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TW202248330A - 由生物基聚合物製成的熱成形物件及用於其之組合物 - Google Patents

由生物基聚合物製成的熱成形物件及用於其之組合物 Download PDF

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TW202248330A
TW202248330A TW111110994A TW111110994A TW202248330A TW 202248330 A TW202248330 A TW 202248330A TW 111110994 A TW111110994 A TW 111110994A TW 111110994 A TW111110994 A TW 111110994A TW 202248330 A TW202248330 A TW 202248330A
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TW
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TW111110994A
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English (en)
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張小偉
凱文 諾法雷
克里斯多夫 麥克格雷迪
蘭迪 布克曼
卡米洛 卡諾
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美商瑟蘭斯國際股份有限公司
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Abstract

本發明揭示生物可降解熱成形物件。該等熱成形物件係由生物可降解聚合物組合物形成。該聚合物組合物含有纖維素酯聚合物、塑化劑及一或多種其他添加劑。可根據本發明製得具有低霧度及高清晰度之熱成形物件。

Description

由生物基聚合物製成的熱成形物件及用於其之組合物
本發明係關於由生物基聚合物製成之熱成形物件及用於其之組合物。
每年，全球的塑膠產量持續增加。每年生產的超過二分之一的塑膠量用以製造塑膠瓶、容器、容器蓋及其他單次用物件。丟棄的單次用塑膠物件(包括所有不同種類之包裝)通常不再循環且最終進入填埋場。另外，許多此等物件未能被恰當地處置且最終進入河流、湖泊及全世界的海洋中。實際上，塑膠廢料往往會因潮流及產品之浮力而聚集且集中在世界某些區域之海洋中。
鑒於以上內容，熟習此項技術者已嘗試製造由生物可降解聚合物製成之塑膠物件。然而，許多生物可降解聚合物缺乏習知聚合物諸如聚丙烯及/或聚乙烯)之物理特性及特徵。
一種用於製造塑膠物件之方法為熱成形。在熱成形期間，將塑膠薄片或膜加熱且接著操作成所需三維形狀。可在陽模或母模上形成膜。存在兩種主要類型之熱成形，通常稱為真空成形或壓力成形。兩種類型之熱成形使用熱及壓力以便使膜形成為其最終形狀。在真空成形期間，將塑膠膜置放於模具上方且使用真空將其操縱成三維物件。在壓力成形期間，視情況與真空力組合使用壓力以將膜模製成一定形狀。
使用熱成形製造三維物件具有各種優勢。舉例而言，熱成形允許在較快周轉時間下製造所有不同類型的形狀。對設計之修改亦可快速且有效地發生。熱成形亦可具有成本效益且可製造具有美感外觀的物件。
為遠離石油基聚合物，諸如聚烯烴聚合物，熟習此項技術者試圖將生物基聚合物或生物可降解聚合物併入至熱成形製程中。舉例而言，提出將聚乳酸交酯作為石油基聚合物之替代物用於經由熱成形製造各種不同物件，諸如食品之包裝。然而，聚乳酸交酯具有相對較低的熔點且不太適合於經受較高溫度。因此，聚乳酸交酯尤其在製造用於熱食物製品之包裝或容器時具有限制及缺陷。
鑒於上文，當前需要較適合經由熱成形而形成三維物件之生物可降解聚合物組合物。亦需要主要含有較適合形成膜之生物可降解聚合物的聚合物組合物，該膜可隨後用於熱成形製程中。
一般而言，本發明係關於較適合於製造具有良好機械效能以及極佳美觀性之熱成形物件及產品的生物可降解聚合物組合物。根據本發明，生物可降解聚合物組合物含有不僅為生物可降解而且可由再生性資源形成的纖維素酯聚合物。尤其有利地，聚合物組合物可調配成具有極佳的光學特性，諸如低霧度及高清晰度，尤其相對於過去由類似生物可降解聚合物製成的熱成形物件。另外，聚合物組合物可調配成具有相對較高的熔點，其會產生具有耐高溫性之物件。因此，根據本發明製成之物件可用於高溫應用，諸如用於容納熱食物製品。
舉例而言，在一個實施例中，本發明係關於一種熱成形物件。熱成形物件係由包含生物可降解聚合物的膜形成。生物可降解聚合物包含纖維素酯聚合物，諸如醋酸纖維素。在一個態樣中，醋酸纖維素聚合物主要包含二醋酸纖維素。纖維素酯聚合物亦可具有約2.1至約2.8之乙醯基取代度。膜進一步包含塑化劑。塑化劑可以約12重量%至約48重量%之量存在於膜中。
除纖維素酯聚合物之外，熱成形物件可視情況含有至少一種其他生物基聚合物。舉例而言，至少一種生物基聚合物可包含聚乳酸、聚己內酯、聚羥基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯、澱粉(諸如塑化澱粉)或其混合物。一或多種生物基聚合物可以約1重量%至約50重量%之量，諸如以約3重量%或更大之量，諸如以約5重量%或更大之量，諸如以約7重量%或更大之量，諸如以約10重量%或更大之量，且通常以小於約30重量%之量存在於聚合物組合物中。
熱成形物件亦可含有抗氧化劑。抗氧化劑可包含亞磷酸酯，諸如二亞磷酸酯。抗氧化劑可以約0.001重量%至約0.35重量%之量存在於膜中。
根據本發明，為形成三維物件，使膜經受足以形成限定形狀之熱及壓力。舉例而言，三維物件可包括至少一個壁，其中各壁具有足以提供定形性之剛性。
用於形成三維物件之聚合物膜可為擠製膜。該膜可為單軸向拉伸或雙軸向拉伸的。在另一態樣中，可在不首先拉伸膜之情況下形成三維物件。
除抗氧化劑以外，在一個實施例中，三維聚合物物件亦可含有聚羧酸。聚羧酸為含有兩個或更多個羧基之酸。在一個態樣中，聚羧酸可為檸檬酸。聚羧酸可通常以約0.001重量%至約0.1重量%之量存在於三維物件中。
存在於三維物件中之塑化劑可為三酸甘油酯。舉例而言，一種適合之塑化劑為1,2,3-三乙縮醛二醇。其他適合之塑化劑包括單醋精(monoacetin)、二醋精、磷酸參(氯異丙基)酯、磷酸參(2-氯-1-甲基乙基)酯、甘油、檸檬酸三乙酯、乙醯檸檬酸三乙酯、己二酸酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、檸檬酸三丁基-鄰乙醯酯、酒石酸二丁酯、鄰苯甲醯基苯甲酸乙酯、正乙基甲苯磺醯胺、對甲苯磺酸鄰甲苯酯、芳族二醇、經取代之芳族二醇、芳族醚、三丙酸甘油酯(tripropionin)、三苯精(tribenzoin)、甘油酯(glycerin ester)、甘油三苯甲酸酯、甘油乙酸苯甲酸酯、聚乙二醇、聚乙二醇酯、聚乙二醇二酯、二-2-乙基己基聚乙二醇酯、甘油酯(glycerol ester)、二乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇二縮水甘油基醚(polyglycoldiglycidyl ether)、二甲亞碸、N-甲基吡咯啶酮、碳酸伸丙酯、C1-C20二羧酸酯、順丁烯二酸二丁酯、順丁烯二酸二辛酯、間苯二酚單乙酸酯、兒茶酚、兒茶酚酯、苯酚、環氧化大豆油、蓖麻油、亞麻籽油、環氧化亞麻籽油、基於聚乙二醇之雙官能性縮水甘油基醚、烷基內酯、磷脂、2-苯氧基乙醇、乙醯水楊酸、乙醯胺苯酚、萘普生(naproxen)、咪唑、三乙醇胺、苯甲酸、苯甲酸苯甲酯、水楊酸、4-羥基苯甲酸、丙基-4-羥基苯甲酸酯、甲基-4-羥基苯甲酸酯、乙基-4-羥基苯甲酸酯、苯甲基-4-羥基苯甲酸酯、三苯甲酸甘油酯、二苯甲酸新戊酯、三乙二醇二苯甲酸酯、三羥甲基乙烷三苯甲酸酯、丁基化羥基甲苯、丁基化羥基大茴香醚、山梨醇、木糖醇、乙二胺、哌啶、哌𠯤、六亞甲基二胺、三𠯤、三唑、吡咯及其混合物。
在一個態樣中，三維物件含有呈約62重量%至約74重量%之量的纖維素酯聚合物且含有呈約27重量%至約36重量%之量的一或多種塑化劑。
根據本發明製成之三維物件可形成有極佳光學特性。舉例而言，三維物件可為透明或半透明的使得使用者可經由物件之壁查看三維物件之內含物。舉例而言，當根據ASTM測試D1003 (2013)量測時，三維物件之至少一個壁可具有小於約10%，諸如小於約5%、諸如小於約2%、諸如小於約1%、諸如小於約0.5%、諸如小於約0.3%之霧度。三維物件之至少一個壁亦可在380 nm至約780 nm之任何位置的波長下具有大於約70%，諸如大於約80%、諸如大於約85%、諸如大於約90%、諸如大於約95%之光透射率。
當根據凝膠分析測試進行測試時，根據本發明製成之熱成形膜及物件可展示顯著低的缺陷含量。舉例而言，根據本發明製成之膜及物件可含有小於約5,000個缺陷/平方公尺、諸如小於約3,500個缺陷/平方公尺、諸如小於約2,000個缺陷/平方公尺的尺寸為300微米或更大之缺陷。根據本發明製成之膜及物件可展現尺寸為200微米或更大之缺陷，其量為小於約25,000個缺陷/平方公尺，諸如小於約20,000個缺陷/平方公尺、諸如小於約15,000個缺陷/平方公尺。膜及物件亦可展現尺寸為100微米或更大之缺陷，其含量為小於約70,000個缺陷/平方公尺，諸如小於約60,000個缺陷/平方公尺，諸如小於約50,000個缺陷/平方公尺。
根據本發明製成之膜及物件可顯示小於約9,000 mm 2，諸如小於約8,000 mm 2、諸如小於約7,000 mm 2、諸如小於約6,000 mm 2、諸如小於約5,000 mm 2、諸如小於約4,000 mm 2、諸如小於約3,000 mm 2、諸如小於約2,000 mm 2之總缺陷面積。
可根據本發明製成所有不同類型的物件及產品。在一個態樣中，三維物件包含食品包裝或所有其他類型之包裝。包裝可為剛性的、半剛性的或可撓性。包裝可用於容納所有不同類型的食品，諸如肉類產品、蛋類、新鮮水果、農產品及類似者。包裝亦可用以容納及儲存各種不同的醫療組件，諸如工具、注射器、針、導管及小瓶。
根據本發明製成之熱成形產品可用於所有不同類型的行業中以製造無限多種產品。舉例而言，可根據本發明製成各種醫療設備，包括醫療電子器件外殼、成像外殼、無菌包裝、箱櫃、托盤、病房面板、病床組件、支架及支撐設備，及類似者。根據本發明製成之物件亦可用以製造汽車產業中之所有不同類型的零件。此等零件包括儀錶板總成、內部門板、內部裝飾、座椅零件、引擎艙嵌板、車身外板、保險桿、導氣管、箱艙內襯、雜物箱(glove compartment)、防護件、氣流偏導器(spoiler)、百葉窗(window louvre)及類似者。
根據本發明製成之物件亦可用於航空領域以製造飛機內部面板、機上廚房組件、頂置式行李倉、座椅零件、百葉窗(window shade)、燈外殼、管道零件、扶手、可摺疊托盤桌及類似物。根據本發明製成之物件亦可用以製造企業機械及設備之零件。舉例而言，根據本發明製成之產品包括印表機外殼、傳真機外殼、電子器件外殼、面板、邊框(bezel)、辦公傢俱零件、電腦外殼及電子封裝。
根據本發明製成之物件亦可用於建築物及建築行業以製造所有不同類型的產品，諸如設備外殼、天窗零件、工具箱、機械蓋及類似者。根據本發明製成之熱成形產品亦可用以製造所有不同類型的家用電器零件。舉例而言，本發明之熱成形製程可用於製造冷凍機零件、冷凍機及冰箱門襯墊、洗碗機零件、乾衣機零件、窗式空調之零件及其他各種不同家用電器之零件，包括電視櫃。
根據本發明製成之物件亦可用以製造所有不同類型的娛樂產品。可根據本發明製成之娛樂產品包括鍛煉及健身機器之零件、設備外殼、休旅車之外部面板、用以儲存所有不同類型的體育設備之保護箱、漁船船體、舟及船零件、船之擋風玻璃、雪地機車及機車及類似者。根據本發明製成之熱成形物件亦較適合用於園藝行業。可製成之產品包括例如植物托盤、花盆及類似者。
本發明之聚合物組合物亦可用以熱成形各種不同容器。此類容器包括料倉、盤、基座。另外，可根據本發明製成所有不同類型的飲用容器或其他食品容器及飲料固持器。此類飲料容器可包括杯子或杯蓋。
本發明亦係關於用於製造三維物件之聚合物組合物。聚合物組合物可含有量為約62重量%至約74重量%之纖維素酯聚合物。纖維素酯聚合物可包含醋酸纖維素，諸如二醋酸纖維素。聚合物組合物進一步含有至少一種塑化劑。塑化劑可包含三酸甘油酯且可以約27重量%至約36重量%之量存在於聚合物組合物中。聚合物組合物可進一步含有呈約0.001重量%至約0.35重量%之量的抗氧化劑，諸如二亞磷酸酯。聚合物組合物亦可含有聚羧酸，諸如檸檬酸。聚羧酸可以約0.001重量%至約0.1重量%之量存在於聚合物組合物中。
上文所描述之聚合物組合物可擠製成膜且在1 mm之厚度下，當根據ASTM測試D1003進行測試時可顯示小於約5%，諸如小於約2%、諸如小於約1%、諸如小於約0.5%、諸如小於約0.4%、諸如小於約0.3%、諸如小於約0.2%之霧度。膜可隨後用於製造所有不同類型的三維產品之熱成形製程中。
在下文中更詳細地論述本發明之其他特徵及態樣。
相關申請案
本申請案係基於且主張申請日為2021年3月24日之美國臨時專利申請案序列號63/165,436及申請日為2021年9月24日之美國臨時專利申請案序列號63/247,887之優先權，該兩個申請案皆以引用的方式併入本文中。
一般熟習此項技術者應理解，本論述僅為例示性實施例之描述，且並不意欲限制本發明之更廣態樣。
一般而言，本發明係關於一種較適合於製造熱成形物件之塑化纖維素酯聚合物組合物。舉例而言，聚合物組合物可首先形成為擠製膜。該膜可具有任何適合的厚度。該膜可隨後經受熱成形製程且在與模具接觸時經受足夠的熱及壓力以便製造具有限定形狀之三維物件。
在一個態樣中，聚合物組合物可經調配以不僅具有良好的機械特性而且可具有極佳的光學特性。根據本發明製成之熱成形物件可例如製成高度透明或半透明的。舉例而言，當用於包裝時，可經由壁查看三維物件之內含物。根據本發明製成之三維物件亦可具有極低霧度，同時具有高清晰度。
在一個態樣中，例如根據本發明製成之熱成形膜及/或物件可經受凝膠分析測試，該凝膠分析測試可係關於根據本發明製成之產品的高清晰度特徵。可藉由可購自德國維滕(Witten, Germany)之OCS GmbH的FSA-100膜表面分析儀來進行凝膠分析測試。膜表面分析儀可包括具有互補金屬氧化物半導體感測器之4096像素CMOS數位攝影機。膜表面分析儀可具有50微米標稱解析度且可包括能夠在透明、不透明及有色聚合物膜中實現最佳缺陷偵測之LED照明系統。可根據本發明在任何適合之厚度，諸如25.4微米之厚度下測試膜。FSA LID設置經設定為40。區塊(parcel)長度設定為102.4 mm且區塊寬度設定為80.00 mm。區塊面積為8192.00 mm 2。檢測367個區塊且檢測面積為3.006 m 2。檢測長度為37.581 m。水準設定為40%-10%-。其他設置包括169之灰度值、50 (50)之平均濾波器大小、7.01 m/min之膠片速度(film speed)、0.013 ms之曝光時間、設定為98.88%/2.83%之透明度/雜訊、設定為50微米之X解析度及設定為50微米之Y解析度。凝膠分析測試量測每一面積之缺陷數目及缺陷尺寸。
舉例而言，根據本發明製成之膜及物件可顯示小於約5,000個缺陷/平方公尺，諸如小於約3,500個缺陷/平方公尺、諸如小於約2,000個缺陷/平方公尺的尺寸為300微米或更大之缺陷。根據本發明製成之膜及物件可顯示尺寸為200微米或更大之缺陷，其量為小於約25,000個缺陷/平方公尺，諸如小於約20,000個缺陷/平方公尺之量，諸如小於約15,000個缺陷/平方公尺之量。根據本發明製成之膜及物件可顯示尺寸為100微米或更大之缺陷，其量為小於約70,000個缺陷/平方公尺，諸如小於約60,000個缺陷/平方公尺之量，諸如小於約50,000個缺陷/平方公尺之量。
根據本發明製成之膜及物件可具有小於約9,000 mm 2，諸如小於約8,000 mm 2、諸如小於約7,000 mm 2、諸如小於約6,000 mm 2、諸如小於約5,000 mm 2、諸如小於約4,000 mm 2、諸如小於約3,000 mm 2、諸如小於約2,000 mm 2之總缺陷面積。
以上凝膠分析特徵可使得膜及物件顯示極佳的霧度及透明度。
舉例而言，根據本發明製成之聚合物物件可根據ASTM測試D1003 (2013)量測霧度。可使用任何可接受之儀器根據ASTM測試(包括例如BYK Gardner Haze-Gard 4725儀器)量測霧度。可在測試板上量測關於根據本發明製成之膜或關於最終熱成形物件的霧度。測試板可具有任何適合之厚度，諸如1 mm、2 mm、3 mm或4 mm。當測試以上樣本中之任一者時，樣本或物件之霧度可通常小於約10%，諸如小於約8%、諸如小於約5%、諸如小於約3%、諸如小於約2%。在一個態樣中，霧度可小於1%，諸如小於約0.8%、諸如小於約0.5%、諸如小於約0.4%、諸如小於約0.3%、諸如小於約0.2%。
在過去，霧度特性通常在物件經熱成形至一定形狀之後降解。然而，本發明之聚合物組合物經特別調配，使得材料易於在熱成形操作期間處理且可製造霧度或其他光學特性不具有任何顯著降解的熱成形物件。
除低霧度之外，根據本發明製成之聚合物膜及物件亦可具有高透射率，無論物件為半透明(例如，為含有一或多種著色劑之色調)或透明的。舉例而言，當量測在約380 nm至約780 nm之波長下的透射特性時，聚合物膜或物件可顯示大於約70%，諸如大於約75%、諸如大於約80%、諸如大於約85%、諸如大於約90%、諸如大於約95%之透射率。
根據本發明，聚合物組合物含有纖維素酯聚合物與至少一種塑化劑及視情況一或多種其他生物基聚合物的組合。另外，聚合物組合物含有至少一種抗氧化劑及/或聚羧酸及視情況各種其他添加劑及成分。聚合物組合物經特別調配以製造具有極佳光學特性的膜。該等膜可隨後用於製造三維物件之熱成形製程中。尤其有利的是，膜之光學特性甚至在熱成形製程期間經操縱之後仍保留在三維物件中。
一般而言，任何適合之纖維素酯聚合物可併入至本發明之聚合物組合物中。在一個態樣中，纖維素酯聚合物為醋酸纖維素。
醋酸纖維素可藉由在用醋酸活化纖維素之後對纖維素進行酯化而形成。纖維素可獲自多種類型之纖維素材料，包括但不限於植物衍生之生物質、玉米稈、甘蔗莖、甘蔗渣(bagasse and cane residue)、稻麥秸稈、農草、硬木、硬木漿、軟木、軟木漿、棉絨、柳枝稷(switchgrass)、甘蔗渣、藥草、再生紙、廢紙、木屑、紙漿及造紙廢料、廢木材、疏伐木、柳樹、白楊、多年生草(例如，屬於芒草家族( Miscanthusfamily)的草)、細菌性纖維素、種皮(例如，大豆)、玉米桿、穀殼及其他形式之木材、竹子、大豆皮、韌皮纖維(諸如洋麻、大麻、黃麻及亞麻)、農業剩餘產品、農業廢料、家畜之排泄物、微生物、藻類纖維素、海藻及所有其他近似或最終源自植物的材料。此類纖維素原材料較佳地處理成顆粒、碎片、片段、薄片、研磨纖維、粉末形式或其他使其適用於進一步純化的形式。
在一些實施例中，適用於製造本發明之組合物的纖維素酯可具有酯取代基，該等酯取代基包括但不限於C 1-C 20脂族酯(例如，醋酸酯、丙酸酯或丁酸鹽)、官能性C 1-C 20脂族酯(例如，丁二酸酯、戊二酸酯、順丁烯二酸酯)、芳族酯(例如，苯甲酸酯或鄰苯二甲酸酯)、經取代之芳族酯及類似者，其任何衍生物及其任何組合。
組合物中使用之醋酸纖維素可為二醋酸纖維素或三醋酸纖維素。在一個實施例中，醋酸纖維素主要包含二醋酸纖維素。舉例而言，醋酸纖維素可含有小於1重量%的三醋酸纖維素，諸如小於約0.5重量%的三醋酸纖維素。二醋酸纖維素可構成大於90重量%的醋酸纖維素，諸如大於約95重量%，諸如大於約98重量%，諸如大於約99重量%的醋酸纖維素。
一般而言，醋酸纖維素可具有大於約10,000、諸如大於約20,000、諸如大於約30,000、諸如大於約40,000、諸如大於約50,000之分子量。醋酸纖維素之分子量通常為小於約300,000，諸如小於約250,000、諸如小於約200,000、諸如小於約150,000、諸如小於約100,000、諸如小於約90,000、諸如小於約70,000、諸如小於約50,000。上文所標識之分子量係指數目平均分子量。可使用凝膠滲透層析法使用聚苯乙烯等效物或標準物測定分子量。
纖維素酯聚合物之生物降解可取決於各種因素，包括取代度。舉例而言，可使用ASTM測試871-96 (2010)量測纖維素酯之取代度。將醋酸纖維素聚合物併入至聚合物組合物中可通常具有大於約2.0，諸如大於約2.1、諸如大於約2.2、諸如大於約2.3之取代度。取代度通常小於約3.0，諸如小於約2.8、諸如小於約2.6、諸如小於約2.4。舉例而言，在一個態樣中，醋酸纖維素聚合物具有約2.1至約2.8之取代度，包括其間所有0.1之增量。
纖維素酯聚合物或醋酸纖維素可具有通常大於約0.5 dL/g，諸如大於約0.8 dL/g、諸如大於約1 dL/g、諸如大於約1.2 dL/g、諸如大於約1.4 dL/g、諸如大於約1.6 dL/g之固有黏度。固有黏度通常小於約2 dL/g、諸如小於約1.8 dL/g、諸如小於約1.7 dL/g、諸如小於約1.65 dL/g。可藉由形成0.20 g/dL纖維素酯於98/2 wt/wt丙酮/水中之溶液且以#25 Cannon-Ubbelohde黏度計量測溶液及溶劑在30℃下之流動時間來量測固有黏度。接著，可使用修改的Baker-Philippoff方程式來測定固有黏度(「IV」)，其對於此溶劑系統為等式1。
Figure 02_image001
t 1=溶液(具有纖維素酯)的以秒為單位之平均流動時間，t 2=溶劑的以秒為單位之平均流動時間，k=溶劑常數(對於98/2 wt/wt丙酮/水為10)，且c=濃度(0.200 g/dL)。
醋酸纖維素通常以大於約20重量%之量，諸如以大於約25重量%之量、諸如以大於約30重量%之量、諸如以大於約35重量%之量、諸如以大於約40重量%之量、諸如以大於約45重量%之量、諸如以大於約50重量%之量、諸如以大於約55重量%之量、諸如以大於約62重量%之量、諸如以大於約65重量%之量存在於聚合物組合物中。醋酸纖維素通常以小於約85重量%之量，諸如以小於約82重量%之量、諸如以小於約80重量%之量、諸如以小於約74重量%之量、諸如以小於約71重量%之量存在於聚合物組合物中。當一或多種其他生物基聚合物存在於聚合物組合物中時，醋酸纖維素可以小於約65重量%之量、諸如以小於約55重量%之量、諸如以小於約45重量%之量、諸如以小於約35重量%之量存在於組合物中。
