聚合物制造技术

本发明专利技术提供一种高密度聚乙烯均聚物或与至少一个Ｃ↓［３－２０］的α烯烃的共聚物，其中所述聚合物具有０．０５－１０ｇ／１０ｍｉｎ的ＭＦＲ↓［２］，密度至少为９４０ｋｇ／ｍ↑［３］，横向断裂应变至少为６５０％，并且当所述聚合物被形成为３０微米厚的薄膜时，在３８０℃和９０％的湿度条件下，根据ＡＳＴＭ　Ｆ　１２４９，其具有小于４．５ｇ／ｍ↑［２］／２４小时的ＷＶＴＲ。

【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高密度聚乙烯聚合物，其具有优异的加工性和机械强 度，还能够形成具有显著的水蒸气阻隔性能的薄膜。本专利技术具体涉及一种具 有高断裂应变和抗撕裂性的聚乙烯聚合物，同时其能形成例如具有优异的WVTR的薄膜。
技术介绍
HDPE广泛用于一定范围的应用中(例如收缩薄膜，购物袋等)薄膜的 制造。HDPE薄膜通常还用于食品包装，例如用于包装诸如谷类的干食品。 用于食品包装的薄膜需要阻隔性能(即，它们应该是不透湿的)以防止或最 小化所包装产品的品质下降，从而增加其贮藏寿命。虽然可以依靠阻隔层， 但是食品包装者们更喜欢采用自身能提供阻隔保护的聚合物材料。因此，对 于诸如薄膜的聚乙烯包装材料来说，水蒸气透过率(WVTR)是一个重要的 参数，因为它直接影响被包装材料的贮藏寿命。在大多数应用中，所述透过 率应尽可能地低以避免与外部环境的水分交换。用于包装的HDPE薄膜还要求应该具有一定强度。这确保所述膜不容易 损坏(例如在运输或装卸期间)，并且包装一旦被打开，会保持其形状。用 于包装的薄膜不容易被撕裂是特别重要的。对于许多薄膜，特别是用于食品 包装的薄膜已意识到的问题是在打开包装时，特别容易意外引入裂口。这样 的裂口倾向于扩大并导致包装内容物洒落，在很多情况下必需把内容物移到新包装中。不幸的是，对于聚乙烯聚合物来说，已知水蒸气阻隔性能通常受结晶度 和薄膜厚度的影响，可通过提高结晶度，即增加密度来改善，以及通过增加薄膜的厚度来改善。增加结晶度影响薄膜的拉伸性能和抗撕裂性能。断裂拉伸应变和抗撕裂 性随着密度的增加而降低。因此，化学家追求的是在水蒸气阻隔性能与断裂拉伸应变或抗撕裂性之 间特定的平衡。对于谷类包装来说，横向断裂应变(TD)应该高，以避免当打开包装时被撕裂。纵向(MD)的抗撕裂性也应该尽可能地高。与现有 的市场标准相比，具有增加的TD断裂应变和MD抗撕裂性，并具有改进的 水蒸气透过率的产品将是有优势的，特别在谷类包装方面。此外，出于各种经济和环境的原因，市场倾向于通过降低厚度(down gauging)来减轻包装重量。在WVTR和韧性间的平4軒越好，这种材料就越 具有降低厚度的潜力。这使制备更薄的包装膜成为可能。目前市场主导的用于谷类等包装应用的品种是用齐格勒-纳塔或铬催化 剂生产的，断裂应变值在600%量级、水蒸气透过率在4.5g/m々24h(对于30 微米的薄膜)量级的高密度聚乙烯。抗撕裂性通常在0.1-0.19N之间(对 于30微米的薄膜)。
技术实现思路
本专利技术人惊喜地发现了 一种新的聚合物材料，其具有比目前市场主导的 品种好得多的性能，特别是它的断裂应变、撕裂强度和WVTR性能，使它 成为用于诸如不允许水分进入破坏被包装产品的谷类之类的食品包装的理想材料。所述新品种具有比市场主导品种更窄的分子量分布和更高的密度(即， 更高的结晶度)，但是相对于具有较低结晶度的材料却显示出改进的断裂应 变和抗撕裂性。这是最令人惊喜的地方，因为较高结晶度的材料通常与较低 的断裂应变和抗撕裂值相关。更使人预料不到的是，这种较窄的分子量非但 没有影响到加工性能，反而获得了 WVTR和加工性能间非常有益的平衡。因此，从一方面来看，本专利技术提供一种高密度聚乙烯均聚物或与至少一个C3-2o的a烯烃的共聚物，其中所述聚合物具有0.05 - 10g/10min的MFR2， 密度至少为940kg/m3，橫向断裂应变至少为650% ,并且当所述聚合物被形 成为30微米厚的薄膜时，在38。C和卯％的湿度条件下，根据ASTMF 1249, 其具有小于4.5g/m2/24小时的WVTR,优选小于4.3g/m2/24小时，更优选小 于4.0g/m2/24小时。应理解的是，薄膜的机械强度(如抗撕裂性)和WVTR性能随其厚度 的不同而改变。因此，所报告的这些数值是针对30微米厚的薄膜来说的。 所述测定其性能的30微米厚的薄膜根据实施例2 (薄膜的制备)中给出的 方法来制备。从另一个方面来看，本专利技术提供一种包括如上所述的高密度聚乙烯共聚 物或均聚物的制品或薄膜，例如单层或多层薄膜。因此，本专利技术提供一种薄 膜，其包括，高密度聚乙烯均聚物或与至少一个C3 —20的a烯烃的共聚物， 其中所述聚合物具有0.05- 10g/10min的MFR2,密度至少为940kg/m3,横 向断裂应变至少为650%，并且如果所述HDPE被形成为30微米厚的薄膜， 那么在38。C和90%的湿度条件下，根据ASTM F 1249，其具有小于 4.5g/m2/24小时的WVTR。或者，本专利技术提供一种制备薄膜的方法，包括使高密度聚乙烯的均聚物 或与至少一个C3-2Q的a烯烃的共聚物成膜，其中所述聚合物具有0.05-10g/10min的MFR2，密度至少为940kg/m3,横向断裂应变至少为650% ，其 中所述薄膜具有以如下不等式表示的WVTR: WVTR〈135/厚 度,特别是在薄膜厚度最高为80(im的范围内时，例如15-5(Vm之间。还发现，本专利技术的HDPE可形成在纵向上呈现非常高的埃尔曼多夫抗撕 裂性(Elmendorf tear resistance )同时还呈现出优异WVTR的薄膜。高的抗 掷裂性通常与较低密度的材料，即，那些具有差的WVTR的材料相关，但 是本专利技术人已发现可以生产具有优异抗撕裂性和WVTR的薄膜。因此，从另一方面来看，本专利技术提供一种高密度聚乙烯均聚物或与至少 一个C3 — 2()的a烯烃的共聚物，其中所述聚合物具有0.05 - 10g/10min的MFR2,密度至少为940kg/m3，并且当所述聚合物被形成为30微米厚的薄膜 时，在38。C和90%的湿度条件下，根据ASTMF 1249,其具有小于4.5g/m2/24 小时的WVTR,并且其在纵向上的埃尔曼多夫抗撕裂强度大于0.19N,优选 至少为0.22N (ISO 6383/2 )。从另一方面来看，本专利技术提供一种高密度聚乙烯均聚物或与至少一个 C3-2o的a烯烃的共聚物，其中所述聚合物具有0.05- 10g/10min的MFR2， 密度至少为940kg/m3,横向断裂应变至少为650% ,并且当所述聚合物被形 成为30微米厚的薄膜时，其在纵向上的埃尔曼多夫抗撕裂强度大于0.19N， 优选至少为0.22N (ISO 6383/2 )。从另一方面来看，本专利技术提供如上所述的聚合物或薄膜在包装中的应用。通过上述断裂应变、WVTR和埃尔曼多夫性能的结合，本专利技术的组合 物表现出意想不到的阻隔性能和抗撕裂性能间的良好平衡。理想地，本专利技术 的聚合物和薄膜具有能满足上述要求的断裂应变、WVTR和埃尔曼多夫抗撕裂性。具体实施例方式本专利技术的薄膜可包括多于一层和/或具有任何厚度。因此，短语"当所 述聚合物被形成为30微米厚的薄膜时"不是要限制任何膜的厚度，而仅仅 用于将WVTR或抗撕裂强度的定量测量具体化。换句话说，包括本专利技术的 HDPE但是具有多于一层、具有其他组分和/或其厚度为除30微米以外的厚 度的膜也包括在本专利技术的范围内。要求是当单独使用所述HDPE (即，作为 唯一的聚合物组分)形成30微米厚的薄膜时，需满足所述具体的WVTR值 和/或抗撕裂强度值。上述用于评价WVTR和抗撕裂强度参数的30微米厚的薄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高密度聚乙烯均聚物或与至少一个Ｃ↓［３－２０］的α烯烃的共聚物，其中所述聚合物具有０．０５－１０ｇ／１０ｍｉｎ的ＭＦＲ↓［２］，密度至少为９４０ｋｇ／ｍ↑［３］，横向断裂应变至少为６５０％，并且当所述聚合物被形成为３０微米厚的薄膜时，在３８℃和９０％的湿度条件下，根据ＡＳＴＭ　Ｆ１２４９，其具有小于４．５ｇ／ｍ↑［２］／２４小时的ＷＶＴＲ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得沃尔特曼斯，约伦尼尔森，
申请(专利权)人：保瑞利斯科技公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]