未经拉伸的基于聚丙烯的膜制造技术

根据本发明专利技术的三元共聚物具有低熔点、低温密封效果以及优良的透明度和强度，因此由所述三元共聚物制备的膜可以有利地用作未经拉伸的基于聚丙烯的膜的密封层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【相关申请的交叉引用】本申请要求在2014年12月4日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0173004的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
本专利技术涉及具有低二甲苯可溶物含量并且能够允许在低温下充分热密封的未经拉伸的基于聚丙烯的膜。
技术介绍
烯烃聚合催化剂体系可分为齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)和茂金属催化剂体系，并且这两种高活性催化剂体系已依照其特性得以发展。自齐格勒-纳塔催化剂在20世纪50年代被开发以来，其已广泛应用于现有工业方法中。然而，由于齐格勒-纳塔催化剂为其中多个活性位点混合的多活性位点催化剂，因此其具有分子量分布宽的特征。此外，由于共聚单体的组成分布不均匀，因此存在这样的问题：其在确保期望物理性质方面具有局限性。同时，茂金属催化剂包含主要组分为过渡金属化合物的主要催化剂和主要组分为为铝的有机金属化合物助催化剂。这种催化剂为单个位点催化剂(其为均相配位催化剂)，并且根据单个位点特性提供具有窄分子量分布和均一共聚单体组成分布的聚合物。所得聚合物的立构规整性、共聚性质、分子量、结晶度等可通过改变催化剂的配体结构和聚合条件来控制。在茂金属催化剂中，柄型茂金属化合物是这样的有机金属化合物：包含通过桥基彼此连接的两个配体，并且桥基阻止了配体的旋转，并且决定了金属中心的活性和结构。这种柄型茂金属化合物被用作制备基于烯烃的均聚物或共聚物中的催化剂。特别地，已知包含环戊二烯基和芴基的柄型茂金属化合物可以制备高分子量聚乙烯，从而控制聚丙烯的微结构。此外，已知包含茚基配体的柄型茂金属化合物可以制备具有优良活性和改善立构规整性的聚烯烃。同时，CPP(流延聚丙烯)膜为通过T型模头(T-Die)方法产生的未经拉伸的膜，并且广泛用作柔性包装例如食品包装用材料。CPP膜一般由表层、芯层和密封层组成。本文，密封层为通过施加热进行密封层之间粘合的部分，并且通常地，使用这些性质优良的基于聚丙烯的树脂。然而，由齐格勒-纳塔催化剂制备的基于聚丙烯的树脂具有高二甲苯可溶物含量并且因此，在加工中因粘性而出现缺陷的可能性增加。此外，由于由茂金属催化剂制备的基于聚丙烯的树脂具有相对高的熔点，因此存在这样的缺点：密封层之间的粘合需要使用高温。因此，本专利技术人已进行了关于具有低二甲苯可溶物含量并且能够允许在低温下充分热密封的未经拉伸的基于聚丙烯的膜的深入研究，并且发现包含通过使用将在下文中描述的茂金属催化剂代替齐格勒-纳塔催化剂以及调节共聚单体而制备的三元共聚物的未经拉伸的基于聚丙烯的膜满足上述要求，从而完成本专利技术。【专利技术详述】【技术问题】为了解决上述问题，本专利技术的一个目的是提供具有低熔点并且低温热密封效果、透明度和强度也都优良的三元共聚物，以及包含其的未经拉伸的基于聚丙烯的膜。【技术方案】为了实现上述目的，本专利技术提供了包含丙烯-乙烯-1-丁烯三元共聚物的未经拉伸的基于聚丙烯的膜，所述三元共聚物的熔点(Tm)为125℃至135℃，分子量分布(Mw/Mn，PDI)为2.3至3.5，并且二甲苯可溶物(Xs)含量按重量计为2.0％或更低，其中当在134℃和0.2MPa下热密封1秒时，密封强度为300g/15mm至500g/15mm。未经拉伸的膜不经过拉伸过程的情况下制备，并且其通常称作CPP(流延聚丙烯)膜。由于其通过T型模头方法来制备，因此厚度均匀，透明度和光泽度优良，并且可印刷性也优良。因此，其广泛用作在高市场价格下的柔性包装例如食品包装的材料。CPP膜一般由表层、芯层和密封层组成。作为其中的双密封层，聚丙烯最常使用的。通过施加热将密封层粘附在层之间，这称作热密封。为了提高包装期间的生产率，应减少热密封所需的时间。因此，需要使用可以在高温下热密封或者允许在低温下充分热密封的聚合物。聚丙烯因可能低温热密封而被广泛用作密封层，但是由齐格勒-纳塔催化剂制备的基于聚丙烯的树脂因高二甲苯可溶物(Xs)含量而是粘性的，因此，存在加工中频繁产生缺陷的问题。因此，根据本专利技术，使用可以降低二甲苯可溶物含量并且在低温下表现出高密封强度的丙烯-乙烯-1-丁烯三元共聚物。根据本专利技术的三元共聚物的特征在于熔点(Tm)为125℃至135℃。熔点与在热密封期间施加的温度相关。当熔点低于125℃时，三元共聚物的制备过程中存在困难，而当其超过135℃时，热密封特性降低。此外，根据本专利技术的三元共聚物的特征在于其结晶温度(Tc)为75℃至87℃。此外，根据本专利技术的三元共聚物的特征在于分子量分布(Mw/Mn，PDI)为2.3至3.5。分子量分布与透明度和独特气味相关，并且其可在分子量分布范围内表现出用作包装材料的最佳物理性质。此外，根据本专利技术的三元共聚物的特征在于二甲苯可溶物(Xs)含量按重量计低于2.0％。二甲苯可溶物(Xs)含量为表示整个三元共聚物中无规组分的量的值。该含量越低表明三元共聚物的粘性水平越低。由于根据本专利技术的三元共聚物具有低二甲苯可溶物含量，因此在加工和热密封过程中出现缺陷的可能性极低。优选地，二甲苯可溶物(Xs)含量按重量计为1.5％或更低，并且更优选地，二甲苯可溶物(Xs)含量按重量计为1.0％或更低。根据本专利技术的三元共聚物的特征在于具有优良的热密封强度。热密封强度可根据ASTM F1921进行测量。具体地，在具体温度、压力和时间下以具体宽度(例如，15mm)密封两种膜，并且然后测量剥离出这两种膜所需的力。此时，热密封强度通过所测量的力除以所述膜的宽度的值来测量。此外，根据本专利技术的三元共聚物的特征在于MFR2.16(g/10分钟，根据ASTM1238在230℃下测量)为5至7。此外，根据本专利技术的三元共聚物可通过使丙烯、乙烯和1-丁烯共聚来制备。优选地，单体的重量比(丙烯：乙烯：1-丁烯)为94至98∶1至5∶1，优选地96至99∶1至4∶1。根据本专利技术的三元共聚物可在包含由以下化学式1表示的茂金属化合物的催化剂的存在下通过使丙烯、乙烯和1-丁烯共聚来制备。[化学式1]在化学式1中，X为彼此相同或不同的卤素，R1为被C1-20烷基取代的C6-20芳基，R2、R3和R4各自独立地为氢、卤素、C1-C20烷基、C2-C20烯基、C1-C20烷基甲硅烷基、C1-C20甲硅烷基烷基、C1-C20烷氧基甲硅烷基、C1-C20醚、C1-C20甲硅烷基醚、C1-C20烷氧基、C6-C20芳基、C7-C20烷基芳基或C7-C20芳基烷基，A为碳、硅或锗，R5为被C1-20烷氧基取代的C1-20烷基，并且R6为氢、C1-C20烷基或C2-C20烯基。优选地，X为氯。还优选地，R1为被叔丁基取代的苯基。更优选地，R1为4-叔丁基-苯基。更优选地，R2、R3和R4为氢。还优选地，A为硅。还优选地，R5为6-叔丁氧基-己基，并且R6为甲基。由化学式1表示的化合物的典型实例如下：此外，本专利技术提供了如以下反应方案1所示的用于制备由化学式1表示的化合物的方法：[反应方案1]步骤1为用于通过使由化学式2表示的化合物与由化学式3表示的化合物反应来制备由化学式4表示的化合物的步骤。在上述反应中，优选使用烷基锂(例如，正丁基锂)，并且反应温度为-200℃至0℃，更优选-150℃至0℃。可以使用甲苯、THF等作为溶剂。在这种情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种未经拉伸的基于聚丙烯的膜，所述未经拉伸的基于聚丙烯的膜包含丙烯‑乙烯‑1‑丁烯三元共聚物，所述三元共聚物的熔点(Tm)为125℃至135℃，分子量分布(Mw/Mn，PDI)为2.3至3.5，并且二甲苯可溶物(Xs)含量为2.0重量％或更低，其中当在134℃和0.2MPa下热密封1秒时，密封强度为300g/15mm至500g/15mm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.04 KR 10-2014-01730041.一种未经拉伸的基于聚丙烯的膜，所述未经拉伸的基于聚丙烯的膜包含丙烯-乙烯-1-丁烯三元共聚物，所述三元共聚物的熔点(Tm)为125℃至135℃，分子量分布(Mw/Mn，PDI)为2.3至3.5，并且二甲苯可溶物(Xs)含量为2.0重量％或更低，其中当在134℃和0.2MPa下热密封1秒时，密封强度为300g/15mm至500g/15mm。2.根据权利要求1所述的未经拉伸的基于聚丙烯的膜，其包含含有所述三元共聚物的密封层。3.根据权利要求2所述的未经拉伸的基于聚丙烯的膜，其还包含依次形成在所述密封层上的基于聚丙烯的芯层、以及表层。4.根据权利要求1所述的未经拉伸的基于聚丙烯的膜，其中所述三元共聚物的结晶温度(Tc)为75℃至87℃。5.根据权利要求1所述的未经拉伸的基于聚丙烯的膜，其中所述三元共聚物的MFR2.16(g/10分钟，根据ASTM1238在190℃下测量)为5至7。6.根据权利要求1所述的未经拉伸的基于聚丙烯的膜，其中所述三元共聚物在包含由以下化学式1表示的茂金属化合物的催化剂的存在下通过使丙烯、乙烯和1-丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢庆燮，崔智胡，朴哲英，李琪树，全相珍，朴喜广，李源祥，徐安英，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR