聚丙烯基膜制造技术

本发明专利技术涉及一种包含聚丙烯组合物的膜，优选地非取向膜、一种用于生产这种膜的方法以及这种聚丙烯组合物用于生产具有改善的拉伸模量和抗突出冲击性的性能的平衡的膜的用途，该聚丙烯组合物包含丙烯单体单元和乙烯共聚单体单元的无规共聚物，其中基于无规共聚物中单体单元的总重量，无规共聚物具有0.5至4.0重量％的乙烯共聚单体单元含量，聚丙烯组合物具有0.5至20.0g/10min的根据ISO 1133在230℃的温度和2.16kg的负荷下测定的熔体流动速率MFR2，和当根据ISO 527

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚丙烯基膜


[0001]本申请涉及一种在纵向上具有高拉伸模量的包含聚丙烯组合物的膜、一种生产所述膜的方法以及所述聚丙烯组合物用于生产具有良好的拉伸模量和抗突出冲击性(protrusion impact)的平衡的膜的用途，该聚丙烯组合物包含丙烯单体单元和乙烯共聚单体单元的无规共聚物。

技术介绍

[0002]丙烯共聚物是众所周知的，并且经常用于膜制造领域。在该
，需要结合高透明度、高机械强度和高冲击强度的聚合物。通常还期望所用聚合物具有高流动性以降低工艺成本。而因为一种性能的改善是以另一种性能的损失为代价的，亟待提出一种满足所有要求的聚合物。
[0003]Borealis AG的WO 2014/187686 A1公开了一种包含丙烯无规共聚物的聚丙烯组合物，用于具有良好光学和机械性能的非取向膜应用。示例部分的吹塑膜显示出良好的机械和冲击性能，但是光学性能还有待改善。
[0004]Basell Poliolefine Italia SRL的WO 2015/169653 A1公开了具有良好的光学性能的用于膜应用的无规丙烯乙烯共聚物，但保留了开放的机械和冲击性能。
[0005]因此，在本领域中需要显示出关于良好的机械性能，良好的冲击性能和良好的光学性能的良好平衡性能的聚丙烯基膜。
[0006]令人惊讶地发现，可以从包含丙烯单体单元与乙烯共聚单体单元的无规共聚物的聚丙烯组合物中制备显示出这种良好性能平衡的膜，基于无规共聚物中的单体单元的总量，该膜具有0.5至4.0重量％的相当低的乙烯共聚单体单元含量。

技术实现思路

[0007]本专利技术涉及一种膜，优选地非取向膜，其包含聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物包含丙烯单体单元和乙烯共聚单体单元的无规共聚物，其中
[0008]基于无规共聚物中单体单元的总重量，无规共聚物具有0.5至4.0重量％的乙烯共聚单体单元含量，
[0009]该聚丙烯组合物具有0.5至20.0g/10min的根据ISO 1133在230℃的温度和2.16kg的负荷下测定的熔体流动速率MFR2，和
[0010]当根据ISO 527
‑
3在50μm单层流延膜上测量时，该膜具有在450至850MPa的范围内的在纵向上的拉伸模量TM
‑
MD。
[0011]在另一方面，本专利技术涉及一种用于生产如上所述或如下所述的膜，优选地非取向膜的方法，包括以下步骤
[0012]a)在单活性中心催化剂体系的存在下聚合丙烯单体单元和乙烯共聚单体单元的无规共聚物；
[0013]b)制备聚丙烯组合物；和
[0014]c)制备膜。
[0015]在另一方面，本专利技术涉及包含丙烯单体单元和乙烯共聚单体单元的无规共聚物的聚丙烯组合物用于生产具有改善的拉伸模量和抗突出冲击性的性能的平衡的膜，优选地非取向膜的用途，其中基于无规共聚物中单体单元的总重量，无规共聚物具有0.5至4.0重量％的乙烯共聚单体单元含量，并且聚丙烯组合物具有0.5至20.0g/10min的根据ISO 1133在230℃的温度和2.16kg的负荷下测定的熔体流动速率MFR2。
[0016]定义
[0017]丙烯无规共聚物是丙烯单体单元和共聚单体单元(在本例中为乙烯共聚单体单元)的共聚物，其中共聚单体单元无规分布在聚丙烯链上。由此，基于丙烯无规共聚物的总量，丙烯无规共聚物包括至少70重量％，更优选地至少80重量％，还更优选地至少85重量％，最优选地至少88重量％的量的不溶于二甲苯的级分，二甲苯冷不溶物(XCI)级分。相应地，丙烯无规共聚物不包含分散在其中的弹性聚合物相。
[0018]丙烯均聚物是基本上由丙烯单体单元组成的聚合物。由于杂质，尤其是在商业聚合方法中的杂质，丙烯均聚物可以包含至多0.1摩尔％的共聚单体单元，优选地至多0.05摩尔％的共聚单体单元并且最优选地至多0.01摩尔％的共聚单体单元。
[0019]减粘裂化是用于改性诸如丙烯聚合物的半结晶聚合物的后反应器化工工艺。在减粘裂化工艺期间，丙烯聚合物主链经由β断裂通过诸如有机过氧化物的过氧化物而降解。降解通常用于增加熔体流动速率和缩小分子量分布。
[0020]在下文中，除非另有说明，否则量是以重量百分比(重量％)给出的。
具体实施方式
[0021]本专利技术涉及一种包含聚丙烯组合物的膜，该聚丙烯组合物包含丙烯单体单元和乙烯共聚单体单元的无规共聚物，其中
[0022]基于无规共聚物中单体单元的总重量，无规共聚物具有0.5至4.0重量％的乙烯共聚单体单元含量，
[0023]该聚丙烯组合物具有0.5至20.0g/10min的根据ISO 1133在230℃的温度和2.16kg的负荷下测定的熔体流动速率MFR2，和
[0024]当根据ISO 527
‑
3在50μm单层流延膜上测量时，该膜具有450至850MPa的在纵向上的拉伸模量TM
‑
MD。
[0025]本专利技术的膜优选地为非取向膜。
[0026]无规共聚物
[0027]无规共聚物是具有多数摩尔的丙烯单体单元和少数摩尔的乙烯共聚单体单元的无规共聚物。
[0028]在一个实施方案中，无规共聚物可以包含选自具有4至12个碳原子的α
‑
烯烃的其他共聚单体单元。然而，优选的是无规共聚物由丙烯单体单元和乙烯共聚单体单元组成。
[0029]基于无规共聚物中单体单元的总重量，无规共聚物具有0.5至4.0重量％，优选地0.7至3.5重量％，更优选地1.0至3.0重量％并且最优选地1.3至2.8重量％的乙烯共聚单体单元含量。
[0030]此外，该无规共聚物优选地具有0.5至20.0g/10min，更优选地1.0至15.0g/10min
并且最优选地1.5至12.5g/10min的根据ISO 1133在230℃的温度和2.16kg的负荷下测定的熔体流动速率MFR2。
[0031]基于无规共聚物的总重量含量，无规共聚物优选地具有0.05至5.00重量％，更优选地0.10至3.50重量％并且最优选地0.20至2.50重量％的二甲苯冷可溶物(XCS)含量。
[0032]此外，该无规共聚物优选地具有122℃至150℃，更优选地123℃至148℃，还更优选地125℃至144℃的熔融温度Tm。
[0033]优选地，无规共聚物已经在单活性中心催化剂体系的存在下生产，该单活性中心催化剂体系优选地包含茂金属催化剂。催化剂特别影响聚合物的微观结构。特别地，与通过使用齐格勒
‑
纳塔(ZN)催化剂制备的聚丙烯相比，通过使用茂金属催化剂制备的聚丙烯提供了不同的微观结构。最显著的区别是在茂金属制造的聚丙烯中存在区域缺陷。这些区域缺陷可以有三种不同的类型，即2,1
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赤式(2,1e)、2,1
‑
苏式(2,1t)和3,1缺陷。聚丙烯中区域缺陷形成的结构和机理的详细描述可以在Chem本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包含聚丙烯组合物的膜，所述聚丙烯组合物包含丙烯单体单元和乙烯共聚单体单元的无规共聚物，其中基于所述无规共聚物中单体单元的总重量，所述无规共聚物具有0.5至4.0重量％，优选地0.7至3.5重量％，更优选地1.0至3.0重量％并且最优选地1.3至2.8重量％的乙烯共聚单体单元含量，所述聚丙烯组合物具有0.5至20.0g/10min，优选地1.0至15.0g/10min并且最优选地1.5至12.5g/10min的根据ISO 1133在230℃的温度和2.16kg的负荷下测定的熔体流动速率MFR2，和当根据ISO 527
‑
3在50μm单层流延膜上测量时，所述膜具有在450至850MPa的范围内，优选地470至800MPa并且最优选地500至750MPa的在纵向上的拉伸模量TM
‑
MD。2.根据权利要求1所述的膜，其中所述膜是非取向膜和/或无规共聚物具有0.10至1.40摩尔％，优选地在0.20至1.20摩尔％的范围内，更优选地在0.30至1.10摩尔％的范围内并且最优选地0.35至1.00摩尔％的通过
13
C
‑
NMR光谱法测定的2,1
‑
和3,1
‑
区域缺陷总和。3.根据权利要求1或2中任一项所述的膜，其中所述聚丙烯组合物具有122至150℃，优选地123至148℃，更优选地125至144℃的熔融温度Tm，和/或具有90至小于115℃，优选地95至113℃，还更优选地98至110℃的结晶温度Tc。4.根据权利要求1至3中任一项所述的膜，其中所述聚丙烯组合物包含α
‑
成核剂，优选地为聚合物α
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成核剂。5.根据权利要求1至4中任一项所述的膜，当根据ISO 527
‑
3在50μm单层流延膜上测量时，所述膜具有450至850MPa，优选地470至800MPa并且最优选地500至750MPa的在横向上的拉伸模量TM
‑
TD。6.根据权利要求1至5中任一项所述的膜，当根据ASTM D 1003在50μm单层流延膜上测量时，所述膜具有0至2.5％，优选地0至2.4％，最优选地0至2.3％的雾度。7.根据权利要求1至6中任一项所述的膜，当在50μm单层流延膜上测量时，所述膜具有105至120℃，优选地107至118℃，最优选地109至116℃的密封起始温度SIT。8.根据权利要求1至7中任一项所述的膜，当根据DIN 53 375在50μm单层流延膜上测量时，所述膜具有0.01至0.30，优选地0.02至0.27，最优选地0.03至0.25的7天摩擦系数CoF@7天。9.根据权利要求1至8中任一项所述的膜，当根据ASTM F 1921
–
98(2004)，方法B在50μm单层流延膜上测量时，所述膜具有1.5至5.0N，优选地2.0至4.0N，最优选地2.5至3.5N的热粘力HTF。10.根据权利要求1至9中任一项所述的膜，当根据ASTM D5748在50μm单层流延膜上测量时，所述膜具有30.0至125.0N，优选地32.5至110.0N，最优选地35.0至100.0N的抗突出冲击性。11.根据权利要求1至10中任一项所述的膜，其为流延膜、卷叠膜或吹塑膜；其中优选地基于所述无规共聚物中单体单元的总重量，所述无规共聚物具有0.5至4.0重量％，优选地0.7至3.5重量％，更优选地1.0至3.0重量％并且最优选地1.3至2.8重量％的乙烯共聚单体单元含量，和0.10至1.40摩尔％，优选地在0.20至1.20摩尔％的范围内，更优选地在0.30至1.10摩尔％的范围内和最优选地0.35至1.00摩尔％的通过
13
C
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NMR光谱法测定的2,
1
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和3,1
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区域缺陷的总和，所述聚丙烯组合物具有0.5至20.0g/10min，优选地1.0至15.0g/10min并且最优选地1.5至12.5g/10min的根据ISO 1133在230℃的温度和2.16kg的负荷下测定的熔体流动速率MFR2，具有122至150℃，优选地123至148℃，更优选地125℃至144℃的熔融温度Tm，和具有90℃至小于115℃，优选地95℃至113℃，还更优选地98℃至110℃的结晶温度Tc，和当根据ISO 527
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3在50μm单层流延膜上测量时，所述非取向膜具有在450至850MPa的范围内，优选地470至800MPa并且最优选地500至750MPa的在纵向上的拉伸模量TM
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MD，和450至850MPa，优选地470至800MPa并且最优选地500至750MPa的在横向上的拉伸模量TM
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TD，当根据ASTM D 1003在50μm单层流延膜上测量时，所述非取向膜具有0至2.5％，优选地0至2.4％，最优选地0至2.3％的雾度，当在50μm单层流延膜上测量时，所述非取向膜具有105至120℃，优选地107至118℃，最优选地109至116℃的密封起始温度SIT，当根据DIN 53 375在50μm单层流延膜上测量时，所述非取向膜具有0.01至0.30，优选地0.02至0.27，最优选地0.03至0.25的7天摩擦系数CoF@7天，当根据ASTM F 1921
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98(2004)，方法B在50μm单层流延膜上测量时，所述非取向膜具有1.5至5.0N，优选地2.0至4.0N，最优选地2.5至3.5N的热粘力HTF，和当根据ASTM D5748在50μm单层流延膜上测量时，所述非取向膜具有30.0至125.0N，优选地32.5至110.0N，最优选地35.0至100.0N的抗突出冲击性。12.一种用于生产根据权利要求1至11中任一项所述的膜的方法，包括以下步骤a)在单活性中心催化剂体系的存在下聚合丙烯单体单元和乙烯共聚单体单元的无规共聚物；b)制备聚丙烯组合物；和c)制备所述膜。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述膜是非取向膜，并且通过流延膜或吹塑膜挤出来制备，并且优选地所述单活性中心催化剂体系包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静波，马库斯，
申请(专利权)人：博里利斯股份公司，
类型：发明
国别省市：