挤出涂布组合物的制作方法

文档序号:3639417阅读:206来源:国知局

专利名称::挤出涂布组合物的制作方法挤出涂布组絲本发明涉及一种包括乙烯^r^的桥出涂布组*。在AndrewPeacock的HandbookofPolyethylene(2000;Dekker;ISBNO824795466)第43-66页中概括了聚乙烯的生产方法。存拟艮多类型的聚乙烯。不同种类的聚乙烯的实例为高密JL^乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和极低密度聚乙烯(VLDPE)。低密錄乙烯的一个重要应用技术领^1挤出涂布工艺(segment)。在挤出涂布工艺中,聚^和底物结^成具有特定协同性能的产品。这种对加工和产品的需求以及对质量要求的增加导致一些可f^tA在挤出涂布工艺中的不同问题。这些问题的实例是ii^^伏、ii^撕裂、4^魏、碰、絲、接头、絲厚度变化、机器厚度变^^头财教在挤出涂布中可引起问题的与流变学有关的现象例如是4^HI定性、颈缩和牵伸。4^N4定性是与胁x^"关的问题,因为^f莫头出口和^HP歉间,数种竟争力的结^ft4^HP过程变得复杂。颈缩絲膜ML的缩减。它能够在底物上导IUL涂布区域。如^:体举性高,颈缩会少。牵伸是在没有錄的情况下和低密皿乙烯4#^时的最大^1下,拉伸熔体成薄膜的能力。津M生大于捧性的熔体有利于牵伸。在挤出涂布中,薄的聚絲熔体薄膜涂布在底物上。在高挤出涂布ML下,即^^熔体4^上微小的干4i^会非常i5^导致大Jr浪费的问题。因jW^求聚^具有高的和均匀一致的质量,以避免由于聚^^^稳定'1^4#it^的浪费。如*过使用高压蒼41^生产的低密J^乙烯属于在挤出涂布应用中^^J的工业用聚乙烯。出于与聚合物的WM(宽的w量分布、长链支化)有关的加工性能(4|定性、牵伸和颈缩)的原因,由高压蒼方法得到的低密JL^:乙烯适于在挤出涂布中应用。如在"Vaccumcontrolofwebstabilityimprovessheetyield"("真空控制4ffil定性提高片材的产率")(BritishPlasticsandRubber(英国塑^HN^);1993年1月1日;第4-5页)的描迷中,4^Nl定'l^糾t^化絲胁工中的一个关键问题,因为絲头出口和转歉间,一些竟争力的综^ft4^^P过程变复杂了。薄膜离开模头时通常比它的成品形状厚许多倍,并且必须在熔融状态下进行拉伸。该伸长比可#特定数值之间,并且每一聚^^具有一个有P^F級,超过该l^l将不再均匀^i伸。拉引共絲熔体皿的特点在于在4^"中,尤其是接,头有一个环*/薄图案。本发明的目的是提^-种低密錄乙烯共聚物,它提高了在挤出涂布工艺中糾(web)的稳定性,同时^k^得其它所需的性能。按照本发明的挤出涂布组杨包城过聚合a方法得到的乙烯共聚物,其中在管^JS器中,在300'C和350'C之间的峰值温度下进行乙烯和共聚^^聚合M,并且其中共聚^^是双官能oc,co^i烯。在挤出涂布过程中^^]得到的乙烯聚賴导致改善的4^l定性。按照本发明的他逸实施方案,该双官能a,co^i烯具有6-24个碳原子。双官能cc,co-^n烯的合适例子包括例如1,4-6Ji烯、1,7-辛二烯、1,9-癸二烯和1,13-十四碳二烯。M地,相对于单体总量,共聚^^用量在0.01moP/n和0.5moiyo4L间。>^4量的双官能二烯产生期望的分子结构,该分子结构决定产品的最終性能。按照本发明的又"H^实施方案,在310t:和340n之间的峰值温度下进行聚合組而且,具有所需流变'睹的聚#确定良好的糾狄变化、颈缩(低密JLf:乙烯4^的^l收缩)和牵伸(低密^乙烯4^Ntt时的最;^m^)。获得了出乎意^f4^NI定性、颈缩和牵伸、津給性、适印性、屏蔽性能、热梧脉热封性能的^#合。令人吃惊的是"fW管式方法得到的低密綠乙烯获得了这些赠。聚合A^的产率很高。得到的聚絲在高涂布速率下还产生高的和均匀一財量的聚#,以避免由于聚杨ii^t定'脉4^^i^的浪费。所述的^^优,过将在管ic^器中聚合^1、在特定峰值温度下聚合組特定共聚轉选鄉所选特定,的特;M絲结合而获得。4在挤出涂布^M^领域中的辆域净^pv员认为只有在高压M釜中M制备的低密M乙烯才特别适用于挤出涂布应用。非常令人吃惊的是按照本发明的管式聚合方法提供的聚*非常适合用于挤出涂布工艺。按照本发明的优选实施方案,反应器的入口压力在100MPa和350MPa之间。较低的压力导致较高程度的长链支^JL以A^善的4^急定性。然而,较低的压力也使乙烯的溶剂作用斷氐,产生更多乙烯-LDPE混合、在M器壁附近产生更多LDPE^^P、,会产生传热更差以及得到的转化率更低。因此必须对M器进口压力加以优化。更^i^Jl器进口压力范围在150MPa到300MPa之间。通#一个注入泉或在不同注入泉计量《1发剂,如有才;LitlL化物或SI发剂〉V^物,可最佳地控制聚合^I温度。^域技^A员必须确定合适的引发剂或引发》m^、最适用的引发剂^1和^A^、。为了在聚合过程中得到期望的*温度,^4页域技^A员必须选择S1发剂(〉'^^)和引发剂的用量,以;^^适的有;M^M匕物,包括例如it!U匕酯、过氧化酮、itlL缩酮和it!U诚酸酯,例如二(2-乙基己基)过氧"^^酸酯、二乙酰JJt^^^酸酯、J^T、己^iitl^^l酸酯、过氧新戊酸叔戊酯、过氧新脊酸异丙期旨、itl^新癸酸叔丁酯、itlL新戊酸^k丁酯、itlL马来酸叔丁酯、it^异壬酸^CT酯、it^甲酸^l丁酯、it!U匕-2-乙基己酸^L丁差J旨、叔丁基lLit!U匕物、二叔丁J^itlU匕物、^!异丙苯lLitlU匕物、二异壬StUi^化物、^^feJJtlL化物、异丙苯JatlU匕氢、曱基异丁叙同iil^化氬、2,2-二(叔丁itlL4)一丁,/或3,4-二甲J^-3,4-^L基己烷。也可以应用双官能团或多官能团it!M匕物。按照本发明的优逸实施^,itlU缘是双官能团过氧^^。适合的双官能团it!U匕物包^^如2,5-二甲_^-2,5-二叔丁itlL4己烷、2,5-二曱基-2,5"^-itlL基己炔-3,3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过IUL壬烷、3,3,6,6,9,9-六曱基一l,2,4,5-四氧杂环壬烷、n-乙^^—4,4一J^k丁itlL^戊酸酯、1,l一二叔丁iiH4-3,3,5—三甲Uf己烷、3,3—二叔丁^it!L^丁酸乙翻旨、1,l-二叔^iilUJf己烷、2,2-二叔丁ii^J^丁烷、3,3-^f匕叔^JJt^4丁酸乙叙旨、2,2-二-4,4-二叔丁itltJJr、己基丙烷、曱基-异丁基it^化物、1,l-二叔戊itltJJ^己烷、1,l-二叔丁itlU^己烷、2,5-二甲基-2,5-二—2—乙基己^^±^己#/或1,4一二叔丁itftJJ^己烷。相对于乙烯的量,引发剂^^通常在0.5ppm(重量)和100ppm(重量)之间。在聚合过程中也可加入例:i浙制剂、清除剂和/或链调节剂(例如醇、醛、酮或脂肪族烃)。非常适合的链调节剂是异丙醇、丙烷、丙烯和丙醛。可以沿反应管的轴线向下游的一个;;^泉和不同注入存*入共聚单体。按照本发明的他先实施方案,可以沿反应管的轴线方向下游的不同注入泉加入共聚牟水。使用不同的注入存、产生期望的聚^^^结构,jH^卜形成最小量的凝胶和优化加工性能和光学棒性。该碧器可以是具有按照例如WO2005/065818记载的^jl器外形的内表面的管式聚合反应器。可由管节和在管节之间的连接i!t^供该外形,该外形形成一个具有管节和/或该连接的立体的和完整的机身。通常得到的低密度聚乙烯的密度范围在910kg/i^和935kg/n^之间(按照IS01183),和熔糾旨数范围在O.10dg/minute和100dg/minute之间(按照ASTMD1133)。除了双官能二烯"卜,共聚物也可包括其它特定共聚牟沐以得到特定期望的'M。^ii^,该共聚物由乙烯^f^双官能二烯单^ia^。不^*和交联量必须尽可能低。在应用挤出涂布工艺后,乙烯共聚物具有如下薄膜'歸4^Nl定'f生在0和3x1(Tm之间颈缩在0和120x10_3迈之间和牵伸大于300m/min。SABICPilotExtrusionCoatingLine测定4#||定性、颈缩和牵伸,如由MarcelNeilen于2003年5月12-14日在罗马2003TAPPI9thEuropeanPLACEConference"StatisticalModelstodescribethecorrelationsability"("描述衬量分布和挤出涂布工艺性食^间目关'敝计学模型")的报告中力、绍的。颈缩是于内部^_相比,低密JL^乙烯M的WL,。每平方米大于600x1(T米的^^数小于5个粒子。按照"DSMK凝胶数测定方法2245"(^^J没有';^^P件的G(Htfert单螺^fi殳备,内^^圣30毫米,长径比20,机器的温JL^布为150X:、180^、220C、260匸、260t:;挤出才*头温^260匸、260匸、260'C;ite^膜的衣架線头320毫米,模头温度260t:,螺^^数120##^,和薄M^度50xl(T米)测定舰数。令人吃惊地^l低密狄乙烯管^品可获得4^l定性、颈缩和^M数的数值。得到的低密;1^乙烯适用于在不同底物,例如纸、、织物和铝上涂布的挤出涂布应用中。该涂层为底物提供了两如狄的津給性、热卦性能和湿气阻挡性能。适合的应用领域例如是液体^i腺箱、无菌包装、食品包装、磁带、i^l杯、食物絲^fefi、冷冻食品和双面烘烤托盘、小包、多层袋、隔离纸^Ni纸,例如喷墨纸。在AndrewPeacock的HandbookofPolyethylene(2000;Dekker;ISBN0824795466)第43-53页中公开了乙烯的高压聚合反应方法。因为最初低密度聚乙烯的生产是非常*的制造方法。管式和高压蚤M器是非常不同的净脉体系,因为例如它们完全不同的外形需要不同的温度控制方法。这两个不同的反应器几何形状显示出尤其不同的化学工程问题,需要完全不同的控制条件。在管^A应器中^i^缺少混合和高压釜中的高度:^^之间的差异,使得需^#歹^制^条降,因jth产品的分子结构是不同的。因此聚M的最終li育^i全不同的。在管a应器中的聚乙烯高压法期间,通it^临界的乙烯中自由基聚M寸备聚乙烯。计量引发剂,例如有才;ut^^^、偶t^m酯、偶t^^M二腈和烃,^^解成自由基,可引j^^合^。氧^空气也可适于用作引发剂,压缩到期,力的乙烯^it^I管,在该A^管夕卜壁提供有夹套,其中通;脉却7JC,经由管壁除去^产生的热。该A^L^W例如1000#3000米之间的狄,内絲例如0.01#0.10米之间。iiA的乙財^b^热到引发剂的分解温度,于是计量引发剂M,f^开始聚^^^。控制引发剂的量获得期望的峰值温度,作为聚合ii^中的最高温度。然后*^^物,在温度降到足刷氐后,通过引发^A^、再一次或多欢她计量加入引发剂。得到的产品再从反应器向下游,在例如挤出、分离^t燥^4^到产品仓库。由于反应的放热'^t,温度f^J^向最大峰值温度狄而增加,并放出大量热量。通常a7器中a区的温度范围在40匸和375t:之间。通常j^器入口压力范围在50MPa和500MPa之间,A^器入口压力指的A^料流离开压缩机并it^JI器时的(总)压力。用以下非限定性实施例来说明本发明。实施例I和对比例A在管M应器中,按照表i所示量的1,9-癸二烯存在下和峰值聚合温JL^合乙;tN寻多J乙;^共^^。在i^缩才;i^前的低压循环中添加作为链转移剂的聚丙烯,从而控制熔融流动指数(mfi)到表i所示的数值。沿反应管轴线向下游的注入泉加入引发剂。M器入口压力总计250MPa,出口压力总计200MPa。^jS器总tt^计2500m,内管直径是O.05m。在SABIC的ER-WE-PA挤出涂布生产线Ji^工解层的产品。MarcelNeilen于2003年5月12-14日在罗马2003TAPPI9thEuropeanPLACEConference"StatisticalModelstodescribethecorrelationsbetweenthemolecularmassdistributionandtheextrusioncoatingprocessability"("描述衬量分布和挤出涂布工艺性肯ML间W目关'敝计学模型")的报告中乂4了该涂层生产线。按以下iU的挤出才;i^^土l^^在200m/mini^l下为0.01kg/m2:-模头温度300。C-^iJL:高达1000m/minH^头间隙6x10—3m得到的'^^lt^錄I中。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>使用SABICPilotExtrusionCoatingLine测定^NI定性、颈缩和牵伸,如由MarcelNeilen于2003年5月12-14日在罗马2003TAPPI9thEuropeanPLACEConference"StatisticalModelstodescribethecorrelationsbetweenthemolecularmassdistributionandtheextrusioncoatingprocessability"("描述衬量分布和挤出涂布工艺性食Ml间的相关'l!i^计学模型")的报告中介绍的。按照"DSMK^!^数测^r法2245"(^^)没有;^^分的G6ttfert单螺^fi殳备,内^(圣30毫米,长径比20,才;U器的温JL^布为1501C、180€、220X:、260。C、260。C;挤出才M几头温y1^260。C、260"、260匸;ii^^膜的衣架雄头320毫米,模头温度26(TC,螺^f^数120綠一,和薄^^度50xl(T米)测定舰数。权利要求1.一种挤出涂布组合物,包括采用聚合方法得到的乙烯和可与之共聚的共聚单体的共聚物,其特征在于在管式反应器中,在300℃和350℃之间的峰值温度下进行聚合反应,并且其中共聚单体是双官能α,ω-链二烯。2.按照权利要求l的组#,^##于双官能01,(0~^1烯是1,4-己二烯、1,7-辛二烯、1,9-癸二烯和/或l,13-十四碳二烯。3.按照^^要求1-2^^项的组*,^#^于相对于乙烯共聚物的量,共聚单体的用量在0.Olmol%和0.5mo1%之间。4.按照^U'决求l-3^-"项的组賴,^ft棘于在31(TC和34(TC之间的峰值温度进緣合組5.按照权利要求1-44—项的组#,其"##于沿^!管轴线向下游的不同^AA加AJM^。全文摘要本发明涉及一种包括乙烯共聚物的挤出涂布组合物。乙烯共聚物是通过在管式反应器中,在300℃和350℃之间的峰值温度下进行聚合反应得到的,其中共聚单体是双官能α,ω-链二烯。文档编号C08F210/02GK101432322SQ200780010238公开日2009年5月13日申请日期2007年2月16日优先权日2006年3月24日发明者G·I·V·邦特,J·C·J·F·泰克斯,M·G·M·尼尔伦,P·纽特布姆申请人:沙特基础工业公司
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