包含聚乳酸层的制品及其制备方法_2

文档序号:9251747阅读:来源:国知局

[0044] -层 A :10%至 90%,
[0045] -层 B :10%至 90%,
[0046] 所述厚度的总和为100%,其中第一层A和第二层A具有相同或不同的厚度。
[0047] 在一个优选的实施方式中,所述层以沿制品厚度的距离计的含量对应于下述厚度 分布:
[0048] -第一层 A:5 至 45%,
[0049] -层 B:10 至 90%,
[0050] -第二层 A:5 至 45%,
[0051] 所述厚度的总和为100%,其中第一层A和第二层A具有相同或不同的厚度。
[0052] 在一个优选的实施方式中,所述层以沿制品厚度的距离计的含量对应于下述厚度 分布:
[0053] -第一层 A : 10 至 30%,
[0054] -层 B :40%至 80%,
[0055] -第二层 A : 10 至 30%,
[0056] 所述厚度的总和为100%,其中第一层A和第二层A具有相同或不同的厚度。
[0057] 所述层以层重量计的含量可以如下:
[0058] -层 A :12%至 95%,
[0059] -层 B :5%至 88%,
[0060] 所述厚度的总和为100%,其中第一层A和第二层A具有相同或不同的厚度。
[0061] 在一个优选的实施方式中,所述以重量计的含量如下:
[0062] -第一层 A :6%至 47. 5%,
[0063] -层 B :5%至 88%,
[0064] -第二层 A :6%至 47. 5%,
[0065] 所述厚度的总和为100%,其中第一层A和第二层A具有相同或不同的厚度。
[0066] 在一个优选的实施方式中,所述以重量计的含量如下:
[0067] -第一层 A :12% 至 35%,
[0068] -层 B :30%至 76%,
[0069] -第二层 A :12%至 35%,
[0070] 所述厚度的总和为100%,其中第一层A和第二层A具有相同或不同的厚度。
[0071] 聚乳酸
[0072] 聚乳酸(PLA)聚合物是本领域技术人员已知且是可商购的。这些通常通过乳酸单 体的聚合获得。乳酸单体通常通过涉及微生物如细菌的微生物方法获得。
[0073] 发泡和发泡剂
[0074] 材料B为包含气体包裹体的发泡材料。所述气体包裹体可通过不同于可膨胀微球 的任何适当手段来产生。适当手段包括引入化学发泡剂(CFA)和直接引入气体形式或液体 形式或超临界形式的气体化合物,如C0 2、N2或烷烃,例如正丁烷和/或异丁烷和/或正戊烷 和/或异戊烷和/或新戊烷。适合于在聚合物熔体中直接引入气体的技术是本领域技术人 员已知的。
[0075] 在一个优选的实施方式中,使用化学发泡剂(CFA)。此类试剂在加工时通常通过热 激活产生气体,由此进行发泡。一旦气体产生和所述材料发泡,则此类试剂通常在所述材料 中留下反应加合物。
[0076] 因此,材料B优选包含至少一种化学发泡剂的加合物。
[0077] 所述化学发泡剂通常为进行热分解以生成气体化合物作为分解产物的化合物或 化合物的混合物。发泡剂的选择可取决于加工材料B的加工温度。材料B通常在挤出机的 筒中加工。所述化学发泡剂通常具有大于150°C至280°C的分解温度。此类发泡剂通常为 生成二氧化碳和任选水湿气的物质。适当的CFA包括金属的碳酸盐和碳酸氢盐,例如碳酸 氢钠和/或纯柠檬酸。除生成CO 2和任选H 20之外,这些CFA的热降解通常还生成下述副产 物加合物:柠檬酸钠、顺乌头酸、反乌头酸、顺式乌头酸酐、反式乌头酸酐、衣康酸酐和柠康 酸酐。
[0078] 所述化学发泡剂优选包含梓檬酸和任选的碳酸氢钠。
[0079] 所述加合物通常为柠檬酸钠、顺乌头酸、反乌头酸、顺式乌头酸酐、反式乌头酸酐、 衣康酸酐和柠康酸酐、或它们的混合物。
[0080] 发泡剂的用量可取决于所述产品期望的发泡水平,以及期望的密度水平。在一个 优选的实施方式中,材料B具有0.5至1.2、优选0.75至I. 1的密度。在一个优选的实施方 式中,所述发泡聚乳酸材料(材料B)包含按重量计0. 1至10%、优选0. 5%至4%的活性 CFA (例如纯柠檬酸或碳酸氢钠/柠檬酸)。在一个优选的实施方式中,所述制品(包括所 有层)具有0. 75至1. 2、优选0. 75至低于1. 2或至低于I. 0的密度。可另外选择CFA、其 含量、层A、任选其它层和所述层的组成。
[0081] 要提及的是,化学发泡剂可以以母料形式添加,其中将所述添加剂分散在聚合物 基质例如PLA或稀属不饱和单体的聚合物如乙稀醋酸乙稀醋(ethylene vinyl acetate) 共聚物中。
[0082] 要提及的是,由化学发泡剂生成的气体化合物在压力下、通常在挤出机中可以是 聚合物熔体中的溶解形式,并且在压力下降后,通常在挤出机模具之后,可转变为提供气体 包裹体的气体形式。
[0083] 冲击改件齐Il
[0084] 材料A和/或材料B包含至少一种冲击改性剂。此类化合物是本领域技术人员已 知的,并且其本身是可在市场上获得的。它们通过增加所述热塑性材料的拉伸应力来改变 热塑性材料的机械性质。可能涉及各种机理,如冲击时空穴形成或冲击时释放的扩散能量。 具有此类性质的化合物通常是适合的。冲击改性剂的实例包括烷基磺酸盐、芳族-脂族聚 酯、聚(亚丁基己二酸酯-共-对苯二酸酯),例如文献EP 2065435中描述的那些,乙烯共 聚物例如文献WO 2011119639中描述的,乙酰柠檬酸三丁酯、柠檬酸三乙酯、聚丁二酸丁二 醇酯、聚乙烯醇(PVA)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、氢化土壤油。
[0085] 在一个优选的实施方式中,所述冲击改性剂为核/壳聚合化合物或烷基磺酸盐化 合物。
[0086] 在一个优选的实施方式中,材料A和/或材料B包含按重量计0. 01 %至30%的冲 击改性剂,优选〇. 1 %至10 %,优选〇. 5至5 %。
[0087] 冲击改性剂可以以母料形式添加,其中将所述冲击改性剂分散在聚合物基质例如 PLA或烯属不饱和单体的聚合物如乙烯醋酸乙烯酯共聚物中。
[0088] 所述核-壳聚合物,也称为核-壳共聚物,通常是具有弹性体核和至少一种热塑性 壳的细颗粒形式,所述粒径通常小于1微米,有利地为150至500nm,优选200nm至450nm〇 所述核-壳共聚物可以是单分散的或多分散的。
[0089] 以所述核为例,可提及的是异戌二烯均聚物或丁二烯均聚物、异戌二烯与至多 3mol %乙烯基单体的共聚物、和丁二稀与至多35mol %、和优选30mmol %或更低的乙烯基 单体的共聚物。所述乙烯基单体可以是苯乙烯、烷基苯乙烯、丙烯腈或烷基(甲基)丙烯酸 酯。另一核家族由烷基(甲基)丙烯酸酯的均聚物和烷基(甲基)丙烯酸酯与至多35mol%、 优选30mol%或更低的乙烯基单体的共聚物组成。所述烷基(甲基)丙烯酸酯有利地是丙 烯酸丁酯。另一替换物是2-辛基丙烯酸酯与低级烷基丙烯酸酯如正丁基-、乙基-、异丁 基-或2-乙基己基-丙烯酸酯的完全丙烯酸共聚物。所述烷基丙烯酸酯有利地是丙烯酸 丁酯或2-乙基己基丙烯酸酯或它们的混合物。根据一个更优选实施方式,2-丙烯酸辛酯的 共聚单体选自丙烯酸丁酯和2-乙基己基丙烯酸酯。所述乙烯基单体可以是苯乙烯、烷基苯 乙烯、丙烯腈、丁二烯或异戌二烯。所述共聚物的核可以是完全或部分交联的。所要求的所 有是在制备所述核过程中添加至少双官能单体;这些单体可选自多元醇的多(甲基)丙烯 酸酯,如亚丁基二(甲基)丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。例如,其它双官能单 体为二乙烯基苯、三乙烯基苯、乙烯基丙烯酸酯和乙烯基甲基丙烯酸酯。所述核也可以通过 将不饱和功能性单体如不饱和羧酸的酸酐、不饱和羧酸和不饱和环氧化物通过接枝或作为 聚合过程中的共聚单体引入其中进行交联。例如,可提及的是马来酸酐、(甲基)丙烯酸和 甲基丙烯酸缩水甘油酯。
[0090] 所述壳通常是苯乙烯均聚物、烷基苯乙烯均聚物或甲基丙烯酸甲酯均聚物,或包 含至少70mol %的上述单体之一和至少一种选自其它上述单体、乙酸乙稀醋和丙稀腈的共 聚单体的共聚物。所述壳可通过将不饱和功能性单体如不饱和羧酸的酸酐、不饱和羧酸和 不饱和环氧化物通过接枝或作为聚合过程中的共聚单体引入其中进行官能化。例如,可提 及的是马来酸酐、(甲基)丙烯酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯。例如,可提及的是具有聚苯 乙烯壳的核-壳共聚物(A)和具有PMM壳的核-壳共聚物(A)。所述壳也可以含有官能 团或亲水基团,以有助于与不同聚合物相的分散和相容性。还存在具有两个壳的核-壳共 聚物⑷:一个由聚苯乙烯制成,和在外面的另一个由PMM制成。共聚物⑷及其制备方 法的实例描述在下述文献中:美国专利号4, 180, 494、美国专利号3, 808, 180、美国专利号 4, 096, 202、美国专利号4, 260, 693、美国专利号3, 287, 443、美国专利号3, 657, 391、美国专 利号4, 299, 928和美国专利号3, 985, 704。
[0091] 所述核/壳比可以例如为10/90至90/10,更优选40/60至90/10,有利地是60/40 至90/10,最有利地是70/30至95/15。
[0092] 适合的核/壳冲击改性剂的实例包括由Arkema销售的Bios
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