CN116034135A - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116034135A CN116034135A CN202180056740.5A CN202180056740A CN116034135A CN 116034135 A CN116034135 A CN 116034135A CN 202180056740 A CN202180056740 A CN 202180056740A CN 116034135 A CN116034135 A CN 116034135A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composition
- cellulose ester
- melt strength
- present
- plasticized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 167
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims abstract description 109
- 238000009408 flooring Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000003490 calendering Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 45
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 claims description 21
- -1 dispersing aids Substances 0.000 claims description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 14
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 14
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 12
- 229920008347 Cellulose acetate propionate Polymers 0.000 claims description 11
- 239000012792 core layer Substances 0.000 claims description 10
- 239000004609 Impact Modifier Substances 0.000 claims description 8
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229920006217 cellulose acetate butyrate Polymers 0.000 claims description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 5
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 4
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexanoic acid Chemical compound CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000003139 biocide Substances 0.000 claims description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SHZIWNPUGXLXDT-UHFFFAOYSA-N caproic acid ethyl ester Natural products CCCCCC(=O)OCC SHZIWNPUGXLXDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 3
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 3
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims description 3
- 239000003128 rodenticide Substances 0.000 claims description 3
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 claims description 3
- WEAPVABOECTMGR-UHFFFAOYSA-N triethyl 2-acetyloxypropane-1,2,3-tricarboxylate Chemical compound CCOC(=O)CC(C(=O)OCC)(OC(C)=O)CC(=O)OCC WEAPVABOECTMGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LEUWBMAQQQENOO-UHFFFAOYSA-N 4-(4-chlorophenyl)-6-methyl-2-oxo-3,4-dihydro-1h-pyridine-5-carboxylic acid Chemical compound C1C(=O)NC(C)=C(C(O)=O)C1C1=CC=C(Cl)C=C1 LEUWBMAQQQENOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZFMQKOWCDKKBIF-UHFFFAOYSA-N bis(3,5-difluorophenyl)phosphane Chemical compound FC1=CC(F)=CC(PC=2C=C(F)C=C(F)C=2)=C1 ZFMQKOWCDKKBIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000002940 repellent Effects 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- UTOPWMOLSKOLTQ-UHFFFAOYSA-N octacosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O UTOPWMOLSKOLTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 6
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 6
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 6
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 5
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 4
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 4
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 229920006243 acrylic copolymer Polymers 0.000 description 3
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229940094522 laponite Drugs 0.000 description 3
- XCOBTUNSZUJCDH-UHFFFAOYSA-B lithium magnesium sodium silicate Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Na+].[Na+].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3 XCOBTUNSZUJCDH-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 3
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 3
- 101500000959 Bacillus anthracis Protective antigen PA-20 Proteins 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920009204 Methacrylate-butadiene-styrene Polymers 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FRQDZJMEHSJOPU-UHFFFAOYSA-N Triethylene glycol bis(2-ethylhexanoate) Chemical compound CCCCC(CC)C(=O)OCCOCCOCCOC(=O)C(CC)CCCC FRQDZJMEHSJOPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical class O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 150000005690 diesters Chemical class 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 125000001501 propionyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- DQEFEBPAPFSJLV-UHFFFAOYSA-N Cellulose propionate Chemical compound CCC(=O)OCC1OC(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C1OC1C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(COC(=O)CC)O1 DQEFEBPAPFSJLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004709 Chlorinated polyethylene Substances 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-M Glycolate Chemical compound OCC([O-])=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 125000000218 acetic acid group Chemical class C(C)(=O)* 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-L adipate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCCCC([O-])=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052612 amphibole Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- LKAVYBZHOYOUSX-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;2-methylprop-2-enoic acid;styrene Chemical compound C=CC=C.CC(=C)C(O)=O.C=CC1=CC=CC=C1 LKAVYBZHOYOUSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical class OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004063 butyryl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- FIASKJZPIYCESA-UHFFFAOYSA-L calcium;octacosanoate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O FIASKJZPIYCESA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920001727 cellulose butyrate Polymers 0.000 description 1
- 229920006218 cellulose propionate Polymers 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 229920006038 crystalline resin Polymers 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDMADVZSLOHIFP-UHFFFAOYSA-N disodium;3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane;decahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Na+].[Na+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 CDMADVZSLOHIFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 150000002314 glycerols Chemical class 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- TWNIBLMWSKIRAT-VFUOTHLCSA-N levoglucosan Chemical group O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2CO[C@@H]1O2 TWNIBLMWSKIRAT-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical class OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L phthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C([O-])=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000000807 solvent casting Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08L1/08—Cellulose derivatives
- C08L1/10—Esters of organic acids, i.e. acylates
- C08L1/14—Mixed esters, e.g. cellulose acetate-butyrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/346—Clay
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/10—Esters; Ether-esters
- C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
- C08K5/103—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
- E04F15/00—Flooring
- E04F15/02—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements
- E04F15/10—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements of other materials, e.g. fibrous or chipped materials, organic plastics, magnesite tiles, hardboard, or with a top layer of other materials
- E04F15/105—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements of other materials, e.g. fibrous or chipped materials, organic plastics, magnesite tiles, hardboard, or with a top layer of other materials of organic plastics with or without reinforcements or filling materials
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
- E04F15/00—Flooring
- E04F15/02—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements
- E04F15/10—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements of other materials, e.g. fibrous or chipped materials, organic plastics, magnesite tiles, hardboard, or with a top layer of other materials
- E04F15/107—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements of other materials, e.g. fibrous or chipped materials, organic plastics, magnesite tiles, hardboard, or with a top layer of other materials composed of several layers, e.g. sandwich panels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/003—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor characterised by the choice of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/22—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
- B29C43/24—Calendering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2301/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08J2301/08—Cellulose derivatives
- C08J2301/14—Mixed esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
- C08K5/0016—Plasticisers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种增塑纤维素酯组合物。本发明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。
Description
技术领域
本发明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。
背景技术
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％。
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。转让给本发明受让人的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。
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，该专利转让给本发明的受让人。
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。
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。
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。
发明内容
在第一方面，本发明涉及增塑纤维素酯组合物。本发明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。
在另一方面，本发明涉及压延制品。本发明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。
