由聚丙烯制成的膜,其用途,和该膜的制备方法

专利名称：由聚丙烯制成的膜,其用途,和该膜的制备方法
由聚丙烯制成的膜，其用途，和该膜的制备方法本发明涉及聚丙烯膜，它的用途，和制备该膜的方法。具有高模量和高拉伸强度的膜通常通过对部分结晶的热塑性材料的挤出平膜进 行取向而获得。所述的取向主要是双轴的，但是在例外的情况下，为了进一步增加纵向拉伸 强度的目的仅对该膜进行纵向取向。但是，商业上通常的双轴和单轴取向的基于聚丙烯的 膜都具有在横向上低抗撕裂蔓延性(tear propagation resistance)的特征，这与源自吹 塑薄膜或流延膜工艺的未取向的膜不同。在操作实践中，在膜或者胶带中的膜载体上有损害的边(在切开的过程中钝刀的 结果或者后续的对切开边的非故意损害的结果)的情况下，这使得它膜易于在拉伸载荷下 撕裂或者撕掉。相反，未取向的膜具有高的抗撕裂蔓延性，但是低的模量和拉伸强度。在严格要求拉伸强度和抗撕裂蔓延性时，使用单丝或者使用由玻璃或者塑料制成 的单丝的网对膜和胶带进行增强。从设备的观点来看，生产这种单丝胶带是非常复杂的，并 且因此导致昂贵和易于出错。不仅需要所述基础膜，而且需要所述单丝和层压粘合剂(或 者另外的压敏粘合剂涂层)，这使得该产品甚至更昂贵。这种单丝胶带的其它缺点是抗折断 性低，厚度大，切割边缘不整齐，并且缺乏可胶接性(weldability)和可回收性。例如，这种 类型的胶带的生产描述于US 4，454，192A1中。DE 21 04 817 Al描述从聚烯烃(聚乙烯或者聚丙烯)生产用于生产胶带的胶带 载体的方法。据说，通过纵向取向，可在纵向上达到拉伸强度为320N/mm2(根据权利要求2 ； 不存在实施例)。没有披露拉伸比和在10%伸长率达到的应力。EP 0 255 866 Al的主题是双轴或者纵向取向的聚丙烯膜。添加弹性组分增加横 向的拉伸冲击韧性。但是，这个措施导致拉伸强度和横向抗撕裂蔓延性的劣化。纵向的拉 伸比为1 5.5至1 7。获得12至355N/mm2的拉伸强度。10%伸长率的拉伸应力是未 知的。在二十世纪八十年代末期，Beiersdorf (Hamburg, Germany)公司上市了一种撕 开型胶带(tear-open strip)，其显示出降低的撕除趋向。它包括来自NOPI (Harrislee， Germany)公司的纵向取向的载体膜，其通过共挤出具有不同韧性的基础材料制成，并且拉 伸比为1 7.5。根据冲击改性的原理，当产品用锋利的刀切开时，坚韧的外部共挤出层减 少微撕裂(microtears)的形成。但是，它不防止接下来损害的边导致的撕裂(例如，当该 卷运送或者施用到纸板箱时)，这需要显著更高的抗撕裂蔓延性。外层含有60wt%的聚丙 烯共聚物(其具有约5wt%的乙烯)，和为了增加韧性还含有40衬％的SBS橡胶，这损害了 光稳定性，特别是导致该膜在纵向上降低的拉伸强度(160N/mm2)和降低的在10%伸长率的 应力(70N/mm2)。韧性较低的主要层含有92wt%的聚丙烯共聚物和8衬％的SBS橡胶。所 述SBS橡胶将具有相同拉伸比的纯聚丙烯共聚物的单层膜的抗撕裂蔓延性从约240N/mm降 低至 70N/mm。DE 44 02 444 Al涉及一种胶带，其具有拉伸强度，并且基于单轴取向的聚乙烯。 也可在某些方面获得类似于相应的聚丙烯产品的机械性质。但是，聚乙烯具有比PP显著低的热稳定性，这在生产胶带(粘合剂层或者其它层在炉中干燥)时和在接下来的包装应用 例如夹紧带(grip tape)，纸板箱密封胶带，撕开型胶带(tear-open strip)或者纸板箱增 强条(carton reinforcementstrip)中都是明显不利的。纸板箱上的胶带常常例如在经过 印刷机的通道上或者在填充了热产品(例如食物)之后变热。聚乙烯膜(包括取向的PE 膜)的另一缺点是，其在10%伸长率的力显著低于聚丙烯膜。由于对于给定力的高伸长率， 由这种膜制成的夹紧带或者纸板箱密封胶带往往会在拉伸载荷下脱离，而纸板箱增强条不 能防止纸板箱被猛烈攻击。没有披露纵向的拉伸比和在10%伸长率的应力。获得102至 377N/mm2的拉伸强度。以上所述的发明具有某些既有应用，但是可获得的拉伸强度和抗撕裂蔓延性不接 近于单丝胶带。因此，一直尝试避免涉及到许多单丝的应用，并且尝试通过纵向结构得到取 向膜单丝状性质，如下描述。US 5，145，544A1和US 5，173，141A1描述一种胶带，其包括单轴取向的膜，该膜具 有用于增强的肋条结构，该肋条部分地从表面上突出，并且部分地包埋在该膜表面中。在 膜和肋条之间形成缺口接头(notch joints)。该发明获得横向的高剪切强度，但是所述拉 伸强度和可伸长性仍然需要改进。但是，主要的缺点是根据该发明的膜不能以工业规模生 产。这里的原因是在通常的宽度上取向性差，以及平面度极差，这意味着不再确保使用压敏 粘合剂涂覆所述膜的可能性。此外，在高宽度时，存在由于不均勻和接下来在取向过程中在 拉伸辊上的粘着力不够(由于该膜没有放平而导致)导致的平面度进一步劣化。在典型的 生产宽度制造的情况下，将中间区域的膜以横向保持在拉伸辊上，结果是肋条结构被取向 作用改变，并且整个产品的品质变得不均勻。进一步的缺点是必需使用压延机来赋予至少 50%包埋的肋条；压延机涉及到非常高的资本花费，并且使该工艺复杂得多。当在形成胶 带的进一步加工过程中使用脱模剂或者底漆时，在该表面上的肋条结构也容易导致涂覆缺 陷，这是因为膜的施涂技术需要光滑表面。在膜的表面中增强单丝或者肋条结构的印迹对 于印刷工艺是有害的，印刷工艺需要光滑的表面。尤其是在该发明的膜用于包装胶带的情 况下，可印刷性对于客户来说是一个重要的标准。US 5，145，544A1披露了拉伸比为1 7，拉伸强度为157至177N/W ；在10%伸 长率的应力未确定。US 5，173，14认1披露了拉伸比为1 6. 1至1 7，和拉伸强度为至 多245N/mm2 ；在10%伸长率的应力未确定。EP 1 101 808 Al试图通过将肋条结构插入到膜的内部来克服所述的缺点。该膜 具有平面平行的外部表面，并且包括至少两个具有不同组成的共挤出层，其界面不是平的， 而边界形状的横截面是非线性的，并且这种形状以层状方式在纵向上是连续的。该膜的特 殊内部结构源自周期性地或者不规则地在横向上变化的层厚度，以及第二层以一种方式弥 补厚度的波动，使得总厚度基本上是恒定的。所有所述的发明都相对于标准胶带膜在纵向 显示出改善的拉伸强度和弹性模量。拉伸比为1 6.7和1 8.7之间。获得202至23例/ mm2的拉伸强度，和103至147N/mm2的在10%伸长率的应力。这些发明都没有工业应用，这是因为这些生产方法非常苛刻。此外，它们远远达不 到匹配玻璃或者聚酯单丝产品的性质。本发明的目的是提供一种膜，尤其是用于胶带的膜，其不具有现有技术的膜的上 述缺点。
这个目的通过本发明膜达到。本发明进一步描述本发明的有利的实施方式。本发 明的观念还涵盖的是本发明的膜的用途，和生产方法。因此，本发明提供一种膜，其包括至少一种丙烯的均聚物、共聚物或者三元共聚 物，并且还包括纤维，所述膜是沿纵向单轴取向的，拉伸比优选为至少1 8，和更优选至少 1 9. 5，由此在横向产生极高的抗撕裂蔓延性。该膜可通过用于在纵向(机器方向)单轴取向的PP膜的相对简单的方法生产， 由此使得不必要依赖于生产具有单丝的载体的苛刻方法，所述具有单丝的载体用于单丝胶带。该膜具有用于单丝胶带的纤维增强的载体的典型性质，例如在横向上极高的抗撕 裂蔓延性，增加的模量和高拉伸强度。具体地与具有低的模量和极低的抗撕裂蔓延性的、最 通常使用的用于包装和胶带的PP膜(包括BOPP(双轴取向聚丙烯膜))相比，优越性是显 然的。本发明的膜，和由它们生产的胶带，分别在透明度上优于单丝胶带载体和单丝胶 带，这是因为与单丝束不同，本发明的膜包埋了单个的纤维而没有引入空气。此外，使用本 发明的膜产生的胶带具有更高的刚性，这减少了在汽车应用中使用时不正确地粘性粘合的 危险。相对于已知的单丝胶带的进一步优点在于厚度较低，这容许对于给定的最大卷直径 来说卷的运行长度较大，这对于用户来说是减少更换卷的频率的因素。在一种优选的实施方式中，对该膜的取向使得横向拉伸冲击韧性(transverse tensile impact toughness)变得非常小。对于在某些环境中的某些应用，这可能是不利 的，但是已经发现它对于应用例如在纸板箱上的模切处的增强是有利的。在纵向上高度取 向导致的低伸长率防止了纸板的撕裂(例如在穿孔承重把手(punched-out carry handle) 处)。这种类型的膜倾向于在纵向产生原纤维，而这个，在边损害的情况下，会通过将裂痕转 向到纵向而防止横向上的撕裂传播，显然以此方式提高了抗撕裂蔓延性。为了获得高的拉伸强度，在和10%伸长率的高应力，和高抗撕裂蔓延性，应该 选择拉伸操作中的条件，使得拉伸比对于特定的膜来说是技术上可实现的最大拉伸比。根 据本发明，纵向的拉伸比为至少1 8，优选至少1 9.5。例如1 6的拉伸比表明长度Im的初级膜部分(primary film section)形成为 长度为6m的取向膜部分。拉伸比也常常确定为取向之前的线速度与取向之后的线速度的 比。在本发明的一种优选的实施方式中，该膜的性质如下 纵向(机器方向)拉伸强度为至少300N/mm2，优选至少350N/mm2，更优选至少 400N/W， 在纵向上伸长率的应力为至少20N/mm2，优选至少40N/mm2， 在纵向上10%伸长率的应力为至少170N/mm2，优选至少200N/mm2，更优选至少 300N/W，和 / 或 在横向上的抗撕裂蔓延性为至少1700N/mm，优选至少3500N/mm。当在横向上测试抗撕裂蔓延性时，该膜优选是不可撕裂的。对于强度数值的计算，将宽度相关的力值除以厚度。当在胶带上测定强度值时，作 为基础的厚度不是胶带的总厚度，而仅仅是载体膜的厚度。
该膜的厚度优选为25和200 μ m之间，更优选在40和140 μ m之间，非常优选在50 禾口 90 μ m之间。载体膜优选的失效标准(failure criterion)为2或3，更优选为3。失效标准在 试验方法部分有详细解释。用于生产膜的合适的基础膜材料是可商购的聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物和聚丙 烯三元共聚物，包括嵌段(冲击)聚合物和无规聚合物。所述聚合物的熔体指数必需处于适合用于平膜挤出的范围内。这个范围应该为 0. 3 和 15g/10min 之间，优选为 0. 8 至 5g/10min (在 230°C /2. 16kg 条件测得)。所述聚丙烯优选为主要是全同立构的结构。所述挠曲模量应该为至少IOOOMPaJt 选至少1500MPa，更优选至少2000MPa。根据本发明的另一有利的变体，该膜在两个外表面的至少一个上具有共挤出层。所述共挤出层优选包括结晶度比主要是全同立构的聚丙烯均聚物低的聚烯烃，该 聚烯烃通常的晶体熔点为约160至163°C。特别优选的是在共挤出层中使用聚丙烯聚合物 或者含有乙烯的聚合物，其晶体熔点为低于150°C，优选低于140°C。根据本发明的纤维是人造短纤维，而不是连续单丝或者纳米管(例如，MWCNT(多 壁碳纳米管))；所述纤维实质上是在ISO 6355的意义上的纤维。根据现有技术，层压到膜的单丝束用于单丝胶带，而纳米管在加工时往往会形成 灰尘(dust)，从职业卫生的观点来看，这些灰尘被非常严格地区分。从本发明的意义上来说合适的纤维是例如在〃 Ullmarm' s Encyclopedia oflndustrial Chemistry (2002S Wiley-VCH Verlag, Article Online PostingDate June 15,2000)中的"纤维"一章中所述的那些(即，例如，聚乙烯纤维)，条件是它们在加 工时不熔融或者分解。尤其合适的是具有高弹性模量的纤维，例如大麻纤维，剑麻纤维，亚麻纤维，香蕉 属植物纤维，椰子纤维，菠萝纤维，芳族聚酰胺纤维，聚芳酯纤维，玻璃纤维，碳化硅纤维，硅 酸铝纤维，玄武岩纤维或者碳纤维，更加尤其是E-玻璃纤维和纺织玻璃纤维。所述纤维优选提供有上浆剂(偶联剂)，从而最优化对聚合物基质的附接。用于上浆剂的原料是天然淀粉，改性淀粉，羧甲基纤维素钠，聚乙烯基醇，聚丙烯 酸酯类，半乳甘露聚糖(瓜尔胶和槐树豆胶)，以及对于专门的应用，可水分散的聚酯，乙酸 乙烯酯共聚物，胶，明胶，和蛋白质。所述上浆剂还可包括脂肪，蜡，磺化的牛脂或者磺化的 油。所述纤维的直径优选为4至30 μ m，更加尤其是在9和16 μ m之间。纤维的长度优 选为至少100，更优选至少300 μ m。在膜中纤维的分率优选为0. 5衬％至IOwt %，更加尤其是3衬％至6wt%。该膜中的聚合物可以以纯的形式或者以与添加剂的共混物使用，所述添加剂例如 抗氧化剂，光稳定剂，防粘连剂，润滑剂，和加工助剂，填料，染料，颜料，发泡剂和/或成核 剂。该膜优选是加入成核剂的(nucleated)。成核剂可以以纯的形式添加，或者优选以母料的形式添加，或者所述聚丙烯是自 成核的(self-nucleating)。
7
预期的成核剂是适合用于聚丙烯(α或者β晶体)的所有那些。这些包括有机成 核剂例如苯甲酸酯或盐，磷酸酯或盐或者山梨糖醇衍生物。这种类型的成核剂描述于例如 Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry (2002 版，得自 Wiley-VCH Verlag, Article Online Posting Date June 15,2000)中的〃 9.1.成核剂"部分中，或者 US 2003/195300A1的实施例中。另一特别合适的方法是使用半结晶支化的或者偶联的聚合物 成核剂，这描述于US 2003/195300A1中，实例是使用用4，4'-氧联二苯磺酰基叠氮化物改 性的聚丙烯。载体膜可通过压延、平膜挤出或者吹胀薄膜挤塑生产，优选通过平膜挤出(也称 为T-模头或者流延工艺)生产，接着在纵向进行取向。生产本发明的膜的一种特别有利的方法包括以下步骤-任选地将所述聚丙烯与所述纤维在挤出机中混合，_任选地将混配的制剂造粒，-将所述混配的制剂在挤出机中熔融，-通过模头排出所述熔体并使其成形，-通过流延膜挤出工艺使所述熔体冷却形成膜，优选在冷却辊上进行，-任选地通过加热辊将所述膜加热至合适的拉伸温度，-将所述膜在短的缝隙中在纵向上进行取向，-除非压敏粘合剂层已经在所述挤出工艺中施涂，否则任选地进行使用压敏粘合 剂的涂覆，-任选地转移至成形辊。最后一步的目的是从该膜生产胶带。粘合剂可在实际挤出该膜的过程中通过共挤出粘合剂和该膜进行施加。根据一种 变体，粘合剂可在独立的步骤中在后面施加。混合可独立地在挤出机或者捏合装置中进行，或者，使用合适的混合装置，在膜挤 出机中进行。优选将聚丙烯、纤维母料和任选的添加剂的混合物供应至所述膜挤出机。该膜可为单层或者多层。共挤出的结果是，可避免对该膜进行取向时的沉积 (d印osition)，并且避免当用脱模剂、底漆或者粘合剂涂覆时的问题。可通过层压、压花或者辐射处理对该膜进行改性，或者可对该膜进行表面处理。这 些是例如，通过电晕，火焰，氟或者等离子体处理，或者溶液或分散体的底漆涂层，或者液态 可辐射固化的物质来促进粘合。还可能的涂层是印刷的涂层和不粘连的涂层，实例是以下那些交联的有机硅，丙 烯酸酯类(例如Primal 205)，使用偏二氯乙烯或者氯乙烯作为单体的聚合物，或者硬脂 基化合物例如聚乙烯基硬脂基氨基甲酸酯或者硬脂酸铬络合物(例如Quilon C)或者马 来酸酐共聚物和硬脂基胺的反应产物。在不使用粘合剂涂层的情况下，本发明的膜可用于包装或者捆束应用。对于常规 的用于纸板箱、用铁、聚乙烯或者聚丙烯制备的盒子或者机箱的捆绑带，可以通过金属夹具 或者焊接进行末端的连接。本发明的膜优选以胶带的形式施用。在本发明中，胶带是指具有自粘合的粘合剂 层或者可热活化的粘合剂层的膜。但是，所述的粘合剂优选不是可密封粘合剂，而取而代之的是压敏粘合剂(PSA)。对于胶带应用，将PSA以溶液或者分散体的形式或者以100%的形 式(例如熔体)，或者通过与该膜共挤出，涂覆到该膜的一侧上。该一个或多个粘合剂层可 通过热或者高能辐射而交联，并且能够在必要时使用隔离膜或者隔离纸加衬。特别合适的 PSA是基于丙烯酸酯、天然橡胶、热塑性苯乙烯嵌段共聚物或者有机硅的那些。对于本发明的目的，一般性表述"胶带"包括所有的片状结构，例如二维拉伸膜 或者膜部分，具有延长的长度和有限的宽度的带，带部分等，以及最后包括模切件或者标 签。为了最优化性质的目的，可将所用的自粘合组合物与一种或者多种添加剂共混， 所述添加剂例如增粘剂(树脂)，增塑剂，填料，颜料，UV吸收剂，光稳定剂，老化抑制剂，交 联剂，交联促进剂或者弹性体。用于共混的合适的弹性体是例如EPDM橡胶或者EPM橡胶，聚异丁烯，丁基橡胶，乙 烯乙酸乙烯酯共聚物，二烯的氢化嵌段共聚物(例如，通过氢化SBR、cSBR、BAN、NBR、SBS, SIS或者IR得到的那些；这些聚合物例如称为SEPS和SEBS)，或者丙烯酸酯类共聚物例如 ACM。增粘剂的实例是烃树脂(例如由不饱和的C5或者C7单体制成)，萜酚树脂，由原 料例如α-或者β-菔烯制成的萜烯树脂，芳族树脂例如香豆酮-茚树脂，或者苯乙烯或者 α -甲基苯乙烯的树脂，例如松香及其衍生物，例如歧化、二聚的或者酯化的树脂，在这种情 况下可使用二醇，甘油或者季戊四醇。尤其合适的是没有烯属双键的对老化稳定的树脂，例 如氢化树脂。可使用填料和颜料例如炭黑，二氧化钛，碳酸钙，碳酸锌，氧化锌，硅酸盐或者二氧化硅。对于该粘合剂合适的UV吸收剂，光稳定剂，和老化抑制剂是在本说明书的对于膜 的稳定化部分所记载的相同的那些。合适的增塑剂的实例包括脂肪族、脂环族和芳族矿物油，邻苯二甲酸、偏苯三酸或 者己二酸的二酯或者聚酯，液体橡胶(例如腈橡胶或者聚异戊二烯橡胶)，丁烯和/或异丁 烯的液体聚合物，丙烯酸酯类，聚乙烯基醚，基于用于增粘剂树脂的原料的液体树脂和增塑 剂树脂，羊毛蜡和其它蜡，或者液体有机硅。交联剂的实例是酚醛树脂或者卤化酚醛树脂，三聚氰胺树脂和甲醛树脂。合适的 交联促进剂是例如马来酰亚胺，烯丙基酯例如氰尿酸三烯丙酯，和丙烯酸和甲基丙烯酸的 多官能酯。优选的实施方式包括由灰白色和透明原料形成的压敏粘合剂。特别优选丙烯酸酯 类PSA(例如，为分散体的形式)或者由苯乙烯嵌段共聚物和树脂(例如通常用于热熔PSA 的类型)形成的PSA。粘合剂涂层的厚度优选为18至50g/m2，更尤其是22至29g/m2。胶带卷的宽度优 选为2至60mm。本发明的胶带例如适合用于包装应用例如硬纸板包装的增强，尤其是在模切的区 域中，作为撕开型胶带，作为承重把手，用于叶片固定(palletsecurement)或者用于打包。试验方法厚度DIN53370
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这是没有粘合剂的载体的厚度。拉伸强度DIN 53455-7-5，沿纵向在或者10%伸长率的应力DIN 53455_7_5，沿纵向断裂伸长率DIN 53455-7-5，沿纵向横向拉伸冲击韧性:DIN EN ISO 8256 2004·(样品类型3，夹持长度30mm，7. 5J摆锤，1层，30g轭(yoke))横向抗撕裂蔓延性DIN 53363-2003-10失效标准可将膜根据它们的失效模式分类，失效模式同样可用作抗撕裂蔓延性的品质标 准。1.在样品中的撕裂仅在横向上传播，直到样品通过破裂而失效。认为这是对于抗 撕裂蔓延性的评价的最不好的情形(the least favorable scenario)。2.在样品中的撕裂最初沿纵向传播直到达到夹具，在夹具处当达到拉伸强度时， 样品沿测试方向的横向撕裂。这种撕裂性质是关于膜的高抗撕裂蔓延性的指示。3.在样品中的撕裂最初沿纵向传播直到达到夹具，在夹具处当达到拉伸强度时， 样品以沿纵向裂开而撕裂成多个单独的纤维，其然后最终沿横向撕裂。这种撕裂性质是关 于膜的特别高的抗撕裂蔓延性的指示。熔体指数=DIN53735 熔体流动速率(Melt Flow Ratio,MFR)即熔体指数根据DIN 53735测量。对于 聚乙烯，熔体指数通常以g/lOmin为单位记录，条件是在190°C在2. 16kg重物下测量；对于 聚丙烯是类似的，所不同的是在230°C的温度测量。挠曲模量ASTMD 790A工业粘合性数据(Technicaladhesive data) =AFERA 4001，对应于 DIN EN 1939透明度视觉观察下文的目的是通过参考实施例说明本发明，不是通过这些实施例限制本发明。 实施例原料Dow 7C06 PP冲击共聚物，MFI为1. 5g/10min，未加入成核剂(non-nucleated)，挠曲模量为 1280MPa(Dow Chemical)TI-4007-G PP冲击共聚物，MFI为0. 7g/10min，未加入成核剂，挠曲模量为1200MPa (Sunoco Chemicals)Inspire D 404. 01 PP共聚物，MFI为3g/10min，挠曲模量为2068MPa，加入成核剂(根据US 2003/195300A1 的报道)，晶体熔点为 164°C (Dow Chemical)Xmod GA265Z 聚丙烯中的20wt%的上浆的短玻璃纤维(0= 12 μπι,Ι = 250 μ m), MFI为0. 3g/10min，未加入成核剂，挠曲模量为3200MPa(Borealis)RTP 100AR15 聚丙烯中的15wt%的芳族聚酰胺纤维(:0= 16 = 300μπι)，挠曲模量为 2760MPa，未加入成核剂(RTP Company)Nyloy PC-0020N 聚丙烯中的20衬％的碳纤维(0 = 9μη , = 25Ομπι)，未加入成核剂，挠曲模量 为 8140MPa(Nytex Composites)0 =平均纤维直径。L =平均纤维长度实施例1在单螺杆挤出单元上使用具有柔性模唇的扁平模头在一个层中生产单层膜，用冷 却辊站和单级短间隙取向装置(single-stage short-gap orienting unit)处理。所用的 原料是Inspire D 404. 01和Xmod GA265Z，混合比为4 1。模头温度为230°C。设置冷却 辊温度和拉伸辊温度，从而最大化膜在拉伸操作之前和之后的结晶度。拉伸比为1 8.6。膜性质在取向之后的载体厚度在伸长率的应力在10%伸长率的应力拉伸强度断裂伸长率抗撕裂蔓延性失效标准3横向拉伸冲击韧性 437kJ/m2透明度稍微模糊，无色，纤维实际上不可见** 稍微模糊是指典型的打字机尺寸的文字能够通过该膜阅读。将该膜的两个面都用电晕预处理，顶面涂覆PVSC在甲苯中的0.5%浓度溶液作为 脱模剂，并干燥。将粘合剂混入由42衬％的SIS弹性体、20wt%的氢化松香的季戊四醇酯、 37wt%的R&B值为85°C的C5烃树脂和Iwt% &Irganox 1010抗氧化剂制备的熔体中， 并将该混合物使用150°C的喷嘴施涂至该膜的底面。然后将胶带卷绕形成备用卷(stock roll)，为了进一步的测试，将其切成15mm的宽度。工业粘合性数据 对钢的粘结强度2.9N/cm 在 0. 3m/min 的展开力 1. 0N/cm 涂层重量30g/m2。实施例2该膜以与实施例1中相同的方式制备。所用的原料是TI4007-G和RTP 100AR15, 混合比为3 1。拉伸比为1 8。膜性质在取向之后的载体厚度 80 μ m在伸长率的应力44N/mm2
80 μ m 51N/mm2 326N/W 343N/W 11%
3520N/mm
11
在10%伸长率的应力301N/W
拉伸强度340N/W
断裂伸长率12. 5%
抗撕裂蔓延性3670N/mm
失效标准3
横向拉伸冲击韧性384kJ/m2
透明度稍微模糊，无色，纤维实际上不可见
将该膜的一个面用电_i预处理，用Primal PS 83B(Rohm & Haas)涂覆，并干燥。
然后将该胶带卷绕形成备用卷，为了进一步的测试，将其切成15mm的宽度。技术上的粘合性数据 对钢的粘结强度2.6N/cm 在 0. 3m/min 的展开力 1. lN/cm 涂层重量25g/m2.实施例3将Dow 7C06和Nyloy PC-0020N以3 1的比例混合，并在L/D比为36的双螺杆 挤出机上混配。将得到的混配的制剂以与实施例1中相同的方式处理。拉伸比为1 10。膜性质在取向之后的载体厚度在伸长率的应力在10%伸长率的应力拉伸强度断裂伸长率抗撕裂蔓延性失效标准横向拉伸冲击韧性透明度对比例1(单层膜)单层绷带级(strpping-grade)膜由Moplen EPQ 30RF以1 8的拉伸比制备。加 工成胶带的过程以与EP 1 101 808 A2的实施例1中相同的方式进行。
0163]试验结果0164]取向后的厚度85 μ m0165]纵向拉伸强度290N/W0166]纵向上在10%伸长率的应力169N/W0167]抗撕裂蔓延性90N/mm0168]断裂伸长率35%0169]对比例2 (两层膜)0170]在DE 36 40 861 Al中，实施例1具有最大的纵向拉伸强度和纵向上在10%伸长
率的张力。拉伸比为1 7.5。
试验结果
12
ΙΙΟμ
42. 6N/mm2
283N/W
368N/W
14. 8%
3450N/mm
3
290kJ/mm
稍微模糊，浅灰色，可见纤维聚集
取向后的厚度85 μ m纵向拉伸强度215N/mm2纵向上在10%伸长率的应力 104N/mm2抗撕裂蔓延性112N/mm断裂伸长率40%对比例3 (单丝胶带)可商购的常规单丝胶带，具有玻璃增强纤维的聚丙烯载体(例如，3MScotch 8981)的性质没有粘合剂层的厚度135 μ m纵向拉伸强度448N/mm2纵向上在10%伸长率的应力 在5. 5%伸长率时最大抗撕裂蔓延性1640N/mm断裂伸长率5.5%对比例5(具有共挤出的单丝的膜)在EP 1 101 808 Al中，实施例1具有最大的纵向拉伸强度和纵向上在10%伸长 率的张力。拉伸比为1 8.7。
0186]试验结果0187]取向后的厚度77 μ m0188]纵向拉伸强度231N/W0189]纵向上在10%伸长率的应力147N/mm0190]抗撕裂蔓延性0191]断裂伸长率34%
权利要求
一种膜，尤其是用于胶带的膜，其特征在于所述膜包括至少一种丙烯的均聚物、共聚物或者三元共聚物，并且还包括纤维，所述膜是沿纵向单轴取向的，拉伸比优选为至少1∶8，和更优选至少1∶9.5。
2.权利要求1中的膜，其特征在于，所述纤维包括大麻纤维、剑麻纤维、亚麻纤维、香蕉 属植物纤维、椰子纤维、菠萝纤维、芳族聚酰胺纤维、聚芳酯纤维、玻璃纤维、碳化硅纤维、硅 酸铝纤维、玄武岩纤维或者碳纤维，优选E-玻璃纤维和纺织玻璃纤维。
3.权利要求1或者2中的膜，其特征在于，所述纤维的长度为至少100μ m,优选至少 300 μ m，和/或平均纤维直径为4至30 μ m，优选为9至16 μ m。
4.权利要求1至3中至少一项的膜，其特征在于，所述膜包括0.5衬％至10wt%，优选 3 1%至6 1%的纤维。
5.前述权利要求中至少一项的膜，其特征在于，所述膜具有以下性质 在纵向的拉伸强度为至少300N/mm2，优选至少350N/mm2，更优选至少400N/mm2， 纵向上在伸长率的应力为至少20N/mm2，优选至少40N/mm2， 纵向上在10%伸长率的应力为至少170N/mm2，优选至少200N/mm2，更优选至少300N/ mm2，禾口 /或 在横向上抗撕裂蔓延性为至少1700N/mm，优选至少3500N/mm。
6.前述权利要求中至少一项的膜，其特征在于，所述膜的厚度为25至200μ m，优选40 至140 μ m,更优选50至90 μ m。
7.前述权利要求中至少一项的膜，其特征在于，所述膜包括聚丙烯原料，所述聚丙烯原 料的熔体指数为0. 3至15g/10min，优选0. 8至5g/10min，和/或挠曲模量为至少lOOOMPa， 优选至少1500MPa，更优选至少2000MPa。
8.前述权利要求中至少一项的膜，其特征在于，所述膜在两个外侧的至少一侧上具 有共挤出层，所述共挤出层包括聚丙烯聚合物或者含有乙烯的聚合物，其晶体熔点为低于 150°C，优选低于1400C ο
9.前述权利要求中至少一项的膜，其特征在于，所述膜包括至少一种成核剂。
10.生产前述权利要求中至少一项的膜的方法，其包括以下步骤 -任选地将所述聚丙烯与所述纤维在挤出机中混合，-任选地将混配的制剂造粒， -将所述混配的制剂在挤出机中熔融， -通过模头排出所述熔体并使其成形，-通过流延膜挤出工艺使所述熔体冷却形成膜，优选在冷却辊上进行， -任选地通过加热辊将所述膜加热至合适的拉伸温度， -将所述膜在短的缝隙中在纵向上进行取向，_除非压敏粘合剂层已经在所述挤出工艺中施涂，否则任选地进行使用压敏粘合剂的 涂覆，-任选地转移至成形辊。
11.前述权利要求中至少一项的膜作为包装膜或者打包膜的用途。
12.前述权利要求中至少一项的膜作为胶带中的载体膜的用途。
13.前述权利要求中至少一项的膜作为胶带中的载体膜的用途，所述胶带特别是用于包装应用，优选用于增强纸板包装，尤其在模切区域中；所述胶带作为撕开型胶带；所述胶 带作为承重把手；所述胶带用于叶片固定或用于打包。
全文摘要
本发明涉及一种膜，尤其是用于胶带的膜，其特征在于所述膜包括至少一种丙烯的均聚物、共聚物或者三元共聚物，和纤维，并且是沿纵向单轴取向的，其中拉伸比优选为至少1∶8，和更优选至少1∶9.5。
文档编号B29C55/06GK101978013SQ200980110304
公开日2011年2月16日 申请日期2009年1月12日 优先权日2008年1月22日
发明者伊尔丝·罗德沃尔德, 伯恩哈德·米西格, 尤维·米歇尔 申请人:德莎欧洲公司