KR20240044387A - polyester impact modifier - Google Patents
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Abstract
하기로 구성된 폴리에스테르가 개시된다: (1) 약 15 내지 약 40 중량% 의 이소소르비드의 단량체 반복 단위; (2) 약 25 내지 약 60 중량% 의 디카르복실산 또는 무수물의 단량체 반복 단위, 예컨대 숙신산 또는 무수물; 및 (3) 약 10 내지 약 20 중량% 의 다가 알코올의 단량체 반복 단위, 예컨대 1,3-프로판디올. 일부 예에서, 중합체는 또한 메틸 나딕 무수물 또는 나딕 무수물의 단량체 반복 단위를 포함할 수 있다. 폴리에스테르 뿐만 아니라 폴리(락트산), 폴리(히드록시알카노에이트) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 생분해성 중합체를 포함하는 중합체 조성물이 또한 개시된다.Polyesters consisting of: (1) about 15 to about 40 weight percent of monomeric repeat units of isosorbide; (2) about 25 to about 60 weight percent of monomeric repeating units of a dicarboxylic acid or anhydride, such as succinic acid or anhydride; and (3) about 10 to about 20 weight percent of monomeric repeat units of a polyhydric alcohol, such as 1,3-propanediol. In some examples, the polymer may also include monomeric repeat units of methyl nadic anhydride or nadic anhydride. Also disclosed are polymer compositions comprising biodegradable polymers selected from the group consisting of polyesters as well as poly(lactic acid), poly(hydroxyalkanoate), and mixtures thereof.
Description
본 개시내용은 충격 개질제로서 사용하기에 적합한 폴리에스테르 및 이러한 충격 개질제를 포함하는 생분해성 중합체 조성물에 관한 것이다.The present disclosure relates to polyesters suitable for use as impact modifiers and biodegradable polymer compositions comprising such impact modifiers.
수십 년 동안, 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP), 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 와 같은 석유계 중합체가 다양한 응용에 사용되어 왔다. 이들 중합체는 우수한 강도, 장벽, 및/또는 인쇄성 특성을 제공할 수 있지만, 불행히도, 이러한 중합체는 매립물 또는 가정용 퇴비화 기술에 의해, 폐기 후에 쉽게 분해되거나 분해되지 않는다. 따라서, 그러한 중합체로 제조된 필름, 백, 및 다른 재료는 폐기 후 수세기 동안 매립지에 존재할 수 있다. For decades, petroleum-based polymers such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), or polyethylene terephthalate (PET) have been used in a variety of applications. Although these polymers can provide excellent strength, barrier, and/or printability properties, unfortunately, these polymers do not readily decompose or decompose after disposal, either in landfills or by home composting techniques. Accordingly, films, bags, and other materials made from such polymers can remain in landfills for centuries after disposal.
그 결과, 바이오소스, 생분해성 및/또는 퇴비가능할 수 있는 대안적인 중합체에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 중합체의 예는 폴리(락트산) 및 폴리(히드록시알카노에이트) 를 포함한다. 이들 바이오중합체는 생분해성 및/또는 퇴비성에서 명확한 이점을 제공하지만, 전형적으로 바이오중합체의 물리적 특성을 개선시키기 위해 다양한 첨가제를 바이오중합체와 블렌딩하는 것이 바람직하다.As a result, there is an increasing need for alternative polymers that can be biosourced, biodegradable and/or compostable. Examples of such polymers include poly(lactic acid) and poly(hydroxyalkanoate). Although these biopolymers offer clear advantages in biodegradability and/or compostability, it is typically desirable to blend the biopolymers with various additives to improve their physical properties.
바이오중합체에 블렌딩된 첨가제가 생분해성이 아니고/거나 퇴비가능하지 않으면, 바이오중합체의 환경적 이점은 감소된다. 결과적으로, 그 자체가 생분해성 및/또는 퇴비성인 폴리(락트산) 및 폴리(히드록시알카노에이트) 를 혼입하는 것과 같은, 바이오중합체와 함께 사용하기 위한 첨가제를 제공하는 것이 바람직할 것이다.If the additives blended into the biopolymer are not biodegradable and/or compostable, the environmental benefits of the biopolymer are reduced. Consequently, it would be desirable to provide additives for use with biopolymers, such as incorporating poly(lactic acid) and poly(hydroxyalkanoate) that are themselves biodegradable and/or compostable.
상기 및 다른 필요성은 본 발명에 따른 퇴비가능 폴리에스테르에 의해 충족된다. These and other needs are met by the compostable polyester according to the present invention.
제 1 양상에서, 본 개시는 폴리에스테르를 제공한다. 특정 구현예에 따르면, 이 폴리에스테르는 하기로 구성된다: (1) 약 15 내지 약 40 중량% 의 이소소르비드의 단량체 반복 단위; (2) 약 25 내지 약 60 중량% 의 디카르복실산 또는 무수물의 단량체 반복 단위; 및 (3) 약 10 내지 약 20 중량% 의 다가 알코올의 단량체 반복 단위. 여기서 모든 이들 중량 백분율은 폴리에스테르의 전체 중량을 기준으로 한다.In a first aspect, the present disclosure provides polyester. According to certain embodiments, the polyester consists of: (1) about 15 to about 40 weight percent monomeric repeat units of isosorbide; (2) about 25 to about 60 weight percent of monomeric repeat units of dicarboxylic acid or anhydride; and (3) about 10 to about 20 weight percent of monomeric repeat units of polyhydric alcohol. All these weight percentages herein are based on the total weight of the polyester.
폴리에스테르는 또한 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 적어도 8000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다. 더욱 바람직하게는, 폴리에스테르는 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 약 10,000 내지 약 15,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다.The polyester also has a weight average molecular weight of at least 8000 daltons, as measured by ASTM D5296-05. More preferably, the polyester has a weight average molecular weight of about 10,000 to about 15,000 daltons, as measured by ASTM D5296-05.
특정 구현예에서, 디카르복실산 또는 무수물은 바람직하게는 숙신산, 숙신산 무수물, 글루타르산, 피멜산, 운데칸산, 도데칸산, 도데칸디오산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 아디프산, 프탈산 무수물, 디메틸 테레프탈레이트, 테레프탈산, 이소프탈산, 1,8-나프탈산 무수물, 1,8-나프탈산 디카르복실산, 1,8-디메틸 나프탈레이트, 디메틸 이소프탈레이트, 프탈산, 피로멜리트산 무수물, 멜리트산 무수물, 멜리트산, 트리멜리트산 무수물, 3,3'4,4'-벤조페논 테트라카르복실산 무수물, 3,3'4,4'-벤조페논 테트라카르복실산, 트리멜리트산, 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 부분 수소화된 C36 이량체 산, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 재생 중합체, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 재생 중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 버진 중합체, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 버진 중합체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.In certain embodiments, the dicarboxylic acid or anhydride is preferably succinic acid, succinic anhydride, glutaric acid, pimelic acid, undecanoic acid, dodecanoic acid, dodecanedioic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, adipic acid. , phthalic anhydride, dimethyl terephthalate, terephthalic acid, isophthalic acid, 1,8-naphthalic anhydride, 1,8-naphthalic dicarboxylic acid, 1,8-dimethyl naphthalate, dimethyl isophthalate, phthalic acid, pyromellitic anhydride. , mellitic anhydride, mellitic acid, trimellitic anhydride, 3,3'4,4'-benzophenone tetracarboxylic anhydride, 3,3'4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid, trimellitic acid, Nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, partially hydrogenated C36 dimer acid, polyethylene terephthalate recycled polymer, polybutylene terephthalate recycled polymer, polyethylene terephthalate virgin polymer, polybutylene terephthalate virgin polymer, and these. It is selected from the group consisting of a mixture of.
더욱 바람직하게는, 디카르복실산 또는 무수물은 숙신산, 숙신산 무수물, 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, 세바스산, C36 이량체 산, 부분 수소화된 C36 이량체 산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. More preferably, the dicarboxylic acid or anhydride is selected from the group consisting of succinic acid, succinic anhydride, nadic anhydride, methyl nadic anhydride, sebacic acid, C36 dimer acid, partially hydrogenated C36 dimer acid, and mixtures thereof. .
특히 바람직한 구현예에서, 디카르복실산 또는 무수물은 (1) 숙신산 또는 숙신산 무수물 및 (2) 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 또는 부분 수소화된 C36 이량체 산, 및 이들의 혼합물의 혼합물로 구성된다. 이 구현예의 경우, 폴리에스테르는 바람직하게는 약 25 내지 약 35 중량% 숙신산 또는 숙신산 무수물 및 약 10 내지 약 25 중량% 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 또는 부분 수소화된 C36 이량체 산으로부터 유래한다. In a particularly preferred embodiment, the dicarboxylic acid or anhydride is selected from the group consisting of (1) succinic acid or succinic anhydride and (2) nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, or partially hydrogenated C36 dimer acid, and mixtures thereof. It consists of a mixture. For this embodiment, the polyester preferably contains about 25 to about 35 weight percent succinic acid or succinic anhydride and about 10 to about 25 weight percent nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, or partially hydrogenated C36 dimer acid. It comes from
일부 구현예에 있어서, 다가 알코올은 바람직하게는 글리세린, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2-메틸, 네오펜틸 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 테트라프로필렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 1,1,1-트리메틸올 에탄, 1,2,3-트리메틸올프로판, 메틸 프로판디올, 펜타에리트리톨, 및 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 또는 부틸렌 옥사이드의 단량체 반복 단위를 포함하는 폴리(옥시알킬렌) 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.In some embodiments, the polyhydric alcohol is preferably glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2- Methyl, neopentyl glycol, propylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, trimethylene glycol, 1,1,1-trimethylol ethane, 1,2, 3-trimethylolpropane, methyl propanediol, pentaerythritol, and poly(oxyalkylene) polyols comprising repeating monomer units of ethylene oxide, propylene oxide, or butylene oxide, and mixtures thereof. .
더욱 바람직하게는, 다가 알코올은 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 메틸 프로판디올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 더 더욱 바람직하게는, 다가 알코올은 1,3-프로판디올을 포함한다.More preferably, the polyhydric alcohol is selected from the group consisting of 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, methyl propanediol, and mixtures thereof. Even more preferably, the polyhydric alcohol includes 1,3-propanediol.
일부 경우에, 디카르복실산 또는 무수물은 바람직하게는 숙신산 또는 무수물을 포함하고, 다가 알코올은 바람직하게는 1,3-프로판디올을 포함한다.In some cases, the dicarboxylic acid or anhydride preferably includes succinic acid or anhydride, and the polyhydric alcohol preferably includes 1,3-propanediol.
대안적인 구현예에서, 이소소르비드는 폴리에스테르로부터 생략될 수 있다. 이러한 경우에, 폴리에스테르는 다음으로 구성된다: (1) 약 35 내지 약 65 중량% 의, 디카르복실산 또는 무수물로 이루어진 군으로부터 선택된 디카르복실산 또는 무수물의 단량체 반복 단위는 숙신산, 숙신산 무수물, 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, 세바스산, C36 이량체 산, 부분 수소화된 C36 이량체 산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고; (2) 약 35 내지 약 65 중량% 의 다가 알코올의 단량체 반복 단위. In an alternative embodiment, isosorbide can be omitted from the polyester. In this case, the polyester consists of: (1) about 35 to about 65 weight percent of repeating monomeric units of a dicarboxylic acid or anhydride selected from the group consisting of succinic acid, succinic anhydride; , nadic anhydride, methyl nadic anhydride, sebacic acid, C36 dimer acid, partially hydrogenated C36 dimer acid, and mixtures thereof; (2) About 35 to about 65 weight percent of monomeric repeat units of polyhydric alcohol.
바람직한 구현예에서, 디카르복실산 또는 무수물은 (1) 숙신산 또는 숙신산 무수물 및 (2) 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 또는 부분 수소화된 C36 이량체 산, 및 이들의 혼합물의 혼합물로 구성된다. 이 구현예의 경우, 폴리에스테르는 바람직하게는 약 30 내지 약 40 중량% 숙신산 또는 숙신산 무수물 및 약 10 내지 약 20 중량% 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 또는 부분 수소화된 C36 이량체 산으로부터 유래한다. In a preferred embodiment, the dicarboxylic acid or anhydride is a mixture of (1) succinic acid or succinic anhydride and (2) nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, or partially hydrogenated C36 dimer acid, and mixtures thereof. It consists of For this embodiment, the polyester preferably has about 30 to about 40 weight percent succinic acid or succinic anhydride and about 10 to about 20 weight percent nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, or partially hydrogenated C36 dimer acid. It comes from
이러한 대안적인 폴리에스테르에 적합한 다가 알코올은 이소소르비드를 포함하는 폴리에스테르에 대해 상기 언급된 다가 알코올과 동일하다. 또한, 대안적인 폴리에스테르의 경우, 폴리에스테르의 중량 평균 분자량은 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 적어도 8000 달톤이다. 더욱 바람직하게는, 폴리에스테르는 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 약 10,000 내지 약 15,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다.Suitable polyhydric alcohols for these alternative polyesters are the same as the polyhydric alcohols mentioned above for polyesters containing isosorbide. Additionally, for alternative polyesters, the weight average molecular weight of the polyester is at least 8000 daltons, as determined by ASTM D5296-05. More preferably, the polyester has a weight average molecular weight of about 10,000 to about 15,000 daltons, as measured by ASTM D5296-05.
