含有乙烯基聚合物和环烯烃互聚物的组合物,和由其形成的膜的制作方法

文档序号:20767854发布日期:2020-05-15 19:13阅读:165来源:国知局
含有乙烯基聚合物和环烯烃互聚物的组合物,和由其形成的膜的制作方法
相关申请的引用本申请主张2017年8月23日提交的美国临时申请第62/549,147号的权益。
背景技术
:需要一种可用于形成膜的组合物,所述膜可用于形成包装或袋子,并且在封闭材料(例如,聚合物粒料)的混合期间不需要从封闭材料剥离。因此,膜在混合过程中被掺入并且分散。膜也应该具有足够的刚性和热封强度以适合在工业规模的装袋生产线中使用。聚合物组合物和/或膜描述于以下参考文献中:wo2003097355、wo2011129869、wo2015004311、wo2008137285、ep1525092a1、ep3016865a1、ep2744648a1、ep717759a1、us2006005741、us20140308466、us20140363600、us20140170742、us20140170379、us20150336652、us20150282978、us20160303833、us20160136934、us20160244229、us4918133、us6090888、us6984442、us7288316、us8663810、us9050243、us9452593、cn104943309a(摘要)、kr2000057382a(摘要)、ca2269672a、ca2410483c、ca2170042a1和jp2001505610a(摘要)。然而,如上文所论述,仍然需要在具有良好刚性和流动性的膜中使用的组合物,并且所述膜可用于包装或袋子,在混合封闭材料时,不需要从封闭材料剥离膜。以下发明满足了这些需求。技术实现要素:一种组合物,其至少包含以下组分:a)乙烯基聚合物;b)环烯烃互聚物,其以聚合形式包含乙烯和至少一种选自以下的桥连环烯烃:a)结构a,其中r1和r2各自独立地选自氢、烷基;b)结构b,其中r3和r4各自独立地选自氢、烷基;c)结构c,其中r5和r6各自独立地选自氢、烷基;d)结构d,其中r7和r8各自独立地选自氢、烷基;e)或a)到d)的任何组合;并且其中组分a的存在量以组合物的重量计为≥50wt%,并且其中组分b的存在量以组分a和b的总重量计为5wt%到12wt%。附图说明图1显示eva、poe和高刚性聚合物(highstiffnesspolymer,coc)的dsc曲线,其中材料转变范围为70℃到100℃。图2描绘所提及的组合物的“v0.1(熔体粘度)对wt%coc”曲线。图3为描绘所提及的组合物的v0.1值的条形图。图4描绘所提及的聚合物和组合物的“ec对tc(峰值)”曲线。图5描绘所提及的实例的“e1对tm”曲线。图6描绘所提及的实例的“e2对熔融结束时的起始tc”曲线。具体实施方式已发现可用于形成在熔融温度、刚性和密封强度之间具有最优选平衡的膜的组合物。这类膜可用于形成适合例如epdm粒料的聚合物材料的包装或袋子,并且这类膜不需要从封闭聚合物剥离。这类膜具有低熔融温度,并且在封闭聚合物的混合过程中被掺入并分散。这些膜也具有足够的刚性和热封强度以适合在工业规模的装袋生产线中使用。如上文所论述,提供一种组合物,其至少包含以下组分:a)乙烯基聚合物;b)环烯烃互聚物,其以聚合形式包含乙烯和至少一种选自以下的桥连环烯烃:a)结构a,其中r1和r2各自独立地选自氢、烷基(直链或分支链或环状),r1和r2另外各自独立地选自氢或c1-c6烷基,或氢或c1-c5烷基,或氢或c1-c4烷基,或氢或c1-c3烷基,或氢或c1-c2烷基,或氢或甲基,或氢;b)结构b,其中r3和r4各自独立地选自氢、烷基(直链或分支链或环状),r3和r4另外各自独立地选自氢或c1-c6烷基,或氢或c1-c5烷基,或氢或c1-c4烷基,或氢或c1-c3烷基,或氢或c1-c2烷基,或氢或甲基,或氢;c)结构c,其中r5和r6各自独立地选自氢、烷基(直链或分支链或环状),r5和r6另外各自独立地选自氢或c1-c6烷基,或氢或c1-c5烷基,或氢或c1-c4烷基,或氢或c1-c3烷基,或氢或c1-c2烷基,或氢或甲基,或氢;d)结构d,其中r7和r8各自独立地选自氢、烷基(直链或分支链或环状),r7和r8另外各自独立地选自氢或c1-c6烷基,或氢或c1-c5烷基,或氢或c1-c4烷基,或氢或c1-c3烷基,或氢或c1-c2烷基,或氢或甲基,或氢;e)或a)到d)的任何组合;并且其中组分a的存在量以组合物的重量计为≥50wt%,并且其中组分b的存在量以组分a和b的总重量计为5wt%到12wt%。组合物可包含本文中所述的两个或更多个实施例的组合。组合物的各组分可包含本文中所述的两个或更多个实施例的组合。在一个实施例中,组分b的环烯烃互聚物的tg为60℃到90℃或65℃到90℃。在一个实施例中,组分a的乙烯基聚合物的tm为70℃到95℃或85℃到90℃。在一个实施例中,组分a的乙烯基聚合物的密度为≤0.900g/cc,或≤0.890g/cc,或≤0.885g/cc,或≤0.880g/cc(1cc=1cm3)。在一个实施例中,组分b的tg与组分a的tg的比率为-1.0到-5.0,或-1.1到-4.5,或-1.1到-4.0,或-1.1到-3.5,或-1.1到-3.0,或-1.1到-2.5。在一个实施例中,组分b的存在量以组分a和b的总重量计为5wt%到12wt%,或5wt%到11wt%,或5wt%到10wt%。在一个实施例中,组分b的存在量以组合物的重量计为5wt%到12wt%,或5wt%到11wt%,或5wt%到10wt%。在一个实施例中,组分a与组分b的重量比为4.0到20.0,或5.0到20.0,或5.0到15.0,或7.0到11.0,或8.0到10.0。在一个实施例中,组分a的乙烯基聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,或乙烯/α-烯烃共聚物,或乙烯/c3-c8α-烯烃共聚物。在一个实施例中,组分a的乙烯基聚合物为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物,并且另外为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(ethylene/propylene/dieneterpolymer,epdm)。在另一实施例中,二烯为enb。在一个实施例中,组分a的乙烯基聚合物为乙烯-乙酸乙烯酯(ethylene-vinylacetate,eva)共聚物。在一个实施例中,组分a的存在量以组合物的重量计为≥55wt%,或≥60wt%,或≥65wt%,或≥70wt%,或≥75wt%,或≥80wt%,或≥85wt%,或≥84wt%。在一个实施例中,组分a的存在量以组合物的重量计为≤95wt%,或≤94wt%,或≤93wt%,或≤92wt%,或≤91wt%,或≤90wt%。在一个实施例中,组合物包含以组合物的重量计≥80wt%,或≥85wt%,或≥90wt%,或≥95wt%,或≥98wt%的组分a和组分b的总和。在一个实施例中,组合物包含以组合物的重量计≤100wt%或≤99wt%的组分a和组分b的总和。在一个实施例中,组合物包含小于1.0wt%或小于0.5wt%的聚合物,所述聚合物以聚合形式包含苯乙烯,并且任选地包含一种或多种其它共聚单体。在一个实施例中,环烯烃互聚物为乙烯/桥连环烯烃共聚物。在一个实施例中,至少一种桥连环烯烃选自以下:a)结构a,其中r1和r2各自独立地选自氢、烷基(直链或分支链或环状)。