CN1310198A - 摩擦系数减小的聚－α－烯烃制品和膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚烯烃基的配混料、树脂、混合物或其组合,它提供摩擦系数减小的产品,它包含:A)除了间同立构聚－α－烯烃外的聚烯烃;B)约0.1－70%的间同立构聚－α－烯烃;和C)约0.01－5%的滑爽剂、防粘连剂或它们的组合;本发明还提供其制备方法。
Description
本发明涉及使用间同立构和全同立构聚-α-烯烃的共混物以使由此共混物制成的膜的摩擦系数全面下降。这也可以看成是除了聚-α-烯烃外在聚合物中不含过量添加剂的膜、其聚合物膜或其它制品的摩擦性能下降或“滑移”性能提高。
已知聚烯烃膜本身往往趋于粘附或其摩擦系数往往比所需的高。由于这些本身粘附或摩擦系数低的倾向，这种膜难以使用和处理。滑爽剂在市场上是可以买得到的，它们包括脂肪族酰胺如芥酸酰胺(erucamide)、含氟聚合物(包括Viton)，和各种其它试剂，包括某些有助于提高膜或制品的表观滑移性或降低摩擦系数的防粘连剂。
尽管这些添加剂对降低聚合物膜的摩擦系数是有利的，但在膜的制造过程中鉴于成本的考虑和由于膜的性能会受到不利影响的原因，配料者并不愿意在聚合物中加入太多的添加剂。包含大量的这种添加剂也会产生具有其它有害性能的膜，所述有害性能如添加剂的气味或味道会转移到包封在膜产品中的物品，尤其是食品或药品中。
我们发现通过将不同立构规整构型的聚合物共混，就可以将这些添加剂保持在适量，同时使膜具有良好的摩擦系数。这样，在滑爽添加剂和间同立构聚烯烃之间产生的协同效应就能提供所述优点。
其它人发现聚合物共混的好处是能提高不同的性能。在1989年8月15日公布的Hazelton和Shulman的美国专利4,857,409描述了一种包含橡胶芯层的复合膜组合物，其中所述层的组成是约50-85重量％的橡胶和15-40重量％的聚烯烃以及共挤出到所述芯层上的极少量的一层聚烯烃树脂表层。芯层的橡胶组分选自特定的可能的一组橡胶。
在1985年2月19日公布的Shulman的美国专利4,500,681描述了一种物质组合物，它包含聚烯烃组分、异亚丁基主链的弹性体组分和乙烯与低级羧酸不饱和酯的共聚物组分的热塑性弹性体共混物。聚烯烃组分占组合物的约20-65重量％，它选自全同立构聚丙烯或含约1-20重量％α-烯烃共聚单体的聚丙烯反应剂共聚物和它们的混合物。异亚丁基主链的弹性体组分占组合物的约20-60重量％，而共聚物组分占组合物的约7-40重量％。
这些共混的聚合物树脂不能提供本发明提出的摩擦系数减小的韧性膜。
本发明至少提供能制造膜的聚合物共混物，与包含较高添加量的滑爽剂或类似添加量但不含间同立构聚-α-烯烃添加剂的类似膜相比，本发明所得膜的摩擦系数减小。本发明也提供摩擦系数减小的膜和制备这种共混物和这种膜的方法。
图1图示了对于用于制造膜的与0.15％普通滑爽剂配混的树脂而言，膜的摩擦系数与sPP浓度(在iPP中)的1天和3天的图。
图2图示了对于用于制造膜的与0.05％普通滑爽剂配混的树脂而言，膜的摩擦系数与sPP浓度(在iPP中)的1天和3天的图。
本发明提供本发明涉及摩擦系数减小的聚丙烯膜的实例。
本发明的一个实例提供聚烯烃基的配混料、树脂、混合物或其组合，它提供摩擦系数减小的产品，它包含：
A)除了间同立构聚-α-烯烃外的聚烯烃；
B)约0.1-70％的间同立构聚-α-烯烃；和
C)约0.01-5％的滑爽剂、防粘连剂或它们的组合。
另一个实例提供包含聚烯烃基配混料、树脂、混合物或其组合的膜，该膜在配混、成形或其组合加工过程中或之后包含：
A)除了间同立构聚-α-烯烃外的聚烯烃；
B)约0.1-70％的间同立构聚-α-烯烃；和
C)约0.01-5％的滑爽剂、防粘连剂或它们的组合。
再一个实例提供包含除了聚-4-甲基戊烯外的聚烯烃的膜，制成膜后1天在23℃时测量其摩擦系数小于约0.50。所给出的摩擦系数是摩擦力与垂直于两个相互接触表面的作用力之比。
一个特别有用的实例提供一种聚丙烯膜，制成该膜后1天在23℃时测量其摩擦系数小于约0.50，这种膜包含：
A)约0.1-70％的间同立构聚-α-烯烃；和
B)约0.01-5％的滑爽剂、防粘连剂或它们的组合。
另一个实例提供制造摩擦系数减小的聚-α-烯烃膜的方法，该方法包括下述步骤：
A)将所需的聚-α-烯烃与下述ⅰ)和ⅱ)共混、配混、混合或其组合加工，
ⅰ)约0.1-70％的间同立构聚-α-烯烃；和
ⅱ)约0.01-5％的滑爽剂、防粘连剂或它们的组合；和
B)将所得的树脂成形为膜。
在这些实例的每一个实例中，间同立构组分的较好的上限范围量约为50％和30％。较好的下限范围量约为1％和5％。滑爽剂的较好的上限范围量约为1％和0.2％。较好的下限范围量约为0.05％。
为了说明本发明，在此提供实施例。尽管这些实施例举例说明本发明，但它们完全不限制本发明的范围和广度。基于这些实施例披露的内容，聚烯烃领域中的普通技术人员将考虑到本发明其它未述及的实例。我们认为这些显而易见的表现形式在本发明所要求的范围内。
实施例1
测试以MTC EFL-560购自Mitsui-Toatsu的乙烯和丙烯无规共聚物，该共聚物含约3％乙烯并购自Mitsui Toatsu，其办法是经挤出将其制成0.03mm的流延膜。3天后在23℃时、1天后在35℃时和3天后在35℃时按ASTM-D-1894测试这些膜的摩擦系数(COF)。然后将此同一种无规共聚物(RCP)与10％、20％和30％购自Fina Oil＆Chemical Company,Deer Park,Texas,USA的间同立构聚丙烯，EOD93-06混合。接着将所得的混合树脂挤出成类似的0.03mm流延膜。而后在相同的温度下以相同的时间间隔测量各所得膜的COF。所有的样品都具有类似的添加剂混合剂。将RCP(EFL-560)与约300ppmIrgafosP-EPQFF、800ppm Irganox 168、800ppm Irganox 1010(全部都购自Ciba-Geigy)、300ppm Hydrotalcite(购自Mitsui Petrochemical)、600ppm Neutron-S和2,000ppm Syloid 66(购自W.R.Grace ChemicalCompany)配混(以树脂重量为基准)。将间同立构聚丙烯与300ppmIrgafosP-EPQFF、800ppm Irganox 168、1,000ppm Irganox 1010(全部都购自Ciba-Geigy)、200ppm滑石(购自Nicron,USA)、1,000ppm Neutron-S和1,500ppm Syloid66(购自W.R.Grace Chemical Company)配混。对RCP和其共混物的膜的COF测量结果列于下表1中。
表1
样品 无规 90％RCP 80％RCP 70％RCP
共聚物 10％sPP 20％sPP 30％sPP粒料的MFR, 7.1 7.1 7.7 7.7g/10min在23℃,3天的COF 0.34 0.09 0.09 0.07在35℃,1天的COF 0.38 0.11 0.09 0.09在35℃,3天的COF 0.32 0.11 0.09 0.07
实施例2
使用纯的购自Fina Oil＆Chemical Company,Deer Park,Texas的商购全同立构聚丙烯(iPP),Fina 3500u/70366，将其与Fina的EOD95-05/29066,一种商购间同立构聚丙烯(sPP)共混，获得一系列测试材料，其中加入量分别为0.1％和0.05％的购自Ethyl Corporation的Ethanox 330和购自Ciba-Geigy的Irganox168作为抗氧剂稳定剂，同时改变芥酸酰胺(一种脂肪族酰胺滑爽剂)为0％、0.05％和0.15％。使用Egan流延膜生产线，在熔融温度为254℃并且骤冷辊温度为15.5℃，膜厚为0.08mm(0.003英寸)的情况下挤出各聚合物或聚合物共混物的膜，测试在挤出时、挤出后1天和3天的COF。聚合物组成示于下表2中。此系列试验的COF结果列于表3中。图1和2图示说明了此试验中滑爽剂的量分别为0.15％和0.05％时的结果。
表2
样品# 1 2 3 4 5 6 7 83500u/70366 100 85 100 100 85 85 95 95细磨，％EOD95-05/29066，--- 15 --- --- 15 15 5 5sPP，细磨，％Ethanox330,％ 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1Irganox168,％ 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05芥酸酰胺，％ --- --- 0.15 0.05 0.15 0.05 0.15 0.05
表3样品# 1 2 3 4 5 6 7 8iPP/ 100 85 100 100 85 85 95 95sPP -0- 15 -0- -0- 15 15 5 5在23℃,0 0.53 0.69 0.53 0.58 0.62 0.70 0.52 0.64小时的COF ±0.11 ±0.02 ±0.05 ±0.11 ±0.02 ±0.03 ±0.08 ±0.07在23℃,1 0.54 0.57 0.43 0.39 0.37 0.49 0.30 0.47天的COF ±0.07 ±0.03 ±0.04 ±0.04 ±0.01 ±0.01 ±0.03 ±0.03在23℃,3 0.48 0.46 0.39 0.36 0.29 0.44 0.25 0.30天的COF ±0.03 ±0.05 ±0.01 ±0.04 ±0.01 ±0.04 ±0.03 ±0.04
观察表1所列的数据表明，对包含sPP的聚烯烃系列试验，其摩擦系数明显低于未改性商购无规共聚物的摩擦系数。显然，包含约10％的sPP能明显降低膜的COF。使用约20％的sPP看来能达到进一步的效果。当包含约30％的sPP时，能明显保持该效果。
观察表1和2表明了本发明的某些重要方面。观察表2和3中试验#1和#2制得的膜的COF测量结果，不能确定是否在基体聚合物中仅包含sPP就能明显地降低COF。
将试验#3和4相互比较并与试验#1和2相比较，明显地看出包含滑爽剂具有降低所得膜的COF的明显效果。分别观察两个不含sPP而含0.15％和0.05％滑爽剂的样品之间的平均COF测量结果和其测量结果范围，显然不能确定是否提高滑爽剂的用量就能明显地进一步达到效果。
将试验#5、6、7和8相比较明显地看出，在基体聚合物中加入滑爽剂和sPP显著地降低了由这些聚烯烃共混物制成的膜的COF。显然，在很宽的滑爽剂浓度范围和很宽的sPP浓度范围内都会产生这种效果。显然这两种添加剂都必须存在，任何一种的存在都不能达到两者结合起来所产生的效果。
如上所述，这些实施例在描述本发明中用于说明和阐述；它们并非穷举的。基于这些实施例，结合本发明的完整描述，在本发明所要求范围内的其它实例对本领域的普通技术人员来说是显而易见的。为了进一步阐明本发明的全部范围，提供所附权利要求书。
Claims (15)
1．一种聚烯烃基的配混料、树脂、混合物或其组合，它提供摩擦系数减小的产品，它包含：
A)除了间同立构聚-α-烯烃外的聚烯烃；
B)约0.1-70％的间同立构聚-α-烯烃；和
C)约0.01-5％的滑爽剂、防粘连剂或它们的组合。
2．一种膜，它包含聚烯烃基的配混料、树脂、混合物或其组合，该膜在配混、成形或其组合加工过程中或之后包含：
A)除了间同立构聚-α-烯烃外的聚烯烃；
B)约0.1-70％的间同立构聚-α-烯烃；和
C)约0.01-5％的滑爽剂、防粘连剂或它们的组合。
3．一种膜，它包含除了聚-4-甲基戊烯外的聚烯烃，制成膜后1天在23℃时测量其摩擦系数小于约0.50。
4．一种聚丙烯膜，制成该膜后1天在23℃时测量其摩擦系数小于约0.50，这种膜包含：
A)约0.1-70％的间同立构聚-α-烯烃；和
B)约0.01-5％的滑爽剂、防粘连剂或它们的组合。
5．如权利要求1所述的材料，其中间同立构聚-α-烯烃的量约为1-50％，滑爽剂的量约为0.05-1％。
6．如权利要求5所述的材料，其中间同立构聚-α-烯烃的量约为5-30％，滑爽剂的量约为0.05-0.2％。
7．如权利要求2所述的膜，其中间同立构聚-α-烯烃的量约为1-50％，滑爽剂的量约为0.05-1％。
8．如权利要求7所述的膜，其中间同立构聚-α-烯烃的量约为5-30％，滑爽剂的量约为0.05-0.2％。
9．如权利要求3所述的膜，其中间同立构聚-α-烯烃的量约为1-50％，滑爽剂的量约为0.05-1％。
10．如权利要求9所述的膜，其中间同立构聚-α-烯烃的量约为5-30％，滑爽剂的量约为0.05-0.2％。
11．如权利要求4所述的膜，其中间同立构聚丙烯的量约为1-50％，滑爽剂的量约为0.05-1％。
12．如权利要求11所述的膜，其中间同立构聚-α-烯烃的量约为5-30％，滑爽剂的量约为0.05-0.2％。
13．一种制造摩擦系数减小的聚-α-烯烃膜的方法，该方法包括下述步骤：
A)将所需的聚-α-烯烃与下述ⅰ)和ⅱ)共混、配混、混合或其组合加工，
ⅰ)约0.1-70％的间同立构聚-α-烯烃；和
ⅱ)约0.01-5％的滑爽剂、防粘连剂或它们的组合；和
B)将所得的树脂成形为膜。
14．如权利要求13所述的方法，其中间同立构聚-α-烯烃的加入量约为1-50％，滑爽剂的加入量约为0.05-1％。
15．如权利要求14所述的方法，其中间同立构聚-α-烯烃的加入量约为5-30％，滑爽剂的加入量约为0.05-0.2％。
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