SK7317Y1 - Biologicky degradovateľná polymérna kompozícia so zlepšenými vlastnosťami - Google Patents

Abstract

Biologicky degradovateľná kompozícia obsahuje 5 až 95 hmotn. % polyhydroxyalkanoátu a 95 až 5 hmotn. % kyseliny polymliečnej alebo laktidu, 2 až 67 dielov plastifikátora alebo zmesi plastifikátorov na 100 dielov polymérnej zmesi. Opísaná je aj kompozícia obsahujúca 0,05 až 5 hmotn. % reaktívneho aditíva. Ako plastifikátory sa použijú estery kyseliny citrónovej, estery glycerínu, estery kyseliny fosforečnej, estery kyseliny sebakovej a iné kvapalné organické nízkomolekulové polyestery. Reaktívne aditívum je vybrané zo skupiny chemikálií, ako sú napríklad akrylové polyméry, epoxidované akrylové polyméry, diizokyanáty a ich deriváty, epoxidované oleje, oligomérne kopolyméry rôznych monomérov s glycidylmetakrylátom alebo akrylátom a ďalšie.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka biologicky degradovateľnej kompozície so zlepšenými vlastnosťami. Ešte podrobnejšie sa vynález týka polymérnej zmesi PLA a PHB, plastifikovanej vhodným plastifikátorom s pridaním flexibilizujúceho modifikátora, ktorá sa vyznačuje zlepšenými vlastnosťami, predovšetkým zvýšenou húževnatosťou, ktorá je vhodná na aplikácie v obalovej technike.

Doterajší stav techniky

Za ostatných dvadsať rokov sa neustále zvyšuje záujem o polyméry z obnoviteľných zdrojov, najmä z dvoch dôvodov: sú to ekologické súvislosti s aplikáciami, najmä v pôdohospodárstve a v obalovej technike, ale aj uvedomovanie si vyčerpateľnosti ropných zdrojov. Jedným z takýchto polymérov, ktorého využitie rastie, je kyselina polymliečna (PLA) alebo polylaktid, ktorá sa vyrába z poľnohospodárskych produktov a je ľahko biodegradovateľná. Laktid je cyklický dimér pripravený z kyseliny mliečnej, ktorá sa získava fermentáciou škrobu alebo cukru z rôznych zdrojov (L. Yu a spol./Prog. Polym. Sci. 31, 576- 602; 2006). PLA je polymér známy veľa rokov, ale technológie prípravy monoméru z poľnohospodárskych surovín zlepšili jeho ekonomiku a dnes je v popredí prudkého rozvoja priemyslu biodegradovateľných plastov (Y. Tokiwa a spoľ, Int. J. Mol. Sci., 10, 3722-3742; 2009).

Špeciálna trieda polyesterov je v prírode tvorená širokou škálou mikroorganizmov, ktorým tieto polyestery slúžia ako zdroj uhlíka a energie. Poly-3-hydroxybutyrát (PHB) bol vo vedeckej literatúre študovaný už začiatkom minulého storočia skôr ako kuriozita. Až v súvislosti s ekologickými aspektmi plastov viedol výskum ku komercionalizácii PHB. Krehkosť PHB sa zlepšovala kopolymerizáciou β-hydroxybutyrátu s β-hydroxyvalerátom (Holmes a spol./ EP 0052459; 1982). Napriek tomu, že PHB možno spracovávať na bežných zariadeniach, problémy pri ich spracovaní limitujú ich komerčné aplikácie. Súvisí to s obmedzenými podmienkami spracovania, hlavne pre jeho nízku termickú stabilitu, a relatívne pomalou kinetikou kryštalizácie. Ďalším limitujúcim faktorom na jeho širšie využitie je pomerne vysoká cena tohto produktu.

Zo známeho stavu techniky poznáme rôzne biodegradovateľné materiály a techniky na ich spracovanie napr. extrúziou, pričom výsledné materiály často vznikajú zo zmesí polymérnych zložiek s adekvátnou morfológiou danou distribúciou zložiek, ich disperzii a ich interakciou. Polymérne zmesi predstavujú fyzikálne alebo mechanické zmesi dvoch alebo viacerých polymérov a medzi makromolekulovými reťazcami rôznych polymérov existujú iba sekundárne intermolekulové interakcie alebo reťazce medzi rôznymi typmi polymérov sú iba čiastočne presieťované. Najčastejšie sa polymérne zmesi uplatňujú ako inžinierske plasty v aplikáciách najmä v automobilovom a elektro-elektronickom priemysle. Ide obyčajne o polymérne zmesi tvorené z konvenčných polymérov. Zmesi na báze prírodných polymérov obyčajne zlepšujú niektoré úžitkové vlastnosti čistých zložiek, pričom snahou je rozšíriť využitie polymérov z prírodných zdrojov pre produkty s vyššou pridanou hodnotou (mnohé aplikácie uplatnenia biomateriálov v medicíne), s perspektívou uplatnenia v obalovej technike, najmä pre špeciálne obaly na potraviny.

Oba uvedené polyméry, PHB a PLA majú vysoké pevnostné charakteristiky, t. j. vysoký modul pružnosti, ako aj pevnosť. Možno ich spracovávať na bežných plastikárskych zariadeniach, ale určité problémy pri ich spracovaní, ako aj niektoré vlastnosti limitujú ich komerčné aplikácie. V prvom rade je to pomerne nízka tepelná stabilita, spojená s relatívne pomalou kinetikou kryštalizácie, v dôsledku čoho je potrebné veľmi presne nastaviť podmienky spracovania. Navyše náchylnosť k tepelnej degradácii pôsobí aj počas využívania produktov. Ďalším limitujúcim faktorom pre širšie využitie je pomerne vysoká cena tohto plastu. Z mechanických vlastností je problematická nízka deformovateľnosť, ktorá vedie k pomerne vysokej krehkosti a nízkej húževnatosti materiálu.

Na zlepšenie húževnatosti sa publikovali niektoré postupy. Najúčinnejším sa javí kopolymerizácia β-hydroxybutyrátu s β-hydroxyvalerátom (Holmes a spol./ EP 0052459; 1982), prípadne ďalšími vyššími homológmi polyhydroxyalkanoátov. Tento postup však vedie k relatívne výraznému zvýšeniu ceny materiálu (Organ S.J., Barham P.J. J. Mater. Sci. 26,1368,1991). Inou možnosťou je prídavok plastifikátora, dosiahnutý efekt je však pomerne malý a bez ďalších úprav nedostatočný (Billingham N.C., Henman TJ., Holmes P.A. Development in Polymér Degradation 7, chapter 7, Elesevier Sci publ. 1987). Špeciálnym postupom, ktorý má pomerne dobrý účinok, je kalandrovanie pri zvýšenej teplote. Týmto postupom však možno pripraviť len pomerne tenké ploché výrobky (Barham P.J., Keller A., J. Polymér Sci., Polym. Phys. Ed. 24, 69 1986). Tepelnú degradáciu počas tvarovania polyméru možno potlačiť extrúziou práškov v tuhom stave (Luepke T., Radusch H.J., Metzner K., Macromol. Symp. 127, 227, 1998), ide však o pomerne náročný a nie všeobecne a široko použiteľný proces spracovania. Jednoduchý spôsob spočíva v ohreve vytvarovaného a vykryštalizovaného materiálu na teplotu okolo 120 °C a vyššiu, opäť ale zvýšenie húževnatosti je len čiastočné, keď sa dosiahli bežne predĺženia pri pretrhnutí okolo 30 %, maximálne 60 % (de Koning G.J.M., Lemstra P.J., Polymér 34,4098,1993).

