包含沸石的可高頻焊接的聚烯烴組合物的制作方法
【專利摘要】可介電加熱的本發(fā)明方法使用基于聚烯烴的制劑，其包括至少5wt％用第I族或第II族金屬離子交換的沸石，其中所述沸石包括21wt％或更少的水，基于沸石重量，作為LOI在575℃進行1小時測得；和基礎(chǔ)聚合物，其選自某些均勻支化線型或基本上線型的乙烯/α-烯烴共聚物或均勻支化的丙烯/α-烯烴共聚物，條件是所述基礎(chǔ)聚合物的熔融溫度小于100℃。該制劑可以用于制備高頻(HF)焊接的制品，其具有改善的失效和焊接強度性質(zhì)，特別是焊接強度超過7lb/in(1.23N/mm)。
【專利說明】包含沸石的可高頻焊接的聚烯烴組合物

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基于聚烯烴的制品的焊接的領(lǐng)域。更特別地，本發(fā)明涉及通過介電加熱焊接某些基于聚烯烴的制品的方法，其中所述制品表現(xiàn)出性質(zhì)改進。

【背景技術(shù)】
[0002]介電加熱提供對介電材料的無接觸的、直接的、測定體積的加熱，所述介電材料定義為能夠吸收電磁能且也為非常差的電導體的材料。這通過將在給定頻段產(chǎn)生的交變電場施加于介電材料實現(xiàn)。介電耗損因子，也稱為介電耗損指數(shù)，是對材料中能量損耗的量度并且表示在高頻的交變電場中可如何充分地加熱材料。如果材料具有相對較高的介電損耗指數(shù)，則其可以非常適用于經(jīng)受介電加熱。在這樣的情況下，介電加熱提供潔凈和可受控的方法，該方法消除與將熱量直接施加于多種材料的問題。因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)方法對于用于某些商業(yè)和工藝制造方法而言是經(jīng)濟上具有吸引力的。介電加熱通常使用無線電頻率(RF)波(3kHz至300GHz)進行，該波包括微波(300MHz至300GHz)。這些波段共同稱為高頻(HF)波。
[0003]介電加熱的一種應用稱為無線電頻率(RF)焊接或密封，也稱為高頻(HF)焊接或密封。在該應用中，將有適當耗損的材料(即，具有相對較高的介電耗損指數(shù))的片材或膜的至少一個表面焊接或密封于相同片材的另一個表面或另一種片材或膜的面，以便于制造一些類型的制品。有適當耗損的材料可以包括具有下述官能團的那些，所述官能團具有對高頻電磁波響應的偶極矩。其實例可以包括某些特別的聚合物，例如聚氯乙烯。但是，遺憾的是，氯化的化合物可能存在制造者想要去避免的環(huán)境或毒理學挑戰(zhàn)。
[0004]研究者已經(jīng)試圖尋找通過向其中加入一定比例的第二 RF響應材料制備適用于介電加熱的通常的非損耗性材料。在國際公開W0/2002/088229中，熱塑性組合物的介電加熱包括加入分子篩與至少一種下述互聚物，該互聚物包含(i)源自至少一種具有2至20個碳原子的脂族烯烴單體的聚合物單元；和(ii)源自以下的聚合物單元:(a)至少一種乙烯基或亞乙烯基芳族單體，或(b)至少一種空間受阻的脂族或脂環(huán)族乙烯基或亞乙烯基單體，或(c)至少一種乙烯基或亞乙烯基芳族單體和至少一種空間受阻的脂族或脂環(huán)族乙烯基或亞乙烯基單體的組合，和任選的(d)除了源自(a)、(b)或(c)之外的單元的源自至少一種烯鍵式不飽和可聚合單體的聚合物單元。其實例為乙烯-苯乙烯互聚物。
[0005]致力于使用沸石的另一公開為日本專利申請10-219048，其描述了 HF可焊接的聚丙烯組合物，其包含金屬氧化物細顆粒、離子取代的沸石、和聚丙烯。離子取代的沸石(其中一部分或全部的可離子交換的離子由銨離子和銀離子代替)用作成核劑和氯清除劑。歐洲專利申請193902提出使用氧化鋅、膨潤土、或結(jié)晶和無定形堿金屬或堿土金屬硅鋁酸鹽作為高分子量高密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯的HF敏化劑(sensitizer)。其中教導了，在使用前，已經(jīng)充分干燥了無線電頻率敏化劑。歐洲專利149782公開了包含硅烷接枝的聚烯烴和結(jié)晶沸石的組合物。組合物可成型為在通過暴露于濕度和/或微波成型之后可以交聯(lián)的制品。
[0006]事實上，已知最廣泛使用的熱塑性聚合物中的一些，例如聚乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯，不夠損耗以允許有效的介電加熱。其他研究者已經(jīng)試圖通過將這樣的非損耗性烯烴與極性丙烯酸酯或乙酸乙烯基酯組合而制備HF可焊接的組合物。參見英國專利申請2 177974。另一申請設(shè)計使用丙烯-乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物的共混物。參見國際專利申請WO 94/12569。國際申請WO 00/69629公開了 HF可焊接的膜，其由非極性烯烴聚合物和極性共聚物與一氧化碳(CO)的共混物制備。美國專利3，336173公開了 HF可焊接的聚乙烯和聚丙烯組合物，其通過弓I入長鏈合成聚酰胺樹脂獲得。美國專利6，136，923公開了 α-烯烴單體與一種或多種亞乙烯基芳族單體和/或與聚氯乙烯共混的一種或多種受阻脂族或脂環(huán)族亞乙烯基單體的熱塑性組合物。
[0007]鑒于以上，仍需要可以介電加熱的聚合物組合物，其適宜用作含氯聚合物特別是聚氯乙烯(PVC)或氯化的聚氯乙烯(CPVC)的替代材料。特別地，需要可形成為HF可焊接的結(jié)構(gòu)的這樣的聚合物組合物，所述結(jié)構(gòu)包括，例如，膜、片材、泡沫體、型材、纖維、模制品、或制造制品。
[0008]此外，也需要下述材料，該材料具有期望的外觀以及可接受或期望的機械性質(zhì)。這些性質(zhì)常規(guī)定為，要求對于厚度為10密爾(0.254毫米)的部件，內(nèi)聚性質(zhì)的焊接失效(weld failure that is cohesive in nature),和焊接強度大于 5 磅 / 英寸(lb/in,0.88牛頓/毫米，N/mm),優(yōu)選大于71b/in(l.23N/mm),優(yōu)選在包括小于或等于6秒焊接時間的焊接條件下和包括80至100百分比(％)的功率(power)的某些最優(yōu)化無線電頻率焊接條件下。