含有增滑剂和抗粘结剂的组合物的制作方法

文档序号:3655001阅读:307来源:国知局
专利名称:含有增滑剂和抗粘结剂的组合物的制作方法
技术领域
本发明针对烯烃聚合物组合物,这种聚合物组合物用于抗粘结性和光学性得到改善的薄膜。本发明的主题是一种组合物,它包括饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺、不饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺和细分无机化合物,当用于含有均相的乙烯/α-烯烃共聚物及由此得到的共混物组合物时,这些组分结合得到最佳的防滑和抗粘结值。本发明还针对这样的组合物,它包含饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺、不饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺和细分无机化合物,当用于含有一种或多种α-烯烃与一种或多种亚乙烯基芳族单体和/或一种或多种受阻脂族或环脂族亚乙烯基单体的基本上无规共聚物的组合物或由此得到的共混物组合物时,这些组分结合得到最佳的防滑和抗粘结值。本发明还针对这样的组合物,它包含至少一种均相的乙烯/α-烯烃共聚物或一种或多种α-烯烃与一种或多种亚乙烯基芳族单体和/或一种或多种受阻脂族或环脂族亚乙烯基单体的基本上无规的共聚物,至少一种增滑剂,和至少一种改性剂,所述改性剂含有丙烯均聚物、丙烯/α-烯烃共聚物、成核剂,以及它们的混合物。
乙烯均聚物和乙烯/α-烯烃共聚物对于制造多种制品来说具有重要性。它们包括吹塑和流延以及单层和共挤出的薄膜,后者用于诸多应用,例如多层和柔性包装密封材料,特别是借助于垂直、水平或热成型/密封包装的材料。为使这类树脂易于加工成这样的制品,所得薄膜层必须具有良好的滑动性和抗粘结性。
聚烯烃膜或层的滑动性是一层在另一层上滑动能力的量度,通常是以薄膜的摩擦系数(COF)表示。低滑动性(或高摩擦系数)有害于自动高速包装操作。低滑动性常常造成设备沾污,大大降低时间,以及不完善的产品。滑动性差的薄膜在以大型辊子生产时难以处置,而且因加工设备引起的摩擦过程,特别是制造薄膜时而变形。典型地,随着聚烯烃组合物的密度下降,薄膜的粘性一般提高而且摩擦系数加大。
聚烯烃膜或层的“粘结”性可定义为膜或层由于即使轻微施压也自身粘结的倾向性。这种“粘结”也或多或少取决于或决定于加压量以及加压时间和温度。“破坏性粘结”指的是形成基本上不可逆粘附的倾向性,它很有可能造成薄膜形变或撕裂。这种“破坏性粘结”即使在加压压力很小,例如制膜辊,尤其是在很温暖或很热的条件下制辊、贮存或运输时也会出现。粘结可通过加入细分无机填料例如二氧化硅而降低。不过,加入太高含量的填料不利于薄膜的光学特性。如果薄膜具有很高的粘结倾向性,那么在加工过程中这种粘附也可能造成薄膜变形和撕裂。
这些问题导致了研制大量的添加剂或这样的试剂,当它们包括在聚合物组合物中时,能改善滑动性和降低生产出的聚合物膜粘结的倾向性。使用这种增滑剂或抗粘结剂已成为许多公开文献的主题,这部分是由于多种这样的添加剂的原因,也可能是由于这样的添加剂的种类和组合(以及它们的绝对和相对量)根据与他们相混的聚合物的性质而变化。例如,当本世纪七十和八十年代以齐格勒催化剂生产的低压气相或液相低密度聚乙烯(LLDPE)商售时,相对于在引入LLDPE之前就广泛使用的自由基聚合的聚烯烃来说,这些低密度聚乙烯要求用新的添加剂包装来维持滑动性和抗粘结性。例如,美国专利4394474(McKinney等)叙述了一种通过向聚合物中加入一种仲脂肪酸酰胺和细分的天然矿物组分而在LLDPE的压模薄膜中降低粘结性和提高滑动性的方法。美国专利4430289(McKinney等)叙述了一种通过向聚合物中加入一种具有饱和烷基和不饱和烯基的仲脂肪酸酰胺和细分的天然矿物组分在LLDPE的吹塑薄膜中降低粘结性和提高滑动性的方法。美国专利4454272(McKinney等)叙述了包括高分子量LLDPE、仲脂肪酸酰胺和细分天然矿物的共混物的组合物。美国专利4529764(McKinney等)叙述了一种挤压吹塑薄膜,此膜主要由高分子量LLDPE、仲脂肪酸酰胺和细分天然矿物的共混物组成。美国专利4751262(Mckinney等)叙述了包括乙烯/丙烯酸共聚物或离聚物、饱和仲脂肪酸酰胺、不饱和或混合/不饱和仲脂肪酸酰胺和细分天然矿物的组合物。美国专利4785042(Azuma等)叙述了聚乙烯树脂组合物,包括低密度聚乙烯、佛石、脂肪酸酰胺和抗静电剂。美国专利5393814(Chen等)叙述了包括聚烯烃、二羧酸的链烯基单酰胺的物质组合物。最后,J610119644-A叙述了含LLDPE、脂肪酸酰胺和/或硅胶颗粒的线性低密度聚乙烯树脂。
近年来,为乙烯/α-烯烃共聚引入的金属茂基催化剂导致生产出新的乙烯共聚物(术语“共聚物”指的是这样的聚合物,其中至少两个不同的单体聚合得到包括共聚物、三元共聚物等在内的共聚物)。这些金属茂催化剂包括双(环戊二烯基)。催化剂体系和单(环戊二烯基)-或受限几何催化剂体系。这类受限几何金属配合物及其制备方法公开在美国专利545403,申请日1990年7月3日(欧洲专利申请416815);欧洲专利申请468651;欧州专利申请514828;美国专利申请876268,申请日1992年5月1日(欧洲专利申请520732)以及美国专利申请5374696;美国专利申请5470993;美国专利申请5055438;美国专利申请5057475;美国专利申请5096867;美国专利申请5064802以及美国专利申请5132380。另外,在美国专利申请5132380中公开和要求保护作为烯烃聚合催化剂非常有用的前述受限几何催化剂的特定的阳离子衍生物。在美国专利申请5453410中,阳离子受限几何催化剂与铝氧烷的结合体被公开为合适的烯烃聚合催化剂。其中所含的叙述、前述未决的美国专利申请、授权的美国专利和公开的欧洲专利申请在此整体结合入本文作为参考。
这类催化剂体系的使用得到了新的乙烯共聚物,因此对含有这些材料的组合物有了新的要求。这样的聚合物称作均相共聚物,其特征在于相对于例如传统的齐格勒催化的多相聚烯烃聚合物它的窄分子量分布和组成分布。尽管不希望受任何理论的束缚,但均相共聚物往往在大于0.92克/厘米3密度下比同系的多相共聚物发粘要小;而在小于约0.92克/厘米3的密度下发粘要高。所以,包括这些物质的新的组合物必须取得目的滑动性和抗粘结水平,同时保持其他重要特性例如光学特性。
均相共聚物所伴有的改进的强度特性和多相共聚物固有的处理特性相结合的尝试还导致了开发包括用金属茂催化剂生产的均相共聚物和用传统的齐格勒催化剂生产的多相共聚物的共混物的组合物。合适的共混物组合物及其生产方法公开在美国专利申请08/510527,申请日1995年8月2日;和08/747419,申请日1996年11月12日,这些专利申请的全部内容在此结合入本文作为参考。这样的共混物也要求新的组合物具有与实现目的滑动性和抗粘结水平所需的改进的滑动性和抗粘结性。
除了乙烯/脂族α-烯烃共聚物之外,也可使用新的受限几何催化剂以制备普通种类的α-烯烃/受阻亚乙烯基单体的基本无规共聚物,包括α-烯烃/乙烯基芳族单体共聚物等等的物质。这些物质,例如乙烯/苯乙烯共聚物,提供了很宽的物质结构和使其用于不同应用的特性。再有,特别是对这种物质的薄膜应用来说,需要包括这些物质的组合物来实现目的滑动性和粘结水平。
所以,提供均相共聚物组合物或基本无规α-烯烃与一种或多种亚乙烯基芳族单体和/或一种或多种受阻脂族或环脂族亚乙烯基单体组合物,而且这样的组合物具有良好的抗粘结性和低COF,同时还保持良好的物理特性;以及保持良好的光学性,同时还具有耐滥用性,将是有利的。
另外,提供包括均相共聚物或α-烯烃与一种或多种亚乙烯基芳族单体和/或一种或多种受阻脂族或环脂族亚乙烯基单体的基本无规共聚物的共混物的组合物,而且这样的组合物具有良好的抗粘结性和低COF值,同时还保持良好的物理特性;以及保持良好的光学性包括密封性和耐滥用性,也是有利的。
通过以下本发明的实施方案来完成这些和其它优点。
本发明涉及这样的组合物,包括(A)具有窄组成分布的均相乙烯/α-烯烃共聚物;和(B)饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺;和(C)不饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺;和(D)细分无机化合物;且其中组分B和C的浓度之和大于1500ppm,以组分A,B,C和D的组合重量计,且当树脂组合物制成厚度2密耳的吹塑薄膜时,所述薄膜的特征在于具有低于49克的粘结性和COF低于0.31。
本发明还涉及这样的组合物,包括(A)一种共聚物共混物组合物,包括(1)具有窄组成分布的均相乙烯/α-烯烃共聚物;和(2)第二种共聚物,包括(a)具有宽组成分布的均相乙烯/α-烯烃共聚物;或(b)具有不同的I2或密度,或Mw,或Mw/Mn的共聚物;或(c)(a)或(b)的任意组合;和(B)饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺;和(C)饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺;和(D)细分无机化合物;且其中组分B和C的浓度之和大于1500ppm,以组分A,B,C和D的组合重量计,且当树脂组合物制成厚度2密耳的吹塑薄膜时,所述薄膜的特征在于具有低于49克的粘结性和COF低于0.31。
本发明人惊奇地发现,饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺、不饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺和细分无机化合物的三组分共混物在用于包括均相乙烯/α-烯烃共聚物的组合物或由它得到的共混物组合物时,这三组分结合得到滑动性和粘结性的最佳值。另外,一般在不损失包括光学性、密封性和耐滥用性在内的其他重要特性的条件下,可以实现这些优点。这些树脂的应用包括吹塑和流延和单层和共挤出薄膜,它们可用于多层和柔性包装密封材料,特别是借助于垂直、横向或热成型填充/密封包装的材料。
本发明还涉及这样的组合物,包括(A)至少一种基本无规的共聚物其中所述共聚物包括(1)0.5-65摩尔%的聚合物单元,衍生自(a)至少一种亚乙烯基芳族单体,或(b)至少一种受阻脂族亚乙烯基单体,或(c)至少一种亚乙烯基芳族单体和至少一种受阻脂族亚乙烯基单体的组合体;和(2)35-99.5摩尔%衍生自至少一种脂族C2-C20的α-烯烃聚合物单元;和(B)饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺;或(C)饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺;或(D)细分无机化合物;或(E)(B),(C)和(D)中至少一种的组合体。
本发明还涉及这样的组合物,包括(A)一种树脂组合物,包括(1)具有窄组成分布的均相乙烯/α-烯烃共聚物;或(2)至少一种基本无规共聚物;其中所述共聚物包括(a)0.5-65摩尔%的聚合物单元,衍生自(i)至少一种亚乙烯基芳族单体,或(ii)至少一种受阻脂族亚乙烯基单体,或(iii)至少一种亚乙烯基芳族单体和至少一种受阻脂族亚乙烯基单体;和(b)35-99.5摩尔%衍生自至少一种脂族C2-C20的α-烯烃聚合物单元;和任选的(3)丙烯均聚物或丙烯和一种或多种C2-C30的α-烯烃的共聚物;和(B)一种或多种(1)饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺;或(2)饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺;或(3)B(1)和B(2)的组合体;和任选的,(C)一种成核剂。
参考以下附图
和所附的权利要求将更好地理解本发明的这些和其他特点。
本文所称的属于某族的元素或金属全部指的是CRC Press,Inc.于1989年出版和获版权的元素周期表。所称的族是采用IUPAC命名族系统在元素周期表中反应的族。
本文记载的任何数值包括从低值到高值一个单位增量的所有值,条件是在任何低值和任何高值之间有至少2个单位的间隔。例如,如果指出组分含量或工艺变量如温度、压力和时间的数值是例如1-90,优选20-80,更优选30-70,就等于在此说明书中清楚地列举了15-85,22-68,43-51,30-32等等。对于低于1的数值,据认为一个单位是0.0001,0.001,0.01或0.1挺合适。仅用一个实例特别指出,而在所列举的最低值至最高值之间的可能的数值组合被认为是以类似方式在本申请书中专门指出了。
本文中术语“烃基”意指任何脂族,环脂族,芳族,芳基取代脂族,芳基取代环脂族,脂族取代芳族,或脂族取代环脂族基团。
本文中术语“烃氧基”意指在它与所连的碳原子之间有一氧键的烃基。
术语“甲硅烷基”意指在它与所连的碳原子之间有一硅键的基团。
术语“甲锗烷基”意指在它与所连的碳原子之间有一锗键的基团。
术语“取代环戊二烯基”旨在包括环戊二烯基残基的环取代或多核衍生物,其中取代基是烃基,烃氧基,烃基氨基,氰基,卤代,甲硅烷基,甲锗烷基,硅氧基或其混合物,或两个这样的取代基是亚烃基,取代基(或两个取代基一起)具有至多30个非氢原子。取代环戊二烯基的具体例子有茚基、四氢化茚基,芴基,和八氢化芴基。
术语“布郎斯台德酸阳离子”意指一种起着质子供体作用的阳离子。
本文所用的共聚物指的是这样的聚合物,其中至少两个不同的单体聚合得到共聚物。这种共聚物包括共聚物,三元共聚物,等等。
对于本发明的组合物,COF值是按照ASTM D-1894(使用TMI直接驱动监视滑动和摩擦试验仪)在24小时后测定的。对于本发明来说,“良好的”滑动性为COF值低于0.31。
对于本发明的组合物,粘结值是按照ASTM D-3354-89(使用Kayeness粘结性试验仪)在脱机下测定的。对于本发明来说,“良好的”粘结性为树脂低于49克。
用于本发明的聚合物组合物的密度是ASTM D-792测定的。
用于本发明的聚合物组合物的分子量采用ASTM D-1238,条件190℃/2.16千克(正常称作‘条件(E)’,也称作I2)的熔融指数测定法方便地表示。熔融指数与聚合物的分子量成反比。所以,分子量越高,熔融指数就越低,尽管比率不是线性的。
对于本文介绍的新的共聚物组合物用的其他有用的物理特性测定包括熔流率(MFR),即由测定I10(按照ASTM D-1238,条件190℃/10千克(正常称作‘条件(N)’)并用I2除所得I10测定的。这两个熔融指数之比是熔流率,定义为I10/I2。
本发明的分子量(Mw)和分布(Mw/Mn)是采用凝胶渗透色谱法(GPC),在配有混合多孔柱的Waters 150C高温色谱装置上(系统操作温度为140℃)测定的。其溶剂是1,2,4-三氯苯,由此制备0.3%重量的样品溶液用于注射。流速为1.0毫升/分且注射尺寸为100微升。
分子量的测定是利用窄分子量分布的聚苯乙烯标准(来自PolymerLaboratories)连同其洗脱液体积推断出的。等同的聚乙烯分子量的测定是利用适当的用于聚乙烯和聚苯乙烯的Mark-Houwink系数(如Williams和Ward所述在聚合物科学杂志,Polymer Letters,第6卷(621),1968中所述)得到以下方程式M聚乙烯=a*(M聚苯乙烯)b在此式中,a=0.4316和b=1.0。重均分子量Mw和数均分子量Mn以普通方式,按下式计算的Mj=(∑Wi(Mij))j其中wi是由GPC柱洗脱出的分子量为Mi分子的分数i的重量分数,且当计算Mw时j=1,当计算Mn时j=-1。
