CN1352666A - 抗粘连组合物和制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及产物,它的制备方法和该产物在塑料膜生产中的用途。更具体地说,本发明涉及抗粘连滑石,它的制备方法和它在生产聚烯烃膜中作为添加剂的用途。根据本发明方法生产的聚烯烃膜可用于各种包装和膜覆盖物应用。
Description
本发明的领域
本发明涉及产物，它的制备方法和它在塑料膜生产中的用途。更具体地说，本发明涉及抗粘连滑石，它的制备方法和它作为生产聚烯烃膜中的添加剂的用途。
根据本发明的方法生产的聚烯烃膜可用于各种包装和膜覆盖物应用。
本发明的背景
聚烯烃膜广泛用于包装和膜覆盖物应用。聚烯烃膜的使用继续增加，因为在传统使用纸张的领域中可获得新的市场机会。在未来，膜的多用途提供了该产品的潜在无限的增长前景。然而，在塑料膜的使用中存在着固有的缺点，这可以妨碍它的市场接受性和增长，即它会粘连。当在各种应用中生产或使用塑料膜时，膜的各接触层具有粘附在一起或“粘连”的趋向，使得膜的分离，打开由膜制造的袋，或找到在塑料卷筒上膜的终端是困难的。本发明涉及专门设计具有令人满意的抗粘连能力的聚烯烃树脂组合物。
抗粘连剂是加入到聚烯烃树脂中以使它们的表面变粗糙和从而防止塑料膜各层粘连的材料，因此，术语“抗粘连剂”应用于这些材料。尽管，已知无机材料，如硅藻土，合成硅石和滑石当被加入到聚烯烃膜树脂组合物中时可减少粘连，但是各具有优点和比较关键的缺点。
硅藻土的一个比较优点是，当用作抗粘连剂时，已知它是中等有效的抗粘连剂。然而，还已知的是，硅藻土不利地影响膜的物理性能，如膜透明度，膜雾度，并且是容易磨蚀的和中等昂贵的，还可以造成非常严重的健康威胁。合成硅酸盐已知可有效作为抗粘连剂，然而硅石的显著缺点是它是非常昂贵的。另一方面，滑石越来越多地用作与硅藻土和合成硅石相比更有效的抗粘连剂，因为它与二者相比具有显著的成本低的优点。然而，一个主要的缺点是，当滑石被加入到聚烯烃膜树脂中时，它过分地吸附其它膜添加剂，如抗氧化剂，增滑剂和加工助剂。在生产过程中这些添加剂在聚烯烃树脂组合物中的缺乏或水平降低通常引起操作问题和出现了严重的膜质量问题。
例如，加入抗氧化剂以改进膜的稳定性，增滑剂存在于树脂中改进膜再加工，而使用加工助剂来改进膜的质量，和通过消除熔体破裂在膜挤出过程中提供润滑作用。熔体破裂是膜表面均匀度、外观和强度的衡量标准。在这里提及的三种添加剂中，加工助剂最不利地被抗粘连剂的存在所影响。虽然众所周知的是，所有抗粘连剂吸附加工助剂，但滑石抗粘连剂比硅藻土或合成硅石抗粘连剂吸附更高水平的加工助剂。因此，当生产具有包括抗粘连剂滑石的添加剂的树脂组合物时，必需增加加工助剂的剂量。增加的剂量不利地影响塑料膜的总生产经济成本。
因此，需要的是，新产生比合成硅石或硅藻土吸附更少的加工助剂的滑石抗粘连剂。
相关领域
U.S.专利No.5,401,482公开了制造由具有片状结构的颗粒组成的滑石物质的方法，各个颗粒具有内晶状结构和至少一个亲水表面，该方法包括在使得避免滑石转化成顽辉石和以便进行用活性硅烷醇取代惰性硅氧烷基的表面改性的条件下，将滑石颗粒加热到在900℃以下的温度。
U.S.专利No.5,229,094公开了由具有片状结构的颗粒组成的滑石物质，各个颗粒包括内疏水片，在各单元内具有滑石的晶状结构和通过滑石的典型内聚力(范德华力)结合在一起，该滑石物质特征在于各颗粒具有至少一个亲水表面片。
本发明的概述
产品和生产抗粘连剂的方法，包括用官能化硅氧烷聚合物或聚醚聚合物或官能化聚醚聚合物或碳链基聚合物来表面处理无机材料。当无机材料用官能化硅氧烷聚合物或聚醚聚合物或官能化聚醚聚合物或碳链基聚合物涂敷和随后在聚烯烃膜的生产中用作添加剂时，其它树脂添加剂的吸附率显著减少。
根据本发明的方法生产的聚烯烃膜可用于各种包装膜覆盖物应用。
本发明的详细描述
在一个方面，本发明包括用某些类型的硅烷或硅氧烷聚合物来表面处理滑石。处理的滑石抑制塑料膜添加剂吸附到滑石上去。表面处理指涂敷、部分涂敷，或使用有效量以抑制其它添加剂的吸收。本发明包括用具有以下结构式的官能化聚二烷基(优选聚二甲基)硅氧烷涂敷任何滑石材料：
[Si(CH3)(R)-O-Si(CH3)(R)-O]n
其中n是重复单元(分子量)的数目，CH3是甲基，Si是硅，O是氧，和R是官能化烷基。烷基可以是非限制地用羧酸酯、胺、酰胺、硫醇、硫酸酯、磷酸酯等进行官能化。
