CN101115615A - 含有苯乙烯类共聚物的发泡片材 - Google Patents
含有苯乙烯类共聚物的发泡片材 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101115615A CN101115615A CNA2005800479138A CN200580047913A CN101115615A CN 101115615 A CN101115615 A CN 101115615A CN A2005800479138 A CNA2005800479138 A CN A2005800479138A CN 200580047913 A CN200580047913 A CN 200580047913A CN 101115615 A CN101115615 A CN 101115615A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- foam sheet
- polymer
- styrene
- copolymer
- molecular weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
一种含有聚合物组合物的发泡片材,该聚合物组合物包括通过聚合包括40wt%到90wt%苯乙烯类单体;5wt%到45wt%马来酸酯类单体;0.1wt%到25wt%的Mn大于6,000的弹性体聚合物;和0.1wt%到10wt%的低分子量聚合物的混合物形成的聚合物,所述低分子量聚合物包括根据结构式CH2=CR3R2的一种或多种单体,其中R3为H或C1-C3烷基,R2为C1-C22线性、支化或环状烷基或烯基。低分子量聚合物的Mn为400到6,000并且可以任选地包括官能团。该发泡片材通过将发泡剂注入聚合物熔体组合物;使发泡剂与聚合物组合物混合;和挤出该混合物形成发泡片材而制造。该发泡片材可以热成型为适用于食品微波加热的容器。
Description
发明背景
1.技术领域
本发明涉及含有苯乙烯类共聚物的发泡热塑性片材以及由这种发泡片材形成的制品。
2.现有技术的描述
通过热成型法,由发泡和未发泡的热塑性材料,例如聚苯乙烯片材或抗冲改性的聚苯乙烯片材(即高抗冲聚苯乙烯片材)生产各种成型制品是已知的。许多这种制品为用于包装食品的容器。
Chundury等人的US专利5,106,696公开和请求保护一种用于包装材料和食品的可热成型的多层结构。该结构的第一层的聚合物组合物包括:(A)49wt%到90wt%的聚烯烃,即聚丙烯、聚丁烯;(B)10wt%到30wt%的苯乙烯和马来酸酐的共聚物;(C)2wt%到20wt%的相容性试剂,即苯乙烯和丁二烯的星形嵌段、二嵌段共聚物或其混合物;(D)0到5wt%的苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物;和(E)20wt%的滑石。该结构的第二层由聚丙烯制成。
已知通过添加聚丁烯,使高抗冲聚苯乙烯(HIPS)和其它抗冲改性苯乙烯类聚合物,例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯塑料(MBS)的耐环境应力开裂性(ESCR)得到改进。US专利5,543,461公开了一种橡胶改性的接枝热塑性组合物,含有:1)99到96wt%的橡胶改性的热塑性材料,该热塑性材料包括:(a)4到15wt%的橡胶状基质,优选聚丁二烯,其以数均粒度为6到12微米的颗粒分布在整个上层(superstrate)聚合物基体中,和(b)96到85wt%的上层聚合物;和2)1到4wt%的数均分子量为900到2000的聚丁烯。这种热塑性材料例如用于通常经受易于引起环境应力开裂(ESC)的化学品的家用器具中,所述化学品例如清洁剂和有时为脂肪或油性食品。
在先前段落讨论的US专利5,543,461在背景部分公开了具有最好的ESCR的热塑性材料为Chevron的HIPS等级6755。这种Chevron产品包含2到3wt%的聚丁烯以及具有体积平均粒径为4到4.5微米的分散的橡胶状相。这种Chevron产品涉及具有ESCR性能的高抗冲聚苯乙烯(HIPS)而且并不涉及橡胶改性的苯乙烯/马来酸酐共聚物。
US专利3,919,354公开了一种改进的苯乙烯/马来酸酐/二烯橡胶组合物,其适合于挤出和模塑并具有高的热畸变温度和所需抗冲击性。制备该聚合物的方法包括通过在橡胶存在下,使苯乙烯单体与酸酐聚合,用二烯橡胶改性苯乙烯-马来酸酐共聚物。更具体地,该方法包括提供一种其中溶解有橡胶的苯乙烯;搅拌该苯乙烯/橡胶混合物并引发其自由基聚合;以显著低于苯乙烯单体聚合速率的速率向搅拌的混合物中加入马来酸酐;和使苯乙烯单体与马来酸酐聚合。该聚合物含有在整个苯乙烯单体与酸酐的聚合物基体中分散的0.02到30微米的橡胶颗粒,至少橡胶颗粒的主要部分含有聚合的苯乙烯单体和马来酸酐的包含物。该专利教导该聚合物适合于挤出成为片材或薄膜,其然后应用于热成型为容器、包装等。可选地,该聚合物可以注塑成为多种部件,例如餐具和可加热的冷冻食品容器。
但是,如上述US专利3,919,354中公开的那些聚合物通常是脆性的并因此会发生破裂,尽管这些聚合物具有能耐受通常用于在微波炉中加热食品的超过210的温度的热性能。
此外,用于在微波炉中加热食品或液体的由已知的发泡材料制造的容器在加热之后经常发生形状改变或变形、破裂和/或渗漏,特别是在从微波炉中取出的过程中。
本领域中需要如下制品,例如适合于包装食品的容器,其可以耐受在微波炉中加热食品所需的温度,而不发生容器破裂,特别是当从微波炉中取出该容器时。
发明概述
本发明提供一种含有聚合物组合物的发泡片材,该聚合物组合物含有通过聚合包括以下组分的混合物形成的聚合物:
约40wt%到约90wt%的一种或多种苯乙烯类单体;
约5wt%到约45wt%的一种或多种马来酸酯类单体;
约0.1wt%到约25wt%的数均分子量大于6,000的一种或多种弹性体聚合物;和
约0.1wt%到约10wt%的一种或多种低分子量聚合物,所述低分子量聚合物包括根据结构式CH2=CR3R2的一种或多种单体,其中R3为H或C1-C3烷基,R2为C1-C22线性、支化或环状烷基或烯基,其中该低分子量聚合物的数均分子量为400到6,000并可以任选地包括一种或多种选自羟基、胺、环氧、羧酸、羧酸酯和羧酸酐的官能团。
本发明还涉及一种制造发泡片材的方法,包括以聚合物熔体形式提供上述聚合物组合物;将基于聚合物组合物的2到15wt%的一种或多种发泡剂注入聚合物熔体组合物中;使发泡剂与聚合物组合物混合;和挤出发泡剂和聚合物组合物的混合物以提供发泡片材。
本发明进一步提供由上述发泡片材生产的制品以及由上述发泡片材形成的适用于食品微波加热的容器。
本发明另外提供一种适用于食品微波加热的容器,其通过使发泡片材热成型而形成,该发泡片材包括聚合物组合物,该聚合物组合物含有通过聚合含有以下组分的混合物形成的共聚物:
约40wt%到约90wt%的一种或多种苯乙烯类单体;和
约5wt%到约45wt%的一种或多种马来酸酯类单体;
和将该共聚物与以下组分混合:
约0.1wt%到约25wt%的数均分子量大于6,000的一种或多种弹性体聚合物;和
任选的多至约10wt%的一种或多种低分子量聚合物,该低分子量聚合物包括根据结构式CH2=CR3R2的一种或多种单体,其中R3为H或C1-C3烷基,R2为C1-C22线性、支化或环状烷基或烯基,其中该低分子量聚合物的数均分子量为400到6,000并可以任选地包括一种或多种选自羟基、胺、环氧、羧酸、羧酸酯和羧酸酐的官能团。
附图说明
图1为对比聚苯乙烯发泡片材的横截面的显微照片;
图2为本发明的发泡片材的横截面的显微照片;
图3为没有发泡剂的片材的横截面的显微照片;
图4为本发明的发泡片材的横截面的显微照片;
图5为本发明的发泡片材的横截面的显微照片;
图6为本发明的发泡片材的横截面的显微照片;和
图7为本发明的发泡片材的横截面的显微照片。
发明详述
除了在操作实施例中或另外指明,说明书和权利要求中使用的表示成分、反应条件等的量的所有数字或表述应被理解为在一切情况下由术语“约”所修饰。因此,除非相反地指明,在以下说明书和所附权利要求中列举的数值参数为近似值,其可以根据本发明希望得到的所需性能加以改变。至少,并且不是试图限制权利要求范围的同等物的原则的应用,各数值参数至少应按照所报告的有效数字的数目并通过应用普通的四舍五入方法来解释。
虽然阐明本发明的宽阔范围的数值范围和参数为近似值,但是在具体实施例中阐明的数值被尽可能准确地发表。但是,任何数值固有地含有某些误差,这些误差必然由在其相应的试验测定中存在的标准偏差产生。
此外,应理解本文列举的任何数值范围意图包括其中包含的所有子范围。例如;“1-10”的范围意图包括在所述最小值1和所述最大值10之间(包括端值)的所有子范围;也即,所述子范围具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值。因为所公开的数值范围是连续的,它们包括在最小值和最大值之间的每一个值。除非特意另外指明,本申请中规定的各数值范围为近似值。
如在此使用的,术语“(甲基)丙烯酸类”和“(甲基)丙烯酸酯”表示既包括丙烯酸衍生物,又包括甲基丙烯酸衍生物,例如术语“(甲基)丙烯酸酯”表示包括通常称为丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸酯的相应烷基酯。
如在此使用的,术语“聚合物”表示没有限制地包括均聚物、共聚物和接枝共聚物。
如在此使用的,术语“高抗冲聚苯乙烯”表示本领域中已知的橡胶改性的聚苯乙烯。此外,“结晶聚苯乙烯”表示不含非限制性实例为橡胶的其它聚合物的聚苯乙烯。
如在此使用的,“橡胶改性的苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物”表示包括苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物和橡胶的聚合物组合物,并且其不被本发明聚合物组合物的说明所包括而且特别是其不包括在此所述的低分子量聚合物。
除非另有规定,全部分子量值使用适当聚苯乙烯标准物,使用凝胶渗透色谱法(GPC)测定。除非另有说明,在此所示的分子量值为重均分子量(Mw)。
本发明涉及一种发泡片材。如在此使用的,术语“发泡片材”表示具有对应于挤出机的挤出方向(纵向方向)的长度,对应于与挤出方向垂直的方向(横向方向)的宽度以及一定厚度的片材。该发泡片材特征在于含有具有微孔结构的热塑性材料。微孔结构由下文所述的方法产生。
本发明中的发泡片材含有一种聚合物组合物,该聚合物组合物包括通过聚合含有一种或多种苯乙烯类单体、一种或多种马来酸酯类单体的聚合混合物形成的共聚物,并且将该共聚物与一种或多种弹性体聚合物和任选的一种或多种低分子量聚合物混合。
苯乙烯类单体以至少40wt%,有时至少45wt%,以及在其它情况下至少50wt%,以及可以多至90wt%,有时多至85wt%,在其它情况下多至80wt%,以及在一些情况下多至75wt%的含量存在于聚合混合物和/或形成的共聚物中,基于聚合混合物和/或形成的共聚物。苯乙烯类单体可以任何含量存在于聚合混合物和/或形成的共聚物中,或者可以介于任何以上所述数值之间。
本发明中可以使用任何合适的苯乙烯类单体。合适的苯乙烯类单体为如下所述的在本发明发泡片材中提供理想性能的那些。合适的苯乙烯类单体的非限制性实例包括苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、二甲基苯乙烯、它们的环上溴化或氯化的衍生物以及它们的结合物。
马来酸酯类单体以至少5wt%,有时至少10wt%,以及在其它情况下至少15wt%,以及可以多至45wt%,有时多至40wt%,在其它情况下多至35wt%,以及在一些情况下多至30wt%的含量存在于聚合混合物和/或形成的共聚物中,基于聚合混合物和/或形成的共聚物。马来酸酯类单体可以任何含量存在于聚合混合物和/或形成的共聚物中,或者可以介于任何以上所述数值之间。
本发明中可以使用任何合适的马来酸酯类单体。合适的马来酸酯类单体为如下所述的在本发明发泡片材中提供理想性能的那些,并且包括马来酸酯类单体的酸酐、羧酸和烷基酯,包括但不限于马来酸、富马酸和衣康酸。合适的马来酸酯类单体的特定非限制性实例包括马来酸酐,马来酸,富马酸,马来酸的C1-C12线性、支化或环状烷基酯,富马酸的C1-C12线性、支化或环状烷基酯,衣康酸,衣康酸的C1-C12线性、支化或环状烷基酯和衣康酸酐。
弹性体聚合物与共聚物混合,以及在本发明的特定实施方案中,其以至少0.1wt%,有时至少0.5wt%,在其它情况下至少1wt%,和在一些情况下至少2wt%,以及可以多至25wt%,有时多至20wt%,在其它情况下多至15wt%和在一些情况下多至10wt%的含量存在于聚合混合物中,基于聚合物组合物的重量。弹性体聚合物可以任何含量存在或可以介于任何以上所述数值之间。
本发明中可以使用任何合适的弹性体聚合物。在本发明的一些实施方案中,使用弹性体聚合物的结合物来得到所需性能。合适的弹性体聚合物为如下所述的在本发明发泡片材中提供理想性能,并且理想地能够在变形之后恢复它们的形状的那些。
在本发明的一个实施方案中,弹性体聚合物包括但不限于丁二烯或异戊二烯或其它共轭二烯的均聚物,共轭二烯(非限制性实例为丁二烯和/或异戊二烯)与如上定义的苯乙烯类单体和/或丙烯腈的无规、嵌段、AB二嵌段或ABA三嵌段共聚物。
在本发明的一个特定实施方案中,弹性体聚合物包括选自苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、部分氢化的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯的二嵌段和三嵌段共聚物的一种或多种嵌段共聚物以及它们的结合物。
如在此使用的,丁二烯表示1,3-丁二烯,以及当聚合时,表示所得的沿着聚合物链的重复单元采取1,4-顺式、1,4-反式和1,2-乙烯基形式的重复单元。
在本发明的一个实施方案中,弹性体聚合物的数均分子量(Mn)大于6,000,有时大于8,000,以及在其它情况下大于10,000,以及重均分子量(Mw)为至少25,000,有时不小于约50,000,以及在其它情况下不小于约75,000,以及Mw可以为多至500,000,有时为多至400,000,以及在其它情况下为多至300,000。弹性体聚合物的重均分子量可以为任何值或者可以介于上述任何值之间。
可以用于本发明的合适的嵌段共聚物的非限制性实例包括购自Firestone Tire and Rubber Company,Akron OH的STEREON嵌段共聚物;购自Asahi Kasei Chemicals Corporation,Tokyo Japan的ASAPRENETM嵌段共聚物;购自Kraton Polymers,Houston,TX的KRATON嵌段共聚物;和购自Dexco Polymers LP,Houston,TX的VECTOR嵌段共聚物。
低分子量聚合物任选地与共聚物混合,以及在本发明的特定实施方案中,其以至少0.1wt%,有时至少0.25wt%,在其它情况下至少0.5wt%,和在一些情况下至少1wt%,以及可以多至10wt%,有时多至7.5wt%,在其它情况下多至5wt%的含量存在于聚合混合物中,基于聚合物组合物的重量。低分子量聚合物可以任何含量存在或可以介于任何以上所述数值之间。
本发明中可以使用任何合适的低分子量聚合物。在本发明的一些实施方案中,使用低分子量聚合物的结合物来得到所需性能。
合适的低分子量聚合物理想地包括由根据结构式CH2=CR3R2的一种或多种单体的聚合产生的重复单元,其中R3为H或C1-C3烷基,有时为C1-C2烷基,在一些情况下为C2-C3烷基,以及在其它情况下为甲基,R2为C1-C22,有时为C1-C18,在其它情况下为C1-C12,在一些情况下为C2-C22,在其它情况为C2-C18,在一些情况下为C2-C12,在其它情况下为C2-C6以及在一些情况下为C1-C6的线性、支化或环状烷基或烯基,包括共轭二烯。
在本发明的一个特定实施方案中,当R2为甲基时,R3不为甲基,以及当R3为甲基时,R2不为甲基。
在本发明的一个实施方案中,低分子量聚合物包括由一种或多种单体的聚合产生的重复单元,所述单体选自1-丁烯、异丁烯、2-丁烯、异戊二烯、丁二烯、二异丁烯、1-戊烯、2-戊烯、1-己烯、2-己烯、3-己烯、1,3-己二烯、2,4-己二烯、异戊二烯醇(isoprenol)、乙烯、丙烯以及它们的结合物。
在本发明的一个实施方案中,低分子量聚合物包括选自羟基,胺,环氧,羧酸,C1-C12、有时C1-C6的线性、支化或环状烷基羧酸酯以及羧酸酐的一种或多种官能团。
本发明的低分子量聚合物的数均分子量可以为至少400,有时至少500,以及在其它情况下至少750,以及多至6,000,在一些情况下多至5,000,有时多至4,000,在其它情况下多至3,000,以及在一些情况下多至2,000。分子量可以使用聚苯乙烯标准物,使用凝胶渗透色谱法(GPC)测定。低分子量聚合物的分子量可以为任何值或者可以介于上述任何数值之间。
在本发明的一个特定实施方案中,低分子量聚合物包括聚丁烯。可以用于本发明的合适的聚丁烯包括但不限于购自AMOCO ChemicalCompany,Chicago,IL的INDOPOL和PANALANE。
在本发明的另一个特定实施方案中,低分子量聚合物包括聚丁二烯。可以用作本发明的低分子量聚合物的合适的聚丁二烯包括但不限于购自Kaucuk,a.s.,Czech Republic的KRASOL。
聚合物组合物可以通过在自由基聚合条件下,在合适的反应器中使聚合混合物聚合来制备。低分子量聚合物可以加入到苯乙烯类单体/马来酸酯类单体/弹性体聚合物进料中,或者可以加入到或位于聚合反应器中,或者可以在部分聚合的浆料离开反应器和进入脱挥器之后加入到该浆料中。此外还设想低分子量聚合物可以在共聚物已经离开脱挥器之后,经由挤出机,例如双螺杆挤出机,进行在线配混或作为橡胶改性的SMA共聚物已经被造粒之后的一个单独操作进行离线配混,即混合进共聚物中。
如在此使用的,术语“脱挥器”和术语“脱挥发分系统”表示包括脱挥器的所有形状和形式,包括挤出机和/或落条式闪蒸脱挥器(falling strand flash devolatilizer)。如在此使用的,术语“脱挥发分”和术语“脱挥发分步骤”意在表示可以包括挤出机和/或落条式闪蒸脱挥器的方法。
在本发明的一个实施方案中,将低分子量聚合物在脱挥发分步骤之前加入到弹性体聚合物、苯乙烯类单体和马来酸酯类单体的反应混合物中,以改进根据本发明制得的聚合物组合物、发泡片材和制品的韧性、伸长率和耐热畸变性。这种聚合物组合物可以用于其中现有技术的树脂已被证明过于脆性和/或耐热畸变性不足的应用中。例如,以及如上所述,如果在高于210的温度下在微波炉中加热由现有技术的橡胶改性的苯乙烯类/马来酸酐树脂制造的包装食品用容器,那么当从微波炉中取出该容器时,其通常发生破裂。本发明的发泡片材现在可以用于制造此类容器,在正常使用下不会发生容器破裂。
本发明聚合物组合物中改进的原因并不清楚,而且本发明人不希望受到任何特定理论的束缚。但是,据信在脱挥发分之前将低分子量聚合物加入到苯乙烯类单体/马来酸酯类单体/弹性体聚合物的结合物中使该低分子量聚合物分布,使其增强了弹性体聚合物组分的性能。换言之,据信因为苯乙烯类/马来酸酯类单体基质的高极性,低分子量聚合物朝向弹性体聚合物移动、围绕弹性体聚合物并迁移进入弹性体聚合物,而并非形成苯乙烯类/马来酸酯类单体组分。相反,理论认为:特别地根据US专利5,543,461的教导使用的低分子量聚合物将与聚苯乙烯和橡胶组分一起分布在基质中。
US专利5,543,461教导橡胶改性的热塑性组合物可以为橡胶改性的苯乙烯/马来酸酐共聚物和聚丁烯。但是,′461专利中的实施例仅举例说明高抗冲聚苯乙烯(HIPS)和ESCR方面的改进,该′461专利的实施例和教导均未记载韧性的增强或生产如本文所述的发泡片材。
由此,US专利5,543,461教导聚丁烯用量为1到4wt%,以及橡胶粒度范围为6到12微米。本发明人已经发现本发明的聚合物组合物中使用的橡胶粒度理想地为低于6微米,以便提供所需性能。
本发明的聚合物组合物可以经由本领域技术人员已知的聚合技术或配混技术制备。
现已发现,与其中要求在脱挥器和造粒机之后或在脱挥器之后但在造粒机之前向挤出机中的聚合物添加聚丁烯的配混技术相比,向反应器中或离开反应器并进入脱挥器之前的浆料中添加低分子量聚合物可以提供甚至更高程度的韧性、伸长率和耐热畸变性的改进,更多有关情况将在以下更加详细地论述。
用于聚合本发明聚合物组合物的组分的聚合技术可以为溶液聚合、本体聚合(mass polymerization)、本体聚合(bulkpolymerization)、悬浮聚合或乳液聚合。在本发明的一个实施方案中,使用本体聚合法。
聚合物组合物可以通过在自由基聚合条件下使苯乙烯类单体、马来酸酯类单体和弹性体聚合物在合适的反应器中反应,以及向反应混合物中添加低分子量聚合物而制备。理想地,以近似为反应速率的速率将马来酸酯类单体连续地加入搅拌的反应器中的苯乙烯类单体和弹性体聚合物中,形成具有均匀的马来酸酯类单体含量的聚合物组合物。
聚合混合物的聚合可以由通常为50℃到200℃;有时70℃到150℃;和在其它情况下80℃到140℃的热聚合完成。可选地,可以使用产生自由基的引发剂。
可以使用的自由基引发剂的非限制性实例包括过氧化苯甲酰、过氧化2,4-二氯苯甲酰、过氧化二叔丁基、过苯甲酸叔丁酯、过氧化二枯基、氢过氧化枯烯、氢过氧化二异丙苯、过氧化二碳酸二异丙酯、过异丁酸叔丁酯、叔丁基过氧异丙基碳酸酯、过氧新戊酸叔丁酯、甲乙酮过氧化物、过氧化硬脂酰、氢过氧化叔丁基、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈及其混合物。
