專利名稱:聚丙烯樹脂組合物及成形制品的制作方法
技術領域:
本發明涉及聚丙烯樹脂組合物和包含該組合物的成形制品。具體而言,本發明涉及在剛性和抗沖擊性方面優越并且在落錘沖擊強度方面也特別優越的聚丙烯樹脂組合物,還涉及由該組合物制得的成形制品。
背景技術:
包括聚丙烯樹脂和其中所含成核劑的聚丙烯樹脂組合物是一種具有優越機械性能的材料。因此,該組合物廣泛地在各種領域中應用,作為成形模制品如汽車內部或外部組件、家用電器材料、容器和雜件(sundries)的材料。
例如,JP2-49047 A中公開一種丙烯聚合物組合物,包括丙烯均聚物和作為成核劑的具有特定結構的有機磷化合物,該丙烯均聚物具有滿足特定關系的特性粘度和丙烯均聚物的全同五元組分數(isotactic pentad fraction);其中組合物單位重量中含有的特定尺寸的有機磷化合物顆粒的數目在特定范圍內。
JP 5-194685 A公開一種乙烯-丙烯嵌段共聚物,包括結晶聚丙烯部分和乙烯-丙烯無規共聚物部分,其中結晶聚丙烯部分具有特性粘度,Q因子和20℃二甲苯-可溶組分的含量各自在特定范圍內,乙烯-丙烯無規共聚物部分具有特定范圍內的特性粘度,并且嵌段共聚物中共聚物部分的含量在特定范圍內。該參考文獻還公開了可根據需要加入成核劑。
即使存在上述引用參考文獻中公開的聚丙烯樹脂組合物,仍然需要進一步改善剛性和抗沖擊性,尤其是改進落錘沖擊強度。
發明內容
本發明的目的是提供在剛性和抗沖擊性方面優越,尤其在落錘沖擊強度方面優越的聚丙烯樹脂組合物,以及提供由該組合物制得的模制品。
一方面,本發明提供一種聚丙烯樹脂組合物,包括(A)滿足以下定義的條件(a)、(b)、(c)和(d)的丙烯基嵌段共聚物,(B)以100重量份(A)計0.001-5重量份的成核劑,該成核劑由通過激光衍射法測定的平均顆粒直徑為0.01-3μm的顆粒組成,其中顆粒直徑不小于10μm的顆粒占所有成核劑顆粒的5重量%以下;條件(a)丙烯基嵌段共聚物(A)是包括聚合物組分(I)和聚合物組分(II)的丙烯基嵌段共聚物,其中聚合物組分(I)是在135℃四氫萘中測量的特性粘度[η]I為0.1-5dl/g的丙烯聚合物;聚合物組分(II)是含有丙烯單元和至少一種選自乙烯和具有4-12個碳原子的α-烯烴的共聚單體的單元的丙烯聚合物,并且在四氫萘中135℃測量的特性粘度[η]II為1-20dl/g,條件(b)由13C-NMR測量的聚合物組分(I)的全同五元組分數(mmmm分數)為0.98或更大,條件(c)包含在聚合物組分(II)中的衍生自至少一種選自乙烯和具有4-12碳原子的α-烯烴的共聚單體的單元的含量為1-80重量%,前提是聚合物組分(II)的總量為100重量%,條件(d)聚合物組分(II)的含量為1-70重量%,前提是丙烯基嵌段共聚物(A)的重量為100重量%。
在優選的實施方案中,在丙烯基嵌段共聚物(A)中,聚合物組分(II)的特性粘度[η]II與聚合物組分(I)的特性粘度[η]I之比為1-20,并且聚合物組分(II)的含量為10-50重量%,其中230℃測量的聚丙烯樹脂組合物的熔體流動速率為0.1-400g/10min,或成核劑(B)是有機成核劑,由平均顆粒直徑為0.01-3μm的顆粒組成,顆粒直徑通過激光衍射法測定,其中顆粒直徑不小于10μm的顆粒占所有成核劑顆粒的1重量%或更少。
另一方面,本發明提供由上述的聚丙烯樹脂組合物制得的成形制品。
根據本發明,可以獲得剛性和抗沖擊性優越且尤其是落錘沖擊強度也優越的聚丙烯樹脂組合物,并可以獲得由該組合物制得的成形制品。
圖1是在實施例和對比例中用于落錘沖擊強度試驗的重物透視示意圖。
具體實施例方式
丙烯基嵌段共聚(A)是滿足以下定義的條件(a)、(b)、(c)和(d)的丙烯嵌段共聚物。
條件(a)丙烯基嵌段共聚物(A)是包括聚合物組分(I)和聚合物組分(II)的丙烯基嵌段共聚物,其中聚合物組分(I)是在135℃四氫萘中測量的特性粘度[η]I為0.1-5dl/g的丙烯聚合物;聚合物組分(II)是含有丙烯單元和至少一種選自乙烯和具有4-12個碳原子的α-烯烴的共聚單體單元的丙烯聚合物,并且在四氫萘中135℃測量的特性粘度[η]II為1-20dl/g,條件(b)由13C-NMR測量的聚合物組分(I)的全同五元組分數為0.98或更大,條件(c)包含在聚合物組分(II)中的衍生自至少一種選自乙烯和具有4-12碳原子的α-烯烴的共聚單體單元的含量為1-80重量%,前提是聚合物組分(II)的總量為100重量%,條件(d)聚合物組分(II)的含量為1-70重量%,前提是丙烯基嵌段共聚物(A)的重量為100重量%。
聚合物組分(I)是丙烯均聚物組分或主要由衍生自丙烯的單元組成的丙烯基共聚物組分。當聚合物組分(I)是主要由衍生自丙烯的單元組成的丙烯基共聚物組分時,它是由衍生自至少一種選自乙烯和具有4-12個碳原子的α-烯烴的共聚單體的單元和大量衍生自丙烯的單元組成的丙烯基共聚物部分。
當聚合物組分(I)是主要由衍生自丙烯的單元組成的丙烯基共聚物組分時,衍生自至少一種選自乙烯和具有4-12個碳原子的α-烯烴的共聚單體的單元含量為0.01-30重量%,前提是聚合物組分(I)的總量為100重量%。
具有4-12個碳原子的α-烯烴的實例包括1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯和1-癸烯。優選1-丁烯、1-己烯和1-辛烯。
主要由衍生自丙烯的單元組成的共聚物組分的實例包括丙烯-乙烯共聚物組分、丙烯-1-丁烯共聚物組分、丙烯-1-己烯共聚物組分、丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物組分、丙烯-乙烯-1-己烯共聚物組分、丙烯-乙烯-1-辛烯共聚物組分與丙烯-1-辛烯共聚物組分。
聚合物組分(II)是由衍生自至少一種選自乙烯和具有4-12個碳原子的α-烯烴的共聚單體的單元和衍生自丙烯的單元組成的丙烯基共聚物。
衍生自至少一種選自包括在聚合物組分(II)中的乙烯和具有4-12個碳原子的α-烯烴的共聚單體的單元含量為1-80重量%,優選20-70重量%,更優選30-60重量%,前提是聚合物組分(II)的總量為100重量%。
所用具有4-12個碳原子的α-烯烴可以例如與用于聚合物組分(I)的具有4-12個碳原子的α-烯烴相同。
聚合物組分(II)的實例包括丙烯-乙烯共聚物組分、丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物組分、丙烯-乙烯-1-己烯共聚物組分、丙烯-1-丁烯共聚物組分與丙烯-1-己烯共聚物組分。
用于本發明的丙烯基共聚物(A)的實例包括(丙烯)-(丙烯-乙烯)共聚物、(丙烯)-(丙烯-乙烯-1-丁烯)共聚物、(丙烯)-(丙烯-乙烯-1-己烯)共聚物、(丙烯)-(丙烯-1-丁烯)共聚物、(丙烯)-(丙烯-1-己烯)共聚物、(丙烯-乙烯)-(丙烯-乙烯)共聚物、(丙烯-乙烯)-(丙烯-乙烯-1-丁烯)共聚物、(丙烯-乙烯)-(丙烯-乙烯-1-己烯)共聚物、(丙烯-乙烯)-(丙烯-1-丁烯)共聚物、(丙烯-乙烯)-(丙烯-1-己烯)共聚物、(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-乙烯)共聚物、(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-乙烯-1-丁烯)共聚物、(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-乙烯-1-己烯)共聚物、(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-1-丁烯)共聚物與(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-1-己烯)共聚物。
包括在丙烯基嵌段共聚物(A)中的聚合物組分(II)的含量為1-70重量%,優選5-50重量%,更優選10-50重量%,更加優選20-50重量%,條件是丙烯基嵌段共聚物(A)的總重量為100重量%。
丙烯基嵌段共聚物(A)優選是丙烯基嵌段共聚物,其中聚合物組分(I)是丙烯均聚物組分,聚合物組分(II)是丙烯基共聚物組分,它是包括衍生自至少一種選自乙烯和具有4-12個碳原子的α-烯烴的共聚單體的單元和衍生自丙烯的單元的共聚物。
丙烯基嵌段共聚物(A)更優選是丙烯基嵌段共聚物,其中聚合物組分(II)是由丙烯和乙烯組成的共聚物組分,聚合物組分(II)的含量為5-50重量%,包括在聚合物組分(II)中的衍生自乙烯的單元含量為20-70重量%。
在135℃四氫萘中測量的聚合物組分(I)的特性粘度[η]I為0.1-5dl/g,優選0.3-4dl/g,更優選0.5-3dl/g。當特性粘性[η]I大于5dl/g時,獲得的聚丙烯樹脂組合物的機械性能或模加工性能可能不合格。當[η]I小于0.1dl/g時,模加工性能可能不足。
在135℃四氫萘中測量的聚合物組分(II)的特性粘度為1-20dl/g,優選1-10dl/g,更優選2-7dl/g,并且甚至更優選3-7dl/g。當特性粘度[η]II大于20dl/g時,獲得的聚丙烯樹脂組合物的機械性能或模加工性能可能不合格。當[η]II小于1dl/g時,模加工性能可能不足。
聚合物組分(II)的特性粘度[η]II與聚合物組分(I)的特性粘度[η]I之比優選為1-20,更優選2-10,和更優選3-8。
特性粘度(單位dl/g)是根據如下所述方法在135℃用四氫萘作溶劑測量的。
使用烏氏粘度計,在0.1、0.2和0.5g/dl三個濃度測量減少的粘度。特性粘度由“Kobunshi Yoeki(Polymer Solution),Kobunshi Jikkengaku(PolymerExperiment Study)vol.11”491頁(由Kyoritsu Shuppan Co.,Ltd.,1982出版)描述的計算方法計算,即通過外推法計算,其中減少的粘度相對濃度繪圖,外推至濃度為零。從聚合反應器中收集的丙烯基嵌段共聚物(A)的粉末或它的小球用作樣品。在聚合物組分(I)的情況中,測量部分從第一階段聚合反應器中收集到的聚合物粉末。
當丙烯基嵌段共聚物(A)是由其中在第一階段的聚合步驟中生產聚合物組分(I)和在第二階段的步驟中生產聚合物組分(II)的方法制備的共聚物時,測量聚合物組分(I)、(II)的含量和特性粘度[η]總、[η]I和[η]II或由下述方式計算。特性粘度[η]總是丙烯基嵌段共聚物(A)的整體的特性粘度。
在第二階段步驟中產生的聚合物組分(II)的特性粘度[η]II根據下列公式計算,以在第一階段聚合步驟中產生的聚合物組分(I)的特性粘度[η]I、得自第二階段聚合步驟的最終聚合物即組分(I)和(II)結合的特性粘度[η]總、以及聚合物組分(II)在最終聚合物中的含量(重量比)為基礎。
II=([η]總-[η]I×XI)/XII[η]總在第二聚合步驟后的最終聚合物的特性粘度(dl/g)[η]I取自第一聚合反應步驟后的聚合反應器中的樣品的特性粘度(dl/g)XI在第一聚合步驟生成的組分的重量比XII在第二聚合步驟生成的組分的重量比XI和XII以聚合反應中的物料平衡為基礎測定。
在230℃測量的丙烯基共聚物(A)的熔體流動速率(MFR)通常為0.01-600g/10min,優選0.1-400g/10min,更優選1-200g/10min。
由13C-NMR測量的包括在丙烯基共聚物(A)中的聚合物組分(I)的全同五元組分數(mmmm分數)為0.98或更大,因為這種嵌段共聚物將是高結晶性和高剛性的。
由13C-NMR測量的全同五元組分數是在鏈中心存在的丙烯單體單元的分數,其中在聚丙烯分子中5個丙烯單體單元連續內消旋結合(meso-bonded)成五元組單元,該分數通過A.Zambelli等在Macromolecules,6,925(1973)中報道的方法確定。NMR譜圖中吸收峰的歸屬根據文獻Macromolecules,8,687(1975)的公開內容進行確定。
當丙烯基嵌段共聚物(A)包括聚合物組分(I),即主要由衍生自丙烯的單元組成的丙烯基聚合物組分時,20℃二甲苯可溶組分在聚合物組分(I)中的含量(此后稱為CXS(I))優選低于1.0重量%,更優選0.8重量%或更少,并且更優選0.5重量%或更少。當CXS(I)含量超過1.0重量%時,使用這種丙烯基嵌段共聚物(A)的本發明聚丙烯樹脂組合物可能在剛性方面不足。
丙烯基嵌段共聚物(A)可以使用常規的聚合反應催化劑和常規的聚合技術制備。
聚合反應催化劑的實例包括齊格勒型催化劑和齊格勒納塔型催化劑,包括具有環戊二烯基環和烷基鋁噁烷的周期表第IV族過渡金屬化合物的催化劑體系,和包括具有環戊二烯基環的周期表第IV過渡金屬化合物、能夠與前述化合物反應形成離子絡合物的化合物和有機鋁化合物的催化劑體系。也可以使用在這些催化劑體系存在下預聚合乙烯或α-烯烴制備的預聚催化劑。
這些催化劑體系的實例包括在JP 61-218606A,JP 5-194685A,JP 7-216017A,JP 10-212319,JP 2004-182981A和JP 9-316147A中公開的催化劑體系。
聚合技術的實例包括本體聚合,溶液聚合,淤漿聚合和氣相聚合。本體聚合是使用液體烯烴作為溶劑在聚合溫度下進行聚合的方法。溶液聚合或淤漿聚合是在惰性烴溶劑中進行聚合的方法,惰性烴如丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷、己烷、庚烷和辛烷。氣相聚合是氣態單體在介質中聚合的方法,其中氣態單體用作介質。這些聚合技術可以分批進行或連續進行。此外,這些聚合技術可以任選的結合并用。考慮實用性和經濟性,優選連續氣相聚合和本體-氣相聚合,其中本體聚合和氣相聚合連續地進行。
制備丙烯基嵌段共聚物(A)的方法是一種丙烯基嵌段共聚物(A)是在包括至少兩個階段的多階段中產生的方法。優選具有包括產生聚合物組分(I)階段和產生聚合物組(II)階段的至少兩個階段的方法。
這種多階段方法的實例包括在JP 5-194685A和JP 2002-12719A中公開的多階段聚合方法。
聚合步驟的條件,即聚合溫度、聚合壓力、單體濃度、催化劑的加料量、聚合時間等可以根據需要的丙烯基嵌段共聚物(A)改變和確定。
在丙烯基嵌段共聚物(A)的生產中,根據需要,丙烯基嵌段共聚物(A)可以在等于或低于嵌段共聚物熔融溫度下干燥,以便除去包含在丙烯基嵌段共聚物(A)中的殘留溶劑或在生產過程中產生的超低分子量低聚體。干燥方法的實例包括那些在JP 55-75410A和日本專利2565753的說明書中描述的方法。
用于本發明的成核劑(B)是由使用激光衍射方法測定的平均顆粒直徑為0.01-3μm的顆粒組成的成核劑,其中顆粒直徑不小于10μm的顆粒占所有成核劑顆粒的5重量%以下。
成核劑(B)優選是由使用激光衍射方法測定平均顆粒直徑為0.01-3μm的顆粒組成的成核劑,其中顆粒直徑不小于10μm的顆粒占所有成核劑顆粒的3重量%以下,更優選由使用激光衍射方法測定的平均顆粒直徑為0.01-2μm的顆粒組成的成核劑,其中顆粒直徑不小于10μm的顆粒占所有成核劑顆粒的1重量%以下。激光衍射方法是一種使用由Sympatec GmbH購得的激光衍射粒度分布分析儀“HELOS”測量粒度分布的方法。
成核劑(B)可以是無機成核劑或有機成核劑。無機成核劑的實例包括那些通常公知的用于聚丙烯樹脂的成核劑,例如滑石、粘土和碳酸鈣。有機成核劑的實例包括那些通常已知的用于聚丙烯樹脂的成核劑,例如芳族羧酸金屬鹽,由后面所示通式(II)表示的金屬鹽,芳族磷酸金屬鹽和聚合物型成核劑,例如聚(3-甲基-1-丁烯)、聚環戊烯和聚乙烯基環己烷。
當成核劑(B)是無機成核劑,例如滑石、粘土和碳酸鈣時,無機成核劑可以用硅烷偶聯劑、脂肪酸或其它酸性或堿性物質預處理,以防止顆粒聚積或改善其在丙烯基嵌段共聚物中的分散性。
成核劑(B)可以通過通常公知的方法制備。由激光方法測量的顆粒平均顆粒直徑為0.01-3μm,其中顆粒直徑不小于10μm的顆粒占5重量%以下,該顆粒可以在合適的設定條件下通過粉碎或固化來生產。為防止顆粒在生產過程中聚積,它們可以在生產的同時與表面處理劑接觸。
成核劑(B)優選是至少一種選自芳族羧酸金屬鹽、由通式(II)表示的金屬鹽和芳族磷酸金屬鹽的有機成核劑。
芳族羧酸金屬鹽的實例包括具有由式(I)表示的結構的基團的化合物,
其中,R1表示烷基、環烷基、烷基環烷基、芳烷基或苯基;a表示連接到芳基的取代基(R1)的數目,并且為0-3的整數,*表示連接到金屬原子的位置。
用作成核劑(B)的芳族羧酸金屬鹽中的金屬原子的實例包括元素周期表第1族金屬原子、第2族金屬原子、第4族金屬原子、第13族金屬原子和第14族金屬原子。優選第1族金屬原子、第2族金屬原子或第13族金屬原子。
第1族金屬原子的具體實例包括鋰、鈉與鉀。第2族金屬原子的實例包括鎂、鈣、鍶與鋇。第4族金屬原子的實例包括鈦與鋯。第13族金屬原子的實例包括鋁與鎵。第14族的實例包括鍺、錫與鉛。
當成核劑(B)是芳族羧酸金屬鹽時,優選苯甲酸鋰、苯甲酸鉀、苯甲酸鈉、苯甲酸鋁、羥基-二(對叔丁基苯甲酸)鋁、環己基羧酸鈉和環戊烷羧酸鈉,更優選苯甲酸鈉、羥基-二(對叔丁基苯甲酸)鋁和對叔丁基苯甲酸鈉,并且甚至更優選羥基-二(對叔丁基苯甲酸)鋁和對叔丁基苯甲酸鈉。
由下列通式(II)表示的金屬鹽的實例包括在JP 2004-524417 T和JP 2004-53006T中公開的化合物 式(II)中,M1和M2獨立地選自鈉原子和氫原子,條件是M1和M2至少之一是鈉原子;R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10和R11獨立地選自氫、1-9個碳原子的烷基、羥基、1-9個碳原子的烷氧基、1-9個碳原子的烯氧基、氨基、1-9個碳原子的烷基胺、鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子和碘原子)和苯基。當它們為烷基時,該烷基可以被組合以形成最多達6個碳原子的碳環。該化合物可以是順式或反式的。優選為順式的。
由通式(II)表示的金屬鹽更優選為六氫鄰苯二甲酸金屬鹽。更優選由下列結構式表示的二環(2,2,1)庚烷-2,3-二甲酸二鈉鹽。
芳族磷酸金屬鹽的實例包括由下列通式(III)和通式(IV)表示的化合物 在式(III)中,R12表示直鍵、硫原子或亞烷基;R13和R14獨立地表示氫原子、烷基或環烷基;b和c獨立地為0或1的整數;d表示原子價;M表示金屬原子。
在通式(III)中,由R12表示的亞烷基的實例包括亞甲基、亞乙基、亞異丙基、亞丁基、亞己基、亞辛基、亞壬基、亞環戊基、亞環己基和亞環辛基。
由R13和R14代表的烷基實例包括甲基、乙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、叔戊基、己基、庚基、正辛基、2-乙基己基、叔辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基與十八烷基。另外,環戊基、環己基、環庚基、環辛基等也是有用的。由M表示的金屬原子的實例包括元素周期表第1族金屬原子、第2族金屬原子、第4族金屬原子、第13族金屬原子和第14族金屬原子。優選第1族金屬原子和第2族金屬原子。
第1族金屬原子的具體實例包括鋰、鈉與鉀。第2族金屬原子的實例包括鎂、鈣、鍶與鋇。第4族金屬原子的實例包括鈦與鋯。第13族金屬原子的實例包括鋁與鎵。第14族的實例包括鍺、錫與鉛。
由通式(III)表示的芳族磷酸金屬鹽優選是這樣一種化合物,其中R12是直鍵或次甲基,由R13和R14表示的烷基是叔丁基,b為1,c為1,d為1和M是第1族的金屬原子。更優選為2,2′-亞甲基雙(4,6-二叔丁基苯基)磷酸鋰、2,2′-亞甲基雙(4,6-二叔丁基苯基)磷酸鈉和2,2′-亞甲基雙(4,6-二叔丁基苯基)磷酸鉀。
式(IV)中,R15表示氫原子或1-4個碳原子的烷基;R16和R17獨立地表示氫原子、烷基、環烷基、芳基或1-12個碳原子的芳烷基;M表示元素周期表第1族金屬原子、第2族金屬原子、鋁或鋅;前提是當M為第1族金屬原子時,e和f分別為0和1;當M為第2族金屬原子時,f為1或2,其中當f為1時,e為1,然而當f為2時,e為0;當M是鋁時,e和f分別為1和2。
通式(IV)中,由R15表示的1-4個碳原子的烷基的實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、仲丁基和異丁基。由R16和R17表示的1-12碳原子的烷基的實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基、異辛基、叔辛基、2-乙基己基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、十二烷基和叔十二烷基。
由M表示的第1族金屬原子的實例包括鋰、鈉和鉀。第2族金屬原子的實例包括鎂、鈣、鍶與鋇。
由通式(IV)表示的芳族磷酸金屬鹽優選是這樣一種化合物,其中R15是氫原子,R16和R17是叔丁基,更優選是羥基鋁-雙(2,4,8,10-四叔丁基-6-羥基-12H-雙苯并(d,g)[1,3,2]-二氧磷雜八環(dioxaphosphocin)-6-氧化物)。
考慮到丙烯基嵌段共聚物(A)的分散性,通式(IV)表示的芳族磷酸金屬鹽可以與羧酸金屬鹽并用。用于羧酸金屬鹽的羧酸是除了芳族羧酸之外的羧酸。其實例包括脂族單羧酸,例如乙酸、丙酸、丙烯酸、辛酸、異辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、蓖麻油酸、12-羥基硬脂酸、山萮酸、褐煤酸、蜂花酸、β-十二烷基巰基乙酸、β-十二烷基巰基丙酸、β-N-月桂基氨基丙酸和β-N-甲基-月桂酰氨基丙酸;脂族多元羧酸,例如丙二酸、丁二酸、己二酸、馬來酸、壬二酸、癸二酸、十二烷基二羧酸、檸檬酸、丁三羧酸和丁四羧酸;脂環族的單或多元羧酸,例如環己烷甲酸、環戊烷甲酸、1-甲基環戊烷甲酸、2-甲基環戊烷甲酸、環戊烯甲酸、環己烷甲酸、1-甲基環己烷甲酸、4-甲基環己烷甲酸、3,5-二甲基環己烷甲酸、4-丁基環己烷甲酸、4-辛基環己烷甲酸、環辛烯甲酸和4-環辛烯-1,2-二甲酸。
用于羧酸金屬鹽的金屬優選選自元素周期表第1族的金屬原子和第2族的金屬原子。第1族金屬原子的實例包括鋰、鈉和鉀。第2族金屬原子的實例包括鎂、鈣、鍶與鋇。
作為羧酸金屬鹽,通常使用包含脂族單羧酸和第1族金屬原子的那些。
由通式(II)、(III)和(IV)表示的有機成核劑可以通過常規的合成方法制備。
考慮到改善剛性和抗沖擊性,用于本發明的成核劑(B)為羥基-二(對叔丁基苯甲酸)鋁和二環(2,2,1)庚烷-2,3-二甲酸二鈉。
本發明聚丙烯樹脂組合物中成核劑(B)的含量相對每100重量份丙烯基嵌段共聚物(A)為0.001-5重量份,優選0.01-1重量份,更優選0.01-0.5重量份。當該量低于0.001重量份時,剛性和抗沖擊性改善可能不足。當該量超過5重量份時,抗沖擊性可能不合格。此外,成核劑太多將導致差的經濟性。
考慮到模加工性,在230℃測定的本發明聚丙烯樹脂的熔體流動速率(MFR)優選為0.1-400g/10min,更優選0.5-300g/10min,甚至更優選1-200g/10min。
例如,可以通過在180℃或更高溫度下熔融混合丙烯基嵌段共聚物(A)和以100重量份嵌段共聚物(A)計為0.001-5重量份的成核劑(B),然后使獲得的熔融混合物通過過濾器生產本發明的聚丙烯樹脂組合物,所述成核劑(B)由使用激光衍射方法測定的平均顆粒直徑為0.01-3μm的顆粒組成,其中顆粒直徑不小于10μm的顆粒占5重量%以下。
考慮到獲得的聚丙烯樹脂組合物的剛性和抗沖擊性,用于生產本發明聚丙烯樹脂組合物的過濾器優選具有30-200μm的過濾精度(開口寬度),更優選30-150μm,甚至更優選40-110μm。
過濾器的過濾精度(開口寬度)是指其中可以通過丙烯基嵌段共聚物(A)和成核劑(B)的間隙寬度。過濾精度是根據JIS B8356提供的方法測量通過過濾器介質的最大玻璃珠的顆粒直徑(μm)而得到的值。
過濾器的材料可以是金屬或樹脂。過濾器優選由不銹鋼制成,具體為SUS304、SUS316或SUS316L。
考慮到處理容易,過濾器的形狀是圓盤形狀(環狀、半環狀、橢圓狀、圓環狀、多邊形)或圓柱形的。
過濾器類型的實例包括金屬篩網、波形金屬絲網、電焊網、金屬絲破沫網、螺旋金屬絲網、層狀金屬過濾器和燒結金屬過濾器。具體的金屬篩網實例包括平紋編織金屬絲網、斜紋編織金屬絲網、緞紋編織金屬絲網、平紋編織均分金屬絲網和斜紋編織均分金屬絲網。燒結金屬過濾器的實例包括通過燒結微米級不銹鋼纖維(SUS316L)制造的過濾器。理想的過濾器是燒結金屬過濾器。
在生產本發明聚丙烯樹脂組合物的方法中,每單位時間通過過濾器的每單位面積的熔融混合物的重量優選為1kg/cm2·hr或更多,更優選2kg/cm2·hr,并且甚至更優選3.5kg/cm2·hr。
每單位時間通過每單位面積過濾器的熔融混合物的重量通常最高為20kg/cm2·hr。
過濾器的面積規定為熔化樹脂可以通過的區域的總表面積。過濾器可以單級或多級設置,可以相對于樹脂通過方向平行或串聯地設置。
考慮到抗沖擊性或外觀,希望由本發明聚丙烯樹脂組合物制造的模制品(薄膜、片材、注塑模制品等)的表面中出現的魚眼數目盡可能少。魚眼可以由視覺或儀器計數,例如用圖像分析器、連續魚眼計數器等。當使用包含在50μm厚的薄膜中的直徑為≥100μm或≥200μm的魚眼的數目作為魚眼數指數時,魚眼數目由薄膜每單位面積的魚眼數目表示。對于直徑≥100μm的魚眼,魚眼數目優選小于2000魚眼/100cm2,更優選小于1500魚眼/100cm2,甚至更優選小于1000魚眼/100cm2。對于直徑≥200μm的魚眼,魚眼數目優選小于300魚眼/100cm2,更優選小于100魚眼/100cm2,甚至更優選小于50魚眼/100cm2。
本發明聚丙烯樹脂組合物可以包括常規的添加劑。這些添加劑的實例包括中和劑、抗氧化劑、UV吸收劑、光穩定劑、抗靜電劑、潤滑劑、防粘連劑、加工助劑、著色劑、起泡劑、抗菌劑、有機過氧化物、增塑劑、阻燃劑、有機過氧化物、交聯劑、交聯助劑與發光材料。這些添加劑可以單獨使用或并用。尤其是經常使用中和劑、抗氧化劑、UV吸收劑、光穩定劑和著色劑。
中和劑的實例包括高級脂肪酸金屬鹽(金屬皂)、水滑石和堿土金屬的氧化物或氫氧化物。這些中和劑經常用于中和在丙烯基嵌段共聚物(A)生產過程中由催化劑殘基產生的含氯化合物,并且它們可以單種使用或并用。
典型的高級脂肪酸金屬鹽(金屬皂)是通常公知的金屬鹽。作為高級脂肪酸,優選具有10-30個碳原子,更優選具有12-18個碳原子的那些。作為金屬鹽,優選鈣鹽、鈉鹽、鎂鹽、鋰鹽、鋁鹽與鋅鹽。鈣鹽是更優選的。經常使用的金屬鹽是硬脂酸鈣。
水滑石是可陰離子交換的層狀化合物,由下式(V)表示[M2+1-xM3+x(OH)2]x+[An-x/n·mH2O]x-(V)式中,[M2+1-xM3+x(OH)2]x+形成基層,[An-x/n·mH2O]x-形成中間層。M2+是二價金屬陽離子,如Mg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+和Zn2+。M3+是三價金屬陽離子,如Al3+、Fe3+、Cr3+、Co3+和In3+。An-是n價陰離子,如OH-、F-、Cl-、Br-、NO3-、CO32-、SO42-、Fe(CN)63-、CH3COO-、草酸根離子和水楊酸根離子,其中n是正整數。X滿足0<X≤0.33,m是正數。
水滑石可為天然礦物或合成產品。晶體結構、晶體顆粒直徑和水含量等可以適當地確定。如果需要,可對水滑石進行表面處理。
在上式(V)表示的水滑石之中,優選由下式(VI)表示的水滑石MgYAl2(OH)2Y+4CO3·mH2O (VI)其中Y滿足Y≥4,m是正數。