可用于本发明的硅氧烷聚合物可以选自官能化烷基聚二甲基硅氧烷(羧酸酯、胺、酰胺、硫醇、硫酸酯、磷酸酯)，其中羧酸酯是优选的，双-(12-羟基硬脂酸酯)封端的聚二甲基硅氧烷(Aldrich Chemical Co.-1001 West Saint Paul Avenue，Milwaukee，WI53233)，和聚(二甲基硅氧烷)-接枝-聚丙烯酸酯(Aldrich)。对用于生产硅氧烷聚合物的方法没有限制。本发明的硅氧烷聚合物可以通过离子聚合或自由基聚合等，或已知用于生产硅氧烷聚合物的任何其它方法来生产。
硅氧烷聚合物的分子量范围是大约1000到大约1,000,000原子质量单位(a.m.u)，优选在大约1000到大约100,000a.m.u的范围内。分子量能够通过凝胶渗透色谱法(GPC)来测定。
可用于本发明的硅烷具有结构式SiR4，其中Si是硅，R可以是能够与硅形成共价键的任何基团(例如烷基、烷氧基、官能化烷基，和官能化烷氧基，和它们的任何结合物)。以下硅烷可用于本发明：辛基三乙氧基硅烷(OSi SilquestA-137硅烷)，三氨基官能硅烷(OSi SilquestA-1130硅烷)，双-(γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺(OSi SilquestA-1170硅烷)，所有这些均从OSi商购。
在另一个方面，本发明由用聚醚和官能化聚醚包覆滑石的步骤组成以减少膜添加剂吸附到滑石上。通用结构式是：
H-(OCHR(CH2)xCHR1)n-OH
其中n是重复单元(分子量)的数目，x是0或整数，R是烷基，O是氧，C是碳，H是氢，和R1可以非限制地是烷基羧酸酯，烷基胺，烷基酰胺，烷基硫醇，烷基硫酸酯，烷基磺酸酯，烷基磷酸酯或烷基膦酸酯等官能团。
可用于滑石的表面处理的聚醚和官能化聚醚可以选自聚(乙二醇)，聚(乙二醇)双-(羧甲基)醚，聚(乙二醇)二甲基醚，聚(乙二醇-400)二硬脂酸酯等，和官能化聚醚(烷基羧酸酯，烷基胺，烷基酰胺，烷基硫酸酯，烷基硫醇，烷基磺酸酯，烷基磷酸酯，烷基膦酸酯)，其中烷基羧酸酯官能团是优选的。对用于生产聚醚和官能化聚醚聚合物的方法没有限制。本发明的聚醚和官能化聚醚可以通过离子聚合或自由基聚合等，或者通过已知用于生产聚醚和官能化聚醚的任何其它方法来制备。
聚醚和官能化聚醚的分子量范围是大约1000到大约10,000,000a.m.u，其中优选的范围是大约10,000到大约1,000,000a.m.u。分子量能够通过GPC来测定。
在还一个方面，本发明涉及碳链基(carbon based)聚合物涂料用于表面处理滑石以便降低添加剂吸附水平的用途。还包括在碳链基聚合物的定义内的是具有以下通式的马来酸/烯烃共聚物：
其中n表示分子量，x和y表示各单体单元在聚合物中的比率。可用于滑石的表面处理的碳链基聚合物可以选自官能化聚烯烃：马来酸/烯烃共聚物，马来酸/苯乙烯共聚物，其中马来酸/苯乙烯共聚物是优选的。还包括在碳链基聚合物组中的是任何沸点的矿物油和任何熔点的石蜡。x/y比率能够在大约100∶1到大约1∶100范围内，其中优选的范围是大约10∶1到大约1∶10。C是碳，O是氧，H是氢，和R是官能团。R可以是能够与碳形成键的任何基团。这非限制地包括烷基羧酸酯，烷基胺，烷基酰胺，烷基硫醇，烷基硫酸酯，烷基磺酸酯，烷基磷酸酯，和烷基膦酸酯等。
碳链基聚合物的分子量可以在大约100到大约10,000,000a.m.u.的范围内，优选范围是大约200到大约2,000,000a.m.u.。
可接受表面处理的任何无机矿物，如滑石、碳酸钙、沉淀碳酸钙、粘土或硅石，可以用这里所述的聚合物涂敷。然而滑石是优选的无机矿物。特别有效的滑石是可接受表面处理和能够随后用于聚烯烃膜生产的那些。示例、但非限制性滑石一般具有Mg3Si4O10(OH)2的经验式和大约2.6到大约2.8的比重。没有其它限制，优选的滑石能够具有大约0.1微米到大约10微米的平均粒度，其中优选平均粒度是大约0.5微米到大约5微米。滑石可以用大约0.01wt％到大约10wt％的这里所述的聚合物涂敷，其中涂敷的优选处理水平是大约0.25wt％到2wt％，基于聚合物的重量。
这里所述的所有聚合物涂料可以通过任何方便的干燥粉料混合操作施涂于滑石上。涂料施涂于滑石所用的温度是在大约0℃到大约500℃，优选大约30℃到大约200℃，和更优选从大约60℃到大约80℃。应该调节施涂温度到较高水平，如果特定涂料需要熔化的话。一旦涂敷滑石，生产出本领域的那些熟练人员可以使用的抗粘连滑石，正如任何其它商购抗粘连剂一样。例如，但非限制的是，涂敷过的抗粘连滑石可以被加入到膜挤出机或作为已经配混的母料加入到挤出机中。配混的母料是指在加入到膜挤出机中之前树脂和抗粘连剂在配混机中进行预混合。
