CN1803914B - 聚丙烯树脂组合物及成形制品 - Google Patents
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Abstract
公开了一种聚丙烯树脂组合物,包括:100重量份的(A)包括聚合物组分(I)和(II)的丙烯基嵌段共聚物,其中聚合物组分(I)是特性粘度[η]I为0.1-5dl/g的丙烯聚合物,聚合物组分(II)是含有丙烯单元和至少一种选自乙烯和具有4-12个碳原子的α-烯烃的共聚单体的单元的丙烯聚合物,其特性粘度[η]II为1-20dl/g,且聚合物组分(II)的含量为1-70重量%;和0.001-5重量份的(B)成核剂,该成核剂由通过激光衍射法测定的平均颗粒直径为0.01-3μm的颗粒组成,其中颗粒直径不小于10μm的颗粒占所有成核剂颗粒的5重量%以下。
Description
技术领域
本发明涉及聚丙烯树脂组合物和包含该组合物的成形制品。具体而言,本发明涉及在刚性和抗冲击性方面优越并且在落锤冲击强度方面也特别优越的聚丙烯树脂组合物,还涉及由该组合物制得的成形制品。
背景技术
包括聚丙烯树脂和其中所含成核剂的聚丙烯树脂组合物是一种具有优越机械性能的材料。因此,该组合物广泛地在各种领域中应用,作为成形模制品如汽车内部或外部组件、家用电器材料、容器和杂件(sundries)的材料。
例如,JP2-49047 A中公开一种丙烯聚合物组合物,包括丙烯均聚物和作为成核剂的具有特定结构的有机磷化合物,该丙烯均聚物具有满足特定关系的特性粘度和丙烯均聚物的全同五元组分数(isotactic pentad fraction);其中组合物单位重量中含有的特定尺寸的有机磷化合物颗粒的数目在特定范围内。
JP 5-194685 A公开一种乙烯-丙烯嵌段共聚物,包括结晶聚丙烯部分和乙烯-丙烯无规共聚物部分,其中结晶聚丙烯部分具有特性粘度,Q因子和20℃二甲苯-可溶组分的含量各自在特定范围内,乙烯-丙烯无规共聚物部分具有特定范围内的特性粘度,并且嵌段共聚物中共聚物部分的含量在特定范围内。该参考文献还公开了可根据需要加入成核剂。
即使存在上述引用参考文献中公开的聚丙烯树脂组合物,仍然需要进一步改善刚性和抗冲击性,尤其是改进落锤冲击强度。
发明内容
本发明的目的是提供在刚性和抗冲击性方面优越,尤其在落锤冲击强度方面优越的聚丙烯树脂组合物,以及提供由该组合物制得的模制品。
一方面,本发明提供一种聚丙烯树脂组合物,包括(A)满足以下定义的条件(a)、(b)、(c)和(d)的丙烯基嵌段共聚物,(B)以100重量份(A)计0.001-5重量份的成核剂,该成核剂由通过激光衍射法测定的平均颗粒直径为0.01-3μm的颗粒组成,其中颗粒直径不小于10μm的颗粒占所有成核剂颗粒的5重量%以 下;
条件(a):丙烯基嵌段共聚物(A)是包括聚合物组分(I)和聚合物组分(II)的丙烯基嵌段共聚物,其中聚合物组分(I)是在135℃四氢萘中测量的特性粘度[η]I为0.1-5dl/g的丙烯聚合物;聚合物组分(II)是含有丙烯单元和至少一种选自乙烯和具有4-12个碳原子的α-烯烃的共聚单体的单元的丙烯聚合物,并且在四氢萘中135℃测量的特性粘度[η]II为1-20dl/g,
条件(b):由13C-NMR测量的聚合物组分(I)的全同五元组分数(mmmm分数)为0.98或更大,
条件(c):包含在聚合物组分(II)中的衍生自至少一种选自乙烯和具有4-12碳原子的α-烯烃的共聚单体的单元的含量为1-80重量%,前提是聚合物组分(II)的总量为100重量%,
条件(d):聚合物组分(II)的含量为1-70重量%,前提是丙烯基嵌段共聚物(A)的重量为100重量%。
在优选的实施方案中,在丙烯基嵌段共聚物(A)中,聚合物组分(II)的特性粘度[η]II与聚合物组分(I)的特性粘度[η]I之比为1-20,并且聚合物组分(II)的含量为10-50重量%,其中230℃测量的聚丙烯树脂组合物的熔体流动速率为0.1-400g/10min,或
成核剂(B)是有机成核剂,由平均颗粒直径为0.01-3μm的颗粒组成,颗粒直径通过激光衍射法测定,其中颗粒直径不小于10μm的颗粒占所有成核剂颗粒的1重量%或更少。
另一方面,本发明提供由上述的聚丙烯树脂组合物制得的成形制品。
根据以上“条件(a)”,上述术语“丙烯基嵌段共聚物”定义为“包括聚合物组分(I)和聚合物组分(II)的共混物”。
根据本发明,可以获得刚性和抗冲击性优越且尤其是落锤冲击强度也优越的聚丙烯树脂组合物,并可以获得由该组合物制得的成形制品。
附图说明
图1是在实施例和对比例中用于落锤冲击强度试验的重物透视示意图。
具体实施方式
丙烯基嵌段共聚(A)是满足以下定义的条件(a)、(b)、(c)和(d)的丙烯嵌段共聚物。
条件(a):丙烯基嵌段共聚物(A)是包括聚合物组分(I)和聚合物组分(II)的丙烯基嵌段共聚物,其中聚合物组分(I)是在135℃四氢萘中测量的特性粘度[η]I为 0.1-5dl/g的丙烯聚合物;聚合物组分(II)是含有丙烯单元和至少一种选自乙烯和具有4-12个碳原子的α-烯烃的共聚单体单元的丙烯聚合物,并且在四氢萘中135℃测量的特性粘度[η]II为1-20dl/g,
条件(b):由13C-NMR测量的聚合物组分(I)的全同五元组分数为0.98或更大,
条件(c):包含在聚合物组分(II)中的衍生自至少一种选自乙烯和具有4-12碳原子的α-烯烃的共聚单体单元的含量为1-80重量%,前提是聚合物组分(II)的总量为100重量%,
条件(d):聚合物组分(II)的含量为1-70重量%,前提是丙烯基嵌段共聚物(A)的重量为100重量%。
聚合物组分(I)是丙烯均聚物组分或主要由衍生自丙烯的单元组成的丙烯基共聚物组分。当聚合物组分(I)是主要由衍生自丙烯的单元组成的丙烯基共聚物组分时,它是由衍生自至少一种选自乙烯和具有4-12个碳原子的α-烯烃的共聚单体的单元和大量衍生自丙烯的单元组成的丙烯基共聚物部分。
当聚合物组分(I)是主要由衍生自丙烯的单元组成的丙烯基共聚物组分时,衍生自至少一种选自乙烯和具有4-12个碳原子的α-烯烃的共聚单体的单元含量为0.01-30重量%,前提是聚合物组分(I)的总量为100重量%。
具有4-12个碳原子的α-烯烃的实例包括1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯和1-癸烯。优选1-丁烯、1-己烯和1-辛烯。
主要由衍生自丙烯的单元组成的共聚物组分的实例包括丙烯-乙烯共聚物组分、丙烯-1-丁烯共聚物组分、丙烯-1-己烯共聚物组分、丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物组分、丙烯-乙烯-1-己烯共聚物组分、丙烯-乙烯-1-辛烯共聚物组分与丙烯-1-辛烯共聚物组分。
聚合物组分(II)是由衍生自至少一种选自乙烯和具有4-12个碳原子的α-烯烃的共聚单体的单元和衍生自丙烯的单元组成的丙烯基共聚物。
衍生自至少一种选自包括在聚合物组分(II)中的乙烯和具有4-12个碳原子的α-烯烃的共聚单体的单元含量为1-80重量%,优选20-70重量%,更优选30-60重量%,前提是聚合物组分(II)的总量为100重量%。
所用具有4-12个碳原子的α-烯烃可以例如与用于聚合物组分(I)的具有4-12个碳原子的α-烯烃相同。
聚合物组分(II)的实例包括丙烯-乙烯共聚物组分、丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物组分、丙烯-乙烯-1-己烯共聚物组分、丙烯-1-丁烯共聚物组分与丙烯-1-己烯共聚物组分。
用于本发明的丙烯基共聚物(A)的实例包括(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)共聚物与(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)中的聚合物组分(II)的含量为1-70重量%,优选5-50重量%,更优选10-50重量%,更加优选20-50重量%,条件是丙烯基嵌段共聚物(A)的总重量为100重量%。
丙烯基嵌段共聚物(A)优选是丙烯基嵌段共聚物,其中聚合物组分(I)是丙烯均聚物组分,聚合物组分(II)是丙烯基共聚物组分,它是包括衍生自至少一种选自乙烯和具有4-12个碳原子的α-烯烃的共聚单体的单元和衍生自丙烯的单元的共聚物。
丙烯基嵌段共聚物(A)更优选是丙烯基嵌段共聚物,其中聚合物组分(II)是由丙烯和乙烯组成的共聚物组分,聚合物组分(II)的含量为5-50重量%,包括在聚合物组分(II)中的衍生自乙烯的单元含量为20-70重量%。
在135℃四氢萘中测量的聚合物组分(I)的特性粘度[η]I为0.1-5dl/g,优选0.3-4dl/g,更优选0.5-3dl/g。当特性粘性[η]I大于5dl/g时,获得的聚丙烯树脂组合物的机械性能或模加工性能可能不合格。当[η]I小于0.1dl/g时,模加工性能可能不足。
在135℃四氢萘中测量的聚合物组分(II)的特性粘度为1-20dl/g,优选1-10dl/g,更优选2-7dl/g,并且甚至更优选3-7dl/g。当特性粘度[η]II大于20dl/g时,获得的聚丙烯树脂组合物的机械性能或模加工性能可能不合格。当[η]II小于1dl/g时,模加工性能可能不足。
