热塑性聚合物组合物及由其制备薄膜的方法技术

一种热塑性聚合物组合物包含聚乙烯聚合物组合物和双环[2.2.1]庚烷

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热塑性聚合物组合物及由其制备薄膜的方法


[0001]本专利技术涉及热塑性聚合物组合物及用于由其制备薄膜(例如，吹塑薄膜)的方法。

技术介绍

[0002]本领域已知用于热塑性聚合物的几种成核剂。这些成核剂通常通过在热塑性聚合物从熔融状态固化时在热塑性聚合物中形成晶核或为晶体的形成和/或生长提供位点来起作用。与在原始的、未成核的热塑性聚合物中形成晶体相比，由成核剂提供的晶核或位点允许在较高温度下和/或以更快的速率在冷却的聚合物中形成晶体。然后这些效果可以使得在比原始的、未成核的热塑性聚合物短的循环时间下加工成核的热塑性聚合物组合物。成核剂还可以在聚合物中产生片晶(crystalline lamellae)的取向，这不会导致聚合物经历自成核结晶。取决于由成核剂产生的片晶的取向，由聚合物制成的制品的物理性质可以相对于经历自成核结晶的聚合物得到改善。
[0003]此外，成核剂的有效性可取决于被成核的聚合物的某些物理性质。换言之，给定的成核剂可以使具有一组物理性质的聚乙烯聚合物比另一种具有不同组物理性能的聚乙烯聚合物更有效地成核。成核剂的有效性通常取决于聚合物的几种物理性质。各种物理性质之间的相互关系及其对成核剂的影响使得难以容易地确定成核剂和聚合物的配对，该配对将产生具有所需特性的聚合物组合物。
[0004]因此，仍然需要聚合物和成核剂的组合，其表现出有利的成核作用并产生具有所需物理性质例如较低的水蒸气和氧气透过率的聚合物组合物。还需要利用聚合物和成核剂的此类有益组合的方法，例如吹塑和吹塑薄膜方法。本申请中描述的聚合物组合物和方法寻求满足这些需求。

技术实现思路

[0005]在第一实施方案中，本专利技术提供一种热塑性聚合物组合物，其包含：
[0006](a)具有2或更大的熔体弛豫指数(Melt Relaxation Index)的聚乙烯聚合物组合物；和
[0007](b)双环[2.2.1]庚烷
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2,3
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二羧酸盐。
[0008]在第二实施方案中，本专利技术提供一种用于由热塑性聚合物组合物制备薄膜的方法。该方法包括以下步骤：
[0009](a)提供一种设备，其包含：
[0010](i)模头，其具有适于挤出管状物的环形模口；
[0011](ii)用于将加压流体吹入离开所述环形模口的管状物中的装置；以及
[0012](iii)用于拉伸和收集所述管状物的装置；
[0013](b)提供热塑性聚合物组合物，其包含(i)具有2或更大的熔体弛豫指数的聚乙烯聚合物组合物；和(ii)双环[2.2.1]庚烷
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2,3
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二羧酸盐；
[0014](c)将所述热塑性聚合物组合物加热至足以熔融该热塑性聚合物组合物的温度，
使得其可通过所述模头挤出；
[0015](d)通过所述环形模口挤出熔融的热塑性聚合物组合物以形成沿第一方向离开所述环形模口的管状物，该管状物具有直径和长度；
[0016](e)在足够的压力下将加压流体吹入所述管状物中以使该管状物膨胀并增加其直径，同时在第一方向上拉伸该管状物以增加其长度，由此产生薄膜；
[0017](f)使所述薄膜冷却至热塑性聚合物组合物固化的温度；以及
[0018](g)收集所述薄膜。
具体实施方式
[0019]在第一实施方案中，本专利技术提供一种热塑性聚合物组合物，其包含聚乙烯聚合物组合物和双环[2.2.1]庚烷
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2,3
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二羧酸盐。
[0020]组合物中使用的聚乙烯聚合物组合物可以包括任何合适的聚乙烯聚合物或聚乙烯聚合物的混合物。然而，据信双环[2.2.1]庚烷
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2,3
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二羧酸盐可更有效地使显示出更大程度的熔体弛豫的聚乙烯聚合物组合物成核。在聚合物的某些熔融加工(例如，吹塑薄膜制造)期间，聚合物熔体在通过模头挤出时经受拉伸变稀或应变。当挤出的聚合物熔体被进一步加工，例如被拉伸和/或吹塑时，聚合物熔体可以经受进一步的拉伸变稀或应变。施加到聚合物熔体的应变导致聚合物熔体中伸展的聚合物链的流动方向取向。当加工的聚合物熔体冷却时，这些定向取向的伸展的聚合物链可以在聚合物熔体结晶之前返回到较不有序的状态。此过程在本文中称为“熔体弛豫(melt relaxation)”。或者，定向取向的伸展的聚合物链可在熔体中保持取向并结晶以形成原纤(fibril)。这些原纤提供可引发聚合物自成核的位点。如果当聚合物从熔体固化时在聚合物中形成足够的这种原纤，则所得的应变诱导的自成核可成为聚合物中成核的主要模式。虽然聚合物的自成核听起来可能是有益的，但是通过这种自成核产生的聚合物结构对于某些期望的物理性质通常是不太有利的。例如，自成核聚乙烯通常比已经用双环[2.2.1]庚烷
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2,3
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二羧酸盐异相成核的聚乙烯表现出更高的水蒸气和氧气透过率。因此，为了使由双环[2.2.1]庚烷
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2,3
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二羧酸盐诱导的成核程度最大化，热塑性聚合物组合物优选包含这样的聚乙烯聚合物，其表现出足够的熔体弛豫以确保应变诱导的自成核不会占主导地位。
[0021]聚合物表现出的熔体弛豫程度不容易直接量化。此外，据信熔体弛豫可受许多因素影响，例如分子量、分子量分布的宽度、分子量分布中高分子量部分的相对量和聚合物中的支化或非线性链。所涉及的因素的数量和这些因素之间的复杂关系使得难以确定足以限定表现出足够熔体弛豫的聚乙烯聚合物的每个因素的范围值。换言之，人们可能尝试为表现出充分熔体弛豫的聚合物限定分子量分布，但适当的范围将随着分布的“形状”(即高分子量部分的相对量)而变化。因此，虽然当试图确定表现出足够熔体弛豫的聚乙烯聚合物时可以考虑这些因素，但是需要更直接和精确的熔体弛豫测量。
[0022]粘弹性材料(例如，聚合物熔体)的剪切储能模量(G
′
)与储能(应力)相关，例如在上述定向取向的伸展的聚合物链中的储能(应力)。粘弹性材料的剪切损耗模量(G
″
)与能量损失或耗散相关，例如通过聚合物熔体中定向取向的伸展的聚合物链的弛豫而释放的能量损失或耗散。剪切损耗模量与剪切储能模量的比率(G
″
/G
′
)，定义为tanδ，与给定应变率下能量的损失对储能成比例。在tanδ小于1的材料中，在测量的应变率下能量存储占主导地
位。在tanδ大于1的材料中，在测量的应变率下能量损失(耗散)占主导地位。此外，在不同应变率下测量的tanδ(例如，tanδ的比值)的比较可用于量化材料中能量损失和能量储存的主导地位随应变率的变化而变化的程度。
[0023]剪切储能模量和剪切损耗模量可以通过各种技术和在各种应变速率下测量。然而，如果模量要用于精确测量聚合物中的熔体弛豫，则应在熔体加工过程中聚合物熔体将经受的应变率或接近应变率下测量这两个模量。为此，本专利技术人认为，通过平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热塑性聚合物组合物，其包含：(a)聚乙烯聚合物组合物，所述聚乙烯聚合物组合物具有2或更大的熔体弛豫指数；和(b)双环[2.2.1]庚烷
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2,3
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二羧酸盐。2.如权利要求1所述的热塑性聚合物组合物，其中所述聚乙烯聚合物组合物具有2.1或更大的熔体弛豫指数。3.如权利要求1或2所述的热塑性聚合物组合物，其中所述聚乙烯聚合物组合物在190℃下的熔体流动指数为2dg/min或更小。4.如权利要求1
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3中任一项所述的热塑性聚合物组合物，其中所述热塑性聚合物组合物包含顺式
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内
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双环[2.2.1]庚烷
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二羧酸盐。5.如权利要求1
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4中任一项所述的热塑性聚合物组合物，其中所述双环[2.2.1]庚烷
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2,3
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二羧酸盐为双环[2.2.1]庚烷
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2,3
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二羧酸钙。6.如权利要求1
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5中任一项所述的热塑性聚合物组合物，其中所述热塑性聚合物组合物包含约100ppm至约3000ppm的所述双环[2.2.1]庚烷
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2,3
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二羧酸盐。7.如权利要求1
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6中任一项所述的热塑性聚合物组合物，其中所述热塑性聚合物组合物还包含选自C
12
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C
22
脂肪酸盐、水滑石化合物及其混合物的除酸剂。8.如权利要求7所述的热塑性聚合物组合物，其中所述热塑性聚合物物组合物包含约100ppm至约3000ppm的所述盐除酸剂。9.一种用于生产薄膜的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供一种设备，其包含：(i)模头，其具有适于挤出管状物的环形模口；(ii)用于将加压流体吹入离开所述环形模口的所述管状物之中的装置；以及(iii)用于拉伸和收集所述管状物的装置；(b)提供热塑性聚合物组合物，其包含(i)具有2或更大的熔体弛豫...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：美利肯公司，
类型：发明
国别省市：