更優選在式(VI)中M2+是由選自Mg2+和Zn2+的一種或兩種二價金屬陽離子構成的那些。特別優選以下的水滑石Mg4.5Al2(OH)13CO3·3H2OMg4.5Al2(OH)13(CO3)0.8·O0.2Mg4Al2(OH)12CO3·3H2OMg5Al2(OH)14CO3·4H2OMg6Al2(OH)16CO3·4H2O(天然礦物)Zn4Al2(OH)12CO3·mH2O(m=0-4)Mg3ZnAl2(OH)12CO3·mH2O(m=0-4)堿土金屬的氧化物或氫氧化物是周期表第2族金屬原子的氧化物或氫氧化物,其實例包括氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鈣和氫氧化鎂。優選氫氧化鈣。
以100重量份丙烯基嵌段共聚物(A)計,中和劑的量例如為0.001-0.5重量份,優選0.005-0.2重量份,更優選0.01-0.2重量份。
可以使用常規的抗氧化劑。抗氧化劑是具有阻止聚丙烯樹脂由于熱、光、氧化等而分解的活性的化合物。其實例包括酚類抗氧化劑、含磷抗氧化劑、含硫抗氧化劑、羥胺抗氧化劑和金屬減活劑。
優選酚類抗氧化劑、磷抗氧化劑和硫抗氧化劑。更優選包括至少一種選自含磷抗氧化劑和含硫抗氧化劑的抗氧化劑與至少一種酚類抗氧化劑并用的抗氧化劑。具體并用的實例包括酚類抗氧化劑與含磷抗氧化劑并用、酚類抗氧化劑與含硫抗氧化劑并用、酚類抗氧化劑與含磷抗氧化劑和含硫抗氧化劑并用。
酚類抗氧化劑的實例包括2,6-二叔丁基-4-甲苯酚、四[亞甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯]甲烷、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯、3,9-雙[2-{3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷、1,3,5-三-2[3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酰氧基]乙基異氰酸酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯、三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰脲酸酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羥基-2,6-二甲基芐基)異氰脲酸酯、季戊四醇基-四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、三甘醇-N-雙-3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯、1,6-己二醇雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、2,2-硫代雙-二亞乙基雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、2,2’-亞甲基-雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亞甲基-雙-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亞甲基-雙-(4,6-二叔丁基苯酚)、2,2’-亞乙基-雙-(4,6-二叔丁基苯酚、2,2’--亞丁基-雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-亞丁基-雙-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羥基-5-甲基芐基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2,4-二叔戊基-6-(1-(3,5-二叔戊基-2-羥苯基)乙基)苯基丙烯酸酯和生育酚。生育酚的實例包括維生素E,它是α-生育酚。
優選的酚抗氧化劑是具有至少一個由以下通式(VII)表示的基團的酚類抗氧化劑 式(VII)中,R18和R19各自獨立表示氫、甲基或叔丁基,并且它們可以相同或不同。
具有至少一個由式(VII)表示的基團的酚類抗氧化劑的實例包括四[亞甲基-3(3’,5’-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯]甲烷、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯、3,9-雙[2-{3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷、三甘醇-N-雙[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羥)苯基)丙酸酯]和2,2-硫代雙-二亞乙基雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯]。
因為可以獲得具有優良色彩穩定性的樹脂組合物,所以優選3,9-雙[2-{3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷。
以100重量份的丙烯基嵌段共聚物計,添加的酚類抗氧化劑的量通常為0.01-2重量份,優選0.01-1重量份,更優選0.01-0.5重量份。
含磷抗氧化劑的實例包括三(壬基苯基)亞磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、二硬脂酰季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二叔丁基-6-甲苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二叔丁基-4-甲苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-二亞苯基二亞膦酸酯、2,2’-亞甲基雙(4,6-二叔丁基苯基)2-乙基己基亞磷酸酯、2,2’-亞乙基雙(4,6-二叔丁基苯基)氟亞磷酸酯、雙(2,4-二叔丁基-6-甲苯基)乙基亞磷酸酯、2-(2,4,6-三叔丁基苯基)-5-乙基-5-丁基-1,3,2-oxaphophosphorinane、2,2’,2”-次氮基[三乙基-三(3,3’,5,5’-四叔丁基-1,1’-聯苯基-2,2’-二基)亞磷酸酯和2,4,8,10-四叔丁基-6-[3-(3-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丙氧基]二苯并[d,f][1,3,2]二氧化磷氫(dioxaphosphepine)。
因為可以使樹脂組合物具有良好的加工穩定性,因而優選三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯和2,4,8,10-四叔丁基-6-[3-(3-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丙氧基]二苯并[d,f][1,3,2]二氧化磷氫(dioxaphosphepine)。
以100重量份的丙烯基嵌段共聚物計,含磷抗氧化劑的添加量通常為0.01-2重量份,優選0.01-1重量份,更優選0.01-0.5重量份。
含硫抗氧化劑的實例包括3,3’-硫代二丙酸二月桂基酯、3,3’-硫代二丙酸十三烷基酯、3,3’-硫代二丙酸二肉豆蔻基酯、3,3’-硫代二丙酸二硬脂基酯、3,3’-硫代二丙酸月桂基硬脂基酯,新戊烷四基四(3-月桂基硫代丙酸酯)和雙[2-甲基-4-(3-正C12-14烷基硫代丙酰氧基)-5-叔丁基苯基]硫醚。
因為可以獲得具有良好耐熱老化性的樹脂組合物,所以優選3,3’-硫代二丙酸酯、新戊烷四基四(3-月桂基硫代丙酸酯)和雙[2-甲基-4-(3-正C12-14烷基硫代丙酰氧基)-5-叔丁基苯基]硫醚。
以100重量份的丙烯基嵌段共聚物計,含硫抗氧化物的添加量通常為0.01-2重量份,優選0.01-1重量份,更優選0.01-0.5重量份。
UV吸收劑的實例包括水楊酸苯基酯、水楊酸4-叔丁基苯基酯、3’,5’-二叔丁基-4’-羥基苯甲酸2,4-二叔丁基苯基酯、3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸肉豆蔻基酯、3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸月桂基酯、3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸棕櫚基酯、3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸硬脂基酯、3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸二十二烷基酯、3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸二十九烷基酯、水楊酸4-叔辛基苯基酯、2,4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮、2,2’-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮、雙(5-苯甲酰-4-羥基-2-甲氧基苯基)甲烷、2,2’,4,4’-四羥基二苯甲酮、2-(2’-羥基-5’-甲苯基)苯并三唑、2-(3’,5’-二叔丁基-2’-羥基苯基)苯并三唑、2-(5’-叔丁基-2’-羥基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(3’-叔丁基-2’-羥基-5’-甲苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3’-仲丁基-2’-羥基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-4’-辛氧基苯基)苯并三唑、2-(3’,5’-二叔戊基-2’-羥基苯基)苯并三唑和2-[2’-羥基-3’,5’-雙(α,α-二甲芐基)苯基]-2H-苯并三唑。
因為可以獲得具有良好色彩的樹脂組合物,所有優選3’,5’-二叔丁基-4’-羥基苯甲酸2,4-二叔丁基苯基酯、3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸月桂基酯、3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸棕櫚基酯、3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸硬脂基酯和3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸二十二烷基酯。
光穩定劑的實例包括雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯(混合物)、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)[[3,5-雙(1,1-二甲基乙基)-4-羥苯基]甲基]丁基丙二酸酯、由雙(2,2,6,6-四甲基-1(辛氧基)-4-哌啶基)癸二酸酯和帶有辛烷的1,1-二甲基乙基氫過氧化物之間的反應所得的產物、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、由2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酚和高級脂肪酸制備的混合酯、四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、四(1,2,2,6,6-五甲基4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、琥珀酸二甲酯與4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的縮聚物、聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基){(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}六亞甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}]、二丁胺·1,3,5-三嗪·N,N′-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-六亞甲基二胺與N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺的縮聚物、N,N′,N″,N-四(4,6-雙(丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氨基)三嗪-2-基)-4,7-二氮雜癸烷-1,10-二胺和混合的{1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基/β,β,β′,β′-四甲基-3,9-[2,4,8,10-四氧雜螺(5,5)十一烷]二乙基}-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯。
因為可以獲得具有良好光穩定性的樹脂組合物,所以優選雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、由雙(2,2,6,6-四甲基-1-(辛氧基)-4-哌啶基)癸二酸酯和帶有辛烷的1,1-二甲基乙基氫過氧化物之間的反應所得的產物、琥珀酸二甲酯與4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的縮聚物和聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基){(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}六亞甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基}]。
以100重量份的丙烯基嵌段共聚物計,光穩定劑的添加量通常為0.01-2重量份,優選0.01-1重量份,更優選0.01-0.5重量份。
添加劑的引入可以通過下列方法進行,其中將丙烯基嵌段共聚物(A)和成核劑(B)混合,然后進一步加入添加劑,制備聚丙烯樹脂組合物,或者在包括丙烯基嵌段共聚物(A)和成核劑(B)的丙烯樹脂組合物的生產過程中,添加劑與嵌段共聚物(A)和成核劑(B)一起共混。
本發明的聚丙烯樹脂組合物可以包括除丙烯基嵌段共聚物(A)之外的樹脂或橡膠。
此類樹脂或橡膠的實例包括高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯-α-烯烴基共聚物(例如L-LDPE和彈性體)、聚苯乙烯(例如聚苯乙烯和聚(對甲基苯乙烯)、聚(α-甲基苯乙烯)、AS(丙烯腈/苯乙烯共聚物)樹脂、ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)樹脂、AAS(特種丙烯酸類橡膠/丙烯腈/苯乙烯共聚物)樹脂、ACS(丙烯腈/氯化聚乙烯/苯乙烯共聚物)樹脂、聚氯丁烯、氯化橡膠、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、丙烯酸類樹脂,乙烯/乙烯醇共聚物樹脂、氟樹脂、聚縮醛、接枝的聚苯醚樹脂、接枝的聚苯硫醚樹脂、聚氨酯、聚酰胺、聚酯樹脂(例如聚對苯二甲酸乙二酯和聚對苯二甲酸丁二酯)、聚碳酸酯、聚砜、聚醚醚酮、聚醚砜和芳族聚酯樹脂;環氧樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙基酯預聚物、硅氧烷樹脂、硅橡膠、聚丁二烯、1,2-聚丁二烯、聚異戊二烯、苯乙烯/丁二烯共聚物、丁二烯/丙烯腈共聚物、環氧氯丙烷橡膠、丙烯酸類橡膠和天然橡膠。
作為這些另外的樹脂或橡膠,通常使用低密度聚乙烯(LDPE)和由乙烯-α-烯烴基共聚物組成的彈性體。由乙烯-α-烯烴基共聚物組成的彈性體的實例包括由乙烯-丁烯-1共聚物、乙烯-己烯-1共聚物或乙烯-辛烯-1共聚物組成的彈性體。彈性體通過使用均相催化劑而制備,典型的應用是茂金屬催化劑。這些另外的樹脂可以單獨使用或并用。
包含在這些共聚物中的α-烯烴的含量通常為5-50重量%,在190℃測量的乙烯α-烯烴彈性體的MFR通常為0.05-50g/10min。
除了丙烯基嵌段共聚物之外,還可以通過例如下列方法混合樹脂、橡膠等將它們共混入預先熔融捏合的聚丙烯樹脂組合物的小球中,或在生產聚丙烯樹脂組合物過程中將它們與丙烯基嵌段共聚物(A)、成核劑(B)及需要時加入的添加劑混合。
本發明聚丙烯樹脂組合物可以包括填料。
填料的實例包括滑石、粘土、云母、玻璃纖維、玻璃氣球、玻璃珠、硅酸鈣、皂土、硅石、硅藻土、礬土、二氧化鈦、氧化鐵、氧化鋅、氧化鎂、鐵氧體、氧化鋁纖維、氫氧化鋁、氫氧化鎂、堿式碳酸鎂,碳酸鈣、碳酸鎂、白云石、碳鈉鋁石、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸銨、亞硫酸鈣、炭黑、石墨、碳纖維、碳空心球、金屬粉末、硫化鉬、硼纖維、碳化硅纖維、金屬纖維、鈦酸鉀、人造有機纖維、天然纖維與木屑。
可以通過例如下列方法加入填料將填料加入預先熔融捏合的聚丙烯樹脂組合物小球中,或在生產聚丙烯樹脂組合物過程中將填料與丙烯基嵌段共聚物(A)、成核劑(B)及需要時加入的添加劑混合。
使用常規的著色劑是有效的,例如無機顏料和有機顏料。無機顏料的實例包括氧化鐵、氧化鈦、氧化鋅(它們也可作為填料使用)、燒赭石、鎘紅、鎘黃、永久藍、鈷藍、鈦黃、鉛白、鉛丹、鉛黃和普魯士藍。有機顏料的實例包括喹吖啶酮(quinacridon)、多偶氮黃、蒽醌黃、多偶氮紅、偶氮色淀黃、苝、酞菁綠、酞菁藍與異吲哚啉酮黃。這些著色劑可以單獨地使用或并用。
本發明聚丙烯樹脂組合物和加入樹脂組合物的添加劑、另外的樹脂、橡膠或填料可以通過常規方法在180℃或更高溫度,優選180-300℃,更優選180-250℃下一起熔融捏合。熔化捏合可以使用熔融擠出機、密煉機等進行。
成核劑(B)可以與丙烯基嵌段共聚物(A)結合,例如通過使用含有濃度為1-90重量%的成核劑(B)的成核劑(B)高濃度母料,或由成核劑(B)和至少一種添加劑組成的高濃度顆粒,該顆粒含有成核劑(B)的濃度為10-90重量%。高濃度母料通過熔融捏合丙烯基嵌段共聚物(A)和成核劑(B)制備。顆粒通過混合核劑(B)和至少一種添加劑,隨后成形該共混物為顆粒形狀而制備。這樣預先制備的高濃度母料或高濃度顆粒被稀釋并與丙烯基嵌段共聚物(A)相結合。
在聚丙烯樹脂組合物的制備中,可以使用常規的熔融捏合機,這種熔融捏合機的實例包括單螺桿擠出機、同向旋轉雙螺桿擠出機(例如Wernw Pfleideren的ZSK(注冊商標)、Toshiba Machine Co.,Ltd.的TEM(注冊商標)、The Japan SteelWorks,Ltd.的TEX(注冊商標))和反向旋轉雙螺桿擠出機(例如The Japan SteelWorks,Ltd.的CMP(注冊商標)和TEX(注冊商標)、Kobe Steel,Ltd.的FCM(注冊商標)、NCM(注冊商標)、LCM(注冊商標))。
本發明的聚丙烯樹脂組合物可以例如是線狀、片狀、平板形狀或切割線狀成所需長度而獲得的小球狀。為了使本發明聚丙烯樹脂組合物可適合于模塑加工,考慮成形制品的生產穩定性,優選將樹脂組合物成形為1-50mm長度的小球。
本發明的成形制品是通過成形本發明聚丙烯樹脂組合物獲得的產品,所用方法選自各種類型的成形方法。形狀、大小等可以適當地確定。
生產本發明成形制品的方法的實例包括通常用于工業的注塑、壓模、真空成型、發泡成型和擠壓成型。根據目的,將本發明聚丙烯樹脂組合物和相似類型的聚烯烴樹脂或其它樹脂層壓的成型方法、共擠出成型等均可應用。
本發明模制品優選由注塑生產的注塑模制品。除典型的注塑之外,該注塑包括注塑發泡成型、超臨界注塑發泡成型、超高速注塑、注塑壓塑、氣體輔助注塑、夾心模塑、夾心發泡成型和插入/拔出模塑。
本發明成形制品的應用實例包括汽車組件、家電組件、OA設備組件、建筑材料、醫療材料、排泄設備、盥洗品材料、瓶子、容器、薄片和薄膜。
汽車組件的實例包括內部組件,例如門貼臉、基柱、儀表板、控制臺、柜板、扶手、門心板和備用輪胎罩;外部組件,例如減震器、阻流板、防撞板和側跨臺階;其它組件,例如進氣管道、冷卻劑貯槽、防撞板襯里、鼓風機和安全缺陷檢查儀;和集成組件,例如前端板。
排泄設備可以是在盥洗室或浴室或用于洗滌機的防水設備。盥洗品材料的實例包括馬桶座圈、馬桶蓋、內水箱、外水箱和衛生紙匣。
家用電器的實例包括洗衣機組件(外槽、內槽、攪拌器、平衡器等)、干燥機組件、真空吸塵器組件、飯鍋組件、電壺組件、保溫材料組件、洗碗機組件和空氣凈化器組件。
OA設備/相關介質材料的實例包括磁性記錄介質和光學錄音介質、個人電腦部件、打印機部件和用于保存墨水的箱。
醫療材料的實例包括輸液袋和注射導管。瓶子可以是裝食物、飲料、去垢劑等的瓶子。容器包括用于食品包裝容器、運輸容器、衣服容器和文具容器。
薄片可以是用于文具和雜物的薄片。薄膜可以是用于各種類型包裹或包裝的取向膜、非取向薄膜、吹塑薄膜等。
優選的應用包括汽車組件、家用電器組件、醫療材料、排泄設備、盥洗品材料和容器。
實施例以下將參考實施例和對比例描述本發明。實施例和對比例中使用的丙烯基共聚物和添加劑如下列出。
(1)丙烯基嵌段共聚物(組分(A)丙烯基嵌段共聚物(A-1)到(A-4)由液相-氣相聚合反應或氣相聚合反應在一定條件下制備,以便于具有如下所示物理性能的丙烯基嵌段共聚物可以使用由JP 2004-182981A中實施例1公開的方法制備的催化劑生產(A-1)到(A-3),和由JP 7-216017A中實施例5公開的方法制備的催化劑生產(A-4)。
(A-1)丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物嵌段共聚物的MFR(230℃)38g/10min嵌段共聚物的乙烯含量9.9重量%嵌段共聚物的特性粘度([η]總)1.38dl/g[η]II/[η]I=3.09聚合物組分(I)丙烯均聚物組分聚合物組分(I)的全同五元組分數0.983聚合物組分(I)的特性粘度([η]I)0.90dl/g聚合物組分(I)中20℃二甲苯可溶組分(CXS(I))0.39重量%聚合物組分(II)丙烯-乙烯共聚物組分聚合物組分(II)的含量25.5重量%聚合物組分(II)的乙烯含量38.8重量%聚合物組分(II)的特性粘度([η]II)2.78dl/g
(A-2)丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物嵌段共聚物的MFR(230℃)35g/10min嵌段共聚物的乙烯含量8.2重量%嵌段共聚物的特性粘度([η]總)1.42dl/g[η]II/[η]I=3.35聚合物組分(I)丙烯均聚物組分聚合物組分(I)的全同五元組分數0.985聚合物組分(I)的特性粘度([η]I)0.97d/g聚合物組分(I)中20℃二甲苯可溶組分(CXS(I))0.31重量%聚合物組分(II)丙烯-乙烯共聚物組分聚合物組分(II)的含量20.0重量%聚合物組分(II)的乙烯含量41.1重量%聚合物組分(II)的特性粘度([η]II)3.25dl/g(A-3)丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物嵌段共聚物的MFR(230℃)27g/10min嵌段共聚物的乙烯含量7.3重量%嵌段共聚物的特性粘度([η]總)1.48dl/g[η]II/[η]I=4.09聚合物組分(I)丙烯均聚物組分聚合物組分(I)的全同五元組分數0.985聚合物組分(I)的特性粘度([η]I)0.99dl/g聚合物組分(I)中20℃二甲苯可溶組分(CXS(I))0.30重量%聚合物組分(II)丙烯-乙烯共聚物組分聚合物組分(II)的含量16.9重量%聚合物組分(II)的乙烯含量43.2重量%聚合物組分(II)的特性粘度([η]II)4.05dl/g(A-4)丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物嵌段共聚物的MFR(230℃)26g/10min嵌段共聚物的乙烯含量7.4重量%嵌段共聚物的特性粘度([η]總)1.40dl/g II/[η]I=2.52聚合物組分(I)丙烯均聚物組分聚合物組分(I)的全同五元組分數0.970聚合物組分(I)的特性粘度([η]I)1.07dl/g聚合物組分(I)中20℃二甲苯可溶組分(CXS(I))0.75重量%聚合物組分(II)丙烯-乙烯共聚物組分聚合物組分(II)的含量20.0重量%聚合物組分(II)的乙烯含量37重量%聚合物組分(II)的特性粘度([η]II)2.7dl/g(2)成核劑(組分B)(B-1)AL-PTBBA(由Kyodo Yakuhin Co.,Ltd.制造)化學名羥基-二-(對叔丁基苯甲酸)鋁平均顆粒直徑1.5μm具有15μm或更大顆粒直徑的顆粒的量0重量%(未發現)具有10μm或更大顆粒直徑的顆粒的量0重量%(未發現)(顆粒直徑由從Sympatec GmbH.購得的激光衍射粒度分布分析儀“HELOS”測定)(B-2)超重整HPN-68L(由Milliken Japan KK制造)化學名(1R,2R,3S,4S)-二環[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸二鈉(純度80重量%)平均顆粒直徑1.8μm具有15μm或更大顆粒直徑的顆粒的量0重量%(未發現)具有10μm或更大顆粒直徑的顆粒的量0.5重量%(顆粒直徑由從Sympatec GmbH.購得的激光衍射粒度分布分析儀“HELOS”測定)(B-3)滑石(由Hayashi Kasei Co.,Ltd.制造)化學名含水硅酸鎂(4SiO2·3MgO·H2O)平均顆粒直徑8μm具有15μm或更大顆粒直徑的顆粒的量28重量%具有10μm或更大顆粒直徑的顆粒的量42重量%(顆粒直徑由從Sympatec GmbH.購得的激光衍射粒度分布分析儀“HELOS”測定)(B-4)苯甲酸鈉20M(由Ciba Specialty Chemicals制造)化學名苯甲酸鈉平均顆粒直徑3.6μm具有15μm或更大顆粒直徑的顆粒的量3重量%具有10μm或更大顆粒直徑的顆粒的量10重量%(3)添加劑(組分(C))(C-1)硬脂酸鈣由Kyodo Yakuhin Co.,Ltd.制造(C-2)Sumilizer GA80由Sumitpmo Chemical Co.,Ltd.制造化學名3,9-雙[2-(3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基)-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷(C-3)ADK STAB PEP-24G由Asahi Denka Co.,Ltd.制造化學名雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯(4)過濾器過濾器AFinepore NF15N(燒結金屬絲網過濾器,由Nippon Seisen Co.Ltd.制造),過濾精度100μm過濾器BFinepore NF13D(燒結金屬絲網過濾器,由Nippon Seisen Co.Ltd.制造),過濾精度60μm過濾器C50目(編織金屬絲網過濾器),過濾精度410μm丙烯基嵌段共聚物(A)和聚丙烯樹脂組合物的物理性能根據以下方法測量。
(1)熔體流動速率(MFR,單位g/10min)熔體流動速率根據JIS K6758提供的方法測量。該測量在230℃,2.16kg負載下進行。
(2)特性粘度([η],單位dl/g)使用烏氏粘度計,在0.1、0.2和0.5dl/g三個濃度測量減少的粘度。特性粘度由“Kobunshi Yoeki(Polymer Solution),Kobunshi Jikkengaku(PolymerExperiment Study)vol.11”491頁(由Kyoritsu Shuppan Co.,Ltd.,1982出版)描述的計算方法計算,即通過外推法計算,其中減少的粘度相對濃度繪圖,外推至濃度為零。測量在135℃使用四氫萘作溶劑進行。從聚合反應器收集的聚合物粉末用作樣品。在聚合物組分(I)的情況中,部分從第一階段聚合反應器中收集到的聚合物粉末用于測量,其特性粘度記作[η]I。
(3)測量并計算聚合物組分(I)與聚合物組分(II)比率和特性粘度([η]總、[η]I和[η]II)在第二階段步驟中產生的聚合物組分(II)的特性粘度[η]II根據下列公式計算,以在第一階段聚合步驟中產生的聚合物組分(I)的特性粘度、由上述(2)方法確定的得自第二階段聚合步驟的最終聚合物即組分(I)和(II)結合的特性粘度[η]總,以及聚合物組分(II)在最終聚合物中的含量(重量比)為基礎。
II=([η]總-[η]I×XI)/XII[η]總在第二聚合步驟后的最終聚合物的特性粘度(dl/g)[η]I取自第一聚合反應步驟后的聚合反應器中的樣品的特性粘度(dl/g)XI在第一聚合步驟生成的組分的重量比XII在第二聚合步驟生成的組分的重量比XI和XII以聚合反應中的物料平衡為基礎測定。
(4)丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物中丙烯-乙烯共聚物組分(II)含量(單位重量%)的計算和丙烯-乙烯共聚物組分(II)中乙烯含量(單位重量%)的計算由在基于Kakugo等(Macromolecules 1982,15,1150-1152)的報道的下列條件下測量的13C-NMR譜圖確定含量。
通過在10-mmφ試管中將約200mg的丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物均勻溶解于3ml的混合溶劑(鄰二氯苯/氘化鄰二氯苯=4/1(體積比))中制備樣品。然后,在下列條件下測量樣品的13C-NMR譜。使用從JEOL Ltd.購得的JNM-EX270進行測量。
測量溫度135℃脈沖重復時間10秒脈沖寬度45°整體數目2500(5)全同五元組分數(mmmm分數)測量丙烯均聚物組分的全同五元組分數,該組分是取自第一階段聚合反應器的粉末樣品。
作為立體規整性量度的全同五元組分數是在聚丙烯分子鏈中存在于五元組單元形式的全同鏈(換言之即其中五個丙烯單體單元連續內消旋結合的鏈)的中心的丙烯單體單元的分數,通過A.Zambelli等在Macromolecules,6,925(1973)中公開的方法,即利用13C-NMR測定。NMR收峰的歸屬根據Macromolecules,8,687(1975)所述的方法進行確定。具體地說,全同五元組分數作為mmmm峰在13C-NMR譜的甲基碳區域的所有吸收峰中的面積分數而測定。使用購自BRUKER的AM400進行測量。
(6)20℃二甲苯可溶組分的含量(單位重量%)將5g的聚合物組分(I)完全溶解于500ml的沸騰二甲苯中,然后冷卻到20℃,并靜置4小時。然后過濾混合物以便除去在20℃不溶的物質。通過蒸發二甲苯濃縮濾液,隨后在60℃減壓下干燥。由此,獲得20℃二甲苯可溶組分。測量20℃二甲苯可溶組分的干重,并根據下列公式計算20℃二甲苯可溶組分的含量(CXS(I)),重量%。
CXS(I)=(20℃二甲苯可溶組分的干重/加入的聚合物組分(I)的重量)×100(7)彎曲模量(單位MPa)彎曲模量根據JIS K7203提供的方法測量。該測量在2.5mm/min負載速度和23℃測量溫度下進行,使用具有6.4mm厚度、100mm跨距長度的注塑樣品。
(8)拉伸強度根據ASTM D638提供的方法測量拉伸強度。該測量使用3.2mm厚的注塑樣品進行。在50mm/min的拉伸速度下測量屈服強度(單位MPa)。該測量在23℃溫度下進行。
(9)懸臂梁式抗沖強度(單位kJ/m2)該測量根據JIS K7110提供的方法進行。該測量在-20℃的測量溫度使用6.4mm厚的缺口樣品進行,該樣品通過注塑成形,隨后被切口。
(10)抗沖強度(落錘沖擊強度FWI)(單位J)通過JIS K7211提供的方法測量50%數量的測試樣品斷裂的沖擊能量,除了使用圖1所示形狀的鐵錘。測量溫度為-20℃。
使用注塑樣品。具體地說,模塑幾個尺寸為MD×TD×厚度=400×100×3mm的長板。沿TD方向將每一個板分成五等份(即,每一份為尺寸為MD×TD=80×100mm的長板)。五份中的中間三份用作測試樣品。
(11)熱變形溫度(HDT,單位℃)根據JIS K7207提供的方法測量熱變形溫度。它是在4.6kg/cm2的纖維應力下測量的。
(注塑制品的制備)根據下列方法制備用于評價上述物理性能和落錘強度的樣品(注塑制品)。
(1)用于評價機械性能的樣品制備用于評價機械性能的樣品使用由Sumitomo Heavy Industries,Ltd.制造的NEOMAT 350/120注塑機在220℃的模塑溫度下注塑而制備,并且模冷卻溫度為50℃。
(2)用于評價落錘沖擊強度的樣品制備尺寸為MD×TD×厚度=400×100×3mm的用于評價落錘沖擊強度的樣品通過使用由Sumitomo Heavy Industries,Ltd.制造的NEOMAT 515/150注塑機在220℃的模塑溫度下注塑制備,并且模冷卻溫度為50℃。
(12)魚眼(魚眼/100cm2)根據以下給出的方法使用圖像分析儀對使用裝備T-模頭的單螺桿擠出機在下列情況制備的薄膜進行定量分析。
使用由Tanabe Plastic Machine Co.,Ltd.制造的V-20單螺桿擠出機和引出機制備50mm寬和50μm厚的薄膜。
由EPSON制造的掃描儀GT-9600將薄膜圖像(900dpi,8bit)捕獲入計算機中,并通過購自Asahi Engineering Co.,Ltd.的圖像分析軟件“A zo-kun”將該圖像二進制化(binarized)。魚眼比周圍區域更亮而被辨認出來。因為魚眼具有不規則形狀,所以用與魚眼面積相同的環的直徑作為魚眼的尺寸,并計數每100cm2薄膜中直徑≥100μm或≥200μm的魚眼數。
實施例1[丙烯基嵌段共聚物(A-1)的制備]用于液相聚合的0.36m3容量的SUS環型反應器徹底用丙烯吹掃之后,喂入0.105mol/hr的三乙基鋁和0.0057mol/hr的叔丁基-正丙基-二甲氧基硅烷。然后,調節內部溫度到45-55℃,并用丙烯和氫調節壓力到3.3-3.4MPa,隨后連續喂入0.040-0.050kg/hr的固體催化劑組分,該組分通過JP 2004-182981A中實施例1描述的方法制備。由此,聚合反應開始。在用于液相聚合的環型反應器中生成的聚合物被轉移到氣相聚合反應器中。氣相聚合反應器包括三個反應器。在第一個反應器中(容量45.75m3),由氣相聚合的丙烯均聚物組分的生產是通過連續喂入丙烯而連續進行的,以保持反應溫度在70℃,反應壓力為1.9MPa,并且喂入氫氣以便保持氣相中氫氣濃度為17.5-18.5體積%。隨后,在第一個反應器中生成的丙烯均聚物組分立即被引入第二個反應器中。在第二個反應器中(容量22.68m3),丙烯均聚物組分(此后稱為聚合物組分(I))通過連續氣相聚合生成,同時連續喂入丙烯,以便保持反應溫度在70℃和反應壓力為1.5MPa,并且喂入氫氣以便保持氣相中氫氣的濃度為17.5-18.5體積%。隨后,在第二個反應器中生成的丙烯均聚物組分(聚合物組分(I))立即被引入第三個反應器中。在第三個反應器中(容量40.59m3),生成丙烯-乙烯共聚物組分(此后稱為聚合物組分(II))的氣相聚合反應通過連續喂入丙烯而繼續,以便反應溫度在70℃和反應壓力在1.1MPa,喂入氫氣以便保持氣相中氫氣的濃度為2.5-3.5體積%,并喂入乙烯以便保持乙烯濃度在24-25體積%。隨后,在反應器(第三反應器)中,將由聚合物組分(I)和聚合物組分(II)組成的粉末立即引入到減活容器中,并且用水減活催化劑組分。然后,該粉末在80℃氮氣氛中干燥,生成由丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物組成的白色粉末(A-1)。
在第二反應器中生成的聚合物組分(I)被少量取樣并分析。分析顯示,聚合物組分(I)的特性粘度[η]I為0.90dl/g,全同五元組分數(mmmm分數)為0.983,并且20℃二甲苯可溶組分的含量(CXS(I))為0.39重量%。獲得的丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物整體具有的特性粘度([η]總)為1.38dl/g,MFR為38g/10min和乙烯含量為9.9重量%。此外,丙烯均聚物組分(聚合物組分(I))與丙烯-乙烯共聚物組分(聚合物組分(II))的重量比為74.5/25.5,它是基于獲得的丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物的重量和丙烯均聚物組分(聚合物組分(I))的重量計算的。因此,丙烯-乙烯共聚物組分(聚合物組分(II))中的乙烯含量為38.8重量%,聚合物組分(II)的特性粘度([η]II)為2.78dl/g。
將各自0.05重量份的添加劑(C-1、C-2、C-3)與成核劑一起加入到100重量份的丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物的粉末中,其中成核劑是0.1重量份的羥基-二(對叔丁基苯甲酸)鋁顆粒(B-1),其平均顆粒直徑為1.5μm并且不包括直徑不小于10μm的顆粒。它們在滾筒中混合,生成混合物。該混合物在內徑為40mm裝備有模頭的單螺桿擠出機(由Tanable Plastic Machine Co.制造)中在220℃的設置溫度熔融捏合,所述模頭中有燒結的金屬過濾器(NF15N,此后稱為過濾器A;開口尺寸(過濾精度)=100μm,環形,面積=14.5cm2),螺桿旋轉速度為100rpm,擠出速率為16kg/hr。混合物被過濾,然后擠出。擠出物在水中冷卻、固化,然后切割生成丙烯基樹脂組合物小球。在上述條件下,每單位時間和每單位金屬過濾器面積通過金屬過濾器的熔融捏合的丙烯基樹脂組合物的重量為1.1kg/cm2·hr。由此,擠出性能穩定。使用獲得的小球,評價物理性能的樣品采用先前描述的方法,利用注塑機制備。
對樣品進行調理,然后用于物理性能的測定。評價結果如表1所示。該結果見表1。
對比例1以與實施例1相同的方式進行操作,除了不加入成核劑(B-1)。結果見表1。
實施例2以與實施例1相同的方式進行操作,除了將過濾器A改變為過濾器B。結果見表2。
實施例3以與實施例1相同的方式進行操作,除了將成核劑(B-1)改變為成核劑(B-2)。結果見表2。
對比例2以與實施例2相同的方式進行操作,除了將成核劑(B-1)改變為成核劑(B-3)。結果見表2。
表1
組分CC-1/C-2/C-30.05/0.05/0.05(重量份)
表2
實施例4以與實施例1相同的方式進行操作,除了將丙烯嵌段共聚物(A-1)改變為(A-2),并將過濾器A改變為過濾器B。結果見表3。丙烯基嵌段共聚物(A-2)通過類似實施例1中描述的方法制備,其中調整聚合條件以便獲得(A-2)的性能。
實施例5以與實施例3相同的方式進行操作,除了將成核劑(B-1)改變為成核劑(B-2)。結果見表3。
對比例3以與實施例3相同的方式進行操作,除了將成核劑(B-1)改變為成核劑(B-3)。結果見表3。
對比例4以與實施例3相同的方式進行操作,除了將成核劑(B-1)改變為成核劑(B-4)。結果見表3。
對比例5以與實施例4相同的方式進行操作,除了將丙烯嵌段共聚物(A-2)改變為丙烯嵌段共聚物(A-4)和將過濾器B改變為過濾器C。結果見表3。丙烯基嵌段共聚物(A-4)用下列方法進行制備。
[預聚反應]向容量為3m3的夾套SUS反應器中引入已經脫氣和脫水的正己烷、由JP7-216017A中實施例5公開的方法制備的固體催化劑組分(A)、環己基乙基二甲氧基硅烷(B)和三乙基鋁(C),以使C/A=1.67mmol/g和B/C=0.13mmol/mmol。由此制備預聚反應催化劑組分,以使丙烯的預聚反應程度為3.5(g-預聚物/g-固體催化劑組分(A))。
在容量為248m3的夾套SUS反應器(第一反應器)中,連續地進行生產粉末狀丙烯均聚物組分(此后稱為聚合物組分(I)的氣相聚合反應,同時將前述預聚反應中制備的預聚反應催化劑組分和丙烯在反應溫度和反應壓力各自保持為83℃和2.1MPa的條件下連續地喂入,并且喂入氫氣以便氣相中氫氣濃度保持為3.7%。隨后,一部分聚合物組分(I)被立即轉移到容量為115m3的夾套SUS反應器(第二反應器)中。由氣相聚合進行的聚合物組分(I)的生產通過在反應溫度和反應壓力各自保持為83℃和1.7MPa的條件下連續地喂入丙烯而繼續,并且喂入氫氣以便氣相中氫氣濃度保持為3.6體積%。由第二反應器中聚合反應生產的聚合物組分(I)被取樣并分析。分析顯示,其特性粘度[η]I為1.07dl/g,全同五元組分數(mmmm分數)為0.970,20℃二甲苯可溶組分的含量(CXS(I))為0.39重量%。
隨后,在第二聚合反應器中生產的一部分聚合物組分(I)被轉移到容量為219m3的夾套SUS反應器(第三反應器)中,然后由丙烯和乙烯聚合反應生產乙烯-丙烯共聚物組分(此后稱為聚合物組分(II)的反應開始。生產聚合物組分(II)的氣相聚合繼續,同時以丙烯/乙烯=2/1重量比連續喂入丙烯和乙烯,以便在70℃的反應溫度將反應壓力保持在1.3MPa并且調整氣相中氫氣濃度以便保持在2.3體積%。
隨后,在反應器(第三反應器)中由聚合物組分(I)和聚合物組分(II)組成的粉末被立即引入減活容器中,并用水減活催化劑組分。然后,粉末在65℃氮氣氛中干燥,生成丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物組成的白色粉末。
獲得的丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物整體具有的特性粘度[η]總為1.40dl/g和乙烯含量為7.4重量%。此外,丙烯均聚物組分(聚合物組分(I))與丙烯-乙烯共聚物組分(聚合物組分(II))的重量比為80/20,它是基于獲得的丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物的重量和丙烯均聚物組分(聚合物組分(I))的重量計算的。因此,丙烯-乙烯共聚物組分(聚合物組分(II))中的乙烯含量為37重量%,丙烯-乙烯共聚物組分(聚合物組分(II))的特性粘度([η]II)為2.7dl/g。
表3
組分CC-1/C-2/C-30.05/0.05/0.05(重量份)
實施例6以與實施例1相同的方式進行操作,除了將丙烯嵌段共聚物(A-1)改變為(A-3)和過濾器A改變為過濾器B。結果見表4。丙烯基嵌段共聚物(A-3)通過類似實施例1中描述的(A-1)制備方法進行制備,其中調整聚合條件以便獲得(A-3)的性能。
實施例7和8以與實施例3相同的方式進行操作,除了將成核劑(B-1)改變為(B-2),并改變混合量。結果見表4。
對比例6以與實施例6相同的方式進行操作,除了不加入成核劑(B-1)。結果見表4。
實施例9以與實施例8相同的方式進行操作,除了將過濾器B改變為過濾器C。結果見表4。
表4
組分CC-1/C-2/C-30.05/0.05/0.05(重量份)
這顯示,實施例1在剛性(彎曲模量)和抗沖擊性(落錘沖擊強度FWI)方面優越。相反,不加入成核劑的對比例1在剛性方面是差的。
實施例2和3在剛性(彎曲模量)方面優越。相反,加入不滿足本發明要求的成核劑的對比例2在剛性方面是差的。
實施例4和5在剛性(彎曲模量)和抗沖擊性(落錘沖擊強度FWI)方面優越。相反,加入不滿足本發明要求的成核劑的對比例3和4在剛性方面是差的。
其中丙烯共聚物不滿足本發明要求的對比例5在抗沖擊性(落錘沖擊強度FWI)方面是差的。
實施例6、7和8在剛性(彎曲模量)和抗沖擊性(落錘沖擊強度FWI)方面優越。相反,不加入成核劑的對比例6在剛性方面是差的。
實施例9在剛性(彎曲模量)方面優越。
權利要求
1.一種聚丙烯樹脂組合物,包括(A)滿足以下定義的條件(a)、(b)、(c)和(d)的丙烯基嵌段共聚物,(B)以100重量份(A)計0.001-5重量份的成核劑,該成核劑由通過激光衍射法測定的平均顆粒直徑為0.01-3μm的顆粒組成,其中顆粒直徑不小于10μm的顆粒占所有成核劑顆粒的5重量%以下;條件(a)丙烯基嵌段共聚物(A)是包括聚合物組分(I)和聚合物組分(II)的丙烯基嵌段共聚物,其中聚合物組分(I)是在135℃四氫萘中測量的特性粘度[η]I為0.1-5dl/g的丙烯聚合物,聚合物組分(II)是含有丙烯單元和至少一種選自乙烯和具有4-12個碳原子的α-烯烴的共聚單體的單元的丙烯聚合物,并且在135℃的四氫萘中測量的特性粘度[η]II為1-20dl/g,條件(b)由13C-NMR測量的聚合物組分(I)的全同五元組分數為0.98或更大,條件(c)包含在聚合物組分(II)中的衍生自至少一種選自乙烯和具有4-12個碳原子的α-烯烴的共聚單體的單元的含量為1-80重量%,前提是聚合物組分(II)的總量為100重量%,條件(d)聚合物組分(II)的含量為1-70重量%,前提是丙烯基嵌段共聚物(A)的重量為100重量%。
2.權利要求1的聚丙烯樹脂組合物,其中在丙烯基嵌段共聚物(A)中,聚合物組分(II)的特性粘度[η]II與聚合物組分(I)的特性粘度[η]I之比為1-20,并且聚合物組分(II)的含量為10-50重量%,其中230℃測量的丙烯基嵌段共聚物(A)的熔體流動速率為0.1-400g/10min。
3.權利要求1的聚丙烯樹脂組合物,其中成核劑(B)是通過激光衍射法測定的平均顆粒直徑為0.01-3μm的有機成核劑顆粒,其中顆粒直徑不小于10μm的顆粒占所有成核劑顆粒的1重量%或更少。
4.由權利要求1-3任一項的聚丙烯樹脂組合物制得的成形制品。
全文摘要
公開了一種聚丙烯樹脂組合物,包括100重量份的(A)包括聚合物組分(I)和(II)的丙烯基嵌段共聚物,其中聚合物組分(I)是特性粘度[η]
文檔編號C08L53/00GK1803914SQ20061000249
公開日2006年7月19日 申請日期2006年1月5日 優先權日2005年1月7日
發明者大林義明, 渡邊毅 申請人:住友化學株式會社