丙交酯共聚物以及包含该丙交酯共聚物的树脂组合物和膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种丙交醋（Iactide)共聚物，W及包含该丙交醋共聚物的树脂组合 物和膜。更具体而言，本发明设及一种丙交醋共聚物W及包含该丙交醋共聚物的树脂组合 物和膜，所述丙交醋共聚物表现出优异的柔初性，并且在进行挤出和成型过程时具有更为 改善的加工性能和产率。
【背景技术】
[0002] 聚乳酸（polylactide)(或聚乳酸（polylactic acid))树脂是一种包含由如下通 式表示的重复单元的树脂。与现有的原油类树脂不同，聚乳酸树脂W可用作可再生资源的 生物质为基础，并且与现有树脂相比，在生产中释放更少的C〇2(其为一种全球性溫室气 体），而且具有与现有原油类树脂相当的合适机械强度，W及生态友好的特性，例如掩埋时 通过水分和微生物的生物降解性。
[0003] [通式]
[0004]
[0005] 聚乳酸树脂通常用作一次性包装/容器、涂料、起泡剂、膜/片和纤维等。然而，在将 聚乳酸树脂或包含聚乳酸树脂的共聚物加工成膜形式等并用作包装膜等时，存在聚乳酸树 脂或包含聚乳酸树脂的共聚物难W抗冲击且柔初性劣化的不足。特别是，由于柔初性变差， 因此在将聚乳酸树脂制备成膜的形式时产生极大的噪音，运对于实际商业化具有局限性。
[0006] 另外，由于聚乳酸树脂在烙融状态下具有明显较低的流动性，因此不易进行制备 膜或片的挤出过程，并且在进行挤出过程时，会向挤出机的螺杆施加较大的载荷。因此，会 阻碍聚乳酸树脂的快速大批量生产，而且会大大降低产品（例如膜)的产率。
【发明内容】
[0007] 技术问题
[000引本发明提供一种表现出优异的柔初性，并且在进行挤出和成型过程时具有更为改 善的加工性能和产率的丙交醋共聚物。
[0009]本发明也被完成W试图提供一种包含所述丙交醋共聚物的树脂组合物和膜。
[0010]技术方案
[0011] 本发明的示例性实施方案提供一种丙交醋共聚物，包含：
[0012] 嵌段共聚物重复单元，在所述嵌段共聚物重复单元中，聚乳酸重复单元的硬链段 与聚酸多元醇重复单元的软链段的两端相连，该嵌段共聚物重复单元由化学式1表示，
[0013] 其中，所述丙交醋共聚物具有约150,000至300,000的重均分子量，W及满足约 0.0043x2-1.3026X+99.2 < y < 约0.04x2-13.06X+1073.7的烙融指数y(MI;g/lOmin)，所述MI 在2.16kg的载荷和约170°C与21 (TC之间的溫度X °C下测量：
[0014] [化学式。
[0015]
[0016] 在化学式1中，D为C2至ClO的直链或支链亚烷基，X各自独立地为30至500的整数，n 为30至1000的整数。
[0017] 另外，本发明的另一个示例性实施方案提供一种包含如上所述的丙交醋共聚物的 树脂组合物和膜。
[0018] 下文中，对根据本发明的示例性实施方案的丙交醋共聚物W及包含该丙交醋共聚 物的树脂组合物和膜进行更详细的描述。
[0019] 根据本发明的示例性实施方案，丙交醋共聚物包含:嵌段共聚物重复单元，在所述 嵌段共聚物重复单元中，聚乳酸重复单元的硬链段与聚酸多元醇重复单元的软链段的两端 相连，该嵌段共聚物重复单元由化学式1表示，其中，所述丙交醋共聚物具有约150,000至 300，000的重均分子量，W及满足约0.0043x2-1.3026X+99.2 < y < 约0.04x2-13.06X+1073.7 的烙融指数y(MI;g/10min)，所述MI在2.161^的载荷下^及约170°(：与210°(：之间的溫度义1： 下测量：
[0020] [化学式1]
[0021]
[0022] 在化学式1中，D为C2至ClO的直链或支链亚烷基，X各自独立地为30至500的整数，n 为30至1000的整数。
[0023] 根据本发明的示例性实施方案的丙交醋共聚物可W包含嵌段共聚物重复单元，在 所述嵌段共聚物重复单元中，聚乳酸重复单元的硬链段与源自聚亚烷基二醇等的聚酸多元 醇重复单元的软链段的两端相连，该嵌段共聚物重复单元由化学式1表示。例如，所述丙交 醋共聚物可W包含两个W上的通过氨基甲酸醋(urethane)连接基相互连接的嵌段共聚物 重复单元。
[0024] 根据所述嵌段共聚物重复单元的结构W及运些重复单元的选择性连接结构，所述 丙交醋共聚物可W包含预定数目的软链段而表现出与本领域中已知的聚乳酸树脂或丙交 醋共聚物相比优异的柔初性。另外，用于改善柔初性的软链段可WW上述连接结构连接在 丙交醋共聚物中，运降低了在进行加工或使用时造成软链段脱落的可能性。因此，所述丙交 醋共聚物可W克服现有聚乳酸树脂的问题，而且可W表现出并保持适合用作包装材料等的 优异的柔初性。
[0025] 另外，根据上述嵌段共聚物重复单元及其选择性连接结构，可W容易地制备和提 供具有更大分子量的丙交醋共聚物。例如，根据本发明的示例性实施方案的丙交醋共聚物 可W具有约150，000至300，000或约170，000至230，000的较高的重均分子量。由于分子量较 高，因此所述丙交醋共聚物可W同时满足优异的机械物理性能和柔初性。
[00%]另外，当在2.16kg的载荷下W及约170°C与210°C之间的溫度（相当于挤出成型溫 度)或约170°C与190°C之间的溫度下对所述丙交醋共聚物的烙融指数进行测量时，该烙融 指数y(MI ;g/10min)随溫度x°C可W满足特定的关系：约O . 0043x2-1.3026X+99.2 < y <约 0.04x2-13.06x+1073.7。可W证实，根据示例性实施方案的满足上述关系的丙交醋共聚物 可W具有较高的分子量、在挤出成型溫度下优异的流动性，W及随溫度升高而有较大程度 提高的流动性。因此，根据示例性实施方案的丙交醋共聚物可W表现出因挤出成型的优异 的加工性能，并且在挤出过程中可W显著降低对挤出机的螺杆等所施加的载荷。
[0027] 根据本发明的示例性实施方案的丙交醋共聚物中所满足的对于各个溫度的烙融 指数特征，可W通过将在下文中描述的该丙交醋共聚物的结构特征，例如连接嵌段共聚物 重复单元的连接结构或其当量比等来加 W实现。
[0028] 最后，根据本发明的示例性实施方案的丙交醋共聚物可W克服现有聚乳酸树脂的 问题，并且可W表现出更为改善的加工性能和制备膜的产品产率等，W及优异的机械物理 性能和柔初性。
[0029] 下文中，对所述丙交醋共聚物等进行更详细的描述。
[0030] 如上所述，根据示例性实施方案的丙交醋共聚物可W包含嵌段共聚物重复单元， 在该嵌段共聚物重复单元中，聚乳酸重复单元的硬链段与聚酸多元醇重复单元的软链段的 两端相连。另外，所述丙交醋共聚物可W包含两个W上的嵌段共聚物重复单元，例如，该嵌 段共聚物重复单元可W通过氨基甲酸醋连接基而相互连接。
[0031] 在上述丙交醋共聚物中，氨基甲酸醋连接基可W由每分子的异氯酸醋基当量为2 W上的多价异氯酸醋化合物产生，例如，该氨基甲酸醋连接基可W包含2个W上的通过源自 聚乳酸重复单元的端径基与多价异氯酸醋化合物的反应而得到的氨基甲酸醋键。即，所述 嵌段共聚物重复单元可W通过在所述氨基甲酸醋连接基中包含的两个W上的氨基甲酸醋 键来相互连接。
[0032] 更具体而言，用于形成所述氨基甲酸醋连接基的多价异氯酸醋化合物可W为每分 子的平均异氯酸醋基当量大于约2,或大于约2至小于3,或约2.1至2.9,或约2.2至2.8的异 氯酸醋化合物。
[0033] 此处，每分子的平均异氯酸醋基当量大于约2或大于约2至小于3的化合物可W包 括每分子含2个异氯酸醋基(每分子的平均异氯酸醋基当量=2)的二异氯酸醋化合物与每 分子含3个W上异氯酸醋基(每分子的平均异氯酸醋基当量=3W上）的多价异氯酸醋化合 物的混合物(例如每分子的平均异氯酸醋基当量=大于2至小于3等）。在一个实例中，一个 源自多价异氯酸醋化合物的氨基甲酸醋连接基可W包括含有2个氨基甲酸醋键的直链连接 基，W及含有3个W上氨基甲酸醋键的支链连接基。
[0034] 因此，在所述丙交醋共聚物中包含的多个嵌段共聚物重复单元可W，例如，通过包 括直链氨基甲酸醋连接基和支链氨基甲酸醋连接基的连接基来相互连接。
[0035] 由于上述嵌段共聚物重复单元的结构及其连接形式，所述丙交醋共聚物可W表现 出如下特性。
[0036] 首先，所述丙交醋共聚物可W包含聚酸多元醇重复单元的软链段而表现出优异的 柔初性，如上所述，由于上述连接结构，在进行加工或使用时造成软链段脱落的可能性非常 小。因此，该丙交醋共聚物自身可W表现出通过现有聚乳酸树脂所无法实现的优异柔初性， 并且可W用于制备和提供具有优异柔初性和伸长率的膜等。另外，由于上述连接结构，所述 丙交醋共聚物W及由其制得的膜等可W具有更大的分子量和优异的机械物理性能，并且可 W容易地控制常规物理性能。
[0037] 另外，在所述丙交醋共聚物中，如上所述，多个嵌段共聚物重复单元可W通过包括 直链氨基甲酸醋连接基和支链氨基甲酸醋连接基二者的氨基甲酸醋连接基来相互连接。在 运种情况下，所述丙交醋共聚物可W同时包含直链共聚物链和支链共聚物链。结果是，该丙 交醋共聚物可W具有更大的分子量，并且其烙融指数y(MI;g/10min)随溫度x°C可W满足特 定的关系：约0.0043x2-1.3026X+99.2 < y < 约0.04x2-13.06X+1073.7，其中溫度x°C为约170 °C与210°C之间（相当于挤出成型溫度)或在约170°C与190°C之间的溫度下。通过现有的聚 乳酸树脂无法在各个溫度范围内实现此烙融指数，运表明根据本发明的示例性实施方案的 丙交醋共聚物可W具有更大的分子量、在挤出成型溫度下优异的流动性，W及随溫度升高 而有较大程度提高的流动性。由于在烙融加工溫度下的流动性较大，根据示