SK 7317 Υ1

Efektívnym spôsobom modifikácie polymérnych materiálov je ich miešanie s iným plastom. V takom prípade sa na zvýšenie húževnatosti krehkého plastu pridáva húževnatý plast, pričom sa akceptuje pokles pevnostných parametrov, najmä modulu. Zo známeho stavu techniky sú známe rôzne biodegradovateľné materiály a techniky na ich spracovanie, napr. extrúziou, pričom výsledné materiály často vznikajú zo zmesí polymérnych zložiek s adekvátnou morfológiou danou distribúciou zložiek, ich disperzií a ich interakciou. Polymérne zmesi predstavujú fyzikálne alebo mechanické zmesi dvoch alebo viacerých polymérov a medzi makromolekulovými reťazcami rôznych polymérov existujú iba sekundárne intermolekulové interakcie alebo reťazce medzi rôznymi typmi polymérov sú iba čiastočne presieťované. Najčastejšie sa polymérne zmesi uplatňujú ako inžinierske plasty v aplikáciách najmä v automobilovom a elektro-elektronickom priemysle. Ide obyčajne o polymérne zmesi tvorené z konvenčných polymérov. Zmesi na báze prírodných polymérov obyčajne zlepšujú niektoré úžitkové vlastnosti čistých zložiek, pričom snahou je rozšíriť využitie polymérov z prírodných zdrojov pre produkty s vyššou pridanou hodnotou (mnohé aplikácie uplatnenia biomateriálov v medicíne), s perspektívou uplatnenia v obalovej technike, najmä pre špeciálne obaly na potraviny.

PLA a PHB sú biodegradovateľné polyméry z obnoví teľných prírodných zdrojov, predurčené na výrobu ekologicky prijateľných plastických materiálov s vynikajúcimi úžitkovými vlastnosťami. Na druhej strane sú samotné tieto polyméry krehké s minimálnou ťažnosťou, čo limituje ich potenciálne aplikácie. Teoretické štúdium zmesí PHB-PLA ukázalo, že mechanické vlastnosti sa svojimi vlastnosťami nachádzajú niekde medzi vlastnosťami individuálnych zložiek. Navyše väčšina týchto zmesí sa nedá jednoducho miešať s inými polymérmi, čo sa prejaví znížením mechanických vlastností (T. Yokohara a M. Yamaguchi, Eur. Polym. J. 44, 677-685; 2008).

Medzinárodná prihláška WO/2007/095712 (Fernandes J., a spol.) opisuje environmentálne degradovateľné polymérne kompozície a spôsob ich prípravy z PHB a jeho kopolyméru s PLA, kde sa využil plastifikátor prírodného pôvodu, prírodné vlákna, prírodné plnivá, termický stabilizátor, nukleant, kompatibilizér, látka na povrchovú úpravu a pomocné spracovateľské látky. Ten istý prihlasovateľ v ďalšej podobnej prihláške (WO/2007/095709) rozšíril tieto polymérne kompozície o prídavok ďalšieho biokompatibilného polyméru polykaprolaktónu, čím síce upustil od použitia vyložene prírodných zložiek, ale značne rozšíril aplikácie týchto kompozícií. Aj medzinárodná prihláška WO/2007/095711 od toho istého prihlasovateľa opisuje biodegradabilné polymérne kompozície a spôsob ich prípravy, pričom táto kompozícia obsahuje PLA alebo jeho kopolyméry, plastifikátor z obnoviteľných zdrojov, nukleant, látku na povrchovú úpravu a termický stabilizátor.

Biodegradovateľné polymérne kompozície nanokompozitných materiálov pre obalovú techniku so špecifickými polymérnymi zmesami PLA s PHB a kopolymérom butylénadipátu s tereftalátom a modifikovanými ílovitými nanočasticami, ktoré sú využiteľné pre bariérové obaly, sú predmetom patentu (A. Mohanty,WO/2007/022080). Patent (D. Shichen a Ch. Keunsuk, WO/ 2010/151872) je riešením na zlepšenie bariérových vlastností proti vlhkosti tým, že používa kombináciu PLA s koextrúziou PHB, čím vzniká vrstevnatý biaxiaálne orientovaný film, ktorý sa výhodne dá pokovovať. Oba polyméry možno modifikovať zmiešaním s ďalšími polymérnymi zložkami.

Viacej teoretických prác sa venuje využitiu zmesi PHB s PLA v medicínskych kompozitných biomateriáloch. Takýto je vysokoporézny kompozit s hydroxyapatitom určený pre tkanivové inžinierstvo kosti, kde sa oproti čistému PHB znížila výrazne kryštalinita, a tým aj biodegradácia v tkanivách (N. Sultana a M. Wang, J. Experim. Nanoscience 3, 121-132; 2008). Ako vidieť, zmesi PLA a PHB nie sú zatiaľ bežné v praxi, čo súvisí s ich limitovanou spracovateľnosťou a ich nedostatočnými mechanickými vlastnosťami. Na druhej strane oba typy polymérov sú perspektívne a z teoretických štúdií majú ich zmesi veľký potenciál na uplatnenie v špeciálnych aplikáciách, napríklad v obaloch na potraviny.

Pri spracovaní PLA je možné využiť aj aplikáciu multifunkčných extenderov reťazca, čo sú oligomérne zlúčeniny s epoxy-skupinami, ktoré preferenčne reagujú s koncovými karboxylovými skupinami PLA a vytvárajú estery so zvýšenou mólovou hmotnosťou a vyššou viskozitou. Medzi takéto zlúčeniny patria aj typy Joncryl, čo je registrovaná značka spoločnosti BASF. Tak napríklad malé množstvá Joncryl-ARD zlepšujú reologické a mechanické vlastnosti PLA (British Plastics & Rubber, Publ. Dáte: 01-JUN-10). Niektoré patenty opisujú efekty epoxid-akrylátových kopolymérov pre rôzne formy (tavenina, latexy) spracovania PLA. Napr. Randall, J.R. a spol., US patent 7566753 opisuje efektívnu a flexibilnú metódu výroby vetvenej PLA živice pomocou štandardného procesu spracovania taveniny. Príkladov použitia týchto zlúčenín pri samostatnom PHB alebo všeobecne PHA je menej. Jedným z mála patentov je napríklad Patent WO/2010/008445, opisujúci spôsob prípravy vetvenej PHB kompozície a jej použitie, kde sa využívajú vetviace vlastnosti Joncryl ADR 4368-CS (styrénglycidylmetakrylát), čím sa dosahujú vyššie pevnosti taveniny PHA.

Problémy spracovateľnosti a zlepšenia mechanických vlastností polymérnych zmesí PLA a PHB rieši nová polymérna zmes podľa tohto vynálezu. Nová polymérna zmes dosahuje neočakávané vlastnosti. Obyčajne sa na dosiahnutie zvýšenej húževnatosti krehkého plastu hľadá vysokohúževnatá zložka ako druhý komponent zmesi, pričom hodnoty húževnatosti zmesi sú medzi hodnotami pre každý polymér samostatne. V uskutočnení podľa vynálezu sa pritom želaný, veľmi výrazný efekt dosiahol zmiešaním dvoch krehkých plastov.

SK 7317 Υ1

Nová polymérna kompozícia vytvára materiál, ktorý má podstatne zvýšenú húževnatosť, čo sa prejavuje najmä vysokým stupňom predĺženia pri pretrhnutí. Dosahuje sa výrazný efekt v porovnaní s každým polymérom, tvoriacim kompozíciu, ak sa tento testuje samostatne, a to aj ak je každý jednotlivý polymér plastifikovaný. Toto správanie, keď sa zmiešaním dvoch krehkých plastov získa húževnatý materiál, je neočakávané a v technickej praxi unikátne.

Podstata technického riešenia

Podstatou vynálezu je biologicky degradovateľná kompozícia, ktorá obsahuje 5 až 95 hmôt. % polyhydroxyalkanoátu a 95 až 5 hmôt. % kyseliny polymliečnej alebo laktidu, 2 až 67 dielov plastifikátora alebo zmesi plastifikátorov na 100 dielov polymérnej zmesi.

Podľa ďalšieho uskutočnenia kompozícia obsahuje 0,05 až 5 hmôt. % reaktívneho aditíva vo funkcii kompatibilizátora.

Podľa ešte ďalšieho uskutočnenia sa ako plastifikátory použijú estery kyseliny citrónovej, estery glycerínu, estery kyseliny fosforečnej, estery kyseliny sebakovej a iné kvapalné organické nízkomolekulové polyestery. Podľa ďalšieho uskutočnenia je reaktívne aditívum vo funkcii kompatibilizátora vybrané zo skupiny chemikálií, ako sú napríklad akrylové polymérne kopolyméry rôznych monomérov s glycidylmetakrylátom alebo akrylátom a ďalšie. Pod pojmom reaktívne aditívum vo funkcii kompatibilizátora rozumieme skupinu aditív, ktorých hlavnou funkciou je modifikácia charakteru medzifázového rozhrania a modifikácia morfológie zmesí dvoch alebo viacerých polymérov.

