聚合物组合物的制作方法
【专利说明】聚合物组合物
[0001] 本发明涉及包含聚烯烃和聚酯的聚合物组合物、其制备方法及其用途。
[0002] 聚烯烃是用于许多应用中的公知的，容易获得并且相对低成本的材料。鉴于它们 的化学结构，聚烯烃通常被视为非极性材料。聚烯烃如聚丙烯(PP)以模压制品、膜、片材等 的形式用于许多应用中，因为这些聚合物具有优异的成型加工性、韧性、耐湿性和耐化学 性。此外，它们通常具有相对低的密度。然而，聚烯烃可能不适合于需要高氧阻隔性质、耐热 性、高刚度、抗冲击性和抗刮性的应用。此外，聚烯烃通常需要表面处理如电晕或氟处理，然 后涂覆或印刷。或者，可以将增加极性的添加剂添加至聚烯烃。然而，这样的添加剂可能导 致聚烯烃的机械或其它优选性质的损失，并且此外可能增加最终产品的成本。
[0003] 聚酯类似地是已知的且容易获得的材料，并且鉴于它们的包含酯官能度的化学结 构，它们通常被视为更加极性的材料。聚酯如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)广泛地作为热塑性 工程塑料用于汽车部件、电气和电子部件领域，因为这样的聚酯具有高的耐热性、刚度、强 度、抗刮性、耐油性、耐溶剂性等。鉴于聚酯通常比聚烯烃更具有极性，涂覆或印刷聚酯材料 可以在没有表面处理或至少采用更不强烈的表面处理而进行。
[0004] 出于该观点，将看起来有用的途径是将聚烯烃与聚酯共混，从而获得可以容易地 涂覆或印刷并且表现出良好机械性质、耐化学性和耐热性的热塑性树脂。
[0005] EP 0533304例如公开了包含聚烯烃、聚酯和具有与所述聚烯烃和聚酯相互作用以 形成具有两种聚合物的最佳性质、良好的可加工性、模制品的改进的表面外观且特别是增 加的冲击强度的塑料合金的官能团的弹性体的热塑性共混物。该专利公开没有提及最终产 物的可印刷性并且此外需要使用第三原料即弹性体，其增加了最终聚合物共混物的成本。
[0006] WO 90/07550公开了均匀聚酯/聚烯烃共混物组合物，其特征在于或包含：（i)98至 60重量％的共聚酯，其特性粘度(I. V.)为0.3至1.2且包含来自IOOmol %的包含至少一个具 有4至36个碳原子的芳族、饱和脂族或饱和环脂族二元酸的酸和基于聚酯的重量计0.5至 20%的具有75或更小的皂化值的官能聚烯烃的重复单元，其中所述官能聚烯烃是至少一种 具有2至10个碳原子的烯烃的均聚物或共聚物与至少一种具有3至5个碳原子的不饱和酸或 酸酐或其1至10个碳原子的烷基酯的反应产物，且lOOmol%的至少一种脂族或环脂族二醇 的重复单元具有2至12个碳原子；（ii)2至40重量％的未改性的聚烯烃。该专利申请没有提 及这样的组合物的可印刷性。此外，特定的共聚物(称为共聚酯）需要获得均匀共混物。这样 的特定共聚物的制备增加了最终聚合物共混物的成本。
[0007] EP 2123699公开了由层构成或包括至少一个层的可热收缩的膜，其中所述层由包 含聚乳酸树脂和聚烯烃树脂作为主要组分的混合树脂制成，其中聚乳酸树脂与聚烯烃树脂 的质量比按质量计为95/5至50/50,所述聚乳酸树脂为D-乳酸和L-乳酸的共聚物或所述共 聚物的混合树脂，其中D-乳酸与L-乳酸的D/L比例为3/97至15/85或85/15至97/3,在IOHz的 振动频率和将所述膜在至少一个方向上拉伸0.1%张力的测量，聚烯烃树脂或软质丙烯酸 系树脂在20°C的储能弹性模量(E'）为IOOMPa或更小，并且在将所述膜在80°C的热水中浸没 10秒钟之后测量，所述膜在主要收缩方向上的热收缩比为20%或更大。该文献公开了当加 热由聚乳酸制成的可热收缩的膜，结晶生长；由此不能获得足够的可热收缩性质。作为尤其 用于解决该问题的手段，已知由调节其中L-乳酸与D-乳酸的共聚物比例的聚乳酸树脂制成 的膜。
[0008] US 2012/0136134公开了用于制备聚酯的方法，包括:提供具有6至40个碳原子的 环尺寸的任选取代的内酯;和使所述内酯经历使用根据通式（I)的化合物作为催化剂的金 属介导的开环聚合：
[0010] 其中
[0011] M 选自 Al、Ti、V、Cr、Mn#PCo;
[0012] X和X '独立地为杂原子，
[0013] Y和 Y'独立地选自 〇、N、S、P、C、S0PB，
[0014] Z选自氢、硼氢根、铝氢根、二价羰基、甲硅烷基、氢氧根、烷氧化物、芳氧化物、羧酸 根、碳酸根、氨基甲酸根、酰氨基、硫醇根、磷化物和卤素；
[0015] L1和L2独立地为分别将X和Y连接在一起的和将X'和Y'连接在一起的有机配体，和
[0016] L3为将Y和Y '连接在一起的任选有机配体。
[0017] 可以将采用该方法获得的聚酯和共聚物用于各种应用。一些非限制性的示例性应 用包括制造具有高机械强度的纤维，生物医药应用，包括螺钉(如用于骨骼）、支架、缝合线、 药物递送装置等。此外，通过所述方法获得的聚酯和共聚物可被用作聚乙烯的一般替代。
[0018] US 3,405,198公开了聚对苯二甲酸乙二酯和聚乙烯的组合物，其通过将聚对苯二 甲酸乙二酯以熔体组合物的形式注射成型，其中已均匀地分布有0.5至50重量％、优选约5 至40重量％的细分散的聚乙烯。通过在注射成型或配混期间使用特定混合条件和/或使用 非常细的聚乙烯粉末获得所述组合物。
[0019]最近的发展涉及可以模拟聚乙稀的合成聚酯。在此方面，Stempf Ie et al .， Macromolecular Rapid Communications,2013,34,47-50公开了在酯官能之间包含最多44 个亚甲基单元的脂族聚酯。
[0020] 本发明的目的在于提供聚合物组合物，其与聚烯烃相比，具有良好的机械性质和 改进的可印刷性。
[0021] 本发明的另一目的在于提供基于聚烯烃的聚合物组合物，其与聚烯烃相比，具有 良好的氧气阻隔性质。
[0022] 本发明的又一目的在于提供聚酯和聚烯烃的聚合物组合物，其不需要使用所述聚 酯和/或所述聚烯烃的化学改性或官能化和/或增溶剂。
[0023] 在此意义上，发明人令人惊讶地发现，聚烯烃可以通过将所述聚烯烃与具有以下 通用结构的第一重复单元的聚酯共混而官能化
[0025] 其中
[0026] Rx是具有至少8个碳原子的链长的有机基团，
[0027] m是所述聚酯中第一重复单元的数量。
[0028] 与在酯单元之间具有少于8个碳原子的聚酯相比，这样的聚酯极性更低，使得所述 聚酯与所述聚烯烃更相容并且提供聚烯烃和聚酯的均匀的组合物而不具有对机械性质的 负面作用。同时，聚合物组合物中包含酯单元使得所述组合物更具极性，导致增加的表面张 力和本身改进的涂覆或印刷材料的能力。引入的极性进一步开辟了添加其它极性添加剂的 可能性而不需要或者至少减少所需要的增溶剂的量。除了改进的可印刷性以外，对氧气的 阻隔性质与聚烯烃相比得到改进。
[0029] 因此，通过应用本聚合物组合物，实现了本发明的一个或多个目的。
[0030] 为了避免疑惑，应理解的是本发明的聚合物组合物是均匀的组合物，意味着所述 聚烯烃和所述聚酯形成均匀的混合物。不希望严格地限制于此，发明人相信，对于包含主要 量的聚烯烃的组合物而言，本发明的聚酯与所述聚烯烃相容，使得一旦熔融混合原料，聚酯 相就可以以非常小晶畴的形式存在，典型地具有小于可见光的波长的尺寸