包含碱性添加剂的聚合物组合物，方法以及包含所述聚合物组合物的物品与流程

包含碱性添加剂的聚合物组合物，方法以及包含所述聚合物组合物的物品
1.本技术是以下申请的分案申请：申请日2015年12月10日，申请号201580067414.9，发明名称“包含碱性添加剂的聚合物组合物，方法以及包含所述聚合物组合物的物品”。
2.本技术要求欧洲申请号ep 14197348.7的优先权，出于所有目的将所述申请的全部内容通过援引方式并入本技术。
3.本发明涉及包含至少一种碱性添加剂的聚合物组合物，以及包括至少一个方法步骤以获得该聚合物组合物或包含该聚合物组合物的物品的方法。
4.包含聚合物组合物的物品是普遍存在的。经常地，包含聚合物组合物的物品具有短的生命周期并且在使用后被丢弃，例如，包装材料、粘合材料和香烟过滤嘴。由不恰当处置引起的环境污染已经变成挑战。令人希望的是提供具有增强的生物可降解性的聚合物组合物以便减少聚合物污染物在环境中的保留周期。进一步令人希望的是通过增强聚合物组合物的生物可降解性来减少聚合物污染物在垃圾填埋场中的保留时间。
5.wo9410238披露了一种用于通过使纤维素酯与某些碱性水解促进剂接触来增加纤维素酯的生物可降解性的方法。
6.发现，包含至少一种碱性添加剂的聚合物组合物显示出超过不包含该至少一种添加剂的聚合物组合物的增强的生物可降解性，其中该至少一种碱性添加剂当在20
º
c下在水中的1 wt%溶液中测量时具有等于或小于13并且等于或高于7的ph。该效果在包含具有低溶解度的碱性添加剂的聚合物组合物中是特别有利的。据认为，该至少一种添加剂产生用于降解微生物的有利生境而不是充当水解促进剂；低溶解度是有利的，因为该添加剂缓慢地从聚合物组合物中浸出，从而避免对降解微生物潜在有害的过度碱性条件。进一步地，具有低溶解度的碱性添加剂的缓慢浸出提供了更长、稳定的添加剂释放；因此，该效果可以维持延长的时间周期。
7.因此，本发明涉及一种聚合物组合物，该聚合物组合物包含至少一种聚合物和至少一种碱性添加剂，其中该至少一种碱性添加剂当在20
º
c下在水中的1 wt%溶液中测量时具有等于或小于13并且等于或高于7的ph。与不包含该至少一种添加剂的聚合物组合物相比，该聚合物组合物总体上显示出增强的生物可降解性。因此，该添加剂是增强该聚合物组合物的生物可降解性的添加剂。该聚合物组合物可以进一步包含至少一种在具有至少一个羰基官能团和在所述羰基官能团的α-位上的c-h键的溶剂中发生的自缩合反应的抑制剂，反应经常在酸性或碱性催化下发生。本发明的另一方面涉及一种用于制造根据本发明的聚合物组合物的方法或一种用于制造包含根据本发明的聚合物组合物的物品的方法，该方法包括至少一个步骤，其中该至少一个步骤选自由以下各项组成的步骤的组a) 使该至少一种碱性添加剂和任选地该至少一种抑制剂与该至少一种聚合物在包含至少一种溶剂的液相中接触，并且随后分离该至少一种溶剂以获得根据本发明的聚合物组合物b) 使该至少一种碱性添加剂和任选地该至少一种抑制剂与该至少一种聚合物在包含至少一种溶剂的液相中接触，并且随后对所得混合物纺丝以获得包含该聚合物组合物
的纤维，c) 使该至少一种碱性添加剂和任选地该至少一种抑制剂与该至少一种聚合物在包含至少一种溶剂的液相中接触，并且随后应用膜流延方法以获得包含该聚合物组合物的膜，d) 使该至少一种碱性添加剂与该至少一种聚合物接触，其中该至少一种聚合物的至少一部分处于熔融状态，并任选地冷却该混合物以获得根据本发明的聚合物组合物e) 使该至少一种碱性添加剂与该至少一种聚合物接触，其中该至少一种聚合物的至少一部分处于熔融状态，并且随后挤出和/或膜吹塑该获得的混合物以获得包含该聚合物组合物的模制零件、纤维、膜、深拉膜、注塑模制物品、厚壁模制零件，特别是花盆、颗粒、微珠、珠粒或容器。
8.在另一方面，本发明涉及一种包含本发明的聚合物组合物的过滤丝束，或包含通过包括根据上述方法的至少一个步骤b) 的方法制造的纤维的过滤丝束。
9.包含在根据本发明的聚合物组合物中的该至少一种聚合物是可生物降解的聚合物。经常地，该至少一种聚合物是生物聚合物。特别地，该至少一种聚合物是基于多糖、优选纤维素或淀粉的聚合物。优选地，该至少一种聚合物是多糖的酯。更优选地，该至少一种聚合物是纤维素酯，该纤维素酯选自下组，该组由以下各项组成：纤维素乙酸酯、纤维素丙酸酯、纤维素丁酸酯、纤维素乙酸丙酸酯和纤维素乙酸丁酸酯。纤维素乙酸酯是最优选的。该纤维素酯的平均取代度（ds）是从1.5至3.0，尤其是从2.2至2.7，对于纤维素乙酸酯尤其是这种情况。该纤维素酯中的最佳平均聚合度是从150至500，尤其是从180至280。在另一方面，该至少一种聚合物选自下组，该组由以下各项组成：聚丙交酯、聚己内酯和聚。
