JP2014513751A - デンプン−ポリマー−ワックス−油組成物の成形物品 - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書で使用するとき、「熱可塑性デンプン」又は「TPS」は、天然デンプン、又は、1つ以上の可塑剤での処理により熱可塑性にされたデンプン誘導体を意味する。熱可塑性デンプン組成物は周知であり、例えば、米国特許第5,280,055号、同第5,314,934号、同第5,362,777号、同第5,844,023号、同第6,214,907号、同第6,242,102号、同第6,096,809号、同第6,218,321号、同第6,235,815号、同第6,235,816号及び同第6,231,970号といった複数の特許に開示されており、これらは各々参照により本明細書に組み込まれるものとする。
開示されている組成物中で使用される熱可塑性ポリマーは、溶融し、その後、冷却すると、結晶化又は硬化するが、更に加熱すると再び溶融できるポリマーである。本明細書で使用される好適な熱可塑性ポリマーは、約60℃〜約300℃、又は約80℃〜約250℃、又は100℃〜215℃の溶融温度(凝固温度とも呼ばれる)を有し、好ましい範囲は100℃〜180℃である。
開示されている組成物において使用される油又はワックスは、脂質、鉱油(又はワックス)、又はこれらの組み合わせである。油は、室温にて液体である(例えば、25℃以下の融点を有する)化合物を指すのに用いられ、一方、ワックスは、室温にて固体である(例えば、25℃を超える融点を有する)化合物を指すのに用いられる。ワックスはまた、組成物中の最も高容量のポリマー成分の溶融温度よりも高い融点を有することができる。用語「ワックス」はこれ以降、温度に依存して固体結晶状態又は溶融状態のいずれかである成分を指すことができる。ワックスは、熱可塑性ポリマー及び/又は熱可塑性デンプンが固体である温度では固体であり得る。例えば、ポリプロピレンは90℃にて半結晶固体であり、この温度はワックスの融点を上回り得る。
ワックスの重量%=([初期質量−最終質量]/[初期質量])×100%
油の重量%=([初期質量−最終質量]/[初期質量])×100%
本明細書に開示されている組成物は、添加剤を更に含み得る。添加剤は、組成物全体に分散することができ、あるいは、実質的に熱可塑性層の熱可塑性ポリマー部分に、実質的に組成物の油部分に、又は実質的に組成物のTPS部分に、存在することができる。添加剤が組成物の油部分に存在する場合、添加剤は油溶性又は油分散性であり得る。アルキド樹脂も組成物に添加することができる。アルキド樹脂は、例えば、ポリオール、多塩基酸、及び/又は無水物を含む。
本明細書に開示されている組成物は、成形又は押出成形物品に形成することができる。成形物品は、雌型により画定される形状にガスにより射出、圧縮又は吹込されると形成される物体である。成形又は押出成形物品は、例えば、玩具のような中実物体、あるいは、例えば、ボトル、容器、タンポンアプリケータ、又は身体開口部の中に薬剤を挿入するためのアプリケータ、一回使用のための医療器具、手術用器具又はこれらに類するものといった中空物体であり得る。成形物品及びこれらの調製プロセスは広く記載されており、例えば、米国特許第6,730,057号、並びに、米国特許出願公開第2009/0269527号に記載されており、これらはそれぞれ参照により本明細書に組み込まれるものとする。
ポリマーとデンプンと油の溶融混合:ポリマー、TPS、並びに、油及び/又はワックスは、油及び/又はワックスの存在下でポリマーとTPSを溶融することにより、好適に混合することができる。熱可塑性ポリマーとTPSが溶融すると、ワックスも溶融状態になることが理解されよう。溶融状態において、ポリマーと、TPSと、油及び/又はワックスは、せん断にかけられ、これにより、油は、ポリマー及び/又はTPSの中に分散することができる。溶融状態になると、油及び/又はワックスと、ポリマー及び/又はTPSは、互いに対する相溶性を著しく強める。
本明細書に開示されている組成物は、既知の熱可塑性組成物に利点をもたらす以下の特性のうちの1つ以上を有し得る。これらの利益は、単独で又は組み合わせて存在し得る。
本明細書に開示されている組成物の成形物品は、射出成形、吹込成形、圧縮成形、又はパイプ、チューブ、プロファイル若しくはケーブルの押出成形といった様々な技術を用いて調製することができる。
Claims (10)
- (a)熱可塑性デンプンと、
(b)熱可塑性ポリマーと、
(c)組成物の総重量に基づいて5重量%〜40重量%の量で前記熱可塑性デンプン及び熱可塑性ポリマーに分散されている油、ワックス又はこれらの組み合わせと、の密接混和物を含む組成物を含む成形物品であって、前記油、前記ワックス又はこれらの組み合わせが10μm未満の液滴寸法を有する、成形物品。 - 前記熱可塑性ポリマーが、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、これらのコポリマー、又はこれらの組み合わせを含む、請求項1に記載の成形物品。
