專利名稱：具有改進(jìn)的隔離性能的高密度聚乙烯薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的隔離性能的高密度聚乙烯薄膜。特別涉及具有改進(jìn)的潮濕隔離性能的含有烴類樹脂的HDPE薄膜，以及生產(chǎn)所述薄膜的工藝。
背景技術(shù)：
由于聚烯輕具有良好的剛性、延展性、隔離性、耐溫性、光學(xué)性能、可獲得性和低成本，因此作為一種塑料材料廣泛地用于生產(chǎn)各種有價(jià)值的產(chǎn)品。
使用萜烯和加氫的烴類樹脂作為改性劑使聚丙烯轉(zhuǎn)變?yōu)槿∠虮∧な潜娝苤模褂玫头肿恿繕渲瑢?duì)聚丙烯薄膜來說具有如下的作用，如好的光學(xué)性能、當(dāng)生產(chǎn)取向薄膜時(shí)具有改進(jìn)的可加工性、好的密封性能、所希望的機(jī)械性能和轉(zhuǎn)變性能。
為了改善取向聚丙烯的潮濕隔離性能而使用烴類樹脂(HCR)也是眾所周知的。樹脂對(duì)改善隔離性能的影響高度依賴于聚丙烯本身的特性。這些特性包括聚丙烯的結(jié)晶度、聚丙烯的無定形區(qū)域與樹脂的相容性，及無定形區(qū)域的玻璃化轉(zhuǎn)化。
此外，人們認(rèn)為為了能在本質(zhì)上改善聚丙烯薄膜的隔離性能，需要高含量的烴類樹脂，其典型的重量百分?jǐn)?shù)在5％～25％的范圍內(nèi)。然而將樹脂增加到這樣的程度會(huì)使非取向的聚丙烯過分脆化。在取向聚丙烯薄膜中，聚合物的取向抵消了樹脂在伸展性方面的負(fù)面影響，因此，具有優(yōu)良機(jī)械性能的薄膜可以通過加入大量的烴類樹脂來生產(chǎn)，以改善隔離性能。
由于乙烯聚合物和聚丙烯在結(jié)晶程度、玻璃化轉(zhuǎn)化溫度、無定形特征(線性或脂肪族支鏈結(jié)構(gòu))的不同，因此聚乙烯薄膜中的烴類樹脂的影響和與其相似的取向聚丙烯薄膜相比，是不能嚴(yán)格預(yù)測的。此外，由于大部分聚乙烯薄膜與取向聚丙烯薄膜相比具有相對(duì)低的分子取向程度，因此，在不破壞機(jī)械性能的情況下，聚乙烯薄膜與烴類樹脂相結(jié)合的能力是值得考慮的一個(gè)方面。
高密度聚乙烯(HDPE)是一種在聚合物鏈中含有極少數(shù)分支點(diǎn)的線性乙烯均聚物。由于其具有規(guī)則的結(jié)構(gòu)，HDPE是具有一個(gè)熔點(diǎn)約為135℃的結(jié)晶峰的高結(jié)晶性材料。各種類型的HDPE是由材料的密度來表征的，其范圍在0.940～0.965(g/cc)之間。對(duì)于HDPE材料來說，密度是結(jié)晶度的量度，高密度對(duì)應(yīng)聚合物的高結(jié)晶度。材料的機(jī)械性能和隔離性能在很大程度上受HDPE聚合物結(jié)晶度的影響。
典型的應(yīng)用是吹制模型容器，如奶瓶、成型物件、輕質(zhì)的購物袋和垃圾袋以及各種薄膜制品。
HDPE薄膜產(chǎn)品應(yīng)用的一個(gè)實(shí)施例是作為谷類產(chǎn)品包裝袋的內(nèi)襯，在這方面以及類似的包裝應(yīng)用方面，不論與無取向的聚丙烯還是低密度聚乙烯薄膜相比，HDPE的優(yōu)良隔離性能都是HDPE薄膜的優(yōu)異之處。隔離功能的一類就是阻止包裝食品的濕氣由里向外或由外向里滲透。
需要解決HDPE與各種烴類樹脂相結(jié)合的方式，需要研制具有優(yōu)良隔離性能又仍然具有機(jī)械性能的薄膜，這樣薄膜就可在需要改進(jìn)隔離性能的包裝方面應(yīng)用。此外，還需解決添加烴類樹脂的HDPE的高效生產(chǎn)工藝的問題。人們發(fā)現(xiàn)通過添加各種類型的烴類樹脂到HDPE聚合物中形成混合物，由該混合物形成薄膜，這樣得到具有潮濕隔離性能的包裝薄膜要比由HDPE聚合物本身得到的薄膜的性能優(yōu)越。這些具有改進(jìn)的隔離性能的薄膜在包裝方面很有應(yīng)用價(jià)值，它可以降低濕氣失掉或得到的速度，增加包裝物品的貨架壽命。另一方面，通過使用隔離性能得到改進(jìn)的HDPE薄膜，用作包裝材料時(shí)其厚度可以減小，減小包裝材料需求量，由此減少由包裝材料所衍生的廢棄物。
發(fā)明概述一種含有3～25％(重量)樹脂，97％～75％(重量)的聚乙烯的聚乙烯薄膜。所述的樹脂具有小于10,000道爾頓的重均分子量(Mw)，這一數(shù)值是由聚苯乙烯做標(biāo)準(zhǔn)用尺寸排阻色譜法(SEC)測得的。優(yōu)選重均分子量小于5,000道爾頓的樹脂，特別優(yōu)選Mw值為500～2,000道爾頓的樹脂。聚乙烯的密度范圍在0.940～0.970g/cc之間，其是根據(jù)ASTMD 1505，于23℃下測得的。作為衡量隔離性能的密度或結(jié)晶度，優(yōu)選在0.940～0.965g/cc。優(yōu)選地，薄膜含有3％～15％的烴類樹脂。
所述的樹脂進(jìn)一步包含由富含二環(huán)戊二烯(DCPD)的烯烴熱聚合形成的烴類樹脂。或者，所述的樹脂也可以是由C9烴類原料聚合而衍生得到的烴類樹脂。對(duì)上述烴類樹脂均可進(jìn)行完全或部分加氫。所述的烴類樹脂還可由純的單體聚合而成，其中純的單體可以從如下一組中選擇苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯。
此外，樹脂還可由萜烯生產(chǎn)。
所述的聚乙烯薄膜包括鑄型薄膜或取向薄膜。如果聚乙烯包括取向薄膜，它可以是單軸或雙軸取向。雙軸取向薄膜可以通過吹膜工藝或伸幅取向工藝(tenter frame orientation)來制備。
本發(fā)明還涉及到生產(chǎn)聚乙烯薄膜的母煉膠，以及它的制備和應(yīng)用，其中母煉膠包含樹脂和乙烯聚合物，其中，所述樹脂的重均分子量小于10,000道爾頓，該值由聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)，用尺寸排阻色譜法(SEC)測得。樹脂的Mw優(yōu)選小于5,000道爾頓，例如，特別優(yōu)選的是樹脂的Mw值為至少500道爾頓到2000道爾頓。所述的乙烯聚合物的密度范圍為0.87～0.965，是根據(jù)ASTM D1505在23℃下測得的。母煉膠進(jìn)一步含有2％～25％(重量)的聚乙烯和98％～75％(重量)的樹脂。優(yōu)選的是，母煉膠含有70～80％(重量)的樹脂。
本發(fā)明還涉及生產(chǎn)聚乙烯薄膜的工藝，包括以下步驟a)將聚乙烯與樹脂混合形成混合物，b)擠出該混合物形成薄膜。薄膜包含3％～25％(重量)的樹脂和97％～75％(重量)的聚乙烯，其中樹脂的Mw值小于10,000道爾頓，該值是以聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)，使用尺寸排阻色譜法測得的，樹脂的Mw優(yōu)選小于5,000道爾頓，特別優(yōu)選在500～2,000道爾頓之間。聚乙烯的密度在0.95～0.965g/cc之間，是在23℃根據(jù)ASTM D1505測得的。
優(yōu)選的是，在生產(chǎn)聚乙烯薄膜的工藝中，所述的樹脂是烴類樹脂，并以母煉膠的形式添加到薄膜中，其中所述的母煉膠包含烴類樹脂和乙烯聚合物，其中，所述的烴類樹脂的Mw值小于5000道爾頓，乙烯聚合物的密度為0.87～0.965g/cc。優(yōu)選的是，所述的母煉膠進(jìn)一步包含2％～25％(重量)的乙烯聚合物和98％～75％(重量)的烴類樹脂。發(fā)明的詳細(xì)描述大多數(shù)由HDPE聚合物制備的包裝薄膜是由吹膜工藝或鑄膜工藝生產(chǎn)的。小部分是由制備取向聚丙烯包裝膜的取向工藝生產(chǎn)的。本發(fā)明還涉及到通過將樹脂加到聚合物配方中以提高HDPE薄膜的隔離性能的方法。此外，本發(fā)明還涉及將樹脂添加到HDPE薄膜中的方法。由于適用的樹脂相對(duì)于HDPE聚合物而言粘度較低，在成膜過程中將樹脂混入到HDPE中的工藝是困難的，需要特殊的添加工藝。
眾所周知，各種類型的樹脂，包括烴類樹脂可以添加到聚丙烯聚合物配方中去，隨后，再將其轉(zhuǎn)化為隔離性能得到改善的取向聚丙烯(OPP)薄膜。對(duì)于這一應(yīng)用，較理想的樹脂應(yīng)該是由各種烯烴化合物原料聚合再經(jīng)完全加氫而得到的產(chǎn)物。例如，應(yīng)用廣泛的樹脂產(chǎn)品的例子為RegaliteR-125(Hercules Incorporated,Middleburg，荷蘭)，它是將C9烴化合物原料的聚合產(chǎn)物經(jīng)加氫而得到的；PiccolyeC-125樹脂(Hercules公司，Wilmington,DE)，它是將主要含苧烯的萜烯原料進(jìn)行聚合而得到的，或是將富含二環(huán)戊二烯的原料進(jìn)行熱聚合的產(chǎn)物的加氫樹脂，例如，Plastolyn140樹脂(Hercules公司，Wilmington,DE)或者Escorez5320型樹脂(?？松瘜W(xué)公司)。在這些例子中，樹脂與聚丙烯聚合物的無定形部分有特別的相互作用，這樣就減弱濕氣通過聚合物的滲透能力。
同樣，眾所周知，在取向聚丙烯中加入烴類樹脂可以改善其隔離性能，這方面已著重進(jìn)行了研究，成膜過程中所賦予的取向性可以顯著地影響隔離性能。例如，取向聚丙烯薄膜所顯示的隔離性能要比同樣的聚丙烯聚合物轉(zhuǎn)化為非取向薄膜時(shí)高出2.0～2.5倍。此外，使聚丙烯薄膜取向時(shí)，它的強(qiáng)度和延展性能夠顯著提高。因此由添加一定量的低分子量的烴類樹脂所引起的脆性影響可以得到克服。
使用烴類樹脂可以改善由聚丙烯轉(zhuǎn)化為取向薄膜的隔離性能是已知的。但是用這種方法對(duì)于非取向薄膜所獲得的隔離性能的改善是很難定義的。這是因?yàn)閷⒁欢康臉渲砑拥椒侨∠虮∧?dǎo)致薄膜產(chǎn)品脆化無法使用。由烴類樹脂添加到HDPE中或除了聚丙烯以外的其它聚合物中所制成的薄膜，其隔離性能提高的程度也是很難定義的。本發(fā)明描述的是如何生產(chǎn)與烴類樹脂相結(jié)合的具有優(yōu)良隔離性能的HDPE包裝膜，并提出了生產(chǎn)這種高效低耗薄膜的方法。
這種隔離性能得到改善的HDPE包裝薄膜可通過將熔融烴類樹脂混入到HDPE聚合物中形成混合物，然后再擠出這種混合物成薄膜而得到。本發(fā)明中有用的HDPE聚合物的密度范圍為0.940～0.970，其中優(yōu)選0.955～0.965。類似的，HDPE的熔體指數(shù)(190℃，載荷2.3Kg，根據(jù)ASTM D-1238測得)范圍可以為0.1～100dg/min，但對(duì)本發(fā)明而言，用擠出工藝生產(chǎn)薄膜的HDPE的熔體指數(shù)范圍特別優(yōu)選在0.5～10.0dg/min。HDPE薄膜可通過鑄膜工藝或吹膜工藝生產(chǎn)，其它的薄膜制備工藝對(duì)本發(fā)明的HDPE薄膜的生產(chǎn)也是適合的(例如，可用拉幅機(jī))。
本發(fā)明使用的烴類樹脂是由烯烴聚合衍生而來的低分子量材料。這些樹脂的重均分子量Mw小于10,000道爾頓，該值是以聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)，用尺寸排阻色譜法測得的，樹脂的Mw值優(yōu)選小于5,000道爾頓，例如，樹脂的Mw特別優(yōu)選是大于500小于2000道爾頓。樹脂可由石油裂化粗烯烴如C5烯烴、C9烯烴衍生而得，或由富含二環(huán)戊二烯的烯烴而得。樹脂也可由萜烯制得，如由檸檬產(chǎn)物衍生而得的苧烯而得。樹脂還可由純單體而制成，如苯乙烯或甲基苯乙烯單體。優(yōu)選脂肪族樹脂。烴類樹脂中具有少量殘余芳香化合物也是優(yōu)選的。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于生產(chǎn)具有改進(jìn)的潮濕隔離性能的薄膜，潮濕隔離性能可以用ASTME-96方法測定，其中薄膜的濕蒸汽傳遞速度(MVTR)是在100°F,90％相對(duì)濕度下測得的。經(jīng)烴類樹脂改性的薄膜在MVTR方面可比未經(jīng)改性的薄膜降低10％～50％。
由于低分子量和低熔融粘度的樹脂是典型的易脆的、粉末狀的，因此在生產(chǎn)薄膜的擠出過程中將其添加到HDPE中是很困難的。一種有效的方法是首先形成具有高濃度樹脂和聚合物載體的母煉膠，這種母煉膠可添加到HDPE中去，母煉膠中的樹脂在薄膜擠出過程再與HDPE混合。優(yōu)選的母煉膠配方應(yīng)盡可能地具有高的樹脂負(fù)載量，好的加工性能，好的加工特性，在形成薄膜的過程中能與HDPE很好地混合。
本發(fā)明涉及由HDPE生產(chǎn)用于包裝的改性的薄膜，該薄膜具有的隔離性能優(yōu)于僅由HDPE生產(chǎn)的薄膜。性能的改善是通過添加有效量的樹脂到HDPE之中而達(dá)到的，薄膜的濕氣滲透性的減少達(dá)10％以上，更多的情況可減小濕氣傳遞20％～40％。這類薄膜最適用于可防止在干燥條件下過分失水或在潮濕條件得到水分的食品包裝方面。本發(fā)明還涉及通過使用樹脂母煉膠生產(chǎn)這種薄膜的工藝，其中在薄膜形成過程中樹脂母煉膠可直接加入到聚合物中。
本發(fā)明用于生產(chǎn)該薄膜的HDPE的密度范圍為0.940～0.970，優(yōu)選是HDPE的密度在0.955～0.965的范圍，HDPE的密度是根據(jù)ASTM D1505方法在23℃下測得的。隨著HDPE密度或結(jié)晶度的增加，隔離性能改善，鑒于此，具有最高密度的材料是優(yōu)選的。HDPE的熔體指數(shù)(190℃,2.3Kg負(fù)載)的范圍在0.1～100dg/min之間，但優(yōu)選在0.5～10.0dg/min之間。
適于從HDPE聚合物生產(chǎn)薄膜的任何工藝均可用于本發(fā)明。本發(fā)明的薄膜可用擠出鑄造工藝生產(chǎn)，其中聚合物通過狹長槽模具到鑄膜滾軸、擠出并在熔融狀態(tài)下抽成最終所需的厚度。薄膜也可通過吹膜工藝生產(chǎn)，聚合物被擠出進(jìn)入圓柱形管中，使用內(nèi)部空氣壓力使熔融的聚合物延展，使它的尺寸直至擴(kuò)展到所需厚度。上述方法是最普通的生產(chǎn)HDPE包裝薄膜的制備方法，誠然，另外一些薄膜的改進(jìn)制備技術(shù)如拉幅取向工藝也能用于本發(fā)明的薄膜。
適用于本發(fā)明的樹脂可以是由烯烴原料聚合而得到的任何低分子量的聚合物，其重均分子量(Mw)小于20,000道爾頓。樹脂的適宜的Mw應(yīng)小于10,000道爾頓，烴類樹脂的Mw值優(yōu)選小于5,000,如在500～2000之間。樹脂的Mw是用聚苯乙烯作標(biāo)準(zhǔn)采用尺寸排阻色譜法(SEC)測得的。樹脂可由石油裂化過程中得到的粗烯烴原料衍生而來。這些粗烯烴原料的例子包括每個(gè)分子平均具有5個(gè)碳原子的輕烯烴餾份(C5原料)，或平均有9個(gè)碳原子的環(huán)狀烯烴(C9原料)。在本發(fā)明中適用的樹脂可由乙烯裂解得到的富含二環(huán)戊二烯的烯烴生產(chǎn)，也可由萜烯生產(chǎn)，如從檸檬產(chǎn)物中衍生得到的苧烯生產(chǎn)。樹脂也可通過純單體聚合而得到，這些單體如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等。為了與HDPE相容，樹脂應(yīng)是脂肪族的，因此，烴類樹脂有極少量的殘余芳香族化合物的加氫樹脂是所希望的。完全氫化的樹脂是優(yōu)選的，因?yàn)樗哂袦\的顏色和熱穩(wěn)定性。
可用于本發(fā)明的樹脂的一個(gè)例子是，經(jīng)過催化加氫的粗C9原料聚合的樹脂。C9原料定義為在石油裂化過程中每個(gè)分子具有約9個(gè)碳原子的烯烴原料。C9烯烴的例子包括但不限于苯乙烯、α-甲基苯乙烯、茚、各種甲基取代茚、4-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、乙基苯乙烯。得到的產(chǎn)物具有芳香族特征，經(jīng)催化加氫可轉(zhuǎn)變?yōu)橹咀鍢渲?。加氫是指使樹脂中殘余的烯烴或芳環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡蜔N。加氫反應(yīng)可以在不同的條件下進(jìn)行，例子之一是反應(yīng)溫度為150～320℃，氫氣壓力在50～2000Psi，更典型的是在200～300℃下進(jìn)行，以生產(chǎn)所希望的產(chǎn)物。對(duì)這些樹脂進(jìn)行加氫的典型的催化劑為負(fù)載在例如炭黑載體上的鎳金屬。在這類樹脂中，優(yōu)選的樹脂類型為有大于90％的芳環(huán)被氫化，最好大于95％的芳環(huán)被氫化。這類樹脂的例子如，荷蘭Middelburg的Hercules公司的RegaliteR-125樹脂，和Arakawa化學(xué)公司的ArkonP-125型樹脂。
可用于本發(fā)明的樹脂的另一例子為由純單體聚合而得的樹脂，這些單體為如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯，或這些單體或類似單體的任何組合。由這種聚合所得的產(chǎn)物具有芳香族特征，但可通過催化加氫轉(zhuǎn)化為脂肪族樹脂。這些樹脂的加氫工藝與上述的以C9烯烴原料所生產(chǎn)烴類樹脂的加氫工藝類似。從純單體的齊聚物加氫而得到的樹脂可以加氫到各種程度，其中20％～100％的芳香族可被還原為飽和烴。優(yōu)選的是大于90％的能加氫的結(jié)構(gòu)被氫化，更優(yōu)選是大于95％。這些樹脂的例子為Regalrez1139型樹脂或Regalrez1126型樹脂。
可用于本發(fā)明的樹脂還可通過萜烯聚合而得到，如單體的陰離子聚合，這些單體如α-蒎烯β-蒎烯或d-苧烯。這類樹脂具有脂肪族特征，因此不需要加氫，但需要加氫使樹脂中的殘余烯輕轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡蜔N，以加強(qiáng)熱穩(wěn)定性。這類樹脂的例子有例如PiccolyteA-135和PiccolyteC-125型樹脂，均出自Hercules公司。
本發(fā)明最優(yōu)選的樹脂是由富含二環(huán)戊二烯(DCPD)的烯烴原料熱聚合而得到的樹脂。這類樹脂可以在反應(yīng)溫度為200℃～325℃，用含有50％～100％DCPD的烯烴熱反應(yīng)而得，樹脂產(chǎn)物可進(jìn)行加氫得到重均分子量(Mw)低于5000道爾頓的完全飽和材料。這類樹脂無需氫化，但特別希望得到熱穩(wěn)定性好的顏色輕的DCPD樹脂。例如，對(duì)含有85％的DCPD的DCPD原料，在加熱溫度為260～300℃范圍內(nèi)可將其加熱轉(zhuǎn)化為樹脂產(chǎn)品，根據(jù)溫度不同，適宜的反應(yīng)時(shí)間為10～200分鐘，在對(duì)所合成的樹脂進(jìn)行加氫、除去100℃～170℃的揮發(fā)性成分后，樹脂顯示的環(huán)球(R&B)軟化點(diǎn)在100℃至170℃，該軟化點(diǎn)是由ASTM D28-67法測得的，該樹脂具有脂肪族特征，Mw值小于5000。這種樹脂的例子如Plastolyn140(由Hercules公司生產(chǎn)的)、Exxon公司生產(chǎn)的Escorez5340型樹脂。
本發(fā)明的薄膜包括HDPE和烴類樹脂的混合物，顯示出優(yōu)良的隔離性能。生產(chǎn)本發(fā)明該類樹脂的一種方法是直接將烴類樹脂的粉末或小球直接加入到HDPE模塑粒料中，直接用薄膜鑄膜擠出機(jī)作為混合裝置將兩種組分熔化、混合而形成擠出機(jī)薄膜?？墒牵捎跇渲囊状嗪头蹱钐匦?，以及在正常塑料加工溫度下樹脂的低粘性，因此在工業(yè)應(yīng)用上該工藝很難實(shí)施。與工藝相關(guān)的粉塵問題、加工含大于5％的烴樹脂的共混物的擠出問題，以及使用通常用于擠出生產(chǎn)HDPE薄膜的單螺桿擠出機(jī)，使得工藝復(fù)雜。
制備烴類樹脂和HDPE混合物的另一工藝是按最后薄膜的組成使各種成分按所希望的比例混合，盡管在樹脂和HDPE之間存在較大的粘度失配，還是使用擠出機(jī)或間歇混合裝置使各種組分混合并熔融。在有粉塵的情況下，這種混合物也能方便地做出。在混合后，熔融混合物通過多孔模擠出，經(jīng)冷卻轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w粒料小球，然后再使用典型工藝如分股制粒法或水下制粒法切割擠出物。這類混合物在通常的商業(yè)條件下可被擠出并轉(zhuǎn)化為薄膜。該工藝的缺點(diǎn)是對(duì)所轉(zhuǎn)化為薄膜的材料必須經(jīng)過混合這一步驟，從而提高成本。該工藝無法使生產(chǎn)者具有對(duì)最終薄膜改變樹脂添加量的靈活性。
另一個(gè)使烴類樹脂與HDPE結(jié)合的有效方法是生產(chǎn)由高濃度樹脂和聚合物載體相結(jié)合的母煉膠。通過聚合物和樹脂的混合，樹脂粉末降為最小。此外，聚合物與樹脂混合增加了熔融粘度，這樣母煉膠就具有比樹脂本身高得多的熔融粘度。用這種方法改善粘度，母煉膠就能象普通聚合物那樣生產(chǎn)出來，并在薄膜擠出工藝中使烴類樹脂本身更容易與HDPE聚合物混合。本發(fā)明的一個(gè)重要方面就是開發(fā)這種可經(jīng)濟(jì)有效地生產(chǎn)的新型母煉膠配方。
本發(fā)明的烴類樹脂母煉膠包含60％～80％的樹脂，并能通過高效混合而制得。最好，高效混合制得的母煉膠包含70％～80％的樹脂。這種改進(jìn)的母煉膠可通過乙烯聚合物與母煉膠中的烴類樹脂結(jié)合而得。
本發(fā)明的母煉膠中，烴類樹脂可以60％～80％的量與聚烯烴混合，優(yōu)選為70％～80％。在這種條件下，兩種物質(zhì)的相對(duì)流變性能是獲得好的混合效果的關(guān)鍵條件。例如，以聚丙烯為載體時(shí)，只有當(dāng)溫度為165℃時(shí)，才能得到各組分的混合物。該溫度點(diǎn)代表了聚丙烯的熔化點(diǎn)，在該點(diǎn)聚合物有充足的可塑性可以被加工。可是在這個(gè)溫度下，烴類樹脂具有相對(duì)聚丙烯而言相對(duì)低的熔融粘度，，對(duì)混合材料的物理混合是很困難。這是因?yàn)榱髯兊牟黄ヅ洌旌闲枰L的混合時(shí)間和強(qiáng)度。
由于低Mw值的烴類樹脂顯示了明顯的粘度/溫度之間的依賴關(guān)系，當(dāng)混合物形成時(shí)溫度有微小的變化就會(huì)引起樹脂粘度的增加并提高樹脂與聚合物混合的效率。對(duì)改進(jìn)聚烯烴最有用的樹脂其軟化點(diǎn)的溫度范圍為100℃～140℃。為了能高效混合，當(dāng)制備含有大于60％烴類樹脂的母煉膠時(shí)，用于母煉膠中的結(jié)晶聚烯烴必須具有一個(gè)不高于樹脂的環(huán)球(R&B)軟化點(diǎn)10℃的結(jié)晶熔點(diǎn)(由ASTM D28-67測得)，在這限制范圍內(nèi)，最好用乙烯聚合物為載體，這是因?yàn)橥ǔＲ蚁┚酆衔锏慕Y(jié)晶熔化點(diǎn)的范圍為120℃～140℃，在結(jié)晶時(shí)，聚合物或用于母煉膠的聚合混合物的密度為0.87～0.965g/cc。由1-丁烯衍生的聚合物也是適宜的，這是因?yàn)樗鼈冇械偷娜埸c(diǎn)，其它的，如，熔點(diǎn)為100℃～140℃的1-烯烴聚合物或共聚物也是適宜的。
樹脂/聚合物的混合物迅速結(jié)晶成固體形式的能力也是高效混合的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。當(dāng)諸如聚丙烯聚丁烯這樣的聚合物以高達(dá)60％時(shí)的量混入樹脂中時(shí)，其結(jié)晶速度是非常慢的，因此這種混合物很難快速形成粒料。相反，聚乙烯可在混合物中快速結(jié)晶，甚至在最終混合物中聚合物的含量僅為20％時(shí)也是如此。這種快速凝固促進(jìn)了高效混合。因此，在改進(jìn)的樹脂母煉膠中優(yōu)選有一定量的聚乙烯結(jié)晶存在。
在這些樹脂母煉膠中聚烯烴的所希望的結(jié)晶性根據(jù)不同的聚合物可以為10％～70％，并取決于母煉膠的最終應(yīng)用和母煉膠制粒的工藝。當(dāng)水下造粒法被使用時(shí)，混合物快速完全凝固形成堅(jiān)固粒料是可接受和希望的，高結(jié)晶聚合物可被利用。在分股造粒工藝中，每股必須快速延展，但又需保持防碎延展性，具有中等程度結(jié)晶性的聚合物或聚合混合物是所希望的。在一些應(yīng)用中，如為了取得最佳的隔離性能，在最終混合物中希望獲得最大的結(jié)晶度，因此在母煉膠中聚合物的高結(jié)晶度是所希望的。
用于這些母煉膠配方中的聚合物的熔體指數(shù)(MI)為0.1～10dg/min。具有高M(jìn)I值的材料更容易與低Mw值的樹脂混合?？墒鞘褂玫蚆I值的聚合物(高M(jìn)w)的混合物具有高熔融強(qiáng)度和高熔融粘度，因此容易形成股或小球，并且當(dāng)母煉膠與聚合物混合并在成膜過程中具有優(yōu)良的加工性。由于這些矛盾的相互制約，用于母煉膠中的聚合物的MI值優(yōu)選為0.5～5.0dg/min。
本發(fā)明的改性HDPE薄膜可以由上述任一工藝將樹脂與HDPE聚合物混合而得。優(yōu)選的方法是母煉膠法，其中混合物中含50～80％，優(yōu)選為60％～80％的樹脂，將這種母煉膠加到HDPE中形成混合物便可直接生產(chǎn)出薄膜。用于母煉膠中的聚合物希望不降低薄膜的隔離性能，因此希望聚合物是結(jié)晶聚乙烯聚合物且密度大于0.91g/cc。
本發(fā)明的HDPE薄膜所顯示的潮濕隔離性能要比在相同成膜條件下得到的不含樹脂的HDPE的薄膜的隔離性能高出10％～50％。由于一些樹脂性能要優(yōu)越些，因此樹脂添加的程度取決于所需提高隔離性能的程度和所用樹脂的類型。
在HDPE薄膜中使用效果很好的烴類樹脂包括荷蘭米德爾堡的Hercules公司的MBG273TM加氫C9樹脂，Regalrez 1139型加氫苯乙烯-乙烯基甲苯共聚樹脂，由DCPD單體熱聚合所形成的Plastolyn140型加氫DCPD樹脂，后二者均由Wilmington的Hercules公司生產(chǎn)。優(yōu)選的樹脂是由DCPD原料熱聚合樹脂的加氫產(chǎn)物。這些優(yōu)選樹脂的例子包括Hercules公司的Plastolyn140樹脂和Exxon化學(xué)公司的Escorez5320型樹脂。
烴類樹脂加入到HDPE薄膜中的量可為3％～25％，優(yōu)選是以3％～15％的量加入到薄膜中。通常增加樹脂含量使薄膜的隔離性能提高但會(huì)降低HDPE薄膜的一些機(jī)械性能。樹脂的最佳添加量應(yīng)綜合兩者的影響。
下面的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，除另有說明外，份數(shù)和百分?jǐn)?shù)均以重量計(jì)。實(shí)施例實(shí)施例1-3在這些實(shí)施例中烴類樹脂混入HDPE聚合物中(AlathonM6580HDPE，由Lyondell石油化學(xué)公司生產(chǎn))，聚合物的密度為0.965，熔體指數(shù)為9.0dg/min。在實(shí)施例1中，混合物(20％的Plastolyn140DCPD樹脂(來自Hercules公司)+80％的HDPE)被預(yù)混合，加入BrabenderI-6型有計(jì)數(shù)器的旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)的溫度控制在140℃～200℃，加料速度以維持入口處缺乏物料為適宜，混合物通過雙孔模具形成2股，在水池中冷卻并造粒。
在實(shí)施例2中，制備含20％樹脂的混合物，只是混入到HDPE中的烴類樹脂為Heralles公司的Ragalrez1139型樹脂。類似地，在實(shí)施例3中，將MBG273TM型樹脂，軟化點(diǎn)為140℃的加氫C9樹脂、由荷蘭的Hercules公司生產(chǎn)，以20％的量與HDPE混合。
樹脂在這個(gè)含量與HDPE熔融、混合是容易實(shí)現(xiàn)的，混合物的造粒也沒有出現(xiàn)問題。由于混合物中樹脂含量低，它們不是非常有效的樹脂母煉膠。對(duì)比實(shí)施例1在對(duì)比實(shí)施例1中，制備了鑄型薄膜將HDPE(AlathonM6580HDPE，由Lyondell石油公司生產(chǎn))使用L/D為24/1的3/4英寸的Brabender單螺桿擠出機(jī)擠出得到薄膜，擠出機(jī)與6英寸寬的可調(diào)節(jié)的模頭和鑄膜滾筒直徑為5英寸的鑄模裝置相連。模具和擠出機(jī)模具的末端加熱到250℃，并將擠出機(jī)的速度按照鑄膜滾筒的速度調(diào)節(jié)，使所拉出的HDPE的薄膜的公稱厚度為1.75密耳。主鑄膜滾筒的溫度由經(jīng)過滾筒的循環(huán)水控制在80℃。較高的鑄膜溫度可使HDPE薄膜有好的外觀和平滑性。收集這樣的條件下加工HDPE所得到的鑄型薄膜的樣品，并進(jìn)行測試。實(shí)施例4-12制備了一系列的HDPE的改性鑄型薄膜，其中實(shí)施例1-3中的樹脂化合物與HDPE(AlnthonM6580 HDPE，產(chǎn)于Lyondell石油化學(xué)公司)結(jié)合形成改性混合物，并將其直接鑄造成薄膜。在實(shí)施例4中，一份實(shí)施例1的Plastolyn140型樹脂與三份的HDPE混合，混合物(含5％樹脂)采用對(duì)比實(shí)施例1所描述的條件鑄造成1.75密耳厚的薄膜。在實(shí)施例5中，制備類似的薄膜，其中混合物的組成為1份實(shí)施例1中的烴類樹脂化合物和1份HDPE(含10％樹脂)相結(jié)合。在實(shí)施例6中，將3份實(shí)施例1中的Plastolyn140樹脂和1份HDPE混合，得到含15％樹脂的薄膜。
在實(shí)施例7-9中，改性HDPE薄膜可用實(shí)施例4-6相同的方法制備，只是使用實(shí)施例2中的Regalrez1139型作為改性劑以將烴樹脂混入到HDPE薄膜中。類似地，在實(shí)施例10～12中，改性HDPE薄膜用與實(shí)施例4-6中相同的方法制備只是使用實(shí)施例3中的MBG273TM樹脂母煉膠以改性HDPE薄膜。
與單獨(dú)用HDPE鑄型薄膜比較，用實(shí)施例4-12的HDPE配方物擠出成膜時(shí)沒有出現(xiàn)問題。當(dāng)混合物被擠出成薄膜時(shí)，樹脂能與HDPE很好地混合，并且對(duì)擠出產(chǎn)量沒有負(fù)面影響。用Plastolyn140加氫DCPD與MBG273TM加氫C9樹脂改性的鑄型薄膜的外觀和光滑度類似或好于對(duì)比實(shí)施例1中的薄膜。實(shí)施例7-9中的薄膜用Regarlrez1139型樹脂進(jìn)行改性，具有粗糙的表面，但可轉(zhuǎn)化為薄的，無針眼的薄膜。所有薄膜都顯示了與未改進(jìn)的HDPE薄膜類似的不透明性、剛性和延展性。這些改性薄膜的潮濕隔離功能列于下面的表1。薄膜隔離功能是用厚度為1.5-2.0密耳的薄膜測量的，發(fā)現(xiàn)薄膜的隔離功能隨厚度的增加而提高，因此所有比較都在相同的厚度下進(jìn)行。
表1
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Regalrez1139樹脂在低樹脂添加量下能有效地提高潮濕隔離性能，當(dāng)樹脂添加量高于5％時(shí)，隔離功能沒有改善。經(jīng)Plastolyn140加氫DCPD樹脂改進(jìn)的薄膜有非常光滑的表面，在濕蒸氣傳遞速度方面也有明顯改善，當(dāng)樹脂濃度超過5％時(shí)在濕氣隔離方面有改善，MBG273TM加氫C9樹脂對(duì)HDPE薄膜有明顯改善，但要比Plastolyn140加DCPD樹脂的效果差。實(shí)施例13-15在實(shí)施例13中，將物理混合物〔50％,Plastolyn140加氫DCPD樹脂和50％HDPE(AlathonM6580 HDPE,Lyondell石油化學(xué)公司)〕使用實(shí)施例1-3中的方法采用Brabender D-6雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行復(fù)合。各種成分進(jìn)行有效復(fù)合形成均勻熔融混合物。擠出機(jī)的溫度控制為最小熔融溫度這樣復(fù)合擠出物有充足的熔化強(qiáng)度形成二股物料進(jìn)行隨后的造粒。實(shí)驗(yàn)表明擠出出的物料股在進(jìn)入水池中馬上凝固成堅(jiān)固的形式，盡管其還處于溫?zé)釥顟B(tài)?？焖俪尚褪怯捎诰垡蚁┭杆俳Y(jié)晶的緣故。有必要使冷卻時(shí)間減至為最小，保持股的溫?zé)?，以防它發(fā)脆導(dǎo)致斷裂。
在實(shí)施例14中，實(shí)施例13中的母煉膠以14％的比例與HDPE結(jié)合，將7％的Plastolyn140樹脂混入到物理混合物中，該混合物采用對(duì)比實(shí)施例1的方法鑄造成1.75密耳厚的薄膜。在實(shí)施例15中，實(shí)施例13的母煉膠以28％的量與HDPE結(jié)合，將14％的Plastolyn140樹脂混入到混合物中，用實(shí)施例14的方法制備成鑄型薄膜。
實(shí)施例14、15中的薄膜表面光滑，物理性能優(yōu)良。測定這些薄膜的濕氣隔離功能并與對(duì)比實(shí)施例1、實(shí)施例4-6比較。這些性能列于表2中。
表2
使用實(shí)施例13中高樹脂濃度母煉膠的實(shí)施例14、15的薄膜展示了優(yōu)良的外觀、機(jī)械性能和改善的濕氣隔離性能，改善的程度與以低濃度的烴類樹脂混入到HDPE中時(shí)的程度相當(dāng)。并且Plastolyn140樹脂與HDPE薄膜混合均勻。使用高含量烴樹脂的母煉膠對(duì)于樹脂與HDPE薄膜的結(jié)合是一種有效的方法。實(shí)施例16-17在實(shí)施例16-17中，高烴樹脂含量的母煉膠由32mm共旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)制備。通常這種設(shè)備用于混合工業(yè)，對(duì)制備樹脂母煉膠混合物很適用。
在實(shí)施例16中，將一種混合物(55％的Plastolyn樹脂和45％HDPE(AlathonM6580HDPE，由Lyondell公司產(chǎn)))加入到DavisStandard D-Tex 32mm的雙螺桿擠出機(jī)的入口。由Maguire提供的重量計(jì)量混合儀完成連續(xù)重力混合。擠出機(jī)以適宜的螺桿設(shè)計(jì)和螺桿速度以缺料添加模式(starve feed mode)有效地一次完成混合。調(diào)節(jié)擠出機(jī)的溫度和螺桿速度以控制出口熔融溫度為170℃。復(fù)合效果是很好的，可以以100 1bs/hr的速率得到樹脂和HDPE的均勻的擠出物。復(fù)合混合物被擠出成4股隨后造粒，各組分的物理混合可以很高的速度形成均勻的熔融物，擠出股在溫水池中以最小的接觸凝固造粒。總復(fù)合速度受造粒的最大速度限制為70～801bs/hr。試圖制備含60％的Plastolyn140型樹脂的母煉膠，顯示出組分的物理復(fù)合很充分，擠出出的股能迅速凝固并易造粒。含樹脂60％和55％時(shí)的復(fù)合是相同的，只是高樹脂含量使股發(fā)脆易斷裂，從而干擾生產(chǎn)。在55％出現(xiàn)最小的股斷裂。
在實(shí)施例16中，能夠有效復(fù)合的最大樹脂含量受造粒方式的限制。如果使用水下造粒法或水環(huán)造粒法，股斷裂的復(fù)雜性被排除，樹脂含量高達(dá)60％或更高的樹脂母煉膠可被有效制備。烴類樹脂易于與乙烯類聚合物物理復(fù)合以及復(fù)合混合物的迅速凝固速度，是取得高復(fù)合速度和效率的關(guān)鍵指標(biāo)。
在實(shí)施例17中，混合物[27.5％Regalrez1139型樹脂，27.5％Plastolyn140型樹脂和45％HDPE lAlathonM6580 HDPE,(Lyondell石油公司生產(chǎn))]用與實(shí)施例16中的母煉膠用類似的方法復(fù)合，結(jié)果類似。對(duì)比實(shí)施例2-3在對(duì)比實(shí)施例2中，鑄型薄膜是由鑄膜級(jí)HDPE聚合物生產(chǎn)的，HDPE具有0.960密度和2.0的熔體指數(shù)(AlathonM6020 HDPE,Lyondell石油化學(xué)公司產(chǎn))。用對(duì)比實(shí)施例1所描述的步驟由該材料得到2.0密耳厚的薄膜。在對(duì)比實(shí)施例3中，密度為0.960、熔體指數(shù)為1.0的吹膜級(jí)HDPE樹脂用對(duì)比實(shí)施例1和2的方法鑄成厚度為2.0密耳的薄膜。實(shí)施例18-21在這些實(shí)施例中，密度為0.960、熔體指數(shù)為2.0的鑄膜級(jí)HDPE聚合物(AlathonM6020 HDPE,Lyondell石油化學(xué)公司產(chǎn))以8％或15％的實(shí)施例16和17中描述的55％烴類樹脂母煉膠混合而進(jìn)行改性，相當(dāng)于樹脂添加量為4.4％或8.2％。用對(duì)比實(shí)施例l-3所描述的方法鑄成2.0密耳厚的薄膜。在實(shí)施例18中，實(shí)施例16中的Plastoly140型樹脂母煉膠加入到HDPE聚合物中的量為8％，在實(shí)施例19中增加到15％。
在實(shí)施例20中，用由等量的Regalret1139樹脂和Plastolyn140型樹脂組成的實(shí)施例17中的母煉膠，以8％的量加入到鑄膜級(jí)HDPE聚合物中。在實(shí)施例2l中，實(shí)施例17中的母煉膠在混合物中的量增加到15％。
實(shí)施例18-21中鑄型薄膜不存在困難，薄膜顯示了優(yōu)良的外觀和機(jī)械性能。其濕氣隔離性能連同拉伸性能一同測量，結(jié)果列于表3。
表3
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這些結(jié)果表明通過混合樹脂母煉膠，可將烴類樹脂直接與HDPE薄膜結(jié)合，其中在HDPE聚合物中有高于50％的烴類樹脂，并且可在薄膜擠出階段將樹脂母煉膠混入HDPE中。
在實(shí)施例20、21中，在薄膜中加入既含有Regalrez1139又含有Plastolyn140的母煉膠，顯示出優(yōu)良的表面外觀和性能。比較得知，用含Regalret1139樹脂的母煉膠改性的HDPE薄膜顯示出不規(guī)則的表面形貌。實(shí)施例21的薄膜用15％的母煉膠改性，也顯示出隔離功能的改善要比可比較的實(shí)施例19用15％的實(shí)施例16中的含Plastolyn140樹脂的母煉膠改善的程度大。實(shí)施例22-25在這些實(shí)施例中，HDPE薄膜用與實(shí)施例18-21相同的方法制備，只是配方中使用密度為0.960和熔體指數(shù)為1.0的吹膜級(jí)HDPE薄膜(AlathonM6210 HDPE聚合物，從Lyondell石油學(xué)公司購得)。薄膜通過將實(shí)施例16和17中的母煉膠添加到HDPE中而改性，用與實(shí)施例18-21相同的方法鑄成厚為2.0密耳的薄膜。這些薄膜的濕氣隔離和拉伸性能列于表4，并與對(duì)比實(shí)施例3中的未改性的HDPE薄膜進(jìn)行比較表4
>實(shí)施例24-25的薄膜，含有Regalrez1139樹脂和plastolyn140樹脂，具有良好的外觀。實(shí)施例25薄膜含有15％的母煉膠，所顯示的隔離性能要比用15％的實(shí)施例16的Plastolyn140的母煉膠改性的實(shí)施例23的薄膜的隔離功能好一些。實(shí)施例26-29和對(duì)比實(shí)施例4這些實(shí)施例展示了高樹脂含量的烴類樹脂母煉膠的有效制備以及這些母煉膠如何有效用于制備改性HDPE薄膜。
在對(duì)比實(shí)施例4中，混合物[50％plastolyn140 DCPD樹脂和50％聚丙烯(PDC1208聚丙烯，美國Montell公司產(chǎn))]用Brabender D-6型共旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行復(fù)合。在這樣一個(gè)樹脂含量，熔融體的均勻性不明確，復(fù)合股沒有充足的均勻性連續(xù)造粒。為了提高復(fù)合的均勻性，造粒復(fù)合物第二次通過擠出機(jī)，這時(shí)股均勻性增加?？墒潜M管第二次通過，復(fù)合物的造粒也是困難的。由于股很軟因此造粒機(jī)不能干凈切股，由于股的延展，切割產(chǎn)生毛刺并使股延展，粒狀物小球變?yōu)椴煌该靼咨?。制備含樹?5％的母煉膠的努力失敗了，這是由于不恰當(dāng)?shù)幕旌虾蛿D出的混合物凝固太慢。
在實(shí)施例26中，一種母煉膠[75％plastolyn140樹脂，10％HDPE(AlathonM6580 HDPE,Lyondell公司產(chǎn))和15％聚乙烯(Engage8440茂金屬PE,Dow化學(xué)公司產(chǎn))]用與對(duì)比實(shí)施例4中的相同速度和類似條件進(jìn)行復(fù)合，使用Brabender D-6雙螺桿擠出機(jī)。實(shí)施例26中的混合物在擠出機(jī)中有效地熔融混合，經(jīng)一次復(fù)合得到的熔融體的均勻性很好。擠出股的凝固速度要比對(duì)比實(shí)施例4中快得多，并且母煉膠的造粒不成問題。如果低于60℃，由于高樹脂含量，擠出股在過分冷卻下趨于變脆。由于實(shí)施例26中的母煉膠凝固速度很快，如果冷卻太深將趨于發(fā)脆，這種類型的產(chǎn)品用模具造粒要比股造粒更有效。
在實(shí)施例27中，混合物[78％Plastolyn140 DCPD樹脂+22％線性低密度聚乙烯(Stamylex1016LF LLDPE，由荷蘭DSM產(chǎn))]用實(shí)施例26和對(duì)比實(shí)施例4中的方法，用BrAbender D-6型雙螺桿擠出機(jī)復(fù)合。Stamylex1016 LF LLDPE是密度為0.919，熔體指數(shù)為1.1的基于辛烯的LLDPE聚合物。盡管有很高的樹脂含量，混合效果和熔融體的均勻性是很好的，母煉膠混合物可成股或造粒。甚至在樹脂含量為78％時(shí)，擠出物也能出人意料地具有足夠的熔融強(qiáng)度使股造粒，股的凝固速度很快，造粒不成問題。最終的母煉膠混合物是清晰的結(jié)晶粒狀混合物，很脆、但具有最小的粉塵和裂化特征。在實(shí)施例27中，含樹脂78％的母煉膠用對(duì)比實(shí)施例4的母煉膠以相同的速度制備，但其復(fù)合比對(duì)比實(shí)施例4要容易得多。為了制備含高于50％樹脂的烴類樹脂母煉膠復(fù)合物，根據(jù)上面描述的指標(biāo)選擇載體聚合物以便使母煉膠以可行的速度復(fù)合是很必要的。
2.0密耳厚的HDPE薄膜由HDPE(AlathonM6020 HDPE,Lyondell公司產(chǎn))用對(duì)比實(shí)施例2中所描述的方法鑄造而得。在實(shí)施例28中，一種改性的HDPE薄膜由13％實(shí)施例26中的plastolyn140樹脂母煉膠和87％的HDPE結(jié)合而成，用對(duì)比實(shí)施例2的方法直接從混合物鑄成薄膜。發(fā)現(xiàn)添加75％的實(shí)施例26中的樹脂母煉膠可制成實(shí)施例28中的薄膜，對(duì)HDPE聚合物的擠出沒有副作用。實(shí)施例28制得的薄膜的質(zhì)量和其加工性能相當(dāng)于或優(yōu)于對(duì)比實(shí)施例2中未經(jīng)改性的薄膜實(shí)施例29所描述的是另一種改性的HDPE薄膜，它是用13％的實(shí)施例27中的78％plastolyn140樹脂母煉膠與HDPE混合，用實(shí)施例28的方法制備的。加工性能和薄膜質(zhì)量沒有因?yàn)閷?shí)施例27中的78％的樹脂母煉膠添加到HDPE聚合物中而受影響，由此制得實(shí)施例29的薄膜。通過把實(shí)施例27的烴類樹脂母煉膠添加到HDPE中可使烴類樹脂有效地分散到HDPE薄膜中，并直接從混合物中擠出鑄型薄膜。
在實(shí)施例28、29中，采用例26、27的高濃度樹脂母煉膠；將10％的plastolyn140樹脂有效地混入添加到HDPE薄膜中。采用樹脂含量如此高的樹脂母煉膠，在薄膜加工上沒有副作用。
這里所舉的實(shí)施例并非是對(duì)本發(fā)明的限制，而是對(duì)本發(fā)明的一些具體實(shí)施方案的說明。在不背離附加權(quán)利要求所述的范圍的情況下，可以有各種改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種聚乙烯薄膜，包括3％-25％(重量)的樹脂和97％-75％(重量)的聚乙烯，其中樹脂的重均分子量(Mw)小于10,000道爾頓，聚乙烯的密度范圍為0.95～0.965g/cc。
2.如權(quán)利要求1中的聚乙烯薄膜，其中樹脂的重均分子量(Mw)小于5,000道爾頓。
3.如權(quán)利要求1中的聚乙烯薄膜，其中薄膜包括3％～15％的樹脂。
4.如權(quán)利要求1中的聚乙烯薄膜，其中樹脂進(jìn)一步包括由富含二環(huán)戊二烯(DCPD)的烯烴熱聚合衍生而得的樹脂。
5.如權(quán)利要求1中的聚乙烯薄膜，其中樹脂進(jìn)一步包括由C9烴類聚合而得的樹脂。
6.如權(quán)利要求4或5中的聚乙烯薄膜，其中樹脂進(jìn)一步包括氫化的樹脂。
7.如權(quán)利要求1中的聚乙烯薄膜，其中樹脂進(jìn)一步包括由純單體聚合而得的樹脂。
8.如權(quán)利要求7中的聚乙烯薄膜，其中所述的純單體可從如下物質(zhì)中選擇苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯。
9.如權(quán)利要求1中的聚乙烯薄膜，其中樹脂可由萜烯生產(chǎn)。
10.如權(quán)利要求9中的聚乙烯薄膜，其中所述的萜烯包括苧烯。
11.如權(quán)利要求1中的聚乙烯薄膜，其中的聚乙烯薄膜包括鑄型薄膜。
12.如權(quán)利要求1中的聚乙烯薄膜，其中的聚乙烯薄膜包括取向薄膜。
13.如權(quán)利要求12中的聚乙烯薄膜，其中所述的取向薄膜包括雙軸取向薄膜。
14.如權(quán)利要求13中的薄膜，其中雙軸取向薄膜可用吹制薄膜工藝生產(chǎn)。
15.如權(quán)利要求14中的聚乙烯薄膜，其中雙軸取向薄膜可用拉幅取向工藝生產(chǎn)。
16.用于生產(chǎn)聚乙烯薄膜的母煉膠，它包括樹脂和乙烯聚合物，其中樹脂的重均分子量(Mw)小于10,000道爾頓，乙烯聚合物的密度范圍為0.87～0.965g/cc。
17.如權(quán)利要求16中的母煉膠，其中樹脂的重均分子量(Mw)小于5,000道爾頓。
18.如權(quán)利要求16中的母煉膠，其中乙烯聚合物的密度范圍為0.90～0.965g/cc。
19.如權(quán)利要求16中的母煉膠，該母煉膠包括2％～25％(重量)的乙烯聚合物和98％～75％(重量)的樹脂。
20.如權(quán)利要求19中的母煉膠，其中樹脂占母煉膠的70％～80％(重量)。
21.如權(quán)利要求16中的母煉膠，其中樹脂進(jìn)一步包括由富含二環(huán)戊二烯(DCDD)的烯烴熱聚合而衍生的樹脂。
22.如權(quán)利要求16中的母煉膠，其中樹脂包括由C9烴類聚合而得的樹脂。
23.如權(quán)利要求21或22中的母煉膠，其中樹脂進(jìn)一步包括氫化的樹脂。
24.如權(quán)利要求16中的母煉膠，其中樹脂進(jìn)一步包括由純單體聚合而得的樹脂。
25.如權(quán)利要求24中的母煉膠，其中所述的純單體可從如下物質(zhì)中選擇苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯。
26.如權(quán)利要求16中的母煉膠，其中樹脂由萜烯生產(chǎn)。
27.如權(quán)利要求26中的母煉膠，其中萜烯包括苧烯。
28.生產(chǎn)聚乙烯薄膜的方法，包括如下步驟a)將聚乙烯與樹脂混合形成混合物，b)擠出混合物形成薄膜，其中薄膜包括3％～25％(重量)的樹脂和97％～75％(重量)的聚乙烯，其中樹脂的重均分子量(Mw)小于10,000道爾頓，聚乙烯的密度范圍為0.95～0.965g/cc。
29.如權(quán)利要求28的方法，其中樹脂的重均分子量(Mw)小于5,000道爾頓。
30.如權(quán)利要求28的方法，其中烴類樹脂是母煉膠的形式。
31.如權(quán)利要求30的方法，其中母煉膠包括權(quán)利要求16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26或27中的母煉膠。
32.如權(quán)利要求28的方法，其中將所述混合物從縫模擠出到鑄造滾筒，還包括在熔融狀態(tài)下將混合物拉伸到最終薄膜厚度的步驟。
33.如權(quán)利要求28的方法，其中將混合物擠出成管狀，還包括利用內(nèi)部空氣壓力將管狀物延展到最終薄膜厚度的步驟。
34.如權(quán)利要求28的方法，其還包括采用拉幅機(jī)延展混合物到最終薄膜厚度的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的隔離性能的高密度聚乙烯(HDPE)薄膜。更具體地說，本發(fā)明涉及與烴類樹脂結(jié)合從而提高了潮濕隔離性能的高密度聚乙烯薄膜，同時(shí)本發(fā)明也涉及用于生產(chǎn)提高隔離性能的高密度聚乙烯薄膜的母煉膠。
文檔編號(hào)C08L23/02GK1228101SQ98800777
公開日1999年9月8日 申請(qǐng)日期1998年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月6日
發(fā)明者達(dá)尼埃爾·W·克沃謝維奇 申請(qǐng)人:赫爾克里士公司