填充的聚烯烃组合物.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200780047108.4

申请日:

20071212

公开号:

CN101568589B

公开日:

20121114

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:

IPC分类号:

C08L23/10,C08K7/14,C08L23/08,C08L23/16,C08L51/06,C08L53/00

主分类号:

C08L23/10,C08K7/14,C08L23/08,C08L23/16,C08L51/06,C08L53/00

申请人:

巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司

发明人:

E·马萨拉蒂,E·科斯坦蒂尼,M·康萨尔维

地址:

意大利米兰

优先权:

06126690.4,60/876,734

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司

代理人:

段晓玲;韦欣华

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内容摘要

填充的聚烯烃组合物,其包含:A)15重量%至55重量%的聚丙烯组分;B)20重量%至80重量%的填料;C)4重量%至25重量%的弹性体聚合物或聚合物组合物;其中A)、B)和C)的百分比基于A)、B)和C)的总量且A)选自下列组合物:a)含有20重量%至80重量%的具有500克/10分钟或更高的熔体流动速率L(MFRI)值的聚丙烯级分AI)和20重量%至80重量%的具有0.1至30克/10分钟的熔体流动速率L(MFRII)值的聚丙烯级分AII)的聚丙烯组合物,AI)和AII)的所述百分比基于AI)和AII)的总量;或b)含有15重量%至72重量%的具有500克/10分钟或更高的熔体流动速率L(MFRI)值的聚丙烯级分AI)、15重量%至70重量%的具有0.1至30克/10分钟的熔体流动速率L(MFRII)值的聚丙烯级分AII)和0.5重量%至15重量%的增容剂Q)的聚丙烯组合物,AI)、AII)和Q)的所述百分比基于AI)、AII)和Q)的总量。

权利要求书

1.填充的聚烯烃组合物,其包含:A)15重量%至55重量%的聚丙烯组分;B)20重量%至80重量%的填料;C)4重量%至25重量%的烯属弹性体;其中A)、B)和C)的百分比基于A)、B)和C)的总量且A)选自下列组合物:a)含有20重量%至80重量%的聚丙烯级分A)和20重量%至80重量%的聚丙烯级分A)的聚丙烯组合物,所述聚丙烯级分A)具有500克/10分钟或更高的熔体流动速率(MFR)值,所述聚丙烯级分A)具有0.1至30克/10分钟的熔体流动速率(MFR)值,且A)和A)的所述百分比基于A)和A)的总量;或b)含有15重量%至72重量%的聚丙烯级分A)、15重量%至70重量%的聚丙烯级分A)和0.5重量%至15重量%的增容剂Q)的聚丙烯组合物,所述聚丙烯级分A)具有500克/10分钟或更高的熔体流动速率(MFR)值,所述聚丙烯级分A)具有0.1至30克/10分钟的熔体流动速率(MFR)值,且A)、A)和Q)的所述百分比基于A)、A)和Q)的总量;所述级分A)和A)独立地选自丙烯均聚物和含有最多5摩尔%乙烯和/或C-Cα-烯烃的无规丙烯共聚物;所有熔体流动速率值都根据ISO1133在230℃下用2.16千克载荷测量。 2.权利要求1的组合物,其中在没有降解处理的情况下获得聚丙烯级分A)的MFR值。 3.权利要求1的组合物,其中聚丙烯级分A)的丙烯均聚物和共聚物直接在金属茂基催化剂存在下的聚合中获得。 4.权利要求1的组合物,其中聚丙烯级分A)的丙烯均聚物和共聚物具有低于4的以Mw/Mn比率表示的分子量分布。 5.权利要求1的组合物,其中聚丙烯级分A)的丙烯均聚物和共聚物具有高于10的以Mw/Mn比率表示的分子量分布。 6.权利要求1的组合物,其中聚丙烯级分A)含有30重量%至70重量%的具有4至7的以Mw/Mn比率表示的分子量分布的级分i)和30重量%至70重量%的具有高于10的以Mw/Mn比率表示的分子量分布的级分ii),所述级分i)和ii)独立地选自丙烯均聚物和含有最多5摩尔%乙烯和/或一种或多种C-Cα-烯烃的无规丙烯共聚物;i)和ii)的所述百分比基于i)和ii)的总量。 7.权利要求1的组合物,其中填料B)选自无机填料和纤维或它们的组合。 8.权利要求1的组合物,其中填料B)基本由玻璃纤维构成且聚丙烯组分A)具有组合物b)。 9.权利要求1的组合物,其中填料B)基本是矿物填料且聚丙烯组分A)具有组合物a)。 10.权利要求1的组合物用于通过注射成型、挤出或热成形法制造制品的用途。 11.权利要求1的组合物作为浓缩物的用途。

说明书

本发明涉及具有加工性能与机械性能的改进的平衡的含填料的 聚烯烃组合物。

特别地,尽管存在显著且甚至极高量的填料(这与机械性能的极 有利和不寻常的平衡联系在一起),本发明的组合物能够实现相对较 高的熔体流动速率值,下文缩写为MFR。

为了提高这类组合物的最终MFR值,在现有技术中已经建议使 用具有高MFR值的丙烯聚合物。特别地,根据美国专利No.4997875, 通过将最多50重量%的纤维增强剂掺入MFR值为大约55至大约430 克/10分钟的聚合成的丙烯聚合物材料中,获得改进的熔体流动特性 和良好的机械性质。

根据美国专利申请No.20060264557,通过将大量有机纤维和任 选无机填料掺入MFR为大约20至大约1500克/10分钟的聚丙烯树脂 中,获得具有良好冲击性能的增强的聚丙烯组合物。实际上,所述文 献的实施例中所用的丙烯聚合物的最高MFR值为400-430克/10分钟。

现在已经发现,通过将填料与具有极高MFR值的丙烯聚合物掺 合,实现了弯曲模量、抗冲击性、拉伸性能和热变形温度(下文称作 HDT)的改进的平衡。

本发明的组合物实现的其它改进的性能是尺寸稳定性、抗蠕变性 和抗环境应力开裂性。

此外,与现有技术中已知的填充的组合物相比,本发明的组合物 还表现出更高的填充甚至具有复杂设计的模具腔(cavity mould)的能 力并使注射成型应用中的周期时间降低。

本发明的组合物的提高的流动性以及它们的较高劲度值也能够 降低制成的模制品的厚度。

详细地,本发明提供了填充的聚烯烃组合物,其包含:

A)15重量%至55重量%的聚丙烯组分;

B)20重量%至80重量%的填料;

C)4重量%至25重量%的弹性体聚合物或聚合物组合物;

其中A)、B)和C)的百分比基于A)、B)和C)的总量且A)选自下列 组合物:

a)聚丙烯组合物,其含有20重量%至80重量%的具有500克/10 分钟或更高的熔体流动速率(MFRI)值的聚丙烯级分AI),和20重量 %至80重量%的具有0.1至30克/10分钟的熔体流动速率(MFRII) 值的聚丙烯级分AII),AI)和AII)的所述百分比基于AI)和AII)的总量; 或

b)聚丙烯组合物,其含有15重量%至72重量%的具有500克/10 分钟或更高的熔体流动速率(MFRI)值的聚丙烯级分AI)、15重量% 至70重量%的具有0.1至30克/10分钟的熔体流动速率(MFRII)值 的聚丙烯级分AII)和0.5重量%至15重量%的增容剂Q),AI)、AII)和 Q)的所述百分比基于AI)、AII)和Q)的总量;

所述级分AI)和AII)独立地选自丙烯均聚物和含有最多5摩尔%乙 烯和/或C4-C10α-烯烃的无规丙烯共聚物;所有熔体流动速率值都根据 ISO 1133在230℃下用2.16千克载荷测量。

本发明的组合物优选包含占A)、B)和C)的总重量的20重量%至 55重量%,更优选25重量%至50重量%的A),25重量%至75重量%, 更优选40重量%至70重量%的B)和4重量%至20重量%,更优选5 重量%至20重量%的C)。

上文定义的级分AI)是具有极高MFR值,即500克/10分钟或更 高,优选1200克/10分钟或更高,特别是500至2500克/10分钟,或 1200至2500克/10分钟的MFR值的丙烯聚合物或聚合物组合物。

此外,优选在没有任何降解处理的情况下获得这种MFR值。换 言之,级分AI)优选由在聚合后未经任何能够显著改变MFR值的处理 的聚合成的丙烯聚合物构成。因此,级分AI)的分子量也基本是在用 于制备该丙烯聚合物的聚合法中直接获得的那些。

或者但不优选地,通过具有较低MFR值的丙烯聚合物的降解(减 粘裂化)获得所述MFR值。

级分AI)中可存在的丙烯共聚物中的共聚单体选自乙烯和/或 C4-C10α-烯烃,例如丁烯-1、戊烯-1、4-甲基戊烯-1、己烯-1和辛烯-1。 优选共聚单体是乙烯和丁烯-1。