根據本發明，將纖維素酯聚合物與一或多種塑化劑組合。
尤其較適合用於聚合物組合物中之塑化劑包括聚甘油酯。舉例而言，塑化劑可包含單甘油酯、二甘油脂或三酸甘油酯。在一個特定態樣中，塑化劑包含1,2,3-三乙醯基二醇。然而，在其他態樣中，塑化劑可為單獨或與三乙醯基二醇組合的二乙醯基二醇或單乙醯基二醇。其他適合之塑化劑包括磷酸參(氯異丙基)酯、磷酸參(2-氯-1-甲基乙基)酯、檸檬酸三乙酯、乙醯檸檬酸三乙酯、甘油或其混合物。
塑化劑之其他實例包括但不限於磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、檸檬酸乙醯酯三丁酯、檸檬酸三丁基-鄰-乙醯酯、酒石酸二丁酯、鄰苯甲醯基苯甲酸乙酯、正乙基甲苯磺醯胺、、對甲苯磺酸鄰甲苯酯、芳族二醇、經取代之芳族二醇、芳族醚、三丙酸甘油酯、三苯精、甘油、甘油酯、甘油三苯甲酸酯、甘油乙酸苯甲酸酯、聚乙二醇、聚乙二醇酯、聚乙二醇二酯、二-2-乙基己基聚乙二醇酯、甘油酯、二乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇二縮水甘油基醚(polyglycoldiglycidyl ether)、二甲亞碸、N-甲基吡咯啶酮、碳酸伸丙酯、C 1-C 20二羧酸酯、己二酸二甲酯(及其他二烷基酯)、順丁烯二酸二丁酯、順丁烯二酸二辛酯、間苯二酚單乙酸酯、兒茶酚、兒茶酚酯、苯酚、環氧化大豆油、蓖麻油、亞麻籽油、環氧化亞麻籽油、其他植物油、其他種籽油、基於聚乙二醇之雙官能性縮水甘油基醚、烷基內酯(例如，γ-戊內酯)、烷基磷酸酯、芳基磷酸酯、磷脂、香精(包括本文所描述之一些，例如丁香酚、桂皮醇(cinnamyl alcohol)、樟腦、甲氧基羥基苯乙酮(乙醯香草酮)、香草精及乙基香草精)、2-苯氧基乙醇、二醇醚、二醇酯、二醇酯醚、聚二醇醚、聚二醇酯、乙二醇醚、丙二醇醚、乙二醇酯(例如，乙二醇二乙酸酯)、丙二醇酯、聚丙二醇酯、乙醯基水楊酸、乙醯胺苯酚、萘普生(naproxen)、咪唑、三乙醇胺、苯甲酸、苯甲酸苯甲酯、水楊酸、4-羥基苯甲酸、丙基-4-羥基苯甲酸酯、甲基-4-羥基苯甲酸酯、乙基-4-羥基苯甲酸酯、苯甲基-4-羥基苯甲酸酯、三苯甲酸甘油酯、二苯甲酸新戊酯、三乙二醇二苯甲酸酯、三羥甲基乙烷三苯甲酸酯、丁基化羥基甲苯、丁基化羥基大茴香醚、山梨醇、木糖醇、乙二胺、哌啶、哌𠯤、六亞甲基二胺、三𠯤、三唑、吡咯及類似者、其任何衍生物，及其任何組合。
在一個態樣中，碳酸酯可充當塑化劑。例示性碳酸鹽可包括但不限於碳酸伸丙酯、碳酸伸丁酯、碳酸二苯酯、碳酸苯酯甲基酯、碳酸二甲苯酯、碳酸甘油酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、碳酸異丙基苯酯2-乙基己酯、碳酸苯酯2-乙基己酯、碳酸異丙基苯酯異癸酯、碳酸異丙基苯酯十三基酯、碳酸苯基酯十三基酯及類似者，及其任何組合。
在又一態樣中，塑化劑可為多元醇苯甲酸酯。例示性多元醇苯甲酸酯可包括但不限於三苯甲酸甘油酯、丙二醇二苯甲酸酯、二乙二醇二苯甲酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯、三乙二醇二苯甲酸酯、蔗糖苯甲酸酯、聚乙二醇二苯甲酸酯、新戊二醇二苯甲酸酯、三羥甲基丙烷三苯甲酸酯、三羥甲基乙烷三苯甲酸酯、新戊四醇四苯甲酸酯、蔗糖苯甲酸酯(具有1至8之取代度)及其組合。在一些情況下，如三苯甲酸甘油酯的三苯甲酸酯可為較佳的。在一些情況下，多元醇苯甲酸酯在25℃下可為固體且在25℃下之水溶解性小於0.05 g/100 mL。
在一個態樣中，塑化劑可為磺醯胺塑化劑。舉例而言，塑化劑可為甲苯磺醯胺塑化劑。甲苯磺醯胺塑化劑可具有小於約120℃，諸如小於約115℃之熔點。磺醯胺塑化劑可與上文所描述之任一其他塑化劑組合。
在一個態樣中，塑化劑不含鄰苯二甲酸酯。實際上，聚合物組合物可調配為不含鄰苯二甲酸酯。舉例而言，鄰苯二甲酸鹽可以約0.1%或更少之量，諸如以約0.001%或更少之量存在於聚合物組合物中。
一般而言，一或多種塑化劑可以約5重量%至約48重量%、諸如約18重量%至約48重量%之量，諸如以約27重量%至約36重量%之量存在於聚合物組合物中。在一個態樣中，一或多種塑化劑可以大於約20重量%之量，諸如以大於約23重量%之量，諸如以大於約25重量%之量，諸如以大於約27重量%之量，諸如以大於約29重量%之量，且通常以小於約43重量%之量，諸如以小於約36重量%之量存在於聚合物組合物中。
在一個態樣中，除醋酸纖維素聚合物之外，本發明之聚合物組合物可視情況含有至少一種生物基聚合物。如本文中所使用，「生物基聚合物」係指至少部分由可再生生物質來源製造，諸如由植物素材或食品廢物製造的聚合物。舉例而言，生物基聚合物可為由大於約30%可再生來源，諸如大於約50%可再生來源、諸如大於約70%可再生來源、諸如大於約90%可再生來源製造之聚合物且區別於自化石資源(諸如石油)衍生之聚合物。
在一個態樣中，與醋酸纖維素組合的至少一種生物基聚合物為聚羥基烷酸酯。聚羥基烷酸酯可為均聚物或共聚物。聚羥基烷酸酯，亦稱為「PHA」為自然界中由糖或脂質之細菌醱酵而產生的直鏈聚酯。超過100種不同單體可在此家族內組合以得到具有極其不同特性之材料。通常，其可為熱塑性或彈性材料，具有在40至180℃範圍內之熔點。最常見類型之PHA為PHB (聚-β-羥基丁酸酯)。聚(3-羥基丁酸酯) (PHB)為一種天然存在的熱塑性聚合物，其普遍地在許多野生細菌物種或經基因修飾之細菌或酵母菌等的細胞壁內以微生物方式產生。其為生物可降解的且在處置後不存環境問題，亦即，由PHB製成之物件可成為堆肥。
用於產生PHA之一或多種單體可顯著影響聚合物之物理特性。舉例而言，可產生之PHA為結晶形、半結晶形或完全非晶形。舉例而言，聚-4-羥基丁酸酯均聚物可為完全非晶形，具有小於約-30℃之玻璃轉化溫度且無明顯熔點溫度。聚羥基丁酸酯-戊酸酯共聚物亦可調配為半結晶形至具有低硬度特徵之非晶形。
可併入PHA中的單體單元之實例包括2-羥基丁酸酯、乙醇酸、3-羥基丁酸酯(下文中稱為3HB)、3-羥基丙酸酯(下文中稱為3HP)、3-羥基戊酸酯(下文中稱為3HV)、3-羥基己酸酯(下文中稱為3HH)、3-羥基庚酸酯(下文中稱為3HH)、3-羥基辛酸酯(下文中稱為3HO)、3-羥基壬酸酯(下文中稱為3HN)、3-羥基癸酸酯(下文中稱為3HD)、3-羥基十二烷酸酯(下文中稱為3HDd)、4-羥基丁酸酯(下文中稱為4HB)、4-羥基戊酸酯(下文中稱為4HV)、5-羥基戊酸酯(下文中稱為5HV)及6-羥基己酸酯(下文中稱為6HH)。除3HP不具有對掌性中心之外，併入至PHA中的3-羥基酸單體為(D)或(R)3-羥基酸異構體。
在一些實施例中，本文所描述之方法中的PHA為均聚物(其中所有單體單元均相同)。PHA均聚物之實例包括聚3-羥基烷酸酯(例如，聚3-羥基丙酸酯(下文中稱為P3HP))、聚3-羥基丁酸酯(下文中稱為P3HB)及聚3-羥基戊酸酯、聚4-羥基烷酸酯(例如，聚4-羥基丁酸酯(下文中稱為P4HB))、聚4-羥基戊酸酯(下文中稱為P4HV))或聚5-羥基烷酸酯(例如，聚5-羥基戊酸酯(下文中稱為P5HV))。
