具有低收缩率的BOPP膜制造技术

本发明专利技术涉及一种新型双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，用于制备该膜的方法以及聚丙烯在制备该膜中的应用和包含所述膜的制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种新型双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，该膜的制备方法以及聚丙烯在该膜的制备中的应用和包含该膜的制品。
技术介绍
双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，也称之为取向聚丙烯膜，在例如包装，磁带或电容器膜的各种广泛的技术应用中被使用。然而，由于是在两个不同温度下，通过沿两个正交方向连续拉伸来制造BOPP膜在，故BOPP膜工艺中引入了相当大的与最终的BOPP膜的几种机械性能相关的各向异性。特别地，加热时的形态松弛引起两个拉伸方向上的收缩。结果是，沿机器方向(MD)的收缩率通常约为原始尺寸的3.0～6.0％，而沿横向方向(TD)的更低的收缩率通常约为原始尺寸的0.5～1.5％。然而，为了确保最终的BOPP膜在后处理和随后的使用过程中的尺寸稳定性，期望BOPP膜的收缩率尽可能地低。因此，本领域中仍然期望提供一种双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，该膜可以避免前述缺点，并且特别是能够改进收缩率。换而言之，理想的是提供一种与现有技术中的双轴取向聚丙烯(BOPP)膜相比，以更低收缩率为特征的双轴取向聚丙烯(BOPP)膜。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其具有如下特征：降低的收缩率，同时保持其他的机械性能如刚性。本专利技术基于下述发现：可通过具有宽分子量分布[Mw/Mn]和相当高的熔融温度的聚丙烯来获得一种具有低收缩率的双轴取向聚丙烯膜。因此，本专利技术的第一方面涉及一种双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其包含聚丙烯(PP)，优选包含丙烯均聚物(H-PP)，所述聚丙烯的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比率[Mw/Mn]为至少9.0，优选10.0～15.0，并且用差示扫描量热法(DSC)测得的熔融温度(Tm)为至少160℃，优选164～169℃。优选地，根据本专利技术的双轴取向聚丙烯(BOPP)膜在120℃下5分钟后沿横向方向(TD)测得的热收缩率≤0.3％，优选≤0.2％，和/或在120℃下5分钟后沿机器方向(MD)测得的热收缩率为3.0～6.0％。因此，在一个具体实施方式中，本专利技术涉及双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其包含丙烯均聚物(H-PP)，所述丙烯均聚物的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比率[Mw/Mn]为10.0～15.0，并且通过差示扫描量热法(DSC)测得的熔融温度(Tm)为164～169℃，其中所述双轴取向聚丙烯(BOPP)膜在120℃下5分钟后沿横向方向(TD)测得的热收缩率≤0.3％，优选≤0.2％，和/或在120℃下5分钟后沿机器方向(MD)测得的热收缩率为3.0～6.0％。本专利技术的第二方面涉及一种用于制备双轴取向聚丙烯(BOPP)膜的方法，该方法至少包括以下步骤：a)提供如上所述的聚丙烯(PP)，优选丙烯均聚物(H-PP)，b)沿机器方向(MD)和横向方向(TD)拉伸步骤a)中聚丙烯(PP)，优选丙烯均聚物(H-PP)，其中，沿机器方向(MD)和横向方向(TD)的拉伸在连续的步骤中进行。优选步骤b)中，步骤a)中的聚丙烯(例如，丙烯均聚物(H-PP))按如下方式进行拉伸：a)沿机器方向(MD)以≥3.0、优选≥4.0的拉伸比进行，和/或b)沿横向方向(TD)以≥6.0、优选≥7.0的拉伸比进行。本专利技术的第三方面涉及上述聚丙烯(PP)(例如，丙烯均聚物(H-PP))的应用，用于制备双轴取向聚丙烯(BOPP)膜。本专利技术的第四方面涉及包含如上所述的双轴取向聚丙烯(BOPP)膜的制品。在本专利技术的一个实施方式中，双轴取向聚丙烯(BOPP)膜包含的聚丙烯(PP)是丙烯均聚物(H-PP)。在本专利技术的另一个实施方式中，聚丙烯(PP)(例如丙烯均聚物(H-PP))具有：a)通过差示扫描量热法(DSC)测得的至少162℃的熔融温度(Tm)，和/或b)通过差示扫描量热法(DSC)测得的至少115℃、优选至少118℃的结晶温度(Tc)。在本专利技术的第二方面的另一实施方式中，聚丙烯(PP)(例如丙烯均聚物(H-PP))具有：a)根据ISO1133测得的≤7.0g/10min、优选≤5.0g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃)，和/或b)根据ISO16152在25℃下测量的≤4.0wt％、优选1.0～4.0wt％的二甲苯冷可溶组分(XCS)，和/或c)通过NMR光谱测量的≥94.0％、优选94.0～98.0％的mmmm五价物浓度(pentadconcentration)，和/或d)通过13C-NMR光谱测量的低于1.0％、优选低于0.5％、更优选低于0.3％的2,1赤型位置缺陷。在本专利技术中的缺陷的量，即2,1赤型位置缺陷和立体缺陷(mmmm五价物)的量用“％”表示时，是指丙烯单元在聚合物链中的平均百分比。在本专利技术的一个实施方式中，聚丙烯(PP)(例如，丙烯均聚物(HDPP))具有≥5.0的多分散性指数。在本专利技术的另一个实施方式中，聚丙烯(PP)(例如丙烯均聚物(H-PP))的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比率[Mw/Mn]为至少10.0，优选10.0～15.0。在本专利技术的又一实施方式中，双轴取向聚丙烯(BOPP)膜具有：(a)沿机器方向(MD)的拉伸模量为至少2300N/mm2，和/或(b)沿横向方向(TD)的拉伸模量为至少4500N/mm2，优选沿横向方向(TD)和沿机器方向(MD)的拉伸模量的值是在下述条件下获得的：沿横向方向拉伸时，聚丙烯(PP)(例如丙烯均聚物(H-PP))具有满足不等式(II)的拉伸温度(Tdraw’)。Tm-25≤Tdraw′≤Tm+10(II)，其中，Tdraw'是炉子中的拉伸区(DZT)的第一区段的以℃表示的拉伸温度(Tdraw’)，炉子中，聚丙烯(PP)(例如丙烯均聚物(H-PP))沿横向方向被拉伸，进一步地，将拉伸区(DZT)的第一区段定义为下述区域：该区域中，经拉伸的聚丙烯(PP)(例如丙烯均聚物(H-PP))的拉伸比为至少1.1，优选1.1～5.0，更优选1.1～4.0，还更优选1.1～3.5；以及Tm是以℃表示的聚丙烯(PP)(例如，丙烯均聚物(H-PP))的熔融温度(Tm)。在本专利技术的一个实施方式中，双轴取向聚丙烯(BOPP)膜通过上述方法获得。令人惊讶地发现，与本领域中已知的膜相比，这样的双轴取向聚丙烯(BOPP)膜具有更优异的性能。特别地，本专利技术的双轴取向聚丙烯(BOPP)膜具有出色的低收缩率，特别是在横向方向上本文档来自技高网...

【技术保护点】
双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其中，所述双轴取向聚丙烯(BOPP)膜包含丙烯均聚物(H‑PP)，所述丙烯均聚物的重均分子量Mw与数均分子量Mn之比Mw/Mn为10.0～15.0，以及通过差示扫描量热法(DSC)测量的熔融温度Tm为164～169℃，所述双轴取向聚丙烯(BOPP)膜在120℃下5分钟后测量的沿横向方向(TD)的热收缩率≤0.3％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.18 EP 13198125.01.双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其中，
所述双轴取向聚丙烯(BOPP)膜包含丙烯均聚物(H-PP)，
所述丙烯均聚物的重均分子量Mw与数均分子量Mn之比Mw/Mn为10.0～15.0，以
及通过差示扫描量热法(DSC)测量的熔融温度Tm为164～169℃，
所述双轴取向聚丙烯(BOPP)膜在120℃下5分钟后测量的沿横向方向(TD)的热收
缩率≤0.3％。
2.根据权利要求1所述的双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其中，丙烯均聚物(H-PP)通
过差示扫描量热法(DSC)测量的结晶温度Tc为至少115℃，优选为至少118℃。
3.根据权利要求1或2所述的双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其中，丙烯均聚物(H-
PP)通过差示扫描量热法(DSC)测量的熔融温度Tm为164～168℃。
4.根据前述权利要求中任一项所述的双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其中，丙烯均聚物
(H-PP)根据ISO1133在230℃下测量的熔体流动速率MFR2≤7.0g/10min，优选≤5.0
g/10min。
5.根据前述权利要求中任一项所述的双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其中，丙烯均聚物
(H-PP)根据ISO16152在25℃下测量的二甲苯冷可溶物组分XCS≤4.0wt％，优选在
1.0～4.0wt％范围内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其中，
丙烯均聚物(H-PP)具有：
a)≥94.0％、优选在94.0～98.0％范围的通过NMR光谱测量的mmmm五价基浓度，
和/或
b)低于1.0％、优选低于0.5％、更优选低于0.3％的通过13C-NMR光谱测量的2,1赤
型位置缺陷。
7.根据前述权利要求中任一项所述的双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其中，丙烯均聚物
(H-PP)的多分散性指数≥5.0。
8.根据前述权利要求中任一项所述的双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其中，双轴取向聚
丙烯(BOPP)膜包含丙烯均聚物(H-PP)，所述丙烯均聚物(H-PP)的重均分子量Mw
与数均分子量Mn之比Mw/Mn为至少10.0，优选10.0～15.0。
9.根据前述权利要求中任一项所述的双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其中，双轴取向聚
丙烯(BOPP)膜在120℃下5分钟后测量的热收缩率，
(a)在横向方向(TD)上为≤0.2％
和/或
(b)在机器方向(MD)上为3.0～6.0％。
10.根据前述权利要求中任一项所述的双轴取向聚丙烯(BOPP)膜，其中，
双轴取向聚丙烯(BOPP)膜在机器方向(MD)上的拉伸模量为至少2300N/mm2，
和/或在横向方向(TD)上的拉伸模量为至少4500N/mm2。
11.根据前述权利要求中任一项所述的双轴取向聚丙烯(BOPP)...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·波特，D·格鲁格，T·赫里尔，
申请(专利权)人：北欧化工公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT