具有改进的熔体强度和加工性的增塑纤维素酯组合物和由其形成的地板制品制造技术

本发明专利技术公开了一种增塑纤维素酯组合物。本发明专利技术的增塑纤维素酯组合物包括至少一种纤维素酯；至少一种增塑剂；和有效量的熔体强度增强添加剂。还描述了相关的压延制品和地板制品。品。品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的熔体强度和加工性的增塑纤维素酯组合物和由其形成的地板制品


[0001]本专利技术大体涉及增塑纤维素酯组合物以及由所述组合物形成的制品。

技术介绍

[0002]由于化学工业和消费者寻求某些化学品的环境友好的替代品，纤维素酯的增长显著增加。纤维素酯是衍生自纤维素的植物基化合物，纤维素是一种在木材、植物和植物产品(例如棉花)中发现的多糖。纤维素酯已广泛用于各种消费和工业最终产品用途，例如涂料和涂料成分，物体例如眼镜框，一次性刀、叉、匙、盘、杯和吸管，牙刷柄、汽车内饰，照相机部件和一次性注射器。纤维素酯也具有中间产物和B2B产物用途，通常以纤维、膜、片材等形式。已公布的研究表明，纤维素酯市场预计将从2018年的92.7亿美元增长到2023年的124.3亿美元，2018年至2023年复合年增长率(CAGR)为6％。
[0003]特别感兴趣的一种最终用途应用是所谓的“弹性”地板产品，其历史上包括乙烯基片材地板、乙烯基复合砖片、豪华乙烯基砖片、橡胶和油毡。在这个市场上，聚氯乙烯(PVC)历来被用作材料；然而，由于环境问题，它最近的受欢迎程度较低。转让给本专利技术受让人的WO2018/017652A1和WO2018/089591A1描述了促进在各种应用中使用环境友好的纤维素酯的创新。
[0004]尽管纤维素酯用途在商业上有所增长，但本领域公认在某些应用中使用纤维素酯存在挑战。例如，在美国公开的专利申请No.2016/0068656中注意到，尽管纤维素酯通常被认为是环境友好的聚合物，并且衍生自可再生来源例如木浆，但是由于某些加工困难，它们尚未广泛用于塑料组合物中。在上述参考的WO2018/017652A1中也讨论了用纤维素酯生产膜和片材在历史上限于标准挤出和溶剂流延方法的事实，该专利转让给本专利技术的受让人。
[0005]加工性的一个重要特征是组合物熔体强度。熔体强度可以描述为组合物熔体在剪切力下对拉伸或断裂的抗性，并且通常可以与组合物的分子链缠结及其在应变下对分子链解缠结的抗性相关。随着链缠结和解缠结抗性的增加，在低剪切速率下熔体强度可以得到改进。熔体强度的定量指标是在低(几乎为零)剪切下熔融形式的组合物的复数黏度，低剪切下的较高复数黏度与较高熔体强度相关，这又与加工过程中改进的抗流挂性相关。这对于使用较高水平填料的制剂特别有利，因为一些填料可引起流挂增加。此外，熔体强度越高，越容易将膜从一个辊转移到另一个辊，并最终从压延机上的最后一个辊转移。
[0006]本领域已知的与制剂或组合物的加工性能通常相关并且是其所期望的另一个特征被称为“剪切稀化”。剪切稀化通常定义为当置于增加的剪切应变力下时流体黏度的变化，更特别地，定义为从较低剪切速率到相对较高剪切速率测量的给定样品的复数黏度的降低。具有有利水平的剪切稀化特性的组合物可以更容易地加工，具有更低的能量成本和降低的设备磨损，例如在共混和均化组合物的混合工艺中，以及用于将组合物形成有用制品例如膜或片材的工艺，例如挤出、注塑、压延等中。地板中使用的许多PVC材料，特别是与通过压延成型的地板制品或部件结合使用的PVC材料，通常在加工过程中固有地剪切稀化。
因此，剪切稀化在弹性地板市场中寻求聚氯乙烯的组成替代品中是特别相关的。
[0007]尽管最大熔体强度对加工性能很重要，但必须仔细地平衡它与维持组合物因剪切稀化而引起的黏度降低。因此，在弹性地板制品并且特别是多层弹性地板制品中用作PVC替代物的组合物必须显示出理想的高熔体强度，同时还显示出足够的剪切稀化，以便可加工(例如通过挤出或压延)成最终用途形式，例如膜或层。尽管技术上有进步，但是对于在使用环境友好材料的地板应用中有用的组合物仍然存在持续未满足的需求，同时该组合物表现出如果不超过聚氯乙烯地板则与聚氯乙烯地板相当的加工和性能特性。

技术实现思路

[0008]在第一方面，本专利技术涉及增塑纤维素酯组合物。本专利技术的增塑纤维素酯组合物包括至少一种纤维素酯；至少一种增塑剂；和有效量的熔体强度增强添加剂。
[0009]在另一方面，本专利技术涉及压延制品。本专利技术的压延制品由增塑纤维素酯组合物形成，该组合物包括至少一种纤维素酯；至少一种增塑剂；和有效量的熔体强度增强添加剂。
[0010]在另一方面，本专利技术涉及地板制品。本专利技术的地板制品包括至少一层本专利技术的增塑纤维素酯组合物，该组合物包括至少一种纤维素酯；至少一种增塑剂；和有效量的熔体强度增强添加剂。
[0011]本专利技术的其它方面如本文所公开和要求保护的。
附图说明
[0012]图1是本专利技术的多层弹性地板制品的一个实施例的侧视图。
具体实施方式
[0013]为了避免疑义，明确地规定了，本文中关于本专利技术的一个方面的特征或元素的信息和描述明确地声明为可应用于并且可被依赖以同样支持当关于本专利技术的所有其它方面进行描述时的那些特征和元素。
[0014]在第一方面，本专利技术涉及增塑纤维素酯组合物。本专利技术这一方面的增塑纤维素酯组合物包括至少一种纤维素酯；至少一种增塑剂；和有效量的熔体强度增强添加剂。在一个或多个实施例中，熔体强度增强添加剂选自以下构成的组：粘土、二氧化硅、滑石及其组合。
[0015]本专利技术的增塑纤维素酯组合物包括至少一种纤维素酯。纤维素酯通常定义为包括一种或多种羧酸的纤维素酯，并且例如描述于转让给本专利技术受让人的美国专利No.5,929,229中，其内容和公开通过引用并入本文。纤维素酯的非限制性例子包括乙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、所谓的混合酸酯例如乙酸丙酸纤维素和乙酸纤维素、及其组合。在一个或多个实施例中，至少一种纤维素酯选自乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素或乙酸丁酸纤维素及其组合。在一个或多个实施例中，纤维素酯为乙酸纤维素。在一个或多个实施例中，至少一种纤维素酯为乙酸丙酸纤维素。在一个或多个实施例中，至少一种纤维素酯为乙酸丁酸纤维素。在一个或多个实施例中，至少一种纤维素酯为乙酸丙酸纤维素和乙酸丁酸纤维素的组合。
[0016]在一个或多个实施例中，增塑纤维素酯组合物中纤维素酯的量为25wt％
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99wt％，或35wt％
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99wt％，或45wt％
‑
99wt％，全部基于增塑纤维素酯组合物的总重量。
[0017]本专利技术的纤维素酯可以使用一种或多种特性来表征。例如，在一个或多个实施例中，纤维素酯的数均分子量(“Mn”)可以在20,000Da至100,000Da的范围内。在一个或多个实施例中，纤维素酯的Mn在约20,000Da至约80,000Da的范围内。
[0018]在一个或多个实施例中，纤维素酯的溶液落球黏度可以为2
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30、或4
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25、或5
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20秒，是根据ASTM D817测量的。
[0019]在一个或多个实施例中，纤维素酯可以具有0.1至0.8的羟基取代度(DSOH)；0.1
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0.8的乙酰基取代度；1.4
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2.8的丙酰基取代度(DSP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】1.一种增塑纤维素酯组合物，所述组合物包含至少一种纤维素酯；至少一种增塑剂；和有效量的熔体强度增强添加剂，所述熔体强度增强添加剂选自以下构成的组：粘土、二氧化硅及其组合。2.根据权利要求1所述的组合物，其中基于所述组合物的总重量，所述组合物包含按重量计5％至35％的增塑剂。3.根据权利要求2所述的组合物，其中基于所述组合物的总重量，所述组合物包含按重量计10％至30％的增塑剂。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中所述增塑剂选自以下构成的组：2
‑
乙基己酸三甘醇酯、己二酸二辛酯、壬二酸二正己酯、环氧化大豆油、乙酰基柠檬酸三乙酯及其组合。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的组合物，其中基于所述组合物的总重量，所述熔体强度增强添加剂的所述量为按重量计0.25％至8.0％。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的组合物，其中所述粘土具有1
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60微米的粒度、1.5
‑
2.2g/cm3的密度和小于500g/cm3的体积密度。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的组合物，其中所述组合物还包含以下中的一种或多种：辊脱模剂、加工助剂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特，
申请(专利权)人：伊士曼化工公司，
类型：发明
国别省市：