podczas rozciągania jednoosiowego z szybkością 5%/min i 50%/min w temperaturze pokojowej. Badano od 3 do 5 próbek każdej kompozycji. Ponadto, z folii o grubości 0.5 mm wycięto próbki o kształcie określonym normą ISO 8256, do pomiaru udarowej wytrzymałości na zerwanie (ang. tensile impact strength). Pomiary wykonano przy użyciu urządzenia CEAST, RESIL5.5 w temperaturze 23°C, przy maksymalnej energii młota 1 J i szybkości 2.9 m/s. Badano od 8 do 10 próbek każdej kompozycji.Paddle-shaped specimens for testing mechanical properties with a measuring length of 9.53 mm were cut from the 0.5 mm thick foil. Plastic deformability was tested with an Instron testing machine, during uniaxial stretching at a rate of 5% / min and 50% / min at room temperature. From 3 to 5 samples of each composition were tested. Moreover, samples of the shape defined by the ISO 8256 standard were cut from the 0.5 mm thick foil for the measurement of tensile impact strength. Measurements were made using a CEAST, RESIL5.5 device at a temperature of 23 ° C, with a maximum hammer energy of 1 J and a speed of 2.9 m / s. From 8 to 10 samples of each composition were tested.

Próbki do badań metodą dynamicznej mechanicznej analizy termicznej (DMTA) o kształcie prostopadłościanu i wymiarach 10x30x1 mm zostały wycięte z folii o grubości 1 mm. Badania, metodą trójpunktowego zginania z unieruchomionymi końcami próbki (dual cantilever bending), przeprowadzono za pomocą aparatu DMTA Mk III, Rheometric Scientific Ltd. przy częstotliwości 1 Hz, podczas ogrzewania od -100 to do 100°C z szybkością 2°C/min.The test specimens for the dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) method, cuboid in shape and dimensions 10x30x1 mm, were cut from 1 mm thick foil. The tests, by the method of three-point bending with the fixed ends of the sample (dual cantilever bending), were carried out with the DMTA Mk III apparatus, Rheometric Scientific Ltd. at a frequency of 1 Hz, while heating from -100 to 100 ° C at a rate of 2 ° C / min.

Porównanie właściwości czystych polilaktydów i polilaktydów modyfikowanych przedstawiają tabele 3 i 4. W Tabeli 3 scharakteryzowano właściwości mechaniczne polilaktydów i mieszanin z kopoliestrem PAT1, wyznaczone podczas rozciągania jednoosiowego z szybkością 50%/min i podczas testu udarowego. Natomiast Tabela 4 pokazuje właściwości mieszanin polilaktydu 4060D z różnymi kopoliestrami, badane podczas rozciągania jednoosiowego z szybkością 5%/min.Tables 3 and 4 show a comparison of the properties of pure polylactides and modified polylactides. Table 3 describes the mechanical properties of polylactides and mixtures with PAT1 copolyester, determined during uniaxial stretching at 50% / min and during the impact test. In contrast, Table 4 shows the properties of mixtures of polylactide 4060D with different copolyesters tested during uniaxial stretching at 5% / min.

T a b e l a 3T a b e l a 3

Właściwości mechaniczne i udarowe mieszanin polilaktydów z kopoliestrem PAT1Mechanical and impact properties of mixtures of polylactides with PAT1 copolyester

Symbole składników mieszaniny Symbols ingredients mixtures Zawartość kopoliestru w mieszaninie [% wag.] Content of copolyester in the mixture [wt.%] Naprężenie na granicy plastyczności [MPa] Stress at yield [MPa] Wydłużenie do zerwania [%] Elongation to break [%] Naprężenie przy zerwaniu [MPa] Stress at break [MPa] Udarowa wytrzymałość na zerwanie [kJ/m2lImpact breaking strength [kJ / m 2 l 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 HM1011 HM1011 0 0 65 65 14 14 38 38 57 57 PAT1 PAT1 5 5 63 63 49 49 38 38 55 55 15 15 56 56 150 150 38 38 82 82 25 25 44 44 300 300 35 35 138 138 35 35 36 36 110 110 29 29 137 137 2002D 2002D 0 0 61 61 6 6 59 59 56 56 PAT1 PAT1 5 5 62 62 16 16 40 40 56 56 15 15 54 54 79 79 38 38 98 98 25 25 44 44 156 156 37 37 138 138 35 35 34 34 95 95 30 thirty 137 137