在另一实施例中,r1和r2各自独立地选自氢或c1-c6烷基,并且另外选自氢或c1-c5烷基,或氢或c1-c4烷基,或氢或c1-c3烷基,或氢或c1-c2烷基,或氢或甲基,或氢。在一个实施例中,至少一种桥连环烯烃选自以下:b)结构b,其中r3和r4各自独立地选自氢、烷基(直链或分支链或环状)。在另一实施例中,r1和r2各自独立地选自氢或c1-c6烷基,并且另外选自氢或c1-c5烷基,或氢或c1-c4烷基,或氢或c1-c3烷基,或氢或c1-c2烷基,或氢或甲基,或氢。在一个实施例中,至少一种桥连环烯烃选自以下:c)结构c,其中r5和r6各自独立地选自氢、烷基(直链或分支链或环状)。在另一实施例中,r1和r2各自独立地选自氢或c1-c6烷基,并且另外选自氢或c1-c5烷基,或氢或c1-c4烷基,或氢或c1-c3烷基,或氢或c1-c2烷基,或氢或甲基,或氢。在一个实施例中,至少一种桥连环烯烃选自以下:d)结构d,其中r7和r8各自独立地选自氢、烷基(直链或分支链或环状)。在另一实施例中,r1和r2各自独立地选自氢或c1-c6烷基,并且另外选自氢或c1-c5烷基,或氢或c1-c4烷基,或氢或c1-c3烷基,或氢或c1-c2烷基,或氢或甲基,或氢。在一个实施例中,组分b的环烯烃互聚物以聚合形式包含乙烯和仅一种选自如本文中所定义的结构a到d的桥连环烯烃。在一个实施例中,组合物另外包含乙烯乙酸乙烯酯共聚物。在另一实施例中,乙烯乙酸乙烯酯共聚物的存在量以组合物的重量计为5wt%到20wt%。在一个实施例中,组合物不含偶合剂,例如叠氮化合物或过氧化物。组合物可包含一种或多种额外添加剂。适合添加剂包括但不限于填充剂、抗氧化剂、uv稳定剂、阻燃剂、着色剂或颜料、交联剂、助滑剂、防结块剂和其组合。在一个实施例中,组合物包含以组合物的重量计0.5wt%到20wt%、或1wt%到15wt%、或5wt%到10wt%的量的一种或多种额外添加剂。在另一实施例中,组合物包含以组合物的重量计0.5wt%到20wt%、或1wt%到15wt%、或5wt%到10wt%的量的助滑剂和/或防结块剂。在一个实施例中,组合物另外包含热塑性聚合物。这类聚合物包括但不限于丙烯基聚合物、乙烯基聚合物和烯烃多嵌段互聚物。适合的乙烯基聚合物包括但不限于高密度聚乙烯(highdensitypolyethylene,hdpe)、线性低密度聚乙烯(linearlowdensitypolyethylene,lldpe)、低密度聚乙烯(lowdensitypolyethylene,ldpe)、均匀分支的线性乙烯/α-烯烃互聚物或共聚物和均匀分支的大体上线性乙烯/α-烯烃互聚物或共聚物(其为均匀分支的长链分支乙烯/α-烯烃互聚物或共聚物)。在一个实施例中,组合物的tm为≥80℃,或≥81℃,或≥82℃。在一个实施例中,组合物的tm为≤90℃,或≤88℃,或≤86℃。在一个实施例中,组合物的v0.1(190℃)值为≥35,000pa·s,或≥40,000pa·s,或≥45,000pa·s。在一个实施例中,组合物的v0.1(190℃)值为≤65,000pa·s,或≤60,000pa·s,或≤55,000pa·s。在一个实施例中,组合物的v100(190℃)值为2,800pa·s到4,000pa·s,或3,000pa·s到3,800pa·s,或3,200pa·s到3,600pa·s。在一个实施例中,组合物的v0.1/v100(rr)值为≥10,或≥11,或≥12。在一个实施例中,组合物的v0.1/v100(rr)值为≤16,或≤15,或≤14。在一个实施例中,组合物的e1值为0.84到0.92,或0.85到0.91,或0.86到0.90。在一个实施例中,组合物的e2值为0.92到0.98,或0.93到0.97,或0.94到0.96。在一个实施例中,组合物的ec值为0.40到0.60,或0.41到0.59,或0.42到0.58。也提供一种膜,所述膜包含至少一个由本文中所述的任一个或多个实施例的组合物形成的层。在另一实施例中,膜包含由核心组合物形成的核心层,核心组合物包含≤1.0wt%或≤0.5wt%或≤0.2wt%、≤0.1wt%的乙烯/桥连环烯烃互聚物或共聚物。在另一实施例中,核心组合物不包含乙烯/桥连环烯烃互聚物或共聚物。在一个实施例中,膜包含至少一个额外层,所述额外层由一种组合物形成,所述组合物包含以这种组合物的重量计1wt%到12wt%的乙烯/桥连环烯烃互聚物或共聚物。也提供一种膜,所述膜包含至少三层a/b/c,并且其中层b由包含≤1.0wt%或≤0.5wt%或≤0.2wt%、≤0.1wt%或不包含乙烯/桥连环烯烃互聚物或共聚物的组合物形成;并且其中层a和/或层c各自独立地由本文中所述的一个或多个实施例的组合物形成。也提供一种膜,所述膜包含至少五层a/b/c/d/e,并且其中层c由包含≤1.0wt%或≤0.5wt%或≤0.2wt%、≤0.1wt%或不包含乙烯/桥连环烯烃互聚物或共聚物的组合物形成;并且其中层a、层b、层d和/或层e各自独立地由本文中所述的一个或多个实施例的组合物形成。也提供一种膜,所述膜包含至少六层a/b/c/d/e/f,并且其中层c和层d各自独立地由包含≤1.0wt%或≤0.5wt%或≤0.2wt%、≤0.1wt%或不包含乙烯/桥连环烯烃互聚物或共聚物的组合物形成;并且其中层a、层b、层e和/或层f各自独立地由本文中所述的一个或多个实施例的组合物形成。在一个实施例中,包含至少一个由本文中所述的任一个或多个实施例的组合物形成的层的膜的厚度为0.5密耳到10密耳,或4密耳到7密耳,或5密耳到6密耳。也提供一种物品,其包含至少一个由本文中所述的任一个或多个实施例的组合物形成的组件。也提供一种物品,其包含至少一个由本文中所述的任一个或多个实施例的膜形成的组件。定义除非相反陈述、从上下文暗示或所属领域中惯用,否则所有份数和百分比均以重量计,并且所有测试方法都为截到本公开的申请日为止的现行方法。如本文所用,术语“组合物”包括包含所述组合物的材料,以及由所述组合物的材料形成的反应产物和分解产物。任何反应产物或分解产物通常以痕量或残余量存在。如本文所用,术语“聚合物”是指通过聚合相同或不同类型的单体制备的聚合化合物。通用术语聚合物因此涵盖术语均聚物(用于指仅由一种类型的单体制备的聚合物,应了解可在聚合物结构中掺入痕量杂质)和如下文所定义的术语互聚物。痕量杂质,例如催化剂残余物,可掺入聚合物中和/或聚合物内。如本文所用,术语“互聚物”是指通过聚合至少两种不同类型的单体制备的聚合物。术语互聚物因此包括术语共聚物(用于指由两种不同类型的单体制备的聚合物)和由超过两种不同类型的单体制备的聚合物。如本文所用,术语“烯烃基聚合物”是指以聚合形式包含50wt%或过半数量的烯烃单体,例如乙烯或丙烯(以聚合物的重量计),并且任选地可包含一种或多种共聚单体的聚合物。如本文所用,术语“乙烯基聚合物”是指以聚合形式包含50wt%或过半数重量百分比的乙烯(以聚合物的重量计),并且任选地可包含一种或多种共聚单体的聚合物。如本文所用,术语“乙烯基互聚物”是指以聚合形式包含50wt%或过半数重量百分比的乙烯(以互聚物的重量计)和至少一种共聚单体的互聚物。如本文所用,术语“乙烯基共聚物”是指以聚合形式包含50wt%或过半数量的乙烯单体(以共聚物的重量计)和α-烯烃作为仅有的两种单体类型的共聚物。如本文所用,术语“乙烯/α-烯烃共聚物”是指以聚合形式包含50wt%或过半数量的乙烯单体(以共聚物的重量计)和α-烯烃作为仅有的两种单体类型的共聚物。如本文所用,术语“丙烯基聚合物”是指以聚合形式包含过半数量的丙烯单体(以聚合物的重量计),并且任选地可包含一种或多种共聚单体的聚合物。术语“包含”、“包括”、“具有”和其衍生词并不打算排除任何额外组分、步骤或程序的存在,无论其是否具体地公开。为避免任何疑问,除非相反陈述,否则经由使用术语“包含”所主张的所有组合物均可包括任何额外添加剂、佐剂或化合物,无论是聚合的还是其它的。相比的下,术语“基本上由……组成”从任何随后列举范围中排除除了对操作不重要的组分、步骤或程序的外的任何其它组分、步骤或程序。术语“由……组成”排除未具体叙述或列举的任何组分、步骤或程序。如本领域的所属领域所属领域的一般技术人员将理解,术语“coc”是指环烯烃共聚物。测试方法微差扫描热量法(differentialscanningcalorimetry,dsc)(组分a,组分b,组合物)微差扫描热量法(dsc)用于测量聚合物(例如乙烯基(pe)聚合物)的熔融和结晶特性。在混配的bland的情况下,首先将样品在约175℃下熔融压制(25000磅,约10秒)成薄膜,随后冷却到室温。用模冲机切割约5mg到8mg聚合物膜样品,称重,放置于dsc盘中。在制造好膜的情况下,样品直接从膜冲压而成。将盖子压在盘子上以确保密闭的气氛。将样品盘放置于经过氮气净化的已校准dsc池中,随后以约10℃/分钟的速率加热到180℃的温度。将样品在这一温度下保持三分钟。随后以10℃/分钟的速率将样品冷却到-40℃以记录结晶痕迹,并且在该温度下等温保持三分钟。接着以10℃/分钟的速率再次加热样品,直到完全熔融。除非另有说明,否则峰值熔点(tm)由第一加热曲线确定,并且对应于吸热最高峰(强度)的温度。结晶温度(tc)由冷却曲线(峰值tc)确定。熔融温度的起始端可定义为从两条线a和b的交点计算的熔融曲线的外推端,其中a为与峰的次级侧上的最大斜率点的切线,并且b为熔融后的基线外推。tg从第二加热曲线测量,并且在拐点转变的中点确定。图1中显示一些dsc转变。抗拉强度和拉伸断裂能(md和cd)抗拉强度和拉伸断裂能(md和cd)根据astmd882-10测量(各方向上五个膜样品的平均值;各样品“1英寸×6英寸”或25mm×150mm)。在表征前,将样品在21℃到25℃的温度和50%±5的相对湿度下预处理40小时。在以下实验部分中描述各膜的制备。密度待测量密度的样品根据astmd-1928制备。在样品压制的一小时内,使用astmd-792,方法b进行测量。熔体指数熔体指数(i2)根据astm-d1238,条件190℃/2.16kg测量,并且以每10分钟洗脱的克数为单位报导。动态力学光谱(dynamicmechanicalspectroscopy,dms)小角度振荡剪切(熔体dms)使用装备有“25mm平行板”的tainstrumentsares,在氮气净化下进行。将所有样品的样品加载与测试开始之间的时间都设定为五分钟。在120℃下在0.1rad/s到100rad/s的频率范围内进行实验。基于样品的反应,从1%到10%调整应变幅度。从幅度和相位分析应力反应,由此确定储存模数(g')、损耗模数(g")、动态粘度η*、tanδ和相角。记录在190℃下的粘度v0.1和在190℃下的粘度v100,以及流变学比率(在190℃下的v0.1/v100;也称为“rr”)。用于动态力学光谱的样品为“25mm直径×3.3mm厚”的压缩模制的圆盘,其形成于180℃和10mpa模制压力下五分钟,随后在冷压板(15-20℃)之间淬火两分钟。实验以下实例说明本发明,但并不打算限制本发明的范围。材料列出如下。聚合物通常用ppm量的一种或多种稳定剂稳定。460(下文“elvax460”)为eva,可购自杜邦(dupont),密度为0.941g/cc(1cc=1cm3),熔体指数(i2)为2.5g/10min,并且va含量为18wt%(以eva的重量计)。470(下文“elvax470”)为eva,可购自杜邦,密度为0.94g/cc,熔体指数(i2)为0.7g/10min,并且va含量为18wt%(以eva的重量计)。ampacet100329为助滑剂,可购自ampacet公司。ampacet100342为防结块剂,可购自ampacet公司。ampacet10090为助滑剂,可购自ampacet公司。ampacet100450为防结块剂,可购自ampacet公司。pa-539(下文“alcudia539”)为eva,可购自entecpolymers,密度为0.937g/cc,熔体指数(i2)为2g/10min,并且va含量为18wt%(以eva的重量计)。pa-537(下文“alcudia537”)为eva,可购自entecpolymers,密度为0.941g/cc,熔体指数(i2)为0.7g/10min,并且va含量为18wt%(以eva的重量计)。engagetm8003(下文“engage8003”)为乙烯/辛烯共聚物,可购自陶氏化学公司(dowchemicalcompany),密度为0.885g/cc,熔体指数(i2)为1.0g/10min并且tg为-46℃。engagetm8540(下文“engage8540”)为乙烯/辛烯共聚物,可购自陶氏化学公司,密度为0.908g/cc,熔体指数(i2)为1.0g/10min,并且tg为-32℃。engagetm8100(下文“engage8100”)为乙烯/辛烯共聚物,可购自陶氏化学公司,密度为0.87g/cc,熔体指数(i2)为1.0g/10min并且tg为-52℃。nordeltmip4820(下文“nip4820”)为epdm,可购自陶氏化学公司,密度为0.88g/cc,熔体指数(i2)为1.0g/10min并且tg为-18℃。affinitytmpf1140gpop(下文“affinity1140”)为乙烯/辛烯共聚物(无规),可购自陶氏化学公司,密度为0.897g/cc,熔体指数(i2)为1.6g/10min并且tg为-33℃。affinitytmvp8770g1pop(下文“affinity8770”)为乙烯/辛烯共聚物(无规),可购自陶氏化学公司,密度为0.885g/cc,熔体指数(i2)为1.0g/10min并且tg为-46℃。versifytm2200(下文“versify2200”)为丙烯/乙烯共聚物,可购自陶氏化学公司,密度为0.876g/cc,并且230℃下的熔体流动速率(meltflowrate,mfr)为2.0g/10min。ldpe132i为聚乙烯均聚物,可购自陶氏化学公司,密度为0.921g/cc,并且熔体指数(i2)为0.25g/10min。9506f-04(下文“topas9506f-04”)为coc共聚物(乙烯和降冰片烯),可购自topasadvancedpolymers,密度为1.02g/cc,在230℃/2.16kg(iso1133)下的熔体体积速率(meltvolumerate,mvr)为6cm3/10min,在190℃/2.16kg下的熔体指数为0.9g/10min,并且tg为63℃。8007f-04(下文“topas8007f-04”)为coc共聚物(乙烯和降冰片烯),可购自topasadvancedpolymers,密度为1.02g/cc,在230℃/2.16kg(iso1133)下的熔体体积速率(mvr)为12cm3/10min,在190℃/2.16kg下的熔体指数为1.8g/10min,并且tg为77℃。“ab”是指20wt%talcab与80wt%engage8003混配。组合物的特性流变学为了确定聚合物和以上聚合物组合物的熔体流动特性,在0.1rads-1到100rads-1范围内,在120℃的温度和10%应变下,使用“直径25mm”的不锈钢平行板进行动态振荡剪切测量。参见上文dms测试方法。测试样品的直径为25mm并且厚度为3.3mm,位于tainstruments的应变控制流变仪ares/ares-g2上。v0.1和v100分别为在0.1rads-1和100rads-1下的粘度,v0.1/v100比率为剪切稀化特征的度量。“coc”含量对组合物流变学的影响显示于下表1-3中。也参见图2和图3。表1表2表3:10%coc对各种poe(1mi,0.908-0.870密度)在130℃下的v0.1的影响膜制造本发明(inv.)膜和比较(comp.)膜如下所呈现。表7a-7f和8显示各膜各层的组成;各重量百分比是按用于形成各膜层的相应组合物的总重量计。用于形成各膜层的各组合物使用装备有辊式混合叶片的haakerheomix3000以40rpm的混合速度制备。将原材料干混,随后添加到混合器中,将其预热到150℃。在添加原材料并且固定柱塞之后,使用五分钟混合时间。在五层吹制膜生产在线产生每个五层膜(表层/中间层/核心层/中间层/表层)。吹制膜生产线为75mm5层平模(30/10/20/10/30),具有25mm表层挤出机和20mm中间层/核心层挤出机。生产线具有双唇空气环、abs重力进料和双表面卷绕机。可以产生厚度为0.8密耳到6密耳的膜,其中吹开比(blowupratio)为2.2到3.9,生产速率为9kg/h到27kg/h,并且牵引速度(haul-off)为2.4米/分钟到18米/分钟。所述生产线能够在线切割和分离膜层。在线切割和分离膜层对除了inv.f4以外的所有实例进行。在inv.f4中,不进行在线切割和膜层分离,而是留下坍塌的气泡。下表6提供制造多层(5)膜的加工条件。inv.f3和comp.f12在七层吹制膜生产在线制备。其余的膜在五层吹制膜生产在线制备。alpine7层共挤出吹制膜生产线用于制造inv.f3和comp.f12。这一生产线由以下组成:具有宽度200mm和250mm的刀片的7层共挤出模具;采用屏障型螺杆的7-50mm30:1l/d槽式进料挤出机;用于各挤出机的四组件maguire在线掺合器;alpine控制系统exvis;自动计量的ndc计量厚度的检测系统;能够加速到400fpm并且膜宽度60英寸的358°振动轧辊;和pillar电晕装置。下表8显示各膜层的组成和制造各七层膜的膜工艺条件。各重量百分比是基于按用于形成各膜层的相应组合物的总重量计。也参见表9。一些额外膜特性显示于下表10a-10c中。拉伸特性拉伸特性将由膜的组合物的模数限定。模数越高,组合物在无显著变形的情况下能够处理的应力越高。此处信息报导了使组合物纵向(machinedirection,md)变形7%和25%所需要的应力。参见下表5。加工时间此处的加工时间为将膜的组合物冷却到低于组合物的转变温度,从而恢复固体状组合物的典型特性所需要的时间。已知转变温度越高,组合物凝固越快。已发现,60℃的温度相关约束条件适合本发明组合物,超过所述温度,应该已经发生结晶。为了描述高于这一温度的结晶曲线,将参数ec定义为高于60℃的结晶焓相对于通过dsc测量的总结晶焓的分数。图4显示下述四组组合物的“ec随结晶温度峰值(tc峰值)而变”。参见下表4和5。峰值熔融温度为88℃的一组“18wt%vaeva”。这些组合物显示出相对较高的tc和ec值,表明结晶焓的超过40%发生在远高于60℃的约束条件下。预计0.4(40%)的ec会导致可接受的加工时间。熔融温度为75℃到95℃的乙烯基聚合物。结晶度的增加驱使tc和ec上升(tc和ec增加)。这组样品满足0.4的ec。显示tm低于75℃的poe的tc值低于60℃约束条件(ec接近零,即,engage8100,密度0.87,1mi),并且其将加工很久。具有poe的丙烯基弹性体(propylenebasedelastomer,pbe)的组合物。pbe通常具有比poe高的模数,并且这种较高模数将使pbe/poe掺合物的模数增加到接近eva的模数。然而,掺合物中的pbe部分在远低于“60℃温度约束条件”下结晶,因此影响掺合物的ec,并且使其加工变得不实用(高于60℃的结晶小于40%,ec<0.4)。发现只有一个pbe样品能够匹配40%的结晶焓,然而,如下所示,这种组合物具有不可接受的e2值。在70℃到100℃温度范围内具有匹配的转变温度的poe和coc的组合物。在这种情况下,所选择的poe的tm峰值为82℃,并且coc的tg为77℃。研究3wt%到15wt%范围内各种含量的coc。已发现,如图中所示,这些组合物保留了poe的结晶特性(ec>0.4并且tc峰值>60℃)。分散已发现,以下两个温度约束条件可用于使膜组合物的聚合物组分的分散达到最优选。两个温度相关约束条件如下:1)目标温度85℃,低于所述温度,期望组合物显示其dsc熔融温度峰值(tm);和2)目标温度95℃,低于所述温度,期望组合物显示其在熔融结束时的dsc起始tm。高于“熔融结束时的起始tm”,熔融曲线结束并且回到dsc基线,并且组合物视为熔融的。e1.低于85℃的熔融焓相对于通过dsc测量的总熔融焓的分数。参见图5。e2.介于tm与95℃之间的熔融焓相对于通过dsc测量的高于tm的熔融焓的分数。参见图6。基于以上分析,已发现,需要三种效率(ec、e1、e2)接近于1,以使加工时间减到最少并且消除混配后未分散聚合物(凝胶)的存在。图4-5显示本文所定义的效率的示意图。也参见下表4和5。表4表5poe1=engage8003,poe2=nordelip4820,poe3=affinity1140,coc=topas8007f-04(在一些表中记为“topas8007”),eva1=elvax460,eva2=elvax470,eva3=alcudia537,pbe=versify2200。表6-加工条件,多层膜挤出机1挤出机2挤出机3挤出机4挤出机5桶1,℃132132132132132桶2,℃149149149149149桶3,℃177177177177177桶4,℃188------188模具,℃216216216216216熔体,℃20921621921211压力(mpa)17.726.322.327.418.8速度,rpm52621296251电流,%8163626075生产速率,kg/h3.61.93.51.93.6表7a表7b表7c表7d表7e表7f表8表9结果汇总这类制剂中关于聚合物组分的完全混合与高流动性相关,高流动性在材料转变后产生,例如在熔融或玻璃转变后产生。已开发出新的组合物,其满足一系列温度相关约束条件,从而在环境温度下提供良好流动性和高刚性,以便能够运输袋装材料。良好流动性使得组合物容易在90℃到150℃范围内的温度下分散,并且在包装操作期间在密封温度(>100℃)下具有高热粘性。已发现,含有乙烯基聚合物和环烯烃互聚物的组合物具有在70-100℃范围内的重叠转变温度,具有极佳的加工特性、分散特性和拉伸特性,并且可用以形成具有极佳物理特性的膜。本发明组合物具有良好流动性,因此最终膜制剂能良好混合。也发现,这类组合物能使拉伸特性以及加工时间达到最优选。加工时间为组合物冷却到低于其转变温度,从而恢复固体状材料的典型特性所需要的时间。在烯烃基聚合物的情况下,通常改变结晶度以调整熔融特性、拉伸特性和加工时间,然而,本发明组合物不完全依赖结晶度来具有优异的物理特性。举例来说,拉伸特性和快速加工时间都得益于使结晶度达到最大,而良好分散和快速混合则得益于低结晶度。已发现,本发明组合物具有乙烯基聚合物(poe)与环烯烃互聚物(coc)的最优选平衡以在流动性与模数之间提供最优选平衡。表10a表10b表10c表10d当前第1页12
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