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在一種實施方式中，本發(fā)明提供形成基于聚烯烴的制品的方法中的改進，所述方法包括(a)向聚烯烴制劑中加入能夠通過高頻電磁場激發(fā)的填料；(b)由所述聚烯烴制劑形成基底，所述基底具有至少一個表面；和(C)使所述聚烯烴基底的表面在下述條件下經(jīng)受高頻電磁場，所述條件使得將所述基底焊接于所述聚烯烴基底的第二表面或焊接于第二聚烯烴基底的表面，從而形成基于聚烯烴的制品；其中所述改進包括(I)在所述聚烯烴制劑中包括沸石，該沸石以基于所述聚烯烴制劑的重量至少5wt%的量與鈉、鈣、或鉀進行離子交換；和(2)選自以下的聚烯烴用作所述聚烯烴制劑中的基礎(chǔ)聚合物:(a)均勻支化的、線型或基本上線型的乙烯/ α -烯烴共聚物，其密度為0.865至0.905克/立方厘米和熔體指數(shù)(在190°C在2.13千克測得)為0.5至30克/10分鐘；(b)均勻支化的丙烯/ α -烯烴共聚物，其密度為0.863至0.885克/立方厘米和熔體流動速率(在230°C在2.13千克測得)為2至30克/10分鐘；(c)其組合；條件是所述基礎(chǔ)聚合物的熔融溫度低于100°C ；和進一步的條件是所述聚烯烴基底表現(xiàn)出以下性質(zhì)，在小于或等于6秒的焊接時間，對于10密爾(0.254毫米)厚度的內(nèi)聚焊接失效(cohesive welding failure)和焊接強度大于7磅/英寸(1.23牛頓/毫米)，從而形成基于聚烯烴的制品。
[0010]在另一種實施方式中，本發(fā)明提供由所述聚烯烴制劑制備的高頻焊接的聚烯烴制品，所述制品選自:選自血壓袖帶(pressure cuff)和穩(wěn)定性裝置(stabilizat1ndevice)的醫(yī)療裝置；選自玩具、船只、緩沖物(cush1ning)和家具的可充氣物品；選自遮篷，橫幅，標識，帳篷，防水帆布，以及水池、池塘或填埋場(landfill)的襯墊的薄片材(sheeting);書籍裝訂物(book binding);和選自運動袋(sporting bag)和背包的搬運器(carrier)。

【具體實施方式】
[0011]本發(fā)明使得能夠快速、成功、工業(yè)規(guī)模地焊接多種聚烯烴基底，包括但不限于片材、膜和模塑基底(包括注塑和壓塑的基底)，從而用作或用于制備具有各種類型的改善性質(zhì)的聚烯烴制品。通常，其例如通過差示掃描量熱(DSC)分析測定具有不同流變學的基于聚烯烴的聚合物和包括特定類型離子交換選擇且包括有限量水的沸石混合在一起制備。首先描述基于聚烯烴的聚合物。
[0012]用于本發(fā)明組合物的基于聚烯烴的聚合物可以包含至少一種在本申請稱為組分A的聚合物材料，而且也可以包含在本申請標記為任選的組分B、組分C、組分D、和組分E的另外的聚合物材料。而且，組合物包含在本申請稱為組分F的HF-響應填料。
[0013]在一種非限制性實例中，組分A可以選自一種或多種下述乙烯/a -烯烴共聚物:其密度為0.865g/cm3至0.905g/cm3,分子量分布為1.1至3.5，優(yōu)選為1.5至3.5，更優(yōu)選為
1.8至3.0，仍更優(yōu)選為1.8至2.5。這樣的組分A可以是熔點小于120°C的半結(jié)晶聚合物。更期望地，熔點小于110°C，最優(yōu)選小于100°C。在另一種實施方式中，熔點可以為25°C、優(yōu)選為40°C、優(yōu)選為59°C至100°C、更優(yōu)選為85°C。
[0014]這些期望地為均勻支化的或基本上線型的。術(shù)語〃均勻〃和〃均勻支化的〃用于說明乙烯/ a -烯烴共聚物，其中a -烯烴共聚單體在給定聚合物分子內(nèi)無規(guī)分布，且所有的聚合物分子具有相同或基本上相同的共聚單體/乙烯比率。均勻支化的乙烯/a-烯烴共聚物包括均勻支化線型乙烯/ a -烯烴共聚物，和均勻支化基本上線型乙烯/ a -烯烴共聚物。
[0015]在均勻支化線型乙烯/a -烯烴共聚物中包括乙烯共聚物，其缺乏長鏈支化(或可測量量的長鏈支化)，但是具有短鏈分支，所述短鏈分支得自使共聚單體聚合到共聚物中，所述共聚單體均勻分布于相同的聚合物鏈內(nèi)和不同的聚合物鏈之間。即，均勻支化線型乙烯/ a -烯烴共聚物缺乏長鏈支化，正如線型低密度乙烯/ a -烯烴共聚物的情況，且可利用如由Elston在美國專利3，645，992中所描述的“均勻支化分布”聚合法制備。均勻支化線型乙烯/ a -烯烴共聚物的商業(yè)實例包括由Mitsui Chemical Company提供的TAFMER聚合物、和由Exxon Chemical Company提供的EXACT聚合物。
[0016]均勻支化基本上線型的乙烯/α烯烴共聚物描述于，例如，美國專利5，272，236 ；5，278，272 ;6，054，544 ;6，335，410和6，723，810 ;各篇的全部內(nèi)容通過參考并入本申請?；旧暇€型乙烯/ α -烯烴共聚物是下述那些，其中共聚單體無規(guī)分布在給定的聚合物分子內(nèi)，且其中所有的聚合物分子具有相同或基本上相同的共聚單體/乙烯比率。而且，基本上線型乙烯/ α-烯烴共聚物具有長鏈支化(鏈分支具有的碳原子數(shù)比通過將一種共聚單體結(jié)合到聚合物主鏈形成的分支的碳原子數(shù)多)。長鏈分支具有與聚合物主鏈相同的共聚單體分布，并且可以具有與聚合物主鏈長度大致相同的長度。通常，〃基本上線型"表示聚合物平均每1000個總碳原子由0.01個長鏈分支至3個長鏈分支取代。該組內(nèi)的聚合物可以包括購自The Dow Chemical Company的ENGAGE?和AFFINITY?產(chǎn)品。與均勻支化基本上線型的乙烯/a烯烴共聚物相反，均勻支化線型乙烯/a -烯烴共聚物缺乏可測量或可論證的長鏈分支。
[0017]均勻支化基本上線型的乙烯/a烯烴共聚物形成獨特的一類均勻支化乙烯聚合物。它們不同于由Elston in美國專利3，645，992描述的均勻支化線型乙烯/ a -烯烴共聚物的類別，此外，它們與常規(guī)非均勻的“Ziegler-Natta催化劑聚合的”線型乙烯/ α _烯烴共聚物((例如，LLDPE，ULDPE和VLDPE)，例如，使用Anderson等人在美國專利4，076, 698中公開的技術(shù)制備的)不是相同類別；并且它們于高壓自由基引發(fā)的高度支化的聚乙烯例如低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物、和乙烯乙酸乙烯基酯(EVA)共聚物也不是相同類別。
[0018]均勻支化基本上線型乙烯/a-烯烴共聚物具有優(yōu)越的加工性，但是它們具有相對窄的分子量分布。出乎意料地，基本上線型乙烯/a-烯烴共聚物根據(jù)ASTM D 1238-04的熔體流動比率(IltZI2)可以廣泛變化，且基本上不依賴于分子量分布(Mw/Mn*MWD)。這種出乎意料的性質(zhì)與下述物質(zhì)完全相反:常規(guī)均勻支化線型乙烯/ a-烯烴共聚物例如由Elston在U.S.3，645，992中描述的那些，和非均勻支化的“常規(guī)Ziegler-Natta聚合的”線型乙烯/ α -烯烴共聚物例如由Anderson等人在U.S.4, 076, 698中描述的那些。不同于基本上線型乙烯/ α -烯烴共聚物，線型乙烯/ α -烯烴共聚物(不管是均勻支化的還是非均勻支化的)具有流變學性質(zhì)，使得，當分子量分布增加時，IicZI2值也增加。
