塑料材料、塑料制品以及制备塑料材料的方法技术

一种塑料材料，该塑料材料含塑料和杀微生物有效剂量的焦硼酸钙。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含杀微生物有效剂量的焦硼酸钙的塑料材料，并且涉及一种用于保护塑料材料以免受微生物侵蚀的方法。在很多生活环境和工业环境里，塑料材料的微生物污损是件讨人厌的事情。经常使用塑料材料的潮湿的和高湿的环境为一些讨厌的微生物如霉菌、真菌和霉提供了良好的生长环境条件。除老化和污损塑料材料外，这些微生物还会造成难看的污点并且产生难闻的气味。塑料工业上已将各种杀微生物剂用于阻止微生物在塑料材料上生长。美国专利系列号4,086,297和5,270,108就将杀微生物剂用于塑料的问题提出了讨论。偏硼酸钡就是广泛用于各种塑料的杀微生物剂的一个例子。工业上最重要的杀微生物剂OBPA，氧-双苯氧基胂，可见于大量的塑料日用生活制品如充水的垫子以及淋浴用的帘子。随着对环境问题的关注越来越集中于进入地下水的污染上，规章制度上的限制也集中到包括塑料在内的很多材料和制品的处理上来。管理机构不鼓励或者甚至限制使用对人有急性毒性的物质和致癌物质。因此，塑料工业一直在寻找对环境有利的杀虫剂。塑料工业对用于塑料材料的杀微生物剂有严格的实用要求。杀微生物剂对温度和压力应该是稳定的。作为塑料制品的长效杀微生物剂，它在水中的溶解度必须是有限的。对于室外应用由于塑料材料暴露在环境中杀微生物剂还必须有高度的紫外辐射稳定性。因此，还需要找到一种既有利于塑料材料和制品又能满足塑料工业的严格要求的有效的杀虫剂。本专利技术的目的是提供一种含有塑料和杀微生物有效剂量的焦硼酸钙的塑料材料。本专利技术的目的还在于提供一种保护塑料材料以免受微生物侵蚀的方法。这一方法包括将杀微生物有效剂量的焦硼酸钙掺入塑料预混料以及将该预混料形成塑料。在一个实施方案中，本专利技术涉及一种含有塑料和杀微生物有效剂量的焦硼酸钙的塑料材料。其中塑料可以为任何一种塑料材料，包括塑料制品、铺面、涂料、织物等。已发现焦硼酸钙可用作为很多塑料材料的杀微生物剂。有利的是，焦硼酸钙能满足塑料工业对杀微生物剂的严格要求。与目前用于塑料材料或制品的杀微生物剂比较，焦硼酸钙具有很多优点。首先，钙通常被规定为不是有毒物质。其次，焦硼酸钙对于环境条件如紫外辐射和热是稳定的。第三，焦硼酸钙不可能是对人有急性的毒性的物质或致癌物质。环境农药使用法(EPA)最近指出，根据一篇关于毒理学资料的综述，硼酸和其盐类都是无害的。第四，焦硼酸钙还是和其他普通用于塑料的添加剂相容的。最后，焦硼酸钙应该具有类似于偏硼酸钡等杀虫剂的阻燃性，从而使它具有更多的潜在的工业价值。更有利的是，焦硼酸钙已显示出在保护塑料免受微生物生长、侵蚀、污损和剥蚀方面有重要功效。在用其他已知的杀微生物剂普遍应用的浓度或低于该浓度时，焦硼酸钙是有效的。例如，一种塑料材料可能含有其量在每100份塑料中0.01-0.5份的焦硼酸钙。在由塑料树脂制造塑料材料的情况下，所用焦硼酸钙的量优选是以塑料材料中的树脂的量为基础。因此，例如，优选每份100份树脂有0.5-15份焦硼酸钙，更优选每100份树脂有1-5份，最优选每100份树脂有2份焦硼酸钙。所用的焦硼酸钙的量也与塑料所处的环境恶劣程度和所预期的杀微生物剂性能有关。一些现用的杀微生物剂的一个缺点是有较高的水溶性。这一缺点使杀微生物剂从塑料中浸滤出来，结果失去了塑料材料或制品所需的杀微生物剂的保护作用。一些杀微生物剂的毒性也可能与其水溶性和因此发生的从塑料材料中浸滤出来有关。因此，改变杀微生物剂的溶解性使其水溶性降低，可以增加其安全性、有效性并为持续更长时间的杀虫活性提供条件。因此本专利技术更进一步的实施方案涉及改性的焦硼酸钙用作塑料材料的杀微生物剂。