CN1150442A - 中等模量的薄膜及制造方法 - Google Patents

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Abstract

制备具有改进的抗撕裂性能的中等模量的聚乙烯膜和袋用于重型包装和热装。膜组合物包含高分子量线型聚乙烯和线型乙烯/α-烯烃共聚物。膜厚至少在1.25密耳(31微米)，膜密度计算值在0.923至0.95克/立方厘米，典型例子的撕裂强度或抗冲击性比目前的工业聚乙烯膜提高30％以上。新膜具有良好的尺寸稳定性和强度性能从而能比用作重型外包装材料、套管和袋的工业膜明显减厚。

Description

中等模量的薄膜及制造方法
本发明涉及一种具有中等模量的聚乙烯膜和制造这种膜的方法。该新膜可通过可变注道挤出吹制而成。该膜具有高撕裂和高冲击性能。该膜可用于重包装、货运包装，也可用于热装包装。
包装和运输沉重的物品，如建筑和结构材料，草坪和花园材料、盐、聚合物颗粒需要具有高抗撕裂和抗冲击性能的聚乙烯薄膜。重型薄膜和袋也必须具有好的刚度和挺度(模量)。具有好的膜强度性能是必要的，以防止在刚性和挺度提供了良好尺寸稳定性的同时在分销时包装袋撕裂和产品损耗。尺寸稳定性在制造和包装操作中是很重要的，因为尺寸稳定性有助于在制袋和产品填充操作步骤过程中保持膜或袋在多种设备间传送时的正确定位。例如在某些成型填充密封包装操作中热包装产品(如盐)时，在产品填充步骤过程中于高温下具有尺寸稳定性也是必要的。
重型包装现在使用膜密度计算值在低为约0.920克/立方厘米的单层和多层聚乙烯膜。典型的重型包装聚乙烯膜组合物包括(a)线型低密度聚乙烯(LLDPE)与低密度聚乙烯(LDPE)的共混物，(b)添加橡胶和其它高弹体(如聚丁烯)改性得到抗冲击性的高密度聚乙烯(HDPE)，(c)与低分子量高密度聚乙烯(LMW-HDPE)共混的LLDPE，(d)与高熔流比高密度聚乙烯HDPE共混的LLDPE，或(e)与部分全同立构聚合物共混的LLDPE。如参见Shirodkar et al.的美国专利5,041,401，Calobro et al.的美国专利5,102,955及Nishimura et al.的美国专利4,828,906。Thiersault et al.的美国专利4,786,688中公开的聚乙烯组合物，其中含有80％～98％重量的HDPE和2％～20％重量的LLDPE也是已知的，握称，其制造薄膜(20微米)和吹塑应用十分有效。此外，三元聚合物共混物已应用于包装领域。如Su et al.在美国专利4,824,912中公开的与微量的低分子量HDPE(LMW-HDPE)和高分子量HDPE(HMW-HDPE)的共混的LLDPE的加工性能和膜性能都比单独使用LLDPE得到提高。
现有技术表明目前用于制造聚乙烯膜的线型乙烯聚合物当密度增加至约0.920克/立方厘米时，增强了撕裂强度，当密度增加超过约0.920克/立方厘米时，则表现出实际降低的撕裂强度。试图通过增加膜的厚度来提高撕裂强度是徒劳的。当增加膜的厚度而提高强度性能时，本领域中的聚乙烯膜的刚性歧化增强抗冲击和抗撕裂性能，因此，较厚的膜不会有更多的帮助。由此，尽管已知多种聚乙烯膜和膜组合物，但是现有技术中的聚乙烯膜不完全适用于重型包装应用，因为它们不能在需要的膜刚性或模量方面提供高抗撕裂性和高抗冲击性之间要求的平衡，和/或也不具有要求的尺寸稳定性。
因此，本发明的一个目的是提供一种聚乙烯膜，其具有改进了的抗撕裂强度和抗冲击性并有良好的尺寸稳定性。以及提供一种制造该膜的方法，该膜可用于重型包装及货运用途和用于热装包装。
本发明者发明了一种具有中等模量和高抗冲击性能及抗撕裂性能的聚乙烯膜及制造这种膜的方法。该新型膜包括：
(A)以组份(A)和(B)的总重计算，占60％至95％(重量)，至少一种高分子量线型乙烯聚合物，其密度在0.92至0.96克/立方厘米。同时I5熔融指数在0.1至3克/10分钟，和
(B)以组份(A)和(B)总重计算，占5％至40％(重量)，至少一种线型乙烯/α-烯烃共聚物，特征为含有至少一种α-烯烃单体，且密度为0.85-0.92克/立方厘米和I2熔融指数范围为0.3-3克/10分钟。
制造这种具有中等模量的聚乙烯膜的新方法是包括以下步骤的可变注道挤出工艺：
(1)提供一种可挤出热塑性组合物，该组合物包括：(A)以组份(A)和(B)总重计算，占60％～95％(重量)至少一种高分子量线型聚乙烯合物，其密度范围为0.92～0.96克/立方厘米及I5熔融指数在0.1～3克/10分钟，和(B)以组份(A)和(B)总重计算，占5％～40％(重量)至少一种线型乙烯/α-烯烃共聚物，特征为含有至少一种α-烯烃单体并且密度范围为0.85～0.92克/立方厘米，I2熔融指数范围为0.3～3克/10分钟。
(2)将步骤(1)中的组合物加入装有环形模具的加热膜挤出设备。
(3)挤出该组合物通过所述环形模具形成该组合物熔融或半熔融热塑性管，随后吹胀和通过辊隙和引出辊牵引形成厚度大于约1.25密耳的平折薄膜和
(4)为后续使用将步骤(3)中制得的膜，向步骤(2)的膜挤出设备下线输送或者为后续使用收集步骤(3)制得的膜离线。
本发明的膜具有改进的抗撕裂、抗冲击性能及优秀的尺寸稳定性，该膜不是一般预想的中等模量聚乙烯膜。该新膜与现有技术的聚乙烯膜相比，在膜密度、熔融指数和厚度大致相同情况下，抗冲击和抗撕裂性能提高至少30％，优选达50％。这些改进使得生产者可以得到特定的重型膜要求，同时通过减厚和/或使用高浓度稀释剂和再回收材料降低费用。
图1中标绘的数据描绘了三种明确的聚合物类型的Mw/Mn与I10/I2间的相关性。这三种聚合物类型是：基本线型聚乙烯，非均相线型聚乙烯和均相线型聚乙烯。
图2-8用于图示概括说明实施例中给出的数据。
图2标绘了本发明的膜与对照膜抗撕裂强度和膜厚的相关性。本发明的膜用膜组合物A制备，对照膜由膜组合物B、C和D制备。
图3标绘了膜组合物A制备的本发明膜与膜组合物B、E和F制备的对照膜抗撕裂强度和膜厚的相关性。
图4标绘了膜组合物A、H和I制备的本发明膜与膜组合物G制备的对照膜抗撕裂强度和膜厚的相关性。
图5标绘了膜组合物A、J和K制备的本发明膜与膜组合物B和C制备的对照膜抗撕裂强度和膜厚的相关性。
图6标绘了膜组合物A、L和M制备的本发明膜与膜组合物B制备的对照膜抗撕裂强度和膜厚的相关性。
图7标绘了膜组合物A、H、I、J、K、L和M制备的本发明膜与膜组合物B、C、D、E、F和G制备的对照膜抗撕裂强度和膜厚的相关性，并包括了每一组合物的线性回归的误差。
图8标绘了膜组合物A、H、I、J、K、L和M制备的本发明膜与膜组合物B、C、G和O制备的对照膜在抗撕裂强度和膜密度以及基于不同比例的0.942克/立方厘米HMW-HDPE和0.905克/立方厘米ULDPE的共混组合物计算或预计的抗撕裂强度之间的相关性。
图9标绘了优选的膜组合物A、H、K、L和M制备的本发明膜与膜组合物B、C、G和O制备的对照膜在抗撕裂强度和膜密度以及基于不同比例的0.942克/立方厘米的HMW-HDPE和0.905克/立方厘米ULDPE的共混组合物计算或预计的抗撕裂强度之间的相关性。
术语“超低密度聚乙烯”(ULDPE)，“极低密度聚乙烯”(VLDPE)和“线型极低密度聚乙烯”(LVLDPE)在聚乙烯技术领域中交替地使用来命名具有密度低于或等于约0.915克/立方厘米的线型低密度聚乙烯分支(Subset)的聚合物。术语“线型低密度聚乙烯”(LLDPE)则用于密度高于约0.915克/立方厘米的线型聚乙烯。
术语“多相”和“多相支链”在本文按传统表述用于指具有比较低的短支链分布指数的线型乙烯/α-烯烃聚合物。短支链分布指数(SCBDI)定义为具有共聚单体含量范围为共聚单体总摩尔量中值的50％的聚合物分子的重量百分比。聚烯烃短支链分布指数可以用已知的升温洗脱分级技术测定，如Wild et al.所述的方法，参见Journal of Polymer Science，Poly.Phys.Ed.Vol.20，P.441(1982)，L.D.Cady，“The Role of Comonomer Type andDistribution in LLDPE Product Performance，”SPE Regional TechnicalConfefence，Quaker Square Hilton，Akr on，Ohio，October 1-2，pp.107-119(1985)，或US Patentt 4,798,081)。一般多相线型乙烯/α-烯烃聚合物的SCBDI值小于约30％。
术语“均相”和“均相支链”在本文中按传统表述用于指具有较高短支链分布指数(SCBDI)的乙烯/α-烯烃聚合物，SCBDI用已知的升温洗脱分级技术测定。均相乙烯/α-烯烃聚合物一般具有大于或等于约30％的SCBDI值。
术语“中等模量”用于此描述膜密度计算值在0.923～0.95克/立方厘米的新型膜。术语“膜密度计算值”用于此是指由已知的重量分数和组分聚合物或层的实测退火密度计算得出的膜密度。
术语“厚”用于此描述厚度大于约1.25密耳(31微米)的新型膜。
术语“可变注道挤出”是用于本文的技术上的新术语，表示制膜环形模具和注道高度或吹泡膨胀点间的距离，它可以在吹膜制造时从0英寸(0厘米)至超过144英寸(366厘米)间变化。该术语包括熟知的袋式吹膜挤出和注道式吹膜挤出。术语“高注道挤出”用于此在传统上表示制膜环形模具与风环间的距离大于或等于30英寸(76厘米)。术语“低注道挤出”用于此在传统上表示距离在5英寸(12.7厘米)至30英寸(76厘米)范围。
术语“热装”用于此指包装或产品装填时产品温度高于45℃。术语“重型”用于此一般指工业化大批量包装或单件包装重量大于10磅(4.5千克)。
制造本发明的中等模量膜使用的聚合物密度根据ASTMD-792标准测量，计量单位为克/立方厘米(g/cc)。下面例中记载的测量样品是在环境条件下聚合物样品退火24小时后测定的。
熔融指数按ASTMD-1238测量，条件是190℃/2.16千克和190℃/5千克，分别称为I2和I5。熔融指数与聚合物的分子量成反比。因此，分子量越高，熔融指数越低，尽管其关系不是线性的。熔融指数计量单位是克/10分钟。就本发明的目的而言，在实施例中计算某些值中，I5的值与I2的值大致相互通过系数约5.1相关联；如1.0I2熔融指数等价于约5.1I5熔融指数。熔融指数也可以在更大重量下测量，如按照ASTM D-1238条件190℃/10千克和190℃/21.6千克下测量，分别称为I10和I21.6。
术语“熔流比”用于此在传统意义上指高重量测定的熔融指数与低重量测定的熔融指数的比率。为了测量I10和I2熔融指数值，熔流比通常表示为I10/I2；而对I21.6和I10熔融指数值而言，熔流比表示为I21.6/I10。其它的熔流比偶尔用于相关的聚乙烯组合物，如基于I5和I2熔融指数测量值的I5/I2。一般情况下，I21.6/I10和I5/I2的测量值具有相似的熔体流动值，I10/I2值一般大于I21.6/I10值乘以系数约4.4，这个系数用在本发明中是为了计算实施例中的某些值。
本发明膜的抗撕裂性能按照ASTM D1922标准测量，计量单位是克。抗撕裂性按纵向(MD)和横向(CD)测量。术语“抗撕裂强度”用于此表示纵向和横向抗撕裂强度的平均值，同样，计量单位是克。本发明膜的抗冲击性按ASTM D1709标准测量。由这些实测值及根据较高厚度对性能增加量的关系按依据实际测量的薄膜厚度(微米)的增加比例或减少比例，将撕裂强度和抗冲击强度结果统一为怡为2密尔厚度的结果；但这样统一化的计算值仅在膜厚度的改变少于10％，即测得的膜厚度范围在1.8-2.2密耳间予以实行和记载。
本发明的中等模量聚乙烯膜，其膜密度计算值范围在0.923～0.95克/立方厘米，优选0.926～0.948克/立方厘米，更优选是0.93～0.945克/立方厘米。
膜厚度一般大于约1.25密耳，优选1.5～8.75密耳，更好是2-8密耳。
这些膜与对照的现有技术的聚乙烯膜在大致相同的膜密度、熔融指数和膜厚度条件下，抗撕裂强度或抗冲击性至少高出30％，优选至少高出50％。
该新型膜的撕裂强度也可由下面的公式表征：
撕裂强度(克)＝Ax+Bx2+C
其中A，B和C是数字值，x是膜厚度(密耳)；当A小于或等于约150，则B应大于或等于约12.5，优选大于或等于约13.5，更好是大于或等于约14.5；当A大于约150，则B应在-80～40，优选-70～20，更好是-60～0。例如，公式96.621X+16.186X2+59.767表示了本发明膜的撕裂强度，而公式138.22x+4.8116x2-19.364不能表示。这些代表性表达式或主程式对膜组合物是特定的。图7给出了其它基于膜厚度这一本发明膜代表性值的实施例表达式。
新型膜的抗撕裂强度还可以用下面的公式未确定：
撕裂强度(克)＝(2.065×106)(Z)2-(3.8983×106)(Z)+1.84015×106
其中Z是膜密度计算值(g/cc)。
新型膜可以很容易地制成袋并由于具有良好的性能均衡即具有所需的高强度、中等模量以及良好的抗撕裂强度、抗冲击强度和尺寸稳定性，可用于重型包装、货运应用和热装包装。
用于制备本发明的中等模量聚乙烯膜的高分子量线型乙烯聚合物，组份(A)，是一类已知物料，这种物料可通过任何熟知的颗粒形式聚合工艺如淤浆聚合法和气相聚合法制备，该高分子量线型乙烯聚合物优选用众所周知的Phillips或Ziegler型配位催化剂制备，虽然也可用金属茂催化体系。尽管是优选的，但使用传统的Ziegler类型的催化剂，淤浆聚合法常限制聚合物密度大于约0.940g/cc，特别限制在大于0.935g/cc，即0.935g/cc是淤浆聚合法用于实际的商业生产的密度下限。
高分子量线型乙烯聚合物可以是乙烯均聚物或乙烯与至少一种具有3～20个碳原子的α-烯烃的共聚物。然而，优选，高分子量线型聚合物是与至少一种C3～C20的α-烯烃的共聚物，α-烯烃可以是如1-丙烯，1-丁烯，1-异丁烯，4-甲基-1-戊烯，1-己烯，1-庚烯和1-辛烯。最好的，高分子量线型乙烯聚合物是由低压淤浆聚合法制备的乙烯/1-丁烯共聚物。新型膜包含60％～95％(重量)的高分子量线型乙烯聚合物，优选65％～90％，更好是70％～85％(重量)。
组份(A)也可以是线型乙烯聚合物的共混物。这些共混物可以当场制备(如，在一单一聚合反应器内放入催化剂混合物或在并连或串连连接的分开的反应器中使用不同催化剂)或将聚合物物理共混来制备。
高分子量线型乙烯聚合物的I5熔融指数在0.1克/10分钟至3克/10分钟，优选0.1克/10分钟至2克/10分钟，更好是，0.15克/10分钟至1克/10分钟。此外，线型聚合物优选具有双态分子量分布(MWD)并且I21.6/I10范围在1～12，优选3.5～10，更好为4～8，最好为4.5～6。
高分子量线型乙烯聚合物包括(但不限于)LLDPE，LMDPE和HDPE及它们的混合物，优选密度范围在0.92～0.96g/cc，更好为0.93～0.96g/cc，最好是0.935～0.958g/cc。
用于本发明的线型乙烯/α-烯烃共聚物是包括常规齐格勒催化的多相支化线型乙烯/α-烯烃共聚物以及均相支化线型乙烯/α-烯烃共聚物的一类已知物料。
多相支化ULDPE和LLDPE是众所周知的市场可买到的材料。其制法是用齐格勒-纳塔催化剂以Anderson et al.在US 4,076,698中说明的溶液或气相聚合法制备。这些传统的Ziegler型线型聚乙烯不是均相支化，没有任何长链支化。多相支化ULDPE和LLDPE的典型分子量分布Mw/Mn范围为3.5～4.1。
均相支化ULDPE和LLDPE也是众所周知的。Elston在US 3,645,992中做了描述。均相支化ULDPE和LLDPE可以用传统的聚合法使用Ziegler型催化剂制备，催化剂如锆和钒催化剂体系，同样可以用金属茂催化剂体系如含有铪的催化剂。Ewen et al.在US 4,937,299和Tsutsui et al.在US 5,218,071中有描述。第二类线型聚乙烯是均相支化聚合物，如传统的Ziegler型多相线型聚乙烯，他们没有任何长链支化。均相支化ULDPE和LLDPE的典型分子量分布Mw/Mn值为约2。均相支化线型聚乙烯的工业实例包括由Mitsui Petrochemical Industries出售的牌号为“TAFMER”和Exxon Chemical Company出售的牌号为“EXACT”的产品。
用于本发明的线型乙烯/α-烯烃共聚物是Lai et al.在US 5,272,236和US 5,278,272中定义的一类独特的基本线型乙烯聚合物。用于制造本发明新型膜的线型乙烯/α-烯烃共聚物与Lai et al所述的独特的聚合物的区别在于既使它们具有相当窄的分子量分布(典型值约为2)，基本线型乙烯/α-烯烃共聚物加工性能十分优异。更为令人意外的是，如Laiet al.在US5,278,272中描述的，基本线型乙烯聚合物的熔流比(I10/I2)可以基本独立于多分散指数(即分子量分布Mw/Mn)而变化。如图1所示，基本线型乙烯/α-烯烃聚合物与Elston描述的均相线型乙烯/α-烯烃聚合物和与例如根据Anderson等在US4076698中的公开内容制备的传统的Ziegler聚合法制备的多相线型聚乙烯在流变性上形成鲜明的对比，而使无论是多相线型还是均相线型乙烯/α-烯烃聚合物都具有这样流变性，即能随着多分散指数增加，I10/I2值也增加。
用于制备本发明中等模量厚聚乙烯膜的线型乙烯/α-烯烃共聚物组分(B)含有至少一种α-烯烃单体。可通过溶液和气相聚合反应方法制备该共聚物。但当通过气相法生产和该共聚物是仅含一种α-烯烃的共聚物时，该α-烯烃应在C6以上。当用优选的溶液法生产时，该共聚物可含有至少一种C3～C20α-烯烃，如1-丙烯，1-丁烯，1-异丁烯，1-已烯，4-甲基-1-戊烯，1-庚烯和1-辛烯，以及其它类型的单体，如苯乙烯，卤代或烷基取代苯乙烯，四氟乙烯，乙烯基苯基环丁烷，1，4-己二烯，1，7-辛二烯和环烯如环戊烯，环己烯和环辛烯。该共聚物也可以是至少两种α-烯烃单体与乙烯共聚成的三元共聚物。优选的共聚物是与一种α-烯烃单体与乙烯的共聚物，更好的线型乙烯/α-烯烃共聚物组分(B)是乙烯与1-辛烯的共聚物。
该新型膜用5％～40％(重量)的线型乙烯/α-烯烃共聚物制备，优选用10％～35％(重量)，更好的是用15％～30％(重量)。
用于制备本发明薄膜的线型乙烯/α-烯烃共聚物，其I2熔融指数范围为0.3克/10分钟-3克/10分钟，优选0.3克/10分钟～2.5克/10分钟，更好的是0.4克/10分钟～2克/10分钟。线型乙烯/α-烯烃共聚物的密度低于约0.92克/cc，更好的范围为0.85～0.916克/cc，最好的范围为0.86～0.91克/cc。线型乙烯/α-烯烃共聚物的I10/I2比值范围为5.63～30，优选小于约20，特别是小于约15，最好小于约10。
用吹膜挤出法制备聚乙烯膜是众所周知的。如Dowd在US 4,632,801中介绍了典型的吹膜挤出工艺。典型的工艺是，将聚乙烯组合物放入螺杆挤出机，在其中熔融并受力通过环形薄膜模具，形成熔融管状体。然后将空气通入环形模具，按需要的直径使管状体膨胀“鼓泡”。空气则包围在环形模具与模具后续夹辊开之间的膜泡内，其后该膜泡平伏为平折薄膜。最终膜的厚度由挤出速率、膜泡直径和夹辊速度控制，由通过诸如改变螺杆转速、引出速率和卷取速度调节。保持膜泡直径和夹辊速度不变，增加挤出率可以提高最终膜厚度。
典型的吹膜挤出工艺一般可以分为“注道”挤出或“袋式”挤出。在注道式挤出工艺中，膜泡的膨胀可以控制在或发生在环形模口之上适当距离。风环(通常是单唇风环结构)使空气在管状体外面平行于纵向方向流动，以使熔融管状体保持接近环形薄膜模具的直径，直到在环形模具上方至少5英寸(12.7厘米)高处膨胀。除使用膜泡内稳定剂外，也可使用膜泡内冷却以在成形过程中保持最佳的膜泡稳定性。
已知注道式挤出可以使分子松弛得到提高，由此缓和某一方向上的应力集中而平衡膜的物理性质。增加注道或膨胀高度一般产生更高的横向(CD)性能，因此，得到更均匀的膜性能。注道式挤出，尤其是高注道式挤出，非常适合用于高分子量聚乙烯组合物如高分子高密度聚乙烯(HMW-HDPE)和高分子低密度聚乙烯(HMW-LDPE)，制备吹制膜，它们具有充分熔融强度，保证适宜的膜泡稳定性。
在袋式挤出工艺中，由风环供给的空气立即由相邻的环形模具吹出，使得膜泡离开模具后立即膨胀。该风环一般是双唇风环以保证增加膜泡稳定性。袋式挤出比注道式挤出应用更为广泛，一般优选用于低分子量、低熔融强度的聚乙烯组合物，如线型低密度聚乙烯(LLDPE)和超低密度聚乙烯(ULDPE)。
单层膜和多层膜都可以用注道式挤出和袋式挤出法制备，本发明的膜可以是单层或多层结构。多层聚乙烯膜可以用任何现有技术中已知的工艺制备，包括如共挤出，复合或共用两种方法。然而，本发明中优选的中等模量厚聚乙烯膜是单层膜结构。
尽管本发明膜可以由不同的注道式挤出工艺制备，但袋式挤出工艺和低注道挤出工艺在高分子量线型乙烯聚合物，组份(A)，具有I5熔融指数大于约0.5克/10分钟，尤其大于约0.6克/10分钟，最好大于约0.7克/10分钟的条件下为优选。高注道挤出工艺，其模具与发生膜泡膨胀之间的距离通常在30～42英寸(76～107厘米)，即模具直径6～10，优选用于制备其高分子量线型乙烯聚合物组份(A)的I5熔融指数小于或等于约0.5克/10分钟的本发明膜，较好低于约0.4克/10分钟，最好小于约0.3克/10分钟。
用于制备本发明膜的组份(A)和(B)可以采用现有技术中已知的适用方法单独混合(即该组份本身是两种或多种中间聚合物组分的聚合物共混物或一起混合。认为适用的方法包括在向吹膜挤出机加料前的转鼓干混各组分混合在一起、直接向吹膜挤出机中将各组分计重喂料、在各组分加入吹膜挤出机之前以配混挤出机或侧臂式挤出机熔融共混各组分或以串联或并联反应器并在每一反应器中必要时以不同催化剂和/或单体类型进行各组分的多反应器聚合反应等以及它们的混合形式。
除了上述关于本发明膜的撕裂强度性能和抗冲击性能的方程式外，升温洗提分级(TREF)也可用于“指纹”或鉴别该本发明新膜以及用于制造该新膜的膜组成。
添加剂，如抗氧化剂(例如，受阻酚，如IrganoxR1010或IrganoxR1076，由Ciba Geigy公司提供)，亚磷酸盐(例如IrgafosR168也由Giba Geigy公司提供)，粘着添加剂(例如：PIB)，Standostob PEPQTM(Sandoz公司提供)，颜料，着色剂和填料，也可以用于本发明的膜中或用于所用来制造该膜的聚合物组合物中，其含量的限度应不使这类添加剂或成份影响由本发明人所发现的抗撕裂性能和抗冲击性能的改进。虽然一般不能这么要求，但是本发明膜也可含有添加剂以提高抗粘结特性和摩擦系数特征，添加剂包括(但不限于)处理的和非处理的二氧化硅、滑石、碳酸钙和粘土以及伯和仲脂肪酰胺及取代的脂肪酰胺、脱模剂、硅氧烷涂料等，还可加入其它添加剂，如季铵化合物本身或与乙烯丙烯酸(EAA)共聚物或其它官能聚合物共用，来提高本发明薄膜抗静电特性，例如，允许对电敏感的物品的重型包装。
有利的是，由于新膜所具有的改进的强度性能在循环废料以及加稀聚合物可以高于现有技术中聚乙烯膜组合物一般可能使用的载荷量更高的载荷加入或混合于用于制造新膜的膜组合物中，并且仍能提供或保持能成功用于重型包装和货运用途的满意的使用性能。适用的加稀材料包括例如弹性体、橡胶和酸酐改性聚乙烯(如聚丁烯和马未酸酐接枝的LLDPE和HDPE)以及高压聚乙烯如低密度聚乙烯(LDPE)，乙烯/丙烯酸(EAA)共聚物，乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)共聚物，和乙烯/甲基丙烯酸酯(EMA)共聚物，以及它们的混合物。
实施例
下面的实施例说明本发明的一些特定的具体实施方案，但下列内容不应认为本发明仅限于所给出的这些特定的具体实施方案。
表1列举了用于研究改进中等摩量薄膜的各种要求的不同树脂类型。
                               表1
                          树脂类型和性能树脂类型* 熔融指数    密度    熔体流动比  共聚单体  工艺类型
       克/10分钟  克/cm3               类型HMW-    0.26I5   0.942    5.5I21.6/I10   丁烯    淤浆型HDPEHMW-    0.26I5   0.935    5.25I21.6/I10  丁烯    淤浆型HDPEMDPE    1.0I2    0.935    7.7I10/I2     辛烯    溶液型ULDPE   0.8I2    0.905    8.7I10/I2     辛烯    溶液型ULDPE   1.0I2    0.912    8.2I10/I2     辛烯    溶液型ULDPE   0.5I2    0.901    13.0I10/I2    辛烯    溶液型ULDPE   1.0I2    0.911    8.4I10/I2     己烯    气相ULDPE   1.0I2    0.905    8.4110/I2     丁烯    气相ULDPE   0.5I2    0.902    14.0I10/I2    丁烯    气相
*HMW-HDPE和MDPE树脂是由DOW化学公司提供，ULDPE树脂由Dow化学公司和Union Carbide公司提供。
表2-8归纳了用于研究测定有关具有改进的强度性能的中等模量厚膜所要求的不同组份的树脂和薄膜组成。除组合物B、N和O制备的对照膜外，所有本发明膜和含聚合物共混物的对照膜以及由组合物G(一种高分子量非共混单一聚合物组合物制备的对照膜)都是使用装有直径70毫米沟面机筒挤出机、减压螺杆、直径113毫米环形模具、1.2毫米模隙而无内膜泡冷却的7段Kiefel高注道吸膜生产线所制备。在此制备中，吹胀比保持在3.3/1，颈高保持在41英寸(104厘米)和对厚度大于0.5密耳的膜出率保持在220磅/小时(100千克/小时)，而对厚度小于或等于0.5密耳的膜则为170磅/小时(77千克/小时)，以提供23英寸(58.4厘米)平折膜。
由组合物B、N和O(中等分子量非共混单一聚合物组合物)制备的对照膜用装有64毫米直径、L/D比为24∶1的挤出机，屏障型螺杆、直径15.2厘米环形模具和模隙为70密耳的袋式吸膜生产线。吹胀比保持在2.5/1，出率保持在141磅/小时或7.5磅/小时/英寸模周长(64千克/小时或8.7千克/小时/厘米模周长)。除了由组合物B制备的对照膜是使用斜向的(incline)挤出机温度分布制备的之外，所有膜的制备方法都使用了反向的(reverse)温度分布。所有膜制备中的熔融温度保持在415-430°F(213-221℃)。由组合物A-O制成的本发明膜和对照膜的物理性能与厚度的关系也列于表2-8中。
这些表记载了薄膜密度计算值，像薄膜密度计算值测定一样，表中记载的组合物I5值也是由重量分数计算推导出来的，为了本发明的目的和用于组份聚合物，所有记载的小于0.5克/10分钟的I2值和大于1.0克/10分钟的I5值是基于下列关系式的计算值。
                  1.0I2＝5.1I5。
此外，对组份聚合物来说，记载的小于4.0的I21.6/I10值和大于15的I10/I2值是基于下列关系式的计算值：
                  4.4I10/I2＝1.0I21.6/I10。
为了本发明的目的，作为实例，下列计算是确定本发明实施例1的薄膜密度计算值的重量分数计算方法，该膜包括80％重量，密度为0.942克/立方厘米的HDPE和20％重量的密度为0.905克/立方厘米的ULDPE。
膜密度计算值(克/立方厘米)＝(0.8)(0.942克/立方厘米)+
(0.2)(0.905克/立方厘米)＝0.935克/立方厘米。
下列计算实例是确定本发明实施例1的组合物I5的计算值的重量分数计算方法，该组合物包括80％重量I5为0.75克/10分钟的HDPE和20％重量I2为1.0克/10分钟的ULDPE：
组合物I5计算值(克/10分钟)
＝(0.8)(0.26I5)+(0.2)(1.0I2)(5.1I5/1.0I2)＝0.71I5。
下列计算实例是确定具有0.8克/10分钟I2值的用于制备组合物A的ULDPE的I5熔融指数的基于因子的计算方法：
组份聚合物I5的计算值(克/10分钟)
＝(0.8I2)(5.1I5/1.0I2)＝4.08I5。
下列计算实例是确定具有8.7I10/I2比的用于制备组合物A的ULDPE的I21.6/I10比的基于因子的计算方法：
组份聚合物的I21.6/I10计算值＝(8.7I10/I2)(1.0I21.6/I10+4.4I10/I2)＝1.98I21.6/I10。
下列计算实例是确定厚为2密耳的本发明实施例1的撕裂强度的归一化计算方法，其中2.12密耳厚时的撕裂强度为516克。
2密耳厚的撕裂强度(克)＝(516克)(2.0密耳/2.12密耳)＝487克。
                                表2
                       薄膜组成和膜的物理特性
                             组合物(A)                                     组合物(B)
    实施例          1        2*      3       4     5*     6*     7*     8*
    组份(A)类型            HDPE     HDPE     HDPE    HDPE聚合反应方法    淤浆型   淤浆型   淤浆型  淤浆型共聚单体        丁烯     丁烯     丁烯    丁烯I5克/10分钟    0.26     0.26     0.26    0.26I2，克/10分钟    0.05     0.05     0.05    0.05密度克/立方厘米   0.942    0.942    0.942   0.942I21.6/I10      5.5      5.5      5.5     5.5I10/I2        24.2     24.2     24.2    24.2组份(B)类型            ULDPE    ULDPE    ULDPE   ULDPE聚合反应方法    溶液型   溶液型   溶液型  溶液型共聚单体        辛烯     辛烯     辛烯    辛烯I5，克/10分钟    4.1      4.1      4.1      4.1I2，克/10分钟    0.8      0.8      0.8      0.8密度克/立方厘米   0.905    0.905    0.95     0.95I21.6/I10     2.0      2.0      2.0      2.0I10/I2        8.7      8.7      8.7      8.7(A)/(B)共混物重量％ 80/20    80/20    80/20    80/20物理特性膜厚，密耳      2.12     0.84     3.55     5.75膜密度计算值，克/立 0.935    0.935    0.935    0.935方厘米 MLDPE    MLDPE   MLDPE   MLDPE溶液型   溶液型  溶液型  溶液型辛烯     辛烯    辛烯    辛烯5.1      5.1     5.1      5.11.0      1.0     1.0      1.00.935    0.935   0.935    0.9351.5      1.5     1.5      1.57.7      7.7     7.7      7.7无       无      无       无-        -       -        --        -       -        --        -       -        --        -       -        --        -       -        --        -       -        --        -       -        -100/0    100/0   100/0    100/00.62     2.86    3.48     8.220.935    0.935   0.935    0.935
组合物I5，g/10分钟   0.71   0.71   0.71    0.71横向撕裂性能，克    743    147    1265    1525纵向撕裂性能，克    288    27     645     1207撕裂强度，克        516    87     955     1366   5.1    5.1    5.1    5.1323    441    556    135931     305    333    1027177    373    445    1193
*表示仅为对比实例，即该实例不是本发明的实施例
                               表3
                      薄膜的组成和膜物理特性
                        组合物(C)                                          组合物(D)
    实施例           9*    10*   11*    12*   13*     14*      15*     16*