[0019]“長鏈支化(LCB)”可以通過本領(lǐng)域已知的常規(guī)技術(shù)(如13C核磁共振(13CNMR)波譜法)，使用例如 Randall 的方法(Rev.Micromole.Chem.Phys.，C29 (2&3)，1989，pp.285-297)確定。兩種其它方法是:與小角度激光散射檢測器聯(lián)用的凝膠滲透色譜(GPC-LALLS)，和與差示粘度計檢測器聯(lián)用的凝膠滲透色譜(GPC-DV)。這些用于長鏈支化檢測的技術(shù)的使用和以下的原理已經(jīng)在文獻中充分論證過了。見，例如，Zimm, B.H.andStockmayer, W.H., J.Chem.Phys., 17, 1301 (1949)and Rudin, A., Modern Methods ofPolymer Characterizat1n, John ffiley&Sons, New York(1991)pp.103-112。
[0020]均勻支化乙烯/ α -烯烴共聚物的熔體流動速率可以為0.1至30g/10分鐘，根據(jù)ASTM D-1238(在190°C /2.16kg)測得。本申請包括并公開0.1至30g/10分鐘的所有單個數(shù)值和子范圍；例如，熔體流動速率可以為下限值0.lg/ΙΟ分鐘、0.2g/10分鐘、0.5g/10分鐘、2g/10分鐘、4g/10分鐘、5g/10分鐘、10g/10分鐘、或15g/10分鐘至上限值25g/10分鐘、20g/10分鐘、18g/10分鐘、15g/10分鐘、10g/10分鐘、8g/10分鐘、或5g/10分鐘。例如，丙烯/ α -烯烴共聚物的熔體流動速率可以為0.1至20g/10分鐘；或為0.1至18g/10分鐘；或為0.1至15g/10分鐘；或為0.1至12g/10分鐘；或為0.1至10g/10分鐘；或為0.1至5g/10分鐘。
[0021]均勻支化乙烯/ α -烯烴共聚物使用差示掃描量熱法(DSC)測得優(yōu)選具有單個熔融峰，這與非均勻支化乙烯/α-烯烴共聚物(其具有兩個或更多個熔融峰)相反，這是由于非均勻支化的聚合物的寬的短鏈支化分布。
[0022]所選的乙烯/ α -烯烴共聚物具有的所需結(jié)晶度為至少10重量％ (熔解熱為至少29焦耳/克，J/g)至38重量％ (熔解熱小于110J/g)。本申請包括并公開10重量％ (熔解熱為至少29J/g)至38重量％ (熔解熱小于110J/g)的所有單個數(shù)值和子范圍；例如，結(jié)晶度可以為下限值10重量％ (熔解熱為至少29J/g)、13重量％ (熔解熱為至少38J/g)、或18重量％ (熔解熱為至少53J/g)至上限值38重量％ (熔解熱小于110J/g)、34重量％(熔解熱小于10 J/g)、31重量％ (熔解熱小于90 J/g)。
[0023]例如，乙烯/a-烯烴共聚物的所需結(jié)晶度可以為至少13重量％ (熔解熱為至少38J/g)至36重量％ (熔解熱小于105J/g);或在可替換的實施方式中，為至少16重量％(熔解熱為至少47J/g)至34重量％ (熔解熱小于100J/g)。
[0024]結(jié)晶度經(jīng)由差示掃描量熱(DSC)法測量，該方法測量基礎(chǔ)聚合物的熔融溫度的熔解熱。用于獲得下文實施例和對比實施例中材料的熔解熱的優(yōu)選方法是使用裝備有RCS冷卻附件和自動進樣器的TA儀器Q1000DSC。使用50毫升每分鐘(mL/min)的氮吹掃氣體流。切割約3至10毫克(mg)材料，精確稱量，置入輕鋁盤(約50mg)內(nèi)、然后壓接關(guān)閉。利用以下的溫度分布來研究樣品的熱行為:將樣品迅速加熱至190°C并恒溫保持3分鐘，以除去任何先前的熱史。然后以10°C /min的冷卻速率將樣品冷卻至_90°C并在_90°C保持達3分鐘。然后以10°C/min的加熱速率將樣品加熱至190°C。記錄冷卻和第二加熱曲線。對于聚烯烴類樹脂的熔解熱測量，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知和常規(guī)進行的，從在熔融起始之前的平坦初始部分并延伸至第二加熱曲線熔融結(jié)束繪制計算的基線。
[0025]乙烯/ a -烯烴共聚物包含源自乙烯的單元和源自一種或多種a_烯烴共聚單體的聚合物單元。用于制備乙烯/a -烯烴共聚物的示例性單體是C2、和(；至(:1(^ -烯烴；例如，C2, C4, C6 和 C8 a -烯烴。
[0026]在另一種實例中，組分A可以是基于丙烯的共聚物。這樣的共聚物可以是半結(jié)晶聚合物且熔點小于120°c。更期望地，熔點小于110°c，最優(yōu)選為小于100°C。在另一種實施方式中，熔點可以為25°c、優(yōu)選為40°C、更優(yōu)選為59°C至100°C、更優(yōu)選為85°C。
[0027]在一種特定的實施方式中，基于丙烯的彈性體是丙烯/ a -烯烴共聚物，其特征在于具有基本上全同立構(gòu)的丙烯序列?！盎旧先?gòu)的丙烯序列”表示該序列具有全同立構(gòu)的三單元組(mm)，該三單元組通過13C NMR測量為大于約0.85 ;在可替換的實施方式中，大于約0.90 ;在另一種可替換的實施方式中，大于約0.92 ;在另一種可替換的實施方式中，大于約0.93。全同立構(gòu)的三單元組是本領(lǐng)域熟知的并且描述于，例如，美國專利5，504，172和國際公開WO 00/01745，其指以通過13C NMR譜所確定的共聚物分子鏈中的三單元組單元計的全同立構(gòu)序列。
[0028]丙烯/ a -烯烴共聚物的熔體流動速率可以為0.1至25g/10分鐘，根據(jù)ASTMD-1238(在230°C /2.16kg)測量。本申請包括并公開了 0.1至35g/10分鐘的所有單個數(shù)值和子范圍；例如，熔體流動速率可以為下限值0.lg/ΙΟ分鐘、0.2g/10分鐘、0.5g/10分鐘、2g/10分鐘、4g/10分鐘、5g/10分鐘、10g/10分鐘、或15g/10分鐘至上限值35g/10分鐘、20g/10分鐘、18g/10分鐘、15g/10分鐘、10g/10分鐘、8g/10分鐘、或5g/10分鐘。例如，丙烯/ a -烯烴共聚物的熔體流動速率可以為0.1至20g/10分鐘；或為0.1至18g/10分鐘；或為0.1至15g/10分鐘；或為0.1至12g/10分鐘；或為0.1至10g/10分鐘；或為0.1至5g/10分鐘。
[0029]丙烯/ a -烯烴共聚物的結(jié)晶度為至少I重量％ (熔解熱為至少2焦耳/克，J/g)至40重量％ (熔解熱小于66J/g)。本申請包括并公開I重量％ (熔解熱為至少2J/g)至40重量％ (熔解熱小于66J/g)的所有單個數(shù)值和子范圍；例如，結(jié)晶度可以為下限值I重量％ (熔解熱為至少2J/g)、或3重量％ (熔解熱為至少5J/g)至上限值40重量％ (熔解熱小于66J/g)、30重量％ (熔解熱小于540J/g)、15重量％ (熔解熱小于24.8J/g)或7重量％ (熔解熱小于llj/g)。
[0030]例如，丙烯/ α -烯烴共聚物的結(jié)晶度可以為至少4重量％ (熔解熱為至少7J/g)至30重量％ (熔解熱小于50J/g);或在可替換的實施方式中，丙烯/a-烯烴共聚物的結(jié)晶度可以為至少7重量％ (熔解熱為至少12J/g)至30重量％ (熔解熱小于50J/g);或在可替換的實施方式中，丙烯/a -烯烴共聚物的結(jié)晶度可以為至少12重量％ (熔解熱為至少20J/g)至30重量％ (熔解熱小于50J/g)。結(jié)晶度經(jīng)由差示掃描量熱(DSC)法測量。丙烯/ a -烯烴共聚物包含源自丙烯的單元和源自一種或多種a-烯烴共聚單體的聚合物單元。用于制備丙烯/ a -烯烴共聚物的示例性共聚單體是C2、和C4至Cltl a -烯烴；例如，C2、C4、C6 和 C8 a -烯烴。
[0031]丙烯/a -烯烴共聚物包含I至40重量％源自一種或多種a-烯烴共聚單體的單元。本申請包括并公開I至40wt%的所有單個數(shù)值和子范圍；例如，源自一種或多種a -烯烴共聚單體的單元的重量百分比可以為下限值Iwt%、或 9wt %至上限值 40wt % >35wt % >30wt % >27wt % >20wt %、15wt %、12wt %、或 9wt %。例如，丙烯/ a -烯烴共聚物包含I至35重量％源自一種或多種a -烯烴共聚單體的單元；或在可替換的實施方式中，丙烯/ a -烯烴共聚物包含I至30重量％源自一種或多種a _烯烴共聚單體的單元；或在可替換的實施方式中，丙烯/ a -烯烴共聚物包含3至27重量％源自一種或多種a -烯烴共聚單體的單元；或在可替換的實施方式中，丙烯/ a -烯烴共聚物包含3至20重量％源自一種或多種a -烯烴共聚單體的單元；或在可替換的實施方式中，丙烯/ a -烯烴共聚物包含3至15重量％源自一種或多種a -烯烴共聚單體的單元。
[0032]丙烯/a-烯烴共聚物的(MWD)為3.5或更少，其中MWD定義為重均分子量除以數(shù)均分子量(Mw/Mn)。在另一種可替換的實施方式中，MWD優(yōu)選為為1.1至3.5，更優(yōu)選為1.5至3.5，仍更優(yōu)選為1.8至3.0，最優(yōu)選為1.8至2.5。
[0033]這樣的丙烯/ a -烯烴共聚物還詳細地描述于美國專利6，960, 635和6，525，157，通過參考并入本申請。這樣的丙烯/a-烯烴共聚物以商業(yè)名稱VERSIFY?商購于The DowChemical Company,或以商業(yè)名稱 VISTAMAXX? 商購于 ExxonMobil Chemical Company。
[0034]在一種實施方式中，丙烯/a-烯烴共聚物的特征還在于，包含(A)60至小于100wt%,優(yōu)選為80至99wt%和更優(yōu)選為85至99wt%的源自丙烯的單元,和(B)大于O至40wt%,優(yōu)選為I至20wt%,更優(yōu)選為4至16wt%和甚至更優(yōu)選為4至15wt%的源自乙烯和/或C4_1(l a -烯烴中至少一種的單元；并且包含平均至少0.001個長鏈分支/1000個總碳原子，優(yōu)選為平均至少0.005個長鏈分支/1000個總碳原子并且更優(yōu)選為平均至少0.01個長鏈分支/1000個總碳原子，其中關(guān)于丙烯/ a -烯烴共聚物使用的術(shù)語長鏈分支表示比短鏈分支多至少一個(I)碳原子的鏈長度，而短鏈分支，如本申請所使用，表示比共聚單體中碳原子數(shù)少兩個(2)碳原子的鏈長度。例如，丙烯/1-辛烯互聚物具有長度為至少七個(7)碳原子的長鏈分支的主鏈，但是這些主鏈也具有長度僅為六個(6)碳原子的短鏈分支。長鏈分支的最大數(shù)通常不超過3個長鏈分支/1000個總碳原子。這樣的丙烯/ a -烯烴共聚物更詳細地描述于美國臨時專利申請60/988，999和國際專利申請PCT申請PCT/US08/082599，各篇通過參考并入本申請。
[0035]當基礎(chǔ)聚合物是基于乙烯的聚合物時，密度優(yōu)選為0.860至0.900g/cm3，其中在1900C的熔體流動指數(shù)I2 (根據(jù)ASTM D 1238測量)為0.5至30g/10min。在該情況下，組分A的濃度可以為60至95wt%。
[0036]當基礎(chǔ)聚合物是基于丙烯的聚合物時，密度優(yōu)選為0.860至0.880g/cm3,在230°C的熔體流動速率(MFR，根據(jù)ASTM D 1238測得)期望地為2至30g/10min。在該情況下，組分A的濃度可以為60至95wt%。
[0037]為本發(fā)明任選組分的組分B可以選自與化合物A相同的組，但是優(yōu)選與組分A在選自以下性質(zhì)中至少一種方面不同:密度(根據(jù)ASTM D 792測量)，熔體流動指數(shù)(I2)(根據(jù)ASTM D 1238)，熔體流動速率(MFR)(根據(jù)ASTMD 1238)，和熔融溫度(根據(jù)DSC)。例如，在一種實施方式中，組分B可以是基于乙烯的并且在230°C的熔體流動指數(shù)I2為15g/10min,而組分A在230°C的熔體流動指數(shù)I2可以為3g/10min?？梢远ㄖ平M分A和B的組合以提供擠出和注塑所需水平的加工性。此外，優(yōu)選的是，當組分A是基于乙烯的時，組分B也是基于乙烯的；且其中組分A是基于丙烯的，組分B也是基于丙烯的。
[0038]以相對量計，重要的是，組分B的量小于或等于組分A的量，并且因此組分A在制劑中的存在量小于或等于最大量。另外的制劑聚合物可以包括任選的組分C，其可以為第三聚烯烴聚合物，其量為O至30wt%,優(yōu)選為5至30wt%,仍更優(yōu)選為5至25wt%,基于整體的制劑。在非限制性實施方式中，這些可以選自聚丙烯，無規(guī)共聚物聚丙烯，高密度聚乙烯，線型低密度聚乙烯及其組合，條件是不選擇低密度聚乙烯(LDPE)。
[0039]制劑可以進一步包含也為任選的組分D，其存在量可以為O至30wt %，優(yōu)選為5至30wt %，仍更優(yōu)選為5至25wt %，基于整體的制劑。在非限制性的實施方式中，該組分D可以選自，乙烯乙酸乙烯基酯(EVA)或另一種相對極性的聚合物例如氯化聚乙烯，乙烯乙酸乙烯基酯共聚物，馬來酸酐接枝的聚烯烴或者馬來酸酐與聚烯烴的共聚物(例如，包含0.05至1.0Owt %馬來酸酐部分的那些)，乙烯-丙烯酸共聚物，丙烯酸乙酯接枝的聚烯烴，氧化的聚烯烴，以及這些中任何的組合。最后，基于整體的制劑，制劑可以包括O至5wt%的任選組分E，該組分可以選自添加劑，例如抗氧化劑；紫外光吸收劑；增滑劑；抗粘連劑；其它加工助劑；阻燃添加劑；填料例如滑石；著色劑例如二氧化鈦、炭黑和顏料；其組合等。
[0040]本發(fā)明的HF-可焊接制劑的最后的關(guān)鍵組分是量優(yōu)選為5至20wt %的至少一種沸石，其在本申請稱為(必須)組分F。沸石在本申請定義為提供HF響應性的分子篩。這樣的分子篩材料是無機固體材料，其特征在于由通道或孔形成的多孔結(jié)構(gòu)?？卓梢允蔷哂胁煌讖降牟痪鶆蚩?，或者具有恒定孔徑的均勻孔?？捉Y(jié)構(gòu)提供大的內(nèi)部表面積，為能夠進入孔的分子物質(zhì)例如水分子提供吸附能力?？卓梢源┩腹腆w材料的幾乎整個體積。
[0041]分子篩材料可以是無定形的或結(jié)晶的。適用于本發(fā)明目的的分子篩材料的實例包括沸石，其可替換地定義為直徑小于1.2納米(nm)的通道的合成或天然結(jié)晶硅酸鹽或硅鋁酸鹽具有。沸石也可以稱為框架娃招酸鹽(framework aluminosilicate),因為框架基于通過共用氧原子彼此連接(在拐角處)的[(Al，Si)4]四面體的三維網(wǎng)絡。用鋁代替硅會產(chǎn)生電荷不平衡，需要包含陽離子。在水合形式下，用于本發(fā)明的最重要的硅鋁酸鹽種類的沸石可以由下式表示
[0042][(MxO2) x(S1z)y] WH2O，
[0043]其中M表示化合價為η的陽離子，X是晶胞中基于鋁的四面體和電荷配平陽離子的數(shù)目，y是晶胞中基于硅的四面體的數(shù)目，w是沸石孔中水分子的數(shù)目。化學式[(AlO2)X(S12)y]的懸臂部分表示陰離子框架組成。和(x+y)是晶胞中四面體的總數(shù)。比率y/x可以根據(jù)沸石的類型變化，且數(shù)值通常為約I至約6，這取決于結(jié)構(gòu)。AlO2-陰離子的阻塞(Occlus1n)可導致比率低于I。
[0044]框架包含由陽離子M和水分子占據(jù)的通道和空隙。例如通過施加熱量可以可逆地移除水分子。陽離子M可以是第IA族元素或第IIA族元素，S卩，其可以是堿金屬陽離子或堿土金屬。在優(yōu)選但非限制性的實施方式中，通常，M可以選自鈉，鉀，I丐，鎂，鍶和鋇，更優(yōu)選為鈉，鉀，和鈣。
[0045]適宜的合成沸石包括類型X、3A、4A和5A組內(nèi)的那些。特別例證的沸石等級具有的孔徑為約0.3nm至約0.8nm和粒度為約2微米(μ m)至約16 μ m。針對本發(fā)明的目的，可以有利地(商業(yè)上)提供使用的沸石，特別以供應形式或水合狀態(tài)。在處理或活化之前，例如，認為移除吸附水不是必要的。有利地，沸石以粉末形式使用。
[0046]在本發(fā)明范圍內(nèi)的是，多于一種沸石可以用于本發(fā)明的組合物，S卩，兩種或更多種不同沸石的混合物。
[0047]一旦已經(jīng)選擇沸石并且已經(jīng)使用適當?shù)木酆霞夹g(shù)制備(或商業(yè)獲得)所定義的基于聚烯烴的聚合物，則將它們組合以形成本發(fā)明的制劑。制備本發(fā)明組合物的優(yōu)選方法是加入沸石(或沸石的混合物)，其總量為至少5重量百分比(wt% ),優(yōu)選為5?1:%至20￥1:%,更優(yōu)選為6?1:%至17wt%,最優(yōu)選為7?1:%至14wt%,基于整體的組合物的重量?？梢允褂萌魏蜗率鲅b置將其加入:該裝置常規(guī)用于確保沸石在整個基于聚烯烴的聚合物中均勻分散的分散體的形成，例如，葉輪式混合機(impeller mixing),旋轉(zhuǎn)混合機(rotary mixing),Banbury混合機，雙螺桿擠出機和其它。然后酌情給定所得共混物所需構(gòu)造，例如，片材，膜，或壓塑或注塑制品，其中將其帶入用于介電解熱的高頻電磁場，其按需包括用于制備中間或最終制造制品的一種或多種這樣的構(gòu)造的HF焊接或HF密封。
[0048]本發(fā)明的一個關(guān)鍵是也加入水，該水相對于沸石重量的量為，優(yōu)選為2wt%至19wt%,更優(yōu)選為3wt%至18wt%,最優(yōu)選為3wt%至17wt%。水通常存在于所提供的沸石內(nèi)或吸收到所提供的沸石上，但是也可以通過將沸石干燥至所需水平對其確保和控制。水的量作為燒失量(Loss on Ignit1n) (LOI)測量，其為在575°C進行I小時測得的失重。
[0049]通常，本發(fā)明的HF-可焊接組合物是新穎制劑，其中在優(yōu)選的實施方式中，基礎(chǔ)聚合物的熔融溫度(Tm)可以為59°C至小于120°C，更優(yōu)選小于110°C，仍更優(yōu)選小于100°C。這些制劑可以便利地形成為擠出的膜或片材或注塑制品，它們具有所需性質(zhì)，例如極限拉伸強度為1600至4000磅每平方英寸(psi，11.0至27.6兆帕，MPa)，根據(jù)ASTM D 638測得;極限拉伸伸長率為300至1200%，根據(jù)ASTM D 638測量；類型B的埃爾門多夫撕裂為200至500克每密爾[厚度](g/密爾);對于10密爾厚膜，焊接強度為51b/in(0.88N/mm)至251b/in(4.38N/mm);可以將視覺外觀指認為從“良好”(定義為顯示無氣泡)至“及格”(定義為僅顯示一點點氣泡)。而且，在很多實施方式中，失效類型為內(nèi)聚性的。此外，最終膜或片材制品可以通過下文所述的應力致白試驗。
[0050]實施例
[0051]用于實施例和對比實施例的材料顯示于表I。選擇官能聚烯烴材料并指定其具有表2所示的性質(zhì)。選擇沸石并指定其具有表3所示的性質(zhì)。
[0052]表1.用于實施例和對比實施例的聚烯烴類材料。
[0053]
編碼商ik名稱密度懷點熔解熱 MI(2.16主要單體~j共聚單j鏈結(jié)構(gòu)
(g/cm3) (0C) AHf kg@190°C)體
(J/g) 或 MFR*(2.16
______kg (a\ 230°C)____
LDPEτ τ-νρρ / # ±
POl 5351, Dow 0.918 108 120 M乙烯無(剛夂人
_ Chemical_______似'J)
ENGAGE
p02 ?J200, 0 870 59 555乙烯J#上線
Chemical
VERSIFY
P03 = 2200， 0.876 82 40^oM:么線型
Dow(HLlN)
__Chcmical________
VERSIFY
TM ^200始勻殘形
P04 η0.876 85 408*兩郵乙肺 /τττ 2、
Dow(HLIN)
__Chemical________
AFFINITY
TMpL
POS 1850G 0 90 98 104 3乙烯1-辛烯上線
DowM^EP)
Chemical
[0054]*MFR(2.16kgi230°C )
[0055]表2.用于實施例和對比實施例的官能聚烯烴材料。
[0056]
編碼名稱~度熔~點 MI(2.16官能團


(g/cm3) (°C) kg@190°C



或 MFR* (2.16 kg
_____@ 230°C)__
E\AELVAXTM460, DuPont().941 882.5L8
______烯基畫§_
LICOWAXTM PED 5r)l , 0.943?0 ys，產(chǎn) 120 C
°XD-PE AmeriLubes, L.L.C.-0.% — H度(麗)^ 聚 ^_____53018)料__...1F nr TT ? A ? A4200cps，在 140oC
MAH-g-ΡΠ Honeywell A-C 575A ，,, ,, — n -h
WAX Honeywell ?！| ^ , 度馬朱酐_____(Brookfield) ^ ^__
基于乙烯/辛烯共聚物的官能聚烯烴塑性體，0.870 g/cm3，15000 cps ,在.1.0 wt%馬來酸
Jt g 6700 cps,(在 350°F 的粘度，---- 350°F 的粘度酐，SLEP 粘合
ASTM D3236) ， mDow(ASTM D3236廣劑樹脂
__Chemical_____
MAH-g-SLEP~~AMPLIFY? GR 216 官能聚合~0.8 wt%馬來酸
2* 物，Dow Chemical'酐
[0057]*SLEP是指均勻基本上線型的乙烯塑性體
[0058]#由制造商提供的粘度
[0059]表3.用于實施例和對比實施例的沸石。
[0060]沸石名稱I供應商[iwI商業(yè)名稱I粒度/微米Um)|LOI/wt%
沸石 ITRICAT13XTRICAT13X-5 <321
沸石 2TRICAT5ATRICAT5An/a21
沸石 3TRICAT4^5TRICAT4A-5<321
沸石 4TRICAT4ATRICAT4AFl21
沸石 5TRICAT3A-60TRICAT3A21
沸石 6Uop4AnTa?~?0<2
沸石 7Zeochem13ΧPurmol13n/a〈2
沸石 8Zeochem4APurmol4n/a〈2
沸石 9PQ Corp4AADVERA?Fi21
沸石 10TRICAT5ATRICAT5An/a5
沸石 11TRICAT5ATRICAT5An/aΤθ
沸石 12TRICAT5ΑTRICAT5Αn/aΤδ
[0061 ]n/a表示不適用
[0062]評價方法
[0063]用于評價的方法顯不于表4。
[0064]表4.膜性質(zhì)測試方法。
[0065]性質(zhì)____'',m_
密度，g/cm3__ASTM P 792 -_
熔體指數(shù)，g/10min__ASTM P 123H (2.16 kg (cl 19()°Q_
熔體流動速率，g/lOmin__ASTM P 1238 (2.16 kg (ι?: 23()°C)_
DSC 熔融峰，0C__--__速率 10CZmin (第 ? 加*)
極限拉伸強度，MPa__ASTM P 638 (508 mm/min)_
極限拉伸伸長車，％__ASTM D63R_
撕裂埃爾門多夫-類型B, g/密爾 ASTMD1922 -_
焊接強度，lb/in__ASTM F88-A -_

良好:無氣泡
樣品外觀視覺鑒定及格:很少的小氣泡
___差:4艮多氣泡_

失敗:在折疊后觀察到白色應力致白視覺鑒定通過:在折疊后未觀察到白


色記號
[0066]另外的膜性質(zhì)測試信息包括在下文中。
[0067]撕裂強度:膜的撕裂強度根據(jù)按照美國材料與試驗協(xié)會標準(American Societyfor Testing and Materials) (ASTM)D1922所公布的埃爾門多夫撕裂強度方法測量。使用半徑恒定的試樣。針對每個樣品測試至少15個試樣。撕裂強度測量為擴大通過膜的撕裂所需的平均力。撕裂強度僅在帶狀膜(tape films)的縱向(MD)測量。
[0068]拉伸性質(zhì):膜的拉伸性質(zhì)縱向(MD)和橫向(CD)兩個方向上根據(jù)ASTM D638測量。膜的應力-應變性質(zhì)通過將試樣延長并測量在2英寸每分鐘(in/min)的速率由試樣攜帶的載荷而確定，并且針對每個樣品測試至少5個試樣。
[0069]應力致白:將擠出的帶或流延膜片材進行180°折疊，然后用手指捏擠以增加壓力。如果試驗引起應力致白標記，則認為片材失敗。如果沒有觀察到應力致白標記，則認為片材通過試驗。
[0070]RF焊接的膜的焊接強度:在焊接橫向?qū)F焊接的膜片(film tab) (4in.x9in.)切割成I英寸寬條帶。然后通過Instixm?機器拉伸這些條帶以根據(jù)ASTM F88-A測量焊接強度。測試速度為2in/min。將焊接強度測試三次以獲得統(tǒng)計學可靠的數(shù)據(jù)。將在拉伸過程中的峰值載荷記錄為各樣品的“焊接強度”，也記錄相應的失效類型(內(nèi)聚性或粘合性)。
[0071]膜品質(zhì):視覺上評價膜品質(zhì)。將膜歸類為兩類:差，和良好。
[0072]過程:
[0073]雙螺桿擠出混配
[0074]使用具有26mm螺桿直徑和60L/D比率的雙螺桿擠出機(TSE) Coper1n ZSK-26進行組分的混合。通過側(cè)臂進料沸石。在混配過程中使用表5中所示的機筒溫度分布。擠出機以200轉(zhuǎn)每分鐘(rpm)操作。使用的總生產(chǎn)量為30磅每小時(lb/hr)。將線料在水浴中冷卻并用線料切割機制粒成粒料。
[0075]表5.雙螺桿擠出機機筒溫度分布。
[0076]
__機筒溫度分布區(qū)域2 3 — ~4—~~Γ? 7—~Γδ—~|~9—~I 10 j 11 ~I 12 I 13~ 14 模頭設(shè)置點，°c2^^5130130130130130130130130130130130130~
[0077]然后用連接于帶/狹縫模頭(slot die)的Haake單擠出機(3/4英寸直徑和25L/D)將混配的粒料擠出為帶狀膜。應用典型的擠出條件(?50rpm，以及95°C至160°C的機筒溫度分布)。在控制在約15°C的冷卻輥系統(tǒng)上剝離擠出物。完成的帶狀膜在纏繞系統(tǒng)上收集，帶的尺寸為約3.5英寸至約4英寸寬和約10密爾至約15密爾厚。
[0078]也通過擠出制備流延膜。在該過程中，將一部分混配的粒料也用Collin流延膜生產(chǎn)線(30mm和25L/D單螺桿擠出機)擠出。在流延膜擠出之前，將粒料干燥過夜以除去在粒料的粗糙表面捕集的濕氣，這些濕氣會引起膜中產(chǎn)生氣泡。典型的擠出條件列于以下表6，擠出機以50rpm以及4.7千克每小時(kg/hr)生產(chǎn)量運行。流延膜的最終厚度分別為10密爾和15密爾。
[0079]表6.流延膜生產(chǎn)線條件。
[0080]
|ΛΡ I區(qū)域I I區(qū)域2 I區(qū)域3 I區(qū)域4 I接頭I I接頭2~I模頭I I模頭2 I模頭3溫度(V ) 65 150 165 175 180 180 180 180 180 180
[0081]HF 焊接
[0082]擠出的帶狀膜和流延膜用Callanan無線電頻率(RF)焊接機焊接。Callanan RF焊接機的功率輸出為2KW，操作/發(fā)電機頻率為27.12兆赫(MHz)。密封桿(seal bar)尺寸為1/2英寸，模頭尺寸為8英寸。在縱向密封帶狀膜。
[0083]在HF焊接工藝過程中，將膜放在密封桿和膜樣品下面的具有RF Heat SealingBuffers材料(Sealguard? 815,得自O(shè)liner Fibre)的底部金屬板之間。經(jīng)氣壓缸在30psi (0.21MPa)壓力將密封桿降到底部金屬板下方，當施加RF場時，將膜在桿和板之間壓制。
[0084]Callanan RF焊接機的功率水平設(shè)置可在0%至100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。本申請使用的功率的典型設(shè)置為80%至90%。典型的焊接時間為2至4秒(sec)，其中具有0.5秒的預加熱時間和I秒的冷卻時間。
[0085]將克萊頓法設(shè)置(Clayton setting)調(diào)節(jié)以最優(yōu)化被加工件(work piece)的共振頻率。來自發(fā)電機(輸出頻率為27.12MHz)的最大功率與被加工件的共振頻率聯(lián)合以確定克萊頓法設(shè)置。在該研究中，克萊頓法設(shè)置為20至22。
[0086]實施例1-7和對比實施例A-O
[0087]制備一系列實施例和對比樣品，其中將聚合物與根據(jù)表7和表8的沸石使用過程中所述的混配法和成膜法組合，然后根據(jù)給定的克萊頓法設(shè)置、所示的功率和時間進行HF焊接，其具有所得焊接強度和失效類型(表7和表8)，以及表8所示的非焊接膜的最終性質(zhì)。
[0088]表7中對比實施例A-O均不滿足以下四種(4)性質(zhì)要求的組合:膜外觀(良好)；焊接強度大于51b/in (1.05N/mm);內(nèi)聚性分層(cohesive delaminat1n);和焊接時間小于或等于6sec。相反，實施例1-7制劑(其包括與10至12.5wt %沸石共混的均勻線型聚烯烴)滿足這4種性質(zhì)要求的組合。本發(fā)明實施例1-7也證明優(yōu)越的撕裂強度。
[0089]表7.LDPE/SLEP/沸石共混物(擠出的帶的厚度為10密爾，克萊頓法設(shè)置=20)
的樣品組成和焊接性能
[0090]
POlP02焊接強
沸石類沸石濃濃度濃度焊接功焊接時度樣品編碼型__度/% /%/% 樣品外觀率(％)間(s) (lb/in) 失效類型對比實施例
_A__滯石I10 36 54 良好__100 6__6.4 粘合性對比實施例
_B__潘石2IQ 36 S4 及格__100 4__9Λ__內(nèi)聚性
__彿石210 36 54 及格__1006__11.1 內(nèi)聚性對比實施例
JZ__沸石38__37 55 良好__100 2__2.6 粘合性
__灘石38__37 55 良好__100 6__6.0 粘合性
__灘石38__37 55 良好__ΠΚ)__10 7.2 粘合性對比實施例
_D__彿石3IQ 36 54 及格__100 6__7.3 粘合性
__沸石310 36 54 及格__100__H)__8.6 粘合性對比實施例
_E__灘石312 35 53 及格__100 2__5.5 粘合性
__沸石312 35 S3 及格__100 6__9.3 內(nèi)聚性
__沸石312 35 S3 及格____10 9.6 內(nèi)聚性對比實施例
^__濟石410 36 54 及格__100 6__5.9 粘合性
__彿石410 36 54 及格__100__10 7.5 粘合性對比實施例
_G__浠石510 16 54 及格__Ι?Ο 6__9.1 粘合性對比實施例
JI__濟石 68__37 55 差__100 6__8.5 粘合性對比實施例
J__彿石 6IQ__36 54 差__100__2__5.2 粘合性
__彿石6K) 36 54 差__100 6__9.7 內(nèi)聚性對比實施例
J__濟石 612 35 53 差__100 6__10.2 內(nèi) IM生對比實施例
_Κ__彿石710 36 54 良好__1006__5.1粘合性
__彿石710 36 54 良好__100 10 7.5 粘合性對比實施例
_L__滯石88__37 55 良好__100__6__6.0 粘合性對比實施例
M__彿石8IQ__36 54 及格__100__2__3.5粘合性
__滯石810 36 54 及格__1006__8.0 粘合性
__彿石810__36 54 及格__HM)__U)__9i)__內(nèi)聚性對比實施例
_N__彿石812__35 53 及格__[00__6__9J__內(nèi)聚性對比實施例
_0_彿石9 I 10I 3654 及格 I 100 67.7 枯合性
[0091]表8.均勻線型聚烯烴/沸石共混物(擠出的帶的厚度為10密爾，克萊頓法設(shè)置=20)的樣品組成和性質(zhì)
[0092]樣品編碼本發(fā)明實本發(fā)明實本發(fā)明實木發(fā)明實本發(fā)明實本發(fā)明實本發(fā)明實
__旅例I施例2施例3 施例4施例5 施例6 施例7
沸石類型沸石2沸石2沸石8 >'弟石8沸石10 鄭石11 沸石12~
沸石濃度/wt% 1012.510 一 12,510 10 — 10
PQ3 濃度/wt% ~45~43.7545 43.75- - -
P04 濃7復/wt% 4543,7545 43.75-- —
P05 濃度/'wt% -- — -—90 90 90
樣品外觀良好良好良好—良好良好良好 _良好膜厚度/密爾 101010 10"-- 10 10
克萊頓法設(shè)置 202020 Γ^Ο20 20 20
功率(％) 909090 9080 80 80
時間(sec) 44^ [44 4 4
焊接強度(IMn) 20215A15^9 14,71L8 MS 16
失效類型 —內(nèi)聚性_內(nèi)聚性_內(nèi)聚性聚性性內(nèi)聚性內(nèi)聚性撕裂埃爾門多夫-MD*~7~"
(g/密爾)__~_____"__—__"__"_
