CN102924814A - 用于制备具有高撕裂强度双轴取向聚丙烯膜的组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制备具有高撕裂强度双轴取向聚丙烯膜的组合物。该组合物，包括线形聚丙烯树脂和长链支化聚丙烯树脂。该组合物制备的双轴取向聚丙烯膜的厚度在10~120um，并且具有较高的拉伸强度和撕裂强度。

Description

用于制备具有高撕裂强度双轴取向聚丙烯膜的组合物

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体是，一种用于制备具有高撕裂强度双轴取向聚丙烯膜的组合物。

背景技术

众所周知，聚丙烯膜根据其生产制造工艺，分为四大类，即双向拉伸聚丙烯膜（BOPP膜）、单向拉伸聚丙烯膜、流延聚丙烯膜和吹塑聚丙烯膜。在生产双向拉伸聚丙烯膜时，聚丙烯树脂在纵、横两个方向经历了一定的拉伸，改变了分子或链段的排列，膜的拉伸强度、弹性模量比非拉伸膜提高3~8倍，膜的挺度好、冲击强度、耐寒性、耐热性以及对气体的阻隔性均得到大幅度提高，光泽度及透明度也明显优于非拉伸膜，但是，其撕裂强度由于聚丙烯分子链段的取向而大幅降低。双向拉伸聚丙烯膜性能除了受加工条件影响外，也依赖于聚丙烯树脂本身性质。专利（申请号200510087011.9）和专利（申请号201010520045.3）中公开了大量适用于双向拉伸聚丙烯膜的专用料。为了提高双向拉伸聚丙烯膜的性能，对聚丙烯树脂进行改性是主要的技术发展发向之一。专利US6033514为了提高双向拉伸聚丙烯膜的阻隔性能，在中间层聚丙烯树脂中加入了蜡。专利US6326080B1为了提高双向拉伸聚丙烯膜在纵向上线性割料性，横向方向的强度以及透明性，将60~12%的丙烯与α-烯烃共聚物加入到40~88%的聚丙烯树脂中。专利EP1985649A1为了提高双向拉伸聚丙烯膜在高温下（>80°C）的击穿电压和可保存性，对聚丙烯树脂也进行了改进。

为了提高双向拉伸聚丙烯膜的撕裂强度，本发明提出了将长链支化聚丙烯树脂引入到普通聚丙烯树脂中，形成组合物，获得聚丙烯双向拉伸膜专用料。本发明公开了这种专用料的组成与性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于制备具有高撕裂强度双轴取向聚丙烯膜的组合物。

本发明提供的组合物，包括线形聚丙烯树脂和长链支化聚丙烯树脂。

所述组合物也可只由上述组分组成。

所述线形聚丙烯树脂与长链支化聚丙烯树脂的重量比为99:1~51:49，优选95:5~70:30，具体为85:15或90:10。

所述长链支化聚丙烯树脂的熔融指数为0.1~10g/10min，优选1~5g/10min，分子量分布M_w/M_n为2~10，等规度为95~99%，支化点密度1/10000碳原子~1/100碳原子，具体为1/200碳原子或1/240碳原子或1/1000碳原子；

所述线形聚丙烯树脂的熔融指数为2~15g/10min，优选3~8g/10min，分子量分布M_w/M_n为2~8，优选4~8，等规度为94~99%。

本发明提供的制备聚丙烯膜的方法，包括如下步骤：所述组合物双向拉伸得到所述聚丙烯膜。

所述双向拉伸步骤中，预热温度均为120~176°C，拉伸温度均为120~165°C，定型温度均为130~170°C，拉伸倍率均为1:4~1:9，优选横向预热温度均为160~175°C，拉伸温度均为155~160°C，定型温度均为160~170°C，纵向预热温度均为130~150°C，拉伸温度均为130~140°C，定型温度均为130~150°C。

按照前述方法制备得到的聚丙烯膜，也属于本发明的保护范围。其中，所述聚丙烯膜为双轴取向膜；

所述聚丙烯膜的厚度为10um~120um;

横向拉伸强度和纵向拉伸强度均大于120MPa；

横向撕裂强度和纵向撕裂强度均不低于200mN；

横向热变形为-4~4%，优选-2~2%，纵向热变形为-5~5%，优选-4~4%；

透明度为80~98%，优选90~95%。

本发明提供的组合物制备的双轴取向聚丙烯膜的厚度在20~100um，并且具有较高的拉伸强度和撕裂强度，具有重要的应用价值。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下属实施例的限制。

下述实施例均是在一定的双轴取向工艺条件，制备50~80um厚的BOPP膜，测试其膜的各种性能。

热变形温度是按照标准ASTM1204-02进行测试，拉伸强度是按照标准GB/T1040.3-2006进行测试，撕裂强度是按照标准GB11999-89（埃莱门多夫法）和HG2-167-65进行测试，标准GB11999-89测试结果单位是mN，HG2-167-65测试单位是N/mm。

实施例1

组合物按线形聚丙烯树脂与长链支化聚丙烯树脂重量比99:1配比，线形聚丙烯树脂熔融指数为4g/10min，分子量分布为5，等规度为97%，长链支化聚丙烯的熔融指数为4g/10min，分子量分布为3，等规度为95%支化点密度为1/10000碳原子。对组合物进行双向拉伸，先纵向拉伸，再横向拉伸，横向预热温度为171°C，拉伸温度为157°C，定型温度168°C，纵向预热温度为133°C，拉伸温度127°C，定型温度为134°C，横线拉伸倍率为1:7，纵向拉伸倍率为1:5.1，所得聚丙烯膜的性能列于表1。

从表1中数据看出，聚丙烯膜的厚度为58um，横向的拉伸强度达到231MPa，纵向达到132MPa，并且其撕裂强度在横纵两个方向上均大于150mN，热变形横向为0.2%，纵向为2.3%，透明度达到92.8%。

实施例2

组合物按线形聚丙烯树脂与长链支化聚丙烯树脂重量比为95:5配比，线形聚丙烯树脂熔融指数为8g/10min，分子量分布为6，等规度为94%，长链支化聚丙烯的熔融指数为4g/10min，分子量分布为5，等规度为96%，支化点密度为1/100碳原子。对组合物进行双向拉伸，先纵向拉伸，再横向拉伸，横向预热温度为160°C，拉伸温度为155°C，定型温度160°C，纵向预热温度为140°C，拉伸温度127℃，定型温度为134°C，横线拉伸倍率为1:7，纵向拉伸倍率为1:5.4，所得聚丙烯膜的性能列于表1。

从表1中数据看出，聚丙烯膜的厚度为60um，横向的拉伸强度达到305MPa，纵向达到141MPa，并且其撕裂强度在横纵两个方向上均大于150mN，热变形横向为0.2%，纵向为3.5%，透明度达到91.3%。

实施例3

组合物按线形聚丙烯树脂与长链支化聚丙烯树脂重量比为90：10配比，线形聚丙烯树脂熔融指数为3g/10min，分子量分布为8，等规度为99%，长链支化聚丙烯的熔融指数为1g/10min，分子量分布为8，等规度为96%，支化点密度1/1000碳原子。对组合物进行双向拉伸，先纵向拉伸，再横向拉伸，横向预热温度为175°C，拉伸温度为160°C，定型温度170°C，纵向预热温度为145°C，拉伸温度135°C，定型温度为145°C，横线拉伸倍率为1:7，纵向拉伸倍率为1:5.4，所得聚丙烯膜的性能列于表1。

从表1中数据看出，所得聚丙烯膜的厚度为59um，横向的拉伸强度达到285MPa，纵向达到131MPa，并且其撕裂强度在横纵两个方向上均大于150mN，热变形横向为0.2%，纵向为2.3%，透明度达到91.8%。

实施例4

组合物按线形聚丙烯树脂与长链支化聚丙烯树脂重量比为85：15配比，线形聚丙烯树脂熔融指数为6g/10min，分子量分布为4，等规度为95%，长链支化聚丙烯的熔融指数为2g/10min，分子量分布为3，等规度为95%，支化点密度1/200碳原子。对组合物进行双向拉伸，先纵向拉伸，再横向拉伸，横向预热温度为171°C，拉伸温度为157°C，定型温度168°C，纵向预热温度为145°C，拉伸温度135°C，定型温度为145°C，横线拉伸倍率为1:7，纵向拉伸倍率为1:4.5，所得聚丙烯膜的性能列于表1。

从表1中数据看出，所得聚丙烯膜的厚度为60um，横向的拉伸强度达到269MPa，纵向达到140MPa，并且其撕裂强度在横纵两个方向上均大于150mN，热变形横向为0%，纵向为2.3%，透明度达到90.5%。

实施例5

组合物按线形聚丙烯树脂与长链支化聚丙烯树脂重量比为70：30配比，线形聚丙烯树脂熔融指数为4g/10min，分子量分布为4，等规度为96%，长链支化聚丙烯的熔融指数为2.6g/10min，分子量分布为3，等规度为95%，支化点密度1/240碳原子。对组合物进行双向拉伸，先纵向拉伸，再横向拉伸，横向预热温度为171°C，拉伸温度为157°C，定型温度168°C，纵向预热温度为145°C，拉伸温度135°C，定型温度为145°C，横线拉伸倍率为1:7，纵向拉伸倍率为1:5.0，所得聚丙烯膜的性能列于表1。

从表1中数据看出，所得聚丙烯膜的厚度为80um，横向的拉伸强度达到290MPa，纵向达到132MPa，并且其撕裂强度在横纵两个方向上均大于150mN，热变形横向为0%，纵向为1.3%，透明度达到93.5%。

表1、聚丙烯膜的性能

Claims (9)

1.一种组合物，包括线形聚丙烯树脂和长链支化聚丙烯树脂。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述组合物由所述线形聚丙烯树脂和长链支化聚丙烯树脂组成。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于：所述线形聚丙烯树脂与长链支化聚丙烯树脂的重量比为99:1~51:49，优选95:5~70:30。

4.根据权利要求1-3任一所述的组合物，其特征在于：所述长链支化聚丙烯树脂的熔融指数为0.1~10g/10min，优选1~5g/10min，分子量分布M_w/M_n为2~10，等规度为95~99%，支化点密度1/10000碳原子~1/100碳原子；

所述线形聚丙烯树脂的熔融指数为2~15g/10min，优选3~8g/10min，分子量分布M_w/M_n为2~8，优选4~8，等规度为94~99%。

5.一种制备聚丙烯膜的方法，包括如下步骤：将权利要求1-4任一所述组合物双向拉伸，得到所述聚丙烯膜。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述双向拉伸为同步双向拉伸或先纵向拉伸再横向拉伸。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述双向拉伸步骤中，预热温度均为120~176°C，拉伸温度均为120~165°C，定型温度均为130~170°C，拉伸倍率均为1:4~1:9，优选横向预热温度均为160~175°C，拉伸温度均为155~160°C，定型温度均为160~170°C，纵向预热温度均为130~150°C，拉伸温度均为130~140°C，定型温度均为130~150°C。

8.权利要求5-7任一所述方法制备得到的聚丙烯膜。

9.根据权利要求8所述的聚丙烯膜，其特征在于：所述聚丙烯膜为双轴取向膜；

所述聚丙烯膜的厚度为10um~120um;

横向拉伸强度和纵向拉伸强度均大于120MPa；

横向撕裂强度和纵向撕裂强度均不低于200mN；

横向热变形为-4~4%，优选-2~2%，纵向热变形为-5~5%，优选-4~4%；

透明度为80~98%，优选90~95%。