CN108350234A - 聚烯烃吹塑薄膜 - Google Patents
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Abstract
一种包含聚烯烃组合物(I)的吹塑薄膜,包含:A)40‑75wt.%的密度为0.920‑0.940g/cm3且可溶于二甲苯(XSA)的部分小于10wt.%的聚乙烯;以及B)25至60wt.%的乙烯与选自具有式HC2=CHRI的α‑烯烃的一种或多种共聚单体的共聚物,其中RI是具有1至8个碳原子的直链或支链烷基,其包含50至70wt.%的乙烯并且具有至少50wt.%的可溶于二甲苯(XSB)的部分。
Description
技术领域
本公开提供了由聚烯烃组合物获得的吹塑薄膜,所述聚烯烃组合物包含密度为0.920-0.940g/cm3的聚乙烯和乙烯共聚物。
背景技术
吹塑薄膜行业在各个应用领域中占有越来越重要的地位,例如工业包装、消费品包装、袋子或者麻袋。
原因之一是通过吹塑获得的薄膜具有管状形状,这使得它们在用于各种用途的袋子的生产中特别有利(用于城市垃圾的袋子、用于存储工业材料的袋子、用于冷冻食品、手提袋等),因为与使用扁平薄膜相比,管状结构使得形成袋子所需的焊接接头的数量减少,从而简化了工艺。此外,吹塑薄膜技术的多功能性使得其可以简单地通过改变注气参数来获得各种尺寸的管状薄膜,从而避免必须将薄膜修剪成合适的尺寸,这在通过平头挤出的技术中是必要的。
通过正确选择加工参数,如吹胀比、拉伸比、空气冷却强度和分布以及挤出速度,可以在薄膜挤出和薄膜交叉方向之间来平衡作为机械性能参数的吹塑薄膜取向。与流延薄膜工艺相比,这与使用低流动性材料相结合来提供膜的机械性能;实际上,流延薄膜基于高流动性、低分子量热塑性树脂,并且通常牢固地沿机器方向取向,这是机械性能差的原因,例如在挤出方向上容易撕裂扩展。
此外,与流延薄膜相比,吹塑薄膜在横向方向上具有均匀的机械特性,由于熔体分布和通过平模挤出薄膜引起的温度变化,流延薄膜机械性能在料宽度上不是恒定的。
在逆向牵引装置的帮助下,横向方向上的吹塑薄膜厚度变化可以分布并均匀化,这使得能够生产完美的圆柱形卷轴而不会出现“活塞环”;另一方面,在流延薄膜工艺的情况下,例如,由于使用扁平模具进行薄膜挤出而产生线性薄膜运动,因此厚度变化不能在较宽的距离上分布,而是通过卷绕装置的微小横向摆动左右稍微偏移,这可能导致具有不完美形状的薄膜卷轴。
同样在流延薄膜的情况下,只有通过修剪来自平坦薄膜的边缘球状物才能实现横向方向上的良好卷轴质量和可接受的薄膜特性;边缘修剪材料或者被丢弃或者循环使用,这是需要付出成本的,或者重新进入挤出工艺,因此会增加流延薄膜工艺的复杂性,并且由于热塑性树脂多次穿过挤出机也可能产生质量问题。此外,由于选择添加边缘修剪材料的薄膜层,因此在多层薄膜的情况下,边缘修剪再进给会更复杂。在含有一种或多种非聚烯烃树脂如聚酰胺、EVOH或所谓的连接层材料的多层阻挡薄膜的情况下,出于质量考虑,边缘修剪通常会被丢弃,因为出于质量考虑它不能被重新利用或回收,这是与流延薄膜工艺相关的附加成本负担。另一方面,吹塑薄膜在横向上表现出恒定的特性和薄膜厚度,因此不需要边缘修整,这节省了成本、材料并且避免了诸如边缘修剪再进给和相关质量问题的技术复杂性。
用于生产吹塑薄膜的公知的热塑性树脂属于聚乙烯系列产品,例如LDPE、LLDPE、MDPE或HDPE或其混合物,因为这些聚乙烯树脂具有熔融状态的特性,这使得能够以高水平的生产效率和非常宽的厚度范围获得薄膜,而不损害膜泡的稳定性。
然而,物理特性的改善可能是所需要的。
