專利名稱：在高水平樹脂、尤其可用于聚合物改性的母料的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及有高水平樹脂(例如至少約65％重量樹脂)的樹脂母料，和該母料用于制作聚合物物品例如聚烯烴物品的方法。除樹脂外，該母料還含有載體聚合物，后者可以是諸如聚乙烯。該載體聚合物是根據(jù)該母料的可加工性和對最終產(chǎn)品的影響選擇的。具體地說，該載體聚合物較好選擇得便于與該樹脂混合和/或便于熔融母料的凝固。該母料可以與一種共混聚合物例如一種共混聚烯烴共混，形成一種聚合物共混物例如一種聚烯烴共混物。該共混物可以通過使該母料與該共混聚合物例如聚烯烴混合和將該聚合物共混物加工成成品，直接轉(zhuǎn)化成成品例如聚丙烯薄膜、模塑品、或粘合劑。
2.背景討論聚合物可用于種類繁多的產(chǎn)品。例如，聚合物可以用來制作薄膜、模塑品、和粘合劑。
例如，聚烯烴由于其勁度、延性、阻透性能、耐溫性、光學(xué)性能、可得性、和低成本的組合，是可用來制作種類繁多的有價值產(chǎn)品的塑料材料。由于較好的聚烯烴是半結(jié)晶性聚合物，因而其中許多重要性能例如勁度、阻透性能、耐溫性、和光學(xué)性能取決于該聚烯烴以最有效方式和所希望程度結(jié)晶的能力。
聚烯烴產(chǎn)品的成形工藝強烈地影響該材料的結(jié)晶行為及其最終性能。例如，當(dāng)聚丙烯或聚乙烯流延成薄的薄膜時，該聚合物冷卻得如此迅速，以致最終結(jié)晶度水平因這個“驟冷”過程而降低，結(jié)果，該薄膜的勁度下降了。流延聚丙烯薄膜典型地顯示出勁度(以拉伸模量衡量)通常為100kpsi。高度取向聚丙烯(OPP)薄膜典型地顯示出比流延聚丙烯薄膜數(shù)值高2～4倍的模量值，而非取向厚模塑品典型地顯示出比流延聚丙烯薄膜通常高50～100％的模量值。此外，當(dāng)制作流延薄膜時，重要的是該聚丙烯熔體迅速凝固以促進高生產(chǎn)速度，而且，所形成的結(jié)晶區(qū)尺寸并非如此之大，以致它們使該薄膜產(chǎn)生光霧。
其它模塑聚烯烴物品，尤其通過熱成形、注塑成形、或吹塑成形制作的薄厚度產(chǎn)品，也遇到類似限制。使得能迅速脫模和給出更挺產(chǎn)品的較快結(jié)晶是所希望的，而且小的結(jié)晶微區(qū)尺寸也會促進良好的光學(xué)性能。
作為改善聚烯烴勁度的一種手段，向聚烯烴例如聚丙烯和聚乙烯中添加高軟化點樹脂是已知的。該樹脂的組成較好使得它能顯示出比聚丙烯(Tg在-10℃左右)的無定形區(qū)域顯著較高的玻璃化溫度(Tg)，且該樹脂較好的是在該聚丙烯中高度兼容的。相信該樹脂的效果是要提高該無定形聚丙烯部分的Tg，從而提高它在38℃以下溫度的拉伸模量。
以上描述的樹脂是酥脆固體，在通常用來加工聚烯烴的溫度下顯示出非常低的熔體粘度。使樹脂共混到聚烯烴中的一種有效途徑是在該共混物最終使用之前的一個單獨的配混步驟中。由于樹脂的粉塵化和低熔體粘度，要在(諸如薄膜流延、片材擠出等)實際轉(zhuǎn)化步驟期間使樹脂摻入聚丙烯或聚乙烯中是困難的。
因此，已知含有樹脂的母料的使用是使樹脂摻入聚丙烯配方中的一種較好途徑。其公開文書全文列為本文參考文獻的Bossaert美國專利No.5,213,744描述了一種包含聚烯烴和10～90％重量、較好20～60％重量樹脂的二元混合物的母料的形成工藝。Bossaert專利的實施例和Bossaert專利中的權(quán)利要求全部涉及聚丙烯和樹脂的二元成分母料。
通過向呈母料形式的聚烯烴中添加樹脂，可以在最終產(chǎn)品的加工和制作期間直接摻入該樹脂。因此，母料的使用消除了對一個使該樹脂摻入聚烯烴配方中的單獨配混步驟的需要。由于經(jīng)濟上的考慮，理想的是在該母料中達到盡可能高的樹脂含量而不危及該母料諸如在擠出加工期間均勻地共混到聚烯烴中的能力。
然而，盡管Bossaert公開了有高水平樹脂的母料的使用，但Bossaert沒有公開如何有效地把如此高樹脂含量母料加工成切片。在這一方面，樹脂和聚丙烯的二元母料的混合與切片是有困難的。
關(guān)于混合困難，對于大多數(shù)聚丙烯均聚物來說是約165℃的聚丙烯均聚物的高熔點妨礙了該樹脂與聚丙烯均聚物的有效勻化，甚至當(dāng)使用高剪切力混合時也是如此。對于一些聚丙烯來說，其擠出物會是非常不均勻的，或者若加工到一種均勻狀態(tài)，則母料的峰值熔融溫度可能會太高，以致熔體強度太低而不容易加工。例如，使母料勻化所需要的混合能會使溫度提高如此之多，以致難以制成切片。作為這些混合困難的一個結(jié)果，一種共混物配混和勻化所需要的能量會是很高的。
關(guān)于切片困難，所得到的擠出物可能無法用切刀有效地切成切片狀微粒。例如，當(dāng)聚丙烯均聚物和約50～70％重量的二元成分母料制作時，難以形成切片，因為結(jié)晶是如此之慢，以致離開擠出機的材料太軟。由于擠出物是軟的，因而離開切片機的產(chǎn)品可能是一串破碎的聚合物而不是切片。在這些條件下，該產(chǎn)品可能是大的料團和顆粒，其中一些大得足以使該切片機的切刀和干燥馬達過大負荷。當(dāng)制作聚丙烯均聚物和大于約70％重量樹脂的二元成分母料時，可能由于離開擠出機的材料太脆而難以形成切片。由于凝固的擠出物是脆的，因而最終產(chǎn)物是造料材料而不是切片。因此，像Bossaert公開的那些聚丙烯均聚物與樹脂的高樹脂含量母料的流變學(xué)妨礙了切片的有效形成。作為結(jié)果，在二元樹脂/聚丙烯均聚物母料中，約50％重量的樹脂含量是可以達到而不會嚴重影響母料加工的最大數(shù)量。
與涉及聚丙烯均聚物的母料類似的是，難以加工大多數(shù)丙烯共聚物和高水平樹脂的二元母料。具體地說，丙烯共聚物與高水平樹脂的二元母料往往要么太軟要么太脆而無法加工。當(dāng)該母料太軟時，母料組合物就不能容易地切成獨立的切片。當(dāng)母料太脆時，最終產(chǎn)品就成為造粒材料。
如以上討論的，向聚丙烯等聚烯烴中添加高軟化點樹脂將提高該聚烯烴的無定形相的玻璃化溫度(Tg)和改良其性能。樹脂添加的一個效果是更大的勁度。為了達到顯著的性能改良，樹脂的添加水平較好是聚烯烴共混物總量的約2％重量或以上。例如，取向的聚丙烯薄膜較好有約2～30％重量、更好有約5～15％重量的樹脂。流延聚丙烯薄膜較好有約2～10％重量、更好有約3～7％重量的樹脂。聚乙烯薄膜較好有約2～30％重量、更好有約5～15％重量的樹脂。
除聚烯烴外，還可以向其它聚合物中添加樹脂母料。例如，可以向粘合劑中添加樹脂母料。在粘合劑應(yīng)用方面，樹脂母料給出較少的操作問題并提高了該樹脂成分的熔體粘度，使該母料更容易與該粘合劑的共混聚合物共混。
然而，經(jīng)由有樹脂和載體聚合物的母料添加高水平樹脂要求添加高水平母料，這意味著添加顯著數(shù)量的、往往有負面影響的載體聚合物。例如，在薄膜應(yīng)用方面，載體聚合物可能對聚合物共混物的光霧、延性與沖擊性能、配方成本、和結(jié)晶速度產(chǎn)生負面影響。在粘合劑應(yīng)用方面，載體聚合物可能對粘性產(chǎn)生負面影響而可能提高模量。因此，理想的應(yīng)是，通過在易于加工的母料中達到高樹脂濃度，在添加較少量載體聚合物的同時實現(xiàn)樹脂添加的有利效果。
發(fā)明概要本發(fā)明涉及母料和包括樹脂與載體聚合物的母料的制作方法。本發(fā)明也涉及包含樹脂與載體聚合物的母料切片。進而，本發(fā)明還涉及將母料與共混聚合物組合以形成一種聚合物共混物和該聚合物共混物的成形品。
本發(fā)明也涉及有高水平樹脂(例如至少約65％重量樹脂)的樹脂母料。除樹脂外，該母料還含有載體聚合物。該載體聚合物是根據(jù)該母料的可加工性和對最終產(chǎn)物的影響來選擇的。具體地說，該載體聚合物較好是根據(jù)該載體聚合物與該樹脂混合的能力和/或根據(jù)該熔融母料的凝固速度來選擇的。本發(fā)明也涉及高樹脂含量母料的制作方法。
本發(fā)明也涉及用有高水平樹脂的母料制作聚合物物品例如聚烯烴物品的方法。關(guān)于這一點，可以讓該樹脂母料與聚合物例如聚烯烴共混，以形成一種成品。該共混物可以通過使該母料與共混聚合物在擠塑期間混合以產(chǎn)生最終產(chǎn)品，來直接轉(zhuǎn)化成最終產(chǎn)品。
本發(fā)明也涉及成品，它們可以是諸如一種薄膜、一種模塑物品、或一種粘合劑。例如，該成品可以是一種取向的聚丙烯薄膜。
按照一個方面，本發(fā)明涉及一種母料，包含至少約65％重量具有按照ASTM 28-67測定的R&B軟化點的樹脂；和峰值熔融溫度至多比該樹脂的R&B軟化點高約20℃的載體聚合物。
按照另一個方面，本發(fā)明涉及一種用如下方法制作的母料切片，包含使具有按照ASTM 28-67測定的R&B軟化點的樹脂和峰值熔融溫度至多比該樹脂的R&B軟化點高約20℃的載體聚合物混合以形成一種包含至少約65％重量樹脂的母料組合物；和把該母料組合物切片成母料切片。
按照又另一個方面，本發(fā)明涉及一種母料制作方法，包含使具有按照ASTM 28-67測定的R&B軟化點的樹脂和峰值熔融溫度至多比該樹脂的R&B軟化點高約20℃的載體聚合物混合，以形成一種包含至少約65％重量樹脂的母料。
按照又另一個方面，本發(fā)明涉及一種聚合物產(chǎn)品制作方法，包含形成一種母料，其中包含至少約65％重量具有按照ASTM 28-67測定的R&B軟化點的樹脂和峰值熔融溫度至多比該樹脂的R&B軟化點高約20℃的載體聚合物；使該母料與一種共混聚合物組合，以形成聚合物共混物；和使該聚合物共混物成形為聚合物產(chǎn)品。
按照另一個方面，本發(fā)明涉及一種母料，包含至少約65％重量樹脂；和這樣一種載體聚合物，使得一種包含65％重量試驗樹脂和35％重量載體聚合物的試驗?zāi)噶蠒?，即?dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃水浴之后約10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不到5％，其中該試驗樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂，且其中該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用切片機以17cm/秒的標稱速度牽引該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速度擠出的，有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200±10℃的水浴中。
按照又另一個方面，本發(fā)明涉及用一種包含下列步驟的方法制作的母料切片使按照ASTM 28-67測定時有R&B軟化點的樹脂與這樣一種載體聚合物混合，使得一種包含65％重量試驗樹脂和35％重量載體聚合物的試驗?zāi)噶蠒?，即?dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃水浴之后約10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不到5％，其中該試驗樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂，且其中該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用切片機以17cm/秒的標稱速度牽引該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速度擠出的，有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200±10℃的水浴中，形成一種包含至少約65％重量樹脂的母料組合物；和將該母料組合物切片成母料切片。
按照又另一個方面，本發(fā)明涉及一種母料制作方法，包含使樹脂與這樣一種載體聚合物混合，使得一種包含65％重量試驗樹脂和35％重量載體聚合物的試驗?zāi)噶蠒?，即?dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃水浴之后約10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不到5％，其中該試驗樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂，且其中該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用切片機以17cm/秒的標稱速度牽引該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速度擠出的，有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200±10℃的水浴中。
按照又另一個方面，本發(fā)明涉及一種聚合物產(chǎn)品制作方法，包含形成一種包含至少約65％重量樹脂和這樣一種載體聚合物的母料，使得一種包含65％重量試驗樹脂和35％重量載體聚合物的試驗?zāi)噶蠒?，即?dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃水浴之后約10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不到5％，其中該試驗樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂，且其中該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用切片機以17cm/秒的標稱速度牽引該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速度擠出的，有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200±10℃的水浴中；把該母料與共混聚合物組合，形成聚合物共混物；和使該聚合物共混物成形為聚合物產(chǎn)品。
按照另一個方面，該載體聚合物的峰值熔融溫度不高于在該樹脂的R&B軟化點以上約10℃。該載體聚合物的峰值熔融溫度可以低于約150℃。該載體聚合物按照ASTM D-1238于190℃和2.16kg負荷測定時可以有約0.5～30dg/分鐘的熔體指數(shù)。該載體聚合物可以包含伯載體聚合物和仲載體聚合物。該載體聚合物可以包含聚乙烯、線型低密度聚乙烯(LLDPE)、丙烯-乙烯無規(guī)共聚物、或非聚丙烯均聚物。
按照另一個方面，該樹脂可以包含加氫樹脂、C9烴類樹脂、或二環(huán)戊二烯烴類樹脂。該樹脂按照ASTM 28-67測定時可以有至少約70℃的R&B軟化度。
按照另一個方面，該樹脂與載體聚合物的混合包含在該樹脂的R&B軟化點的約20℃范圍內(nèi)和在該載體聚合物的峰值熔融溫度的約20℃范圍內(nèi)某一溫度進行的初步混合。
按照另一個方面，該混合是在一臺雙螺桿擠塑機中在剪切條件下進行的，其中，該母料組合物的實質(zhì)性勻化需要的機構(gòu)能低于約70瓦-小時/磅。
按照又另一個方面，熔融載體聚合物的粘度與該樹脂的布洛克菲爾德粘度之比小于約20∶1，其中，這些粘度是在該載體聚合物的峰值熔融溫度以上10℃測定的，且該載體聚合物在粘度測定期間是熔融的，其中布洛克菲爾德粘度是按照ASTM D-6267測定的，且其中該載體聚合物的粘度是用毛細管剪切流變法以1000s-1的剪切速率測定的。
按照另一個方面，該母料包含約70～90％重量的樹脂。
按照另一個方面，該聚合物包含約2～25％重量的母料。
發(fā)明詳細描述這里所示的特例僅作為實施例，而且僅用于本發(fā)明各種實施方案的說明性討論之目的，是旨在提供相信是本發(fā)明的原理和概念性方面的最有用和最容易理解的描述的實例而介紹的。關(guān)于這一點，無意比對本發(fā)明的基本理解所必需的更詳細地顯示本發(fā)明的細節(jié)，該描述使業(yè)內(nèi)人士能夠清楚本發(fā)明的若干種形式在實踐上可以怎樣具體化。
本申請中的百分率量度，除非另有說明，否則全部以某一給定樣品重量的100％重量為基準來衡量。因此，例如，30％代表該樣品每100重量份中的30重量份。
除非另有說明，否則對一種化合物或成分的提法包括該化合物或成分本身，以及與其它化合物或成分的組合，例如化合物的混合物。
在進一步討論之前，下列術(shù)語的定義將有助于理解本發(fā)明。
母料2種或更多種組分的一種混合物，這可以用來簡化這些組分中至少一種作為一種共混物而不是作為一種單一組分或多種單一組分向某一材料中的添加。
載體聚合物與樹脂組合以形成一種母料的聚合物。例如，一種與樹脂組合以形成一種母料的聚烯烴可以簡稱為載體聚烯烴。例如，該載體聚烯烴可以包含有利于該母料混的任何數(shù)目的載體聚合物，為便于陳述，本文中稱之為“伯載體聚合物”；和能改善該母料與該共混聚合物的可兼容性的任何數(shù)目的載體聚合物，為便于陳述，本文中稱之為“仲載體聚合物”。
共混聚合物與母料組合的聚合物。例如，與母料組合的聚烯烴可以稱之為共混聚烯烴。
聚合物共混物母料與聚合物組合而產(chǎn)生的最終配方。例如，母料與聚烯烴組合而產(chǎn)生的最終配方可以稱之為聚烯烴共混物。
樹脂烴類樹脂、松香類樹脂、和/或萜烯類樹脂。
烴類樹脂通過裂解石油餾出物、煤焦油餾分、和/或純粹烯烴單體、及其加氫產(chǎn)物的熱聚合或催化聚合合成的低分子量(即用尺寸排阻色譜法(SEC)測定時數(shù)均分子量為約250～2000)熱塑性聚合物。
松香類樹脂從松香(例如木松香、樹膠松香、和(木漿)浮油松香)及其加氫產(chǎn)物合成的低分子量(即用尺寸排阻色譜法(SEC)測定時數(shù)均分子量為約250～2000)熱塑性聚合物。
萜烯類樹脂通過萜烯單體(例如α-蒎烯、β-蒎烯、苧烯、和雙戊烯)及其加氫產(chǎn)物的催化聚合合成的低分子量(即用尺寸排阻色譜法(SEC)測定時數(shù)均分子量為約250～2000)熱塑性聚合物。
純粹單體烴類樹脂通過包含合成發(fā)生或高度純化的單體物種例如來自乙苯的苯乙烯或來自枯烯的α-甲基苯乙烯的單體組合物的熱聚合或催化聚合合成的烴類樹脂。
C9烴類樹脂通過從石油加工例如裂解衍生的、含有在大氣壓下沸點范圍為約100～300℃的不飽和芳香族C8、C9、和/或C10烯烴物種的單體的熱聚合或催化聚合合成的烴類樹脂。
C5烴類樹脂通過從石油加工例如裂解衍生的、含有在大氣壓下沸點范圍為約20～100℃的包含C5和/或C6烯烴物種的不飽和烴類的單體的熱聚合或催化聚合合成的烴類樹脂。
顆粒(prill)可以通過微粒附聚形成的球狀微?；驁A球狀物。例如，若干個熔融切片可以組合在一起形成一個顆粒。
本發(fā)明涉及有高水平樹脂(例如，至少約65％重量樹脂)的樹脂母料。除樹脂外，該母料還含有載體聚合物。該載體聚合物是根據(jù)該母料的可加工性和對最終產(chǎn)品的影響來選擇的。具體地說，該載體聚合物較好是根據(jù)該載體聚合物與該樹脂混合的能力和/或該熔融母料的凝固速度來選擇的。
該樹脂母料可以與聚合物例如聚烯烴共混，形成一種聚合物共混物例如聚烯烴共混物。該聚合物共混物可以通過在生產(chǎn)最終產(chǎn)品的擠塑期間使母料與共混聚合物混合而直接轉(zhuǎn)化成最終產(chǎn)品或成品，例如聚丙烯薄膜、模塑物品、或粘合劑。
本發(fā)明的母料之所以有優(yōu)勢是因為它有相對高含量的樹脂，因而向該聚合物共混物中添加少量載體聚合物。高樹脂含量母料的另一個優(yōu)點是，向聚合物共混物中添加一給定量樹脂所需要的母料不會太多。
本發(fā)明的母料涉及多種成分，例如兩種、三種、四種、或更多種成分。關(guān)于這一點，兩種成分母料可以簡稱為二元母料，而三種成分母料可以簡稱為三元母料。
按照本發(fā)明，該母料包括樹脂和載體聚合物。載體聚合物有利于與樹脂混合以形成母料和/或有利于該母料與共混聚合物混合。該載體聚合物可以包含任何數(shù)目例如一種、兩種、三種、或更多種載體聚合物。例如，該載體聚合物可以包含任何數(shù)目的、有利于該母料混合的載體聚合物(為便于陳述，在本文中將稱之為“伯載體聚合物”)和任何數(shù)目的、能改善該母料與共混聚合物的兼容性的載體聚合物(為便于陳述，在本文中將稱之為“仲載體聚合物”)。關(guān)于這一點，該仲載體聚合物，與伯載體聚合物相比，可以是對共混聚合物更具兼容性的。
該母料中樹脂的數(shù)量較好是至少約65％重量、更好是至少約70％重量，其范圍較好是約65～95％重量、更好是約70～90％重量、最好是約75～85％重量，較好的值是約80％重量，且最好的上限是約85％重量。載體聚合物的數(shù)量較好至多約35％重量、更好至多約30％重量，其范圍較好是約5～35％重量、更好是約10～30％重量、最好是約15～25％重量，較好的值是約20％重量。在包括伯載體聚合物和仲載體聚合物的母料中，伯載體聚合物的數(shù)量較好是約5～20％重量、更好是約10～15％重量，較好的值是約12％重量；而該母料中仲載體聚合物的數(shù)量較好是約2～15％重量、更好是約5～10％重量，較好的值是約8％重量。
適合用于該母料中的較好樹脂包括烴類樹脂、松香類樹脂、和萜類樹脂。例如，該樹脂較好是從松香、萜烯、或烴類原料衍生的一種脂肪族可兼容產(chǎn)物。該樹脂較好有低氫鍵指數(shù)，即氫鍵合不良，此類樹脂包括那些只有碳和氫者。進而，該樹脂的溶度參數(shù)較好是約7.5～9.5(卡/cm3)1/2、更好是約8～9(卡/cm3)1/2。氫鍵指數(shù)和溶度參數(shù)的討論見Brandrup等人Polymer Handbook(1975)，其公開內(nèi)容全部列為本文參考文獻，尤其要注意pp.IV-337～IV-359。溶度參數(shù)的討論也見Brown等人“Basic Structures of Polymers”，Principles of PolymerSystems(1982)，其公開內(nèi)容全部列為本文參考文獻，尤其要注意pp.23～30。烴類原料烴類樹脂的較好實例包括加氫的C9和加氫的二環(huán)戊二烯(DCPD)烴類樹脂，例如DCPD-芳香族共聚物。
該樹脂的環(huán)球法(R&B)軟化點(按照ASTM 28-67)較好是至少約70℃、更好是至少約100℃、甚至更好是至少約120℃、最好是至少約135℃，其范圍較好是70℃～180℃、更好是約100℃～170℃、最好是約135℃～160℃。如以下更詳細地討論的，該樹脂的軟化點較好類似于或高于該母料的載體聚合物的熔點。關(guān)于這一點，該樹脂較好有充分的粘度，以利于混合和使擠塑機能對該混合物做功。
該樹脂用尺寸排阻色譜法測定的數(shù)均分子量(Mn)低于該載體聚合物的分子量。盡管在本申請中已經(jīng)定義樹脂的數(shù)均分子量在約250至2000道爾頓之間，但該樹脂的數(shù)均分子量較好是約300～1500、更好是約300～1200。
在本申請中，數(shù)均分子量(Mn)是用以下尺寸排阻色譜法(SEC)測定的。該分析用的一套柱由可購自Waters公司(馬薩諸塞州米爾福德)的一系列孔徑為500、500、1000、和100的四根Waters“Ultrastyragel”柱(部件號分別為WAT 010571、010571、010572、010570)組成。分子量校準是從一套窄分子量分布聚苯乙烯聚合物標準物的峰洗脫時間計算的。該套校準涵蓋峰分子量范圍為162～43,900的18種標準物。一種窄分子量標準物的峰分子量定義為等于(MwMn)1/2(ASTM試驗方法D3536-76)。校準曲線是用logMW對Vc/Vr作圖的1/3度多項式曲線擬合定義的，其中，Vc是該標準物的洗脫時間，而Vr是參考峰的洗脫體積，有氧存在，因為注射溶液中有溶解空氣。柱和檢測器池(惠普差示折射計)保持在40℃。溶劑(移動相)是含有250ppm丁基化羥基甲苯(BHT，2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚)作為穩(wěn)定劑的四氫呋喃(有BHT的四氫呋喃可購自密歇根州馬斯基根的Burdick & Jackson公司)。該移動相儲蓄器用氦氣吹掃，并保持1ml/分鐘的流量率。在這些條件下，BHT在35.86分鐘洗脫。樣品溶解于THF中，為0.25％(重量/體積)，并在注射(200μl)到色譜儀中之前通過一種0.45μm孔徑“TEFLON”聚四氟乙烯膜過濾器過濾。因此，該數(shù)均分子量是從該校準曲線計算的“聚苯乙烯等效”分子量。
該樹脂較好是一種無味石油溶劑油(OMS)最終濁點低于約0℃、較好低于約-40℃的脂肪族可兼容樹脂。無味石油溶劑油(OMS)最終濁點是通過以下試驗測定的。把10％(重量)的一種樹脂置于一支盛有90％重量的一種無味石油溶劑油(OMS)的試管中，該油是可購自殼牌化學(xué)公司(得克薩斯州休斯敦)的“Shell-Sol 71”無味石油溶劑油。盛有該樣品的試管加熱，直至形成一種清澈溶液。然后使該溶液冷卻，直至觀察到該溶液的濁度。把濁度的開始作為初始濁點記錄下來。該溶液的冷卻繼續(xù)進行，直至該溶液完全混濁。最終濁點是觀察到總濁度的那一點。
該母料的樹脂實例包括“Res A-2468TM”、“MBG 273TM”、“Regalite-125”、“Regalrez 1139”、和“Regalrez 1128”樹脂，這些是R&B軟化點高于120℃的加氫烴類樹脂，全都可購自特拉華州威爾明頓Hercules公司。
也可以使用顯示出低分子量、脂肪族兼容性、高軟化點、有類似效果的其它樹脂，例如下列文獻中描述的那些樹脂Bossaert美國專利No.5,213,744；Daughenbaugh等人美國專利No.5,502,140(公開DCPD-芳香族共聚物)；和Klosiewicz 1996年3月20日提交的美國專利申請No.08/618,756，題為“聚烯烴應(yīng)用的母料配方”，其公開內(nèi)容全文列為本文參考文獻。
雖然無意受理論約束，但當(dāng)該載體聚合物不同于該共混聚合物時，該樹脂可以起“稀釋劑”的作用，從而可以兼容化和改善該載體聚合物在該共混聚合物中的最終分布。此外，該樹脂當(dāng)添加到聚丙烯共混聚合物中時能與該聚丙烯的無定形相締合，和提高該聚丙烯無定形相的Tg且最終提高其模量。
該母料中的載體聚合物包含可以類似于該共混聚合物的聚合物，或者若顯著不同于該共混聚合物則該載體聚合物是以低水平存在于該母料中的，因此，它是以低水平(較好低于約5％重量)摻入最終聚合物共混物中的。該載體聚合物較好具有低氫鍵指數(shù)，即在該聚合物結(jié)構(gòu)中有少量或沒有極性基團，此類載體聚合物包括那些只有碳和氫者。進而，該載體聚合物的溶度參數(shù)較好是約7.5～9.5(卡/cm3)1/2、更好是約8～9(卡/cm3)1/2。
該載體聚合物較好能容易地與高水平的樹脂混合，且較好確保所得到的共混物會凝固，而且會以高效率方式轉(zhuǎn)化成母料切片。該載體聚合物的峰值熔融溫度較好不大大高于該樹脂的R&B軟化點，以利于該載體聚合物與該樹脂的混合。關(guān)于這一點，如果能讓各組分的實際混合在該樹脂保持高熔體粘度和更具彈性特征的溫度發(fā)生，則該樹脂能更高效率地與該載體聚合物勻化?；旌喜涣嫉臄D塑物會顯示出非常高的擠塑物溶脹，而且會有比均勻混合擠塑物“更粘”的特征。兩個因素都會促進該擠出材料的附聚而不是形成單個切片。
在本發(fā)明母料中與該樹脂組合的載體聚合物有下列性能中至少一種、更好兩種、最好三種(1)較好該聚合物是一種半結(jié)晶聚合物，當(dāng)用以下討論的DSC測定時，其峰值熔融溫度低于比該樹脂的R&B軟化點高約20℃，更好低于比該樹脂的R&B軟化點高約10℃，最好是實質(zhì)上不高于該樹脂的R&B軟化點；(2)按照ASTM D-1238在190℃和2.16kg負荷下測定時，熔體指數(shù)(MI)較好是約0.5～30dg/分鐘、更好是約1～20dg/分鐘、最好是約2～10dg/分鐘；和(3)當(dāng)與該樹脂混合時，即使在該載體聚合物以低濃度存在于該母料中的情況下，該載體聚合物較好也能形成一種會快速結(jié)晶的母料。該結(jié)晶速度可以用可再現(xiàn)試驗條件測定，這樣，所得到的數(shù)值是有意義而精確的。具體地說，包含65％重量樹脂和35％重量載體聚合物的熔融母料較好會凝固，即當(dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開一個該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃ 60cm長水浴之后10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不到5％，其中該樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂。此類樹脂的一個實例是可購自特拉華州威爾明頓Hercules公司的“MBG 273TM”樹脂。盡管R&B軟化點為140℃的其它加氫C9樹脂可能具有與“MBG 273TM”樹脂不同的組成，但只要選擇一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂作為試驗樹脂，那么，若其它變量全都保持恒定，諸試驗樹脂就不應(yīng)當(dāng)顯著影響試驗結(jié)果。試驗期間，該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用一臺切片機以17cm/秒鐘的標稱速度拉伸該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速率擠出的，且其中，該擠出試驗?zāi)噶暇€材有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200℃±10℃的水浴中。在這些條件下，本發(fā)明的母料更好是在離開該冷卻浴之后約5秒鐘內(nèi)凝固，且最好是在約3秒鐘內(nèi)凝固。與本發(fā)明的母料成鮮明對照的是，若使用聚丙烯作為載體聚合物，則該熔融母料在以上所述條件下通常會需要約20秒鐘才會凝固。鑒于以上情況，本發(fā)明的結(jié)晶速度是一個獨特的改善，提高了可以用來生產(chǎn)該樹脂母料的效率。
如以上所說明的，該載體聚合物的峰值熔融溫度較好不高于比該樹脂的R&B軟化點高約20℃，以便利該載體聚合物與該樹脂的混合。雖然不想受理論約束，但如果該載體聚合物的峰值熔融溫度太高，則該樹脂的熔體粘度將會太低而無法在其峰值熔融溫度有效地與該載體聚合物混合。應(yīng)當(dāng)注意的是，如果該載體聚合物的峰值熔融溫度低于一種樹脂的R&B軟化點，則該載體聚合物通常在該樹脂的R&B軟化點有足以允許混合的粘度。然而，如載體聚合物的峰值熔融溫度太低，則該母料可能不會足夠快地結(jié)晶，從而該母料在切片期間是粘的，因此切片是困難的。
考慮到載體聚合物的峰值熔融溫度較好不高于該樹脂的R&B軟化點以上約20℃，該載體聚合物用以下討論的DSC測定的峰值熔融溫度較好低于約150℃、更好低于約140℃、最好低于約135℃，且較好至少約90℃、更好至少約100℃、最好至少約120℃，其范圍較好約120～150℃、更好約120～140℃、最好約120～135℃。這些范圍依據(jù)的基準是，塑料用途上較好利用的樹脂最典型地有低于約140℃的R&B軟化點。
如以上所指出的，峰值熔融溫度是用差示掃描量熱法(DSC)測定的。具體地說，利用一臺有DuPont Thermal Analyst TA 2000的DuPont DSC 2910差示掃描量熱計組件進行測定的。此外，溫度是用一種銦標準校準的。該儀器及其一般操作詳見TA儀器公司(美國特拉華州紐卡斯爾)1993年出版的《DSC 2910操作員手冊》，其公開內(nèi)容全文列為本文參考文獻。
為了得到每個峰值熔融溫度測定值，把約10mg±5mg的樣品置于一臺Perkin-Elmer AM-2 Autobalance的鋁樣品盤上。以20℃/分鐘的加熱速度從室溫(約20℃)到約200℃進行DSC掃描。熱流(毫卡/秒)對溫度作圖。取該樣品的峰值熔點作為吸熱峰的最大值。例如，在該掃描包括許多峰的情況下，峰值熔融溫度會用該掃描的最高溫度峰來確定。
關(guān)于載體聚合物的熔體指數(shù)(MI)，MI是與該聚合物的分子量(MW)成反比的。如以下所討論的，該載體聚合物的MI是在各相反特征之間平衡的。
對于使該載體聚合物與該樹脂混合以形成該母料來說，低MI一般是理想的，因為所得到的共混物將具有高熔體彈性或熔體強度，使得更易于把熔融共混物轉(zhuǎn)化成切片形式。然而，如果MI太低(MW太高)，則當(dāng)用該母料制作一種聚合物共混物時該載體聚合物與該共混聚合物混合就會變得更困難。該載體聚合物的有效性取決于該載體聚合物在整個最終聚合物共混物中充分和微細分散的分布的達到。作為結(jié)果，該載體聚合物的有效性取決于該載體聚合物在母料中分布的程度，加之該母料在整個聚合物共混物中分布時該載體聚合物的有效性。例如，在薄膜用途上，若該母料在該共混聚合物中的分布不充分，則所得到的薄膜可能有光霧。記住這一點，不相似聚合物的兼容性是隨MW降低而增大的，結(jié)果，可能較好的是，該載體聚合物的MI在某一數(shù)值以上以促進在最終聚合物共混物中的良好兼容性。
高MI一般是理想的，既有利于該樹脂與載體聚合物混合以制造母料，也有利于促進載體聚合物與該共混聚合物在最終聚合物共混物中的更有效混合。有較高MI(較低MW和較高流動性)的載體聚合物是理想的，因為較低的MW和較高的流動性便利該載體聚合物在整個共混聚合物中分布成更微細和數(shù)目更多的疇，使得該載體聚合物可以混溶于該共混聚合物中。然而，如果MI太高，則熔體流動性可能會過高，而且該母料的熔體強度將會不足以進行有效地切片和/或不足以促進該母料與該共混聚合物高效率地混合成最終聚合物共混物。
如以上所說明的，該載體聚合物較好能導(dǎo)致一種會以快速度結(jié)晶的母料，即使當(dāng)該載體聚合物以低濃度存在于該母料中時也如此?？旖Y(jié)晶速度確保該母料組合物在切片期間不發(fā)粘以便利加工。因此，該載體聚合物的一個較好目的是使那些本來會需要一段顯著時間才凝固的、包括樹脂的母料發(fā)生結(jié)晶。具體地說，該母料較好在離開擠出機少數(shù)幾秒內(nèi)凝固，以使該母料能用切片機切片，或防止當(dāng)利用模頭面切片時切片附聚成團。例如，在包含70％重量樹脂和30％重量按照本發(fā)明載體聚合物的母料中，該母料可能需要約1～2秒鐘就足以凝固，而有本發(fā)明范圍之外的載體聚合物例如以聚丙烯均聚物為主的載體聚合物的70％重量樹脂母料可能需要10～30秒鐘才足以凝固。
一種或多種載體聚合物可以由符合以上(1)～(3)條中至少一條的任何聚合物組成，例如均聚物或有任何數(shù)目的不同單體的共聚物。因此，伯和仲載體聚合物可以是符合以上三個特征中至少一個的均聚物或有任何數(shù)目的不同單體的共聚物。按照本發(fā)明的載體聚合物的實例包括聚-1-丁烯、聚乙烯、丁烯-乙烯共聚物、丙烯共聚物例如丙烯-乙烯無規(guī)共聚物、及其共混物。較好的聚乙烯包括HDPE、LDPE和LLDPE。
關(guān)于伯載體聚合物和仲載體聚合物，一種較好伯載體聚合物的實例是LLDPE，盡管可以使用HDPE和LDPE，而且有良好效果?？紤]到仲載體聚合物是根據(jù)與該共混聚合物的兼容性來選擇的，一種較好仲載體聚合物的實例當(dāng)該共混聚合物是聚丙烯時是丙烯-乙烯無規(guī)共聚物。
在LLDPE中，用于生成該聚合物的單體進料包括乙烯和至少一種其它單體物種，較好是1-烯烴、或多種1-烯烴的混合物。這些1-烯烴較好主要是1-丁烯、1-己烯、或1-辛烯。該聚合以線型方式進行，就如同HDPE那樣。然而，由于1-烯烴是與乙烯聚合的，因而有許多部位有從該線型分子上粘下來的短烷基支鏈。這種支鏈，當(dāng)使用1-丁烯、1-己烯、或1-辛烯時，分別是乙基鏈、丁基鏈、或己基鏈。有眾多類型的LLDPE產(chǎn)品，它們可以通過用來制作該聚合物的1-烯烴的類型和水平、該1-烯烴如何均勻地或不均勻地在各聚合物鏈之間分配、以及該聚合物的分子量性質(zhì)來區(qū)分?？偠灾琇LDPE是一種如同HDPE一樣的線型聚合物，只是HDPE是只從乙烯制成的，而LLDPE是從乙烯與某數(shù)量的另一種單體、較好是一種1-烯烴的混合物制成的。
LLDPE之所以是該母料的較好載體聚合物，是由于它能與樹脂混合，而且由于如以下所討論的它對最終產(chǎn)品的影響例如最終產(chǎn)品的清晰度。關(guān)于這一點，LLDPE是相對惰性的，對最終產(chǎn)品影響不大。LLDPE之所以較好也是由于可以改變共聚用單體含量來改變聚合物的性能。
本發(fā)明的LLDPE的密度較好為約0.87～0.93g/cm3、更好約0.890～0.925g/cm3、最好約0.910～0.920g/cm3。本發(fā)明的LLDPE較好有以上第(2)條中所討論的MI值。作為一個實例，含有高水平樹脂的母料可以用MI為1.0dg/分鐘的LLDPE高效率地制作。然而，當(dāng)使用含有MI為1.0dg/分鐘的LLDPE的母料來改性隨后轉(zhuǎn)化成取向聚丙烯薄膜用聚丙烯時，由于有來自母料的MI為1.0dg/分鐘的LLDPE的存在，該取向薄膜顯示出較高的光霧值。反之，當(dāng)該母料中MI為1.0dg/分鐘的LLDPE代之以MI為6.0dg/分鐘的流延薄膜級LLDPE時，該母料可以高效率地制作，而且光學(xué)性能得到改善?？梢傻氖牵景l(fā)明用最佳LLDPE較好有狹窄分子量分布(MWD)，而且較高流量流延薄膜級LLDPE是這種類型聚合物的代表性實例。
LLDPE的實例包括“Dowlex 2035”和“Dow Engage 8100”LLDPE，可購自道化學(xué)公司(密歇根州米德蘭)；“Montell 12C01”LLDPE，可購自Montell公司(特拉華州威爾明頓)；“DSM 1016LF”和“DSM 1016”LLDPE，可購自DSM公司(荷蘭赫倫)?！癉ow Engage8100”LLDPE是一種有高水平1-辛烯共聚用單體、給出非常低結(jié)晶性、非常低密度、和低模量的LLDPE。該產(chǎn)品是用一種金屬茂催化劑制作的，認為這能給出新型分子量性能和與1-辛烯在聚合物產(chǎn)品中各鏈之間如何分布有關(guān)的新性能，該金屬茂催化劑給出了比老一代催化劑更均勻的分布。
在HDPE中，乙烯是以線型方式加成的，即把加成到增長聚合物的尾上，因此，所得到的聚合物鏈是一種直線型分子。由于該聚合物是結(jié)構(gòu)上非常線型和均勻的，因而它會容易地結(jié)晶，結(jié)果，HDPE與其它類型聚乙烯相比，有更高的結(jié)晶性水平、更高的勁度、和更高的密度。HDPE通常有至少約0.935g/cm3的密度。
HDPE往往不像LLDPE那樣理想，因為最終產(chǎn)品往往蒙受由于從HDPE衍生的聚乙烯結(jié)晶性而引起的光霧困擾。然而，添加低水平HDPE可以提高最終產(chǎn)品的勁度。具體地說，向一種共混聚合物例如聚丙烯中添加低水平(例如至少約1％重量)HDPE，當(dāng)該HDPE通過母料與共混聚合物的有效混合而充分分散到該共混聚合物中時，會加速該共混聚合物的結(jié)晶速度。顯然，在快速冷卻條件下，HDPE與該共混聚合物相比核化得更快，而且當(dāng)HDPE開始結(jié)晶時它起到該共混聚合物隨后結(jié)晶的一種成核劑的作用，如1996年3月20日提交的、題為“供聚烯烴應(yīng)用的母料配方”的Klosiewicz美國專利申請No.08/618,756中所討論的，其公開內(nèi)容全文列為本文參考文獻。
HDPE的密度較好是至少約0.935g/cm3、更好是至少約0.950g/cm3、最好是至少約0.960g/cm3，其范圍較好是約0.935～0.970g/cm3、更好是約0.950～0.965g/cm3、最好是約0.960～0.965g/cm3。在這一方面，最高的密度顯示出最快和最完全的結(jié)晶行為。HDPE的％結(jié)晶性隨著密度提高而提高，因此，密度是HDPE引發(fā)結(jié)晶的能力的一種粗量度。
HDPE的一個實例是“Alathon M6580”HDPE，可購自EquistarChemicals公司(得克薩斯州休斯頓)。本發(fā)明中使用的另一種有效HDPE是“Alathon H6611”HDPE，也可購自Equistar Chemicals公司，該HDPE的MI為11.0dg/分鐘、密度為0.965g/cm3。
在LDPE中，聚合物是支化的。在乙烯聚合反應(yīng)中，增長聚合物始于一種線型分子，但在聚合工藝期間，在該聚合物增長在該分子上發(fā)生“反咬”(bite-back)的情況下，活性自由基便終止了。在這種反咬反應(yīng)中，該末端從該分子上奪取一個氫原子，使得該末端變成非反應(yīng)性的，而且該部位進一步回到那一條被奪取了氫原子的鏈上，而該鏈又變成一種能在該部位上加成乙烯和增長的活性自由基。作為結(jié)果，該聚合物是支化的，聚合物增長以線型方式發(fā)生直至該反咬反應(yīng)，此后，該聚合物增長在進一步回到該聚合物鏈上形成的支化部位上進行。由于該聚合物并非完美地線型的，因而，該LDPE的結(jié)晶性、密度、和勁度低于HDPE中的相應(yīng)性能。
LDPE預(yù)期有類似于本發(fā)明中LLDPE的功能，因此，預(yù)期LDPE會對最終產(chǎn)品產(chǎn)生微不足道的影響。然而，LDPE是更難以加工的，因為它并沒有顯示出與LLDPE相同的流變學(xué)。具體地說，LDPE可供利用的分子量、熔點、和密度等級的范圍不像LLDPE那樣寬廣。
LDPE的一個實例是“Chevron PE1017”LDPE，0.917g/cm3級，MI為7.0dg/分鐘，可購自Chevron化學(xué)公司(得克薩斯州休斯頓)。
如以上所說明的，該載體聚合物可以包括為改善該母料與該共混聚合物的總體兼容性而選擇的仲載體聚合物。例如，當(dāng)聚丙烯是該共混聚合物時，一種較好的仲聚合物的一個實例是丙烯-乙烯無規(guī)共聚物。這樣的丙烯-乙烯無規(guī)共聚物有利于母料與聚丙烯的兼容性。例如，丙烯-乙烯無規(guī)共聚物可以是一種按照ASTM D-1505在23℃測定時密度為約0.88～0.91g/cm3和按照ASTM D-1238(條件為230℃和2.16kg)測定時MI為約2～15dg/分鐘的全同立構(gòu)丙烯-乙烯無規(guī)共聚物。該丙烯-乙烯無規(guī)共聚物的乙烯含量較好為約1.5～8％重量、更好為約2～5％重量、最好為約2.5～4.5％重量。應(yīng)當(dāng)說明的是，增加乙烯含量會使該共聚物的熔點降低。結(jié)果，丙烯-乙烯無規(guī)共聚物可以像聚乙烯那樣熔融，從而有利于與該樹脂混合；而且還可以與聚丙烯兼容，從而有利于含有母料的丙烯-乙烯無規(guī)共聚物與聚丙烯混合。該丙烯-乙烯無規(guī)共聚物可以通過采用齊格勒-納塔催化劑例如TiCl3來合成。
丙烯-乙烯無規(guī)共聚物的實例包括“Solvay KB 4415”共聚物，是一種含有2％重量乙烯即2％重量C2的丙烯-乙烯無規(guī)共聚物，可購自Solvay聚合物公司(得克薩斯州休斯頓)；和“Fina 7425”共聚物，是一種含有3％重量乙烯即3％重量C2的丙烯-乙烯無規(guī)共聚物，可購自Fina石油與化學(xué)公司(得克薩斯州達拉斯)。“Solvay KB 4415”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物與“Fina 7425”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物之間乙烯含量的這種差異，相當(dāng)于“Fina 7425”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物的峰值熔點為145℃，比“Solvay KB 4415”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物的峰值熔點低約10℃。丙烯-乙烯無規(guī)共聚物的另一個實例是含有4.5％重量乙烯即4.5％重量C2、熔點為134℃、可購自Fina石油與化學(xué)公司(得克薩斯州達拉斯)的“Fina 8473”。
例如，母料中的LLDPE當(dāng)用丙烯-乙烯無規(guī)共聚物代替時其數(shù)量可以減少一半，同時仍保持配混效率。作為結(jié)果，母料中的LLDPE含量進一步降低了。因此，三成分母料(例如樹脂、LLDPE、和丙烯-乙烯無規(guī)共聚物)往往是比二成分母料(例如樹脂和LLDPE)更好的改性性。
當(dāng)該母料要添加到聚丙烯共混聚合物中時，與樹脂組合的載體聚合物較好是至少與聚丙烯半兼容的。關(guān)于這一點，該載體聚合物較好是一種聚烯烴、更好是一種α-聚烯烴、最好是一種從乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、及其混合物衍生的直鏈狀α-聚烯烴。當(dāng)與聚丙烯組合時，該載體聚合物較好在與聚丙烯混合時不形成分離相。換言之，該載體聚合物較好至少形成與聚丙烯的半兼容共混物或準均相混合物。關(guān)于這一點，當(dāng)與聚丙烯共混聚合物組合時，該載體聚合物較好有如以上所討論的氫鍵指數(shù)和溶度參數(shù)。
如以上所討論的，大多數(shù)聚丙烯均聚物有大約165℃的峰值熔融溫度。聚丙烯的高峰值熔融溫度使得難以將聚丙烯均聚物與大多數(shù)樹脂混合。進而，聚丙烯均聚物的結(jié)晶性能使切片變得困難。然而，聚丙烯均聚物可以在本發(fā)明的母料中用來作為仲載體聚合物，只要不顯著影響伯載體聚合物的效果即可。然而，由于加工困難，該載體聚合物較好是一種非聚丙烯聚合物。因此，該母料可以基本上不由聚丙烯均聚物組成，而且可以不由聚丙烯均聚物組成。
此外，該母料可以包括實質(zhì)上任何一種其它成分或添加劑。添加劑的實例包括穩(wěn)定劑、滑動添加劑、著色劑、和成核劑。然而，這些進一步的成分或添加劑較好是以不顯著妨礙能使樹脂與該載體聚合物(可能還有仲載體聚合物)加工成母料的效率的水平存在。
這些母料成分較好利用干共混、擠塑混合、熔體共混和切片等技術(shù)密切組合。在一種較好實施方案中，該母料是通過使這些母料成分熔體共混和切片而以切片形式提供的。這些母料成分可以利用擠塑機或連續(xù)混合機、較好是擠塑機進行配混。
為便利良好混合，本發(fā)明的初始混合較好在該樹脂的R&B軟化點附近的溫度進行。較好的是，該初始混合在該樹脂的R&B軟化點的約20℃范圍內(nèi)、更好的是在該樹脂的R&B軟化點的約10℃范圍內(nèi)某一溫度進行。進而，該初始混合溫度較好是在該載體聚合物的峰值熔融溫度的約20℃范圍內(nèi)。關(guān)于這一點，該初始混合溫度是特別重要的，因為一旦該樹脂與該載體聚合物開始混合，該載體聚合物的粘度就會下降，因而在初始混合之后混合變得更容易。
這些初始混合溫度有利于良好混合，因為該載體聚合物與該樹脂的粘度是彼此接近的。在混合期間，該樹脂的布洛克菲爾德粘度較好大于約200泊、更好大于約2000泊，范圍較好為約200～10,000泊、更好為約500～6000泊。在本申請中，布洛克菲爾德粘度是用一臺由布洛克菲爾德工程實驗室(馬薩諸塞州斯妥頓)供應(yīng)的Model DV-II粘度計和Thermosel加熱裝置，使用一個能將粘度測定保持在中間量程上的速度并采用7號心軸，按照ASTM D-6267測定的。該載體聚合物的熔體粘度，當(dāng)該載體聚合物處于該載體聚合物峰值熔融溫度以上10℃的熔融狀態(tài)下以1000s-1的剪切速度測定時，典型地大于約1000泊、更典型地是約10,000～100,000泊。聚合物熔體粘度可以用一臺儀器，例如一臺可購自Goettfert公司(南卡羅萊納州洛克希爾)的毛細管剪切流變計測定。因此，熔融載體聚合物的粘度與該樹脂在該載體聚合物峰值熔融溫度以上10℃的粘度之比，較好低于約20∶1、更好低于約10∶1。
本發(fā)明的擠塑工藝可以按照Bossaert美國專利No.5,213,744中所述的擠塑工藝實施，該專利的公開內(nèi)容全文列為本文參考文獻。然而，也應(yīng)當(dāng)說明的是，螺桿構(gòu)型較好嚴格得足以促進在該擠塑機中的高度混合。具體地說，該擠塑機較好在沿該擠塑機長度的約10～30％部位有交叉捏合元件，而且在這些交叉捏合元件前方較好有回流輸送元件例如逆向螺距元件，從而使物料能在這些交叉捏合元件所在的強力混合段滯留較長的時段。因此，該混合較好以在約50～1000秒-1范圍內(nèi)、更好以在約100～500秒-1范圍內(nèi)的剪切速度進行。一臺配混擠塑機中混合期間的剪切速度取決于該擠塑機中混合元件的幾何形狀以及加工期間該擠塑機螺桿的轉(zhuǎn)速(rpm)。
在這種類型的配混設(shè)備中，大量的熔融能和混合能來自于馬達傳遞給擠塑機螺桿的機械能。隨著增大馬達速度，有更大量的機械能輸入該物料中，提高了混合程度并提高了熔體溫度。物料向該擠塑機中進料的速度可以用一臺俄歇螺桿加料器控制。擠塑機產(chǎn)出等于各組分進料到該擠塑機進料喉的速度。對于該擠塑機的任何物料進料速度來說，在一給定進料速度下，提高擠塑機速度就會提高每磅配混料的比混合能。這種技術(shù)用來達到一種共混物的所希望勻化水平，或控制配混后的最終熔體溫度。含有高負荷樹脂的母料配混時一個重要的問題是，這些物料配混和勻化所需要的比能量可能會如此之高，以致使熔體溫度提高到一個該熔體粘度太低而無法進行配混產(chǎn)品高效率切片的水平。結(jié)果，一些聚合物會比另一些聚合物容易得多地配混到有高負荷樹脂的母料中。
由于本發(fā)明涉及較易于混合的樹脂與載體聚合物的組合，因而本發(fā)明母料組合物勻化所需要的機械能并不很多。關(guān)于這一點，按照本發(fā)明，混合到一種目視均勻狀態(tài)即實質(zhì)上均勻的狀態(tài)所需要的配混能量較好低于約200瓦-小時/磅、更好低于約100瓦-小時/磅、最好低于約70瓦-小時/磅，其范圍為約40～200瓦-小時/磅、更好約40～100瓦-小時/磅、最好約40～70瓦-小時/磅。
可以用來配混該母料的擠塑機的實例包括雙螺桿擠塑機，例如可購自Davis-Standard公司(康涅狄格州波卡塔克)的Davis-Standard32mm“D-Tex”雙螺桿擠塑機，和可購自Warner-Pfleiderer公司(新澤西州拉姆謝)的雙螺桿擠塑機。
本發(fā)明的一個顯著優(yōu)點是該母料可以快速配混。例如，一臺配備以425rpm運行的250馬力馬達的69mm雙螺桿擠塑機可以有約1200～2000磅/小時的額定產(chǎn)出，因所加工的物料而異。典型地說，制造高樹脂負荷母料的產(chǎn)出速度會低于這一范圍，因為當(dāng)配混期間粘度嚴重不匹配而需要高度混合才能達到勻化時難以使聚合物與樹脂共混。關(guān)于這一點，本發(fā)明的母料制造工藝可以在擠塑機和切片機的機械極限進行。本發(fā)明的這個優(yōu)點是特別重要的，因為本發(fā)明范圍以外的高樹脂含量母料組合物一般無法在擠塑機和切片機的機械極限加工。已知的高樹脂含量母料組合物要么無法足夠快地在擠塑機中混合，要么不能足夠快地結(jié)晶，使得切片讓該工藝變慢。
配混產(chǎn)品通常用一臺線材型切片機、水下切片機、或水環(huán)式切片機切片。
在線材切片機中，該熔融母料以線材形式離開擠塑機進入一種冷卻浴中。離開該冷卻浴之后，母料線材進入一臺切機。該切機可以包括一個金屬唇，用來懸掛該母料線材的一端，直至這一端被一把轉(zhuǎn)刀切掉。
在水下切片機中，擠塑物經(jīng)由處于水下的模面上各小孔出來。用刀口緊貼模面的旋轉(zhuǎn)刀片切掉擠出物小?；颉暗巍?。關(guān)于這一點，讓冷卻水通過冷卻室循環(huán)，冷卻室把模面和刀片封閉起來，使得水在模面和刀片上流動。
在水環(huán)式切片機中，擠出物經(jīng)由擠出機圓模板上各模孔出來。用刀口緊貼模面的旋轉(zhuǎn)刀片切掉擠出物小?；颉暗巍?。用刀片把熔融擠出物“滴”甩到沿著圓模板圓周向下流動的圓筒狀水簾中。當(dāng)擠出物碰到該水時，表面就冷卻而形成切片，這些切片隨著向下流到一個篩網(wǎng)分離器而進一步冷卻，在此使大部分水與切片分離。一種較好的水環(huán)式切片機是“WRP-12V”水環(huán)式切片機，可購自Berringer Division公司(馬薩諸塞州馬布爾黑德)。切片期間，切刀速度較好大于約2000rpm、更好約3000rpm。在較慢速度下，含有高水平樹脂的擠出物傾向于比刀片以較高速度旋轉(zhuǎn)時更多地粘到刀片上。模孔的數(shù)目典型地是以提供約10～40(磅/小時-?？?的擠出速度來規(guī)定的，?？字睆降湫偷厥羌s0.100英寸，除非為適合所加工材料的流變學(xué)而縮小或放大尺寸。
由于切片的切割過程，一旦該熔融母料組合物成形為切片形狀，該母料組合物較好如以上第(3)條中討論的那樣足夠快地凝固，這樣，切片就不會附聚成團。
切片之后，這些切片可以進行干燥。例如，可以讓這些切片脫水，諸如讓切片從篩網(wǎng)上通過、然后進一步干燥。盡管可以用其它干燥機進一步干燥，但離心式干燥機既常用于水環(huán)式切片設(shè)備也常用于水下切片設(shè)備。在立式離心干燥機中，切片滯留于干燥機篩網(wǎng)內(nèi)，而水經(jīng)由篩網(wǎng)脫出。離心干燥機通常包括干燥機內(nèi)表面上有角度的槳葉，這些槳葉當(dāng)干燥機旋轉(zhuǎn)時撞擊切片。因此，離心干燥機對這些切片施加相當(dāng)大的沖擊力，這些切片較好有合理的韌性，以便在干燥機之后依然完好而沒有粉碎成小碎片。一些高負荷樹脂母料若該母料的聚合物使切片變得非常脆，就難以干燥而不破損。其它聚合物是更容易加工的，因為該切片通過干燥機時變得更有韌性。因此，該母料組合物較好在冷卻后顯示出充分的韌性，這樣，所形成的切片在該母料制作的干燥與包裝階段期間就不會粉碎。
鑒于以上觀點，雖然重要的是達到母料擠出物中良好的熔體均勻性，但該擠出物也有必要顯示出離開模頭時的恰當(dāng)熔體粘度或熔體強度才能制成良好切片。關(guān)于這一點，為了使熔融母料成形為切片形狀，例如，如以上討論的那樣在該熔融母料離開模頭時將其切斷，該熔融母料較好不要太具流動性而無法切片。具體地說，使用熔體指數(shù)(或熔體流動速率)低的聚合物提高了熔體粘度和強度，但使樹脂與載體聚合物的物理混合變得更困難，而且也會使該配混共混物的流變學(xué)變得不適合于形成切片。進而，一旦該熔融母料組合物成形為切片形狀，該母料組合物較好能足夠快地凝固，以致這些切片不會附聚成團。此外，該母料組合物較好在冷卻之后顯示出充分韌性，這樣，所形成的切片在該母料制作的干燥和包裝階段期間就不會粉碎。
本發(fā)明也涉及改性的聚合物共混組合物，是以上所述母料各組分與一種共混聚合物諸如用一臺雙螺桿擠塑機共混制成的。所得到的母料可以用來制作聚合物共混物，例如聚烯烴共混物。
母料和共混聚合物的粘度有助于確定該母料分布到該共混聚合物中的效率。該共混聚合物的熔體粘度較好不大于該母料在該共混聚合物的峰值熔融溫度以上10℃的熔體粘度的10倍。熔體粘度是用一臺以上所述的毛細管流變計測定的。
該母料添加于其中的共混聚合物可以是諸如聚丙烯，例如全同立構(gòu)聚丙烯、或聚乙烯。在粘合劑應(yīng)用上，該共混聚合物可以是諸如SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、SEBS(苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯)、SIS(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯)、低結(jié)晶度LDPE、乙烯共聚物例如EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)、和低結(jié)晶度LLDPE。
用來作為共混聚合物的較好聚丙烯的實例包括“AristechFF020T”聚丙烯均聚物，可購自Aristech化學(xué)公司(賓夕法尼亞州匹茲堡)；“Borealis HD601F”聚丙烯均聚物，可購自Borealis公司(丹麥哥本哈根)；和“Escorene 4292”聚丙烯，可購自Exxon化學(xué)公司(得克薩斯州體斯頓)。
在薄膜應(yīng)用上，該母料較好以約2～30％重量、更好以約4～20％重量、最好以5～15％重量添加到該聚合物共混物中。在粘合劑應(yīng)用上，該母料較好以約12.5～75％重量、更好以約25～62.5％重量、最好以約37.5～62.5％重量添加到該聚合物共混物中。
該樹脂較好以約2～25％重量、更好以約3～20％重量、最好以約4～15％重量結(jié)合到該聚合物共混物中。在流延聚丙烯薄膜中，樹脂較好以約3～8％重量添加到該聚合物共混物中。在取向聚丙烯薄膜中，樹脂較好以約3～20％重量添加到該聚合物共混物中，因所希望的性能而異。在粘合劑中，樹脂較好以約10～60％重量、更好以約20～50％重量、最好以約30～50％重量結(jié)合到該聚合物共混物中。
在薄膜應(yīng)用上，該載體聚合物較好以低于約5％重量、更好以低于約3％重量、最好以低于約2％重量的水平結(jié)合到該聚合物共混物中。
然后，可以用該聚合物共混物來形成最終產(chǎn)品或成品。該成品可以從顯示出提高機械性能和光學(xué)性能的、含有樹脂的一系列聚合物共混組合物制造。該共混物可以通過在生產(chǎn)最終產(chǎn)品的擠塑期間使該母料與該共混聚合物混合而直接轉(zhuǎn)化成最終產(chǎn)品或成品。成品的實例包括薄膜、纖維、模塑物品、和粘合劑。例如，該成品可以是一種取向的聚丙烯薄膜。
如以上所討論的，向共混聚合物中添加樹脂母料導(dǎo)致最終產(chǎn)品性能改良。在薄膜應(yīng)用上，這些改良的性能包括提高光澤、減少光霧、增大勁度、改善阻透性能、改善取向期間的加工、和改善收縮性能。
光霧和光澤等光學(xué)性能是非常依賴于薄膜厚度、薄膜加工程序、聚合物結(jié)晶特征、和不可兼容或部分可兼容添加劑的存在的。一般來說，本發(fā)明的薄膜較好顯示出光澤值等于或大于不用樹脂母料制造的薄膜的數(shù)值，其光澤值典型地大于約80％、更好大于約90％、最好大于約95％。
類似地，薄膜光霧取決于許多因素。該薄膜利用一臺由Byk-Gardner公司(馬里蘭州哥倫比亞)制造的Haze-Gard測試儀測定的光霧較好為約5％、更好小于3％、最好小于約1.5％。預(yù)料使用聚乙烯作為聚丙烯薄膜生產(chǎn)用母料中的載體聚合物會提高光霧。然而，意外地發(fā)現(xiàn)的是，若通過達到該母料中至少約75％重量樹脂的水平來最大限度降低該母料中聚乙烯的水平，則過多光霧不是一個問題。
薄膜勁度非常依賴于用來制造該薄膜的聚合物類型和工藝。在一種用途上，本發(fā)明母料可以用來改性取向聚丙烯(OPP)薄膜，在這種情況下，該薄膜的拉伸模量較好為約250～500psi、更好為約300～500psi、最好為約350～500psi。
這些OPP薄膜按照ASTM E96測定的濕氣滲透率(透潮率)較好為小于約4.5(gH2O-密耳/日·m2)、更好為小于約4.0(gH2O-密耳/日·m2)、最好為小于約3.0(gH2O-密耳/日·m2)。
關(guān)于除光學(xué)品質(zhì)以外的特征，與聚丙烯相反，在母料中使用LLDPE沒有顯著影響聚丙烯物品的特征。由于LLDPE與聚丙烯相比沒有顯著改變最終物品的性能，因而LLDPE是一種較好的聚丙烯物品用聚乙烯。預(yù)料LDPE也不會顯著影響聚丙烯物品的特征。
與添加LLDPE和LDPE成鮮明對照，在該物品擠塑之前向聚丙烯均聚物中添加含有HDPE和樹脂的母料，導(dǎo)致最終物品有改性的特征。例如，低水平樹脂和HDPE的添加使聚丙烯共混物的拉伸模量值提高到比聚丙烯本身的數(shù)值高15％～70％。更典型地是，這種改性達到20％～50％的提高。這種類型配方的主要但非排他的用在于流延薄膜，其中，較高的勁度是理想的品質(zhì)。
本發(fā)明將借助于隨后的實施例作進一步說明。但這些實施例是非限制性的而且不限制本發(fā)明的范圍。
除非另有說明，否則這些實施例中出現(xiàn)的百分率、份等均以重量計。
實施例1和比較例1本實施例涉及由樹脂和聚乙烯形成的母料，而本比較例涉及由樹脂和聚丙烯形成的母料。本實施例顯示，本發(fā)明的母料可以用線材切片來制作，其效率類似于或優(yōu)于由45％重量樹脂和55％重量聚丙烯形成的比較例的母料。
實施例1的母料組成為78％重量“Res A-2468TM”樹脂，即一種可購自Hercules公司(特拉華州威爾明頓)的加氫DCPD樹脂，和22％重量“DSM 1016”LLDPE，可購自DSM公司(荷蘭赫倫)。實施例1是用一臺32mm Davis-Standard“D-Tex”雙螺桿擠塑機配混的，該機器的L/D比(螺桿長度與螺桿直徑之比)為36/1和15馬力馬達，可購自Davis-Standard公司(康涅狄格州波卡塔克)。螺桿構(gòu)型是非常嚴密的，以促進在該擠塑機中的高度混合。具體地說，這是通過如下完成的利用螺桿設(shè)計上的捏合元件以及這些捏合元件前方的回流輸送元件，使物料能在這些捏合塊所在的強力混合段中滯留更長的時段。
該樹脂和LLDPE是以樹脂速率為55磅/小時、LLDPE速率為約15磅/小時添加到該擠塑機中的。各組分都是從制造商那里收到的貨物原樣使用的，樹脂和聚合物是用一臺Maguire Products公司(賓夕法尼亞州阿斯頓)制造的Model 222秤式共混機連續(xù)配料和干混的。共混物[樹脂+載體聚合物]用一臺由Maguire Products公司(賓夕法尼亞州阿斯頓)制造的Model MSF螺旋式配量計以約70磅/小時的標稱速率計量到該配混擠塑機的進料喉中。該物料用250°F～280°F范圍內(nèi)的擠塑機機筒溫度擠塑。熔融共混物經(jīng)由一個有(4個)0.100英寸直徑小孔的模頭以320rpm擠塑機速度擠出。該熔體的溫度實測為約300°F，且該模頭壓力低，低于100psi。該熔體擠塑成4根線材，在一個10英尺長水浴中冷卻，然后用一臺3″線材切片機切片，切片機可購自Wayne Machine and Die公司(新澤西州托托瓦)。
結(jié)果表明，用不到10英尺冷卻浴長度把該線材冷卻到容易切片的固態(tài)，便以70磅/小時的非常良好速率高效率地生產(chǎn)均勻透明的切片。利用更長的冷卻浴以更快的牽引速度提供相同的冷卻時間，就能以更高的速率配混該母料。因此，把55磅/小時的樹脂配混成母料形式。
比較例1涉及用與實施例1中相同的Davis-Standard雙螺桿擠塑機和輔助設(shè)備制作的、在55％重量可購自Montell Polymers公司(特拉華州威爾明頓)的“Montell PDC 1120”聚丙烯中有45％重量“Res A-2468TM”樹脂的母料。該樹脂的進料速率是27磅/小時，而該聚丙烯的進料速率是33磅/小時。在這個比較例中，擠塑機機筒溫度設(shè)定在350°F～360°F才能容納更高熔點的聚丙烯。該共混物是用325rpm擠塑機速度配混的，最終熔體溫度是約380°F、模頭壓力為約100psi。使用與實施例1中一樣的10英尺冷卻浴，所不同的是，在比較例1中，該線材兩次通過該水浴，以提供除額外10英尺空氣中冷卻長度外的額外5英尺水中冷卻長度。使用與實施例1中使用的相同設(shè)備，只能以比實施例1所需要的多約50％的冷卻時間、以60磅/小時制作比較例1的母料。比較例1的冷卻時間是通過使擠塑機到切片機的線材長度相對于實施例1而言增加50％來增加的。因此，樹脂配混的速率是27磅/小時，或?qū)嵤├?速率的大約一半。當(dāng)比較例1的母料組合物以更快的速率擠塑時，該線材仍然是軟的和能伸長的，不好切割，而且會阻塞切片機。在50％重量樹脂水平時，該線材凝固得甚至更慢。
鑒于以上情況，本發(fā)明的母料可以用線材切片來制作，其效率類似或優(yōu)于由45％重量樹脂和55％重量聚丙烯形成的可比母料。
實施例2～8這些實施例涉及包括可購自Hercules公司(特拉華州威爾明頓)的“Res A-2468TM”樹脂的母料。該母料也包括聚乙烯和/或丙烯-乙烯無規(guī)共聚物。
在這些實施例中，“Res A-2468TM”樹脂，即一種加氫的DCPD樹脂，是以80％重量水平與是另一種聚合物的其余部分配混的。另一種聚合物是LLDPE、丙烯-乙烯無規(guī)共聚物、或LLDPE與丙烯-乙烯無規(guī)共聚物的一種組合，如以下表1中所列出的。
在表1中，“Montell 12C01”是一種MI為1.0dg/分鐘的LLDPE，可購自Equistar Chemicals公司(得克薩斯州休斯敦)?！癉owlex 2035”是一種MI為6.0dg/分鐘的LLDPE，可購自密歇根州米德蘭的道化學(xué)公司?！癝olvay KB 4415”是一種含有2％重量乙烯即2％重量C2的丙烯-乙烯無規(guī)共聚物，可購自Solvay Polymers公司(得克薩斯州休斯敦)?！癋ina 7425”是一種含有3％重量乙烯即3％(重量)C2的丙烯-乙烯無規(guī)共聚物，可購自Fina石油與化學(xué)公司(得克薩斯州達拉斯)。“Solvay KB 4415”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物與“Fina 7425”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物之間乙烯含量的差異意味著“Fina 7425”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物的峰值熔點為145℃，比“Solvay KB 4415”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物的峰值熔點低約10℃。
表1
把樹脂和載體聚合物送入一臺如實施例1中所述的Davis-Standard 32mm“D-Tex”同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠塑機中，從這些組合物制作母料切片。樹脂和載體聚合物進入該擠塑機中的速率可以從以下表2中的配方計算。例如，在實施例2中，總進料速率是82磅/小時，這意味著為了制作80％重量樹脂和20％重量聚乙烯母料，該樹脂以約66磅/小時的速率、該聚乙烯以約16磅/小時的速率添加到該擠塑機中配混成該共混物。使用與實施例1中相同的配混設(shè)備。[樹脂+載體聚合物]共混物利用一臺實施例1中那樣的Maguire Model 222秤式共混機以正確的比例混合，這種共混物向擠塑機中進料的速率用一臺Maguire螺旋喂料機經(jīng)由一臺擠塑機和一臺水環(huán)式切片機像以下所述那樣控制。
該Davis-Standard 32mm“D-Tex”雙螺桿擠塑機有一個水環(huán)式切片機模頭，模頭上有4個0.100英寸直徑小孔。該擠塑機的L/D比(螺桿長度與螺桿直徑之比)為36/1。該螺桿構(gòu)型非常嚴密，以促進該擠塑機中的高度混合。具體地說，這里通過利用該螺桿設(shè)計上的捏合元件以及這些捏合元件前方的回流輸送元件使物料在這些捏合塊所在的強力混合段中滯留更長的時段來完成的。
該擠塑機有11個機筒溫度區(qū)，設(shè)定到下列溫度Z1＝120°F，Z2＝230°F，Z3＝320°F，Z4＝320°F，Z5＝300°F，Z6＝285°F，Z7＝275°F，Z8＝225°F，Z9＝225°F，Z10＝225°F，和Z11＝225°F。該擠塑機也有下列溫度設(shè)定點適配器＝300°F，模頭(頂)＝335°F，和模頭(底)＝300°F。
這些實施例中每一個的擠塑機速度都像以下表2中所列的那樣設(shè)定。關(guān)于這一點，將擠塑速度設(shè)定在使這些物料配混成一種均勻狀態(tài)所需要的最低實用速度，以使最終熔體溫度最低化和使熔體粘度最大化。應(yīng)當(dāng)說明的是，熔體粘度非常低的物料是難以用水環(huán)式切片機切片的。如同從表2中看到的，進料速率即擠塑機速度，對于這些實例中大多數(shù)來說，都保持在約80磅/小時。在實施例6中，通過了該干燥機的切片略顯太脆，因而使進料速率提高約20％，以使切片規(guī)模增大20％，這又會使切片在干燥機中稍顯溫暖和有稍低的脆性。
配混產(chǎn)物用一臺“WRP-12V”水環(huán)式切片機切片，該機器可購自Berringer Division公司(馬薩諸塞州馬布爾黑德)。擠出物經(jīng)由4個模頭孔擠出(即，這些實施例中大多數(shù)的速率為約20磅/小時/孔)，用2個刀刃緊貼模面的旋轉(zhuǎn)刀片切掉擠出物的小不點或“滴”。切刀速度保持在約3000rpm的最大速度。切片在一股流動的水中冷卻，然后用篩網(wǎng)水分離接著離心干燥的組合脫水。該切片機的干燥器部分是用Berringer公司供給的標準條件操作的。
如表2中所示，對于可以制成切片產(chǎn)品的實施例全都測定了切片的規(guī)模。在表2中，顆粒(prills)系指可能通過微粒附聚形成的球形微?；驁A形小球。在切刀轉(zhuǎn)速為3000rpm的80磅/小時擠塑產(chǎn)出下，40個切片/克的切片尺寸表明4個模孔全都開通。實施例3和6的切片規(guī)模較小，因為4個?？字杏幸粋€是封閉的。
表2
以下表3描述了從Berringer切片機收集的材料。在其中若干實例中，母料擠出物的特征對于制作切片來說是不能令人滿意的，而且由于這個理由，無法制作有恰當(dāng)切片外觀的可接受母料產(chǎn)品，如同在表3中看到的。
表3
從表3中可以看出，含有“Res A-2468TM”樹脂和“Solvay KB4415”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物的母料，作為二成分共混物(實施例7)和與“Dowlex 2035”LLDPE組合(實施例4)時的加工性均劣于用“Fina7425”丙烯-乙烯共聚物代替Solvay共聚物的類似母料(實施例5、6、和8)?！癋ina 7425”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物的較好可加工性是與這種共聚物在熔融樹脂本身有較高粘度的較低溫度熔融并變成塑料有關(guān)的。如以上所討論的，如果能使各組分的初始混合在較低溫度下進行，使得該樹脂仍保留高熔體粘度和更具彈性特征，就能更高效率地使該樹脂與該載體聚合物勻化。
再次參照表3，由于LLDPE的結(jié)晶熔點較低，MI為1.0dg/分鐘的“Montell 12C01”LLDPE(實施例2)和MI為6.0dg/分鐘的“Dowlex2035”LLDPE(實施例3～6)兩者均容易和有效地配混并以80％重量樹脂負荷勻化到“Res A-2468TM”樹脂中。據(jù)觀察，使用熔體指數(shù)更高的“Dowlex 2035”LLDPE，實際上更容易實現(xiàn)各組分在該擠塑機中的物理混合。然而，所得到的、包括“Dowlex 2035”LLDPE的擠出物有較低的熔體粘度和較小的熔體強度。作為結(jié)果，更難以成形為切片，除非像在實施例3中那樣通過控制擠塑機溫度設(shè)定點和通過控制擠塑機速度來控制和最大限度降低最終擠出物的溫度。成鮮明對照的是，當(dāng)“Montell 12C01”LLDPE包括在該母料中時，切片形成步驟是更容易的，因為有“Montell 12C01”LLDPE的配混物的熔體粘度較高(實施例2)。
從這些實施例清楚地看出，當(dāng)以一種高度有效的方式制備含有高水平樹脂的母料時，下列因素是重要的(1)該樹脂與該載體聚合物的不良勻化導(dǎo)致形成擠出物的大型附聚物或顆粒而不是切片(此外，當(dāng)需要高熔體溫度才能使該載體聚合物與樹脂勻化時，由于熔融共混物的熔體強度降低也難以形成良好切片)；(2)降低與該樹脂配混的載體聚合物的熔點，使得更容易使該載體聚合物和樹脂物理地熔融和混合，因為在該樹脂有較高熔體粘度的溫度下該載體聚合物發(fā)生塑化；和(3)在相同熔點下，提高該載體聚合物的熔體指數(shù)(或熔體流動速率)改善了該載體聚合物可以與該樹脂勻化的效率。
具體地說，當(dāng)在母料中也使用下列載體聚合物時，非常有效地生產(chǎn)了含有80％重量“Res A-2468TM”樹脂的母料(1)“Montell 12C01”LLDPE；(2)“Dowlex 2035”LLDPE；(3)14％重量“Dowlex 2035”LLDPE和6％重量“Fina 7425”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物(當(dāng)“Fina 7425”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物的數(shù)量增加且“Dowlex 2035”LLDPE水平降低時，加工變得更困難)。
成鮮明對照的是，使用下列載體聚合物沒有制成含有80％重量“ResA-2468TM”樹脂的可接受切片母料材料(1)“Solvay KB 4415”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物；和(2)“Fina 7425”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物。
總而言之，這些實施例顯示，使用LLDPE或與較少量的某些丙烯-乙烯無規(guī)共聚物組合的LLDPE，可以高效率地制作含有高水平“Res A-2468TM”樹脂的母料。在類似條件下，用聚丙烯均聚物本身或?qū)τ诤芏啾?乙烯無規(guī)共聚物本身來說，是不可能高效率地制作有良好共混均勻性或良好切片品質(zhì)的高樹脂含量母料的。其困難緣于這些載體聚合物的熔點較高，以及含有低水平丙烯聚合物和“Res A-2468TM”樹脂的母料的流變學(xué)與結(jié)晶特征。
比較例2本比較例涉及以與實施例2～8中相同的方式制作樹脂和聚丙烯均聚物母料，不同之處說明如下。具體地說，本比較例涉及在配混期間從一種聚丙烯均聚物向另一種聚丙烯均聚物的切換。
從80％重量“Res A-2468TM”樹脂[可購自特拉華州威爾明頓Hercules公司]和20％重量“Aristech FF020T”聚丙烯均聚物[其MFR(ASTM D-1238，230℃/2.16kg負荷)為2.0dg/分鐘，可購自賓夕法尼亞州匹茲堡Aristech化學(xué)公司]形成一種母料。配混擠塑機和輔助共混設(shè)備與實施例1中相同。在本比較例中，擠塑機機筒溫度在擠塑機進料端設(shè)定為330°F～340°F以促進物料熔融，但在模頭端降低到280°F～300°F以便離開該模頭的熔體的溫度保持盡可能低以便于切片。
擠塑機設(shè)定于310rpm以促進該樹脂和載體聚合物的強力混合，[樹脂+載體聚合物]共混物以75磅/小時向該擠塑機中進料。與實施例2～8的擠塑機速度比較，需要更高的擠塑機速度才能提供該共混物熔融和勻化所需要的混合能量。所得到的擠出物不能有效地用Berringer切片機切成切片狀微粒。相反，形成了大的料團和顆粒，其中一些大到足以部分地阻塞該Berringer切片機的切刀和干燥器馬達。
當(dāng)把進料變成80％重量“Res A-2468TM”樹脂和20％重量“Borealis HD 601F”聚丙烯均聚物，即一種可購自丹麥哥本哈根Borealis公司的、MFR(ASTM D-1238，230℃/2.16kg負荷)為8.0dg/分鐘的流延薄膜級聚丙烯時，擠出物大敞口模和顆粒的問題迅速消失了。該進料組成是通過用Borealis聚合物取代Maguire共混機進料漏斗中的Aristech聚合物來改變的。然而，包括Borealis聚合物的進料沒有產(chǎn)生良好結(jié)果，反而產(chǎn)生更細小、無規(guī)則、粒狀的凝固擠出物碎片，而不是像初始進料那樣的大敞口模和顆粒。
該均聚物的高熔點妨礙了該樹脂與聚丙烯的有效勻化，即使當(dāng)使用高擠塑機速度以促進混合時也是如此。然而，當(dāng)使用有高MFR的“Borealis HD61F”聚丙烯均聚物時，改善了配混期間達到的勻化程度，且該共混物的流變學(xué)變得更適合于制作切片。作為結(jié)果，歸因于勻化不良和擠出物流變學(xué)不當(dāng)?shù)拇笮透骄畚锱c顆粒問題減少了。然而，這后一種共混物在冷卻之后是如此脆和酥，以致該母料切片在干燥和搬運期間容易顆?；?。
鑒于如上所述，無論用“Aristech FF020T”聚丙烯均聚物還是用“Borealis HD601F”，都無法制作含有80％重量“Res A-2468TM”樹脂的可接受切片母料材料。
實施例9～12和比較例3這些實施例涉及從可購自Hercules公司(特拉華州威爾明頓)的“MBG 273TM”形成的母料。這些母料也包括聚乙烯和/或丙烯-乙烯無規(guī)共聚物。
在這些實施例中，“MBG 273TM”樹脂是以80％重量水平與是另一種聚合物的其余部分配混的。另一種聚合物是LLDPE、丙烯-乙烯無規(guī)共聚物、或LLDPE與丙烯-乙烯無規(guī)共聚物的組合，如以下表4中所列。
表4
參照以上表4，“Montell 12C01”是MI為1.0dg/分鐘的LLDPE，可購自Montell公司(特拉華州威爾明頓)?！癉owlex 2035”是MI為6.0dg/分鐘的LLDPE，可購自道化學(xué)公司(密歇根州米德蘭)?！癝olvayKB 4415”是一種含有2％乙烯即2％C2的丙烯-乙烯無規(guī)共聚物，可購自Solvay Polymers公司(得克薩斯州休斯敦)?！癋ina 7425”是一種含有3％乙烯即3％C2的丙烯-乙烯無規(guī)共聚物，可購自Fina石油與化學(xué)公司(得克薩斯州達拉斯)。如以上所說明的，“BorealisHD601F”聚丙烯均聚物是一種流延薄膜級聚丙烯，其MFR(ASTM D-1238，230℃/2.16kg負荷)為8.0dg/分鐘，可購自Borealis公司(丹麥哥本哈根)。
按照與實施例2～8中相同的方式，讓樹脂和載體聚合物通過實施例2～8中使用的擠塑機和水環(huán)式切片機，從這些組合物制作了母料切片，不同之處說明如下。該樹脂和載體聚合物添加到該擠塑機中的速率可以從以下表5中的信息計算。例如，在實施例9中，總進料速率是86磅/小時，這意味著，為了制作80％重量樹脂和20％重量聚乙烯母料，該樹脂是以約69磅/小時的速率添加的，而該聚乙烯是以約17磅/小時的速率添加的。用一臺Maguire Model 222秤式共混機制作有正確比例的[樹脂+載體聚合物]混合物，該共混物像實施例1中那樣用一臺螺旋進料機以所希望的速率進料到該擠塑機中。
該擠塑機有與切片機溫度區(qū)組合的11個機筒溫度區(qū)，設(shè)定于下列溫度Z1＝110°F，Z2＝230°F，Z3＝320°F，Z4＝320°F，Z5＝280°F，Z6＝280°F，Z7＝270°F，Z8＝250°F，Z9＝250°F，Z10＝250°F，Z11＝250°F，適配器＝310°F，模頭(頂)＝335°F，和模頭(底)＝330°F。
這些實施例和比較例中每一個的擠塑機速度像以下表5中所列的那樣設(shè)定。水環(huán)式切片機使用4個0.100英寸直徑?？缀?個以所指出速度旋轉(zhuǎn)的切刀刀片在標準條件下運行。表5也列出可以制作切片產(chǎn)品的所有實施例的實測切片規(guī)模。在表5中，顆粒系指可以通過微粒附聚形成的球形微?；驁A形小球。
表5
以下表6描述了從Berringer切片機收集到的資料。在其中若干個實施例中，母料擠出物的特征對于制作切片來說不能令人滿意，因此，沒有制成有恰當(dāng)切片外觀的可接受母料產(chǎn)品，如同在表6中看到的。
表6
從表6可以看出，兩種LLDPE聚合物(實施例9～10)都能非常有效地與“MBG 273TM”樹脂配混并產(chǎn)生良好的切片。在涉及較低熔體指數(shù)“Montell 12C01”LLDPE的實施例9中，切片形狀典型地是一扁料丸形狀。從“Dowlex 2035”LLDPE制成的切片(實施例10)有不同的形狀。具體地說，用“Dowlex 2035”LLDPE時，母料擠出物在離開模頭時有一點脹大，導(dǎo)致圓柱形切片，其圓柱直徑不比模孔直徑大多少。
在實施例11中，“Fina 7425”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物與“Dowlex2035”LLDPE共混導(dǎo)致一種充分勻化的產(chǎn)品，能產(chǎn)生優(yōu)異的、典型地有薄而圓的透鏡形狀的透明切片。聚合物的這種組合改變了該共混物的流變學(xué)，因此，相對于實施例10而言，擠出物脹大程度顯著增大，從而產(chǎn)生偏平透鏡形狀而不是圓柱形狀。這些切片的清晰度表明均勻性良好。
在實施例12中，摻入20％重量“Fina 7425”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物使得加工不良，形成細小粉末和顆粒而不是切片。據(jù)預(yù)料，低熔點“Fina 7425”丙烯-乙烯無規(guī)其聚物會像在實施例11中那樣均勻地與該樹脂共混。然而，實施例12的80/20％重量擠出物沒有恰好的流變學(xué)來形成切片。該擠出物的流變學(xué)引起該材料在離開模頭之后立即附聚。
在比較例3中，將“MBG 273TM”樹脂與“Borealis HD601F”聚丙烯均聚物配混。從這種高熔體流動速率聚丙烯均聚物制成的母料不形成大型附聚物，而且似乎是勻化的，如同在擠塑材料進入Berringer切片機的離心干燥器之前它在水流中的透明外觀所證實的。該材料大部分由相互連接的多個小不點無規(guī)則形狀小球或顆粒組成。該材料如此之脆，以致當(dāng)它通過離心干燥器時就顆?；煞蹓m。
從這些實施例和比較例，得出了關(guān)于從“MBG 273TM”樹脂制成的母料的下列觀察(1)有LLDPE的母料很好加工但切片不理想；(2)LLDPE與丙烯-乙烯無規(guī)共聚物的共混物比LLDPE單獨更好加工，所得到的產(chǎn)品更透明，表明樹脂與載體聚合物之間的兼容性優(yōu)于LLDPE單獨的情況；和(3)“MBG 273TM”樹脂與聚丙烯均聚物或丙烯-乙烯無規(guī)共聚物的共混物無法成形為切片。然而，這些載體聚合物與“MBG 273TM”樹脂的兼容性優(yōu)于與“Res A-2468TM”樹脂的兼容性，而且與“MBG273TM”樹脂的物理混合易于與“Res A-2468TM”樹脂的物理混合。配混問題更多地與由于該擠出物的流變學(xué)和結(jié)晶特征而引起的制作切片的困難有關(guān)。
實施例13～15和比較例4～7這些實施例和比較例顯示各種母料組合物所需要的冷卻時間的差異。如以上所說明的，快冷卻速度因便利切割而便利該母料的切片。
表7中所列的樹脂和載體聚合物是通過向C.W.Brabender儀器公司(新澤西州南哈肯薩克)制造的Model D-6逆向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠塑機中添加這些組合物而共混的。這種擠塑機是小型實驗室規(guī)模型號，而且這些實施例中加工的物料數(shù)量是足夠小的，以致每個試驗的各組分都進行預(yù)混，再將共混的混合物向該擠塑機中進料。樹脂和載體聚合物向該擠塑機中進料的速度與表7中所指出的該物料的擠塑速度相同。
這些實施例中每一個的擠塑機速度都像以下表7中所列的那樣設(shè)定。該速度是各異的，以利用形成一種均勻擠出物所需要的最小速度。擠塑機溫度區(qū)通常是120℃(進料)/175℃(中間)/190℃(模頭)。當(dāng)需要改善該擠出線材的熔體強度時，就把溫度降低10℃～20℃。
溫度為約200℃的擠出物進入一個溫度約25℃的60em長水浴中，形成一種有表7中所列直徑的母料線材。該組合物利用實施例1和比較例1的切片機以表7中所列的速度牽引。
參照表7，“2468”系指“Res A-2468TM”樹脂，“FF020T”系指可購自賓夕法尼亞州匹茲堡Aristech化學(xué)公司的“FF020T”聚丙烯，“Dow 2035”系指可購自密歇根州米德蘭道化學(xué)公司的“Dowlex 2035”LLDPE，“M6580”系指可購自得克薩斯州休斯敦Lyondell Polymers公司的“Alathon M6580”HDPE，而“Fina 8473”系指可購自得克薩斯州達拉斯Fina石油與化學(xué)公司的“Fina 8473”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物。在這些實施例中，切片機速度設(shè)定保持恒定，而該線材的實測牽引速度由于該線材在張力下的微小拉伸而稍有變化。
表7
以下表8表征了擠出物、線材、和冷卻多少是使母料組合物凝固所必需的。擠出物外觀是在該擠出物進入水浴之前表征的。該線材外觀是在該擠出物離開水浴之后表征的。
為了表征該母料線材是否已凝固，在該過程期間的不同時間施加5lbf的力。如果當(dāng)施加5lbf時該母料線材拉伸不到5％，就認為該母料線材已經(jīng)變剛性了。如果當(dāng)施加5lbf時該母料線材拉伸大于5％，就認為該母料線材是有伸縮性的。在比表8中所列的那些稍短的冷卻時間，該線材的剛性顯著低于表8中所述。在表8中所列的冷卻時間，已發(fā)育了足夠的結(jié)晶度來使該線材從橡膠樣無定形狀態(tài)轉(zhuǎn)化成剛性半結(jié)晶狀態(tài)。
表8
如同從表8中看到的，與包括35％重量聚丙烯或55％重量聚丙烯的母料組合物相比，按照本發(fā)明的母料組合物有快得多的冷卻時間。
實施例16～18和比較例8～9這些實施例和比較例涉及以可購自聯(lián)合碳化物公司(康涅狄格州丹伯里)的“Union Carbide DX5E98”聚丙烯為基礎(chǔ)的流延薄膜制作。在比較例之一中，不向該薄膜中添加樹脂。另一個比較例和實施例涉及用“Res A-2468TM”樹脂改性的流延薄膜，其中，該樹脂是利用母料摻入的。這些實施例和比較例的組合物全都在如以下所討論的基本上等效的條件下加工成薄膜。
比較例8是從可購自聯(lián)合碳化物公司(康涅狄格州丹伯里)的“Union Carbide DX5E98”聚丙烯生產(chǎn)的，不使用額外的添加劑。在表9和10中的這個實施例及其它實施例中，聚丙烯用一臺由C.W.Brabender儀器公司(新澤西州南哈肯薩克)制造的3/4″單螺桿實驗室擠塑機連接一個6″寬縫口薄膜模頭，流延成2密耳薄膜。該物料以30rpm擠塑機速度擠塑，對應(yīng)于擠出產(chǎn)出為約3磅/小時。離開薄膜模頭的擠出物流延到以適當(dāng)速度旋轉(zhuǎn)的4英寸直徑流延輥上，以使該薄膜牽引到標稱2.0密耳厚度。使該薄膜流延輥冷卻的循環(huán)水是45℃，該流延輥表面的溫度實測，對表9和10中的實施例來說，在53℃～57℃的范圍內(nèi)。性能，尤其薄膜光霧，取決于流延輥溫度，關(guān)于這一點，表9和10中的實施例是用相同薄膜流延程序制作的，以得到與薄膜流延程序無關(guān)的、樹脂母料對薄膜性能的影響的良好比較。
比較例9和實施例16～18是用母料生產(chǎn)的。在比較例9中，該母料包含在“Montell PDC 1208”聚丙烯中50％重量水平“Res A-2468TM”樹脂。實施例16～18的母料包含高水平“Res A-2468TM”樹脂和各種聚乙烯。表9的母料是用一臺可購自C.W.Brabender儀器公司(新澤西州南哈肯薩克)的“Brabender D-6”雙螺桿擠塑機配混的。觀察到這些配混物給出視覺上均勻的擠出物，其熔體彈性足以使該母料組合物能進行線材切片。
在以下表9中，“樹脂”系指“Res A-2468TM”樹脂，可購自Hercules公司(特拉華州威爾明頓)?！癙P”系指“PDC 1120”聚丙烯均聚物，可購自Montell Polvolefins公司(特拉華州威爾明頓)?！癉ow-LLDPE”系指“Dow Engage 8100”LLDPE，可購自道化學(xué)公司(密歇根州米德蘭)?！癏DPE”系指“Alathon M6580”HDPE，可購自Equistar化學(xué)公司(得克薩斯州休斯敦)。“DSM-LLDPE”系指“DSM 1016LF”LLDPE，可購自DSM公司(荷蘭赫倫)。
表9
這些母料每一種都以足以使10％重量“樹脂”摻入該共混物中的水平添加到“Union Carbide DX5E98”聚丙烯中。該母料和聚丙烯預(yù)共混到正確組成，并將預(yù)混的共混物轉(zhuǎn)移到用來流延薄膜的3/4″擠塑機的進料漏斗中。擠塑機的溫度設(shè)定是140℃(進料)/200℃/240℃/250℃(模頭)。每一種預(yù)混的共混物都直接流延成2密耳薄膜，使用的是與用來制備比較例8的薄膜相同的6″寬流延薄膜裝置。
得到的薄膜有利于以下表10中的光學(xué)性能和濕氣阻透性能。表10中，光霧和清晰度是通過使用一臺可購自Byk-Gardner USA公司(馬里蘭州哥倫比亞)的“Haze-Gard+”光學(xué)測試儀測定的。再參照表10，“MVTR”系指水蒸汽透過速率，是按照ASTM E96測定的，單位為(gH2O-密耳/日-m2)。
表10
從表10可以看到，實施例16～18的流延聚丙烯薄膜顯示出光霧值大致相當(dāng)于比較例9的聚丙烯薄膜的光霧值。換言之，從含有聚乙烯的高樹脂含量母料制作的流延聚丙烯薄膜，當(dāng)與用50％重量樹脂/50％重量聚丙烯母料制作的聚丙烯薄膜(見諸如以下比較例10)的光霧值比較時，有類似的光霧值。因此，通過添加樹脂與聚乙烯母料來向聚丙烯薄膜中添加聚乙烯，對改性聚丙烯薄膜的光學(xué)性能的影響極小。
表10也顯示，向聚丙烯薄膜中添加“Res A-2468TM”樹脂改善了MVTR。關(guān)于這一點，比較例9的聚丙烯薄膜在MVTR方面降低了34％。類似地，實施例16～18的聚丙烯薄膜當(dāng)與比較例9比較時顯示出等效或相同的MVTR降低。
鑒于以上所述，作為通過實施例16～18的母料配方向流延聚丙烯薄膜中添加聚乙烯的結(jié)果，觀察到微不足道的負面影響。盡管以上提到的性能是用流延聚丙烯薄膜測定的，但預(yù)料在取向的聚丙烯薄膜中會觀察到相同的結(jié)果。
實施例19～26和比較例10～11這些實施例和比較例涉及從可購自Montell公司(特拉華州威爾明頓)的“Montell PDC 1120”聚丙烯均聚物制作流延聚丙烯薄膜。在比較例之一中，沒有向該薄膜中添加樹脂。另一個比較例和這些實施例涉及用含有“Res A-2468TM”樹脂的母料改性的流延薄膜。這些實施例和比較例的組合物全都在與以下所討論的基本上等效的條件下加工成薄膜。
比較例10的薄膜是從這種聚丙烯制作的，沒有添加樹脂。利用像比較例8中所述的那樣配備了薄膜流延模頭和流延輥的3/4″單螺桿擠塑機，把聚丙烯流延成一種1.7密耳薄膜。表11和12中所列的比較例10及其它實施例的配混物是在基本上相同的條件下擠出的。流延輥的速度加以調(diào)整，以達到所希望的1.7密耳標稱薄膜厚度。在表11和12中所述的實施例中，通入薄膜流延輥中的循環(huán)水是35℃，在薄膜流延期間流延輥表面實測是39℃。相對于以上實施例而言，較低的流延溫度和降低的薄膜厚度意味著最終薄膜中的光霧減少了。表11和12中的實施例全都在相同的條件下流延成薄膜，因此，可以測定與薄膜流延條件無關(guān)的、樹脂母料對薄膜性能的影響。
在比較例11和實施例19～26中，樹脂是通過與“Montell PDC1120”聚丙烯以能在最終薄膜中達到10％重量樹脂含量的適當(dāng)水平預(yù)共混到有表11中所列組成的母料中來添加到該聚丙烯中的。在這些實施例和比較例11中，樹脂母料是通過利用一臺由Davis-Standard公司(康涅狄格州波卡塔克)制造的32mm逆向旋轉(zhuǎn)“D-Tex”雙螺桿擠塑機以類似于實施例2～8中使用的配混程序的方式使該樹脂與該載體聚合物配混來制作的。像實施例2～8中所述那樣，該擠塑機連接一臺由Berringer Division公司(馬薩諸塞州馬布爾黑德)制造的“WRP-12V”水環(huán)式切片機。
在表11中，“樹脂”系指“Res A-2468TM”樹脂，可購自Hercules公司(特拉華州威爾明頓)?！癙P”系指“Escorene 4292”聚丙烯，可購自Exxon化學(xué)公司(得克薩斯州休斯敦)。“Dow”系指“Dowlex2035”LLDPE，可購自道化學(xué)公司(密歇根州米德蘭)。“Montell”系指“Montell 12C01” LLDPE，可購自Montell Polyolefins公司(特拉華州威爾明頓)?！癏S-7001”系指“Union Carbide HS-7001”LLDPE，而“DFDB 9042”系指“Union Carbide DFDB 9042”，兩者均可購自聯(lián)合碳化物公司(康涅狄格州丹伯里)?！癕6580 HDPE”系指“Alathon M6580”HDPE，可購自Lyondell Polymers公司(得克薩斯州休斯敦)?！癋ina 8473”系指含有4.5％重量乙烯的“Fina 8473”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物，而“Fina 7425”系指含有3％重量乙烯的“Fina7425”丙烯-乙烯無規(guī)共聚物，兩者均可購自Fina石油與化學(xué)公司(得克薩斯州達拉斯)。
表11
在使用樹脂母料的實施例19～26和比較例11中，添加足夠的母料，使得如以前所述那樣有10％(重量)樹脂摻入“Montell PDC 1120”聚丙烯薄膜中。這些薄膜是在與比較例10相同的條件下流延的，即利用3/4″Brabender單螺桿擠塑機連接6″可調(diào)節(jié)模唇縫口薄膜模頭，采用一個有39℃表面溫度的流延輥，把聚合物共混組合物流延成1.7密耳薄膜。
所得到的薄膜有以下表12中所列的光學(xué)性能和拉伸性能。在表12中，光霧和清晰度是通過使用一臺可購自Byk-Gardner USA公司(馬里蘭州哥倫比亞)的“Haze-Gard+”光學(xué)測試儀測定的。進而，“MB”系指母料。拉伸性能是按照ASTM D-638試驗程序測定的。
表12
從表12可以看出，所有樹脂改性薄膜的光霧和清晰度均優(yōu)于或相當(dāng)于比較例10的未改性聚丙烯對照薄膜的數(shù)值，所不同的是實施例20的薄膜是以含有MI為1.0dg/分鐘的“Montell 12C01”LLDPE的母料為基礎(chǔ)的。含有按照本發(fā)明其它母料的薄膜顯示出與比較例11中用50％重量聚丙烯母料比較例A改性的那些薄膜類似的光學(xué)性能。含有HDPE的薄膜(實施例26)與從其它三元母料制成的薄膜相比顯示出稍高的光霧。
產(chǎn)生了有良好光學(xué)性能的薄膜的LLDPE母料可以表征為密度低于0.92g/cm3的高清晰度流延薄膜級LLDPE。產(chǎn)生了有較差光學(xué)性能的薄膜的“Montell 12C01”LLDPE可以表征為吹塑薄膜級LLDPE，其MI為1.0dg/分鐘，這對吹塑薄膜級LLDPE是典型的。
總而言之，用這些母料改性的薄膜的光學(xué)性能類似于用50％重量聚丙烯母料比較例A改性的薄膜，所不同的是其中該母料含有MI為1.0dg/分鐘的LLDPE(母料B)或HDPE(母料H)。
注意到在用50％重量聚丙烯母料比較例A改性的薄膜與用按照本發(fā)明的母料改性的薄膜之間，拉伸模量沒有降低。盡管擔(dān)心向聚丙烯薄膜中添加LLDPE可能導(dǎo)致勁度降低，但沒有發(fā)生由母料引起的對拉伸性能的突出影響。關(guān)于這一點，應(yīng)當(dāng)注意到，用含有HDPE的母料改性的薄膜顯示出較高的模量值，如所預(yù)期的那樣。
實施例27～35和比較例12～17這些實施例和比較例涉及從三種不同級別聚丙烯制備取向聚丙烯薄膜(OPP薄膜)。對于每一種聚丙烯類型，都做了一個比較例，其中沒有向OPP薄膜中添加樹脂。同樣，對于每一種聚丙烯類型，都準備了另一個比較例，其中利用在聚丙烯中包含60％重量“Res A-2468TM”樹脂的母料向該薄膜中摻入樹脂。這些實施例涉及從三種不同聚丙烯類型和由樹脂和聚丙烯形成的三種不同母料的組合制作的薄膜。在通過添加樹脂進行薄膜改性的所有情況下，都添加足夠的母料，使得能在該薄膜中摻入10％重量樹脂。
表13中所列的母料是通過向擠塑機中添加樹脂和載體聚合物來制備的?？紤]到這些實施例的進料速率是大約80磅/小時，可以從表13中的信息計算向該擠塑機中添加樹脂和載體聚合物的速率。例如，在實施例27中，總進料速率是約80磅/小時，這意味著為了制備80％重量樹脂和20％聚乙烯母料，該樹脂是以約64磅/小時的速率添加的，而該聚乙烯是以約16磅/小時的速率添加的。這些母料是用一臺購自Davis-Standard公司(康涅狄格州波卡塔克)的32mm逆向旋轉(zhuǎn)“D-Tex”雙螺桿擠塑機以實施例2～8中所述的相同方式配混的。這些母料共混物用一臺如以前實施例2～8中所述的、以4個?？走\行的Berringer水環(huán)式切片機切片。
在表13中，“2468”系指“Res A-2468TM”樹脂，而“MBG 273”系指“MBG 273TM”樹脂，兩者均可購自Hercules公司(特拉華州威爾明頓)。表13中母料比較例B的聚丙烯是“FF020T”聚丙烯，可購自Aristech化學(xué)公司(賓夕法尼亞州匹茲堡)。LLDPE是“Dowlex2035”LLDPE，可購自道化學(xué)公司(密歇根州米德蘭)。丙烯-乙烯無規(guī)共聚物是“Escorene PD 9272”，可購自Exxon化學(xué)公司(得克薩斯州休斯敦)。
表13
以上母料中每一種都添加到聚丙烯中，使得有10重量樹脂進入該共混物中。該母料以與實施例19～26中相同的方式與聚丙烯預(yù)共混，而且如實施例19～26中所述那樣用一臺有薄膜模頭和流延輥的3/4″Brabender單螺桿擠塑機將該混合物直接流延成厚膜。表14中所列的實施例和比較例中制作的薄膜在拉伸成OPP薄膜樣本之前原來是約24密耳厚。為了制作這些厚膜(相對于實施例19～26而言)，將擠出速度提高到90～100rpm，并降低流延輥速度(相對于實施例19～26中的條件而言)，以制作有標稱24密耳厚度的薄膜。如以下表14中所列的，該聚丙烯是以上所述的“Aristech FF020T”聚丙烯均聚物，可購自Montell公司(特拉華州威爾明頓)的“Montell PH384”聚丙烯均聚物，或可購自Borealis公司(丹麥哥本哈根)的“Borealis HC 100F”聚丙烯均聚物。
當(dāng)含有12.5％重量包含80％重量樹脂的母料的共混物擠塑時，沒有觀察到任何困難。每種共混物都使用一臺如以上所述的、與一個6″寬可調(diào)節(jié)模唇縫口薄膜流延模頭連接的3/4″單螺桿擠塑機，擠出流延成25密耳薄膜。該薄膜在一個有4英寸直徑流延輥的薄膜引出組件上冷卻。
該厚膜用一臺可購自T.M.Long公司(新澤西州薩默維爾)的T.M.Long繃架式拉幅機拉伸6×6倍而成為取向的聚丙烯薄膜。這意味著該原始厚膜在兩個方向上都拉伸到其原始長度的6倍。這種繃架式拉幅機是該實驗室中一種用來制作有取向聚丙烯薄膜小樣品的裝置，它把2.25″見方的流延薄膜預(yù)熱并雙軸拉伸成(修邊后)有標稱12″×12″最終尺寸的取向聚丙烯薄膜。
這些薄膜是用145℃機器溫度設(shè)定和加熱該薄膜所需要的最低限度預(yù)熱時間拉伸的，因此，它拉伸時不會破裂。拉伸這些改性薄膜所需要的預(yù)熱時間范圍是25～33秒。比較例12、14、和16的未改性對照薄膜需要比改性薄膜更長的預(yù)熱時間、長若干秒，才能使未改性樣本令人滿意地拉伸。所需要的預(yù)熱時間也取決于起始薄膜樣本的厚度，這在各樣品之間差異不大，在23～27密耳的范圍內(nèi)。在樣本預(yù)熱之后，啟動夾住該樣本邊緣的一系列氣動夾具，以便在兩個方向上以相同速率同時牽引該樣本，以1～2秒時間進行6×6倍取向過程。
所得到的薄膜有以下表14中所列的光霧性能。光霧是通過用一臺可購自Byk-Gardner USA公司(馬里蘭州哥倫比亞)的“Haze-Gard+”光學(xué)測試儀測定的。光霧測定是通過在該薄膜的5個隨機區(qū)域上的光霧值取平均來進行的，結(jié)果包括由于起始厚膜中厚度微小差異和預(yù)熱時間短而未能均勻拉伸的該薄膜的較厚區(qū)域中測定的一些較高數(shù)值。其中一些薄膜顯示出這些瑕疵。作為結(jié)果，調(diào)整的光霧測定是通過在排除了該薄膜的微小厚膜段的貢獻的該薄膜的5個區(qū)域上光霧值取平均來進行的，如表14中“調(diào)整光霧”欄中所指出的。
參照表14，“Aristech”系指“Aristech FF020T”聚丙烯均聚物，“Montell”系指“Montell PH384”聚丙烯均聚物，而“Borealis”系指“Borealis HC 100F”聚丙烯均聚物，這些全都是以上描述的。再參照表14，“MVTR”系指水蒸汽透過速率，是按照ASTM E96測定的。拉伸性能是按照ASTM D-638試驗程序測定的。
表14
從表14可以看出，按照本發(fā)明的母料相對于母料比較例B即一種其載體聚合物為聚丙烯的母料而言沒有使光霧值顯著增大。相對于用母料比較例B制作的比較例的數(shù)值而言，用母料I或J制作的實施例測到稍高的光霧值。然而，通過比較表14中的調(diào)整光霧值觀察到，當(dāng)扣除由于其中若干薄膜中厚度不完美引起的貢獻時，這種光霧上的差異減少到最低限度。成鮮明對照的是，對用母料K即一種包括“MBG273TM”樹脂的三成分母料改性的實施例29、32、和35的薄膜測定的光霧值低于對摻入母料比較例B的比較例測定的可比值。
關(guān)于拉伸模量，含有樹脂的實施例和比較例的OPP薄膜，與比較例12、14、和16的未改性薄膜相比，顯示出顯著較高的拉伸模量。這些未改性實例的模量值按如下順序從高到低變化“Borealis HC 100F”聚丙烯＞“Aristech FF 020T”聚丙烯＞“Montell PH 384”聚丙烯。對應(yīng)地，從這些相同聚合物制作的樹脂改性薄膜顯示出相同趨勢，而且相對于比較例的未改性薄膜的模量值而言，樹脂添加引起了類似的增加。由母料比較例B引起的模量增加類似于母料I、J、和K的效果。在其中若干實例中，由母料I、J、和K引起的模量增加相當(dāng)于或大于由母料比較例B引起的增加，而在一些實例，尤其那些涉及Montell聚合物的實例中，模量增加似乎略少一點?？傊?，新型母料I、J、和K中載體聚合物的影響，相對于用這些母料改性的OPP薄膜的勁度而言，顯得微不足道。按照本發(fā)明的母料I～K中每一種都給出拉伸模量上幾乎相同的增加和拉伸強度上的略微降低，這與有60％重量樹脂的母料比較例B的效果是一致的。
關(guān)于水蒸汽阻透性能，“Res A-2468TM”樹脂在顯著程度上改善了取向聚丙烯薄膜的水蒸汽阻透性能，而且在這一方面比“MBG273TM”樹脂更有效。
參照表14，在每一種情況下，用“Res A-2468TM”樹脂改性、即經(jīng)由母料比較例B、I、和J添加的薄膜，相對于比較例12、14、和16的未改性薄膜而言，都顯示出水蒸汽阻透方面的顯著改善即MVTR降低。薄膜的水蒸汽阻透性取決于所使用的聚丙烯，但對于每一個聚丙烯等級來說，不同母料的效果是類似的。基于“Borealis HC 100F”聚丙烯的薄膜顯示出最好的水蒸汽阻透性，而基于“Montell PH 384”聚丙烯的薄膜顯示出最差的阻透性能。
在從“Aristech FF 020T”聚丙烯制成的薄膜中，40％重量聚丙烯母料比較例B顯然給出比母料J(-24％)和K(-23％)稍好的MVTR降低(-28％)。對于“Borealis HC 100F”聚丙烯薄膜觀察到相反的效果，其中，母料J和K兩者均使MVTR改善-37％，而母料比較例B僅使MVTR改善-30％。在從“Montell PH 384”聚丙烯制成的薄膜中，三種母料全都給出近似相同的MVTR降低(-30％～32％)。
總而言之，顯然，所有三種母料類型在其對聚丙烯薄膜的水蒸汽阻透性的影響方面都是相當(dāng)?shù)?。添加能摻?0％重量“Res A-2468TM”樹脂的母料使MVTR降低了約30％，降低的程度在微小程度上受到用來制作薄膜的聚丙烯影響。
比較例18～19在比較例18中，一種包含由Hercules公司制造的“Regalrez1139”樹脂和可購自Himont公司的“Himont PD-403”聚丙烯均聚物的50/50混合物，使用一臺Brabender D-6型雙螺桿擠塑機配混，該擠塑機含有兩個反向旋轉(zhuǎn)嚙合、以大約100rpm運行的雙螺桿。該擠塑機在進料喉的溫度是大約150℃，該擠塑機在注嘴端的溫度是大約220℃。該擠塑機在喂料不足的條件下運行，以期使在該擠塑機中的滯留時間最大化，和在隨后的切片之前達到最佳混合。
在比較例19中，按照比較例18的工藝制造一種母料，所不同的是，所使用的聚丙烯是Exxon化學(xué)公司制造的“Escorene 4292”聚丙烯，即一種2.0MFR級聚丙烯。
比較例18和19的產(chǎn)品充分擠塑成為一種線材，進入一個2英尺長水浴中，以在切片之前使該熔體凝固。要說明的是，比較例18和19中高水平的“Regalrez 1139”樹脂減緩了結(jié)晶/凝固過程，使得該線材直到離開該冷卻浴后又經(jīng)過40秒時間才硬得足以干凈利落地切斷。
表15
比較例18和19的緩慢凝固使得難以高效率地將這些混合物轉(zhuǎn)化成切片形式。這種困難強烈地沖擊聚丙烯中樹脂母料的制作工藝，并進一步用來說明以上實施例中所述新型母料組合物的優(yōu)點。
雖然本發(fā)明已經(jīng)與某些較好實施方案聯(lián)系起來說明，從而可以更充分地理解和認識其各個方面，但無意將本發(fā)明限定于這些特定實施方案。相反，意圖是要涵蓋一切可以納入所附權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明范圍之內(nèi)的替代物、改進物和等效物。
權(quán)利要求
1.一種母料，包含至少約65％重量具有按照ASTM 28-67測定的一個環(huán)球法(R&B)軟化點的樹脂；和用差示掃描量熱法(DSC)測定時其峰值熔融溫度至多比該樹脂的環(huán)球法軟化點高約20℃的載體聚合物。
2.權(quán)利要求1的母料，其中，該載體聚合物用DSC測定的峰值熔融溫度不高于該樹脂的R&B軟化點以上約10℃。
3.權(quán)利要求1的母料，其中，該載體聚合物按照ASTM D-1238在190℃和2.16kg負荷下測定的熔體指數(shù)為約0.5～30dg/分鐘。
4.權(quán)利要求1的母料，其中，該載體聚合物使得一種包含65％重量試驗樹脂和35％重量載體聚合物的試驗?zāi)噶蠒?，即?dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃水浴之后約10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不到5％，其中該試驗樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂，且其中該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用切片機以17cm/秒的標稱速度牽引該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速度擠出的，有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200±10℃的水浴中。
5.權(quán)利要求3的母料，其中，該載體聚合物使得一種包含65％重量試驗樹脂和35％重量載體聚合物的試驗?zāi)噶蠒?，即?dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃水浴之后約10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不列5％，其中該試驗樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂，且其中該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用切片機以17cm/秒的標稱速度牽引該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速度擠出的，有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200±10℃的水浴中。
6.用一種方法制作的母料切片，該方法包含將下列成分混合具有按照ASTM 28-67測定的一個環(huán)球法軟化點的樹脂，和用差示掃描法測定時其峰值熔融溫度至多比該樹脂的環(huán)球法軟化點高約20℃的載體聚合物，以形成包含至少約65％重量樹脂的母料組合物；和將該母料組合物切片成母料切片。
7.權(quán)利要求6的母料，其中，該載體聚合物用DSC測定的峰值熔融溫度不高于該樹脂的環(huán)球法軟化點以上約10℃。
8.權(quán)利要求6的母料切片，其中，該載體聚合物按照ASTM D-1238在190℃和2.16kg負荷下測定的熔體指數(shù)為約0.5～30dg/分鐘。
9.權(quán)利要求6的母料切片，其中，該載體聚合物使得一種包含65％重量試驗樹脂和35％重量載體聚合物的試驗?zāi)噶蠒?，即?dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃水浴之后約10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不到5％，其中該試驗樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂，且其中該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用切片機以17cm/秒的標稱速度牽引該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速度擠出的，有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200±10℃的水浴中。
10.權(quán)利要求8的母料切片，其中，該載體聚合物使得一種包含65％重量試驗樹脂和35％重量載體聚合物的試驗?zāi)噶蠒?，即?dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃水浴之后約10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不到5％，其中該試驗樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂，且其中該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用切片機以17cm/秒的標稱速度牽引該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速度擠出的，有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200±10℃的水浴中。
11.權(quán)利要求6的母料切片，其中，該樹脂按照ASTM 28-67測定的環(huán)球法軟化點為至少約70℃。
12.權(quán)利要求6的母料切片，其中，該母料包含約70～90％重量樹脂。
13.權(quán)利要求6的母料切片，其中，該載體聚合物包含伯載體聚合物和仲載體聚合物。
14.權(quán)利要求6的母料切片，其中，該載體聚合物包含聚乙烯。
15.權(quán)利要求6的母料切片，其中，該聚乙烯包含線型低密度聚乙烯(LLDPE)。
16.權(quán)利要求6的母料切片，其中，該混合包含一種在該樹脂的環(huán)球法軟化點的約20℃之內(nèi)并在該載體聚合物用DSC測定的峰值熔融溫度的約20℃之內(nèi)的母料溫度進行的初始混合。
17.權(quán)利要求6的母料切片，其中，該混合是在一臺雙螺桿擠塑機中在需要不到約70瓦-小時/磅機械能就可達到該母料組合物的實質(zhì)性勻化的剪切條件下進行的。
18.權(quán)利要求6的母料切片，其中，熔融載體聚合物的粘度與該樹脂的布洛克菲爾德粘度之比小于約20∶1，其中，這些粘度是在該載體聚合物用DSC測定的峰值熔融溫度以上10℃測定的而且該載體聚合物在粘度測定期間是熔融的，其中，布洛克菲爾德粘度是按照ASTM D-6267測定的，且其中，該載體聚合物粘度是用毛細管剪切流變法以1000s-1的剪切速率測定的。
19.一種制作母料的方法，包含將下列成分混合具有按照ASTM 28-67測定的一個環(huán)球法軟化點的樹脂，和用DSC測定時其峰值熔融溫度至多比該樹脂的環(huán)球法軟化點高約20℃的載體聚合物，以形成一種包含至少約65％重量樹脂的母料。
20.權(quán)利要求19的方法，其中，該載體聚合物用DSC測定時其峰值熔融溫度不高于該樹脂的環(huán)球法軟化點以上約10℃。
21.權(quán)利要求19的方法，其中，該載體聚合物按照ASTM D-1238在190℃和2.16kg負荷下測定的熔體指數(shù)為約0.5～30dg/分鐘。
22.權(quán)利要求19的方法，其中，該載體聚合物使得一種包含65％重量試驗樹脂和35％重量載體聚合物的試驗?zāi)噶蠒蹋串?dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃水浴之后約10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不到5％，其中該試驗樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂，且其中該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用切片機以17cm/秒的標稱速度牽引該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速度擠出的，有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200±10℃的水浴中。
23.權(quán)利要求21的方法，其中，該載體聚合物使得一種包含65％重量試驗樹脂和35％重量載體聚合物的試驗?zāi)噶蠒蹋串?dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃水浴之后約10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不到5％，其中該試驗樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂，且其中該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用切片機以17cm/秒的標稱速度牽引該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速度擠出的，有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200±10℃的水浴中。
24.權(quán)利要求19的方法，其中，該母料包含約70～90％重量樹脂。
25.權(quán)利要求19的方法，其中，該樹脂包含加氫樹脂。
26.權(quán)利要求19的方法，其中，該樹脂包含C9烴類樹脂。
27.權(quán)利要求19的方法，其中，該樹脂包含二環(huán)戊二烯烴類樹脂。
28.權(quán)利要求19的方法，其中，該載體聚合物包含伯載體聚合物和仲載體聚合物。
29.權(quán)利要求19的方法，其中，該載體聚合物按DSC測定的峰值熔融溫度低于約150℃。
30.權(quán)利要求19的方法，其中，該載體聚合物包含聚乙烯。
31.權(quán)利要求30的方法，其中，該聚乙烯包含線型低密度聚乙烯(LLDPE)。
32.權(quán)利要求19的方法，其中，該載體聚合物包含丙烯-乙烯無規(guī)共聚物。
33.權(quán)利要求19的方法，其中，該混合包含一種在該樹脂的環(huán)球法軟化點的約20℃之內(nèi)并在該載體聚合物用DSC測定的峰值熔融溫度的約20℃之內(nèi)的母料溫度進行的初始混合。
34.權(quán)利要求19的方法，其中，該混合是在一臺雙螺桿擠塑機中在需要不到約70瓦-小時/磅機械能就可達到該母料組合物的實質(zhì)性勻化的剪切條件下進行的。
35.權(quán)利要求19的方法，其中，熔融載體聚合物的粘度與該樹脂的布洛克菲爾德粘度之比小于約20∶1，其中，這些粘度是在該載體聚合物用DSC測定的峰值熔融溫度以上10℃測定的而且該載體聚合物在粘度測定期間是熔融的，其中，布洛克菲爾德粘度是按照ASTM D-6267測定的，且其中，該載體聚合物粘度是用毛細管剪切流變法以1000s-1的剪切速率測定的。
36.權(quán)利要求19的方法，其中，該母料的形成包含將該樹脂和該載體混合以形成一種母料組合物和將該母料組合物切片。
37.聚合物產(chǎn)品的制作方法，包含形成一種母料，包含至少約65％重量具有按照ASTM 28-67測定的一個環(huán)球法軟化點的樹脂，和用DSC測定時其峰值熔融溫度至多比該樹脂的環(huán)球法軟化點高約20℃的載體聚合物；將該母料與共混聚合物合并以形成聚合物共混物；和使該聚合物共混物成形為聚合物產(chǎn)品。
38.權(quán)利要求37的方法，其中，該載體聚合物用DSC測定時其峰值熔融溫度不高于該樹脂的環(huán)球法軟化點以上約10℃。
39.權(quán)利要求37的方法，其中，該載體聚合物按照ASTM D-1238在190℃和2.16kg負荷下測定的熔體指數(shù)為約0.5～30dg/分鐘。
40.權(quán)利要求37的方法，其中，該載體聚合物使得一種包含65％重量試驗樹脂和35％重量載體聚合物的試驗?zāi)噶蠒?，即?dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃水浴之后約10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不到5％，其中該試驗樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂，且其中該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用切片機以17cm/秒的標稱速度牽引該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速度擠出的，有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200±10℃的水浴中。
41.權(quán)利要求39的方法，其中，該載體聚合物使得一種包含65％重量試驗樹脂和35％重量載體聚合物的試驗?zāi)噶蠒?，即?dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃水浴之后約10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不到5％，其中該試驗樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂，且其中該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用切片機以17cm/秒的標稱速度牽引該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速度擠出的，有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200±10℃的水浴中。
42.權(quán)利要求37的方法，其中，該母料包含約70～90％重量樹脂。
43.權(quán)利要求37的方法，其中，該載體聚合物包含伯載體聚合物和仲載體聚合物。
44.權(quán)利要求37的方法，其中，該載體聚合物按DSC測定的峰值熔融溫度低于約150℃。
45.權(quán)利要求37的方法，其中，該載體聚合物包含聚乙烯。
46.權(quán)利要求45的方法，其中，該聚乙烯包含線型低密度聚乙烯(LLDPE)。
47.權(quán)利要求37的方法，其中，該載體聚合物包含丙烯-乙烯無規(guī)共聚物。
48.權(quán)利要求37的方法，其中，該母料的形成包含一種在該樹脂的環(huán)球法軟化點的約20℃之內(nèi)并在該載體聚合物用DSC測定的峰值熔融溫度的約20℃之內(nèi)的溫度進行的初始混合。
49.權(quán)利要求37的方法，其中，該母料的形成包含在一臺雙螺桿擠塑機中在需要不到約70瓦-小時/磅機械能就可達到該母料組合物的實質(zhì)性勻化的剪切條件下混合。
50.權(quán)利要求37的方法，其中，熔融載體聚合物的粘度與該樹脂的布洛克菲爾德粘度之比小于約20∶1，其中，這些粘度是在該載體聚合物用DSC測定的峰值熔融溫度以上10℃測定的而且該載體聚合物在粘度測定期間是熔融的，其中，布洛克菲爾德粘度是按照ASTM D-6267測定的，且其中，該載體聚合物粘度是用毛細管剪切流變法以1000s-1的剪切速率測定的。
51.權(quán)利要求37的方法，其中，該母料的形成包含將該樹脂和該載體混合以形成一種母料組合物和將該母料組合物切片。
52.權(quán)利要求37的方法，其中，該聚合物共混物包含約2～25％重量母料。
53.權(quán)利要求37的方法，其中，使該聚合物共混物成形為聚合物產(chǎn)品的步驟包含將該聚合物共混物進行擠塑。
54.一種母料，包含至少約65％重量樹脂；和載體聚合物，該聚合物使得一種包含65％重量試驗樹脂和35％重量載體聚合物的試驗?zāi)噶蠒蹋串?dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃水浴之后約10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不到5％，其中該試驗樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂，且其中該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用切片機以17cm/秒的標稱速度牽引該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速度擠出的，有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200±10℃的水浴中。
55.用一種方法制作的母料切片，該方法包含將下列成分混合具有按照ASTM 28-67測定的一個環(huán)球法軟化點的樹脂，和載體聚合物，該聚合物使得一種包含65％重量試驗樹脂和35％重量載體聚合物的試驗?zāi)噶蠒蹋串?dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃水浴之后約10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不到5％，其中該試驗樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂，且其中該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用切片機以17cm/秒的標稱速度牽引該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速度擠出的，有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200±10℃的水浴中以形成包含至少約65％重量樹脂的母料組合物；和把該母料組合物切片成母料切片。
56.一種制作母料的方法，包含將下列成分混合樹脂，和載體聚合物，該聚合物使得一種包含65％重量試驗樹脂和35％重量載體聚合物的試驗?zāi)噶蠒?，即?dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃水浴之后約10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不到5％，其中該試驗樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂，且其中該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用切片機以17cm/秒的標稱速度牽引該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速度擠出的，有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200±10℃的水浴中。
57.一種聚合物產(chǎn)品制作方法，包含形成一種母料，包含至少約65％重量樹脂，和載體聚合物，該聚合物使得一種包含65％重量試驗樹脂和35％重量載體聚合物的試驗?zāi)噶蠒?，即?dāng)一種擠出試驗?zāi)噶暇€材在離開該擠出試驗?zāi)噶暇€材于其中浸沒可長達4秒鐘的25℃水浴之后約10秒鐘內(nèi)受到5磅力(lbf)作用時拉伸不到5％，其中該試驗樹脂是一種R&B軟化點為140℃的加氫C9烴類樹脂，且其中該擠出試驗?zāi)噶暇€材是在用切片機以17cm/秒的標稱速度牽引該線材的同時以1.0～1.2kg/小時/根線材的速度擠出的，有0.05～0.06英寸直徑，并進入溫度為200±10℃的水浴中；將該母料與共混聚合物合并，以形成聚合物共混物；和使該聚合物共混物成形為聚合物產(chǎn)品。
58.權(quán)利要求57的聚合物產(chǎn)品制作方法，其中，該聚合物產(chǎn)品包含一種薄膜。
59.按照權(quán)利要求57的方法制作的聚合物產(chǎn)品，其中，該聚合物產(chǎn)品包含一種薄膜。
全文摘要
包括至少約65%重量按照ASTM 28－67測定時有R＆B軟化點的樹脂的母料。該母料也包括一種用DSC測定時有可高達該樹脂的R＆B軟化點以上約20℃的峰值熔融溫度的載體聚合物。用一種包括使一種按照ASTM 28－67測定時有R＆B軟化點的樹脂與一種用DSC測定時有可高達該樹脂的R＆B軟化點以上約20℃的峰值熔融溫度的載體樹脂混合以形成包含至少約65%重量樹脂的母料組合物的方法,制作一種母料切片。該母料切片的制作方法也包括將該母料組合物切片成母料切片。還涉及母料制作方法、聚合物產(chǎn)品制作方法和聚合物產(chǎn)品。
文檔編號C08J3/00GK1352662SQ00807881
公開日2002年6月5日 申請日期2000年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月22日
發(fā)明者D·W·克洛斯維茨 申請人:伊斯曼化學(xué)樹脂公司