Príklady uskutočnenia

Príklad 1

Na laboratórnom dvojzávitovkovom miešacom zariadení sa pri teplote taveniny 190°C a otáčkach 100 ot/min. pripravila zmes so zložením uvedeným v tabuľke 1. Zmes sa vytláčala cez kruhovú hubicu, ochladila sa vodou a po osušení sa zgranulovala. Z pripraveného granulátu sa chill roll technológiou na laboratórnom jednozávitovkovom vytlačovacom zariadení pripravili fólie s hrúbkou 100 mikrometrov, pričom teplota taveniny bola 190 °C a otáčky závitovky boli 30 ot/min. Z fólií sa pripravili pásiky široké 15 mm na meranie mechanických vlastností ťahovou skúškou v zmysle normy STN ISO 527. Skúška sa vykonala na trhacom zariadení Zwick Roel pri rýchlosti posunu čeľustí 50 mm/min. pri laboratórnej teplote. Z ťahovej krivky sa vyhodnotila pevnosť v ťahu pri pretrhnutí (oh), relatívne predĺženie pri pretrhnutí (Eb) a húževnatosť, ktorá sa vypočítala ako integrálna plocha pod ťahovou krivkou. Výsledky meraní sú uvedené v tabuľke 1.

Tabuľka 1. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

	1	2	3	4
PLA	hmôt, diely	0	100	70	70
PHB	hmôt, diely	100	0	30	30
TAC	hmôt, diely	0	0	0	10
eb	%	3	4.2	25	326
ab	MPa	27.5	53	41.5	24.7
Húževnatosť	-	123.75	333.9	1556.25	12078.3

TAC - triacetín

Príklad 2

Podľa postupu uvedeného v príklade 1 sa pripravili zmesi so zložením a vlastnosťami uvedenými v tabuľke 2.

Tabuľka 2. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

	5	6	7	8
PLA	hmôt, diely	90	90	95	5
PHB	hmôt, diely	10	10	5	95
TAC	hmôt, diely	0	10	10	10
eb	%	3.1	101	12	7
ab	MPa	57.7	40.5	45.5	37.5
húževnatosť	-	268.305	6135.75	4720.25	3130.0

SK 7317 Υ1

Príklad 3

Podľa postupu uvedeného v príklade 1 sa pripravili zmesi so zložením a vlastnosťami uvedenými v tabuľke 3.

Tabuľka 3. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

		9	10
PLA	hmôt, diely	20	20
PHB	hmôt, diely	80	80
TAC	hmôt, diely	0	10
eb	%	15	270
ab	MPa	39.1	27.3
húževnatosť	-	879.75	11056.5

Príklad 4

Podľa postupu uvedeného v príklade 1 sa pripravili zmesi so zložením a vlastnosťami uvedenými v tabuľke 4.

Tabuľka 4. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

		11	12	13	14
PLA	hmôt, diely	10	10	10	10
PHB	hmôt, diely	90	90	90	90
TAC	hmôt, diely	0	8	37	60
cb	%	3	6	14	7
ab	MPa	17	16.5	9.7	6.7
húževnatosť	-	76.5	148.5	203.7	120.3

Príklad 5

Podľa postupu uvedeného v príklade 1 sa pripravili zmesi so zložením a vlastnosťami uvedenými v tabuľke 5.

Tabulka 5. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

	15	16
PLA	hmôt, diely	50	50
PHB	hmôt, diely	50	50
TAC	hmôt, diely	0	10
cb	%	2.8	300
ab	MPa	39.5	27.2
húževnatosť	-	165.9	12240

Príklad 6

Podľa postupu uvedeného v príklade 1 sa pripravili zmesi so zložením a vlastnosťami uvedenými v tabuľke 6.

Tabulka 6. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

	17	18
PLA	hmôt, diely	85	85
PHB	hmôt, diely	15	15
TAC	hmôt, diely	0	10
cb	%	15	368
ab	MPa	58	29.5
húževnatosť	-	1305	16284

Príklad 7

Podľa postupu uvedeného v príklade 1 sa pripravili zmesi so zložením a vlastnosťami uvedenými v tabuľke 7.

