DE69726011T2 - Blends aus polyethylenen und polyethylenoxiden mit einer umgekehrtphasemorphologie - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen zusammengesetzten thermoplastischen Film, der Polyethylen und Poly(ethylenoxid) umfasst und eine Umkehrphasen-Morphologie aufweist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Heutzutage wird von einer großen Vielzahl von wegwerfbaren Kunststoff-Massenartikeln Gebrauch gemacht. Wegen ihrer geringen Kosten und ihrer Bequemlichkeit sind sie sehr populär und es gibt eine hohe Verbrauchernachfrage. Viele dieser Artikel sind jedoch nicht abbaubar oder nicht leicht zu entsorgen. Infolgedessen verursachen sie in der Vergangenheit und auch heute noch Abfallbeseitigungsprobleme.
  • Körperpflegeprodukte, wie z. B. Windeln, Damenbinden, Erwachsenen-Inkontinenzkleidungsstücke und dgl., sind im allgemeinen aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Komponenten und Materialien hergestellt. Diese Artikel weisen in der Regel einen Abschnitt auf, gewöhnlich die Rückseitenschicht, die Abdeckschicht oder eine Leitschicht, die aus einem Film besteht, der aus einem flüssigkeitsabweisenden Material hergestellt ist. Dieses abweisende Material ist zweckmäßig so aufgebaut, dass das Auslaufen von absorbierter Flüs sigkeit aus dem Artikel minimiert oder verhindert wird und eine größere Ausnutzung des Absorptionsvermögens des Produkts erzielt wird. Der üblicherweise verwendete flüssigkeitsabweisende Film umfasst Kunststoffmaterialien, wie z. B. Polyethylenfilme und dgl.
  • Obgleich diese Produkte verhältnismäßig billig, hygienisch und leicht zu verwenden sind, ist die Beseitigung eines solchen Produktes, wenn es einmal verschmutzt ist, nicht problemlos. Eine ideale Entsorgungsmethode für solche Produkte wäre die Entsorgung in einem öffentlichen Abwassersystem und in privaten Wohnungs-Sanitärsystemen. Produkte, die für die Beseitigung in Abwassersystemen geeignet sind, können in einer geeigneten Toilette hinuntergespült werden und werden hier als "abspülbar" bezeichnet. Obgleich das Abspülen solcher Artikel bequem wäre, zerfällt das flüssigkeitsabweisende Material normalerweise nicht in Wasser und es besteht die Gefahr, dass Toiletten und Abwasserleitungen verstopft werden. Es ist daher erforderlich, wenn auch nicht erwünscht, vor dem Hinunterspülen das Sperrschicht-Filmmaterial von dem absorptionsfähigen Artikel zu trennen.
  • Ein Versuch, das Abspülungsproblem eines wasserbeständigen Films des Standes der Technik zu lösen, hat dazu geführt, dass das wasserbeständige Polymer modifiziert wurde. Einer der besonders geeigneten Wege zur Modifizierung von Polymeren umfasst das Mischen derselben mit anderen Polymeren mit unterschiedlichen Strukturen und Eigenschaften. In einigen wenigen Fällen sind die Polymermischungs-Kombinationen thermodynamisch mischbar und weisen eine mechanische Kompatibilität auf. Eine viel größere Anzahl von Mischungen sind jedoch Phasen-getrennt und weisen im allgemeinen eine schlechte mechanische Kompatibilität auf. Phasen-getrennte Mischungen können in einigen Fällen eine mechanische Kompatibilität aufweisen, wenn die Polymerzusammensetzungen ähnlich sind, wie z. B. Polyolefine im Gemisch mit anderen ähnlichen Polyolefinen, oder wenn Grenzflächenagentien zugesetzt werden, um die Kompatibilität an der Grenzfläche zwischen den Bestandteilen der Polymermischung zu verbessern.
