聚烯烃薄膜、带或纱
2020-01-09

聚烯烃薄膜、带或纱

本发明涉及AB或ABA型的单轴向拉伸的聚烯烃多层薄膜、带或纱,其拉伸比为高于12,E-模量为至少10GPa,基本上由选自聚乙烯和聚丙烯的聚烯烃中间层B、以及一层或两层选自与中间层B材料同类的聚烯烃其它层A组成,所述其它层A的材料的DSC熔点低于所述中间层B的材料的DSC熔点,其中所述中间层B占材料的50-99重量%,所述其它层A为1-50%。本发明还涉及制备此类薄膜、带或纱的方法。

在热处理期间,优选施加压力,尤其是如果热处理板类材料或成形物品至一定温度,在该温度下中间层(B)的材料具有收缩的趋势(由于聚合物链变形至更无规的构造)。例如,聚丙烯趋向于在高于100-115℃的温度下收缩。优选此压力为至少5×105帕。通过在2×106-7×106帕的压力下压实材料,所得材料的机械性能方面已经得到了很好的结果。

在多阶段拉伸的情况下,第一拉伸优选在相对低温下实施,更优选在30-60℃下实施,随后的一个或多个拉伸阶段优选在相对高温下实施,例如在介于60℃和外层DSC熔点之间的温度下。由此可达成尽可能高的拉伸。随后在至少100℃的温度下拉伸得到了好结果。优选在直到断裂(在拉伸过程中)的拉伸比基本最大化的温度下实施随后的拉伸。已经发现了与拉伸最大化的温度相对接近的温度,所制备的薄膜、带或纱具有非常好的机械性能,如很高的E-模量。拉伸最大化的温度可由本领域技术人员以常规方法确定。

拉伸可以是单阶段或多阶段拉伸。在每个步骤中的拉伸比为1.1-50,优选2-10,更优选3-8,全部的拉伸比对于测定本文所定义的TSR是重要的。在带、薄膜或纱的第一拉伸阶段拉伸比为4-5的多阶段拉伸过程中,经拉伸的带、纱或薄膜的机械性能方面已达成了很好的结果。

在本发明的上下文中,材料已限定为满足总拉伸比(TSR)的最低水平。TSR限定为由各相异性熔化物至最终带或纱的拉伸程度。这至少部分由松紧辊之间的速度差限定。TSR的实际值可由最终薄膜、带或纱的双折射率和/或E-模量(在拉伸方向上)决定。该TSR尤其应用于中间层,该中间层优选为高结晶材料。其它层的材料通常是较少结晶的。其它层的功能是特别提供了当热处理材料的织物、无纺布或纤维(staple)/堆积物时使薄膜、带、纤维或纱结合的可能性。

具体实施方式

EP-A 366,210公开了一种三层拉伸聚烯烃层压材料,其包括聚丙烯和/或LLDPE的核心层及由丁烯-1聚合物制得的表层。该材料可用于包装领域。此材料具有很差的机械性能。

由于本发明的产品通常以薄膜、带或纤维彼此有角度的形式使用(织物、非织物材料),外层使织物、堆积的或钩钉(staple)的材料的热处理成为可能,由此使单个的薄膜/纤维/纱或带结合在一起,产生极高结构规整性的复合材料(例如织物材料)。通过由中间层的软化点在足够大的范围内选择软化点,可进行不妨碍材料本身性能的热处理。

使用无规共聚物如丙烯-乙烯无规共聚物作为外层A已达成极好的结果。利用茂金属催化剂制备的聚烯烃(优选聚丙烯均聚物或聚丙烯共聚物)用作外层A,代替共聚物或与其结合使用。使用这样的茂金属基统计聚合物(statistical polymer)已达成了特别好的结果。茂金属的适当实例是rac-ZrCl2H(公开于H.Brintzinger,D.Fischer,R.Muelhaupt,B.Rieger,R.Waymouth,Angew.Chem.107(1995)1255及W.Kaminsky,Macromol.Chem.Phys.197(1996)3907)。

具体实施方式

发明内容

实施例2将实施例中的一些薄膜加工成宽度为2.1mm的纱。编制该纱,制备织物材料(纺织材料),该织物材料随后在150℃热处理以加固结构。最终材料准各向同性挺度为7GPa(通过ASTM 3039-76测定),拉伸强度为超过270Mpa(通过ISO 527测定)。