TW590864B - Method of compounding a multimodal polyethylene composition - Google Patents

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590864 A7 B7 五、發明説明（1 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明關於一種多重峰聚乙烯組成物的組合方法，且 更特別地，關於一種包括低分子量乙燃聚合物和高分子量 乙烯聚合物之多重峰聚乙烯組成物的組合方法。 多重峰聚乙烯組成物在技藝中是已知的，、、多重峰〃 聚乙烯組成物一詞係指組成物之分子量分佈由線的形式， 亦即，作爲其分子量之函數，聚合物重量分率之作圖的外 觀。當聚合物在一連續步驟方法中（其利用順序偶合之反 應器且在每一反應器中使用不同條件）產製時，在不同反 應器中產製之不同部分會各自具有其本身之分子量分佈。 當來自這些部分的分子量分佈由線重疊成整個所得之聚合 物產物的分子量分布曲線時，那曲線會顯出二個以上之極 大値或至少明顯地比個別部分之曲線更寬。在二個以上順 序步驟中產製之此種聚合物產物依步驟數目被稱爲雙重峰 或多重峰。然而，多重峰聚乙烯組成物可選擇地可以藉物 理性混合個別製備之不同成份而產製。 經濟部智慧財產局B工消费合作杜印製 在此技藝中習知，當產製一個可用來製造不同物件之 聚合物化合物時，其構份如不同聚合物，添加劑等應緊密 混合以得到儘可能均質之化合物。一般地，此混合是在一 組合裝置中完成，其中諸構份被混在一起且聚合物及可選 擇地某些添加劑被熔融以致可發生緊密混合。此熔融物而 後擠成棒狀物，冷卻且粒化。以此方式’所得化合物而後 可用來製造不同的物件。 雖然一般組合裝置如成對混合機一單螺旋濟出機’混 合機一齒輪泵及帶有或沒帶有齒輪泵之雙螺旋擠出機（其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 590864 A7 _______ B7 五'發明説明（2) " 提供1 · 5分鐘以下之程度的滯留時間）通常在組合聚合 物組成物時得到具有可接受之品質結果，但當組合多重峰 聚合物組成物且更特別地包括低分子量乙烯聚合物和高分 子量乙烯聚合物時會遇到難題。當組合多重峰聚合物組成 物以供例如官之製造時，在經組合之材料中發生所謂之、、 白點 。适些白點具有約1 〇 一 8 〇 // 111之尺寸且主要由 筒分子量聚合物粒子組成，該粒子尙未合適地組合於組成 物中。除了破壞外形之外，白點可以不利地影響組成物之 強度。再者’當組合多重峰聚合物組成物以供諸如產製膜 時’具有約0 · 〇 1 - 1 m m尺寸之凝膠粒子常發生。這 些次凝膠粒子以會破壞外形之雜質形式出現在最終之膜中 且主要由高分子量聚合物粒子組成，該粒子尙未合適地組 合（亦即分散）於組成物中。上述白點及凝膠粒子是聚合 物工業中之嚴重問題且此問題之解決方式意謂使用優越之 多重峰聚合物組成物之障礙的排除。 u s 6 ，0 3 1 ，0 2 7意欲克服此問題，藉提供 一種組合多重峰聚合物組成物之方法，其中此組成物在 1 0至6 0秒之期間內保持在比低分子量聚乙烯聚合物熔 點低1 0 °C至高1 〇 °c之溫度範圍中。此種方法需要聚合 物組成物之溫度的極良好控制且因此難以在現在所用之工 業組合裝置中執行。 w〇 0 0 / 1 2 4 8 2 1係關於特別之多重峰聚乙 烯組成物之擠出方法，其使用配備有齒輪泵之擠出機。然 而，此技術並不能對所有多重峰組成物而言得到極好的結 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慈財1局工消費合作杜印製 -5- 590864 A7 B7 - ____ _ _ — - - - 五、發明説明（3 ) 果，特別是對富含低分子量聚合物之多重峰組成物而言。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明提供一種組合多重峰聚合物組成物之方法，其 克服上述問題且能得到具有減低程度之白點及/或凝膠且 具有優越機械性之極均質化合物。 本發明因此關於一種在組合裝置中組合多重峰聚乙烯 組成物的方法，其中 a )聚乙烯組成物在組合裝置中之總滯留時間是至少 1 · 5分鐘， b )應用在聚乙烯組成物上之總驅動比能（S E C ) 是 0 . 270 至 0 · 460kWh/kg， c)可選擇地，至多〇·200kWh/kg之比冷 卻能被應用在聚乙烯組成物上，d )應用在聚乙烯組成物 上之總比能（總驅動比能S E C及比冷卻能s C C間之差 )是〇· 22〇至 0 · 330kWh/kg。 經濟部智慈財產局工消費合作钍印製 本發明是關於多重峰聚乙烯組成物之組合。爲了本發 明之目的，多重峰聚乙烯組成物用來指明包括至少一低分 子量乙烯聚合物和至少一高分子量乙烯聚合物之組成物。 爲了本發明之目的，、乙烯聚合物〃一詞包括乙烯均聚物 和乙烯共聚物，後者包括至少9 0 w t %之衍生自乙烯的 單元。與本發明有關地，聚合物之分子量藉其熔流速率來 足義’如依A S Τ Μ 1 2 8 6 — 9 0 b標準所測量的。 對特定形式之聚合物而言，其熔流速率愈高，則其平均分 子量愈低。一般地，低分子量乙烯聚合物具有〇 · 1至 5〇〇〇克/1 〇分鐘，有利地1 〇〇至2〇〇〇克/ $紙張尺渡適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） '-- -6 - 590864 A7 B7 五、發明説明（4 ) 1 0分鐘之溶流速率Μ I 2，此係在1 9 0 °C下，2 1 6公 斤負荷下依AST Μ 1 28 6 — 90b來測得者。一般 地，高分子量乙烯聚合物具有〇·〇〇1至1〇·〇克/ 1 0分鐘，有利地0 · 〇 〇 1至1 · 0克/ 1 0分鐘之熔 流速率H L Μ I ，此係在1 9 0 °C下，2 1 · 6公斤負荷 下依A S Τ Μ 1 2 8 6 - 9 0 b來測得者。如以上測定之 多重峰聚乙烯組成物常包括3 0至7 0w t %低分子量乙 烯聚合物和3 0至7 0 w t %高分子量乙烯聚合物。 在依本發明之方法中，多重峰聚乙烯組成物在組合裝 置中之總滯留時間有利地是至少2，更有利地至少3分鐘 ’最有利地至少4 · 5分鐘。一般地，聚乙烯組成物在組 合裝置中之總滯留時間不超過1 5分鐘，有利地不超過 1 0分鐘。多重峰聚乙烯在組合裝置中之總滯留時間基於 組合裝置之空餘體積及塡充因素，速率（聚合物通過量） ’螺旋/轉子速度’螺旋/轉子輸送因素（由製造者提供 )及熔融聚乙烯組成物之密度（〇 · 7 6 3 6克/ c m 3， 在1 9 0 °C下）來計算。經計算之滯留時間値藉以下方式 確5忍·使用在組合裝置入口處所引進且在組合裝置出口處 偵測之彩色追踪劑來人口測量。與本發明有關之滯留時間 的値係指滯留時間分佈函數之峯，此相當於大部分之粒子 ;它們並不是指少數粒子在分佈之長尾中之最大滯留時間 〇 在依本發明之方法中，應用在聚乙烯組成物上之總驅 動比能（S E C )有利地是至少〇 . 3 0 5 k W h / k g 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智悠財產局肖工消費合作社印製 590864 A7 B7 五、發明説明（5 ) 。當應用在聚乙組成物上之總比能（S E c )是至少 〇· 3 3 0 k W h / k g時，已得到良好結果。應用在聚 乙烯組成物上之總驅動比能（S E C )有利地超過 0 · 4 1 5 k W h / k g。當應用在聚乙烯組成物上之總 驅動比能（SEC)不超過〇 · 360kWh/kg時， 已得到良好結果。在依本發明之方法中，應用在聚乙烯組 成物上之；驅動比能（S E C )是組合裝置中所消耗之電 力（以k W表不）及組合裝置中聚合物組成物之通過速率 (以k g / h表示）間之比率。 依本發明方法之有利的變型，組合裝置配備有一冷卻 裝置以使一特定的冷卻能量（S C C )能應用在聚乙烯組 成物上。應用在聚乙烯組成物上之比冷卻能（S C C )由 冷卻裝置入口處和出口處冷媒之溫差和冷媒之流速及比熱 容來計算。 在依本發明之方法中，應用在聚乙烯組成物上之比冷 卻能（S C C )有利地低於〇 · 1 4 5 k W h / k g，最 有利地低於Ο · 1 2 0 k W h / k g。一般地，當所應用 時，比冷卻能（SCC)是至少Ο · 〇45kWh/kg ，有利地至少Ο . Ο 7 0 k W h / k g，最有利地至少 Ο . 080kWh/kg。 在依本發明之方法中，總比能（其是應用在聚乙烯組 成物上之總驅動比能S E C和任何比冷卻能S C C )有利 地是至少0 · 2 4 0 k W h / k g，最有利地至少 Ο · 2 5 0 k W h / k g。應用在聚乙烯組成物上之總比 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局Μ工消f合作社印製 -8- 590864 A7 B7 五、發明説明（d 能有利地不超過0 . 3 0 0 k W h / k g。