EP0807659B1

Polyolefin-based composite material and production process therefor

Abstract

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EP0807659B1, drawing sheet 1
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Expired 13 May 2017, 9.4 years ago.

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10 claims: 10 independent, 0 dependent

  1. 1
    A polyolefin-based composite material characterized by comprising:(a) 99.9 to 60% by weight of a modified polyolefin or a polyolefin containing such a modified polyolefin in an amount of at least 1% by weight, the modified polyolefin having a copolymer portion as a graft or a block in a polyolefin, the copolymer portion made of an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof and a monomer, which has a monomer reactivity ratio, the product of which, when multiplied by a monomer reactivity ratio of the unsaturated carboxylic acid or the derivative thereof, is 1 or less;and(b) 0.1 to 40% by weight of a lipophilic interstratified compound in which tetraalkylammonium cation is inserted in a swellable stratiform silicate. Matériau composite à base de polyoléfine caractérisé par le fait qu'il comprend : (a) 99,9 à 60 % en poids d'une polyoléfine modifiée ou d'une polyoléfine contenant cette polyoléfine modifiée dans une proportion d'au moins 1 % en poids, la polyoléfine modifiée ayant une partie copolymère sous la forme d'une greffe ou d'une séquence dans une polyoléfine, la partie copolymère étant constituée d'un acide carboxylique insaturé ou d'un dérivé de celui-ci et d'un monomère qui présente un rapport de réactivité de monomère dont le produit, lorsqu'il est multiplié par un rapport de réactivité de monomère de l'acide carboxylique insaturé ou de son dérivé, est de 1 ou moins ;et(b) 0,1 à 40 % en poids d'un composé lipophile interstratifié dans lequel un cation de tétraalkylammonium est inséré dans un silicate stratiforme gonflant. Verbundmaterial auf Polyolefinbasis, umfassend: (a) 99,9 bis 60 Gew.-% eines modifizierten Polyolefins oder eines Polyolefins, das ein solches modifiziertes Polyolefin in einer Menge von mindestens 1 Gew.-% enthält, wobei das modifizierte Polyolefin einen Copolymeranteil als Pfropf oder Block im Polyolefin aufweist, der Copolymeranteil aus einer ungesättigten Carbonsäure oder deren Derivat und einem Monomer gebildet ist, das ein Monomer-Reaktivitätsverhältnis aufweist, dessen Produkt durch Multiplikation mit einem Monomer-Reaktivitätsverhältnis der ungesättigten Carbonsäure oder deren Derivat 1 oder weniger beträgt, und(b) 0,1 bis 40 Gew.-% einer lipophilen, Zwischenschichten aufweisenden Verbindung, in der ein Tetraalkylammoniumkation in quellfähiges Schichtsilicat eingefügt ist.
  2. 2
    A polyolefin-based composite material according to Claim 1, wherein the monomer reactivity ratio of the unsaturated carboxylic acid or the derivative thereof is 1 or less, and the monomer reactivity ratio of the monomer to be copolymerized with the unsaturated carboxylic acid or the derivative thereof is 1 or less. Matériau composite à base de polyoléfine selon la revendication 1, dans lequel le rapport de réactivité de monomère de l'acide carboxylique insaturé ou de son dérivé est de 1 ou moins, et le rapport de réactivité de monomère du monomère devant être copolymérisé avec l'acide carboxylique insaturé ou son dérivé est de 1 ou moins. Verbundmaterial auf Polyolefinbasis gemäß Anspruch 1, worin das Monomer-Reaktivitätsverhältnis der ungesättigten Carbonsäure oder deren Derivat 1 oder weniger ist, und das Monomer-Reaktivitätsverhältnis des mit der ungesättigten Carbonsäure oder deren Derivat zu copolymerisierenden Monomers 1 oder weniger beträgt.
  3. 3
    A polyolefin-based composite material according to Claim 1, wherein the swellable stratiform silicate has a charge density of 40 to 150 Å2/charge, a basal plane distance d(001) of 7 to 15 Å, and a cation exchange capacity of 25 to 200 milliequivalents/100 g. Matériau composite à base de polyoléfine selon la revendication 1, dans lequel le silicate stratiforme gonflant a une densité de charge de 40 à 150 Å2/charge, une distance au plan de base d(001) de 7 à 15 Å, et une capacité d'échange de cations de 25 à 200 milliéquivalents/100 g. Verbundmaterial auf Polyolefinbasis gemäß Anspruch 1, worin das quellfähige Schichtsilicat eine Ladungsdichte von 40 bis 150 Å2/Ladung, einen Basisflächenabstand d(001) von 7 bis 15 Å und eine Kationenaustausch-Kapazität von 25 bis 200 Milliäquivalenten/100 g aufweist.
  4. 4
    A polyolefin-based composite material according to Claim 1, wherein the tetraalkylammonium cation has at least one alkyl group having a carbon number length of the principal chain of 4 to 30, and in an amount of 0.3 to 5 equivalents with respect the cation exchange capacity of the swellable stratiform silicate. Matériau composite à base de polyoléfine selon la revendication 1, dans lequel le cation de tétraalkylammonium a au moins un groupe alkyle ayant une longueur en nombre d'atomes de carbone de la chaîne principale de 4 à 30, et dont la proportion est de 0,3 à 5 équivalents par rapport à la capacité d'échange de cations du silicate stratiforme gonflant. Verbundmaterial auf Polyolefinbasis gemäß Anspruch 1, worin das Tetraalkylammoniumkation mindestens eine Alkylgruppe in einer Menge von 0,3 bis 5 Äquivalenten, bezogen auf die Kationenaustausch-Kapazität des quellfähigen Schichtsilicates, aufweist, deren Hauptkette eine Länge, angegeben als Anzahl der Kohlenstoffe, von 4 bis 30, aufweist.
  5. 5
    A polyolefin-based composite material according to Claim 1, wherein the swellable stratiform silicate is uniformly dispersed as stratified bodies having a length of at least 300 Å and having up to 10 strata. Matériau composite à base de polyoléfine selon la revendication 1, dans lequel le silicate stratiforme gonflant est dispersé uniformément sous forme de corps stratifiés ayant une longueur d'au moins 300 Å et ayant jusqu'à 10 strates. Verbundmaterial auf Polyolefinbasis gemäß Anspruch 1, worin das quellfähige Schichtsilicat als Schichtkörper, die eine Länge von mindestens 300 Å und bis zu 10 Schichten aufweisen, gleichförmig dispergiert ist.
  6. 6
    A process for producing a polyolefin-based composite material, the process being characterized by comprising the step of melt-kneading in the absence of a solvent the modified polyolefin as described in Claim 1, or the polyolefin containing such a modified polyolefin in an amount of at least 1% by weight, together with a lipophilic interstratified compound in which tetraalkylammonium cation is inserted in a swellable stratiform silicate. Procédé pour produire un matériau composite à base de polyoléfine, le procédé étant caractérisé par le fait qu'il comprend l'étape de malaxage à l'état fondu en l'absence de solvant de la polyoléfine modifiée selon la revendication 1, ou de la polyoléfine contenant cette polyoléfine modifiée dans une proportion d'au moins 1 % en poids, en association avec un composé lipophile interstratifié dans lequel le cation de tétraalkylammonium est inséré dans un silicate stratiforme gonflant. Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials auf Polyolefinbasis, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es den Schritt des Schmelzknetens des modifizierten, in Anspruch 1 beschriebenen Polyolefins oder des Polyolefins, das ein solches modifiziertes Polyolefin in einer Menge von mindestens 1 Gew.-% enthält, zusammen mit einer lipophilen, Zwischenschichten aufweisenden Verbindung, in der Tetraalkylammoniumkationen in ein quellfähiges Schichtsilicat eingefügt sind, in Abwesenheit eines Lösungsmittels umfasst.
  7. 7
    A process for producing a polyolefin-based composite material according to Claim 6, wherein the lipophilic interstratified compound, in which tetraalkylammonium cation is inserted in a swellable stratiform silicate, is dispersed in the absence of a solvent into the modified polyolefin having a copolymer portion as a graft or a block in a polyolefin, the copolymer portion being made of an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof, and a monomer, which has a monomer reactivity ratio, the product of which, when multiplied by a monomer reactivity ratio of the unsaturated carboxylic acid or the derivative thereof, is 1 or less;and thereafter, melt-kneading be carried out together with a polyolefin. Procédé pour produire un matériau composite à base de polyoléfine selon la revendication 6, dans lequel le composé lipophile interstratifié dans lequel un cation de tétraalkylammonium est inséré dans un silicate stratiforme gonflant, est dispersé en l'absence de solvant dans la polyoléfine modifiée ayant une partie copolymère sous la forme d'une greffe ou d'une séquence dans une polyoléfine, la partie copolymère étant constituée d'un acide carboxylique insaturé ou d'un dérivé de celui-ci, et d'un monomère qui présente un rapport de réactivité de monomère dont le produit, lorsqu'il est multiplié par un rapport de réactivité de monomère de l'acide carboxylique insaturé ou de son dérivé, est de 1 ou moins ;et dans lequel un malaxage à l'état fondu est ensuite effectué en association avec une polyoléfine. Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials auf Polyolefinbasis gemäß Anspruch 6, worin die lipophile, Zwischenschichten aufweisende Verbindung, in der ein Tetraalkylammoniumkationen in ein quellfähiges Schichtsilicat eingefügt sind, in Abwesenheit eines Lösungsmittels in dem modifizierten Polyolefin, das einen Copolymeranteil als Pfropf oder Block im Polyolefin aufweist, wobei der Copolymeranteil aus einer ungesättigten Carbonsäure oder deren Derivat und einem Monomer gebildet ist, das ein Monomer-Reaktivitätsverhältnis aufweist, dessen Produkt durch Multiplikation mit einem Monomer-Reaktivitätsverhältnis der ungesättigten Carbonsäure oder deren Derivat 1 oder weniger beträgt, dispergiert wird, und anschließend Schmelzkneten zusammen mit einem Polyolefin durchgeführt wird.
  8. 8
    A process for producing a polyolefin-based composite material according to Claim 6, wherein the modified polyolefin is obtained by irradiating a polyolefin with ionizing radiation, and thereafter bringing the polyolefin into contact with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof, and with a monomer, which has a monomer reactivity ratio, the product of which, when multiplied by a monomer reactivity ratio of the unsaturated carboxylic acid or the derivative thereof, is 1 or less. Procédé pour produire un matériau composite à base de polyoléfine selon la revendication 6, dans lequel la polyoléfine modifiée est obtenue en exposant une polyoléfine à un rayonnement ionisant, puis en mettant la polyoléfine en contact avec un acide carboxylique insaturé ou un dérivé de celui-ci, et un monomère qui présente un rapport de réactivité de monomère dont le produit, lorsqu'il est multiplié par un rapport de réactivité de monomère de l'acide carboxylique insaturé ou de son dérivé, est de 1 ou moins. Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials auf Polyolefinbasis gemäß Anspruch 6, worin das modifizierte Polyolefin durch Bestrahlung eines Polyolefins mit ionisierender Strahlung und nachfolgendem Inkontaktbringen des Polyolefins mit einer ungesättigten Carbonsäure oder deren Derivat und mit einem Monomer, das ein Monomer-Reaktivitätsverhältnis aufweist, dessen Produkt durch Multiplikation mit einem Monomer-Reaktivitätsverhältnis der ungesättigten Carbonsäure oder deren Derivat 1 oder weniger beträgt, erhalten wird.
  9. 9
    A process for producing a polyolefin-based composite material according to Claim 7, wherein the modified polyolefin is obtained by irradiating a polyolefin with ionizing radiation, and thereafter bringing the polyolefin into contact with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof, and with a monomer, which has a monomer reactivity ratio, the product of which, when multiplied by a monomer reactivity ratio of the unsaturated carboxylic acid or the derivative thereof, is 1 or less. Procédé pour produire un matériau composite à base de polyoléfine selon la revendication 7, dans lequel la polyoléfine modifiée est obtenue en exposant une polyoléfine à un rayonnement ionisant, puis en mettant la polyoléfine en contact avec un acide carboxylique insaturé ou un dérivé de celui-ci, et un monomère qui présente un rapport de réactivité de monomère dont le produit, lorsqu'il est multiplié par un rapport de réactivité de monomère de l'acide carboxylique insaturé ou de son dérivé, est de 1 ou moins. Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials auf Polyolefinbasis gemäß Anspruch 7, worin das modifizierte Polyolefin durch Bestrahlung eines Polyolefins mit ionisierender Strahlung und anschließendem Inkontaktbringen des Polyolefins mit einer ungesättigten Carbonsäure oder deren Derivat und mit einem Monomer, das ein Monomer-Reaktivitätsverhältnis aufweist, dessen Produkt durch Multiplikation mit einem Monomer-Reaktivitätsverhältnis der ungesättigten Carbonsäure oder deren Derivat 1 oder weniger beträgt, erhalten wird.
  10. 10
    A process for producing a polyolefin-based composite material, the process being characterized by comprising the steps of:kneading a modified polyolefin and a lipophilic interstratified compound in contact in the absence of a solvent;the modified polyolefin being obtained by irradiating a polyolefin with ionizing radiation, and thereafter bringing the polyolefin into contact with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof, and with a monomer, which has a monomer reactivity ratio, the product of which, when multiplied by a monomer reactivity ratio of the unsaturated carboxylic acid or the derivative thereof, is 1 or less;and the lipophilic interstratified compound being obtained by inserting tetraalkylammonium cation into a swellable stratiform silicate;andbringing the kneaded mixture into contact with and mixing with a polyolefin in the presence of a coupling agent. Procédé pour produire un matériau composite à base de polyoléfine, le procédé étant caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes : de malaxage d'une polyoléfine modifiée et d'un composé lipophile interstratifié en contact en l'absence de solvant ;la polyoléfine modifiée étant obtenue en exposant une polyoléfine à un rayonnement ionisant, puis en mettant en contact la polyoléfine avec un acide carboxylique insaturé ou un dérivé de celui-ci, et avec un monomère qui présente un rapport de réactivité de monomère dont le produit, lorsqu'il est multiplié par un rapport de réactivité de monomère de l'acide carboxylique insaturé ou de son dérivé, est de 1 ou moins ;et le composé lipophile interstratifié étant obtenu en insérant un cation de tétraalkylammonium dans un silicate stratiforme gonflant ;etde mise en contact et de mélange du mélange malaxé avec une polyoléfine en présence d'un agent de couplage. Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials auf Polyolefinbasis, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die folgenden Schritte umfasst: Kneten eines modifizierten Polyolefins in Kontakt mit einer lipophilen, Zwischenschichten aufweisenden Verbindung in Abwesenheit eines Lösungsmittels, wobei das modifizierte Polyolefin durch Bestrahlung eines Polyolefins mit ionisierender Strahlung und nachfolgendem Inkontaktbringen des Polyolefins mit einer ungesättigten Carbonsäure oder deren Derivat und mit einem Monomer, das ein Monomerreaktivitätsverhältnis aufweist, dessen Produkt durch Multiplikation mit einem Monomer-Reaktivitätsverhältnis der ungesättigten Carbonsäure oder deren Derivat 1 oder weniger beträgt, erhalten wird, und wobei die lipophile, Zwischenschichten aufweisende Verbindung durch Einfügen eines Tetraalkylammoniumkations in ein quellfähiges Schichtsilicat erhalten wird, undInkontaktbringen und Mischen der gekneteten Mischung mit einem Polyolefin in Gegenwart eines Kupplungsmittels.