聚丙烯的吹塑薄膜制造技术

包含多支化聚丙烯的吹塑薄膜，所述多支化聚丙烯具有小于１．００的支化指数ｇ′。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚丙烯的吹塑薄膜 本专利技术涉及包含聚丙烯的新型吹塑薄膜和其制造。聚丙烯在许多
越来越成功地替代聚乙烯，因为新一代聚 丙烯与传统的聚乙烯材料相比经常具有提高的性能。在吹塑薄膜领域 也是这样，在该领域中，聚丙烯利用分子工程学来克服用于吹塑薄膜 生产的以前的材料缺点。现在，可以基于具有高耐热性和高劲度并且 在熔融态具有高熔体强度的聚丙烯制造吹塑薄膜。这样的聚丙烯的特 征尤其在于相当高的粘度，即相当高的分子量。所述高粘度改善了应 变硬化伸长粘度性能。然而，该改进不得不付出高的零剪切粘度。结 果，由于在挤出生产线中的高压累积，具有高劲度性能的吹塑薄膜仅 可以以有限的生产率来生产。为了克服该问题，使用的聚丙烯被与交 联的聚丙烯共混。但是，这样的交联的聚丙烯难以制造，并且还不利 地影响应变硬化以及最终的吹塑薄膜的光学性能。而且，在包装食品和医学产品的情况下，希望所述产品的密封可 以在相当低的温度下进行，以避免任何热损害的危险。另外，当然应该满足由食品和药品管理局(FDA)颁发的标准，即除其它外，应具有 低量的可萃取物。而且，吹塑薄膜应该是相当硬的。当然，所述薄膜 的透明度也应该是好的，因为市场喜欢透明的包装材料。为了克服上述问题，希望有新型的吹塑薄膜。因此，本专利技术的目 的是提供具有好的机械性能如高劲度的、基于聚合物，优选基于聚丙 烯的吹塑薄膜，所述聚合物可以以高的生产率加工成吹塑薄膜。特别 优选的是，所述吹塑薄膜可以用于食品和/或医疗包装，而没有热损害 的危险和/或没有污染所述产品的危险。本专利技术的发现是提供一种基于聚丙烯的薄膜，所述聚丙烯是多支 化的，即不仅聚丙烯骨架具有大量的侧链(支化聚丙烯)，而且某些 侧链本身还具有侧链。因此，在第一个实施方案中本专利技术涉及一种包含聚丙烯的吹塑薄 膜，其中所述聚丙烯是在金属茂催化剂的存在下，优选在下面进一步 定义的金属茂催化剂的存在下生产的，并且所述薄膜和/或所述聚丙烯具有a. 小于1. 00的支化指数g'，和b. 在1. 00s—i的形变速率^/^和180。C的温度下测定的至少0.30 的应变硬化指数(SHI③ls—"，其中所述应变硬化指数(SHI )被定义为 在1和3之间的Hencky应变范围内，作为Hencky应变以10为底的对 数(lg(^)的函数的、拉伸应力增长函数以10为底的对数(lg(^》的斜率。优选地，所述吹塑薄膜不含聚乙烯，甚至更优选地，所述吹塑薄 膜包含如上所述并且在下面进一步定义的聚丙烯作为仅有的聚合物组 分。令人惊讶地，已经发现具有这样的特征的吹塑薄膜与本领域中已 知的薄膜相比具有优异的性能。特别地，所述薄膜的熔体在挤出工艺 中具有高的稳定性，即挤出生产线可以在高的螺杆速度下运行(见图 6)。另外，本专利技术的吹塑薄膜的特征在于与现有技术的聚合物相比在 寸氐的热密封起士台5显度(seal ing initiation temperature, SIT)下 的相当高的劲度。另外，本专利技术的吹塑薄膜的特征在于好的光学性能。 如上所述，本专利技术的吹塑薄膜和/或本专利技术的薄膜的聚丙烯组分 的一个特征特别是其拉伸熔体流动性能。所述拉伸流动或涉及粘性材 料的拉伸的变形，是在典型的聚合物加工操作中出现的会聚 (converging )和挤压(squeezing)流动中的主要形变类型。拉伸熔体 流动测量在聚合物表征中是特别有用的，因为它们对被测试的聚合物 体系的分子结构非常敏感。当拉伸的真实应变率(也称为Hencky应变 率)恒定时，简单拉伸在一定意义上被说成是"强流"，因为它可以 产生比简单剪切中的流动高得多的分子取向度和拉伸。结果，拉伸流 动对结晶度和宏观结构效应如短链支化非常敏感，并且就聚合物表征 而言其本身可以比应用剪切流动的其它类型的本体流变测量具有更大的描述性。因此，本专利技术的一个优选的要求是所述吹塑薄膜的聚丙烯具有小于l.OO，更优选小于O. 90，还更优选小于0. 80的支化指数g'。在优 选的实施方案中，所述支化指数g'应小于0. 75，即O. 7或更小。在另 一方面，优选所述支化指数g'大于0. 6，更优选为0. 7或更大。因此， 优选所述聚丙烯的支化指数g'在0. 6~小于1.0的范围内，更优选在 大于0. 65 ~ 0. 95的范围内，还更优选在0. 7 ~ 0. 95的范围内。所述支 化指数g'定义了支化度并与聚合物的支链量有关。支化指数g'被定义 为g'=br/lin,其中g'是支化指数，[IVL是支化聚丙烯的特性粘度，和Hn是具有与所述支化聚丙烯相同的重均分子量(在±10% 的范围内)的线性聚丙烯的特性粘度。因此，低的g'值是高支化的聚 合物的指示。换句话说，如果g'值降低，则聚丙烯的支化增加。关于此点，参考B. H. Zimm和W. H. Stockmeyer， J. Chem. Phys. 17， 1301 (1949)。通过引用将该文献包括在本文中。当对所述吹塑薄膜进行测量时，所述支化指数g'优选小于1. 00， 更优选小于O. 90,还更优选小于O. 80。在优选的实施方案中，所述吹 塑薄膜的支化指数g'应小于0. 75，即0. 7或更小。确定支化指数g'所需要的特性粘度按照1999年10月的DIN ISO 1628/1 (在萘烷中在135。C下)测定。另一个优选的要求是所述吹塑薄膜的聚丙烯的应变硬化指数 (SHI@ls—')应该至少为0. 30,更优选为至少0.40，还更优选为至少 0.50。在一个优选的实施方案中，所述应变硬化指数(SHI@ls—')为 至少0. 55。应变硬化指数是聚合物熔体，特别是聚丙烯熔体的应变硬化行为 的量度。在本专利技术中，所述应变硬化指数(SHI@ls—')是在用于确定 应变硬化行为的18(TC的温度下通过1. 00s—'的形变速率^/^测定的， 其中所述应变硬化指数(SHI)被定义为在对数标尺上，在l.OO和3.00之间，作为Hencky应变e的函数的拉伸应力增长函数riE+的斜率(见 附图说明图1)。其中，所述Hencky应变e由公式^ = 二.,定义，其中所述Hencky应变率二由公式8;=，定义，其中"L。"是被拉伸样品的固定的、无支撑长度，其等于主滚筒 和从滚筒之间的中心线距离；"R"是等尺寸的缠绕滚筒的半径；和是恒定的驱动轴旋转速率。 所述拉伸应力增长函数n e+又由以下公式定义%《e，其中,=21尸0)和_^'exp(-s)其中所述Hencky应变率二如对Hencky应变e所给出的定义， "F"是切向拉伸力， "R"是等尺寸的缠绕滚筒的半径， "T"是测量的扭矩信号，与切向拉伸力"F"有关， "A"是拉伸的熔融样品的瞬时横截面积， "A。"是固态样品(即熔融之前)的横截面积， "ds"是固态密度，和 "dM"是聚合物的熔体密度。当对吹塑薄膜进行测定时，所述应变硬化指数(SHI01s—1)优选 为至少0.30，更优选为至少0.40，还更优选所述应变硬化指数(SHI @ls—')为至少0,40。在一个优选的实施方案中，所述应变硬化指数 (SHI@ls_1)为至少0. 55。对热密封起始温度(SIT)和应变率稠化敏感的另一个物理参数是 所谓的多支化指数(MBI)，在下面会更详细地解释该术语。本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含聚丙烯的吹塑薄膜，其中所述薄膜的特征在于：　ａ．所述薄膜的热密封起始温度（ＳＩＴ）以及呈注塑态的所述薄膜按照ＩＳＯ　５２７－２测定的拉伸模量（Ｅ↓［ＩＭ］）；和／或　ｂ．所述薄膜的热密封起始温度（ＳＩＴ）以及呈注塑态的所述薄 膜的聚丙烯按照ＩＳＯ　５２７－２测定的拉伸模量（Ｅ↓［ＩＭ］）满足如下公式：　ＳＩＴ［℃］－０．０３.Ｅ↓［ＩＭ］［ＭＰａ］≤９２。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M斯塔德尔鲍尔，E厄恩斯特，P尼德聚斯，
申请(专利权)人：博里利斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]