JP2009511715A - デンプンを含む水安定性組成物及び物品並びにその製造方法 - Google Patents
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- Y10T442/696—Including strand or fiber material which is stated to have specific attributes [e.g., heat or fire resistance, chemical or solvent resistance, high absorption for aqueous compositions, water solubility, heat shrinkability, etc.]
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Abstract
Description
デンプン
デンプンは、天然に豊富であり、比較的安価であり得る。熱可塑性デンプンは、生分解性、堆肥化可能性、天然親水性、及び伝統的に石油系ポリマーと相性が悪い材料との相溶性を包含するがこれらに制限されない、従来の石油系ポリマーでは一般に観察されない望ましい特性を有することができる。
本明細書で使用するとき、「多価アルコール」とは、2つ以上のアルコール(すなわち、ヒドロキシル)官能基を有するアルコールを指す。理論に束縛されるものではないが、(上記のように)多価アルコールは、本発明のデンプン組成物において、デンプン可塑剤として作用する可能性があると考えられている。換言すれば、多価アルコールは、デンプンを流動させること及び加工すること、すなわち熱可塑性デンプンを作製することを可能にすると考えられる。
本発明において有用な酸は、カルボン酸、カルボン酸無水物、及びこれらの組み合わせから成る群から選択される少なくとも1つの官能基を有する。こうした酸としては、一酸、二酸、ポリ酸(少なくとも3つの酸性基を有する酸)、少なくとも1つの酸部分を含むポリマー、少なくとも1つの酸部分を含むコポリマー、これらの無水物、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
あらゆる好適なトリグリセリドは、トリアシルグリセロールとしても当該技術分野において既知であり、本発明において有用である。有用なトリグリセリドの非限定例としては、トリステアリン、トリオレイン、トリパルミチン、1,2−ジパルミトオレイン、1,3−ジパルミトオレイン、1−パルミト−3−ステアロ−2−オレイン、1−パルミト−2−ステアロ−3−オレイン、2−パルミト−1−ステアロ−3−オレイン、トリリノレイン、1,2−ジパルミトリノレイン、1−パルミト−ジリノレイン、1−ステアロ−ジリノレイン、1,2−ジアセトパルミチン、1,2−ジステアロ−オレイン、1,3−ジステアロ−オレイン、トリミリスチン、トリラウリン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
本発明の組成物は、組成物の加工及び/又は最終用途のために、所望により1以上の追加の構成成分を包含してよい。追加の構成成分は、あらゆる好適な量で存在してよい。ある実施形態では、追加の構成成分は、約0.01%〜約35%、又は約2%〜約20%の量で存在してよい。追加の構成成分の非限定例としては、追加のポリマー、充填剤、加工助剤、及び同種のものが挙げられるが、これらに限定されない。
理論に束縛されるものではないが、本発明に従う熱可塑性ポリマー組成物は、前述のエステル交換反応及び/又はエステル縮合反応を通して、水安定性になる可能性がある。熱可塑性ポリマー組成物がプラスチック物品へと形成されるとき、反応は、物品の形成前、物品の形成中、物品の形成(すなわち、硬化)後、及びこれらの組合せにおいて誘発されてよい。ある実施形態では、反応(単数又は複数)は、熱の適用を通して引き起こされ、及び/又は完了される。本発明のある実施形態では、エステル交換及び/又はエステル縮合反応を開始する及び/又は促進するために、触媒を使用してもよい。あらゆる好適な触媒が有用である。有用な触媒の非限定例としては、ルイス酸が挙げられる。ルイス酸の非限定例は、パラ−トルエンスルホン酸である。
熱可塑性デンプンを含む組成物及び物品の水安定性は、以下の方法により測定される。清浄なガラスビーカーに1000mLの水道水を満たす。熱可塑性デンプン組成物の試料、又は熱可塑性デンプン組成物を含む物品を、水中に入れる。試験片の特定のサイズは、物品の種類及び構造方法に依存して変化し得るが、一般に、試験片の最小寸法は5mmより小さくなければならない。様々な形態のための具体的なサイズは、以下の通りである:
シート又は積層体:5cm×5cm×0.5mm−(厚さ0.5mm以下)
フィルム又はコーティング:5cm×5cm×0.25mm−(厚さ0.3mm以下)
成型品:2.5cm×0.6cm×0.7mm−(厚さ1mm以下)
接着剤又は結合剤:5.0cm×5.0cm×0.5mm−(厚さ1mm以下)
発泡体:2.0cm×2.0cm×0.5cm
本明細書で使用するとき、「プラスチック物品」とは、本発明の熱可塑性組成物のみから製造される物品、又は少なくとも1つの部分を本発明の熱可塑性組成物から製造される物品を網羅することを意味する。プラスチック物品としては、フィルム、シート、接着剤、結合剤、積層体、コーティング、及び発泡体のような押出成形品;成型品;及びこれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。個人衛生物品及び吸収性物品は、プラスチック物品であってよく、又は本発明の熱可塑性ポリマー組成物から製造されるプラスチック物品を含んでよい。
フィルム
本発明のある実施形態では、プラスチック物品はフィルムである。本明細書で使用するとき、「フィルム」とは、長さ対厚さの比が大きく、幅対厚さの比が大きい材料の、非常に薄い連続片を意味し、「大きい」とは、約10:1超過の比を意味する。厚さの正確な上限値の要件はないが、上限値は、約0.254mm、約0.01mm、又は約0.005mmであろう。
本発明の別の実施形態では、プラスチック物品はシートである。本明細書で使用するとき、「シート」とは、長さ対厚さの比が大きく(約10:1超過)、幅対厚さの比が大きい(約10:1超過)材料の、非常に薄い連続片を意味し、材料は約0.254mmより厚い。シートは、特性と製造に関して、フィルムと多くの同一の特徴を共有してもよい。しかし、シートは、フィルムより固い可能性があり、自立の性質を有してもよい。フィルム製造方法の修正の結果として、剛性及び支持の違いが起ってもよい。あらゆる好適な製造方法が有用である。1つの方法の非限定例は、キャスト押出成形である。この方法、並びに他の方法は、米国特許第5,498,692号に記載されている。
本発明の別の実施形態では、プラスチック物品は接着剤である。本明細書で使用するとき、「接着剤」とは、被着体と呼ばれる2つの他の材料を共に接合する材料を意味する。接着剤への一般考察は、ポリマー科学及び工学百科事典(Encyclopedia of Polymer Science and Engineering)、1巻、547〜577頁(本明細書では、以後「EPSE−6」と呼ぶ)に見ることができる。本発明のある実施形態では、接着剤は、液体、所望により低粘度の液体として適用される。液体形態では、接着剤は、被着体の隙間を濡らし、被着体の隙間へ流動する。液体形態の接着剤は、流動が起こる点まで加熱することにより、溶媒中に材料を溶解又は分散することにより、あるいは適用後重合する又は反応する液体モノマー又はオリゴマーから始めることにより得られる。次に接着剤は、接合が剪断力に抵抗するために必要な強度を得るために、冷却、溶媒蒸発、又は反応のいずれかにより、固体への相変化を経る。しかし、感圧性接着剤は、相変化が起こらないので例外である。
TPS材料は、不織布材料、複合物及び同種のものが挙げられるがこれらに限定されないあらゆる好適な用途において、接着剤又は「結合剤」として使用できる。本明細書で使用するとき、「結合剤」とは、繊維ウェブ凝集一体性及び/又は強度を提供するために、ウェブの繊維要素を接合する際に使用される接着剤材料である。より長い繊維不織布を含むある実施形態では、非固着材料は、形成された後、コロイド状の水中分散物のような分散物又は溶液中の接着剤の槽に不織布を通す、業界認定「ディップ」コーティング方法を使用して、コーティングされてよい。その後、接着剤を乾燥又は硬化(set)し、所望により押圧し、固着した不織布を提供する。ディップコーティングに耐える機械的一体性が不足している材料については、スプレーコーティングを使用してよい。スプレーコーティングは、接着剤の加熱された水分散物が挙げられるがこれらに限定されない噴霧接着剤を使用し、その後、これを乾燥又は硬化し、所望により押圧して固着した不織布を提供する。
本発明のある実施形態では、前述のフィルム及び/又はシートは、紙が挙げられるがこれに限定されない基材を積層するのに有用である。フィルム及び/又はシートは、多層基材すなわち積層体又は複合物の全部又は一部である可能性がある。積層体は、2つ以上の基材が共に接合されたものと定義される。積層体は、本明細書で説明されるような、ブレンドされたデンプン組成物を含む1以上の層を有してよい。別の実施形態では、積層体は、本明細書に記載された熱可塑性デンプン組成物を含む第一層、及び紙層を含む第二層を有してよい。ある実施形態では、また積層体は、ポリプロピレンポリマーを含む第一層、熱可塑性デンプンを含む第二層、及びポリプロピレンを含む第三層、又は所望の層のあらゆる組合せも有してよい。本明細書で使用するとき、用語、第一層、第二層、又は第三層とは、別々の層を記述することを意味し、層の位置に関して制限することを意図しない。本発明の一実施形態では、積層体は、3つの層を有し、外側の2つの層は、熱可塑性デンプン組成物を含み、中間層は、紙又は厚紙のような板紙材料を含む。
本明細書で使用するとき、用語「コーティング」は、基材の表面上のみの層、並びにある程度基材を透過する層の両方の層を指す。好適な基材としては、合成又は生物起源のポリマーフィルム、紙、布地、縫い糸及び撚り糸が挙げられるが、これらに限定されない。基材は紙であることが多い。本明細書で使用するとき、「紙」とは、セルロース繊維から形成される基材を指し、紙及び厚紙を包含する。本明細書で使用するとき、「布地」は、天然及び合成布地を包含する。布地は編まれていても、織布又は不織布でもよい。好適な布地としては、綿、レーヨン、羊毛、及びポリエステル、並びに生分解性布地が挙げられる。本明細書で使用するとき、「縫い糸及び撚り糸」としては、綿、レーヨン、ポリエステル、羊毛、絹、ナイロン、及びアクリル、並びに生分解性縫い糸のような天然及び合成縫い糸及び撚り糸が挙げられる。本明細書で使用するとき、「繊維」とは、長さ対幅の比が大きく(約10:1超過)、横断面が小さい、可撓性の巨視的に均質な物体を指す。
本発明の別の実施形態では、プラスチック物品は発泡体である。本明細書で使用するとき、「発泡体」とは、その見掛け密度が、そのバルク全体にわたって分配される多くの気泡の存在によって実質的に低下した本発明の熱可塑性組成物を指す(ASTM D883−62T、米国材料試験協会、ペンシルペニア州フィラデルフィア(Philadelphia)、(1962年)を参照)。固体が連続的で、合成ポリマー又はゴムで構成される、こうした二相気体/固体系としては、気泡ポリマー(又はコポリマー)、膨張プラスチック、及び発泡プラスチック(工業化学百科事典、11巻、ジョン・ワイリー&サン(John Wiley & Sons)、ニューヨーク(1980年))が挙げられる。
本発明の別の実施形態では、プラスチック物品は成型品である。本明細書で使用するとき、「成型品」とは、熱可塑性材料から形成される物品を指す。例えば、熱可塑性材料は、雌型によって画定される形状に、射出される、圧縮される、又は気体によって吹きつけられてよい。これらの物品は、おもちゃのような固体物品、又はボトル及び容器のような中空であり得る。成型品の製造方法は、米国特許第5,498,692号にさらに詳細に記載されている。
更に本発明は、本発明の熱可塑性ポリマー組成物を含む使い捨てパーソナルケア製品に関する。ある実施形態では、使い捨てパーソナルケア吸収性物品は、液体透過性トップシート、本発明のフィルムを含む液体不透過性バックシート、及びトップシートとバックシートの間に位置する吸収性コアを含む。ある実施形態では、パーソナルケア吸収性物品は、堆肥化可能である。こうした吸収性物品の非限定例としては、幼児おむつ、成人失禁ブリーフ及びパッド、並びに婦人衛生パッド及びライナーが挙げられる。
(実施例1)
単層フィルム
次の材料を、ハッケ・レオコード90メルトミキサー(Haake Rheocord 90 melt mixer)(サーモエレクトロン社(Thermo Electron Corporation)、(ニューハンプシャー州、ニューイントン(Newington)))にて混合する:
30gのエチレックス(Ethylex)(商標)2015、ヒドロキシエチル化デンプン(テイト&レイル(Tate and Lyle)、イリノイ州、ジケーター(Decatur))
12.5gのグリセロール(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
7.5gの亜麻仁油(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
0.0125gのp−トルエンスルホン酸(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
比較例
この実施例は、溶融混合及び非水安定性フィルムの作製のための従来の方法を説明する。次の材料を、記載されたハッケ・レオコード90メルトミキサー(Haake Rheocord 90 melt mixer)にて混合する:
30gのエチレックス(Ethylex)(商標)2015デンプン(テイト&レイル(Tate and Lyle)、イリノイ州、ジケーター(Decatur))
12.5gのグリセロール(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
単層フィルム
この実施例は、水安定性TPSの追加のブレンドを説明する。次の材料を使用する:
6000gのエチレックス(Ethylex)(商標)2035(テイト&レイル(Tate and Lyle)、イリノイ州、ジケーター(Decatur))
2500gのグリセロール(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
350gのアジピン酸(ソルティアケミカルズ(Solutia Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
500gの亜麻仁油(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
2.5gのp−トルエンスルホン酸(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
500gのポリプロピレンプロファックス(Polypropylene Profax)(商標)PH835(バーゼル(Basell)、メリーランド州、エルクトン(Elkton))
500gのマレイン酸化ポリプロピレンG3003(イーストマンケミカルズ(Eastman Chemicals)、テネシー州、キングズポート(Kingsport))
50gのステアリン酸マグネシウム(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
単層フィルム
次の材料を、ハッケ・レオコード90メルトミキサー(Haake Rheocord 90 melt mixer)(サーモエレクトロン社(Thermo Electron Corporation)、(ニューハンプシャー州、ニューイントン(Newington)))にて混合する:
30gのエチレックス(Ethylex)(商標)2035(テイト&レイル(Tate and Lyle)、イリノイ州、ジケーター(Decatur))
12.5gのグリセロール(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
5gの大豆油(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
0.0125gのp−トルエンスルホン酸(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
2.5gのポリプロピレンPH835(バセル(Basell)、メリーランド州、エルクトン(Elkton))
2.5gのマレイン酸化ポリプロピレンG3003(イーストマンケミカルズ(Eastman Chemicals)、テネシー州、キングズポート(Kingsport))
0.25gのステアリン酸マグネシウム(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
単層フィルム
次の材料を、ハッケ・レオコード90メルトミキサー(Haake Rheocord 90 melt mixer)(サーモエレクトロン社(Thermo Electron Corporation)、(ニューハンプシャー州、ニューイントン(Newington)))にて混合する:
30gのエチレックス(Ethylex)(商標)2035(テイト&レイル(Tate and Lyle)、イリノイ州、ジケーター(Decatur))
12.5gのグリセロール(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
2.5gの亜麻仁油(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
0.0125gのp−トルエンスルホン酸(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
5.0gのマレイン酸化ポリプロピレンG3003(イーストマンケミカルズ(Eastman Chemicals)、テネシー州、キングズポート(Kingsport))
0.25gのステアリン酸マグネシウム(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
多層積層体フィルム
熱可塑性デンプンフィルムのシートを、最終工程の真空オーブン内での乾燥以外は、実施例5のように調製してよい。その後、熱可塑性シートを、ポリプロピレンのようなより良好な水バリア特性を有するポリマーのシートにて、包み込む。これは、さらにより大きな水バリア特性が必要なときの場合であってよい。フィルムを、ポリプロピレン(バセルプロファックス(Basell Profax)(商標)PH835)、熱可塑性デンプン、ポリプロピレンの順序で積み重ね、カーバー(Carver)(商標)プレス(press)に置く。次に、材料を温度160℃にて押圧する。8896.4N(2000lb)にて10分間圧縮後、圧力を解除し、フィルムを室温まで冷却する。組立品を、実施例1のように、115℃の真空オーブンで12時間乾燥する。
使い捨ておむつ
本発明の使い捨てベビーおむつを次のように調製する。列記の寸法は、6〜10キログラムの大きさの範囲の子供への使用が意図されるおむつ用である。これらの寸法は、標準的技法に従って、様々なサイズの子供用、又は大人失禁用ブリーフ用に比例して修正できる。
1.バックシート:熱可塑性デンプンから成る0.020〜0.038mmフィルム(実施例3に記載されたように調製する);上部及び下部の幅33cm;両側において内側に切り込みを入れ、中心幅28.5cm;長さ50.2cm。
2.トップシート:カード処理及び熱的に固着されたポリプロピレン短繊維(ハーキュレス(Hercules)型151ポリプロピレン);上部及び下部の幅33cm;両側において内側に切り込みを入れ、中心幅28.5cm;長さ50.2cm。
3.吸収性コア:28.6gのセルロース木材パルプ及び4.9gの吸収性ゲル材料粒子(日本触媒(Nippon Shokubai)から市販されているポリアクリレート)を含む;厚さ8.4mm、カレンダー加工;上部及び下部の幅28.6cm;両側において内側に切り込みを入れ、中心幅10.2cm;長さ44.5cm。
4.伸縮脚バンド:4つの個々のゴムストリップ(片側につき2つ);幅4.77mm;長さ370mm;厚さ0.178mm(上述の寸法全ては、弛緩状態のものである)。
軽量パンティライナー
月経期間の使用に適した軽量パンティライナーは、1.0gの吸収性ゲル材料粒子(日本触媒(Nippon Shokubai)から市販されているポリアクリレート)を含有するパッド(表面積117cm2;SSKエアフェルト3.0g)を含み、前記パッドを、米国特許第4,463,045号に従う多孔質形成フィルムトップシートと、実施例3に従って調製される厚さ0.03mmの熱可塑性デンプンフィルムを含むバックシートとの間に置く。
生理用ナプキン
その吸収性コアから外へ広がる2つのフラップを有する生理用ナプキンの形態の生理用品を、米国特許第4,687,478号(ヴァン・チルバーグ(Van Tillburg)、1987年8月18日)の設計の、実施例8の様式でのパッド(表面積117cm2;8.5gのSSKエアフェルト)を使用して調製する。バックシート及びトップシート材料は、実施例8に記載されたものと同一である。
単層フィルム
この実施例は、水安定性TPSの追加のブレンドを説明する。次の材料を使用する:
6000gのエチレックス(Ethylex)(商標)2025(テイト&レイル(Tate and Lyle)、イリノイ州、ジケーター(Decatur))
2300gのグリセロール(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
350gの大豆油(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
2.3gのp−トルエンスルホン酸(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
500gのポリプロピレンプロファックス(Polypropylene Profax)(商標)PH835(バーゼル(Basell)、メリーランド州、エルクトン(Elkton))
500gのマレイン酸化ポリプロピレンG3003(イーストマンケミカルズ(Eastman Chemicals)、テネシー州、キングズポート(Kingsport))
50gのステアリン酸マグネシウム(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
使い捨ておむつ
バックシートを、実施例10に記載されるように調製されるデンプン熱可塑性フィルムを含む厚さ0.020〜0.038mmのフィルムから成るバックシートに置き換えることにより、実施例7のおむつを修正する。
シート
押出成形機上のダイを、厚さおよそ0.25cm、幅15cmのスロットダイに置き換えることにより、実施例3のフィルム製造手順を修正する。押出成形後に、押出成形機から出現するシートを、2つの逆回転シリンダー間に挿入することによって、巻き取りを行なう。この方式で、押出成形機からシートを引き出し、32cmの長さに切る。幅およそ13cm及び厚さ0.18cmのシートが得られる。
硬性発泡体
熱可塑性デンプン組成物を実施例5のように調製し、30gの熱可塑性デンプン組成物、及び0.3gのセロゲン(Celogen)(登録商標)125FF(ケムチュラ社(Chemtura Corporation)、コネチカット州、ミドルベリ(Middlebury))、変性アゾジカーボンアミドを、ローラーブレードを備えるレオミックス型600溶融ブレンダ−(Rheomix type 600 melt blender)の混合室に入れる。混合室の温度を、熱可塑性デンプンの融解温度(165℃)超過、発泡剤の分解温度(195℃)未満に加熱する。6.3rad/s(60rpm)で10分間混合後、混合物を収集し、加熱したアルミニウム皿に移動させ、得られる塊が厚さ約0.5cmになるように広げる。その後、混合物をオーブン(ナショナル電機社(National Appliance Company)、モデル5830)に置き、TPS溶解温度(165℃)まで再び加熱し、熱可塑性デンプン組成物が完全に溶融するまで(約5分)、該温度を保持する。その後、発泡剤が分解し、熱可塑性組成物が発泡し始める温度である200℃まで、オーブン温度を上げる。この点において、熱可塑性デンプン発泡体を200℃のオーブンから取り出す。室温まで冷却後、熱可塑性デンプン発泡体を115℃のオーブン内に12時間おく。
成型品
ミニマックスモールダー(Mini Max Molder)(商標)モデルCS−183(カスタム・サイエンティフィック・インスツルメント(Custom Scientific Instruments)、ニュージャージー州、ホイッパニー(Whippeny))を使用して、射出成形品を得る。回転子及び固定子カップ(strator cup)の温度を165℃に一定に保持する。実施例10に記載されるような約1.0グラムの熱可塑性デンプンペレットを、固定子カップに満たし、3分間溶融させる。回転子チップを5回上下することによって、溶融熱可塑性デンプン組成物を、放射状に混合する。ダンベル形状スチール鋳型に、鋳型シリコーン離型剤の軽いコーティングをスプレーする。鋳型をミニマックスモールダー(Mini Max Molder)(商標)の鋳型支持体ホイール上に置き、回転子チップの作動によって、溶融組成物を鋳型に注入する。熱可塑性デンプンを、厚さ0.08cm(0.03インチ)、長さ2.5cm(1インチ)、切片の中心の幅0.32cm(0.125インチ)、切片の端の幅0.64cm(0.25インチ)のダンベル形状片に成型する。これらの成型部分は、機械的試験に適している。試験片を115℃の真空オーブンに12時間置く。その後、これらについて、1000mLの水道水中に24時間置いた後、水から取り出し、24時間乾燥させる、水安定性試験を行う。これらは、これらの予浸寸法から10%未満の寸法変化があり、水安定性試験に合格したと言われる。
堆肥化可能接着剤
本明細書に記載された熱可塑性デンプン組成物を、ホットメルト接着剤として使用してよい。ペレットをフィルムに成型する代わりに、これらを次の方式で接着剤として使用するであろうこと以外は、実施例10のように熱可塑性デンプンの組成物を調製する。約1gの熱可塑性デンプンを、2枚の紙シート(ジョージア・パシフィック・スペクトルDPホワイト(Georgia Pacific Spectrum DP white))間に置く。組立品をカーバー(Carver)(商標)プレス(Press)(フレッドS.カーバー社(Fred S. Carver Inc.)、ウィスコンシン州、メノモニーフォールズ(Menomonee Falls))に置いた後、温度165℃で押圧する。8896.4N(2000lbの力)で30分間圧縮後、圧力を解放し、固着した組立品を室温まで冷却する。
布地上のコーティング
フィルムを、真空オーブン内の最終乾燥工程以外は、実施例5に記載されたように調製する。熱可塑性デンプンシートを、非処置の綿布地の12.7cm(5インチ)平方区域上に置く。組立品を剥離紙(イデスコ(Idesco))間に置き、160℃に事前加熱したカーバー(Carver)(商標)プレス(Press)内に置く。布地/TPS組立品を、4448.2N(1000lbs)で20秒間押圧する。その後、得られるコーティングされた布地をプレス機から取り出し、冷却する。その後、コーティングされた布地を真空オーブン内に置き、115℃で12時間乾燥後、取り出して冷却する。その後、布地について次の試験を行い、水安定性を調べる。約20mLの水道水を、布地の熱可塑性コーティング面に置き、1時間放置する。布地には水の浸透を示すであろう黒化がない。
バインダー繊維
この実施例は、水安定性バインダー繊維の追加のブレンド及び紡糸を説明する。次の材料を使用する:
6000gのエチレックス(Ethylex)(商標)2015(テート&ライル(Tate& Lyle)、イリノイ州、ジケーター(Decatur))
2500gのグリセロール(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
450gの亜麻仁油(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
2.5gのp−トルエンスルホン酸(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
500gのマレイン酸化ポリプロピレン(イーストマンケミカルズ(Eastman Chemicals)、テネシー州、キングズポート(Kingsport))
50gのステアリン酸マグネシウム(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
単層フィルム
次の材料を、ハッケ・レオコード90メルトミキサー(Haake Rheocord 90 melt mixer)(サーモエレクトロン社(Thermo Electron Corporation)、(ニューハンプシャー州、ニューイントン(Newington)))にて混合する:
30gのエチレックス(Ethylex)(商標)2035(テイト&レイル(Tate and Lyle)、イリノイ州、ジケーター(Decatur))
12.5gのグリセロール(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
2.5gのアジピン酸(ソルティアケミカルズ(Solutia Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
2.5gの大豆油(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
5.0gのマレイン酸化ポリプロピレンG3003(イーストマンケミカルズ(Eastman Chemicals)、テネシー州、キングズポート(Kingsport))
0.25gのステアリン酸マグネシウム(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
単層フィルム
次の材料を、ハッケ・レオコード90メルトミキサー(Haake Rheocord 90 melt mixer)(サーモエレクトロン社(Thermo Electron Corporation)、(ニューハンプシャー州、ニューイントン(Newington)))にて混合する:
30gのエチレックス(Ethylex)(商標)2035(テイト&レイル(Tate and Lyle)、イリノイ州、ジケーター(Decatur))
12.5gのグリセロール(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
2.5gのアジピン酸(ソルティアケミカルズ(Solutia Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
2.5gの亜麻仁油(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
5.0gのマレイン酸化ポリプロピレンG3003(イーストマンケミカルズ(Eastman Chemicals)、テネシー州、キングズポート(Kingsport))
0.25gのステアリン酸マグネシウム(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
単層フィルム
次の材料を、ハッケ・レオコード90メルトミキサー(Haake Rheocord 90 melt mixer)(サーモエレクトロン社(Thermo Electron Corporation)、(ニューハンプシャー州、ニューイントン(Newington)))にて混合する:
30gのエチレックス(Ethylex)(商標)2035(テイト&レイル(Tate and Lyle)、イリノイ州、ジケーター(Decatur))
12.5gのグリセロール(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
2.5gの亜麻仁油(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
2.5gの大豆油(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
5.0gのマレイン酸化ポリプロピレンG3003(イーストマンケミカルズ(Eastman Chemicals)、テネシー州、キングズポート(Kingsport))
0.125gのp−トルエンスルホン酸(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
0.25gのステアリン酸マグネシウム(アルドリッチケミカルズ(Aldrich Chemicals)、ミズーリ州、セントルイス(St.Louis))
Claims (10)
- a.約50%〜約85%の非構造化デンプン、好ましくはインサイチューで非構造化されたデンプンと、
b.
i.好ましくは、グリセロール、グリコール、糖、糖アルコール、及びこれらの組合せから成る群から選択される、アルコール官能基を有する多価アルコール、並びに、
ii.エステル官能基を有するトリグリセリド
を含む反応剤混合物から形成される、約5%〜約50%のエステル交換生成物と
を含む熱可塑性ポリマー組成物であって、
前記官能基が、前記反応剤混合物中に、アルコール官能基:エステル官能基のモル比約1:1〜約200:1で存在し、
前記熱可塑性ポリマー組成物が水安定性である、組成物。 - 多価アルコールと、カルボン酸、カルボン酸無水物、及びこれらの組合せから成る群から選択される、少なくとも1つの酸官能基を有する酸とを含む反応剤混合物から形成されるエステル縮合生成物を含む、請求項1に記載の熱可塑性ポリマー組成物。
- 前記トリグリセリドが、ココヤシ油、トウモロコシ胚芽油、オリーブ油、パーム種子油、綿実油、パーム油、菜種油、ヒマワリ油、鯨油、大豆油、ピーナッツオイル、亜麻仁油、トール油、及びこれらの組合せから成る群から選択される油中に存在する、請求項1又は2に記載の熱可塑性ポリマー組成物。
- 前記酸が、一酸、二酸、ポリ酸、少なくとも1つの酸部分を含むポリマー、少なくとも1つの酸部分を含むコポリマー、これらの酸無水物、及びこれらの組合せから成る群から選択される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱可塑性ポリマー組成物。
- 前記ポリマー組成物が、好ましくは、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、マレイン酸化ポリエチレン、マレイン酸化ポリプロピレン、ポリ乳酸、変性ポリプロピレン、ナイロン、カプロラクトン、及びこれらの組合せから成る群から選択される、追加のポリマーを更に含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱可塑性ポリマー組成物。
- 前記組成物が生分解性であり、好ましくはポリビニルアルコール、エステル重縮合物、脂肪族/芳香族ポリエステル、及びこれらの組合せから成る群から選択されるポリマーを更に含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリマー組成物。
- 前記組成物が、充填剤と組み合わせられて複合物を形成し、前記充填剤が、好ましくはタルク、粘土、パルプ、穀粉、クルミ殻、セルロース、綿、黄麻、ラフィア、米のもみ殻、動物の剛毛、キチン、粒状デンプン、珪藻土、ナノ粒子、炭素繊維、ケナフ、及びこれらの組合せから成る群から選択される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の熱可塑性ポリマー組成物。
- 成型品、押出成形品、及びこれらの組合せから成る群から選択される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の熱可塑性ポリマー組成物を含むプラスチック物品。
- 好ましくはシート、フィルム、接着剤、結合剤、積層体、コーティング、発泡体、及びこれらの組合せから成る群から選択される、請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリマー組成物を含むプラスチック物品。
- 好ましくは個人衛生物品、吸収性物品、包装、及びこれらの組合せから成る群から選択される、請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリマー組成物を含むプラスチック物品。
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