TW591070B - Rheology modification of low density polyethylene - Google Patents
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Description
591070 Α7 Β7 五 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 、發明説明( 本發明係關於聚烯烴之偶合,特別係關於聚烯烴偶合 製成適用於薄膜之產品。 如此處使用「流變學改質」一詞表示藉動態機械光譜 術測疋聚合物之溶體黏度變化。較佳溶體黏度增高同時維 持尚剪黏度(亦即藉DMS於剪頻率1〇〇弧度/秒測得之黏度) ,故聚合物於熔融聚合物於低剪條件下(亦即於弧度/秒 之剪頻率藉DMS測量之黏度)伸長期間對拉伸具較高抗性 ,且不會犧牲於高剪條件之輸出。當長鏈分支或類似結構 引進聚合物時典型觀察得熔體強度增高。 供本案目的之用,聚合物分支鏈之長度足夠增加低剪 黏度至少3%者稱作長鏈。 聚烯烴經常使用非選擇性化學進行流變學改質,非選 擇性化學包括例如使用過氧化物或高能輻射產㈣自由基 。但牽涉於高溫產生自由基之化學也使分子量劣化,特別 於含第三氫之聚合物如聚苯乙烯,聚丙烯,聚乙烯共聚物 等。聚丙稀與過氧化物及=丙烯酸季戊四醇醋之反應由 Wang等報告於應用聚合物科學期刊頁 (1996年)。報告教示等規聚丙料支可藉自由基接枝二 及三-乙稀基化合物至聚㈣實現。但此種辦法於實際應 用時效果不佳,原因為鏈剪斷速率較高經常超越有限量之 鏈偶合。其原因為鏈剪斷為遵照第一次羃動力學之分子内 過程,而分支為分子間過程,其動力學最低為二次幕。鏈 努斷導致比分支未伴有剪斷時所見較低分子量及較高溶體 流速。因剪斷不均勻’故分子量分布增高,原因為業 本紙張尺度適财關家標準(CNS ) A4規格( >裝----J--訂------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 4 m ‘項再填分 591070 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(2 ) 作「尾」之較低分子量聚合物鏈形成。 US 3,058,944 ; 3,336,268 ;及 3,530,108 之教示包括某 些多(磺醯疊氮)化合物與等規聚丙烯或其它烯烴藉氮烯 (nitrene)***C-H件反應。US 3,058,944報告之產物為交聯 。US 3,530,108報告之產物為發泡及以具有指定式之環烷 二(磺醯疊氮)固化。US 3,336,268所得反應產物稱作「架 橋」聚合物,原因為聚合物鏈以磺醯胺橋架橋。揭示之方 法包括混合步驟如研製或混合磺醯疊氮及聚合物於溶液或 分散液,然後為加熱步驟,此處溫度足夠分解磺醯疊氮( 依據疊氮分解溫度而定為l〇〇°C至225°C)。所揭示方法之 起始物料聚丙烯聚合物之分子量至少為275,000。US 3,336,268教示之攙合物含高達25%乙烯-丙烯彈性體。 美國專利3,631,182教示使用疊氮基甲酸酯交聯聚烯 烴。美國專利3341418教示使用磺醯疊氮及疊氮基甲酸酯 化合物交聯熱塑材料(PP(聚丙烯),PS(聚苯乙烯),PVC( 聚(乙烯基氣))及其與橡膠(聚異丁烯EPM等)之攙合物。 同理,加拿大專利797,917 (NL 6,503,188之族群成員) 之教示包括使用0.001至0.075重量。/〇多(磺醯疊氮)進行流 變學改質而改質均聚物聚丙烯及其與聚異丁烯之攙合物。 聚乙烯稱作線性聚乙烯。例如密度為0.945之聚乙烯。據 稱產物可用於熱成形。 希望聚合物接受流變學改質而非交聯(亦即如ASTM 2765規定藉二曱苯萃取測得含有低於10%凝膠)。於中密 度及低密度聚乙烯之例(亦即聚合物之密度為0.94克/立方 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X29フ公#) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) |裝.
/II 591070 A7 B7 五、發明説明(3 ) 厘米至約0.90克/立方厘米),其較佳為乙烯共聚物,其中 共聚單體百分比較佳為藉ASTM 5017測得占總單體含0.5 至5莫耳%共聚單體,聚合物較佳顯示優於起始物料之改 良加工性組合,可保有韌度,低熱封引發溫度,低濁度, 高光澤或起始物料之熱黏性質。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 目前常由低密度聚乙烯(LDPE)形成厚膜(厚度大於6密 耳,亦即15 X 10·2毫米薄膜),原因為其於氣泡穩定性及熔 體強度領域之加工性。經由LDPE攙混線性低密度聚乙烯 (LLDPE)可獲得所需較高韌度,但LLDPE使加工性降低( 亦即提高擠塑機壓力,結果導致輸出量減低及熔體強度下 降)。但熔體強度為形成泡胞所需。希望獲得比較單獨使 用LDPE所能達成之更高韌度,較佳使用含所需泡胞穩定 性或熔體強度較佳含有二者之含高達30重量% LLDPE之 LDPE/LLDPE攙合物所達成之韌度至少等於單獨起始物料 LDPE之韌度。機械性質為艾曼朵夫(Elmendorf)抗撕強度( 例如根據ASTM D1922之程序測量);抗拉性質(例如使用 ASTM D638程序測量);及韌度可方便地藉刺穿測量例如 使用市面上以商品名MTS Sintech RE New得自Sintech公 司之試驗機架,其為英司壯(Instron)型號4201附有Sintech 硬體使用Sintech測試軟體升級;及熔體強度係由低剪(0.1 弧度/秒)黏度指示。 厚的聚乙烯膜例如可用作溫室膜,護根用膜及農用膜 〇 本發明包括一種製備偶合聚合物之方法,其特徵為加 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公f ) -7- 591070 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ----__ _^ 五、發明説明(4 ) 熱一種混合物含有(1)至少一種乙烯聚合物或具有密度至 少0.89克/亳升’及小於〇.935克/亳升及共聚單體含量為〇5 至50重量%每分子含多於2個至少與2〇個碳原子之q ·烯烴 之乙烯聚合物攙合物及(2)偶合量之至少一種多(磺醯疊氮) 至至少多(嶒醯疊氮)之分解溫度歷足夠分解至少8〇重量% 多(磺醯疊氮)及足夠獲得偶合聚合物之時間。多(磺醯疊 氮)之含ϊ較佳占混合物之聚合物之〇 〇1至5重量%。本發 明也包括任一種組合物其為本發明之任一種方法之產物及 由該等組合物製備之物件,特別本發明之任一種組合物之 薄膜。此外,本發明包括使用任一種本發明組合物於吹塑 、注塑或壓延薄膜之方法。特別本發明包括本發明組合物 件其為垃圾袋,農用薄膜,建築用薄膜或地面用膜,購物 袋,密封層,繫結層,生產用袋,衣物袋,運輸袋,醫用 薄膜,拉伸膜,收縮膜,農用薄膜,溫室用薄膜,建築用 薄膜或拉伸罩斗。 可應用本發明實務之聚合物包括具有窄及寬(包括雙 模態)分子量分布之乙烯均聚物及共聚物(後文稱作乙烯聚 合物)。用於本發明實務之一類型較佳聚合物為乙烯組合 其它可聚合單體製備之聚合物。此等單體包括^_烯烴及 其它含至少一個雙鍵之單體,較佳含多於2更佳多於5個碳 之α -烯烴。此等聚合物與線性聚乙烯之差異為其含有由 共聚單體引進之短鏈分支,例如由結構式RCH=CH2單體 引進之R分支。另一類型較佳聚合物具有引進聚合之長鏈 分支(容後詳述)。雖然乙烯聚合物具有長或短分支因此與
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4&格(210X297公H (請先閱讀背面之注意事項再填荇本頁) -裝·
'1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 591070 kl _____B7 五、發明説明(5 ) (高密度)聚乙烯均聚物之線性程度不同,某些於業界稱作 LLDPE或稱線性低也、度聚乙婦或“slep”實質線性乙稀 聚合物’此處「線性」一詞於過去用來區別早期使用自由 基聚合反應製備之高度分支低密度聚乙晞。 較佳供本發明實務之用,此種具有分支之乙烯聚合物 具有低密度,亦即較佳密度低於0.935克/毫升,更佳低於 0.93克/毫升,最佳低於〇·92克/亳升。較佳密度至少〇89克 /毫升,更佳至少0.890克/毫升,最佳至少091克/毫升。 業界人士瞭解乙烯聚合物攙合物特別於聚合反應器形成之 攙合物(反應器攙合物)偶爾稱作乙烯聚合物。此種情況下 ’攙合物性質而非個別成分性質稱作乙烯聚合物性質。例 如乙烯聚合物可為乙烯聚合物成分之雙模態攙合物,具有 密度為0.89至0.935克/毫升,但其中一種或兩種成分之密 度可能超出該範圍以外。但雙模態攙合物用於本發明之實 務為較佳。 含多於2個碳原子之α -烯烴包括丙烯,丨_丁烯,丨·戊 稀,1-己烯,1-辛稀,1-壬婦,癸稀,十一婦及卜十 二烯以及4-甲基-1-戊烯,4-甲基-1-己烯,5-甲基己烯 及乙烯基環己烯。 根據本發明經流變學改質之乙烯聚合物可為乙埽與至 少一種α _烯烴之共聚物。適當α ·烯烴可以下式表示:
CH2 = CHR 其中R為烴基。R通常含丨至2〇個碳原子。用作溶液、氣相 或漿液聚合法或其組合作為共聚單體之適當“_烯烴包 本紙張尺度適财關家縣(CNS ) ( 210X^11 0^-- r ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,11 -9- 五 ^兩烯’ 1-丁烯,h異嫌 、烯 戊烯,^己烯,4-甲基-1- 、’ 1-庚烯及1_辛稀’及其它單體類型如 歸基苯并環丁燒及環稀類如環戊稀,環己稀及環辛 佳心烯烴為i.丁稀,卜戊烯,4·甲基+戊稀,卜己稀,卜 庚烯,1-辛稀或其混合物。更佳α_烯烴為卜己稀,^-庚烤 ,1_辛婦或其混合物。最佳稀烴為1·辛稀。根據本發 明流變學改質之乙烯聚合物較佳為SLEp,亦即實質線性 乙烯聚合物(定義如後)。 I烯k為均聚物,共聚物(c〇p〇lym⑺或共聚物 (interpolymer)。較佳均聚物或共聚物含有乙烯重複單位 。聚乙烯共聚物(copolymer)或共聚物(interp〇lyme〇中共 聚單體含量藉13C NMR(碳13核磁共振)測量為大於丨重量0/〇 ,較佳大於2,更佳大於3,最佳至少5重量α_烯烴或環狀 烯烴。較佳此種烯烴含有少於2〇個碳原子,更佳為2至18 個碳原子,最佳大於5個碳原子。共聚單體含量較佳為至 夕種了與乙稀共聚合之共聚皁體,較佳少於4種可與乙 烯共聚合之共聚單體,更佳少於2種共聚單體。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 聚稀煙係利用業界技巧範圍内之手段製造。α -烯烴 單體及選擇性其它可加成聚合單體係於業界技巧範圍之條 件下聚合。此等條件包括齊格勒那塔催化劑方法使用者例 如揭示於美國專利4,076,698 (八11(^5〇11等);4,950,541及 其中引述之專利案及3,645,992 (Elston)以及使用金屬茂及 其它單一位置催化劑之方法例如舉例說明於美國專利 4,937,299 (Ewen等),5,218,071 (Tsutsui 等),5,278,272, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -10- 591070 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 s一 _ B7 __ 五、發明説明(7 ) 5,324,800,5,084,534,5,405,922,4,588,794, 5,204,419 及後文詳細討論之方法。 一個具體例中,起始物料聚烯烴較佳為實質線性乙嫦 聚合物(SLEP)。實質線性乙稀聚合物(SLEP)為具有長鏈分 支之均質聚合物。其揭示於美國專利5,272,236及5,278,272 。SLEP可呈藉英赛(Insite)方法及催化劑技術製備之聚合 物獲得,例如市面上得自杜邦陶氏彈性體公司之英格治 (Engage)聚烯烴彈性體(POE)及市面上得自陶氏化學公司 之愛芬尼(Affinity)聚烯烴塑性體(POP)。有用的愛芬尼pop 特例包括具有編號商品名FM-1570,HM 1100,SM 1300 及PL 1880之分別於市面上得自陶氏化學公司。SLEp可經 由乙烯及一種或多種選擇性α-烯烴共聚單體於約束幾何 催化劑存在下透過溶液、漿液或氣相較佳溶液相聚合反應 製備,例如揭示於歐洲專利申請案416,815-:6。 實質線性乙烯/ α -烯烴聚合物係經由使用適當約束幾 何催化劑之連續方法,較佳美國專利5,132,380揭示之約 束幾何催化劑製備。USP 5,026,798教示之一環戊二烯基 過渡金屬烯烴聚合催化劑也適合用於製備本發明之聚合物 ’但反應條件係如下述。 用於此處之適當輔催化劑包括但非限於例如聚合物或 寡聚物鋁氧烷特別曱基鋁氧烷,及惰性相容非配價離子生 成性化合物。較佳輔催化劑為惰性非配價硼化合物。 「連續方法」一詞表示一種方法其中連續添加反應物 及連續撤出產物,故可達成約略穩態(亦即製程進行之同
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨OX 297々i~T ---------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *1Τ -11 - 591070 kl _____ B7 五、發明説明(8 ) — ~~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 時大體保持反應物及產物之濃度恆定)。製造本發明之實 質線性乙烯/α-烯烴聚合物之聚合條件通常為溶液聚合^ 使用之條件,但本發明之應用非僅限於此。相信漿液及氣 相聚合法也有用,但須使用適當催化劑及聚合條件。 多反應器聚合法也可用於製造根據本發明之待流變學 改質之貫質線性烯烴聚合物及共聚物,例如usp3,914,342 揭示者。多反應器可串聯或並聯操作,各反應器至少使用 一種約束幾何催化劑。 「實質線性」一詞表示除了可歸因於攙混均質共聚單 體之短鏈分支外,乙烯聚合物又有特徵為具有長鏈分支, 聚合物主鏈以平均0.01至3長鏈分支/10〇〇碳取代。較佳本 發明使用之實質線性聚合物取代有〇.〇1至1長鏈分支/1〇〇〇 碳,及更佳0.05至1長鏈分支/1000碳。 與「實質線性」一詞相反,「線性」一詞表示聚合物 缺可測量或可驗證之長鏈分支,換言之聚合物以平均小於 0.01長鏈分支/1000碳取代。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 至於乙烯/α-烯烴共聚物,「長鏈分支」(LCB)表示 比由於攙混α -烯烴於聚合物主鏈所得之短鏈分支更長的 鏈長度。各個長鏈分支具有同聚合物主鏈之共聚單體分布 ’可長達其所附接之聚合物主鏈長度。 本發明使用之實質線性乙烯/α -烯烴共聚物存在有長 鏈分支之實驗效果可表現於其流變學性質增進,係以氣體 擠塑流變術(GER)結果熔體流速i1G/l2增高定量及表示。 存在有至多長6個碳原子之短鏈分支於乙烯聚合物可
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公H 12· 591070 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(9 ) 使用13C核磁共振(NMR)光譜術測定,及使用1^11(1&11(1^¥· Macromol· Chem. Phys·,C.29,V. 2&3,p. 285-297)戶斤述方 法定量。 事實上,目前13C NMR光譜術無法區別超過六個碳原 子之長鏈分支長度。但其它已知技術可用於測定乙烯聚合 物存在有長鏈分支。其中兩種方法為凝膠滲透層析術偶合 低角雷射光繞射檢測器(GPC-LALL)及凝膠滲透層析術偶 合差異黏度計量檢測器(GPC-DV)。使用此等技術檢測長 鏈分支及其基本理論於參考文獻有徹底記載。例如參考 Zimm,G.H· and Stockmayer,W.H·,J. Chem. Phys·,17,1301 (1949)及 Rudin, A·, Modern Methods of Polymer Characterization,John Wiley & Sons, New York (1991) pp. 103-112 〇 A. Willem deGroot及P· Steve Chum皆為陶氏化學公司 員工於1994年10月4日於密蘇理州聖路易舉行的分析化學 及光譜學會聯盟(FACSS)會議提出資料驗證GPC-DV為定 量SLEP存在有長鏈分支的有用技術。特別deGroot及Chum 發現均質實質線性均聚物樣本之長鏈分支含量使用Zimm-Stockmayer方程式測量時與使用13C NMR測量之長鏈分支 程度相當吻合。 又deGroot及Chum發現存在有辛烯不會改變聚乙烯樣 本於溶液之流體動力學容積,如此經由得知辛烯於樣本之 莫耳百分比,可考慮分子量之增高係來自於辛烯短鏈分支 。經由反轉1-辛烯短鏈分支促成分子量增高之貢獻, (請先閱讀背面之注意事 J· I •項再填- 裝-- :筠本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公§ ) -13- 591070 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 ___B7 五、發明説明(10 ) ~ ' deGroot及Chum顯示GPC-DV可用於定量實質線性乙婦/辛 烯共聚物之長鏈分支含量。deGroot及Chum也顯示藉GPC 測得Log (ΙΟ呈Log (MJ函數作圖示例說明SLEp之長鏈分 支方面(但非長分支程度)可媲美高壓高分支低密度聚乙烯 (LDPE),可明白區別使用齊格勒型催化劑如鈦錯合物生 產之乙烯聚合物與使用製造均質聚合物之尋常催化劑如铪 及釩錯合物生產之乙烯聚合物。 SLEP又有特徵為: (a) 熔體流比,I1g/i2-5.63, (b) 分子量分布Mw/Mn係藉凝膠滲透層析術測定及由 下式界定:
Mw/Mn$(I1〇/i2) - 4·63, (c) 藉氣體擠塑流變術測定於粗熔體破裂起點之臨界 剪應力大於4 X106達因/平方厘米,或氣體擠塑流變速為 於SLEP表面熔體破裂起點之臨界剪率至少比線性乙烯聚 合物之表面熔體破裂起點之臨界剪率高5〇%,其中SLEp 及線性乙烯聚合物包含相同共聚單體,線性乙烯聚合物具 有I: ’ Mw/Mn及密度各自於SLEP 10%範圍内,及其中SLEP 及線性乙烯聚合物個別之臨界剪率係使用氣體擠塑流變儀 於相等熔體溫度測量,及 (d) 單一差異掃描卡計量術DS(:之熔峰為_3〇至15〇它 〇 通常線性乙烯聚合物之Iig/J2比至少5 63,較佳至少7 ,特佳至少8或以上。至於本發明組合物使用之實線性 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(2】0><2975yy (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 口 -14- 591070 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 kl B7 五、發明説明(11 ) 乙烯/ α -烯烴聚合物,I1()/I2比指示長鏈分支程度,亦即l10/i2 比愈高,則聚合物之長鏈分支愈多。通常實質線性乙烯/ α -烯烴聚合物之I1G/I2比至少為5.63,較佳至少7,特佳至 少8或以上及高達25。 此處有用的實質線性乙烯聚合物之熔體指數較佳至少 〇·1克/10分鐘(g/l〇 min),更佳0.5克/10分鐘及特佳至少1 克/10分鐘高達較佳100克/10分鐘,更佳高達50克/10分鐘 及特佳高達20克/10分鐘。 有關熔體破裂之臨界剪率及臨界剪應力之測定及其它 流變學性質如流變學加工指數(PI)係使用氣體擠塑流變儀 (GER)進行。氣體擠塑流變儀由M. Shida,R.N. shroff及L.V. Cancio述於Polymer Engineering Science,Vol. 17,No. 11, p· 770 (1977),及於Rheometers for Molten Plastics by John Dealy, published by Van Nostrand Reinhold Co. (1982) on pp. 97-99。GER實驗通常係於190°C溫度於250至5500 psig 氮氣壓力使用0.0754毫米直徑20:1 L/D模具具進入角180度 測量。用於此處所述SLEP,PI為材料藉GER於2.15X 106 達因/平方厘米之名目剪應力測量之名目黏度(單位千泊) 。本發明使用之SLEP包括乙烯共聚物及具有PI於〇.〇1至50 千泊之範圍較佳15千泊或以下。此處使用之SLEP具有PI 小於或等於其I2,Mw/Mn及密度各自於SLEP之10%範圍内 之線性乙烯聚合物(齊格勒聚合聚合物或Elston於美國專利 3,645,992所述線性均質分支聚合物)之PI之70%。 SLEP之流變學表現也可以陶氏流變學指數(DRI)特徵 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2l〇X 297Si ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝-
rIT 591070 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(12 ) 化,該名詞表示聚合物的「因長鏈分支之規度化鬆弛時間 」(參考 S. Lai and G.W· Knight ANTEC ^93 Proceeding INSITE Technology Polyolefins (SLEP)-乙烯 α-烯烴共 聚物之結構/流變學關係新規則,路易斯安那州紐奥良1993 年5月)。對不含可測量之長鏈分支(例如塔夫莫(Tafmer)產 物得自三井石化工業公司及伊格特(Exact)產物得自艾克 森化學公司)之聚合物具有DRI值由〇至15之範圍而與溶體 指數無關。通常對低至中壓乙烯聚合物(特別於較低密度) 而言’ DRI提供比較使用溶體流比嘗試所得交互關係,dRI 顯示對熔體彈性及高剪流動性之交互關係改良。對本發明 有用之SLEP而言,DRI較佳至少〇. 1,特佳至少〇·5,最特 別至少0.8。DRI可由下式求出: DRI = (3652879 * r 〇 1 00649/ η ?〇-1)/1〇 此處r 〇為材料之特徵性鬆弛時間及π 〇為材料之零剪黏度 ° 及皆為克勞斯方程式之「最佳配合值」亦即 η / η 〇 = \/ (1+( γ · r 〇)Nn) ’其中η為材料之次冪法則指數及及r分別為黏度及剪 率測量值。黏度及剪率資料之基線值之測定係使用流變學 機械光譜儀(RMS-800)於動態掃拂模態於190 °C由0.1至 1〇〇弧度/秒及氣體擠塑流變儀(GER)於擠塑壓力由looo psi至5,000 psi (6.89至34.5 MPa)獲得,對應於剪應力由 0.086至0.43 MPa,使用0.0754毫米直徑20: 1 L/D模具於190 °C測量。特定材料之測定可視需要於14〇至190。(:進行俾配 合熔體指數變化。 本紙張尺度適用中關家標準(CNS ) A4規格(21Gx 297々^·) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· -16 - 591070 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 kl B7 五、發明説明(I3 ) 名目剪應力相對於名目剪率作圖用於識別熔體破裂現 象及定量乙烯聚合物之臨界剪率及臨界剪應力。根據 Ramamurthy in the Journal of Rheology,30(2),337-357, 1986,高於某種臨界流動率,觀察得之擠塑產物不規則現 象可廣義歸成兩大類型:表面熔體破裂及粗熔體破裂。 表面熔體破裂發生於名目穩定流動條件下而其範圍由 喪失鏡面薄膜光澤至較為嚴重的鯊魚皮形式。此處如使用 前述GER測定,表面熔體破裂起點(OSMF)定義為喪失擠 塑產物光澤。喪失擠塑產物光澤為擠塑產物粗度可藉4〇倍 放大檢測該點。SLEP之表面熔體破裂起點之名目剪率至 少比具有相等匕及Mw/Mn之線性乙烯聚合物之表面熔體破 裂起點之臨界剪率高50%。 粗溶體破裂發生於非穩定擠塑流動條件下而其細節範 圍由規則(交替粗糙與光滑,螺旋等)至散亂扭曲。為了商 業接受***增大薄膜、塗層及模塑件之性能,表面缺陷即 使非不存在也須盡可能減低。於SLEP之粗熔體破裂起點 之臨界剪應力,特別本發明使用之密度大於〇91〇克/立方 厘米者為大於4 X 106達因/平方厘米。表面熔體破裂起點 (OSMF)之臨界剪率及粗熔體破裂起點(〇GMF)之臨界剪率 將基於由GER擠塑之擠塑產物的表面粗度及構造變化使用 〇 本發明使用之SLEP也有特徵為單一 DSC熔峰。單一 熔峰可使用以銦及去離子水標準化之差異掃描卡計測定。 該方法使用3-7毫克樣本,「第一次加熱」至18〇。〇維持斗 本紙張尺度適财® ®家標準(CNS ) 衣-- ♦ 為 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-0 17- 591070 kl —— ________ B7 五、發明説明(14 ) 分鐘,以10°c/分鐘冷卻至_3(rc維持3分鐘,及以1〇艽/分 鐘加熱至140。(;作為「第二次加熱」。單一熔峰係取自「 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第二次加熱」《熱流相對於溫度曲、線。聚合物之總溶化熱 係由曲線下方面積求出。 對於密度0.875克/立方厘米至〇.91〇克/立方厘米之聚 合物而t,依才康設備靈敏度而$,單一炼峰可能顯示為於 低熔點側之「肩」或「隆塊」,其占聚合物總熔化熱低於 12%,典型低於9%及更典型低於6%。此種表現可於其它 均質分支聚合物如伊格特樹脂觀察得,且可基於單一熔峰 斜率單調改變通過熔化區分辨。此種現象發生於單一熔峰 熔點之34°C,典型27°C及更典型2(TC範圍内。可歸諸此種 現象之熔化熱可藉積分熱流相對於溫度曲線之相關曲線下 方面積測定。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 SLEP係藉凝膠滲透層析術(GPC)於瓦特士 i50°C高溫 層析單元配備有示差折射計及三根混合孔隙度柱測定分析 。柱為聚合物實驗室供給通常填塞有孔隙大小1〇3,1〇4, 1〇5及106埃(1〇·4,1〇·3,⑺^及⑺-丨毫米)。溶劑為124三 氯本’準備樣本之0.3%重量比溶液供注入。流速為1 ·〇毫 升/分鐘,單元操作溫度為140。(:及注入量為100微升。 相對於聚合物主鏈之分子量測定係使用窄分子量分布 聚苯乙烯標準品(得自聚合物實驗室)結合其溶離容積推定 。等聚乙烯分子量係使用適當Mark-Houwink係數對聚乙 烤及聚苯乙烯測定(如述於Williams and Ward in Journal of Polymer Sciejrice,Polymer Letters,Vol. 6,p. 621,1968)而 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 29*7公# ) 591070 A7 B7 五、發明説明(I5 ) 演算方程式Μ聚乙烯=a · (Μ聚苯乙烯)b。 本式中a=0.4316及b=1.0。重均分子量Mw係以尋常方 式根據下式計算
Mw = (Σ WiXMO 此處1及从分別為由GPC柱溶離之第i溶離分之重量分量 及分子量。 供流變學改質或偶合,聚合物與可***反應成C-H鍵 之多官能化合物反應。此種多官能化合物含有至少兩個較 佳兩個可進行C_H***反應之官能基。業界人士熟悉C-H ***反應及可進行此種反應之官能基。例如由重氮化合物 產生之卡稀(carbene)引述於 Mathur,N.C·; Snow,M.S.; Young, Κ·Μ·,and Pincock,J.A·; Tetrahedron,(1985),41 (8),pages 1509-1516,及由疊氮化物產生的氮烯引述於 Abramovitch, R_A_,; Chellathural, Τ·; Holcomb, W.D; McMaster,I.T.; and Vanderpool,D.p.; h Org· Chem., (1977),42 (17),2920-6,及 Abramovitch,R.A·,Knaus, G.N·,J. Org. Chem·,(1975),40 (7),883-9。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 含至少兩個磺醯疊氮基(-S02N3)可於反應條件下進行 C-H***之化合物於此處稱作偶合劑。供本發明之目的之 用,多(續醯疊氮)為任一種含有至少兩個續醯疊氮基可與 聚稀烴於反應條件下反應之任一種化合物。較佳多(橫醯 疊氮)具有結構式X-R-X,其中各個X為S02N3及R表示無 取代或惰性取代烴基,烴基醚或含矽基較佳含足量碳,氧 或矽較佳碳原子而充分隔開磺醯疊氮基俾許可聚烯烴與磺 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公f ) -19- 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 591070 A7 -------— B7 五、發明説明(10 ) ~ · ' 醯疊氮間反應’更佳於官能基間含有至少H@,更佳至少2 個,最佳至少3個碳,氧或矽較佳碳原子。雖然對尺長度 並無特殊限制,但各個汉較佳至少於χ間含有一個碳或矽 原子及較佳少於50,更佳少於3〇,最佳少於2〇個碳,氧或 矽原子。於此種限度之内,愈大則愈佳,原因包括熱及衝 震穩定性。當R為直鏈烷基烴時,較佳磺醯疊氮基間含有 少於4個碳原子來減少氮烯彎回而與本身反應之傾向。含 矽基包括矽烷及矽氧烷,較佳為矽氧烷。「惰性」取代一 詞表示取代有不會與所需反應或所得偶合聚合物之期望性 質產生非期望干擾之原子或基取代。此等基包括氟,脂族 或芳族醚,矽氧烧及當多於兩個聚烯烴鏈接合時,續醯疊 氮基。適當結構包括R為芳基,烷基,芳基烷芳基,芳基 烷基矽烷,矽氧烷或雜環基及其它如所述為惰性且分隔磺 醯疊氮基之基。更佳R包括至少一個芳基於磺醯基間,最 佳至少兩個芳基(如R為4,4,二苯基醚或4,4,-聯苯時)。當R 為芳基時,較佳該基含多於一個環,如萘貳(磺醯疊氮)之 例。