專利名稱：抗粘連組合物和制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及產(chǎn)物，它的制備方法和它在塑料膜生產(chǎn)中的用途。更具體地說，本發(fā)明涉及抗粘連滑石，它的制備方法和它作為生產(chǎn)聚烯烴膜中的添加劑的用途。
根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的聚烯烴膜可用于各種包裝和膜覆蓋物應(yīng)用。
本發(fā)明的背景聚烯烴膜廣泛用于包裝和膜覆蓋物應(yīng)用。聚烯烴膜的使用繼續(xù)增加，因為在傳統(tǒng)使用紙張的領(lǐng)域中可獲得新的市場機會。在未來，膜的多用途提供了該產(chǎn)品的潛在無限的增長前景。然而，在塑料膜的使用中存在著固有的缺點，這可以妨礙它的市場接受性和增長，即它會粘連。當(dāng)在各種應(yīng)用中生產(chǎn)或使用塑料膜時，膜的各接觸層具有粘附在一起或“粘連”的趨向，使得膜的分離，打開由膜制造的袋，或找到在塑料卷筒上膜的終端是困難的。本發(fā)明涉及專門設(shè)計具有令人滿意的抗粘連能力的聚烯烴樹脂組合物。
抗粘連劑是加入到聚烯烴樹脂中以使它們的表面變粗糙和從而防止塑料膜各層粘連的材料，因此，術(shù)語“抗粘連劑”應(yīng)用于這些材料。盡管，已知無機材料，如硅藻土，合成硅石和滑石當(dāng)被加入到聚烯烴膜樹脂組合物中時可減少粘連，但是各具有優(yōu)點和比較關(guān)鍵的缺點。
硅藻土的一個比較優(yōu)點是，當(dāng)用作抗粘連劑時，已知它是中等有效的抗粘連劑。然而，還已知的是，硅藻土不利地影響膜的物理性能，如膜透明度，膜霧度，并且是容易磨蝕的和中等昂貴的，還可以造成非常嚴(yán)重的健康威脅。合成硅酸鹽已知可有效作為抗粘連劑，然而硅石的顯著缺點是它是非常昂貴的。另一方面，滑石越來越多地用作與硅藻土和合成硅石相比更有效的抗粘連劑，因為它與二者相比具有顯著的成本低的優(yōu)點。然而，一個主要的缺點是，當(dāng)滑石被加入到聚烯烴膜樹脂中時，它過分地吸附其它膜添加劑，如抗氧化劑，增滑劑和加工助劑。在生產(chǎn)過程中這些添加劑在聚烯烴樹脂組合物中的缺乏或水平降低通常引起操作問題和出現(xiàn)了嚴(yán)重的膜質(zhì)量問題。
例如，加入抗氧化劑以改進膜的穩(wěn)定性，增滑劑存在于樹脂中改進膜再加工，而使用加工助劑來改進膜的質(zhì)量，和通過消除熔體破裂在膜擠出過程中提供潤滑作用。熔體破裂是膜表面均勻度、外觀和強度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。在這里提及的三種添加劑中，加工助劑最不利地被抗粘連劑的存在所影響。雖然眾所周知的是，所有抗粘連劑吸附加工助劑，但滑石抗粘連劑比硅藻土或合成硅石抗粘連劑吸附更高水平的加工助劑。因此，當(dāng)生產(chǎn)具有包括抗粘連劑滑石的添加劑的樹脂組合物時，必需增加加工助劑的劑量。增加的劑量不利地影響塑料膜的總生產(chǎn)經(jīng)濟成本。
因此，需要的是，新產(chǎn)生比合成硅石或硅藻土吸附更少的加工助劑的滑石抗粘連劑。
相關(guān)領(lǐng)域U.S.專利No.5,401,482公開了制造由具有片狀結(jié)構(gòu)的顆粒組成的滑石物質(zhì)的方法，各個顆粒具有內(nèi)晶狀結(jié)構(gòu)和至少一個親水表面，該方法包括在使得避免滑石轉(zhuǎn)化成頑輝石和以便進行用活性硅烷醇取代惰性硅氧烷基的表面改性的條件下，將滑石顆粒加熱到在900℃以下的溫度。
U.S.專利No.5,229,094公開了由具有片狀結(jié)構(gòu)的顆粒組成的滑石物質(zhì)，各個顆粒包括內(nèi)疏水片，在各單元內(nèi)具有滑石的晶狀結(jié)構(gòu)和通過滑石的典型內(nèi)聚力(范德華力)結(jié)合在一起，該滑石物質(zhì)特征在于各顆粒具有至少一個親水表面片。
本發(fā)明的概述產(chǎn)品和生產(chǎn)抗粘連劑的方法，包括用官能化硅氧烷聚合物或聚醚聚合物或官能化聚醚聚合物或碳鏈基聚合物來表面處理無機材料。當(dāng)無機材料用官能化硅氧烷聚合物或聚醚聚合物或官能化聚醚聚合物或碳鏈基聚合物涂敷和隨后在聚烯烴膜的生產(chǎn)中用作添加劑時，其它樹脂添加劑的吸附率顯著減少。
根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的聚烯烴膜可用于各種包裝膜覆蓋物應(yīng)用。
本發(fā)明的詳細(xì)描述在一個方面，本發(fā)明包括用某些類型的硅烷或硅氧烷聚合物來表面處理滑石。處理的滑石抑制塑料膜添加劑吸附到滑石上去。表面處理指涂敷、部分涂敷，或使用有效量以抑制其它添加劑的吸收。本發(fā)明包括用具有以下結(jié)構(gòu)式的官能化聚二烷基(優(yōu)選聚二甲基)硅氧烷涂敷任何滑石材料[Si(CH3)(R)-O-Si(CH3)(R)-O]n其中n是重復(fù)單元(分子量)的數(shù)目，CH3是甲基，Si是硅，O是氧，和R是官能化烷基。烷基可以是非限制地用羧酸酯、胺、酰胺、硫醇、硫酸酯、磷酸酯等進行官能化。
可用于本發(fā)明的硅氧烷聚合物可以選自官能化烷基聚二甲基硅氧烷(羧酸酯、胺、酰胺、硫醇、硫酸酯、磷酸酯)，其中羧酸酯是優(yōu)選的，雙-(12-羥基硬脂酸酯)封端的聚二甲基硅氧烷(Aldrich Chemical Co.-1001 West Saint Paul Avenue，Milwaukee，WI53233)，和聚(二甲基硅氧烷)-接枝-聚丙烯酸酯(Aldrich)。對用于生產(chǎn)硅氧烷聚合物的方法沒有限制。本發(fā)明的硅氧烷聚合物可以通過離子聚合或自由基聚合等，或已知用于生產(chǎn)硅氧烷聚合物的任何其它方法來生產(chǎn)。
硅氧烷聚合物的分子量范圍是大約1000到大約1,000,000原子質(zhì)量單位(a.m.u)，優(yōu)選在大約1000到大約100,000a.m.u的范圍內(nèi)。分子量能夠通過凝膠滲透色譜法(GPC)來測定。
可用于本發(fā)明的硅烷具有結(jié)構(gòu)式SiR4，其中Si是硅，R可以是能夠與硅形成共價鍵的任何基團(例如烷基、烷氧基、官能化烷基，和官能化烷氧基，和它們的任何結(jié)合物)。以下硅烷可用于本發(fā)明辛基三乙氧基硅烷(OSi SilquestA-137硅烷)，三氨基官能硅烷(OSi SilquestA-1130硅烷)，雙-(γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺(OSi SilquestA-1170硅烷)，所有這些均從OSi商購。
在另一個方面，本發(fā)明由用聚醚和官能化聚醚包覆滑石的步驟組成以減少膜添加劑吸附到滑石上。通用結(jié)構(gòu)式是H-(OCHR(CH2)xCHR1)n-OH其中n是重復(fù)單元(分子量)的數(shù)目，x是0或整數(shù)，R是烷基，O是氧，C是碳，H是氫，和R1可以非限制地是烷基羧酸酯，烷基胺，烷基酰胺，烷基硫醇，烷基硫酸酯，烷基磺酸酯，烷基磷酸酯或烷基膦酸酯等官能團。
可用于滑石的表面處理的聚醚和官能化聚醚可以選自聚(乙二醇)，聚(乙二醇)雙-(羧甲基)醚，聚(乙二醇)二甲基醚，聚(乙二醇-400)二硬脂酸酯等，和官能化聚醚(烷基羧酸酯，烷基胺，烷基酰胺，烷基硫酸酯，烷基硫醇，烷基磺酸酯，烷基磷酸酯，烷基膦酸酯)，其中烷基羧酸酯官能團是優(yōu)選的。對用于生產(chǎn)聚醚和官能化聚醚聚合物的方法沒有限制。本發(fā)明的聚醚和官能化聚醚可以通過離子聚合或自由基聚合等，或者通過已知用于生產(chǎn)聚醚和官能化聚醚的任何其它方法來制備。
聚醚和官能化聚醚的分子量范圍是大約1000到大約10,000,000a.m.u，其中優(yōu)選的范圍是大約10,000到大約1,000,000a.m.u。分子量能夠通過GPC來測定。
在還一個方面，本發(fā)明涉及碳鏈基(carbon based)聚合物涂料用于表面處理滑石以便降低添加劑吸附水平的用途。還包括在碳鏈基聚合物的定義內(nèi)的是具有以下通式的馬來酸/烯烴共聚物 其中n表示分子量，x和y表示各單體單元在聚合物中的比率。可用于滑石的表面處理的碳鏈基聚合物可以選自官能化聚烯烴馬來酸/烯烴共聚物，馬來酸/苯乙烯共聚物，其中馬來酸/苯乙烯共聚物是優(yōu)選的。還包括在碳鏈基聚合物組中的是任何沸點的礦物油和任何熔點的石蠟。x/y比率能夠在大約100∶1到大約1∶100范圍內(nèi)，其中優(yōu)選的范圍是大約10∶1到大約1∶10。C是碳，O是氧，H是氫，和R是官能團。R可以是能夠與碳形成鍵的任何基團。這非限制地包括烷基羧酸酯，烷基胺，烷基酰胺，烷基硫醇，烷基硫酸酯，烷基磺酸酯，烷基磷酸酯，和烷基膦酸酯等。
碳鏈基聚合物的分子量可以在大約100到大約10,000,000a.m.u.的范圍內(nèi)，優(yōu)選范圍是大約200到大約2,000,000a.m.u.。
可接受表面處理的任何無機礦物，如滑石、碳酸鈣、沉淀碳酸鈣、粘土或硅石，可以用這里所述的聚合物涂敷。然而滑石是優(yōu)選的無機礦物。特別有效的滑石是可接受表面處理和能夠隨后用于聚烯烴膜生產(chǎn)的那些。示例、但非限制性滑石一般具有Mg3Si4O10(OH)2的經(jīng)驗式和大約2.6到大約2.8的比重。沒有其它限制，優(yōu)選的滑石能夠具有大約0.1微米到大約10微米的平均粒度，其中優(yōu)選平均粒度是大約0.5微米到大約5微米?；梢杂么蠹s0.01wt％到大約10wt％的這里所述的聚合物涂敷，其中涂敷的優(yōu)選處理水平是大約0.25wt％到2wt％，基于聚合物的重量。
這里所述的所有聚合物涂料可以通過任何方便的干燥粉料混合操作施涂于滑石上。涂料施涂于滑石所用的溫度是在大約0℃到大約500℃，優(yōu)選大約30℃到大約200℃，和更優(yōu)選從大約60℃到大約80℃。應(yīng)該調(diào)節(jié)施涂溫度到較高水平，如果特定涂料需要熔化的話。一旦涂敷滑石，生產(chǎn)出本領(lǐng)域的那些熟練人員可以使用的抗粘連滑石，正如任何其它商購抗粘連劑一樣。例如，但非限制的是，涂敷過的抗粘連滑石可以被加入到膜擠出機或作為已經(jīng)配混的母料加入到擠出機中。配混的母料是指在加入到膜擠出機中之前樹脂和抗粘連劑在配混機中進行預(yù)混合。
考慮適合于本發(fā)明的聚烯烴可以是任何聚烯烴，它能夠是透明的，結(jié)晶的，和能夠形成自支持膜。非限制性實例包括具有在2-12范圍內(nèi)的碳數(shù)的α-烯烴的晶體均聚物，或者兩種或多種結(jié)晶共聚物或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物與其它樹脂的共混物。還有，聚烯烴樹脂能夠是高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，線性低密度聚乙烯，聚丙烯，乙烯-丙烯共聚物，聚-1-丁烯，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等，以及低和中等密度聚乙烯。其它實例有聚乙烯的無規(guī)或嵌段共聚物，聚丙烯聚-r-甲基戊烯-1，以及乙烯-丙烯，和乙烯-丙烯-己烷共聚物。在它們當(dāng)中，乙烯和丙烯的共聚物和含有選自丁烯-1，己烷-1，4-甲基戊烯-1和辛烯-1的1或2種單體的那些(所謂的LLDPE)是尤其適合的。
在本發(fā)明中所使用的生產(chǎn)聚烯烴樹脂的方法不是限制的。例如，它能夠通過離子聚合或自由基聚合來生產(chǎn)。通過離子聚合獲得的聚烯烴樹脂的實例包括均聚物如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯-2和聚-4-甲基戊烯以及通過共聚合乙烯和α-烯烴獲得的乙烯共聚物，具有3-18個碳原子的α-烯烴如丙烯，丁烯-1，4-甲基戊烯-1，己烯-1，辛烯-1，癸烯-1和十八碳烯-1用作α-烯烴。這些α-烯烴能夠單獨或作為兩種或多種的混合物來使用。其它實例包括丙烯共聚物如丙烯和丁烯-1的共聚物。通過自由基聚合獲得的聚烯烴樹脂的實例包括單獨的乙烯聚合物或者通過共聚合乙烯和自由基可聚合的單體獲得的乙烯共聚物。自由基可聚合的單體的實例包括不飽和羧酸如丙烯酸，甲基丙烯酸和馬來酸酯以及它們的酸酐，乙烯基酯如乙酸乙烯酯。不飽和羧酸的酯的具體實例包括丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯，和甲基丙烯酸縮水甘油酯。這些自由基可聚合的單體能夠單獨使用或作為兩種或多種的混合物使用。
本發(fā)明的典型實施方案能夠包括從大約 到大約0.1％ - 1.0％滑石抗粘連劑0.02％- 0.5％加工助劑0.05％- 0.25％ 滑爽劑0.01％- 0.5％抗氧化劑0.01％- 0.25％ 清除劑0.1％ - 5.0％硅氧烷，硅烷，聚醚，碳鏈基聚合物99.7％- 92.5％ 聚烯烴樹脂本發(fā)明的典型優(yōu)選實施方案包括0.5％ 滑石抗粘連劑0.15％ 加工助劑0.12％ 滑爽劑
0.03％ 抗氧化劑0.05％ 清除劑0.10％ 抗氧化劑2.50％ 硅氧烷，硅烷，聚醚，碳鏈基聚合物96.55％ 聚烯烴樹脂所有百分?jǐn)?shù)均以總重量百分?jǐn)?shù)為基礎(chǔ)。
試驗方法和程序設(shè)備1、擠出機 使用以下擠出機測量抗粘連劑對加工助劑(PA)性能的效果。
a.Branbender單螺桿帶式模頭擠出機b.ZSK同向旋轉(zhuǎn)低強度雙螺桿擠出機c.Lestritz低強度反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機d.Welex擠出機2、Henshal混合機 用于混合硅氧烷，或硅烷，或聚醚，或碳鏈基聚合物和抗粘連化合物。
3、Killion吹膜生產(chǎn)線 這是具有30∶1的L/D比率的11/4英寸擠出機，具有12mm?？陂g隙的21/2英寸模頭。擠出機和吹膜生產(chǎn)線的溫度分布是177℃，93℃，193℃，204℃，204℃，204℃，204℃，204℃，204℃和204℃，其中熔融溫度是200-208℃。輸出量是大約9lbs/hr，剪切速率(sheer rate)是500sec-1。模頭壓力和熔體斷裂下降情況每2小時監(jiān)控15分鐘。
術(shù)語的定義擠出-基本加工操作，其中物料被強制通過金屬成形模頭，隨后冷卻或化學(xué)硬化(參見Hawley’s Condensed Chemical Dictionary，第12版1993，第505頁)。
模頭-具有特定形狀或設(shè)計的設(shè)備，其中它通過使材料穿過它(擠出)來加工塑料。模頭擠出機用于測量抗粘連劑對加工助劑(PA)性能的影響。
