[发明专利]具有改善的韧性的聚烯烃膜

说明书

一种使用还原性氧化铬催化剂、乙烯单体和选自丁烯单体或1‑己烯的共聚单体，由聚乙烯共聚物形成的膜，其中所述聚乙烯共聚物的密度在约0.935到约0.950g/cm³范围内并且I₂₁/I₅在约18.0到约30.0范围内。与使用铬酸甲硅烷酯催化剂代替所述还原性氧化铬催化剂形成的聚乙烯共聚物膜相比，由所述聚乙烯共聚物形成的膜具有明显较大的落镖冲击强度(g/μm)。还提供了制备这类膜的方法。

技术领域

本发明大体上涉及聚合物膜，并且更具体地涉及具有抗撕裂强度和落镖冲击性能的平衡的聚合物膜。

背景技术

乙烯聚合物已经普遍和广泛地用作用于各种应用的聚合物膜的树脂材料。取决于膜形式的方法和所需最终用途，不同的树脂特性是理想的。举例来说，中分子量到高分子量的聚乙烯是理想的，特别是对于需要强度的应用。然而，具有良好机械特性(例如强度)的一些聚合物更难以加工。举例来说，尽管金属茂催化的聚合物的机械特性倾向于合乎需要，但由于其相对窄的分子量分布，它们可能难以加工。

具有较宽分子量分布的乙烯聚合物可以通过使用铬催化剂获得。铬催化剂通过例如在非还原气氛中煅烧无机氧化物载体上携带的铬化合物来获得以使其活化，使得所携带的铬原子的至少一部分转化成六价铬原子(Cr⁺⁶)。这类催化剂在本领域中通常可以称为“菲利普斯催化剂(Phillips catalyst)”。通常用于制造更高密度聚乙烯应用的另一种铬催化剂包含负载的铬酸甲硅烷酯，其随后用乙氧基二乙基铝(DEAlE)还原。通过这些催化剂中的每一个产生的所得聚乙烯在一些重要特性方面不同。二氧化硅催化剂上的氧化铬具有良好的产率(g PE/g催化剂)，也通过活性(g PE/g催化剂-小时)测量，并且产生具有宽分子量分布但仍低于所需聚乙烯。铬酸甲硅烷酯催化剂产生具有高分子量应用所需的理想分子量特征的聚乙烯。

对于膜应用，聚合物的良好的催化剂产率和理想的分子量特征需要与当聚合物形成膜时所需的特性相平衡。聚合物膜的一些重要特征包括通过例如落镖冲击性能测量的冲击强度和通过埃尔曼多夫撕裂强度(Elmendorf Tear Strength)在纵向(MD)和/或横向(TD)测量的撕裂强度。不幸的是，聚合物特性难以去卷积；即在一个方面提高性能的特征在其它方面通常是不利的。为了形成膜，理想的流动特性也是有益的。提供特性(例如冲击强度和流动特性)的良好平衡的聚合物组合物将发现其中目前使用更昂贵或麻烦的聚合物的应用。

发明内容

本发明的各方面解决了聚乙烯组合物的一个或多个缺点，尤其是用于膜应用的聚乙烯组合物和由其制成的膜。本发明的各方面部分基于以下发现：特定的铬类催化剂结合某些操作和加工条件可以产生具有改善的密度、冲击强度、撕裂强度和流动特性平衡的聚乙烯共聚物。

因此，本发明的各方面涉及包含使用还原性氧化铬催化剂、乙烯单体和选自1-丁烯或1-己烯的共聚单体形成的聚乙烯共聚物的膜，所述聚乙烯共聚物是以在约0.012到约0.04范围内的共聚单体比乙烯单体摩尔比形成，由此形成密度在约0.9350到约0.950g/cm³范围内并且I₂₁/I₅在约18.0到约30.0范围内的聚乙烯共聚物，其中与使用铬酸甲硅烷酯催化剂代替还原性氧化铬催化剂形成的聚乙烯共聚物膜相比，使用还原性氧化铬催化剂形成的聚乙烯共聚物使膜的落镖冲击强度(g/μm)有17％到56％的改善。还原性氧化铬催化剂可以用乙氧基二乙基铝(DEAlE)还原。

所述聚乙烯共聚物可以具有以下特性。聚乙烯共聚物的熔融指数(I₅)可为约0.4到约1.0g/10min。聚乙烯共聚物的流动指数(I₂₁)也为约5.0到约25.0g/10min。聚乙烯共聚物的I₂₁/I₅可为约18.0到约28.0。聚乙烯共聚物的Mw可≥约100,000g/mol。聚乙烯共聚物的Mw/Mn可为约6.0到约50.0。