[发明专利]聚丙烯组合物

说明书

本发明涉及兼具低密封起始温度(SIT)、低总迁移量、良好的光学性能(如低雾)度和良好的可甑馏性的新型聚丙烯组合物、其用途及由其制成的制品。

技术领域

本发明涉及新型聚丙烯组合物，其兼具低密封起始温度(SIT)、低总迁移量以及良好的光学性能(如低雾度)和良好可甑馏性(retortability)。

此外，本发明还涉及所述聚丙烯组合物的用途以及由其制成的制品。

背景技术

聚丙烯适用于许多应用。例如，聚丙烯(PP)可用于其中密封性能起重要作用的领域，如在食品或医疗包装行业中。

热封是制造柔性和半刚性包装的主要方法。良好的密封性能的重要指示尤其是低的密封起始温度(SIT)，其是支持包装机上高速运行所需要的。为了确保快速密封，低SIT是有利的。通过在较低的温度下操作，存在待密封的制品不暴露于高温的好处。还存在经济上的优势，因为较低温度的产生和维持当然更便宜。

通过避免高密封温度，还存在其他优点，尤其是要包装对温度敏感的货物时。

此外，还期望具有令人满意的光学特性如低雾度的包装材料。

在一些食品应用领域(如蒸煮袋)或一些医疗应用领域，需要灭菌处理。最常见的灭菌程序是使用热(蒸汽)、辐射(β辐射、电子或γ辐射)或化学品(通常为环氧乙烷)。蒸汽灭菌通常在约120℃至130℃的温度范围内进行。因此，材料应具有足够的热稳定性，如熔融温度显著高于通常的约120℃至130℃的蒸汽灭菌温度。

当然，在上述灭菌条件下处理聚合物可能损害其最终性能，尤其是光学性能如透明度，即低雾度。

另外，必须满足有关在食品接触应用中使用该材料的某些法规，因此在高级包装应用中必须遵守涉及总迁移量(OM)的食品法规。

此外，较高含量的相应(resp.)可溶可萃取组分如己烷可溶物在医疗包装领域中也是不期望的。

与聚合物类型无关，聚合物组合物最好需要满足所有期望的最终性能，并且另外需要易于加工，即需要承受应力。然而，最终性能和加工性能经常以相互冲突的方式起作用。

经常发现，所需性能之一的改进的实现是以其他性能为代价的。例如，为了改善密封性能，通常以较高的共聚单体含量获得低密封起始温度(SIT)，然而这导致两个问题：

1.高共聚单体导致较低的Tm，这可能使蒸汽灭菌变得更糟或者甚至是不可能的，和

2.掺入更高量的共聚单体，尤其是对于基于齐格勒-纳塔(ZN)型催化剂的PP来说，导致与C6-可溶物(FDA)和总迁移量相关的问题。

EP 3 064 548提出了一种为二元共混物的聚丙烯组合物，其包含特定量的丙烯-己烯共聚物级分P1和丙烯-己烯-乙烯共聚物级分P2，以在高熔点和低密封起始温度SIT之间实现所需的平衡，这额外地具有宽密封窗口、有益的光学性能、少量的己烷可溶物以及足够的热稳定性以能够在不负面影响光学性能的情况下实现灭菌处理。此组合物具有相当高量的二甲苯冷可溶物(XCS)级分。

EP 3 064 514出于相同的目的提出了一种C2C3无规共聚物组合物，其包含3种具有不同乙烯-共聚单体含量的聚合物级分(A)、(B)和(C)。此组合物同样具有相当高量的二甲苯冷可溶物(XCS)级分。

尽管在该领域已经进行了许多开发工作，但是仍然需要进一步的改进，因此需要设计在低密封起始温度SIT、有益的光学性能、低总迁移量和足够的热稳定性之间具有改善的平衡以能够在不负面影响光学性能的情况下实现灭菌处理的材料。

本发明是基于以下发现，即上述对热封应用的需求可以通过聚丙烯组合物的特定设计来实现。

发明内容