PL 219 419 B1 ciąg dalszy Tabeli 3Table 3 continues

1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 3251D 3251D 0 0 61 61 9 9 53 53 58 58 PAT1 PAT1 5 5 54 54 18 18 29 29 63 63 15 15 44 44 59 59 29 29 98 98 25 25 37 37 105 105 26 26 140 140 35 35 32 32 107 107 23 23 115 115 4060D 4060D 0 0 62 62 11 11 55 55 48 48 PAT1 PAT1 5 5 57 57 11 11 43 43 47 47 15 15 51 51 75 75 33 33 116 116 25 25 39 39 208 208 33 33 142 142 35 35 29 29 28 28 24 24 135 135

T a b e l a 4T a b e l a 4

Właściwości mechaniczne i udarowe mieszanin polilaktydu 4060D z różnymi kopoliestramiMechanical and impact properties of mixtures of polylactide 4060D with various copolyesters

Symbole składników Symbols ingredients Zawartość kopoliestru w mieszaninie [% wag.] Content of copolyester in the mixture [wt.%] Naprężenie na granicy plastyczności [MPa] The yield stress [MPa] Wydłużenie do zerwania [%] Elongation to break [%] Naprężenie przy zerwaniu [MPa] Stress at break [MPa] Udarowa wytrzymałość na zerwanie [kJ/m2]Impact breaking strength [kJ / m 2 ] 4060D 4060D 0 0 58 58 17 17 52 52 48 48 PAT1 PAT1 5 5 58 58 60 60 39 39 47 47 15 15 48 48 283 283 34 34 116 116 25 25 38 38 366 366 32 32 142 142 35 35 27 27 12 12 23 23 135 135 4060D 4060D 0 0 58 58 17 17 52 52 48 48 PAT2 PAT2 5 5 54 54 20 twenty 38 38 49 49 15 15 48 48 186 186 35 35 70 70 25 25 38 38 121 121 30 thirty 136 136 35 35 24 24 21 21 21 21 138 138 4060D 4060D 0 0 58 58 17 17 52 52 48 48 PAT3 PAT3 5 5 54 54 17 17 49 49 50 50 15 15 47 47 119 119 33 33 101 101 25 25 35 35 35 35 28 28 142 142 35 35 27 27 16 16 22 22 135 135

Otrzymane wyniki pokazują, że we wszystkich przypadkach dodatek kopoliestru do polilaktydu spowodował wzrost wydłużenia do zerwania oraz/lub wzrost udarowej wytrzymałości na zerwanie.The obtained results show that in all cases the addition of copolyester to polylactide caused an increase in elongation to break and / or an increase in impact strength at break.

Przykładowe mikrofotografie mieszanin są przedstawione na rysunkach. We wszystkich przypadkach kopoliester tworzył wtrącenia kształtu kulistego, rozproszone w matrycy polilaktydowej, która tworzyła fazę ciągłą.Exemplary micrographs of mixtures are presented in the figures. In all cases, the copolyester formed spherical-shaped inclusions dispersed in the polylactide matrix that formed the continuous phase.

