包含热塑性淀粉的聚烯烃组合物的制作方法_4

文档序号:9277858阅读:来源:国知局
r>[0107] 本领域技术人员将理解,聚締姪的氧降解是在降解助剂存在或不存在的情况下连 续发生的过程。然而,在本发明的上下文中重要的是氧降解发生的程度和速率。根据本发 明使用铁栋桐酸盐作为降解助剂用于相对于不合铁栋桐酸盐的组合物加速氧降解的程度 和速率。考虑到聚締姪组合物在标准环境条件下可能需要数百年来降解,使用根据本发明 的铁栋桐酸盐使该组合物的降解能够在制造之后的期望的和实际的时间点发生。
[010引本领域对于其中聚合物产品具有有效使用寿命的时间段的通常定义为其中产品 根据ISO527-3测量的拉伸强度保持该产品的初始拉伸强度的至少50%的时段。或者,当 聚合物产品的通过ASTMD638 ;IV型哑铃所测量的断裂伸长率小于5%和/或该产品具有 使用红外光谱法用1465和1755处的吸收峰的比率所测量的大于或等于0. 10的幾基指数 时,在本领域中也将该聚合物产品称为已达到了其有效寿命。
[0109] 因此,根据本发明的组合物被认为在W下时间点已剧烈降解:其中由该组合物形 成的产品具有(a)通过ISO527-3所测量的小于该产品初始拉伸强度的50%的拉伸强度, 和/或化)通过45110638-1¥型哑铃所测量的小于5%的断裂伸长率,和/或似通过红 外光谱法用1465和1755处的吸收峰的比率所测量的大于或等于0. 10的幾基指数。
[0110] 因此,使用本发明的组合物所制造的消费产品将在考虑到具体有效寿命的情况下 被设计和出售。换言之,该样的消费产品一般将在有"使用期限"的情况下被出售。该有效 寿命将在很大程度上取决于组合物中铁栋桐酸盐的量、所使用的聚締姪的类型和聚締姪中 铁栋桐酸盐的粒度和分布。
[0111] 本领域技术人员可W容易地根据本发明配制组合物W满足给定消费产品的有效 寿命要求。例如,可W使用不同浓度的铁栋桐酸盐来制备一系列试验组合物。然后可W将该 组合物转化成消费产品,该消费产品经历加速老化(例如在烘箱中在80°C下1星期)。然 后可W测试产品性能,并且外推该结果(如果需要的话)W确定合适的铁栋桐酸盐的浓度 W实现所期望的有效寿命。
[0112] 为了帮助调整根据本发明的组合物W为消费产品提供指定的有效寿命,该组合物 还可W包含一种或更多种氧化抑制剂。该样的试剂可W用于通过各种机制例如使聚締姪骨 架上的碳中屯、自由基的形成最小化(例如使用UV吸收剂)、自由基清除(例如使用受阻胺 和/或酪类抗氧化剂)和氨过氧化物质的非自由基分解(例如使用有机亚磯酸醋)来抑制 聚締姪的氧降解。因此可W与铁栋桐酸盐联合使用该试剂W更精确地控制组合物的降解曲 线。
[011引合适的氧化抑制剂的实例包括酪类抗氧化剂、自由基清除剂、有机亚磯酸醋和UV吸收剂。
[0114] 酪类抗氧化剂和自由基清除剂的具体实例包括Irganox1010,四(3-(3,5-二-叔 了基-4-哲基苯基)丙酸季戊四醇醋,Irganox1076,(3-(3, 5-二-叔了基-4-哲基苯基) 丙酸十八烷基醋和化stanox03,二巧,3-二(3-叔了基-4-哲基苯基)了酸]己締醋。
[0115] 有机亚磯酸醋的具体实例包括Irga化S168,S(2,4-二-叔了基苯基)亚磯酸 醋,Weston TNPP,S(壬基苯基)亚磯酸醋和Weston705,不含壬基苯酪的亚磯酸醋。
[0116] UV吸收剂的具体实例包括Tinuvin770,二(2,2,6,6-四甲基-4-嗽晚基)癸二酸 醋,和Chimassorb944,聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基了基)氨基]-1,3,5-S嗦-2,4-二基] [化2,6,6-四甲基-4-嗽晚基)亚氨基]-1,6-己二基[(2, 2,6,6-四甲基-4-嗽晚基)亚 氨基]]。
[0117] 在一个实施方案中,W与铁栋桐酸盐的共磨共混物的形式提供氧化抑制剂。在该 种情况下,铁栋桐酸盐和氧化抑制剂可W被提供为具有小于1微米,例如约80nm至约800nm 或约80nm至约600nm的平均粒度的共磨共混物。
[0118] 所使用的氧化抑制剂的量将根据所使用的铁栋桐酸盐的量而变化。一般而言,根 据本发明的聚締姪组合物将包含约0.Olwt. %至约4wt. %,例如约0.Olwt. %至约2wt. %, 约0.Olwt. %至约Iwt. %的量的氧化抑制剂。
[0119] 可具有铁栋桐酸盐和聚締姪的母料的形式提供或使用氧化抑制剂。在该 种情况下,将使用约0. 5wt. %至约25wt. %,例如约2wt. %至约20wt. %,或5wt. %至约 15wt. %的量的氧化抑制剂。
[0120] 根据本发明的组合物还可W包含一种或更多种添加剂。该样的添加剂可W包括 填料(例如碳酸巧、滑石、粘± (例如蒙脱±)和二氧化铁);颜料;抗静电剂和加工助剂 (例如硬脂酸巧、硬脂酸、硬脂酸儀、硬脂酸钢、氧化聚己締、油酸酷胺、硬脂酸酷胺和芥酸酷 胺)。
[0121] 一般而言,根据本发明的聚締姪组合物将包含约0. 5wt. %至约2wt. %的量的该 样的添加剂。
[0122] 该样的添加剂可W被包括在一种或更多种用于制备聚締姪组合物的母料中。
[0123] 可W简单地通过在例如高速混合器中添加-混合各组分来制备W物理共混物形 式提供的根据本发明的组合物。可W立刻使用、储存和/或运输然后使用该样的组合物,W 提供呈烙融混合共混物形式的根据本发明的组合物。
[0124] 可W根据本发明的方法制备W烙融混合共混物形式通过的根据本发明的组合物。
[0125] 根据本发明的方法,一种或更多种包含一种或更多种聚締姪、两亲聚合物增容剂、 铁栋桐酸盐和热塑性淀粉和/或其构成组分的组合物被一起烙融混合。
[0126] 可W使用本领域公知的技术和设备进行烙融混合。一般而言,使用连续挤出设备 例如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、其他多螺杆挤出机或Farrell连续混合机来实现烙融 混合。在合适的温度下将烙融混合进行充足的时间W促进组合物的组分之间的均质混合。 本领域技术人员将理解通常在合适的温度范围内进行烙融混合,并且此范围将根据被混合 的一种或更多种聚合物的性质而变化。一般而言,根据本发明的组合物将在约150°C至约 210°C的温度下被烙融混合。
[0127] 在待烙融混合的一种或更多种组合物包含TPS的构成组分的情况下,根据本发明 的方法在烙融混合期间有利地将该些组分转化成TPS。
[012引根据本发明的方法被烙融混合的组分可W单独地、与一种或更多种其他组分结合 地、或W所有组分的物理共混物的形式同时地被引入烙融混合设备中。
[0129] 在一个实施方案中,根据本发明方法的待烙融混合的组合物首先在高速混合器中 被物理混合。例如,该方法可W首先包括在高速混合器中按W下加入顺序混合淀粉、两亲聚 合物增容剂、聚締姪、铁栋桐酸盐和一种或更多种多元醇例如甘油和/或山梨糖醇。在组合 物中使用一种或更多种添加剂的情况下,可W在一种或更多种多元醇之前直接加入该添加 剂。然后可W将经物理混合的组合物烙融混合。
[0130] 在另一个实施方案中,该方法包含将包含聚締姪和铁栋桐酸盐的组合物与包含聚 締姪、两亲聚合物增容剂、热塑性淀粉和/或其构成组分的组合物烙融混合。
[0131] 包含聚締姪和铁栋桐酸盐的组合物可W是物理共混物或烙融混合共混物。在一个 实施方案中其为烙融混合共混物。该组合物还可W包含如本文中所述的一种或更多种添加 剂。
[0132] 包含聚締姪、两亲聚合物增容剂、热塑性淀粉和/或其构成组分的组合物可W是 物理共混物或烙融混合共混物。在一个实施方案中其为烙融混合共混物。该组合物还可W 包含如本文中所述的一种或更多种添加剂。
[0133]因此,该方法可W包含将(1)包含聚締姪和铁栋桐酸盐的烙融混合组合物与(2) 包含聚締姪、两亲聚合物增容剂和热塑性淀粉的烙融混合组合物一起烙融混合。
[0134] 可W通过烙融混合本文所述的量的包含聚締姪和铁栋桐酸盐的组合物来制备包 含聚締姪和铁栋桐酸盐的烙融混合组合物。
[0135] 可W通过烙融混合本文所述的量的包含聚締姪、两亲聚合物增容剂、热塑性淀粉 和/或其构成组分的组合物来制备包含聚締姪、两亲聚合物增容剂和热塑性淀粉的烙融混 合组合物。
[0136] 为了制备根据本发明的聚締姪组合物,可W使包含聚締姪和铁栋桐酸盐的组合 物(A)与包含聚締姪、两亲聚合物增容剂、热塑性淀粉和/或其成分的组合物炬)W约 0. 5wt. %至5wt. % (A)对约95wt. %至99. 5wt. %做的比率烙融混合。
[0137] 为了制备根据本发明的聚締姪组合物,可W使包含聚締姪和铁栋桐酸盐的组合物 (A)与包含聚締姪、两亲聚合物增容剂、热塑性淀粉和/或其构成组分的组合物炬)W及
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