[发明专利]具有改善的光学和机械性能的聚烯烃组合物

说明书

技术领域

本发明涉及聚烯烃组合物及其生产方法。本发明进一步涉及包 含上述聚烯烃组合物的制品，该制品甚至在灭菌步骤后仍具有改善 的光学性能，从而使得它们非常适于食物和医学应用。

背景技术

聚乙烯和聚丙烯等聚烯烃广泛用于包装应用，且越来越多地用 于常需要将材料灭菌的医疗领域和药物包装中。丙烯随机共聚物特 别适合这些应用。特别是在食品包装和医疗应用中，由丙烯随机共 聚物制备或基本由其组成的膜必需被灭菌。最常见的灭菌步骤是使 用热(蒸汽)、辐射(beta辐射、电子或gamma辐射)或者化学品 (通常为环氧乙烷)。这种灭菌步骤影响机械和光学性能，有时还 明显影响材料的感官性能。

蒸汽灭菌通常在120-130℃的温度范围内进行，常会导致聚丙 烯的晶后和物理老化。此外，该材料倾向于变得更硬和更脆。光扰 动也剧烈增加，并明显增加了透明物品的浊度。

特别在121℃下持续30分钟的蒸汽灭菌中，由alpha-烯烃共 聚物制成的膜的结晶性明显增加，导致模数和浊度的增加以及明显 的脆变。因此，进一步观察到抗冲击强度的减少。

为了克服上述缺陷，已经尝试增加丙烯共聚物的聚合物链中结 合的单体的均匀性。在包装领域，丙烯-乙烯随机共聚物由于具有改 善的透明度、相对较软、更低的密封温度和适中低温抗冲击强度而 获得了越来越多的关注。然而，向丙烯聚合物链结合共聚单体在该 聚合物链中集中了立体缺陷(stereo defects)，这进而导致了该丙烯共 聚物的分子间不均一性。该种不均一性增加了上述指出的缺陷，特 别是在该种丙烯共聚组合物制成的膜被灭菌之后。

针对上述问题，已经提出了多个方案来获得可生产成为具有改 善的光学和机械性能的膜的聚烯烃组合物。

EP 1 008 626 A1提出了一种由聚烯烃树脂制成的用于热灭菌 的中空容器，其具有出色的透明度和抗冲击强度，并引起极少的气 味散发，且即使在用蒸汽进行热灭菌后仍然可以保留这些性能。该 材料的特征在于灭菌前的浊度值和灭菌后的浊度值之间的浊度值 差(Δ浊度)为1-20％，该值可根据ASTM D1330对121℃下进行 20分钟热灭菌处理的厚度为0.5mm的树脂试样测得。在任意情况 下，上述Δ浊度值范围仍不令人满意。

US 6,231,936B1披露了包装材料和医疗装置等制品，该制品 具有增强的耐辐射和耐热性，其由从99wt％-50wt％的同聚化或共 聚化聚丙烯和通过单位点催化生产的约1wt％-50wt％的聚丙烯的 混合物所制备。在该文献中描述的聚合物混合物通常包含了通过单 位点催化(优选使用茂金属催化剂)生产的同聚丙烯和聚乙烯。也 可混入聚丙烯随机共聚物。该文献报道了当特定的单位点催化聚乙 烯被混入聚丙烯时具有提高耐脆变和着色的作用。

WO 03/064522A1披露了可使用蒸汽在至少121℃下灭菌和/或 可通过辐射灭菌的非刚性或柔性材料，其中该材料包含了以熔解温 度和挠曲模量(Emod)为特征的特定聚丙烯。该文献报道了在至少 121℃的温度下蒸汽灭菌之后保留了小于10％的浊度透明度指数和 超过80％的光泽亮度指数。可通过这些材料制备适于制药和医疗应 用的膜。据观察未测得该膜中所含的成分转移至由该膜制成的袋中 储存的溶液。

考虑上述方案，alpha-烯烃共聚物树脂在实现灭菌后的出色光 学性能以及灭菌后出色的机械性能方面仍不令人满意。

发明内容

因此，本发明的一个目标是提供改良的聚烯烃组合物，其克服 了上述讨论的不足。

本发明的另一个目标是提供制备该种具有改良的光学和机械 性能的聚烯烃组合物的方法。

此外，本发明的一个目标是提供包含上述聚烯烃组合物的膜。

进一步地，本发明的一个目标是在医疗和食物应用中使用上述 alpha-烯烃聚合物组合物。

本发明基于如下发现：上述讨论的现有技术的不足可通过包含 如下的聚烯烃组合物的特殊设计得以克服：

(A)第一丙烯-乙烯随机共聚物，其乙烯含量CM_A为0.5-8 wt％，且MFR(A)为5-40g/10min，以及

(B)第二丙烯-乙烯随机共聚物，其中