[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 无。

[0003] 关于联邦资助研究或开发的声明

[0004] 无。

[0005] 单片缩影胶片附录的参考

[0006] 无。

[0007] 本发明涉及具有改进的制造特性的聚合物掺混物。更具体地，本发明涉及聚丙烯和聚异丁烯掺混物以及由该掺混物制备的薄膜。

[0008] 合成聚合物材料特别是聚丙烯树脂广泛用于制造从医疗器械到食品容器的各种最终用途制品。包装工业之类的许多工业在各种制造工艺中利用聚丙烯材料来生产各种制成品。

[0009] 在包装工业，有许多理想地需要挠性聚合物的独特应用。生产商在继续开发能够更容易拉伸的聚合物制剂，因为诸如降低的能耗和提高的线速度的结果转化为提高的生产效率。鉴于前面的讨论，希望开发能够保留用户所需的机械性质和/或物理性质同时提高加工灵活性和方便性的聚合物组合物。

[0010] 本发明是由聚丙烯和聚异丁烯掺混物制备的薄膜，与没有聚异丁烯存在下制备的其他类似薄膜相比，本发明薄膜的拉伸力减小约5-200％。

[0011] 本发明还涉及制备薄膜的方法，该方法包括：使聚丙烯和聚异丁烯接触形成聚合物掺混物，将该聚合物掺混物形成薄膜，并对薄膜取向。

[0012] 附图简要说明

[0013] 为了更完整地理解本发明及其优点，下面结合附图提供以下简要说明和详细说明，其中相同的附图标记表示相同的部分。

[0014] 图1是实施例1样品的在加工方向的屈服应力随炉温变化的曲线。

[0015] 图2是实施例1样品在140℃时加工方向的拉伸力随时间变化的曲线。

[0016] 图3是实施例1样品在160℃时加工方向的拉伸力随时间变化的曲线。

[0017] 图4是实施例1的样品的45°光泽随制备时温度变化的曲线。

[0018] 图5是实施例1的样品的雾度百分数随制备时温度变化的曲线。

[0019] 发明详述

[0020] 在一开始，应该理解，虽然以下提供对一种或多种实施方式的说明，但是可使用任何数量的、目前已知或现有的技术实施所揭示的系统和/或方法。本发明不应以任何方式限于所述说明性实施方式、附图和以下所述的技术，包括本文说明和描述的示例性设计和实施方式，而是可以在所附权利要求的范围及其等同项全部范围之内进行修改。

[0021] 本发明涉及制备包含聚丙烯和聚异丁烯的聚合物掺混物的方法。下面，将该掺混物称作PP/PIB掺混物。PP/PIB掺混物可以采用下面详细描述的方法用于制备双轴向取向的聚丙烯(BOPP)薄膜。

[0022] 在一个实施方式中，所述聚合物掺混物包含聚丙烯均聚物，或者高结晶度聚丙烯均聚物。以PP/PIB掺混物的总重量为基准，PP/PIB掺混物中聚丙烯均聚物的含量为60-99重量％，或者80-98重量％，或者85-97重量％。

[0023] 在一个实施方式中，所述聚丙烯是一种均聚物，但是该均聚物可含有最多约5％的另一种α-烯烃，包括但并不限于C2-C8α-烯烃，例如乙烯和1-丁烯。尽管可能存在少量的其他α-烯烃，但是通常将这种聚丙烯称为聚丙烯均聚物。适合于本发明的聚丙烯均聚物包括本领域已知的任何类型的聚丙烯。例如，所述聚丙烯均聚物可以是无规聚丙烯、等规聚丙烯、半等规、间规聚丙烯，或其组合。当聚合物的侧基以无规形式排列在聚合物链的两侧时该聚合物是“无规的”。与此不同，当聚合物的所有侧基都排列在链的同一侧时该聚合物是“全同立构的”，而当聚合物的侧基交替排列在链的相对侧时该聚合物是“间同立构的”。在半等规聚合物中，每隔一个重复单元具有一个无规取代基。

[0024] 在一个实施方式中，通过ASTM D1505测定，适用于本发明的聚丙烯的密度一般为0.895-0.920克/立方厘米、或0.900-0.915克/立方厘米、或0.905-0.915克/立方厘米。
在一种实施方式中，通过ASTM D1238测定，适用于本发明的聚丙烯的熔体质量流动速率一般为0.5-15.0克/10分钟、或1.0-5.0克/10分钟、或1.0-3.0克/10分钟。在一个实施方式中，通过ASTM D638测定，适用于本发明的聚丙烯的拉伸模量一般为200000-320000磅
2 2 2
/英寸 (psi)、或220000-320000磅/英寸 、或250000-320000磅/英寸 。在一个实施方式中，通过ASTM D790测定，适用于本发明的聚丙烯的挠曲模量一般为170000-300000磅/
2 2 2
英寸 、或190000-300000磅/英寸 、或220000-300000磅/英寸 。在一个实施方式中，通过差示扫描量热法(DSC)测定，适用于本发明的聚丙烯的熔融温度一般为150-170℃、或
155-170℃、或160-170℃。

[0025] 适合用于本发明的聚丙烯的例子包括但不限于Total Petrochemicals 3365，是从美国总石油化学品公司(Total Petrochemicals USA，Inc.)购得的聚丙烯均聚物。聚丙烯均聚物(如Total Petrochemicals 3365)一般具有表1中所示的物理性质。

[0026] 表1

[0027]

[0028] 在另一个实施方式中，所述聚丙烯可以是一种高结晶度聚丙烯均聚物(HCPP)。所13
述HCPP可以主要包含等规聚丙烯。可以使用内消旋五单元组(meso pentads)通过 C NMR谱测量聚合物中的等规度，表示为内消旋五单元组的百分数(％mmmm)。如本文所用，术语“内消旋五单元组”表示位于聚合物链同一侧上的连续甲基。在一个实施方式中，所述HCPP的内消旋五单元组百分数大于97％、或大于98％、或大于99％。

[0029] 所述HCPP可以包含一定量的无规或无定形聚合物。所述聚合物的无规部分可溶于二甲苯中，因此被称为“二甲苯可溶性部分”(XS％)。在测定XS％时，将该聚合物溶解在沸腾的二甲苯中，然后将该溶液冷却至0℃，使该聚合物的等规或结晶部分沉淀。所述XS％是保持溶解在冷二甲苯中的原始量部分。因此，该聚合物的XS％表示所形成的结晶聚合物的程度。聚合物总量(100％)是二甲苯可溶性部分和二甲苯不溶性部分之和。测定XS％的方法为本领域皆知，例如可以按照ASTM D 5492-98测量XS％。在一个实施方式中，所述HCPP的二甲苯可溶性部分小于1.5％、或小于1.0％、或小于0.5％。

[0030] 在一个实施方式中，通过ASTM D1505测定，适用于本发明的HCPP的密度一般为0.895-0.920克/立方厘米、或0.900-0.915克/立方厘米、或0.905-0.915克/立方厘米。在一个实施方式中，通过ASTM D1238测定，适用于本发明的HCPP的熔体质量流动速率一般为0.5-15.0克/10分钟、或1.0-5.0克/10分钟、或1.0-3.0克/10分钟。在一个实施方式中，通过ASTM 882测定，适用于本发明的HCPP的在加工方向(MD)的正割模量一般
2 2
为350000-420000磅/英寸 、或380000-420000磅/英寸 、或400000-420000磅/英寸
2
。在一个实施方式中，通过ASTM 882测定，适用于本发明的HCPP的在横向(TD)的正割模
2 2
量一般为600000-700000磅/英寸 、或620000-700000磅/英寸 、或650000-700000磅/
2
英寸 。在一个实施方式中，通过ASTM 882测定，适用于本发明的HCPP的在加工方向(MD)
2 2
在断裂时(beak)的拉伸强度一般为19000-28000磅/英寸 、或22000-28000磅/英寸 、
2
或25000-28000磅/英寸 。在一个实施方式中，通过ASTM 882测定，适用于本发明的HCPP
2
的在横向(TD)断裂时(beak)的拉伸强度一般为33000-39000磅/英寸 、或35000-39000
2 2
磅/英寸 、或37000-39000磅/英寸 。在一个实施方式中，通过ASTM 882测定，适合用于本发明的HCPP在MD的断裂伸长(elongation at break)为125-155％，或者130-150％，或者135-145％。在一个实施方式中，通过ASTM 882测定，适合用于本发明的HCPP在TD的断裂伸长为45-65％，或者50-60％，或者50-55％。在一个实施方式中，通过差示扫描量热法(DSC)测定，适用于本发明的HCPP的熔化温度一般为160-170℃、或162-170℃、或165-170℃。在一个实施方式中，通过ASTM D2457测定，适合用于本发明的HCPP的光泽(45°)一般为80-90，或者85-90，或者88-90。在一个实施方式中，通过ASTM D1003测定，适合用于本发明的HCPP的雾度为0.5-1.5％，或者1.0-1.5％，或者1.0-1.2％。在一个实施方式中，通过ASTM F1249-90测定，适合用于本发明的HCPP的水蒸气透过速率
2
(100℉，90％相对湿度下克-密耳/100英寸 /天)为0.200-0.300，或者0.200-0.250，或者0.200-0.205。

