结构精确的聚(碳酸丙二酯)组合物制造技术

本发明专利技术提供由结构精确的聚(碳酸丙二酯)和其掺合物制成的物品。提供的物品包括由聚(碳酸丙二酯)制造的物品，其中所述PPC具有高头与尾比率、低醚键含量、窄多分散性和低环状碳酸酯含量。还提供由并有或涂有结构精确的PPC制成的物品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及塑料领域。更具体说来，本专利技术涉及含有结构精确的聚(碳酸丙二酯) 的聚合物组合物和掺合物，以及由其制成的物品。
技术介绍
聚(碳酸丙二酯)(下文中又称“PPC”)是自1960年代后期首次由井上(Inoue) 和同事合成起而为人所知的聚合物。到目前为止，已经主要使用羧酸锌催化剂使环氧丙烷与(X)2共聚合，合成了高分子量PPC。所得材料成为深入研究的焦点，并且数家公司已经探索应用这种材料作为日用品热塑性塑料。至今，PPC在市场上只是作为牺牲聚合物用于清洁地热分解PPC将有益的应用中。用于热塑性塑料应用的材料的商业化因不良热性质和加工性质而变得复杂。近来，过渡金属络合物已经被开发用于(X)2与环氧化物的共聚合反应， 但尚未完全探索和/或优化将这些络合物用于制备改良的PPC材料。
技术实现思路
本专利技术认识到，通过小心控制反应参数来制备PPC可制造出具有有益性质的PPC。 举例来说，所述针对某些反应参数的控制使PPC的结构比先前的PPC组合物更精确。出乎预料的是，这种结构精确的PPC具有改良的加工特征，使得此材料可用于过去PPC表现较差的多种应用中。本专利技术特别提供由结构精确的聚(碳酸丙二酯)和其掺合物制成的物品。在某些实施例中，本专利技术涵盖由结构精确的聚(碳酸丙二酯)制造的物品，其中PPC具有高头与尾比率、低醚键含量、窄多分散性和低环状碳酸酯含量。在一些实施例中，本专利技术提供由并有或涂有结构精确的PPC制成的物品。在一些实施例中，本专利技术涵盖由结构精确的PPC制成的膜、发泡物品、注射成型部件、吹塑成型容器、涂层和分散体。在某些实施例中，结构精确的PPC与一种或一种以上其它聚合物掺合。 在一些实施例中，结构精确的PPC或其掺合物进一步含有添加剂，例如填充剂、着色剂、抑制剂、加工助剂、增塑齐 、交联剂等。定义下文将更详细地描述特定官能团和化学术语的定义。出于本专利技术的目的，化学元素是根据物理化学手册元素周期表CAS版本(Periodic Table of the Elements, CAS version, Handbook of Chemistry and Physics)，第75版的内封面来鉴别，且特定官能团一般如本文所述定义。此外，有机化学的一般原理以及特定官能部分和反应性描述于有机化学(Organic Chemistry),托马其jf索瑞尔(Thomas Sorrell),大学学报(University Science Books)，索萨利托(Sausalito)，1999 ；史密斯(Smith)和马奇(March)，马奇氏高等有机化学(March' s Advanced Organic Chemistry)，第5版，约翰威立出版公司(John ffiley&Sons, Inc.)，纽约(New York), 2001 ；拉洛克(Larock)，有机化学官能团转换大全 (Comprehensive Organic Transformations), VCH 出版公司(VCH Publishers, Inc.), M 约，1989;卡卢瑟斯(Carruthers)，现代有机合成方法(Some Modern Methods of Organic Synthesis),第 3 版,剑桥大学出版社(Cambridge University Press),剑桥(Cambridge), 1987，各文献的完整内容都以引用的方式并入本文中。本专利技术某些化合物可包含一个或一个以上不对称中心，并因此可以各种立体异构体形式(例如对映异构体和/或非对映异构体)存在。因此，本专利技术化合物和其组合物可为个别对映异构体、非对映异构体或几何异构体的形式，或可为立体异构体混合物的形式。 在某些实施例中，本专利技术化合物为对映纯化合物。在某些其它实施例中，提供对映异构体或非对映异构体的混合物。此外，除非另作指示，否则本文所述的某些化合物可具有一个或一个以上可以Z 或E异构体形式存在的双键。本专利技术另外涵盖实质上不含其它异构体的个别异构体形式以及可替代地呈各种异构体的混合物形式(例如，对映异构体的外消旋混合物)的化合物。除上述化合物本身外，本专利技术还涵盖包含一种或一种以上化合物的组合物。本文使用的术语“异构体”包括任何和所有几何异构体和立体异构体。举例来说， “异构体”包括顺-和反-异构体、E-和Z-异构体、R-和S-对映异构体、非对映异构体、 (D)-异构体、(L)-异构体、其外消旋混合物及其其它混合物，都在本专利技术范围内。举例来说，在一些实施例中，可提供实质上不含一种或一种以上对应的立体异构体的化合物，且这种化合物也可称为“立体化学富集的”。本文使用的术语“环氧化物，，是指取代的环氧乙烷。这些取代的环氧乙烷包括单取代的环氧乙烷、双取代的环氧乙烷、三取代的环氧乙烷和四取代的环氧乙烷。所述环氧化物可如本文中所定义任选进一步经取代。在某些实施例中，环氧化物包含单一环氧乙烷部分。在某些实施例中，环氧化物包含两个或两个以上环氧乙烷部分。本文使用的术语“聚合物”是指相对分子质量较高的分子，其结构包含多个实际上或概念上衍生自相对分子质量较低的分子的重复单元。在某些实施例中，聚合物仅由一种单体物质构成(例如聚氧化乙烯)。在某些实施例中，本专利技术聚合物是一种或一种以上环氧化物的共聚物、三元共聚物、杂聚物、嵌段共聚物或递变杂聚物。本文使用的术语“催化剂”是指这样一种物质，其存在会增加化学反应的速率和/ 或程度，而其本身不会被消耗或发生永久的化学变化。本文使用的术语“结晶”是指具有通过差示扫描量热法(differential scanning calorimetry, DSC)或等效技术测定的一级转变或结晶熔点(Tm)的聚合物或聚合物组合物。此术语可与术语“半结晶”互换使用。相对于非晶形聚合物，结晶聚合物或其组合物具有较高有序结构程度。在一些实施例中，结晶聚合物具有可用于区分所述材料与非晶形材料的特征。在一些实施例中，结晶材料具有足够结晶度，以致其具有一定熔点。本文使用的术语“可结晶的”是指聚合物或其组合物在某一状态下主要为非晶形的，但在经历本文所述的条件和方法时可结晶。本文使用的术语“非晶形”是指通过差示扫描量热法(DSC)或等效技术测定聚合物无熔点。术语“头与尾(head-to-tail)”比率是关于聚(碳酸丙二酯)以其常规意义使用。这些术语可用于描述和/或定量聚合物或聚合物组合物的区域规则性 (regioregularity)。聚(碳酸丙二酯)的头与尾比率可通过13C-NMR波谱法容易地测定， 如例如勒德诺(Lednor)等人，化学协会杂志(J. Chem. Soc.)，化学通讯(Chem. Comm.) 1985， 598-599 所述。本文使用的术语“立构规整度”是指聚合物或聚合物组合物中亚丙基单元甲基定向的立体规则性。所述立体规则性可视为与区域规则性(例如头与尾比率)不同，但为简单起见，下文的定义认为相邻亚丙基单元具有相同区域规则性。关于聚合物主链具有相同的相对立体化学定向的来自相邻(即，通过碳酸酯单元间隔分开)亚丙基单元的甲基残基对(二元组(diad))称为“内消旋”(m)。具有相反的立体化学构型的甲基残基对称为“外消旋”(r)。当三个相邻亚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.07.05 US 61/223,042;2009.07.09 US 61/224,1341.一种包装材料，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 %的相邻单体单元为头尾定向。2.根据权利要求1所述的包装材料，其中至少85%的相邻单体单元为头尾定向。3.根据权利要求1所述的包装材料，其中至少90%的相邻单体单元为头尾定向。4.根据权利要求1所述的包装材料，其中至少95%的相邻单体单元为头尾定向。5.根据权利要求1所述的包装材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)中相邻单体单元之间平均至少90%的键为碳酸酯键。6.根据权利要求5所述的包装材料，其中相邻单体单元之间至少95%的键为碳酸酯键。7.根据权利要求5所述的包装材料，其中相邻单体单元之间至少99%的键为碳酸酯键。8.根据权利要求5所述的包装材料，其中相邻单体单元之间基本上所有的键为碳酸酯键。9.根据权利要求1所述的包装材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的数均分子量在约 40，000g/mol 与约 400，000g/mol 之间。10.根据权利要求9所述的包装材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的数均分子量在约 50，000g/mol 与约；350，000g/mol 之间。11.根据权利要求9所述的包装材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的数均分子量在约 100，000g/mol 与约 300，000g/mol 之间。12.根据权利要求9所述的包装材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的数均分子量在约 150，000g/mol 与约 250，000g/mol 之间。13.根据权利要求9所述的包装材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的数均分子量在约 180，000g/mol 与约 220，000g/mol 之间。14.根据权利要求1所述的包装材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的多分散指数小于1. 7。15.根据权利要求14所述的包装材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的多分散指数小于1. 5。16.根据权利要求14所述的包装材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的多分散指数小于1. 3。17.根据权利要求14所述的包装材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)的多分散指数小于1. 2。18.根据权利要求1所述的包装材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)包含具有式A的链19.根据权利要求18所述的包装材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)进一步包含式B的链20.根据权利要求18所述的包装材料，其中式A链与式D3链的比率在约1 50到约 50 1的范围内。21.根据权利要求18所述的包装材料，其中式A链与式D3链的比率在约1 50到约1 1的范围内。22.根据权利要求18所述的包装材料，其中式A链与式D3链的比率在约1 10到约 10 1的范围内。23.根据权利要求19所述的包装材料，其中式A链与式B链的比率在约1 2到约2 1的范围内。24.根据权利要求18所述的包装材料，其中D3包含下式的链25.根据权利要求18所述的包装材料，其中D3包含下式的链26.根据权利要求18所述的包装材料，其中D3包含下式的链27.根据权利要求沈所述的包装材料，其中D3包含下式的链28.根据权利要求18所述的包装材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)含有至少0.1%链 D3，其中y和y'的和大于2。29.根据权利要求观所述的包装材料，其中所述聚(碳酸丙二酯)含有在0.5%与20% 之间的链D3，其中y和y'的和大于2。30.根据权利要求18所述的包装材料，其中在每次出现时η值大致相同。31.根据权利要求1到30中任一权利要求所述的包装材料，其中所述包装材料包含膜。32.根据权利要求31所述的包装材料，其中所述膜包含至少10重量％聚(碳酸丙二酯)。33.根据权利要求31所述的包装材料，其中所述膜包含至少50重量％聚(碳酸丙二酯)。34.根据权利要求31所述的包装材料，其中所述膜包含至少90重量％聚(碳酸丙二酯)。35.根据权利要求31所述的包装材料，其中所述膜是吹塑膜。36.根据权利要求31所述的包装材料，其中所述膜是挤出膜。37.根据权利要求31所述的包装材料，其中所述膜的厚度在约0.01密尔与约100密尔之间。38.根据权利要求31所述的包装材料，其中所述膜的厚度在约0.1密尔与约10密尔之间。39.根据权利要求31所述的包装材料，其中所述膜的厚度在约0.2密尔与约5密尔之间。40.根据权利要求31所述的包装材料，其中所述膜的厚度在约0.5密尔与约3密尔之间。41.根据权利要求31所述的包装材料，其中所述膜包含双轴定向的膜。42.根据权利要求31所述的包装材料，其中所述膜包含层压膜。43.根据权利要求31所述的包装材料，其中所述膜包含一种或一种以上选自由以下组成的群组的添加剂填充剂、加工助剂、阻燃剂、着色剂、相容剂和增塑剂。44.根据权利要求42所述的包装材料，其中所述层压膜中的层包含选自由以下组成的群组的聚合物聚烯烃、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、氟化聚合物和其中任两者或两者以上的混合物。45.根据权利要求44所述的包装材料，其中所述层压膜中的层包含选自由以下组成的群组的聚合物聚丙交酯、聚(羟基烷酸酯)、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、尼龙TM(NylonTM)和其中任两者或两者以上的混合物。46.一种注...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特·D·艾伦，
申请(专利权)人：诺沃梅尔公司，
类型：发明
国别省市：