10.根据本发明，
«
碱性添加剂
»
旨在指示当在20
º
c下在水中的1 wt%溶液中测量时具有等于或小于13并且等于或高于7的ph的添加剂。总体上，该碱性添加剂具有在20
º
c下在水中的1 wt%溶液中测量的等于或小于13的ph；优选地，在20
º
c下在水中的1 wt%溶液中测量的等于或小于12的ph，并且最优选地在20
º
c下在水中的1 wt%溶液中测量的等于或小于11的ph。总体上，该碱性添加剂具有在20
º
c下在水中的1 wt%溶液中测量的等于或大于7的ph；优选地，在20
º
c下在水中的1 wt%溶液中测量的等于或大于7.8的ph，并且最优选地在20
º
c下在水中的1 wt%溶液中测量的等于或大于8.5的ph。特别有利的是具有在20
º
c下在水中的1 wt%溶液中测量的从8.5至11的ph的碱性添加剂。根据标准程序测量ph，例如用玻璃ph电极。
11.总体上，该至少一种碱性添加剂选自下组，该组由以下各项组成：碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、碱土金属碳酸盐、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、zno和碱性al2o3。优选地，该至少一种碱性添加剂选自下组，该组由以下各项组成：mgo、mg(oh)2、mgco3、cao、ca(oh)2、caco3、nahco3、na2co3、k2co3、zno、khco3和碱性al2o3。在另一个优选的方面，该至少一种碱性添加剂选自下组，该组由以下各项组成：mgo、mg(oh)2、mgco3、cao、ca(oh)2、nahco3、k2co3、zno、khco3和碱性al2o3。更优选地，该至少一种碱性添加剂选自下组，该组由以下各项组成：mgo、mg(oh)2、cao、ca(oh)2、zno和碱性al2o3。在一个方面，碱土金属氧化物zno和碱性al2o3作为碱性添加剂是特别优选的；因此，该至少一种碱性添加剂更优选地选自下组，该组由以下各项组成：mgo、zno、cao和al2o3，并且甚至更优选地选自下组，该组由以下各项组成：mgo、cao和zno。mgo是最优选的碱性添加剂。
12.经常地，该至少一种碱性添加剂具有在20
º
c下从10-5
至70 g/100 ml水的溶解度。总体上，该至少一种碱性添加剂具有在20
º
c下等于或大于10-6 g/100 ml水的溶解度。优选地，该至少一种碱性添加剂具有在20
º
c下等于或大于10-5 g/100 ml水的溶解度。最优选地，该至少一种碱性添加剂具有在20
º
c下等于或大于10-4 g/100 ml水的溶解度。总体上，该至少一种碱性添加剂具有在20
º
c下等于或小于70 g/100 ml水的溶解度。优选地，该至少一种碱性添加剂具有在20
º
c下等于或小于10 g/100 ml水的溶解度。更优选地，该至少一种碱性添加剂具有在20
º
c下等于或小于1 g/100 ml水的溶解度。最优选地，该至少一种碱性添加剂具有在20
º
c下等于或小于0.1 g/100 ml水的溶解度。对于具有在水中约10-4 g/100 ml（20
º
c）的溶解度的添加剂的实例是mgo、zno和mg(oh)2。对于具有在水中约10-2 g/100 ml（20
º
c）的溶解度的添加剂的一个实例是mgco3。对于具有在水中约0.1 g/100 ml（20
º
c）的溶解度的添加剂的实例是cao和ca(oh)2。
13.在另一个方面，该至少一种碱性添加剂经常地选自由k2co3和碱性al2o3组成的组。
14.总体上，该至少一种碱性添加剂以精细分布的颗粒的形式存在于该聚合物组合物中。
15.在本发明的一个实施例中，该至少一种碱性添加剂以精细分布的颗粒的形式存在于该聚合物组合物中，其中d90粒度等于或小于10
ꢀµ
m。更优选地，精细分布的碱性添加剂的d90粒度等于或小于5
ꢀµ
m。更优选地，精细分布的碱性添加剂的d90粒度等于或小于3
ꢀµ
m。等于或小于2
ꢀµ
m的粒度是最优选的。总体上，该至少一种碱性添加剂的d90粒度的下限对于本发明不是关键的。所描述的粒度的颗粒可以根据本领域技术人员已知的程序获得，例如在碾磨机例如球磨机或珠磨机如wab dyno
®ꢀ
mill multi lab中的湿磨或干磨。这些颗粒还可以通过在其他添加剂如颜料、填充剂或着剂的存在下研磨该添加剂来获得。d90粒度优选地可以通过激光衍射来确定，例如用激光衍射传感器，如helos
® br。
16.在本发明的一个实施例中，该至少一种碱性添加剂以精细分布的颗粒的形式以从0.01 wt%至40 wt%的量存在于该聚合物组合物中。术语
«
wt%
»
涉及总聚合物组合物的重量，包括例如其他添加剂，如颜料、填充剂或着剂。经常地，该至少一种碱性添加剂以精细分布的颗粒的形式以等于或大于0.01 wt%的量存在于该聚合物组合物中。优选地，该至少一种碱性添加剂以精细分布的颗粒的形式以等于或大于0.05 wt%的量存在于该聚合物组合物中。最优选地，该至少一种碱性添加剂以精细分布的颗粒的形式以等于或大于0.1 wt%的量存在于该聚合物组合物中。经常地，该至少一种碱性添加剂以精细分布的颗粒的形式以等于或小于40 wt%的量存在于该聚合物组合物中。优选地，该至少一种碱性添加剂以精细分布的颗粒的形式以等于或小于30 wt%的量存在于该聚合物组合物中。更优选地，该至少一种碱性添加剂以精细分布的颗粒的形式以等于或小于20 wt%的量存在于该聚合物组合物中。甚至更优选地，该至少一种碱性添加剂以精细分布的颗粒的形式以等于或小于10 wt%的量存在于该聚合物组合物中。最优选地，该至少一种碱性添加剂以精细分布的颗粒的形式以等于或小于8 wt%的量存在于该聚合物组合物中。
17.在本发明的一个实施例中，该聚合物组合物包含，除了该至少一种添加剂之外，至少一种在具有至少一个羰基官能团和在所述羰基官能团的α-位上的c-h键的溶剂中发生的自缩合反应的抑制剂。已经观察到，该至少一种碱性添加剂对增强的生物可降解性的有利效果可以伴随有该至少一种碱性添加剂对具有至少一个羰基官能团和在所述羰基官能团
的α-位上的c-h键的溶剂的催化效果，这些溶剂可以存在于该聚合物组合物的进一步加工中，这些溶剂可以在该至少一种碱性添加剂的存在下经受自缩合。自缩合可以例如在过滤丝束纺丝过程中观察到，其中在丙酮的存在下加工包含该至少一种碱性添加剂的该聚合物组合物。在聚合物组合物的加工中有利地应该避免自缩合产物如来自丙酮的二丙酮醇。经常存在于该聚合物组合物的加工中的溶剂是具有至少一个羰基官能团和在所述羰基官能团的α-位上的c-h键的溶剂，例如酮，更特别是c3-c6酮，并且最特别是丙酮。优选地，该至少一种抑制剂选自下组，该组由以下各项组成：羧酸和醇。更优选地，该抑制剂选自下组，该组由以下各项组成：柠檬酸、乳酸、苹果酸、酒石酸和丙三醇。柠檬酸是最优选的抑制剂。在一个方面，至少一种抑制剂以从0.001 wt%至10 wt%的量存在于该聚合物组合物中。总体上，该至少一种抑制剂以等于或大于0.001 wt%的量存在于该聚合物组合物中。术语
«
wt%
»
涉及总聚合物组合物的重量。优选地，该至少一种抑制剂以等于或大于0.01 wt%的量存在于该聚合物组合物中。最优选地，该至少一种抑制剂以等于或大于0.1 wt%的量存在于该聚合物组合物中。总体上，该至少一种抑制剂以等于或小于10 wt%的量存在于该聚合物组合物中。优选地，该至少一种抑制剂以等于或小于5 wt%的量存在于该聚合物组合物中。更优选地，该至少一种抑制剂以等于或小于1 wt%的量存在于该聚合物组合物中。等于或小于0.5 wt%的量的抑制剂是最优选的。在一个方面，该至少一种抑制剂以精细分布的颗粒的形式存在于该聚合物组合物中，其中d90粒度等于或小于10
ꢀµ
m。更优选地，精细分布的抑制剂的d90粒度等于或小于5
ꢀµ
m。更优选地，精细分布的抑制剂的d90粒度等于或小于3
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m。等于或小于2
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m的粒度是最优选的。总体上，该至少一种抑制剂的d90粒度的下限对于本发明不是关键的。恰当的粒度的颗粒可以根据本领域技术人员已知的程序获得，例如在碾磨机例如珠磨机如wab dyno
®ꢀ
mill multi lab中的湿磨或干磨。这些颗粒还可以通过在其他添加剂如该至少一种碱性添加剂、颜料或着剂的存在下研磨该抑制剂来获得。该至少一种抑制剂的d90粒度优选地可以通过激光衍射来确定，例如用激光衍射传感器，如helos
® br。
18.任何其他添加剂（如颜料或着剂）的粒度应该与该抑制剂和/或碱性添加剂处于相同的范围内。任何其他添加剂的90粒度优选地通过如以上描述的激光衍射确定。
19.在另一个方面，该至少一种抑制剂存在于包含溶液中的至少一种溶剂的聚合物组合物混合物中。当去除该溶剂时，该至少抑制剂经常沉淀，并且然后以精细分散的颗粒的形式存在于该聚合物组合物中，这些精细分散的颗粒还被指示为“域”或“相”。
20.在又另一个方面，该至少一种抑制剂是可溶于该包含至少一种溶剂的聚合物组合物混合物和/或该聚合物组合物中的物质。
21.该包含至少一种碱性添加剂的聚合物组合物总体上显示出增强的生物可降解性。在一个方面，术语
«
增强的生物可降解性
»
旨在指示根据din规范en iso11721-1的程序通过确定含纤维素的纺织品针对微生物的耐受性来测量的生物可降解性。当根据din规范en iso11721-1测量时，
«
增强的生物可降解性
»
指示与没有碱性添加剂的聚合物组合物的生物可降解性相比，等于或大于10%绝对值、优选地等于或大于13%绝对值、并且最优选地等于或大于15%绝对值的该聚合物组合物在土壤埋藏试验中在2个月后的平均重量损失的增加。在另一个方面，术语
«
增强的生物可降解性
»
旨在指示根据规范iso 14851的程序通过确定被o2消耗的水生需氧生物降解测量的生物可降解性。当根据规范iso 14851测量时，
«
增强的生物可降解性
»
指示与没有碱性添加剂的聚合物组合物相比，等于或大于两倍更高、优选地
等于或大于三倍更高、并且最优选地等于或大于四倍更高的增加的生物降解，如通过该聚合物组合物在水生需氧生物降解中在28天后的o2消耗确定的。与不包含根据本发明的碱性添加剂的聚合物组合物相比，根据本发明的聚合物组合物总体上显示出增强的生物可降解性。
22.本发明的另一个实施例涉及一种用于制造包含至少一种碱性添加剂和任选地抑制剂的聚合物组合物的方法或一种用于制造包含此种聚合物组合物的物品的方法，该方法包括至少一个步骤，其中该至少一个步骤选自由以下各项组成的步骤的组a) 使该至少一种碱性添加剂和任选地该至少一种抑制剂与该至少一种聚合物在包含至少一种溶剂的液相中接触，并且随后分离该至少一种溶剂以获得根据本发明的聚合物组合物b) 使该至少一种碱性添加剂和任选地该至少一种抑制剂与该至少一种聚合物在包含溶剂的液相中接触，并且随后对所得混合物纺丝以获得包含该聚合物组合物的纤维，c) 使该至少一种碱性添加剂和任选地该至少一种抑制剂与该至少一种聚合物在包含至少一种溶剂的液相中接触，并且其中随后在膜生产工艺、优选地膜流延方法中加工所得混合物，以获得包含该聚合物组合物的膜，d) 使该至少一种碱性添加剂与该至少一种聚合物接触，其中该至少一种聚合物的至少一部分处于熔融状态，并任选地冷却该混合物，以获得根据本发明的聚合物组合物，以及e) 使该至少一种碱性添加剂与该至少一种聚合物接触，其中该至少一种聚合物的至少一部分处于熔融状态，并且随后挤出和/或膜吹塑该混合物以获得包含该聚合物组合物的模制零件、纤维、膜、深拉膜、注塑模制物品、厚壁模制零件、颗粒、微珠、珠粒、容器或花盆。
23.本发明的一个实施例涉及一种用于制造包含至少一种碱性添加剂和任选地抑制剂的聚合物组合物的方法或一种用于制造包含此种聚合物组合物的物品的方法，其中该方法包括一个步骤其中使该至少一种碱性添加剂和任选地该至少一种抑制剂与该至少一种聚合物在包含至少一种溶剂的液相中接触，并且随后分离该至少一种溶剂以获得根据本发明的聚合物组合物。在一个方面，该至少一种溶剂是具有至少一个羰基官能团和在所述羰基官能团的α-位上的c-h键的溶剂。经常地，该至少一种溶剂是酮，更特别是c3-c6酮，并且最特别是丙酮。在该实施例的一个方面，优选地在从10
º
c至60
º
c的温度下，将该至少一种聚合物溶解在该至少一种溶剂中，并且加入该至少一种碱性抑制剂和任选地该至少一种抑制剂。在本发明的另一个方面，该至少一种溶剂选自下组，该组由以下各项组成：醚、醇和羧酸酯，如乙酸乙酯、异丙醇、乙醇和乙醚。如果不存在具有至少一个羰基官能团和在所述羰基官能团的α-位上的c-h键的溶剂，则总体上不存在任选的抑制剂。在该实施例的优选方面，将从5重量份至90重量份的该聚合物（优选纤维素乙酸酯）溶解于从10重量份至95重量份的溶剂（优选丙酮）中，并且随后使该混合物与0.01 wt%至40 wt%的碱性添加剂接触，其中
«
wt%
»
涉及聚合物和添加剂的重量。当该聚合物是纤维素酯、特别是纤维素乙酸酯时，优选的是该纤维素酯具有从1.5至3.0、尤其是从2.2至2.7的ds。任选地，使该混合物进一步与从0.001 wt%至10 wt%的抑制剂接触，其中
«
wt%
»
涉及该聚合物、抑制剂和碱性添加剂的组合重量。在另一个方面，可以使该混合物进一步与其他组分如颜料和着剂接触。可以存在的
优选的颜料是tio2。总体上，该碱性添加剂可以在与该溶剂中的聚合物接触之前，在该至少一种溶剂的存在下，并且任选地在其他添加剂如抑制剂和/或颜料和/或着剂的存在下通过湿磨或干磨（优选湿磨）进行处理。经常地，在球磨机中进行该碾磨。在另一个方面，在该聚合物的存在下，优选地在湿磨程序中，任选地在该抑制剂、该颜料和/或该着剂中的至少一种的存在下研磨该碱性添加剂。由此，可以避免该碱性添加剂的再附聚。然后使至少一种聚合物、至少一种溶剂、至少一种碱性添加剂、任选地至少一种抑制剂、着剂、颜料和其他添加剂的混合物经受分离该溶剂的步骤以获得根据本发明的聚合物组合物。分离该溶剂的步骤经常是通过应用至少一种选自下组的程序进行的，该组由以下各项组成：加热、施加真空和将空气流施加给该混合物。
24.本发明的另一个实施例涉及一种用于制造包含至少一种碱性添加剂和任选地抑制剂的聚合物组合物的方法或一种用于制造包含此种聚合物组合物的物品的方法，其中该方法包括一个步骤其中使该至少一种碱性添加剂和任选地该至少一种抑制剂与该至少一种聚合物在包含至少一种溶剂的液相中接触，并且随后对所得混合物纺丝以获得包含该聚合物组合物的纤维。在前述实施例中陈述了用于获得包含该至少一种聚合物、该至少一种碱性添加剂和其他任选的添加剂和该至少一种溶剂的混合物的优选的条件。然后可以使该混合物经受纺丝过程、优选干纺丝过程，以获得包含根据本发明的聚合物组合物的纤维。干纺丝技术的细节是本领域技术人员已知的并且例如被描述于
«
生物基聚合物：材料和应用（bio-based polymer: materials and applications）
»
，s. kabasci（编辑），第49页及其后，威利（wiley）2014和
«
纤维素乙酸酯：特性和应用（cellulose acetates: properties and applications）”，大分子研讨会文集（macromolecular symposia），第208卷，第1期，第267-292页，威利（wiley），2004中。两个参考文献以其全文通过援引方式并入本技术。
25.本发明的另一个实施例涉及一种用于制造包含至少一种碱性添加剂和任选地抑制剂的聚合物组合物的方法或一种用于制造包含此种聚合物组合物的物品的方法，其中该方法包括一个步骤其中使该至少一种碱性添加剂和任选地该至少一种抑制剂与该至少一种聚合物在包含至少一种溶剂的液相中接触，并且其中随后在膜生产工艺、优选地膜流延方法中加工所得混合物，以获得包含该聚合物组合物的膜。在一个方面，该至少一种溶剂是具有至少一个羰基官能团和在所述羰基官能团的α-位上的c-h键的溶剂。经常地，该至少一种溶剂是酮，更特别是c3-c6酮，并且最特别是丙酮。在该实施例的一个方面，优选地在从10
º
c至60
º
c的温度下，将该至少一种聚合物溶解在该至少一种溶剂中，并且加入该至少一种碱性添加剂和任选地该至少一种抑制剂。在本发明的另一个方面，该至少一种溶剂选自下组，该组由以下各项组成：醚、醇和羧酸酯，如乙酸乙酯、异丙醇、乙醇和乙醚。如果不存在具有至少一个羰基官能团和在所述羰基官能团的α-位上的c-h键的溶剂，则总体上不存在任选的抑制剂。使所得混合物经受膜流延程序，以获得包含该聚合物组合物的膜。在该实施例的优选方面，将从5重量份至30重量份的该聚合物（优选纤维素乙酸酯）溶解于从70重量份至95重量份的溶剂（优选丙酮）中，并且随后使该溶液与0.01 wt%至40 wt%的碱性添加剂接触，其中
«
wt%
»
涉及聚合物和添加剂的重量。当该聚合物是纤维素酯、特别是纤维素乙酸酯时，优选的是该纤维素酯具有从1.5至3.0、尤其是从2.2至2.7的ds。任选地，使该混合物进一步与从0.001 wt%至10 wt%的抑制剂接触，其中
«
wt%
»
涉及该聚合物、抑制剂和碱性添加剂的组合重量。在另一个方面，可以使该混合物进一步与其他至少一种其他组分接触，该至
少一种其他组分可以例如选自包含增塑剂、颜料和着剂的组。可以存在的优选的颜料是tio2。总体上，该碱性添加剂可以在与该溶剂中的聚合物接触之前，在该至少一种溶剂的存在下，并且任选地在其他添加剂如抑制剂和/或增塑剂和/或颜料和/或着剂的存在下通过湿磨或干磨（优选湿磨）进行处理。经常地，在球磨机中进行该碾磨。在另一个方面，在湿磨或干磨程序中在该聚合物的存在下，优选地在湿磨程序中，任选地在该抑制剂、该颜料和/或该着剂中的至少一种的存在下研磨该碱性添加剂。由此，可以避免该碱性添加剂的再附聚。各种流延程序的技术细节是本领域技术人员已知的，例如被描述于
«
工业塑料：理论和应用（industrial plastics: theory and applications）
»
，e. lokensgard，第5版，2010，德尔马（delmar），并且可以应用于根据本发明的膜流延方法中。该参考文献以其全文通过援引方式并入本技术。
26.本发明的另一个实施例涉及一种用于制造包含至少一种碱性添加剂的聚合物组合物的方法或一种用于制造包含此种聚合物组合物的物品的方法，其中该方法包括一个步骤其中使该至少一种碱性添加剂与该至少一种聚合物接触，其中该至少一种聚合物的至少一部分处于熔融状态，并任选地冷却该混合物，以获得根据本发明的聚合物组合物。在本发明的一个方面，首先在球磨机中的无水溶剂中进行该至少一种碱性添加剂和任选地该抑制剂和其他任选的添加剂的湿磨。在该研磨过程中可以存在聚合物的第一部分。然后稍稍增加该聚合物部分，并将该悬浮液干燥，例如，在辊式干燥器或喷雾干燥器上。如果该聚合物不可溶于常见溶剂，如丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯等，则有待研磨的固体可以例如在丙酮中被研磨并用1%至5%的纤维素乙酸酯进行稳定以获得包含该碱性添加剂的掺杂混合物。在另一个方面，干磨该至少一种碱性添加剂，任选地与聚合物的部分一起，任选地在包含不同聚合物的部分中，并且进一步任选地在另一种添加剂如抗凝聚添加剂的存在下，以获得包含该碱性添加剂的掺杂混合物。在又另一个方面，在至少一种增塑剂的存在下碾磨该碱性添加剂以获得掺杂混合物。然后可以将所获得的掺杂混合物与该处于熔融状态的至少一种聚合物一起作为母料均匀地分布，任选地在冷却后以获得根据本发明的聚合物组合物。可替代地，完全研磨的悬浮液可以被结合在捏合机中的基质聚合物中，然后干燥并且像正常的熔体中的颗粒一样再次形成。
27.本发明的另一个实施例涉及一种用于制造包含至少一种碱性添加剂和任选地抑制剂的聚合物组合物的方法或一种用于制造包含此种聚合物组合物的物品的方法，其中该方法包括一个步骤其中使该至少一种碱性添加剂和任选地该至少一种抑制剂与该至少一种聚合物接触，其中该至少一种聚合物的至少一部分处于熔融状态，并且随后挤出和/或模制和/或膜吹塑该混合物以获得包含该聚合物组合物的模制零件、纤维、膜、深拉膜、注塑模制物品、厚壁模制零件、颗粒、微珠、珠粒、容器或花盆。各种挤出、模制和膜吹塑程序的技术细节是本领域技术人员已知的，例如被描述于
«
工业塑料：理论和应用
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，e. lokensgard，第5版，2010，德尔马，并且可以应用于根据本发明的方法中。在本发明的一个方面，首先在球磨机中的无水溶剂中进行该至少一种碱性添加剂和任选地该抑制剂和其他任选的添加剂的湿磨。在该研磨过程中可以存在聚合物的第一部分。然后稍稍增加该聚合物部分，并将该悬浮液干燥，例如，在辊式干燥器或喷雾干燥器上。如果该聚合物不可溶于常见溶剂，如丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯等，则有待研磨的固体可以例如在丙酮中被研磨并用1%至5%的纤维素乙酸酯进行稳定以获得包含该碱性添加剂的掺杂混合物。在另一个方面，干磨该至少一
种碱性添加剂，任选地与聚合物的部分一起，任选地在包含不同聚合物的部分中，并且进一步任选地在另一种添加剂如抗凝聚添加剂的存在下，以获得包含该碱性添加剂的掺杂混合物。在又另一个方面，在至少一种增塑剂的存在下碾磨该碱性添加剂以获得掺杂混合物。然后可以将所获得的掺杂混合物与挤出机的混合区中的聚合物一起作为母料均匀地分布。可替代地，完全研磨的悬浮液可以被结合在捏合机中的基质聚合物中，然后干燥（如果该掺杂混合物包含溶剂）并且像正常的熔体中的颗粒一样再次形成。根据本领域技术人员已知的并且例如描述于
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工业塑料：理论和应用
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，e. lokensgard，第5版，2010，德尔马的方法细节，可以使通过在升高的温度下使该至少一种聚合物、该至少一种碱性添加剂、任选地该抑制剂和另外的添加剂接触获得的熔融聚合物组合物经受模制、挤出和/或膜吹塑。
28.本发明的另一个实施例涉及包含如以上陈述的根据本发明的聚合物组合物的过滤丝束，特别是其中该聚合物组合物包含至少一种碱性添加剂、至少一种抑制剂和颜料的过滤丝束。包含mgo、柠檬酸和tio2的聚合物组合物是优选的。另一种优选的聚合物组合物包含mgo并且没有抑制剂。本发明的另一个方面是包含通过包括以上描述的至少一个步骤b) 的方法制造的纤维的过滤丝束。
29.如果通过援引方式并入本技术的公开物的披露内容与本技术的说明相冲突到了可能使术语不清楚的程度，则本说明应该优先。
30.以下实例旨在说明本发明而非限制本发明的范围。
31.实例1-流延膜的可降解性通过将纤维素乙酸酯ds 2.45溶解于丙酮中并加入该碱性添加剂和任选地该抑制剂制成膜。使用自动涂膜器使所得混合物经受膜流延程序。将这些膜干燥，切成片（6.5 cm
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6.5 cm），将这些片安装在框架中，并且根据en iso 11721-1埋藏于土壤中。在1个月之后以及在2个月之后，将这些试样从土壤中重新取回，从粗沉积物中仔细地清洗并且检查重量并且视觉上检查缺少区域。每个报道的重量损失和缺少分别是6个膜的平均值并且与该膜的部分相关，该膜与土壤接触膜a：来自15份纤维素乙酸酯和85份丙酮（对比实例）膜b：来自15份纤维素乙酸酯、85份丙酮、0.79份mgo（导致最终产品中5 wt % mgo）膜c：来自15份纤维素乙酸酯、85份丙酮、0.38份mgo（导致最终产品中2.5 wt % mgo）膜d：来自15份纤维素乙酸酯、85份丙酮、0.79份mgo（导致最终产品中5 wt % mgo）和0.08份柠檬酸（导致最终产品中0.5 wt %柠檬酸）表1：如通过en iso 11721-1确定的可降解性。
32.实例2-纺成的纤维的可降解性通过混合纤维素乙酸酯（ds 2.45）和丙酮制造纺丝溶液，并使用干纺丝方法纺成具有y横截面的1.9旦尼尔细丝。将这些细丝碾磨并根据iso 14851使其经受水生需氧生物
降解试验。通过测量o2消耗来确定生物降解。
33.细丝a（对比）：来自26.9份纤维素乙酸酯和0.1份tio2在73份丙酮中的纺丝溶液。
34.细丝b：来自25.6份纤维素乙酸酯、1.35份mgo（导致最终产品中5 wt%）、0.07份柠檬酸（导致最终产品中0.25 wt%）和0.1份tio2在73份丙酮中的纺丝溶液。细丝mgo（wt%）柠檬酸（wt%）28天后的生物降解（%）56天后的生物降解（%）a00812b50.256087表2：如通过iso 14851确定的可降解性。

技术特征：

1. 聚合物组合物，该聚合物组合物包含至少一种聚合物和至少一种碱性添加剂，其中该至少一种碱性添加剂当在20
º
c下在水中的1 wt%溶液中测量时具有等于或小于13并且等于或高于7的ph。2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中该至少一种聚合物选自下组，该组由以下各项组成：多糖酯、特别是纤维素酯或淀粉酯。3.根据权利要求2所述的聚合物组合物，其中该至少一种聚合物是纤维素酯，并且其中该至少一种纤维素酯选自下组，该组由以下各项组成：纤维素乙酸酯、纤维素丙酸酯、纤维素丁酸酯、纤维素乙酸丙酸酯和纤维素乙酸丁酸酯。4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚合物组合物，其中该至少一种碱性添加剂选自下组，该组由以下各项组成：碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、碱土金属碳酸盐、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、zno和碱性al2o3。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的聚合物组合物，其中该至少一种碱性添加剂具有20
º
c下从10-6
至70 g/100 ml水的溶解度。6.根据权利要求1至5中任一项所述的聚合物组合物，其中该至少一种碱性添加剂选自下组，该组由以下各项组成：mgo、mg(oh)2、mgco3、cao、ca(oh)2、caco3、nahco3、zno、na2co3、和khco3。7.根据权利要求1至4中任一项所述的聚合物组合物，其中该至少一种碱性添加剂选自组k2co3和碱性al2o3。8. 根据权利要求1至7中任一项所述的聚合物组合物，其中该至少一种碱性添加剂以精细分布的颗粒的形式存在于该聚合物组合物中，其中d90粒度等于或小于10
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m。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的聚合物组合物，其中该至少一种碱性添加剂以精细分布的颗粒的形式以从0.01 wt%至40 wt%的量存在于该聚合物组合物中。10.根据权利要求1至9中任一项所述的聚合物组合物，其中该聚合物组合物进一步包含至少一种在具有至少一个羰基官能团和在所述羰基官能团的α-位上的c-h键的溶剂中发生的自缩合反应的抑制剂。11.根据权利要求10所述的聚合物组合物，其中该至少一种抑制剂选自下组，该组由以下各项组成：羧酸和醇。12.根据权利要求11所述的聚合物组合物，其中该至少一种抑制剂选自下组，该组由以下各项组成：柠檬酸、乳酸、苹果酸、酒石酸和丙三醇。13. 根据权利要求9至12中任一项所述的聚合物组合物，其中该至少一种抑制剂以从0.001 wt%至10 wt%的量存在于该聚合物组合物中。14. 用于制造根据权利要求1至13中任一项所述的聚合物组合物的方法或者用于制造包含根据权利要求1至13中任一项所述的聚合物组合物的物品的方法，该方法包括至少一个步骤，其中该至少一个步骤选自以下步骤的组，这些步骤包括a) 使该至少一种碱性添加剂和任选地该至少一种抑制剂与该至少一种聚合物在包含至少一种溶剂的液相中接触，并且随后分离该至少一种溶剂以获得根据本发明的聚合物组合物，b) 使该至少一种碱性添加剂和任选地该至少一种抑制剂与该至少一种聚合物在包含至少一种溶剂的液相中接触，并且随后对所得混合物纺丝以获得包含该聚合物组合物的纤维，c) 使该至少一种碱性添加剂和任选地该至少一种抑制剂与该至少一种聚合物在包含至少一种溶剂的液相中接触，
并且其中随后在膜生产工艺、优选地膜流延方法中加工所得混合物，以获得包含该聚合物组合物的膜，d) 使该至少一种碱性添加剂与该至少一种聚合物接触，其中该至少一种聚合物的至少一部分处于熔融状态，并任选地冷却该混合物以获得根据本发明的聚合物组合物以及e) 使该至少一种碱性添加剂与该至少一种聚合物接触，其中该至少一种聚合物的至少一部分处于熔融状态，并且随后挤出和/或膜吹塑该混合物以获得包含该聚合物组合物的模制零件、纤维、膜、深拉膜、注塑模制物品、厚壁模制零件、颗粒、微珠、珠粒、容器或花盆。15. 包含根据权利要求1至13中任一项所述的聚合物组合物的过滤丝束，或者包含通过包括根据权利要求14所述的至少一个步骤b) 的方法制造的纤维的过滤丝束。

技术总结

本发明涉及包含至少一种碱性添加剂的聚合物组合物，以及包括至少一个方法步骤以获得该聚合物组合物或包含该聚合物组合物的物品的方法。该聚合物组合物总体上显示出增强的生物可降解性。物可降解性。

技术研发人员：

D.霍尔特 P.拉珀索恩

受保护的技术使用者：

索尔维阿塞托有限公司

技术研发日：

2015.12.10

技术公布日：

2023/2/27