[发明专利]用于人造草皮的聚乙烯组合物

说明书

本发明涉及聚乙烯带和薄膜，更具体地讲，是涉及由该带、薄膜或单丝制成的人造草皮。

人造草皮在过去是由聚丙烯制成的。基于晶体状丙烯聚合物的切膜扁丝通常是通过分切含聚丙烯组合物挤压出的薄膜而制成。然而，作为人造草皮，聚丙烯有一定的缺点：通过切膜扁丝的机械原纤化获得的股线，不能充分抵挡挤压和撕扯，从而在不可接受的短时段后会产生切膜扁丝的“后原纤化”现象。而且，像人类的皮肤一样，聚丙烯的摩擦系数较高，所以当人的皮肤从草皮上滑过的时候，会引起灼伤。减少该问题的通常做法是，往聚丙烯中引进皱纹，和/或将聚丙烯与其它化合物如聚对苯二甲酸乙二醇酯相混合。做为选择，聚丙烯可以和其它原料如LLDPE共挤出。

最近，人造草皮已经越来越多地由聚乙烯或者聚乙烯和聚丙烯的层压料制成。聚乙烯的摩擦系数比聚丙烯低。经常使用线性低密度聚乙烯，因为低密度会让产品摸上去非常柔软。可是草的股线会缺乏弹力，这意味着一旦使用，草皮表面会很快变平。

也可以使用较高密度的聚乙烯。目前在人造草皮中使用的一种商业聚乙烯产品，含有约85％的密度为944kg/m³、熔融指数MI₂为0.6g/10分钟的聚乙烯，与约15％的含密度为951kg/m³、熔融指数为11g/10分钟的聚乙烯的组合物混合，加上色素和其它的添加剂。色素的存在将终产品的密度提高到约975kg/m³。

我们发现了能用于提供人造草皮的聚乙烯组合物，该草皮与已知草皮相比具有改进的柔软度和弹性的平衡。因此，本发明的第一个方面提供了含有75％重量至99.5％重量的未着色聚乙烯和最多25％重量的着色聚乙烯的着色的带、纤维或细丝，所述未着色聚乙烯的密度为920至940kg/m³，熔融指数MI₂至少为0.3g/10分钟，其中，带、纤维或者细丝中色素的总量为至少0.5％重量。

优选未着色聚乙烯的熔融指数不超过6g/10分钟，更优选不超过2g/10分钟。最优选的熔融指数MI₂范围是0.5至1.5g/10分钟。

优选聚乙烯树脂的密度是928至938kg/m³，更优选的是932至938kg/m³。优选聚乙烯是单模态(monomodal)的。

存在的着色聚乙烯的量，优选是基于总组合物的8％重量至20％重量，更优选的是8％重量至15％重量。其密度的优选范围是900至960kg/m³，尽管优选该密度与未着色聚乙烯的密度相差不超过20kg/m³，特别是不超过10kg/m³。最优选，着色聚乙烯和未着色聚乙烯是一样的树脂。

通常，包含色素会将聚乙烯的密度提高约17至35kg/m³，取决于所添加色素的量和类型。因此最终的着色的带、纤维或细丝的密度，比两种聚乙烯成分的重量平均密度大约大17至35kg/m³，尽管若使用了较低水平的低密度色素，该值可以更小。本发明第二个方面包含着色的带、纤维或细丝形式的聚乙烯组合物，其密度为937至972kg/m³，优选的是945至970kg/m³，更优选的是964至970kg/m³。优选的，本组合物含有至少75％重量的自然密度为920至940kg/m³的聚乙烯，所谓“自然密度”是指没有任何添加剂的纯聚乙烯的密度。

在本说明书中，熔融指数MI₂是依照ASTMD-1238在190℃用2.16kg的负载测定的。密度是依照ISO1183测定的。

优选本发明两个方面的着色的带、纤维或细丝依照ISO178测定，在23℃的弯曲模量是400至800MPa。

所述未着色聚乙烯优选是乙烯和另外的含有3至12个碳原子的α-烯烃的共聚物。更优选是乙烯和丁烯、甲基戊烯、己烯和/或辛烯的共聚物；最优选的共聚物是与1-己烯的共聚物。

制备该聚合物的优选催化剂是Ziegler催化剂，虽然可以使用茂金属或者铬催化剂。

所述着色的带、纤维或细丝还可以包含常用的添加剂，如抗氧剂、光稳定剂、加工助剂、增强剂、填充剂、阻燃剂、生物杀灭剂、抗静电剂和降低摩擦系数的物质(如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚四氟乙烯)。加工助剂的例子包括氟聚合物，如聚偏氟乙烯或者氟橡胶。