SK 7317 Υ1

Tabuľka 7. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

		17	19
PLA	hmôt, diely	85	85
PHB	hmôt, diely	15	15
trietylcitrát	hmôt, diely	0	12
8b	%	15	375
ab	MPa	58	28.2
húževnatosť	-	1305	15862.5

Príklad 8

Podľa postupu uvedeného v príklade 1 sa pripravili zmesi so zložením a vlastnosťami uvedenými v tabuľke 8.

Tabuľka 8. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

		20	21	22
PLA	hmôt, diely	85	85	85
PHB	hmôt, diely	15	15	15
trietylcitrát	hmôt, diely	14	7	0
TAC	hmôt, diely	0	7	14
cb	%	450	445	462
ab	MPa	26.9	27.8	29.1
húževnatosť	-	18157.5	18556.5	20166.3

Príklad 9

Podľa postupu uvedeného v príklade 1 sa pripravili zmesi so zložením a vlastnosťami uvedenými v tabuľke 9.

Tabuľka 9. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

		23	24	25	26
PLA	hmôt, diely	85	85	85	85
PHB	hmôt, diely	15	15	15	15
plastifikátor	10 hmôt, dielov	trietylcitrát	Trioktylfosfát	dibutylsebakát	dioktylsebakát
cb	%	460	472	410	453
ab	MPa	25	26,4	31,8	30,8
húževnatosť	-	17250	18691	18557	20928

Príklad 10

Podľa postupu uvedeného v príklade 1 sa pripravili zmesi so zložením a vlastnosťami uvedenými v tabuľke 10.

Tabuľka 10. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

	1	2
PLA	hmôt, diely	90	90
PHB	hmôt, diely	10	10
TAC	hmôt, diely	10	10
Joncryl 4368	hmôt, diely	0	2
cb	%	101	290
ab	MPa	40.5	30.4
húževnatosť	-	6135.75	13224

Joncryl-styrén akrylová živica funkcionalizovaná epoxidom

Príklad 11

Podľa postupu uvedeného v príklade 1 sa pripravili zmesi so zložením a vlastnosťami uvedenými v tabuľke 11.

SK 7317 Υ1

Tabuľka 11. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

	3	4	5	6
PLA	hmôt, diely	50	50	50	50
PHB	hmôt, diely	50	50	50	50
TAC	hmôt, diely	10	10	10	10
Joncryl 4368	hmôt, diely	0	0,05	2	5
eb	%	300	350	401	395
ob	MPa	27.2	28.1	29.0	30.5
húževnatosť	-	12240	14752	17443	18071

Príklad 12

Podľa postupu uvedeného v príklade 1 sa pripravili zmesi so zložením a vlastnosťami uvedenými v tabuľke 12.

Tabuľka 12. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

	7	8	9	10	11	12
PLA	hmôt, diely	85	85	85	85	85	85
PHB	hmôt, diely	15	15	15	15	15	15
TAC	hmôt, diely	2	2	10	10	67	67
Joncryl 4368	hmôt, diely	0	2	0	2	0	2
eb	%	16	180	300	350	561	572
ab	MPa	55.2	49.3	32.4	29.2	20.8	21.2
húževnatosť	-	1324	13311	14580	15330	11668	18189

Príklad 13

Podľa postupu uvedeného v príklade 1 sa pripravili zmesi so zložením a vlastnosťami uvedenými v tabuľke 13.

Tabuľka 13. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

	13	14
PLA	hmôt, diely	85	85
PHB	hmôt, diely	15	15
TAC	hmôt, diely	9	8
epoxidovaný repkový	hmôt, diely	1	2
Eb	%	350	330
ab	MPa	35.2	42.8
húževnatosť	-	18480	21186

Príklad 14

Podľa postupu uvedeného v príklade 1 sa pripravili zmesi so zložením a vlastnosťami uvedenými v tabuľke 14.

Tabuľka 14. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

	15	16
PLA	hmôt, diely	85	85
PHB	hmôt, diely	15	15
trietylcitrát	hmôt, diely	12	12
epoxidovaný repkový	hmôt, diely	1	2
eb	%	357	412
ab	MPa	35	41.1
húževnatosť	-	18742.5	25399.8

Príklad 15

Podľa postupu uvedeného v príklade 1 sa pripravili zmesi so zložením a vlastnosťami uvedenými v tabuľke 15.

SK 7317 Υ1

Tabuľka 15. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

	17	18	19	20	21
PLA	hmôt, diely	85	85	85	85	85
PHB	hmôt, diely	15	15	15	15	15
plastifikátor	Typ	TAC	TEC	TOF	DBS	TAC/TEC
hmôt, diely	12	12	12	12	6/6
Joncryl 4368	hmôt, diely	1	1	1	1	1
6b	%	356	318	371	307	354
ab	MPa	48.3	42.5	39.1	41.5	37.4
húževnatosť	-	25792.2	20272.5	21759.15	19110.75	19859.4

TAC - triacetím, TEC - trietylcitrát, TOF - trioktylfosfát, DBS - dibutylsebakát

Príklad 16

Podľa postupu uvedeného v príklade 1 sa pripravili zmesi so zložením a vlastnosťami uvedenými v tabuľke 16.

Tabuľka 16. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

	22	23	24	25
PLA	hmôt, diely	85	85	85	85
PHB	hmôt, diely	15	15	15	15
aditívum	typ	ESO	EOO	HMDI	PEGMM
hmôt, diely	1	1	1	1
TAC	hmôt, diely	12	12	12	12
eb	%	298	301	315	288
ab	MPa	41.5	38.2	44.7	37.9
húževnatosť	-	18550.5	17247.3	21120.75	16372.8

ESO - epoxydovaný sójový olej, EOO - epoxydovaný olivový olej, HMDI - hexametylén diizokyanát, PEGMM - polyetylén-glycidyl metakrylát-co-metakrylát

Príklad 17

Podľa postupu uvedeného v príklade 1 sa pripravili zmesi so zložením a vlastnosťami uvedenými v tabuľke 17.

Tabuľka 8. Zloženie a vlastnosti pripravených zmesí

	26	27	28	29
PLA	hmôt, diely	95	95	5	5
PHB	hmôt, diely	5	5	95	95
TAC	hmôt, diely	10	10	10	10
Joncryl 4368	hmôt, diely	0	2	0	2
eb	%	358	392	180	220
ab	MPa	47.5	49.9	28.1	30.5
húževnatosť	-	25507	29341	5058	10065

Priemyselná využiteľnosť

Zmes možno využívať vo všetkých aplikáciách, kde sa vyžaduje kombinácia biodegradovateľnosti a vysokej húževnatosti, predovšetkým v obalovom priemysle.

Claims (2)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Biologicky degradovateľná polymérna kompozícia obsahujúca polymérnu zmes a plastifikátor alebo zmes plastifikátorov, kde polymérna zmes je tvorená 5 až 95 hmôt. % polyhydroxyalkanoátu a 95 až 5 hmôt. % kyseliny polymliečnej alebo laktidu, pričom na 100 hmotnostných dielov polymérnej zmesi je použitých 2 až 67 hmotnostných dielov plastifikátora alebo zmesi plastifikátorov, vyznačujúca sa tým,

   SK 7317 Υ1 že ako plastifikátory sa použijú estery kyseliny citrónovej, estery glycerínu, estery kyseliny fosforečnej, estery kyseliny sebakovej a iné kvapalné organické estery alebo nízkomolekulové polyestery.
2. 2. Biologicky degradovateľná polymérna kompozícia podľa nároku 1 obsahujúca ďalej 0,05 až 5 hmôt. % reaktívneho aditíva vo funkcii kompatibilizátora, vyznačujúca sa tým, že reaktívne aditívum 5 vo funkcii kompatibilizátora je vybrané zo skupiny chemikálií, ako sú napríklad akrylové polyméry, epoxidované akrylové polyméry, diizokyanáty a ich deriváty, epoxidované oleje, oligomérne kopolyméry rôznych monomérov s glycidylmetakrylátom alebo akrylátom a ďalšie.