通常,聚合混合物包括0.001到1.0wt%,以及有时大约0.005到0.5wt%的引发剂,取决于单体以及所需的聚合周期。
在本发明的一个实施方案中,聚合物组合物在基于该混合物的0.01到0.1wt%的以下结构式的四官能过氧化物引发剂的存在下,在没有交联剂存在下,通过溶液或本体聚合制备:
其中R1选自C4-6叔烷基和R为新戊基。在本发明的一个特定实施方案中,四官能引发剂选自四-(叔戊基过氧羰基氧甲基)甲烷和四-(叔丁基过氧羰基氧甲基)甲烷。
有时,当将原料引入反应器中时,与原料一起同时添加所需的引发剂总量。
本领域中已知的常规添加剂,例如稳定剂、抗氧化剂、润滑剂、填料、颜料、增塑剂等可以加入到聚合混合物中。如果需要,少量抗氧化剂,例如烷基化苯酚,例如2,6-二-叔丁基-对甲酚,磷酸酯,例如三壬基苯基亚磷酸酯和含有三(单和二壬基苯基)磷酸酯的混合物,可以包括在进料流中。这些材料通常可以在聚合工艺期间的任何阶段添加。
可以用于生产本发明聚合物组合物的聚合反应器与上述US专利2,769,804和2,989,517中公开的相似,在此将所述专利的教导全部引入作为参考。这些构造适合于以连续方式生产固体、可模塑聚合物和亚乙烯基化合物的共聚物,特别是单乙烯基芳族化合物,即苯乙烯的共聚物。对于这两种结构,US专利2,769,804的结构是特别理想的。此外,本发明的聚合物组合物可以像美国申请公开2005/0020756中公开的那样制备。
通常,US专利2,769,804的结构提供了连接到聚合反应器的用于单体或原料的一个或多个进口。反应器由夹套围绕,该夹套具有使温度控制流体流通过夹套的进口和出口,以及机械搅拌器。阀门管道由反应器的低段通向和连接到脱挥器,脱挥器可以为本领域中已知的从离开反应器的所形成树脂中连续汽化和除去挥发性组分的任何设备。例如,脱挥器可以为加热的树脂材料的细流穿过的真空室,或者用于在真空室内研磨加热的聚合物的一组辊等。反应器装备有常用装置,例如将热塑化的聚合物由反应器排放到脱挥器的齿轮泵。蒸汽管线由脱挥器通向冷凝器,该冷凝器使蒸汽冷凝并引起通常以再循环料流形式处于液态的回收的挥发物,例如单体材料的回流。
通常,生产聚合物组合物的结构将包括至少三种设备。这些为聚合反应器组合体(其可以包括一个或多个反应器)、脱挥发分系统以及造粒机。如上所述,根据本发明的一些实施方案使用各种方法,其中低分子量聚合物在三个位置之一加入到聚合物中,即,加入到反应器中;在反应器之后并且在脱挥发分系统之前;或者加入到造粒挤出机中,在其中将聚丁烯配混或混合进聚合物。
更具体地,制备本发明聚合物组合物的第一种方法为制备各组分,即低分子量聚合物、马来酸酯类单体、弹性体聚合物和任选的抗氧化剂的溶液,以及在苯乙烯类单体中溶解该溶液,然后将其连续进料到装备有与前段所述类似的涡轮搅拌机的聚合反应器中。引发剂可以第二料流形式加入到反应器中。搅拌该反应器,使得内容物良好混合,以及通过冷却流体在反应器夹套中流动来保持温度。将排出料流连续送入脱挥器(第一挤出机)中,并将最终产品造粒。
第二种方法包括分别向聚合反应器中加入低分子量聚合物和苯乙烯类单体、马来酸酯类单体以及弹性体聚合物进料,然后在低分子量聚合物和弹性体聚合物存在下聚合该进料,随后将离开反应器的料流脱挥发分。脱挥发分系统之后,最终产品可以被造粒。
第三种方法包括在苯乙烯类单体中形成马来酸酯类单体和弹性体聚合物的溶液,将含有苯乙烯类单体的该溶液连续进料到聚合反应器中以生产部分聚合的苯乙烯类浆料,以及当该部分聚合的浆料离开反应器并在该部分聚合的浆料进入脱挥发分系统之前,向其中加入低分子量聚合物。脱挥发分系统之后,最终产品可以被造粒。
第四种方法包括在苯乙烯类单体中形成马来酸酯类单体和弹性体聚合物的溶液,将含有苯乙烯类单体的该溶液连续进料到聚合反应器中以生产部分聚合的苯乙烯类浆料,将离开聚合反应器的料流脱挥发分,在在线挤出机中将低分子量聚合物配混或混合进聚合物料流中和随后造粒,或者在橡胶改性的苯乙烯类单体-马来酸酯类单体共聚物已经被造粒之后,在单独挤出步骤中将低分子量聚合物配混或混合进聚合物料流中。
第五种方法包括形成马来酸酯类单体和苯乙烯类单体的共聚物,以及随后将弹性体聚合物和任选的低分子量聚合物配混进该共聚物中。
聚合通常以20到95%的转化率发生。
通常,聚合过程导致苯乙烯类和马来酸酯类单体共聚以形成含有以分散相形式存在的弹性体聚合物的连续相。在本发明的一个实施方案中,连续相中的至少一些聚合物接枝到分散相中的弹性体聚合物上。
在本发明的一个实施方案中,分散相以分散在连续相内的离散颗粒形式存在。进一步对于该实施方案,连续相中分散的颗粒相的体积平均粒度为至少约0.1μm,有时为至少0.5μm,以及在其它情况下为至少1μm。此外,连续相中分散相的体积平均粒度可以为多至约11μm,有时为多至6μm,在其它情况下为多至5.5μm,在一些情况下为多至5μm,以及在其它情况下为多至4μm。连续相中分散相的粒度可以为上述的任何值并且可以介于任何上述数值之间。
在本发明的另一个实施方案中,离散颗粒的长径比从至少约1,有时从至少约1.5,以及在其它情况下从至少约2,并且可以为多至约5,有时为多至约4,以及在其它情况下为至少多至约3。分散的离散颗粒的长径比可以为任何值或者可以介于任何上述数值之间。作为非限制性实例,长径比可以由扫描电子显微镜技术或光散射测量。
分散相的平均粒度和长径比可以使用小角度光散射测定。作为非限制性实例,可以使用购自Horiba Ltd.,京都,日本的型号LA-910激光衍射粒度分析仪。作为非限制性实例,橡胶改性的聚苯乙烯试样可以分散在甲基乙基酮中。悬浮的橡胶颗粒然后可以放置在玻璃池中并进行光散射。池中来自颗粒的散射光可以穿过聚光透镜并由围绕试样池设置的检测器转换为电信号。作为非限制性实例,He-Ne激光器和/或钨灯可用于提供具有较短波长的光。粒度分布可以根据米氏散射理论,由散射光的角度测量计算。
由上述方法得到的共聚物可以具有至少20,000,有时至少35,000,以及在其它情况下至少50,000的重均分子量(Mw,使用聚苯乙烯标准物,使用GPC测量)。此外,所得聚合物的Mw可以为多至1,000,000,有时为多至750,000,以及在其它情况下为多至500,000。所得聚合物的Mw可以为任何值或者可以介于上述任何值之间。
本发明的聚合物组合物的特征在于VICAT软化温度大于100℃,在一些情况下大于110℃,在其它情况下大于115℃,有时大于117.5℃,在其它情况下大于119℃,以及在一些情况下大于120℃,而且可以为多至135℃,有时为130℃。VICAT软化温度根据ASTM-D1525测定。VICAT软化温度可以为任何值或介于上述任何值之间。
为了形成发泡片材,上述聚合物组合物通常通过将聚合物组合物加热到超过其熔融温度,以聚合物熔体形式提供。发泡剂被注入聚合物熔体组合物中、混合进聚合物组合物中,然后将发泡剂和聚合物组合物的混合物挤出以形成发泡片材。
在本发明的一个实施方案中,可以使用配混的共混物,其包括本发明聚合物组合物和一种或多种其它聚合物。可以与本发明聚合物组合物配混的合适的其它聚合物包括但不限于结晶聚苯乙烯,高抗冲聚苯乙烯,聚苯醚,苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,橡胶改性的苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,聚碳酸酯,聚酰胺(例如尼龙),聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯,PET),聚烯烃(例如聚乙烯,聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物),聚偏二氟乙烯,丙烯腈/(甲基)丙烯酸酯共聚物,乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,乙烯/乙烯基醇共聚物以及它们的结合物。
当使用配混的共混物时,该共混物通常将包括至少10wt%,有时至少25wt%,以及在其它情况下至少35wt%,和多至90wt%,有时多至75wt%,以及在其它情况下多至65wt%的本发明的聚合物组合物,基于共混物。此外,该共混物通常将包括至少10wt%,有时至少25wt%,以及在其它情况下至少35wt%,和多至90wt%,有时多至75wt%,以及在其它情况下多至65wt%的其它聚合物,基于共混物。根据所得发泡片材和/或形成的制品中所需的性能确定共混物中本发明聚合物组合物和其它聚合物的用量。共混物中本发明聚合物组合物和其它聚合物的用量可以为任何值或介于上述任何值之间。
通常,发泡剂以至少2wt%,有时至少2.5wt%,在其它情况下至少3wt%,和在一些情况下至少4wt%以及可以多至15wt%,有时多至12.5wt%,和在其它情况下多至10wt%的含量加入到聚合物组合物或共混物中,基于聚合物组合物。使用的发泡剂的含量可以为任何值或者可以介于上述任何值之间。
如下所述,本发明中可以使用任何合适的发泡剂,只要它们在挤出条件下膨胀和蒸发以在发泡片材中形成所需的微孔结构。
可以用于本发明的合适的发泡剂包括但不限于氮气、六氟化硫(SF6)、氩气、二氧化碳、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、1,1,2,2-四氟乙烷(HFC-134)、1,1,1,3,3-五氟丙烷、二氟甲烷(HFC-32)、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、五氟乙烷(HFC-125)、氟代乙烷(HFC-161)和1,1,1-三氟乙烷(HFC-143a)、甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、环戊烷、新戊烷、己烷、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、苯磺酰肼、4,4-氧基苯磺酰氨基脲、对甲苯磺酰氨基脲、偶氮二羧酸钡、N,N′-二甲基-N,N′-二亚硝基对苯二甲酰胺、三肼基三嗪、柠檬酸和碳酸氢钠的混合物,以及它们的结合物。
可以使用常规挤出发泡设备将聚合物组合物或共混物发泡。挤出机可以为对头拼接式(back to back),或者其可以为至少具有第一或主区段来熔融聚合物和注射发泡剂以及第二挤出机或区段的多区段挤出机。
作为非限制性实例,在主挤出机或区段中,聚合物熔体可以保持在约425到450(约218到232℃)的温度。一旦聚合物熔融,将发泡剂在主挤出机或区段的末端注入熔体。在主挤出机或区段中,将存在高剪切区段来促进发泡剂与聚合物熔体的充分混合。这种区段可以包括许多销式混合器(pin mixer)。
