TWI828685B - 具有優異可撓性及熱空氣可焊性之基於丙烯之聚合物組合物 - Google Patents
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Abstract
一種組合物,其包括以下組分:
A)烯烴多嵌段共聚物,其I2 ≤ 30 g/10 min;
B)基於丙烯之組合物,其包括以下各者:
a)基於丙烯之聚合物;及
b)丙烯/α-烯烴互聚物、丙烯/乙烯互聚物及乙烯/α-烯烴互聚物中之至少一者;
其中所述基於丙烯之組合物具有≥ 130℃之Tmh
(最高熔點)。
Description
本發明有關一種新的彈性體組合物,其具有良好的可撓性、良好的可焊性及阻燃特性,並且特別適用於阻燃屋頂配製物。
「催化合金製程」PP共聚物(HIFAX)為廣泛用於TPO屋頂與防水膜的彈性體。然而,此類膜之高硬度(相對於PVC與EPDM膜)與降低的填料負荷為限制此等彈性體在更高的膜厚度、可撓性、熱空氣可焊性及良好的防火效能方面的缺點(如本文所述)。需要新的彈性體組合物,所述彈性體組合物可用於形成無鹵與更厚之膜,其具有良好的可撓性、良好的可焊性及良好的防火效能。
含有用於彈性體應用之基於丙烯之聚合物及/或基於乙烯之聚合物的配製物描述於以下參考文獻中:US7592397、US7741397、US9669600、US9260577、US20150314511、US20170247536、WO2005023889、WO2006101924、WO2014040914、WO2013134083、WO2009097565、WO2016127164、WO2016127169、US7741397及JP2013194077A(摘要)。但是,如上文所討論,仍需要用於可用於形成無鹵膜及具有良好可撓性、良好可焊性與良好防火效能之製品的新的彈性體組合物。此需求已藉由以下發明得到滿足。
一種組合物,其包括以下組分:
烯烴多嵌段共聚物,其I2 ≤ 30 g/10 min;
基於丙烯之組合物,其包括以下:
基於丙烯之聚合物;及
丙烯/α-烯烴互聚物、丙烯/乙烯互聚物及乙烯/α-烯烴互聚物中之至少一者;
至少一種阻燃劑;且
其中所述基於丙烯之組合物具有≥ 130℃之Tmh(最高熔點)。
申請人發現了新的彈性體組合物,其具有良好的可撓性、良好的可焊性及阻燃特性,並且特別適用於阻燃屋頂配製物。其為一個意想不到的發現,因為含有無規乙烯/α-烯烴互聚物或乙烯-苯乙烯橡膠之典型彈性體組合物當在大於20重量%下與基於丙烯之聚合物共混時具有不充分的熱空氣焊接特性。發現本文所述之組合物允許E-模量(根據ISO 527-3以200 mm/min拉伸速度量測),例如從約100 Mpa降至約10 MPa,其提供了用於屋頂膜的良好可撓性。而且,此等新的組合物允許高填料及阻燃劑負荷,例如,以組合物之重量計之至多50重量%。
此外,此等組合物顯示優異之熱空氣焊接性、根據EN 11952-2之良好耐火性,並且非常易於使用習知配混、擠出、熱成型或注塑模製製程處理。當用普通酚類、膦酸酯、受阻胺或適當著色劑顏料如二氧化鈦、碳黑配製時,此等組合物亦應具有良好耐候性效能。其亦顯示出良好低溫效能,例如根據ASTM D 746-98。
如上文所討論,提供一種組合物,其包括以下組分:
A)烯烴多嵌段共聚物,其I2 ≤ 30 g/10 min,或≤ 20 g/10 min,或≤ 15 g/10 min,或≤ 10 g/10 min,或≤ 5.0 g/10 min;
B)基於丙烯之組合物,其包括以下:
a)基於丙烯之聚合物;及
b) 丙烯/α-烯烴互聚物、丙烯/乙烯互聚物及乙烯/α-烯烴互聚物中之至少一者;
其中基於丙烯之組合物具有≥ 130℃,或≥ 135℃,或≥ 140℃,或≥ 145℃,或≥ 150℃之Tmh
(最高熔點)。如本文所用,如藉由DSC所測定,Tmh
為最高熔融溫度。
本發明組合物可包括如本文所描述之兩個或大於兩個實施例之組合。
本發明組合物之各組分可包括如本文所描述之兩個或更多個實施例之組合。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,基於丙烯之組合物具有140℃至170℃,或145℃至165℃,或150℃至160℃之Tmh
(最高熔點)。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組合物
進一步包括至少一種阻燃劑。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B與組分A之重量比≥ 1.00,或≥ 1.20,或≥ 1.30,或≥ 1.40,或≥ 1.50,或≥ 1.55,或≥ 1.60,或≥ 1.65,或≥ 1.70,或≥ 1.75,或≥ 1.80,或≥ 1.85,或≥ 1.90。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B與組分A之重量比≥ 1.95,或≥ 2.00,或≥ 2.05,或≥ 2.10,或≥ 2.15,或≥ 2.20,或≥ 2.25,或≥ 2.30,或≥ 2.35,或≥ 2.40,或≥ 2.45,或≥ 2.50。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B與組分A之比率≥ 2.55,或≥ 2.60,或≥ 2.65,或≥ 2.70,或≥ 2.75,或≥ 2.80,或≥ 2.85,或≥ 2.90,或≥ 2.95,或≥ 3.00。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B與組分A之重量比≥ 3.05,或≥ 3.10,或≥ 3.15,或≥ 3.20,或≥ 3.25,或≥ 3.30,或≥ 3.35,或≥ 3.40,或≥ 3.45,或≥ 3.50。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B與組分A之重量比≤ 30,或≤ 25,或≤ 20,或≤ 15,或≤ 10。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B與組分A之重量比≤ 8.0,或≤ 7.0,或≤ 6.0,或≤ 5.0。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B與組分A之重量比為1.00至25.0,或1.50至25.0,或1.90至25.0。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B與組分A之重量比為1.90至25.0,或1.80至22.0,或1.70至20.0,或1.60至16.0,或1.50至12.0,或1.40至10.0,或1.30至9.00,或1.20至8.00,或1.10至7.00,或1.00至5.00。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,以組合物之重量計,組分B以≥ 25重量%,或≥ 35重量%,或≥ 45重量%,或≥ 50重量%,或≥ 55重量%,或≥ 60重量%,或≥ 65重量%之量存在。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,
組分A之烯烴多嵌段共聚物為乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物。在另一實施例中,α-烯烴為C3-C8 α-烯烴。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分A具有≥ 0.5 g/10 min,或≥ 1.0 g/10 min,或≥ 1.5 g/10 min,或≥ 2.0 g/10 min,或≥ 2.5 g/10 min,或≥ 3.0 g/10 min,或≥ 3.5 g/10 min,或≥ 4.0 g/10 min,或≥ 4.5 g/10 min,或≥ 5.0 g/10 min之熔融指數(190℃,2.16 kg)。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分A具有≤ 30 g/10 min,或≤ 20 g/10 min,或≤ 15 g/10 min,或≤ 12 g/10 min,或≤ 10 g/10 min,或≤ 8.0 g/10 min,或≤ 6.0 g/10 min之熔融指數(190℃,2.16 kg)。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分A具有0.5至6.0 g/10 min,或1.0至6.0 g/10 min,或1.5至6.0 g/10 min,或2.0至6.0 g/10 min,或2.5至6.0 g/10 min,或3.0至6.0 g/10 min之熔融指數(190℃,2.16 kg)。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分A具有≥ 0.856 g/cc,或≥ 0.858 g/cc,或≥ 0.860 g/cc,或≥ 0.862 g/cc,或≥ 0.864 g/cc,或≥ 0.866 g/cc(1 cc = 1 cm3
)之密度。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分A具有≤ 0.900 g/cc,或≤ 0.895 g/cc,或≤ 0.890 g/cc,或≤ 0.885 g/cc,或≤ 0.880 g/cc,或≤ 0.875 g/cc,或≤ 0.870 g/cc(1 cc = 1 cm3
)之密度。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分A具有0.859至0.900 g/cc,或0.860至0.890 g/cc、0.862至0.885 g/cc,或0.864至0.880 g/cc、0.866至0.875 g/cc(1 cc = 1 cm3
)之密度。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,如藉由DSC所測定,組分A具有≥ 100℃,或≥ 105℃,或≥ 110℃,或≥ 115℃之熔融溫度(Tm
)。在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,如藉由DSC所測定,組分A具有≤ 170℃,或≤ 160℃,或≤ 150℃,或≤ 140℃,或≤ 130℃,或≤ 120℃之熔融溫度(Tm
)。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B之Tmh
與組分A之Tm
之比率為≥ 1.05,或≥ 1.10,或≥ 1.15,或≥ 1.20;或1.05至1.50。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分A具有1.2至3.0,進一步1.5至3.0,且進一步1.7至3.0之分子量分佈(Mw/Mn)。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,以組合物之重量計,組分A以2.0至40重量%,或5.0至40重量%,或5.0至35重量%,或5.0至30重量%,或5.0至25重量%之量存在。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,以組合物之重量計,組合物包括≥ 40重量%,或≥ 45重量%,或≥ 50重量%,或≥ 55重量%,或≥ 60重量%之
組分A及B。在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,以組合物之重量計,組合物包括≤ 98重量%,或≤ 95重量%,或≤ 90重量%,或≤ 85重量%,或≤ 80重量%之組分A及B。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B具有≥ 0.2 g/10 min,或≥ 0.3 g/10 min,或≥ 0.4 g/10 min,或≥ 0.5 g/10 min,或≥ 0.6,或≥ 0.7 g/10 min,或≥ 0.8 g/10 min之熔體流動速率(230℃,2.16 kg)。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B具有≤ 10 g/10 min,或≤ 8.0 g/10 min,或≤ 6.0 g/10 min,或≤ 4.0 g/10 min之熔體流動速率(230℃,2.16 kg)。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B具有≤ 4.0 g/10 min,或≤ 3.5 g/10 min,或≤ 3.0 g/10 min,或≤ 2.5 g/10 min,或≤ 2.0 g/10 min,或≤ 1.5 g/10 min,或≤ 1.0 g/10 min之熔體流動速率(230℃,2.16 kg)。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B具有≥ 0.860 g/cc,或≥ 0.865 g/cc,或≥ 0.870 g/cc,或≥ 0.875 g/cc,或≥ 0.880 g/cc(1 cc = 1 cm3
)之密度。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B具有≤ 0.910 g/cc,或≤ 0.905 g/cc,或≤ 0.900 g/cc,或≤ 0.895 g/cc(1 cc = 1 cm3
)之密度。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B具有0.865至0.900 g/cc,或0.875至0.895 g/cc,或0.870至0.890 g/cc之密度。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,對於組分B,子組分a與子組分b之重量比為5至40,或10至35,或15至30。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B包括a)基於丙烯之聚合物(「子組分a」);及b)丙烯/α-烯烴互聚物、丙烯/乙烯互聚物及乙烯/α-烯烴互聚物中之至少一者(「子組分b」)。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B包括a)基於丙烯之聚合物(「子組分a」);及b)丙烯/α-烯烴互聚物、丙烯/乙烯互聚物及乙烯/α-烯烴互聚物(「子組分b」)。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B之「子組分a」為聚丙烯均聚物或共聚物。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B之「子組分b」包括以下中之一種或多種:丙烯/α-烯烴共聚物、丙烯/乙烯共聚物、乙烯/α-烯烴共聚物及乙烯/α-烯烴/α-烯烴三元共聚物。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分B為反應器共混物。在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,可基於催化合金製程製備組分B。組分B之合適實例包含但不限於以商品名HIFAX、INSPIRETM
、ADFLEX及DaplenTM
獲得的基於丙烯之組合物。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,以組合物之重量計,組合物包括≤ 0.10重量%,或≤ 0.05重量%,或≤ 0.02重量%之交聯劑。在本文所述之一個實施例或
實施例之組合中,組合物不包括交聯劑。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,以組合物之重量計,組合物包括≤ 0.10重量%,或≤ 0.05重量%,或≤ 0.02重量%之發泡劑。在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組合物不包括發泡劑。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分C包括以下中之至少一者:基於金屬氫氧化物之阻燃劑,如三水合鋁、氫氧化鎂、碳鈣鎂石、氧化鋁、聚膦酸酯、聚磷酸酯、受阻胺、氰尿酸。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組分C包括以下中之至少一者:三水合鋁、氫氧化鎂、氧化鋁、聚膦酸酯、聚磷酸酯、受阻胺或氰尿酸。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,以組合物之重量計,組合物包括小於2.0重量%,進一步小於1.0重量%,進一步小於0.5重量%,並且進一步小於0.1重量%之油。在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組合物不含有油。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,以組合物之重量計,組合物包括≤ 1.00重量%,或≤ 0.50重量%,或≤ 0.20重量%,或≤ 0.10重量%,或≤ 0.05重量%之苯乙烯嵌段共聚物或三元共聚物(例如,SES、SBS、SEP等)。在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組合物不包括苯乙烯嵌段共聚物或三元共聚物(例如,SES、SBS、SEP等)。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,以組合物之重量計,組合物包括≤ 1.00重量%,或≤ 0.50重量%,或≤ 0.20重量%,或≤ 0.10重量%,或≤ 0.05重量%之聚苯乙烯。在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組合物不包括聚苯乙烯。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,以組合物之重量計,組合物包括≤ 50重量%,或≤ 40重量%,或≤ 30重量%,或≤ 20重量%,或≤ 10重量%之EVA。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,以組合物之重量計,組合物包括≤ 1.00重量%,或≤ 0.50重量%,或≤ 0.20重量%,或≤ 0.10重量%,或≤ 0.05重量%之EVA。在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組合物不包括EVA。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,以組合物之重量計,組合物包括≤ 1.00重量%,或≤ 0.50重量%,或≤ 0.20重量%,或≤ 0.10重量%,或≤ 0.05重量%之聚醯胺。在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組合物不包括聚醯胺。
在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,以組合物之重量計,組合物包括小於5重量%,進一步小於2重量%,並且進一步小於1重量%之迭氮化合物。在本文所述之一個實施例或實施例之組合中,組合物不包括迭氮化合物。
本發明組合物可包括如本文所描述之兩個或大於兩個實施例之組合。
本發明亦提供一種製品,其包括由本文所述之本發明組合物形成之至少一種組分。
本發明亦提供一種形成泡沫之方法,所述方法包括擠出本文所述之本發明組合物。
本發明組合物可包括如本文所描述之兩個或大於兩個實施例之組合。
本發明製品可包括如本文所述之兩個或大於兩個實施例之組合。 烯烴多嵌段共聚物(組分 A )
在一個實施例中,烯烴多嵌段共聚物為乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物,其包括以聚合物之重量計之大部分量之聚合乙烯。
術語「烯烴多嵌段共聚物」包含例如呈聚合形式之乙烯及一種或多種可共聚α-烯烴共聚單體,其特徵在於具有兩個或大於兩個聚合單體單元的多個嵌段或鏈段的化學或物理特性不同。當在共聚物中提及「乙烯」或「共聚單體」之量時,應理解此意謂其聚合單元。在一些實施例中,多嵌段共聚物可由下式表示:
(AB)n
,
其中n為至少1,較佳為大於1之整數,諸如2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100或更大,「A」表示硬嵌段或鏈段且「B」表示軟嵌段或鏈段。較佳地,A與B以實質上線性方式連接,與實質上支化或實質上星形方式相對。在其它實施例中,A嵌段及B嵌段沿聚合物鏈無規分佈。換言之,嵌段共聚物通常不具有如下結構。
AAA-AA-BBB-BB。
在又其它實施例中,嵌段共聚物通常並不具有包括不同共聚單體之第三類嵌段。在又其它實施例中,嵌段A及嵌段B中之各者具有實質上無規分佈在嵌段內之單體或共聚單體。換言之,嵌段A及嵌段B均不包括兩個或大於兩個具有獨特組成之子鏈段(或子嵌段),諸如端部鏈段,其具有與嵌段之其餘部分實質上不同之組成。
較佳地,乙烯占整個嵌段共聚物之大部分莫耳分數,亦即,乙烯占至少整個聚合物之50莫耳百分比。更佳地,乙烯占至少60莫耳百分比、至少70莫耳百分比或至少80莫耳百分比,其中整個聚合物之實質上其餘部分包括至少一種其它共聚單體,其較佳為具有3個或大於3個碳原子之α-烯烴。在一些實施例中,烯烴嵌段共聚物可包括50 mol%至90 mol%乙烯,較佳60 mol%至85 mol%,更佳65 mol%至80 mol%。對於諸多乙烯/辛烯嵌段共聚物,較佳組合物包括大於整個聚合物之80莫耳%之乙烯含量及整個聚合物之10莫耳%至15莫耳%、較佳15莫耳%至20莫耳%之辛烯含量。
烯烴嵌段共聚物包含各種量之「硬」及「軟」鏈段。「硬」鏈段為以聚合物之重量計,乙烯以大於95重量%或大於98重量%、至多100重量%之量存在的聚合單元之嵌段。換言之,硬鏈段中之共聚單體含量(除乙烯以外之單體的含量)以聚合物之重量計小於5重量%或少於2重量%,且可低至零。在一些實施例中,硬鏈段包含所有或實質上所有衍生自乙烯之單元。「軟」鏈段為聚合單元之嵌段,其中共聚單體含量(除乙烯外之單體含量)以聚合物之重量計大於5重量%,或大於8重量%,大於10重量%,或大於15重量%。在一些實施例中,軟鏈段中的共聚單體含量可大於20重量%、大於25重量%、大於30重量%、大於35重量%、大於40重量%、大於45重量%、大於50重量%、或大於60重量%,且可至多100重量%。
軟鏈段在OBC中可以OBC之總重量之1重量%至99重量%存在,或以OBC之總重量之5重量%至95重量%、10重量%至90重量%、15重量%至85重量%、20重量%至80重量%、25重量%至75重量%、30重量%至70重量%、35重量%至65重量%、40重量%至60重量%或45重量%至55重量%存在。反之,硬鏈段可以類似範圍存在。軟鏈段重量%及硬鏈段重量%可基於自DSC或NMR獲得之資料計算。此類方法及計算揭示於例如2006年3月15日以Colin L. P. Shan, Lonnie Hazlitt等人之名義申請且轉讓給陶氏全球技術公司(Dow Global Technologies Inc.)之標題為「乙烯/α-烯烴嵌段互聚物(Ethylene/α-Olefin Block Inter-polymers)」的美國專利第7,608,668號中,所述專利之揭示內容以全文引用之方式併入本文中。特定言之,可如US 7,608,668之第57欄至第63欄中所述測定硬鏈段及軟鏈段重量百分比及共聚單體含量。
烯烴嵌段共聚物為聚合物,其包括較佳以線性方式連接之兩個或大於兩個化學上相異之區域或鏈段(稱為「嵌段」),亦即,包括關於聚合烯系官能基端對端連接而非以側接或接枝方式連接之化學上區別的單元之聚合物。在實施例中,所述嵌段在以下方面不同:所併入之共聚單體之量或類型、密度、結晶度之量、可歸因於所述組成之聚合物之微晶尺寸、立體異構性(等規或間規)之類型或程度、區域規則性或區域不規則性、支化量(包含長鏈支化或超支化)、均質性或任何其它化學或物理特性。與先前技術之嵌段互聚物,包含藉由依序單體添加、流變催化劑或陰離子聚合技術產生之互聚物相比,在一實施例中,由於用於本發明OBC製備之梭移劑以及多種催化劑之效應,本發明OBC之特徵為聚合物多分散性(PDI或Mw/Mn或MWD)、嵌段長度分佈及/或嵌段數量分佈之獨特分佈。
在實施例中,OBC在連續方法中產生且具有1.7至3.5,或1.8至3,或1.8至2.5,或1.8至2.2之多分散指數,PDI(或MWD)。當以分批或半分批法產生時,OBC之PDI為1.0至3.5、或1.3至3、或1.4至2.5、或1.4至2。
另外,烯烴嵌段共聚物具有擬合舒爾茨-弗洛里分佈(Schultz-Flory distribution)而非帕松分佈(Poisson distribution)之PDI。本發明OBC具有多分散嵌段分佈以及多分散嵌段尺寸分佈兩者。此導致形成具有改進且可識別之物理特性之聚合物產物。多分散嵌段分佈之理論益處先前已在Potemkin,《物理評論E(Physical Review E
)》(1998) 57 (6),第6902-6912頁及Dobrynin,《化學物理雜誌(J. Chem.Phvs.
)》(1997) 107 (21),第9234-9238頁中進行模型化且論述。
在實施例中,本發明烯烴嵌段共聚物具有嵌段長度之最大可能分佈。在實施例中,烯烴嵌段共聚物定義為具有:
(A)1.7至3.5之Mw/Mn,以攝氏度為單位之至少一個熔點Tm及以公克/立方公分為單位之密度d,其中Tm及d之數值對應於以下關係式:
Tm > -2002.9 + 4538.5(d) - 2422.2(d)2
,及/或
(B)約1.7至約3.5之Mw/Mn,且其特徵為以J/g為單位之熔化熱DH及以攝氏度為單位之差量DT,其定義為最高DSC峰值與最高結晶分析分級(「CRYSTAF」)峰值之間的溫差,其中DT及DH之數值具有以下關係式:
針對DH大於零且至多130 J/g,DT > -0.1299 DH + 62.81,
針對DH大於130 J/g,DT ≥ 48℃,
其中CRYSTAF峰值使用至少5%累積聚合物測定,且若小於5%聚合物具有可鑑別之CRYSTAF峰值,則CRYSTAF溫度為30℃;及/或
(C)在300%應變及1次循環下用壓縮模製乙烯/α-烯烴互聚物量測之以%為單位之彈性恢復Re,且具有以公克/立方公分為單位之密度d,其中當乙烯/α-烯烴互聚物實質上不含交聯相時,Re及d之數值滿足以下關係式:
Re > 1481 - 1629(d);及/或
(D)具有在使用TREF分級時在40℃與130℃之間溶離之分子溶離份,其特徵在於所述溶離份具有大於或等於數量(-0.2013) T + 20.07,更佳大於或等於數量(-0.2013) T + 21.07之莫耳共聚單體含量,其中T為TREF溶離份之峰值洗脫溫度之數值,以℃量測;及/或,
(E)具有在25℃下的儲存模量G'(25℃)及在100℃下的儲存模量G'(100℃),其中G'(25℃)與G'(100℃)的比率在1:1至9:1範圍內。
烯烴嵌段共聚物亦可具有:
(F)當使用TREF分級時在40℃與130℃之間溶離的分子溶離份,其特徵在於所述溶離份具有至少0.5且至多1的嵌段指數及超過1.3的分子量分分佈Mw/Mn;及/或
(G)大於零且至多1.0之平均嵌段指數及大於1.3之分子量分佈Mw/Mn。應理解烯烴嵌段共聚物可具有特性(A)至(G)中之一者、某些、所有或任何組合。嵌段指數可如美國專利第7,608,668號中所詳細描述測定,其出於彼目的以引用的方式併入本文中。用於測定特性(A)至(G)之分析方法揭示於例如美國專利第7,608,668號,第31欄,第26行至第35欄,第44行,其出於彼目的以引用的方式併入本文中。
乙烯/α烯烴多嵌段互聚物及其它共聚物可包括特性(A)至(G)中之任一者,或可包括(A)至(G)中之兩個或大於兩個之組合。
用於製備本發明OBC之合適單體包含乙烯及一或多種除乙烯以外之加成可聚合單體。合適之共聚單體之實例包含具有3至30,較佳3至20個碳原子之直鏈或分支鏈a-烯烴,諸如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-l-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十八烯及1-二十烯;具有3至30,較佳3至20個碳原子之環烯烴,諸如環戊烯、環庚烯、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯、四環十二烯及2-甲基-1,4,5,8-二甲橋-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氫萘;二烯烴及聚烯烴,諸如丁二烯、異戊二烯、4-甲基-1,3-戊二烯、1,3-戊二烯、1,4-戊二烯、1,5-己二烯、1,4-己二烯、1,3-己二烯、1,3-辛二烯、1,4-辛二烯、1,5-辛二烯、1,6-辛二烯、1,7-辛二烯、亞乙基降冰片烯、乙烯基降冰片烯、二環戊二烯、7-甲基-1,6-辛二烯、4-亞乙基-8-甲基-1,7-壬二烯及5,9-二甲基-1,4,8-癸三烯;及3-苯基丙烯、4-苯基丙烯、1,2-二氟乙烯、四氟乙烯及3,3,3-三氟-1-丙烯。較佳α-烯烴包含但不限於,C3-C20 α-烯烴,且較佳C3-C10 α-烯烴。更佳α-烯烴包含丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯及1-辛烯,且更佳包含丙烯、1-丁烯、1-己烯及1-辛烯。
烯烴嵌段共聚物可經由諸如描述於以引用的方式併入本文中之美國專利第7,858,706號中的鏈梭移方法製備。特定言之,合適鏈梭移劑及相關信息在第16欄第39行至第19欄第44行中列出。合適催化劑描述於第19欄第45行至第46欄第19行中且合適助催化劑描述於第46欄第20行至第51欄第28行中。所述方法描述於整個文獻中,但特定言之,在第51欄第29行至第54欄第56行中。所述方法亦描述於例如以下專利中:美國專利第7,608,668號、第US 7,893,166號及第US 7,947,793號。
在一個實施例中,乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物具有小於或等於0.910 g/cc,進一步小於或等於0.905 g/cc,進一步小於或等於0.900 g/cc及進一步小於或等於0.885 g/cc之密度。
在一個實施例中,乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物具有小於或等於0.882 g/cc,進一步小於或等於0.885 g/cc及進一步小於或等於0.887 g/cc之密度。密度藉由ASTM D-792-08之程序來量測。
在一個實施例中,乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物具有大於90℃,進一步大於100℃之熔點。熔點藉由描述於以引用之方式併入本文中的美國公開案2006/0199930 (WO 2005/090427)中的差示掃描熱量測定法(DSC)來量測。
在一個實施例中,乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物具有大於或等於0.1 g/10 min,進一步大於或等於0.5 g/10 min,及進一步大於或等於1 g/10 min之熔融指數(I2),如使用ASTM D-1238(190℃,2.16 kg負荷)所測定。
在一個實施例中,乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物具有小於或等於50 g/10 min,進一步小於或等於20 g/10 min,及進一步小於或等於10 g/10 min之熔融指數(I2),如使用ASTM D-1238(190℃,2.16 kg負荷)所測定。
烯烴多嵌段共聚物可包括如本文所描述之兩個或大於兩個實施例之組合。
乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物可包括如本文所描述之兩個或大於兩個實施例之組合。 一些實施例
a)一種組合物,其包括以下組分:
A)烯烴多嵌段共聚物,其I2 ≤ 30 g/10 min;
B)基於丙烯之組合物,其包括以下各者:
a)基於丙烯之聚合物;及
b)丙烯/α-烯烴互聚物、丙烯/乙烯互聚物及乙烯/α-烯烴互聚物中之至少一者;
其中所述基於丙烯之組合物具有≥ 130℃之Tmh
(最高熔點)。
b) 如上述a)所述之組合物,進一步包括組分C):至少一種阻燃劑,並且其中子組分b)為丙烯/α-烯烴互聚物、丙烯/乙烯互聚物,乙烯/α-烯烴互聚物。
c) 如上述a)或b)所述之組合物,其中組分B與組分A之重量比≥ 1.00或≥ 1.50。
d) 如上述a)至c)中任一項所述之組合物,其中組分B與組分A之重量比為1.00至25.0,或1.50至25.0,或1.50至15.0,或1.50至10.0,或1.50至8.0,或1.50至6.0,或1.50至5.0,或1.50至4.0。
e) 如上述a)至d)中任一項所述之組合物,以組合物之重量計,其中組分B以≥ 25重量%,或≥ 30重量%之量存在。
f) 如上述a)至e)中任一項所述之組合物,其中組分A之烯烴多嵌段共聚物為乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物。
g) 如上述f)所述之組合物,其中α-烯烴為C3-C8 α-烯烴。
h) 如上述a)至g)中任一項所述之組合物,其中組分A具有0.5至30 g/10 min之熔融指數(190℃,2.16 kg)。
i)如上述a)至h)中任一項所述之組合物,其中組分A具有0.5至8.0 g/10 min之熔融指數(190℃,2.16 kg)。
j) 如上述a)至i)中任一項所述之組合物,其中組分A具有0.860至0.890 g/cc之密度。
k) 如上述a)至j)中任一項所述之組合物,其中組分A具有≥ 100℃之熔融溫度(Tm
),如藉由DSC所測定。
l) 如上述a)至k)中任一項所述之組合物,其中組分B之T[3}mh{4]與組分A之T[1}m{2]之比率為≥ 1.05,或≥ 1.10,或≥ 1.15。
m) 如上述a)至l)中任一項所述之組合物,其中組分B之Tmh
與組分A之Tm
之比率為≤ 2.00,或≤ 1.75,或≤ 1.50。
n) 如上述a)至m)中任一項所述之組合物,其中組分B具有≤ 10 g/10 min,或≤ 8.0 g/10 min,或≤ 6.0 g/10 min,或≤ 4.0 g/10 min,或≤ 2.0 g/10 min,或≤ 1.5 g/10 min,或≤ 1.0 g/10 min之熔體流動速率(230℃,2.16 kg)。
如上述a)至n)中任一項所述之組合物,其中組分B具有0.870至0.910 g/cc之密度。
p) 如上述a)至o)中任一項所述之組合物,其中對於組分B,子組分a為聚丙烯均聚物,且子組分b為丙烯/乙烯共聚物。
q) 如上述a)至p)中任一項所述之組合物,其中組分B為反應器共混物或合金。
r) 如上述a)至p)中任一項所述之組合物,其中組分B為抗衝擊共聚物聚丙烯。
s) 如上述a)至r)中任一項所述之組合物,其中以組合物之重量計,組合物包括≤0.1重量%之交聯劑。
t) 如上述a)至s)中任一項所述之組合物,其中以組合物之重量計,組合物包括≤0.10重量%之發泡劑。
u) 如上述a)至t)中任一項所述之組合物,其中組分C包括以下中之至少一者:三水合鋁、氫氧化鎂、氧化鋁、聚膦酸酯、聚磷酸酯、受阻胺或氰尿酸。
v) 如上述a)至u)中任一項所述之組合物,其中組合物進一步包括根據ISO 527-3之≤ 100 MPa之拉伸模量。
w) 如上述a)至v)中任一項所述之組合物,其中組合物進一步包括根據ISO 527-3之≥ 7 MPa之拉伸強度。
x) 如上述a)至w)中任一項所述之組合物,其中組合物進一步包括根據ISO 527-3之20至100 MPa之拉伸模量及大於7 MPa之拉伸強度。
y) 如上述a)至x)中任一項所述之組合物,其中組合物進一步包括根據本文所描述之方法的良好可焊性。
z) 一種製品,其包括至少一個由如a)至y)中任一項所述之組合物形成之組分。 添加劑
在一個實施例中,本發明組合物包括至少一種添加劑。合適的添加劑包含但不限於填料、抗氧化劑、UV穩定劑、阻燃劑、著色劑或顏料、氧化鋅、硬脂酸、硬脂酸鋅、脫模劑、加工助劑、功能纖維、阻燃助劑、黏合促進劑、界面改質劑、抗靜電劑及其組合。
抗氧化劑包含但不限於受阻酚、雙酚及硫代雙酚;經取代之對苯二酚;三(烷基苯基)亞磷酸酯;二烷基硫代二-丙酸酯;苯基萘胺;經取代之二苯胺;二烷基、烷基芳基及二芳基取代之對伸苯基二胺;單體及聚合物二氫喹啉;2-(4-羥基-3,5-叔丁基苯胺)-4,6-雙(辛基硫基)1,3,5-三嗪;六氫-1,3,5-三-β-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙醯基-s-三嗪;2,4,6-三(N-1,4-二甲基戊基苯-二胺)-1,3,5-三嗪;及三(3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)異氰尿酸酯。 應用
本發明亦提供一種製品,其包括由本發明組合物形成之至少一種組分。製品包含但不限於屋頂材料、天氣條帶、帶、軟管、電線及電纜護套、管、地板材料、墊片、模製品、片材及擠出部件。另外製品包含鞋類組件、體育用品、汽車部件(例如,儀錶板及窗密封件)、計算機部件、家用電器與玩具。
組合物可藉由許多習知方法及設備中之任何一種形成最終製品。說明性方法包含但不限於擠出、壓延、注塑模製、壓縮模製及此項技術中已知之其它典型製程。例如,可藉由一下來製備製品:注塑模製、擠出、擠出隨後熱成形、低壓模製、壓縮模製、泡沫膠塊製程及其類似物。
定義
除非相反陳述、自上下文暗示或此項技術中慣用,否則所有份數及百分比均以重量計,且所有測試方法均為截至本揭示之申請日為止的現行方法。
如本文所用,術語「組合物」包含包括所述組合物之材料的混合物,以及由所述組合物之材料形成之反應產物及分解產物。
如本文所用,術語「聚合物」係指藉由聚合相同或不同類型之單體製備的聚合化合物。通用術語聚合物因此涵蓋術語均聚物(其係指僅由一種類型之單體製備的聚合物,應瞭解痕量之雜質可併入聚合物結構中)及如下文所定義之術語互聚物。微量雜質,例如催化劑殘餘物,可併入聚合物之中及/或之內。
如本文所用,術語「互聚物」係指藉由聚合至少兩種不同類型之單體製備之聚合物。通用術語互聚物因此包含共聚物(用於指由兩種不同類型之單體製備之聚合物),及由多於兩種不同類型之單體製備之聚合物,諸如三聚物。
如本文所用,術語「基於烯烴之聚合物」係指以聚合形式包括50重量%或過半數量之烯烴單體,例如乙烯或丙烯(以聚合物之重量計),且視情況可包括一或多種共聚單體的聚合物。
如本文所用,術語「基於乙烯之聚合物」係指以聚合形式包括50重量%或大部分量之乙烯單體(以聚合物之重量計),且視情況可包括一或多種共聚單體之聚合物。
如本文所用,術語「乙烯/α-烯烴互聚物」係指以聚合形式包括50重量%或大部分量之乙烯單體(以互聚物之重量計)及至少一種α-烯烴之互聚物。如在本揭示之上下文中所用,乙烯/α-烯烴互聚物不包括乙烯/α-烯烴多嵌段互聚物。
如本文所用,術語「乙烯/α-烯烴共聚物」係指以聚合形式包括50重量%或過半數量之乙烯單體(以共聚物之重量計)及α-烯烴作為僅有的兩種單體類型之共聚物。如在本揭示之上下文中所用,乙烯/α-烯烴共聚物不包括乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物。
如本文所用,術語「基於丙烯之聚合物」係指以聚合形式包括大部分量之丙烯單體(以聚合物之重量計),且視情況可包括一或多種共聚單體之聚合物。
如本文所用,術語「丙烯/α烯烴互聚物」係指以聚合形式包括大部分量之丙烯單體(以互聚物之重量計)及至少一種α烯烴之互聚物。
如本文所用,術語「丙烯/α-烯烴共聚物」係指以聚合形式包括大部分量之丙烯單體(以共聚物之重量計)及α烯烴作為唯一兩種單體類型的共聚物。
如本文所用,術語「丙烯/乙烯互聚物」係指以聚合形式包括大部分量之丙烯單體(以互聚物之重量計),及乙烯之互聚物。
如本文中所用,術語「丙烯/乙烯共聚物」係指以聚合形式包括大部分量之丙烯單體(以共聚物之重量計),及乙烯,作為僅有之兩種單體類型之共聚物。
如本文所用,術語「基於丙烯之聚合物組合物」係指包括大部分量之基於丙烯之聚合物之組合物。
術語「包括」、「包含」、「具有」及其衍生詞並不意欲排除任何額外組分、步驟或程序之存在,不論其是否具體地揭示。為避免任何疑問,除非相反陳述,否則經由使用術語「包括」所主張之所有組合物皆可包含任何另外添加劑、佐劑或化合物,無論以聚合方式或以其它方式。相比之下,術語「基本上由……組成」自任何隨後列舉範疇中排除除了對操作不重要之組分、步驟或程式之外的任何其它組分、步驟或程式。術語「由……組成」排除未具體敍述或列舉之任何組分、步驟或程序。
測試方法密度
聚合物密度根據ASTM D-792量測。熔融指數
基於乙烯之聚合物之熔融指數(I2)根據ASTM D-1238,條件190℃/2.16 kg量測。基於乙烯之聚合物之熔融指數(I5)根據ASTM D-1238,條件190℃/5.0 kg量測。基於乙烯之聚合物之熔融指數(I10)根據ASTM D-1238,條件190℃/10.0 kg量測。基於乙烯之聚合物之高負荷熔融指數(I21)根據ASTM D-1238,條件190℃/21.0kg量測。基於丙烯之聚合物之熔體流動速率(MFR)根據ASTM D-1238,條件230℃/2.16 kg量測。差示掃描熱量測定法( DSC )
差示掃描熱量測定法(DSC)用於量測基於乙烯之(PE)樣品及基於丙烯之(PP)樣品之結晶度。約5至8 mg之膜樣品經稱量且置放於DSC盤中。將蓋子壓在盤子上以確保密閉的氛圍。樣品盤置放於DSC單元中,且接著以約10℃/min之速率加熱至180℃之溫度供PE用(230℃供PP用)。將樣品在此溫度下保持三分鐘。隨後以10℃/min之速率將PE之樣品冷卻至-60℃(對於PP為-40℃),且在所述溫度下保持等溫三分鐘。隨後以10℃/min之速率加熱樣品,直至完全熔融(第二加熱)。藉由用自第二加熱曲線測定之熔化熱(Hf
)除以PE之理論熔化熱292 J/g(165 J/g,對於PP),且
將此數量乘以100(例如結晶度%=(Hf
/ 292 J/g)×100(對於PE))來計算結晶度百分比。
除非另有說明,各聚合物之熔點(Tm
)根據根據第二加熱曲線來測定,且結晶溫度(Tc
)根據第一冷卻曲線來測定。凝膠滲透層析法
層析系統由聚合物實驗室(Polymer Laboratories)模型PL-
210或聚合物實驗室模型PL-220組成。在140℃下操作管柱及傳送帶室。管柱為三個聚合物實驗室10微米混合B管柱。所用溶劑為1,2,4-三氯苯。以「含0.1公克聚合物之50毫升溶劑」之濃度製備樣品。用於製備樣品之溶劑含有「200 ppm丁基化羥基甲苯(BHT)」。在160℃下藉由輕微攪拌兩小時製備樣品。注射體積為100微升,且流動速率為1.0毫升/分鐘。
用分子量在580至8,400,000之範圍內的21種「窄分子量分佈聚苯乙烯標準物」進行GPC管柱組之校正,所述標準物以6種「混合液」混合物形式配置,且個別分子量之間相差至少十倍。標準品購自聚合物實驗室(什羅普郡,英國(Shropshire,UK))。分子量等於或大於1,000 kg/mol時以「含0.025公克之50毫升溶劑」製備聚苯乙烯標準物,且分子量小於1,000 kg/mol時以「含0.05公克之50毫升溶劑」製備聚苯乙烯標準物。聚苯乙烯標準物在80℃下在輕輕攪拌下溶解30分鐘。首先運行窄標準物混合物,且遵循「最高分子量」組分遞減的次序以使降解減到最少。使用以下等式將聚苯乙烯標準物峰值分子量轉化成聚乙烯分子量:M聚乙烯
=A
×(M聚苯乙烯
) B ,
其中M
為分子量, A
的值為0.431
,且B
等於1.0(如 Williams 與 Ward
在《聚合物科學雜誌(J. Polym.Sc. )》,
《聚合物快報(Polym.Let. )》, 6 , 621 (1968) 中所述)。
使用Viscotek TriSEC軟體3.0版進行聚乙烯等效分子量計算。評估機械特性
根據ISO 527-3使用5A衝壓試樣以200 mm/min的拉伸速度藉由拉伸測試來評估各聚合物膜之物理強度。在縱向與橫向(分別為MD與CD)測試各膜,並報告五個樣品之平均值。
熱空氣焊接特性之評估(焊接測試)
聚合物膜用Leister Triac-S手持式熱焊機進行熱焊接。將膜交疊8 cm,並使用20 mm寬模具噴嘴在230℃之焊接設定溫度下使用以下方法熱焊接:3點焊接以固定膜、第一焊接與第二慢焊接。將樣品在環境條件下儲存24小時,並在焊縫上垂直切割「1 cm」試樣,並用鉗子進行拉伸測試。
樣品之評級從0(不良焊接:焊縫處發生失效)至5(具有焊縫外部發生失效之非常好之焊縫)。各膜都經過焊接與拉伸測試兩次。焊接測試方法之描述如圖1-3所示,如下:圖1描述了用於焊接測試之樣品製備。圖2描繪了用於焊接測試之條帶(測試樣品)的切割。圖3描述了焊接品質之測試-用鉗子撕開,直到樣品失效。評估防火效能
根據EN 11952-2(小型燃燒器測試),在根據Euroclass D(火焰應用30 s,且總測試時間為60 s)之邊緣點火模式上測試阻燃特性之防火效能。將各配製物測試五次,並報告平均值。
實驗材料
本研究中使用之材料列於下表1中。PE-穩定劑母料之組成列於下表2中。
表1:材料
*Tmh
表2:PE穩定劑母料組成*
*母料組合物在BUSS PR 46上配混。實例集 1
實例比較1至比較5及本發明1至本發明8之配製物(組合物)列於表3中。
比較組合物1與本發明組合物1及2各自表示根據北美標準之屋頂配製物及著色劑穩定劑母料與38.2重量%之Mg(OH)2
阻燃劑。比較組合物1為「HIFAX CA10A」參考組合物。本發明組合物1及2分別由來自HIFAX CA10A與INFUSE 9507之80/20與60/40共混物製成。
比較組合物2及本發明組合物3及4各自表示歐洲屋頂配製物及著色劑穩定劑母料為39.0重量%之Mg(OH)2
阻燃劑與9.8重量%之碳酸鈣。比較組合物2為「HIFAX CA10A」參考組合物。本發明組合物3及4分別由來自HIFAX CA10A與INFUSE 9507之80/20與60/40共混物製成。
本發明組合物5及6分別由來自HIFAX CA10A與INFUSE 9507之70/30與96/4共混物與著色劑穩定劑母料及38.2重量%之Mg(OH)2
阻燃劑製成。本發明組合物7由60/40 HIFAX CA10A/INFUSE 9507與僅著色劑穩定劑母料及不含Mg(OH)2
之共混物製成。比較組合物3由40/60 HIFAX CA10A/INFUSE 9507與著色劑穩定劑母料及38.2重量% Mg(OH)2
阻燃劑之共混物製成。本發明組合物8由70/30 HIFAX CA10A/INFUSE 9900與著色劑穩定劑母料與38.2重量% Mg(OH)2
阻燃劑之共混物製成。
比較組合物4及5由HIFAX CA10A及ENGAGE 8842之60/40之共混物製成。
表3:比較1至比較5及本發明1至本發明8之配製物
將各配製物在「ZE 25 mm」直接擠出線上配混,並經由「300 mm寬」扁平切口與三級壓延機成形為「1 mm厚」片材。用於實例比較1至比較5及本發明1至本發明8之配混、擠出與成形條件列於表4中。
表4:比較1至比較5及本發明1至本發明8之擠出條件
表5顯示了實例比較1至比較5及本發明1至本發明8之拉伸特性及可焊性結果。根據ISO-527-3,在環境條件下,各自以200 mm/min拉伸用於拉伸測試之測試樣品。
表5:比較1至比較5及本發明1至本發明8之機械特性及可焊性(橫向)
*通過:接縫完好,接縫外之樣品失效;未通過:接縫分層
如表5所示,藉由向HIFAX CA10A添加INFUSE 9507(30 MI,0.866 g/cm3
密度)改進可撓性(模量降低)。基於HIFAX CA10A之兩個比較實例(比較1及比較2)分別具有105及132 MPa之拉伸模量。本發明實例(本發明1至本發明8)均具有顯著較低之拉伸模量,範圍為20至100 MPa。儘管本發明組合物之拉伸強度降低,但拉伸強度仍高於常規膜要求7 MPa。本發明實例(本發明1至本發明8)之HIFAX CA10A與OBC之比率為96/4至80/20,至70/30及至60/40。當HIFAX CA10A與OBC之比率達到40/60(意味著在共混物中更多之INFUSE OBC)時,拉伸模量(12 MPa)與拉伸強度(6 MPa)變得非常低,如比較實例比較3中所示。本發明組合物本發明8使用不同之OBC(INFUSE 9900,30 MI,0.880 g/cm3
密度)作為與HIFAX CA10A之共混組分。此實例亦顯示出改進之可撓性(較低模量<100 MPa)及良好之拉伸強度(>7 MPa)。與基於HIFAX CA10A之比較實例(比較1及比較2)相比,本發明組合物之斷裂伸長率亦得到改進。由HIFAX CA10A及乙烯/辛烯無規共聚物ENGAGE 8842之共混物製成之比較實例(比較4及比較5)亦具有改進的可撓性(拉伸模量分別為31及16 MPa)及良好的拉伸強度(分別為12.2及16.1 MPa)。但是,其未通過可焊性測試(參見下面的討論)。
各最終膜之「熱空氣可焊性」藉由在300℃下,在約20 cm/min之焊接速度下用25 mm噴嘴用LEISTER TRIAC 5,手持焊接進行評估。在室溫下24小時後,再次根據承包商標準,藉由用鉗子拉伸10 mm條帶來測試焊縫的品質。焊接測試之「通過」指示(良好的可焊性)為在拉伸焊接條帶期間,接縫保持完整,而膜伸長並最終在接縫外部斷裂。這種類型之失效模式表明焊接性強,並且被認為通過了焊接測試。焊接測試之「未通過」指示與不希望的失效模式相關,所述失效模式為接縫處的分層,表明兩個膜的可焊性差。所有發明實例都通過了可焊性測試,在各種情況下樣品失效都在接縫外。雖然一些比較實例(比較1至比較3)亦通過了可焊性測試,但其沒有所需的可撓性(拉伸模量<100 MPa)及良好的拉伸強度(>7 MPa)。由HIFAX CA10A及乙烯/辛烯無規共聚物ENGAGE 8842之共混物製成的比較實例(比較4及比較5)未通過可焊性測試,因為接縫在拉伸時顯示分層。
總之,有關HIFAX CA10A及INFUSE OBC之本發明實例具有良好的可撓性(<100 MPa)、良好的拉伸強度(>7 MPa)及良好的可焊性,其中HIFAX CA10A與OBC的比率為1.5至25(96/4至60/40)。此為令人驚訝的,因為在基於PP之聚烯烴與OBC之預期之1.5至25比率範圍(即96/4至60/40)內具有良好可撓性(<100 MPa)、良好拉伸強度(>7 MPa)及良好可焊性之所有三種特性。實際上,隨著基於PP之聚烯烴與OBC比率中OBC量的增加,本領域中一般熟習此項技術者會預期拉伸強度差及/或可焊性差。
阻燃化合物之防火效能在小型燃燒器測試中根據EN 11952-2在根據Euroclass B要求:在60 s之總測試時間處30 s的火焰曝露,邊緣點火的B類中進行評估。表6列出了測試結果(達到150 mm標記及觀察時間(以秒為單位))。
本發明配製物具有與比較樣品相同位準之防火效能。對於約1 mm厚之單層片材,燃燒至150 mm的時間在40至50 s範圍內,並且所有樣品顯示出燃燒的液滴。因此,當運行「1.5 mm厚」織物增強屋頂膜時,具有這種防火效能之配製物應當通過EN 1187屋頂膜系統測試。
表6:根據EN 11952-2之小型燃燒器火災測試 實例集 2
實例比較6至比較10、本發明9擴展為不同類型之PP材料,作為與INFUSE OBC(INFUSE 9507)的共混組分。實例比較6至比較10及本發明9之配製物(組合物)列於表7中。
比較組合物6-9使用均聚物PP(INSPIRE 215)作為共混組分。比較6、比較7及比較8之INSPIRE 215與OBC的比率分別為80/20、60/40及40/60,其具有著色劑穩定劑母料及38.2重量%之Mg(OH)2
阻燃劑。比較9的INSPIRE 215與OBC的比率為60/40,其僅具有著色劑穩定劑母料且不具有阻燃劑。比較組合物10及本發明組合物9使用抗衝擊共聚物PP(INSPIRE 137)作為共混組分。比較10之INSPIRE 137與OBC的比率為40/60,其具有著色劑穩定劑母料及38.2重量%之Mg(OH)2
阻燃劑。本發明9之INSPIRE 137與OBC的比率為60/40,其僅具有著色劑穩定劑母料且不具有阻燃劑。
表7:比較6至比較10及本發明9之配製物
將各配製物在「ZE 25 mm」直接擠出線上配混,並經由「300 mm寬」扁平切口及三級壓延機成形為「1 mm厚」片材。實例比較6至比較10及本發明9之配混、擠出及成形條件列於表8中。
表8:比較6至比較10及本發明9之擠出條件
表9顯示了實例比較6至比較10及本發明9之拉伸特性及可焊性結果。測試條件與前面實例中描述的相同。基於均聚PP INSPIRE 215之比較實例對於比較6比較7及比較9具有高得多的拉伸模量(>100 MPa),其意味著可撓性差。比較8顯示低模量(49.3 MPa);但是,5.3 MPa之拉伸強度低於所需的。此外,比較8及比較9沒有通過焊接性測試,因為密封之一些接縫顯示出黏合劑失效模式。此等實例證明均聚PP不為共混組分之良好候選物。
比較10顯示低模量(49.3 MPa);然而,5.5 MPa之拉伸強度低於所需的。相比之下,本發明9顯示出低模量(58.4 MPa)及良好的拉伸強度(7.7 MPa),以及良好的可焊性。似乎抗衝擊共聚物PP可以為與OBC共混以賦予良好可撓性(<100 MPa)、良好拉伸強度(>7 MPa)及良好可焊性的良好候選物。此為令人驚訝的,因為具有抗衝擊共聚物PP與OBC之比為1.5(60/40)之組合物預期不具有良好可撓性(<100 MPa)、良好拉伸強度(>7 MPa)及良好可焊性的所有三種特性。實際上,對於如此高含量的OBC,本領域中一般熟習此項技術者會預期拉伸強度差及/或焊接性差。
表9:比較6至比較10及本發明9之機械特性及可焊性
(橫向)
無
圖1描述了用於焊接測試之樣品製備。
圖2描繪了用於焊接測試之條帶(測試樣品)之切割。
圖3描述了用於焊接測試之測試樣品之測試(鉗子拉伸)。
Claims (9)
- 如請求項1所述之組合物,其進一步包括組分C)至少一種阻燃劑,且其中組分B)之子組分b)係選自丙烯/α-烯烴互聚物、丙烯/乙烯互聚物或乙烯/α-烯烴互聚物。
- 如請求項1或請求項2所述之組合物,其中組分A與組分B之重量比為1.5至25.0。
- 如請求項1所述之組合物,其中組分A之所述烯烴多嵌段共聚物為乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物。
- 如請求項1所述之組合物,其中組分A具有0.5至30g/10min之熔融指數(190℃,2.16kg)及0.860至0.890g/cc之密度。
- 如請求項1所述之組合物,其中對於組分B,子組分a)為聚丙烯均聚物,且子組分b為丙烯/乙烯共聚物。
- 一種具有優異可撓性及熱空氣可焊性的製品,其包括至少一種由如前述請求項1所述之組合物形成之組分。
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