제 2 양상에서, 본 개시는 중합체 조성물을 제공한다. 중합체 조성물은 전형적으로 약 50 내지 약 95 중량% 의, 폴리(락트산), 폴리(히드록시알카노에이트) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 생분해성 중합체를 포함한다. 중합체 조성물은 또한 약 5 내지 약 50 중량% 의 충격 개질 폴리에스테르를 포함한다. 충격 개질 폴리에스테르는 다음으로 구성된다: (1) 폴리에스테르의 총 중량에 대해, 약 15 내지 약 40 중량% 의 이소소르비드의 단량체 반복 단위; (2) 폴리에스테르의 총 중량에 대해, 약 25 내지 약 60 중량% 의 디카르복실산 또는 무수물의 단량체 반복 단위; 및 (3) 폴리에스테르의 총 중량에 대해, 약 10 내지 약 20 중량% 의 다가 알코올의 단량체 반복 단위. 충격 개질 폴리에스테르는 또한 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 적어도 8000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다. In a second aspect, the present disclosure provides a polymer composition. The polymer composition typically includes from about 50 to about 95 weight percent of a biodegradable polymer selected from the group consisting of poly(lactic acid), poly(hydroxyalkanoate), and mixtures thereof. The polymer composition also includes from about 5 to about 50 weight percent of an impact modified polyester. The impact modified polyester consists of: (1) monomeric repeat units of isosorbide, from about 15 to about 40 weight percent, relative to the total weight of the polyester; (2) about 25 to about 60 weight percent of monomeric repeat units of dicarboxylic acid or anhydride, relative to the total weight of the polyester; and (3) about 10 to about 20 weight percent of monomeric repeat units of polyhydric alcohol, relative to the total weight of the polyester. The impact modified polyester also has a weight average molecular weight of at least 8000 Daltons, as measured by ASTM D5296-05.
특정 구현예에서, 디카르복실산 또는 무수물은 바람직하게는 숙신산, 숙신산 무수물, 글루타르산, 피멜산, 운데칸산, 도데칸산, 도데칸디오산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 아디프산, 프탈산 무수물, 디메틸 테레프탈레이트, 테레프탈산, 이소프탈산, 1,8-나프탈산 무수물, 1,8-나프탈산 디카르복실산, 1,8-디메틸 나프탈레이트, 디메틸 이소프탈레이트, 프탈산, 피로멜리트산 무수물, 멜리트산 무수물, 멜리트산, 트리멜리트산 무수물, 3,3'4,4'-벤조페논 테트라카르복실산 무수물, 3,3'4,4'-벤조페논 테트라카르복실산, 트리멜리트산, 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 부분 수소화된 C36 이량체 산, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 재생 중합체, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 재생 중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 버진 중합체, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 버진 중합체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.In certain embodiments, the dicarboxylic acid or anhydride is preferably succinic acid, succinic anhydride, glutaric acid, pimelic acid, undecanoic acid, dodecanoic acid, dodecanedioic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, adipic acid. , phthalic anhydride, dimethyl terephthalate, terephthalic acid, isophthalic acid, 1,8-naphthalic anhydride, 1,8-naphthalic dicarboxylic acid, 1,8-dimethyl naphthalate, dimethyl isophthalate, phthalic acid, pyromellitic anhydride. , mellitic anhydride, mellitic acid, trimellitic anhydride, 3,3'4,4'-benzophenone tetracarboxylic anhydride, 3,3'4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid, trimellitic acid, Nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, partially hydrogenated C36 dimer acid, polyethylene terephthalate recycled polymer, polybutylene terephthalate recycled polymer, polyethylene terephthalate virgin polymer, polybutylene terephthalate virgin polymer, and these. It is selected from the group consisting of a mixture of.
더욱 바람직하게는, 디카르복실산 또는 무수물은 숙신산, 숙신산 무수물, 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, 세바스산, C36 이량체 산, 부분 수소화된 C36 이량체 산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. More preferably, the dicarboxylic acid or anhydride is selected from the group consisting of succinic acid, succinic anhydride, nadic anhydride, methyl nadic anhydride, sebacic acid, C36 dimer acid, partially hydrogenated C36 dimer acid, and mixtures thereof. .
특히 바람직한 구현예에서, 디카르복실산 또는 무수물은 (1) 숙신산 또는 숙신산 무수물 및 (2) 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 또는 부분 수소화된 C36 이량체 산, 및 이들의 혼합물의 혼합물로 구성된다. 이 구현예의 경우, 폴리에스테르는 바람직하게는 약 25 내지 약 35 중량% 숙신산 또는 숙신산 무수물 및 약 10 내지 약 25 중량% 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 또는 부분 수소화된 C36 이량체 산으로부터 유래한다. In a particularly preferred embodiment, the dicarboxylic acid or anhydride is selected from the group consisting of (1) succinic acid or succinic anhydride and (2) nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, or partially hydrogenated C36 dimer acid, and mixtures thereof. It consists of a mixture. For this embodiment, the polyester preferably contains about 25 to about 35 weight percent succinic acid or succinic anhydride and about 10 to about 25 weight percent nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, or partially hydrogenated C36 dimer acid. It comes from
일부 구현예에 있어서, 다가 알코올은 바람직하게는 글리세린, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2-메틸, 네오펜틸 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 테트라프로필렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 1,1,1-트리메틸올 에탄, 1,2,3-트리메틸올프로판, 메틸 프로판디올, 펜타에리트리톨, 및 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 또는 부틸렌 옥사이드의 단량체 반복 단위를 포함하는 폴리(옥시알킬렌) 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.In some embodiments, the polyhydric alcohol is preferably glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2- Methyl, neopentyl glycol, propylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, trimethylene glycol, 1,1,1-trimethylol ethane, 1,2, 3-trimethylolpropane, methyl propanediol, pentaerythritol, and poly(oxyalkylene) polyols comprising repeating monomer units of ethylene oxide, propylene oxide, or butylene oxide, and mixtures thereof. .
더욱 바람직하게는, 다가 알코올은 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 메틸 프로판디올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 더 더욱 바람직하게는, 다가 알코올은 1,3-프로판디올을 포함한다.More preferably, the polyhydric alcohol is selected from the group consisting of 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, methyl propanediol, and mixtures thereof. Even more preferably, the polyhydric alcohol includes 1,3-propanediol.
일부 경우에, 디카르복실산 또는 무수물은 바람직하게는 숙신산 또는 무수물을 포함하고, 다가 알코올은 바람직하게는 1,3-프로판디올을 포함한다.In some cases, the dicarboxylic acid or anhydride preferably includes succinic acid or anhydride, and the polyhydric alcohol preferably includes 1,3-propanediol.
특정 양태에 따르면, 중합체 조성물은 더욱 바람직하게는 약 60 내지 약 85 중량% 의 생분해성 중합체 및 약 5 내지 약 30 중량% 의 충격 개질 폴리에스테르를 포함한다. 더 더욱 바람직하게는, 중합체 조성물은 약 7.5 내지 약 15 중량% 의 충격 개질 폴리에스테르를 포함한다.According to certain embodiments, the polymer composition more preferably includes from about 60 to about 85 weight percent of a biodegradable polymer and from about 5 to about 30 weight percent of an impact modified polyester. Even more preferably, the polymer composition comprises from about 7.5 to about 15 weight percent of impact modified polyester.
일부 경우에, 생분해성 중합체는 바람직하게는 폴리(락트산) 을 포함한다. 다른 구현예에서, 생분해성 중합체는 바람직하게는 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 를 포함한다. 일부 구현예에서, 생분해성 중합체는 바람직하게는 폴리(락트산) 및 폴리(히드록시알카노에이트) 의 혼합물을 포함한다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 중합체 조성물은 중합체 조성물의 전체 중량에 대해 약 5 내지 약 25 중량% 의 폴리(락트산) 및 약 70 내지 약 90 중량% 의 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 를 포함할 수 있다. In some cases, the biodegradable polymer preferably includes poly(lactic acid). In another embodiment, the biodegradable polymer preferably comprises at least one poly(hydroxyalkanoate). In some embodiments, the biodegradable polymer preferably includes a mixture of poly(lactic acid) and poly(hydroxyalkanoate). For example, in some embodiments, the polymer composition comprises from about 5 to about 25 weight percent of a poly(lactic acid) and from about 70 to about 90 weight percent of at least one poly(hydroxyalkanoate) relative to the total weight of the polymer composition. ) may include.
중합체 조성물이 폴리(히드록시알카노에이트) 를 포함하는 특정 구현예에 따르면, 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 는 바람직하게는 폴리-3-히드록시부티레이트-co-3-히드록시헥사노에이트 ("P(3HB-co-3HHx)") 로 구성된다. According to certain embodiments where the polymer composition comprises poly(hydroxyalkanoate), the at least one poly(hydroxyalkanoate) is preferably poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexa It consists of no eight ("P(3HB-co-3HHx)").
일부 예에서, 이 (3HB-co-3HHx) 는 바람직하게는 약 75 내지 약 99 몰% 히드록시부티레이트 및 약 1 내지 약 25 몰% 히드록시헥사노에이트로 구성된다. 더욱 바람직하게는, (3HB-co-3HHx) 는 약 93 내지 약 98 몰% 히드록시부티레이트 및 약 2 내지 약 7 몰% 히드록시헥사노에이트로 구성된다.In some examples, (3HB-co-3HHx) preferably consists of about 75 to about 99 mole percent hydroxybutyrate and about 1 to about 25 mole percent hydroxyhexanoate. More preferably, (3HB-co-3HHx) consists of about 93 to about 98 mole percent hydroxybutyrate and about 2 to about 7 mole percent hydroxyhexanoate.
더욱 다른 구현예에서, 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 는 약 75 내지 약 99.9 몰% 3-히드록시부티레이트의 단량체 반복 단위, 약 0.1 내지 약 25 몰% 3-히드록시헥사노에이트의 단량체 반복 단위, 및 약 0.1 내지 약 25 몰% 5 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 제 3 의 3-히드록시알카노에이트의 단량체 반복 단위로 구성된 삼원공중합체를 포함할 수 있다.In yet another embodiment, the at least one poly(hydroxyalkanoate) is a monomeric repeat unit of about 75 to about 99.9 mole percent 3-hydroxybutyrate, about 0.1 to about 25 mole percent of 3-hydroxyhexanoate. monomeric repeat units, and about 0.1 to about 25 mole percent of a third 3-hydroxyalkanoate having 5 to 12 carbon atoms.
특정 구현예에 따르면, 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 는 바람직하게는 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 약 50,000 달톤 내지 약 2.5 백만 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다. 더욱 바람직하게는, 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 는 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 약 500,000 달톤 내지 약 750,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다.According to certain embodiments, the at least one poly(hydroxyalkanoate) preferably has a weight average molecular weight, as measured by ASTM D5296-05, from about 50,000 daltons to about 2.5 million daltons. More preferably, the at least one poly(hydroxyalkanoate) has a weight average molecular weight of from about 500,000 daltons to about 750,000 daltons, as measured by ASTM D5296-05.
중합체 조성물은 또한 추가의 첨가제를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 중합체 조성물은 또한 약 1 내지 약 10 중량% 의 적어도 하나의 가소제; 약 0.1 내지 약 5 중량% 의 적어도 하나의 조핵제, 및 약 0.01 내지 약 10 중량% 의 충전제를 포함할 수 있다.The polymer composition may also include additional additives. In some embodiments, the polymer composition also includes about 1 to about 10 weight percent of at least one plasticizer; It may include from about 0.1 to about 5 weight percent of at least one nucleating agent, and from about 0.01 to about 10 weight percent of filler.
일부 경우에, 중합체 조성물은 폴리(락트산) 및/또는 폴리(히드록시알카노에이트) 이외에 추가의 생분해성 중합체를 포함할 수 있다. 따라서, 특정 구현예에서, 중합체 조성물은 또한 약 5 내지 약 50 중량% 의, 폴리(카프로락톤), 폴리(에틸렌 세바케이트), 폴리(부틸렌 숙시네이트), 폴리(부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트), 폴리(부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트), 폴리(비닐 아세테이트) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 생분해성 중합체를 포함할 수 있다.In some cases, the polymer composition may include additional biodegradable polymers in addition to poly(lactic acid) and/or poly(hydroxyalkanoate). Accordingly, in certain embodiments, the polymer composition also comprises from about 5 to about 50 weight percent of poly(caprolactone), poly(ethylene sebacate), poly(butylene succinate), poly(butylene succinate-co- adipate), poly(butylene adipate terephthalate), poly(vinyl acetate), and mixtures thereof.
특정 구현예에 따르면, 중합체 조성물은 바람직하게는 ASTM 표준 D5988 을 사용하여 측정된 바와 같이 생분해성이다. 추가로, 일부 구현예에서, 중합체 조성물은 바람직하게는 ASTM 표준 D6868 을 사용하여 측정된 바와 같이 가정용 퇴비가능하다. According to certain embodiments, the polymer composition is preferably biodegradable as determined using ASTM standard D5988. Additionally, in some embodiments, the polymer composition is preferably home compostable as determined using ASTM standard D6868.
본 발명은 또한 상기 언급된 중합체 조성물로부터 형성될 수 있는 다양한 최종 사용 제품을 제공한다. 따라서, 일 구현예에 따르면, 본 발명은 중합체 조성물로 구성된 성형 시트를 제공한다. 제 2의 구현예에서, 본 발명은 중합체 조성물로 구성된 성형품으로서, 성형품이 열성형, 사출 성형 또는 블로우 성형에 의해 형성되는 성형품을 제공한다. 또다른 구현예에서, 본 발명은 중합체 조성물로 구성된 필름으로서, 필름이 블로운 필름 또는 캐스트 필름인 필름을 제공한다. 더욱 또다른 구현예에서, 본 발명은 중합체 조성물로 구성된 섬유를 제공한다. The present invention also provides a variety of end-use products that can be formed from the above-mentioned polymer compositions. Accordingly, according to one embodiment, the present invention provides a molded sheet comprised of a polymer composition. In a second embodiment, the present invention provides a molded article composed of a polymer composition, wherein the molded article is formed by thermoforming, injection molding or blow molding. In another embodiment, the present invention provides a film comprised of a polymer composition, wherein the film is a blown film or a cast film. In yet another embodiment, the present invention provides a fiber comprised of a polymer composition.
본 발명은 먼저 생분해성 및/또는 퇴비가능한 중합체 조성물에서 충격 개질제로서 사용하기에 적합한 신규 폴리에스테르를 제공한다.The present invention first provides novel polyesters suitable for use as impact modifiers in biodegradable and/or compostable polymer compositions.
일반적으로, 폴리에스테르는 적어도 3 개의 상이한 유형의 단량체 반복 단위로 구성되며, 이는 다음으로부터 유래된다: (1) 이소소르비드; (2) 숙신산 또는 무수물; 및 (3) 1,3-프로판디올. 양에 있어서, 폴리에스테르는 전형적으로 다음으로 구성된다: (1) 약 15 내지 약 40 중량% 의 이소소르비드의 단량체 반복 단위; (2) 약 25 내지 약 60 중량% 의 디카르복실산 또는 무수물의 단량체 반복 단위; 및 (3) 약 10 내지 약 20 중량% 의 다가 알코올의 단량체 반복 단위. Generally, polyesters are composed of at least three different types of monomeric repeat units, which are derived from: (1) isosorbide; (2) succinic acid or anhydride; and (3) 1,3-propanediol. In terms of amount, polyesters typically consist of: (1) about 15 to about 40 weight percent monomeric repeat units of isosorbide; (2) about 25 to about 60 weight percent of monomeric repeat units of dicarboxylic acid or anhydride; and (3) about 10 to about 20 weight percent of monomeric repeat units of polyhydric alcohol.
다양한 디카르복실산 및 무수물이 폴리에스테르의 제조에 사용하기에 적합한 것으로 여겨진다. 예를 들어, 디카르복실산 또는 무수물은 적합하게는 숙신산, 숙신산 무수물, 글루타르산, 피멜산, 운데칸산, 도데칸산, 도데칸디오산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 아디프산, 프탈산 무수물, 디메틸 테레프탈레이트, 테레프탈산, 이소프탈산, 1,8-나프탈산 무수물, 1,8-나프탈산 디카르복실산, 1,8-디메틸 나프탈레이트, 디메틸 이소프탈레이트, 프탈산, 피로멜리트산 무수물, 멜리트산 무수물, 멜리트산, 트리멜리트산 무수물, 3,3'4,4'-벤조페논 테트라카르복실산 무수물, 3,3'4,4'-벤조페논 테트라카르복실산, 트리멜리트산, 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 부분 수소화된 C36 이량체 산, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 재생 중합체, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 재생 중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 버진 중합체, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 버진 중합체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.A variety of dicarboxylic acids and anhydrides are believed to be suitable for use in the preparation of polyesters. For example, dicarboxylic acids or anhydrides suitably include succinic acid, succinic anhydride, glutaric acid, pimelic acid, undecanoic acid, dodecanoic acid, dodecanedioic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, adipic acid, Phthalic anhydride, dimethyl terephthalate, terephthalic acid, isophthalic acid, 1,8-naphthalic anhydride, 1,8-naphthalic dicarboxylic acid, 1,8-dimethyl naphthalate, dimethyl isophthalate, phthalic acid, pyromellitic anhydride, Mellitic anhydride, mellitic acid, trimellitic anhydride, 3,3'4,4'-benzophenone tetracarboxylic anhydride, 3,3'4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid, trimellitic acid, nadic Anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, partially hydrogenated C36 dimer acid, polyethylene terephthalate recycled polymer, polybutylene terephthalate recycled polymer, polyethylene terephthalate virgin polymer, polybutylene terephthalate virgin polymer, and their It may be selected from the group consisting of mixtures.
더욱 바람직하게는, 디카르복실산 또는 무수물은 숙신산, 숙신산 무수물, 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, 세바스산, C36 이량체 산, 부분 수소화된 C36 이량체 산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. More preferably, the dicarboxylic acid or anhydride is selected from the group consisting of succinic acid, succinic anhydride, nadic anhydride, methyl nadic anhydride, sebacic acid, C36 dimer acid, partially hydrogenated C36 dimer acid, and mixtures thereof. .
특히 바람직한 구현예에서, 디카르복실산 또는 무수물은 (1) 숙신산 또는 숙신산 무수물 및 (2) 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 또는 부분 수소화된 C36 이량체 산, 및 이들의 혼합물의 혼합물로 구성된다. 이 구현예의 경우, 폴리에스테르는 바람직하게는 약 25 내지 약 35 중량% 숙신산 또는 숙신산 무수물 및 약 10 내지 약 25 중량% 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 또는 부분 수소화된 C36 이량체 산으로부터 유래한다. In a particularly preferred embodiment, the dicarboxylic acid or anhydride is selected from the group consisting of (1) succinic acid or succinic anhydride and (2) nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, or partially hydrogenated C36 dimer acid, and mixtures thereof. It consists of a mixture. For this embodiment, the polyester preferably contains about 25 to about 35 weight percent succinic acid or succinic anhydride and about 10 to about 25 weight percent nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, or partially hydrogenated C36 dimer acid. It comes from
다양한 다가 알코올이 또한 폴리에스테르에 적합한 것으로 여겨진다. 적합한 다가 알코올의 예는 글리세린, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2-메틸, 네오펜틸 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 테트라프로필렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 1,1,1-트리메틸올 에탄, 1,2,3-트리메틸올프로판, 메틸 프로판디올, 펜타에리트리톨, 및 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 또는 부틸렌 옥사이드의 단량체 반복 단위를 포함하는 폴리(옥시알킬렌) 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.A variety of polyhydric alcohols are also believed to be suitable for polyesters. Examples of suitable polyhydric alcohols include glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-methyl, neopentyl glycol, Propylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, trimethylene glycol, 1,1,1-trimethylol ethane, 1,2,3-trimethylolpropane, methyl propanediol, pentaerythritol, and poly(oxyalkylene) polyols containing monomeric repeating units of ethylene oxide, propylene oxide, or butylene oxide, and mixtures thereof.
더욱 바람직하게는, 다가 알코올은 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 메틸 프로판디올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 더 더욱 바람직하게는, 다가 알코올은 1,3-프로판디올을 포함한다.More preferably, the polyhydric alcohol is selected from the group consisting of 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, methyl propanediol, and mixtures thereof. Even more preferably, the polyhydric alcohol includes 1,3-propanediol.
특히 바랍직한 구현예에서, 디카르복실산 또는 무수물은 바람직하게는 숙신산 또는 무수물을 포함하고, 다가 알코올은 바람직하게는 1,3-프로판디올을 포함한다.In a particularly preferred embodiment, the dicarboxylic acid or anhydride preferably comprises succinic acid or anhydride and the polyhydric alcohol preferably comprises 1,3-propanediol.
폴리에스테르는 또한 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 적어도 8000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다. 더욱 바람직하게는, 폴리에스테르는 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 약 10,000 내지 약 15,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다.The polyester also has a weight average molecular weight of at least 8000 daltons, as measured by ASTM D5296-05. More preferably, the polyester has a weight average molecular weight of about 10,000 to about 15,000 daltons, as measured by ASTM D5296-05.
일반적으로, 폴리에스테르는 질소 주입, 진공 역량, 가열 및 교반이 완료된, 반응 플라스크 또는 다른 반응기에 이소소르비드를 충전함으로써 제조될 수 있다. 먼저, 이소소르비드가 용융되고, 이어서 용융된 덩어리로서 진공 탈기된다. 이어서, 이산을 첨가하고, 플라스크의 내용물을 물 발생이 느려질 때까지 최대 220℃ 의 온도에서 반응시키고, 이 때 모든 나머지 글리콜을 충전한다. 최대 220℃ 의 온도 및 3.3 kPa 의 낮은 진공 압력에서 에스테르화가 완료된다. In general, polyesters can be prepared by charging isosorbide into a reaction flask or other reactor, complete with nitrogen injection, vacuum capability, heating and agitation. First, the isosorbide is melted and then vacuum degassed as a molten mass. The diacid is then added and the contents of the flask are reacted at a temperature of up to 220° C. until water evolution slows, at which time all remaining glycol is charged. The esterification is completed at temperatures up to 220° C. and vacuum pressures as low as 3.3 kPa.
대안적인 구현예에서, 이소소르비드는 폴리에스테르로부터 생략될 수 있다. 이러한 경우에, 폴리에스테르는 다음으로 구성된다: (1) 약 35 내지 약 65 중량% 의, 디카르복실산 또는 무수물로 이루어진 군으로부터 선택된 디카르복실산 또는 무수물의 단량체 반복 단위는 숙신산, 숙신산 무수물, 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, 세바스산, C36 이량체 산, 부분 수소화된 C36 이량체 산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고; (2) 약 35 내지 약 65 중량% 의 다가 알코올의 단량체 반복 단위. In an alternative embodiment, isosorbide can be omitted from the polyester. In this case, the polyester consists of: (1) about 35 to about 65 weight percent of repeating monomeric units of a dicarboxylic acid or anhydride selected from the group consisting of succinic acid, succinic anhydride; , nadic anhydride, methyl nadic anhydride, sebacic acid, C36 dimer acid, partially hydrogenated C36 dimer acid, and mixtures thereof; (2) About 35 to about 65 weight percent of monomeric repeat units of polyhydric alcohol.
바람직한 구현예에서, 디카르복실산 또는 무수물은 (1) 숙신산 또는 숙신산 무수물 및 (2) 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 또는 부분 수소화된 C36 이량체 산, 및 이들의 혼합물의 혼합물로 구성된다. 이 구현예의 경우, 폴리에스테르는 바람직하게는 약 30 내지 약 40 중량% 숙신산 또는 숙신산 무수물 및 약 10 내지 약 20 중량% 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 또는 부분 수소화된 C36 이량체 산으로부터 유래한다. In a preferred embodiment, the dicarboxylic acid or anhydride is a mixture of (1) succinic acid or succinic anhydride and (2) nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, or partially hydrogenated C36 dimer acid, and mixtures thereof. It consists of For this embodiment, the polyester preferably has about 30 to about 40 weight percent succinic acid or succinic anhydride and about 10 to about 20 weight percent nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, or partially hydrogenated C36 dimer acid. It comes from.
이러한 대안적인 폴리에스테르에 적합한 다가 알코올은 이소소르비드를 포함하는 폴리에스테르에 대해 상기 언급된 다가 알코올과 동일하다. 또한, 대안적인 폴리에스테르의 경우, 폴리에스테르의 중량 평균 분자량은 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 적어도 8000 달톤이다. 더욱 바람직하게는, 폴리에스테르는 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 약 10,000 내지 약 15,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다.Suitable polyhydric alcohols for these alternative polyesters are the same as the polyhydric alcohols mentioned above for polyesters containing isosorbide. Additionally, for alternative polyesters, the weight average molecular weight of the polyester is at least 8000 daltons, as determined by ASTM D5296-05. More preferably, the polyester has a weight average molecular weight of about 10,000 to about 15,000 daltons, as measured by ASTM D5296-05.
본 발명에 따른 폴리에스테르는 중합체 조성물에서 충격 개질제로서 사용하기에 적합하다. 본원에서 사용되는 바와 같은, "충격 개질제" 는 중합체 수지의 내구성 및 인성을 향상시키기 위해 사용되는 첨가제로서, 인성은 표준 인장 신율 및 모듈러스 시험의 응력-변형률 곡선 아래 면적으로 측정된다. 또한, 중합체의 인성은 노치 아이조드 시험 (notched Izod test) 을 통한 시험에 의해 연관될 수 있다. 더 높은 충격수를 나타내는 중합체는 증가된 인성을 나타낼 것이다.The polyesters according to the invention are suitable for use as impact modifiers in polymer compositions. As used herein, an “impact modifier” is an additive used to improve the durability and toughness of a polymer resin, wherein toughness is measured as the area under the stress-strain curve in standard tensile elongation and modulus tests. Additionally, the toughness of the polymer can be correlated by testing via the notched Izod test. Polymers exhibiting higher impact numbers will exhibit increased toughness.
본 발명에 따른 폴리에스테르는 또한 바람직하게는 ASTM 표준 D5511 을 사용하여 측정된 바와 같이 생분해성이다. 추가로, 일부 구현예에서, 폴리에스테르는 바람직하게는 ASTM 표준 D6868 을 사용하여 측정된 바와 같이 가정용 퇴비가능하다. The polyesters according to the invention are also preferably biodegradable as determined using ASTM standard D5511. Additionally, in some embodiments, the polyester is preferably home compostable as determined using ASTM standard D6868.
본 발명은 또한, 본 명세서에 기재된 바와 같은 폴리에스테르를 포함하는 중합체 조성물을 제공한다. 일반적으로, 중합체 조성물은 충격 개질제 폴리에스테르와, 폴리(락트산), 폴리(히드록시알카노에이트) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 생분해성 중합체를 조합시킨다. 전형적으로, 중합체 조성물은 약 5 내지 약 50 중량% 의 충격 개질 폴리에스테르 및 약 50 내지 약 95 중량% 의, 폴리(락트산), 폴리(히드록시알카노에이트) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 생분해성 중합체를 포함한다.The present invention also provides polymer compositions comprising polyesters as described herein. Typically, the polymer composition combines an impact modifier polyester and at least one biodegradable polymer selected from the group consisting of poly(lactic acid), poly(hydroxyalkanoate), and mixtures thereof. Typically, the polymer composition is selected from the group consisting of about 5 to about 50 weight percent impact modified polyester and about 50 to about 95 weight percent poly(lactic acid), poly(hydroxyalkanoate), and mixtures thereof. Contains biodegradable polymers.
중합체 조성물은 더욱 바람직하게는 약 60 내지 약 85 중량% 의 생분해성 중합체 및 약 5 내지 약 30 중량% 의 충격 개질 폴리에스테르를 포함한다. 더 더욱 바람직하게는, 중합체 조성물은 약 7.5 내지 약 15 중량% 의 충격 개질 폴리에스테르를 포함한다.The polymer composition more preferably comprises from about 60 to about 85 weight percent of a biodegradable polymer and from about 5 to about 30 weight percent of an impact modified polyester. Even more preferably, the polymer composition comprises from about 7.5 to about 15 weight percent of impact modified polyester.
또한, 중합체 조성물에 사용되는 충격 개질제는 상기 개시내용에 따른 폴리에스테르이다. 따라서, 충격 개질 폴리에스테르는 다음으로 구성된다: (1) 약 15 내지 약 40 중량% 의 이소소르비드의 단량체 반복 단위; (2) 약 25 내지 약 60 중량% 의 디카르복실산 또는 무수물의 단량체 반복 단위; 및 (3) 약 10 내지 약 20 중량% 의 다가 알코올의 단량체 반복 단위. 충격 개질 폴리에스테르는 또한 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 적어도 8000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다. Additionally, the impact modifier used in the polymer composition is a polyester according to the above disclosure. Accordingly, the impact modified polyester consists of: (1) about 15 to about 40 weight percent of monomeric repeat units of isosorbide; (2) about 25 to about 60 weight percent of monomeric repeat units of dicarboxylic acid or anhydride; and (3) about 10 to about 20 weight percent of monomeric repeat units of polyhydric alcohol. The impact modified polyester also has a weight average molecular weight of at least 8000 Daltons, as measured by ASTM D5296-05.
일부 경우에, 생분해성 중합체는 바람직하게는 폴리(락트산) 을 포함한다. 다른 구현예에서, 생분해성 중합체는 바람직하게는 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 를 포함한다. 게다가, 특정 구현예에서, 생분해성 중합체는 바람직하게는 폴리(락트산) 및 폴리(히드록시알카노에이트) 의 혼합물을 포함한다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 중합체 조성물은 중합체 조성물의 전반적 중량에 대해 약 5 내지 약 25 중량% 의 폴리(락트산) 및 약 70 내지 약 90 중량% 의 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 를 포함할 수 있다.In some cases, the biodegradable polymer preferably includes poly(lactic acid). In another embodiment, the biodegradable polymer preferably comprises at least one poly(hydroxyalkanoate). Moreover, in certain embodiments, the biodegradable polymer preferably comprises a mixture of poly(lactic acid) and poly(hydroxyalkanoate). For example, in some embodiments, the polymer composition comprises from about 5 to about 25 weight percent of a poly(lactic acid) and from about 70 to about 90 weight percent of at least one poly(hydroxyalkanoate) relative to the overall weight of the polymer composition. ) may include.
중합체 조성물이 폴리(히드록시알카노에이트) 를 포함하는 특정 구현예에 따르면, 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 는 바람직하게는 폴리-3-히드록시부티레이트-co-3-히드록시헥사노에이트 ("P(3HB-co-3HHx)") 로 구성된다. According to certain embodiments where the polymer composition comprises poly(hydroxyalkanoate), the at least one poly(hydroxyalkanoate) is preferably poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexa It consists of no eight ("P(3HB-co-3HHx)").
일부 예에서, 이 (3HB-co-3HHx) 는 바람직하게는 약 75 내지 약 99 몰% 히드록시부티레이트 및 약 1 내지 약 25 몰% 히드록시헥사노에이트로 구성된다. 더욱 바람직하게는, (3HB-co-3HHx) 는 약 93 내지 약 98 몰% 히드록시부티레이트 및 약 2 내지 약 7 몰% 히드록시헥사노에이트로 구성된다.In some examples, (3HB-co-3HHx) preferably consists of about 75 to about 99 mole percent hydroxybutyrate and about 1 to about 25 mole percent hydroxyhexanoate. More preferably, (3HB-co-3HHx) consists of about 93 to about 98 mole percent hydroxybutyrate and about 2 to about 7 mole percent hydroxyhexanoate.
더욱 다른 구현예에서, 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 는 약 75 내지 약 99.9 몰% 3-히드록시부티레이트의 단량체 반복 단위, 약 0.1 내지 약 25 몰% 3-히드록시헥사노에이트의 단량체 반복 단위, 및 약 0.1 내지 약 25 몰% 5 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 제 3 의 3-히드록시알카노에이트의 단량체 반복 단위로 구성된 삼원공중합체를 포함할 수 있다.In yet another embodiment, the at least one poly(hydroxyalkanoate) is a monomeric repeat unit of about 75 to about 99.9 mole percent 3-hydroxybutyrate, about 0.1 to about 25 mole percent of 3-hydroxyhexanoate. monomeric repeat units, and about 0.1 to about 25 mole percent of a third 3-hydroxyalkanoate having 5 to 12 carbon atoms.
특정 구현예에 따르면, 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 는 바람직하게는 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 약 50,000 달톤 내지 약 2.5 백만 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다. 더욱 바람직하게는, 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 는 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 약 500,000 달톤 내지 약 750,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다.According to certain embodiments, the at least one poly(hydroxyalkanoate) preferably has a weight average molecular weight, as measured by ASTM D5296-05, from about 50,000 daltons to about 2.5 million daltons. More preferably, the at least one poly(hydroxyalkanoate) has a weight average molecular weight of from about 500,000 daltons to about 750,000 daltons, as measured by ASTM D5296-05.
중합체 조성물은 또한 추가의 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 중합체 조성물은 가소제, 조핵제 및/또는 충전제를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 중합체 조성물은 또한 약 1 내지 약 10 중량% 의 적어도 하나의 가소제; 약 0.1 내지 약 5 중량% 의 적어도 하나의 조핵제, 및 약 0.01 내지 약 10 중량% 의 충전제를 포함할 수 있다.The polymer composition may also include additional additives. For example, the polymer composition may include plasticizers, nucleating agents, and/or fillers. In some embodiments, the polymer composition also includes about 1 to about 10 weight percent of at least one plasticizer; It may include from about 0.1 to about 5 weight percent of at least one nucleating agent, and from about 0.01 to about 10 weight percent of filler.
중합체 조성물에 사용하기에 적합한 조핵제는, 예를 들어 펜타에리트리톨, 질화붕소, 폴리(히드록시부티레이트), 이노시톨, 점토, 디펜타에리트리톨, 소르비톨, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. Nucleating agents suitable for use in the polymer composition may be selected, for example, from the group consisting of pentaerythritol, boron nitride, poly(hydroxybutyrate), inositol, clay, dipentaerythritol, sorbitol, and mixtures thereof. there is.
중합체 조성물에 사용하기에 적합한 충전제는, 예를 들어 아라고나이트, 점토, 탄산칼슘, 셀룰로오스, 나노셀룰로오스, 활석, 카올리나이트, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 실리카, 키틴, 전분, 규조토, 이산화티타늄, 나노점토, 운모, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. Fillers suitable for use in polymer compositions include, for example, aragonite, clay, calcium carbonate, cellulose, nanocellulose, talc, kaolinite, montmorillonite, bentonite, silica, chitin, starch, diatomaceous earth, titanium dioxide, nanoclay, mica, and mixtures thereof.
중합체 조성물에 사용하기에 적합한 가소제는, 예를 들어 세바케이트, 시트레이트, 아디프산, 숙신산 및 글루카르산의 지방 에스테르, 락테이트, 알킬 디에스테르, 시트레이트, 알킬 메틸 에스테르, 디벤조에이트, 프로필렌 카르보네이트, 수평균 분자량이 200-10,000 g/mol 인 카프로락톤 디올, 수평균 분자량이 400-10,000 g/mol 인 폴리(에틸렌) 글리콜, 식물성 오일의 에스테르, 장쇄 알킬 산, 아디페이트, 글리세롤, 이소소르비드 유도체 또는 이들의 혼합물, HALLGREEN IM-8830 에스테르, HALLGREEN R-8010 에스테르, 히드록시부티레이트 이외의 히드록시알카노에이트의 적어도 18 몰% 단량체 반복 단위를 포함하는 폴리히드록시알카노에이트 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.Plasticizers suitable for use in polymer compositions include, for example, sebacate, citrate, fatty esters of adipic acid, succinic acid and glucaric acid, lactates, alkyl diesters, citrates, alkyl methyl esters, dibenzoates, Propylene carbonate, caprolactone diol with a number average molecular weight of 200-10,000 g/mol, poly(ethylene) glycol with a number average molecular weight of 400-10,000 g/mol, esters of vegetable oils, long-chain alkyl acids, adipates, glycerol. , isosorbide derivatives or mixtures thereof, HALLGREEN IM-8830 ester, HALLGREEN R-8010 ester, a polyhydroxyalkanoate aerial comprising at least 18 mole % monomer repeat units of a hydroxyalkanoate other than hydroxybutyrate. It may be selected from the group consisting of polymers and mixtures thereof.
게다가, 일부 구현예에서, 중합체 조성물은 또한 폴리(락트산) 및/또는 폴리(히드록시알카노에이트) 이외에 추가의 생분해성 중합체를 포함할 수 있다. 따라서, 특정 구현예에서, 중합체 조성물은 또한 약 5 내지 약 50 중량% 의, 폴리(카프로락톤), 폴리(에틸렌 세바케이트), 폴리(부틸렌 숙시네이트), 폴리(부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트), 폴리(부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트), 폴리(비닐 아세테이트) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 생분해성 중합체를 포함할 수 있다.Additionally, in some embodiments, the polymer composition may also include additional biodegradable polymers in addition to poly(lactic acid) and/or poly(hydroxyalkanoate). Accordingly, in certain embodiments, the polymer composition also comprises from about 5 to about 50 weight percent of poly(caprolactone), poly(ethylene sebacate), poly(butylene succinate), poly(butylene succinate-co- adipate), poly(butylene adipate terephthalate), poly(vinyl acetate), and mixtures thereof.
특정 구현예에 따르면, 전반적 중합체 조성물은 바람직하게는 ASTM 표준 D5988 을 사용하여 측정된 바와 같이 생분해성이다. 추가로, 일부 구현예에서, 중합체 조성물은 바람직하게는 ASTM 표준 D6868 을 사용하여 측정된 바와 같이 가정용 퇴비가능하다. According to certain embodiments, the overall polymer composition is preferably biodegradable as determined using ASTM standard D5988. Additionally, in some embodiments, the polymer composition is preferably home compostable as determined using ASTM standard D6868.
다양한 최종 생성물이 본 개시에 따른 중합체 조성물로부터 형성될 수도 있다. 따라서, 일 구현예에 따르면, 본 발명은 중합체 조성물로 구성된 성형 시트를 제공한다. 제 2의 구현예에서, 본 발명은 중합체 조성물로 구성된 성형품으로서, 성형품이 열성형, 사출 성형 또는 블로우 성형에 의해 형성되는 성형품을 제공한다. 또다른 구현예에서, 본 발명은 중합체 조성물로 구성된 필름으로서, 필름이 블로운 필름 또는 캐스트 필름인 필름을 제공한다. 더욱 또다른 구현예에서, 본 발명은 중합체 조성물로 구성된 섬유를 제공한다.A variety of end products may be formed from polymer compositions according to the present disclosure. Accordingly, according to one embodiment, the present invention provides a molded sheet comprised of a polymer composition. In a second embodiment, the present invention provides a molded article composed of a polymer composition, wherein the molded article is formed by thermoforming, injection molding or blow molding. In another embodiment, the present invention provides a film comprised of a polymer composition, wherein the film is a blown film or a cast film. In yet another embodiment, the present invention provides a fiber comprised of a polymer composition.
구현예Implementation example
본 발명은 또한 하기 구현예에 의해 추가로 설명된다:The invention is further illustrated by the following embodiments:
구현예 1. 하기를 포함하는 폴리에스테르: 폴리에스테르의 총 중량에 대해, 약 15 내지 약 40 중량% 이소소르비드의 단량체 반복 단위; 폴리에스테르의 총 중량에 대해, 약 25 내지 약 60 중량% 디카르복실산 또는 무수물의 단량체 반복 단위; 및 폴리에스테르의 총 중량에 대해, 약 10 내지 약 20 중량% 다가 알코올의 단량체 반복 단위, 폴리에스테르는 ASTM D5296-05 에 따라 측정된 바와 같이, 적어도 8000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다.Embodiment 1. A polyester comprising: about 15 to about 40 weight percent monomeric repeat units of isosorbide, relative to the total weight of the polyester; About 25 to about 60 weight percent monomeric repeat units of dicarboxylic acid or anhydride, relative to the total weight of the polyester; and about 10 to about 20 weight percent monomeric repeat units of polyhydric alcohol, relative to the total weight of the polyester, and the polyester has a weight average molecular weight of at least 8000 Daltons, as measured according to ASTM D5296-05.
구현예 2. 제 1 구현예에 있어서, 디카르복실산 또는 무수물이 숙신산, 숙신산 무수물, 글루타르산, 피멜산, 운데칸산, 도데칸산, 도데칸디오산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 아디프산, 프탈산 무수물, 디메틸 테레프탈레이트, 테레프탈산, 이소프탈산, 1,8-나프탈산 무수물, 1,8-나프탈산 디카르복실산, 1,8-디메틸 나프탈레이트, 디메틸 이소프탈레이트, 프탈산, 피로멜리트산 무수물, 멜리트산 무수물, 멜리트산, 트리멜리트산 무수물, 3,3'4,4'-벤조페논 테트라카르복실산 무수물, 3,3'4,4'-벤조페논 테트라카르복실산, 트리멜리트산, 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 부분 수소화된 C36 이량체 산, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 재생 중합체, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 재생 중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 버진 중합체, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 버진 중합체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 폴리에스테르.Embodiment 2. The first embodiment, wherein the dicarboxylic acid or anhydride is succinic acid, succinic anhydride, glutaric acid, pimelic acid, undecanoic acid, dodecanoic acid, dodecanedioic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, Adipic acid, phthalic anhydride, dimethyl terephthalate, terephthalic acid, isophthalic acid, 1,8-naphthalic anhydride, 1,8-naphthalic dicarboxylic acid, 1,8-dimethyl naphthalate, dimethyl isophthalate, phthalic acid, pyrohydrate Mellitic anhydride, mellitic anhydride, mellitic acid, trimellitic anhydride, 3,3'4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, 3,3'4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid, tri Mellitic acid, nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, partially hydrogenated C36 dimer acid, polyethylene terephthalate recycled polymer, polybutylene terephthalate recycled polymer, polyethylene terephthalate virgin polymer, polybutylene terephthalate virgin polymer. , and mixtures thereof.
구현예 3. 제 1 또는 제 2 구현예에 있어서, 디카르복실산 또는 무수물이 숙신산, 숙신산 무수물, 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, 세바스산, C36 이량체 산, 부분 수소화된 C36 이량체 산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 폴리에스테르. Embodiment 3. The method of the first or second embodiment, wherein the dicarboxylic acid or anhydride is selected from the group consisting of succinic acid, succinic anhydride, nadic anhydride, methyl nadic anhydride, sebacic acid, C36 dimer acid, partially hydrogenated C36 dimer acid, and Polyester selected from the group consisting of mixtures thereof.
구현예 4. 제 1 내지 제 3 구현예 중 어느 하나에 있어서, 디카르복실산 또는 무수물이 (1) 숙신산 또는 숙신산 무수물 및 (2) 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 또는 부분 수소화된 C36 이량체 산, 및 이들의 혼합물의 혼합물을 포함하는 폴리에스테르.Embodiment 4. The method of any one of embodiments 1-3, wherein the dicarboxylic acid or anhydride is (1) succinic acid or succinic anhydride and (2) nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, or partially hydrogenated A polyester comprising a mixture of C36 dimer acids, and mixtures thereof.
구현예 5. 제 1 내지 제 4 구현예 중 어느 하나에 있어서, 폴리에스테르가 약 25 내지 약 35 중량% 숙신산 또는 숙신산 무수물 및 약 10 내지 약 25 중량% 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 또는 부분 수소화된 C36 이량체 산을 포함하는 폴리에스테르. Embodiment 5. The method of any one of embodiments 1 through 4, wherein the polyester comprises about 25 to about 35 weight percent succinic acid or succinic anhydride and about 10 to about 25 weight percent nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid. , or polyesters containing partially hydrogenated C36 dimer acids.
구현예 6. 제 1 내지 제 5 구현예 중 어느 하나에 있어서, 다가 알코올이 글리세린, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2-메틸, 네오펜틸 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 테트라프로필렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 1,1,1-트리메틸올 에탄, 1,2,3-트리메틸올프로판, 메틸 프로판디올, 펜타에리트리톨, 및 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 또는 부틸렌 옥사이드의 단량체 반복 단위를 포함하는 폴리(옥시알킬렌) 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 폴리에스테르. Embodiment 6. The method of any one of embodiments 1 to 5, wherein the polyhydric alcohol is glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1 ,6-hexanediol, 2-methyl, neopentyl glycol, propylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, trimethylene glycol, 1,1,1- Trimethylol ethane, 1,2,3-trimethylolpropane, methyl propanediol, pentaerythritol, and poly(oxyalkylene) polyols containing monomeric repeating units of ethylene oxide, propylene oxide, or butylene oxide, and these A polyester selected from the group consisting of mixtures of.
구현예 7. 제 1 내지 제 6 구현예 중 어느 하나에 있어서, 다가 알코올이 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 메틸 프로판디올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 폴리에스테르. Embodiment 7. The method of any one of embodiments 1 to 6, wherein the polyhydric alcohol consists of 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, methyl propanediol, and mixtures thereof. Polyester selected from the group.
구현예 8. 제 1 내지 제 7 구현예 중 어느 하나에 있어서, 다가 알코올이 1,3-프로판디올을 포함하는 폴리에스테르.Embodiment 8. The polyester according to any one of embodiments 1 to 7, wherein the polyhydric alcohol comprises 1,3-propanediol.
구현예 9. 제 1 내지 제 8 구현예 중 어느 하나에 있어서, 디카르복실산 또는 무수물이 숙신산 또는 무수물을 포함하고, 다가 알코올이 1,3-프로판디올을 포함하는 폴리에스테르.Embodiment 9. The polyester of any one of embodiments 1 to 8, wherein the dicarboxylic acid or anhydride comprises succinic acid or anhydride and the polyhydric alcohol comprises 1,3-propanediol.
구현예 10. 제 1 내지 제 9 구현예 중 어느 하나에 있어서, ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 약 10,000 내지 약 15,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리에스테르.Embodiment 10. The polyester of any one of embodiments 1 through 9, wherein the polyester has a weight average molecular weight of from about 10,000 to about 15,000 daltons, as measured by ASTM D5296-05.
구현예 11. 하기를 포함하는 중합체 조성물로서: 약 50 내지 약 95 중량% 의 폴리(락트산), 폴리(히드록시알카노에이트), 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 생분해성 중합체; 및 약 5 내지 약 50 중량% 의 충격 개질 폴리에스테르, 여기서 충격 개질 폴리에스테르는 폴리에스테르의 총 중량에 대해, 약 15 내지 약 40 중량% 이소소르비드의 단량체 반복 단위; 폴리에스테르의 총 중량에 대해, 약 25 내지 약 60 중량% 디카르복실산 또는 무수물의 단량체 반복 단위; 및 폴리에스테르의 총 중량에 대해, 약 10 내지 약 20 중량% 다가 알코올의 단량체 반복 단위를 포함하고, 폴리에스테르는 ASTM D5296-05 에 따라 측정된 바와 같이, 적어도 8000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는 중합체 조성물.Embodiment 11. A polymer composition comprising: about 50 to about 95 weight percent of a biodegradable polymer selected from the group consisting of poly(lactic acid), poly(hydroxyalkanoate), and mixtures thereof; and about 5 to about 50 weight percent of an impact modified polyester, wherein the impact modified polyester comprises, relative to the total weight of the polyester, about 15 to about 40 weight percent monomeric repeat units of isosorbide; About 25 to about 60 weight percent monomeric repeat units of dicarboxylic acid or anhydride, relative to the total weight of the polyester; and, relative to the total weight of the polyester, from about 10 to about 20 weight percent monomer repeat units of a polyhydric alcohol, wherein the polyester is a polymer having a weight average molecular weight of at least 8000 daltons, as measured according to ASTM D5296-05. Composition.
구현예 12. 제 11 구현예에 있어서, 디카르복실산 또는 무수물이 숙신산, 숙신산 무수물, 글루타르산, 피멜산, 운데칸산, 도데칸산, 도데칸디오산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 아디프산, 프탈산 무수물, 디메틸 테레프탈레이트, 테레프탈산, 이소프탈산, 1,8-나프탈산 무수물, 1,8-나프탈산 디카르복실산, 1,8-디메틸 나프탈레이트, 디메틸 이소프탈레이트, 프탈산, 피로멜리트산 무수물, 멜리트산 무수물, 멜리트산, 트리멜리트산 무수물, 3,3'4,4'-벤조페논 테트라카르복실산 무수물, 3,3'4,4'-벤조페논 테트라카르복실산, 트리멜리트산, 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 부분 수소화된 C36 이량체 산, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 재생 중합체, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 재생 중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 버진 중합체, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 버진 중합체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체 조성물.Embodiment 12. The method of embodiment 11, wherein the dicarboxylic acid or anhydride is succinic acid, succinic anhydride, glutaric acid, pimelic acid, undecanoic acid, dodecanoic acid, dodecanedioic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, Adipic acid, phthalic anhydride, dimethyl terephthalate, terephthalic acid, isophthalic acid, 1,8-naphthalic anhydride, 1,8-naphthalic dicarboxylic acid, 1,8-dimethyl naphthalate, dimethyl isophthalate, phthalic acid, pyrohydrate Mellitic anhydride, mellitic anhydride, mellitic acid, trimellitic anhydride, 3,3'4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, 3,3'4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid, tri Mellitic acid, nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, partially hydrogenated C36 dimer acid, polyethylene terephthalate recycled polymer, polybutylene terephthalate recycled polymer, polyethylene terephthalate virgin polymer, polybutylene terephthalate virgin polymer. , and mixtures thereof.
구현예 13. 제 11 또는 제 12 구현예에 있어서, 디카르복실산 또는 무수물이 숙신산, 숙신산 무수물, 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, 세바스산, C36 이량체 산, 부분 수소화된 C36 이량체 산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체 조성물. Embodiment 13. The method of embodiment 11 or 12, wherein the dicarboxylic acid or anhydride is selected from the group consisting of succinic acid, succinic anhydride, nadic anhydride, methyl nadic anhydride, sebacic acid, C36 dimer acid, partially hydrogenated C36 dimer acid, and A polymer composition selected from the group consisting of mixtures thereof.
구현예 14. 제 11 내지 제 13 구현예중 어느 하나에 있어서, 디카르복실산 또는 무수물이 (1) 숙신산 또는 숙신산 무수물 및 (2) 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 또는 부분 수소화된 C36 이량체 산, 및 이들의 혼합물의 혼합물을 포함하는 중합체 조성물.Embodiment 14. The method of any of embodiments 11-13, wherein the dicarboxylic acid or anhydride is (1) succinic acid or succinic anhydride and (2) nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid, or partially hydrogenated A polymer composition comprising a mixture of C36 dimer acids, and mixtures thereof.
구현예 15. 제 11 내지 제 14 구현예 중 어느 하나에 있어서, 폴리에스테르가 약 25 내지 약 35 중량% 숙신산 또는 숙신산 무수물 및 약 10 내지 약 25 중량% 나딕 무수물, 메틸 나딕 무수물, C36 이량체 산, 또는 부분 수소화된 C36 이량체 산을 포함하는 중합체 조성물. Embodiment 15. The method of any one of embodiments 11-14, wherein the polyester is comprised of about 25 to about 35 weight percent succinic acid or succinic anhydride and about 10 to about 25 weight percent nadic anhydride, methyl nadic anhydride, C36 dimer acid. , or a polymer composition comprising a partially hydrogenated C36 dimer acid.
구현예 16. 제 11 내지 제 15 구현예 중 어느 하나에 있어서, 다가 알코올이 글리세린, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2-메틸, 네오펜틸 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 테트라프로필렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 1,1,1-트리메틸올 에탄, 1,2,3-트리메틸올프로판, 메틸 프로판디올, 펜타에리트리톨, 및 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 또는 부틸렌 옥사이드의 단량체 반복 단위를 포함하는 폴리(옥시알킬렌) 폴리올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체 조성물.Embodiment 16. The method of any one of embodiments 11 to 15, wherein the polyhydric alcohol is glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1 ,6-hexanediol, 2-methyl, neopentyl glycol, propylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, trimethylene glycol, 1,1,1- Trimethylol ethane, 1,2,3-trimethylolpropane, methyl propanediol, pentaerythritol, and poly(oxyalkylene) polyols containing monomeric repeating units of ethylene oxide, propylene oxide, or butylene oxide, and these A polymer composition selected from the group consisting of mixtures of.
구현예 17. 제 11 내지 제 16 구현예 중 어느 하나에 있어서, 다가 알코올이 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 메틸 프로판디올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체 조성물. Embodiment 17. The method of any one of embodiments 11 to 16, wherein the polyhydric alcohol consists of 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, methyl propanediol, and mixtures thereof. A polymer composition selected from the group.
구현예 18. 제 11 내지 제 17 구현예 중 어느 하나에 있어서, 다가 알코올이 1,3-프로판디올을 포함하는 중합체 조성물.Embodiment 18. The polymer composition of any of embodiments 11-17, wherein the polyhydric alcohol comprises 1,3-propanediol.
구현예 19. 제 11 내지 제 18 구현예 중 어느 하나에 있어서, 디카르복실산 또는 무수물이 숙신산 또는 무수물을 포함하고, 다가 알코올이 1,3-프로판디올을 포함하는 중합체 조성물.Embodiment 19. The polymer composition of any of embodiments 11 to 18, wherein the dicarboxylic acid or anhydride comprises succinic acid or anhydride and the polyhydric alcohol comprises 1,3-propanediol.
구현예 20. 제 11 내지 제 19 구현예 중 어느 하나에 있어서, 충격 개질 폴리에스테르가 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 약 10,000 내지 약 15,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는 중합체 조성물.Embodiment 20. The polymer composition of any of embodiments 11-19, wherein the impact modified polyester has a weight average molecular weight of from about 10,000 to about 15,000 daltons, as measured by ASTM D5296-05.
구현예 21. 제 11 내지 제 20 구현예 중 어느 하나에 있어서, 약 60 내지 약 85 중량% 의 생분해성 중합체 및 약 5 내지 약 30 중량% 의 충격 개질 폴리에스테르를 포함하는 중합체 조성물.Embodiment 21. The polymer composition of any one of embodiments 11 to 20, comprising from about 60 to about 85 weight percent of a biodegradable polymer and from about 5 to about 30 weight percent of an impact modified polyester.
구현예 22. 제 11 내지 제 21 구현예 중 어느 하나에 있어서, 생분해성 중합체가 폴리(락트산) 을 포함하는 중합체 조성물.Embodiment 22. The polymer composition of any one of embodiments 11 to 21, wherein the biodegradable polymer comprises poly(lactic acid).
구현예 23. 제 11 내지 제 22 구현예 중 어느 하나에 있어서, 생분해성 중합체가 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 를 포함하는 중합체 조성물. Embodiment 23. The polymer composition of any of embodiments 11-22, wherein the biodegradable polymer comprises at least one poly(hydroxyalkanoate).
구현예 24. 제 23 구현예에 있어서, 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 가 폴리-3-히드록시부티레이트-co-3-히드록시헥사노에이트 ("P(3HB-co-3HHx)") 를 포함하는 중합체 조성물.Embodiment 24. The method of embodiment 23, wherein the at least one poly(hydroxyalkanoate) is poly-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate ("P(3HB-co-3HHx) A polymer composition comprising ").
구현예 25. 제 24 구현예에 있어서, P(3HB-co-3HHx) 가 약 75 내지 약 99 몰% 히드록시부티레이트 및 약 1 내지 약 25 몰% 히드록시헥사노에이트를 포함하는 중합체 조성물.Embodiment 25. The polymer composition of embodiment 24, wherein P(3HB-co-3HHx) comprises from about 75 to about 99 mole percent hydroxybutyrate and from about 1 to about 25 mole percent hydroxyhexanoate.
구현예 26. 제 24 구현예에 있어서, P(3HB-co-3HHx) 가 약 93 내지 약 98 몰% 히드록시부티레이트 및 약 2 내지 약 7 몰% 히드록시헥사노에이트를 포함하는 중합체 조성물.Embodiment 26. The polymer composition of embodiment 24, wherein P(3HB-co-3HHx) comprises about 93 to about 98 mole percent hydroxybutyrate and about 2 to about 7 mole percent hydroxyhexanoate.
구현예 27. 제 23 구현예에 있어서, 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 가 약 75 내지 약 99.9 몰% 3-히드록시부티레이트의 단량체 반복 단위, 약 0.1 내지 약 25 몰% 3-히드록시헥사노에이트의 단량체 반복 단위, 및 약 0.1 내지 약 25 몰% 5 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 제 3 의 3-히드록시알카노에이트의 단량체 반복 단위로 구성된 삼원공중합체를 포함하는 중합체 조성물.Embodiment 27. The method of embodiment 23, wherein the at least one poly(hydroxyalkanoate) is a monomeric repeat unit of about 75 to about 99.9 mole percent 3-hydroxybutyrate, about 0.1 to about 25 mole percent 3-hydride. A polymer composition comprising a terpolymer comprised of monomeric repeat units of hydroxyhexanoate, and about 0.1 to about 25 mole percent of a third 3-hydroxyalkanoate having 5 to 12 carbon atoms.
구현예 28. 제 23 구현예에 있어서, 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 가 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 약 50,000 달톤 내지 약 2.5 백만 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는 중합체 조성물.Embodiment 28. The polymer composition of embodiment 23, wherein the at least one poly(hydroxyalkanoate) has a weight average molecular weight of from about 50,000 daltons to about 2.5 million daltons, as measured by ASTM D5296-05. .
구현예 29. 제 23 구현예에 있어서, 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 가 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 약 500,000 달톤 내지 약 750,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는 중합체 조성물.Embodiment 29. The polymer composition of embodiment 23, wherein the at least one poly(hydroxyalkanoate) has a weight average molecular weight of from about 500,000 daltons to about 750,000 daltons, as measured by ASTM D5296-05.
구현예 30. 제 11 내지 제 29 구현예 중 어느 하나에 있어서, 약 5 내지 약 25 중량% 의 폴리(락트산) 및 약 70 내지 약 90 중량% 의 적어도 하나의 폴리(히드록시알카노에이트) 를 포함하는 중합체 조성물. Embodiment 30. The method of any one of embodiments 11 to 29, comprising from about 5 to about 25 weight percent of poly(lactic acid) and from about 70 to about 90 weight percent of at least one poly(hydroxyalkanoate). A polymer composition comprising:
구현예 31. 제 11 내지 제 30 구현예 중 어느 하나에 있어서,Embodiment 31. The method of any one of embodiments 11 to 30,
약 1 내지 약 10 중량% 의 적어도 하나의 가소제;About 1 to about 10 weight percent of at least one plasticizer;
약 0.1 내지 약 5 중량% 의 적어도 하나의 조핵제; 및 About 0.1 to about 5 weight percent of at least one nucleating agent; and
약 0.1 내지 약 10 부피% 의 충전제를 추가로 포함하는 중합체 조성물.A polymer composition further comprising from about 0.1 to about 10% filler by volume.
구현예 32. 제 11 내지 제 31 구현예 중 어느 하나에 있어서, ASTM 표준 D5988 을 사용하여 측정된 바와 같이 생분해성인 중합체 조성물.Embodiment 32. The polymer composition of any of embodiments 11-31, wherein the composition is biodegradable as determined using ASTM standard D5988.
구현예 33. 제 11 내지 제 32 구현예 중 어느 하나에 있어서, ASTM 표준 D6868 을 사용하여 측정된 바와 같이 가정용 퇴비가능한 중합체 조성물. Embodiment 33. The polymer composition of any of embodiments 11-32, as determined using ASTM standard D6868.
구현예 34. 제 11 내지 제 33 구현예 중 어느 하나에 있어서, 약 5 내지 약 50 중량% 의, 폴리(카프로락톤), 폴리(에틸렌 세바케이트), 폴리(부틸렌 숙시네이트), 폴리(부틸렌 숙시네이트-코-아디페이트), 폴리(부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트), 폴리(비닐 아세테이트) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 생분해성 중합체를 추가로 포함하는 중합체 조성물.Embodiment 34. The method of any of embodiments 11-33, wherein about 5 to about 50 weight percent of poly(caprolactone), poly(ethylene sebacate), poly(butylene succinate), poly(butyl) A polymer composition further comprising at least one biodegradable polymer selected from the group consisting of lene succinate-co-adipate), poly(butylene adipate terephthalate), poly(vinyl acetate), and mixtures thereof.
구현예 35. 제 11 내지 제 34 구현예 중 어느 하나의 중합체 조성물을 포함하는 성형 시트. Embodiment 35. A molded sheet comprising the polymer composition of any one of embodiments 11 to 34.
구현예 36. 제 11 내지 제 34 구현예 중 어느 하나의 중합체 조성물을 포함하는 성형품으로서, 열성형, 사출 성형 또는 블로우 성형에 의해 형성되는 성형품. Embodiment 36. A molded article comprising the polymer composition of any one of embodiments 11 to 34, wherein the molded article is formed by thermoforming, injection molding, or blow molding.
구현예 37. 제 11 내지 제 34 구현예 중 어느 하나의 중합체 조성물을 포함하는 필름으로서, 필름이 블로운 (blown) 필름 또는 캐스트 (cast) 필름인 필름. Embodiment 37. A film comprising the polymer composition of any one of embodiments 11 to 34, wherein the film is a blown film or a cast film.
구현예 38. 제 11 내지 제 34 구현예 중 어느 하나의 중합체 조성물을 포함하는 섬유.Embodiment 38. A fiber comprising the polymer composition of any of embodiments 11 to 34.
실시예Example
하기 비제한적 실시예는 본 발명의 다양한 추가적 양상을 예시한다. 다르게 명시되지 않으면, 온도는 섭씨 온도이고, 백분율은 제형의 건조 중량에 대한 중량에 대한 백분율이다.The following non-limiting examples illustrate various additional aspects of the invention. Unless otherwise specified, temperatures are in degrees Celsius and percentages are by weight relative to the dry weight of the formulation.
실시예 1 Example 1
질소 주입구 및 진공 기능이 구비된 반응 플라스크에, 800 그램의 이소소르비드 및 5 그램의 아인산을 충전하였다. 반응 온도를 100℃ 로 올리고, 플라스크의 내용물을 최대 진공으로 끌어당긴 후 질소와 같은 불활성 가스를 사용하여 진공을 해제하여 3 회의 진공 사이클을 수행하였다. 이어서, 1279 그램의 숙신산을 충전하고, 하나 이상의 진공 사이클을 수행하였다. 다음으로, 반응기 온도를 최대 220℃ 까지 상승시켰고, 그 동안 물은 수용기 내로 증류되었다. 일단 물 발생이 둔화되면, 416 그램의 프로판디올을 반응기에 충전하였다. 다시 온도를 최대 210℃ 까지 천천히 상승시켰다. 반응이 종결될 때까지, 1 그램의 주석 (II) 에틸 헥사노에이트를 첨가하였고, 진공을 적용하였다. 적절한 분자량 사양이 얻어질 때까지 물질을 유지하였다.A reaction flask equipped with a nitrogen inlet and vacuum function was charged with 800 grams of isosorbide and 5 grams of phosphorous acid. The reaction temperature was raised to 100°C, the contents of the flask were drawn to maximum vacuum, and the vacuum was released using an inert gas such as nitrogen to perform three vacuum cycles. 1279 grams of succinic acid were then charged and one more vacuum cycle was performed. Next, the reactor temperature was raised up to 220°C, while water was distilled into the receiver. Once water evolution had slowed, 416 grams of propanediol were charged to the reactor. The temperature was again slowly raised up to 210°C. Until the reaction was complete, 1 gram of tin (II) ethyl hexanoate was added and vacuum applied. The material was held until the appropriate molecular weight specification was obtained.
실시예 2Example 2
질소 주입구 및 진공 기능이 구비된 1514 L 스테인레스 스틸 반응기에, 416 kg 의 이소소르비드 및 2.27 kg 의 아인산을 충전하였다. 반응 온도를 100℃ 로 올리고, 반응기의 내용물을 최대 진공으로 끌어당긴 후 질소와 같은 불활성 가스를 사용하여 진공을 해제하여 3 회의 진공 사이클을 수행하였다. 이어서, 590 kg 의 숙신산을 충전하고, 하나 이상의 진공 사이클을 수행하였다. 다음으로, 반응기 온도를 최대 220℃ 까지 상승시켰고, 그 동안 물은 수용기 내로 증류되었다. 일단 물 발생이 둔화되면, 216 kg 의 프로판디올을 반응기에 충전하였다. 다시 온도를 최대 210℃ 까지 천천히 상승시켰다. 반응이 종결될 때까지, 453 그램의 주석 (II) 에틸 헥사노에이트를 첨가하였다. 적절한 분자량 사양이 얻어질 때까지 물질을 유지하였다.A 1514 L stainless steel reactor equipped with a nitrogen inlet and vacuum function was charged with 416 kg of isosorbide and 2.27 kg of phosphorous acid. The reaction temperature was raised to 100°C, the contents of the reactor were drawn to maximum vacuum, and the vacuum was released using an inert gas such as nitrogen to perform three vacuum cycles. 590 kg of succinic acid were then charged and one more vacuum cycle was performed. Next, the reactor temperature was raised up to 220°C, while water was distilled into the receiver. Once water evolution had slowed, 216 kg of propanediol was charged to the reactor. The temperature was again slowly raised up to 210°C. Until the reaction was complete, 453 grams of tin (II) ethyl hexanoate were added. The material was held until the appropriate molecular weight specification was obtained.
실시예 3Example 3
질소 주입구 및 진공 기능이 구비된 반응 플라스크에, 575 그램의 이소소르비드, 888 그램의 부분 수소화된, 증류된 이량체 산, 및 5 그램의 아인산을 충전하였다. 반응 온도를 100℃ 로 올리고, 플라스크의 내용물을 최대 진공으로 끌어당긴 후 질소와 같은 불활성 가스를 사용하여 진공을 해제하여 3 회의 진공 사이클을 수행하였다. 이어서, 733 그램의 숙신산을 충전하고, 하나 이상의 진공 사이클을 수행하였다. 다음으로, 반응기 온도를 최대 220℃ 까지 상승시켰고, 그 동안 물은 수용기 내로 증류되었다. 일단 물 발생이 둔화되면, 299 그램의 프로판디올을 반응기에 충전하였다. 다시 온도를 최대 220℃ 까지 천천히 상승시켰다. 반응이 종결될 때까지, 1 그램의 주석(II) 에틸 헥사노에이트를 첨가하였고, 진공을 적용하였다. 적절한 분자량 사양이 얻어질 때까지 물질을 유지하였다.A reaction flask equipped with a nitrogen inlet and vacuum function was charged with 575 grams of isosorbide, 888 grams of partially hydrogenated, distilled dimer acid, and 5 grams of phosphorous acid. The reaction temperature was raised to 100°C, the contents of the flask were drawn to maximum vacuum, and the vacuum was released using an inert gas such as nitrogen to perform three vacuum cycles. Next, 733 grams of succinic acid were charged and one more vacuum cycle was performed. Next, the reactor temperature was raised up to 220°C, while water was distilled into the receiver. Once water evolution had slowed, 299 grams of propanediol were charged to the reactor. The temperature was again slowly increased up to 220°C. Until the reaction was complete, 1 gram of tin(II) ethyl hexanoate was added and vacuum applied. The material was held until the appropriate molecular weight specification was obtained.
실시예 4Example 4
질소 주입구 및 진공 기능이 구비된 반응 플라스크에, 2314 그램의 실시예 2 로부터의 폴리에스테르 및 186 그램의 메틸 나딕 무수물을 충전하였다. 반응기 온도를 최대 220℃ 까지 상승시켰고, 그 동안 물은 수용기 내로 증류되었다. 반응이 종결될 무렵, 0.63 그램의 주석(II) 에틸 헥사노에이트를 첨가하였다. 적절한 분자량 사양이 얻어질 때까지 물질을 유지하였다.A reaction flask equipped with a nitrogen inlet and vacuum function was charged with 2314 grams of the polyester from Example 2 and 186 grams of methyl nadic anhydride. The reactor temperature was raised up to 220°C while water was distilled into the receiver. Near the end of the reaction, 0.63 grams of tin(II) ethyl hexanoate was added. The material was held until the appropriate molecular weight specification was obtained.
실시예 5Example 5
질소 주입구 및 진공 기능이 구비된 반응 플라스크에, 1124 그램의 1,6 헥산디올, 548 그램의 숙신산, 및 827 그램의 메틸 나딕 무수물을 충전하였다. 다음으로, 반응기 온도를 최대 210℃ 까지 상승시켰고, 그 동안 물은 수용기 내로 증류되었다. 반응이 종결될 무렵, 0.63 그램의 주석(II) 에틸 헥사노에이트를 첨가하였다. 적절한 분자량 사양이 얻어질 때까지 물질을 유지하였다.A reaction flask equipped with a nitrogen inlet and vacuum function was charged with 1124 grams of 1,6 hexanediol, 548 grams of succinic acid, and 827 grams of methyl nadic anhydride. Next, the reactor temperature was raised up to 210°C, while water was distilled into the receiver. Near the end of the reaction, 0.63 grams of tin(II) ethyl hexanoate was added. The material was held until the appropriate molecular weight specification was obtained.
실시예 6Example 6
질소 주입구 및 진공 기능이 구비된 반응 플라스크에, 1155 그램의 1,6 헥산디올, 563 그램의 숙신산, 및 783 그램의 나딕 무수물을 충전하였다. 다음으로, 반응기 온도를 최대 210℃ 까지 상승시켰고, 그 동안 물은 수용기 내로 증류되었다. 반응이 종결될 무렵, 0.63 그램의 주석(II) 에틸 헥사노에이트를 첨가하였다. 적절한 분자량 사양이 얻어질 때까지 물질을 유지하였다.A reaction flask equipped with a nitrogen inlet and vacuum function was charged with 1155 grams of 1,6 hexanediol, 563 grams of succinic acid, and 783 grams of nadic anhydride. Next, the reactor temperature was raised up to 210°C, while water was distilled into the receiver. Near the end of the reaction, 0.63 grams of tin(II) ethyl hexanoate was added. The material was held until the appropriate molecular weight specification was obtained.
실시예 7Example 7
질소 주입구 및 진공 기능이 구비된 반응 플라스크에, 1191 그램의 1,6 헥산디올, 871 그램의 숙신산, 및 438 그램의 메틸 나딕 무수물을 충전하였다. 다음으로, 반응기 온도를 최대 210℃ 까지 상승시켰고, 그 동안 물은 수용기 내로 증류되었다. 반응이 종결될 무렵, 0.63 그램의 주석(II) 에틸 헥사노에이트를 첨가하였다. 적절한 분자량 사양이 얻어질 때까지 물질을 유지하였다.A reaction flask equipped with a nitrogen inlet and vacuum function was charged with 1191 grams of 1,6 hexanediol, 871 grams of succinic acid, and 438 grams of methyl nadic anhydride. Next, the reactor temperature was raised up to 210°C, while water was distilled into the receiver. Near the end of the reaction, 0.63 grams of tin(II) ethyl hexanoate was added. The material was held until the appropriate molecular weight specification was obtained.
실시예 8 - 20.Examples 8-20.
각각의 이들 실시예에서, 실시예 1 내지 7 의 충격 개질제 폴리에스테르 중 하나를 혼입하여 중합체 조성물을 제조하였다. 중합체 조성물을 27 mm 이축 Entek 압출기 상에서 압출하였다. 실시예 8 내지 15, 19 및 20 에서, 압출된 재료의 샘플을 ATSM D638 (타입 I 시편) 에 따라 Instron 34TM-10 을 사용하여 인장 강도 및 연신율에 대해 시험하였다. 충격 강도 시험은 ATSM D256 (시험 방법 A) 에 따라 Instron 9050 시험기를 사용하여 수행하였다. 실시예 16 내지 18 에서, 압출 재료의 샘플을 Instron CEAST 9050 Pendulum Impact System 시험 장치를 사용하여, ASTM D4812-19 에 따라 탄성력에 대해 시험하였다.In each of these examples, a polymer composition was prepared by incorporating one of the impact modifier polyesters of Examples 1-7. The polymer composition was extruded on a 27 mm twin screw Entek extruder. In Examples 8-15, 19 and 20, samples of extruded material were tested for tensile strength and elongation using an Instron 34TM-10 according to ATSM D638 (Type I specimen). Impact strength testing was performed using an Instron 9050 tester according to ATSM D256 (Test Method A). In Examples 16-18, samples of extruded material were tested for elasticity according to ASTM D4812-19, using an Instron CEAST 9050 Pendulum Impact System testing device.
각각의 실시예에 대해, 대조군 샘플도 또한 시험 샘플과 유사하게 제조되고, 압출되고, 시험되었다. 각각의 실시예에서, 대조군 샘플의 조성물은 중합체 조성물로부터 충격 개질제 폴리에스테르를 생략한 것을 제외하고는 시험된 샘플과 동일하였다.For each example, control samples were also prepared, extruded, and tested similarly to the test samples. In each example, the composition of the control sample was identical to the tested sample except that the impact modifier polyester was omitted from the polymer composition.
실시예 8Example 8
27 mm 압출기에, 2.27 kg 의 실시예 1 의 반응 생성물을, 42.5 kg 의 PHA, 453 그램의 펜타에리트리톨, 및 172 그램의 Joncryl 4468 에 첨가하고, 압출기를 통과시켰다. 플라스틱을 시험하였고, 26379 kPa (대조군 24097 kPa 에 비해) 의 인장 강도; 8.9% 의 신장률 (대조군 10.6% 에 비해), 및 0.344 J/cm 의 충격 강도 (대조군 0.288 J/cm 에 비해) 를 나타내었다 In a 27 mm extruder, 2.27 kg of the reaction product of Example 1 was added to 42.5 kg of PHA, 453 grams of pentaerythritol, and 172 grams of Joncryl 4468 and passed through the extruder. The plastic was tested and had a tensile strength of 26379 kPa (compared to the control 24097 kPa); It showed an elongation of 8.9% (compared to 10.6% for the control), and an impact strength of 0.344 J/cm (compared to 0.288 J/cm for the control).
실시예 9Example 9
27 mm 압출기에, 4.53 kg 의 실시예 1 의 반응 생성물을, 40 kg 의 PHA, 453 그램의 펜타에리트리톨, 및 340 그램의 Joncryl 4468 에 첨가하고, 압출기를 통과시켰다. 플라스틱을 시험하였고, 24242 kPa (대조군 24097 kPa 에 비해) 의 인장 강도; 11.3% 의 신장률 (대조군 10.6% 에 비해), 및 0.408 J/cm 의 충격 강도 (대조군 0.288 J/cm 에 비해) 를 나타내었다 In a 27 mm extruder, 4.53 kg of the reaction product of Example 1 was added to 40 kg of PHA, 453 grams of pentaerythritol, and 340 grams of Joncryl 4468 and passed through the extruder. The plastic was tested and had a tensile strength of 24242 kPa (compared to the control 24097 kPa); It showed an elongation of 11.3% (compared to 10.6% for the control), and an impact strength of 0.408 J/cm (compared to 0.288 J/cm for the control).
실시예 10Example 10
27 mm 압출기에, 4.5 kg 의 실시예 1 의 반응 생성물을, 40 kg 의 PHA, 317 그램의 Joncryl 4468, 및 453 그램의 펜타에리트리톨에 첨가하고, 압출기를 통과시켰다. 플라스틱을 시험하였고, 19981 kPa (대조군 27303 kPa 에 비해) 의 인장 강도; 2.2% 의 신장률 (대조군 9.3% 에 비해), 및 0.259 J/cm 의 충격 강도 (대조군 0.301 J/cm 에 비해) 를 나타내었다In a 27 mm extruder, 4.5 kg of the reaction product of Example 1 was added to 40 kg of PHA, 317 grams of Joncryl 4468, and 453 grams of pentaerythritol and passed through the extruder. The plastic was tested and had a tensile strength of 19981 kPa (compared to the control 27303 kPa); It showed an elongation of 2.2% (compared to 9.3% for the control), and an impact strength of 0.259 J/cm (compared to 0.301 J/cm for the control).
실시예 11Example 11
27 mm 압출기에, 6.8 kg 의 실시예 1 의 반응 생성물을, 37.6 kg 의 PHA, 498 그램의 Joncryl 4468, 및 453 그램의 펜타에리트리톨에 첨가하고, 압출기를 통과시켰다. 플라스틱을 시험하였고, 26745 kPa (대조군 27303 kPa 에 비해) 의 인장 강도; 11.5% 의 신장률 (대조군 9.3% 에 비해), 및 0.256 J/cm 의 충격 강도 (대조군 0.301 J/cm 에 비해) 를 나타내었다In a 27 mm extruder, 6.8 kg of the reaction product of Example 1 was added to 37.6 kg of PHA, 498 grams of Joncryl 4468, and 453 grams of pentaerythritol and passed through the extruder. The plastic was tested and had a tensile strength of 26745 kPa (compared to the control 27303 kPa); It showed an elongation of 11.5% (compared to 9.3% for the control), and an impact strength of 0.256 J/cm (compared to 0.301 J/cm for the control).
실시예 12Example 12
27 mm 압출기에, 4.53 kg 의 실시예 1 의 반응 생성물을, 40.6 kg 의 PHA 및 227 kg 의 보론 니트라이드에 첨가하고, 압출기를 통과시켰다. 플라스틱을 시험하였고, 19960 kPa (대조군 24097 kPa 에 비해) 의 인장 강도; 11.8% 의 신장률 (대조군 10.6% 에 비해), 및 0.232 J/cm 의 충격 강도 (대조군 0.288 J/cm 에 비해) 를 나타내었다 In a 27 mm extruder, 4.53 kg of the reaction product of Example 1 were added to 40.6 kg of PHA and 227 kg of boron nitride and passed through the extruder. The plastic was tested and had a tensile strength of 19960 kPa (compared to the control 24097 kPa); It showed an elongation of 11.8% (compared to 10.6% for the control), and an impact strength of 0.232 J/cm (compared to 0.288 J/cm for the control).
실시예 13Example 13
27 mm 압출기에, 2.27 kg 의 실시예 6 의 반응 생성물을, 42.9 kg 의 PHA 및 227 그램의 보론 니트라이드에 첨가하고, 압출기를 통과시켰다. 플라스틱을 시험하였고, 16899 kPa (대조군 24097 kPa 에 비해) 의 인장 강도; 15.5% 의 신장률 (대조군 10.6% 에 비해), 및 0.275 J/cm 의 충격 강도 (대조군 0.288 J/cm 에 비해) 를 나타내었다 In a 27 mm extruder, 2.27 kg of the reaction product of Example 6 was added to 42.9 kg of PHA and 227 grams of boron nitride and passed through the extruder. The plastic was tested and had a tensile strength of 16899 kPa (compared to the control 24097 kPa); It showed an elongation of 15.5% (compared to 10.6% for the control), and an impact strength of 0.275 J/cm (compared to 0.288 J/cm for the control).
실시예 14Example 14
27 mm 압출기에, 4.53 kg 의 실시예 6 의 반응 생성물을, 40.6 kg 의 PHA 및 227 그램의 보론 니트라이드에 첨가하고, 압출기를 통과시켰다. 플라스틱을 시험하였고, 12941 kPa (대조군 24097 kPa 에 비해) 의 인장 강도; 16.6% 의 신장률 (대조군 10.6% 에 비해), 및 0.324 J/cm 의 충격 강도 (대조군 0.288 J/cm 에 비해) 를 나타내었다 In a 27 mm extruder, 4.53 kg of the reaction product of Example 6 was added to 40.6 kg of PHA and 227 grams of boron nitride and passed through the extruder. The plastic was tested and had a tensile strength of 12941 kPa (compared to the control 24097 kPa); It showed an elongation of 16.6% (compared to 10.6% for the control), and an impact strength of 0.324 J/cm (compared to 0.288 J/cm for the control).
실시예 15Example 15
27 mm 압출기에, 4.53 kg 의 실시예 5 의 반응 생성물을, 40.6 kg 의 PHA 및 277 그램의 보론 니트라이드에 첨가하고, 압출기를 통과시켰다. 플라스틱을 시험하였고, 19167 kPa (대조군 24097 kPa 에 비해) 의 인장 강도; 18.4% 의 신장률 (대조군 10.6% 에 비해), 및 0.277 J/cm 의 충격 강도 (대조군 0.288 J/cm 에 비해) 를 나타내었다 In a 27 mm extruder, 4.53 kg of the reaction product of Example 5 was added to 40.6 kg of PHA and 277 grams of boron nitride and passed through the extruder. The plastic was tested and had a tensile strength of 19167 kPa (compared to the control 24097 kPa); It showed an elongation of 18.4% (compared to 10.6% for the control), and an impact strength of 0.277 J/cm (compared to 0.288 J/cm for the control).
실시예 16Example 16
27 mm 압출기에, 2.27 kg 의 실시예 6 의 반응 생성물을, 42.87 kg 의 PHA 및 227 그램의 보론 니트라이드에 첨가하고, 압출기를 통과시켰다. 플라스틱을 시험하였고, 14.5 kJ/m2 의 대조군에 비해 66.9 kJ/m2 의 탄성력을 나타내었다 In a 27 mm extruder, 2.27 kg of the reaction product of Example 6 was added to 42.87 kg of PHA and 227 grams of boron nitride and passed through the extruder. The plastic was tested and showed an elastic force of 66.9 kJ/m 2 compared to the control of 14.5 kJ/m 2
실시예 17Example 17
27 mm 압출기에, 4.53 kg 의 실시예 6 의 반응 생성물을, 40.6 kg 의 PHA 및 227 그램의 보론 니트라이드에 첨가하고, 압출기를 통과시켰다. 플라스틱을 시험하였고, 14.5 kJ/m2 의 대조군에 비해 67.1 kJ/m2 의 탄성력을 나타내었다 In a 27 mm extruder, 4.53 kg of the reaction product of Example 6 was added to 40.6 kg of PHA and 227 grams of boron nitride and passed through the extruder. The plastic was tested and showed an elastic force of 67.1 kJ/m 2 compared to the control of 14.5 kJ/m 2
실시예 18Example 18
27 mm 압출기에, 4.53 kg 의 실시예 7 의 반응 생성물을, 40.6 kg 의 PHA 및 227 그램의 보론 니트라이드에 첨가하고, 압출기를 통과시켰다. 플라스틱을 시험하였고, 14.5 kJ/m2 의 대조군에 비해 39.5 kJ/m2 의 탄성력을 나타내었다 In a 27 mm extruder, 4.53 kg of the reaction product of Example 7 was added to 40.6 kg of PHA and 227 grams of boron nitride and passed through the extruder. The plastic was tested and showed an elastic force of 39.5 kJ/m 2 compared to the control of 14.5 kJ/m 2
실시예 19Example 19
27 mm 압출기에, 4.53 kg 의 실시예 4 의 반응 생성물을, 40.6 kg 의 PHA 및 227 그램의 보론 니트라이드에 첨가하고, 압출기를 통과시켰다. 플라스틱을 시험하였고, 2.34 kJ/m2 의 대조군에 비해 11.1 kJ/m2 의 탄성력을 나타내었다In a 27 mm extruder, 4.53 kg of the reaction product of Example 4 was added to 40.6 kg of PHA and 227 grams of boron nitride and passed through the extruder. The plastic was tested and showed an elastic force of 11.1 kJ/m 2 compared to the control of 2.34 kJ/m 2
실시예 20Example 20
27 mm 압출기에, 1.36 kg 의 실시예 3 의 반응 생성물을, 44 kg 의 PHA 에 첨가하고, 압출기를 통과시켰다. 플라스틱을 시험하였고, 대조군 1572 kPa 에 비해 1386 kPa 의 인장 강도, 대조군 5.6% 에 비해 5.3% 의 신장률, 및 대조군 0.301 J/cm 에 비해 0.167 J/cm 의 충격 강도를 나타내었다In a 27 mm extruder, 1.36 kg of the reaction product of Example 3 was added to 44 kg of PHA and passed through the extruder. The plastic was tested and showed a tensile strength of 1386 kPa compared to the control 1572 kPa, an elongation of 5.3% compared to the control 5.6%, and an impact strength of 0.167 J/cm compared to the control 0.301 J/cm.
상기로부터, 본 발명에 따른 충격 개질 폴리에스터는 바이오-플라스틱 시스템에 매우 다양한 기계적 특성 개선을 제공할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 충격 강도의 4 배 증가 또는 연신율의 11% 증가가 상응하는 인장 강도의 손실 없이 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 충격 개질 폴리에스테르는 바이오-플라스틱 시스템의 기계적 특성이 특정 최종 용도 적용에 맞추어질 수 있게 한다.From the above, it can be seen that the impact modified polyester according to the present invention can provide a wide variety of mechanical property improvements to bio-plastic systems. For example, a four-fold increase in impact strength or an 11% increase in elongation can be achieved without a corresponding loss in tensile strength. Accordingly, the impact modified polyesters of the present invention allow the mechanical properties of bio-plastic systems to be tailored to specific end-use applications.
본 발명을 위한 바람직한 구현예에 대한 상기 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제공되었다. 이들은 본 발명을 개시된 정확한 형태로 철저하다거나 이에 한정하려는 것은 아니다. 많은 변경 및 변형은 상기 교시에 비추어 가능하다. 구현예들은 본 발명의 원리 및 그 실제 응용의 최선의 설명을 제공하고 당업자가 고려되는 특정 용도에 적합하도록 다양한 구현예 및 다양한 변형에서 본 발명을 이용할 수 있게 하기 위해 선택되고 설명된다. 이러한 모든 변형 및 변화는 공정하고, 합법적이며, 공평하게 자격이 있는 범위에 따라 해석될 때, 첨부된 청구 범위에 의해 결정되는 본 발명의 범위 내에 있다. The above description of preferred embodiments for the present invention has been presented for purposes of illustration and description. They are not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise form disclosed. Many modifications and variations are possible in light of the above teachings. The embodiments have been selected and described to provide the best explanation of the principles of the invention and its practical applications and to enable those skilled in the art to utilize the invention in various embodiments and various modifications to suit the particular use contemplated. All such modifications and variations are within the scope of the invention as determined by the appended claims when interpreted in accordance with the scope to which they are entitled fairly, legally and equitably.
Claims (38)
폴리에스테르의 총 중량을 기준으로, 15 내지 40 중량% 의 이소소르비드의 단량체 반복 단위;
폴리에스테르의 총 중량을 기준으로, 25 내지 60 중량% 의 디카르복실산 또는 무수물의 단량체 반복 단위; 및
폴리에스테르의 총 중량을 기준으로, 10 내지 20 중량% 의 다가 알코올의 단량체 반복 단위,
ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 적어도 8000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리에스테르.A polyester comprising:
15 to 40% by weight of monomeric repeat units of isosorbide, based on the total weight of the polyester;
25 to 60% by weight of monomeric repeat units of dicarboxylic acid or anhydride, based on the total weight of the polyester; and
10 to 20% by weight of monomeric repeat units of polyhydric alcohols, based on the total weight of the polyester,
A polyester having a weight average molecular weight of at least 8000 daltons, as measured by ASTM D5296-05.
50 내지 95 중량% 의, 폴리(락트산), 폴리(히드록시알카노에이트) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 생분해성 중합체; 및
5 내지 50 중량% 의 충격 개질 폴리에스테르, 여기서 충격 개질 폴리에스테르는:
폴리에스테르의 총 중량을 기준으로, 15 내지 40 중량% 의 이소소르비드의 단량체 반복 단위;
폴리에스테르의 총 중량을 기준으로, 25 내지 60 중량% 의 디카르복실산 또는 무수물의 단량체 반복 단위; 및
폴리에스테르의 총 중량을 기준으로, 10 내지 20 중량% 의 다가 알코올의 단량체 반복 단위를 포함하고,
폴리에스테르는 ASTM D5296-05 에 의해 측정된 바와 같이, 적어도 8000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는 중합체 조성물.A polymer composition comprising:
50 to 95% by weight of a biodegradable polymer selected from the group consisting of poly(lactic acid), poly(hydroxyalkanoate), and mixtures thereof; and
5 to 50% by weight of an impact modified polyester, wherein the impact modified polyester is:
15 to 40% by weight of monomeric repeat units of isosorbide, based on the total weight of the polyester;
25 to 60% by weight of monomeric repeat units of dicarboxylic acid or anhydride, based on the total weight of the polyester; and
10 to 20% by weight of monomeric repeat units of polyhydric alcohols, based on the total weight of the polyester,
The polyester is a polymer composition having a weight average molecular weight of at least 8000 daltons, as measured by ASTM D5296-05.
1 내지 10 중량% 의 적어도 하나의 가소제;
0.1 내지 5 중량% 의 적어도 하나의 조핵제; 및
0.1 내지 10 부피% 의 충전제를 추가로 포함하는 중합체 조성물.According to claim 11,
1 to 10% by weight of at least one plasticizer;
0.1 to 5% by weight of at least one nucleating agent; and
A polymer composition further comprising 0.1 to 10% by volume of filler.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202163188668P | 2021-05-14 | 2021-05-14 | |
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