专利名称：母料组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及母料组合物，其制备方法，适合用于膜的聚合物组合物，和由其制备的膜。
背景技术：
使用具有碳酸钙的基于高度填充的线性低密度聚乙烯(LLDPE)的母料通常在基于聚乙烯的膜应用中已知以减少成本，如食品杂货袋，垃圾袋，购物袋，衬里，包装板，等。然而，将目前可得的具有碳酸钙的基于高度填充的LLDPE的母料添加至适合用于膜的聚乙烯组合物不利地影响该基于聚乙烯的膜的韧性性质，例如镖冲强度。因此，需要适合作为填料载体的母料组合物，即具有高含量的碳酸钙，其不会不利影响基于聚乙烯的膜的韧性性质例如镖冲强度。
发明内容
本发明提供母料组合物，其制备方法，适合用于膜的聚合物组合物，和由其制备的膜。在一个实施方案中，本发`明提供母料组合物，其包含(a) 70至90重量％的包含碳酸钙的填料；和(b) 10至30重量％的丙烯/ a -烯烃共聚物组合物，其中所述丙烯/ a -烯烃共聚物组合物具有的结晶度范围为I重量％至30重量％，熔解热范围为2焦耳/克至50焦耳/克，且DSC熔点范围为25° C至110° C。在一个备选实施方案中，本发明进一步提供制备母料组合物的方法，其包括以下步骤(I)选择包含碳酸钙的填料；(2)选择丙烯/a-烯烃共聚物组合物，其中所述丙烯/a -烯烃共聚物组合物具有的结晶度范围为I重量％至30重量％，熔解热范围为2焦耳/克至50焦耳/克，且DSC熔点范围为25° C至110° C ; (3)将该填料混合进所述丙烯/a-烯烃共聚物组合物；和(4)由此制备所述母料组合物，其中所述母料组合物包含70至90重量％的填料和10至30重量％的所述丙烯/ a -烯烃共聚物组合物。在另一备选实施方案中，本发明进一步提供适合用于膜的聚合物组合物，其包含(a) 10至40重量％的母料组合物，其包含70至90重量％的包含碳酸钙的填料；和10至30重量％的丙烯/ a -烯烃共聚物组合物，其中所述丙烯/ a -烯烃共聚物组合物具有的结晶度范围为I重量％至30重量％，熔解热范围为2焦耳/克至50焦耳/克，且DSC熔点范围为25° C至110° C ;和(b)60至90重量％的聚乙烯组合物，其选自高分子高密度聚乙烯，高密度聚乙烯，和线性低密度聚乙烯。在另一备选实施方案中，本发明进一步提供制备适合用于膜的聚合物组合物的方法，其包括以下步骤(I)选择10至40重量％的母料组合物，其包含70至90重量％的包含碳酸钙的填料；和10至30重量％的丙烯/ a -烯烃共聚物组合物，其中所述丙烯/ a -烯烃共聚物组合物具有的结晶度范围为I重量％至30重量％，熔解热范围为2焦耳/克至50焦耳/克，且DSC熔点范围为25° C至110° C ; (2)选择60至90重量％的聚乙烯组合物，其选自高分子高密度聚乙烯，高密度聚乙烯，和线性低密度聚乙烯；和(3)将所述母料组合物混合进所述聚乙烯组合物；(4)由此制备所述适合用于膜的聚合物组合物。在另一备选实施方案中，本发明进一步提供包含聚合物组合物的膜，该组合物包含(a) 10至40重量％的母料组合物，其包含70至90重量％的包含碳酸钙的填料；和10至30重量％的丙烯/ a -烯烃共聚物组合物，其中所述丙烯/ a -烯烃共聚物组合物具有的结晶度范围为I重量％至30重量％，熔解热范围为2焦耳/克至50焦耳/克，且DSC熔点范围为25° C至110° C ;和(b)60至90重量％的聚乙烯组合物，其选自高分子高密度聚乙烯，高密度聚乙烯，和线性低密度聚乙烯。在另一备选实施方案中，本发明进一步提供制备膜的方法，其包括以下步骤(I)选择聚合物组合物，该组合物包含(a) 10至40重量％的母料组合物，其包含70至90重量％的包含碳酸钙的填料；和10至30重量％的丙烯/ a -烯烃共聚物组合物，其中所述丙烯/ a -烯烃共聚物组合物具有的结晶度范围为I重量％至30重量％，熔解热范围为2焦耳/克至50焦耳/克，且DSC熔点范围为25° C至110° C ;和(b) 60至90重量％的聚乙烯组合物，其选自高分子高密度聚乙烯，高密度聚乙烯，和线性低密度聚乙烯；和(2)通过吹塑膜过程将所述聚合物组合物形成为膜。
具体实施例方式本发明提供母料组合物，其制备方法，适合用于膜的聚合物组合物，和由其制备的膜。根据本发明的母料组合物包含(a) 70至90重量％的包含碳酸钙的填料；和(b) 10至30重量％的丙烯/ a -烯烃共聚物组合物，其中所述丙烯/ a -烯烃共聚物组合物具有的结晶度范围为I重量％至30重量％，熔解热范围为2焦耳/克至50焦耳/克，且DSC熔点范围为 25° C 至 110° C。填料该母料组合物包含70至90重量％的一种或多种填料，基于母料组合物的总重量。从70至90重量％的所有单独的值和子范围在此包含且在此公开；例如，一种或多种填料的重量百分比可从下限70，75，76，80，或82重量％至上限80，82，85，或90重量％。例如，一种或多种填料的重量百分比范围可为70至80重量％，或者，70至75重量％。示例性填料包括，但不限于，碳酸钙，滑石，及其组合。在一个实施方案中，一种或多种填料包含碳酸钙。丙烯/ a -烯烃共聚物组合物根据本发明的母料组合物包含10至30重量％的丙烯/ a -烯烃共聚物组合物，基于母料组合物的总重量。从10至30重量％的所有单独的值和子范围在此包含且在此公开；例如，丙烯/a-烯烃共聚物组合物的重量百分比可从下限10，15，18，20，22，24，或25重量％至上限30，28，26，或24重量％。例如，丙烯/ a -烯烃共聚物组合物的重量百分比范围可为15至28重量％,或者，15至26重量％,或者，15至20重量％。该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物包含丙烯/ a -烯烃共聚物如丙烯/乙烯共聚物。该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物可任选进一步包含，基于丙烯/ a -烯烃共聚物组合物的总重量，至多例如20重量％的一种或多种聚合物，例如无规共聚物聚丙烯(RCP),其例如通过Ziegler-Natta催化制备。在一个具体实施方案中，该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物的特征在于具有基本上等规的丙烯序列。“基本上等规的丙烯序列”是指该序列具有的通过13C NMR测量的等规三单元组(isotactictriad) (mm)为大于约0. 85 ;或者，大于约0. 90 ;或者，大于约0. 92 ;或者，大于约0. 93。等规三单元组是本领域熟知的且描述于，例如，美国专利号5，504, 172和国际公开W000/01745，其是指13C NMR光谱测定的关于共聚物分子链中三单元组单元的等规序列。该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物可具有的熔体流速范围为0.1至500g/10分钟，根据ASTM D-1238测量(在230° C/2. 16Kg)。从0.1至500g/10分钟的所有单独的值和子范围在此包含且在此公开；例如，该熔体流速可从下限0. lg/10分钟，0. 2g/10分钟，或0. 5g/10分钟至上限500g/10分钟，200g/10分钟，100g/10分钟，25g/10分钟，或15g/10分钟。例如，该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物可具有的熔体流速范围为0.1至200g/10分钟；或者，该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物可具有的熔体流速范围为0. 2至100g/10分钟；或者，该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物可具有的熔体流速范围为0. 2至50g/10分钟；或者，该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物可具有的熔体流速范围为0. 5至50g/10分钟；或者，该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物可具有的熔体流速范围为I至50g/10分钟；或者，该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物可具有的熔体流速范围为I至40g/10分钟；或者,该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物可具有的熔体流速范围为I至30g/10分钟；或者，该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物可具有的熔体流速范围为I至25g/10分钟；或者，该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物可具有的熔体流速范围为I至20g/10分钟；或者，该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物可具有的熔体流速范围为I至15g/10 分钟。该丙烯/a-烯烃共聚物组合物具有的结晶度范围为至少I重量％(熔解热至少为2焦耳/克)至30重量％(熔解热少于50焦耳/克)。从I重量％(熔解热至少为2焦耳/克)至30重量％(熔解热少于50焦耳/克)的所有单独的值和子范围在此包含且在此公开；例如，该结晶度可从下限I 重量％(熔解热至少为2焦耳/克)，2. 5%(熔解热至少为4焦耳/克)，或3%(熔解热至少为5焦耳/克)至上限30重量％(熔解热少于50焦耳/克)，24重量％(熔解热少于40焦耳/克)，15重量％(熔解热少于24. 8焦耳/克)或7重量％(熔解热少于11焦耳/克)。例如，该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物可具有的结晶度范围为至少I重量％(熔解热至少为2焦耳/克)至24重量％(熔解热少于40焦耳/克)；或者，该丙烯/a-烯烃共聚物组合物可具有的结晶度范围为至少I重量％(熔解热至少为2焦耳/克)至15重量％(熔解热少于24. 8焦耳/克)；或者，该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物可具有的结晶度范围为至少I重量％(熔解热至少为2焦耳/克)至7重量％(熔解热少于11焦耳/克)；或者，该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物可具有的结晶度范围为至少I重量％(熔解热至少为2焦耳/克)至5重量％ (熔解热少于8. 3焦耳/克)。结晶度通过DSC方法测量，如上所述。该丙烯/ a -烯烃共聚物包含衍生自丙烯的单元和衍生自一种或多种a _烯烃共聚单体的聚合物单元。用于制备丙烯/ a -烯烃共聚物的示例性共聚单体为C2，和C4至C10 a -烯烃；例如，C2, C4, C6和C8 a -烯烃。 该丙烯/ a -烯烃共聚物包含I至40重量％的一种或多种a -烯烃共聚单体。从I至40重量％的所有单独的值和子范围在此包含且在此公开；例如，该共聚单体含量可从下限I重量％，3重量％，4重量％，5重量％，7重量％，或9重量％至上限40重量％，35重量％，30重量％，27重量％，20重量％，15重量％，12重量％，或9重量％。例如，该丙烯/ a -烯烃共聚物包含I至35重量％的一种或多种a -烯烃共聚单体；或者，该丙烯/ a -烯烃共聚物包含I至30重量％的一种或多种a -烯烃共聚单体；或者，该丙烯/ a -烯烃共聚物包含3至27重量％的一种或多种a -烯烃共聚单体；或者，该丙烯/ a -烯烃共聚物包含3至20重量％的一种或多种a -烯烃共聚单体；或者，该丙烯/ a -烯烃共聚物包含3至15重量％的一种或多种a-烯烃共聚单体。该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物具有的分子量分布(MWD)(定义为重均分子量除以数均分子量(Mw/Mn))为3. 5或更少；或者3. 0或更少；或者1. 8至3. O。该丙烯/ a -烯烃共聚物组合物进一步详细描述于U. S.专利Nos. 6，960, 635和6，525，157，其在此引入作为参考。该丙烯/a-烯烃共聚物组合物可以商标名VERSIFY 商购自 The Dow Chemical Company,或以商标名 VISTAMAXX 购自 ExxonMobil ChemicalCompany。在一个实施方案中，该丙烯/a-烯烃共聚物组合物进一步的特征在于包含(A) 60至少于100，优选80至99且更优选85至99重量％的衍生自丙烯的单元，和(B)大于0至40，优选I至20，更优选4至16且甚至更优选4至15重量％的衍生自乙烯和/或C4_1(l a -烯烃中至少一种的单元；且包含平均至少0. 001，优选平均至少0. 005且更优选平均至少0. 01个长链分支/1000个总碳。丙烯/ a -烯烃共聚物中长链分支的最大数量并不关键，但通常其不超过3个长链分支/1000个总碳。术语长链分支，如本文所述，是指比短链分支多至少一 (I)个碳的链长度，且如本文所述的短链分支是指比共聚单体中碳数少二(2)个碳的链长度。例如，丙烯/1-辛烯互聚物具有的主链有长度为至少七(7)个碳的长链分支，但这些主链也具有长度仅六(6)个碳的短链分支。该丙烯/a-烯烃共聚物进一步详细描述于美国临时专利申请No. 60/988, 999和国际专利申请No. PCT/US08/082599，其每一个在此引入作为参考。
`合物本发明进一步提供适合用于膜的聚合物组合物。该聚合物组合物包含(a) 10至40重量％的母料组合物,如上所述,和(b) 60至90重量％的聚乙烯组合物。该聚合物组合物包含10至40重量％的母料组合物,如上所述。从10至40重量％的所有单独的值和子范围在此包含且在此公开；例如，母料组合物的重量百分比可从下限10，12，15，20，25，或30重量%至上限20，25，30，35，或40重量％。例如，母料组合物的重量百分比范围可为10至35重量％,或者，10至30重量％,或者，15至40重量％.该聚合物组合物包含60至90重量％的聚乙烯组合物。从10至40重量％的所有单独的值和子范围在此包含且在此公开；例如，聚乙烯组合物的重量百分比可从下限60，62，65，70，或75重量％至上限65，70，75，80，85，或90重量％。例如，聚乙烯组合物的重量百分比范围可为60至85重量％,或者,65至90重量％,或者,70至90重量％。该聚乙烯组合物可选自高分子高密度聚乙烯，高密度聚乙烯，和线性低密度聚乙烯。该聚乙烯组合物具有的密度范围为 0. 905 至 0. 965g/cc ;例如，0. 910 至 0. 955g/cc ;或者，0. 910 至 0. 930g/cc,且熔化指数(I2)范围为0. 01至5g/10分钟；例如，0. 01至3g/10分钟；或者，0. 2至3g/10分钟；或者0. 5至3g/10分钟。示例性商业聚乙烯组合物包括，但不限于，以商标名DOWLEX获自The DowChemical Company 的那些，获自 ExxonMobil Chemical Company 的 EXCEED,获自 NovaChemical Company 的 SCLAIR,获自 Lyondell-Basell Industries 的 ALATH0N。在另一实施方案中，本发明进一步提供制备适合用于膜的聚合物组合物的方法，其包括以下步骤(I)选择10至40重量％的母料组合物，如上所述；和(2)选择60至90重量％的聚乙烯组合物；和(3)将该母料组合物混合进入所述聚乙烯组合物；(4)由此制备所述适合用于膜的聚合物组合物。如上所述的母料组合物，可通过本领域技术人员通常已知的不同方法混合进入各种聚乙烯组合物；例如，通过熔融捏和设备如挤出机，例如单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，或Banbury混合器。膜根据本发明的聚合物组合物可形成为膜。在一个实施方案中，本发明提供包含如上所述的聚合物组合物的膜 。本发明的膜，例如，可具有厚度范围为5至125微米；例如，5至75微米；或者，5至50微米；或者，5至25微米；或者，10至25微米。该膜可通过任何方法形成；例如，该膜可通过吹塑膜挤出方法形成。在吹塑膜挤出方法中，该熔融聚合物组合物通过围绕心轴的环形模挤出。如此形成的管或套管围绕气泡膨胀，冷却，然后压制为平扁的管且卷起。吹胀比(起泡直径/模直径)的范围可为少于5，例如少于4，或者少于2.5。该膜可进行取向；例如，该膜可进行双轴取向。在一个实施方案中，本发明提供制备膜的方法，其包括以下步骤(I)选择聚合物组合物，如上所述；和(2)如上所述的通过吹塑膜过程将聚合物组合物形成为膜。该膜可用于形成食品杂货袋，购物袋，衬里，包装板，等。实施例以下实施例阐明了本发明但不用来限制本发明的范围。本发明的实施例证明根据本发明的聚合物组合物在屈服时具有改善的镖冲性和伸长，同时在机器方向和横向都保持可接受的撕裂强度。制剂组分50GF003:为高分子量高密度聚乙烯树脂，具有的密度为约0. 952g/cc，且I5为约0. 3g/10 分钟，由 Reliance Industries LTD 提供。对比母料A:包含约20重量％的线性低密度聚乙烯(LLDPE)(具有的密度为约
0.926g/cc且熔化指数I2为约50g/10分钟)和约80重量％的碳酸钙。本发明母料1:包含约20重量％的丙烯/乙烯共聚物(可以商标名VERSIFY 获自The Dow Chemical Company)(具有的熔体流速为约25且包含12重量％的衍生自乙烯的单元)和约80重量％的碳酸钙。形成膜的方法表I所示的对比组合物I和2，及本发明组合物1，分别根据以下方法形成为对比膜I和2及本发明膜I。将表I所示的对比组合物I和2，及本发明组合物1，各自熔融且通过围绕心轴的环形模挤出。如此形成的管或套管围绕空气泡膨胀，冷却，然后压制为平扁的管且卷起。吹胀比(起泡直径/模直径)为约2. 75:1。该膜具有的厚度为约20 iim。挤出机的温度概况为约185至200° C。熔融温度为约210至220° C。测试了对比膜I和2以及本发明的膜I的性质，且结果在表2报告。测试方法测试方法包括以下密度根据ASTM D792-03,方法B，在异丙醇中测量。熔化指数(I2)在190° C在2. 16kg的负载下根据ASTM D-1238-03测量。熔化指数(I5)在190° C在5kg的负载下根据ASTM D-1238-03测量。熔化指数(Iltl)在190° C在IOkg的负载下根据ASTM D-1238-03测量。熔化指数(I21)在190° C在21. 6kg的负载下根据ASTM D-1238-03测量。本发明可以不偏离其精神和基本属性的其它形式体现，因此，本发明范围应参照所附权利要求，而非上述说明书。表I
权利要求
1.母料组合物，其包含 70至90重量％的包含碳酸钙的填料；和 10至30重量％的丙烯/ a -烯烃共聚物组合物，其中所述丙烯/ a -烯烃共聚物组合物具有的结晶度范围为I重量％至30重量％，熔解热范围为2焦耳/克至50焦耳/克，且DSC熔点范围为25° C至110° C。
2.制备母料组合物的方法，其包括以下步骤 选择包含碳酸钙的填料； 选择丙烯/ a -烯烃共聚物组合物，其中所述丙烯/ a -烯烃共聚物组合物具有的结晶度范围为I重量％至30重量％，熔解热范围为2焦耳/克至50焦耳/克，且DSC熔点范围为 25° C 至 110° C; 将该填料混合进所述丙烯/ a -烯烃共聚物组合物；和 由此制备所述母料组合物，其中所述母料组合物包含70至90重量％的该填料和10至30重量％的所述丙烯/ a -烯烃共聚物组合物。
3.适合用于膜的聚合物组合物，其包含 10至40重量％的母料组合物，其包含 70至90重量％的包含碳酸钙的填料；和 10至30重量％的丙烯/ a -烯烃共聚物组合物，其中所述丙烯/ a -烯烃共聚物组合物具有的结晶度范围为I重量％至30重量％，熔解热范围为2焦耳/克至50焦耳/克，且DSC熔点范围为25° C至110° C;和60至90重量％的聚乙烯组合物。
4.制备适合用于膜的聚合物组合物的方法，其包括以下步骤 选择10至40重量％的母料组合物，其包含 70至90重量％的包含碳酸钙的填料；和 10至30重量％的丙烯/ a -烯烃共聚物组合物，其中所述丙烯/ a -烯烃共聚物组合物具有的结晶度范围为I重量％至30重量％，熔解热范围为2焦耳/克至50焦耳/克，且DSC熔点范围为25° C至110° C； 选择60至90重量％的聚乙烯组合物；和 将所述母料组合物混合进所述聚乙烯组合物； 由此制备所述适合用于膜的聚合物组合物。
5.一种膜，其包含 聚合物组合物，其包含 10至40重量％的母料组合物，其包含 70至90重量％的包含碳酸钙的填料；和 10至30重量％的丙烯/ a -烯烃共聚物组合物，其中所述丙烯/ a -烯烃共聚物组合物具有的结晶度范围为I重量％至30重量％，熔解热范围为2焦耳/克至50焦耳/克，且DSC熔点范围为25° C至110° C;和60至90重量％的聚乙烯组合物。
6.制备膜的方法，其包括以下步骤 选择聚合物组合物，其包含10至40重量％的母料组合物，其包含 70至90重量％的包含碳酸钙的填料；和 10至30重量％的丙烯/ a -烯烃共聚物组合物，其中所述丙烯/ a -烯烃共聚物组合物具有的结晶度范围为I重量％至30重量％，熔解热范围为2焦耳/克至50焦耳/克，且DSC熔点范围为25° C至110° C;和60至90重量％的聚乙烯组合物；和通过吹塑膜过程将所述聚合物组合物形成为膜。
全文摘要
本发明提供母料组合物，其制备方法，适合用于膜的聚合物组合物，和由其制备的膜。根据本发明的母料组合物包含:(a)70至90重量%的包含碳酸钙的填料；和(b)10至30重量%的丙烯/α-烯烃共聚物组合物，其中所述丙烯/α-烯烃共聚物组合物具有的结晶度范围为1重量%至30重量%，熔解热范围为2焦耳/克至50焦耳/克，且DSC熔点范围为25°C至110°C。
文档编号C08J3/22GK103068894SQ201180040101
公开日2013年4月24日 申请日期2011年6月17日 优先权日2010年6月23日
发明者S.阿瓦特, B.A.科布勒, R.M.帕特尔 申请人:陶氏环球技术有限责任公司