具有解取向表面层的取向聚合物组合物制造技术

通过充分热处理空化的取向聚合物组合物的表面，制备一种取向聚合物组合物，所述取向聚合物组合物是空化的，具有全部为至少３毫米的横截面尺度和至少一个解取向表面层，所述解取向表面层的厚度为至少８０微米并且比所述取向聚合物组合物的厚度的一半小至少５０微米，所述解取向表面层与所述取向聚合物组合物的与所述解取向表面层相邻并且在其下面的１００微米厚部分相比，具有更低的聚合物取向度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种取向聚合物组合物和一种用于制备所述取向聚合物组合物的方法。相关技术描述取向聚合物组合物(OPC)正在增加在以前几乎单独由木材占据的建筑市场中的 市场份额。例如，大量的不同OPC铺面材料现在可用于代替雪松、红木、防腐处理过的松木， 或其它更具历史标准的铺面材料使用。OPC特别适宜用于建筑应用。聚合物组合物的取向通过在特定方向上排列聚合物 链而增强聚合物组合物。结果，聚合物组合物的挠曲模量增大，这在建筑中所普通的承载应 用中是适宜的。用于制备OPC的张力拉伸工艺还可以在取向过程中有利地诱导空化。空化对于减 小OPC密度以促进OPC的运送和操作以及用于含有OPC的结构的总结构重量是适宜的。尽管这些吸引人的特征趋于使得OPC比非取向聚合物组合物更加适宜，但是OPC 相对于非取向聚合物组合物也具有它们的缺点。由于排列的聚合物链的组从邻近的排列聚 合物剥离，因此OPC可以遭受沿它们取向方向的纤化。当将OPC横向于OPC的取向方向磨 损或切割时，纤化可以是明显的。因此，OPC对于它们的高挠曲模量是适宜的，但是关于纤 化可能具有耐久性问题。美国专利(USP) 5，204，045 ( ‘045)通过制备具有低取向的表皮和较高取向的芯的 OPC而解决了 OPC中纤化的问题。低取向表皮提供OPC中缺乏的整体性，而高度取向的芯提 供适宜的挠曲模量。‘045描述了使用活塞式挤出方法制备0PC，其中，推送可取向聚合物组 合物通过聚流式模头，与此同时将模头维持在高得足以在聚合物组合物的表面上熔融聚合 物表皮的温度。产生的OPC直接通过取向具有取向的芯和非取向的表皮。活塞式挤出方法 要求施加压缩力而非张力，因此用于减小OPC密度的空化是不可能的。而且，与连续工艺相 反，活塞式挤出工艺是间歇工艺。适宜的是发现一种用于制备独特OPC的备选方法，所述方法提供OPC的高挠曲模 量与抵抗非取向聚合物组合物的表面纤化的结构整体性的组合，并且适宜地利用张力，实 现空化，是连续的，或这些适宜特征的组合。还期望能够将具有取向表面的OPC转化成具有 取向芯但是具有解取向表面的0PC。可能进一步期望的是具有下列选择将OPC的一个表 面解取向，同时保持其它表面取向，以例如通过保持取向尽可能大而将OPC强度最大化，同 时改进特定表面上的可切割性。专利技术概述本专利技术提供一种用于制备或改性空化OPC并且惊奇地得到具有解取向表面层和取向芯的OPC的方法，所述方法可以是连续工艺。与USP5，204，045的方法不同，本专利技术方 法提供了下列灵活性允许空化OPC的一个纵向表面具有解取向表面层，同时保持空化OPC 的另一个纵向表面高度取向。本专利技术方法进一步区别于USP 5，204，045的方法，因为可以 远离被加热到高得足以将取向的聚合物组合物熔融的温度的模头发生取向，因此，本专利技术 方法可以实现较大程度的取向并且可以经历空化。结果，本专利技术相对于已知的活塞式挤出 方法并且甚至相对于已知的张力拉伸(tensile drawing)方法而使技术进步。产生的OPC 惊奇地享有(enjoy)OPC的高挠曲模量和抵抗非取向聚合物组合物的高结构整体性，以及 由于空化的减小的密度。本专利技术还提供一种用于制备具有横向于OPC的取向轴的优异可切割性的空化OPC 的有力方法。支持本专利技术的惊奇发现在于横向于OPC的取向轴的可切割性(S卩，切口的质 量)可以通过将纵向表面层解取向而改进；和当解取向纵向表面层的厚度接近约80微米 时，发生大部分的可切割性上的改进。具有大于80微米的厚度的解取向纵向表面层仍趋于 改进可切割性，但是与将解取向纵向表面层的厚度增大到至多约80微米相比，达到了较小 的程度。因此，厚度小于80微米的解取向纵向表面层的引入导致差的可切割性和可切割性 的大可变性。相反，厚度大于80微米的解取向纵向表面层的引入导致优异的可切割性和可 切割性的低可变性。本专利技术的方法和OPC的再另一个出乎意料的惊奇结果在于加热含有颜料的空化 OPC导致使OPC的外观变暗。即，在加热并产生解取向表面层以后，含有颜料的OPC表现出 更暗。这样的出乎意料的变暗是适宜的，因为其稳定OPC免于在暴露于高温的情况下的随 后颜色变暗。变暗的另一个适宜的特征在于对于含有解取向表面层的0PC，为了得到与不 含解取向表面层的OPC相比相同程度的颜色，需要较少的颜料。在第一方面，本专利技术是一种取向聚合物组合物，所述取向聚合物组合物包含连续 的可取向聚合物相，其中所述取向聚合物组合物(a)被空化；(b)具有所述取向聚合物组 合物的每一个横截面尺度(cross sectionaldimension)都至少为3毫米的足够尺寸；和 (c)具有厚度，至少一个表面和至少一个含有所述表面的解取向表面层，所述解取向表面层 的厚度为至少80微米并且比所述取向聚合物组合物的厚度的一半小至少50微米，所述解 取向表面层的特征在于，与所述取向聚合物组合物的与所述解取向层相邻并且更接近所述 取向聚合物组合物的中心的100微米厚部分相比，具有更低的聚合物取向度。第一方面的实施方案包括下列特征中的一项或多于一项的任何组合0PC含有至 少一种填料材料，适宜地，无机填料材料；OPC包含至少一种颜料；OPC具有0. 9克/立方厘 米以下的密度；作为解取向表面一部分的至少一个表面的特征进一步在于具有压花图案； 在根据本文中所述的取向比测量方法测定的取向比的情况下，在解取向表面层中的聚合物 具有2以下的取向比值，而在所述解取向表面层下面并且延伸到所述解取向表面层下面 100微米的深度的取向聚合物组合物具有大于2的平均取向比值；根据ASTM法D6109，取向 聚合物组合物具有2. 8千兆帕斯卡以上的挠曲模量；和所述连续的可取向聚合物相包含选 自由聚丙烯、聚乙烯、聚酯和聚氯乙烯组成的组的至少一种聚合物。在第二方面，本专利技术是一种用于制备取向聚合物组合物的方法，所述取向聚合物 组合物具有软化温度和解取向表面层，所述取向聚合物组合物和解取向表面层均具有厚 度，所述方法包括(a)提供空化的取向聚合物组合物，所述空化的取向聚合物组合物包含连续的取向聚合物相并且具有包含取向聚合物的至少一个表面，并且具有全部超过3毫米 的横截面尺度；和(b)在高于所述取向聚合物组合物的软化温度，加热所述取向聚合物组 合物的至少一个表面，由此将接近于所述表面的所述聚合物解取向以产生解取向表面层， 所述解取向表面层的厚度为80微米以上并且比所述取向聚合物组合物的厚度的一半小至 少50微米。第二方面的实施方案包括下列特征中的一项或多于一项的任何组合步骤(a)包 括(i)在拉伸温度，提供具有连续的可取向聚合物相和软化温度的聚合物组合物，所述拉 伸温度比所述软化温度低0-50°C;和(ii)张力拉伸所述聚合物组合物，以制备具有至少一 个表面和3毫米以上的横截面尺度的取向聚合物组合物；步骤(ii)包括拉伸所述聚合物组 合物通过处于或低于所述聚合物组合物的软化温度的固态拉伸模头；所述聚合物组合物在 离开固态拉伸模头以后以自由拉伸方式继续牵伸；所述取向聚合物组合物含有至少一种类 型的填料，适宜地，无机填料；所述取向聚合物组合物含有至少一种颜料；所述加热足够产 生解取向表面层，在根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种取向聚合物组合物，其包含连续的可取向聚合物相，其中所述取向聚合物组合物：　　（ａ）被空化；　　（ｂ）具有所述取向聚合物组合物的每一个横截面尺度都至少为３毫米的足够尺寸；和　　（ｃ）具有厚度、至少一个表面和至少一个含有所述表面的解取向表面层，所述解取向表面层的厚度为至少８０微米并且比所述取向聚合物组合物的厚度的一半小至少５０微米，所述解取向表面层的特征在于，与所述取向聚合物组合物的与所述解取向层相邻并且更接近所述取向聚合物组合物的中心的１００微米厚部分相比，具有更低的聚合物取向度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯J奥布赖恩，蒂莫西O基尔希，凯文L尼科尔斯，布雷特M伯彻梅尔，
申请(专利权)人：陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]