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在依本發明之方法中所用之組合裝置可以是任何設備 ’其分批地或連續地可以提供本發明之條件。（關於滯留 時間及應用在多重峰聚乙烯組成物上之比能）。依本發明 之一有利實體，組合裝置包括至少一熔融區，其在至少一 均質化區前。 經濟部智慧財產局貨工消f合作社印紫 '熔融區〃意指一區，其中應用至聚乙烯組成物之比 能被用來熔化聚合物組成物，有或沒有均質效率。此熔融 暗指在熔融區中應用至聚乙烯組成物上之驅動比能（ 不超過〇 · 2 6 0 kWh/kg，有利地不超過 〇_ 240kWh/kg。一般地，在此熔融區中應用至 聚乙烯組成物上之驅動比能（SECmemng)受控制。一般地， 在熔融區中應用至聚乙烯組成物上之驅動比能（SECwmu) 不超過0 · 260kWh/kg，有利地不超過0 · 24 〇kWh/k g。一般地，在此熔融區中應用至聚乙烯組 成物上之驅動比能（SECmem,1g)是至少0.190kWh/ k g，有利地至少〇 . 2 0 0 k W h / k g。驅動比能（ SECn^mu)是在熔融設備中所消耗之電力（以k W表示）和 熔融區中聚合物組成物通過速率（以k g / h表示）間之 比率。 在熔融區中聚乙烯組成物之滯留時間通常是至少1 〇 秒，有利地至少1 5秒。在熔融區中聚乙烯組成物之滯留 時間通常不超過6 0秒，有利地不超過4 5秒。 通常，從熔融區出來之聚乙烯組成物之熔融溫度是 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） -9- 590864 A7 B7 五、發明説明（7 ) 2 2 0至3 0 0 °C，有利地2 4 0至2 7 0 °C。最有利地 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ’從溶融區出來之聚乙烯組成物之熔融溫度是2 5 0至 2 6 0 °C。熔融溫度是用一溫度探針來測量，此探針浸在 熔融設備出口處在聚合物中深2公分處。 在熔融區中所應用之平均切變速率通常是在3 〇至 5 0 0 s - 1 間。 均質化區意指一區，其中發生多重峰聚乙烯組成物之 激烈的均質作用。進入均質化區之聚乙烯組成物之溫度通 常是2 2 0至3 0 0 °C，有利地2 4〇至2 7 0 °C。最有 利地，進入均質化區之聚乙烯組成物之溫度是2 5 0至 2 6 0 t。 在均質化區中聚乙烯組成物之滯留時間通常是至少 1 · 5分鐘，有利地至少2分鐘。最有利地，在均質化區 中滯留時間是至少3分鐘。在均質化區中聚乙烯組成物之 滯留時間通常不超過1 4分鐘，有利地不超過9分鐘。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 在均質化區中應用至聚乙烯組成物之驅動比能 (S E Chcmogenising)通常不超過 〇 _ 2 0 〇 kWtl/k g， 有利地不超過0 · 175kWh/kg。通常，在此均質 化區中應用至聚乙烯組成物之驅動比能（S E C h_c>genisil1g) 是至少0 · 080kWh/kg，有利地至少〇 · 105 k W h / k g。驅動比能S E C h_genising是均質設備中所消 耗之電力（以k W表示）和均質化區中聚合物組成物通過 速率（以k g / h表示）間之比率。 有利地，冷卻被應用在此均質化區中，此通常經由在 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 590864 A7 B7 五、發明説明（8 ) 均質裝置之包封中的冷凍劑的循環，而此至少部分地補償 在此均質化區中之特定驅動能量之消耗。此比冷卻能 (S C C h_g…sing)通常是至少 〇 · 0 4 5 kWh/kg， 有利地至少0 · 0 7 0 k W h / k g且最有利地至少 0 . 080kWh/kg。此比冷卻能通常不超過 0 . 145kWh/kg，有利地不超過0 · 120 k W h / k g。 通常，從此均質化區中出來之聚乙烯組成物之熔融溫 度會保持在比裂解閾更低之下。有利地，從此均質化區中 出來之聚乙烯組成物之熔融溫度是在2 6 5至3 1 0 °C範 圍中，且最有利地在約2 7 5至2 9 5 t。熔融溫度用溫 度探針來測量，此探針浸在均質設備出口處，在聚合物中 深2公分處。 在均質化區中所應用之平均切變速率有利地保持儘可 能低。通常，在均質化區中平均切變速率不超過 1 0 0 s 一 1，有利地不超過5 0 s 一 1。 在依發明方法之有利實體中，組合裝置有利地是熔融 設備和均質設備之成對組合。二設備可例舉有連續混合機 或擠出機，其可以是單螺旋或雙螺旋型。最有利的是一包 括連續混合機作爲熔融裝置及擠出機（特別是單螺旋擠出 機）作爲均質裝置之組合裝置。當均質裝置是單螺旋擠出 機時，它可以由傳統之輸送元件構成或它可包括發展切變 及/或伸長應力之分散混合元件。有利地，使用會發展伸 長應力而有至少0 _ 5秒應用時間之元件。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -.10. 訂 經濟部智慧財產局工消費合作社印製 -11 - 590864 A7 B7 五、發明説明（j (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在依本發明方法中所用之組合裝置可以包括齒輪泵， 如在某些一般的組合裝置中所用者。然而，有利地，使用 一種不包括齒輪泵之組合裝置。組合裝置可以與其它元件 如一般組合裝置中之篩裝交換器和粒化器連接。 依本發明之方法極適於組合多重峰聚乙烯組成物，此 組成物包括3 0至7 Owt%之具有1至5 0 0 0克/ 1 0分鐘，有利地1 〇 〇至2 0 0 0克/ 1 0分鐘之熔流 速率Μ I 2 (在1 9 0 °C下，在2 · 1 6公斤負荷下依 A S Τ Μ 1 2 8 6 — 9 0 b測得者）之低分子量乙烯聚合 物及30至70wt%之具有〇.〇〇1至1〇·〇克/ 1 0分鐘，有利地0 · 〇 〇 1至1 . 〇克/ 1 〇分鐘之熔 流速率H L Μ I (在1 9 0 °C下，在2 1 . 6公斤負荷下 ，依A S Τ Μ 1 2 8 6 — 9 0 b測得者）之高分子量乙烯 經濟部智慈財產局8工消費合作杜印製 聚合物。此種多重峰聚乙烯組成物在此技藝中是已知的， 它們已例如揭示於U S 6，1 3 6，9 2 4及 US 6 ，225 ，421中。一般地，多重峰聚乙烯組 成物在9 下在5公斤負荷下依A S TM 1286 — 9〇b測量會具有〇 · 〇1至10 · ◦克/ 1〇分鐘，有利地0 . 1至1 . 0克/ 1 0分鐘之熔流速 率MI5且依ASTMD79 2標準則量會具有9 3 0至 9 6 5公斤/m 3，有利地9 3 5至9 6 0公斤/m 3之密 度。通常，在多重峰聚乙烯組成物中存在之低分子量聚乙 烯之密度是至少9 6 0公斤/m 3，有利地至少9 6 5 公斤/m 3，最有利地至少9 7 0公斤/m 3。通常 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 590864 A7 B7 五、發明説明（10) ，在多重峰聚乙烯組成物中存在之高分子量聚乙烯之密度 是9 1 0至9 4 0公斤/m 3，有利地9 1 5至9 3 5公斤 / m 3。 依本發明之方法已極適於組合多重峰聚乙烯組成物， 此組成物包括5 1至6 5w t%之具有高於1 〇 〇克/ 1 0分鐘之熔流速率Μ I 2及高於9 7 0公斤/m 3之密度 的低分子量乙烯聚合物和3 5至4 9w t %之具有 0 · 0 0 1至1 · 0克/ 1 〇分鐘之熔流速率H L Μ I及 低於9 2 8公斤/m 3密度之高分子量乙烯聚合物。一般的 組合方法，如單及雙螺旋擠出機通常不能得到這些混合物 之均質化合物。 在依本發明之方法中所用之多重峰聚乙烯組成物可以 包括進一步的乙烯聚合物，其具有異於低分子量及高分子 量乙烯聚合物之熔流速率。通常，這些乙烯聚合物之總量 不超過多重峰聚乙烯組成物之2 0 w t %，有利地不超過 1 0 w t %。 本發明中所用之多重峰聚乙烯組成物有利地在一連續 步驟方法中產製，此方法利用順序偶合之反應器且在每一 反應器中使用不同條件，在不同反應器中所產製之不同部 分會各自具有其本身之分子量分佈。可選擇地，多重峰聚 乙烯組成物可以藉物理性地混合個別製備之不同的乙烯聚 合物而產製。多重峰聚乙烯組成物也可藉此二種製備方法 之結合而產製。 在依本發明之組合方法中，形成多重峰聚乙烯組成物 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公着） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慈財產局B£消費合作社印製 -13- 590864 A7
