CN1293219A - 树脂组合物和层压膜 - Google Patents

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田中住典
清水利明
松井敏树
今井知之
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Abstract

一种树脂组合物,该树脂组合物包括(a)100重量份在其结构单元中含有氮原子的热塑性合成树脂;和(b)0.1—20重量份包括至少一种其平均颗粒尺寸为0.05—2.0μm,并具有特殊氧化活性的选自铁氧化物氢氧化物颗粒或铁氧化物颗粒的铁化合物催化剂。尽管该组合物在其结构单元中含有氮原子,但是当燃烧时,该树脂组合物能抑制氢氰酸的产生。

Description

树脂组合物和层压膜
本发明涉及一种树脂组合物和一种层压膜，更特别涉及一种当燃烧时能抑制产生氢氰酸的树脂组合物和一种包括该树脂组合物的层压膜(或板材)。
随着近来生活和收入水平的提高，许多新的商品进入了市场，因此形成了丰富多彩的材料文化。另一方面，家庭废物的排放量快速增长。因此，废弃物处理已经导致了严重的社会问题。
衍生自合成树脂的废物占这些废物的相当大的部分。特别是人们已经报导了当焚化氯乙烯树脂废弃物时具有产生二噁英(dioxins)的危险。另外，如在Morimoto，“Composition of High-Polymer Combustion Product Gas”，HIGH POLYMER，Vol．22，No．253，p．192(1973)中所描述的那样，人们已经认识到当燃烧或焚化在其结构单元中含有氮原子的合成树脂，例如聚酰胺树脂或聚氨酯树脂时，这些合成树脂以气体燃烧产物的形式产生氢氰酸。此外，燃烧或焚化已广泛用作包装材料的具有由聚酰胺树脂组成的结构层的层压膜(或板材)产生氢氰酸也是公知的。
这些在其结构单元中含有氮原子的合成树脂已经被广泛用于普通的家庭用途如作为内饰材料，例如，地毯，窗帘，墙纸或用于装饰板材的装饰纸。但是，燃烧时产生自这些树脂的氢氰酸往往会不时地危害人类生活。
为了解决上述问题，本发明人研究发现，即使合成树脂在其结构单元中含有氮原子，但通过在合成树脂中掺入一种平均颗粒尺寸为0．01-2．0μm，包括铁氧化物氢氧化物(iron oxide hydroxide)颗粒或铁氧化物(iron oxide)颗粒的铁化合物催化剂，在燃烧或焚化时能够抑制所得到的树脂组合物产生氢氰酸。本发明是在这个发现的基础上完成的。
本发明的目的是提供一种树脂组合物，尽管使用其结构单元中含有氮原子的合成树脂，但该树脂组合物在燃烧或焚化时不产生氢氰酸。
本发明的另一个目的是提供一种层压膜(或板材)，尽管使用其结构单元中含有氮原子的合成树脂，但该层压膜(或板材)在燃烧或焚化时不产生氢氰酸，并对于内饰材料或包装材料的需求表现出足够的透明度和良好的着色性质。
在本发明的第一个方面中，本发明提供的树脂组合物包括：
100重量份在其结构单元中含有氮原子的热塑性合成树脂；和
0．1-20重量份包括至少一种选自铁氧化物氢氧化物颗粒或铁氧化物颗粒的铁氧化物基化合物的铁化合物催化剂，该催化剂的平均颗粒尺寸为0．05-2．0μm；并且在250℃，在42，400h-1的空速的条件下使用脉冲催化反应器时，在以通过的氩气为载气，以6．1×10-7mol的脉冲量供应的一氧化碳与2．8×10-4mol的铁氧化物基颗粒接触的试验条件下测定时，其将一氧化碳变成二氧化碳所具有的转化催化活性不小于15％mol，铁氧化物基颗粒是通过在空气中将所述的铁化合物催化剂在800℃热处理15分钟中得到的(预处理)。
在本发明的第二个方面中，本发明提供的层压膜包括：
包括在其结构单元中含有氮原子的合成树脂的合成树脂层；和
含有聚烯烃基树脂的层，
至少一个包括在其结构单元中含有氮原子的合成树脂的合成树脂层和含有包括至少一种选自铁氧化物氢氧化物颗粒或铁氧化物颗粒的铁氧化物基化合物的聚烯烃基树脂层，铁氧化物基化合物的平均颗粒尺寸为0．05-2．0μm；并且在如在上面所述的试验条件下测定时，其将一氧化碳变成二氧化碳所具有的转化催化活性不小于15％mol。
在本发明的第三个方面中，本发明提供的层压膜包括：
包括在其结构单元中含有氮原子的合成树脂的合成树脂层；和
含有100重量份聚烯烃基树脂和0．2-20重量份铁化合物催化剂的树脂组合物层，
该铁化合物催化剂包括至少一种选自铁氧化物氢氧化物颗粒或铁氧化物颗粒的铁氧化物基化合物，铁氧化物基化合物的平均颗粒尺寸为0．05-2．0μm；并且在如在上面所述的试验条件下测定时，其将一氧化碳变成二氧化碳所具有的转化催化活性不小于15％mol。
在本发明的第四个方面中，本发明提供的层压膜包括：
包括100重量份在其结构单元中含有氮原子的合成树脂和0．2-20重量份铁化合物的树脂组合物的合成树脂层；和包括聚烯烃基树脂的层，
该铁化合物催化剂包括至少一种选自铁氧化物氢氧化物颗粒或铁氧化物颗粒的铁氧化物基化合物，铁氧化物基化合物的平均颗粒尺寸为0．05-2．0μm；并且在如在上面所述的试验条件下测定时，其将一氧化碳变成二氧化碳所具有的转化催化活性不小于15％mol。
在本发明的第五个方面中，本发明提供的层压膜包括：
100重量份在其结构单元中含有氮原子的合成树脂和0．2-20重量份铁化合物催化剂的树脂组合物的合成树脂层；和
含有100重量份聚烯烃基树脂和0．2-20重量份铁化合物催化剂的树脂组合物层，
该铁化合物催化剂包括至少一种选自铁氧化物氢氧化物颗粒或铁氧化物颗粒的铁氧化物基化合物，铁氧化物基化合物的平均颗粒尺寸为0．05-2．0μm；并且在如在上面所述的试验条件下测定时，其将一氧化碳变成二氧化碳所具有的转化催化活性不小于15％mol。
基于100重量份在其结构单元中含有氮原子的合成树脂和聚烯烃基树脂，铁化合物催化剂的总量是0．4-20．2重量份。
在本发明的第六个方面中，本发明提供一种使用铁化合物催化剂抑制生成氢氰酸的方法，该铁化合物催化剂包括至少一种选自铁氧化物氢氧化物颗粒或铁氧化物颗粒的铁氧化物基化合物，其平均颗粒尺寸为0．05-2．0μm；并且在250℃，在42，400h-1的空速的条件下使用脉冲催化反应器时，在以通过的氩气为载气，以6．1×10-7mol的脉冲量供应的一氧化碳与2．8×10-4mol的铁氧化物基颗粒接触的试验条件下测定时，其将一氧化碳变成二氧化碳所具有的转化催化活性不小于15％mol，铁氧化物基颗粒由在空气中将所述的铁化合物催化剂在800℃热处理15分钟得到(预处理)。
尽管组合物包括在其结构单元中含有氮原子的热塑性树脂，但是本发明的树脂组合物抑制其在燃烧或焚化时产生氢氰酸。作为在其结构单元中含有氮原子热塑性树脂树脂，可以例举的有聚酰胺，芳香聚酰安，聚丙烯腈，聚氨酯树脂或类似物。同时，当将本发明应用于包括这类的在其结构单元中含有氮原子的热塑性树脂的树脂组合物时，可以显著地呈现出本发明的效果。但是，在本发明的树脂组合物中，也可以含有除那些在其结构单元中含有氮原子的热塑性树脂以外的其它热塑性树脂。
此外，本发明的层压膜(或板材)包括：
在其结构单元中含有氮原子的合成树脂的合成树脂层；和
含有聚烯烃基树脂的层，
至少一个含有在其结构单元中含有氮原子的合成树脂的合成树脂层和在其中含有混掺的铁化合物催化剂的聚烯烃基树脂层。
即，本发明的层压膜(或板材)包括：
(1)包含在其结构单元中含有氮原子的合成树脂的合成树脂层，和
含有100重量份聚烯烃基树脂和通常为0．2-20重量份铁化合物催化剂的树脂组合物层；
(2)包括含有100重量份在其结构单元中含有氮原子的合成树脂和通常为0．2-20重量份铁化合物的树脂组合物的合成树脂层，和含有聚烯烃基树脂的层；或
(3)包括含有100重量份在其结构单元中含有氮原子的合成树脂和通常为0．2-20重量份铁化合物的树脂组合物的合成树脂层，和
含有100重量份聚烯烃基树脂和通常为0．2-20重量份铁化合物催化剂的树脂组合物层，
其中，基于100重量份在其结构单元中含有氮原子的合成树脂和聚烯烃基树脂的总量，铁化合物催化剂的总量通常是0．4-20．2重量份，优选0．4-10重量份，更优选0．5-7重量份。
此外，在本发明的层压膜中，如在下文所解释的，是将具有抑制氢氰酸产生的效果的铁化合物催化剂掺混到在其结构单元中含有氮原子的合成树脂层中，或可以在相对低的温度下将其掺混到主要由聚烯烃基树脂组成的层中。
在本发明的层压膜(或板材)的情况下，优选将具有抑制氢氰酸产生的效果的铁化合物催化剂在相对低的温度下掺混到聚烯烃基树脂中，而不是掺混到在其结构单元中含有氮原子的合成树脂中。与使用含有在其结构单元中含有氮原子的合成树脂和铁氧化物氢氧化物颗粒或铁氧化物颗粒如磁铁矿颗粒的、需要在相对高的温度下加工的树脂组合物的情况相比，这类的具有含有铁化合物催化剂的聚烯烃基树脂层的层压膜可以避免由于铁化合物催化剂的脱色作用而降低整体的透明度。
本发明的层压膜是具有至少两层的多层膜，它的总体厚度通常是5-1000μm，优选10-400μm。就层压膜的各个层而论，在其结构单元中含有氮原子的合成树脂层的厚度通常是1-500μm，优选5-200μm，和聚烯烃基树脂层的厚度通常是4-500μm，优选5-200μm。
作为可用于本发明层压膜的在其结构单元中含有氮原子的合成树脂，可以例举的聚酰胺树脂如尼龙6，尼龙66，尼龙6／尼龙66共聚物，尼龙6／尼龙12共聚物和尼龙6／尼龙66／尼龙12共聚物；聚丙烯腈；(热塑性)聚氨酯树脂；或类以物。
作为在本发明的层压膜中所用的聚烯烃基树脂，可例举的有各种聚乙烯如低密度聚乙烯，中密度聚乙烯或高密度聚乙烯，聚丙烯，乙烯-丙烯共聚物，聚1-丁烯，聚(4-甲基戊烯-1)，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-丙烯酸共聚物，离子交联的烯烃共聚物(离聚物)或类似物。在这些聚烯烃基树脂中，为了防止加工过程中铁化合物催化剂的脱色，优选在相对低的温度加工使用如低密度聚乙烯，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
本发明的铁化合物催化剂包括至少一种其通常平均颗粒尺寸为0．05-2．0μm的选自铁氧化物和铁氧化物氢氧化物颗粒的铁氧化物基化合物，平均颗粒尺寸是指纺锤形的(spindle-shaped)或针形颗粒的长轴直径；和粒状颗粒的平均颗粒尺寸。另外，当在下面的试验条件下测量时，本发明的铁化合物催化剂将一氧化碳变成二氧化碳所具有的转化催化活性不小于15％mol。
也就是说，按下面所述测定铁化合物催化剂的催化活性(氧化作用活性)。将铁化合物催化剂在800℃热处理15分钟，然后整理并归类成颗粒尺寸为150-200μm的颗粒。将如此得到的2．8×10-4mol颗粒装入在常规催化活性试验中所用的脉冲催化反应器的石英柱(直径：3mmΦ)中。当以通过反应器的氩气为载气时，在250℃柱温，42，400h-1的空速(SV)的条件下，从反应器的进样口引入6．1×10-7mol一氧化碳并与铁化合物催化剂接触。用气相色谱测量通过一氧化碳的氧化作用所得到的并从柱子中排放出的二氧化碳的量。按照下式，通过一氧化碳转化成二氧化碳的百分含量评价铁化合物催化剂的催化活性。顺便提一下，空速(SV)表示反应气体的流速除以催化剂体积所得到的值，用时间的倒数表示(h-1)。
转化率(％)=[所得到的二氧化碳(mol)]／[开始加入的一氧化碳(mol)]×100
在测试催化剂活性之前，预先在800℃热处理铁化合物催化剂15分钟的原因如下。也就是说，在不小于800℃的温度下，废物被烧成灰，所以希望铁氧化物颗粒如磁铁矿颗粒，和铁氧化物氢氧化物颗粒能在如此高的温度下不发生相变。因此，进行上述的热处理以重现在实际所用的焚烧炉中的燃烧条件。另外，将测量温度设定在250℃的原因如下。也就是说，当测量温度大大高于300℃时，能增加通过铁化合物催化剂的一氧化碳的转化，所以难于区分各催化剂之间的催化活性差别。同时，业已证明，即使在氧气存在下，在250℃时，除非使用任何氧化作用催化剂，否则不能将一氧化碳转换成二氧化碳。
当实际燃烧或焚烧本发明的组合物或层压膜时，作为涉及用上述方法测量的一氧化碳转化百分率和生成氢氰酸的相互关系的研究结果，已经发现，用预定量的显示一氧化碳的转化百分率不小于15％mol的铁化合物催化剂可以降低所产生的氢氰酸的量。更具体地是，要求在本发明中所用的铁化合物催化剂具有能将一氧化碳转换成二氧化碳的催化活性通常不小于15％mol，优选不小于18％mol，更优选不小于20％mol。即使使用大量的显示一氧化碳转化百分率小于15％mol的铁化合物催化剂，也不能得到足够的促进燃烧的效果，因此不能达到本发明的目的。
在本发明中所用的铁氧化物颗粒或铁氧化物氢氧化物颗粒的具体例子可以包括下面的化合物。作为铁氧化物氢氧化物颗粒，可以使用针铁矿(α-FeOOH)颗粒，纤铁矿(γ-FeOOH)颗粒，δ-FeOOH颗粒中的任何一种。铁氧化物氢氧化物颗粒可以具有任何颗粒形状如纺锤形，针形或类似物。其中，从燃烧效率方面出发，优选使用纺锤形的铁氧化物氢氧化物颗粒。
当用电子显微镜观察时，纺锤形的铁氧化物氢氧化物颗粒具有许多超细纤维束的外观。纺锤形的铁氧化物氢氧化物颗粒具有的长轴直径通常为0．05-1．5μm，优选为0．1-1．0μm；纵横比(长轴直径／短轴直径；下文仅指“纵横比”)通常为2∶1至12∶1，优选为3∶1至10∶1；BET比表面积通常为30至250m2／g，优选为50至150m2／g。
针形铁氧化物氢氧化物颗粒可以具有针形的外观，并且可以进一步包括在其表面上具有树枝状突出的那些针形颗粒。针形的铁氧化物氢氧化物颗粒具有的长轴直径(相当于平均颗粒尺寸)通常为0．05-2．0μm，优选为0．1-0．8μm；纵横比通常为2∶1至20∶1，优选为5∶1至15∶1；BET比表面积通常为10至200m2／g，优选为15至100m2／g。
将含氧气体(如空气)通过含有沉淀的悬浮液制备水溶液，从水溶液可以生产具有各种形状的这些铁氧化物氢氧化物颗粒，该含有沉淀的悬浮液是在无添加剂存在下，由铁盐水溶液和碱水溶液如碱性氢氧化物水溶液或碱性碳酸盐水溶液之间的中和反应得到的。
作为铁氧化物颗粒，可以使用赤铁矿(α-Fe2O3)颗粒，磁铁矿(FeOx Fe2O3，0＜x≤1)颗粒和磁赤铁矿(γ-Fe2O3)颗粒中的任何一种。铁氧化物颗粒可以具有纺锤形，针形，或基本上各向同性的形状，即所谓的粒状的如球形，八面体形，多面体形或非均匀形。其中，从燃烧效率方面出发，优选使用纺锤形的铁氧化物颗粒。
一般地，纺锤形铁氧化物颗粒或针形铁氧化物颗粒具有的长轴直径通常为0．05-1．0μm，优选为0．05-0．3μm；纵横比通常为2∶1至12∶1，优选为3∶1至10∶1；BET比表面积通常为5至200m2／g，优选为20至100m2／g。
普通的粒状铁氧化物颗粒具有的平均颗粒尺寸通常为0．03-1．0μm，优选为0．05-0．5μm；BET比表面积通常为2至30m2／g，优选为4至25m2／g。
这些纺锤形或针形铁氧化物颗粒按如下生产生产：在保持颗粒形状的同时，在通常250℃-700℃的温度下，在空气中，可以通过热处理由上述水溶液得到的上述纺锤形或针形铁氧化物氢氧化物颗粒以形成的纺锤形或针形赤铁矿颗粒；在保持颗粒形状的同时，在通常300-500℃的温度下，在还原气氛如在流动的氢气的条件下，热还原所得到纺锤形或针形赤铁矿颗粒，以形成纺锤形或针形磁铁矿颗粒；然后，在保持颗粒形状的同时，在通常200-500℃的温度下，在空气中热氧化由此得到的纺锤形或针形磁铁矿颗粒，从而形成纺锤形或针形磁赤铁矿颗粒。
粒状铁氧化物颗粒按如下生产生产：将含氧气体(如空气)穿过由铁盐水溶液和碱水溶液如碱性氢氧化物水溶液或碱性碳酸盐水溶液之间的中和反应所得到的含有沉淀的悬浮液以形成粒状磁铁矿颗粒；在保持颗粒形状的同时，在通常200-500℃的温度下，在空气中热处理所得到的粒状磁铁矿颗粒，以形成粒状磁赤铁矿颗粒；然后，在保持颗粒形状的同时，在通常500-900℃的温度下，热处理由此得到的磁赤铁矿颗粒或预先得到的粒状磁铁矿颗粒，由此形成粒状赤铁矿颗粒。
在本发明中所使用的铁化合物催化剂通常具有0．0001-0．02％重量的磷含量，优选0．0001-0．01％重量，更优选0．0001-0．005％重量。当磷含量超过0．02％时，磷的催化毒性可能变大，使得将一氧化碳转化成二氧化碳的氧化反应活性变差，因此不能得到在燃烧或焚化时抑制产生氢氰酸的预期效果。同时，虽然优选磷含量尽可能地低，但是难于得到磷含量小于0．0001％重量的工业产品如铁化合物催化剂。
在本发明中所使用的铁化合物催化剂通常具有0．001-0．3％重量的硫含量，优选0．001-0．1％重量，更优选0．001-0．07％重量。当硫含量超过0．3％时，硫的催化毒性可能变大，使得将一氧化碳转化成二氧化碳的氧化反应活性变差，因此不能得到在燃烧或焚化时抑制氢氰酸的预期效果。同时，虽然优选硫含量尽可能地低，但是难于得到硫含量小于0．001％重量的工业产品如铁化合物催化剂。
在本发明中所使用的铁化合物催化剂通常具有0．001-0．3％重量的钠含量，优选0．001-0．2％重量，更优选0．001-0．15％重量。当钠含量超过0．3％时，钠的催化毒性可能变大，使得将一氧化碳转化成二氧化碳的氧化反应活性变差，因此不能得到在燃烧或焚化时抑制氢氰酸的预期效果。同时，虽然优选钠含量尽可能地低，但是难于得到钠含量小于0．001％重量的工业产品如铁化合物催化剂。
在本发明所用的铁化合物催化剂的生产中，需要限制作为催化毒物的磷、硫和钠的含量不大于预定的量。更具体地是，通过如下所述会降低磷、硫和钠的含量，在热煅烧步骤中，避免使用通常所加入的六偏磷酸钠防烧结剂，和通过纯化处理如用水洗或类似方法，去掉衍生自含铁材料的硫离子或衍生自碱金属氢氧化物或碱金属碳酸盐的钠离子。
在本发明中，铁化合物催化剂包括至少一种选自上述铁氧化物颗粒或铁氧化物氢氧化物颗粒的合适材料，这些材料能显示作为上述氧化反应催化剂的活性。
此外，为了改进在合成树脂中的分散性，可以用各种试剂对在本发明中所用的铁化合物催化剂进行表面处理。
基于100重量份在其结构单元中含有氮原子的热塑性合成树脂，在本发明的树脂组合物中所掺混的铁化合物催化剂的量通常为0．1-20重量份，优选0．5-10重量份，更优选1．0-10重量份。当铁化合物催化剂含量小于0．1重量份时，难于充分地达到本发明的目的。相反地，即使当铁化合物催化剂含量大于20重量份时，也不能相应地提高所达到的效果。而使所得到的树脂组合物或其模塑产品增加了不易着色的趋势。
本发明的树脂组合物可以含有除了上述各成分以外的常规量的各种添加剂，例如抗结块剂如硅石或碳酸钙，润滑剂，紫外光吸收剂，光稳定剂，抗氧剂，着色剂和增塑剂。
基于层压膜的重量，在本发明的层压膜中所含的铁化合物催化剂的下限通常为0．2％重量，优选0．4％重量，更优选0．5％重量，再优选为1．0％重量。基于层压膜的重量，在本发明的层压膜中所含的铁化合物催化剂的上限通常为20．2％重量，优选20％重量，更优选10％重量，再优选为7％重量。当铁化合物催化剂含量小于0．2％重量时，难于充分地达到本发明的目的。相反地，即使当铁化合物催化剂含量大于20．2％重量时，也不能相应地提高所达到的效果。而使所得到的层压膜增加了不易着色的趋势。
另外，本发明的层压膜可以选择地含有具有气障性的合成树脂层，具有气障性的合成树脂层由聚乙烯醇或乙烯-乙烯醇共聚物的皂化产品组成；金属箔层；金属沉积层或类似物。这些附加层的总厚度优选为0．005至100μm。
根据需要，本发明层压膜的各层可以含有除了上述各成分以外的常规量的各种添加剂，例如抗结块剂如硅石或碳酸钙，润滑剂，紫外光吸收剂，光稳定剂，抗氧剂，着色剂和增塑剂。基于100重量份合成树脂，往其中所加入的添加剂的量优选为0．01至30重量份。
本发明的树脂组合物抑制产生氢氰酸的量通常不小于35％，优选不小于40％，更优选不小于50％，再优选不小于60％。另外，本发明的层压膜(或板材)抑制产生氢氰酸的量通常不小于10％，优选不小于12％，更优选不小于15％。
在本发明中所用的铁化合物催化剂显示出特殊的促进燃烧的效果，从而抑制燃烧时氢氰酸的产生。尽管不准确知道，但是提出其机理如下。
也就是说，在每个铁化合物催化剂颗粒表面上存在的铁原子被能缔合和吸收水的表面羟基稳定。在燃烧过程中，当通过加热进行羟基脱水时，产生配位的不饱和离子和氧离子。接着，在燃烧过程中，所产生的配位的不饱和活性点能活化吸附其上的氧气，并在一系列反应步骤如从有机物质或类似物中的脱氢反应中显示出良好的催化活性，由此表现出良好的促燃烧效果。结果，当燃烧或焚化时，能在其结构单元中含有氮原子的合成树脂被分解的同时抑制产生氢氰酸。
如上所述，尽管使用在其结构单元中含有氮原子的组合物，但是在燃烧或焚化时，能抑制本发明的树脂组合物产生氢氰酸。另外，当在焚烧炉中使本发明的树脂组合物与其他废弃物一起燃烧时，由于铁化合物催化剂的促燃烧效果，还可以降低焚烧炉中二噁英的排放量。此外，铁化合物催化剂可以与焚烧炉中存在的重金属如锌，铜或镉，反应形成铁酸盐。如此形成的铁酸盐显示良好的磁性，因此容易被分离和回收。在应用中，可以再利用和再使用如此回收的材料。结果，可避免在焚烧炉中存在的重金属以水溶性盐的形式与残灰一起排放到环境中。具有上述优点的本发明的树脂组合物可被加工成各种模制产品，纤维，板材或类似物，其不仅不污染环境，而且燃烧时还抑制产生氢氰酸，由此避免危及人类生活的危险。
即使使用其结构单元中含有氮原子的合成树脂，在燃烧或焚化时，本发明的层压膜可以抑制产生氢氰酸。另外，在包括其结构单元中含有氮原子的合成树脂，和含有聚烯烃基树脂和铁化合物催化剂的树脂组合物层的情况下，本发明的层压膜表现出足够的透明度。此外，由于层压材料的基材具有足够的透明度，可以用颜料或连续的印刷步骤对所得到的层压膜进行适当的着色，而不损害本发明所要达到的目的。
另外，当在焚烧炉中使本发明的层压膜与其他废弃物一起燃烧时，由于所得到的铁化合物催化剂的促燃烧效果，还可以降低焚烧炉中二恶英的排放量。在焚烧时，铁化合物催化剂可以与焚烧炉中存在的重金属如锌，铜或镉，反应形成铁酸盐。如此形成的铁酸盐显示良好的磁性，因此容易被从焚烧炉中分离和回收。在应用中能再利用回收的材料。结果，可避免在焚烧炉中存在的重金属以水溶性盐的形式与残灰一起排放到环境中。
另外，当将本发明的层压膜(或板材)用作内饰材料如墙纸和用于装饰板材的装饰纸时，由于氢氰酸的产生被抑制，即使燃烧的话，还有望避免危害人类生活。
具有这些优点的本发明的层压膜(或板材)可被用于各种用途，如包装材料，墙纸或用于装饰板材的装饰纸。
                         实施例
通过实施例和对比实施例更详细地说明本发明，但是这些实施例仅说明本发明，并不限制本发明的范围。
用下列方法测定各种性能。
分析所产生的氢氰酸
将20mg样品装入石英管形加热炉(22mmφ×300mm)，控制该炉子周边部分的温度至700℃。另外，以流速100ml／min，从石英管的一端加入空气，将从石英管的另一端排放的气体收集入Tedler袋子5分钟。用检测器(No．12M，由GASTECCo．，Ltd．)测定所收集的气体以测量其中所含的氢氰酸的浓度。
评价铁化合物催化剂的活性
将所述的铁化合物催化剂在800℃热处理15分钟，然后整理并归类成颗粒尺寸为150-200μm的颗粒。将如此得到的2．8×10-4mol颗粒装入脉冲催化反应器的石英柱(直径：3mmΦ)中。当以通过的氩气为载气时，在250℃柱温，42，400h-1的空速(SV)的条件下，从反应器的进样口引入6．1×10-7mol一氧化碳并与铁化合物催化剂接触。用气相色谱测量通过一氧化碳的氧化作用所得到的并从柱子中排放出的二氧化碳的量。用上式表示的转化百分含量评价铁化合物催化剂的催化活性。
作为在其结构单元中含有氮原子的合成树脂，可以使用下列的树脂：
合成树脂1：聚酰胺(尼龙(Nylon)6；Toray Co．Ltd．生产的“ARAMINE CM6041”)；
合成树脂2：聚丙烯腈(Mitsui Kagaku Co．，Ltd生产的“BALEX1000”)；
合成树脂3：热塑性聚氨酯弹性体(Nippon Miractorane Co．，Ltd．生产的“MIRACTORANE E885”)；
另外，作为构成在其结构单元中含有氮原子的层压膜的合成树脂，可以使用聚酰胺(尼龙(Nylon)6；Toray Co．Ltd．生产的“ARAMINE CM6041”)。
作为构成聚烯烃基树脂层的聚烯烃基树脂，可以使用下列材料：
聚烯烃基树脂：低密度聚乙烯(Sumitomo Kagaku Co．，Ltd．生产的“SUMIKSENL705”)。
作为铁化合物催化剂可以使用下列材料：
铁化合物催化剂：纺锤形针铁矿(由Toda Kogyo Co．，Ltd．生产，平均颗粒尺寸：0．25μm；BET比表面积86m2／g；纵横比：8∶1；转化百分含量23％；磷含量：0．0004％重量；硫含量：0．01％重量；钠含量：0．05％重量)。对比实施例1-3：
往带有T模头的挤压成形机中分别加入合成树脂1-3，并挤压成形为厚100μm的膜。用上述方法测量所得到的各膜以测定燃烧时所产生的氢氰酸的量。结果如表1所示。实施例1-6
使用压力捏合机，以表1中所示的量，将合成树脂1-3和铁化合物催化剂一起混合，热熔融并然后造粒。将所得到的材料装入带有T模头的挤压成形机中，并模制成厚100μm的膜。用上述方法测量所得到的各膜以测定燃烧时所产生的氢氰酸的量。对于每种所使用的合成树脂，使各膜的测量结果分别与对比实施例1-3所得到的相应结果相比较，由此计算抑制氢氰酸产生的效率。结果如表1所示。
从表1可以显而易见，燃烧本发明的树脂组合物所生产的膜，在燃烧气体中所含的氢氰酸的量显著低于没有使用铁氧化物颗粒的对比实施例中的氢氰酸的量。对比实施例4
按实施例1中所说明的相同方法进行，所不同的是具有将一氧化碳变成二氧化碳的转化活性为5．3％的粒状赤铁矿(由Toda Kogyo Co．，Ltd．生产的，平均颗粒尺寸：0．55μm；BET比表面积2．1m2／g；磷含量：0．01％重量；硫含量：0．04％重量；钠含量：0．18％重量)与聚酰胺捏合，并将捏合的材料成形为薄膜。用与上述相同的方法测量所得到的膜，以测定所产生的氢氰酸的百分含量。结果，确定燃烧时所产生的氢氰酸的量是1，200ppm，和当与对比实施例1相比较时，因此抑制氢氰酸产生的效率仅为8％重量。实施例7-10
使用压力捏合机，将80重量份聚烯烃基树脂和20重量份铁化合物催化剂一起熔融捏合，然后造粒，由此得到含有铁化合物催化剂的母料。
将如此得到含有铁化合物催化剂的母料和聚烯烃基树脂一起混合，然后装入挤压机的料斗。然后，使用挤压贴胶机，将所得到的混合物挤压到结合了聚异氰酸酯基树脂的聚酰胺膜上，由此得到包括聚酰胺层和含有铁化合物催化剂的聚烯烃基树脂层的层压膜。
在聚酰胺膜上所形成的挤压的聚烯烃基树脂层的厚度，和基于层压膜总重量的铁化合物催化剂的重量百分含量如表2所示。同时，可以确定所有的所得到的层压膜具有足够实际应用的透明度。对比实施例5
将低密度聚乙烯挤压到结合了聚异氰酸酯基树脂的聚酰胺膜上，由此得到层压膜。用与上述相同的方法测量燃烧时如此得到的层压膜所产生的氢氰酸的百分含量。结果如表2所示。
从表2可以显而易见，当燃烧膜时，在燃烧气体中所含的氢氰酸的量显著低于没有使用铁氧化物颗粒的对比实施例5中的氢氰酸的量。对比实施例6
具有将一氧化碳变成二氧化碳的催化活性为5．3％的粒状赤铁矿(由TodaKogyo Co．，Ltd．生产的，平均颗粒尺寸：0．55μm；BET比表面积2．1m2／g；磷含量：0．01％重量；硫含量：0．04％重量；钠含量：0．18％重量)与低密度聚乙烯一起熔融捏合，并用与上述相同的方法造粒，由此得到母粒。然后用所得到的母粒生产层结构、层厚、和所混的铁化合物催化剂的量与在实施例9中所得到的膜完全相同的层压膜。用与上述相同的方法测量所得到的膜，以测定所产生的氢氰酸的百分含量。结果，确定燃烧时所产生的氢氰酸的量是300ppm，抑制氢氰酸产生的效率不足。实施例11
使用压力捏合机，将80重量份聚酰胺树脂和20重量份铁化合物催化剂一起熔融捏合，然后造粒，由此得到含有铁化合物催化剂的母料。
将如此得到含有铁化合物催化剂的母料和聚酰胺一起(基于100重量份聚酰胺树脂，铁化合物催化剂是10重量份)混合，然后装入挤压机的料斗。然后，使用挤压贴胶机，将所得到的混合物挤压到结合了聚异氰酸酯基树脂的聚烯烃基树脂上，由此得到包括含有铁化合物催化剂的聚酰胺层和聚异氰酸酯基树脂层的层压膜。
聚烯烃基树脂层和聚酰胺层的厚度分别是50μm和15μm。基于层压膜的总重量，铁化合物催化剂的重量百分含量是1．5％重量。所产生的氢氰酸的量是140ppm，抑制氢氰酸产生的百分含量是58％。实施例12
使用压力捏合机，将80重量份聚烯烃基树脂和20重量份铁化合物催化剂一起熔融捏合，然后造粒，由此得到含有铁化合物催化剂的母料。将如此得到含有铁化合物催化剂的母料和聚异氰酸酯基树脂一起(基于100重量份聚异氰酸酯基树脂，铁化合物催化剂是5重量份)混合，然后装入挤压机的料斗。
另外，使用压力捏合机，将80重量份聚酰胺树脂和20重量份铁化合物催化剂一起熔融捏合，然后造粒，由此得到含有铁化合物催化剂的母料。
将如此得到含有铁化合物催化剂的母料和聚酰胺一起(基于100重量份聚酰胺树脂，铁化合物催化剂是5重量份)混合，然后装入挤压机的料斗。
然后，使用挤压贴胶机，将所得到聚异氰酸酯基树脂混合物和聚酰胺树脂混合物共挤压，由此得到包括含有铁化合物催化剂的聚酰胺和含有铁化合物催化剂的聚异氰酸酯基树脂层的层压膜。
聚烯烃基树脂层和聚酰胺安层的厚度分别是15μm和50μm。基于层压膜的总重量，铁化合物催化剂的重量百分含量是4．8％重量。所产生的氢氰酸的量是60ppm，抑制氢氰酸产生的百分含量是82％。
                         表1
实施例和对比实施例 所混合的量(重量份)
合成树脂1 合成树脂2 合成树脂3 铁化合物催化剂
实施例1     100      -      -     1
实施例2     100      -      -     2
实施例3     100      -      -     5
实施例4     100      -      -     10
实施例5      -     100      -     2
实施例6      -      -     100     2
对比实施例1     100      -      -     -
对比实施例2      -     100      -     -
对比实施例3      -      -     100     -
                      表1(续表)
    实施例和对比实施例     所产生的氢氰酸的量(ppm) 抑制氢氰酸产生的效率(％)
    实施例1     800     38
    实施例2     500     62
    实施例3     200     85
    实施例4     100     92
    实施例5     900     61
    实施例6     50     62
对比实施例1     1,300     -
对比实施例2     2,300     -
对比实施例3     130     -
                          表2
实施例和对比实施例 聚酰胺树脂层(μm) 聚烯烃基树脂层
聚烯烃基树脂(重量份) 铁化合物催化剂(重量份) 厚度(μm)
实施例7 15 100 1 50
实施例8 15 100 2 50
实施例9 15 100 5 50
实施例10 15 100 10 50
对比实施例5 15 100 0 50
                          表2(续表)
实施例和对比实施例 基于膜的总重量铁化合物催化剂的含量(％重量) 所产生的氢氰酸的量(ppm) 抑制氢氰酸产生的效率(％)
实施例7 0．7 280 15
实施例8 1．4 180 45
实施例9 3．5 80 76
实施例10 6．6 40 88
对比实施例5 0 330 -

Claims (20)

1．一种树脂组合物，该组合物包含：
100重量份在其结构单元中含有氮原子的热塑性合成树脂；和
0．1-20重量份包括至少一种选自铁氧化物氢氧化物颗粒或铁氧化物颗粒的铁氧化物基化合物的铁化合物催化剂；该催化剂的平均颗粒尺寸为0．05-2．0μm；并且在250℃，在42，400h-1的空速的条件下使用脉冲催化反应器时，在以通过的氩气为载气，以6．1×10-7mol的脉冲量供应的一氧化碳与2．8×10-4mol的铁氧化物基颗粒接触的试验条件下测定时，其将一氧化碳变成二氧化碳的转化催化活性不小于15％mol，铁氧化物基颗粒是通过在空气中将所述的铁化合物催化剂在800℃热处理15分钟得到的(预处理)。
2．权利要求1的树脂组合物，其中所述的铁化合物催化剂包括纺锤形的铁氧化物氢氧化物颗粒，该颗粒具有长轴直径为0．05-1．5μm；纵横比为2∶1至18∶1；BET比表面积为30至250m2／g。
3．权利要求1的树脂组合物，其中所述的铁化合物催化剂包括针形的铁氧化物氢氧化物颗粒，该颗粒具有长轴直径为0．05-2．0μm；纵横比为2∶1至20∶1；BET比表面积为10至100m2／g。
4．权利要求1的树脂组合物，其中所述的铁化合物催化剂包括纺锤形的铁氧化物颗粒或针形铁氧化物颗粒，该颗粒具有长轴直径为0．05-1．0μm；纵横比为2∶1至12∶1；BET比表面积为30至200m2／g。
5．权利要求1的树脂组合物，其中所述的铁化合物催化剂包括至少一种选自针铁矿、正方针铁矿、纤铁矿、赤铁矿、磁铁矿和磁赤铁矿颗粒的材料。
6．权利要求1的树脂组合物，其中所述的铁化合物催化剂具有磷含量为0．0001-0．02％重量，硫含量0．001-0．3％重量，和钠含量0．001-0．3％重量。
7．权利要求1的树脂组合物，其中在其结构单元中含有氮原子的热塑性树脂是聚酰胺树脂，芳香聚酰胺树脂，聚丙烯腈树脂或聚氨酯树脂。
8．一种层压膜，该层压膜包含：
包含在其结构单元中含有氮原子的合成树脂的合成树脂层；和
含有聚烯烃基树脂的层，
至少一个包括在其结构单元中含有氮原子的合成树脂的合成树脂层和含有包括至少一种选自铁氧化物氢氧化物颗粒或铁氧化物颗粒的铁氧化物基化合物的铁化合物催化剂的聚烯烃基树脂层；该催化剂的平均颗粒尺寸为0．05-2．0μm，并且在权利要求1的试验条件下测定时，其将一氧化碳变成二氧化碳所具有的转化催化活性不小于15％mol。
9．权利要求8的层压膜，该层压膜包括：
包括在其结构单元中含有氮原子的合成树脂的合成树脂层；和
包括100重量份聚烯烃基树脂和0．2-20重量份铁化合物催化剂的树脂组合物层。
10．权利要求8的层压膜，该层压膜包括：
包括100重量份在其结构单元中含有氮原子的树脂组合物，和0．2-20重量份铁化合物催化剂的合成树脂层；和
包括聚烯烃基树脂的层。
11．权利要求8的层压膜，该层压膜包括：
包括100重量份在其结构单元中含有氮原子的树脂组合物，和0．2-20重量份铁化合物催化剂的合成树脂层；和
包括100重量份聚烯烃基树脂，和0．2-20重量份铁化合物催化剂的树脂组合物层；
其中，基于100重量份在其结构单元中含有氮原子的合成树脂和聚烯烃基树脂，铁化合物催化剂的总量是0．4-20．2重量份。
12．权利要求8的层压膜，其中所述的铁化合物催化剂包括纺锤形的铁氧化物氢氧化物颗粒，该颗粒具有长轴直径为0．05-1．5μm；纵横比为2∶1至18∶1；BET比表面积为30至250m2／g。
13．权利要求8的层压膜，其中所述的铁化合物催化剂包括针形的铁氧化物氢氧化物颗粒，该颗粒具有长轴直径为0．05-2．0μm；纵横比为2∶1至20∶1；BET比表面积为10至100m2／g。
14．权利要求8的层压膜，其中所述的铁化合物催化剂包括纺锤形的铁氧化物颗粒或针形铁氧化物颗粒，该颗粒具有长轴直径为0．05-1．0μm；纵横比为2∶1至12∶1；BET比表面积为30至200m2／g。
15．权利要求8的层压膜，其中所述的铁化合物催化剂包括至少一种选自针铁矿、正方针铁矿、纤铁矿、赤铁矿、磁铁矿和磁赤铁矿颗粒的材料。
16．权利要求8的层压膜，其中所述的铁化合物催化剂具有磷含量为0．0001-0．02％重量，硫含量0．001-0．3％重量，和钠含量0．001-0．3％重量。
17．权利要求8的层压膜，其中在其结构单元中含有氮原子的热塑性树脂是聚酰胺树脂，芳香聚酰胺树脂，聚丙烯腈树脂或聚氨酯树脂。
18．权利要求8的层压膜，其中所述的聚烯烃基树脂是聚乙烯，聚丙烯，乙烯-丙烯共聚物，聚1-丁烯，聚(4-甲基戊烯-1)，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-丙烯酸共聚物，离子交联的烯烃共聚物。
19．权利要求8的层压膜，其中所述层压膜的厚度是5-1000μm，在其结构单元中含有氮原子的合成树脂层的厚度是1-500μm，和聚烯烃基树脂层的厚度是4-500μm。
20．一种使用铁化合物催化剂抑制生成氢氰酸的百分含量的方法，其中铁化合物催化剂包括至少一种选自铁氧化物氢氧化物颗粒或铁氧化物颗粒的铁氧化物基化合物，其平均颗粒尺寸为0．05-2．0μm；并且在250℃，在42，400h-1的空速的条件下使用脉冲催化反应器时，在以通过的氩气为载气，以6．1×10-7mol的脉冲量供应的一氧化碳与2．8×10-4mol的铁氧化物基颗粒接触的试验条件下测定时，其将一氧化碳变成二氧化碳所具有的转化催化活性不小于15％mol，铁氧化物基颗粒是在空气中将所述的铁化合物催化剂在800℃热处理15分钟得到(预处理)。
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