[0031] 适用于本发明的HCPP的例子包括但并不限于Total Petrochemicals 3270，它是可以从美国总石油化学品有限公司(Total Petrochemicals USA，Inc)购得的HCPP。所述HCPP(如Total Petrochemicals 3270)一般具有表2中所示的物理性质。

[0032] 表2

[0033]

[0034] 在一个实施方式中，所述聚丙烯还可包含添加剂，从而赋予所需的物理性质，例如可印刷性、增加的光泽、或降低的粘连倾向。添加剂的例子包括但并不限于稳定剂，紫外屏蔽剂，氧化剂，抗氧化剂，抗静电剂，紫外光吸收剂，阻燃剂，加工用油，脱模剂，着色剂，颜料/染料，填料，和/或其他本领域普通技术人员已知的合适添加剂。上述添加剂可以单独使用或者组合使用以形成各种聚合物配制物。例如，可以使用稳定剂以有助于保护聚合物树脂以免因处于过高温度和/或受到紫外光而发生降解。任选的，可以加入PP、PIB或PP/PIB掺混物中的这些添加剂的含量能有效赋予所需的性质。本领域普通技术人员可以借助于本发明确定向聚合物组合物添加这些添加剂的有效量和方法。例如，组合物中添加剂的总量为200-20000ppm，或者500-10000ppm，或者500-5000ppm。

[0035] 可以使用本领域普通技术人员已知的任何合适的方法制备聚丙烯。例如，可以使用齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂、茂金属催化剂或其组合制备所述聚丙烯。

[0036] 所述聚丙烯采用齐格勒-纳塔催化剂制备，所述齐格勒-纳塔催化剂通常是基于钛和有机金属铝化合物，例如三乙基铝(C2H5)3Al。齐格勒-纳塔催化剂以及形成这种催化剂的方法是本领域已知的，美国专利第4298718、4544717和4767735号中描述了其例子，这些专利各自通过参考结合于此。

[0037] 或者，可使用茂金属催化剂制备聚丙烯。茂金属催化剂一般可表征为一个或多个环戊二烯基(Cp)(可以是取代的或未取代的，各取代可以相同或不同)通过π键与过渡金属配位形成的配位化合物。美国专利第4794096和4975403号中描述了茂金属催化剂的例子以及形成这种催化剂的方法，这些专利各自通过参考结合于此。通过使用茂金属催化剂制备的聚丙烯的例子更详细地在以下美国专利中描述：5,158,920，5,416,228，5,789,502，5,807,800，5,968,864，6,225,251，6,777,366，6,777,367，6,579,962，6,468,936，
6,579,962和6,432,860，这些专利各自通过参考结合于此。

[0038] 还可以使用任何其他方法例如齐格勒-纳塔催化剂和茂金属催化剂的组合制备聚丙烯，如美国专利第7056991和6653254号中所述，这些专利各自通过参考结合于此。

[0039] 聚丙烯可以采用以下方式形成，只将丙烯放入合适的反应容器中在催化剂(如，齐格勒-纳塔、茂金属等)存在下并在适合于丙烯聚合的反应条件下形成。用于使丙烯聚合为聚合物的标准设备和工艺为本领域普通技术人员已知。这些方法可包括，例如溶液相法，气相法、淤浆相法、本体相法、高压法或者它们的组合。这些方法在以下美国专利中详细描述：5,525,678、6,420,580、6,380,328、6,359,072、6,346,586、6,340,730、6,339,134、6,300,436、6,274,684、6,271,323、6,248,845、6,245,868、6,245,705、6,242,545、
6,211,105、6,207,606、6,180,735和6,147,173，这些专利通过参考全文结合于此。

[0040] 在一个实施方式中，通过气相聚合方法形成聚丙烯。气相聚合法的一个例子包括连续循环系统，该系统中在反应器中通过聚合反应热加热循环气流(或者称作再循环物流或流化介质)。在该循环的另一部分通过在反应器外部的冷却系统从该循环气流除去热量。在反应条件下在催化剂存在下，含一种或多种单体的循环气流可以连续循环通过流化床。循环气流一般从流化床排出并再循环回到反应器。同时，聚合物产物可以从反应器排出，并且可加入新鲜单体以替换聚合的单体。气相方法中的反应器压力为100-500磅/英寸2 2 2
(psig)、或200-400磅/英寸 、或250-350磅/英寸 。气相法中的反应器温度为30-120℃、或60-115℃、或70-110℃、或70-95℃，如以下美国专利中所述：4,543,399、4,588,790、
5,028,670、5,317,036、5,352,749、5,405,922、5,436,304、5,456,471、5,462,999、
5,616,661、5,627,242、5,665,818、5,677,375和5,668,228，这些专利通过参考全文结合于此。

[0041] 在一个实施方式中，通过淤浆相聚合方法形成聚丙烯。淤浆相法一般包括形成固体、微粒聚合物在液体聚合介质中的悬浮液，在该悬浮液中加入单体和任选的氢，以及催化剂。该悬浮液(其可包含稀释剂)可以以间歇或连续方式从反应器中排出，其中可以将挥发性组分与聚合物分离，并任选在蒸馏之后将该挥发性组分再循环至该反应器。聚合介质中使用的液化稀释剂可包括C3-C7烷烃(如己烷或异丁烯)。使用的介质一般在聚合反应条件下是液体，并且是相对惰性的。体相方法类似于淤浆方法。但是，一种方法可以是本体方法、淤浆方法或本体淤浆方法。

[0042] 在一个实施方式中，PP/PIB掺混物包括聚异丁烯。聚异丁烯是C4烃的聚合物，也称作丁基橡胶或合成橡胶，是一种无色至浅黄色的粘性液体。可以使用本领域普通技术人员已知的任何合适的方法制备聚异丁烯。例如，聚异丁烯可以采用异丁烯与异戊二烯聚合制备。该聚合反应可以是自由基聚合、阳离子加聚或阴离子加聚反应。在该聚合反应中可以使用任何合适的催化剂和/或助催化剂，例如三氟化硼络合物、四氯化钛、四溴化钛和四氯化钒。可以使用添加剂和引发剂(例如，氢氟酸等)，这些添加剂或者引发剂为本领域普通技术人员皆知。制备聚异丁烯的方法例子在美国专利7,217,773B2、6,642,329B1、6,252,021B1、5,910,550和5,191,044中描述，这些专利全文通过参考结合于本文。

[0043] 适合用于本发明的聚异丁烯包括不同分子量的聚合物的混合物。在一个实施方式中，聚异丁烯的数均分子量(Mn)为500-50,000道尔顿，或者800-10,000道尔顿，或800-5,000道尔顿。聚异丁烯的特征还有分子量分布的宽度，也称作多分散性指数(PDI)，可通过重均分子量除以数均分子量(Mw/Mn)来计算。在一个实施方式中，适合用于本发明的聚异丁烯的PDI可以为1.1-5.0，或者1.1-3.0，或者1.1-2.0。

[0044] 在一个实施方式中，通过ASTM D445测定，适合用于本发明的聚异丁烯在100℃时的粘度为100-1,000cSt，或者150-500cSt，或者200-235cSt。在一个实施方式中，通过ASTM D1298测定，适合用于本发明的聚异丁烯在15.5℃的比重为0.890-0.895，或者0.891-0.894，或者0.892-0.893。在一个实施方式中，通过ASTMD1218测定，适合用于本发明的聚异丁烯的折射率为1.493-1.495，或者1.494-1.495。在一个实施方式中，适合用于本发明的聚异丁烯的玻璃化转变温度为-68℃至-70℃，或者-69℃至-70℃，或者-69.5℃至-69.8℃。

[0045] 适合用于本发明的聚异丁烯的例子包括但不限于INDOPOL H-100，是从英国石油公司(British Petroleum)购得的聚异丁烯。聚异丁烯(如，INDOPOL H-100)一般具有表3列出的物理性质。

[0046] 表3

[0047]性质 典型值 测试方法
100℃时粘度，cSt 200-235 ASTM D445
15.5℃时比重 0.893 ASTM D1298
折射率 1.494 ASTM D1218
分子量，Mn 910 修改的ASTM D3536
多分散性指数，Mw/Mn 1.60 修改的ASTM D3536
玻璃化转变温度 -69.6 n/a

[0048] 在一个实施方式中，以PP/PIB掺混物总重量为基准，聚异丁烯的含量为1-40重量％，或者1-30重量％，或者1-20重量％，或者1-15重量％，或者1-10重量％，或者1-5重量％。

[0049] 在一个实施方式中，使用PP/PIB掺混物来形成制品，所述制品是薄膜，或者双轴向取向的薄膜。一般而言，聚合物组合物的取向指对薄膜中聚合物排列施加方向性(分子相互的取向)的过程。采用这种取向，使薄膜具有所希望的性质，例如韧性和不透明性。如本文所用，术语“双轴向取向”指聚合物组合物在加热至高于或等于其玻璃化转变温度但低于其晶体熔点，在加热之后，立刻将材料挤出为薄膜，并且既在纵向(即加工方向)又在横向或侧向(即，拉幅机方向)拉伸的过程。

[0050] 在一个实施方式中，本文所述类型的PP/PIB掺混物在挤出机中加热至低于或等于260℃温度，或者180-250℃，或200-230℃。然后，熔融的聚合物通过模头离开，利用熔融片形成挤出薄膜、流延薄膜、双轴向取向薄膜等。在一个实施方式中，该熔融片通过模头离开，并引到辊上，不进行另外的拉伸，从而形成挤出薄膜。或者，熔融片通过模头离开，在引到骤冷辊的同时进行单轴向拉伸，在骤冷辊上冷却形成流延薄膜。

[0051] 在一个实施方式中，熔融片通过模头离开并经过第一辊(如骤冷辊)，使聚合物组合物(即PP/PLB掺混物)凝固成为薄膜。然后，通过在纵向和横向拉伸该薄膜对其进行取向。纵向取向一般通过使用两个顺序设置的辊进行，第二辊(或快辊)相对于慢辊的运行速度对应于所需的取向比。或者可通过一系列速度加快的辊实现纵向取向，有时候使用额外的中间辊进行温度控制和其他功能。

[0052] 纵向取向之后，将所述薄膜冷却、预热，送入横向取向段中。横向取向段包括例如拉幅架机械装置，使所述薄膜在横向张紧。这种取向操作之后可进行退火和/或额外的加工。

[0053] 在另一个实施方式中，薄膜在两个方向同时张紧。在一个实施方式中，采用0.1-50MPa，或者0.1-20MPa，或者0.1-10MPa的拉伸力制备薄膜。在一个实施方式中，在90-180℃，或者110-170℃，或者130-170℃的温度在加工方向进行薄膜取向，并在
90-180℃，或者110-170℃，或者130-170℃温度在横向进行取向。

[0054] 不希望受理论限制，冷却时，拉伸产生的分子对齐作用有利地与结晶作用竞争，拉伸的聚合物分子紧缩成晶体网状结构，结晶区在拉伸力方向对齐。关于双轴薄膜生产的其他文献可参见美国专利第4029876和2178104号，这些专利各自通过参考全文结合于此。

[0055] 与由不含聚异丁烯的其他类似组合物制备的制品相比，本发明的PP/PIB掺混物在加工方向(MD)和/或横向(TD)需要较小拉伸力就能形成制品(如，薄膜)。在一个实施方式中，与由不含聚异丁烯的其他类似组合物制备的制品(如薄膜)相比，由本发明的PP/PIB掺混物制备的制品的拉伸力降低5-200％，或者5-100％，或者5-20％。在另一个实施方式中，由本发明的PP/PIB掺混物制备的制品的拉伸力为0.2-10MPa，或者0.2-5MPa，或者0.2-2.0MPa。

[0056] 与由不含聚异丁烯的其他类似组合物制备的制品相比，由PP/PIB形成的制品还显示改进了收缩，可由MD和/或TD的收缩减小确定。收缩可通过以下方式计算，首先测量冷却后在流动方向(当测量差示收缩时称作MD)的收缩长度以及流动方向的横向(当测量差示收缩时称作TD)的收缩长度。在流动方向和流动方向的横向的收缩差乘以100％可得到百分收缩。在一个实施方式中，与由不含聚异丁烯的其他类似组合物制备的制品(如薄膜)相比，由PP/PIB掺混物制备的制品在125℃的收缩降低10-100％，或者20-50％，或者25-30％。在另一个实施方式中，以制品的原始尺寸为基准，由本文所述类型的PP/PIB掺混物制备的制品在125℃的收缩为0.5-5％，或者1-3％，或者1.5-3％。

[0057] 与由不含聚异丁烯的其他类似组合物制备的制品(如薄膜)相比，由PP/PIB掺混物制备的制品还显示改进的拉伸性质，例如断裂拉伸强度(也称作屈服/断裂强度)和拉伸伸长(也称作屈服/断裂时伸长)。致断裂拉伸强度是使材料断裂所需的单位面积上的力。在一个实施方式中，根据ASTM D882测定，由本发明的PP/PIB掺混物制备的制品(如2 2
薄膜)的致断拉伸强度为10-40千磅/英寸 (kpsi)，或者20-30千磅/英寸 ，或者25-30
2
千磅/英寸 。拉伸伸长是材料在拉力作用下发生断裂之前其长度的百分增加。在一个实施方式中，根据ASTM D882测定，由本发明的PP/PIB掺混物制备的制品(如薄膜)的断裂拉伸伸长为10-200％，或者50-150％，或者70-100％。

[0058] 在一个实施方式中，与由不含聚异丁烯的其他类似组合物制备的制品(如薄膜)相比，由以组合物总重量为基准包含1-10重量％PIB的本发明的PP/PIB掺混物制备的制品(如薄膜)显示较高的渗透性。例如，由以组合物总重量为基准包含1-10重量％PIB的PP/PIB掺混物制备的薄膜具有提高的氧透过率(OTR)。在一个实施方式中，与由不含聚异丁烯的其他类似组合物制备的制品(如薄膜)相比，由以组合物总重量为基准包含大于10重量％PIB的PP/PIB掺混物制备的制品(如薄膜)显示较低的渗透性(提高了阻挡性能)。例如，由包含大于10重量％PIB的PP/PIB掺混物制备的薄膜具有降低的氧透过率。

[0059] OTR是在特定温度和相对湿度条件下氧气渗透通过薄膜时的稳态速率。通过将薄膜的一面暴露在氧气气氛中测量OTR。当氧增溶到该薄膜中并且渗透通过材料时，氮气吹扫该薄膜的另一面，将透过的氧分子送到库仑计传感器(coulometric sensor)。该值报道为透过率。将该透过率乘以材料的平均厚度，考虑该乘积为渗透率。在一个实施方式中，按照ASTM D3895测定，由以组合物总重量为基准包含1-10重量％PIB的本发明的PP/PIB掺混3 2
物制备的薄膜在100℉时的氧透过率为20-200厘米 /100英寸 /24小时，或者100-180厘
3 2 3 2
米 /100英寸 /24小时，或者130-180厘米 /100英寸 /24小时。

[0060] 此外，与由不含聚异丁烯的其他类似组合物制备的制品(如薄膜)相比，由以组合物总重量为基准包含1-10重量％PIB的PP/PIB掺混物制备的本发明制品(如薄膜)显示提高的水蒸气透过率(WVTR)。或者，与由不含聚异丁烯的其他类似组合物制备的制品(如薄膜)相比，由以组合物总重量为基准包含大于10重量％PIB的PP/PIB掺混物制备的本发明制品(如薄膜)显示降低的水蒸气透过率(WVTR)。WVTR是在特定温度和相对湿度条件下水蒸气渗透通过薄膜时的稳态速率。WVTR可以采用使薄膜的一面暴露于干物流(具有低的水蒸气压)，另一面暴露于湿物流中的方式测定。薄膜两面之间的分压差产生使水蒸气从湿的一面渗透通过薄膜至干的一面的驱动力。类似于OTR，使用传感器检测在干的一面上的水蒸气，将测量值报道为透过率。在一个实施方式中，按照ASTM F1249测定，由以组合物总重量为基准包含1-10重量％PIB的PP/PIB掺混物制备的制品(如薄膜)在100℉和2
100％相对湿度下，水蒸气透过率为0.1-1.0克/100英寸 /24小时，或者0.2-0.7克/100
2 2
英寸 /24小时，或者0.2-0.6克/100英寸 /24小时。

[0061] 与由不含聚异丁烯的其他类似组合物制备的制品(如薄膜)相比，本发明的制品(如薄膜)还显示可比的光学性质。雾度表示制品(如薄膜)具有降低的透明度或混浊度的程度，而光泽是薄膜表面相对光彩(luster)或光亮(shininess)的测量。在一个实施方式中，按照ASTM D1003测定，本发明的制品(如薄膜)在130-155℃温度范围进行拉伸时，其雾度百分数为0.1-5％，或者0.2-2％，或者0.2-0.5％，按照ASTM D523测定，在130-155℃温度范围进行拉伸时，45°光泽为60-100％，或者70-90％，或者80-90％。

[0062] 在一个实施方式中，由本发明的PP/PIB掺混物制备的制品(如薄膜)的颜色可以与由不含聚异丁烯的其他类似组合物制备的制品(如薄膜)相比。一般而言，BOPP薄膜例如倾向于具有淡黄色颜色。按照ASTM D1925测定，黄色按照其黄色指数测定。在一个实施方式中，本发明的制品(如薄膜)的黄色指数为-2至10，或者1-5，或者0-1。

[0063] 可以采用任何合适的方法将本发明的PP/PIB掺混物转化为最终用途的制品。在一个实施方式中，这种转化是塑料成形过程，例如本领域普通技术人员已知的。可以将聚合物掺混物形成各种最终用途制品，这些制品的例子包括：食品包装、办公用品、塑料板材、替换板材、庭院用板、结构支撑、地面用层压复合板、聚合物泡沫基材；装饰表面(即冠状成型物等)、耐候性户外材料、购买点标志和指示、家用品和消费品、建筑绝缘材料、化妆品包装、户外替换材料、盖子和容器(即用于熟食、水果、糖果和饼干)、器具、用具、电子部件、机动车部件、外壳、保护性头罩、可再利用的彩弹球、玩具(如乐高积木)、乐器、高尔夫杆头、管道、商用机器和电话机部件、淋浴头、门把手、水龙头手柄、轮罩、机动车前格栅等。其他的最终用途制品对本领域普通技术人员是显而易见的。

[0064] 由本发明的PP/PIB掺混物制备的薄膜可能需要较小拉伸力，可转化为较低能耗和较快线速度。本发明的制品(如薄膜)还显示改进的收缩同时保持能与由不含聚异丁烯的其他类似组合物制成的薄膜相比的其他性质(如雾度)。实施例

[0065] 已经一般性地描述了本发明，给出以下实施例作为本发明的具体实施方式，用于证明本发明的实施和优点。应理解，实施例以说明方式给出，但不是用来以任何方式限制本说明书或所附权利要求书。

[0066] 实施例1

[0067] 研究并比较由PP均聚物或PP/PIB掺混物制备的薄膜的熔体流动速率和挠性。使用Total Petrochemicals 3365(是可从美国总石油化学品公司(Total Petrochemicals USA，Inc.)商购的聚丙烯均聚物)制备聚丙烯样品(样品1)。通过在3365中加入2.4重量％的INDOPOL H-100(即PIB)制备PP/PIB掺混物(样品2)。将PP/PIB掺混物挤出并且流延成16密耳的片材，然后使用Brückner拉伸器(实验室拉伸器，由德国西格道夫的Brückner(Brückner，Siegsdorf，Germany)制造)进行拉伸。样品1在与样品2相同的条件下再次挤出。使用样品1和2制成的片材在140℃，145℃，150℃，155℃，160℃以30米/分钟的MD和TD速度双轴向拉伸至6×6面积拉伸比，所述片材预热时间为30秒，夹头温度为100℃。

[0068] 测定两个样品的熔体流动速率。对3365熔体流动速率为3.7克/10分钟。存在2.4重量％PIB稀释了3365熔体并使PP/PIB掺混物的熔体流动速率从3.7克/10分钟提高到4.7克/10分钟。与3365(样品1)相比，PP/PIB掺混物还具有略低的重结晶温度和结晶度。最后，样品1进行再挤出过程使其颜色从0.5增加到4.7(色b)，将3365/PIB掺混物(样品2)挤出，产生与再挤出的基础树脂类似的颜色。结果示于表4。

[0069] 表4

[0070]

[0071] 实施例2

[0072] 进一步研究实施例1中两个样品的挠性。实施例1的两个片材在135℃初始温度进行拉伸。两个片材都未能在135℃成功进行拉伸。不希望受到理论的束缚，所述样品未能进行拉伸，原因可能是需要更长的时间进行传热或需要更高的温度。

[0073] 对这两个片材都重复Brückner拉伸试验。它们都能在从140℃至最高160℃的温度下成功拉伸，但是在165℃未能进行拉伸。该试验显示添加2.4重量％PIB并没有能够缩小或改变3365的处理范围。还研究了拉伸应力，在图1中绘制两个样品的屈服应力随温度变化的曲线。参见图1，在3365中加入PIB降低了其屈服应力，观察到在较低温度这种趋势更明显。例如，在140℃，添加2.4重量％PIB使拉伸力减小10％。

[0074] 在图2和图3中示出在140℃和160℃在加工方向拉伸力随时间的变化曲线。因为薄膜同时在加工方向和横向以30米/分钟的恒定速率进行拉伸，可以将拉伸时间轴转换为应变。参见图2，观察两个样品在140℃的特性屈服点(定义为应变软化后的最大点)。PP/PIB掺混物与3365相比显示需要较小的拉伸力。应变软化后，拉伸应力随时间(应变)增大，即，由于在较大应变下显著的聚合物链取向而导致的应变硬化。一般而言，两个样品都显示类似的拉伸趋势。

[0075] 在160℃较高温度，样品容易拉伸，因此屈服应力较小。参见图3，任一个样品都没有明显的特性屈服点。样品1(即，3365)的拉伸应力随时间增大，可能是链取向的作用所致。相反，样品2(即，PP/PIB掺混物)的拉伸应力保持在相对稳定水平。这种稳定的拉伸应力趋势表明样品2在160℃没有达到充分的拉伸取向。不希望受理论的束缚，PIB在PP/PIB掺混物中的作用是作为增塑剂，并减小聚丙烯链之间的摩擦力，尤其是在较高温度下。当PP/PIB掺混物在160℃进行拉伸时，由于从PIB塑化，链可能相互滑动而不是定向。

[0076] 实施例3

[0077] 研究了实施例1样品的45°光泽和雾度百分数。图4是薄膜样品的45°光泽随制备该样品时温度变化的曲线。如图所示，添加2.4重量％PIB对45°光泽产生的效应相对较小。图5是雾度百分数随温度的变化曲线。参见图5，两个样品的雾度百分数在140℃和145℃都为0.5％，在150℃增大到4％，然后在155℃和160℃减小。该结果表明PP/PIB掺混物薄膜显示与纯聚丙烯薄膜相当的光学性质。

[0078] 实施例4

[0079] 使用亨特色度计研究PIB对样品颜色的影响。亨特色度计利用对立色规，验证按大致视觉均匀性单位的色测量值。因此，在亨特色规中，L测量亮度，在从100(纯白)到0(黑色)范围变化，大致由肉眼评价。色维度(chromacity dimension)(a和b)给出可理解的如下的色标志：

[0080] a.正值时测得红色，零时测得灰色，负值时测得绿色。

[0081] b.正值时测得黄色，零时测得灰色，负值时测得蓝色。

[0082] 此外，亨特色度计测量黄色指数或YI。视觉上，黄色与烧焦、污染以及常规产品通过光或化学接触和加工的降解相关。黄色指数主要用于度量降解的类型。黄色指数可以采用ASTM方法E 313，由亨特色度计进行计算。测定实施例1的3365和PP/PIB掺混物在不同温度下的颜色，结果示于表5。

[0083] 表5

[0084]

[0085] 总体上，两种薄膜具有类似的颜色，尤其是在较高温度。在140-145℃的较低温度，PP/PIB掺混物薄膜显示略微更深的黄色。

[0086] 实施例5

[0087] 对实施例1的两个样品，研究在145℃条件下制得的薄膜样品的阻挡性质，具体是氧透过率(OTR)和水蒸气透过率(WVTR)。还对两个样品进行拉伸测试。结果示于表6。

[0088] 表6

[0089]

[0090] 参见表6，具有2.4重量％PIB的PP/PIB掺混物的WVTR和OTR略高于聚丙烯均聚物3365的值。两个样品的屈服/致断强度类似，但是PP/PIB样品的断裂伸长高于3365。此外，PP/PIB掺混物在MD和TD的收缩小于聚丙烯均聚物3365观察的值。

[0091] 含15重量％PIB的聚丙烯流延薄膜显示氧和水的渗透性下降50-70％，显著提高了薄膜的阻挡性质。当存在更多PIB时，预期双轴向取向的聚丙烯薄膜具有类似的阻挡优点。不希望受理论的束缚，因为PIB在其主链上具有对称的两个甲基侧基，所以甚至在高于其Tg温度，无定形聚合物链也可以相互紧密地结合，导致特性不透气性。在PP薄膜中，无定形相形成气体渗透的路径。当掺混少量PIB时，由PIB提供的阻挡性提高受到较低PP结晶度的不利影响。但是，当存在较大量PIB时，相对于PP结晶度下降，PIB组分的优异阻挡特性成为主导，提高了BOPP薄膜的阻挡性质。

[0092] 虽然示出并描述了各种实施方式，但是，本领域普通技术人员在不偏离本发明的精神和内容下可以对其进行各种变动。本文中所述的实施方式只是举例，并不是用来构成限制。对本发明主题的许多变动和修改都是可能的并且在本发明的范围之内。清楚地指出数值范围或限值时，应理解，这些明确范围或限值包括落在该明确表示的范围或限值内的同样量级的重复范围或限值(如，约1-10包括2，3，4等；大于0.10包括0.11，0.12，0.13等)。例如，每当显示具有下限RL和上限RU的数值范围时，就具体显示了在该范围内的任何数值。具体来说，具体显示了该范围内的以下数值：R＝RL+k*(RU-RL)，其中k是以1％增加的在1-100％范围的变量，即k可以是1％，2％，3％，4％，5％，…50％，51％，52％，……，95％，96％，97％，98％，99％，或100％。而且，还具体显示了以上定义的两个R值所限定的任何数值范围。对权利要求的任意要素使用术语“任选地”是用来表示主题要素是需要的或者可以不需要。这两个选择项都规定在权利要求的范围之内。应理解，使用广义的术语，如包含、包括、具有等提供对狭义术语如由……组成，主要由……组成，主要包含等的支持。

[0093] 因此，保护范围不受上面的描述的限制，而只由所附权利要求书限定，权利要求书的范围包括权利要求书的主题的所有等价内容。每一个权利要求作为本发明的一个实施方式结合在说明书中。因此，权利要求书是对本发明的实施方式的进一步描述和增加。对相关技术领域描述的参考文献的讨论并未承认所讨论的参考文献就是本发明的现有技术，尤其是公开日期是在本申请的优先权日之后的任何参考文献。本文中列举的所有专利、专利申请和出版物的内容都通过参考结合于本文，它们对本文陈述的内容提供示例性、程序上或其他细节上的补充。