專利名稱：結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑料領(lǐng)域。更具體說來，本發(fā)明涉及含有結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯) 的聚合物組合物和摻合物，以及由其制成的物品。
背景技術(shù)：
聚(碳酸丙二酯)(下文中又稱“PPC”)是自1960年代后期首次由井上(Inoue) 和同事合成起而為人所知的聚合物。到目前為止，已經(jīng)主要使用羧酸鋅催化劑使環(huán)氧丙烷與(X)2共聚合，合成了高分子量PPC。所得材料成為深入研究的焦點(diǎn)，并且數(shù)家公司已經(jīng)探索應(yīng)用這種材料作為日用品熱塑性塑料。至今，PPC在市場上只是作為犧牲聚合物用于清潔地?zé)岱纸釶PC將有益的應(yīng)用中。用于熱塑性塑料應(yīng)用的材料的商業(yè)化因不良熱性質(zhì)和加工性質(zhì)而變得復(fù)雜。近來，過渡金屬絡(luò)合物已經(jīng)被開發(fā)用于(X)2與環(huán)氧化物的共聚合反應(yīng)， 但尚未完全探索和/或優(yōu)化將這些絡(luò)合物用于制備改良的PPC材料。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明認(rèn)識到，通過小心控制反應(yīng)參數(shù)來制備PPC可制造出具有有益性質(zhì)的PPC。 舉例來說，所述針對某些反應(yīng)參數(shù)的控制使PPC的結(jié)構(gòu)比先前的PPC組合物更精確。出乎預(yù)料的是，這種結(jié)構(gòu)精確的PPC具有改良的加工特征，使得此材料可用于過去PPC表現(xiàn)較差的多種應(yīng)用中。本發(fā)明特別提供由結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)和其摻合物制成的物品。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明涵蓋由結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)制造的物品，其中PPC具有高頭與尾比率、低醚鍵含量、窄多分散性和低環(huán)狀碳酸酯含量。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供由并有或涂有結(jié)構(gòu)精確的PPC制成的物品。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明涵蓋由結(jié)構(gòu)精確的PPC制成的膜、發(fā)泡物品、注射成型部件、吹塑成型容器、涂層和分散體。在某些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)精確的PPC與一種或一種以上其它聚合物摻合。 在一些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)精確的PPC或其摻合物進(jìn)一步含有添加劑，例如填充劑、著色劑、抑制劑、加工助劑、增塑齊 、交聯(lián)劑等。定義下文將更詳細(xì)地描述特定官能團(tuán)和化學(xué)術(shù)語的定義。出于本發(fā)明的目的，化學(xué)元素是根據(jù)物理化學(xué)手冊元素周期表CAS版本(Periodic Table of the Elements, CAS version, Handbook of Chemistry and Physics)，第75版的內(nèi)封面來鑒別，且特定官能團(tuán)一般如本文所述定義。此外，有機(jī)化學(xué)的一般原理以及特定官能部分和反應(yīng)性描述于有機(jī)化學(xué)(Organic Chemistry),托馬其jf索瑞爾(Thomas Sorrell),大學(xué)學(xué)報(University Science Books)，索薩利托(Sausalito)，1999 ；史密斯(Smith)和馬奇(March)，馬奇氏高等有機(jī)化學(xué)(March' s Advanced Organic Chemistry)，第5版，約翰威立出版公司(John ffiley&Sons, Inc.)，紐約(New York), 2001 ；拉洛克(Larock)，有機(jī)化學(xué)官能團(tuán)轉(zhuǎn)換大全 (Comprehensive Organic Transformations), VCH 出版公司(VCH Publishers, Inc.), M 約，1989;卡盧瑟斯(Carruthers)，現(xiàn)代有機(jī)合成方法(Some Modern Methods of Organic Synthesis),第 3 版,劍橋大學(xué)出版社(Cambridge University Press),劍橋(Cambridge), 1987，各文獻(xiàn)的完整內(nèi)容都以引用的方式并入本文中。本發(fā)明某些化合物可包含一個或一個以上不對稱中心，并因此可以各種立體異構(gòu)體形式(例如對映異構(gòu)體和/或非對映異構(gòu)體)存在。因此，本發(fā)明化合物和其組合物可為個別對映異構(gòu)體、非對映異構(gòu)體或幾何異構(gòu)體的形式，或可為立體異構(gòu)體混合物的形式。 在某些實(shí)施例中，本發(fā)明化合物為對映純化合物。