包含多糖的模制制品制造技术

本文公开了模制制品，这些模制制品包含多糖，其中该多糖包含i)聚α‑1，3‑葡聚糖；ii)聚α‑1，3‑1，6‑葡聚糖；iii)接枝共聚物，该接枝共聚物包含(A)包含重均分子量(Mw)为至少约100000道尔顿的右旋糖酐的骨架，和(B)包含至少约95％α‑1，3‑糖苷键的聚α‑1，3‑葡聚糖侧链；或iv)包含如本文公开的聚α‑1，3‑葡聚糖酯化合物的组合物。任选地，这些模制制品可以进一步包含增塑剂和/或淀粉。这些模制制品可用作容器、手柄、包装、盘、瓶子、杯子、薄板、一次性食品包装物品、汽车零件、电子装置的外壳、或玩具。

Molded products containing polysaccharides

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含多糖的模制制品相关申请的交叉引用本申请要求2016年11月16日提交的、名称为“MoldedArticleComprisingPolysaccharide[包含多糖的模制制品]”的美国临时申请号62/422,630的优先权和权益，所述申请的公开内容通过引用以其全文结合在此。
本公开涉及包含多糖的模制制品。这些模制制品可用于包装和各种其他应用中。
技术介绍
生物塑料和生物基包装最常使用热塑性淀粉。淀粉以柔性、刚性和泡沫形式用作模制物体。常用淀粉含有直链淀粉和支链淀粉。淀粉典型地通过使用破坏结晶度的增塑剂来模制。淀粉的重结晶和直链淀粉的进一步凝沉是限制此类材料的使用寿命和用途的缺点。除了淀粉，纤维素以少数形式用作生物塑料。纤维素不能在没有显著加工成纤维或改性的情况下进行模制。受使用微生物或植物宿主的酶促合成或遗传工程寻找新的结构多糖的愿望驱动，研究人员已经发现可生物降解的并且可以从基于可再生资源的原料经济地制造的多糖。一种这样的多糖是聚α-1，3-葡聚糖，特征为具有α-1，3-糖苷键的葡聚糖聚合物。存在对于可再生包装(例如模制制品)的不断增长的需求，该可再生包装可具有所希望的特性，由可再生资源制造，并且还保持良好的可再利用性。
技术实现思路
本文公开了模制制品，这些模制制品包含多糖。在一个实施例中，模制制品包含：多糖，其中该多糖包含i)聚α-1，3-葡聚糖；ii)聚α-1，3-1，6-葡聚糖；iii)接枝共聚物，该接枝共聚物包含：(A)骨架，其包含重均分子量(Mw)为至少约100000道尔顿的右旋糖酐，和(B)聚α-1，3-葡聚糖侧链，其包含至少约95％α-1，3-糖苷键；或iv)组合物，其包含由结构I表示的聚α-1，3-葡聚糖酯化合物：其中(A)n是至少6；(B)每个R独立地是-H或包含-CO-Cx-COOH的第一基团，其中所述第一基团的-Cx-部分包含具有2至6个碳原子的链；并且(C)该酯化合物具有约0.001至约1.5的该第一基团的取代度。在附加的实施例中，该多糖包含聚α-1，3-葡聚糖。在另一个实施例中，该多糖包含聚α-1，3-1，6-葡聚糖。在又另一个实施例中，该多糖包含接枝共聚物，该接枝共聚物包含：(A)骨架，其包含重均分子量(Mw)为至少约100000道尔顿的右旋糖酐，和(B)聚α-1，3-葡聚糖侧链，其包含至少约95％α-1，3-糖苷键。在另外的实施例中，该多糖包含组合物，该组合物包含由结构I表示的聚α-1，3-葡聚糖酯化合物：其中(a)n是至少6；(b)每个R独立地是-H或包含-CO-Cx-COOH的第一基团，其中所述第一基团的-Cx-部分包含具有2至6个碳原子的链；并且(c)该酯化合物具有约0.001至约1.5的该第一基团的取代度。在一个实施例中，该模制制品进一步包含淀粉。在一个实施例中，该模制制品进一步包含增塑剂。在另一个实施例中，该模制制品进一步包含淀粉和增塑剂。在另外的实施例中，该多糖包含在至少一个维度上具有在从约20nm至约800μm范围内的平均粒度的颗粒。在另一个实施例中，该模制制品进一步包含炭黑。在又另一个实施例中，该模制制品进一步包含选自二氧化钛、碳酸钙、云母、蛭石、二氧化硅、高岭土、滑石、或其混合物的无机颗粒。在一个实施例中，该多糖包含酶促生产的多糖。在另一个实施例中，该模制制品包含基于该制品的总重量从约60重量百分比至约100重量百分比的多糖。在又另一个实施例中，该模制制品进一步包含淀粉，并且该制品包含基于该制品的总重量从约60重量百分比至约100重量百分比的多糖和淀粉。在又另一个实施例中，该模制制品进一步包含增塑剂，并且该模制制品包含基于该制品的总重量从约1重量百分比至约60重量百分比的增塑剂。在一些实施例中，该增塑剂包含果糖、山梨糖醇、蔗糖、甘油、具有从约100至约2000克/摩尔的数均分子量的聚乙二醇、三乙二醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸钠、菊粉、双甘油、三甘油、麦芽糖糊精6、丙二醇、碳酸亚丙酯、异山梨醇二甲醚、乙酰丙酸甲酯、甲基脲、γ-戊内酯、柠檬酸三乙酯、单乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、水、或其组合。在一个实施例中，该模制制品进一步包含增塑剂，并且该多糖包含聚α-1，3-葡聚糖并且该增塑剂包含甘油。在另一个实施例中，该模制制品进一步包含增塑剂，并且该多糖包含聚α-1，3-葡聚糖并且该增塑剂包含水。在一个实施例中，该模制制品包含基于该制品的总重量从约1重量百分比至约50重量百分比的淀粉。本文还公开了模制制品，其中该制品是容器、手柄、包装、盘、瓶子、杯子、薄板、一次性食品包装物品、汽车零件、电子装置的外壳、或玩具。本文还公开了一种用于制造模制制品的压缩模制方法，该方法包括以下步骤：a)使多糖以及任选地增塑剂、淀粉、或其组合进行组合以形成混合物；b)将该混合物加热至在从约140℃至约220℃范围内的温度，同时施加在从约0.5MPa至约25MPa范围内的压力；其中该多糖包含：i)聚α-1，3-葡聚糖；ii)聚α-1，3-1，6-葡聚糖；或iii)接枝共聚物，该接枝共聚物包含：(A)骨架，其包含重均分子量(Mw)为至少约100000道尔顿的右旋糖酐，和(B)聚α-1，3-葡聚糖侧链，其包含至少约95％α-1，3-糖苷键；或iv)组合物，其包含由结构I表示的聚α-1，3-葡聚糖酯化合物：其中(A)n是至少6；(B)每个R独立地是-H或包含-CO-Cx-COOH的第一基团，其中所述第一基团的-Cx-部分包含具有2至6个碳原子的链；并且(C)该酯化合物具有约0.001至约1.5的该第一基团的取代度。附图说明本公开通过实例的方式示出并且不限于附图。图1是在180℃或200℃下模制干燥粉末聚α-1，3-葡聚糖之前和之后的X射线衍射图的表示。线A示出了干燥的聚α-1，3-葡聚糖粉末在压缩模制之前的数据。线B示出了通过在180℃下模制聚α-1，3-葡聚糖干燥粉末获得的模制制品的数据。线C示出了通过在200℃下模制聚α-1，3-葡聚糖干燥粉末获得的模制制品的数据。图2是聚α-1，3-葡聚糖干燥粉末(实例1A)的差示扫描量热法(DSC)第一次热扫描的表示。图3是聚α-1，3-葡聚糖干燥粉末连同甘油在模制之前和之后的X射线衍射图的表示。(实例7A)。线D示出了混合物在模制之前的数据；线E示出了模制制品的数据。具体实施方式本文引用的所有专利、专利申请和出版物均通过引用以其全文结合在此。如本文使用的，术语“实施例”或“公开”不意指是限制性的，而是通常适用于权利要求中限定的或本文描述的任何实施例。这些术语在本文中可互换地使用。在本公开中，使用了许多术语和缩写。除非另有特别说明，以下定义适用。在元素或组分前的冠词“一个/种(a/an)”和“该(the)”关于该元素或组分的实例(即，出现)的数目旨在是非限制性的。在此，“一个/种”和“该”应当理解为包括一个/种或至少一个/种，并且除非该数字明显意指单数，否则元素或组分的单数词语形式还包括复数。术语“包含”意指如权利要求中所提及的说明的特征、整数、步骤、或组分的存在，而并未排除一个或多个其他特征、整数、步骤、组分、或其组的存在或添加。术语“包含”旨在包括由术语“基本上由……组成”和“由……组成”所涵盖的实施例。类似地，术语“基本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模制制品，该模制制品包含：多糖，其中该多糖包含i)聚α‑1，3‑葡聚糖；ii)聚α‑1，3‑1，6‑葡聚糖；iii)接枝共聚物，该接枝共聚物包含：(A)骨架，其包含重均分子量(Mw)为至少约100000道尔顿的右旋糖酐，和(B)聚α‑1，3‑葡聚糖侧链，其包含至少约95％α‑1，3‑糖苷键；或iv)组合物，其包含由结构I表示的聚α‑1，3‑葡聚糖酯化合物：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.16 US 62/4226301.一种模制制品，该模制制品包含：多糖，其中该多糖包含i)聚α-1，3-葡聚糖；ii)聚α-1，3-1，6-葡聚糖；iii)接枝共聚物，该接枝共聚物包含：(A)骨架，其包含重均分子量(Mw)为至少约100000道尔顿的右旋糖酐，和(B)聚α-1，3-葡聚糖侧链，其包含至少约95％α-1，3-糖苷键；或iv)组合物，其包含由结构I表示的聚α-1，3-葡聚糖酯化合物：其中(A)n是至少6；(B)每个R独立地是-H或包含-CO-Cx-COOH的第一基团，其中所述第一基团的-Cx-部分包含具有2至6个碳原子的链；并且(C)该酯化合物具有约0.001至约1.5的该第一基团的取代度。2.如权利要求1所述的模制制品，其中该多糖包含聚α-1，3-葡聚糖。3.如权利要求1所述的模制制品，其中该多糖包含聚α-1，3-1，6-葡聚糖。4.如权利要求1所述的模制制品，其中该多糖包含接枝共聚物，该接枝共聚物包含：(A)骨架，其包含重均分子量(Mw)为至少约100000道尔顿的右旋糖酐，和(B)聚α-1，3-葡聚糖侧链，其包含至少约95％α-1，3-糖苷键。5.如权利要求1所述的模制制品，其中该多糖包含组合物，该组合物包含由结构I表示的聚α-1，3-葡聚糖酯化合物：其中(A)n是至少6；(B)每个R独立地是-H或包含-CO-Cx-COOH的第一基团，其中所述第一基团的-Cx-部分包含具有2至6个碳原子的链；并且(C)该酯化合物具有约0.001至约1.5的该第一基团的取代度。6.如权利要求1所述的模制制品，其中该制品包含基于该制品的总重量从约60重量百分比至约100重量百分比的多糖。7.如权利要求1所述的模制制品，该模制制品进一步包含淀粉。8.如权利要求1所述的模制制品，该模制制品进一步包含增塑剂。9.如权利要求8所述的模制制品，其中该制品包...

【专利技术属性】
技术研发人员：N贝哈图，K奥佩，MB万勒文，GGJ舍宁克，K莫伦维尔，CP伦格斯，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：美国,US