考虑适合于本发明的聚烯烃可以是任何聚烯烃，它能够是透明的，结晶的，和能够形成自支持膜。非限制性实例包括具有在2-12范围内的碳数的α-烯烃的晶体均聚物，或者两种或多种结晶共聚物或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物与其它树脂的共混物。还有，聚烯烃树脂能够是高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯，聚丙烯，乙烯-丙烯共聚物，聚-1-丁烯，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等，以及低和中等密度聚乙烯。其它实例有聚乙烯的无规或嵌段共聚物，聚丙烯聚-r-甲基戊烯-1，以及乙烯-丙烯，和乙烯-丙烯-己烷共聚物。在它们当中，乙烯和丙烯的共聚物和含有选自丁烯-1，己烷-1，4-甲基戊烯-1和辛烯-1的1或2种单体的那些(所谓的LLDPE)是尤其适合的。
在本发明中所使用的生产聚烯烃树脂的方法不是限制的。例如，它能够通过离子聚合或自由基聚合来生产。通过离子聚合获得的聚烯烃树脂的实例包括均聚物如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯-2和聚-4-甲基戊烯以及通过共聚合乙烯和α-烯烃获得的乙烯共聚物，具有3-18个碳原子的α-烯烃如丙烯，丁烯-1，4-甲基戊烯-1，己烯-1，辛烯-1，癸烯-1和十八碳烯-1用作α-烯烃。这些α-烯烃能够单独或作为两种或多种的混合物来使用。其它实例包括丙烯共聚物如丙烯和丁烯-1的共聚物。通过自由基聚合获得的聚烯烃树脂的实例包括单独的乙烯聚合物或者通过共聚合乙烯和自由基可聚合的单体获得的乙烯共聚物。自由基可聚合的单体的实例包括不饱和羧酸如丙烯酸，甲基丙烯酸和马来酸酯以及它们的酸酐，乙烯基酯如乙酸乙烯酯。不饱和羧酸的酯的具体实例包括丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯，和甲基丙烯酸缩水甘油酯。这些自由基可聚合的单体能够单独使用或作为两种或多种的混合物使用。
本发明的典型实施方案能够包括：
从大约 到大约
0.1％ - 1.0％ 滑石抗粘连剂
0.02％- 0.5％ 加工助剂
0.05％- 0.25％ 滑爽剂
0.01％- 0.5％ 抗氧化剂
0.01％- 0.25％ 清除剂
0.1％ - 5.0％ 硅氧烷，硅烷，聚醚，碳链基聚合物
99.7％- 92.5％ 聚烯烃树脂
本发明的典型优选实施方案包括
0.5％ 滑石抗粘连剂
0.15％ 加工助剂
0.12％ 滑爽剂
0.03％ 抗氧化剂
0.05％ 清除剂
0.10％ 抗氧化剂
2.50％ 硅氧烷，硅烷，聚醚，碳链基聚合物
96.55％ 聚烯烃树脂
所有百分数均以总重量百分数为基础。
试验方法和程序
设备
1、挤出机 使用以下挤出机测量抗粘连剂对加工助剂(PA)性能的效果。
a.Branbender单螺杆带式模头挤出机
b.ZSK同向旋转低强度双螺杆挤出机
c.Lestritz低强度反向旋转双螺杆挤出机
d.Welex挤出机
2、Henshal混合机 用于混合硅氧烷，或硅烷，或聚醚，或碳链基聚合物和抗粘连化合物。
3、Killion吹膜生产线 这是具有30∶1的L/D比率的11/4英寸挤出机，具有12mm模口间隙的21/2英寸模头。挤出机和吹膜生产线的温度分布是177℃，93℃，193℃，204℃，204℃，204℃，204℃，204℃，204℃和204℃，其中熔融温度是200-208℃。输出量是大约9lbs/hr，剪切速率(sheer rate)是500sec-1。模头压力和熔体断裂下降情况每2小时监控15分钟。
术语的定义：
挤出-基本加工操作，其中物料被强制通过金属成形模头，随后冷却或化学硬化(参见Hawley’s Condensed Chemical Dictionary，第12版1993，第505页)。
模头-具有特定形状或设计的设备，其中它通过使材料穿过它(挤出)来加工塑料。模头挤出机用于测量抗粘连剂对加工助剂(PA)性能的影响。
带式模头挤出-以减少模头压力和消除熔体破裂所需的加工助剂的量为基准的用于测量加工助剂需求量的挤出工序。
抗粘连剂-使塑料膜的表面粗糙以降低它们粘连在一起的趋向的材料。这些材料可以包括合成硅石，硅藻土(DE)和滑石。