含有溶解或分散的发泡剂的聚合物熔体然后可以从主挤出机进料到辅挤出机,或者在挤出机内(作为一个非限制性实例,保持在269到290(约132℃到143℃)的熔融温度)从主区段进入到辅区段。在辅挤出机或区段中,聚合物熔体和夹带的发泡剂在螺旋螺杆的作用下经过挤出机料筒,该螺旋螺杆具有深螺纹并在聚合物熔体上施加低剪切。聚合物熔体通过围绕挤出机料筒的冷却流体,通常为油类冷却。通常熔体被冷却到约250到约290(约121℃到143℃)的温度。
在本发明的一个实施方案中,发泡剂可以包括30到95,有时70到95,以及在其它情况下80到90wt%的CO2和70到5,有时30到5 ,以及在其它情况下20到10wt%的一种或多种选自C1-2卤代烷烃和C4-6烷烃的化合物。合适的C1-2卤代烷烃包括氯氟烃(CFC);氢氟烃(HFC)和氢氯氟烃(HCFC),例如三氯氟甲烷(CFC-11);二氨二氟甲烷(CFC-12);三氯三氟乙烷(CFC-113);二氯四氟乙烷(CFC-114);二氯氟甲烷(CFC-21);氯二氟甲烷(HCFC-22);二氟甲烷(HFC-32);2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷(HCFC-124);五氟乙烷(HFC-125);1,1,1,2-四氟乙烷(HCFC-124);1,1-二氯-1-氟代乙烷(HCFC-141b);1-氯-1,1-二氟乙烷(HCFC-142b);三氟乙烷(HFC-143a);1,1-二氟乙烷(HFC-152a);四氟乙烷(HFC-134a);和二氯甲烷。但是,出于环境考虑,理想的是使用未被卤代的烷烃,例如C4-6烷烃,如丁烷、戊烷、异戊烷和己烷。发泡剂体系可以2到15,有时2到10,以及在其它情况下约3到8wt%的用量使用,基于聚合物的重量。
挤出机内部的压力应足以使发泡剂保持在聚合物熔体中。通常,在已经注入发泡体系之后,对于CO2,熔体中的压力将为约1500到3500psi,有时约2000到约2500psi。CO2和其它发泡剂可以分别注入熔体。如果这样进行,经常将烷烃和/或卤代烷烃注入CO2的上游,因为这些类型的发泡剂对聚合物熔体具有增塑作用,可以帮助将CO2引入熔体。烷烃发泡剂和CO2也可以在注入挤出机之前进行混合,如US专利4,424,287中公开的。
为了改进整个聚合物中的泡孔大小和/或分布,可以将少量成核剂引入聚合物共混物或溶液。这些试剂可以为物理试剂,例如滑石,或者它们可以为能释放少量CO2的试剂,例如柠檬酸及其碱金属或碱土金属盐以及碱金属或碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐。这种试剂可以约500到5,000ppm,通常约500到2,500ppm的用量使用,基于聚合物熔体或共混物。
可以用于本发明的合适的成核剂包括但不限于碳酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸钙、氧化铝、氢氧化铝、滑石、粘土、二氧化钛、二氧化硅、硅藻土、柠檬酸和碳酸氢钠的混合物以及它们的结合物。将成核剂在挤出之前加入到聚合物组合物中。
聚合物熔体或共混物也可以通常低于约2wt%的用量含有本领域中已知的常规添加剂,例如光和热稳定剂(例如受阻酚和亚磷酸酯或亚膦酸酯稳定剂),基于聚合物共混物或溶液。
其它添加剂可以加入或配混进根据本发明的用于发泡片材的聚合物组合物中。合适的添加剂的进一步实例为软化剂;增塑剂,例如用量为约2重量份或更少的香豆酮-茚树脂、萜烯树脂和油类,基于100重量份的聚合物;染料、颜料;防粘连剂;滑爽剂;润滑剂;着色剂;抗氧化剂;紫外光吸收剂;填料;抗静电剂;抗冲改性剂。颜料可以为白色或任何其它颜色。白色颜料可以通过以0.1到20wt%的用量存在氧化钛、氧化锌、氧化镁、氧化镉、氯化锌、碳酸钙、碳酸镁等或其任何结合物而产生,基于要使用的白色颜料。彩色颜料可以由炭黑、酞菁蓝(phtalocianine blue)、刚果红、钛黄或印刷工业中已知的任何其它着色剂产生。
防粘连剂、滑爽剂或润滑剂的实例为硅油、液体石蜡、合成石蜡、矿物油、矿脂、石油蜡、聚乙烯蜡、氢化聚丁烯、高级脂肪酸及其金属盐、线性脂肪醇、丙三醇、山梨糖醇、丙二醇、单羟基或多羟基醇的脂肪酸酯、邻苯二甲酸酯、氢化蓖麻油、蜂蜡、乙酰化单酸甘油酯、氢化鲸油、二脂肪酸亚乙酯和高级脂肪酰胺。有机防粘连剂可以0.1到2wt%的用量添加。
抗静电剂的实例为丙三醇脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、柠檬酸硬脂基酯、季戊四醇脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯和聚氧乙烯丙三醇脂肪酸酯。抗静电剂可以为0.01到2wt%。润滑剂可以为0.1到2wt%。阻燃剂将为0.01到2wt%;紫外光吸收剂将为0.1到1wt%;和抗氧化剂将为0.1到1wt%。上述组成用聚合物共混物总重量的百分比来表示。
填料,例如滑石、二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、硫酸钡、金属粉末、玻璃球、硬脂酸钡、硬脂酸钙、氧化铝、氢氧化铝、粘土、二氧化钛、硅藻土和玻璃纤维可以引入聚合物组合物,以便降低成本或增加薄膜或片材的所需性能。填料的用量理想地低于聚合物组合物总重量的10%,只要当向其施加温度时,该用量不会改变薄膜或片材的收缩性能。
用于本发明发泡片材的聚合物组合物可以包括抗冲改性剂。抗冲改性剂的实例包括高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯/乙烯/丁烯/苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯/乙烯共聚物。使用的抗冲改性剂的用量通常为聚合物总重量的0.5到25%。
泡沫材料通常在大气压下挤出,并由于熔体上的压力释放,熔体发泡。将泡沫材料冷却到通常低于约25℃的环境温度,其低于聚合物组合物的玻璃化转变温度,并且泡沫材料被稳定。
在本发明的一个实施方案中,泡沫材料可以通常约1到3英寸厚的较厚块料形式挤出到辊上。在该实施方案中,泡沫材料密度可以为2到15lbs/ft3(约0.03到0.24g/cm3)。块料被切成适当长度(8英尺)并通常用于建筑工业。
在本发明的另一个实施方案中,通常约15到约300密耳厚的较薄发泡片材可以块料或薄壁管形式挤出,其发生膨胀并在扩张型管状芯之上取向以产生泡沫管,该泡沫管被切开以生产片材。这些较薄片材可以老化通常3或4天,然后可以热成型为制品,例如咖啡杯、肉用托盘或“蛤壳”或适合用于在微波炉中加热食品或液体的其它容器。
进一步对于该实施方案,发泡片材可以为至少15,有时至少20,在其它情况下至少30,以及在一些情况下至少50密耳厚,以及可以为多至300,有时多至250,在其它情况下多至200,在一些情况下多至150,以及在其它情况下多至125密耳厚。发泡片材的厚度由目标最终用途和所需性能确定。发泡片材的厚度可以为任何值或介于上述任何值之间。
更具体地,一旦达到所需温度,发泡片材由已知方法成型为所需形状,例如模塞助压热成型,其中模塞将发泡片材推入所需形状的模具中。空气压力和/或真空也可以用于模塑所需形状。
在本发明的一个实施方案中,热成型的制品用于包装食品,而且在保护和/或无菌的环境和/或气氛中进行上述方法的一种或多种。
当用于包装食品或可消耗的液体时,热成型的制品可以自封闭或者可以包括容器和单独的盖。由此,在本发明的一个实施方案中,将食品或可消耗的液体放置在容器中,和封闭该容器。任选地,容器然后可以由本领域中已知的合适材料进行收缩外包装。理想地,收缩外包装可以包括在其表面的印刷物。另外,覆盖至少一部分容器的标记可以设置在容器上。
在本发明的一个特定实施方案中,在形成容器之前,将标记放置在热成型机中并附着于所形成的容器上。
在本发明的一个实施方案中,上述发泡片材的发泡片材挠曲模量为至少5,000psi,有时至少6,000psi,在其它情况下至少7,000psi,在一些情况下至少8,000psi,以及在其它情况下至少10,000psi。
发泡片材挠曲模量使用标准化测试试件测定,其在与ASTM D-790中所述的那些相似的受控条件下,使用购自Instron Corporation,Canton,MA的具有配件的Instron Load Frame(4204或4400)进行三点弯曲。收集并评价荷载和挠曲数据。线性区域中的荷载-挠曲曲线的斜率是材料的劲度或刚性的量度。在纵向或“引出”方向以及横向或“横穿片材”方向评价特征为各向异性的泡沫片材材料。挠曲劲度是当经受挠曲形变时,材料的初始线性性质。劲度由曲线的初始直线段的各个斜率值量化。模量是按照厚度归一化的荷载-挠曲曲线的斜率。使用的测试条件为:(a)1.5英寸跨度,(b)每分钟1英寸的十字头速率,(c)4英寸(长度)试样。
在本发明的另一个实施方案中,上述任何发泡片材可以与一种或多种材料共挤出或层压以形成双层结构,其中该材料构成一层(罩层)和发泡片材构成第二层;或形成夹层结构发泡片材,其中发泡片材被包括在中间层中,以及该材料被包括在两个外部层中。可以共挤出或层压的材料可以选自结晶聚苯乙烯,高抗冲聚苯乙烯,聚苯醚,苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,橡胶改性的苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,聚碳酸酯,聚酰胺(例如尼龙),聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯,PET),聚烯烃(例如聚乙烯,聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物),聚偏二氟乙烯,丙烯腈/(甲基)丙烯酸酯共聚物,例如得自BP Chemicals Inc.,Cleveland,Ohio的商标为BAREX的那些,乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,乙烯/乙烯基醇共聚物,以及它们的结合物。
更具体地,上述方法可以包括在发泡片材的至少一部分顶表面之上挤出或层压固体片状罩层的步骤。
另外,上述方法可以包括以下步骤:在发泡片材的至少一部分顶表面之上挤出或层压顶层,以及在发泡片材的至少一部分底表面之上挤出或层压底层以形成夹层结构发泡片材。
如上所述,本发明提供将任何上述发泡片材热成型为制品所形成的制品。因为发泡片材的性能,该制品可以包括适合用于食品微波加热的容器。
由本发明生产的容器适合于包装食品而且能够耐受在微波炉中加热食品所需的温度,而没有容器的破裂、变形或渗漏。此外,特别是当从微波炉中取出容器时,该容器保持其形状。
当如上所述共挤出发泡片材时,所得多层容器具有相同类型的所需性能,同样适合用于食品微波加热。
参考以下实施例来进一步描述本发明。以下实施例仅是说明本发明,并不用来限制本发明。除非另有说明,所有百分比按重量计。
实施例