除了原料聚合物之外,本发明的组合物可包括饱和脂肪酸酰胺或亚乙基双酰胺,不饱和脂肪酸酰胺或亚乙基双酰胺和细分无机化合物。
用于本发明的饱和脂肪酸酰胺基本符合以下实验式RaC(O)NHRb其中Ra是C10-C26的饱和烷基,且Rb独立地是氢或C10-C26的饱和烷基。与以上实验式结构相符的化合物的例子是棕榈酰胺、硬脂酰胺、花生酰胺、山嵛酰胺、硬脂基硬脂酰胺、棕榈基棕榈酰胺、硬脂基花生酰胺及其混合物。
用于本发明的饱和亚乙基双酰胺基本符合实验式RaC(O)NHCH2CH2NHC(O)Ra其中Ra定义如上。与上式结构相符的化合物的例子是硬脂酰胺基乙基硬脂酰胺,硬脂酰胺基乙基棕榈酰胺,棕榈酰胺基乙基硬脂酰胺及其混合物。
用于本发明的不饱和脂肪酰胺基本与下式相符Rc(CO)NHRd。其中Rc是C10-C26的不饱和烷基且Rd独立地是氢或C10-C26的不饱和烷基。与以上实验式符合的化合物的例子是油酰胺、芥酰胺、亚麻酰胺及其混合物。
用于本发明的不饱和亚乙基双酰胺基本与以下实验式符合ReC(O)NHCH2CH2NHC(O)Re其中Re是C10-C26的饱和或不饱和烷基,条件是至少一个Re是不饱和的。与以上实验式结构符合的化合物包括芥酰胺基乙基芥酰胺、油酰胺基乙基油酰胺、芥酰胺基乙基油酰胺、油酰胺基乙基芥酰胺,硬脂酰基乙基芥酰胺,芥酰胺基乙基棕榈酰胺,棕榈酰胺基乙基油酰胺及其混合物。
用于本发明的细分无机化合物包括但不限于以下物质粘土,硅酸铝,硅藻土、二氧化硅、滑石、石灰石、发烟二氧化硅、硫酸镁、硅酸镁、三水合氧化铝、氧化镁、氧化锌、二氧化钛,以硅质材料为佳。无机化合物优选具有0.02-40微米的平均粒径,0.7-1000平方米/克的表面积,以及21-175份油/100份有机物的吸油质。
本文所定义的本发明的均聚物和共聚物在美国专利3645992(Elston)中做了说明,其公开内容结合入本文作为参考。因此,均聚物和共聚物是其中共聚单体在所给的共聚物分子内无规分布且其中基本所有的共聚物分子在该共聚物内具有相同的乙烯/共聚单体比。这样的共聚物与称作均相共聚物的典型的齐格勒催化的共聚物不同,后者共聚物分子没有相同的乙烯/共聚单体比。该均聚物也与高压自由基催化的乙烯聚合得到的LDPE不同,该聚合反应得到的高支化聚乙烯是本领域专业人员已知的,具有很多长链分支。
本文所用的术语“窄组成分布”描述了均相共聚物的共聚单体分布,意指按照差示扫描量热法(DSC)测定,该均相共聚物仅具有单一熔融峰,而且基本上没有可测的“高密度”聚合物馏分。
窄组成分布的均相共聚物另外的特征是SCBDI(短链分支分布指数)或CDBI(组成分布分支指数),其定义为具有共聚单体含量的聚合物分子的重量百分数在平均总摩尔共聚单体含量的50%内。聚合物的CDBI易于由本领域已知的技术得到的数据计算,例如升温洗脱分级(简称为TREF),参见例如Wild等人的‘聚合物科学杂志’,Poly.Phys.Ed.20卷,441页(1982),美国专利4798081(Hazlitt等人),或参见美国专利5008204(Stehling),其公开的内容结合入本文作参考。CDBI的技术在美国专利5322728(Davey等人)和美国专利5246783(Spenadel等人)或美国专利5089321(Chum等人)中做了说明,所有这些专利公开的内容在此结合入本文作为参考。对于本发明用的均相窄组成的乙烯/α-烯烃共聚物的SCBDI或CDBI高于50%,优选高于70%,更优选高于90%。
按照TREF技术测定,用于本发明的窄组成分布的均相共聚物基本没有可测的“高密度”(或均聚物)馏分。均相共聚物和聚合物在15%重量或以下,优选低于10%重量,特别是低于5%重量内具有的分支度低于或等于2个甲基/1000个碳。
本发明的组分中,也包括基本线性的乙烯/α-烯烃共聚物。本发明的基本线性的乙烯/α-烯烃共聚物在美国专利5272236和5278272中有定义,所述美国专利在此结合入本文作参考。基本线性的乙烯/α-烯烃共聚物也是均相共聚物,由于共聚单体在所给的共聚物分子内是无规分布的,而且基本所有共聚物分子具有相同的/共聚单体比。
不过,术语“基本线性的”乙烯/α-烯烃共聚物意指聚合物还含有长链分支。长链分支在此定义为共聚单体中的总碳数减去两个碳加至少一个的链长,例如乙烯/辛烯基本线性的乙烯共聚物的长链分支长度至少是7个碳(即,8减2等于6加1等于7个碳长链分支长)。长链分支可以与聚合物主链等长。长链分支度是采用13C-核磁共振(NMR)光谱测定的,并用Randall的方法定性(Rev.Macromol.Chem.Phys.C29(2&3)285-297页),其公开内容结合入本文作参考。当然,长链分支度与短链分支度不同,后者仅由加入共聚单体得到,例如乙烯/辛烯基本线性的聚合物是6个碳长,而相同聚合物的长链分支是至少7个碳长。
更具体地说,聚合物定义为0.01个长链分支/1000个碳至3个长链分支/1000个碳,更优选0.01个长链分支/1000个碳至1个长链分支/1000个碳,特别优选0.05个长链分支/1000个碳至1个长链分支/1000个碳。
用于本发明的基本线性的乙烯/α-烯烃共聚物令人惊奇地具有优良的加工性,即使它们相当有窄分子量分布。基本线性的乙烯/α-烯烃共聚物具有下式定义的分子量分布Mw/MnMw/Mn≤(I10/I2)-4.63甚至更惊奇的是,基本线性烯烃聚合物的熔流率(I10/I2)实质上与多分散性指数(Mw/Mn)无关地变化。这与具有流变性的传统多相分支的线性聚乙烯树脂形成反差,从而随着多分散指数提高,I10/I2值也提高。对于用于本发明的组合物的基本线性乙烯/α-烯烃聚合物来说,I10/I2比代表长链支化度,即I10/I2比越高,聚合物中的长链支化度就越高。
“流变加工指数”(PI)是采用气相挤出流变仪(GER)测定的聚合物的表观粘度(千泊)。气相挤出流变仪由M.Shida.R.N.Shroff和L.V.Cancio在‘聚合物工程科学’第17卷,11号,770页(1977)中和John Dealy,Van Nostrand Reinhold Co.(1982),97-99页出版的‘熔融塑料用流变仪’97-99页中做了说明,这两篇文章整体并入本文作为参考。所有GER试验都是在190℃,5250-500psig的氮气压力下,使用0.0296英寸直径并具有180度进口角的20∶1L/D模具进行的。对于本文所述的基本线性乙烯/α-烯烃聚合物,PI是采用GER在2.15×106这因/平方厘米的表观剪应力下测定的材料的表观粘度(千泊)。本文所述的基本线性乙烯/α-烯烃聚合物优选的PI为0.01-50千泊,更优选15千泊或更小。基本线性乙烯/α-烯烃聚合物的PI小于或等于对比的基本线性乙烯/α-烯烃聚合物的PI的70%,所述对比基本线性乙烯/α-烯烃聚合物不含有长链分支,但具有相同的I2和Mw/Mn。
使用表观剪应力对表观剪切率曲线鉴定熔体断裂现象。按照Ramamurthy在‘流变杂志’30(2),337-357,1986所述,在高于一特定的临界流速,观测的挤出物不规整可广义地分为两大类表面熔体破坏和熔体破坏。
表面熔体破坏出现在表观稳定流动条件下,具体范围是镜面光泽损失到更苛刻的“鲨鱼皮”。在本文中,表面熔体破坏开始(OSMF)的特征是开始损失挤出物光泽,此时挤出物的表面粗度只能由40倍放大检测出。基本线性乙烯/α-烯烃共聚物的表面熔体破坏开始出现时的临界剪切率高于不含有长链分支,但具有相同的I2和Mw/Mn的基本线性乙烯/α-烯烃聚合物的表面熔体破坏开始出现时的临界剪切率至少50%,其中这里所用的“相同”意指每个值是在对比线性乙烯聚合物的对比值的10%之内。
熔体破坏出现在不稳定的流动条件下,具体范围由规则(粗糙和光滑,螺旋等等交替)到无规变形。对于商业可接受性来说,(例如,在吹塑薄膜产品中),缺陷如果不是不存在的话,就应是最小。本文基于由GER挤出的挤出物的表面粗度和构型的变化,使用表面熔体破坏开始出现时(OSMF)和整体熔体破坏开始出现时(OGMF)的临界剪切率。
用于制备本发明的均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物组分的举例性金属茂催化剂包括a)满足下式的金属配合物LiMXpX’q它已具有催化活性或之后通过与活化助催化剂结合或使用活化技术赋予了催化活性,其中M是元素周期表4族金属,具有+2,+3或+4价氧化态,以η5键接方式结合到一个或多个L基团上;L每次出现独立地是环戊二烯基,茚基,四氢化茚基,芴基,四氢化芴基或八氢化芴基,所述基团可任意选择地取代有1-8个取代基,所述取代基选自烃基,卤素,卤代烃基,氨基烃基,烃氧基,二烃基氨基,二烃基膦基,甲硅烷基,烃氧基甲硅烷基,和含有至多20个非氢原子的卤代甲硅烷基,或进一步任选的两个这样的L基可通过一个二价取代基连接在一起,所述取代基选自烃二基、卤代烃二基、亚烃氧基、亚烃氨基、硅烷二基、卤代硅烷二基、和含有至多20个非氢原子的二价氨基硅烷基;X每次出现是一价阴离子6-键合的配位体基团,两个价键都连到M上的二价阴离子6-键合的配位体基团,或一个价键连到M上而另一个价键连到L基团上的二价阴离子6-键合的配位体基团,所述X至多含有60个非氢原子;X’每次出现独立地是至多20个原子的中性路易斯碱的配体化合物;1是1或2;p是0,1,或2,且当X是一价阴离子6-键合的配位体基团或一个价键连到M上而另一个价键连到L基团上的二价阴离子6-键合的配位体基团时,比M的正常氧化态少1,或当X是两个价键都连到M上的二价阴离子6-键合的配位体基团时,比M的正常氧化态少1+1;和q是0,1,或2。
据认为,用于制备本发明的均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物组分的催化剂以一种或多种衍生自前述金属配合物a)的阳离子或两性离子物种的混合物形式出现。完全阳离子或部分电荷分离的金属配合物,即两性离子金属配合物已在前面美国专利5470993和5486632中公开,其讲述的内容在此结合入本文作为参考。
据认为,阳离子配合物符合下式LiM+Mp-1A-其中M是4族金属,+4或+3正常氧化态;L,X,l和p定义如上;以及A-是衍生自活性助催化剂的非配位相容的阴离子。
具体地说,两性离子配合物是用路易斯酸活化助催化剂、特别是三(全氟芳基)硼烷,由4族金属二烯配合物(为金属取代的环戊烯形式)活化得到,其中金属是+4正常氧化态(即,X是2-丁烯-1,4-二基,或其烃基取代的衍生物,其两个价键都连到M上)。这些两性离子配合物据认为符合下式LiM-Xp-1X**-A-其中M是+4正常氧化态的4族金属;L,X,l和p定义如上;X**是共轭二烯的二价残基X’,它是通过在一个碳上对金属取代的环戊烯的金属键开环形成的;和A-是衍生自活化助催化剂的及非配位相容的阴离子。
这里所用的术语“非配位”意指阴离子既不与组分a)配位,亦或仅仅很弱地与其配位,保持足够的活动性以便由路易斯碱(包括α-烯烃在内)置换。具体地说,非配位阴离子指的是这样一种阴离子,当它在本发明的催化剂体系中起着电荷平衡阳离子作用时,不把其片段传递给所述阳离子,从而形成中性四配位金属配合物和中性副产物。“相容的阴离子”为当最初形成的配合物分解并不受所需后面聚合影响时,不降解成中性的阴离子。
优选的X’基团是膦,特别是三甲基膦、三乙基膦、三苯基膦和双(1,2-二甲基膦基)乙烷;P(OR)3,(其中R是C1-C30烃基);醚,特别是四氢呋喃;胺,特别是吡啶、联吡啶、四甲基亚乙基二胺(TMEDA)和三乙胺;烯烃;以及C4-C40共轭二烯。包括共轭二烯X’基团的配合物有那些金属为+2正常氧化态的配合物。
用于本发明的配合物a)的例子包括前述物种
其中M是钛,锆或铪,优选锆或铪(+2或+4正常氧化态);在每次出现中,R3独立地选自氢、烃基、甲硅烷基、甲硅锗基、氰基、卤素及其混合物,所述R3具有至多20个非氢原子,或相邻的R3基一起形成二价衍生物(即,烃二基,硅烷二基或锗烷二基),由此形成稠合环系。X”每次出现独立地是至多40个非氢原子的阴离子配体基团,或两个X”基一起形成至多40个非氢原子的二价阴离子配位基团或一起是具有4-30个非氢原子的共轭二烯,与M形成π-配合物,其中M是+2正常氧化态,R*每次出现独立地是C1-4烷基或苯基,E每次出现独立地是碳或硅,且x是整数1-8.
金属配合物a)的另外的例子是满足式LMXpX’q(III)的物质,其中L,M,X,X’,p和q定义如上。优选的金属配合物属于前类(III)并满足下式
其中M是钛,锆或铪(+2,+3或+4正常氧化态);R3在每次出现,独立地选自氢、烃基、甲硅烷基、甲硅锗基、氰基、卤素及其混合物,所述R3具有至多20个非氢原子,或相邻的R3基一起形成二价衍生物(即,烃二基,硅烷二基或锗烷二基),由此形成稠合环系,各X”是卤素,烃基,烃氧基,烃氨基或甲硅烷基,所述基团至多具有20个非氢原子,或两个X”基一起形成中性C5-30共轭二烯或其二价衍生物;Y是-O-,-S-,-NR*-,-PR*-;Z是SiR*2;CR*2,SiR*2SiR*2,CR*2CR*2,CR*=CR*,CR*2SiR*2;或GeR*2,其中R*定义如上,且n是整数1-3。
用于本发明的最优选的配合物a)是满足下式的配合物
其中R3每次出现独立地是以下基团,选自氢、烃基、卤代烃基、甲硅烷基、甲硅锗基、氰基、卤素及其混合物,所述基团具有至多20个非氢原子;M是钛,锆或铪;Z,Y,X和X’定义如上;p是0,1或2;且q是0或1;条件是如果p是2,q是0,M为+4正常氧化态,且X是一阴离子配体,选自卤化物,烃基,烃氧基,二烃基酰胺基,二烃基膦基,烃基硫基和甲硅烷基,以及卤代,二烃基氨基,烃氧基,及其二烃基膦基取代的衍生物,所述X基含有至多20个非氢原子,如果p是1,q是0,M为+3正常氧化态,且X是一稳定的阴离子配体基团,选自烯丙基、2-(N,N-二甲基氨基甲基)苯基,和2-(N,N-二甲基)-氨基苄基,或M是+4正常氧化态,且X是共轭二烯的二价衍生物,M和X一起形成金属取代的环戊烯基,和如果p是0,q是1,M为+2正常氧化态,且X’是一中性共轭或非共轭二烯,任选地取代一个或多个烃基,所述X’基含有至多40个非碳原子并与M形成一个π-配合物。
用于本发明的更优选的配合物a)是满足下式的配合物
其中R3每次出现独立地是氢或C1-6烷基;M是钛;Y是-O-,-S-,-NR*-,-PR*-;Z*是SiR*2,CR*2,SiR*2SiR*2,CR*2CR*2,CR*=CR*,CR*2SiR*2或GeR*2;R*每次出现独立地是氢,或选自烃基、烃氧基、甲硅烷基、卤代烷基、卤代芳基、及其组合,所述R*具有至多20个非氢原子且任选地,来自Z的两个R*基(当R*不为氢时),或来自Z的一个R*基和Y的一个R*基形成环系;p是0,1或2;q是0或1;条件是如果p是2,q是0,M是+4正常氧化态,且X每次出现独立地是甲基或苄基,如果p是1,q是0,M是+3正常氧化态,且X是2-(N,N-二甲基)氨基苄基;或M是+4正常氧化态和X是2-丁烯-1,4-二基,和如果p是0,q是1,M是+2正常氧化态,且X’是1,4-二苯基-1,3-丁二烯或1,3-戊二烯。后一种二烯是不对称二烯类,从而生产出的金属配合物实际是各自几何异构体的混合物。
这种配合物是采用公知的合成技术制备的。制备金属配合物的优选方法公开在美国专利5491246,其内容在此结合入本文作为参考。该反应是在合适的非干扰溶剂中,在-100至300℃,优选-78至100℃,更优选0至50℃的温度进行。可使用还原剂,以使金属M从高价氧化态降到低价氧化态。合适的还原剂的例子是碱金属,碱土金属,铝,和锌,碱金属和碱土金属的合金,例如钠/汞齐和钠/钾合金,萘基钠,石墨钾,烷基化锂,二烯基化锂或钾和格林雅试剂。
合适的用于形成配合物的反应介质包括脂族和芳族烃,醚,和环谜,特别是支链烃,例如异丁烷,丁烷,戊烷,辛烷,和它们的混合物;环烃和脂环烃,例如环己烷、环庚烷、甲基环己烷、甲基环庚烷以及他们的混合物;芳族和烃基取代的芳族化合物,例如苯、甲苯、和二甲苯,C1-4二烷基醚,(聚)亚烷基二醇的C1-4二烷基醚,和四氢呋喃。上述物质的混合物也是合适的。
用于与组分a)结合的合适的活化助催化剂是能够从中提出X取代基以形成惰性非干扰抗衡离子或形成两性离子离子衍生物a)的化合物。这里所用的合适的活化助催化剂包括全氟化三(芳基)硼化合物,最优选的是三(五氟苯基)硼烷;非聚合相容的非配位形成离子化合物(包括在氧化条件下使用这样的化合物),尤其是使用相容的非配位阴离子的铵、鏻、氧鎓、碳鎓、硅鎓或锍盐,以及相容的非配位阴离子的二茂铁鎓盐。合适的活化技术包括使用本体电解。也可以使用前述的活化助催化剂和技术的组合。前述的活化助催化剂和技术在前面关于不同的金属配合物中做了介绍,参见以下文献欧洲专利申请277003,美国专利申请5153157,美国专利申请5064802,欧洲专利申请468651,和欧洲专利申请520732(相当于1992年5月1日申请的美国专利系列07/876,286),和美国专利申请5350723,这些专利的内容结合入本文作为参考。
更具体地说,用作催化剂的合适的形成离子化合物包括能供给质子的布郎斯台德酸的阳离子,和相容的非配位阴离子A-。这里所用的术语“非配位”意指阴离子或物质不与含4族金属前体配合物和由它得到的催化衍生物相配合,或亦或仅仅很弱地与其配位,保持足够的活动性以便由路易斯碱(包括α-烯烃在内)置换。“相容的阴离子”为当最初形成的配合物分解并不受所需后面聚合或其它配合物应用影响时,不降解成中性的阴离子。
优选的阴离子是含有仅一种配合物的物质,包括一带电荷的金属或类金属核,其阴离子能平衡两种组分结合时形成的活性催化物种(金属阳离子)的电荷。而且,所述阴离子应具有足够的灵活性,以便由烯属二烯烃和炔属不饱和化合物或其它中性路易斯碱(例如醚或腈)置换。合适的金属包括但不限于铝,金和铂。合适的类金属包括但不限于硼,磷和硅。当然,含有包括配合物(含一个金属或类金属原子)的阴离子的化合物是公知的,许多,特别是在阴离子部分含一个硼原子化合物是市售的。
这样的助催化剂优选由以下通式表示(L*-H)d-(A)d-其中L*是中性路易斯碱;(L*-H)-是布郎斯台德酸;Ad-是具有d-电荷的非配位相容的阴离子,和D是整数1-3。
更优选,Ad-满足下式[M’Q4]-;其中M’是硼或铝,为+3正常氧化态;以及Q每次出现独立地选自氢化物,二烷基酰胺基,卤化物,烃基,烃基氧化物,卤代烃基,卤代烃氧基,和卤代甲硅烷基烃基(包括全卤代烃基-全卤代烃氧基-和全卤代甲硅烷基烃氧基),所述Q具有至多20个碳,条件是Q卤化物不能出现一次以上。合适的烃基氧化物Q基的例子公开在美国专利5296433,其公开内容在此结合入本文作为参考。
在一个更优选的实例中,d是1,即抗衡离子具有一个负电荷且为A-。特别用于制备本发明的催化剂的含硼的活化助催化剂可由以下通式表示(L*-H)-(BQ4)-;其中L*定义如上;B是硼,正常氧化态为3;和Q是烃基,烃氧基,氟代烃基,氟代烃氧基,或氟代甲硅烷基烃氧基,它们至多具有20个非氢原子,条件是Q烃基不能出现一次以上。
最优选,Q每次出现是氟代芳基,特别是全氟苯基。
可用作本发明的活化助催化剂的硼化合物的非限制性代表例是三取代的铵盐,例如四(五氟苯基)硼酸三甲铵,四(五氟苯基)硼酸三乙铵,四(五氟苯基)硼酸三丙铵,四(五氟苯基)硼酸三正丁铵,四(五氟苯基)硼酸三仲丁铵,四(五氟苯基)硼酸N,N-二甲基-N-十二烷基铵,四(五氟苯基)硼酸N,N-二甲基-N-十八烷基铵,四(五氟苯基)硼酸N-甲基-N,N-双十二烷基铵,四(五氟苯基)硼酸N-甲基-N,N-双十八烷基铵,四(五氟苯基)硼酸N,N-二甲基苯胺,正丁基三(五氟苯基)硼酸N,N-二甲基苯胺,苄基三(五氟苯基)硼酸N,N-二甲基苯胺,四(4-(叔丁基二甲基甲硅烷基)-2,3,5,6-四氟苯基)硼酸N,N-二甲基苯胺,四(4-(三异丙基甲硅烷基)-2,3,5,6-四氟苯基)硼酸N,N-二甲基苯胺,五氟苯氧基三(五氟苯基)硼酸N,N-二甲基苯胺,四(五氟苯基)硼酸N,N-二乙基苯胺,四(五氟苯基)硼酸N,N-二甲基-2,4,6-三甲基苯胺,四(2,3,4,6-四氟苯基)硼酸三甲基胺,四(2,3,4,6-四氟苯基)硼酸三乙基胺,四(2,3,4,6-四氟苯基)硼酸三丙基胺,四(2,3,4,6-四氟苯基)硼酸三正丁基胺,四(2,3,4,6-四氟苯基)硼酸二甲基叔丁基胺,四(2,3,4,6-四氟苯基)硼酸N,N,-二甲基苯胺,四(2,3,4,6-四氟苯基)硼酸N,N,-二乙基苯胺,四(2,3,4,6-四氟苯基)硼酸N,N,-二甲基-2,4,6-三甲基苯胺;二取代的铵盐,例如四(五氟苯基)硼酸二-异丙基铵,和四(五氟苯基)硼酸二环己基铵。三取代的鏻盐,例如四(五氟苯基)硼酸三苯基鏻,四(五氟苯基)硼酸三(邻甲苯基)鏻,和四(五氟苯基)硼酸三(2,6-二基苯基)鏻;二取代的氧鎓盐,例如四(五氟苯基)硼酸二苯基氧鎓,四(五氟苯基)硼酸二(邻甲苯基)氧鎓,和四(五氟苯基)硼酸二(2,6-二基苯基)氧鎓;二取代的锍,例如四(五氟苯基)硼酸二苯基锍,四(五氟苯基)硼酸二(邻甲苯基)锍,和四(五氟苯基)硼酸二(2,6-二基苯基)锍。
优选的(L*-H)+阳离子是N,N-二甲基苯胺,三丁基铵,N-甲基-N,N-双十二烷基铵,N-甲基-N,N-双十八烷基铵,和它们的混合物。
另一种合适的形成离子的活化助催化剂包括阳离子型氧化剂和下式表示的非配位相容的阴离子所成的盐(Oxe+)d(Ad-)e其中Oxe+是具有e+电荷的阳离子型氧化剂;e是整数1-3;和Ad-和d定义如上。
阳离子型氧化剂的例子有二茂铁,烃基取代的二茂铁,Ag+或Pb+2。Ad-的优选实例是关于含有活化助催化剂、特别是四(五氟苯基)硼酸盐的布郎斯台德酸的上述定义的阳离子。
另一种合适的形成离子的活化助催化剂包括一种化合物,它是碳鎓离子和非配位相容的阴离子的盐,其结构式为+A-其中+是C1-20碳鎓离子;和A-定义如上。优选的碳鎓离子是三苯基甲基鎓。
进一步合适的形成离子的活化助催化剂包括一种化合物,它是硅鎓和非配位相容阳离子的盐,其结构式为R3’Si+A-其中R’是C1-10烃基,和A-定义如上。
优选的硅鎓盐活化助催化剂是四(五氟苯基)硼酸三甲基硅鎓,四(五氟苯基)硼酸三乙基硅鎓及其醚取代的加合物。硅鎓盐已经笼统地在以前J.Chem Soc.Chem.Comm.,1993,383-384,以及Lambert,J.B.,等人.,Organometallics,1994,13,2430-2443中公开。USSN08/304314(1994年9月12日申请)要求保护用于加聚催化剂的上述硅鎓盐作为活化助催化剂的用途。
醇、硫醇、硅醇和肟与三(五氟苯基)硼烷的特定的配合物也是有效的催化剂活化剂,并可用于本发明。这类助催化剂公开在美国专利5296433,其有关内容结合入本文作为参考。
最优选的活化助催化剂是三(五氟苯基)硼烷和四(五氟苯基)硼酸N,N-双十八烷基-N-甲基铵。后一种化合物是衍生自双(氢化牛脂)甲基铵化合物的硼酸盐混合物的主要组分,其混合物可用作活化助催化剂。
所用的金属配合物与活化助催化剂的摩尔比优选为1∶10-2∶1,更优选1∶5-1.5∶1,最优选1∶5-1∶1。
金属茂催化剂可以含有不含铝助催化剂或仅含少量(即,3∶1 Al∶过渡金属比-100∶1 Al∶过渡金属比)铝助催化剂。例如,用作均相催化剂的阳离子配合物可以进一步用额外的活化剂例如烷基铝氧烷活化。优选的助活化剂包括甲基铝氧烷,丙基铝氧烷,异丁基铝氧烷,和它们的组合体。所谓改性的甲基铝氧烷(MMAO)也适用作助催化剂。制备这种改性的铝氧烷的一种技术在美国专利4960878(Crapo等人)中做了公开,其公开内容在此结合入本文作为参考,制备铝氧烷也可参照4544762(Kaminsky等人),5015749(Schmidt等人),5041583(Sangokoya),5041584(Crapo等人,和5041585(Deavenport等人)中做了公开,其公开内容在此结合入本文作为参考。
一般来说,聚合可在现有技术用于齐格勒纳塔或Kaminsky-Sinn型聚合反应公知的条件下进行,即温度0-250℃,优选30-200℃,和压力1-30000大气压(1×105-3×108Pa)或更高。需要的话,可以使用悬浮、溶液、淤浆、气相、固态粉末聚合或其他工艺条件。可以使用载体,特别是二氧化硅、氧化铝、或聚合物(特别是聚四氟乙烯或聚烯烃),且在该催化剂用于气相聚合法时最好采用。载体的优选用量应能提供催化剂(基于金属)载体的重量比为1∶100000-1∶10,更优选1∶50000-1∶20,最优选1∶10000-1∶30。
在多数聚合反应中,所用的催化剂与可聚合化合物的摩尔比为10-12∶1-10-1∶1,更优选10-9∶1-10-5∶1。
聚合用的合适的溶剂是惰性液体。例子有支链和直链烃,例如异丁烷,丁烷,戊烷,己烷,庚烷,辛烷,和它们的混合物;环烃和脂环烃,例如环己烷,环庚烷,甲基环己烷,甲基环庚烷,和它们的混合物;全氟化烃,例如C4-C10烷烃,和芳烃和烷基取代的芳烃化合物,例如苯,甲苯,二甲苯,和乙苯。
合适的共聚单体还包括但不限于乙烯,丙烯,丁烯,丁二烯,环戊烯,1-己烯,4-乙烯基环己烯,3-甲基-1-戊烯,4-甲基-1-戊烯,1,4-己二烯,1-辛烯,1-癸烯,苯乙烯,二乙烯基苯,烯丙基苯,乙烯基甲苯(包括所有的单独或混合的异构体),上述共聚单体的混合物也试用。
在本发明的树脂组合物中的组分还包括均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物与其它包括但不限于低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯基乙酸酯(EVA)以及优选多相宽的组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物、最优选与不同分子量和/或密度的均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的聚合物共混物。
这种多相组分不同于均相组分,即在均相组分中,基本上所有共聚物分子在共聚物内都具有相同的乙烯/共聚单体比,而多相共聚物是其中共聚物分子没有相同乙烯/共聚单体比的共聚物。本文所用的术语“宽的组成分布”叙述了多相共聚物的共聚单体分布,意指多相共聚物具有“高密度”部分,且DVC测定,多相共聚物用DSC检测具有多重熔融峰(即,具有至少两个独特的熔融峰)。多相共聚物和聚合物在10%(重量)或以上、优选大于15%(重量),特别优选大于20%(重量)内具有低于或等于2个甲基/1000个碳的支化度。多相共聚物和聚合物在25%(重量)或更低,优选低于15%(重量),特别是低于10%(重量)内还具有低于或等于25个甲基/1000个碳的支化度。
共混物的多相共聚物组分可以是乙烯均聚物或优选乙烯与至少一种C3-C20α-烯烃和/或C4-C18二烯烃的共聚物。优选乙烯和苯乙烯、丁烯-1、己烯-1、4-甲基-1-戊烯和辛烯-1的均相共聚物,特别优选乙烯和1-辛烯的共聚物。
本文多相共聚物所用的术语“宽的分子量分布”意指共聚物(或部分)的Mw/Mn大于3,优选3-5。
适用于制备本发明的多相组分的催化剂典型地是载体齐格勒纳塔型催化剂,他们在溶液聚合法的高聚合温度特别适用。这类组合物的例子是由有机镁化合物、烷基卤或卤化铝或氢氯化铝,以及过渡金属化合物衍生的组合物。这种催化剂的例子公开在美国专利4314912(Lowery,Jr,等人),4547475(Glass等人),和4612300(Coleman III),其公开内容在此结合入本文作为参考。
合适的催化剂也可从惰性氧化物载体和过渡金属化合物得到。适用于溶液聚合方法的这种组合物的例子在美国专利5231151和5420090(Spencer.等人)有说明,其内容结合入本文作参考。
如果使用第二种乙烯/α-烯烃共聚物的共混物,那么本文中说明的各组分可在单独的反应器中制备,并随后一起共混,以制备本发明的共聚物共混物组合物组分。优选,尽管本文介绍的均相乙烯共聚物和额外共混物组分以多级反应器方案制备,但也可以并联或串联操作,例如按美国专利3914342(Mitchell)和WO94/00500公开的那样,其公开内容结合入本文作参考。在多级反应器方案中,至少一个反应器用金属茂催化剂制备均相乙烯共聚物,至少一个反应器使用单一部位催化剂制备第二聚合物,也就是不同的均相乙烯共聚物,或使用齐格勒催化剂制备多相乙烯共聚物。在优选操作方案中,以串联操作反应器。当反应器串联连接时,在一个第一反应器中,由金属茂催化剂得到的聚合反应产物与乙烯/α-烯烃反应物,需要的话,第二催化剂和溶剂一起直接(即,顺序)加入到第二反应器中。
包括本发明树脂组合物的各个组分一般通过以下方法进行混合,即制备含有所需用量的饱和脂肪酸酰胺或亚乙基双酰胺、不饱和脂肪酸酰胺或亚乙基双酰胺和细分无机化合物在可以是乙烯的均相或多相共聚物中的高负荷的母炼胶。然后,混合母炼胶或让它与额外量的均相共聚物或含均相共聚物的共混物一起放置以实现在从所得组合物制成的制品中达到所需的各组分的浓度。
另外,各饱和脂肪酸酰胺或亚乙基双酰胺、不饱和脂肪酸酰胺或亚乙基双酰胺和细分无机化合物的浓缩物也可以在聚乙烯基体中制备,并与额外量的均相共聚物或含均相共聚物的共混物进行混合,以便各组分达到所需浓度。这些所需的浓度主要随聚合物组分密度的不同而变化,但正确量可由本领域专业人员采用本文所述的混合方法和试验工序不费力地通过实验而确定。
所以在一典型制备中,陶氏化学公司得到并利用金属茂催化剂制备的94.7千克均相乙烯-辛烯共聚物AFFINITYPL1880(熔融指数,I2=1.0克/10分钟,密度=0.9020克/厘米3)与3.0千克在乙烯-辛烯共聚物的基体中的5wt%芥酸酰胺的浓缩物(熔融指数,I2=6.0克/10分钟,密度=0.9110克/厘米3)和1.0千克在乙烯-辛烯共聚物的基体中的5wt%硬脂酰胺的浓缩物(熔融指数,I2=6.0克/10分钟,密度=0.9110克/厘米3),和1.25千克在乙烯-辛烯共聚物的基体中的20wt%二氧化硅浓缩物(熔融指数,I2=6.0克/10分钟,密度=0.9110克/厘米3)进行混合.得到含有1500ppm芥酸酰胺、500ppm硬脂酰胺和2500ppm二氧化硅的最终树脂组合物。
尽管各个组分的有效量和优选浓度不同程度上随均相共聚物或共混组分的密度、加工温度和薄膜表面的光滑度而变化,但对于本发明来说,一般优选的浓度,(i)饱和脂肪酸酰胺或亚乙基双酰胺是10-1250,优选100-1000,更优选250-750ppm,(ii)不饱和脂肪酸酰胺或亚乙基双酰胺是250-10000,优选500-8000,更优选750-5000ppm和(iii)细分无机化合物是500-15000,优选1000-10000,更优选1250-7500ppm,以及不饱和脂肪酸酰胺或亚乙基双酰胺与饱和脂肪酸酰胺或亚乙基双酰胺的一般重量比是10∶1-1∶10。最终,饱和脂肪酸酰胺和亚乙基双酰胺,以及不饱和脂肪酸酰胺或亚乙基双酰胺的浓度和优选大于1500ppm.
加入到本发明树脂组合物中的均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的密度是0.870-0.940,优选0.890-0.920,更优选0.890-0.910克/厘米3。
对于均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物,其熔融指数I2为0.2-100,优选0.4-50,更优选0.5-20克/10分钟。
所述均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的I10/I2比值为大于5.6,优选5.6-13,更优选5.6-11。
所述均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的Mw/Mn比值优选为1.8-6.0。
加入到本发明树脂组合物的共混组分(包括两种均相共聚物)中的第一均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的用量为10-90wt%,优选15-85wt%,更优选20-80wt%,与最终树脂组合物的各个组分的组合重量计。
在这种共混物中,所述均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的密度一般为0.870-0.940,优选0.870-0.920,更优选0.870-0.905克/厘米3。
所述第一均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的熔融指数I2一般为0.05-100,优选0.2-50,更优选0.2-20克/10分钟。
所述第一均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的I10/I2比值为大于5.6,优选5.6-13,更优选5.6-11。
所述第一均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的Mw/Mn比值优选为1.8-6.0。
加入到本发明树脂组合物的共混组分中的第二均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的用量为10-90wt%,优选15-85wt%,更优选20-80wt%,与最终树脂组合物的各个组分的组合重量计。
所述第二均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的熔融指数,密度,Mw/Mn,和I10/I2经过选择,以便得到最终共混物组合物的所需特性。
加入到本发明树脂组合物的共混组组合物(包括均相和多相共聚物)中的均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的用量为10-90wt%,优选15-85wt%,更优选20-80wt%,与最终树脂组合物的各个组分的组合重量计。
在这种共混物中,所述均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的密度一般为0.870-0.940,优选0.870-0.920,更优选0.870-0.905克/厘米3。
所述均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的熔融指数I2一般为0.05-100,优选0.2-50,更优选0.2-20克/10分钟。
所述均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的I10/I2比值为大于5.6,优选5.6-13,更优选5.6-11。
所述均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的Mw/Mn比值优选为1.8-6.0。
加入到本发明共混组合物中的均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的用量为10-90wt%,优选15-85wt%,更优选20-80wt%,与最终组分A和B的组合重量计。
所述均相宽的组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的熔融指数,密度,Mw/Mn,和I10/I2经过选择,以便得到最终共混物组合物的所需特性。
本发明包括两种均相共聚物或均相或多相乙烯/α-烯烃共聚物组分的最终共混物组合物的密度一般为0.870-0.940,优选0.890-0.920,更优选0.890-0.910克/厘米3。
本发明的最终共混的乙烯/α-烯烃共聚物的熔融指数I2一般为0.2-100,优选0.4-50,更优选0.5-20克/10分钟。
本发明的最终共混的乙烯/α-烯烃共聚物的I10/I2比值为大于5.6,优选5.6-13,更优选5.6-11。
本发明的最终共混的乙烯/α-烯烃共聚物的Mw/Mn比值优选为1.8-6.0。
本发明的组合物还可包括一种或多种基本无规的共聚物。本文在包括α-烯烃和亚乙烯基芳族单体或受阻脂族或环脂族的亚乙烯基单体的基本无规的共聚物中所用的术语“基本无规”意指所述共聚物的单体分布可以由Bernoulli统计模型或由一级或二级Markovian统计模型说明,参见聚合物顺序确定,J.C.Randall的碳-13核磁共振法(AcademicPress New York,1997,71-78页)。优选,包含α-烯烃和亚乙烯基芳族单体的基本无规的共聚物在高于3个单元的亚乙烯基芳族单体的嵌段中不含有占总量15%以上的亚乙烯基芳族单体。更优选,共聚物不以高度全同立构规正度或间同立构为特征。这意味着在基本无规的共聚物的碳-13核磁共振光谱中,满足代表内消旋二价基顺序或外消旋二价基顺序的主链亚甲基和次甲基碳的峰面积应不超过主链亚甲基和次甲基碳的总峰面积的75%。
本发明的基本无规的α-烯烃/亚乙烯基芳族共聚物共混物组分包括但不限于由聚合一种或多种α-烯烃与一种或多种亚乙烯基芳族单体/或一种或多种受阻芳族或环脂族亚乙烯基单体以及任选的其它可聚合的单体制备的共聚物。
举例来说,合适的α-烯烃包括含2-20、优选2-12、更优选2-8个碳原子的α-烯烃。特别优选的是乙烯,苯乙烯,丁烯-1,4-甲基-1-戊烯,己烯-1,和辛烯-1。这些α-烯烃不含有芳族部分。优选的是乙烯与C3-C8α-烯烃混合物。更优选是乙烯。
可用于制备共聚物的合适的亚乙烯基芳族单体包括但不限于例如由下式表示的单体
其中R1选自氢和C1-4烷基,优选氢和甲基;各R2独立地选自氢和C1-4烷基,优选氢和甲基;Ar是苯基或被1-5个取代基取代的苯基,所述取代基选自卤素,C1-4烷基,和C1-4卤代烷基;和n是0-4,优选0-2,最优选0。单亚乙烯基芳族单体的例子包括苯乙烯,乙烯基苯,α-甲基苯乙烯,叔丁基苯乙烯,氯代苯乙烯,包括这些化合物的所有异构体。特别合适的这种单体包括苯乙烯及其低级烷基-或卤素-取代的的衍生物。优选的单体包括苯乙烯,α-甲基苯乙烯,苯乙烯的低级烷基(C1-4)或苯环取代的的衍生物,例如邻-,偏-,和对-甲基苯乙烯,环卤代苯乙烯,对乙烯基甲苯或其混合物。更优选的芳族单亚乙烯基单体是苯乙烯。
术语“受阻脂族或环脂族亚乙烯基化合物”意指满足下式的可加聚的亚乙烯基单体
其中A1是至多20个碳的空间庞大的脂族或环脂族取代基,R1是选自氢和C1-4烷基,优选氢和甲基;各R2独立地选自氢和C1-4烷基,优选氢和甲基;或R1和A1也可以一起成环系。所用术语“空间庞大的”意指带有这种取代基的单体通常不能够在与乙烯聚合可比的速率下通过标准齐格勒纳塔聚合催化剂进行加聚。优选的受阻脂族或环脂族亚乙烯基化合物是其中带有烯属不饱和键的碳原子之一是叔或季取代的单体。这种取代基的例子包括环脂族基团,例如环己基,环己烯基,环辛烯基,或其环烷基或芳基取代的衍生物,包括叔丁基,和降冰片基。最优选的受阻脂族或环脂族亚乙烯基化合物是环己烯和取代的环己烯的不同的异构乙烯基环取代的衍生物,和5-亚乙基-2-降冰片烯。特别合适的是1-,3-,和4-乙烯基环己烯。
其他任选的可聚合烯属不饱和单体包括应变的(strained)环烯烃,例如降冰片烯和C1-10烷基或C6-10芳基取代的降冰片烯,其举例的共聚物有乙烯/苯乙烯/降冰片烯。
基本无规的共聚物可通过典型接枝、氢化、官能化或本领域专业人员公知的其它反应改性。聚合物可容易地磺化或氯化,以便按照确立的技术提供官能化衍生物。制备基本无规共聚物的方法是在金属茂或受限几何催化剂和活化助催化剂存在下将可聚合单体的混合物聚合。
基本无规共聚物可按照欧洲专利申请0416815和美国专利5703187(Francis Timmers)介绍的方法制备,所述专利在此结合入本文作参考。这种聚合反应的优选操作条件是压力从大气压(1×105帕斯卡)至3000大气压(3×108帕斯卡),温度从-30℃至200℃。在高于各个单体的自动聚合温度的温度下聚合和除去未反应的单体可导致形成某些数量的均聚物聚合产物,例如生产出无规立构聚苯乙烯。
合适的催化剂和制备基本无规共聚物的方法的例子在美国专利申请545403,申请日1990年7月3日(欧洲专利申请416815);美国专利申请702475,申请日1991年5月20日(欧洲专利申请514828);美国专利申请876268,申请日1992年5月1日(欧洲专利申请520732);美国专利申请241523,申请日1994年5月12日;以及美国专利申请5055438;5057475;5096867;5064802;5132380;5189192;5321106;5347024;5350723;5374696;和5399635,所有这些专利文献和专利申请在此结合入本文作参考。
基本无规的α-烯烃/亚乙烯基芳族共聚物也可通过JP07/278230介绍的方法使用以下通式所示的化合物而制备
其中Cp1和Cp2彼此独立地是环戊二烯基,茚基,芴基,或它们的取代物,R1和R2彼此独立地是氢原子,卤原子,C1-12烃基,烷氧基,或芳氧基;M是IV族金属,优选Zr或Hf,最优选Zr;R3是用于交联Cp1和Cp2的亚烷基或硅烷二基。
基本无规的α-烯烃/亚乙烯基芳族共聚物也可通过John G,Bradfute等(W.R.Grace & Co.)在WO95/32095;R.B.Pannell(ExxonChemical Patents.Inc.)在WO94/00500;和在塑料技术,25页(1992年9月)介绍的方法制备,所有这些文献公开的内容在此结合入本文作为参考。
基本无规的共聚物也是合适的,所述共聚物包括至少一种α-烯烃/乙烯基芳族/乙烯基芳族/α-烯烃四价组,参见Francis J.Timmers等人的美国专利申请08/708809,申请日1996年9月4日。这些共聚物在碳-13核磁共振光谱中含有附加信号,强度大于3倍峰-峰噪音。这些信号出现在化学位移范围43.70-44.25和38.0-38.5ppm。特别是,在44.1,43.9和38.2ppm观测到主峰。质子测试核磁共振试验指出在化学位移区域43.70-44.25ppm的信号是次甲基碳,在区域38.0-38.5ppm中的信号是亚甲基碳。
据信,这些信号是由于这样的顺序造成的,即两个头-尾乙烯基芳族单体领先插入,而后是至少一个α-烯烃插入,例如乙烯/苯乙烯/苯乙烯/乙烯四价组,其中所述四价组的苯乙烯单体的插入专门以1,2(头-尾)方式进行。本领域专业人员都知道,对于包括不是苯乙烯的乙烯基芳族单体和不是乙烯的α-烯烃的这样的四价组,乙烯/乙烯基芳族单体/乙烯基芳族单体/乙烯四价组将提高相似的碳-13核磁共振峰,但与化学位移稍有不同。
在下式表示的催化剂存在下,
其中各Cp每次出现独立地是π-键合到M上的取代的环戊二烯基;E是C或Si;M是IV族金属,优选Zr或Hf,最优选Zr;各R每次出现独立地是氢,烃基,硅烃基,或烃甲硅烷基,它们至多含有30个、优选1-20个、更优选1-10个碳或硅原子;各R’每次出现独立地是氢,卤素,烃基,烃氧基,硅烃基,或烃甲硅烷基,它们至多含有30个、优选1-20个、更优选1-10个碳或硅原子或两个R’基一起是C1-10烃基取代的1,3-丁二烯;m是1或2;且任选地,但优选在一种活化助催化剂存在下,在30-250℃,通过聚合制备这些共聚物。特别合适的取代环戊二烯基包括下式表示的基团
其中各R每次出现独立地是氢,烃基,硅烃基,或烃甲硅烷基,它们至多含有30个、优选1-20个、更优选1-10个碳或硅原子或两个R基一起构成这种基团的二价衍生物。优选,R每次出现独立地是(若合适,包括所有异构体)氢,甲基,乙基,丙基,丁基,戊基,己基,苄基,苯基或甲硅烷基或(若合适)两个这样的R基连在一起形成稠合环系,例如茚基、芴基、四氢化茚基或八氢化茚基。
特别优选的催化剂包括例如外消旋(二甲基硅烷二基-双-(2-甲基-4-苯基茚基)二氯化锆,外消旋(二甲基硅烷二基-双-(2-甲基-4-苯基茚基)锆1,4-二苯基-1,3-丁二烯,外消旋(二甲基硅烷二基-双-(2-甲基-4-苯基茚基)-C1-4烷基锆,外消旋(二甲基硅烷二基-双-(2-甲基-4-苯基茚基)二-C1-4烷氧基锆。
还包括钛基受限几何催化剂,[N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-[(1,2,3,4,5-η-)-1,5,6,7-四氢-s-茚-1-基]硅烷氨合(2-)-N]钛二甲基;(1-茚基)(叔丁基酰胺基)二甲基-硅烷钛二甲基;((3-叔丁基)(1,2,3,4,5-η-)-1-茚基)(叔丁基酰胺基)二甲基硅烷钛二甲基;和((3-异丙基)(1,2,3,4,5-η-)-1-茚基)(叔丁基酰胺基)二甲基硅烷钛二甲基,或其任何组合。
用于本发明的共聚物的其它制备方法在文献中有介绍。Longo和Grassi(Makromol.Chem.191卷,2387-2396页)和D’Anniello等人(应用聚合物科学杂志,58卷,1701-1706)报导了使用基于甲基铝氧烷(MAO)和环戊二烯基三氯化钛(CpTiCl3)的催化剂体系制备乙烯-苯乙烯共聚物。Xu和Lin(Polymer Preprints,Am.Chem.Soc.Div.Polym.Chem.),35卷,686-687页报导了用MgCl2/TiCl4/NdCl3/Al(iBu)3催化剂进行共聚以得到苯乙烯和苯乙烯的无规共聚物。Lu等人(应用聚合物科学杂志,53卷,1453-1460页)报导了用TiCl4/NdCl3/MgCl2/Al(Et)3催化剂共聚合乙烯和苯乙烯。Sernetz和Mulhaupt.(Macromo1.Chem.Phys.,197卷,1071-1083页,1997)介绍了聚合条件对用Me2Si(Me4Cp)(N-叔丁基)TiCl2/甲基铝氧烷齐格勒纳塔催化剂苯乙烯与乙烯共聚合的影响。用桥接金属茂催化剂生产的乙烯和苯乙烯共聚物已在Arai,Toshiaki和Suzuki(PolymerPreprints,Am.Chem.Soc.Div.Polym.Chem.),38卷,349-350页中做了介绍。生产α-烯烃/乙烯基芳族单体共聚物例如丙烯/苯乙烯和丁烯/苯乙烯在美国专利5244996(授权给Mitsui PetrochemicalIndustries Ltd)或美国专利5652315(也授权给Mitsui PetrochemicalIndustries Ltd)或公开在德国专利197 11 339A1(Denki KAGAKU KogyoKK.)。所有公开的用于制备共聚物组分的上述方法结合入本文作为参考。
用于本发明的一种或多种α-烯烃和一种或多种单亚乙烯基芳族单体和/或一种或多种受阻芳族或环脂族亚乙烯基单体的共聚物基本是无规聚合物。这些共聚物通常含有0.5-65,优选1-55,更优选2-50摩尔%的至少一种亚乙烯基芳族单体和/或受阻脂族或环脂族亚乙烯基单体和35-99.5,优选45-99,更优选50-98摩尔%至少一种C2-20脂族α-烯烃。
这些共聚物的数均分子量(Mn)一般高于1000,优选5000-1000000,更优选10000-500000。
可用于本发明的共聚物的熔融指数(I2)为0.01-1000,优选0.1-100,最优选0.5-30克/10分。
可用于本发明的共聚物的多分散比Mw/Mn为1.5-20,优选1.8-10,更优选2-5。
在制备基本无规共聚物时,例如由于在高温下亚乙烯基芳族单体的均聚,可形成某一数量的均聚物。一般来说,存在亚乙烯基芳族均聚物不会破坏本发明的目的,可以容忍。如果需要,通过萃取技术例如从溶液中用非溶剂(对共聚物或亚乙烯基芳族均聚物来说)选择性沉淀,可从共聚物中分离出亚乙烯基芳族均聚物。对于本发明来说,无规立构的亚乙烯基芳族均聚物存在量优选不高于20重量%,更优选低于15重量%(以共聚物的总重计)。
用于含基本无规共聚物的组合物的饱和和不饱和酰胺和细分无机化合物的性质如前所述。
尽管各个组分的有效量和优选浓度或多或少随基本无规共聚物的组成、制造温度和薄膜表面光滑度而变化,但对于本发明来说,乙苯优选的浓度是(i)饱和脂肪酸酰胺或亚乙基-双酰胺为0-5000,优选250-2500,更优选500-1500ppm,(ii)不饱和脂肪酸酰胺或亚乙基-双酰胺为0-10000,优选500-7500,更优选1000-3000ppm,和(iii)细分无机化合物为0-20000,优选1000-15000,更优选2000-10000ppm。
在本发明中还包括含均聚物或基本无规共聚物和改性剂的组合物。改性剂包括丙烯均聚物或丙烯/α-烯烃共聚物和/或成核剂。本发明人发现,密度为0.885-0.905克/厘米3的均相共聚物的折光指数与丙烯均聚物或丙烯α-烯烃共聚物的折光指数类似。这使得这种丙烯均聚物或共聚物能分散在所述均相共聚物内而不会破坏光学特性,同时起着抗粘结剂的作用。本发明人还发现,当加入成核剂改善所述均相共聚物的光学质量时,还观察到由它制造的薄膜的粘结倾向令人惊奇地下降。
用于本发明的薄膜结构的聚丙烯一般是全同立构形式的均聚物聚丙烯,尽管其他形式的聚丙烯也可使用(例如,间同立构的聚丙烯)。不过也可使用丙烯与C2-C20的α-烯烃的共聚物,包括但不限于耐冲击共聚物(例如使用其中第二共聚步骤是乙烯与丙烯反应的共聚物)和无规共聚物(也为反应器改性和通常含有1.5-7重量%乙烯与丙烯共聚物)。不同聚丙烯聚合物的完整讨论包含在现代塑料大百科全书/89,1998年10月中发行,65卷,11号,86-92页,其整个说明在此结合入本文作参考。用于本发明的聚丙烯的分子量易于用按照ASTM D-1238,条件230℃/2.16千克(以前称作条件(L),也称作条件I2)的熔流率测定方法指示。熔流率与聚合物的分子量成反比。所以,分子量越高,熔流率就越低,尽管其关系不是线性的。
当均匀线性或基本线性的乙烯/α-烯烃聚合物的折射率在来自聚丙烯聚合物的折射率0.005折射率单位内、特别是在0.002折射率单位内(典型地是在589纳米测定)时,实现良好的透明性。一般来说,聚丙烯的折射率为1.470-1.515,例如透明的聚丙烯均聚物的折射率为1.5065,且透明的聚丙烯无规共聚物的折射率为1.5044(于589纳米)。
折射率是用Milton Roy公司制造并在589纳米(钠“d”线)操作的Abbe-3L折光仪测定的。通过将BOY 30T注射模塑成型机中的聚合物注塑成厚度约0.125英寸(0.317厘米),制备用于在折光仪中进行测试的样品。以同样方式以及厚度约0.125英寸(0.317厘米)制备用于测试物理特性的样品。
Chum,Silvis和Kao在题为‘以用于冲击改性的聚烯烃弹性体为基础的INSITE技术’,SPO’93一文中提出了基本线性乙烯聚合物的折射率对密度的曲线。由此曲线,他们得到以下等式RI=Q.69694(密度)+0.87884其中RI是聚合物的折射率。因此,当需要使用具有1.5044的透明的聚丙烯无规共聚物时,优选的均匀线性和基本线性乙烯聚合物具有0.898克/厘米3。
为了提高透明性,聚丙烯聚合物的粘度应是低于均匀线性或基本线性乙烯聚合物的。粘度与熔融指数成反比(在均匀线性或基本线性乙烯聚合物的情况下),也与熔流率成反比(在聚丙烯聚合物的情况下)。聚乙烯的熔融指数与聚丙烯的熔流率进行比较的估算值是聚丙烯熔流率除以4。例如,具有熔流率为12克/10分钟的聚丙烯其粘度或流动行为有点儿象熔融指数为3克/10分钟的聚乙烯。所以,使用2或4克/10分钟熔流率的聚丙烯与1.6克/10分钟熔融指数的乙烯聚合物可能会导致这样的共混物,其中较高粘度的组分构成了共混物的最低组分,因此,要获得低浊度和高透明度的薄膜结构,这是不优选的。相比之下,使用熔流率12克/10分钟的聚丙烯与熔融指数为1.6克/10分钟的乙烯聚合物可能会导致这样的共混物,其中较低粘度的组分构成了共混物的低粘度组分,使最低组分在均相线性或基本线性乙烯聚合物主相的分散性得到改进,由此提供了优良的光学特性。
术语‘成核剂’定义为意指用于控制粒径和由液体、超饱和溶液或饱和蒸汽形成结晶过程的一种物质。有两类成核剂,包括(1)在高剪切下分散入聚合物组合物中的预成型颗粒;和(2)在聚合物组合物的其他组分的熔体中原地形成的颗粒,这种颗粒在比聚合物组合物的其他组分要高的温度下结晶,形成起着均相聚合物和蜡的成核部位作用的纤维网。
在高剪切下分散入聚合物组合物中的预成型颗粒的例子包括亲有机的多层颗粒。这种颗粒可采用本领域公知的方法,由亲水硅酸盐类物质制备。这种物质的说明例是绿土粘土矿,例如蒙脱土、蒙脱石、贝得石、铬岭石、水辉石、皂土、锌蒙脱石、镁辉石,水羟硅钠石,和蛭石。其他适用的多层颗粒包括伊利石类矿物,例如伊利石和伊利石类与以上命名的粘土矿的掺和物。其他合适的多层颗粒,尤其使用于阴离子聚合物的多层颗粒是双层氢氧化物,例如Mg6Al3.4(OH)18.8(CO3)1.7H2O(参见W.T.Reichle,J.Catal.,94卷,547页(1985))。层上没有负荷或负荷很少的其他多层颗粒可用于本发明。这种物质包括氯化物,例如ReCl3和FeOCl,硫属化物,例如TiS2,MoS2,和MoS3;氰化物,例如Ni(CN)2,和氧化物,例如H2Si2O5,V5O13,HTiNbO5,Cr0.5V0.5S2,W0.2V2.8O7,Cr3O8,MoO3(OH)2,VOPO4-2H2O,CaPO4CH3-H2O,MnHAsO4-H2O,和Ag6Mo10O33。
亲水多层颗粒通过使钠、钾或钙阳离子与合适的物质例如水溶性聚合物,季铵盐,两性离子表面活性剂和氯化合物或类似物进行交换,可赋予其亲有机性。可交换的水溶性聚合物的代表例有乙烯醇的水溶性聚合物(例如聚乙烯醇,聚亚烷基二醇例如聚乙二醇,水溶性纤维素聚合物例如甲基纤维素和羧甲基纤维素,烯属不饱和羧酸的聚合物例如聚丙烯酸及其盐,以及聚乙烯基吡咯烷酮。
可用于本发明的季铵盐(阳离子表面活性剂)的代表例包括具有十八烷基、十六烷基、十四烷基、或十二烷基的季铵盐,优选的季铵盐包括二甲基二氢化脂铵盐,十八烷基三甲基铵盐,双十八烷基二甲基铵盐,十六烷基三甲基铵盐,双十六烷基二甲基铵盐,十四烷基三甲基铵盐,和双十四烷基二甲基铵盐。
优选的亲有机多层颗粒是由离子交换季铵阳离子制备的物质。更优选的亲有机多层颗粒是用季铵盐处理的蒙脱土粘土,最优选二甲基二氢化脂铵盐,它是以ClaytoneTMHY(Southern Clay Products的商标)出售的。
亲有机多层颗粒也可以通过用无机物、由氢化可聚合的金属醇盐例如Si(OR)4,Al(OR)3,Ge(OR)4,Si(OC2H5)4,Si(OCH3)4,Ge(OC3H7),或Ge(OC2H5)4得到的聚合物单独或任意组合与钠、钾、或钙阳离子进行交换而制备。另外,无机物可以是胶体无机化合物。可单独或任意组合使用胶体无机化合物的代表例有SiO2,Sb2O3,Fe2O3,Al2O3,TiO2,ZrO2,和SnO2。
亲有机多层物质也可以按照WO93/11190,9-21页介绍的方法,通过官能化有机硅烷化合物的交换而制备,所述文献的内容结合入本文作为参考。
成核剂(是在聚合物组合物的其他组分的熔体中原地形成的颗粒)的例子有缩醛类,例如三亚萘基山梨醇,三(4-甲基-1-亚萘基)山梨醇,三-(4-甲氧基-1-亚萘基)山梨醇,和二亚苄基zylitol。优选的物质是山梨醇和苯甲醛的缩合产物的缩醛,它可包括例如混合的醛,也就是它可包括一个未取代苯甲醛取代基和一个取代苯甲醛取代基,或它可包括两个未取代苯甲醛取代苯甲醛取代基。在取代苯甲醛残基的邻,间,和/或对位的任何位置可使用的取代基包括例如具有1至5个碳原子的低级烷基,羟基,甲氧基,单-和二烷基氨基,和卤素例如氟,溴,和氯。在美国专利4419473和5001176(其专利的整个内容结合入本文作为参考)中介绍的例子包括但不限于二亚苄基山梨醇,3,4-二甲基二亚苄基山梨醇,1,3-亚苄基-2,4-对甲基亚苄基山梨醇,1,3-亚苄基-2,4-对乙基亚苄基山梨醇,1,3-对甲基亚苄基-2,4-亚苄基山梨醇,1,3-对乙基亚苄基-2,4-亚苄基山梨醇,1,3-对甲基亚苄基-2,4-对乙基亚苄基山梨醇,1,3-对乙基亚苄基-2,4-对甲基亚苄基山梨醇,1,3,2,4-二-(对甲基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(对乙基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(对正丙基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(对异丙基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(对正丁基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(对仲丁基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(对正叔丁基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(2’,4’-二甲基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(对甲氧基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(对乙氧基亚苄基)山梨醇,1,3-亚苄基-2,4-氯亚苄基山梨醇,1,3-对氯亚苄基-2,4-亚苄基山梨醇,1,3-对氯亚苄基-2,4-对甲基亚苄基山梨醇,1,3-对氯亚苄基-2,4-对乙基亚苄基山梨醇,1,3-对甲基亚苄基-2,4-对氯亚苄基山梨醇,1,3-对乙基亚苄基-2,4-对氯亚苄基山梨醇和1,3,2,4-二-(对氯亚苄基)山梨醇。最优选的物质是3,4-二甲基二苄基山梨醇,它可由Milliken Chemical,Inc.以MilladTM3988买到,它也可以MilladTM5L71-10以及MilladTM3905P二苄基山梨醇作为在90%重量的低密度聚乙烯中的10%重量的混合物买到。
丙烯均聚物或共聚物在最终组合物中的含量为0-5,优选0.3-3,更优选0.5-2%(重量)。
丙烯均聚物或共聚物的熔融指数(I2,230℃)为0.2-10,优选0.3-5,更优选0.5-2克/10分钟。
丙烯均聚物或共聚物的密度为0.880-0.920,优选0.890-0.910,更优选0.895-0.905克/厘米3。
成核剂在最终组合物中含量为0-3000,优选500-2500,更优选1000-2000ppm。
加入到本发明的树脂组合物中的均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃的密度为0.855-0.960,优选0.870-0.915,更优选0.885-0.905克/厘米3。
所述均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃共聚物的熔融指数为0.02-100,优选0.2-50,更优选0.2-5和最优选0.5-4克/10分钟。
均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃的I10/I2比值为大于5.6,优选5.6-13,更优选5.6-11。
均相窄组成分布的乙烯/α-烯烃的Mw/Mn比值优选为1.8-6.0。
用于本发明的一种或多种α-烯烃和一种或多种单亚乙烯基芳族单体和/或一种或多种受阻脂族或环脂族亚乙烯基单体的共聚物是基本无规的聚合物。这些共聚物一般含有0.5-65,优选1-55,更优选2-50摩尔%的至少一种亚乙烯基芳族单体和/或受阻脂族或环脂族亚乙烯基单体和35-99.5,优选45-99,更优选50-98摩尔%的至少一种具有2-20个碳原子的脂族α-烯烃。
这些共聚物的数均分子量一般大于1000,优选5000-1000000,更优选10000-500000。
可应用于本发明的共聚物的熔融指数(I2)为0.01-1000,优选0.1-100,更优选0.5-30克/10分钟。
可应用于本发明的共聚物的多分散性比Mw/Mn为1.5-20,优选1.8-10,更优选2-5。
当制备基本无规的共聚物时,可能形成某一数量的均聚物,举例来说,这是由于在高温下亚乙烯基芳族单体的均聚合反应造成的。一般来说,存在亚乙烯基芳族均聚物不会影响本发明的目的,可以容忍。亚乙烯基芳族均聚物可由共聚物分离出,需要的话,通过萃取技术,例如用共聚物或亚乙烯基芳族均聚物的非溶剂从溶液中选择性沉淀。对于本发明来说,优选存在不大于20重量%,更优选低于15重量%无规亚乙烯基芳族均聚物的共聚物。
对于本发明来说,尽管各个组分的有效量和优选浓度或多或少随均相共聚物和共混组分的密度,随基本无规共聚物组分的组成以及加工温度和薄膜表面的光滑度等而变化,但一般的优选浓度为(i)饱和脂肪酸酰胺或亚乙基双酰胺是0-5000,优选250-2500,更优选500-1500ppm,(ii)不饱和脂肪酸酰胺或亚乙基双酰胺是0-10000,优选500-7500,更优选1000-3000ppm。
对于所有上述组成,添加剂例如抗氧剂(例如,受阻酚类(如,IrganoxTM1010或1076),亚磷酸盐(如,IrgafosTM168 PEP QTM,或三壬基苯基亚磷酸盐,抗滑添加剂(如,PIB),聚合物加工助剂,颜料,填料,也可以在一定程度包括在配方中,它们不干扰由本发明人发现的改善的配方特性。IrganoxTM和IrgafosTM都是汽巴嘉基公司的商标。IrgafosTM168是亚磷酸盐稳定剂,IrganoxTM1010是受阻多酚稳定剂(如,四[亚甲基3-(3,5-二叔丁基-4羟基苯基-丙酸酯)]甲烷。PEPQ是SandozChemical的商标,其主要成份据认为是四-(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’二苯基亚磷酸盐。
在实施例1-14中,以浓缩物的形式提供添加剂,为此,原料聚合物是基本线性乙烯/1-辛烯共聚物(售自陶氏化学公司),是使用金属茂催化剂制备的,其熔融指数I2=6.0克/10分钟,密度=0.9110克/厘米3并含有50ppm IrganoxTM1076和800ppm PEPQTM。
实施例1树脂组合物是通过干混以下成份制备的(a)原料基本线性乙烯/1-辛烯共聚物(售自陶氏化学公司),是使用金属茂催化剂制备的,其熔融指数I2=1.0克/10分钟,密度=0.902克/厘米3,I10/I2=9并含有500ppm IrganoxTM1076和800ppm PEPQTM,(b)Witco的芥酸酰胺,5重量%浓缩物,以得到在树脂中最终浓度为1500ppm,(c)Witco的硬脂酰胺,5重量%浓缩物,以得到在树脂中最终浓度为250ppm,(d)二氧化硅-Celite的White Mist,20重量%浓缩物,以得到在树脂中2500ppm的最终浓度。
使用配有6英寸Gloucester模头和70密耳模针的2.5英寸挤出机,由树脂组合物制备2密耳厚的吹塑薄膜。挤出参数为输出功率-120磅/小时(1.51×10-2千克/秒)靶熔融温度-450°F(232℃)吹胀率-2.5∶1霜线高度-25英寸(63.5厘米)实施例2与实施例1相同,但具有1500ppm芥酸酰胺,500ppm硬脂酰胺。
实施例3与实施例1相同,但具有1500ppm芥酸酰胺,750ppm硬脂酰胺。
实施例4与实施例1相同,但具有1250ppm芥酸酰胺,250ppm硬脂酰胺。
实施例5
与实施例1相同,但具有1250ppm芥酸酰胺,500ppm硬脂酰胺。
实施例6与实施例1相同,但具有1250ppm芥酸酰胺,750ppm硬脂酰胺。
实施例7与实施例1相同,但具有500ppm芥酸酰胺,1500ppm硬脂酰胺。
实施例8与实施例1相同,但具有1500ppm芥酸酰胺,500ppm硬脂酰胺。
比较试验1与实施例1相同,但具有0ppm芥酸酰胺,0ppm硬脂酰胺和0ppm二氧化硅。
比较试验2与实施例1相同,但具有750ppm芥酸酰胺,0ppm硬脂酰胺。
比较试验3与实施例1相同,但具有750ppm芥酸酰胺,250ppm硬脂酰胺。
比较试验4与实施例1相同,但具有750ppm芥酸酰胺,500ppm硬脂酰胺。
比较试验5与实施例1相同,但具有750ppm芥酸酰胺,750ppm硬脂酰胺。
比较试验6与实施例1相同,但具有250ppm芥酸酰胺,250ppm硬脂酰胺。
比较试验7与实施例1相同,但具有250ppm芥酸酰胺,750ppm硬脂酰胺。
比较试验8与实施例1相同,但具有500ppm芥酸酰胺,500ppm硬脂酰胺。
比较试验9与实施例1相同,但具有2500ppm二氧化硅。
这些实施例的COF值和粘结值归纳在表1中。
实施例91和2密耳厚的吹塑薄膜样品采用实施例1所用的同样条件,由干混以下成份制备的树脂而制备(a)基本线性乙烯/1-辛烯共聚物,陶氏化学公司售,它是用金属茂催化剂制备,其熔融指数I2为1.6克/10分钟,密度为0.8965克/厘米3,和I10/I2为10,含有500ppm IrganoxTM1076和800ppm PEPQTM,(b)Witco的芥酸酰胺,5重量%浓缩物,以得到在树脂中最终浓度为2000ppm,(c)Witco的硬脂酰胺,5重量%浓缩物,以得到在树脂中最终浓度为1000ppm,(d)二氧化硅-Celite的White Mist,20重量%浓缩物,以得到在树脂中4000ppm的最终浓度。
实施例10与实施例9相同,但具有1250ppm芥酸酰胺,500ppm硬脂酰胺。
实施例11与实施例9相同,但具有1500ppm芥酸酰胺,750ppm硬脂酰胺。
实施例12与实施例9相同,但具有1000ppm芥酸酰胺,1000ppm硬脂酰胺。
实施例13与实施例9相同,但具有1000ppm芥酸酰胺,2000ppm硬脂酰胺。
比较试验10与实施例9相同,但具有1500ppm芥酸酰胺,250ppm硬脂酰胺。
比较试验11与实施例9相同,但具有1250ppm芥酸酰胺,250ppm硬脂酰胺。
比较试验12与实施例9相同,但具有0ppm芥酸酰胺,0ppm硬脂酰,和0ppm二氧化硅。
比较试验13与实施例9相同,但具有1000ppm芥酸酰胺,0ppm硬脂酰胺。
比较试验14与实施例9相同,但具有750ppm芥酸酰胺,0ppm硬脂酰胺。
比较试验15与实施例9相同,但具有750ppm芥酸酰胺,250ppm硬脂酰胺。
比较试验16与实施例9相同,但具有750ppm芥酸酰胺,500ppm硬脂酰胺。
比较试验17与实施例9相同,但具有750ppm芥酸酰胺,750ppm硬脂酰胺。
比较试验18与实施例8相同,但具有500ppm芥酸酰胺,500ppm硬脂酰胺。
比较试验19与实施例9相同,但具有500ppm芥酸酰胺,1000ppm硬脂酰胺。
这些实施例的COF值和粘结值归纳在表2中。
实施例142密耳厚的吹塑薄膜样品采用实施例1所用的同样条件,由干混以下成份制备的树脂而制备(a)乙烯-丁烯共聚物EXACTTM3028,由埃克森化学公司得到(其熔融指数I2为1.2克/10分钟,密度为0.900克/厘米3),它是用金属茂催化剂制备,(b)Witco的芥酸酰胺,由Ampacet公司提供的5重量%浓缩物(产品号100329),以得到在树脂中最终浓度为1500ppm,(c)Witco的硬脂酰胺,由Bayshore公司提供的5重量%浓缩物,以得到在树脂中最终浓度为500ppm,(d)二氧化硅-Celite的White Mist,由Ampacet公司提供的20重量%浓缩物(产品号100342),以得到在树脂中3000ppm的最终浓度。
比较试验20与实施例14相同,但具有750ppm芥酸酰胺,0ppm硬脂酰胺,和2500ppm二氧化硅。
比较实验21与实施例13相同,但具有2000ppm芥酸酰胺,0ppm硬脂酰。
这些实施例的COF值和粘结值归纳在表3中。
表1<
不是本发明的实施例(‘好的’粘结值<49克,‘好的’COF<0.31)
表2
不是本发明的实施例(‘好的’粘结值<49克,‘好的’COF<0.31)表3
不是本发明的实施例(‘好的’粘结值<49克,‘好的’COF<0.31)#是埃克森化学公司的商标实施例15-17分别使用乙烯/苯乙烯共聚物ESI#1-3配制实施例15-17。ESI#1的制备催化剂A制备-(二甲基[N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-[(1,2,3,4,5-η)-1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-茚-1-基]硅烷氨合2-)-N]钛)。1)制备3,5,6,7-四氢-s-二氢化茚-1(2H)-酮1,2-二氢化茚(94.00克,0.7954摩尔)和3-氯丙酰氯(100.99克,0.7954摩尔)在CH2Cl2(300毫升)中于0℃进行搅拌,同时在氮气流下缓慢加入AlCl3(130,00克,0.9750摩尔)。混合物在室温静置两小时。然后除去挥发份。混合物冷却到0℃,缓慢加入浓硫酸(500mL)。由于在此步骤开始时没有搅拌,形成的固体要用刮铲经常搅拌。然后,于室温下混合物放在氮气下过夜。之后,将混合物加热直至温度读数达到90℃。这些条件保持2小时,在此之间,定期用刮铲搅拌混合物。反应之后,将碎冰置于混合物中并在四周移动。之后,将混合物转移到烧杯中,不间断地用水和乙醚洗涤,然后过滤和合并诸馏分。水洗混合物(2×200毫升)。分离有机层,除去挥发份。通过用己烷于0℃重结晶,分离出浅黄色所需产物(22.36克,16.3%产率)。1H NMR(CDCl3)d2.04-2.19(m,2H),2.65(t,3JHH=5.7Hz,2H),2.84-3.0(m,4H),3.03(t,3JHH=5.5Hz,2H),7.26(s,1H),7.53(s,1H).13C NMR(CDCl3)d25.71,26.01,32.19,33.24,36.93,118.90,122.16,135.88,144.06,152.89,154.36,206.50.GC-MSC12H12O的计算值172.09,实测值172.052)制备1,2,3,5-四氢-7-苯基-s-茚3,5,6,7-四氢-s-二氢化茚-1(2H)酮(12.00克,0.06967摩尔)于0℃乙醚(200毫升)中进行搅拌,同时缓慢加入PhMgBr(0.105摩尔,35.00毫升于乙醚中的3.0M溶液)。然后,在室温下此混合物搅拌过夜。反应期后,混合物用倒入冰块的方法激冷。然后用盐酸酸化混合物(pH=1)并强搅拌2小时。之后,分出有机层,水洗(2×100毫升),再用硫酸镁干燥。滤除挥发份之后,分离出深色油状的所需产物(14.68克,90.3%产率)。1H NMR(CDCl3)δ2.0-2.2(m,2H),2.8-3.1(m,4H),6.54(s,1H),7.2-7.6(m,7H).GC-MSC18H16的计算值232.13,实测值232.053)制备1,2,3,5-四氢-7-苯基-s-茚,二锂盐1,2,3,5-四氢-7-苯基-s-二氢化茚(14.68克,0.06291摩尔)在己烷(150毫升)中进行搅拌,同时缓慢加入正丁基锂(0.080摩尔,40.00毫升于环己烷的2.0M溶液)。之后,此混合物搅拌过夜。反应期后,通过吸滤的方法收集黄色固体,用己烷洗涤,真空干燥,不用进一步纯化或分析便可使用(12.2075克,81.1%产率)。4)制备氯二甲基(1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-茚-1-基)硅烷于0℃,THF(50毫升)中的1,2,3,5-四氢-7-苯基-s-茚,二锂盐(12.2075克,0.05102摩尔)滴加到Me2SiCl2(19.5010克,0.1511摩尔)的THF(100毫升)溶液中。此混合物于室温搅拌过夜。反应期后,除去挥发份,萃取残余物并用己烷过滤。除己烷后分离出黄色油状的所需产物(15.1492克,91.1%产率)。1H NMR(CDCl3)d0.33(s,3H),0.38(s,3H),2.20(p,3JHH=7.5Hz,2 H),2.9-3.1(m,4H),3.84(s,1H),6.69(d,3JHH=2.8Hz,1H),7.3-7.6(m,7H),7.68(d,3JHH=7.4Hz,2H).13C NMR(CDCl3)d0.24,0.38,26.28,33.05,33.18,46.13,116.42,119.71,127.51,128.33,128.64,129.56,136.51,141.31,141.86,142.17,142.41,144.62.GC-MSC20H21ClS的计算值324.11,实测值324.055)制备N-(1,1-二甲基乙基)-1.1-二甲基-1-(1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-茚-1-基)硅烷胺氯二甲基(1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-茚-1-基)硅烷(10.8277克,0.03322摩尔)在己烷中搅拌(150毫升),同时加入NEt3(3.5123克,0.03471摩尔)和叔丁胺(2.6074克,0.03565摩尔)。混合物搅拌24小时。反应期后,过滤混合物,除去挥发份,从而分离出所需产物,为红-黄色粘油(10.6551克,88.7%产率)。1H NMR(CDCl3)d0.02(s,3H),0.04(s,3H),1.27(s,9H),2.16(p,3JHH=7.2Hz,2H),2.9-3.0(m,4H),3.68(s,1H),6.69(s,1H),7.3-7.5(m,4H),7.63(d,3JHH=7.4Hz,2H).13C NMR(CDCl3)d-0.32,-0.09,26.28,33.39,34.11,46.46,47.54,49.81,115.80,119.30,126.92,127.89,128.46,132.99,137.30,140.20,140.81,141.64,142.08,144.83.6)制备N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-(1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-茚-1-基)硅烷胺,二锂盐N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-(1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-二氢化茚-1-基)硅烷胺(10.6551克,0.02947摩尔)在己烷(100毫升)中进行搅拌,同时缓慢加入正丁基锂(0.070摩尔,35.00毫升于环己烷中的2.0M溶液)。之后,此混合物搅拌过夜,在此之间,没有从深红色溶液中析出盐。反应期后,除去挥发份,残余物迅速用己烷洗涤(2×50毫升)。之后,深红色残余物泵干,不用进一步纯化或分析便可使用(9.6517克,87.7%产率)。7)制备二氯[N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-[(1,2,3,4,5-η)-1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-茚-1-基]硅烷氨合(2-)-N]钛于THF(50毫升)中的N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-(1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-茚-1-基)硅胺,二锂盐(4.5355克,0.01214摩尔)滴加到TiCl3(THF)3(4.5005克,0.01214摩尔)的THF(100毫升)的淤浆中。此混合物搅拌2小时。之后,加入PbCl2(1.7136克,0.006162摩尔),混合物再静置1小时。反应期之后,除去挥发份,萃取残余物并用甲苯过滤。除去甲苯,从而分离出深色残余物。之后,此残余物在己烷中制浆并冷却到0℃。然后,通过过滤分离出所需产物,为红棕色结晶固体(2.5280克,43.5%产率)。1H NMR(CDCl3)d0.71(s,3H),0 97(s,3H),1.37(s,9H),2.0-2.2(m,2H),2.9-3.2(m,4H),6.62(s,1H),7.35-7.45(m,1H),7.50(t,3JHH=7.8Hz,2H)、7.57(s,1H),7.70(d,3JHH=7.1Hz,2H),7.78(s,1H).1H NMR(C6D6)d0.44(s,3H),0.68(s,3H),1.35(s,9H),1.6-1.9(m,2H),2.5-3.9(m,4H)、6.65(s,1H),7.1-7.2(m,1H),7.24(t,3JHH=7.1Hz,2H),7.61(s,1H),7.69(s,1H),7.77-7.8(m,2H).13C NMR(CDCl3)d1.29,3.89,26.47,32.62,32.84,32.92,63.16,98.25,118.70.121.75,125.62,128.46,128.55,128.79,129.01,134.11,134.53,136.04,146.15,148.93.13C NMR(C6D6)d0.90,3.57,26.46,32.56,32.78,62.88,98.14,119.19,121.97,125.84,127.15,128.83,129.03,129.55,134.57,135.04,136.41,136.51,147.24,148.96.8)制备二甲基[N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-[(1,2,3,4,5-η)-1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-茚-1-基]硅烷氨合(2-)-N]钛二氯[N-(1,1-二甲基乙基)-1,1-二甲基-1-[(1,2,3,4,5-η)-1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-茚-1-基]硅烷氨合(2-)-N]钛(0.4970克,0.001039摩尔)于乙醚(50毫升)中进行搅拌,同时缓慢加入MeMgBr(0.0021摩尔,0.70毫升于乙醚中的3.0M溶液。之后,此混合物搅拌1小时。反应期之后,除去挥发份,萃取残余物并用己烷过滤。除去己烷,从而分离出所需产物,为金黄色固体(0.4546克,66.7%产率)。1H NMR(C6D6)d0.071(s,3H),0.49(s,3H),0.70(s,3H),0.73(s,3H),1.49(s,9H),1.7-1.8(m,2H),2.5-2.8(m,4H),6.41(s,1H),7.29(t,3JHH=7.4Hz,2H),7.48(s,1H),7.72(d,3JHH=7.4Hz,2H),7.92(s,1H).13C NMR(C6D6)d2.19,4.61,27.12,32.86,33.00,34.73,58.68,58.82,118.62,121.98,124.26,127.32,128.63,128.98,131.23,134.39,136.38,143.19,144.85.聚合在6加仑(22.7升)油套层高压釜连续搅拌箱式反应器(CSTR)中,制备共聚物。配有Lightning A-320桨叶磁偶搅拌器提供了混合。反应器于475psig(3.275千帕)满液操作。工作流体在底部,并由顶部流出。传热油通过反应器套层循环,带出一些反应热。反应器出口是微量移动流量计,用于测定流量和密度。反应器出口上的所有管线沿路50psi(344.7千帕)并绝热。
甲苯溶剂以30psig(207千帕)提供给反应器。反应器进料用微量移动质量流量计测定。变速孔板泵控制进料速度。在溶剂泵出料口,取出侧液流提供奔流给催化剂注入管(1磅/小时(0.45千克/小时))和反应器搅拌器(0.75磅/小时(0.34千克/小时))。这些流体通过差式压力流量计测定并由手动调节微量流动针阀而控制。未抑制的苯乙烯单体以30psig(207千帕)提供给反应器。反应器进料用微量移动质量流量计测定。变速孔板泵控制进料速度。苯乙烯液流与剩下的溶剂液流混合。乙烯以600psig(4137千帕)提供给反应器。乙烯液流就在该搜索阀(Research valve)控制流量之前用微量移动质量流量计测定。用Brooks流量计/控制器将氢气传输给乙烯控制阀出口处的乙烯液流。在室温下,乙烯/氢气混合物与/苯乙烯液流合并。当溶剂/单体进入反应器与套层上的-5℃二醇进行热交换,其温度下降约5℃。该液流进入反应器的底部。三组分催化剂体系及其溶剂洗液也进入反应器底部,但通过与单体液流不同的端口。催化剂组分的制备是在惰性气氛保护盒中进行的。稀释组分放入氮气保护的圆筒体中并在操作区中加入催化剂工作箱。从这些工作箱中,催化剂用活塞泵加压,并用微量移动质量流量计测定流量。这些液流彼此合并,并且就在催化剂洗液通过单独的加料管进入反应器之前与它合并。
在微量移动质量流量计测定溶液密度之后,通过将催化剂致死物(与溶剂混合的水)加入反应器产物管,聚合反应终止。与催化剂致死物(catalyst kill)一起也可加入其它聚合物添加剂。管线中的静态混合机提供了催化剂致死物和添加剂在反应器废液流中的分散。此液流接着进入后反应器加热器,为除溶剂溢料提供额外的能量。此溢料随着废液排出该后反应器加热器出现,且在反应器压力控制阀处,压力从475psig(3275千帕)下降到约250毫米(绝压)。洗出的聚合物进入热油套层的液化器。大约85%挥发份从液化器中的聚合物中除去。挥发份排出液化器的顶部。液流借助于二醇套层交换器冷凝,进入真空泵负压段,并排到乙二醇溶剂套层和苯乙烯/乙烯分离器中。从反应器底部移出溶剂和苯乙烯,从顶部移出乙烯。用微量移动质量流量计测定乙烯液流并分析其组成。测定排出的乙烯以及计算在溶剂/苯乙烯液流中的溶解气体来计算乙烯转化率。液化器中分离的聚合物用齿轮泵泵到ZSK-30液化真空挤出机中。干的聚合物以单股排出挤出机。随着这股通过水浴拉出来而被冷却。用空气从此股吹掉过量的水,用碎股机将此股劈成颗粒。
制备ESI#2催化剂B制备-(1H-环戊[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基酰胺基)-硅烷钛1,4-二苯基丁二烯1)制备1H-环戊[1]菲-2-基锂向250毫升装有1.42克(0.00657摩尔)1H-环戊[1]菲和120毫升苯的圆底烧瓶中,滴加4.2毫升1.60M正丁基锂的混合己烷溶液。此溶液搅拌过夜。过滤分离出锂盐,用25毫升苯洗涤两遍,并真空干燥。分离产量为1.426克(97.7%)。1H NMR分析表明,在2位主异构体被取代。
2)制备(1H-环戊[1]菲-2-基)二甲基氯硅烷向500毫升装有4.16克(0.0322摩尔)二甲基二氯硅烷(Me2SiCl2)和250毫升四氢呋喃(THF)的圆底烧瓶中滴加1.45克(0.0064摩尔)1H-环戊[1]菲-2-基锂的THF溶液。溶液搅拌约16小时,之后减压除溶剂。剩下的油状固体用甲苯萃取,通过硅藻土助滤剂(CeliteTM)过滤,用甲苯洗涤两遍,并减压干燥。分离产量为1.98克(99.5%)。
3)制备(1H-环戊[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基氨基)硅烷向500毫升装有1.98克(0.0064摩尔)(1H-环戊[1]菲-2-基)二甲基氯硅烷和250毫升己烷的圆底烧瓶中加2.00毫升(0.0160摩尔)叔丁基胺。反应混合物搅拌几天,之后用硅藻土助滤剂(CeliteTM)过滤,用己烷洗涤两遍,通过减压除去残余溶剂而分离出产物。分离产量为1.98克(88.9%)。
4)制备二锂合(1H-环戊[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基酰胺基)硅烷化钛向250毫升装有1.03克(0.0030摩尔)(1H-环戊[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基)硅烷)和120毫升苯的圆底烧瓶中滴加3.90毫升1.6M正丁基锂的混合己烷溶液。反应混合物搅拌约16小时。产物用过滤的方法分离出,用苯洗涤两遍,和减压干燥。分离产量为1.08克(100%)。
5)制备(1H-环戊[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基酰胺基)硅烷向250毫升装有1.17克(0.0030摩尔)TiCl33THF和120毫升THF的圆底烧瓶中以快速滴加的速率加入约50毫升THF的1.08克二锂合(1H-环戊[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基酰胺基)硅烷。混合物于约20℃搅拌1.5小时,此时加入0.55克(0.002摩尔)固体PbCl2。又搅拌1.5小时后,真空除去THF,用甲苯萃取残余物,过滤和减压干燥,得到橙色固体。产量为1.31克(93.5%)。
6)制备(1H-环戊[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基酰胺基)硅烷钛1,4-二苯基丁二烯向(1H-环戊[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基酰胺基)硅烷二氯化钛(3.48克,0.0075摩尔)和1.551克(0.0075摩尔)1,4-二苯基丁二烯在约80毫升中的料浆(70℃)中加入9.9毫升1.6M正丁基锂(0.0150摩尔)溶液。溶液立刻变暗。将温度提高使混合物回流并在此温度保温2小时。将混合物冷却到约-20℃。减压除去挥发份。于大约20℃,将残余物在60毫升混合己烷中制浆16小时。混合物冷却到约-25℃约1小时。通过真空过滤将固体收集在玻璃料上并减压干燥。干燥的固体置于玻璃纤维套管中并用索格利特萃取器连续地用己烷萃取。6小时后,在沸腾的罐中观察到结晶固体。将混合物冷却到约-20℃,由冷的混合物过滤分离有机减压干燥,得到1.62克深色结晶固体。滗出滤液。搅拌萃取器中的固体,并用追加量的混合己烷连续萃取,得到另外0.46克所需产品,为深色结晶固体。
聚合按照ESI#1进行聚合,只是在助催化剂下使用催化剂B,工艺条件归纳在表4中。
制备ESI#3所用的催化剂和聚合工序与ESI#1相同且存在助催化剂,工艺条件归纳在表4中。
表4乙烯/苯乙烯共聚物ESI#1-3e制备条件
a该催化剂是二甲基[N-(1,1-二甲基乙基-1,1-二甲基-1-[(1,2,3,4,5-η)-1,5,6,7-四氢-3-苯基-s-茚-1-基]硅烷氨合(2-)-N]-钛b催化剂是(1H-环戊[1]菲-2-基)二甲基(叔丁基酰胺基)硅烷钛1,4-二苯基丁二烯c助催化剂c是三(五氟苯基)硼烷d Akzo Nobel以MMAO-3A售的改性的甲基铝氧烷e在所有情况下B/Ti摩尔比为3.0∶1实施例15-17在实施例15-17中,添加剂是以浓缩物的形式提供的,其原料聚合物是基本线性的乙烯/苯乙烯共聚物,由陶氏化学公司出售,采用金属茂催化剂制备,且其熔融指数I2=6.0克/10分钟,含70重量%(38.6摩尔)苯乙烯。所用的酰胺是硬脂酰胺(Crodamide SR粒料,硬脂酰胺精炼,CAS 124-26-5)和芥酸酰胺(Crodamide ER粒料,芥酸酰胺精炼,CAS 112-84-5),Croda国际有限公司产。
实施例15干混以下成份制备树脂组合物(a)基本线性的乙烯/苯乙烯共聚物,即表4所述的ESI#1,熔融指数I2=1.4克/10分钟,共聚物苯乙烯含量为40.3重量%(35.4摩尔%),在粒料上干混有5000ppm滑石,(b)Croda国际有限公司产的芥酸酰胺,5重量%浓缩物,在树脂中的最后浓度为2000ppm,(c)Croda国际有限公司产的硬脂酰胺,5重量%浓缩物,在树脂中的最后浓度为1000ppm。
使用配有3英寸(7.6厘米)Killion模头和60密耳模头间隙的1.25英寸(3.17厘米)挤出机,由该树脂组合物制备3.5密耳的吹塑薄膜样品。挤出参数为螺杆速度…50rpm靶熔融温度…415°F(213℃)平折宽度…9英寸(23厘米)霜白线高度…20英寸(51厘米)实施例16与实施例15相同,但具有乙烯/苯乙烯共聚物ESI#2,它是按表4中叙述的方法制备的,其熔融指数I2=0.9克/10分钟,共聚物的苯乙烯含量为70重量%(38.6摩尔%),且在粒料上干混有5000ppm滑石。制备的样品厚5.5密耳。
