包含抗起霜或生物基增塑剂的纤维素酯组合物制造技术

描述了一种聚合物组合物，该聚合物组合物包含乙酸纤维素与一种或多种抗起霜或生物基增塑剂和可选的一种或多种生物基聚合物。该聚合物组合物配制为具有类似于石油基聚合物的性质，以用于生产例如一次性可生物降解制品。以用于生产例如一次性可生物降解制品。以用于生产例如一次性可生物降解制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含抗起霜或生物基增塑剂的纤维素酯组合物
[0001]相关申请
[0002]本申请基于并要求2019年12月10日提交的序列号为62/946,183的美国临时申请和2020年10月12日提交的申请序列号为63/090,360的美国临时申请的优先权，两者均通过引用并入本文。

技术介绍

[0003]每年，全球塑料产量都在不断增加。每年生产的塑料中有一半以上的量用于生产塑料瓶、容器、吸管和其他一次性物品。例如，每年生产和投入使用的一次性塑料吸管超过1亿根。
[0004]废弃的一次性塑料制品，包括塑料饮用瓶和吸管，通常不会被回收并最终进入垃圾填埋场。此外，其中许多物品没有得到妥善处理，最终进入世界各地的溪流、湖泊和海洋中。事实上，由于洋流和产品的浮力，塑料垃圾往往会聚集并集中在世界某些地区的海洋中。
[0005]塑料垃圾可能对生态系统和动物(包括海洋生物和鸟类)有害。例如，塑料垃圾会非常缓慢地分解成越来越小的碎片，这些碎片会被水生生物和鱼类摄食。
[0006]鉴于上述情况，本领域技术人员已尝试生产由可生物降解聚合物制成的塑料制品。然而，许多可生物降解聚合物缺乏常规聚合物如聚丙烯和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯的物理性质和特性。
[0007]过去曾提出将纤维素酯作为一些石油基聚合物或塑料的替代品。例如，纤维素酯通常被认为是环境友好型聚合物，因为它们是可回收、可降解的，并且来源于可再生资源，例如木浆。然而，在熔融加工纤维素酯聚合物例如乙酸纤维素聚合物时遇到了问题。聚合物材料相对较硬并且具有相对较差的伸长性能。此外，纤维素酯聚合物的熔融温度与降解温度非常接近，这进一步为成功地对聚合物进行熔融加工制造了阻碍。
[0008]为了提高熔融加工纤维素酯的能力，纤维素酯通常与各种不同的增塑剂组合。事实上，在一些应用中，将相对大量的增塑剂与纤维素酯一起添加，以使所得组合物用于挤出和注塑工艺。然而，许多增塑剂倾向于迁移到所形成的聚合物制品的表面。因此，增塑剂可转移到相邻表面或转移到与模制品接触的任何物质上。
[0009]鉴于上述情况，目前存在对非常适合用于食品加工应用的可生物降解的聚合物组合物的需求。更具体地，目前存在对包含增塑剂的纤维素酯组合物的需求，其中该增塑剂抵抗起霜或抵抗向由该组合物形成的任何制品的表面的迁移。还存在对含有也是生物基的并因此可生物降解的增塑剂的乙酸纤维素聚合物组合物的需要。

技术实现思路

[0010]总体而言，本公开涉及一种聚合物组合物，该聚合物组合物包含乙酸纤维素聚合物与抗起霜(bloom resistant)或生物基增塑剂的组合。可选地，除乙酸纤维素之外，该聚合物组合物还可包含至少一种其他生物基聚合物。抗起霜或生物基增塑剂提高了熔融加工
组合物的能力，同时还保持了乙酸纤维素的食品级特性。与乙酸纤维素和增塑剂组合的至少一种其他生物基聚合物可进一步增强乙酸纤维素的一种或多种物理性质和/或促进熔融加工。该聚合物组合物非常适用于生产聚合物制品，例如饮料架、其他塑料容器、吸管、热饮罐、汽车零件、消费电器零件等。
[0011]在一个方面，本公开涉及一种聚合物组合物，该聚合物组合物包含乙酸纤维素、抗起霜或生物基增塑剂、以及可选的除乙酸纤维素和增塑剂之外的至少一种生物基聚合物。抗起霜或生物基增塑剂可不含邻苯二甲酸酯。例如，增塑剂可以包含苯甲酸酯、烷基缩酮酯、非石油烃酯、低分子量生物基聚合物(例如数均分子量为2000或更低、例如1000或更低的聚己内酯)、或其混合物。例如，增塑剂可以包括三苯甲酸甘油酯或蔗糖苯甲酸酯。在一个方面，增塑剂可以包含苯甲酸酯和烷基缩酮酯的共混物。在另一方面，增塑剂可包含在25℃下测量时比重为约1.17至约1.18的的非石油烃酯。增塑剂可以约8wt％至约40wt％的量、例如以约12wt％至约20wt％的量存在于聚合物组合物中。在一个方面，一种或多种增塑剂以约19wt％或更少、例如约17wt％或更少、例如约15wt％或更少、例如约12wt％或更少的量存在。
[0012]如上所述，除了乙酸纤维素和增塑剂之外，聚合物组合物可以可选地含有至少一种生物基聚合物。例如，至少一种生物基聚合物可包含聚乳酸、聚己内酯、聚羟基链烷酸酯或其混合物。在一个方面，不同组分以产生表现出约2000MPa或更低的弯曲模量的聚合物组合物的方式共混在一起。例如，聚合物组合物可具有约1800MPa或更低、例如约1600MPa或更低，并且通常大于约500MPa的弯曲模量。此外，聚合物组合物可表现出约10％或更高、例如约12％或更高、例如约15％或更高、例如约20％或更高，并且通常约150％或更低的断裂伸长率。
[0013]乙酸纤维素可以约15wt％至约85wt％、例如约55wt％至约80wt％的量存在于组合物中。乙酸纤维素可以主要包含二乙酸纤维素。例如，乙酸纤维素可含有大于约90wt％、例如大于约95wt％的量的二乙酸纤维素。
[0014]一种或多种生物基聚合物可以约1wt％至约50wt％的量、例如以约3wt％或更大的量、例如以约5wt％或更大的量、例如以约7wt％或更大的量、例如以约10wt％或更大的量，并且通常以约30wt％或更少的量、例如以约25wt％或更少的量、例如以约20wt％或更少的量存在于聚合物组合物中。
[0015]在一个实施方式中，掺入到聚合物组合物中的生物基聚合物是聚羟基链烷酸酯，特别是聚羟基丁酸酯。可选择地，生物基聚合物可以包含聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共
‑3‑
羟基戊酸酯)。在一个方面，除了乙酸纤维素和增塑剂之外，聚合物组合物还含有至少两种生物基聚合物。例如，聚合物组合物可以包含聚乳酸与聚羟基链烷酸酯的组合。
[0016]本公开还涉及由如上所述的聚合物组合物制成的制品。可以根据本公开制造的聚合物制品包括吸管、饮料架、汽车零件、旋钮、门把手、盖子、包装、餐具、消费电器零件、容器和任何其他合适的一次性产品。例如，本公开涉及一种吸管，该吸管包括细长管状构件，该细长管状构件限定了从第一端到相对的第二端的通道。吸管由如上所述的聚合物组合物形成。
[0017]纤维素酯聚合物组合物还可用于生产用于医疗领域的模制品。例如，该组合物可用于生产提供温暖触感的医疗器械的壳体。壳体可由包含纤维素酯聚合物、增塑剂和可选
的生物基聚合物的组合物制成。
[0018]下面更详细地讨论本公开的其他特征和方面。
附图说明
[0019]在说明书的其余部分中，包括参考附图，更具体地阐述了本公开的完整且可行的内容，在附图中：
[0020]图1是可根据本公开制造的吸管的透视图；
[0021]图2是可根据本公开制造的饮料架的横剖面视图；
[0022]图3是可根据本公开制造的饮料罐的一个实施方式的侧视图；
[0023]图4是可根据本公开制造的饮用瓶的横剖面视图；
[0024]图5是汽车内部的透视图，示出了可以根据本公开制造的各种制品；
[0025]图6是根据本公开制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚合物组合物，包含：乙酸纤维素；至少一种生物基聚合物；和不含邻苯二甲酸酯的抗起霜或生物基增塑剂，所述增塑剂包含苯甲酸酯、烷基缩酮酯、非石油烃酯、数均分子量为1000或更低的聚己内酯、或其混合物。2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中，所述增塑剂包括苯甲酸酯。3.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中，所述增塑剂包括三苯甲酸甘油酯。4.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中，所述增塑剂包括蔗糖苯甲酸酯。5.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中，所述增塑剂包括烷基缩酮酯。6.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中，所述增塑剂包括烷基缩酮酯和苯甲酸酯。7.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中，所述增塑剂包括在25℃下测量时比重为约1.17至约1.18的非石油烃酯。8.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述抗起霜或生物基增塑剂接枝到所述乙酸纤维素上。9.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述聚合物组合物具有断裂伸长率并且所述聚合物组合物的断裂伸长率为约10％或更高，例如约12％或更高，例如约15％或更高，并且约150％或更低。10.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，一种或多种生物基聚合物以约6％或更大的量存在于所述聚合物组合物中。11.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述乙酸纤维素以约15wt％至约85wt％、例如约55wt％至约80wt％的量存在于所述组合物中，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：提克纳有限责任公司，
类型：发明
国别省市：