CN106604959A - 聚烯烃树脂组合物、成型体和聚烯烃树脂膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了:在维持机械强度和伸缩性的同时回弹性改善的聚烯烃树脂组合物;由所述组合物形成的成型体和聚烯烃树脂膜。这种聚烯烃树脂组合物含有聚烯烃树脂、聚碳酸亚烷基酯树脂和离子液体。这种聚烯烃树脂膜是通过使所述聚烯烃树脂组合物成形并在至少一个轴方向上伸展而得到的。
Description
技术领域
本发明涉及基于聚烯烃的树脂组合物,以及利用所述基于聚烯烃的树脂组合物获得的成型体和基于聚烯烃的树脂膜。
背景技术
基于聚烯烃的树脂用于各种用途,包括成型体、膜、纤维和衬里。因为单独的基于聚烯烃的树脂不能满足这些用途中的一些所需要的性能,所以已经对基于聚烯烃的树脂尝试了各种改良。长期以来,已经尝试了改变基于聚烯烃的树脂特性的技术,并且一般使用各种方法,包括共聚、聚合物的交联、和在聚合物基质中引入其他成分(例如,添加剂如填料、或其他树脂如弹性体)。这些之中,将基于聚烯烃的树脂与添加剂或其他树脂混合的方法已被广泛应用,因为这些方法能够进行大范围的性质控制并容易添加功能。例如,专利文献1公开了确保优异的抗静电性能的基于聚烯烃的树脂组合物,其通过将基于聚苯乙烯的树脂和离聚物树脂与聚烯烃混合而获得。专利文献2公开了具有非常优异的比强度的基于聚丙烯的复合材料,其通过将环氧改性的聚烯烃和长的碳纤维与聚丙烯混合而获得。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP2011-162761A
专利文献2:JP2010-150371A
发明内容
技术问题
因为材料在屈服后不能维持原有的机械性质,因此在实际应用中,有必要改善机械性质例如强度或伸展,以及材料屈服破损所需要的能量(在本说明书中称为“回弹性”)。然而,在还保持基于聚烯烃的树脂原有性质的同时改善回弹性是困难的。
本发明鉴于上述情况做出,本发明的目的是提供在保持机械强度和伸缩性的同时确保回弹性改善的基于聚烯烃的树脂组合物,和提供由所述基于聚烯烃的树脂组合物形成的成型体和基于聚烯烃的树脂膜。
技术方案
本发明的发明人进行了广泛研究并发现,通过在基于聚烯烃的树脂中引入聚碳酸亚烷基酯树脂和离子液体,可在不大幅降低基于聚烯烃的树脂原有的机械性质的情况下改善回弹性。本发明人基于该发现进一步研究并完成本发明。
具体而言,本发明涉及如下面详述的基于聚烯烃的树脂组合物、成型体和基于聚烯烃的树脂膜。
项1.基于聚烯烃的树脂组合物,其包含基于聚烯烃的树脂、聚碳酸亚烷基酯树脂和离子液体。
项2.根据项1所述的基于聚烯烃的树脂组合物,其中所述聚碳酸亚烷基酯树脂是聚碳酸亚丙酯。
项3.根据项1或2所述的基于聚烯烃的树脂组合物,其中所述离子液体是包含阳离子和阴离子的组合的盐,所述阳离子选自铵离子、吡啶离子、吡咯烷离子、吡咯啉离子、唑离子、唑啉离子、咪唑离子、噻唑离子和离子,所述阴离子选自卤素离子、磷酸根离子、硝酸根离子、硫酸根离子、硫酸氢根离子、磺酸根离子、甲苯磺酸根离子、高氯酸根离子、铝酸根离子、二铝酸根离子、硼酸根离子、酰胺离子、二氰胺离子、琥珀酸根离子、硫氰酸根离子和羧酸根离子。
项4.根据项1至3中任一项所述的基于聚烯烃的树脂组合物,其中相对于100质量份基于聚烯烃的树脂,所述基于聚烯烃的树脂组合物包含0.05至20质量份聚碳酸亚烷基酯树脂和0.01至5质量份离子液体。
项5.根据项1至4中任一项所述的基于聚烯烃的树脂组合物,其中所述基于聚烯烃的树脂是聚丙烯或聚乙烯。
项6.根据项1至4中任一项所述的基于聚烯烃的树脂组合物,其中所述基于聚烯烃的树脂是聚丙烯。
项7.成型体,其通过使根据项1至6中任一项所述的基于聚烯烃的树脂组合物成形而形成。
项8.基于聚烯烃的树脂膜,其通过使根据项1至6中任一项所述的基于聚烯烃的树脂组合物成形而形成,其中所述基于聚烯烃的树脂膜至少在单轴方向上伸展。
项9.根据项8所述的基于聚烯烃的树脂膜,其中当所述基于聚烯烃的树脂膜在所述单轴方向上伸展时,伸展倍率是1.01至20.0。
有益效果
本发明的基于聚烯烃的树脂组合物保持了用于得到所述组合物的基于聚烯烃的树脂的机械性质,并且也确保了改善的回弹性。本发明的基于聚烯烃的树脂组合物还具有不容易屈服的特征。因此,本发明的基于聚烯烃的树脂组合物增加了基于聚烯烃的树脂的可用范围。
因为本发明的成型体是通过使上述的基于聚烯烃的树脂组合物成形而得到的,因此所述成型体具有维持机械性能、改善回弹性、和所述成型体不容易屈服的特征。
因为本发明的基于聚烯烃的树脂膜是通过使上述的基于聚烯烃的树脂组合物成形而得到的,因此所述基于聚烯烃的树脂膜具有维持机械性能、改善回弹性、和所述树脂膜不容易屈服的特征。此外,因为所述基于聚烯烃的树脂膜是通过至少在单轴方向上伸展而形成的,所以它的表面电阻率大幅降低并且它的抗静电性能改善,从而可以减少在使用时的缺陷,例如尘埃附着。
附图说明
图1是显示关于在实施例5和比较例5中得到的膜的伸展倍率和表面电阻率之间的关系的图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式。
基于聚烯烃的树脂组合物
所述基于聚烯烃的树脂组合物含有基于聚烯烃的树脂、聚碳酸亚烷基酯树脂和离子液体。
所述基于聚烯烃的树脂是包含源自于烯烃的单体单元的聚合物。实例包括基于聚乙烯的树脂、基于聚丙烯的树脂、乙烯/羧酸烯基酯共聚物树脂、乙烯/不饱和羧酸烷基酯共聚物树脂、基于聚丁烯的树脂和基于聚(4-甲基-1-戊烯)的树脂。
优选的基于聚乙烯的树脂的实例包括聚乙烯。聚乙烯没有特别的限制,可用的聚乙烯的实例包括低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、和超高分子量聚乙烯。
基于聚丙烯的树脂的优选实例包括聚丙烯和丙烯与一种或多种其他烯烃的共聚物。如本文中使用的优选的“一种或多种其他烯烃”的实例包括乙烯、丁烯、戊烯、己烯和辛烯。所述供使用的“一种或多种其他烯烃”是指一种单独的烯烃或两种以上烯烃的组合。所述共聚物可以是嵌段共聚物、无规共聚物或交替共聚物。更具体地,作为基于聚丙烯的树脂,聚丙烯、丙烯/乙烯共聚物、丙烯/乙烯/丁烯共聚物、丙烯/丁烯共聚物、丙烯/己烯共聚物、丙烯/辛烯共聚物等是优选的。聚丙烯是更优选的。聚丙烯没有特别的限制,并可以使用等规聚丙烯、间规聚丙烯等。
乙烯/羧酸烯基酯共聚物树脂的“羧酸烯基酯”的实例包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、乙酸异丙烯酯和乙酸烯丙酯。这些之中,乙酸乙烯酯是优选的。具体而言,作为乙烯/羧酸烯基酯共聚物树脂,乙烯/乙酸乙烯酯共聚物是特别优选的。
乙烯/不饱和羧酸烷基酯共聚物树脂的“不饱和羧酸烷基酯”的实例包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丙酯。这些之中,丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯是优选的。具体而言,作为乙烯/不饱和羧酸烷基酯共聚物树脂,乙烯/丙烯酸甲酯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物是特别优选的。
基于聚烯烃的树脂可以1种单独或以两种以上的组合使用。在基于聚烯烃的树脂中,从与聚碳酸亚烷基酯树脂的相容性优良的观点来看,优选使用基于聚乙烯的树脂或基于聚丙烯的树脂。更优选使用至少一种选自聚乙烯、聚丙烯、和丙烯与一种或多种其他烯烃的共聚物的树脂。聚乙烯和聚丙烯是特别优选的。
基于聚烯烃的树脂的制造方法没有特别的限制,并可以使用任何公知的方法。该方法的实例包括使用引发剂例如过氧化物对烯烃进行自由基聚合的方法、在聚合催化剂存在下利用气相技术、溶液技术等对烯烃进行聚合的方法。可用的聚合催化剂的实例包括齐格勒-纳塔催化剂、Phillips催化剂和金属茂催化剂。
所述基于聚烯烃的树脂的分子量没有特别的限制;例如,所述基于聚烯烃的树脂的质量平均分子量是,下限优选20,000,上限优选6,000,000,下限更优选50,000,上限更优选3,000,000,下限还优选100,000,上限还优选1,000,000。质量平均分子量为20,000以上的基于聚烯烃的树脂可进一步改善所生成的基于聚烯烃的树脂组合物的机械强度,因此确保实际应用。质量平均分子量为6,000,000以下的基于聚烯烃的树脂使得所生成的基于聚烯烃的树脂组合物的成形加工更容易。
所述质量平均分子量是如下所述确定:制备以0.5%的浓度溶解在1,2-二氯苯中的基于聚烯烃的树脂,通过高效液相色谱进行测定,并与已经在同样条件下测定的质量平均分子量已知的聚苯乙烯比较。测定条件如下。
柱:GPC柱
(东曹株式会社(Tosoh Corporation)的商品名:TSKgel GMHHR-HHT)
柱温:140℃
洗脱液:1,2-二氯苯
流速:1mL/min
树脂的流动性以熔体流动速率(MFR,单位:g/10分钟)表述,所述熔体流动速率根据例如JIS K 7210:1999中描述的方法测定。在上述基于聚烯烃的树脂中,根据上述方法在230℃的温度下以2.16kg荷重测定的MFR值的下限优选是0.5,上限优选是100。MFR值的下限更优选是1,MFR值的上限更优选是50(g/10分钟)。MFR值为0.5以上的基于聚烯烃的树脂提供了流动性不过低的基于聚烯烃的树脂组合物,其因此可以容易地通过挤出成型法或吹塑成形法以期望的方式成型。MFR值为100以下的基于聚烯烃的树脂可以容易地通过射出成形法等以期望的方式成形。
所述聚碳酸亚烷基酯树脂没有特别的限制。实例包括通过氧化烯和二氧化碳的聚合反应得到的聚合物(即,氧化烯和二氧化碳的共聚物),和通过环状碳酸酯的开环聚合得到的聚合物。这些之中,优选使用通过氧化烯和二氧化碳共聚得到的聚碳酸亚烷基酯树脂。氧化烯和二氧化碳的聚合反应可以优选在金属催化剂存在下进行。
氧化烯的实例包括氧化乙烯、氧化丙烯、氧化1-丁烯、氧化2-丁烯、氧化异丁烯、氧化1-戊烯、氧化2-戊烯、氧化1-己烯、氧化1-辛烯、氧化1-癸烯、氧化环戊烯、氧化环己烯、氧化苯乙烯、氧化乙烯基环己烯、氧化3-苯基丙烯、氧化3,3,3-三氟丙烯、氧化3-萘基丙烯、氧化3-苯氧基丙烯、氧化3-萘氧基丙烯、一氧化丁二烯、氧化3-乙烯基氧基丙烯、和氧化3-三甲基甲硅烷基氧基丙烯。这些氧化烯之中,从它们与二氧化碳的高聚合反应性的观点来看,优选使用氧化乙烯和氧化丙烯,并更优选使用氧化丙烯。这些氧化烯可单独使用或以两种以上的组合使用。
金属催化剂的实例包括铝催化剂和锌催化剂。这些之中,从它们在氧化烯和二氧化碳的聚合反应中的高聚合活性的观点来看,优选使用锌催化剂。
锌催化剂的实例包括有机锌催化剂例如乙酸锌、二乙基锌和二丁基锌;和通过锌化合物与化合物例如伯胺、二价苯酚、二价芳族羧酸、芳族羟基酸、脂族二羧酸或脂族单羧酸反应得到的有机锌催化剂。在这些之中,通过锌化合物与脂族二羧酸和脂族单羧酸反应得到的有机锌催化剂因其高聚合活性而是优选的。有机锌催化剂的优选实例包括二甲基锌、二乙基锌和二苯基锌。
用于所述聚合反应的金属催化剂的量是,相对于每100质量份氧化烯,下限优选是0.001质量份,上限优选是20质量份,下限更优选是0.01质量份,和上限更优选是10质量份。如果所述金属催化剂的量是0.001质量份以上,可促进所述聚合反应。此外,如果所述金属催化剂的量是20质量份以下,可以得到与所添加的催化剂的量相配的良好效果。
在金属催化剂存在下氧化烯和二氧化碳之间聚合反应的方法没有特别的限制。实例包括将上述氧化烯和金属催化剂、任选与反应溶剂一起加入高压釜、混合它们、并在压力下注入二氧化碳以使其反应的方法。
所述聚合反应中任选使用的反应溶剂没有特别的限制,并可使用各种有机溶剂。具体的实例包括基于脂族烃的溶剂,例如戊烷、己烷、辛烷、癸烷和环己烷;基于芳族烃的溶剂,例如苯、甲苯和二甲苯;基于卤代烃的溶剂,例如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、氯乙烷、三氯乙烷、1-氯丙烷、2-氯丙烷、1-氯丁烷、2-氯丁烷、1-氯-2-甲基丙烷、氯苯和溴苯;基于醚的溶剂例如四氢呋喃、1,3-二氧戊环、1,4-二烷或1,2-二甲氧基乙烷;基于酯的溶剂例如乙酸乙酯或乙酸丁酯;基于酮的溶剂例如丙酮、甲乙酮或甲基异丁基酮;和基于碳酸酯的溶剂,例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸亚丙酯。