    组份(A)类型            MDPE    MDPE    MDPE    MDPE聚合反应方法    淤浆型  淤浆型  淤浆型  淤浆型共聚单体         丁烯   丁烯    丁烯     丁烯I5克/10分钟     0.26    0.26   0.26    0.26I2，克/10分钟     0.05    0.05   0.05    0.05密度克/立方厘米    0.935   0.935  0.935   0.935I21.6/I10       5.25    5.25   5.25    5.25I10/I2         23.1    23.1   23.1    23.1组份(B)类型             无      无     无      无聚合反应方法       -       -       -      -共聚单体         -       -       -      -I5，克/10分钟     -       -       -      -I2，克/10分钟     -       -       -      -密度克/立方厘米    -       -       -      -I21.6/I10       -       -       -      -I1.0/I2         -       -       -      -(A)/(B)共混物重量％  100/0   100/0   100/0  100/0物理特性 HDPE     HDPE      HDPE     HDPE淤浆型   淤浆型    淤浆型   淤浆型丁烯     丁烯      丁烯     丁烯0.29     0.26      0.26     0.260.05     0.05      0.05     0.050.942    0.942     0.942    0.9425.5      5.5       5.5      5.524.2     24.2      24.2     24.2ULDPE    ULDPE     ULDPE    ULDPE气相     气相      气相     气相己烯     己烯      己烯     己烯5.1      5.1       5.1      5.11.0      1.0       1.0      21.00.911    0.911     0.911    0.9111.9      1.9       1.9      1.98.4      8.4       8.4      8.480/20    80/20     80/20    80/20
    膜厚，密耳        0.55    2.88   5.1    6.17膜密度计算值，克/立   0.935   0.935  0.935  0.935方厘米组合物I5，克/10分钟  0.26    0.26   0.26   0.26横向撕裂性能，克    95      573    828    1100纵向撕裂性能，克    9       306    726    969撕裂强度，克      52      440    777    1035   0.54   2.89    4.78   7.970.936  0.936   0.936  0.9360.72   0.72    0.72   0.7243     292     747    14438      314     750    160026     303     749    1522
*表示仅为对比实例，即该实例不是本发明的实施例
                                        表4
                          薄膜的组成和薄膜的物理特性
                   组合物(E)                                                组合物(F)
    实施例          17*      18*    19*    20*   21*    22*    23*    24*
    组份(A)类型            HDPE      HDPE    HDPE    HDPE聚合反应方法    淤浆型    淤浆型  淤浆型  淤浆型共聚单体        丁烯      丁烯    丁烯    丁烯I5克/10分钟     0.26     0.26    0.26    0.26I2，克/10分钟     0.05     0.05    0.05    0.05密度克/立方厘米    0.942    0.942   0.942   0.942I21.6/I10       5.5      5.5     5.5     5.5I10/I2         24.2     24.2    24.2    24.2组份(B)类型             ULDPE    ULDPE   ULDPE   ULDPE聚合反应方法     气相     气相    气相    气相共聚单体         丁烯     丁烯    丁烯    丁烯I5，克/10分钟     5.1      5.1      5.1    5.1I2，克/10分钟     1.0      1.0      1.0    1.0密度克/立方厘米    0.905    0.905    0.905  0.905I21.6/I10      1.9      1.9      1.9    1.9 HDPE    HDPE    HDPE    HDPE淤浆型  淤浆型  淤浆型  淤浆型丁烯    丁烯    丁烯    丁烯0.26    0.26    0.26    0.260.05    0.05    0.05    0.050.942   0.942   0.942   0.9425.5     5.5     5.5     5.524.2    24.2    24.2    24.2ULDPE   ULDPE   ULDPE   ULDPE气相    气相    气相    气相丁烯    丁烯    丁烯    丁烯2.6     2.6      2.6    2.60.5     0.5      0.5    0.50.902   0.902    0.902  0.9023.2     32       3.2    3.2
    I10/I2            8.4     8.4    8.4      8.4(A)/(B)共混物重量％     80/20   80/20  80/20    80/20物理特性膜厚，密耳          0.52    2.87   4.69     7.41膜密度计算值，克/立方   0.935   0.935  0.935    0.935厘米组合物I5，g/10分钟     0.72    0.72   0.72     0.72横向撕裂性能，克      52      399    680      1046纵向撕裂性能，克      8       330    752      1284撕裂强度，克        30      365    716      1165     14.0    14.0   14.0     14.080/20   80/20  80/20    80/200.61    2.99   4.74     7.370.934   0.934  0.934    0.9340.68    0.68   0.68     0.6843      384    544      11688       338    645      139726      361    595      1283
*表示仅为对比实例，即该实例不是本发明的实施例
                                    表5
                        薄膜的组成和薄膜的物理特性
                   组合物(H)                                           组合物(G)
    实施例          25*    26       27      28     29*   30*    31*    32*
    组份(A)类型            HDPE    HDPE     HDPE    HDPE聚合反应方法    淤浆型  淤浆型   淤浆型  淤浆型共聚单体        丁烯    丁烯     丁烯    丁烯I5克/10分钟    0.30    0.30     0.30    0.30I2，克/10分钟  0.06    0.06     0.06    0.06密度克/立方厘米 0.950   0.950    0.950   0.950I21.6/I10     5.45    5.45     5.45    5.45I10/I2        24.0    24.0     24.0    24.0组份(B)类型            ULDPE   ULDPE    ULDPE   ULDPE聚合反应方法    溶液型  溶液型   溶液型  溶液型共聚单体        辛烯    辛烯     辛烯    辛烯I5，克/10分钟  4.1     4.1      4.1     4.1 HDPE     HDPE    HDPE    HDPE淤浆型   液浆型  淤浆型  淤液型丁烯     丁烯    丁烯    丁烯0.26     0.26    0.26    0.260.05     0.05    0.05    0.050.942    0.942   0.942   0.9425.5      5.5     5.5     5.524.2     24.2    24.2    24.2无       无      无      无-        -       -        --        -       -        --        -       -        -
I2，克/10分钟           0.8    0.8    0.8    0.8密度克/立方厘米          0.905  0.905  0.905  0.905I21.6/I10          2.0    2.0    2.0    2.0I10/I2             8.7    8.7    8.7    8.7(A)/(B)共混物重量％  80/20  80/20  80/20  80/20物理特性膜厚，密耳           0.66   2.74   4.73   7.321膜密度计算值，克/立      0.942  0.942  0.942  0.942方厘米组合物I5，g/10分钟      0.74   0.74   0.74   0.74横向撕裂性能，克       109    722    825    1600纵向撕裂性能，克       12     240    630    1440撕裂强度，克         61     481    728    1520   -       -       -        --       -       -        --       -       -        --       -       -        -100/0   100/0   100/0    100/00.86    2.78    4.79     8.280.942   0.942   0.942    0.9420.26    0.26    0.26     0.2689      263     454      93128      224     514      105459      244     484      993
*表示仅为对比实例，  即该实例不是本发明的实施例。
                                    表6
                          薄膜组成和膜的物理特性
                         组合物(I)                                         组合物(J)
    实施例          33*     34      35      36   37*    38      39       40
    组份(A)类型            HDPE     HDPE    HDPE    HDPE聚合反应方法      淤浆型   淤浆型  淤浆型  淤浆型共聚单体        丁烯     丁烯    丁烯    丁烯I5克/10分钟    0.26     0.26    0.26    0.26I2，克/10分钟    0.05     0.05    0.05    0.05密度克/立方厘米   0.935    0.935   6.935   0.935I21.6I10       5.25     5.25    5.25    5.25I10/I2         23.1     23.1    23.1    23.1组份(B)类型            ULDPE    ULDPE   ULDPE   ULDPE HDPE    HDPE    HDPE     HDPE淤浆型  淤浆型  淤浆型   淤浆型丁烯    丁烯    丁烯     丁烯0.26    0.26    0.26     0.260.05    0.05    0.05     0.050.942   0.942   0.942    0.9425.5     5.5     5.5      5.524.2    24.2    24.2     24.2ULDPE   ULDPE   ULDPE    ULDPE
    聚合反应方法      溶液型    溶液型 溶液型  溶液型共聚单体          辛烯      辛烯   辛烯    辛烯I5，克/10分钟      4.1       4.1    4.1     4.1I2，克/10分钟      0.8       0.8    0.8     0.8密度克/立方厘米     0.905     0.905  0.95    0.95I21.6/I10       2.0       2.0    2.0     2.0I10/I2          8.7       8.7    8.7     8.7(A)/(B)共混物重量％   80/20     80/20  80/20   80/20物理特性膜厚，密耳        0.60      2.99   4.97    7.81膜密度计算值，克/立   0.930     0.930  0.930   0.930方厘米组合物I5，g/10分钟   0.71      0.71   0.71    0.71横向撕裂性能，克    124       719    1490    1600纵向撕裂性能，克    11        660    1336    1600撕裂强度，克      68        690    1413    1600   溶液型 溶液型   溶液型    溶液型辛烯   辛烯     辛烯      辛烯5.1    5.1      5.1       5.11.0    1.0      1.0       1.00.912  0.912    0.912     0.9121.9    1.9      1.9       1.98.2    8.2      8.2       8.280/20  80/80    80/20     80/200.54   2.93     4.97      8.010.936  0.936    0.936     0.9360.72   0.72     0.72      0.72149    920      1313      16008      520      969       160079     720      1141      1600
*表示仅为对比实例，  即该实例不是本发明的实施例。
                                         表7
                             薄膜的组成和薄膜的物理特性
                   组合物(K)                                               组合物(L)
    实施例          41*    42       43      44   45*     46      47       48
    组份(A)类型            HDPE    HDPE     HDPE    HDPE聚合反应方法      淤浆型  淤浆型   淤浆型  淤浆型共聚单体        丁烯    丁烯     丁烯    丁烯I5克/10分钟      0.26    0.26     0.26    0.26I2，克/10分钟    0.05    0.05     0.05    0.05密度克/立方厘米   0.942   0.942    0.942   0.942I21.6/I10     5.5     5.5      5.5     5.5 HDPE     HDPE    HDPE     HDPE淤浆型   淤浆型  淤浆型   淤浆型丁烯     丁烯    丁烯     丁烯0.26     0.26    0.26     0.260.05     0.05    0.05     0.050.942    0.942   0.942    0.9425.5      5.5     5.5      5.5
    I10/I2        24.2    24.2   24.2     24.2组份(B)类型            ULDPE   ULDPE  ULDPE    ULDPE聚合反应方法      溶液型  溶液型 溶液型   溶液型共聚单体        辛烯    辛烯   辛烯     辛烯I5，克/10分钟      2.6     2.6    2.6      2.612，克/10分钟      0.5     0.5    0.5      0.5密度克/立方厘米     0.901   0.901  0.901    0.901I21.6I10      3.0     3.0    3.0      3.0I10/I2        13.0    13.0   13.0     13.0A)/(B)共混物重量    80/20   80/20  80/20    80/20％物理特性膜厚，密耳        0.60    2.25   3.49     5.97膜密度计算值，克/   0.933   0.933  0.933    0.933立方厘米组合物I5，g/10分   0.68    0.68   0.68     0.68钟横向撕裂性能，克    106     777    1128     1315纵向撕裂性能，克    11      195    375      998撕裂强度，克        59      486    752      1157   24.2    24.2    24.2    24.2ULDPE   ULDPE   ULDPE   ULDPE溶液型  溶液型  溶液型  溶液型辛烯    辛烯    辛烯    辛烯4.1     4.1     4.1     4.10.8     0.8     0.8     0.80.905   0.905   0.905   0.9052.0     2.0     2.0     2.08.7     8.7     8.7     8.785/15   85/15   85/15   85/150.86    2.40    4.83    5.830.937   0.937   0.937   0.9370.67    0.67    0.67    0.67150     757     786     137631      315     620     119791      536     703     1287
*表示仅为对比实例，  即该实例不是本发明的实施例。
                               表8
                    薄膜的组成和薄膜的物理特性
组合物(M)    组合物(N)    组合物(O)
    实施例    49*    50     51     52     53*   54*
    组份(A)类型      HDPE    HDPE   HDPE   HDPE 无    无
  聚合反应方法       淤浆型   淤浆型   淤浆型  淤浆型共聚单体         丁烯     丁烯     丁烯    丁烯I5克/10分钟       0.26     0.26     0.26    0.26I2，克/10分钟     0.05     0.05     0.05    0.05密度克/立方厘米    0.942    0.942    0.942   0.942I21.6/I10      5.5      5.5      5.5     5.5I10/I2        24.2     24.2     24.2    24.2组份(B)类型             ULDPE    ULDPE    ULDPE   ULDPE聚合反应方法       溶液型   溶液型   溶液型  溶液型共聚单体         辛烯     辛烯     辛烯    辛烯I5，克/10分钟     4.1      4.1      4.1     4.1I2，克/10分钟     0.8      0.8      0.8     0.8密度克/立方厘米    0.905    0.905    0.905   0.905I21.6/I10      2.0      2.0      2.0     2.0     -        --        --        --        --        --        --        -ULDPE    ULDPE溶液型   溶液型辛烯     辛烯4.1      5.10.8      1.00.905    0.9122.0      1.9
    I10/I2           8.7     8.7     8.7      8.7(A)/(B)共混物重量％    70/30   70/30   70/30    70/30物理特性膜厚，密耳         0.69    3.14    5.06     7.84膜密度计算值，克/立方  0.931   0.931   0.931    0.931厘米组合物I5，g/10分钟    0.80    0.80    0.80     0.80横向撕裂性能，克       127     1414    1600     1600纵向撕裂性能，克       17      759     1600     1600撕裂强度，克         72      1087    1600     1600     8.7      8.20/100    0/1002.0      2.00.905    0.9124.1      5.11178     15501427     13901302     1470
*表示仅为对比实例，  即该实例不是本发明实施例。
在表2-8和图2-7的物理特性说明根据本发明制备的膜基本表现出比具有相同膜密度和膜厚度和类似熔融指数的经过共混和未经共混制备的其它膜有改进的抗撕裂强度。图2具体说明了以组合物A制备的本发明的薄膜在膜厚大于1.25密耳(31微米)，尤其在1.5-8.75密耳范围以及更好是在2-8密耳范围和密度相等条件下比由组合物B、C和D制成的对比薄膜具有更优异的抗撕裂强度。
图2和3表明，对于生产适合的低密度乙烯/α-烯烃共聚物，组分B用于与适合的高分子量线型乙烯共聚物，组分A混合，制备本发明的新型膜而言，溶液法和/或1-辛烯优于气相法和/或1-丁烯和1-己烯，是优选的。此二图表明与适合的组分A，一种溶液法制备的低密度乙烯/辛烯共聚物以80/20重量比共混(组合物A制备的本发明膜，即本发明实施例1，3和4)产生了撕裂强度在厚度范围为1.5-8.5密耳内明显优于以气相法由1-丁烯或1-己烯共聚单体制备的低密度乙烯/α-烯烃共聚物为原料的对比膜(由组合物D、E和F制备的对比膜，即对比实施例13-24)的效果。以厚约6密耳的膜进行直接对比，由组合物A制备的本发明膜表现出比基于气相法生产的共聚物的对比膜的撕裂强度高约60％以上。但本发明人认为这一差异不是由于工艺类型本身所造成的，而是反映出当使用气相法生产适合的组分B时有较高的α-烯烃的需求。
图4表明由组合物A、H和I制备的本发明膜显著和意外地优于由组合物G，一种密度为约0.942克/立方厘米及I5值约为0.26的高分子线型乙烯共聚物制备的对照膜。由组合物H制备的本发明膜(本发明实施例26-28)的优异的使用性能尤其令人感到意外，因为其膜密度与由组合物G制备的对比膜(对比实施例29-32)的膜密度相当。本发明由组合物H和I制备的膜的优秀使用性能说明组分A可具有范围为0.935-0.95克/立方厘米的密度，尽管无须做此限制。
图5表明了由组合物A、J和K制备的本发明膜相对于由组合物B和C制备的对照膜的优秀的抗撕裂性能。图6也表明组分B可具有范围为0.901-0.912克/立方厘米的密度和I2熔融范围为0.8-1.0克/10分钟，尽管无须做此限制。
图6表明了由组合物A、L和M制备的本发明膜的新的使用性能。图6还表明可以70/30、80/20和85/15(重量比)分别共混组分A和B获得具有优秀使用性能的本发明新型膜。
图7表明由组合物A、H、I、J、K、L和M制备的本发明膜和由组合物B、C、D、E、F和G制备的对照膜的膜厚与撕裂强度之间的关系。图7还表明了对每一组合物的回归分析所得到的相应的关系式。关于本发明膜和对照膜的各关系之间的对比表明本发明新型膜的撕裂强度对应于以下表达式：
               撕裂强度(克)＝Ax+Bx2+C
式中A、B和C是数值，X是膜厚，密耳；当A小于或等于150时，B大于或等于约12.5；当A大于约150时，B的范围为-80-40。
图8表明了由组合物A、H、I、J、K、L和M制备的本发明膜及由组合物B、C、G和O制备的对照膜在膜厚为2密耳时膜密度与撕裂强度之间的关系。图8还表明了分别基于共混比为100/0、70/30、80/20和0/100的0.942克/立方厘米HMW-HDPE树脂和0.905克/立方厘米ULDPE树脂的组合物的撕裂强度预期平均值(计算值)。图8表明，在相等密度下，HMW-HDPE/ULDPE共混物的撕裂强度计算值与线型树脂的撕裂强度实测值相似，而本发明膜则表现出在相等密度下的明显优异的撕裂强度。
图9表明本发明最优选中等模量厚膜(即组分A的密度大于约0.935克/立方厘米和组分B的密度大于约0.901克/立方厘米)及同样的对照膜和图8的计算膜的膜密度与撕裂强度之间的关系。图9表明最优选的本发明膜(由组合物A、H、J、L和M制备的膜)不仅显著优异，而且在相等密度低于约0.935克/立方厘米条件下还按指数律地格外优秀。
图9还表明该新膜可进一步由下列表达式表征：
撕裂强度(克)＝(2.065×106)(Z)2-(3.8983×106)(Z)+1.84015×106
式中Z是膜密度计算值，克/立方厘米。
用另一种评价方法将本发明膜实施例1，27，28和34与用作毛毯垫外包装材料绝缘套、热装盐袋以及草坪和花园包装袋的市售中等模量重型膜相对比。表9-11表明本发明膜意外地表现出在较高膜密度和较低膜厚度下优异的性能平衡，而一般为了提高性能则需要降低密度和增加厚度。作为本发明新型膜相对于市售毛毯垫外包装膜(对照膜56)的突出的尺寸稳定性和减厚方面的改进以及节约成本等的实例，表9表明了本发明膜实施例27表现出膜厚度低约33％条件下优异的拉伸屈服、极限拉伸强度和撕裂强度以及相等的抗冲击强度。
                                    表9
                         本发明膜和市售膜的膜性能
    对比实施例55* 本发明的实施例34 对比实施例56* 本发明的实施例27
膜厚，密耳        3.0膜密度，克/立     0.921方厘米拉伸屈服，        3.0/2.2MD/CD千克极限张力         6.0/6.0MD/CD千克伸长％          687/927MD/CD落镖冲击强度      335方法A，克Elmendorf撕       404/＞1,600裂强度MD/CD，克撕裂强度，克      ＞1002     2.990.9303.5/3.57.3/8.3965/985550660/719690     7.00.9225.0/5.09.1/9.1500/500430400/500450     4.730.9426.8/7.613.7/14.61345/1380430630/875728
*对照膜55是出售给草坪和花园重型包装袋使用部门的由60/40重量比LLDPE与低密度聚乙烯(LDPE)组成的市售单层膜。对照膜56是出售给重型毛毯垫包装材料使用部门的由低密度聚乙烯(LDPE)组成的市售单层膜。
                                    表10
                          本发明膜和市售膜的膜性能
    对比实施例57* 本发明的实施例1 本发明的实施例35 对比实施例58*
膜厚，密耳       7.0膜密度，克/立    0.920方厘米拉伸屈服，       6.2/5.5MD/CD千克极限张力         11.4/10.2     5.750.9357.7/7.015.9/13.8     4.970.9305.4/5.911.1/11.3     7.00.9296.2/6.314.0/12.7
MD/CD千克伸长％        702/962MD/CD落镖冲击强度    350方法A，克Elmendorf撕     687/＞1,600裂强度MD/CD，克撕裂强度，克    -1,144 1380/12606251207/15251,366 1180/13507761336/14901,413 690/7007601370/＞16001,485
*对照膜57是由20/80(重量比)100％LLDPE与100％低密度聚乙烯(LDPE)共混物组成的出售给包装聚合物树脂的重型袋应用的市售单层膜。对照膜58是由50/50(重量比)LLDPE与低密度聚乙烯(LDPE)共混物以25/75(重量比)与橡胶改性HDPE共挤出组成的市售多层膜，并出售给热装盐袋使用部门。
                                     表11
                            本发明膜和市售膜的膜性能
    对比实施例59* 本发明的实施例27 本发明的实施例28 对比实施例60*
膜厚，密耳       5.5膜密度，克/立    0.935方厘米拉伸屈服，       5.9/6.6MD/CD千克极限张力        10.2/8.8MD/CD千克伸长％         510/625MD/CD落镖冲击强度     365方法A，克     4.730.9426.8/7.613.7/14.61345/1380430     7.320.94210.0/10.519.0/20.01565/1590495     8.00.9359.6/9.615.7/11.6610/760475
Elmendorf撕    820/＞1,600裂强度MD/CD，克撕裂强度，克  -1,210     630/875728   1440/＞16001,520   1330/＞1600-1,465
*对照膜59和60是由50/50(重量比)聚丁烯和HDPE共挤出组成的市售多层膜并出售给重型绝缘套使用部门。

Claims (12)

1.一种中等模量聚乙烯薄膜，特征为其厚度大于约1.25密耳，该膜包含：
(A)基于组分(A)和(B)总重量计，为60～95％(重量)至少一种密度范围为0.92-0.96克/立方厘米和I.5熔融指数范围为0.1～3克/10分钟的高分子量线型乙烯聚合物，和
(B)5～40％(重量)至少一种线型乙烯/α-烯烃共聚物，该线型乙烯/α-烯烃聚合物进一步特征为含有至少一种α-烯烃单体以及其密度范围为0.85～0.92克/立方厘米和I2熔融指数范围为0.3～3克/10分钟，
其中所述膜进一步特征在于其抗撕强度比具有基本相同密度、厚度和熔融指数的对比线型乙烯聚合物膜至少高30％。
2.权利要求1的薄膜，其中所述膜厚范围是1.5～8.75密耳。
3.权利要求1的薄膜，其中膜密度计算值范围为0.923～0.95克/立方厘米。
4.权利要求1的薄膜，其中所述高分子量线型乙烯聚合物是乙烯与至少一种选自1-丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯和1-辛烯的α-烯烃的共聚物。
5.权利要求5的薄膜，其中所述高分子量线型乙烯聚合物是乙烯和1-丁烯的共聚物。
6.权利要求1的薄膜，其中所述高分子量线型乙烯聚合物按粒形聚合方法制备。
7.权利要求1的薄膜，其中所述线型乙烯/α-烯烃共聚物是乙烯与至少一种选自1-丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯和1-辛烯的α-烯烃的共聚物。
8.权利要求7的薄膜，其中所述线型的乙烯/α-烯烃共聚物是乙烯与1-辛烯的共聚物。
9.权利要求1的薄膜，其中所述线型乙烯/α-烯烃共聚物按溶液聚合方法制备。
10.一种制备中等模量聚乙烯薄膜的方法，包括下列步骤：
(1)提供含下列组分(A)和(B)的可挤出的热塑性组合物，
(A)基于组分(A)和(B)总重量计，60-95％(重量)至少一种密度范围为0.92至0.96克/立方厘米和I5熔融指数范围为0.1-3克/10分钟的高分子量线型乙烯聚合物，和(B)基于组分(A)和(B)总重量计，5-40％(重量)至少一种含至少一种α-烯烃的密度范围为0.85-0.92克/立方厘米和I2熔融指数范围为0.3-3克/10分钟的线型乙烯/α-烯烃聚合物；
(2)将步骤(1)的组合物加入装有环形模具的加热的膜挤出设备；
(3)挤出该组合物使其通过所述环形模具，形成熔融或半熔融的该组合物因充气而基本超过模具直径的热塑性管并通过夹辊和引出辊牵伸形成厚度大于约1.25密耳(31微米)的平折薄膜，和
(4)为后续使用将步骤(3)形成的膜向步骤(2)的吹膜挤出设备的下线输送或为后续使用收集步骤(3)形成的膜离线，
其中该膜的特征为其抗撕裂强度比具有基本相同的密度、厚度和熔融指数的对比聚乙烯膜的抗撕裂强度至少大30％。
11.权利要求10的方法，其中所述挤出设备是可变注道的膜挤出生产线。
12.以权利要求10方法制备的薄膜。
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