Композиция сополимера пропилена/1-гексена с широким окном тепловой сварки

Композиция сополимера пропилена/1-гексена с широким окном тепловой сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к новой композиции сополимера пропилена, ее получению и применению.

Полипропилены имеют множество применений. Например, полипропилены применяют в областях, где свойства тепловой сварки играют важную роль, таких как индустрия упаковки пищевых продуктов. Независимо от типа полимера, полимер должен удовлетворять всем заданным конечным свойствам и дополнительно должен быть легким в процессе технологической обработки, то есть должен противостоять нагрузке. Однако конечные свойства и технологические свойства часто входят в противоречие.

Во многих случаях шов тепловой сварки, образующийся между соединяемыми тепловой сваркой поверхностями, оказывается под нагрузкой, пока он еще горячий. Это означает, что прочностные характеристики горячего шва полипропилена очень важны для обеспечения прочного шва тепловой сварки, образующегося еще до охлаждения. Все продукты экструзии имеют окно, во время которого может происходить тепловая сварка, то есть в которой пленка или слой (образующий шов тепловой сварки) пленки становится частично расплавленным. Как правило, это окно тепловой сварки довольно узкое, это означает, что контроль температуры в процессе тепловой сварки крайне важен. Соответственно, широкое окно тепловой сварки позволит проводить тепловую сварку при более низкой температуре и ослабить контроль температуры в процессе тепловой сварки. Преимуществом работы при более низкой температуре является отсутствие воздействия высокой температуры на подвергающееся тепловой сварке изделие. Это также является экономическим преимуществом, поскольку более низкую температуру дешевле создавать и поддерживать.

Помимо свойств тепловой сварки в области пищевой промышленности также требуется низкое содержание экстрагируемых веществ.

Следовательно, объект настоящего изобретения относится к полипропилену с низким содержанием фракции, растворимой в гексане, высокой прочностью горячего шва и широким окном тепловой сварки при достаточно низкой температуре начала тепловой сварки (SIT). Дополнительно, желательно, чтобы полипропилен имел довольно высокую точку плавления во избежание проблем слипаемости.

Находкой настоящего изобретения является то, что композиция полипропилена включает две различные фракции: фракцию (А) с довольно высокой среднемассовой молекулярной массой Mw (A) и довольным низким содержанием сомономера и фракцию (В) с низкой среднемассовой молекулярной массой Mw(B), (Mw(B)<Mw(A)) и довольно высоким содержанием сомономера.

Соответственно, в первом варианте воплощения настоящее изобретение относится к композиции сополимера пропилена (Р), включающей

(a) полипропилен (А) с содержанием сомономера не более чем 1,0 мас.%. сомономеры представляют - С₅-С₁₂ α-олефины, и

(b) сополимер пропилена (В) с содержанием сомономера в пределах от 4,0 до 20,0 мас.%, сомономеры представляют C₅-C₁₂ α-олефины,

где дополнительно

(i) композиция сополимера пропилена (Р) имеет содержание сомономера по меньшей мере 2,5 мас.%, сомономеры представляют С₅-С₁₂ α-олефины,

(ii) соотношение MFR (A)/MFR (Р) составляет менее 1,0,

Где MFR (А) - скорость течения расплава MFR₂ (230°C) [г/10 минут], измеренная согласно ISO 1133, полипропилена (А),

MFR (Р) - скорость течения расплава MER₂ (230°C) [г/10 минут], измеренная согласно ISO 1133, композиции сополимера пропилена (Р), и

(iii) необязательно массовое соотношение полипропилена (А) к сополимеру пропилена (В) составляет в пределах от 30/70 до 70/30.

Предпочтительно композиция сополимера пропилена (Р) по первому варианту воплощения настоящего изобретения включает

(a) по меньшей мере 20,0 мас.% кристаллической фракции с толщиной ламелл по меньшей мере 5,7 нм, предпочтительно в пределах от 5,7 до 7,4 нм, и

(b) по меньшей мере 10,0 мас.% кристаллической фракции с толщиной ламелл менее чем 3,0 нм, предпочтительно в пределах от 2,0 до менее 3,0 нм,

указанные кристаллические фракции определяют при использовании технологии ступенчатого изотермического расслоения (stepwise isothermal segregation technique) (SIST).