Na fig.1 przedstawiono mikrofotografie SEM mieszanin polilaktydów z kopoliestrami: a - mieszanina polilaktydu 4060D z 5% wag. kopoliestru PAT3, b - mieszanina polilaktydu 4060 z 25% wag. kopoliestru PAT3, c - mieszanina polilaktydu 4060D z 25% wag. z kopoliestru PAT2, d - mieszanina polilaktydu 3251D z 5% wag. kopoliestru PAT1, e - mieszanina polilaktydu 3251D z 35% wag. kopoliestru PAT1, f - mieszanina polilaktydu HM1011 z 35% wag. kopoliestru PAT1.Fig. 1 shows SEM micrographs of mixtures of polylactides with copolyesters: a - a mixture of polylactide 4060D with 5 wt. PAT3 copolyester, b - mixture of polylactide 4060 with 25 wt. PAT3 copolyester, c - mixture of polylactide 4060D with 25 wt. of PAT2 copolyester, d - mixture of polylactide 3251D with 5 wt. PAT1 copolyester, e - mixture of 3251D polylactide with 35 wt. PAT1 copolyester, f - mixture of HM1011 polylactide with 35 wt. copolyester PAT1.

Badania techniką dynamicznej mechanicznej analizy termicznej (DMTA) pokazały, że wszystkie mieszaniny wykazują dwa maksima modułu stratności, jedno w zakresie od 54 do 58°C, odpowiadające przejściu szklistemu w matrycy polilaktydowej, i drugie w zakresie od -25 do -21°C, odpowiadające przejściu szklistemu w fazie rozproszonej - w kopoliestrze. Temperatury zeszklenia zdefiniowane jako temperatury maksimów modułu stratności E” tych materiałów zostały zebrane w Tabeli 5.Dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) studies have shown that all mixtures exhibit two maxima of the loss modulus, one in the range of 54 to 58 ° C, corresponding to the glass transition in the polylactide matrix, and the other in the range of -25 to -21 ° C, corresponding to the glass transition in the dispersed phase - in the copolyester. The glass transition temperatures defined as the temperatures of the Loss Modulus E ”maximums of these materials are summarized in Table 5.

PL 219 419 B1PL 219 419 B1

T a b e l a 5T a b e l a 5

Temperatury zeszklenia mieszanin polilaktydów z kopoliestrem PAT1Glass transition temperatures of mixtures of polylactides with copolyester PAT1

Symbole składników Symbols ingredients Zawartość kopoliestru w mieszaninie [% wag.] Content of copolyester in the mixture [wt.%] Tg kopoliestru [°C] Tg of copolyester [° C] Tg polilaktydu [°C] Tg of polylactide [° C] PAT 1 PAT 1 100 100 -21 -21 - - HM 1011 HM 1011 0 0 - - 57 57 PAT 1 PAT 1 5 5 -21 -21 58 58 15 15 -23 -23 57 57 25 25 -24 -24 57 57 35 35 -23 -23 55 55 4060 D 4060 D. 0 0 - - 54 54 PAT 1 PAT 1 5 5 -25 -25 54 54 15 15 -25 -25 54 54 25 25 -25 -25 54 54 35 35 -22 -22 54 54

Ponadto, z danych przytoczonych w Tabeli 5 wynika, że w mieszaninach występują jedynie niewielkie i nieistotne zmiany temperatur zeszklenia składników.Moreover, from the data provided in Table 5, it can be seen that only slight and insignificant changes in the glass transition temperatures of the components occur in the mixtures.

P r z y k ł a d IIP r z x l a d II

Folie o grubości 0.5 mm i 1 mm z polilaktydu 3251D i jego mieszaniny z kopoliestrem PAT1, przygotowane zgodnie z opisem podanym w Przykładzie I, poddano wygrzewaniu aby polilaktyd skrystalizował. W tym celu folie ogrzewano z szybkością 10°C/min, do temperatury 120°C, w której wygrzewano przez 5 min, a następnie ochładzano do temperatury pokojowej. Próbki folii po wygrzewaniu badano metodą skaningowej kalorymetrii różnicowej, podczas ogrzewania z szybkością 10°C/min. Na termogramach nie wystąpiła egzoterma zimnej krystalizacji, co oznacza, że krystalizacja polilaktydu została zakończona podczas wygrzewania. Entalpia topnienia czystego polilaktydu wyniosła 42 J/g a polilaktydu w mieszaninach od 42 do 44 J na gram polilaktydu. Jeśli przyjąć ciepło topnienia fazy krystalicznej równe 106 J/g, to stopień krystaliczności polilaktydu 3251D wynosił od 40 do 42% wag. Z wygrzewanych folii wycinano kształtki oraz zbadano właściwości mechaniczne, tak jak to opisano w Przykładzie I. Wyniki badań właściwości mechanicznych podczas rozciągania jednoosiowego z szybkością 50%/min zawiera Tabela 6.0.5 mm and 1 mm thick films of polylactide 3251D and its mixtures with PAT1 copolyester, prepared as described in Example 1, were annealed to crystallize the polylactide. For this purpose, the films were heated at a rate of 10 ° C / min to a temperature of 120 ° C, where they were annealed for 5 minutes, and then cooled to room temperature. After annealing, the film samples were examined by Differential Scanning Calorimetry, while being heated at a rate of 10 ° C / min. There was no exotherm of cold crystallization in the thermograms, which means that the polylactide crystallization was completed during annealing. The melting enthalpy of pure polylactide was 42 J / g and of polylactide in mixtures from 42 to 44 J per gram of polylactide. If the heat of fusion of the crystalline phase was assumed to be 106 J / g, the degree of crystallinity of the 3251D polylactide was from 40 to 42% by weight. Shapes were cut from the annealed films and the mechanical properties were tested as described in Example I. The results of the testing of the mechanical properties during uniaxial stretching at 50% / min are shown in Table 6.

T a b e l a 6T a b e l a 6

Właściwości mechaniczne wygrzewanych mieszanin polilaktydu 3251D z kopoliestrem PAT1Mechanical properties of annealed mixtures of 3251D polylactide with PAT1 copolyester

Symbole składników Symbols ingredients Zawartość kopoliestru w mieszaninie [% wag.] Content of copolyester in the mixture [wt.%] Naprężenie na granicy plastyczności [MPa] The yield stress [MPa] Wydłużenie do zerwania [%] Elongation to break [%] Naprężenie przy zerwaniu [MPa] Stress at break [MPa] 3251 D 3251 D 0 0 - - 4 4 55 55 PAT 1 PAT 1 5 5 54 54 4 4 52 52 15 15 47 47 6 6 44 44 25 25 37 37 7 7 35 35 35 35 32 32 7 7 29 29

Dane zamieszczone w Tabeli 6 wskazują, że obecność kopoliestru w skrystalizowanym polilaktydzie 3251D powoduje niewielki wzrost wydłużenia do zerwania.The data in Table 6 indicate that the presence of the copolyester in the crystallized 3251D polylactide causes a slight increase in elongation to break.

P r z y k ł a d IIIP r x l a d III

Z mieszanin polilaktydu 3251D z 25% wag. kopoliestru PAT1, sporządzonych w sposób opisany w Przykładzie I, wykonano techniką wtrysku próbki do badań właściwości mechanicznych. Wtryskarka laboratoryjna miała temperaturę 180°C, a forma wtryskowa, zgodna z normą ISO 537-2 typ A, utrzymywana była w temperaturze 41°C. Czas wtrysku wynosił 10 s. Dla porównania wykonano równieżFor mixtures of 3251D polylactide with 25 wt. A PAT1 copolyester, prepared as described in Example 1, was made by injection molding a sample for testing mechanical properties. The laboratory injection molding machine had a temperature of 180 ° C and the injection mold conforming to ISO 537-2 type A was kept at 41 ° C. The injection time was 10 s. Also performed for comparison

PL 219 419 B1 w tych samych warunkach próbki z czystego polilaktydu 3251D. Właściwości próbek wtryskowych były badane metodą rozciągania jednoosiowego z szybkością 5%/min w temperaturze pokojowej, przy użyciu maszyny wytrzymałościowej Instron. Wyniki badań przedstawia Tabela 7.Samples of pure 3251D polylactide under the same conditions. The properties of the injection specimens were tested by uniaxial stretching at a rate of 5% / min at room temperature using an Instron testing machine. The test results are presented in Table 7.

