包含聚乳酸聚合物、聚乙酸乙烯酯聚合物和增塑剂的泡沫组合物、制品及其制备和使用方法技术

本发明专利技术提供了泡沫组合物，该泡沫组合物包含聚乳酸聚合物；第二(例如，聚乙酸乙烯酯)聚合物，其具有至少25℃的玻璃化转变温度(Tg)；和增塑剂。本发明专利技术还描述了包含所述泡沫组合物的制品，诸如片材或听力保护制品。本文进一步描述了制备和使用所述泡沫组合物的方法。

Foam compositions and products comprising polylactic acid polymers, polyvinyl acetate polymers and plasticizers, and preparation and use thereof

The invention provides a foam composition comprising a polylactic acid polymer, and a second (e.g. polyvinyl acetate) polymer having a glass transition temperature (Tg) of at least 25 degrees Celsius and a plasticizer. The invention also describes products including the foam composition, such as sheet or hearing protection products. A method for preparing and using the foam composition is further described.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含聚乳酸聚合物、聚乙酸乙烯酯聚合物和增塑剂的泡沫组合物、制品及其制备和使用方法
本公开涉及包含聚乳酸聚合物的泡沫组合物，制品，以及形成和使用所述泡沫组合物的方法。
技术介绍
由聚氯乙烯(PVC)形成的泡沫已经用于工业中；然而，PVC难以再循环，并且因此由更加可持续的材料制成的泡沫将是有利的。
技术实现思路
在第一方面，本专利技术提供了一种泡沫组合物。所述泡沫组合物包含聚乳酸聚合物；具有至少25℃的Tg的第二(例如，聚乙酸乙烯酯)聚合物；和增塑剂。所述泡沫组合物包含闭孔泡沫。在第二方面，本专利技术提供了另一泡沫组合物。所述泡沫组合物包含聚乳酸聚合物；具有至少25℃的Tg的第二(例如，聚乙酸乙烯酯)聚合物；和增塑剂。所述泡沫组合物包含开孔泡沫。在第三方面，本专利技术提供了泡沫片材。所述泡沫片材包含根据第一方面或第二方面所述的泡沫组合物。在第四方面，本专利技术提供了制备泡沫组合物的方法。所述方法包括压缩混合物，所述混合物包含：聚乳酸聚合物；具有至少25℃的Tg的第二(例如，聚乙酸乙烯酯)聚合物；增塑剂；和发泡剂；以及加热所述压缩的混合物，从而形成所述泡沫组合物。在第五方面，本专利技术提供了制备泡沫组合物的另一种方法。所述方法包括使混合物经受升高的压力；以及使气体扩散到所述混合物中，之后结束经受所述升高的压力，从而形成所述泡沫组合物。所述混合物包含聚乳酸聚合物；具有至少25℃的Tg的第二(例如，聚乙酸乙烯酯)聚合物；和增塑剂。在第六方面，本专利技术提供了一种听力保护制品。所述听力保护制品包括根据第一方面或第二方面所述的泡沫组合物。在第七方面，本专利技术提供了一种方法。所述方法包括提供至少一种根据第四方面所述的听力保护制品；以及将所述听力保护制品插置在声源与呈人耳形式的声接收器之间。附图说明图1A为实施例14的泡沫组合物的扫描电子显微镜(SEM)图像。图1B为实施例15的泡沫组合物的SEM图像。图1C为实施例21的泡沫组合物的SEM图像。图2A为实施例26的泡沫组合物的SEM图像。图2B为实施例27的泡沫组合物的SEM图像。图3A为实施例28的泡沫组合物的SEM图像。图3B为实施例29的泡沫组合物的SEM图像。图3C为实施例30的泡沫组合物的SEM图像。图3D为实施例31的泡沫组合物的SEM图像。图3E为实施例32的泡沫组合物的SEM图像。图3F为实施例38的泡沫组合物的SEM图像。图4A为实施例33的泡沫组合物的SEM图像。图4B为实施例34的泡沫组合物的SEM图像。图4C为实施例33的泡沫组合物的SEM图像。图4D为实施例36的泡沫组合物的SEM图像。图4E为实施例37的泡沫组合物的SEM图像。图5为实施例39的混合组分的plastogram。图6为实施例57的泡沫组合物的SEM图像。图7A为根据本公开的示例性耳塞的透视图。图7B为图7A的耳塞的横剖视图。图8A为根据本公开的另一示例性耳塞的侧视图。图8B为根据本公开的其它示例性耳塞的侧视图。图9A为根据本公开的另一示例性耳塞的侧视图。图9B为根据本公开的其它示例性耳塞的侧视图。图10是根据本公开的示例性耳罩的透视图。具体实施方式在第一方面，本专利技术提供了一种泡沫组合物。所述泡沫组合物包含聚乳酸聚合物；具有至少25℃的Tg的第二(例如，聚乙酸乙烯酯)聚合物；和增塑剂。所述泡沫组合物包含闭孔泡沫，这是指所述泡沫基本上不包含从一个外表面延伸穿过材料到另一个外表面的连接的泡孔通路。闭孔泡沫可包括至多约10％的开孔，在“基本上”没有连接的泡孔通路的含义内。在第二方面，本专利技术提供了另一泡沫组合物。所述泡沫组合物包含聚乳酸聚合物；具有至少25℃的Tg的第二(例如，聚乙酸乙烯酯)聚合物；和增塑剂。所述泡沫组合物包含开孔泡沫，这是指多数泡孔(空隙)是互连的，而不是像在闭孔泡沫中那样分离的。开孔泡沫可包括至多约10％的闭孔。本文所述的泡沫组合物包含聚乳酸(“PLA”)聚合物。乳酸为通过玉米淀粉或蔗糖的细菌发酵获得的可再生材料，因此被认为是天然或换句话说“生物质”材料。乳酸具有两种光学异构体：L-乳酸(也称为(S)-乳酸)，以及D-乳酸(也称为(R)-乳酸)，如下所示：乳酸的聚酯化提供聚乳酸聚合物。更典型地，乳酸通常转化为环状丙交酯单体，并且丙交酯经历开环聚合，诸如如下所示：所得聚合物材料通常称为聚交酯聚合物。结晶度，并且因此许多重要特性主要受所用的D和/或内消旋丙交酯与L环状丙交酯单体的比率控制。同样，对于通过乳酸的直接聚酯化制备的聚合物，结晶度在很大程度上受衍生自D-乳酸的聚合单元与衍生自L-乳酸的聚合单元的比率控制。本文所述的泡沫组合物和制品通常包含单独的无定形PLA聚合物、单独的半结晶PLA聚合物、或上述两者的组合。半结晶和无定形PLA聚合物两者通常包含高浓度的衍生自L-乳酸(例如L-丙交酯)的聚合单元与低浓度的衍生自D-乳酸(例如D-丙交酯)的聚合单元。或者半结晶和无定形PLA聚合物通常包含高浓度的衍生自D-乳酸(例如D-丙交酯)的聚合单元与低浓度的衍生自L-乳酸(例如L-丙交酯)的聚合单元。半结晶PLA聚合物通常包含至少90重量％、91重量％、92重量％、93重量％、94％重量％或95重量％的衍生自L-乳酸(例如L-丙交酯)的聚合单元，以及不大于10重量％、9重量％、8重量％、7重量％、6重量％或5重量％的衍生自D-乳酸(例如，D-丙交酯和/或内消旋丙交酯)的聚合单元。在其它实施方案中，半结晶PLA聚合物包含至少96重量％的衍生自L-乳酸(例如L-丙交酯)的聚合单元和小于4重量％、3重量％、或2重量％的衍生自D-乳酸(例如，D-丙交酯和/或内消旋丙交酯)的聚合单元。同样地，组合物和膜包含甚至更低浓度的衍生自D-乳酸(例如，D-丙交酯和/或内消旋丙交酯)的聚合单元，这取决于组合物或膜中的半结晶PLA聚合物的浓度。例如，如果组合物包含15重量％的具有约2重量％的D-丙交酯和/或内消旋丙交酯的半结晶PLA，则所述组合物包含约0.3重量％的D-丙交酯和/或内消旋丙交酯。