具有高二甲苯可溶物XS和適用于BOPP方法的高解鏈溫度Tm的聚合物組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種新型的適用于雙向拉伸薄膜方法的具有高解鏈溫度的丙烯共聚 物、用于其制造的方法以及雙向拉伸聚丙烯(Β0ΡΡ)。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚合物膜的性能高度依賴于其中聚合物鏈的取向。對于許多申請而言，要求雙向 拉伸聚合物膜。雙向拉伸聚合物膜通常通過以下方法制得:將非定向聚合物膜再加熱至晶 體部分熔融的溫度，隨后將其拉伸為所期望的形狀。經(jīng)拉伸的薄膜冷卻，重組在位置上固定 取向的晶體。
[0003] 聚丙烯是多數(shù)雙向拉伸聚合物膜應(yīng)用的候選材料。聚丙烯必須同時滿足最終產(chǎn)品 中所要求的性能以及薄膜制造和拉伸工序中所要求的性能。由于不同的最終產(chǎn)物中所要求 的偏差性能，對于薄膜制造而言，寬加工窗口是理想的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 因此，本發(fā)明的目的在于提供用于制造在加工性和機(jī)械性能之間具有良好平衡的 雙向拉伸聚丙烯薄膜的聚丙烯，特別是，提供用于在寬加工窗口上制備雙向拉伸聚丙烯 (Β0ΡΡ)的具有軟拉延性能（soft drawing behavior)的合理剛性的聚丙稀。本發(fā)明的另一 目的在于提供一種用于制造具有上述性能的聚丙烯的方法。此外，本發(fā)明的另一目的在于 提供一種包含具有上述性能的聚丙烯的雙向拉伸聚丙烯(Β0ΡΡ)、以及用于獲得該雙向拉伸 聚丙烯(Β0ΡΡ)的方法。
[0005] 上述及其他的目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的主題來解決。本發(fā)明的優(yōu)選實施方式如相 應(yīng)的從屬權(quán)利要求所述。
[0006] 本發(fā)明的發(fā)現(xiàn)是聚丙烯共聚物(R-PP)，其具有：
[0007] (a)0.1~3.0mol%的共聚單體含量，
[0008] (b) 1 · 0~10 · 0g/10min的根據(jù)ISO 1133在230°C下測量的熔體流動速率MFR2，
[0009] (c)大于150 · 0°C的解鏈溫度Tm，以及
[0010] (d)不大于93.0%、優(yōu)選不大于92.0%的全同立構(gòu)規(guī)整度。
[0011]優(yōu)選地，以聚丙烯共聚物(R-PP)的重量為基準(zhǔn)，聚丙烯共聚物(R-PP)具有相當(dāng)高 的在1.0~10.0 wt %的范圍內(nèi)、更優(yōu)選在2.0~8. Owt %的范圍內(nèi)、更優(yōu)選在4.0~7. Owt %的 范圍內(nèi)的二甲苯冷可溶物級分(XCS)。
[0012] 優(yōu)選地，聚丙烯共聚物(R-PP)的維卡A軟化點(diǎn)小于155.0°C，更優(yōu)選小于154.0°C， 更優(yōu)選小于152.0°C，還更優(yōu)選小于151.5°C。特別優(yōu)選地，聚丙烯共聚物(R-PP)的維卡A軟 化點(diǎn)在155.0°C~145°C的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在154.0°C~148°C的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在152.0°C~ 148.0°C的范圍內(nèi)，還更優(yōu)選在151.5°C~148°C的范圍內(nèi)。
[0013] 意外地發(fā)現(xiàn)了 ：其可以提供在維持高熔點(diǎn)的情況下、具有相當(dāng)高的二甲苯冷可溶 物級分(XCS)和相當(dāng)?shù)偷木S卡A軟化點(diǎn)的相當(dāng)軟的丙烯共聚物，從而提供用于高效制造雙向 拉伸聚丙烯(BOPP)的足夠剛度。
[0014]共聚單體含量對聚丙烯共聚物(R-PP)的性能具有顯著的影響。用語"共聚單體"是 指不同于丙烯的可聚合單元。根據(jù)本發(fā)明，共聚單體的含量應(yīng)相對較低。優(yōu)選地，聚丙烯共 聚物(R-PP)的共聚單體含量在0.1~3.0mol%的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.1~1.5mol%的范圍內(nèi)， 更優(yōu)選在〇. 2~1. Omol %的范圍內(nèi)，還更優(yōu)選在0.2~0.7mol %的范圍內(nèi)。
[0015]優(yōu)選地，聚丙烯共聚物(R-PP)包含可與丙烯共聚的共聚單體，例如，共聚單體比如 乙烯和/或C4~C12a_烯烴，特別是乙烯和/或C4~C8a_烯烴，例如1-丁烯和/或1-已烯。優(yōu)選 地，聚丙烯共聚物(R-PP)包含共聚單體，比如乙烯和/或1-丁烯和/或1-已烯。更優(yōu)選地，聚 丙烯共聚物(R-PP)包含共聚單體，比如乙烯和/或1-丁烯。根據(jù)實施方式，共聚單體選自乙 烯、C 4~C12a_烯烴、及其混合物。根據(jù)更優(yōu)選的實施方式，共聚單體選自乙烯、C4~C 8a_烯烴、 及其混合物。根據(jù)更優(yōu)選的實施方式，聚丙烯共聚物(R-PP)的共聚單體為乙烯。
[0016]如上所述，本發(fā)明涉及一種適用于高效制造雙向拉伸聚丙烯(Β0ΡΡ)的相當(dāng)軟的丙 烯共聚物。為了提供用于高效制造雙向拉伸聚丙烯(Β0ΡΡ)所需剛度，聚丙烯共聚物(R-PP) 應(yīng)當(dāng)具有相當(dāng)高的解鏈溫度。優(yōu)選地，聚丙烯共聚物(R-PP)的解鏈溫度Tm大于150.0°C，優(yōu) 選大于155.0°C，更優(yōu)選至少158.0°C，比如至少160°C。特別優(yōu)選地，聚丙烯共聚物(R-PP)的 解鏈溫度Tm在大于150.0°C至170.0°C的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在大于155.0°C至168.0°C的范圍 內(nèi)，更優(yōu)選在158.0°C~165.0°C的范圍內(nèi)，比如在160.0~165.0°C的范圍內(nèi)。
[0017] 優(yōu)選地，聚丙烯共聚物(R-PP)的結(jié)晶溫度小于130.0°C，更優(yōu)選在100~130.0°C的 范圍內(nèi)，還更優(yōu)選在105~128.0°C的范圍內(nèi)，還更優(yōu)選在108~125.0°C的范圍內(nèi)。
[0018] 解鏈溫度和結(jié)晶溫度在不含α-成核劑的聚丙烯共聚物(R-PP)上進(jìn)行測量。
[0019] 本發(fā)明的一個發(fā)現(xiàn)在于:根據(jù)本發(fā)明的聚丙烯共聚物(R-PP)具有相當(dāng)?shù)偷娜?構(gòu)規(guī)整度，這有助于丙烯共聚物(R-PP)的柔性。因此，優(yōu)選地，聚丙烯共聚物(R-PP)的全同 立構(gòu)規(guī)整度不大于93.0%，更優(yōu)選不大于92.0%，比如89.0~92.0%，還更優(yōu)選不大于 91.5%，比如89.5~91.5%，還更優(yōu)選不大于91.0%，比如89.5~91.0%。
[0020] 聚丙烯共聚物(R-PP)的其它特征在于：聚合物鏈中的低量錯插，這表明聚丙烯優(yōu) 選在齊格勒-納塔催化劑的存在下進(jìn)行制備。
[0021] 優(yōu)選地，聚丙烯共聚物(R-PP)通過13c-匪R光譜測定的2.1赤型位置缺陷等于或小 于0.4mol %，更優(yōu)選等于或小于0.2mol %，還更優(yōu)選等于或小于0. lmol %。在一個特別優(yōu)選 的實施方式中，未能檢出2.1赤型位置缺陷。
[0022] 根據(jù)實施方式，聚丙烯共聚物(R-PP)根據(jù)ISO 1133測量的熔體流動速率MFR2(230 °C)在1.0~10.0g/10min的范圍內(nèi)，優(yōu)選在1.0~5.0g/10min的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在1.5~ 5.0g/10min的范圍內(nèi)。
[0023] 進(jìn)一步優(yōu)選地，聚丙烯共聚物(R-PP)的分子量分布(MWD)在3.0~10.0的范圍內(nèi)， 更優(yōu)選在3.5~8.0的范圍內(nèi)，比如，在4.0~6.0的范圍內(nèi)。
[0024] 優(yōu)選地，聚丙烯共聚物不是多相體系，即體系包含彈性體相分散于其中的結(jié)晶基 質(zhì)相。因此，優(yōu)選聚丙烯共聚物(R-PP)為單相。
[0025]例如，第二相或所謂的內(nèi)含物的存在通過如下方式可見:高分辨率顯微鏡比如電 子顯微鏡或原子力顯微鏡、或動態(tài)力學(xué)熱分析(DMTA)。特別是在DMTA中，可以通過至少兩個 不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的存在鑒定多相結(jié)構(gòu)的存在。
[0026] 根據(jù)優(yōu)選的實施方式，聚丙烯共聚物(R-PP)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在-12~2°C的范圍 內(nèi)，優(yōu)選在-10~〇°C的范圍內(nèi)和/或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不小于_30°C，優(yōu)選地小于_25°C，更優(yōu) 選小于-20°C。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的聚丙烯共聚物(R-PP)優(yōu)選包含兩種組分、更優(yōu)選由兩種組分組成， 即第一丙烯均聚物組分(R-PP1)和第二丙烯共聚物組分(R-PP2)。
[0028] 下面，如果引用第一組分，則是指第一丙烯均聚物組分(R-PP1)，如果引用第二組 分，則是指第二丙烯共聚物組分(R-PP2)。
[0029] 用語"丙烯均聚物"是指由至少99.8mol %、更優(yōu)選99.8wt%的丙烯單元組成的聚 丙烯。優(yōu)選地，僅丙烯均聚物中的丙烯單元是可檢測的。
[0030] 根據(jù)實施方式，第一丙烯均聚物組分(R-PP1)和第二丙烯共聚物組分(R-PP2)是聚 丙烯共聚物(R-PP)中唯一的聚合物組分。
[0031] 對于第二丙烯共聚物組分(R-PP2)，共聚單體含量應(yīng)該相當(dāng)?shù)?。因此，第二丙烯?聚物組分(R-PP2)的共聚單體含量在0.1~6. Omo 1 %的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.1~5. Omo 1 %的范 圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.2~3.Omol%的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.3~l.Omol%的范圍內(nèi)。
[0032] 關(guān)于第二丙烯共聚物組分(R-PP2)中使用的共聚單體，可以參考為聚丙烯共聚物 (R-PP)所提供的信息。因此，優(yōu)選地，第二丙烯共聚物組分(R-PP2)包含可與丙烯共聚的共 聚單體，例如共聚單體比如乙烯和/或C 4~C12a_烯烴，特別是乙烯和/或C4~C8a_烯烴，例如 1-丁烯和/或1-已烯。根據(jù)實施方式，第二丙烯共聚物(R-PP2)的共聚單體選自乙烯、C 4~C12 α-烯烴、及其混合物。根據(jù)優(yōu)選的實施方式，第二丙烯共聚物組分(R-PP2)的共聚單體選自 乙烯、C4~C 8a_烯烴、及其混合物。根據(jù)更加優(yōu)選的實施方式，第二丙烯共聚物組分(R-PP2) 的共聚單體為乙烯。
[0033] 在實施方式中，聚丙烯共聚物(R-PP)包含第一丙烯均聚物組分(R-PP1)和第二丙 烯共聚物組分(R-PP2)，其中，第一丙烯均聚物組分(R-PP1)和第二丙烯共聚物組分(R-PP2) 之間的重量比[(R-PP1)/(R_PP2)]在70/30~30/70的范圍內(nèi)，優(yōu)選在60/40~40/60的范圍 內(nèi)。
[0034] 本發(fā)明的一個發(fā)現(xiàn)在于:關(guān)于雙向拉伸聚合物膜應(yīng)用，根據(jù)通過提供包含其熔體 流動速率彼此不同的至少兩種不同的丙烯組分的丙烯共聚物可以改進(jìn)丙烯共聚物的性能。 因此，在優(yōu)選的實施方式中，聚丙烯共聚物(R-PP)包含兩種組分(第一丙烯均聚物組分(R-PP1)和第二丙烯共聚物組分(R-PP2))，其中，所述第一丙烯均聚物組分(R-PP1)的熔體流動 速率不同于所述第二丙烯共聚物組分(R-PP2)。
[0035] 優(yōu)選地，聚丙烯共聚物(R-PP)包含第一丙烯均聚物組分(R-PP1)和第二丙烯共聚 物組分(R-PP2)，其中，第一丙烯均聚物組分(R-PP1)的熔體流動速率高于第二丙烯共聚物 組分(R-PP2)。
[0036] 因此，優(yōu)選地，第一丙烯均聚物組分(R-PP1)和第二丙烯共聚物組分(R-PP2)同時 滿足不等式(la)，優(yōu)選同時滿足不等式(lb)，更優(yōu)選同時滿足不等式(Ic)，還更優(yōu)選同時滿 足不等式(Id):
[0037] MF.R(.R-PP2) ( ?)
[0041 ]其中，
[0042] MFR(R-PPl)是第一丙烯均聚物組分（R-PP1)的熔體流動速率MFR2(230°C)[g/ lOmin];以及
[0043] MFR(R-PP2)是第二丙烯共聚物組分（R-PP2)的熔體流動速率MFR2(230°C)[g/ lOmin]〇
[0044] 相對前述段落可選的或附加的，聚丙烯共聚物(R-PP)和第二丙烯共聚物組分(R-PP2)同時滿足不等式（Ila)，優(yōu)選同時滿足不等式（lib)，更優(yōu)選同時滿足不等式（lie)，還 更優(yōu)選同時滿足不等式(lid):
[0049] 其中，MFR(R-PP)是聚丙烯共聚物(R-PP)的熔體流動速率MFR2(230°C)[g/10min] ; 以及，MFR(R-PPl)是第一丙烯均聚物組分(R-PP1)的熔體流動速率MFR2(230°C)[g/10min]。
[0050] 因此，特別優(yōu)選地，
[0051 ] (a)第一丙烯均聚物組分（R-PP1)的熔體流動速率MFR2(230°C)在2.0~15.0g/ lOmin的范圍內(nèi)，優(yōu)選在3.0~10.0g/10min的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在3.0~8.0g/10min的范圍內(nèi)， 還更優(yōu)選在3.5~7.5g/10min的范圍內(nèi)，
[0052]和/或
[0053] (b)第二丙烯共聚物組分(R-PP2)根據(jù)ISO 1133測量的熔體流動速率MFR2(230°C) 在0 · 1~5 · 0g/10min的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0 · 5~3 · 0g/10min的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0 · 8~2 · 5g/ lOmin的范圍內(nèi)，
[0054] 但附帶條件:第一丙烯均聚物組分(R-PP1)的熔體流動速率高于第二丙烯共聚物 組分(R-PP2)。
[0055] 如上所述，本發(fā)明涉及一種包含相當(dāng)?shù)秃康墓簿蹎误w的相當(dāng)軟的丙烯共聚物 (R-PP)(優(yōu)選包