从达到平稳反应的观点来看,相对于100质量份氧化烯,所述反应溶剂的量优选是100至10,000质量份。
上述聚合反应中二氧化碳的压力没有特别的限制;通常,下限优选是0.1MPa,上限优选是20MPa,下限更优选0.2MPa,上限更优选10MPa,下限更加优选0.5MPa,上限更加优选5MPa。
上述聚合反应中的聚合反应温度没有特别的限制;然而,所述聚合反应温度优选是,下限优选30℃,上限优选100℃,下限更优选40℃,上限更优选80℃。30℃以上的聚合反应温度进一步促进所述聚合反应。100℃以下的聚合反应温度可降低副反应的可能性,并进一步增加聚合物的收率。聚合反应时间不能一概而言,因为它取决于聚合反应温度、催化剂的量、和氧化烯的类型,但通常优选2至40小时。
所述聚合反应完成后,反应产物通过过滤等分离,任选用溶剂等洗涤,并干燥而得到聚碳酸亚烷基酯树脂。
用于构成所述基于聚烯烃的树脂组合物的聚碳酸亚烷基酯树脂可单独1种或以两种以上的组合使用。
所述聚碳酸亚烷基酯树脂的质量平均分子量是,下限优选10,000,上限优选2,000,000,下限更优选30,000,上限更优选1,000,000,下限更加优选50,000,上限更加优选750,000。所述质量平均分子量是通过如下所述确定的值:制备以0.5%的浓度溶解在N,N-二甲基甲酰胺中的聚碳酸亚烷基酯树脂,通过高效液相色谱进行测定,并与已经在同样条件下测定的质量平均分子量已知的聚苯乙烯比较。测定条件如下。
柱:GPC柱(昭和电工株式会社,商品名:Shodex OHPac SB-800系列)
柱温:40℃
洗脱液:0.03mol/L溴化锂-N,N-二甲基甲酰胺溶液
流速:0.6mL/min
质量平均分子量为10,000以上的聚碳酸亚烷基酯树脂可显现所生成的基于聚烯烃的树脂组合物的改善的机械强度。此外,质量平均分子量为2,000,000以下的聚碳酸亚烷基酯树脂可显现在基于聚烯烃的树脂中的改善的分散性。
所述基于聚烯烃的树脂组合物中的聚碳酸亚烷基酯树脂的含量是,相对于每100质量份所述基于聚烯烃的树脂,下限优选0.05质量份,上限优选20质量份,下限更优选0.5质量份,上限更优选10质量份,下限还优选1质量份,上限还优选5质量份。当所述聚碳酸亚烷基酯树脂的含量超过20质量份时,所述基于聚烯烃的树脂组合物的机械强度或断裂应变可能略有降低。此外,当所述聚碳酸亚烷基酯树脂的含量小于0.05质量份时,可能不会显著发挥所述基于聚烯烃的树脂组合物的改性效果。
所述离子液体是熔点为100℃以下的阳离子和阴离子的盐。在本发明中,在室温(25℃)下为液态的盐是优选的。
所述离子液体的阳离子是,例如,铵离子、吡啶离子、吡咯烷离子、吡咯啉离子、唑离子、唑啉离子、咪唑离子、噻唑离子或离子,更优选咪唑离子、吡咯烷离子、吡啶离子、铵离子或离子,还优选咪唑离子或吡咯烷离子。
所述离子液体的阴离子是,例如,卤素离子、磷酸根离子、硝酸根离子、硫酸根离子、硫酸氢根离子、磺酸根离子、甲苯磺酸根离子、高氯酸根离子、铝酸根离子、二铝酸根离子、硼酸根离子、酰胺离子、二氰胺离子、琥珀酸根离子、硫氰酸根离子或羧酸根离子;更具体地,氯离子、溴离子、四氟硼酸根、烷基硼酸根、芳基硼酸根、卤代磷酸根、硝酸根、磺酸根、硫酸氢根、烷基硫酸根、硫氰酸根、全氟化酰胺、二氰胺、双(全氟烷基磺酰)胺、乙酸根、三氟乙酸根是优选的。
所述咪唑离子优选是下式(1)表示的阳离子:
其中,R1a和R2a可以相同或不同,并各自表示C1-10取代或未取代烃基、或C6-20取代或未取代芳族烃基;并且R3a表示氢或甲基。
所述C1-10取代或未取代烃基优选是未取代的烃基,更优选直链烷基或烯基。此外,碳原子数优选是1至8,更优选1至6,还优选1至4。在这些之中,具有1、2、3、4、5或6个碳原子的直链烷基,或具有2、3或4个碳原子的直链烯基(特别是乙烯基或烯丙基)是优选的。
此外,所述C6-20取代或未取代芳族烃基优选是未取代的芳族烃基。更具体而言,苯甲基等是优选的。
具体而言,所述咪唑离子优选是如下的离子,其中R1a是甲基,R2a是甲基、乙基、丁基、癸基、烯丙基或苯甲基,并且R3a表示氢或甲基。
所述吡咯烷离子优选是下式(2)表示的阳离子:
其中,R1e和R2b可以相同或不同,并各自表示C1-10取代或未取代烃基。
所述C1-10取代或未取代烃基优选是未取代的烃基,更优选直链烷基或烯基。此外,碳原子数优选是1至8,更优选1至6,更加优选1至4。在这些之中,具有1、2、3、4、5或6个碳原子的直链烷基,或具有2、3或4个碳原子的直链烯基(特别是乙烯基或烯丙基)是优选的,并且具有1、2、3或4个碳原子的直链烷基是特别优选的。
优选的吡咯烷离子具体是其中R1b是甲基且R2b是甲基、乙基或丁基的离子。
所述吡啶离子优选是下式(3)表示的阳离子:
其中,R1c和R2c可以相同或不同,R1c表示C1-10取代或未取代烃基,R2c表示C1-10取代或未取代烃基或氢。
所述C1-10取代或未取代烃基优选是未取代的烃基,更优选直链烷基或烯基。此外,碳原子数优选是1至8,更优选1至6,更加优选1至4。在这些之中,具有1、2、3、4、5或6个碳原子的直链烷基,或具有2、3或4个碳原子的直链烯基(特别是乙烯基或烯丙基)是优选的,并且具有1、2、3或4个碳原子的直链烷基是特别优选的。
此外,R2c优选存在于3位或4位处。
优选的吡啶离子具体是如下离子,其中R1c是甲基、乙基、丙基或丁基,R2c是甲基或氢,并且R2c存在于3位或4位处。
所述铵离子优选是下式(4)表示的阳离子:
其中R1d和R2d可以相同或不同,并各自表示C1-10取代或未取代烃基。
所述C1-10取代或未取代烃基优选是未取代的烃基,更优选直链烷基或烯基。此外,碳原子数优选是1至8,更优选1至6,更加优选1至4。在这些之中,具有1、2、3、4、5、6、7或8个碳原子的直链烷基,或具有2、3或4个碳原子的直链烯基(特别是乙烯基或烯丙基)是优选的,并且具有1、2、3或4个碳原子的直链烷基是特别优选的。
优选的铵离子具体是如下离子,其中R1d是具有1、2、3、4、5、6、7或8个碳原子的直链烷基,并且R2d是甲基或与R1d相同的基团。
所述离子优选是下式(5)表示的阳离子:
其中R1e和R2e可以相同或不同,并各自表示C1-10取代或未取代烃基。
所述C1-10取代或未取代烃基优选是未取代的烃基,更优选直链烷基或烯基。此外,碳原子数优选是1至8,更优选1至6,还优选1至4。在这些之中,具有1、2、3、4、5、6、7或8个碳原子的直链烷基,或具有2、3或4个碳原子的直链烯基(特别是乙烯基或烯丙基)是优选的,并且具有1、2、3或4个碳原子的直链烷基是特别优选的。
优选的离子的实例包括其中R1e是具有1、2、3、4、5、6、7或8个碳原子的直链烷基,并且R2e是甲基或与R1e相同的基团的离子。
构成所述基于聚烯烃的树脂组合物的离子液体优选是吡咯烷盐或咪唑盐。
此外,所述离子液体的阳离子和阴离子的组合优选是选自咪唑离子、吡咯烷离子、吡啶离子、铵离子和离子的阳离子和选自卤素、四氟硼酸根、烷基硼酸根、芳基硼酸根、卤代磷酸根、硝酸根、磺酸根、硫酸氢根、烷基硫酸根、硫氰酸根、羧酸根、全氟化酰胺、二氰胺和双(全氟烷基磺酰)胺的阴离子的组合;并更优选是选自咪唑离子和吡咯烷离子的阳离子和选自卤素、羧酸根、六氟磷酸根、四氟硼酸根和双(全氟烷基磺酰)胺的阴离子的组合。在双(全氟烷基磺酰)胺之中,双(三氟甲磺酰)胺是优选的。
在上述组合之中,1-丁基-3-甲基咪唑或N-丁基-N-甲基吡咯烷作为阳离子和四氟硼酸根或双(三氟甲磺酰)胺作为阴离子的组合是特别优选的。
所述基于聚烯烃的树脂组合物中的离子液体含量是,相对于每100质量份所述基于聚烯烃的树脂,下限优选0.01质量份,上限优选5质量份,下限更优选0.1质量份,上限更优选3质量份,下限还优选0.5质量份,上限还优选2质量份。当所述离子液体含量在上述范围内时,有可能改善所述基于聚烯烃的树脂组合物的回弹性并且不大幅降低其他性质。
所述基于聚烯烃的树脂组合物的制造方法没有特别的限制。实例包括包含使用亨舍尔(Henschel)混合器、带式共混器、共混器等以任意顺序混合基于聚烯烃的树脂、聚碳酸亚烷基酯树脂和离子液体并熔融捏合所生成的混合物的方法;包含将预先浸渍了离子液体的聚碳酸亚烷基酯树脂与基于聚烯烃的树脂混合、随后熔融捏合的方法;和将基于聚烯烃的树脂、聚碳酸亚烷基酯树脂和离子液体在溶剂等中溶解和混合并除去所述溶剂的方法。在这些制造方法之中,从制造所述组合物的简易性以及制造均匀组合物的能力的观点来看,优选使用包含将基于聚烯烃的树脂、聚碳酸亚烷基酯树脂和离子液体熔融捏合的方法。例如,优选使用包含向通过在聚碳酸亚烷基酯树脂中浸渍离子液体而得到的混合物添加基于聚烯烃的树脂、随后熔融捏合的方法。
将基于聚烯烃的树脂、聚碳酸亚烷基酯树脂和离子液体熔融捏合的方法没有特别的限制。实例包括使用单轴挤出机、双轴挤出机、班伯里混合器、捏合机、辊捏合机等的熔融捏合方法。
所述基于聚烯烃的树脂组合物的形状没有制约,并可以是任何形状,包括绳股状、片状、平板状、和球粒状。特别地,为了容易供应到成形装置中,球粒状是优选的。所述基于聚烯烃的树脂组合物优选是固体组合物。
在不损害本发明效果的范围内,所述基于聚烯烃的树脂组合物可以包含其他添加剂,例如,抗氧化剂;稳定剂例如紫外线吸收剂或光稳定剂;阻燃剂;抗静电剂;抗菌剂;成核剂;润滑剂;抗粘连剂;着色剂;和填充剂。
抗氧化剂的实例包括2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、2,2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、四[亚甲基-(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷、二月桂基-3,3′-硫代二丙酸酯(DLTDP)、二硬脂基-3,3′-硫代二丙酸酯(DSTDP)、亚磷酸三苯酯(TPP)、亚磷酸三异癸酯(TDP)、辛基化二苯胺、N-正丁基对氨基苯酚、和N,N-二异丙基对苯二胺。
UV吸收剂的实例包括2-羟基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、水杨酸苯酯、2,4-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯)、2′-羟苯基苯并三唑、(2′-羟基-5′-甲苯基)苯并三唑、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、和2-羰甲氧基-3-(对甲氧基苄基)丙烯酸甲酯。
光稳定剂的实例包括2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基硬脂酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)·二(十三烷基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、双(1,2,2,4,4-五甲基-4-哌啶基)-2-丁基-2-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)丙二酸酯、1-(2-羟乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇/琥珀酸二乙酯缩聚产物、1,5,8,12-四[2,4-双(N-丁基-N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)氨基)-s-三嗪-6-基]-1,5,8,12-四氮杂十二烷、和1,5,8,12-四[2,4-双(N-丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基)-s-三嗪-6-基]-1,5,8-12-四氮杂十二烷。
阻燃剂的实例包括磷酸三甲苯酯、三(2,3-二溴丙基)磷酸酯、十溴联苯醚、四溴双酚A、三氧化锑、氢氧化镁、硼酸锌、偏硼酸钡、氢氧化铝、红磷、聚磷酸铵和氯茵酸。
抗静电剂的实例包括十二烷基苯磺酸钠、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚乙二醇、聚酯酰胺、和聚醚酯酰胺。所述离子液体也可以充当抗静电剂。
抗菌剂的实例包括2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇、2,2-二溴-2-硝基乙醇、亚甲基双硫代氰酸酯、1,4-双溴乙酰氧基-2-丁烯、六溴二甲砜、5-氯-2,4,6-三氟异酞腈、四氯异酞腈、二甲基二硫代氨基甲酸酯、4,5-二氯-1,2-二醇-3-酮、3,3,4,4-四氯四氢噻吩-1,1-二氧化物、三碘代烯丙醇、溴代硝基苯乙烯、戊二醛、邻苯二甲醛、异邻苯二甲醛、对苯二甲醛、二氯乙二肟、α-氯苯甲醛肟、α-氯苯甲醛肟乙酸酯、1,3-二氯-5,5-二甲基乙内酰脲、和1,3-二溴-5,5-二甲基乙内酰脲。
成核剂的实例包括1,3∶2,4-二亚苄基山梨糖醇、2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、双(2,4,8,10-四叔丁基羟基-12H-二苯并[d,g][1,3,2]二氧磷杂环辛烯-6-氧化物)、苯甲酸铝、己二酸钠、噻吩羧酸钠盐、和吡咯羧酸钠盐。
润滑剂的实例包括液体石蜡、天然石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酰胺、棕榈酸酰胺、亚甲基双硬脂酰胺、硬脂酸丁酯、氢化蓖麻油和乙二醇单硬脂酸酯。
抗粘连剂的实例包括滑石、二氧化硅、碳酸钙、合成沸石、淀粉和双硬脂酸酰胺。
着色剂的实例包括无机颜料例如氧化钛、锌钡白、铅白、氧化锌、钴黄、钴绿、钴天蓝、钴蓝、钴紫、氧化铁、铁蓝、氧化铬、铬酸铅、铬酸钡、硫化镉、镉黄或群青;偶氮颜料例如基于偶氮色淀的颜料、基于单偶氮的颜料、基于双偶氮的颜料、或基于螯合偶氮的颜料;有机颜料例如基于苯并咪唑酮的颜料、基于酞菁的颜料、基于喹吖啶酮的颜料、基于二嗪的颜料、基于异吲哚酮的颜料、基于硫靛的颜料、基于苝的颜料、基于喹酞酮的颜料或基于蒽醌的多环颜料;基于偶氮的染料、基于蒽醌的染料、基于靛蓝的染料、基于硫化物的染料、基于三苯甲烷的染料、基于吡唑啉酮的染料、基于茋的染料、基于二苯甲烷的染料、基于氧杂蒽的染料、基于茜素的染料、基于吖啶的染料、基于醌亚胺的染料、基于噻唑的染料、基于次甲基的染料、基于硝基的染料、基于亚硝基的染料和基于苯胺的染料。
填充剂的实例包括无机填充剂例如碳酸钙、滑石、粘土、硅酸、硅酸盐、石棉、云母、玻璃纤维、玻璃气球、碳纤维、金属纤维、陶瓷晶须、或钛晶须;和有机填料例如脲、硬脂酸钙、有机交联粒子(例如,基于环氧基的或基于氨基甲酸酯的交联粒子)、纤维素纤维或木粉。
这些其他添加剂可以1种单独或以两种以上的组合使用。
当添加这样的其他添加剂时,添加量是,相对于每100质量份所述基于聚烯烃的树脂组合物,下限优选0.01质量份,上限优选100质量份,下限更优选0.5质量份,上限更优选50质量份,下限还优选0.1质量份,上限还优选10质量份。
在所述基于聚烯烃的树脂组合物中,所述基于聚烯烃的树脂的回弹性改善。虽然因为这种机制不明确而不期望限定的解释,但可以假定所述离子液体发挥了相容化效应(即,所述离子液体起到相容剂的作用)。更具体而言,可以假定所述聚碳酸亚烷基酯树脂在所述基于聚烯烃的树脂中的分散状态改变,以及所述液体化合物(即所述离子液体)有效分散在所述基于聚烯烃的树脂中,从而得到回弹性改善的基于聚烯烃的树脂组合物。
因此,本发明还包括基于聚烯烃的树脂和聚碳酸亚烷基酯树脂的相容剂,其由离子液体制成。通过在基于聚烯烃的树脂和聚碳酸亚烷基酯树脂混合时添加所述相容剂,可以优选地均匀混合这两种树脂。用于所述相容剂的离子液体、添加有所述相容剂的所述基于聚烯烃的树脂和聚碳酸亚烷基酯树脂、所述相容剂的优选混合比等等与就本发明的基于聚烯烃的树脂组合物所述的那些内容相同。
成形体
所述成形体从上述基于聚烯烃的树脂组合物得到。
得到所述成形体的方法的实例包括注射成形、压缩成形、注射压缩成形、气体辅助的注射成形、泡沫注射成形、吹胀成形、T模成形、压延成形、吹塑成形、真空成形、加压成形和旋转成形。
当所述成形体是膜或片的形式时,这样的成形体可以形成为通过吹胀成形、T模成形或压延成形制造的具有不同树脂的多层结构的至少一层。或者,所述成形体可以通过挤压层合、热层合、干法层合等形成为多层膜或片。所得的膜或片可以通过辊伸展、拉幅机伸展、管状伸展等被单或双轴伸展备用。在所述成形体之中,要被单或双轴伸展的膜在后面描述。
所述成形体可以施行表面处理,例如电晕放电处理、火焰处理、等离子体处理或臭氧处理。
本发明的成形体可以用作电和电子部件、建筑部件、汽车部件、机械部件、日用品、工业材料等。电和电子部件的具体实例包括复印机、个人电脑、打印机、电子乐器、家庭用游戏机和便携式游戏机的外壳和内部部件。建筑部件的具体实例包括窗帘部件、百叶窗部件、屋面板、热绝缘墙壁、调节器、层柱和天花板吊装附件。汽车部件的具体实例包括挡泥板、外挡泥板(over fender)、保险杠、通风天窗、轮盖、车身护条、侧成形物、侧下裙、前隔栅、车顶纵梁、后扰流板、保险杠、下仪表板和内饰。机械部件的具体实例包括齿轮、螺钉、弹簧、轴承、扳手、凸轮、棘齿和辊。日用品的具体实例包括餐具、化妆用品、硬纸盒、包装膜、缠绕膜、层合纸袋、预付卡、保鲜膜切刀、食物盘、垃圾袋、层合袋、小袋、标签、热成形的成形品、打包带、编织或针织物(衣服,内部饰品)、地毯、卫生材料、包装膜、容器和食品用的杯子。工业材料的具体实例包括纺织品粘合剂、纸涂料、胶粘剂、农用薄膜、细纱、缝纱、绳、网、过滤器、编织或针织物(工业材料)、堆肥袋、防水板和沙袋。
基于聚烯烃的树脂膜
基于聚烯烃的树脂膜通过使上述基于聚烯烃的树脂组合物成形为膜状而形成。特别地,基于聚烯烃的树脂膜是通过至少在单轴方向上伸展而形成的。
因为所述基于聚烯烃的树脂膜是通过使所述基于聚烯烃的树脂组合物成形而形成的,所以所述基于聚烯烃的树脂膜具有保持机械性能、改善回弹性和所述膜不容易屈服的特征。
此外,因为所述基于聚烯烃的树脂膜是通过至少在单轴方向上伸展而形成的,所以表面电阻率大幅降低并且抗静电性能改善。因此,可减少所述基于聚烯烃的树脂膜在使用时的缺陷,例如尘埃附着。
所述基于聚烯烃的树脂膜的制造方法没有特别的限制。与上述成形体同样,可以在制造所述基于聚烯烃的树脂组合物之后,将所述基于聚烯烃的树脂组合物通过T模成形、吹胀成形、压延成形、溶剂浇铸、热压成形等成形为膜状,并至少在单轴方向上伸展所述膜而得到所述基于聚烯烃的树脂膜。
至少在单轴方向上伸展所述基于聚烯烃的树脂膜的方法也没有特别的限制,并可以使用通过辊伸展、拉幅机伸展、管状伸展等对所述基于聚烯烃的树脂膜进行单或双轴伸展的方法。
基于聚烯烃的树脂膜可以在加热的同时伸展。通过加热所述膜,可以以高伸展倍率均匀地伸展所述膜。所述加热温度的下限优选等于或超过基于聚烯烃的树脂的玻璃化转变温度,更优选高于所述玻璃化转变温度至少30℃,还优选高于所述玻璃化转变温度至少50℃。所述加热温度的上限优选等于或低于所述基于聚烯烃的树脂的熔点,更优选低于所述熔点至少5℃,还优选低于所述熔点至少10℃。
所述基于聚烯烃的树脂膜的伸展方向没有特别的限制,并且所述膜可以在任意方向上伸展。例如,对通过挤出成形或注射成形获得的基于聚烯烃的树脂膜而言,所述树脂膜可以在成形时的树脂流动方向(MD方向)及其垂直方向(TD方向)中的至少一个方向上伸展。
所述基于聚烯烃的树脂膜的伸展倍率没有特别的限制。例如,所述基于聚烯烃的树脂膜的伸展倍率是1.01至20.0。这样的膜没有缺陷,可易于成形,并表现充分的抗静电性能。在进一步增加所述基于聚烯烃的树脂膜的抗静电性能方面,所述伸展倍率的下限更优选1.50倍,特别优选2.0倍。以同样的观点,所述伸展倍率的上限更优选10.0倍,特别优选5.0倍。
此外,当所述基于聚烯烃的树脂膜具有树脂流动方向(MD方向)和垂直方向(TD方向)时,就将所述膜成形为无缺陷膜并表现充分的抗静电性能而言,在所述MD方向和TD方向中的至少一个方向上伸展的伸展倍率优选是1.01至20.0倍。就进一步增加所述基于聚烯烃的树脂膜的抗静电性能而言,在所述MD方向和TD方向中的至少一个方向上伸展的伸展倍率的下限更优选1.50倍,特别优选2.0倍。此外,以同样的观点,在所述MD方向和TD方向中的至少一个方向上伸展的伸展倍率的上限更优选10.0倍,特别优选5.0倍。
所述基于聚烯烃的树脂膜的厚度没有特别的限制;例如,所述厚度是0.01至10mm。如果厚度在这个范围内,可以维持良好的成形性,并且更容易得到具有优异的抗静电性能的基于聚烯烃的树脂膜。所述厚度更优选是0.05至1mm。
这样伸展的基于聚烯烃的树脂膜具有比未伸展的基于聚烯烃的树脂膜低的表面电阻率。虽然表面电阻率的值因树脂种类而异,但优选的是,例如,当伸展倍率是2倍时,伸展后的表面电阻率相对于伸展前的表面电阻率降低1/10至1/1000,并且当伸展倍率是9倍时,伸展后的表面电阻率相对于伸展前的表面电阻率降低1/100至1/10000。在这个范围内,所述伸展的基于聚烯烃的树脂膜具有充分的抗静电性能。
进一步改善所述基于聚烯烃的树脂膜的抗静电性能的机制据推测可能是聚碳酸亚烷基酯树脂的含离子液体的领域(domain)通过伸展线性变形,从而形成导电通路之故。更具体而言,假定如下。在基于聚烯烃的树脂组合物中,聚碳酸亚烷基酯树脂分散在基于聚烯烃的树脂基质中,并且这种分散状态具有“海岛结构”。此外,因为基于聚烯烃的树脂组合物具有这样的分散状态,当基于聚烯烃的树脂膜在没有伸展下成形时,可能不易形成导电通路,难以降低所得到的基于聚烯烃的树脂膜的表面电阻。然而,当基于聚烯烃的树脂膜伸展时,聚碳酸亚烷基酯树脂的领域的形状伸展,从而导致容易接触;因此,在基于聚烯烃的树脂膜中形成了以离子液体为介质的导电通路。结果,基于聚烯烃的树脂膜的表面电阻与伸展之前相比降低,从而可表现更加优异的抗静电性能。
基于聚烯烃的树脂膜可以用于各种用途,例如包装材料、遮蔽材料、电子部件包装材料、胶带用材料、塑料袋、药品或杂物的包装材料、食品用塑料包膜、运输用包装材料等等。此外,基于聚烯烃的树脂膜也可以通过将其与纸、无纺布、玻璃纸等粘合,作为层合膜使用。另外,基于聚烯烃的树脂膜也可以用作标签,贴在其他塑性树脂成形品上。
实施例
本发明在下面参考制造例、实施例和比较例更具体地说明。然而,本发明不限于这些实施例。
制造例1
有机锌催化剂的制造
在配备搅拌器、氮气导入管、温度计、迪安-斯塔克管和回流冷凝器的0.5L四颈烧瓶中装入7.73g(95mmol)氧化锌、12.3g(100mmol)戊二酸、0.114g(2mmol)乙酸和76.0g甲苯。随后,在将氮气以50mL/min的流速引入反应体系内的同时升温至55℃,接着在同样的温度下搅拌四小时使其反应。然后升温至110℃,将混合物在同样的温度下搅拌两小时,使其共沸脱水以除去水分。然后使反应混合物冷却到室温,从而得到含有有机锌催化剂的浆液。
制造例2
聚碳酸亚丙酯的制造
将配备搅拌器、气体导入管和温度计的1L高压釜的气氛预先用氮气氛置换,向高压釜装入39.1g在制造例1中得到的含有有机锌催化剂的浆液(含有45mmol有机锌催化剂)、192.4g碳酸二甲酯和26.1g(450mmol)氧化丙烯。随后,在搅拌下向其添加二氧化碳,以便用二氧化碳填充反应体系,直到反应体系是1.0MPa。之后,升温至60℃,并在供应反应消耗的二氧化碳的同时进行八小时聚合反应。反应完成后,冷却并减压高压釜,过滤反应混合物并减压干燥,从而得到40g聚碳酸亚丙酯。所得到的聚碳酸亚丙酯具有336,000的质量平均分子量(Mw/Mn=9.02)。
质量平均分子量是如下确定的值:制备以0.5%的浓度溶解在N,N-二甲基甲酰胺中的聚碳酸亚丙酯,通过高效液相色谱进行测定,并与已经在同样条件下测定的质量平均分子量已知的聚苯乙烯比较。测定条件如下。
柱:GPC柱
(昭和电工株式会社,商品名:Shodex OHPac SB-800系列)
柱温:40℃
洗脱液:0.03mol/L溴化锂-N,N-二甲基甲酰胺溶液
流速:0.6mL/min
制造例3
聚碳酸亚丙酯的制造
除了聚合反应时间从八小时变为十小时之外,进行与制造例2同样的方法,从而得到40g聚碳酸亚丙酯。所得到的聚碳酸亚丙酯的质量平均分子量是330,000(Mw/Mn=10.02)。
实施例1
将制造例2中得到的聚碳酸亚丙酯球粒添加到1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(以下简称为“BMI-BF4”)中,并且为了避免吸湿在25℃真空下浸渍24小时。根据浸渍后的重量,BMI-BF4浸渍量相对于聚碳酸亚丙酯是26.7重量%。将浸渍了离子液体的聚碳酸亚丙酯球粒和聚丙烯(日本聚丙烯株式会社(Japan Polypropylene Corporation),Mw=380,000,Mw/Mn=4.9)供应给微型混料器(DSM Xplore)并在180℃下以50rpm的转速捏合五分钟,然后在室温下放置,从而得到基于聚烯烃的树脂组合物。
实施例2
除了离子液体变为N-丁基-N-甲基吡咯烷双(三氟甲磺酰)胺(以下简称为“P14-TFSA”)之外,进行与实施例1同样的方法,从而得到基于聚烯烃的树脂组合物。
实施例3
除了离子液体变为1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰)胺(以下简称为“BMI-TFSA”)之外,进行与实施例1同样的方法,从而得到基于聚烯烃的树脂组合物。
实施例4
除了离子液体变为N-丁基-N-甲基吡咯烷四氟硼酸盐(以下简称为“P14-BF4”)之外,进行与实施例1同样的方法,从而得到基于聚烯烃的树脂组合物。
比较例1
在与实施例1同样的条件下只捏合聚丙烯,从而得到基于聚烯烃的树脂组合物。
比较例2
除了不使用离子液体之外,在与实施例1同样的条件下进行捏合,从而得到基于聚烯烃的树脂组合物。
比较例3
除了不使用聚碳酸亚丙酯之外,在与实施例1同样的条件下进行捏合。结果,离子液体不混溶并且没有得到基于聚烯烃的树脂组合物。
比较例4
除了将马来酸改性的聚丙烯(Admer QE800,三井化学公司制造,MFR=9.1g/10min)而不是离子液体用作相容剂之外,在与实施例1同样的条件下进行捏合,从而得到基于聚烯烃的树脂组合物。
表1显示了实施例1至4和比较例1至4中的基于聚烯烃的树脂(聚丙烯)、聚碳酸亚烷基酯树脂和离子液体(以及比较例4中的马来酸改性的聚丙烯)的配方。
实施例中使用的离子液体的结构式显示如下。
评价方法1
按照以下方法进行实施例和比较例中得到的基于聚烯烃的树脂组合物的差示扫描量热法(DSC测定)和单轴拉伸试验。单轴拉伸试验使用通过热压成形得到的试验片进行。
(1)差示扫描量热法(DSC测定)
利用下面的装置测定基于聚烯烃的树脂组合物的结晶化温度和熔点。
测定仪:Diamond DSC,珀金埃尔默(PerkinElmer)公司制造
升温速度:20℃/min
降温速度:20℃/min
测定温度范围:0至230℃
(2)热压成形
用于拉伸试验中的试验片通过热压成形制备。
装置:Desktop热压机,Techno Supply公司制造
压制温度:230℃
压制压力:20Mpa
(3)拉伸试验
利用以下试验片和装置根据JIS K 7161:1994测定屈服应力、颈缩应力、颈缩应变、断裂应力、断裂应变和弹性模量。此外,回弹性由应力-应变曲线中到颈缩应变结束时的积分值计算。
屈服应力较高和颈缩应力较高的试验片被认为是强度优良的硬质材料。断裂应力较高和断裂应变较高的试验片被认为是伸展性质优良的持久性材料。颈缩应变较高和回弹性较高的试验片被认为是韧性优异的材料。弹性模量较高的试验片被认为是不太容易变形的材料。
试验片:哑铃形(平行部分长度10mm,平行部分宽度4mm,和厚度0.2mm)
测定仪:MODEL 4466,拉伸试验机,Instron制造
拉伸速度:10mm/min和120mm/min
测定温度:25℃
表1和2显示了在实施例和比较例中得到的树脂组合物的评价结果。表1显示了拉伸速度120mm/min时的结果,表2显示了拉伸速度10mm/min时的结果。
实施例1至4和比较例1之间的比较揭示了,特别是当在高拉伸速度下进行评价时,在维持聚丙烯的原有机械强度的同时改善了回弹性。比较例2揭示了由于离子液体的存在,进一步改善了回弹性。比较例3揭示了因为聚丙烯和离子液体不相容,它们在没有聚碳酸亚烷基酯树脂的情况下不能混合。比较例4揭示了经常用作聚丙烯的相容剂的马来酸改性的聚丙烯不能改善回弹性。此外,特别地,表2的结果显示,在离子液体之中,阴离子是双(三氟甲磺酰)胺的离子液体具有较高的回弹性改善效果。
实施例5
准备3质量份在制造例3中得到的聚碳酸亚丙酯、1质量份BMI-TFSA、96质量份高密度聚乙烯(东丽公司(Toray Industries,Inc),Mw=750,000,Mw/Mn=6.3,Tg=-120℃,熔点=134℃)并提供给微型混料器(DSM Xplore)并在160℃下以50rpm的转速捏合五分钟,然后在室温下放置,从而得到基于聚烯烃的树脂组合物。
将所得的基于聚烯烃的树脂组合物利用Desktop热压机(Techno Supply公司)在210℃的压制温度和20MPa的压力下加工,从而得到厚度0.2mm的片状成形体。
将所得的片状成形体利用拉伸试验机(MODEL 4466,Instron公司制造)在25℃和120mm/min下在MD方向上伸展,由此得到伸展倍率为1.5倍、2倍、和9倍的三种片材。结果,得到厚度为0.18mm(1.5倍)、0.15mm(2倍)和0.075mm(9倍)的三种基于聚烯烃的树脂膜。
实施例6
除了离子液体变为BMI-BF4之外,以与实施例5同样的方式得到伸展倍率为2倍和9倍的两种基于聚烯烃的树脂膜。
实施例7
除了聚碳酸亚丙酯的量变为10质量份、和高密度聚乙烯的量变为89质量份之外,以与实施例5同样的方式得到伸展倍率为2倍和9倍的两种基于聚烯烃的树脂膜。
实施例8
准备3质量份在制造例3中得到的聚碳酸亚丙酯、1质量份BMI-TFSA、96质量份聚丙烯(日本聚丙烯株式会社,Mw=380,000,Mw/Mn=4.9,Tg=3℃,熔点=164℃)并供给至微型混料器(DSM Xplore)并在180℃下以50rpm的转速捏合五分钟,然后在室温下放置,从而得到基于聚烯烃的树脂组合物。
所得的基于聚烯烃的树脂组合物利用Desktop热压机(TechnoSupply公司)在230℃的压制温度和20MPa的压力下加工,从而得到厚度0.2mm的片状成形体。
将所得的片状成形体利用拉伸试验机(MODEL 4466,Instron制造)在25℃和120mm/min下伸展,使得伸展倍率为2倍,从而得到厚度0.15mm的基于聚烯烃的树脂膜。
实施例9
除了聚碳酸亚丙酯的量变为10质量份和聚丙烯的量变为89质量份之外,以与实施例8同样的方式获得基于聚烯烃的树脂膜。
实施例10
将与实施例5相同配方的基于聚烯烃的树脂组合物利用Desktop热压机(TechnoSupply公司)在210℃的压制温度和20MPa的压力下加工,从而得到厚度1mm的片状成形体。
将所得的片状成形体利用拉伸试验机(MODEL 4466,Instron制造)在25℃和120mm/min下在MD方向上伸展,从而得到伸展倍率为1.5倍、2倍和9倍的三种片材。结果,得到厚度为0.9mm(1.5倍)、0.75mm(2倍)和0.4mm(9倍)的三种基于聚烯烃的树脂膜。
实施例11
将与实施例5相同配方的基于聚烯烃的树脂组合物利用Desktop热压机(TechnoSupply公司)在210℃的压制温度和20MPa的压力下加工,从而得到厚度0.2mm的片状成形体。
将所得的片状成形体利用拉伸试验机(MODEL 4466,Instron公司制造)在100℃和120mm/min下在MD方向上伸展,从而得到伸展倍率为2倍和9倍的两种片材。结果,得到厚度为0.15mm(2倍)和0.075mm(9倍)的两种基于聚烯烃的树脂膜。
比较例5
在与实施例5同样的条件下只加工聚乙烯,从而得到基于聚烯烃的树脂膜。
比较例6
除了不使用离子液体且高密度聚乙烯的量变为97质量份之外,以与实施例5同样的方式获得基于聚烯烃的树脂膜。
比较例7
除了不使用聚碳酸亚丙酯且高密度聚乙烯的量变为99质量份之外,在与实施例5同样的条件下进行捏合。结果,离子液体不混溶并且没有得到基于聚烯烃的树脂组合物。
表3
表3显示了实施例5至11和比较例5至7中的基于聚烯烃的树脂、聚碳酸亚烷基酯和离子液体的配方。
评价方法2
(1)表面电阻率
根据JIS K 6911:1995,表面电阻率用以下测定装置测定。
测定装置:超绝缘计SM-8220(日置电机社制造)
测定温度:23℃
测定湿度:50%Rh
测定条件:测定值是施加500V一分钟后的电阻率。
表4
表4显示了实施例5至11以及比较例5和6中得到的伸展倍率为1.5倍、2倍和9倍的基于聚烯烃的树脂膜的表面电阻率的测定结果。此外,作为对照,表4也显示了未伸展的基于聚烯烃的树脂膜(倍率×1)的表面电阻率的测定结果。
图1显示了关于实施例5和比较例5中得到的膜的伸展倍率和表面电阻率之间的关系。
结果表明在表4中显示的实施例5至11全部通过伸展大幅降低了表面电阻率。这揭示了通过基于聚烯烃的树脂膜的伸展,改善了抗静电性能。此外,实施例8和9揭示了不仅在聚乙烯中而且在聚丙烯中均得到通过伸展降低表面电阻率的效果。
相反,如从比较例5清楚看出的,只由基于聚烯烃的树脂形成的膜的表面电阻率在伸展后几乎不变,没有观察到通过膜伸展导致的抗静电性能改善。此外,比较例6和7揭示了在由不含聚碳酸亚丙酯树脂或离子液体的基于聚烯烃的树脂组合物形成的膜中,也没有观察到通过膜伸展导致的抗静电性能改善。
工业应用性
本发明的基于聚烯烃的树脂组合物除了基于聚烯烃的树脂的机械性质之外还确保了优异的回弹性,因此比起由于回弹性低而使用受限的常规基于聚烯烃的树脂组合物可更广泛地使用。本发明的基于聚烯烃的树脂组合物因此非常有用。
本发明的基于聚烯烃的树脂组合物除了维持机械性质和改善回弹性之外,还确保了优异的抗静电性能。因此,除了基于聚烯烃的树脂膜的常规用途之外,本发明的基于聚烯烃的树脂膜也可以用于,例如,电子材料等的包装材料,其中因为必须避免静电放电或尘埃附着,基于聚烯烃的树脂膜曾只具有受限用途。
Claims (9)
1.基于聚烯烃的树脂组合物,其包含基于聚烯烃的树脂、聚碳酸亚烷基酯树脂和离子液体。
2.根据权利要求1所述的基于聚烯烃的树脂组合物,其中所述聚碳酸亚烷基酯树脂是聚碳酸亚丙酯。
3.根据权利要求1或2所述的基于聚烯烃的树脂组合物,其中所述离子液体是包含阳离子和阴离子的组合的盐,所述阳离子选自铵离子、吡啶离子、吡咯烷离子、吡咯啉离子、唑离子、唑啉离子、咪唑离子、噻唑离子和离子,且所述阴离子选自卤素离子、磷酸根离子、硝酸根离子、硫酸根离子、硫酸氢根离子、磺酸根离子、甲苯磺酸根离子、高氯酸根离子、铝酸根离子、二铝酸根离子、硼酸根离子、酰胺离子、二氰胺离子、琥珀酸根离子、硫氰酸根离子和羧酸根离子。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于聚烯烃的树脂组合物,其中相对于100质量份基于聚烯烃的树脂,所述基于聚烯烃的树脂组合物包含0.05至20质量份聚碳酸亚烷基酯树脂和0.01至5质量份离子液体。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于聚烯烃的树脂组合物,其中所述基于聚烯烃的树脂是聚丙烯或聚乙烯。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的基于聚烯烃的树脂组合物,其中所述基于聚烯烃的树脂是聚丙烯。
7.成型体,其通过使根据权利要求1至6中任一项所述的基于聚烯烃的树脂组合物成形而形成。
8.基于聚烯烃的树脂膜,其通过使根据权利要求1至6中任一项所述的基于聚烯烃的树脂组合物成形而形成,其中所述基于聚烯烃的树脂膜至少在单轴方向上伸展。
9.根据权利要求8所述的基于聚烯烃的树脂膜,其中当所述基于聚烯烃的树脂膜在所述单轴方向上伸展时,伸展倍率是1.01至20.0。
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