[发明专利]在低拉伸比下具有平衡性能的机器方向取向的薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜，其包含特殊多峰线性低密度聚乙烯和管式法或高压釜式法低密度聚乙烯的共混物，所述薄膜以1:4以下的拉伸比在机器方向上被单轴拉伸(MDO-机器方向取向)，以及所述薄膜在包装应用中的用途。

背景技术

聚乙烯(如HDPE、MDPE、LLDPE、mLLDPE、ULDPE、VLDPE、LDPE和基于乙烯的塑性体)或它们的共混物的主要用途之一是在薄膜中的应用，例如杂货袋、公共和个人垃圾箱衬里、装货袋、集装袋、食品包装薄膜、多壁袋衬里、产品袋、熟食包装、拉紧包装、收缩包装等。

聚乙烯薄膜的关键物理参数包括撕裂强度、冲击强度(即落镖冲击，DDI)、拉伸强度、刚度和透光率。在机器方向(MD)和横向方向(TD)上测量撕裂强度，同时在两个方向上非常相似并且处于较高的水平，因此是平衡的。

薄膜刚度可以通过拉伸模量来测量。模量是薄膜在应力下对变形的抵抗力。

LLDPE薄膜具有比MDPE更高的冲击强度，而HDPE具有更高的刚度和拉伸强度。当LLDPE生产商试图增加密度(从而增加薄膜的模量)时，它们经常遇到冲击强度和MD撕裂强度的损失。历史上，LLDPE和HDPE共混没有取得“突破性”成功。该共混物经常得到具有改善的刚度和拉伸性能的薄膜，但是通常会牺牲冲击和撕裂性能。没有直接的方法或单一树脂具有两者的组合性能。

还已知的是，为了制造用于包装的具有可接受的拉伸强度的聚乙烯薄膜，该薄膜可被单轴拉伸。然而，与此同时，其他机械性能，例如MD上的撕裂强度通常会受影响。

有几个尝试来解决以上讨论的问题。

例如，EP1470185B1建议使用包含高分子量的中密度聚乙烯(HMW MDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物，将该共混物转化成薄膜，并以机器方向将该薄膜单轴取向。据称，MD撕裂和落镖冲击随着拉伸比的下降而降低。

EP1941999B1描述了具有至少两层的单轴取向的薄膜，其包含线性低密度聚乙烯(LLDPE)和DSC熔融温度Tm为100℃或更低的聚合物组分(优选乙烯共聚物)的某种组合，该聚合物组分以比现有技术中用于这种应用的薄膜厚度低得多的薄膜厚度提供了有利的机械性能，即至少优异的耐冲击性。

将EP1941999B1的优选薄膜以至少1:4，更优选以在1:5和1:8之间的拉伸比拉伸。在实施例中，使用了1:6左右的拉伸比，这是包装工业中常用的比例。

EP2653392A1涉及一种包括多峰线性低密度聚乙烯的整理收缩薄膜，所述多峰线性低密度聚乙烯已沿机器方向优选以至少1:4，更优选1:5至1:8的牵伸比单轴拉伸。

在优选的实施方式中，EP2653392A1的薄膜不含LDPE。据信该发明薄膜中LDPE的存在可能会给薄膜带来差的拉伸性能和差的机械性能。而且，LDPE对薄膜的收缩性能没有帮助。在实施例中，使用了1:6左右的拉伸比，这是包装工业中常用的比例。

因此，现在一般使用1:4或更高的拉伸比来生产基于聚乙烯的MDO薄膜。

较低的拉伸比，例如1:4以下的拉伸比通常不会带来所需性能的增加，特别是基于双峰线性低密度聚乙烯(LLDPE)(其是现今用于MD取向的优选材料)的薄膜，显示出非常不均匀的表面和薄膜结构。因此，如果需要约40μm的最终厚度，则必须生产非常厚的初始薄膜。这需要更多的材料和吹膜生产线的特殊设置。

因此，仍然持续需要适合用于包装领域的替代薄膜，其具有取决于期望的最终应用领域的合适的机械性能的平衡。特别需要另外的材料，使得即使在较低的拉伸比下，也能够生产具有高刚度(即高拉伸模量)、优异的光学性能和在机器方向和横向方向上平衡的撕裂强度的薄膜。

本发明人现已发现，尽管以1:4以下的拉伸比生产，包含特定线性低密度聚乙烯(LLDPE)和管式法或高压釜式法低密度聚乙烯(LDPE)的某种组合的单轴取向的薄膜提供了有利的机械性能，即至少高刚度(即高拉伸模量)、优异的光学性能和在机器方向和横向方向上平衡的撕裂强度。

因此，本发明提供了以1:4以下的拉伸比制备的MDO薄膜，其具有与以较高拉伸比(例如1:6)制备的现有技术的薄膜相似或甚至改善的机械性能和光学性能，可用于各种各样的包装应用。

本发明的关键特征是实现与现有技术的薄膜相比相似或甚至改进的机械性能和光学性能所需的拉伸比远低于常规用于MDO的拉伸比。

发明内容

因此，本发明涉及一种薄膜，其包含：