[发明专利]从乙烯共聚物的原位共混物挤出的薄膜

说明书

本发明涉及从一种在串联聚合反应器中制备的乙烯共聚物的共混物挤塑的收缩薄膜。

许多年以来，高压低密度聚乙烯，它是高度支化的聚合物，被认为是为商品收缩薄膜应用所选择的树脂。促使高压低密度聚乙烯可用于这些应用的关键性质是长链支化。长链支化使得有可能产生高熔体应力，它在管形薄膜挤塑加工过程中在吹膜霜白线处被冷冻成膜。换句话说，在管形薄膜挤塑过程中发生充分的应变硬化，例如在薄膜中产生冻结应力，这是收缩薄膜应用所需要的。在收缩烘道条件下，冻结应力引起薄膜沿被包装物品收缩从而紧紧地包裹它。这些树脂也具有较低的应力松弛速率，它有利于所需收缩力的保留，为包装物品提供支持力。

与高压低密度聚乙烯不同，通常用于管形薄膜挤塑的窄分子量分布的线性低密度聚乙烯仅仅有短链支化，支链在长度上对应于α-烯烃，该α-烯烃与乙烯共聚合产生该支链。然而，没有长链支化，在熔体挤塑过程中窄分子量分布的线性低密度聚乙烯应力松弛太快，以致于不能获得高熔体应力，它能够冷冻成薄膜。这对于窄分子量分布的线性低密度聚乙烯薄膜的横向尤其是这样，在薄膜挤塑过程中该方向上的拉伸程度比机器方向低得多，因而在该方向上基本上没有收缩。结果，窄分子量分布的线性低密度聚乙烯对于收缩薄膜应用来说是不可接受的，因为它沿被包装材料垂缩，而不是紧紧地包裹它。

线性低密度聚乙烯(LLDPE)的制造商努力去寻找LLDPE，它适合于收缩薄膜应用、比高压低密度聚乙烯树脂更易加工和最终得到一种薄膜，就收缩薄膜最需要的那些性能而言它优越于高压树脂薄膜。这已在US4,814,135中实现。在该专利中，已经发现在重要的横向获得至少约10％的收缩率，至少250,000的高重均分子量与少量的具有至少约500,000的分子量的物质一起，在所有定义的参数当中，是必要的。因而能够在经济上十分有利地在窄的吹胀比率下，但在较低的分子量下，获得有至少约10％的横向收缩比率的收缩薄膜，理由是有利于挤塑加工性。

本发明的公开内容

所有，本发明的目的是为了提供在窄吹胀比下具有至少约5％的横向收缩比率的较低分子量的收缩薄膜。其它目的和优点从下面的叙述中能够看出。

根据本发明已经发现了这类收缩薄膜，该薄膜是从两个串联的反应器中生产的聚合物的原位共混物挤塑加工而成的。下面将叙述能够获得原位共混物的有关步骤和条件。

收缩薄膜包括原位形成的乙烯和具有3-12个碳原子的一种或多种α-烯烃的共聚物的共混物。该共混物的熔体指数是在约0.2-约3.5g/10分钟，优选约0.5-约3.5g/10分钟；熔体流动速率是在约50-约175范围内；分子量是在约90,000-约225,000范围内；Mw/Mn比率为至少约8；和密度是在0.910-0.940g/cm3范围内，该收缩薄膜是在约2∶1-约6∶1范围内的吹胀比下形成的并具有以下性能：

(i)在约135℃下，在纵向(机器方向)有至少约50％的收缩率和在横向有0或正的收缩率；

(ii)熔体应力是0或正的kPa；和

(iii)冷冻应力是至少约0.35×10³kPa。优选实施方案的叙述

收缩薄膜的厚度可以在约0.5-约6密耳(mil)范围内，和优选是在约1-约2.5密耳范围内。最佳厚度是约1.2密耳。

由各种挤塑技术如吹膜挤塑和缝模挤出双向取向挤塑能够制备收缩薄膜。管形薄膜挤塑是优选的，特别优选空气冷却吹塑管形薄膜挤塑(air cooledblown tubular film extrusion)。下面描述用于管形薄膜挤塑的典型的装置和操作程序。临界收缩薄膜性能的最低值如下：

(i)在约135℃下的收缩率。(近似的收缩烘道温度)在纵向上是至少约50％，和在横向上，0或正的收缩率和优选0-约40％。

(ii)就熔体应力而言的收缩力是0或正的KPa；优选约14-约103KPa；和最优选约35-约69Kpa。

(iii)冷却应力是至少约0.35×10³KPa和优选约0.85×10³至约2×10³。只有这些薄膜性能的上限是能够实际上实现的那些。