[发明专利]聚碳酸亚丙酯的透明共混物

说明书

本发明涉及聚碳酸亚丙酯与聚交酯和/或聚羟基链烷酸酯的透明共混 物，所述共混物的制备方法及其用途。

高分子量聚碳酸亚丙酯(PPC)是一种玻璃化温度为25-45℃的热塑性 无定形(透明)材料。玻璃化温度取决于碳酸酯键的百分比和如同环状碳酸 亚丙酯的增塑剂的存在和数量，环状碳酸亚丙酯是该合成的典型热分解产 物和/或副产物。这意味着聚碳酸亚丙酯的软化点通常为室温或体温。这不 利于例如在包装领域中的某些应用：由聚碳酸亚丙酯通过注塑或吹塑制备 的容器晴天日照下在封闭的车内会失去其形状。另外，在环境温度下聚碳 酸亚丙酯的颗粒易粘在一起。因而，从制造商到消费者的运输采用通常的 球粒形式可能导致粘块，用标准设备不能处理该粘块。结果增加了额外的 花费，例如用于必备的研磨或熔化设备。

上述情况不利于聚碳酸亚丙酯作为热塑性材料的应用。热塑性材料的 玻璃化温度和杨氏模量的增加会提高与应用目的和加工有关的性能。例如 通过与其他材料(包括其他聚合物)形成共混物可增大聚合材料的玻璃化温 度。

聚碳酸亚丙酯的共混物为已知，然而，由于非相容性它们都是不透明 的。这是预料之中，因为不同的聚合物往往是不混溶的。例如[Van Krevelen，第7章]通过溶解度参数不同解释了这点：从理论的观点来看， 两种组分的溶解度参数必须在0.1(J/cm³)^1/2以内一致。事实上很少如此，因 此可想而知聚合物通常是不混溶的，这一点由聚碳酸亚丙酯与SAN、PS、 PP及PMMA的不透明共混物可观察到(见实施例)。例如US 4,912,149描 述了聚碳酸亚丙酯与PVC的不透明共混物。

US 6,576,694中报道了聚羟基丁酸酯(PHB)或聚羟基丁酸酯戊酸酯共 聚物(PHBV)和聚碳酸亚丙酯的共混物。然而由于如上解释的不同的溶解度 参数，报道的共混物如预期的一样不透明。报道的共混物分别由30-70份 的聚碳酸亚丙酯和70-30份的聚羟基链烷酸酯组成。例如高等学校化学学 报2004，25，1145(CA：141：350588)或Macromolecular symposia 2004，210， 241或J.Appl.Chem.2004，92，2514-21或同上，2003，90，4054-60中 也报道了像这样的共混物。所有这些报道与PHB的熔化行为有关，但没 有发现透明的PPC基材料。

然而，存在使用透明材料的好理由。它们以诱人的设计方案、视觉直 接接触包装物品(如蔬菜、水果、肉类)或不费力且低成本进行均匀染色的 方式提供优良品质。因此我们开始寻找聚碳酸亚丙酯的共混组分以提高所 得材料的玻璃化温度和/或杨氏模量并保持优良的透明性。

令人惊奇的是，发现一种透明的聚碳酸亚丙酯(PPC)共混物通过共混 PPC与PLA(聚乳酸)形成，而与共混物中这两种组分(PLA与PPC)的比例 无关。

然而在本发明的另一个实施方案中，制备了聚碳酸亚丙酯与PHB(V) 的透明共混物，其中PHB(V)的最大量不超过其与聚碳酸亚丙酯总量为100 重量份的15重量份，这是很令人惊奇的并有利于共混物的性能。

另外，本发明的共混物具有比起始材料PPC更高的玻璃化温度。而且， 我们发现所述共混物的弹性模量可提高而不失去其透明性。得到的共混物 可采用标准方法(包括注塑和吹塑)加工并适合应用于包装、玩物(玩具、娱 乐)、卫生品(家用)和医用、建筑、体育及艺术品领域中。

具体内容：

PPC的透明共混物含有下述组分，其中PPC与PLA或PHB的份数 和为100重量份：

a)第一实施方案：

(i)1-99重量份分子量(Mn)为30,000-5,000,000Da的聚碳酸亚丙酯，

(ii)99-1重量份聚交酯，

(iii)0.1-25重量份额外组分，已知其用作抗氧化剂、阻燃剂、填料、(金属) 络合剂、增塑剂或加工助剂、颜料、染料、增亮剂和/或抗静电剂；

第一实施方案优选包含：

(i)10-90重量份分子量(Mn)为30,000-50,000Da的聚碳酸亚丙酯，

(ii)99-10重量份聚交酯，

(iii)0.1-15重量份额外组分，已知其用作抗氧化剂、阻燃剂、填料、(金属) 络合剂、增塑剂或加工助剂、颜料、染料、增亮剂和/或抗静电剂； 或