组合物、模制品、膜以及它们的制备方法和用途技术

技术编号:1614080 阅读:156 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种聚乙烯组合物,至少包含第一组合物和第二组合物,其中第一组合物的量为至少70重量%,第二组合物的量为至多30重量%,所述第一组合物至少包含:(A)至多60重量%的由齐格勒-纳塔催化作用制得的较低分子量(LMW)聚乙烯均聚或共聚物,其密度为至少940kg/m↑[3];和(B)至多60重量%的由齐格勒-纳塔催化作用制得的较高分子量(HMW)聚乙烯均聚或共聚物,其密度比组分(A)的密度低;所述第二组合物包含:(C)由单活性中心催化作用(SSC)制得的聚乙烯均聚或共聚物,其密度为至多980kg/m↑[3];其中,所说的聚乙烯组合物在-20℃、依照ISO179-3在压模板情况下具有至少2.5kJ/m↑[2]的却贝冲击强度并具有至少925kg/m↑[3]的密度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种聚乙烯组合物,优选高密度聚乙烯组合物,并涉及由其制得的制品如模制品和膜,所说的制品和膜表现出所希望的机械性能,如高的却贝(charpy)冲击强度或拉伸断裂应变,以及所希望的加工性。在本专利技术的一个优选实施方案中,本专利技术涉及一种包含单峰单活性中心聚乙烯组分与齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)多峰聚乙烯组分混合的组合物。
技术介绍
聚乙烯由于其有利的物理和化学性能,被广泛用于模制品的制造,例如注模制品(如容器和瓶子),以及各种膜应用,例如挤出涂敷和吹膜。为了使聚乙烯能适用于所有这些领域,聚乙烯需要具有一定的机械和加工特性。显而易见地,在许多模塑应用中,聚乙烯需要具有良好的机械强度(如良好的抗冲击性)且适宜同所述制品用于承载的材料一起使用。对于膜,重要的是不发生聚合物向被包装的产品中的迁移,同时膜是坚固的也是关键的。在许多应用中,为满足工业应用的高产率,需要具有良好的加工性。聚合物化学家坚持不懈地致力于改善聚合物的性能。因此,为了使聚合物易于操作需要使聚合物易于加工,例如易挤出。聚合物需要具有良好的机械性能,例如高硬度、冲击强度,应该对气体和水等具有低渗透性。外观也是关键的,因为终端消费者对美观是很敏感的。不幸的是,对某些性能的改进往往会对其他性能造成不利的影响。因此,化学家会在将聚合物性能最优化和其特性之间寻求一种理想的平衡。本专利技术人开始设法改善聚乙烯的机械性能,为聚合物提供尤其是极好的冲击强度的同时而不影响其加工性。本专利技术人已经发现了一种具有特定的多峰分子量分布的组合物,其具有极好的机械性能,例如其在低温下的高却贝冲击强度。该要求专利保护的组合物还允许制品成型,尤其是模塑品和膜,其具有极好的耐环境应力开裂性。当使用高剪切速率时,所有这些性能都能在低粘度下获得,这意味着保持了加工性。此外,还发现本专利技术的组合物尤其适用于膜应用。膜广泛地用于食品包装,例如谷类食品的包装。这种膜需要具有阻隔性能以防止所包装的食品变质,即它们应该是防潮的。这通常是通过使用已知技术将膜层层合在阻隔层如铝层或聚对苯二甲酸乙二醇酯层上实现的。用于包装的膜的基本要求是它应该是坚固的。所以一旦包装被打开,膜应该保持其完整性。高密度聚乙烯(HDPE)膜存在的问题是膜有被撕坏的趋势。例如,当谷类食品包装等被打开时,撕口经常会被意外地引入到包装膜中。撕口有沿着整个膜蔓延的趋势进而使食物散出。WO96/18678认识到这个问题并通过将HDPE与少量的LLDPE组合在有限的程度上解决了这个问题。其原理是LLDPE中的长的链支化可能有助于阻止撕口蔓延。但是加入LLDPE的结果是断裂伸长大大增加,因此使得这种聚合物不适用于例如不接受伸长的购物袋。WO96/18678对撕口蔓延提出了一种替代的解决办法,即将HDPE与橡胶组分组合。AU199863688还讨论了HDPE与LLDPE的组合,其中描述了密封树脂组合物,该组合物具有极好的冲击强度和透明度。本专利技术人认识到这种组合产生了一种具有极好的低温冲击强度的膜,将这种膜用于冷冻产品的包装是理想的。Cowell等人在Plastic film & Sheeting,Vol.18,April 2002中进一步地研究了mLLDPE和HDPE的组合。在此,研究者比较了各种LLDPE和HDPE组合的阻隔性能和光学性能,从而确定了最优的混合比。
技术实现思路
