CN115666900B - 具有改进性能的多层薄膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多层吹塑薄膜,包括至少一个包含齐格勒‑纳塔催化的多相丙烯共聚物(HECO)的表层(A)和一个包含茂金属催化的丙烯系无规共聚物(PRC)的内层(B),以及可选的一个包含齐格勒‑纳塔催化的多相丙烯共聚物(HECO)或茂金属催化的丙烯系无规共聚物(PRC)的芯层(C)。

Description

具有改进性能的多层薄膜
技术领域
本发明涉及一种多层吹塑薄膜,其包括至少一个包含齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化的多相丙烯共聚物(HECO)的表层(A),一个包含茂金属催化的丙烯系无规共聚物(PRC)的内层(B),以及可选的一个包含齐格勒-纳塔催化的多相丙烯共聚物(HECO)或茂金属催化的丙烯系无规共聚物(PRC)的芯层(C)。
背景技术
软塑料包装,通常以自立袋、薄膜、袋子、衬垫或包裹的形式出现,是包装行业中增长最快的部分之一。软包装有助于保障消费者和工业产品的质量和安全,同时也满足了消费者对增值功能和便利性的需求。与玻璃和金属等硬包装替代品相比,软塑料包装在可持续性参数方面有更好的表现,如表现出较低的整体碳足迹。
目前对软包装材料的标准要求很高。在包装行业中,经常需要这些包装材料具有一些相互矛盾的性能。通常需要同时具备高刚度、高韧性、出色的密封性能(如低密封起始温度(SIT))以及良好的光学性能。为了实现这些不同的性能,很少使用单一成分,而是使用不同聚合物成分的组合。主要有两种不同的方法供技术人员使用:(a)将两种以上的聚合物共混,形成多相结构,或(b)使用提供不同功能的不同的材料,形成多层结构。这两种方法都在工业中有应用,后者甚至更受欢迎,因为材料的选择更加多样化,不需要考虑复杂的聚合物共混物的苛刻的技术问题。通过本领域已知的多层结构,可以获得包装行业中具有良好性能的多层薄膜。
然而,到目前为止,软塑料包装的一个重大缺点是结构复杂。
硬材料主要是以单一材质为主(例如完全由玻璃、铝等组成),而软材料通常具有多种材质,这使得回收效率降低,因此吸引力也有所下降。更重要的是,具有多种材质的回收物用途非常有限,例如用在低质量的模具中。
用于包装应用的各种多层薄膜在本领域是已知的。
例如,WO 2010/117148 A2涉及一种多层医用薄膜及其应用,尤其涉及一种多层医用薄膜,包括:包含一种聚丙烯聚合物的外层,该聚丙烯聚合物选自聚丙烯、聚丙烯共聚物以及它们的组合;包含10-60wt%的一种聚丙烯聚合物以及40-90wt%的热塑性弹性体的中间层,该聚丙烯聚合物选自聚丙烯、聚丙烯共聚物及它们的组合;以及包含60-80wt%的一种聚丙烯聚合物、10-30wt%的聚乙烯以及1-10wt%的热塑性弹性体的内层,该聚丙烯聚合物选自聚丙烯、聚丙烯共聚物及它们的组合。在成本和耐热性方面,热塑性弹性体的高含量限制了这些薄膜结构的适用性。
作为另一例子,EP 3078490 A1公开了一种多层流延膜,它沿机器方向取向,包括3层,层A、层B和层C,其中:
a)层A是包含多相丙烯共聚物的外层,
b)层B是包含高等规度聚丙烯均聚物的芯层;以及,
c)层C是密封层,该密封层包含可选地与多相丙烯共聚物组合的丙烯系无规共聚物或三元共聚物。
MDO流延膜用于制备具有PET和Al或OPA的层压板,并且具有超过130℃的相当高的密封起始温度(SIT)。
EP 3003708 A1涉及一种双轴取向的多层聚丙烯薄膜,其由至少一个底层、一个第一中间层,以及涂覆于所述中间层的第一可密封覆盖层构成,该第一中间层是软的中间层,并且薄膜的所有层基本上都不包含空泡。该薄膜用于生产袋式包装,在测试中采用了140℃的密封温度,这比预期的要高得多。
尽管本领域已知有几种多层薄膜,但仍需要开发具有低密封起始温度(SIT)、光学性能和机械性能(如拉伸模量和抗撕裂性)的优点组合的多层结构,且这种多层结构只基于聚丙烯系材料。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种多层吹塑薄膜,尤其是无取向的多层吹塑薄膜,这种薄膜具有出色的密封性能、良好的光学性能和改进的刚度/冲击平衡,尤其是具有高拉伸模量和高撕裂阻力。
根据权利要求1所述的多层吹塑薄膜已经解决了这些问题,该多层吹塑薄膜包括至少两个层(A)和(B),以及可选的一个位于层(A)和(B)之间的芯层(C),其中,层(A)包含齐格勒-纳塔催化的多相丙烯共聚物(HECO),层(B)包含茂金属催化的丙烯系无规共聚物(PRC),其中,
层A的所述多相丙烯共聚物(HECO)包含:
a)75.0-95.0wt%的具有0.8-10.0g/10min的MFR2(熔体流动速率,ISO 1133,230℃,2.16kg)的聚丙烯基体(PP-M),该聚丙烯基体是均聚物或α-烯烃共聚单体含量低于2.0wt%的共聚物;
b)5.0-25.0wt%的分散在所述基体(PP-M)中的弹性丙烯-乙烯共聚物(EPC);以及,
c)0.0-0.5wt%的一种以上的α-成核剂(NA);
该多相丙烯共聚物(HECO)在齐格勒-纳塔催化剂的存在下制得,
该多相丙烯共聚物(HECO)具有:
(i)根据ISO 1133(230℃,2.16kg载荷)测量的在0.3-5.0g/10min之间的熔体流动速
率MFR2
(ii)根据ISO 11357-3用DSC测量的在160℃~170℃之间的熔融温度;
(iii)以多相丙烯共聚物(HECO)的总重量为基准计,根据ISO 16152(25℃)测定的含量在5.0-25.0wt%之间的二甲苯冷可溶物(XCS)级分;所述二甲苯冷可溶物(XCS)级分具有:
·0.8-2.8dl/g的固有粘度(IV),
·10.0-45.0wt%的乙烯含量;
(iv)在1.0-10.0wt%之间的乙烯总含量;
层B的所述丙烯系无规共聚物(PRC)包含:
(i)总量为2.0-8.0wt%的α-烯烃共聚单体,该共聚单体选自乙烯和/或1-丁烯,
(ii)根据ISO 11357-3用DSC测量的在110℃至140℃之间的熔融温度;
该丙烯系无规共聚物(PRC)在茂金属催化剂的存在下制得,其中可选的芯层(C)包含齐格勒-纳塔催化的多相丙烯共聚物(HECO)或茂金属催化的丙烯系无规共聚物(PRC)。
根据本发明的多层薄膜的有利的实施方式在从属权利要求中具体说明。
本发明还涉及根据本发明的多层薄膜在软包装中应用中的用途,优选地,用于食品包装、医疗应用或制药应用的袋子或盖子。
具体实施方式
多层薄膜
本发明涉及一种多层吹塑薄膜,包括至少两个层(A)和(B),其中层(A)包含齐格勒-纳塔催化的多相丙烯共聚物(HECO),层(B)包含茂金属催化的丙烯系无规共聚物(PRC)。
此外,该多层吹塑薄膜可以包括至少一个其他层,该至少一个其他层是位于层(A)和(B)之间的芯层(C)。
层A:
本发明的多层吹塑薄膜的层A包含齐格勒-纳塔催化的多相丙烯共聚物,优选地,层A由齐格勒-纳塔催化的多相丙烯共聚物组成。
本发明的特定的多相聚丙烯共聚物(HECO)至少包含如在下文中详细定义的如下组分:
(a)基体(PP-M),该基体是聚丙烯均聚物(H-PP)或α-烯烃共聚单体含量低于2.0wt%共聚物(C-PP);以及,
(b)分散在所述基体(PP-M)中的弹性丙烯-乙烯共聚物(EPC)。
可选地,该多相聚丙烯共聚物还包括成分(c),成分(c)是α-成核剂(NA)。
本文中使用的术语“多相聚丙烯共聚物(HECO)”表示一种聚合物,其由聚丙烯聚合物基体树脂和分散在所述基体树脂中的弹性丙烯-乙烯共聚物以及可选的α-成核剂组成。
在本发明中,术语“基体”应按其普遍接受的含义来解释,即它是指一种连续相(在本发明中是一种连续的聚合物相),其中可以分散孤立的或不连续的颗粒,如橡胶颗粒。丙烯均聚物或共聚物以形成连续相的量存在,可作为基体。
特定的多相聚丙烯共聚物的成分(a)是形成多相聚丙烯共聚物基体的丙烯均聚物或α-烯烃共聚单体含量低于2.0wt%的共聚物。
优选地,聚丙烯基体(PP-M)是丙烯均聚物(H-PP)。
优选地,如果存在的话,用于生产聚丙烯基体(PP-M)的共聚单体可以选自但不限于乙烯和/或C4-C20的α-烯烃。然而,优选乙烯和/或C4-C20的α-烯烃,更优选乙烯和/或C4-C15的α-烯烃,甚至更优选乙烯和/或C4-C10的α-烯烃,最优选乙烯和/或C4-C6的α-烯烃。
在本发明中使用的表述“均聚物”是指基本上由即至少99.8wt%的丙烯单元组成的聚丙烯。
在一个优选的实施方式中,仅丙烯均聚物中得丙烯单元是可检测的。
所述丙烯均聚物或共聚物基体以75.0-95.0wt%,优选80.0-92.5wt%,更优选83.0-90.0wt%的量存在于多相聚丙烯共聚物中。
丙烯均聚物或共聚物基体的熔体流动速率MFR2(ISO 1133;230℃;2.16kg)在0.8-10.0g/10min之间,优选在1.0-9.0g/10min之间,更优选在1.5-8.0g/10min之间,甚至更优选在2.0-6.0g/10min之间。特别优选地,MFR2在2.0-4.5g/10min之间。
基体的MFR2称为基体熔体流动速率(MFRM)。
优选地,聚丙烯基体(PP-M)的固有粘度(IV)在4.5dl/g以下,更优选在4.0dl/g以下,最优选在3.5dl/g以下。
进一步优选地,聚丙烯基体(PP-M)的固有粘度(IV)在1.5dl/g以上,更优选在1.8dl/g以上,最优选在2.0dl/g以上。
丙烯均聚物或共聚物基体的熔融温度Tm1根据ISO 11357通过DSC分析确定。
优选地,丙烯均聚物或共聚物的Tm1在160℃-170℃之间,更优选在161℃-169℃之间,最优选在162℃-168℃之间。均聚物或共聚物基体的所述熔融温度Tm1与多相聚丙烯共聚物的熔融温度相同。
聚丙烯均聚物或共聚物可以包含单一聚丙烯聚合物部分或由单一的聚丙烯聚合物部分组成(=单峰的),也可以包含不同聚丙烯聚合物部分的混合物。
在聚丙烯聚合物包含不同部分的情况下,该聚丙烯聚合物被认为是双峰或多峰的。
这些部分可能具有不同的平均分子量或不同的分子量分布。
优选地,从分子量或分子量分布来看,聚丙烯聚合物可以是双峰或多峰的。
或者优选地,从平均分子量和/或分子量分布来看,聚丙烯聚合物可以是单峰的。
因此,在一个实施方式或本发明中,基体(PP-M)是单峰的,而在另一个实施方式中,基体(PP-M)是双峰的,由两个丙烯均聚物或共聚物组成,优选由均聚物部分(H-PP-1)和(H-PP-2)组成。
成分(b)是一种弹性丙烯-乙烯共聚物(EPC),其是分散在所述基体(PP-M)中的丙烯和乙烯的共聚物(即分散相)。
特定的多相聚丙烯共聚物(HECO)的成分(b)是所谓的乙烯-丙烯橡胶相。
术语“乙烯-丙烯橡胶相”表示基本上分散在基体中,并在如XCS所述条件下可溶于对二甲苯中的材料。
术语“弹性丙烯-乙烯共聚物(EPC)”、“多相丙烯共聚物的二甲苯冷可溶物(XCS)级分”、“分散相”和“乙烯-丙烯橡胶”应按其普遍接受的含义来解释,即它们含义相同,可以互换。
因此,弹性丙烯-乙烯共聚物(EPC)的量构成多相丙烯共聚物的二甲苯冷可溶物(XCS)级分的量,基于多相丙烯共聚物(HECO),弹性丙烯-乙烯共聚物的量为5.0-25.0wt%,优选为7.5-20.0wt%,更优选为10.0-17.0wt%。
二甲苯冷可溶物(XCS)级分根据ISO 16152(25℃)测定。
XCS级分根据ISO 1628-1(在135℃的萘烷中)测量的固有粘度(IV)在大于0.8dl/g至2.8dl/g的范围内,优选在1.2-2.5dl/g之间,更优选在1.6-2.3dl/g之间。
XCS级分的乙烯共聚单体含量在10.0-45.0wt%之间,优选在15.0-40.0wt%之间,更优选在20.0-35.0wt%之间。
弹性丙烯-乙烯共聚物(EPC)可以在合成聚丙烯均聚物或共聚物(a)之后,在多阶段方法的后续步骤中合成。
可选地,弹性丙烯-乙烯共聚物(EPC)可以单独聚合,并在单独的熔融共混步骤中与聚丙烯均聚物或共聚物(a)混合。
优选地,在多阶段聚合方法中,将丙烯-乙烯共聚物(EPC)混入聚丙烯均聚物或共聚物(a)中。
与丙烯均聚物或共聚物基体相似,分散相可以是单峰的或多峰的,如双峰的。
在一个实施方式中,分散相是单峰的。更特别地,考虑到固有粘度和/或共聚单体分布,分散相优选是单峰的。
优选地,单峰分散相在一个反应阶段中制备,更优选地,单峰分散相在一个气相反应器中制备,并分别包含/由一种丙烯-乙烯共聚物部分(EPC)组成。
作为可选的成分(c),一种以上用于促进等规聚丙烯α相的α-成核剂(NA)的量在0.5wt%以下,优选在0.3wt%以下,例如在0.2wt%以下。
这种α-成核可以通过使用本领域已知的任何合适的α-成核剂或α-成核方法来进行。
α-成核剂(如果存在)优选选自1,3:2,4-双-(3,4-二甲基-亚苄基)-山梨糖醇,2,2'-亚甲基双-(4,6-二叔丁基-苯基)-磷酸钠,羟基双-(2,4,8,10-四叔丁基-6-羟基-12h-二苯并-(d,g)(1,3,2)-二氧磷杂八环(dioxaphosphocin)-氧化)-铝,ADK STAB NA-21(Adeka Palmarole,法国),Hyperform HPN-20E(1,2-环己烷二羧酸,Ca盐,Milliken,美国)或它们的混合物。
另一种α-成核方法是一种特殊反应器技术,其中催化剂与聚合成核剂(更优选乙烯基环烷烃聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物)进行预聚合,或者将聚合成核剂通过与母料(MB)以及例如载体聚合物共混来引入到多相丙烯共聚物(HECO)中。
优选地,催化剂与聚合成核剂(更优选乙烯基环烷烃聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物)进行预聚合,所述方法在下文中被称为“BNT”。这种方法在EP 1028984和EP 1183307中有详细描述。在本发明中,“BNT”被称为α-成核剂。
优选地,聚合成核剂通过预聚用于制备部分或全部多相丙烯共聚物(HECO)的催化剂而被引入到组合物中。
可以采用任何已知的聚合成核剂,包括乙烯基烷烃和乙烯基环烷烃的聚合物。
在Borstar成核技术(BNT)方法中待使用的优选乙烯基化合物由下式表示:
其中R1和R2独立地选自C1-C4-烷基或它们一起形成饱和的、不饱和的或芳族的五元环或六元环,其中该环可以被一个以上C1或C2的烷基取代和/或桥连。
更优选地,乙烯基化合物选自乙烯基环烷烃,例如,乙烯基环戊烷、乙烯基环己烷、乙烯基-2-甲基-环己烷和乙烯基降冰片烷(vinyl norbonane)、3-甲基-1-丁烯、苯乙烯、对甲基苯乙烯、3-乙基-1-己烯或它们的混合物,特别优选为乙烯基环己烷(VCH)。
优选地,催化剂在显著低于聚合温度的温度下以BNT方法进行预聚合。
在催化剂以如上所述的BNT方法进行预聚合的情况下,以多相丙烯共聚物(HECO)为基准计,所述预聚物部分的量优选为至多1.0wt%,更优选为至多0.5wt%,最优选为至多0.2wt%。
在催化剂以如上所述的BNT方法进行预聚合的情况下,以多相丙烯共聚物(HECO)为基准计,所述预聚物部分的量优选为至少0.0001wt%,更优选为至少0.001wt%,甚至更优选为至少0.005wt%,最优选为至少0.01wt%。
在本发明的一个实施方式中,α-成核剂为如上所述的聚合成核剂,更优选是乙烯基环烷烃聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物,或者α-成核剂选自1,3:2,4-双-(3,4-二甲基-亚苄基)-山梨糖醇、2,2'-亚甲基双-(4,6-二叔丁基苯基)-磷酸钠、羟基双-(2,4,8,10-四叔丁基-6-羟基-12h-二苯并-(d,g)(1,3,2)-二氧磷杂八环-氧化)-铝、1,2-环己烷二羧酸钙盐或者它们的混合物;例如,可以使用聚合成核剂和1,2-环己烷二羧酸钙盐。
因此,在一个优选的实施方式中,多相丙烯共聚物(HECO)包含:
可选的预聚物部分(PRE-PP);
作为基体相(PP-M)的丙烯均聚物或无规共聚物;以及,
分散在基体中的丙烯-乙烯共聚物(EPC)。
在本发明的一个实施方式中,如果存在的话,预聚物部分(PRE-PP),已经用如上所述的BNT-方法进行预聚合。
特别优选地,基体(PP-M)和丙烯-乙烯共聚物(EPC)以及预聚物部分(PRE-PP)(如果存在)的总和构成多相丙烯共聚物(HECO)的至少98.0wt%,更优选至少99.0wt%,最优选至少99.5wt%,最优选多相丙烯共聚物(HECO)由成分(PP-M)、(EPC)和(PRE-PP)组成。
如果预聚物部分(PRE-PP)存在于多相丙烯共聚物(HECO)中,优选地,以多相丙烯共聚物(HECO)为基准计,预聚物部分(PRE-PP)的量为至多1.0wt%,更优选为至多0.5wt%,最优选为至多0.2wt%。
进一步地,如果预聚物部分(PRE-PP)存在于多相丙烯共聚物(HECO)中,优选地,以多相丙烯共聚物(HECO)为基准计,预聚物部分(PRE-PP)的量为至少0.0001wt%,更优选为至少0.001wt%,甚至更优选为至少0.005wt%,最优选为至少0.01wt%。
优选地,以多相丙烯共聚物(HECO)为基准计,聚丙烯基体(PP-M)的量为至少75.0wt%,更优选为至少80.0wt%,最优选为至少83.0wt%。
进一步优选地,以多相丙烯共聚物(HECO)为基准计,聚丙烯基体(PP-M)的量为95.0wt%以下,更优选为92.5wt%以下,最优选为90.0wt%以下。
适用于本发明的多相聚丙烯共聚物(HECO)的特征在于,总熔体流动速率(MFRT)(ISO1133;230℃;2.16kg)在0.3~5.0g/10min之间,优选在0.8~4.5g/10min之间,更优选在1.0~4.0g/10min之间。
还应理解,多相丙烯共聚物(HECO)中乙烯共聚单体的总含量相当适中。
相应地,优选多相丙烯共聚物(HECO)的乙烯共聚单体总含量在1.0~10.0wt%之间,优选在2.0~8.0wt%之间,更优选在2.5~7.0wt%之间,甚至更优选在3.0~6.0wt%之间。
在一个实施方式中,多相丙烯共聚物(HECO)根据ISO 178测量的挠曲模量在800~2000MPa之间,优选在1000~1800MPa之间,更优选在1200~1600MPa之间。
本发明的多相丙烯共聚物(HECO)由成分(a)和(b)以及可选的成分(c)组成。
成分(a)的含量为75.0~95.0wt%,优选为80.0~92.5wt%,更优选为83.0~90.0wt%。
成分(b)的含量为5.0~25.0wt%,优选为7.5~20.0wt%,更优选为10.0~17.0wt%。
成分(c)的含量为0.0~0.5wt%,优选为0.0~0.3wt%,更优选为0.0~0.2wt%。
如果成分(c)以母料(MB)的形式加入,则以全部多相丙烯共聚物(HECO)为基准计,含有成分(c)的母料的量占全部多相丙烯共聚物(HECO)的10.0wt%以下,优选为5.0wt%以下,更优选为1.5~3.5wt%之间。
成分(a)、(b)和(c)的总和为100wt%或更低,这取决于其他部分或添加剂或成分的存在。如本文所用的重量百分比(wt.%)的范围定义了以根据本发明的全部多相丙烯共聚物(HECO)为基准计的每个部分或成分的量。所有部分、成分和添加剂的总和为100wt%。
根据本发明的多相丙烯共聚物(HECO)除了聚合物成分和可选的以母料(MB)形式存在的成核剂(c)外,还可以包含另外的非聚合物成分,例如:用于不同目的的添加剂。
以下是可选的添加剂:加工和热稳定剂、颜料和其他允许保持透明度的着色剂、抗氧化剂、抗静电剂、助滑剂、抗粘连剂、紫外线稳定剂和酸清除剂。
以多相丙烯共聚物(HECO)的重量为基准计,根据添加剂的类型,可以0.001~2.0wt%的量添加这些添加剂。
多相丙烯共聚物(HECO)的制备
根据本发明的多相丙烯共聚物(HECO)可以通过任何合适的工艺来制备,尤其是包括共混工艺,如机械共混(包括混合和熔融共混工艺)及它们的任意组合,以及聚合过程中的原位共混。上述这些工艺可以通过技术人员已知的方法进行,包括批量工艺和连续工艺。
根据本发明的多相丙烯共聚物(HECO)优选通过如下所述的连续聚合方法来制备,该聚合方法在包含齐格勒-纳塔催化剂(ZN-C)、助催化剂(Co)和可选的外部供体(ED)的催化剂体系的存在下进行。
优选地,该聚合方法在以下物质存在下进行:a)齐格勒-纳塔催化剂(ZN-C),该催化剂包含IUPAC第4至6族过渡金属的化合物(TC)、第2族金属化合物(MC)和内部供体(ID),其中所述内部供体(ID)优选为非邻苯二甲酸化合物,更优选为非邻苯二甲酸酯;b)助催化剂(Co),以及c)可选的外部供体(ED)。
优选的内部供体选自丙二酸盐、马来酸盐、柠康酸盐、琥珀酸盐、戊二酸盐、环己烯-1,2-二羧酸盐、苯甲酸盐及它们的衍生物和/或混合物,优选地,内部供体(ID)是柠康酸盐。
用于制造多相丙烯共聚物(HECO)的条件特别地描述在WO2019052820的“Ad多相丙烯共聚物”中。
层B:
优选地,本发明的多层吹塑薄膜的层B包含茂金属催化的丙烯系无规共聚物(PRC)。
本发明的丙烯无规共聚物(PRC)是丙烯和乙烯和/或1-丁烯作为共聚单体的无规共聚物。
丙烯无规共聚物(PRC)在茂金属催化剂存在下获得,进一步地,其特征在于:
(i)选自乙烯和/或1-丁烯的α-烯烃共聚单体的总量为2.0~8.0wt%,优选为2.5~7.5
wt%,更优选为3.0~7.0wt%,甚至更优选为3.5~6.5wt%。优选的共聚单体是乙烯。
(ii)根据ISO 11357-3用DSC测量的熔融温度在110℃~140℃之间,优选为115℃~135℃,更优选为118℃~132℃。
优选丙烯无规共聚物(PRC)根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃/2.16kg)在0.5~6.0g/10min之间,优选在0.6~5.0g/10min之间,更优选为0.8g/10min至小于4.0g/10min。
因此,优选的丙烯无规共聚物(PRC)是丙烯-乙烯无规共聚物,其具有:
(a)乙烯总含量在3.0-7.0wt%之间,优选为3.6-6.5wt%;
(b)根据ISO 1133测定的熔体流动速率MFR2(230℃/2.16kg)在0.6-5.0g/10min之间,优选为0.8g/10min至小于4.0g/10min;以及,
(c)根据ISO 11357通过DSC测定的熔融温度Tm为115℃~135℃,优选为118℃~132℃。
更优选地,丙烯无规共聚物(PRC),例如C2C3无规共聚物,包含两个聚合物部分(PRC-1)和(PRC-2)。
在这种情况下,丙烯无规共聚物(PRC),优选丙烯-乙烯无规共聚物由45.0~85.0wt%的聚合物部分(PRC-1)以及15.0~55.0wt%的聚合物部分(PRC-2)组成,其中,
PRC-1具有:
(i)在1.5-5.0wt%之间的共聚单体含量,共聚单体优选为乙烯;以及,
(ii)根据ISO 1133测量的在0.8-8.0g/10min之间的熔体流动速率MFR2(230℃/2.16kg);
PRC-2具有:
(i)在4.0-10.0wt%之间的共聚单体含量,共聚单体优选为乙烯;以及,
(ii)根据ISO 1133测量的在0.1~3.0g/10min之间的熔体流动速率MFR2(230℃/2.16kg),
其中聚合物部分(PRC-2)的熔体流动速率MFR2(230℃/2.16kg)低于聚合物部分(PRC-1)的MFR2(230℃/2.16kg),并且优选聚合物部分(PRC-2)的聚合物含量,优选乙烯含量高于聚合物部分(PRC-1)的聚合物含量,优选乙烯含量。
优选地,丙烯无规共聚物(PRC),更优选丙烯-乙烯无规共聚物,包含50.0~80.0wt%的聚合物部分(PRC-1)和20.0~50.0wt%的聚合物部分(PRC-2)。
更优选地,无规共聚物(PRC)包含55.0~75.0wt%的聚合物部分(PRC-1)和25.0~45.0wt%的聚合物部分(PRC-2)。
优选聚合物部分(PRC-1)的共聚单体含量,优选乙烯含量在1.8~4.5wt%范围内,更优选在2.0~4.0wt%范围内。
聚合物部分(PRC-1)根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃/2.16kg)优选在1.0~6.5g/10min之间,更优选在2.0~5.0g/10min之间。
优选聚合物部分(PRC-2)的共聚单体含量,优选乙烯含量在4.5~9.0wt%范围内,更优选在4.7~8.0wt%范围内。
聚合物部分(PRC-2)根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃/2.16kg)优选在0.2~2.5g/10min之间,更优选在0.2~2.0g/10min之间。
因此,丙烯无规共聚物(PRC),优选丙烯-乙烯无规共聚物,优选通过如下方式制备:在茂金属催化剂的存在下,通过具有串联的至少两个反应器的顺序聚合方法来聚合丙烯和共聚单体如乙烯。
因此,丙烯无规共聚物(PRC),优选丙烯-乙烯无规共聚物,在包括至少两个聚合反应器(R1)和(R2)的顺序聚合方法来制备,其中在第一聚合反应器(R1)中产生第一聚合物部分(PRC-1),随后将其转移到第二聚合反应器(R2)。在第二聚合反应器(R2)中,在第一聚合物部分(PRC-1)的存在下产生第二聚合物部分(PRC-2)。
适用于生产丙烯无规共聚物(PRC),优选丙烯-乙烯无规共聚物的聚合方法通常包括至少两个聚合阶段,每个阶段都可以在溶液、淤浆、流化床、本体或气相中进行。
术语“聚合反应器”应表示发生主聚合。因此,如果该方法由一个或两个聚合反应器组成,则该定义不排除这样的选择:整个***包括例如在预聚合反应器中的预聚合步骤。术语“由...组成”仅就主聚合反应器而言是一个封闭式的表述。
术语“顺序聚合方法”表示丙烯无规共聚物(PRC),优选丙烯-乙烯无规共聚物,在至少两个串联的反应器中制备。因此,这种聚合***至少包括第一聚合反应器(R1)和第二聚合反应器(R2),以及可选的第三聚合反应器(R3)。
第一聚合反应器(R1)优选是淤浆反应器,并且可以是任何连续的或简单的搅拌间歇釜反应器或以本体或淤浆运行的环式反应器。本体是指在包含至少60%(w/w)单体的反应介质中的聚合。根据本发明,淤浆反应器优选为(本体)环式反应器。
第二聚合反应器(R2)和可选的第三聚合反应器(R3)优选为气相反应器(GPRs),即第一气相反应器(GPR1)和第二气相反应器(GPR2)。根据本发明的气相反应器(GPR)优选为流化床反应器、快速流化床反应器或沉降床反应器或它们的任何组合。
优选的多阶段方法是“环式-气相”方法,例如由北欧化工(Borealis)开发的方法(称为技术),例如在如下专利文献中所描述的:如EP 0 887 379、WO 92/12182、WO 2004/000899、WO 2004/111095、WO 99/24478、WO 99/24479或WO 00/68315。
另一种合适的淤浆-气相方法是Basell的工艺。
优选地,在生产上述丙烯无规共聚物(PRC),更优选丙烯-乙烯无规共聚物的本方法中,用于步骤(a)的第一反应器(R1),即淤浆反应器(SR),如环式反应器(LR)的条件可以如下:
温度为40℃~110℃,优选为60℃~100℃,更优选为65℃~95℃,压力为20巴(bar)~80巴,优选在40巴~70巴之间,可以以本身已知的方式添加氢气来控制摩尔质量。
随后,将第一反应器(R1)的反应混合物转移至第二反应器(R2),即气相反应器(GPR1),其中条件优选如下:
温度在50℃~130℃之间,优选在60℃~100℃之间,压力在5巴~50巴范围内,优选在15巴~35巴之间,可以以本身已知的方式添加氢气来控制摩尔质量。
根据本发明的丙烯无规共聚物(PRC),优选丙烯-乙烯无规共聚物在茂金属催化剂的存在下生产。
因此,丙烯无规共聚物(PRC),优选丙烯-乙烯无规共聚物,通过包括以下步骤的方法生产:
a)在第一反应器(R1)中聚合丙烯和共聚单体例如乙烯,获得丙烯无规共聚物(PRC),优选丙烯-乙烯无规共聚物的聚合物部分(PRC-1);
b)将第一反应器的所述聚合物部分(PRC1)和未反应的共聚单体转移到第二反应器(R2)中;
c)向所述第二反应器(R2)中投入丙烯和共聚单体例如乙烯;
d)在所述第二反应器(R2)中,并在所述聚合物部分(PRC-1)存在下聚合丙烯和共聚单体例如乙烯,以获得聚合物部分(PRC-2);
所述聚合物部分(PRC-1)和所述聚合物部分(PRC-2)形成如上定义的丙烯无规共聚物(PRC),优选丙烯-乙烯无规共聚物,该聚合在茂金属催化剂的存在下进行,该茂金属催化剂包含:
(i)式(I)的络合物:
其中M是锆或铪;每个X是σ配体;
L是选自-R'2C-、-R'2C-CR'2-、-R'2Si-、-R'2Si-SiR'2-、-R'2Ge-的二价桥基,其中每个R'均独立地为氢原子、C1-C20-烃基、三(C1-C20-烷基)甲硅烷基、C6-C20-芳基、C7-C20-芳烷基或C7-C20-烷基芳基;
R2和R2'各自独立地是C1-C20-烃基,该烃基可选地包含一个以上来自元素周期表第14-16族的杂原子;
R5'是C1-C20-烃基,该烃基含有一个以上来自周期表第14-16族的杂原子,可选地被一个以上卤原子取代;
R6和R6'各自独立地是氢或C1-C20-烃基,该C1-C20-烃基可选地包含一个以上来自元素周期表第14-16族的杂原子;其中R6'优选为叔烷基;
R7是氢或C1-C20-烃基,该C1-C20-烃基可选地包含一个以上来自元素周期表第14-16族的杂原子,并且R7'是氢;
Ar和Ar'各自独立地是具有至多20个碳原子的芳基或杂芳基,可选地被一个以上基团R1取代;
每个R1是C1-C20-烃基,或相邻碳原子上的两个R1基团一起可以与Ar或Ar'基团形成稠合的五元或六元非芳环,所述环本身可选地被一个以上基团R4取代;每个R4是C1-C20-烃基;以及
(ii)助催化剂,该助催化剂包含至少一种或两种元素周期表第13族金属的化合物,例如,铝和/或硼化合物。
更优选地,使用包含含硼助催化剂如硼酸盐助催化剂和铝氧烷助催化剂的助催化剂体系。
甚至更优选地,催化剂负载在二氧化硅载体上。
Ad催化剂。
一般来说,本发明中使用的催化剂体系可以按照WO 2018/122134 A1中的描述来制备。催化剂可以以负载或非负载形式使用,优选为负载形式。所用的颗粒载体材料优选是有机或无机材料,如二氧化硅、氧化铝或氧化锆或混合氧化物,如二氧化硅-氧化铝,尤其是二氧化硅、氧化铝或二氧化硅-氧化铝。优选使用二氧化硅载体。技术人员知晓负载茂金属催化剂所需的工序。
特别优选地,该载体是一种多孔材料,以便可以将该络合物装入载体的孔中,例如使用类似于WO94/14856(Mobil)、WO95/12622(北欧化工)和WO2006/097497中所描述的工艺。
二氧化硅载体的平均粒径通常是10~100μm。然而,已经证明,如果载体的平均粒径为15~80μm,优选为18~50μm,则可获得特殊的优势。
二氧化硅载体的平均孔径可以为10~100纳米,孔隙体积为1~3毫升/克。
合适的载体材料的例子有:例如,PQ公司生产和销售的ES757、Grace公司生产和销售的Sylopol 948或AGC Si-Tech公司生产的SUNSPERA DM-L-303二氧化硅。在用于催化剂制备之前,可以可选地对载体进行煅烧,以达到最优的硅烷醇基含量。
这些载体的使用在本领域是常规的。
在本发明中使用的优选的络合物为式(II')或(II)的那些:
其中,M是锆或铪;
每个X独立地是氢原子、卤素原子、C1-6-烷氧基、C1-6-烷基、苯基或苄基;
L是二价桥基,选自-R'2C-、-R'2C-CR'2-、-R'2Si-、-R'2Si-SiR'2-和-R'2Ge-,其中,每个R'独立为氢原子、C1-20-烷基、C3-10-环烷基、三(C1-20-烷基)甲硅烷基、C6-20-芳基、C7-20-芳烷基或C7-20-烷基芳基;
每个R2或R2'都是C1-10-烷基;
R5'是C1-10-烷基或Z'R3'基团;
R6是氢或C1-10-烷基;
R6'是C1-10-烷基或C6-10-芳基;优选为叔烷基;
R7是氢、C1-6-烷基或ZR3基团,R7'是氢;
Z和Z'独立地是O或S;
R3'是C1-10-烷基,或可选地被一个以上卤素基团取代的C6-10-芳基;
R3是C1-10-烷基;
每个n独立地是0~4,例如是0、1或2;以及,
每个R1独立地是C1-20-烃基,例如C1-10-烷基。
进一步地,在本发明中使用的优选的络合物为式(III')或式(III)的那些:
M是锆或铪;
每个X独立地是氢原子、卤素原子、C1-6-烷氧基、C1-6-烷基、苯基或苄基;
L是二价桥基,选自-R'2C-或-R'2Si-,其中,每个R'独立为氢原子、C1-20-烷基或C3-10-环烷基;
R6是氢或C1-10-烷基;
R6'是C1-10-烷基或C6-10-芳基,优选为叔烷基;
R7是氢,C1-6-烷基或OC1-6-烷基;Z'是O或S;
R3'是C1-10-烷基,或可选地被一个以上卤素基团取代的C6-10-芳基;
n独立地是0~4,例如是0、1或2;以及每个R1独立地是C1-10-烷基。
进一步地,在本发明中使用的优选的络合物为式(IV')或式(IV)的那些:
M是锆或铪;
每个X独立地是氢原子、卤素原子、C1-6-烷氧基、C1-6-烷基、苯基或苄基;
每个R'独立地是氢原子、C1-20-烷基或C3-7-环烷基;
R6是氢或C1-10-烷基;
R6'是C1-10-烷基或C6-10-芳基,优选为叔烷基;
R7是氢,C1-6-烷基或OC1-6-烷基;Z'是O或S;
R3'是C1-10-烷基,或可选地被一个以上卤素基团取代的C6-10-芳基;
n独立地是0、1~2;以及,每个R1独立地是C3-8-烷基。
最优选地,本发明中使用的络合物为式(V')或式(V)的那些:
其中,每个X独立地是氢原子、卤素原子、C1-6-烷氧基、C1-6-烷基、苯基或苄基;
R'独立地是C1-6-烷基或C3-10-环烷基;
R1独立地是C3-8-烷基;
R6是氢或C3-8-烷基;
R6'是C3-8-烷基或C6-10-芳基,优选为C4-8-叔烷基;
R3'是C1-6-烷基,或可选地被一个以上卤素基团取代的C6-10-芳基;以及,n独立地是0、1或2。
本发明的特定化合物包括:
外消旋-反-Me2Si(2-Me-4-Ph-6-tBu-Ind)(2-Me-4-Ph-5-OMe-6-tBu-Ind)ZrCl2
外消旋-反-Me2Si(2-Me-4-(p-tBuPh)-Ind)(2-Me-4-Ph-5-OMe-6-tBu-Ind)ZrCl2
外消旋-反-Me2Si(2-Me-4-(3,5-二-tBuPh)-6-tBu-Ind)(2-Me-4-Ph-5-OMe-6-tBu-Ind)ZrCl2
外消旋-反-Me2Si(2-Me-4-Ph-6-tBu-Ind)(2-Me-4,6-二-Ph-5-OMe-Ind)ZrCl2
外消旋-反-Me2Si(2-Me-4-(p-tBuPh)-Ind)(2-Me-4-Ph-5-OC6F5)-6-iPr-Ind)ZrCl2
外消旋-反-Me(CyHex)Si(2-Me-4-Ph-6-tBu-Ind)(2-Me-4-Ph-5-OMe-6-tBu-Ind)ZrCl2
外消旋-反-Me2Si(2-Me-4-(3,5-二-tBuPh)-7-Me-Ind)(2-Me-4-Ph-5-OMe-6-tBu-Ind)ZrCl2
外消旋-反-Me2Si(2-Me-4-(3,5-二-tBuPh)-7-OMe-Ind)(2-Me-4-Ph-5-OMe-6-tBu-Ind)ZrCl2
外消旋-反-Me2Si(2-Me-4-(p-tBuPh)-6-tBu-Ind)(2-Me-4-Ph-5-OMe-6-tBu-Ind)ZrCl2
外消旋-反-Me2Si(2-Me-4-(p-tBuPh)-Ind)(2-Me-4-(4-tBuPh)-5-OMe-6-tBu-Ind)ZrCl2
外消旋-反-Me2Si(2-Me-4-(p-tBuPh)-Ind)(2-Me-4-(3,5-tBu2Ph)-5-OMe-6-tBu-Ind)ZrCl2
外消旋-反-Me2Si(2-Me-4-(p-tBuPh)-Ind)(2-Me-4-Ph-5-OiBu-6-tBu-Ind)ZrCl2
最优选地,使用外消旋-反-Me2Si(2-Me-4-(p-tBuPh)-Ind)(2-Me-4-Ph-5-OMe-6-tBu-Ind)ZrCl2
形成本发明的络合物和催化剂所需的配体可以通过任何方法合成,有经验的有机化学家能够设计出不同的合成方案来制造需要的配体材料。例如,WO2007/116034披露了必要的化学知识。合成方案也能在如下文献中发现:WO2002/02576、WO2011/135004、WO2012/084961、WO2012/001052、WO2011/076780、WO2013/007650、WO2015/158790和WO2018/122134。实施例部分也为技术人员提供了充分的指导。
助催化剂
为了形成活性催化物质,通常需要采用本领域周知的助催化剂。用于激活茂金属催化剂的助催化剂适用于本发明,该助催化剂为包含一种以上第13族金属的化合物如有机铝化合物的助催化剂或含硼助催化剂或它们的组合。
在本发明的一个优选的实施方式中,使用包含含硼的助催化剂和铝氧烷助催化剂的助催化剂体系,该含硼的助催化剂例如是硼酸盐助催化剂。
因此,本发明中使用的单中心聚合催化剂体系包含:(i)如上定义的络合物和铝氧烷助催化剂。
该铝氧烷助催化剂可以是式(VI)中的一种:
其中n为6~20,R具有以下含义:
铝氧烷是由有机铝化合物(例如,式AlR3、AlR2Y和Al2R3Y3)的部分水解形成的,其中R可以是,例如,C1-C10-烷基,优选为C1-C5-烷基,或C3-C10-环烷基、C7-C12-芳烷基或烷基芳基和/或苯基或萘基,并且其中Y可以是氢、卤素,优选为氯或溴,或C1-C10-烷氧基,优选为甲氧基或乙氧基。由此产生的含氧铝氧烷一般不是纯化合物,而是式(VI)的低聚物的混合物。
优选的铝氧烷是甲基铝氧烷(MAO)。
根据本发明用作助催化剂的铝氧烷因其制备方式而不是纯化合物,因此,下文中铝氧烷溶液的摩尔浓度基于其铝含量。
根据本发明,也可以使用含硼的助催化剂。
感兴趣的含硼的助催化剂包括式(VII)的那些助催化剂:
BY3(VII),
其中Y是相同或不同的,并且是氢原子、具有1个至约20个碳原子的烷基、具有6个至约15个碳原子的芳基、烷基芳基、芳烷基、卤代烷基或卤代芳基,它们每个的烷基中都具有1~10个碳原子,芳基中都具有6~20个碳原子,或氟、氯、溴或碘。Y的优选示例为氟、三氟甲基、芳香族氟化基团(如对氟苯基、3,5-二氟苯基、五氟苯基、3,4,5-三氟苯基和3,5-二(三氟甲基)苯基)。优选是三氟硼烷、三(4-氟苯基)硼烷、三(3,5-二氟苯基)硼烷、三(4-氟甲基苯基)硼烷、三(2,4,6-三氟苯基)硼烷、三(五氟苯基)硼烷、三(3,5-二氟苯基)硼烷和/或三(3,4,5-三氟苯基)硼烷。
尤其倾向于是三(五氟苯基)硼烷。
然而,优选使用硼酸盐(即含有硼酸盐的化合物)作为含硼的助催化剂。
这些化合物通常含有下式的阴离子:
(Z)4B- (VIII)
其中Z是可选取代的苯基衍生物,所述取代基是卤代C1-6-烷基或卤素基团。优选是氟或三氟甲基。最优选地,该苯基是全氟化的。
这种离子型助催化剂优选含有弱配位阴离子,如四(五氟苯基)硼酸盐或四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸盐。合适的平衡离子(counterions)是质子化的胺或苯胺衍生物,如甲基铵、苯胺、二甲基铵、二乙基铵、N-甲基苯胺、二苯基铵、N,N-二甲基苯胺、三甲基铵、三乙基铵、三正丁基铵、甲基二苯基铵、吡啶鎓、对溴-N,N-二甲基苯胺或对硝基-N,N-二甲基苯胺。
根据本发明可以使用的优选的离子化合物包括:
三丁基铵四(五氟苯基)硼酸盐;
三丁基铵四(三氟甲基苯基)硼酸盐;
三丁基铵四(4-氟苯基)硼酸盐;
N,N-二甲基环己基铵四(五氟苯基)硼酸盐;
N,N-二甲基苄基铵四(五氟苯基)硼酸盐。
N,N-二甲基苯胺四(五氟苯基)硼酸盐;
N,N-二(丙基)铵四(五氟苯基)硼酸盐;
二(环己基)铵四(五氟苯基)硼酸盐;
三苯基碳鎓四(五氟苯基)硼酸盐;或者
二茂铁四(五氟苯基)硼酸盐。
优选三苯基碳鎓四(五氟苯基)硼酸盐;
N,N-二甲基苯胺四(五氟苯基)硼酸盐;
N,N-二甲基环己基铵四(五氟苯基)硼酸盐;或者
N,N-二甲基苄基铵四(五氟苯基)硼酸盐。
根据本发明,特别优选一起使用铝氧烷助催化剂(如MAO)和含硼的助催化剂(如硼酸盐助催化剂)。
适当的助催化剂的量对于技术人员来说是周知的。
优选地,选择助催化剂的量以达到低于规定的摩尔比。
茂金属硼/M中的硼(B)与金属离子(M)(优选锆)的进料量的摩尔比可以在0.1:1~10:1摩尔/摩尔(mol/mol)之间,优选为0.3:1~7:1,特别优选为0.3:1~5:1摩尔/摩尔。
甚至更优选地,茂金属硼/M中的硼(B)和金属离子(M)(优选锆)的进料量的摩尔比为0.3:1~3:1。
茂金属Al/M中的Al(来自铝氧烷)和金属离子(M)(优选锆)的摩尔比可在1:1~2000:1摩尔/摩尔之间,优选为10:1~1000:1,更优选为50:1~600:1摩尔/摩尔。
层C
可选的层(C)是由限定的用于层(A)的聚合物或限定的用于层(B)的聚合物制成。
多层薄膜
根据本发明的多层吹塑薄膜包括至少两个层(A)和(B)以及可选的一个芯层(C)。
如果这样的芯层(C)存在的话,则至少三层的堆叠顺序是A/C/B。
在根据本发明的多层吹塑薄膜中,层(B)优选作为密封层,层(A)优选作为硬/韧性层。
该多层吹塑薄膜可以包括其他层,例如在层(A)和芯层(C)之间和/或在芯层(C)和层(B)之间。相应地,总层数可为至多9层,如8、7、6、5或4层。然而,优选地,该多层膜由5层组成,更优选由2或3层组成。
因此,在一个优选的实施方式中,多层吹塑薄膜由一个层(A)和一个层(B)组成,而在另一个优选的实施方式中,多层吹塑薄膜由一个层(A)、一个芯层(C)和层(B)组成。
优选地,该多层吹塑薄膜的总厚度在10~2000μm之间,更优选在20~1000μm之间,更优选在30~500μm之间,甚至更优选在40~100μm之间。
在根据本发明的多层吹塑薄膜中,相对于多层薄膜的总厚度,层(A)的厚度在35~80%之间,优选40~70%,更优选45~60%;
相对于多层薄膜的总厚度,层(B)的厚度在5~40%之间,优选10~30%,更优选15~25%;以及,
相对于多层薄膜的总厚度,层(C)的厚度在0~45%之间,优选10~40%,更优选15~35%。
优选地,多层吹塑薄膜是未拉伸的薄膜。术语“未拉伸的”表示多层吹塑薄膜没有进行尺寸拉伸,因为这是双轴取向膜的情况。相应地,根据本发明的多层吹塑薄膜优选没有进行双轴拉伸或单轴拉伸。“拉伸”是一个加工步骤,它使薄膜的拉伸程度大于薄膜因制膜导致的正常拉延延效果(drawing effects)所产生的拉伸程度。例如,流延膜生产线中的薄膜被拉延,从而在机器方向上略微拉伸。类似的效果发生在气泡被拉延的吹塑膜生产线中。然而,这种拉延效果并不被认为是拉伸。拉伸不仅仅是发生在流延膜生产线或吹塑膜生产线上的拉延。相应地,本发明的多层吹塑薄膜是没有拉伸的。由于多层吹塑薄膜在吹塑膜生产线上生产,故多层吹塑薄膜的冷却可以通过水冷或风冷来实现,优选为后者。
根据本发明的另一个优选的实施方式,以层(A)的总重量为基准计,层(A)中齐格勒-纳塔催化的多相丙烯共聚物(HECO)的含量在80.0~100.0wt%之间,优选在90~100.0wt%之间,更优选在95.0~100.0wt%之间,最优选地,层(A)由齐格勒-纳塔催化的多相丙烯共聚物(HECO)和可选的添加剂组成;
以层(B)的总重量为基准计,层(B)中茂金属催化的丙烯系无规共聚物(PRC)的含量在80.0~100.0wt%之间,优选在90.0~100.0wt%之间,更优选在95.0~100.0wt%之间,最优选地,层(B)由茂金属催化的丙烯系无规共聚物(PRC)和可选的添加剂组成。
如果多层吹塑薄膜还包括芯层(C),则其齐格勒-纳塔催化的多相丙烯共聚物(HECO)或茂金属催化的丙烯系无规共聚物(PRC)的用量与层(A)或(B)相同。
多层吹塑薄膜的制备是现有技术,不属于本发明的组成部分。例如,多层吹塑膜通过吹膜共挤工艺制备。在吹膜共挤工艺中,用于层(A)、层(B)、可选的层(C)和可选的所有其他层的聚合物材料的熔体通过一个环形模具挤出,并通过形成气泡吹成管状薄膜,该气泡凝固后在压辊之间塌陷。该吹膜共挤工艺可以优选地在160~240℃的温度下进行,并通过水冷却,或优选地通过在10~50℃的温度下吹气(通常是空气)冷却,以提供为模具直径的0.5~8倍的霜线高度。吹胀比通常应在1.5~4.0之间,例如2.0~4.0,优选2.5~3.5。
可选地,多层吹塑薄膜的一个或两个表面可以用一种已知方法进行电晕处理或火焰处理。电晕处理时,使膜穿过用作电极的两个导体元件之间,其中在电极之间施加如此高的电压,通常是交流电压(约10000V和10000Hz),以至于可以发生溅射(spray)或电晕放电。由于溅射或电晕放电,薄膜表面上方的空气被电离并与薄膜表面的分子发生反应,导致在本质上是非极性的聚合物基体中形成极性夹杂物。处理强度在通常范围内,优选地,在生产后可达38~48达因/厘米(dynes/cm)。
根据本发明的多层吹塑薄膜根据ISO 6383/2在50μm多层吹塑薄膜上测量的在机器方向(MD)上的Elmendorf撕裂强度为至少5.0N/mm~25.0N/mm,优选为7.0~20.0N/mm,在横向(TD)上的撕裂强度为至少15.0N/mm~50.0N/mm,优选为16.0~30N/mm。
根据ISO 527在厚度为50μm的多层吹塑薄膜上,在23℃下测定的在机器方向以及在横向上的拉伸模量在800~1500MPa之间,优选在850~1400MPa之间。
本发明的多层吹塑薄膜的密封起始温度(SIT)(如实验部分所述,在50μm的多层吹塑薄膜上测定)为85℃至低于120℃,优选为90℃至低于118℃,更优选为95℃至低于115℃。
多层吹塑薄膜还可以进一步具有低于25.0%的雾度(根据ASTM D 1003-00在50μm的多层吹塑薄膜上测定),优选低于22.0%,更优选低于20.0%。
因此,多层吹塑薄膜的雾度优选为1.0%至低于25.0%,更优选为2.0%至低于22.0%,甚至更优选为3.0%至低于20.0%。
本发明的多层吹塑薄膜还具有足够的热稳定性,以能够进行灭菌处理而不破坏良好的光学性能,如在约120℃~130℃,持续15~45分钟的蒸汽灭菌处理。
因此,本发明的多层吹塑薄膜在121℃蒸汽灭菌30分钟后的雾度值(根据ASTMD1003-00在50μm吹塑薄膜上测定)可以低于15.0%,优选低于12.0%,更优选低于10.0%。
例如,一个合适的下限是1.0%。这样,蒸汽灭菌后雾度的合适范围为1.0%至低于15.0%,优选为2.0%至低于12.0%,更优选为3.0%至低于10.0%。
此外,多层吹塑薄膜根据ASTM D1709,方法A在50μm的多层吹塑薄膜上测定的镖落冲击强度(dart-drop impact strength,DDI)为至少20g至300g,更优选为30~200g,还更优选为40~180g。
从另一个方面来看,不断需要提供这样的薄膜:它们不仅在机械、密封或光学性能中的一个或两个方面有改进。因此,希望提供具有均衡的和持续改进的整体性能的产品。
这种对吹塑薄膜整体性能的改善可以用阻力系数(R-factor)来表示。
根据本发明,阻力系数(R-factor)被理解为机械(特别是撕裂强度和拉伸(MD))行为与密封性能(即密封起始温度(SIT))的比率,其中希望机械性能尽可能高,而SIT则尽可能低。
阻力系数(R-factor)可以通过将在50μm多层吹塑薄膜上确定的拉伸模量(MD)和撕裂强度相乘并将这个乘积与SIT相关联来确定。
阻力系数(R-factor)优选为至少50至300,优选为60~250,更优选为70~200,其中,在机器方向的拉伸模量根据ISO 527-3在23℃下在50μm的多层吹塑薄膜上测定。撕裂是根据ISO 6383/2在50μm的多层吹塑薄膜上测定的在机器方向(MD)上的Elmendorf撕裂强度,SIT是在50μm的多层吹塑薄膜上测定的密封起始温度(如实验部分所述确定)。
可以理解,上述任何参数都是根据下面给出的详细测试来测量的。在任何公开了较窄和较宽的实施方式的参数中,这些实施方式是与其他参数的较窄和较宽的实施方式结合起来公开的。
用途
本发明还涉及如上定义的多层薄膜在软包装应用中的用途,优选是用于食品包装、医疗应用或制药应用的袋子或盖子。
现在将参照以下非限制性的例子来描述本发明。
实验部分
A.测量方法
除非另有定义,否则以下术语的定义和确定方法适用于本发明的上述一般描述以及以下实施例。
熔体流动速率
熔体流动速率(MFR)根据ISO 1133--热塑性塑料的熔体质量流动速率(MFR)和熔体体积流动速率(MVR)的测定--第一部分:标准方法进行测定,并以g/10min表示。MFR是聚合物的流动性和加工性的指标。熔体流动速率越高,聚合物的粘度越低。聚乙烯的MFR2在190℃的温度和2.16kg的载荷下测定。聚丙烯的MFR2在230℃的温度和2.16kg的载荷下测定。
聚合物部分(PRC-2)的熔体流动速率MFR2(230℃)按如下计算:
其中,w(PRC-1)是聚合物部分PRC-1的重量分数[单位:wt%];
w(A2)是聚合物部分PRC-2的重量分数[单位:wt%];
MFR(PRC-1)是聚合物部分PRC-1的熔体流动速率MFR2(230℃)[g/10min];
MFR(PRC)是丙烯无规共聚物(PRC)的熔体流动速率MFR2(230℃)[g/10min];
MFR(PRC-2)是聚合物部分PRC-2计算的熔体流动速率MFR2(230℃)[g/10min]。
通过NMR光谱量化微观结构
定量的核磁共振(NMR)光谱进一步用于定量聚合物的共聚单体含量和共聚单体序列分布。使用对于1H和13C分别在400.15MHz和100.62MHz下运行的Bruker Advance III400NMR光谱计来记录溶液状态的定量的13C{1H}NMR光谱。在125℃处,在对所有气氛使用氮气的情况下,通过使用13C最佳10mm延伸温度探头来记录所有光谱。将大约200mg的材料连同乙酰丙酮铬(III价)(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(Singh,G.,Kothari,A.,Gupta,V.,Polymer Testing 28 5(2009),475)。为了确保均一溶液,在热区中进行初始样品制备后,将NMR管在旋转炉中进一步加热至少1小时。在***磁体中后,将管以10Hz旋转。选择此设置主要是为了高分辨率以及精确的乙烯含量量化的量化需求。使用最佳顶角,1s的循环延迟和双水平WALTZ16解耦***,在不使用NOE的条件下实现标准的单脉冲激发(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.RapidCommun.2007,28,1128)。对每个光谱均获得总共6144(6k)个瞬态。
使用专用计算机程序对定量13C{1H}NMR光谱进行处理、积分并由积分确定相关的定量性质。所有化学偏移均利用溶剂的化学偏移,间接参照在30.00ppm处的乙烯嵌段(EEE)的中心亚甲基基团。即使在这种结构单元不存在时,这种方法仍允许相对参照。Cheng,H.N.,Macromolecules 17(1984),1950观察到了对应于乙烯结合的特征信号。
观察对应于2,1赤型区域缺陷的特征信号(如L.Resconi,L.Cavallo,A.Fait,F.Piemontesi,Chem.Rev.2000,100(4),1253,Cheng,H.N.,Macromolecules 1984,17,1950,以及W-J.Wang和S.Zhu,Macromolecules 2000,33 1157中所述),需要校正区域缺陷对测定性能的影响。没有观察到与其他类型的区域缺陷相对应的特征信号。
利用Wang等的方法(Wang,W-J.,Zhu,S.,Macromolecules 33(2000),1157),通过对13C{1H}光谱的整个光谱区域内的多个信号进行积分来定量共聚单体分数。选择该方法是因为其稳定性和在需要时对存在的区域缺陷的计算能力。对积分区域进行微调,以提高对整个范围内所出现的共聚单体含量的适用性。
对于在PPEPP序列中仅观察到孤立乙烯的体系,修改Wang等的方法,以减少已知不存在的位点的非零积分的影响。这种方法降低了对该体系中乙烯含量的高估,并且通过减少用于确定绝对乙烯含量的位点数量来实现:
E=0.5(Sββ+Sβγ+Sβδ+0.5(Sαβ+Sαγ))
通过使用这组位点,相应的积分式变为:
E=0.5(IH+IG+0.5(IC+ID))
其中使用与Wang等的文章(Wang,W-J.,Zhu,S.,Macromolecules 33(2000),1157)中相同的符号。未修改用于绝对丙烯含量的等式。
由摩尔分数计算摩尔百分比的共聚单体结合:
E[mol%]=100×fE
由摩尔分数计算重量百分比的共聚单体结合:
E[wt%]=100×(fE×28.06)/((fE×28.06)+((1-fE)×42.08))
利用Kakugo等的分析方法(Kakugo,M.,Naito,Y.,Mizunuma,K.,Miyatake,T.Macromolecules 15(1982)1150)测定三元组水平上的共聚单体序列分布。选择这种方法是因为其稳定性,并且对积分区域进行微调,以增加其对更宽范围的共聚单体含量的适用性。
第二聚合物部分(PRC-2)的共聚单体含量的计算:
(C(PRC)-w(PRC-1)×C(PRC-1))/(w(PRC-2))=C(PRC-2)
其中,w(PRC-1)是第一聚合物部分(PRC-1)的重量分数[单位:wt%];
w(PRC-2)是第二聚合物部分(PRC-2)的重量分数[单位:wt%];
C(PRC-1)是第一聚合物部分(PRC-1)的共聚单体含量[单位:wt%];
C(PRC)是丙烯无规共聚物(PRC)的共聚单体含量[单位:wt%];
C(PRC-2)是第二聚合物部分(PRC-2)的计算的共聚单体含量[单位:wt%]。
二甲苯冷可溶物(XCS)
在本发明中定义和描述的二甲苯可溶物(XS)分数根据ISO 16152按如下测定:在搅拌下,于135℃将2.0g聚合物溶解在250ml对二甲苯中。30分钟后,允许溶液在环境温度下冷却15分钟,然后允许在25+/-0.5℃静置30分钟。用滤纸将溶液过滤到两个100ml烧瓶中。在氮气流中蒸发第一个100ml容器的溶液,并将残留物在90℃的真空下干燥直至达到恒重。然后可以按如下确定二甲苯可溶物分数(百分比):
XS%=(100×m×Vo)/(mo×v);mo=聚合物初始量(g);m=残留物重量(g);V0=初始体积(ml);v=分析样品的体积(ml)。
熔融温度Tm和结晶温度Tc
使用TA Instrument Q2000差示扫描量热法(DSC)对5至7mg样品测定参数。DSC根据ISO 11357/第3部分/方法C2在加热/冷却/加热循环中运行,扫描速率为10℃/min,温度范围为-30℃至+225℃。结晶温度(Tc)由冷却步骤确定,熔融温度(Tm)则由第二加热步骤确定。熔融温度和结晶温度被视为吸热和放热的峰值。
密封起始温度(SIT);(密封结束温度(SET),密封范围)
该方法确定了聚丙烯薄膜,尤其是吹塑薄膜的密封温度范围(密封范围)。密封温度范围是指根据以下给定的条件,薄膜可以被密封的温度范围。下限(热封开始温度(SIT))是指达到5+/-0.5N的密封强度时的密封温度。在薄膜粘附于密封装置时,达到上限(密封结束温度(SET))。
多层薄膜的密封范围采用J&B 3000型通用封口机确定,该多层薄膜按如下所述生产,具有如下参数:
试样宽度:25.4毫米
密封压力:0.1N/mm2
密封时间:0.1秒
冷却时间:99秒
剥离速度:10毫米/秒
开始温度:80℃
结束温度:150℃
增量:10℃
试样在每个密封条温度下进行A对A的密封,并且每个步骤都要确定密封强度(力)。温度在密封强度达到5N时确定。
挠曲模量(Flexural Modulus)
挠曲模量根据ISO 178的3点弯曲法,在根据EN ISO 1873-2在23℃下注塑成型的80×10×4mm3的测试棒上测定。
撕裂阻力(Tear Resistance)(测定为Elmendorf撕裂(N)):适用于机器方向(MD)和横向(TD)的测量。撕裂强度使用ISO 6383/2方法测量。使用摆锤装置测量在薄膜样品上传播撕裂所需的力。摆锤在重力作用下沿弧线摆动,将试样从预先切割的缝隙处撕开。薄膜样品的一侧通过摆锤固定,另一侧由固定夹固定。撕裂阻力是撕裂样品所需的力。然后通过将撕裂阻力除以薄膜厚度来计算相对撕裂阻力(N/mm)。
拉伸模量(Tensile Modulus)
在机器方向和横向上的拉伸模量根据ISO 527-3,在23℃下在如下所述生产的多层薄膜上确定。测试在1毫米/分钟的十字头速度下进行。
镖落强度(Dart drop strength,DDI)
镖落使用ASTM D1709,方法A(替代测试技术)由如下所示生产的多层薄膜样品测量。带有直径为38毫米的半球形头部的镖从0.66米的高度坠落到夹在孔上的多层薄膜上。测试了多个连续的组,每组20个样品。每一组使用一个重量,并且重量以一致的增量从一组增加(或减少)到另一组。计算并记录了导致50%的样品被破坏的重量。
雾度(Haze)
根据ASTM D 1003-00标准,对按如下生产的多层薄膜上进行测定。
蒸汽灭菌(Steam sterilization)
蒸汽灭菌采用Systec D系列机器(Systec Inc.,美国)进行。样品从23℃开始,以5℃/min的加热速度加热。在121℃下保持30分钟后,立即从蒸汽灭菌器中取出,在室温下储存直到需要进一步处理。
B.实施例
用于层(A)和可选的层(C)的多相丙烯共聚物(HECO)
用于本发明例子(IE1)、(IE2)和CE2的多相丙烯共聚物(HECO)聚合过程的催化剂按下述方法制备,并与作为助催化剂的三乙基铝(TEA)和作为供体(donor,D)的二环戊基二甲氧基硅烷一起使用。
1a)催化剂制备
将3.4升2-乙基己醇和810毫升丙二醇丁基单醚(摩尔比为4/1)加入到20升的反应器中。然后将7.8升由Crompton GmbH提供的20%的BEM(butyl ethyl magnesium,丁基乙基镁)的甲苯溶液缓慢地加入到充分搅拌的酒精混合物中。在添加过程中,温度保持在10℃。加入后,将反应混合物的温度提高到60℃,并在此温度下继续混合30分钟。最后,在冷却到室温后,将得到的镁醇盐(Mg-alkoxide)转移到储存容器中。
将上述制备的21.2g镁醇盐与4.0毫升双(2-乙基己基)柠康酸酯混合5分钟。混合后,得到的镁络合物(Mg complex)立即用于催化剂成分的制备。
在25℃下,将19.5毫升四氯化钛放入装有机械搅拌器的300毫升反应器中。将混合速度调整为170rpm。在30分钟内加入上述制备的26.0g的镁络合物,保持温度为25℃。加入3.0毫升Viscoplex 1-254和1.0毫升含有2mg Necadd 447的甲苯溶液。然后加入24.0毫升庚烷以形成乳液。在25℃下继续混合30分钟。然后在30分钟内将反应器温度提高到90℃。反应混合物在90℃下再搅拌30分钟。之后停止搅拌,让反应混合物在90℃下静置15分钟。
洗涤固体材料5次。在80℃下以170rpm搅拌30分钟进行洗涤。停止搅拌后,让反应混合物静置20-30分钟,然后进行虹吸。
洗涤1:用100毫升甲苯和1毫升供体的混合物进行洗涤;
洗涤2:用30毫升TiCl4和1毫升供体的混合物进行洗涤;
洗涤3:用100毫升甲苯进行洗涤。
洗涤4:用60毫升庚烷进行洗涤。
洗涤5:用60毫升庚烷搅拌10min进行洗涤;
之后停止搅拌,让反应混合物静置10分钟,将温度降低至70℃,随后进行虹吸,再进行20分钟的氮气喷射,以获得空气敏感的粉末。
1b)催化剂的VCH改性
在室温下,在惰性条件下将35毫升矿物油(Paraffinum Liquidum PL68)加入125毫升的不锈钢反应器中,然后加入0.82g三乙基铝(TEAL)和0.33g二环戊基二甲氧基硅烷(供体D)。
10分钟后,加入5.0g在1a中制备的催化剂(Ti含量为1.4wt%),再过20分钟,加入5.0g乙烯基环己烷(VCH)。在30分钟内将温度提高到60℃,并保持20小时。最后,将温度降至20℃,分析油/催化剂混合物中未反应的VCH的浓度,发现其重量为120ppm。
HECO是在北欧化工(Borstar)试验工厂生产的,生产在预聚合反应器、一个淤浆环式反应器和两个气相反应器中进行。
在所有示例中,固体催化剂均与作为助催化剂的三乙基铝(TEAL)和作为供体的二环戊基二甲氧基硅烷(D-供体)一起使用。铝与供体的比率为5摩尔/摩尔,TEAL/Ti比率为90摩尔/摩尔。
聚合数据如表1所示。
表1 HECO的聚合数据
HECO通过在共旋转双螺杆挤出机上于200-230℃下与0.2wt%Irganox B225和0.1wt%硬脂酸钙(CAS号1592-23-0,购自意大利Faci公司),以及0.05wt%的HyperformHPN-20E(包含1,2-环己烷二羧酸,Ca-盐,购自美国Milliken公司)熔融混合来稳定,其中Irganox B225为Irganox 1010(季戊四醇四(3-(3’,5’)-二叔丁基-4-羟基甲苯基)丙酸酯,CAS号6683-19-8)和磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(CAS号31570-04-4,德国BASFAG)的1:1共混物。
表2:HECO的性能
最终产品 HECO
总的MFR2[g/10min] 3.0
总的C2含量[wt%] 4.2
XCS[wt%] 14.0
XCS的C2含量[wt%] 28.0
XCS的固有粘度[dl/g] 2.2
Tm(DSC)[℃] 167
Tc(DSC)[℃] 128
挠曲模量[MPa] 1400
用于层(B)和可选的层(C)的丙烯-乙烯无规共聚物(PRC)
在本发明实施例(IE1,IE2)以及(CE1)的C2C3无规共聚物的聚合过程中使用的催化剂按以下方法制备:
如下茂金属(MC1)(外消旋-反-二甲基硅烷二基(2-甲基-4-苯基-5-甲氧基-6-叔丁基-茚基)(2-甲基-4-(4-叔丁基苯基)茚基)二氯化锆)根据WO2013007650,E2中描述的方法进行合成:
MAO-二氧化硅载体的制备
用氮气吹扫装有机械搅拌器和过滤网的钢制反应器,将反应器温度设置为20℃。之后从进料桶加入来自AGC Si-Tech Co.的、在600℃下预煅烧的DM-L-303级二氧化硅(7.4kg),然后使用手动阀用氮气小心地加压和减压。然后加入甲苯(32kg)。将混合物搅拌15分钟。接着在70分钟内通过反应器顶部的进料管线添加来自Lanxess的30wt%MAO的甲苯溶液(17.5kg)。然后将反应混合物加热至90℃,并在90℃再搅拌2小时。使淤浆沉降,滤出母液。经MAO处理的载体在90℃用甲苯(32kg)洗涤两次,随后沉降和过滤。将反应器冷却至60℃,用庚烷(32.2kg)洗涤固体。最后,经MAO处理的SiO2在氮气流以及60℃下干燥2小时,然后在真空(-0.5巴)下搅拌干燥5小时。收集经MAO处理的载体,其为自由流动的白色粉末,发现其含有12.2wt%的Al。
催化剂体系制备
在20℃下通过滴定管将30wt%MAO的甲苯溶液(2.2kg)加入钢制氮气封闭的反应器中。然后在搅拌下加入甲苯(7kg)。从金属圆筒中加入茂金属MC1(286g),然后用1kg甲苯冲洗。将混合物在20℃下搅拌60分钟。然后从金属圆筒中加入四(五氟苯基)硼酸三苯甲基酯(336g),随后用1kg甲苯冲洗。将混合物在室温搅拌1小时。在1小时内将所得溶液加入如上所述制备的MAO-二氧化硅载体的搅拌饼中。将该饼保持12小时,然后在N2流以及60℃下干燥2小时,并在搅拌下,在真空(-0.5巴)下再干燥5小时。干燥的催化剂以粉色自由流动粉末的形式取样,其含有13.9wt%的Al和0.26wt%的Zr。
用于制备本发明的C2C3无规共聚物(PRC)的聚合在Borstar试验工厂中进行,该聚合采用双反应器装置(环式-气相反应器(GPR 1))。表3中给出了聚合条件。
表3:
IE1
预聚合反应器
温度[℃] 25
压力[Pa] 5149
催化剂进料[g/h] 2.0
C3进料[kg/h] 52
H2进料[g/h] 0.3
停留时间[h] 0.4
环式反应器
温度[℃] 68
压力[Pa] 5385
H2/C3进料比[mol/kmol] 0.24
C2/C3进料比[mol/kmol] 48.3
聚合物分流[wt%] 67
MFR2[g/10min](PRC-1的MFR) 2.0
环式中的总C2[wt%](PRC-1的C2) 3.7
环式中的XCS[wt%] 3.5
停留时间 0.4
第一气相反应器GPR1
温度[℃] 75
压力[Pa] 2500
H2/C3比率[mol/kmol] 2.0
C2/C3比率[mol/kmol] 224
聚合物停留时间[h] 1.8
聚合物分流[wt%] 33
总MFR2[g/10min] 1.1
GPR1中的MFR2[g/10min](PRC-2的MFR) 0.3
总C2[wt%](环式+GPR1) 4.1
GPR1中的C2[wt%](PRC-2的C2) 4.9
总XCS[wt%] 4.7
聚合物粉末在共旋转双螺杆挤出机Coperion ZSK 57中在220℃下与0.2wt%的抗粘结剂(合成二氧化硅;CAS号:7631-86-9)、0.1wt%的抗氧化剂(Irgafos 168FF)、0.1wt%的空间位阻酚(Irganox 1010FF)、0.02wt%的硬脂酸钙和0.02wt%的非润滑硬脂酸盐(合成水滑石;CAS号:11097-59-9)混合。
表4:聚合物性能
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多层薄膜的制造
在三层Collin实验室规模的吹塑薄膜生产线上生产三层吹塑聚合物薄膜。层(A)和层(B)的熔融温度为185℃~195℃。芯层(C)的熔融温度在205℃~215℃之间。挤出机的产量总计为80kg/h。薄膜结构为A-C-B,芯层(C)为15μm,层(A)为25μm,层(B)为10μm。层的厚度通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy)确定。用于多层薄膜中各层的材料在表5中示出。多层薄膜的性能在表6中示出。
表5:生产的多层薄膜
IE1 IE2 CE1 CE2
层(A) HECO HECO PRC HECO
含量[wt%] 100 100 100 100
层(B) PRC PRC PRC HECO
含量[wt%] 100 100 100 100
层(C) PRC HECO PRC HECO
含量[wt%] 100 100 100 100
总厚度[μm] 50 50 50 50
表6:50μm厚的多层吹塑薄膜的性能
单位 IE1 IE2 CE1 CE2
SIT 110 109 109 144
拉伸模量MD MPa 988 1223 638 1572
拉伸模量TD MPa 946 1054 664 1314
撕裂MD N/mm 18.1 7.4 6.6 4.2
撕裂TD N/mm 16.7 20.6 21.2 13.8
DDI g 44 109 43 161
雾度b.s. 9.0 18.4 4.9 18.1
雾度a.s. 9.3 9.3 4.9 17.8
R-factor 162 82 38.6 46
b.s.:蒸汽灭菌前
a.s.:蒸汽灭菌后
从上表可以看出,本发明的多层吹塑薄膜具有更平衡的机械-光学-密封性能方面的性能组合。

Claims (14)

1.多层吹塑薄膜,包括至少两个层A和B,以及可选的一个位于层A和层B之间的芯层C,其中,层A包含齐格勒-纳塔催化的多相丙烯共聚物HECO,层B包含茂金属催化的丙烯系无规共聚物PRC,其中,
层A的所述多相丙烯共聚物HECO包含:
a)75.0-95.0wt%的具有0.8-10.0g/10min的根据ISO 1133在230℃、2.16kg载荷下测得的MFR2的聚丙烯基体PP-M,所述聚丙烯基体是均聚物或α-烯烃共聚单体含量低于2.0wt%的共聚物;
b)5.0-25.0wt%的分散在所述基体PP-M中的弹性丙烯-乙烯共聚物EPC;以及
c)0.0-0.5wt%的一种以上α-成核剂NA;
层(A)的所述多相丙烯共聚物HECO在齐格勒-纳塔催化剂的存在下制得,
所述多相丙烯共聚物HECO具有:
(i)根据ISO 1133在230℃、2.16kg载荷下测量的在0.3-5.0g/10min范围内的熔体流动速率MFR2
(ii)根据ISO 11357-3用DSC测量的在160℃~170℃范围内的熔融温度;
(iii)以所述多相丙烯共聚物HECO的总重量为基准计,根据ISO 16152在25℃下测定的含量在5.0-25.0wt%范围内的二甲苯冷可溶物XCS级分,所述二甲苯冷可溶物XCS级分具有:
·0.8-2.8dl/g的固有粘度IV,
·在10.0-45.0wt%范围内的乙烯含量;
(iv)在1.0-10.0wt%范围内的乙烯总含量;
层B的所述丙烯系无规共聚物PRC包含:
(i)总量为2.0-8.0wt%的α-烯烃共聚单体,所述α-烯烃共聚单体选自乙烯和/或1-丁烯,
(ii)根据ISO 11357-3用DSC测量的在115℃-140℃范围内的熔融温度;
层B的所述丙烯系无规共聚物PRC在茂金属催化剂存在下制得,以及
所述可选的芯层C包含齐格勒-纳塔催化的多相丙烯共聚物HECO或茂金属催化的丙烯系无规共聚物PRC。
2.根据权利要求1所述的多层吹塑薄膜,其中,所述齐格勒-纳塔催化的多相丙烯共聚物HECO的聚丙烯基体PP-M是丙烯均聚物,所述丙烯均聚物根据ISO1133在230℃、2.16kg载荷下测定的熔体流动速率MFR2在0.8-10.0g/10min范围内。
3.根据权利要求1或2所述的多层吹塑薄膜,其中,所述多相丙烯共聚物HECO包含0.0001-0.5wt%的α-成核剂NA;
所述α-成核剂是聚合物成核剂,或者,
所述α-成核剂选自1,3:2,4-双-(3,4-二甲基-亚苄基)-山梨糖醇、2,2'-亚甲基双-(4,6-二叔丁基苯基)-磷酸钠、羟基双-(2,4,8,10-四叔丁基-6-羟基-12h-二苯并-(d,g)(1,3,2)-二氧磷杂八环-氧化)-铝、1,2-环己烷二羧酸,钙盐或它们的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的多层吹塑薄膜,其中,所述丙烯系无规共聚物PRC是丙烯-乙烯无规共聚物,所述丙烯-乙烯无规共聚物具有:
(a)乙烯总含量在3.0-7.0wt%范围内;
(b)根据ISO 1133在230℃、2.16kg载荷下测量的熔体流动速率MFR2在0.6-5.0g/10min范围内;以及,
(c)根据ISO 11357通过DSC测定的熔融温度Tm为115℃~135℃。
5.根据权利要求4所述的多层吹塑薄膜,其中,所述丙烯-乙烯无规共聚物由45.0~85.0wt%的聚合物部分PRC-1以及15.0~55.0wt%的聚合物部分PRC-2组成,其中,
PRC-1具有:
(i)在1.5-5.0wt%范围内的乙烯含量;以及,
(ii)根据ISO 1133在230℃、2.16kg载荷下测量的在0.8-8.0g/10min范围内的熔体流动速率MFR2
PRC-2具有:
(i)在4.0-10.0wt%范围内的乙烯含量;以及,
(ii)根据ISO 1133在230℃、2.16kg载荷下测量的在0.1-3.0g/10min范围内的熔体流动速率MFR2
其中聚合物部分PRC-2在230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率MFR2低于聚合物部分PRC-1在230℃、2.16kg载荷下的MFR2
6.根据权利要求1或2所述的多层吹塑薄膜,其中,所述薄膜具有芯层C,所述芯层C包含如对层A定义的齐格勒-纳塔催化的多相丙烯共聚物HECO,或如对层B定义的茂金属催化的丙烯系无规共聚物PRC。
7.根据权利要求1或2所述的多层吹塑薄膜,其中,所述多层吹塑薄膜的总膜厚为10-2000μm。
8.根据权利要求1或2所述的多层吹塑薄膜,其中,相对于所述多层薄膜的总厚度,层A的厚度在35~80%的范围内;
相对于所述多层薄膜的总厚度,层B的厚度在5~40%的范围内;以及,
相对于所述多层薄膜的总厚度,层C的厚度在0~45%的范围内。
9.根据权利要求1或2所述的多层吹塑薄膜,其中,所述多层吹塑薄膜根据ISO 6383/2在50μm多层吹塑薄膜上测定的在机器方向MD上的Elmendorf撕裂强度为至少5.0N/mm至25.0N/mm,且在横向TD上的Elmendorf撕裂强度为至少15.0N/mm至50.0N/mm。
10.根据权利要求1或2所述的多层吹塑薄膜,其中,所述多层吹塑薄膜的如实验部分所述测定的密封起始温度SIT为85℃至低于120℃。
11.根据权利要求1或2所述的多层吹塑薄膜,其中,所述多层吹塑薄膜根据ISO 527-3在50μm的多层吹塑薄膜上测定的在机器方向MD上的拉伸模量在800~1500MPa的范围内。
12.根据权利要求1或2所述的多层吹塑薄膜,其中,所述薄膜根据下式的阻力系数R-factor为至少50至300:
其中,在机器方向上的拉伸模量根据ISO 527-3在23℃下在50μm的多层吹塑薄膜上测量,撕裂是根据ISO 6383/2在50μm的多层吹塑薄膜上测量的在机器方向MD上的Elmendorf撕裂强度,SIT是如实验部分所述测定的在50μm的多层吹塑薄膜上测量的密封起始温度。
13.根据权利要求1或2所述的多层吹塑薄膜,其中,所述薄膜根据ASTM D1709的方法A在50μm的多层吹塑薄膜上测定的镖落冲击强度DDI为至少20g至300g。
14.权利要求1-13中任一项所述的多层吹塑薄膜在软包装应用中的用途,用于医疗应用或制药应用。
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