五、發明説明（11) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 之不同的乙烯聚合物可以同時添加至組合裝置中。可選擇 地，某些乙烯聚合物或不同之乙烯聚合物的部分可以在組 合方法期間在不同階段中添加至組合裝置中。 圖1至5槪略地代表執行依本發明之方法的一些可能 方式。在圖1至5中，SI ，S2和S3代表不同的乙烯 聚合物’其一是高分子量乙烯聚合物而另一者是低分子量 乙烯聚合物。 在圖1中，包括3種不同乙烯聚合物si，S2和 S 3 (藉連續方法或藉物理性‘混合而得到）的多重峰聚乙 烯組成物在一包括熔融區Μ和均質化區η之組合裝置中加 工。 在圖2中，不同的乙烯聚合物si ，S2 ，和S3 ( 分別聚合者·）在一分離的熔融裝置Μ 1 ，μ 2和Μ 3中熔 化且在進入均質化區Η前混在一起。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在圖3中，乙烯聚合物s2和S3 (分別聚合者）在 分離的熔融裝置Μ 2和Μ 3中熔融且在進入均質化區前混 在一起且乙烯聚合物S1在添加至均質化區Η前在不同階 段中在熔融裝置]VI 1中熔融。 在圖4中，乙烯聚合物s 1和S 2 (分別聚合者）在 分離的熔融裝置Μ 1和Μ 2中熔融，在進入均質化區前混 在一起且乙烯聚合物S 3 C固體形式）在不同階段中添加 至均質化區Η中。 在圖5中，乙烯聚合物之混合物（藉連續聚合或藉物 理性混合而得者）在組合裝置C中加工且乙烯聚合物C 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇χ 297公釐） -14 - 590864 A7 B7 五、發明説明（12) (固體形式）在組合裝置c中在不同階段中被加工。 一般添加至乙烯組成物之添加劑如抗氧化劑，抗紫外 線劑，抗靜電劑，分散助劑，加工助劑和顏料可以在組合 之前或之後添加至多重峰聚乙烯組成物中。這些添加劑之 總含量通常不超過1 0重量份，有利地不大於5重量份每 1 0 0重量份多重峰聚乙烯組成物。 已令人驚訝地發現：每1 0 0重量份多重峰聚乙烯組 成物中0 . 0 0 5至1重量分之包括下式化合物之抗氧化 劑添加劑之添加至多重峰聚乙烯組成物能使所得之多重峰 化合物之均質性進一步被改良以致實質不再有凝膠出現。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
(ch2)2cor 訂 經濟部智毯財產局員工消費合作杜印製 其中R示包括8至3 5碳原子之烷基或烯基鏈。反映式（ I )之抗氧化劑添加劑是習知的。用硬脂醯基0 -（ 3， 5 —二特丁基—4 一羥基苯基）丙酸酯（R = Ci8H37) 已得到良好結果。此添加劑是例如以Irganox® 1 〇 7 6之名 銷售。特別有利者是包括式（I )化合物與亞磷酸酯型抗 氧化劑，更特別地參（2，4 -二特丁基苯基）亞磷酸酯 之結合的抗氧化劑添加劑之添加。用包括約2 0 w t %硬 脂醯基/3 — ( 3 ，5 —二特丁基一 4 —羥基苯基）丙酸酯 和約8 0 w t %參（2，4 —二特丁基苯基）亞磷酸酯之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -15- 590864 A7 B7 五、發明説明（13) 抗氧化劑添加劑，可以得到極好的結果。此種抗氧化劑添 加劑是例如以Irg a no X® B 9 0 0之名銷售。 依本發明之組合多重峰聚乙烯組成物之方法可以提供 一均質的組合材料，也稱爲多重峰化合物，其含有低度的 白點或凝膠，實質上無任何聚合物之裂解於組成物中。 用上述組合方法所得之多重峰化合物的品質可依 ISO 1 3 9 4 9 ( 1 9 9 7 )標準來測量。通常，本 發明之方法可以依此標準提供一分散的引用。此對顏料及 ”白點〃而言低於3且僅對v'白點〃而言低於1 · 5。分 佈引用對顏料和''白點〃而言常是A 2 — B 1。 本發明之方法可以提供一種具有低量凝膠之化合物。 可以得到完全不含凝膠之品質。凝膠之存在藉計算在由化 合物所作成之2 0 0 //厚之吹製膜上的 ''凝膠"（人工地 或用光學照像機）來量化。 本實例說明依本發明之方法。 實例1 (依本發明） 藉著在順序安置之二反應器中聚合以製備多重峰聚乙 烯組成物。多重峰組成物具有9 5 4 . 0公斤/m 3之密度 及0 · 3 5克/ 1 0分鐘之熔融指數Μ I 5且包括 一60. 3重量分之具大975·1公斤/m3之密度 及7 7 2克/ 1 0分鐘之熔融指數Μ I 2的低分子量聚乙烯 一39·7重量分之具有920·2公斤/m3之密度 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慈財產局資工消費合作社印製 -16- 590864 Α7 Β7 五、發明説明（么 及0 . 1克/ 1 0分鐘之熔融指數H L Μ I的高分子量聚 乙烯。 對1 0 0份多重峰聚乙烯組成物而言，在此多重峰組 成物中添加0 · 3 5重量份抗氧化劑1110六^〇乂® Β 2 2 5 ，0 · 1 0重量份硬脂酸鈣和2 . 2 5重量份碳 里〇 ✓ I \ \ 所得組成物在一組合裝置中依表1中所定之條件擠出 ，此裝置包括一熔融區（單螺旋擠出機，9 0 m m螺旋直 徑，2 4 D長度）及一均質化區（單螺旋擠出機，9 0 m m螺旋直徑，3 6 D長度）。在組合裝置之末端，所得 化合物經過一股粒化器且所得化合物之粒子被收回且檢驗 。所得結果呈現於表2中。 實例2 (依本發明） 在表1所定之條件下重現竇例1 ，藉著每1 0 0重量 份多重峰聚乙烯組成物，添加〇 · 3 5重量份抗氧化劑 IRGAN〇X®B225，0 · 25重量份抗氧化劑 IRGAN〇X®B900，0 · 10重量份硬脂酸鈣和 2 · 2 5重量份之碳黑至實例1之多重峰組成物中。 實例3及4 (依本發明） 藉著在順序安置之二反應器中聚合製備多重峰聚乙烯 組成物，其具有9 5 5 · 6公斤/m 3之密度及〇 . 6克 1〇分鐘之熔融指數Μ I 5且包括 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、>τ 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印奴 -17- 590864 Μ ______Β7_ 五、發明説明（15) 一59·5wt%之具有973·5公斤/m3密度及 5 8 1克/ 1. 0分鐘熔融指數Μ I 2之低分子量聚乙烯。 —40 · 5wt%之具有925 · 0公斤/m3密度 及〇 · 1 7克/ 1 0分鐘熔融指數H L Μ I的高分子量聚 乙烯（乙燏一己烯共聚物）。 每1 0 0重量份多重峰聚乙烯組成物而言，添加 〇 · 35重量份抗氧化劑IRGAN〇X®B225， 〇 . 1 0份硬脂酸鈣和2 · 2 5份碳黑至多重峰聚乙烯組 成物中。 所得組成物依表1中所定之條件在實例1中所述之組 合裝置上擠出。所得結果呈現於表2中。 實例4 R (比較性） 本實例1中所述之含添加劑的多重峰組成物以表3中 所定之條件在雙螺旋擠出機（商業的Werner® Z S K 4〇 擠出機，以絕熱模式運轉，包括4 0 m m直徑，2 6 D長 度之雙螺旋）及一股粒化器上來擠出。 所得化合物之性質呈現在表4中。 竇例5 (依本發明） 藉著在順序之二反應器中聚合以製備多重峰聚乙烯組 成物。多重峰組成物具有9 4 8 · 5公斤/m 3之密度及 〇· 3 1克/ 1 0分鐘之熔融指數Μ I 5且包括·· 一 4 9 · 0重量份之具有9 7 3 · 〇公斤/m 3之密度 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財凌局工消费合作社印繁 -18 - 590864 Α7 B7 五、發明説明（)6 及3 9 8克/ 1 〇分鐘之熔融指數Μ I 2的低分子量聚乙烯 ， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〜51 · 〇重量份之具有923 · 4公斤/m 3之密度 0 · 2 1克/分鐘之熔融指數H L Μ I的高分子量聚乙烯 (乙烯一己烯共聚物）。 對1 0 0份之多重峰聚乙烯組成物而言，添加0 · 3 5重量份抗氧化劑IRGAN〇X®B225 ，〇 · 10重 量份硬脂酸鈣和2 · 2 5重量份碳黑至多重峰聚乙烯組成 物中。 此加有添加劑之組成物依表1中所定之條件在實例1 中所述之組合裝置上擠出。所得結果呈現於表2中。 實例6 (依本發明） 藉著在順序之二反應器聚合以製備多重峰聚乙烯組成 物。多重峰組成物具有9 5 3公斤/m 3之密度及〇 _ 2 8 克/ 1 0分鐘之熔融指數Μ I 5且包括： 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 一 6 1 · 3重量份之具有9 7 3 _ 5公斤/m 3之密度 及4 0 0克/ 1 〇分鐘之熔融指數Μ I 2的低分子量聚乙燦 —38 · 7重量份之具有918 _ 0公斤/m 3之密度及 〇· 0 6克/ 1 〇分鐘之熔融指數H L Μ I的高分子量聚 乙儲（乙烯-己儲共聚物）。 對1 0 0份多重峰聚乙烯組成物而言，添加〇 · 3 5 重量份抗氧化劑I R G A Ν〇X ® Β 2 2 5 ，〇 · 1 〇重量 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -19- 590864 A7 B7 五、發明説明（17) 份硬脂酸鈣和2 · 2 5重量份碳黑至多重峰聚乙烯組成物 中。 此加有添加劑之組成物依表1中所定之條件在實例1 中所述之組合裝置上擠出。所得結果呈現於表2中。 實例7 R，8 R，9 R (比較性） 在實例3中所述之含有添加劑的組成物以表3中所定 之條件在雙螺旋擠出機（商業的Werner® Z S K 4 0擠出機 ，以經控制之溫度範圍來運轉，包括4 0 m m直徑，2 6 D長度之雙螺旋）及一股粒化器上擠出。 所得化合物之性質呈現於表4中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
P 經濟部智慧財凌局貨工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X 297公釐） -20- 590864
A B 五、發明説明（Ιί ) 經濟部智慧財產局B(工消費合作社印製
所應用之 總比能 1 0.255 0.254 0.277 0.242 0.243 總SEC kWh/kg 0.340 S cn c5 0.334 0.350 0.357 0.328 總滯 留時 間 ο cs 〇 CO 〇 CN o CNl o cn 〇 均質化區 Γ melt0" °C 1 CO VO CN CO oo CNl Csl $ see homog kWh/kg g o 0.105 0.080 0.073 0.115 ! 0.083 SCChomog kWlVkg i 0.139 0.156 0.140 0.140 0.115 0.033^ 螺旋速 1 率rpm o 〇 熔融區 t& melt0" °C On cn CN cn CN CO cn CN VO r—H SECmeliing kWli/kg 0.231 0.234 0.224 0.250 0.242 ㈣ 螺旋速 度聊 1 1_ C^l r—i CN t 4 04 ϊ~1 T t r—H CO r—H r—< g 速率 kg/h 〇 > i in o 實例 r—1 CVI CO 寸 LO CO (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 『1 i I Ji 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 590864
7 B 五、發明説明（、 經濟部智慈財產局Η工消费合作杜印製 表2 實例 顏料分散 ISO 13949 白點分散 IS013949 顏料分佈 ISO 13949 在200 //之膜上 的凝膠數 1 2.3 1.0 A2 1 7700 2 2.5 1.0 A2 2300 3 2.5 1.0 A2 6250 4 4.2 1.5 B1 9850 5 1.9 <1.0 A1 0 6 1.7 1.5 B1 3900 表3 實例 速率kg/h 總滯留時 間（S) 雙螺旋擠出; 機 螺旋速度 r p m S E C m e 1 t i n g kWh/kg t ύ melt°C 4R 7 45 150 0.260 307 7R 20 20 330 0.265 263 8R 30 20 330 0.260 261 9R 40 20 330 0.255 257 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -22- 64 A7 B7 五 發明説明（20) 寶例 白點分散 顏料分佈 在200 //之膜上 '—-__ ISO 1 3949 ISO 13949 之凝膠數/kg 、4R 10 C2 數不盡 JR 7 Cl 12600 _8R 10 D1 36100 _9R 15 D2 數不盡
主5元件對照表 s 1，S 2，S 3 Η Μ ’ Μ 1，Μ 2，Μ 3 C 乙烯聚合物 均質化區 熔融裝置 組合裝置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
經濟部智惡財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -23-

Claims (1)

  1. 590864 Λ8 B8 C8
