CN101052675B - 薄膜用高透明度低摩擦聚乙烯组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了适用于制备具有低摩擦系数的光学透明薄膜的熔体共混聚乙烯/COP组合物，其包括约70至约98重量％的聚乙烯树脂和约2至约25重量％的第一COP树脂组分，该第一COP树脂组分具有约0.5千克/摩尔至约50千克/摩尔的重均分子量且以能够与由聚乙烯树脂单独制成的类似薄膜相比提高由该组合物制成的薄膜的相对滑动值的有效量存在。

Description

薄膜用高透明度低摩擦聚乙烯组合物
技术领域
本发明涉及用于制备光学透明聚乙烯薄膜的组合物，其中环烯烃聚合物作为滑爽剂被熔体共混到该组合物中。由该组合物制成的薄膜与由聚乙烯树脂单独制成的薄膜相比具有低摩擦表面，还表现出与无滑爽剂的薄膜相当的雾度值。
背景技术
聚合物的熔体共混物是公知的。如例如在US 6,068,936中可见，已经将含有环烯烃的聚合物或COP添加到聚丙烯树脂中，该专利公开了聚烯烃薄膜，其包括至少一层含聚烯烃和环烯烃聚合物的层，其中环烯烃聚合物是无定形的，并具有200至100,000的平均分子量。该共混物的特征进一步在于，环烯烃聚合物的平均分子量最多为聚烯烃的平均分子量的50％，且环烯烃聚合物是含有最多20重量％共聚单体的均聚物或共聚物。在美国专利6,696,542中公开了COP和聚乙烯共混物，其中这类共混物包含玻璃化转变温度低于或等于20℃的基于乙烯的聚合物，和环烯烃聚合物。
美国专利6,670,423公开了包含基于乙烯的聚合物的极性衍生物和环烯烃聚合物的共混物。此外，美国专利6,329,456公开了包含乙烯/α-烯烃共聚物和高压自由基法低密度聚乙烯的乙烯共聚物组合物。PCT 2003/025395公开了具有至少三层的多层热膜，其中该薄膜具有光学透明度、劲度和横向低收缩率。所述一个内层或多层包含至少一种补强聚合物，其选自：低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、它们的共混物、聚丙烯无规共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚物、聚苯乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和环烯烃共聚物，条件是当存在多于一个内层时，这些多个内层可以相同或不同。也可以相同或不同的多个表层包含下列物质中的至少一种：低密度聚乙烯；低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的共混物；低密度聚乙烯和极低密度聚乙烯的共混物；聚苯乙烯；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和线性低密度聚乙烯的共混物；环烯烃共聚物；苯乙烯-丁二烯共聚物；或，聚丙烯无规共聚物，条件是所述多个表层不含采用单活性中心催化剂制成的均匀支化的聚乙烯树脂。薄膜据述具有小于约15％的雾度值。
塑料薄膜已广泛用于预包装各种产品，包括食品，例如蔬菜和类似物。参见，例如，美国专利6,489,016，其公开了聚烯烃构成的多层包装膜。同样公开了这类包装材料和由其制成的包装的还有美国专利6,383,582、5,750,262、5,783,270和5,755,081；和法定发明登记H1727。这类预包装膜用于覆盖和封装商品，例如食品，包括液体食品，这些商品为单个制品形式，或大量分配或细分成小份，其置于塑料载盘或类似物上。这种包装的成功已归因于热塑性热封的广泛使用，其能够提供最高程度的包装完整性、安全性和耐久性。此外，预包装膜要求薄膜是透明的并容易切割，以及具有实际工作性能属性，例如抗当包装时在内表面上的雾化性、抗穿透性等等。
雾度和透明度之类的光学性能是与包装膜有关的重要问题。对用户而言，重要的是能够看穿包装以使得产品良好地呈现。包装膜的另一突出特性是其摩擦系数(下文称为“COF”)。例如，膜-膜和膜-金属摩擦的降低可以使膜片更容易进给到自动转化和包装设备中。具有高COF(低滑动)的薄膜难以操作，并易起皱，这导致高转化损失。
如David R.，Constant of Ticona LLC 2002 PLACE Conference Proceedings(Conference Papers(大会论文))，在Cylic-olefinicCopolymers as Non-Migrating，Polymeric Slip Additives in LDPEand LLDPE Cast Films(在LDPE和LLDPE流延膜中作为非迁移性聚合物型滑爽添加剂的环烯烃类共聚物)中所报道，对滑爽添加剂有许多选择方案，包括COP，但所有滑爽添加剂“似乎都伴随着损害，一般在薄膜透明度或成本方面的损害”。进一步提到，尽管COP对薄膜的COF.具有显著作用，但这种作用也伴随表面雾度的提高。
发明内容
本发明的目的是提供聚乙烯组合物和用于包装应用的具有低COF(静态和动态)以及优异光学性能的薄膜。本发明的进一步目的是提供制备具有低COF和雾度值的表面的聚乙烯薄膜的方法。
发明概述
根据本发明已经发现，通过将重均分子量为约0.5至约50千克/摩尔的COP进行熔体共混，可以制备具有优异的滑动性能和低雾度的聚乙烯薄膜。由本发明的组合物制成的薄膜可以作为单层膜形式或作为多层膜的外层形式使用。由此根据本发明提供适用于制备具有低摩擦系数的光学透明薄膜的熔体共混聚乙烯/COP组合物，其包括约70wt％至约98重量％的聚乙烯树脂和约2重量％至约25重量％的第一COP树脂组分，该第一COP树脂组分具有约0.5千克/摩尔至约50千克/摩尔的重均分子量并以与由聚乙烯树脂制成的类似薄膜相比能提高由该组合物制成的薄膜的相对滑动值的有效量存在。优选地，第一COP树脂组分具有约1千克/摩尔至约35千克/摩尔的重均分子量，更优选地，第一COP树脂组分具有约2千克/摩尔至约35千克/摩尔的重均分子量。
通常，第一COP树脂组分以约5重量％至约25重量％的量存在。在一些优选实施方案中，第一COP树脂组分以约10至约20重量％的量存在。任选地，提供分子量高于第一COP树脂组分的分子量的第二COP树脂组分。可能最优选地，第一COP树脂组分包含乙烯/降冰片烯共聚物，其中乙烯/降冰片烯共聚物为约25摩尔％至约40摩尔％乙烯和约75摩尔％至约60摩尔％降冰片烯。
通常，由该组合物制成的薄膜表现出至少约1.5的相对滑动值和低于2.5的相对雾度指数。更优选地，由该组合物制成的薄膜表现出至少约2.5的相对滑动值和低于2.5的相对雾度指数。根据本发明，容易实现至少约3、5、10或更大的相对滑动值。同样地，如果需要，则可以保持低于约2的相对雾度指数。
本发明的另一方面是制备光学透明的低摩擦聚乙烯薄膜的方法，包括：(a)将包含约70重量％至约98重量％聚乙烯树脂和约2重量％至约25重量％第一COP树脂组分的组合物进行熔体共混，该第一COP树脂组分具有约0.5千克/摩尔至约50千克/摩尔的重均分子量并以与基本上由聚乙烯树脂构成的类似薄膜相比能提高由该组合物制成的薄膜的相对滑动值的有效量存在；和(b)将该熔体共混物挤塑成薄膜。在许多情况下，在将该组合物挤塑成包装膜之前，该共混物以粒料形式提供。该组合物可以在约200℃至约300℃的熔体温度下，例如在约230℃至约270℃的温度下挤塑成薄膜。如此制成的薄膜可具有约0.01毫米至约0.1毫米的厚度。
可以使用任何合适的聚乙烯树脂，例如熔体指数为约1克/10分钟至约7克/10分钟的市售LDPE或LLDPE树脂。
从下列论述，本发明的进一步特征和优点将变得显而易见。
附图说明
本专利文件包含至少一个用彩色制成的附图。在请求并支付必要费用的情况下，专利商标局将提供带有彩色附图的本专利复印件。
下面参照附图详细描述本发明，其中：
图1是不含滑爽添加剂的LDPE薄膜的表面显微照片；
图2是向图1的LDPE中添加了15％高分子量COP的LDPE薄膜的表面显微照片；和
图3是包含15％低分子量COP的本发明共混物的LDPE的表面显微照片。
发明详述
下面参照许多仅用于举例说明的实施方案详细描述本发明。在所附权利要求书中所列的本发明的主旨和范围内对具体实施方案的改进对于本领域技术人员而言是显而易见的。
除非更明确地规定，本文所用的术语具有其普通含义。
分子量是指通过GPC在氯仿中在35℃下使用窄分布聚苯乙烯标准物测得的重均分子量。
除非另行指明，百分比是指重量百分比。
相对滑动值是相对于单独由聚乙烯载体树脂制成的薄膜，静和动摩擦系数的降低的量度。相对滑动值如下计算：
Figure A20058003762700081
