聚丙烯膜制造技术

在低于70℃的拉伸温度下进行单轴拉伸的包含聚丙烯和有机硅的某些膜具有期望的美观效果。

Polypropylene membrane

Some films containing polypropylene and organosilicon under uniaxial tension at tension temperatures below 70 C have desired aesthetic effects.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚丙烯膜
本申请涉及某些聚丙烯膜及其制备方法。
技术介绍
柔性热塑性膜用于多种用途，包括构造包装和容器、保护性膜和涂层、以及甚至墙纸。典型的热塑性聚合物类型包括聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚丙烯(PP)。继而，PP可存在不同的等级，诸如均聚物、无规共聚物和冲击共聚物。膜可被吹塑或浇铸，并且随后通常被拉伸。拉伸可为纵向拉伸、横跨纵向(即，横向)拉伸、或者双轴拉伸。可加入低水平的有机硅作为增滑剂，尤其是在高温膜拉伸工艺中。膜可具有一个或多个层。通常需要为PP膜提供视觉美观，因此产品或包装对消费者更具吸引力或意味着更高的质量。期望的美观效果的示例包括珠光、金属样视觉效果、提高的不透明度、以及它们的组合。向膜提供这些美观效果的常规方法包括使用金属剂或珠光剂或者金属油墨或珠光油墨。然而，这些成分通常是昂贵的，并且因此在许多应用中受到成本的限制。表征这些珠光和/或金属样美观效果的一种方法是通过动态色指数。简而言之，动态色指数是当其在一定视角范围内旋转时，颜色反射率变化的量度。动态色指数为0指示纯色，而非常高的金属色或珠光色可具有15的动态色指数。需要提供PP膜，该PP膜具有期望的美观效果，无需或至少最小化昂贵的珠光剂/金属剂或者珠光油墨/金属油墨的使用，同时优选地低成本。期望的美观效果的另一个示例是不透明度。在一些应用中，膜不透明度意味着质量。向膜提供不透明度的一种常规方法是使用遮光剂诸如二氧化钛。然而，使用二氧化钛具有潜在的缺点。对于许多应用而言，该成分通常是昂贵的。此外，已经报道了较高水平的二氧化钛在一些膜中可降低在随后的成型或包装过程中的密封性能。此外，高二氧化钛装填水平趋于在一些膜中具有二氧化钛分布问题，其中二氧化钛颗粒在膜中形成凝胶并导致在膜中形成所谓的“鱼眼”缺陷。此外，此缺陷可进一步导致印刷缺陷，从而损害印刷膜的整体美观。表征不透明度的一种方法是通过ISO方法6504。需要提供PP膜，该PP膜具有改善的不透明度，无需或至少最小化遮光剂(诸如二氧化钛)的使用，同时优选地表现出期望的膜美观效果(并且这样做节省成本)。因此，需要提供一种PP膜，该PP膜提供期望的美观特性，同时更优选地消除或至少最小化昂贵的和/或性能抑制成分的使用。
技术实现思路
本专利技术满足了这些需求中的一个或多个，这是基于令人惊讶的发现：通过将PP和相对高水平的有机硅在膜制剂中共混，优选地其中将在本专利技术的膜层中的有机硅和PP在相对低的拉伸温度下拉伸，提供表现出期望的美观效果的膜。优选地，膜具有至少一个层，其中一个层包含按一个层的重量计80％至99％的PP聚合物，以及按一个层的重量计1％至10％的有机硅。优选地，这些本专利技术的膜通过在例如低于70℃或者甚至低于50℃的较低相对拉伸温度(与常规拉伸温度相比)下拉伸来制备。不受理论的束缚，相对低的拉伸温度导致实现提供期望的美观效果的期望的微结构。重要的是，相对高水平的有机硅通过最小化膜断裂，使得基于PP的膜在相对低的拉伸温度下具有相对高的伸长百分比。相比之下，不具有任何有机硅的类似的基于PP的膜通常在这些相对较低的拉伸温度下、在这些较高的伸长百分比下断裂。伸长百分比是测量拉伸程度(在膜转化过程期间)的一种方法。换句话说，由于在膜断裂前的伸长不够，在不具有有机硅的情况下不能实现期望的层状微结构。表征本专利技术的膜的期望的微结构的一种方法是通过广角X射线衍射(WAXD)和/或小角X射线散射(SAXS)。具体地，本专利技术的膜层具有小于95％的结晶度和强取向，如通过WAXD测定的。相对较低的结晶度将似乎指示由球粒的重排形成层状和/或纤维状且无定形结构。除此之外或另选地，本专利技术的膜层存在赤道条纹，如通过SAXS测定的。不受理论的束缚，赤道条纹可能归因于在拉伸期间平行于纵向形成或取向的结构(串晶)。这表明拉伸温度足够低，以在取向过程期间形成期望的层状结构，而不会因拉伸温度(在膜转化期间)而产生大量的重结晶。因此，此类膜具有更期望的美观效果。在非限制性示例中，这些美观可通过不透明度、动态色指数(FI)、动态发光度(DL)、或它们的组合来测量。这些膜的优点在于提供期望的美观效果，同时最小化，优选地消除珠光剂/金属剂和/或珠光油墨/金属油墨的使用。该膜的优点在于具有比传统膜更大的不透明度。该膜的优点在于最小化材料和/或厚度的使用，同时提供相对高水平的不透明度。该膜的优点在于具有相对高水平的不透明度，同时最小化遮光剂(诸如二氧化钛)的量。本专利技术的一个方面提供了包括至少一个层的膜，其中至少一个层包括：a)按至少一个层的重量计80％至99％的至少一种聚丙烯(PP)组分的PP聚合物；b)按至少一个层的重量计1％至20％的至少一种硅组分的有机硅；c)按至少一个层的重量计0％至15％的任选成分；并且其中至少一个层具有小于95％的结晶度百分比，如通过广角X射线衍射(WAXD)测定的。优选地膜其中至少一个层存在赤道条纹，如通过小角X射线散射(SAXS)测定的。优选地膜，其中至少一个层的特征在于以下中的至少一者，优选地以下中的至少两者，优选地以下中的全部：动态色指数(FI)大于1.6；不透明度大于10％，并且动态发光度(DL)大于49。本专利技术的另一方面提供了包括至少一个层的膜，其中至少一个层包括：a)按至少一个层的重量计80％至99％的至少一种聚丙烯(PP)组分的PP聚合物；b)按至少一个层的重量计1％至20％的至少一种硅组分的有机硅；c)按至少一个层的重量计0％至15％的任选成分；并且其中至少一个层存在赤道条纹，如通过小角X射线散射(SAXS)测定的。本专利技术的另一方面提供了制备前述膜的方法，该方法包括在低于70℃的温度下拉伸的步骤，并且优选地其中单轴伸长百分比为至少200％。对于本领域的技术人员而言，通过阅读本公开，特定实施方案的这些和其它特征、方面和优点将变得显而易见。附图说明图中列出的实施方案是例示性的，并不旨在限制由权利要求书限定的本专利技术。当结合以下附图阅读时，能够理解对以下例示性实施方案的详细描述，并且其中：图1a和图1b为膜样品的表，其编号为1至27，详细说明了组合物、膜制备条件和相关数据。本专利技术的表参照图2a至图28a；图2b至图28b、图2c至图28c、以及图2d至图28d。图2a至图28a为WAXD图案数据。图2b至图28b为WAXD特征数据；图2c至图28c为SAXS图案数据；并且图2d至图28d为SAXS特征数据。具体实施方式以下文字列出了本公开的多个不同实施方案的广义说明。说明被理解为仅是示例性的，并非描述每一种可能的实施方案，因为描述每一种可能的实施方案即使可能也是不切实际的。应当理解，本文所述的任何特征、特性、组分、组成、成分、产品、步骤或方法均可被删掉、整个或部分地与本文所述的任何其它特征、特性、组分、组成、成分、产品、步骤或方法相组合或由后者取代。可使用当前技术或在本专利的申请日期之后开发的技术来实施众多另选的实施方案，该另选的实施方案将仍然落入本权利要求书的范围内。本专利技术一般涉及有机硅和PP共混的膜，并且在相对低的温度(即，相对低的拉伸温度)下拉伸膜以提供表现出期望的美观效果的膜(无断裂)。此相对较低的拉伸温度提供具有微结构的膜，该微结构提供期望的美观效果。这些美观效果可通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膜，所述膜包括具有至少一个层，其中所述至少一个层包括：a)按所述至少一个层的重量计80％至99％的至少一种聚丙烯(PP)组分的PP聚合物；b)按所述至少一个层的重量计1％至20％的至少一种硅组分的有机硅；c)按所述至少一个层的重量计0％至15％的任选成分；并且其中所述至少一个层具有小于95％的结晶度百分比，如通过广角X射线衍射(WAXD)测定的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种膜，所述膜包括具有至少一个层，其中所述至少一个层包括：a)按所述至少一个层的重量计80％至99％的至少一种聚丙烯(PP)组分的PP聚合物；b)按所述至少一个层的重量计1％至20％的至少一种硅组分的有机硅；c)按所述至少一个层的重量计0％至15％的任选成分；并且其中所述至少一个层具有小于95％的结晶度百分比，如通过广角X射线衍射(WAXD)测定的。2.根据权利要求1所述的膜，其中所述至少一个层存在赤道条纹，如通过小角X射线散射(SAXS)测定的。3.根据前述权利要求中任一项所述的膜，其中所述结晶度百分比为20％至小于90％，优选地25％至80％，优选地34％至75％。4.根据前述权利要求中任一项所述的膜，其中至少一个层具有大于1.6，优选地等于或大于3.3，更优选地大于3.8，还更优选地大于5，还更优选地大于6，还甚至更优选地大于6.4的动态色指数(FI)(根据ASTME2539)。5.根据前述权利要求中任一项所述的膜，其中至少一个层具有大于10％，优选地大于40％，更优选地大于50％，还更优选地大于60％，还更优选地大于70％，还更优选地大于80％的不透明度(根据ISO6504)。6.根据前述权利要求中任一项所述的膜，其中至少一个层具有大于49，优选地大于50，更优选地大于60，还更优选地大于70，还甚至更优选地大于80的动态发光度(DL)(如本文所述)。7.根据前述权利要求中任一项所述的膜，其中所述至少一种PP为选自均聚物、无规共聚物、冲击...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘立超，程展，黄旭，宋硕，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：美国,US