В качестве альтернативы, композиция сополимера пропилена (Р) может быть определена, как (второй вариант воплощения настоящего изобретения) композиция сополимера пропилена (Р)

(а) с содержанием сомономера в пределах от 2,5 до 15,0 мас.%, сомономеры представляют С₅-С₁₂ α-олефины,

(b) включающая по меньшей мере 20,0 мас.% кристаллической фракции с толщиной ламелл по меньшей мере 5,7 нм, предпочтительно в пределах от 5,7 до 7,4 нм, и

(c) включающая по меньшей мере 10,0 мас.% кристаллической (фракции с толщиной ламелл менее чем 3,0 нм, предпочтительно в пределах от 2,0 до менее 3,0 нм,

указанные кристаллические фракции определяют при использовании технологии ступенчатого изотермического расслоения (SIST).

Предпочтительно композиция сополимера пропилена (Р) по второму варианту воплощения настоящего изобретения включает

(a) полипропилен (А) с содержанием сомономера не более чем 1,0 мас.%, сомономеры представляют С₅-С₁₂ α-олефины, и

(b) сополимер полимера (В) с содержанием сомономера в пределах от 4,0 до 20,0 мас.%, сомономеры представляют С₅-С₁₂ α-олефины,

где дополнительно

(i) соотношение MFR (A)/MFR (Р) составляет менее 1,0,

где

MFR (А) - скорость течение расплава MFR₂ (230°C) [г/10 минут], измеренная согласно ISO 1133, полипропилена (А),

MFR (Р) - скорость течение расплава MFR₂ (230°C) [г/10 минут], измеренная согласно ISO 1133, композиции сополимера пропилена (Р), и

(ii) необязательно массовое соотношение полипропилена (А) к сополимеру пропилена (В) составляет в пределах от 30/70 до 70/30.

Предпочтительно композиция сополимера пропилена (Р) по первому и второму варианту воплощения настоящего изобретения включает в качестве полимерных компонентов только полипропилен (А) и сополимер пропилена (В).

Неожиданно было обнаружено, что такая композиция сополимера пропилена (Р) имеет широкое окно тепловой сварки и достаточно низкую температуру начала тепловой сварки (SIT). Дополнительно, композиция сополимера пропилена (Р) характеризуется содержанием фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS, согласно ISO 6427), и содержанием фракции, растворимой в горячем гексане (HHS, согласно FDA 177.1520), наряду с достаточно высокой температурой плавления (см. Таблицы 1-3).

Далее настоящее изобретение (первый и второй варианты воплощения) будет описано более детально.

Как указано выше, композиция сополимера пропилена (Р) характеризуется кристаллическими фракциями, определенными при использовании технологии ступенчатого изотермического расслоения (SIST). Технология ступенчатого изотермического расслоения (SIST) обеспечивает возможность определения распределения толщины ламелл. Метод точного измерения приведен далее в Примерах. Таким образом, довольно большое количество полимерных фракций, кристаллизующихся при высоких температурах, указывает на довольно высокое количество толстых ламелл. Следовательно, попятно, что композиция сополимера пропилена (Р) включает по меньшей мере 20,0 мас.%. более предпочтительно по меньшей мере 25,0 мас.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 28,0 мас.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 30,0 мас.%, такое как по меньшей мере 33,0 мас.% кристаллической фракции, имеющей толщину ламелл по меньшей мере 5,7 нм, предпочтительно в пределах от 5,7 до 7,4 нм, где указанную фракцию определяют при использовании технологии ступенчатого изотермического расслоения (SIST). Соответственно, в предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения композиция сополимера пропилена (Р) включает в пределах от 20,0 до 45,0 мас.%, более предпочтительно в пределах от 25,0 до 40 мас.%, такое как в пределах от 28,0 до 37,0 мас.%) кристаллической фракции, имеющей толщину ламелл по меньшей мере 5,7 нм, предпочтительно в пределах от 5,7 до 7,4 нм. Дополнительно, понятно, что композиция сополимера пропилена (Р) включает значительное количество полимерных фракций, кристаллизующихся при низких температурах. Следовательно, предпочтительно, чтобы композиция сополимера пропилена (Р) включала по меньшей мере 10,0 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 12,0 мас.%, еще более предпочтительно в пределах от 10,0 до 20,0 мас.%, еще более предпочтительно в пределах от 12,0 до 18,0 мас.% кристаллической фракции, имеющей толщину ламелл менее 3 нм, предпочтительно в пределах от 2,0 до менее 3,0 нм, где указанную фракцию определяют при использовании технологии ступенчатого изотермического расслоения (SIST).

В конкретном предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения композиция сополимера пропилена (Р) включает

(а) в пределах от 20,0 до 45,0 мас.%, предпочтительно в пределах от 25,0 до 40,0 мас.%, более предпочтительно в пределах от 28,0 до 37,0 мас.% кристаллической фракции, имеющей толщину ламелл по меньшей мере 5,7 нм, предпочтительно в пределах от 5,7 до 7,4 нм,

(b1) в пределах от 20,0 до 36,0 мас.%, предпочтительно к пределах от 23,0 до 34,0 мас.%, более предпочтительно в пределах от 24,0 до 32,0 мас.% кристаллической фракции, имеющей толщину ламелл в пределах от 4,7 до 5,7 нм, и/или

(b2) в пределах от 10,0 до 20,0 мас.%, предпочтительно в пределах от 12,0 до 18,0 мас.%, более предпочтительно в пределах от 13,0 до 17,0 мас.% кристаллической фракции, имеющей толщину ламелл менее 3,0 нм, предпочтительно в пределах от 2,0 до менее 3,0 нм.

В качестве альтернативы или дополнительно, композиция сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению может характеризоваться присутствующими полимерными фракциями. Следовательно, композиция сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению включает по меньшей мере, предпочтительно состоит из двух фракций, а именно полипропилена (А) и сополимера пропилена (В). Полипропилен (А) предпочтительно представляет фракцию с высокой молекулярной массой, при этом сополимер пропилена (B) представляет фракцию с низкой молекулярной массой. Соответственно, соотношение MFR (A)/MFR (Р) составляет менее 1,0; более предпочтительно менее 0,50; еще более предпочтительно менее 0,30, еще более предпочтительно менее 0,25,

где

MFR (А) - скорость течения расплава MFR₂ (230°C) [г/10 минут], измеренная согласно ISO 1133, полипропилена (A),

MFR (Р) - скорость течение расплава MER₂ (230°C) [г/10 минут], измеренная согласно ISO 1133, композиции сополимера пропилена (Р).

Дополнительно, понятно, что полипропилен (А) имеет скорость течения расплава MER₂ (230°C), измеренную согласно ISO 1133, не более чем 5,0 г/10 минут, более предпочтительно не более чем 3,0 г/ 10 минут, еще более предпочтительно не более чем 2,0 г/ 10 минут, еще более предпочтительно в пределах от 0,01 до 5,0 г/ 10 минут, такое как в пределах от 0,1 до 3,0 г/10 минут.

Поскольку низкая скорость течения расплава указывает на высокую молекулярную массу, предпочтительно, чтобы полипропилен (А) имел среднемассовую молекулярную массу (Mw) по меньшей мере 350 кг/моль, более предпочтительно по меньшей мере 400 кг/моль, еще более предпочтительно по меньшей мере 500 кг/моль, еще более предпочтительно в пределах от 350 до 1000 кг/моль, такое в пределах в пределах от 400 до 600 кг/моль.

С другой стороны, сополимер пропилена (В) должен иметь (значительно) более высокую скорость течения расплава по сравнению с полипропиленом (А). Следовательно, предпочтительно, чтобы сополимер пропилена (В) имел скорость течения расплава MFR₂ (230°C), измеренную согласно ISO 1133, более чем 10,0 г/10 минут, более предпочтительно более чем о15,0 г/10 минут, еще более предпочтительно более чем 20,0 г/10 минут, еще более предпочтительно в пределах от более чем 10,0 до 200,0 г/10 минут, такое как в пределах от 20,0 до 100,0 г/10 минут.

Следовательно, понятно, что сополимер пропилена (B) имеет среднемассовую молекулярную массу (Mw) менее 250 кг/моль, более предпочтительно менее 200 кг/моль, еще более предпочтительно менее 180 кг/моль, такое как в пределах от 100 до 200 кг/моль.

Общая скорость течения расплава, то есть скорость течения расплава MFR₂ (230°C), измеренная согласно ISO 1133, композиции сополимера пропилена (Р) предпочтительно составляет по меньшей мере 2,0 г/ 10 минут, более предпочтительно по меньшей мере 4,0 г/10 минут, еще более предпочтительно в пределах от 2,0 до 50,0 г/10 минут, еще более предпочтительно в пределах от 4,0 до 30,0 г/10 минут, такое как в пределах от 5,0 до 25,0 г/10 минут.

Для достижения такой скорости течения расплава MER₂ (230°C) композиции сополимера пропилена (Р) предпочтительно, чтобы массовое соотношение полипропилена (А) и сополимера пропилена (В) находилось в определенных пределах. Следовательно, массовое соотношение полипропилена (А) к сополимеру пропилена (В) предпочтительно составляло в пределах от 30/70 до 70/30, более предпочтительно в пределах от 40/60 до 45/55.

Композиция сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению характеризуется достаточно высоким содержанием сомономера. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «сомономер» относится к полимеризуемой единице, отличающейся от пропилена. Следовательно, композиция сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению должна иметь содержание сомономера но меньшей мере 2,5 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 2,8 мас.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 3,0 мас.%. Однако композиция сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению не должна включать эластомерный компонент. Следовательно, предпочтительно, чтобы композиция сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению имела содержание сомономера в пределах от 2,5 до 15,0 мас.%, более предпочтительно в пределах от 2,5 до 12,0 мас.%, еще более предпочтительно в пределах от 2,8 до 10,0 мас.%), такое как в пределах от 3,0 до 10,0 мас.%.

Сомономеры композиции сополимера пропилена (Р) представляют сомономеры С₅-С₁₂ α-олефинов, например, 1-гексен и/или 1-октен. Следовательно, композиция сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению может содержать один, два или три различных сомономера, сомономеры выбирают из группы, состоящей из С₅ α-олефина, С₆ α-олефина, С₇ α-олефина, C₈ α-олефина, C₉ α-олефина, С₁₀ α-олефина, С₁₁ α-олефина и С₁₂ α-олефина. Однако предпочтительно, чтобы композиция сополимера пропилена (Р) содержала только один тип сомономера. Предпочтительно композиция сополимера пропилена (Р) включает помимо пропилена только 1-гексен и/или 1-октен. В конкретном предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения сомономер композиции сополимера пропилена (Р) представляет только 1-гексен.

Композиция сополимера пропилена (Р) наряду с сополимером пропилена (С-А) и сополимером пропилена (В) по настоящему изобретению предпочтительно представляет рандом сополимеры пропилена. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «рандом сополимер» предпочтительно понимается согласно IUPAC (Pure Appl. Chem., Vol. N68, 8, с.1591-1595, 1996).

Предпочтительно молярная концентрация диад сомономеров, таких как диады 1-гексена, удовлетворяет соотношению

[НН]<[Н]²

где

[HH] представляет молярную долю смежных сомономерных единиц, таких как смежные единицы 1-гексана, и

[Н] представляет молярную долю общих сомономерных единиц, таких как общих единиц 1-гексена в полимере.

Предпочтительно композиция сополимера пропилена (Р) наряду с полипропиленом (А) и сополимером пропилена (В), как детально описано ниже, является изотактической. Следовательно, понятно, что сополимер пропилена (Р), полипропилен (А) и сополимер пропилена (В) имеют достаточно высокую концентрацию изотактических триад, то есть выше, чем 90%, более предпочтительно выше, чем 92%, еще более предпочтительно выше, чем 93% и еще более предпочтительно выше, чем 95%, такое как выше, чем 99%.

Распределение молекулярной массы (MWD) представляет отношение числа молекул в полимере к индивидуальной длине цепи. Распределение молекулярной массы (MWD) выражается, как соотношение среднемассовой молекулярной массы (Mw) и среднечисловой молекулярной массы (Mn). Среднечисловая молекулярная масса (Mn) представляет среднюю молекулярную массу полимера, выраженную как число молекул в статический момент графика в каждом пределе молекулярной массы по сравнению с молекулярной массой. По сути это общая молекулярная масса всех молекул, деленная на количество молекул. В свою очередь, среднемассовая молекулярная масса (Mw) - это статический момент графика массы полимера к каждом пределе молекулярной массы по сравнению с молекулярной массой.

Среднечисловая молекулярная масса (Mn) и среднемассовая молекулярная масса (Mw), наряду с распределением молекулярной массы (MWD) определяют при использовании эксклюзионной хроматографии размеров (SEC) при использовании прибора Waters Alliance GPCV 2000 с он-лайн вискозиметром. Температура термостата 140°C. В качестве растворителя используют трихлорбензол (ISO 16014).

Соответственно, предпочтительно, чтобы композиция сополимера пропилена (Р) но настоящему изобретению имела среднемассовую молекулярную массу (Mw) в пределах от 100 до 700 г/моль, более предпочтительно в пределах от 150 до 500 г/моль.

Среднечисловая молекулярная масса (Mn) композиции сополимера пропилена (Р) предпочтительно составляет в пределах от 20 до 200 г/моль, более предпочтительно в пределах от 30 до 150 г/моль.

Дополнительно, понятно, что распределение молекулярной массы (MWD), измеренное согласно ISO 16014, следовательно, не более чем 4,5; более предпочтительно не более чем 4,0; такое как не более чем 3,5. Следовательно, распределение молекулярной массы (MWD) композиции сополимера пропилена (Р) предпочтительно составляет в пределах от 1,5 до 4,5, еще более предпочтительно в пределах от 1,5 до 4,0; такое как в пределах от 2,0 до 3,5.

Дополнительно, предпочтительно композиция сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению дополнительно характеризуется низким содержанием, так называемых экстрагируемых веществ. Экстрагируемые вещества нежелательны в области упаковки пищевых продуктов или области упаковки лекарственных средств. Однако композиция сополимера пропилена (Р) должна подходить для таких применений. Следовательно, предпочтительно, чтобы композиция сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению предпочтительно характеризовалась достаточно низким содержанием фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), и/или фракции, растворимой в горячем гексане (HHS).

Фракция, растворимая в холодном ксилоле (XCS), измеренная согласно ISO 6427, содержит полимерные цепочки с низкой стереорегулярностью и указывает на количество не кристаллизующихся зон. Следовательно, композиция сополимера пропилена (Р) предпочтительно характеризуется достаточно низким содержанием фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), менее 3,5 мас.%, более предпочтительно менее 3,3 мас.%, еще более предпочтительно равной или менее 3,0 мас.%, еще более предпочтительно менее 2,0 мас.%, такое как менее 1,5 мас.%). Соответственно, по существу понятно, что композиция сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению имеет содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), в пределах от 0,3 до 3,5 мас.%. более предпочтительно в пределах от 0,5 до 3.3 мас.%, еще более предпочтительно в пределах от 0,5 до 1,5 мас.%.

Содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), дополнительно указывает на то, что композиция сополимера пропилена (Р) предпочтительно свободна от какого-либо эластомерного полимерного компонента, такого как этиленпропиленовый каучук. Другими словами, композиция сополимера пропилена (Р) не должна представлять гетерофазный полипропилен, то есть систему, состоящую из полипропиленовой матрицы, в которой диспергирована эластомерная фаза. Таким образом, система характеризуется достаточно высоким содержанием фракции. растворимой с холодном ксилоле. Следовательно, в предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения композиция сополимера пропилена (Р) включает в качестве полимерных компонентов только полипропилен (А) и сополимер пропилена (В).

Аналогично фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), фракция, растворимая в горячем гексане (HHS), измеренная согласно FDA 177.1520, указывает на то, что часть полимера имеет низкую изотактичность и кристалличность, и растворима в горячем гексане при температуре 50°C.

Следовательно, предпочтительно, чтобы композиция сополимера пропилена (Р) имела содержание фракции, растворимой в горячем гексане (HHS), измеренное согласно FDA 177.1520, не более чем 2,5 мас.%, более предпочтительно не более чем 2,0 мас.%, такое как не более чем 1,5 мас.%.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к композиции сополимера пропилена (Р), имеющей достаточно высокую температуру плавления. Следовательно, понятно, что композиция сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению имеет температуру плавления (Tm), измеренную согласно ISO 11357-3, равную по меньшей мере 140,0°C, более предпочтительно по меньшей мере 145,0°C. Таким образом, по существу, понятно, что температура плавления (Tm), измеренная согласно ISO 11357-3, полипропилена составляет в пределах от 140 до 160°C, более предпочтительно в пределах от 145 до 155°C.

Дополнительно, понятно, что композиция сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению имеет температуру кристаллизации (Tc), измеренную согласно ISO 11357-3, равную по меньшей мере 90°C, более предпочтительно по меньшей мере 95°C. Следовательно, полипропилен предпочтительно имеет температуру кристаллизации (Tc), измеренную согласно ISO 11357-3. в пределах от 90 до 115°C, более предпочтительно в пределах от 95 до 112°C.

Как указано выше, композиция сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению по существу, должна подходить для индустрии упаковки. Следовательно, желательны хорошие свойства тепловой сварки, такие как достаточно низкая температура начала тепловой сварки (SIT) и, в частности, широкие пределы тепловой сварки. Соответственно, предпочтительно, чтобы композиция сополимера пропилена (Р) имела предел тепловой сварки по меньшей мере 13°C, более предпочтительно по меньшей мере 15°C, еще более предпочтительно по меньшей мере 18°C, еще более предпочтительно в пределах от 13 до 35°C, еще более предпочтительно в пределах от 18 до 30°C. Пределы тепловой сварки определяют, как разницу температуры окончания тепловой сварки (SET) [°C] и температуры начала тепловой сварки (SIT) [°C], [(SET)-(SIT)]. Дополнительно, понятно, что (SIT) составляет не более чем 120°C, более предпочтительно не более чем 115°C, еще более предпочтительно в пределах от 90 до 120°C, еще более предпочтительно в пределах от 95 до 115°C.

Как указано выше, не только температура начала тепловой сварки (SIT) должна быть достаточно низкой, но также температура плавления (Tm) должна быть достаточно высокой. Соответственно, разница между температурой плавления (Tm) и температурой начала тепловой сварки (SIT) должна быть достаточно высокой. Таким образом, предпочтительно композиция сополимера пропилена (Р) удовлетворяла уравнению (I), более предпочтительно уравнению (Ia),

Tm-SIT≥28°C (I)

Tm-SIT≥32°C (Ia),

Где Tm представляет температуру плавления в градусах Цельсия [°C] композиции сополимера пропилена (Р),

SIT представляет температуру начала тепловой сварки (SIT) в градусах Цельсия [°C] композиции сополимера пропилена (Р).

Как указано выше, в предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения композиция сополимера пропилена (Р) включает, предпочтительно состоит из двух фракций, а именно полипропилена (Л) и сополимера пропилена (В). Дополнительно, полипропилен (Л) предпочтительно представляет (фракцию бедную сомономером, при этом сополимер пропилена (В) представляет фракцию, богатую сомономером.

Следовательно, понятно, что полипропилен (А) имеет содержание сомономера не более чем 1,0 мас.%. Соответственно, полипропилен (А) может представлять сополимер пропилена (С-А) или гомополимер пропилена (Н-А), последнее предпочтительно.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин гомополимер относится к полипропилену, по существу, состоящему из пропиленовых единиц, то есть по меньшей мере на 99,5 мас.%, предпочтительно по меньшей мере на 99,8 мас.%. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения гомополимер пропилена состоит только из пропиленовых единиц.

В случае, когда полипропилен (А) представляет сополимер пропилена (С-А), содержание сомономера составляет в пределах от 0,2 до 1,0 мас.%), предпочтительно в пределах от 0,5 до 1,0 мас.%. Более предпочтительно сополимер пропилена (С-А) представляет рандом сополимер пропилена. Сомономеры сополимера пропилена (С-А) представляют С₅-С₁₂ α-олефины, более предпочтительно сомономеры сополимера пропилена (С-А) выбирают из группы, состоящей из С₅ α-олефина, С₆ α-олефина, С₇ α-олефина, C₈ α-олефина, C₉ α-олефина, С₁₀ α-олефина, С₁₁ α-олефина и С₁₂ α-олефина, еще более предпочтительно сомономеры сополимера пропилена (С-А) представляют 1-гексен и/или 1-октен. Сополимер пропилена (С-А) может содержать более чем один тип сомономера. Следовательно, сополимер пропилена (С-А) по настоящему изобретению может содержать один, два или три различных сомономера. Однако предпочтительно, чтобы сополимер пропилена (С-А) содержал только один тип сомономера. Предпочтительно сополимер пропилена (С-А) включает помимо пропилена только 1-гексен и/или 1-октен. В конкретном предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения сополимер пропилена (С-А) представляет только 1-гексен.

Следовательно, сополимер пропилена (С-А) в одном предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения представляет сополимер пропилена только из пропилена и 1-гексена, где содержание 1-гексена составляет в пределах от 0,2 до 1,0 мас.%, предпочтительно в пределах от 0,5 до 1,0 мас.%.

Сополимер пропилена (В) предпочтительно имеет более высокое содержание сомономера по сравнению с полипропиленом (А). Соответственно, сополимер пропилена (В) имеет содержание сомономера в пределах от 4,0 мас.% до 20,0 мас.%, предпочтительно в пределах от 4,0 до 10,0 мас.%.

Более предпочтительно сополимер пропилена (В) представляет рандом сополимер пропилена.

Сомономеры сополимера пропилена (В) представляют сомономеры С₅-С₁₂ α-олефинов, более предпочтительно сомономеры сополимера пропилена (В) выбирают из группы, состоящей из С₅ α-олефина, С₆ α-олефина, C₇ α-олефина, C₈ α-олефина, С₉ α-олефина, С₁₀ α-олефина, С₁₁ α-олефина и С₁₂ α-олефина, еще более предпочтительно сомономеры сополимера пропилена (В) представляют 1-гексен и/или 1-октен. Сополимер пропилена (13) может содержать более чем один тип сомономера. Следовательно, сополимер пропилена (В) по настоящему изобретению может содержать один, два или три различных сомономера. Однако предпочтительно, чтобы сополимер пропилена (В) содержал только один тип сомономера.

Предпочтительно сополимер пропилена (В) включает помимо пропилена только 1-гексен и/или 1-октен. В конкретном предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения сомономер сополимера пропилена (В) представляет только 1-гексен.

Таким образом, сополимер пропилена (В) в одном предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения представляет сополимер пропилена только из пропилена и 1-гексена, где содержание 1-гексена составляет в пределах от 4,0 мас.% до 10,0 мас.%.

По существу, предпочтительно, чтобы сомономеры сополимера пропилена (С-А) и сополимера пропилена (В) представляли одни и те же. Следовательно, в одном предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения композиция сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению предпочтительно включает только сополимер пропилена (С-А) и сополимер пропилена (В), в обоих полимерах сомономер представляет только 1-гексен.

В наиболее предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения композиция сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению предпочтительно включает только гомополимер пропилена (Н-А) и сополимер пропилена (В), где сомономеры сополимера пропилена (В) выбирают из группы, состоящей из С₅ α-олефина, С₆ α-олефина, C₇ α-олефина, C₈ α-олефина, C₉ α-олефина, С₁₀ α-олефина, С₁₁ α-олефина и С₁₂ α-олефина, предпочтительно сомономеры сополимера пропилена (В) представляют 1-гексен и/или 1-октен, более предпочтительно сомономер сополимера пропилена (В) представляет только 1-гексен.

Как указано выше, полипропилен (А) представляет фракцию с высокой молекулярной массой, при этом сополимер пропилена (В) представляет фракцию с низкой молекулярной массой. Следовательно, полипропилен (А) предпочтительно имеет содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), менее 2,0 мас.%, более предпочтительно менее 1,5 мас.%, еще более предпочтительно в пределах от 0,3 до 2,0 мас.%, еще более предпочтительно в пределах от 0,5 до 1,5 мас.%. По существу, предпочтительно, чтобы полипропилен (А) имел более низкое содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), по сравнению с композицией сополимера пропилена (Р).

Композиция сополимера пропилена (Р) может содержать добавки, известные из предшествующего уровня техники, такие как аптиоксиданты, нуклеирующие агенты, добавки, понижающие трение и антистатики. Полимерная фракция, предпочтительно сумма фракций полипропилена (А) и сополимера пропилена (В), составляет по меньшей мере 90 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 95 мас.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 98 мас.%, такое как по меньшей мере 99 мас.%.

Композиция сополимера пропилена (Р), по существу, может быть получена предпочтительно при использовании приведенного ниже способа.

Дополнительно, настоящее изобретение относится к применению композиции сополимера пропилена (Р) в качестве пленки, такой как поливная пленка, полученная методом полива, пленка, полученная экструзионно-раздувным формованием, или пленка, полученная из двуосноориентированного полипропилена (BOPP). Композиция сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению также может быть использована в качестве покрывающего слоя субстрата, покрытого при использовании экструзии.

Соответственно, настоящее изобретение также относится к однослойной пленке, предпочтительно к слою для соединения тепловой сваркой поливной пленки, пленки, полученной экструзионно-раздувным формованием, или пленки, полученной из двуосноориентированного полипропилена (ВОРР), указанная однослойная пленка (слой для соединения тепловой сваркой) включает по меньшей мере 70 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 90 мас.%, такое как по меньшей мере 95 мас.%, композиции сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению. В наиболее предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения однослойная пленка (слой для соединения тепловой сваркой) состоит из композиции сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению.

(B) перемещение указанного полипропилена (А) и не прореагировавших сомономеров из первого реактора во второй реактор (R-2), представляющий газофазный реактор (GPR-1),

(C) подачу в указанный второй реактор (R-2) пропилена и по меньшей мере одного C₄-С₁₀ α-олефина,

(D) полимеризацию в указанном втором реакторе (R-2) и в присутствии указанного полипропилена (А) пропилена и по меньшей мере одного С₅-С₁₂ α-олефина с получением сополимера пропилена (В), как указанно в пункте 1 или 10, указанный полипропилен (А) и указанный сополимер пропилена (В) образуют композицию сополимера пропилена (Р), как указанно к любом из пунктов 1-8,

где дополнительно

в первом реакторе (R-1) и втором реакторе (R-2) полимеризация проходит в присутствии твердой каталитической системы (SCS), указанная твердая каталитическая система (SCS) включает

изобретение относится к субстрату, покрытому покрывающим слоем при использовании экструзии, указанный покрывающий слой включает по меньшей мере 70 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 90 мас.%, такой как по меньшей мере 95 мас.% композиции сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению. В наиболее предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения покрывающий слой субстрата, покрытого при использовании экструзии, состоит из композиции сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению. Субстрат может представлять собой, например, бумагу, картон, текстиль и металлическую фольгу.

Дополнительно, настоящее изобретение относится к получению композиции сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению. Следовательно, способ получения композиции сополимера пропилена (Р) по настоящему изобретению представляет процесс последовательной полимеризации, включающий использование по меньшей мере двух соединенных в серию реакторов, где указанный способ включает стадии:

(A) полимеризации в первом реакторе (R-1), представляющем суспензионный реактор (SR), предпочтительно циркуляционный реактор (LR), пропилена и необязательно по меньшей мере одного С₅-С₁₂ α-олефина, предпочтительно 1-гексена, получение полипропилена (А), как указанно в любом из пунктов 1, 2, 8-10,

(B) перемещение указанного полипропилена (А) и не прореагировавших сомономеров из первого реактора во второй реактор (R-2), представляющий газофазный реактор (GPR-1),

(C) подачу в указанный второй реактор (R-2) пропилена и по меньшей мере одного С₄-С₁₀ α-олефина,

(D) полимеризацию в указанном втором реакторе (R-2) и в присутствии указанного полипропилена (А) пропилена и по меньшей мере одного C₅-С₁₂ α-олефина с получением сополимера пропилена (В), как указанно в пункте 1 или 10, указанный пропилен (А) и указанный сополимер пропилена (В) образуют композицию сополимера пропилена (Р), как указанно в любом из пунктов 1-8,

где дополнительно

в первом реакторе (R-1) и втором реакторе (R-2) полимеризация проходит в присутствии твердой каталитической системы (SCS), указанная твердая каталитическая система (SCS) включает

(i) соединение переходного металла с формулой (I)

R_n(Cp')₂MX₂ (I).

где

«М» представляет цирконий (Zr) или гафний (Hf),

каждый «X» представляет независимо моновалентный анионный σ-лиганд,

каждый «Ср'» представляет органический лиганд циклопентадиенильного типа, независимо выбранный из группы, состоящей из замещенного циклопентадиенила, замещенного инденила, замещенного тетрагидроинденила и замещенного или не замещенного флюоренила, указанные органические лиганды действуют координационно с переходным металлом (М),

«R» представляет бивалентную мостиковую группу, связывающую указанные органические лиганды (Ср'),

«n» представляет 1 или 2, предпочтительно 1, и

(ii) необязательно сокатализатор (Со) включает элемент (E) из группы 13 периодической таблицы (IUPAC), предпочтительно сокатализатор (Со) включает соединение Al.

Определения композиции сополимера пропилена (Р), полипропилена (А) и сополимера пропилена (В) приведены выше в описании настоящей патентной заявки.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «процесс последовательной полимеризации» указывает на то, что композицию сополимера пропилена (Р) получают по меньшей мере в двух соединенных в серию реакторах. Следовательно, решающий аспект способа по настоящему изобретению представляет получение композиции сополимера пропилена (Р) в двух различных реакторах. Следовательно, способ по настоящему изобретению включает по меньшей мере первый реактор (R-1) и второй реактор (R-2). В одном конкретном варианте воплощения настоящего изобретения способ по настоящему изобретению включает использование двух реакторов полимеризации (R-1) и (R-2). Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «реактор полимеризации» относится к месту прохождения основной полимеризации. Следовательно, в случае, когда способ включает использование двух реакторов полимеризации, это определение не исключает, что процесс в целом включает, например, стадию предварительной полимеризации в реакторе предварительной полимеризации. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «включает использование» относится к закрытой формулировке только в отношении основных реакторов полимеризации.

Первый реактор (R-1), предпочтительно суспензионный реактор (SR), может представлять любой реактор непрерывного действия или простой реактор с мешалкой периодического действия, или циркуляционный реактор для проведения полимеризации в массе или в суспензии. В массе - означает полимеризацию в реакционной среде, включающей по меньшей мере 60% (масса/масса), предпочтительно 100% мономера. В настоящем изобретении суспензионный реактор (SR) предпочтительно п