通过定义，聚乙烯树脂的相对滑动值为1.0。样品计算值显示在表2中。
相对雾度指数是样品薄膜的雾度值除以单独由载体聚乙烯树脂制成的具有类似厚度的参比薄膜的雾度值。该参数的提高表明光学性能劣化。样品计算值显示在表2中。
除非另行指明，使用下列试验方法：
静和动摩擦系数                ASTM D 1894-01
雾度值                        ASTM D 1003-00
熔体指数                      ASTM D 1238
密度                          ASTM D 792
维卡软化点                    ASTM D 1525
光泽度(45°)                  ASTM D 2457
如果没有指明年份，就推定为2004年7月1日生效的试验方法。
本文所用的术语“聚乙烯树脂”是指主要由乙烯重复单元构成的树脂。聚乙烯也可以含有烯烃类共聚单体。合适的聚乙烯的非限制性例子包括低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)。根据本发明可用的多种聚乙烯中的一些通过术语被称作LDPE、LLDPE、LMDPE、VLDPE、ULDPE等。LDPE是低密度聚乙烯均聚物。乙烯聚合物通常具有约0.86克/立方厘米至约0.94克/立方厘米的密度。术语“线性低密度聚乙烯”(LLDPE)通常被认为包括落在约0.915至约0.94克/立方厘米的密度范围内的乙烯树脂类。有时，约0.926至约0.94克/立方厘米的密度范围内的线性聚乙烯被称作线性中密度聚乙烯(LMDPE)。更低密度的乙烯共聚物可以被称作极低密度聚乙烯(VLDPE，通常用于指可从Union Carbide获得的密度为约0.88至约0.91克/立方厘米的乙烯/丁烯共聚物)和超低密度聚乙烯(ULDPE，通常用于指Dow ChemicalCompany供应的乙烯/辛烯共聚物)。
特别优选的是熔体指数为约1至约7克/10分钟的LDPE树脂和LLDPE树脂。
在Kirk-Othmer，Encyclopedia of Chemical Technology(化学技术大全)，第四版(1993)，第11卷，第843-844页中描述了聚乙烯的另外的特征，其公开内容通过参考并入本文。
可用的环烯烃聚合物和共聚物，在此统称为COP或COP树脂，是本领域中已知的。例如，美国专利6,068,936(受让人：Ticona GmbH)和美国专利5,912,070(受让人：Mitsui Chemicals，Inc.)公开了数种环烯烃聚合物和共聚物，其公开内容以全文通过参考并入本文。这些聚合物是如下进一步描述的环烯烃单体的聚合物或包含环烯烃单体和无环烯烃单体的共聚物。
环烯烃是单或多不饱和多环环体系，例如环烯、双环烯、三环烯或四环烯。环体系可以被单取代或多取代。优选式I、II、III、IV、V或VI的环烯烃，或式VII的单环烯烃：
Figure A20058003762700091
Figure A20058003762700101
其中R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8相同或不同并且是H、C6-C20-芳基或C1-C20-烷基或卤素原子，且n是2至10的数。这类环烯烃单体的例子是降冰片烯、二甲基八氢化萘、环戊烯和(5-甲基)降冰片烯和类似物，或它们的混合物。这些单体可以制成均聚物COP或与无环共聚单体聚合。可以与上述环烯烃聚合的合适的无环烯烃单体的例子是乙烯、丙烯、丁烯和类似物或它们的混合物。优选的环烯烃是降冰片烯，与其反应的优选的无环烯烃是乙烯。
环烯烃聚合物可以借助过渡金属催化剂，例如茂金属制备。合适的制备方法是已知的，并在例如DD-A-109 225、EP-A-0 407 870、EP-A-0485 893、美国专利6,489,016、6,008,298、6,608,936和5,912,070中描述，它们的公开内容全文通过参考并入本文。可以有利地使用氢实现制备过程中的分子量调节。也可以通过催化剂和反应条件的定向选择建立合适的分子量。在上述说明书中给出了这方面的详情。
适用于本发明目的的低分子量COP通常具有约0.5至50千克/摩尔的重均分子量Mw，通常约1或2千克/摩尔至约35千克/摩尔的重均分子量，这是通过GPC在35℃下在氯仿中使用窄分布聚苯乙烯标准物测得的。典型的树脂组合物具有2-2.4的多分散性Mw/Mn。约50℃至90℃的Tg(半高DSC 20℃/分钟，二次加热)是本发明组合物中可用的COP的典型特征。
如在下文数据中看到的那样，较高分子量COP可以与较低分子量树脂结合使用。
本发明的组合物在挤出机中在任何位置均约200℃至300℃的熔体温度下熔体共混，并可以造粒或直接挤出成薄膜形式。
为了进一步改进本发明的某些性能，聚乙烯组合物和薄膜在每种情况下均可以含有有效量的添加剂。优选添加剂可以包括聚合物相容性低分子量烃树脂和/或抗静电剂和/或润滑剂和/或稳定剂和/或中和剂。下面以重量百分比(重量％)给出的所有数量在每种情况下均涉及添加剂可以加入其中的所述一个或多个层。
可以添加低分子量树脂以进一步改进所需物理性能(例如薄膜刚度、收缩率、光学性能、水蒸汽透过率(WVP))。如果需要，则可以向低COF薄膜中添加烃树脂。可用的抗静电剂是碱金属链烷磺酸盐、聚醚改性的，即乙氧基化和/或丙氧基化的聚二有机基硅氧烷(聚二烷基硅氧烷、聚烷基苯基硅氧烷和类似物)和/或含有具有10至20个碳原子的脂族基团的基本上直链和饱和的脂族叔胺(其被Ω-羟基-(C1-C4)-烷基取代)，其中在烷基中含有10至20个碳原子，优选12至18个碳原子的N，N-双(2-羟乙基)烷基胺特别适合。抗静电剂的有效数量为0.05至0.3重量％。可以添加的润滑剂包括高级脂族酸酰胺、高级脂族酸酯、蜡和金属皂，和聚二甲基硅氧烷。润滑剂的有效用量为0.1至3重量％。在基底层和/或外层中添加0.15至0.25重量％高级脂族酸酰胺特别合适。特别合适的脂族酸酰胺是芥酸酰胺。聚二甲基硅氧烷的添加优选为0.3至2.0重量％，特别地，聚二甲基硅氧烷具有10,000至1,000,000平方毫米/秒的粘度。可用的稳定剂是用于乙烯、丙烯和其它α-烯烃的聚合物的常规稳定作用化合物。它们的添加量为0.05至2重量％。酚类稳定剂、碱金属/碱土金属硬脂酸盐和/或碱金属/碱土金属碳酸盐特别合适。酚类稳定剂优选用量为0.1至0.6重量％，特别是0.15至0.3重量％，且摩尔质量大于500克/摩尔。季戊四醇四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]或1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯是特别有利的。
薄膜合适地通过在Kirk-Othmer，Encyclopedia of ChemicalTechnology，第四版(1993)，第10卷，第775-778页中所述的扁平模头技术制备，其公开内容通过参考并入本文。熔体挤塑的最简单形式是使用缝型模头以将熔融聚合物成型为薄的平的型材，然后将其立即骤冷至固态。这通常通过使热幅料(web)非常迅速地接触到冷却辊或转鼓上来进行。可以代替或邻接冷却辊而使用液体骤冷浴。在一些情况下，通过使骤冷辊相对于挤出速度而超速传动，幅料可以在厚度上被垂伸(draw down)。在缝型薄膜法中的最重要因素是模头的设计。横向量度的控制是重要的，并通常要求一定形式的跨幅料(cross-web)量度调节。跨幅料的模头间隙的机械改变可以通过在模唇上使用精确控制的螺栓动作或通过横跨模头以小增量受控施热来进行。内部几何结构必须仔细设计以适应所用特定组合物的流动和剪切特性。如本领域技术人员会认识到的那样，必须注意通过根据挤出速率、垂伸(drawdown)、粘度和温度调节模头特性来防止熔体破坏。
本发明的薄膜可以层合到其它热塑性层上或与其它热塑性层共挤出。这类附加层用的聚合物可以选自聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚酰胺(包括尼龙)、聚酮、聚酮酰胺、聚碳酸酯、乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH)、聚氨酯、聚醚、乙烯基类聚合物、聚丙烯、环烯烃均聚物和环烯烃共聚物和它们的组合。合适的聚合物的例子是聚(间二甲苯己二酰胺)(MXD6)、聚(亚己基癸二酰胺)、聚(亚己基-己二酰胺)和聚(己内酰胺)，聚酯，例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氨酯、聚丙烯腈、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、用马来酸酐接枝的聚酯、PVdC、脂族聚酮和LCP(液晶聚合物)。合适的聚酮以Shell生产的Carillon
Figure 10003_0
为例。合适的液晶聚合物以Ticona生产的Vectra
Figure 10003_1
为例。因此，薄膜可以是单层自立膜或附着到任何合适的附加层上的薄膜。
具体实施方式
下面参照各种实施例详细描述本发明。这种示例仅用于说明目的而非对本发明为限制性的，本发明的主旨和范围显示在所附权利要求中。除非另行指明，术语被认为符合其普通含义。本领域技术人员会想到本发明的许多变体。本发明不限于本文所举和所述的实施方案，而是包括在所附权利要求范围内的所有主题。
实施例
使用约200℃-275℃的熔体温度，使用下列成分，熔体挤出一系列2微米厚的薄膜。
LDPE(A)-具有下列性能的Equistar NA-204-000 LDPE树脂：
  性能   数值   单位   ASTM试验方法
  熔体指数   7.0   克/10分钟   D1238
  密度   0.918   克/立方厘米   D1505
  拉伸强度   1.700   Psi   D638
  伸长率   550   ％   D638
  挠曲劲度   30,000   Psi   D790
  维卡软化点   84   ℃   D1525
LDPE(B)-Marflex PE树脂PE 4517。这种LDPE树脂具有5克/10分钟的熔体指数和0.923克/立方厘米的密度。
LLDPE-Dowlex 2045，其具有下列性能：
  性能   试验方法   数值英制(SI)
  熔体指数，克/10分钟   ASTM D 1238   1.0
  性能   试验方法   数值英制(SI)
  密度，克/立方厘米   ASTM D 792   0.9200
  DSC熔点，(℃)   Dow方法   252(122)
  维卡软化点，(℃)   ASTMD 1525   226(108)
Topas 5013 COP树脂，其具有下列性能：
  热性能   数值单位   试验标准
  玻璃化转变温度(10℃/分钟)   136℃   ISO 11357-1、-2、-3
  在载荷(1.80MPa)下的挠曲温度   116℃   ISO 75-1/-2
  在载荷(0.45MPa)下的挠曲温度   127℃   ISO 75-1/-2
  维卡软化点(50℃/h 50N)   135℃   ISO 306
这种树脂具有约70至130千克/摩尔的如上所述在氯仿，35℃中测得的重均分子量。
Topas 8007 COP树脂，其具有下列性能：
  热性能   数值单位   试验标准
  玻璃化转变温度(10℃/分钟)   80℃   ISO 11357-1、-2、-3
  在载荷(1.80MPa)下的挠曲温度   68℃   ISO 75-1/-2
  在载荷(0.45MPa)下的挠曲温度   75℃   ISO 75-1/-2
  维卡软化温度(50℃/h 50N)   80℃   ISO 306
这种树脂也具有约70至130千克/摩尔的如上所述在氯仿中，在35℃下测得的重均分子量。
Topas调色剂，具有下列性能的低分子量COP树脂：约0.5至50千克/摩尔的重均分子量Mw，通常约1或2千克/摩尔至约35千克/摩尔的重均分子量，其通过GPC，在35℃下在氯仿中使用窄分布聚苯乙烯标准物测得。典型的树脂组合物具有2-2.4的多分散性Mw/Mn。约50℃至90℃的Tg(半高DSC 20℃/分钟，二次加热)是本发明的组合物中可用的COP的典型特征。约60℃至约75℃的Tg可能是最优选的。
Mw-2千克/摩尔至35千克/摩尔的重均分子量。玻璃化转变温度为50-90℃。
将各成分制成薄膜或以表1所列的比例进行熔体共混，然后制成薄膜。将表1的组合物挤塑成2微米薄膜并根据试验方法ASTMD1003-00评测雾度。还根据试验方法ASTM D 1894-01评测试样的静和动摩擦系数。结果显示在表2中。表2中还列出相对雾度指数和相对滑动值，以便比较本发明的组合物和由相同聚乙烯树脂制成的薄膜。
                   表1试验组合物
  实施例   LDPE   COP
  LDPE(A)   100％EquistarNA 204-00 --
  1   90％EquistarNA 204-00   10％Topas
Figure 10003_4
Toner TM
  LDPE(B)   100％ChevronLDPE 4517 --
  对比例A   90％ChevronLDPE 4517   10％Topas
Figure 10003_5
8007
  2   95％ChevronLDPE 4517   5％Topas
Figure 10003_6
Toner TM
  3   90％ChevronLDPE 4517   10％Topas
Figure 10003_7
Toner TM
  对比例B   85％ChevronLDPE 4517   15％Topas8007
  对比例C   75％ChevronLDPE 4517   25％Topas
Figure 10003_9
8007
  4   85％ChevronLDPE 4517   15％Topas
Figure 10003_10
Toner Tm
  5   75％ChevronLDPE 4517   25％Topas
Figure 10003_11
Toner TM
  实施例   LDPE   COP
  6   85％ChevronLDPE 4517   10％Topas
Figure 10003_12
8007；5％Topas
Figure 10003_13
Toner TM
  7   85％ChevronLDPE   5％Topas
Figure 10003_14
8007；10％Topas
Figure 10003_15
Toner TM
  LLDPE   100％Dowlex2045(LLDPE)   --
  对比例D   80％Dowlex2045(LLDPE)   20％Topas8007
  对比例E   80％Dowlex2045(LLDPE)   20％Topas
Figure 10003_17
5013
  8   90％Dowlex2045(LLDPE)   10％Topas
Figure 10003_18
Toner TM
                        表2薄膜的复合光学和滑动性能
  实施例   静COF   动COF   雾度   相对滑动值   相对雾度指数   镜面光泽度
  LDPE(A)   1.85   1.60   14   1.0   1.0   28
  1   0.73   0.48   14   2.85   1.0   27
  LDPE(B)   2.17   1.34   6.7   1.0   1.0   29
  对比例A   1.23   1.03   7   1.57   1.05   41
  2   1.21   1.03   6   1.55   0.90   33
  实施例   静COF   动COF   雾度   相对滑动值   相对雾度指数   镜面光泽度
  3   0.63   0.55   6   2.97   0.9   37
  对比例B   1.55   1.1   6.9   1.32   1.03   45
  对比例C   0.65   0.52   11.8   3   1.76   44
  4   0.64   0.5   6.1   3.08   0.87   44
  5   0.87   0.73   11.3   2.19   1.61   50
  6   0.59   0.57   6.3   3.02   0.90   55
  7   0.55   0.52   6.4   3.28   0.91   58
  LLDPE   7   20.0   2   1.0   1.0   --
  对比例D   1.54   1.31   6   9.47   3   --
  对比例E   0.78   0.8   38   17.09   19   --
  8   1.22   0.72   4.33   13.92   2.1   43
通过LDPE(A)与实施例1(其是含有10％低分子量COP的相同LDPE)的比较而理解本发明。在此看出，雾度保持不变，而滑动提高接近300％。
通过LDPE(B)、对比例A和实施例2和3的比较还看出，尽管较高分子量COP树脂8007对于提高滑动是有效的，但较低分子量调色剂树脂在相同含量下更有效得多，且在一半含量下具有同等效力。单独的8007树脂在这些样品中不是特别有效的，直至使用相对大量(25％)以致损害光学性能。参见对比例C。还要指明，在与较高分子量的第二COP树脂结合使用时，调色剂树脂在5重量％和10重量％含量下非常有效。
在所评测的LLDPE系列薄膜中，较高分子量树脂提高滑动；但雾度值与调色剂树脂相比增加得更多。
参照所附显微照片进一步理解本发明。图1是显示挤塑成薄膜形式的不含滑爽添加剂的市售LDPE的薄膜表面的显微照片。该表面是相对光滑的，表明薄膜具有相对较高的摩擦系数。图2是与15％高分子量COP共混的图1的LDPE的薄膜。在此看出，表面粗糙度略微提高，这与观察到的与单独的LDPE相比摩擦系数的降低相一致。此外，粗糙度具有大规模的不规则形式，其提高了表面光散射并因此提高雾度。在图3中，显示了由使用图1和2的相同LDPE和15％低分子量COP的本发明的熔体共混物制成的薄膜的表面。在此可看出表面粗糙度的显著提高，这与用本发明的熔体共混物观察到的摩擦系数的极大降低相一致。这种情况下的粗糙度具有非常均匀的小尺度，其不会散射光或提高雾度。
尽管已经联系数个实施例描述本发明，但在本发明的主旨和范围内对这些实施例的变动对于本领域技术人员是显而易见的。考虑到前述论述、本领域相关知识和参考文献(包括上文在背景技术和发明详述部分中所述的专利和公开文献，它们得公开内容均通过参考并入本文)，进一步描述被认为是不必要的。

Claims (24)

1.适用于制备具有低摩擦系数的光学透明薄膜的熔体共混聚乙烯/环烯烃聚合物组合物，其包括70重量％至98重量％的聚乙烯树脂和2重量％至25重量％的第一环烯烃聚合物树脂组分，该第一环烯烃聚合物树脂组分具有0.5千克/摩尔至50千克/摩尔的重均分子量并以与由聚乙烯树脂制成的类似薄膜相比能提高由该组合物制成的薄膜的相对滑动值的有效量存在，
所述重均分子量是指通过GPC在氯仿中在35℃下使用窄分布聚苯乙烯标准物测得的重均分子量，
所述相对滑动值是相对于单独由聚乙烯载体树脂制成的薄膜，静和动摩擦系数的降低的量度，并且如下计算：
静和动摩擦系数通过ASTM D 1894-01测定，
其中第一环烯烃聚合物树脂组分是如下式I-VII的环烯烃单体的均聚物或包含如下式I-VII的环烯烃单体和无环烯烃单体的共聚物，并且该环烯烃聚合物在半高DSC20℃/分钟和二次加热下的Tg为50℃-90℃，
Figure FA20192101200580037627301C00012
Figure FA20192101200580037627301C00021
其中R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8相同或不同并且是H、C6-C20-芳基或C1-C20-烷基或卤素原子，且n是2至10的数，
所述聚乙烯树脂选自低密度聚乙烯。
2.根据权利要求1的熔体共混聚乙烯/环烯烃聚合物组合物，其中低密度聚乙烯包括线型低密度聚乙烯。
3.根据权利要求1的熔体共混聚乙烯/环烯烃聚合物组合物，其中无环烯烃单体选自乙烯、丙烯、丁烯和它们的混合物。
4.根据权利要求1的熔体共混聚乙烯/环烯烃聚合物组合物，其中第一环烯烃聚合物树脂组分具有1千克/摩尔至35千克/摩尔的重均分子量。
5.根据权利要求1的熔体共混聚乙烯/环烯烃聚合物组合物，其中第一环烯烃聚合物树脂组分具有2千克/摩尔至35千克/摩尔的重均分子量。
6.根据权利要求1的熔体共混聚乙烯/环烯烃聚合物组合物，其中第一环烯烃聚合物树脂组分以5重量％至25重量％的量存在。
7.根据权利要求1的熔体共混聚乙烯/环烯烃聚合物组合物，其中第一环烯烃聚合物树脂组分以10至20重量％的量存在。
8.根据权利要求1的熔体共混聚乙烯/环烯烃聚合物组合物，进一步包含分子量高于第一环烯烃聚合物树脂组分的分子量的第二环烯烃聚合物树脂组分。
9.根据权利要求1的熔体共混聚乙烯/环烯烃聚合物组合物，其中第一环烯烃聚合物树脂组分包含乙烯/降冰片烯共聚物。
10.根据权利要求9的熔体共混聚乙烯/环烯烃聚合物组合物，其中乙烯/降冰片烯共聚物是25摩尔％至40摩尔％乙烯和75摩尔％至60摩尔％降冰片烯。
11.根据权利要求1的熔体共混聚乙烯/环烯烃聚合物组合物，其中由该组合物制成的薄膜表现出至少1.5的相对滑动值和小于2.5的相对雾度指数，所述相对雾度指数是样品薄膜的雾度值除以单独由载体聚乙烯树脂制成的具有类似厚度的参比薄膜的雾度值并且雾度值通过ASTM D 1003-00测定。
12.根据权利要求1的熔体共混聚乙烯/环烯烃聚合物组合物，其中由该组合物制成的薄膜表现出至少2.5的相对滑动值和小于2.5的相对雾度指数，所述相对雾度指数是样品薄膜的雾度值除以单独由载体聚乙烯树脂制成的具有类似厚度的参比薄膜的雾度值并且雾度值通过ASTM D 1003-00测定。
13.根据权利要求1的熔体共混聚乙烯/环烯烃聚合物组合物，其中由该组合物制成的薄膜表现出至少3的相对滑动值和小于2.5的相对雾度指数，所述相对雾度指数是样品薄膜的雾度值除以单独由载体聚乙烯树脂制成的具有类似厚度的参比薄膜的雾度值并且雾度值通过ASTMD 1003-00测定。
14.根据权利要求1的熔体共混聚乙烯/环烯烃聚合物组合物，其中由该组合物制成的薄膜表现出至少5的相对滑动值和小于2.5的相对雾度指数，所述相对雾度指数是样品薄膜的雾度值除以单独由载体聚乙烯树脂制成的具有类似厚度的参比薄膜的雾度值并且雾度值通过ASTMD 1003-00测定。
15.根据权利要求1的熔体共混聚乙烯/环烯烃聚合物组合物，其中由该组合物制成的薄膜表现出至少10的相对滑动值和小于2.5的相对雾度指数，所述相对雾度指数是样品薄膜的雾度值除以单独由载体聚乙烯树脂制成的具有类似厚度的参比薄膜的雾度值并且雾度值通过ASTM D 1003-00测定。
16.根据权利要求1的熔体共混聚乙烯/环烯烃聚合物组合物，其中由该组合物制成的薄膜表现出小于2的相对雾度指数，所述相对雾度指数是样品薄膜的雾度值除以单独由载体聚乙烯树脂制成的具有类似厚度的参比薄膜的雾度值并且雾度值通过ASTM D 1003-00测定。
17.制备光学透明的低摩擦聚乙烯薄膜的方法，其包括：
(a)将包含70重量％至98重量％聚乙烯树脂和2重量％至25重量％第一环烯烃聚合物树脂组分的组合物进行熔体共混，该第一环烯烃聚合物树脂组分具有0.5千克/摩尔至50千克/摩尔的重均分子量并以与基本上由聚乙烯树脂构成的类似薄膜相比能够提高由该组合物制成的薄膜的相对滑动值的有效量存在；和
(b)将该熔体共混物挤塑成薄膜，
所述重均分子量是指通过GPC在氯仿中在35℃下使用窄分布聚苯乙烯标准物测得的重均分子量，
所述相对滑动值是相对于单独由聚乙烯载体树脂制成的薄膜，静和动摩擦系数的降低的量度，并且如下计算：
静和动摩擦系数通过ASTM D 1894-01测定，
其中第一环烯烃聚合物树脂组分是如下式I-VII的环烯烃单体的均聚物或包含如下式I-VII的环烯烃单体和无环烯烃单体的共聚物，并且该环烯烃聚合物在半高DSC20℃/分钟和二次加热下的Tg为50℃-90℃，
Figure FA20192101200580037627301C00051
其中R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8相同或不同并且是H、C6-C20-芳基或C1-C20-烷基或卤素原子，且n是2至10的数，
所述聚乙烯树脂选自低密度聚乙烯。
18.根据权利要求17的方法，其中低密度聚乙烯包括线型低密度聚乙烯。
19.根据权利要求17的方法，其中无环烯烃单体选自乙烯、丙烯、丁烯和它们的混合物。
20.根据权利要求17的方法，其中该方法进一步包含在将熔体共混物挤塑成薄膜之前将熔体共混物造粒的步骤。
21.根据权利要求17的方法，其中将熔体共混物在225℃至300℃的温度下挤塑成薄膜。
22.根据权利要求17的方法，其中将熔体共混物在230℃至270℃的温度下挤塑成薄膜。
23.根据权利要求17的方法，其中薄膜具有0.01毫米至0.1毫米的厚度。
24.根据权利要求17的方法，其中聚乙烯树脂具有1克/10分钟至7克/10分钟的熔体指数，所述熔体指数通过ASTM D 1238测定。
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