專利名稱：聚乙烯組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚乙烯樹脂組合物和制備這樣的組合物的方法、聚乙烯薄膜組合物和制備這樣的薄膜組合物的方法。聚乙烯薄膜具有良好的強(qiáng)度、剛性、光澤、滑爽性、耐低溫性和可密封性，并可被用于制造包、文件夾、和類似的產(chǎn)品。
長(zhǎng)期以來一直希望獲得制造具有良好強(qiáng)度和外觀的包、文件夾、和類似產(chǎn)品用的材料。盡管這些產(chǎn)品有時(shí)是由紙或紙與其他材料的混合物制造的，但這樣的產(chǎn)品經(jīng)常缺乏必要的強(qiáng)度與外觀性。于是，在這方面聚乙烯早就被應(yīng)用。然而，由聚乙烯制造的薄膜通常包括暗泡或熔垂，從而使產(chǎn)品質(zhì)量很差和加工的困難。此外，這類材料在較低擠出速率時(shí)通常具有熔融斷裂表面性質(zhì)或“鯊魚皮”表面熔融斷裂，導(dǎo)致下一步加工困難。
本發(fā)明的聚乙烯樹脂組合物是由包括以下步驟的方法制備的(a)通過摻合下列各組分制備混合物(ⅰ)約40～80％的聚乙烯，(ⅱ)約5～30％的使用金屬茂催化劑制造的線型低密度聚乙烯，(ⅲ)約1～10％的低密度聚乙烯，和(ⅳ)約10～30％的高密度聚乙烯；和(b)在溫度范圍為80～120℃下將該混合物加熱0.45～1.5小時(shí)。
本發(fā)明的聚乙烯樹脂組合物可被有利地用于制造包、文件夾、和類似產(chǎn)品用的聚乙烯薄膜。該聚乙烯薄膜組合物是通過包括以下步驟的方法制備的(a)通過摻合下列各組分制備混合物(ⅰ)約40～80％的聚乙烯，(ⅱ)約5～30％的使用金屬茂催化劑制造的線型低密度聚乙烯，(ⅲ)約1～10％的低密度聚乙烯，和(ⅳ)約10～30％的高密度聚乙烯；(b)在溫度范圍為80～120℃下將該混合物加熱0.45～1.5小時(shí)；和(c)將該混合物供入到薄膜吹塑機(jī)并在溫度范圍為180～210℃將其加工而制得聚乙烯薄膜。
通過使用管狀模頭與薄膜吹塑機(jī)可以有利地制備該聚乙烯薄膜，這樣生產(chǎn)的聚乙烯薄膜是管狀薄膜。


圖1所示的是一種與薄膜吹塑機(jī)一起使用的生產(chǎn)片形聚乙烯薄膜的“T-形模頭”。
圖2所示的是一種與薄膜吹塑機(jī)一起使用的生產(chǎn)管狀聚乙烯薄膜的“管形模頭”。
除非另有說明者外，所有在本文中所說的濃度均是基于混合物總重量的重量％。被結(jié)合到樹脂組合物中的聚乙烯(PE)組分處于濃度范圍為約40-80％，優(yōu)選為約50～75％。在特別被優(yōu)選的實(shí)施方案中，被結(jié)合到樹脂混合物中的聚乙烯(PE)組分的濃度為約60％。該P(yáng)E的熔體流動(dòng)速率為1～2g/min和密度為1～1.4g/cm3。市場(chǎng)上可購(gòu)到的和特別被優(yōu)選用于本發(fā)明的PE的例子是PAPERMATCH系列聚乙烯產(chǎn)品(生產(chǎn)廠為A.Schulman Inc.of Guent,England)。
樹脂組合物的線型低密度聚乙烯(LLDPE)組分是以濃度范圍為約5～30％、優(yōu)選為10～20％的量被摻入到樹脂混合物中的。在特別被優(yōu)選的實(shí)施方案中，被結(jié)合到樹脂混合物中的LLDPE組分的濃度為約12～15％、例如為12％。該LLDPE可以是乙烯與一種含4個(gè)或更多個(gè)碳原子的α-烯烴的共聚物。該LLDPE一般被稱為“線型”聚合物，因?yàn)樗旧喜淮嬖趶木酆衔铩爸麈湣睉掖沟木酆蠁误w單元的支鏈。鏈烯烴共聚單體的量通常足以使LLDPE的密度基本上與低密度聚乙烯(LDPE)的密度處于相同的密度范圍內(nèi)，由于聚合物分子上的烷基側(cè)鏈而仍使聚合物屬于“線型的”類中。該LLDPE組分一般是使用金屬茂催化劑制備的?？杀挥脕砩a(chǎn)這樣的LLDPE組合物的適用的金屬茂催化劑和生產(chǎn)條件和裝置被介紹于例如美國(guó)專利№5324800(Ewen andWelborn),5272236(Lai et al.),5281679(Jejelowo et al.)，和5420220(Cheruvu et al.)，在此將它們作為參考文獻(xiàn)編入。市場(chǎng)上可購(gòu)得的并且特別被優(yōu)選用于本發(fā)明的LLDPE的例子是可從Mitsui Sekka of Japan獲得的EVOLUE金屬茂LLDPE產(chǎn)品。此LLDPE是使用金屬茂催化劑(它可以包括鋁氧烷例如甲基鋁氧烷)、在氣-相制造法過程中制備的乙烯與α-烯烴的共聚物。此LLDPE具有通過凝膠滲透色譜法(GPC)測(cè)定為約1.5～3.5的窄分子量分布(Mw/Mn)，密度為約0.90～0.94、優(yōu)選為約0.92g/cm3，和熔體流動(dòng)速率(MFR)為約2g/10min(在密度為約0.92g/cm3時(shí)測(cè)定)。
樹脂組合物的低密度聚乙烯(LDPE)組分是以約1～10％、優(yōu)選為約1～5％的濃度被結(jié)合到樹脂組合物中的。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，LDPE組分是以約3％的濃度被結(jié)合到樹脂混合物中的。LDPE組分可以隨意地包括50～70％的二氧化鈦，優(yōu)選為約60％重量的二氧化鈦(以LDPE組分的總重量為基準(zhǔn)計(jì))。此LDPE組分具有密度為約1710kg/cm3(23℃)、和MFI為8g/10min(在2.16kg/190℃時(shí)測(cè)定)。市場(chǎng)上可購(gòu)得的并且特別被優(yōu)選用于本發(fā)明的LDPE的例子是可從Cabot Corporation獲得的PLASWITE PE 7024產(chǎn)品。
樹脂組合物的高密度聚乙烯(HDPE)組分是以約10～30％、優(yōu)選為約20～25％的濃度被結(jié)合到樹脂組合物中的。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，HDPE組分是以約22～25％的濃度，例如25％而被結(jié)合到樹脂混合物中的。此HDPE組分具有的密度范圍為0.94～0.97g/cm3，和其特征在于，如果它被單獨(dú)使用的話，它產(chǎn)生的吹塑薄膜具有密度為0.95-0.96g/cm3和MFR為0.03～0.05(在190℃時(shí)測(cè)定)。市場(chǎng)上可購(gòu)得的并且特別被優(yōu)選用于本發(fā)明的HDPE的例子是Mitsui Hi-Polymer(Asia)Ltd.的HI-ZEX 7000F產(chǎn)品。
該樹脂組合物另外還可包含本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員所已知的其他的添加劑，諸如顏料、染料、穩(wěn)定劑、抗靜電劑、防滑劑、防粘連劑、消霧劑、潤(rùn)滑劑、成核劑、增塑劑、防老化劑、鹽酸吸收劑、抗氧劑、等等。
該樹脂組合物可以使用例如注塑、吹塑、擠塑、滾塑、和薄膜吹塑等的常規(guī)的聚合物加工工藝進(jìn)行再加工?？稍诒景l(fā)明中使用的吹塑薄膜制造的工藝條件包括，例如，在本文中作參考文獻(xiàn)編入的美國(guó)專利№5370940(Hazlitt et al.)和5420220(Cheruvu et al.)中所述的那些條件。在特別被優(yōu)選的實(shí)施方案中，該樹脂組合物可以使用常規(guī)薄膜吹塑機(jī)進(jìn)行加工而生產(chǎn)出吹塑聚乙烯薄膜。在一實(shí)施方案中，“T形模頭”(圖1)可與常規(guī)的薄膜吹塑機(jī)一起使用生產(chǎn)出本發(fā)明的單片聚乙烯薄膜。在另一實(shí)施方案中，“管形模頭”(圖2)可與常規(guī)的薄膜吹塑機(jī)一起使用生產(chǎn)出本發(fā)明的管狀聚乙烯薄膜。如在樹脂的情況那樣，薄膜還可以包含本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員所已知的其他的添加劑，諸如顏料、染料、穩(wěn)定劑、抗靜電劑、防滑劑、防粘連劑、消霧劑、潤(rùn)滑劑、成核劑、增塑劑、防老化劑、抗氧劑、等等。
通過下面的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明實(shí)施例1按以下所述制備聚乙烯樹脂組合物。使用漢歇爾混合機(jī)或類似設(shè)備干式摻混下列組分組 分濃度聚乙烯(A.Schulman Inc.Ltd.PAPERMATCH 60％T.4228)LLDPE(Mitsui Sekka EVOLUE) 12％LDPE(Cabot Corp.PLASWITE PE 7024)3％HDPE(Mitsui HI-ZEX 7000F)25％將此混合物在溫度約120℃干燥約一小時(shí)以制備聚乙烯樹脂。
實(shí)施例2將實(shí)施例1的聚乙烯樹脂供入到裝有管型模頭的常規(guī)三室薄膜吹塑機(jī)。將該機(jī)的三個(gè)室分別加熱到溫度約為180℃、180～190℃、和180～190℃，并將管型模頭加熱到溫度為200～210℃。在改進(jìn)的薄膜吹塑生產(chǎn)線上使用下列生產(chǎn)條件制造薄膜55mm擠出機(jī)6英寸模頭1mm模口間隙400RPM的擠出機(jī)速度1∶6的吹脹比10～12英寸霜白處理線高度由此制得的薄膜的薄膜性能如下拉伸屈服(kg/cm2)230拉伸斷裂(kg/cm2)300伸長(zhǎng)率(％)＞500撓曲模量(kg/cm2)10600落鏢(Dart)A(gm)155
制成的聚乙烯薄膜是管形的并被用于制造具有良好的強(qiáng)度、高耐水性和良好外觀的無縫壁購(gòu)物袋。
權(quán)利要求
1．一種通過由包括下列步驟的方法制備的聚乙烯樹脂組合物(a)通過摻合下列各組分制備混合物(ⅰ)約40～80％的聚乙烯，(ⅱ)約5～30％的使用金屬茂催化劑制造的線型低密度聚乙烯，(ⅲ)約1～10％的低密度聚乙烯，和(ⅳ)約10～30％的高密度聚乙烯；和(b)在溫度范圍為80～120℃下將該混合物加熱0.45～1.5小時(shí)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中應(yīng)用約50～75％的組分(ⅰ)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中應(yīng)用約10～20％的組分(ⅱ)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中應(yīng)用約1～5％的組分(ⅲ)。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中應(yīng)用約20～25％的組分(ⅳ)。
6．根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中組分(ⅲ)還包含二氧化鈦。
7．一種通過包括以下步驟的方法制備的聚乙烯樹脂組合物(a)通過摻合下列各組分制備混合物(ⅰ)約60％的聚乙烯，(ⅱ)約12％的使用金屬茂催化劑制造的線型低密度聚乙烯，(ⅲ)約3％的低密度聚乙烯，其中包含約60％重量的氧化鈦，和(ⅳ)約25％的具有密度約為0.950～0.960和MFR約為0.03～0.05的高密度聚乙烯；和(b)在溫度范圍不高于120℃下將該混合物加熱約一小時(shí)。
8．一種制備聚乙烯組合物的方法，包括(a)通過摻合下列各組分制備混合物(ⅰ)約40～80％的聚乙烯，(ⅱ)約5～30％的使用金屬茂催化劑制造的線型低密度聚乙烯，(ⅲ)約1～10％的低密度聚乙烯，和(ⅳ)約10～30％的高密度聚乙烯；和(b)在溫度范圍為80～120℃下將該混合物加熱0.45～1.5小時(shí)。
9．根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中應(yīng)用約50～75％的組分(ⅰ)。
10．根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中應(yīng)用約10～20％的組分(ⅱ)。
11．根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中應(yīng)用約1～5％的組分(ⅲ)。
12．根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中應(yīng)用約20～25％的組分(ⅳ)。
13．根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中組分(ⅲ)還包含二氧化鈦。
14．一種制備聚乙烯組合物的方法，包括(a)通過摻合下列各組分制備混合物(ⅰ)約60％的聚乙烯，(ⅱ)約12％的使用金屬茂催化劑制造的線型低密度聚乙烯，(ⅲ)約3％的低密度聚乙烯，其中包含約60％重量的氧化鈦，和(ⅳ)約25％的具有密度約為0.950～0.960和MFR約為0.03～0.05的高密度聚乙烯；和(b)在溫度范圍不高于120℃下將該混合物加熱約一小時(shí)。
15．一種通過包括下列步驟的方法制備的聚乙烯薄膜組合物(a)通過摻合下列各組分制備混合物(ⅰ)約40～80％的聚乙烯，(ⅱ)約5～30％的使用金屬茂催化劑制造的線型低密度聚乙烯，(ⅲ)約1～10％的低密度聚乙烯，和(ⅳ)約10～30％的高密度聚乙烯；和(b)在溫度范圍為80～120℃下將該混合物加熱0.45～1.5小時(shí)；和(c)將該混合物供入到薄膜吹塑機(jī)并在溫度范圍為180～210℃將其加工而制得聚乙烯薄膜。
16．根據(jù)權(quán)利要求15的組合物，其中應(yīng)用約50～75％的組分(ⅰ)。
17．根據(jù)權(quán)利要求15的組合物，其中應(yīng)用約10～20％的組分(ⅱ)。
18．根據(jù)權(quán)利要求15的組合物，其中應(yīng)用約1～5％的組分(ⅲ)。
19．根據(jù)權(quán)利要求15的組合物，其中應(yīng)用約20～25％的組分(ⅳ)。
20．根據(jù)權(quán)利要求15的組合物，其中組分(ⅲ)還包含二氧化鈦。
21．一種通過包括下列步驟的方法制備的聚乙烯薄膜組合物(a)通過摻合下列各組分制備混合物(ⅰ)約60％的聚乙烯，(ⅱ)約12％的使用金屬茂催化劑制造的線型低密度聚乙烯，(ⅲ)約3％的低密度聚乙烯，其中包含約60％重量的氧化鈦，和(ⅳ)約25％的具有密度約為0.950～0.960和MFR約為0.03～0.05的高密度聚乙烯；和(b)在溫度范圍不高于120℃下將該混合物加熱約一小時(shí)。
22．一種制備聚乙烯薄膜組合物的方法，包括(a)通過摻合下列各組分制備混合物(ⅰ)約40～80％的聚乙烯，(ⅱ)約5～30％的使用金屬茂催化劑制造的線型低密度聚乙烯，(ⅲ)約1～10％的低密度聚乙烯，和(ⅳ)約10～30％的高密度聚乙烯；和(b)在溫度范圍為80～120℃下將該混合物加熱0.45～1.5小時(shí)；和(c)將該混合物供入到薄膜吹塑機(jī)并在溫度范圍為180～210℃將其加工而制得聚乙烯薄膜。
23．根據(jù)權(quán)利要求22的組合物，其中應(yīng)用約50～75％的組分(ⅰ)。
24．根據(jù)權(quán)利要求22的組合物，其中應(yīng)用約10～20％的組分(ⅱ)。
25．根據(jù)權(quán)利要求22的組合物，其中應(yīng)用約1～5％的組分(ⅲ)。
26．根據(jù)權(quán)利要求22的組合物，其中應(yīng)用約20～25％的組分(ⅳ)。
27．根據(jù)權(quán)利要求22的組合物，其中組分(ⅲ)還包含二氧化鈦。
28．根據(jù)權(quán)利要求22的組合物，其中在薄膜吹塑機(jī)中使用管狀模頭。
29．一種制備聚乙烯薄膜組合物的方法，包括以下步驟(a)通過摻合下列各組分制備混合物(ⅰ)約60％的聚乙烯，(ⅱ)約12％的使用金屬茂催化劑制造的線型低密度聚乙烯，(ⅲ)約3％的低密度聚乙烯，其中包含約60％重量的二氧化鈦，和(ⅳ)約25％的具有密度約為0.950～0.960和MFR約為0.03～0.05的高密度聚乙烯；和(b)在溫度范圍不高于120℃下將該混合物加熱約一小時(shí)；和(c)將該混合物供入到薄膜吹塑機(jī)并在溫度范圍為180～210℃將其加工而制得聚乙烯薄膜。
30．根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中在薄膜吹塑機(jī)中使用管狀模頭。
全文摘要
一種聚乙烯樹脂組合物，它是通過下述步驟制備的，首先通過混合下列組分(i)約40～80%的聚乙烯，(ii)約5～30%的使用金屬茂催化劑制造的線型低密度聚乙烯，(iii)約1～10%的低密度聚乙烯，和(iv)約10～30%的高密度聚乙烯制備混合物；然后將此混合物在80～120℃的溫度加熱約0.45～1.5小時(shí)。一種聚乙烯樹脂薄膜組合物，它是通過下述步驟制備的，首先通過混合下列組分(i)約40～80%的聚乙烯，(ii)約5～30%的使用金屬茂催化劑制造的線型低密度聚乙烯，(iii)約1～10%的低密度聚乙烯，和(iv)約10～30%的高密度聚乙烯制備混合物；然后將此混合物在80～120℃的溫度加熱約0.45～1.5小時(shí)；然后將此混合物供入到薄膜吹塑機(jī)中并在溫度為180～210℃下加工此混合物而制得聚乙烯薄膜。
文檔編號(hào)C08L23/08GK1227236SQ98115139
公開日1999年9月1日 申請(qǐng)日期1998年6月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月27日
發(fā)明者劉紹然 申請(qǐng)人:超然制品廠有限公司