发明名称 高融体强度之丙烯聚合物,其制法及其用途
摘要 本发明系揭示一种一般性固态、高分子量、非线型、实质上不含凝胶之丙烯聚合物物质,其特征在于应变硬化之高融体强度,相信其是由分子链的自由态末端长链分支所引起而形成聚合物。本发明亦揭示在一降低活性氧环境下,藉由高能量照射此一般性固态、高分子量、线型丙烯聚合物以用来制造聚合物的方法,并将此被照射物质维持在该环境下一段特定时间,然后再将此物质中的自由基去活化。本发明进一步揭示使用此应变硬化聚合物于伸展流动操作上,例如:挤出涂布、薄膜制造、发泡和热成形。
申请公布号 TW304969 申请公布日期 1997.05.11
申请号 TW083107305 申请日期 1994.08.10
申请人 蒙泰公司 发明人 吉妮纳.A.史密斯;安东尼.J.德尼可拉二世;马西莫.菲洛尼
分类号 C08L23/00 主分类号 C08L23/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种一般为固态、高分子量、非线型、实质上不含凝胶之丙烯聚合物物质,此物质具有一应变硬化延伸黏度和增强的熔融强度,其选自于:(1)主要由下列物质组成的丙烯聚合物组合物:(a)10到50%之具有80到99%同态指数(isotactic index)的丙烯均聚物,或是一共聚物,选自于(i)丙烯和乙烯,(ii)丙烯、乙烯和CH2=CHR -烯烃,其中R为C{2-8直链或分支的烷基,以及(iii)丙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,其中该共聚物包含自85到99%的丙烯,而且所具有的同态指数大于80到99%,(b)5到20%之半结晶性、主要为线型之共聚物部份,其经由差式扫瞄量热法(DSC)测出具有20到60%的结晶度,其中该共聚物选自于:(i)乙烯以及含有超过55%乙烯的丙烯;(ii)乙烯、丙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,其包含自1到10%的-烯烃以及超过55%、最高达98%之乙烯和-烯烃;以及(iii)乙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,其包含超过55%,最高达98%之该-烯烃,该共聚物在室温或环境温度下不溶于二甲苯,以及(c)40到80%的共聚物部份,其选自于(i)乙烯和丙烯,其中该共聚物包含自20%到少于40%的乙烯;(ii)乙烯、丙烯和-烯烃,如在(a)(ii)中所定义,其中-烯烃的存在量系自1到10%,而乙烯和-烯烃的存在量系自20%到少于40%;以及(iii)乙烯和-烯烃,如(a)(ii)中所定义,其包含自20到少于40%的-烯烃,且视需要地包含有0.5到10%之二烯,该共聚物部份在环境温度下可溶于二甲苯中,且具有自1.7到3.0 dl/g的特性黏度(intri6nsic viscosity),其中当二者均存于组合物中时该乙烯单元或-烯烃单元或是及-烯烃单元之总量系自15到35%,而(b)和(c)部份的总量系作总烯烃聚合物组合物总重之65%到80%(b)/(c)的重量系自0.1到0.3,而(b+c)中之乙烯或C{4-8 -烯烃或其组合的总量系少于50%;以及2.主要由下列物质构成之丙烯聚合物:(a)10-60重量份之具有同态指数大于90到99的均聚物聚丙烯,或是与乙烯、CH2=CHR烯烃制成的结晶性丙烯共聚物,其中的R为2-6个碳的烷基或是其组合,其包含85重量%之丙烯,其同态指数大于85到94%;(b)8-40份重之含有乙烯和丙烯的结晶性聚合物部份,其具有大于50%之乙烯含量,且在室温下不溶于二甲苯;(c)30-60重量份的无定形乙烯-丙烯共聚物部份,其系在室温下可溶于二甲苯者,且含有40到70%重量的乙烯。2.