T a b e l a 7T a b e l a 7

Właściwości mechaniczne próbek otrzymanych metodą wtrysku z mieszaniny polilaktydu 3251D z 25% wag. kopoliestru PAT1Mechanical properties of samples obtained by injection method from a mixture of 3251D polylactide with 25 wt. copolyester PAT1

Zawartość Content Naprężenie na granicy Stress at the boundary Wydłużenie Elongation Naprężenie Tension kopoliestru PAT 1 copolyester PAT 1 plastyczności plasticity do zerwania to break up do zerwania to break up [%] [%] [MPa] [MPa] [%] [%] [MPa] [MPa] 0 0 56 56 5 5 55 55 25 25 40 40 15 15 24 24

Dane w Tabeli 7 pokazują, że dodatek 25% wag. kopoliestru do polilaktydu 3251D spowodował zwiększenie wydłużenia do zerwania w próbkach wtryskowych.The data in Table 7 show that the addition of 25 wt. of copolyester to polylactide 3251D increased the elongation to break in the injection samples.

P r z y k ł a d IV.P r x l a d IV.

Przy użyciu wytłaczarki dwuślimakowej firmy Bϋhler BTSK 20/40D wytworzono mieszaninę polilaktydu 4060D z 15% wag. kopoliestru PAT1. Temperatura głowicy wynosiła 204°C, temperatury stref -1 grzejnych: 180, 190, 200, 200, 195°C. Prędkość obrotowa ślimaków była ustalona na 200 obr min-1, moment obrotowy wynosił 16-17 Nm, a ciśnienie tworzywa w głowicy 9-11 bar.A mixture of polylactide 4060D with 15 wt. copolyester PAT1. The head temperature was 204 ° C, the temperatures of the heating zones: 180, 190, 200, 200, 195 ° C. Screw rotation speed was set at 200 rev min-1, the torque was 16-17 Nm and the plastic pressure in the head of 9-11 bar.

Z wytworzonej mieszaniny i takiej samej mieszaniny sporządzonej przy użyciu mieszalnika Brabender przygotowane zostały próbki do badań udarnościowych. Sposób przygotowania próbek i prowadzenia badań były takie same jak opisane w Przykładzie I. Stwierdzono, że udarowa wytrzymałość 2 na zerwanie mieszaniny otrzymanej przy pomocy wytłaczarki wynosi 71 kJ/m2 i jest wyższa niż dla czystego polilaktydu 4060D.Samples for impact tests were prepared from the prepared mixture and the same mixture prepared using a Brabender mixer. The sample preparation and testing procedures were the same as those described in Example I. The impact strength 2 of the mixture obtained with the extruder was found to be 71 kJ / m 2 and higher than for pure 4060D polylactide.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest uzyskanie kompozycji o lepszej zdolności do plastycznego odkształcenia niż czysty polilaktyd.The advantage of the solution according to the invention is to obtain a composition with better plastic deformability than pure polylactide.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest uzyskanie kompozycji o lepszej udarowej wytrzymałości na zerwanie niż dla polilaktydu.An advantage of the solution according to the invention is to obtain a composition with a better impact breaking strength than for polylactide.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest łatwość dodawania biodegradowalnego kopoliestru do polilaktydu.The advantage of the solution according to the invention is the ease of adding the biodegradable copolyester to the polylactide.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest uzyskanie kompozycji, w której biodegradowalny kopoliester stanowi fazę rozproszoną w matrycy polilaktydu, co można łatwo uzyskać przy zastosowaniu typowych urządzeń mieszających.The advantage of the solution according to the invention is to obtain a composition in which the biodegradable copolyester is a dispersed phase in the polylactide matrix, which can be easily obtained by using conventional mixing devices.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest uzyskanie kompozycji, w której składnik tworzący fazę ciągłą nie wykazuje znaczącego obniżenia temperatury zeszklenia w porównaniu do czystego poli-The advantage of the solution according to the invention is to obtain a composition in which the component forming the continuous phase does not show a significant reduction in the glass transition temperature compared to pure poly

Claims (10)

1. Modyfikowana kompozycja zawierająca polimery laktydu, znamienna tym, że stanowi ją mieszanina polimeru laktydu z od 5 do 50 procentów wagowych kopoliestru będącego kopolimerem tereftalanu butylenu oraz co najmniej 2 z 3 monomerów wybranych z grupy obejmującej bursztynian butylenu, glutaran butylenu i adypinian butylenu.A modified composition containing lactide polymers, characterized in that it is a mixture of a lactide polymer with from 5 to 50 percent by weight of a copolyester being a butylene terephthalate copolymer and at least 2 of 3 monomers selected from the group consisting of butylene succinate, butylene glutarate and butylene adipate. 2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera kopoliester będący kopolimerem 4 monomerów: bursztynianu butylenu, glutaranu butylenu, adypinianu butylenu oraz tereftalanu butylenu.2. A composition according to claim 1 The method of claim 1, wherein the copolyester is a copolymer of 4 monomers: butylene succinate, butylene glutarate, butylene adipate and butylene terephthalate. 3. Sposób otrzymywania modyfikowanej kompozycji zawierającej polimery laktydu, znamienny tym, że polimer laktydu i miesza się z od 5 do 50 procent wagowych kopoliestru będącego kopolimerem tereftalanu butylenu oraz co najmniej 2 z 3 monomerów wybranych z grupy obejmującej bursztynian butylenu, glutaran butylenu i adypinian butylenu aż do uzyskania w mieszaninie kopoliestru rozproszonego w postaci wtrąceń.Method for preparing a modified composition containing lactide polymers, characterized in that the lactide polymer is mixed with 5 to 50 percent by weight of a copolyester being a copolymer of butylene terephthalate and at least 2 of 3 monomers selected from the group consisting of butylene succinate, butylene glutarate and butylene adipate until the copolyester is dispersed as inclusions in the mixture. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że jako kopoliester stosuje się kopolimer 4 monomerów: bursztynianu butylenu, glutaranu butylenu, adypinianu butylenu oraz tereftalanu butylenu.4. The method according to p. The process of claim 3, characterized in that a copolymer of 4 monomers: butylene succinate, butylene glutarate, butylene adipate and butylene terephthalate is used as the copolyester. 5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że mieszanie wykonuje się przez mieszanie w stanie stopionym lub w roztworze.5. The method according to p. The process of claim 3, characterized in that mixing is performed by mixing in the molten state or in solution. PL 219 419 B1PL 219 419 B1 6. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się kopoliester o masie cząsteczkowej od 1000 do 500000 g/mol, zawierający co najmniej 50% molowych grup alifatycznych.6. The method according to p. The process of claim 3, wherein the copolyester has a molecular weight of 1,000 to 500,000 g / mol, containing at least 50 mol% aliphatic groups. 7. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że jako polimer laktydu stosuje się poli(L-Iaktyd), poli(D-laktyd), poli(meso-laktyd), kopolimery L-laktydu i D-laktydu, lub mieszaninę tych polimerów.7. The method according to p. The method of claim 3, wherein the lactide polymer is poly (L-lactide), poly (D-lactide), poly (meso-lactide), copolymers of L-lactide and D-lactide, or a mixture of these polymers. 8. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że jako kopoliester stosuje się mieszaninę złożoną z kopolimeru tereftalanu butylenu oraz co najmniej 2 z 3 monomerów wybranych z grupy obejmującej bursztynian butylenu, glutaran butylenu, adypinian butylenu oraz z jednego lub więcej kopoliestrów alifatycznych lub alifatyczno-aromatycznych.8. The method according to p. The process of claim 3, wherein the copolyester is a mixture of butylene terephthalate copolymer and at least 2 of 3 monomers selected from the group consisting of butylene succinate, butylene glutarate, butylene adipate and one or more aliphatic or aliphatic-aromatic copolyesters. 9. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że mieszanie wykonuje się przy użyciu typowych urządzeń mieszających, mieszalników lub wytłaczarek.9. The method according to p. The process of claim 3, characterized in that the mixing is performed using conventional mixing devices, mixers or extruders. 10. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że mieszaninę przetwarza się metodą wytłaczania, wtrysku lub rozdmuchu.10. The method according to p. Process according to claim 3, characterized in that the mixture is processed by extrusion, injection or blow molding.
PL396772A 2011-10-25 2011-10-25 Modified composition comprising a polymer of lactide and a process for its preparation PL219419B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL396772A PL219419B1 (en) 2011-10-25 2011-10-25 Modified composition comprising a polymer of lactide and a process for its preparation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL396772A PL219419B1 (en) 2011-10-25 2011-10-25 Modified composition comprising a polymer of lactide and a process for its preparation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL396772A1 PL396772A1 (en) 2013-04-29
PL219419B1 true PL219419B1 (en) 2015-04-30

Family

ID=48536449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL396772A PL219419B1 (en) 2011-10-25 2011-10-25 Modified composition comprising a polymer of lactide and a process for its preparation

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL219419B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL396772A1 (en) 2013-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kervran et al. Thermal degradation of polylactic acid (PLA)/polyhydroxybutyrate (PHB) blends: A systematic review
Tábi et al. Improving the ductility and heat deflection temperature of injection molded Poly (lactic acid) products: A comprehensive review
Supthanyakul et al. Random poly (butylene succinate-co-lactic acid) as a multi-functional additive for miscibility, toughness, and clarity of PLA/PBS blends
Saeidlou et al. Poly (lactic acid) crystallization
Liu et al. Improved mechanical and thermal properties of PLLA by solvent blending with PDLA-b-PEG-b-PDLA
JP5285834B2 (en) Method for producing polylactic acid
Li et al. Poly (l-lactic acid)-polyethylene glycol-poly (l-lactic acid) triblock copolymer: a novel macromolecular plasticizer to enhance the crystallization of poly (l-lactic acid)
BRPI0611457A2 (en) biodegradable aliphatic-aromatic polyesters
Deng et al. A generalizable strategy toward highly tough and heat-resistant stereocomplex-type polylactide/elastomer blends with substantially enhanced melt processability
KR20120061772A (en) Polylactic acid stereocomplex, process for production thereof, and nucleating agent for polylactic acid resin
Di Lorenzo Poly (l-lactic acid)/poly (butylene succinate) biobased biodegradable blends
JP5830163B2 (en) Biodegradable polymer composition having high deformability
JPWO2008018474A1 (en) Polylactic acid and method for producing the same
Guo et al. Effect of molecular weight of Poly (ethylene glycol) on plasticization of Poly (ʟ-lactic acid)
Nouri et al. Homocrystal and stereocomplex formation behavior of polylactides with different branched structures
Kong et al. Crystallization behavior and mechanical properties of poly (lactic acid)/poly (ethylene oxide) blends nucleated by a self-assembly nucleator
Tábi et al. The influence of nucleating agents, plasticizers, and molding conditions on the properties of injection molded PLA products
Gu et al. Extraordinary toughness and heat resistance enhancement of biodegradable PLA/PBS blends through the formation of a small amount of interface-localized stereocomplex crystallites during melt blending
KR20220125263A (en) Polymer Compositions for Films with Improved Mechanical Properties and Degradability
Baimark et al. Flexible and high heat-resistant stereocomplex PLLA-PEG-PLLA/PDLA blends prepared by melt process: Effect of chain extension
KR20160149249A (en) Polylactide based compositions
Gui et al. Preparation and characterization of polylactide/poly (polyethylene glycol-co-citric acid) blends
Feng et al. The crystallization and melting behaviors of PDLA-b-PBS-b-PDLA triblock copolymers
PL217738B1 (en) Method for the modification of properties of polylactide or polylactide containing compounds
KR20160149248A (en) Polymer composition comprising poly-lactide-polybutadiene based block copolymer