一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

具有改善的性能的多层薄膜的制作方法

2022-07-16 23:53:50 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及包含至少两个外层(a)和(c)(其中这些层中的至少一个层是密封层)和至少一个芯层(b)的多层薄膜。此外,本发明涉及这种多层薄膜用于软包装应用、医疗应用和制药应用的用途。


背景技术:

2.对于如今的包装应用,要求高的标准,并且经常需要相矛盾的特性。在工业中,经常会生产具有不同材料、提供不同功能的多层薄膜。聚丙烯广泛用于包装材料的薄膜制造,并显示出良好的密封性能。然而,这种聚丙烯基多层薄膜的整体性能,尤其是在密封性能方面,与聚乙烯多层体系相比较差。
3.用于包装应用的多种多层薄膜在本领域中是已知的。ep 1 802 464a1涉及包括一次性清洁制品和包装的商业制品。该包装形成为包括至少共挤出蒸气阻隔薄膜层和层压到该共挤出薄膜层上的聚合物薄膜层的多层包装膜,该聚合物薄膜层的熔点比共挤出薄膜层低至少约20℃。聚合物薄膜层是可密封的以形成包装,以封闭一次性清洁制品,从而基本上保持一次性清洁制品的水含量。
4.us 2005/238874 a1涉及适合用于包装的多层薄膜。在芯层中共混软质聚合物,结合层包含软质聚合物和任选的另一聚合物。可密封层设置在结合层的与芯层相对的一侧。多层薄膜可以是透明的、含有空化剂,或者可以被着色以形成不透明的膜。多层薄膜也可以被金属化或涂覆阻隔涂层,但在任何情况下都是不透明的,从而限制了应用范围。
5.wo 2010/117148 a2涉及医疗用多层薄膜及其用途,更具体地,涉及包含以下层的医疗用多层薄膜:外层,其包含选自由聚丙烯、聚丙烯共聚物及其组合组成的组的一种类型的聚丙烯聚合物;中间层,其包含10至60重量%的选自由聚丙烯、聚丙烯共聚物及其组合组成的组的一种类型的聚丙烯聚合物和40至90重量%的热塑性弹性体;内层,其包含60至80重量%的选自由聚丙烯、聚丙烯共聚物及其组合组成的组的一种类型的聚丙烯聚合物,10至30重量%的聚乙烯和1至10重量%的热塑性弹性体。大量的热塑性弹性体在成本和耐热性方面限制了这些薄膜结构的适用性。
6.ep 3 003 708 a1涉及双轴取向的多层聚丙烯薄膜,该双轴取向的多层聚丙烯薄膜由至少一个基层和一个第一中间层和施加至所述中间层的第一可密封覆盖层构成,第一中间层是软质中间层,并且薄膜的所有层基本上不含空泡。该薄膜用于生产袋包装。测试中采用140℃的密封温度,这远远高于所期望的。
7.ep 2 831 168 a1涉及一种包含至少一层聚合物组合物的非取向薄膜,该聚合物组合物包含苯乙烯基弹性体和丙烯共聚物。此类改性剂弹性体在成本和耐热性方面限制了适用性。
8.wo 2017/016711 a1涉及一种包含结晶丙烯无规共聚物和无定形丙烯共聚物且具有改善的热粘力和粘合性能的聚丙烯组合物,涉及其制造方法,涉及其在粘合剂和热粘薄膜的制造中的用途,和涉及包含该聚丙烯组合物的制品,以及涉及用于生产这种制品的方
法。此类改性剂弹性体在成本和耐热性方面限制了适用性。
9.对于包装公司来说,降低包装薄膜的密封起始温度(sit)是至关重要的。从可持续和循环方法的角度来看更是如此,需要低密封温度、低热粘温度(htt)和高热粘力(htf)。较低的sit和较高的htf允许更快和/或在较低温度下运行包装线,从而节省成本和能源。


技术实现要素:

10.由此,本发明的目的是提供具有比现有技术中已知的多层薄膜更低的sit和htt以及更高的htf的多层薄膜。此外,本发明的目的是提供具有与现有技术中已知的材料至少相同水平的机械性能的多层薄膜。
11.通过根据权利要求1的多层薄膜已解决了这些目的,该多层薄膜包含至少两个外层(a)和(c)和至少一个芯层(b),外层(a)和/或(c)中的至少一个外层包含组分a1),而另一个外层包含组分a1)或组分a2),其中
12.组分a1)是丙烯、乙烯和一种c4至c10α-烯烃的三元共聚物;其中所述三元共聚物a1)具有
13.·
基于三元共聚物a1)的总重量的在0.1至8.0重量%的范围内的乙烯含量;
14.·
基于三元共聚物a1)的总重量的在0.1至16.0重量%的范围内的c4至c10α-烯烃含量;和
15.·
在0.5至12.0g/10min的范围内的根据iso 1133(230℃,2.16kg负荷)测量的熔体流动速率mfr2;
16.组分a2)为具有至少150℃的熔融温度的聚丙烯;以及
17.层(b)包含多相丙烯共聚物b),所述多相丙烯共聚物b)包含为无规丙烯共聚物b1)的基体和分散在所述基体中的弹性体丙烯共聚物b2);其中多相丙烯共聚物b)具有
18.·
在0.3至20.0g/10min的范围内的根据iso 1133(230℃,2.16kg负荷)测量的熔体流动速率mfr2;
19.·
在16.0至50.0重量%的范围内的根据iso 16152(25℃)测定的二甲苯冷可溶物含量(xcs);和
20.·
在11.5至21.0摩尔%的范围内的共聚单体含量。
21.发明人惊奇地发现,通过对多层薄膜结构中的芯层进行改性,获得了对密封性能的相关影响。这种效果是出乎意料的,因为芯层不直接参与密封。通过芯层的不同热传递可能是这种显著且出乎意料的技术效果背后的原因。
22.根据本发明的多层的有利实施方案在从属权利要求2至14中详细说明。
23.根据权利要求15,本发明进一步涉及根据本发明的多层薄膜用于软包装应用,优选地用于食品包装、医疗应用或制药应用的袋子的用途。
具体实施方式
24.定义
25.数量指示
26.根据本发明的多层薄膜的外层(a)或(c)中的至少一个外层包含组分a1)并且可以另外包含组分c)、添加剂和掺加剂。另一个外层可以包含组分a1)或a2)和任选的组分c)、添
加剂和掺加剂。芯层(b)包含组分b)和任选的组分c)、添加剂和掺加剂。
27.在本文中应用以下要求,在层(a)或(c)中,组分a1)或a2)和,如果存在的话,组分c)和添加剂和掺加剂加起来总计为100重量%。对于层(b),应用以下要求,组分b)和,如果存在的话,组分c)、添加剂和掺加剂总计为100重量%。这意味着,例如,在外层中的一个中仅存在组分a1)和c)的情况下,这两种组分总计为100重量%,而在存在组分a1)和c)和添加剂的情况下,这三种组分总计为100重量%。单个组分的数量指示的固定范围应理解为可以在规定范围内对各个单个组分选择任意数量,前提是满足所有组分加起来总计为100重量%的严格规定。
28.表述“密封层”在本文中理解为如在包装技术领域所使用的,即术语“密封层”表示所述层可用于密封目的,即在该层的表面或该层的一部分上可以发生密封。
29.表述“热屏蔽层”如在本技术领域的本领域中已知的进行理解,即理解为在热灭菌期间不熔融的层。
30.在本说明书和权利要求书中使用术语“包含”时,不排除具有主要或次要功能重要性的其他非指定元素。出于本发明的目的,术语“由
……
组成”被认为是术语“包含”的优选的实施方案。如果在下文中一个组被定义为包括至少一定数量的实施方案,则这也应被理解为公开了优选地仅由这些实施方案组成的组。
31.每当使用术语“包括”或“具有”时,这些术语意味着等同于如上定义的“包含”。
32.在使用不定冠词或定冠词的地方,当提及单数名词时,例如“一个/种(a)”、“一个/种(an)”或“该/所述(the)”,除非另有规定,否则其包括该名词的复数形式。
33.组分a1)
34.根据本发明的多层薄膜的外层(a)或(c)中的至少一个外层包含组分a1)。组分a1)是丙烯、乙烯和一种c4至c10α-烯烃的三元共聚物。所述三元共聚物a1)具有基于三元共聚物a1)的总重量的在0.1至8.0重量%的范围内的乙烯含量,基于三元共聚物a1)的总重量的在0.1至16.0重量%的范围内的c4至c10α-烯烃含量,和在0.5至12.0g/10min的范围内的根据iso 1133(230℃,2.16kg负荷)测量的熔体流动速率mfr2。
35.下文将讨论根据本发明的组分a1)的优选的实施方案。
36.根据本发明的一个优选的实施方案,组分a1)具有不高于145℃,优选地在115至144℃的范围内,更优选地在120至143℃的范围内,还更优选地在122至142℃的范围内并且最优选地在126至138℃的范围内的由差示扫描量热法(dsc)测定的熔融温度(tm)。
37.本发明的另一个优选的实施方案规定,组分a1)具有在-12至 5℃的范围内,优选地在-10至 4℃的范围内并且更优选地在-8至 3.5℃的范围内的由动态机械分析(dma)测定的玻璃化转变温度(tg)。
38.在本发明的进一步优选的实施方案中,组分a1)具有等于或高于90℃,优选地在92℃至105℃的范围内并且更优选地在94至103℃的范围内的由差示扫描量热法(dsc)测定的结晶温度(tc)。
39.还另一个优选的实施方案规定,组分a1)为乙烯、丙烯和1-丁烯的三元共聚物。
40.进一步优选的实施方案规定,基于三元共聚物a1)的总重量,组分a1)具有在0.3至5.0重量%的范围内并且优选地在0.5至1.5重量%的范围内的乙烯含量。
41.在还另一个优选的实施方案中,基于三元共聚物a1)的总重量,组分a1)具有在0.5
至12.0重量%的范围内并且优选地在5至10重量%的范围内的c4至c10α-烯烃含量,其中α-烯烃优选地为1-丁烯。
42.根据进一步优选的实施方案,组分a1)具有在2.0至10.0g/10min的范围内并且优选地在4.0至8.0g/10min的范围内的根据iso 1133(230℃,2.16kg负荷)测量的熔体流动速率mfr2。
43.还另一个优选的实施方案规定,组分a1)具有大于3.0,优选地在3.0至16的范围内,更优选地在3.5至12.0的范围内并且最优选地在4.0至9.0的范围内的分子量分布(mw/mn)。
44.根据进一步优选的实施方案,组分a1)具有等于或高于90℃的由差示扫描量热法(dsc)测定的结晶温度(tc)。
45.在另一个优选的实施方案中,组分a1)是在齐格勒纳塔催化剂(zn-c)的存在下生产的。优选地,聚合方法是在a)齐格勒-纳塔催化剂(zn-c),b)助催化剂(co),和c)任选的外部给体(ed)的存在下进行的,该齐格勒-纳塔催化剂(zn-c)包含iupac的第4至6族过渡金属的化合物(tc)、第2族金属化合物(mc)和内部给体(id),其中所述内部给体(id)是非邻苯二甲酸的化合物,优选地非邻苯二甲酸酯。优选的内部给体选自由丙二酸酯、马来酸酯、柠康酸酯、琥珀酸酯、戊二酸酯、环己烯-1,2-二羧酸酯、苯甲酸酯及其衍生物和/或其混合物组成的组,优选地内部给体(id)为柠康酸酯。
46.用于制造组分a)的条件尤其描述于wo 2018/069263 a1中。
47.组分a2)
48.根据本发明的多层薄膜的外层中的一个层可以包含组分a2)。组分a2)是具有至少150℃的熔融温度的聚丙烯。
49.下面将讨论根据本发明的组分a2)的优选的实施方案。
50.根据本发明的一个优选的实施方案,组分a2)是具有至少158℃,优选地在158至167℃的范围内的熔融温度的丙烯均聚物。
51.还另一个优选的实施方案规定,组分a2)具有在0.5至20.0g/10min的范围内并且优选地在0.5至10.0g/10min的范围内的熔体流动速率mfr2(230℃,2.16kg)。
52.在进一步优选的实施方案中,组分a2)是具有至少150℃并且优选地在150至160℃的范围内的熔融温度的丙烯共聚物。共聚单体含量,优选地乙烯含量不超过3.5重量%并且优选地在0.01至3.5重量%的范围内。此外,优选的是,丙烯共聚物具有在0.5至20.0g/10min的范围内并且优选地在0.5至10.0g/10min的范围内的熔体流动速率mfr2(230℃,2.16kg)。
53.用于组分a2)的优选的材料尤其可从borealis ag(奥地利)商购获得,商品名为hd601cf。替代的合适材料是例如在wo 03/031174a2中描述的高结晶度聚丙烯均聚物。
54.组分b)
55.根据本发明的多层薄膜的芯层包含组分b),其为多相丙烯共聚物。所述多相丙烯共聚物b)包含为无规丙烯共聚物b1)的基体和分散在所述基体中的弹性体丙烯共聚物b2)。多相丙烯共聚物b)具有在0.3至20.0g/10min的范围内的根据iso 1133(230℃,2.16kg负荷)测量的熔体流动速率mfr2,在16.0至50.0重量%的范围内的根据iso 16152(25℃)测定的二甲苯冷可溶物含量(xcs),和在11.5至21.0摩尔%的范围内的共聚单体含量。
56.下面将讨论根据本发明的组分b)的优选的实施方案。
57.根据本发明的一个优选的实施方案,组分b)具有由不等式(i)定义的简支梁缺口冲击强度
58.nis>60-23.0
×
in(mfr)
ꢀꢀꢀꢀ(i)59.其中“nis”是多相丙烯共聚物b)的在23℃下根据iso 179-1ea:2000的简支梁缺口冲击强度[以kj/m2计];以及“mfr”是多相丙烯共聚物b)的mfr2(230℃/2.16kg)[以g/10min计]。
[0060]
还另一个优选的实施方案规定,组分b)具有至少两个玻璃化转变温度tg(1)和tg(2),第一玻璃化转变温度tg(1)与基体b1)有关,而第二玻璃化转变温度tg(2)与分散的弹性体丙烯共聚物b2)有关,其中第二玻璃化转变温度tg(2)进一步满足不等式(ii);
[0061]
tg(2)>21.0-2.0
×
c(xcs)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(ii)
[0062]
其中tg(2)是多相丙烯共聚物b)的第二玻璃化转变温度;以及c(xcs)是多相丙烯共聚物(b)的二甲苯冷可溶物级分(xcs)的共聚单体含量[以摩尔%计]。
[0063]
在本发明的另一优选的实施方案中,多相丙烯共聚物b)具有在0.5至15.0g/10min的范围内,优选地在2.0至10g/10min的范围内并且更优选地在6.0至8.0g/10min的范围内的根据iso 1133(230℃,2.16kg负荷)测量的熔体流动速率mfr2。
[0064]
根据本发明的另一优选的实施方案,组分b)具有在16.0至35.0重量%的范围内,优选地在18.0至30.0重量%的范围内并且更优选地在19.0至25.0重量%的范围内的根据iso16152(25℃)测定的二甲苯冷可溶物含量(xcs)。
[0065]
本发明的还另一个优选的实施方案规定,组分b)具有在12.0至19.0摩尔%的范围内,优选地在12.5至17.5摩尔%的范围内,更优选地在12.5至16.0摩尔%的范围内的共聚单体含量。
[0066]
根据本发明的另一个优选的实施方案,基于组分b)的总重量,组分b)具有在2.0至15.0重量%的范围内,优选地在4.0至14.0重量%的范围内并且更优选地在5.0至13.0重量%的范围内的c2含量。
[0067]
在本发明的还另一个优选的实施方案中,组分b)是具有c2c3无规共聚物基体和分散的c2c3弹性体相的无规多相丙烯共聚物。
[0068]
根据本发明的另一个优选的实施方案,无规丙烯共聚物b1)的共聚单体和/或弹性体丙烯共聚物b2)的共聚单体是乙烯和/或c4至c8α-烯烃。最优选地,仅存在乙烯作为共聚单体。
[0069]
优选地,期望的是,所述无规多相丙烯共聚物(raheco)是热机械稳定的。因此,应当理解的是,多相丙烯共聚物(raheco)具有至少130℃,更优选地在130至160℃的范围内并且还更优选地在130至155℃的范围内的熔融温度。
[0070]
本发明的还另一个优选的实施方案规定,组分b)不含邻苯二甲酸酯以及其各自的分解产物。
[0071]
根据另一优选的实施方案,组分b)的二甲苯冷可溶物含量(xcs)具有在36.5至50.0摩尔%的范围内的共聚单体含量和/或在2.0至4.5dl/g的范围内的根据din iso 1628/1(在十氢化萘中在135℃下)测定的特性粘度(iv)。
[0072]
在本发明的还另一个优选的实施方案中,组分b1)的共聚单体和/或弹性体丙烯共
聚物b2)的共聚单体是乙烯和/或c4至c8α-烯烃。
[0073]
本发明的另一优选的实施方案规定,组分b)包含基于组分b)的总重量的60.0至90.0重量%的无规丙烯共聚物b1)和基于组分b)的总重量的10.0至40.0重量%的弹性体丙烯共聚物b2)。
[0074]
本发明的还另一个优选的实施方案规定,组分b)已在a)齐格勒-纳塔催化剂(zn-c)的存在下生产,该齐格勒-纳塔催化剂(zn-c)包含iupac的第4至6族过渡金属的化合物(tc),第2族金属化合物(mc)和内部给体(id),其中所述内部给体(id)为非邻苯二甲酸的化合物,优选地为非邻苯二甲酸酯,b)任选地助催化剂(co),和c)任选地外部给体(ed)。
[0075]
内部给体(id)优选地选自任选取代的丙二酸酯、马来酸酯、琥珀酸酯、戊二酸酯、环己烯-1,2-二羧酸酯、苯甲酸酯及其衍生物和/或其混合物,优选地,内部给体(id)是柠康酸酯,并且助催化剂(co)与外部给体(ed)的摩尔比[co/ed]优选地为5至45。
[0076]
根据本发明的还另一个优选的实施方案,组分在包括串联连接的至少两个反应器,优选地至少三个反应器的多阶段方法中生产。
[0077]
用于制造组分b)的条件尤其描述于wo 2015/117948 a1和wo 2015/117958 a1中。
[0078]
组分c)
[0079]
根据本发明的优选的实施方案,层(a)、(b)或(c)中的至少一个层包含至少一种塑性体作为组分c)。
[0080]
优选地,组分c)为包含乙烯,更优选乙烯和1-辛烯的共聚物,还更优选地具有在0.860至0.930g/cm3的范围内的密度,甚至更优选地具有在0.1至40.0g/10min的范围内的根据iso1133测定的mfr2(190℃,2.16kg)的塑性体,并且最优选地为具有在0.865至0.920g/cm3的范围内的密度和在0.3至35g/10min的范围内的根据iso 1133测定的mfr2(190℃,2.16kg)的乙烯和1-辛烯的共聚物。
[0081]
作为组分c)的合适的塑性体可从borealis ag(奥地利)商购获得,商品名为queo 8203、queo 8207la或queo 8210。替代的合适的塑性体为可从dow chemical corp.,美国商购获得的engage 7256或engage 8003。
[0082]
添加剂和掺加剂
[0083]
如上所述的组分可以各自彼此独立地包含添加剂,添加剂优选地选自由增滑剂、紫外线稳定剂、颜料、抗氧化剂、成核剂及其混合物组成的组,优选地,基于相应层的总重量,以0至5000ppm,优选地10至5000ppm并且更优选地500至3000ppm的量包含这些添加剂。
[0084]
如上所述的组分可以各自彼此独立地包含掺加剂,掺加剂优选地选自由颜料、填料、防结块剂及其混合物组成的组,优选地,基于相应层的总重量,以在0至5重量%的范围内,优选地在0至3重量%的范围内,更优选地在0至2重量%的范围内并且最优选地在0至1重量%的范围内包含这些添加剂。
[0085]
多层薄膜
[0086]
根据本发明的多层薄膜包含至少两个外层(a)和(c)和至少一个芯层(b)。
[0087]
外层(a)或(c)中的至少一个外层包含组分a1)。另一个外层也可包含组分a1)或由组分a1)组成,但可另外包含组分a2)或者替代地由组分a2)组成。在使用组分a1)的情况下,该层是密封层,而当使用组分a2)时,该层是热屏蔽层。
[0088]
根据本发明的一个优选的实施方案,多层薄膜由3个层组成;其中更优选地,层a)
和c)是不同的并且更优选地由不同的材料组成。
[0089]
本发明的另一个优选的实施方案规定,多层薄膜由3个层组成;其中层a)和c)由相同的材料组成并且更优选地是相同的。
[0090]
根据本发明的另一个优选的实施方案,多层薄膜是流延膜。
[0091]
在本发明的另一优选的实施方案中,层(b)的厚度相对于多层薄膜的总厚度在45至95%的范围内,优选地在50至90%的范围内并且更优选地在70至85%的范围内。
[0092]
还另一个优选的实施方案规定,多层薄膜的总厚度在20至300μm的范围内,优选地在25至200μm的范围内并且更优选地在75至125μm的范围内。
[0093]
根据本发明的优选的实施方案,层(a)和(c)包含不同的材料并且层(c)包含选自由聚丙烯均聚物、无规丙烯共聚物及其混合物组成的组的组分a2)。
[0094]
根据优选的实施方案,组分a2)是具有在0.3至20.0g/10min的范围内并且优选地在7至9g/10min的范围内的根据iso 1133(230℃,2.16kg负荷)测量的熔体流动速率mfr2和在0.1至8.0重量%的范围内并且优选地在2.0至4.0重量%的范围内的根据iso 16152(25℃)测定的二甲苯冷可溶物含量(xcs)的聚丙烯均聚物。
[0095]
根据本发明的另一个优选的实施方案,基于层(a)的总重量,层(a)中组分a1)或组分a2)的含量在80至100重量%的范围内,更优选地在90至98重量%的范围内,还更优选地在94至98重量%的范围内,并且层(a)中组分c)的含量在0至20重量%的范围内,优选地在2至10重量%的范围内,更优选地在2至6重量%的范围内,其中组分a1)或a2)和c)的重量份总计为100重量%;并且最优选地,层(a)由组分a1)或a2)和任选的组分c)和/或添加剂和/或掺加剂组成。
[0096]
本发明的另一优选的实施方案规定,基于层(c)的总重量%,层(c)中的组分a1)或组分a2)的含量在80至100重量%的范围内,更优选地在90至100重量%的范围内,还更优选地在95至100重量%的范围内,并且最优选地,层(a)由组分a1)或a2)和任选的添加剂和/或掺加剂组成。
[0097]
本发明的还另一优选的实施方案规定,基于层(b)的总重量,层(b)中组分b)的含量在60至100重量%的范围内,更优选地在70至90重量%的范围内,还更优选地在75至85重量%的范围内,并且层(b)中组分c)的含量在0至40重量%的范围内,优选地在10至30重量%的范围内,更优选地在15至25重量%的范围内,其中组分b)和c)的重量份总计为100重量%,并且最优选地,层(b)由组分b)和任选的组分c)和/或添加剂和/或掺加剂组成。
[0098]
根据本发明的另一优选的实施方案,基于层(c)的总重量,层(b)中组分c)的含量在0至40重量%的范围内,更优选地在0至30重量%的范围内,还更优选地在10至25重量%的范围内,并且最优选地,层(c)由组分c)和任选的添加剂和/或掺加剂组成。
[0099]
根据本发明的另一优选的实施方案,基于层(c)的总重量,层(c)中组分c)的含量在0至20重量%的范围内,更优选地在2至10重量%的范围内,还更优选地在2至6重量%的范围内。
[0100]
根据本发明的优选的多层薄膜由层(a)、(b)和(c)组成;其中层(a)包含丙烯、乙烯和1-丁烯的三元共聚物a1),并且优选地由丙烯、乙烯和1-丁烯的三元共聚物a1)组成,该三元共聚物a1)具有
[0101]
·
基于三元共聚物a1)的总重量的在0.1至8.0重量%的范围内并且优选地在0.5
至1.5重量%的范围内的乙烯含量;
[0102]
·
基于三元共聚物a1)的总重量的在0.1至16.0重量%的范围内并且优选地在7.5至10.5重量%的范围内的c4-含量;和
[0103]
·
在0.5至12.0g/10min的范围内并且优选地在4至8g/10min的范围内的根据iso 1133(230℃,2.16kg负荷)测量的熔体流动速率mfr2;并且
[0104]
层(b)包含多相丙烯共聚物b),并且优选地由多相丙烯共聚物b)组成,所述多相丙烯共聚物b)包含为无规丙烯共聚物b1)的基体和分散在所述基体中的弹性体丙烯共聚物b2);其中多相丙烯共聚物b)具有
[0105]
·
在0.3至20.0g/10min的范围内并且优选地在5至9g/10min的范围内的根据iso 1133(230℃,2.16kg负荷)测量的熔体流动速率mfr2;
[0106]
·
在16.0至50.0重量%的范围内并且优选地在20.0至25.0重量%的范围内的根据iso16152(25℃)测定的二甲苯冷可溶物含量(xcs);
[0107]
·
在11.5至21.0摩尔%的范围内的共聚单体含量;和
[0108]
·
基于组分b)的总重量的在3至12重量%的范围内并且优选地在7至9重量%的范围内的c2含量;
[0109]
层(c)包含聚丙烯均聚物a2),并且优选地由聚丙烯均聚物a2)组成,所述聚丙烯均聚物a2)具有
[0110]
·
在0.3至20.0g/10min的范围内并且优选地在7至9g/10min的范围内的根据iso 1133(230℃,2.16kg负荷)测量的熔体流动速率mfr2;和
[0111]
·
在0.1至8.0重量%的范围内并且优选地在2.0至4.0重量%的范围内的根据iso 16152(25℃)测定的二甲苯冷可溶物含量(xcs)。
[0112]
根据本发明的另一个优选的实施方案,层(a)包含基于层(a)的总重量的2至10重量%,优选地4至6重量%的乙烯和1-辛烯的共聚物,该乙烯和1-辛烯的共聚物具有
[0113]
·
在0.860至0.930g/cm3的范围内,优选地在0.865至0.920g/cm3的范围内的密度;和
[0114]
·
在0.1至40.0g/10min的范围内并且优选地在0.3至35g/10min的范围内的根据iso1133测定的mfr2(190℃,2.16kg);和/或
[0115]
层(b)包含基于层(b)的总重量的10至35重量%,优选地22至28重量%的乙烯和1-辛烯的共聚物,该乙烯和1-辛烯的共聚物具有
[0116]
·
在0.860至0.930g/cm3的范围内,优选地在0.865至0.920g/cm3的范围内的密度;和
[0117]
·
在0.1至40.0g/10min的范围内并且优选地在0.3至35g/10min的范围内的根据iso1133测定的mfr2(190℃,2.16kg)。
[0118]
用途
[0119]
本发明还涉及如上定义的多层薄膜用于软包装应用,优选地用于食品包装、医疗应用或制药应用的袋子的用途。
[0120]
现在将参考以下非限制性实施例描述本发明。
[0121]
实验部分
[0122]
a.测量方法
[0123]
除非另有定义,术语和测定方法的以下定义适用于本发明的上述一般描述以及以下实施例。
[0124]
熔体流动速率
[0125]
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1部分:标准方法测定,并以g/10min表示。mfr表征聚合物的流动性,因此表征聚合物的可加工性。熔体流动速率越高,聚合物的粘度就越低。在190℃的温度和2.16kg的负荷下测定聚乙烯的mfr2。在230℃的温度和2.16kg的负荷下测定聚丙烯的mfr2。
[0126]
线型低密度聚乙烯(lldpe)的1-辛烯的共聚单体含量
[0127]
使用定量核磁共振(nmr)光谱法来定量聚合物的共聚单体含量。
[0128]
使用对于1h和
13
c分别在500.13和125.76mhz下操作的bruker avance iii 500nmr光谱仪在熔融态下记录定量
13
c{1h}nmr光谱。对所有气动装置使用氮气,使用
13
c优化的7mm魔角旋转(mas)探头在150℃下记录所有的光谱。将大约200mg材料装入7mm外径的氧化锆mas转子中并且以4khz旋转。选择这种设置主要是为了快速识别和准确定量所需的高灵敏度(klimke,k.,parkinson,m.,piel,c.,kaminsky,w.,spiess,h.w.,wilhelm,m.,macromol.chem.phys.2006;207:382.;parkinson,m.,klimke,k.,spiess,h.w.,wilhelm,m.,macromol.chem.phys.2007;208:2128.;castignolles,p.,graf,r.,parkinson,m.,wilhelm,m.,gaborieau,m.,polymer 50(2009)2373;nmr spectroscopy of polymers:innovative strategies for complex macromolecules,chapter 24,401(2011))。采用标准的单脉冲激励,在3s短循环延迟下利用瞬态noe(pollard,m.,klimke,k.,graf,r.,spiess,h.w.,wilhelm,m.,sperber,o.,piel,c.,kaminsky,w.,macromolecules 2004;37:813.;klimke,k.,parkinson,m.,piel,c.,kaminsky,w.,spiess,h.w.,wilhelm,m.,macromol.chem.phys.2006;207:382.)和rs-hept去偶方案(filip,x.,tripon,c.,filip,c.,j.mag.resn.2005,176,239.;griffin,j.m.,tripon,c.,samoson,a.,filip,c.,和brown,s.p.,mag.res.in chem.2007 45,s1,s198)。每个光谱总共采集1024(1k)个瞬变值。选择该设置是由于其对低共聚单体含量的高灵敏度。
[0129]
使用定制的光谱分析自动化程序对定量
13
c{1h}nmr光谱进行处理、积分和定量性能测定。所有化学位移内部地参考在30.00ppm处的本体亚甲基信号(δ )(j.randall,macromol.sci.,rev.macromol.chem.phys.1989,c29,201.)。
[0130]
观察到了与1-辛烯的掺入对应的特征信号(j.randall,macromol.sci.,rev.macromol.chem.phys.1989,c29,201.;liu,w.,rinaldi,p.,mcintosh,l.,quirk,p.,macromolecules 2001,34,4757;qiu,x.,redwine,d.,gobbi,g.,nuamthanom,a.,rinaldi,p.,macromolecules 2007,40,6879),并且相对于聚合物中存在的所有其他单体,计算所有共聚单体含量。
[0131]
观察到了由孤立的1-辛烯掺入(即eeoee共聚单体序列)产生的特征信号。使用在38.37ppm处的信号的积分对孤立的1-辛烯掺入进行定量。该积分被归属给分别与孤立的(eeoee)和孤立的双非连续(eeoeoee)1-辛烯序列的*b6和*βb6b6位点对应的未解析的信号。使用在24.7ppm处的ββb6b6位点的积分以对两个*βb6b6位点的影响进行补偿:
[0132]
o=i
*b6 *βb6b6-2*i
ββb6b6
[0133]
还观察到了由连续的1-辛烯掺入(即eeooee共聚单体序列)产生的特征信号。使用在40.57ppm处的归属给ααb6b6位点的信号的积分,考虑每种共聚单体的报告位点的数量来定量这种连续的1-辛烯掺入:
[0134]
oo=2*i
ααb6b6
[0135]
还观察到了由孤立的非连续的1-辛烯掺入(即eeoeoee共聚单体序列)产生的特征信号。使用在24.7ppm处的归属给ββb6b6位点的信号的积分,考虑每种共聚单体的报告位点的数量来定量这种孤立的非连续的1-辛烯掺入:
[0136]
oeo=2*i
ββb6b6
[0137]
还观察到了由孤立的三连续的1-辛烯掺入(即eeoooee共聚单体序列)产生的特征信号。使用在41.2ppm处的归属给ααγb6b6b6位点的信号的积分,考虑每种共聚单体的报告位点的数量来定量这种孤立的三连续的1-辛烯掺入:
[0138]
ooo=3/2*i
ααγb6b6b6
[0139]
由于没有观察到指示其他共聚单体序列的其他信号,因此仅基于孤立的(eeoee)、孤立的双连续(eeooee)、孤立的非连续(eeoeoee)和孤立的三连续(eeoooee)1-辛烯共聚单体序列的量计算总1-辛烯共聚单体含量:
[0140]o总
=o oo oeo ooo
[0141]
观察到了由饱和端基产生的特征信号。使用在22.84和32.23ppm处的两个解析信号的平均积分对这种饱和端基进行定量。将22.84ppm积分归属给分别对应于1-辛烯和饱和链端的2b6和2s位点的未解析信号。将32.23ppm积分归属给分别对应于1-辛烯和饱和链端的3b6和3s位点的未解析信号。使用总1-辛烯含量以补偿2b6和3b6 1-辛烯位点的影响:
[0142]
s=(1/2)*(i
2s 2b6
i
3s 3b6-2*o

)
[0143]
使用在30.00ppm处的本体亚甲基(本体)信号的积分对乙烯共聚单体含量进行定量。这个积分包括来自1-辛烯的γ和4b6位点以及δ

位点。基于本体积分和对观察到的1-辛烯序列和端基的补偿来计算总乙烯共聚单体含量:
[0144]e总
=(1/2)*[i
本体
2*o 1*oo 3*oeo 0*ooo 3*s]
[0145]
应当注意的是,由于未考虑的和过多考虑的乙烯单元的数量是相等的,因此不需要对孤立的三掺入(eeoooee)1-辛烯序列的存在进行本体积分的补偿。
[0146]
然后将聚合物中1-辛烯的总摩尔分数计算为:
[0147]
fo=(o

/(e

o

)
[0148]
以标准方式由摩尔分数计算以摩尔百分数计的1-辛烯的总共聚单体掺入:
[0149]
o[摩尔%]=100*fo
[0150]
由下式计算乙烯掺入的摩尔百分数:
[0151]
e[摩尔%]=100

o[摩尔%]。
[0152]
c3c2聚合物的共聚单体含量
[0153]
进一步使用定量核磁共振(nmr)光谱来对聚合物的共聚单体含量和共聚单体序列分布进行定量。使用对于1h和
13
c分别在400.15和100.62mhz下操作的bruker advance iii 400nmr光谱仪,在溶液状态下记录定量
13
c{1h}nmr光谱。对所有气动装置使用氮气,利用
13
c优化的10mm扩展温度探头在125℃下记录所有的光谱。将大约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(singh,g.,kothari,a.,gupta,v.,polymer testing 28 5(2009),475)。为了确保均相溶液,在加热块中进行初始样品制备后,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获得高分辨率,并且准确的乙烯含量定量而定量地需要该设置。采用无noe的标准单脉冲激励,使用优化的顶锥角(tip angle)、1s的循环延迟和双级waltz16去耦方案(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.2007,28,1128)。每个光谱总共获得6144(6k)个瞬变值。
[0154]
使用专有计算机程序对定量
13
c{1h}nmr光谱进行处理、积分并由积分确定相关的定量性能。使用溶剂的化学位移,将所有化学位移都间接参考在30.00ppm处的乙烯嵌段(eee)的中央亚甲基基团。即使不存在此结构单元,该方法也可以进行可比较的参考。观察到了对应于乙烯掺入的特征信号(cheng,h.n.,macromolecules 17(1984),1950)。
[0155]
在观察到与2,1赤型区域缺陷相对应的特征信号(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中所描述的)的情况下,需要校正区域缺陷对所确定的性能的影响。没有观察到与其他类型的区域缺陷相对应的特征信号。
[0156]
使用wang等人的方法(wang,w-j.,zhu,s.,macromolecules 33(2000),1157)通过对
13
c{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。选择该方法是由于它的鲁棒性和在需要时说明区域缺陷的存在的能力。略微调整了积分区域,以提高在遇到的共聚单体含量的整个范围内的适用性。
[0157]
对于只观察到了ppepp序列中的孤立乙烯的体系,对wang等人的方法进行了修改,以减少已知不存在的位点的非零积分的影响。这种方法降低了对这种体系的乙烯含量的过高估计,并通过将用于确定绝对乙烯含量的位点的数量减少至以下来实现:
[0158]
e=0.5(sββ sβγ sβδ 0.5(sαβ sαγ ))
[0159]
通过使用这组位点,对应的积分等式变为:
[0160]
e=0.5(ih ig 0.5(ic id))
[0161]
使用wang等人的文章中所使用的相同符号(wang,w-j.,zhu,s.,macromolecules 33(2000),1157)。未对用于绝对丙烯含量的等式进行修改。
[0162]
由摩尔分数计算共聚单体掺入的摩尔百分数:
[0163]
e[摩尔%]=100*fe
[0164]
由摩尔分数计算共聚单体掺入的重量百分数:
[0165]
e[重量%]=100*(fe*28.06)/((fe*28.06) ((1-fe)*42.08))
[0166]
使用kakugo等人的分析方法(kakugo,m.,naito,y.,mizunuma,k.,miyatake,t.macromolecules 15(1982)1150)测定三单元组水平的共聚单体序列分布。选择该方法是由于它的鲁棒性,并且略微调整了积分区域以提高对更宽的共聚单体含量范围的适用性。
[0167]
聚(丙烯-共-乙烯-共-丁烯)三元共聚物(组分a1)中的共聚单体含量
[0168]
使用对于1h和
13
c分别在500.13和125.76mhz下操作的bruker advance iii 500nmr光谱仪在熔融态下记录定量
13
c{1h}nmr光谱。对所有气动装置使用氮气,在180℃下
使用
13
c优化的7mm魔角旋转(mas)探头记录所有的光谱。将大约200mg材料装入7mm外径的氧化锆mas转子中并以4.5khz旋转。选择这种设置主要是为了快速识别和准确定量所需的高灵敏度{klimke06,parkinson07,castignolles09}。采用标准的单脉冲激励,在短循环延迟下利用noe{pollard04,klimke06}和rs-hept去偶方案{fillip05,griffin0}。每个光谱总共采集1024(1k)个瞬变值。
[0169]
将定量
13
c{1h}nmr光谱进行处理、积分并由积分确定相关的定量性能。所有化学位移内部参考在21.85ppm处的甲基全同立构五单元组(mmmm)。
[0170]
没有观察到对应于区域缺陷的特征信号{resconi00}。丙烯的量基于在44.1ppm处的主要sαα亚甲基位点进行定量:
[0171]
p总=i
sαα
[0172]
观察到了对应于1-丁烯的掺入的特征信号,并以以下方式定量共聚单体含量。掺入到ppbpp序列中的孤立1-丁烯的量使用在44.1ppm处的αb2位点的积分并且考虑每种共聚单体的报告位点的数量来进行定量:
[0173]
b=i
αb2
/2
[0174]
使用在40.5ppm处的ααb2位点的积分并且考虑每种共聚单体的报告位点的数量来定量在ppbbpp序列中连续掺入的1-丁烯的量:
[0175]
bb=2*i
ααb2
[0176]
总的1-丁烯含量基于孤立和连续掺入的1-丁烯的和进行计算:
[0177]
b总=b bb
[0178]
然后,将聚合物中的1-丁烯的总摩尔分数计算为:
[0179]
fb=(b总/(e总 p总 b总))
[0180]
观察到了对应于乙烯的掺入的特征信号,并以以下方式定量共聚单体含量。使用在37.9ppm处的sαγ位点的积分并且考虑每种共聚单体的报告位点的数量来定量在ppepp序列中掺入的孤立乙烯的量:
[0181]
e=i
sαγ
/2
[0182]
在没有观察到指示连续掺入的位点的情况下,总的乙烯共聚单体含量仅基于此量进行计算:
[0183]
e总=e
[0184]
然后,将聚合物中的乙烯的总摩尔分数计算为:
[0185]
fe=(e总/(e总 p总 b总))
[0186]
共聚单体掺入的摩尔百分数由摩尔分数计算:
[0187]
b[摩尔%]=100*fb
[0188]
e[摩尔%]=100*fe
[0189]
共聚单体掺入的重量百分数由摩尔分数计算:
[0190]
b[重量%]=100*(fb*56.11)/((fe*28.05) (fb*56.11) ((1-(fe fb))*42.08))
[0191]
e[重量%]=100*(fe*28.05)/((fe*28.05) (fb*56.11) ((1-(fe fb))*42.08))
[0192]
参考文献:
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resconi,l.,cavallo,l.,fait,a.,piemontesi,f.,chem.rev.2000,100,1253.
[0215]
通过nmr光谱法对微观结构的定量(组分b)
[0216]
采用定量核磁共振(nmr)光谱法对聚合物的共聚单体含量和共聚单体序列分布进行定量。采用对于1h和
13
c分别在400.15和100.62mhz下操作的bruker advance iii 400nmr光谱仪以溶液状态记录定量
13
c{1h}nmr光谱。对所有气动装置使用氮气,所有光谱使用
13
c优化的10mm扩展温度探头在125℃下记录。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,得到弛豫剂在溶剂中的65mm溶液(singh,g.,kothari,a.,gupta,v.,polymer testing 28 5(2009),475)。为了确保均相溶液,在加热块中进行初始样品制备后,将nmr管在旋转烘箱中进一步加热至少1小时。插入磁体后,管以10hz旋转。选择该设置主要是为了高分辨率并且准确的乙烯含量定量而定量地需要该设置。采用无noe的标准单脉冲激励,使用优化的顶锥角、1s的循环延迟和双级waltz16去偶方案(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.2007,28,1128)。每个光谱总共采集6144(6k)个瞬变值。
[0217]
使用专有计算机程序对定量
13
c{1h}nmr光谱进行处理、积分并且由积分确定相关的定量性能。使用溶剂的化学位移,所有化学位移间接参考在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。观察到了对应于乙烯的掺入的特征信号(参见cheng,h.n.,macromolecules 17(1984),1950)。
[0218]
在观察到对应于2,1赤式区域缺陷的特征信号(如在l.resconi,l.cavallo,a.fait,f.piemontesi,chem.rev.2000,100(4),1253、cheng,h.n.,macromolecules 1984,17,1950和w-j.wang和s.zhu,macromolecules 2000,33 1157中所描述的)的情况下,需要校正区域缺陷对所确定的性能的影响。没有观察到对应于其他类型区域缺陷的特征信号。
[0219]
使用wang等人的方法(wang,w-j.,zhu,s.,macromolecules 33(2000),1157),通过在
13
c{1h}光谱中的整个光谱区域上的多个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它的鲁棒性和在需要时说明区域缺陷的存在的能力。对积分区域进行略微调整以提高在所遇到的共聚单体含量的整个范围内的适用性。
[0220]
对于仅观察到ppepp序列中的孤立乙烯的体系,对wang等人的方法进行了修改以减少已知不存在的位点的非零积分的影响。这种方法降低了对此类体系中乙烯含量的过高估计,并且通过将用于确定绝对乙烯含量的位点的数量减少至以下来实现:
[0221]
e=0.5(sββ sβγ sβδ 0.5(sαβ sαγ))
[0222]
通过使用这组位点,对应的积分等式变为:
[0223]
e=0.5(ih ig 0.5(ic id))
[0224]
使用wang等人的文章中所使用的相同符号(wang,w-j.,zhu,s.,macromolecules 33(2000),1157)。未对用于绝对丙烯含量的等式进行修改。
[0225]
由摩尔分数计算共聚单体掺入的摩尔百分数:
[0226]
e[摩尔%]=100*fe
[0227]
由摩尔分数计算共聚单体掺入的重量百分数:
[0228]
e[重量%]=100*(fe*28.06)/((fe*28.06) ((1-fe)*42.08))
[0229]
使用kakugo等人的分析方法(kakugo,m.,naito,y.,mizunuma,k.,miyatake,t.macromolecules 15(1982)1150)测定三单元组水平上的共聚单体序列分布。选择该方法是由于其鲁棒性,并且对积分区域进行略微调整,以提高对更宽的共聚单体含量范围的适用性。
[0230]
使用以下关系(等式(i))由三单元组序列分布计算孤立乙烯掺入相对于嵌段乙烯掺入的相对含量:
[0231][0232]
其中
[0233]
i(e)是孤立乙烯序列相对于嵌段乙烯序列的相对含量[以%计];
[0234]
fpep是样品中丙烯/乙烯/丙烯序列(pep)的摩尔分数;
[0235]
fpee是样品中丙烯/乙烯/乙烯序列(pee)和乙烯/乙烯/丙烯序列(eep)的摩尔分
数;
[0236]
feee是样品中乙烯/乙烯/乙烯序列(eee)的摩尔分数。
[0237]
数均分子量(mn)、重均分子量(mw)和分子量分布(mw/mn)
[0238]
重均分子量mw和分子量分布(mw/mn,其中mn为数均分子量且mw为重均分子量)是通过基于iso 16014-1:2003和iso 16014-4:2003的方法测量的。在145℃和1ml/min的恒定流速下,使用装配有折射率检测仪和在线粘度计的waters alliance gpcv 2000仪器,其中3
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tsk-凝胶柱(gmhxl-ht)来自tosohaas并使用1,2,4-三氯苯(tcb,用200mg/l的2,6-二叔丁基-4-甲基-苯酚稳定)作为溶剂。每次分析注入216.5μl样品溶液。用在0.5kg/mol至11500kg/mol的范围内的19个窄mwd聚苯乙烯(ps)标准品和一组经很好表征的宽聚丙烯标准品使用相对校准对柱组进行校准。通过将5至10mg的聚合物溶解在10ml(在160℃下)稳定的tcb(与流动相相同)中并在进样至gpc仪器中之前在连续摇动下保持3小时来制备所有样品。
[0239]
二甲苯冷可溶物(xcs)
[0240]
本发明中定义和描述的二甲苯可溶物(xs)级分根据iso 16152如下测定:在135℃下在搅拌下将2.0g聚合物溶解在250ml对二甲苯中。30分钟后,使溶液在环境温度下冷却15分钟,并且然后在25 /-0.5℃下静置30分钟。用滤纸将溶液过滤到两个100ml烧瓶中。将来自第一100ml容器的溶液在氮气流中蒸发,并将残留物在90℃下真空干燥直至达到恒重。然后可以如下测定二甲苯可溶物分数(百分数):
[0241]
xs%=(100*m*v0)/(m0*v);m0=初始聚合物量(g);m=残留物重量(g);v0=初始体积(ml);v=分析样品的体积(ml)。
[0242]
熔融温度tm和结晶温度tc[0243]
采用ta instrument q2000差示扫描量热法(dsc)在5至7mg样品上进行参数测定。根据iso 11357/第3部分/方法c2在加热/冷却/加热循环中在-30℃至 225℃的温度范围内以10℃/min的扫描速率运行dsc。结晶温度(tc)由冷却步骤测定,而熔融温度(tm)由第二加热步骤测定。熔融温度和结晶温度取自吸热和放热的峰值。
[0244]
玻璃化转变温度tg
[0245]
tg根据iso 6721-7通过动态机械分析测定。在-100℃和 150℃之间以2℃/min的加热速度和1hz的频率在压塑成型样品(40
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10
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1mm3)上以扭转模式进行测量。
[0246]
热粘力
[0247]
根据astm f1921-12方法b在j&b热粘性测试仪(j&b hot-tack tester)上,在如下所述的在三层流延膜共挤出生产线上生产的100μm厚的膜上测定热粘力。所有膜测试试样在23℃和50%的相对湿度下在用于调节(conditioning)和测试的标准气氛中制备。开始测试前,测试试样在标准气氛中的最小调节时间为至少16h。在膜样品的挤出与开始测试之间的最短存储时间为至少88h。热粘性测量测定在密封完成之后即刻并且在其冷却至环境温度之前在5个膜中形成的热密封的强度。热粘性测量在以下条件下进行。
[0248]
膜试样宽度:25mm
[0249]
密封条长度:50mm
[0250]
密封条宽度:5mm
[0251]
密封条形状:扁平的
[0252]
密封压力:0.15n/mm2[0253]
密封时间:1s
[0254]
冷却时间:0.2s
[0255]
剥离速度:200mm/s
[0256]
起始温度:90℃
[0257]
终止温度:140℃
[0258]
增量:5℃
[0259]
热粘力被测量为在上述温度范围内并且具有上述温度增量的温度的函数。每个温度下,测试试样的数量为至少3个试样。该方法的输出为热粘性曲线:力与温度的曲线。由该曲线将热粘力估算为失效模式“剥离”下的最大力(最大峰值),热粘温度是与该力相关联的温度。
[0260]
密封起始温度(sit);(密封终止温度(set),密封范围)
[0261]
本方法测定聚丙烯膜、特别是吹塑膜或流延膜的密封温度范围(密封范围)。密封温度范围为根据以下给定条件能够密封膜的温度范围。下限(热密封起始温度(sit))是获得5 /-0.5n的密封强度的密封温度。当膜粘在密封装置上时,达到上限(密封终止温度(set))。密封范围是在j&b 3000型通用密封机(j&b universal sealing machine type 3000)上在如下所述的三层流延膜共挤出生产线上生产的100μm厚的膜上按照下列其它参数测定的:
[0262]
试样宽度:25mm
[0263]
密封压力:0.67n/mm2[0264]
密封时间:1s
[0265]
冷却时间:30s
[0266]
剥离速度:42mm/s
[0267]
起始温度:80℃
[0268]
终止温度:150℃
[0269]
增量:5℃
[0270]
在各个密封条(sealbar)温度下,将试样以a至a密封,并且在每一步测定密封强度(力)。测定密封强度达到5 /-0.5n时的温度。密封范围曲线如图1所示。
[0271]
拉伸模量和拉伸强度
[0272]
在纵向方向(md)和横向方向(td)上的拉伸模量和拉伸强度是根据iso 527-3在23℃下在100μm流延膜上测定的,该流延膜的生产如下文所述。对于线性模量范围,以1mm/min的十字头速度进行测试,对于更高的变形,以10mm/min的十字头速度进行测试。
[0273]
仪表化穿刺实验
[0274]
膜的冲击强度是在0℃下在如下所述的三层流延膜共挤出生产线上生产的100μm厚的膜上通过根据iso 7765-2的仪表化穿刺实验来测定的。峰值能量[j/mm]表示在达到峰值力[n/mm]的失效中的能量吸收,而相对总穿刺能[j/mm]是膜在破裂之前可以吸收的总积分,使用4.4m/s的实验速度。所有值均通过膜厚度归一化。这些值越高,材料越坚韧。
[0275]
突出穿刺实验
[0276]
膜的抗缓慢穿刺性是在23℃下在如下所述的三层流延膜共挤出生产线上生产的
100μm厚的膜上通过根据astm d5748的抗突出穿刺实验来测定的。在250mm/min的实验速度下记录达到最大力的能量[j/mm]和断裂能量[j/mm]两者。
[0277]
b.使用的材料
[0278]
三元共聚物,组分a1)
[0279]
本发明实施例的密封层中使用的三元共聚物是wo 2018/069263 a1的发明实施例ie2和比较例ce2中使用的聚合物tp2,其基于例如wo 2012/007430 a1中所描述的非邻苯二甲酸酯齐格勒-纳塔催化剂。这种三元共聚物具有8.9重量%的1-丁烯含量,1.0重量%的乙烯含量,和7.1g/10min的mfr 230℃/2.16kg。
[0280]
raheco,组分b)
[0281]
本发明实施例的芯层中使用的raheco是wo 2019/038395 a1的比较例ce4的聚合物,其基于wo 2015/117948 a1的非邻苯二甲酸酯齐格勒-纳塔催化剂,具有20重量%的xcs含量,8.0重量%的总乙烯含量和7.0g/10min的mfr 230℃/2.16kg。
[0282]
heco
[0283]
在比较例的芯层中使用的heco是wo 2018/138235 a1的发明实施例ie2b(经减粘裂化)的聚合物,其具有15.5重量%的xcs含量,6.8重量%的总乙烯含量和5.7g/10min的mfr 230℃/2.16kg。
[0284]
无规pp(re216cf)
[0285]
re216cf是熔融温度为145℃的乙烯-丙烯无规共聚物,其可从奥地利borealis ag获得(密度:905kg/m3,mfr 230℃/2.16kg=11.0g/10min)。
[0286]
pph(hd601cf),组分a2)
[0287]
hd601cf是可从奥地利borealis ag获得的聚丙烯均聚物(密度:910kg/m3,mfr230℃/2.16kg=8.0g/10min)。
[0288]
vistamaxx 6202(vistamaxx)
[0289]
vistamaxx 6202是茂金属基丙烯共聚物,其具有15重量%的乙烯含量,可从美国exxonmobil chemical获得(密度:862kg/m3,mfr 200℃/2.16kg=20g/10min)。
[0290]
塑性体(queo 8203),组分c)
[0291]
queo 8203是可从奥地利borealis ag获得的乙烯基辛烯塑性体(密度:883kg/m3,mfr190℃/2.16kg=3.0g/10min)。
[0292]
c.多层薄膜的制造
[0293]
根据本发明实施例(ie)和比较例(ce)的多层薄膜已经在配备有3台挤出机的多层流延膜生产线上生产。所有三台挤出机均配备有缺口进料区以及有混合段和剪切段的3-区螺杆。挤出机a的料筒直径为40mm,螺杆长度为25d。挤出机b的料筒直径为60mm,螺杆长度为sod,挤出机c的料筒直径为45mm,螺杆长度为25d。每个挤出机通过重量计量系统进料。具有薄层和以下分布的进料块用作共挤出转接器:挤出机a 10%(表层)、挤出机c 80%(芯层)和挤出机b10%(内层)。使用具有自动模隙调节功能的衣架型模头,模头宽度为800mm,模隙为0.5mm。冷却辊单元的直径为450mm,第二冷却辊的直径为250mm。详细的加工参数如下表1所示。表2概述了生产的多层薄膜,它们都具有100μm的总厚度。
[0294]
表1:三层流延膜的加工条件。
[0295][0296][0297]
表2:生产的多层薄膜。
[0298][0299]
d.结果
[0300]
表3:多层薄膜的性能。
[0301][0302]
e.结果讨论
[0303]
表3概述了用根据本发明实施例ie1和ie2以及比较例ce1至ce3的多层薄膜进行的测试。在比较数据时,必需考虑的是,ie2和所有比较例均含有塑性体,而ie1不含塑性体。技术人员非常清楚塑性体会影响膜的性能,因此ie2适合于与根据比较例的膜进行性能对比。然而,ie1证明,在其中一层中不存在塑性体的情况下,也可以获得密封性能非常好的膜。
[0304]
从表3可以得知,根据本发明的多层薄膜ie1和ie2具有比根据比较例ce1至ce3的多层薄膜更低的密封起始温度(=sit)。此外,可以通过添加塑性体来增加根据本发明的多层薄膜的热粘力(ie2与ie1的比较)。根据ie2的多层薄膜显示出比根据比较例的多层薄膜显著更高的热粘力。此外,与ce1至ce3相比,根据本发明ie1和ie2的多层薄膜具有降低的热粘温度和增加的最大力。
[0305]
此外,根据ie1和ie2的多层薄膜显示出比根据比较例的多层薄膜更高的断裂能量和达到最大力的能量,而其余的机械性能大致处于相同水平。
[0306]
综上所述,根据本发明实施例ie1和ie2的多层薄膜的密封性能远远好于根据比较例ce1至ce3的多层薄膜,并且根据本发明的多层薄膜显示出改善的机械性能,尤其是断裂能量和达到最大力的能量。
再多了解一些

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