根据申请专利范围第1项之丙烯聚合物物质,其丙烯聚合物组合物必须含有:(a)自10到50%之具有80到99%同态指数(isotactic index)的丙烯均聚物,或是一共聚物,选自于(i)丙烯和乙烯,(ii)丙烯、乙烯和CH2=CHR -烯烃,其中R为C{2-8直链或分支的烷基,以及(iii)丙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,其中该共聚物包含自85到99%的丙烯,且所具有的同态指数大于80到99%,(b)5到20%之半结晶性、主要为线型之共聚物部份,其经由差式扫描量热法(DSC)测出具有的结晶度为20到60%,其中的共聚物选自于:(i)乙烯和含有超过55%乙烯的丙烯;(ii)乙烯、丙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,其包含自1到10%的-烯烃以及超过55%、最高达98%之乙烯和-烯烃;以及(iii)乙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,此-烯烃包含超过55%、最高达98%之-烯烃,该共聚物在室温或环境温度下不溶于二甲苯,以及(c)40到80%的共聚物部份,其选自于(i)乙烯和丙烯,其中的共聚物包含自20%到少于40%的乙烯;(ii)乙烯、丙烯和-烯烃,如在(a)(ii)中所定义,其中-烯烃的存在量系自1到10%,而乙烯和-烯烃的存在量系自20%到少于40%;以及(iii)乙烯和-烯烃,如在(a)(ii)中所定义,该-烯烃含有从20到少于40%的-烯烃,而且可视需要包含0.5到10%的二烯,该共聚物部份在环境温度下可溶于二甲苯,且具有自1.7到3.0dl/g之特性黏度(intrinsic viscosity),其中当二者均存于组合物时,该乙烯单元或-烯烃单元或是乙烯以及-烯烃单元之总量是系自15到35%,(b)和(c)部份的总量系占烯烃聚合物组合物总重之65%到80%,(b)//(c)的重量比系自0.1到0.3,(b+c)中的乙烯或C{4-8-烯烃或其组合之总量系少于50%。3.根据申请专利范围第2项之丙烯聚合物物质,其丙烯聚合物组合物必须含有:(a)10-60重量份之具有大于90到99同态指数的均聚物聚丙烯,或是与乙烯、CH2=CHR烯烃制成的结晶性丙烯共聚物,其中的R为2-6个碳的烷基或是其组合,且其含有85%重量的丙烯,其同态指数系大于85到94%;(b)8-40重量份之含有乙烯和丙烯的结晶性聚合物部份,其具有大于50%之乙烯含量,且在室温下不溶于二甲苯;(c)30-60重量份之无定形乙烯-丙烯共聚物部份,其系在室温下可溶于二甲苯者,且包含40到70重量%之乙烯。4.根据申请专利范围第2项之丙烯聚合物物质,其中的成份(a)为包含有自85到99%丙烯之丙烯和乙烯共聚物。5.根据申请专利范围第4项之丙烯聚合物物质,其中的(a)为一丙烯均聚物。6.一种由不具有应变硬化延伸黏度之一般为固态、高分子量、线型丙烯聚合物物质来制造具有应变硬化延伸黏度之一般性固态、高分子量、非线型、实质上不含凝胶之丙烯聚合物物质之方法,其包括:(1)照射该线型、丙烯聚合物物质:(a)在活性氧的浓度能够建立并且维持在至少15%体积的环境下;(b)以每分钟1到1x104兆拉德(megarads)的剂量速率进行高能量离子照射一段足够的时间,以使该线型的丙烯聚合物有实质量的链分裂能发生,然此照射时间需为不足以引起物质的胶凝作用者;(2)维持此经照射物质在该环境中一段时间,最高为一小时;以及(3)然后于该环境下处理该经照射的物质,以实质上去活化存在于该经照射的物质中之所有自由基。7.根据申请专利范围第6项之方法,其中该一般为固态、高分子量、非线型、实质上不含凝胶之丙烯聚合物物质,主要系由选自下列之成份构成:(1)下列物质构成之丙烯聚合物组合物:(a)主要由10到50%之具有80到99%同态指数(isotacticindex)的丙烯均聚物,或是一共聚物选自于(i)丙烯和乙烯,(ii)丙烯、乙烯和CH2=CHR -烯烃,其中R为C{2-8直链或分支的烷基,以及(iii)丙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,其中该共聚物包含自85到99%的丙烯,且具有大于80到99%的同态指数(b)5到20%之半结晶性、实质为线型共聚物部份,其经由美式扫描量热法(DSC)测得具有20到60%的结晶度,其中该共聚物选自于:(i)乙烯和含有超过55%乙烯的丙烯;(ii)乙烯、丙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,此烯烃含有自1到10%的-烯烃以及超过55%、最高达98%之乙烯和-烯烃;以及(iii)乙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,其包含超过55%、最高达98%之-烯烃,此共聚物在室温或环境温度下不溶于二甲苯,以及(c)40到80%的共聚物部份,其选自于(i)乙烯和丙烯,其中的共聚物含有自20%到少于40%的乙烯;(ii)乙烯、丙烯和-烯烃,如在(a)(ii)中所定义,其中-烯烃的存在量系自1到10%,而且乙烯和-烯烃的存在量系自20%到少于40%;以及(iii)乙烯和-烯烃,如(a)(ii)中所定义,该-烯烃含有自20到少于40%的-烯烃,而且可视需要包含0.5到10%的二烯,该共聚物部份在环境温度下可溶于二甲苯中,且所具有自1.7到3.0dl/g的特性黏度(intrinsic viscosity),其中当二者均存于组合物时,乙烯单元或-烯烃单元乙烯以及-烯烃单元之总量是系自15到35%,而(b)和(c)部份的总量系作烯烃聚合物组合物总重之65%到80%,(b)/(c)的重量系自0.1到0.3,而(b+c)中的乙烯或C{4-8-烯烃或其组合的总含量系低于50%;以及(2)主要包含下列物质的丙烯聚合物:(a)10-60重量份之具有同态指数大于90到99的均聚物聚丙烯,或是与乙烯、CH2=CHR烯烃制成的结晶性丙烯共聚物,其中的R为2-6个碳的烷基或是其组合,其包含85%重量的丙烯,且同态指数大于85到94%;(b)8-40重量份之含有乙烯和丙烯的结晶性聚合物部份,其具有大于50%的乙烯含量,且在室温下不溶于二甲苯;(c)30-60重量份的无定形乙烯-丙烯共聚物部份,其系在室温下可溶于二甲苯者,且包含40到70重量%的乙烯。8.根据申请专利范围第7项之方法,其中的丙烯聚合物为丙烯聚合物组合物,其主要包含:(a)从10到50%之具有80到99%同态指数(isotacticindex)的丙烯均聚物,或是一共聚物选自于(i)丙烯和乙烯,(ii)丙烯、乙烯和CH2=CHR -烯烃,其中R为C{2-8直链或分支的烷基,以及(iii)丙烯和-烯烃,如在前面(a)(ii)中所定义,其中该共聚物含有自85到99%的丙烯,而且所具有的同态指数大于80到99%,(b)5到20%之半结晶性、实质为线型共聚物部份,其经由差式扫描量热法(DSC)测得具有20到60%的结晶度,其中的共聚物选自于:(i)乙烯和含有超过55%乙烯的丙烃;(ii)乙烯、丙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,此烯烃含有自1到10%的烯烃以及超过55%、最高达98%之乙烯和-烯烃;以及(iii)乙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,其包含超过55%、最高达98%之-烯烃,此共聚物在室温或环境温度下不溶于二甲苯,以及(c)40到80%的共聚物部份,其选自于(i)乙烯和丙烯,其中的共聚物含有自20%到少于40%的乙烯;(ii)乙烯、丙烯和-烯烃,如在(a)(ii)中所定义,其中-烯烃的存在量系自1到10%,而乙烯和-烯烃的存在量系自20%到少于40%;以及(iii)乙烯和-烯烃,如在(a)(ii)中所定义,其包含自20到少于40%的-烯烃,且可视需要地包含0.5到10%的二烯,该共聚物部份在环境温度下可溶于二甲苯中,且具有自1.7到3.0dl/g的特性黏度(intrinsic viscosity),其中当二者均存于组合物时乙烯单元或-烯烃单元或是乙烯以及该-烯烃单元的总量是系自15到35%,(b)和(c)部份的总量系占烯烃聚合物组合物总重之65%到80%,(b)/(c)的重量系自0.1到0.3,且(b+c)中的乙烯或C{4-8-烯烃或其组合的总含量系少于50%。9.根据申请专利范围第7项之方法,其中的丙烯聚合物物质为一丙烯聚合物组合物,其主要包含:(a)10-60重量份之具有大于90到99同态指数的均聚物聚丙烯,或是与乙烯、CH2=CHR烯烃制成的结晶性丙烯共聚物,其中的R为2-6个碳的烷基或是其组合,而且其含有85%重量的丙烯,且同态指数大于85到94%;(b)8-40重量份之含有乙烯和丙烯之的结晶性聚合物部份,其具有大于50%的乙烯含量,且在室温下不溶于二甲苯;(c)30-60重量份的无定形乙烯-丙烯共聚物部份,其系在室温下可溶于二甲苯者,且含有40到70重量%的乙烯。10.根据申请专利范围第8项之方法,其中成份(a)为含有从85到99%丙烯之丙烯和乙烯的共聚物。11.根据申请专利范围第9项之方法,其中(a)为丙烯均聚物。12.根据申请专利范围第6项之方法,其中在照射之前,该线型丙烯聚合物物质系存在于及维持在还原的活性氧环境中。13.根据申请专利范围第6项之方法,其中该环境中活性氧的含量系低于0.004体积%。14.根据申请专利范围第6项之方法,其中该离子照射系为以每分钟1至10,000兆拉德的剂量速率传送的电子束。15.根据申请专利范围第13项之方法,其中的剂量速率为每分钟18至2,000兆拉德。16.根据申请专利范围第6项之方法,其中之高能量离子照射的吸收剂量为0.5到7兆拉德。17.根据申请专利范围第6项之方法,其中步骤(2)的时间范围为1分钟到1小时。18.根据申请专利范围第16项之方法,其中该时间为2-30分钟。19.根据申请专利范围第6项之方法,其中步骤(3)系藉由将该经照射的丙烯聚合物熔化而进行。20.一种包含一般为固态、高分子量、非线型、实质上不含凝胶之丙烯聚合物物质的挤制涂料组合物,此聚合物物质具有应变稠化延伸黏度和增强的熔融强度,其主要包含必须选自下列之成份:(1)主要包含下列物质的丙烯聚合物组合物:(a)10到50%之具有从80到99%同态指数(isotacticindex)的丙烯均聚物,或是一共聚物选自于(i)丙烯和乙烯,(ii)丙烯、乙烯和CH2=CHR -烯烃,其中R为C{2-8直链或分支的烷基,以及(iii)丙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,其中该共聚物包含自85到99%的丙烯,且具有的大于80到99%同态指数,(b)5到20%之半结晶性、实质为线型共聚物部份,其经由差式扫描量热法(DSC)测出具有20到60%的结晶度,其中该共聚物选自于:(i)乙烯和含有超过55%乙烯的丙烯;(ii)乙烯、丙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,此烯烃包含自1到10%的-烯烃以及超过55%、最高达98%之乙烯和-烯烃;以及(iii)乙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,其包含超过55%、最高达98%之-烯烃,此共聚物在室温或环境温度下不溶于二甲苯,以及(c)40到80%的共聚物部份,其选自于(i)乙烯和丙烯,其中该共聚物包含自20%到少于40%的乙烯;(ii)乙烯、丙烯和-烯烃,如在(a)(ii)中所定义,其中-烯烃的存在量系自1到10%,而且乙烯和-烯烃的存在量系自20%到少于40%;以及(iii)乙烯和-烯烃,如(a)(ii)中所定义,其包含有自20到少于40%的-烯烃,而且可视需要地包含有0.5到10%的二烯,该共聚物部份在环境温度下可溶于二甲苯中,且具有自1.7到3.0dl/g的特性黏度(intrinsic viscosity),其中当二者均存于组合物时,该乙烯单元或-烯烃单元或是乙烯和-烯烃单元之总量系自15到35%,而(b)和(c)部份的总量系占总烯烃聚合物组合物总重之65%到80%,(b)/(c)的重量系自0.1到0.3,且(b+c)中的乙烯或C{4-8-烯烃或其组合的总量系少于50%;以及(2)主要包含有下列物质的丙烯聚合物:(a)10-60重量份之具有同态指数大于90到99的均聚物聚丙烯,或是与乙烯、CH2=CHR烯烃制成的结晶性丙烯共聚物,其中的R为2-6个碳的烷基或是其组合,其包含85重量%的丙烯,且同态指数大于85到94%;(b)8-40重量份之含有乙烯和丙烯的结晶性聚合物部份,其具有大于50%的乙烯含量,且在室温下不溶于二甲苯;(c)30-60重量份的无定形乙烯-丙烯共聚物部份,其系在室温下其可溶于二甲苯者,且包含40到70重量%的乙烯。21.一种包含一般为固态、高分子量、非线型、实质上不含凝胶之丙烯聚合物物质的薄膜,此聚合物物质具有应变硬化延伸黏度及增强的熔融强度,其主要由下列成份组成:(1)主要包含下列物质的丙烯聚合物组合物:(a)10到50%之具有同态指数(isotactic index)自80到90%的丙烯均聚物,或是一共聚物选自于(i)丙烯和乙烯,(ii)丙烯、乙烯和CH2=CHR -烯烃,其中R为C{2-8直链或分支的烷基,以及(iii)丙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,其中该共聚物包含自85到99%的丙烯,且具有大于80到99%的同态指数,(b)5到20%之半结晶性、实质为线型共聚物部份,其经由差式扫描量热法(DSC)测出具有20到60%的结晶度,其中的共聚物选自于:(i)乙烯和含有超过55%乙烯的丙烯;(ii)乙烯、丙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,其包含自1到10%的-烯烃以及超过55%、最高达98%之乙烯和-烯烃;以及(iii)乙烯和-烯烃,如前面(a)(ii)中所定义,其包含超过55%、最高达98%之-烯烃,此共聚物在室温或环境温度下系不溶于二甲苯者,以及(c)40到80%的共聚物部份,其选自于(i)乙烯和丙烯,其中的共聚物含有自20%到少于40%的乙烯;(ii)乙烯、丙烯和-烯烃,如(a)(ii)中所定义,其中-烯烃的存在量系自1到10%,且乙烯和-烯烃的存在量系自20%到少于40%;以及(iii)乙烯和-烯烃,如在(a)(ii)中所定义,其包含有自20到少于40%的-烯烃,而且可视需要地包含有0.5到10%的二烯,该共聚物部份在环境温度下可溶于二甲苯中,而且具有自1.7到3.0dl/g的特性黏度(intrinsic viscosity),其中当二者均存于组合物时,该乙烯单元或该-烯烃单元或是乙烯和该-烯烃单元之总量系自15到35%,(b)和(c)部份的总量系占总烯烃聚合物组合物总重之65%到80%,(b)/(c)的重量系自0.1到0.3,且(b+c)中的乙烯或C{4-8-烯烃或其组合之总量系少于50%;以及(2)主要包含下列物的丙烯聚合物:(a)10-60重量份之具有同态指数大于90到99的均聚物聚丙烯,或是与乙烯、CH2=CHR烯烃制成的结晶性丙烯共聚物,其中的R为2-6个碳的烷基或是其组合,其包含85重量%的丙烯,且同态指数大于85到94%;(b)8-40重量份之含有乙烯和丙烯的结晶性聚合物部份,其具有大于50%的乙烯含量,且在室温下不溶于二甲苯;(C)30-60重量份的无定形乙烯-丙烯共聚物部份,其系在室温下可溶于二甲苯者,且包含40到70重量%的乙烯。22.根据申请专利范围第1项之聚丙烯聚合物物质,其系用于一种发泡物件中。图示简单说明:图1为一连续方法之较佳具体实施例的流程表,例如其可用来将一般性固态、线型丙烯聚合物物质转换成一般性固态、非线型、实质上不含有凝胶而且具有应变稠化及增强的融体强度之丙烯聚合物物质。图2为一连续方法之较佳具体实施例流程表,例如其可用将一般性固态、线型丙烯聚合物物质转换成一般性固态、非线型、实质上不含有凝胶而且具有应变稠化及增强的融体强度之丙烯聚合物物质,而不须要添加给料斗37,螺杆送料机38,大量进料给料斗41和蜗杆送料机42。
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