专利名称：用于可弯曲薄膜的组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据第一项权利要求的组合物，所述组合物特别适用于制备屋顶薄膜。
本发明进一步涉及通过挤出和/或压延这些组合物获得的模制品以及用于制备模制品的方法。
背景技术：
在建筑行业为了密封基底以防止水渗透，包含可再生原料的密封薄膜是熟知的。 为了这样的密封，需要可弯曲的组合物，其由于良好的机械强度而出众和具有低的吸水性。 此外，这些组合物应当优选可以通过挤出或注塑来加工。
发明描述
本发明的目的因此在于，提供 一种开篇提及的类型的组合物。
根据本发明，这通过第一项权利要求所述的特征来实现。
因此，本发明的核心是，所述组合物包括
a) 20-90重量％的苯乙烯嵌段共聚物SB，其选自苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物 (SIS)、苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)和苯乙烯/乙烯-丙烯嵌段共聚物(SEP)；
b) O. 08-10重量％的极性改性苯乙烯嵌段共聚物PS ；
c) 1-50重量％的植物纤维PF ；以及
d)0. 05-20重量％的25°C下呈固态的聚烯烃P。
本发明的优点尤其在于，所述的组合物由于高的强度和弹性而出众。再者，所述的组合物允许低成本的和生态的制备，并显示了令人惊讶的低的吸水性。
对于可加工性和机械性能，特别是弹性而言，如果组合物还包括
e)4_45 重量 ％的:
具有根据环球法(Ring & Kugel-Methode)，按照DIN EN1238测量的介于_10°C和 40 V之间的软化点的软树脂WH
和/或
矿物油ML，特别是环烷烃矿物油，
则所述组合物是特别适合的。
如果所述的植物纤维PF的植物纤维长度与植物纤维直径的比例为3:1-20:1，则对于组合物的强度而言是特别适合的。此外，这种比例允许更容易将植物纤维PF结合到组合物中。
此外，对于组合物低的吸水性和强度而言有利的是极性改性的苯乙烯嵌段共聚物 PS:植物纤维PF的基于组合物计的重量％比例为O. 01-0. 5。
本发明的其他方面是其他独立权利要求的主题。特别优选本发明的实施方案是从属权利要求的主题。
发明的实施方式在第一方面，本发明涉及一种组合物，其包含
a) 20-90重量％的苯乙烯嵌段共聚物SB，其选自苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物 (SIS)、苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)和苯乙烯/乙烯-丙烯嵌段共聚物(SEP)；
b) O. 08-10重量％的极性改性的苯乙烯嵌段共聚物PS ；
c) 1-50重量％的植物纤维PF ；
d)0. 05-20重量％的25°C下呈固态的聚烯烃P。
苯乙烯嵌段共聚物SB优选是苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)。
优选地，苯乙烯嵌段共聚物SB的断裂伸长率彡200%,优选彡300%,及拉伸强度彡lOMPa，优选彡20MPa，两者均根据DIN EN IS0527测量。
聚烯烃P优选是具有根据环球法按照DIN EN1238测量的介于70°C和170°C之间， 特别是80°C和120°C之间，优选90°C和110°C之间的软化点的聚烯烃P。
本文中的“软化点”每种情况下指的是根据环球法按照DIN EN1238测量的软化点。
通常情况下，所述的聚烯烃P是热塑性聚-α -烯烃，优选无规的聚-α -烯烃 (APAO)0
这些无规的聚-α-烯烃可以通过α-烯烃(特别是乙烯，丙烯和1_ 丁烯)的聚合反应，例如使用Ziegler催化剂制备。可以制备α -烯烃的均聚物或共聚物。它们具有相对其它聚烯烃而言的无定形结构。
本文中的“ α -烯烃”在通常的定义中是总式CxH2x (χ相应于碳原子数)的烯烃， 其在第一个碳原子(α -碳原子)上具有C-C双键。α -烯烃的实例是乙烯、丙烯、1- 丁烯、1-戍烯、1_己烯、1_庚烯和1-辛烯。
有利的是，基于组合物计，聚烯烃P的量为1-12重量％,优选5-10重量％,这对于组合物的断裂伸长行为是有利的。
所述的聚烯烃P的分子量Mn特别是介于7000-25000g/mol之间。
在本文中术语“聚合物”一方面包括化学均一的，但在聚合度、分子量和链长方面不同的大分子集合，其通过聚合反应(加聚、聚加成、缩聚)制备。所述的术语另一方面还包括来自聚合反应的这种大分子集合的衍生物，亦即通过在预定的大分子上的官能团的转化所获得的化合物且其可以是化学均一或化学不均一的。所述的术语进一步包括所谓的预聚物，即反应性低聚的预加合物，其官能团参与大分子的构成。
本文中“分子量”指的是平均分子量Mn (数均)。
本文中“室温”指的是温度为23°C。
粗体标示的名称，如P、SB、PS、PF、WH、ML等在本文中仅为了更好地阅读和识别。
所述的组合物进一步包含O. 08-10重量％的极性改性的苯乙烯嵌段共聚物PS。
适合的极性改性的苯乙烯嵌段共聚物PS通过极性烯烃单体，例如α，β -不饱和羧酸和/或它们的衍生物，如(甲基)丙烯酸或马来酸酐接枝在苯乙烯嵌段共聚物上而形成。
优选地，所述极性改性的苯乙烯的嵌段共聚物PS是马来酸酐接枝的苯乙烯嵌段共聚物。
作为制备极性改性的苯乙烯嵌段共聚物PS基础的合适的苯乙烯嵌段共聚物选自苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)和苯乙烯/乙烯-丙烯嵌段共聚物(SEP)， 优选是苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)。
特别优选地，极性改性的聚烯烃蜡PS是马来酸酐接枝的苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)。
极性改性的苯乙烯嵌段共聚物PS的接枝度有利地为超过I重量％，特别是超过1. 4重量％的极性烯烃单体，特别是马来酸酐，基于苯乙烯嵌段共聚物的重量计。优选该接枝度介于1. 4和10重量％之间。
极性改性的苯乙烯嵌段共聚物PS的量优选为基于组合物计的O. 5-5重量％，优选为1-2. 5重量％，特别优选为1. 5-2. 5重量％。
令人惊讶地发现，极性改性的苯乙烯嵌段共聚物PS，特别是与其他相容剂(也称为增容剂)，例如聚乙烯醇缩丁醛、乙烯-丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或乙酸乙烯酯-乙烯共聚物相比，显著有助于改善组合物的机械和物理性能。
所述的组合物进一步包含1-50重量％的植物纤维PF。
术语“植物纤维”在本文中指的是线形的，相对于长度较细的且可弯曲的植物来源的结构。
它们通常由植物部分获得，例如由种子纤维，如棉花；果皮纤维，如木棉；韧皮纤维，如亚麻、大麻、黄麻或硬质纤维如剑麻和椰子。
优选植物纤维PF具有超过30重量％，特别是超过40重量％的纤维素含量，基于植物纤维PF的总 重量。这特别有利于组合物的耐水性。
优选植物纤维PF是木纤维。
术语“木纤维”在本文中指的是木材的主要结构元素，其在木材加工时获得，不仅在机械的而且在化学的制浆(Aufschluss)时获得。所述的木纤维除了纤维素以外，还包含木质素和其他杂质。
木纤维可以通过它们的长度来表征。针叶木纤维比阔叶木纤维长，对于云杉、松木或冷杉纤维典型值为3. 5-6mm,及对于杨树、桦树和榉木纤维为1-1. 5_。优选的长度为 500-50 μ m, 300-100 μ m,还优选的是针叶木纤维。
有利的是，所述的植物纤维PF的植物纤维长度与植物纤维直径的比例为 3:1-20:1，特别是5:1-10:1，因为这种比例允许更容易将植物纤维PF结合到组合物中。此外这种比例对于组合物的硬度具有有利的作用。
优选地，所述组合物还具有
e) 4-45 重量 ％ 的
具有根据环球法，按照DIN EN1238测量的介于_10°C和40°C之间的软化点的软树脂WH
和/ 或
矿物油ML，特别是环烷烃矿物油。
基于所述软树脂WH在室温(23°C)下非常接近于软化点的事实，它在室温下已经是液体的或者非常柔软。软树脂可以是天然树脂或合成树脂。
特别的是，这类软树脂WH是石蜡树脂、烃树脂、聚烯烃、聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯或氨基树脂类的中至高分子量的化合物。
所述的软树脂WH优选具有介于0°C和25°C之间，特别10°C和25°C之间的软化点。
在一个优选的实施方案中，软树脂WH是烃树脂，特别是脂族的C5-C9烃树脂。
特别适合作为软树脂WH的是脂族的C5烃树脂，其以商品名Wingtack ο由 Cray Valley公司市售。
其他适合的软树脂例如是聚萜烯树脂，例如以SylvaresW) TR A25由Arizona Chemical (美国)市售；松香酯和浮油松香酯(Tallharzester),例如作为Sy丨VataC RE12、Sylvatae⑩ reio、Sylvatac RE15、Sylvatac RE20、RE25 或 Sylvatac RE40 由 Arizona Chemical (美国)市售。
其他适合的软树脂例如Escorez 5040 (Exxon Mobil Chemical)。
其他适合作为软树脂的烃树脂例如是Picco AlO (Eastman Kodak)和Regalite R1010 (Eastman Kodak)。
软树脂WH的量优选为基于组合物计的10-40重量％，特别是20-30重量％。
术语“矿物油”在本文中指的是由矿物原料如石油，褐煤和硬煤，木材和泥煤获得的液体蒸馏产物，其基本上由饱和烃的混合物组成。矿物油ML出于成本的原因是优选的。
作为矿物油ML，环烷烃矿物油因为与组合物具有良好的相容性而是优选的。
优选的矿物油，例如以Shell 0ndina917和933 的名称在Shell Deutschland Oil GmbH (德国) 商售获得。
矿物油ML的量优选为基于组合物计的10-40重量％，特别是20_30重量％。
与额外的成分e) 4-45重量％的软树脂WH或额外的成分e) 4-45重量％的软树脂 WH和矿物油ML相比，额外的成分e) 4-45重量％的矿物油ML是优选的。
在一个优选的实施方案中，所述的组合物的极性改性的苯乙烯嵌段共聚物PS:植物纤维PF的重量％的比为基于组合物计0. 01-0. 5，特别是0. 05-0.1。这具有优点，因为由此降低了组合物的吸水性和增加了拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率和硬度。
此外，所述的组合物还可以具有其他组分。特别适合作为其他组分的组分选自增塑剂、粘合促进剂、紫外线吸收剂、紫外线和热稳定剂、光学增白剂、杀菌剂、颜料、染料、填料和干燥剂。
已证明特别有利的组合物基本上由苯乙烯嵌段共聚物SB，极性改性的苯乙烯嵌段共聚物PS，植物纤维PF，在25°C下呈固态的聚烯烃P和任选的具有根据环球法按照DIN EN1238测量的介于-10°C和40°C之间的软化点的软树脂WH和/或矿物油ML构成。这类组合物除了这些组分，仅具有少量的、典型地少于5重量％，特别是少于I重量％含量的其他组分。
所述的组合物特别由苯乙烯嵌段共聚物SB，极性改性的苯乙烯嵌段共聚物PS，植物纤维PF，在25°C下呈固态的聚烯烃P和任选的具有根据环球法按照DIN EN1238测量的介于-10°C和40°C之间的软化点的软树脂WH和/或矿物油ML构成。
特别优选的组合物例如是
权利要求
1.组合物，其包括a)20-90重量％的苯乙烯嵌段共聚物SB，其选自苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)和苯乙烯/乙烯-丙烯嵌段共聚物(SEP)；b)0.08-10重量％的极性改性的苯乙烯嵌段共聚物PS ；c)1-50重量％的植物纤维PF;d)0.05-20重量％的在25°C下呈固态的聚烯烃P。
2.根据权利要求1的组合物，其特征在于，所述的组合物还具有e)4-45重量%的具有根据环球法按照DIN EN1238测量的介于-10°C和40°C之间的软化点的软树脂WH和/或矿物油ML，特别是环烷烃矿物油。
3.根据权利要求2的组合物，其特征在于，所述的软树脂WH具有介于(TC和25°C，特别是在10°C和25°C之间的软化点。
4.根据权利要求2或3的组合物，其特征在于，所述的软树脂WH是烃树脂，特别是脂族的C5-C9-烃树脂。
5.根据权利要求2的组合物，其特征在于，所述组合物还具有e) 4-45重量％的矿物油ML，特别是环烷烃矿物油。
6.根据前述权利要求之一的组合物，其特征在于，所述植物纤维PF具有超过30重量％，特别是超过40重量％的纤维素含量，基于植物纤维PF的总重量计。
7.根据前述权利要求之一的组合物，其特征在于，所述植物纤维PF的植物纤维长度与植物纤维直径的比例为3:1-20:1，特别是5:1-10:1。
8.根据前述权利要求之一的组合物，其特征在于，所述聚烯烃P具有根据环球法按照DIN EN1238测量的介于70°C和170°C之间，特别是80°C _120°C之间，优选90°C _110°C之间的软化点。
9.根据前述权利要求之一的组合物，其特征在于，所述聚烯烃P是热塑性聚-α-烯烃，优选无规的聚-α -烯烃(APAO)。
10.根据前述权利要求之一的组合物，其特征在于，基于组合物计，极性改性的苯乙烯嵌段共聚物PS:植物纤维PF的重量％的比例为O. 01-0. 5，特别是O. 05-0.1。
11.制备模塑制品的方法，包括以下步骤I)制备根据权利要求1-10中任一项的组合物；II)将所述组合物成型，特别是挤出和/或压延成模制品。
12.通过挤出和/或压延根据权利要求1-10中任一项的组合物获得模制品。
13.根据权利要求12的模制品，其以薄膜、特别是屋顶薄膜的形式并具有1-2.5mm的厚度。
14.根据权利要求12或13的模制品用于密封基底，特别是用于密封屋顶的用途。
全文摘要
本发明涉及包含苯乙烯嵌段共聚物(SB)、极性改性的苯乙烯嵌段共聚物(PS)、植物纤维(PF)和在25℃下呈固态的聚烯烃(P)的组合物，以及由这些组合物制备的模制品，特别是薄膜。
文档编号F16J15/00GK103003355SQ201180034539
公开日2013年3月27日 申请日期2011年7月19日 优先权日2010年7月21日
发明者E·延杜比, R·雅希迪安 申请人:Sika技术股份公司