TW201313810A - 供用於擠壓塗層之具高熔融強度之聚乙烯 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種用於生產特別適合於擠壓塗層應用之樹脂之方法，該方法包含下列步驟：選擇標的聚乙烯樹脂，之後藉由使該聚乙烯樹脂與烷氧胺衍生物反應，增加該聚乙烯樹脂之熔融強度，之後用該反應的標的聚乙烯形成擠壓塗層。

Description

供用於擠壓塗層之具高熔融強度之聚乙烯 交互參照相關申請案
本申請案係請求在2011年7月6日提申之美國臨時專利申請案，標題“POLYETHYLENE WITH HIGH MELT STRENGTH FOR USE IN EXTRUSION COATING"之優先權之非臨時申請案，其之教示在此併入本案以為參考，就好像全面地再現於下文中。
發明領域
本發明有關聚乙烯擠壓組成物。特別地，本發明有關具有高拉伸性(drawdown)以及實質上減小的內縮量(neck-in)之乙烯聚合物擠壓組成物。本發明亦有關一種製造該乙烯聚合物擠壓組成物之方法以及一種用於製造擠壓塗層物件之方法、一種擠壓斷面形式之物件以及一種擠壓鑄膜形式之物件。
發明背景
已知，乙烯與自由基起始劑經高壓聚合製成之低密度聚乙烯(LDPE)，以及乙烯與α-烯烴以及金屬茂或齊格勒(Ziegler)配位(過渡金屬)催化劑經低至中壓共聚合製成之同質或異質線性低密度聚乙烯(LLDPE)以及超低密度聚乙烯(ULDPE)，可用於，例如，擠壓塗層基材，諸如紙板、紙和/或聚合基材；製備擠壓鑄膜，供用於諸如拋棄式尿布以及食品包裝之應用；以及製備擠壓斷面，諸如電線以及 電纜外皮。然而，雖然LDPE一般展現出極佳的擠壓加工性以及高擠壓拉伸性比，但LDPE擠壓組成物缺少供許多應用之足夠的抗機械損傷性以及堅韌性。就擠壓塗層以及擠壓鑄造目的方法而言，藉由提供具有高分子量之LDPE組成物(即，具有熔融指數，I2，小於2g/10分)來改善損傷特性之努力並沒有效果，因為此組成物必然地具有太強之熔融強度以致於無法成功地在高速塗覆下拉伸。
雖然LLDPE以及ULDPE擠壓組成物提供改善的抗機械損傷性以及堅韌性之特性，而MDPE(中密度聚乙烯)擠壓組成物提供改善的阻障性(對抗，例如，濕氣以及油脂穿透)，但此等線性乙烯聚合物展現出不合意之高內縮量以及拉伸不安定性；與純LDPE相比，其等亦展現出相對差的擠壓加工性。一個工業上常用之方案係摻合LDPE以及LLDPE。目前在LDPE使用方面，為了達到所需的內縮量，必須使用大量(如，超過60%)之LDPE。在某些情況下，LDPE之可利用性可能受限，或可能有其它的理由需要在無不當增加內縮量之情況下，使用較低位準之LDPE。已發現，假如可在無顯著減少熔融指數之情況下增加LLDPE組份之熔融強度，可減低其與LDPE之摻合物之內縮量，同時仍維持相似的擠壓加工性。此容許在該摻合物中之LDPE部分的比例得以減少，而LLDPE部分之位準得以增加，其因此容許LLDPE部分能夠小心地被修改成符合特別的需求，諸如密封性或堅韌性。在本發明之較佳方法中，在牽引速率為約440呎/分下，內縮量小於將近2.5吋(每邊1.25”)。內縮量通常隨著牽 引速率增加而減小，當使用可獲得牽引速率有限之較老舊的設備時，內縮量特別是個問題。在大部分的塗層應用中，熔融指數之實務範圍從約3至約30g/10min，而本發明之組成物可涵蓋此整個範圍。最好的是擠壓塗層設備之最大操作速度不受欲使用之樹脂特性的限制。因此，最好是使用在達到最大線速度之前，沒有展現出拉伸不安定性，亦沒有展現出破裂之樹脂。甚至更好的是此樹脂展現出非常低的內縮量，低於約2.5吋。在此發明中提供之樹脂展現出低內縮量以及極佳的拉伸安定性，同時選擇正確的熔融指數可達到所需之拉伸能力。典型地，整個摻合物之熔融指數係在5-15g/10 min之範圍內。本發明之另外的特徵係其提供一種具有例如8MI之樹脂組成物，其適合用於在具有低接取之老舊的設備以及現代高速設備二者中擠壓。在二者之情況下，內縮量可低於2.5吋。
使用較高分子量之樹脂可提高熔融強度，但此等樹脂一般需要更強勁的設備以及更多的能量，因為其等在擠壓過程期間易於產生較高的擠壓壓力。因此，必須將特性平衡至可提供物理特性以及加工性均可接受之組合。
發明概要
本發明之乙烯/α-烯烴異種共聚物提供良好的內縮量特性。本發明係一種用於增加聚乙烯之熔融強度之新的方法，涉及透過一般擠壓處理，使熔融聚乙烯與烷氧胺衍生物反應。據此，本發明之一態樣係一種用於增加聚乙烯樹 脂之熔融強度之方法，其包含先選擇具有依照ASTM D792測定之密度在從0.90g/cm3至0.955g/cm3之範圍內，而依照ASTM D1238(2.16kg，190℃)測定之熔融指數在從3g/10min至30g/10min之範圍內之聚乙烯樹脂，之後使烷氧胺衍生物與該聚乙烯樹脂，在足夠增加該聚乙烯樹脂之熔融強度之數量以及條件下反應。
本發明亦可增加樹脂之黏度比，顯示出良好的加工性。
較佳實施例之詳細說明
從廣義上來看，本發明係一種用於產生改善的擠壓塗層之方法，其中該方法涉及增加標的聚乙烯樹脂之熔融強度。聚乙烯樹脂包括所有由至少50重量%之乙烯單體單元衍生而得之聚合物或聚合物摻合物。此包括此技藝中已知之材料，如高密度聚乙烯(HDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)以及使用高壓反應器製成之低密度聚乙烯(LDPE)。
選定之標的聚乙烯樹脂應具有依照ASTM D792測定之密度在從0.90g/cm3至0.955g/cm3之範圍內，而依照ASTM D1238(2.16kg，190℃)測定之熔融指數在從3g/10min至30g/10min之範圍內，適合的聚乙烯樹脂可用習用的齊格勒納塔(Ziegler Natta)或鉻催化劑產生，但亦可用金屬茂或單活性點催化劑產生。此等樹脂可具有單峰或多峰分子量分佈。較佳的標的樹脂係具有密度0.90至0.93g/cm3，更佳地從0.905至0.920g/cm3，而熔融指數從4至20g/10min，更佳地 從6至10g/10min之線性低密度樹脂。
一旦選定了標的聚乙烯樹脂，使其與烷氧胺衍生物反應。就本發明而言，“烷氧胺衍生物”包括硝基氧衍生物。加入在足夠增加該聚乙烯樹脂之熔融強度之數量以及條件下之烷氧胺。該烷氧胺衍生物對應於下式：(R1)(R2)N-O-R3
在此R1以及R2彼此各自獨立地為氫、C4-C42烷基或C4-C42芳基或包含O和/或N之取代的烴基團，以及在此R1以及R2可一起形成環結構；以及在此R3係氫、烴或包含O和/或N之取代的烴基團。有關R3之較佳的基團包括-C1-C19烷基；-C6-C10芳基；-C2-C19烯基；-O-C1-C19烷基；-O-C6-C10芳基；-NH-C1-C19烷基；-NH-C6-C10芳基；-N-(C1-C19烷基)2.R3最佳的是含有醯基基團。
該較佳的化合物在分解或熱分解後，可形成硝醯自由基(R1)(R2)N-O＊或氨基自由基(R1)(R2)N＊。
烷氧胺衍生物之特佳的種類為9-(乙醯氧基)-3,8,10-三乙基-7,8,10-三甲基-1,5-二噁-9-氮雜螺[5.5]十一-3-基]甲基硬脂酸酯，其具有以下化學結構：
用於本發明之某些較佳種類之例子包括下列：
一般而言，羥基胺酯係更佳地，特好的羥基胺酯係9-(乙醯氧基)-3,8,10-三乙基-7,8,10-三甲基-1,5-二噁-9-氮雜螺[5.5]十一-3-基]甲基硬脂酸酯。
添加數量足夠增加熔融強度和/或增加延伸黏度至所欲位準之烷氧胺衍生物。通常，所添加之烷氧胺衍生物之數量為聚乙烯聚合物總數量重量之1至900ppm(其為每百萬部分(重量)之標的樹脂加上載體樹脂(若有的話)中，有1至900部分之烷氧胺衍生物)，更佳地從50至500ppm，更佳地從75至400ppm，又更佳地從100至300ppm。
添加至聚乙烯聚合物之動作可在所有慣用混合機械中進行，其中聚合物熔融且與添加物混合。適合的機器係熟悉此技藝之人士已知的。其等主要係混合器、捏合器以及擠壓器。
該方法較佳地在擠壓器中進行，在處理期間導入添加物。特佳的處理機器係單螺桿擠壓器、反向旋轉以及同向旋轉雙螺桿擠壓器、行星式齒輪擠壓器、環式擠壓器或共捏合器(co-kneaders)。亦可能使用提供有至少一個可施予真 空之氣體移除組件之處理機器。適合的擠壓器以及捏合器述於，例如，Handbuch der Kunststoftextrusion,Vol 1 Grundlagen,Editors F.Hensen,W.Knappe,H.Potente,1989,pp.3-7,ISBN.3-446-14339-4(Vol 2 Extrusionsanlagen 1986,ISBN 3-446-14329-7)中。例如，螺桿長度可為螺桿直徑之1-60倍，較佳地該螺桿直徑之35-48倍。螺桿之旋轉速度較佳地每分鐘10-600轉(rpm)，更佳地25-300rpm。亦可能先在載體聚乙烯樹脂中製備該添加物之濃縮混合物，較佳地1,000至10,000ppm，之後透過擠壓器將此濃縮物或“母料”送入熔融聚乙烯中，使用靜態混合管摻合該二種材料，較佳地於該熔融樹脂中具1至20重量%之濃縮物。該濃縮物可在擠壓器中，較佳地從180至220℃之溫度下處理。該靜態混合管中之溫度範圍可從200至250℃，在該混合器中之停留時間範圍從1至10分鐘。
最大通量取決於螺桿直徑、旋轉速度以及驅動力。本發明之方法亦可藉由改變所提及之參數或使用傳送投加量之稱重機器，在低於最大通量之位準下進行。
假如添加數種組份時，此等可預混合或個別添加。
該聚合物需被處理至提高的溫度，歷時足夠的時間期間，如此發生所欲的改變。溫度通常高於該聚合物之軟化點。在本發明之方法之較佳具體例中，使用低於280℃，特別是從約160℃至280℃之溫度範圍。在特佳方法變化中，使用溫度範圍從約200℃至270℃。
反應所需之時間期間隨著溫度、欲進行反應之材料之 數量以及例如所使用之擠壓器之類型之函數改變。其通常從約10秒至30分鐘，特別是從20秒至20分鐘。
有利地，該烷氧胺衍生物可藉由使用母料添加至該混合裝置中。熟悉此技藝之人士當能認知到，用於母料之載體樹脂，應選擇可與欲改質之樹脂相容者。意外地發現LDPE高壓低密度聚乙烯聚合物(意指工業上之“LDPE”)係最佳的載體，因為在母料生產期間，擠壓壓力之些微的變化證明了較低的反應性。HDPE可能是較好的載體，因為其反應更少，因為其沒有三級碳以及非常低的乙烯基。本發明之另一優點係發現聚丙烯不是此添加物之良好的載體，因為其在典型的處理溫度下易於降解。另一發現係載體樹脂應實質上無任何抗氧化劑添加物，意指該載體樹脂較佳地應具有少於1,000ppm之抗氧化劑添加物，較佳地低於500ppm，更佳地低於100ppm(依重量計)，因為抗氧化劑易於抑制添加物之活性。
較佳的載體樹脂應可與手邊之應用相容；其應與欲與其摻合之標的聚乙烯樹脂具有相似的黏度。較佳地係具有最少量之三取代的不飽和單元之LDPE或HDPE樹脂，較佳地每1,000,000個碳原子中少於70個。該較佳的載體樹脂應具有低於50,000之分子量(Mn)，以便其易於處理，由通過擠壓器之壓降證明。該載體樹脂可併入其它作為處理助劑之添加物，但其應實質上無抗氧化劑化合物，較佳地含有低於1,000ppm，更佳地低於500ppm，以及又更佳地低於100ppm(以重量計)之任何抗氧化化合物。
標的聚乙烯樹脂可為乙烯與任何含有3至12個碳之烯烴單體之共聚物。較佳地，該標的聚乙烯樹脂每1,000,000個碳應具有範圍從200至450個三取代的不飽和單元之位準。其應具有由熔融指數(g/10min)測定之分子量稍微低於載體樹脂。較佳地，聚乙烯樹脂之熔融指數應高出最終所欲樹脂0.2-0.5個單元(g/10min)。較佳地，聚乙烯樹脂應含有最少量或無抗氧化劑添加物，且在與載體樹脂摻合之前，任何添加劑應充分的分散在樹脂中。
載體樹脂中，烷氧胺衍生物之數量應在0.1至30重量%之範圍內，較佳地0.1至5重量%，更佳地在0.2至1重量%之範圍內。加入母料之數量係使添加至標的產物之烷氧胺衍生物在1至900ppm之範圍內，更佳地50至500ppm，更佳地從75至400ppm，以及又更佳地從100至300ppm之數量。熟悉此技藝之人士當能輕易地了解，在最終產物中烷氧胺衍生物之數量將低於該添加的數量，因為該化合物會與標的以及載體聚乙烯反應。
很清楚地，在烷氧胺衍生物已經容許與標的樹脂反應之後，最好是添加一或多種抗氧化添加物，以便保護改質的標的樹脂之特性。一完成此之方法係在該烷氧胺衍生物反應之後，使樹脂摻合與另一富含抗氧化劑之樹脂。
如之前所指，反應的標的樹脂與低密度聚乙烯樹脂一起使用係有利的。在此組成物中，可包含1至99重量%，更佳地1至90重量%之反應的標的聚乙烯樹脂，以及1至90重量%，較佳地10至90重量%之低密度聚乙烯組成物。在許多 應用中，最好是該組成物包含低於60%之低密度聚乙烯組成物。
測試方法 熔融指數
熔融指數，或I2，係依照ASTM D 1238，條件190℃/2.16kg測量，記述為每10分鐘洗提出之克數。I10係依照ASTM D 1238，條件190℃/10kg測量，記述為每10分鐘之克數。
密度
供密度測量之壓縮模製的樣本依照ASTM D 4703製備。密度測量依循ASTM D792，方法B進行，模製1小時內。
動態熱機械分析儀
在350F，1500psi空氣壓力下，將樹脂壓縮模製成“3mm厚x1吋”之環狀板，歷時5分鐘。停止樣品上之壓力，然後置於檯上冷卻。
使用裝設25mm(直徑)平行板之TA Instruments“Advanced Rheometric Expansion System(ARES)”，在氮吹掃下進行恆溫頻率掃描。將該樣本置於該板上，容許在190℃下熔化5分鐘。之後使該等板靠近2mm之間隔，裁切樣品(移除超出“25mm直徑”盤圓周之樣本)，之後開始測試。該方法本身具有額外五分鐘的延遲，容許溫度平衡。實驗在190℃下，0.1至100rad/s頻率範圍中進行。應變幅度恆定在10%。依據振幅以及相分析應力反應，從其中計算儲存模量(G’)、損失模量(G”)、複數模量(G＊)、複黏度η＊、tan(δ) 或△tan、0.1rad/s之黏度(V0.1)、100rad/s下之黏度(V100)以及黏度比率(V0.1/V100)。
G”=500 Pa，190℃下熔融彈性模量之測定：
為了計算G”等於500Pa下之相應的G’值，使用Akima spline內插演算法以及三次分段多項式擬合，對從動態熱機械分析儀測量在190℃下而來之G’對G”數據進行內插運算。此詳細述於Hiroshi Akima.“A new method of interpolation and smooth curve fitting based on local procedures”,J.ACM,17(4),589-602(1970)中。
熔融強度
熔融強度測量係在附屬於Gottfert Rheotester 2000毛細管流變儀之Gottfert Rheotens 71.97(Göettfert Inc.；Rock Hill,SC)上進行。用裝設有平面入口角度(180度)，長30mm，直徑為2.0mm，以及長寬比(長度/直徑)為15之Göettfert Rheotester 2000毛細管流變儀饋入熔融樣本(約25至30克)。在該樣本於190℃下平衡10分鐘後，活塞以0.265mm/秒之恆定活塞速度運轉。標準測試溫度為190℃。單軸拉伸樣本至位在模頭下100mm之加速壓軋組，加速度為2.4mm/s2。張力記錄為軋輥之捲取速度之函數。熔融強度記述為線料斷裂前之高原力(cN)。下列條件用於熔融強度測量：活塞移動速度=0.265mm/秒；滾輪加速度=2.4mm/s2；毛細管直徑=2.0mm；毛細管長度=30mm；以及機筒直徑=12mm。
三個檢測器一組之凝膠滲透色層分析儀(TDGPC)-習用GPC
針對在此使用之GPC技術(習用GPC、光散射GPC以及gpcBR)，使用三個檢測器一組之凝膠滲透色層分析儀(3D-GPC或TDGPC)系統。此系統由下列構成：Waters(Milford,Mass)150C型高溫色層分析儀(其它適合的高溫GPC設備包括Polymer Laboratories(Shropshire,UK)之210型以及220型)，裝設有Precision Detectors(Amherst,Mass.)之2-角度雷射光散射儀(LS)檢測器2040型；Polymer ChAR(Valencia,Spain)之IR4紅外線檢測器；以及Viscotek(Houston,Texas)之150R 4-毛細管溶液黏度計(DP)。
具有此等後面二種獨立的檢測器以及至少一種前面的檢測器之GPC有時稱作“3D-GPC”或“TDGPC”，而術語“GPC”單獨一般指的是習用的GPC。數據收集係使用Viscotek TriSEC軟體，第3版本以及4-channel Viscotek Data Manager DM400進行。該系統亦裝設從Polymer Laboratories(Shropshire，英國)而來之在線溶劑除氣裝置。
從GPC管柱組而來之洗提液流經各以下列順序串聯排列之檢測器：LS檢測器，IR4檢測器，之後DP檢測器。決定多重檢測器支管之系統方案，以與由Balke,Mourey,et al.(Mourey and Balke,Chromatography Polym.,Chapter 12,(1992))(Balke,Thitiratsakul,Lew,Cheung,Mourey,Chromatography Polym.,Chapter 13,(1992))公開之方式相同的方式進行，使用寬聚乙烯標準品，最適化三個一組檢測器之對數(MW以及固有黏度)，概述於方程式(5)後之段落下，光散射(LS)GPC之部分中。
可使用適合的高溫GPC管柱，諸如四個30cm長Shodex HT803 13微米管柱，或四個30cm具20-微米混合孔大小充填之Polymer Labs管柱(MixA LS,Polymer Labs)。在此，使用MixA LS管柱。樣本轉盤隔室在140℃下操作，而管柱隔室在150℃下操作。該樣本製備成“0.1克聚合物配製於50毫升溶劑中”之濃度。色層分析溶劑以及樣本製備溶劑為含有200ppm之2,6-二-叔-丁基-4甲基苯酚(BHT)之1,2,4-三氯苯(TCB)。用氮氣吹掃該溶劑。在160℃下溫和攪拌聚合物樣本4個小時。注射體積為200微升。通過GPC之流速設定為1ml/分鐘。
習用GPC
在習用GPC方面，使用IR4檢測器，且進行21個窄分子量分佈聚苯乙烯標準品校正GPC管柱組。標準品之分子量(MW)範圍從580g/mol至8,400,000g/mol，且標準品內含有6個“雞尾酒”混合物。各標準品混合物在個別分子量之間具有至少十進位的間隔。標準品混合物購自Polymer Laboratories。聚苯乙烯標準品以“0.025g配製於50mL溶劑中”之濃度製備，分子量等於或大於1,000,000g/mol，以及以“0.05g配製於50mL溶劑中”之濃度製備，分子量低於1,000,000g/mol。使聚苯乙烯標準品在80℃下溶解，混合攪拌，歷時30分鐘。先進行窄標準品混合物，依序從最高分子量組份減少，以便使降解最小化。使用方程式(1)將聚苯乙烯標準品波峰分子量轉換成聚乙烯分子量(如Williams and Ward,J.Polym.Sci.,Polym.Letters,6,621(1968)中所 述)：M聚乙烯=Ax(M聚苯乙烯)B (方程式1)，在此M係聚乙烯或聚苯乙烯(如標記的)之分子量，而B等於1.0。熟悉此技藝之人士已知A可在約0.38至約0.44之範圍內，且在使用寬聚乙烯標準品校正時決定。使用此聚乙烯校正方法獲得分子量值，諸如分子量分佈(MWD或Mw/Mn)，以及相關的統計資料，在此定義為Williams and Ward之修飾方法。用下列方程式計算數量平均分子量、重量平均分子量以及z平均分子量。
M n,cc =Σw i /Σ(w i /M cc,i ) (方程式3)
實驗
所使用之線性低密度聚乙烯，LLDPE1，係在雙反應器配置中使用限定幾何催化劑產生，具有8.6之熔融指數(I2或MI)、0.913g/cm3之密度，沒有任何的抗氧化劑包裹。
樣本從此LLDPE1產生，且與不同濃度之烷氧胺衍生物添加物一起擠壓。所使用之特別的添加物係9-(乙醯氧基)-3,8,10-三乙基-7,8,10-三甲基-1,5-二噁-9-氮雜螺[5.5]十一-3-基]甲基硬脂酸酯，其以具有少於1%之添加物之LDPE母料形式添加(注意，以下記述之ppm位準指的僅是活性成份，不是整個母料)。
使LLDPE1以及烷氧胺衍生物添加物在30mm同向，囓 合Coperion Werner-Pfleiderer ZSK-30(ZSK-30)雙螺桿擠壓器中化合。ZSK-30具有十個機筒區段，全長960mm以及長對直徑比率32(L/D)。使用二孔拉絲模頭，沒有多孔板或過濾網。該擠壓器由V帶連接齒輪箱之DC馬達構成。15HP馬達由位於控制檯中之GE速度可調式傳動裝置提供動力。螺桿軸速度之控制範圍為1：10。最大螺桿軸速度為500RPM。壓力傳感器置於模頭之前面，以便測量模頭壓力。
該擠壓器具有8個加熱/冷卻機筒區段，具有30mm之擋件，其製造出五個溫度受控之區域。其具有僅冷卻的饋入區段，以及僅加熱之模頭區段，其藉由拉桿夾持在一起，支撐在機器架上。各區段可用角半罩式加熱器電加熱，用特別的冷卻管系統冷卻。
螺桿由連續的軸構成，其上螺紋螺桿組件以及特別的捏合元件依任何需要的順序安裝。該等元件用鍵和鍵槽(keys and keyways)放射狀夾持在一起，而用螺絲蝸桿梢(screwed-in screw tip)軸向夾持在一起。螺桿軸係用耦合器連接至齒輪軸，可輕易拉出螺桿機筒供拆卸。
Conair造粒機用於將摻合物製成小粒。其為220伏特可變速度之實心切割單元。該可變速度馬達驅動實心機械切割輪，其接著驅動由定金屬輥。可移動橡膠輥抵住該固定輥，且藉由磨擦力幫助將線料拉進該切割輪。可依需要調整移動輥上之張力。
設定饋入區域、擠壓器中之4個區域以及模頭之溫度如下： 饋入：80℃
區域1：160℃
區域2：180℃
區域3：185℃
區域4：190℃
模頭：230℃
將螺桿軸速度設定在每分鐘325轉(RPM)，產生輸出率為約40lb/hr。
LLDPE1與200ppm以及300ppm之烷氧胺衍生物添加物一起擠壓。亦單獨擠壓LLDPE1作為比較。擠壓前，描述此等三個與LLDPE1之樣品的特徵，結果示於表1中。與最初的LLDPE1相比，添加烷氧胺衍生物添加物，熔融指數減少、熔融指數比(I10/I2)仍大約相同、黏度比增加、△tan減少、G”=500Pa下之G’增加以及熔融強度增加。此外，可看到，未摻雜的LLDPE1以及無添加烷氧胺衍生物添加物之經擠壓的LLDPE1之間，沒有顯著的差異。此指出，本發明範例之特性的改變係由於添加烷氧胺衍生物添加物。處理參數列在表2中。與CE-1相比，添加烷氧胺衍生物添加物，在約每分鐘440呎(fpm)以及880fpm下之內縮量顯著地減少，拉伸性維持大於1500fpm，同時由較低的馬力、安培數以及頭壓力反應出，擠壓加工性亦改善。
擠壓塗層
所有的塗層實驗均在Black-Clawson擠壓塗層/疊層線上進行。內縮量的量(實際塗層寬度與定邊寬度之差，具6” (15cm)空氣間隔)在440fpm以及880fpm下測量，分別產生1密爾以及½密爾塗層。拉伸性係注意到邊緣不合格時之速度，或熔融簾完全從模頭上撕裂時之速度。雖然設備能夠具有3000fpm之牽引速度，在此等實驗中，使用之最大速度為1500fpm。此係正常的操作且可節省紙，以及使每一捲購買的紙板可在機械上進行之實驗之數目最大。在螺桿速度約90rpm，產生250lb/h通量時，亦在150馬力3 ½吋直徑擠壓上紀錄馬達電流。在不改變閥位置之情況下，針對每一聚合物記錄背壓量。用於擠壓塗層之摻合物由70重量%之比較例1以及範例3與4之LLDPE以及於高壓反應器中產生具有熔融指數為8.0g/10min以及密度0.918g/cm3之LDPE組成。各種組份之摻合物之產生，均係經由稱小丸之重量，然後轉鼓摻合樣本直到獲得均質摻合物(各樣本約30分鐘)。
雖然已經透過前面的說明以及範例非常詳細的說明本發明，但此詳述係用於例示說明之目的，不應被解釋成本發明之範疇的限制，本發明之範疇係由所附之申請專利範圍界定。以上確認之所有美國的專利、公開專利申請案以及核淮的專利申請案均在此併入本案以為參考。

Claims (20)

  1. 一種用於產生適合用於擠壓塗層之樹脂之方法，該方法包含下列步驟：a)選擇具有依照ASTM D792測定之密度在從0.90g/cm3至0.955g/cm3之範圍內，而依照ASTM D1238(2.16kg，190℃)測定之熔融指數在從3g/10min至30g/10min之範圍內之聚乙烯樹脂；b)將烷氧胺衍生物以每百萬部分重量之總聚乙烯樹脂之少於500部分之衍生物的數量與該標的聚乙烯樹脂，在足夠增加該聚乙烯樹脂之熔融強度之數量及條件下進行反應；以及c)在擠壓塗層過程中使用該反應的標的聚乙烯樹脂。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該烷氧胺衍生物相當於下式：(R1)(R2)N-O-R3在此R1以及R2彼此各自獨立地為氫、C4-C42烷基或C4-C42芳基或包含O和/或N之取代的烴基團，以及在此R1以及R2可一起形成環結構；以及在此R3係氫、烴或包含O和/或N之取代的烴基團。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該烷氧胺衍生物係羥基胺酯。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該羥基胺酯係9-(乙醯氧基)-3,8,10-三乙基-7,8,10-三甲基-1,5-二噁-9-氮雜 螺[5.5]十一-3-基]甲基硬脂酸酯。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中從50至500ppm之烷氧胺衍生物係被反應。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中從75至400ppm之烷氧胺衍生物係被反應。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中從100至300ppm之烷氧胺衍生物係被反應。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該標的聚乙烯樹脂具有密度從0.905至0.920 g/cm3。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該標的聚乙烯樹脂具有熔融指數從6至10 g/10min。
  10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該標的樹脂係線性低密度聚乙烯樹脂。
  11. 一種擠壓塗層，其包含：a)從10至99重量%之由下列方法製得之聚乙烯聚合物：i)選擇具有依照ASTM D792測定之密度在從0.90g/cm3至0.955g/cm3之範圍內，而依照ASTM D1238(2.16kg，190℃)測定之熔融指數在從3g/10min至30g/10 min之範圍內之聚乙烯樹脂；ii)使該標的聚乙烯與以每百萬部分重量之總聚乙烯樹脂之少於500部分衍生物之數量，在足夠增加該標的聚乙烯樹脂之熔融強度之條件下反應；以及b)從1至90重量%之低密度聚乙烯組成物。
  12. 如申請專利範圍第11項之擠壓塗層，其中該擠壓塗層包含低於約60重量%之低密度聚乙烯組成物。
  13. 如申請專利範圍第11項之擠壓塗層，其中該標的聚乙烯具有密度範圍從0.905至0.92 g/cm3。
  14. 如申請專利範圍第11項之擠壓塗層，其中該標的聚乙烯具有熔融指數範圍從6至10 g/10分鐘。
  15. 如申請專利範圍第11項之擠壓塗層，其中從50至500ppm之烷氧胺衍生物係被反應。
  16. 如申請專利範圍第11項之擠壓塗層，其中從75至400ppm之烷氧胺衍生物係被反應。
  17. 如申請專利範圍第11項之擠壓塗層，其中從100至300ppm之烷氧胺衍生物係被反應。
  18. 如申請專利範圍第11項之擠壓塗層，其中該標的聚乙烯樹脂具有密度從0.905至0.920g/cm3。
  19. 如申請專利範圍第11項之擠壓塗層，其中該標的樹脂包含線性低密度聚乙烯樹脂。
  20. 如申請專利範圍第19項之擠壓塗層，其中該標的樹脂進一步包含低密度聚乙烯(“LDPE”)樹脂。
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