本专利技术人的目的是解决一个不同的问题。当打开用HDPE膜包装的产品时,膜有绷断的趋势。为了打开包装,必须对封口施加足够的横向的力。一旦施加了足够的力,封口就会破裂,包装被打开,但是不可避免地,力仍然在起作用并被转化为纵向的力。因此,如果包装袋在横向上没有足够的应变,就会被撕裂。此外,在封口撕裂后,包装需要在纵向上具有抗撕裂性以对抗撕裂。为避免这个问题,熟练的聚合物工程师需要确保膜在撕口处的横向上具有极好的拉伸应变,且在纵向上具有极好的抗撕裂性。这使得膜在封口被撕裂时施加力的方向上是非常坚固的。令人惊奇地,本专利技术人发现膜,尤其是用特殊的吹塑条件和用本专利技术的聚乙烯组合物制成的膜,与单独使用的HDPE相比表现出显著的拉伸断裂应变。因此,一方面,本专利技术提供了一种聚乙烯组合物,至少包含第一组合物和第二组合物,其中第一组合物的量为至少70重量%,第二组合物的量为至多30重量%,所述第一组合物至少包含(A)至多60重量%、优选20-60重量%的由齐格勒-纳塔催化作用制得的较低分子量(LMW)的聚乙烯均聚或共聚物,其密度为至少940kg/m3;和(B)至多60重量%、优选20-60重量%的齐格勒-纳塔催化作用制得的较高分子量(HMW)聚乙烯均聚或共聚物,其密度比组分(A)的密度低;所述第二组合物包含(C)由单活性中心催化作用(SSC)制得的聚乙烯均聚或共聚物,其密度为至多980kg/m3;其中,所说的聚乙烯组合物在-20℃、依照ISO 179-3在压模板情况下具有至少2.5kJ/m2的却贝冲击强度并具有至少925kg/m3的密度。另一方面,本专利技术提供了一种生产聚合物膜的方法,包括获得包含至少70重量%的例如如上所述的第一组合物的齐格勒-纳塔法生产的多峰HDPE或铬HDPE和3-30重量%的单峰mLLDPE的聚合物组合物;挤出,然后以2∶1-4∶1的吹胀比吹塑所述膜,以获得在横向上的拉伸断裂应变为至少550%(例如对于30微米的膜)的膜。再一方面,本专利技术提供了一种由上述方法制得的膜。为清楚起见,如果参数例如拉伸断裂应变是对30微米膜而言的,那么它代表膜是被制成30微米的膜时所具有的值。在如上所述的本专利技术的第一实施方式中,构成总的聚乙烯组合物的部分的第二组合物包含组分(C)。它可以在第二组合物中形成唯一的聚合物组分,或者第二组合物可以包含其它聚合物组分。组分(C)是聚乙烯均聚或共聚物,优选共聚物,其是由单活性中心催化作用生成的,如茂金属催化作用。任何单活性中心,如茂金属催化剂,可以用来形成组分(C)。茂金属催化剂在本领域中是众所周知的,可以很容易地将由其形成的聚合物与由齐格勒-纳塔催化剂形成的聚合物区分开来(例如它们具有不同的组成宽度分布指数(CBDI),不同的分子量分布等)。组分(C)关于重均分子量分布可以是单峰或多峰的,如双峰的。除非另作说明,在此使用的术语单峰或双峰的通常是指关于重均分子量的形态。在一个优选的实施方案中,组分(C)优选是单峰的。单峰的意思是它的分子量曲线(由GPC测量)只包含一个峰。组分(C)应该优选的组成范围是2-25重量%,例如3-20重量%,优选10-20重量%。作为替代方案,对于一些实施例,理想的聚乙烯组合物的含量是4-15重量%,更优选5-15重量%,如6-12重量%,特别是大约10重量%。组分(C)的密度可以是至多960kg/m3,例如至多945kg/m3,优选的范围是880-940kg/m3,如900-940kg/m3,优选915-934kg/m3,如918-934kg/m3,尤其是920-930kg/m3(ISO 1183)。组分(C)优选一种线性低密度聚乙烯聚合物(即mLLDPE),特别适用于膜应用。在这种应用中,任何mLLDPE都具有上面讨论的组分(C)的优选的特性。同时,组分(C)可以包含长的链支本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚乙烯组合物,至少包含第一组合物和第二组合物,其中第一组合物的量为至少70重量%,第二组合物的量为至多30重量%,所述第一组合物至少包含:(A)至多60重量%的由齐格勒-纳塔催化作用制得的较低分子量(LMW)聚乙烯均聚或共聚物,其密度为至少940kg/m↑[3];和(B)至多60重量%的由齐格勒-纳塔催化作用制得的较高分子量(HMW)聚乙烯均聚或共聚物,其密度比组分(A)的密度低;所述第二组合物包含:(C)由单活性中心催化作用(SSC)制得的聚乙烯均聚或共聚物,其密度为至多980kg/m↑[3];其中,所说的聚乙烯组合物在-20℃、依照ISO179-3在压模板情况下具有至少2.5kJ/m↑[2]的却贝冲击强度并具有至少925kg/m↑[3]的密度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:阿里尔德福尔斯塔德芒努斯帕尔姆勒夫卡特林诺德瓦豪格艾琳赫兰梅雷特斯卡尔斯韦恩埃根阿尔诺约翰森约鲁恩尼尔森
申请(专利权)人:保瑞利斯技术公司
类型:发明
国别省市:FI[芬兰]

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