[发明专利]具有高刚度和低雾度的无规丙烯共聚物

说明书

本发明涉及用于制造具有极高熔体流动速率、良好的机械性能和优良的光学性能的丙烯共聚物的新方法。本发明进一步针对通过所述新方法获得的丙烯共聚物。

在薄壁包装领域，得到具有良好机械性能（即高拉伸模量和良好的冲击强度）的适当流动的材料非常重要。在物品的各种制造方法，例如注射成型方法中需要良好的流动性来获得良好的加工性，从而允许此大规模生产市场所需要的高生产速度。对于薄壁物品，机械性能也很关键。特别地，在容器领域，需要固持内容物，例如包含于其中的食物，以及具有充足的刚度以进行堆放。最后，材料还应抵挡机械挤压损伤，所述机械挤压损伤经常由例如使物品落下而导致。

更进一步，雾度也应为可接受的。特别地，刚度与雾度之间的良好平衡是合意的。

然而，仅可以以这些目的中的其它为代价来实现这些目的中的至少一些。例如，随着熔体流动速率增加，刚度可得到改善，然而冲击性能显著下降。因此，聚合物的冲击性能和熔体流动以冲突的方式表现。

另外，聚丙烯的高结晶度使材料相当坚硬，然而也增加雾度。结晶度受聚合物中所含共聚单体的量和聚合物链的分子量（即分子量分布）的影响。共聚单体的量越高意味着全同立构聚丙烯单元的中断越多和因而结晶度越小。在某种程度上，这需要经改善的光学性能，即较好的雾度值。然而，刚度因而降低。因此，刚度与雾度的平衡非常重要。

为解决目的的所述冲突，EP1873173提供具有相当高的熔体流动速率值（即70g/10分钟或更大的MFR₂）的聚丙烯共聚物。这意味着相当低的分子量，其通过已知的减粘裂化法来实现。在减粘裂化期间，从聚合反应器得到的聚丙烯链通过应用过氧化物化合物进行降解。其结果是，聚合物链以统计学方式断裂，并得到具有较高MFR₂值的材料。

然而，所述材料在机械性能方面仍可得到改良。更进一步，经过减粘裂化的材料通常产生不好的嗅味，其在食品包装领域是极大的缺点。

EP2281851提供熔体流动速率高达60g/10分钟的聚丙烯组合物。然而，具有如此高熔体流动速率MFR₂的组合物已经遭受极高雾度值和低冲击值。另外，考虑到生产率，用于获得这类组合物的聚合方法可进一步得到改善。

因此，本发明的一个目的是提供使本领域技术人员能够生产聚丙烯的方法，所述聚丙烯完美适于薄壁包装市场并且可经济地获得。因此，具体地本发明的目的是提供用于制造聚丙烯的具有高催化剂生产率的方法，所述聚丙烯的特征为极高的流动性并且同时使冲击性能和光学性能保持在高水平。

本发明的发现是提供序列聚合方法，其中至少在第一反应器中温度相当高，即等于或大于70℃，且聚合在具有极低孔隙度（即具有根据ASTM4641测量小于1.0ml/g的孔体积）的固体催化剂体系的存在下进行，从而获得根据ISO1133测量熔体流动速率MFR₂（230℃）等于或大于65g/10分钟且共聚单体含量在0.5wt%到8.0wt%的范围内的丙烯共聚物，所述共聚单体是乙烯和/或C₄到C₁₂的α-烯烃。

因此，本发明针对用于制备包含聚丙烯成分(A)和丙烯共聚物成分(B)的丙烯共聚物(R-PP)的方法，所述方法是包含串联连接的至少两个反应器的序列聚合方法，

其中所述方法包括下列步骤：

(A)在第一反应器(R-1)中聚合以下成分

(A1)丙烯和

(A2)任选地乙烯和/或C₄到C₁₂的α-烯烃，

获得所述聚丙烯成分(A)，

(B)将所述聚丙烯成分(A)和未反应的共聚单体从所述第一反应器转移到第二反应器(R-2)中，

(C)将以下成分进料到所述第二反应器(R-2)

(C1)丙烯和

(C2)乙烯和/或C₄到C₁₂的α-烯烃，

(D)在所述第二反应器(R-2)中并在所述聚丙烯成分(A)的存在下聚合以下成分

(D1)丙烯和

(D2)乙烯和/或C₄到C₁₂的α-烯烃，

获得所述丙烯共聚物成分(B)，即包含所述聚丙烯成分(A)和所述丙烯共聚物成分(B)的所述丙烯共聚物(R-PP)，

其中进一步

(i)所述第一反应器(R-1)中的温度高于65℃到等于或低于95℃，优选高于70℃到等于或低于90℃，