帶式模頭擠出-以減少模頭壓力和消除熔體破裂所需的加工助劑的量為基準(zhǔn)的用于測量加工助劑需求量的擠出工序。
抗粘連劑-使塑料膜的表面粗糙以降低它們粘連在一起的趨向的材料。這些材料可以包括合成硅石，硅藻土(DE)和滑石。
澄清抗粘連劑(clarity antiblock)-一種抗粘連劑，當(dāng)配混化學(xué)品時加入，以減少不透明性和改進聚合物膜的透明度。
加工助劑(PA)-在膜擠出過程中在模頭處提供了潤滑或滑動作用，它通過消除熔體破裂改進了膜的質(zhì)量。加工助劑就壓力下降(PA吸收較少)和熔體破裂的消除率(熔體破裂百分?jǐn)?shù))進行評價。
模頭壓力-在模頭處的壓力。模頭壓力下降表明加工助劑如何很好地發(fā)揮作用，意味著加工助劑不被滑石吸收，因此可有效降低模頭壓力。
熔體破裂-膜表面均勻度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。目的是完全消除熔體破裂。在給定的PA劑量下熔體破裂作為時間的函數(shù)來監(jiān)控和在速率調(diào)節(jié)試驗中測定。
調(diào)節(jié)的速率(rate of conditioning)-由膜生產(chǎn)商使用的工藝，以測定加工助劑(PA)性能和測定給定抗粘連劑對PA效力的影響。這使用帶式模頭擠出和在一定時期內(nèi)監(jiān)控模頭壓力和百分?jǐn)?shù)熔體破裂來進行。
ABT-G-用胺官能化硅氧烷(Genese Polymers，GP-4)涂敷的ABT2500滑石。
官能團-原子和原子基團的排列，重復(fù)出現(xiàn)在有機物質(zhì)上。
吹膜試驗-擠出的類型，在該擠出之后配混的聚合物利用被吹動流過圓柱形模頭的空氣來成形為它所需的厚度。
抗氧化劑-加入到塑料中以阻止氧化、變質(zhì)、酸敗和膠質(zhì)形成的有機化合物(參見Hawley’s Condensed Chemical Dictionary，第12版1993，第90頁)。
長石-一組硅酸鋁鈉、鉀、鈣和鋇的通用名(參見Hawley’sCondensed Chemical Dictionary，第12版1993，第509頁)。
硅藻土(DE)-由與藻有關(guān)的小的史前水生植物組成的軟而松散的固體材料(88％硅石)。吸收它重量的1.5-4倍水，還具有高的吸油能力(參見Hawley’s Condensed Chemical Dictionary，第12版1993，第365頁)。
石蠟(鏈烷烴)-一類脂族烴，以直鏈或支化碳鏈(CnH2n+2)為特征。(參見Hawley’s Condensed Chemical Dictionary，第12版1993，第871頁)。
實施例以下實施例用來說明本發(fā)明，決不是提供用來限制本發(fā)明的范圍，該范圍更具體地通過所附權(quán)利要求書來定義。
部分1 滑石涂料減少抗粘連劑的加工助劑(PA)需求量的考察在實施例1和實施例2中，抗粘連劑與線性低密度聚乙烯(PE)在ZSK同向旋轉(zhuǎn)低強度雙螺桿擠出機中在30％的負(fù)荷水平下進行配混。在單獨的分批過程中，加工助劑與PE在10％負(fù)荷水平下配混。加工助劑劑量以200ppm增量從0份/百萬份到1400ppm變化。在各增量中，樣品在恒定的速度下(20g/min)擠出1小時，在整個過程中監(jiān)控模頭壓力和帶式熔體破裂。在實施例1中使用VITONFree-Flow SAX 7431(Genese Polymers)加工助劑，在實施例2中用DynamarTMFX-5920(Dynamar Products-3MCenter，St.Paul.，Minnesota 55144)加工助劑替換。
抗粘連劑類型對PA性能的影響使用裝有1″×0.020″條帶式模頭的3/4″Brabender單螺桿擠出機測定。擠出機以400-500sec-1的剪切速度和用20克/分鐘的輸出量運行。PA性能在一小時的時間內(nèi)通過模頭壓力和通過所擠出PE帶材的百分?jǐn)?shù)熔體破裂來監(jiān)控。
實施例1 各種抗粘連劑的加工助劑需求量ABT2500滑石，用胺官能化硅氧烷(ABT-G)處理的ABT2500滑石，B4(Viton Products-Viton Business Center，P.O.Box 306，Elkton，Maryland 21922)澄清抗粘連劑，用胺官能化硅氧烷處理的B4，Celite 238 D.E.(Celite Products-Solon，Ohio)，合成硅石，和MICROBLOC滑石。在Henschal混合機中在70℃下用硅氧烷聚合物以滑石干重的1％涂料水平進行干燥涂敷10分鐘，來制備經(jīng)處理的抗粘連劑。涂料由胺官能化硅氧烷(Genese Polymers-GP-4)組成。
除了分析上述三種滑石樣品以外，還檢測由50體積百分?jǐn)?shù)MP10-52和50體積百分?jǐn)?shù)長石組成的澄清抗粘連劑，GP-4處理的澄清抗粘連劑，ABT2500滑石，MICROBLOC滑石，硅藻土(Celite Superfloss 238)和合成硅石(Crosfield 705-Crosfield Products-101 Ingalls Avenue，Joliet.Illinois 60435)。
a2000份/百萬份合成硅石當(dāng)滑石和澄清抗粘連劑用硅氧烷涂料處理時，減少熔體破裂需要較少的加工助劑劑量。
實施例2 作為抗粘連劑的滑石和合成硅石在本實施例中，在實施例1中使用的加工助劑用DynamarTMFX-5920加工助劑替換。ABT2500滑石(未涂敷和用硅氧烷涂敷的)與合成硅石和商購抗粘連劑就加工助劑需求量進行比較。表2顯示了減少熔體破裂所需的加工助劑的量。
a2000份/百萬份合成硅石與其它抗粘連劑相比，硅氧烷涂敷的滑石需要較低量的加工助劑來減少熔體破裂。
部分II抗粘連劑涂料和它們對加工助劑性能的影響在實施例3中，比較ABT2500滑石，ABT-G硅氧烷涂敷的滑石，和硅藻土(DE)的熔體破裂和模頭壓力數(shù)據(jù)。在實施例4中，就加工助劑性能對商購滑石抗粘連劑進行評價和與在實施例3中的那些比較。實施例5到實施例7考察了改進抗粘連劑的供選擇的涂料。
抗粘連劑與含有聚乙烯樹脂的共混物進行配混，5,000ppm抗粘連劑，1,000ppmVITONFree Flow SAX-7431 PA，1,200ppm Croda ER芥酰胺(erucamide)滑爽劑，300ppm Irganox1010抗氧化劑，500ppm J.T.Baker硬脂酸鋅清除劑和1,000ppm Irgafos168抗氧化劑在Lestritz低強度反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機上進行配混。擠出機條件由165℃，175℃，190℃，200℃和204℃的溫度區(qū)段組成。螺桿在150rpm下定速運行，具有一個端口和一個進料斗。擠出機螺桿直徑為34mm，具有22∶1的L/D比率。
實施例3 抗粘連劑的熔體破裂和模頭壓力性能對ABT2500滑石，ABT-G硅氧烷涂敷的滑石和DE抗粘連劑使用帶式模頭擠出法測定模頭壓力和熔體破裂百分?jǐn)?shù)。以下列舉了這些抗粘連劑在一個小時的帶式擠出過程中的熔體破裂百分?jǐn)?shù)和模頭壓力數(shù)據(jù)。
當(dāng)ABT2500滑石用胺官能化硅氧烷(ABT-G)處理時，發(fā)現(xiàn)熔體破裂下降30％點和壓力下降120psi。
實施例4-商購滑石抗粘連劑在本實施例中，商購MICROBLOC滑石，POLYBLOCTM滑石，和MICROTUFFAG101滑石抗粘連劑與在實施例3中使用的抗粘連劑進行比較。測量在一個小時的帶式擠出過程中進行。百分?jǐn)?shù)熔體破裂在表4中給出和模頭壓力數(shù)據(jù)在表5中給出。
MICROBLOC，POLYBLOCTM，和MICROTUFF是Minerals TechnologiesInc.-The Chrysler Building，405 Lexington Avenue，New York 10174的商標(biāo)，并從該公司商購產(chǎn)品。
硅氧烷涂敷的滑石(ABT-G)具有與商購滑石抗粘連劑相比較低的百分?jǐn)?shù)熔體破裂值。
硅氧烷涂敷的滑石(ABT-G)具有比商購滑石抗粘連劑更低的模頭壓力。
實施例5-硅氧烷涂敷的滑石抗粘連劑ABT2500滑石除了涂敷氨基官能硅氧烷流體(ABT-G)/(GenesePolymers，GP-4)以外，還涂敷氨基改性的丙基三甲氧基硅烷(OSI，SilquestA-1130硅烷)和雙-(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺(OSI，SilquestA-1170硅烷)。使用帶式模頭擠出來測定熔體破裂和模頭壓力。
帶式模頭擠出結(jié)果在表6和表7中列舉。
SILQUESTA-1170和聚丙烯酸酯涂敷的產(chǎn)物顯示了比未涂敷的滑石更低的熔體破裂，與硅氧烷涂敷的(ABT-G)滑石性能類似。
SILQUESTA-1170和聚丙烯酸酯涂敷的ABT2500滑石顯示了降低模頭壓力，當(dāng)與未涂敷的ABT2500滑石比較時。
實施例6 聚醚涂敷的滑石抗粘連劑本實施例顯示了聚醚作為低PA滑石抗粘連劑的涂料的效果。ABT2500滑石用聚乙二醇(PEG)，用極性羧酸酯基官能化的PEG產(chǎn)物，和用少量極性硬脂酸酯基官能化的PEG產(chǎn)物涂敷。熔體破裂數(shù)據(jù)在表8中給出和模頭壓力結(jié)果在表9中給出。
所有三種醚涂敷的滑石具有比未涂敷的ABT2500滑石更低的熔體破裂值。
所有三種醚涂敷的滑石具有比未涂敷的滑石更低的模頭壓力。
實施例7-碳鏈基聚合物涂敷的滑石抗粘連劑官能化聚烯烴和鏈烷烴就相對于PA需求量的熔體破裂和模頭壓力進行檢測。聚烯烴包括馬來酸/烯烴共聚物和馬來酸/苯乙烯共聚物。低分子量鏈烷烴(礦物油)和高分子量鏈烷烴(石蠟)也作為滑石涂料來評價。鏈烷烴的分子量是大約80到大約1400a.m.u.，其中優(yōu)選的分子量是從大約200到大約600a.m.u.。熔體破裂結(jié)果是在表10中和模頭壓力結(jié)果是在表11中。
所有四種涂敷有碳鏈基聚合物的滑石樣品具有比未涂敷的ABT2500滑石較低的熔體破裂值。石蠟顯示了在一個小時后15％的熔體破裂值。
所有碳鏈基聚合物具有比未涂敷的ABT2500滑石更高的模頭壓力下降。
權(quán)利要求
1.生產(chǎn)抗粘連劑的方法，包括用官能化硅氧烷、聚醚、官能化聚醚或碳鏈基聚合物對顆粒狀無機礦物進行表面處理。
2.權(quán)利要求1的方法，其中無機礦物選自滑石、碳酸鈣、粘土和硅石。
3.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中官能化硅氧烷是官能化烷基聚環(huán)甲基硅氧烷。
4.權(quán)利要求3的方法，其中官能化烷基聚環(huán)甲基硅氧烷用一個或多個羧基、氨基、酰胺基、硫基、磺基或二氧磷基官能化。
5.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中硅氧烷選自辛基三乙氧基硅氧烷、三氨基官能硅氧烷、雙-(γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺。
6.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中官能化硅氧烷具有[Si(CH3)(R)-O-Si(CH3)(R)-O]n的結(jié)構(gòu)式和其中分子量是從100到100,000a.m.u.。
7.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中硅氧烷具有SiR4的結(jié)構(gòu)式，其中R是官能化烷基或官能化烷氧基。
8.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中聚醚選自聚(乙二醇)，聚(乙二醇)雙-(羧甲基)醚，聚(乙二醇)二甲基醚，聚(乙二醇-400)二硬脂酸酯和類似物，和官能化聚醚選自聚乙二醇和其它官能化聚醚，例如烷基羧酸酯，烷基胺，烷基酰胺，烷基硫酸酯，烷基硫醇，烷基磺酸酯，烷基磷酸酯，烷基膦酸酯，其中羧酸烷基酯是優(yōu)選的。
9.權(quán)利要求8的方法，其中聚醚是聚乙二醇(PEG)和官能化聚醚是烷基羧酸酯官能化PEG。
10.權(quán)利要求8或權(quán)利要求9的方法，其中聚醚和官能化聚醚具有H-(OCHR(CH2)xCHR1)n-OH的通用結(jié)構(gòu)式和其中分子量是100到100,000a.m.u.。
11.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中碳鏈基聚合物選自官能化聚烯烴馬來酸/烯烴共聚物，馬來酸/苯乙烯共聚物。
12.權(quán)利要求11的方法，其中碳鏈基聚合物是馬來酸/苯乙烯共聚物。
13.權(quán)利要求11或權(quán)利要求12的方法，其中碳鏈基聚合物具有以下通用結(jié)構(gòu)式 和其中分子量是從1,000到10,000,000a.m.u.，其中x和y表示各單體單元在聚合物中的比率。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中無機材料是滑石。
15.權(quán)利要求1，2和11-14中任一項的方法，其中無機材料用基于無機材料重量的0.1-10％的碳鏈基聚合物處理。
16.一種組合物，包括選自滑石、碳酸鈣、粘土和硅石的無機礦物芯組分和選自官能化硅氧烷、聚醚、官能化聚醚和碳鏈基聚合物的表面處理組分。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的組合物作為抗粘連劑的用途。
18.含有根據(jù)權(quán)利要求16的組合物的聚烯烴。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的聚烯烴膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及產(chǎn)物,它的制備方法和該產(chǎn)物在塑料膜生產(chǎn)中的用途。更具體地說,本發(fā)明涉及抗粘連滑石,它的制備方法和它在生產(chǎn)聚烯烴膜中作為添加劑的用途。根據(jù)本發(fā)明方法生產(chǎn)的聚烯烴膜可用于各種包裝和膜覆蓋物應(yīng)用。
文檔編號C09C1/40GK1352666SQ99816749
公開日2002年6月5日 申請日期1999年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月30日
發(fā)明者D·K·得魯蒙德 申請人:礦業(yè)技術(shù)有限公司