在密封初始温度和熔点之间具有改善的平衡的C2C3无规共聚物组合物制造技术

在密封初始温度(SIT)和熔点(Tm)之间具有改善的平衡，即具有低SIT和高熔点的C2C3无规共聚物组合物。此外本发明专利技术的组合物显示出宽密封窗口，低己烷可溶物和良好的光学性能，如低雾度。

C2C3 random copolymer composition with improved equilibrium between initial sealing temperature and melting point

There is an improved balance between the initial sealing temperature (SIT) and the melting point (Tm), i.e., the C2C3 random copolymer with low SIT and high melting point. In addition, the compositions of the present invention exhibit wide sealing windows, low hexane soluble substances and good optical properties, such as low haze.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在密封初始温度和熔点之间具有改善的平衡的C2C3无规共聚物组合物
本专利技术涉及新的C2C3无规共聚物组合物，该C2C3无规共聚物组合物在密封初始温度(SIT，sealinginitiationtemperature)和熔点(Tm)之间显示出改善的平衡，即显示出低SIT和高熔点。此外，本专利技术的组合物显示出宽密封窗口、低己烷可溶物和良好的光学性能，例如低雾度。本专利技术进一步涉及上述组合物的制造及其用途。
技术介绍
聚丙烯适用于许多应用。例如聚丙烯(PP)可应用于密封性能起重要作用的领域，例如在食品或医药包装行业。热封是制造柔性和半刚性包装的主要方法。良好的密封性能的重要特点特别是a)支持包装机的高速所需的低密封初始温度，b)HFFS(HorizontalForm,FillandSeal，水平成型、填充和密封)包装线的加工窗口所特别需要的宽密封窗口和c)此外的高熔点，特别是对于双轴取向的PP来说，高熔点对于避免粘附和堵塞并实现高BOPP线速度来说是重要的。为了确保快速密封，低SIT是有优势的。通过在较低的温度下操作，待密封的制品没有暴露于高温下，这是有益的。由于形成和维持低温的成本当然更低，这也具有经济上的优势。避免高密封温度具有进一步的优势，特别是当包装温度敏感的物品时。此外，还需要具有令人满意的光学性能(如低雾度和高清晰度)的包装材料。在一些食物应用(例如蒸煮袋)或一些医疗应用领域，需要灭菌处理。最常见的灭菌程序是使用热(蒸汽)、辐射(β辐射、电子或γ辐射)或化学物质(通常环氧乙烷)。蒸汽灭菌通常在约120至130℃的温度范围内进行。因此，材料应具有足够的热稳定性，例如熔融温度显著高于通常的约120至130℃的蒸汽灭菌温度。当然，在上述灭菌条件下处理聚合物能够损害其最终的性能，特别是光学性能，例如透明度。与聚合物类型无关，在最好的情况下，聚合物必须满足所有所需的最终性能，此外必须易于加工，即必须承受应力。然而，最终性能和加工性能经常以冲突的方式呈现。结果经常是，所需性能之一的改善是以其它性能为代价获得的。因此，仍然需要设计在高熔点和低密封初始温度SIT之间具有改善的平衡的材料，其外加具有宽密封窗口、有益的光学性能、低量的己烷可溶物和足够的热稳定性，以能够灭菌处理，而对光学性能不产生负面影响。本专利技术基于下述发现，热封应用所需的上述需求，即同时具有高熔点和低密封初始温度SIT间的改善的平衡、宽密封窗口、有益的光学性能、低量的己烷可溶物和足够的热稳定性以能够灭菌处理，而对光学性能不产生负面影响，能够通过特定设计的聚烯烃组合物来实现。
技术实现思路
因此，根据第一方面，本专利技术涉及一种C2C3无规共聚物组合物，包括以下3种具有不同共聚单体含量的聚合物级分(A)、(B)和(C)，(A)30至65重量％的具有0.4至1.5重量％的C2含量(C2A)的C2C3无规共聚物(A)，所述C2含量(C2A)是基于共聚物(A)通过傅里叶变换红外(FTIR)光谱测量的，(B)25至50重量％的具有3.0至10.0重量％的C2含量(C2B)的C2C3无规共聚物(B)，所述C2含量(C2B)是基于共聚物(B)按照实验部分所述计算的，和(C)5至35重量％的具有7.0至15.0重量％的C2含量(C2C)的C2C3无规共聚物(C)，所述C2含量(C2C)是基于共聚物(C)按照实验部分所述计算的，其中所述3种聚合物级分(A)、(B)和(C)的量的总和为100％并且其中所述聚合物级分的所述共聚单体含量从级分(A)至级分(C)按照(C2A)<(C2B)<(C2C)增加，和其中所述组合物的特征在于：(i)通过傅里叶变换红外(FTIR)光谱测量的总C2含量在3.0重量％高达至7.0重量％范围内，(ii)根据ISO1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃)在2.0至15.0g/10min范围内，(iii)通过DSC根据ISO11357测定的熔融温度Tm为128℃至145℃，(iv)通过DSC根据ISO11357测定的结晶温度Tc为85℃至110℃，和(v)根据FDA第177.1520节测定的己烷可溶物含量至多为2.0重量％。第二方面，本专利技术涉及包括以下3种聚合物级分(A)、(B)和(C)的C2C3无规共聚物组合物，其中所述组合物在茂金属催化剂的存在下可获得，优选获得。第三方面，本专利技术涉及一种用于通过包括至少两个串联的反应器的序列聚合方法制备包括以下3种聚合物级分(A)、(B)和(C)的C2C3无规共聚物组合物的方法，其中所述方法包括以下步骤：a)在第一反应器(R-1)中聚合丙烯和乙烯，得到上述定义的C2C3无规共聚物(A)，所述第一反应器(R-1)为淤浆反应器(SR)，优选为环流反应器(LR)，b)将所述C2C3无规共聚物(A)和所述第一反应器的未反应的共聚单体转移至为第一气相反应器(GPR-1)的第二反应器(R-2)，c)将丙烯和乙烯进料至所述第二反应器(R-2)，d)在所述第二反应器(R-2)中并在所述第一C2C3无规共聚物(A)的存在下，聚合丙烯和乙烯，得到C2C3无规共聚物(B)，e)将C2C3无规共聚物(A)和C2C3无规共聚物(B)的所述混合物以及所述第二反应器的未反应的共聚单体转移至为第二气相反应器(GPR-2)的第三反应器(R-3)，c)将丙烯和乙烯进料至所述第三反应器(R-3)，d)在所述第三反应器(R-3)中并在C2C3无规共聚物(A)和C2C3无规共聚物(B)的所述混合物的存在下，聚合丙烯和乙烯，得到C2C3无规共聚物(C)，所述C2C3无规共聚物(A)、C2C3无规共聚物(B)和所述C2C3无规共聚物(C)形成如上所述的C2C3无规共聚物组合物，其中在单活性中心固体颗粒催化剂的存在下发生聚合，该单活性中心固体颗粒催化剂优选无外部载体，优选为包括以下的催化剂，(i)式(I)的络合物：其中M是锆或铪；每个X是σ配体；L是选自-R'2C-、-R'2C-CR'2、-R'2Si-、-R'2Si-SiR'2-、-R'2Ge-的二价桥，其中每个R'独立地为氢原子、C1-C20-烃基、三(C1-C20-烷基)硅烷基、C6-C20-芳基、C7-C20-芳烷基或C7-C20-烷芳基；R2和R2'各自独立地为任选地含有一个或多个第14至16族的杂原子的C1-C20烃基基团；R5'是含有一个或多个第14至16族的杂原子，任选地被一个或多个卤素原子取代的C1-20烃基基团；R6和R6'各自独立地为氢或任选地含有一个或多个第14至16族的杂原子的C1-20烃基基团，其中R6'优选为叔烷基基团；R7为氢或任选地含有一个或多个第14至16族的杂原子的C1-20烃基基团；R7'为氢；Ar独立地是具有多达20个碳原子且任选地被一个或多个R1基团取代的芳基或杂芳基基团；Ar'独立地是具有多达20个碳原子且任选地被一个或多个R1基团取代的芳基或杂芳基基团；每个R1是C1-20烃基基团或在相邻碳原子上的两个R1基团一起能够与所述Ar基团形成稠合的5或6元非芳族环，所述环自身任选地被一个或多个R4基团取代；每个R4是C1-20烃基基团；和(ii)包括第13族金属化合物，例如铝或硼化合物的助催化剂。第四方面，本专利技术涉及上述定义的C2C3无规共聚物组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种C2C3无规共聚物组合物，包括3种具有不同共聚单体含量的聚合物级分(A)、(B)和(C)，(A)30至65重量％的具有0.4至1.5重量％的C2含量(C2A)的C2C3无规共聚物，所述C2含量(C2A)是基于共聚物(A)通过傅里叶变换红外(FTIR)光谱测量的，(B)25至50重量％的具有3.0至10.0重量％的C2含量(C2B)的C2C3无规共聚物，所述C2含量(C2B)是基于共聚物(B)按照实验部分所述计算的，和(C)5至35重量％的具有7.0至15.0重量％的C2含量(C2C)的C2C3无规共聚物，所述C2含量(C2C)是基于共聚物(C)按照实验部分所述计算的，其中所述3种聚合物级分(A)、(B)和(C)的量的总和为100％，和其中所述聚合物级分的所述共聚单体含量从级分(A)至级分(C)按照(C2A)<(C2B)<(C2C)增加，和其中所述组合物的特征在于：(i)通过傅里叶变换红外(FTIR)光谱测量的总C2含量在3.0重量％高达至7.0重量％范围内，(ii)根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃)在2.0至15.0g/10min范围内，(iii)通过DSC根据ISO 11357测定的熔融温度Tm为128℃至145℃，(iv)通过DSC根据ISO 11357测定的结晶温度Tc为85℃至110℃，和(v)根据FDA第177.1520节测定的己烷可溶物含量至多为2.0重量％。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.02 EP 15157086.81.一种C2C3无规共聚物组合物，包括3种具有不同共聚单体含量的聚合物级分(A)、(B)和(C)，(A)30至65重量％的具有0.4至1.5重量％的C2含量(C2A)的C2C3无规共聚物，所述C2含量(C2A)是基于共聚物(A)通过傅里叶变换红外(FTIR)光谱测量的，(B)25至50重量％的具有3.0至10.0重量％的C2含量(C2B)的C2C3无规共聚物，所述C2含量(C2B)是基于共聚物(B)按照实验部分所述计算的，和(C)5至35重量％的具有7.0至15.0重量％的C2含量(C2C)的C2C3无规共聚物，所述C2含量(C2C)是基于共聚物(C)按照实验部分所述计算的，其中所述3种聚合物级分(A)、(B)和(C)的量的总和为100％，和其中所述聚合物级分的所述共聚单体含量从级分(A)至级分(C)按照(C2A)<(C2B)<(C2C)增加，和其中所述组合物的特征在于：(i)通过傅里叶变换红外(FTIR)光谱测量的总C2含量在3.0重量％高达至7.0重量％范围内，(ii)根据ISO1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃)在2.0至15.0g/10min范围内，(iii)通过DSC根据ISO11357测定的熔融温度Tm为128℃至145℃，(iv)通过DSC根据ISO11357测定的结晶温度Tc为85℃至110℃，和(v)根据FDA第177.1520节测定的己烷可溶物含量至多为2.0重量％。2.根据权利要求1所述的C2C3无规共聚物组合物，其特征还在于：在根据ISO6721-7通过动态力学热分析(DMTA)测定的25至-50℃的温度范围内只有一个峰，表示单相物质，以及特征在于在如实验部分所描述的分析TREF(升温淋洗分级)-测量中有三个峰：一个峰在0至40℃的温度范围内，第二个峰在60和80℃之间，和一个峰在80和100℃之间。3.根据权利要求1所述的C2C3无规共聚物组合物，其中所述组合物在茂金属催化剂的存在下可获得或优选地获得。4.一种用于通过包括至少两个串联的反应器的序列聚合方法制备根据权利要求1的C2C3无规共聚物组合物的方法，其中所述方法包括以下步骤：a)在第一反应器(R-1)中聚合丙烯和乙烯，得到上述定义的C2C3无规共聚物(A)，所述第一反应器(R-1)为淤浆反应器(SR)，优选为环流反应器(LR)，b)将所述C2C3无规共聚物(A)和所述第一反应器的未反应的共聚单体转移至为第一气相反应器(GPR-1)的第二反应器(R-2)，c)将丙烯和乙烯进料至所述第二反应器(R-2)，d)在所述第二反应器(R-2)中并在所述第一C2C3无规共聚物(A)的存在下，聚合丙烯和乙烯，得到C2C3无规共聚物(B)，e)将C2C3无规共聚物(A)和C2C3无规共聚物(B)的所述混合物以及所述第二反应器的未反应的共聚单体转移至为第二气相反应器(GPR-2)的第三反应器(R-3)，c)将丙烯和乙烯进料至所述第三反应器(R-3)，d)在所述第三反应器(R-3)中并在C2C3无规共聚物(A)和C2C3无规共聚物(B)的所述混合物的存在下，聚合丙烯和乙烯，得到C2C3无规共聚物(C)，所述C2C3无规共聚物(A)、C2C3无规共聚物(B)和所述C2C3无规共聚物(C)形成根据权利要求1所述的C2C3无规共聚物组合物，其中在单活性中心固体颗粒催化剂的存在下发生聚合，优选所述单活性中心固体颗...

【专利技术属性】
技术研发人员：科奈利亚·泰宁戈，卢吉·雷斯科尼，卡尔海因茨·弗里德里希，
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