在冲击改性剂的低水平下展示改进的抗冲击性的多羟基链烷酸酯组合物的制作方法
【专利说明】在冲击改性剂的低水平下展示改进的抗冲击性的多羟基链 烷酸酯组合物 发明领域
[0001] 本发明涉及具有改进的冲击强度的多羟基链烷酸酯（PHA)组合物。在总冲击改性 剂负载量的低水平下实现了改进的冲击性能。
[0002] 发明背景
[0003] 多羟基链烷酸酯或多羟基链烷酸（PHA)类型（如聚乳酸（PLA))的聚合物是可以 从植物来源的单体中获得的聚合物。由于它们的可生物降解的特性，它们具有重大意义。然 而，它们是特别易碎的聚合物，其要求就冲击而言的增强。
[0004] JP H09-316310描述了 PLA组合物，这些组合物包含使用聚苯乙烯或聚二甲基丙 烯酸酯接枝的乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或可替代地使用马来酸酐接枝的聚烯 烃。
[0005] WO 2005/059031描述了 PLA组合物，该组合物包含按质量计从3%至40%的乙烯、 羧酸酯与缩水甘油酯的共聚物。
[0006] US 2008/0071008 披露了多羟基链烷酸（polyhydroalkanoic acid)组合物，该组 合物包含从0. 2%至10%的具有小于1. 5的折射率的核-壳化合物并且不包含任何乙烯基 芳香族单体。
[0007] 虽然这些组合物示出了改进的冲击强度，但是这种强度不是完全令人满意的。
[0008] 此外，这些组合物中的一些具有显著低于PHA的流动性的流动性。在流动性上的 这种实质性的降低妨碍了最特别用于薄的并且大尺寸注塑模制的部件的用途。
[0009] 本发明的目的是提出新颖的PHA组合物，该组合物尤其在冲击改性剂的低的总负 载量水平下具有优良的冲击强度。
[0010] 发明概述
[0011] 本发明涉及多羟基链烷酸酯（PHA)组合物，该组合物还包含核-壳弹性体化合物 (A)以及包含带环氧官能团的烯键式单体的烯属共聚物（B)。
[0012] 这种特别的包含冲击改性剂（结合了核-壳化合物与烯属共聚物）的组合物具有 卓越的冲击特性，出人意料地，这些冲击特性比现有技术的组合物的冲击特性好的多并且 特别地比包括由包含带环氧官能团的烯键式单体的烯属共聚物或核-壳化合物组成的冲 击改性剂的组合物的好的多。
[0013] 该组合物在其使用的过程中还具有优异流动性的优点。
[0014] 该组合物使用包含聚乳酸（"PLA"）和核-壳冲击改性剂与包含甲基丙烯酸缩水 甘油酯的乙烯共聚物（"GMA共聚物"）的混合物的组合物还具有表现优异冲击强度的优点。
[0015] 本发明的实施例提供了以下组合物，该组合物包含多羟基链烷酸以及：
[0016] (A)核-壳类型的弹性体化合物，其中（A)的量是按该组合物的质量计从0. 1 %至 6% ;以及
[0017] (B)以及包含带环氧官能团的烯键式单体的烯属共聚物；
[0018] 其中该⑶的量是按该组合物的质量计从0.01%至0.6%并且（AV⑶的质量比 是从 85/15 至 99. 5/0. 5。
[0019] 本发明的另一个方面提供了以下组合物，该组合物包含聚乳酸以及：
[0020] (A)核-壳类型的弹性体化合物；以及
[0021] (B)烯属共聚物，该烯属共聚物包括乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯以及（甲基）丙 烯酸烷基酯，其中该烷基链包括从1至30个碳原子，其中（A)的量是按该组合物的质量计 从 0? 1%至 6% ;
[0022] 其中（B)的量是按该组合物的质量计从0.01%至0.6%，（A) + (B)的量是按该组 合物的质量计从〇. 1 %至6%，并且（AV(B)的质量比是从85/15至99. 5/0. 5。
[0023] 本发明在另一个方面提供了用于制备此类组合物的方法，其中将（A)和（B)的冲 击改性剂共混物的球粒与该多羟基链烷酸结合。
[0024] 该带环氧官能团的烯键式单体优选地是（甲基）丙烯酸缩水甘油酯。
[0025] 该共聚物⑶可以是乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯以及任选地丙烯酸烷基酯和/ 或甲基丙烯酸烷基酯的共聚物，其中该烷基链包括从1至30个碳原子，后者单体在本说明 书中在术语（甲基）丙烯酸烷基酯下被结合。该（甲基）丙烯酸烷基酯的量相对于所述烯 属共聚物（B)的总质量可以在从0(即，不包含）至40%、有利地从5%至35%并且优选地 从20%至30%的范围内。
[0026] 该带环氧官能团的烯键式单体在所述烯属共聚物（B)中的量相对于其总质量例 如是在从0. 1 %至20%、有利地从2%至15%并且优选地从5%至10%的范围内。
[0027] 该组合物还可包含另外的不同于该包含带环氧官能团的烯键式单体的烯属共聚 物的烯属聚合物（C)。优选地，这种另外的烯属聚合物（C)是乙烯与（甲基）丙烯酸烷基酯 的共聚物、乙烯与羧酸乙烯基酯的共聚物、乙烯与（甲基）丙烯酸或离聚物的共聚物，最优 选乙烯与具有范围从1至20的烷基链的丙烯酸烷基酯（例如丙烯酸甲酯、乙烯丙烯酸酯或 丙烯酸正丁酯）的共聚物。在这种情况下，该组合物有利地具有在从90/10至10/90或从 75/25至40/60的范围内的质量比（BV(C)。
[0028] 有利地，在本发明的一个实施例中质量比（AV((B) +任选的（C))是在从90/10至 10/90的范围内，例如85/15至40/60,或者有利地从80/20至50/50或者从75/25至60/40。 在本发明的另一个实施例中，然而，C)不存在并且该质量比（AV(B)是85/15或更大，优 选90/10或更大。例如，在这个实施例中，该质量比（AV(B)可以是85/15至99. 5/0. 5或 89/11至96/4。在另一个实施例中，当C)不存在时，该质量比（AV(B)是20/1至18/1，优 选19/1。如在此使用的，术语"质量"和"重量百分比"具有相同的意思。
[0029] 在本发明的一个实施例中，改性剂（(A) + (B) +任选的（C))的量可以是按总组合物 的质量计在从1 %至30%、有利地从2%至15%或从3%至9%的范围内。在本发明的另一 个实施例中，改性剂（(A) + (B)(当不存在C时））的量可以是按总组合物的质量计从0. 5 % 至6 %，优选地从约1 %至约5 %，更优选地约1 %或约5 %。
[0030] 在本发明的一个实施例中，以聚合形式的包括环氧官能团的烯键式单体的量相对 于总组合物的质量可以是在从0. 01 %至2%、有利地从0. 02%至1 %或从0. 03%至0. 7% 的范围内。
[0031] 关于该弹性体核-壳化合物（A)，该核芯聚合物的玻璃化转变温度优选地小于 20°C，例如在-140°C与0°C之间。优选地，该核芯聚合物的玻璃化转变温度是大于20°C，例 如在30°C与250°C之间。
[0032] 关于该弹性体核-壳化合物（A)，其壳部分优选地包括，以聚合形式的：
[0033] 甲基丙烯酸烷基酯，其中该烷基链包括从1至12个且优选从1至4个碳原子；
[0034] 和/或包括从6至12个碳原子的乙烯基芳香族有机化合物，如苯乙烯；
[0035] 和/或丙烯腈；
[0036] 这个壳部分可能是交联的。
[0037] 该核-壳化合物（A)的核芯部分有利地包括，以聚合形式的：
[0038] 包括从4至12个且优选从4至8个碳原子的共轭二烯；
[0039] 或丙烯酸烷基酯，其中该烷基链包括从1至12个且优选从1至8个碳原子。
[0040] 该核-壳化合物（A)可以选自：
[0041] 化合物，该化合物具有包括丁二烯的核芯以及包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙 酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和/或苯乙烯的壳；
[0042] 化合物，该化合物具有包括丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯和/或丙烯酸2-乙基己 酯的核芯以及包括甲基丙烯酸甲酯的壳；
[0043] 化合物，该化合物具有包括丁二烯的核芯以及包括丙烯腈与苯乙烯的混合物的 壳。
[0044] 关于该核-壳化合物，该核芯的质量有利地是在该核-壳化合物的总质量的从 10%至99%的范围内，例如从60%至95%。
[0045] 该核-壳化合物的粒度有利地是在50与600nm之间。
[0046] 优选地，该PHA选自聚乳酸（PLA)和聚乙醇酸（PGA)。
[0047] 本发明的主题还是用于制备该改性的PHA组合物的方法，其中通过挤出来制备 PHA、（A)、（B)、任选的（C)