组合物和膜通常包含不大于9重量％、8重量％、7重量％、6重量％、5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1.5重量％、1.0重量％、0.5重量％、0.4重量％、0.3重量％、0.2重量％或0.1重量％的衍生自D-乳酸元(例如，D-丙交酯和/或内消旋丙交酯)的聚合单元。半结晶PLA的适宜示例包括NATUREWORKSINGEO4042D和4032D。在文献中已将这些聚合物描述为具有约200,000g/摩尔的分子量Mw；约100,000g/摩尔的Mn；以及约2.0的多分散性。另选地，半结晶PLA聚合物可包含至少90重量％、91重量％、92重量％、93重量％、94％重量％或95重量％的衍生自D-乳酸(例如D-丙交酯)的聚合单元，以及不大于10重量％、9重量％、8重量％、7重量％、6重量％或5重量％的衍生自L-乳酸(例如，L-丙交酯和/或内消旋丙交酯)的聚合单元。在其它实施方案中，半结晶PLA聚合物包含至少96重量％的衍生自D-乳酸(例如D-丙交酯)的聚合单元和小于4重量％、3重量％、或2重量％的衍生自L-乳酸(例如，L-丙交酯和/或内消旋丙交酯)的聚合单元。同样地，所述膜包含甚至更低浓度的衍生自L-乳酸(例如，L-丙交酯和/或内消旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泡沫组合物，其包含：聚乳酸聚合物；具有至少25℃的Tg的第二聚合物；和增塑剂；其中所述泡沫组合物包含闭孔泡沫。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.21 US 62/352,6331.一种泡沫组合物，其包含：聚乳酸聚合物；具有至少25℃的Tg的第二聚合物；和增塑剂；其中所述泡沫组合物包含闭孔泡沫。2.根据权利要求1所述的泡沫组合物，其中所述聚乳酸聚合物包含无定形聚乳酸聚合物。3.根据权利要求1或权利要求2所述的泡沫组合物，其中所述聚乳酸聚合物包含半结晶聚乳酸聚合物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的泡沫组合物，其还包含至少一种成核剂，所述成核剂选自泡孔成核剂、结晶成核剂、泡孔稳定剂、以及它们的组合。5.根据权利要求4所述的泡沫组合物，其中所述泡孔稳定剂包括用聚乙二醇硅烷官能化的二氧化硅纳米粒子。6.根据权利要求1至5中任一项所述的泡沫组合物，其还包含交联剂。7.根据权利要求1至6中任一项所述的泡沫组合物，其还包含交联催化剂，所述交联催化剂包括烷基或烯基铵盐、鏻盐或咪唑鎓盐。8.根据权利要求7所述的泡沫组合物，其中所述交联催化剂具有式(I)、(II)、(III)或(IV)：Q(R1)4X(I)；QR1(R2)3X(II)；QR3(R2)3X(II)；Q(R3)3R1X(IV)；其中Q为氮或磷；R1为C1-C20烷基或烯基基团；R2为C1-C8烷基或烯基基团；R3为苯基基团、苄基基团或多环芳族烃基团；并且X为阴离子，所述阴离子选自溴离子、碘离子、氯离子、乙酸根、硫酸根、碳酸根、磷酸根、甲苯磺酸根或六氟磷酸根。9.根据权利要求1至8中任一项所述的泡沫组合物，其中当在80℃下老化24小时时，所述组合物不表现出增塑剂迁移。10.根据权利要求1至9中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·菲什曼，C·E·梅雷，周宁，D·J·德恩，J·D·扬，J·O·厄姆斯兰德，B·L·吉沃特，A·T·赫德加尔德，J·M·博尔顿，T·R·霍布斯，M·B·阿里，R·C·科菲，B·U·科尔布，P·D·彭宁顿，J·R·小巴兰，D·D·范斯勒，林影，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US