用於膜的聚烯烴組合物的製作方法

2023-08-13 22:58:01 2

專利名稱：用於膜的聚烯烴組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於適合在防水應用中使用的膜(membrane)的聚烯烴組合物。特別地，本發明涉及在土工膜(geomembranes)中使用，用於儲水和輸水、水池內襯(poolI iners )、暴雨和魚塘內襯、雪池(snow lagoons )、水和工業儲庫、食品相關襯材等的組合物。這種膜包含至少一個含有烯烴聚合物的多相組合物(heterophasic composition)和添加劑包的層。
背景技術：
已知對於防水應用PVC膜的使用具有良好的柔韌性。由於環境或食品接觸問題(增塑劑釋放)和對持久的美學外觀和機械抗性(mechanical resistance)的日益提高的需 求，這種膜對於用於某些應用典型地具有一些局限性。在本領域中，還已知由聚烯烴材料製造或包含聚烯烴材料的多層膜一般提供改善的機械抗性。例如已知聚乙烯膜被用作土工膜。已知HDPE膜對於某些應用顯示出不良的應力開裂和不足的柔韌性。通過使用LLDPE膜柔韌性得以改善，LLDPE膜更加柔韌但通常具有高線性熱膨脹係數(CLTE)值，損害尺寸穩定性和限制LLDPE內襯的美學外觀。還已知典型地包含抗氧化劑和紫外線保護添加劑的添加劑包甚至在長期暴露於極端條件下之後仍保持聚合物和獲得的它們的膜的性能。為了保護所述聚合物抵禦紫外光和氧化，所述添加劑包必須是低可提取性的。添加劑從所述膜的消耗是通過水或液體的作用實現的，而聚合物結構的氧化則是由於環境高溫暴露。US6541547公開了所選擇的添加劑三組分混合物，其包含亞磷酸酯或亞膦酸酯、酚類抗氧化劑和某些類型的空間受阻胺(HALS)，特別適合作為持久接觸提取性介質的聚烯烴模塑製品的穩定劑。基於聚烯烴的重量，公開的酹類抗氧化劑的量為0. 02-0. 5%。

發明內容
申請人:現在已經發現通過使用所選擇的材料作為聚合物基料和使用特定量的特定添加劑的組合，獲得了結合機械抗性、尺寸穩定性和耐久性的適合用於膜的特別有利的聚烯烴組合物。根據本發明的聚烯烴組合物特別適合土工膜應用。本發明的一個進一步的目的因此是膜，特別是土工膜，其包含本發明的聚烯烴組合物，具有拉伸性能和抗撕裂性的優良平衡、低表面粘性和良好的熱可焊接性以及耐久性。一個另外的優點是根據本發明的組合物具有低CLTE值。所述性能向最終的膜賦予了高尺寸穩定性，減少了由於溫度季節變化或使用條件導致的膜起皺的發生。因此，本發明提供了適合製造膜的聚烯烴組合物，其包含
(I)組合物，包含
a) 10-40wt%,優選20_40wt%,更優選25_38wt%的丙烯均聚物，或丙烯與乙烯或CH2=CHR a -烯烴的共聚物，其中R為C2-C8烷基，或丙烯與乙烯和所述CH2=CHR a -烯烴的共聚物，所述共聚物包含大於85wt%的丙烯，並具有大於80wt%的在室溫不溶於二甲苯的級分(fraction);和
b) 60-90wt%,優選60_80wt%,更優選62_75wt%的一種或多種選自(bl)乙烯與丙烯或CH2=CHR a-烯烴和任選的少量二烯的共聚物，其中R SC2-C8烷基，和(b2)乙烯與丙烯和所述a -烯烴以及任選的少量二烯的共聚物，的共聚物，所述共聚物包含小於40wt%，優選
20-38wt%的量的乙烯，並在室溫在二甲苯中的溶解度大於70wt%，優選大於80wt% ；
(a)和(b)的量是相對於(a)和(b)總重量；和
(II)添加劑包(穩定化組合物)，其包含
(i)一種或多種有機亞磷酸酯和/或亞膦酸酯(phosphitesand /or phosphonites)；
(ii)一種或多種酚類抗氧化劑，由受阻酚化合物組成；
(iii)一種或多種HALS (受阻胺光穩定劑)；
和任選的
(iv)一種或多種環氧化的脂肪酸酯(epoxidized fatty acid ester)；
其中比值(iii) / (ii)，即HALS (iii)的量對酚類抗氧化劑(ii)的量之比，等於或小於I ;和相對於所述聚烯烴組合物的重量添加劑包(II)的重量量為0. 5到2wt%。所述添加劑包(II)優選以至少一種組分在水基溶劑中是低可提取性的為特徵。低可提取性表示在水中的溶解度等於或小於0. 01wt%。相對於所述聚烯烴組合物的重量,添加劑(i)、(ii)和(iii)以及任選的(iv)的量 優選在以下範圍之內
(i ) 0. 05 到 0. 6wt%,優選 0. I 到 0. 3wt%
(ii)0. 50-lwt%，優選 0. 55-lwt%
(iii)0. 10至Ij lwt%，優選0. 30到1界七％和，如果存在
(iv)為0. 02-0. 6wt%,優選 0. 05 到 0. 5wt%,更優選 0. I 到 0. 3wt%。比值(iii)/ (i),即HALS (iii)的量對酹類抗氧化劑(ii)的量之比,優選等於或小於0. 8，更優選為0. 4到0. 8，甚至更優選為0. 5到0. 8。特別優選的是其中所述添加劑包(II)包含至少兩種具有不同分子量的HALS
(iii)的聚烯烴組合物。相對於組分(iii)的重量，當相對低分子量的HALS (Mw等於或小於2000)的部分等於或大於20wt%，甚至更優選當其為30到60wt%時，是特別有利的。相對於浸泡測試前測定的基礎值，根據本發明的土工膜顯示出等於或小於35%，優選小於30%,更優選小於20%的氧化誘導時間(oxidation induction time, 0IT)百分比降低，如下文在試驗部分中所描述的那樣進行測量。所述基礎OIT值典型地和優選地大於115，優選大於120。在本說明書中，室溫是指約23 °C的溫度。所述聚合物組分(I)典型地是多相組合物，其包含規則地分布在半結晶PP均聚物或共聚物基質(a)內的彈性乙烯共聚物(b)。在所述多相組合物(I)中，優選組分(a)是共聚物而非均聚物。優選所述組分(a)的共聚物中丙烯含量為90到99wt%。組分(a)的聚合物在室溫不溶於二甲苯的級分在均聚物的情況下優選為85到99wt%，在共聚物的情況下優選為85到95wt%。優選地，所述多相組合物(I)具有根據ISO 178測定的等於或小於150MPa，優選為15到80MPa的彎曲模量。因為其卓越的機械性能，特別優選其中所述多相組合物(I)包含至少20wt%組分Ca)的膜。存在於所述多相組合物(I)和共聚物(i)、(ii)和(iii)中的其中R為C2-C8烷基的上述CH2=CHR a -烯經的例子是丁烯_1、戍烯-1、4_甲基-戍烯-I、己烯-I和羊烯-I。優選丁烯-I。當存在時，相對於組分(b)的總重量，所述多相組合物(I)的組分(b)中二烯的量優選為I到10wt%。二烯的例子為丁二烯、1，4-己二烯、1，5-己二烯和乙叉基-I-降冰片烯。多相組合物(I)的例子描述在公開的歐洲專利申請EP-A-0472946中和在 W003/011962中，它們的內容以參考目的併入本專利申請中。所述多相組合物(I)可以通過將預先製備的組分(a)和(b)以流體狀態(即在大於它們的軟化點或熔點的溫度)混合製備，或更優選地通過在兩個階段或更多個階段中的順序聚合(sequential polymerization)製備。對於單個組分或多相組合物(順序聚合)的製備，優選在高度立體有擇的齊格勒-納塔(Ziegler-Natta)催化劑的存在下實施聚合過程。特別地，所使用的催化劑體系包含(I)含有負載在氯化鎂上的鈦化合物和電子供體化合物的固體催化劑組分，和(2)含Al的助催化劑和任選的(3)電子供體化合物(外部供體)。所述固體催化劑組分(I)包含通常選自以下的化合物作為電子供體醚、酮、內酯、含N、P和/或S原子的化合物以及單羧酸和二羧酸酯。在所述電子供體化合物中特別適合的是鄰苯二甲酸酯和琥珀酸酯。適合的琥珀酸酯通過式(I)表示
權利要求
1.聚烯烴組合物，其包含 (I)組合物，包含 a)10-40wt%的丙烯均聚物，或丙烯與こ烯或CH2=CHRα -烯烴的共聚物，其中RiC2-C8烷基，或丙烯與こ烯和所述CH2=CHR α -烯烴的共聚物，所述共聚物包含超過85wt%的丙烯，並且具有大於80wt%的在室溫不溶於ニ甲苯的級分；和 b)60-90wt%的一種或多種共聚物，其選自(bl)こ烯與丙烯或CH2=CHRα -烯烴的共聚物，其中RiC2-C8烷基，和(b2)こ烯與丙烯和所述α-烯烴的共聚物；所述共聚物包含低於40wt%的こ烯並且在室溫在ニ甲苯中的溶解度大於70wt% ； (a)和(b)的量是相對於(a)和(b)的總重量；和 (II)添加劑包，包含 (i) ー種或多種有機亞磷酸酯和/或亞膦酸酯； ( ) ー種或多種酚類抗氧化劑，其由受阻酚化合物組成； (iii)ー種或多種HALS ； 和任選的 (iv)一種或多種環氧化的脂肪酸酷； 其中比值(iii)/ (ii)等於或小於I ;和添加劑包(II)的重量相對於所述聚烯烴組合物的重量為O. 5到2w%0
2.根據權利要求I的聚烯烴組合物，其中所述添加劑包(II)的特徵在於至少一種組分在水基溶劑中是低可提取性的。
3.根據權利要求I的聚烯烴組合物，其中所述多相組合物(I)具有等於或小於150MPa的彎曲模量。
4.包含根據權利要求I的聚烯烴組合物的膜。
5.根據權利要求4的膜，用作土工膜。
全文摘要
用於適合於在防水應用中使用的膜的聚烯烴組合物。特別地，本發明涉及在土工膜中使用，用於儲水和輸水、水池內襯、暴雨和魚塘內襯、雪池、水和工業儲庫、食品相關襯材等的膜。這種膜包含至少一個含有烯烴聚合物的多相組合物和規定的添加劑包的層。
文檔編號C08L23/08GK102686662SQ201080059158
公開日2012年9月19日 申請日期2010年12月16日 優先權日2009年12月22日
發明者A.蒙塔萊蒂, E.科斯坦蒂尼, F.普拉德拉, L.倫吉 申請人:巴塞爾聚烯烴義大利有限責任公司