[发明专利]熔融态下具有改良机械性能和改良加工性的聚乙烯组合物

说明书

本发明涉及包含窄分子量分布的线性低密度乙烯共聚物(LLDPE)和结晶丙烯共聚物的聚乙烯组合物。

从所述组合物得到的薄膜具有改进的机械性能和良好的光学性能的平衡。

此外，上述组合物在熔融态下易加工，因为它们在机器加工中不需要消耗大的能量并且机器本身机头不会产生高压。

用于本发明组合物的乙烯共聚物的分子量分布(重均分子量(M_w)和数均分子量(M_n)之间的比率即M_w/M_n)相当窄(对应小于4的M_w/M_n值)，因此是采用茂金属催化剂得到的典型的聚乙烯。

在这方面，本发明组合物与公开专利申请WO 93/03078和WO95/20009中所述组合物不同，其中LLDPE共聚物(它与结晶丙烯共聚物混合)是采用齐格勒-纳塔催化剂制备的，因此其M_w/M_n值一般大于或等于4。

根据美国专利第4,871,813号，甚至所用催化剂是齐格勒-纳塔型，也可以制备M_w/M_n值小于4(从2.5到6)的LLDPE共聚物，而在所述实施例中只使用了一种M_w/M_n值为4的LLDPE共聚物。

在所述美国专利中也引用了与丙烯共聚物混合的LLDPE共聚物，但是正如其低的熔融焓值(小于或等于75焦耳/克)、尤其结晶度等级(小于35％)所显示的那样，这种丙烯共聚物的结晶度相当低。

上述文献表明将丙烯共聚物添加到LLDPE共聚物中，可得到在上述意义上的熔融态下具有改良加工性的聚乙烯组合物。

按照美国专利第4,871,813号，与从纯LLDPE共聚物得到的薄膜的相比，可以在薄膜的光学和机械性能基本不变的情况下获得这种效果。

按照公开专利申请WO 95/20009，除提高在熔融态下的加工性之外，添加丙烯结晶共聚物还能提高聚乙烯薄膜的抗冲击性和抗撕裂性。

但是，包含采用齐格勒-纳塔催化剂得到的LLDPE共聚物和丙烯共聚物的所述组合物的机械性能比采用茂金属催化剂获得的那些典型的LLDPE共聚物的性能差，尤其抗冲击性(落镖试验)。

采用茂金属催化剂获得的LLDPE共聚物通常其落镖试验值高于约300克(按所述实施例中描述的方法对厚度为25微米的吹胀薄膜进行测量)。

与所述高落镖试验值相应的是这种LLDPE共聚物也具有令人满意的抗撕裂值(Elmendorf)(它通常呈反比例变化即随落镖试验值的减少而增加)和优异的光学性能。

但是，采用茂金属催化剂获得的LLDPE共聚物在熔融态下显示出令人不满意的加工性，这归因于决定它们特性的窄分子量分布。

因此，格外希望得到具有上述高等级的抗冲击性、最佳平衡的抗冲击性和抗撕裂性、改良的光学性能和在熔融态下的优良加工性的聚烯烃组合物。

在美国专利第5,674,945号中，对包含茂金属催化剂得到的LLDPE共聚物和密度大于或等于0.900克/厘米³的丙烯共聚物的聚乙烯组合物作了描述。

具体而言，在所述实施例中使用含有0.2％(摩尔)丁烯的共聚物和含有3.4％(摩尔)乙烯和1.6％(摩尔)丁烯的共聚物。

在两种情况下，所述聚乙烯组合物中的丙烯共聚物的相对量为10％(重量)，与纯态下由相应的LLDPE共聚物得到的薄膜的透明性相比，发现从所述组合物得到的薄膜的透明性基本没有变化。

另外，从上述组合物得到的薄膜具有高拉伸模量值(优于纯态下相应的LLDPE共聚物得到的薄膜的拉伸模量值)以及高断裂应变值。

以上没有考虑抗冲击性和抗撕裂性达到理想平衡中所包括的技术问题。

目前已生产的聚乙烯组合物能完全满足上述要求，归因于熔融态下机械性能、光学性能和加工性的独特的及特别有利的平衡。

因此，本发明提供的聚乙烯组合物包括(重量百分比)：