在某些其它實(shí)施例中，提供對映異構(gòu)體或非對映異構(gòu)體的混合物。此外，除非另作指示，否則本文所述的某些化合物可具有一個或一個以上可以Z 或E異構(gòu)體形式存在的雙鍵。本發(fā)明另外涵蓋實(shí)質(zhì)上不含其它異構(gòu)體的個別異構(gòu)體形式以及可替代地呈各種異構(gòu)體的混合物形式(例如，對映異構(gòu)體的外消旋混合物)的化合物。除上述化合物本身外，本發(fā)明還涵蓋包含一種或一種以上化合物的組合物。本文使用的術(shù)語“異構(gòu)體”包括任何和所有幾何異構(gòu)體和立體異構(gòu)體。舉例來說， “異構(gòu)體”包括順-和反-異構(gòu)體、E-和Z-異構(gòu)體、R-和S-對映異構(gòu)體、非對映異構(gòu)體、 (D)-異構(gòu)體、(L)-異構(gòu)體、其外消旋混合物及其其它混合物，都在本發(fā)明范圍內(nèi)。舉例來說，在一些實(shí)施例中，可提供實(shí)質(zhì)上不含一種或一種以上對應(yīng)的立體異構(gòu)體的化合物，且這種化合物也可稱為“立體化學(xué)富集的”。本文使用的術(shù)語“環(huán)氧化物，，是指取代的環(huán)氧乙烷。這些取代的環(huán)氧乙烷包括單取代的環(huán)氧乙烷、雙取代的環(huán)氧乙烷、三取代的環(huán)氧乙烷和四取代的環(huán)氧乙烷。所述環(huán)氧化物可如本文中所定義任選進(jìn)一步經(jīng)取代。在某些實(shí)施例中，環(huán)氧化物包含單一環(huán)氧乙烷部分。在某些實(shí)施例中，環(huán)氧化物包含兩個或兩個以上環(huán)氧乙烷部分。本文使用的術(shù)語“聚合物”是指相對分子質(zhì)量較高的分子，其結(jié)構(gòu)包含多個實(shí)際上或概念上衍生自相對分子質(zhì)量較低的分子的重復(fù)單元。在某些實(shí)施例中，聚合物僅由一種單體物質(zhì)構(gòu)成(例如聚氧化乙烯)。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明聚合物是一種或一種以上環(huán)氧化物的共聚物、三元共聚物、雜聚物、嵌段共聚物或遞變雜聚物。本文使用的術(shù)語“催化劑”是指這樣一種物質(zhì)，其存在會增加化學(xué)反應(yīng)的速率和/ 或程度，而其本身不會被消耗或發(fā)生永久的化學(xué)變化。本文使用的術(shù)語“結(jié)晶”是指具有通過差示掃描量熱法(differential scanning calorimetry, DSC)或等效技術(shù)測定的一級轉(zhuǎn)變或結(jié)晶熔點(diǎn)(Tm)的聚合物或聚合物組合物。此術(shù)語可與術(shù)語“半結(jié)晶”互換使用。相對于非晶形聚合物，結(jié)晶聚合物或其組合物具有較高有序結(jié)構(gòu)程度。在一些實(shí)施例中，結(jié)晶聚合物具有可用于區(qū)分所述材料與非晶形材料的特征。在一些實(shí)施例中，結(jié)晶材料具有足夠結(jié)晶度，以致其具有一定熔點(diǎn)。本文使用的術(shù)語“可結(jié)晶的”是指聚合物或其組合物在某一狀態(tài)下主要為非晶形的，但在經(jīng)歷本文所述的條件和方法時可結(jié)晶。
本文使用的術(shù)語“非晶形”是指通過差示掃描量熱法(DSC)或等效技術(shù)測定聚合物無熔點(diǎn)。術(shù)語“頭與尾(head-to-tail)”比率是關(guān)于聚(碳酸丙二酯)以其常規(guī)意義使用。這些術(shù)語可用于描述和/或定量聚合物或聚合物組合物的區(qū)域規(guī)則性 (regioregularity)。聚(碳酸丙二酯)的頭與尾比率可通過13C-NMR波譜法容易地測定， 如例如勒德諾(Lednor)等人，化學(xué)協(xié)會雜志(J. Chem. Soc.)，化學(xué)通訊(Chem. Comm.) 1985， 598-599 所述。本文使用的術(shù)語“立構(gòu)規(guī)整度”是指聚合物或聚合物組合物中亞丙基單元甲基定向的立體規(guī)則性。所述立體規(guī)則性可視為與區(qū)域規(guī)則性(例如頭與尾比率)不同，但為簡單起見，下文的定義認(rèn)為相鄰亞丙基單元具有相同區(qū)域規(guī)則性。關(guān)于聚合物主鏈具有相同的相對立體化學(xué)定向的來自相鄰(即，通過碳酸酯單元間隔分開)亞丙基單元的甲基殘基對(二元組(diad))稱為“內(nèi)消旋”(m)。具有相反的立體化學(xué)構(gòu)型的甲基殘基對稱為“外消旋”(r)。當(dāng)三個相鄰亞丙基單元(三元組)的甲基具有相同定向時，此三元組的立構(gòu)規(guī)整度為“mm”。如果三個亞丙基單元序列中的兩個相鄰亞丙基單元具有相同立體化學(xué)定向， 且所述定向不同于第三個單元的相對構(gòu)型，那么此三元組的立構(gòu)規(guī)整度為“mr”。當(dāng)中間的亞丙基單元具有與任一鄰近亞丙基相反的構(gòu)型，那么此三元組具有“rr”立構(gòu)規(guī)整度?？蓽y定以總鏈含量計聚合物中每一類型三元組的分率，并且當(dāng)此分率乘以100時將指示聚合物中所發(fā)現(xiàn)的某一類型的百分含量。本文使用的立構(gòu)規(guī)整度是全同立構(gòu)“mm”三元組的百分含量。本文使用的“間同立構(gòu)”是指PPC聚合物或聚合物組合物中亞丙基單元甲基的立體化學(xué)定向沿聚合物鏈交替出現(xiàn)。舉例來說，理想的間同立構(gòu)聚合物具有100%外消旋二元組。間同立構(gòu)聚合物或其組合物無需為理想的間同立構(gòu)聚合物，而是可含有一定程度的間同立構(gòu)規(guī)整度(例如略微呈現(xiàn)間同立構(gòu)形式)。本文使用的“全同立構(gòu)”是指PPC聚合物或聚合物組合物中亞丙基單元甲基的相對立體化學(xué)定向沿聚合物鏈相同。舉例來說，理想的全同立構(gòu)聚合物具有100 %內(nèi)消旋二元組。全同立構(gòu)聚合物或其組合物無需為理想的全同立構(gòu)聚合物，而是可含有一定程度的全同立構(gòu)規(guī)整度(例如略微呈現(xiàn)全同立構(gòu)形式)。本文關(guān)于某一材料使用的術(shù)語“熔點(diǎn)”定義為通過差示掃描量熱法(DSC)測定的主要熔融峰與次要熔融峰中的最高峰。
圖1繪示實(shí)例2、3和4中制造的PPC樣品的GPC跡線和分子量特征。圖2繪示說明現(xiàn)有技術(shù)PPC和本發(fā)明PPC在200°C下經(jīng)歷2小時的熱穩(wěn)定性的曲線。圖3繪示本發(fā)明PPC與聚乙烯和聚丙烯以不同濃度摻合的物理數(shù)據(jù)。
具體實(shí)施例方式在一些實(shí)施例中，本發(fā)明涵蓋由結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)組合物制造的物品。 用于制造這些物品的聚(碳酸丙二酯)組合物的物理特征使其可與通常由環(huán)氧丙烷與二氧化碳在非均相鋅催化劑系統(tǒng)存在下聚合而形成的現(xiàn)有技術(shù)聚(碳酸丙二酯)組合物相區(qū)分。一般說來，本發(fā)明的聚(碳酸丙二酯)組合物相對于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)精確性較低的聚(碳酸丙二酯)組合物具有改良的加工和性能特征。這些現(xiàn)有技術(shù)材料含有較大百分含量的醚鍵、較低的頭與尾比率、較寬的分子量分布、較高的環(huán)狀碳酸酯含量或其中任兩者或兩者以上的組合。本文揭示的聚(碳酸丙二酯)組合物能夠在引起現(xiàn)有技術(shù)聚(碳酸丙二酯)組合物降解或在其它方面表現(xiàn)較差的條件下通過包括(但不限于)以下方式加工 注射成型法、擠出法、熔融加工法、吹塑法、熱成形法、起泡法(foaming)以及澆鑄法。在一些實(shí)施例中，由此制造的所得含聚(碳酸丙二酯)的物品出乎意料地具有改良的物理特征，包括(但不限于)較高強(qiáng)度、較低的熱變形傾向、改良的氣體阻隔性、較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及其中兩者或兩者以上的組合。應(yīng)了解，在本發(fā)明中，除非另作說明，否則關(guān)于所提供的聚合物組合物和其物品的術(shù)語“結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)”與“聚(碳酸丙二酯)”可互換使用。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)組合物的特征在于，其具有高頭與尾比率。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的聚(碳酸丙二酯)組合物的特征在于，其具有高碳酸酯鍵百分含量。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的聚(碳酸丙二酯)組合物的特征在于，其具有窄多分散指數(shù)。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的聚(碳酸丙二酯)組合物的特征在于，其含有極低的環(huán)狀碳酸酯含量。在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)以高頭與尾比率為特征的實(shí)施例中，聚合物具有平均超過約80%的頭尾定向的相鄰單體單元。在某些實(shí)施例中，提供的聚合物組合物中平均超過約85%的相鄰單體單元為頭尾定向。在一些實(shí)施例中，提供的聚合物組合物中平均超過約90%的相鄰單體單元為頭尾定向。在一些實(shí)施例中，提供的聚合物組合物中平均超過約95%的相鄰單體單元為頭尾定向。在一些實(shí)施例中，提供的聚合物組合物中平均基本上所有的相鄰單體單元為頭尾定向。在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)以高碳酸酯鍵百分含量為特征的實(shí)施例中，聚合物具有平均超過約90%的經(jīng)由碳酸酯鍵連接的相鄰單體單元和小于約10%的醚鍵。在某些實(shí)施例中，提供的聚合物組合物中平均超過約95%的相鄰單體單元經(jīng)由碳酸酯鍵連接。在一些實(shí)施例中，提供的聚合物組合物中平均超過約97%的相鄰單體單元經(jīng)由碳酸酯鍵連接。在一些實(shí)施例中，提供的聚合物組合物中平均超過約99%的相鄰單體單元經(jīng)由碳酸酯鍵連接。在一些實(shí)施例中，提供的聚合物組合物中平均基本上所有的相鄰單體單元經(jīng)由碳酸酯鍵連接。在某些實(shí)施例中，聚合物可含有由碳酸酯鏈在單獨(dú)工藝中形成的聚醚部分，并且在這些情況下，聚醚部分的醚鍵應(yīng)理解為不同于上述通常由(X)2與環(huán)氧丙烷的不完全共聚合反應(yīng)產(chǎn)生的醚鍵。在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)以窄多分散指數(shù)為特征的實(shí)施例中，聚合物的PDI小于約2。在某些實(shí)施例中，聚合物的PDI小于約1. 8。在一些實(shí)施例中，聚合物的PDI小于約1. 5。在一些實(shí)施例中，聚合物的PDI小于約1. 4，小于約1. 2或小于約1. 1。 在某些實(shí)施例中，聚合物的PDI在約1. 0與約1. 2之間。在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)以低環(huán)狀碳酸酯含量為特征的實(shí)施例中，聚合物的環(huán)狀碳酸酯含量低于約5%。在某些實(shí)施例中，聚合物含有小于5%碳酸丙二酯。在一些實(shí)施例中，聚合物含有小于3%碳酸丙二酯。在一些實(shí)施例中，聚合物含有小于 1 %碳酸丙二酯。在某些實(shí)施例中，聚合物基本上不含碳酸丙二酯。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)組合物的特征在于，其具有兩種或兩種以上選自由以下組成的群組的特征的組合高頭與尾比率、高碳酸酯鍵百分含量、窄多分散指數(shù)和低環(huán)狀碳酸酯含量。在一些實(shí)施例中，聚(碳酸丙二酯)的特征在于，其具有高頭與尾比率和高碳酸酯鍵百分含量的組合。在一些實(shí)施例中，聚(碳酸丙二酯)的特征在于，其具有高頭與尾比率和窄多分散指數(shù)的組合。在一些實(shí)施例中，聚(碳酸丙二酯)的特征在于，其具有高頭與尾比率和低環(huán)狀碳酸酯含量的組合。在一些實(shí)施例中， 聚(碳酸丙二酯)的特征在于，其具有窄多分散指數(shù)和高碳酸酯鍵百分含量的組合。在一些實(shí)施例中，聚(碳酸丙二酯)的特征在于，其具有高頭與尾比率、高碳酸酯鍵百分含量和窄多分散指數(shù)的組合。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)組合物可具有多種分子量。對于特定應(yīng)用，可能需要使用較高或較低分子量的材料來獲得性能與加工特征的最佳組合。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知所述選擇方法。聚合物的分子量可由數(shù)量分子量(molecular weight number, Mn)表示。本文所述的高分子量PPC的Mn —般超過約5X 1θ/πιο1。本文所述的低分子量PPC的Mn —般在約1 X 103g/mol與約5X l(^g/mol之間。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的聚(碳酸丙二酯)組合物為具有相對較高M(jìn)n的熱塑性塑料。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的熱塑性聚(碳酸丙二酯)的Mn高于約5X104g/ mol。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的聚(碳酸丙二酯)的Mn高于約lX105g/mol。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的聚(碳酸丙二酯)的Mn在約5X 104g/mol與約2X 107g/mol之間。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明涵蓋分子量在約40，000g/mol與約400，000g/mol之間的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明涵蓋分子量在約50，000g/mol與約 350，000g/mol之間的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明涵蓋分子量在約100，000g/mol與約300，000g/mol之間的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)。在某些實(shí)施例中，Mn在約150，000g/mol與約250，000g/mol的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)組合物的Mn在約160，000g/mol與M0，000g/mol之間。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的聚(碳酸丙二酯)組合物的Mn在約180，000g/mol與220，000g/mol 之間。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的聚(碳酸丙二酯)組合物的Mn為約180，000。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)具有以下性質(zhì)的組合Mn 在約60，000到約400，000的范圍內(nèi)；碳酸酯鍵含量高于95% ；頭與尾比率高于約85% ；多分散指數(shù)小于約1. 5 ；以及環(huán)狀碳酸酯含量低于約5%。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)具有以下性質(zhì)的組合:Mn 在約60，000到約100，000的范圍內(nèi)；碳酸酯鍵含量高于95% ；頭與尾比率高于約85% ；多分散指數(shù)小于約1. 5 ；以及環(huán)狀碳酸酯含量低于約5%。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)具有以下性質(zhì)的組合:Mn 為約80，000 ；碳酸酯鍵含量高于98%;頭與尾比率高于約85%;多分散指數(shù)小于約1.2 ；以及環(huán)狀碳酸酯含量低于約2%。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)具有以下性質(zhì)的組合:Mn 在約120，000到約250,000的范圍內(nèi)；碳酸酯鍵含量高于95% ；頭與尾比率高于約85% ；多分散指數(shù)小于約1. 5 ；以及環(huán)狀碳酸酯含量低于約5%。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)具有以下性質(zhì)的組合:Mn 為約180，000 ；碳酸酯鍵含量高于98% ；頭與尾比率高于約85% ；多分散指數(shù)小于約1. 2 ； 以及環(huán)狀碳酸酯含量低于約2%。在一些實(shí)施例中，提供的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)具有一定立體規(guī)則度。在一些實(shí)施例中，PPC為至少部分全同立構(gòu)的。在一些實(shí)施例中，PPC為至少部分間同立構(gòu)的。 在某些實(shí)施例中，PPC為實(shí)質(zhì)上全同立構(gòu)的。在一些實(shí)施例中，PPC為無規(guī)立構(gòu)PPC與全同立構(gòu)或間同立構(gòu)PPC的摻合物。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的PPC包含兩種或兩種以上PPC組合物的摻合物，所述摻合物的特征在于，摻合物中每一PPC組合物具有不同的平均分子量。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的摻合物包含Mn在約150，000g/mol與約400，OOOg/mol之間的高分子量PPC與Mn低于約100，000g/mol的較低分子量PPC的摻合物。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的摻合物包含Mn在約150，000g/mol與約250，000g/mol之間的高分子量PPC與Mn在約 30，000g/mol與約80，000g/mol之間的較低分子量PPC的摻合物。在某些實(shí)施例中，所述摻合物中每一組分具有窄多分散性。在某些實(shí)施例中，當(dāng)獨(dú)立測量時，摻合物中高分子量組分和低分子量組分的PDI各自小于1. 2。在某些實(shí)施例中，所述摻合物是通過混合具有低分子量和高分子量的PPC聚合物的不連續(xù)樣品來制備。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg) 高于40°C。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 (Tg)高于41°C。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于42°C。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于43°C。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于44°C。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于45°C。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)組合物是使用除含鋅催化劑外的催化劑形成的。在某些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)精確的聚合物不含可檢測的鋅殘留物。根據(jù)本發(fā)明，適用于本發(fā)明實(shí)施例的脂肪族聚碳酸酯可通過使環(huán)氧化物與二氧化碳在過渡金屬催化劑存在下共聚合來獲得。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)組合物是使用金屬薩侖(salen)催化劑形成的。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)組合物是使用鈷薩侖催化劑形成的。適合的催化劑和方法包括美國專利第7，304，172號和公開的PCT申請案第W0/2010/022388A2號(各案完整內(nèi)容以引用的方式并入本文中)中所述者。在一些實(shí)施例中，提供的結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)組合物包含具有式I所示結(jié)構(gòu)的聚合物鏈
權(quán)利要求