- 前記熱可塑性ポリマーが、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリプロピレンコポリマー、ポリエチレンコポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリアミド−6、ポリアミド−6,6、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項2に記載の成形物品。
- 前記熱可塑性ポリマーが、ポリプロピレンを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の成形物品。
- 前記油、前記ワックス又はこれらの組み合わせが、脂質を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の成形物品。
- 前記脂質が、モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリド、脂肪酸、脂肪アルコール、エステル化脂肪酸、エポキシ化脂質、マレイン化脂質、水素添加脂質、脂質から誘導されるアルキド樹脂、スクロースポリエステル又はこれらの組み合わせを含む、請求項5に記載の成形物品。
- 前記油、前記ワックス又はこれらの組み合わせが、大豆油、エポキシ化大豆油、マレイン化大豆油、コーン油、綿実油、キャノーラ油、牛脂、ヒマシ油、ココナッツ油、ココナッツ種子油、コーン胚芽油、魚油、亜麻仁油、オリーブ油、オイチシカ油、パーム核油、パーム油、パーム種子油、ピーナッツ油、菜種油、ベニバナ油、マッコウクジラ油、ヒマワリ種子油、トール油、キリ油、鯨油、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、カプリン酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ラウロレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、オレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の成形物品。
- 前記熱可塑性デンプンが、デンプン又はデンプン誘導体と、可塑剤と、を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の成形物品。
- 前記可塑剤が、グリセロール、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレンジグリコール、プロピレンジグリコール、エチレントリグリコール、プロピレントリグリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,3,5−ヘキサントリオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、グリセロールエトキシレート、トリデシルアジペート、イソデシルベンゾエート、クエン酸トリブチル、リン酸トリブチル、セバシン酸ジメチル、尿素、ペンタエリスリトールエトキシレート、ソルビトールアセテート、ペンタエリスリトールアセテート、エチレンビスホルムアミド、ソルビトールジアセテート、ソルビトールモノエトキシレート、ソルビトールジエトキシレート、ソルビトールヘキサエトキシレート、ソルビトールジプロポキシレート、アミノソルビトール、トリヒドロキシメチルアミノメタン、グルコース/PEG、エチレンオキシドとブドウ糖の反応生成物、トリメチロールプロパンモノエトキシレート、マンニトールモノアセテート、マンニトールモノエトキシレート、ブチルグルコシド、グルコースモノエトキシレート、α−メチルグルコシド、カルボキシメチルソルビトールナトリウム塩、乳酸ナトリウム、ポリグリセロールモノエトキシレート、エリスリトール(erythriol)、アラビトール、アドニトール、キシリトール、マンニトール、イジトール、ガラクチトール、アリトール、マルチトール(malitol)、ホルムアミド(formaide)、N−メチルホルムアミド(N-methylformamide)、ジメチルスルホキシド、アルキルアミド、2〜10個の繰り返し単位を有するポリグリセロール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項8に記載の成形物品。
- 前記デンプン又はデンプン誘導体が、デンプン、ヒドロキシエチルデンプン、ヒドロキシプロピルデンプン、カルボキシメチル化デンプン、リン酸デンプン、酢酸デンプン、カチオン性デンプン、(2−ヒドロキシ−3−トリメチル(アンモニウムプロピル)デンプンクロリド、酸、塩基又は酵素加水分解により改質されたデンプン、酸化により改質されたデンプン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項8又は9に記載の成形物品。
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