  • Polymermischungen aus Polyolefinen und Poly(ethylenoxid) sind in der Schmelze verarbeitbar, sie weisen jedoch eine sehr schlechte mechanische Kompatibilität auf. Diese schlechte mechanische Kompatibilität zeigt sich insbesondere in Mischungen, die mehr als 50 Gew.-% Polyolefin enthalten. Im allgemeinen wird der Film durch Wasser nicht beeinflusst, da in der Regel die Hauptphase, d. h. das Polyolefin, die Nebenphase, d. h. das Poly(ethylenoxid), umgibt und einschließt. Das Einschließen des Poly(ethylenoxids) verhindert jedoch auf wirksame Weise jeden Abbaubarkeits- und/oder Abspülbarkeits-Vorteil, der durch die Verwendung von Poly(ethylenoxid)erzielt werden soll.
  • Im Hinblick auf die Probleme des Standes der Technik bleibt es weiterhin wünschenswert, eine Mischung zu finden, die mehr als etwa 50 Gew.-% eines Polyolefins und Poly(ethylenoxid) umfasst und eine Umkehrphasen-Morphologie aufweist. Filme, die aus einer solchen Mischung hergestellt sind, könnten zur Herstellung von Sperrschicht-Filmen für Körperpflegeprodukte verwendet werden, die abspülbar wären. Die Filme könnten ferner für die Herstellung von Filtermembranen verwendet werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Kurz zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung einen thermoplastischen Film, der ein Polyolefin, Poly(ethylenoxid) und eine solche Menge an Polyethylenglycol-ethylethermethacrylat umfasst, das auf das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid) aufgepfropft ist, dass der Film eine Umkehrphasen-Morphologie aufweist.
  • Unter dem hier verwendeten Ausdruck "Umkehrphasen-Morphologie" ist zu verstehen, dass der volumetrisch größere Bestandteil, der normalerweise in dem Film die kontinuierliche Phase bilden sollte, tatsächlich die dispergierte Phase (disperse Phase) ist. Entsprechend bildet der volumetrisch kleinere Be standteil die kontinuierliche Phase, in der der volumetrisch größere Bestandteil dispergiert ist.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen thermoplastischen Film mit einer Umkehrphasen-Morphologie bereitzustellen. Ziel der Erfindung ist es insbesondere, einen thermoplastischen Film bereitzustellen, der 55 bis 85 Gew.-% eines Polyolefins, 45 bis 15 Gew.-% Poly(ethylenoxid) und eine solche Menge an Monomer, das auf das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid) aufgepfropft ist, aufweist, dass der Film eine Umkehrphasen-Morphologie aufweist. Die hier angegebenen "Gewichtsprozentsätze" von Polyolefin und Poly(ethylenoxid) werden bestimmt unter Verwendung der Gesamtmenge von Polyolefin und Poly(ethylenoxid), welche die thermoplastische Zusammensetzung bildet ohne Berücksichtigung der Menge des addierten (zugesetzten) Monomers.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Obgleich die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf einen thermischen Film beschrieben wird, ist für den Fachmann klar, dass die Endung auch anwendbar ist auf andere thermoplastische Artikel, die extrudiert oder spritzgegossen werden können. Die endungsgemäße Filmzusammensetzung umfasst vorzugsweise 55 bis 85 Gew.-% eines Polyolefins, 45 bis 15 Gew.-% Poly(ethylenoxid) und eine solche Menge an auf das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid) aufgepfropftem Monomer, dass der Film eine Umkehrphasen-Morphologie aufweist. Es wurde überraschend gefunden, dass diese Umkehrphasen-Morphologie, bei der ein hydrophiler Anteil die kontinuierliche Phase darstellt, dadurch erzielt werden kann, dass die kleinere Komponente des Films die Wasserempfindlichkeit und Abbaubarkeit eines Films stark erweitert. Besonders bevorzugt weist die Mischung 60 bis 85 Gew.-% Polyethylen und 40 bis 15 Gew.-% Poly(ethylenoxid) auf mit einer wirksamen Menge von Monomer, die auf das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid) aufgepfropft ist, um die thermoplastische Phasenumkehr zu bewirken.
  • Die für die praktische Durchführung der Erfindung verwendbaren gesättigten Ethylenpolymeren sind Homopolymere oder Copolymere von Ethylen und sie haben im Wesentlichen eine lineare Struktur. Der hier verwendete Ausdruck "gesättigt" bezieht sich auf Polymere, die vollständig gesättigt sind, er umfasst aber auch Polymere, die bis zu 5% Unsättigung enthalten. Die Homopolymeren von Ethylen umfassen solche, die entweder unter hohem Druck hergestellt worden sind, d. h. lineares Polyethylen mit niedriger Dichte oder hoher Dichte, oder solche, die unter hohem Druck hergestellt worden sind, d. h. verzweigtes Polyethylen oder Polyethylen mit niedriger Dichte. Die Polyethylene mit hoher Dichte sind im allgemeinen charakterisiert durch eine Dichte, die ≥ 0,94 kg/m3 beträgt. Allgemein sind die Polyethylene mit hoher Dichte verwendbar als efrndungsgemäßes Grundharz mit einer Dichte in dem Bereich von etwa 0,94 bis etwa 0,97 kg/m3. Die Polyethylene können einen Schmelzindex, gemessen bei 2,16 kg und 190°C, haben, der in dem Bereich von etwa 0,005 bis 100 dg/min liegt. Zweckmäßig hat das Polyethylen einen Schmelzindex von 0,01 bis etwa 50 dg/min und besonders zweckmäßig von 0,05 bis etwa 25 dg/min. Alternativ können Mischungen von Polyethylen als Grundharz verwendet werden zur Herstellung der Pfropfcopolymer-Zusammensetzungen und diese Mischungen können einen Schmelzindex von größer als 0,005 dg/min bis weniger als etwa 100 dg/min haben.
  • Das Polyethylen mit niedriger Dichte weist eine Dichte von weniger als 0,94 kg/m3 auf und sie liegt in der Regel in dem Bereich von 0,91 bis etwa 0,93 kg/m3. Das Polyethylen mit niedriger Dichte weist einen Schmelzindex in dem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 100 dg/min, zweckmäßig von 0,05 bis etwa 20 dg/min auf. Polyethylen mit ultraniedriger Dichte kann erfindungsgemäß ebenfalls verwendet werden. Im allgemeinen hat Polyethylen mit ultraniedriger Dichte eine Dichte von weniger als 0,90 kg/m3.
  • Die oben genannten Polyolefine können auch hergestellt werden durch Anwendung der allgemein bekannten Mehrfachzentren-Ziegler-Natta-Katalysatoren oder der jüngeren Einzelzentren-Metallocen-Katalysatoren. Die Metal locen-katalysierten Polyolefine weisen besser kontrollierte Polymer-Mikrostrukturen auf als Polyolefine, die unter Verwendung von Ziegler-Natta-Katalysatoren hergestellt worden sind, wie z. B. eine engere Molekulargewichtsverteilung, eine gut kontrollierte Verteilung der chemischen Zusammensetzung, eine Comonomer-Sequenzlängen-Verteilung und eine Stereoregularität. Metallocen-Katalysatoren sind dafür bekannt, dass sie Propylen polymerisieren zu einem ataktischen, isotaktischen, syndiotaktischen, isotaktischen-ataktischen Stereoblock-Copolymer.
  • Copolymere von Ethylen, die erfindungsgemäß verwendbar sind, können umfassen Copolymere von Ethylen mit einem oder mehreren zusätzlichen polymerisierbaren ungesättigten Monomeren. Zu Beispielen für diese Copolymeren gehören, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Copolymere von Ethylen und α-Olefinen (z. B. Propylen, Buten, Hexen oder Octen), die umfassen lineares Polyethylen mit niedriger Dichte, Copolymere von Ethylen und Vinylestern von linearen oder verzweigten Carbonsäuren mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wie Ethylen/Vinylacetat-Copolymere und Copolymere von Ethylen und Acryl- oder Methacrylestern von linearen, verzweigten oder cyclischen Alkanolen mit 1 bis 28 Kohlenstoffatomen. Zu Beispielen für diese zuletzt genannten Copolymeren gehören Ethylen/Alkyl(meth)acrylat-Copolymere wie Ethylen/Methylacrylat-Copolymere.
  • Poly(ethylenoxid)-Polymere, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, können ein Molekulargewicht in dem Bereich von 200 000 bis 8 000 000 und vorzugsweise in dem Bereich von etwa 200 000 bis etwa 6 000 000 g/mol aufweisen. Poly(ethylenoxid) ist erhältlich von der Firma Union Carbide Corporation unter dem Handelsnamen POLYOX®. In der Regel handelt es sich bei Po-ly(ethylenoxid) um ein trockenes freifließendes weißes Pulver mit einem kristallinen Schmelzpunkt in der Größenordnung von etwa 65 °C, oberhalb dessen das Poly(ethylenoxid)-Harz thermoplastisch wird und durch Formgebungs-, Extrusions- und andere allgemein bekannte Verfahren geformt werden kann.
  • Das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid), die den Film bilden, weisen eine darauf aufgepfropfte wirksame Menge eines Monomers, nämlich von Polyethylenglycolethylethermethacrylat (erhältlich von der Firma Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin) auf, das überraschenderweise in dem Film eine Umkehrphasen-Morphologie verursacht. Die Menge des auf das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid) aufgepfropften Monomers beträgt vorzugsweise insgesamt 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht von Polyolefin und Po-ly(ethylenoxid). Zweckmäßig weisen das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid) eine Gesamtmenge von 1 bis 20 Gew.-% des aufgepfropften Monomers auf. Besonders zweckmäßig weisen das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid) eine Gesamtmenge von 1 bis 10 Gew.-% des aufgepfropften Monomers auf.
  • Zur Herstellung der bepfropften Polyethylen- und Poly(ethylenoxid)-Bestandteile des erfindungsgemäßen Films werden das Polyolefin und das Po-ly(ethylenoxid) mit dem Monomer in Gegenwart eines Freiradikal-Initiators umgesetzt. Der Initiator dient dazu, freie Radikale für die Aufpfropfung des Polymers zu initiieren. Das Verfahren zum Bepfropfen der Polymermischungen umfasst das Mischen in der Schmelze der gewünschten Gewichtsverhältnisse zwischen der Mischung aus dem Polyolefin und dem Poly(ethylenoxid), dem Monomer und einem Freiradikal-Initiator in einem Extruder und bei einer Reaktionstemperatur, bei der das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid) in einen geschmolzenen Zustand überführt werden. Ein bevorzugtes Verfahren umfasst daher die gleichzeitige Zugabe des Polyolefins, des Poly(ethylenoxids), des Monomers und des Freiradikal-Initiators zu dem Extruder, bevor die Polymer-Bestandteile, d. h. das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid), geschmolzen sind. Zweckmäßig können mit dem Schmelzextruder, der zum Vermischen der Schmelze verwendet wird, verschiedene Bestandteile in die Mischung an verschiedenen Stellen entlang der Schneckenlänge eingeführt werden. Beispielsweise können der Freiradikal-Initiator, Vernetzungsmittel oder andere reaktionsfähige Zusätze in die Mischung injiziert werden, bevor oder nachdem einer oder mehrere der Polymer-Bestandteile geschmolzen oder gründlich durchmischt sind. Besonders bevorzugt werden das Polyolefin und das Poly(ethylen oxid) am Beginn des Extruders zugegeben. Nach dem Schmelzen wird das Monomer zu den geschmolzenen Polymeren zugegeben und weiter stromabwärts der Extrudertrommel wird der Freiradikal-Initiator der geschmolzenen Mischung zugesetzt. Das Verfahren ist in US-A-S 700 872 näher beschrieben.
  • Zu Freiradikal-Initiatoren, die zum Aufpfropfen des Monomers auf das Polyolefin verwendet werden können, gehören Acylperoxide wie Benzoylperoxid; Dialkyl-; Diaryl- oder Aralkylperoxide wie Di-t-butylperoxid; Dicumylperoxid; Cumylbutylperoxid; 1,1-Di-t-butylperoxy-3,5,5-trimethylcyclohexan; 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan; 2,5-Dimethyl-2,5-bist-butylperoxy)hexin-3 und Bis(a-tbutylperoxyisopropylbenzol); Peroxyester, z. B. t-Butylperoxypivalat; t-Butylperoctoat; t-Butylperbenzoat; 2,5-Dimethylhexyl-2,5-di(perbenzoat); t-Butyldi(perphthalat); Dialkylperoxymonocarbonate und Peroxydicarbonate; Hydroperoxide, z. B. t-Butylhydroperoxid, p-Methanhydroperoxid, Pinanhydroperoxid und Cumolhydroperoxid und Ketonperoxide, wie z. B. Cyclohexanonperoxid und Methylethylketonperoxid. Es können auch Azo-Verbindungen, z. B. Azobisisobutyronitril, verwendet werden.
  • Die dem Extruder zugesetzte Menge an Freiradikal-Initiator sollte eine Menge sein, die ausreicht, um 1 bis 100 % des Monomers auf das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid) aufzupfropfen. Diese liegt in dem Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-% Initiator, vorzugsweise von 0,1 bis 5 Gew.-%, wobei alle diese Bereiche auf die Menge des der Schmelzmischung zugesetzten Monomers bezogen sind.
  • Charakteristisch für den erfindungsgemäßen thermoplastischen Film ist, dass der Film, wenn er unter Vennrendung eines Abtast-Elektronenmikroskops und unter Verwendung von Rückstreuungs-Elektronendetektor-Bildern betrachtet wird, zeigt, dass das Poly(ethylenoxid) die kontinuierliche Phase bildet, in der das Polyolefin eine diskontinuierliche Phase ist, d. h. innerhalb der Po-ly(ethylenoxid)phase dispergiert ist. Bei der Rückstreuungs-Elektronendetektor-Bilderzeugung entsteht ein Bild, in dem die höhere durchschnittliche Atomzahl des Bestandteils eine höhere Dichte der rückgestreuten Elektronen erzeugt, die auf dem fotografischen Bild heller erscheint. Ein Bestandteil mit einer niedrigeren Atomzahl erzeugt eine geringere Intensität der rückgestreuten Elektronen, die als dunkleres Bild auf der Fotografie erscheint. Die Rückstreuungs-Elektronenmikroskop-Bilderzeugung wird von Linda C. Sawyer und David T. Grubb in "Polymer Microscopy", Chapman & Hall, London, 1987, Seite 25, näher beschrieben. Zweckmäßig weisen die Polyolefin-Anteile des thermoplastischen Films einen durchschnittlichen Querschnittsdurchmesser in dem Bereich von 0,1 bis 50 μm, vorzugsweise von 0,5 bis 30 μm und besonders bevorzugt von 0,5 bis 25 μm, auf. Diese "Polyolefin-Anteile" können verfestigte Taschen aus dem Polyolefin, Fasern oder Kombinationen davon sein.
  • Die vorliegende Efindung wird durch die nachstehenden spezifischen Beispiele näher erläutert. Es ist klar, dass diese Beispiele nur erläuternde Ausführungsformen beschreiben und den Bereich der Erfindung nicht beschränken.
  • Vergleichsbeispiel
  • Unter Vennrendung eines Extruders wurde eine 60/40 Gew.-% Harzmischung aus Polyethylen mit niedriger Dichte (PE) und Poly(ethylenoxid) (PEO) in der Schmelze vermischt. Das PE wies einen Schmelzindex von 1,9 dg/min und eine Dichte von 0,917 kg/m3 auf (Dow 5031; erhältlich von der Firma Dow Chemical Company, Midland, MI). Das PEO hatte ein Molekulargewicht von 200 000 g/mol (POLYOX® WSRN-80; erhältlich von der Firma Union Carbide Corp.). Der zur Herstellung der Mischung verwendete Extruder war ein Werner & Pfleiderer ZSK-30-Extruder (erhältlich von der Firma Werner & Pfleiderer Corporation, Ramsey, New Jersey). Die Harzmischung wurde dem Extruder in einer Rate von 15,4 kg (34 Ibs)/h zugeführt. Der Extruder wies ein Paar von in gleicher Richtung rotierenden Schnecken auf, die parallel zueinander angeordnet waren. Der Abstand der Zentren zwischen den beiden Wellen betrug 26,2 mm. Der nominelle Schneckendurchmesser betrug 30 mm. Der tatsächliche äußere Schneckendurchmesser betrug 30 mm. Der innere Schneckendurch messer betrug 21,3 mm. Die Tiefe des Gewindes betrug 4,7 mm. Der. Extruder wies 14 Verarbeitungs-Zylinder auf, wobei 13 erhitzte Zylinder in sieben Erhitzungszonen unterteilt waren. Die Gesamtverarbeitungslänge betrug 1340 mm. Die sieben Erhitzungszonen waren alle auf 180°C eingestellt. Die Schneckengeschwindigkeit wurde auf 300 UpM eingestellt.
  • Alle Filme aus den geschmolzenen Mischungen in dem Vergleichsbeispiel und in den Beispielen 1 bis 9 wurden hergestellt unter Verwendung eines gegenläufigen Haake Extruder-Doppelschneckenextruders (erhältlich von der Firma Haake, 53 West Century Road, Paramus, N. J., 07652), der mit einer 10,16 cm (4 inch)-Schlitzdüse ausgestattet war. Der Extruder wies eine Länge von 300 mm auf. Die konischen Schnecken hatten einen Durchmesser von 30 mm an der Beschickungsöffnung und einen Durchmesser von 20 mm an der Düse. Der Extruder wies vier Erhitzungszonen auf, die auf 170°C, 180°C, 180°C und 190°C eingestellt waren. Die Schneckengeschwindigkeit betrug 30 UpM. Eine gekühlte Aufwickelwalze wurde zum Sammeln des Films verwendet. Die gekühlte Walze wurde mit einer ausreichenden Geschwindigkeit betrieben, um einen Film mit einer Dicke von etwa 101,6 μm (4 mils) zu bilden, und sie wurde bei einer Temperatur von 15 bis 20°C gehalten.
  • Beispiele 1 bis 3
  • Erfindungsgemäß wurde eine 60/40 Gew.-%-Harzmischung aus Polyethylen mit niedriger Dichte und Poly(ethylenoxid), wie vorstehend in dem Vergleichsbeispiel beschrieben, dem ZSK-30-Extruder in einer Rate von 15,4 kg (34 Ibs)/h zugeführt. Die sieben Erhitzungszonen waren alle auf 180°C eingestellt. Die Schneckengeschwindigkeit betrug 300 UpM. In den Zylinder 4 des Extruders wurde ein Monomer, Poly(ethylenglycol)-ethylethermethacrylat (PEG-MA; erhältlich von der Firma Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI) in der angegebenen Rate eingeführt. In den Zylinder 5 des Extruders wurde ein Freiradikal-Initiator (2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan, bezogen von der Firma Atochem, 2000 Market St., Philadelphia, PA, unter dem Handelsnamen Lupersol 101) in der angegebenen Rate eingeführt.
  • Für das Beispiel 1 betrug die PEG-MA-Zuführungsrate 0,45 kg/(1,0 Ib)/h und die Initiator-Zuführungsrate betrug 30,84 g (0,068 Ib)/h.
  • Für das Beispiel 2 betrug die PEG-MA-Zuführungsrate 0,86 kg (1,9 Ibs)/h und die Initiator-Zuführungsrate betrug 30,84 g (0,068 Ib)/h).
  • Für das Beispiel 3 betrug die PEG-MA-Zuführungsrate 1,41 kg (3,1 Ibs)/h und die Initiator-Zuführungsrate betrug 77,11 g (0,17 Ib)/h.
  • Beispiel 4
  • Eine 60/40 Gew.-%-Harzmischung aus Polyethylen mit niedriger Dichte (Dow 5031) und Poly(ethylenoxid) mit einem Molekulargewicht von 100 000 g/mol (POLYOX® WSRN-10) wurde mit einer Rate von 15,88 kg (35 Ibs)/h in den ZSK-30-Extruder eingeführt. Die sieben Erhitzungszonen wurden alle auf 180 °C eingestellt. Die Schneckengeschwindigkeit betrug 300 UpM. Ein Film aus dem in der Schmelze gemischten Harz wies eine .Umkehrphasen-Morphologie auf, wobei das Poly(ethylenoxid) die kontinuierliche Phase und das Polyethylen die diskontinuierliche Phase bildeten.
  • Beispiele 5 bis 9
  • Eine Harzmischung mit dem angegebenen Verhältnis von Polyethylen mit niedriger Dichte (Dow 5031) zu Poly(ethylenoxid) (POLYOX© WSRN-80) wurde in einer Rate von 2,27 kg (5,0 Ibs)/h in einen Haake-Extruder eingeführt. Der Haake-Extruder war ähnlich demjenigen, wie er oben in dem Vergleichsbeispiel beschrieben worden ist, jedoch mit der Ausnahme, dass der Extruder eine Zwei-Loch-Strangdüse anstelle der 10,16 cm (4 inch)-Schlitzdüse aufwies. Gleichzeitig mit der Einführung des Polymers in den Extruder wurden die an gegebenen Mengen des Monomers PEG-MA und des Freiradikal-Initiators (Lupersol 101) in die Beschickungs-Öffnung eingeführt. Der Extruder wies vier Erhitzungszonen auf, die auf 170°C, 180°C, 180°C und 190°C eingestellt waren. Die Schneckengeschwindigkeit des Extruders betrug 150 UpM. Die Stränge wurden an der Luft gekühlt und pelletisiert.
  • Für das Beispiel 5 war die Mischung 60/40 PE/PEO, die PEG-MA-Beschickungsrate betrug 0,23 kg (0,50 Ibs)/h und die Initiator-Beschickungsrate betrug 11,34 g (0,025 Ib)/h.
  • Für das Beispiel 6 war die Mischung 65/35 PE/PEO, die PEG-MA-Beschickungsrate betrug 0,23 kg (0,50 Ib)/h und die Initiator-Beschickungsrate betrug 11,34 g (0,025 Ib)/h.
  • Für das Beispiel 7 war die Mischung 70/30 PE/PEO, die PEG-MA-Beschickungsrate betrug 0,23 kg (0,50 Ib)/h und die Initiator-Beschickungsrate betrug 11,34 g (0,025 Ib)/h.
  • Für das Beispiel 8 war die Mischung 75/25 PE/PEO, die PEG-MA-Beschickungsrate betrug 0,23 kg (0,50 Ib)/h und die Initiator-Beschickungsrate betrug 11,34 g (0,025 Ib)/h.
  • Für das Beispiel 9 war die Mischung 80/20 PE/PEO, die PEG-MA-Beschickungsrate betrug 0,23 kg (0,50 Ib)/h und die Initiator-Beschickungsrate betrug 11,34 g (0,025 Ib)/h.
  • Die Filme der Beispiele 5 bis 9 wiesen eine Umkehrphasen-Morphologie auf, wobei das Poly(ethylenoxid) die kontinuierliche Phase bildete und das Polyethylen die diskontinuierliche Phase bildete.
  • Für das Beispiel 5 wurde die Menge des auf das Poly(ethylenoxid) aufgepfropften Monomers bestimmt durch Protonen-NMR-Spektroskopie in deuteriertem Wasser, und sie betrug 9,52 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Poly(ethylenoxids) in der Mischung. Die Menge des nicht-umgesetzten Monomers wurde bestimmt durch Protonen-magnetische Kernresonanz (NMR)-Spektroskopie in deuteriertem Wasser und sie betrug 2,02 Gew.-%, bezogen auf die Menge von Polyethylen und Poly(ethylenoxid) in der Mischung. Die Menge des auf das Polyethylen aufgepfropften Monomers wurde zu 0,51 Gew.-% bestimmt durch Fourier-Umwandlungs-Infrarot (FT-IR)- und Sauerstoff-Gehalts-Analyse, wie in WO-A-98/7702 beschrieben.

Claims (20)

  1. Thermoplastischer Gegenstand, der umfasst: a) ein Polyolefin als einen Hauptbestandteil; b) Poly(ethylenoxid) als einen Nebenbestandteil; und c) eine Menge an Polyethylenglycol-ethylethermethacrylat, die auf das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid) aufgepfropft ist, wodurch der Gegenstand eine Umkehrphasen-Morphologie aufweist, sodass in dem thermoplastischen Gegenstand der Nebenbestandteil eine kontinuierliche Phase und der Hauptbestandteil eine dispergierte Phase bilden.
  2. Thermoplastischer Gegenstand nach Anspruch 1, der 55 bis 85 Gew.-% des Polyolefins und 45 bis 15 Gew.-% des Poly(ethylenoxids) umfasst.
  3. Thermoplastischer Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, der 60 bis 85 Gew.-% des Polyolefins und 40 bis 15 Gew.-% des Poly(ethylenoxids) umfasst.
  4. Thermoplastischer Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in dem das Polyolefin Polyethylen ist.
  5. Thermoplastischer Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in dem das Polyolefin Polypropylen ist.
  6. Thermoplastischer Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, in dem eine Gesamtmenge von 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamt menge von Polyolefin und Poly(ethylenoxid), des Monomers auf das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid) aufgepfropft ist.
  7. Thermoplastischer Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in dem eine Gesamtmenge von 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge von Polyolefin und Poly(ethylenoxid), des Monomers auf das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid) aufgepfropft ist.
  8. Thermoplastischer Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 7, in dem eine Gesamtmenge von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge von Polyolefin und Poly(ethylenoxid), des Monomers auf das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid) aufgepfropft ist.
  9. Thermoplastischer Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem es sich um einen Film handelt.
  10. Thermoplastischer Film nach Anspruch 9, in dem das Polyolefin in der dispergierten Phase einen durchschnittlichen Querschnitts-Durchmesser von 0,1 bis 50 μm hat.
  11. Thermoplastischer Film nach Anspruch 9 oder 10, in dem das Polyolefin in der dispergierten Phase einen durchschnittlichen Querschnitts-Durchmesser von 0,5 bis 30 μm hat.
  12. Thermoplastischer Film nach einem der Ansprüche 9 bis 11, in dem das Polyolefin in der dispergierten Phase einen durchschnittlichen Querschnitts-Durchmesser von 0,5 bis 25 μm hat.
  13. Thermoplastischer Film, der umfasst: a) Polyethylen als einen Hauptbestandteil; b) Poly(ethylenoxid) als einen Nebenbestandteil; und c) eine Menge an Polyethylenglycol-ethylethermethacrylat, die auf das Polyethylen und das Poly(ethylenoxid) aufgepfropft ist, wodurch der Film eine Umkehrphasen-Morphologie aufweist, sodass in dem thermoplastischen Film das Poly(ethylenoxid) eine kontinuierliche Phase und das Polyethylen eine dispergierte oder diskontinuierliche Phase bilden.
  14. Thermoplastischer Film nach Anspruch 13, der 55 bis 85 Gew.-% des Polyolefins und 45 bis 15 Gew.-% des Poly(ethylenoxids) umfasst.
  15. Thermoplastischer Film nach Anspruch 13 oder 14, der 60 bis 85 Gew.-% des Polyolefins und 40 bis 15 Gew.-% des Poly(ethylenoxids) umfasst.
  16. Thermoplastischer Film nach einem der Ansprüche 13 bis 15, in dem eine Gesamtmenge von 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge von Polyolefin und Poly(ethylenoxid), des Monomers auf das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid) aufgepfropft ist.
  17. Thermoplastischer Film nach einem der Ansprüche 13 bis 16, in dem eine Gesamtmenge von 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge von Polyolefin und Poly(ethylenoxid), des Monomers auf das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid) aufgepfropft ist.
  18. Thermoplastischer Film nach einem der Ansprüche 13 bis 17, in dem eine Gesamtmenge von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge von Polyolefin und Poly(ethylenoxid), des Monomers auf das Polyolefin und das Poly(ethylenoxid) aufgepfropft ist.
  19. Thermoplastischer Film, der umfasst: a) 55 bis 85 Gew.-% Polyethylen; b) 45 bis 15 Gew.-% Poly(ethylenoxid); und c) 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge von Polyolefin und Poly(ethylenoxid), Polyethylenglycol-ethylethermethacrylat, die auf das Polyethylen und das Poly(ethylenoxid) aufgepfropft sind, wodurch der Film eine Umkehrphasen-Morphologie aufweist, sodass in dem thermoplastischen Film das Poly(ethylenoxid) eine kontinuierliche Phase und das Polyethylen eine dispergierte oder diskontinuierliche Phase bilden.
  20. Thermoplastischer Film nach Anspruch 19, in dem das Polyethylen in der dispergierten Phase einen durchschnittlichen Querschnitts-Durchmesser von 0,1 bis 50 μm hat.
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