i)基于組分i至iv的總重量計,47至59重量%的可生物降解的聚酯,所述可生物降解的聚酯包含:
i-a)基于組分i-a至i-b計,90至100摩爾%的丁二酸;
i-b)基于組分i-a至i-b計,0至10摩爾%的一種或多種C6-C20二羧酸;
i-c)基于組分i-a至i-b計,98至102摩爾%的1,3-丙二醇或1,4-丁二醇;
i-d)基于組分i-a至i-c計,0至1重量%的增鏈劑或支化劑;
ii)基于組分i至iv的總重量計,3至14重量%的脂族-芳族聚酯,所述脂族-芳族聚酯包含:
ii-a)基于組分ii-a至ii-b計,30至70摩爾%的C6-C18-二羧酸;
ii-b)基于組分ii-a至ii-b計,30至70摩爾%的對苯二甲酸;
ii-c)基于組分ii-a至ii-b計,98至100摩爾%的1,3-丙二醇或1,4-丁二醇;
ii-d)基于組分ii-a至ii-c計,0至1重量%的增鏈劑或支化劑;
iii)基于組分i至iv的總重量計,15至24重量%的聚乳酸;
iv)基于組分i至iv的總重量計,10至35重量%的至少一種礦物填料;
其中以下適用于包含組分i至iv的配混材料:配混材料中的組分i與組分iii之比為2.2至3.2,并且根據(jù)2012年3月1日的DIN EN 1133-1(190℃,2.16kg),配混材料的MVR為8至50cm3/10min。
這種類型的耐熱制品適合于制造咖啡膠囊、熱飲的杯蓋、餐具、熱內(nèi)容物的容器及微波餐具。
US 6,573,340和WO 2005/063881公開了填充的可生物降解的聚合物混合物,其包含軟性聚合物(例如脂族-芳族聚酯(PBAT))和剛性聚合物(例如聚乳酸(PLA))。此外,WO 2013/000847公開了由聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和PLA制成的填充聚合物混合物,并且EP 1561785公開了由PBAT、PBS和PLA制成的填充聚合物混合物。雖然后兩篇文獻(xiàn)中公開的聚合物混合物適合于注塑成型,但是它們并不適合于諸如咖啡膠囊、熱飲的杯蓋或微波餐具的應(yīng)用,因為它們具有有限的耐熱性和僅中等的抗沖擊性。
因此,本發(fā)明的目的是提供不具有上述缺點的注塑制品。一個特別的目的是提供具有適用于在熱食品和飲料領(lǐng)域中應(yīng)用的耐熱性的塑料。另一個目的是這些制品具有足夠高的抗沖擊性以滿足其適用的機(jī)械要求。
令人驚奇的是,一種注塑制品具有所述性能特征,該注塑制品包括:
i)基于組分i至iv的總重量計,47至59重量%、優(yōu)選48至55重量%的可生物降解的聚酯,其包含:
i-a)基于組分i-a至i-b計,90至100摩爾%的丁二酸;
i-b)基于組分i-a至i-b計,0至10摩爾%的一種或多種C6-C20二羧酸;
i-c)基于組分i-a至i-b計,98至102摩爾%的1,3-丙二醇或1,4-丁二醇;
i-d)基于組分i-a至i-c計,0至1重量%的增鏈劑或支化劑;
ii)基于組分i至iv的總重量計,3至14重量%、優(yōu)選5至11重量%的脂族-芳族聚酯,其包含:
ii-a)基于組分ii-a至ii-b計,30至70摩爾%的C6-C18-二羧酸;
ii-b)基于組分ii-a至ii-b計,30至70摩爾%的對苯二甲酸;
ii-c)基于組分ii-a至ii-b計,98至100摩爾%的1,3-丙二醇或1,4-丁二醇;
ii-d)基于組分ii-a至ii-c計,0至1重量%的增鏈劑或支化劑;
iii)基于組分i至iv的總重量計,15至24重量%、優(yōu)選15至20重量%的聚乳酸;
iv)基于組分i至iv的總重量計,10至35重量%、優(yōu)選18至30重量%的至少一種礦物填料;
其中以下適用于包含組分i至iv的配混材料:配混材料中的組分i與組分iii之比為2.2至3.2,并且根據(jù)2012年3月1日的DIN EN 1133-1(190℃,2.16kg),配混材料的MVR為8至50cm3/10min且優(yōu)選為14至40cm3/10min。此外,由這些配混材料制備的制品根據(jù)DIN EN ISO 75-2:2004-09的HDT-B溫度為80至105℃、優(yōu)選為85至100℃,且同時這些制品根據(jù)DIN EN 179-1/1eU:2000+Amd.A(2001年6月1日的非儀器化抗沖擊性試驗,23℃、50%相對濕度下)的Charpy抗沖擊性優(yōu)選大于80kJ/m2、特別為90至250kJ/m2。
以下將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
適合于本發(fā)明的脂族聚酯i更詳細(xì)地記載于WO 2010/034711中,其通過引用的方式明確地并入本說明書中。
聚酯i的結(jié)構(gòu)通常如下:
i-a)基于組分i-a至i-b計,90至100摩爾%的丁二酸;
i-b)基于組分i-a至i-b計,0至10摩爾%的一種或多種C6-C20-二羧酸;
i-c)基于組分i-a至i-b計,98至102摩爾%的1,3-丙二醇或1,4-丁二醇;
i-d)基于組分i-a至i-c計,0至1重量%的增鏈劑或支化劑。
所述的聚酯i優(yōu)選在各個組分的直接縮聚反應(yīng)中合成。此處,使二羧酸衍生物在酯交換催化劑的存在下與二醇一起直接反應(yīng),以得到高分子量縮聚物。另一方面,也可以通過聚丁二酸丁二醇酯(PBS)與C6-C20-二羧酸在二醇存在下的酯交換來獲得共聚酯i。通常所用的催化劑為鋅催化劑、鋁催化劑和特別是鈦催化劑。與文獻(xiàn)中常用的錫催化劑、銻催化劑、鈷催化劑和鉛催化劑相比,例如與二辛酸錫相比,鈦催化劑例如四(異丙基)原鈦酸酯、特別是四異丁氧基鈦酸酯(TBOT)的優(yōu)點是,任何殘留量的催化劑或來自殘留在產(chǎn)物中的催化劑的下游產(chǎn)物均是毒性較小的。在可生物降解的聚酯中這是特別重要的因素,因為它們直接進(jìn)入環(huán)境中。
丁二酸或二羧酸的混合物一般首先在過量的二醇的存在下,與催化劑一起在約60-180分鐘的時間內(nèi)加熱至170至230℃的內(nèi)部溫度,所得的水通過蒸餾除去。由此獲得的預(yù)聚酯的熔體通常在200至250℃的內(nèi)部溫度下、在減壓下縮合3至6小時的時間,同時所釋放出的二醇通過蒸餾除去,直到所需的粘度達(dá)到100至450mL/g、優(yōu)選120至250mL/g的固有粘度(IV)。
此外,本發(fā)明的聚酯i可通過JP 2008-45117和EP-A 488 617中記載的方法制備。已經(jīng)證明有利的是,首先將組分a至c反應(yīng)以得到IV為50至100mL/g、優(yōu)選60至80mL/g的預(yù)聚酯,然后將其與增鏈劑i-d、例如與二異氰酸酯或與含環(huán)氧基的聚甲基丙烯酸酯在擴(kuò)鏈反應(yīng)中反應(yīng),以得到IV為100至450mL/g、優(yōu)選150至300mL/g的聚酯i。
所用的酸組分i-a包括90至100摩爾%、優(yōu)選91至99摩爾%且特別優(yōu)選92至98摩爾%的丁二酸,基于酸組分a和b計。丁二酸可通過石油化工途徑獲得,或優(yōu)選來自可再生原料,例如EPA 2185682中所記載。EPA 2185682公開了一種生物技術(shù)方法,其使用來自巴斯德氏菌科的微生物,從不同的碳水化合物開始來制備丁二酸和1,4-丁二醇。
酸組分i-b的用量為0至10摩爾%、優(yōu)選為1至9摩爾%且特別優(yōu)選為2至8摩爾%,基于酸組分i-a和i-b計。
表述C6-C20-二羧酸b特別是指己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十三烷二酸和/或花生四烯酸。優(yōu)選的是辛二酸、壬二酸、癸二酸和/或十三烷二酸。上述酸可由可再生原料獲得。例如,癸二酸可由蓖麻油獲得。這種類型的聚酯以優(yōu)異的生物降解性能為特點[參見:Polym.Degr.Stab.2004,85,855-863]。
二羧酸i-a和i-b可以游離酸的形式或以成酯衍生物的形式使用。可以提及的具體的成酯衍生物為二-C1-至C6-烷基酯,例如二甲基酯、二乙基酯、二正丙基酯、二異丙基酯、二正丁基酯、二異丁基酯、二叔丁基酯、二正戊基酯、二異戊基酯或二正己基酯。同樣可以使用二羧酸的酸酐。此處,二羧酸或其成酯衍生物可單獨地使用或以混合物的形式使用。
二醇1,3-丙二醇和1,4-丁二醇同樣可由可再生原料獲得。也可以使用二醇的混合物。優(yōu)選1,4-丁二醇作為二醇,因為所得共聚物的熔點更高,并且所述共聚物顯示出更好的結(jié)晶。
在聚合反應(yīng)開始時設(shè)立的二醇(組分i-c)與酸(組分i-a和i-b)之比通常為1.0:1至2.5:1且優(yōu)選為1.3:1至2.2:1(二醇:二酸)。過量的二醇在聚合反應(yīng)期間脫除,因此在聚合反應(yīng)結(jié)束時所獲得的比率是大約等摩爾的。表述大約等摩爾是指二酸/二醇之比為0.98至1.00。
一個實施方案使用0至1重量%、優(yōu)選0.1至0.9重量%且特別優(yōu)選0.1至0.8重量%的支化劑i-d和/或增鏈劑i-d’,基于組分i-a至i-b的總重量計,所述支化劑i-d和/或增鏈劑i-d’選自:多官能異氰酸酯、異氰脲酸酯、噁唑啉、羧酸酐如順丁烯二酸酐、環(huán)氧化物(特別是含環(huán)氧基的聚(甲基)丙烯酸酯)、至少三元的醇及至少三元的羧酸。一般的方法不使用支化劑,而僅使用增鏈劑。
合適的雙官能增鏈劑的實例為甲苯2,4-二異氰酸酯、甲苯2,6-二異氰酸酯、二苯基甲烷2,2’-二異氰酸酯、二苯基甲烷2,4’-二異氰酸酯、二苯基甲烷4,4’-二異氰酸酯、亞萘基-1,5-二異氰酸酯,或苯二亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基-1,6-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯或亞甲基雙(4-異氰酸根絡(luò)環(huán)己烷)。特別優(yōu)選的是異佛爾酮二異氰酸酯和特別是六亞甲基-1,6-二異氰酸酯。
表述脂肪族聚酯i特別是指諸如聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸丁二醇酯-共聚-己二酸丁二醇酯(PBSA)、聚丁二酸丁二醇酯-共聚-癸二酸丁二醇酯(PBSSe)、聚丁二酸丁二醇酯-共聚-壬二酸丁二醇酯(PBSAz)或聚丁二酸丁二醇酯-共聚-巴西酸丁二醇酯(PBSBr)的聚酯。脂族聚酯PBS和PBSA例如由Showa Highpolymer以出售,以及由Mitsubishi以出售。WO 2010/034711記載了更新的發(fā)展。
聚酯i的數(shù)均摩爾質(zhì)量(Mn)通常在5000至100 000g/mol的范圍內(nèi)、特別在10 000至75 000g/mol的范圍內(nèi)、優(yōu)選在15 000至50 000g/mol的范圍內(nèi),其重均摩爾質(zhì)量(Mw)為30 000至300 000g/mol、優(yōu)選為60 000至200 000g/mol,并且其Mw/Mn比為1至6、優(yōu)選為2至4。固有粘度為30至450g/mL、優(yōu)選為100至400g/mL(在鄰二氯苯/苯酚(重量比為50/50)中測得)。熔點在85至130℃的范圍內(nèi)、優(yōu)選在95至120℃的范圍內(nèi)。根據(jù)DIN EN 1133-1,MVR范圍在8至50、特別是15至40cm3/10min的范圍內(nèi)(190℃,2.16kg)。
表述脂族-芳族聚酯ii是指直鏈、增鏈的及任選支鏈和增鏈的聚酯,如例如在WO 96/15173至15176中或在WO 98/12242中所記載,其通過引用的方式明確并入本說明書中。同樣可使用不同的半芳族聚酯的混合物。感興趣的更新的發(fā)展基于可再生原料(參見WO 2010/034689)。表述聚酯ii特別是指諸如(BASF SE)的產(chǎn)品。
優(yōu)選的聚酯ii包括包含以下作為基本組分的聚酯:
ii-a)基于組分ii-a)至ii-b)計,30至70摩爾%、優(yōu)選40至60摩爾%且特別優(yōu)選50至60摩爾%的脂族二羧酸或其混合物,優(yōu)選如下:己二酸、壬二酸、癸二酸和十三烷二酸,
ii-b)基于組分ii-a)和ii-b)計,30至70摩爾%、優(yōu)選40至60摩爾%且特別優(yōu)選40至50摩爾%的芳族二羧酸或其混合物,優(yōu)選如下:對苯二甲酸,
ii-c)基于組分ii-a)至ii-b)計,98.5至100摩爾%的1,4-丁二醇和1,3-丙二醇;及
ii-d)基于組分ii-a)至ii-c)計,0至1重量%、優(yōu)選0.1至0.2重量%的增鏈劑和任選的支化劑,所述增鏈劑特別地為二官能或多官能異氰酸酯,優(yōu)選六亞甲基二異氰酸酯,所述支化劑優(yōu)選為:三羥甲基丙烷、季戊四醇,和特別是丙三醇。
可使用的脂族二酸和相應(yīng)的衍生物ii-a通常是具有6至20個碳原子、優(yōu)選6至10個碳原子的那些。它們可為直鏈或支鏈的化合物。然而,原則上也可以使用具有更多碳原子數(shù)的二羧酸,例如具有最多達(dá)30個碳原子。
可提及的實例是:2-甲基戊二酸、3-甲基戊二酸、α-酮戊二酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、十三烷二酸、辛二酸和衣康酸。此處,二羧酸或其成酯衍生物可單獨使用或以其兩種或更多種的混合物的形式使用。
優(yōu)選使用己二酸、壬二酸、癸二酸、十三烷二酸或它們各自的成酯衍生物,或者其混合物。特別優(yōu)選使用己二酸或癸二酸或它們各自的成酯衍生物,或者其混合物。
特別優(yōu)選以下脂族-芳族聚酯:聚對苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)和聚對苯二甲酸癸二酸丁二醇酯(PBSeT)。
芳族二羧酸ii-b或其成酯衍生物可以單獨使用或以其兩種或更多種的混合物的形式使用。特別優(yōu)選使用對苯二甲酸或其成酯衍生物如對苯二甲酸二甲酯。
二醇ii-c——1,4-丁二醇和1,3-丙二醇——可以可再生原料的形式獲得。也可以使用所述二醇的混合物。
一般方法使用0至1重量%、優(yōu)選0.1至1.0重量%且特別優(yōu)選0.1至0.3重量%(基于聚酯的總重量計)的支化劑和/或0.05至1重量%、優(yōu)選0.1至1.0重量%(基于聚酯的總重量計)的增鏈劑(ii-d)。優(yōu)選的支化劑和增鏈劑(ii-d)與以上詳細(xì)描述的支化劑和增鏈劑(i-d)相同。
聚酯ii的數(shù)均摩爾質(zhì)量(Mn)通常在5000至100 000g/mol的范圍內(nèi)、特別在10 000至75 000g/mol的范圍內(nèi)、優(yōu)選在15 000至38 000g/mol的范圍內(nèi),其重均摩爾質(zhì)量(Mw)為30 000至300 000g/mol、優(yōu)選為60 000至200 000g/mol,并且其Mw/Mn比為1至6、優(yōu)選為2至4。固有粘度為50至450g/mL、優(yōu)選為80至250g/mL(在鄰二氯苯/苯酚(重量比為50/50)中測得)。熔點在85至150℃的范圍內(nèi)、優(yōu)選在95至140℃的范圍內(nèi)。
根據(jù)EN ISO 1133-1DE(190℃,2.16kg重量),MVR(熔體體積速率)通常為0.5至20cm3/10min、優(yōu)選5至15cm3/10min。根據(jù)DIN EN 12634,酸值通常為0.01至1.2mg KOH/g、優(yōu)選為0.01至1.0mg KOH/g且特別優(yōu)選為0.01至0.7mg KOH/g。
聚乳酸(PLA)被用作剛性組分iii。
優(yōu)選使用具有以下性能特征的聚乳酸:
·熔體體積速率為20至50且特別為30至40cm3/10min(根據(jù)ISO 1133-1 DE,對于190℃和2.16kg的MVR)
·熔點低于240℃
·玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于55℃
·水含量小于1000ppm
·單體(丙交酯)的殘余含量小于0.3%
·分子量大于80 000道爾頓。
優(yōu)選的聚乳酸的實例為Nature6201D、6202D、6251D、3051D、特別是3251D,以及來自NatureWorks的結(jié)晶聚乳酸。
所用的聚乳酸iii的重量百分比為15至24%、優(yōu)選為15至20%,基于組分i和iv計。本文中優(yōu)選聚乳酸iii形成分散相,且聚酯i形成連續(xù)相或是共連續(xù)相的一部分。聚酯i呈連續(xù)相或作為共連續(xù)相的一部分的聚合物混合物的耐熱性高于聚乳酸iii形成連續(xù)相的聚合物混合物的耐熱性。為了確保注塑制品良好的耐熱性(根據(jù)DIN EN ISO 75-2:2004-09的HDT-B溫度為85至105℃),制備該制品的配混材料中的組分i與組分iii之比應(yīng)為2.2至3.2且優(yōu)選2.5至3.1。
一般方法使用10至35重量%、特別是18至30重量%且特別優(yōu)選18至25重量%(基于組分i至iv的總重量計)的至少一種礦物填料iv,其選自:白堊、石墨、石膏、氧化鐵、氯化鈣、白云石、高嶺土、二氧化硅(石英)、碳酸鈉、二氧化鈦、硅酸鹽、硅灰石、云母、蒙脫石、滑石粉、礦物纖維及導(dǎo)電炭黑。
特別優(yōu)選白堊和滑石粉作為填料。有趣的是,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)添加白堊可以對制品的可生物降解性提供進(jìn)一步改善。使用滑石粉則可更有效地增加彈性模量和改善耐熱性。
包含組分i至iv的本發(fā)明的配混材料還可包含本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他添加劑。實例為通常用于塑料技術(shù)中的附加物質(zhì),例如:穩(wěn)定劑;成核劑,例如以上已提及的礦物填料iv,或者結(jié)晶聚乳酸;潤滑劑和脫模劑,例如硬脂酸鹽(特別是硬脂酸鈣);增塑劑,例如檸檬酸酯(特別是乙酰檸檬酸三丁酯)、甘油酯例如三乙酰基甘油或乙二醇衍生物;表面活性劑,例如聚山梨醇酯、棕櫚酸酯或月桂酸酯;蠟,例如芥酸酰胺、硬脂酰胺或山萮酸酰胺、蜂蠟或蜂蠟酯;抗靜電劑;UV吸收劑;UV穩(wěn)定劑;防霧劑或染料。添加劑的使用濃度為0至2重量%、特別為0.1至2重量%,基于本發(fā)明的配混材料i至iv計。本發(fā)明的配混材料i至iv可以包含0.1至10重量%的增塑劑。
已經(jīng)證明白堊和滑石的混合物是特別有利的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)混合物中的比例為1:5至5:1、優(yōu)選為1:3至3:1且特別為1:2至1:1是有利的。
就本發(fā)明而言,當(dāng)物質(zhì)或物質(zhì)混合物在180天后根據(jù)DIN EN 13432具有至少90%的生物降解百分比程度時,所述物質(zhì)或物質(zhì)混合物符合“可生物降解的”特征。
可生物降解性通常導(dǎo)致聚酯(混合物)在適當(dāng)?shù)募翱勺C實的時間內(nèi)分解。降解可以通過酶促、水解或氧化途徑,和/或通過暴露于電磁輻射(例如UV輻射)而發(fā)生,并且可主要通過暴露于微生物(例如,細(xì)菌、酵母、真菌和藻類)來實現(xiàn)??缮锝到庑钥梢岳缤ㄟ^將聚酯與堆肥混合并將混合物儲存特定時間來定量。例如,根據(jù)DIN EN 13432(參考ISO 14855),在堆肥過程中將無CO2的空氣通過熟化的堆肥,并且使該堆肥經(jīng)受限定的溫度分布。此處,可生物降解性被定義為生物降解的百分比程度,其取樣品所釋放的CO2的凈量(在減去無樣品的堆肥所釋放的CO2量后)與樣品所釋放的CO2的最大量(由該樣品的碳含量計得)之比??缮锝到獾木埘セ蚩缮锝到獾木埘セ旌衔锿ǔT诙逊蕛H幾天后即顯示出明顯的降解跡象,實例為真菌生長、開裂和穿孔。
用于測定可生物降解性的其他方法例如在ASTM D 5338和ASTM D 6400-4中記載。
注塑成型——也稱為注塑成型工藝——涉及在塑料加工中經(jīng)常使用的成型工藝。注塑成型還可以提供一種非常有成本效益的制造大量即用型模制品的方法。簡而言之,該工藝過程如下:將相應(yīng)的熱塑性材料(“模塑組合物”)在注塑成型機(jī)中熔化,并注射到金屬模具中,所述注塑成型機(jī)包括可加熱的圓筒,在該可加熱的圓筒中有旋轉(zhuǎn)的螺桿。模腔決定了成品部件的形狀和表面結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)今可以制造的部件的重量從遠(yuǎn)低于一克直至幾十千克。
注塑成型可以提供一種快速、有成本效益地制造具有高精度的消費品的方法。本文中,相應(yīng)部件表面的性質(zhì)可以由設(shè)計者選擇而幾乎不受限制??梢灾圃旄鞣N各樣的表面結(jié)構(gòu),從用于光學(xué)應(yīng)用的光滑表面、到用于具有吸引力的觸覺性區(qū)域的顆粒效果、直到雕刻效果或其他圖案。
出于成本效益的原因,注塑成型工藝特別適用于制造相對大量的部件,例如包裝制品。
廣泛使用的制品為諸如巧克力盒插入物、游戲盒插入物、用于在零售店中可調(diào)節(jié)貨架上展示的各種小物品的折疊泡罩包裝(folding blister pack),以及酸奶罐和人造黃油桶。用于咖啡杯或其他熱飲用杯子的杯蓋為優(yōu)選的制品,用來容納熱的食物或飲料的包裝同樣也是優(yōu)選的。
特別優(yōu)選的注塑制品為咖啡膠囊。表述咖啡膠囊是指體積容量為1ml至80ml、優(yōu)選為3至50ml的包裝。將來自食品或飲料行業(yè)的粉狀材料特別是咖啡粉,或來自食品或飲料行業(yè)的粉狀材料的混合物裝入所述包裝中。表述來自食品或飲料行業(yè)的材料不僅指咖啡,而且指茶、牛奶、可可粉和湯提取物。所述包裝的形狀可為旋轉(zhuǎn)對稱的、圓錐形的、球形的或角形的,但優(yōu)選旋轉(zhuǎn)對稱的且主要是圓柱形的。所述包裝首先用于儲存來自食品或飲料行業(yè)的材料,以及還用于制造基于熱水的飲料(其通過在后續(xù)步驟中使熱水(60至100℃)通過來制造)。當(dāng)水通過包裝時,水溶解提供香味和苦味的物質(zhì),從而形成熱飲料。所述包裝旨在通過注塑成型來制造。本文中用于制造包裝的平面薄膜的壁厚具有100至1000μm、優(yōu)選250至800μm且特別為155至550μm的厚度。所述制品可以由一個層、優(yōu)選多個層組成。至少一個層包含在開頭部分中描述的包含組分i)至iv)的配混材料。最終的模塑包裝的另一層優(yōu)選形成阻隔層。多層結(jié)構(gòu)可以在平面薄膜制造過程中通過共擠出來制造,或者可以在平面薄膜制造過程后以層的形式施加:例如經(jīng)由擠出、印刷、噴涂或濺射,原則上通過施用分散體、涂層材料或任何其他基于聚合物或含聚合物的體系,或者通過施用含金屬或氧化物的層,但優(yōu)選通過使用基于聚合物的或金屬化的層。可以使用的金屬化層的實例為鋁,且適合作為基于聚合物的層的層為包含聚乙醇酸(PGA)、聚羥基脂肪酸酯(PHA)(例如,聚-3-羥基丁酸酯(PHB)、聚-3-羥基丁酸酯-共聚-3-羥基戊酸酯(PHB(V))、聚-3-羥基丁酸酯-共聚-3-羥基己酸酯(PHB(H))或聚-3-羥基丁酸酯-共聚-4-羥基戊酸酯)、聚乙烯醇(PVOH)、聚偏二氯乙烯(PVDC)或乙烯-乙烯醇(EVOH)的那些。所述阻隔層的特征在于,在包裝制造后的整個薄膜復(fù)合材料上測得的、根據(jù)ASTM D1434的氧氣透過率(OTR)為0至1000g/m2/d,并且根據(jù)ASTM F1249的水蒸汽透過率為0至1000g/m2/d,并且優(yōu)選同時具有香味阻隔性。
良好的氧氣阻隔性及相應(yīng)的香味阻隔性也可以通過對一個或多個咖啡膠囊的重疊包裝來實現(xiàn)。合適的重疊包裝可以是被阻隔膜包覆的塑料膜或紙膜。
適用于注塑成型工藝的包含組分i至iv的配混材料特別是根據(jù)2012年3月1日的ISO 1133-1的MVR(190℃,2.16kg)為8至50cm3/10min、特別優(yōu)選14至40cm3/10min的那些。
性能相關(guān)測試:
半芳族聚酯的分子量Mn和Mw根據(jù)DIN 55672-1通過SEC測定:洗脫劑六氟異丙醇(HFIP)+0.05重量%的三氟乙酸鈣;窄分布的聚甲基丙烯酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品被用于校準(zhǔn)。
固有粘度根據(jù)DIN 53728第3部分,1985年1月3日,毛細(xì)管粘度計法測定。使用M-II微型Ubbelohde粘度計。所用的溶劑是:重量比為50/50的苯酚/鄰二氯苯混合物。
根據(jù)ISO 527-3:2003,通過對厚度約420μm的拉伸試樣進(jìn)行拉伸試驗來測定彈性模量。
Charpy抗沖擊性根據(jù)DIN EN 179-1/1eU:2000+Amd.A(23℃,50%相對濕度)測定。將測試樣品(80mm×10mm×4mm)以靠近端部處有支撐的水平桿的形式進(jìn)行擺錘的單次沖擊,沖擊線在測試樣品兩個支撐物之間的中心處,(測試樣品的)彎曲速度較高且標(biāo)稱為常數(shù)(2.9或3.8m/s)。
HDT-B耐熱性根據(jù)DIN EN ISO 75-2:2004-9測定。將標(biāo)準(zhǔn)測試樣品在恒定載荷下進(jìn)行三點彎曲試驗,以產(chǎn)生在所述國際標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)部分中指定的彎曲應(yīng)力(HDT/B 0.45MPa)。使溫度以均勻速率(120K/h)升高,所測量的溫度值為達(dá)到限定的標(biāo)準(zhǔn)撓度的溫度值,其對應(yīng)于限定的彎曲應(yīng)變增加(0.2%)。
1.起始物料
聚酯i:
i-1聚丁二酸丁二醇酯:購自Mitsubishi Chemical Corporation的FZ71-PD(MVR 22cm3/10min(190℃,2.16kg))
聚酯ii:
ii-1聚己二酸丁二醇酯-共聚-對苯二甲酸丁二醇酯:購自BASF SE的F A1300(MVR 8.5cm3/10min(190℃,2.16kg))
ii-2聚癸二酸丁二醇酯-共聚-對苯二甲酸丁二醇酯:購自BASF SE的FS A1300(MVR 8.5cm3/10min(190℃,2.16kg))
組分iii:
iii-1聚乳酸:購自NatureWorks的(PLA)3251D(MVR 35cm3/10min(190℃,2.16kg))
組分iv:
iv-1購自Mondo Minerals的Talc IT extra
2.配混
在Coperion MC 40擠出機(jī)中制造表1中所列的配混材料。出料溫度設(shè)定在250℃。然后將擠出物在水下制粒。在制造出粒料之后,將它們在60℃下干燥。
3.制造制品(通用規(guī)范GS)
將配混材料通過具有30.00mm螺桿的Ferromatik Millacron K65注塑成型機(jī)。注塑模具是具有開放熱流道的單腔或多腔模具。CAMPUS被用于制造標(biāo)準(zhǔn)ISO 179/1eU和ISO 527-1/-2的模具。模具溫度為30℃。用于模具的注射壓力和保持壓力分別為560巴和800巴。
表1-通過GS制造的制品:
*所述化合物各自含有0.3重量%的芥酸酰胺,基于該化合物計
與C1相比,實施例2和3顯示出顯著改善的耐沖擊性,同時保持非常高水平的耐熱性(HDT/B)。更大量的脂族-芳族聚酯ii-2(參見C4和C5)得到具有不令人滿意的抗變形性(HDT/B)的注塑制品。
EP 2 540 779所記載的注塑制品要么具有低的抗沖擊性(添加滑石)要么具有低的耐熱性(添加白堊)。含有白堊的那些還具有氧氣阻隔性低的特點。