[發明專利]聚合物-皂組合物及其制備和使用方法

在審

• 申請號: 201380059716.2
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN104955887A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: E·B·邦德;野田勇夫;W·M·阿倫;M·M·薩托科斯基
• 申請（專利權）人: 寶潔公司
• 主分類號: C08K5/098
• 分類號: C08K5/098
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 樊云飛;王穎

技術領域

本發明涉及包含熱塑性聚合物和皂的緊密摻加物的聚合物-皂組合物。本發明還涉及制備和使用聚合物-皂組合物的方法。

背景技術

熱塑性聚合物被用于多種應用中。然而，與其它聚合物物質相比，熱塑性聚合物(如聚丙烯和聚乙烯)在例如形成纖維時，可具有更大的配制挑戰。這是因為纖維制備的材料和工藝要求比其它形式如膜的那些要求更加嚴格。就纖維制備而言，相對于其它聚合物加工方法，聚合物熔融流動特性更加取決于材料的物理和流變性能。另外，纖維制備中的局部剪切/拉伸速率和剪切速率比其它工藝更大。

此外，高分子量的熱塑性聚合物不易于或不能有效地紡成細纖維。當紡絲超細纖維時，熔體中的小缺陷、輕微的不一致性或輕微的相不相容性是商業可行方法所不可接受的。如果它們的可得性和潛在的強度改善，則期望提供一種容易并且有效紡織此類高分子量聚合物的途徑。在加工用于注塑的熱塑性聚合物和膜時，存在類似的問題。

大多數熱塑性聚合物如聚乙烯、聚丙烯和聚對苯二甲酸乙二醇酯衍生自單體(例如分別為乙烯、丙烯和對苯二甲酸)，所述單體得自不可再生的化石基資源(例如石油、天然氣和煤炭)。因此，這些資源的價格和可得性最終對這些聚合物的價格具有顯著的影響。隨著這些礦物基資源的國際價格迅速升高，由這些聚合物制得的材料的價格迅速升高。

此外，許多消費者對購買僅衍生自不可再生的礦物基資源的產品表現出反感。他們的某些擔心基于例如環境可持續性問題，而其它擔心基于對石油化學產品所衍生產品是“非天然的”或環境不友好的印象。

熱塑性聚合物通常與所需添加劑(例如蠟、顏料、有機染料、香料)不相容，或與其具有不佳的混溶性。與原本加入必需的添加劑相比，該不相容性可能迫使加入過多的添加劑，以獲得所期望的結果。因此，期望解決該缺點。

將聚丙烯僅用作微量組分，現有領域將聚丙烯組合物與添加劑和/或稀釋劑混合制備具有非常開放的微孔結構的材料，所述孔具有大于10mm的孔尺寸。在本文所述的所有情形中，所述稀釋劑均被移除以制得最終多孔(例如蜂窩狀)結構。在移除稀釋劑之前，由于制得所期望開放結構所需的過多稀釋劑，結構是無法接受的油性的。移除稀釋劑，可不僅使額外的加工和廢料處理成為必要，而且還導致所需添加劑如染料、顏料和/或香料被移除。

例如，美國專利3,093,612描述了聚丙烯與多種脂肪酸的組合，其中脂肪酸被移除。科學文章J.Apply.Polym.Sci?82(1)第169-177頁(2001)公開了對聚丙烯使用稀釋劑以熱致相分離以形成開放并且較大的蜂窩狀結構，但是聚合物比率低，其中隨后將稀釋劑從最終結構中移除。科學文章J.Apply.Polym.Sci?105(4)第2000-2007頁(2007)公開了微孔膜，所述微孔膜經由熱致相分離，用鄰苯二甲酸二丁酯和大豆油混合物以及聚丙烯微量組分制得。稀釋劑從最終結構中移除。科學文章Journal?of?Membrane?Science?108(1-2)第25-36頁(1995)公開了中空纖維微孔膜，所述中空纖維微孔膜使用大豆油和聚丙烯混合物以及聚丙烯微量組分，并且采用熱致相分離制得，獲得所期望的膜結構。稀釋劑從最終結構中移除。

因此，需要熱塑性聚合物的組合物，所述組合物允許使用較高分子量和/或減量的不可再生資源基材料，和/或更好地摻入添加劑如香料和染料。還需要無需移除稀釋劑和/或在最終產品中遞送可再生材料的組合物。

發明內容

在一個方面，本發明提供聚合物-皂組合物，其包含以下物質的緊密摻加物：(a)熱塑性聚合物；和(b)皂。所述皂在固體熱塑性聚合物中具有小于10μm的液滴尺寸。另選地，所述液滴尺寸可小于5μm，小于1μm，或小于500nm。所述組合物可包含以所述組合物的總重量計5重量％至60重量％的皂，8重量％至40重量％的皂，或10重量％至30重量％的皂。

皂包含脂肪酸的金屬鹽。用于制備皂的金屬可選自元素周期表第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16族，使用1988年實施的IUPAC命名體系。所述脂肪酸可選自碳-12至碳-22脂肪鏈羧酸。示例性皂包括硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、以及它們的組合。

熱塑性聚合物可包括例如聚烯烴、聚酯、聚酰胺、它們的共聚物、或它們的組合。熱塑性聚合物的其它例子包括聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯共聚物、聚乙烯共聚物、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、多羥基鏈烷酸酯、聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、或它們的組合。