在实施例中,将形成的树脂注塑成为试样,其由以下方法测试。断裂伸长率由ASTM-D638测量;IZOD缺口冲击由ASTM-D256测量;VICAT热畸变温度由ASTM-D1525测量;荷载下挠曲温度(DTUL)在试样在70℃下退火时,用264psi挠曲应力,由ASTM-D648测量;和仪表化冲击(Instrumented Impact)由ASTM D-3763,用38mm直径孔夹具测量。结果在以下表格中列出。
实施例1
该实施例比较由聚苯乙烯制备的发泡片材和根据本发明制备的发泡片材。聚苯乙烯(试样A,对比)具有88,100的Mn,339,300的Mw,97.9℃的Tg,108℃的VICAT,以及用0.1wt%硬脂酸锌处理。
根据本发明的发泡片材的组成(试样B,本发明)为:
苯乙烯 68.4%
马来酸酐 8.0%
聚丁二烯橡胶 14.8%
SBS橡胶 4.5%
聚丁烯H-1001 4.0%
ANOXTMPP182 0.3%
1购自AMOCO Chemical Company,Chicago,IL的INDOPOLH-100。
2购自Great Lakes Chemical Co.,Indianapolis,IN的抗氧化剂。
将含有马来酸酐、聚丁烯H-100、聚丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)橡胶和ANOXTMPP18(十八烷基-3-(3′,5′-二叔丁基-4′-羟苯基)丙酸酯)的溶液溶于苯乙烯单体,然后连续进料到装有与US专利2,769,804相似的涡轮搅拌机的完全填充式聚合反应器中。将主料流的0.01%的过氧化苯甲酰引发剂在单独料流中加入到反应器。搅拌反应器使得良好混合。通过经由反应器夹套冷却使反应物料保持在126℃。反应器中的平均停留时间为2.7小时。排出料流含有52%聚合物,然后连续进料到脱挥器中,在其中除去未反应的单体。所得树脂含有8%马来酸酐,14.8%聚丁二烯橡胶,4.5%SBS橡胶和4%聚丁烯。在脱挥发分工艺中除去一些聚丁烯。将最终产品造粒并模塑成试样,以及使用上述方法进行测试。
对于试样得到以下结果:
Mw 183,000
断裂伸长率 12.7%
IZOD缺口冲击 5.15ftlbs/in
VICAT热畸变温度 119.4℃
使用以下条件挤出聚苯乙烯试样和根据本发明的橡胶改性的苯乙烯-马来酸酐共聚物。发泡剂为134a HFC,以约5%使用,挤出的泡沫材料厚度为约150密耳,吹胀比为4∶1,成核剂包(nucleating package)包括3μm ARTIC MIST滑石(Luzenac,Inc.,Oakville,Ontario)和购自Reedy International Corp.,Keyport,NJ的SAFOAMP MB的50/50混合物。树脂以约140lbs/hr进料,成核剂以约1lb/hr进料,发泡剂以约7lbs/hr进料,主挤出机温度为370、430和450,辅挤出机温度为212、255和265。
所得片材的性能在以下表格中示出。
式样A(对比) | 试样B | |
基重 | 21g/Ft2 | 18g/Ft2 |
片材厚度 | 0.11in | 0.08in |
横穿片材的泡孔数 | 25 | 18 |
泡孔大小 | 0.11mm | 0.11mm |
泡孔/英寸 | 227 | 225 |
发泡片材挠曲模量(纵向方向) | 18,000psi | 13,970psi |
发泡片材挠曲模量(横向方向) | 22.680psi | 9,640psi |
容器由试样A和B热成型,并通过将所列物品放置在容器中以及按照所示时间段在高级设定的600瓦微波炉中微波加热内容物,评价耐环境应力开裂性(ESCR)。合格表示容器中没有产生孔洞。失败表示孔洞形成,和材料从容器渗漏。试样A(图1)和试样B(图2)的发泡片材的横截面的照相显微照片显示试样的泡沫结构。结果在以下表中示出。
时间(秒) | 试样A(对比) | 试样B | |
鸭酱 | 30 | 合格 | 合格 |
酱油 | 30 | 失败 | 合格 |
热辣味番茄酱 | 30 | 失败 | 合格 |
蛋黄酱 | 10 | 失败 | 合格 |
撒盐饼干 | 30 | 合格 | 合格 |
结果显示根据本发明制造的发泡片材具有可与聚苯乙烯竞争的物理性能,但是作为用于微波炉的容器,由本发明的发泡片材制造的容器具有优越的性能。
实施例2
将含有4.2%马来酸酐、1.6%聚丁烯H-100、7.5%丁二烯橡胶和0.16%ANOXYMPP18的溶液溶于苯乙烯单体中,然后连续进料到装有与US专利2,769,804相似的涡轮搅拌机的完全填充式聚合反应器中。将主料流的0.01%的过氧化苯甲酰引发剂在单独料流中加入到反应器。搅拌反应器使得良好混合。通过经由反应器夹套冷却使反应物料保持在126℃。反应器中的平均停留时间为2.7小时。排出料流含有52%聚合物,然后连续进料到脱挥器中,在其中除去未反应的单体。所得树脂含有8%马来酸酐,15%丁二烯橡胶和2.5%聚丁烯。在脱挥发分工艺中除去一些聚丁烯。将最终产品造粒。
可以使用以下条件挤出该粒料。发泡剂为正戊烷,以约5%使用,挤出的泡沫材料厚度为约150密耳,吹胀比为4∶1,成核剂包包括3μm ARTIC MIST滑石和购自Reedy International Corp.,Keyport,NJ的SAFOAMP MB的50/50混合物。树脂以约140lbs/hr进料,成核剂以约1lb/hr进料,发泡剂以约7lbs/hr进料,主挤出机温度为370、430和450,辅挤出机温度为212、255和265。将生产的发泡片材热成型为用于微波炉的容器。
实施例3-7
如下表所示,将含有马来酸酐、低分子量聚丁二烯(或聚丁烯)和苯乙烯-丁二烯橡胶的溶液溶于苯乙烯单体中,然后连续进料到装有与US专利2,769,804相似的涡轮搅拌机的完全填充式聚合反应器中。将基于主料流120ppm的过辛酸叔丁酯(过氧-2-乙基己酸叔丁酯)在单独料流中加入到反应器。搅拌反应器使得良好混合。通过经由反应器夹套冷却使反应物料保持在126℃。反应器中的平均停留时间为2.7小时。排出料流含有52%聚合物,然后连续进料到脱挥器中,在其中除去未反应的单体。将最终产品造粒。
实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | |
苯乙烯(wt%) | 85 | 84 | 85 | 84 | 84.5 |
马来酸酐(wt%) | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
苯乙烯-丁二烯橡胶(wt%) | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 |
聚丁二烯(Mn) | 2100 | 2100 | 5000 | 5000 | -- |
聚丁二烯(wt.%)聚丁烯 | 1 | 2 | 1 | 2 | 0 |
(Mn=910)(wt.%) | -- | -- | -- | -- | 1.5 |
对于试样得到以下结果:
实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
断裂伸长率(%) 21.5 14.8 20.6 23.2 25.9
IZOD缺口冲击(lbs/in) 2.7 3.7 3.2 4.0 3.3
VICAT温度(℃) 122.2 119.4 121.4 120.8 119.2
可以使用以下条件挤出该粒料。发泡剂为正戊烷,以约5%使用,挤出的泡沫材料厚度为约150密耳,吹胀比为4∶1,成核剂包包括3μm ARTIC MIST滑石和购自Reedy International Corp.,Keyport,NJ的SAFOAMP MB的50/50混合物。树脂以约140lbs/hr进料,成核剂以约1lb/hr进料,发泡剂以约7lbs/hr进料,主挤出机温度为370、430和450,辅挤出机温度为212、255和265。将生产的发泡片材热成型为用于微波炉的容器。
实施例8-12
使用以下条件挤出来自实施例1的本发明的橡胶改性的苯乙烯-马来酸酐共聚物(试样B)。SAFOAMFP-40(柠檬酸/碳酸氢盐)的分解以下表所示的含量起发泡剂的作用。片材具有的挤出泡沫材料厚度为约150密耳,吹胀比为4∶1,以及以下表所示的含量使用滑石成核剂。树脂以约140lbs/hr进料,成核剂以约1lb/hr进料,发泡剂以约7lbs/hr进料,主挤出机温度为475、495、505和520,辅挤出机温度为212、255和265。所得片材的性能在以下表格中示出。
实施例8(对比) | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 | |
实施例1的共聚物(wt.%) | 100 | 98.5 | 98 | 97.5 | 98 |
滑石 | -- | 1 | 1 | 1 | 1 |
SAFOAMFP-40 | -- | 0.5 | 1 | 1.5 | 1 |
片材厚度(in.) | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 |
基重(g/ft.) | 55.6 | 50.0 | 52.8 | 47.2 | 50.4 |
发泡片材的横截面的显微照片在实施例8(图3)、实施例9(图4)、实施例10(图5)、实施例11(图6)和实施例12(图7)中产生。通常,包含成核剂在发泡片材中产生较大微孔结构,并导致片材基重较低。
发泡片材可以热成型以形成用于微波炉的容器。
实施例13
本实施例说明使用以下组成的本发明发泡片材的形成:
苯乙烯 67.2%
马来酸酐 8.5%
聚丁二烯橡胶 15.4%
SBS橡胶 4.6%
聚丁烯H-1001 4.0%
ANOXTM PP182 0.3%
1购自AMOCO Chemical Company,Chicago,IL的INDOPOLH-100。
2购自Great Lakes Chemical Co.,Indianapolis,IN的抗氧化剂。
将含有马来酸酐、聚丁烯H-100、聚丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)橡胶和ANOXTM PP18(十八烷基-3-(3′,5′-二叔丁基-4′-羟苯基)丙酸酯)的溶液溶于苯乙烯单体,然后连续进料到装有与US专利2,769,804相似的涡轮搅拌机的完全填充式聚合反应器中。将主料流的0.01%的过氧化苯甲酰引发剂在单独料流中加入到反应器。搅拌反应器使得良好混合。通过经由反应器夹套冷却使反应物料保持在126℃。反应器中的平均停留时间为2.7小时。排出料流含有52%聚合物,然后连续进料到脱挥器中,在其中除去未反应的单体。所得树脂含有8.5%马来酸酐,15.4%聚丁二烯橡胶,4.6%SBS橡胶和4%聚丁烯。将最终产品造粒并模塑成试样,以及使用上述方法进行测试。粒料含有约2,150ppm苯乙烯单体。
对于试样得到以下结果:
Mw164,000
橡胶粒度(体积,以μm计)2.4
断裂伸长率7.7%
IZOD缺口冲击5.06 ft lbs/in
VICAT热畸变温度122.3℃
使用以下条件挤出聚苯乙烯试样和根据本发明的橡胶改性的苯乙烯-马来酸酐共聚物。发泡剂为134a HFC,以约5%使用,挤出的泡沫材料厚度为约150密耳,吹胀比为4∶1,成核剂包包括3μm ARTICMIST滑石(Luzenac,Inc.,Oakville,Ontario)和购自ReedyInternational Corp.,Keyport,NJ的SAFOAMP MB的50/50混合物。树脂以约140lbs/hr进料,成核剂以约1lb/hr进料,发泡剂以约7lbs/hr进料,主挤出机温度为370、430和450,辅挤出机温度为212、255和265。发泡片材含有1,779ppm苯乙烯单体(减少370ppm)。
发泡片材可以热成型以形成用于微波炉的容器。
实施例14-16
这些实施例说明混合RSMA(来自实施例1的本发明的橡胶改性的苯乙烯-马来酸酐共聚物(试样B)和CSMA(结晶苯乙烯-马来酸酐共聚物(DYLARK232,购自NOVA Chemicals Inc.,Pittsburgh,PA))以制备发泡片材。
将下表所示重量比的RSMA与CSMA和基于RSMA与CSMA总重量的1.1%滑石进料到挤出机中。发泡剂为134a HFC,以约5%使用,挤出的泡沫材料厚度为约90-100密耳。主挤出机温度设置在400、480和450,辅挤出机温度设置在260和270。发泡片材的性能如下表中所示。
实施例13 | 实施例14 | 实施例15 | |
RSMA | 100% | 75% | 25% |
CSMA | -- | 25% | 75% |
滑石 | 1.1% | 1.1% | 1.1% |
基重 | 24g/Ft2 | 24g/Ft2 | 24g/Ft2 |
片材厚度(mils) | 90-95 | 90-100 | 85-92 |
泡孔/英寸 | 200 | 204 | 211 |
发泡片材挠曲模量(纵向方向) | 14,700psi | 18,500psi | 24,100psi |
发泡片材挠曲模量(横向方向) | 18,000psi | 16,700psi | 28,600psi |
数据显示,当单独使用本发明橡胶改性的苯乙烯-马来酸酐共聚物或将其与未改性的苯乙烯-马来酸酐共聚物结合使用来制备本发明发泡片材时,得到优异的发泡片材性能。
实施例17
本实施例在于制备一种片材,其包括位于本发明发泡片材之上的固体片状罩层。将根据US专利申请公开2005/0020756 A1的实施例1制备的橡胶改性的SMA树脂粒料加入到挤出机(Welex,Inc.)中。使用400℃、425℃和475℃的温度区段运行挤出机,产生挤出的(未发泡的,不透明的)片材,厚度大约3到6密耳。根据实施例1制备的发泡片材,试样A进料在所述挤出的片材的下方,以及在辊之间进料所述挤出的和所述发泡的片材,使得所述挤出的片材粘附到所述发泡片材上。所得挤出涂布片材具有不透明的未发泡层和发泡片材层。
本发明已经参考其特定实施方案的细节进行了描述。并不希望这种详细被认为是对本发明范围的限定,除非它们被包括在所附的权利要求中。
Claims (81)
1.一种含有聚合物组合物的发泡片材,该聚合物组合物含有通过聚合包括以下组分的混合物形成的共聚物:
约40wt%到约90wt%的一种或多种苯乙烯类单体;和
约5wt%到约45wt%的一种或多种马来酸酯类单体;
和将该共聚物与以下组分混合:
约0.1wt%到约25wt%的数均分子量大于6,000的一种或多种弹性体聚合物;和
约0.1wt%到约10wt%的一种或多种低分子量聚合物,该低分子量聚合物包括根据结构式CH2=CR3R2的一种或多种单体,其中R3为H或C1-C3烷基,R2为C1-C22线性、支化或环状烷基或烯基,其中该低分子量聚合物的数均分子量为400到6,000并可以任选地包括一种或多种选自羟基、胺、环氧、羧酸、羧酸酯和羧酸酐的官能团。
2.根据权利要求1的发泡片材,其中苯乙烯类单体选自苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、二甲基苯乙烯、它们的环上溴化或氯化的衍生物以及它们的结合物。
3.根据权利要求1的发泡片材,其中马来酸酯类单体选自马来酸酐,马来酸,富马酸,马来酸的C1-C12线性、支化或环状烷基酯,富马酸的C1-C12线性、支化或环状烷基酯,衣康酸,衣康酸的C1-C12线性、支化或环状烷基酯和衣康酸酐。
4.根据权利要求1的发泡片材,其中弹性体聚合物选自丁二烯或异戊二烯的均聚物,共轭二烯与苯乙烯类单体和/或丙烯腈的无规、嵌段、AB二嵌段或ABA三嵌段共聚物。
5.根据权利要求1的发泡片材,其中弹性体聚合物是选自苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、部分氢化的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯的二嵌段和三嵌段共聚物的一种或多种嵌段共聚物以及它们的结合物。
6.根据权利要求1的发泡片材,其中低分子量聚合物包括由一种或多种单体的聚合产生的重复单元,该单体选自1-丁烯、异丁烯、2-丁烯、异戊二烯、丁二烯、二异丁烯、1-戊烯、2-戊烯、1-己烯、2-己烯、3-己烯、1,3-己二烯、2,4-己二烯、异戊二烯醇、乙烯、丙烯以及它们的结合物。
7.根据权利要求1的发泡片材,其中低分子量聚合物含有选自羟基,胺,环氧,羧酸,C1-C12线性、支化或环状烷基羧酸酯以及羧酸酐的一种或多种官能团。
8.根据权利要求1的发泡片材,其中苯乙烯类和马来酸酯类单体以及由其形成的共聚物构成连续相,和弹性体聚合物构成具有平均粒度为约0.1微米到约11微米的颗粒的分散颗粒相。
9.根据权利要求8的发泡片材,其中分散的颗粒的长径比为约1到约5。
10.根据权利要求1的发泡片材,其中形成的共聚物的重均分子量为约20,000到约1,000,000。
11.根据权利要求1的发泡片材,其中聚合物组合物的VICAT软化温度大于100℃。
12.根据权利要求1的发泡片材,该发泡片材的挠曲模量为至少5,000psi。
13.根据权利要求1的发泡片材,进一步包括与聚合物组合物共混的一种或多种其它聚合物。
14.根据权利要求13的发泡片材,其中该其它聚合物选自结晶聚苯乙烯,高抗冲聚苯乙烯,聚苯醚,苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,橡胶改性的苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,聚碳酸酯,聚酰胺,聚酯,聚烯烃,聚偏二氟乙烯,丙烯腈/(甲基)丙烯酸酯共聚物,乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,乙烯/乙烯基醇共聚物以及它们的结合物。
15.根据权利要求13的发泡片材,其中聚合物组合物以共混物的10wt%到90wt%的量存在,和该其它聚合物以共混物的10wt%到90wt%的量存在,基于共混物的重量。
16.根据权利要求1的发泡片材,进一步包括一种或多种选自以下的添加剂:热稳定剂、光稳定剂、软化剂;增塑剂、染料、颜料;防粘连剂;滑爽剂;润滑剂;着色剂;抗氧化剂;紫外光吸收剂;填料;抗静电剂;抗冲改性剂以及它们的结合物。
17.由根据权利要求1的发泡片材生产的制品。
18.根据权利要求17的制品,其中该制品通过使发泡片材热成型而生产。
19.一种适合用于食品微波加热的容器,由根据权利要求1的发泡片材组合物形成。
20.一种制造发泡片材的方法,包括:
以聚合物熔体形式提供一种聚合物组合物,该聚合物组合物通过以下方法制备:
聚合包括以下组分的混合物以形成共聚物:
约40wt%到约90wt%的一种或多种苯乙烯类单体;和
约5wt%到约45wt%的一种或多种马来酸酯类单体;
和将该共聚物与以下组分混合:
约0.1wt%到约25wt%的数均分子量大于6,000的一种或多种弹性体聚合物;和
约0.1wt%到约10wt%的低分子量聚合物,其包括根据结构式CH2=CR3R2的一种或多种单体,其中R1为H或C1-C3烷基,R2为C2-C22线性、支化或环状烷基或烯基,其中该低分子量聚合物的数均分子量为400到6,000并可以任选地包括选自羟基、胺、环氧、羧酸、羧酸酯和羧酸酐的一种或多种官能团;
向聚合物熔体组合物中注入基于聚合物组合物的2到15wt%的一种或多种发泡剂;
使发泡剂与聚合物组合物混合;和
将发泡剂和聚合物组合物的混合物挤出以提供发泡片材。
21.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,包括:在部分聚合的浆料离开反应器和进入脱挥器之后,向该部分聚合的浆料中加入低分子量聚合物,该部分聚合的浆料包括弹性体聚合物、苯乙烯类单体和马来酸酯类单体。
22.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,包括:通过将低分子量聚合物、马来酸酯类单体和弹性体聚合物溶于苯乙烯类单体,形成低分子量聚合物、马来酸酯类单体和弹性体聚合物的溶液,将含有苯乙烯类单体的溶液连续进料到聚合反应器中,并且将离开聚合反应器的料流脱挥发分,由此产生聚合物组合物。
23.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,包括:在聚合反应器中加入包括低分子量聚合物和弹性体聚合物的混合物,在聚合反应器中在低分子量聚合物和弹性体聚合物的存在下聚合苯乙烯类单体和马来酸酯类单体进料,并且将离开聚合反应器的料流脱挥发分,由此产生聚合物组合物。
24.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,包括:在苯乙烯类单体中形成马来酸酯类单体和弹性体聚合物的溶液,将该溶液连续进料到聚合反应器中以产生部分聚合的苯乙烯类浆料,在该部分聚合的苯乙烯类浆料离开反应器之后向该浆料中加入低分子量聚合物,并且在已经将低分子量聚合物加入到该部分聚合的苯乙烯类浆料中之后将料流脱挥发分,由此产生聚合物组合物。
25.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,包括:形成马来酸酯类单体和弹性体聚合物的溶液,将该溶液与苯乙烯类单体一起连续进料到聚合反应器中以产生部分聚合的苯乙烯类浆料,将离开聚合反应器的料流脱挥发分,并且在挤出工艺中将低分子量聚合物配混进料流中,由此产生聚合物组合物。
27.根据权利要求26的制造发泡片材的方法,其中四官能引发剂选自四-(叔戊基过氧羰基氧甲基)甲烷和四-(叔丁基过氧羰基氧甲基)甲烷。