    、申請專利範圍 附件~ B： 第9 1 1 1 1996號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國92年10月16 日修正 1 · 一種在組合裝置中組合多重峰聚乙烯組成物的方 法，其中： a )在組合裝置中聚乙烯組成物之總滯留時間是在 1 · 5分鐘至1 5分鐘之範圍， b )應用在聚乙烯組成物上之總驅動比能（s E C ) 是 〇·270 至 〇.46〇kWh/kg， c )視情況地，應用在聚乙烯組成物上之比冷卻 SCC)是至多0.200kWh/kg， d )應用.在聚乙烯組成物上之總比能（總驅動比能 S E C和任何比冷卻能（s C C )間之差）是〇 · 2 2 ◦ 至 〇.330kWh/kg。 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中在組合裝置 中聚乙烯組成物之總滯留時間是在2分鐘至1 5分鐘之範 圍。 經濟部智慧財產局R工消費合作社印製 3 _如申請專利範圍第2項之方法，其中在組合裝置 中聚乙烯組成物之總滯留時間是在3分鐘至1 5分鐘之範 圍。 4 ·如申請專利範圍第3項之方法，.其中在組合裝置 中聚乙烯組成物之總滯留時間是4 . 5至1 0分鐘。 5 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其 中應用在聚乙烯組成物上之總驅動比能（S E C )是 本紙張尺度逍用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） 590864 Λ8 B8 C8 D8 申請專利範圍 0·3〇5至0.415kWh/kg且其中應用在聚乙 _組成物上之比冷卻能（S C C )是0 . 〇 4 5至 〇· l45kWh/kg。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其 中組合裝置包括至少一熔融區在至少一均質化區之前。 7 ·如申請專利範圍第6項之方法，其中在熔融區中 應用至組成物的驅動比能（S E C 是〇 · 1 9 0至 〇 · 260kWh/kg〇 8 ·如申請·專利範圍第6項之方法，其中從熔融區出 來且進入均質化區之組成物的溫度是2 2 0至3 0 0 °C。 9 ·如申請專利·範圍第6項之方法，其中聚乙烯組成 物在均質化區中之滯留時間是在2分鐘至1 4分鐘之範圍 0 1 〇 ·如申請專利範圍第6項之方法，其中在均·質化 區中應用至聚乙烯組成物之驅動比能（S E C h〇mc^nising)是 0·080至0·200kWh/kg且其中〇.〇45 至 0 . 1 4 5 k W h / k g 之比冷卻能（S C C h_genising) 被應用在均質化區中之聚乙烯組成物上。 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 _ 1 1 ·如申請專利範圍第6項之方法，其中從均質化 區中出來之組成物的溫度是2 6 5至3 1 0 °C。 1 2 ·如申請專利範圍第6項之方法·，其中均質化區 包括一單螺旋擠出機。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之方法，其中單螺旋 擠出機包括會發展切變及/或伸長應力之混合元件。 -2 本紙張尺渡逍用中國B家梂準（CNS) 格（210X297公嫠） 590864 f A8 . B3 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 4 .如申請專利範圍第1至4項中任一項之方丨去， 其中每1 0 0份多重峰聚乙烯組成物，添加〇 · 〇 〇 5 M 1份之包括下式化合物之抗氧化劑添加劑至多重峰聚2 _ 組成物中：
    其中R代表包含8至3 5碳原子之烷基或烯基鏈。 1 5 .如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法， 其中多重峰聚乙烯組成物具有〇.〇1至1〇.〇克/ 1 0分鐘之熔流速率Μ I 5及9 3T 〇至9 6 5公斤/m 3之 密度且含有3 0至7 Owt%之具有1至5 0 0 0克/ 1 ◦分鐘之熔流速率Μ I 2和至少9 6 0公斤/m3密度之 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 低分子量乙烯聚合物和3 0至7 〇w t %之具有 0·001至10·0克/10分鐘之熔流速率 HLMI及9 1 0至9 40公斤/m3密度的高分子量乙烯 聚合物。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2iOX 297公釐） -3-
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