特别是,目前已经发现,通过使用包含密度为0.920-0.940g/cm3的聚乙烯组分和特定的乙烯共聚物的组合物,有可能获得具有改善的拉伸特性,特别是断裂点的高伸长率的吹塑薄膜。
发明内容
本公开提供了包含聚烯烃组合物(I)的吹塑薄膜,其包含:
A)40-75重量%(“wt.%”),优选55-75wt.%的密度为0.920-0.940g/cm3且可溶于二甲苯(XSA)的部分小于10wt.%的聚乙烯,所述聚乙烯包含乙烯和选自具有式CH2=CHR的α-烯烃的一种或多种共聚单体,其中R为具有1至10个碳原子的直链或支链烷基;以及
B)25至60wt.%,优选25至45wt.%的乙烯与选自具有式HC2=CHRI的α-烯烃的一种或多种共聚单体的共聚物,其中RI是具有1至8个碳原子的直链或支链烷基,包含50至70wt.%的乙烯并且具有至少50wt.%的可溶于二甲苯(XSB)的部分。
组分B)比组分A)更易溶于二甲苯,因此结晶更少。
吹塑薄膜可以是单层或多层。
具体实施方式
定义和实验方法
在本说明书中,“室温”是指约25℃的温度。
通过以下程序确定在二甲苯(XS)中的溶解度:将2.5g聚合物和250ml二甲苯引入配备有致冷器和磁力搅拌器的玻璃烧瓶中。温度在30分钟内升高至溶剂的沸点。将如此获得的透明溶液保持回流并再搅拌30分钟。然后将封闭的烧瓶置于100℃(加热关闭),然后将其置于25℃的恒温水浴中30分钟。用快速滤纸过滤形成的固体。将100ml过滤后的液体倒入预先称重的铝容器中,在氮气流下在加热板上加热,通过蒸发除去溶剂。然后将容器保持在80℃的烘箱中,真空干燥至恒重。然后计算在室温下溶于二甲苯的聚合物的重量百分比。
根据ISO 1183在23℃下确定密度。
除非另有说明,根据ISO 1133在230℃和2.16kg的负荷下确定熔体流动速率(MFR)。
根据ISO 11357-3通过差示扫描量热法(DSC)确定熔融温度。将重量为6±1mg的样品以20℃/min的速率加热至200±1℃,并在氮气流中保持200±1℃2分钟,然后以20℃/min的速率冷却至40±2℃,由此在该温度下保持2分钟以使样品结晶。然后,样品以20℃/min的升温速率再次熔融至200±1℃。记录熔融扫描,获得热分析图,由此读取对应于峰的温度。将与在第二次熔化期间记录的最强熔融峰相对应的温度作为熔融温度。
在135℃下在四氢化萘中确定特性粘度(I.V.)。样品在135℃下溶于四氢化萘中,然后倒入毛细管粘度计中。粘度计管(Ubbelohde型)被圆柱形玻璃夹套包围;这种设置能够用循环恒温液体进行温度控制。弯月面向下通道由光电装置进行定时。在上部灯前方的弯月面通道启动了具有石英晶体振荡器的计数器。弯月面在计数器通过下方灯时停止计数,并记录流出时间。通过Huggins方程将该流出时间转换成固有粘度值(Huggins,M.L.,J.Am.Chem.Soc.,1942,64,2716),通过在相同的实验条件下已知的纯溶剂的流动时间(相同粘度计和相同温度)。用一种单一聚合物溶液测定I.V.[η]。
通过IR光谱确定丙烯和丁烯-1的含量。
以下测量值用于计算丙烯含量:
a)将在4482和3950cm-1之间的组合吸收带的面积(ANIR)用于薄膜厚度的光谱归一化。
b)由于丙烯链段的吸收带的面积(A971)在986-952cm-1范围内,省略了在端点之间绘制的基线下方的面积。
通过分析已知组成的由NMR光谱确定的共聚物来校准比率A971/ANIR。
以下测量值用于计算1-丁烯含量:
将在4482和3950cm-1之间的组合吸收带的面积(ANIR)用于样品厚度的光谱归一化。
由于1-丁烯链段的吸收带的面积(Ac4)在781-750cm-1范围内,省略了在端点之间绘制的基线下方的面积。
通过分析已知组成的由NMR光谱确定的共聚物来校准比率Ac4/ANIR。
弯曲模量:ISO 178,在注模后24小时,在4mm压缩模塑片上进行测量。压缩模塑试样根据ISO 293和ISO 1872-2进行制备。
屈服点的拉伸强度和伸长率:(ISO 527-3;50mm/min),在注射后24小时在4毫米注模试样上进行测量。
断裂点的拉伸强度和伸长率:(ISO 527-3;50mm/min),在注射后24小时在4mm注模试样上进行测量。
维卡软化点软化温度:(ISO 306)在注射后24小时在4mm注模样品上进行测量。
H.D.T.在0.455MPa负荷下:(ISO 75)在注射后24小时在4mm注模样品上进行测量。
密度为0.920-0.940g/cm3的聚乙烯组分A)为乙烯与选自具有式CH2=CHR的α-烯烃的一种或多种共聚单体的共聚物,其中R为具有从1到10个碳原子的直链或支链烷基。所述α-烯烃的实例是丙烯、丁烯-1、戊烯-1,4-甲基戊烯-1、己烯-1、辛烯-1和癸烯-1。
在一个实施例中,聚烯烃组合物(I)优选包括含60-70wt.%的组分A)和30-40wt.%的组分B)。
聚乙烯A)中α-烯烃共聚单体的总量为4-15wt.%;或者6至12wt.%。
聚乙烯A)中的α-烯烃共聚单体可以是丙烯或丁烯-1或丙烯和丁烯-1的混合物。
在一个实施例中,聚乙烯A)包含2至5wt.%的丙烯和4至7wt.%的丁烯-1。
聚乙烯组分A)在25℃下在二甲苯(XSA)中的溶解度小于10wt.%,或者小于8wt.%,特别是小于10至1wt.%或小于8至1wt.%。
组分B)的乙烯共聚物是乙烯与选自具有式HC2=CHRI的α-烯烃的一种或多种共聚单体的共聚物,其中RI是具有1至8个碳原子的直链或支链烷基。
所述α-烯烃的实例是丙烯、丁烯-1、戊烯-1,4-甲基戊烯-1、己烯-1、辛烯-1和癸烯-1。
在一个实施例中,组分B)的乙烯共聚物是乙烯与丙烯的共聚物,特别是其可以包含35-45wt.%的丙烯和55-75wt.%的乙烯。
组分B)的乙烯共聚物具有至少50wt.%,特别是50-95wt.%%或70-95wt.%的可溶于二甲苯(XSB)的部分。
在一个实施例中,XSB部分的特性粘度[η]为2dl/g或更高,特别是2至3.5dl/g。
通过差示扫描量热法以20℃/min的加热速率进行测量,聚烯烃组合物(I)在120℃或更高,特别是120℃至130℃的温度Tm下可具有熔融峰。
聚烯烃组合物(I)的熔体流动速率(MFR)可根据ISO 1133在230℃和2.16kg的负荷下确定为0.3至5g/10min,或者0.5至3g/10min。
在各种实施例中,聚烯烃组合物(I)可以具有以下附加特征中的至少一个:
-聚乙烯组分A)的MFR值,其根据ISO 1133在230℃和2.16kg的负荷下确定为1至15g/10min。
-乙烯含量,其基于A)+B)总量确定为70-95重量%,或者75-90重量%;
-在25℃下可溶于二甲苯的总部分XSTOT的量,其基于对A)+B)的总量进行提取确定为20重量%-50重量%,或者30-40重量%;
-XSTOT部分的固有粘度[η],其为1.8dl/g或更高,特别是1.8-3.0dl/g;
-弯曲模量值,其小于260MPa,特别是90至小于260MPa或90至230MPa。
在各种实施例中,聚烯烃组合物(I)可以通过包含至少两个连续步骤的连续聚合工艺进行制备,其中组分A)和B)在独立的后续步骤中通过在除第一步以外的每个步骤中在所形成的聚合物和前一步骤中使用的催化剂的存在下进行操作来制备。催化剂仅在第一步中添加,但其活性对于所有后续步骤仍然有效。
聚合工艺可以是连续或间歇式,按照已知技术进行,并且在液相中、在惰性稀释剂存在或不存在下或在气相中或通过混合液相-气相技术进行。优选在气相中进行聚合。
聚合温度可以是50至100℃。压力可以是大气压或更高。
通过使用已知的调节剂,特别是氢,进行分子量的调节。
聚合反应可以在Ziegler-Natta催化剂的存在下进行。通常,Ziegler-Natta催化剂包含元素周期表第1、2或13族的有机金属化合物与元素周期表(新符号)第4至10族的过渡金属化合物的反应产物。特别地,过渡金属化合物选自Ti、V、Zr、Cr和Hf的化合物,并且优选负载在活性MgCl2上。
特别地,合适的催化剂包含元素周期表第1、2或13族的所述有机金属化合物与固体催化剂组分反应的产物,该固体催化剂组分包含负载在活性MgCl2上的Ti化合物和电子供体化合物上。
合适的有机金属化合物是烷基铝化合物。
因此在一个实施例中,聚烯烃组合物(I)可通过使用Ziegler-Natta催化剂,优选载于活性MgCl2上的Ziegler-Natta催化剂,更优选包含以下反应产物的Ziegler-Natta催化剂:
1)包含负载在活性MgCl2上的Ti化合物和电子供体(内部电子供体)的固体催化剂组分;
2)烷基铝化合物(助催化剂);以及,任选地,
3)电子供体化合物(外部电子供体)。
所述固体催化剂组分(1)含有作为电子供体的化合物,其通常选自醚、酮、内酯、含有N、P和/或S原子的化合物,以及一羧酸酯和二羧酸酯。
具有上述特性的催化剂在专利文献中是公知的。特别有利的是在4,399,054号美国专利和45977号欧洲专利中描述的催化剂。
电子供体化合物可以是邻苯二甲酸酯,优选邻苯二甲酸二异丁酯和琥珀酸酯。
可使用的琥珀酸酯由式(I)表示:
其中基团R1和R2彼此相同或不同,为任选含有杂原子的C1-C20直链或支链烷基、烯基、环烷基、芳基、芳烷基或烷芳基基团;基团R3至R6彼此相同或不同,为氢或任选含有杂原子的C1-C20直链或支链烷基、烯基、环烷基、芳基、芳烷基或烷芳基基团,以及基团R3至R6,结合在同一个碳原子上,可以连接在一起形成环。
R1和R2优选为C1-C8烷基、环烷基、芳基、芳烷基和烷芳基基团。特别优选的是其中R1和R2选自伯烷基、特别是支链伯烷基的化合物。合适的R1和R2基团的例子是甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丁基、新戊基、2-乙基己基。特别优选的是乙基、异丁基和新戊基。
式(I)所述的化合物的优选组之一是其中R3-R5为氢,R6是具有3-10个碳原子的支链烷基、环烷基、芳基、芳基烷基和烷基芳基。式(I)的化合物中另一优选的组是其中R3-R6中的至少两个自由基不是氢,并选自C1-C20直链或支链烷基、烯基、环烷基、芳基、芳基烷基或烷基芳基,任选地含有杂原子。特别优选的是其中两个非氢自由基连接在同一个碳原子上的化合物。还有其中至少两个非氢自由基连在不同的碳原子上,即R3和R5或R4和R6也是特别优选的。
其他电子供体可以是1,3-二醚,如在申请号EP 0 361 493 B1和EP 0 728 769 B1中所公开的。
作为助催化剂(2),优选使用三烷基铝化合物,例如三乙基铝、三异丁基铝和三正丁基铝。
可用作外部电子供体(被加到所述烷基铝化合物)的电子-供体化合物(3)包括芳族酸酯(例如苯甲酸烷基酯)、杂环化合物(例如2,2,6,6-四甲基哌啶和2,6-二异丙基哌啶),特别是含有至少一个Si-OR键的硅化合物(其中R是烃基)。
所述硅化合物的实例是式R1 aR2 bSi(OR3)c的那些,其中a和b是从0到2的整数,c是从1到3的整数,并且(a+b+c)的总和是4;R1、R2和R3是具有1-18个碳原子的烷基、环烷基或芳基,其任选地含有杂原子。
硅化合物的具体实例是(叔丁基)2Si(OCH3)2,(环己基)(甲基)Si(OCH3)2,(苯基)2Si(OCH3)2和(环戊基)2Si(OCH3)2。
先前所述的1,3-二醚可以用作外部供体。在内部供体是所述1,3-二醚之一的情况下,可以省略外部供体。
通过维持催化剂悬浮在烃溶剂中,并通过在室温至60℃的温度下进行聚合,可以将催化剂与少量烯烃预接触(预聚合),从而产生0.5-3倍催化剂重量的聚合物。
预接触步骤也可以在液态单体中发生,在这种情况下,产生高达催化剂重量1000倍的聚合物量。
聚烯烃组合物(I)也可以含有本领域常用的添加剂,例如抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂、着色剂和填充剂。
典型的吹塑薄膜应用包括工业包装(例如,收缩薄膜、拉伸薄膜、拉伸罩、薄膜袋或容器衬里)、消费品包装(例如,用于冷冻产品的包装薄膜、用于运输包装的收缩薄膜、食品包装薄膜,包装袋或形式、填充和密封的包装薄膜)、层压薄膜(例如,用于包装的铝或纸的层压,例如牛奶或咖啡)、阻挡薄膜(例如,用作包装食品的聚酰胺和EVOH等原料作为香气或氧气阻隔层的薄膜,例如冷肉和奶酪)、用于包装医疗产品的薄膜、农用薄膜(例如,温室薄膜、作物施肥薄膜,青贮薄膜,青贮拉伸薄膜)。
本发明薄膜的厚度通常等于或小于250μm,优选等于或小于150μm,特别是20至250μm或20至150μm。
如前所述,本发明薄膜可以是单层或多层薄膜。
在多层薄膜中,至少一个层包含聚烯烃组合物(I)。在一个实施例中,至少基础层(也称为“支撑层”)包含聚烯烃组合物(I)。
聚烯烃组合物(I)可以以至少40%,特别是40-100%的重量存在于吹塑薄膜中。
所述量是相对于单层薄膜时的薄膜的总重量或相对于包含用于多层薄膜的聚烯烃组合物(I)的一个或多个层的总重量。
其他层可以包含其他种类的聚合物。
可用于其它层的烯烃聚合物的实例是CH2=CHR烯烃的聚合物或共聚物及其混合物,其中R为氢原子或C1-C8烷基。
在本公开范围内的这种聚合物的实施例是:
全同立构或主要是全同立构的丙烯均聚物,以及乙烯的均聚物或共聚物,如HDPE、LDPE、LLDPE;
丙烯与乙烯和/或C4-C10α-烯烃例如丁烯-1、己烯-1,4-甲基-1-戊烯、辛烯-1的半结晶性共聚物,其中总的共聚单体含量相对于所述共聚物的重量或所述共聚物与全同立构或主要是全同立构的丙烯均聚物的混合物为0.05重量%至20重量%;
乙烯与丙烯和/或C4-C10α-烯烃的弹性体共聚物,其任选地包含少量(特别是1重量%至10重量%)的二烯如丁二烯、1,4-己二烯、1,5-己二烯、亚乙基-1-降冰片烯;
包含丙烯均聚物和/或上述b)的共聚物之一的多相共聚物和包含上述c)的一种或多种共聚物的弹性体部分,其可以根据已知方法通过将处于熔融状态的组分混合或通过顺序聚合来制备,并且通常以5重量%至90重量%的量包含所述弹性体部分;
丁烯-1均聚物或与乙烯和/或其它α-烯烃的共聚物。
可用于其它层的不同于聚烯烃的聚合物的实例是聚苯乙烯、聚乙烯基氯、聚酰胺、聚酯和聚碳酸酯、乙烯和乙烯醇(EVOH)与“粘结层”树脂的共聚物。
最后,通过加热表面并将其压靠压花辊,本发明薄膜可以进行一系列后续操作,例如表面压花。在通过氧化(例如火焰)或电离处理(例如电晕放电处理)使表面油墨触敏之后进行印刷;通过加热表面并压缩与织物或薄膜耦合;与其他聚合物或金属材料(例如铝薄膜)共挤出;电镀处理(例如,通过在真空下蒸发沉积铝层);在薄膜的两个面中的一个面上施加粘合剂层,由此产生粘合剂薄膜。
取决于特定类型的薄膜和最终处理,本发明的薄膜可以找到许多用途,包括但不限于商品和食品包装。
本发明还提供吹塑薄膜工艺,其中聚烯烃组合物(I)用于生成薄膜的至少一个层。
在上述过程中,以下主要设置和条件可以适用。
螺杆长度可以是螺杆直径的20至40倍,特别是螺杆直径的25至35倍。
机筒和模具温度可以从160至240℃。
模具温度可以从200到240℃。
薄膜挤出可以在竖直向上方向上进行。
吹胀比可以为2.2至4,特别是2.4至3.6。
模具直径可以是任何商业模具尺寸,从30mm到2m或更高。
薄膜冷却可以用冷却流体进行,冷却流体可以是液态或气态。在用液体冷却介质冷却的情况下,水是优选的冷却介质,并且挤出方向可以是竖直向下。在用气态冷却介质冷却的情况下,空气是优选的冷却介质,但是也可以使用其他气体,例如氮气,并且挤出方向优选地为竖直向上。
冷却介质温度可以为5至20℃,特别是10至20℃。
模环间隙(环形模具间隙)可以等于或小于3mm,特别是等于或小于1.8mm。
挤出和吹塑装置是本领域所公知的薄膜吹塑装置。
实施例
所提供的各种实施例、组合物和方法在以下实施例中进一步公开。这些实施例仅是说明性的,并不意图以任何方式限制所附权利要求的范围。
实施例1
制备聚烯烃组合物(I)
聚合中使用的固体催化剂组分是负载在氯化镁上的Ziegler-Natta催化剂组分,其含有钛和邻苯二甲酸二异丁酯作为内部供体,其制备如下。
根据USP 4,399,054的实施例2中所述的方法制备微球状MgCl2·2.8C2H5OH的初始量,但在3,000rpm下操作而不是在10,000下操作。然后使所得到的加合物在氮气流下在30-130℃的升温下进行热脱醇,直至每摩尔镁的摩尔醇含量为1.16。
在用氮气吹扫的1000mL四颈圆底烧瓶中,在0℃时引入500mL TiCl4。在搅拌下,加入30g微球状MgCl2·1.16C2H5OH加合物(如上所述制备)。将温度升高至120℃并保持该值60分钟。在升温过程中,加入一定量的邻苯二甲酸二异丁酯,使其具有18的镁/二异丁基邻苯二甲酸酯摩尔比。在60分钟后停止搅拌,虹吸除去液体,并且在一定量的邻苯二甲酸二异丁酯存在下,在100℃下用TiCl4重复处理1小时,以使镁/二异丁基邻苯二甲酸酯摩尔比为27。此后停止搅拌,将液体虹吸掉,并在100℃下用TiCl4重复处理30分钟。在85℃沉降和虹吸后,固体在60℃用无水己烷(6×100ml)洗涤六次。
在引入聚合反应器之前,使上述固体催化剂组分在30℃下与三乙基铝(TEAL)和二环戊基二甲氧基硅烷(DCPMS)在等于约15的TEAL/DCPMS重量比下接触9分钟,且在该量下TEAL/固体催化剂组分重量比等于4。
然后将催化剂体系在50℃下在液态丙烯中保持悬浮约75分钟,然后将其引入第一聚合反应器中进行预聚合。
聚合反应在连续的两个装有用于将产物从第一反应器转移到第二反应器的装置的两个气相反应器中进行。
通过将催化剂体系、氢(用作分子量调节剂)、乙烯和丁稀-1各自以气态连续且恒定地流入第一气相聚合反应器,生产具有3.4wt.%的丙烯和5.2wt.%的丁烯-1(组分A)的聚乙烯。
在第一反应器中形成的聚乙烯连续排出,并且在清除未反应的单体之后,以连续流的形式连同恒量的氢、乙烯和丙烯一起在气态下连续流入第二气相反应器。
在第二反应器中,生产包含40wt.%丙烯的乙烯与丙烯的共聚物(组分B)。表I显示了聚合条件、所述反应物的摩尔比和获所得共聚物的组成。
将离开第二反应器的聚合物颗粒(构成不稳定的聚烯烃)进行蒸汽处理以除去反应性单体和挥发性物质,然后干燥。
然后将聚烯烃组合物与稳定添加剂组合物在双螺杆挤出机Berstorff ZE 25(螺杆的长度/直径比:33)中混合并在以下条件下在氮气氛中挤出:
旋转速度:250rpm;
挤出机产量:15kg/小时;
熔融温度:280-290℃。
从挤出机中排出包含以下添加剂的稳定的聚烯烃组合物:
0.1重量%的Irganox 1010;
0.1重量%的168;
0.04重量%的DHT-4A(碱式碳酸铝镁)。
1010是und 2,2-双[3-[,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基)-1-氧代丙氧基]甲基]-1,3-丙二基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯,而168是亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。
百分量是指聚烯烃组合物和稳定化添加剂组合物的总重量。
表II中报道的本发明聚烯烃组合物(I)的特性是通过对从挤出机排出的组合物进行的测量获得的。
表I
注意:C3-=丙烯;C2-=乙烯;C4-=丁烯-1;
分流=有关反应器中产生的聚合物的量。
*计算值
表II
实施例 | 实施例1 | |
密度 | g/cm3 | 0.9055 |
MFR | g/10min. | 2.0 |
弯曲模量 | MPa | 210 |
屈服点的拉伸强度 | MPa | 6.5 |
屈服点的伸长率 | % | 32.8 |
断裂点的拉伸强度 | MPa | 9.4 |
断裂点的伸长率 | % | 550 |
维卡软化点 | ℃ | 78.8 |
热变形温度(@0.455 | ℃ | 38.9 |
MD=机器M方Pa向)TD=横向方向
在Collin三层共挤生产线上制备三层膜。实施例1的薄膜是通过使用所有三层的聚烯烃组合物(I)来制备的。
在比较实施例1中,用于所有三层的聚合物材料是密度为0.927g/cm3且MFR为0.25g/10min的低密度聚乙烯,该密度是根据ISO 1133在190℃和2.16kg负载下所测量的。
这种低密度聚乙烯由LyondellBasell以商标Lupolen 3010D进行销售。
在所述Collin共挤出生产线中,挤出机A&C的螺杆长度/螺杆直径比为30mm/30xD,而B型为45mm/30xD。没有使用IBCS系统(内部膜泡冷却系统)。在挤出试验过程中,熔体通过直径为100mm,间隙相当窄(试验为0.8mm)的环形模具挤出。在模具的出口处,熔体管受到密集空气冷却,立即吹至模具直径的约三倍并沿流动方向拉伸。
主要操作条件是:
-机筒温度:200-210-220-220-220℃;
-适配器温度:220℃;
-模具温度:220-220-220-220-215℃;
-吹胀比:3.1;
-总产量13-15kg/h。
薄膜的最终膜厚约为100μm,厚度分布(百分比)为20/60/20。
表III报道了如此获得的薄膜的特性。
表III
实施例 | 实施例1 | 比较实施例1 | |
屈服点(MD)的拉伸强度 | MPa | 8.4 | 13.1 |
屈服点(MD)的伸长率 | % | 30.8 | 19.1 |
断裂点(MD)的拉伸强度 | MPa | 21.2 | 26.7 |
断裂点(MD)的伸长率 | % | 1362 | 935 |
在各种实施例中,本公开的聚烯烃组合物(I)具有90MPa至小于260MPa的弯曲模量;或者90MPa至230MPa的弯曲模量。在各种实施例中,本公开的聚烯烃组合物(I)具有0.890g/cm3至0.930g/cm3的密度;或者0.895g/cm3至0.920g/cm3的密度。在各种实施例中,本公开的聚烯烃组合物(I)具有1g/10min至10g/10min的熔体流动速率;或者1g/10min至5g/10min的熔体流动速率。在各种实施例中,本公开的聚烯烃组合物(I)具有2MPa至10MPa的屈服点的拉伸强度;或者3MPa到9MPa的屈服点的拉伸强度。在各种实施例中,本公开的聚烯烃组合物(I)具有20%至40%的屈服点的伸长率;或者30%至35%的屈服点的伸长率。在各种实施例中,本公开的聚烯烃组合物(I)具有5MPa至15MPa的断裂点的拉伸强度;或者6MPa到13MPa的断裂点的拉伸强度。在各种实施例中,本公开的聚烯烃组合物(I)具有300%至1000%的断裂点的伸长率;或者400%到800%的断裂点的伸长率。在各种实施例中,本公开的聚烯烃组合物(I)具有65℃至100℃的维卡软化点;或者70℃至90℃的维卡软化点。在各种实施例中,本公开的聚烯烃组合物(I)在0.455MPa具有30℃至50℃的热变形温度;或者35℃至45℃的热变形温度。
在各种实施例中,本公开的吹塑薄膜的屈服点(MD)的拉伸强度为3MPa至20MPa;或者5MPa至15MPa。在各种实施例中,本公开的吹塑薄膜的屈服点(MD)的伸长率为20%至40%;或者30%至35%。在各种实施例中,本公开的吹塑薄膜的断裂点(MD)的伸长率为10MPa至40MPa;或者15MPa至30MPa。在各种实施例中,本公开的吹塑薄膜的断裂点(MD)的伸长率为500%至2500%;或者800%到2000%。
Claims (10)
1.一种包含聚烯烃组合物(I)的吹塑薄膜,其包含:
A)40至75wt.%,优选55至75wt.%的密度为0.920至0.940g/cm3且可溶于二甲苯的部分(XSA)小于10wt.%的聚乙烯,所述聚乙烯包含乙烯和选自具有式CH2=CHR的α-烯烃的一种或多种共聚单体,其中R为具有1至10个碳原子的直链或支链烷基;以及
B)25至60wt.%,优选25至45wt.%的乙烯与选自具有式HC2=CHRI的α-烯烃的一种或多种共聚单体的共聚物,其中RI是具有1至8个碳原子的直链或支链烷基,其包含50至70wt.%的乙烯并且具有至少50wt.%的可溶于二甲苯(XSB)的部分。
2.如权利要求1所述的吹塑薄膜,其形式为单层或多层薄膜。
3.如权利要求1和2所述的吹塑薄膜,其厚度等于或小于250μm。
4.如权利要求1所述的吹塑薄膜,其中,根据ISO 178进行测量,所述组合物(I)具有小于260MPa的弯曲模量。
5.如权利要求1所述的吹塑薄膜,其中,聚乙烯组分A)在25℃下在二甲苯(XSA)中的溶解度小于8wt.%。
6.如权利要求1所述的吹塑薄膜,其中,组分B)的乙烯共聚物包含35-45wt.%的丙烯。
7.如权利要求1所述的吹塑薄膜,其中,组分B)的乙烯共聚物具有70-95wt.%的可溶于二甲苯(XSB)的部分。
8.包含如权利要求1所述的吹塑薄膜的商品和食品包装。
9.一种吹塑薄膜工艺,其中,使用如权利要求1所述的聚烯烃组合物(I)来制备至少一个薄膜层。
10.如权利要求9所述的工艺,在以下条件下进行:
-螺杆长度为螺杆直径的20至40倍;
-机筒和模具温度为160℃至240℃;
-环形模具间隙等于或小于3mm;
-吹胀比为2.2至4。
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