[发明专利]用于制备亲水性聚苯乙烯的组合物

说明书

本发明涉及与苯乙烯共同挤出，从而增加经加工的固态非发泡的或发泡的聚苯乙烯材料的亲水性质的组合物。

固态非发泡的或发泡的聚苯乙烯被广泛地用作用于制造包装食品，如肉、鱼、蔬菜或水果的托盘的合适材料。这些被包装在托盘中的食品通常释放出水、果汁或血，其充填在经包装的托盘内。从卫生和视觉的观点来看，非常可取的是快速地吸收这些液体，优选通过具有合适的吸收性质的托盘材料来吸收。

在塑料工业中，习惯使用呈配混料或母料形式的添加剂。

出于本发明的目的，母料是包含聚合物和添加剂的组合物，其中所述添加剂以比最终应用更高的浓度存在，和载体聚合物可为或可不为最终应用的聚合物。添加剂在母料中的优选浓度为0.1至90重量％，尤其是1至80重量％，特别是10至75重量％的范围，基于母料的总重量计。

出于本发明的目的，配混料是包含聚合物和添加剂的组合物，其中所述添加剂以最终应用或最终制品的期望的最终浓度存在，和所述聚合物为最终应用或最终制品的期望的聚合物，从而使得所述配混料仅借助于物理成型方法成为最终应用或最终制品的期望的形状。

包含亲水性添加剂并用于制备亲水性组合物或制品的母料和/或配混料必须满足严格的要求：所述组合物应当具有高负荷，即高浓度的亲水性添加剂，并且其应当可以设定最终制品中聚合物表面与水之间的期望的接触角。进一步的要求是与最终应用或最终制品的聚合物良好的可混合性和相容性。此外，想要的是发泡的聚苯乙烯食品托盘中的水或肉汁的高吸收。对于聚苯乙烯表面对水性液体的吸收性质而言的可量度的变量是聚苯乙烯与水的表面角(静态接触角)。表面角越低，吸收性质越好。

EP 2 289 994 A2公开了用于聚苯乙烯发泡托盘的吸收性母料片组合物，其中所述母料片包含有机阴离子磺酸盐、碳酸钙和滑石。

然而，已知的组合物不满足当前工业上的所有要求，特别是它们的吸收性质不足。需要包含亲水性添加剂的母料和配混料，其提供低的静态接触角并且还在可成型性和机械稳定性(例如密度、硬挺性和撕裂强度)方面与聚合物材料相容。

已发现包含聚苯乙烯和亲水性添加剂的特定混合物的以下组合物Z令人惊讶地呈现出关于前述需求的改进的性质。

本发明的主题是组合物Z，其包含组分B、组分C、组分D、组分E和组分P，其中

所述组分B为聚乙二醇，

所述组分C为聚甘油酯，

所述组分D为碱土金属碳酸盐，

所述组分E为层状硅酸盐，

和所述组分P为聚苯乙烯和/或其合金。

根据本发明，组合物Z适合于增强聚苯乙烯的亲水性，这意味着根据本发明提供通过特定添加剂改性的聚苯乙烯材料，从而获得聚合物表面与水之间的较低的静态接触角，以及还提供经添加的聚苯乙烯材料与真性聚苯乙烯材料相比更高的吸水能力。

本发明的另一主题是如前文所述的组合物Z用于制造固态非发泡的或发泡的聚苯乙烯的吸收性制品的用途，其中所吸收的物质优选为水性液体。

组合物Z优选为母料MB或配混料，如前文所定义。

所述吸收性制品优选为膜、片材或容器，例如食品托盘，其优选与含水食品，例如肉、鱼、蔬菜或水果接触。

所吸收的物质优选为水、血或果汁。

本发明的又一主题是如上文所定义的包含组分B、组分C、组分D、组分E和组分P的固态发泡的或非发泡的聚苯乙烯制品。在本发明的优选实施方案中，所述制品与含水食品，例如肉、鱼、蔬菜或水果接触，和所述制品优选为膜、片材或容器，例如食品托盘。

出于本发明的目的，亲水性固态非发泡的或发泡的聚苯乙烯的特征在于，静态接触角为5°至81°，优选30°至80°，尤其是40°至79°。

本发明的又一主题是如前文所定义通过将组分B、C、D、E和P的混合物挤出、捏合、压制或注塑成型用于增强固态非发泡的或发泡的聚苯乙烯的亲水性的方法。

优选地，组分B包含1、2、3或4种，更优选1或2种，甚至更优选1种聚乙二醇。

优选的聚乙二醇为摩尔质量分布M_n为100g/mol至8,000,000g/mol，优选150g/mol至1,000,000g/mol，更优选160g/mol至100,000g/mol，特别是180g/mol至35,000g/mol，更特别为200g/mol至20,000g/mol的聚乙二醇。

优选的聚乙二醇为pH值为5至7的聚乙二醇。