1.一種包裝材料，其包含聚(碳酸丙二酯)，其中所述聚(碳酸丙二酯)中平均至少 80 %的相鄰單體單元為頭尾定向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝材料，其中至少85%的相鄰單體單元為頭尾定向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝材料，其中至少90%的相鄰單體單元為頭尾定向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝材料，其中至少95%的相鄰單體單元為頭尾定向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)中相鄰單體單元之間平均至少90%的鍵為碳酸酯鍵。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的包裝材料，其中相鄰單體單元之間至少95%的鍵為碳酸酯鍵。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的包裝材料，其中相鄰單體單元之間至少99%的鍵為碳酸酯鍵。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的包裝材料，其中相鄰單體單元之間基本上所有的鍵為碳酸酯鍵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的數(shù)均分子量在約 40，000g/mol 與約 400，000g/mol 之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的包裝材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的數(shù)均分子量在約 50，000g/mol 與約；350，000g/mol 之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的包裝材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的數(shù)均分子量在約 100，000g/mol 與約 300，000g/mol 之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的包裝材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的數(shù)均分子量在約 150，000g/mol 與約 250，000g/mol 之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的包裝材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的數(shù)均分子量在約 180，000g/mol 與約 220，000g/mol 之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的多分散指數(shù)小于1. 7。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的包裝材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的多分散指數(shù)小于1. 5。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的包裝材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的多分散指數(shù)小于1. 3。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的包裝材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的多分散指數(shù)小于1. 2。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)包含具有式A的鏈
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的包裝材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)進(jìn)一步包含式B的鏈
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的包裝材料，其中式A鏈與式D3鏈的比率在約1 50到約 50 1的范圍內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的包裝材料，其中式A鏈與式D3鏈的比率在約1 50到約1 1的范圍內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的包裝材料，其中式A鏈與式D3鏈的比率在約1 10到約 10 1的范圍內(nèi)。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的包裝材料，其中式A鏈與式B鏈的比率在約1 2到約2 1的范圍內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的包裝材料，其中D3包含下式的鏈
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的包裝材料，其中D3包含下式的鏈
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的包裝材料，其中D3包含下式的鏈
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的包裝材料，其中D3包含下式的鏈
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的包裝材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)含有至少0.1%鏈 D3，其中y和y'的和大于2。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的包裝材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)含有在0.5%與20% 之間的鏈D3，其中y和y'的和大于2。
30.根據(jù)權(quán)利要求18所述的包裝材料，其中在每次出現(xiàn)時η值大致相同。
31.根據(jù)權(quán)利要求1到30中任一權(quán)利要求所述的包裝材料，其中所述包裝材料包含膜。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的包裝材料，其中所述膜包含至少10重量％聚(碳酸丙二酯)。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的包裝材料，其中所述膜包含至少50重量％聚(碳酸丙二酯)。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的包裝材料，其中所述膜包含至少90重量％聚(碳酸丙二酯)。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的包裝材料，其中所述膜是吹塑膜。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的包裝材料，其中所述膜是擠出膜。
37.根據(jù)權(quán)利要求31所述的包裝材料，其中所述膜的厚度在約0.01密爾與約100密爾之間。
38.根據(jù)權(quán)利要求31所述的包裝材料，其中所述膜的厚度在約0.1密爾與約10密爾之間。
39.根據(jù)權(quán)利要求31所述的包裝材料，其中所述膜的厚度在約0.2密爾與約5密爾之間。
40.根據(jù)權(quán)利要求31所述的包裝材料，其中所述膜的厚度在約0.5密爾與約3密爾之間。
41.根據(jù)權(quán)利要求31所述的包裝材料，其中所述膜包含雙軸定向的膜。
42.根據(jù)權(quán)利要求31所述的包裝材料，其中所述膜包含層壓膜。
43.根據(jù)權(quán)利要求31所述的包裝材料，其中所述膜包含一種或一種以上選自由以下組成的群組的添加劑填充劑、加工助劑、阻燃劑、著色劑、相容劑和增塑劑。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的包裝材料，其中所述層壓膜中的層包含選自由以下組成的群組的聚合物聚烯烴、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、氟化聚合物和其中任兩者或兩者以上的混合物。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的包裝材料，其中所述層壓膜中的層包含選自由以下組成的群組的聚合物聚丙交酯、聚(羥基烷酸酯)、除聚(碳酸丙二酯)以外的脂肪族聚碳酸酯、 芳香族聚碳酸酯、聚乙烯醇、尼龍TM(NylonTM)和其中任兩者或兩者以上的混合物。
46.一種注射成型物品，其包含根據(jù)權(quán)利要求1到30中任一權(quán)利要求所述的包裝材料。
47.一種吹塑成型物品，其包含根據(jù)權(quán)利要求1到30中任一權(quán)利要求所述的包裝材料。
48.一種單份量袋，其包含根據(jù)權(quán)利要求1到30中任一權(quán)利要求所述的包裝材料。
49.一種食品包裝膜，其包含根據(jù)權(quán)利要求1到30中任一權(quán)利要求所述的包裝材料。
50.一種泡殼包裝，其包含根據(jù)權(quán)利要求1到30中任一權(quán)利要求所述的包裝材料。
51.一種成型樹脂，其包含聚(碳酸丙二酯)，其中所述聚(碳酸丙二酯)中平均至少 80 %的相鄰單體單元為頭尾定向。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的成型樹脂，其中至少85%的相鄰單體單元為頭尾定向。
53.根據(jù)權(quán)利要求51所述的成型樹脂，其中至少90%的相鄰單體單元為頭尾定向。
54.根據(jù)權(quán)利要求51所述的成型樹脂，其中至少95%的相鄰單體單元為頭尾定向。
55.根據(jù)權(quán)利要求51所述的成型樹脂，其中所述聚(碳酸丙二酯)中相鄰單體單元之間平均至少90%的鍵為碳酸酯鍵。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的成型樹脂，其中相鄰單體單元之間至少95%的鍵為碳酸酯鍵。
57.根據(jù)權(quán)利要求55所述的成型樹脂，相鄰單體單元之間至少99%的鍵為碳酸酯鍵。
58.根據(jù)權(quán)利要求55所述的成型樹脂，其中相鄰單體單元之間基本上所有的鍵為碳酸酯鍵。
59.根據(jù)權(quán)利要求51所述的成型樹脂，其中所述聚(碳酸丙二酯)的數(shù)均分子量在約 40，000g/mol 與約 400，000g/mol 之間。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的成型樹脂，其中所述聚(碳酸丙二酯)的數(shù)均分子量在約 50，000g/mol 與約 350，000g/mol 之間。
61.根據(jù)權(quán)利要求59所述的成型樹脂，其中所述聚(碳酸丙二酯)的數(shù)均分子量在約 100，000g/mol 與約 300，000g/mol 之間。
62.根據(jù)權(quán)利要求59所述的成型樹脂，其中所述聚(碳酸丙二酯)的數(shù)均分子量在約 150，000g/mol 與約 250，000g/mol 之間。
63.根據(jù)權(quán)利要求59所述的成型樹脂，其中所述聚(碳酸丙二酯)的數(shù)均分子量在約 180，000g/mol 與約 220，000g/mol 之間。
64.根據(jù)權(quán)利要求51所述的成型樹脂，其中所述聚(碳酸丙二酯)的多分散指數(shù)小于1. 7。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的成型樹脂，其中所述聚(碳酸丙二酯)的多分散指數(shù)小于1. 5。
66.根據(jù)權(quán)利要求64所述的成型樹脂，其中所述聚(碳酸丙二酯)的多分散指數(shù)小于1. 3。
67.根據(jù)權(quán)利要求64所述的成型樹脂，其中所述聚(碳酸丙二酯)的多分散指數(shù)小于1. 2。
68.根據(jù)權(quán)利要求51所述的成型樹脂，其中所述聚(碳酸丙二酯)包含具有式A的鏈
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的成型樹脂，其中所述聚(碳酸丙二酯)進(jìn)一步包含式B的鏈
70.根據(jù)權(quán)利要求68所述的成型樹脂，其中式A鏈與式D3鏈的比率在約1 50到約 50 1的范圍內(nèi)。
71.根據(jù)權(quán)利要求68所述的成型樹脂，其中式A鏈與式D3鏈的比率在約1 50到約1 1的范圍內(nèi)。
72.根據(jù)權(quán)利要求68所述的成型樹脂，其中式A鏈與式D3鏈的比率在約1 10到約 10 1的范圍內(nèi)。
73.根據(jù)權(quán)利要求69所述的成型樹脂，其中式A鏈與式B鏈的比率在約1 2到約2 1的范圍內(nèi)。
74.根據(jù)權(quán)利要求68所述的成型樹脂，其中D3包含下式的鏈
75.根據(jù)權(quán)利要求68所述的成型樹脂，其中D3包含下式的鏈
76.根據(jù)權(quán)利要求68所述的成型樹脂，其中D3包含下式的鏈
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的成型樹脂，其中D3包含下式的鏈
78.根據(jù)權(quán)利要求68所述的成型樹脂，其中所述聚(碳酸丙二酯)含有至少0.1%鏈 D3，其中y和y'的和大于2。
79.根據(jù)權(quán)利要求78所述的成型樹脂，其中所述聚(碳酸丙二酯)含有在0.5%與20% 之間的鏈D3，其中y和y'的和大于2。
80.根據(jù)權(quán)利要求68所述的成型樹脂，其中在每次出現(xiàn)時η值大致相同。
81.根據(jù)權(quán)利要求51到80中任一權(quán)利要求所述的成型樹脂，其中所述樹脂包含至少 50重量％聚(碳酸丙二酯)。
82.根據(jù)權(quán)利要求81所述的成型樹脂，其中所述樹脂包含至少70重量％聚(碳酸丙二酯)。
83.根據(jù)權(quán)利要求81所述的成型樹脂，其中所述樹脂包含至少90重量％聚(碳酸丙二酯)。
84.根據(jù)權(quán)利要求51到80中任一權(quán)利要求所述的成型樹脂，其進(jìn)一步包含一種或一種以上選自由以下組成的群組的添加劑加工助劑、阻燃劑、著色劑、相容劑、抗氧化劑、填充劑和增塑劑。
85.根據(jù)權(quán)利要求51到80中任一權(quán)利要求所述的成型樹脂，其進(jìn)一步包含選自由以下組成的群組的聚合物聚烯烴、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、氟化聚合物和其中任兩者或兩者以上的混合物。
86.根據(jù)權(quán)利要求51到80中任一權(quán)利要求所述的成型樹脂，其進(jìn)一步包含選自由以下組成的群組的聚合物聚丙交酯、聚(羥基烷酸酯)、除聚(碳酸丙二酯)以外的脂肪族聚碳酸酯、芳香族聚碳酸酯、聚乙烯醇、尼龍TM和其中任兩者或兩者以上的混合物。
87.一種注射成型物品，其包含根據(jù)權(quán)利要求51到80中任一權(quán)利要求所述的成型樹脂。
88.—種吹塑成型物品，其包含根據(jù)權(quán)利要求51到80中任一權(quán)利要求所述的成型樹脂。
89.一種瓶子，其包含根據(jù)權(quán)利要求51到80中任一權(quán)利要求所述的成型樹脂。
90.一種擠出物品，其包含根據(jù)權(quán)利要求51到80中任一權(quán)利要求所述的成型樹脂。
91.一種熱成形的物品，其包含根據(jù)權(quán)利要求51到80中任一權(quán)利要求所述的成型樹脂。
全文摘要
本發(fā)明提供由結(jié)構(gòu)精確的聚(碳酸丙二酯)和其摻合物制成的物品。提供的物品包括由聚(碳酸丙二酯)制造的物品，其中所述PPC具有高頭與尾比率、低醚鍵含量、窄多分散性和低環(huán)狀碳酸酯含量。還提供由并有或涂有結(jié)構(gòu)精確的PPC制成的物品。
文檔編號B29C49/00GK102471473SQ201080030460
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月5日
發(fā)明者斯科特·D·艾倫 申請人:諾沃梅爾公司