在某些實施例中，PHA可為共聚物(含有兩個或更多個不同的單體單元)，其中不同單體隨機分佈於聚合物鏈中。PHA共聚物之實例包括聚3-羥基丁酸酯-共-3-羥基丙酸酯(下文中稱為PHB3HP)、聚3-羥基丁酸酯-共-4-羥基丁酸酯(下文中稱為P3HB4HB)、聚3-羥基丁酸酯-共-4-羥基戊酸酯(下文中稱為PHB4HV)、聚3-羥基丁酸酯-共-3-羥基戊酸酯(下文中稱為PHB3HV)、聚3-羥基丁酸酯-共-3-羥基己酸酯(下文中稱為PHB3HH)及聚3-羥基丁酸酯-共-5-羥基戊酸酯(下文中稱為PHB5HV)。
具有4個不同單體單元之PHA的實例將為PHB-共-3HH-共-3HO-共-3HD或PHB-共-3-HO-共-3HD-共-3HDd。典型地，當PHB3HX具有3個或更多個單體單元時，3HB單體為總單體之至少70重量%，諸如大於總單體之90重量%。
在本發明之一個實施例中，醋酸纖維素與具有約25%或更少之結晶度且具有低玻璃轉化溫度的PHA組合。舉例而言，玻璃轉化溫度可小於約10℃，諸如小於約5℃、諸如小於約0℃、諸如小於約-5℃，且通常大於約-40℃，諸如大於約-20℃。此類PHA可顯著降低醋酸纖維素之硬度特性，藉此增加伸長特性且降低撓曲模數特性。如本文中所使用，玻璃轉化溫度可藉由動態機械分析根據ASTM測試E1640-09來測定。
若存在，一或多種PHA可以約2%或更大，諸如約3%或更大、諸如約5%或更大、諸如約7%或更大、諸如約10%或更大、諸如約12%或更大、諸如約15%或更大、諸如約18%或更大之量包括於聚合物組合物中。一或多種PHA通常以約30%或更少之量、諸如以約25%或更少之量、諸如以約20%或更少之量、諸如以約15%或更少之量存在於聚合物組合物中。
除了一或多種PHA以外，聚合物組合物可含有各種其他生物基聚合物，諸如聚乳酸或聚己內酯。亦稱為「PLA」之聚乳酸較適合與一或多種PHA組合。聚乳酸聚合物通常比PHA更硬且更剛性，且因此可添加至聚合物組合物中以進一步優化總調配物之特性。
聚乳酸可通常衍生自乳酸之任何異構體之單體單元，諸如左旋乳酸(「L-乳酸」)、右旋乳酸(「D-乳酸」)、內消旋乳酸或其混合物。單體單元亦可由乳酸之任何異構體之酸酐形成，包括L-乳酸交酯、D-乳酸交酯、內消旋乳酸交酯或其混合物。亦可採用此類乳酸及/或乳酸交酯之環二聚物。任何已知的聚合方法，諸如聚縮合或開環聚合可用於聚合乳酸。亦可採用少量的增鏈劑(例如，二異氰酸酯化合物、環氧化合物或酸酐)。聚乳酸可為均聚物或共聚物，諸如含有衍生自L-乳酸之單體單元及衍生自D-乳酸之單體單元的共聚物。儘管不需要，但衍生自L-乳酸之單體單元及衍生自D-乳酸之單體單元中之一者的含量較佳為約85 mol%或更多，在一些實施例中，約90 mol%或更多，及在一些實施例中，約95 mol%或更多。各自具有不同比率的衍生自L-乳酸之單體單元及衍生自D-乳酸之單體單元的多種聚乳酸可以任意百分比摻合。
在一個特定實施例中，聚乳酸具有以下通式結構：
Figure 02_image003
。
聚乳酸通常具有在約40,000至約160,000公克/莫耳，在一些實施例中，約50,000至約140,000公克/莫耳及在一些實施例中，約80,000至約120,000公克/莫耳之範圍內的數目平均分子量(「M n 」)。同樣地，聚合物亦通常具有在約80,000至約200,000公克/莫耳，在一些實施例中，約100,000至約180,000公克/莫耳及在一些實施例中約110,000至約160,000公克/莫耳之範圍內的重量平均分子量(「M w 」)。重量平均分子量比數目平均分子量之比率(「M w / M n 」)，亦即「多分散性指數」亦相對較低。舉例而言，多分散性指數通常介於約1.0至約3.0，在一些實施例中，約1.1至約2.0，及在一些實施例中，約1.2至約1.8。可藉由熟習此項技術者已知之方法測定重量平均分子量及數目平均分子量。
在190℃的溫度和 1000 sec -1的剪切速率下測定時，聚乳酸亦可具有約50至約600帕斯卡秒(Pa·s)，在一些實施例中，約100至約500 Pa·s及在一些實施例中約200至約400 Pa·s之表觀黏度。在2160公克之負荷下及在190℃下測定，聚乳酸(以乾基計)之熔體流動速率亦可介於約0.1至約40公克/10分鐘，在一些實施例中，約0.5至約20公克/10分鐘，及在一些實施例中約5至約15公克/10分鐘的範圍內。
聚乳酸可以約1%或更大之量，諸如以約3%或更大之量，諸如以約5%或更大之量，且通常以約20%或更少之量，諸如以約15%或更少之量，諸如以約10%或更少之量，諸如以約8%或更少之量存在於聚合物組合物中。
如上文所描述，可與單獨或與其他生物基聚合物結合之醋酸纖維素組合的另一生物基聚合物為聚己內酯。類似於PHA之聚己內酯可調配成具有相對較低的玻璃轉化溫度。舉例而言，玻璃轉化溫度可小於約10℃，諸如小於約-5℃，諸如小於約-20℃，且通常大於約-60℃。可產生為非晶形或半結晶形的聚合物。聚合物之結晶度可小於約50%，諸如小於約25%。
聚己內酯可製成具有通常大於約5,000，諸如大於約8,000，且通常小於約15,000，諸如小於約12,000之數目平均分子量。亦可產生低分子量聚己內酯且將其用作塑化劑。
聚己內酯可以約2%或更大，諸如約3%或更大、諸如約5%或更大、諸如約7%或更大、諸如約10%或更大、諸如約12%或更大、諸如約15%或更大、諸如約18%或更大之量包括於聚合物組合物中。聚己內酯通常以約30%或更少之量，諸如以約25%或更少之量，諸如以約20%或更少之量，諸如以約15%或更少之量存在於聚合物組合物中。
可併入至聚合物組合物中之其他生物基聚合物包括聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯、塑化澱粉、其他澱粉基聚合物及類似者。另外，生物基聚合物可為由可再生資源製成之聚烯烴或聚酯聚合物。舉例而言，此聚合物包括生物基聚乙烯、生物基聚對苯二甲酸丁二醇酯及類似者。
在一些實施例中，抗氧化劑可在儲存、轉運及/或實施方案期間減少本文所描述之纖維素酯塑膠之氧化及/或化學降解。在一些實施例中，適用於與本文所描述之纖維素酯塑膠結合的抗氧化劑包括但不限於花青素、抗壞血酸、麩胱甘肽、類脂酸、尿酸、白藜蘆醇(resveratrol)、類黃酮、胡蘿蔔素(例如，β-胡蘿蔔素)、類胡蘿蔔素、生育酚(例如，α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚及δ-生育酚)、參雙鍵生育酚(tocotrienol)、生育酚酯(例如，生育酚乙酸酯)、泛醇、五倍子酸(gallic acid)、抑黑素(melatonin)、二級芳胺、苯并呋喃酮、受阻酚、多酚、受阻胺、有機磷化合物、硫酯、苯甲酸酯、內酯、羥胺、丁基化羥基甲苯(「BHT」)、丁基化羥基大茴香醚(「BHA」)、對苯二酚及類似者及其任何組合。
在一個態樣中，併入至聚合物組合物中之抗氧化劑為亞磷酸酯。舉例而言，抗氧化劑可為聚亞磷酸酯，諸如二亞磷酸酯。舉例而言，在一個特定實施例中，併入至聚合物組合物中之抗氧化劑為雙(2,4-二異丙苯基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯。
在一些實施例中，適用於與本文所描述之纖維素酯塑膠結合的抗氧化劑可為食品級抗氧化劑。在一些實施例中，食品級抗氧化劑之實例可包括但不限於抗壞血酸、維生素A、生育酚、生育酚酯、β-胡蘿蔔素、類黃酮、BHT、BHA、對苯二酚、亞磷酸酯及類似者，及其任何組合。
以上抗氧化劑中之任一者(包括上文所描述的亞磷酸酯)可通常以大於約0.001重量%之量，諸如以大於約0.01重量%之量，諸如以大於約0.05重量%之量，諸如以大於約0.08重量%之量且通常以小於約0.35重量%之量，諸如以小於約0.3重量%之量，諸如以小於約0.25重量%之量，諸如以小於約0.2重量%之量，諸如以小於約0.15重量%之量，諸如以小於約0.1重量%之量併入至聚合物組合物中。在一個實施例中，聚合物組合物含有單獨或與上文所描述的其他抗氧化劑中之一者組合的亞磷酸酯類抗氧化劑。
本發明之聚合物組合物亦可包括聚羧酸。舉例而言，聚羧酸可為二羧酸或三羧酸。在一個態樣中，聚羧酸可為檸檬酸。聚羧酸(諸如檸檬酸)可以大於約0.001重量%之量，諸如以大於約0.005重量%之量，諸如以大於約0.01重量%之量，諸如以大於約0.03重量%之量存在於聚合物組合物中。一或多種聚羧酸可通常以小於約0.1重量%之量，諸如以小於約0.08重量%之量，諸如以小於約0.06重量%之量，諸如以小於約0.04重量%之量存在於聚合物組合物中。
除纖維素酯聚合物、一或多種塑化劑、一或多種抗氧化劑及一或多種聚羧酸之外，聚合物組合物亦可含有各種其他添加劑及成分。舉例而言，聚合物組合物亦可含有惡臭掩蔽劑。舉例而言，惡臭掩蔽劑可吸收臭味及/或產生其自身氣味。可併入至組合物中之掩蔽劑包括沸石(尤其合成沸石)、芳香劑及類似者。
可包括於聚合物組合物中之其他添加劑及成分包括顏料、潤滑劑、軟化劑、抗細菌劑、抗真菌劑、防腐劑、阻燃劑及其組合。以上添加劑中之每一者可通常以約5%或更少之量，諸如以約2%或更少之量，且通常以約0.1%或更大之量，諸如以約0.3%或更大之量存在於聚合物組合物中。
在一些實施例中，適用於與本文所描述之纖維素酯塑膠結合的阻燃劑可包括但不限於矽石、金屬氧化物、磷酸酯、兒茶酚磷酸酯、間苯二酚磷酸酯、硼酸酯、無機水合物、芳族聚鹵化物及類似者，及其任何組合。
在一些實施例中，適用於與本文所描述之纖維素酯塑膠結合的抗真菌劑及/或抗細菌劑可包括但不限於多烯抗真菌劑(例如，鏈黴菌素、龜裂黴素、非律平菌素(filipin)、耐絲菌素(nystatin)、雙性黴素B、坎底辛(candicin)及哈黴素(hamycin))、咪唑抗真菌劑，諸如咪康唑(咪康唑) (可以WellSpring Pharmaceutical Corporation之MICATIN®購得)、酮康唑(ketoconazole) (可以McNeil consumer Healthcare之NIZORAL®購得)、克氯黴唑(clotrimazole) (可以Merck之LOTRAMIN®及LOTRAMIN AF®以及Bayer之CANESTEN®商購)、益康唑(econazole)、奧莫康唑(omoconazole)、聯苯苄唑(bifonazole)、布康唑(butoconazole)、芬替康唑(fenticonazole)、異康唑、奧昔康唑(oxiconazole)、舍他康唑(sertaconazole) (可以OrthoDematologics之ERTACZO®購得)、硫康唑(sulconazole)及噻康唑(tioconazole)；三唑抗真菌劑，諸如氟康唑、伊曲康唑(itraconazole)、艾沙康唑(isavuconazole)、拉夫康唑(ravuconazole)、泊沙康唑(posaconazole)、伏立康唑(voriconazole)、特康唑(terconazole)及阿巴康唑(albaconazole))、噻唑抗真菌劑(例如，阿巴芬淨(abafungin))、烯丙胺抗真菌劑(例如，特比萘芬(terbinafine) (可以Novartis Consumer Health,Inc.之LAMISIL®購得)、萘替芬(naftifine) (可以Merz Pharmaceuticals之NAFTIN®購得)及布替萘芬(butenafine) (可以Merck之LOTRAMIN ULTRA®購得)、棘白菌素(echinocandin)抗真菌劑(例如，阿尼芬淨(anidulafungin)、卡泊芬淨(caspofungin)及米卡芬淨(micafungin))、蓼二醛(polygodial)、苯甲酸、環吡酮(ciclopirox)、托萘酯(tolnaftate) (例如，可以MDS Consumer Care,Inc.之TINACTIN®購得)、十一碳烯酸、氟胞嘧啶、5-氟胞嘧啶、灰黃黴素(griseofulvin)、鹵苯炔醚(haloprogin)、辛酸及其任何組合。
在一些實施例中，適用於與本文所描述之纖維素酯塑膠結合的防腐劑可包括但不限於苯甲酸酯、對羥苯甲酸酯(例如，丙基-4-羥基苯甲酸酯系列)及類似者，及其任何組合。
在一些實施例中，適用於與本文所描述之纖維素酯塑膠結合的顏料及染料包括但不限於植物染料、蔬菜染料、二氧化鈦、二氧化矽、酒石黃(tartrazine)、E102、酞菁藍、酞花青綠、喹吖啶酮、苝四甲酸二醯亞胺、二㗁𠯤、芘酮雙偶氮顏料、蒽醌顏料、碳黑、金屬粉劑、氧化鐵、天青石、碳酸鈣、高嶺黏土、氫氧化鋁、硫酸鋇、氧化鋅、氧化鋁、呈液體及/或顆粒形式的CARTASOL®染料(陽離子性染料，購自Clariant Services) (例如，CARTASOL® Brilliant Yellow K-6G液體、CARTASOL® Yellow K-4GL液體CARTASOL® Yellow K-GL液體、CARTASOL® Orange K-3GL液體、CARTASOL® Scarlet K-2GL液體、CARTASOL® Red K-3BN液體、CARTASOL® Blue K-5R液體、CARTASOL® Blue K-RL液體、CARTASOL® Turquoise K-RL液體/顆粒、CARTASOL® Brown K-BL液體)、FASTUSOL®染料(助色團(auxochrome)，購自BASF) (例如，Yellow 3GL、Fastusol C Blue 74L)及類似者，其任何衍生物及其任何組合。
在一些實施例中，適用於與本文所描述之纖維素酯塑膠結合的顏料及染料可為食品級顏料及染料。在一些實施例中，食品級顏料及染料之實例可包括但不限於植物染料、蔬菜染料、二氧化鈦及類似者，及其任何組合。
應理解，許多以上添加劑及成分為視情況選用的。舉例而言，在特定實施例中，聚合物組合物不包括某些材料可能存在一定優勢。舉例而言，在一個態樣中，聚合物組合物經調配而不含有任何填充劑顆粒，尤其白色填充劑顆粒。舉例而言，此類顆粒可不利地影響成形物件之光學特性，尤其在熱成形期間。
聚合物組合物亦可調配而不含有任何增黏樹脂。在又一態樣中，除了纖維素酯聚合物之外，聚合物組合物可不含任何熱塑性聚合物。在一個態樣中，除了纖維素酯聚合物之外，聚合物組合物含有呈小於約5重量%之量，諸如呈小於約2重量%之量，諸如呈小於約1重量%之量的其他熱塑性聚合物。在一個特定態樣中，聚合物組合物僅含有纖維素酯聚合物、一或多種塑化劑、一或多種抗氧化劑及一或多種聚羧酸。
為根據本發明製造熱成形物件，可將各組分混合一起，隨後形成膜。舉例而言，可將聚合物組合物饋入至擠壓機中且形成糰粒，但其為視情況選用的。
最初，形成聚合物組合物或將其擠製成膜且接著經由真空或壓力熱成形製程饋入。可使用任何適合之方法製造膜。舉例而言，在一個態樣中，將聚合物組合物加熱至一溫度且經熔融擠製以形成膜。舉例而言，組合物可加熱至約50,000 cp至約200,000 cp，諸如約80,000 cp至約120,000 cp之黏度。
任何適合之擠壓機可用於製造膜。舉例而言，擠壓機可為共轉雙螺桿擠壓機或替代地可為單螺桿擠壓機。在擠出期間，聚合物組合物可通常加熱至約170℃至約235℃，諸如約190℃至約220℃之溫度。在一個態樣中，將熱熔融聚合物饋入具有擠壓模之拋光金屬帶或桶上。一旦在該帶或桶上，膜可冷卻且自金屬支撐件剝離。所形成的膜可具有大於約0.3 mm，諸如大於約0.5 mm，諸如大於約0.8 mm，諸如大於約1 mm，諸如大於約1.5 mm，諸如大於約2 mm，諸如大於約2.5 mm，諸如大於約3 mm的厚度。膜之厚度通常小於約5 mm，諸如小於約3 mm，諸如小於約2 mm，諸如小於約1.5 mm。
必要時，可使用任何適合之方法將膜單軸向拉伸或雙軸向雙軸向。舉例而言，可使用滾軋方法或使用拉幅機拉伸膜。將膜拉伸可使膜變薄且可能改良光學特性。縱向或橫向之拉伸比可通常為約1.5至約4，諸如約2至約3。
在再一實施例中，可經由溶液澆鑄方法形成膜。在此方法中，聚合物組合物可與溶劑(諸如丙酮)組合，該溶劑接著在形成膜期間經蒸發。
形成膜後，接著將該膜饋入熱成形製程中以便形成三維物件。必要時，可在熱成形之前預處理膜。舉例而言，膜可經受熱處理以移除應力及/或可視需要浸泡於水溶液中。
膜在熱成形製程期間經受的溫度及壓力可視各種不同因素而變化，該等因素包括膜之厚度及所形成之產品類型。一般而言，熱成形可在約75°至約120°，諸如約75°至約100°的溫度下實施。然而，亦可使用較高溫度。如上文所描述，膜亦經受壓力及/或吸力，該壓力及/或吸力將膜按壓在使膜符合模具之形狀的模具上。模製後，可視需要修整及/或拋光三維物件。
可根據本發明形成所有不同類型的產品及物件。舉例而言，熱成形製程可用於製造汽車零件，包括車門把手、杯架、儀錶板及類似者。另外，亦可經由本發明之製程形成家用電器組件，包括把手及其他零件。本發明之製程亦可用於製造所有不同類型的食品及飲料容器，包括食品及飲料容器蓋。舉例而言，根據本發明製成之容器可具有耐熱性且因此可用於容納熱食品。
可根據本發明製成之其他物件包括電氣及電子裝置外殼，包括電腦監視器外殼、膝上型電腦外殼、蜂巢式電話外殼及類似者。
舉例而言， 圖 1示出根據本發明製成之食品容器 100 。食品容器 100包括蓋子 102 。在一些情況下，食品容器 100及蓋子 102均可由本發明之聚合物組合物製成。
可根據本發明製成所有不同類型的物件及產品。在一個態樣中，三維物件包含食品包裝或所有其他類型之包裝。包裝可為剛性的、半剛性的或可撓性。包裝可用於容納所有不同類型的食品，諸如肉類產品、蛋類、新鮮水果、農產品及類似者。包裝亦可用以容納及儲存各種不同的醫療組件，諸如工具、注射器、針、導管及小瓶。
根據本發明製成之熱成形產品可用於所有不同類型的行業以製造無限多種產品。舉例而言，可根據本發明製成各種醫療設備。包括醫療電子器件外殼、成像外殼、無菌包裝、料倉、盤、病房面板、病床組件、支架及支撐設備，及類似者。根據本發明製成之物件亦可用於製造汽車行業中所有不同類型的零件。此類零件包括儀錶板總成、內部門板、內部裝飾、座椅零件、引擎艙嵌板、車身外板、保險桿、導氣管、箱艙內襯、雜物箱、防護件、氣流偏導器、百葉窗及類似者。
根據本發明製成之物件亦可用於航空領域以製造飛機內部面板、機上廚房組件、頂置式行李倉、座椅零件、百葉窗、燈外殼、管道零件、扶手、可摺疊托盤桌及類似物。根據本發明製成之物件亦可用以製造企業機械及設備之零件。舉例而言，根據本發明製成之產品包括印表機外殼、傳真機外殼、電子器件外殼、面板、邊框、辦公傢俱零件、電腦外殼及電子封裝。
根據本發明製成之物件亦可用於建築物及建築行業以製造所有不同類型的產品，諸如設備外殼、天窗零件、工具箱、機械蓋及類似者。根據本發明製成之熱成形產品亦可用以製造所有不同類型的家用電器零件。舉例而言，本發明之熱成形製程可用於製造冷凍機零件、冷凍機及冰箱門襯墊、洗碗機零件、乾衣機零件、窗式空調之零件及其他各種不同家用電器之零件，包括電視櫃。
根據本發明製成之物件亦可用以製造所有不同類型的娛樂產品。可根據本發明製成之娛樂產品包括鍛煉及健身機器之零件、設備外殼、休旅車之外部面板、用以儲存所有不同類型的體育設備之保護箱、漁船船體、舟及船零件、船之擋風玻璃、雪地機車及機車及類似者。根據本發明製成之熱成形物件亦較適合用於園藝行業。可製成之產品包括例如植物托盤、花盆及類似者。
本發明之聚合物組合物亦可用以熱成形各種不同容器。此類容器包括料倉、盤、基座。另外，可根據本發明製成所有不同類型的飲用容器或其他食品容器及飲料固持器。此類飲料容器可包括杯子或杯蓋。
在不脫離本發明之精神及範疇之情況下，可由一般熟習此項技術者實踐本發明之此等及其它修改及變化，本發明之精神及範疇更特定地闡述於所附申請專利範圍中。另外，應理解各種實施例之態樣均可全部或部分互換。此外，一般熟習此項技術者應瞭解先前描述僅借助於實例，且不意欲限制進一步描述於此等所附申請專利範圍中之本發明。
100:食品容器 102:蓋子
本發明之完整及能夠實現之揭示內容更特定地闡述於本說明書之剩餘部分中，包括參考附圖，其中： 圖1為可根據本發明製成之食品容器之一個實施例的透視圖。
本說明書及圖式中的參考字符之重複使用意欲表示本發明之相同或類似特徵或要素。
100:食品容器
102:蓋子

Claims (22)

  1. 一種熱成形物件，其包含： 包含生物可降解聚合物的膜，該生物可降解聚合物包含纖維素酯聚合物，該膜進一步包含塑化劑，該塑化劑以約5重量%至約48重量%之量存在於該膜中；且 其中該膜已經受足夠的熱及壓力以便形成具有限定形狀之三維物件，其中當根據凝膠分析測試進行測試時，該膜顯示小於約5,000個缺陷/平方公尺的尺寸為300微米或更大之缺陷。
  2. 如請求項1之熱成形物件，其中當根據凝膠分析測試進行測試時，該膜顯示小於約25,000個缺陷/平方公尺的尺寸為200微米或更大之缺陷，顯示小於約70,000個缺陷/平方公尺的尺寸為100微米或更大之缺陷，且顯示小於約9,000 mm 2之總缺陷面積。
  3. 如請求項1之熱成形物件，其中該膜進一步包含除該纖維素酯聚合物之外的一種其他生物基聚合物。
  4. 如請求項1之熱成形物件，其中該膜進一步包含抗氧化劑，該抗氧化劑包含亞磷酸酯。
  5. 如請求項1或2之熱成形物件，其中該亞磷酸酯包含二亞磷酸酯，該二亞磷酸酯以約0.001重量%至約0.35重量%之量存在於該三維物件中。
  6. 如前述請求項中任一項之熱成形物件，其中該三維物件進一步包含聚羧酸。
  7. 如請求項6之熱成形物件，其中該聚羧酸包含檸檬酸，該檸檬酸以約0.001重量%至約0.1重量%之量存在於該三維物件中。
  8. 如前述請求項中任一項之熱成形物件，其中該膜包含擠製膜。
  9. 如前述請求項中任一項之熱成形物件，其中該膜已經單軸向或雙軸向拉伸。
  10. 如前述請求項中任一項之熱成形物件，其中該纖維素酯聚合物包含醋酸纖維素，該醋酸纖維素主要包含二醋酸纖維素。
  11. 如請求項1之熱成形物件，其中該三維物件含有呈約62重量%至約74重量%之量的該纖維素酯聚合物且含有呈約27重量%至約36重量%之量的該塑化劑。
  12. 如前述請求項中任一項之熱成形物件，其中該纖維素酯聚合物包含取代度為約2.1至約2.8之醋酸纖維素。
  13. 如前述請求項中任一項之熱成形物件，其中該具有限定形狀之三維物件包括至少一個壁，當根據ASTM測試D1003 (2013)進行測試時，該至少一個壁具有小於約10%，諸如小於約5%、諸如小於約2%、諸如小於約1%、諸如小於約0.5%之霧度。
  14. 如前述請求項中任一項之熱成形物件，其中該具有限定形狀之三維物件為透明或半透明的且具有光學特性，使得使用者可經由該物件之該等壁查看該三維物件之內含物。
  15. 如前述請求項中任一項之熱成形物件，其中該三維物件包含食品包裝。
  16. 如前述請求項中任一項之熱成形物件，其中該塑化劑包含三酸甘油酯。
  17. 如請求項1至15中任一項之熱成形物件，其中該塑化劑包含磷酸參(氯異丙基)酯、磷酸參(2-氯-1-甲基乙基)酯、甘油、檸檬酸三乙酯、乙醯檸檬酸三乙酯、己二酸酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、檸檬酸三丁基-鄰乙醯酯、酒石酸二丁酯、鄰苯甲醯基苯甲酸乙酯、正乙基甲苯磺醯胺、對甲苯磺酸鄰甲苯酯、芳族二醇、經取代之芳族二醇、芳族醚、三丙酸甘油酯(tripropionin)、三苯精(tribenzoin)、甘油酯(glycerin ester)、甘油三苯甲酸酯、甘油乙酸苯甲酸酯、聚乙二醇、聚乙二醇酯、聚乙二醇二酯、二-2-乙基己基聚乙二醇酯、甘油酯(glycerol ester)、二乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇二縮水甘油基醚(polyglycoldiglycidyl ether)、二甲亞碸、N-甲基吡咯啶酮、碳酸伸丙酯、C1-C20二羧酸酯、順丁烯二酸二丁酯、順丁烯二酸二辛酯、間苯二酚單乙酸酯、兒茶酚、兒茶酚酯、苯酚、環氧化大豆油、蓖麻油、亞麻籽油、環氧化亞麻籽油、基於聚乙二醇之雙官能性縮水甘油基醚、烷基內酯、磷脂、2-苯氧基乙醇、乙醯水楊酸、乙醯胺苯酚、萘普生(naproxen)、咪唑、三乙醇胺、苯甲酸、苯甲酸苯甲酯、水楊酸、4-羥基苯甲酸、丙基-4-羥基苯甲酸酯、甲基-4-羥基苯甲酸酯、乙基-4-羥基苯甲酸酯、苯甲基-4-羥基苯甲酸酯、三苯甲酸甘油酯、二苯甲酸新戊酯、三乙二醇二苯甲酸酯、三羥甲基乙烷三苯甲酸酯、丁基化羥基甲苯、丁基化羥基大茴香醚、山梨醇、木糖醇、乙二胺、單乙醯基二醇(monoacetyglycol)、二乙醯基二醇、哌啶、哌𠯤、六亞甲基二胺、三𠯤、三唑、吡咯及其混合物。
  18. 如請求項1至16中任一項之熱成形物件，其中該塑化劑包含1,2,3-三乙醯基二醇。
  19. 如請求項1之熱成形物件，其中該纖維素酯聚合物包含醋酸纖維素且以約62重量%至約74重量%之量存在於該三維物件中，該塑化劑以約27重量%至約36重量%之量存在於該三維物件中，該塑化劑包含三酸甘油酯，該三維物件進一步含有呈約0.001重量%至約0.1重量%之量的檸檬酸及呈約0.001重量%至約0.35重量%之量的二亞磷酸酯抗氧化劑，該醋酸纖維素具有約2.1至約2.8之取代度。
  20. 一種用於形成成形物件之聚合物組合物，其包含： 纖維素酯聚合物，其以約62重量%至約74重量%之量存在於該聚合物組合物中，該纖維素酯聚合物包含醋酸纖維素，該醋酸纖維素主要包含二醋酸纖維素； 塑化劑，其與該纖維素酯聚合物摻合，該塑化劑包含三酸甘油酯且以約27重量%至約36重量%之量存在於該聚合物組合物中； 抗氧化劑，其包含亞磷酸酯；及 聚羧酸。
  21. 如請求項20之聚合物組合物，其中當根據ASTM測試D1003 (2013)進行測試時，該聚合物組合物在1 mm下顯示小於約5%，諸如小於約2%、諸如小於約1%、諸如小於約0.5%的霧度。
  22. 如請求項20或21之聚合物組合物，其中該聚羧酸包含檸檬酸，該檸檬酸以約0.001重量%至約0.1重量%之量存在於該聚合物組合物中。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023506474A (ja) * 2019-12-10 2023-02-16 ティコナ・エルエルシー 他のバイオベースポリマーを含有するセルロースエステル組成物
US20230312884A1 (en) * 2022-03-09 2023-10-05 Celanese International Corporation High Clarity Polysaccharide Ester Polymer Composition Containing Odor Control Agent
WO2024137565A1 (en) * 2022-12-20 2024-06-27 Celanese International Corporation Multi-layer film with heat seal properties

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7531594B2 (en) * 2002-08-12 2009-05-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Articles from plasticized polyolefin compositions
US6787245B1 (en) * 2003-06-11 2004-09-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Sulfonated aliphatic-aromatic copolyesters and shaped articles produced therefrom
US7812112B2 (en) * 2005-06-17 2010-10-12 Eastman Chemical Company Outdoor signs comprising polyester compositions formed from 2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol
US7854864B2 (en) * 2006-04-28 2010-12-21 Konica Minolta Opto, Inc. Method for manufacturing an optical film having a convexoconcave structure
TW201000540A (en) * 2008-05-05 2010-01-01 Int Paper Co Thermoformed article made from bio-based biodegradable polymer composition
CN102197080B (zh) * 2008-10-29 2014-03-12 东丽株式会社 热塑性纤维素酯组合物以及由该组合物形成的纤维
US20130095270A1 (en) * 2011-10-14 2013-04-18 Eastman Chemical Company Polyester compositions containing furandicarboxylic acid or an ester thereof, cyclobutanediol and cyclohexanedimethanol
US20160068656A1 (en) * 2014-09-09 2016-03-10 Celanese Acetate Llc Cellulose ester plastics and methods and articles relating thereto
CN106794685B (zh) * 2014-10-15 2020-04-14 三菱瓦斯化学株式会社 合成树脂叠层片
US11292909B2 (en) * 2014-12-19 2022-04-05 Earth Renewable Technologies Extrudable polymer composition and method of making molded articles utilizing the same

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