级分AI)的所有丙烯聚合物和共聚物可以通过在聚合法中使用齐 格勒-纳塔催化剂或金属茂基催化剂体系来制备。所述催化剂和聚合法 是本领域中已知的。

可以使用本领域中已知的常规分子量调节剂,如链转移剂(例如 氢或ZnEt2)。

齐格勒-纳塔催化剂的优选实例是负载在无水氯化镁上的包含三 烷基铝化合物、任选给电子体和固体催化剂组分(包含Ti的卤化物或 卤素-醇化物和任选给电子体化合物)的负载型催化剂体系。具有上述 特征的催化剂是专利文献中公知的;特别有利的是USP 4,399,054和 EP-A-45977中所述的催化剂。其它实例可见于USP 4,472,524。

在EP0622380中公开了适用于制备级分AI)的丙烯聚合物的具体 齐格勒-纳塔催化剂和聚合法的实例。

优选地,当用齐格勒-纳塔催化剂制备级分AI)的丙烯聚合物时, 如所述EP0622380中所公开,它们具有在600至1000克/10分钟的 MFR下100,000至60,000的Mw值,和在高于1000克/10分钟的MFR 下高于或等于140000的Mz值。

用齐格勒-纳塔催化剂制成的所述丙烯聚合物的其它优选特征是:

-2.5至2.8的Mz/Mw值;

-高于或等于95%,更优选高于或等于97%的以在室温(大约 25℃)下不溶于二甲苯的重量分数表示的全同立构规整度指数。

更优选地,直接在金属茂基催化剂体系存在下的聚合中获得级分 AI)的丙烯聚合物。

聚合条件一般不需要不同于用于齐格勒-纳塔催化剂的那些。

优选的金属茂基催化剂体系可通过使以下的a)与b)接触来获得:

a)式(I)的金属茂化合物:

其中

M是属于元素周期表第3、4、5、6族或属于镧族或锕族的过渡 金属;M优选为钛、锆或铪;

X,相同或不同,是氢原子、卤素原子或R、OR、OSO2CF3、OCOR、 SR、NR2或PR2基团,其中R是直链或支链的、环状或无环的、C1-C40-烷 基、C2-C40链烯基、C2-C40炔基、C6-C40-芳基、C7-C40-烷芳基或C7-C40-芳 烷基;任选含有属于元素周期表第13-17族的杂原子;R优选是直链 或支链的C1-C20-烷基;或两个X可以任选构成取代或未取代的丁二 烯基或OR’O基团,其中R’是选自C1-C40亚烷基、C6-C40亚芳基、C7-C40烷亚芳基和C7-C40芳亚烷基的二价基团;X优选是氢原子、卤素原子 或R基团;X更优选是氯或C1-C10-烷基;如甲基或乙基;

L是任选含有属于元素周期表第13-17族的杂原子的二价C1-C40烃基或含有最多5个硅原子的二价亚甲硅烷基;L优选是二价桥连基, 选自任选含有属于元素周期表第13-17族的杂原子的C1-C40亚烷基、 C3-C40亚环烷基、C6-C40亚芳基、C7-C40烷亚芳基或C7-C40芳亚烷基, 和含有最多5个硅原子的亚甲硅烷基如SiMe2、SiPh2;L优选为基团 (Z(R”)2)n,其中Z是碳或硅原子,n是1或2且R”是任选含有属于元 素周期表第13-17族的杂原子的C1-C20烃基;R”优选是任选含有属于 元素周期表第13-17族的杂原子的直链或支链的、环状或无环的 C1-C20-烷基、C2-C20链烯基、C2-C20炔基、C6-C20-芳基、C7-C20-烷芳 基或C7-C20-芳烷基;基团(Z(R”)2)n更优选是Si(CH3)2、SiPh2、SiPhMe、 SiMe(SiMe3)、CH2、(CH2)2和C(CH3)2;(Z(R”)2)n再更优选是Si(CH3)2。

R1是任选含有属于元素周期表第13-17族的杂原子的C1-C40烃 基;R1优选是直链或支链的、环状或无环的C1-C40-烷基、C2-C40链烯 基、C2-C40炔基、C6-C40-芳基、C7-C40-烷芳基或C7-C40-芳烷基;任选 含有属于元素周期表第13-17族的杂原子;R1更优选是直链或支链的、 饱和或不饱和的C1-C20-烷基;

R2、R3、R4和R5,彼此相同或不同,是氢原子或任选含有属于元 素周期表第13-17族的杂原子的C1-C40烃基;或R2、R3、R4和R5中 的两个R基团构成任选含有属于元素周期表第14-16族的杂原子的不 饱和或饱和的C4-C7环;所形成的环可以带有C1-C20烃取代基;

b)至少铝氧烷或能够形成烷基金属茂阳离子的化合物。

金属茂化合物a)的具体实例是外消旋-二甲基甲硅烷基双(2-甲基 -4,5-苯并-茚基)-二氯化锆。

该铝氧烷被认为是含有至少一个下列类型的基团的线型、支化或 环状化合物:

其中取代基U,相同或不同,是氢原子、卤素原子、任选含有硅或锗 原子的C1-C20-烷基、C3-C20-环烷基、C6-C20-芳基、C7-C20-烷芳基或 C7-C20-芳烷基,条件是至少一个U不同于卤素。

特别地,在线型化合物的情况下可以使用下式的铝氧烷:

其中n1是0或1至40的整数且取代基U如上定义;或在环状化合物 的情况下可以使用下式的铝氧烷:

其中n2是2至40的整数且U取代基如上定义。

合适的铝氧烷的实例是甲基铝氧烷(MAO)、四-(异丁基)铝氧烷 (TIBAO)、四-(2,4,4-三甲基-戊基)铝氧烷(TIOAO)、四-(2,3-二甲 基丁基)铝氧烷(TDMBAO)和四-(2,3,3-三甲基丁基)铝氧烷 (TTMBAO)。

能够形成烷基金属茂阳离子的化合物的实例是式D+E-的化合物, 其中D+是能够给出质子并不可逆地与式(I)的金属茂的取代基X反 应的布朗斯台德酸,且E-是能使由这两种化合物的反应生成的活性催 化物类稳定并且足够容易地被烯属单体除去的相容阴离子。优选地, 阴离子E-包含一个或多个硼原子。更优选地,阴离子E-是式BAr4(-)的阴离子,其中可以相同或不同的取代基Ar是芳基,如苯基、五氟 苯基或双(三氟甲基)苯基。如WO 91/02012中所述,四-五氟苯基硼酸 酯是特别优选的化合物。此外,可以方便地使用式BAr3的化合物。 例如在国际专利申请WO 92/00333中描述了这类化合物。能够形成烷 基金属茂阳离子的化合物的其它实例是式BAr3P的化合物,其中P是 取代或未取代的吡咯基。在WO01/62764中描述了这些化合物。含硼 原子的所有这些化合物可以以大约1∶1至大约10∶1;优选1∶1至2∶1; 更优选大约1∶1的硼与金属茂的金属之间的摩尔比使用。

用金属茂基催化剂体系制成的所述丙烯聚合物的其它优选特征 是:

-低于4;更优选低于3;最优选低于2.7的分子量分布Mw/Mn;

-高于90%;更优选高于92%的用13C-NMR测得的全同立构五单 元组(mmmm);

-在25℃下低于2重量%,更优选低于1.6重量%的二甲苯可溶 物;

-高于143℃的用DSC测得的熔点;

该聚丙烯级分AII)可以是具有0.1至30克/10分钟的MFR值的任 何丙烯均聚物或共聚物。因此,所述级分AII)可以用传统催化剂(齐 格勒-纳塔或金属茂基)在传统聚合法中制备。

所述聚丙烯级分AII)的优选特征是:

-0.5至20克/10分钟的MFR值;

-高于或等于92%,更优选高于或等于95%的以在室温(大约 25℃)下不溶于二甲苯的重量分数表示的全同立构规整度指数。

-最多9摩尔%,更优选最多5摩尔%的共聚单体量;

-Mw/Mn>4,更优选Mw/Mn>7且最优选Mw/Mn>10;

-高于1.50cN,特别是1.60至12.00cN,更优选1.60至8.00cN 的在230℃下测得的熔体强度。

AII)中可存在的共聚单体的实例与之前对聚丙烯级分AI)所指定的 相同。

特别优选用作级分AII)的是含有30重量%至70重量%,优选40 重量%至60重量%的具有4至9的以Mw/Mn比率表示的分子量分布 的级分i)和30重量%至70重量%,优选40重量%至60重量%的具有 高于10的以Mw/Mn比率表示的分子量分布的级分ii)的组合物,所述 级分i)和ii)独立地选自丙烯均聚物和含有最多5摩尔%乙烯和/或 C4-C10α-烯烃的无规丙烯共聚物;i)和ii)的所述百分比基于i)和ii)的 总量。

所述级分ii)也可用作级分AII)。

为了获得Mw/Mn值为10或更大的丙烯均聚物和共聚物,可以在 两个或多更个阶段中用不同量的分子量调节剂(特别是氢)实施聚合 过程。在EP0573862中公开了优选在气相中进行的这类方法的实例。

