[發明專利]聚乙烯制品

有效

• 申請號: 201480052293.6
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN105593284B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: D·L·多森;C-C·蔡;H·秦;J·W·米利;M·A·庫利;S·K·戴伊;E·托里斯;F·阿爾瓦雷斯
• 申請（專利權）人: 美利肯公司
• 主分類號: C08K5/00
• 分類號: C08K5/00;C08F110/02;C08L23/06;C07C233/81
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 過曉東,譚邦會

技術領域

本申請涉及用于熱塑性聚合物的成核劑、包含這樣的成核劑的聚合物組合物、由這樣的聚合物組合物制成的制品、以及用于制造和成型這樣的聚合物組合物的方法。

背景技術

在正常的條件下，聚乙烯聚合物是含有散布有無定型區的結晶區的半結晶聚合物。具體來說，聚乙烯聚合物通過折疊聚乙烯鏈而結晶，由此產生散布有無定型聚乙烯相的結晶片晶。當在熔融聚合物經受相對較小的應變的條件下處理聚乙烯聚合物時，聚合物熔體中的聚合物鏈以無規線團的構型松馳。在不存在異源晶核(雜質或有意加入的試劑)的情況下，聚合物熔體(例如聚乙烯熔體)冷卻，直至發生自發地引發鏈折疊和后續的結晶性片晶生長的足夠的鏈間相互作用。這種片晶生長典型地是球晶狀的，并且在三維空間中即使有也極少有表現出聚乙烯晶體a、b和c軸的優選取向。

然而，在如吹膜之類的拉伸應變過程中，取決于確切的應變水平，更大或更小程度的熔融鏈可以在流動方向上伸長。這些伸長鏈中有一些的對準性(alignment)和吸引力(attraction)可能會導致原纖維的結晶，所述原纖維在高于初次結晶的本體的溫度下形成，并且在流動方向上取向。這些原纖維可以是對于進一步成核非常有效的位點，其中隨后的最快生長方向(聚乙烯斜方晶胞的b軸)與原纖維長度正交。b軸(或片晶快速生長方向)或多或少地圍繞這些原纖維放射狀分布(因此，所述b軸與流動方向正交)。這種形態被稱為成列成核或“串晶結構”形態，其中形成“串軸(shishes)”的原纖維和形成“串珠(kebabs)”的鏈折疊片晶與所述“串軸”正交生長。熔體的拉伸應變程度和潛在松弛度決定了確切的最終形態。在中等應變下和/或在適度的可能松弛下，即，在接近結晶溫度的適度受限流動方向取向下，原纖維成核密度是適度的。基于廣泛接受的文獻模型，導致了Keller/Machin 1(KM1)形態，其中b軸基本上與原纖維正交并且放射狀分布在原纖維周圍(因此，b軸與流動方向正交)，而a軸顯示了與原纖維或流動方向平行的至少一定水平的凈取向。在拉伸應變與缺乏熔體松弛的更極端組合下，原纖維成核密度相對更高。導致了Keller/Machin 2(KM2)形態，其中b軸取向顯示出與原纖維長度正交并且在原纖維周圍放射狀分布的強的凈取向(因此，所述b軸與流動方向正交)。由于極高的原纖維成核密度，片晶扭曲是不可能的，并且c軸顯示了與原纖維或流動方向平行的顯著的凈取向。

KM1和KM2形態可能導致制品中的某些不理想的性質。舉例來說，表現出KM1或KM2形態的聚乙烯薄膜表現出在縱向與橫向之間不平衡的撕裂強度。盡管這種平衡缺失對于某些制品和應用來說可能不成問題，但它被證明對于可撕裂薄膜來說容易出現問題。表現出撕裂強度平衡缺失的可撕裂薄膜可能發生的撕裂會突然改變其通過所述薄膜傳播的方向。這對于被用于食品包裝的可撕裂薄膜來說可能特別成問題，其中需要受控制的撕裂，以免包裝的內容物溢出。

盡管加入成核劑可以改變結晶的某些方面，但尚未觀察到其加入能產生斜方聚乙烯晶胞的b軸優先與聚乙烯制品的縱向平行的聚乙烯。申請人相信這樣的形態是理想的，并且將使我們能夠生產具有獨特的物理性質的聚乙烯制品，所述物理性質諸如更平衡的縱向和橫向撕裂強度、更高的縱向剛度(stiffness)、更好的阻隔性和更高的熱變形溫度(HDT)以及其他有益性質。

發明內容

本申請一般性地涉及由聚乙烯聚合物制成的制品。所述制品中的結晶聚乙烯在制品內表現出了獨特取向，相信這種獨特取向賦予所述制品有非常理想的性質。舉例來說，當所述制品呈薄膜形式時，結晶聚乙烯的獨特取向賦予所述薄膜平衡的撕裂強度(抗撕裂性)。