TW531548B - High density polyethylene films with improved barrier - Google Patents

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五、發明説明（ A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本專利申請係申請1997年6月6曰提出之美國臨時申 請號60/048,924之權利，其公開在此納入供參考。 本發明係有關具有改良之障壁性質的高密度聚乙烯 ⑽PE)薄膜。更詳細地，本發明係有關高密度聚乙烯 薄膜’其包含具有改良之水份障壁的碳氫化合物樹脂， 以及製造該膜之方法。 因其勁度，延性，障壁性質，溫度耐性，光學性質 ，可取彳于性，及低成本之組合，聚鏈烯烴為可用於製造 多種有用產品之塑性物質。 使用萜烯與氫化碳氫化合物樹脂作為改良劑，以將 聚丙烯（PP)轉變為定向膜係為人熟知者。低分子量 脂產物之所以用於聚丙烯膜之一些屬性包括良好之光 性質’當製造定向膜時之改良處理，較佳之封閉性質 及有利的機械性質與轉變性質。 碳氫化合物樹脂之用於改良定向聚丙烯之水份障王 性質，亦為人所熟知。樹脂改良障壁性質之功效，預期 H^相關包括聚丙稀之 ，結晶程度，樹脂與聚丙烯無定形區域之相容性，以及該 無定形區域之玻璃態化作用。 〃 此外，為顯著增進聚丙烯膜之障壁性質，一般已 需大量之碳氫化合物樹脂，一般介於5重量。/❹至乃重量 之範圍。然而，若以該等量添加樹脂，-般將造成I 向聚丙烤膜之過度跪化。在定向聚两婦膜（〇抑）中， 與聚合物之定向作用抵銷樹猎對延性之負面效應，因 樹 學 壁 知 % 定 授 此 •裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T .费 Μ氏張;I度適用中國國家標準（CNS ) A4規 7公釐 4 531548 A7 B7 五、發明説明（2 在使用改良障壁性質所需之大量碳氫化合物樹脂時，仍 能製造具有良好機械性質之膜。 請 閱 讀 背 ιδ 之 注 意 事 項 再 填 I裝 頁」 因乙烯聚合物與聚丙烯在結晶程度，玻璃態化溫度 ，及無疋形性質（直鏈相對於支鏈脂肪族結構）方面之 不同，碳氫化合物樹脂在聚乙烯膜之效應，無法直接依 據與定向聚丙烯膜之類似性而預測。此外，因大部份聚 乙稀膜之分子定向程度比定向聚丙烯膜低，聚乙烯膜以 有效篁但不至於破壞機械性質納入碳氫化合物樹脂之能 力，亦為關切之處。 南密度聚乙烯（HDPE)通稱上為在聚合鏈上具有一 些分支點之乙烯直鏈同聚合物。因其正規結構之結果， 訂 f 南密度聚乙烯為高度結晶物質，其尖峰結晶熔點一般约 135 °C。各種高密度聚乙烯之特徵為該物質之密度，其一 般介於0.940至〇·965 (克/西西）之範圍。密度為高密度聚 乙烯物質結晶程度之一種測量方式，其中較高之密度係 與聚合物之高結晶程度有關。高密度聚乙烯聚合物之結 晶程度，強烈影響機械性質與障壁性質。 經濟部中央標準局員工消費合作社印¾ 典型之用途為生產如牛奶罐之吹鑄容器，模製物件 ，質輕購物袋或垃圾袋，及各種膜產物。 兩密度聚乙烯膜產物之實例之一為用於包裝早餐穀 類產品之襯裏。在此與類似包裝應用中，高密度聚乙烯 比非定向高密度聚丙烯或低密度聚乙烯優良之障壁性質 ，為高密度聚乙烯膜之非常正面之屬性。障壁性質之一 係指防止包裝食物產品内或外之濕氣滲透作用。 叫548 五、 經濟部中央標準局員工消费合作社印裂 Α7 Β7 發明説明（3 ) 需要一種方法以將各種碳氫化合物樹脂高密度聚乙 歸聚合物（HDPE )。亦需要一種膜，其具有較佳之障壁 性質及同時保有有利的機械性質，使該膜能用於包裝膜 應用，而膜之改良障壁性質對其具有價值。另外，需要 高效率方法，以製造以碳氫化合物樹脂改良之高密度聚 乙烯膜。發現藉由在高密度聚乙烯聚合物添加各種形式 之石反氫化合物樹脂而形成一摻合物，及自該摻合物形成 膜’所製造具有改良之水份障壁性質之包裝膜，優於具 有比單以高密度聚乙烯聚合物本身製造之膜。該等改良 P早壁膜在包裝應用上具有價值，其中濕氣損失（或增加 )速率之降低能延長經包裝物質之貨架壽命。就另一面 而言，藉由改良高密度聚乙烯膜之障壁性質。可減少用 以包裝物質之膜厚度，減少所需之包裝物質量，及，結 果’減少來自包裝膜之廢棄物。 聚乙烯膜包含約3重量％至25重量％之樹脂及約97重 量％至75重量％之聚乙稀。以使用聚笨乙稀作為標準之大 小區別層析法（SEC)測得之樹脂重量平均分子量小於約 1〇,〇〇〇道爾頓。較佳為Mw小於5，_道爾頓之樹脂，例如 最佳為Mw自約500道爾頓至約2,000道爾頓之樹脂。在23 % 如ASTM D15〇5測得之聚乙烯密度，介於約〇9键 (克/西西）之範圍。障壁性質隨膜之密度或結晶度，較 佳自約0.940至0.965克/西西，而改良。較佳，膜包含約3 重量％至15重量％之碳氫化合物樹脂。 樹脂進一步包含藉由熱聚合富含二環戍二歸（dcpd 本紙張尺度適用中國國家標净（CNS ) Λ4規格（：10><297公隻 m· mu ml ϋϋ _ i I - - _ ϋ— n I - ί HH 一"J1 - -- i --- LIN (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · * 531548 A7 B7 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 i、發明説明（4 ) )之鏈烯烴進料所衍生之碳氫化合物樹脂。另類地，樹 脂可為衍生自C 9碳氫化合物進料流聚合作用之碳氫化合 物樹脂。任何上述碳氫化合物樹脂可為完全或部份氫化 〇 另類地，碳氫化合物樹脂可為自純單體聚合作用衍 生之樹脂，其中該純單體係選自苯乙烯，α_甲基苯乙烯， 4-甲基苯乙烯及乙烯基二甲苯。 另類地，該樹脂可製備自萜烯鏈烯烴。 聚乙婦膜可為一種洗鑄膜或一種定向膜。若聚乙婦 膜包含一種定向膜，其可包含一種單軸或雙軸定向膜。 雙轴疋向膜可經由吹製膜方法或經由拉幅框架定向方法 而製造。 本發明亦有關用以製造聚乙稀膜之母體混合物製備 與使用，其中該母體混合物包含一種樹脂與一種乙烯聚 合物，其中以使用聚苯乙烯作為標準之大小區別層析法 (SEC)測得該樹脂之重量平均分子量小於約1〇,〇〇〇道爾 頓。較佳為Mw小於5,000道爾頓之樹脂，例如最佳為Mw自 約500道爾頓至約2,000道爾頓之樹脂。在23。〇如八8丁1^ 01505測得之乙稀聚合物密度，介於約0.87至0.965。母體 混合物進一步包含約2重量％至25重量％之乙烯聚合物及 約98重量％至75重量％之樹脂。較佳母體混合物包含約7〇 重量％至80重量％之樹脂。 本發明亦有關製造聚乙烯獏之一種方法，其步驟包 a)將水乙缔與樹脂彳爹合以形戚核合物，及擠隹該样合 本纸張尺度適用中國囤家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -------裝J— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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五、 發明説明（5 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 物以形成膜。該膜包含約3重量％至25重量％之樹脂及約97 重量0/〇至75重量％之聚乙烯，其中以使用聚苯乙烯作為標 準之大小區別層析法（SEC )測得之樹脂重量平均分子量 小於約10,000道爾頓，較佳樹脂Mw小於5,〇〇〇道爾頓，更 佳樹脂Mw至少約500道爾頓至約2,〇〇〇道爾頓。在23 〇c如 ASTM D1505測得之聚乙烯密度，介於約〇·95至0.965克/ 西西之範圍。 較佳，在製造聚乙烯膜之方法中，該樹脂為一種碳 氫化合物樹脂，及以母體混合物之形式添加至膜，其中 該母體混合物包含一種碳氫化合物樹脂與一種乙烯聚合 物，其中該碳氫化合物樹脂之重量平均分子量小於約5,〇〇〇 道爾頓，及其中乙烯聚合物密度介於約〇.87至〇 965。較 佳，母體混合物進一步包含約2重量％至25重量％之乙婦 聚合物及約98重量％至75重量％之碳氫化合物樹脂。 以兩密度聚乙烯製造之大部份包裝膜，係以吹製膜 或洗鑄膜方法製備。較少以用於自聚丙烯製造定向聚丙 烯包裝膜之定向方法製備。本發明亦係有關藉由將樹脂 納入聚合物配方物中而改良高密度聚乙烯膜之障壁性質 之方法。此外，本發明係有關將樹脂納入高密度聚乙烯 膜之方法。因可取得樹脂之低溶點黏度（相對於高密度 聚乙烯聚合物），很難在膜形成中將樹脂摻合入高密度聚 乙烯，及需要特別之添加技術。 已知多種樹脂，包括碳氫化合物樹脂，可添加 丙烯聚合物配方物中，及之後轉變成定向臈（定向 至聚 聚丙 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· ，1Τ 本紙張尺度適用中國國冬標準（〔NS ) Μ規格丨、：丨()χ %

531548 A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 五、發明説明（6 烯膜）以增進該改良膜之障壁性質。用於此應用之較佳 树脂為衍生自多種鏈稀烴碳氫化合物原料之聚合作用之 完全氫化產物。適用之樹脂產物實例為RegaHte@R_125樹 脂（荷蘭美德堡之Hercules Incorporated)，係藉由氫化衍 生自C9碳氫化合物原料聚合作用產物而製備，picc〇iyte@ C 125樹脂（美國達拉威爾州威明頓之u Inco卬orated)，係藉由聚合主要以攀烯組成之萜烯原料而 氣k 或付生自萄含二環戊二稀（DCPD )原料之熱聚合 作用之氫化樹脂，如Plast〇lyn® 140樹脂（美國達拉威 爾州威明頓之 Hercules Incorporated )或 Esc〇rez@ 532〇 樹脂（Exxon化學公司）。在該等實例中，樹脂與聚丙烯 聚合物之無定形部分具有特殊之交互作用及與之結合， 其降低濕氣滲透通過聚合物之能力。 同時，亦熟知使用碳氫化合物樹脂以改良障壁性質 ，其中膜生產中授與之定向亦顯著影響良障壁性質。例 如’定向聚丙烯膜之障壁十生質一般比以相同聚丙稀聚合 :轉變之非定向聚丙烯膜高2.〇至25倍。除了將聚丙烯膜 疋向之外，其在延伸方向之強度與延性亦獲顯著改良， 使能克服因添加顯著量之低分子量碳氫化合物樹㈣造 成之脆化效應。 已知使用碳氫化合物樹脂以改良轉變成定向膜之聚 丙婦之P早壁性質。然而，在非定向結構中以該方法達成 改良P早壁之能刀，並非界定良好，因在非定向獏中若衲 入顯著量之樹H將使延性降低至使得職物無法 批衣 ~；1Τ----^-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ' ‘

經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 ______B7 五、發明説明（7 ) 使用之私度。藉由使用碳氫化合物樹脂，而改良製備自 :密度聚乙烯或聚丙烯以外聚合物之包裝膜障壁性質之 能力’亦非界定良好。本發明敘述如何藉由納入碳氫化 合物樹脂，而生產具有較佳障壁性f之高密度聚乙婦包 裝膜’及教導用以製造該等改良膜之有效、具成本效益 之方法。 具有改良P章壁性質之高密度聚乙烯包裝膜，能藉由 將石厌氫化合物樹脂熔化摻合入高密度聚乙烯聚合物而形 成摻合物，以及擠出該摻合物而形成膜之方法製造。用 於本發明之咼密度聚乙烯聚合物之密度介於自約〇94〇至 0.970之範圍，其中介於〇 955至〇 965之產物為較佳。類似 地，用於本發明之高密度聚乙烯之熔化指數（i9〇〇c，2.3 △斤裝填里，以ASTM D-1238測量）介於約01至100度/ 分鐘，但針對用以製造本發明包裝膜之擠出方法而言， 熔化指數介於約0.5至1〇·〇度/分鐘之聚合物為最佳。高密 度聚乙烯膜能以一般用於製造高密度聚乙烯包裝膜之澆 鑄磨方法或吹製膜方法而製造。亦可使用適於製造高密 度聚乙烯包裝膜之其他製造技術，以製造本發明之膜（ 如拉幅框架）。 用於本發明之碳氫化合物樹脂係藉由聚合鏈烯烴原 料而衍生之低分子量物質。以使用聚苯乙烯作為標準之 大小區別層析法（SEC)測得之該等樹脂之重量平均分子 量小於約10,000道爾頓。較佳為M'〆】、於5,〇〇〇道爾頓之樹 月曰，飼如最佳為Mw至少約50u道爾頓至約2,〇〇〇爾頓之 本纸必尺度過用中甚國家標李（CNS ) Λ.4規格（210 X，97公楚 -------0^^—-----1T----.—MW, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) * * 10 A7 B7 五 經濟'部中央標準局員工消費合作社印製 、發明説明（8 樹脂。樹脂可衍生自粗鏈烯烴進料，其係衍生自石油裂 解如C5鏈烯烴流，C9鏈烯烴流，或富含二環戊二烯之鍵 烯烴流。樹脂亦可製備自萜烯鏈烯烴，如衍生自柑橘產 物之寧烯。樹脂亦可衍生自純單體流，如苯乙烯或甲基 苯乙烯單體。較佳為脂肪族類型之樹脂。具有一些殘餘 芳香族性質之氫化樹脂亦為較佳。 本發明之優點包括只造具有改良之水份障壁性質之 包裝膜。水份障壁能以ASTM E-96方法測量，其中在1〇〇 〇F 與90 %相對濕氣測試膜之濕氣傳輸速率（mvtr )。藉由 以碳氫化合物樹脂改良高密度聚乙烯膜，濕氣傳輸速率 之降低可比非改良膜多1〇〇/0至50%。 因树脂一般為具有低Mw與低熔化黏度之易碎，塵狀 物質，很難在膜製造之擠出方法中將之添加至高密度聚 乙烯。將樹脂納入高密度聚乙烯之有效方法，係首先形 成母體混合物，其具有高濃度與聚合物載體結合之樹脂 。然後將母體混合物添加至高密度聚乙烯聚合物。在膜 擠出期間’母體混合物中之樹脂然後與高密度聚乙烯聚 合物摻入。較佳之母體混合物配方物應具有盡可能高之 樹脂量’良好處理特性’進行良好’及在膜形成步驟添 加至南岔度聚乙稀聚合物時能摻合良好。 本發明係有關用於包襄應用之製備自高密度聚乙烯 聚合物之改良膜，其中相較於製借白古 干乂 ％表侑自南岔度聚乙烯本身 之傳統膜，該膜展現改良之障卷+ ^ 〜丨羊土 f工貝。該改良包括將碳 氫化合物樹脂納入高密度聚乙烯聚合物.，以降低通過膜 公釐） 表纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格ί 210x^7 11 531548 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（9 ) 之濕氣滲透性至少約10%，更常降低濕氣傳輸約20%至40〇/〇 。該等膜特別適用於包裝會受到乾燥條件下之過度濕氣 損失或潮濕件下之過度濕氣增加之不利影響之食物產品 。本發明亦有關藉由使用樹脂母體混合物配方物，其可 用以在膜形成步驟直接添加碳氫化合物樹脂至聚合物， 而製造該膜之方法。 用於製造本發明膜之高密度聚乙烯聚合物，具有介 於自約0.940至0_970範圍之密度，其中介於約〇·955至〇.965 之南密度聚乙烯聚合物為較佳。高密度聚乙烯聚合物之 密度，係於23 〇c以ASTM D-1505測量障壁性質隨著高密 度聚乙烯聚合物密度或結晶度之增加而改良，鑑於此因 素，具有最大密度之物質實際上最佳。高密度聚乙烯聚 合物之熔化指數（190。〇,2.3公斤裝填量）介於約ojswo 度/分鐘，但熔化指數介於約〇·5至1〇〇度/分鐘之聚合物為 最佳。 任何適合自鬲洽、度聚乙婦聚合物製造膜之方法，皆 可用於本發明。本發明之膜能以擠出澆鑄方法製造，其 中聚合物通過狹縫鑄模擠出至澆鑄滾軸，及將處於熔化 悲之聚合物拉至最終薄膜厚度。膜亦能以吹製膜方法製 造，其中該聚合物擠出至圓柱管狀構造，及藉由使用熔 化聚合物管内之内部空氣壓力以擴大其體積而擴張至最 終薄膜厚度。這些為製造高密度聚乙烯包裝膜之最常見 製造方法，雖然亦可使用其他改良獏製造技術，以製造 本發明之膜。 本纸張，公雙]-------_- —^—1 —mi ^—.ϋ f^m ml ϋι^^— —^ϋ li_i— nil— —·ϋϋ ϋϋ· ϋ·—— mi·—V 11_11 eMtmmammme i^i·— i^naai (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · . 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製 531548 A7 ___ B7 五、發明説明（10 ) 用於本發明之樹脂產物可為自聚合鏈烯烴原料而衍 生之任何低分子量聚合物，其中物質之重量平均分子量 小於約20,〇〇〇道爾頓。適宜之樹脂之重量平均分子量小於 約10,000道爾頓，碳氫化合物樹脂之重量平均分子量較佳 小於約5,〇〇〇道爾頓，例如mw至少約5〇〇道爾頓至約2,〇〇〇 道爾頓之樹脂。樹脂之重量平均分子量係以使用聚苯乙 烯作為標準之大小區別層析法（SEC)測得。粗鏈烯烴原 料之實例包括每鏈烯烴分子具有平均碳數5碳原子之輕鏈 烯烴部分（C5原料），或每鏈烯烴分子具有平均碳數9碳 原子之環鏈烯烴部分（C9原料）。以衍生自乙烯裂解之富 含二環戊二烯之鏈烯烴流製造之樹脂，亦能有效地用於 本發明。適宜之樹脂亦能自萜烯鏈烯烴製造，例如衍生 自柑橘產物之葶烯。最後，衍生自純單體流，包括苯乙 烯，仏甲基苯乙烯，‘甲基苯乙烯及乙烯基甲苯，聚合作 用之樹脂，亦可用於本發明。為了與高密度聚乙烯相容 树月曰貫質應為脂肪性質，及鑑於此原因，具有一些殘 餘芳香族性質之氫化樹脂為有利的。鑑於其顏色淡及熱 安定性’完全氫化之樹脂產物為較佳。 用於本發明之樹脂實例之一為衍生自粗進料流聚 合作用，然後催化性氫化作用之樹脂。C9原料係界定為 石油裂解所生產之鏈烯烴流，其包括每分子約具有9個碳 原子之碳氫化合物鏈烯烴組成成分。發現於〇進料之鏈 稀烴實例包括，但不限於，苯乙埽，〇曱基苯乙婦，茚， 各種f基取代之茚▼基苯乙烯，"基苯乙烯， 批衣丨1T·— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · .

五 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ' —— _____B7發明説明（η ) 苯乙烯等。所產生之樹脂產物為芳香族性質，但可藉由 催化性氫化作用而轉變為脂肪族類型。氫化作用係指樹 月曰中之殘餘鏈烯烴基與樹脂中之芳香族單元，藉由氫之 還原作用而轉變成飽和物種。氫化作用反應可在各種條 件下進行，例如溫度在約15〇 0C至32〇 〇c之範圍，氫氣壓 力介於約50至約200 psi之間。更典型地，氫化作用在溫 度介於約200 至300 之間以製造所需之產物。氫化該 等樹脂之典型催化劑為如碳黑之載體負載之鎳金屬。在 該類型中，較佳之產物類型為多於約9〇0/〇芳香族單元被氫 化之樹脂，較佳多於約95%芳香族單元被氫化。該類型樹 月曰之貫例為可自荷蘭美德堡之Hercules Incorporated取得 之Regalite® R-125樹脂，或可自Arakawa化學公司取得之 Arkon® P-125樹脂。 適用於本發明之樹脂得另一實例為衍生自純單體， 如笨乙烯，α-甲基苯乙烯，4-曱基苯乙稀，乙烯基甲苯 ，或類似純單體原料之組合，聚合作用之樹脂。該聚合 作用製造之產物為芳香族性質，但可藉由催化性氫化作 用而轉變為脂肪族類型。用於氫化該等樹脂之方法，類 似上述適合氫化衍生自C9鏈稀烴原料樹脂之方法。該等 樹脂’衍生自純單體寡聚物之氫化作用能氫化至不同程 度’其中樹脂介於20%至100%之芳香基還原成飽和單元 。較佳大於90%之氫化單元應被氫化，更佳氫化程度大於 95 /a。Α專何脂之貫例為可自Hercules Incorporated取得之 Regairez® 1Π9樹脂或 Regalrez® 1126樹猎。 本纸ί長尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 、11 ^31548 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（12 ) 用於本發明之樹脂可衍生自萜烯鏈烯烴聚合作用， 實例為如α-蒎烯，β-蒎烯，或d_葶烯單體之陽離子聚合作 用。該等樹脂為脂肪族物質，而氫化作用毋需達成脂肪 族性質。然而，可進行達成樹脂中飽和殘餘鏈烯烴基之 氫化作用，以製造具有較大終端安定性之樹脂，其同樣 第一可作為本發明之一部分。此類樹脂之實例為可自 Hercules Incorporated 取得之 picc〇lyte@ a_i35 樹脂或

Piccolyte® A-125樹脂。 對本發明而言，最佳之樹脂為藉由熱聚合富含二環 戊二烯（DCPD)之鏈烯烴進料而衍生之樹脂。此類之樹 脂之製備，可藉由在約200 %至325。(：之溫度範圍熱反應 含有約50%至100%間之二環戊二烯之鏈烯烴流，而產生 可氫化形成重量平均分子量（Mw)數值低於5〇〇〇道爾頓 之完全飽和物質之產物樹脂。該等樹脂之氫化作用並非 必須，但就達成達成具有良好熱安定性之低色二環戊二 烯知Μ曰產物而a為較佳。例如，通稱上含有85%二環戊二 烯之二環戊二烯進料能轉變成樹脂產物，藉由在約26〇 QC 至300 QC範圍之溫度加熱二環戊二烯一段適宜之時間，依 溫度而定一般約10至約200分鐘之範圍，在氫化作用與氣 提除去揮發性組成成分後，所製得樹脂展現以astm D28-67測得約100。(：至170 γ範圍之林戈與包_ ( r&b ) 軟化點，脂肪族性質，及重量平均分子量小於約5〇〇〇道 爾頓。該類型樹脂之實例為可自Hercules 111<：〇卬〇加以取 得之Plasiolyn® 140樹脂或可自Εχχ〇η化學公司取之 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規袼；2!0、< 297公慶） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 、11 >31548 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 Λ、發明説明（13 ) "

Escorez® 5340樹脂。 本發明之薄膜，其包含高密度聚乙烯與碳氫化合物 樹脂之摻合物，展現較有利之障壁性質。製造本發明薄 膜之方法之一係將碳氫化合物樹脂薄片或小球直接加入 高密度聚乙烯鑄模丸中，及使用薄膜澆鑄擠出器作為溶 化與摻合該二組成成份之混合裝置而直接將摻合物轉變 成薄膜。然而’因碳氫化合物樹脂產物之易碎與粉塵性 質’及該等物質在一般塑化物處理溫度之低黏度，此技 術很難作為商業應用。粉塵問題，及與處理含有多於5% 碳氫化合物樹脂之摻合物相關之擠出問題，其使用一般 用於製造高密度聚乙烯薄膜之單螺旋擠出器，使該方法 非常麻煩。 製備碳氫化合物樹脂與高密度聚乙烯摻合物之另一 方法，係以最終薄膜所需之比例結合組成成份，及使用 儘管樹脂與高密度聚乙烯間顯著之黏度差異仍能摻合組 成成伤之擠出器或分批混合裝置，以熔化配料該摻合物 。一般該配料在能處理粉塵之設備中進行。在摻合物質 後，熔化摻合物經由多孔鑄模擠出，及藉由使用一般技 術如股壓丸作用或水下壓丸作用冷卻與切割擠出物而轉 變成固態丸狀形式。該等配料摻合物適宜在一般商業條 件下擠出及轉變成薄膜。該技術之缺點為所有轉換成薄 膜之物質需、經由配料步驟，而其具有其成本。該方法並 未提供薄獏生產者更改最終薄膜之樹脂量之彈性。 將碳氫化合物樹脂納入高密度聚乙烯薄膜之另一有 本紙張尺度適用中國围芝標準（CNS ) Λ4規格 ”0x 297 公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

16 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 531548 A7 --—_________B7 五、發明説明（14 ) ^ 效方法係製造-種母體混合物，其包含在聚合載體中之 同/辰度樹脂。藉由將樹脂與聚合物配料，而將樹脂之粉 塵減至最此外，與樹脂摻合之聚合物增加熔化黏度 ’使母體混合物在薄膜處理溫度之熔化黏度比樹脂本身 高出許多。藉由該方式改良黏度，母體混合物能以較類 似傳統聚合物之方式處理，以及在薄膜擠出方法中比碳 風化合物樹脂本身更易配料至高密度聚乙烯聚合物中。 本發月之重要邓为係發展新的母體混合物配方物，其能 以具經濟效益之方式製造以供此類行之應用。 本發明之碳氫化合物樹脂母體混合物包含約6〇%至 80%之樹脂，其可具有高配料效率。較佳，具有高配料效 率之母體混合物包含約70%至8〇%之樹脂。該等改良之母 體混合4勿，可藉由使用乙烯聚合物與母體混合物中之樹 脂而製備。 在本發明之母體混合物中，碳氫化合物樹脂能以約 60 /〇至80 /。之量與聚鏈烯配料，較佳約7〇%至❶。在 該等情況下，二組份之相對流變學性f係達成良好配料 效率之關鍵條件。例如，當聚丙烯為載體時，在摻合物 達到約i65 Y之前無法混合組成成份，165 %代表聚丙稀 之溶點及在該溫度聚合物已足夠塑化而能被處理。然而 ，碳氫化合物樹脂在該溫度之熔化黏度顯著地比聚丙烯 低。因物質流變學性質之差異而很難將其摻合，需要額 外之摻合時間與強度以摻合該物質。 因低重量平均分子量之碳氫化合物_展 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格 ί 210X297公f ) •裝一·1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 #線 17 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 531548 A7 -___Β7 五、發明説明（15 ) ' 重之黏度/溫度依存關係，摻和溫度之小幅增加能大幅增 加樹脂黏度以及增加樹脂與聚合物摻合之效率。大部分 適用於改良聚鏈烯烴之樹脂，具有介於約1〇〇。〇至14〇 〇c 範圍之軟化點。為達成製備含有多於6〇%碳氫化合物樹脂 之母體混合物之高配料效率，用於母體混合物之結晶聚 鏈烯烴聚合物之結晶熔點必須不高於樹脂之林戈與包爾 (R&B )軟化點（使用ASTM D28_67而得）1〇 〇c以内。 在此限制之内，較佳使用乙烯聚合物作為載體，其中乙 烯聚合物之結晶熔點一般介於約12〇 〇c至140。(：之範圍， 及結晶程度，如以聚合物或母體混合物摻合所用之聚合 物密度表示，介於0.87至0.965克/西西之範圍。因其低熔 點，如同其他1-鏈烯烴聚合物或共聚合物之熔點介於約1〇〇 C至140 °C之範圍’衍生自卜丁婦之聚合物亦適用。 樹脂/聚合物摻合物快速結晶成固體形式之能力，亦 為南配料效率之關鍵標準。當以高於6〇%之量與碳氫化合 物樹脂配料時，如聚丙烯與聚丁烯之聚合物結晶緩慢， 結果很難自該等摻合物以高速形成丸狀。相反地，聚丙 烯之結晶度在摻合物中增加非常迅速，即使當最終摻合 物中之聚合物濃度低至約20%。該快速固化作用促進高配 料效率。因此，較佳在該等改良樹脂母體混合物中，存 有一些之聚丙烯結晶度。 在該等母體混合物中之所需聚鏈烯烴結晶度可介於 聚合物之10%至70%，及依母體混合物之最終用途與用於 將母體’是合物壓成丸狀之方法而定。當使用水下成丸作 本紙浪尺度朗f S财辦·（ ( 2ωχ 297公屋 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· ，1Τ 531548 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（Ιό ) 用時’以及當化合物之快速與完全固化而形成硬丸狀物 為可接文與所需要者時，可使用高結晶度之聚合物。在 股成丸作用中’其中該股必須快速發展出伸張抗力，但 該股必須保有相當之延性以避免破裂，具有適中結晶度 之聚合物或聚合物摻合物較為有利。在一些應用中，如 為達成最佳障壁性質，較佳最大化最終摻合物之結晶度 ，因此用於母體混合物之高結晶度聚合物為較佳。

用於該等母體混合物配方物之聚合物之熔化指數（MI )(190(：’2.16公斤負載）介於〇1與1〇度/分鐘。具有較 高熔化指數之物質較容易與低重量平均分子量樹脂混合 。然而，使用較低熔化指數（較高重量平均分子量）聚 合物之摻合物，具有較高熔化強度與較高熔化黏度，因 此較易形成股或丸，及亦在薄膜處理中當母體混合物與 聚合物摻合時具有較佳之處理性質。目I該等互相抵觸 之限制，用於母體混合物之聚合物較佳具有介敎5至5〇 度/分鐘之熔化指數。 本發明之改良高密度聚乙烯薄膜，能藉由使用任何 上述技術將樹脂納入高密度聚乙烯而製造。較佳之方法 為母體混合物方法’其中添加含有50%至8〇%樹脂，較佳 60%至80%樹脂，之化合物至高密度聚乙稀聚合物以形成 摻合物，而薄膜自其中直接製造。較佳用於母體混合物 之聚合物無損於薄膜之障壁性質，即因此較佳之聚合物 為密度大於約0.91克/西西之結晶聚乙烯聚合物。 本發如之咼密度聚乙烯薄膜之水份障壁性質，比 本紙張尺度適用中阈國家標準（CNS 规格 (210Χ 297公釐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 19 531548 A7 B7 五、發明説明（Π ) 同膜形成條件下製備自相同高密度聚乙烯聚合物但不含 樹脂之比較薄膜高10%至50%。因一些樹脂優於其他樹脂 ，所需之樹脂添加量依所需之障壁改良與所用之樹脂種 類而定。 在高密度聚乙烯薄膜中所用具有良好效果之碳氫化 合物樹脂實例包括可自荷蘭美德堡Hercules Incorporated 取得之MBG 273TM氫化C9樹脂，及可自美國達拉威爾州 威明頓Hercules Incorporated取得之氫化苯乙稀-乙烯基甲 苯共聚物樹脂與以二環戊二烯單體之熱聚合作用製造之 Plastolyn® 140氫化二環戊二烯樹脂。較佳之樹脂為衍生 自二環戊二婦原料熱聚合作用樹脂產物之氫化產物。該 類較佳之樹脂包括可自Hercules Incorporated取得之 Plastolyn® 140樹脂及可自Exxon化學公司取得之Escorez® 5300 與 Escorez® 5320 樹脂。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 碳氫化合物樹脂能以自3%至25%之量納入高密度聚 乙烯薄膜中，但較佳之改良程度係藉由在薄膜中納入3% 至15%之碳氫化合物樹脂而達成。樹脂含量之增加一般能 進一步改良薄膜之障壁性質，然而卻犧牲高密度聚乙烯 薄膜之一些機械性質。最佳樹脂添加量一般為該二效應 之妥協。 下列實例係作為說明本發明之用，部分及百分比為 以重量為基礎，除非另外說明。 實例 第1-3例 20 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 木紙择尺度適用中國國家蟫準（CNS ) A4規格（2HVX297公釐） 531548 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社S裂 B7五、發明説明（is ) 在該等實例中，碳氫化合物樹脂配料入高密度聚乙 烯聚合物（可自Lyondell石化公司取得之Alathon® M6580 高密度聚乙烯），其特徵為密度0.965與熔化指標0.90度/分 鐘。在第1實例中，預先混合一摻合物[20% Plastolyn® 140 二環戊二稀樹脂（可自 Hercules Incorporated取得）+ 80% 高密度聚乙烯]，及加至Brabender D-6檢數器旋轉雙螺旋 擠出器。調整擠出器溫度至自140 QC至200 QC，而聚合物 摻合物之添加速度係維持進料頸嘴之斷進料狀態。將配 料摻合物擠出通過二孔鑄模以形成二股，其在水浴中冷 卻並壓成丸狀。 在第2例中，除了摻合入高密度聚乙烯之碳氫化合物 樹脂為來自 Hercules Incorporated之Regalrez® 1139樹脂， 製備含有20%樹脂之類似化合物。類似地在第3實例中， 將MBG 273TM 1139樹脂，荷蘭Hercules Incorporated製造 之軟化點為140 °C之C9樹脂，以20%的量摻合入高密度聚 乙烯。 在此樹脂量，容易達成碳氫化合物樹脂與高密度聚 乙烯聚合物之熔化與混合，及未觀察到摻合物成丸作用 之問題。因該等摻合物中之低樹脂含量，其並非非常有 效之樹脂母體混合物。 第1比較例 在第1比較例中，澆鑄薄膜試樣之製備，係藉由使用 具有L/D比例為24/1之3/4英吋Brabender單螺旋擠出器，而 將高密度聚乙烯（可自Lyondell石化公司取得之Alaihon⑧ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家標李（CNS ) A4規格（210X297公釐） 21 531548 A7 B7 五、發明説明（I9 批衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) M6580高密度聚乙烯）_出成薄膜。擠出器連接至與具有 5英吋直徑澆鑄滾筒之薄磨澆鑄儀器結合之6英吋寬之可 調整端緣薄膜鑄模。加入薄膜鑄模與擠出器之鑄模終端 至250 °C ’調整擠出器速度與洗鑄滾筒速度，以將高密度 聚乙烯拉成通稱厚度約1.75密耳之薄膜。以循環水將第一 澆鑄滾筒之溫度控制為整個滾筒8〇 %。需要較高之澆鑄 滾筒溫度以製造具有良好外觀與適宜平坦度之澆鑄高密 度聚乙烯薄膜。收集藉由在該等條件下處理高密度聚乙 婦而製備之洗鑄薄膜試樣，以供測試。 星4至12例 製備一系列之改良高密度聚乙烯澆鎿薄膜，其中第工 至3例之碳氩化合物樹脂化合物與高密度聚乙烯（可自

Lyondell石化公司取得之Alathon® M6580高密度聚乙烯） 参 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 結合而形成樹脂改良摻合物，自其可直接澆鑄成供測試 之薄膜。在第4例中，1部分第！例之Plast〇lyn@ ι4〇樹脂化 合物與3部分之高密度聚乙烯結合，及摻合物（含5%樹脂 )以第1比較例所述之相同條件澆鑄成具有通稱厚度約丨·75 密耳之薄膜。在第5例中製備類似的膜，其中摻合物組成 物為1部分第1例之碳氫化合物樹脂化合物與1部分高密度 聚乙烯（含10 %樹脂）結合。在第6例中，藉由結合3部 分第1例之Plastolyn® 140化合物與1部分高密度聚乙烯， 製備具有15%之較高樹脂含量之膜。 在第7至9例中，除了使用第2例之Regalrez® 1139化 α物為改良費]以將碳氫化合勃樹磨絶入高密度聚乙稀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（：u)x 297公釐） 22 531548 A7 B7 五、發明説明（20 ) 薄膜之外，以第4至6例薄膜之相同方式製備改良高密度 聚乙烯薄膜。同樣地，在第1()至12例中，❺了使用第3例 之MBG 273TM樹脂母體混合物改良高黯聚乙稀薄膜之 外，以第4至6例相同方式製備改良高密度聚乙稀薄膜。 與單自咼後度聚乙婦澆鑄薄膜比較，當擠出第4至 例之南密度聚乙烯配方物時並未觀察到任何問題。當摻 合物擠出成薄膜時，樹脂與高密度聚乙烯摻合良好，在 擠出輸出尚未觀察到任何負面效應。以piast〇lyn@ 14〇氫 化二環戊二烯樹脂與MBG 273TM氫化C9樹脂改良之澆鑄 薄膜，具有與第1比較例薄膜類似或更佳之表面外觀與平 滑度。第7至9例中以Regairez@ 1139樹脂改良之薄膜具有 非常粗之表面結構，但可轉變成薄、無針孔薄膜。所有 薄膜展現典型之高密度聚乙烯不透明度，及展現類似未 改良咼密度聚乙烯薄膜之硬度與延性。該等改良薄膜之 水份障壁性質列於如下之第1表。在厚度介於1.5至2.0密 耳範圍之薄膜上測量障壁性質。發現水份障壁性質隨著 薄膜厚度之增加而改良，及所有比較係以相同之薄膜厚 度進行。 -----IT----._mf, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、 . 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 衣纸張尺度適用中國國家標進（CNS) 規格（2]〇χ 297公釐） 23 531548 A7 B7 五、發明説明（21 ) 實例# 碳氫化合物樹脂含量 MVTR (克-密耳/ 天-100平方英吋） 第1比較例 無 0.42 第4例 5% Plastolyn® 140樹脂 0.37 第5例 10% Plastolyn® 140樹脂 0.30 第6例 15% Plastolyn® 140樹脂 0.27 第7例 5%1^8&1代2@1139樹脂 0.30 第8例 10%Regalrez® 1139 樹脂 0.30 第9例 15%1^8311^@1139樹脂 0.30 第10例 5% MBG 273™ 樹脂 0.35 第11例 10%MBG273™ 樹脂 0.34 第12例 15%MBG273™ 樹脂 0.32 在低樹脂添加量時，1^8&11^2©1139樹脂能非常有效 地改良水份障壁。在超過5%之樹脂添加量，未觀察到附 加之障壁改良。以Plastolyn® 140氫化二環戊二烯樹脂改 良之薄膜，具有非常平滑之表面外觀，及MVTR之顯著改 良，水份障壁隨樹脂含量增加超過5%而改良。MBG 273TM 氫化C9樹脂能有效改良高密度聚乙烯薄膜之障壁性質， 但程度上比Plastolyn® 140氫化二環戊二稀樹脂少。 第13至15例 經濟部中央標準局員工消費合作、社印製 在第13例中，[50% Plastolyn® 140氫化二環戊二烯樹 脂與50%高密度聚乙烯（可自Lyondell化學公司取得之 Alanthon® M6580高密度聚乙烯）]之物理摻合物，以第1 至3例相同之方式使用Brabender D-6雙螺旋擠出器配料。 組成成分能有效地配料成均一性之熔化摻合物。調整擠 出器之溫度以降低熔化溫度，使配料擠出物之熔化強度 足以形成之後壓成丸之（2)股。發現該股當仍是溫熱狀態 ，在進入水浴後幾乎I即固化成堅硬形式。該快速固化 24 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸浪尺度適用中國®家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 531548 經濟部中央標準局員工消費合作、杜印製 A7 __B7_ 五、發明説明（22 ) 係因快速之聚乙烯結晶作用。需要盡量減少冷卻時間及 維持股之熱狀態，以防止股之脆化而造成股破裂。 在第14例中，將第13例之母體混合物與14 %之高密 度聚乙烯結合，而將7 %之Plastolyn® 140樹脂納入物理摻 合物中。以第1比較例之方式，將摻合物澆鑄成通稱厚度 約1.75密耳之薄膜。在第15例中，將第13例之母體混合物 與28 %之南您度聚乙稀結合，而將14 %之Plastolyn® 140 樹脂納入摻合物中，以第14例相同之方式自該摻合物製 備淹鑄薄膜。 第14與15例之薄膜外觀平滑，及展現良好之物理性 質。該等薄膜之水份障壁性質與第1比較例及第4至6例之 薄膜一起測量。該等性質列於如下之第2表中。 實例# Plastolyn® 140 樹脂（°/〇) 樹脂MB 類型 MVTR (克-密耳/ 天-100平方英忖） 第1比較例 無 細 0.42 第4例 5% 20%量 0.35 第5例 10% ” 0.28 第6例 15% ” 0.25 第14例1 7% 50%量 0.31 第15例 14% ” 0.28 使用第13例高樹脂濃度母體混合物製備之第14與15 例薄膜，展現良好外觀，良好機械性質，以及與碳氫化 合物樹脂以低濃度摻合入高密度聚乙烯之改良薄膜相當 之水份障壁改良。無證據顯示Plast〇lyn@ 14〇樹脂進入第14 與15例高密度聚乙烯薄膜之混合不充分◎使用具有高量 ’氫化合物樹脂之母體混合物，係將樹脂納入高密度聚 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS") A4規格（---------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·

、1T

A7 ---------B7 發明説明（23 ) ~ ~ ---— 乙婦薄膜之有效方法。 第16至17例_ 在第16至π例中’以32釐米共旋轉雙螺旋擠出器， :於配料業與適用於製備樹脂母體混合物化合物之典型 叹備種類❿製備含有高量碳氫化合物樹脂之母體混合 物。 ^在第16例中，[55% plast〇lyn® U0樹脂與45%高密度 =稀（可自Lyondell化學公司取得之Alanth〇n@ M658〇 高密度聚乙烯）]之摻合物，置人戴維斯標準n _ 米雙螺旋擠出器之進料頸嘴。使用適宜之職料與螺 旋速度而使擠出器以斷進料模式運作，以於一回之運作 中有效地配料物質。調整擠出器之溫度及螺旋速度，以 維持出口熔化溫度約170qC。配料效率極佳，樹脂與高密 度聚乙烯能以約1〇〇磅/小時之速率配料成均一性之擠出物 。配料之摻合物擠出成（4)股，然後壓成丸。發現能以極 佳之速率將組成成份物理混合而形成均一性熔化物，而 擠出股之固化狀態，使得能於溫水浴中以最少之接觸而 有效地壓成丸狀物。總配料速率實際上受限於壓丸機之 最大速度，而約為70至80磅/小時。製備具有6〇 %之 Plastolyn® 140樹脂濃度之母體混合物之嚐試顯示組成成 份之物裡配料非常有效率，擠出之股迅速固化及能容易 地被壓成丸。除了在較高樹脂濃度時股具有脆化及斷裂 、中斷生產之傾向外，在60%濃度之配料效率與55%濃度 相當。在55%之濃度，股斷裂之情形最少。

本纸張尺度適用中國國家標皁（CNS ) A4規格（2I0X 297公釐I '^—；— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 26 叫548 經濟部中央標準局員工消費合作；4印製 A7 __ B7 ___五、發明説明（24 ) 在第14例中，能有效配料之最大樹脂量受限於化合 物之成丸方法。若使用水下成丸或水環成丸作用，將可 避免股斷裂所造成之問題，而能以高生產效率製造樹脂 濃度為60%或更高之樹脂母體混合物。碳氫化合物樹脂容 易物理配料入乙烯類型聚合物，以及配料混合物之非常 快速之固化速率，為達成高配料速率與效率之關鍵條件 在第 17例中，包含[27.5% Regalrez® 1139 樹脂，27·5% Plastolyn® 140樹脂與45〇/0高密度聚乙烯（可自Lyondell化 學公司取得之Alanthon® M6580高密度聚乙烯）]之摻合物 ’以與第16例母體混合物相同之方式配料，及具有類似 之結果。 第2與第3比較例 在第2比較例中，澆鑄薄膜製備自密度為〇·96〇與熔化 指標2.0 (可自Lyondell化學公司取得之Aianthon@ Μ6〇2〇 南密度聚乙烯）之澆鑄薄膜級高密度聚乙烯聚合物。以 第1比較例所述相同方法自該物質製備通稱厚度為2〇密耳 之薄膜。在第3比較例中，以第1與第2比較例相同方式， 自密度為0.960與熔化指標1〇 (可自Ly〇ndell化學公司取 得之Alanthon® M6210高密度聚乙烯）之吹製薄膜級高密 度聚乙烯聚合物，澆鑄成通稱厚度為2〇密耳之薄膜。 第18至21例 在該等實例中，密度為0.960與熔化指標2.0 (可自 Lyondell化學公司取得之Aianihcn@ M6020高密度聚乙、綠 本纸浪尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規210X297公麖） 批衣丨.-----II----=— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · * 531548 A7 B7 五、發明説明（25 ) )之澆鑄薄膜級高密度聚乙烯聚合物，藉由摻合8 %或15 °/〇 第16至17例所述之55 %碳氫化合物樹脂母體混合物而改 良，即4.4 %或8.2 %之樹脂添加量。以第1至第3比較例所 述之相同方式，自該等摻合物澆鑄成通稱厚度為2.0密耳 之薄膜。在第18例中，以8 %之量添加第16例之Plastolyn® 140樹脂母體混合物至澆鑄薄膜級高密度聚乙烯聚合物， 在第19例中該量增加至15 %。 在第20例中，將包含等量Regalrez® 1139樹脂與 Plastolyn® 140樹脂之第17例母體混合物，以8 %之量添加 至澆鑄薄膜級高密度聚乙烯聚合物。在第21例中，摻合 物中之第17例母體混合物之量增加至15 %。 澆鑄第18至第21例之薄膜時並未遭遇困難。所製成 之薄膜展現良好外觀與機械性質。測量薄膜之水分障壁 性質與抗張性質比較結果列於下列之第3表。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 第2比較例 第18例 第19例 第20例 第21例 HDPE (%) 母體混合物類型 MB量（％) 100 92 第16例 8% 85 第16例 15 % 92 第17例 8% 85 第17例 15 % MVTR (克-密耳/ 天-100平方英吋） 0.403 0.354 0.334 0.363 0.311 抗張模量(Kpsi) 機械方向(MD) 橫切方向(TD) 111 118 106 119 120 134 112 118 117 139 產量應力(psi) MD TD 2967 3075 3007 3076 3057 3210 3050 3110 3014 3440 產量變形(％) MD TD 12.7 10.4 13.6 11.8 12.5 10.5 12.6 10,6 11.9 8.9 28 本纸張尺度適用中國國家標准i CNS ) A4規格（210x297公釐） 531548 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（26 ) 該等結果顯示可藉由將碳氫化合物樹脂含量高於5〇% 之樹脂母體混合物與高密度聚乙烯摻合，以及在薄膜擠 出步驟中混合入高密度聚乙烯，而將碳氫化合物樹脂直 接納入高密度聚乙烯薄膜。 第20與第21例之薄膜’於其中添加含有Regairez@ 1139樹脂與plast〇lyn® 140樹脂之母體混合物，展現極佳 之外觀與表面性質。比較上而言，以單含Regalrez@ 1139 樹脂之母體混合物改良之高密度聚乙烯薄膜，展現不規 則之表面特徵。與以15%之第16例含有piast〇lyn⑧140樹 脂之母體混合物改良之第19例薄獏比較，以丨5〇/0之較高母 體混合物量改良之第21例薄膜，亦展現適度較佳之障壁 性質。 第22至25例 在該等實例中，除了在配方物中使用密度為〇 96〇與 熔化指標1 ·0 (可自Lyondell化學公司取得之Alanth〇n@ M6210高密度聚乙烯）之吹製薄膜級高密度聚乙烯聚合物 之外，以與第18至21例相同方式製備高密度聚乙烯薄膜 。藉由在南密度聚乙烯添加第16與第17例之母體混合物 而改良薄膜，以及以第18與第21例薄膜相同方式製備通 稱厚度為2.0密耳之澆鑄薄膜。該等薄膜之水分障壁性質 與抗張性質列於下列之第4表，及與第3比較例未改良高 密度聚乙烯薄膜之性質比較。 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Λ4規格（210X297公；| ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --裝.

、1T 29 531548 A7 B7 五、發明説明（27 ) 第3比較例 第22例 第23例 第24例 第25例 HDPE (%) 母體混合物類型 MB量（％) 100 92 第16例 8% 85 第16例 15% 92 第17例 8% 85 第17例 15% MVTR (克-密耳/ 天-100平方英吋） 0.410 0.351 0.313 0.349 0.294 抗張模量(Kpsi) 機械方向(MD) 橫切方向(TD) 108 125 106 115 111 138 116 125 110 140 產量應力(psi) MD TD 3029 3312 2984 3245 3024 3321 3054 3237 3018 3520 產量變形(％) MD 一 TD 12.7 9.7 13.4 11.1 13.1 10.3 12.3 9.9 11.5 8.5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) T裝· 含有 Regalrez® 1139 樹脂與 Plastolyn® 140 樹脂之第 24 與第25例薄膜，展現良好之表面外觀。添加15%母體混合 物量之第25例薄膜，當與以15%之第16例含有Plastolyn® WO樹脂母體混合物改良之第23例薄膜比較，展現適度較 佳之障壁性質。 至29例及第4比鮫例 該等實例顯示含有非常高樹脂量之碳氫化合物樹脂 母體混合物之有效率製備，及該母體混合物之有效用於 改良的高密度聚乙烯薄膜之製造。 在第4比較例中，以Brabender D-6式共旋轉雙螺旋擠 出器配料含有[50% Plastolyn® 140二環戊二烯樹脂與50% 聚丙烯（可自Montell USA公司取得之PDC® 1208聚丙烯 )]之混合物。在該樹脂量，熔化均一性剛合乎標準，及 配料之股之一致性與連續性幾乎不足以進行成丸作用。 當壓成丸之股第二次通過擠出器以增加化合物之均一性 、11 經濟部中央檩隼局員工消費合作、社印製

30 中國國家標準（CNS ) /\4規格（Γ.10Χ 297公釐） 531548 A7 B7 五、發明説明（28 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 時’股之-致性顯著增加。，然而即使在第二次通過後， 化合物之成丸作用仍很雜。股純軟，使得製丸裝置 無法整齊地切割該股，反而切割造成具有股之大幅伸展 之凹凸不平之撕裂，使丸狀物變成不透明之白色。因混 合不足以及擠出摻合物之固化作用緩慢，試圖製備具有 55°/。樹脂量之母體混合物之努力並未成功。 在第26例中，使用B]rabender D_6雙螺旋擠出器，在 與第4比較例相同速率及類似條件下配料含有[75% PlaSt〇lyn® 樹脂，1〇%高密度聚乙烯（可自Lyondell化 學公司取得之Alanthon® M6580高密度聚乙烯）及25。/〇聚 乙稀（可自Dow化學公司取得之Engage® 8440金屬雙環戊 二烯化合物聚乙烯之混合物。在擠出器中非常有效地 熔化摻合第26例之混合物，在第一配料回合後之溶化均 一性良好。擠出股之固化作用比第4比較例快許多，及母 體 合物之成丸作用並無問題。因其高樹脂含量，擠出 之股若過度冷卻至低於約60 QC，常會造成過度脆化。因 第26例之母體混合物固化迅速但若冷卻過度常會脆化， 此類產物以鑄模面成丸裝置之成丸作用效率，比股成丸 作用高許多。 在第27例中，使用Brabender D-6雙螺旋擠出器，以 與第26例及第4比較例相同之方式配料含有[78% Plastolyn® 140二環戊二烯樹脂，22%直鏈低密度聚乙烯 (可自荷蘭DSM公司取得之Stamylex® 1016LF直鏈低密 度聚乙烯）]之摻合物。Stamylex⑨1016LF直鏈低密度聚 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 木纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2!〇x 297公釐 31 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 531548 A7 _____B7 五、發明説明（29 ) 乙婦為密度0.919及溶化指數1.1之以辛烯為基礎之低密度 聚乙稀聚合物。即使在此高樹脂量，混合效率與擠出物 均一性皆非常良好，及該摻合母體混合物可拉成股與壓 成丸狀物。即使在78%之樹脂量，擠出物意外地具有足以 進行股成丸作用之溶化強度’股非常迅速之固化作用使 得成丸作用未遭遇任何問題。最終之母體混合物化合物 為透明丸狀摻合物，其中丸狀物非常脆化，但展現極小 之粉塵或碎裂性質。以與第4比較例母體混合物相同之速 率製備第27例含有78%樹脂量之母體混合物，所遭遇之配 料困難度比第4比較例少。為製備含有多於約5〇%樹脂之 來氫化合物樹脂母體混合物化合物，需依據前述之標準 選擇載體聚合物，使能以合乎實際之速率配料母體混合 物。 以第2比較例所述相同之方式自高密度聚乙烯（可自

Lyondell化學公司取得之Alanthon® M6020高密度聚乙烯 )也鑄通稱尽度為2.0密耳之高密度聚乙烯薄膜。在第28 例中，藉由結合13 %第26例所述piast〇iyn@ 14〇樹脂母體 混合物與87 %高密度聚乙烯，及以第2比較例所述相同之 方式，直接自摻合物澆鑄通稱厚度為2〇密耳之薄膜，而 製造改良高密度聚乙烯薄膜。顯示添加第26例之75%樹脂 母體混合物以製備第28例之薄膜，對高密度聚乙烯聚合 物之擠出並無負面效應。第28例所製薄膜之品質及當製 備該等獏時之操作特性，等於或優於當製備第2比較例未 改良薄獏時所觀察得之結果。 本心―------ 裝一； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁

、1T …U48 A7 ^^_____^B7 五、發明説明（3〇 ) 第19例敘述藉由以第28例相同方式摻合13 %第27例 之78 %樹脂母體混合物與而高密度聚乙烯，而製備之另 一種改良高密度聚乙烯薄膜。藉由添加第27例之78 %樹 脂母體混合物至高密度聚乙烯聚合物而製備第29例之薄 膜’並未影響操作特徵與薄膜品質。藉由添加第27例之 石炭氫化合物樹脂母體混合物至高密度聚乙烯以及直接自 推合物擠出洗鑄薄膜，而有效地將碳氫化合物樹脂分散 於咼密度聚乙烯薄膜。 在第28與29例中，藉由使用第26與27例之濃縮樹脂 母體混合物，而將10% Plast〇lyn@ 14〇樹脂有效納入高密 度聚乙烯薄膜。未發現因使用具有如此高量樹脂之樹脂 母體混合物所造成薄膜操作之負面影響。 在此所提之貫例並非限制本發明而是說明本發明之 些特疋實施例。可進行本發明之改良與變化，而不致 偏離所附申請專利範圍之範圍。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟'邺中央標準局員工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Ad規格（210x 297公釐）

Claims (1)

1. 第87109024號專利申請案申請專利範圍修正本 修正日期·· 91年2月 1 ·種具有改良之濕氣傳輸特性的高密度聚乙烯薄膜， 其包括3重量％至9重量％之氫化樹脂與97重量。/。至…重 量％之聚乙烯，其中該樹脂之重量平均分子量（Μ。 少於5,000道爾頓且其中聚乙烯之密度介於〇94至〇.965 克/西西之範圍，·又，相較於一不具有樹脂之相同薄膜 ，該樹脂在該薄膜中係提供1〇%-5〇%的八31^1 ^如濕氣 傳輸速率減低值，且該薄膜未經交聯。 2·如申請專利範圍第丨項之聚乙烯薄膜，其中該薄膜包含 有3%至7%的樹脂。 3·如申請專利範圍第丨項之聚乙烯薄膜，其中該樹脂係藉 由熱聚合富含二環戊二烯（DCPD)之鏈稀烴進料而衍 生之樹脂。 4·如申請專利範圍第1項之聚乙烯薄膜，其中該樹脂係衍 生自C9碳氫化合物進料流聚合作用之樹脂。 5·如申請專利範圍第4項之聚乙烯薄膜，其中該樹脂係衍 生自純卓體聚合作用之樹脂。 6·如申請專利範圍第1項之聚乙烯薄膜，其中該純單體係 選自苯乙烯，α·曱基苯乙烯，4-曱基苯乙烯及乙烯基甲 苯。 7·如申請專利範圍第丨項之聚乙烯薄膜，其中該樹脂係製 備自辟爆鏈烯煙。 8·如申請專利範圍第7項之聚乙烯薄膜，其中該萜烯鏈烯 ^31548 A8 B8 C8 ——---____ 申請專利範圍 烴包括葶烯。 ' ----- (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 9·如申請專利範圍第1項之聚乙烯薄膜，其中該聚乙烯薄 膜包括澆鑄薄膜。 1 〇·如申請專利範圍第1項之聚乙烯薄膜，其中該聚乙烯薄 膜包括定向薄膜。 11.如申請專利範圍第丨項之聚乙烯薄膜，其中該定向薄膜 包括雙軸定向薄膜。 12·如申請專利範圍第1丨項之聚乙烯薄膜，其中該雙軸定向 薄膜經由吹製薄膜方法製造。 13.如申請專利範圍第12項之聚乙烯薄膜，其中該雙軸定 向薄膜經由拉幅機框架定向方法製造。 ;·線 14· 一種製造具有改良之濕氣傳輸特性之高密度聚乙烯薄 膜的母體混合物，其包含樹脂與乙烯聚合物，其中樹 脂之重量平均分子量（Mw)少於5,000道爾頓且其中乙 烯聚合物之密度介於〇·90至0.965克/西西之範圍，又其 中該母體混合物進一步包括20重量％至30重量％之乙 烯聚合物與80重量％至70重量％之樹脂。 15 ·如申請專利範圍第14項之母體混合物，其中該樹脂進 一步包括藉由熱聚合富含二環戊二婦（DCPD)之鏈稀 fe進料而衍生之樹脂。 16.如申請專利範圍第14項之母體混合物，其中該樹脂進 一步包括衍生自C9碳氫化合物進料流聚合作用之樹脂 〇 17·如申請專利範圍第15或16項之母體混合物，其中該樹 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 35 531548 A8 B8 C8 D8

   (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、可I 531548 A8 B8 __ C8 "--------- D8 六、申請專利範g ' -- —I & 及進一步包括使用内部空氣壓力以擴張該管 積而達成最終薄膜厚度之步驟。 26·如申請專利範圍第以項之方法，其進—步包括在拉幅 機框架上擴張該摻合物至最終薄膜厚度之步驟。 27· 一種製造申請專利範圍第1項所述之聚乙烯薄膜的方 法，係包含有步驟勾將聚乙烯與樹脂摻合形成一摻合物 及步驟b)擠出該摻合物而形成一薄膜。 28· —種聚乙烯薄膜，其包括3重量％至9重量％之氫化樹脂 與97重量％至91重量％之聚乙烯，其中該氫化樹脂之重 量平均分子量（Mw)少於10,000道爾頓且其中聚乙烯 之密度介於0.94至0.965克/西西之範圍，又該樹脂提供 低於〇.4§-111丨1/如严100叫如的人31^卫_96濕氣傳輸速率 〇 29·種t乙烯薄膜’其包括3重量％至9重量％之氫化樹脂 與97重量％至91重量％之聚乙烯，其中該氫化樹脂之重 量平均分子量（Mw)少於1〇,〇〇〇道爾頓且其中聚乙烯 之密度大於0.955克/西西，又該樹脂提供低於 〇.4g-mil/day-10〇Sq.in的 ASTM E-96濕氣傳輸速率。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） ^014— (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁} .訂— 37