專(zhuān)利名稱(chēng)：摩擦系數(shù)減小的聚－α－烯烴制品和膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用間同立構(gòu)和全同立構(gòu)聚-α-烯烴的共混物以使由此共混物制成的膜的摩擦系數(shù)全面下降。這也可以看成是除了聚-α-烯烴外在聚合物中不含過(guò)量添加劑的膜、其聚合物膜或其它制品的摩擦性能下降或“滑移”性能提高。
已知聚烯烴膜本身往往趨于粘附或其摩擦系數(shù)往往比所需的高。由于這些本身粘附或摩擦系數(shù)低的傾向，這種膜難以使用和處理?；瑒┰谑袌?chǎng)上是可以買(mǎi)得到的，它們包括脂肪族酰胺如芥酸酰胺(erucamide)、含氟聚合物(包括Viton)，和各種其它試劑，包括某些有助于提高膜或制品的表觀滑移性或降低摩擦系數(shù)的防粘連劑。
盡管這些添加劑對(duì)降低聚合物膜的摩擦系數(shù)是有利的，但在膜的制造過(guò)程中鑒于成本的考慮和由于膜的性能會(huì)受到不利影響的原因，配料者并不愿意在聚合物中加入太多的添加劑。包含大量的這種添加劑也會(huì)產(chǎn)生具有其它有害性能的膜，所述有害性能如添加劑的氣味或味道會(huì)轉(zhuǎn)移到包封在膜產(chǎn)品中的物品，尤其是食品或藥品中。
我們發(fā)現(xiàn)通過(guò)將不同立構(gòu)規(guī)整構(gòu)型的聚合物共混，就可以將這些添加劑保持在適量，同時(shí)使膜具有良好的摩擦系數(shù)。這樣，在滑爽添加劑和間同立構(gòu)聚烯烴之間產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)就能提供所述優(yōu)點(diǎn)。
其它人發(fā)現(xiàn)聚合物共混的好處是能提高不同的性能。在1989年8月15日公布的Hazelton和Shulman的美國(guó)專(zhuān)利4,857,409描述了一種包含橡膠芯層的復(fù)合膜組合物，其中所述層的組成是約50-85重量％的橡膠和15-40重量％的聚烯烴以及共擠出到所述芯層上的極少量的一層聚烯烴樹(shù)脂表層。芯層的橡膠組分選自特定的可能的一組橡膠。
在1985年2月19日公布的Shulman的美國(guó)專(zhuān)利4,500,681描述了一種物質(zhì)組合物，它包含聚烯烴組分、異亞丁基主鏈的彈性體組分和乙烯與低級(jí)羧酸不飽和酯的共聚物組分的熱塑性彈性體共混物。聚烯烴組分占組合物的約20-65重量％，它選自全同立構(gòu)聚丙烯或含約1-20重量％α-烯烴共聚單體的聚丙烯反應(yīng)劑共聚物和它們的混合物。異亞丁基主鏈的彈性體組分占組合物的約20-60重量％，而共聚物組分占組合物的約7-40重量％。
這些共混的聚合物樹(shù)脂不能提供本發(fā)明提出的摩擦系數(shù)減小的韌性膜。
本發(fā)明至少提供能制造膜的聚合物共混物，與包含較高添加量的滑爽劑或類(lèi)似添加量但不含間同立構(gòu)聚-α-烯烴添加劑的類(lèi)似膜相比，本發(fā)明所得膜的摩擦系數(shù)減小。本發(fā)明也提供摩擦系數(shù)減小的膜和制備這種共混物和這種膜的方法。


圖1圖示了對(duì)于用于制造膜的與0.15％普通滑爽劑配混的樹(shù)脂而言，膜的摩擦系數(shù)與sPP濃度(在iPP中)的1天和3天的圖。
圖2圖示了對(duì)于用于制造膜的與0.05％普通滑爽劑配混的樹(shù)脂而言，膜的摩擦系數(shù)與sPP濃度(在iPP中)的1天和3天的圖。
本發(fā)明提供本發(fā)明涉及摩擦系數(shù)減小的聚丙烯膜的實(shí)例。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例提供聚烯烴基的配混料、樹(shù)脂、混合物或其組合，它提供摩擦系數(shù)減小的產(chǎn)品，它包含A)除了間同立構(gòu)聚-α-烯烴外的聚烯烴；B)約0.1-70％的間同立構(gòu)聚-α-烯烴；和C)約0.01-5％的滑爽劑、防粘連劑或它們的組合。
另一個(gè)實(shí)例提供包含聚烯烴基配混料、樹(shù)脂、混合物或其組合的膜，該膜在配混、成形或其組合加工過(guò)程中或之后包含A)除了間同立構(gòu)聚-α-烯烴外的聚烯烴；B)約0.1-70％的間同立構(gòu)聚-α-烯烴；和C)約0.01-5％的滑爽劑、防粘連劑或它們的組合。
再一個(gè)實(shí)例提供包含除了聚-4-甲基戊烯外的聚烯烴的膜，制成膜后1天在23℃時(shí)測(cè)量其摩擦系數(shù)小于約0.50。所給出的摩擦系數(shù)是摩擦力與垂直于兩個(gè)相互接觸表面的作用力之比。
一個(gè)特別有用的實(shí)例提供一種聚丙烯膜，制成該膜后1天在23℃時(shí)測(cè)量其摩擦系數(shù)小于約0.50，這種膜包含A)約0.1-70％的間同立構(gòu)聚-α-烯烴；和B)約0.01-5％的滑爽劑、防粘連劑或它們的組合。
另一個(gè)實(shí)例提供制造摩擦系數(shù)減小的聚-α-烯烴膜的方法，該方法包括下述步驟A)將所需的聚-α-烯烴與下述ⅰ)和ⅱ)共混、配混、混合或其組合加工，
ⅰ)約0.1-70％的間同立構(gòu)聚-α-烯烴；和ⅱ)約0.01-5％的滑爽劑、防粘連劑或它們的組合；和B)將所得的樹(shù)脂成形為膜。
在這些實(shí)例的每一個(gè)實(shí)例中，間同立構(gòu)組分的較好的上限范圍量約為50％和30％。較好的下限范圍量約為1％和5％?；瑒┑妮^好的上限范圍量約為1％和0.2％。較好的下限范圍量約為0.05％。
為了說(shuō)明本發(fā)明，在此提供實(shí)施例。盡管這些實(shí)施例舉例說(shuō)明本發(fā)明，但它們完全不限制本發(fā)明的范圍和廣度。基于這些實(shí)施例披露的內(nèi)容，聚烯烴領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將考慮到本發(fā)明其它未述及的實(shí)例。我們認(rèn)為這些顯而易見(jiàn)的表現(xiàn)形式在本發(fā)明所要求的范圍內(nèi)。
實(shí)施例1測(cè)試以MTC EFL-560購(gòu)自Mitsui-Toatsu的乙烯和丙烯無(wú)規(guī)共聚物，該共聚物含約3％乙烯并購(gòu)自Mitsui Toatsu，其辦法是經(jīng)擠出將其制成0.03mm的流延膜。3天后在23℃時(shí)、1天后在35℃時(shí)和3天后在35℃時(shí)按ASTM-D-1894測(cè)試這些膜的摩擦系數(shù)(COF)。然后將此同一種無(wú)規(guī)共聚物(RCP)與10％、20％和30％購(gòu)自Fina Oil＆Chemical Company,Deer Park,Texas,USA的間同立構(gòu)聚丙烯，EOD93-06混合。接著將所得的混合樹(shù)脂擠出成類(lèi)似的0.03mm流延膜。而后在相同的溫度下以相同的時(shí)間間隔測(cè)量各所得膜的COF。所有的樣品都具有類(lèi)似的添加劑混合劑。將RCP(EFL-560)與約300ppmIrgafosP-EPQFF、800ppm Irganox 168、800ppm Irganox 1010(全部都購(gòu)自Ciba-Geigy)、300ppm Hydrotalcite(購(gòu)自Mitsui Petrochemical)、600ppm Neutron-S和2,000ppm Syloid 66(購(gòu)自W.R.Grace ChemicalCompany)配混(以樹(shù)脂重量為基準(zhǔn))。將間同立構(gòu)聚丙烯與300ppmIrgafosP-EPQFF、800ppm Irganox 168、1,000ppm Irganox 1010(全部都購(gòu)自Ciba-Geigy)、200ppm滑石(購(gòu)自Nicron,USA)、1,000ppm Neutron-S和1,500ppm Syloid66(購(gòu)自W.R.Grace Chemical Company)配混。對(duì)RCP和其共混物的膜的COF測(cè)量結(jié)果列于下表1中。
表1樣品 無(wú)規(guī) 90％RCP80％RCP70％RCP共聚物 10％sPP20％sPP30％sPP粒料的MFR,7.17.17.77.7g/10min在23℃,3天的COF 0.34 0.09 0.09 0.07在35℃,1天的COF 0.38 0.11 0.09 0.09在35℃,3天的COF 0.32 0.11 0.09 0.07實(shí)施例2使用純的購(gòu)自Fina Oil＆Chemical Company,Deer Park,Texas的商購(gòu)全同立構(gòu)聚丙烯(iPP),Fina 3500u/70366，將其與Fina的EOD95-05/29066,一種商購(gòu)間同立構(gòu)聚丙烯(sPP)共混，獲得一系列測(cè)試材料，其中加入量分別為0.1％和0.05％的購(gòu)自Ethyl Corporation的Ethanox 330和購(gòu)自Ciba-Geigy的Irganox168作為抗氧劑穩(wěn)定劑，同時(shí)改變芥酸酰胺(一種脂肪族酰胺滑爽劑)為0％、0.05％和0.15％。使用Egan流延膜生產(chǎn)線，在熔融溫度為254℃并且驟冷輥溫度為15.5℃，膜厚為0.08mm(0.003英寸)的情況下擠出各聚合物或聚合物共混物的膜，測(cè)試在擠出時(shí)、擠出后1天和3天的COF。聚合物組成示于下表2中。此系列試驗(yàn)的COF結(jié)果列于表3中。圖1和2圖示說(shuō)明了此試驗(yàn)中滑爽劑的量分別為0.15％和0.05％時(shí)的結(jié)果。
表2樣品# 123456783500u/70366 100 85 100 100 85 85 95 95細(xì)磨，％EOD95-05/29066，--- 15 --- --- 15 15 55sPP，細(xì)磨，％Ethanox330,％ 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1Irganox168,％ 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05芥酸酰胺，％--- --- 0.15 0.05 0.15 0.05 0.15 0.05
表3樣品# 1 2 3 4 56 7 8iPP/ 100 85 10010085 85 95 95sPP -0- 15 -0--0-15 15 5 5在23℃,0 0.53 0.690.53 0.58 0.62 0.700.520.64小時(shí)的COF ±0.11±0.02 ±0.05 ±0.11 ±0.02 ±0.03 ±0.08 ±0.07在23℃,1 0.54 0.570.43 0.39 0.37 0.490.300.47天的COF ±0.07±0.03 ±0.04 ±0.04 ±0.01 ±0.01 ±0.03 ±0.03在23℃,3 0.48 0.460.39 0.36 0.29 0.440.250.30天的COF ±0.03±0.05 ±0.01 ±0.04 ±0.01 ±0.04 ±0.03 ±0.04觀察表1所列的數(shù)據(jù)表明，對(duì)包含sPP的聚烯烴系列試驗(yàn)，其摩擦系數(shù)明顯低于未改性商購(gòu)無(wú)規(guī)共聚物的摩擦系數(shù)。顯然，包含約10％的sPP能明顯降低膜的COF。使用約20％的sPP看來(lái)能達(dá)到進(jìn)一步的效果。當(dāng)包含約30％的sPP時(shí)，能明顯保持該效果。
觀察表1和2表明了本發(fā)明的某些重要方面。觀察表2和3中試驗(yàn)#1和#2制得的膜的COF測(cè)量結(jié)果，不能確定是否在基體聚合物中僅包含sPP就能明顯地降低COF。
將試驗(yàn)#3和4相互比較并與試驗(yàn)#1和2相比較，明顯地看出包含滑爽劑具有降低所得膜的COF的明顯效果。分別觀察兩個(gè)不含sPP而含0.15％和0.05％滑爽劑的樣品之間的平均COF測(cè)量結(jié)果和其測(cè)量結(jié)果范圍，顯然不能確定是否提高滑爽劑的用量就能明顯地進(jìn)一步達(dá)到效果。
將試驗(yàn)#5、6、7和8相比較明顯地看出，在基體聚合物中加入滑爽劑和sPP顯著地降低了由這些聚烯烴共混物制成的膜的COF。顯然，在很寬的滑爽劑濃度范圍和很寬的sPP濃度范圍內(nèi)都會(huì)產(chǎn)生這種效果。顯然這兩種添加劑都必須存在，任何一種的存在都不能達(dá)到兩者結(jié)合起來(lái)所產(chǎn)生的效果。
如上所述，這些實(shí)施例在描述本發(fā)明中用于說(shuō)明和闡述；它們并非窮舉的?；谶@些實(shí)施例，結(jié)合本發(fā)明的完整描述，在本發(fā)明所要求范圍內(nèi)的其它實(shí)例對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。為了進(jìn)一步闡明本發(fā)明的全部范圍，提供所附權(quán)利要求書(shū)。
權(quán)利要求
1．一種聚烯烴基的配混料、樹(shù)脂、混合物或其組合，它提供摩擦系數(shù)減小的產(chǎn)品，它包含A)除了間同立構(gòu)聚-α-烯烴外的聚烯烴；B)約0.1-70％的間同立構(gòu)聚-α-烯烴；和C)約0.01-5％的滑爽劑、防粘連劑或它們的組合。
2．一種膜，它包含聚烯烴基的配混料、樹(shù)脂、混合物或其組合，該膜在配混、成形或其組合加工過(guò)程中或之后包含A)除了間同立構(gòu)聚-α-烯烴外的聚烯烴；B)約0.1-70％的間同立構(gòu)聚-α-烯烴；和C)約0.01-5％的滑爽劑、防粘連劑或它們的組合。
3．一種膜，它包含除了聚-4-甲基戊烯外的聚烯烴，制成膜后1天在23℃時(shí)測(cè)量其摩擦系數(shù)小于約0.50。
4．一種聚丙烯膜，制成該膜后1天在23℃時(shí)測(cè)量其摩擦系數(shù)小于約0.50，這種膜包含A)約0.1-70％的間同立構(gòu)聚-α-烯烴；和B)約0.01-5％的滑爽劑、防粘連劑或它們的組合。
5．如權(quán)利要求1所述的材料，其中間同立構(gòu)聚-α-烯烴的量約為1-50％，滑爽劑的量約為0.05-1％。
6．如權(quán)利要求5所述的材料，其中間同立構(gòu)聚-α-烯烴的量約為5-30％，滑爽劑的量約為0.05-0.2％。
7．如權(quán)利要求2所述的膜，其中間同立構(gòu)聚-α-烯烴的量約為1-50％，滑爽劑的量約為0.05-1％。
8．如權(quán)利要求7所述的膜，其中間同立構(gòu)聚-α-烯烴的量約為5-30％，滑爽劑的量約為0.05-0.2％。
9．如權(quán)利要求3所述的膜，其中間同立構(gòu)聚-α-烯烴的量約為1-50％，滑爽劑的量約為0.05-1％。
10．如權(quán)利要求9所述的膜，其中間同立構(gòu)聚-α-烯烴的量約為5-30％，滑爽劑的量約為0.05-0.2％。
11．如權(quán)利要求4所述的膜，其中間同立構(gòu)聚丙烯的量約為1-50％，滑爽劑的量約為0.05-1％。
12．如權(quán)利要求11所述的膜，其中間同立構(gòu)聚-α-烯烴的量約為5-30％，滑爽劑的量約為0.05-0.2％。
13．一種制造摩擦系數(shù)減小的聚-α-烯烴膜的方法，該方法包括下述步驟A)將所需的聚-α-烯烴與下述ⅰ)和ⅱ)共混、配混、混合或其組合加工，ⅰ)約0.1-70％的間同立構(gòu)聚-α-烯烴；和ⅱ)約0.01-5％的滑爽劑、防粘連劑或它們的組合；和B)將所得的樹(shù)脂成形為膜。
14．如權(quán)利要求13所述的方法，其中間同立構(gòu)聚-α-烯烴的加入量約為1-50％，滑爽劑的加入量約為0.05-1％。
15．如權(quán)利要求14所述的方法，其中間同立構(gòu)聚-α-烯烴的加入量約為5-30％，滑爽劑的加入量約為0.05-0.2％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聚烯烴基的配混料、樹(shù)脂、混合物或其組合,它提供摩擦系數(shù)減小的產(chǎn)品,它包含:A)除了間同立構(gòu)聚－α－烯烴外的聚烯烴;B)約0.1－70%的間同立構(gòu)聚－α－烯烴;和C)約0.01－5%的滑爽劑、防粘連劑或它們的組合;本發(fā)明還提供其制備方法。
文檔編號(hào)C08L23/02GK1310198SQ0110478
公開(kāi)日2001年8月29日 申請(qǐng)日期2001年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月23日
發(fā)明者孫立果, E·沙姆肖姆, W·惠特, P·布拉什 申請(qǐng)人:弗納技術(shù)股份有限公司