具有改善的刚性/韧性平衡的BOPP膜制造技术

本发明专利技术涉及新型双轴向聚丙烯(BOPP)膜、用于制备该膜的方法以及用于制备该膜的聚丙烯的用途和包含该膜的制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种新型双轴向聚丙烯(BOPP)膜，一种用于制备这种膜的方法，以及用于制备这种膜的聚丙烯的用途和包括这种膜的制品。
技术介绍
双轴向聚丙烯(BOPP)膜类，也称为取向的聚丙烯膜类，被使用在诸如包装、胶带或电容器薄膜类的多种技术应用中。这些聚丙烯膜类所需的性质通常为与一定弹性和韧性结合的高刚性，即BOPP膜应具有高弹性模量以及高断裂伸长率。然而，由于BOPP膜在两个不同的温度下，通过两个正交方向上的顺序牵伸进行制备，BOPP膜加工引入了关于最终BOPP膜的这些机械性能的值得考虑的各向异性。为增加最终BOPP膜的刚性，即弹性模量，现在有必要增加用于制备BOPP膜的基础树脂的等规度和熔点。而同时，等规度和熔点的增加通常会降低由这种树脂制备的BOPP膜的韧性，即断裂伸长率。因此，在本领域仍然需要提供避免上述缺点的并且特别是考虑到提高这种膜的机械性能的双轴向聚丙烯(BOPP)膜。换言之，理想的是提供双轴向聚丙烯(BOPP)膜，其以与现有技术的双轴向聚丙烯(BOPP)膜相比的如高刚性和高韧性的良好的机械性能为特征。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的为提供一种双轴向聚丙烯(BOPP)膜，其以如刚性和韧性的机械性能的经改善的平衡为特征。特别是，最终的膜应具有高弹性模量以及在高断裂伸长率。因此，在第一方面本专利技术涉及一种双轴向聚丙烯(BOPP)膜，其中双轴向聚丙烯(BOPP)膜具有a)至少5000N/mm2的横向(TD)弹性模量，和b)至少170％的纵向(MD)断裂伸长率，和其中聚丙烯(PP)为无规聚丙烯共聚物(C-PP)，其具有i)164至169℃范围内的由差示扫描量热法(DSC)测量的熔融温度(Tm)，ii)1.0至3.5重量％范围内的在25℃下根据ISO16152测量的二甲苯冷可溶物级分(XCS)，和iii)基于所述无规聚丙烯共聚物(C-PP)的总重量的0.01至0.5重量％范围内的乙烯单元含量。优选地，如果聚丙烯(PP)(横向牵伸时)具有不等式(II)的范围内的牵伸温度(T牵伸’)，即可获得横向(TD)弹性模量的值和纵向(MD)断裂伸长率的值，Tm-25≤T牵伸’≤Tm+10 (II)，其中T牵伸’为在横向上对聚丙烯(PP)进行牵伸的炉中的牵伸区(DZT)的第一部分以℃计的牵伸温度(T牵伸’)，其中进一步将牵伸区(DZT)的第一部分限定为经牵伸的聚丙烯(PP)的牵伸比为至少1.1、优选地在1.1至5.0范围内、更优选地在1.1至4.0范围内，还更优选地在1.1至3.5范围内的区域；和Tm为以℃计的聚丙烯(PP)的熔融温度(Tm)。专利技术人惊奇地发现前文双轴向聚丙烯(BOPP)膜与现有技术双轴向聚丙烯膜相比具有经过改善平衡的机械性能。更准确地，专利技术人发现双轴向聚丙烯(BOPP)膜具有与高韧性结合的高刚性，即BOPP膜具有高弹性模量以及高断裂伸长率。根据第二方面，本专利技术涉及一种用于制备双轴向聚丙烯(BOPP)膜的方法，该方法包含至少下列步骤a)提供为在如本文所定义的无规聚丙烯共聚物(C-PP)的聚丙烯，b)在纵向(MD)和横向(TD)上拉伸步骤a)的聚丙烯(PP)，其中在连续的步骤中进行纵向(MD)和横向(TD)上的拉伸。优选的是，步骤a)的聚丙烯在a)纵向(MD)上，以≥3.0、优选地≥4.0的牵伸比，和/或b)横向(TD)上，以≥6.0、优选地≥7.0的牵伸比进行拉伸，由此实现步骤b)。在第三方面，本专利技术涉及用于制备双轴向聚丙烯(BOPP)膜的为如本文所定义的无规聚丙烯共聚物(C-PP)的聚丙烯(PP)的用途。优选的是，双轴向聚丙烯(BOPP)膜具有a)至少5000N/mm2的横向(TD)弹性模量，和b)至少170％的纵向(MD)断裂伸长率，优选地，如果聚丙烯(PP)(横向牵伸时)具有不等式(II)的范围内的牵伸温度(T牵伸’)，即可获得横向(TD)弹性模量的值和纵向(MD)断裂伸长率的值，Tm-25≤T牵伸’≤Tm+10 (II)，其中T牵伸’为在横向上对聚丙烯(PP)进行牵伸的炉中的牵伸区(DZT)的第一部分以℃计的牵伸温度(T牵伸’)，其中进一步将牵伸区(DZT)的第一部分限定为经牵伸的聚丙烯(PP)的牵伸比为至少1.1、优选地在1.1至5.0范围内、更优选地在1.1至4.0范围内，还更优选地在1.1至3.5范围内的区域；和Tm为以℃计的聚丙烯(PP)的熔融温度(Tm)。根据第四方面，本专利技术涉及一种包含如本文所定义的双轴向聚丙烯(BOPP)膜的制品。在本专利技术的一个实施方案中，双轴向聚丙烯(BOPP)膜具有a)至少2000N/mm2的纵向(MD)弹性模量，和/或b)至少46％的横向(TD)断裂伸长率，优选地，如果聚丙烯(PP)(横向牵伸时)具有不等式(II)范围内的牵伸温度(T牵伸’)，即可获得纵向(MD)弹性模量的值和横向(TD)断裂伸长率的值，Tm-25≤T牵伸’≤Tm+10 (II)，其中T牵伸’为在横向上对聚丙烯(PP)进行牵伸的炉中的牵伸区(DZT)的第一部分以℃计的牵伸温度(T牵伸’)，其中进一步将牵伸区(DZT)的第一部分限定为经牵伸的聚丙烯(PP)的牵伸比为至少1.1、优选地在1.1至5.0范围内、更优选地在1.1至4.0范围内，还更优选地在1.1至3.5范围内的区域；和Tm为以℃计的聚丙烯(PP)的熔融温度(Tm)。在本专利技术的另一实施方案中，双轴向聚丙烯(BOPP)膜具有至少110N/mm2的纵向(MD)拉伸强度和/或至少300N/mm2的横向(TD)拉伸强度，优选地，如果聚丙烯(PP)(横向牵伸时)具有不等式(II)的范围内的牵伸温度(T牵伸’)，即可获得纵向(MD)弹性模量的值和横向(TD)断裂伸长率的值，Tm-25≤T牵伸’≤Tm+10 (II)，其中T牵伸’为在横向上对聚丙烯(PP)进行牵伸的炉中的牵伸区(DZT)的第一部分以℃计的牵伸温度(T牵伸’)，其中进一步将牵伸区(DZT)的第一部分限定为经牵伸的聚丙烯(PP)的牵伸比为至少1.1、优选地在1.1至5.0范围内、更优选地在1.1至4.0范围内，还更优选地在1.1至3.5范围内的区域；和Tm为以℃计的聚丙烯(PP)的熔融温度(Tm)。在本专利技术的第二方面的另一实施方案中，双轴向聚丙烯(BOPP)膜包括为无规聚丙烯共聚物(C-PP)的聚丙烯(PP)，其具有a)至少115℃、优选地至少118℃的由差示扫描量热法(DSC)测量的结晶温度(Tc)，和/或b)≤7.0g/10min、优选地≤5.0g/10min的根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃)，和/或c)由13C-NMR谱测定的≥95.0％、优选地在95.0至98.0％范围内的mmmm五单元组含量，和/或d)由13C-NMR谱测定的低于1.0％、优选地低于0.5％、更优选地低于0.3％的2,1赤式
区域缺陷。无论在本专利技术的何处，缺陷，即2,1赤式区域缺陷和立体缺陷被记录为在样品中的所述单元的平均百分数“％”。在本专利技术的一个实施方案中，双轴向聚丙烯(BOPP)膜包含由下式(IV)测定的共聚单体校正的内消旋序列长度(MSL4’)为130至250范围内的无规聚丙烯共聚物(C-PP)的聚丙烯(PP)MSL4’本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双轴向聚丙烯(BOPP)膜，其包括聚丙烯(PP)，其中所述双轴向聚丙烯(BOPP)膜具有a)至少5000N/mm2的横向(TD)弹性模量，和b)至少170％的纵向(MD)断裂伸长率，和其中所述聚丙烯(PP)为无规聚丙烯共聚物(C‑PP)，其具有i)164至169℃范围内的由差示扫描量热法(DSC)测量的熔融温度(Tm)，ii)1.0至3.5重量％范围内的在25℃下根据ISO16152测定的二甲苯冷可溶物级分(XCS)，和iii)基于所述无规聚丙烯共聚物(C‑PP)的总重量的0.01至0.5重量％范围内的乙烯单元含量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.18 EP 13198134.21.一种双轴向聚丙烯(BOPP)膜，其包括聚丙烯(PP)，其中所述双轴向聚丙烯(BOPP)膜具有a)至少5000N/mm2的横向(TD)弹性模量，和b)至少170％的纵向(MD)断裂伸长率，和其中所述聚丙烯(PP)为无规聚丙烯共聚物(C-PP)，其具有i)164至169℃范围内的由差示扫描量热法(DSC)测量的熔融温度(Tm)，ii)1.0至3.5重量％范围内的在25℃下根据ISO16152测定的二甲苯冷可溶物级分(XCS)，和iii)基于所述无规聚丙烯共聚物(C-PP)的总重量的0.01至0.5重量％范围内的乙烯单元含量。2.根据权利要求1所述的双轴向聚丙烯(BOPP)膜，其中所述双轴向聚丙烯(BOPP)膜具有a)至少2000N/mm2的纵向(MD)弹性模量，和/或b)至少46％的横向(TD)断裂伸长率。3.根据权利要求1或2所述的双轴向聚丙烯(BOPP)膜，其中所述双轴向聚丙烯(BOPP)膜具有至少110N/mm2的纵向(MD)拉伸强度和/或至少300N/mm2的横向(TD)拉伸强度。4.根据前述权利要求中任一项所述的双轴向聚丙烯(BOPP)膜，其中所述所述聚丙烯(PP)是无规聚丙烯共聚物(C-PP)，其具有a)至少115℃、优选地至少118℃的由差示扫描量热法(DSC)测量的结晶温度(Tc)，和/或b)≤7.0g/10min、优选地≤5.0g/10min的根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃)，和/或c)由13C-NMR谱测定的≥95.0％、优选地在95.0至98.0％范围内的mmmm五单元组含量，和/或d)由13C-NMR谱测定的低于1.0％、优选地低于0.5％、更优选地低于0.3％的2,1赤式区域缺陷。5.根据前述权利要求中任一项所述的双轴向聚丙烯(BOPP)膜，其中所述聚丙烯(PP)为无规聚丙烯共聚物(C-PP)，其具有由下式(IV)确定的130至250范围内的共聚单体校正的内消旋序列长度(MSL4’)MSL4’＝(((1-(fE*5))*[mmmm])/(((1-(fE*5))*0.5*[mmmr])+(0.5*2*fE)))+4(IV)。6.根据前述权利要求中任一项所述的双轴向聚丙烯(BOPP)膜，其中所述聚丙烯(PP)为重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比[Mw/Mn]为至少4.0，优选地至少5.0，的无规聚丙烯共聚物(C-PP)。7.根据前述权利要求中任一项所述的双轴向聚丙烯(BOPP)膜，其中所述聚丙烯(PP)为多分散性指数为≥2.5的无规聚丙烯共聚物(C-PP)。8.根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里·波特，迪特里希·格洛格尔，托马斯·霍瑞欧，安东尼斯·吉特萨斯，弗朗西斯库斯·雅各布斯，马修·帕金森，
申请(专利权)人：博里利斯股份公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT