[其他]透明的聚氯乙烯制品及組合物

在審

• 申請號: 101986000005440
• 申請日: 1986-08-25
• 公開（公告）號: CN1005060B
• 公開（公告）日: 1989-08-30
• 發明（設計）人: 羅曼·瓦克勞·維帕特;扎姆斯·威廉姆·蘇默斯
• 申請（專利權）人: B·F古德里奇公司
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 任宗華;林柏楠

提供的聚氯乙烯制品如瓶子和薄膜，具有高透明度，低光霧，低泛白，優良的顏色穩定性，且不使制品的內含物染上味道和氣味，用一種新型組合物成型制品。該組合物含有至少一種從具有下列化學式的一組中選取的成分：ＯＨ－Ｘ－Ｏ－Ｒ和Ｒ－Ｏ－Ｘ－Ｏ－Ｒ上述化學式中的Ｘ是具有２至約２０個氧原子的直鏈，支鏈或環狀基團。該氧原子中至少一個必須成醚鍵，而其余的成醚、環氧或羥基健，或其混合物，Ｘ也有約４至約６０個碳原子。Ｒ是具有約５至約４０個碳原子的直鏈基團。

聚氯乙烯（pvc）作為制造有用的制品的材料在商業上已成功地被大量使用。這是因為聚氯乙烯易于模制、擠出、壓延或成型加工和成本低廉，這就大大促進了它的成功，但因為這些聚合體必須在高溫下加工成有用的制品，這些氯乙烯聚合體特別易于受熱而降解。為了防止氯乙烯聚合物熱解，一般要添加已知的作為穩定劑的物質。

PVC本身不是熱穩定的，如不用穩定劑，工業設備則不能加工它。在高溫（約200℃）加工時，這種不穩定性將異至失去氫氯酸，并產生顏色。這二種現象可用下列反應加以解釋：

熱敏感位置

新的熱敏感位置

從熱敏感物質上脫除氫氯酸，此位置為烯雨基氯處。隨著氫氯酸的脫除，形成一個雙鍵和新的活性點。降解繼續，逐步增加氯化氫的釋放量，且生成有色的反應雙鍵的長鏈。堿，酸和某些鹽的存在，催化這種脫氯化氫反應。

氫氯酸和氯化鋅是特別有害的，它們的存在應該限制。為了防止這種降解，最普遍使用的熱穩定劑是金屬鹽，例如錫、鈣和鋅的有機鹽。

大量著色劑添加至聚氯乙烯中，使制成帶色的制品，但在某些用途上、人們希望透明的制品，例如瓶子，包裝材料和薄膜等制品，在某些行業要求有高度透明性。為了實現高透明性，通常是把錫穩定劑與乙烯聚合物混合。不足的是，錫穩定劑被認為是使由錫穩定的PVC制品的內含物帶有不好的味道和氣味的原因。例如，如果PVC水瓶被穩定，那么，在非常短的時間內，水會帶有不好的臭味和味道。

對于那些對味道和氣味要求嚴的產品，通常使用鈣/鋅穩定劑體系。鈣/鋅穩定劑有中和生成的鹽酸并停止降解反應的作用。鋅化物與HCl反應，生成氯化鋅。氯化鋅也是降解反應的催化劑。這是使用鈣穩定劑的原因。鈣與氯化鋅反應。生成氯化鈣，氯化鈣對降解無催化作用。鋅鹽通過與氯化氫反應，限制了顏色的早期發展，但引起突然的分解。鈣鹽延遲分解，但易提早生成色。這二種相反的作用必須綜合考慮。鈣/鋅穩定劑體系不產生有害的味道和氣味。然而，鈣/鋅穩定劑體系有其它的問題，其中之一是制品的透明性，例如瓶子不如用錫穩定劑那樣透明。另外，現有的鈣/鋅穩定劑體系產生“泛白”現象，它是由于與醇或水接觸時，在瓶壁上產生混濁。

美國食品和藥品管理局已經批準鈣/鋅穩定劑體系可與食品和飲料接觸。通常，用已知的其它物質作助穩定劑與鈣/鋅穩定劑體系一起使用。PVC廣泛使用的鈣/鋅穩定體系至少與下列四種成分聯合使用：鋅皂，鈣皂，環氧化脂肪族酯，和無毒的有機亞磷酸酯。上述穩定體系的顏色穩定時間短，具有令人滿意的泛黃度或初始顏色。需要另外采用肋穩定劑，以增加熱穩定性，同時保持低泛黃度和瓶組合物的良好的可加工性能。通常，加醇能改善熱穩定性，但它引起“泛白”。當瓶子盛放醇溶液時，例如盛口劑的瓶子，“泛白”問題是特別嚴重。

PVC的配料工藝特別復雜，很多成分相互反應。這種復雜性意味著各種組分的濃度和類型必須改變，以便生產出在某種用途中有用的產品。幾乎不能象簡單地添加一種組分那樣來改善一種特性而不影響其它重要的性質。

人們非常期望一種鈣/鋅穩定的PVC制品，例如瓶子，有高透明性并且泛白低。它基本上或完全不含錫穩定劑，不使制品內的物品改變味道和氣味。

人們還期望改進鈣/鋅穩定體系，使該體系具有較好的阻止熱降解的能力。

PVC制品有下列特征：

（a）高透明度，用透光百分率表示透明度，其值大于下列公式給出的值：

透光率（%）＝100-460×（厚度英寸），按ASTMD-1746沉淀;

（b）按ASTMD1003-61測定光霧百分率，并且小于下列公式給出的值：