28.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,其中在挤出之前,向聚合物组合物中加入选自碳酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸钙、氧化铝、氢氧化铝、滑石、粘土、二氧化钛、二氧化硅、硅藻土、柠檬酸和碳酸氢钠的混合物的成核剂。
29.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,其中苯乙烯类单体选自苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、二甲基苯乙烯、它们的环上溴化或氯化的衍生物以及它们的结合物。
30.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,其中马来酸酯类单体选自马来酸酐,马来酸,富马酸,马来酸的C1-C12线性、支化或环状烷基酯,富马酸的C1-C12线性、支化或环状烷基酯,衣康酸,衣康酸的C1-C12线性、支化或环状烷基酯和衣康酸酐。
31.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,其中弹性体聚合物选自丁二烯或异戊二烯的均聚物,共轭二烯与苯乙烯类单体和/或丙烯腈的无规、嵌段、AB二嵌段或ABA三嵌段共聚物。
32.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,其中弹性体聚合物为选自苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、部分氢化的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯的二嵌段和三嵌段共聚物的一种或多种嵌段共聚物。
33.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,其中低分子量聚合物包括由一种或多种单体的聚合产生的重复单元,该单体选自1-丁烯、异丁烯、2-丁烯、异戊二烯、丁二烯、二异丁烯、1-戊烯、2-戊烯、1-己烯、2-己烯、3-己烯、1,3-己二烯、2,4-己二烯、异戊二烯醇、乙烯、丙烯以及它们的结合物。
34.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,其中低分子量聚合物含有选自羟基,胺,环氧,羧酸,C1-C12线性、支化或环状烷基羧酸酯和羧酸酐的一种或多种官能团。
35.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,其中苯乙烯类和马来酸酯类单体和由其形成的共聚物构成连续相,和弹性体聚合物构成具有平均粒度为约0.1微米到约1.1微米的颗粒的分散颗粒相。
36.根据权利要求35的制造发泡片材的方法,其中分散的颗粒的长径比为约1到约5。
37.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,其中形成的聚合物的重均分子量为约20,000到约1,000,000。
38.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,其中聚合物组合物的VICAT软化温度大于100℃。
39.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,其中在挤出发泡剂和聚合物组合物的混合物的步骤之前,进行包括将一种或多种其它聚合物与聚合物组合物共混的步骤。
40.根据权利要求39的制造发泡片材的方法,其中该其它聚合物选自结晶聚苯乙烯,高抗冲聚苯乙烯,聚苯醚,苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,橡胶改性的苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,聚碳酸酯,聚酰胺,聚酯,聚烯烃,聚偏二氟乙烯,丙烯腈/(甲基)丙烯酸酯共聚物,乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,乙烯/乙烯基醇共聚物以及它们的结合物。
41.根据权利要求39的制造发泡片材的方法,其中将聚合物组合物和其它聚合物共混以形成共混物,使得聚合物组合物以共混物的10wt%到90wt%的量存在,和该其它聚合物以共混物的10wt%到90wt%的量存在,基于共混物的重量。
42.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,其中聚合物组合物进一步包括一种或多种选自以下的添加剂:热稳定剂、光稳定剂、软化剂;增塑剂、染料、颜料;防粘连剂;滑爽剂;润滑剂;着色剂;抗氧化剂;紫外光吸收剂;填料;抗静电剂;抗冲改性剂以及它们的结合物。
43.根据权利要求20的方法制造的发泡片材。
44.根据权利要求43的发泡片材,该发泡片材的挠曲模量为至少5,000psi。
45.由根据权利要求43的发泡片材生产的制品。
46.一种适合用于食品微波加热的容器,由根据权利要求43的发泡片材形成。
47.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,包括在发泡片材的至少一部分顶表面之上挤出或层压固体片状罩层的步骤。
48.根据权利要求47的制造发泡片材的方法,其中固体片状罩层包括选自以下的树脂:结晶聚苯乙烯,高抗冲聚苯乙烯,聚苯醚,苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,橡胶改性的苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,聚碳酸酯,聚酰胺,聚酯,聚烯烃,聚偏二氟乙烯,丙烯腈/(甲基)丙烯酸酯共聚物,乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,乙烯/乙烯基醇共聚物以及它们的结合物。
49.根据权利要求47的方法制造的发泡片材。
50.根据权利要求49的发泡片材,该发泡片材的挠曲模量为至少5,000psi。
51.由根据权利要求49的发泡片材生产的制品。
52.一种适合用于食品微波加热的容器,由根据权利要求49的发泡片材形成。
53.根据权利要求20的制造发泡片材的方法,包括以下步骤:
在发泡片材的至少一部分顶表面之上挤出或层压顶层;和
在发泡片材的至少一部分底表面之上挤出或层压底层,形成夹层结构发泡片材。
54.根据权利要求53的制造发泡片材的方法,其中顶层和底层独立地包括选自以下的树脂:结晶聚苯乙烯,高抗冲聚苯乙烯,聚苯醚,苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,橡胶改性的苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,聚碳酸酯,聚酰胺,聚酯,聚烯烃,聚偏二氟乙烯,丙烯腈/(甲基)丙烯酸酯共聚物,乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,乙烯/乙烯基醇共聚物以及它们的结合物。
55.根据权利要求53的方法制造的夹层结构发泡片材。
56.根据权利要求53的夹层结构发泡片材,该发泡片材的挠曲模量为至少5,000psi。
57.由根据权利要求53的夹层结构发泡片材生产的制品。
58.一种适合用于食品微波加热的容器,由根据权利要求53的夹层结构发泡片材形成。
59.根据权利要求39的方法制造的发泡片材。
60.根据权利要求59的发泡片材,该发泡片材的挠曲模量为至少5,000psi。
61.由根据权利要求59的发泡片材生产的制品。
62.一种适合用于食品微波加热的容器,由根据权利要求59的发泡片材形成。
63.根据权利要求39的制造发泡片材的方法,包括在发泡片材的至少一部分顶表面之上挤出或层压固体片状罩层的步骤。
64.根据权利要求63的制造发泡片材的方法,其中固体片状罩层包括选自以下的树脂:结晶聚苯乙烯,高抗冲聚苯乙烯,聚苯醚,苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,橡胶改性的苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,聚碳酸酯,聚酰胺,聚酯,聚烯烃,聚偏二氟乙烯,丙烯腈/(甲基)丙烯酸酯共聚物,乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,乙烯/乙烯基醇共聚物以及它们的结合物。
65.根据权利要求64的方法制造的发泡片材。
66.根据权利要求65的发泡片材,该发泡片材的挠曲模量为至少5,000psi。
67.由根据权利要求64的发泡片材生产的制品。
68.一种适合用于食品微波加热的容器,由根据权利要求65的发泡片材形成。
69.根据权利要求39的制造发泡片材的方法,包括以下步骤:
在发泡片材的至少一部分顶表面之上挤出或层压顶层;和
在发泡片材的至少一部分底表面之上挤出或层压底层,形成夹层结构发泡片材。
70.根据权利要求69的制造发泡片材的方法,其中顶层和底层独立地包括选自以下的树脂:结晶聚苯乙烯,高抗冲聚苯乙烯,聚苯醚,苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,橡胶改性的苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,聚碳酸酯,聚酰胺,聚酯,聚烯烃,聚偏二氟乙烯,丙烯腈/(甲基)丙烯酸酯共聚物,乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,乙烯/乙烯基醇共聚物以及它们的结合物。
71.根据权利要求69的方法制造的夹层结构发泡片材。
72.根据权利要求71的夹层结构发泡片材,该发泡片材的挠曲模量为至少5,000psi。
73.由根据权利要求71的夹层结构发泡片材生产的制品。
74.一种适合用于食品微波加热的容器,由根据权利要求71的夹层结构发泡片材形成。
75.一种双层发泡片材,包括第一层和第二层,该第一层包括根据权利要求1的发泡片材,该第二层包括一种或多种选自以下的树脂:结晶聚苯乙烯,高抗冲聚苯乙烯,聚苯醚,苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,橡胶改性的苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,聚碳酸酯,聚酰胺,聚酯,聚烯烃,聚偏二氟乙烯,丙烯腈/(甲基)丙烯酸酯共聚物,乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,乙烯/乙烯基醇共聚物以及它们的结合物。
76.由根据权利要求75的双层发泡片材生产的制品。
77.一种适合用于食品微波加热的容器,由根据权利要求75的双层发泡片材形成。
78.一种夹层结构发泡片材,包括中间层、顶层和底层,该中间层包括根据权利要求1的发泡片材,该顶层和该底层独立地包括选自以下的树脂:结晶聚苯乙烯,高抗冲聚苯乙烯,聚苯醚,苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,橡胶改性的苯乙烯和马来酸酐和/或C1-C12线性、支化或环状烷基(甲基)丙烯酸酯的共聚物,聚碳酸酯,聚酰胺,聚酯,聚烯烃,聚偏二氟乙烯,丙烯腈/(甲基)丙烯酸酯共聚物,乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,乙烯/乙烯基醇共聚物以及它们的结合物。
79.由根据权利要求78的夹层结构发泡片材生产的制品。
80.一种适合用于食品微波加热的容器,由根据权利要求77的夹层结构发泡片材形成。
81.一种适用于食品微波加热的容器,其通过使包括聚合物组合物的发泡片材热成型而形成,该聚合物组合物含有通过聚合包括以下组分的混合物形成的共聚物:
约40wt%到约90wt%的一种或多种苯乙烯类单体;和
约5wt%到约45wt%的一种或多种马来酸酯类单体;
和将该共聚物与以下组分混合:
约0.1wt%到约25wt%的数均分子量大于6,000的一种或多种弹性体聚合物;和
任选的多至约10wt%的一种或多种低分子量聚合物,该低分子量聚合物包括根据结构式CH2=CR3R2的一种或多种单体,其中R3为H或C1-C3烷基,R2为C1-C22线性、支化或环状烷基或烯基,其中该低分子量聚合物的数均分子量为400到6,000并可以任选地包括一种或多种选自羟基、胺、环氧、羧酸、羧酸酯和羧酸酐的官能团。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US65099205P | 2005-02-08 | 2005-02-08 | |
US60/650,992 | 2005-02-08 | ||
US11/143,267 | 2005-06-02 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101115615A true CN101115615A (zh) | 2008-01-30 |
Family
ID=39023415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2005800479138A Pending CN101115615A (zh) | 2005-02-08 | 2005-12-13 | 含有苯乙烯类共聚物的发泡片材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101115615A (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102911307A (zh) * | 2012-09-20 | 2013-02-06 | 宁波新桥化工有限公司 | 一种可发性共聚树脂及其制备方法 |
CN103450615A (zh) * | 2013-08-22 | 2013-12-18 | 吴江市英力达塑料包装有限公司 | 一种高弹性的塑胶材料及其制备方法 |
CN105073796A (zh) * | 2013-03-14 | 2015-11-18 | 沙特基础工业公司 | 经由悬浮聚合制备的乙烯基聚合物及其方法 |
CN107531930A (zh) * | 2015-04-23 | 2018-01-02 | Dic株式会社 | 苯乙烯系发泡片及使用其的成形体 |
CN108559195A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-09-21 | 安徽富煌钢构股份有限公司 | 一种硅基增强聚苯乙烯发泡保温板材及其制备方法 |
CN110799320A (zh) * | 2017-03-22 | 2020-02-14 | 英力士苯领集团股份公司 | 收缩率低的苯乙烯共聚物混合物 |
CN112707992A (zh) * | 2019-10-25 | 2021-04-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种苯乙烯-马来酸共聚酯及制备方法和应用 |
CN113174111A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-07-27 | 蔡顺光 | 一种耐热性和阻燃性良好的改性abs树脂及制备方法 |
-
2005
- 2005-12-13 CN CNA2005800479138A patent/CN101115615A/zh active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102911307B (zh) * | 2012-09-20 | 2015-07-22 | 宁波新桥化工有限公司 | 一种可发性共聚树脂及其制备方法 |
CN102911307A (zh) * | 2012-09-20 | 2013-02-06 | 宁波新桥化工有限公司 | 一种可发性共聚树脂及其制备方法 |
CN105073796A (zh) * | 2013-03-14 | 2015-11-18 | 沙特基础工业公司 | 经由悬浮聚合制备的乙烯基聚合物及其方法 |
CN103450615A (zh) * | 2013-08-22 | 2013-12-18 | 吴江市英力达塑料包装有限公司 | 一种高弹性的塑胶材料及其制备方法 |
CN103450615B (zh) * | 2013-08-22 | 2015-12-23 | 吴江市英力达塑料包装有限公司 | 一种高弹性的塑胶材料及其制备方法 |
CN107531930A (zh) * | 2015-04-23 | 2018-01-02 | Dic株式会社 | 苯乙烯系发泡片及使用其的成形体 |
CN107531930B (zh) * | 2015-04-23 | 2018-09-21 | Dic株式会社 | 苯乙烯系发泡片及使用其的成形体 |
US11591462B2 (en) | 2017-03-22 | 2023-02-28 | Ineos Styrolution Group Gmbh | Styrenic copolymer blend with low shrinkage |
CN110799320A (zh) * | 2017-03-22 | 2020-02-14 | 英力士苯领集团股份公司 | 收缩率低的苯乙烯共聚物混合物 |
CN108559195A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-09-21 | 安徽富煌钢构股份有限公司 | 一种硅基增强聚苯乙烯发泡保温板材及其制备方法 |
CN112707992A (zh) * | 2019-10-25 | 2021-04-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种苯乙烯-马来酸共聚酯及制备方法和应用 |
CN113174111A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-07-27 | 蔡顺光 | 一种耐热性和阻燃性良好的改性abs树脂及制备方法 |
CN113174111B (zh) * | 2021-05-26 | 2022-09-02 | 广州华邦电器工业有限公司 | 一种耐热性和阻燃性良好的改性abs树脂及制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8476371B2 (en) | Interpolymer resin particles | |
US20060178543A1 (en) | Foamed sheet containing a styrenic copolymer | |
CN101115615A (zh) | 含有苯乙烯类共聚物的发泡片材 | |
US8188190B2 (en) | Method of improving the bubble stability of a blown film of a thermoplastic resin | |
JP2003026876A (ja) | 芳香族ビニル重合体樹脂組成物とその成形品 | |
US8168722B2 (en) | Interpolymer resin particles | |
US20080188607A1 (en) | Low odor resin compositions | |
CN100393756C (zh) | 苯乙烯类树脂组合物及由其生产的制品 | |
US20090030095A1 (en) | Polystyrene compositions and methods of making and using same | |
JP2008144025A (ja) | スチレン系樹脂発泡シートの製造方法 | |
WO2008033646A2 (en) | Rubber modified styrenic copolymer composition comprising high molecular weight elastomers | |
EP1984447A2 (en) | Rubber modified styrenic copolymer composition comprising partially hydrogenated elastomers | |
JP3640773B2 (ja) | 改質ポリプロピレン系樹脂組成物からなる発泡体およびその製法 | |
JPH0848842A (ja) | スチレン系樹脂組成物 | |
JP3634935B2 (ja) | 改質ポリプロピレン系樹脂発泡体およびその製法 | |
JP2000136260A (ja) | 改質ポリプロピレン系樹脂発泡シート、該発泡シートからの積層発泡シートおよびそれらの成形体 | |
JPH10338784A (ja) | ビニル芳香族系耐熱性熱可塑性樹脂組成物 | |
EP2445961A1 (en) | Method of modifying the rheology of a thermoplastic resin | |
MX2008007690A (en) | Thermoplastic sheet containing a styrenic copolymer | |
JPH10219018A (ja) | 改質ポリプロピレン系樹脂組成物からなる発泡体およびその製法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080130 |