多(磺醯基)疊氮包括下列化合物例如15 —戊烷貳(磺醯 疊氮),1,8-辛烷貳(磺醯疊氮),ι,1〇-癸烷貳(磺醯疊氮), 1,1〇-十八烷貳(磺醯疊氮),1-辛基_2,4,6_苯參(磺醯疊氮) ,4,4’-二苯基醚貳(確醯疊氮),丨,6-貳(4,_磺醯疊氮基笨基 )己烷,2,7-萘貳(磺醯疊氮)及平均每分子含1至8個氣原子 及2至5個磺醯疊氮基之氯化脂族烴之混合磺醯疊氮,及其 混合物。較佳多(磺醯疊氮)包括氧貳(4-磺醯疊氮基苯),2J-萘貳(磺醯疊氮),4,4’-貳(續醯疊氮基)聯苯,4,4,_二苯基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297ϋΠ~ " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装. 一 、1Τ -20- 591070 A7 B7 i、發明説明(Π ) 醚系(橫醯疊氮)及氣(4-續醯疊氮基苯基)甲烧及其混合物 〇 磺醯疊氮可方便地經由疊氮化鈉與對應磺醯氯反應製 備,但曾經使用多種反應劑(亞硝酸,四氧化二氮,四I 硼酸亞硝鏺)氧化磺醯肼。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 可***C-H鍵之多官能化合物也包括卡稀生成性化合 物例如烧基及芳基腙及重氮化合物之鹽,及氮稀生成性化 合物如烧基及芳基疊氮(R-N3),醯基疊氮(r_c(〇)n3),疊 氮基甲酸酯(r-o-c(o)-n3),磺醯疊氮(R-S02-N3),磷醯疊 氮((RO)2-(PO)-N3),亞膦醢疊氮(R2-P(〇)_n3)及石夕烧基疊 氮(R;3-Si-N3)。若干本發明偶合劑為較佳,原因為其傾向 於形成更大量碳-氫***產物。此等化合物作為腙鹽,重 氮化合物,疊氮基甲酸酯甲酸酯,磺醯疊氮,磷醯疊氮及 矽烷疊氮等化合物為佳,原因為其可形成穩定單岭態電子 產物(卡烯及氮烯)其可進行有效碳-氫***反應而非實質1) 經由克帝斯型重排反應機構進行重排,例如醯基疊氮及亞 膦醯疊氮之例或2)快速將三峰態電子構造偏好進行氫原子 举取反應’此乃烧基及芳基疊氮之例。又,由較佳偶合劑 進行選擇方便可行,原因為不同類別偶合劑轉成活性卡烯 或氮烯產物之溫度差異。例如業界人士瞭解卡烯可於低於 100 °c溫度有效由重氮化合物形成,而腙鹽,疊氮基甲酸 酯及磺醯疊氮化合物可以方便速率於高於l〇〇°c至⑼❹^溫 度反應。(方便速率一詞表示化合物可以夠快速率反應而 使商業加工可行,同時又夠慢反應而可充分混合及混料, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297^11 -21 - 591070 五、發明説明(18 ) ^ 一 結果獲得終產物含偶合劑適當分散大體位於終產物之所需 位置。此種所在位置及分散可能依終產物之期望性質而各 有不同)。磷醯疊氮可於超過18〇。(:至3〇〇。〇溫度反應,而 矽烷基疊氮較佳於250°C至400t溫度反應。 為了改質流變學,此處也稱作r偶合」,多(續醯疊 氮)係使用流變學改質量,換言之可比較起始物料聚合物 有效提高聚合物之低剪黏度(於〇.丨弧度/秒)至少5%之量, 但低於交聯量,亦即藉ASTM D2765程序A測量足夠獲得 至少10重量%凝膠之量。業界人士瞭解足夠提高低剪黏度 及獲得少於10重量%凝膠之疊氮化物量將隨使用之疊氮化 物之分子量及聚合物而定,當多(續醯疊氮)之分子量為 至2000時,該量較佳基於聚合物總重低於5%,更佳低於2% ’最佳低於1重;g; %多(續醯疊氮)。為了獲得可測量之流變 學改質’多(磺醯疊氮)量較佳占總聚合物至少〇〇1重量% ,更佳至少0.05重量%,最佳至少〇·ι〇重量〇/0。 用於流變學改質,磺醯疊氮混合聚合物及加熱至至低 續醯疊氮之分解溫度。疊氮之分解溫度表示疊氮轉成磺醯 氮烯之溫度去除製程之氮及熱,如由差異掃描卡計量術 (DSC)測定。多(續醯疊氮)於13〇。〇開始以動力學有意義速 率反應(方便地用於本發明實務),於160它藉DSC(以1〇°c/ 分鐘掃描)反應幾乎完全反應。ARC(以2°C/小時掃描)顯示 分解起點為100°C。反應程度為時間及溫度之函數。於本 發明實務使用之低濃度疊氮時,至疊氮大體完全反應前尚 未到達最佳性質。本發明實務使用之溫度也可由聚合物起 本紙張尺度適用中關家標準(CNS) Λ4規格(2][()χ29ϋ^ 請 先 閱 讀 背 面 之 注‘ I裝 頁 1 丁 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -22- 591070 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(l9 ) 始物料之軟化點或熔點測定。因此理由故,溫度較佳高於 9〇°C ’更佳高於120°C,又更佳高於150°C,最佳高於18〇 °C。 於所需分解溫度之較佳時間為足夠導致偶合劑與聚合 物反應而未造成聚合物基體非期望之熱分解之時間。就偶 合劑之半生期而言(亦即偶合劑於預先擇定時間半量反應 所需時間),較佳反應時間為藉DSC測定之反應時間為偶 合劑之5倍半生期。於貳(續醯疊氮)之例,反應時間於 °C較佳至少4分鐘。 聚合物與偶合劑混合可方便地藉業界技巧範圍内之任 一種手段完成。多個例中期望之分布依據待改質之流變學 性質而定各有不同。於均聚物希望盡可能均質分布,較佳 獲得疊氮於聚合物熔體之溶解度。於攙合物希望於一或多 種聚合物基體之低溶解度,故疊氮偏好於一相或另一相, 或主要於二相間之界面區。 較佳方法包括下列至少一者:(a)乾式攙混偶合劑於 聚合物,較佳攙混形成實質均質混合物及將此混合物於至 少為偶合劑之分解溫度加至熔體加工設備例如熔體擠塑機 而達成偶合反應;(b)引進例如注入液態偶合劑例如溶解 於溶劑或呈偶合劑於液體之漿液引進含聚合物較佳軟化, 熔融或熔化聚合物之裝置;但另外可呈顆粒形,於溶液或 分散液更佳於熔體加工設備;(c)形成第一量之第一聚合 物與偶合劑之第一混合物,較佳於低於偶合劑之分解點之 溫度,較佳藉熔體攙混形成;及然後形成第一混合物與第 本紙張尺度適财國) A4iFT210X 297^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 、1Τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 591070 A7 ____________ B7 五、發明説明(20 ) 一 — --- 一里之第一聚合物之第二混合物(例如偶合劑濃縮物混合 至少一種聚合物及選擇性其它添加劑,可方便地混合入第 一聚合物或其選擇性與其它添加劑之組合而修改第二聚合 物);⑷飯進至少一種偶合劑較佳呈固體形式更佳為細研 形式例如粉末,直接進料軟化或熔化聚合物例如於熔體加 工設備例如於擠塑機;或其組合。方法0)至(旬中,以方 法(b)及(c)為較佳,以(c)為最佳。例如方法(c)可方便地用 於使用具有較低熔點之第一聚合物組合物製造濃縮物,較 佳於低於偶合劑分解點之溫度;及濃縮物熔體攙混於具有 較高熔點之第二聚合物組合物而完成偶合反應。當溫度夠 高可藉蒸發或分解導致偶合劑損失時以濃縮劑為特佳,其 不會與聚合物反應或其它可能造成該種影響之條件。另外 第一聚合物與偶合劑攙混期間發生某種偶合,但若干偶合 劑至》辰縮物攙混於第二聚合物組合物前保持未反應。各聚 合物或聚合物組合物包括至少一種均聚物,共聚物 (copolymer),三聚物或共聚物(interp〇iymer)及選擇性包 括業界技巧範圍内之添加劑。當偶合劑以乾燥形式添加時 ,較佳於低於偶合劑之分解點於軟化或熔融態混合偶合劑 及t合物’然後加入所得混合物至至少等於偶合劑分解點 之溫度。 「熔體加工」一詞用以表示聚合物被軟化或熔化之任 一種過程,例如擠塑,造粒,模塑,熱成形,吹膜呈聚合 物熔體形式混料,纖維紡績。 聚烯烴及偶合劑可以可獲得所需反應之任一種適當方 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規枱(210X 297公Ϊ1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 丁 I、-口 -24- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 591070 A7 -________ B7 五、發明説明(21 ) 式組合,較佳於許可反應前充分混合之條件下混合偶合劑 與聚合物以防出現局部非均勻反應,然後使所得混合物充 分加熱供反應。較佳暴露於出現連鎖偶合反應前形成偶合 合劑與聚合物之實質均勻混合物。實質均勻混合物為偶合 劑於聚合物之分布充分均勻,由遵照本發明處理後,聚合 物具有熔體黏度比較相同聚合物未使用偶合劑處理但已經 接受相同剪力處理及熱史之熔體黏度於低角向頻率(例如 0.1弧度/秒)為較高,或於較高角向頻率(例如100弧度/秒) 為較低。如此較佳於本發明實務中,充分混合獲得偶合劑 與聚合物之實質均勻混合物後偶合劑分解。此種混合較佳 以聚合物呈熔融或熔化態完成,亦即高於結晶熔點或溶解 或精細分散條件而非固體物質或顆粒形式達成。熔融或熔 化形式更為確保均質而非局部集中於表面。 較佳使用任一種設備,較佳使用可於相同設備提供充 分混合及溫控之設備,但本發明可優異地於擠塑機或靜態 聚合物混合裝置如班伯利攙混機進行。擠塑機一詞以其最 廣義意義使用,包括可擠塑丸粒之裝置或粒化器。方便地 於聚合物生產及使用間有熔體擠塑步驟。本發明方法之至 少-個步驟係於溶體擠塑步驟進行。雖然反應於溶劑或盆 它介質進行係屬本發明之範圍,但較佳反應係於本體相進 行以避免後來去除溶劑或其它介質之步驟。供本目的之用 ,高於結晶熔點之聚合物對於均勻混合與達成反應溫度( 磺醯疊氮之分解溫度)為佳。 較佳具體例中,本發明方法係於單一容器進行,亦即 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21(^ 297^¾^^^---- 、 -25- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝 息
、1T 591070 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(22 ) 偶合劑與聚合物之混合係於偶合劑加熱至分解點之相同容 器進行。容器較佳為雙螺桿擠塑機,但單螺桿擠塑機或批 次混合器亦佳。反應容器更佳至少有兩個可進料反應混合 物之不同溫度區段,第一區段較佳為至低聚合物之結晶溶 點或軟化點之溫度及較佳低於偶合劑分解溫度;及第二區 段係於足夠分解偶合劑之溫度。第一區段較佳於夠高溫而 可軟化聚合物及經由分布混合許可聚合物於偶合劑組合成 實質均勻混合物。 對於軟化點高於偶合劑分解點(較佳高於200。〔〕)之聚 合物及特別當不希望攙混較低熔點聚合物(例如於濃縮劑) 時,攙混偶合劑之較佳具體例為溶液攙混偶合劑溶解或混 合於聚合物,許可聚合物吞噬(吸收或吸附至少部分偶合 劑),然後蒸發去除溶劑。蒸發後所得混合物經擠塑。溶 劑較佳為偶合劑之溶劑,更佳當聚合物可溶時例如聚碳酸 酯之例亦為聚合物之溶劑。溶劑包括極性溶劑如丙酮, THF(四氫呋喃)及氣化烴類如二氣甲烷。另外其它非極性 化合物例如礦油也可使用,其中偶合劑可充分溶混而分散 偶合劑於聚合物。 為了避免額外步驟結果造成再度擠塑之成本及確保偶 合劑充分攙混於聚合物,於較佳替代具體例中,較佳偶合 劑添加至聚合物加工場之後反應器區。例如於聚乙稀之聚 液製法中,於藉傾析去除溶劑後而於乾燥及密化擠塑製程 則,偶合劑係以粉末或液體形式添加至粉狀聚乙烯。替代 具體例中,當製備聚合物時於氣相製程中,偶合劑較佳於 本紙張尺度適财關家_ ( cns 格(----- 、 -26- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —I# 事項再填 裝·
/1T • I I- I - 1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 591070 A7 -一 ___ B7 五、發明説明(23 ) 一 一 " 密化擠塑前以粉末形或液體形添加至粉狀聚乙烯。替代具 體例中,當聚合物係於溶液製程製造時,偶合劑較佳於密 化擦塑製程前添加至聚合物溶液。 實施本發明方法而流變學改質聚合物獲得流變學改質 或鏈偶合聚合物,亦即聚合物具有磺醯胺,胺,烷基取代 或芳基取代羧醯胺,烷基取代或芳基取代磷醯胺,烷基取 代或芳基取代亞甲基偶合於不同聚合物鏈間。所得化合物 較佳顯不比較原先聚合物更高的低剪黏度,原因為長聚合 物鏈偶合至聚合物主鏈故。寬分子量分布聚合物(多分散 性(P.D·)為3·5及以上)及藉二甲苯萃取測得凝膠含量低於 10°/〇顯示比較窄MWD聚合物(p.D.=2.0)及凝膠含量藉二甲 苯萃取測得小於10%所見之顯著效果之改良較低。 流變學改質獲得具有經過控制之流變學性質之聚合物 ,特別由低剪黏度增高可證實熔體強度改良,保油能力較 佳,高剪及高延伸製程之定向性較高例如薄膜擠塑(吹膜 及鑄膜)及壓延,經由於〇·1弧度/秒及1〇〇弧度/秒之黏度測 得之tan△測量之熔體彈性。也相信此種方法可用於生產 具有比較未改質聚合物藉D M S測量具有更高低剪黏度之 改良性質之分散液。 流變學改質聚合物藉低剪黏度測量特別可用作吹膜供 獲得更佳泡胞穩定性。 根據本發明實務流變學改質之聚合物比較對應未改質 聚合物起始物料用於此等用途更優異,原因為黏度升高,' 較佳於低剪率(O.i弧度/秒)至少5%,熔體強度夠高可= 本紙張尺度顧巾關家縣(CNS) Αϋ(210χ29ϋ7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-27- 591070 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _____B7 五、發明説明(24 ) 一― 一 熱加工期間變形或達成吹塑時的泡胞強度,及高剪率黏度 夠低而可輔助模塑及擠塑。可維持或改良起始物料之優異 韌度及抗拉強度。 實施本發明所得聚合物與先前技術方法所得者不同, 如CA 797,917所示。由本發明組合物製備之膜之抗撕強度 、耐刺穿性或低濁度(藉ASTM D1〇〇3測量)中之至少一種 機械性質優於如CA 797,917教示改質之線性聚乙烯膜。由 该參考案教示物料製備之薄膜具有耐刺穿性低於丨5吋-磅 (17.25厘米/千克),機器方向艾曼朵夫抗撕強度低於5〇〇克 及濁度高於35%。耐刺穿性係於室溫使用以商品型號42〇1 得自英司壯之該用途儀器,具有硬體以商品名MTS Sintech ReNew試驗架構得自sintech公司之升級硬體採用sintech (3.08版)測試軟體測量,薄膜尺寸為6忖><6对(15厘米乂15 厘米),圓檢品固定器尺寸12.56吋見方(78.5平方厘米), 拋光不銹鋼珠之刺穿探針尺寸1/2吋(125厘米),最大行程 7.5寸(18.75厘米)及行進速度10吋/分鐘(25·4厘米/分鐘)測 量該薄膜破裂所需能量。 薄膜及薄膜結構特別可由本發明獲益,可使用習知吹 膜製造技術或其它雙軸定向方法如拉幅機或雙泡胞法。習 知σ人膜方法例如述於化學技術百科,Kirk-Othmer第三版 ,約翰威利父子公司紐約1981年16卷416-417頁及18卷 191-192頁。雙軸定向膜之製法例如述於美國專利3,456,〇44 (Pahlke)之「雙泡胞」法及美國專利4 352,849 (MueUer), 美國專利 4,597,920 (Golike),美國專利 4,820,557 (Warren) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210x297iri~y (請先閲讀背面之注意事 •項再填.
裝-- :寫本百C
1T -28- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 591070 五、發明説明(25 ) ,美國專利 4,837,084 (Warren),美國專利 4,865,902 (Golike等),美國專利4,927,708 (Herran等),美國專利 4,952,451 (Mueller),美國專利 4,963,419 (Lustig等)及美 國專利5,059,481 (Lustig等)所述方法也可用於由此處揭示 之新穎組合物製造薄膜結構。薄膜結構也可如拉幅機技術 所述製造例如用於定向聚丙烯。 其它食品包裝用之多層彈性膜製造技術述於以塑膠包 裝食品,Wilmer A. Jenkins及 James P. Harrington (1991), ρρ· 19-27及「共同擠塑基礎」Thomas I· Butler,膜擠塑手 冊:方法,材料,性質31-80頁(TAPPI出版社出版(1992年 ))。 彈性膜可為單層或多層膜。使用本發明製造之膜也可 與其它膜共同擠塑,或膜可於第二操作疊置至另一層上如 以塑膠包裝舍品,Wilmer A· Jenkins及 James P· Harrington (1991)或「障層包裝之共同擠塑」W.J. Schrenk及C.R. Finch ,塑膠工程學會RETEC議事錄1981年6月15-17日211-229 所述。若單層膜係透過管形膜(亦即吹膜技術)或扁平膜具 (亦即鑄膜)生產,如K.R. Osborn及W.A. Jenkins於「塑膠 膜技術及包裝應用」(Technomic出版公司1992年),則膜 須通過黏著或擠塑層疊至其它包裝材料層之額外後擠塑步 驟而形成多層結構。若膜為兩層或多層之共同擠塑(亦由 Osborn及Jenkins所述),則膜依據最終膜之其它物理要求 而定仍須疊置於額外包裝材料層。「層疊相對於共同擠塑 」作者D. Dumbleton(轉化雜諸,1992年9月)也討論層疊相 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210X 297公f ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝·
、.1T -29- 591070 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 kl --— _ _ 五、發明説明(26 ) ~~ 對於共同擠塑。單層及共同擠塑膜也可通過其它後擠塑技 術例如雙軸定向過程。 擠塑塗布亦為另一種使用此處所述新穎組合物製造多 層膜之方法。新穎組合物包含至少一層膜結構。類似鑄膜 ,擠塑塗層為扁平模具技術。密封劑可以單層或共同擠塑 擠塑物形式擠塑塗布於基材上。 通韦用於多層膜結構,此處所述新穎組合物包含全體 多層膜結構中之至少一層。其它多層結構包括但非限於障 蔽層,繫結層,結構層。多種材料可用於此等層,其中若 干層用於同種膜結構中多於一層。若干材料包括··箔,尼 龍,乙烯/乙烯醇(EVOH)共聚物,聚亞乙烯基氯(pvDC), 聚伸乙基對腭酸酯(PET),定向聚丙烯(〇pp),乙烯/乙酸 乙烯酯(EVA)共聚物,乙烯/丙烯酸(EAA)共聚物,乙烯/甲 基丙烯酸(EMAA)共聚物,LLDPE,HDPE,LDPE,尼龍 接枝黏著聚合物(如馬來酐接枝聚乙烯)及紙。通常多層膜 結構包含2至7層。 流變學改質聚合物及用於製造流變學改質聚合物之中 間物可單獨使用或合併一種或多種額外聚合物組合於聚合 物攙合物使用。當存在有額外聚合物時,可選自對本發明 所it之任種改吳或未改質均質聚合物,任一種改質或未 改質非均質聚合物或其組合。 發現本發明組合物特別可用於厚膜例如特別可用於農 業用膜例如用作護根用膜,溫室用膜及地面覆膜。此處使 用「厚膜」一詞表示膜厚度大於6密耳(大於15χι〇_2毫米) 本紙張尺度適财關家轉(⑽ — r ^ (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 591070 ΑΊ -------------β7 五、發明説明(27 ) '—-- 此專膜較佳藉業界技巧範圍内之吹塑方法生產。此等方 法中,本發明組合物較佳具有吹脹比(泡胞正方面積對模 具直徑正方面積之比)至少為2更佳至少2 5,具充分熔體 強度可於擠塑機壓力低於2〇〇〇 psi (13,784 kPa)生產穩定 泡胞。起始物料乙烯聚合物較佳具有密度低於〇·935,更 佳至多0.930,最佳至多0·920 ;及較佳至少〇㈣,更佳至 夕、0.890,最佳至少0.900。根據本發明實務改質之聚合物 具有藉ASTM 1238程序A測量之12低於5克/1〇分鐘,更佳 低於1克/10分鐘以防當溶體指數過高時導致不穩定泡胞。 根據本發明選擇性組合流變學改質聚合物之非均質聚 乙烯屬於兩大類別,使用自由基引發劑於高溫及高壓製備 者,及使用配價催化劑於高溫及相對低壓製備者。前者通 常稱作低密度聚乙烯(LDPE),其特徵為聚合單體單位分 支鏈由聚合物主鏈旁出。LDPE聚合物通常具有密度〇·91〇 至0.935克/立方厘米。使用配價催化劑如齊格勒或菲力浦 催化劑製備之乙烯聚合物及共聚物通常稱作線性聚合物, 原因為大體不含由主鏈旁出之聚合單體單位支鏈。高密度 聚乙烯(HDPE)通常具有密度〇.941至〇 965克/立方厘米典 型為乙烯均聚物’其比較多種乙烯及烯烴之線性共聚 物含有相對少數分支鏈。HDPE為眾所周知,市面上可以 多種等級獲得而可用於本發明。 乙烯及至少一種含3至12個碳原子較佳4至8個碳原子 之烯烴之線性共聚物亦為眾所周知及市面可得。如業 界人士已知,線性乙烯/α-烯烴共聚物密度為烯烴長 本紙張尺度適用中國國家標準(〔奶)八4規格(210/297公蝥) — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 -31 - 591070 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 -------------^ 五、發明説明(28 ) ’ 度及此種單體於共聚物之含量相對於乙烯含量二者之函數 ,烯烴長度愈長及《_烯烴存在量愈高,則共聚物密度 愈低。線性低密度聚乙烯(LLDPE)典型為乙稀與3至12個 石反原子,較佳4至8個碳原子之α_稀烴(如ι_ 丁烯,丨_辛婦 4)之共聚物,其含足量α—烯烴含量,可降低共聚物密度 至LDPE密度。當共聚物含有更大量^—烯烴時,密度將降 至低於0.91克/立方厘米,此等共聚物稱作超低密度聚乙 烯(ULDPE)或極低密度聚乙烯(VLDPE)。線性聚合物密度 較佳於0.87至0.91克/立方厘米之範圍。 藉自由基催化劑及配價催化劑製備之材料為業界人士 眾所周知,其製法亦屬已知。非均質線性乙烯聚合物可以 朵雷絲(Dowlex) LLDPE及俄田(Attane) ULDPE樹脂得自陶 氏化學公司。非均質線性乙烯聚合物可經由乙烯及一種或 多種選擇性α -烯烴共聚單體於齊格勒那塔催化劑存在下 藉例如Anderson等之美國專利4,076,698揭示之方法進行溶 液、漿液或氣相聚合反應製備。較佳非均質乙烯聚合物典 型特徵為分子量分布Mw/Mn於3.5至4.1之範圍。此等材料 類別及其製法之相關讨論可參考美國專利4,9 5 0,5 41及其 中引述之專利案。 本發明組合物及實施本發明生產之組合物由於具有出 乎意外之性質故特別有用。例如本發明之較佳中密度聚乙 烯及乙烯共聚物(密度0.90克/毫升,共聚單體含量〇.5_5莫 耳%)特別可用作吹膜例如垃圾袋,購物袋,密封層,繫 結層,生產袋,衣物袋,運輸袋,醫療用薄膜,拉伸膜, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X29h>f ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 項再填、: 裝·
•1T -32- kl kl 五、 發明説明(29 收縮膜1用薄膜,建築用薄膜,地面覆獏,拉伸罩斗, ΠΓΓ用膜’較佳為垃圾袋,農用薄膜,溫室用 膜,建築用薄膜及地面覆膜。 .^ 、门理,中岔度較佳具體例可 每膜如料拉伸膜,尿片,背襯,卫_包裹物,生 產用包裹物’肉用包裹物,消費者用包裹物及收縮膜彈性 膜’較佳作為彈性膜。低密度較佳具體例特別可用於壓延 而形成如薄片,包裝膜及非包裝膜等材料。 下列實例供示例說明本發明但非限制其範圍。除非另 行陳述否則比例,份數及百分比皆為以重量和本發明實 例(Ex)以數字表示,而比較樣本(cs)以字母表示且非屬 本發明之例。 試驗方法:
Rheometrics公司RMS-800動態機械光譜儀pMS)附有 25毫米直徑平行板用於測定動態流變學資料。每丨〇份有五 個對數間隔點頻繁掃拂係於l90°c UO iSiOO弧度/秒操作 。應變係於線性黏彈性方法測定,於〇.丨弧度/秒及19(^c 進行應變掃拂,以每階2%應變掃拂2至30%應變而決定於 轉換器規格範圍内產生扭矩所需之最小應變;另一次於1〇〇 弧度/秒及190°C之應變掃拂用於出現非線性之前測定最大 應變,根據J. M. Dealy及K. F. Wissbrun,「熔體流變學 及其於塑膠加工角色」,Van Nostran,紐約(1990年)揭示 之程序。全部試驗皆於氮氣清掃下進行以減少氧化分解。 熔體指數係根據ASTM D-1238條件190°C/2.16千克(前 稱條件E)測量。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格( 210X 297公#) I裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
fIT 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -33- 591070 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(3〇 ) 一甲本卒取之進行方式係稱重1克聚合物樣本。樣本 送至篩網籃隨後置於沸二甲苯内12小時。12小時後樣本籃 取出置於150°C及28吋汞柱真空之真空烘箱歷12小時。12 小時後取出樣本任其以1小時時間冷卻至室溫然後稱重。 結果以萃出聚合物百分比報告。萃出百分比=(初重-終 重)/初重,根據ASTMD-2765程序“A,,。 樣本係使用HaakeBuchler Rheomix 600混合機附有滾 軸型輪葉附接於HaakeBuchler Rheocord 9000扭矩流變儀 測量,或使用班伯利混合機(型號R.E.E. No. A-19/S.B)附 有5 0克混合碗製備。 除非另行規定,否則所有儀器使用上皆遵照製造商的 指示。 實例1及2及比較樣本a : 43克乙烯-辛烯樣本(6莫耳%辛烯,基於Kale et al J^urn^ 〇f PJ^tic Film and Sheeting, vol· 12,Jan. 1996, pp. 27-40之方程式估計)實質線性均質共聚物具有Mw/Mn= 2.19及Mw=93,600,1熔體指數(MI),密度0.903克/立方厘 米市面上以商品名愛芬尼PL 1880得自陶氏化學公司(含 500 ppm封阻多酚抗氧化劑市面上以商品名伊佳諾 (Irganox) 1076得自汽巴嘉基公司及800 ppm抗氧化劑相信 為肆-(2,4-二第三丁基-酚)-4,4’-聯苯亞膦酸酯,市面上以 商品名P-EPQ得自山德士化學公司)於哈克混合機混合。 聚合物於100°C熔化2分鐘至丸粒皆熔化為止。然後〇·〇5重 量% 4,4’-氧貳(苯磺醯疊氣.)(後文稱BSA) CAS# [7456-68- 本紙張尺度適用中國國家標準(〇\8)六4規格(210'乂 297公#) -34- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 591070 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 五、發明説明(31 ) ~~ 0]混合入熔融聚合物歷2分鐘。達到緊密混合後,溫度調 整至170°C,轉速以7分鐘時間由20增至40 rpm而達最高溫 180°C。混合物於此較高溫及高轉速維持12分鐘然後冷卻 至150°C。樣本由哈克混合機取出及任其冷卻至室溫。 至於實例2,重複實例1之程序但使用〇丨重量❶/q 4,4,_ 氧貳(苯磺醯疊氮)(BSA)。 對各樣本加未改質對照(比較樣本A)測量流變學性質( 黏度及tanA ),測量係於190°C於0.1至1〇〇弧度/秒之頻率 範圍使用配備有25毫米直徑平行板之Rheometrics機械光 譜儀遵照製造商之指示測量。低剪黏度為於最低頻率測量 之黏度。高剪黏度為於100弧度/秒測得之NSC。 試驗結果示於表1。 實例3及4及比較樣本B :
重複實例1之程序但使用6.6莫耳%共聚單體乙烯·丁稀 均聚物共聚物,具有Mw/Mn=1.9及Mw=118,600 MI=1.2, 密度0.9021,熔體流1·20克/10分鐘於190°C,熔點197.6°F ,市面上以商品名伊格特3028得自艾克森化學公司,據報 告係使用金屬茂催化劑製備,實例3使用0.05重量% BSa ,實例4使用〇·1重量%及比較樣本B未使用多(磺醯疊氮)。 實例5及6及比蛟樣木C : 重複實例1之程序但使用以商品名朵雷絲2045得自陶 氏化學公司之線性低密度乙烯/辛烯共聚物(2.5莫耳%辛_ ,如實例1遵照Kale等之方程式估計),具有Mw/Mn=3.96 及Mw=114,800 Ι2=1·0克/10分鐘及密度0.92克/立方厘米, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 衣一 -、|^7 591070 A7 B7 五、發明説明(32 ) 用於比較樣本C,實例5及實例6分別使用0,0.05及0_1重 量% 4,4’_氧貳(苯磺醯疊氮)CAs# [7456-68-0]。 實例7及8及比較樣本ρ : 重複實例1之程序但使用以商品名伊萊特51〇〇得自陶 氏化學公司之乙烯-辛烯共聚物,具有熔體指數〇.85克/1〇 分鐘(藉ASTM D1238測量),密度0.920克/立方厘米(藉 ASTM D 792測量),Mw/Mn=3.45及Mw=130,300,對比較 樣本D,實例7及實例8分別使用0,0.05及0·1重量% 4,4,-氧貳(苯磺醯疊氮)CAS# [7456-68-0]。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 591070 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(33 ) 表1 英制單位之黏度測量值 黏度 0.1泊 黏度 100泊 黏度 0.1/100 Tan 0.1 %黏度 0.1變化 %黏度 10變化 %Tan變化 比較樣本A 1.29E+05 1.64E+04 7.85 4.6044 0 0 0 實例1 2.11E+05 1.78E+04 11.82 2.9446 63 8 -36 實例2 4.40E+05 1.86E+04 23.72 1.7186 241 13 -63 比較樣本B 7.15E+04 2.63E+04 2.72 33.027 0 0 0 實例3 5.18E+05 2.66E+04 19.49 1.5901 625 1 -95 實例4 1.65E+06 2.81E+04 58.85 0.7916 2214 7 98 比較樣本C 9.25E+04 1.72E+04 5.38 9.0761 0 0 0 實例5 2.35E+05 1.68E+04 13.95 2.1441 153 -2 -76 實例6 6.92E+05 2.04E+04 33.97 1.2156 648 18 -87 比較樣本D 1.05E+05 1.92E+04 5.47 7.7074 0 0 0 實例7 2.04E+05 1.63E+04 12.50 2.4803 94 -15 -68 實例8 4.35E+05 1.94E+04 22.46 1.5344 313 1 -80 黏度 1000 泊 %黏度變化 備註 比較樣本A 4518.6 0 1 MI,窄 MWD 實例1 4714 4 0.908密度 實例2 4701.8 4 比較樣本B 4579.6 0 1.2MI,窄 MWD 實例3 4579.6 0 0.900密度丁烯 實例4 4695.7 3 比較樣本C 3969 0 1 MI,寬MWD非均質 實例5 4066.7 2 0.92密度 實例6 3859.1 -3 比較樣本D 4311 0 0.85 MI,寬MWD 實例7 4280.4 -1 0.92密度 實例8 4072.8 -6 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本百〇 1: Γ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21 OX 297公釐) 591070
7 7 A B 五、發明説明(34 ) 表1B1 公制單位之熔體流變學結果摘要 (全部黏度皆以Pa-S(巴斯卡秒)表示) 黏度0.1 巴斯卡秒 黏度100 巴斯卡秒 黏度 0.1/100 Tan 0.1 %黏度 0.1變化 %黏度 10變化 %Tan變化 比較樣本A 1.29E+04 1.64E+03 7.85 4.6044 0 0 0 實例1 2.11E+04 1.78E+03 11.82 2.9446 63 8 -36 實例2 4.40E+04 1.86E+03 23.72 1.7186 241 13 -63 比較樣本B 7.15E+03 2.63E+03 2.72 33.027 0 0 0 實例3 5.18E+04 2.66E+03 19.49 1.5901 625 1 -95 實例4 1.65E+05 2.81E+03 58.85 0.7916 2214 7 -98 比較樣本C 9.25E+03 1.72E+03 5.38 9.0761 0 0 0 實例5 2.35E+04 1.68E+03 13.95 2.1441 153 -2 -76 實例6 6.92E+04 2.04E+03 33.97 1.2156 648 18 -87 比較樣本D 1.05E+04 1.92E+03 5.47 7.7074 0 0 0 實例7 2.04E+04 1.63E+03 12.50 2.4803 94 -15 -68 實例8 4.35E+04 1.94E+03 22.46 1.5344 313 1 -80 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 黏度1000 巴斯卡秒 %黏度變化 備註 比較樣本A 451.86 0 1 MI,窄 MWD 實例1 471.4 4 0.908密度 實例2 470.18 4 比較樣本B 457.96 0 1.2MI,窄 MWD 實例3 457.96 0 0.900密度丁烯 實例4 469.57 3 比較樣本C 396.9 0 1 MI,寬MWD非均質 實例5 406.67 2 0.92密度 實例6 385.91 -3 比較樣本D 431.1 0 0.85 MI,寬MWD 實例7 428.04 -1 0.92密度 實例8 407.28 -1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公i ) -38- ο 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Μ __________ Β7 發明説明(35 ) — 流變學改質效果出乎意外地受共聚單體之分子量分布 ,分子量,類別及數量影響。聚合物之測試效果(基於於〇1 弧度剪率之黏度變化百分比)係以下述順序減低:實例3及 4,貫例5及6,實例7及8,實例1及2。比較使用〇· 1重量% 多(磺醯疊氮)偶合實例,於窄分子量共聚物(實例4及實例 2)中,含6.6莫耳〇/〇共聚單體及mw 93,600之乙烯丁烯共聚 物(實例4)顯示黏度變化比含6莫耳%共聚單體(估值)&Mw 118,600之乙烯-辛烯共聚物(實例2)之黏度變化更大。出乎 意外地含2·5莫耳%共聚單體(估值)及Mw i丨4,8〇〇之寬分子 里乙烯辛烯共聚物(實例6)顯示之影響比含6莫耳%共聚單 體及Mw 118,600之實例2之窄分子量分布聚合物之影響更 大。 免例9及1〇及比較樣木e :薄膜 此等實例使用之樹脂為乙烯-辛烯共聚物具有 Mw/Mn= 3·26,Mw=71100,熔體指數6克/1()分鐘及密度 〇·919克/立方厘米,市面上可以商品名朵雷絲2〇35得自陶 氏化學公司(後文以商品名表示)。 為了使組合物最適合用於薄膜,疊氮化物用量係基於 對熔體指數之最終預測值。目標熔體指數藉ASTM 1238程 序A測得為12 = 1.0克/1〇分鐘,故疊氮化物之需要量為12〇〇 ppm(每百萬份之份數重量比)。 例如後文資料顯示添加不等量疊氮化物之熔體指數 (MI)(I2 及 110/12)下降:
本紙張尺度適用巾關家料_ ( CNS ) A4規格(210xl^H (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-39- 591070 kl 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(36
朵雷絲為陶氏化學公司之商品名。 由此資料顯然易知隨著多(磺醯疊氮)數量之增高,藉 ASTM 1238(使用10千克重量用於π〇測量)程序測得Z Π0/Ι2變得較高,如低剪黏度高指示所得聚合物具有較佳 加工性,原因為熔體強度良好及高剪黏度低,故由孔口例 如擠塑機孔***出之聚合物速率(後文稱為「輸出料量」) 不會降低而導致干擾薄膜之形成,較佳不會比起始物料之 速率降低。 樣本之製備: 實例9及10及比較樣本e之樹脂製備: 100磅(45.4千克)朵雷絲2035樹脂丸粒與200毫升礦油 滾轉攙混30分鐘,於55加侖(207.9升)纖維轉鼓(附有内襯) 以每分鐘6轉滾轉2小時。對應於1200 ppm偶合劑之量加 入所得混合物及又滚轉攙混2小時而確保丸粒之充分塗布 。前述程序重複3次,故生產300磅(136.2千克)經塗布樹 脂。乾式攙混後,偶合劑與樹脂混合物餵進螺桿直徑30厘 米之雙螺桿擠塑機,市面上可以商品名ZSK-30雙螺桿擠 塑機得自Werner Pfleiderer公司。擠塑機之區段1,2,3, 4及5之溫度測量值分別為130°C,175°C,215°C,221°C及 221°C。溫度係使用熱偶接觸金屬部件測量。熱偶與進料 區段之距離為由擠塑機進料至排放(模具)之距離對區段1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公i ) -40- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j -裝· 591070 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7 五、發明説明(37 ) — ~ ~~~ ,2,3,4及 5 分別為 8·8,38·8,56 2,66 3,78 8及 88 8 厘米。熔體溫度及模具溫度分別為23〇〇c&22(rc。經熔體 擠塑樹脂於造粒前先通過水冷卻浴(於19〇c)。此製程之輸 出料量速率為30磅/小時(13·6千克/小時)。共收集3〇〇磅 (136.2千克)偶合樹脂供進一步研究。處理後之最終樹脂 具有測量值1.0克/10分鐘熔體指數及0919克/立方厘米密 度。 至於比較樣本Ε及G,薄膜係由以商品名LDPE-132I( 商品名用於後文表示聚乙烯)得自陶氏化學公司之具有MI 0.22克/10分鐘,密度0.921克/立方厘米之乙烯均聚物之未 改質丸粒直接製造。 用於比較樣本F及Η,薄膜係由丸粒之乾式攙合物直 接製備’該攙合物包含30重量%低密度聚乙烯(〇·47克/1〇 分鐘]\/[1,0.9190克/立方厘米)市面上以商品名[〇?£-6621( 該商品名於後文用於表示聚乙烯)得自陶氏化學公司及7〇 重線性低欲度乙稀/辛婦共聚物(1.00克/10分鐘ΜΙ, 0.920克/立方厘米密度)市面上以朵雷絲LLDPE 2045(該商 品名用於後文表示聚乙稀)得自陶氏化學公司。所得攙合 物比較使用LDPE 1321樹脂作為攙合物成分之一所能達成 者提供抗撕強度及熔體強度等性質之良好平衡。 薄膜製造 薄膜係於吹膜擠塑機製造,擠塑機具有一根2.5吋(6.25 厘米)單螺桿,市面上以商品名型號22-01得自Battenfeld Glouscester工程公司,採用之製造參數細節如下: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公f ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
591070 A7 B7 五、發明説明(38 模具間隙 模具類別 模具直徑 螺桿類型 輸出率: 70密耳(1.75毫米)
Sano 6吋(15·2厘米)
