用于BOPP应用的聚丙烯制造技术

本发明专利技术涉及双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜，其包含丙烯均聚物或丙烯‑乙烯共聚物，所述丙烯‑乙烯共聚物具有基于丙烯‑乙烯共聚物计最多1.0wt％的乙烯含量，所述丙烯均聚物或丙烯‑乙烯共聚物具有在5.0至12范围内的Mw/Mn，其中Mw表示重均分子量并且Mn表示数均分子量，和其中根据ASTM D6474‑12测量Mw和Mn；在1.0至6.0wt％范围内的XS，其中XS表示根据ASTM D 5492‑10测量的二甲苯可溶物的量；在1至10dg/min范围内的熔体流动速率，根据ISO1133(2.16kg/230℃)所测量；至少0.70W/g℃的由第一冷却曲线的最高的峰的高/宽比指示的晶体尺寸分布，通过ASTM D3418‑08使用10℃/min的加热和冷却速率测定。

Polypropylene for BOPP Application

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于BOPP应用的聚丙烯
本专利技术涉及丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物，包含所述丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物的组合物，包含所述丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物的制品，优选BOPP膜，用于生产所述丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物的方法，用于制备所述BOPP膜的方法和涉及丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物用于制备制品，优选BOPP膜的用途。
技术介绍
对于许多应用而言，需要双轴取向的聚合物膜。双轴取向的聚合物膜通常由将未取向的聚合物膜加热至使晶体部分地熔化的温度并且随后将其拉伸成期望的形状而制备。将经拉伸的膜冷却，其形成晶体并且由此将取向锁定到合适的位置。双轴取向的聚合物膜的性质高度取决于聚合物链的取向。对于许多双轴取向的聚合物膜应用而言，聚丙烯是选择的材料。为这样的方法选择的聚丙烯必须满足在最终产品(双轴取向的聚丙烯膜)中所需要的性质以及制造膜和在拉伸过程期间所需的性质。双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜也被称为取向的聚丙烯膜并且用于各种各样的应用中，如包装和电容器膜。可以通过顺序双轴拉伸过程生产双轴取向的聚丙烯膜，其中将膜在两个连续步骤中在两个不同温度冷拉。然而，也存在商业一步双轴拉伸技术，其允许以高的速度生产均匀和高度取向的膜，同时使能量和变形期间出现的生产线断裂最小化。使用更快的生产线的趋势使得有必要开发新的聚合物组合物，其耐受在加工期间遇到的应力而不损失机械和光学性质。取决于最终用途，意在生产BOPP膜的聚丙烯(所谓的BOPP级)因此必须满足一些重要的挑战。对于BOPP级而言，为了良好的加工性，需要基于聚丙烯计最多6wt％的二甲苯可溶物含量和至少5.0的分子量分布(Mw/Mn)。然而，当使用更高的XS时，由这样的BOPP级生产的BOPP膜的雾度通常增加。雾度方面的增加，即透明度方面的降低在许多包装应用中是不期望的，因为消费者希望看到包装的内容物。此外，对于将内容物包裹并且保存在一起的某些包装的生产而言，需要BOPP膜的低雾度(高透明度)和高刚度的组合。然而，提供用于具有低雾度的双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜的聚丙烯的先前尝试要么导致低的刚度，要么导致必不可少地使用成核剂或澄清剂，以使刚度达到可接受的水平。例如，WO98/58784公开了双轴取向的聚丙烯膜的受控的成核的方法。所述方法包括添加改进的成核体系，这允许成核剂在聚合物材料中的均匀分布。改进的成核体系包括成核剂和与成核剂混溶的液体。将溶液与聚丙烯材料组合并且在加工期间去除混溶的液体。例如，WO03059599A1公开了使用拉幅机制备双轴取向的聚丙烯膜的方法。所述方法包括与聚丙烯混合的低浓度成核体系，这允许更好的加工性和改进的拉伸性质(刚度)。成核体系包含成核剂的共混物：单羧酸和二羧酸。将成核体系与聚丙烯组合，然后将共混的热熔体成形成双轴取向的膜。CN101597401公开了用于香烟包装膜的具有高渗透性、高刚性(刚度)、优异的透明度和光泽度的BOPP级，而没有影响加工性能，其通过包括由2,2-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯氧基)磷酸酯组成的成核剂而获得。然而，随着对添加剂的使用越来越严格的监管，并且一直致力于获得成本最优化的方法，使用(大量的)成核剂或澄清剂以获得良好的加工性、低雾度和高刚度是不期望的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供用于(以高的线速度)制造双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜的聚丙烯，所述膜显示出低的雾度与高的刚度组合，其中使由所述聚丙烯获得的膜的刚度增加而不需要成核剂或澄清剂。该目的通过丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物得以实现，所述丙烯-乙烯共聚物具有基于丙烯-乙烯共聚物计最多1.0wt％的乙烯含量，所述丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物具有-在5.0至12范围内的Mw/Mn，其中Mw表示重均分子量并且Mn表示数均分子量，和其中根据ASTMD6474-12测量Mw和Mn，-在1.0至6.0wt％范围内的XS，其中XS表示根据ASTMD5492-10测量的二甲苯可溶物的量，-在1至10dg/min范围内的熔体流动速率，根据ISO1133(2.16kg/230℃)所测量，-至少>0.70W/g℃的由第一冷却曲线的最高的峰的高/宽比指示的晶体尺寸分布，通过ASTMD3418-08使用10℃/min的加热和冷却速率测定。已发现由所述聚丙烯制备的BOPP膜具有高的刚度和低的雾度。此外，本专利技术的聚丙烯可以显示一种或更多种以下有利之处：良好的加工、良好的膜外观，如高的光泽度和/或低的凝胶计数；和/或均匀的膜厚度(较小的尺寸变化(gaugevariation))。丙烯-乙烯共聚物中的乙烯含量相对低，即最多1.0wt％，基于丙烯-乙烯共聚物计。例如乙烯含量为至少0.1wt％，例如至少0.2wt％，例如至少0.3wt％，例如至少0.4wt％，例如至少0.5wt％和/或例如最多1.0wt％，例如最多0.7wt％，基于丙烯-乙烯共聚物计。通过将丙烯-乙烯共聚物替代丙烯均聚物用于制备BOPP膜，可以改进加工性。在本专利技术的框架内，丙烯-乙烯共聚物意指无规的丙烯-乙烯共聚物。为了用于制备BOPP膜的良好的高速加工行为，优选的是根据本专利技术的丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物具有至少400kmol，例如至少450kmol和/或例如最多600kmol的平均分子量Mw。为了在膜中具有较小的尺寸变化，换言之为了能够制备具有均匀的厚度的膜和/或采用可接受的高速加工行为，优选的是丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物具有至少5.0，例如至少6.0和/或最多12，例如最多9.0的分子量分布(MWD)，例如根据本专利技术的丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物具有在6.0至9.0范围内的分子量分布，其中MWD通过Mw除以数均分子量Mn来计算，并且其中Mw和Mn根据ASTMD6474-12进行测量。为了实现BOPP膜的制备的良好的高速加工，优选的是本专利技术的丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物具有最多4.5wt％，优选最多4.0wt％，例如最多3.5wt％，例如最多3.0wt％和/或优选至少1.0wt％，例如至少1.5wt％的XS，基于丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物计。XS表示根据ASTMD5492-10计算的二甲苯可溶物的量。为了BOPP膜的良好的拉伸性，优选的是本专利技术的丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物具有最多97wt％的全同立构规整度，基于丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物计。为了最好的机械和/或光学BOPP膜性质，优选的是本专利技术的均聚物或丙烯-乙烯共聚物具有至少89wt％，例如至少90wt％，例如至少91wt％，例如至少92wt％，例如至少93wt％的全同立构规整度，其中全同立构规整度使用13CNMR测定。本专利技术的丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物具有至少0.70W/g℃，例如至少0.75W/g℃，例如至少0.80W/g℃的由第一冷却曲线的最高的峰的高/宽比指示的晶体尺寸分布，通过ASTMD3418-08使用10℃/min的加热和冷却速率测定。高/宽比是丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物中的晶体的同质性的量度。较高的高/宽比指示较窄的晶体尺寸分布并且因此更均匀的结晶度。本专利技术的丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物具有在1至10dg/min范围内的熔体流动速率，例如至少2dg/min和/或最多8dg/min，例如最多6dg/min的熔体流动速率，根据I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜，其包含丙烯均聚物或丙烯‑乙烯共聚物，所述丙烯‑乙烯共聚物具有基于丙烯‑乙烯共聚物计最多1.0wt％的乙烯含量，所述丙烯均聚物或丙烯‑乙烯共聚物具有‑在5.0至12范围内的Mw/Mn，其中Mw表示重均分子量并且Mn表示数均分子量，和其中根据ASTM D6474‑12测量Mw和Mn，‑在1.0至6.0wt％范围内的XS，其中XS表示根据ASTM D 5492‑10测量的二甲苯可溶物的量，‑在1至10dg/min范围内的熔体流动速率，根据ISO1133(2.16kg/230℃)所测量，‑至少0.70W/g℃的由第一冷却曲线的最高的峰的高/宽比指示的晶体尺寸分布，通过ASTM D3418‑08使用10℃/min的加热和冷却速率测定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.14 EP 16193894.91.双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜，其包含丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物，所述丙烯-乙烯共聚物具有基于丙烯-乙烯共聚物计最多1.0wt％的乙烯含量，所述丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物具有-在5.0至12范围内的Mw/Mn，其中Mw表示重均分子量并且Mn表示数均分子量，和其中根据ASTMD6474-12测量Mw和Mn，-在1.0至6.0wt％范围内的XS，其中XS表示根据ASTMD5492-10测量的二甲苯可溶物的量，-在1至10dg/min范围内的熔体流动速率，根据ISO1133(2.16kg/230℃)所测量，-至少0.70W/g℃的由第一冷却曲线的最高的峰的高/宽比指示的晶体尺寸分布，通过ASTMD3418-08使用10℃/min的加热和冷却速率测定。2.根据权利要求1所述的双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜，其中所述丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物具有至少400kmol，例如至少450kmol和/或例如最多600kmol的Mw。3.根据权利要求1或权利要求2所述的双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜，其中所述丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物具有在6.0至9.0范围内的Mw/Mn。4.根据权利要求1-3任一项所述的双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜，其中所述丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物具有基于所述丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物计最多4.5wt％，优选最多4.0wt％，例如最多3.5wt％，例如最多3.0wt％和/或优选至少1.0wt％，例如至少1.5wt％的XS。5.根据权利要求1-4任一项所述的双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜，其中所述丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物具有基于所述丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物计最多97wt％的全同立构规整度，和/或至少91wt％，例如至少92wt％，例如至少93wt％的全同立构规整度，其中所述全同立构规整度使用13CNMR来测定。6.根据权利要求1-5任一项所述的双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜，其中所述丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物具有至少0.75W/g℃，优选至少0.80W/g℃的由第一冷却曲线的最高的峰的高/宽比指示的晶体尺寸分布，通过ASTMD3418-08使用10℃/min的加热和冷却速率测定。7.根据权利要求1-6任一项所述的双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜，其中所述丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物具有在2至6dg/min范围内的熔体流动速率，根据ISO1133(2.16kg/230℃)所测量。8.根据权利要求1-6任一项所述的双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜，其中所述丙烯均聚物或丙烯-乙烯共聚物基本上不含邻苯二甲酸酯。9.双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜，其包含含有根据权利要求1-8任一项所述的丙烯均聚物和/或丙烯-乙烯共聚物的组合物，和任选地至多5000ppm添加剂，优选最多4000ppm，例如最多3000ppm添加剂，例如最多2500ppm添加剂，例如最多2000ppm添加剂，例如最多1500ppm添加剂。10.BOPP膜取向的聚丙烯(BOPP)膜，其包含至少95wt％，例如至少96wt％，例如至少97wt％，例如至少98wt％的根据权利要求1-8任一项所述的丙烯均聚物和/或丙烯-乙烯共聚物或者根据权利要求9所述的组合物，例如由它们组成。11.制品，其包含根据权利要求1-10任一项所述的双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜。12.用于制备根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·E·L·沃特斯，A·梅达德，H·N·A·M·斯汀巴克斯门汀，A·摩曼，
申请(专利权)人：SABIC环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL