專利名稱：適用于防霧應(yīng)用的離聚物組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有防霧性質(zhì)的有機(jī)酸鹽改性的鉀離聚共聚物。本發(fā)明還涉及包含這種離聚物的層壓材料和單層或多層結(jié)構(gòu)。
背景論述和相關(guān)技術(shù)通常，包含聚合物材料的熔融制造的制品可能帶上靜電，其表面經(jīng)常由于空氣中的粉塵附著而污染，所述附著發(fā)生于儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用階段。在所述制品為例如盛裝粉末的袋子時(shí)，袋子的外觀因內(nèi)含物附著到袋子的內(nèi)表面上而受損，商品價(jià)值可降低。為了防止這種粉塵或粉末的附著，迄今已提出了各種用于防止表面靜電荷累積的方法并且已投入了實(shí)際使用中。
發(fā)明概述本發(fā)明的第一個(gè)方面是組合物，其包含共混物，所述共混物包含(i)至少一種E/X/Y共聚物，其中E為乙烯，X為C3-C8α，β-烯屬不飽和羧酸，Y為軟化共聚單體，其選自丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯，其中烷基基團(tuán)具有1到8個(gè)碳原子，其中X占E/X/Y共聚物的約2-30％重量，Y占E/X/Y共聚物的約0-40％重量，和(ii)一種或多種有機(jī)酸或其鹽，其中該共混物中的所有成分中的組合的羧酸官能團(tuán)至少部分地被鉀中和。
本發(fā)明的第二個(gè)方面是包含上述組合物的物品。例如，包括分層結(jié)構(gòu)的層壓材料，該分層結(jié)構(gòu)包括包含兩個(gè)表面層和一個(gè)中間層的至少三層，其中一個(gè)表面層包含上述組合物。
本發(fā)明的物品的另一個(gè)實(shí)例是包括分層結(jié)構(gòu)的多層容器，該分層結(jié)構(gòu)包括包含兩個(gè)表面層和一個(gè)中間層的至少三層，其中一個(gè)表面層包含上述組合物。
本發(fā)明的物品的另一個(gè)實(shí)例是包含本發(fā)明的組合物的單層薄膜或多層薄膜。
發(fā)明詳述本文所公開的所有參考文獻(xiàn)均通過引用結(jié)合到本文中來。
“共聚物”是指含有兩種或多種不同單體的聚合物。術(shù)語“二元共聚物”和“三元共聚物”是指分別僅含兩種和三種不同單體的聚合物。短語“各種單體的共聚物”是指其單元衍生自各種單體的共聚物。
離聚物樹脂(“離聚物”)為烯烴(例如乙烯)與不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸或馬來酸)的金屬鹽和任選的軟化共聚單體的離子共聚物。至少一種堿金屬、過渡金屬或堿土金屬陽離子(例如鋰、鈉、鉀、鎂、鈣或鋅)或這些陽離子的組合用來中和共聚物中的一部分酸性基團(tuán)，使熱塑性樹脂展示增強(qiáng)的性質(zhì)。例如，“乙烯/(甲基)丙烯酸(縮寫E/(M)AA)”是指乙烯(縮寫E)/丙烯酸(縮寫AA)和/或乙烯/甲基丙烯酸(縮寫MAA)的共聚物；然后其可至少部分地被一種或多種堿金屬、過渡金屬或堿土金屬陽離子中和以形成離聚物。特別注意的是至少部分地被鉀陽離子中和的離聚物。三元共聚物還可以由烯烴(例如乙烯)、不飽和羧酸和提供“較軟的”樹脂的其他共聚單體(例如(甲基)丙烯酸烷基酯)制成，該三元共聚物可經(jīng)中和形成較軟的離聚物。離聚物還可以通過引入有機(jī)酸或其鹽來改性。