Barr ET 188磅/小時(85.1千克/小時) (10磅/小時/吋模具) (4.53千克/小時/米模具) 熔體溫度: 溫度變化: 冷卻空氣: 吹脹比: 薄膜厚度: 於模具之剪力 約 400°F(204°C) 350°F,425°F,290T,290°F (177〇C,218t,143〇C,H3〇C: 是 2.0 及 2.9 6·0密耳(〇·15毫米) 約106/秒(公制單位) 加入300 ppm一氧化石夕至全部樹脂作為抗結塊劑,1〇〇〇 市面上以商品名黛那瑪(Dynamar)-5920得自3Μ公司之聚 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 合物加工助劑添加至全部樹脂,但100% lDPE(亦即比較 樣本E及F)除外。二氧化矽及黛那瑪592〇加工助劑與丸粒 乾式攙混;然後攙混添加劑之丸粒傲進擠塑機供製備薄膜 〇 於室溫之刺穿性係使用市面上以商品名英司壯型號 4201得自英司壯公司之儀器,該儀器附有市面上得自 Sintech公司之硬體升級及市面上以商品名MTs以拊eeh ReNew測試架構得自Sintech公司之測試架構,連同市面上 本紙張又度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210x297Siy -42- 591070 A7 B7 五、發明説明(39 ) 以商品名Sintech (3.08版)測試軟體得自Sintech公司之軟體 。四片薄膜樣本大小6吋X 6吋(15 X 15厘米)使用圓形檢品 固定器測得為12.56吋(3 1.9厘米)見方。刺穿針為1/2吋(1.27 厘米)拋光不銹鋼珠,7.5吋(18.75厘米)最大行程及行進速 度10吋/分鐘(25.4厘米/分鐘)。測量破壞薄膜所需能量。 艾曼朵夫抗撕強度係於23°C根據ASTM D1922之程序 測量。MD(機器方向)Ult(最終)抗拉強度及CD(交叉方向 )Ult抗拉強度係遵照ASTMD638測量。 測量結果示於表1 : (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公# ) -43- 591070 A7 B7 五、發明説明(4 0 ) :D^MD今窆鉍莱背卧 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 2 1 2 α 8 n a 1 ££· n a 犛 S 妾 }¥ 2 Ο a ^:Ζ 00部 ί£· 1 t 1 犛 許π 2 I >ί sg: ϋ钵 么 務 |φ ? 邊 n a 筘 寒 辭: /—s & 1 笺 $ > 寒 w 13 U) 〇° C/5 g σ S 苺 噃 族 S2. 犇 to <1 is) 5 5s Ο g (X 〇 U) Lh U) o U) U\ g Ο g 〇 〇 ίο 〇, 〇 ^|3|8〇" p VO κ> OJ i; Ul to g 〇 5 ο s ο to Ui g U) g OJ 00 00 to U) 一 o 私 to ο 1〇 — 〇 ΤΓ > W o to 00 κ> 00 00 U) to o Lh u> 00 ο ο 〇 U\ 〇\ ο U) ON Ui o σ\ U\ ►—k to U) U> g U) as 弋 a ^ to 0s On g H Ui rr 弈 o Lj OJ -J LO U) U) Μ VO 00 矣 g K) to b 兰 ο: ο LO g i ο 〇 o 念 s o g U) oo o W8e f3 Ui i o U) 00 〇\ οο 私 vo ON U) to ON o 00 ON 00 U\ oo o U) 5; O 念 ο N> Lh S s g to 00 UJ U) OS 一 o K) 00 U) to 〇\ VO o ίο ^- Ό 0s rr 卄 〇 o U) 二 Di s U) 00 U) K) U) — 客 L/i o Ον Ο $: s o D! 〇 i: Ui ON K) Os 00 g N— U) Os to o ^3 u» g 2 LA rr S 弈 X o to to to Ό ν〇 U\ 00 -J ON K) Os Os 00 VO -ft --------^裝-- (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Ψ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公f ) 44 591070 A7 B7 五、發明説明(41 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 *>^^tb m k > 1 ϋ 1 i 1 1 犛 > 2 Ο Ο >椰 i餐 lg ϋ〇β i 1 £2· 1 犛 2 I > Λ3 ΆΙ 2梁 f 靜 Ιφ ? 邊 % 〇 o py 寒 s c^ i 笺 s to k) ο € g g 〇 客 b: 1 g s 8 ο ΰ VO VO ο ro U) u> έ N) pi ο s ο K) ο § g 客 00 u> g ίο s 1 VO to § 5 U) ON s ο 00 ο t o Si ο 3 D! 客 δ u> s to b! 2 o bo K) S o | ο b: έ g ο u> έ C5 8 § s O b\ to έ o ijt 〇\ Cj 8 6 ο bi g g ο 3 i o g 3 U) v〇 U) Ln έ ο S; s o D! ο s oo g VO 1 U) •Ui δ U) IKtl^>l^#^l^(23lo°XASTM D1922) 紊 1 m H-* to 〇 §中一 Ipl 3 00 ON >> to 8 N 〇 1 W 00 £ 法 张1 U) llll § ^ rr η U) ίο ο K) yhs ^ M3« ^ Μ - ^ ^|1|1 芽:§ 3 〇\ S ίο 石ο rr η 燕 〇 00 Ln Lh 翁 Wh: 光1 OJ S 臼 U\ I t X σ\ -» ί3^ (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) -45 591070 A7 ----------- 五、發明説明(42 ) — ―― 比較比較樣本E薄膜,實例9薄膜顯示遠更佳之機械 性質如抗撕強度及耐刺穿性。如比較比較樣本E之擠塑機 壓力降低,貫例9薄膜也具有可接受之加工性。觀察得泡 胞穩定性良好,如同目測觀察指示薄膜品質良好。(穩定 的泡胞不會起伏波動或上下跳動造成薄膜厚度變化。穩定 的泡胞也不會停留於模具上。)比較樣本F為LDPE與LLDPE 之攙合物可得較佳物理性質;雖然如抗撕強度及斷裂點能 量指示,此種攙合物比較單一樹脂可得更佳機械性能,但 添加LLDPE時加工性降低(亦即需要極高擠塑機壓力367〇 psi (25300 kPa))。此點不利於生產厚吹膜。 實例10顯示偶合LDPE 2035樹脂可以極高吹脹比(2.9) 吹脹。其意義為許可薄膜製造成極寬廣且展開平坦供溫室 及農用薄膜。實例9薄膜之物理性質比較比較樣本G之抗 撕強度及耐刺穿性遠更優異。實例1〇薄膜比比較樣本11之 模具壓力較低,指示實例10應有比比較樣本Η更高之輸出 料量。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
裝· '訂
A 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公 -46-
Claims (1)
- 591070A B fpy/ u ¾ I·广山 - 誚^專利确 Φ υ871ΐ4Γΐ2!£ ^利'^審I冑_請專利範is修正本 修正日期·· 91年11月 1 · 一種製備偶合聚合物之方法,其特徵為加熱一種混合物 含有(1)至少一種乙烯聚合物或具有至少0 89克/毫升並 小於0.935克/毫升之密度的乙烯聚合物攙合物,與含量 為0.5至50重量%的共聚單體,其為每分子含多於2個至 少與20個碳原子之α-烯烴偶合量之至少一種多(磺 酿疊氮)’於至少為多(磺醯疊氮)之分解溫度下歷時足 夠分解至少80重量%多(磺醯疊氮)及足夠獲得偶合聚合 物之時間,其中偶合係藉由以DMS於0.1孤度/秒之剪頻 率測得大於5%黏度變化被指出, 其中該乙稀聚合物或該等乙稀聚合物及偶合聚合物 各自具有熔體指數(12)小於5克/10分鐘及偶合聚合物具 有凝膠含量低於1 %重量比, 該多(磺醯疊氮)含量係占混合物之聚合物之〇 〇1至 5重量%, 该乙稀聚合物或乙烯聚合物攙合物具有密度至少 0.91及至多〇·92克/毫升,其中該乙稀聚合物及偶合聚合 物各自具有I2熔體指數小於1克/10分鐘及多(磺醯叠氮) 含量係占混合物之聚合物之0.05至2重量%, 該偶合劑包含至少一種多(續醯疊氮)其具有結構式 X-R-X,其中各個X為3〇2化及R表示無取代或惰性取代 烴基,烴基醚或含矽基,及其中至少一種多(磺醯疊氮) 含有至少3個但少於50個碳、矽或氧原子介於磺醯疊氮基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1 n I fi ϋ —J ϋ ϋ n !· I— ϋ I n ϋ I I— —.1 ϋ ϋ n ϋ ϋ ϋ ϋ 47- 間;及其中R包括至少兩個芳基或其中尺為一個芳基及該 基含有多於一個環, 該多(續酿疊氣)係選自戊烧雙(續醯疊氮m 辛院雙(¾酿豐氮)、HO.癸燒雙(績酿疊氮)、^心十入 烷雙(%酿登亂)、卜辛基_2,4,6-苯參(續酿疊氣卜4,4,_ 二笨基峻雙(_4氮)、Μ.雙(4,·俩疊氮基苯基)己 垸、2,7·萎雙(伽疊氮)及平均每分子含⑴個氣原子 及2至5個續酿疊氛基之氣化脂族烴之混合續酿疊氮,及 其混合物, “夕(¾醯噓氮)與聚合物係於至低分解點及高於 150°C之溫度反應。 2·如申請專利範圍第!項之方法,其更包含由該方法製成 之組合物。 3·如申請專利範圍第2項之方法,其更包含由具該組合物 之薄膜所製成之物件。 4·如申請專利範圍第3項之方法,其中該薄膜之厚度至少 為6密耳(i5xl〇-2毫米)。 5·如申請專利範圍第2項之方法,其中該組合物供用於一 吹塑、注塑或壓延薄膜之方法中。 6·如申請專利範圍第3項之方法,其中該物件為垃圾袋、 購物袋、密封層、繫結層、生產用袋、衣物帶、運輸袋 二醫療用膜、拉伸膜、收縮膜、農用膜、建築用膜、溫 至用膜、地面覆膜或拉伸罩斗。
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