膜制造技术

一种包含至少三层，即两个外层和芯层的多层膜，其中每个外层独立地包含ＬＬＤＰＥ组分，且所述芯层包含具有较低分子量组分和较高分子量组分的多峰聚乙烯组分，其中较高分子量组分的密度小于９１５ｋｇ／ｍ↑［３］且较高分子量组分的ＭＦＲ↓［２］小于１ｇ／１０ｍｉｎ。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种多层膜，其基于容易加工的聚烯烃、具有优异的光学和机械性能和可形成为容器例如袋。具体而言，本专利技术涉及包含多峰聚乙烯如双峰线性低密度聚乙烯(LLDPE)层的多层膜或由其制备的袋。
技术介绍
聚合物膜制造商追求具有优异光学性能、良好的密封性能和优异的机械性能如高冲击强度和刚性的膜。用来制备膜的聚合物也必须具有良好的加工性，即在挤出工艺中所形成的泡必须稳定且挤出的膜应具有均匀的膜分布厚度。近年来，多层膜已形成为直立袋。直立袋市场发展迅速，因为越来越多的零售商用这种袋售卖他们的商品。它们尤其广泛用于食品和饮料工业。这种袋通常替代超市架上的吹塑聚烯烃瓶，因此零售商期望所用的袋应以较低成本具有与这种瓶相当的性能。这些袋由要求某些有效性能的多层聚合物膜制造。因此，与膜生产商一样，袋制造商追求具有优异机械性能如高冲击强度、撕裂强度、耐刺穿性和刚性的产品。刚性是必需的，以使袋直立而不会在其自重下坍塌。刚性还必须使得终端用户可通过倾注来分配袋内容物而不会在使用者紧握的压力下使袋变形。较高的刚性也使得袋的制造机器的生产量增加。膜和膜的袋壁必须可密封从而可由膜片材形成袋。膜和袋制造商因此正在寻找具有良好热粘性和宽密封窗口(sealing windows)的产品。此外，如上所述用于膜和袋结构的聚烯烃必须易于加工，例如必须易于挤出。不幸的是，技术人员面临的问题是当改进一项性能时，似乎不可避免地使另一性能受到不利影响。例如，低密度聚乙烯(LDPE)产生具有良好光学性能的膜且可在低温和低压下加工，同时维持熔体强度，然而由LDPE制得的膜刚性低。常规单峰的齐格勒-纳塔产生的线性低密度聚乙烯(znLLDPE)具有优异的撕裂强度和冲击性能，但刚性和冲击差且膜倾向于非常混浊。已通过使用茂金属线性低密度聚乙烯改善光学性能但以加工性为代价。这些聚合物在吹膜过程中表现出差的膜泡稳定性。在本领域已提出这些材料的各种共混物以尝试通过组合某些聚合物的有利特性而使膜的性能最优。因此例如已将LDPE和mLLDPE共混以形成膜，然而这类膜刚性差。已将通过茂金属催化制得的中密度聚乙烯与LDPE(EP-A-1108749)共混以形成膜。因此熟练的聚合物化学家仍追求具有优异机械性能和加工性能如挤出过程中优异的膜泡稳定性的膜和由其制得的袋。此外，需要改善的光学性能，尤其是在膜的应用中。
技术实现思路
令人惊讶的是本专利技术人已发现包含至少三层的多层膜可满足这些要求。该膜包含两个外层，所述两个优选相同且包含应显示良好热粘性和拥有宽密封窗口的LLDPE组分，如任选与LDPE组分共混的mLLDPE组分，而芯层即夹在两个外层之间的层包含优选用两步法生产的多峰聚乙烯，例如多峰LLDPE，具有任选与mLLDPE或LDPE组分共混的低密度、高分子量组分。因此，从一方面来看，本专利技术提供一种包含至少三层，即两个外层和芯层的多层膜，其中每个外层独立地包含优选密度小于940kg/m3的LLDPE组分，如至少50重量％LLDPE组分，且其中所述芯层包含具有较低分子量组分和较高分子量组分的多峰聚乙烯组分，其中较高分子量组分的密度小于915kg/m3且较高分子量组分的MFR2小于1g/10min。从另一方面来看，本专利技术提供一种制备上述多层膜的方法，该方法包括共挤出组合物，所述组合物包含用以形成两个外层的密度优选小于940kg/m3的LLDPE组分和用以形成芯层的具有较低分子量组分和较高分子量组分的多峰聚乙烯组分，其中较高分子量组分的密度小于915kg/m3且较高分子量组分的MFR2小于1g/10min。从另一方面来看，本专利技术提供上述多层膜在包装中的用途以及用所述膜包装的制品。从另一方面来看本专利技术提供一种由所述多层膜形成的袋，优选直立袋。本专利技术的多层膜具有至少3层，例如3、5、7或11层。然而优选膜应仅包含三层，即两个外层和芯层，以及任选在下文详细描述的阻隔层。芯层是指非外层，即芯层不在所形成膜的表面上。外层可具有不同组成，尽管优选外层应相同。至少一个外层可起密封层的作用，使得可由膜制造制品如袋。可将另一外层层合至阻隔层。外层可包含至少50重量％的密度小于940kg/m3的LLDPE组分。优选LLDPE是单峰的，尤其是mLLDPE(即用单活性中心(single site)如茂金属催化生产的)，最尤其是单峰mLLDPE。单峰是指聚合物的分子量曲线包含单峰且由一个反应器和单一催化剂生产。尤其优选外层包含单峰mLLDPE组分和LDPE组分。LLDPE组分应优选形成每个外层的至少60重量％，更优选至少75重量％，例如至少80重量％，尤其是至少85重量％。LLDPE的密度可小于945kg/m3，优选小于940kg/m3，例如905-940kg/m3，优选范围为915-934kg/m3，例如918-934kg/m3，如920-930kg/m3(ISO 1183)。外层的LLDPE由乙烯和至少一种C3-12α-烯烃共聚单体如丁烯、己烯或辛烯一起形成。优选LLDPE为乙烯己烯共聚物、乙烯辛烯共聚物或乙烯丁烯共聚物。基于乙烯，结合的共聚单体的量优选为0.5-12摩尔％，例如2-10摩尔％，尤其是4-8摩尔％。优选共聚单体含量还可以是1.5-10重量％，尤其是2-8重量％。LLDPE的MFR2(在2.16kg负荷和190℃下的熔体流动速率，ISO1133)应优选为0.5-10g/10min，优选0.8-6.0g/10min，例如0.9-2.0g/10min。LLDPE应优选具有100,000-250,000，例如110,000-160,000(GPC)的重均分子量(Mw)。Mw/Mn值应优选为2-20，例如2.5-4，尤其是3.0-3.5(GPC)。理想的是通过单活性中心如茂金属催化制备LLDPE并因此称作mLLDPE。使用茂金属催化制备LLDPE是已知的且广泛描述在文献中。在本专利技术范围内LLDPE为多峰LLDPE，例如双峰LLDPE，其详细描述在与芯层相关的下文中。本专利技术范围还覆盖了使用LLDPE的混合物如单峰LLDPE和双峰LLDPE的可能性。合适的LLDPE可从Borealis和其它供应商处购得。本专利技术的多层膜的一个或两个外层还可含有LDPE组分。LDPE使用由技术人员已知的众所周知的高压自由基方法制备且为与LLDPE不同的聚合物。LDPE的存在量可以是所述外层的1-50重量％，例如3-40重量％，优选5-35重量％，优选10-30重量％，尤其是15-20重量％。因此，外层中LLPDE和LDPE的比率通常为约9∶1。LDPE密度可以是915-935kg/m3，尤其是920-930kg/m3，例如922-930kg/m3。LDPE的MFR2可以是0.3-4g/10min，例如0.5-2.5g/10min，例如1.0-2.0g/10min。合适的LDPE可从Borealis和其它供应商处购得。相信这种外层结构有助于低的密封引发温度和优异的热粘性。如果需要的话外层还可含有其它聚合物组分并且还可含有少量的常规添加剂如抗氧化剂、UV稳定剂、酸清除剂、成核剂、防粘连剂、增滑剂等以及聚合物加工助剂(PPA)。聚合物加工助剂可从供应商如Dynamar处购得且可包含氟弹性体组分，且可作为本领域中已知的母料的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层膜，包含至少三层，即芯层和两个外层，每个所述外层独立地包含ＬＬＤＰＥ组分，且所述芯层包含具有较低分子量组分和较高分子量组分的多峰聚乙烯组分，其中所述较高分子量组分的密度小于９１５ｋｇ／ｍ↑［３］且所述较高分子量组分的ＭＦＲ↓［２］小于１ｇ／１０ｍｉｎ。

【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：阿里尔德福尔斯塔德，阿尔诺约翰森，梅雷特斯卡尔，汉斯乔治达维克斯内斯，
申请(专利权)人：保瑞利斯技术公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]