CN102119178B - 相容的聚丙烯和聚乳酸掺混物及其制备方法和使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种包含聚烯烃、聚乳酸和反应性改性剂的掺混物的组合物。一种制备取向薄膜的方法，该方法包括反应性挤出配混包含聚丙烯、聚乳酸、反应性改性剂的混合物，形成相容的聚合物掺混物，将该相容的聚合物掺混物流延成薄膜，并使该薄膜取向。一种制备反应性改性剂的方法，该方法包括使聚烯烃、多官能丙烯酸酯共聚单体和引发剂在适合于形成环氧官能化聚烯烃的条件下接触，其中，环氧官能化聚烯烃的接枝率为0.2-15重量％。

Description

相容的聚丙烯和聚乳酸掺混物及其制备方法和使用方法
技术领域
本发明涉及聚合物掺混物。更具体地，本发明涉及包含可生物降解的聚合物的聚合物组合物。
背景技术
合成聚合物材料如聚丙烯和聚乙烯树脂广泛用于制造各种最终用途制品，其范围从医疗器械到食品容器。包装工业之类的许多工业在各种制造工艺中利用聚丙烯材料来生产各种制成品，包括双轴向取向聚丙烯(BOPP)膜。
虽然由合成聚合物材料构成的制品具有广泛的用途，但是对它们的用途的一个缺点是，这些材料往往会半永久性地残留在自然环境中。由于对环境的关心，对于生产和利用更容易生物降解的聚合物材料方面的兴趣有所增加。这些材料也称为“绿色材料”，可以在自然环境中加速降解。这些可生物降解的聚合物材料的应用经常受到它们差的机械和/或物理性质的限制。因此，需要具有所需物理和/或机械性质的可生物降解的聚合物组合物。
发明概述
本文揭示了包含聚烯烃、聚乳酸和反应性改性剂的掺混物的组合物。
还揭示了制备取向薄膜的方法，该方法包括反应性挤出配混包含聚丙烯、聚乳酸、反应性改性剂的混合物，形成相容的聚合物掺混物，将该相容的聚合物掺混物流延成薄膜，并使该薄膜取向。
还揭示一种制备反应性改性剂的方法，该方法包括使聚烯烃、多官能丙烯酸酯共聚单体和引发剂在适合于形成环氧官能化聚烯烃的条件下接触，其中，环氧官能化聚烯烃的接枝率为0.2-15重量％。
附图简要说明
为了更完整地理解本发明及其优点，下面结合附图提供以下简要说明和详细说明，其中相同的附图标记表示相同的部分。
图1和2是实施例1的样品的傅立叶变换红外光谱(FTIR)。
图3是实施例2的样品熔体压力随时间变化的图。
图4显示实施例2的样品的原子力显微镜的图象。
图5是实施例3的样品屈服强度随拉伸温度变化的图。
图6是实施例3的在135℃拉伸的样品的雾度和45°光泽的图。
图7是实施例3的样品的雾度随拉伸温度变化的曲线。
图8是实施例3的样品的45°光泽随拉伸温度变化的曲线。
图9是实施例2的样品的与原子力显微镜图象相关的45°光泽随拉伸温度变化的曲线。
图10是实施例2的样品的正割模量、断裂拉伸强度和断裂伸长的图。
图11是实施例3的样品的薄膜密度随拉伸温度变化的图。
图12是相容的和不相容的PP/PLA掺混物的薄膜密度随拉伸温度变化的图。
图13是实施例11的样品的BOPP密度随拉伸温度变化的图。
发明详述
在一开始，应该理解，虽然以下提供对一种或多种实施方式的说明，但是可使用任何数量的、目前已知或现有的技术实施所揭示的系统和/或方法。本发明不应以任何方式限于所述说明性实施方式、附图和以下所述的技术，包括本文说明和描述的示例性设计和实施方式，但是可以在所附权利要求的范围及其等同项全部范围之内进行修改。
本文揭示了可生物降解的聚合物组合物及其制备方法和使用方法。可生物降解的聚合物组合物包含能够通过生物的作用分解、尤其是分解成无害产物的材料。在一个实施方式中，可生物降解的聚合物组合物包含聚乳酸、聚丙烯、和至少一种反应性改性剂，称作相容的PP/PLA掺混物(CB)。在另一个实施方式中，聚合物组合物包含聚乳酸、聚乙烯、和至少一种反应性改性剂，称作相容的聚乙烯掺混物(CPEB)。
制备CB和/或CPEB的方法可包括在适合于形成掺混材料的条件下同时掺混反应性改性剂与聚烯烃(如，聚丙烯或聚乙烯)和聚乳酸。在此所述类型的CB和/或CPEB与单独的聚烯烃或者聚乳酸相比，或者与聚烯烃和聚乳酸的不相容掺混物相比，具有所需的物理和/或机械性质。
在一个实施方式中，CB包括聚丙烯。所述聚丙烯可以是一种均聚物，但是该均聚物可含有最多5％的另一种α-烯烃，包括但并不限于C2-C8α-烯烃，例如乙烯和1-丁烯。尽管可能存在少量的其他α-烯烃，但是通常将这种聚丙烯称为聚丙烯均聚物。
在一种实施方式中，以CB的总重量计，聚丙烯均聚物在CB中的含量为51-99重量％，或70-95重量％，或80-90重量％。
适用于本发明的聚丙烯均聚物可包括借助于本发明本领域中已知的任何类型的聚丙烯。例如，所述聚丙烯均聚物可以是无规聚丙烯、等规聚丙烯、半等规、间规聚丙烯，或其组合。例如，当聚合物的侧基以无规形式排列在聚合物链的两侧时该聚合物是“无规的”。与此不同，当聚合物的所有侧基都排列在链的同一侧时该聚合物是“等规的”，而当聚合物的侧基交替排列在链的相对侧时该聚合物是“间规的”。在半等规聚合物中，每隔一个重复单元具有一个无规取代基。
在一种实施方式中，根据ASTMD1505，适用于本发明的聚丙烯的密度可以为0.895-0.920克/立方厘米、或0.900-0.915克/立方厘米、或0.905-0.915克/立方厘米；通过差示扫描量热法测定，熔融温度为150-170℃、或155-168℃、或160-165℃；按照ASTMD1238条件“L”测定，熔体流动速率为0.5-30克/10分钟、或1.0-15克/10分钟、或1.5-5.0克/10分钟；按照ASTMD638测定，拉伸模量为200000-350000磅/英寸2、或220000-320000磅/英寸2、或250000-320000磅/英寸2；按照ASTMD638测定，屈服拉伸应力为3000-6000磅/英寸2、或3500-5500磅/英寸2、或4000-5500磅/英寸2；按照ASTMD638测定，屈服拉伸应变为5-30％、或5-20％、或5-15％；按照ASTMD790测定，挠曲模量为120000-330000磅/英寸2、或190000-310000磅/英寸2、或220000-300000磅/英寸2；按照ASTMD2463测定，加德纳冲击(Gardnerimpact)为3-50英寸-磅、或5-30英寸-磅、或9-25英寸-磅；按照ASTMD256A测定，缺口悬臂梁式冲击强度为0.2-20英尺磅/英寸、或0.5-15英尺磅/英寸、或0.5-10英尺磅/英寸；按照ASTMD2240测定，肖氏D硬度为30-90、或50-85、或60-80；按照ASTMD648测定，热变形温度为50-125℃、或80-115℃、或90-110℃。
适用于本发明的聚丙烯均聚物的例子包括但并不限于3371、3271、3270和3276，它们是可以从美国总石油化学品有限公司(TotalPetrochemicalsUSA，Inc.)购得的聚丙烯均聚物。在一种实施方式中，所述聚丙烯均聚物(如3371)一般具有表1所示的物理性质。
表1
在另一种实施方式中，所述聚丙烯可以是一种高结晶聚丙烯均聚物(HCPP)。所述HCPP可以主要包含等规聚丙烯。可以使用内消旋五单元组(mesopentads)通过13CNMR谱测量聚合物中的等规度，表示为内消旋五单元组的百分数(％mmmm)。如本文所用，术语“内消旋五单元组”表示位于聚合物链同一侧上的连续甲基。在一种实施方式中，所述HCPP的内消旋五单元组百分数大于97％、或大于98％、或大于99％。所述HCPP可以包含一定量的无规或无定形聚合物。所述聚合物的无规部分可溶于二甲苯中，因此称为“二甲苯可溶物部分”(XS％)。在测定XS％时，将该聚合物溶解在沸腾的二甲苯中，然后将该溶液冷却至0℃，使该聚合物的等规或结晶部分沉淀。所述XS％是保持溶解在冷二甲苯中的原始量部分。因此，该聚合物的XS％表示所形成的结晶聚合物的程度。聚合物的总量(100％)是二甲苯可溶性部分与二甲苯不可溶物部分的总和，按照ASTMD5492-98测定。在一种实施方式中，所述HCPP的二甲苯可溶物部分小于1.5％、或小于1.0％、或小于0.5％。
在一种实施方式中，按照ASTMD1505测定，适用于本发明的HCPP的密度为0.895-0.920克/立方厘米、或0.900-0.915克/立方厘米、或0.905-0.915克/立方厘米；按照ASTMD1238测定，熔体流动速率为0.5-30克/10分钟、或1.0-15克/10分钟、或1.5-5.0克/10分钟；按照ASTMD882测定，纵向(MD)的正割模量为350000-420000磅/英寸2、或380000-420000磅/英寸2、或400000-420000磅/英寸2；按照ASTMD882测定，横向(TD)的正割模量为400000-700000磅/英寸2、或500000-700000磅/英寸2、或600000-700000磅/英寸2；按照ASTMD882测定，MD的断裂拉伸强度为19000-28000磅/英寸2、或22000-28000磅/英寸2、或25000-28000磅/英寸2；按照ASTMD882测定，TD的断裂拉伸强度为20000-40000磅/英寸2、或30000-40000磅/英寸2、或35000-40000磅/英寸2；按照ASTMD882测定，MD的断裂伸长率为50-200％、或100-180％、或120-150％；按照ASTMD882测定，TD的断裂伸长率为50-150％、或60-100％、或80-100％；按照差示扫描量热法测定，熔融温度为150-170℃、或155-170℃、或160-170℃；按照ASTMD2457测定，45°光泽为70-95、或75-90、或80-90；按照ASTMD1003测定，百分雾度为0.5-2.0％、或0.5-1.5％、或0.5-1.0％；按照ASTMF-1249-90测定，水蒸气透过率为0.15-0.30克-密耳/100平方英寸/天、或0.15-0.25克-密耳/100平方英寸/天、或0.20-0.21克-密耳/100平方英寸/天。
适用于本发明的HCPP的例子包括但并不限于3270，它是可以从美国总石油化学品有限公司(TotalPetrochemicalsUSA，Inc)购得的HCPP。所述HCPP(如3270)一般具有表2中所示的物理性质。
表2
在另一种实施方式中，所述聚丙烯可以是一种聚丙烯多相共聚物(PPHC)，其中聚丙烯均聚物相或组分与共聚物相或组分结合。以所述PPHC的总重量计，PPHC可以包含从大于6.5重量％至小于11.5重量％的乙烯，或从8.5重量％至小于10.5重量％，或从9.5重量％的乙烯。在此，除非另外指出，组分的百分数指该组分在总组合物中的重量百分数。
PPHC的共聚物相可以是一种丙烯与乙烯的无规共聚物，也称为乙烯/丙烯橡胶(EPR)。PP抗冲击共聚物显示被具有无规排列的乙烯和丙烯的短序列或嵌段中断的不同的均聚物相。与无规共聚物相比，这种包含EPR的嵌段具有不同于整体共聚物的某些聚合物特征(如特性粘度)。不希望受到理论的限制，所述PPHC的EPR部分具有橡胶特征，将其结合在均聚物组分基质中的时候，所述EPR部分起为所述PPHC提供增加的冲击强度的作用。在一种实施方式中，所述PPHC的EPR部分占该PPHC的量大于14重量％、或大于18重量％、或者为14-18重量％。
以所述PPHC的EPR部分的总重量为基准计，该EPR部分中的乙烯含量可为38-50重量％、或40-45重量％。使用傅立叶变换红外光谱(FTIR)方法可以通过分光光度法测定所述PPHC的EPR部分中的乙烯含量。具体来说，对于一系列具有已知EPR乙烯含量的样品，记录聚合物样品的FTIR光谱。对于各乙烯浓度计算720厘米-1和900厘米-1的透光率比值，然后建立校正曲线。然后可以对该校正曲线进行线性回归分析，得到公式，然后使用该公式确定样品材料的EPR乙烯含量。
所述PPHC的EPR部分可以表现出不同于丙烯均聚物组分的特性粘度。在本文中，“特性粘度”表示溶液中的聚合物增加所述溶液粘度的能力。在本文中，将“粘度”定义为由内摩擦引起的对流动的阻力。在一种实施方式中，所述PPHC的EPR部分的特性粘度大于2.0分升/克、或为2.0-3.0分升/克、或2.4-3.0分升/克、或2.4-2.7分升/克、或2.6-2.8分升/克。所述PPHC的EPR部分的特性粘度按照ASTMD5225测定。
在一种实施方式中，PPHC的熔体流动速率(MFR)为65-130克/10分钟、或70-120克/10分钟、或70-100克/10分钟、或70-90克/10分钟、或75-85克/10分钟、或90克/10分钟由高MFR表示的优良的流动性质便于以高产量制造模塑聚合物组分。在一种实施方式中，所述PPHC是没有经过改性的反应器级树脂，也称为“低级PP”。在一些实施方式中，所述PPHC是流变性受控级树脂，其中通过各种技术如减粘裂化对熔体流动速率进行调节。例如，可通过如美国专利第6503990号中所述通过减粘裂化增大MFR，该专利通过参考引入其全文。如该文献中所述，将一定量的过氧化物与薄片、粉末或粒料形式的聚合物树脂混合，以增大该树脂的MFR。按本文的定义，MFR表示能够在指定温度和指定负荷下流过小孔的熔融聚合物树脂的量。可以按照ASTMD1238，在230℃的温度和2.16千克的负荷下，使用固定负荷活塞式塑度计将聚丙烯挤压通过指定尺寸的小孔，测定MFR。
合适PPHC的代表性例子包括但并不限于4920W和4920WZ，它们是可以从美国总石油化学品有限公司(TotalPetrochemicalsUSAInc)购得的抗冲共聚物树脂。在一种实施方式中，所述PPHC(如4920W)一般具有表3中所示的物理性质。
表3
在一种实施方式中，所述CPEB是聚乙烯、或高密度聚乙烯、或低密度聚乙烯、或线型低密度聚乙烯。
在一种实施方式中，CPEB包含高密度聚乙烯(HDPE)。在本文中，HDPE的密度等于或大于0.941克/立方厘米、或0.941-0.965克/立方厘米、或0.945-0.960克/立方厘米。所述HDPE可以是均聚物或共聚物，如乙烯与一种或多种α-烯烃单体的共聚物，所述α-烯烃单体是例如丙烯、丁烯、己烯等。在一种实施方式中，所述HDPE是均聚物。通过ASTMD1238测定，适用于本发明的HDPE的熔体质量流动速率一般为0.01-50克/10分钟、或0.5-20克/10分钟、或1.0-10克/10分钟。在一种实施方式中，通过ASTMD638测定，适用于本发明的HDPE的拉伸模量一般为100000-350000磅/英寸2、或150000-300000磅/英寸2、或180000-220000磅/英寸2。在一种实施方式中，通过ASTMD790测定，适用于本发明的HDPE的挠曲模量一般为30000-350000磅/英寸2、或100000-300000磅/英寸2、或150000-200000磅/英寸2。在一种实施方式中，通过差示扫描量热法(DSC)测定，适用于本发明的HDPE的熔融温度一般为120-140℃、或125-135℃、或130-133℃。
适用于本发明的HDPE的例子包括但并不限于6450HDPE，它是聚乙烯树脂；和mPEER2283聚乙烯，它是含有己烯作为共聚单体的茂金属高密度聚乙烯树脂，它们都可以从美国总石油化学品有限公司(TotalPetrochemicalsUSA，Inc)购得。一种实施方式中，合适的HDPE的物理性质一般如表4(如6450HDPE)或表5(如ER2283)中所示。
表4
(1)在实验室条件下产生的数据，并不用作技术要求值、最大值或最小值。
(2)所列数据在1.0密耳的流延膜上测定。
(3)水蒸气透过率。
表5
在一种实施方式中，CPEB包含低密度聚乙烯(LDPE)。在本文中，LDPE定义为其密度范围为0.910-0.940克/立方厘米、或0.917-0.935克/立方厘米、或0.920-0.930克/立方厘米。可以通过与HDPE相比支化程度有所增加来进一步表征LDPE。所述LDPE可以是均聚物或共聚物，如乙烯与一种或多种α-烯烃单体的共聚物，所述α-烯烃单体是例如丙烯、丁烯、己烯等。在一种实施方式中，所述LDPE是均聚物。通过ASTMD1238测定，适用于本发明的LDPE的熔体质量流动速率一般为0.1-60克/10分钟、或0.5-30克/10分钟、或1.0-20克/10分钟。在一种实施方式中，通过ASTMD638测定，适用于本发明的lDPE的拉伸模量一般为10000-70000磅/英寸2、或15000-65000磅/英寸2、或20000-60000磅/英寸2。在一种实施方式中，通过ASTMD790测定，适用于本发明的LDPE的挠曲模量一般为9000-60000磅/英寸2、或10000-55000磅/英寸2、或15000-50000磅/英寸2。在一种实施方式中，通过差示扫描量热法(DSC)测定，适用于本发明的LDPE的熔融温度一般为85-125℃、或90-120℃、或95-120℃。
合适的LDPE的一种代表性例子是1020FN24，它是可以从美国总石油化学品有限公司(TotalPetrochemicalsUSA，Inc)购得的一种LDPE。所述LDPE(如1020FN24)的物理性质一般如表6中所示。
表6
(1)使用按以下挤出条件制备的实验室测试样品获得数据：45毫米螺杆直径，L/D＝30，模头直径＝120毫米，模头间隙＝1.4毫米，吹胀比(BUR)＝2.5∶1，温度＝185℃。
在一种实施方式中，CPEB包含线型低密度聚乙烯(LLDPE)。LLDPE是一种基本线型的聚乙烯，含有显著量的短支链。LLDPE一般通过乙烯与长链烯烃共聚产生。LLDPE的结构不同于低密度聚乙烯，原因在于没有长链支化现象。在一种实施方式中，所述LLDPE是共聚物，例如乙烯与一种或多种α-烯烃单体的共聚物，所述α-烯烃单体是例如丙烯、丁烯、己烯等。通过ASTMD792测定，适用于本发明的LLDPE的密度一般可为0.900-0.920克/立方厘米、或0.905-0.918克/立方厘米、或0.910-0.918克/立方厘米。在一种实施方式中，通过ASTMD1238测定，适用于本发明的LLDPE的熔体质量流动速率一般为0.1-50克/10分钟、或0.5-30克/10分钟、或1-20克/10分钟。在一种实施方式中，通过ASTMD638测定，适用于本发明的LLDPE的拉伸模量一般为20000-250000磅/英寸2、或50000-220000磅/英寸2、或100000-200000磅/英寸2。在一种实施方式中，通过ASTMD790测定，适用于本发明的LLDPE的挠曲模量一般可为5000-150000磅/英寸2、或10000-130000磅/英寸2、或50000-110000磅/英寸2。在一种实施方式中，通过差示扫描量热法(DSC)测定，适用于本发明的LLDPE的熔融温度一般为70-140℃、或80-130℃、或90-120℃。
合适的LLDPE的代表性例子是FINATHENELL4010FE18，它是一种可以从总石油化学品公司(TotalPetrochemicals)购得的LLDPE。所述LLDPE(如FINATHENELL4010FE18)的物理性质一般如表7中所示。
表7
适用于本发明的聚烯烃(如聚丙烯、聚乙烯)可以采用任何合适方法制备。例如，可以使用齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂、茂金属催化剂或其组合制备所述聚烯烃。所述聚乙烯例如可以采用氧化铬催化剂或任何其他适用催化剂制备。
在一种实施方式中，所述聚烯烃采用齐格勒-纳塔催化剂制备，所述齐格勒-纳塔催化剂通常是基于钛和有机金属铝化合物，例如三乙基铝(C2H5)3Al。美国专利第4298718、4544717和4767735号中描述了齐格勒-纳塔催化剂以及形成这种催化剂的方法，这些专利都通过参考全文结合于此。
在另一种实施方式中，可使用茂金属催化剂制备聚烯烃。茂金属催化剂一般可称为结合了一个或多个通过π键与过渡金属配位的环戊二烯基(Cp)(其可以是取代或未取代的，各取代基相同或不同)的配位化合物。美国专利第4794096和4975403号中描述了茂金属催化剂以及形成这种催化剂的方法，这些专利都通过参考全文结合于此。通过使用茂金属催化剂制备的聚烯烃的例子更详细地在以下美国专利中描述：5158920、5416228、5789502、5807800、5968864、6225251、6777366、6777367、6579962、6468936、6579962和6432860，这些专利各自通过参考全文结合于此。
还可以使用任何其他例如齐格勒-纳塔催化剂和茂金属催化剂组合的方法制备聚烯烃，如美国专利第7056991和6653254号中所述，这些专利各自通过参考全文结合于此。
可以通过在催化剂(如齐格勒-纳塔、茂金属等)存在下、在适合于聚合的反应条件下，将一种或多种烯烃单体(如乙烯、丙烯)单独或与其他单体一起置于合适反应容器中，从而形成聚烯烃。可使用将烯烃聚合成聚合物的任何合适设备和方法。这些方法可包括，例如溶液相法，气相法、淤浆相法、本体相法、高压法或者它们的组合。这些方法在以下美国专利中详细描述：5525678、6420580、6380328、6359072、6346586、6340730、6339134、6300436、6274684、6271323、6248845、6245868、6245705、6242545、6211105、6207606、6180735和6147173，这些专利通过参考全文结合于此。
在一种实施方式中，通过气相聚合方法形成聚烯烃。气相聚合法的一个例子包括连续循环系统，该系统中在反应器中通过聚合反应热加热循环气流(或者称作再循环物流或流化介质)。在该循环的另一部分通过在反应器的外部冷却系统从该循环气流除去热量。在反应条件下在催化剂存在下，含一种或多种单体的循环气流可以连续循环通过流化床。循环气流一般从流化床排出并再循环回到反应器。同时，聚合物产物可以从反应器排出，并且可加入新鲜单体以取代聚合的单体。气相方法中的反应器压力为100-500磅/英寸2表压、或200-400磅/英寸2表压、或250-350磅/英寸2表压范围变化。气相方法中的反应器温度为30-120℃、或60-115℃、或70-110℃、或70-95℃，如以下美国专利中所述：4543399、4588790、5028670、5317036、5352749、5405922、5436304、5456471、5462999、5616661、5627242、5665818、5677375和5668228，这些专利通过参考全文结合于此。
在一种实施方式中，通过淤浆相聚合方法形成聚烯烃。淤浆相法一般包括形成固体、颗粒聚合物在液体聚合介质中的悬浮液，在该悬浮液中加入单体和任选的氢，以及催化剂。该悬浮液(其可包含稀释剂)可以以间歇或连续方式从反应器中排出，其中可以将挥发性组分与聚合物分离，并任选在蒸馏之后将该挥发性组分再循环至该反应器。聚合介质中使用的液化稀释剂可包括C3-C7烷烃(如己烷或异丁烷)。使用的介质一般在聚合反应条件下是液体，并且是相对惰性的。体相方法类似于淤浆方法。但是，一种方法可以是本体方法、淤浆方法或本体淤浆方法。
在一种实施方式中，CB和/或CPCEB包含一种聚乳酸。本发明中可使用任何合适的聚乳酸。例如，聚乳酸可包括聚-L-丙交酯(PLLA)、聚-D-丙交酯(PDLA)、聚-LD-丙交酯(PDLLA)、或其组合。可采用任何合适的方法制备聚乳酸。例如，可通过乳酸的脱水缩合制备聚乳酸，如美国专利第5310865号中所述，该专利通过参考全文结合于此。或者，可通过由乳酸合成环状丙交酯(也称为环状二聚物)，然后对该环状丙交酯进行开环聚合反应，从而制备聚乳酸。美国专利第2758987号中描述了这种方法的一个例子，该专利通过参考全文结合于此。
生产聚乳酸时可使用催化剂。所述催化剂可以是适合于所述方法的任何类型的催化剂。这些催化剂的例子包括但并不限于锡化合物如辛酸锡，钛化合物如钛酸四异丙酯，锆化合物如异丙氧基锆，和锑化合物如三氧化锑。
可以将例如前述的添加剂引入聚乳酸组合物中。生产聚乳酸的其他方法在以下美国专利中描述：5821327、5770682、5508378、5470944和4797468，这些专利通过参考全文结合于此。
在一种实施方式中，按照ASTMD792测定，适用于本发明的聚乳酸的密度为1.238-1.265克/立方厘米、或1.24-1.26克/立方厘米、或1.245-1.255克/立方厘米；按照ASTMD1238测定，熔体指数(210℃，2.16千克)为5-35克/10分钟、或10-30克/10分钟、或10-20克/10分钟；按照ASTMD3418测定，晶体熔融温度为150-180℃、或160-175℃、或160-170℃；按照ASTMD3417测定，玻璃化转变温度为45-85℃、或50-80℃、或55-75℃；按照ASTMD638测定，屈服拉伸强度为4000-25000磅/英寸2、或5000-20000磅/英寸2、或5500-20000磅/英寸2；按照ASTMD638，拉伸伸长为1.5-10％、或2-8％、或3-7％；按照ASTMD790，挠曲模量为250000-600000磅/英寸2、或300000-550000磅/英寸2、或400000-500000磅/英寸2；按照ASTMD256测定，缺口悬臂梁式冲击强度为0.1-0.8英尺-磅/英寸、或0.2-0.7英尺-磅/英寸、或0.4-0.6英尺-磅/英寸。
适用于本发明的聚乳酸的例子包括但并不限于NatureWorks3051D，它可以从自然制品有限责任公司(NatureWorksLLC)购得。在一种实施方式中，适用于本发明的聚乳酸(如NatureWorks3051D)的物理性质一般如表8中所示。
表8
在一种实施方式中，以所述CB的总重量计，CB/或CPEB中的聚乳酸含量为1-40重量％、或5-30重量％、或10-20重量％。
在一种实施方式中，CB和/或CPCEB包含一种反应性改性剂。在本文中，反应性改性剂表示加入不混溶聚合物(如PP和PLA或PE和PLA)的熔融掺混物时原位形成化合物用于使所述掺混物稳定的聚合物添加剂。原位形成的化合物用作相容剂，所述反应性改性剂是这些相容剂的前体。
在一种实施方式中，所述反应性改性剂包括环氧官能化聚烯烃。适用于本发明的环氧官能化聚烯烃的例子包括但并不限于环氧官能化聚丙烯如甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯(PP-g-GMA)，环氧官能化聚乙烯如乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PE-co-GMA)，或其组合。适用于本发明的环氧官能化聚乙烯的例子包括LOTADERAX8840，它是一种含有8％的GMA的PE-co-GMA，可以从阿科玛公司(Arkema)购得。
在另一种实施方式中，所述反应性改性剂包括PP-g-GMA。可通过任何合适方法制备PP-g-GMA，例如通过在引发剂如过氧化物存在下将GMA接枝到聚丙烯上。适用于本发明的引发剂的例子包括但并不限于LUPERSOL101和TRIGANOX301，它们是可以从阿科玛公司(Arkema)购得的过氧化物。在一种实施方式中，以所述掺混物(CB或CPEB)的总重量计，引发剂的用量为0.03-2重量％、或0.2-0.8重量％、或0.3-0.5重量％。
可以在挤出机中，例如单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，以熔融状态进行将GMA接枝到PP上的反应。以下将这种过程称为反应性挤出。可以沿着挤出机按顺序将包含PP、GMA和引发剂(如过氧化物)的进料送到挤出机反应器中，或者在挤出机外部将所述进料(即PP、GMA和引发剂)预混合再送到该挤出机中。
在另一种实施方式中，通过在引发剂和多官能丙烯酸酯共聚单体存在下将GMA接枝到聚丙烯上，从而制备PP-g-GMA。所述多官能丙烯酸酯共聚单体可包括聚乙二醇二丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)，或其组合。
所述多官能丙烯酸酯共聚单体可以用高闪点进一步表征。材料的闪点是其在空气中能形成可点燃混合物的最低温度，按照ASTMD93测定。闪点越高，则该材料的可燃性越低，这对于熔体反应性挤出是有利的属性。在一种实施方式中，所述多官能丙烯酸酯共聚单体的闪点为50-120℃、或70-100℃、或80-100℃。适用于本发明的多官能丙烯酸酯共聚单体的例子包括但并不限于SR259(聚乙二醇二丙烯酸酯)，CD560(烷氧基化的己二醇二丙烯酸酯)，和SR351(TMPTA)，它们可以从萨托默公司(Sartomer)购得。
方案1描绘了在过氧化物和多官能丙烯酸酯共聚单体聚乙二醇二丙烯酸酯存在下将GMA接枝到聚丙烯上的反应。
方案1
不希望受到理论的限制，在反应性挤出过程中，在过氧化物存在下，能容易地夺取聚丙烯分子的叔碳上的氢，形成具有未成对电子的聚丙烯大自由基。所述聚丙烯大自由基一般是不稳定的，倾向于通过被称为“β-断裂”的步骤形成自由基。β-断裂表示其中在自由基的β-位的键断裂导致形成双键和新自由基的一类反应。据信β-断裂反应是形成内部双键的主要原因，因此该反应与最终聚合物的烯丙基含量相关。β-断裂一般比接枝反应(即GMA的加成)有利，导致GMA接枝减少且聚丙烯平均分子量降低。但是，在包括多官能丙烯酸酯共聚单体的反应中，所述多官能丙烯酸酯共聚单体能容易地捕获聚丙烯微型自由基，导致形成更稳定的中间体(即聚丙烯-丙烯酸酯自由基)。所述相对稳定的丙烯-丙烯酸酯自由基倾向于更容易与GMA反应，GMA为一种丙烯酸酯型单体，因而有利于接枝反应。
而且，如方案1中所示，接枝的丙烯-丙烯酸酯分子上可能存在多个自由基，使其变得更容易捕获和引发GMA的反应。GMA与丙烯酸酯自由基的反应性可能大于GMA与聚丙烯叔大自由基的反应性。因此，使用包含多官能丙烯酸酯共聚单体的反应混合物制备的PP-g-GMA可能显示大于使用不含多官能丙烯酸酯共聚单体的其他类似组合物制备的PP-g-GMA的接枝程度。以下将使用多官能丙烯酸酯共聚单体制备的PP-g-GMA称为高接枝的GMA(HGGMA)。
在一种实施方式中，由包含以下组分的反应混合物制备HGGMA(其为反应性改性剂)：聚丙烯，含量为80-99.5重量％、或90-99重量％、或95-99重量％；GMA，含量为0.5-20重量％、或1.0-10重量％、或1.0-5.0重量％；多官能丙烯酸酯共聚单体，含量为0.5-15重量％、或1.0-10重量％、或1.0-5.0重量％；和引发剂，含量为0.05-1.5重量％、或0.2-0.8重量％、或0.3-0.5重量％。所述HGGMA中GMA∶多官能丙烯酸酯共聚单体的比值为1∶5至10∶1，或1∶2至5∶1，或1∶1至3∶1。
接枝到聚烯烃上的GMA的量根据所用材料类型和加工条件之类的多种因素而变化。利用本发明，本领域普通技术人员可以改变这些参数，从而生产具有用户所需接枝率的反应性改性剂。
可使用任何合适的方法测定接枝率。例如，可通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)测定接枝率。在一种实施方式中，测定接枝产率的方法包括获得具有PP和GMA的混合物的聚合物样品的FTIR谱，其中各组分的量是已知的。可通过将一个或多个波长的信号强度随组分浓度而变化作图，从而产生校正曲线。然后测定PP-g-GMA样品的FTIR谱，将其与校正曲线进行比较，从而测定接枝率。在Angew.Makromol.Chem，1995，第229卷，第1-13页中更详细地描述了这种方法。在一种实施方式中，HGGMA的接枝率为0.2-15重量％、或0.5-10重量％、或1.0-5.0重量％。
在一种实施方式中，以所述掺混物的总重量为基准计，CB和/或CPEB中的反应性改性剂的含量为0.5-15重量％、或1.0-10重量％、或3.0-5.0重量％。
在一种实施方式中，所述PP、PE、PLA、CB和/或CPEB还可包含添加剂，从而赋予所需的物理性质，例如可印刷性、增加的光泽、或降低的粘连倾向。添加剂的例子包括但并不限于稳定剂，紫外屏蔽剂，氧化剂，抗氧化剂，抗静电剂，紫外光吸收剂，阻燃剂，加工用油，脱模剂，着色剂，颜料/染料，填料，和/或其他合适添加剂。上述添加剂可以单独使用或者组合使用以形成各种聚合物配制物。例如，可以使用稳定剂以有助于保护聚合物组合物以免因处于过高温度和/或受到紫外光而发生降解。可包含有效量的这些添加剂，以提供所需的性质。本领域的技术人员可以借助于本发明决定向聚合物组合物添加这些添加剂的有效添加剂量和方法。
在一种实施方式中，CPEB包含PE、PLA和PE-co-GMA，如上文所述的所有种类。在一种实施方式中，CB包含PP、PLA和HGGMA，如上文所述的所有种类。下面，所述内容将针对包含PP、PLA和反应性改性剂的CB，但是还设想了其他相容的掺混物(如，CPEB)。
在一种实施方式中，CB可以通过使PP均聚物、PLA和反应性改性剂(即，环氧官能化聚烯烃)；如上文所述的各类型接触，在适合于形成聚合物掺混物的条件下制备。将PP，PLA和反应性改性剂干混，加入挤出机并在挤出机内熔融。使用连续式混合器进行混合，例如混合器包括用于混合/熔融CB的组分啮合同向旋转双螺杆挤出机，和单螺杆挤出机或用于泵送的齿轮泵。CB可以在烘箱中或在真空条件下进一步干燥。
不希望受到理论的限制，在反应性挤出时，当最初与PP结合的至少一部分反应性改性剂(即，环氧官能化聚烯烃)迁移至PP/PLA界面时，就形成PP-环氧-PLA接枝的共聚物。反应性改性剂在PP和PLA相之间的界面与PLA分子接触，并与PLA反应，在该界面形成PP-环氧-PLA接枝共聚物。通过反应性改性剂(即，环氧官能化聚烯烃)、PP和PLA的反应性挤出而原位形成的相容剂(即，PP-环氧-PLA共聚物)可起多种作用。在熔融态，相容剂可减小PP和PLA之间界面的张力，并改进PLA相在PP中的分散。当CB固化时，相容剂就保留在PP和PLA的界面上，起到化学互连PP和PLA的作用。因此，相容剂形成粘合层或粘结层，用于改进界面粘合，与不相容的PP/PLA掺混物相比，使CB具有改进的相分散和性质。
可以采用任何合适的方法将本发明的CB转化为最终用途的制品。在一种实施方式中，这种转化是一种塑料成形过程，例如吹塑、挤出、注坯吹塑、注坯拉伸吹塑、热成形等。在一种实施方式中，最终用途制品是注塑制品。可以将聚合物掺混物形成各种最终用途制品，这些制品的例子包括：食品包装、办公用品、塑料板材、替换板材、庭院用板、结构支撑、地面用层压复合板、聚合物泡沫基材；装饰表面(即冠状成型物等)、耐候性户外材料、购买点标志和指示、家用品和消费品、建筑绝缘材料、化妆品包装、户外替换材料、盖子和容器(即用于熟食、水果、糖果和饼干)、器具、用具、电子部件、机动车部件、外壳、保护性头罩、可再利用的彩弹球、玩具(如乐高积木)、乐器、高尔夫杆头、管道、商用机器和电话机部件、淋浴头、门把手、水龙头手柄、轮罩、机动车前格栅等。本发明的CB可转化成用于织物之类编织纤维中的纤维(如多组分纤维、双组分纤维等)，可通过编织、针织、用钩针编织、打结、纤维压制或其组合进一步加工形成织物。在一些实施方式中，可以将这些纤维用于集中增强(concentratereinforcement)和编织纤维中，例如用作多纤维编织织物中的粘结纤维的纱线和织物。这些多纤维编织织物可用于地毯制造中。其他的最终用途制品对利用本发明的本领域技术人员是显而易见的。在一种实施方式中，CB用于制备BOPP薄膜，将在本文更详细描述。
CB和由其构成的最终用途制品与类似但不含相容剂的组合物相比显示改进的机械性能、强度和/或拉伸性质。下面，比较以下聚合物组合物的性质(如机械性能、物理性质和光学性质)：包含类似聚丙烯、但不含相容剂的组合物，或者类似聚乳酸、但不含相容剂的组合物，或包含类似聚丙烯和聚乳酸、但不含相容剂的组合物。
在一种实施方式中，本文所述类型的CB的熔体流动速率(MFR)为0.5-100克/10分钟，或者1.5-50克/10分钟，或者5.0-20克/10分钟。本文的定义，MFR表示能够在指定温度和指定负荷下流过小孔的熔融聚合物树脂的量。可以按照ASTMD1238，在230℃的温度和2.16千克的负荷下，使用固定负荷活塞式塑度计将聚丙烯挤压通过指定尺寸的小孔，测定MFR。
在一种实施方式中，该制品是注塑制品。在这种实施方式中，由本文所述类型的CB构成的注塑制品显示提高的拉伸模量。拉伸模量是在拉伸态下应力与弹性应变的比值。因此，拉伸模量越大，材料的刚性越大，产生指定量的应变所需的应力更大。在一种实施方式中，按照ASTMD638测定，制品的拉伸模量为200-350千磅/英寸2，或者220-300千磅/英寸2，或者250-300千磅/英寸2。
在一种实施方式中，如类似的缺口悬臂梁式冲击强度所反映的，由本文所述类型的CB构成的注塑制品显示与聚丙烯和/或不相容的PP/PLA掺混物相当的冲击强度。悬臂梁式冲击定义为使试样开始破裂并持续到试样断裂所需的动能。悬臂梁式冲击强度试验测定聚合物试样抵抗挠曲冲击造成的断裂的能力，如用在单次冲击(singleblow)中使标准试样断裂时由摆型锤所消耗的能量表示。将试样开缺口，用于集中应力并促使脆性破裂而不是延性破裂。具体地，悬臂梁式冲击试验测量在测试样品断裂时由该摆产生的能量损失。摆产生的能量损失是使样品开始破裂，使破裂扩展穿过试样所需的能量和测量系统相关的任何其它量损失(如，摆轴承中的摩擦、摆臂振动、样品飞散的能量等)的总和。在一种实施方式中，按照ASTMD256测定，制品显示缺口悬臂梁式冲击强度为0.2-2.0英尺-磅/英寸，或者0.5-1.5英尺-磅/英寸，或者0.6-1.0英尺-磅/英寸。
在一种实施方式中，由本文所述类型的CB构成的注塑制品显示提高了屈服拉伸模量。屈服拉伸模量是使材料屈服所需的单位面积上的力。在一种实施方式中，按照ASTMD882测定，制品的屈服拉伸强度为4000-6000磅/英寸2，或者4500-5800磅/英寸2，或者5000-5500磅/英寸2。
在一种实施方式中，由本文所述类型的CB构成的注塑制品显示提高的刚性，如提高的挠曲模量所示。挠曲模量测试大致上测量使样品材料梁弯曲所需的力。在样品梁的中央施加力，而该梁在两端支承。在一种实施方式中，按照ASTMD790测定，制品的挠曲模量为170-300千磅/英寸2，或者180-250千磅/英寸2，或者200-250千磅/英寸2。
在一种实施方式中，制品是薄膜，或者双轴向取向膜。一般而言，聚合物组合物的取向指薄膜中聚合物排列时施加方向性(分子相互的取向)的过程。采用这种取向，使薄膜具有所希望的性质，例如韧性和不透明性。如本文所用，术语“双轴向取向”指聚合物组合物在加热至高于或等于其玻璃化转变温度但低于其晶体熔点，在加热之后，立刻将材料挤出为薄膜，并在纵向(即机器方向)和横向或侧向(即，拉幅机方向)同时拉伸的过程。
在一种实施方式中，本文所述类型的CB在挤出机中加热至低于或等于210℃温度，或者180-250℃，或200-220℃。然后，熔融的聚合物通过模头离开，利用熔融片形成挤出薄膜、流延膜、双轴向取向膜等。在一种实施方式中，该熔融片通过模头离开，并引到辊上，没有另外的拉伸来形成挤出薄膜。或者，熔融片通过模头离开，在引到骤冷辊的同时进行单轴向拉伸，在骤冷辊上冷却形成流延薄膜。
在一种实施方式中，熔融片通过模头离开并经过第一辊(如骤冷辊)，使聚合物组合物(即CB)固化成为薄膜。然后，通过在纵向和横向拉伸该薄膜对其进行取向。纵向取向一般通过使用两个顺序设置的辊进行，第二辊(或快辊)相对于慢辊的运行速度对应于所需的取向比。或者可通过一系列速度加快的辊实现纵向取向，有时候使用额外的中间辊筒进行温度控制和其他功能。
纵向取向之后，将所述膜冷却、预热，送入横向取向段中。横向取向段包括例如拉幅架机械装置，使所述多层膜横向受力。这种取向操作之后可进行退火和/或额外的加工。
或者，可同时在两个方向上拉伸所述膜。在一种实施方式中，采用0.2-15兆帕，或者1.0-10兆帕，或者2.0-7兆帕的拉伸力制备膜。在一种实施方式中，薄膜在纵向，在90-170℃，或者100-165℃，或者125-160℃进行取向，在横向，在100-180℃，或者115-170℃，或者125-165℃温度进行取向。
不希望受到理论的限制，冷却时，拉伸产生的分子对齐作用有利地与结晶作用竞争，拉伸的聚合物分子缩合成晶体网状结构，结晶区在拉伸力方向对齐。关于双轴膜生产的其他文献可参见美国专利第4029876和2178104号，这些专利各自通过参考全文结合于此。
此外，由本文所述类型的CB制备的薄膜可以形成多层薄膜中的一层或多层。多层薄膜的其他层可以是任何合适的可共挤出薄膜，例如间规聚丙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、丁烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、尼龙等，或它们的组合。
在一种实施方式中，由本文所述类型的CB构成的BOPP薄膜显示提高的刚性，如提高的1％正割模量所示。正割模量是对材料应变响应的应力或在所施加的作用力下承受变形的能力的度量。在一种实施方式中，按照ASTMD882测定，BOPP薄膜的1％正割模量为200-400千磅/英寸2，或者250-380千磅/英寸2，或者300-350千磅/英寸2。
CB显示改进的拉伸性质，如断裂拉伸强度(也称作屈服/断裂强度)增大和断裂拉伸伸长(也称作屈服/断裂伸长)增加所示。可以在纵向(MD)和/或横向(TD)进行测试以测定拉伸性质，该纵向平行于聚合物取向的方向，该横向垂直于聚合物取向的方向。断裂拉伸强度是使材料断裂所需的单位面积上的力。在一种实施方式中，按照ASTMD882测定，MD的断裂拉伸强度为20-40千磅/英寸2，或者25-35千磅/英寸2，或者30-33千磅/英寸2。断裂拉伸伸长是材料在拉力作用下发生断裂之前其长度的百分增加。在一种实施方式中，按照ASTMD882测定，MD方向的断裂拉伸伸长为50-150％，或者70-120％，或者80-100％。
由本文所述CB制备的BOPP薄膜与使用类似的PP均聚物或者类似的PLA均聚物或者不相容的PP/PLA掺混物制备的类似BOPP薄膜相比，显示改进的收缩、光学性质、阻隔性和/或可印刷性。
在一种实施方式中，由本文所述的CB制备的BOPP薄膜显示减小收缩。薄膜收缩可通过以下方式计算，首先测量冷却后在流动方向(当测量差异收缩时称作MD)的长度收缩以及流动方向的横向(当测量差异收缩时称作TD)的长度收缩。在指定温度流动方向和流动方向的横向的收缩差乘以100％可得到百分收缩。在一种实施方式中，由本文所述类型的CB制备的BOPP薄膜在125℃的收缩为5-20％，或者8-15％，或者10-12％。
在一种实施方式中，由本文所述的CB制备的BOPP薄膜显示提高光泽并减小雾度。材料的光泽是基于光与材料表面的相互作用，更具体地，是表面以镜面方向反射光的能力。光泽通过测量光泽度随入射光角度例如45°入射角而变化(也称作“45°光泽”)来测量。在一种实施方式中，由本文所述类型的CB形成的BOPP薄膜按照ASTMD2457测定，其45°光泽为50-130，或者80-130，或者100-130。
雾度是光从材料内或材料表面散射造成的模糊的材料外观。对等于或小于30％的雾度百分数，可按照ASTMD1003-00测定材料的雾度。具有大于30％雾度百分数的材料可按照ASTME167测定。在一种实施方式中，由本文所述类型的CB制备的BOPP薄膜的雾度百分数为1-90％，或者3-50％，或者5-10％。
由本文揭示的CB制备的BOPP薄膜显示类似的氧透过率(OTR)。OTR是在特定温度和相对湿度条件下氧气渗透通过薄膜时的稳态速率。通过将薄膜的一面暴露在氧气气氛中测量OTR。当氧增溶到该薄膜中并且渗透通过材料时，氮气吹扫该薄膜的另一面，将透过的氧分子送到库仑计传感器(coulometricsensor)。该值报道为透过率。将该透过率乘以材料的平均厚度，考虑该乘积为渗透率。在一种实施方式中，按照ASTMD3895测定，由本发明揭示的CB形成的BOPP薄膜100°F时的氧透过率为100-300厘米3/100英寸2/24小时，或者150-250厘米3/100英寸2/24小时，或者180-220厘米3/100英寸2/24小时。
由本文揭示的CB形成的BOPP薄膜显示增大的表面张力。由本文揭示的CB形成的BOPP薄膜的表面张力可通过测定水滴和BOPP薄膜之间的接触角来测定。该接触角是液体/蒸气(如水滴)界面与薄膜表面相交的角。在一种实施方式中，由本文所述类型的CB形成的BOPP薄膜按照ASTMD5946测定，其接触角为90-110°，或者95-106°，或者100-103°。
在另一个实施方式中，本文所述类型的CB可用于制备流延薄膜。流延薄膜的接触角按照ASTMD5946测定，为90-110°，或者95-105°，或者98-102°。不希望受到理论的限制，大接触角表示低表面张力和提高的可印刷性。
在一种实施方式中，本文所述类型的CB形成薄膜时其表面粗糙度降低。表面粗糙度测定可采用原子力显微镜(AFM)进行。在AFM拓扑图象中，Ra是最常用的参数，用来描述平均表面粗糙度，并定义为在测试长度范围测量的累积的粗糙度分布曲线的绝对值。Z-范围表示在z-方向的平均位移，反映峰至谷的表面粗糙度。
实施例
已经一般性地描述了本发明，给出以下实施例作为本发明的具体实施方式，用于证明本发明的实施和优点。应理解，实施例以说明方式给出，但不是用来以任何方式限制本说明书或权利要求书。在下文中，除非有另外的说明，否则，以下将组合物或配方中的组分量表示为以该组合物总重量为基准计的该组分的重量百分数。
实施例1
对反应性改性剂(即PP-g-GMA)制备过程中聚丙烯上的GMA接枝度进行研究。使用基础聚丙烯树脂3276(总石油化学品公司(TotalPetrochemicals)购得的聚丙烯均聚物)和GMA(闪点为85℃、粘度为2.7厘泊)(从陶氏化学品公司(DowChemicals)购得)制备样品。所述多官能丙烯酸酯共聚单体是SR259聚乙二醇(200)二丙烯酸酯(粘度为25厘泊)和SR351三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMTPA)(粘度为106厘泊)；它们都可以从萨托默公司(Sartomer)购得。所用引发剂是过氧化物LUPERSOL101(L101).表9中列出的配方以每100份基础树脂的重量份(phr)表示。
在50升混合器中，将其量为30磅的所述3277绒毛物与多官能丙烯酸酯共聚单体(即GMA)和引发剂混合。接着，在螺杆转速为100rpm、挤出量为10磅/小时、真空脱挥发分的条件下，将混合的绒毛物送到MICRO-27双螺杆挤出机中。各区温度分布为400°F-400°F-395°F-390°F-380°F-375°F-370°F-365°F-360°F-360°F-360°F-360°F。实验加工参数总结在表9中。
表9
然后根据制得PP-g-GMA产物的傅立叶变换红外光谱(FTIR)测定接枝率。将所述PP-g-GMA产物溶解在热二甲苯中，用过量丙酮沉淀。GMA低聚物可溶解于丙酮。然后在真空下干燥沉淀的PP-g-GMA，用KBr将其压片用于FTIR分析。图1是各种PP-g-GMA样品的FTIR谱图。参见图1，对于所有样品，可用在2722厘米W出现的峰检测到聚丙烯的存在。样品1是包含0.05phr过氧化物的基础树脂的再挤出物。样品2是GMA-接枝的PP，其采用常规反应性挤出配方(即，不含多官能丙烯酸酯共聚单体)制备，在1730厘米-1表现出的C＝O峰强度可以忽略，该峰确定为接枝的GMA，表示获得最小GMA接枝率。但是，存在多官能丙烯酸酯共聚单体时(样品3和4)，观察到强C＝O峰。
仔细观察样品3和4在1730厘米-1的C＝O峰，如图2所示，表示该信号实际上是两个重叠峰，表示GMA和多官能丙烯酸酯共聚单体接枝到聚丙烯主链上。在FTIR谱图中还可以观察到大约860厘米-1的弱环氧峰，该峰确定为GMA分子接枝到聚丙烯主链上。
然后根据FTIR结果计算接枝率(GMA％)，也列入表9。当GMA为唯一单体(没有多官能丙烯酸酯共聚单体)时，在样品2中观察到的接枝率是可以忽略不计的。但是，当GMA∶多官能丙烯酸酯共聚单体的比值为3∶1时，接枝率增大，如样品3和4所示。将按照本实施例所述制备的PP-g-GMA与如本文所述的其他组分(如PP和PLA)组合，形成CB。不希望受到理论的限制，高接枝的PP-g-GMA能更有效地使PP/PLA掺混物相容，形成CB。
实施例2
挤出期间检测由3271和PLA6201D在具有各种反应性改性剂或没有改性剂条件下制备的CB的熔体压力。样品5是PP/PLA掺混物但不含反应性改性剂；样品6是PP/PLA掺混物，包含PP-g-GMA-3作为反应性改性剂；样品7是PP/PLA掺混物，包含PP-g-GMA-6作为反应性改性剂；样品8是PP/PLA掺混物，包含LOTADERAX8840作为反应性改性剂。LOTADERAX8840是一种用GMA官能化的反应性聚乙烯树脂，可从阿科玛公司(Arkema)购得。PP-g-GMA-3是低接枝的官能化聚丙烯，用于制备包含小于0.5％GMA的接枝PP-g-GMA，PP-g-GMA-6是高接枝的官能化聚丙烯，用于按照实施例1所述制备包含3％GMA的高接枝的PP-g-GMA，LOTADERAX8840是聚乙烯官能化树脂，用于制备含8％GMA的高接枝的PP-g-GMA。
反应混合物配方和制备的PP/PLA掺混物的MFR列入表10中。
表10
样品 掺混物 MFR(克/10分钟) 熔体中反应 接枝共聚物 相容
5 PP/PLA 2.2 无 无 不
6 PP/PLA/PP-g-GMA-3 2.2 环氧树脂与-COOH PP-g-GMA-co-PLA 是
7 PP/PLA/PP-g-GMA-6 2.0 环氧树脂与-COOH PP-g-GMA-co-PLA 是
8 PP/PLA/Lotader 1.9 环氧树脂与-COOH PP-co-GMA-co-PLA 是
将3271与10％PLA6201D(挤出前，预先于75℃真空干燥6小时)和5％所示的相容剂掺混。将该掺混的混合物在27毫米同向旋转双螺杆挤出机中挤出。该挤出机螺杆转速设定为100rpm，产量为15磅/小时。对排气口(Devolport)施加真空，以除去挤出期间产生的任何挥发物。
图3显示各样品的熔体压力随挤出时间而变化的数据。与不相容的PP/PLA掺混物(样品5)相比，加入PP-g-GMA-3(样品6)并不影响组合物的熔体压力，而存在高接枝的PP-g-GMA-6(样品7)略微提高了PP/PLA掺混物的熔体压力。不希望受到理论的限制，这种少量提高可能是因为PP-g-GMA中的环氧基团与PLA-COOH基团反应，形成PP-g-GMA-co-PLA共聚物，使得熔体压力略有提高。PP/PLA/LOTADER掺混物(样品8)显示最高熔体压力，这是因为样品8中高GMA含量造成的，高GMA含量可能起到熔融挤出时PLA的有效增链剂的作用。
将挤出的粒料压塑，然后通过原子力显微镜(AFM)表征相分散情况。产生的AFM图象示于图4。参见图4，观察所有样品形成不混溶掺混物，其中，PLA相10分散在聚丙烯相20中。观察到在不相容的PP/PLA掺混物(样品5)中的PLA相10具有最大至5微米(μm)和大于5微米的各种尺寸。PP-g-GMA-3(样品6)中PLA相10较小，更多分散在不相容的PP/PLA掺混物中(样品5)。PP/PLA/LOTADER掺混物(样品8)中的PLA相10比在不相容的PP/PLA掺混物和PP-g-GMA-3掺混物中观察到的情况更小和更分散。最后，在PP-g-GMA-6掺混物(样品7)中观察的PLA相10比在其他样品(样品5，6，8)中观察的情况更小，具有更均匀尺寸和更多的分散。
实施例3
对由用各种反应性改性剂制得的CB制备的双轴向取向薄膜的屈服强度进行研究并与PP进行比较。由表11列出的配方制备4个样品，标为样品10-13。反应性改性剂是所示的环氧官能化PP(GMA-3和GMA-6)和环氧官能化PE(LOTADER)。制备掺混物，并流延为16密耳厚度的片，使用BrücknerKaroIV进行拉伸。在纵向和横向，面积拉伸比为6x6，拉伸速度为30米/分钟。材料可以在130-155℃的宽温度范围进行拉伸。
表11：
样品 样品名 说明
10 PP/PLA 3271/10％PLA
11 GMA-3 3271/10％PLA/5％PP-g-GMA-3
12 GMA-6 3271/10％PLA/5％PP-g-GMA-6
13 LOTADER 3271/10％PLA/5％LOTADER AX8840
结果示于表12和图5中。
表12.
拉伸温度℃ PP3271 样品10PP/PLA 样品11PP/PLA/GMA-3 样品12PP/PLA/GMA-6 样品13PP/PLA/Lotader
130 6.54 6.19 6.54 5.53
135 5.5 5.24 5.21 5.48 4.55
140 4.5 4.48 4.28 4.36 3.6
145 3 2.92 2.9 2.97 2.6
150 1.5 1.72 1.71 1.76 1.64
155 0.7 0.84 0.8 0.88 0.87
图5是纵向的拉伸屈服强度随拉伸温度而变化的图。参见图5，大多数样品在指定温度下在类似拉伸力下进行拉伸，除了样品13外。包含5％LOTADER的样品13与不相容的PP/PLA掺混物(样品10)相比，显示拉伸力下降15％。因此，用LOTADER相容的PP/PLA掺混物可以使聚丙烯树脂例如高结晶聚丙烯(HCPP)更容易拉伸并具有更宽的加工范围。
实施例4
对实施例3的各种CB样品在135℃拉伸制备的BOPP薄膜的光学性质进行研究。测定雾度百分数和45°光泽百分数，测定结果示于表13和图6。
表13
样品 雾度(％) 光泽(％)
PP3271 0.5 93
样品10PP/PLA 67.8 113.3
样品11PP/PLA/GMA-3 52.1 106.3
样品12PP/PLA/GMA-6 21.7 83.6
样品13PP/PLA/Lotader 20.3 55.3
参见图6，不相容PP/PLA掺混物(样品10)的BOPP薄膜显示其雾度具有70％雾度百分数。反应性改性剂的存在一般会降低薄膜的雾度。由GMA-6和LOTADER分别制得样品12和13，制成的更透明的BOPP薄膜，与不相容的PP/PLA掺混物相比，其雾度百分数下降20％。对GMA-6和LOTADER的较低的雾度百分数结果表明两种反应性改性剂都能够降低熔融掺混时的界面张力并提供良好的PLA分散。此外，不希望受到理论的限制，这些相容的体系在固态可具有增强的界面，防止在双轴向取向中基质-颗粒边界的分离，并将进一步降低薄膜透明性的空穴化减至最少。
实施例5
对由包含GMA-6或LOTADER的PP/PLA掺混物制备的BOPP薄膜的雾度进行进一步的研究。实施例3的样品10，12和13在130-155℃范围内的6个不同拉伸温度下进行拉伸。然后测定各薄膜的雾度百分数，测试结果示于表14和图7，该图中，雾度百分数作为拉伸温度的变量进行作图。
表14
拉伸温度，℃ 样品10PP/PLA 样品12PP/PLA/GMA-6 样品13PP/PLA/Lotader
130 88 49 34
135 64 20 20
140 35 10 15
145 13 9 13
150 14 11 13.4
155 15 12 13
结果表明样品10(为不相容的PP/PLA掺混物)在低温显示具有高雾度百分数的雾度，在较高拉伸温度显示为更透明，和降低雾度百分数。雾度百分数在145℃达到最低值，并随拉伸温度升高略微增大。PP/PLA与反应性改性剂的掺混物在较低温度时的雾度百分数性能类似，样品12和13的雾度百分数低于样品10所观察的雾度百分数。在较高温度，样品12和13的雾度百分数与样品10类似。此外，与具有LOTADER作为反应性改性剂的样品13相比，在较宽拉伸温度范围，具有GMA-6作为反应性改性剂的样品12得到较低的雾度百分数。
还对样品10，12和13在不同拉伸温度下45°光泽进行研究。结果示于表15并在绘制在图8中。
表15
拉伸温度℃ 样品10PP/PLA 样品12PP/PLA/GMA-6 样品13PP/PLA/Lotader
130 123 120 70
135 106 85 55
140 86 63 50
145 56 63 51
150 51 58 52
155 51 53 52
图8是45°光泽随拉伸温度而变化的图。观察到45°光泽的趋势与雾度百分数的趋势类似。参见图8，样品10和12都在130℃进行拉伸，都具有高光泽，如其高45°光泽所示。样品13与样品10和12相比，其45°光泽较低。总之，45°光泽随拉伸温度一直升高至145℃而减小，然后在145-155℃，45°光泽达到稳定。
还研究了BOPP薄膜表面粗糙度。不希望受到理论的限制，表面雾度通常会明显影响薄膜的总雾度，因为高雾度BOPP薄膜表面通常较粗糙。在两个拉伸温度130℃和145℃，获得实施例3的样品10和12的AFM图象，示于图9。还根据AFM图象对表面粗糙度定量，结果示于表16。Ra是最常用的参数，用来描述平均表面粗糙度，并定义为在测试长度范围测量的累积粗糙度分布曲线的绝对值。Z-范围表示在z-方向的平均位移，反映峰至谷的表面粗糙度。
表16
参见图9A，包含不相容的PP/PLA掺混物的样品10在130℃拉伸温度显示许多高振幅的、宽的、非高斯峰220，这些峰趋向于明显叠加。该样品与其他样品相比显示较高的表面粗糙度。此外，样品10在130℃还具有最高雾度百分数。但是，令人感兴趣的是注意到样品10在130℃还具有高的45°光泽。未预期到这种高雾度与高光泽性能的结合，因为通常高雾度伴随低光泽，而低雾度伴随高光泽。样品10在130℃具有高雾度和高光泽，导致独特的薄膜外观。当将薄膜弄皱时，其外观类似于铝箔。不希望受到理论的限制，高光泽与表面存在PLA相有关。
比较时，样品12是用反应性改性剂GMA-6相容的PP/PLA掺混物，该样品在130℃进行拉伸时趋向于具有较少峰230(图9B)，这些峰一般是看上去具有较低振幅的高斯峰，表明具有光滑的表面。不希望受到理论的限制，该AFM结果显示样品12中的相容的体系可用于要求表面粗糙度最小的工艺，例如镀金属工艺。
对于在145℃进行拉伸的样品10和12进行AFM，显微图象分别示于9C和9D。结果表明由相容的掺混物(CB)制备的薄膜与不相容的PP/PLA掺混物制备的薄膜相比，也具有更光滑的表面。
实施例6：
对由聚丙烯(PP)和相容的PP/PLA掺混物制备的BOPP薄膜之间的接触角进行比较研究。流延薄膜、BOPP的流延片和BOPP薄膜的三个样品标为样品16，17和18，分别由聚丙烯基树脂、不相容PP/PLA掺混物和相容的PP/PLA/PP-g-GMA-6制备。按照ASTMD5946，使用去离子水作为表面接触介质，获得接触角。结果示于表17。
表17
样品 接触角结果 PP PP/PLA PP/PLA/PP-g-GMA-6
16 流延薄膜 106° 102° 102°
17 BOPP的流延片 106° 100° 100°
18 BOPP薄膜 107° 106° 106°
结果表明聚丙烯材料的接触角约为106-107°。取向后的薄膜在存在PLA下表面张力并未显示任何改进。应注意，相容的PP/PLA掺混物的流延薄膜显示略低的接触角，表明PLA的存在可能增大了聚丙烯流延薄膜的表面张力。但是，大于100°的接触角表示薄膜表面张力仍比水低得多。
研究了在PP/PLA掺混物中使用不同聚丙烯均聚物对由这些掺混物制备的薄膜的可印刷性的影响。制备五个流延薄膜样品，标为样品19-23。样品19使用3271聚丙烯均聚物作为基础树脂制备。样品20和21是分别使用PPH5060和MR2002作为基础树脂与10％PLA制备的不相容的掺混物。PPH5060是聚丙烯均聚物，其熔体流动速率为6克/10分钟，MR2002是使用茂金属催化剂制备的聚丙烯均聚物，其熔体流动速率为15.0克/10分钟。PPH5060和MR2002都可以从总石油化学品公司购得。样品22和23是PP-g-GMA-3和PP-g-GMA-6，在PP/PLA掺混物中用作反应性改性剂。测定这些薄膜的接触角，结果示于表18。
表18
样品 流延薄膜 接触角
19 PP 106°
20 PPH5060/PLA 90°
21 MR2002/PLA 98°
22 PP-g-GMA-3 100°
23 PP-g-GMA-6 100°
结果显示所有样品的接触角是类似的。对PPH5060/PLA掺混物(样品20)的接触角略小于MR2002/PLA掺混物(样品21)的接触角，而MR2002/PLA掺混物(样品21)的接触角也略小于PP均聚物(样品19)的接触角。由PP-g-GMA-3制备的流延薄膜(样品22)的接触角与PP-g-GMA-6制备的流延薄膜(样品23)的相同。不希望受到理论的限制，较大接触角表明较低表面张力，这是薄膜具有良好可印刷性的一种表示。因为这些薄膜的接触角类似，因此预期这些薄膜的可印刷性质是类似的。
实施例7
研究由CB制备的BOPP薄膜的机械性能并与PP比较。对实施例3的样品在纵向(MD)测定1％正割模量，断裂拉伸强度和断裂伸长，结果示于表19并绘制在图10中。
表19
PP3271 样品10PP/PLA 样品12PP/PLA/GMA-6 样品13PP/PLA/Lotader
1％正割模量，MD(千磅/英寸2) 256 244 343 265
断裂拉伸强度，MD(千磅/英寸2) 30.5 23.8 29.7 24.9
断裂伸长，MD 96.7 73.6 81.1 74.1
因为PLA的模量大于PP，预期在由PP/PLA掺混物制备的薄膜中存在PLA会提高薄膜的刚性。但是，参见图10，由PP/PLA掺混物制备的薄膜显示与聚丙烯均聚物相当的1％正割模量。使用PP/PLA掺混物和作为反应性改性剂的GMA-6制备的BOPP薄膜显示1％正割模量增大35-40％。不希望受到理论的限制，对这种性能差异的解释是在不相容的PP/PLA掺混物中的PP和PLA相之间弱的界面粘合力。这种弱界面粘合力导致在固态拉伸期间，施加的负荷从PP基质向更刚性PLA区的不适当的转移。
相容化有效地增强界面，增大PLA对材料刚性影响。注意，LOTADER是聚乙烯基改性剂。如实施例4所示，虽然LOTADER在降低雾度方面看来是有效的，但是只能使该体系的模量略有增加。不希望受到理论的限制，相信不能对固态体系增强是因为在固态在PE和PP之间的不相容性，进一步支持在GMA-6相容的体系中PP和PLA之间界面的重要性。
实施例8
比较由聚丙烯均聚物3271制备的制品与由不相容的PP/PLA掺混物、具有PP-g-GMA-6相容剂的PP/PLA掺混物、和具有LOTADER相容剂的PP/PLA掺混物制备的制品对于注塑样品的拉伸性质、挠曲模量和悬臂梁式冲击。PP/PLA和PP-g-GMA-6的组合物含有85重量％PP、10重量％PLA和5重量％PP-g-GMA-6。PP/PLA和LOTADER的组合物含有85重量％PP、10重量％PLA和5重量％PP-g-GMA-6。所述制品是ASTM试样，按照前面参考的方法通过注塑制备。结果示于表20。
表20
结果表明：用GMA-6相容的PP/PLA掺混物与用LOTADER相容的PP/PLA掺混物和不相容的PP/PLA掺混物相比显示较高刚性，如较高拉伸模量所证明的。不希望受到理论的限制，用GMA-6相容的PP/PLA掺混物具有高刚性是由于GMA-6相容的体系最大程度利用更刚性PLA相而使PP/PLA界面增强的结果。
但是，与BOPP薄膜不同，对注塑样品，不相容的PP/PLA掺混物和PP/PLA/LOTADER掺混物的刚性大于PP。不希望受到理论的限制，这种观察结果可能是因为在双轴向取向时BOPP薄膜中的分界的界面的折衷(通过如气穴化过程)的结果。对注塑样品，在PP和PLA之间保持紧密的界面粘合，使得即使在不相容的PP/PLA掺混物中仍能一定程度利用PLA的高刚性。
实施例9
研究由实施例8的掺混物制备的BOPP薄膜在125℃的收缩和环境温度的阻隔性，结果示于表21。
表21
由表21可知，BOPP薄膜在具有PLA或者没有PLA条件下在135℃的收缩差异是最小的。与PP相比，观察到不相容PP/PLA掺混物、用PP-g-GMA-6相容的PP/PLA掺混物和用LOTADER相容的PP/PLA掺混物的氧阻隔性下降。此外，不相容的PP/PLA掺混物的薄膜于135℃拉伸看来相对不透明，与之相比在145℃进行拉伸看来相对透明。
实施例10
研究由实施例3的样品制备的BOPP薄膜中的气穴化并与PP进行比较。因为气穴化与薄膜的密度相关，测定实施例5的薄膜的密度并与由聚丙烯制备的BOPP薄膜的密度进行比较。结果示于表22和23中并绘制在图11和12中。
表22
拉伸温度，℃ 135℃ 145℃
PP3271 0.87 0.88
样品10PP/PLA 0.81 0.87
样品11PP/PLA/GMA-3 0.84 0.89
样品12PP/PLA/GMA-6 0.88 0.9
样品13PP/PLA/Lotader 0.89 0.89
表23
拉伸温度，℃ 样品10PP/PLA 样品11PP/PLA/GMA3 样品12PP/PLA/GMA6 样品13PP/PLA/Lotader
130 0.76 0.81 0.87 0.88
135 0.81 0.84 0.88 0.89
140 0.83 0.86 0.89 0.89
145 0.87 0.89 0.9 0.89
150 0.86 0.86 0.91 0.9
图11是对PP均聚物(总石油化学品公司的3371)、不相容的PP/PLA掺混物和相容的PP/PLA掺混物的BOPP薄膜在135℃和145℃拉伸温度下的密度的图，而图12是薄膜密度随拉伸温度而变化的图。计算对PP/PLA掺混物预期的密度并示作参考基线300。用以下公式计算参考基线：
ΦPPρPP+ΦPLAρPLA，
其中，Φ和ρ分别是掺混物中各组分的体积分数和密度。参见图11，在较低和较高两个温度拉伸的聚丙烯薄膜看来似乎具有类似的薄膜密度。但是，不相容的PP/PLA掺混物制备的薄膜的密度低于预期值，表明在薄膜中存在空隙。当样品在130-150℃温度范围拉伸时观察到类似的趋势，如图12中所示。发现相容的PP/PLA掺混物的气穴化程度小于不相容的PP/PLA掺混物。不希望受到理论的限制，需要高模量分散相以促进气穴化，因为高模量分散相在双轴向取向时不会与聚丙烯基质一起发生变形或取向，因此，引起在基质-颗粒边界形成空隙。结果表明，使用能形成相容剂的反应性改性剂，在与PP/PLA反应性挤出时导致形成具有增强的界面的PP/PLA掺混物。增强界面的存在延迟在相容的PP/PLA掺混物界面上形成空隙。
实施例11
研究较高PLA含量的BOPP薄膜的密度。制备三种BOPP样品，标为样品14，15和16。样品14是由总石油化学品公司的聚丙烯3371制备，样品15是通过掺混70％总石油化学品公司聚丙烯和30％PLA6201制备，样品16是通过掺混70％总石油化学品公司聚丙烯和30％PLA6201以及3％Lotader制备。然后，使用BrucknerKaroIV，以30米/分钟拉伸速度和同时6x6拉伸比条件对所有样品进行双轴向取向。但是，样品15和16在这些条件下不易拉伸。将这些条件改为3米/分钟拉伸速度和同时4x4拉伸比。在约145-155℃温度范围进行拉伸。结果示于表23和图13中。
表23
拉伸温度，℃ 样品14BOPP密度，克/厘米3 样品15BOPP密度，克/厘米3 样品16BOPP密度，克/厘米3
145 0.89 0.32 0.41
150 0.90 0.43 0.57
155 0.83 0.56 0.67
不希望受到理论的限制，存在大量PLA降低了拉伸力，尤其是横向拉伸力，这可能是拉伸期间气穴化的结果。图13是BOPP密度随拉伸温度而变化的图。参见图13，样品15是不相容的样品，观察到与样品14和较低PLA含量(样品10)相比，样品15具有降低BOPP密度，如图12所示。不希望受到理论的限制，较低拉伸温度、较低拉伸速度和/或较低拉伸比更有利于薄膜气穴化，导致在样品15中观察到的较低密度。
此外，样品15和16可认为是白色和不透明的，具有粗糙表面。在光学显微镜下进一步观察样品15和6，发现这两个样品都具有大孔。
虽然示出并描述了各种实施方式，但是，本领域技术人员在不偏离本发明的精神和内容下可以对其进行各种变动。本文中所述的实施方式只是举例，并不是用来构成限制。在此揭示的本发明的许多变化和变动都是可能的并且在本发明范围之内。清楚地指出数值范围或界限时，应理解，这种表达范围或界限包括落在该表达范围或界限内的同样量级的重复范围或界限(如，约1-10包括2，3，4等；大于0.10包括0.11，0.12，0.13等)。例如，每当显示具有下限RL和上限RU的数值范围时，就具体显示了该范围内的任何数值。具体来说，具体显示了该范围内的以下数值：R＝RL+k*(Ru-RL)，其中k是1％至100％的以1％为增量的变量，即，k为1％、2％、3％、4％、5％、…50％、51％、52％、…95％、96％、97％、98％、99％或100％。而且，还具体显示了以上定义的两个R值所限定的任何数值范围。对权利要求的任意要素使用术语“任选地”是用来表示主题要素是需要的或者可以不需要。这两个供选择的要素都规定在权利要求的范围之内。应理解，使用广义的术语，如包含、包括、具有等提供对狭义术语如由……组成，主要由……组成，主要包含等的支持。
因此，保护范围不受上面的描述的限制，而只由所附权利要求书限定，权利要求书的范围包括权利要求书的要点的所有等价内容。每一个权利要求作为本发明的一个实施方式结合在说明书中。因此，权利要求书是对本发明的实施方式的进一步描述和增加。对参考文献的讨论并未承认所讨论的参考文献就是本发明的现有技术，尤其是的公开日期是在本申请的优先权日之后的任何参考文献。本文中列举的所有专利、专利申请和出版物的内容都通过参考结合于本文，它们对本文陈述的内容提供示例性、程序上或其他细节上的补充。

Claims (25)

1.一种包含聚烯烃、聚乳酸和反应性改性剂的掺混物的组合物，其中，所述的反应性改性剂是接枝率为3-15重量％的环氧官能化聚烯烃，所述的环氧官能化聚烯烃是甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯，且所述的环氧官能化聚烯烃通过使聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、包括聚乙二醇二丙烯酸酯的多官能丙烯酸酯共聚单体和引发剂而形成，其中所述的甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚乙二醇二丙烯酸酯都接枝在所述的聚丙烯上，且所述掺混物的熔体流动速率为0.5-100克/10分钟。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯或者它们的组合。
3.如权利要求2所述的组合物，其特征在于，聚乙烯包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯或者它们的组合。
4.如权利要求2所述的组合物，其特征在于，聚丙烯是均聚物、聚丙烯多相共聚物或者它们的组合。
5.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，聚乳酸包括聚-L-丙交酯、聚-D-丙交酯、聚-LD-丙交酯或者它们的组合。
6.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，以所述组合物的总重量为基准，所述的聚烯烃的含量是51-95重量％，聚烯烃包括聚丙烯，
聚乳酸的含量为1-40重量％，和
所述的反应性改性剂含量为0.5-15重量％。
7.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，掺混物的熔体流动速率为1.5-50克/10分钟。
8.一种由权利要求7所述的组合物制备的注塑制品。
9.如权利要求8所述的制品，其拉伸模量为200-350千磅/英寸2。
10.如权利要求8所述的制品，其缺口悬臂梁式冲击强度为0.2-2.0英尺磅/英寸。
11.如权利要求8所述的制品，其拉伸强度为4000-6000磅/英寸2。
12.如权利要求8所述的制品，其挠曲模量为170-300千磅/英寸2。
13.一种由权利要求6所述组合物制备的薄膜。
14.如权利要求13所述的薄膜，其特征在于，该薄膜在纵向、横向或者同时在纵向和横向进行取向。
15.如权利要求13所述的薄膜，其1％正割模量为200-400千磅/英寸2。
16.如权利要求13所述的薄膜，其断裂拉伸强度为20-40千磅/英寸2。
17.如权利要求13所述的薄膜，断裂拉伸伸长为50-150％。
18.如权利要求13所述的薄膜，其100°F时的氧透过率为100-300厘米3/100英寸2/24小时。
19.如权利要求13所述的薄膜，其收缩为5-20％。
20.如权利要求13所述的薄膜，其45°光泽为50-130。
21.如权利要求13所述的薄膜，其雾度为1-90％。
22.一种制备取向薄膜的方法，其包括：
形成反应性改性剂，该反应性改性剂是接枝率为3-15重量％的环氧官能化聚烯烃，所述的环氧官能化聚烯烃是甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯，且所述的环氧官能化聚烯烃通过使聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、含有聚乙二醇二丙烯酸酯的多官能丙烯酸酯共聚单体和引发剂而形成，其中所述的甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚乙二醇二丙烯酸酯都接枝在所述的聚丙烯上；
反应性挤出配混包含聚丙烯、聚乳酸和反应性改性剂的混合物，形成熔体流动速率为0.5-100克/10分钟的相容的聚合物掺混物；
将相容的聚合物掺混物流延成薄膜；和
对薄膜取向。
23.一种制备相容的聚合物掺混物的方法，它包括：
通过在适合于形成环氧官能化聚烯烃的条件下使聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、包括聚乙二醇二丙烯酸酯的多官能丙烯酸酯共聚单体和引发剂挤出制备反应性改性剂，它是甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯的环氧官能化聚烯烃，其中环氧官能化聚烯烃的接枝率为3-15重量％，其中所述的甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚乙二醇二丙烯酸酯都接枝在所述的聚丙烯上，
反应性挤出配混包含聚丙烯、聚乳酸和所述反应性改性剂的混合物，形成熔体流动速率为0.5-100克/10分钟的相容的聚合物掺混物。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，多官能丙烯酸酯共聚单体的闪点为50-120℃。
25.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，掺混物的熔体流动速率为5.0-20克/10分钟。
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