CN104540657B - 适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物和由其制备的膜 - Google Patents
适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物和由其制备的膜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104540657B CN104540657B CN201380042919.0A CN201380042919A CN104540657B CN 104540657 B CN104540657 B CN 104540657B CN 201380042919 A CN201380042919 A CN 201380042919A CN 104540657 B CN104540657 B CN 104540657B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blend compositions
- polyethylene blend
- polyethylene
- blown film
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
- B29C48/10—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels flexible, e.g. blown foils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/08—Copolymers of ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/08—Copolymers of ethene
- C08L23/0807—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
- C08L23/0815—Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
- B29K2023/04—Polymers of ethylene
- B29K2023/06—PE, i.e. polyethylene
- B29K2023/0658—PE, i.e. polyethylene characterised by its molecular weight
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08J2323/08—Copolymers of ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08J2423/06—Polyethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/16—Applications used for films
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
- C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
- Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Wrappers (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
本发明提供了一种适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物以及由此制备的膜。适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物,其包括以下物质的熔融共混产物:(a)0.5重量%至4重量%的低密度聚乙烯,其密度为0.915至0.935g/cm3,和熔体指数(I2)为大于0.8至小于或等于5g/10分钟,和分子量分布(Mw/Mn)为6至10;(b)90重量%或更高的乙烯/α‑烯烃互聚物组合物,其中乙烯/α‑烯烃互聚物组合物的共聚单体分布常数(CDC)为75至200,乙烯基不饱和度为少于0.1个乙烯基/1000个存在于所述乙烯/α‑烯烃互聚物组合物主链中的碳原子,且零剪切粘度比(ZSVR)为2至20;密度为0.903至0.950g/cm3,熔体指数(I2)为0.1至5g/10分钟,分子量分布(Mw/Mn)为1.8至3.5;(c)任选的基于水滑石的中和剂;(d)任选的一种或多种成核剂;(e)和任选的一种或多种抗氧化剂。
Description
相关申请的参考
本申请要求2012年6月26日提交的美国临时专利申请No.61/664,318的权益。
技术领域
本发明涉及适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物和由其制备的膜。
背景技术
挤出吹塑膜方法中使用聚合物材料如基于乙烯的组合物是广为人知的。挤出吹塑膜方法使用挤出机,其加热、熔融和传递熔体聚合物材料并迫使其通过环形模头。该基于乙烯的膜由模头牵拉并形成为管形,最终通过一对牵引辊或者夹辊。然后将内部压缩空气从心轴压入,导致该管直径增加,形成为期望尺寸的气泡(bubble)。由此将吹塑膜沿两个方向拉伸,即在轴向,也就是通过使用使该气泡的直径膨胀的强迫空气(forced air),和在该气泡的长度方向上,也就是通过绕组单元(winding element)的作用,该绕组单元将气泡拉伸通过该机器。也将外部空气引入到该气泡圆周的周围,从而在当熔体离开模头时,将熔体冷却。通过向该气泡中引入或多或少的内部空气来改变该膜的宽度由此增加或者减少气泡尺寸。膜的厚度主要通过增加或者降低该牵引辊或者夹辊的速度来控制牵引速率(draw-downrate)而得到控制。
然后气泡在通过该牵引辊或者夹辊之后立即塌陷成膜的两个层。然后可通过切割或者密封进一步加工冷却的膜,从而生产各种消费品。
尽管在生产适合用于吹塑膜的聚合材料方面进行了研究努力,但是仍然需要适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物,提供改善的输出速率。此外,仍然需要生产适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物,提供改善的输出速率的方法。
发明内容
本发明提供适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物和由其制备的膜。
在一个实施方案中,本发明提供适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物,其包括以下物质的熔融共混产物:(a)0.5重量%至4重量%的低密度聚乙烯,其密度为0.915至0.935g/cm3,和熔体指数(I2)为大于0.8至小于或等于5g/10分钟,和分子量分布(Mw/Mn)为6至10;(b)90重量%或更高的乙烯/α-烯烃互聚物组合物,其中乙烯/α-烯烃互聚物组合物的共聚单体分布常数(CDC)为75至200,乙烯基不饱和度为少于0.15个乙烯基/1000个存在于所述乙烯/α-烯烃互聚物组合物主链中的碳原子,且零剪切粘度比(ZSVR)为2至20;密度为0.903至0.950g/cm3,熔体指数(I2)为0.1至5g/10分钟,分子量分布(Mw/Mn)为1.8至3.5,长链支化频率为0.02至3个长链分支(LCB)/1000C;(c)任选的基于水滑石的中和剂;(d)任选的一种或多种成核剂;(e)和任选的一种或多种抗氧化剂。
在可供选择的实施方式中,本发明提供包括如上所述的聚乙烯共混物组合物的吹塑膜。
在另一可供选择的实施方式中,本发明还提供一种制品,所述制品包括一个或多个含有如上所述的聚乙烯共混物的吹塑膜。
在另一可供选择的实施方式中,本发明还提供容器装置,所述容器装置含有:(a)一个或多个基板;和(b)一个或多个层,所述层包括一个或多个含有如上所述的聚乙烯共混物组合物的吹塑膜。
在可供选择的实施方式中,本发明提供了一种根据前述实施方式中任一项的适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物、吹塑膜、制品和/或容器装置,不同之处在于当所述聚乙烯共混物组合物经由吹塑膜工艺成膜时,输出速率相对于类似线性低密度聚乙烯至少改进3%。
在可供选择的实施方式中,本发明提供了一种根据前述实施方式中任一项的适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物、吹塑膜、制品和/或容器装置,不同之处在于所述聚乙烯共混物组合物具有经由13C NMR测量在32.7ppm的峰,表明在LDPE组分中存在C5支链的C3碳。
在可供选择的实施方式中,本发明提供了一种根据前述实施方式中任一项的适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物、吹塑膜、制品和/或容器装置,不同之处在于所述聚乙烯共混物组合物经由吹塑膜工艺成膜时,总雾度相对于基本上由线性低密度聚乙烯组成的吹塑膜改善了至少15%。
在可供选择的实施方式中,本发明提供了一种根据前述实施方式中任一项的适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物、吹塑膜、制品和/或容器装置,不同之处在于当所述聚乙烯共混物组合物经由吹塑膜工艺成膜时,光泽度相对于基本上由线性低密度聚乙烯组成的吹塑膜改善了至少10%。
附图的简要说明
出于解释本发明的目的,在附图中显示了一种示例性的形式,但是其应当理解为对所示出的精确设置和手段没有限制。
图1报道了低密度聚乙烯在32.6和32.9ppm之间的13C NMR图谱。
发明详述
本发明提供了适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物和由其制备的膜。本文所使用的术语“聚乙烯共混物组合物”是指至少本文所述的低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的物理共混物。
根据本发明的适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物,其包括以下物质的熔融共混产物:(a)0.5重量%至4重量%的低密度聚乙烯,其密度为0.915至0.935g/cm3,和熔体指数(I2)为大于0.8至小于或等于5g/10分钟,和分子量分布(Mw/Mn)为6至10;(b)90重量%或更高的乙烯/α-烯烃互聚物组合物,其中乙烯/α-烯烃互聚物组合物的共聚单体分布常数(CDC)为75至200,乙烯基不饱和度为少于0.15个乙烯基/1000个存在于所述乙烯/α-烯烃互聚物组合物主链中的碳原子,且零剪切粘度比(ZSVR)为2至20;密度为0.903至0.950g/cm3,熔体指数(I2)为0.1至5g/10分钟,分子量分布(Mw/Mn)为1.8至3.5,长链支化频率为0.02至3长链分支(LCB)/1000C;(c)任选的基于水滑石的中和剂;(d)任选的一种或多种成核剂;(e)和任选的一种或多种抗氧化剂。
聚乙烯共混物组合物的密度为0.903至0.950g/cm3。从0.903至0.950g/cm3的所有单个数值和子集范围都包含在此并且公开在此;例如,密度可以从作为下限的0.903、0.905、0.910、0915g/cm3至作为上限的0.925、0.930、0.940、0.945或0.950g/cm3。例如,聚乙烯共混物组合物可以具有以下密度:0.917至0.925g/cm3;或在备选方案中,0.918至0.922g/cm3;或在备选方案中,0.919至0.921g/cm3。
聚乙烯共混物组合物的熔体指数(I2)为0.1至5g/10分钟。从0.1至5g/10分钟的所有单个数值和子集范围都包含在此并且公开在此;例如,熔体指数(I2)可以从作为下限的0.1、0.2、0.5或0.8g/10分钟至作为上限的1、2、3、4或5g/10分钟。例如,聚乙烯共混物组合物可以具有的熔体指数(I2)为0.2至5g/10分钟;或者,在备选方案中,0.2至3g/10分钟;或者在备选方案中,0.5至2g/10分钟。
本发明的聚乙烯共混物组合物提供了更高的熔体强度、更高的气泡稳定性和更高的输出速率以及改善的光学性能。
在一个实施方案中,聚乙烯共混物组合物具有经由13C NMR测量在32.7ppm的峰,表明在LDPE组分中存在C5或戊基支链的C3碳。
在另一实施方案中,当所述聚乙烯共混物组合物经由吹塑膜工艺成膜时,总雾度相对于基本上由线性低密度聚乙烯组成的吹塑膜改善了至少15%,例如15至45%。
在另一实施方案中,当所述聚乙烯共混物组合物经由吹塑膜工艺成膜时,光泽度相对于基本上由线性低密度聚乙烯组成的吹塑膜改善了至少10%,例如,10至30%。
在另一实施方案中,当所述聚乙烯共混物组合物经由吹塑膜工艺成膜时,输出速率相对于类似线性低密度聚乙烯至少改进3%,例如3至10%。
低密度聚乙烯(LDPE)组分
根据本发明的适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物包括小于或等于4重量%的低密度聚乙烯(LDPE);例如,包括0.5至4重量%的低密度聚乙烯;或者在该可供选择的实施方式中,包括0.5至3重量%的低密度聚乙烯;或者在该可供选择的实施方式中,包括1至3.5重量%的低密度聚乙烯。该低密度聚乙烯的密度为0.915至0.935g/cm3;例如,为0.915至0.925g/cm3;或者在该可供选择的实施方式中,为0.918至0.922g/cm3。该低密度聚乙烯的熔体指数(I2)为大于0.8至小于或等于5g/10分钟;例如,为1至3g/10分钟;或者在该可供选择的实施方式中,为1.5至2.5g/10分钟。该低密度聚乙烯的分子量分布(Mw/Mn)为6至10;例如,为6至9.5;或者在该可供选择的实施方式中,为6至9;或者在该可供选择的实施方式中,为6至8.5;或者在该可供选择的实施方式中,为7.5至9。这种低密度聚乙烯组分可商购自例如The Dow Chemical Company。
LDPE的长链支链为至少2/1000个碳和/或最大4/1000个碳。
LLDPE组分
根据本发明适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物包括90重量%或更高的乙烯/α-烯烃互聚物组合物(线性低密度聚乙烯(LLDPE));例如,96至99.5重量%;或者在备选方案中,97至99.5重量%;或者在备选方案中,96.5至99重量%。所述乙烯/α-烯烃互聚物组合物(线性低密度聚乙烯(LLDPE))包括(a)小于或等于100重量%,例如至少70wt%或至少80重量%或至少90重量%的源自乙烯的单元;和(b)小于30重量%,例如小于25重量%或小于20重量%或小于10重量%的源自一种或多种α-烯烃共聚单体的单元。术语“乙烯/α-烯烃互聚物组合物”是指含有超过50摩尔%聚合的乙烯单体(基于可聚合单体的总量)和任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。
α-烯烃共聚单体通常具有不大于20个碳原子。例如,该α-烯烃共聚单体可优选具有3至10个碳原子,和更优选3至8个碳原子。示例性的α-烯烃共聚单体包括但不限于丙烯,1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯和4-甲基-1-戊烯。所述一种或多种α-烯烃共聚单体可例如选自丙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯;或者在备选实施方案中,选自1-己烯和1-辛烯。
乙烯/α-烯烃互聚物组合物的特征为其共聚分布常数为大于45至400,例如75至300,或75至200,或85至150,或85至125。
基于乙烯的聚合物组合物的特征为其零剪切粘度比(ZSVR)为2至20,例如2至10,或2至6,或2.5至4。
乙烯/α-烯烃互聚物组合物的密度为0.903至0.950g/cm3。例如,密度可以从作为下限的0.903、0.905、0.908、0.910或0.912g/cm3至作为上限的0.925、0.935、0.940、0.945、0.950g/cm3。
乙烯/α-烯烃互聚物组合物的分子量分布(Mw/Mn)为1.8至3.5。例如,分子量分布(Mw/Mn)可以从作为下限的1.8、2、2.1或2.2至作为上限的2.5、2.7、2.9、3.2或3.5。
乙烯/α-烯烃互聚物组合物的熔体指数(I2)为0.1至5g/10分钟。例如,熔体指数(I2)可以从作为下限的0.1、0.2、0.5或0.8g/10分钟至作为上限的1.2、1.5、1.8、2.0、2.2、2.5、3.0、4.0、4.5或5.0g/10分钟。
乙烯/α-烯烃互聚物组合物的分子量(Mw)为50,000至250,000道尔顿。例如,分子量(Mw)可以从作为下限的50,000、60,000、70,000道尔顿至作为上限的150,000、180,000、200,000或250,000道尔顿。
乙烯/α-烯烃互聚物组合物的分子量分布(Mz/Mw)为小于4,例如,小于3,或2至2.8。
乙烯/α-烯烃互聚物组合物的乙烯基不饱和度为少于0.15个乙烯基/一千个存在于所述基于乙烯的聚合物组合物主链中的碳原子。
乙烯/α-烯烃互聚物组合物的长链支化频率为0.02至3个长链分支(LCB)/1000C。
在一个实施方案中,乙烯/α-烯烃互聚物组合物包含小于或等于100重量份,例如,小于10重量份、小于8重量份、小于5重量份、小于4重量份、小于1重量份、小于0.5重量份或小于0.1重量份的来自包含多价芳氧基醚的金属络合物的催化剂体系保留的金属络合物残余,基于一百万重量份的所述基于乙烯的聚合物组合物。该在所述基于乙烯的聚合物组合物中的来自包含多价芳氧基醚的金属络合物的催化剂体系保留的金属络合物残余可以通过X射线荧光(XRF)测量,将其校准为参考标准。在升高的温度下以优选的方法将聚合物树脂颗粒压模成厚度为约3/8英寸的小板用于X射线测量。在非常低的金属浓度下,例如低于0.1ppm,ICP-AES将会是确定在基于乙烯的聚合物组合物中存在的金属络合物残余的合适方法。
乙烯/α-烯烃互聚物组合物可以进一步包含额外的组分,例如一种或多种聚合物和/或添加剂。这些添加剂包括但不限于防静电剂,颜色增强剂、染料、润滑剂、填料如TiO2或CaCO3、遮光剂、成核剂、加工助剂、颜料、主抗氧化剂、辅助抗氧化剂、加工助剂、UV稳定剂、抗阻滞剂、增滑剂、增粘剂、阻燃剂、抗微生物剂、气味减少剂、抗真菌剂,及其组合。该基于乙烯的聚合物组合物可以合并重量为约0.1至约10重量%的这些添加剂,基于所述基于乙烯的聚合物组合物和这些添加剂的总重量。
在一个实施方案中,乙烯/α-烯烃互聚物组合物的共聚单体分布曲线具有包括在35℃至120℃温度范围的单峰分布或双峰分布,排除吹扫。
可以使用任何常规的乙烯(共)聚合反应方法制备所述基于乙烯的聚合物组合物。该常规乙烯(共)聚合反应方法包括,但不限于,以并联、串联和/或它们的任何组合的方式使用一个或多个常规反应器(例如流化床气相反应器、环管反应器、搅拌釜式反应器、间歇反应器)进行的气相聚合法、淤浆相聚合法、液相聚合法和它们的组合。
在一种实施方式中,通过包含下列步骤的方法制备乙烯/α-烯烃互聚物组合物:(a)使乙烯和任选的一种或多种α-烯烃在第一催化剂体系的存在下聚合,从而在第一反应器中或多部分反应器的第一部分中形成半结晶的基于乙烯的聚合物;和(b)使新鲜提供的乙烯和任选的一种或多种α-烯烃在包含有机金属催化剂的第二催化剂体系的存在下反应,从而在至少一个其它反应器中或在多部分反应器的后一部分中形成乙烯/α-烯烃互聚物组合物,其中在步骤(a)或(b)中的催化剂体系中的至少一种包含对应于下式的多价芳氧基醚的金属配合物:
其中M3是Ti、Hf或Zr,优选Zr;
Ar4在每次出现时独立地为取代的C9-20芳基,其中所述取代基在每次出现时独立地选自烷基,环烷基,和芳基,及其卤代、三烃基甲硅烷基取代和卤代烃基取代的衍生物,条件是至少一个取代基与同它连接的芳基没有共面;
T4在每次出现时独立地为C2-20亚烷基、环亚烷基或环亚烯基、或其惰性取代的衍生物;
R21在每次出现时独立地为氢,卤素,不计入氢在内包含至多50个原子的二(烃基)氨基、烃基、三烃基甲硅烷基、三烃基甲硅烷基烃基、或烷氧基;
R3每次出现时独立地为氢,卤素,不计入氢在内包含至多50个原子的氨基、烃基、三烃基甲硅烷基、三烃基甲硅烷基烃基、或烷氧基,或者在相同的亚芳基环上的两个R3基团共同形成、或在相同或不同的亚芳基环上的R3和R21基团共同形成在两个位置连接于所述亚芳基或将两个不同的亚芳基环连在一起的二价配体基团;RD每次出现时独立地为卤素或不计入氢在内包含至多20个原子的烃基或三烃基甲硅烷基,或者2个RD基团共同为亚烃基(hydrocarbylene)、烃二基、二烯、或多(烃基)亚甲硅烷基。
可以根据如下示例性方法通过溶液聚合反应来制备乙烯/α-烯烃互聚物组合物。
将所有的原料(乙烯、1-辛烯)和工艺溶剂(以商品名Isopar E可商购自ExxonMobil Corporation的窄沸点范围的高纯度异链烷烃溶剂)用分子筛纯化,然后引入到反应环境中。氢气在加压的气瓶中作为高纯度等级提供,不作进一步的纯化。反应器单体进料(乙烯)流经机械压缩机加压到高于反应压力的压力(约750psig)。溶剂和共聚单体(1-辛烯)进料经机械定容泵加压到高于反应压力的压力(约750psig)。可以采用纯化的溶剂(Isopar E)将单独的催化剂组分手动地分批稀释至指定的组分浓度,将其加压至高于反应压力的压力(约750psig)。所有的反应进料流可以采用质量流量计进行测量,采用计算机自动化的阀控制系统进行独立的控制。
本发明的连续溶液聚合反应器系统可以由以串联结构操作的两个全液体(liquidfull)、非绝热、恒温、循环、和独立控制的环路组成。各反应器对所有的新鲜溶剂、单体、共聚单体、氢、和催化剂组分进料具有独立控制。通过使进料流穿过换热器,来将输送至各反应器的合并的溶剂、单体、共聚单体和氢气进料的温度独立地控制在5℃至50℃,通常控制在40℃。可以手动调整输送至聚合反应器的新鲜共聚单体进料,以将共聚单体添加到以下三种选择之一中:第一反应器,第二反应器,或者共同的溶剂,然后按照溶剂进料分流的比例在两个反应器之间分配。将输送至各聚合反应器的总新鲜进料在每个反应器的两个位置注入反应器中,在各注入位置之间大致具有相等的反应器体积。通常采用各注射器控制新鲜进料,接收总新鲜进料质量流的一半。将催化剂组分通过专门设计的注射针注入聚合反应器中,将其各自独立地注入反应器中相同的相对位置,其中在注入反应器之前没有接触时间。计算机控制主催化剂组分进料,以使反应器单体浓度保持在指定的目标。基于计算的与主催化剂组分的指定摩尔比,来进料两个助催化剂组分。在各新鲜注射位置(进料或催化剂)之后立刻采用静态混合装置将进料流与循环的聚合反应器内容物进行混合。使各反应器的内容物连续循环通过负责移除大部分反应热的换热器,且换热器的冷却剂侧的温度负责将恒温的反应环境保持在指定的温度。通过螺杆泵提供围绕各反应器环管的循环。来自第一聚合反应器的流出物(含溶剂、单体、共聚单体、氢气、催化剂组分和熔融的聚合物)离开第一反应器环管,穿过控制阀(负责使第一反应器的压力保持在指定的目标),将其注入到类似设计的第二聚合反应器中。当料流离开反应器时,使其与失活剂(如水)接触以终止反应。此外,各种添加剂(例如抗氧化剂)可以在该点添加。然后,料流穿过另一组静态混合装置,以均匀地分散催化剂失活剂和添加剂。
在加入添加剂之后,流出物(含溶剂、单体、共聚单体、氢气、催化剂组分和熔融的聚合物)穿过换热器,从而提高料流的温度,为聚合物与其它较低沸点的反应组分的分离做准备。随后该料流进入两级分离和脱挥系统,在其中从溶剂、氢气、未反应的单体和共聚单体中移去聚合物。在再循环的料流再次进入反应器之前纯化再循环的料流。泵送分离和脱挥后的聚合物熔体穿过为水下造粒专门设计的模头,将其切成均匀的固体粒料,干燥,将其转移至加料漏斗中。
添加剂
该聚乙烯共混物组合物还可包括一种或多种另外的添加剂。这些添加剂包括但不限于一种或多种基于水滑石的中和剂,一种或多种成核剂,一种或多种防静电剂,一种或多种颜色增强剂,一种或多种染料,一种或多种润滑剂,一种或多种填料,一种或多种颜料,一种或多种主抗氧化剂,一种或多种辅助抗氧化剂,一种或多种加工助剂,一种或多种紫外线稳定剂,和/或其组合。该聚乙烯共混物组合物可包括任何量的这些添加剂。该聚乙烯共混物组合物可包括总重量为约0至约10重量%的这些添加剂,基于聚乙烯共混物组合物的总重量。
生产
该聚乙烯共混物组合物通过任何常规的熔融共混方法如通过挤出机如单螺杆或双螺杆挤出机挤出而制备。可将该LDPE、LLDPE和任选的一种或多种添加剂以任何顺序通过一个或多个挤出机进行熔融共混,从而形成均匀的聚乙烯共混物组合物。
应用
可将该聚乙烯共混物组合物通过例如吹塑膜方法形成为膜。在一个实施方案中,当将该聚乙烯共混物组合物经由吹塑膜工艺形成为膜时,该输出速率相对于类似线性低密度聚乙烯改善至少3%;或者在备选方案中,总雾度相对于基本上由线性低密度聚乙烯组成的吹塑膜改善了至少15%;或者在备选方案中,光泽度相对于基本上由线性低密度聚乙烯组成的吹塑膜改善了至少10%。在一个实施方案中,该聚乙烯共混物组合物可形成为多层吹塑膜结构。在另一实施方式中,该聚乙烯共混物组合物可形成为与一个或多个基板相连的单层或多层吹塑膜结构。根据本发明制备的该吹塑膜可用作层压膜,其中该吹塑的聚乙烯膜粘性层合至基板如双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜或者双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯(BOPET)膜,衬垫膜,密封平幅,收缩膜,拉伸膜,等。根据本发明的吹塑膜的厚度为0.3至5密耳,如0.5至5密耳。
实施例
以下实施例说明本发明,但不意图限制本发明的范围。本发明的实施例证实当所述聚乙烯共混物组合物经由吹塑膜工艺成膜时,输出速率相对于类似线性低密度聚乙烯至少改进3%;或者在备选方案中,总雾度相对于基本上由线性低密度聚乙烯组成的吹塑膜改善了至少15%;或者在备选方案中,光泽度相对于基本上由线性低密度聚乙烯组成的吹塑膜改善了至少10%。
本发明组合物1
本发明组合物1为聚乙烯共混物组合物,其包括以下物质的熔融共混产物(a)3重量%的低密度聚乙烯(LDPE)组分,其熔体指数(I2)为约1.85g/10分钟,且密度为0.919g/cm3,如表1中所进一步限定的,由The Dow Chemical Company提供;和(b)97重量%的线性低密度聚乙烯1(LLDPE 1)组分(包括900份DHT-4A每百万份LLDPE 1),其为如上所述在包含多价芳氧基醚的金属络合物的催化剂体系的存在下经由溶液聚合方法在串联的二元反应器构造中制备的线性低密度聚乙烯(LLDPE),熔体指数(I2)为约0.91g/10分钟且密度为约0.918g/cm3,并且在表1中进一步限定。测量本发明组合物1的性质,并报道在表2中。
对比组合物A
对比组合物A为线性低密度聚乙烯1(LLDPE 1),其为如上所述在包含多价芳氧基醚的金属络合物的催化剂体系的存在下经由溶液聚合方法在串联的二元反应器构造中制备的线性低密度聚乙烯(LLDPE),熔体指数(I2)为约0.91g/10分钟,且密度为约0.918g/cm3,并进一步描述在表1中。测量对比组合物1的性质,并报道在表2中。
本发明的膜1
经由吹塑膜工艺基于在表3中报道的工艺条件将本发明的组合物1成形为本发明的膜1。测量本发明的膜1(单层膜)的性质,并且结果报道在表4中。在表4中报道的膜性质针对的是在最大速率(约15.3lb/hr/in或382lb/hr)制备的膜。
对比膜A
经由吹塑膜工艺基于在表3中报道的工艺条件将对比组合物A成形为对比膜A。测量对比膜A(单层膜)的性质,并且结果报道在表4中。在表4中报道的膜性质针对的是在最大速率(约14.8lb/hr/in或370lb/hr)制备的膜。
试验方法
试验方法包括以下:
熔体指数
熔体指数(I2和I10)根据ASTM D-1238在190℃和分别在2.16kg和10kg载荷测得。它们的值以g/10min给出。
密度
用于测量密度的样品根据ASTM D4703制备。测量在使用ASTM D792,方法B进行样品压制的1小时内进行。
动态剪切流变
将样品在177℃在10MPa压力下在空气中压缩模塑成3mm厚x 25mm直径圆片,保持5分钟。然后从压机中取出样品,并将其置于操作台上冷却。
恒温扫频测量(constant temperature frequency sweep measurements)在ARES应变控制的流变仪(TA Instruments)(安装有25mm平行板)上在氮气吹洗下进行。对于每个测量,在将间隙调零之前将该流变仪热平衡至少30分钟。将样品置于板上,并使其在190℃熔融5分钟。然后使该板闭合至2mm,修剪样品,然后开始试验。该方法另外设置5分钟延迟,从而容许温度平衡。将该实验在190℃在0.1-100rad/s的频率范围每10个时间间隔里在5个点进行。应变幅度恒定为10%。根据振幅和相位分析应力响应,从中计算存储模量(G’),损耗模量(G”),复数模量(G*),动态粘度(η*),和tan(δ)或tanΔ。
