高性能可密封共挤出双轴取向的聚丙烯膜专利检索-重熔热处理专利检索查询-专利查询网

高性能可密封共挤出双轴取向的聚丙烯膜

阅读：2发布：2021-03-04

专利汇可以提供高性能可密封共挤出双轴取向的聚丙烯膜专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了包括至少三层的多层双轴取向聚丙烯膜。第一层是包含第一聚合物的外层，所述第一聚合物是具有至少155℃熔点的均聚物聚丙烯树脂。第二层是芯层，其具有大于150℃的熔点。芯层包括包含第二聚合物和具有不大于145℃熔点的第三聚合物的共混物，所述第二聚合物是具有至少155℃熔点的聚丙烯均聚物。第二聚合物占芯层的20-80重量％，而第三聚合物占芯层的80-20重量％。膜中随后所需的层是密封层。密封层包含具有不大于145℃熔点的第四聚合物。，下面是高性能可密封共挤出双轴取向的聚丙烯膜专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种多层双轴取向聚丙烯膜，包括：
包含第一聚合物的外层，所述第一聚合物是具有至少155℃熔点的均聚物聚丙烯树脂；
熔点大于150℃的芯层，其包括包含第二聚合物和具有不大于145℃熔点的第三聚合物的共混物，所述第二聚合物是具有至少155℃熔点的聚丙烯均聚物，其中第二聚合物占芯层的20-80重量％，而第三聚合物占芯层的80-20重量％；和
包含具有不大于145℃熔点的第四聚合物的密封层。
2.权利要求1的膜，其中所述膜共挤出。
3.权利要求1的膜，其中第三聚合物是基于丙烯的塑性体或弹性体。
4.权利要求1的膜，其中第三聚合物是具有小于0.916g/cc密度的乙烯共聚物。
5.权利要求1的膜，其中第三聚合物是烯烃嵌段共聚物。
6.权利要求3的膜，其中基于丙烯的弹性体或塑性体包含源自丙烯的单元和源自乙烯的单元。
7.权利要求6的膜，其中源自乙烯的单元占基于丙烯的塑性体或弹性体的0.04-15重量％。
8.权利要求1的膜，其中所述膜具有15μm-80μm的厚度。
9.权利要求1的膜，其中芯层具有2μm-20μm的厚度。
10.权利要求1的膜，其中第一聚合物具有大于160℃的熔点。
11.权利要求1的膜，其中第四聚合物具有至少90℃的熔点。
12.权利要求1的膜，其中所述膜具有至少10N/25mm的热密封强度。
13.权利要求1的膜，其中所述膜具有不大于100℃的热密封起始温度。
14.权利要求1的膜，其中第一聚合物和第二聚合物是相同材料。
15.权利要求1的膜，其中第三聚合物和第四聚合物是相同材料。

说明书全文

高性能可密封共挤出双轴取向的聚丙烯膜

[0001] 发明背景和概述

[0002] 本发明涉及能够通过共挤出形成并且特征在于具有相对高的密封强度和相对低的热密封起始温度的双轴取向聚丙烯膜。本发明的膜非常适合于干食品(dry food)包装应用。

[0003] 自2000年以来，世界对双轴取向聚丙烯(BOPP)膜的需求每年增长平均8.7％。BOPP膜包括至少一个含丙烯的层。用于干食品的柔性包装是BOPP的一个主要应用。目前，干食品包装由多层干层压BOPP膜占主导。这些膜可热密封并且通常通过粘合层压技术通过使BOPP膜与单独的密封膜例如聚乙烯或压延聚丙烯(CPP)膜结合制备。一般而言，这些BOPP层压结构具有约15-40N/25mm的热密封强度和约105℃的热密封起始温度(HSIT)(当使用聚乙烯作为密封膜时)。

[0004] 共挤出BOPP膜是可用于包装的可热密封BOPP基膜的另一种类型。这些膜通过聚丙烯和密封剂树脂共挤出形成片材，然后双轴拉伸片材形成双轴取向膜而制备。相对于粘结层压工艺，共挤出BOPP的制备是更成本有效的工艺，因为膜在单个步骤中制备并且不需要粘结剂。然而，目前可获得的共挤出BOPP膜在双轴拉伸后的热密封强度降至约5-8N/25mm并且HSIT增加约10℃。由于减小的密封强度，因此共挤出BOPP膜目前仅用于包装小的制品或者不需要高密封强度的制品，例如香烟包装或轻质食品比如面包。

[0005] 希望开发共挤出BOPP膜代替层压BOPP膜，以削减成本和排除层压工艺中涉及的粘结剂并且仍然具有类似的热密封强度和HSIT。

[0006] 因此在本发明一个方面提供一种多层双轴取向聚丙烯膜。所述膜包括至少三层。一层是包含第一聚合物的外层，所述第一聚合物是具有至少155℃熔点的均聚物聚丙烯树脂。第二层是包括共混物的芯层，所述共混物包含第二聚合物，所述第二聚合物是具有至少
155℃熔点的聚丙烯均聚物，和具有不大于145℃熔点和至少60℃Vicat软化点的第三聚合物，其中第三聚合物占不多于芯层的80重量％。第三层是包含具有不大于145℃熔点的第四聚合物的密封层。

[0007] 本发明的另一个方面是本发明的膜用于包装干食品的应用。特别地，本发明的具有至少10N/25mm的优选热密封强度(即使当芯层小于10μm厚时)和不大于130℃的优选热密封起始温度的膜非常适合于该应用。

[0008] 附图简述

[0009] 图1是本发明实施例1及比较例1和2的热密封强度/密封温度曲线图。

[0010] 图2是本发明实施例2、3和4的热密封强度/密封温度曲线图。

[0011] 发明详述

[0012] 测试方法

[0013] 除非另外说明，以下性能通过贯穿本说明书所述的测试方法确定。

[0014] 熔点使用差示扫描量热仪(DSC)测量。在相对于线性基线的最大热流速率下的温度作为由DSC测量的熔点。线性基线从熔融开始(玻璃转变温度以上)构造到熔融结束。温度在10℃/min下从室温升至200℃，保持在200℃下5min，在10℃/min下降至0℃，保持在0℃下5min，并且然后温度在10℃/min下从0℃升至200℃，并且从该第二加热循环中取结果。记录熔融和冷却曲线。当存在多个熔融峰时，使用最大温度下的熔融峰作为熔点。

[0015] Vicat软化点根据ASTM D-1525测量。

[0016] 密度根据ASTM D-792测量。

[0017] 丙烯聚合物(即，包含大于50重量％源自丙烯单体的单元的那些聚合物)的熔体流动速率根据ASTM D1238，230℃，2.16kg测量。

[0018] 乙烯聚合物(即，包含至少50重量％源自乙烯单体的单元的那些聚合物)的熔体指数或I2根据ASTM D1238，190℃，2.16kg测量。

[0019] 热密封强度使用具有以下设置的J&B热粘测试仪型号4000和ZWICKZ010 Universal张力测试仪根据以下方法测量：

[0020] ·样品宽度：25mm

[0021] ·密封压力：0.275N/mm2

[0022] ·密封时间：0.5s

[0023] ·调节时间(热密封后)：24小时

[0024] ·剥离速度：500mm/min

[0025] 热密封起始温度测量为在其下得到4.4N/25mm或1lb/英寸的密封时的最小温度。

[0026] 在一个方面，本发明包括一种多层双轴取向聚丙烯膜，包括：

[0027] a.包含第一聚合物的外层，所述第一聚合物是具有至少155℃熔点的均聚物聚丙烯树脂；

[0028] b.熔点大于150℃的芯层，其包括包含第二聚合物和具有不大于145℃熔点的第三聚合物的共混物，所述第二聚合物是具有至少155℃熔点的聚丙烯均聚物，其中第二聚合物占芯层的20-80重量％，而第三聚合物占芯层的80-20重量％；和

[0029] c.包含具有不大于145℃熔点的第四聚合物的密封层。

[0030] 本发明的膜的外层包含第一聚合物。第一聚合物包括具有大于或等于155℃，更优选大于或等于160℃的熔点的均聚物聚丙烯树脂。可用作外层中的聚合物的特别希望的聚烯烃是具有以下性质的全同立构丙烯均聚物：(i)约89-99％的全同立构规整度(使用中位五元组通过13C NMR光谱测量)、(ii)约155℃-约165℃的熔点，和(iii)约0.5-约15g/10分钟的熔体流动速率。均聚物聚丙烯可以通过使用Ziegler-Natta或茂金属催化剂制备。开发或商业制备的茂金属催化的全同立构聚丙烯是得自Fina Oil and Chemical Co.的EOD 96-21和EOD 97-09，得自ExxonMobil Chemical Co.的EXPP-129，和得自BASF GmbH.的Novalen M，以及特别得自Dow Chemical Company的H314-02Z。优选地，用于膜外层的树脂仅包含均聚物聚丙烯。

[0031] 膜的芯层包含至少两种聚合物，在本文表示为第二聚合物和第三聚合物的共混物。第二聚合物包括具有大于或等于155℃，更优选大于或等于160℃的熔点的均聚物聚丙烯树脂。可用作芯层中的第二聚合物的特别希望的聚烯烃是具有以下性质的全同立构丙烯均聚物：(i)约89-99％的全同立构规整度(使用中位五元组通过13C NMR光谱测量)、(ii)约155℃-约165℃的熔点，和(iii)约0.5-约15g/10分钟的熔体流动速率。均聚物聚丙烯可以通过使用Ziegler-Natta或茂金属催化剂制备。该聚合物可以有利地(但不必须)是与第一聚合物相同的材料。

[0032] 第三聚合物(即，膜的芯层包含的共混物的第二必要组分)包括具有小于或等于145℃，更优选小于或等于130℃，或甚至小于或等于110℃，更优选100℃-120℃熔点的聚合物。优选地，第三聚合物将具有大于或等于60℃的Vicat软化温度。第三聚合物可以有利地是具有小于约0.916g/cc，更优选小于约0.910g/cc的密度的乙烯共聚物，基于丙烯的塑性体或弹性体(或“PBPE”)，或者烯烃嵌段共聚物(或“OBC”)，或者包含一种或多种上述材料的共混物。

[0033] 适合用作本发明的膜中第三聚合物的乙烯共聚物可以是如U.S.2003/0032731中所述的乙烯与至少一种C3-C20α-烯烃的互聚物。优选地，乙烯共聚物是乙烯与1-丁烯、1-己烯或1-辛烯，最优选与1-辛烯的共聚物。适合用作第三聚合物的乙烯共聚物可以是线型(即没有长链支化)或基本线型。如本领域已知的，乙烯共聚物可以有利地使用气相工艺或溶液工艺制备，但为了制得具有较低密度的聚合物而通常优选溶液。类似地，用于制备LLDPE的催化剂没有限制并且包括Ziegler Natta型催化剂以及茂金属。用于本发明的例TM
举的乙烯共聚物包括得自Exxon-Mobil Chemical Company的EXACT 聚合物，得自The Dow TM TM
Chemical Company的AFFINITY 聚合物和ENGAGE 聚合物，以及得自Mitsui Chemicals的TM
TAFMER 聚合物。

[0034] 适合用作本发明的膜中第三聚合物的PBPE材料包括至少一种具有至少约50重量％源自丙烯的单元和至少约1重量％源自不同于丙烯的共聚单体的单元的共聚物。合适的基于丙烯的弹性体和/或塑性体在WO03/040442和WO2007/024447中教导，每一个以整体在此引入作为参考。

[0035] 特别重要用于本发明的是具有小于3.5的MWD的反应器等级PBPE。术语“反应器等级”意指如US 专利6,010,588中定义并且通常是指其分子量分布(MWD)或者多分散度在聚合后基本没有改变的聚烯烃树脂。优选的PBPE将具有小于约90焦耳/克，优选小于约70焦耳/克，更优选小于约50焦耳/克的熔融热(使用描述于WO2007/024447中的DSC方法测量)。当使用乙烯作为共聚单体时，以基于丙烯的弹性体或塑性体重量计，PBPE具有约
0.04-约15％的乙烯，或约5-约14％的乙烯，或者约5-12％的乙烯。

[0036] 尽管丙烯共聚物的余下单元源自至少一种共聚单体，例如乙烯、C4-20α-烯烃、C4-20二烯烃、苯乙烯化合物等，但优选地共聚单体是乙烯和C4-12α-烯烃例如1-己烯或1-辛烯的至少一种。优选地，共聚物的余下单元仅源自乙烯。

[0037] 基于丙烯的弹性体或塑性体中不同于乙烯的共聚单体的量至少部分随共聚物的共聚单体和所希望的熔融热而变化。如果共聚单体是乙烯，则通常该共聚单体衍生的单元占不超过共聚物的约15wt％。基于共聚物的重量，乙烯衍生的单元的最小量通常为至少约1，优选至少约3，更优选至少约5并且仍然更优选至少约9wt％。如果聚合物包含至少一种不同于乙烯的其他共聚单体，则优选的组合物将具有大约在具有约3-20wt.％乙烯的丙烯-乙烯共聚物范围内的熔融热。本发明的基于丙烯的塑性体或弹性体可以通过任何工艺制备，并且包括由Ziegler-Natta、CGC(受限几何催化剂)、茂金属和非茂金属、金属中心的杂芳基配体催化制备的共聚物。这些共聚物包括无规、嵌段和接枝共聚物，但优选共TM聚物为无规结构。例举的丙烯共聚物包括Exxon-Mobil VISTAMAXX 聚合物，和由The Dow TM
Chemical Company生产的VERSIFY 丙烯/乙烯弹性体和塑性体。

[0038] 通过ASTM D-792测量，本发明的基于丙烯的弹性体或塑性体的密度通常为至少约3
0.850，可以为至少约0.860并且也可以为至少约0.865克/立方厘米(g/cm)。优选地，密度小于约0.893g/cc。

[0039] 本发明的基于丙烯的弹性体或塑性体的重均分子量(Mw)可以广泛变化，但通常其为约10,000-1,000,000，作为选择为约50,000-500,000或者100,000-250,000(应理解最小或最大Mw的仅有的限制由实际考虑设置)。

[0040] 本发明的基于丙烯的弹性体或塑性体的多分散度通常为约2-约5。“窄多分散度”、“窄分子量分布”、“窄MWD”和类似术语是指小于约3.5，可以小于约3.0，也可以小于约2.8，也可以小于约2.5的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比例(Mw/Mn)。

[0041] 用于本发明的PBPE理想地具有0.2-2000g/10min，优选约0.5-1000，更优选约2-500，仍然更优选约2-40的MFR。选择的特定MFR将部分取决于预期的制造方法例如吹制膜、挤出涂覆、片材挤出、注塑或压延膜工艺。丙烯和乙烯和/或一种或多种C4-C20α-烯烃的共聚物的MFR根据ASTMD-1238，条件L(2.16kg，230℃)测量。根据以下关系式估算大于约250的MFR：

[0042] MFR＝9×1018Mw-3.3584

[0043] Mw(克/摩尔)使用凝胶渗透色谱测量。

[0044] 芯层包含的共混物优选包含20％-80％(以共混物的重量计)第二聚合物，更优选30％-70％，和20％-80％第三聚合物。更优选地，第三聚合物占共混物重量的小于或等于70％，或者甚至小于或等于约60％。共混物也可以包括其他聚合物，但优选共混物不含不同于基于乙烯的聚合物和/或基于丙烯的聚合物的其他树脂。

[0045] 适合用作本发明的膜中第三聚合物的烯烃嵌段共聚物是更全面描述于WO2005/090427、US2006/0199931、US2006/0199930、US2006/0199914、US2006/0199912、US2006/0199911、US2006/0199910、US2006/0199908、US2006/0199907、US2006/0199906、US2006/0199905、US2006/0199897、US2006/0199896、US2006/0199887、US2006/0199884、US2006/0199872、US2006/0199744、US2006/0199030、US2006/0199006和US2006/0199983中的相对新的材料类型；每一公开物全部在此引入作为参考。烯烃嵌段共聚物也称为“OBC”或者烯烃多嵌段互聚物。

[0046] OBC可以用两种催化剂，引入不同量的共聚单体和链穿梭剂制备。优选的烯烃多嵌段互聚物是乙烯/α-烯烃多嵌段互聚物。乙烯/α-烯烃多嵌段互聚物通常包含乙烯和一种或多种聚合形式的可共聚α-烯烃共聚单体，特征在于两种或多种聚合单体单元的多个嵌段或链段的化学或物理性能不同。即，乙烯/α-烯烃互聚物是嵌段互聚物，优选多嵌段互聚物或共聚物。

[0047] 乙烯多嵌段聚合物通常包含各种量的“硬”和“软”链段。“硬”链段是指其中基于聚合物的重量，乙烯以大于约95重量％，并且优选大于约98重量％的量存在的聚合单元的嵌段。换句话说，基于聚合物的重量，硬链段中共聚单体含量(不同于乙烯的单体的含量)小于约5重量％，并且优选小于约2重量％。在一些实施方式中，硬链段包含全部或基本全部的乙烯。另一方面，“软”链段是指其中基于聚合物的重量，共聚单体含量(不同于乙烯的单体的含量)大于约5重量％，优选大于约8重量％，大于约10重量％，或大于约15重量％的聚合单元的嵌段。在一些实施方式中，软链段中的共聚单体含量可以大于约20重量％，大于约25重量％，大于约30重量％，大于约35重量％，大于约40重量％，大于约45重量％，大于约50重量％，或大于约60重量％。

[0048] 软链段通常可以嵌段互聚物总重量的约1重量％-约99重量％，优选嵌段互聚物总重量的约5重量％-约95重量％，约10重量％-约90重量％，约15重量％-约85重量％，约20重量％-约80重量％，约25重量％-约75重量％，约30重量％-约70重量％，约35重量％-约65重量％，约40重量％-约60重量％，或者约45重量％-约55重量％存在于嵌段互聚物中，相反，硬链段可以类似的范围存在。软链段重量百分比和硬链段重量百分比可以基于由DSC或NMR得到的数据计算。这些方法和计算公开于优先权日为2006年3月15日，以Colin L.P.Shan，Lonnie Hazlitt等的名义并且转让给Dow Global Technologies Inc.的“题为乙烯/α-烯烃嵌段互聚物”的WO/2008/080111中，该公开内容以整体在此引入作为参考。

[0049] 术语“多嵌段共聚物”或“分段共聚物”是指包含两个或更多个优选以线型方式连接的化学不同的区或链段(称为“嵌段”)的聚合物，即包含相对于聚合的烯属官能团尾-尾连接，而不是悬垂或接枝形式的化学不同的单元的聚合物。在优选实施方式中，嵌段在引入其中的共聚单体的量或类型、密度、结晶度的量、归因于该组成的聚合物的晶体尺寸、立构规整的类型或程度(全同立构或间同立构)、区域规整度或区域不规整度，支化的量，包括长链支化或高支化，均匀性或者任何其他化学或物理性能方面不同。多嵌段共聚物特征在于归因于制备共聚物的独特工艺的独特的多分散指数分布(PDI或Mw/Mn)、嵌段长度分布，和/或嵌段数目分布。更特别地，当以连续工艺制备时，聚合物希望地具有1.7-2.9，优选1.8-2.5，更优选1.8-2.2，并且最优选1.8-2.1的PDI。当以间歇或半间歇工艺制备时，聚合物具有1.0-2.9，优选1.3-2.5，更优选1.4-2.0，并且最优选1.4-1.8的PDI。

[0050] 在一种实施方式中，基于聚合物的总重量，乙烯/α-烯烃多嵌段互聚物具有60-90％的乙烯含量，0-10％的二烯烃含量，和10-40％的α-烯烃含量。在一种实施方式中，该聚合物是具有10,000-约2,500,000，优选20,000-500,000，更优选20,000-350,000的重均分子量(Mw)；小于3.5，更优选小于3并且低至约2的多分散度；和1-250的门尼粘度(125℃下ML(1+4))的高分子量聚合物。

[0051] 在一种实施方式中，乙烯多嵌段互聚物具有小于约0.90，优选小于约0.89，更优选小于约0.885，甚至更优选小于约0.88并且甚至更优选小于约0.875g/cc的密度。在一种实施方式中，乙烯多嵌段互聚物具有大于约0.85，并且更优选大于约0.86g/cc的密度。密度通过ASTM D-792的步骤测量。低密度乙烯多嵌段共聚物通常特征在于无定形、柔性并且具有好的光学性能，例如高可见光和UV光透射率以及低雾度。

[0052] 在一种实施方式中，乙烯多嵌段互聚物具有小于约125℃的熔点。熔点通过描述于U.S.公开2006/0199930(WO 2005/090427)中的差示扫描量热(DSC)方法测量，该公开物在此引入作为参考。

[0053] OBC由The Dow Chemical Company使用INFUSETM商标确认，并且还包括D9100、D9500开发的树脂。

[0054] 本发明的膜还包括密封层，膜中的第三必要层。密封层包含具有小于或等于140℃，优选小于或等于130℃、120℃或甚至110℃的熔点的第四聚合物。第四聚合物优选具有大于75℃的熔点。第四聚合物可以有利地是具有小于约0.925g/cc，更优选小于约
0.910g/cc的密度的乙烯共聚物，或PBPE，或OBC，或者包含一种或多种这些材料的共混物。
适合用作第四聚合物的乙烯共聚物、OBC或PBPE是上面描述于用于第三聚合物的相同类型，并且实际上在一些实施方式中可以优选第三聚合物和第四聚合物是相同的材料。即使不是完全相同的材料，但可以优选第三和第四聚合物是相同类型的材料(例如均是乙烯共聚物，或均是PBPE或者均是OBC)。

[0055] 如本领域的实践者将容易理解的，还构思了用于本发明的任何树脂(用于外层、芯层、密封层或另外的层)可以包括微量的添加剂，例如抗氧剂(例如受阻酚，如由Ciba-Geigy Corp.生产的Irganox 1010)、亚磷酸酯(例如由Ciba-Geigy Corp.生产的Irgafos 168)、粘着添加剂(例如聚异丁烯(PIB))、聚合物加工助剂(例如得自Dyneon TM TMCorporation的Dynamar 5911，和得自General Electric的Silquest PA-1)、防粘添加剂、滑爽添加剂例如芥酸酰胺，颜料等。在一些应用中，添加剂可以有利地用于表层以在加工期间减少机械方向定向辊(MDO)的粘性，并且将摩擦系数(COF)改变至所希望的容易处理的水平。

[0056] 本发明的膜通过使用如上所述的树脂的所有层熔融共挤出并且然后通过本领域公知的双轴拉伸，例如通过双重发泡或拉幅机双轴取向工艺制备。

[0057] 优选地，本发明的膜将具有15-80μm，更优选20-50μm的总厚度。

[0058] 优选地，本发明中膜外层将具有10-70μm，更优选10-40μm的厚度。

[0059] 优选地，本发明的膜中的芯层将具有2-40μm，或3-30μm，更优选4-10μm的厚度。

[0060] 优选地，本发明的膜中的密封层将具有0.4-20μm，或0.5-10μm，更优选1-5μm的厚度。

[0061] 还构思了本发明的膜可以包含另外的层，但通常优选膜仅由三层组成。

[0062] 本发明的优选的膜将表现出优选大于或等于8N/25mm，更优选大于或等于10N/25mm的高密封强度。本发明的优选的膜还将表现出例如小于或等于130、115、105或甚至100℃的低热密封起始温度。因此，本发明的优选的膜将符合用于食品包装市场或要求这些性能的任何其他应用的热密封要求。
实施例

[0063] 在下述实施例中使用以下材料。

[0064] 树脂A是具有0.900g/cm3的密度；2g/10min的MFR(230℃，2.16Kg)，和162℃熔点的聚丙烯均聚物(hPP)。

[0065] 树脂B是具有乙烯含量5wt％；0.888g/cm3密度；8g/10min的MFR(230℃，2.16Kg)；105℃熔点和90℃Vicat软化点的丙烯-乙烯基弹性体或塑性体。

[0066] 树脂C是具有6.2wt％乙烯含量和15.1wt％丁烯含量；0.902g/cm3密度；6g/10min的MFR(230℃，2.16Kg)；和133℃熔点的丙烯-乙烯-丁烯无规三聚物。

[0067] 树脂D是树脂A和树脂B的50/50共混物。树脂D的熔点为162℃。

[0068] 树脂E是树脂A和树脂B的20/80共混物。树脂E的熔点为162℃。

[0069] 树脂F是树脂A和树脂B的80/20共混物。树脂F的熔点为162℃。

[0070] 在30mm双螺杆挤出机中进行树脂D、E和F的熔融配混。将组分干混并且然后通过主进料喉送入挤出机。温度设置为150-200-200-210-210-220℃(从料斗到模具)。使用没有真空的敞开的排气孔。通过3.2mm 2-孔线料模头挤出聚合物，产量为15kg/hr和螺杆速度为300rpm。将线料通过环境温度水浴骤冷并且然后通过ConAir粒化机切粒。

[0071] 为了制备膜，将粒料转换到装有四个独立挤出机(Me-100、Me-200、Me-300、Me-400)、微型共挤出模块快速变化进料头组件的共挤出片材挤出线上。片材在0.5-1.1mm规格下制备，模头间隙设置为接近于所希望的片材结构规格，并且螺杆速度设置为40-120rpm。使用两个挤出机制备两层片材。用于三层和两层共挤出片材的挤出机的温度控制分别列于表1和表2。

[0072] 表1.用于三层共挤出片材的挤出机的温度控制

[0073]

[0074]

[0075] 表2.用于两层共挤出片材的挤出机的温度控制

[0076]

[0077] 然后将共挤出片材同时在Bruckner实验室膜拉伸机型号KARO IV上双轴取向。首先将片材切成85mm×85mm试片，并且然后在每一边用5个夹子夹住试片。将样品加载装置与试片一起移动到烘炉中，并且在拉伸前平衡60秒。检测片材上的温度并且发现60秒足-1够长，使得试片在目标取向温度(155℃)下平衡。然后同时在400％s 下将片材拉伸至预定的拉伸比(5×5)。将取向的膜从样品加载装置中取出并且在测试前调适＞7天。

[0078] 根据以下配方制备共挤出BOPP膜：

[0079]

[0080] 在具有下面列出的参数的J&B热粘测试仪型号4000和ZWICK Z010 Universal张力测试仪上进行标准热密封和热粘试验：

[0081] ·样品宽度：25mm

[0082] ·密封压力：0.275N/mm2

[0083] ·密封时间：0.5s

[0084] ·延迟时间(热粘)：0.1s

[0085] ·调节时间(热密封后)：24小时

[0086] ·剥离速度(热密封)：500mm/min

[0087] ·剥离速度(热粘)：200mm/s

[0088] 收集5个数据点并且取平均值。

[0089] 使用差示扫描量热仪(DSC)进行熔点(Tm)的测量。在相对于线性基线的最大热流速率下的温度被用作通过DSC测量的熔点。温度在10℃/min下从室温升至200℃，保持在200℃下5min，在10℃/min下降至0℃，保持在0℃下5min，并且然后温度在10℃/min下从0℃升至200℃。记录熔融和冷却曲线。当存在多个熔融峰时，使用最大温度下的熔融峰作为熔点。

[0090] 本发明实施例1以及比较例1和2的热密封强度/密封温度曲线在图1中示出。在图中看出，两个比较样品(常规制备的两层共挤出BOPP膜)的热密封强度非常低，平均为约5-7N/25mm，即使在高于110℃的密封温度下并且即使使用不同的密封剂。两个比较样品的热密封起始温度(“HSIT”)(在获得4.4N/25mm密封强度时的最小温度)为约110℃。
相反，通过使用本发明技术制备的三层共挤出BOPP膜的热密封强度在高于110℃的密封温度下达到约30-40N/25mm的高水平，并且HSIT为约95℃。

[0091] 本发明实施例2、3和4的热密封强度/密封温度曲线示于图2中。该图说明了尽管芯层规格降至6μm，仍然可能获得高于10N/25mm的密封强度值。图2中的三个膜具有相同的膜结构，不同的是芯层中树脂A和B的比例不同。因此图2还说明了当使用包含由更优选的范围制成的共混物的芯层时可获得较高的密封强度(约30N/25mm)。

[0092] 以下描述表示本发明另外的方面。尽管这些描述目前可能没有全部被要求，但申请人保留以后增加对应于这些描述的权利要求的权利。

[0093] 1.一种多层双轴取向聚丙烯膜，包括：

[0094] a.包含第一聚合物的外层，所述第一聚合物是具有至少155℃熔点的均聚物聚丙烯树脂；

[0095] b.熔点大于150℃的芯层，其包括包含第二聚合物和具有不大于145℃熔点的第三聚合物的共混物，所述第二聚合物是具有至少155℃熔点的聚丙烯均聚物，其中第二聚合物占芯层的20-80重量％，而第三聚合物占芯层的80-20重量％；和

[0096] c.包含具有不大于145℃熔点的第四聚合物的密封层。

[0097] 2.描述1的膜，其中第三聚合物是丙烯共聚物或乙烯共聚物。

[0098] 3.描述1的膜，其中芯层厚度不多于膜厚的75％。

[0099] 4.描述1的膜，其中外层具有10μm-40μm的厚度。

[0100] 5.描述1的膜，其中密封层具有0.4μm-20μm的厚度。

[0101] 6.描述1的膜，其中第四聚合物是丙烯共聚物或乙烯共聚物。

[0102] 7.描述1的膜，其中第四聚合物包括聚基于丙烯的塑性体或弹性体。

[0103] 8.描述1的膜，其中第四聚合物包括具有小于0.925g/cc密度的乙烯共聚物。

[0104] 9.描述1的膜，其中第四聚合物包括烯烃嵌段共聚物。

[0105] 10.描述1的膜，其中第四聚合物具有小于130℃的熔点。

[0106] 11.描述1的膜，其中第四聚合物具有小于110℃的熔点。

[0107] 12.描述1的膜，其中以芯层的重量计，芯层中的共混物包含不多于80％的第三聚合物。

[0108] 13.描述1的膜，其中以芯层的重量计，芯层中的共混物包含至少20％的第二聚合物。

[0109] 14.描述1的膜，其中第二聚合物是具有大于160℃熔融温度的均聚物聚丙烯。

[0110] 15.描述1的膜，其中第三聚合物具有不大于145℃的熔点。

[0111] 16.描述1的膜，其中第三聚合物具有大于80℃的熔点。

[0112] 17.描述1的膜，其中膜具有不大于130℃的热密封起始温度。

[0113] 18.描述1的膜，其中第三聚合物具有至少60℃的Vicat软化点。

[0114] 19.描述1的膜，其中芯层包含的共混物通过熔融配混或者简单的干混/翻转制备。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种铝合金蓄热弥散式熔炼炉	2021-02-13	1
基于粉末增材制造部件，特别是轮胎模具的衬里叶片的方法	2021-09-06	4
激光熔覆钴合金涂层提高重载轮轨耐磨性的方法	2020-06-30	4
恢复硬件的设备和方法	2021-03-27	4
一种一体热压成型无车缝帽的制备方法	2022-12-03	2
一种地震数据采集系统电源极性、过载保护器	2021-05-24	1
一种高Ni含量CuCr触头材料的制备方法	2022-11-23	3
一种辅助交联聚烯烃发泡的工艺及其超声波处理装置	2022-03-30	3
一种生产氧化锆的副产物硅灰中二氧化硅微球解聚方法	2022-02-05	4
自动封边机螺旋式上端供胶装置	2021-08-24	4

高性能可密封共挤出双轴取向的聚丙烯膜

高性能可密封共挤出双轴取向的聚丙烯膜

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：