抗靜電組合物如上所述，本發(fā)明的第一個(gè)方面是包含共混物的組合物，所述共混物包含(i)至少一種E/X/Y共聚物，其中E為乙烯，X為C3-C8α，β-烯屬不飽和羧酸，Y為軟化共聚單體，其選自丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯，其中烷基基團(tuán)具有1到8個(gè)碳原子，其中X占E/X/Y共聚物的約2-30％重量，Y占E/X/Y共聚物的約0-40％重量，和(ii)一種或多種有機(jī)酸或其鹽，其中該共混物中的所有成分中的組合的羧酸官能團(tuán)至少部分地被鉀中和。
適用于本發(fā)明的離聚物包括E/(M)AA二元共聚物，該二元共聚物具有約2到約30％重量的重均分子量為約80,000到約500,000的(M)AA，該二元共聚物至少部分地被鉀中和。
中和可以通過首先制備E/(M)AA共聚物并用具有堿金屬、堿土金屬或過渡金屬陽離子的無機(jī)堿處理該共聚物來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的組合物至少部分地被鉀中和，而其他陽離子(例如鈉、鎂或鋅)也還可以存在于本發(fā)明的最終組合物中。其他陽離子通過在此階段用這些陽離子中和E/(M)AA共聚物而最便利地引入到組合物中。本領(lǐng)域中熟知由共聚物制備離聚物的方法。共聚物為乙烯和C3-C8α，β-烯屬不飽和羧酸的可熔融加工的至少部分被中和的共聚物。
如上所述，乙烯酸離聚物可以與其他離聚物或聚合物熔融共混和/或通過引入有機(jī)酸或其鹽改性。因此，本發(fā)明的組合物涉及與有機(jī)酸或其鹽(特別是具有6到36個(gè)碳原子的脂族單官能有機(jī)酸或其鹽)熔融共混的上述共聚物。所述有機(jī)酸優(yōu)選為一種或多種具有少于36個(gè)碳原子的至少部分被中和的脂族單官能有機(jī)酸或其鹽。優(yōu)選，共混物中大于80％的所有酸組分被中和，更優(yōu)選，大于90％的所有酸組分被中和。最優(yōu)選，共混物中100％的所有酸組分被中和。如上所述，本發(fā)明的組合物中的酸組分至少部分地被鉀中和。本發(fā)明中所用的有機(jī)酸尤其為那些非揮發(fā)性和非遷移性的有機(jī)酸。有機(jī)酸或有機(jī)酸鹽是優(yōu)選的。脂肪酸的非限制性說明性實(shí)例有硬脂酸、油酸、芥酸和山萮酸。硬脂酸和油酸是優(yōu)選的。
有機(jī)酸或其鹽以足以增加共聚物的抗靜電、氣體滲透性和防霧性質(zhì)使其優(yōu)于未改性的共聚物的量加入。優(yōu)選，有機(jī)酸或鹽以占共聚物和有機(jī)酸總量的至少約5％(重量基準(zhǔn))的量加入。更優(yōu)選，有機(jī)酸或其鹽以至少約15％的量，甚至更優(yōu)選至少約30％的量加入。優(yōu)選，有機(jī)酸以基于共聚物和有機(jī)酸總量的高至約50％(重量基準(zhǔn))的量加入。值得注意的是其中有機(jī)酸或其鹽以高至約45％的量加入的組合物。還值得注意的是其中有機(jī)酸或其鹽以高至約40％的量加入的組合物。
酸共聚物可任選地含有破壞聚合物的結(jié)晶性的第三“軟化”單體。當(dāng)α-烯烴為乙烯時(shí)，這些酸共聚物可以描述為E/X/Y共聚物，其中E為乙烯，X為α，β烯屬不飽和羧酸，尤其是丙烯酸和甲基丙烯酸，Y為軟化共聚單體。優(yōu)選的軟化共聚單體為C1-C8烷基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。X和Y可以寬范圍的百分?jǐn)?shù)存在，X一般占聚合物的高至約35重量百分?jǐn)?shù)(％重量)，Y一般占聚合物的高至約50重量百分?jǐn)?shù)。
α-烯烴、C3-C8α，β-烯屬不飽和羧酸和軟化單體的共聚物可以通過本領(lǐng)域中已知的方法來制備，上文所述的可熔融加工的離聚物可由該共聚物來制備。共聚物包括乙烯酸共聚物，例如乙烯/(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸正丁基酯、乙烯/(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸異丁基酯、乙烯/(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲基酯和乙烯/(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸乙基酯三元共聚物，尤其是乙烯/(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸丁基酯共聚物。
具有高含量酸(X)的乙烯-酸共聚物因?yàn)閱误w-聚合物相分離而難以在連續(xù)聚合反應(yīng)器中制備。但是，這種難題可以通過使用美國(guó)專利5,028,674中所述的“共溶劑技術(shù)”或者通過使用比可制備具有低級(jí)酸的共聚物所用的那些壓力稍微較高的壓力來避免。
在本領(lǐng)域中已知用于有機(jī)酸(鹽)改性的方法。具體來說，本發(fā)明的改性的高度中和的酸共聚物離聚物可以通過以下來制備(a)熔融共混(1)乙烯、α，β-烯屬不飽和C3-C8羧酸共聚物或其可熔融加工的離聚物(其結(jié)晶性通過任選加入軟化單體或者其他方式破壞)與(2)足夠的非揮發(fā)性、非遷移性有機(jī)酸，和同時(shí)或隨后(b)在所加入水的存在下加入足量的陽離子源(至少部分由鉀陽離子組成)以達(dá)到所有酸部分(包括酸共聚物和非揮發(fā)性、非遷移性有機(jī)酸中的那些酸部分)的所要求的中和水平。
本發(fā)明的離聚物和有機(jī)酸的共混物可以通過熔融共混分別制備的有機(jī)酸(或其鹽)與可熔融加工的離聚物，接著任選地進(jìn)一步用相同或不同的陽離子中和以達(dá)到離聚物和有機(jī)酸的所得共混物的所要求的中和水平。優(yōu)選，將未中和的三元共聚物和有機(jī)酸熔融共混，接著原位中和。在這種情況下，可在一個(gè)步驟中達(dá)到所要求中和水平。
例如，含有(甲基)丙烯酸的乙烯共聚物可以與硬脂酸鉀(或其他有機(jī)酸的鉀鹽)或者與硬脂酸(或其他有機(jī)酸)熔融共混，用鉀陽離子源原位中和以使有機(jī)酸改性的共聚物轉(zhuǎn)化為各種中和程度(包括100％)的有機(jī)酸改性的鉀離聚物。
具有混合離子的組合物可以通過用過量的供選陽離子源處理已被部分中和的離聚物(或其共混物)來制備。例如，至少部分地被鈉中和的離聚物共混物可以通過用足以中和剩余酸官能團(tuán)為具有鈉和鉀離子的混合物的離聚物的量的氫氧化鉀熔融加工來改性。
本文描述熔融共混的非限制性實(shí)例。使用Werner&Pfleiderer(W&P)雙螺桿擠壓機(jī)，將中和目標(biāo)量(標(biāo)稱％中和)的酸共聚物和有機(jī)酸中的酸所需要的呈濃縮物形式的化學(xué)計(jì)算量的氫氧化鉀與酸共聚物預(yù)共混為粒狀共混物。在W&P雙螺桿擠壓機(jī)中在所加入水的存在下將粒狀共混物與有機(jī)酸熔融混合，并且中和。
本發(fā)明中所用的有機(jī)酸包括脂族單官能團(tuán)(飽和、不飽和或多重不飽和)有機(jī)酸，尤其是具有6至36個(gè)碳原子的那些有機(jī)酸。還可以使用這些有機(jī)酸的鹽。脂肪酸或脂肪酸鹽是優(yōu)選的。適用于本發(fā)明的具體的有機(jī)酸包括己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、硬脂酸、山萮酸、芥酸、油酸和亞油酸。還要注意的是在本發(fā)明中使用硬脂酸和/或油酸的支化異構(gòu)體，例如2-甲基硬脂酸和其鹽和2-甲基油酸和其鹽。本文中還優(yōu)選使用羥基酸，例如12-羥基硬脂酸。優(yōu)選使用這些酸的鉀鹽。
盡管防霧組合物可以僅由有機(jī)酸鹽改性的鉀離聚物組成，但是可以將其他的熱塑性聚合物共混到該組合物中，除非所述熱塑性聚合物對(duì)該組合物或其層壓材料或共擠出物的有效性產(chǎn)生不利影響。
共聚物還可以與一種或多種常規(guī)離聚物共聚物(例如二元離聚物共聚物、三元離聚物共聚物等)共混。共聚物可以與一種或多種熱塑性樹脂共混。同樣，本發(fā)明的離聚物可以與非離子型熱塑性樹脂共混以控制產(chǎn)物性質(zhì)。非離子型熱塑性樹脂包括(非限制的說明性實(shí)例)熱塑性彈性體，例如聚氨酯、聚醚酯、聚酰胺醚、聚醚脲、PEBAX(由Atochem提供的一類基于聚醚-嵌段-酰胺的嵌段共聚物)；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物；苯乙烯(乙烯-丁烯)-苯乙烯嵌段共聚物等；聚酰胺(低聚物和聚合物)；聚酯；聚乙烯醇；聚烯烴，包括PE、PP、E/P共聚物等；具有各種共聚單體(例如醋酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、環(huán)氧官能化單體、CO、乙烯醇等)的乙烯共聚物；用馬來酸酐接枝、環(huán)氧化等的官能化聚合物；彈性體，例如EPDM、茂金屬催化的PE和共聚物、熱固性彈性體的研磨粉末等。
共混的熱塑性聚合物的量(基于全部鉀離聚物組合物)優(yōu)選為95％重量或更少，更優(yōu)選90％重量或更少，特別優(yōu)選60％重量或更少。換句話說，鉀離聚物優(yōu)選占全部組合物的5％重量或更多，更優(yōu)選10％重量或更多，特別優(yōu)選40％重量或更多。
值得注意的是熱塑性聚合物選自能用于層壓材料的表面層的聚合物材料，例如下文所述的那些材料。這些材料中，優(yōu)選的是使用基于烯烴的聚合物，特別是基于乙烯的聚合物，其選自乙烯均聚物、乙烯和具有三個(gè)或多個(gè)碳原子的α-烯烴的共聚物和乙烯和不飽和酯(例如醋酸乙烯酯和不飽和羧酸酯)的共聚物。沒有必要使用新鮮的材料作為這類基于乙烯的聚合物。例如，當(dāng)基于乙烯的聚合物用于表面層時(shí)，不合格產(chǎn)品或模塑廢棄物(例如在模塑期間形成的邊緣)可以重復(fù)利用。
在防霧組合物中，也可共混具有兩個(gè)或多個(gè)醇羥基基團(tuán)的多羥基化合物以改善這些性質(zhì)。這類化合物的具體實(shí)例包括具有各種分子量的聚乙二醇；聚丙二醇；聚氧化烯基二醇，例如聚氧乙烯-聚氧丙烯二醇；多元醇，例如甘油、己三醇、季戊四醇和山梨糖醇，以及它們的環(huán)氧乙烷加合物；多價(jià)胺和烯化氧的加合物等。多羥基化合物的有效共混比率(基于有機(jī)酸鹽改性的鉀離聚物的量)為15％重量或更少，優(yōu)選10％重量或更少，更優(yōu)選5％重量或更少，最優(yōu)選0.1％重量或更少。
還證明本發(fā)明的有機(jī)酸鹽改性的鉀離聚物具有有用的防霧性質(zhì)。由通常未改性的離聚物制備的物品(例如薄膜或片材)具有低的表面親水性。在高水分條件下，凝結(jié)在未改性的離聚物的表面上的水分形成小水珠，小水珠散射光并且降低薄膜的透光性(即“成霧”)。相反，本發(fā)明的有機(jī)酸鹽改性的鉀離聚物組合物制備的薄膜或片材(通過吹塑薄膜、擠出流鑄、注射成型等制備)展示足夠的表面親水性，在暴露于高水分條件中時(shí)水分凝結(jié)有利地弄濕表面以形成不散射光的表面涂層。因此證明，與未改性的離聚物相比，硬脂酸鉀(或其他有機(jī)酸的鉀鹽)改性的離聚物具有新的防霧性質(zhì)。
本發(fā)明的有機(jī)酸鹽改性的鉀離聚物還展示有用的氣體滲透性質(zhì)和高水蒸氣傳輸和吸收性。本發(fā)明的組合物的提高的氧傳輸速率尤其適用于食物包裝應(yīng)用，其中高含量氧的存在改善內(nèi)含物(例如肉類)的外觀或者抑制內(nèi)含物(例如新鮮海產(chǎn)食物)的厭氧性酸敗。高水分和蒸氣傳輸速率例如適用于制備可以用于吸收液體隨后轉(zhuǎn)移液體到其他材料的物品。這些性質(zhì)還適用于以下應(yīng)用其中移除含水液體和溶液或水蒸氣對(duì)其功能具有重要性，例如為了使舒適而在尿布、衣服、防護(hù)片材、醫(yī)療應(yīng)用和房屋建筑中保持干燥。
本發(fā)明的組合物可以用于單層或多層結(jié)構(gòu)中以賦予這些結(jié)構(gòu)防霧性質(zhì)。例如，本發(fā)明的組合物可以與其他可滲透性材料(例如通過層壓或共擠出)組合以形成可以吸收和傳輸氧和/或水分的結(jié)構(gòu)，例如肉類和魚類包裝和尿布襯墊。本發(fā)明的組合物還可以與非吸收性阻擋材料(例如通過層壓或共擠出)組合以形成結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)可以從該結(jié)構(gòu)的一側(cè)吸收水分而防止水分離開該結(jié)構(gòu)的另一側(cè)。這種結(jié)構(gòu)適用于食物包裝和/或加工薄膜和抹布。在一些情況下，需要組合本發(fā)明的組合物與其他吸收性材料和不可滲透性材料以形成吸收性結(jié)構(gòu)，其不允許水分傳輸而離開該結(jié)構(gòu)(例如包裝、尿布或抹布)。本發(fā)明的組合物還可以用于包裝應(yīng)用(例如薄膜、容器、蓋子)中和農(nóng)業(yè)薄膜中，其中所述組合物的防霧性質(zhì)可以是合乎需要的。
不飽和羧酸的實(shí)例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、富馬酸、馬來酸酐、馬來酸單甲基酯、馬來酸單乙基酯等。尤其優(yōu)選的是丙烯酸和/或甲基丙烯酸?？梢猿洚?dāng)共聚合組分的極性單體的實(shí)例包括乙烯基酯，例如醋酸乙烯基酯和丙酸乙烯基酯；不飽和羧酸酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙基酯、丙烯酸正丁基酯、丙烯酸異丁基酯、丙烯酸正己基酯、丙烯酸異辛基酯、甲基丙烯酸甲酯、馬來酸二甲酯和馬來酸二乙酯；一氧化碳等。具體來說，不飽和羧酸酯是適合的共聚合組分。
由于乙烯-不飽和羧酸共聚物作為鋅離聚物的基礎(chǔ)聚合物，因此優(yōu)選的是具有不飽和羧酸含量為約1到約25％重量，特別約5到約20％重量的那些。可共聚合的極性單體的含量例如為約40％重量或更少，優(yōu)選約30％或更少。鋅離聚物的中和度優(yōu)選為約10％到約90％，尤其約15％到約80％。當(dāng)考慮可加工性和實(shí)際物理性質(zhì)時(shí)，優(yōu)選使用在190℃和2160g負(fù)載下所測(cè)量的熔體流動(dòng)速率為約0.1到約100g/10分鐘，優(yōu)選約0.2到約50g/10分鐘的離聚物。
本發(fā)明的層壓材料可以通過層壓?jiǎn)为?dú)的層，優(yōu)選通過擠出涂覆、共擠出或者吹塑成型來制備。盡管完整的層壓材料的厚度是任意的并且取決于其應(yīng)用，但是該厚度優(yōu)選為例如約10到約3000μm，尤其約20到約1000μm。在本發(fā)明的層壓材料中，至少一個(gè)表面層的10％衰減時(shí)間(電位從+5000V的應(yīng)用電壓衰減到+500V所需的時(shí)間)為20秒或更少，優(yōu)選10秒或更少，更優(yōu)選1秒或更少，10％衰減時(shí)間在23℃下在50％的相對(duì)濕度的大氣中測(cè)量。對(duì)于這個(gè)目的來說，優(yōu)選中間層的厚度為5μm或更多，優(yōu)選10μm或更多，而且就表面層的厚度而言，或者如果形成回收層(recovery layer)或粘合劑層，就表面層和另外層的總厚度而言，具有上述衰變特征的表面層的厚度為500μm或更少，特別300μm或更少。此外，當(dāng)考慮實(shí)際的性能時(shí)，表面層的厚度(或者當(dāng)形成回收層或粘合劑層時(shí))表面層和另外層的總厚度與中間層的厚度的比率優(yōu)選為約0.1到約100μm，更優(yōu)選約0.5到約50μm。
根據(jù)需要，可以向單獨(dú)的層中引入各種添加劑，這些添加劑的實(shí)例包括抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、顏料、染料、潤(rùn)滑劑、抗粘連劑、無機(jī)填料、起泡劑等。例如，可以引入有機(jī)或無機(jī)化學(xué)起泡劑，例如偶氮二甲酰胺、二亞硝基戊二胺、磺酰肼、碳酸氫鈉和碳酸氫銨，引入比率為每100重量份的構(gòu)成層的聚合物組分約0.1到約10重量份。
本發(fā)明的層壓薄膜可以通過如下共擠出制備在適合的擠出機(jī)中將各種組分的顆粒熔融，使用轉(zhuǎn)化技術(shù)將其轉(zhuǎn)化成薄膜。為了共擠出，使熔融聚合物通過模具或模具組以形成熔融聚合物層，將其作為層流進(jìn)行加工，然后冷卻以形成層狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的薄膜還可以通過共擠出，然后層壓到一個(gè)或多個(gè)其他層上來制備。適合的轉(zhuǎn)化技術(shù)包括吹膜擠出、流延薄膜擠出、流延片材擠出和擠出涂覆。優(yōu)選，本發(fā)明的薄膜為通過吹膜擠出得到的吹塑薄膜。
本發(fā)明的薄膜還可以在立即淬火或流延薄膜后取向。在通用術(shù)語中，該方法包括以下步驟共擠出熔融聚合物的多層層流，淬火共擠出物，在至少一個(gè)方向上取向淬火的共擠出物。所述薄膜可以是單軸取向的，但是為了得到令人滿意的機(jī)械和物理性質(zhì)的組合，優(yōu)選通過在薄膜平面內(nèi)兩個(gè)相互垂直的方向上牽拉而雙軸取向。
單軸或雙軸拉伸薄膜的取向和拉伸裝置在本領(lǐng)域中已知，其可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員改裝以制備本發(fā)明的薄膜。確信這些裝置和方法的實(shí)例包括例如美國(guó)專利3,278,663、3,337,665、3,456,044、4,590,106、4,760,116、4,769,421、4,797,235和4,886,634中所公開的那些。
在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案中，該薄膜通過雙泡擠出方法來取向，其中同時(shí)的雙軸取向可以通過擠出初級(jí)管隨后將初級(jí)管淬火，再加熱，然后通過內(nèi)部氣體壓力膨脹引起橫向取向，并且通過不同速度的握持或輸送輥以引起縱向取向的速率牽拉來實(shí)現(xiàn)。更具體來說，將初級(jí)管從環(huán)形模具中熔融擠出。將這種擠出的初級(jí)管快速冷卻以使結(jié)晶破壞程度最小。然后將其再加熱到其取向溫度(例如借助于水浴)。在取向區(qū)中，二級(jí)管通過吹脹形成，因此薄膜在使膨脹在兩個(gè)方向上優(yōu)選同時(shí)發(fā)生的溫度下在橫向上徑向膨脹且在縱向上伸展或拉伸；管膨脹伴隨厚度在拉伸點(diǎn)處急劇突然的降低。然后將管狀薄膜再次通過軋輥壓平。薄膜可以再膨脹并且經(jīng)歷退火步驟(熱固化)，在此期間將該薄膜再次加熱以調(diào)整收縮特征。為了制備扁平薄膜，可以將管狀薄膜沿著其長(zhǎng)度切開，展開為可以軋制和/或進(jìn)一步加工的扁平片材。
本發(fā)明的薄膜優(yōu)選可以在制備機(jī)上以大于50米/分鐘(m/min)的速度，高至200m/min的速度加工。因此，本發(fā)明的薄膜可以與高速機(jī)器相容。
除了包裝材料之外，本發(fā)明的層壓材料還可以用于各種應(yīng)用中，例如切割帶的基礎(chǔ)材料；用于半導(dǎo)體的膠帶或薄膜，例如背磨(backgrinding)薄膜；電氣和電子材料，例如標(biāo)記薄膜、集成電路載體帶和用于捆扎電子元件的帶子；用于包裝食物的材料；醫(yī)療用品；保護(hù)薄膜(例如用于板和玻璃透鏡、塑料或金屬的防護(hù)薄膜或片材)；鋼絲覆蓋材料；潔凈室帷幕；壁紙；墊子；地板材料；軟質(zhì)容器的內(nèi)袋；容器；鞋；電池隔板；水分可滲透的薄膜；防污薄膜；防塵薄膜；不合PVC的薄膜；用于包裝化妝品、洗滌劑、洗發(fā)劑、染發(fā)液等的管子、瓶子等。
不需進(jìn)一步詳細(xì)描述，確信本領(lǐng)域技術(shù)人員利用前述說明能夠最大程度地運(yùn)用本發(fā)明。因此，以下實(shí)施例認(rèn)為僅僅是說明性的，并不以任何方式對(duì)任何公開內(nèi)容進(jìn)行限制。如下顯示了在以下實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例中，所用原料的評(píng)價(jià)方法以及得到的層壓材料的防霧性能。
使用的材料離聚物1為包含乙烯、丙烯酸正丁基酯(23.5％重量)和甲基丙烯酸(9重量百分?jǐn)?shù))的三元共聚物，利用氫氧化鈉用鈉中和到52％(標(biāo)稱)，熔融指數(shù)為1。
離聚物2為包含乙烯和甲基丙烯酸(10重量百分?jǐn)?shù))的共聚物，利用氫氧化鈉用鈉中和到55％(標(biāo)稱)，熔融指數(shù)為1.3。
離聚物3為包含乙烯和甲基丙烯酸(19重量百分?jǐn)?shù))的共聚物，利用氫氧化鈉用鈉中和到37％(標(biāo)稱)，熔融指數(shù)為2.6。
乙烯酸共聚物1(EAC-1)為包含乙烯和甲基丙烯酸(8.7重量百分?jǐn)?shù))的二元共聚物，熔融指數(shù)為10。
乙烯/醋酸乙烯基酯共聚物1(EVA-1)為包含乙烯和醋酸乙烯基酯(18重量百分?jǐn)?shù))的二元共聚物，熔融指數(shù)為2.5。
通用方法使用Werner&Pfleiderer雙螺桿擠壓機(jī)，將離聚物1與15％重量、30％重量和40％重量的硬脂酸鉀熔融共混提供實(shí)施例1到3。同樣地，將離聚物2與15％重量、30％重量和40％重量的硬脂酸鉀熔融共混提供實(shí)施例4到6。然后使用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模吹塑薄膜設(shè)備將組合物轉(zhuǎn)化成厚度為約10密耳的單層吹塑薄膜。如下文所述通過凝結(jié)測(cè)試這些薄膜的防霧能力。
表1
使用Werner&Pileiderer雙螺桿擠壓機(jī)，將實(shí)施例6的組合物與離聚物2以各種比例熔融共混提供實(shí)施例7和8(表2)。然后使用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的吹塑薄膜設(shè)備將這些組合物轉(zhuǎn)化成厚度為約3密耳的單層吹塑薄膜。如下文所述通過凝結(jié)測(cè)試這些薄膜的防霧能力。
表2
使用Werner&Pfleiderer雙螺桿擠壓機(jī)，將EAC-1與20％重量的硬脂酸鉀熔融共混提供實(shí)施例9(表3)。將實(shí)施例9的組合物與EVA-1以各種比例共混提供實(shí)施例11和12。使用Werner&Pfleiderer雙螺桿擠壓機(jī)，將EVA-1與20％重量的硬脂酸鉀熔融共混提供實(shí)施例10。將實(shí)施例10的組合物與另外的EVA-1共混提供實(shí)施例13。然后使用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的吹塑薄膜設(shè)備將這些組合物轉(zhuǎn)化成厚度為約3密耳的單層吹塑薄膜。目視檢查薄膜以確定其光學(xué)性質(zhì)。不含離聚物組分的薄膜模糊，表明有機(jī)酸的鉀鹽沒有均勻地分散在組合物中。如下文所述通過凝結(jié)測(cè)試這些薄膜的防霧能力。
表3
使用Werner&Pfleiderer雙螺桿擠壓機(jī)，將離聚物3與20％重量、30％重量、40％重量和50％重量的異硬脂酸(以Century1115得自Arizona Chemicals)熔融共混且在化學(xué)計(jì)算量的KOH存在下原位中和，以中和共混物中100％的所有酸官能團(tuán)，提供實(shí)施例15到18，概述于表4中。實(shí)施例14是實(shí)施例15和離聚物4的50∶50共混物，提供具有標(biāo)稱10％重量的異硬脂酸鉀的組合物。使用Werner&Pfleiderer雙螺桿擠壓機(jī)將這些組合物轉(zhuǎn)化成厚度為約3密耳的單層流延薄膜。如下文所述通過凝結(jié)測(cè)試這些薄膜的防霧能力。
表4
成霧試驗(yàn)將聚苯乙烯泡沫塑料杯用接近沸騰的熱水填充到約75％容積。將測(cè)試薄膜置于該杯上，在經(jīng)歷短時(shí)間后，目視檢查薄膜確定薄膜是否因凝結(jié)而霧化。未霧化的薄膜稱為“防霧”。
權(quán)利要求
1.一種防霧薄膜，所述薄膜包含共混物，所述共混物包含(i)至少一種E/X/Y共聚物，其中E為乙烯，X為C3-C8α，β烯屬不飽和羧酸，Y為軟化共聚單體，其選自丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯，其中烷基基團(tuán)具有1-8個(gè)碳原子，其中X占E/X/Y共聚物的約2-30％重量，Y占E/X/Y共聚物的約0-40％重量，和(ii)一種或多種有機(jī)酸或其鹽，其中所述共混物中的所有成分中的組合的羧酸官能團(tuán)至少部分地用鉀中和。
全文摘要
本發(fā)明公開具有抗靜電、增強(qiáng)的氣體傳輸和吸收性質(zhì)和防霧性質(zhì)的獨(dú)特組合的有機(jī)酸鹽改性的鉀離聚物共聚物。包含這些組合物的薄膜和層壓材料結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的氣體(例如氧氣、水蒸氣等)吸收和傳輸性質(zhì)和防污(包括由于靜電荷引起的減少的微粒附著和減少的成霧)性質(zhì)。
文檔編號(hào)C09D123/08GK101023129SQ200580015056
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2005年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月12日
發(fā)明者J·C·陳 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司