实施例17与实施例15相同,但具有乙烯/苯乙烯共聚物ESI#3,它是按表4中叙述的方法制备的,其熔融指数I2=1.3克/10分钟,共聚物的苯乙烯含量为75重量%(44.7摩尔%),且在粒料上干混有5000ppm滑石。制备的样品厚5密耳。
这些实施例的粘结值列于表5。这些样品的重要意义是它们不被破坏性地粘结,如同通常没加添加剂的这类材料那样。而且,至少一个样品的COF是可测的,而通常这类材料的COF是不可测的。
表5
>实施例18-22对于实施例18-22,采用ASTM D-3354测定粘结性,采用ASTM D-1894测定COF,采用ASTM D-1003测定浊度,采用ASTM D-2457测定光泽度,以及采用ASTM D1746测定透明度或澄清度。在实施例的组合物中所用成份的鉴定POP1是基本线性乙烯/1-辛烯共聚物,其密度为0.902克/厘米3,熔融指数(I2)为1克/10分钟(于190℃),I10/I2为9.0,是由陶氏化学公司以商品名Affinity PL1880出售。
POP2是基本线性乙烯/1-辛烯共聚物,其密度为0.902克/厘米3,熔融指数(I2)为3克/10分钟(于190℃),I10/I2为8.0,是由陶氏化学公司以商品名Affinity FW1650出售。
POP3是基本线性乙烯/1-辛烯共聚物,其密度为0.896克/厘米3,熔融指数(I2)为1.6克/10分钟(于190℃),I10/I2为9.9,是由陶氏化学公司以商品名Affinity PF1140出售。
POP4是基本线性乙烯/1-辛烯共聚物,其密度为0.903克/厘米3,熔融指数(I2)为1.0克/10分钟(于190℃),I10/I2为9.0,它具有750ppm芥酸酰胺和2500ppm二氧化硅,是由陶氏化学公司以商品名AffinityPL1881出售。
PP1是全同立构的丙烯均聚物,是由Amoco以T1001牌号出售的,其熔流率于230℃为0.5克/10分钟。
PP2是全同立构的苯乙烯均聚物,是由Monter以Moplen Q30P牌号出售的,其熔流率于230℃为0.7克/10分钟。
MB1是由Ampacet(Ampacet商业编码100329-E)出售的母炼胶,由密度为0.910克/厘米3,熔融指数(I2)为6克/10分钟(于190℃)的基本线性的乙烯/1-辛烯共聚物(由陶氏化学公司出售)制备并含有5重量%的芥酸酰胺。
MB2是由Ampacet(Ampacet商业编码100371-E)出售的母炼胶,由密度为0.910克/厘米3,熔融指数(I2)为6克/10分钟(于190℃)的基本线性的乙烯/1-辛烯共聚物(由陶氏化学公司出售)制备并含有20重量%的二氧化硅抗粘结剂。
MB3是由Ampacet(Ampacet商业编码LR-87476)出售的母炼胶,由密度为0.910克/厘米3,熔融指数(I2)为6克/10分钟(于190℃)的基本线性的乙烯/1-辛烯共聚物(由陶氏化学公司出售)制备并含有5重量%的硬脂酰胺增滑剂。
MB4是由Ampacet(Ampacet商业编码100342)出售的母炼胶,由密度为0.910克/厘米3,熔融指数(I2)为6克/10分钟(于190℃)的基本线性的乙烯/1-辛烯共聚物(由陶氏化学公司出售)制备并含有20重量%的White Mist抗粘结剂。
MB5是母炼胶,由密度为0.910克/厘米3,熔融指数(I2)为6克/10分钟(于190℃)的基本线性的乙烯/1-辛烯共聚物(由陶氏化学公司出售)制备并含有6重量%的芥酸酰胺和15%碳酸钙。此母炼胶是通过熔融混合各个成份制备的,并在挤出工艺中借助于侧臂进料加入聚合物中。
MB6是炼胶,由密度为0.910克/厘米3,熔融指数(I2)为6克/10分钟(于190℃)的基本线性的乙烯/1-辛烯共聚物(由陶氏化学公司出售)制备并含有6重量%的芥酸酰胺和15%滑石。此母炼胶是通过熔融混合各个成份制备的,并在挤出工艺中借助于侧臂进料加入聚合物中。
MB7是1200克POP2和800克POP1(如上所述)和4克Millad 3988成核剂(Milliken公司出售)的熔融混合物。MB7是于200℃在Werner &amp;Pfleiderer ZSK30(双螺杆挤出机,配有单纱模头,冷却水浴和单纱切碎机)上将干混物挤出成丸而制备。
实施例18-20和比较实验22-24在配有90毫米直径模头且模头间隙为1.2毫米的40毫米螺杆的Davo吹塑薄膜挤出机上制备这组吹塑薄膜。用于制备薄膜的制条工艺是50rpm,2.5吹胀率,50微米膜厚,熔融温度240℃,约15千克/小时。
实施例18-20和比较实验22-24是作为在转筒混合各成份之后POP1与合适的母炼胶和/或成核剂的干混合物而挤出的。
在各例中,POP1和母炼胶的数量之和为100,不同的添加剂,例如增滑剂、抗粘结剂和成核剂是以其在母炼胶中指示的量存在的。不过,注意到在实施例18-19中,使用高于和超过在母炼胶中的含量的成核剂;在实施例20中,所有成核剂是单独提供的,而不是借助于母炼胶MB7提供的。
评估组合物的粘结性、COF,光泽度、浊度和澄清度。组合物和测定的特性列于表6。
表6
*n.m.=因太高而不能测定**100ppm归因于所用的MB7***50ppm归因于所用的MB7+按照ASTM 1893(225毫米膜宽)测定的粘结值(牛顿数)
比较实验22代表纯POP1的性能。比较实验23和24代表传统的增滑抗粘结体系的性能。这些实施例表明,与未改性的树脂POP1相比,浊度和或澄清度更坏。
实施例18、19和20代表本发明。实施例18表明不但抗粘结性和COF性非常好,而且澄清度良好。实施例19表明好的澄清度、浊度和光泽度以及好的抗粘结性和C0F结果。实施例20表明了最佳光学性以及很好的抗粘结性;不过COF没有实施例19那样好。
实施例21和比较实验25-27在与实施例18相同的挤出机和使用相同的制条工艺,制备实施例21和比较实验25-27的吹塑薄膜。组合物作为在转筒混合之后POP1与合适的母炼胶的干共混物而挤出。在各例中,POP1和母炼胶的数量之和为100,不同的添加剂,例如增滑剂、抗粘结剂和成核剂是以其在母炼胶中指示的量存在的。评估薄膜的粘结性、COF,光泽度、浊度和澄清度。组合物和测定的特性列于表7。
表7
*n.m.=因太高而不能测定**25ppm归因于所用的MB7+White MistTM是由Celite Corp.出售的白烟-钙化硅藻土。++按照ASTM 1893(225毫米膜宽)测定的粘结值(牛顿数)比较实验25代表未改性的POP1的性能。比较实验26和27代表传统增滑抗粘结体系的性能。比较实验26和27的薄膜具有的浊度和/或澄清度低于未改性的POP1薄膜的。实施例21代表由本发明的组合物制成的薄膜。此膜表现出良好澄清度,浊度,和抗粘结性。
实施例22和比较实验28-30实施例22和比较实验28-30的薄膜是在吹塑共挤出流水线上制备的。密度0.924和熔融指数1.75的低密度聚乙烯用作外层,此聚乙烯是非稳定化的,由陶氏化学公司出售(商品名LD320)。多相支化线性低密度乙烯/1-辛烯共聚物用作芯层,此共聚物的密度为0.919克/厘米3,熔融指数(I2)为1.05克/10分钟,且由陶氏化学公司出售(商品名DowlexNG 5056.01E)。示出的POP1或POP4用作内密封层。各组合物作为POP1层与合适的母炼胶和/或PP1的干共混物通过以重量计的自动进料而挤出。在各例中,POP1和母炼胶的数量之和为100,不同的添加剂,例如增滑剂、抗粘结剂和成核剂是以其在母炼胶中指示的量存在的。
评估薄膜的粘结性、COF,光泽度、浊度和澄清度。组合物和测定的特性列于表8。
表8
*n.m.=因太高而不能测定+White MistTM是由Celite Corp.出售的白烟-钙化硅藻土。
比较实验28和29代表传统的增滑和抗粘结体系的性能。根据共挤出吹塑薄膜流水线的夹辊上所需的温度来判断粘结性能。如果打开气泡所需的温度太低,则薄膜卷曲,造成膜辊的外观不良。如果温度更高,则观察到无起皱问题。在较高温度,操作人员注意到出现粘结现象(视听观察不良分离)。比较实验29表现出可接受的抗粘结性。比较实验28没表现出充分的抗粘结性。
实施例22代表本发明。它表明与比较实验29和30相比,抗粘结性和增滑性相同。实施例22代表本发明的优选实施方案,与比较实验28和30相比,澄清度得到改进。
权利要求
1.组合物,包括(A)具有窄组成分布的均相乙烯/α-烯烃共聚物;和(B)饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺;和(C)不饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺;和(D)细分无机化合物;且其中组分B和C的浓度之和大于1500ppm,以组分A,B,C和D的组合重量计,且当树脂组合物制成厚度2密耳的吹塑薄膜时,所述薄膜的特征在于具有低于49克的粘结性和COF低于0.31。
2.权利要求1的组合物,其中(A)组分A的密度为0.870-0.940克/厘米3,熔融指数(I2)为0.2-100克/10分钟,I10/I2大于5.6;和(B)组分B基本符合实验式Ra-C(O)NHRb或Ra-C(O)NHCH2CH2NHC(O)Ra,其中Ra是饱和C10-C26烷基且Rb独立地是氢或饱和C10-C26烷基和其中所述的组分B的浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为10ppm-1250ppm,(C)组分C基本符合实验式RcC(O)NHRd,其中Rc是不饱和C10-C26烷基且Rd独立地是氢或不饱和C10-C26烷基,或实验式Re-C(O)NHCH2CH2NHC(O)Re,其中Re是饱和或不饱和C10-C26烷基,条件是至少一个Re是不饱和C10-C26烷基,且其中所述的组分C的浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为250ppm-10000ppm;和(D)组分D包括氧化硅,氧化铝,滑石,石灰石,粘土,硅藻土,二氧化钛或碳酸钙中的至少一种,且浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为500ppm-15000ppm。
3.权利要求1的组合物,其中(A)组分A的密度为0.890-0.920克/厘米3,熔融指数(I2)为0.4-50克/10分钟,I10/I2为5.6-13;和(B)组分B是硬脂酰胺,山嵛酰胺或花生酰胺,且其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为100ppm-1000ppm,和(C)组分C是芥酸酰胺,油酰胺,芥酸酰胺基乙基芥酸酰胺或油酰胺基乙基双油酰胺,且其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为500ppm-8000ppm;和(D)组分D是二氧化硅,其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为1000ppm-10000ppm。
4.权利要求1的组合物,其中(A)组分A的密度为0.890-0.910克/厘米3,熔融指数(I2)为0.5-20克/10分钟,I10/I2为5.6-11和Mw/Mn为1.8-6.0;和(B)组分B是硬脂酰胺,且其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为250ppm-750ppm;和(C)组分C是芥酸酰胺,且其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为750ppm-5000ppm;和(D)组分D是二氧化硅,其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为1250ppm-7500ppm。
5.权利要求1的组合物,其中组分A是基本线性乙烯/α-烯烃共聚物,其中所述的共聚物的特征是A)熔融率I10/I2≥5.63;和B)分子量分布Mw/Mn由下式定义Mw/Mn≤(I10/I2)-4.63;和C)表面熔融破坏开始时的临界剪切率比具有相同的I2和Mw/Mn的线性乙烯/α-烯烃聚合物表面熔融破坏开始时的临界剪切率高至少50%;和D)加工指数低于或等于具有相同的I2和Mw/Mn的线性乙烯/α-烯烃聚合物PI的70%和E)具有0.01-3个长链分支/1000个碳。
6.降低膜和薄片材粘结和提高滑动性的方法,该方法包括由权利要求1的组合物制造所述膜和片材。
7.组合物,包括(A)一种共聚物共混物组合物,包括(1)具有窄组成分布的均相乙烯/α-烯烃共聚物;和(2)第二种共聚物,包括(a)具有宽组成分布的均相乙烯/α-烯烃共聚物;或(b)具有不同的I2或密度,或Mw,或Mw/Mn的共聚物(1);或(c)(a)或(b)的任意组合;和(B)饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺;和(C)不饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺;和(D)细分无机化合物;且其中组分B和C的浓度之和大于1500ppm,以组分A,B,C和D的组合重量计,且当树脂组合物制成厚度2密耳的吹塑薄膜时,所述薄膜的特征在于具有低于49克的粘结性和COF低于0.31。
8.权利要求7的组合物,其中组分A的密度为0.870-0.940克/厘米3,熔融指数(I2)为0.2-100克/10分钟,和I10/I2大于5.6;和其中A)组分(A)(1)在共聚物组合物中的浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准为10-90%重量,且密度为0.870-0.940克/厘米3,熔融指数(I2)为0.05-100克/10分钟,I10/I2大于5.6;和B)组分(A)(2)在共聚物组合物中浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准为10-90%重量;且其中所述组分(A)(2)具有校正密度,I2,I10/I2,和Mw/Mn,且以校正浓度存在,以得到最终共混组分(A)的所需特性,C)组分B基本符合实验式Ra-C(O)NHRb或Ra-C(O)NHCH2CH2NHC(O)-Ra,其中Ra是饱和C10-C26烷基且Rb独立地是氢或饱和C10-C26烷基和其中所述的组分B的浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为10ppm-1250ppm;和D)组分C基本符合实验式RcC(O)NHRd,其中Rc是不饱和C10-C26烷基且Rd独立地是氢或不饱和C10-C26烷基,或实验式Re-C(O)NHCH2CH2NHC(O)Re,其中Re是饱和或不饱和C10-C26烷基,条件是至少一个Re是不饱和C10-C26烷基,且其中所述的组分C的浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为250ppm-10000ppm;和E)组分D包括氧化硅,氧化铝,滑石,石灰石,粘土,硅藻土,二氧化钛或碳酸钙中的至少一种,且其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为500ppm-15000ppm。
9.权利要求7的组合物,其中A)组分A的密度为0.890-0.920克/厘米3,熔融指数(I2)为0.4-50克/10分钟,I10/I2为5.6-13;和B)组分(A)(1)在共聚物组合物中的浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准为15-85%重量,且密度为0.870-0.920克/厘米3,熔融指数(I2)为0.2-50克/10分钟,I10/I2为5.6-13;和C)组分(A)(2)在共聚物组合物中浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准为15-85%重量;和D)组分B是选自硬脂酰胺,山嵛酰胺或花生酰胺中的至少一种且其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准为100ppm-1000ppm;和E)组分C是选自芥酸酰胺,油酰胺,芥酸酰胺基乙基芥酸酰胺或油酰胺基乙基双油酰胺,且其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为500ppm-8000ppm;和F)组分D是二氧化硅,其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为1000ppm-10000ppm。
10.权利要求7的组合物,其中A)组分A的密度为0.890-0.910克/厘米3,熔融指数(I2)为0.5-20克/10分钟,I10/I25.6-11;Mw/Mn为1.8-6.0;和B)组分(A)(1)在共聚物组合物中的浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准为20-80%重量,且密度为0.870-0.905克/厘米3,熔融指数(I2)为0.2-20克/10分钟,I10/I25.6-11,和Mw/Mn为1.8-6.0;和C)组分(A)(2)在共聚物组合物中浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准为20-80%重量;和D)组分B是硬脂酰胺,且其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准为250ppm-750ppm;和E)组分C是芥酸酰胺,且其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为750ppm-5000ppm;和F)组分D是二氧化硅,其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为1250ppm-7500ppm。
11.权利要求7的组合物,其中具有窄组成分布的均相共聚物是基本线性乙烯/α-烯烃共聚物,其中基本线性乙烯/α-烯烃共聚物的特征是具有a)熔融率I10/I2≥5.63;和b)分子量分布Mw/Mn由下式定义Mw/Mn≤(I10/I2)-4.63;和c)表面熔融破坏开始时的临界剪切率比具有相同的I2和Mw/Mn的线性乙烯/α-烯烃聚合物表面熔融破坏开始时的临界剪切率高至少50%;和d)加工指数低于或等于具有相同的I2和Mw/Mn的线性乙烯/α-烯烃聚合物PI的70%;和e)具有0.01-3个长链分支/1000个碳。
12.降低膜和薄片材粘结和提高滑动性的方法,该方法包括由权利要求7的组合物制造所述膜和片材。
13.权利要求1的组合物,它呈薄片状,厚度为10-20密耳。
14.权利要求7的组合物,它呈薄片状,厚度为10-20密耳。
15.权利要求1的组合物,它呈薄膜状,平均厚度为0.3-8密耳。
16.权利要求7的组合物,它呈薄膜状,平均厚度为0.3-8密耳。
17.权利要求1的组合物,它呈吹塑薄膜,流延薄膜,单层薄膜,或共挤出薄膜状。
18.权利要求7的组合物,它呈吹塑薄膜,流延薄膜,单层薄膜,或共挤出薄膜状。
19.组合物,包括(A)至少一种基本无规的共聚物其中所述共聚物包括(1)0.5-65摩尔%的聚合物单元,衍生自(a)至少一种亚乙烯基芳族单体,或(b)至少一种受阻脂族亚乙烯基单体,或(c)至少一种亚乙烯基芳族单体和至少一种受阻脂族亚乙烯基单体的组合体;和(2)35-99.5摩尔%衍生自至少一种脂族C2-C20的α-烯烃聚合物单元;和(B)饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺;或(C)饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺;或(D)细分无机化合物;或(E)(B),(C)和(D)中至少一种的组合体。
20.权利要求19的组合物,其中(1)所述基本无规共聚物,组分A,包括1-55摩尔%聚合物单元,衍生自(a)至少一种所述的亚乙烯基芳族单体,组分A(1)(a),它由以下通式表示
其中R1选自氢和C1-4烷基,优选氢和甲基;各R2独立地选自氢和C1-4烷基,优选氢和甲基;Ar是苯基或被1-5个取代基取代的苯基,所述取代基选自卤素,C1-4烷基,和C1-4卤代烷基;和n是0-4,;或(b)至少一种所述受阻脂族亚乙烯基单体,组分A(1)(b),它由以下通式表示
其中A1是空间大的脂族或环脂族至多具有20个碳的取代基,R1选自氢和C1-4烷基,优选氢和甲基;各R2独立地选自氢和C1-4烷基,优选氢和甲基;或另外R1和A1一起成环系;或(2)所述基本无规共聚物,组分A,含有45-99摩尔%衍生自至少一种选自乙烯或乙烯与丙烯、4-甲基戊烯、丁烯-1、己烯-1和辛烯-1的组合体中的至少一种所述脂族α-烯烃的聚合物单元;(3)所述基本无规共聚物,组分A,具有0.01-1000的熔融指数(I2);(4)所述基本无规共聚物,组分A,具有1.5-20的分子量分布(Mw/Mn);和(5)所述饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺,组分B,分别基本符合实验式Ra-C(O)NHRb或Ra-C(O)NHCH2CH2NHC(O)Ra,其中Ra是饱和C10-C26烷基且Rb独立地是氢或饱和C10-C26烷基和其中所述的组分B的浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为0-5000ppm,(6)所述不饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺,组分C,分别基本符合实验式RcC(O)NHRd,其中Rc是不饱和C10-C26烷基且Rd独立地是氢或不饱和C10-C26烷基,或实验式Re-C(O)NHCH2CH2NHC(O)Re,其中Re是饱和或不饱和C10-C26烷基,条件是至少一个Re是不饱和C10-C26烷基,且其中所述的组分C的浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为0-10000ppm;和(7)所述细分无机化合物,组分D,包括氧化硅,氧化铝,滑石,石灰石,粘土,硅藻土,二氧化钛或碳酸钙中的至少一种,且浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为0-20000ppm。
21.权利要求19的组合物,其中(1)所述基本无规共聚物,组分A,包括2-50摩尔%聚合物单元,衍生自(a)苯乙烯,α-甲基苯乙烯,邻-,间-,对-甲基苯乙烯,和环卤化的苯乙烯;或(b)5-亚乙基-2-降冰片烯或1-乙烯基环己烯,3-乙烯基环己烯,和4-乙烯基环己烯;或(c)a)和b)至少一种的组合;(2)所述基本无规共聚物,组分A,含有50-98摩尔%衍生自乙烯聚合物单元;(3)所述基本无规共聚物,组分A,具有0.1-100的熔融指数(I2);(4)所述基本无规共聚物,组分A,具有1.8-10的分子量分布(Mw/Mn);(5)所述饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺,组分B,是硬脂酰胺,山嵛酰胺或花生酰胺,且其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为250ppm-2500ppm,和(6)所述不饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺,组分C,是芥酸酰胺,油酰胺,芥酸酰胺基乙基芥酸酰胺或油酰胺基乙基双油酰胺,且其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为500ppm-7500ppm;和(7)所述细分无机化合物,组分D,是氧化硅或滑石,且浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为1000-15000ppm。
22.权利要求21的组合物,其中(1)所述基本无规共聚物,组分A,具有0.5-30的熔融指数(I2);(2)所述基本无规共聚物,组分A,具有2-5的分子量分布(Mw/Mn);(3)所述亚乙烯基芳族单体,组分A1(a),是苯乙烯;(4)所述脂族α-烯烃,组分A2,是乙烯;(5)所述饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺,组分C,是硬脂酰胺,且其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为500ppm-1500ppm,和(6)所述饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺,组分C,是芥酸酰胺,且其浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为1000ppm-3000ppm;和(7)所述细分无机化合物,组分D,是氧化硅或滑石,且浓度以组分A,B,C和D的组合重量为基准,为2000-10000ppm。
23.组合物,包括(A)一种树脂组合物,包括(1)具有窄组成分布的均相乙烯/α-烯烃共聚物;或(2)至少一种基本无规共聚物;其中所述共聚物包括(a)0.5-65摩尔%的聚合物单元,衍生自(i)至少一种亚乙烯基芳族单体,或(ii)至少一种受阻脂族亚乙烯基单体,或(iii)至少一种亚乙烯基芳族单体和至少一种受阻脂族亚乙烯基单体组合体;和(b)35-99.5摩尔%衍生自至少一种脂族C2-C20的α-烯烃聚合物单元;和任选的(3)丙烯均聚物或丙烯和一种或多种C2-C20的α-烯烃的共聚物;和(B)一种或多种以下物质(1)饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺;或(2)饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺;或(3)B(1)和B(2)的组合体;和任选的,(C)一种成核剂。
24.权利要求23的组合物,其中(1)所述均相乙烯/α-烯烃共聚物,组分(A)(1)的密度为0.855-0.960克/厘米3,熔融指数(I2)为0.02-100克/10分钟,I10/I2大于5.6;和(2)所述基本无规共聚物,组分(A)(2)含有1-55摩尔%聚合物单元,衍生自(a)至少一种所述的亚乙烯基芳族单体,组分(A)(2)(a)(i),它由以下通式表示
其中R1选自氢和C1-4烷基,优选氢或甲基;各R2独立地选自氢和C1-4烷基,优选氢或甲基;Ar是苯基或被1-5个取代基取代的苯基,所述取代基选自卤素,C1-4烷基,和C1-4卤代烷基;和n是0-4,;或(b)至少一种所述受阻脂族亚乙烯基单体,组分(A)(2)(a)(ii),由以下通式表示
其中A1是空间大的脂族或环脂族的至多具有20个碳的取代基,R1选自氢和C1-4烷基,优选氢和甲基;各R2独立地选自氢和C1-4烷基,优选氢和甲基;或另外R1和A1一起成环系;和(3)所述基本无规共聚物,组分(A)(2),含有45-99摩尔%衍生自至少一种选自乙烯或乙烯与丙烯、4-甲基戊烯、丁烯-1、己烯-1和辛烯-1的组合体中的至少一种所述脂族α-烯烃的聚合物单元;(4)所述基本无规共聚物,组分(A)(2),具有0.01-1000的熔融指数;(5)所述基本无规共聚物,组分(A)(2),具有1.5-20的分子量分布(Mw/Mn);和(6)所述苯乙烯的均聚物或共聚物,组分(A)(3)的浓度为0-5重量%(以组分A,B和C的组合重量计),熔融指数(I2,230℃)为0.2-10克/10分钟,和密度为0.880-0.920克/厘米3;和(7)所述饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺,组分B(1)分别基本符合实验式Ra-C(O)NHRb或Ra-C(O)NHCH2CH2NHC(O)Ra,其中Ra是饱和C10-C26烷基且Rb独立地是氢或饱和C10-C26烷基和其中所述的组分B(1)的浓度以组分A,B和C的组合重量为基准,为0-5000ppm;和(8)所述饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺,组分B(2)分别基本符合实验式RcC(O)NHRd,其中Rc是不饱和C10-C26烷基且Rd独立地是氢或不饱和C10-C26烷基,或实验式Re-C(O)NHCH2CH2NHC(O)Re,其中Re是饱和或不饱和C10-C26烷基,条件是至少一个Re是不饱和C10-C26烷基,且其中所述的组分B(2)的浓度以组分A,B和C的组合重量为基准,为0-10000ppm;和(9)所述成核剂,组分C,包括绿土粘土矿,伊利石矿,层化双氢氧化物,氰化物,和氧化物,硫属化物,金属氯化物,或乙缩醛或其混合物;和其中所述成核剂,组分C的浓度以组分A,B和C的组合重量为基准,为0-3000ppm。
25.权利要求23的组合物,其中(1)所述均相乙烯/烯烃共聚物,组分(A)(1)的密度为0.870-0.915克/厘米3,熔融指数(I2)为0.2-50克/10分钟,I10/I2为5.6-13;和(2)所述基本无规共聚物,组分(A)(2)含有2-50摩尔%聚合物单元,衍生自(a)苯乙烯,α-甲基苯乙烯,邻-,间-,对-甲基苯乙烯,和环卤化的苯乙烯;或(b)5-亚乙基-2-降冰片烯或1-乙烯基环己烯,3-乙烯基环己烯,和4-乙烯基环己烯;或(c)a)和b)至少一种的组合;(3)所述基本无规共聚物,组分(A)(2),含有50-98摩尔%衍生自乙烯的聚合物单元;(4)所述基本无规共聚物,组分(A)(2),具有0.1-100的熔融指数(I2);(5)所述基本无规共聚物,组分(A)(2),具有1.8-10的分子量分布(Mw/Mn);(6)所述丙烯的均聚物或共聚物,组分(A)(3)的浓度为0.3-3重量%(以组分A,B和C的组合重量计),熔融指数(I2,230℃)为0.3-5克/10分钟,和密度为0.890-0.910克/厘米3;和(7)所述饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺,组分B(1),是硬脂酰胺,山嵛酰胺或花生酰胺,且其浓度以组分A,B和C的组合重量为基准,为250ppm-2500ppm,和(8)所述不饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺,组分B(2),是芥酸酰胺,油酰胺,芥酸酰胺基乙基芥酸酰胺或油酰胺基乙基双油酰胺,且其浓度以组分A,B和C的组合重量为基准,为500ppm-7500ppm;和(9)所述成核剂,组分C,包括蒙脱土、蒙脱石、贝得石、铬岭石、水辉石、皂土、锌蒙脱石、镁辉石,水羟硅钠石,和蛭石,伊利石及其搀和物,Mg6al3.4(OH)18.8(CO3)1.7H2O,ReCl3,FeOCl,TiS2,MoS3,and MoS3;Ni(CN)2,H2Si2O5,V5O13,HTiNbO5,Cr0.5V0.5S2,W0.2V2.8O7,Cr3O8,MoO3(OH)2,VOPO4-2H2O,CaPO4CH3-H2O,MnHAsO4-H2O,Ag6Mo10O33,苯甲酸钠,苯甲酸锂,2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠,二亚苄基山梨醇,甲基-二亚苄基山梨醇,三亚萘基山梨醇,三(4-甲基-1-亚萘基)山梨醇,三-(4-甲氧基-1-亚萘基)山梨醇,二亚苄基萨里特醇(zylitol),二亚苄基山梨醇,3,4-二甲基二亚苄基山梨醇,1,3-亚苄基-2,4-对甲基亚苄基山梨醇,1,3-亚苄基-2,4-对乙基亚苄基山梨醇,1,3-对甲基亚苄基-2,4-亚苄基山梨醇,1,3-对乙基亚苄基-2,4-亚苄基山梨醇,1,3-对甲基亚苄基-2,4-对乙基亚苄基山梨醇,1,3-对乙基亚苄基-2,4-对甲基亚苄基山梨醇,1,3,2,4-二-(对甲基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(对乙基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(对正丙基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(对异丙基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(对正丁基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(对仲丁基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(对正叔丁基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(2’,4’-二甲基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(对甲氧基亚苄基)山梨醇,1,3,2,4-二-(对乙氧基亚苄基)山梨醇,1,3-亚苄基-2,4-对氯亚苄基山梨醇,1,3-对氯亚苄基-2,4-亚苄基山梨醇,1,3-对氯亚苄基-2,4-对甲基亚苄基山梨醇,1,3-对氯亚苄基-2,4-对乙基亚苄基山梨醇,1,3-对甲基亚苄基-2,4-对氯亚苄基山梨醇,1,3-对乙基亚苄基-2,4-对氯亚苄基山梨醇环己或1,3,2,4-二-(对氯亚苄基)山梨醇,或其混合物,且其浓度以组分A,B和C的组合重量为基准,为500-2500ppm。
26.权利要求25的树脂组合物,其中(1)所述均相乙烯/α-烯烃共聚物的密度为0.885-0.905克/厘米3,熔融指数(I2)为0.5-4克/10分钟,I10/I2为5.6-11,和Mw/Mn为1.8-6.0;和(2)所述亚乙烯基芳族单体是苯乙烯;(3)所述脂族α-烯烃是乙烯;(4)所述基本无规共聚物的熔融指数(I2)为0.5-30;(5)所述基本无规共聚物的分子量分布(Mw/Mn)为2-5;(6)所述丙烯均聚物或共聚物是全同立构丙烯均聚物或共聚物,其浓度为0.5-2重量%(以组分A,B和C的组合重量为基准);且熔融指数(I2,230℃)为0.5-2克/10分钟,密度为0.895-0.905克/厘米3;和(7)所述饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺是硬脂酰胺,且浓度以组分A,B和C的组合重量为基准为500-1500ppm;和(8)所述不饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺是芥酸酰胺,且浓度以组分A,B和C的组合重量为基准为1000-3000ppm;和(9)所述成核剂是MilladTM3988且浓度以组分A,B和C的组合重量为基准为1000-2000ppm。
27.权利要求23的树脂组合物,其中所述均相乙烯/α-烯烃共聚物,组分(A)(1),是基本线性乙烯/α-烯烃共聚物,其中所述共聚物的特征是具有(A)熔流率,I10/I2≥5.63;(B)分子量分布,Mw/Mn,按下式定义Mw/Mn≤(I10/I2)-4.63(C)表面熔融破坏开始时的临界剪切率比具有相同的I2和Mw/Mn的线性乙烯/α-烯烃聚合物表面熔融破坏开始时的临界剪切率高至少50%;(D)加工指数低于或等于具有相同的I2和Mw/Mn的线性乙烯/α-烯烃聚合物PI的70%;和(E)具有0.01-3个长链分支/1000个碳。
28.降低膜和薄片材粘结和提高滑动性的方法,该方法包括由权利要求19的树脂组合物制造所述膜和片材。
29.权利要求19的树脂组合物,它呈薄片状,厚度为10-20密耳。
30.权利要求19的树脂组合物,它呈薄膜状,平均厚度为0.3-8密耳。
31.权利要求19的树脂组合物,它呈吹塑薄膜、流延薄膜、单层薄膜或共挤出薄膜。
32.降低膜和薄片材粘结和提高滑动性的方法,该方法包括由权利要求23的组合物制造所述膜和片材。
33.权利要求23的树脂组合物,它呈薄片状,厚度为10-20密耳。
34.权利要求23的树脂组合物,它呈薄膜状,平均厚度为0.3-8密耳。
35.权利要求23的树脂组合物,它呈吹塑薄膜、流延薄膜、单层薄膜或共挤出薄膜。
全文摘要
公开了树脂组合物,它包括均相乙烯/α-烯烃共聚物;和饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺;和不饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺;和细分无机化合物。还公开了组合物,它包括饱和脂肪酸酰胺或饱和亚乙基双酰胺,不饱和脂肪酸酰胺或不饱和亚乙基双酰胺,和细分无机化合物和基本无规的一种或多种α-烯烃与一种或多种亚乙烯基芳族单体和/或一种或多种受阻脂族或环脂族亚乙烯基单体的共聚物或由它得到的共混物组合物。还公开了组合物,它包括至少一种均相乙烯/α-烯烃共聚物或一种或多种α-烯烃与一种或多种亚乙烯基芳族单体和/或一种或多种受阻脂族或环脂族亚乙烯基单体的基本无规共聚物,至少一种增滑剂,和至少一种包括丙烯均聚物,丙烯共聚物,成核剂和它们的混合物的改性剂。
文档编号C08K5/20GK1252824SQ98804203
公开日2000年5月10日 申请日期1998年4月15日 优先权日1997年4月16日
发明者L·K·摩根哈根, B·E·西蒙斯, R·维沃斯, B·菲尔, W·R·范沃肯伯格 申请人:陶氏化学公司
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