在另一方面，本发明涉及地板制品。本发明的地板制品包括至少一层本发明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。
本发明的其它方面如本文所公开和要求保护的。
附图说明
图1是本发明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
为了避免疑义，明确地规定了，本文中关于本发明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发明的所有其它方面进行描述时的那些特征和元素。
在第一方面，本发明涉及增塑纤维素酯组合物。本发明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。
本发明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发明受让人的美国专利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。
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％-99wt％，或35wt％-99wt％，或45wt％-99wt％，全部基于增塑纤维素酯组合物的总重量。
本发明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。
在一个或多个实施例中，纤维素酯的溶液落球黏度可以为2-30、或4-25、或5-20秒，是根据ASTM D817测量的。
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)；0.1-0.8的乙酰基取代度；1.4-2.8的丙酰基取代度(DSPR)；或者除了丙酰基外，1.4至2.8的丁酰基取代度(DSBU)中的一种或多种。作为简要背景，DSOH、DSAC、DSPR和DSBU是给定纤维素酯的酯化度的量度。纤维素的每个葡糖酐单元具有三个羟基，位于C2、C3和C6碳原子上，可被各种酰基酯化至不同程度和不同比例，形成的纤维素酯的具体类型取决于羟基的官能化。本发明的乙酸丙酸纤维素的DSAC可以约为0.2，DSPR约为2.5，DSOH约为0.3。本发明的乙酸丁酸纤维素的DSAC可以约为1.0，DSBU约为1.7，DSOH约为0.3。
在一个或多个实施例中，纤维素酯的玻璃化转变温度(Tg)可为50℃至150℃、或70℃至120℃、或不超过160℃。
在一个或多个实施例中，纤维素酯的结晶度百分比可以为小于20％、或小于15％、或小于10％、或小于5％、或5％至10％、或5％至15％、或5％至20％、或10％至约20％。结晶度在本发明的上下文中根据ASTM D3418从第二热循环测量并在本文中使用其描述，并假设纤维素酯的熔融焓为14cal/g。在该方法中，结晶度的量是在规定的加热历程下，更具体地说是在差示扫描量热计(DSC)中根据ASTM D3418在“第二循环”冷却和加热下测量的。在该方法中，首先在DSC中将样品加热到其熔融温度以上，以消除任何先前的结晶度(即“第一热循环”)。接着，以每分钟20℃的速度将样品冷却到Tg以下，然后以相同的速度再次加热到熔融温度以上(“第二热循环”)。在该冷却和第二次加热期间，材料将再结晶至一定程度，并且在扫描中以在熔融温度下的熔融焓测量该结晶量。
本发明的增塑纤维素酯组合物还包括至少一种增塑剂。在一个或多个实施例中，基于所述组合物的总重量，增塑纤维素酯组合物包括5wt％-35wt％或10wt％-30wt％的所述增塑剂。
增塑剂可以是本领域已知的可用于增塑纤维素酯的任何增塑剂，包括例如芳香族磷酸酯增塑剂、烷基磷酸酯增塑剂、二烷基化二酯增塑剂、三羧酸酯增塑剂、聚合聚酯增塑剂、聚乙二醇二酯增塑剂、聚酯树脂增塑剂、芳香族二酯增塑剂、芳香族三酯增塑剂、脂族二酯增塑剂、碳酸酯增塑剂、环氧化酯增塑剂、环氧化油增塑剂、苯甲酸酯增塑剂、多元醇苯甲酸酯增塑剂、己二酸酯增塑剂、邻苯二甲酸酯增塑剂、乙醇酸酯增塑剂、柠檬酸酯增塑剂、羟基官能增塑剂、固体非结晶树脂增塑剂或其组合。在一个或多个实施例中，增塑剂选自以下构成的组：2-乙基己酸三甘醇酯、环氧化大豆油、乙酰基柠檬酸三乙酯及其组合。
本发明的增塑纤维素酯组合物还包括熔体强度增强添加剂。如本文其他地方所讨论的，熔体强度可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。熔体强度可以例如通过测量组合物在低剪切、几乎无剪切下的复数黏度来定量。类似地，熔体强度的改进或提高可以例如通过测量对照和样品之间在低剪切、几乎无剪切下的复数黏度差来定量。出于本申请的目的，熔体强度增强是指当在1s-1下测量本文描述的组合物的复数黏度时，具有熔体强度增强添加剂的增塑纤维素酯组合物相对于相同组合物但不具有熔体强度增强添加剂的对照增塑纤维素酯组合物的复数熔体黏度增加。
熔体强度增强添加剂包括当以有效量包含在增塑纤维素酯组合物中时，与不含熔体强度增强添加剂的相同组合物的对照相比，增加组合物复数黏度的添加剂。在一个或多个实施例中，本发明的增塑纤维素酯组合物包括有效量的熔体强度增强添加剂，其中“有效量”是指该组合物的特征可以在于比相同组成但没有熔体强度增强添加剂的对照增塑纤维素酯组合物高的复数熔体黏度。
在一个或多个实施例中，熔体强度增强添加剂可以选自以下构成的组：粘土、二氧化硅、滑石及其组合。在一个或多个实施例中，熔体强度增强添加剂可以选自以下构成的组：粘土、二氧化硅及其组合。在一个或多个实施例中，粘土具有1-60微米的粒度，1.5-2.2g/cm3的密度，和小于500g/cm3的体积密度。在一个或多个实施例中，基于增塑纤维素酯组合物的总重量，熔体强度增强添加剂的量为按重量计0.25％至10.0％或0.25％至8.0％。
适合在本发明的增塑纤维素酯组合物中作为熔体强度增强添加剂的粘土的非限制性例子包括但不限于天然、经处理和改性的膨润土；天然、经处理和改性的硅酸盐，天然、经处理和改性的层状硅酸盐；高岭石、蒙脱石、膨润土、合成锂皂石、绿闪石、相应的盐及其组合。合适的粘土是可商购的，并且包括但不限于可从ALTANA的分部BYK获得的粘土，其商品名为BYK-MAXTM、CloisiteTM、GaramiteTM、ClaytoneTM和LaponiteTM；和以商品名NanocorTML34TCN从Nancor获得的粘土。另外，从US Borax评价了一种十水硼砂。
适合作为本发明的增塑纤维素酯组合物中熔体强度增强添加剂的二氧化硅的例子包括但不限于二氧化硅、热解二氧化硅、疏水二氧化硅、沉淀二氧化硅、无定形二氧化硅、微晶二氧化硅和其它经处理的二氧化硅。合适的二氧化硅例如可以商品名AerosilTMR9200和AerosilTMR972从Evonik商购获得。
本发明的组合物可以进一步包括一种或多种加工助剂、抗冲改性剂和辊脱模剂。在一个或多个实施例中，本发明的增塑纤维素酯组合物可以包括至少一种辊脱模剂。合适的辊脱模剂在本领域中是已知的，并且例如在美国专利No.6,551,688中描述，其内容和公开通过引用并入本文。合适的辊脱模剂的例子包括但不限于润滑剂，例如蜡如酰胺蜡、脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸盐、皂化脂肪酸盐及其组合。脂肪酸酯的例子包括褐煤酸的酯。在一个或多个实施例中，辊脱模剂是选自以下构成的组的脂肪酸酯：褐煤酸的丁二醇酯、褐煤酸的甘油酯、褐煤酸的季戊四醇酯及其组合。
当本发明中包含辊脱模剂时，基于组合物的总重量，它们通常以按重量计约0.1％至约2.0％辊脱模剂的量存在。在一个或多个实施例中，基于组合物的总重量，本发明的组合物包括按重量计0.1％至1.0％的辊脱模剂。在一个或多个实施例中，基于组合物的总重量，本发明的组合物包括按重量计0.1％至0.5％的辊脱模剂。在一个或多个实施例中，基于组合物的总重量，本发明的组合物包括按重量计0.5％至1.0％的辊脱模剂。在一个或多个实施例中，基于组合物的总重量，本发明的组合物包括按重量计1.0％至2.0％的辊脱模剂。在一个或多个实施例中，基于组合物的总重量，本发明的组合物包括按重量计1.5％至2.0％的辊脱模剂。
本发明可进一步包括至少一种加工助剂。加工助剂可以例如改进熔体的质地和“熔化”、提高熔体强度、减少组合物熔融时间、减少总加工时间，并有助于金属从压延辊上脱模。加工助剂是本领域已知的，并且可以例如衍生自丙烯酸类化合物和丙烯酸共聚物，尽管基于苯乙烯类化合物、碳酸酯、聚酯、其它烯烃、硅氧烷及其组合的加工助剂是已知的和可商购的。合适的加工助剂是可商购的，包括但不限于可从陶氏(Dow)获得的ParaloidTMK-125；可从钟化公司(Kaneka Corporation)获得的
PA-20、PA-610、B622、MR01和MP90；和可从伊士曼化工公司(Eastman Chemical Company)获得的EcdelTM。在一个或多个实施例中，加工助剂包括丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、苯乙烯聚合物、碳酸酯聚合物、聚酯聚合物、烯烃聚合物和硅氧烷聚合物中的一种或多种。在一个或多个实施例中，加工助剂选自以下构成的组：丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物及其组合。在一个实施例中，加工助剂包括丙烯酸加工助剂，更特别地
丙烯酸加工助剂。
本发明中存在的加工助剂的量可以根据加工助剂的类型及其分子量和黏度、组合物的其它组分和组合物的最终用途应用而变化。当本发明包括加工助剂时，基于组合物的总重量，它们通常以按重量计0％至约3.0％的加工助剂的量存在。在一个或多个实施例中，基于组合物的总重量，本发明的组合物包含按重量计0.1％至6.0％的加工助剂。在一个或多个实施例中，基于组合物的总重量，本发明的组合物包含按重量计0.5％至6.0％的加工助剂。在一个或多个实施例中，基于组合物的总重量，本发明的组合物包含按重量计0.5％至3.0％的加工助剂。
本发明还可以包括至少一种抗冲改性剂。抗冲改性剂的例子包括基于丙烯酸类化合物的核-壳聚合物，包括丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸酯丁二烯苯乙烯(MBS)聚合物、有机硅-丙烯酸聚合物及其组合。其它合适的抗冲改性剂包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯化聚乙烯、乙烯共聚物及其组合。基于组合物的总重量，抗冲改性剂(如果存在)通常以按重量计1％至约20％抗冲改性剂的量存在于本发明组合物中。
本发明的组合物可以进一步包括一种或多种其它成分或组分，例如其它聚合物，例如丙烯酸类化合物；填料，例如碳酸钙、滑石、玻璃珠和玻璃纤维；阻燃剂、润滑剂、颜料、分散助剂、杀生物剂、抗静电剂、防水添加剂、杀鼠剂、染料、着色剂等。
本发明增塑纤维素酯组合物的一个重要特征是其熔体强度的惊人改进，这通过与对照相比其出乎意料地更高的复数黏度来证明。通常，低剪切黏度的绝对水平可以决定处理样品所需的温度。为了证明本发明增塑纤维素酯组合物的惊人的熔体强度特性，申请人在本文中将本发明组合物在1s-1的剪切速率下测量的复数黏度(以泊计)与对照树脂进行比较，该对照树脂在组成上与本发明纤维素酯组合物相当，但熔体强度增强添加剂的存在除外。该比较的定量计算可以是熔体强度增强，或“MSE”，其可以根据以下等式计算：
MSE(％)＝[(V1-V2)/V2]×100
其中V1是本发明组合物(如下表中的制剂和样品1-12和14所示的组合物)在1s-1剪切速率下的复数黏度(以泊计)，V2是对照组合物(如下表中的制剂和样品13所示)在1s-1剪切速率下的复数黏度(以泊计)。正的MSE(％)表示该材料具有改进的熔体强度，例如与对照物相比在加工过程中更抗流挂。剪切速率可以根据ASTM D-4440在185℃的温度下测量。在一个或多个实施例中，本发明的增塑纤维素酯组合物表现出至少20％、或至少50％、或至少80％的MSE。
本发明的增塑纤维素酯组合物的另一个重要特征是在升高的熔体强度下其出乎意料的剪切稀化水平。剪切稀化是流体(例如组合物和制剂)的特征，其中当流体经受增加的剪切速率力时，流体的复数黏度降低。如上所述，剪切稀化是给定样品的复数黏度从较低剪切速率到相对较高剪切速率的变化。通过比较组合物在相对低剪切速率下的复数黏度与其在相对较高剪切速率下的复数黏度，可以量化剪切稀化。为了证明本发明增塑纤维素酯组合物的惊人的剪切稀化特性，申请人在本文中将剪切速率为1s-1时的以泊为单位的复数黏度与剪切速率为400s-1时以泊为单位的复数黏度进行比较，以根据以下等式确定总复数黏度降低(TCVR)：
TCVR(％)＝[(V1-V2)/V1]×100
其中V1是组合物在1s-1的剪切速率下的复数黏度(以泊计)，且V2是组合物在400s-1的剪切速率下的复数黏度。剪切速率可以根据ASTM D-4440在185℃的温度下测量。较高的TCVR值表示较高的剪切稀化水平。在一个或多个实施例中，本发明增塑纤维素酯组合物表现出至少90％、或至少92％、或至少93％、或至少94％、或至少95％的总复数黏度降低(TCVR)。
在一个或多个实施例中，本发明增塑纤维素酯组合物表现出至少20％、或至少50％、或至少80％的熔体强度增强(MSE)，和至少90％、或至少92％、或至少93％、或至少94％、或至少95％的总复数黏度降低(TCVR)。
在一个或多个实施例中，本发明的增塑纤维素酯组合物适合或能够形成压延制品，例如片材或膜。因此，在一个方面，本发明涉及一种压延制品，其包含增塑纤维素酯组合物或由增塑纤维素酯组合物形成，该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、二氧化硅及其组合。如前所述，本文中阐述的关于本发明增塑纤维素酯组合物方面或其它方面的特征和要素的信息和描述，旨在适用于并完全支持该压延制品方面或其它方面。
通过使用短语“压延制品”，本发明旨在描述使用压延方法用熔融聚合物形成的制品，例如膜或片材，其中迫使熔融聚合物通过反向旋转的辊的辊隙以形成膜或片材，并通过可选地穿过具有类似反向旋转布置的附加辊(辊布置通常称为“辊堆”)而逐渐向下挤压至最终厚度的膜或片材。膜或片材可以经受另外的处理，例如拉伸、退火、切割等，然后将最终制品卷绕在卷绕机上。本文所用的压延和压延制品在转让给本发明受让人的美国公开专利申请No.2019/0256674中进行了更详细的描述，其内容和公开通过引用并入本文。
在这些实施例的一个或多个中，根据ASTM 3835，在190℃的温度和628s-1的剪切速率下，增塑纤维素酯组合物的熔体黏度为1000泊至5000泊、或2000泊至5000泊。在这些实施例的一个或多个中，本发明的增塑纤维素酯组合物能够在该组合物的纤维素酯的玻璃化转变温度加20℃之和至该组合物的纤维素酯的玻璃化转变温度加100℃之和的温度范围内进行压延。考虑到这些实施例，本发明的一个方面是由本发明的增塑纤维素酯组合物形成的压延制品，特别是其中压延制品是膜或片材，更特别是其中压延制品是可用于形成多层弹性地板制品层的片材或膜。
尽管本发明的前述方面描述了本发明的增塑纤维素酯组合物在压延和压延制品领域的用途，但是本领域普通技术人员将理解，本发明的组合物也可用于通过其它已知方法形成制品，例如挤出、注塑、吹塑、增材制造(3D打印)、型材挤出、吹膜、多层膜、片材层压等。
本发明的增塑纤维素酯组合物可以用于形成地板制品、压延地板制品或更特别地地板制品层或地板制品的压延层。因此，在另一方面，本发明涉及地板制品。本发明的这个方面的地板制品包括至少一个层。在一个或多个实施例中，该至少一个层为压延层。在一个或多个实施例中，该至少一个层由本发明的增塑纤维素酯组合物形成。因此，该至少一个层包括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。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、二氧化硅及其组合。在本发明范围内考虑的地板制品包括但不限于任何旨在用作、安装在或应用于房间或建筑物的步行表面或下表面的材料或结构。地板制品的非限制性例子包括轧制地板、方形地板、砖片、厚板、薄板、层压板等，其可被安装为例如所谓的“浮动”地板或胶合地板组件。如前所述，关于本发明的增塑纤维素酯组合物方面或其它方面的特征和要素的信息和描述适用于并旨在完全支持包括涉及地板制品的该方面在内的所有其它方面。
在一个或多个实施例中，地板制品为弹性地板制品。在一个或多个实施例中，弹性地板制品为多层弹性地板制品或层压地板制品。在图1所示的多层弹性地板制品的非限制性示例性实施例中，本发明的多层弹性地板制品10包括芯层20和顶层40。多层弹性地板制品还可以包括在芯层20和顶层40之间的可选的印刷层30。顶层或耐磨层40提供耐刮擦性和耐磨性，同时还允许透过任何底层印刷层设计的顶表面的可见性，其厚度通常在15密耳和25密耳之间。基层或芯层20提供尺寸稳定性，并且通常具有至少75密耳的厚度。印刷层30可以提供视觉颜色和/或设计，例如以几何图案或图像的形式，并且通常具有3密耳至5密耳的厚度。如本文别处所讨论的，芯层20、顶层40和印刷层30各自可以是压延片材或压延膜。也可以包括其它可选的层，例如可移除的背衬层、粘合剂层等。本文预期类型的多层弹性地板制品通常是本领域已知的，并且描述于例如美国专利No.8,071,193中，其内容和公开通过引用并入本文。
在一个或多个实施例中，本发明的地板制品可以是多层弹性地板制品，其包括至少一层本发明的增塑纤维素酯组合物。在一个或多个实施例中，该至少一层是压延层或压延片材或压延膜。在一个或多个实施例中，本发明的地板制品可以是多层弹性地板制品，其包括本发明的增塑纤维素酯组合物的芯层。在一个或多个其中多层弹性地板制品包括印刷层的实施例中，本发明的地板制品可以是多层弹性地板制品，其包括本发明的增塑纤维素酯组合物的印刷层。在一个或多个实施例中，地板制品是包含耐磨层、芯层和印刷层的多层弹性地板制品，其中地板制品包含均含有本发明的增塑纤维素酯组合物的芯层和印刷层。在一个或多个实施例中，当根据ASTM D1003在60密耳或更大的制品厚度下测量时，芯层或印刷层表现出大于10％、或大于20％、或大于30％、或大于40％的雾度值。
具体实施例
实施例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。实施例2.根据实施例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。实施例3.根据实施例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。实施例4.根据实施例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。实施例5.根据实施例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％。实施例6.根据实施例1-5中任一项所述的组合物，其中所述粘土，其中所述粘土具有1-60微米的粒度、1.5-2.2g/cm3的密度和小于500g/cm3的体积密度。实施例7.根据实施例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、抗冲改性剂、填料例如碳酸钙、阻燃剂、润滑剂、颜料、分散助剂、杀生物剂、抗静电剂、防水添加剂、杀鼠剂、染料和着色剂。实施例8.根据实施例1-7中任一项所述的组合物，其中所述至少一种纤维素酯选自以下构成的组：乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素及其组合。实施例9.根据实施例8所述的组合物，其中所述至少一种纤维素酯为乙酸丙酸纤维素。实施例10.根据实施例1-9中任一项所述的组合物，其中所述组合物表现出至少20％的熔体强度增强(MSE)。实施例11.一种地板制品，其包括至少一层根据实施例1-10中任一项所述的增塑纤维素酯组合物。实施例12.一种多层弹性地板制品，其包括根据实施例1-10中任一项所述的增塑纤维素酯组合物的芯层。实施例13.一种由根据实施例1-10中任一项所述的组合物形成的压延制品。实施例14.根据实施例13的压延制品，其中所述压延制品为片材或膜。实施例15.根据实施例14的压延制品，其中所述片材或膜适合用作多层弹性地板制品的层。实施例16.根据实施例1-10中任一项所述的增塑纤维素酯组合物，其中所述增塑纤维素酯组合物表现出至少90％的总复数黏度降低(TCVR)。
尽管提供以下实施例以具体和详细地说明本发明的许多方面和优点，但不应将其解释为以任何方式限制其范围。本领域普通技术人员将容易地理解不偏离本发明的精神的变化、修改和适应。
样品制备
为了证明本发明，配制了3个本发明增塑纤维素酯组合物的样品，以包括纤维素酯、增塑剂和熔体强度增强添加剂，该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。还制备了两种对照组合物，其中省略了熔体强度增强/剪切稀化添加剂。关于每种本发明组合物以及对照的细节列于下表1中。识别为样品13的对照是用于识别为样品1-12和14的本发明组合物，另外，样品15被识别为本发明组合物16-25的对照。
表1
表1，继续
表1，继续
对于表1中列出的组分：CAP 482-20是一种高黏度乙酸丙酸纤维素，可从伊士曼化工公司获得，其具有根据ASTM D817测量的20秒的溶液落球黏度。PA20TM是可从钟化(Kaneka)获得的
中等分子量加工助剂。LicowaxTMOP是一种蜡，更特别地为部分皂化的褐煤酸钙盐，并且可从科莱恩公司(Clariant Corporation)获得。三甘醇二(2-乙基己酸酯)(TEGEH)是一种增塑剂，可从伊士曼化工公司获得。CloisiteTM20、CloisiteTM11B、CloisiteTMCA++、CloisiteTMNA、GaramiteTM7305、GaramiteTM1958、LaponiteTMRD、ClaytoneTMAPA和CloisiteTM93A、BYK-MAX CT4255、CLAYTONE-MPZ、CLAYTONE-VZ都是可从ALTANA的分部BYK获得的粘土。NanocorTML34TCN是可从Nanocor获得的粘土。AerosilTMR9200和AerosilTMR972是可从赢创(Evonik)获得的二氧化硅。
为了形成每种制剂，在Toledo-Mettler顶部装料天平上以表1中所示的百分比称重成分至150克的总质量，置于聚乙烯袋中，然后摇动直至粉末状混合物视觉上看起来均匀。然后将样品置于Dr.Collin双辊开炼机上，其前辊温度设定为170℃，后辊温度设定为165℃，辊速设定为10rpm。记录从粉末混合物放在磨机上到其达到塑性形式的时间，作为加工性的一般指标。为了进一步证明加工成膜的可加工性，然后将所得塑料材料作为0.010"(250微米)厚的连续膜从磨机中取出并使其冷却。
分析方法
根据ASTM D-4440，在1s-1开始的剪切速率下，然后在增加的剪切速率下至400s-1的剪切速率下，测试以上制备的和表1中列出的每一样品的复数黏度(以泊计)。测试温度在185℃下保持恒定。样品在60℃的真空烘箱中预干燥2天。复数黏度测试的结果列于下表2中。根据本文阐述的等式计算每个样品的TCVR和MSE值，并列于下表3中。
表2
表2，继续
表2，继续
表3
如上表3所示，与对照相比，本发明出乎意料地实现了熔体强度(MSE)的大幅提高，同时保持了高水平的剪切稀化(如通过可比较的TCVR所证明的)。特别令人惊奇的是，与对照相比，样品2、7、8、16、18、19、20、22、23、24和25中实现了熔体强度的显著提高。
出于说明和描述的目的，已经给出了本发明的各种实施例的上述描述。其并非旨在穷尽或将本发明限制于所公开的精确实施例。根据上述教导，许多修改或变化是可能的。选择和描述所讨论的实施例是为了提供对本发明的原理及其实际应用的最佳说明，从而使本领域的普通技术人员能够在各种实施例中利用本发明，并且进行各种修改以适于预期的特定用途。当根据公平、合法和公正地授权的范围解释时，所有这些修改和变化都在由所附权利要求确定的本发明的范围内。
Claims (16)
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1-60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、抗冲改性剂、填料例如碳酸钙、阻燃剂、润滑剂、颜料、分散助剂、杀生物剂、抗静电剂、防水添加剂、杀鼠剂、染料和着色剂。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的组合物，其中所述至少一种纤维素酯选自以下构成的组：乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素及其组合。
9.根据权利要求8所述的组合物，其中所述至少一种纤维素酯为乙酸丙酸纤维素。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的组合物，其中所述组合物表现出至少20％的熔体强度增强(MSE)。
11.一种地板制品，其包括至少一层根据权利要求1-10中任一项所述的增塑纤维素酯组合物。
12.一种多层弹性地板制品，其包括根据权利要求1-10中任一项所述的增塑纤维素酯组合物的芯层。
13.一种由根据权利要求1-10中任一项所述的组合物形成的压延制品。
14.根据权利要求13所述的压延制品，其中所述压延制品为片材或膜。
15.根据权利要求14所述的压延制品，其中所述片材或膜适合用作多层弹性地板制品的层。
16.根据权利要求1-10任一项所述的增塑纤维素酯组合物，其中所述增塑纤维素酯组合物表现出至少90％的总复数黏度降低(TCVR)。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202063035895P | 2020-06-08 | 2020-06-08 | |
| US63/035,895 | 2020-06-08 | ||
| PCT/US2021/035595 WO2021252249A1 (en) | 2020-06-08 | 2021-06-03 | Plasticized cellulose ester compositions with improved melt strength and processability and flooring articles formed therefrom |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116034135A true CN116034135A (zh) | 2023-04-28 |
Family
ID=77022173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202180056740.5A Pending CN116034135A (zh) | 2020-06-08 | 2021-06-03 | 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 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4161991A1 (zh) |
| CN (1) | CN116034135A (zh) |
| WO (1) | WO2021252249A1 (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060058425A1 (en) * | 2004-04-30 | 2006-03-16 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Compositions of cellulose esters and layered silicates and process for the prepration thereof |
| WO2011046736A2 (en) * | 2009-10-13 | 2011-04-21 | Polyone Corporation | Use of epoxidized alkyl soyates to plasticize cellulose alkanoates |
| CN109476859A (zh) * | 2016-07-22 | 2019-03-15 | 伊士曼化工公司 | 用于压延的纤维素酯组合物 |
| CN110168005A (zh) * | 2016-11-11 | 2019-08-23 | 伊士曼化工公司 | 纤维素酯和抗冲改性剂组合物及使用这些组合物制成的制品 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5750677A (en) | 1994-12-30 | 1998-05-12 | Eastman Chemical Company | Direct process for the production of cellulose esters |
| US6551688B2 (en) | 2001-02-28 | 2003-04-22 | Eastman Chemical Company | Calendered polyester films or sheets having a haze value of less than five percent |
| JP4924432B2 (ja) * | 2005-12-12 | 2012-04-25 | コニカミノルタオプト株式会社 | セルロースエステル光学フィルムとその製造方法、偏光板及び液晶表示装置 |
| DE102006058655B4 (de) | 2006-12-11 | 2010-01-21 | Ulrich Windmöller Consulting GmbH | Bodenpaneel |
| US20160068656A1 (en) | 2014-09-09 | 2016-03-10 | Celanese Acetate Llc | Cellulose ester plastics and methods and articles relating thereto |
| WO2018089591A1 (en) | 2016-11-11 | 2018-05-17 | Eastman Chemical Company | Cellulose ester compositions |
| WO2020028633A1 (en) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | Klockner Pentaplast Of America, Inc. | Calendered polyvinyl chlorsde/cellulose ester blend film |
-
2021
- 2021-06-03 WO PCT/US2021/035595 patent/WO2021252249A1/en unknown
- 2021-06-03 CN CN202180056740.5A patent/CN116034135A/zh active Pending
- 2021-06-03 EP EP21745470.1A patent/EP4161991A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060058425A1 (en) * | 2004-04-30 | 2006-03-16 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Compositions of cellulose esters and layered silicates and process for the prepration thereof |
| WO2011046736A2 (en) * | 2009-10-13 | 2011-04-21 | Polyone Corporation | Use of epoxidized alkyl soyates to plasticize cellulose alkanoates |
| CN109476859A (zh) * | 2016-07-22 | 2019-03-15 | 伊士曼化工公司 | 用于压延的纤维素酯组合物 |
| CN110168005A (zh) * | 2016-11-11 | 2019-08-23 | 伊士曼化工公司 | 纤维素酯和抗冲改性剂组合物及使用这些组合物制成的制品 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张智: "醋酸纤维素改性研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》, no. 6, 15 June 2016 (2016-06-15), pages 016 - 183 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021252249A1 (en) | 2021-12-16 |
| EP4161991A1 (en) | 2023-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI378969B (en) | Polyester compositions for calendering | |
| CN102272215A (zh) | 包含对苯二甲酸酯的聚合物组合物 | |
| JP2002309074A (ja) | 樹脂組成物、成形体およびその製造方法 | |
| JP5252736B2 (ja) | ポリ乳酸系樹脂組成物及びそれよりなる成形体 | |
| EP2791218B1 (en) | Process of incorporating solid inorganic additives into solid polymers using a liquid dispersion | |
| EP2464682A1 (de) | Folie aus vinylchloridpolymerisat und verfahren zu ihrer herstellung | |
| CN116034135A (zh) | 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 | |
| JP2011168716A (ja) | ポリ乳酸系樹脂用耐衝撃性付与剤及び該剤を含むポリ乳酸系樹脂組成物 | |
| US20230348692A1 (en) | Plasticized cellulose ester compositions with improved melt strength and processability and flooring articles formed therefrom | |
| US20230220186A1 (en) | Low-haze and low-color plasticized cellulose ester compositions with improved melt strength and articles formed therefrom | |
| US20230250263A1 (en) | Plasticized cellulose ester compositions | |
| US20230203281A1 (en) | Cellulose ester-based compositions and articles formed therefrom | |
| KR20190004748A (ko) | 3d 인쇄된 pla 물품 | |
| US20230330971A1 (en) | Multilayer resilient flooring article | |
| WO2017040036A1 (en) | Vinylidene chloride polymer compositions and articles comprising the same | |
| JP2001294732A (ja) | コポリエステル系樹脂組成物及びその組成物製シート | |
| KR101358915B1 (ko) | 염화비닐수지 랩 필름 조성물 및 이로부터 제조되는 랩필름 | |
| WO2020066950A1 (ja) | 塩化ビニル樹脂積層シート、塩化ビニル樹脂積層シートの製造方法、及び積層体 | |
| CN101616975B (zh) | 正链烷醇的混合物和它们的用途 | |
| WO2013024554A1 (ja) | ポリ乳酸系樹脂用耐衝撃性付与剤 | |
| EP4041814A1 (en) | Plasticized cellulose ester compositions with improved weathering and articles formed therefrom | |
| WO2017040037A1 (en) | Methods of preparing vinylidene chloride polymer compositions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |