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具有改進(jìn)的澄清度和光澤度的三元共聚物組合物的制作方法

文檔序號(hào):11934137閱讀:475來(lái)源:國(guó)知局
具有改進(jìn)的澄清度和光澤度的三元共聚物組合物的制作方法與工藝

本申請(qǐng)是在專利合作條約下提交,其要求2014年8月14日提交的第62/037406號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益,其內(nèi)容以全文引入作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及化學(xué)領(lǐng)域。更明確地說,本公開涉及聚合物化學(xué)。具體地說,本公開提供用于無(wú)規(guī)三元共聚物的制劑和工藝,以及可用于制備吹塑和熱成形制品的無(wú)規(guī)三元共聚物。



背景技術(shù):

諸如聚丙烯的聚烯烴已由于其多功能性、期望性質(zhì)和一般低制造成本而獲得廣泛認(rèn)可且用于多種商業(yè)應(yīng)用中。諸如聚丙烯的商業(yè)級(jí)聚烯烴使用各種聚合工藝進(jìn)行制備。許多行業(yè),尤其是包裝行業(yè),在諸如擠出、熱成形或吹塑的各種工藝中利用這些聚丙烯材料來(lái)制造各種成品。

在包裝應(yīng)用中,商業(yè)重要性涉及的問題就是包裝材料的諸如澄清度和光澤度的最終外觀。諸如熱成形的工藝采用熱和/或壓力來(lái)將聚合物材料轉(zhuǎn)化為最終用途制品。遺憾的是,在處理過程中,許多因其機(jī)械強(qiáng)度和美觀好看的光澤度和/或澄清度而選擇的聚合物可能在光澤度、澄清度和/或機(jī)械強(qiáng)度方面中的一個(gè)或多個(gè)方面遭受顯著的降低。相應(yīng)地,需要一種能夠在轉(zhuǎn)變聚合物材料時(shí)將機(jī)械強(qiáng)度和改進(jìn)的光學(xué)性質(zhì)賦予給適于在包裝應(yīng)用中使用的制品的聚合物材料。

除了透明度和/或光學(xué)澄清度,硬度是在諸如瓶子等的選定產(chǎn)品制造中使用的聚合物材料的一個(gè)重要特征。例如,瓶子的硬度對(duì)瓶子的性能來(lái)說非常重要。在產(chǎn)品為瓶子和類似容器型產(chǎn)品的情況下,以及由于產(chǎn)品填充過程中的耐久性(瓶子無(wú)磨損),較高硬度強(qiáng)度允許減小的壁厚。而且,改進(jìn)的硬度導(dǎo)致改進(jìn)的產(chǎn)品堆疊性。

因此,在避免或減少在使用熱成形或吹塑應(yīng)用由聚丙烯生產(chǎn)的制品中經(jīng)??吹降?、諸如較低產(chǎn)品強(qiáng)度和硬度和諸如渾濁性的光學(xué)問題的機(jī)械問題的同時(shí),需要提供具有諸如高機(jī)械強(qiáng)度、光澤度和高澄清度的選定物理性質(zhì)的組合物。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

如本文所述,本發(fā)明的上述目的以及優(yōu)勢(shì)和特征并入本申請(qǐng)及相關(guān)附圖。在一般實(shí)施例中,本公開提供三元共聚物組合物。在某些實(shí)施例中,本公開提供適用于制造諸如包裝材料的制品的三元共聚物組合物,并提供制備這種三元共聚物組合物和相關(guān)制品的方法。在特定實(shí)施例中,本公開提供了由丙烯-丁烯三元共聚物生產(chǎn)的改進(jìn)的吹塑或熱成形制品,其具有改進(jìn)的機(jī)械性質(zhì)和例如低霧度值的優(yōu)異光學(xué)性質(zhì),兼具特定目標(biāo)應(yīng)用。

在一個(gè)實(shí)施例中,本公開提供聚合物組合物,其包含:

(a)無(wú)規(guī)丙烯三元共聚物;以及

(b)澄清劑。

在某些實(shí)施例中,無(wú)規(guī)丙烯三元共聚物包含:

(i)以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),約90.0-96.0wt.%的丙烯衍生單元;

(ii)以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),約3.0-7.0wt.%的1-丁烯衍生單元;以及

(iii)以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),約1.0-5.0wt.%的乙烯衍生單元。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品包括以聚合物組合物的總重量計(jì)用量為約0.01wt.%至約1.0wt.%的澄清劑。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品包括以聚合物組合物的總重量計(jì)用量為約0.01wt.%至約0.5wt.%的至少一種或多種添加劑。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 1746測(cè)量的80-100%的澄清度或窄角散射。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 2457以60°測(cè)量的100-130%的光澤度。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 2457測(cè)量的90-130%的外部60°光澤度。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 2457測(cè)量的90-130%的內(nèi)部60°光澤度。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 1238在230℃和2.16kg載荷下測(cè)量的0.1-100g/10min的熔體流動(dòng)速率。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 2457測(cè)量的90-130%的外部60°光澤度。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTMD 2463-95測(cè)量的10-30J的跌落沖擊平均破壞能量。

在特定實(shí)施例中,丙烯三元共聚物包含:

(i)以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),約91-93wt.%的丙烯衍生單元;

(ii)以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),約4.0wt.%至約6.0wt.%的1-丁烯衍生單元;以及

(iii)以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),約2.0wt.%至3.0wt.%的乙烯衍生單元。

在具體實(shí)施例中,以聚合物組合物的總重量計(jì),澄清劑以約0.1wt.%至約0.5wt.%的量存在。

在某些實(shí)施例中,澄清劑是非糖醇型化合物。在具體實(shí)施例中,澄清劑包括1,2,3-三脫氧-4,6:5,7-雙-O-[(4-丙基苯基)亞甲基]-非糖醇或其衍生物。

在某些實(shí)施例中,丙烯三元共聚物進(jìn)一步包含選自由α-成核劑、熱穩(wěn)定劑、擠出加工助劑、紫外光穩(wěn)定劑、氧化劑或抗氧化劑、抗靜電劑、增滑劑、阻燃劑、加工油、脫模劑及其組合組成的組的一種或多種添加劑。

在一般實(shí)施例中,本公開提供包含聚合物組合物的制品。在某些實(shí)施例中,制品是瓶子、容器、片材和/或膜。在特定實(shí)施例中,制品具有30-40mils的壁厚。在具體實(shí)施例中,制品具有1毫米的厚度。在某些實(shí)施例中,制品是具有根據(jù)ASTM D 2659測(cè)量的600-1000N的空瓶柱擠壓最大載荷容量的瓶子。

附圖說明

下面的附圖形成了本說明書的一部分并且被包括以進(jìn)一步圖解本發(fā)明的某些方面。通過參照一個(gè)或多個(gè)這些附圖,并結(jié)合本文中特定實(shí)施例的詳細(xì)描述,可更好地理解本發(fā)明。

圖1示出了由本公開的各種澄清三元共聚物樹脂組合物形成的選定瓶子的霧度。

圖2示出了由本公開的各種澄清三元共聚物樹脂組合物形成的選定瓶子的瓶子澄清度。

圖3示出了由本公開的各種澄清三元共聚物樹脂組合物形成的選定瓶子的60°外部光澤度。

圖4示出了由本公開的各種澄清三元共聚物樹脂組合物形成的選定瓶子的60°內(nèi)部光澤度。

圖5示出了由本公開的各種澄清三元共聚物樹脂組合物形成的選定瓶子的峰值載荷。

圖6示出了由本公開的各種澄清三元共聚物樹脂組合物形成的選定飲用杯制品的霧度。

圖7示出了由本公開的各種澄清三元共聚物樹脂組合物形成的選定飲用杯制品的澄清度。

圖8示出了由本公開的各種澄清三元共聚物樹脂組合物形成的選定薄膜(TF)的霧度。

圖9示出了由本公開的各種澄清三元共聚物樹脂組合物形成的選定薄膜(TF)的澄清度。

在此公開的實(shí)施例可具有各種修改和變更形式,不過僅有幾個(gè)特定實(shí)施例在附圖中以實(shí)例的方式被示出且在下面對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。這些特定實(shí)施例的附圖和詳細(xì)描述不用于以任何方式限定本發(fā)明概念或所附權(quán)利要求書的廣度和范圍。提供附圖和詳細(xì)的書面描述是為了向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員示出本發(fā)明的概念以使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能制造和使用本發(fā)明的概念。

具體實(shí)施方式

定義

為了幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明的詳細(xì)描述,提供了以下定義。除非本文另有定義,所用與本發(fā)明有關(guān)的科學(xué)和技術(shù)術(shù)語(yǔ)具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義。而且,除非本文另有需要,單數(shù)術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)包括復(fù)數(shù),且復(fù)數(shù)術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)包括單數(shù)。

除非在特定情況下另外明確聲明,所有百分比、份、比率等等都是按重量計(jì)。

進(jìn)一步就此而言,為清楚起見而在單獨(dú)實(shí)施例的上下文中描述的本發(fā)明的某些特征也可以組合在一個(gè)實(shí)施例中加以提供。相反,為簡(jiǎn)潔起見而在單個(gè)實(shí)施例的上下文中描述的本發(fā)明的各種特征也可以單獨(dú)地或以任何子組合形式加以提供。

冠詞“一(a)”和“一個(gè)(an)”可結(jié)合各種本文所述組合物、工藝或結(jié)構(gòu)的元素和組分來(lái)使用。這僅僅是為了方便并給出組合物、工藝或結(jié)構(gòu)的一般意義。這種描述包括元素或組分的“一個(gè)或至少一個(gè)”。而且,本發(fā)明使用的單數(shù)冠詞也包括多個(gè)元素或組分的描述,除非從特定上下文明顯看出不包括復(fù)數(shù)。

進(jìn)一步,除非明確說明與此相反,連詞“或者”指的是“相容或”而非“異或”。例如,條件“A或B”可由下列任一情況所滿足:A為真(或存在)且B為假(或不存在)、A為假(或不存在)且B為真(或存在)、以及A和B都為真(或存在)。例如,異“或”在本文中由諸如“A或B任一”和“A或B之一”的術(shù)語(yǔ)指定。

術(shù)語(yǔ)“約”表示量、尺寸、制劑、參數(shù),并且其它的數(shù)量和特征不是也不必是精確的,但可以按期望是近似的和/或較大或較小的,反映出容許偏差、換算系數(shù)、舍入、測(cè)量誤差等等以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它因素。通常,無(wú)論是否如此明確表達(dá),量、尺寸、制劑、參數(shù)或其他數(shù)量或特征為“約”或“近似”。

此外,除非另外明確說明,在本文中提出的范圍包括其端點(diǎn)。另外,當(dāng)一個(gè)量、濃度或其它值或參數(shù)是作為范圍、一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選的范圍或上優(yōu)選值和下優(yōu)選值的列表給出時(shí),應(yīng)當(dāng)理解為具體地公開了從任何一對(duì)的任何范圍上限或優(yōu)選值和任何范圍下限或優(yōu)選值所形成的全部范圍,不論這些配對(duì)是否單獨(dú)地被公開。本發(fā)明的范圍并不受限于定義范圍時(shí)列舉的特定值。

本發(fā)明使用的術(shù)語(yǔ)“接觸”指的是將至少兩種不同物質(zhì)置于接觸使得其能反應(yīng)的工藝。然而應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,所得反應(yīng)產(chǎn)物可以直接由所添加試劑之間的反應(yīng)或由來(lái)自可以在反應(yīng)混合物中生產(chǎn)的一種或多種所添加試劑的中間體生產(chǎn)。

如在本說明書和所附權(quán)利要求書中使用的,術(shù)語(yǔ)“三元共聚物”指的是包含共聚單元的聚合物,共聚單元由三個(gè)共聚單體的共聚作用生成。就此而言,本文可能會(huì)參照其成分共聚單體或參照其成分共聚單體的量來(lái)描述三元共聚物,例如“三元共聚物包含乙烯、丙烯和15重量%的1-丁烯”或類似的描述。這種描述可被認(rèn)為是非正式的,因?yàn)槠湮磳⒐簿蹎误w稱為共聚單元;因?yàn)槠湮窗ǔR?guī)的共聚物命名法,例如國(guó)際純理論和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)命名法;因?yàn)槠湮词褂霉に囅薅óa(chǎn)品術(shù)語(yǔ);或者因?yàn)槠渌?。然而如本發(fā)明所使用的,參照三元共聚物的成分共聚單體或其成分共聚單體的量進(jìn)行的描述意味著共聚物包含特定共聚單體的共聚單元(在指定特定量的情況下)。

術(shù)語(yǔ)“透射”和“光透射”以及縮寫“LT”是同義詞并且在本文中可以互換使用。材料的透射率是照射材料的入射光束內(nèi)光的總量的百分比(“輸入光”),入射光束內(nèi)的光通過材料并且在離開材料時(shí)按照沿入射光方向具有矢量分量的方向傳播。如果有的話,由于所測(cè)量材料反射、吸收和反向散射的光的量,和輸入光的總量相比,透射光的量減少。透過率是根據(jù)使用購(gòu)自馬里蘭州哥倫比亞的BYK-Gardner USA公司的Hazegard Plus霧度測(cè)定儀的ASTM方法No.D1003(2011)測(cè)量的。

本發(fā)明使用的術(shù)語(yǔ)“霧度”指的是通過材料時(shí)偏離入射光束2.5度以上的透射光百分比。霧度是根據(jù)使用Hazegard Plus霧度測(cè)定儀的ASTM方法No.D1003(2011)測(cè)量的。

本發(fā)明使用的術(shù)語(yǔ)“澄清度”與通過材料時(shí)偏離入射光束的透射光百分比有關(guān);然而,偏離的角度小于2.5度。澄清度也可使用Hazegard Plus霧度測(cè)定儀測(cè)量。

本發(fā)明使用的術(shù)語(yǔ)“硬度”或“壁硬度”由最大載荷值所反映,最大載荷值是在瓶子或類似容器塌陷之前施加到瓶子或類似容器上的最大力。

聚合物組合物

本公開提供包括聚合物組合物的聚合物組合物,被包括聚合物組合物包含:

(a)無(wú)規(guī)丙烯三元共聚物;以及

(b)澄清劑。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物包含:

(a)無(wú)規(guī)丙烯三元共聚物,其包含:

(i)以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),約90.0-96.0wt.%的丙烯衍生單元,

(ii)以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),約3.0-7.0wt.%的1-丁烯衍生單元,以及

(iii)以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),約1.0-5.0wt.%的乙烯衍生單元;以及

(b)以聚合物組合物的總重量計(jì),約0.01wt.%至約1.0wt.%的澄清劑,聚合物組合物的其余部分為丙烯三元共聚物和任選的至少一種或多種添加劑。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品包括以聚合物組合物的總重量計(jì)用量為約0.01wt.%至約0.5wt.%的至少一種或多種添加劑。

在某些實(shí)施例中,以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物包含90-96wt.%的丙烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約91-93wt.%的丙烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含91wt.%的丙烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含92wt.%的丙烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含93wt.%的丙烯衍生單元。

在某些實(shí)施例中,以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物包含約1.0-9.0wt.%的1-丁烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約3.0-7.0wt.%的1-丁烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約4.0-6.0wt.%的1-丁烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約3.0wt.%的1-丁烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約4.0wt.%的1-丁烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約5.0wt.%的1-丁烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約6.0wt.%的1-丁烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約7.0wt.%的1-丁烯衍生單元。

在某些實(shí)施例中,以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物包含約1.0-5.0wt.%的乙烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約2.0-4.0wt.%的乙烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約2.0-3.0wt.%的乙烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約2.2-2.8wt.%的乙烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約2.3wt.%的乙烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約2.4wt.%的乙烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約2.5wt.%的乙烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約2.6wt.%的乙烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約2.7wt.%的乙烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約2.8wt.%的乙烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約2.9wt.%的乙烯衍生單元。以丙烯三元共聚物的總重量計(jì),丙烯三元共聚物可包含約3.0wt.%的乙烯衍生單元。

澄清劑

澄清度增強(qiáng)劑也可包括在本發(fā)明的無(wú)規(guī)三元共聚物的配制組合物中,澄清劑在本文中也等效地稱為凈化劑。澄清度增強(qiáng)劑可通過使成形產(chǎn)品更為透明(為成形產(chǎn)品提供改進(jìn)的霧度和澄清度)來(lái)增強(qiáng)成形產(chǎn)品的美學(xué)感染力,并且可選自已知為成核劑和凈化劑的兩個(gè)子組。在某些情況下,它們可用于加速生產(chǎn)循環(huán)和通過使聚合物晶體成核以及提高丙烯三元共聚物中的晶體形成速率來(lái)操作,這兩者都可導(dǎo)致降低的平均晶體尺寸。較小晶體可能會(huì)散射較少的光,這提高本發(fā)明的丙烯三元共聚物的澄清度。

適用于本發(fā)明的配制組合物的一種或多種澄清度增強(qiáng)劑可選自各種本領(lǐng)域已知或已使用的合適材料。歸類為凈化劑的那些中的一些是由Milliken Chemical出售的商品名為的市售可得材料。適用于本發(fā)明的丙烯三元共聚物組合物的這些產(chǎn)品包括粉狀山梨糖醇產(chǎn)品3988; NXTM 8000(1,2,3-三脫氧-4,6:5,7-雙-[(4-丙基苯基)亞甲基-非糖醇)和 NXTM 8500E,二者均為非糖醇型澄清劑。也可采用二亞芐基山梨糖醇(DBS)的衍生物,諸如MDBS(1,3:2,4-二-對(duì)甲基亞芐基山梨糖醇),EDBS和DMDBS(雙(3,4-二甲基苯亞甲基)山梨糖醇)。其它實(shí)例包括但不限于從BASF可得的 DM和 XT 386以及從Amfine Chemical可得的有機(jī)磷酸酯材料ADK NA-21。成核劑和凈化劑還可包括購(gòu)自Amfine Chemical的ADK Na-11和ADK Na-71。成核劑可為諸如苯甲酸鈉的最通常的芳香羧酸鹽。這些和/或其它澄清度增強(qiáng)劑的組合可用于本發(fā)明的制劑。在特定實(shí)施例中,澄清度增強(qiáng)劑是非糖醇化合物。更特定地,非糖醇型澄清劑是1,2,3-三脫氧-4,6:5,7-雙-O-[(4-丙基苯基)亞甲基]-非糖醇。

在某些實(shí)施例中,以聚合物組合物的總重量計(jì),澄清劑以約0.01wt.%至約1.0wt.%的量存在。在具體實(shí)施例中,以聚合物組合物的總重量計(jì),澄清劑以約500ppm至約5000ppm和/或約0.05wt.%至約0.5wt.%的量存在。在其它實(shí)施例中,以聚合物組合物的總重量計(jì),澄清劑以約1500ppm至約4000ppm或約0.1wt.%至約0.4wt.%的量存在。在進(jìn)一步實(shí)施例中,澄清劑可能以約1600ppm至約3500ppm或約0.16wt.%至約0.35wt.%的量存在。在另一個(gè)實(shí)施例中,澄清劑可能以約1700ppm至約2200ppm或約0.17wt.%至約0.22wt.%的量存在。在具體實(shí)施例中,澄清劑可能以約1800ppm、約1900ppm、約2100ppm、約2200ppm和/或3000ppm的量存在。這些ppm數(shù)字轉(zhuǎn)化為基于以丙烯三元共聚物的總重量計(jì)約0.05重量百分比至約0.5重量百分比的重量百分比的水平。

添加劑

在這種形成丙烯-乙烯-丁烯無(wú)規(guī)三元共聚物的常規(guī)聚合之后,無(wú)規(guī)三元共聚物可同其它制劑組分混合以制備也稱作制劑的配制組合物,制劑可能在生成商業(yè)用途的制品方面對(duì)熱成形和吹塑應(yīng)用特別有用。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物包含至少一種或多種添加劑。以聚合物組合物的總重量計(jì),聚合物組合物可包括0.01-0.5wt.%的至少一種或多種添加劑。在具體實(shí)施例中,以聚合物組合物的總重量計(jì),聚合物組合物可包括0.1-0.5wt.%的至少一種或多種添加劑。

在一般實(shí)施例中,丙烯三元共聚物組合物、聚合物組合物和/或由其制造的制品可任選地包含一種或多種包括但不限于酚類抗氧化劑和加工或熱穩(wěn)定劑的各種添加劑;酸中和劑;包括紫外光吸收劑的紫外(“UV”)光穩(wěn)定劑;抗靜電劑;金屬失活劑;增滑劑;防粘劑;成核劑;潤(rùn)滑劑和脫模劑;改進(jìn)擠出處理的諸如含氟聚合物的添加劑;阻燃劑;填充劑;和/或其組合。當(dāng)被包括時(shí),該至少一種或多種添加劑以按聚合物組合物的總重量計(jì)小于1.0重量百分比(wt.%)的水平存在(單獨(dú)地)。在具體實(shí)施例中,該至少一種或多種添加劑可以小于0.5wt.%或小于0.01wt.%的量存在。

合適添加劑的非限制性實(shí)例包括但不限于受阻酚類抗氧化劑(諸如1010、1076和330);磷酸酯抗氧化劑(諸如168和626);亞膦酸酯抗氧化劑(諸如SANDOSTAB P-EPQ);酸中和劑(諸如硬脂酸鈣和水滑石DHT-4A,水滑石DHT-4A是鎂鋁羥基碳酸鹽水合物);紫外(“UV”)光穩(wěn)定劑(諸如Chimassorb 944、Tinuvin 622和Cyasorb UV 2908)和成核劑(諸如苯甲酸鈉);抗靜電劑(諸如甘油單硬脂酸酯和乙氧基化胺);增滑劑(諸如芥酸酰胺、油酰胺和山崳酸酰胺);防粘劑(諸如二氧化硅);以及填充劑(諸如碳酸鈣、滑石和硅灰石)。這些任選添加劑將在下面進(jìn)行更詳細(xì)的描述。

可能的制劑組分添加劑可為熱穩(wěn)定劑。這種添加劑有助于防止丙烯三元共聚物由于暴露于過高溫度而降解。這種實(shí)例包括但不限于由Ciba Specialty Chemicals Corporation(紐約塔里敦)出售的商品名為1010的市售可得季戊四醇四(3,5-二-叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸酯),以及由同一公司出售的商品名為168的市售可得三(2,4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯。衍生自硬酯酸和乳酸的改性鈣鹽出于熱穩(wěn)定性的目的也可被采用,并且可包括名為940和1052的從American Ingredients Co MPany(Kansas City,MO)可得的產(chǎn)品。本領(lǐng)域已知或已使用的其它合適熱穩(wěn)定劑也可或備選地選擇為適當(dāng)品。

本文所述聚合物組合物可進(jìn)一步并任選地包括一種或多種α-成核(α-成核劑)劑。合適α-成核劑包括但不限于諸如那些例如由Blomenhofe等人在期刊《大分子》第38(9)卷第3688-3695頁(yè)(2005)中描述的成核劑。

α-成核劑的非限制性實(shí)例包括但不限于:(i)單羧酸和多羧酸的鹽,例如苯甲酸鈉或叔丁基苯甲酸鋁;以及(ii)二亞芐基山梨糖醇(例如1,3:2,4二亞芐基山梨糖醇)和C1-C8-烷基-取代二亞芐基山梨糖醇衍生物,諸如甲基二亞芐基山梨糖醇、乙基二亞芐基山梨糖醇或二甲基二亞芐基山梨糖醇(例如1,3:2,4-二(甲基亞芐基)山梨糖醇)、非糖醇,1,2,3,-三脫氧-4,6:5,7-雙-O-[(4-丙基苯基)亞甲基]-非糖醇-;以及(iii)磷酸二酯的鹽,例如鈉2,2’-亞甲基雙(4,6-二-叔丁基-苯基)磷酸酯或鋁-羥基-雙-[2,2’-亞甲基-雙(4,6-二-叔丁基-苯基)磷酸酯];以及(iv)乙烯基環(huán)烷烴聚合物和乙烯基烷烴聚合物。這種添加劑一般市售可得,并在例如《塑料添加劑手冊(cè)》第5版(Hans Zweifel編著,Hanser Gardner Publications,Inc.,Cincinnati(2000))中有描述。

聚合物組合物可包含最多達(dá)約5wt.%的成核劑。在特定實(shí)施例中,丙烯三元共聚物組合物可包含約0.01wt.%至約5.0wt.%或約0.02wt.%至約0.50wt.%的α-成核劑。α-成核劑可以是二亞芐基山梨糖醇(例如1,3:2,4二亞芐基山梨糖醇)或二亞芐基山梨糖醇的衍生物、二甲基二亞芐基山梨糖醇(例如1,3:2,4二(甲基亞芐基)山梨糖醇)和/或非糖醇,1,2,3,-三脫氧-4,6:5,7-雙-O-[(4-丙基苯基)亞甲基]-非糖醇-或其類似物或其衍生物,或諸如均從Milliken Chemical(Spartanburg,SC)市售可得的 NXTM3988i[CAS No.135861-56-2]、 NXTM 8000[CAS No.882073-43-0]或NXTM 8500E的其它類似非糖醇化合物。在α-成核劑是非糖醇化合物的情況下,在聚合物組合物中α-成核劑作為成核劑和澄清劑起作用。

進(jìn)一步合適α-成核劑是選自由乙烯基環(huán)烷烴聚合物和乙烯基烷烴聚合物組成的組的聚合成核劑。這些聚合成核劑的成核也可通過特殊反應(yīng)器技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),其中催化劑采用例如諸如乙烯基環(huán)己烷(VCH)的乙烯基烷烴聚合物的單體進(jìn)行預(yù)聚合,或者通過將丙烯三元共聚物與乙烯基(環(huán))烷烴聚合物混合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

其它示例性成核劑包括但不限于ADK STAB NA-11(2,4,8,10-四(叔丁基)-6-羥基-12H-二苯并[d,g][1,3,2]-二氧雜磷雜環(huán)辛烯-6-氧化物,鈉鹽;鈉2,2’-亞甲基-雙-(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸酯)和ADK STAB NA-21(其主要組分是鋁羥基-雙[2,2’-亞甲基雙[4,6-二-(叔丁基)苯基]磷酸酯,CAS No.151841-65-5]),二者均可從Asahi-Denka Kogyo KK/Adeka Corporation(日本東京)市售可得并且適于用作任選添加劑。

適于作為本發(fā)明的丙烯三元共聚物組合物中的添加劑而使用的抗氧化劑是全位阻酚類抗氧化劑,諸如2-叔丁基-4,6-二甲基苯酚、2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、2,6-二-叔丁基-4-異戊基苯酚、2,6-二-叔丁基-4-乙基苯酚、2-叔丁基-4,6-二異丙基-苯基、2,6-二環(huán)戊基-4-甲基苯酚、2,6-二-叔丁基-4-甲氧基甲基苯酚、2-叔丁基-4,6-二(十八烷基)苯酚、2,5-二-叔丁基氫醌、2,6-二-叔丁基-4,4-十六烷氧基苯酚、2,2’-亞甲基-雙(6-叔丁基-4-甲基苯酚)、4,4’-硫代-雙(6-叔丁基-2-甲基苯酚)、2,2’-硫代二次乙基雙-(3,5-二-叔丁基-4-羥苯基)-丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基-苯基)丙酸酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3’,5’-二-叔丁基-4-羥基-芐基)苯、2,5,7,8-四甲基-2(4’,8’,12’-三甲基癸基)-苯并二氫吡喃-6-醇和季戊四醇-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基-苯基)丙酸酯]。例如,市售可得抗氧化劑包括售自Ciba Specialty Chemicals Corporation(紐約塔里敦)、商品名為的包括但不限于010、1330、1076、1035和 E 201等等的那些。

適于用作添加劑的穩(wěn)定劑包括諸如三-(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、雙(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯和類似化合物的亞磷酸酯型穩(wěn)定劑。適用于本發(fā)明的組合物的示例性市售可得穩(wěn)定劑包括但不限于來(lái)自Ciba Specialty Chemicals Corporation(紐約塔里敦)、商品名為諸如168和126的那些,或從Dover Chemical Corporation(Dover,Ohio)可得、諸如 S-9228和 S-9411的那些。

適于用作添加劑的酸中和劑和/或潤(rùn)滑劑包括水溶性酸中和劑和水不溶性酸中和劑。水溶性酸中和劑的實(shí)例包括但不限于葡甲胺、碳酸氫鈉、碳酸鈉、檸檬酸鈉、葡萄糖酸鈣、磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀、磷酸三鉀、酒石酸鈉、乙酸鈉、甘油磷酸鈣和優(yōu)選氨基丁三醇或前述物質(zhì)的組合。水不溶性酸中和劑的實(shí)例包括但不限于氫氧化鎂、氫氧化鋁、二羥基碳酸鋁鈉、碳酸鈣、磷酸鋁、碳酸鋁、二羥基鋁氨基乙酸、氧化鎂、三硅酸鎂、碳酸鎂和前述物質(zhì)的組合。根據(jù)本發(fā)明的選定方面,酸中和劑是具體用于羧酸金屬鹽(羧酸鹽)的水溶性酸中和劑,在羧酸金屬鹽中,金屬選自化學(xué)元素周期表的第1或2族,或者選自諸如鋅的過渡金屬。示例性羧酸鹽包括但不限于硬脂酸鋰、硬脂酸鉀、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、肉豆蔻酸鈣、肉豆蔻酸鋰、肉豆蔻酸鎂、肉豆蔻酸鈉、肉豆蔻酸鉀、12-羥基硬脂酸鈣、12-羥基硬脂酸鎂、棕櫚酸鈣、月桂酸鈣、棕櫚酸鎂、月桂酸鎂和硬脂酸鋅。另外,沸石結(jié)構(gòu)(諸如水滑石[堿式碳酸鎂鋁水合物;DHT4],是天然和合成的)、氧化鎂或氧化鋅也可以用作酸中和劑。

本發(fā)明中使用的適于用作添加劑紫外光的紫外光吸收劑包括單獨(dú)的UVA光、UVB光或UVC光或其它類型的紫外光的組合。合適紫外光吸收劑沒有限制地包括取代諸如2-羥基二苯甲酮、2-(2-羥苯基)-苯并三唑、取代2-羥基二苯甲酮、諸如2-羥基-5-丙烯酰氧基苯基-2H-苯并三唑、2-(3’-甲基烯丙基-2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑或烯丙基羥基甲基苯基苯并三唑的苯并三唑和三嗪的二苯甲酮。根據(jù)本發(fā)明可用作任選添加劑的示例性三嗪包括但不限于已知為[2-(4,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-(辛氧基-苯酚]的 LS-1164。

有用的抗靜電劑包括甘油單硬脂酸酯(“GMS”)、乙氧基化胺和包括其混合物的其它物質(zhì)。

適于用作添加劑的增滑劑包括但不限于芥酸酰胺、油酰胺、山崳酸酰胺、芥?;嫠狨0泛推渌?,以及其混合物。

可被包括在添加劑共混物中的防粘劑包括但不局限于合成或天然二氧化硅、鈉鈣鋁硅酸鹽和包括其混合物的其它物質(zhì)。

可任選地伴隨丙烯三元共聚物組合物的壓實(shí)助劑包括金屬硅酸鹽、蒙脫石黏土、二氧化硅、碳酸鈣、硫酸鋇、二氧化鈦、氧化鋅和其混合物。

可用作壓實(shí)輔助添加劑的金屬硅酸鹽應(yīng)當(dāng)優(yōu)選具有高于250℃的熔點(diǎn)??捎米鲏簩?shí)輔助添加劑的金屬硅酸鹽包括但不限于硅鋁酸鉀鎂、硅鋁酸鈉鈣、無(wú)水硅酸鋁、硅鋁酸鈉鉀、硅酸鈣、諸如滑石、硅鋁酸鈉、合成氟硅酸鎂鈉鋰和合成磷酸鹽化氟硅酸鎂鈉鋰的水合硅酸鎂或其混合物。

硅鋁酸鉀鎂可以是金云母、白云母或其混合物。用作壓實(shí)助劑的無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土粘土可以進(jìn)一步任選地用季銨鹽改性。

二氧化鈦可用作壓實(shí)助劑。在某些實(shí)施例中,二氧化鈦也可以由諸如硬脂酸鈣、硬脂酸鎂或硬脂酸鋅的金屬硬脂酸鹽涂覆。此外,壓實(shí)助劑可以是二氧化鈦與云母的混合物,云母是金云母或白云母。如果使用這種混合物,則二氧化鈦應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地以添加劑共混物重量的約0.5%至約10%存在,并且云母應(yīng)當(dāng)以添加劑共混物的約0.5%至約10%存在。壓實(shí)助劑也可以包括以添加劑共混物重量的約0.5%至約20%存在、優(yōu)選地以添加劑共混物的3-10%存在的合成無(wú)定形二氧化硅。

可采用各種工藝來(lái)制備本文所述丙烯三元共聚物組合物。當(dāng)然,設(shè)備、工藝條件、催化劑、添加劑和其他材料將依據(jù)所形成的丙烯三元共聚物的期望組合物和性質(zhì)在指定工藝中變化。這些催化劑、添加劑、設(shè)備和工藝條件的選擇將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。

催化劑系統(tǒng)

適用于形成本發(fā)明的丙烯三元共聚物的催化劑系統(tǒng)包括任何合適催化劑系統(tǒng)。例如,催化劑系統(tǒng)可包括鉻基催化劑系統(tǒng)、包括金屬茂催化劑系統(tǒng)的單點(diǎn)過渡金屬催化劑系統(tǒng)、齊格勒-納塔催化劑系統(tǒng)或其組合。示例性工藝包括但不限于Spheripol和Spherizone聚合物工藝和相關(guān)技術(shù)以及Catalloy工藝。催化劑可為隨后的聚合而進(jìn)行活化,并且可以或不與例如載體材料結(jié)合。下面包括了對(duì)這種催化劑系統(tǒng)的簡(jiǎn)要討論,但是這些簡(jiǎn)要討論決不用來(lái)將本發(fā)明的范圍限于這類催化劑。

例如,齊格勒-納塔催化劑系統(tǒng)一般由金屬組分(例如催化劑)與諸如催化劑載體、助催化劑和/或一種或多種電子給體的一種或多種其它組分的組合形成。齊格勒-納塔催化劑可以是也可以不是立體特異的。根據(jù)本發(fā)明的選定方面,齊格勒-納塔催化劑是高產(chǎn)齊格勒-納塔催化劑(一種第四代和第五代類型的催化劑,與低產(chǎn)第二代齊格勒-納塔催化劑不同)。根據(jù)本發(fā)明采用的示例性非限制性合適齊格勒-納塔催化劑包含催化劑組分(任選乙烯基改性催化劑組分)、助催化劑組分和至少一個(gè)電子給體(內(nèi)部和/或外部電子給體)。這種催化劑的非限制性實(shí)例是其中催化劑是Ti-Mg型催化劑組分,并且助催化劑是鋁基化合物。

金屬茂催化劑一般可表征為結(jié)合有一個(gè)或多個(gè)環(huán)戊二烯基(Cp)基團(tuán)的配位化合物(該環(huán)戊二烯基可以是取代的或未取代的,各取代可以相同或不同),一個(gè)或多個(gè)環(huán)戊二烯基(Cp)基團(tuán)通過π鍵與過渡金屬配位。Cp上的取代基團(tuán)例如可以是直鏈、支鏈或環(huán)狀烴基。環(huán)狀烴基可進(jìn)一步形成例如包括茚基、基和芴基的其它連接的環(huán)結(jié)構(gòu)。例如,這些連接的環(huán)結(jié)構(gòu)也可被諸如C1-C20烴基的烴基取代,或未被取代。在此可以使用任何能夠催化丙烯/丁烯/乙烯三元共聚物的形成的金屬茂催化劑,一般是單點(diǎn)催化劑。

在此處描述的丙烯三元共聚物組合物的制備中使用的催化劑可以是負(fù)載的或未負(fù)載的。載體材料可包括但不限于氯化鎂(MgCl2)。特定無(wú)機(jī)氧化物包括但不限于二氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、二氧化鈦和氧化鋯。

為制備諸如本發(fā)明的丙烯三元共聚物組合物的聚合物,一般情況下,接觸催化劑、單體或單體混合物是必要的,必要時(shí)也要接觸指定所述助催化劑。在某些情況下,期望催化劑已經(jīng)被預(yù)活化。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,

這指的是使催化劑處于促進(jìn)期望的活化劑或助催化劑與催化劑自身之間的相互配合的條件。

本文所述催化劑系統(tǒng)可在寬范圍的溫度和壓力下使用。溫度可在約20℃至約280℃或約50℃至約200℃的范圍內(nèi),包括端值,所采用壓力可在約1至約500大氣壓或更高的范圍內(nèi)。聚合工藝包括溶液、本體、氣相、漿體相、高壓工藝和其組合。

本發(fā)明的實(shí)施例通過使用單體乙烯、丙烯、和1-丁烯利用齊格勒-納塔型催化劑系統(tǒng)來(lái)形成本文所述丙烯三元共聚物組合物,盡管適當(dāng)時(shí)也可使用金屬茂催化劑系統(tǒng)并獲得類似結(jié)果。

聚合工藝

通過在本體或淤漿中以及在其中丙烯三元共聚物產(chǎn)物形成粒狀形式中操作,根據(jù)本發(fā)明的三元共聚物聚合可在例如環(huán)路反應(yīng)器、淤漿反應(yīng)器、連續(xù)或單批攪拌釜反應(yīng)器、氣相反應(yīng)器或其它類型的聚合反應(yīng)器的反應(yīng)器中進(jìn)行,這些反應(yīng)器使得單體原料的引入和適當(dāng)混合能夠進(jìn)行。用于表示反應(yīng)器的“本體”意為反應(yīng)介質(zhì)中的聚合反應(yīng),反應(yīng)介質(zhì)包含至少60wt.%的單體。包括時(shí)間、溫度、壓力和停留曲線的反應(yīng)條件在本領(lǐng)域中已知或已使用。攪動(dòng)或混合可使用任何常規(guī)攪拌或循環(huán)裝置來(lái)完成以確保單體與催化劑之間的適當(dāng)接觸。也可使用串聯(lián)的各個(gè)類型的多個(gè)反應(yīng)器,如一個(gè)環(huán)路反應(yīng)器和兩個(gè)或三個(gè)氣相反應(yīng)器。本文所用術(shù)語(yǔ)“氣相反應(yīng)器”指的是任何機(jī)械地混合或流化床反應(yīng)器。

氣相聚合工藝的非限制性實(shí)例一般采用連續(xù)循環(huán),其中循環(huán)氣流(或者稱作再循環(huán)物流或流化介質(zhì))在反應(yīng)器中通過聚合反應(yīng)熱加熱。該熱在循環(huán)的另一個(gè)部分中通過反應(yīng)器外部的冷卻系統(tǒng)從再循環(huán)物流中脫除。在反應(yīng)條件下和催化劑存在下,包含一種或多種單體的氣流連續(xù)地循環(huán)通過流化床。氣流從流化床中排出,再循環(huán)回到反應(yīng)器內(nèi)。同時(shí),聚合物產(chǎn)物從反應(yīng)器中排出,加入新鮮單體以替代聚合的單體。

氣相工藝中反應(yīng)器的壓力可以在約100psig至約500psig、或約200psig至約400psig或約250psig至約350psig的范圍內(nèi)變化。氣相工藝中反應(yīng)器溫度可以在包括端值的約30℃至約120℃、或約60℃至約115℃或約70℃至約110℃的范圍內(nèi)變化。

淤漿工藝一般包括形成固體顆粒聚合物在液體聚合介質(zhì)中的懸浮液,向該懸浮液中加入單體和任選的氫,以及催化劑。包括與聚合稀釋劑的懸浮液可以從反應(yīng)器間歇或連續(xù)地脫除,其中揮發(fā)性組分可以與聚合物分離,并任選地在蒸餾后再循環(huán)至反應(yīng)器。在聚合介質(zhì)中采用的液化稀釋劑可以是具有3-7個(gè)碳原子的烴。所采用的介質(zhì)在聚合條件下應(yīng)當(dāng)是液體并且是相對(duì)惰性的。

催化劑有規(guī)律地注入反應(yīng)器環(huán)管,反應(yīng)器環(huán)管自身可充滿單體中生長(zhǎng)的聚合物顆粒的循環(huán)淤漿。可任選地加入氫作為分子量控制劑。反應(yīng)器中的壓力可維持在約27巴(2.7MPa)至約45巴(4.5MPa),溫度可維持在約30℃至約120℃。反應(yīng)熱可以通過環(huán)路壁脫除,因?yàn)槎鄶?shù)反應(yīng)器為雙夾套管形式。淤漿可以規(guī)律的間隔或連續(xù)地離開反應(yīng)器,依次進(jìn)入加熱的低壓閃蒸容器、旋轉(zhuǎn)干燥器和氮?dú)獯祾咚猿ノ捶磻?yīng)的單體和共聚單體。然后可將所得無(wú)烴粉末配混用于各種應(yīng)用。備選地,可以使用其它類型的淤漿聚合工藝,例如串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的攪拌反應(yīng)器。

淤漿和/或聚合工藝一般包括1-50大氣壓(0.10-5.06MPa)的范圍內(nèi)和甚至更大的壓力,以及約0℃至約120℃的范圍內(nèi)的溫度。

聚丙烯三元共聚物

經(jīng)由本文所述工藝形成、隨后制成最終用途制品的丙烯三元共聚物(及其共混物)如下所述呈現(xiàn)出許多獨(dú)特特征。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有0.1-1.5毫米或4-60mils的厚度。在特定實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有約30-40mils的厚度。聚合物組合物和/或由其制備的制品具有約35mils的厚度。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有通過使用具有約1毫米或約30-40mils的厚度的樣品、根據(jù)ASTM D 1003-11測(cè)量的0-20%的霧度。聚合物組合物和/或由其制備的制品具有小于15%的霧度。在某些實(shí)例中,當(dāng)使用35mil的瓶子執(zhí)行測(cè)試時(shí),聚合物組合物和/或由其制備的制品具有0-12%的霧度。在某些實(shí)例中,當(dāng)使用35mil的瓶子執(zhí)行測(cè)試時(shí),聚合物組合物和/或由其制備的制品具有4-10%的霧度。

本文所用術(shù)語(yǔ)“ASTM D 1003-11”或“ASTM D 1003”指的是測(cè)量透明塑料的霧度和光透射比的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。一般地,該測(cè)試方法包括諸如基本透明塑料的材料的平面部分的特定光透射性質(zhì)和廣角光散射性質(zhì)的評(píng)估。通過穿過材料的膜或片材,光散射在材料上,當(dāng)透過材料看物體時(shí),材料可產(chǎn)生模糊或朦朧區(qū)域。另一個(gè)效果可以是當(dāng)駛?cè)腙?yáng)光中時(shí)在車輛擋風(fēng)玻璃上出現(xiàn)的物鏡雜光。根據(jù)這一方法,可使用霧度測(cè)定儀或分光光度計(jì)來(lái)進(jìn)行霧度測(cè)量。這一測(cè)試方法于2011年4月15日批準(zhǔn)并于2011年4月公布,其全部?jī)?nèi)容并入本文作為參考。對(duì)于參考的ASTM標(biāo)準(zhǔn),訪問ASTM網(wǎng)站www.astm.org或者使用service@astm.org聯(lián)系A(chǔ)STM Customer Service。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 1746測(cè)量的80-100%的澄清度或窄角散射。聚合物組合物和/或由其制備的制品可具有在35mil的瓶子上測(cè)量的85-100%的窄角散射。聚合物組合物和/或由其制備的制品可具有在35mil的瓶子上測(cè)量的93-100%的窄角散射。

本文所用術(shù)語(yǔ)“ASTM D 1746”指的是用于測(cè)定塑料片材的透明度的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。由其透射成像光的能力測(cè)量的片材澄清度的屬性與其常規(guī)透光度有關(guān)。對(duì)差異的敏感性隨著入射光束和感受器角度的降低而提高。根據(jù)該測(cè)試的測(cè)量,如果入射光束和感受器開口的角寬度(從試樣位置看)為0.1°或更小的數(shù)量級(jí),市場(chǎng)歡迎的片材具有約10-90%的透明度。使用此測(cè)試方法的所得結(jié)果受儀器的設(shè)計(jì)參數(shù)嚴(yán)重影響;例如,分辨率很大程度上由感受器開口決定。在比較從不同儀器得到的結(jié)果時(shí)應(yīng)當(dāng)注意,尤其要注意具有常規(guī)透光度的樣品。根據(jù)該測(cè)試方法的常規(guī)透光度數(shù)據(jù)與通常稱為“透視”的性質(zhì)有關(guān),“透視”由觀察者清楚分辨相對(duì)遠(yuǎn)的目標(biāo)的能力對(duì)手持試樣的效果主觀定級(jí)。因?yàn)榭梢暬瘻y(cè)試中的散射光的干涉,對(duì)高漫射材料來(lái)說這種相關(guān)性較差。這一測(cè)試方法于2009年1月批準(zhǔn)并于2009年1月公布,其全部?jī)?nèi)容并入本文作為參考。對(duì)于參考的ASTM標(biāo)準(zhǔn),訪問ASTM網(wǎng)站www.astm.org或者使用service@astm.org聯(lián)系A(chǔ)STM Customer Service。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 2457以60°測(cè)量的100-130%的光澤度。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 2457測(cè)量的90-130%的外部60°光澤度。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 2457測(cè)量的90-130%的內(nèi)部60°光澤度。

本文所用術(shù)語(yǔ)“ASTM D 2457”指的是用于測(cè)定塑料膜和固體塑料的鏡面光澤的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。一般地,測(cè)試方法描述不透明的和透明的塑料膜和固體塑料的光澤度的測(cè)量過程。鏡面光澤主要用作膜和表面的光亮外觀的量度。光澤度值的精確對(duì)比只在它們指的是相同測(cè)量過程和相同一般類型的材料時(shí)有意義。具體地說,透明膜的光澤度值不應(yīng)當(dāng)與那些不透明膜作對(duì)比,而且反之亦然。光澤度是表面的復(fù)雜屬性,不能通過任何單一數(shù)字全部測(cè)量。鏡面光澤通常隨著表面光滑度和平整度變化。其有時(shí)用于這些表面性質(zhì)的對(duì)比測(cè)量。一般地,本方法中使用的儀器應(yīng)當(dāng)由室內(nèi)陳設(shè)入射光束的白熾燈光源、用于定位測(cè)試試樣的表面的裝置和定位以接收由試樣反射的光線的所需椎的感受器組成。感受器應(yīng)當(dāng)是對(duì)可見輻射作出響應(yīng)的光敏設(shè)備。這一測(cè)試方法于2008年3月批準(zhǔn)并于2008年3月公布,其全部?jī)?nèi)容并入本文作為參考。對(duì)于參考的ASTM標(biāo)準(zhǔn),訪問ASTM網(wǎng)站www.astm.org或者使用service@astm.org聯(lián)系A(chǔ)STM Customer Service。不同角度的光澤度通過使用光澤計(jì)來(lái)測(cè)定,光澤計(jì)具有用于將膜固定在至少5片膜上的真空板。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 1238在230℃和2.16kg載荷下測(cè)量的0.1-100g/10min的熔體流動(dòng)速率。聚合物組合物和/或由其制備的制品可具有根據(jù)ASTM D 1238在230℃和2.16kg載荷下測(cè)量的0.1-10g/10min的熔體流動(dòng)速率。聚合物組合物和/或由其制備的制品可具有根據(jù)ASTM D 1238在230℃和2.16kg載荷下測(cè)量的0.1-5g/10min的熔體流動(dòng)速率。聚合物組合物和/或由其制備的制品可具有根據(jù)ASTM D 1238在230℃和2.16kg載荷下測(cè)量的1.0-4g/10min的熔體流動(dòng)速率。聚合物組合物和/或由其制備的制品可具有根據(jù)ASTM D 1238在230℃和2.16kg載荷下測(cè)量的1.1-3.0g/10min的熔體流動(dòng)速率。聚合物組合物和/或由其制備的制品可具有根據(jù)ASTM D 1238在230℃和2.16kg載荷下測(cè)量的1.4-2.5g/10min的熔體流動(dòng)速率。

本文所用術(shù)語(yǔ)“ASTM D 1238”指的是用于通過擠出塑性計(jì)測(cè)定熱塑性材料的熔體流動(dòng)速率的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。一般地,該測(cè)試方法包括使用擠出塑性計(jì)測(cè)定熔融熱塑性樹脂的擠出速率。在特定預(yù)熱時(shí)間之后,在規(guī)定的溫度、載荷和筒中活塞位置條件下,樹脂通過具有的特定長(zhǎng)度和??字睆降哪>邤D出。這一測(cè)試方法于2012年2月1日批準(zhǔn)并于2012年3月公布,其全部?jī)?nèi)容并入本文作為參考。對(duì)于參考的ASTM標(biāo)準(zhǔn),訪問ASTM網(wǎng)站www.astm.org或者使用service@astm.org聯(lián)系A(chǔ)STM Customer Service。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 2463-95測(cè)量的10-30J的跌落沖擊平均破壞能量。聚合物組合物和/或由其制備的制品具有15-25J的跌落沖擊平均破壞能量。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 648測(cè)量的55至75℃的熱變形溫度。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 790測(cè)量的500至1500MPa的撓曲模量。

用于非增強(qiáng)和增強(qiáng)塑料及電絕緣材料的撓曲性質(zhì)的ASTM D 790標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法:本文所用術(shù)語(yǔ)“ASTM D 790”指的是通過這些用于質(zhì)量控制和規(guī)范的測(cè)試方法測(cè)定撓曲性質(zhì)。不會(huì)因這些測(cè)試方法(3點(diǎn)彎曲)允許的最大應(yīng)變而失效的材料可能更適用于4點(diǎn)彎曲測(cè)試。兩種測(cè)試方法的基本差異在于最大彎矩和最大軸向纖維應(yīng)力的位置。最大軸向纖維應(yīng)力出現(xiàn)在線上,該線在3點(diǎn)彎曲中的載荷頭之下且在4點(diǎn)彎曲中的載荷頭之間的區(qū)域之上。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品在23℃下具有根據(jù)ASTM D 256測(cè)量的15至35MPa的Izod沖擊。

用于測(cè)定塑料的Izod擺錘抗沖擊性的ASTM D 256標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法:本文所用術(shù)語(yǔ)“ASTM D 256”指的是擺錘沖擊測(cè)試,其指示在試樣安裝、缺口和擺錘沖擊速度的額定參數(shù)下的斷裂具有特定尺寸的測(cè)試試樣的能量。測(cè)試試樣以垂直懸臂梁的形式保存并且被擺動(dòng)的擺錘沖擊。擺錘損失的能量等于測(cè)試試樣吸收的能量。對(duì)于缺口的缺口伊佐德抗沖強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度,試樣以垂直懸臂梁的形式保存并且被擺錘斷裂;沖擊發(fā)生在試樣的缺口側(cè)。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 638測(cè)量的2200至5000psi的屈服拉伸強(qiáng)度。在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 638測(cè)量的2200至5000psi的斷裂拉伸強(qiáng)度。在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 638測(cè)量的500至2000%的斷裂拉伸伸長(zhǎng)。在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品在23℃下具有根據(jù)ASTM D 638測(cè)量的15至35MPa的屈服拉伸應(yīng)力。在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 638測(cè)量的5至20%的屈服拉伸應(yīng)變。在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 638測(cè)量的15至35MPa的拉伸強(qiáng)度。在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 638測(cè)量的500至2000%的斷裂拉伸應(yīng)變。

本文所用術(shù)語(yǔ)“ISO 527-1”和“ASTM D 638”指的是用于測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)啞鈴形測(cè)試試樣形式的非增強(qiáng)和增強(qiáng)塑料的拉伸性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法,測(cè)試試樣在限定條件的預(yù)處理、溫度、濕度和測(cè)試機(jī)器速度下測(cè)試。ASTM D 638測(cè)試方法和ISO 527-1測(cè)試方法在技術(shù)上是等效的。該測(cè)試方法被設(shè)計(jì)成生產(chǎn)塑料材料的控制和規(guī)范的拉伸性質(zhì)數(shù)據(jù)。拉伸性質(zhì)可能隨著試樣制備和測(cè)試的溫度和環(huán)境而變化。因此,如果期望精確對(duì)比結(jié)果,這些因素必須仔細(xì)地加以控制。意識(shí)到的是,不測(cè)試材料制備的方法,也不可以測(cè)試該材料。由此,需要材料本身的對(duì)比測(cè)試,必須十分注意以確保所有樣品以完全相同的方式制備,除非測(cè)試將包括樣品制備的效果。類似地,為了在試樣的任何指定系列內(nèi)的裁定目的或?qū)Ρ?,必須注意以確保在制備、處理和加工的細(xì)節(jié)中的最大程度的一致性。這一測(cè)試方法于2010年5月批準(zhǔn)并于2010年6月公布,其全部?jī)?nèi)容并入本文作為參考。對(duì)于參考的ASTM標(biāo)準(zhǔn),訪問ASTM網(wǎng)站www.astm.org或者使用service@astm.org聯(lián)系A(chǔ)STM Customer Service。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有根據(jù)ASTM D 1505測(cè)量的0.87至0.91g/cm3的密度。

用于使用密度梯度技術(shù)測(cè)定塑料密度的ASTM D 1505標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法:本文所用術(shù)語(yǔ)“ASTM D 1505”指的是用于使用密度梯度技術(shù)測(cè)定塑料密度的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。一般地,該測(cè)試方法基于觀察相對(duì)于已知密度的標(biāo)準(zhǔn)的、測(cè)試試樣沉入呈現(xiàn)密度梯度的液柱的水平。這一測(cè)試方法于2010年7月批準(zhǔn)并于2010年9月公布,其全部?jī)?nèi)容并入本文作為參考。對(duì)于參考的ASTM標(biāo)準(zhǔn),訪問ASTM網(wǎng)站www.astm.org或者使用service@astm.org聯(lián)系A(chǔ)STM Customer Service。在本說明書和權(quán)利要求書中,所有密度值都根據(jù)ASTM D 1505來(lái)測(cè)量。

在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有100至130℃的維卡軟化溫度。在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有130至170℃的熔融溫度。在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有100至170℃的結(jié)晶溫度。在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有0至10%的二甲苯可溶物含量。在某些實(shí)施例中,聚合物組合物和/或由其制備的制品具有90至100%的二甲苯不可溶物含量。

在二甲苯中的溶解度:如下測(cè)定:將2.5g的聚合物和250ml的二甲苯引入到配備有致冷器和磁力攪拌器的玻璃燒瓶中。在30分鐘之內(nèi)溫度增加,直到溫度達(dá)到溶劑的沸點(diǎn)。所得透明溶液保持回流,并再攪拌30分鐘。然后,將密閉燒瓶在冰水浴中保持30分鐘,并在25℃恒溫水浴中保持30分鐘。在快速濾紙上過濾如此形成的固體。100ml的濾液傾注于預(yù)先稱重的鋁容器,其在氮?dú)饬髦性诩訜岚迳线M(jìn)行加熱,以通過蒸發(fā)脫除溶劑。然后將容器在真空下保持在80℃的烘箱中直到獲得恒定的重量。然后計(jì)算在室溫下可溶于二甲苯的聚合物的重量百分比。

最終用途制品

本文所述丙烯三元共聚物及其共混物適可用于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的應(yīng)用,諸如成形操作(例如,膜、片材、管材、纖維擠出和共擠出以及吹塑、注塑和旋轉(zhuǎn)模塑)和疊片以及熱成形的片材和產(chǎn)品。膜包括通過擠出或共擠出或者通過層壓形成的吹塑膜、取向膜或流延膜,可用作收縮膜、食品包鮮膜、拉伸膜、密封膜、取向膜、快餐包裝、重型袋、雜貨大口袋、烤制食品和冷凍食品包裝、醫(yī)藥包裝、工業(yè)襯料和膜,例如與食品接觸和與非食品接觸的應(yīng)用。例如,纖維包括以織造或非織造形式用于制造袋、包、繩、線、地毯背襯、地毯紗線、濾布、尿布織物、醫(yī)用服裝和地用織物的縱切膜、單絲、熔融紡絲、溶液紡絲和熔噴纖維操作。例如,擠出制品包括醫(yī)療用管、電線電纜涂層、諸如熱成形片材(包括型材和塑料瓦楞紙板)的片材、土工用膜和池塘襯料。模塑和吹塑(包括擠出吹塑)制品包括單層結(jié)構(gòu)和多層結(jié)構(gòu),其形式例如為瓶子、罐、大型中空制品、化妝品容器、食品容器和玩具以及諸如家用器皿、飲用杯、非食品儲(chǔ)存容器、文件柜和在這種文件柜中的特別透明抽屜、諸如毛衣和鞋盒的一般儲(chǔ)存設(shè)備和類似物的注塑成形產(chǎn)品??墒褂帽景l(fā)明的丙烯三元共聚物制備的示例性注塑成形產(chǎn)品包括家用器皿、食物儲(chǔ)存容器、烹飪器具、測(cè)量容器、熟食容器和蓋子和諸如洗發(fā)劑、調(diào)理劑和液體皂容器的液體儲(chǔ)存產(chǎn)品。

一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括用本文所述丙烯三元共聚物形成透明包裝容器??梢岳萌魏伪绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法來(lái)形成這種容器。例如且不限于,丙烯三元共聚物可轉(zhuǎn)化為稱為預(yù)制件的中間體制品,其隨后可通過包括熱成形或吹塑的各種工藝轉(zhuǎn)化成最終用途制品。

一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括用本文所述丙烯三元共聚物形成透明包裝容器??梢岳萌魏伪绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法來(lái)形成這種容器,包括擠出和吹塑。例如,聚合物可轉(zhuǎn)化為稱為預(yù)制件的中間體制品,其隨后可經(jīng)由包括例如熱成形或注塑的各種工藝轉(zhuǎn)化成最終用途制品。

由本文所公開的預(yù)制件生產(chǎn)的最終用途制品具有高光澤保持度,意味著預(yù)制件呈現(xiàn)的大量光澤度在形成最終用途制品之后仍然保留。預(yù)制件和最終用途制品的光澤度根據(jù)ASTM方法D 523測(cè)定。預(yù)制件轉(zhuǎn)化成最終用途制品之后的光澤保持度可根據(jù)方程式(1)來(lái)計(jì)算

GR(%)=(Glossend/Glosspre)X100 (1),

其中GR是以百分比表示的光澤保持度,Glossend是最終用途制品的光澤度并且Glosspre是預(yù)制件的光澤度。在一個(gè)實(shí)施例中,包含本公開的丙烯三元共聚物組合物的最終用途制品具有等于或大于約40%、50%、60%或70%的GR。在進(jìn)一步的實(shí)施例中,GR具有約80%的上限。

由本文所公開的丙烯三元共聚物組合物生產(chǎn)的最終用途制品具有由ASTM D1003-11測(cè)定的小于約20%、并且更優(yōu)選小于約15%的平均霧度值(表示為百分比霧度)。適于由本文所述丙烯三元共聚物生產(chǎn)的產(chǎn)品的示例性平均霧度值包括由ASTM D1003-11測(cè)定的等于或小于約20%、約19%、約18%、約17%、約16%、約15%、約14%、約13%、約12%、約11%和約10%。在一個(gè)實(shí)施例中,制品具有由ASTM D1003-11測(cè)定的小于約12%的平均霧度值。這種制品也呈現(xiàn)出由相同ASTM標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的88或更高的澄清度。在一個(gè)實(shí)施例中,制品呈現(xiàn)出90或更高的澄清度。在另一個(gè)實(shí)施例中,制品呈現(xiàn)出93或更高的澄清度。在進(jìn)一步實(shí)施例中,制品呈現(xiàn)出95或更高的澄清度。

另外,由本文所公開的丙烯三元共聚物組合物生產(chǎn)的最終用途制品呈現(xiàn)出改進(jìn)的物理機(jī)械特征,諸如約600牛頓(N)或更高、約600N至約1000N的最大載荷容量。在特定實(shí)施例中,最終用途制品可具有約610N或更高、或約650N或更高的最大載荷容量。在某些實(shí)施例中,最終用途制品可具有小于約25J的平均跌落沖擊平均破壞能量值。

一般地,熱成形工藝一般導(dǎo)致聚合物和最終用途制品的光澤度損失。然而,制品呈現(xiàn)出大量保留光澤。例如,包裝容器可呈現(xiàn)出至少約40%、或至少約50%、或至少約60%的光澤保持度。本發(fā)明使用的術(shù)語(yǔ)“光澤保持度”指的是其中由預(yù)制件呈現(xiàn)的大量光澤度在形成最終用途制品之后仍然保留的制品。預(yù)制件和最終用途制品的光澤度根據(jù)ASTM方法D 523測(cè)定。

此外,使用所述丙烯三元共聚物組合物經(jīng)由本文所述實(shí)施例形成的制品呈現(xiàn)出諸如霧度和光澤度的光學(xué)性質(zhì),由前面聚合物和催化劑組合形成的那些制品的光學(xué)性質(zhì)被顯著提高。

實(shí)例

包括以下實(shí)例是為了說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,下面實(shí)例中公開的技術(shù)是本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的在本發(fā)明實(shí)施中運(yùn)行良好的技術(shù),因此可以認(rèn)為構(gòu)成了其實(shí)施的優(yōu)選方式。然而,根據(jù)本發(fā)明的公開內(nèi)容,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到,在不偏離本發(fā)明范圍的前下,可對(duì)所公開的具體實(shí)施例進(jìn)行許多改變,同時(shí)仍能獲得相同或類似的結(jié)果。

除非另行指明,以下的術(shù)語(yǔ)定義和測(cè)定方法適用于本發(fā)明的上述一般描述以及適用于下列實(shí)例。

光澤度

擠出吹塑(EBM)的鏡面光澤性質(zhì)(內(nèi)部和外部)以60°的角度通過使用由BYK-Gardner GmbH制造的微型-TRI-光澤計(jì)來(lái)測(cè)量,微型-TRI-光澤計(jì)與使用黑油氈背襯的ASTM D 523一致,并且片材/熱成形部件的鏡面光澤性質(zhì)以20°的角度測(cè)量。光澤計(jì)使用黑色玻璃標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)并且分別獲得20°和60°角度的讀數(shù)92.5和95.5。

MFR的測(cè)量

按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 1133或ASTM D 1238條件L(MFR“L”),本文提供的丙烯三元共聚物的MFR2.16(熔體流動(dòng)速率)根據(jù)ISO 1133在230℃的溫度和2.16kg的載荷下以g/10min測(cè)量。

丙烯三元共聚物的乙烯和1-丁烯的含量

本發(fā)明的丙烯三元共聚物組合物的乙烯和1-丁烯的含量由紅外光譜通過收集樣品的紅外光譜對(duì)具有傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)的空氣背景測(cè)定。儀器數(shù)據(jù)獲取參數(shù)是:

吹掃時(shí)間:最短30秒

收集時(shí)間:最短3分鐘

變跡法:Happ-Genzel

分辨率:2em-1

樣品制備:通過使用液壓機(jī),通過將約1克的樣品壓入兩個(gè)鋁箔之間獲得厚片材。片材的一小部分被切下以模塑具有0.02至0.05cm(8-20mils)的厚度的膜。壓制條件為180±10℃(356°F)和約10kg/em2(142.2PSI)壓力,持續(xù)時(shí)間約一分鐘。然后釋放壓力,樣品從壓機(jī)移除并且冷卻至室溫。壓制膜樣品的光譜以吸收值對(duì)波數(shù)(cm-1)的形式記錄。以下測(cè)量用來(lái)計(jì)算乙烯和1-丁烯的含量:

用于膜厚度光譜規(guī)范化的4482和3950em-1之間的組合吸收波段的區(qū)域(At);

在等規(guī)未添加聚丙烯光譜和在800-690em-1范圍內(nèi)的1-丁烯-丙烯無(wú)規(guī)共聚物的參考光譜這兩個(gè)恰當(dāng)連續(xù)光譜減法之后,750-700em-1之間的吸收波段的區(qū)域(AC2);

在等規(guī)未添加聚丙烯光譜和在800-690cm-1范圍內(nèi)的乙烯-丙烯無(wú)規(guī)共聚物的參考光譜這兩個(gè)恰當(dāng)連續(xù)光譜減法之后,769em-1(最大值)的吸收波段的高度(DC4)。

為了計(jì)算乙烯和1-丁烯的含量,需要用于乙烯和1-丁烯的通過使用乙烯和1-丁烯的已知量樣品而獲得的校準(zhǔn)直線。

乙烯的校準(zhǔn)——通過繪出AC2/At相對(duì)于乙烯摩爾百分比(%C2m)來(lái)獲得校準(zhǔn)直線。斜率GC2由線性回歸來(lái)計(jì)算。

1-丁烯的校準(zhǔn)——通過繪出DC4/At相對(duì)于丁烯摩爾百分比(%C4m)來(lái)獲得校準(zhǔn)直線。斜率GC4由線性回歸來(lái)計(jì)算。

記錄未知樣品的光譜并且隨后計(jì)算出未知樣品的(At)、(AC2)和(DC4)。樣品的乙烯含量(%摩爾分?jǐn)?shù)C2m)計(jì)算如下:

樣品的1-丁烯含量(%摩爾分?jǐn)?shù)C4m)計(jì)算如下:

丙烯含量(摩爾分?jǐn)?shù)C3m)計(jì)算如下:

C3m=100-%C4m-%C2m

按重量計(jì)的乙烯和1-丁烯的含量計(jì)算如下:

瓶子試樣的制備

圓筒形0.5L瓶通過使用擠出吹塑(EBM)工藝、使用特定是具有S1/60 P-PE CoEx 6-層頭的單站吹塑機(jī)的擠出吹塑機(jī)器由實(shí)施例的組合物制備。主要工藝參數(shù)記錄在表1中。

根據(jù)下述過程測(cè)試瓶子的沖擊(在23℃下)、霧度和最大載荷性質(zhì)。

霧度

霧度根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法D1003-11使用BYK-Gardner Plus霧度測(cè)定儀來(lái)測(cè)量,并且作為5個(gè)讀數(shù)的平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差一起被記錄。從樣品容器(如下詳述的EBM瓶子)在過渡點(diǎn)之后到瓶子底部的大約中間位置的相對(duì)平坦的點(diǎn)獲得樣品(1mm厚)。

1mm厚樣品在50±10%的相對(duì)濕度和23±2℃的溫度下調(diào)理不少于40小時(shí)。BYK Gardner Plus分光光度計(jì)包括霧度計(jì)UX-10并且配備有G.E.1209燈和濾波器C。通過在不存在樣品(0%霧度)的情況下執(zhí)行測(cè)量并且通過在具有攔截光束(100%霧度)的情況下執(zhí)行測(cè)量來(lái)進(jìn)行儀器校準(zhǔn)。測(cè)量和計(jì)算原理在ASTM-D 1003-11陳述的方式中給出。霧度測(cè)量在五個(gè)樣品上進(jìn)行并且記錄為5個(gè)讀數(shù)的平均值,具有ASTM標(biāo)準(zhǔn)列出的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

瓶子的最大載荷

最大載荷測(cè)試根據(jù)ASTM-2659-11在EBM瓶子上進(jìn)行。對(duì)于測(cè)試,使用了英斯特朗測(cè)力計(jì),其配備有精確度為0.2g的天平和精度為0.01mm的測(cè)微計(jì)。在23±1℃和50%的相對(duì)濕度下調(diào)適至少10小時(shí)后,將瓶子置于測(cè)力計(jì)的兩塊板之間,并以5cm/min的板應(yīng)力速度壓縮。記錄瓶子塌陷時(shí)的應(yīng)力并且以牛頓(N)為單位記錄其值。通過對(duì)20個(gè)瓶子重復(fù)測(cè)量所得的平均值(具有標(biāo)準(zhǔn)偏差)為最大載荷值。

瓶子上的跌落沖擊

對(duì)裝有7/8滿的水的樣品瓶子測(cè)量沖擊。在測(cè)試溫度(25℃;77°F)下調(diào)適2小時(shí)后,瓶子從上升高度(高達(dá)280cm)落下。表中記錄的參數(shù)是50%的瓶子斷裂的高度。

BRUCETON梯級(jí)跌落測(cè)試根據(jù)ASTM D-2463-95(過程B)進(jìn)行并且記錄為30個(gè)樣品的平均值,具有根據(jù)該測(cè)試方法的測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差。對(duì)填充0.5L(500ml)的如下所述擠出吹塑瓶子進(jìn)行測(cè)試,瓶子具有28mm的瓶頸和254mm×127mm×69.85mm(高度×寬度×厚度)的瓶體尺寸。

根據(jù)ASTM D2463-95的測(cè)定F50失效高度的BRUCETON梯級(jí)方法涉及從預(yù)定距離投下填充瓶子并且觀察瓶子是否呈現(xiàn)任何分層。在這一測(cè)試中,使用三十個(gè)瓶子。所有30個(gè)瓶子從61em(24英寸)的最低跌落高度測(cè)試并且通過測(cè)試(即沒有可見分層)。然后瓶子從按300mm(12英寸)增量的連續(xù)增高高度測(cè)試。每個(gè)瓶子只測(cè)試一次。如果該瓶子通過,下一個(gè)瓶子從下一個(gè)增高高度測(cè)試。如果該瓶子通過,下一個(gè)瓶子從下一個(gè)增高高度測(cè)試,依此類推。如果該瓶子未通過,下一個(gè)瓶子的高度降低,依此類推。測(cè)試持續(xù)到213.4cm(84英寸)的高度。

厚度

諸如為了百分比霧度/厚度比率的目的,在霧度的測(cè)量位置處(見下文)使用Magha-Mike 8500霍爾效應(yīng)厚度規(guī)來(lái)測(cè)量容器(瓶子)的厚度,并且該厚度記錄為5個(gè)讀數(shù)的平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差。

片材材料的制備

各樹脂組合物作為預(yù)制件轉(zhuǎn)化為片材并且隨后通過使用熱成形機(jī)進(jìn)一步加工成杯子。在Reifenhauser Mirex-W片材擠出機(jī)上擠出片材樣品。擠出機(jī)具有80-mm、33:1L/D的屏障螺桿,其具有Maddox混合段。片材模具具有對(duì)稱衣架歧管。拋光堆疊以具有拋光的3輥組的上堆疊配置運(yùn)行。拋光輥的直徑為16英寸。

飲用杯試樣的制備

預(yù)制件片材生產(chǎn)為具有1.9mm的厚度并且隨后轉(zhuǎn)化為杯子。部分杯子利用Illig RDM 54K熱成形機(jī)形成。成形機(jī)具有用于上和下紅外陶瓷加熱器的縱向排控制。成形機(jī)進(jìn)行具有由Hytac-B1X制成的助塞的固相壓力成形。成形模具用鋁拋光并且在成形站中修正杯子。96.6mm寬(輪緣直徑)且139mm深的部分杯子由擠出片材生產(chǎn)。

實(shí)例的制備

實(shí)例1:三元共聚物制備。

根據(jù)Spherizone或Catalloy聚合工藝,在連續(xù)操作的設(shè)備中,試驗(yàn)是在此處特定條件下進(jìn)行的。聚合是在催化劑系統(tǒng)存在的情況下、在一連串的兩個(gè)或三個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行的,該反應(yīng)器配備有將產(chǎn)物從一個(gè)反應(yīng)器轉(zhuǎn)移到與其緊挨著的下一個(gè)反應(yīng)器中的設(shè)備。

固體催化劑組分的制備

齊格勒-納塔催化劑根據(jù)諸如例如歐洲專利EP 07 287 69 B1中描述的本領(lǐng)域已知方法制備。三乙基鋁(TEAL)用作助催化劑,二環(huán)戊基二甲氧基硅烷用作D型外部給體。

催化劑系統(tǒng)和預(yù)聚合處理

上述固體催化劑組分在12℃接觸24分鐘,三乙基鋁(TEAL)和二環(huán)戊基二甲氧基硅烷(DCPMS)用作外部電子給體組分。TEAL與固體催化劑組分的重量比以及TEAL與DCPMS的重量比通常是為了齊格勒-納塔型催化劑的制備。然后,在將所述催化劑系統(tǒng)引入到第一聚合反應(yīng)器中之前,通過將其在20℃保持在丙烯的懸浮液中約5分鐘,來(lái)進(jìn)行預(yù)聚合。

聚合

形成丙烯三元共聚物的聚合在一連串的兩個(gè)配備有將產(chǎn)物從一個(gè)反應(yīng)器轉(zhuǎn)移到與其緊挨著的下一個(gè)反應(yīng)器中的設(shè)備的反應(yīng)器中連續(xù)進(jìn)行。在整個(gè)反應(yīng)過程中溫度和壓力維持恒定。使用氫作為分子量調(diào)節(jié)劑。經(jīng)由色譜法連續(xù)分析氣相(丙烯、1-丁烯、乙烯和氫)。在試驗(yàn)的最后,產(chǎn)物粉末與蒸汽失活并在氮?dú)饬飨赂稍铩?/p>

與終產(chǎn)物三元共聚物組合物中的二甲苯可溶物和單體含量有關(guān)的數(shù)據(jù)從在如此獲得的必要時(shí)是穩(wěn)定的三元共聚物上進(jìn)行的測(cè)量獲得。25℃下的二甲苯可溶物含量范圍是5-8wt.%。

然后,丙烯三元共聚物顆粒被引入擠出機(jī),其中顆粒與Ciba Specialty Chemicals Corporation銷售的名為168的1000ppm的市售添加劑、500ppm的硬脂酸鈣、500ppm的101(從Ciba Specialty Chemicals Corporation可得)、500ppm的穩(wěn)定劑(從Kisuma Chemicals BV,Netherlands可得)、以及Milliken Chemicals銷售的名為3988i、NXTM 8000或NXTM 8500E的100ppm-5000ppm的澄清劑混合。聚合物顆粒在氮?dú)夥諊?、在參?shù)如上設(shè)定時(shí)用螺桿擠出機(jī)擠出。

與終產(chǎn)物聚合物組合物的物理機(jī)械性質(zhì)有關(guān)、在此記錄在表中的數(shù)據(jù)從在此種擠出聚合物和瓶子、膜以及根據(jù)所述過程獲得的熱成形杯子上進(jìn)行的測(cè)量獲得。

實(shí)例2:EBM瓶子制劑。

如上詳述,圓筒形0.5L瓶通過使用擠出吹塑(EBM)工藝和吹塑機(jī)由實(shí)施例的組合物制備。表2詳細(xì)描述了具有不同量的不同澄清劑的選定制劑。制劑的光學(xué)和機(jī)械特征記錄在表3中。

根據(jù)本發(fā)明由三元共聚物制備的EBM瓶的表3所示光學(xué)和物理性質(zhì)結(jié)果指示,在對(duì)照樣品之后的呈現(xiàn)出最好視覺外觀的實(shí)例11和實(shí)例14。與SV261S樹脂(非三元共聚物PP樹脂;參見表2)相比,在%霧度、外部60°光澤度和內(nèi)部60°光澤度方面,這些三元共聚物樹脂產(chǎn)物顯示出大于10%的改進(jìn)。實(shí)例No.14具有針對(duì)對(duì)照(Pristene RM2091)的的最有可比性的光學(xué)和機(jī)械結(jié)果,該結(jié)果具有關(guān)于霧度、澄清度和光澤度的良好性質(zhì)平衡,同時(shí)提供改進(jìn)的跌落沖擊而無(wú)需犧牲過多最大載荷。在最大載荷容量方面,與由該相同非三元共聚物樹脂制劑制造的產(chǎn)品相比,這些瓶子也呈現(xiàn)出小于10%的降低。在最大載荷容量方面,實(shí)例19呈現(xiàn)出最佳改進(jìn)(大于10%),其值為近26%,但是是以在%霧度方面大于10%的降低為代價(jià)的。

實(shí)例3:熱成形(TF)杯子制劑

熱成形杯子由上述的本發(fā)明的三元共聚物形成,并且組合物和相關(guān)光學(xué)和機(jī)械特征示于表4。

由1.9mm片材樣品制成的熱成形(TF)杯子的光學(xué)性質(zhì)結(jié)果示于圖6和圖7以及表4。包括澄清劑的丙烯三元共聚物樹脂樣品呈現(xiàn)了與具有凈化劑的對(duì)照樹脂相等的霧度,但是具有改進(jìn)的澄清度(實(shí)例2中,相對(duì)于96.6澄清度的98.4)。由實(shí)例4的結(jié)果可以看出,在澄清度和%霧度方面,與其它杯子樣品相比,任選添加劑包裝的包含呈現(xiàn)了改進(jìn)。實(shí)例3和實(shí)例5說明了改進(jìn)的產(chǎn)品澄清度,其具有與對(duì)照(實(shí)例2)相比相等或可比的霧度。結(jié)果也說明包含樣品樹脂的構(gòu)建物的改進(jìn)的光澤度和最大載荷,樣品樹脂包含本發(fā)明的三元共聚物和非糖醇型凈化劑。

實(shí)例4:擠出片材(1.9mm)制劑。

擠出1.9mm片材由上述的本發(fā)明的三元共聚物形成,并且組合物和相關(guān)光學(xué)和機(jī)械特征示于表5。

1.9mm片材樣品的光學(xué)性質(zhì)結(jié)果示于表5且圖示地示出于圖8和圖9。如所預(yù)料,對(duì)于這種規(guī)格片材,與市售可得產(chǎn)品SV2615相比,丙烯三元共聚物樣品(實(shí)例3)具有最低霧度(23.6%)。即使添加了澄清劑,市售可得產(chǎn)品(實(shí)例2)呈現(xiàn)了高于第一兩個(gè)三元共聚物樹脂樣品(實(shí)例2和實(shí)例3)的霧度,即分別相對(duì)于23.6%和25.1%的31.4%霧度。實(shí)例3也呈現(xiàn)了與對(duì)照相比的最佳霧度和澄清度(98.2)。兩個(gè)三元共聚物樹脂實(shí)例產(chǎn)品片材(實(shí)例3和實(shí)例4)具有相等的霧度性能,并且二者都呈現(xiàn)了大于95的澄清度。每個(gè)丙烯三元共聚物樣品片材(實(shí)例3-5)具有非常好的澄清度和光澤度。

在不偏離本發(fā)明精神的情況下,可以設(shè)計(jì)出利用本發(fā)明上述的一個(gè)或多個(gè)方面的其它和進(jìn)一步的實(shí)施例。例如,制備澄清聚合物產(chǎn)物的方式可以改變以獲得類似結(jié)果。而且,制造方法的各種方法和是實(shí)施例和系統(tǒng)的組件以及位置規(guī)范可包括在彼此的組合中,以產(chǎn)生公開的方法和實(shí)施例的變化。單數(shù)元素的討論涵蓋了復(fù)數(shù)元素,反之亦然。

步驟的順序可以發(fā)生改變,除非有其它特定限制。在此描述的各個(gè)步驟可以與其它步驟相結(jié)合,入所述的步驟之中,和/或分成多個(gè)步驟。類似地,元素已被功能地描述,且可以實(shí)施為單獨(dú)的組分,或可以組合為具有多個(gè)功能的組分。

本發(fā)明已經(jīng)在上下文中描述了優(yōu)選和其它實(shí)施例,但并不是本發(fā)明的每個(gè)實(shí)施方式都被描述。對(duì)所述實(shí)施例的明顯修改和變換是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠得到的。公開和未公開的實(shí)施例并不旨在限制或約束申請(qǐng)人構(gòu)想的范圍或應(yīng)用,而是,遵照專利法,申請(qǐng)人旨在完全保護(hù)落在所附權(quán)利要求等價(jià)物的范圍內(nèi)的所有這種修改和改進(jìn)。

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