机械强化的透明抗生物污损热塑性树脂组合物和其制造方法
专利汇可以提供机械强化的透明抗生物污损热塑性树脂组合物和其制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开一种透明的独立 树脂 或母料浓缩物组合物，和通过挤出或任何类似的热熔混合工艺将商业透明级基底热塑性塑料转 化成 抗 生物 污损树脂的制造方法。再复合的固体允许许多产品重新形成方法，包括但不限于热成形、 型材 挤出、 注塑成型 、吹塑成型、吹膜、 薄膜 铸塑和旋压成不同形状和几何的物品或二次成型在塑料基材上，其在 固化 后可以抵御 微生物 、 哺乳动物 细胞、 蛋白质 、肽、核酸、类固醇和其它细胞组分的表面 吸附 。由其形成的物品另外展现机械强化且无 浸出 ，同时在透光率和雾度方面保持相同产品形式的基底热塑性塑料的光学透明度。，下面是机械强化的透明抗生物污损热塑性树脂组合物和其制造方法专利的具体信息内容。
1.一种用于改性透明级基底热塑性塑料以使其形成机械强化和针对流体生物物质具有生物污损抗性的独立固体或母料浓缩物形式的物品的方法，所述方法包括：
(a)提供所述透明级基底热塑性塑料以形成组合物；
(b)将所述透明级基底热塑性塑料与化学改性剂、与或不与抗冲改性剂、和与其它添加剂直接掺混，或将包含所述透明级基底热塑性塑料、所述化学改性剂、其它添加剂和任选地抗冲改性剂的母料浓缩物与稀释形式的所述透明级基底热塑性塑料掺混，以形成所述组合物；
(c)熔融加工所述组合物；
(d)在所述熔融加工之后制粒所述组合物以形成颗粒；
(e)将所述颗粒成型成具有期望形状和尺寸的物品。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述熔融加工包括挤出或热熔混合。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述成型包括型材挤出、注塑成型、吹塑成型、吹膜、薄膜铸塑、旋压和二次成型于塑料基材上。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述熔融加工在150到250℃范围的温度下实施。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述熔融加工在170到220℃的温度下实施。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述透明级基底热塑性塑料包括聚烯烃、环状聚烯烃、丙烯酸类塑料、乙酸酯塑料、苯乙烯类塑料、聚酯、聚酰亚胺、聚芳醚酮、聚碳酸酯、聚氨酯和热塑性弹性体的均聚物、共聚物和掺混物。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述透明级基底热塑性塑料包括聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基戊烯(PMP)、聚砜、聚酰胺(PA)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯丙烯腈(SAN)、基于苯乙烯-甲基丙烯酸酯的共聚物、基于聚丙烯的共聚物、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚酰亚胺(PI)、纤维素树脂、甲基丙烯酸甲酯丁二烯苯乙烯(MBS)、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段热塑性弹性体(SEBS)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述基于聚丙烯的共聚物包括聚丙烯无规共聚物(PPR)、抗冲改性的聚丙烯化合物(PPM)和聚丙烯均聚物(PPH)。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述透明级基底热塑性塑料和所述颗粒在熔融加工后具有根据ASTM D1003标准在1mm厚度下低于20％的雾度偏离。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述化学改性剂包括防污改性剂。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述防污改性剂包括线性和/或多臂结构的非离子型表面活性剂中的一种或多种。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述非离子型表面活性剂包括脂肪醇聚氧亚烷基醚、聚氧亚烷基山梨聚糖/山梨醇脂肪酸酯、聚氧亚烷基烷基胺、聚醚二醇、脂肪酸烷醇酰胺和其衍生物。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述非离子型表面活性剂包括聚乙二醇(PEG)山梨醇六油酸酯、AEO-5和聚醚胺。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述PEG山梨醇六油酸酯具有2000到20,000Da的平均分子量。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述聚醚胺具有200到6,000Da的分子量。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述聚醚胺包括 或T-
5000。
17.根据权利要求10所述的方法，其中所述非离子型表面活性剂具有0.5wt％到10wt％的重量百分比。
18.根据权利要求1所述的方法，其中所述抗冲改性剂包括聚烯烃弹性体(POE)和热塑性聚氨酯(TPU)。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述聚烯烃弹性体包括VISTMAXXTM系列或ENGAGETM系列。
20.根据权利要求1所述的方法，其中所述抗冲改性剂具有0.1wt％到30wt％的重量浓度。
21.根据权利要求1所述的方法，其中所述其它添加剂包括引发剂、交联剂、成核剂、抗氧化剂和/或辅助添加剂中的一种或多种。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述引发剂包括酸催化剂或碱催化剂。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述引发剂包括对甲苯磺酸、四甲基氢氧化铵或有机过氧化物。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述有机过氧化物包括过氧化二异丙苯、双(叔丁基过氧异丙基)苯、2，5-双(叔丁基过氧基)-2，5-二甲基己烷、过氧化苯甲酰。
25.根据权利要求21所述的方法，其中所述交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺或硫。
26.根据权利要求21所述的方法，其中所述成核剂包括0.1wt％到3wt％的浓度的ADK STAB NA-18或ADK STAB NA-25。
27.根据权利要求21所述的方法，其中所述抗氧化剂包括丁基化羟基甲苯、或
28.根据权利要求21所述的方法，其中所述辅助添加剂包括氧化铝纳米粒子。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述氧化铝纳米粒子是
30.根据权利要求21所述的方法，其中所述引发剂以独立形式存在或负载于填充剂粒子上，所述引发剂的重量百分比为0.01wt％到0.2wt％。
31.根据权利要求21所述的方法，其中所述交联剂具有0.01wt％到0.2wt％的重量百分比。
32.根据权利要求21所述的方法，其中所述成核剂具有0.1wt％到3wt％的重量百分比。
33.根据权利要求21所述的方法，其中所述抗氧化剂具有0.1wt％到2wt％的重量浓度。
34.根据权利要求21所述的方法，其中所述辅助添加剂具有0.1wt％到4wt％的重量百分比。
35.根据权利要求1所述的方法，其中所述母料浓缩物是通过在所述母料浓缩物与稀释形式的所述透明级基底热塑性塑料掺混之前将所述透明级基底热塑性塑料、所述化学改性剂、其它添加剂和任选地所述抗冲改性剂挤出形成。
36.一种用于形成功能聚合物或母料浓缩树脂的组合物，其包含70-99wt％的透明级基底热塑性塑料、0.1-30wt％的抗冲改性剂、0.5-10wt％的化学改性剂和0.1-6wt％的其它添加剂，
其中所述化学改性剂包括0.1-5wt％的防污改性剂；和
其中所述其它添加剂包括0.1-6wt％的引发剂、交联剂、成核剂、抗氧化剂和/或辅助添加剂中的一种或多种。
37.根据权利要求36所述的组合物，其中所述透明级基底热塑性塑料包括聚烯烃、环状聚烯烃、丙烯酸类塑料、乙酸酯塑料、苯乙烯类塑料、聚酯、聚酰亚胺、聚芳醚酮、聚碳酸酯、聚氨酯和热塑性弹性体的均聚物、共聚物和掺混物。
38.根据权利要求36所述的组合物，其中所述透明级基底热塑性塑料包括聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基戊烯(PMP)、聚砜、聚酰胺(PA)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯丙烯腈(SAN)、基于苯乙烯-甲基丙烯酸酯的共聚物、基于聚丙烯的共聚物、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚酰亚胺(PI)、纤维素树脂、甲基丙烯酸甲酯丁二烯苯乙烯(MBS)和苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段热塑性弹性体(SEBS)。
39.根据权利要求38所述的组合物，其中所述基于聚丙烯的共聚物包括聚丙烯无规共聚物(PPR)、抗冲改性的聚丙烯化合物(PPM)和聚丙烯均聚物(PPH)。
40.根据权利要求36所述的组合物，其中所述防污改性剂包括线性和/或多臂结构的非离子型表面活性剂中的一种或多种且浓度为0.5wt％到10wt％。
41.根据权利要求40所述的组合物，其中所述非离子型表面活性剂包括脂肪醇聚氧亚烷基醚、聚氧亚烷基山梨聚糖/山梨醇脂肪酸酯、聚氧亚烷基烷基胺、聚醚二醇、脂肪酸烷醇酰胺和其衍生物。
42.根据权利要求40所述的组合物，其中所述非离子型表面活性剂包括聚乙二醇(PEG)山梨醇六油酸酯、AEO-5和聚醚胺。
43.根据权利要求42所述的组合物，其中所述PEG山梨醇六油酸酯具有2000到20,000Da的平均分子量。
44.根据权利要求42所述的组合物，其中所述聚醚胺具有200到6,000Da的分子量。
45.根据权利要求36所述的组合物，其中所述抗冲改性剂包括聚烯烃弹性体(POE)和热塑性聚氨酯(TPU)。
46.根据权利要求36所述的组合物，其中所述引发剂包括酸催化剂或碱催化剂，并且以独立形式存在或负载于填充剂粒子上，所述引发剂的重量百分比为0.01wt％到0.2wt％。
47.根据权利要求36所述的组合物，其中所述引发剂包括对甲苯磺酸、四甲基氢氧化铵或有机过氧化物，并且以独立形式存在或负载于填充剂粒子上，所述引发剂的重量百分比为0.01wt％到0.2wt％。
48.根据权利要求47所述的组合物，其中所述有机过氧化物包括过氧化二异丙苯、双(叔丁基过氧异丙基)苯、2，5-双(叔丁基过氧基)-2，5-二甲基己烷、过氧化苯甲酰。
49.根据权利要求36所述的组合物，其中所述交联剂包括三烯丙基异氰脲酸酯、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺或硫，并且浓度为0.01wt％到0.2wt％。
50.根据权利要求36所述的组合物，其中所述成核剂包括0.1wt％到3wt％的浓度的ADK STAB NA-18或ADK STAB NA-25。
51.根据权利要求36所述的组合物，其中所述抗氧化剂包括丁基化羟基甲苯、或
并且浓度为0.1wt％到2wt％。
52.根据权利要求36所述的组合物，其中所述辅助添加剂包括氧化铝纳米粒子，并且浓度为0.1wt％到4wt％。
53.根据权利要求42所述的组合物，其中所述聚醚胺包括 或T-
5000。
54.根据权利要求52所述的组合物，其中所述氧化铝纳米粒子是
机械强化的透明抗生物污损热塑性树脂组合物和其制造方法
技术领域
背景技术
发明内容
说，所述抗氧化剂包括丁基化羟基甲苯、 1010、 1076、
1098、 168或 B 225。所述其它辅助添加剂包括氧化铝纳米粒子、光
稳定剂、防结块剂、强化填充剂、光学增白剂、着色剂、阻燃剂和除臭剂。更具体地说，所述辅助添加剂是氧化铝纳米粒子( Alu C)。通过本发明的方法和组合物，透明级
基底热塑性塑料的光学透射率和雾度的偏离根据ASTM D1003标准在1mm厚度下小于20％，意味着基底热塑性塑料的透明度得以良好维持，同时它们还符合不同应用的各种标准，包括对于食品和饮料很安全的那些塑料，因为添加到组合物中以用于根据本发明改性透明级基底热塑性塑料的改性剂和其它主要组分能够使得最终产物或由其重新形成的成型物品针对流体生物物质(例如微生物、哺乳动物细胞、蛋白质、肽、核酸、类固醇和其它细胞组分)具有生物污损抗性和机械强化。
具体实施方式
量的基于重量的0.1％到30％的范围以便增加冲击强度。添加相对于组合物总重量的
0.01％到0.2％的重量百分比的引发剂和添加剂(包括对甲苯磺酸、四甲基氢氧化铵和/或有机过氧化物，例如过氧化二异丙苯、双(叔丁基过氧异丙基)苯、2，5-双(叔丁基过氧基)-
2，5-二甲基己烷和过氧化苯甲酰)以引发防污改性剂共价接枝到基底聚合物和/或抗冲改性剂上。
物总重量的重量百分比为0.1重量％到2重量％。交联剂优选地选自三烯丙基异氰脲酸酯、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺或硫，相对于组合物总重量的重量百分比为0到1重量％。引发剂优选地选自过氧化二异丙苯、双(叔丁基过氧异丙基)苯或过氧化苯甲酰，相对于组合物总重量的重量百分比为0.01重量％到0.2重量％。成核剂优选地选自 NX8000、
3988、ADK STAB NA-18或ADK STAB NA-25，相对于组合物总重量的重量百分比为0到3重量％。辅助添加剂优选地是氧化铝纳米粒子( Alu C)，用于增加基
底聚合物的热变形温度，相对于组合物总重量的建议重量百分比为0.1重量％到4重量％。
1010和0.1％基于总重量的 168一起干式掺混，用于在190℃的加
工温度下注塑成型。图5A显示PPM-M的成型板样品是基本上透明的。表征结果总结于表3以及图5B和图5C中。图5B显示当添加BSA蛋白溶液于由PPM-M制成的成型板样品上时，有效地排拒表面上的蛋白吸附。将牛血清白蛋白(BSA)(一种蛋白质分子)的溶液滴在样品表面上维持5分钟，随后吸走。然后将可以与BSA中的氮反应的Bradford试剂(考马斯蓝)滴在样品表面上。其上吸附BSA的样品表面将Bradford试剂从棕色改变成蓝色，表明表面上蛋白质的吸附(如左侧由PPM制成的成型板样品)。那些排拒蛋白质吸附的表面将保持Bradford试剂呈现棕色，表明样品表面的蛋白质排拒(如右侧由PPM-M制成的成型板样品)。图5C显示大肠杆菌和金黄色葡萄球菌被由PPM-M制成的成型板样品大量排拒(＞99％)。基于在和对应的成型板样品紧密接触之后显示细菌计数几乎log-4的降低，PPM-M通过了ISO 22196，具有经鉴定合格的报告证书。基于21天一致的显示零生长等级，PPM-M还通过了ASTM G21和ASTM G22，具有经鉴定合格的报告证书。此外，PPM-M显示零等级，意味着针对网状轮枝链霉菌(Streptoverticillium reticulum)的粉红染色的完全抗性，具有经鉴定合格的报告证书。
依据ASTM E2149(一种动态摇瓶抗菌测试)，PPM-M成型板在孵育24小时后显示大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别100％和90.7％的减少，具有经鉴定合格的报告证书。依据ISO 20645(一种琼脂扩散平板测试)，观察到样品下方大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏杆菌(Salmonella typhimurium)、空肠弯曲杆菌(Campylobacter jejuni)的零生长，同时获得零抑制区域，具有经鉴定合格的测试证书，从而暗示无游离杀生物剂浸出。基于依据ASTM E2180甚至在与琼脂浆液接触24小时后显示72％的总数降低，样品针对肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)具有抗菌性，具有经鉴定合格的报告证书。此外，PPM-M颗粒的好氧微生物总数以及总计组合霉菌和酵母根据USP<61>计数测试小于10CFU/g，具有经鉴定合格的报告证书。样品还符合三种类型的所用刺激物(3％w/v乙酸、10％v/v乙醇溶液和精馏橄榄油)在70℃、2小时的全面迁移限，以及两种类型的刺激物(3％w/v乙酸、10％v/v乙醇溶液)在100℃、4小时的全面迁移限，如EU No.10/2011所阐述，以及作为欲用于食品接触物品中的聚丙烯共聚物，符合US FDA 21CFR 177.1520(d)第3.1a和3.2a条，。由授权代理机构颁发的相关证书是可获得的。此外，PPM-M颗粒的好氧微生物总数以及总计组合霉菌和酵母根据USP<61>计数测试小于10CFU/g，具有经鉴定合格的报告证书。样品也被证实在ISO
10993-4(直接接触和萃取方法两者)溶血测试和ISO 10993-5(MEM洗脱方法)细胞毒性测试中是生物相容的，具有经鉴定合格的报告证书。最后但同样重要的，基底PPM塑料的冲击强度在改性后甚至有轻微的增加。
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