熔体强度
熔体强度测量在附接至Gottfert Rheotester 2000毛细管流变仪的GottfertRheotens 71.97(Inc.;Rock Hill,SC)上进行。以平的进入角(180度)将聚合物熔体挤出通过毛细管模头,其中毛细管直径为2.0mm和长径比(毛细管长度/毛细管直径)为15。
在将该样品在190℃平衡10分钟之后,活塞以恒定的0.265mm/秒的活塞速率运行。该标准试验温度为190℃。将该样品以2.4mm/秒2的加速度单轴拉伸至位于该模头下方100mm的一组加速夹辊。记录拉伸力随着夹辊的卷带速度的变化。熔体强度记录为线料断裂之前平稳状态的力(plateau force,cN)。以下条件用于熔体强度测量:活塞速度=0.265mm/秒;轮加速度=2.4mm/s2;毛细管直径=2.0mm;毛细管长度=30mm;和机筒直径=12mm。
DSC结晶度测定
差示扫描量热法(DSC)可用于在宽范围的温度测量样品在给定温度的结晶度。对于实施例,安装有RCS(Refrigerated Cooling System)冷却附件和自动进样器模块的TA型Q1000DSC(TA Instruments;New Castle,DE)用来进行该试验。在试验过程中,使用50ml/分钟的氮气吹洗气体流速。将每个样品压成薄膜,并在压机中在175℃熔融;然后将熔融的样品空气冷却至室温(~25℃)。将3-10mg冷却物的样品切成6mm直径的圆盘,称重,置于轻的铝盘(约50mg)中,并卷曲包封。然后测试样品的热性质。
样品的热性质通过将样品的温度向上和向下改变从而建立响应和温度分布的关系曲线来确定。首先将样品快速加热至180℃,并保持等温状态三分钟从而除去任何前面的热历史。接着,将样品以10℃/分钟的冷却速率冷却至-40℃,并在-40℃保持3分钟。然后将样品以10℃/分钟的加热速率加热至150℃。记录冷却曲线和第二次加热曲线。确定的值是聚乙烯样品的峰值熔融温度(Tm),峰值结晶温度(Tc),熔化热(Hf),和使用以下方程计算的%结晶度:
%结晶度=[(Hf(J/g))/(292J/g)]x 100
熔化热(Hf)和峰值熔融温度由第二次加热曲线给出。峰值结晶温度由冷却曲线确定。
高温凝胶渗透色谱
凝胶渗透色谱(GPC)系统由安装有板载差示折射仪(on-board differentialrefractometer,RI)(其它合适的浓度探测器可包括IR4红外探测器,来自Polymer ChAR(Valencia,Spain))的Waters(Milford,Mass)150C高温色谱仪(其它合适的高温GPC装置包括Polymer Laboratories(Shropshire,UK)型号210和型号220)组成。数据采集使用Viscotek TriSEC软件,版本3,和4-通道Viscotek Data Manager DM400进行。该系统也安装有来自于Polymer Laboratories(Shropshire,United Kingdom)的在线溶剂脱气装置。
可使用合适的高温GPC柱例如四个30cm长的Shodex HT80313微米柱或四个具有20-微米混合-孔-尺寸填充物的30cm Polymer Labs柱(MixA LS,Polymer Labs)。样品的传送隔间(sample carousel compartment)在140℃操作,并且该柱隔间在150℃操作。样品以“0.1克聚合物在50毫升溶剂中”的浓度制备。色谱溶剂和样品制备溶剂含有200ppm三氯苯(TCB)。两种溶剂都用氮气吹扫。将聚乙烯样品在160℃下温和地搅拌4小时。进样体积为200微升。将通过GPC的流速设定为1ml/分钟。
通过运行21个窄分子量分布聚苯乙烯标样来校准GPC柱组。该标样的分子量(MW)范围为580至8,400,000,并且该标样含在6种“鸡尾酒”混合物中。各标样混合物的各分子量间具有至少10倍间隔。标样混合物购自Polymer Laboratories。分子量等于或大于1,000,000g/摩尔的聚苯乙烯标样以“0.025g在50mL溶剂中”的形式制备,分子量小于1,000,000g/摩尔的聚苯乙烯标样以“0.05g在50mL溶剂中”的形式制备。在温和的搅拌下将聚苯乙烯标样在80℃下溶解,持续30分钟。首先运行窄标样混合物,且按照最高分子量组分依次递减的顺序,以使得降解最小化。使用以下方程(如Williams和Ward,J.Polym.Sci.,Polym.Letters,6,621(1968)中所述),将聚苯乙烯标样的峰值分子量转化为聚乙烯分子量:
M聚乙烯=A x(M聚苯乙烯)B,
其中M是聚乙烯或者聚苯乙烯的分子量(如所标记的),且B等于1.0。本领域技术人员知道,A可以在约0.38-约0.44的范围内,并且在使用宽的聚乙烯标样校准时确定。使用此聚乙烯校准方法获得分子量值例如分子量分布(MWD或Mw/Mn)以及相关的数据(通常称为常规GPC或者cc-GPC结果),在此处定义为Williams和Ward的改进方法。
13C NMR
通过如下步骤制备样品:添加约2.7g含有0.025M Cr(AcAc)3的50/50四氯乙烷-d2/邻二氯苯的混合物至在Norell 1001-710mm NMR管中的0.4g样品中,并且然后在N2箱中吹洗2小时。通过使用加热段(heating block)和加热枪将该管和它的内容物加热至150℃将样品溶解并且匀化。视觉检查每个样品以确保均匀性。使用安装有Bruker Dual DUL高温CryoProbe的Bruker 400MHz光谱分析仪收集数据。该数据以57-80小时每个数据文件来获取,其中使用7.3秒的脉冲重复延迟(sec pulse repetition delay)(6秒延迟+1.3秒获取时间),90度倾倒角(flip angles),反向门控去耦(inverse gated decoupling)和120℃的样品温度。所有的测量都在非旋转样品上以锁定的模式完成。在插入到该加热的(125℃)NMR样品变换器(Sample changer)之前立即将样品匀化,并在数据获取之前使其在探针中热平衡7分钟。从在32.7ppm的峰区域的积分和它的净LDPE的峰的相对比例计算分支数。
结晶洗脱分级(CEF)方法
共聚单体分布分析使用结晶洗脱分级(CEF)(PolymerChar,Spam)(B Monrabal等人Macromol Symp 257,71-79(2007))进行。含600ppm抗氧化剂丁基化羟基甲苯(BHT)的邻二氯苯(ODCB)用作溶剂。样品制备在摇动下以4mg/ml用自动取样器在160℃进行2小时(除非另有所述)。注射体积为300μl。CEF的温度曲线为:以3℃/min从110℃至30℃结晶,在30℃热平衡5分钟,以3℃/min从30℃至140℃洗脱。结晶过程中的流速为0.052ml/min。洗脱过程中的流速为0.50ml/min。数据以一个数据点/秒收集。
CEF柱通过Dow Chemical Company以125μm±6%玻璃珠(MO-SCI SpecialtyProducts)填充,具有1/8英寸不锈钢管。玻璃珠根据Dow Chemical Company的要求通过MO-SCI Specialty进行酸洗。柱体积为206ml。柱温度校准通过使用NIST标准参考材料线性聚乙烯1475a(l.0mg/rnl)和二十烷(2mg/ml)在ODCB中的混合物进行。温度通过调节洗脱加热速率校准以使NIST线性聚乙烯1475a具有101.0℃的峰温度,且二十烷具有30.0℃的峰温度。CEF柱分辨率用NIST线性聚乙烯1475a(1.0mg/ml)和六十烷(Fluka,purum,>97.0%,1mg/ml)的混合物计算。实现六十烷和NIST聚乙烯1475a的基线分离。六十烷(35.0至67.0℃)的面积与67.0至110.0℃的NIST 1475a的面积比为50:50,低于35.0℃的可溶级分的量<1.8wt%。下式中定义CEF柱分辨率
其中柱分辨率为6.0。
共聚单体分布常数(CDC)方法
由通过CEF获得的共聚单体分布曲线计算共聚单体分布常数(CDC)。CDC定义为共聚单体分布指数除以共聚单体分布形状因子乘以100,如下式所示:
共聚单体分布指数代表在35.0℃至119.0℃中共聚单体含量在共聚单体含量中值(C中值)的0.5倍至C中值的1.5倍的范围内的聚合物链的总重量分数。共聚单体分布形状因子定义为共聚单体分布曲线的半宽除以根据峰值温度(Tp)的共聚单体分布曲线的标准偏差的比率。
由通过CEF获得的共聚单体分布曲线计算共聚单体分布常数(CDC)。CDC定义为共聚单体分布指数除以共聚单体分布形状因子乘以100,如下式所示:
其中共聚单体分布指数代表在35.0℃至119.0℃中共聚单体含量在共聚单体含量中值(C中值)的0.5倍至C中值的1.5倍的范围内的聚合物链的总重量分数,其中共聚单体分布形状因子定义为共聚单体分布曲线的半宽除以根据峰值温度(Tp)的共聚单体分布曲线的标准偏差的比率。
根据下列步骤计算CDC:
(A)根据下式由CEF在从35.0℃到119.0℃(温度递增量为0.200℃)的每个温度(T)获得重量分数(wT(T)):
(B)根据下式计算在0.500的累积重量分数时的中值温度(T中值):
(C)根据下式,通过使用共聚单体含量校正曲线计算在中值温度(T中值)时的以摩尔%计的相应中值共聚单体含量(C中值):
R2=0.997
(D)通过使用一系列具有已知量的共聚单体含量的参比材料来构建共聚单体含量校正曲线,即使用CEF在与CEF实验部分中指定的相同实验条件下分析具有窄共聚单体分布(在35.0℃至119.0℃的CEF中具有单峰共聚单体分布)且在共聚单体含量为0.0摩尔%至7.0摩尔%时重均Mw为35,000至115,000(通过常规GPC测得)的十一个参比材料;
(E)通过使用各参比材料的峰值温度(Tp)及其共聚单体含量来计算共聚单体含量校正;根据下式由各参比材料计算校正:
R2=0.997
其中:R2是相关常数;
(F)由共聚单体含量为0.5*C中值至1.5*C中值的总重量分数计算共聚单体分布指数,如果T中值高于98.0℃,共聚单体分布指数定义为0.95;
(G)通过研究35.0℃至119.0℃的最高峰的各数据点(如果两个峰相等,则选择较低的温度峰),来由CEF共聚单体分布曲线获得最大峰值高度;半宽定义为在最大峰值高度的一半处前面温度和后面温度之间的温度差,从35.0℃向前研究在最大峰值一半处的前面温度,而从119.0℃向后研究在最大峰值一半处的后面温度,在结构明确的双峰分布的情况下,其中峰值温度之差等于或大于各峰半宽总和的1.1倍,则将本发明的基于乙烯的聚合物组合物的半宽计算为各峰半宽的算术平均值;
(H)根据下式计算温度的标准偏差(Stdev):
蠕变零剪切粘度测量方法
零剪切粘度经蠕变测试获得,该蠕变测试在AR-G2应力控制流变仪(TAInstruments;New Castle,Del)上使用25mm直径的平行板在190℃进行。在将固定装置归零之前,将流变仪烘箱设定在测试温度至少30分钟。在测试温度,将压塑样品圆盘插在两板之间,使其达平衡5分钟。然后使上面的板向下降低至高于所需测试间隙(1.5mm)50μm。去除任何多余的物质,将上面的板降低至所需间隙。在5L/min的流速于氮气吹扫下进行测量。默认蠕变时间设定为2小时。
将20Pa的恒定低剪切应力施用于所有样品以确保稳态剪切速率低至足以处于牛顿区域中。在该研究中,对于样品,所得稳态剪切速率为10-3s-1至10-4s-1。通过对在log(J(t))与log(t)的关系图(其中J(t)是蠕变柔量,t是蠕变时间)的最后10%时间窗中的所有数据进行线性回归,来确定稳态。如果线性回归的斜率大于0.97,则认为达到稳态,那么停止蠕变测试。在该研究的所有情况下,在2小时内斜率满足标准。由ε与t的关系图的最后10%时间窗中所有数据点的线性回归的斜率来确定稳态剪切速率,其中ε是应变。由施加的应力与稳态剪切速率的比率确定零剪切粘度。
为了确定样品在蠕变测试过程中是否降解,在蠕变测试之前和之后对相同的试样从0.1rad/s至100rad/s进行小振幅振荡剪切测试。比较两次测试的复数粘度值。如果在0.1rad/s的粘度值之差大于5%,则认为样品在蠕变测试过程中已降解,并舍弃该结果。
根据下式,零剪切粘度比(ZSVR)定义为支化的聚乙烯材料的零剪切粘度(ZSV)与在相等重均分子量(Mw-gpc)的线性聚乙烯材料的ZSV的比率:
通过上述方法在190℃由蠕变测试获得ZSV值。通过常规GPC方法确定Mw-gpc值。线性聚乙烯的ZSV及其Mw-gpc之间的相互关系是基于一系列线性聚乙烯参比材料建立的。关于ZSV-Mw关系的描述可以在ANTEC会议中找到:Karjala,Teresa P.;Sammler,Robert L.;Mangnus,Marc A.;Hazlitt,Lonnie G.;Johnson,Mark S.;Hagen,Charles M.,Jr.;Huang,Joe W.L.;Reichek,Kenneth N.Detection of low levels of long-chain branching inpolyolefins.Annual Technical Conference-Society of Plastics Engineers(2008),66th887-891。
1H NMR方法
将3.26g原料溶液添加到10mm NMR管中的0.133g聚烯烃样品中。原料溶液是含有0.001M Cr3+的四氯乙烷-d2(TCE)和全氯乙烯的混合物(50:50,w:w)。在管中的溶液用N2吹洗5分钟,以降低氧的含量。将封盖的样品管在室温放置过夜以使聚合物样品溶胀。于110℃在振荡下溶解样品。样品不含可能会影响不饱和度的添加剂,如增滑剂(例如芥酸酰胺)。
使用10mm冷冻探针于120℃在Bruker AVANCE 400MHz波谱仪上进行1H NMR。
进行两次实验来获得不饱和度:对照实验和双预饱和实验(double pre-saturation experiments)。
对于对照实验,采用指数窗函数来处理数据,其中LB=1Hz,将基线从7ppm修正至-2ppm。将得自TCE的剩余1H的信号设定在100,将从-0.5ppm至3ppm的积分I总用作在对照实验中得自整个聚合物的信号。如下计算聚合物中CH2基团(NCH2)的数目:
NCH2=I总/2。
对于双预饱和实验,采用指数窗函数来处理数据,其中LB=1Hz,将基线从6.6ppm修正至4.5ppm。将得自TCE的剩余1H的信号设定在100,对不饱和度的相应积分(I1,2-亚乙烯基、I三取代的、I乙烯基、和I乙叉基)基于下图所示的区域进行积分:
计算1,2-亚乙烯基、三取代的、乙烯基和乙叉基的不饱和单元的数目:
N1,2-亚乙烯基=I1,2-亚乙烯基/2
N三取代的=I三取代的
N乙烯基=I乙烯基/2
N乙叉基=I乙叉基/2
如下计算不饱和单元/1,000,000C:
N1,2-亚乙烯基/1,000,000C=(N1,2-亚乙烯基/NCH2)*1,000,000
N三取代的/1,000,000C=(N三取代的/NCH2)*1,000,000
N乙烯基/1,000,000C=(N乙烯基/NCH2)*1,000,000
N乙叉基/1,000,000C=(N乙叉基/NCH2)*1,000,000
不饱和度NMR分析的要求包括:对于Vd2,定量的水平为0.47±0.02/1,000,000个碳,使用200次扫描(少于1小时数据获取,包括运行对照实验的时间),采用3.9重量%的样品(关于Vd2结构,参见Macromolecules,vol.38,6988,2005),10mm高温冷冻探针。定量的水平定义为信噪比是10。
对于得自TCT-d2的剩余质子的1H信号,化学位移参比设定在6.0ppm。使用ZG脉冲TD 32768,NS 4,DS 12,SWH 10,000Hz,AQ 1.64s,D114s进行对照实验。使用修正的脉冲顺序O1P 1.354ppm,O2P 0.960ppm,PL957db,PL2170db,TD 32768,NS 200,DS 4,SWH 10,000Hz,AQ 1.64s,D11s,D1313s进行双预饱和实验。使用Bruker AVANCE 400MHz波谱仪的关于不饱和度的修正脉冲序列如下所示:
膜试验条件
在产生的膜上测得以下物理性质:
·总雾度:用于测量总雾度的样品根据ASTM D 1746取样和制备。Hazegard Plus(BYK-Gardner USA;Columbia,MD)用于试验。
·45°光泽度:ASTM D-2457.
·1%割线模量-MD(纵向)和CD(横向):ASTM D-882.
·MD和CD Elmendorf撕裂强度:ASTM D-1922
·落镖冲击强度:ASTM D-1709,方法A
·击穿强度:击穿强度在Instron Model 4201上使用Sintech Testworks软件版本3.10测得。该样品的尺寸为6”x 6”,和进行四次测量以测定平均击穿值。将该膜在膜生产之后调节40小时,和在ASTM控制的实验室中调节至少24小时。使用100lb测力计,其具有圆形样品托盘12.56平方英寸(”square)。击穿探针是1/2”直径的抛光不锈钢球,具有7.5”的最大行进长度。没有标尺长度(gauge length);该探针尽可能接近于,但不接触,样品。使用的十字头速度为10”/分钟。在样品的中间测量厚度。通过软件使用膜的厚度,十字头行进的距离,和峰值载荷来确定击穿。在每个样品之后使用“Kim-擦拭(Kim-wipe)”清洁该击穿探针。
确定吹塑膜的最大输出速率
以控制的速率和最大速率收集膜样品。控制的速率为250lb/hr,其等于模头圆周的10lb/小时/英寸(lb/hr/inch)的输出速率。注意,用于该最大输出实验的模头直径是8”模头,从而对于该控制的速率,作为实例,lb/hr和模头圆周lb/小时/英寸之间的转化示于方程3中。类似地,这种方程可用于其它速率,例如该最大速率,通过在方程3中用最大速率代替250lb/hr的标准速率来确定模头圆周的lb/小时/英寸。
模头圆周的Lb/Hr/Inch=(250Lb/Hr)/(8*π)=10 (方程3)
对于给定样品,最大速率通过增加输出速率至当气泡稳定性是限制因素时的点来确定。对于两个样品(标准速率和最大速率),保持挤出机条件(profile),但是对于最大速率样品,熔体温度由于增加的剪切速率而较高。最大速率通过用空气环使内部起泡冷却和外部冷却最大化来确定。最大的气泡稳定性通过气泡呈现出观察到的以下任一项现象时来确定:(a)该气泡不保持固定在该空气环中,(b)该气泡开始失去它的形状,(c)该气泡开始忽大忽小(breathe in and out),或者(d)霜白线高度变得不稳定。在此点,速率降低至气泡再次固定在该空气环中,同时保持气泡的形状和稳定的霜白线高度,然后收集样品。在该气泡上的冷却通过调节空气环并保持该气泡而调节。将这个作为最大输出速率同时保持气泡的稳定性。
产生单层膜。该模头直径为8英寸,模头间隙为70密耳,吹塑比为2.5,和使用内部气泡冷却。
本发明可以以其它形式体现,而不偏离本发明的精神和重要性质,因此,应该参考表示本发明的范围的权利要求,而不是前述的说明书。
表1
单位 | LDPE组分 | LLDPE组分 | |
密度 | g/cm3 | 0.919 | 0.918 |
I2 | g/10min | 1.85 | 0.91 |
I10/I2 | 14.3 | 8.1 | |
粘度(0.1rad/s) | Pa.s | 8,863 | 10,118 |
粘度(1.0rad/s) | Pa.s | 4,639 | 7,037 |
粘度(10rad/s) | Pa.s | 1,658 | 4,075 |
粘度(100rad/s) | Pa.s | 464 | 1,761 |
TanΔ(0.1rad/s) | 3.1 | 6.0 | |
熔体强度 | cN | 9.2 | 3.6 |
Mn | g/mol | 11,628 | 38,419 |
Mw | g/mol | 94,485 | 91,409 |
Mz | g/mol | 321,061 | 177,320 |
Mw/Mn | 8.13 | 2.38 | |
Tm1(DSC) | ℃ | 109.2 | 112.8 |
Tc1(DSC) | ℃ | 95.6 | 99.7 |
Tc2(DSC) | ℃ | 66.7 | |
融化热 | J/g | 136.8 | 129.6 |
乙烯不饱和度 | 每1000个碳 | --- | 0.122 |
CDC | --- | --- | 103 |
ZSVR | --- | --- | 3.0 |
表2
聚合物性质 | 单位 | 本发明组合物1 | 对比组合物A |
密度 | g/cm3 | 0.919 | 0.918 |
I2 | g/10min | 0.89 | 0.91 |
I10/I2 | 8.3 | 8.1 | |
粘度(0.1rad/s) | Pa.s | 10,807 | 10,118 |
粘度(1.0rad/s) | Pa.s | 7,188 | 7,037 |
粘度(10rad/s) | Pa.s | 3,983 | 4,075 |
粘度(100rad/s) | Pa.s | 1,668 | 1,761 |
TanΔ(0.1rad/s) | 5.3 | 6.0 |
熔体强度 | cN | 5.3 | 3.6 |
Mn | g/mol | 36,080 | 38,419 |
Mw | g/mol | 91,296 | 91,409 |
Mz | g/mol | 182,056 | 177,320 |
Mw/Mn | 2.53 | 2.38 | |
Tm1(DSC) | ℃ | 113.5 | 112.8 |
Tc1(DSC) | ℃ | 100.1 | 99.7 |
Tc2(DSC) | ℃ | 66.1 | 66.7 |
融化热 | J/g | 130.4 | 129.6 |
表3
表3续表
膜的制备 | 单位 | 本发明的膜1 | 对比膜A |
熔点 | °F | 449 | 446 |
温度性能(°F) | |||
桶T1 | °F | 350 | 350 |
桶T2 | °F | 425 | 425 |
桶T3 | °F | 380 | 380 |
桶T4 | °F | 325 | 325 |
桶T5 | °F | 345 | 345 |
筛T | °F | 430 | 430 |
适配器T | °F | 445 | 445 |
拦网T | °F | 430 | 430 |
下模T | °F | 440 | 440 |
内模T | °F | 440 | 440 |
上模T | °F | 440 | 440 |
表4
Claims (9)
1.适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物,其包含以下物质的熔融共混产物:
0.5重量%至4重量%的低密度聚乙烯,其密度为0.915至0.935g/cm3,和熔体指数I2为大于0.8至小于或等于5g/10分钟,和分子量分布Mw/Mn为6至10;
90重量%或更高的乙烯/α-烯烃互聚物组合物,其共聚单体分布常数CDC为75至200,乙烯基不饱和度为少于0.15个乙烯基/1000个存在于所述乙烯/α-烯烃互聚物组合物主链中的碳原子;零剪切粘度比ZSVR为2至20;密度为0.903至0.950g/cm3;熔体指数I2为0.1至5g/10分钟,分子量分布Mw/Mn为1.8至3.5;和
任选的基于水滑石的中和剂;
任选的一种或多种成核剂;
和任选的一种或多种抗氧化剂。
2.权利要求1的聚乙烯共混物组合物,其中当所述聚乙烯共混物组合物经由吹塑膜方法形成为膜时,输出速率相对于类似线性低密度聚乙烯改善至少3%。
3.权利要求1的聚乙烯共混物组合物,其中所述聚乙烯共混物组合物具有通过13C NMR测量的在32.7ppm的峰,表示在LDPE组分中存在C5支链的C3碳。
4.权利要求2的聚乙烯共混物组合物,其中所述聚乙烯共混物组合物具有通过13C NMR测量的在32.7ppm的峰,表示在LDPE组分中存在C5支链的C3碳。
5.权利要求1-4任一项的聚乙烯共混物组合物,其中当所述聚乙烯共混物组合物经由吹塑膜工艺成膜时,总雾度相对于基本上由线性低密度聚乙烯组成的吹塑膜改善了至少15%。
6.权利要求1-4任一项的聚乙烯共混物组合物,其中当所述聚乙烯共混物组合物经由吹塑膜工艺成膜时,光泽度相对于基本上由线性低密度聚乙烯组成的吹塑膜改善了至少10%。
7.吹塑膜,其包括权利要求1的聚乙烯共混物组合物。
8.制品,其包括一个或多个含有权利要求1的聚乙烯共混物组合物的吹塑膜。
9.容器装置,其含有:
(a)一个或多个基板;和
(b)一个或多个层,所述层包括一个或多个含有权利要求1的聚乙烯共混物组合物的吹塑膜。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201261664318P | 2012-06-26 | 2012-06-26 | |
US61/664,318 | 2012-06-26 | ||
PCT/US2013/042141 WO2014003926A1 (en) | 2012-06-26 | 2013-05-22 | A polyethylene blend-composition suitable for blown films, and films made therefrom |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104540657A CN104540657A (zh) | 2015-04-22 |
CN104540657B true CN104540657B (zh) | 2017-04-26 |
Family
ID=48670057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380042919.0A Active CN104540657B (zh) | 2012-06-26 | 2013-05-22 | 适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物和由其制备的膜 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10703869B2 (zh) |
EP (1) | EP2864103B1 (zh) |
JP (1) | JP6400571B2 (zh) |
CN (1) | CN104540657B (zh) |
AR (1) | AR092019A1 (zh) |
BR (1) | BR112014031191B1 (zh) |
ES (1) | ES2582327T3 (zh) |
MX (1) | MX357212B (zh) |
WO (1) | WO2014003926A1 (zh) |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2661993T3 (es) | 2012-07-20 | 2018-04-05 | Dow Global Technologies Llc | Una composición de polietileno de baja densidad lineal adecuada para una película moldeada por colada |
JP6211088B2 (ja) * | 2012-10-09 | 2017-10-11 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | シーラント組成物 |
BR112015006262A2 (pt) * | 2012-10-12 | 2017-07-04 | Dow Global Technologies Llc | composição de polietileno de baixa densidade linear apropriado para aplicações vedantes, composição vedante, camada de película e estrutura de múltiplas camadas |
CA2880295A1 (en) * | 2012-10-12 | 2014-04-17 | Dow Global Technologies Llc | Linear low density composition suitable for film applications and films made therefrom |
ES2868951T3 (es) * | 2013-05-22 | 2021-10-22 | Dow Global Technologies Llc | Composiciones poliméricas basadas en etileno de baja densidad con alta resistencia en estado fundido y control de densidad medio-alto |
EP3131755B1 (en) * | 2014-04-16 | 2019-04-03 | Dow Global Technologies LLC | Shrink films with high tear resistance, and methods of making thereof |
CN106457793B (zh) * | 2014-06-26 | 2019-05-17 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 具有改进的韧性的吹塑膜 |
CN106459287B (zh) * | 2014-06-30 | 2020-06-16 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 乙烯类聚合物 |
US10300685B2 (en) * | 2015-04-29 | 2019-05-28 | Dow Quimica Mexicana S.A. De C.V. | Multi-layer film and articles made therefrom |
WO2016184812A1 (en) | 2015-05-20 | 2016-11-24 | Borealis Ag | Process for producing polyethylene composition |
EP3356134B1 (en) * | 2015-09-29 | 2021-05-05 | Dow Global Technologies LLC | Shrink films, and methods of making thereof |
EP3214115B1 (en) * | 2016-03-03 | 2018-10-03 | Dow Global Technologies LLC | Polyethylene composition, method of making the same, and films made therefrom |
US11312844B2 (en) | 2016-07-28 | 2022-04-26 | Dow Global Technologies Llc | Compositions suitable for manufacturing polyethylene foam, and articles thereof |
WO2018031392A1 (en) * | 2016-08-11 | 2018-02-15 | Dow Global Technologies Llc | Blown films having improved haze, and articles made therefrom |
WO2018063693A1 (en) * | 2016-09-28 | 2018-04-05 | Dow Global Technologies Llc | Blown films with improved properties |
ES2970349T3 (es) | 2016-10-18 | 2024-05-28 | Dow Global Technologies Llc | Composiciones y estructuras de fundas extensibles multicapa |
CA3047367A1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | Dow Global Technologies Llc | Ethylene/ alpha-olefin interpolymer compositions |
US11535011B2 (en) * | 2017-06-22 | 2022-12-27 | Liqui-Box Corporation | Bag-in-box film for packaging refrigerated liquids |
CN111194257B (zh) * | 2017-09-27 | 2022-06-10 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 改性聚乙烯组合物和其制造方法 |
KR102647144B1 (ko) * | 2017-12-26 | 2024-03-15 | 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 | 다봉형 에틸렌계 중합체 및 저밀도 폴리에틸렌(ldpe)을 포함하는 조성물 |
US11680119B2 (en) | 2017-12-26 | 2023-06-20 | Dow Global Technologies Llc | Process for the production of multimodal ethylene-based polymers |
ES2908893T3 (es) * | 2017-12-26 | 2022-05-04 | Dow Global Technologies Llc | Composiciones poliméricas a base de etileno multimodales con tenacidad mejorada |
BR112020011475B1 (pt) | 2017-12-26 | 2023-05-16 | Dow Global Technologies Llc | Método para produzir um polímero à base de etileno multimodal |
SG11202005777XA (en) | 2017-12-26 | 2020-07-29 | Dow Global Technologies Llc | Multimodal ethylene-based polymer processing systems and methods |
TWI826503B (zh) | 2018-08-20 | 2023-12-21 | 美商陶氏全球科技有限責任公司 | 具有改善的抗穿刺效能的多層熱塑性薄膜 |
US20220049073A1 (en) * | 2018-10-05 | 2022-02-17 | Dow Global Technologies Llc | Dielectrically-enhanced polyethylene formulation |
DE102018129457B3 (de) * | 2018-11-22 | 2020-03-26 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren zur Bestimmung von Schmierstoffeigenschaften |
ES2956463T3 (es) * | 2019-08-06 | 2023-12-21 | Dow Global Technologies Llc | Películas multicapa que tienen al menos tres capas, y métodos para producir las mismas |
US20230118316A1 (en) * | 2020-05-29 | 2023-04-20 | Dow Global Technologies Llc | Oriented polyethylene films and articles comprising the same |
WO2023003850A1 (en) | 2021-07-19 | 2023-01-26 | Liqui-Box Corporation | Recyclable flexible high barrier films and bags for packaging flowable materials |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6130293A (en) * | 1998-08-11 | 2000-10-10 | Eastman Chemical Company | High clarity polyethylene compositions |
US6447875B1 (en) | 1999-07-30 | 2002-09-10 | 3M Innovative Properties Company | Polymeric articles having embedded phases |
US6545094B2 (en) | 2001-03-09 | 2003-04-08 | The Dow Chemical Company | Blends of ethylenic polymers with improved modulus and melt strength and articles fabricated from these blends |
TWI303211B (en) * | 2002-05-02 | 2008-11-21 | Evergreen Packaging Internat B V | Barrier laminate structure for packaging beverages |
AU2004257173B2 (en) * | 2003-07-07 | 2009-12-10 | Dow Global Technologies Inc. | Thin foamed polyethylene sheets |
US6870010B1 (en) | 2003-12-01 | 2005-03-22 | Univation Technologies, Llc | Low haze high strength polyethylene compositions |
CA2479190A1 (en) | 2004-08-26 | 2006-02-26 | Nova Chemicals Corporation | Polyethylene blends |
TWI386310B (zh) * | 2005-10-07 | 2013-02-21 | Dow Global Technologies Llc | 多層彈性膜結構物 |
US7528080B2 (en) | 2005-12-15 | 2009-05-05 | Dow Global Technologies, Inc. | Aqueous polyolefin dispersions for textile impregnation |
JP5244311B2 (ja) | 2006-12-27 | 2013-07-24 | 日本ポリエチレン株式会社 | バッグインボックス用内袋 |
TW200936619A (en) | 2007-11-15 | 2009-09-01 | Univation Tech Llc | Polymerization catalysts, methods of making, methods of using, and polyolefin products made therefrom |
ES2435568T3 (es) * | 2007-11-19 | 2013-12-20 | Dow Global Technologies Llc | Copolímeros de propileno-alfa-olefina con ramificación de cadena larga |
US9243087B2 (en) * | 2009-06-11 | 2016-01-26 | Dow Global Technologies Llc | LDPE enabling high output and good optics when blended with other polymers |
US20110003940A1 (en) * | 2009-07-01 | 2011-01-06 | Dow Global Technologies Inc. | Ethylene-based polymer compositions for use as a blend component in shrinkage film applications |
US8431634B2 (en) * | 2009-09-07 | 2013-04-30 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Polypropylene resin composition and process for producing the same |
US8389426B2 (en) * | 2010-01-04 | 2013-03-05 | Trevira Gmbh | Bicomponent fiber |
CN103038281B (zh) * | 2010-03-02 | 2015-11-25 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 基于乙烯的聚合物组合物 |
SG182705A1 (en) * | 2010-10-19 | 2012-08-30 | Dow Global Technologies Llc | Polyethylene compositions having reduced plate out, and films made therefrom having reduced blooming |
MX346921B (es) * | 2010-11-02 | 2017-04-05 | Dow Global Technologies Llc | Una composicion selladora, metodo para producir la misma. |
KR20120091498A (ko) | 2010-12-24 | 2012-08-20 | 아크조노벨코팅스인터내셔널비.브이. | 할로겐 프리 수성 도료 조성물 |
-
2013
- 2013-05-22 BR BR112014031191-9A patent/BR112014031191B1/pt active IP Right Grant
- 2013-05-22 ES ES13730388.9T patent/ES2582327T3/es active Active
- 2013-05-22 JP JP2015520192A patent/JP6400571B2/ja active Active
- 2013-05-22 EP EP13730388.9A patent/EP2864103B1/en active Active
- 2013-05-22 CN CN201380042919.0A patent/CN104540657B/zh active Active
- 2013-05-22 WO PCT/US2013/042141 patent/WO2014003926A1/en active Application Filing
- 2013-05-22 US US14/388,735 patent/US10703869B2/en active Active
- 2013-05-22 MX MX2014015911A patent/MX357212B/es active IP Right Grant
- 2013-06-25 AR ARP130102241A patent/AR092019A1/es active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150132514A1 (en) | 2015-05-14 |
MX357212B (es) | 2018-06-29 |
CN104540657A (zh) | 2015-04-22 |
US10703869B2 (en) | 2020-07-07 |
BR112014031191A2 (pt) | 2017-06-27 |
EP2864103A1 (en) | 2015-04-29 |
JP2015524489A (ja) | 2015-08-24 |
AR092019A1 (es) | 2015-03-18 |
EP2864103B1 (en) | 2016-04-27 |
MX2014015911A (es) | 2015-03-03 |
WO2014003926A1 (en) | 2014-01-03 |
BR112014031191B1 (pt) | 2021-08-24 |
ES2582327T3 (es) | 2016-09-12 |
JP6400571B2 (ja) | 2018-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104540657B (zh) | 适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物和由其制备的膜 | |
CN103649205B (zh) | 适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物,生产它的方法,和由其制备的膜 | |
US8372931B2 (en) | Ethylene-based polymer compositions | |
EP2542621B1 (en) | Ethylene-based polymer compositions | |
CN104582929B (zh) | 适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物和由其制备的膜 | |
CN103168072B (zh) | 用作收缩膜应用中共混物组分的基于乙烯的聚合物组合物 | |
EP2875073B1 (en) | A linear low density polyethylene composition suitable for cast film | |
CN104582931B (zh) | 适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物和由其制备的膜 | |
CN104582930B (zh) | 适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物和由其制备的膜 | |
MX2014004815A (es) | Peliculas de contraccion de capas multiples. | |
US8629214B2 (en) | Ethylene-based polymer compositions for use as a blend component in shrinkage film applications | |
CN103635525B (zh) | 适合用于吹塑膜的聚乙烯共混物组合物,生产它的方法,和由其制备的膜 | |
CN104684990A (zh) | 聚烯烃共混物组合物及由其制备的薄膜 | |
US20170210890A1 (en) | A polyethylene blend composition and film made therefrom | |
CA2983802C (en) | A multi-layer film and articles made thereform |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |