[发明专利]多晶型聚合物组合物

说明书

本发明涉及多晶型烯烃聚合物。特别地，本发明涉及烯烃聚合物，该聚合物包括均相支化的线型或基本上线型的乙烯/α-烯烃共聚体骨架，和附着在该共聚体骨架上的较高密度的乙烯均聚物或乙烯/α-烯烃共聚体长支链。

均相的乙烯/α-烯烃共聚体的特征在于窄的分子量分布和窄的短支链分布。另外，在U.S.5,272,236和U.S.5,278,272中，公开并要求保护含有长支链的均相乙烯共聚体，即所谓的“基本上线型”的乙烯聚合物。

低分子量的、蜡状组分的缺乏，及使共聚单体均匀分布的能力，使得可以生产高质量的弹性体，例如乙烯/丙烯弹性体，乙烯/丁烯弹性体，和乙烯/辛烯弹性体等。但是，由于均相线型或基本上线型的乙烯聚合物缺少非均相支化聚乙烯的高度线型级分的特征(这样具有高的结晶熔融峰)，均相线型或基本上线型的聚乙烯倾向于具有比同样密度的非均相支化聚合物更差的耐高温性，特别是当聚合物密度低于0.920g/cm³时。例如，均相线型或基本上线型的弹性体可能在60℃或更低温度下失去其强度。这归因于这一事实，即这样低密度的聚合物的分子结构特征在于，存在缨状微束，并且通常缺少较高熔点的层状结构。虽然该差别较少被提及，但甚至具有层状结构的较高密度的线型或基本上线型的乙烯聚合物，也通常在比其非均相支化相当物在更低的温度下融化。无论使用何种聚合催化剂，聚乙烯在其结晶熔点以上的实际应用都受到限制，该温度不超过约140℃。

通过将高结晶度级的聚乙烯与低结晶度弹性体级的树脂混合，可以提高弹性体级的使用温度。但是，耐高温性仍需要更大地提高。而且，一般而言，随着较高密度组分的量的增加，耐高温性提高，同时模量也增加(这样，在与密度低于0.900g/cm³的均相线型或基本上线型的乙烯聚合物混合的情况下，弹性体性能令人失望地降低了)。在与密度大于0.900g/cm³的均相线型或基本上线型的乙烯聚合物混合的情况下，随着较高密度组分的量的增加，耐高温性提高，但耐撕裂性和耐冲击性令人失望地降低了。

U.S.P 5,530,072公开了具有长支链的聚合物，是使用自由基引发剂由线型聚乙烯自接枝制备的。虽然这样的自接枝使聚乙烯的分子量增加，并且提高了熔体强度，但它不影响聚乙烯的结晶度，并因此不影响聚乙烯的耐高温性。

U.S.P 5,346,963公开了接枝改性的基本上线型的乙烯聚合物，该乙烯聚合物可选择地与热塑性聚合物，例如高密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯和低密度聚乙烯共混。

具有改善的高温性能而不牺牲模量和/或耐撕裂性和耐冲击性的弹性体在工业中是很有用的。这种改善的高温性能可在例如鞋底应用中显示出优势，这样的鞋底可以更耐干衣机的热。在另一实例中，这种改善的高温性能可在例如压敏胶应用中显示出优势，可以显示降低的耐蠕变性。

在此所使用的术语“聚合物”，是指通过单体聚合制备的化合物，不论单体是相同的或不同的。这样，类名词“聚合物”包括术语“均聚物”，它通常用来指仅由一种单体制备的聚合物，和术语“共聚体”，其定义如下。

术语“共聚体”是指由至少两种不同的单体聚合制备的聚合物。这样，类名词“共聚体”包括术语“共聚物”，它通常用来指由两种不同的单体制备的聚合物，和由两种以上不同的单体制备的聚合物。

本发明在于独特的聚合物组合物，包括：(A)均相线型或基本上线型的乙烯/α-烯烃共聚体骨架；和(B)附着在该共聚体骨架上，并且其密度比第一共聚体骨架密度高至少0.004g/cm³的乙烯均聚物或乙烯/α-烯烃共聚体。这样的聚合物组合物，比可比较的第一和第二共聚体的物理共混物或反应器共混物，在高温下更耐变形。这种高温性能的改善，反映在较高的在负载下的使用温度(ULST)值，即由于软化/融化而使该多晶型聚合物组合物屈服的倾向，该值是用流变固体分析仪，用如下所述的方法测定的。

虽然不希望被理论所束缚，但是我们相信，图1阐明了用来提高均相线型或基本上线型的弹性体的高温性能的材料科学原理。如图1所示，弹性体是用作软段，提供多晶型聚合物组合物在室温下的柔韧性。接枝上的硬段、例如具有更高结晶熔点的高密度聚乙烯，提高了ULST，因为该硬段共结晶进其自己的小的分散区域内，并将弹性体链连在一起形成三维网状结构。