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Dokumentenidentifikation DE60102917T2 07.04.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0001276611
Titel ZUSAMMENSETZUNG UND FOLIEN DARAUS
Anmelder Dow Global Technologies, Inc., Midland, Mich., US
Erfinder TAU, Li-Min, Lake Jackson, US;
MADENJIAN, S., Lisa, Lake Jackson, US;
THOEN, A., Johan, NL-4535 HB Terneuzen, NL;
HOENIG, D., Wendy, Lake Jackson, US;
CHUM, S., Pak-Wing, Lake Jackson, US;
KAARTO, John, Verdun, CA;
FALLA, James, Daniel, Sarnia, CA
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 60102917
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 24.01.2001
EP-Aktenzeichen 019086875
WO-Anmeldetag 24.01.2001
PCT-Aktenzeichen PCT/US01/02394
WO-Veröffentlichungsnummer 0001053078
WO-Veröffentlichungsdatum 26.07.2001
EP-Offenlegungsdatum 22.01.2003
EP date of grant 21.04.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.04.2005
IPC-Hauptklasse B32B 27/32
IPC-Nebenklasse C08F 8/34   C08L 23/10   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung bezieht sich auf Polyolefine, mehr speziell auf Polyolefine zur Verwendung in koextrudierten Folienanwendungen.

HINTERGRUND

Derzeitig werden geblasene Folien hauptsächlich aus Ethylenpolymeren hergestellt. Es gibt Angaben zum Blasen von Folien von Propylenpolymeren, jedoch wurden keine als kommerziell erfolgreich beobachtet. Die niedrige Schmelzfestigkeit von Propylenpolymeren verhindert die Herstellung von geblasenen Folien mit solchen Polymeren bei kommerziell annehmbaren Geschwindigkeiten auf Standardausrüstung.

Scheve et al. im US-Patent 5 519 785 beschrieben die Verwendung von Polypropylenen mit einem Verzweigungsindex geringer als 1 und mit einer Verformungshärtungs-Dehnungsviskosität für geblasene bestimmte Folien. Die Polymere wurden mit Bestrahlung unter spezifizierten Bedingungen bei einem Vielstufenverfahren behandelt, welches spezialisierte Ausrüstung in Stufen nach der Polymerisation beinhaltet. Ein solches Verfahren ist vielstufig, schwierig und wird bevorzugt vermieden.

Giacobbe und Pufka im US-Patent 5 641 848 beschreiben die Herstellung von geblasenen Folien aus einem Propylenpolymermaterial von breiter Molekulargewichtsverteilung (MWD von 4–60), einer Schmelzfließrate von 0,5 bis 50 dg/min und Xylolunlöslichen (bei 25°C) von größer als oder gleich 94%, wobei dieses Propylenpolymermaterial aus einem Propylenhomopolymeren mit breiter Molekulargewichtsverteilung und einem Homopolymeren mit breiter Molekulargewichtsverteilung und mit Ethylenpropylenkautschuk modifizierter Schlagfestigkeit ausgewählt wurde. Diese Mischung bildet jedoch geblasene Folien bei niedrigeren Geschwindigkeiten, als sie üblicherweise für geblasene Polyethylenfolien angewandt werden.

In einigen Fällen wurde das Blasen von Folien aus Polypropylen durch Koextrudieren eines Polypropylens mit einem anderen Polymeren erreicht. Beispielsweise beschrieben Nicola in der DE 19650673 die Verwendung einer kautschukmodifizierten Polypropylenschicht zwischen Polypropylenschichten. In ähnlicher Weise beschrieb Landoni in EP 595252 die Verwendung von linearem Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) oder linearem Polyethylen mittlerer Dichte, wahlweise mit zugesetzten hydrierten Kohlenwasserstoffharzen oder anderen Harzen oder Polyethylen- oder Polypropylenwachsen mit niedrigem Molekulargewicht zwischen äußeren Schichten von Polypropylen. In der EP 474376 beschreiben Schirmer et al. die Verwendung eines Ethylen-Vinylacetatcopolymeren (EVA), Polyethylen sehr niedriger Dichte (VLDPE) oder Ethylen-alpha-Olefincopolymerem mit einer breiten Molekulargewichtsverteilung mit einer Polypropylenschicht und einer Versiegelungsschicht.

Die US-A-4 532 189 beschreibt eine Mehrschichtfolie, welche umfaßt eine Kernschicht, umfassend lineares Polyethylen niedriger Dichte oder lineares Polyethylen mittlerer Dichte sowie zwei Hautschichten, umfassend eine Mischung aus 70 Gew.-% bis 90 Gew.-% eines Ethylen-Propylencopolymeren und aus 10 bis 30 Gew.-% eines Propylenhomopolymeren, wobei die Folie eine durchschnittliche freie Schrumpfung in Maschinenrichtung bei 93°C (200°F) von wenigstens 12% und eine durchschnittliche freie Schrumpfung in Querrichtung bei 93°C (200°F) von wenigstens 17% hat.

Die US-A-3 336 268 beschreibt ein festes thermoplastisches Propylenpolymeres, das in Perchlorethylen bei einer Temperatur von 110°C löslich ist, welches Sulfonamidbrücken mit der Struktur P-HN-O2S-Z-SO2-NH-P hat, worin P Propylen ist und Z ein organisches von behindernden Mitteln freier Rest ist, wobei dieses Polypropylen vor Verbrückung ein Molekulargewicht von wenigstens 275.000 besitzt, und diese Sulfonamidbrücken von 0,02 Gew.-% bis 0,08 Gew.-% des verbrückten Polymeren umfassen.

Es wäre daher erwünscht, eine Propylenpolymerzusammensetzung mit ausreichender Schmelzfestigkeit zur Verfügung zu haben, um eine stabile Blase für die Herstellung von geblasener Folie auf kommerziell erhältlicher Ausrüstung beizubehalten, bevorzugt derjenigen Ausrüstung, die zum Blasen von Ethylenpolymerzusammensetzungen verfügbar ist, mehr bevorzugt der Ausrüstung für geblasene Folie mit sowohl Luftabschrekkung als auch Wasserabschreckung in sowohl Ausrüstungen mit hoher Angußbuchse als auch niedriger Angußbuchse, d.h. der Ausrüstung, welche üblicherweise für Polyethylene mit hoher Dichte bzw. niedriger Dichte (LDPE) verwendet wird. Der Ausdruck "Angußbuchse" wird verwendet, um die Halshöhe einer Blase von zu einer Folie geblasenem Polymeren zu bezeichnen. Um dies zu erreichen, sollte eine Propylenpolymerzusammensetzung vorteilhafterweise eine Schmelzfestigkeit besitzen, welche höher als 10 ist, bevorzugt zwischen 10–100 cN, mehr bevorzugt zwischen 20–80 cN und am meisten bevorzugt zwischen 25–75 cN (gemessen bei 190°C) liegt. Weiterhin ist es erwünscht, daß die resultierende Folie wenigstens einen Ausgleich an mechanischen Eigenschaften hat.

Es wurde nun gefunden, daß die Modifizierung der Rheologie von Propylenpolymeren durch Reaktion mit Kupplungsmitteln die Schmelzfestigkeit der Propylenpolymere ausreichend verbessert, um die Herstellung von geblasenen Folien (sowohl koextrudierten Folien als auch Monoschichtfolien) mit den in der Rheologie modifizierten Propylenpolymeren bei kommerziell annehmbaren Geschwindigkeiten zu erlauben.

Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck "Modifizierung der Rheologie" die Veränderung in der Widerstandsfähigkeit des geschmolzenen Polymeren zu fließen. Der Widerstand von Polymerschmelzen zum Fließen wird angegeben durch (1) den Zugkoeffizienten des Spannungsanwachsens und (2) den Viskositätskoeffizienten der dynamischen Scherung. Der Koeffizient des Zugspannungsanwachsens, &eegr;E+, wird während des Beginns eines uniaxialen Dehnungsfließens durch auf dem Fachgebiet bekannte Einrichtungen gemessen, wie dies beispielsweise von J. Meissner in Proc. XII. International Congress on Rheology, Quebec, Canada, August 1996, S. 7–10 und von J. Meissner und J. Hostettler, Rheol. Acta, 33, 1–21 (1994) beschrieben ist. Der Viskositätskoeffizient der dynamischen Scherung wird mittels Scherfließversuchen mit kleiner Sinusamplitude mittels auf dem Fachgebiet bekannter Einrichtungen gemessen, wie sie beispielsweise von R. Hingmann und B.L.Marczinke, J. Rheol. 38(3), 573–87, 1994, beschrieben sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Bei einer Ausführungsform ist die Erfindung eine koextrudierte Folie, umfassend:

  • (a) wenigstens eine Schicht, welche wenigstens ein gekuppeltes Propylenpolymeres umfaßt, bei dem wenigstens 2 getrennte Polymerketten unter Verwendung eines Kupplungsmittels verbunden sind; und
  • (b) wenigstens eine Schicht, welche eine In-Reaktor-Mischung von linearem Polyethylen niedriger Dichte und einem im wesentlichen linearen Polyethylen oder einem homogen verzweigten linearen Polyethylen umfaßt, worin Komponente (a) weniger als 50 Gew.-% der koextrudierten Folie bildet.

Komponente (a) kann ebenfalls LDPE, LLDPE, HDPE, im wesentlichen lineares Polyethylen, homogen verzweigtes lineares Polyethylen und Mischungen hiervon enthalten. Bevorzugt enthält Komponente (a) LLDPE und/oder im wesentlichen lineares Polyethylen (oder homogen verzweigtes lineares Polyethylen), um die Verträglichkeit zwischen Komponente (a) und Komponente (b) zu verbessern. Bei einigen Ausführungsformen ist es mehr bevorzugt, daß Komponente (a) eine In-Reaktor-Mischung eines im wesentlichen linearen Polyethylens (oder eines homogen verzweigten linearen Polyethylens) und eines linearen Polyethylens niedriger Dichte enthält.

Besondere Ausführungsformen sind solche Gegenstände, welche Einrichtungsauskleidungen, Verbraucherbeutel, Versandsäcke hoher Qualität, Produktionsbeutel, Chargeninnenbeutel, Beutel, Lebensmittelbeutel, Verkaufsbeutel, Verpackungen, Auskleidungen für Getreide, Papierkaschierungen, Multiwandbeutel, Laminierung oder Kombination, einschließlich Multiwand- oder Multischichtkonfigurationen hiervon einschließen.

Alle Ausführungsformen der Erfindung liefern folienbildende Merkmale (im Vergleich zu ohne ein gekuppeltes Propylenpolymeres hergestellten Folien) und liefern Folien, welche ausgezeichnete mechanische Eigenschaften wie Elmendorf-Reißen, 2% Sekantenmodul, Durchbohrungsfestigkeit und Dart-Schlagfestigkeit liefern.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

1 zeigt das normalisierte Trouser-Reißen (sowohl in Maschinenrichtung (md) als auch in Querrichtung (cd)) für mehrere unterschiedliche koextrudierte Folienstrukturen vom A/B/A-Typ. Der Gewichtsprozentsatz für jede Schicht von jeder A/B/A-Struktur ist längs der x-Achse angezeigt, und das normalisierte Trouser-Reißen ist längs der y-Achse gemessen. Jede A-Schicht ist aus 100% Polyethylenmischung A hergestellt, und die B-Schicht ist aus 100% MICP hergestellt. Trouser-Reißen wird entsprechend den Arbeitsweisen von ASTM D-1938-94 bestimmt. Alle Tests, die in 1 aufgeführt sind, wurden unter Verwendung einer Belastungsrate von 50,8 cm/min durchgeführt. 1 zeigt ebenfalls normalisiertes Trouser-Reißen für Monoschicht-Folienstrukturen, hergestellt aus 100 MICP und Dreischicht-Folienstrukturen, hergestellt aus 100 Polyethylenmischung A und mit einer 25/50/25 Gewichtsprozentsatzverteilung unter den Schichten.

2 zeigt die Abhängigkeit des Trouser-Reißens (nur Werte md) von der Geschwindigkeit, bei welcher das Reißen für mehrere unterschiedliche koextrudierte Folienstrukturen vom A/B/A-Typ durchgeführt wurde. Der Gewichtsprozentsatz für jede Schicht von jeder A/B/A-Struktur ist längs der x-Achse angegeben, und das normalisierte Trouser-Reißen ist längs der y-Achse gemessen. 2 zeigt ebenfalls normalisiertes Trouser-Reißen für Strukturen einer Monoschichtfolie, hergestellt aus 100 MICP und Dreischicht-Folienstrukturen, hergestellt aus 100 Polyethylen Mischung A und mit einer 25/50/25 Gewichtsprozentsatzverteilung unter den Schichten. Zusätzlich zeigt 2 wie sich das Trouser-Reißen mit variierender Belastungsrate verändert.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Wie hier verwendet, bezieht sich "Kuppeln" auf die Modifizierung der Rheologie eines Polymeren durch Umsetzen des Polymeren mit einem geeigneten Kupplungsmittel. Ein "gekuppeltes Polymeres" ist ein in der Rheologie modifiziertes Polymeres, das aus einer Kupplungsreaktion resultiert. Ein gekuppeltes Polymeres ist durch eine Erhöhung der Schmelzfestigkeit von wenigstens 25% und eine Abnahme der Schmelzfließrate (MFR) im Vergleich zu dem Polymeren vor dem Kuppeln gekennzeichnet. Ein gekuppeltes Polymeres unterscheidet sich von einem stark vernetzten Polymeren dadurch, daß das gekuppelte Polymere thermoplastisch ist und einen niedrigen Gelgehalt hat. Im Gegensatz dazu ergibt starkes Vernetzen (auch bekannt als "Vulkanisation") ein hitzegehärtetes Polymeres, das durch hohe Gelwerte gekennzeichnet ist.

Vernetzung wird durch Gelbildung gezeigt, welche im Fall von Polypropylen durch Unlöslichkeit in Xylol gemessen wird, oder im Fall von Folien durch optisch sichtbare Gele in einer Folie, beispielsweise analysiert mittels eines Lasergelzählers, kommerziell erhältlich von Optical Control System, Inc. unter der Markenbezeichnung FS-3.

Der Ausdruck "eine kuppelnde Menge" von Poly(sulfonylazid) wird hier verwendet, um diejenige Menge von Poly(sulfonylazid) zu bezeichnen, welche zum Erhalt einer meßbaren Zunahme der Schmelzfestigkeit des Polymeren, mit welchem es reagiert, zu ergeben, so daß das gewünschte oder vorbestimmte Ausmaß der Modifizierung realisiert wird.

"Schmelzfestigkeit" wird unter Verwendung eines Kapillarrheometers gemessen, das mit einer 2,1 mm Durchmesser-Düse 20:1 mit einem Eintrittswinkel von annähernd 45 Grad ausgerüstet ist. Nach ins Gleichgewicht Setzen der Proben bei 190°C für 10 Minuten wird der Kolben mit einer Geschwindigkeit von 2,54 cm/Minute (1 Zoll/Minute) bewegt. Die Standardtesttemperatur beträgt 190°C. Die Probe wird uniaxial bis zu einer Anzahl von Beschleunigungsspalten, welche 100 mm unterhalb der Düse angeordnet sind, mit einer Beschleunigung von 2,4 mm/sec2 gezogen. Die erforderliche Zugkraft wird als Funktion der Aufnahmegeschwindigkeit der Einzugskeile aufgezeichnet. Die maximale während des Tests erreichte Zugkraft wird als die Schmelzfestigkeit definiert. Im Fall von Zugresonanz zeigender Polymerschmelze wird die Zugkraft vor dem Beginn der Zugresonanz als Schmelzfestigkeit genommen. Die Schmelzfestigkeit wird in centiNewton gemessen.

Der Ausdruck "Gleichgewicht von mechanischen Eigenschaften" wird verwendet, um gute Zähigkeit, gemessen durch Elmendorf-Reißfestigkeit größer als 2 g/µm (50 g/mil) in Maschinenrichtung (MD) und 3,9 g/µm (100 g/mil) in Querrichtung (CD), zusammen mit einem 2% Sekantenmodul in entweder der Querrichtung oder Maschinenrichtung von gleich oder größer als 210 MPa (30.000 psi) und mit Schlagbolzen-Zähigkeit gleich oder größer als 3,9 g/µm (100 g/mil) zu bezeichnen.

Ein "Propylenpolymeres" (ebenfalls bezeichnet Polypropylen) ist ein beliebiges Polymeres, das mehr als fünfzig (50) Gewichtsprozent, bevorzugt größer als fünfundsechzig (65) Gewichtsprozent wiederholende Einheiten -CHCH3CH2-, wie sie von einem Propylenmonomeren abstammen, umfaßt. Propylenpolymere schließen Propylenhomopolymere wie auch statistische Copolymere und schlagzähe Copolymere von Propylen ein. Solche Polymere schließen Terpolymere, Tetrapolymere und Polymere höherer Ordnung von Ethylen, Propylen und anderen Olefinen, wahlweise Dienen, ein.

Ein "Ethylenpolymeres" (ebenfalls bezeichnet mit Polyethylen) ist ein beliebiges Polymeres, welches mehr als fünfzig Gewichtsprozent sich wiederholender Einheiten -CH2CH2-, wie sie von einem Ethylenmonomeren abstammen, umfaßt. Ethylenpolymere schließen Homopolymere von Ethylen wie auch statistische Copolymere und Blockcopolymere von Ethylen ein. Solche Polymere schließen Terpolymere, Tetrapolymere und Polymere höherer Ordnung von Ethylen, Propylen und anderen Olefinen, wahlweise Dienen, ein.

Ein "im wesentlichen lineares Polyethylen" ist dasjenige Polyethylen, wie es in den US-Patenten 5 373 236 und 5 278 272 beschrieben ist.

"Homogen verzweigte lineare Polyethylene" sind Polyethylene mit einem CDBI größer als 50%, berechnet entsprechend WO 93/04486 unter Anwendung der Ausrüstung und Arbeitsweisen, wie sie im US-Patent Nr. 5 008 204 beschrieben sind, beispielsweise Polyethylene, erhältlich von Exxon Chemical Company unter den Markennamen EXCEED und EXACT.

Propylenpolymere

Diese Erfindung betrifft koextrudierte Folien, welche wenigstens eine Schicht aufweisen, die ein gekuppeltes Propylenpolymeres enthalten, das unter Verwendung eines Poly(sulfonylazids) gekuppelt ist.

Bei beiden Propylencopolymeren oder Ethylencopolymeren ist das Propylen bzw. Ethylen geeigneterweise mit einem oder mehreren hiermit copolymerisierbaren Monomeren copolymerisiert, jedoch bevorzugt mit wenigstens einem anderen Olefin oder alpha-Olefin. Olefine schließen Ethylen und alpha-Olefine ein, welche Propylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Octen, 1-Nonen, 1-Decen, 1-Undecen, 1-Dodecen und dergleichen wie auch 4-Methyl-1-penten, 4-Methyl-1-hexan, 5-Methyl-1-hexan, Vinylcyclohexan, Styrol und dergleichen einschließen. Bevorzugte Olefine und alpha-Olefine für die Copolymerisation mit Propylen schließen Ethylen, Butylen und andere höhere alpha-Olefine ein, d.h. alpha-Olefine mit wenigstens 3 Kohlenstoffatomen, mehr bevorzugt Ethylen oder Butylen und höhere alpha-Olefine, am meisten bevorzugt Ethylen. Bevorzugte al-pha-Olefine für die Copolymerisation mit Ethylen schließen Propylen, Buten, Penten, Hexen, Hepten und Octen ein, mehr bevorzugt Hexen oder Octen, am meisten bevorzugt Octen.

Die Propylenpolymer-Ausgangsmaterialien haben geeigneterweise eine beliebige Molekulargewichtsverteilung (MWD). MWD wird als das Verhältnis Mw/Mn berechnet, worin Mw das Gewichtsdurchschnittsmolekulargewicht und Mn das Zahlendurchschnittsmolekulargewicht sind. Dem Fachmann auf dem Gebiet ist bekannt, daß Polymere mit einer MWD geringer als 3 geeigneterweise unter Verwendung eines Metallocenkatalysators oder eines Katalysators mit gespannter Geometrie oder unter Verwendung von Elektronendonorverbindungen mit Ziegler-Natta-Katalysatoren hergestellt werden. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung beträgt die MWD des Propylenpolymeren bevorzugt wenigstens 2 und mehr bevorzugt bis zu 8, am meisten bevorzugt bis zu 5.

Polyolefine werden mit Hilfe von dem Fachmann bekannten Einrichtungen hergestellt. Die alpha-Olefinmonomere und wahlweise andere additionspolymerisierbare Monomere werden unter Bedingungen innerhalb des Fachwissens auf dem Gebiet polymerisiert, wie beispielsweise beschrieben von Galli, et al., Angew. Macromol. Chem., Vol. 120, S. 73 (1984) oder von E.P. Moore, Propylene Handbook, Hanser, New York, 1996, S. 15–45, 74–111, US-Patente 3 645 992, 3 687, 920, 3 893 989, 3 914 342, 4 003 712, 4 076 698, 4 113 802, 5 272 236, 5 278 272, 5 747 594, 5 844 045 und 5 869 575.

Die Comonomeren oder Kombination von Comonomeren wird in beliebigen relativen Mengen innerhalb der Bestimmungen der Polymere eingesetzt. Für Propylenpolymere beträgt der Comonomerengehalt bevorzugt weniger als 35, mehr bevorzugt 2–30, am meisten bevorzugt 5–20 Gew.-%.

Die Propylenpolymere sind bevorzugt stereoregulär (d.h. syndiotaktisch oder isotaktisch), mehr bevorzugt isotaktisch, am meisten bevorzugt haben sie eine Isotaktizität, gemessen mittels C13 NMR, von wenigstens 50%.

Die Schmelzfließrate des Propylenpolymeren wird mittels ASTM D1238 bei 230°C/2,16 kg gemessen. Die Schmelzfließrate des gekuppelten Propylenpolymeren beträgt bevorzugt wenigstens 0,1 g/10 min, mehr bevorzugt wenigstens 0,2 g/10 min. Sie beträgt bevorzugt bis zu 20 g/10 min, mehr bevorzugt bis zu 10 g/10 min, weiter noch mehr bevorzugt bis zu 4 g/10 min, am meisten bevorzugt bis zu 2 g/10 min, um gute Verarbeitbarkeit und Ausgeglichenheit der mechanischen Eigenschaften zu erreichen. Gute Verarbeitbarkeit wird durch hohe Durchsatzraten erkannt (0,298 g/s/cm (>6 pounds per hour per inch von Düsenumfang)).

Das Propylenpolymere ist vorteilhafterweise ein Homopolymeres für Zwecke von einfacher Verfügbarkeit von Ausgangsmaterial und zum Erhalt von konkurrenzfähigen Preisen. Statistische und schlagzähe Copolymere sind für die Verträglichkeit von Propylen- und Ethylenpolymeren bevorzugt. Höhere Verträglichkeit ergibt verbesserte physikalische und mechanische Folieneigenschaften, wie Reißfestigkeit und Schlagzähigkeit verglichen mit dem Ausgangspolypropylenharz des Copolymeren, wobei schlagzähe Copolymere wiederum mehr bevorzugt sind, da sie mit Ethylencopolymeren sehr verträglich sind. Statistische Copolymere sind bevorzugt, wenn optische Folieneigenschaften (d.h. Klarheit und Trübung) wichtig sind.

Schlagzähe Propylencopolymere sind kommerziell erhältlich und auf dem Fachgebiet bekannt, beispielsweise wie beschrieben von E.P. Moore, Jr. in Polypropylene Handbook, Hanser Publishers, 1996, S. 220 und US-Patente 3 893 989 und 4 113 802. Der Ausdruck "schlagzähes Copolymeres" wird hier verwendet, um Propylencopolymere mit Heterophasen zu bezeichnen, worin Polypropylen die kontinuierliche Phase ist und eine elastomere Phase gleichförmig hierin dispergiert ist. Die schlagzähen Copolymere ergeben sich aus einem In-Reaktor-Verfahren, statt durch physikalisches Mischen. Üblicherweise werden die schlagzähen Copolymere in einem Zweistufen- oder Multistufenverfahren gebildet, welches wahlweise einen einzelnen Reaktor mit wenigstens hierin ablaufenden zwei Verfahrensstufen oder wahlweise Mehrfachreaktoren beinhaltet. Vorteilhafterweise haben die schlagzähen Copolymere wenigstens 5 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 10, bevorzugt bis zu 40, mehr bevorzugt bis zu 35 Gew.-%, noch mehr bevorzugt bis zu 25 Gew.-% und am meisten bevorzugt bis zu 20 Gew.-% Ethylen. Beispielhafte schlagzähe copolymere Propylenpolymere schließen solche ein, die von The Dow Chemical Company unter den Markenbezeichnungen INSPiRE C104–01, INSPiRE C105–02, DC–111 und INSPiRE C107–04 erhältlich sind, schlagzähe Copolymere von Propylen mit Schmelzfließraten von 1, 2, 0,8 bzw. 4 g/10 min unter einem Gewicht von 2,16 kg bei einer Temperatur von 230°C und einem Biegemodul (Flexmodul), gemessen entsprechend der Arbeitsweisen von ASTM D 790A von 180.000, 140.000, 166.800 und 170.000 psi (1.241.056, 965.266, 1.150.000 bzw. 1.172.109 kPa).

Kupplungsmittel

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird wenigstens ein Propylenpolymerharz mit einem Kettenkupplungsmittel, welches Poly(sulfonyl)azid ist, umgesetzt. Wenn das Poly(sulfonyl)azid mit dem Propylenpolymerharz reagiert, werden wenigstens zwei getrennte Propylenpolymerketten vorteilhafterweise miteinander verbunden, und das Molekulargewicht der Polymerkette wird erhöht. In dem bevorzugten Fall, bei welchem das Poly(sulfonylazid) ein Bis(sulfonylazid) (im folgenden "BSA") ist, werden zwei Propylenpolymerketten vorteilhafterweise miteinander verbunden.

Das Poly(sulfonylazid) ist eine Verbindung, welche wenigstens zwei Sulfonylazidgruppen, (-SO2N3), hat, die mit dem Propylenpolymeren reaktiv sind. Bevorzugte Poly(sulfonylazid)e haben eine Struktur X-R-X, worin jedes X = SO2N3 ist und R eine unsubstituierte oder inert substituierte Hydrocarbyl-, Hydrocarbylethergruppe oder eine Silizium enthaltende Gruppe ist, welche bevorzugt ausreichend Kohlenstoff-, Sauerstoff- oder Silizium-, bevorzugt Kohlenstoffatome enthält, um die Sulfonylazidgruppen ausreichend voneinander zu trennen, damit eine einfache Reaktion zwischen dem Propylenpolymeren und dem Sulfonylazid möglich ist, mehr bevorzugt mit wenigstens 1, mehr bevorzugt wenigstens 2, am meisten bevorzugt wenigstens 3 Kohlenstoff-, Sauerstoff- oder Silizium-, bevorzugt Kohlenstoffatomen zwischen funktionellen Gruppen. Obwohl es keine kritische Grenze zu der Länge von R gibt, hat jedes R vorteilhafterweise wenigstens ein Kohlenstoff- oder Siliziumatom zwischen den X und bevorzugt hat es weniger als 50, mehr bevorzugt weniger als 20, am meisten bevorzugt weniger als 15 Kohlenstoff-, Sauerstoff- oder Siliziumatome. Silizium enthaltende Gruppen schließen Silane und Siloxane ein, bevorzugt Siloxane. Der Ausdruck inert substituiert bezieht sich auf die Substitution mit Atomen oder Gruppen, welche nicht in unerwünschter Weise bei den Kupplungsreaktionsbedingungen die gewünschte/n Reaktion/en oder die gewünschten Eigenschaften der resultierenden gekuppelten Polymere beeinträchtigen. Solche Gruppen schließen Fluor-, aliphatische oder aromatische Ether-, Siloxan- wie auch Sulfonylazidgruppen ein, wenn mehr als zwei Propylenpolymerketten miteinander verbunden werden sollen. R ist geeigneterweise Aryl, Alkyl, Arylalkaryl, Arylalkyl, Silan, Siloxan oder heterocyclische Gruppen und andere Gruppen, welche inert sind und die Sulfonylazidgruppen voneinander trennen, wie beschrieben. Mehr bevorzugt schließt R wenigstens eine Arylgruppe zwischen den Sulfonylgruppen ein, am meisten bevorzugt wenigstens zwei Arylgruppen (beispielsweise wenn R = 4,4'-Diphenylether oder 4,4'-Biphenyl ist).

Wenn R eine Arylgruppe ist, wird es bevorzugt, daß die Gruppe mehr als einen Ring besitzt, wie im Fall von Naphthylen-bis-(sulfonylaziden). Poly(sulfonyl)azide schließen Verbindungen ein wie 1,5-Pentan-bis(sulfonylazid), 1,8-Octan-bis(sulfonylazid), 1,10-Decan-bis(sulfonylazid), 1,10-Octadecan-bis(sulfonylazid), 1-Octyl-2,4,6-benzol-tris(sulfonylazid), 4,4'-Diphenylether-bis(sulfonylazid), 1,6-Bis(4'-sulfonazidophenyl)-hexan, 2,7-Naphthalin-bis(sulfonylazid) und gemischte Sulfonylazide von chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoffen, welche einen Durchschnitt von 1 bis 8 Chloratomen und von 2 bis 5 Sulfonylazidgruppen pro Molekül enthalten, sowie Mischungen hiervon. Bevorzugte Poly(sulfonylazid)e schließen ein: Oxy-bis(4-sulfonylazidobenzol), 2,7-Naphthalin-bis(sulfonylazid), 4,4'-Bis(sulfonylazido)biphenyl, 4,4'-Diphenylether-bis(sulfonylazid) und Bis(4-sulfonylazidophenyl)methan sowie Mischungen hiervon.

Sulfonylazide sind kommerziell erhältlich oder sie werden bequem durch die Reaktion von Natriumazid mit dem entsprechenden Sulfonylchlorid hergestellt, obwohl Oxidation von Sulfonylhydrazinen mit verschiedenen Reagenzien (salpetriger Säure, Distickstofftetroxid, Nitrosoniumtetrafluorborat) angewandt wurde.

Der eigentliche Gegenstand der Erfindung hängt nicht von den Reaktionsmechanismen ab. Die folgende Erläuterung hinsichtlich des Mechanismus der Kupplungsreaktion liefert die derzeitigen Theorien der Erfinder, ist jedoch nicht zur Beschränkung des Umfangs dieser Erfindung gedacht. Sulfonylazide zersetzen sich auf mehreren Wegen, für die Praxis der Erfindung ist die reaktive Spezies, angenommen als das Singulettnitren, wie gezeigt durch Einfügung in C-H-Bindungen, erwünscht. Es wird angegeben, daß thermische Zersetzung ein Zwischenprodukt Singulett-Sulfonylnitren ergibt, welches leicht durch Einfügung in Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen reagiert. Die zur effizienten Bildung des Sulfonylnitrens erforderlichen hohen Temperaturen sind üblicherweise größer als 150°C. Sulfonylazide bilden unter geeigneten Bedingungen ebenfalls ein anderes Zwischenprodukt, wobei dies als ein Triplett-Nitren angenommen wird, beispielsweise bei Temperaturen oberhalb von 250°C. Dieses Zwischenprodukt führt zu einer Kettenspaltung und wird daher bevorzugt bei der praktischen Durchführung dieser Erfindung vermieden.

Das Poly(sulfonylazid) wird bevorzugt wenigstens teilweise mit dem Propylenpolymeren gemischt, bevor das resultierende Gemisch auf die Spitzenzersetzungstemperatur des Poly(sulfonylazids) erhitzt wird. Unter Spitzenzersetzungstemperatur des Poly(sulfonylazids) ist die Temperatur zu verstehen, bei welcher sich das Azid in das Sulfonylnitren umwandelt, unter Entfernung von Stickstoff und mehr Wärme bei dem Verfahren. Spezifisch wird die Spitzenzersetzungstemperatur durch Differentialabtastkalorimetrie (DSC) bestimmt. Beispielsweise zeigt ein Differentialabtastkalorimeter(DSC)-Thermogramm des Bis(sulfonylazids) von Diphenyloxid keine Änderung in dem Wärmefluß, bis ein scharfer endothermer Schmelzpeak bei 100°C beobachtet wird. Die Grundlinie ist wiederum flach (keine Wärmeströmung), bis ein breiter exothermer Peak beobachtet wird, welcher bei 150°C beginnt, bei 185°C den Spitzenwert hat (hier bezeichnet als Spitzenzersetzungstemperatur) und bei 210°C abgeschlossen ist. Die Gesamtmenge von freigesetzter Energie als Folge der Zersetzung der Sulfonylazidgruppen beträgt 1500 Joul/Gramm. Die Spitzenzersetzungstemperatur ist vorzugsweise größer als 150°C, bevorzugt größer als 160°C, mehr bevorzugt größer als 180°C.

Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, daß das Poly(sulfonyl)azid, die Reaktivität des Azids und die gewünschte oder vorbestimmte Menge von Kettenkupplung die Menge von zu verwendendem Poly(sulfonyl)azid bestimmt. In den Zusammensetzungen der Erfindung wird das Ausmaß des Kuppelns wünschenswerterweise wahlweise aus der gewünschten Schmelzfestigkeit in dem gekuppelten Propylenpolymeren bestimmt. Die Schmelzfestigkeit des gekuppelten Propylenpolymeren reicht vorteilhafterweise aus, damit die koextrudierte Folie sich bildet und eine ausreichend stabile Blase auf der Folienblasausrüstung beibehalten wird, um mit kommerziellen Austrittsgeschwindigkeiten abzulaufen. Bevorzugt beträgt die Schmelzfestigkeit des gekuppelten Propylenpolymeren wenigstens 5, mehr bevorzugt wenigstens 10 cN, noch mehr bevorzugt wenigstens etwa 20 cN, noch stärker bevorzugt wenigstens etwa 25 cN, am meisten bevorzugt wenigstens etwa 40 cN und in einigen Fällen wenigstens etwa 50 cN, mehr bevorzugt in diesen Fällen wenigstens etwa 60 cN. Um Blaseninstabilitäten der geblasenen Folie zu vermeiden, beträgt die Schmelzfestigkeit bevorzugt bis zu 100, mehr bevorzugt bis zu 75 cN. Die Bestimmung der Menge von Poly(sulfonylazid), welche dieses Ergebnis liefert, liegt innerhalb des Fachwissens. Die Menge beträgt bevorzugt wenigstens 50 Teile pro Million in Gewicht des Propylenpolymeren (ppm), mehr bevorzugt wenigstens 100 ppm, am meisten bevorzugt wenigstens 150 ppm und in einigen Fällen wenigstens 200 ppm. Bei der Praxis der Erfindung ist die Bildung von vernetzten Netzwerken in einem Ausmaß, das nicht-ziehfähige Propylenpolymeres ergeben würde, zu vermeiden; daher wird das Poly(sulfonylazid) auf diejenige Menge begrenzt, welche kettengekuppeltes oder rheologie-modifi-ziertes (jedoch nicht wesentlich vernetztes) Polypropylen ergibt, bevorzugt weniger als 1000 ppm, mehr bevorzugt weniger als 600 ppm, am meisten bevorzugt weniger als 500 ppm Poly-(sulfonylazid), bezogen auf das Gesamtgewicht von Propylen-polymerem, bevorzugt Polypropylen oder Polypropylen/Ethylencopolymermischung. Wesentliches Vernetzen ist durch die Anwesenheit von Gelen von ausreichender Größe oder Gewichtsprozentsatz charakterisiert, daß die Verarbeitung der Folie in schädlicher Weise beeinflußt wird. Solche schädlichen Effekte schließen Verminderung des Durchsatzes, Diskontinuität der Folie, erhöhten Rückdruck und/oder partielle Verstopfung des Düse ein.

Herstellung von modifizierten Polypropylen

Das/Die Propylenpolymere und Kupplungsmittel werden geeigneterweise in einer beliebigen Weise kombiniert, welche die gewünschte Reaktion hiervon ergibt, bevorzugt durch Mischen des Kupplungsmittels mit dem Polymeren unter Bedingungen, welche ausreichendes Mischen erlauben vor oder während der Reaktion zum Vermeiden von unnötigen oder unerwünschten, ungleichen Werten von lokalisierter Reaktion. Eine unerwünschte Menge ist eine Menge, welche den Zweck des fertigen Produktes stört. Eine beliebige Mischeinrichtung wird geeigneterweise bei der Erfindung verwendet, bevorzugt eine Einrichtung, welche ausreichendes Mischen und Temperatursteuerung in derselben Einrichtung ergibt, jedoch erfolgt vorteilhafterweise die Praxis dieser Ausführungsform in solchen Einrichtungen wir einem Extruder, Schmelzmischer, einen Pumpenförderer oder eine Polymermischeinrichtung, wie einen Brabender-Schmelzmischer. Obwohl es innerhalb des Rahmens dieser Ausführungsform liegt, daß die Reaktion in einem Lösungsmittel oder einem anderen Medium stattfindet, wird es bevorzugt, daß die Reaktion in einer Massenphase erfolgt, um spätere Stufen zur Entfernung des Lösungsmittels oder von anderem Medium zu vermeiden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform findet das Verfahren der vorliegenden Erfindung in einem einzelnen Behälter statt, d.h. Mischen des Kupplungsmittels und des Polymeren erfolgt in demselben Behälter wie das Erhitzen auf die Zersetzungstemperatur des Kupplungsmittels. Der Behälter ist am meisten bevorzugt ein Doppelschneckenextruder, jedoch bevorzugt ein Einzelschneckenextruder oder vorteilhafterweise ein Schmelzmischer einschließlich eines ansatzweisen Mischers. Der Reaktionsbehälter hat mehr bevorzugt wenigstens zwei Zonen von unterschiedlichen Temperaturen, in welche ein Reaktionsgemisch übertritt.

Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform werden das Propylenpolymere und das Kupplungsmittel physikalisch bei einer Temperatur gemischt, welche ausreichend niedrig ist, um die Reaktion zwischen dem Kupplungsmittel und dem Polymeren auf ein Minimum zu bringen. Ein solches physikalisches Vermischen kann in einer beliebigen Ausrüstung erfolgen, beispielsweise V-Mischern, Band- oder Paddelmischern, Mischtrommeln oder Extrudern, welche das Kupplungsmittel und das Propylenpolymere mischen. Der Ausdruck Extruder wird in seiner breitesten Bedeutung verwendet, um solche Einrichtungen einzuschließen, wie Einrichtungen, die Pellets extrudieren, wie auch einen Extruder, welcher das Extrudat zur Formung in Gegenstände, wie eine Folie, erzeugt.

Bevorzugt erfolgt dieses physikalische Mischen in den frühen Stufen eines Extruders, am meisten bevorzugt eines Doppelschneckenextruders. Insbesondere kann diese Ausführungsform durch gleichzeitiges Einführen des Propylenpolymerharzes und des Kupplungsmittels in den Einspeisungsabschnitt eines Extruders praktiziert werden. Der Extruder ist so aufgebaut, daß er einen ersten Abschnitt hat, welcher das Kupplungsmittel und das Polymere in einer Weise, welche die Reaktion zwischen dem Kupplungsmittel und dem Polymeren minimiert, physikalisch vermischt und fördert. Die Schmelzströmungstemperatur/en in dem ersten Abschnitt ist/sind bevorzugt geringer als 180°C, mehr bevorzugt geringer als 170°C, am meisten bevorzugt geringer als 140°C und in einigen Fällen geringer als 130°C, bevorzugt geringer als 120°C. Auf den ersten Förderabschnitt folgt wenigstens ein zweiter Abschnitt, in welchem das Kupplungsmittel und das Polymere rasch weiter miteinander vermischt werden und ausreichend Wärme zugeführt wird, um signifikante Reaktion zwischen dem Kupplungsmittel und dem Polymeren herbeizuführen. Bevorzugt beträgt/betragen die Schmelzströmungstemperatur/en in dem zweiten Abschnitt von 160°C bis 250°C, mehr bevorzugt von 200°C bis 250°C, um eine ausreichende Reaktion zwischen dem Kupplungsmittel (Poly(sulfonylazid)) und dem Propylenpolymeren zu erhalten. Wenn der Abbau des Propylenpolymeren von besonderem Belang ist, beträgt die Schmelzströmungstemperatur bevorzugt von 200°C bis 230°C.

In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung gilt, daß, falls Temperaturen in Werten der Strömungstemperaturen beschrieben werden, dies Temperaturen innerhalb der Polymerströmung oder der Polymerschmelze sind statt Temperaturen der Ausrüstung, wobei diese bekanntermaßen vom Fachmann auf dem Gebiet wahrscheinlich als niedriger oder höher als Strömungstemperaturen angesehen werden, als Folge des nicht perfekten Wärmeübertritts in das Polymere oder durch induziertes Schererhitzen des Polymeren. Der Fachmann auf dem Gebiet kann die Beziehung zwischen Strömungstemperatur und Ausrüstungs- oder Normaltemperatur einer speziellen Ausrüstung ohne übermäßige Versuche bestimmen. Es ist auf dem Fachgebiet bekannt, daß die Polymerschmelztemperatur (Strömungstemperatur) vorteilhafterweise nahe bei der Maschineneinstelltemperatur in den Anfangszonen eines Extruders liegt, daß jedoch die Polymerschmelztemperatur (Strömungstemperatur) oftmals größer sein kann als die eingestellten Maschinentemperaturen in den späteren Zonen des Extruders, wenn es die Austrittsdüse des Extruders erreicht, als Folge der mechanisch induzierten Erhitzung durch Scherung.

Bei einer anderen Ausführungsform wird das Mischen bevorzugt mit dem Polymeren in einem geschmolzenen oder zumindest teilweise geschmolzenen Zustand, d.h. oberhalb der Erweichungstemperatur des Polymeren, oder in einem aufgelösten oder fein dispergierten Zustand statt in einer festen Masse oder Teilchenform durchgeführt. Schmelzphasenmischen ist vorteilhaft zur Bildung einer im wesentlichen gleichförmigen Zusammenmischung von Kupplungsmittel und Polymerem vor Exposition gegenüber Bedingungen, bei denen ein signifikantes Ausmaß von Kettenkupplung erfolgt. Geeigneterweise erfolgt für diese Ausführungsform die Bildung einer im wesentlichen gleichförmigen Zusammenmischung längs eines Temperaturprofils innerhalb einer Ausrüstung wie eines Extruders. Die erste Zone befindet sich vorteilhafterweise auf einer Temperatur von wenigstens der Erweichungstemperatur des/der Polymeren und bevorzugt geringer als der Zersetzungstemperatur der Kupplungsmittel, und die zweite Zone befindet sich auf einer ausreichenden Temperatur zur Zersetzung des Kupplungsmittels. Insbesondere im Fall von Propylenpolymeren werden am meisten bevorzugt das/die Propylenpolymere und das Kupplungsmittel einem Profil von Schmelzströmungstemperaturen im Bereich von 160°C bis 250°C ausgesetzt.

Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, daß ein Polymeres oder eine Mischung hiervon, typischerweise über einem Bereich von Temperaturen schmilzt statt scharf bei einer Temperatur zu schmelzen. Für die praktische Durchführung dieser Ausführungsform reicht es aus, daß das Polymere in einem partiell geschmolzenen Zustand vorliegt. Bequemerweise kann die Temperatur für dieses Ausmaß von Schmelzen aus der Differentialabtastkalorimeter(DSC-)-Kurve des Polymeren oder der Mischung hiervon, welche behandelt werden sollen, angenähert werden.

Wenn eine Schmelzextrusionsstufe zwischen Herstellung des Polymeren und seiner Verwendung vorliegt, erfolgt wenigstens eine Stufe des Verfahrens der Erfindung in der Schmelzextrusionsstufe. Die während der Extrusionsstufe erzeugte Wärme liefert die zur Herbeiführung der Reaktion zwischen dem Kupplungsmittel und dem Zielpolymeren erforderliche Energie.

Für alle Ausführungsformen wird eine Temperatur von wenigstens der Zersetzungstemperatur des Kupplungsmittels bevorzugt für eine ausreichende Zeit aufrechterhalten, damit die Zersetzung von wenigstens ausreichend Kupplungsmittel die Folge ist, um eine spätere nicht erwünschte Reaktion zu vermeiden, bevorzugt werden wenigstens 80, mehr bevorzugt wenigstens 90, am meisten bevorzugt wenigstens 95 Gew.-% des Kupplungsmittels umgesetzt. Der Fachmann auf dem Gebiet realisiert, daß diese Zeit davon abhängig ist, ob die Temperatur eine solche ist, bei welcher das Kupplungsmittel sich langsam zersetzt, oder eine ist, bei welcher es sich sehr rasch zersetzt. Bevorzugt beträgt die Zeit wenigstens 5 Sekunden, mehr bevorzugt wenigstens 10 Sekunden, um nicht-umgesetztes Kupplungsmittel und nachfolgende unerwünschte Reaktionen zu vermeiden, oder um die Notwendigkeit für ungeeignete möglicherweise zerstörende hohe Temperaturen zu vermeiden. Geeigneterweise beträgt die Reaktionszeit 20 Sekunden.

Wie zuvor erläutert, wird die Schmelzfestigkeit des Propylenpolymeren vorteilhafterweise durch diese Kupplungsreaktion erhöht. Bevorzugt wird die Schmelzfestigkeit auf wenigstens das 1,5-fache, mehr bevorzugt das 2,0-fache der Schmelzfestigkeit des Polypropylens vor dem Kuppeln, am meisten bevorzugt um wenigstens das 3-fache derjenigen des Polymeren vor dem Kuppeln und in einigen Fällen um wenigstens das 11-fache derjenigen des Polymeren vor dem Kuppeln erhöht. Die Schmelzfestigkeit reicht bevorzugt wenigstens aus, um eine stabile Blase bei Austrittsraten von wenigstens 0,298 g/s/cm (6 lb/hr/in) von Düsenumfang bei 50 µm (2 mil Normmaß), mehr bevorzugt von wenigstens 0,397 g/s/cm (8 lb/hr/in) von Düsenumfang bei 50 µm (2 mil Normmaß), am meisten bevorzugt wenigstens 0,546 g/s/cm (11 lb/hr/in) von Düsenumfang bei 50 µm (2 mil Normmaß) und in einigen Fällen wenigstens 0,695 g/s/cm (14 lb/hr/in) von Düsenumfang bei 50 µm (2 mil Normmaß) aufrechtzuerhalten. Bevorzugt beträgt die Schmelzfestigkeit von modifiziertem Propylenpolymerem bis zum 20-fachen derjenigen des Polymeren vor dem Kuppeln, mehr bevorzugt 12 oder weniger. Wenn übermäßige Werte von Kupplungsmitteln verwendet werden, sind Gele, schlechte Ziehfähigkeit (unzureichend zum Ziehen der Folie auf so niedrige Normmaße wie 15 µm (0,6 mils)), Abreißen an der Düse und schlechtere als erwünschte mechanische Eigenschaften, wie Bolzenfestigkeit und Reißfestigkeit zu erwarten.

Schmelzfestigkeit wird bei Dehnungsfließen unter uniaxialen Bedingungen bei isothermen Bedingungen gemessen. Lineare Ketten von isotaktischem Polypropylen erfahren keine Verformungshärtung für alle in der Literatur angegebenen Molekulargewichte. Im Gegensatz dazu verformungshärten Homopolymeres und statistisches Copolymeres von kettengekuppelten isotaktischen Polypropylenketten stark, wie durch einen Anstieg in der Viskosität &eegr;E+ um einen Faktor von 10–100 gezeigt wird, wenn unter denselben Bedingungen gemessen wird. Überraschenderweise verformungshärten die schlagzähen Copolymerpolypropylenharze, welche hier verwendet werden, nicht beim Kuppeln, wenn sie unter denselben Bedingungen charakterisiert werden.

Ethylenpolymere

Beispiele von In-Reaktor-Polyethylenmischungen von im wesentlichen linearem Polyethylen und LLDPE sind in dem US-Patent Nr. 5 844 045 an Kolthammer et al. und im US-Patent Nr. 5 869 575 an Kolthammer et al. angegeben.

Bevorzugt beträgt die LLDPE-Fraktion des In-Reaktor-Polyethylengemisches wenigstens fünfzig Gewichtsprozent (50 Gew.-%) der In-Reaktor-Mischung, mehr bevorzugt wenigstens fünfundfünzig Gewichtsprozent (55 Gew.-%), am meisten bevorzugt wenigstens sechzig Gewichtsprozent (60 Gew.-%). Bevorzugt übersteigt die LLDPE-Fraktion der In-Reaktor-Mischung fünfundachtzig Gewichtsprozent (85 Gew.-%) der In-Reaktor-Mischung nicht, bevorzugt übersteigt sie achtzig Gewichtsprozent (80 Gew.-%) nicht, am meisten bevorzugt übersteigt sie fünfundsiebzig Gewichtsprozent (75 Gew.-%) nicht.

Die Polymerausgangsmaterialien haben geeigneterweise eine beliebige Molekulargewichtsverteilung (MWD). MWD wird als das Verhältnis Mw/Mn berechnet, worin Mw das Gewichtsdurchschnittsmolekulargewicht ist und Mn das Zahlendurchschnittsmolekulargewicht ist. Dem Fachmann auf dem Gebiet ist bekannt, daß Polymere mit einer MWD von weniger als 3 geeigneterweise unter Verwendung eines Metallocenkatalysators oder eines Katalysators mit gespannter Geometrie (insbesondere im Fall von Ethylenpolymeren) oder unter Verwendung von Elektronendonorverbindungen mit Ziegler-Natta-Katalysatoren hergestellt werden. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung beträgt das MWD der LLDPE-Fraktion der In-Reaktor-Mischung bevorzugt wenigstens 2 und bevorzugt bis zu 8, mehr bevorzugt bis zu 6, am meisten bevorzugt bis zu 4. Das MWD der Fraktion aus im wesentlichen linearem Polyethylen oder homogen verzweigtem linearem Polyethylen der In-Reaktor-Polyethylenmischung beträgt bevorzugt wenigstens 1 und bevorzugt bis zu 6, mehr bevorzugt bis zu 4, am meisten bevorzugt bis zu 3.

Die In-Reaktor-Polyethylenmischung der Erfindung hat bevorzugt einen Schmelzindex (MI), gemessen durch ASTM D–1238, Bedingung 190°C/2,16 kg (früher bekannt als Bedingung E) von wenigstens 0,1 g/10 min, mehr bevorzugt von wenigstens 0,3 g/10 min, am meisten bevorzugt von wenigstens 0,5 g/10 min, und in einigen Fällen von wenigstens 1,0 g/10 min. Der MI der In-Reaktor-Mischung beträgt bevorzugt weniger als 15 g/10 min, mehr bevorzugt weniger als 10 g/10 min, noch mehr bevorzugt weniger als 6 g/10 min, am meisten bevorzugt weniger als 4 g/10 min. Die In-Reaktor-Polyethylenmischungen haben bevorzugt eine Dichte von wenigstens 0,865 g/cm3, gemessen gemäß ASTM D 792, mehr bevorzugt von wenigstens 0,87 g/cm3, noch mehr bevorzugt von wenigstens 0,88 g/cm3, am meisten bevorzugt von wenigstens 0,90 g/cm3. Bevorzugt beträgt die Dichte weniger als 0,96 g/cm3, mehr bevorzugt bis zu 0,95 g/cm3, noch mehr bevorzugt bis zu 0,930 g/cm3, am meisten bevorzugt bis zu 0,925 g/cm3.

Die Fraktion von im wesentlichen linearem Polyethylen oder homogen verzweigtem linearem Polyethylen der In-Reaktor-Mischung hat bevorzugt eine Dichte annähernd gleich der Dichte des gekuppelten Propylenpolymeren, bevorzugt ist die Dichte der Fraktion von im wesentlichen linearem Polyethylen oder homogen verzweigtem linearem Polyethylen innerhalb von ±0,015 g/cm3 der Dichte des in der ersten Schicht verwendeten gekuppelten Propylenpolymeren, mehr bevorzugt innerhalb von ±0,010 g/cm3, am meisten bevorzugt innerhalb von ±0,005. Für ein in der Erfindung verwendetes typisches gekuppeltes Propylenpolymeres beträgt die Dichte der Fraktion von im wesentlichen linearem Polyethylen oder homogen verzweigtem linearem Polyethylen bevorzugt zwischen 0,885 g/cm3 und 0,915 g/cm3, mehr bevorzugt zwischen 0,890 g/cm3 und 0,910 g/cm3, am meisten bevorzugt zwischen 0,895 g/cm3 und 0,905 g/cm3. Zusätzlich ist es bevorzugt, daß die Fraktion aus im wesentlichen linearem Polyethylen oder homogen verzweigtem linearem Polyethylen ein relativ hohes Molekulargewicht besitzt, wie durch einen Schmelzindex (MI) bevorzugt von geringer als 0,8 g/10 min, mehr bevorzugt von geringer als 0,5 g/10 min, noch mehr bevorzugt von geringer als 0,3 g/10 min, am meisten bevorzugt von geringer als 0,2 g/10 min gezeigt wird. Es wird angenommen, daß Fraktionen aus im wesentlichen linearem Polyethylen mit hohem Molekulargewicht oder homogen verzweigtem linearem Polyethylen mit hohem Molekulargewicht erhöhte Verwirrung zwischen den Polyethylen- und Propylenpolymerketten bewirken, was zu verbesserten mechanischen Eigenschaften bei den resultierenden koextrudierten Folien führt, einschließlich verbessertem Elmendorf-Reißen, Durchbohren und Fallbolzenschlagzähigkeit, verglichen mit einer ähnlichen koextrudierten Folie, die aus gekuppeltem Propylenpolymerem und LLDPE alleine hergestellt ist.

Die Dichte und der Schmelzindex (MI) der LLDPE-Fraktion der In-Reaktor-Polyethylenmischung der Erfindung haben geeignete Werte, so daß der gewünschte MI und die gewünschte Dichte der In-Reaktor-Polyethylenmischung erhalten werden. Bevorzugt liegt der MI der LLDPE-Fraktion zwischen 1,0 g/10 min und 10,0 g/10 min, mehr bevorzugt zwischen 1,1 g/10 min und 8,0 g/10 min, am meisten bevorzugt zwischen 1,2 g/10 min und 4,0 g/10 min.

Schmelzen oder Trockenmischen, z.B. am Einfülltrichter des Extruders oder in einem getrennten Trommelmischvorgang ist zur Erzielung von beliebigen Mischungen von gekuppeltem Propylenpolymerem und Polyethylen, die in der Erfindung eingesetzt werden, nützlich.

Unterschiedliche Ethylenpolymere können für unterschiedliche Schichten der koextrudierten Folie verwendet werden. Jedes Polymere trägt zu einem erwünschten Merkmal der resultierenden Folie bei. In ähnlicher Weise wird wahlweise mehr als ein Propylenpolymeres in der koextrudierten Folie der Erfindung eingebaut. Wenigstens eines der Propylenpolymere wird bei der praktischen Durchführung der Erfindung gekuppelt, jedoch ist das Kuppeln von einem oder von mehreren anderen Polymeren, die in der koextrudierten Folie eingebaut sind, wahlweise. Darüber hinaus werden andere Polymere als Ethylenpolymere und Propylenpolymere wahlweise mit dem wenigstens einen gekuppelten Propylenpolymeren und der In-Reaktor-Polyethylenmischung in der koextrudierten Folie der Erfindung eingeschlossen.

Folienbildung

Die Technik der Blasfolienextrusion ist für die Herstellung von dünnen Kunststofffolien wohlbekannt. Bei einem vorteilhaften Verfahren werden Kunststoffe wie Polyethylen mit niedriger Dichte, lineares Polyethylen mit niedriger Dichte und Polyethylen mit hoher Dichte (LDPE, LLDPE und HDPE) durch eine kreisförmige Düse zur Bildung einer Folie extrudiert. Luft wird durch das Zentrum der Düse eingeführt, damit die Folie in Form einer Blase gehalten wird, welche den Durchmesser der Folie um das 2- bis 6-fache erhöht, danach wird die Blase auf Walzen zusammengefaltet. Es gibt eine Anzahl von Variationen eines solchen Verfahrens auf dem Fachgebiet, beispielsweise beschrieben in Referenzen wie den US-Patenten 3 959 425, 4 820 471, wo der Unterschied zwischen Folienblasen mit hohem Anguß (bezeichnet als "long stalk" hierin) und niedrigem Anguß in Spalte 1 erläutert ist; dem US-Patent 5 284 613; W.D. Harris et al., in "Effects of Bubble Cooling on Performance and Properties of HMW-HDPE Film Resins", Polymers Laminations & Coatings Conference, Book 1, 1990, S. 306–317 und Moore, E.P., Polypropylene Handbook, Hanser, New York, 1996, S. 330–332. Beispielsweise wird das Kühlen oftmals vorteilhafterweise modifiziert, da auf dem Fachgebiet bekannt ist, daß Polypropylen mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit von derjenigen von Polyethylen kühlt und kristallisiert. Daher ergeben Einstellungen der Kühlparameter oftmals eine stabilere Blase bei den gewünschten Austrittsgeschwindigkeiten.

Bei der Bildung von Blasfolien tritt eine Schmelze in eine ringförmige Düse entweder durch den Boden oder die Seite hiervon ein. Die Schmelze wird durch spiralförmige Vertiefungen rings um die Oberfläche eines Dorns innerhalb der Düse gepreßt und durch die Düsenöffnung als ein dickwandiger Schlauch extrudiert. Der Schlauch wird zu einer Blase von gewünschtem Durchmesser und entsprechend herabgesetzter Dicke, wie zuvor beschrieben, expandiert.

Die Bildung von koextrudierten Blasfolien ist auf dem Fachgebiet bekannt und auf die vorliegende Erfindung anwendbar. Beispielhafte Aufsätze des Standes der Technik schließen ein: Han and Shetty, "Studies on Multilayer Film Coextrusion III. The Rheology of Blown Film Coextrusion", Polymer Engineering and Science, Februar, (1978), Vol. 18, No. 3, S. 187-199, und Morris, "Peel Strength Issues in the Blown Film Coextrusion Process", 1996, Polymers, Laminations & Coatings Conference, TAPPI Press, Atlanta, Ga., (1996), S. 571–577. Der Ausdruck "Koextrusion" bezieht sich auf das Verfahren der Extrusion von zwei oder mehr Materialien durch eine einzige Düse mit zwei oder mehr Öffnungen, derart angeordnet, daß die Extrudate zu einer laminaren Struktur ineinander verschmelzen, bevorzugt vor dem Abkühlen oder Abschrecken. Koextrusionssysteme zur Herstellung von Mehrschichtfolien verwenden wenigstens zwei Extruder, welche eine gemeinsame Düsenanordnung versorgen. Die Anzahl von Extrudern hängt von der Anzahl von unterschiedlichen Materialien, welche die koextrudierte Folie ausmachen, ab. Für jedes verschiedene Material wird ein unterschiedlicher Extruder vorteilhafterweise verwendet. So kann eine Koextrusion von fünf Schichten bis zu fünf Extruder benötigen, obwohl weniger verwendet werden können, falls zwei oder mehr der Schichten aus demselben Material hergestellt sind.

Koextrusionsdüsen werden zur Bildung von koextrudierten Blasfolien verwendet. Sie haben Mehrfachdorne, welche die unterschiedlichen Schmelzströmungen zu der kreisförmigen Düsenlippe speisen. Wenn Verteilerblöcke verwendet werden, um Schmelzschichten aus zwei oder mehr Extrudern zu stapeln, wird die resultierende mehrfach geschichtete Schmelzströmung dann zu der Foliendüse eingespeist.

Bevorzugt werden die koextrudierten Blasfolien der Erfindung mit Geschwindigkeiten von wenigstens 0,298 g/s/cm (6 lb/hr/in) von Düsenumfang, mehr bevorzugt von wenigstens 0,496 g/s/cm (8 lb/hr/in) von Düsenumfang, am meisten bevorzugt von wenigstens 0,695 g/s/cm (10 lb/hr/in) von Düsenumfang hergestellt.

Koextrudierte Blasfolien der vorliegenden Erfindung können zu Beuteln, Säcken, Containern und dergleichen unter Verwendung von Abpackvorrichtungen, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, wie Hitzeversiegelungseinrichtungen unter Verwendung von Dornen und dergleichen verformt werden. Beutel, Säkke und andere Behälter, hergestellt aus dieser Kombination von Materialien, liefern ausgezeichnete Zähigkeit und Schlagfestigkeit und liefern darüber hinaus eine ausgezeichnete Barriere gegen Fett und Öl und leichte Kohlenwasserstoffe, wie Terpentin und dergleichen. Koextrudierte Blasfolien der vorliegenden Erfindung können als Verpackungssubstrat alleine oder als Auskleidung in Säcken mit Mehrfachwänden oder als eine Festigkeit/Abdichtung liefernde Lage in laminierten Strukturen, wie mit Polyethylenterephthalat oder biaxial orientiertem Polypropylen liefern.

Bei Vielschichtfolien ergibt jede Schicht vorteilhafterweise ein gewünschtes Merkmal wie Wetterfestigkeit, Hitzesiegelung, Haftung, chemische Beständigkeit, Barriereschichten (z.B. gegenüber Wasser oder Sauerstoff), Elastizität, Schrumpfung, Lebensdauer, Handhabung und Griff, Geräusch oder Geräuschverminderung, Textur, Prägung, Dekorelemente, Undurchlässigkeit, Steifigkeit und dergleichen. Benachbarte Schichten sind wahlweise direkt aneinander gebunden, oder sie haben alternativ eine Klebersdhicht, Verbindungsschicht oder andere Schicht zwischen ihnen, insbesondere für den Zweck der Erzielung von Haftung hierzwischen. Bestandteile der Schichten werden zum Erreichen des gewünschten Zweckes ausgewählt.

In der Erfindung wird ein gekuppeltes Propylenpolymeres, wie hier beschrieben, für eine Schicht der koextrudierten Folie verwendet. Die erste Schicht kann wahlweise Polyethylen, gemischt mit dem Propylenpolymeren, enthalten. Die erste Schicht grenzt an eine zweite Schicht an, welche aus einer In-Reaktor-Polyethylenmischung aus beiden eines im wesentlichen linearen Polyethylens (oder eines homogen verzweigten linearen Polyethylens) und einem LLDPE besteht. Bevorzugt bildet die erste Schicht 50 Gew.-% oder weniger der Gesamtfolienstruktur, mehr bevorzugt bildet die erste Schicht 30 Gew.-% oder weniger der Gesamtfolienstruktur, und in einigen Fällen, wo hohe Reißfestigkeit erwünscht ist, bildet die erste Schicht weniger als fünfundzwanzig Gewichtsprozent (25 Gew.-%) der Gesamtfolienstruktur, bevorzugt weniger als zwanzig Gewichtsprozent (20 Gew.-%) der Gesamtfolienstruktur. Es wird angenommen, daß die Minimierung der Gewichtsprozent der ersten Schicht verbesserte Folienmaterialeigenschaften ergibt, wie Elmendorf-Reißfestigkeit, Durchbohrung und Schlagbolzenzähigkeit, vergleichbar zu vergleichbaren Folien, welche eine erste Schicht haben, die einen höheren Gewichtsprozentsatz der Gesamtstruktur ausmacht.

Das Einmischen von Ethylenpolymerem in die erste Schicht, welche das gekuppelte Propylenpolymere enthält, verbessert die Verträglichkeit der das gekuppelte Propylenpolymere enthaltenden ersten Schicht und der zweiten Schicht, welche die In-Reaktor-Polyethylenmischung enthält, miteinander bei der Mehrfachschicht-Folienstruktur. Diese verbesserte Verträglichkeit verbessert die mechanischen Folieneigenschaften wie Elmendorf-Reißfestigkeit. Das Ethylenpolymere kann LLDPE, LDPE, HDPE, im wesentlichen lineares Polyethylen, homogen verzweigtes lineares Polyethylen und Mischungen hiervon umfassen. Bevorzugt ist ein beliebiges Ethylenpolymeres, das mit dem gekuppelten Propylenpolymeren vermischt ist, ein LLDPE, im wesentlichen lineares Polyethylen, homogen verzweigtes lineares Polyethylen, eine In-Reaktor-Polyethylenmischung, wie in der zweiten Schicht enthalten, sowie Mischungen hiervon. Mehr bevorzugt wird eine In-Reaktor-Polyethylenmischung, wie sie, wie zuvor beschrieben, in der zweiten Schicht enthalten ist, zu der ersten Schicht zugesetzt.

Für Anwendungen, bei denen Reißeigenschaften der koextrudierten Folie kritisch sind, besteht die erste Schicht aus weniger als fünfzig Prozent (50%) in Gewicht von gekuppeltem Propylenpolymerem, bevorzugt aus weniger als dreißig Prozent (30%) in Gewicht von gekuppeltem Propylenpolymerem, in einigen Fällen weniger als fünfundzwanzig Prozent (25%) in Gewicht von gekuppeltem Propylenpolymerem. Für Anwendungen mit höherer Reißfestigkeit (d.h. Elmendorf-Reißfestigkeit größer als 8 g/µm (200 g/mil) wird es bevorzugt, daß der Gesamtgewichtsprozentsatz des gekuppelten Propylenpolymeren in der Folie weniger als 25 Gew.-%, mehr bevorzugt weniger als 20 Gew.-%, ist, um die Reißeigenschaften der Folie zu optimieren. Bevorzugt ist das gekuppelte Propylenpolymere, welches die erste Schicht ausmacht, ein schlagfestes Propylencopolymeres oder ein statistisches Propylencopolymeres zur weiteren Verbesserung der Verträglichkeit zwischen den ersten und zweiten Schichten. Für Folienanwendungen, welche hohe Reißfestigkeit erfordern, ist das gekuppelte Propylenpolymere mehr bevorzugt ein schlagfestes Propylencopolymeres. Für Folienanwendungen, welche ausgezeichnete optische Eigenschaften erfordern, ist das gekuppelte Propylencopolymere mehr bevorzugt ein statistisches Copolymeres.

Für Anwendungen, bei denen Fettbeständigkeit gefordert wird, wird es für die erste Schicht bevorzugt, daß sie aus wenigstens achtzig Prozent (80%) in Gewicht aus gekuppeltem Propylenpolymerem besteht, mehr bevorzugt besteht die erste Schicht aus einhundert Prozent gekuppeltem Propylenpolymerem, bevorzugt entweder einem schlagzähen Propylencopolymerem oder einem statistischen Propylencopolymerem für die Verträglichkeit mit dem Polyethylen der zweiten Schicht, mehr bevorzugt einem schlagzähen Propylencopolymeren. Zusätzlich zu verbesserter Fettbeständigkeit wird angenommen, daß koextrudierte Folienstrukturen, die eine erste Schicht haben, welche aus zwischen 80 Gew.-% und 100 Gew.-% gekuppeltem Propylenpolymerem besteht, einfacher zu verarbeiten sind als vergleichbare koextrudierte Folienstrukturen, welche keine Schicht besitzen, die aus zwischen 80 Gew.-% und 100 Gew.-% gekuppeltem Propylenpolymerem besteht. Dies führt zu Folien, welche mit höheren Geschwindigkeiten unter Anwendung breiterer Verfahrens-Arbeitsbedingungen hergestellt werden können.

Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erste Schicht, welche gekuppeltes Propylenpolymeres umfaßt, zwischen zwei Ethylenpolymerschichten zwischengelegt bzw. gesandwiched. Eine dieser Sandwichschichten ist die zweite Schicht, wie oben beschrieben, die andere Schicht (oder dritte Schicht) kann aus derselben In-Reaktor-Polyethylenmischung, wie sie für die zweite Schicht beschrieben wurde, bestehen, oder sie kann aus anderen Polymeren gebildet werden, welche in Abhängigkeit von den Eigenschaften ausgewählt werden, welche diese dritte Schicht den Gesamteigenschaften, welche für die koextrudierte Folienstruktur gewünscht werden, beitragen kann. Wenn die zweite und die dritte Schicht aus derselben In-Reaktor-Polyethylenmischung, wie oben beschrieben, hergestellt ist, ist dies für die Leichtigkeit und Einfachheit der Herstellung bevorzugt. Ebenfalls wird angenommen, daß solche Strukturen aus einer A/B/A-Folie (worin die erste Schicht mit B bezeichnet wird und die zweite und dritte Schicht dieselbe sind und mit A bezeichnet werden) eine Folie liefern, welche ausgeglichene mechanische Eigenschaften, bevorzugt ein Gleichgewicht von ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften liefern. Bevorzugt haben Folien der Erfindung eine Reißfestigkeit in Maschinenrichtung (MD-Reißen), gemessen entsprechend der Arbeitsweise der ASTM D1922 von wenigstens 2 g/µm (Mikron) (50 g/mil), mehr bevorzugt von wenigstens 3 g/µm (Mikron) (75 g/mil), am meisten bevorzugt von wenigstens 4 g/µm (Mikron) (100 g/mil), sowie eine Reißfestigkeit in Querrichtung (CD–Reißen), gemessen entsprechend der Arbeitsweise von ASTM D1922, von wenigstens 4 g/µm (Mikron) (100 g/mil), mehr bevorzugt von wenigstens 6 g/µm (Mikron) (150 g/mil), am meisten bevorzugt von wenigstens 8 g/µm (Mikron) (200 g/mil), sowie zusammen mit einem 2% Sekantenmodul, gemessen entweder in der Querrichtung oder in der Maschinenrichtung, von wenigstens 210 MPa (30.000 psi), mehr bevorzugt von wenigstens 280 MPa (40.000 psi). Weiterhin liefert das Sandwichen der ersten Schicht (B) zwischen zwei Schichten, bestehend aus In-Reaktor-Polyethylenmischung, eine Folienstruktur, welche ausgezeichnete Klarheit (Glanz und Trübung) und Hitzesiegelung sowie Heißklebleistungseigenschaften liefert.

Überraschenderweise können Blasfolien gemäß der vorliegenden Erfindung bei höheren Austrittsraten, höheren Abziehraten, dünnerer Foliendicke oder einer Kombination hiervon hergestellt werden.

Zusätze

Zusätze werden wahlweise in die Zusammensetzungen der Erfindung eingegeben. Zusätze liegen innerhalb des Fachwissens auf dem Gebiet. Solche Zusätze schließen beispielsweise ein: Stabilisatoren einschließlich freiradikalischen Inhibitoren und Stabilisatoren gegen ultraviolette Wellen (UV), Neutralisationsmittel, Keimbildner, Gleitmittel, Antiblockmittel, Pigmente, antistatische Mittel, Klarmacher, Wachse, Harze, Füllstoffe wie Siliziumdioxid und Ruß und andere Zusätze, die innerhalb des Fachwissens liegen, eingesetzt in Kombination oder alleine. Effektive Mengen sind auf dem Fachgebiet bekannt und hängen von Parametern der Polymere in der Zusammensetzung und Bedingungen, denen diese ausgesetzt sind, ab.

Anwendungen

Diese Folien werden vorteilhafterweise in Auskleidungen für Einrichtungsgegenstände, d.h. Auskleidungen (oder Müllsäcke) für Müllbehälter, die in der Industrie verwendet werden, eingesetzt. Für solche Auskleidungen nützliche Charakteristika sind gute Reißfestigkeit (Schlagfestigkeit), Durchbohrungsfestigkeit und hoher Modul. Der Ausdruck "gut" wird benutzt, um Elmendorf-Reißen oberhalb 2 g/µm (Mikron) (50 g/mil) in der MD-Richtung und von 4 g/µm (Mikron) (100 g/mil) in der CD-Richtung anzuzeigen, gemessen durch die hier beschriebenen Tests, eine Schlagbolzen-Schlagfestigkeit oberhalb 4 g/µm (Mikron) (100 g/mil), gemessen durch die modifizierte Arbeitsweise der ASTM D1709, Bedingung A. Der Ausdruck "hoher Modul" soll einen Sekantenmodul, gemessen gemäß ASTM D882, von wenigstens 275.790 kPa (40.000 psi) bedeuten. Die Auskleidungen und vergleichbare Produkte werden beispielsweise durch Verfahren, die innerhalb des Fachgebietes bekannt sind, hergestellt, wie sie beschrieben sind von C.A. van Kerckhoven et al., "Quality Performance Optimization Tools for the Fabrication of HMW-HDPE Blown Film", Polymers, Laminations & Coatings Conference, Book 2, 1990, S. 68–85.

Die vorliegende Erfindung schließt ein, ist jedoch nicht beschränkt auf die Verwendung der Folien der Erfindung bei solchen Anwendungen wie Verbraucherauskleidungen, Verschiffungssäcken hoher Qualität, Produktsäcke, Beutel für ansatzweise Einfüllung, Beutel, Tüten, Verkaufsbeutel, Beutel zur Schaumabpackung (insbesondere wenn der Schaum in dem Beutel gebildet wird), Auskleidungen für Getreide, Papierkaschierungen, Mehrfachwandbeutel, Ballenbeutel, Folien für Bündel, Preßfolien und Laminierungen.

Folien der vorliegenden Erfindung sind ebenfalls als Hitzesiegelfolien, -Beutel oder -säcke brauchbar.

BEISPIELE

Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken sie nicht. Verhältnisse, Teile und Prozentsätze sind in Gewicht gemacht, falls nichts anderes angegeben ist.

Testmethoden

Für die Beispiele unten, falls nichts anderes angegeben ist: Schmelzfließrate (MFR) wird in Übereinstimmung mit ASTM D1238 bei einer Temperatur von 230°C unter einem Gewicht von 2,16 kg gemessen; Schmelzindex (MI) wird in Übereinstimmung mit ASTM D1238 bei einer Temperatur von 190°C unter einem Gewicht von 2,16 kg gemessen; Schlagzähigkeit wird entsprechend ASTM D–1709 (Methode A) gemessen; Elmendorf-Reißen wird entsprechend ASTM D–1922 (Typ B) gemessen; Trouser-Reißen wird entsprechend ASTM D–1938–94 gemessen, und Sekantenmodul wird entsprechend ASTM D–882 gemessen.

Die Schmelzfestigkeit wurde unter Verwendung eines Kapillarrheometers gemessen, ausgerüstet mit einer Düse von 2,1 mm Durchmesser, 20:1 mit einem Eintrittswinkel von annähernd 45 Grad. Nach ins Gleichgewicht Setzen der Proben bei 190°C für 10 Minuten wurde der Kolben mit einer Geschwindigkeit von 2,54 cm/Minute bewegt. Die Standardtesttemperatur ist 190°C. Die Probe wurde uniaxial bis zu einer Reihe von Beschleunigungsspalten gezogen, die 100 mm unterhalb der Düse angeordnet waren, mit einer Beschleunigung von 2,4 mm/sec2. Die erforderliche Zugkraft wird als Funktion der Aufnahmegeschwindigkeit der Aufnahmewalzen aufgezeichnet. Die maximale Zugkraft, welche während des Tests erreicht wird, wird als die Schmelzfestigkeit definiert. Im Fall von Polymerschmelze, welche Ziehresonanz zeigt, wurde die Zugkraft vor dem Beginn der Zugresonanz als Schmelzfestigkeit genommen.

Schlagbolzenzähigkeit wird entsprechend der Arbeitsweise von ASTM 1709, Bedingung A, gemessen. Foliendurchbohrungswerte werden unter Verwendung eines Instron-Zugmeßgerätes erhalten, das mit einer Verformungszelle und einer integrierten Digitalanzeige, welche die Kraftbestimmungen liefert, versehen ist. Eine einzelne Lage einer geblasenen Monoschichtfolie mit einer Dicke von 0,051 mm (2 mils) wird zwischen den zwei Hälften eines kreisförmigen Halters straff montiert, der aus Aluminium aufgebaut und so bearbeitet ist, daß er die Hälften sicher zueinander hält, wenn sie miteinander vereinigt werden. Die exponierte Folienfläche beim Montieren in dem Halter beträgt 10,2 cm (4 Zoll) Durchmesser. Der Halter wird dann an dem oberen stationären Joch des Zugmeßgerätes befestigt. An dem unteren Joch des Zugmeßgerätes, welches zum Bewegen nach oben eingestellt ist, wird eine halbkreisförmige Aluminiumsonde mit einem Durchmesser von 12,5 mm befestigt. Die Sonde wird so ausgerichtet, daß sie nach oben durch das Zentrum der montierten Folie mit einer Deformationsgeschwindigkeit von 250 mm/min sich bewegt. Die zum Reißen der Folie erforderliche Kraft wird von der digitalen Anzeige abgelesen und durch die Foliendicke und den Durchmesser der Sonde dividiert, um die Durchbohrungsfestigkeit (manchmal bezeichnet als "Durchbohren") in kg–cm/cm3 oder kN/m2 (ft–lb/in3) zu liefern.

Glanz, Trübung und Klarheit werden in Übereinstimmung mit ASTM D–1746, ASTM D–1003 bzw. ASTM D–2457 getestet.

Die Heißklebefestigkeit der Folien wurde unter Anwendung der "JB Instrument Hot Tack Test Method" gemessen, welches die Kraft mißt, welche zur Trennung einer Heißversiegelung erforderlich ist, bevor die Versiegelung die Chance hatte, vollständig abzukühlen (zu kristallisieren). Dieser Test simuliert das Füllen von Material in einen Beutel oder einen Sack, bevor die Versiegelung die Chance zum vollständigen Abkühlen hat.

Die "JB Instrument Hot Tack Test Method" ist eine Testmethode unter Verwendung eines JB Instrument Hot Tack Testers entsprechend den folgenden Bedingungen: Probenbreite: 25,4 mm Versiegelungszeit: 0,5 Sekunden Versiegelungsdruck: 0,27 N/mm/mm Verzögerungszeit: 0,2 Sekunden Abziehgeschwindigkeit: 250 mm/Sekunde
Anzahl von Proben pro 5 Temperatur Temperatursteigerungen: 5°C

Die Heißsiegelfestigkeit der Probenfolie wurde unter Anwendung der Testmethode "JB Instrument Heat Seal Strength Test Method" gemessen, wobei diese so ausgelegt ist, um die zur Trennung einer Versiegelung erforderliche Kraft zu messen, nachdem das Material vollständig auf 23°C abgekühlt ist. Die Folienproben wurden einer relativen Feuchtigkeit von 50% und einer Temperatur von 23°C für ein Minimum von 24 Stunden vor dem Test ausgesetzt.

Die Siegelfestigkeit der Folienproben wurde unter Verwendung eines Instron-Zugtestgerätes Modell #1122 entsprechend den folgenden Testbedingungen bestimmt: Richtung des Ziehens: 90° zur Versiegelung Kreuzkopfgeschwindigkeit: 500 mm/Minute Vollständige Belastung: 5 kg Anzahl der Proben/Schwellenwert: 1 % von FSL Bruchkriterium: 80 % Probenlänge: 50,8 Millimeter (2,0 Zoll) Probenbreite: 25,4 Millimeter (1,0 Zoll)

Die Hitzeversiegelungs-Initiierungstemperatur ist als Minimaltemperatur definiert, um eine Siegelfestigkeit von 0,4 kg/cm (2 lb/in) zu erreichen.

Basis-Polypropylenharz

Das Basis-Polypropylen, das zur Herstellung der MICP, die in den folgenden Beispielen verwendet wurde, eingesetzt wurde, besteht aus isotaktischen Polypropylenpellets, erhältlich von The Dow Chemical Company unter der Bezeichnung DC111. DC111 ist ein schlagzähes Copolymeres aus Propylen mit 7–9 Gew.-% Ethylen, einer Schmelzfließrate (MFR) = 0,68 g/10 min und einer Schmelzfestigkeit von annähernd 12 cN.

Herstellung von DPO-BSA-Kupplungsmittel

4,4'-Oxydibenzolsulfonylazid (danach in den Beispielen als "DPO-BSA" oder das "DPO-BSA-Kupplungsmittel" bezeichnet), welches zur Herstellung der MICP verwendet wurde, wird durch Reaktion von Natriumazid mit dem entsprechenden Bis(sulfonylchlorid), das kommerziell erhältlich ist, hergestellt. Eine wässrige Lösung von Natriumazid wird zu einer Acetonlösung des Bis(sulfonylchlorids) zugesetzt, und das Produkt wird durch Ausfällen mit überschüssigem Wasser isoliert.

Herstellung von DPO-BSA-Konzentratmasteransatz

52,25 lb/h (23,75 kg/h) von AFFINITY* EG–8200 (Polyethylenplastomeres auf Basis von 1-Octen mit einem MI von 5 g/10 min und einer Dichte von 0,87 g/cm3, kommerziell erhältlich von The Dow Chemical Company) und 1,25 kg/h (2,75 lb/hr) von DPO-BSA werden getrennt in einen 30 mm Doppelschneckenextruder, hergestellt von Werner & Pfleiderer, Modell # ZSK-30, eingespeist. Der Extruder hat eine Einlaß/Einspeisöffnung und zusätzliche 5 Zonen, welche auf den Einlaß folgen. Das Temperaturprofil des Extruders ist unten gezeigt. Diese Temperaturen, ausgenommen für die Schmelztemperatur, sind Zylindertemperaturen für den Extruder. Die resultierende schmelzextrudierte Mischung aus EG–8200 und DPO–BSA wird durch eine Strangdüse passiert, die am Austritt der Zone #5 angeordnet ist, und dann durch ein Kühlwasserbad (Wassertemperatur 20°C), bevor sie pelletisiert wird. Der resultierende DPO-BSA-Konzentratmasteransatz enthält 5 Gew.-% DPO–BSA.

Herstellung von Polypropylencopolymerem mit modifizierter Schlagfestigkeit (MICP)

Das Polypropylencopolymere mit modifizierter Schlagfestigkeit (im folgenden "MICP") wird wie folgt hergestellt: 703,2 kg/h (1.547 lb/hr) von DC111 wird in einen 92 mm Doppelschneckenextruder, hergestellt von Werner & Pfleiderer, Modell # ZSK–92, unter Verwendung eines individuellen Einspeiseinlasses, hergestellt.

Der DPO-BSA-Konzentratmasteransatz und zusätzliches DC111 werden zuerst in einen Mischer in einem Gewichtsverhältnis von 95,93 zu 4,07 DC111 zu DPO-BSA-Konzentratmasteransatz zur Sicherstellung von homogenem Vermischen eingegeben. Die obige Mischung wird dann in denselben 92 mm Doppelschneckenextruder wie das DC111 über einen anderen individuellen Einspeisereinlaß mit einer Rate von 55,9 kg/h (123 lb/hr) eingespeist. Die Einspeisrate des DC111/DPO-BSA-Konzentrates wird so eingestellt, daß 150 ppm DPO-BSA, bezogen auf das Gesamtgewicht der vorliegenden Polymere, eingeführt werden. Eine zusätzliche Packung wird über einen dritten Einspeiser zugegeben. Die zusätzliche Packung schließt einen phenolischen Stabilisator, erhältlich von Ciba Specialty Chemicals Company unter dem Warennamen IRGANOX 1010, einen Phosphitstabilisator, erhältlich von Ciba Specialty Chemicals Company unter dem Markennamen IRGAFOX 168, Calciumstearat und Glycerinmonostearat ein. Die Einspeisrate der Zusätze wird so eingestellt, daß das resultierende modifizierte Polymerharz annähernd 0,05 Gew.-% Calciumstearat, annähernd 0,06 Gew.-% IRGANOX 1010, annähernd 0,04 Gew.-% IRGAFOS 168 und annähernd 0,04 Gew.-% Glycerinmonostearat enthält.

Die Einspeisöffnung des Extruders wird mit Stickstoff gespült, um den Sauerstoffgehalt in dem Extruder herabzusetzen. Das Temperaturprofil quer über den Doppelschneckenextruder vom Einlaß zum Auslaß ist 200, 195, 180, 245, 245, 240, 240, 242, 242 und 253°C. Die angegebenen Temperaturen sind Zylindertemperaturen in dem Extruder. Eine am Auslaß der letzten Zone angeordnete Düse sollte eine Temperatur von 250-270°C haben, um die vollständige Reaktion des BSA und des Propylenpolymeren sicherzustellen. Das resultierende, schmelzextrudierte Polymere wird durch die Düse geleitet und dann pelletisiert. Das resultierende gekuppelte Harzmaterial wird hier als das MICP bezeichnet (0,35 MFR, 0,900 g/cm3 Dichte, Schmelzfestigkeit 71 cN und annähernd 7–9 Gew.-% Ethylengehalt.

Polymerharz

Die in den Beispielen verwendeten Harze werden im folgenden beschrieben.

  • 1. DOWLEX* 2045A, 1 g/10 min MI, 0,920 g/cm3 Dichte, MWD 3,7, LLDPE Harz, umfassend ein 1-Octencomonomeres, hergestellt unter Verwendung eines Katalysators vom Ziegler-Natta-Typ und eines Lösungspolymerisationsverfahrens, kommerziell erhältlich von The Dow Chemical Company.
  • 2. MICP, mit Bisulfonylazid modifiziertes schlagfestes Copolymeres, hergestellt, wie oben beschrieben.
  • 3. Polyethylenmischung A, ein 1 g/10 min MI, 0,916 g/cm3 In-Reaktor-Mischung, bestehend aus: (a) 38 Gew.-% eines im wesentlichen linearen Ethylen/1-Octencopolymeren mit einem 0,3 g/10 min MI und 0,902 g/cm3, hergestellt unter Verwendung eines Katalysators vom CGC-Typ (gespannte Geometrie) und eines Lösungsverfahrens; und (b) 62 Gew.-% eines Ziegler-Natta katalysierten (Lösungsverfahren) Ethylen-1-Octen-LLDPE mit einem 1,7 g/10 min MI und einer Dichte von 0,925 g/cm3.

Mischen Dowlex 2045A/MICP

Dowlex 2045A/MICP werden vor der Einführung in den Blasfolienextruder wie folgt gemischt:

DOWLEX 2045A und MICP werden in eine Plastiktrommel in einem Gewichtsverhältnis von 75 Gew.-Teilen MICP zu 25 Gew.-Teilen DOWLEX 2045A angeordnet. Die Trommel wird mit einer Kunststoffauskleidung abgedeckt. Diese Trommel wird dann verschlossen und in einen Trommelmischer eingesetzt und für wenigstens 45 Minuten zur Sicherstellung eines guten Vermischens getumbled.

Folienherstellungsmethoden Beispiel A

Eine Dreischicht-Folienstruktur (A:B:A) wird für die Koextrusionsfolien von Tabellen 1 und 2 verwendet. Diese Folienstrukturen werden hergestellt, wie unten beschrieben. Die Dreischicht-Folienstruktur wird auf einer Blasfolienkoextrusionslinie hergestellt, wobei Schicht "A" (eine äußere Schicht) durch eine Multikanalkreisringdüse von 20,32 cm (8,0 Zoll) Durchmesser unter Verwendung eines Extruders von 6,35 cm (2,5 Zoll) mit einem L/D-Verhältnis von 24:1 und einer Schnecke vom LDPE-Typ extrudiert wird. Schicht A besteht aus 100 Gew.-% Polyethylenmischung A; Schicht "B" (die Kernschicht) wird durch eine Multikanalkreisringdüse von 20,32 cm (8,0 Zoll) Durchmesser unter Verwendung eines Extruders mit einem Durchmesser von 6,35 cm (2,5 Zoll) mit einem L/D-Verhältnis von 24:1 und einer Barriereschneckenauslegung mit offenem Kanal und Maddock-Mischspitze extrudiert. Schicht B besteht aus einer Mischung von 75 Gew.-% MICP und 25 Gew.-% DOWLEX 2045A, und die zweite Schicht "A" (die äußere Schicht) wird durch eine Multikanalkreisringdüse mit einem Durchmesser von 20,32 cm (8,0 Zoll) unter Verwendung eines Extruders mit einem Durchmesser von 5,08 cm (2 Zoll) mit einem L/D-Verhältnis von 24:1 und einer Schnecke vom LDPE-Typ mit Maddock-Mischspitze extrudiert. Diese zweite Schicht A ist ebenfalls aus 100 Gew.-% der Polyethylenmischung A hergestellt. Die Gesamtkonfiguration ist für einen gewünschten Durchsatz von 90 kg (200 pounds/hour) eingestellt. Die Gewichtsaustrittsverhältnisse der Extruder sind auf 20%/60%/20% für die A/B/A-Extruder eingestellt, falls nichts anderes angegeben ist. Typische Polymerschmelztemperaturen sind auf 191°C/218°C/218°C/218°C (375°F/425°F/425°F/425°F) vom Einlaß zum Auslaß für die Polymere, welche Schichten A/B/A umfassen, eingestellt, mit einer gewünschten Düsentemperatur von 227°C (440°F). Ein Düsenspalt von 1778 &mgr;m (70 mil) wird für alle Düsen verwendet. Die erzeugten Folien werden mit Luft bis zu einem Aufblasverhältnis von 2,5:1 (BUR) geblasen und an Luft abgeschreckt, um die aus drei Schichten bestehende A/B/A-Mehrschichtfolie herzustellen.

Tabellen 1 und 2 zeigen die Eigenschaften der erzeugten Folien. Wie aus den Tabellen 1 und 2 ersichtlich ist, zeigen die erfindungsgemäßen koextrudierten Folienstrukturen ausgezeichneten Sekantenmodul, Schlagbolzenfestigkeit, Elmendorf-Reißfestigkeit, Hitzesiegelfestigkeit und Hitzeverklebung zusammen mit ausgezeichneten optischen Eigenschaften.

Tabelle 1
Tabelle 2
Beispiel B

Dreischicht-Folienstruktur (A:B:A) werden für die Koextrusionsfolien von Tabelle 3 verwendet. Diese Folienstrukturen werden wie unten beschrieben hergestellt. Alle Koextruder-Folienstrukturen, die in Tabelle 3 aufgelistet sind, haben eine Dicke von 50,8 µm (2,0 mils). Die Dreischicht-Folienstruktur wird auf einer Blasfolien-Koextrusionslinie hergestellt, wobei Schicht "A" (eine äußere Schicht) durch eine Multikanalkreisringdüse von 20,32 cm (8,0 Zoll) Durchmesser unter Verwendung eines Extruders mit 6,35 cm (2,5 Zoll) Durchmesser mit einem L/D-Verhältnis von 24:1 und einer Schnecke vom LDPE-Typ extrudiert wird. Schicht A ist aus 100 Gew.-% Polyethylenmischung A hergestellt; Schicht "B" (die Kernschicht) wird durch eine Multikanalkreisringdüse mit einem Durchmesser von 20,32 cm (8,0 Zoll) unter Verwendung eines Extruders mit einem Durchmesser von 6,35 cm (2,5 Zoll) mit einem L/D-Verhältnis von 24:1 und einer Barriereschnekkenanordnung mit offenem Kanal und Maddock-Mischspitze extrudiert. Schicht B ist aus einer Mischung von MICP und Polyethylenmischung A hergestellt, wobei der Gewichtsprozentsatz von Polyethylenmischung A in Tabelle 3 für alle Folienproben angegeben ist, MICP den Rest des Kerns ausmacht, und die zweite Schicht "A" (die äußere Schicht) wird durch eine Multikanalkreisringdüse mit einem Durchmesser von 20,32 cm (8,0 Zoll) unter Verwendung eines Extruders mit einem Durchmesser von 5,08 cm (2 Zoll) mit einem L/D-Verhältnis von 24:1 und einer Schnecke vom LDPE-Typ mit Maddock-Mischspitze extrudiert. Diese zweite Schicht A ist ebenfalls aus 100 Gew.-% Polyethylenmischung A hergestellt. Die Gesamtkonfiguration ist für einen Zieldurchsatz von 90 kg/Stunde (200 pounds/ hour) ausgelegt.

Der Gewichtsprozentsatz des Kerns als ein Prozentsatz des Gesamtgewichtes für jede Folienprobe ist in Tabelle 3 angegeben. Die Hautschichten machen den Rest des Gewichtes für jede Folienprobe aus. Die Extruder werden so betrieben, daß jede Hautschicht annähernd denselben Gewichtsprozentsatz der Folienstruktur wie die andere ausmacht. Beispielsweise macht der Kern für Probe Nummer 1 20 Gew.-% der Gesamtstruktur aus, und enthält 100 MICP; jede Hautschicht ist aus 100 Polyethylenmischung A hergestellt, und jede Hautschicht macht annähernd 40 Gew.-% der Gesamtfolienstruktur aus.

Typische Polymerschmelztemperaturen werden auf 191°C/218°C/218°C/218°C (375°F/425°F/425°F/425°F) vom Einlaß zum Auslaß für die Polymere, welche Schichten A/B/A umfassen, eingestellt mit einer Zieldüsentemperatur von 227°C (440°F).

Ein Düsenspalt von 1778 &mgr;m (7D mil) wird für alle Düsen verwendet. Die Austrittsraten der einzelnen Extruder werden so eingestellt, daß die gewünschten Gewichtsverhältnisse der einzelnen Schichten erreicht werden. Die erzeugten Folien werden bei einem Aufblasverhältnis (BUR) von 2,5:1 geblasen und an Luft abgeschreckt, um die A/B/A-Mehrschichtfolie aus drei Schichten herzustellen.

Tabelle 3 zeigt die Eigenschaften der hergestellten Folien. Wie aus Tabelle 3 ersichtlich ist, zeigen die erfindungsgemäß koextrudierten Folienstrukturen ausgezeichneten Sekantenmodul, Schlagbolzenzähigkeit, Elmendorf-Reißen, Hitzesiegelfestigkeit und Heißkleben zusammen mit ausgezeichneten optischen Eigenschaften. Ebenfalls ist aus Tabelle 3 ersichtlich, daß koextrudierte Folienstrukturen, in denen der Kern weniger als 50 Gew.-% der Struktur ausmacht und worin das gekuppelte Propylenpolymere weniger als 25 Gew.-% der Gesamtfolienstruktur ausmacht, ausgezeichnete Werte für Elmendorf-Reißen, Schlagbolzenzähigkeit und Durchbohren aufweisen.

Beispiel C

Dreischicht-Folienstruktur (A:B:A) werden für die koextrudierten Folien von 1, 2 und 3 verwendet. Diese Folienstrukturen werden wie unten beschrieben hergestellt. Alle Koextruder-Folienstrukturen, die zur Entwicklung der Werte für die 1, 2 und 3 verwendet wurden, haben 50,8 um (2,0 mils) Dicke. Die Dreischicht-Folienstrukturen werden auf einer Blasfolien-Koextrusionslinie hergestellt, worin Schicht "A" (eine äußere Schicht) durch eine Multikanalkreisringdüse mit einem Durchmesser von 20,32 cm (8,0 Zoll) unter Verwendung eines Extruders mit einem Durchmesser von 6,35 cm (2,5 Zoll) mit einem L/D-Verhältnis von 24:1 und einer Schnecke vom LDPE-Typ extrudiert wird. Schicht A ist aus 100 Gew.-% Polyethylenmischung A hergestellt; Schicht "B" (die Kernschicht) ist durch eine Multikanalkreisringdüse mit einem Durchmesser von 20,32 cm (8,0 Zoll) unter Verwendung eines Extruders mit einem Durchmesser von 6,35 cm (2,5 Zoll) mit einem L/D-Verhältnis von 24:1 und einer Barriereschneckenauslegung mit offenem Kanal und Maddock-Mischspitze extrudiert. Schicht B ist aus 100 MICP hergestellt, und die zweite Schicht "A" (die andere äußere Schicht) ist durch eine Multikanalkreisringdüse von 20,32 cm (8,0 Zoll) unter Verwendung eines Extruders mit einem Durchmesser von 5,08 cm (2 Zoll) mit einem L/D-Verhältnis von 24:1 und einer Schnecke vom LDPE-Typ mit einer Maddock-Mischspitze extrudiert. Diese zweite Schicht A ist ebenfalls aus 100 Gew.-% Polyethylenmischung A hergestellt. Die Gesamtkonfiguration ist für einen Zieldurchsatz von 90 kg/Stunde (200 pounds/hour) eingestellt.

Die Gewichtsprozentsätze der drei Schichten der Struktur sind längs der x-Achse von 1 und 2 angegeben. Beispielsweise macht in einer Struktur, die längs der x-Achse mit 10/80/10 angegeben ist, jede Schicht A 10 Gew.-% der Gesamtstruktur aus, und Schicht B macht 80 Gew.-% der Gesamtstruktur aus.

Typische Polymerschmelztemperaturen sind auf 191°C/218°C/218°C/218°C (375°F/425°F/425°F/425°F) vom Einlaß zum Auslaß für die Polymere, welche die Schichten A/B/A ausmachen, mit einer Zieldüsentemperatur von 227°C (440°F) eingestellt. Ein Düsenspalt von 1778 um (70 mil) wird für alle Düsen verwendet. Die Austrittsraten der einzelnen Extruder werden so eingestellt, daß die gewünschten Gewichtsverhältnisse der einzelnen Schichten erhalten werden. Die erzeugten Folien werden bei einem Aufblasverhältnis (BUR) von 2,5:1 mit Luft geblasen und an Luft abgeschreckt, um die A/B/A-Mehrschichtfolie aus drei Schichten zu erzeugen.

1 und 2 zeigen die normalisierten Trouser-Reiß-festigkeitswerte für verschiedene koextrudierte Folienstrukturen und eine Monoschichtfolie, bestehend aus 100 MICP. Alle die Folien der 1 und 2 haben eine Dicke von 50,8 µm (2 mil). Wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, zeigen Folienstrukturen mit einem MICP-Kern, der weniger als 50 Gew.% der Gesamtstruktur beträgt, ausgezeichnete Trouser-Reißeigenschaften im Vergleich zu Monoschicht-Folienstrukturen, bestehend aus MICP alleine (unter Verwendung der Ausrüstung und von Arbeitsweisen vergleichbar zu denjenigen der Herstellung der Schicht B (Kernschicht) der oben beschriebenen Mehrschichtfolien), koextrudierten Folienstrukturen aus drei Schichten, hergestellt mit 100 Polyethylenmischung A und einem Gewichtsprozentsatz 25/50/25 pro Schicht und anderen koextrudierten Folienstrukturen, welche einen MICP-Kern besitzen, der mehr als 50 Gew.-% der gesamten Struktur ausmacht.


Anspruch[de]
  1. Koextrudierte Folie, umfassend:

    (a) wenigstens eine Schicht, welche wenigstens ein gekuppeltes Propylenpolymeres umfaßt, bei dem wenigstens 2 getrennte Polymerketten unter Verwendung eines Kupplungsmittels verbunden sind; und

    (b) wenigstens eine Schicht, welche eine In-Reaktor-Mischung von linearem Polyethylen niedriger Dichte und einem im wesentlichen linearen Polyethylen oder einem homogen verzweigten linearen Polyethylen umfaßt,

    wobei Komponente (a) weniger als 50 Gew.-% der koextrudierten Folie bildet.
  2. Folie nach Anspruch 1, bei welcher das Kupplungsmittel Poly(sulfonyl)azid ist.
  3. Folie nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher Komponente (a) weniger als 30 Gew.-% der koextrudierten Folie bildet.
  4. Folie nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher Komponente (a) weniger als 25 Gew.-% der koextrudierten Folie bildet.
  5. Folie nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher Komponente (a) weniger als 20 Gew.-% der koextrudierten Folie bildet.
  6. Folie nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Propylenpolymere ein schlagfestes Propylenpolymeres ist.
  7. Folie nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die In-Reaktor-Mischung von (b) einen Schmelzindex von wenigstens 0,1 g/10 min und weniger als 15 g/10 min bat.
  8. Folie nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher die In-Reaktor-Mischung von (b) einen Schmelzindex von wenigstens 0,5 g/10 min und weniger als 4 g/10 min hat.
  9. Folie nach Anspruch 8, bei welcher die In-Reaktor-Mischung von (b) eine Dichte von wenigstens 0,87 g/cm3 und weniger als 0,95 g/cm3 hat.
  10. Folie nach Anspruch 9, bei welcher die Dichte der Fraktion des im wesentlichen linearen Polyethylens oder die Fraktion des homogen verzweigten linearen Polyethylens innerhalb von ± 0,015 g/cm3 der Dichte des gekuppelten Propylenpolymeren von (a) liegt.
  11. Folie nach Anspruch 10, bei welcher die Dichte der Fraktion des im wesentlichen linearen Polyethylens oder die Fraktion des homogen verzweigten linearen Polyethylens zwischen 0,885 g/cm3 und 0,915 g/cm3 beträgt.
  12. Folie nach Anspruch 9, bei welcher der Schmelzindex der Fraktion des im wesentlichen linearen Polyethylens oder der Fraktion des verzweigten linearen Polyethylens weniger als 0,8 g/10 min beträgt.
  13. Folie nach Anspruch 1, bei welcher der Schmelzindex der LLDPE-Fraktion der In-Reaktor-Mischung von (b) zwischen 1,0 g/10 min und 10,0 g/10 min beträgt.
  14. Folie nach Anspruch 1, bei welcher der Schmelzindex der LLDPE-Fraktion der In-Reaktor-Mischung von (b) zwischen 1,2 g/10 min und 4,0 g/10 min beträgt.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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