聚合物组分(II)的特性粘度[η]II与聚合物组分(I)的特性粘度[η]I之比优选为 1-20,更优选2-10,和更优选3-8。
特性粘度(单位:dl/g)是根据如下所述方法在135℃用四氢萘作溶剂测量的。
使用乌氏粘度计,在0.1、0.2和0.5g/dl三个浓度测量减少的粘度。特性粘度由“Kobunshi Yoeki(Polymer Solution),Kobunshi Jikkengaku(PolymerExperiment Study)vol.11”491页(由Kyoritsu Shuppan Co.,Ltd.,1982出版)描述的计算方法计算,即通过外推法计算,其中减少的粘度相对浓度绘图,外推至浓度为零。从聚合反应器中收集的丙烯基嵌段共聚物(A)的粉末或它的小球用作样品。在聚合物组分(I)的情况中,测量部分从第一阶段聚合反应器中收集到的聚合物粉末。
当丙烯基嵌段共聚物(A)是由其中在第一阶段的聚合步骤中生产聚合物组分(I)和在第二阶段的步骤中生产聚合物组分(II)的方法制备的共聚物时,测量聚合物组分(I)、(II)的含量和特性粘度[η]总、[η]I和[η]II或由下述方式计算。特性粘度[η]总是丙烯基嵌段共聚物(A)的整体的特性粘度。
在第二阶段步骤中产生的聚合物组分(II)的特性粘度[η]II根据下列公式计算,以在第一阶段聚合步骤中产生的聚合物组分(I)的特性粘度[η]I、得自第二阶段聚合步骤的最终聚合物即组分(I)和(II)结合的特性粘度[η]总、以及聚合物组分(II)在最终聚合物中的含量(重量比)为基础。
[η]II=([η]总-[η]I×XI)/XII
[η]总:在第二聚合步骤后的最终聚合物的特性粘度(dl/g)
[η]I:取自第一聚合反应步骤后的聚合反应器中的样品的特性粘度(dl/g)
XI:在第一聚合步骤生成的组分的重量比
XII:在第二聚合步骤生成的组分的重量比
XI和XII以聚合反应中的物料平衡为基础测定。
在230℃测量的丙烯基共聚物(A)的熔体流动速率(MFR)通常为0.01-600g/10min,优选0.1-400g/10min,更优选1-200g/10min。
由13C-NMR测量的包括在丙烯基共聚物(A)中的聚合物组分(I)的全同五元组分数(mmmm分数)为0.98或更大,因为这种嵌段共聚物将是高结晶性和高刚性的。
由13C-NMR测量的全同五元组分数是在链中心存在的丙烯单体单元的分数,其中在聚丙烯分子中5个丙烯单体单元连续内消旋结合(meso-bonded)成五 元组单元,该分数通过A.Zambelli等在Macromolecules,6,925(1973)中报道的方法确定。NMR谱图中吸收峰的归属根据文献Macromolecules,8,687(1975)的公开内容进行确定。
当丙烯基嵌段共聚物(A)包括聚合物组分(I),即主要由衍生自丙烯的单元组成的丙烯基聚合物组分时,20℃二甲苯可溶组分在聚合物组分(I)中的含量(此后称为CXS(I))优选低于1.0重量%,更优选0.8重量%或更少,并且更优选0.5重量%或更少。当CXS(I)含量超过1.0重量%时,使用这种丙烯基嵌段共聚物(A)的本发明聚丙烯树脂组合物可能在刚性方面不足。
丙烯基嵌段共聚物(A)可以使用常规的聚合反应催化剂和常规的聚合技术制备。
聚合反应催化剂的实例包括齐格勒型催化剂和齐格勒纳塔型催化剂,包括具有环戊二烯基环和烷基铝噁烷的周期表第IV族过渡金属化合物的催化剂体系,和包括具有环戊二烯基环的周期表第IV过渡金属化合物、能够与前述化合物反应形成离子络合物的化合物和有机铝化合物的催化剂体系。也可以使用在这些催化剂体系存在下预聚合乙烯或α-烯烃制备的预聚催化剂。
这些催化剂体系的实例包括在JP 61-218606A,JP 5-194685A,JP 7-216017A,JP 10-212319,JP 2004-182981A和JP 9-316147A中公开的催化剂体系。
聚合技术的实例包括本体聚合,溶液聚合,淤浆聚合和气相聚合。本体聚合是使用液体烯烃作为溶剂在聚合温度下进行聚合的方法。溶液聚合或淤浆聚合是在惰性烃溶剂中进行聚合的方法,惰性烃如丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、己烷、庚烷和辛烷。气相聚合是气态单体在介质中聚合的方法,其中气态单体用作介质。这些聚合技术可以分批进行或连续进行。此外,这些聚合技术可以任选的结合并用。考虑实用性和经济性,优选连续气相聚合和本体-气相聚合,其中本体聚合和气相聚合连续地进行。
制备丙烯基嵌段共聚物(A)的方法是一种丙烯基嵌段共聚物(A)是在包括至少两个阶段的多阶段中产生的方法。优选具有包括产生聚合物组分(I)阶段和产生聚合物组(II)阶段的至少两个阶段的方法。
这种多阶段方法的实例包括在JP 5-194685A和JP 2002-12719A中公开的多阶段聚合方法。
聚合步骤的条件,即聚合温度、聚合压力、单体浓度、催化剂的加料量、聚合时间等可以根据需要的丙烯基嵌段共聚物(A)改变和确定。
在丙烯基嵌段共聚物(A)的生产中,根据需要,丙烯基嵌段共聚物(A)可以在等于或低于嵌段共聚物熔融温度下干燥,以便除去包含在丙烯基嵌段共聚物(A)中的残留溶剂或在生产过程中产生的超低分子量低聚体。干燥方法的实例包括那些在JP 55-75410A和日本专利2565753的说明书中描述的方法。
用于本发明的成核剂(B)是由使用激光衍射方法测定的平均颗粒直径为0.01-3μm的颗粒组成的成核剂,其中颗粒直径不小于10μm的颗粒占所有成核剂颗粒的5重量%以下。
成核剂(B)优选是由使用激光衍射方法测定平均颗粒直径为0.01-3μm的颗粒组成的成核剂,其中颗粒直径不小于10μm的颗粒占所有成核剂颗粒的3重量%以下,更优选由使用激光衍射方法测定的平均颗粒直径为0.01-2μm的颗粒组成的成核剂,其中颗粒直径不小于10μm的颗粒占所有成核剂颗粒的1重量%以下。激光衍射方法是一种使用由Sympatec GmbH购得的激光衍射粒度分布分析仪“HELOS”测量粒度分布的方法。
成核剂(B)可以是无机成核剂或有机成核剂。无机成核剂的实例包括那些通常公知的用于聚丙烯树脂的成核剂,例如滑石、粘土和碳酸钙。有机成核剂的实例包括那些通常已知的用于聚丙烯树脂的成核剂,例如芳族羧酸金属盐,由后面所示通式(II)表示的金属盐,芳族磷酸金属盐和聚合物型成核剂,例如聚(3-甲基-1-丁烯)、聚环戊烯和聚乙烯基环己烷。
当成核剂(B)是无机成核剂,例如滑石、粘土和碳酸钙时,无机成核剂可以用硅烷偶联剂、脂肪酸或其它酸性或碱性物质预处理,以防止颗粒聚积或改善其在丙烯基嵌段共聚物中的分散性。
成核剂(B)可以通过通常公知的方法制备。由激光方法测量的颗粒平均颗粒直径为0.01-3μm,其中颗粒直径不小于10μm的颗粒占5重量%以下,该颗粒可以在合适的设定条件下通过粉碎或固化来生产。为防止颗粒在生产过程中聚积,它们可以在生产的同时与表面处理剂接触。
成核剂(B)优选是至少一种选自芳族羧酸金属盐、由通式(II)表示的金属盐和芳族磷酸金属盐的有机成核剂。
芳族羧酸金属盐的实例包括具有由式(I)表示的结构的基团的化合物,
其中,R1表示烷基、环烷基、烷基环烷基、芳烷基或苯基;a表示连接到芳基的取代基(R1)的数目,并且为0-3的整数,*表示连接到金属原子的位置。
用作成核剂(B)的芳族羧酸金属盐中的金属原子的实例包括元素周期表第1族金属原子、第2族金属原子、第4族金属原子、第13族金属原子和第14族金属原子。优选第1族金属原子、第2族金属原子或第13族金属原子。
第1族金属原子的具体实例包括锂、钠与钾。第2族金属原子的实例包括镁、钙、锶与钡。第4族金属原子的实例包括钛与锆。第13族金属原子的实例包括铝与镓。第14族的实例包括锗、锡与铅。
当成核剂(B)是芳族羧酸金属盐时,优选苯甲酸锂、苯甲酸钾、苯甲酸钠、苯甲酸铝、羟基-二(对叔丁基苯甲酸)铝、环己基羧酸钠和环戊烷羧酸钠,更优选苯甲酸钠、羟基-二(对叔丁基苯甲酸)铝和对叔丁基苯甲酸钠,并且甚至更优选羟基-二(对叔丁基苯甲酸)铝和对叔丁基苯甲酸钠。
由下列通式(II)表示的金属盐的实例包括在JP 2004-524417 T和JP 2004-53006T中公开的化合物:
式(II)中,M1和M2独立地选自钠原子和氢原子,条件是M1和M2至少之一是钠原子;R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10和R11独立地选自氢、1-9个碳原子的烷基、羟基、1-9个碳原子的烷氧基、1-9个碳原子的烯氧基、氨基、1-9个碳原子的烷基胺、卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子和碘原子)和苯基。当它们为烷基时,该烷基可以被组合以形成最多达6个碳原子的碳环。该化合物可以是顺式或反式的。优选为顺式的。
由通式(II)表示的金属盐更优选为六氢邻苯二甲酸金属盐。更优选由下列结构式表示的二环(2,2,1)庚烷-2,3-二甲酸二钠盐。
芳族磷酸金属盐的实例包括由下列通式(III)和通式(IV)表示的化合物:
