耐微生物的复合物制造技术

技术编号:5414818 阅读:159 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本文描述耐微生物的复合物和用于提供耐微生物的复合物的方法。所述耐微生物的复合物可以包括呈聚合基质形式的聚合材料以及天然存在的抗微生物材料,例如来自山杨树、桦树、杨树的树皮,及其提取物。可以通过将树皮添加至聚合基质及填充剂(例如,例如木纤维的纤维素材料)以提升所述复合物的耐微生物性来制备所述耐微生物的复合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐微生物的复合物相关专利申请的交叉引用本申请要求于2006年5月26日递交的、题为"用于生产耐微生物的复合物的 组合物禾口方法(Compositions and Methods for Producing Microbial Resistant Composites )" 的美国临时申请序列号60/803,322的优先权,该申请的内容通过引用被整体包括在本文 中。2005年11月21日递交的、题为"发泡添加剂"的美国专利申请序列号11/284,414 以及2006年5月24日递交的、题为"用于发泡聚合材料的添加剂"的美国专利申请序列 号11/420,215的内容通过引用被整体包括在本文中。如果发生冲突,在本文中明确陈述或 显示的主题控制任何通过引用被包括的主题。任何通过引用被包括在本文中的所包含的所 有术语(表达或隐含)的定义因此被免责。本说明书结束段落规定给予任何在本文中明显 陈述的术语服从在前述的免责条款的含义。木塑复合物(wood polymer composites, WPCs)是包括纤维素材料(例如木颗 粒)和塑性材料(例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等)的复合材料。己发现WPCs广泛用 于户外铺板地板。WPCs还被用于形成栏杆、围栏、园林木材、包层和墙板、公园的长椅、 装饰线脚(molding)和修饰(trim)、窗框和门框和/或室内家具。WPCs比其他替代品(例 如用防腐剂处理的实木或由腐病抗性树种(例如红木等)制造的实木)更为环境友好而且 需要较少的维护。WPCs耐龟裂和开裂,且可以被模制成具有或不具仿木纹细节。尽管WPC比实木更耐腐病和腐烂,WPCs仍然包含常遭受腐病之害的纤维素材 料。尤其是,WPCs可能遭受导致白腐病、褐腐病等的真菌之害。过去,已经将例如硼酸 锌的材料加至WPCs以使WPCs耐受导致腐病和腐烂的微生物。尽管这些材料已被证明是 有些效果的,但是这些材料是有毒的,并且已知这些材料从所述复合物中沥出到环境中。 而且,这些材料显著增加了所述复合物配方的成本。因此,合乎期望的是提供能够抑制与 WPCs有关的微生物生长的材料。可熔体加工的聚合材料,以下称作聚合基质,通常和某些填充剂和/或添加剂组 合来既提升经济性又赋予所加工材料期望的物理特征。所述填充剂可以包括各种混合在整 个聚合主体材料中的有机材料或无机材料。例如,木粉和木纤维常常在熔体加工时和某些 烃聚合物一起被包括以制造适合作为结构建筑材料的复合物。专利技术简述本文所描述的主题涉及用于生产耐微生物的复合物的组合物和方法。所述耐微 生物的复合物可以包括聚合材料和天然存在的抗微生物材料。所述聚合材料可以是热塑性的。所述聚合材料可以包括聚烯烃材料,例如聚乙烯和/或聚丙烯。所述天然存在的抗微 生物材料可以包括具有抗微生物特征的树皮和/或树皮提取物。例如,合适的树皮包括山 杨树皮(aspenbark)、桦树皮(birchbark)、杨树皮(poplarbark),前述的任何一种的 提取物,和/或前述任何一种的混合物和组合。所述耐微生物的复合物可以包括填充剂(例 如纤维素材料)。在一个实施方案中,所述纤维素材料可以是纤维状(fiberoiis)材料。 在另一个实施方案中,所述纤维素材料可以是木粉和/或木纤维。在由高水平的纤维素材 料填充的聚合物(例如木塑复合物(WPC))中,使用天然存在的抗微生物材料可能特别 具有实用性。所述耐微生物的复合物可以用熔体加工技术生产。 一般来说,这样的工艺包括 在熔体加工聚合材料和天然存在的抗微生物材料。可以使用的合适的熔体加工工艺的实例 包括挤出、注塑、吹塑滚塑和批量混合。为了本文的目的,以下使用的术语按如下定义"抗微生物材料"意为当并入 聚合基质时减慢或消除微生物在由其生产的制品上的生长(例如,霉菌和霉病)的材料。 "聚合基质"意为一种或更多种可熔体加工的聚合材料的基质。"可熔体加工组合物"意 为一般能够在升高的温度下,通过常规的聚合物加工技术(例如挤出或注塑)而熔体加工 的配方。"填充剂"意为在用来熔体加工被填充的聚合基质的条件下不具有粘弹性特征的 有机或无机材料。"纤维素材料"意为由纤维素得到的天然的或人造的材料。举例来说, 纤维素材料包括木粉、木纤维、锯屑、刨花、新闻纸、纸张、亚麻、大麻、谷壳、洋麻、 黄麻、剑麻,坚果壳或其组合。本文所描述主题的前述的和其他的特征、功用以及优点将由以下的某些实施方 案(如在附图中说明的)的更为具体的描述变得明显。专利技术详述耐微生物的复合物可以包括形成基质的聚合材料和天然存在的抗微生物材料。 所述抗微生物材料可以包括树皮。优选的树皮材料是对在自然界中生长的霉菌、霉病和其 他真菌生长呈现天然抵抗性的那些。例如,合适的树皮可以由山杨树、桦树和/或杨树获 得。这样的材料一般在木料生产过程中被认为是废料或废物流,并且因此成本相对低。在 优选的实施方案中,山杨树皮被用作抗微生物材料并已被发现来生产具有优异的抗微生物 的抵抗性的复合物配方。存在于可熔体加工组合物中的抗微生物材料的量取决于几个变量,例如,举例 来说,聚合基质、填充剂的类型和量,熔体加工设备的类型,加工条件及其他。应当理解 应该使用合适量的抗微生物材料来在所得的聚合材料中达到期望的耐微生物性。在一个实 施方案中,所述耐微生物的复合物包括大约0.05到75.0 wt.%的天然存在的所述抗微生 物材料,合乎期望地大约1.0到35.0 wt.%的天然存在的抗微生物材料,或者,合适地,5大约5.0到25.0 wt.%的天然存在的抗微生物材料。所述耐微生物的复合物可以包括多种附加的添加剂。所述添加剂可以作为被加 工形成所述耐微生物的复合物的可熔体加工组合物之部分添加。合适的添加剂的非限定性 实施例包括抗氧化剂、光稳定剂、纤维、防结块剂、热稳定剂、冲击改性剂、生物杀灭剂、 增容剂、阻燃剂、增塑剂、胶粘剂、着色剂、加工助剂、润滑剂、偶合剂以及色素。所述 添加剂可以以粉末、丸、颗粒或其他任何可挤出形式并入可熔体加工组合物。可熔体加工 组合物中的常规添加剂的量和类型可以取决于聚合基质和成品组合物的期望物理性质而 变化。应该理解所述耐微生物的复合物可以包括任何个数的合适的适于熔体加工的聚合材料。所述聚合材料可以或是烃类或是非烃类聚合物。在一个实施方案中,所述聚合基 质是基于烯烃的聚合物。多种聚合材料(如果使用超过一种,理解可以使用单个的聚合材 料)组合形成聚合基质,所述聚合基质被熔体加工形成所述耐微生物的复合物。所述聚合基质是所述可熔体加工组合物的主要组分。适于熔体加工的广泛种类 的聚合物可以形成所述聚合基质的一部分或全部。所述聚合基质还可以包括有时称作难以 (尤其是当与干扰成分组合时)熔体加工的聚合物。所述的聚合物包括烃类和非烃类聚合 物两者。合适的聚合材料的实施例包括,但不限于,聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚氨酯类、 聚烯烃类、聚苯乙烯类、聚酯类、聚碳酸酯类、聚酮类、聚脲类、聚乙烯基类树脂、聚丙 烯酸酯类及聚丙烯酸甲酯类。在一个实施方案中,所述聚合基质可以包括聚合材料例如,高密度聚乙烯 (HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、 聚烯烃类共聚物(例如,乙烯-丁烯、乙烯-辛烯、乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐微生物的复合物,包括: 聚合基质; 天然存在的抗微生物材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:N格兰伦德JJ塞尔诺霍斯
申请(专利权)人:菲利浦塑料公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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