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      基于聚碳酸亞烷基酯和聚烯烴的膠粘構(gòu)件和包含其的膠粘結(jié)構(gòu)的制作方法

      文檔序號(hào):3687264閱讀:169來(lái)源:國(guó)知局
      基于聚碳酸亞烷基酯和聚烯烴的膠粘構(gòu)件和包含其的膠粘結(jié)構(gòu)的制作方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了基于聚碳酸亞烷基酯和聚烯烴的膠粘構(gòu)件以及包含其的膠粘結(jié)構(gòu),更特別地公開(kāi)了使用包含聚碳酸亞烷基酯、聚烯烴、引發(fā)劑、共混助劑的混合組合物制造的膠粘構(gòu)件以及包含其的膠粘結(jié)構(gòu),在所述膠粘構(gòu)件中聚碳酸亞烷基酯的量為35重量%~65重量%,引發(fā)劑、共混助劑和聚烯烴的總量為35重量%~65重量%,并且所述膠粘構(gòu)件具有共連續(xù)形態(tài),其中聚碳酸亞烷基酯和聚烯烴各自的至少一部分暴露在膠粘構(gòu)件的外表面上。
      【專利說(shuō)明】基于聚碳酸亞烷基酯和聚烯烴的膠粘構(gòu)件和包含其的膠粘 結(jié)構(gòu)

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明涉及用于顯著提高聚碳酸亞烷基酯和聚烯烴之間的粘附性的基于聚碳酸 亞烷基酯和聚烯烴的膠粘構(gòu)件以及包含其的膠粘結(jié)構(gòu),更特別地涉及使用包含聚碳酸亞烷 基酯、聚烯烴、引發(fā)劑、共混助劑的混合組合物制造的膠粘構(gòu)件以及包含其的膠粘結(jié)構(gòu),在 所述膠粘構(gòu)件中聚碳酸亞烷基酯的量為35重量%?65重量%,引發(fā)劑、共混助劑和聚烯烴 的總量為35重量%?65重量%,并且所述膠粘構(gòu)件具有共連續(xù)形態(tài),其中聚碳酸亞烷基酯 和聚烯烴各自的至少一部分暴露在膠粘構(gòu)件的外表面上。

      【背景技術(shù)】
      [0002] 塑料樹(shù)脂是最便利材料的一種,并且自20世紀(jì)以來(lái)已經(jīng)普遍用于日常生活。此 夕卜,因?yàn)橛捎谑突瘜W(xué)工業(yè)的發(fā)展而實(shí)現(xiàn)了塑料樹(shù)脂的大量制造,因此其需求急速增加,并 且塑料樹(shù)脂的使用從日常應(yīng)用擴(kuò)展到工業(yè)應(yīng)用。
      [0003] 通用的樹(shù)脂開(kāi)始主要用于日常必需品如家庭用品,工程塑料主要用于工業(yè)或制造 工業(yè)的應(yīng)用,此外超級(jí)工程塑料則超過(guò)滿足用于一般工業(yè)的材料所需的性能而用于特殊領(lǐng) 域,并且其市場(chǎng)在持續(xù)擴(kuò)張。
      [0004] 隨著汽車產(chǎn)業(yè)集中注意力在更輕質(zhì)的汽車上,在更多不同的領(lǐng)域中對(duì)塑料的需求 增加,并且對(duì)因新技術(shù)如IT、半導(dǎo)體、電動(dòng)車輛等的發(fā)展而需要的聚合材料的需求已經(jīng)在各 種領(lǐng)域增長(zhǎng),并且預(yù)期在不久的將來(lái)會(huì)更加廣闊地增加。
      [0005] 最近,為了解決由通常使用的現(xiàn)有塑料造成的環(huán)境問(wèn)題,聚碳酸亞烷基酯的使用 引起了許多關(guān)注,所述聚碳酸亞烷基酯是基于作為副產(chǎn)物氣體產(chǎn)生的二氧化碳的脂肪族碳 酸亞烷基酯。
      [0006] 在這些脂肪族碳酸亞烷基酯中,聚碳酸亞丙酯(PPC)通過(guò)使用特殊催化劑聚 合環(huán)氧丙燒和二氧化碳而制備。目前,在美國(guó),Novomer和伊士曼柯達(dá)公司(Eastman Kodak)正在共同開(kāi)發(fā)PPC作為具有優(yōu)異氧阻擋性能的包裝材料,日本的住友化學(xué)株式會(huì) 社(Sumitomo Chemical Co·, Ltd)正在嘗試通過(guò)與其他塑料的復(fù)合而提高PPC的物理性 能,且特別地,中國(guó)的Tianquan等由于中國(guó)政府的積極支持而正在商業(yè)化制造 PPC。然而, PPC的生產(chǎn)率因?yàn)橹圃旒夹g(shù)、特別地催化技術(shù)的不足而受到限制。在韓國(guó),SK創(chuàng)新公司(SK Innovation Co. Ltd)通過(guò)開(kāi)發(fā)能夠最小化環(huán)狀碳酸酯的量和產(chǎn)生高分子量的催化劑技術(shù), 已經(jīng)在制造基于二氧化碳的聚合物上獲得了成功,并且目前,包括企業(yè)、實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)等的 總共16個(gè)機(jī)構(gòu)加入了由蔚山科技園(Ulsan Technopark)組織的"使用副產(chǎn)物氣體的綠色 技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用的事務(wù)(business for practical applications of green technology using byproduct gases)",并且正在進(jìn)行使用基于二氧化碳的聚合物的環(huán)境友好產(chǎn)品的 開(kāi)發(fā)及其商業(yè)化。
      [0007] 這種聚碳酸亞烷基酯(PAC)材料的優(yōu)點(diǎn)在于,PAC如同極性聚合物例如乙烯-乙 烯基醇(EV0H)、尼龍等一樣,對(duì)氣體和有機(jī)溶劑具有優(yōu)異的阻擋性能,因此可用作肉加工食 品、工業(yè)產(chǎn)品等的包裝材料。然而,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為約38°C?40°C的PAC在Tg以下 易碎,并且因?yàn)槠湓赥g以上時(shí)軟和粘的性質(zhì)不適合用于獨(dú)立的成型產(chǎn)品。因此,需要開(kāi)發(fā) 組合使用PAC與作為通用塑料的聚烯烴以補(bǔ)償這些物理性能而制造多層成型產(chǎn)品的技術(shù)。
      [0008] -般來(lái)講,當(dāng)使用極性聚合物如EV0H、尼龍等和聚烯烴制造多層成型產(chǎn)品時(shí),使用 通過(guò)在聚烯烴等的主鏈或支鏈上共聚或接枝選自羧酸、酸酐、酯單體等的材料而制備的聚 合物以形成膠粘層。在美國(guó)專利申請(qǐng)公布4, 206, 967和3, 953, 655中公開(kāi)了形成這樣的膠 粘層的方法,并且所制造的多層成型產(chǎn)品具有高的膠粘強(qiáng)度。
      [0009] 然而,與和聚烯烴混合的現(xiàn)有基材如EV0H、尼龍等不同,為了使用聚碳酸亞烷基 酯和聚烯烴制造多層成型產(chǎn)品,當(dāng)使用通過(guò)在聚烯烴等的主鏈或支鏈上共聚或接枝選自羧 酸、酸酐、酯單體等的材料而制備的聚合物以形成膠粘層時(shí),聚合物和聚碳酸亞烷基酯之間 的粘附性低。
      [0010] 因此,急迫需要開(kāi)發(fā)對(duì)聚碳酸亞烷基酯的粘附性顯著增強(qiáng)的基于聚碳酸亞烷基酯 的膠粘構(gòu)件。
      [0011] 技術(shù)問(wèn)題
      [0012] 本發(fā)明旨在解決相關(guān)領(lǐng)域的上述問(wèn)題并實(shí)現(xiàn)已經(jīng)長(zhǎng)期尋求的技術(shù)目的。
      [0013] 作為多種廣泛且深入的研究和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,本發(fā)明的發(fā)明人確認(rèn),如下所述,當(dāng)使 用包含特定量的聚碳酸亞烷基酯、聚烯烴和其他特定成分的新型混合組合物制造膠粘構(gòu)件 時(shí),聚碳酸亞烷基酯和聚烯烴的混溶性得到提高,由此可穩(wěn)定地形成特定的形態(tài),且因此, 兩種樹(shù)脂之間的粘附變得可能,由此可制造能補(bǔ)償兩種樹(shù)脂的缺陷和顯示優(yōu)異物理性能的 膠粘結(jié)構(gòu),因此完成了本發(fā)明。
      [0014] 技術(shù)方案
      [0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種膠粘構(gòu)件,所述膠粘構(gòu)件使用包含聚碳酸亞 烷基酯、聚烯烴、引發(fā)劑和共混助劑的混合組合物制備,其中所述聚碳酸亞烷基酯的量為35 重量%?65重量%,所述引發(fā)劑、所述共混助劑和所述聚烯烴的總量為35重量%?65重 量%,并且所述膠粘構(gòu)件具有共連續(xù)形態(tài),其中所述聚碳酸亞烷基酯和所述聚烯烴各自的 至少一部分暴露在所述膠粘構(gòu)件的外表面上。
      [0016] 聚碳酸亞烷基酯具有阻燃性且在燃燒時(shí)無(wú)毒性,而且具有優(yōu)異的氣體和有機(jī)溶劑 阻擋性能、高印刷性、高透明性等。另一方面,如上所述,具有38°C?40°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度Tg的聚碳酸亞烷基酯在Tg以下時(shí)易碎,并且因?yàn)樵赥g以上時(shí)的膠粘性高而不適合用作 通用材料,因此需要與可以補(bǔ)償這個(gè)問(wèn)題的樹(shù)脂組合使用。因此,作為最廣泛使用的通用樹(shù) 脂之一、具有優(yōu)異的加工性且比其他樹(shù)脂便宜的聚烯經(jīng),可用作補(bǔ)償樹(shù)脂。
      [0017] 在一個(gè)具體的實(shí)施方式中,聚碳酸亞烷基酯可具有20000?500000的數(shù)均分子 量,并且可以使用數(shù)均分子量在上述范圍內(nèi)的各種材料。特別地,聚碳酸亞烷基酯可以是聚 碳酸亞乙酯(PEC)和/或聚碳酸亞丙酯(PPC)。
      [0018] PEC通過(guò)使用如下反應(yīng)方案合成,且特別地,其數(shù)均分子量為25000?500000。
      [0019]

      【權(quán)利要求】
      1. 一種膠粘構(gòu)件,所述膠粘構(gòu)件是使用包含聚碳酸亞烷基酯、聚烯烴、引發(fā)劑和共混助 劑的混合組合物制造的, 其中所述聚碳酸亞烷基酯的量為35重量%?65重量%,且所述引發(fā)劑、所述共混助劑 和所述聚烯煙的總量為35重量%?65重量% ;并且 所述膠粘構(gòu)件具有共連續(xù)形態(tài),其中所述聚碳酸亞烷基酯和所述聚烯烴各自的至少一 部分暴露在所述膠粘構(gòu)件的外表面上。
      2. 權(quán)利要求1的膠粘構(gòu)件,其中所述聚碳酸亞烷基酯具有20000?500000的分子量。
      3. 權(quán)利要求1的膠粘構(gòu)件,其中所述膠粘構(gòu)件的聚碳酸亞烷基酯和聚烯烴的膠粘強(qiáng)度 是0· 8kg/cm以上。
      4. 權(quán)利要求1的膠粘構(gòu)件,其中所述膠粘構(gòu)件的聚碳酸亞烷基酯和聚烯烴的膠粘強(qiáng)度 是1. 5kg/cm以上。
      5. 權(quán)利要求1的膠粘構(gòu)件,其中所述聚碳酸亞烷基酯是聚碳酸亞乙酯(PEC)和/或聚 碳酸亞丙酯(PPC)。
      6. 權(quán)利要求1的膠粘構(gòu)件,其中所述共混助劑是選自如下的任一種:具有20?1000的 較低分子量的第一共混助劑;以及所述第一共混助劑和具有30000?300000的較高分子量 的第二共混助劑的混合物。
      7. 權(quán)利要求6的膠粘構(gòu)件,其中所述第一共混助劑是選自以下的一種或至少兩種的混 合物:乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基-三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅 燒、乙稀基二甲氧基乙氧基娃燒、Υ _ (甲基)丙稀醜氧基丙基二乙氧基娃燒、乙稀基二乙氧 基硅烷、和Υ -(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷;以及丙烯酸、富馬酸、甲基丙烯酸、巴 豆酸、馬來(lái)酸、衣康酸、山梨酸和它們的酸酐。
      8. 權(quán)利要求6的膠粘構(gòu)件,其中所述第二共混助劑是用馬來(lái)酸酐改性的乙烯-丙烯酸 乙酯共聚物。
      9. 權(quán)利要求1的膠粘構(gòu)件,其中所述混合組合物還包含與所述聚碳酸亞烷基酯具有混 溶性的聚合物以提高成分間的混溶性。
      10. 權(quán)利要求9的膠粘構(gòu)件,其中基于所述混合組合物的總重量,所述聚合物的量為1 重量%到30重量%。
      11. 權(quán)利要求9的膠粘構(gòu)件,其中所述聚合物是選自以下的一種或至少兩種的混合物: 乙酸丙酸纖維素(CAP)、乙酸丁酸纖維素(CAB)、聚酰胺(ΡΑ)、聚乳酸(PLA)、聚琥珀酸亞丁 酯(PBS)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、乙烯-乙烯基醇(EVOH)、聚乙 烯醇(PVA)、聚碳酸酯(PC)和基于離聚物的聚合物。
      12. 權(quán)利要求1的膠粘構(gòu)件,其中所述膠粘構(gòu)件是通過(guò)將所述混合組合物形成為膜狀 而獲得。
      13. -種膠粘結(jié)構(gòu),其中權(quán)利要求1?12任一項(xiàng)的膠粘構(gòu)件布置在聚烯烴構(gòu)件的一個(gè) 表面或兩個(gè)表面上、聚碳酸亞烷基酯構(gòu)件的一個(gè)表面或兩個(gè)表面上、或者所述聚烯烴構(gòu)件 和所述聚碳酸亞烷基酯構(gòu)件之間。
      14. 權(quán)利要求13的膠粘結(jié)構(gòu),其中所述膠粘結(jié)構(gòu)是其中所述聚烯烴構(gòu)件、所述膠粘構(gòu) 件和所述聚碳酸亞烷基酯構(gòu)件依次堆疊的層壓片。
      【文檔編號(hào)】C08L69/00GK104245840SQ201380020706
      【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月19日
      【發(fā)明者】鄭根奉, 李東權(quán), 李相汶, 李東珍 申請(qǐng)人:鄭根奉, 李東權(quán), 李相汶, 李東珍
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