拉伸強度-MD* (psi) -2847-__3053 -__--__--_
拉伸伸長率-MD*(%) 丨--丨5171-1 510丨--1-1-
[0093]*在流延膜上測量；縱向
[0094]—表示未測量
[0095]實施例8-10和對比實施例P
[0096]制備一系列實施例8-10化合物和對比實施例P化合物，其中將聚合物與根據(jù)表9的沸石并根據(jù)上文所述的過程組合，形成擠出的膜，該膜具有指定厚度，根據(jù)給定的克萊頓法設(shè)置、所示的功率和時間進行HF焊接，在測試之后表現(xiàn)出表9所示的焊接強度和失效類型。
[0097]與對比實施例P相比，添加3-10wt%的小濃度的“官能”聚合物按照定義可改善焊接強度。這些官能聚烯烴通常包含極性基團，包括但不限于乙酸乙烯基酯共聚物，MAH接枝的聚乙烯和氧化聚乙烯(即，來自上文稱為任選組分D的組)。
[0098]表9.包含官能聚烯烴的均勻線型聚烯烴/沸石共混物(擠出的帶的厚度為10密爾，克萊頓法設(shè)置=20)的樣品組成和性質(zhì)
[0099]
樣品編碼j對比實施I本發(fā)明實本發(fā)明實本發(fā)明實
__WP__施例8 施例9 施例10
沸石類型弟石8弗石8 弟石8 弟石8
沸石濃度/%10101010
P05 濃度/%9080 — 8787
EVA濃度/%丨10I
[0100]
MAH-g-PE WAX 濃度/%I 3
OXD-PE 濃度/%3 —
膜外觀良好良好良好良好 —
功率(％)90909090
時間(S)4444
焊接強度(lb/in)6J931?8
失效類型枯合性內(nèi)聚性內(nèi)聚性內(nèi)聚性
[0101]實施例11-14和對比實施例Q-T
[0102]制備一系列示例性和對比化合物，其中將聚合物與根據(jù)表10的沸石組合，形成具有指定厚度以及所得應力致白性質(zhì)的擠出的膜。
[0103]由均勻線型聚烯烴和10wt%沸石組成的對比實施例Q和R未通過應力致白試驗。添加1wt %的EVA (對比實施例S)或5wt %的MAH-g-SLEPl (對比實施例T)也未通過應力致白試驗。但是，出乎意料地，添加10至30wt%的MAH-g-SLEP2可通過應力致白試驗(本發(fā)明實施例11-14)。
[0104]表10.均勻線型聚烯烴/沸石共聚物(膜厚度為10密爾)的樣品組成和應力致白性質(zhì)
[0105]
樣品編碼對比實施對比實施對比實施對比實施本發(fā)明實才、發(fā)明實冬發(fā)明實本發(fā)明實
__例Q例R 例S__例T 施例Π施例12 施例13 施例14
沸石類型__濟石8沸石8 沸石8 沸石8 沸石S沸石8 沸石8 沸石8
沸石濃度/%10__H)__H)__H)__10__K)__15__15_
PQ3 濃度/% " 45_ — 4027.5
PQ4 濃度/% '45— — 40一 27.5 —
PQ5 濃度/% —90 ~80 ~8580 55
EVA 濃度/% "_10 —
MAH-g-SLEPl 濃~
度/%_________
=W2 濃^10 30
命! ^ 中的 maH n/an/an/a0.050.080.080.240.24
部分/%_____________
膜外觀良好良好良好良好良好良好良好良好應力致白__失敗,__失敗__失敗__失敗__通過__通過__通過__通過
【權(quán)利要求】
1.形成基于聚烯烴的制品的方法中的改進，所述方法包括(a)向聚烯烴制劑中加入能夠通過高頻電磁場激發(fā)的填料；(b)由所述聚烯烴制劑形成基底，所述基底具有至少一個表面；和(C)使所述聚烯烴基底的表面在下述條件下經(jīng)受高頻電磁場，所述條件使得將所述基底焊接于所述聚烯烴基底的第二表面或焊接于第二聚烯烴基底的表面，從而形成基于聚烯烴的制品；其中所述改進包括 (1)在所述聚烯烴制劑中包括沸石，該沸石以基于所述聚烯烴制劑的重量至少5wt%的量與鈉、I丐、或鉀進行尚子交換；和 (2)選自以下的聚烯烴用作所述聚烯烴制劑中的基礎(chǔ)聚合物:(a)均勻支化的、線型或基本上線型的乙烯/ a -烯烴共聚物，其密度為0.865至0.905克/立方厘米和熔體指數(shù)(在190°C在2.13千克測得)為0.5至30克/10分鐘；(b)均勻支化的丙烯/ α -烯烴共聚物，其密度為0.863至0.885克/立方厘米和熔體流動速率(在230°C在2.13千克測得)為2至30克/10分鐘；(c)其組合； 條件是所述基礎(chǔ)聚合物的熔融溫度低于10°c ;和 進一步的條件是所述聚烯烴基底表現(xiàn)出以下性質(zhì)，在小于或等于6秒的焊接時間，對于10密爾(0.254毫米)厚度的內(nèi)聚焊接失效和焊接強度大于7磅/英寸(1.23牛頓/毫米)，從而形成基于聚烯烴的制品。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述聚烯烴膜或片材進一步表現(xiàn)出選自以下的至少一種性質(zhì):在視覺檢查后，不存在可見的氣泡；在以180度折置之后不存在應力致白；或其組合。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其中基于作為整體的聚烯烴制劑，所述聚烯烴制劑包括5至30wt%的極性聚合物，其選自乙烯乙酸乙烯基酯共聚物(EVA);氯化聚乙烯；乙烯乙酸乙烯基酯共聚物；馬來酸酐接枝的聚烯烴；乙烯-丙烯酸共聚物；丙烯酸乙酯接枝的聚烯烴；氧化的聚烯烴；或其組合。
4.權(quán)利要求1至3任一項的方法，其中基于作為整體的聚烯烴制劑，所述聚烯烴制劑包括0.06至1.0Owt %的馬來酸酐部分。
5.權(quán)利要求1至4任一項的方法，其中水的存在量為3被％至17wt%，基于所述沸石的重量(作為燒失量(LOI)測量，在575°C進行I小時測得的失重))。
6.權(quán)利要求1至5任一項的方法，其中所述沸石是類型X、3A、4A或5A族內(nèi)的合成沸
O
7.權(quán)利要求1至6任一項的方法，其中所述合成沸石在類型4A或5A族內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項的聚烯烴制品，其選自:選自血壓袖帶和穩(wěn)定性裝置的醫(yī)療裝置；選自玩具、船只、緩沖物和家具的可充氣物品；選自遮篷，橫幅，標識，帳篷，防水帆布，以及水池、池塘或填埋場的襯墊的薄片材；書籍裝訂物；和選自運動袋和背包的搬運器。
【文檔編號】B29C65/04GK104136197SQ201280069959
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月21日
【發(fā)明者】L·B·維弗, Y·胡, J·M·雷戈 申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責任公司