CN110234686A - 用于生产具有改善的氧气阻隔性能的非取向膜的方法 - Google Patents

用于生产具有改善的氧气阻隔性能的非取向膜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110234686A
CN110234686A CN201780073664.2A CN201780073664A CN110234686A CN 110234686 A CN110234686 A CN 110234686A CN 201780073664 A CN201780073664 A CN 201780073664A CN 110234686 A CN110234686 A CN 110234686A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
hydrocarbon resin
weight
component
nucleating agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780073664.2A
Other languages
English (en)
Inventor
D·M·A·范·霍克
S·K·卡里阿潘
U·B·甘德高利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Abu Dhabi Polymkeric Substance Co Ltd (borouge)
Abu Dhabi Polymers Co Ltd Borouge LLC
Borealis AG
Borealis AS
Original Assignee
Abu Dhabi Polymkeric Substance Co Ltd (borouge)
Borealis AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abu Dhabi Polymkeric Substance Co Ltd (borouge), Borealis AS filed Critical Abu Dhabi Polymkeric Substance Co Ltd (borouge)
Publication of CN110234686A publication Critical patent/CN110234686A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07Flat, e.g. panels
    • B29C48/08Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/022Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911Cooling
    • B29C48/9135Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0083Nucleating agents promoting the crystallisation of the polymer matrix
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/01Hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14Copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2491/00Characterised by the use of oils, fats or waxes; Derivatives thereof
    • C08J2491/06Waxes

Abstract

本发明涉及一种用于生产具有改善的氧气阻隔性能的非取向膜的方法,以及这种非取向膜。该非取向膜包含聚烯烃组合物,该聚烯烃组合物包含丙烯均聚物或共聚物、烃树脂和任选的成核剂。该方法包括在一定的冷却温度下冷却挤出的膜,该冷却温度优选高于除了不含烃树脂外具有相同的相对量的相同组分的膜的冷却温度。本发明允许将如流延膜(CPP)的聚丙烯基非取向膜应用于包装敏感食品。

Description

用于生产具有改善的氧气阻隔性能的非取向膜的方法
技术领域
本发明涉及用于生产具有改善的氧气阻隔性能的非取向膜的方法,和这种非取向膜。该非取向膜包含聚烯烃组合物,该聚烯烃组合物包含丙烯均聚物或共聚物、烃树脂和任选的成核剂。该方法包括在一定的冷却温度下冷却挤出的膜,该冷却温度优选高于除了不含烃树脂外具有相同的相对量的相同组分的膜的冷却温度。本发明还涉及适用于生产具有改善的氧气阻隔性能的非取向膜的聚烯烃组合物。
背景技术
本领域已知基于聚烯烃组合物的膜广泛用于多种应用。其中一种应用是食品包装。在这方面,主要任务之一是提供具有足够的氧气阻隔性能的膜。在这方面,什么是足够的取决于待包装食品的类型、所需的储存寿命和温度和氧分压等环境条件。特别地,对于敏感食品,改善氧气阻隔性能始终是一项任务。
用于食品包装的膜还应是透明的,或者更常规的,应具有良好的光学性能以提供有吸引力的外观。这包括均匀的低雾度、高透明度和高光泽度。
此外,力学性能应足以使膜易于处理,同时避免膜的无意损坏。最后,膜的易加工应适用于工业应用。
在透明膜的情况下,如果膜的厚度减小,则光学性能将得到改善,即雾度降低,透明度增高,然而,通常因此降低了力学性能和氧气阻隔性能。
通常用于具有良好氧气阻隔性能的食品包装的透明膜是双轴取向聚丙烯(BOPP)膜-或甚至更好-双轴取向聚酰胺(BOPA)膜和双轴取向聚对苯二甲酸乙二醇酯(BOPET)膜。
到目前为止,没有能够接近这些膜的基于聚丙烯基非取向膜(如流延膜(CPP))的解决方案。考虑了改善的氧气阻隔性能的典型方法,但无法提供等效的解决方案。由于淬火成核剂的添加仅具有有限的效果,并且雾度增加。由于需要在包装中存在水分以便有效,氧清除剂仅具有有限的用途。纳米颗粒很难以工业规模分散,并且在食品接触方面也存在问题。与阻隔聚合物的共混物也没有前景,因为这些聚合物通常是极性的,因此即使使用偶联剂也难以分散在聚丙烯中。这将在需要透明度的情况下转化为不可接受的光学性能。最后,添加具有特定形状的填料由于提供了高比表面积可以减缓而通过膜的氧转移。然而,这些填料的分散是困难的,因为通常必须在挤出机的螺杆末端进行添加以保持特定的形状。此外,光学性能通常会恶化。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种用于生产具有改善的氧气阻隔性能的聚丙烯基非取向膜的方法。
本发明基于以下发现:通过提供如下进一步描述的用于生产非取向膜(如流延膜)的方法可以实现该目的。
因此,在第一方面,本发明涉及一种用于生产非取向膜的方法,其中所述膜包含聚烯烃组合物,所述聚烯烃组合物包含组分(A)和(B):
-(A)丙烯均聚物或共聚物,其具有0.5至80g/10min的根据ISO 1133测量的MFR2,和
-(B)包含烃树脂的烃树脂产品,其中烃树脂具有200℃或更低、优选180℃或更低、更优选170℃或更低的软化点(ASTM-E28),
其中所述方法包括以下步骤
(a)提供用于生产包含组分(A)和(B)的膜的组分,
(b)在用于生产膜的挤出机中熔融混合之前或期间将组分共混,
(c)用挤出机挤出膜,
(d)冷却所得膜,和
(e)回收所得膜。
烃树脂产品的烃树脂的软化点优选为70℃或高于70℃。
在第二方面,本发明涉及一种用于生产非取向膜的方法,其中所述膜包含聚烯烃组合物,所述聚烯烃组合物包含组分(A)和(B):
-(A)丙烯均聚物或共聚物,其具有0.5至80g/10min的根据ISO 1133测量的MFR2,和
-(B)包含烃树脂的烃树脂产品,其中烃树脂具有500至5,000g/mol、优选700至3,000g/mol的重均分子量,
其中所述方法包括以下步骤
(a)提供用于生产包含组分(A)和(B)的膜的组分,
(b)在用于生产膜的挤出机中熔融混合之前或期间将组分共混,
(c)用挤出机挤出膜,
(d)冷却所得膜,和
(e)回收所得膜。
在第三方面,本发明涉及一种用于生产非取向膜的方法,其中所述膜包含聚烯烃组合物,所述聚烯烃组合物包含组分(A)和(B):
-(A)丙烯均聚物或共聚物,其具有0.5至80g/10min的根据ISO 1133测量的MFR2,和
-(B)包含烃树脂的烃树脂产品,其中烃树脂具有在200℃下的80至400mPa.s、优选在200℃下的100至400mPa.s、更优选在200℃下的150至400mPa.s的熔体粘度,
其中所述方法包括以下步骤
(a)提供用于生产包含组分(A)和(B)的膜的组分,
(b)在用于生产膜的挤出机中熔融混合之前或期间将组分共混,
(c)用挤出机挤出膜,
(d)冷却所得膜,和
(e)回收所得膜。
上述根据本发明第一或第三方面的烃树脂产品(B)的烃树脂优选具有500至5,000g/mol、优选700至3,000g/mol的重均分子量。
上述根据本发明第一或第二方面的烃树脂产品(B)的烃树脂优选具有在200℃下的80至400mPa.s、优选在200℃下的100至400mPa.s、更优选在200℃下的150至400mPa.s的熔体粘度。
上述根据本发明第二或第三方面的烃树脂产品(B)的烃树脂优选具有200℃或更低、优选180℃或更低、更优选170℃或更低的软化点。软化点通常为70℃或高于70℃。
上述根据本发明第一方面的烃树脂产品(B)的烃树脂优选具有500至5,000g/mol、优选700至3,000g/mol的重均分子量,具有在200℃下的80至400mPa.s、更优选在200℃下的100至400mPa.s、还更优选在200℃下的150至400mPa.s的熔体粘度。
具体实施方式
以下优选实施方案和定义的公开内容对于上述本发明的用于生产非取向膜的方法的第一、第二和第三方面中的任何一个都是有效的。
“聚烯烃组合物”在本文中也简称为“聚合物组合物”。
丙烯均聚物或共聚物(A)和烃树脂产品(B)在本文中也分别称为组分(A)和组分(B)。
在挤出步骤(c),膜的挤出中,聚合物组合物的熔融混合物通过模头挤出,该模头具有本领域熟知的最终膜应用所需的尺寸。
在挤出步骤(c)中在离开模具后,熔融膜立即进入冷却步骤(d),在该步骤中降低其温度以使膜固化。
优选地,本发明的方法的冷却步骤包括在一定的冷却温度下冷却挤出的膜,其中该冷却温度高于除了不含所述烃树脂产品(B)外具有相同的相对量的相同组分的膜的冷却温度。
如将参考以下示例更详细地说明的,与不包含组分(B)的非取向膜相比,本发明的组分(A)和组分(B)的组合能够显著改善非取向膜的氧气阻隔性能。这种改善的氧气阻隔性能从显著降低的未取向膜的氧气透过速率(OTR)可以看出。OTR优选降低至少30%,可以降低最多约50%。
优选地,非取向膜的刚度也增强,甚至可以加倍。这种改善的刚度由相应的拉伸性能表明。因此,本发明为非取向膜(如流延膜)提供了与取向膜(如BOPP)的性能接近的性能。
冷却步骤通常相当快速地进行,即在相当低的冷却温度下进行,因为否则所得膜是模糊的(hazy)。令人惊讶的是,根据本发明,该方法可以在相对较高的冷却温度下进行而仍然能够获得具有良好光学性能的膜。
优选地,本发明的组分(A)和组分(B)的组合能够提供具有非常优异的光学性能(例如在降低的雾度、增加的光泽度和增加的透明度中的一个、多个或全部方面,优选全部方面)的非取向膜。组分(B)的存在还使得能够进行生产具有较高冷却温度的非取向膜的方法,而不会使光学性能恶化,例如以相对较高的冷却辊温度生产流延膜。优选地,由于较高的冷却温度的选择,组分(B)的存在使得能够添加成核剂,从而通过成核剂在结晶度上的效果进一步改善未取向膜的氧气阻隔性能,即进一步降低氧气透过速率。最后,组分(B)的存在优选降低膜生产方法中的熔体压力,这在加工性方面有助于工业上可行的膜生产方法,这意味着如果需要可实现更高产量的选择。
因此,聚烯烃组合物可以另外包含成核剂(C),成核剂(C)在本文中也称为组分(C)。
非取向膜通常也称为未取向膜。
人们能够区分未取向膜和取向膜(参见例如polypropylene handbook,NelloPasquini,第2版,Hanser)。取向膜通常是单轴取向膜或双轴取向膜,而未取向膜是流延膜、吹塑膜或管形膜。因此,未取向膜不是如取向膜所做的那样有目的地(有意地)在纵向和/或横向上以固态或接近固态的方式拉伸,即未取向膜在本文中表示膜是无意取向的。因此,对于技术人员来说,未取向膜不是单轴取向膜或双轴取向膜。
非取向膜包括流延膜、管形急冷(quench)膜和吹塑膜。流延膜是特别优选的。
根据本发明的特别优选的实施方案,非取向膜是流延膜,步骤(d)中挤出的膜的冷却是通过具有20至90℃、更优选20至80℃、还更优选20至70℃、仍更优选20至60℃的温度的冷却辊进行的。
在一些实施方案中,冷却辊的温度也可以为40至90℃,更优选为40至80℃,还更优选为40至70℃,仍更优选为40至60℃。
在一些实施方案中,冷却辊的温度也可以为50至90℃,更优选为50至80℃,还更优选为50至70℃,仍更优选为50至60℃。
流延膜工艺是技术人员所熟知的并且在文献中有充分的描述。
根据本发明的可选的但仍然优选的实施方案,非取向膜是吹塑膜,步骤(d)中挤出的膜的冷却是通过空气进行的。
根据本发明的可选的但仍然优选的实施方案,非取向膜是管形急冷膜,步骤(d)中挤出的膜的冷却是通过水进行的。
用空气冷却生产吹塑膜的方法和用水冷却生产管形急冷膜的方法是本领域技术人员已知的并且在文献中有充分描述。
非取向膜,优选选自由流延膜、管形急冷膜和吹塑膜组成的组的非取向膜包含含有如下面更详细定义的组分(A)和(B)的聚烯烃组合物,更优选包含至少80重量%、还更优选至少95重量%的含有如下面更详细定义的组分(A)和(B)的聚烯烃组合物,如由含有如下面更详细定义的组分(A)和(B)的聚烯烃组合物组成。
本发明的方法包括单层膜和多层膜的生产。
膜的厚度并不重要,但通常为20至200μm。
在生产单层膜的情况下,单层膜包含至少80重量%、优选至少95重量%的含有组分(A)和(B)的聚烯烃组合物,优选单层膜由含有组分(A)和(B)的聚烯烃组合物组成。
在生产单层膜的情况下,基于单层膜(100重量%),单层膜优选包含1至40重量%、更优选2至40重量%、还更优选5至30重量%、7至30重量%或10至30重量%的量的烃树脂产品(B)。
本发明的单层膜的典型厚度在20至200μm、合适地在20至100μm之间。
在生产多层膜的情况下,多层膜包含至少一个含有聚烯烃组合物的层,所述聚烯烃组合物包含组分(A)和(B)。包含聚烯烃组合物的多层膜的所述层可以是任何层,例如,芯层或外层。取决于层的功能(即该层是否充当例如外层(表层)或芯层),多层膜的层,包含含有组分(A)和(B)的聚烯烃组合物的各个层的厚度可以在1至200μm、合适地在1至190μm之间变化,并且如技术人员所熟知的进行相应的选择。例如,外层可以具有2至3μm的厚度,芯层的厚度可以例如为20至200μm,例如为20至100μm。
多层膜的至少一个层包含至少80重量%、优选至少95重量%的含有组分(A)和(B)的聚合物组合物,优选由含有组分(A)和(B)的聚合物组合物组成。
在下文中,更详细地定义了聚烯烃组合物。
如上所述,聚烯烃组合物包含组分(A)(即丙烯均聚物或共聚物(A))、组分(B)(即烃树脂产品(B))和任选的成核剂(C)。此外,聚烯烃组合物可以包含与组分(A)(即丙烯均聚物或共聚物(A))不同且与烃树脂产品(B)不同的其它聚合物(D)。
组分(A):丙烯均聚物或共聚物(A)
组分(A),即丙烯均聚物或共聚物(A)的熔体流动速率(MFR2)优选为0.5至20g/10min分钟,更优选为1至20g/10min。
在组分(A)是丙烯共聚物的情况下,可以存在一种或多种,例如两种、三种或更多种共聚单体。因此,本文使用的术语共聚物包括三元共聚物以及基于超过三种不同的可聚合单体的共聚物。
作为组分(A)的丙烯共聚物中的共聚单体优选选自乙烯、C4至C8-α-烯烃和它们的混合物,合适地选自乙烯、丁烯、己烯和/或辛烯。
基于丙烯共聚物,作为组分(A)的丙烯共聚物中的共聚单体含量优选小于7.5mol%。基于丙烯共聚物,共聚单体含量通常为至少0.5mol%。
特别优选的是,组分(A)是丙烯均聚物。
在本发明中使用的表述丙烯均聚物涉及基本上由丙烯单元组成的聚丙烯,即由至少99.5重量%、更优选至少99.8重量%的丙烯单元组成的聚丙烯。在优选的实施方案中,丙烯均聚物中仅有丙烯单元是可检测到的。共聚单体含量可以用13C NMR光谱测定。
在这方面,特别优选的是,作为组分(A)的丙烯均聚物具有等于或大于98.0mol%的五单元组全同立构规整度(mmmm)。独立地或另外地,特别优选的是,丙烯均聚物具有至少150.0℃的熔融温度(Tm)。独立地或另外地,特别优选的是,丙烯均聚物具有等于或低于1.5重量%的二甲苯冷可溶物(XCS)含量。根据特别优选的实施方案,丙烯均聚物具有所有上述三种特别优选的性质。
进一步优选的是,作为组分(A)的丙烯均聚物具有甚至更高的五单元组全同立构规整度(mmmm),即等于或大于98.5mol%,更优选等于或大于99.0mol%。五单元组全同立构规整度(mmmm)需要等于或低于100.0mol%,并且通常等于或低于99.8mol%。
进一步优选的是,组分(A),优选丙烯均聚物具有至少153.0℃、更优选至少163.0℃的熔融温度。熔融温度的上限通常等于或低于175℃。
进一步优选的是,组分(A),优选丙烯均聚物具有至少1,400MPa、更优选至少2,000MPa的弯曲模量。弯曲模量通常等于或低于4,000MPa,优选为2,000至3,000MPa。
进一步优选的是,组分(A),优选丙烯均聚物具有至少140℃、更优选至少145℃、还更优选至少150℃的维卡软化温度。维卡软化温度通常等于或低于170℃。
基于聚烯烃组合物总体(100重量%),组分(A),即丙烯均聚物或共聚物的量优选为60至99重量%,更优选为60至98重量%,还更优选为70至95重量%、70至93重量%或70至90重量%。
组分(A),即丙烯均聚物或共聚物(A),可以是市售产品或可以是例如通过常规聚合方法和工艺条件使用例如常规催化剂体系制备的,常规催化剂体系例如为齐格勒-纳塔催化剂或单活性中心催化剂,包括茂金属催化剂,优选为齐格勒-纳塔催化剂,其具有众所周知的含义并且在文献中有充分的描述。
本发明的组分(A),即丙烯均聚物或共聚物(A)可以例如以常规方式在连续多阶段法中制备。该方法优选包括至少两个聚合阶段。优选的多阶段方法是例如由Borealis开发的“环流-气相”-方法(称为技术),例如在诸如EP 0 887 379、WO 92/12182、WO2004/000899、WO 2004/111095、WO 99/24478、WO 99/24479或WO 00/68315的专利文献中进行了描述。
组分(B):包含烃树脂的烃树脂产品
在下文中,进一步详细说明组分(B)。
关于组分(B)的烃树脂,即烃树脂产品的烃树脂的重均分子量、熔体粘度和软化点,分别参考上面已提供的信息。
如为组分(B)所定义的,即烃树脂产品的术语“树脂”具有本领域熟知的含义。
上述聚烯烃组合物的组分(B)的烃树脂,即烃树脂产品的烃树脂优选是非晶的。
组分(B)的烃树脂,即烃树脂产品的烃树脂,优选另外的特征在于玻璃化转变温度为0至100℃,更优选为40至90℃。
组分(B)的烃树脂,即烃树脂产品的烃树脂,可从天然来源获得,即从自然界获得,如无机材料的分馏过程的馏出物或有机材料(如植物)的馏出物或提取物,或者是可合成获得的。
根据一个实施方案,组分(B)的烃树脂,即烃树脂产品的烃树脂包含脂肪族树脂、芳族树脂、脂肪族/芳族共聚物树脂或它们的混合物。脂肪族树脂包括直链脂肪族树脂和环状脂肪族树脂,直链脂肪族树脂可以是非支化的或支化的。
在本发明的一个实施方案中,组分(B)的脂肪族树脂,即烃树脂产品的脂肪族树脂包含C5单体基树脂和/或二环戊二烯单体基树脂。因此,C5单体基树脂是C5单体的聚合产物,而二环戊二烯单体基树脂是二环戊二烯单体的聚合产物。优选地,在该实施方案中,C5单体基树脂和/或二环戊二烯单体基树脂是主要组分,其基于组分(B)的C5单体基树脂和/或二环戊二烯单体基树脂大于50重量%,优选大于60重量%,优选大于80重量%。
C5单体可以包括例如1-戊烯、异戊二烯、环戊二烯或1,3-戊二烯单体,或它们的任何组合。
在本发明的另一实施方案中,组分(B)的脂肪族树脂,即烃树脂产品的脂肪族树脂包含烷烃的混合物,例如戊烷的混合物。
在本发明的另一实施方案中,组分(B)的芳族树脂,即烃树脂产品的芳族树脂包含C9单体基树脂,如茚树脂、苯并呋喃树脂、苯乙烯树脂或酚树脂(如烷基酚树脂和萜烯-酚树脂)和它们的混合物。因此,C9单体基树脂是C9单体的聚合产物。优选地,在该实施方案中,C9单体基树脂是主要组分,C9单体基树脂基于组分(B)的芳族树脂大于50重量%,优选大于60重量%,优选大于80重量%。
C9单体可以包括例如茚、乙烯基-甲苯、α-甲基苯乙烯或β-甲基苯乙烯单体。
组分(B)的芳族树脂,即烃树脂产品的芳族树脂通常基于超过一种的上述单体单元,可以为例如苯并呋喃-茚树脂、酚改性的苯并呋喃-茚树脂、烷基-酚树脂或萜烯-酚树脂。
在本发明的一个优选实施方案中,组分(B)的烃树脂,即烃树脂产品的烃树脂包含衍生自萜烯单元、倍半萜烯单元、二萜单元和/或它们的混合物的聚合的聚合物,更优选地组分(B)的烃树脂,即烃树脂产品的烃树脂由衍生自萜烯单元、倍半萜烯单元、二萜单元和/或它们的混合物的聚合的聚合物组成。这些单元可以是脂肪族或脂环族单元,例如单环单元或双环单元;或它们的混合物。该实施方案的典型示例是衍生自双环单萜蒎烯(β-蒎烯)的催化聚合的多萜树脂。该实施方案的组分(B)的烃树脂,即烃树脂产品的烃树脂可以从自然界(如植物)获得,或通过合成反应制备。
因此,在本发明的另一优选实施方案中,组分(B)的烃树脂,即烃树脂产品的烃树脂包含松树脂,例如松香(固体形式的松树脂)。松树脂通常是主要由萜烯及其衍生物组成的混合物。如上所述,松树脂可以是植物来源的或合成来源的,即该实施方案的松树脂可以从植物中获得或通过合成反应制备。在该实施方案中,组分(B)的烃树脂,即烃树脂产品的烃树脂,优选由松树脂组成。
在另一实施方案中,组分(B)的烃树脂,即烃树脂产品的烃树脂包含衍生自上述任何烃树脂的部分或完全氢化的烃树脂。
优选地,组分(B)的烃树脂,即烃树脂产品的烃树脂包含衍生自任意的上述烃树脂的部分或完全氢化的烃树脂,优选由衍生自任意的上述烃树脂的部分或完全氢化的烃树脂组成。
特别优选的组分(B)的烃树脂,即烃树脂产品的烃树脂是完全氢化的脂肪族C5单体基树脂。
另一特别优选的组分(B)的烃树脂,即烃树脂产品的烃树脂是芳族C9单体基树脂。
组分(B)的烃树脂,即烃树脂产品的烃树脂,可以是烃树脂的形式(原样)或母料的形式,其中烃树脂与载体混合。
组分(B)即烃树脂产品可以任选地包括如本领域已知的其它成分,如供应商提供的稳定剂。作为烃类树脂产品(B)的任选母料的载体通常为与组分(A)相容的聚合物,例如聚烯烃,如聚丙烯。
基于聚烯烃组合物总体(100重量%),组分(B)即烃树脂产品的量优选为1至40重量%,更优选为2至40重量%,还更优选为5至30重量%,仍更优选为7至30重量%或10至30重量%。
术语“烃树脂”在现有技术中具有公认的和众所周知的含义。烃树脂产品(B)通常是供应商提供的可商购获得的产品,例如,以如上所示的母料。在此应理解的是,在任选的母料或其它组分任选存在于烃树脂产品(B)中的情况下,载体和/或其它组分的量计算为基于聚合物组合物(100重量%)的烃树脂产品的量(B)。
成核剂(C)
如上所述,本发明的方法中聚烯烃组合物的任选附加组分是成核剂(C)。
成核剂(C)在本文中表示化合物或组合物,其被有意添加以增加固体聚合物内的结晶速率并导致固体聚合物的结晶度增加(并且通常导致较小的晶体尺寸)。
任选的成核剂(C)可以是本领域已知的任何成核剂。如本领域技术人员已知的,通常有α-成核剂和β-成核剂。
任选的成核剂(C)可以在聚合物组合物的制备过程中引入,或者其可以并且优选在聚合物组合物的生产过程中在将组分(A)和(B)混合之前存在于组分(A)中。优选地,在聚合物(A)的聚合过程中,将成核剂(C)引入丙烯均聚物或共聚物(A)中,优选引入丙烯均聚物中。
任选的成核剂(C)的量可以根据所需的成核作用而变化,并且可以由技术人员选择。在成核剂(C)单独添加至例如组分(A)或组分(A)和(B)的混合物中的情况下,它可以以供应商提供的产品形式原样(纯)添加或以母料的形式添加。在任选的产品或母料的情况下,任何其它组分和/或载体计算为成核剂(C)的量。
基于聚烯烃组合物总体(100重量%),即基于合起来的所有组分,任选的成核剂(C)的量优选不超过10,000ppm,更优选不超过6,000ppm,甚至更优选不超过5,000ppm。基于聚烯烃组合物总体(100重量%),即基于合起来的所有组分,任选的成核剂(C)的量通常为至少0.01ppm。
在一个优选的实施方案中,任选的成核剂(C)至少存在于组分(A)中。在该实施方案中,优选在聚合物(A)的聚合过程中将成核剂(C)引入丙烯均聚物或共聚物(A)中,更优选引入丙烯均聚物(A)中。在该实施方案中,基于丙烯均聚物或共聚物(A)与成核剂(C)的组合重量,组分(A)中成核剂(C)的量优选不超过500ppm,更优选为0.025至200ppm,最优选为0.1至100ppm。
任选的成核剂(C)的一个优选实施方案是α-成核剂。
任选的α-成核剂(C)优选选自由以下组成的组
(i)一元羧酸和多元羧酸的盐,和
(ii)二亚苄基山梨醇(例如1,3:2,4二亚苄基山梨醇)和C1至C8-烷基取代的二亚苄基山梨醇衍生物,和
(iii)磷酸的二酯的盐,和
(iv)乙烯基环烷烃聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物,和
(v)它们的混合物。
根据特别优选的实施方案,任选的α-成核剂(C)是聚合物α-成核剂,更优选包含乙烯基环烷烃聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物(iv)(在本文中也称为(任选的)乙烯基化合物的聚合物或聚合的乙烯基化合物),还更优选由乙烯基环烷烃聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物(iv)组成,仍更优选包含乙烯基环烷烃聚合物,优选由乙烯基环烷烃聚合物组成。
在这方面,进一步优选的是,任选的成核剂(C)包含乙烯基环烷烃聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物(iv),更优选由乙烯基环烷烃聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物(iv)组成,其中基础的乙烯基化合物具有下式,
其中R1和R2独立地选自C1至C4-烷基基团,或它们一起形成饱和的五元或六元环,由此该环可以被一个或多个C1-烷基基团或C2-烷基基团取代和/或桥接,更优选地,乙烯基化合物选自由乙烯基环戊烷、乙烯基环己烷、乙烯基-2-甲基-环己烷、乙烯基降冰片烯(norbonane)、3-甲基-1-丁烯以及它们的混合物组成的组。
任选的α-成核剂(C)也可以优选选自满足上式的乙烯基化合物的聚合物,但其中R1和R2不一起形成饱和的五元或六元环,而是不饱和的或芳族的五元或六元环,其中该环可以被一个或多个C1-烷基基团或C2-烷基基团取代和/或桥接,更优选地,乙烯基化合物选自由苯乙烯、对甲基苯乙烯和它们的混合物组成的组。
任何上述例举的乙烯基环烷烃聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物与苯乙烯和/或对甲基苯乙烯之间的混合物也是优选的。
最优选的是,任选的α-成核剂(C)包含乙烯基环己烷(VCH)聚合物,更优选由乙烯基环己烷(VCH)聚合物组成。
进一步优选的是,任选的乙烯基化合物的各聚合物在其聚合过程中通过使用所谓的BNT技术引入到丙烯均聚物或共聚物(A)中。关于BNT技术,参考国际申请WO 99/24478、WO99/24479,特别是WO 00/68315。根据该技术,催化剂体系、优选齐格勒-纳塔主催化剂可以通过在催化剂体系存在下聚合乙烯基化合物来改性,该催化剂体系特别包括特定的齐格勒-纳塔主催化剂、外部给体和助催化剂。乙烯基化合物如上所定义。聚合的乙烯基化合物用作α-成核剂(C)。在催化剂的改性步骤中乙烯基化合物与固体催化剂组分的重量比优选为至多5(5:1),更优选为至多3(3:1),如在0.5(1:2)至2(2:1)的范围内。
任选的成核剂(C)的另一优选实施方案是β-成核剂(C)。术语“β-成核剂”是指任何适于诱导六方改性或准六方(pseudo-hexagonal)改性的丙烯聚合物结晶的成核剂。也可以使用这些成核剂的混合物。
合适的任选β-成核剂(C)的类型是来自C5至C8-环烷基单胺或C6至C12-芳族单胺和C5至C8-脂肪族二羧酸、C5至C8-脂环族二羧酸或C6至C12-芳族二羧酸的二羧酸衍生物型二酰胺化合物,例如N,N’-二-C5-C8-环烷基-2,6-萘二甲酰胺化合物。
其它合适的任选的β-成核剂(C)是喹吖啶酮类化合物或喹吖啶酮醌类化合物。还更合适的任选的β-成核剂(C)是来自周期表第IIa族的金属的二羧酸盐,其是众所周知的并且在文献中有描述。
这样的成核剂是可商购获得的,并且描述于例如Hans Zweifel的“PlasticAdditives Handbook”,第5版,2001年(第967至990页)中。
优选地,聚合物组合物包含成核剂(C)。优选地,在该实施方案中,成核剂(C)至少存在于组分(A)中。成核剂(C)优选为如上定义的α-成核剂(C),包括其合适和优选的亚组,例如聚合物α-成核剂(C)。
优选的是,组分(A)和(B),优选(A)、(B)和(C)一起构成聚烯烃组合物的至少80重量%,更优选至少85重量%,还更优选至少90重量%,如至少95重量%或至少98重量%。除组分(A)和(B)外,优选除组分(A)、(B)和(C)外,聚烯烃组合物可以包含常规添加剂,优选包含常规添加剂。在一个具体实施方案中,聚烯烃组合物由组分(A)和(B),优选(A)、(B)和(C),以及添加剂组成。在此应理解的是,“添加剂”既不包含烃树脂产品(B)也不包含成核剂(C),即本文中组分(B)和(C)不被视为“添加剂”。
添加剂优选存在于聚合物组合物中,并且可以部分或全部存在于组分(A)、(B)、任选的(C)中,和/或在聚合物组合物的制备过程中部分或全部加入到聚合物组合物中。添加剂适当地选自主抗氧化剂(如空间位阻酚)和辅助抗氧化剂(如亚磷酸酯)、UV稳定剂(如空间位阻胺)、酸清除剂、炭黑、颜料、抗静电剂(如单硬脂酸甘油酯)、增滑剂(如油酰胺)、增塑剂、抗刮剂、分散剂、加工助剂,润滑剂等的组。
这样的添加剂是可商购获得的,并且例如描述于Hans Zweifel的“PlasticAdditives Handbook”,第6版,2009年(第1141至1190页)中,并且通常以常规量使用。
此外,添加剂可以原样(纯)添加或以供应商提供的产品添加,供应商提供的产品包括母料,其中添加剂与载体材料一起。任选的母料的任何载体材料计算为基于聚合物组合物的量(100重量%)的添加剂的量。
烃树脂(B)、任选的成核剂(C)或任选的添加剂的任选的聚合物载体材料(如果有的话)是载体聚合物,以确保本发明的方法中的挤出机中的均匀分布。任选的聚合物载体材料不限于特定的聚合物。任选的聚合物载体材料可以是乙烯均聚物、由乙烯和α-烯烃共聚单体(如C3至C8α-烯烃共聚单体)得到的乙烯共聚物、丙烯均聚物和/或由丙烯和α-烯烃共聚单体(如乙烯和/或C4至C8α-烯烃共聚单体)得到的丙烯共聚物。
聚合物(D)
聚合物组合物可以包含除丙烯均聚物或共聚物(A)和烃树脂产品(B)以外的其它聚合物(D)。在任选的其它聚合物(D)存在的情况下,基于聚烯烃组合物的重量,该组分的量小于15重量%,优选小于10重量%,更优选小于9重量%。在此应理解的是,用于烃树脂产品(B)、任选的成核剂(C)或任选的添加剂的任意载体聚合物不包括在任选的其它聚合物(D)的定义中,也不被计算在其量中。
优选地,聚烯烃组合物不包含其它聚合物(D),即优选地,本发明的方法不包括共混与丙烯均聚物或共聚物(A)和烃树脂产品(B)不同的其它聚合物(D)。
聚烯烃组合物
聚烯烃组合物优选具有小于61ml/m2·d(1mm膜),优选小于60ml/m2·d(1mm膜),例如为20至60ml/m2·d(1mm膜)的如“示例”下所述的测量时的相对(归一化至1mm膜厚度)氧气透过速率。
聚烯烃组合物优选具有至少1,000MPa、优选至少1,200MPa、优选1,000至4,000MPa、优选1,200至3,000MPa的如“示例”下所述的对膜样品测量的纵向(MD)拉伸模量。
聚烯烃组合物优选具有至少1,000MPa、优选至少1,200MPa、优选1,000至4,000MPa、优选1,200至3,000MPa的如“示例”下所述的对膜样品测量的横向(TD)拉伸模量。
根据某些实施方案,如上详述的聚烯烃组合物不包含以下四种共混物中的一种、两种、三种或全部。
-具有2.9g/10min的MFR2的聚丙烯聚合物、15重量%的具有140℃的软化点的二环戊二烯基烃树脂和180ppm的成核剂的共混物
-具有0.91g/cm3的密度和2.0g/10min的熔体指数的丙烯均聚物、15重量%的具有125℃的软化点的完全氢化烃树脂和3,000ppm 1,3:2,4-二亚苄基山梨醇的共混物
-包含具有7.2g/10min的230℃和2.16kg负荷下的熔体指数的丙烯乙烯无规共聚物、0.3重量%或1.0重量%的烃树脂和0.05重量%硬脂酸钙的共混物
-83.3重量%的聚丙烯、14.7重量%的烃树脂、0.08重量%的成核剂和1.92重量%的低密度聚乙烯的共混物。
本发明还涉及如上定义的聚烯烃组合物。即,本发明还涉及这样的聚烯烃组合物,其中所述聚烯烃组合物包含组分(A)(即丙烯均聚物或共聚物(A))、组分(B)(即烃树脂产品(B))和任选的成核剂(C)。此外,聚烯烃组合物可以包含与组分(A)(即丙烯均聚物或共聚物(A))不同且与烃树脂产品(B)不同的其它聚合物(D)。因此,本发明特别涉及如上所述的包含组分(A)和(B)的聚烯烃组合物,其与包括所有优选的实施方案的本发明的方法的三个方面中的任一项结合。在这方面,如上结合本发明的方法的三个方面的实施方案使用的术语“聚烯烃组合物”或“聚合物组合物”需要理解为“根据本发明的聚烯烃组合物”。
非取向膜
本发明还涉及根据如上所述的本发明的方法,即根据包括所有优选实施方案的本发明的方法的三个方面中的任一项可获得的非取向膜,优选获得的非取向膜。
非取向膜可以是单层膜或多层膜。
本发明的非取向膜优选为透明的。
本发明的非取向膜优选具有优异的光学性能,例如在降低的雾度,增加的光泽度和增加的透明度(通过膜的光量)中的一个、多个或全部方面,优选全部方面。
本发明的非取向膜优选为流延膜,优选为单层流延膜,可通过如上所述的本发明的方法,即根据包括所有优选实施方案的本发明的方法的三个方面中的任一项获得,优选通过如上所述的本发明的方法,即根据包括所有优选实施方案的本发明的方法的三个方面中的任一项获得。
现在将通过下面提供的示例进一步详细描述本发明。
示例
1、测量方法
除非另外定义,以下术语和测定方法的定义适用于本发明的上述一般性描述和以下示例。
MFR2根据ISO 1133在230℃和2.16kg负荷下测量。
五单元组全同立构规整度(mmmm)通过如下定义的13C NMR光谱测定。
将定量核磁共振(NMR)光谱用于聚合物的立体规整度(立构规整度)和区域规整度的量化。
采用Bruker Advance III 400NMR光谱仪在溶液状态中记录定量的13C{1H}NMR光谱,对于1H和13C分别在400.15和100.62MHz下操作。对所有气动装置使用氮气,在125℃下利用13C优化的10mm扩展温度探头记录所有光谱。
对于丙烯均聚物,将大约200mg的材料溶解于1,2-四氯乙烷-d2(TCE-d2)中。为了确保均匀的溶液,在加热块中制备初始样品后,将NMR管在旋转烘箱中进一步加热至少1小时。在插入磁体后,管在10Hz下旋转。选择该设置主要是为了立构规整度分布定量所需的高分辨率(Busico,V.,Cipullo,R.,Prog.Polym.Sci.26(2001)443;Busico,V;Cipullo,R.,Monaco,G.,Vacatello,M.,Segre,A.L.,Macromolecules,30(1997)6251)。通过利用NOE和双水平WALTZ16解耦方案来利用标准单脉冲激励(Zhou,Z.,Kuemmerle,R.,Qiu,X.,Redwine,D.,Cong,R.,Taha,A.,Baugh,D.Winniford,B.,J.Mag.Reson.187(2007)225;Busico,V.,Carbonniere,P.,Cipullo,R.,Pellecchia,R.,Severn,J.,Talarico,G.,Macromol.Rapid Commun.2007,28,11289)。每个光谱总共获得8192(8k)个瞬变值。
利用专用计算机程序对定量13C{1H}NMR光谱进行处理、积分并且从积分来确定相关定量性质。
对于丙烯均聚物,将所有化学位移内部参照21.85ppm处的甲基全同立构五单元组(mmmm)。
立构规整度分布是通过对23.6-19.7ppm之间的甲基区域进行积分来定量的,校正与所感兴趣的立体序列不相关的任何位点(Busico,V.,Cipullo,R.,Prog.Polym.Sci.26(2001)443;Busico,V.,Cipullo,R.,Monaco,G.,Vacatello,M.,Segre,A.L.,Macromolecules 30(1997)
6251)。
特别地,区域缺陷和共聚单体对该立构规整度分布的定量的影响,通过从立体序列的特定积分区域中减去代表性区域缺陷和共聚单体的积分来校正。
在五单元组的水平上确定全同规整度并被报告为全同立构五单元组(mmmm)序列相对于所有的五单元组序列的百分比:
[mmmm]%=100*(mmmm/所有五单元组的和)
2,1赤式区域缺陷的存在是通过17.7和17.2ppm处的两个甲基位点的存在来表明并且通过其它特征位点来确认。
没有观察到对应于其它类型的区域缺陷的特征信号(Resconi,L.,Cavallo,L.,Fait,A.,Piemontesi,F.,Chem.Rev.2000,100,1253)。
使用在17.7和17.2ppm处的两个特征甲基位点的平均积分来定量2,1赤式区域缺陷的量:
P21e=(Ie6+Ie8)/2
基于甲基区域对1,2主插入丙烯的量进行定量,对包含在此区域的与主插入不相关的位点和在此区域以外的主插入的位点进行校正:
P12=ICH3+P12e
丙烯总量被定量为主插入丙烯和所有其它存在的区域缺陷的总和:
P=P12+P21e
2,1赤式区域缺陷的摩尔百分比定量为相对于所有的丙烯的摩尔百分比:
[21e]mol%=100*(P21e/P)
采用定量核磁共振(NMR)光谱来定量聚合物的共聚单体含量。
采用Bruker Advance III 400NMR光谱仪在溶液状态中记录定量的13C{1H}NMR光谱,对于1H和13C分别在400.15和100.62MHz下操作。对所有气动装置使用氮气,在125℃下利用13C优化的10mm扩展温度探头记录所有光谱。将约200mg的材料与乙酰丙酮铬(Ⅲ)(Cr(acac)3)一起溶解在3ml的1,2-四氯乙烷-d2(TCE-d2)中,得到松弛剂在溶剂中的65mM溶液,如在G.Singh,A.Kothari,V.Gupta,Polymer Testing 2009,28(5),475中所描述的。
为了确保均匀的溶液,在加热块中制备初始样品后,将NMR管在旋转烘箱中进一步加热至少1小时。插入磁体中后,管在10Hz下旋转。选择该设置主要是为了高分辨率,并且定量准确的乙烯含量定量地需要该设置。采用无NOE的标准单脉冲激励,使用优化的顶锥角,1s循环延迟和双水平WALTZ16解耦方案,如在Z.Zhou,R.Kuemmerle,X.Qiu,D.Redwine,R.Cong,A.Taha,D.Baugh,B.Winniford,J.Mag.Reson.187(2007)225和V.Busico,P.Carbonniere,R.Cipullo,C.Pellecchia,J.Severn,G.Talarico,Macromol.RapidCommun.2007,28,1128中所描述的。每个光谱共获得6144(6k)个瞬变值。
对定量13C{1H}NMR光谱进行处理、积分,并且从积分来确定相关定量性质。利用溶剂的化学位移使所有化学位移间接参考30.00ppm处的乙烯嵌段(EEE)的中心亚甲基基团。即使该结构单元不存在,这种方法也允许可比较的参考。
由于观察到与2,1赤式区域缺陷相对应的特征信号(如在L.Resconi,L.Cavallo,A.Fait,F.Piemontesi,Chem.Rev.2000,100(4),1253中,在Cheng,H.N.,Macromolecules1984,17,1950中,和在W-J.Wang和S.Zhu,Macromolecules 2000,33 1157中所描述的),需要校正区域缺陷对所测定的性能的影响。没有观察到与其它类型的区域缺陷相对应的特征信号。
观察到了对应于乙烯掺入的特征信号(如在Cheng,H.N.,Macromolecules 1984,17,1950中所描述的),并且共聚单体分数计算为聚合物中乙烯相对于聚合物中所有单体的分数。
采用W-J.Wang和S.Zhu,Macromolecules 2000,33 1157的方法通过13C{1H}光谱中整个光谱区域上的多重信号的积分对共聚单体分数进行定量。选择这种方法是因为其稳健的性质和在需要时说明区域缺陷的存在的能力。轻微调整积分区域以提高在遇到的共聚单体含量的整个范围内的适用性。
由摩尔分数计算共聚单体掺入的摩尔百分数。
由摩尔分数计算共聚单体掺入的重量百分数。
维卡软化温度:软塑料的软化点可以根据ISO 306:2013标准方法测量;在试样型板240×240×4mm上,调节时间(conditioning time)96小时或更长,加热速率50K/h,负载10N。
软化点根据ASTM-E28测量。
熔融温度(Tm)、结晶温度(Tcr)和结晶度:所用聚合物的熔融温度根据ASTM D3418测量。用Mettler TA820差示扫描量热仪(DSC)对3+/-0.5mg样品测量Tm和Tcr。结晶和熔融曲线均在-10至200℃之间以10℃/min冷却和加热扫描期间获得。将熔融和结晶温度作为吸热峰和放热峰。通过与相同聚合物类型的完美结晶聚合物的熔融热(例如聚乙烯,290J/g)比较来计算结晶度。
玻璃化转变温度(Tg)通过根据ISO 6721-7的动态力学分析测定。在-100℃和+150℃之间以2℃/分钟的升温速率和1Hz的频率在扭转模式下对压缩成型样品(40·10·1mm3)进行测量。
弯曲模量:弯曲模量根据ISO 178测定。具有80×10×4mm3(长度×宽度×厚度)尺寸的测试试样根据EN ISO 1873-2通过注射成型制备。将试样在23℃和50%相对湿度下调节。支架之间的跨度长度为64mm,测试速度为2mm/min,力为100N。
二甲苯冷可溶物(XCS)的含量根据ISO 16152;第一版;2005-07-01在25℃下测定。
数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和多分散性(Mw/Mn)通过凝胶渗透色谱法(GPC)根据以下方法测定:
重均分子量Mw和多分散性(Mw/Mn,其中Mn是数均分子量,Mw是重均分子量)通过基于ISO 16014-1:2003和ISO 16014-4:2003的方法测量。使用配备折射率检测器和在线粘度计的Waters Alliance GPCV 2000仪器,其具有TosoHaas的3×TSK-凝胶柱(GMHXL-HT),将1,2,4-三氯苯(TCB,用200mg/L的2,6-二叔丁基-4-甲基-苯酚进行稳定化)作为溶剂,在145℃和1mL/min的恒定流速下操作。每次分析注入216.5μL样品溶液。用相对校准用在0.5kg/mol至11500kg/mol范围内的至少19个窄MWD聚苯乙烯(PS)标准品和一组充分表征的宽聚丙烯标准品对柱组进行校准。通过将5至10mg聚合物(在160℃下)溶解在10mL经过稳定的TCB(与流动相相同)中,并在取样进入GPC仪器之前保持连续摇动3小时来制备所有样品。
熔体粘度根据ASTM D-3236测量。
透明度、雾度和清晰度:所有光学参数均在40μm厚的流延膜上测量。透明度、雾度和清晰度根据ASTM D 1003测定。
光泽度根据DIN 67530在60°的角度下在40μm厚的流延膜上测量。
拉伸试验(模量、强度和断裂伸长率)在23℃下根据ISO 527-1(使用2型试样,宽度15mm,十字头速度1mm/min)和ISO 527-3(使用2型试样,宽度15mm,速度200mm/min),使用40μm厚的流延膜测量。
在具有40μm厚度的流延膜上测定氧气阻隔性能,即氧气透过速率。在环境大气压下,将试样以密封的半屏障安装在两个室之间。在给定温度和相对湿度下,以氮气和氢气混合物流(2%H2在N2中)缓慢吹扫一个室,并且在与N2流相同的温度和相对湿度下以氧气流吹扫另一个室。当氧气通过膜渗透到氮气载气中时,它被输送到库仑检测器,在那里产生电流,电流大小与每单位时间流入检测器的氧气量成比例。氧气透过速率试验按ASTM D 3985在23℃和0%相对湿度下,使用10sccm的N2/H2和O2(99.999%)气体以及1cm2的膜表面积进行。
2、示例
在以下发明示例(IE)和对比示例(CE)中,使用以下化合物。
HD915CF,是含有200ppm或更少成核剂的丙烯均聚物。其MFR2为8g/10min,熔融温度为164至170℃,弯曲模量为2,100MPa,维卡软化温度为158℃。
HD601CF,是丙烯均聚物。该聚合物不包含任何成核剂。HD601CF的MFR2为8g/10min,熔融温度为164℃,弯曲模量为1,450MPa,维卡软化温度为154℃。
HD915CF和HD601CF可以分别从Borealis AG或Borouge商购获得。
Arkon P-125是完全氢化的烃类树脂,可从日本Arakawa Chemical Industries,Ltd.商购获得。烃树脂的软化点为125℃(ASTM E-28),重均分子量Mw为1300g/mol,在根据ASTM D-3236测量的200℃下的熔体粘度为300mPa.s。
Constab MA930PP是含有60重量%的完全氢化的烃树脂的母料,并且可从ConstabPolyolefin Additives GmbH商购获得。烃树脂的软化点为150℃(ASTM E-28),重均分子量Mw为800g/mol,根据ASTM D-3236测量的200℃下的熔体粘度为200mPa.s。
HPN20E是从Milliken Chemical商购获得的α-成核剂。
制备流延膜样品。
在Collin设备上生产具有约40μm厚度的流延膜,Collin设备上具有和在与烃树脂(产物)和/或α-成核剂(如果有的话)配混后的丙烯均聚物不同的冷却辊(CR)温度。
将单层膜共挤出(三个挤出机以结构1/2/1进料相同的产品)。
总厚度:40μm
总生产量:6kg/h
熔体温度:210至220℃,取决于测试样品
冷却辊温度取决于试验,如下表1所示为20至50℃。
在本发明示例的情况下,熔体压力降低。组分(B)越多,熔体压力降低越多。
下表示出了根据本发明示例(IE)和对比示例(CI)制备的膜以及所得性能。
在下表中,使用以下缩写并应用单位:
P1为聚合物1,HD601CF
P2为聚合物2,HD915CF
HR1为烃类树脂产品1,Arkon P-125,量为10或20重量%
HR2为烃类树脂产品2,Constab MA930PP,量为10或20重量%
NA为成核剂,HPN20E,量为500或1,000ppm
CRT为冷却辊温度
TH为流延膜的厚度
OTR为氧气透过速率,三次测量的平均值,SD为标准偏差;针对40.0μm厚的膜计算的值和针对1mm厚的膜计算的值
HZ为雾度
GL为光泽度
TM为拉伸模量;MD为纵向,TD为横向
表1:流延膜的组成和性能
表1给出的概述证明了如本发明示例所示的本发明的强大性能。在本发明的示例中,氧气透过速率极大降低至与相同厚度的BOPP膜相当的值。然而,保留了良好的光学性能并且改善了机械(即拉伸模量)性能。这提供了包装更敏感食物的可能性。可选地,可以减小膜的厚度或省略额外的层压,同时保持相同的氧气透过速率。
烃树脂的存在允许在较高的冷却辊温度下处理聚丙烯基流延膜(CPP),即不产生模糊的膜。从示例CE1至CE3可以看出,在不存在任何成核剂的情况下,冷却辊温度的增加不影响氧气透过速率,而具有成核剂的示例CE4至CE6显示出,在冷却辊温度较高,即50℃的情况下,对氧气透过速率有影响。然而,技术人员知道,冷却辊温度高于30℃会导致模糊的膜。CE6的性能证实了这一点。添加作为添加剂的成核剂(CE7至CE10)也降低,即改善氧气透过速率(将CE3与CE7和CE8比较),或进一步改善氧气透过速率(将CE6与CE9和CE10比较)。然而,由CE10的性能证实,产生了模糊的膜。
添加烃树脂进一步改善了氧气透过速率(将CE9与IE1比较)。随着烃树脂量的增加,对氧气透过速率的影响增加(将IE2与IE3比较,将IE4与IE5比较)。这些具有极大改善的氧气透过速率的膜显示出可接受的光学性能和提高的拉伸模量(参见IE3和IE5)。这些膜还具有优异的加工性能。
表2示出了与表1相同的示例和流延膜,但是提供了关于测量的氧气透过速率的另外的信息。
表2:流延膜的组成和性能

Claims (15)

1.一种用于生产非取向膜的方法,其中所述膜包含聚烯烃组合物,所述聚烯烃组合物包含组分(A)和(B):
-(A)丙烯均聚物或共聚物,具有0.5至80g/10min的根据ISO 1133测量的MFR2,和
-(B)包含烃树脂的烃树脂产品,其中所述烃树脂的特征在于
根据ASTM-E28测量的软化点为200℃或更低,
或者
重均分子量为500至5,000g/mol,
或者
根据ASTM D-3236测量的200℃下的熔体粘度为80至400mPa.s,
或者它们的任何组合,
其中所述方法包括以下步骤
(a)提供用于生产包含所述组分(A)和(B)的所述膜的组分,
(b)在用于生产膜的挤出机中在熔融混合之前或在熔融混合期间将所述组分共混,
(c)用所述挤出机挤出所述膜,
(d)冷却所得膜,和
(e)回收所述所得膜。
2.根据权利要求1所述的方法,其中在步骤(d)中,冷却所述所得膜是在一定的冷却温度下进行的,其中所述冷却温度高于除了不含所述烃树脂产品(B)外具有相同的相对量的相同组分的膜的冷却温度。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述方法用于生产流延膜,步骤(d)中的挤出的膜的冷却是通过具有20至90℃、优选40至90℃、更优选50至90℃的温度的冷却辊进行的。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述方法用于生产吹塑膜,步骤(d)中的挤出的膜的冷却是通过空气进行的。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述方法用于生产管形急冷膜,步骤(d)中的挤出的膜的冷却是通过水进行的。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述聚烯烃组合物另外包含以下作为组分(C):
-(C)成核剂,其优选为α-成核剂。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述成核剂(C)是聚合物α-成核剂,优选地所述成核剂(C)选自由乙烯基环烷烃聚合物和乙烯基烷烃聚合物以及它们的混合物组成的组,更优选地所述成核剂(C)包含乙烯基环己烷聚合物,还更优选地由乙烯基环己烷聚合物组成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中所述组分(A)是丙烯共聚物,所述组分(A)中的共聚单体是乙烯和/或C4至C8-α-烯烃,并且基于所述丙烯共聚物,所述共聚单体含量小于7.5mol%。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中所述组分(A)是丙烯均聚物。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中所述丙烯均聚物或共聚物(A)具有
-至少150.0℃的通过差示扫描量热法(DSC)测量的熔融温度(Tm),
和/或
-至少1,400MPa的根据ISO 178测量的弯曲模量,
和/或
-至少140℃的根据ISO 306测量的维卡软化温度。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中基于所述聚烯烃组合物总体,所述烃树脂产品(B)的量为1至40重量%,优选为2至40重量%,更优选为7至30重量%。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,条件是所述聚烯烃组合物不包含具有0.91g/cm3的密度和2.0g/10min的熔体指数的丙烯均聚物、15重量%的具有125℃的软化点的完全氢化的烃树脂和3,000ppm1,3:2,4-二亚苄基山梨醇的共混物。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,条件是所述聚烯烃组合物不包含含有具有7.2g/10min的在230℃和2.16kg的负荷下的熔体指数的丙烯乙烯无规共聚物、0.3重量%或1.0重量%的烃树脂和0.05重量%硬脂酸钙的共混物。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法,条件是所述聚烯烃组合物不包含83.3重量%的聚丙烯、14.7重量%的烃树脂、0.08重量%的成核剂和1.92重量%的低密度聚乙烯的共混物。
15.一种根据权利要求1至14中任一项所述的方法能够获得的非取向膜。
CN201780073664.2A 2016-12-15 2017-11-30 用于生产具有改善的氧气阻隔性能的非取向膜的方法 Pending CN110234686A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16204483.8 2016-12-15
EP16204483 2016-12-15
PCT/EP2017/080936 WO2018108542A1 (en) 2016-12-15 2017-11-30 A process for producing a non-oriented film with improved oxygen barrier property

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110234686A true CN110234686A (zh) 2019-09-13

Family

ID=57850840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780073664.2A Pending CN110234686A (zh) 2016-12-15 2017-11-30 用于生产具有改善的氧气阻隔性能的非取向膜的方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20210094215A1 (zh)
EP (1) EP3555181B1 (zh)
KR (1) KR102339229B1 (zh)
CN (1) CN110234686A (zh)
AU (1) AU2017377588B2 (zh)
RU (1) RU2736502C1 (zh)
SA (1) SA519402051B1 (zh)
WO (1) WO2018108542A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022228812A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-03 Borealis Ag Polymer composition comprising polypropylene and hydrocarbon resin

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5204037A (en) * 1991-01-25 1993-04-20 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Process for production of polypropylene sheets or films
CN1352662A (zh) * 1999-03-22 2002-06-05 伊斯曼化学树脂公司 在高水平树脂、尤其可用于聚合物改性的母料
WO2010104628A1 (en) * 2009-03-12 2010-09-16 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polyolefin masterbatches and films
US20110184127A1 (en) * 2007-10-23 2011-07-28 Michael Glenn Williams Elastic Films Having Improved Mechanical And Elastic Properties And Methods For Making The Same
CN102939326A (zh) * 2010-06-09 2013-02-20 埃克森美孚石油公司 薄膜组合物及其制备方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI86867C (fi) 1990-12-28 1992-10-26 Neste Oy Flerstegsprocess foer framstaellning av polyeten
FI111848B (fi) 1997-06-24 2003-09-30 Borealis Tech Oy Menetelmä ja laitteisto propeenin homo- ja kopolymeerien valmistamiseksi
FI974175A (fi) 1997-11-07 1999-05-08 Borealis As Menetelmä polypropeenin valmistamiseksi
FI980342A0 (fi) * 1997-11-07 1998-02-13 Borealis As Polymerroer och -roerkopplingar
FI991057A0 (fi) 1999-05-07 1999-05-07 Borealis As Korkean jäykkyyden propeenipolymeerit ja menetelmä niiden valmistamiseksi
JP4746211B2 (ja) 2000-07-12 2011-08-10 日本ポリプロ株式会社 プロピレン系樹脂組成物、それを用いたフィルムおよび積層樹脂フィルム
EP1739126A1 (en) * 2000-07-12 2007-01-03 Japan Polychem Corporation Propylene type resin composition, film made thereof, and laminated resin film
EP1300239A1 (en) * 2001-10-04 2003-04-09 Borealis Technology OY Non-oriented polyproylene film
US20060052541A1 (en) 2002-06-25 2006-03-09 Erling Hagen Polyolefin with improved scratch resistance and process for producing the same
EP1484343A1 (en) 2003-06-06 2004-12-08 Universiteit Twente Process for the catalytic polymerization of olefins, a reactor system and its use in the same process
US9505920B2 (en) * 2011-03-30 2016-11-29 Fina Technology, Inc. Polymer compositions for injection stretch blow molded articles
IL218963A0 (en) * 2011-05-03 2012-06-28 Curwood Inc High density polyethylene blend films
US9695307B2 (en) * 2012-03-29 2017-07-04 Borealis Ag Unoriented film based on soft polypropylene

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5204037A (en) * 1991-01-25 1993-04-20 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Process for production of polypropylene sheets or films
CN1352662A (zh) * 1999-03-22 2002-06-05 伊斯曼化学树脂公司 在高水平树脂、尤其可用于聚合物改性的母料
US20110184127A1 (en) * 2007-10-23 2011-07-28 Michael Glenn Williams Elastic Films Having Improved Mechanical And Elastic Properties And Methods For Making The Same
WO2010104628A1 (en) * 2009-03-12 2010-09-16 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polyolefin masterbatches and films
CN102939326A (zh) * 2010-06-09 2013-02-20 埃克森美孚石油公司 薄膜组合物及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU2017377588A1 (en) 2019-05-30
EP3555181A1 (en) 2019-10-23
US20210094215A1 (en) 2021-04-01
AU2017377588B2 (en) 2020-07-30
KR20190111910A (ko) 2019-10-02
EP3555181B1 (en) 2024-01-03
KR102339229B1 (ko) 2021-12-14
RU2736502C1 (ru) 2020-11-17
SA519402051B1 (ar) 2022-06-14
WO2018108542A1 (en) 2018-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10385197B2 (en) Polypropylene films with improved sealing behaviour, especially in view of improved sealing properties
EP1023388B1 (en) Polypropylene composition useful for making solid state oriented film
JP2023145430A (ja) ポリプロピレン組成物
EP3856516A1 (en) A multilayer film
WO2021191021A1 (en) A multilayer blown film
CN110234686A (zh) 用于生产具有改善的氧气阻隔性能的非取向膜的方法
JP7064355B2 (ja) ポリオレフィン多層シートまたはフィルムの製造方法
CN110431180A (zh) 用于具有改善的氧气阻隔性能的非取向膜的聚烯烃组合物
KR102403537B1 (ko) 폴리프로필렌 조성물
WO2022091549A1 (ja) プロピレン系重合体組成物、二軸延伸フィルム、および包装袋
US7148289B2 (en) Propylene polymer based compounds and heat-sealable multi-layer sheets containing them
WO2020064483A1 (en) A multilayer film
JP6379739B2 (ja) 高剛性多層フィルム
WO2023139201A1 (en) Biaxially-oriented polyethylene film and method of production
WO2023139993A1 (ja) プロピレン系重合体組成物、二軸延伸フィルムおよび包装袋
JP2007284606A (ja) ポリプロピレン系樹脂組成物およびそれからなるフィルム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination