JP2010539273A - ジグリセロールまたはポリグリセロールおよび少なくとも1つのカルボン酸のエステルに基づく離型剤を含有する熱可塑性組成物 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
a)熱可塑性ポリマーと
b)離型剤と、
c)任意にさらなる添加剤と
を含み、この離型剤が
2以上のグリセロール単位に基づく少なくとも1つのアルコール構成成分と、
少なくとも1つのカルボン酸もしくはカルボン酸の誘導体またはその両方と
のエステルを含有する熱可塑性組成物によってなされる。
nは、2〜100、特に好ましくは2〜50、さらに好ましくは2〜25、さらにより好ましくは2〜10、さらに好ましくは2〜5、なおさらにより好ましくは2〜4の範囲の整数であり、
oは、0〜70、特に好ましくは1〜50、さらに好ましくは1〜25、さらにより好ましくは2〜10、さらに好ましくは1〜5、なおさらにより好ましくは1〜4の範囲の整数であり、
pは、0〜70、特に好ましくは1〜50、さらに好ましくは1〜25、さらにより好ましくは2〜10、さらに好ましくは1〜5、なおさらにより好ましくは1〜4の範囲の整数であり、
*はラジカルAの結合であり、
Xは水素またはラジカルAであり、
Yは水素またはラジカルAであり、
Zは水素またはラジカルAである)
に対応する。
a1)60〜99.99重量%、特に好ましくは80〜99.8重量%および最も好ましくは90〜99.6重量%の当該熱可塑性ポリマー、
b1)0.01〜20重量%、特に好ましくは0.1〜10重量%および最も好ましくは0.2〜5重量%の当該離型剤、および
c1)0〜20重量%、特に好ましくは0.1〜10重量%および最も好ましくは0.2〜5重量%のさらなる添加剤、
(構成成分a1)〜c1)の合計は100重量%である)
を含有することが好ましい。
a2)1〜69.99重量%、特に好ましくは1.5〜49.8重量%および最も好ましくは2〜19.6重量%の当該熱可塑性ポリマー、
b2)0.01〜20重量%、特に好ましくは0.1〜10重量%および最も好ましくは0.2〜5重量%の当該離型剤、
c2)少なくとも10重量%、好ましくは少なくとも20重量%、特に好ましくは少なくとも30重量%の生分解性の充填用構成成分、および
d2)0〜20重量%、特に好ましくは0.1〜10重量%および最も好ましくは0.2〜5重量%のさらなる添加剤、
(構成成分a2)〜d2)の合計は100重量%である)
を含有することが好ましい。上記生分解性の充填用構成成分は、原理上、当業者にとって公知でありかつ適切と思われるすべての構成成分の形態にあってもよい。これらとしては、特に単一および複数の糖類(デンプンおよびデンプン誘導体、セルロースおよびセルロース誘導体、麻、黄麻、靱皮、トウ、葦、特に葦粉、および植物から得られる他の物質、またはこれらのうちの少なくとも2つの組み合わせなど)が挙げられる。この構成の範囲内で、各々熱可塑性ポリマー基準で、当該熱可塑性ポリマーの少なくとも10重量%、好ましくは少なくとも50重量%、特に好ましくは少なくとも75重量%が、乳酸などの再生可能な原料から生成することができるモノマーに基づくことも好ましい。この熱可塑性組成物は、生分解性の1回のみ使用の使い捨ての物品(食事用食器(Geschirr)または食卓用刃物類(Besteck)など)に特に適している。
a)熱可塑性ポリマーと、
b)離型剤と、
c)任意に、さらなる添加剤と
を含有する熱可塑性組成物を製造するための方法であって、
i)熱可塑性ポリマーまたは当該熱可塑性ポリマーの前駆体を準備する工程と、
ii)2以上のグリセロール単位に基づくアルコール構成成分、および
少なくとも1つのカルボン酸もしくはカルボン酸の誘導体またはその両方、
に少なくとも基づくエステルを含有する離型剤を準備する工程と、
iii)任意に、さらなる添加剤を準備する工程と、
iv)構成成分i)、ii)および任意にiii)を混合する工程と、
を含む方法によってなされる。
M1)当該熱可塑性ポリマーのガラス転移温度で、または当該熱可塑性ポリマーのガラス転移温度を超える温度で;
M2)当該離型剤が当該熱可塑性ポリマーよりも多くの液体であるか;または
M3)当該離型剤の少なくとも一部が当該熱可塑性ポリマーの前駆体に加えられる。
v)当該熱可塑性組成物を、好ましくは10〜30℃の範囲の温度、特に好ましくは15〜25℃の範囲の温度まで冷却する工程。
a1)60〜99.99重量%、特に好ましくは80〜99.8重量%および最も好ましくは90〜99.6重量%の当該熱可塑性ポリマー、
b1)0.01〜20重量%、特に好ましくは0.1〜10重量%および最も好ましくは0.2〜5重量%の当該離型剤、および
c1)0〜20重量%、特に好ましくは0.1〜10重量%および最も好ましくは0.2〜5重量%のさらなる添加剤、
(構成成分a1)〜c1)の合計は100重量%である)
を含むような相対量で、構成成分a)〜c)が互いに混合されることが好ましい。
a2)1〜69.99重量%、特に好ましくは1.5〜49.8重量%および最も好ましくは2〜19.6重量%の当該熱可塑性ポリマー、
b2)0.01〜20重量%、特に好ましくは0.1〜10重量%および最も好ましくは0.2〜5重量%の当該離型剤、
c2)少なくとも10重量%、好ましくは少なくとも20重量%、特に好ましくは少なくとも30重量%の生分解性の充填用構成成分、および
d2)0〜20重量%、特に好ましくは0.1〜10重量%および最も好ましくは0.2〜5重量%のさらなる添加剤、
(構成成分a2)〜d2)の合計は100重量%である)
を含むような相対量で、構成成分a2)〜d2)が互いに混合されることが好ましい。
I)本発明に係る熱可塑性組成物を準備する工程と、
II)当該熱可塑性組成物を当該熱可塑性ポリマーのガラス転移温度または当該熱可塑性ポリマーのガラス転移温度を超える温度まで加熱する工程と、
III)工程II)で生成された加熱された熱可塑性組成物から成形品を製造する工程と
を含む方法によってもなされる。
2以上のグリセロール単位に基づく少なくとも1つのアルコール構成成分と、
少なくとも1つのカルボン酸もしくはカルボン酸の誘導体またはその両方と、
から作製される離型剤の使用によってもなされる。当該離型剤およびその構成要素の好ましい実施形態に関連しては、上記の考察を参照されたい。
343gのジグリセロール(ソルベイ社(Firma Solvay GmbH)、ドイツ)、725gの工業用ステアリン酸(コグニスオレオケミカル社(Firma Cognis Oleochemicals GmbH)、ドイツから入手したEdenor ST1)およびシュウ酸スズ(II)(フルカ社(Firma Fluka))を合わせ、窒素下で加熱した。この反応はおよそ200℃で開始した。3時間以内に、真空を適用することによって反応水をさらに抜き取り、この真空を15mbar(15hPa)まで下げた。引き続いて、この反応をさらに5時間継続した。酸価が<1となると、この反応を終えた。この混合物を90℃まで冷却し、漂白土と混合し、濾過した。いったんこの生成物を固化させ、それをすり砕いた。融点は55℃であった。
6kgのポリエチレンテレフタレート(カタラーナ・デ・ポリマー(Catalana de Polimers)から入手したPET SP04)を15kg Henschel混合機の中に入れた。混合壁温度は40℃であった。さらに、0.5重量%の、上で生成したジグリセロールステアレートを離型剤として加えた。引き続いて、この材料を、押込みスクリューを備える造粒機(ZSK 26Mcc)で造粒した。
Battenfeld HM800/210型 油圧クランピングユニットを備える全油圧式射出成形機を、当該熱可塑性組成物から成形品を製造するために使用した。最大クランプ力は800kNであり、スクリュー直径は25mmであった。円錐形のテーパー状の、長方形のコアを有する型を、実験用の型として使用した。2kNの最大測定範囲を有する力変換器を、離型力を測定するためにエジェクタロッドに取り付けた。この成形材料を、およそ225℃で約4時間、予め乾燥した。
Claims (29)
- 熱可塑性組成物であって、
a)熱可塑性ポリマーと
b)離型剤と、
c)任意にさらなる添加剤と
を含み、前記離型剤が
2以上のグリセロール単位に基づく少なくとも1つのアルコール構成成分と、
少なくとも1つのカルボン酸もしくはカルボン酸の誘導体またはその両方と
のエステルを含む、熱可塑性組成物。 - 前記熱可塑性ポリマーの総重量基準で前記熱可塑性ポリマーの90重量%超がポリエステルに基づく、請求項1または請求項2に記載の熱可塑性組成物。
- 前記ポリエステルがポリカルボン酸およびポリオールの高分子エステルまたはヒドロキシカルボン酸に基づく高分子エステルである、請求項3に記載の熱可塑性組成物。
- 前記熱可塑性組成物が、0.001重量%未満の、少なくとも1つのC6〜C18 α−オレフィンの飽和のα−オレフィンオリゴマーを含む、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の熱可塑性組成物。
- 前記離型剤が、前記アルコール構成成分としてのジグリセロール、トリグリセロールまたはテトラグリセロールまたはこれらのうちの少なくとも2つと、少なくとも1つのカルボン酸もしくはカルボン酸の誘導体またはその両方とのエステルを含む、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の熱可塑性組成物。
- 前記カルボン酸または前記カルボン酸の誘導体が6〜26の範囲の数の炭素原子を含む、請求項6に記載の熱可塑性組成物。
- 前記アルコール構成成分のヒドロキシル基の少なくとも10mol%が前記カルボン酸のカルボン酸基でエステル化されていない、請求項6または請求項7に記載の熱可塑性組成物。
- 前記熱可塑性組成物が、各々前記熱可塑性組成物の総重量基準で、
a1)60〜99.99重量%の前記熱可塑性ポリマー、
b1)0.01〜20重量%の前記離型剤、および
c1)0〜20重量%の前記さらなる添加剤、
(構成成分a1)〜c1)の合計は100重量%である)
を含む、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の熱可塑性組成物。 - 前記熱可塑性組成物が、各々前記熱可塑性組成物の総重量基準で、
a2)1〜69.99重量%の前記熱可塑性ポリマー、
b2)0.01〜20重量%の前記離型剤、
c2)少なくとも10重量%の生分解性の充填用構成成分、および
d2)0〜20重量%の前記さらなる添加剤、
(構成成分a2)〜d2)の合計は100重量%である)
を含む、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の熱可塑性組成物。 - a)熱可塑性ポリマーと、
b)離型剤と、
c)任意に、さらなる添加剤と
を含む熱可塑性組成物を製造するための方法であって、
i)熱可塑性ポリマーもしくは熱可塑性ポリマーの前駆体またはその両方を準備する工程と、
ii)2以上のグリセロール単位に基づくアルコール構成成分、および
少なくとも1つのカルボン酸もしくはカルボン酸の誘導体またはその両方、
に基づいて、エステルを含む前記離型剤を準備する工程と、
iii)任意に、さらなる添加剤を準備する工程と、
iv)構成成分i)、ii)および任意にiii)を混合する工程と、
を含む方法。 - 前記混合する工程が、以下の手段:
M1)前記熱可塑性ポリマーのガラス転移温度でまたは前記熱可塑性ポリマーのガラス転移温度を超える温度で、
M2)前記離型剤が前記熱可塑性ポリマーよりも多くの液体であるか、または
M3)前記離型剤の少なくとも一部が前記熱可塑性ポリマーの前駆体に加えられる、
のうちの少なくとも1つに従って実施される、請求項11に記載の方法。 - 前記熱可塑性ポリマーの90重量%超がポリエステルに基づく、請求項11または請求項12に記載の方法。
- 前記ポリエステルがポリカルボン酸およびポリオールの高分子エステルまたはヒドロキシカルボン酸に基づく高分子エステルである、請求項11から請求項13のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1つのC6〜C18 α−オレフィンの飽和のα−オレフィンオリゴマーが、多くとも、構成成分a)〜c)を混合することにより得られる前記熱可塑性組成物が0.001重量%未満の前記飽和のα−オレフィンオリゴマーを含むような量で使用される、請求項11から請求項14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記離型剤が、前記アルコール構成成分としてのジグリセロール、トリグリセロールまたはテトラグリセロールまたはこれらのうちの少なくとも2つと、少なくとも1つのカルボン酸もしくはカルボン酸の誘導体またはその両方とのエステルを含む、請求項11から請求項15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記カルボン酸またはカルボン酸の誘導体が6〜26の範囲の数の炭素原子を含む、請求項16に記載の方法。
- 前記アルコール構成成分のヒドロキシル基のうちの少なくとも10mol%が前記カルボン酸のカルボン酸基でエステル化されていない、請求項11または請求項17に記載の方法。
- 構成成分a)〜c)を混合することにより得られる前記熱可塑性組成物が、各々前記熱可塑性組成物の総重量基準で、
a)60〜99.99重量%の前記熱可塑性ポリマーと、
b)0.01〜20重量%の前記離型剤と、
c)0〜20重量%の前記さらなる添加剤と、
(構成成分a)〜c)の合計は100重量%である)
を含むような相対量で、構成成分a)〜c)が互いに混合される、請求項11から請求項18のいずれか1項に記載の方法。 - 請求項11から請求項19のいずれか1項に記載の方法によって得られる熱可塑性組成物。
- 6.64未満の黄変指数を有する、請求項20に記載の熱可塑性組成物。
- 熱可塑性組成物に基づく成形品を製造するための方法であって、
I)請求項1から請求項10、請求項20または請求項21のいずれか1項に記載の熱可塑性組成物を準備する工程と、
II)前記熱可塑性組成物を、前記熱可塑性ポリマーのガラス転移温度または前記熱可塑性ポリマーのガラス転移温度を超える温度まで加熱する工程と、
III)工程II)で製造された加熱された、熱可塑性組成物から成形品を製造する工程と、
を含む方法。 - さらなる工程IV)において、工程III)で得られる前記成形品の少なくとも一部の領域が、工程III)に関連してその塊の断面を減少される、請求項22に記載の方法。
- 前記断面が、気体の圧力を加えることにより減少される、請求項23に記載の方法。
- 前記成形品が液体容器である、請求項22から請求項24のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項22から請求項25のいずれか1項に記載の方法によって得られる成形品。
- 6.64未満の黄変指数を有する、請求項26に記載の成形品。
- 2以上のグリセロール単位に基づく少なくとも1つのアルコール構成成分と、少なくとも1つのカルボン酸もしくはカルボン酸の誘導体またはその両方とのエステルを含む離型剤の、熱可塑性組成物における、特に熱可塑性ポリエステルに基づく熱可塑性組成物における離型剤としての使用。
- 2以上のグリセロール単位に基づく少なくとも1つのアルコール構成成分と、少なくとも1つのカルボン酸もしくはカルボン酸の誘導体またはその両方とのエステルを含む離型剤の、熱可塑性ポリマーからの液体容器の製造における使用。
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