淀粉-热塑性聚合物-皂组合物及其制备和使用方法技术

本发明专利技术提供了淀粉-热塑性聚合物-皂组合物，其包含热塑性聚合物和皂的紧密掺加物。本发明专利技术还提供了制备和使用淀粉-热塑性聚合物-皂组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含淀粉、热塑性聚合物和皂的紧密掺加物的淀粉-热塑性聚合 物-皂组合物。本专利技术还涉及制备和使用淀粉-热塑性聚合物-皂组合物的方法。
技术介绍
热塑性聚合物被用于多种应用中。然而，与其它聚合物物质相比，热塑性聚合物 (如聚丙烯和聚乙烯）在例如形成纤维时，可具有更大的配制挑战。这是因为纤维制备的材 料和工艺要求比其它形式如膜的那些要求更加严格。就纤维制备而言，相对于其它聚合物 加工方法，聚合物熔融流动特性更加取决于材料的物理和流变性能。另外，纤维制备中的局 部剪切/拉伸速率和剪切速率比其它工艺更大。 此外，高分子量的热塑性聚合物不易于或不能有效地纺成细纤维。当纺丝超细纤 维时，熔体中的小缺陷、轻微的不一致性或轻微的相不相容性是商业可行方法所不可接受 的。如果它们的可得性和潜在的强度改善，则期望提供一种容易并且有效纺织此类高分子 量聚合物的途径。在加工用于注塑的热塑性聚合物和膜时，存在类似的问题。 大多数热塑性聚合物如聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯衍生自单体（例 如分别为乙烯、丙烯和对苯二甲酸），所述单体得自不可再生的化石基资源（例如石油、天 然气和煤炭）。因此，这些资源的价格和可得性最终对这些聚合物的价格具有显著的影响。 随着这些矿物基资源的国际价格迅速升高，由这些聚合物制得的材料的价格迅速升高。 此外，许多消费者对购买仅衍生自不可再生的矿物基资源的产品表现出反感。他 们的某些担心基于例如环境可持续性问题，而其它担心基于对石油化学产品所衍生产品是 "非天然的"或环境不友好的印象。 热塑性聚合物通常与所需添加剂（例如蜡、颜料、有机染料、香料）不相容，或与其 具有不佳的混溶性。与原本加入必需的添加剂相比，该不相容性可能迫使加入过多的添加 剂，以获得所期望的结果。因此，期望解决该缺点。 将聚丙烯仅用作微量组分，现有领域将聚丙烯组合物与添加剂和/或稀释剂混合 制备具有非常开放的微孔结构的材料，所述孔具有大于1〇 ym的孔尺寸。在本文所述的所 有情形中，所述稀释剂均被移除以制得最终多孔（例如蜂窝状）结构。在移除稀释剂之前， 由于制得所期望开放结构所需的过多稀释剂，结构是无法接受的油性的。移除稀释剂，可不 仅使额外的加工和废料处理成为必要，而且还导致所需添加剂如染料、颜料和/或香料被 移除。 例如，美国专利3, 093, 612描述了聚丙烯与多种脂肪酸的组合，其中脂肪酸被移 除。科学文章J. Apply. Polym.Sci 82(1)第169-177页（2001)公开了对聚丙烯使用稀释 剂以热致相分离以形成开放并且较大的蜂窝状结构，但是聚合物比率低，其中随后将稀释 剂从最终结构中移除。科学文章J. Apply. Polym. Sci 105(4)第2000-2007页（2007)公 开了微孔膜，所述微孔膜经由热致相分离，用邻苯二甲酸二丁酯和大豆油混合物以及聚丙 稀微量组分制得。稀释剂从最终结构中移除。科学文章Journal of Membrane Science 108(1-2)第25-36页（1995)公开了中空纤维微孔膜，所述中空纤维微孔膜使用大豆油和聚 丙烯混合物以及聚丙烯微量组分，并且采用热致相分离制得，获得所期望的膜结构。稀释剂 从最终结构中移除。因此，需要热塑性聚合物的组合物，所述组合物允许使用较高分子量和/或减量 的不可再生资源基材料，和/或更好地掺入添加剂如香料和染料。还需要无需移除稀释剂 和/或在最终产品中递送可再生材料的组合物。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术提供淀粉-热塑性聚合物-皂组合物，其包含以下物质的紧密 掺加物：(a)热塑性聚合物；(b)淀粉和（C)阜。所述皂在所述固体组合物中具有小于10 ym 的液滴尺寸。另选地，所述液滴尺寸可小于5 y m，小于1 y m，或小于500nm。所述组合物可 包含以所述组合物的总重量计5重量％至60重量％的皂，8重量％至40重量％的皂，或10 重量％至30重量％的皂。皂包含脂肪酸的金属盐。用于制备皂的金属可选自元素周期表第1、2、3、4、5、6、7、 8、9、10、11、12、13、14、15、16族，使用1988年实施的IUPAC命名体系。所述脂肪酸可选自 碳-12至碳-22脂肪链羧酸。示例性皂包括硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌、以及它们的组 合。 热塑性聚合物可包括例如聚烯烃、聚酯、聚酰胺、它们的共聚物、或它们的组合。热 塑性聚合物的其它例子包括聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯共聚物、聚乙烯共聚物、聚对苯二甲酸 乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、多羟基链烷酸酯、聚酰胺-6、聚酰胺-6, 6、或它 们的组合。在一些组合物中，热塑性聚合物包括聚丙烯。例如，热塑性聚合物可包含以存在于 所述组合物中的热塑性聚合物的总重量计1%至100%的聚丙烯，大于50%的聚丙烯，55% 至100%的聚丙烯，60%至100%的聚丙烯，或60%至95%的聚丙烯。所述聚丙烯可具有例 如 10kDa 至 1，OOOkDa 的重均分子量，和大于 0? 25g/10min，或 0? 25g/10min 至 2000g/10min， 或 lg/10min 至 500g/10min，或 5g/10min 至 250g/10min，或 5g/10min 至 100g/10min 的恪 体流动指数。所述淀粉可包括淀粉或淀粉衍生物以及任选的增塑剂，以制得热塑性淀粉（TPS)。 所述淀粉是变性的或胶凝化的。所述淀粉可以所述组合物的总重量计5重量％至80重 量％，或20重量％至40重量％的量存在。所述热塑性淀粉可以所述组合物的总重量计5 重量％至80重量％，或20重量％至40重量％的量存在。所述淀粉增塑剂可包括多元醇。设想的具体多元醇包括甘露醇、山梨醇、甘油、以 及它们的组合。所述增塑剂可选自甘油、乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、三甘醇、三丙 二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2- 丁二醇、1，3- 丁二醇、1，4- 丁二 醇、1，5-戊二醇、1,6-己二醇、1,5-己二醇、1,2, 6-己三醇、1,3, 5-己三醇、新戊二醇、三羟 甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇、甘油乙氧基化物、己二酸十三烷酯、苯甲酸异癸酯、柠檬酸三 丁酯、磷酸三丁酯、癸二酸二甲酯、脲、季戊四醇乙氧基化物、乙酸山梨醇酯、乙酸季戊四醇 酯、乙二撑二甲酰胺、二乙酸山梨醇酯、山梨醇一乙氧基化物、山梨醇二乙氧基化物、山梨醇 六乙氧基化物、山梨醇二丙氧基化物、氨基山梨醇、三羟基甲氨基甲烷、葡萄糖/PEG、环氧乙 烷与葡萄糖的反应产物、三羟甲基丙烷一乙氧基化物、一乙酸甘露醇酯、甘露醇一乙氧基化 物、丁基葡糖苷、葡萄糖一乙氧基化物、a -甲基糖苷、羧甲基山梨醇钠盐、乳酸钠、聚甘油一 乙氧基化物、赤藓醇、阿拉伯醇、核糖醇、木糖醇、甘露醇、艾杜醇、半乳糖醇、蒜糖醇、麦芽糖 醇、甲酰胺、N-甲基甲酰胺、二甲基亚砜、烷基酰胺、具有2至10个重复单元的聚甘油、以及 它们的组合。淀粉或淀粉衍生物可选自淀粉、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、羧甲基化淀粉、淀粉磷 酸酯、淀粉乙酸酯、阳离子淀粉、（2-羟基-3-三甲基（铵丙基）淀粉氯化物、通过酸、碱或 酶水解改性的淀粉、通过氧化改性的淀粉、以及它们的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种淀粉‑热塑性聚合物‑皂组合物，所述淀粉‑热塑性聚合物‑皂组合物包含以下物质的紧密掺加物：(a)热塑性聚合物；(b)淀粉，所述淀粉包括热塑性淀粉；和(c)优选以所述组合物的总重量计5重量％至60重量％，或8重量％至40重量％，或10重量％至30重量％的皂；其中所述皂在所述淀粉‑热塑性聚合物‑皂组合物中具有小于10μm，或小于5μm，或小于1μm，或小于500nm的液滴尺寸。

【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：E·B·邦德，野田勇夫，W·M·阿伦，M·M·萨托科斯基，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：美国;US