在式(III)中,R12表示直键、硫原子或亚烷基;R13和R14独立地表示氢原子、烷基或环烷基;b和c独立地为0或1的整数;d表示原子价;M表示金属原子。
在通式(III)中,由R12表示的亚烷基的实例包括亚甲基、亚乙基、亚异丙基、亚丁基、亚己基、亚辛基、亚壬基、亚环戊基、亚环己基和亚环辛基。
由R13和R14代表的烷基实例包括甲基、乙基、异丙基、正丁基、异丁基、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、十七烷基与十八烷基。另外,环戊基、环己基、环庚基、环辛基等也是有用的。由M表示的金属原子的实例包括元素周期表第1族金属原子、第2族金属原子、第4族金属原子、第13族金属原子和第14族金属原子。优选第1族金属原子和第2族金属原子。
第1族金属原子的具体实例包括锂、钠与钾。第2族金属原子的实例包括镁、钙、锶与钡。第4族金属原子的实例包括钛与锆。第13族金属原子的实例包括铝与镓。第14族的实例包括锗、锡与铅。
由通式(III)表示的芳族磷酸金属盐优选是这样一种化合物,其中R12是直键或次甲基,由R13和R14表示的烷基是叔丁基,b为1,c为1,d为1和M是第1族的金属原子。更优选为2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸锂、2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠和2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钾。
式(IV)中,R15表示氢原子或1-4个碳原子的烷基;R16和R17独立地表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或1-12个碳原子的芳烷基;M表示元素周期表第1族金属原子、第2族金属原子、铝或锌;前提是当M为第1族金属原子时,e和f分别为0和1;当M为第2族金属原子时,f为1或2,其中当f为1时,e为1,然而当f为2时,e为0;当M是铝时,e和f分别为1和2。
通式(IV)中,由R15表示的1-4个碳原子的烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基和异丁基。由R16和R17表示的1-12碳原子的烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基、异辛基、叔辛基、2-乙基己基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、十一烷基、十二烷基和叔十二烷基。
由M表示的第1族金属原子的实例包括锂、钠和钾。第2族金属原子的实例包括镁、钙、锶与钡。
由通式(IV)表示的芳族磷酸金属盐优选是这样一种化合物,其中R15是氢原子,R16和R17是叔丁基,更优选是羟基铝-双(2,4,8,10-四叔丁基-6-羟基-12H-双苯并(d,g)[1,3,2]-二氧磷杂八环(dioxaphosphocin)-6-氧化物)。
考虑到丙烯基嵌段共聚物(A)的分散性,通式(IV)表示的芳族磷酸金属盐可以与羧酸金属盐并用。用于羧酸金属盐的羧酸是除了芳族羧酸之外的羧酸。其实例包括脂族单羧酸,例如乙酸、丙酸、丙烯酸、辛酸、异辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、蓖麻油酸、12-羟基硬脂酸、山萮酸、褐煤酸、蜂花酸、β-十二烷基巯基乙酸、β-十二烷基巯基丙酸、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、马来酸、壬二酸、癸二酸、十二烷基二羧酸、柠檬酸、丁三羧酸和丁四羧酸;脂环族的单或多元羧酸,例如环己烷甲酸、环戊烷甲酸、1-甲基环戊烷甲酸、2-甲基环戊烷甲酸、环戊烯甲酸、环己烷甲酸、1-甲基环己烷甲酸、4-甲基环己烷甲酸、3,5-二甲基环己烷甲酸、4-丁基环己烷甲酸、4-辛基 环己烷甲酸、环辛烯甲酸和4-环辛烯-1,2-二甲酸。
用于羧酸金属盐的金属优选选自元素周期表第1族的金属原子和第2族的金属原子。第1族金属原子的实例包括锂、钠和钾。第2族金属原子的实例包括镁、钙、锶与钡。
作为羧酸金属盐,通常使用包含脂族单羧酸和第1族金属原子的那些。
由通式(II)、(III)和(IV)表示的有机成核剂可以通过常规的合成方法制备。
考虑到改善刚性和抗冲击性,用于本发明的成核剂(B)为羟基-二(对叔丁基苯甲酸)铝和二环(2,2,1)庚烷-2,3-二甲酸二钠。
本发明聚丙烯树脂组合物中成核剂(B)的含量相对每100重量份丙烯基嵌段共聚物(A)为0.001-5重量份,优选0.01-1重量份,更优选0.01-0.5重量份。当该量低于0.001重量份时,刚性和抗冲击性改善可能不足。当该量超过5重量份时,抗冲击性可能不合格。此外,成核剂太多将导致差的经济性。
考虑到模加工性,在230℃测定的本发明聚丙烯树脂的熔体流动速率(MFR)优选为0.1-400g/10min,更优选0.5-300g/10min,甚至更优选1-200g/10min。
例如,可以通过在180℃或更高温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)计为0.001-5重量份的成核剂(B),然后使获得的熔融混合物通过过滤器生产本发明的聚丙烯树脂组合物,所述成核剂(B)由使用激光衍射方法测定的平均颗粒直径为0.01-3μm的颗粒组成,其中颗粒直径不小于10μm的颗粒占5重量%以下。
考虑到获得的聚丙烯树脂组合物的刚性和抗冲击性,用于生产本发明聚丙烯树脂组合物的过滤器优选具有30-200μm的过滤精度(开口宽度),更优选30-150μm,甚至更优选40-110μm。
过滤器的过滤精度(开口宽度)是指其中可以通过丙烯基嵌段共聚物(A)和成核剂(B)的间隙宽度。过滤精度是根据JIS B8356提供的方法测量通过过滤器介质的最大玻璃珠的颗粒直径(μm)而得到的值。
过滤器的材料可以是金属或树脂。过滤器优选由不锈钢制成,具体为SUS304、SUS316或SUS316L。
考虑到处理容易,过滤器的形状是圆盘形状(环状、半环状、椭圆状、圆环状、多边形)或圆柱形的。
过滤器类型的实例包括金属筛网、波形金属丝网、电焊网、金属丝破沫网、 螺旋金属丝网、层状金属过滤器和烧结金属过滤器。具体的金属筛网实例包括平纹编织金属丝网、斜纹编织金属丝网、缎纹编织金属丝网、平纹编织均分金属丝网和斜纹编织均分金属丝网。烧结金属过滤器的实例包括通过烧结微米级不锈钢纤维(SUS316L)制造的过滤器。理想的过滤器是烧结金属过滤器。
在生产本发明聚丙烯树脂组合物的方法中,每单位时间通过过滤器的每单位面积的熔融混合物的重量优选为1kg/cm2·hr或更多,更优选2kg/cm2·hr,并且甚至更优选3.5kg/cm2·hr。
每单位时间通过每单位面积过滤器的熔融混合物的重量通常最高为20kg/cm2·hr。
过滤器的面积规定为熔化树脂可以通过的区域的总表面积。过滤器可以单级或多级设置,可以相对于树脂通过方向平行或串联地设置。
考虑到抗冲击性或外观,希望由本发明聚丙烯树脂组合物制造的模制品(薄膜、片材、注塑模制品等)的表面中出现的鱼眼数目尽可能少。鱼眼可以由视觉或仪器计数,例如用图像分析器、连续鱼眼计数器等。当使用包含在50μm厚的薄膜中的直径为≥100μm或≥200μm的鱼眼的数目作为鱼眼数指数时,鱼眼数目由薄膜每单位面积的鱼眼数目表示。对于直径≥100μm的鱼眼,鱼眼数目优选小于2000鱼眼/100cm2,更优选小于1500鱼眼/100cm2,甚至更优选小于1000鱼眼/100cm2。对于直径≥200μm的鱼眼,鱼眼数目优选小于300鱼眼/100cm2,更优选小于100鱼眼/100cm2,甚至更优选小于50鱼眼/100cm2。
本发明聚丙烯树脂组合物可以包括常规的添加剂。这些添加剂的实例包括中和剂、抗氧化剂、UV吸收剂、光稳定剂、抗静电剂、润滑剂、防粘连剂、加工助剂、着色剂、起泡剂、抗菌剂、有机过氧化物、增塑剂、阻燃剂、有机过氧化物、交联剂、交联助剂与发光材料。这些添加剂可以单独使用或并用。尤其是经常使用中和剂、抗氧化剂、UV吸收剂、光稳定剂和着色剂。
中和剂的实例包括高级脂肪酸金属盐(金属皂)、水滑石和碱土金属的氧化物或氢氧化物。这些中和剂经常用于中和在丙烯基嵌段共聚物(A)生产过程中由催化剂残基产生的含氯化合物,并且它们可以单种使用或并用。
典型的高级脂肪酸金属盐(金属皂)是通常公知的金属盐。作为高级脂肪酸,优选具有10-30个碳原子,更优选具有12-18个碳原子的那些。作为金属盐,优选钙盐、钠盐、镁盐、锂盐、铝盐与锌盐。钙盐是更优选的。经常使用 的金属盐是硬脂酸钙。
水滑石是可阴离子交换的层状化合物,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+形成基层,[An- x/n·mH2O]x-形成中间层。M2+是二价金属阳离子,如Mg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+和Zn2+。M3+是三价金属阳离子,如Al3+、Fe3+、Cr3+、Co3+和In3+。An-是n价阴离子,如OH-、F-、Cl-、Br-、NO3 -、CO3 2-、SO4 2-、Fe(CN)6 3-、CH3COO-、草酸根离子和水杨酸根离子,其中n是正整数。X满足0<X≤0.33,m是正数。
水滑石可为天然矿物或合成产品。晶体结构、晶体颗粒直径和水含量等可以适当地确定。如果需要,可对水滑石进行表面处理。
在上式(V)表示的水滑石之中,优选由下式(VI)表示的水滑石:
MgYAl2(OH)2Y+4CO3·mH2O (VI)
其中Y满足Y≥4,m是正数。
更优选在式(VI)中M2+是由选自Mg2+和Zn2+的一种或两种二价金属阳离子构成的那些。特别优选以下的水滑石:
Mg4.5Al2(OH)13CO3·3H2O
Mg4.5Al2(OH)13(CO3)0.8·O0.2
Mg4Al2(OH)12CO3·3H2O
Mg5Al2(OH)14CO3·4H2O
Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O(天然矿物)
Zn4Al2(OH)12CO3·mH2O(m=0-4)
Mg3ZnAl2(OH)12CO3·mH2O(m=0-4)
碱土金属的氧化物或氢氧化物是周期表第2族金属原子的氧化物或氢氧化物,其实例包括氧化钙、氧化镁、氢氧化钙和氢氧化镁。优选氢氧化钙。
以100重量份丙烯基嵌段共聚物(A)计,中和剂的量例如为0.001-0.5重量份,优选0.005-0.2重量份,更优选0.01-0.2重量份。
可以使用常规的抗氧化剂。抗氧化剂是具有阻止聚丙烯树脂由于热、光、氧化等而分解的活性的化合物。其实例包括酚类抗氧化剂、含磷抗氧化剂、含硫抗氧化剂、羟胺抗氧化剂和金属减活剂。
优选酚类抗氧化剂、磷抗氧化剂和硫抗氧化剂。更优选包括至少一种选自 含磷抗氧化剂和含硫抗氧化剂的抗氧化剂与至少一种酚类抗氧化剂并用的抗氧化剂。具体并用的实例包括酚类抗氧化剂与含磷抗氧化剂并用、酚类抗氧化剂与含硫抗氧化剂并用、酚类抗氧化剂与含磷抗氧化剂和含硫抗氧化剂并用。
酚类抗氧化剂的实例包括2,6-二叔丁基-4-甲苯酚、四[亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]甲烷、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、3,9-双[2-{3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷、1,3,5-三-2[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰氧基]乙基异氰酸酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰脲酸酯、季戊四醇基-四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、三甘醇-N-双-3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯、1,6-己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、2,2-硫代双-二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、2,2’-亚甲基-双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基-双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯酚)、2,2’-亚乙基-双-(4,6-二叔丁基苯酚、2,2’--亚丁基-双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-亚丁基-双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2,4-二叔戊基-6-(1-(3,5-二叔戊基-2-羟苯基)乙基)苯基丙烯酸酯和生育酚。生育酚的实例包括维生素E,它是α-生育酚。
优选的酚抗氧化剂是具有至少一个由以下通式(VII)表示的基团的酚类抗氧化剂:
式(VII)中,R18和R19各自独立表示氢、甲基或叔丁基,并且它们可以相同或不同。
具有至少一个由式(VII)表示的基团的酚类抗氧化剂的实例包括四[亚甲基-3(3’,5’-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]甲烷、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、3,9-双[2-{3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷、三甘醇-N-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟)苯基)丙酸酯]和2,2-硫代双-二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]。
因为可以获得具有优良色彩稳定性的树脂组合物,所以优选3,9-双[2-{3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷。
以100重量份的丙烯基嵌段共聚物计,添加的酚类抗氧化剂的量通常为0.01-2重量份,优选0.01-1重量份,更优选0.01-0.5重量份。
含磷抗氧化剂的实例包括三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二硬脂酰季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基-6-甲苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-二亚苯基二亚膦酸酯、2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)2-乙基己基亚磷酸酯、2,2’-亚乙基双(4,6-二叔丁基苯基)氟亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基-6-甲苯基)乙基亚磷酸酯、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’-联苯基-2,2’-二基)亚磷酸酯和2,4,8,10-四叔丁基-6-[3-(3-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丙氧基]二苯并[d,f][1,3,2]二氧化磷氢(dioxaphosphepine)。
因为可以使树脂组合物具有良好的加工稳定性,因而优选三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和2,4,8,10-四叔丁基-6-[3-(3-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丙氧基]二苯并[d,f][1,3,2]二氧化磷氢(dioxaphosphepine)。
以100重量份的丙烯基嵌段共聚物计,含磷抗氧化剂的添加量通常为0.01-2重量份,优选0.01-1重量份,更优选0.01-0.5重量份。
含硫抗氧化剂的实例包括: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)和双[2-甲基-4-(3-正C12-14烷基硫代丙酰氧基)-5-叔丁基苯基]硫醚。
因为可以获得具有良好耐热老化性的树脂组合物,所以优选3,3’-硫代二丙酸酯、新戊烷四基四(3-月桂基硫代丙酸酯)和双[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计,含硫抗氧化物的添加量通常为0.01-2重量份,优选0.01-1重量份,更优选0.01-0.5重量份。
UV吸收剂的实例包括水杨酸苯基酯、水杨酸4-叔丁基苯基酯、3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯甲酸2,4-二叔丁基苯基酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸肉豆蔻基酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸月桂基酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸棕榈基酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸硬脂基酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸二十二烷基酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸二十九烷基酯、水杨酸4-叔辛基苯基酯、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、双(5-苯甲酰-4-羟基-2-甲氧基苯基)甲烷、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2-(2’-羟基-5’-甲苯基)苯并***、2-(3’,5’-二叔丁基-2’-羟基苯基)苯并***、2-(5’-叔丁基-2’-羟基苯基)苯并***、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并***、2-(3’-叔丁基-2’-羟基-5’-甲苯基)-5-氯苯并***、2-(3’-仲丁基-2’-羟基-5’-叔丁基苯基)苯并***、2-(2’-羟基-4’-辛氧基苯基)苯并***、2-(3’,5’-二叔戊基-2’-羟基苯基)苯并***和2-[2’-羟基-3’,5’-双(α,α-二甲苄基)苯基]-2H-苯并***。
因为可以获得具有良好色彩的树脂组合物,所有优选3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯甲酸2,4-二叔丁基苯基酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸月桂基酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸棕榈基酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸硬脂基酯和3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸二十二烷基酯。
光稳定剂的实例包括双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(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)、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟苯基]甲基]丁基丙二酸酯、由双(2,2,6,6-四甲基-1(辛氧基)-4-哌啶基)癸二酸酯和带有辛烷的1,1-二甲基乙基氢过氧化物之间的反应所得的产物、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、由2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酚和高级脂肪酸制备的混合酯、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、琥珀酸二甲酯与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的缩聚物、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)亚氨基}六亚甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}]、二丁胺·1,3,5-三嗪·N,N′-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-六亚甲基二胺与N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺的缩聚物、N,N′,N″,N-四(4,6-双(丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氨基)三嗪-2-基)-4,7-二氮杂癸烷-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-[2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷]二乙基}-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯。
因为可以获得具有良好光稳定性的树脂组合物,所以优选双(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、由双(2,2,6,6-四甲基-1-(辛氧基)-4-哌啶基)癸二酸酯和带有辛烷的1,1-二甲基乙基氢过氧化物之间的反应所得的产物、琥珀酸二甲酯与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的缩聚物和聚[{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)亚氨基}六亚甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}]。
以100重量份的丙烯基嵌段共聚物计,光稳定剂的添加量通常为0.01-2重量份,优选0.01-1重量份,更优选0.01-0.5重量份。
添加剂的引入可以通过下列方法进行,其中将丙烯基嵌段共聚物(A)和成核剂(B)混合,然后进一步加入添加剂,制备聚丙烯树脂组合物,或者在包括丙烯基嵌段共聚物(A)和成核剂(B)的丙烯树脂组合物的生产过程中,添加剂与嵌段共聚物(A)和成核剂(B)一起共混。
本发明的聚丙烯树脂组合物可以包括除丙烯基嵌段共聚物(A)之外的树脂或橡胶。
此类树脂或橡胶的实例包括高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯-α-烯烃基共聚物(例如L-LDPE和弹性体)、聚苯乙烯(例如聚苯乙烯和聚(对甲基苯乙烯)、聚(α-甲基苯乙烯)、AS(丙烯腈/苯乙烯共聚物)树脂、ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)树脂、AAS(特种丙烯酸类橡胶/丙烯腈/苯乙烯共聚物)树脂、ACS(丙烯腈/氯化聚乙烯/苯乙烯共聚物)树脂、聚氯丁烯、氯化橡胶、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、丙烯酸类树脂,乙烯/乙烯醇共聚物树脂、氟树脂、聚缩醛、接枝的聚苯醚树脂、接枝的聚苯硫醚树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚酯树脂(例如聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯)、聚碳酸酯、聚砜、聚醚醚酮、聚醚砜和芳族聚酯树脂;环氧树脂、邻苯二甲酸二烯丙基酯预聚物、硅氧烷树脂、硅橡胶、聚丁二烯、1,2-聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯/丁二烯共聚物、丁二烯/丙烯腈共聚物、环氧氯丙烷橡胶、丙烯酸类橡胶和天然橡胶。
作为这些另外的树脂或橡胶,通常使用低密度聚乙烯(LDPE)和由乙烯-α-烯烃基共聚物组成的弹性体。由乙烯-α-烯烃基共聚物组成的弹性体的实例包括由乙烯-丁烯-1共聚物、乙烯-己烯-1共聚物或乙烯-辛烯-1共聚物组成的弹性 体。弹性体通过使用均相催化剂而制备,典型的应用是茂金属催化剂。这些另外的树脂可以单独使用或并用。
包含在这些共聚物中的α-烯烃的含量通常为5-50重量%,在190℃测量的乙烯α-烯烃弹性体的MFR通常为0.05-50g/10min。
除了丙烯基嵌段共聚物之外,还可以通过例如下列方法混合树脂、橡胶等:将它们共混入预先熔融捏合的聚丙烯树脂组合物的小球中,或在生产聚丙烯树脂组合物过程中将它们与丙烯基嵌段共聚物(A)、成核剂(B)及需要时加入的添加剂混合。
本发明聚丙烯树脂组合物可以包括填料。
填料的实例包括滑石、粘土、云母、玻璃纤维、玻璃气球、玻璃珠、硅酸钙、皂土、硅石、硅藻土、矾土、二氧化钛、氧化铁、氧化锌、氧化镁、铁氧体、氧化铝纤维、氢氧化铝、氢氧化镁、碱式碳酸镁,碳酸钙、碳酸镁、白云石、碳钠铝石、硫酸钙、硫酸钡、硫酸铵、亚硫酸钙、炭黑、石墨、碳纤维、碳空心球、金属粉末、硫化钼、硼纤维、碳化硅纤维、金属纤维、钛酸钾、人造有机纤维、天然纤维与木屑。
可以通过例如下列方法加入填料:将填料加入预先熔融捏合的聚丙烯树脂组合物小球中,或在生产聚丙烯树脂组合物过程中将填料与丙烯基嵌段共聚物(A)、成核剂(B)及需要时加入的添加剂混合。
使用常规的着色剂是有效的,例如无机颜料和有机颜料。无机颜料的实例包括氧化铁、氧化钛、氧化锌(它们也可作为填料使用)、烧赭石、镉红、镉黄、永久蓝、钴蓝、钛黄、铅白、铅丹、铅黄和普鲁士蓝。有机颜料的实例包括喹吖啶酮(quinacridon)、多偶氮黄、蒽醌黄、多偶氮红、偶氮色淀黄、苝、酞菁绿、酞菁蓝与异吲哚啉酮黄。这些着色剂可以单独地使用或并用。
本发明聚丙烯树脂组合物和加入树脂组合物的添加剂、另外的树脂、橡胶或填料可以通过常规方法在180℃或更高温度,优选180-300℃,更优选180-250℃下一起熔融捏合。熔化捏合可以使用熔融挤出机、密炼机等进行。
成核剂(B)可以与丙烯基嵌段共聚物(A)结合,例如通过使用含有浓度为1-90重量%的成核剂(B)的成核剂(B)高浓度母料,或由成核剂(B)和至少一种添加剂组成的高浓度颗粒,该颗粒含有成核剂(B)的浓度为10-90重量%。高浓度母料通过熔融捏合丙烯基嵌段共聚物(A)和成核剂(B)制备。颗粒通过混合核 剂(B)和至少一种添加剂,随后成形该共混物为颗粒形状而制备。这样预先制备的高浓度母料或高浓度颗粒被稀释并与丙烯基嵌段共聚物(A)相结合。
在聚丙烯树脂组合物的制备中,可以使用常规的熔融捏合机,这种熔融捏合机的实例包括单螺杆挤出机、同向旋转双螺杆挤出机(例如Wernw Pfleideren的ZSK(注册商标)、Toshiba Machine Co.,Ltd.的TEM(注册商标)、The Japan SteelWorks,Ltd.的TEX(注册商标))和反向旋转双螺杆挤出机(例如The Japan SteelWorks,Ltd.的CMP(注册商标)和TEX(注册商标)、Kobe Steel,Ltd.的FCM(注册商标)、NCM(注册商标)、LCM(注册商标))。
本发明的聚丙烯树脂组合物可以例如是线状、片状、平板形状或切割线状成所需长度而获得的小球状。为了使本发明聚丙烯树脂组合物可适合于模塑加工,考虑成形制品的生产稳定性,优选将树脂组合物成形为1-50mm长度的小球。
本发明的成形制品是通过成形本发明聚丙烯树脂组合物获得的产品,所用方法选自各种类型的成形方法。形状、大小等可以适当地确定。
生产本发明成形制品的方法的实例包括通常用于工业的注塑、压模、真空成型、发泡成型和挤压成型。根据目的,将本发明聚丙烯树脂组合物和相似类型的聚烯烃树脂或其它树脂层压的成型方法、共挤出成型等均可应用。
本发明模制品优选由注塑生产的注塑模制品。除典型的注塑之外,该注塑包括注塑发泡成型、超临界注塑发泡成型、超高速注塑、注塑压塑、气体辅助注塑、夹心模塑、夹心发泡成型和***/拔出模塑。
本发明成形制品的应用实例包括汽车组件、家电组件、OA设备组件、建筑材料、医疗材料、***设备、盥洗品材料、瓶子、容器、薄片和薄膜。
汽车组件的实例包括内部组件,例如门贴脸、基柱、仪表板、控制台、柜板、扶手、门心板和备用轮胎罩;外部组件,例如减震器、阻流板、防撞板和侧跨台阶;其它组件,例如进气管道、冷却剂贮槽、防撞板衬里、鼓风机和安全缺陷检查仪;和集成组件,例如前端板。
***设备可以是在盥洗室或浴室或用于洗涤机的防水设备。盥洗品材料的实例包括马桶座圈、马桶盖、内水箱、外水箱和卫生纸匣。
家用电器的实例包括洗衣机组件(外槽、内槽、搅拌器、平衡器等)、干燥机组件、真空吸尘器组件、饭锅组件、电壶组件、保温材料组件、洗碗机组件 和空气净化器组件。
OA设备/相关介质材料的实例包括磁性记录介质和光学录音介质、个人电脑部件、打印机部件和用于保存墨水的箱。
医疗材料的实例包括输液袋和注射导管。瓶子可以是装食物、饮料、去垢剂等的瓶子。容器包括用于食品包装容器、运输容器、衣服容器和文具容器。
薄片可以是用于文具和杂物的薄片。薄膜可以是用于各种类型包裹或包装的取向膜、非取向薄膜、吹塑薄膜等。
优选的应用包括汽车组件、家用电器组件、医疗材料、***设备、盥洗品材料和容器。
实施例
以下将参考实施例和对比例描述本发明。实施例和对比例中使用的丙烯基共聚物和添加剂如下列出。
(1)丙烯基嵌段共聚物(组分(A)
丙烯基嵌段共聚物(A-1)到(A-4)由液相-气相聚合反应或气相聚合反应在一定条件下制备,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中实施例1公开的方法制备的催化剂生产(A-1)到(A-3),和由JP 7-216017A中实施例5公开的方法制备的催化剂生产(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]总):1.38dl/g
[η]II/[η]I=3.09
聚合物组分(I):丙烯均聚物组分
聚合物组分(I)的全同五元组分数:0.983
聚合物组分(I)的特性粘度([η]I):0.90dl/g
聚合物组分(I)中20℃二甲苯可溶组分(CXS(I)):0.39重量%
聚合物组分(II):丙烯-乙烯共聚物组分
聚合物组分(II)的含量:25.5重量%
聚合物组分(II)的乙烯含量:38.8重量%
聚合物组分(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]总):1.42dl/g
[η]II/[η]I=3.35
聚合物组分(I):丙烯均聚物组分
聚合物组分(I)的全同五元组分数:0.985
聚合物组分(I)的特性粘度([η]I):0.97d/g
聚合物组分(I)中20℃二甲苯可溶组分(CXS(I)):0.31重量%
聚合物组分(II):丙烯-乙烯共聚物组分
聚合物组分(II)的含量:20.0重量%
聚合物组分(II)的乙烯含量:41.1重量%
聚合物组分(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]总):1.48dl/g
[η]II/[η]I=4.09
聚合物组分(I):丙烯均聚物组分
聚合物组分(I)的全同五元组分数:0.985
聚合物组分(I)的特性粘度([η]I):0.99dl/g
聚合物组分(I)中20℃二甲苯可溶组分(CXS(I)):0.30重量%
聚合物组分(II):丙烯-乙烯共聚物组分
聚合物组分(II)的含量:16.9重量%
聚合物组分(II)的乙烯含量:43.2重量%
聚合物组分(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]总):1.40dl/g
[η]II/[η]I=2.52
聚合物组分(I):丙烯均聚物组分
聚合物组分(I)的全同五元组分数:0.970
聚合物组分(I)的特性粘度([η]I):1.07dl/g
聚合物组分(I)中20℃二甲苯可溶组分(CXS(I)):0.75重量%
聚合物组分(II):丙烯-乙烯共聚物组分
聚合物组分(II)的含量:20.0重量%
聚合物组分(II)的乙烯含量:37重量%
聚合物组分(II)的特性粘度([η]II):2.7dl/g
(2)成核剂(组分B)
(B-1)AL-PTBBA(由Kyodo Yakuhin Co.,Ltd.制造)
化学名:羟基-二-(对叔丁基苯甲酸)铝
平均颗粒直径:1.5μm
具有15μm或更大颗粒直径的颗粒的量:0重量%(未发现)
具有10μm或更大颗粒直径的颗粒的量:0重量%(未发现)
(颗粒直径由从Sympatec GmbH.购得的激光衍射粒度分布分析仪“HELOS”测定)
(B-2)超重整HPN-68L(由Milliken Japan KK制造)
化学名:(1R,2R,3S,4S)-二环[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸二钠(纯度:80重量%)
平均颗粒直径:1.8μm
具有15μm或更大颗粒直径的颗粒的量:0重量%(未发现)
具有10μm或更大颗粒直径的颗粒的量:0.5重量%
(颗粒直径由从Sympatec GmbH.购得的激光衍射粒度分布分析仪“HELOS”测定)
(B-3)滑石(由Hayashi Kasei Co.,Ltd.制造)
化学名:含水硅酸镁(4SiO2·3MgO·H2O)
平均颗粒直径:8μm
具有15μm或更大颗粒直径的颗粒的量:28重量%
具有10μm或更大颗粒直径的颗粒的量:42重量%
(颗粒直径由从Sympatec GmbH.购得的激光衍射粒度分布分析仪 “HELOS”测定)
(B-4)苯甲酸钠20M(由Ciba Specialty Chemicals制造)
化学名:苯甲酸钠
平均颗粒直径:3.6μm
具有15μm或更大颗粒直径的颗粒的量:3重量%
具有10μm或更大颗粒直径的颗粒的量:10重量%
(3)添加剂(组分(C))
(C-1)硬脂酸钙:由Kyodo Yakuhin Co.,Ltd.制造
(C-2)Sumilizer GA80:由Sumitpmo Chemical Co.,Ltd.制造
化学名:3,9-双[2-(3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基)-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷
(C-3)ADK STAB PEP-24G:由Asahi Denka Co.,Ltd.制造
化学名:双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯
(4)过滤器
过滤器A:Finepore NF15N(烧结金属丝网过滤器,由Nippon Seisen Co.Ltd.制造),过滤精度:100μm
过滤器B:Finepore NF13D(烧结金属丝网过滤器,由Nippon Seisen Co.Ltd.制造),过滤精度:60μm
过滤器C:50目(编织金属丝网过滤器),过滤精度:410μm
丙烯基嵌段共聚物(A)和聚丙烯树脂组合物的物理性能根据以下方法测量。
(1)熔体流动速率(MFR,单位:g/10min)
熔体流动速率根据JIS K6758提供的方法测量。该测量在230℃,2.16kg负载下进行。
(2)特性粘度([η],单位:dl/g)
使用乌氏粘度计,在0.1、0.2和0.5dl/g三个浓度测量减少的粘度。特性粘度由“Kobunshi Yoeki(Polymer Solution),Kobunshi Jikkengaku(PolymerExperiment Study)vol.11”491页(由Kyoritsu Shuppan Co.,Ltd.,1982出版)描述的计算方法计算,即通过外推法计算,其中减少的粘度相对浓度绘图,外推至浓度为零。测量在135℃使用四氢萘作溶剂进行。从聚合反应器收集的聚合物 粉末用作样品。在聚合物组分(I)的情况中,部分从第一阶段聚合反应器中收集到的聚合物粉末用于测量,其特性粘度记作[η]I。
(3)测量并计算聚合物组分(I)与聚合物组分(II)比率和特性粘度([η]总、[η]I和[η]II)
在第二阶段步骤中产生的聚合物组分(II)的特性粘度[η]II根据下列公式计算,以在第一阶段聚合步骤中产生的聚合物组分(I)的特性粘度、由上述(2)方法确定的得自第二阶段聚合步骤的最终聚合物即组分(I)和(II)结合的特性粘度[η]总,以及聚合物组分(II)在最终聚合物中的含量(重量比)为基础。
[η]II=([η]总-[η]I×XI)/XII
[η]总:在第二聚合步骤后的最终聚合物的特性粘度(dl/g)
[η]I:取自第一聚合反应步骤后的聚合反应器中的样品的特性粘度(dl/g)
XI:在第一聚合步骤生成的组分的重量比
XII:在第二聚合步骤生成的组分的重量比
XI和XII以聚合反应中的物料平衡为基础测定。
(4)丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物中丙烯-乙烯共聚物组分(II)含量(单位:重量%)的计算和丙烯-乙烯共聚物组分(II)中乙烯含量(单位:重量%)的计算
由在基于Kakugo等(Macromolecules 1982,15,1150-1152)的报道的下列条件下测量的13C-NMR谱图确定含量。
通过在10-mmφ试管中将约200mg的丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物均匀溶解于3ml的混合溶剂(邻二氯苯/氘化邻二氯苯=4/1(体积比))中制备样品。然后,在下列条件下测量样品的13C-NMR谱。使用从JEOL Ltd.购得的JNM-EX270进行测量。
测量温度:135℃
脉冲重复时间:10秒
脉冲宽度:45°
整体数目:2500
(5)全同五元组分数(mmmm分数)
测量丙烯均聚物组分的全同五元组分数,该组分是取自第一阶段聚合反应器的粉末样品。
作为立体规整性量度的全同五元组分数是在聚丙烯分子链中存在于五元组 单元形式的全同链(换言之即其中五个丙烯单体单元连续内消旋结合的链)的中心的丙烯单体单元的分数,通过A.Zambelli等在Macromolecules,6,925(1973)中公开的方法,即利用13C-NMR测定。NMR收峰的归属根据Macromolecules,8,687(1975)所述的方法进行确定。具体地说,全同五元组分数作为mmmm峰在 13C-NMR谱的甲基碳区域的所有吸收峰中的面积分数而测定。使用购自BRUKER的AM400进行测量。
(6)20℃二甲苯可溶组分的含量(单位:重量%)
将5g的聚合物组分(I)完全溶解于500ml的沸腾二甲苯中,然后冷却到20℃,并静置4小时。然后过滤混合物以便除去在20℃不溶的物质。通过蒸发二甲苯浓缩滤液,随后在60℃减压下干燥。由此,获得20℃二甲苯可溶组分。测量20℃二甲苯可溶组分的干重,并根据下列公式计算20℃二甲苯可溶组分的含量(CXS(I)),重量%。
CXS(I)=(20℃二甲苯可溶组分的干重/加入的聚合物组分(I)的重量)×100
(7)弯曲模量(单位:MPa)
弯曲模量根据JIS K7203提供的方法测量。该测量在2.5mm/min负载速度和23℃测量温度下进行,使用具有6.4mm厚度、100mm跨距长度的注塑样品。
(8)拉伸强度
根据ASTM D638提供的方法测量拉伸强度。该测量使用3.2mm厚的注塑样品进行。在50mm/min的拉伸速度下测量屈服强度(单位:MPa)。该测量在23℃温度下进行。
(9)悬臂梁式抗冲强度(单位:kJ/m2)
该测量根据JIS K7110提供的方法进行。该测量在-20℃的测量温度使用6.4mm厚的缺口样品进行,该样品通过注塑成形,随后被切口。
(10)抗冲强度(落锤冲击强度:FWI)(单位:J)
通过JIS K7211提供的方法测量50%数量的测试样品断裂的冲击能量,除了使用图1所示形状的铁锤。测量温度为-20℃。
使用注塑样品。具体地说,模塑几个尺寸为MD×TD×厚度=400×100×3mm的长板。沿TD方向将每一个板分成五等份(即,每一份为尺寸为MD×TD=80×100mm的长板)。五份中的中间三份用作测试样品。
(11)热变形温度(HDT,单位:℃)
根据JIS K7207提供的方法测量热变形温度。它是在4.6kg/cm2的纤维应力下测量的。
(注塑制品的制备)
根据下列方法制备用于评价上述物理性能和落锤强度的样品(注塑制品)。
(1)用于评价机械性能的样品制备
用于评价机械性能的样品使用由Sumitomo Heavy Industries,Ltd.制造的NEOMAT 350/120注塑机在220℃的模塑温度下注塑而制备,并且模冷却温度为50℃。
(2)用于评价落锤冲击强度的样品制备
尺寸为MD×TD×厚度=400×100×3mm的用于评价落锤冲击强度的样品通过使用由Sumitomo Heavy Industries,Ltd.制造的NEOMAT 515/150注塑机在220℃的模塑温度下注塑制备,并且模冷却温度为50℃。
(12)鱼眼(鱼眼/100cm2)
根据以下给出的方法使用图像分析仪对使用装备T-模头的单螺杆挤出机在下列情况制备的薄膜进行定量分析。
[薄膜制备条件]
使用由Tanabe Plastic Machine Co.,Ltd.制造的V-20单螺杆挤出机和引出机制备50mm宽和50μm厚的薄膜。
[定量分析方法]
由EPSON制造的扫描仪GT-9600将薄膜图像(900dpi,8bit)捕获入计算机中,并通过购自Asahi Engineering Co.,Ltd.的图像分析软件“A zo-kun”将该图像二进制化(binarized)。鱼眼比周围区域更亮而被辨认出来。因为鱼眼具有不规则形状,所以用与鱼眼面积相同的环的直径作为鱼眼的尺寸,并计数每100cm2薄膜中直径≥100μm或≥200μm的鱼眼数。
实施例1
[丙烯基嵌段共聚物(A-1)的制备]
用于液相聚合的0.36m3容量的SUS环型反应器彻底用丙烯吹扫之后,喂入0.105mol/hr的三乙基铝和0.0057mol/hr的叔丁基-正丙基-二甲氧基硅烷。然后,调节内部温度到45-55℃,并用丙烯和氢调节压力到3.3-3.4MPa,随后 连续喂入0.040-0.050kg/hr的固体催化剂组分,该组分通过JP 2004-182981A中实施例1描述的方法制备。由此,聚合反应开始。在用于液相聚合的环型反应器中生成的聚合物被转移到气相聚合反应器中。气相聚合反应器包括三个反应器。在第一个反应器中(容量:45.75m3),由气相聚合的丙烯均聚物组分的生产是通过连续喂入丙烯而连续进行的,以保持反应温度在70℃,反应压力为1.9MPa,并且喂入氢气以便保持气相中氢气浓度为17.5-18.5体积%。随后,在第一个反应器中生成的丙烯均聚物组分立即被引入第二个反应器中。在第二个反应器中(容量:22.68m3),丙烯均聚物组分(此后称为聚合物组分(I))通过连续气相聚合生成,同时连续喂入丙烯,以便保持反应温度在70℃和反应压力为1.5MPa,并且喂入氢气以便保持气相中氢气的浓度为17.5-18.5体积%。随后,在第二个反应器中生成的丙烯均聚物组分(聚合物组分(I))立即被引入第三个反应器中。在第三个反应器中(容量:40.59m3),生成丙烯-乙烯共聚物组分(此后称为聚合物组分(II))的气相聚合反应通过连续喂入丙烯而继续,以便反应温度在70℃和反应压力在1.1MPa,喂入氢气以便保持气相中氢气的浓度为2.5-3.5体积%,并喂入乙烯以便保持乙烯浓度在24-25体积%。随后,在反应器(第三反应器)中,将由聚合物组分(I)和聚合物组分(II)组成的粉末立即引入到减活容器中,并且用水减活催化剂组分。然后,该粉末在80℃氮气氛中干燥,生成由丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物组成的白色粉末(A-1)。
在第二反应器中生成的聚合物组分(I)被少量取样并分析。分析显示,聚合物组分(I)的特性粘度[η]I为0.90dl/g,全同五元组分数(mmmm分数)为0.983,并且20℃二甲苯可溶组分的含量(CXS(I))为0.39重量%。获得的丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物整体具有的特性粘度([η]总)为1.38dl/g,MFR为38g/10min和乙烯含量为9.9重量%。此外,丙烯均聚物组分(聚合物组分(I))与丙烯-乙烯共聚物组分(聚合物组分(II))的重量比为74.5/25.5,它是基于获得的丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物的重量和丙烯均聚物组分(聚合物组分(I))的重量计算的。因此,丙烯-乙烯共聚物组分(聚合物组分(II))中的乙烯含量为38.8重量%,聚合物组分(II)的特性粘度([η]II)为2.78dl/g。
[造粒(熔融-捏合,过滤)]
将各自0.05重量份的添加剂(C-1、C-2、C-3)与成核剂一起加入到100重量份的丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物的粉末中,其中成核剂是0.1重量份的羟基- 二(对叔丁基苯甲酸)铝颗粒(B-1),其平均颗粒直径为1.5μm并且不包括直径不小于10μm的颗粒。它们在滚筒中混合,生成混合物。该混合物在内径为40mm装备有模头的单螺杆挤出机(由Tanable Plastic Machine Co.制造)中在220℃的设置温度熔融捏合,所述模头中有烧结的金属过滤器(NF15N,此后称为过滤器A;开口尺寸(过滤精度)=100μm,环形,面积=14.5cm2),螺杆旋转速度为100rpm,挤出速率为16kg/hr。混合物被过滤,然后挤出。挤出物在水中冷却、固化,然后切割生成丙烯基树脂组合物小球。在上述条件下,每单位时间和每单位金属过滤器面积通过金属过滤器的熔融捏合的丙烯基树脂组合物的重量为1.1kg/cm2·hr。由此,挤出性能稳定。使用获得的小球,评价物理性能的样品采用先前描述的方法,利用注塑机制备。
对样品进行调理,然后用于物理性能的测定。评价结果如表1所示。该结果见表1。
对比例1
以与实施例1相同的方式进行操作,除了不加入成核剂(B-1)。结果见表1。
实施例2
以与实施例1相同的方式进行操作,除了将过滤器A改变为过滤器B。结果见表2。
实施例3
以与实施例1相同的方式进行操作,除了将成核剂(B-1)改变为成核剂(B-2)。结果见表2。
对比例2
以与实施例2相同的方式进行操作,除了将成核剂(B-1)改变为成核剂(B-3)。结果见表2。
[通用组合物]
组分C:C-1/C-2/C-3:0.05/0.05/0.05(重量份)
表2
实施例4
以与实施例1相同的方式进行操作,除了将丙烯嵌段共聚物(A-1)改变为(A-2),并将过滤器A改变为过滤器B。结果见表3。丙烯基嵌段共聚物(A-2)通过类似实施例1中描述的方法制备,其中调整聚合条件以便获得(A-2)的性能。
实施例5
以与实施例3相同的方式进行操作,除了将成核剂(B-1)改变为成核剂(B-2)。结果见表3。
对比例3
以与实施例3相同的方式进行操作,除了将成核剂(B-1)改变为成核剂(B-3)。结果见表3。
对比例4
以与实施例3相同的方式进行操作,除了将成核剂(B-1)改变为成核剂(B- 4)。结果见表3。
对比例5
以与实施例4相同的方式进行操作,除了将丙烯嵌段共聚物(A-2)改变为丙烯嵌段共聚物(A-4)和将过滤器B改变为过滤器C。结果见表3。丙烯基嵌段共聚物(A-4)用下列方法进行制备。
[丙烯基嵌段共聚物(A-4)的制备]
[预聚反应]
向容量为3m3的夹套SUS反应器中引入已经脱气和脱水的正己烷、由JP7-216017A中实施例5公开的方法制备的固体催化剂组分(A)、环己基乙基二甲氧基硅烷(B)和三乙基铝(C),以使C/A=1.67mmol/g和B/C=0.13mmol/mmol。由此制备预聚反应催化剂组分,以使丙烯的预聚反应程度为3.5(g-预聚物/g-固体催化剂组分(A))。
[主聚合反应]
在容量为248m3的夹套SUS反应器(第一反应器)中,连续地进行生产粉末状丙烯均聚物组分(此后称为聚合物组分(I)的气相聚合反应,同时将前述预聚反应中制备的预聚反应催化剂组分和丙烯在反应温度和反应压力各自保持为83℃和2.1MPa的条件下连续地喂入,并且喂入氢气以便气相中氢气浓度保持为3.7%。随后,一部分聚合物组分(I)被立即转移到容量为115m3的夹套SUS反应器(第二反应器)中。由气相聚合进行的聚合物组分(I)的生产通过在反应温度和反应压力各自保持为83℃和1.7MPa的条件下连续地喂入丙烯而继续,并且喂入氢气以便气相中氢气浓度保持为3.6体积%。由第二反应器中聚合反应生产的聚合物组分(I)被取样并分析。分析显示,其特性粘度[η]I为1.07dl/g,全同五元组分数(mmmm分数)为0.970,20℃二甲苯可溶组分的含量(CXS(I))为0.39重量%。
随后,在第二聚合反应器中生产的一部分聚合物组分(I)被转移到容量为219m3的夹套SUS反应器(第三反应器)中,然后由丙烯和乙烯聚合反应生产乙烯-丙烯共聚物组分(此后称为聚合物组分(II)的反应开始。生产聚合物组分(II)的气相聚合继续,同时以丙烯/乙烯=2/1重量比连续喂入丙烯和乙烯,以便在70℃的反应温度将反应压力保持在1.3MPa并且调整气相中氢气浓度以便保持在2.3体积%。
随后,在反应器(第三反应器)中由聚合物组分(I)和聚合物组分(II)组成的粉末被立即引入减活容器中,并用水减活催化剂组分。然后,粉末在65℃氮气氛中干燥,生成丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物组成的白色粉末。
获得的丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物整体具有的特性粘度[η]总为1.40dl/g和乙烯含量为7.4重量%。此外,丙烯均聚物组分(聚合物组分(I))与丙烯-乙烯共聚物组分(聚合物组分(II))的重量比为80/20,它是基于获得的丙烯-(丙烯-乙烯)嵌段共聚物的重量和丙烯均聚物组分(聚合物组分(I))的重量计算的。因此,丙烯-乙烯共聚物组分(聚合物组分(II))中的乙烯含量为37重量%,丙烯-乙烯共聚物组分(聚合物组分(II))的特性粘度([η]II)为2.7dl/g。
实施例6
以与实施例1相同的方式进行操作,除了将丙烯嵌段共聚物(A-1)改变为(A-3)和过滤器A改变为过滤器B。结果见表4。丙烯基嵌段共聚物(A-3)通过类似实施例1中描述的(A-1)制备方法进行制备,其中调整聚合条件以便获得(A-3)的性能。
实施例7和8
以与实施例3相同的方式进行操作,除了将成核剂(B-1)改变为(B-2),并改变混合量。结果见表4。
对比例6
以与实施例6相同的方式进行操作,除了不加入成核剂(B-1)。结果见表4。
实施例9
以与实施例8相同的方式进行操作,除了将过滤器B改变为过滤器C。结果见表4。
这显示,实施例1在刚性(弯曲模量)和抗冲击性(落锤冲击强度:FWI)方面优越。相反,不加入成核剂的对比例1在刚性方面是差的。
实施例2和3在刚性(弯曲模量)方面优越。相反,加入不满足本发明要求的成核剂的对比例2在刚性方面是差的。
实施例4和5在刚性(弯曲模量)和抗冲击性(落锤冲击强度:FWI)方面优越。相反,加入不满足本发明要求的成核剂的对比例3和4在刚性方面是差的。
其中丙烯共聚物不满足本发明要求的对比例5在抗冲击性(落锤冲击强度:FWI)方面是差的。
实施例6、7和8在刚性(弯曲模量)和抗冲击性(落锤冲击强度:FWI)方面优越。相反,不加入成核剂的对比例6在刚性方面是差的。
实施例9在刚性(弯曲模量)方面优越。
Claims (4)
1. 一种聚丙烯树脂组合物,包括(A)满足以下定义的条件(a)、(b)、(c)和(d)的丙烯基嵌段共聚物,(B)以100重量份(A)计0.001-5重量份的成核剂,该成核剂由通过激光衍射法测定的平均颗粒直径为0.01-3μm的颗粒组成,其中颗粒直径不小于10μm的颗粒占所有成核剂颗粒的5重量%以下;
条件(a):丙烯基嵌段共聚物(A)是包括聚合物组分(I)和聚合物组分(II)的丙烯基嵌段共聚物,其中聚合物组分(I)是在135℃四氢萘中测量的特性粘度[η]I为0.1-5dl/g的丙烯聚合物,聚合物组分(II)是含有丙烯单元和至少一种选自乙烯和具有4-12个碳原子的α-烯烃的共聚单体的单元的丙烯聚合物,并且在135℃的四氢萘中测量的特性粘度[η]II为1-20dl/g,
条件(b):由13C-NMR测量的聚合物组分(I)的全同五元组分数为0.98或更大,
条件(c):包含在聚合物组分(II)中的衍生自至少一种选自乙烯和具有4-12个碳原子的α-烯烃的共聚单体的单元的含量为1-80重量%,前提是聚合物组分(II)的总量为100重量%,
条件(d):聚合物组分(II)的含量为1-70重量%,前提是丙烯基嵌段共聚物(A)的重量为100重量%。
2. 权利要求1的聚丙烯树脂组合物,其中在丙烯基嵌段共聚物(A)中,聚合物组分(II)的特性粘度[η]II与聚合物组分(I)的特性粘度[η]I之比为1-20,并且聚合物组分(II)的含量为10-50重量%,其中230℃测量的丙烯基嵌段共聚物(A)的熔体流动速率为0.1-400g/10min。
3. 权利要求1的聚丙烯树脂组合物,其中成核剂(B)是通过激光衍射法测定的平均颗粒直径为0.01-3μm的有机成核剂颗粒,其中颗粒直径不小于10μm的颗粒占所有成核剂颗粒的1重量%或更少。
4. 由权利要求1-3任一项的聚丙烯树脂组合物制得的成形制品。
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