具有低ocs凝膠指數的薄膜的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及提供具有高熔體強度和低OCS凝膠指數的聚丙烯組合物。此外，本發 明還涉及一種對應的具有低OCS凝膠指數和高溶體強度（HMS)的聚丙烯組合物。
【背景技術】
[0002] 高熔體強度聚丙烯（HMS-PP)組合物是本領域公知的。然而，現有HMS-PP中的一 個挑戰是其變化的薄膜質量。薄膜質量通過凝膠指數表示，凝膠指數用WO 2008/022802中 描述的OCS凝膠檢查工具測量。
[0003] 此外，如本領域已知的，通常將添加劑加入塑料材料以提高其性能。典型添加劑的 例子為，例如抗氧化劑或色素類等。通常將這些添加劑以將添加劑混入少量聚合物粉末的 添加劑混合物的形式加入塑料基體材料。添加劑混合物有時也稱為母料。用于添加劑混合 物的少量聚合物粉末通常在HMS過程結束時給入。然而，該添加劑混合物的最終凝膠指數 的貢獻通常被忽視。此外至今為止還未認識到，高熔體強度聚丙烯（HMS-PP)的制備中的基 體聚合物粉末的分子量還對最終光學性質具有重大影響。
[0004] Borealis在1997年提交的EP 0879830描述了 Borealis高熔體強度（HMS)后反 應器方法的基礎，其中使用過氧化物和丁二烯制備長鏈支鏈聚丙烯（LCB-PP)材料。該專 利包括寬范圍的粉末熔體流動速率（MFR)和粒度。然而，該專利沒有具體說明基體聚合物 的類型以及用于制備添加劑混合物的聚丙烯粉末對HMS質量、特別是通過凝膠指數表示的 OCS薄膜質量的影響。
[0005] 本領域仍需要一種制備可靠和/或提高質量的HMS-PP的方法。
【發明內容】
[0006] 因此，本發明的一個目的是提供一種能夠使技術人員制備聚丙烯組合物和一種由 該聚丙烯組合物制備的具有低凝膠含量的薄膜。
[0007] 本發明的發明人現在意外發現，最終凝膠指數可通過增加基體聚合物和用于添加 劑混合物的任選的聚丙烯粉末的MFR而顯著減少。
[0008] 因此，本發明涉及一種提供聚丙烯組合物的方法，所述聚丙烯組合物包括支鏈聚 丙烯（b-PP)、如至少90重量％支鏈聚丙烯（b-PP)，所述方法至少包括：步驟（a)，其中使聚 丙烯（PP)與熱分解自由基形成劑和任選的雙官能不飽和單體和/或多官能不飽和低分子 量聚合物反應，由此獲得所述支鏈聚丙烯（b-PP)，
[0009] 其中
[0010] (a)所述聚丙烯（PP)的熔體流動速率MFR2(230°C )大于I. 0g/10min、優選在I. 0 至13. 0g/10min范圍內、如在3. 0至13g/10min范圍內；
[0011] (b)所述聚丙烯組合物和/或所述支鏈聚丙烯（b-PP)具有大于5. 8cN的F3tl熔體 強度和大于200mm/s的v3(l恪體延伸性，其中所述F 3(|恪體強度和所述V 3(|恪體延伸性根據 IS016790:2005 測量。
[0012] 本發明進一步提供一種聚丙烯組合物，包括：
[0013] (a)至少90重量份、如95至99重量份支鏈聚丙烯（b-PP);和
[0014] (b)l至5重量份根據ISO 1133測量的熔體流動速率MFR2 (230 °C )在1.0至 18. 0g/10min范圍內的聚丙稀（PP'），
[0015] 其中所述聚丙烯組合物具有
[0016] -在7. 0至13. 0g/10min范圍內的根據ISO 1133測量的熔體流動速率 MFR2(230°C )，和
[0017] -小于1，000、優選小于800的凝膠指數；
[0018] 且其中進一步地所述聚丙烯組合物和/或所述支鏈聚丙烯（b-PP)具有
[0019] -在5. 8至13. OcN范圍內、優選在6. 0至12. 5cN范圍內、更優選在6. 0至12. OcN 范圍內的F3tl熔體強度，和
[0020] -在210至300mm/s范圍內的v3(l恪體延伸性，
[0021] 其中所述F3tl熔體強度和所述V 3(|熔體延伸性根據ISO 16790:2005測量。
[0022] 以下更詳細地描述本發明。
[0023] 首先描述本發明中使用的獨立組分，即：聚丙烯（PP)，如直鏈聚丙烯α-ρρ'）；聚 丙烯（PP'），如直鏈聚丙烯α-ρρ'）；支鏈聚丙烯（b-PP);和添加劑㈧以及聚丙烯組合物。 隨后更詳細地描述保護的方法。然而，如果分別提到獨立組分和聚丙烯組合物，提供用于獨 立組分或聚丙烯組合物的任何信息或任何優選實施例也適用于本發明的方法。
[0024] 支鏈聚丙烯（b-PP)
[0025] 根據本發明提供的聚丙烯組合物的主要組分為支鏈聚丙烯（b-PP)。支鏈聚丙烯與 直鏈聚丙烯的不同之處在于聚丙烯主鏈包括側鏈，而非支鏈聚丙烯（即直鏈聚丙烯）不包 括側鏈。側鏈對聚丙烯的流變能力具有重大影響。因此，直鏈聚丙烯和支鏈聚丙烯可通過 其在應力下的流動性能清楚地區分。
[0026] 支化可通過使用特定催化劑（即特定單中心催化劑）或化學改性達到。關于使用 特定催化劑獲得的支鏈聚丙烯的制備，參考EP 1 892 264。關于由化學改性獲得的支鏈聚 丙烯，參考EP 0 879 830 Al。這種情況下，支鏈聚丙烯也稱為高熔體強度聚丙烯。根據本 發明的支鏈聚丙烯（b-PP)由以下更詳細描述的化學改性獲得，且因此為高熔體強度聚丙 烯（HMS-PP)。因此，術語"支鏈聚丙烯（b-PP)"和"高熔體強度聚丙烯（HMS-PP) "在本發明 中可被認為是同義詞。
[0027] 因此，作為聚丙烯組合物的主要組分的支鏈聚丙烯（b-PP)(即高熔體強度聚丙烯 (HMS-PP))具有大于5. 8cN的F3tl熔體強度和大于200mm/s的V 3(|熔體延伸性，優選具有在 大于5. 8至20.0 cN范圍內的F3tl熔體強度和在大于200至300mm/s范圍內的V 3Q熔體延伸 性，以提供具有良好剪切稀化性質的生成聚丙烯組合物。F3tl熔體強度和V 3(|熔體延伸性根 據 ISO 16790:2005 測量。
[0028] 典型地，本發明的聚丙烯組合物具有大于5. 8cN的F3tl熔體強度和大于200mm/s 的V3tl熔體延伸性，優選具有在大于5. 8至20.0 cN范圍內的F 3(|熔體強度和在大于200至 300mm/s范圍內的v3(l恪體延伸性。
[0029] 在一個優選實施例中，支鏈聚丙烯（b-PP)(即高熔體強度聚丙烯（HMS-PP))具有
[0030] (a)大于5. 8cN、如在大于5. 8至20.0 cN范圍內、更優選大于6. OcN、還要更優選 在6. O至18. OcN范圍內、再更優選在6. 2至15. OcN范圍內、還要再更優選在6. O至13. OcN 范圍內或在6. 2至13. OcN范圍內、最優選在6. 0至12. OcN范圍內或在6. 5至12. OcN范圍 內、如在6. 6至12. OcN范圍內或在6. 6至11. 5cN范圍內的F3tl熔體強度；
[0031] 和
[0032] (b)在大于210至300mm/s范圍內、如在大于220至300mm/s范圍內、更優選大于 225mm/s、還要更優選在225至300mm/s范圍內、再更優選在230至290mm/s范圍內的v 3(!恪 體延伸性。
[0033] 在一個特別優選的實施例中，支鏈聚丙烯（b-PP)(即高熔體強度聚丙烯 (HMS-PP))具有大于5. 8cN的F3tl熔體強度和在大于210至300mm/s范圍內的V 3Q熔體延伸 性，如在大于5. 8至20.0 cN范圍內的F3tl熔體強度和在大于220至300mm/s范圍內的V 3Q熔 體延伸性，更優選大于6. OcN的F3tl恪體強度和大于225mm/s的V 3(|恪體延伸性，還要更優選 在6. 0至18. OcN范圍內的F3tl熔體強度和在225至300mm/s范圍內的V 3Q熔體延伸性，再更 優選在6. 2至15. OcN范圍內的F3tl熔體強度和在230至290mm/s范圍內的V 3Q熔體延伸性， 還要更優選在6. 2至13. OcN范圍內的F3tl熔體強度和在230至290mm/s范圍內的V 3Q熔體 延伸性，最優選在6. 0至12. OcN范圍內的F3tl熔體強度和在230至290mm/s范圍內的V 3Q熔 體延伸性，如在6. 6至11. 5cN范圍內的F3tl熔體強度和在230至290mm/s范圍內的V 3Q熔體 延伸性。
[0034] 此外或可選地，支鏈聚丙烯（b-PP)(即高熔體強度聚丙烯（HMS-PP))可由應變 硬化系數（SHF)進一步限定。因此，優選的是，支鏈聚丙烯（b-PP)(即高熔體強度聚丙烯 (HMS-PP))在3. Os4的應變率和2. 5的亨基應變下測量的應變硬化系數（SHF)為至少1. 7、 更優選至少1. 9、再更優選在1. 9至7. 0范圍內、還要更優選在1. 9至6. 5范圍內。
[0035] 另外，優選的是，該支鏈聚丙烯（b-PP)(優選高熔體強度聚丙烯（HMS-PP))的 根據ISO 1133測量的熔體流動速率MFR2 (230 °C )為至少2. 0g/10min、更優選在2.0 至40. 0g/10min范圍內、還要更優選在4. 0至30. 0g/10min范圍內、再更優選在5. 0至 20. 0g/10min范圍內、如在7. 0至13. 0g/10min范圍內、如在8. 0至12. 0g/10min范圍內。
[0036] 因此，在一個特定實施例中，支鏈聚丙烯（b-PP)(即高熔體強度聚丙烯（HMS-PP)) 具有
[0037] (a)至少2. 0g/10min、優選在2. 0至40. 0g/10min范圍內、更優選在4.0至 30. 0g/10min范圍內、還要更優選在5. 0至20. 0g/10min范圍內、再更優選在7.0至 13. 0g/10min范圍內、如在8. 0至12. 0g/10min范圍內的熔體流動速率MFR2 (230°C );
[0038] (b)大于5. 8cN、如在大于5. 8至20.0 cN范圍內、更優選大于6. OcN、還要更優選 在6. 0至18. OcN范圍內、再更優選在6. 2至15. OcN范圍內、還要再更優選在6. 0至13. OcN 范圍內或在6. 2至13. OcN范圍內、最優選在6. 0至12. OcN范圍內或在6. 5至12. OcN范圍 內、如在6. 6至12. OcN范圍內或在6. 6至11. 5cN范圍內的F3tl熔體強度；和
[0039] (c)在大于210至300mm/s范圍內、如在大于220至300mm/s范圍內、更優選大于 225mm/s、還要更優選在225至300mm/s范圍內、再更優選在230至290mm/s范圍內的v 3(!恪 體延伸性。
[0040] 因此，在特定實施例中，支鏈聚丙烯（b-PP)(即高熔體強度聚丙烯（HMS-PP))具 有至少2. 0g/10min的熔體流動速率MFR2 (230°C )、大于5. 8cN的F3tl熔體強度和在大于 210至300mm/s范圍內的v3Q熔體延伸性，如在2. O至40.0 g/lOmin范圍內的熔體流動速率 MFR2 (230°C )、在大于5. 8至20.0 cN范圍內的F3tl熔體強度和在大于220至300mm/s范圍內 的V3tl熔體延伸性，更優選在4. 0至30.0 g/IOmin范圍內的熔體流動速率MFR2 (230°C )、大于 6. OcN的F3tl恪體強度和大于225mm/s的V 3(|恪體延伸性，還要更優選在5. 0至20. 0g/10min 范圍內的熔體流動速率MFR2 (230°C )、在6. 0至18. OcN范圍內的F3tl熔體強度和在225至 300mm/s范圍內的V3tl熔體延伸性，再更優選在7. 0至13. 0g/10min范圍內的熔體流動速率 MFR2 (230°C )、在6. 2至15. OcN范圍內的F3tl熔體強度和在230至290mm/s范圍內的V 3。熔 體延伸性，還