[发明专利]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

说明书

本发明提供了纤维素酯组合物，其包含至少一种纤维素酯和至少一种抗冲改性剂和任选至少一种增塑剂。还提供了制备该纤维素酯组合物的方法以及使用这些组合物制成的制品，如眼镜框架、汽车部件和玩具。

发明领域

本发明属于纤维素酯化学的领域，特别涉及包含抗冲改性剂和任选增塑剂的纤维素酯。本发明还属于包含至少一种抗冲改性剂和任选至少一种增塑剂的纤维素酯组合物的领域。还提供了制备这些纤维素酯组合物的方法以及使用这些组合物制成的塑料制品，例如眼镜框架、汽车部件和玩具。

发明背景

纤维素酯组合物通常具有小于90℃的热变形温度（HDT）。用于热成型制品的市售纤维素酯通常含有大量增塑剂以允许加工并为模塑制品赋予足够的韧性。但是，添加增塑剂存在缺点，因为其会相对于基础纤维素酯降低HDT，并限制该纤维素酯材料用于可以适应低于约90℃的HDT的应用的用途。而且，纤维素酯模塑制品可能会在使用过程中经历增塑剂渗出。

有益的是能够提供不具有这样的缺点的可熔融加工的纤维素酯组合物。

发明概述

令人惊讶的是，已经发现，可以制备纤维素酯的组合物，其具有超过95℃的HDT。在本发明的实施方案中，这可以通过减少增塑剂的量和在某些实施方案中完全消除增塑剂在该组合物中的使用来实现。消除增塑剂可以消除与使用过程中的增塑剂渗出相关的常见问题。然而，减少或消除增塑剂可能降低这些高HDT纤维素组合物的韧性。令人惊讶的是，已经发现某些被称为抗冲改性剂的材料可以恢复高HDT纤维素组合物的韧性，即使当以相对较低的水平（例如，基于纤维素酯组合物的总重量计，约2重量%的水平）添加时也是如此。

在某些实施方案中，本发明涉及抗冲改性剂以小的离散颗粒的形式分散到纤维素酯组合物中，其量足以改善纤维素酯组合物的机械和物理性质。根据本发明，抗冲改性纤维素酯具有可熔融加工、相对于市售的增塑纤维素酯热塑性塑料具有显著更高的HDT的独特性质，具有高模量、良好的抗冲性质和在载荷下良好的耐变形性。

在本发明的一个实施方案中，提供了纤维素酯组合物，其包含至少一种纤维素酯、至少一种抗冲改性剂和任选至少一种增塑剂。

在本发明的另一实施方案中，提供了纤维素酯组合物，其包含至少一种纤维素酯、至少一种抗冲改性剂和至少一种增塑剂。

在本发明的另一实施方案中，提供了制备纤维素酯组合物的方法，包括使至少一种纤维素酯、至少一种抗冲改性剂和任选至少一种增塑剂接触，并共混该组合。在一个实施方案中，增塑剂以相比于不含增塑剂的类似组合物不显著降低纤维素酯组合物的HDT的量存在。在实施方案中，由于包含增塑剂造成的HDT的改变（例如，降低）不超过10%、或5%、或2%。

在本发明的一个实施方案中，描述了纤维素酯组合物，其不含增塑剂，但含有基于纤维素酯组合物的总重量计1-30重量%、或1-15重量%、或2-10重量%、或10-30重量%、或15-30重量%的抗冲改性剂，并具有大于95℃的HDT值，并具有大于80 J/m的悬臂梁缺口冲击强度值。

在本发明的另一实施方案中，所提供的纤维素酯组合物不含增塑剂，但可熔融加工。在实施方案中，可熔融加工的纤维素酯组合物包含基于纤维素酯组合物的总重量计1-30重量%、或1-15重量%、或2-10重量%、或10-30重量%、或15-30重量%的抗冲改性剂，并具有大于95℃的HDT值，和大于80 J/m的悬臂梁缺口冲击强度值，以及当在240℃下测量时至少15英寸的螺旋流动值。

在本发明的另一实施方案中，可熔融加工的纤维素酯组合物含有基于纤维素酯组合物的总重量计2重量%-15重量%的抗冲改性剂，并具有大于95℃的HDT值，和大于80 J/m的悬臂梁缺口冲击强度值，以及在240℃和400 rad/s下小于10,000 P的粘度。