澄清抗粘连剂(clarity antiblock)-一种抗粘连剂，当配混化学品时加入，以减少不透明性和改进聚合物膜的透明度。
加工助剂(PA)-在膜挤出过程中在模头处提供了润滑或滑动作用，它通过消除熔体破裂改进了膜的质量。加工助剂就压力下降(PA吸收较少)和熔体破裂的消除率(熔体破裂百分数)进行评价。
模头压力-在模头处的压力。模头压力下降表明加工助剂如何很好地发挥作用，意味着加工助剂不被滑石吸收，因此可有效降低模头压力。
熔体破裂-膜表面均匀度的衡量标准。目的是完全消除熔体破裂。在给定的PA剂量下熔体破裂作为时间的函数来监控和在速率调节试验中测定。
调节的速率(rate of conditioning)-由膜生产商使用的工艺，以测定加工助剂(PA)性能和测定给定抗粘连剂对PA效力的影响。这使用带式模头挤出和在一定时期内监控模头压力和百分数熔体破裂来进行。
ABT-G-用胺官能化硅氧烷(Genese Polymers，GP-4)涂敷的ABT2500滑石。
官能团-原子和原子基团的排列，重复出现在有机物质上。
吹膜试验-挤出的类型，在该挤出之后配混的聚合物利用被吹动流过圆柱形模头的空气来成形为它所需的厚度。
抗氧化剂-加入到塑料中以阻止氧化、变质、酸败和胶质形成的有机化合物(参见Hawley’s Condensed Chemical Dictionary，第12版1993，第90页)。
长石-一组硅酸铝钠、钾、钙和钡的通用名(参见Hawley’sCondensed Chemical Dictionary，第12版1993，第509页)。
硅藻土(DE)-由与藻有关的小的史前水生植物组成的软而松散的固体材料(88％硅石)。吸收它重量的1.5-4倍水，还具有高的吸油能力(参见Hawley’s Condensed Chemical Dictionary，第12版1993，第365页)。
石蜡(链烷烃)-一类脂族烃，以直链或支化碳链(CnH2n+2)为特征。(参见Hawley’s Condensed Chemical Dictionary，第12版1993，第871页)。
实施例
以下实施例用来说明本发明，决不是提供用来限制本发明的范围，该范围更具体地通过所附权利要求书来定义。
部分1 滑石涂料减少抗粘连剂的加工助剂(PA)需求量的考察
在实施例1和实施例2中，抗粘连剂与线性低密度聚乙烯(PE)在ZSK同向旋转低强度双螺杆挤出机中在30％的负荷水平下进行配混。在单独的分批过程中，加工助剂与PE在10％负荷水平下配混。加工助剂剂量以200ppm增量从0份/百万份到1400ppm变化。在各增量中，样品在恒定的速度下(20g/min)挤出1小时，在整个过程中监控模头压力和带式熔体破裂。在实施例1中使用VITONFree-Flow SAX 7431(Genese Polymers)加工助剂，在实施例2中用Dynamar TM FX-5920(Dynamar Products-3MCenter，St.Paul.，Minnesota 55144)加工助剂替换。
抗粘连剂类型对PA性能的影响使用装有1″×0.020″条带式模头的3/4″Brabender单螺杆挤出机测定。挤出机以400-500sec-1的剪切速度和用20克/分钟的输出量运行。PA性能在一小时的时间内通过模头压力和通过所挤出PE带材的百分数熔体破裂来监控。
实施例1 各种抗粘连剂的加工助剂需求量
ABT2500滑石，用胺官能化硅氧烷(ABT-G)处理的ABT2500滑石，B4(Viton Products-Viton Business Center，P.O.Box 306，Elkton，Maryland 21922)澄清抗粘连剂，用胺官能化硅氧烷处理的B4，Celite 238 D.E.(Celite Products-Solon，Ohio)，合成硅石，和MICROBLOC滑石。在Henschal混合机中在70℃下用硅氧烷聚合物以滑石干重的1％涂料水平进行干燥涂敷10分钟，来制备经处理的抗粘连剂。涂料由胺官能化硅氧烷(Genese Polymers-GP-4)组成。
除了分析上述三种滑石样品以外，还检测由50体积百分数MP10-52和50体积百分数长石组成的澄清抗粘连剂，GP-4处理的澄清抗粘连剂，ABT2500滑石，MICROBLOC滑石，硅藻土(Celite Superfloss 238)和合成硅石(Crosfield 705-Crosfield Products-101 Ingalls Avenue，Joliet.Illinois 60435)。
| 表1VITON氟弹性体加工助剂剂量 | ||
| 抗粘连剂 | 加工助剂(份/百万) | 百分数熔体破裂 |
| ABT2500滑石 | 1200 | 40 |
| ABT-G硅氧烷涂敷的滑石 | 400 | 10 |
| B4澄清抗粘连剂 | 1000 | 25 |
| 硅氧烷涂敷的B4 | 400 | 15 |
| Celite 238 D.E. | 800 | 40 |
| 合成硅石a | 600 | 2 |
| MICROBLOC滑石 | 1000 | 20 |
a2000份/百万份合成硅石
当滑石和澄清抗粘连剂用硅氧烷涂料处理时，减少熔体破裂需要较少的加工助剂剂量。
实施例2 作为抗粘连剂的滑石和合成硅石
在本实施例中，在实施例1中使用的加工助剂用DynamarTM FX-5920加工助剂替换。ABT2500滑石(未涂敷和用硅氧烷涂敷的)与合成硅石和商购抗粘连剂就加工助剂需求量进行比较。表2显示了减少熔体破裂所需的加工助剂的量。
| 表2DYNAMAR TM氟弹性体加工助剂剂量 | ||
| 抗粘连剂 | 加工助剂(份/百万份) | 百分数熔体破裂 |
| ABT2500滑石 | 1200 | 50 |
| ABT-G硅氧烷涂敷的滑石 | 1000 | 20 |
| 合成硅石a | 1200 | 80 |
| MICROBLOC滑石 | 1200 | 65 |
a2000份/百万份合成硅石
与其它抗粘连剂相比，硅氧烷涂敷的滑石需要较低量的加工助剂来减少熔体破裂。
部分II抗粘连剂涂料和它们对加工助剂性能的影响
在实施例3中，比较ABT2500滑石，ABT-G硅氧烷涂敷的滑石，和硅藻土(DE)的熔体破裂和模头压力数据。在实施例4中，就加工助剂性能对商购滑石抗粘连剂进行评价和与在实施例3中的那些比较。实施例5到实施例7考察了改进抗粘连剂的供选择的涂料。
抗粘连剂与含有聚乙烯树脂的共混物进行配混，5,000ppm抗粘连剂，1,000ppmVITONFree Flow SAX-7431 PA，1,200ppm Croda ER芥酰胺(erucamide)滑爽剂，300ppm Irganox1010抗氧化剂，500ppm J.T.Baker硬脂酸锌清除剂和1,000ppm Irgafos168抗氧化剂在Lestritz低强度反向旋转双螺杆挤出机上进行配混。挤出机条件由165℃，175℃，190℃，200℃和204℃的温度区段组成。螺杆在150rpm下定速运行，具有一个端口和一个进料斗。挤出机螺杆直径为34mm，具有22∶1的L/D比率。
实施例3 抗粘连剂的熔体破裂和模头压力性能
对ABT2500滑石，ABT-G硅氧烷涂敷的滑石和DE抗粘连剂使用带式模头挤出法测定模头压力和熔体破裂百分数。以下列举了这些抗粘连剂在一个小时的带式挤出过程中的熔体破裂百分数和模头压力数据。
| 表3调节的速率基准抗粘连剂 | ||||||
| ABT2500滑石 | ABT-G硅氧烷涂敷的滑石 | 硅藻土 | ||||
| 时 间(min) | ％熔体破裂 | 模头压力(psi) | ％熔体破裂 | 模头压力(psi) | ％熔体破裂 | 模头压力(psi) |
| 0 | 100 | 3110 | 10 | 3100 | 100 | 3100 |
| 10 | 100 | 3100 | 100 | 3100 | 100 | 3040 |
| 20 | 100 | 3100 | 100 | 3100 | 55 | 2740 |
| 30 | 95 | 3100 | 85 | 2990 | 20 | 2640 |
| 40 | 90 | 3070 | 60 | 2830 | 10 | 2540 |
| 50 | 80 | 2870 | 50 | 2790 | 0 | 2480 |
| 60 | 65 | 2880 | 35 | 2760 | ||
当ABT2500滑石用胺官能化硅氧烷(ABT-G)处理时，发现熔体破裂下降30％点和压力下降120psi。
实施例4-商购滑石抗粘连剂
在本实施例中，商购MICROBLOC滑石，POLYBLOCTM滑石，和MICROTUFFAG101滑石抗粘连剂与在实施例3中使用的抗粘连剂进行比较。测量在一个小时的带式挤出过程中进行。百分数熔体破裂在表4中给出和模头压力数据在表5中给出。
| 表4调节的速率/商购滑石熔体破裂百分数 | ||||||
| 时间(min) | ABT2500滑石 | ABT-G硅氧烷涂敷的滑石 | D.E. | MICROBLOC滑石 | POLYBLOCTM滑石 | MICROTUFFAG101滑石 |
| 0 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 10 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 20 | 100 | 100 | 55 | 96 | 95 | 100 |
| 30 | 95 | 85 | 20 | 95 | 85 | 85 |
| 40 | 90 | 60 | 10 | 75 | 75 | 65 |
| 50 | 80 | 50 | 0 | 50 | 55 | 55 |
| 60 | 65 | 35 | 40 | 40 | 45 | |
MICROBLOC，POLYBLOCTM，和MICROTUFF是Minerals TechnologiesInc.-The Chrysler Building，405 Lexington Avenue，New York 10174的商标，并从该公司商购产品。
硅氧烷涂敷的滑石(ABT-G)具有与商购滑石抗粘连剂相比较低的百分数熔体破裂值。
| 表5调节的速率/商购滑石模头压力(psi) | ||||||
| 时间(min) | ABT2500滑石 | ABT-G硅氧烷涂敷的滑石 | D.E. | MICROBLOC滑石 | POLYBLOCTM滑石 | MICROTUFFAG101滑石 |
| 0 | 3110 | 3100 | 3100 | 3110 | 3140 | 3120 |
| 10 | 3100 | 3100 | 3040 | 3110 | 3130 | 3120 |
| 20 | 3100 | 3100 | 2740 | 3100 | 3130 | 3120 |
| 30 | 3100 | 2990 | 2640 | 3090 | 3030 | 3020 |
| 40 | 3070 | 2830 | 2540 | 2930 | 2950 | 2950 |
| 50 | 2970 | 2790 | 2480 | 2860 | 2840 | 2850 |
| 60 | 2880 | 2760 | 2790 | 2780 | 2790 | |
硅氧烷涂敷的滑石(ABT-G)具有比商购滑石抗粘连剂更低的模头压力。
实施例5-硅氧烷涂敷的滑石抗粘连剂
ABT2500滑石除了涂敷氨基官能硅氧烷流体(ABT-G)/(GenesePolymers，GP-4)以外，还涂敷氨基改性的丙基三甲氧基硅烷(OSI，SilquestA-1130硅烷)和双-(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺(OSI，SilquestA-1170硅烷)。使用带式模头挤出来测定熔体破裂和模头压力。
带式模头挤出结果在表6和表7中列举。
| 表6调节的速率熔体破裂百分数 | ||||||
| 时间(min) | ABT2500滑石 | ABT-G硅氧烷涂敷的滑石 | D.E. | SILQUESTA-1130涂敷的滑石 | SILQUESTA-1170涂敷的滑石 | 聚丙烯酸酯涂敷的滑石 |
| 0 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 10 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 20 | 100 | 100 | 55 | 98 | 95 | 95 |
| 30 | 95 | 85 | 20 | 95 | 85 | 90 |
| 40 | 90 | 60 | 10 | 85 | 60 | 65 |
| 50 | 80 | 50 | 0 | 75 | 45 | 45 |
| 60 | 65 | 35 | 65 | 30 | 35 | |
SILQUESTA-1170和聚丙烯酸酯涂敷的产物显示了比未涂敷的滑石更低的熔体破裂，与硅氧烷涂敷的(ABT-G)滑石性能类似。
| 表7调节的速率模头压力(psi) | ||||||
| 时 间(min) | ABT2500滑石 | ABT-G | D.E. | SILQUESTA-1130 | SILQUESTA-1170 | 聚丙烯酸酯 |
| 0 | 3110 | 3100 | 3100 | 3110 | 3140 | 3110 |
| 10 | 3100 | 3100 | 3040 | 3110 | 3130 | 3100 |
| 20 | 3100 | 3100 | 2740 | 3110 | 3120 | 3100 |
| 30 | 3100 | 2990 | 2640 | 3080 | 2980 | 3080 |
| 40 | 3070 | 2830 | 2540 | 3060 | 2800 | 2940 |
| 50 | 2970 | 2790 | 2480 | 2970 | 2770 | 2790 |
| 60 | 2880 | 2760 | 2870 | 2710 | 2750 | |
SILQUESTA-1170和聚丙烯酸酯涂敷的ABT2500滑石显示了降低模头压力，当与未涂敷的ABT2500滑石比较时。
实施例6 聚醚涂敷的滑石抗粘连剂
本实施例显示了聚醚作为低PA滑石抗粘连剂的涂料的效果。ABT2500滑石用聚乙二醇(PEG)，用极性羧酸酯基官能化的PEG产物，和用少量极性硬脂酸酯基官能化的PEG产物涂敷。熔体破裂数据在表8中给出和模头压力结果在表9中给出。
| 表8调节的速率/聚醚涂料熔体破裂百分数 | ||||||
| 时 间(min) | ABT2500滑石 | ABT-G硅氧烷涂敷的滑石 | D.E. | 聚乙二醇(PEG)200涂敷的滑石 | PEG羧酸酯涂敷的滑石 | PEG二硬脂酸酯涂敷的滑石 |
| 0 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 10 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 20 | 100 | 100 | 55 | 100 | 100 | 95 |
| 30 | 95 | 85 | 20 | 95 | 95 | 70 |
| 40 | 90 | 60 | 10 | 75 | 75 | 40 |
| 50 | 80 | 50 | 0 | 55 | 55 | 35 |
| 60 | 65 | 35 | 45 | 30 | 25 | |
所有三种醚涂敷的滑石具有比未涂敷的ABT2500滑石更低的熔体破裂值。
| 表9调节的速率/聚醚涂料模头压力(psi) | ||||||
| 时 间(min) | ABT2500滑石 | ABT-G硅氧烷涂敷的滑石 | D.E. | 聚乙二醇(PEG)200涂敷的滑石 | PEG羧酸酯涂敷的滑石 | PEG二硬脂酸酯 |
| 0 | 3110 | 3100 | 3100 | 3110 | 3120 | 3140 |
| 10 | 3100 | 3100 | 3040 | 3110 | 3110 | 3100 |
| 20 | 3100 | 3100 | 2740 | 3090 | 3080 | 3090 |
| 30 | 3100 | 2990 | 2640 | 3070 | 3030 | 2930 |
| 40 | 3070 | 2830 | 2540 | 2930 | 2840 | 2820 |
| 50 | 2970 | 2790 | 2480 | 2840 | 2770 | 2760 |
| 60 | 2880 | 2760 | 2750 | 2740 | 2670 | |
所有三种醚涂敷的滑石具有比未涂敷的滑石更低的模头压力。
实施例7-碳链基聚合物涂敷的滑石抗粘连剂
官能化聚烯烃和链烷烃就相对于PA需求量的熔体破裂和模头压力进行检测。聚烯烃包括马来酸/烯烃共聚物和马来酸/苯乙烯共聚物。低分子量链烷烃(矿物油)和高分子量链烷烃(石蜡)也作为滑石涂料来评价。链烷烃的分子量是大约80到大约1400a.m.u.，其中优选的分子量是从大约200到大约600a.m.u.。熔体破裂结果是在表10中和模头压力结果是在表11中。
| 表10调节的速率熔体破裂百分数 | |||||||
| 时 间(min) | ABT2500滑石 | ABT-G | D.E. | 马来酸共聚烯烃 | 马来酸-苯乙烯 | 矿物油 | 石蜡 |
| 0 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 10 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 20 | 100 | 100 | 55 | 100 | 100 | 100 | 90 |
| 30 | 95 | 85 | 20 | 90 | 90 | 90 | 60 |
| 40 | 90 | 60 | 10 | 40 | 75 | 65 | 35 |
| 50 | 80 | 50 | 0 | 35 | 40 | 50 | 20 |
| 60 | 65 | 35 | 30 | 20 | 40 | 15 | |
所有四种涂敷有碳链基聚合物的滑石样品具有比未涂敷的ABT2500滑石较低的熔体破裂值。石蜡显示了在一个小时后15％的熔体破裂值。
| 表11调节的速率模头压力(psi) | |||||||
| 时 间(min) | ABT2500滑石 | ABT-G | D.E. | 马来酸共聚烯烃 | 马来酸-苯乙烯 | 矿物油 | 石蜡 |
| 0 | 3110 | 3100 | 3100 | 3100 | 3080 | 3110 | 3120 |
| 10 | 3100 | 3100 | 3040 | 3100 | 3080 | 3100 | 3100 |
| 20 | 3100 | 3100 | 2740 | 3100 | 3070 | 3080 | 3010 |
| 30 | 3100 | 2990 | 2640 | 3030 | 3030 | 3020 | 2860 |
| 40 | 3070 | 2830 | 2540 | 2820 | 2900 | 2840 | 2760 |
| 50 | 2970 | 2790 | 2480 | 2720 | 2750 | 2780 | 2710 |
| 60 | 2880 | 2760 | 2700 | 2680 | 2750 | 2660 | |
所有碳链基聚合物具有比未涂敷的ABT2500滑石更高的模头压力下降。
Claims (19)
1.生产抗粘连剂的方法，包括用官能化硅氧烷、聚醚、官能化聚醚或碳链基聚合物对颗粒状无机矿物进行表面处理。
2.权利要求1的方法，其中无机矿物选自滑石、碳酸钙、粘土和硅石。
3.前述权利要求中任一项的方法，其中官能化硅氧烷是官能化烷基聚环甲基硅氧烷。
4.权利要求3的方法，其中官能化烷基聚环甲基硅氧烷用一个或多个羧基、氨基、酰胺基、硫基、磺基或二氧磷基官能化。
5.权利要求1或权利要求2的方法，其中硅氧烷选自辛基三乙氧基硅氧烷、三氨基官能硅氧烷、双-(γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺。
6.权利要求1或权利要求2的方法，其中官能化硅氧烷具有[Si(CH3)(R)-O-Si(CH3)(R)-O]n的结构式和其中分子量是从100到100,000a.m.u.。
7.权利要求1或权利要求2的方法，其中硅氧烷具有SiR4的结构式，其中R是官能化烷基或官能化烷氧基。
8.权利要求1或权利要求2的方法，其中聚醚选自聚(乙二醇)，聚(乙二醇)双-(羧甲基)醚，聚(乙二醇)二甲基醚，聚(乙二醇-400)二硬脂酸酯和类似物，和官能化聚醚选自聚乙二醇和其它官能化聚醚，例如烷基羧酸酯，烷基胺，烷基酰胺，烷基硫酸酯，烷基硫醇，烷基磺酸酯，烷基磷酸酯，烷基膦酸酯，其中羧酸烷基酯是优选的。
9.权利要求8的方法，其中聚醚是聚乙二醇(PEG)和官能化聚醚是烷基羧酸酯官能化PEG。
10.权利要求8或权利要求9的方法，其中聚醚和官能化聚醚具有H-(OCHR(CH2)xCHR1)n-OH的通用结构式和其中分子量是100到100,000a.m.u.。
11.权利要求1或权利要求2的方法，其中碳链基聚合物选自官能化聚烯烃马来酸/烯烃共聚物，马来酸/苯乙烯共聚物。
12.权利要求11的方法，其中碳链基聚合物是马来酸/苯乙烯共聚物。
13.权利要求11或权利要求12的方法，其中碳链基聚合物具有以下通用结构式：
和其中分子量是从1,000到10,000,000a.m.u.，其中x和y表示各单体单元在聚合物中的比率。
14.根据前述权利要求中任一项的方法，其中无机材料是滑石。
15.权利要求1，2和11-14中任一项的方法，其中无机材料用基于无机材料重量的0.1-10％的碳链基聚合物处理。
16.一种组合物，包括选自滑石、碳酸钙、粘土和硅石的无机矿物芯组分和选自官能化硅氧烷、聚醚、官能化聚醚和碳链基聚合物的表面处理组分。
17.根据权利要求16的组合物作为抗粘连剂的用途。
18.含有根据权利要求16的组合物的聚烯烃。
19.根据权利要求18的聚烯烃膜。
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