[发明专利]具有高结晶度的丙烯聚合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于膜的高度结晶的丙烯聚合物，及其制备方法和用途。

背景技术

丙烯聚合物的硬度与可加工性的平衡取决于其应用的最终用途。在需要良好的拉伸性的用途、如双轴取向膜的用途中，难于获得高硬度和良好的可加工性相结合的丙烯聚合物。使用现代高产的第四代和第五代齐格勒-纳塔催化剂制备的高度结晶的丙烯聚合物具有高硬度，但是其可加工性通常存在问题：例如，与使用具有低催化活性的所谓第二代齐格勒-纳塔催化剂制备的类似聚合物相比，这种高度结晶的丙烯具有较差的拉伸性。为了改善用高产齐格勒-纳塔催化剂制备的高度结晶的丙烯聚合物的可加工性，例如将少量共聚单体引入聚合物中(参见，例如Exxon的EP0339804)。共聚单体的加入导致这样的聚丙烯的全同立构规整度较低，并且因此导致较低的熔融温度，这改善了用于双轴取向聚丙烯膜应用的可加工性。然而，这一改进的可加工性性质以膜的硬度降低为代价。

同样已知，尤其是低熔体流动速率(MFR)和宽分子量分布(MWD)有利于良好的可加工性。然而，所述硬度与可加工性的平衡仍然是个挑战。这由如下事实可看出：尽管由于尤其是其活性低和一般需要进一步的加工步骤(即洗涤已聚合的聚合物产物)而使其不合乎需要，但是所述第二代催化剂仍被常规用于制备可用于上述膜应用的聚合物。因此，具有上述硬度与可加工性平衡的丙烯聚合物的产品范围已经受到限制。

WO2004/013193公开了一种全同立构五单元组(mmmm)的含量高于97％、M_w/M_n比等于或大于6和M_z/M_w比等于或低于5.5的聚丙烯。然而，没有提到丙烯聚合物的硬度与可加工性的平衡。而且，没有对聚合物的全同立构规整度分布和全同立构序列长度进行论述。

因此，对进一步开发新的以优异的硬度与可加工性的平衡为特征的丙烯聚合物存在持续的需求，以使其适合例如膜，特别是双轴取向膜的某些最终用途，最终用途可用于包装制品或用于例如电容器膜的电子用途制品。

发明内容

因此，本发明的目的是在所需最终用途中拓宽聚丙烯材料的产品范围。更具体而言，本发明的目的是提供一种特别用于包括双轴取向聚丙烯膜用途的具有非常有利的硬度与可加工性平衡的丙烯聚合物。

令人惊讶地，已经发现上述目的可由具有高结晶度和宽分子量分布的丙烯聚合物而实现。

聚合物结晶度的一个指标，是其十氢化萘和/或二甲苯可溶物组分的量。十氢化萘和/或二甲苯可溶物组分含有低分子量和低立构规整度的聚合物链。因此，作为本发明的丙烯聚合物应具有高结晶度，即十氢化萘聚合物和/或二甲苯可溶物组分的量必须要低。

另外，由于宽MWD改善聚合物的可加工性并根据最终用途的需求为进一步调整聚合物的机械和/或加工性质提供可行的方法，因此本发明的丙烯聚合物同样应具有宽分子量分布(MWD)。分子量分布(MWD)可由SEC(也称为GPC)测量，以M_w/M_n表示，或由流变学的测量法，如多分散指数(PI)测量法或剪切稀化指数(SHI)测量法测量。所有这些测量法均为已知并在下文“定义和测定方法”中进一步详细说明。

本发明的聚合物是具有不高于1.6wt％、优选不高于1.3wt％的十氢化萘可溶物的丙烯聚合物。而且本发明的丙烯聚合物具有至少5.0、通常至少5.5、优选至少6的多分散指数(PI)。

因此，由于以上特定原因，本发明涉及具有不高于1.6wt％、优选不高于1.3wt％的十氢化萘可溶物的高度结晶的丙烯聚合物。而且，本发明的丙烯聚合物具有至少5.0、通常至少5.5、优选至少6的多分散指数(PI)。上述结合提供高度可行的硬度与可加工性的平衡。

在一个优选实施方式中十氢化萘可溶物不高于1.0wt％，更优选不高于0.8wt％。

此外，优选的是，丙烯聚合物具有不高于2wt％，优选不高于1.5wt％的二甲苯可溶物。对于其它实施方式，本丙烯聚合物的二甲苯可溶物甚至会低至1.4wt％或更低，仍然更优选不高于1.3wt％，或甚至不高于1wt％。

丙烯聚合物具有高结晶度对于本发明很重要。要得到高结晶度，丙烯聚合物必须具有高全同立构规整度。因此，优选的是，丙烯聚合物具有用¹³C-NMR方法测量、以mmmm五单元组表示的至少97％，更优选至少97.5％的全同立构规整度。