改性后焦硼酸钙的任何一种形式其在水中的溶解度均低于焦硼酸钙原来的溶解度。对一种给定的塑料可以选择改性的程度来满足其所要求的保护水平。例如，在塑料制品为一次性使用的制品情况下，可以使用不经改性或者仅轻度改性的焦硼酸钙。不降低或者轻度降低其水溶性会增加保护塑料的焦硼酸钙的用量。在塑料为重复使用或长期使用的情况下，可以较大程度改性焦硼酸钙以减少或消除其从塑料中浸滤出来的任何可能性。本专利技术的一个优点是，焦硼酸钠由于其热稳定性，作为一种杀微生物剂不会干扰塑料的重复利用过程。由于焦硼酸钙的环境安全性，回收利用含焦硼酸钙的塑料也不会将任何有毒的或难闻的物质带入回收系统。有利的是，其稳定性可以在某种程度上保证一种被回收的塑料具有和原来的塑料的相同的杀虫能力。可以应用任何已知的降低水溶性的方法来改性焦硼酸钙。这些方法包括但不限于用其他材料处理、将焦硼酸钙微粒或粉末与其他材料混合或使它们发生反应。这些方法或者处理也使焦硼酸钙不会产生如贮存中结块等一些不令人中意的使用性能。在Pera等人的美国专利号5,066,344中描述了一种改性焦硼酸钙使其降低水溶性的方法。该专利公布的内容在此全面引作参考。Pera等人所描述的改性焦硼酸钙为一种特殊形态的硅石包被的焦硼酸钙色料。通过增加包被焦硼酸钙的硅石的用量来降低焦硼酸钙的水溶性。未经改性的焦硼酸钙在水中的溶解度大约为1800ppm。用重量为焦硼酸钙的21％的硅石处理，溶解度可以降低到600ppm。这样的溶解度水平可能需要用一种助杀虫剂使其具有短期的保护作用。例如，这种助杀虫剂可以是未经改性的焦硼酸钙或另一种已知的杀微生物剂将其掺入改性过的焦硼酸钙。硅石包被的焦硼酸钙在水中的溶解度优选在1000ppm至1300ppm的范围内变化。产品BL-1227为一种优选的硅石包被的焦硼酸钙色料，其水中溶解度为1300ppm。BL-1227产品可由Buckman Laboratories，Inc.，Memphis，Tennessee购得。改性或未改性的焦硼酸钙可用于各种塑料，包括但不限于热塑性塑料、热固性塑料或工程材料即复合材料。所用的塑料树脂优选为聚氯乙烯、聚乙烯或聚亚胺酯。根据本专利技术，塑料这一术语包括但不限于任何塑料材料、制品、生活用品、铺面、织物、薄板等。例如，塑料制品包括淋浴的帘子、充水的垫子、家用披叠板、游泳池的衬里、屋顶薄膜、包装材料以及潮湿、湿气重的环境里的种种生活或工业用品，如，肥皂碟、顶篷、浴室和厨房的墙纸、和塑料保护材料。通常，焦硼酸钙象其他添加剂一样或者与其他添加剂一起加入到塑料树脂、聚合物的或其他塑料材料中，形成一种塑料预混料。优选的塑料预混料为塑料树脂珠粒或碎片的混合物，并且可以含有其他的常规添加剂。掺合可以用不同方式，例如，干混或在熔化阶段进行。在熔化阶段，预混料处于一种假-液体状态，这种情况下进行混合可以使焦硼酸钙在整个塑料中达到最大程度的分散。通常可购买到微粒或粉末形态的无水焦硼酸钙、改性焦硼酸钙以及水合焦硼酸钙。焦硼酸钙不仅可以以微粒或粉末，也可以以浆或分散体的形式掺入塑料预混料中。在使用水合焦硼酸钙、焦硼酸钙浆或分散体时，水或其他液体的量不能多到对塑料、其成形或其他加工过程造成不利影响。将焦硼酸钙掺入塑料混料后，再将该预混料制成为一种用于进一步加工的塑料或制成成品。在成形步骤之前或成形步骤中可以将塑料加热。根据塑料或成品的熟化时间，可以以本领域中所知的方法把混合物熟化、注入模具、挤压、压延、吹塑、压缩、或别样方法成形或加工。本专利技术的另一方案则为一种保护塑料材料以免受微生物的侵蚀的方法。该方法包括把杀微生物有效量的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·S·科斯基尼米，
申请(专利权)人：巴科曼实验室国际公司，
类型：发明
国别省市：