[发明专利]基于丙烯的三元共聚物

说明书

本发明涉及对薄膜具有良好的光学和机械性能和特别低的封合起始温度(SIT)的丙烯、乙烯、1-丁烯的三元共聚物。

由丙烯共聚物或三元共聚物制成的薄膜是本领域已知的。

使用丙烯共聚物或三元共聚物是因为，相对于丙烯均聚物，其特征在于，耐冲击性更好，硬度更低且透明度更好。但是，在某些情况下，很难找到这些性能之间的可接受的平衡，特别是当期望有相互对比的性能时。当期望有某一柔软度时，例如，通常在使其不适合用于食品接触应用的大量二甲苯可溶部分存在情况下获得。

美国专利号US 6,221,984公开了丙烯与乙烯的无规共聚物和至少一个C₄-C₁₀的α-烯烃和用于制备这种无规共聚物的方法，其可用于薄膜、纤维或模塑制品。特别地，通过本说明书中所公开的方法得到的三元共聚物特别适用于食品包装薄膜，因为其中二甲苯可溶聚合物颗粒比例低(实施例1-3)，但不适合于要求有一定柔软度的应用。

另一方面，当二甲苯可溶部分增加(比较实施例1和2)且柔软度增加时，封合起始温度和光学性能不能令人满意。

WO 03/037981公开了由通过在包含两个相互连接的聚合区的反应器中进行的方法得到的至少一个聚丙烯组合物制成的管道。

所述方法提供了具有高刚度和耐冲击性，特别适用于管道的聚丙烯组合物。当丙烯组合物是丙烯-乙烯-1-丁烯的共聚物时，挠曲模量高于700MPa。

当需要一定的柔软度时，由WO 03/037981公开的丙烯组合物不能用于制备薄膜。

此外，WO 98/58971公开了一种生产丙烯、乙烯和其他α-烯烃的三元共聚物的方法，包括将淤浆和气相反应器连接在一起。该方法包括使用级联的两个或多个反应器的组合来生产呈现出乙烯-对-丁烯之比小于0.3的聚合物产物。这样的共聚用单体分布得到具有己烷低可溶性含量和良好的光学性能的材料。

与上文提到的三元共聚物产物有关的缺点是过低的熔融温度和随之而来的较窄的加工性窗口(processability window)。实际上，对于给定的共聚用单体单位含量，较高的是共聚物的熔融温度，较宽的是其加工性窗口。

WO 2009/019169涉及一种在包含两个相互连接的聚合区的气相反应器中制备的丙烯/乙烯/1-丁烯的三元共聚物。除其他特征之外，所述三元共聚物的特征还有乙烯量(wt％)和1-丁烯量(wt％)之比的范围为0.1到0.8，且在25℃下二甲苯可溶部分高于9wt％。

申请人发现，通过降低乙烯/1-丁烯之比(wt％/wt％)和二甲苯可溶部分，有可能获得一种具有低SIT、更好的透明度和更低的己烷可萃取物的材料，从而使这种材料适用于薄膜，尤其是在食品包装方面。

本发明的目的在于一种丙烯、乙烯、1-丁烯的三元共聚物，其含有0.5wt％到2.2wt％，优选为0.6wt％到1.9wt％；更优选为0.7wt％到1.5wt％的乙烯衍生单元和6.0wt％到20.0wt％；优选为7.0wt％到16.2wt％；更优选为8.5wt％到13.0wt％的1-丁烯衍生单元；

其中：

i)比率C2wt％/C4wt％的范围为0.12到0.06；优选为0.09到0.06；其中C2wt％是乙烯衍生单元的重量百分数且C4wt％是1-丁烯衍生单元的重量百分数；

ii)熔体流动速率的范围为0.4-54g/10min，优选为1-22g/10min；更优选为2-15g/10min；

iii)在25℃下，二甲苯可溶部分低于15.0wt％；优选为低于13.0wt％，更优选为低于12.0wt％，再优选为低于8.5wt％，最小值为5.0wt％。

本发明中所用的术语三元共聚物是指仅含有丙烯、乙烯和1-丁烯衍生单元的聚合物。

优选的是，本发明的三元共聚物可溶于己烷的部分低于3.4wt％(以100μm的菌斑测得)，优选为低于3wt％，更优选为低于2.8wt％。

优选的是，本发明的三元共聚物以50μm薄膜测得的光泽度高于88.0％，更优选为高于90.0％，再优选为高于92％，诸如，光泽度高于93％或高于95.8％。

优选的是，本发明的三元共聚物的封合起始温度(SIT)低于110.0℃；更优选为低于108.0℃，再优选为SIT低于106.5℃。

利用一种在包含两个相互连接的聚合区的气相反应器中进行的聚合方法，可以得到本发明的三元共聚物。

在包含至少两个相互连接的聚合区的气相聚合反应器中进行的聚合方法在欧洲专利EP 782587中描述。