也可以(且优选)用在至少两个互连聚合区中进行的气相聚合法 制备所述均聚物和共聚物。所述聚合法描述在欧洲专利EP 782587和 国际专利申请WO00/02929中。

该方法在第一和第二互连聚合区中进行,在催化剂体系存在下向 其中送入丙烯和乙烯或丙烯和α-烯烃,并排出制成的聚合物。生长的 聚合物颗粒在快速流化条件下流过第一所述聚合区(上升管),离开 所述第一聚合区并进入第二所述聚合区(下降管),它们在重力作用 下以致密化形式流过该第二所述聚合区,离开所述第二聚合区,并再 引入所述第一聚合区,由此建立聚合物在这两个聚合区之间的循环。 通常,通过将单体气体混合物在生长的聚合物的再引入点下方引入所 述第一聚合区,从而建立第一聚合区中的快速流化条件。气体输入第 一聚合区的速度高于该运行条件下的传输速度且通常为2至15米/秒。 在第二聚合区中,在此聚合物在重力作用下以致密化形式流动,达到 该固体的高密度值,其接近聚合物的堆密度;由此沿流动方向获得压 力的正增加,使得可以不借助机械装置而将该聚合物再引入第一反应 区。由此,设立“环形”循环,其通过两个聚合区之间的压力平衡和通 过引入该系统的压头损失确立。任选地,在聚合区中保持一种或多种 惰性气体,如氮气或脂族烃,其量使得惰性气体分压总量优选为气体 总压力的5至80%。操作参数如温度是气相烯烃聚合法中常见的那些, 例如50℃至120℃,优选70℃至90℃。该方法可以在0.5至10MPa, 优选1.5至6MPa的操作压力下进行。优选将各种催化剂组分在所述 第一聚合区的任何位置送入该第一聚合区。但是,它们也可以在第二 聚合区的任何位置送入。

在该聚合法中,提供能够完全或部分防止上升管中存在的气体和 /或液体混合物进入下降管的装置,并将组成不同于上升管中存在的气 体混合物的气体和/或液体混合物引入下降管。根据一个优选实施方 案,将组成不同于上升管中存在的气体混合物的所述气体和/或液体混 合物通过一个或多个引入管引入下降管能够有效防止上升管中存在 的混合物进入下降管。将要进料至下降管中的所述具有不同组成的气 体和/或液体混合物可以任选以部分或完全液化形式送入。可以通过在 国际专利申请WO00/02929的图4中图示的反应器中进行聚合法和通 过将一种或多种共聚单体和常规分子量调节剂,特别是氢以不同比例 独立地计量加入至少一个聚合区中,优选加入上升管中来方便地调节 生长的聚合物的分子量分布。

本发明的组合物中要使用的填料组分B)可以是有机或无机的。

优选的是有机和无机的纤维,和其它无机填料(不同于纤维), 如金属薄片、玻璃薄片、碎玻璃、玻璃球和矿物填料,如滑石、碳酸 钙、云母、硅灰石或硅酸盐,高岭土、硫酸钡、金属氧化物和氢氧化 物。

另一合适的填料是木粉。

适用于本组合物的纤维包括由玻璃、金属、陶瓷、石墨和有机聚 合物(如聚酯和尼龙,如芳族聚酰胺)制成的长丝形式的纤维,所有 这些都可购得。

玻璃纤维是优选的。

玻璃纤维可以是短切(cut)玻璃纤维或长玻璃纤维,或可以是连 续长丝纤维形式,但优选使用短切玻璃纤维,也称作短纤维或短切原 丝(chopped strands)。

一般而言,该玻璃纤维可以具有1至50毫米的长度。

本发明的组合物中所用的短切或短玻璃纤维优选具有1至6毫 米,更优选3至4.5毫米的长度和10至20微米,更优选12至14微 米的直径。

如上所述,本发明的聚丙烯组合物也可以包含增容剂Q)。

可用的一种类型是具有用于使该填料较不亲水和因此与该聚合 物更相容的反应性极性基团的低分子量化合物。合适的化合物是例 如,硅烷,如氨基硅烷、环氧基硅烷、酰氨基硅烷或丙烯酰基硅烷。

但是,该增容剂优选包含改性的(官能化的)聚合物和具有反应性 极性基团的任选低分子量化合物。改性的烯烃聚合物,特别是丙烯均 聚物和共聚物,如乙烯和丙烯与彼此或与其它α-烯烃的共聚物最优 选,因为它们与本发明的组合物的组分A)高度相容。也可以使用改性 聚乙烯。

在结构方面,该改性的聚合物优选选自接枝或嵌段共聚物。

在这方面,优选的是含有衍生自极性化合物(特别选自酸酐、羧 酸、羧酸衍生物、伯和仲胺、羟基化合物、噁唑啉和环氧化物以及离 子化合物)的基团的改性聚合物,

所述极性化合物的具体实例是不饱和环状酸酐及其脂族二酯,和 二酸衍生物。特别地,可以使用马来酸酐和选自马来酸C1-C10直链和 支链二烷酯、富马酸C1-C10直链和支链二烷基酯、衣康酸酐、C1-C10直链和支链衣康酸二烷基酯、马来酸、富马酸、衣康酸及其混合物的 化合物。

特别优选使用与马来酸酐接枝的丙烯聚合物作为改性的聚合物。

该低分子量化合物用于将填料偶联到改性的聚合物上并由此使 其牢固结合到丙烯聚合物组分A)上。这些通常是双官能化合物,在这 种情况下,一个官能团可与填料发生键合相互作用,且第二官能团可 以与改性的聚合物发生键合相互作用。该低分子量化合物优选是氨基 -或环氧基硅烷,更优选是氨基硅烷。

当填料B)包含玻璃纤维时,该氨基硅烷以硅烷羟基键合到玻璃纤 维上,而氨基例如和与马来酸酐接枝的聚丙烯形成稳定的酰胺键。

特别有利的是在掺入该组合物中之前将该低分子量化合物施加 到玻璃纤维中。

该改性的聚合物可以如EP0572028中公开的那样以简单方式通过 聚合物例如与马来酸酐在自由基发生剂(如有机过氧化物)存在下的 反应性挤出来制造。

衍生自改性的聚合物中的极性化合物的基团优选量为0.5至3重量 %。

该改性的聚合物的MFR的优选值为50至400克/10分钟。

也可以使用包含预混形式的填料和增容剂的母料。

要用在本发明的组合物中的弹性体聚合物或聚合物组合物C)可 以是任何弹性体聚合物材料,特别选自烯属弹性体,其常用于赋予聚 烯烃更好的抗冲击性。

因此,组分C)优选选自:

1含有至少20重量%,优选20至70重量%C3-C10α-烯烃的乙烯 与C3-C10α-烯烃的共聚物(13C-NMR分析);

2含有15至30重量%丙烯酸甲酯单元并具有1至10克/10分钟 的MFR的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物;

3含有至少一种选自丁二烯、丁烯、乙烯和异戊二烯的共聚单体 的饱和或不饱和的苯乙烯嵌段共聚物,线型或支化的;

4.含有20至80重量%乙烯和任选5至15摩尔%C4-C8α-烯烃的乙 烯-丙烯共聚物(EPR橡胶),或乙烯/α-烯烃/二烯三元共聚物,特别 是乙烯-丙烯-二烯单体橡胶(EPDM);

5.含有20%至60重量%乙酸乙烯酯并具有1克/10分钟或更高, 优选2至30克/10分钟的在190℃/21.2N(ISO 1133)下的MFR的乙 烯/乙酸乙烯酯共聚物。

弹性体聚合物1的优选实例是:

(a)具有20重量%至45重量%1-辛烯(13C-NMR分析);优选 具有小于0.89克/毫升的密度(根据ASTM D-792测量)的乙烯与1- 辛烯的弹性体共聚物;

(b)具有20重量%至40重量%1-丁烯(13C-NMR分析);优选 具有小于0.89克/毫升的密度的乙烯与1-丁烯的弹性体热塑性共聚物。

弹性体共聚物2的优选实例是:

(c)含有大约20-25重量%丙烯酸甲酯单元并具有1.5至6克/10 分钟的MFR的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。

弹性体共聚物3的优选实例是:

(d)苯乙烯与异戊二烯或丁二烯的不饱和线型嵌段共聚物和苯 乙烯与乙烯和丁烯的饱和线型嵌段共聚物。

弹性体共聚物4的优选实例是:

(e)含有50%至80重量%乙烯和1%至15重量%二烯,如丁二烯、 1,4-己二烯、1,5-己二烯和亚乙基-1-降冰片烯的C3-C8α-烯烃的弹性体 三元共聚物,其中该α-烯烃优选是丙烯;这些弹性体三元共聚物的典 型密度值为0.9克/毫升或更低。

共聚物(a)的具体实例是具有35的门尼粘度(在121℃下ML1+4)、 0.5克/10分钟的MFR(190℃/2.16千克)和0.868克/立方厘米密度的 含有61重量%乙烯和39重量%1-辛烯的共聚物,

共聚物(a)的另一具体实例是含有75重量%乙烯和25重量%1-辛 烯(IR分析)、具有75肖氏A点的硬度和根据方法ASTM D 792为 0.87克/毫升的密度和大约1克/10分钟的MFR的共聚物。

共聚物(b)的具体实例是含有77.9重量%乙烯和22.1重量%1-丁烯 (13C-NMR分析)、具有85肖氏A点的硬度和根据方法ASTM D 792 为0.87克/毫升的密度的共聚物。

共聚物(c)的具体实例是含有20重量%丙烯酸甲酯、具有1.5-2.5 克/10分钟的MFR、89肖氏A点的硬度和根据方法ASTM D 792为 0.945克/毫升的密度的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。

共聚物(d)的具体实例是苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物 (SIS),作为Kraton D-1112出售,具有34肖氏A点的硬度;苯乙 烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS),作为Kraton G-1652出售, 具有75肖氏A点的硬度;和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物 (SEBS),作为Kraton G-1657出售,具有65肖氏A点的硬度。它 们都由Shell出售。

组分C)的其它优选实例是多相聚烯烃组合物,其包含(ac)一种或 多种结晶丙烯均聚物或丙烯与最多10重量%乙烯或一种或多种其它 α-烯烃共聚单体的共聚物,或所述均聚物和共聚物的组合,和(bc)含 有15%或更多,特别是15%至90%,优选15至85%乙烯的乙烯与其 它α-烯烃和任选与次要量的二烯(通常为(bc)重量的1至10%)的共 聚物或共聚物组合物。

组分C)中所述组分(ac)和(bc)的优选量为5至60重量%,优选10 至50重量%的(ac)和40至95重量%,优选50至90重量%的(bc),基 于(ac)和(bc)的总重量。

特别地,所述多相组合物中的所述α-烯烃共聚单体选自C4-C10α- 烯烃(对于组分(a))和C3-C10α-烯烃(对于组分(b))。

特别可用作组分C)的多相组合物通常具有0.1至50克/10分钟, 优选0.5至20克/10分钟的MFR。

此外,它们优选具有100%至1000%的致断伸长和10至600MPa, 更优选20至500MPa,最优选20至400MPa的弯曲模量(ASTM D 790)。

弹性体组合物C)的特别和优选的实例是多相聚烯烃组合物(I), 其包含(重量百分比):

1)5-60%,优选10-50%的一种或多种在环境温度下以多于80%, 特别是85至99%的量不溶于二甲苯的丙烯均聚物,或含有90%或更 多丙烯并在环境温度下以多于80%,特别是85至95%的量不溶于二 甲苯的丙烯与乙烯和/或C4-C10α-烯烃的一种或多种共聚物,或所述 均聚物和共聚物的组合(组分a1);

2)40-95%,优选50-90%的乙烯与丙烯和/或一种或多种C4-C10α- 烯烃和任选次要量的二烯的一种或多种共聚物的级分,所述共聚物含 有15至90%,优选15至85%的乙烯,并在室温下可溶于二甲苯(级 分b1);和

3)占组分(a1)和级分(b1)总量的0-30%的含乙烯的共聚物级分, 所述级分在环境温度下不溶于二甲苯(级分b2)。

所述聚合物组分和级分的溶解性和不溶解性被定义为是在环境 温度,即大约25℃下可溶或不溶于二甲苯的分数。

组分C)中存在的上述C3-C10和C4-C10α-烯烃的实例是丙烯、丁烯 -1、戊烯-1、4-甲基戊烯、己烯-1、辛烯-1。优选共聚单体是丙烯和丁 烯-1。组分(a)的丙烯共聚物中的优选共聚单体是乙烯。

当存在时,组分C)中的二烯优选为级分(b1)总重量的1至10%, 更优选2.5-7重量%。二烯的实例是丁二烯、1,4-己二烯、1,5-己二烯、 和5-亚乙基-2-降冰片烯。

当存在时,所述级分(b2)优选超过组分(a)和级分(b1)总量的1重 量%,更优选1至25重量%。级分(b2)中乙烯的含量优选为级分(b2) 总重量的至少75重量%,更优选至少80重量%。级分(b2)的共聚物 中的共聚单体优选与级分(b1)的共聚物的共聚单体相同。共聚物级分 (b2)的实例是乙烯与丙烯的基本线型的半结晶共聚物,其具体实例是 线型低密度聚乙烯(LLDPE)。

弹性体组合物C)的其它优选实例是包含50重量%至70重量%的 上述多相组合物(I)和30重量%至50重量%的上述LLDPE的多相 组合物(II)。

所述多相组合物可以通过将组分(a1)、级分(b1)和任选级分(b2) 以熔融态,即在高于其软化或熔化点的温度下掺合,或更优选通过在 高立体有择的齐格勒-纳塔催化剂存在下序列聚合来制备。

可用的其它催化剂是如USP 5,324,800和EP-A-0129368中所述 的金属茂型催化剂;特别有利的是如USP 5,145,819和EP-A-0485823 中所述的桥接的双-茚基金属茂。

这些金属茂催化剂特别可用于制造组分(bc)。

用于制造该多相组合物的上述序列聚合法包括至少两个阶段,其 中在一个或多个阶段中,任选在一种或多种所述共聚单体存在下使丙 烯聚合形成组分(ac),并在一个或多个附加阶段中使乙烯与一种或多 种所述C3-C10α-烯烃和任选二烯的混合物聚合形成组分(bc)。

聚合法在液相、气相或液体/气体相中进行。聚合的各阶段中的反 应温度可以相同或不同,并且通常为用于制造组分(ac)的40至90℃, 优选50至80℃,和用于制造组分(bc)的40至60℃。

在欧洲专利申请EP-A-472946和EP-A-400333和WO03/011962 中描述了序列聚合法的实例。

组合物(II)中的LLDPE可以通过熔体混合或在附加聚合阶段中 加入。

本发明的聚烯烃组合物可通过熔融和混合组分来获得,并在混合 装置中在通常180至310℃,优选190至280℃,更优选200至250℃ 的温度下进行混合。

任何已知装置和技术都可用于此用途。

在这种情况下可用的混合装置特别是挤出机或捏合机,特别优选 的是双螺杆挤出机。也可以在混合装置中在室温下预混组分。

优选先熔融组分A)、C)和任选组分Q),并随后将组分B)与该熔 体混合,以降低混合装置中的摩擦和纤维断裂(当使用纤维作填料 时)。

在制备本发明的聚丙烯组合物的过程中,除了主要组分A)、B) 和C)和可能的一些增容剂Q)外,还可以引入本领域中常用的添加剂, 如稳定剂(对抗热、光、紫外线)、增塑剂、抗静电剂和拒水剂。

本发明的组合物的特别优选的特征是:

-密度:1.4至4千克/立方分米,更优选1.1至1.8千克/立方分 米;

-弯曲模量:2000至17000MPa,更优选4000至15000MPa;

-拉伸模量:2000至18000MPa,更优选4000至16000MPa;

-在23℃下的却贝无缺口冲击强度:30至200kJ/m2,更优选50 至85kJ/m2;

-在-30℃下的却贝无缺口冲击强度:30至150kJ/m2,更优选50 至90kJ/m2;

-在23℃下的却贝缺口冲击强度:6至200kJ/m2,更优选12至 25kJ/m2;

-在-30℃下的却贝缺口冲击强度:6至150kJ/m2,更优选8至30 kJ/m2;

-致断拉伸强度:50至140MPa,更优选80至135MPa;

-致断伸长:1至200%,特别是1至30%;

-HDT 1.8Mpa:60至155℃,更优选135至155℃。

当使用不同于玻璃纤维的填料时,本发明的组合物的优选特征 是:

-密度:1.4至4千克/立方分米,更优选1.1至1.9千克/立方分 米;

-弯曲模量:2000至11000MPa,更优选3500至10000MPa;

-拉伸模量:2000至11000MPa,更优选3500至10000MPa;

-在23℃下的却贝无缺口冲击强度:5至50kJ/m2,更优选8至 40kJ/m2;

-在23℃下的却贝缺口冲击强度:2至15kJ/m2,更优选2至10 kJ/m2;

-致断伸长:1至30%,特别是1至20%。

由于它们有利的性能平衡,本发明的组合物可用在许多用途中, 如注射成型制品,特别是汽车部件、电器、家具或笼统而言成型制品, 特别是片材、电器部件、家具、家用品或超填充母料。

特别地,当组分B)的量特别高时(表示为A)、B)和C)的总 重量的60%至80重量%),本发明的组合物还可以有利地作为浓缩物 使用以通过与附加聚合物掺合来在聚合物组合物,特别是聚烯烃组合 物中引入填料。

为示例性而非限制性目的给出下列实施例。

使用下列分析方法来测定说明书和实施例中报道的性能。

熔体流动速率(MFR):ISO 1133,载荷2.16千克,在230℃下;

特性粘度:在四氢化萘中在135℃下测量;

密度:ISO 1183;

弯曲模量(正割):ISO 178,在来自T-bars ISO527-1Type 1A的 矩形样品80×10×4mm上;

拉伸模量(正割):ISO 527/-1、-2,在样品Type 1A上,速度1 毫米/分钟,跨距50毫米;

却贝无缺口冲击强度:ISO 179(类型1,沿边),在来自T-bars ISO527-1Type 1A的矩形样品80×10×4mm上;

却贝缺口冲击强度:ISO 179(类型1,沿边,Notch A),在来 自T-bars ISO527-1Type 1A的矩形样品80×10×4mm上;

致断拉伸强度:ISO 527/-1、-2,在样品Type 1A上,速度50毫 米/分钟,跨距50毫米;

致断伸长:ISO 527/-1、-2,在样品Type 1A上,速度50毫米/ 分钟,跨距50毫米;

HDT(1.80MPa):(热变形温度)ISO 75A-1.-2,对于样品条款6。

T-bar制备(注射成型)

根据试验方法ISO 1873-2(1989)将试样注射成型。

全同立构规整度指数(在室温下在二甲苯中的溶解度,以重量% 计)的测定

在配有制冷器和磁搅拌器的玻璃烧瓶中引入2.5克聚合物和250 立方厘米二甲苯。将温度在30分钟内升至溶剂沸点。然后将由此获 得的清澈溶液保持在回流下并再搅拌30分钟。然后将封闭的烧瓶在 冰和水浴中保持30分钟和在25℃的恒温水浴中保持30分钟。在快速 滤纸上过滤由此形成的固体。将100立方厘米滤液倒在预先称重的铝 容器中,其在加热板上在氮气流下加热以通过蒸发除去溶剂。然后将 该容器在烘箱中在真空下保持在80℃下直至获得恒定重量。然后计算 在室温下可溶于二甲苯的聚合物的重量百分比。

在室温下不溶于二甲苯的聚合物的重量百分比被认为是该聚合 物的全同立构规整度指数。这一值基本对应于通过用沸腾的正庚烷萃 取而测定的全同立构规整度指数,其依据定义构成聚丙烯的全同立构 规整度指数。

MWD测定

使用配有三个混合床柱TosoHaas TSK GMHXL-HT(具有13微米 粒度)的Alliance GPCV 2000仪器(Waters)在145℃下通过凝胶渗 透色谱法(GPC)测量Mn和Mw值。柱的尺寸为300×7.8毫米。所 用流动相是真空馏出的1,2,4-三氯苯(TCB)且流速保持在1.0毫升/ 分钟。通过在TCB中在搅拌下在145℃下加热样品2小时,制备样品 溶液。浓度为1毫克/毫升。为防止降解,加入0.1克/升的2,6-二叔丁 基-对甲酚。将326.5微升溶液注入该柱装置。使用10个分子量为580 至7500000的聚苯乙烯标样(Polymer Laboratories的EasiCal kit)获 得校准曲线;另外包括两个来自相同制造商的峰分子量为11600000 和13200000的其它标样。据估计,Mark-Houwink关系式的K值为:

对于聚苯乙烯标样,K=1.21×10-4dL/g和α=0.706;

对于聚丙烯样品,K=1.90×10-4dL/g和α=0.725;

对于丙烯共聚物样品,K=1.93×10-4dL/g和α=0.725。

三级多项式拟合用于内插实验数据并获得校准曲线。使用Waters 制造的具有GPCV选项的Empower 1.0进行数据采集和加工。

熔融温度

通过DSC根据ISO 3146以20K/分钟的加热速率测定。

13 C-NMR(对于金属茂制成的丙烯聚合物)

NMR分析。在于100.61MHz下运行的DPX-400能谱仪上以傅里 叶变换模式在120℃下采集PP的13C-NMR谱。分别使用在21.8ppm 和29.9ppm下的mmmm五单元组碳的峰作为内标。将样品在5毫米 管中在120℃下以8%wt/v浓度溶解在1,1,2,2-四氯乙烷-d2中。用90° 脉冲,脉冲之间的12秒延迟和CPD(WALTZ 16)采集各谱以除去 1H-13C偶联。使用6000Hz的谱窗在32K数据点中储存大约2500个 瞬态。

根据“Selectivity in Propylene Polymerization with Metallocene Catalysts”,L.Resconi,L.Cavallo,A.Fait,F.Piemontesi,Chem.Rev., 100,1253,(2000))进行PP谱的赋值。

用对映位置模型将实验五单元组分布建模,获得mmmm含量。如 下获得具有高的2,1(E)和1,3(H)误差含量的PP的mmmm含量:

[mmmm]=100(∑[CH3]-5[mrrm]-5[E]-5[H])/(∑[CH3])

其中∑[CH3]是所有CH3基团的总量。

如下获得2,1和3,1误差的含量:

[E]=100(E9/∑[CH2])

[H]=100(0.5H2/∑[CH2])其中E9是在42.14ppm的峰,H2是在 30.82ppm的峰且∑[CH2]是所有CH2基团的总量。

熔体强度

所用装置是配有用于数据加工的计算机的Toyo-Sieki Seisakusho Ltd.熔体拉力试验机。该方法包括测量以特定拉伸速度拉伸的熔融聚 合物束的拉伸强度。特别地,将要测试的聚合物在230℃下以0.2毫 米/分钟通过带有8毫米长1毫米直径毛细孔的模头挤出。然后使用牵 引滑轮系统以0.0006m/秒2的恒定加速度拉伸离开的线束,测量拉力 直至断裂点。该装置作为拉伸的函数报道线束的拉力值。熔体强度对 应于在聚合物断裂时的熔体拉力。

实施例1至12和对比例1至3

使用下列材料作为组分A)、B)、C)和Q)。

组分A)

PP-1:MFR为2300克/10分钟、Mw/Mn为2.6且在室温下在二 甲苯中的全同立构规整度指数为98.5%(高于92%的全同立构五单元 组(mmmm)、DSC熔融温度为146℃、特性粘度为0.47dl/g的、丸 粒形式的丙烯均聚物;

PP-2:MFR为12克/10分钟、Mw/Mn为5.4且全同立构规整度 指数为96.7%的、丸粒形式的丙烯均聚物;

PP-3:含有1.6重量%乙烯、MFR为3克/10分钟、Mw/Mn为19.2 且全同立构规整度指数为96%的、丸粒形式的丙烯共聚物;

PP-4:聚丙烯组合物,其含有75重量%MFR值为75克/10分钟 的丙烯均聚物和25重量%丙烯与乙烯的弹性体级分(其含有55重量 %乙烯),所述组合物具有16.5克/10分钟的MFR值;

PP-5:聚丙烯组合物,其含有83重量%MFR值为22.5克/10分钟 的丙烯均聚物和17重量%丙烯与乙烯的弹性体级分(其含有54重量 %乙烯),所述组合物具有12克/10分钟的MFR值。

用如PCT/EP2004/007061中所述制成的催化剂体系使用外消旋- 二甲基甲硅烷基双(2-甲基-4,5-苯并-茚基)-二氯化锆获得PP-1。

将如PCT/EP2004/007061中所述获得的催化剂泥浆形式的催化剂 体系加入预接触容器,在此将其用大约5(千克/小时)丙烷稀释。从 该预接触容器,将催化剂体系送入预聚合回路,同时在此加入丙烯。 预聚合温度为45℃。催化剂在预聚合回路中的停留时间为8分钟。然 后将该预聚合回路中获得的已预聚合的催化剂连续送入环式反应器, 在此以340千克/小时的速率加入丙烯。聚合温度为70℃。从该环式 反应器中排出聚合物,与未反应的单体分离并干燥。通过氢的进料控 制产物的MFR,调节以产生聚合物的所需MFR。在PP-1的情况下, 氢浓度为1080ppm。

组分B)

GF:玻璃纤维White ECS O3T 480(Nippon Electric Glass Company Ltd),纤维长度3毫米且直径13微米。

组分C)

Heco-1

多相聚烯烃组合物,其具有大约2.5克/10分钟的MFR值、220MPa 的弯曲模量和54重量%含量的在室温下可溶于二甲苯的级分并包含 (重量百分比)30%的丙烯均聚物(MFR为100克/10分钟且全同立构规 整度指数为97.5%)、30%的含34%乙烯的丙烯与乙烯的弹性体级分 和40%的含70%乙烯的丙烯与乙烯的聚合物级分。

Heco-2

具有0.6克/10分钟的MFR和80MPa的弯曲模量的多相聚烯烃组 合物,包含(重量百分比):

a)32%的含有3.5%乙烯和大约6%在25℃下可溶于二甲苯的级分 并具有1.5dl/g的特性粘度[η]的结晶丙烯无规共聚物;

b)7.5%的在25℃下完全不溶于二甲苯的基本线型的乙烯/丙烯共 聚物;和

c)60.5%的含有25%乙烯、在25℃下完全可溶于二甲苯并具有3.2 dl/g的特性粘度[η]的乙烯/丙烯共聚物。

在高收率和高立体有择的负载在MgCl2上的齐格勒纳塔催化剂存 在下通过序列聚合获得该组合物。

Heco-3

多相聚烯烃组合物,其具有大约0.6克/10分钟的MFR值、20MPa 的弯曲模量和76重量%含量的在室温下可溶于二甲苯的级分并包含 (重量百分比)17%的丙烯与3.3%乙烯的结晶共聚物和83%的含32%乙 烯的丙烯与乙烯的弹性体级分。

Engage

含有61重量%乙烯和39重量%1-辛烯,具有35的门尼粘度(在 121℃下的ML1+4)、0.5克/10分钟的MFR(190℃/2.16千克)和0.868 克/立方厘米的密度的共聚物。所述共聚物由Dow Chemical以商标 Engage 8150出售。

组分Q)

PP-MA:用马来酸酐(MA)接枝的丙烯均聚物,MFR为115克 /10分钟且MA含量为1重量%(Polybond 3200,Chemtura出售)。

组分A)还含有大约0.3重量%的常规抗氧化剂添加剂。

使用双螺杆挤出机,型号Werner&Pfleiderer ZSK40SC通过挤出 制备该组合物。

该生产线具有大约43L/D的工艺长度并带有重力送料器。经由强 制侧向给料,将组分A)、C)和Q)送入第一机筒并将组分B)送入第五 机筒。

使用带有冷却浴和线料切割机Scheer SGS100的线料模板形成丸 粒;也对提取的烟气(extract fumes)和分解产物施加真空脱气(机 筒号8)。

运行条件:

螺杆速度:200rpm;

容积:50-60kg/h;

机筒温度:200-220℃

由此获得的组合物的最终性能与组分相对量一起报道在表I至IV 中。

表I

  实施例号   1   2   3   4   组分(重量%)   PP-1   21.39   19.03   18.83   15.9   Heco-1   4.72   9.44   9.34   15.7   PP-3   21.39   19.03   18.83   15.9   GF   50   50   50   50   PP-MA   2.5   2.5   3   2.5   A)   45.28   40.56   40.66   34.3   B)   50   50   50   50   C)   4.72   9.44   9.34   15.7   AI)   47.24   46.92   46.3   46.35   AII)   47.24   46.92   46.3   46.35   Q)   5.52   6.16   7.4   7.3   性能   MFR(dg/min)   7.8   6.2   6.3   5.1   密度(kg/dm3)   1.334   1.332   1.334   1.33   弯曲模量(MPa)   10700   10300   1030   0   9700   拉伸模量(MPa)   11400   11000   1110   0   10500   在23℃下的却贝无缺   口冲击强度(kJ/m2)   66   79   77   81   在-30℃下的却贝无缺   口冲击强度(kJ/m2)   71   81   80   83   在23℃下的却贝缺口   冲击强度(kJ/m2)   16   19   18   20   在-30℃下的却贝缺口   冲击强度(kJ/m2)   18   22   22   23   致断拉伸强度(MPa)   123   118   117   102   致断伸长(%)   3   3.8   3.7   4.4

  HDT 1.82N(℃)   147   145   147   144

表II

  实施例号   5   6   7   8   组分(重量%)   PP-1   19.03   19.03   19.03   14.26   PP-2   14.26   Heco-1   4.72   PP-3   19.03   19.03   19.03   14.26   Heco-2   9.44   Heco-3   9.44   Engage   9.44   GF   50   50   50   50   PP-MA   2.5   2.5   2.5   2.5   A)   40.56   40.56   40.56   45.28   B)   50   50   50   50   C)   9.44   9.44   9.44   4.72   AI)   46.92   46.92   46.92   31.49   AII)   46.92   46.92   46.92   62.99   Q)   6.16   6.16   6.16   5.52   i)   50   ii)   50   性能   MFR(dg/min)   4.6   4.8   5.2   5.5   密度(kg/dm3)   1.332   1.332   1.335   1.334   弯曲模量(MPa)   10100   10100   1020   0   10800   拉伸模量(MPa)   10900   10800   1085   0   11400   在23℃下的却贝无缺口冲   击强度(kJ/m2)   74   82   77   67   在-30℃下的却贝无缺口冲   击强度(kJ/m2)   79   87   78   73   在23℃下的却贝缺口冲击   强度(kJ/m2)   18   19   18   17   在-30℃下的却贝缺口冲击   强度(kJ/m2)   22   22   20   19

 致断拉伸强度(MPa)   114   112   108   123  致断伸长(%)   3.9   4.5   3.7   2.8  HDT 1.82N(℃)   145   145   143   148

表III

  实施例号   9   10   11   12   组分(重量%)   PP-1   12.68   13.86   12.33   13.86   PP-2   12.69   Heco-1   9.44   9.28   12.34   PP-3   12.69   13.86   12.33   13.86   Engage   9.28   GF   50   60   60   60   PP-MA   2.5   3   3   3   A)   40.56   30.72   27.66   30.72   B)   50   60   60   60   C)   9.44   9.28   12.34   9.28   AI)   31.26   45.12   44.58   45.12   AII)   62.57   45.12   44.58   46.12   Q)   6.17   9.76   10.84   9.76   i)   50   ii)   50   性能   MFR(dg/min)   5.1   4.8   3.8   3.6   密度(kg/dm3)   1.335   1.473   1.473   1.473   弯曲模量(MPa)   10400   13100   1250   0   12300   拉伸模量(MPa)   11050   13200   1280   0   12500   在23℃下的却贝无缺口   冲击强度(kJ/m2)   72   67   69   61   在-30℃下的却贝无缺口   冲击强度(kJ/m2)   78   69   72   64   在23℃下的却贝缺口冲   击强度(kJ/m2)   19   15   17   17   在-30℃下的却贝缺口冲   击强度(kJ/m2)   21   21   22   19

 致断拉伸强度(MPa)   113   110   103   98  致断伸长(%)   3.7   2.5   2.8   2.8  HDT 1.82N(℃)   146   144.5   145   143

表IV

  对比例号   1   2   3   组分(重量%)   PP-2   58   PP-4   47.5   PP-5   58   GF   40   40   50   PP-MA   2   2   2.5   A)   60   60   50   B)   40   40   50   性能   MFR(dg/min)   3   3.3   4.6   密度(kg/dm3)   1.219   1.210   1.328   弯曲模量(MPa)   8270   7300   9200   拉伸模量(MPa)   8890   8200   9600   在23℃下的却贝无缺口冲   击强度(kJ/m2)   59.5   58   62   在-30℃下的却贝无缺口冲   击强度(kJ/m2)   63   70   72   在23℃下的却贝缺口冲击   强度(kJ/m2)   13.7   16   20   在-30℃下的却贝缺口冲击   强度(kJ/m2)   16.1   18   21   致断拉伸强度(MPa)   116   101   86   致断伸长(%)   2.4   3.9   4   HDT 1.82N(℃)   151   148   145

螺旋流试验

使用2.5毫米深的单腔环形(endless)螺旋流模具并将实施例2 和对比例3的组合物在230℃的恒定熔体温度下在不同注射压力(2、 4、6、8、10MPa)下注入。

注射成型机是具有190吨夹紧力的Sandretto Model 190;模具温 度为40℃

在这些条件下,对于每一注射压力,测量以毫米表示的流径长度, 其与该材料的流动性成比例。

结果报道在下表V中。

表V

  2MPa   4MPa   6MPa   8MPa   10MPa  实施例2:流径长度   250   540   790   1020   1230  对比例3:流径长度   190   400   550   710   880

如上表中所示,实施例2的组合物表现出比对比例3的组合物高 的螺旋流长度。

这意味着本发明的组合物可更容易地填充模腔,甚至是具有复杂 设计的那些模腔,从而降低注射成型压力,具有更少的变形问题并降 低模制周期时间,在生产率方面具有经济优势。

实施例13至16和对比例4

使用前述实施例中所用的相同PP-1、PP-2、PP-3、PP-4、Engage 和Heco-1聚合物材料(组分A)和C)),制备填充的组合物。除所 述材料外,下列丙烯聚合物也用于组分A)。

PP-6:MFR为1335克/分钟、Mw/Mn为2.5且全同立构规整度指 数为98.5(高于92%的全同立构五单元组(mmmm))、DSC熔融温 度为146℃、特性粘度为0.57的、丸粒形式的丙烯均聚物。

PP-7:MFR为550克/10分钟、Mw/Mn为2.3且在室温下在二甲 苯中的全同立构规整度指数为98.7%(高于92%的全同立构五单元组 (mmmm))、DSC熔融温度为145.3℃、特性粘度为0.69dl/g的、 丸粒形式的丙烯均聚物;

PP-6以与PP-1相同的方式制备,差别在于将丙烯以330千克/小 时的速率加入,且氢进料为970ppm。

PP-7以与PP-1相同的方式制备,差别在于将丙烯以329千克/小 时的速率加入,且氢进料为550ppm。

组分B)选自:

-Wollastonite Nyglos 8 10991:硅灰石(供应商Nyco Minerals Inc),白色自由流动的粉末形式,堆密度0.82克/毫升,中值粒度8 微米(Sedigraph)。

-Talc HM05(供应商IMI Fabi S.p.A),在目测下为细白色粉末 形式,夯实密度=0.31克/毫升且多于95重量%的颗粒具有小于5微 米的尺寸;和

-白色粉末形式的碳酸钙Omyacarb 2T-UM(供应商Omya S.p.A.),其Fe2O3含量小于0.03重量%,且多于32重量%的颗粒具 有小于2微米的尺寸,且少于0.05重量%的颗粒具有大于45微米的 尺寸。

在单螺杆挤出机,共捏合机Buss型号MDK70(带有70mm直径 螺杆,17L/D工艺长度)中进行挤出。

通过第一进料口送入组分A)和C),而组分B)优选通过熔体相中 的两个垂直进料口送入。

运行参数如下:

螺杆速度:270rpm;

容积:50-60千克/小时;

机筒温度:200-230℃

使用带有冷却浴和线料切割机的线料模板形成丸粒;也对提取的 烟气和分解产物施加真空脱气。

如此获得的组合物的最终性能与组分的相对量一起报道在表VI 中。

如上所述进行螺旋流试验。

表VI

  实施例号   对比例4   13   14   15   16   组分(重量%)   PP-1   20   20   PP-6   12   PP-7   20   PP-2   35   10   HECO-1   10   11   8   PP-3   20   9   PP-4   50   Engage   5   Wollastonite Nyglos 810991   50   50   60   滑石HM05C   40   碳酸钙Omyacarb 2T UM   70   A)   50   40   55   29   22   B)   50   50   40   60   70   C)   10   5   11   8   AI)   50   36.4   69   54.5   AII)   50   63.6   31   45.5   性能   密度(kg/dm3)   1.34   1.354   1.24   1.536   1.63   MFR(dg/min)   0.53   3   21   8.4   40   弯曲模量(MPa)   5770   6850   4480   7300   4120   拉伸模量(MPa)   4000   5900   4200   6300   3150   在23℃下的却贝无缺口冲击强度(kJ/m2)   18   15   26.4   9.2   10.7   在23℃下的却贝缺口冲击强度(kJ/m2)   4.3   4   1.7   4.4   1.8   在-20℃下的却贝缺口冲击强度(kJ/m2)   2   2   1.5   2   1.1   致断拉伸强度(MPa)   24.2   32   31   24   13.3   致断伸长(%)   2.2   2   4.1   1.8   1   在20Mpa下的螺旋流长度(mm)   205   390   在40Mpa下的螺旋流长度(mm)   440   730   在60Mpa下的螺旋流长度(mm)   600   970   在80Mpa下的螺旋流长度(mm)   780   1210   在100Mpa下的螺旋流长度Mpa(mm)   960   1455

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资源描述

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1、(10)授权公告号 CN 101568589 B (45)授权公告日 2012.11.14 CN 101568589 B *CN101568589B* (21)申请号 200780047108.4 (22)申请日 2007.12.12 06126690.4 2006.12.20 EP 60/876,734 2006.12.22 US C08L 23/10(2006.01) C08K 7/14(2006.01) C08L 23/08(2006.01) C08L 23/16(2006.01) C08L 51/06(2006.01) C08L 53/00(2006.01) (73)专利权人 巴塞尔聚。

2、烯烃意大利有限责任公 司 地址 意大利米兰 (72)发明人 E马萨拉蒂 E科斯坦蒂尼 M康萨尔维 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 段晓玲 韦欣华 EP 1333056 B1,2006.03.29, 实施例 7. EP 1333056 B1,2006.03.29, 实施例 7. (54) 发明名称 填充的聚烯烃组合物 (57) 摘要 填充的聚烯烃组合物, 其包含 : A)15 重量 至 55 重量的聚丙烯组分 ; B)20 重量至 80 重 量的填料 ; C)4 重量至 25 重量的弹性体聚 合物或聚合物组合物 ; 其中 A)、 B) 和 C) 的百分比。

3、 基于 A)、 B) 和 C) 的总量且 A) 选自下列组合物 : a) 含有 20 重量至 80 重量的具有 500 克 /10 分钟或更高的熔体流动速率 L(MFRI) 值的聚丙烯 级分 AI) 和 20 重量至 80 重量的具有 0.1 至 30 克 /10 分钟的熔体流动速率 L(MFRII) 值的聚丙 烯级分 AII) 的聚丙烯组合物, AI) 和 AII) 的所述百 分比基于AI) 和 AII) 的总量 ; 或 b) 含有 15重量 至72重量的具有500克/10分钟或更高的熔体 流动速率 L(MFRI) 值的聚丙烯级分 AI)、 15 重量 至 70 重量的具有 0.1 至 30。

4、 克 /10 分钟的熔体 流动速率 L(MFRII) 值的聚丙烯级分 AII) 和 0.5 重 量至 15 重量的增容剂 Q) 的聚丙烯组合物, AI)、 AII)和Q)的所述百分比基于AI)、 AII)和Q)的 总量。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2009.06.19 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2007/063826 2007.12.12 (87)PCT申请的公布数据 WO2008/074715 EN 2008.06.26 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 封志强 权利要求书 1 页 说明书 22 页 (19)中华人民共和国国家知识产。

5、权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 22 页 1/1 页 2 1. 填充的聚烯烃组合物, 其包含 : A)15 重量至 55 重量的聚丙烯组分 ; B)20 重量至 80 重量的填料 ; C)4 重量至 25 重量的烯属弹性体 ; 其中 A)、 B) 和 C) 的百分比基于 A)、 B) 和 C) 的总量且 A) 选自下列组合物 : a) 含有 20 重量至 80 重量的聚丙烯级分 AI) 和 20 重量至 80 重量的聚丙烯级 分 AII) 的聚丙烯组合物, 所述聚丙烯级分 AI) 具有 500 克 /10 分钟或更高的熔体流动速率 (MFRI) 值, 所述聚丙烯级分 AII。

6、) 具有 0.1 至 30 克 /10 分钟的熔体流动速率 (MFRII) 值, 且 AI) 和 AII) 的所述百分比基于 AI) 和 AII) 的总量 ; 或 b) 含有 15 重量至 72 重量的聚丙烯级分 AI)、 15 重量至 70 重量的聚丙烯级分 AII) 和 0.5 重量至 15 重量的增容剂 Q) 的聚丙烯组合物, 所述聚丙烯级分 AI) 具有 500 克/10分钟或更高的熔体流动速率(MFRI)值, 所述聚丙烯级分AII)具有0.1至30克/10分 钟的熔体流动速率 (MFRII) 值, 且 AI)、 AII) 和 Q) 的所述百分比基于 AI)、 AII) 和 Q) 的总。

7、量 ; 所述级分 AI) 和 AII) 独立地选自丙烯均聚物和含有最多 5 摩尔乙烯和 / 或 C4-C10- 烯烃的无规丙烯共聚物 ; 所有熔体流动速率值都根据 ISO1133 在 230下用 2.16 千克载荷测量。 2.权利要求1的组合物, 其中在没有降解处理的情况下获得聚丙烯级分AI)的MFRI值。 3. 权利要求 1 的组合物, 其中聚丙烯级分 AI) 的丙烯均聚物和共聚物直接在金属茂基 催化剂存在下的聚合中获得。 4. 权利要求 1 的组合物, 其中聚丙烯级分 AI) 的丙烯均聚物和共聚物具有低于 4 的以 Mw/Mn 比率表示的分子量分布。 5. 权利要求 1 的组合物, 其中聚。

8、丙烯级分 AII) 的丙烯均聚物和共聚物具有高于 10 的 以 Mw/Mn 比率表示的分子量分布。 6. 权利要求 1 的组合物, 其中聚丙烯级分 AII) 含有 30 重量至 70 重量的具有 4 至 7 的以 Mw/Mn 比率表示的分子量分布的级分 i) 和 30 重量至 70 重量的具有高于 10 的 以 Mw/Mn 比率表示的分子量分布的级分 ii), 所述级分 i) 和 ii) 独立地选自丙烯均聚物和 含有最多5摩尔乙烯和/或一种或多种C4-C10-烯烃的无规丙烯共聚物 ; i)和ii)的所 述百分比基于 i) 和 ii) 的总量。 7. 权利要求 1 的组合物, 其中填料 B) 选。

9、自无机填料和纤维或它们的组合。 8. 权利要求 1 的组合物, 其中填料 B) 基本由玻璃纤维构成且聚丙烯组分 A) 具有组合 物 b)。 9.权利要求1的组合物, 其中填料B)基本是矿物填料且聚丙烯组分A)具有组合物a)。 10. 权利要求 1 的组合物用于通过注射成型、 挤出或热成形法制造制品的用途。 11. 权利要求 1 的组合物作为浓缩物的用途。 权 利 要 求 书 CN 101568589 B 2 1/22 页 3 填充的聚烯烃组合物 0001 本发明涉及具有加工性能与机械性能的改进的平衡的含填料的聚烯烃组合物。 0002 特别地, 尽管存在显著且甚至极高量的填料 ( 这与机械性能的。

10、极有利和不寻常 的平衡联系在一起 ), 本发明的组合物能够实现相对较高的熔体流动速率值, 下文缩写为 MFR。 0003 为了提高这类组合物的最终 MFR 值, 在现有技术中已经建议使用具有高 MFR 值的 丙烯聚合物。特别地, 根据美国专利 No.4997875, 通过将最多 50 重量的纤维增强剂掺入 MFR 值为大约 55 至大约 430 克 /10 分钟的聚合成的丙烯聚合物材料中, 获得改进的熔体流 动特性和良好的机械性质。 0004 根据美国专利申请 No.20060264557, 通过将大量有机纤维和任选无机填料掺入 MFR为大约20至大约1500克/10分钟的聚丙烯树脂中, 获得。

11、具有良好冲击性能的增强的聚 丙烯组合物。实际上, 所述文献的实施例中所用的丙烯聚合物的最高 MFR 值为 400-430 克 /10 分钟。 0005 现在已经发现, 通过将填料与具有极高 MFR 值的丙烯聚合物掺合, 实现了弯曲模 量、 抗冲击性、 拉伸性能和热变形温度 ( 下文称作 HDT) 的改进的平衡。 0006 本发明的组合物实现的其它改进的性能是尺寸稳定性、 抗蠕变性和抗环境应力开 裂性。 0007 此外, 与现有技术中已知的填充的组合物相比, 本发明的组合物还表现出更高的 填充甚至具有复杂设计的模具腔 (cavity mould) 的能力并使注射成型应用中的周期时间 降低。 00。

12、08 本发明的组合物的提高的流动性以及它们的较高劲度值也能够降低制成的模制 品的厚度。 0009 详细地, 本发明提供了填充的聚烯烃组合物, 其包含 : 0010 A)15 重量至 55 重量的聚丙烯组分 ; 0011 B)20 重量至 80 重量的填料 ; 0012 C)4 重量至 25 重量的弹性体聚合物或聚合物组合物 ; 0013 其中 A)、 B) 和 C) 的百分比基于 A)、 B) 和 C) 的总量且 A) 选自下列组合物 : 0014 a) 聚丙烯组合物, 其含有 20 重量至 80 重量的具有 500 克 /10 分钟或更高的 熔体流动速率(MFRI)值的聚丙烯级分AI), 和。

13、20重量至80重量的具有0.1至30克/10 分钟的熔体流动速率 (MFRII) 值的聚丙烯级分 AII), AI) 和 AII) 的所述百分比基于 AI) 和 AII) 的总量 ; 或 0015 b) 聚丙烯组合物, 其含有 15 重量至 72 重量的具有 500 克 /10 分钟或更高的 熔体流动速率 (MFRI) 值的聚丙烯级分 AI)、 15 重量至 70 重量的具有 0.1 至 30 克 /10 分钟的熔体流动速率 (MFRII) 值的聚丙烯级分 AII) 和 0.5 重量至 15 重量的增容剂 Q), AI)、 AII) 和 Q) 的所述百分比基于 AI)、 AII) 和 Q) 的。

14、总量 ; 0016 所述级分 AI) 和 AII) 独立地选自丙烯均聚物和含有最多 5 摩尔乙烯和 / 或 C4-C10-烯烃的无规丙烯共聚物 ; 所有熔体流动速率值都根据ISO 1133在230下用2.16 说 明 书 CN 101568589 B 3 2/22 页 4 千克载荷测量。 0017 本发明的组合物优选包含占 A)、 B) 和 C) 的总重量的 20 重量至 55 重量, 更优 选 25 重量至 50 重量的 A), 25 重量至 75 重量, 更优选 40 重量至 70 重量的 B) 和 4 重量至 20 重量, 更优选 5 重量至 20 重量的 C)。 0018 上文定义的级。

15、分 AI) 是具有极高 MFR 值, 即 500 克 /10 分钟或更高, 优选 1200 克 /10 分钟或更高, 特别是 500 至 2500 克 /10 分钟, 或 1200 至 2500 克 /10 分钟的 MFR 值的丙 烯聚合物或聚合物组合物。 0019 此外, 优选在没有任何降解处理的情况下获得这种 MFR 值。换言之, 级分 AI) 优选 由在聚合后未经任何能够显著改变 MFR 值的处理的聚合成的丙烯聚合物构成。因此, 级分 AI) 的分子量也基本是在用于制备该丙烯聚合物的聚合法中直接获得的那些。 0020 或者但不优选地, 通过具有较低 MFR 值的丙烯聚合物的降解 ( 减粘。

16、裂化 ) 获得所 述 MFR 值。 0021 级分 AI) 中可存在的丙烯共聚物中的共聚单体选自乙烯和 / 或 C4-C10- 烯烃, 例 如丁烯 -1、 戊烯 -1、 4- 甲基戊烯 -1、 己烯 -1 和辛烯 -1。优选共聚单体是乙烯和丁烯 -1。 0022 级分 AI) 的所有丙烯聚合物和共聚物可以通过在聚合法中使用齐格勒 - 纳塔催化 剂或金属茂基催化剂体系来制备。所述催化剂和聚合法是本领域中已知的。 0023 可以使用本领域中已知的常规分子量调节剂, 如链转移剂 ( 例如氢或 ZnEt2)。 0024 齐格勒 - 纳塔催化剂的优选实例是负载在无水氯化镁上的包含三烷基铝化合物、 任选给。

17、电子体和固体催化剂组分 ( 包含 Ti 的卤化物或卤素 - 醇化物和任选给电子体化合 物)的负载型催化剂体系。 具有上述特征的催化剂是专利文献中公知的 ; 特别有利的是USP 4,399,054 和 EP-A-45977 中所述的催化剂。其它实例可见于 USP 4,472,524。 0025 在 EP0622380 中公开了适用于制备级分 AI) 的丙烯聚合物的具体齐格勒 - 纳塔催 化剂和聚合法的实例。 0026 优选地, 当用齐格勒 - 纳塔催化剂制备级分 AI) 的丙烯聚合物时, 如所述 EP0622380 中所公开, 它们具有在 600 至 1000 克 /10 分钟的 MFR 下 1。

18、00,000 至 60,000 的 Mw 值, 和在高于 1000 克 /10 分钟的 MFR 下高于或等于 140000 的 Mz 值。 0027 用齐格勒 - 纳塔催化剂制成的所述丙烯聚合物的其它优选特征是 : 0028 -2.5 至 2.8 的 Mz/Mw 值 ; 0029 - 高于或等于 95, 更优选高于或等于 97的以在室温 ( 大约 25 ) 下不溶于二 甲苯的重量分数表示的全同立构规整度指数。 0030 更优选地, 直接在金属茂基催化剂体系存在下的聚合中获得级分 AI) 的丙烯聚合 物。 0031 聚合条件一般不需要不同于用于齐格勒 - 纳塔催化剂的那些。 0032 优选的金属。

19、茂基催化剂体系可通过使以下的 a) 与 b) 接触来获得 : 0033 a) 式 (I) 的金属茂化合物 : 0034 说 明 书 CN 101568589 B 4 3/22 页 5 0035 其中 0036 M 是属于元素周期表第 3、 4、 5、 6 族或属于镧族或锕族的过渡金属 ; M 优选为钛、 锆 或铪 ; 0037 X, 相同或不同, 是氢原子、 卤素原子或 R、 OR、 OSO2CF3、 OCOR、 SR、 NR2或 PR2基团, 其 中 R 是直链或支链的、 环状或无环的、 C1-C40- 烷基、 C2-C40链烯基、 C2-C40炔基、 C6-C40- 芳基、 C7-C40-。

20、 烷芳基或 C7-C40- 芳烷基 ; 任选含有属于元素周期表第 13-17 族的杂原子 ; R 优选是 直链或支链的 C1-C20- 烷基 ; 或两个 X 可以任选构成取代或未取代的丁二烯基或 OR O 基团, 其中 R 是选自 C1-C40亚烷基、 C6-C40亚芳基、 C7-C40烷亚芳基和 C7-C40芳亚烷基的二价基团 ; X 优选是氢原子、 卤素原子或 R 基团 ; X 更优选是氯或 C1-C10- 烷基 ; 如甲基或乙基 ; 0038 L是任选含有属于元素周期表第13-17族的杂原子的二价C1-C40烃基或含有最多5 个硅原子的二价亚甲硅烷基 ; L 优选是二价桥连基, 选自任选。

21、含有属于元素周期表第 13-17 族的杂原子的 C1-C40亚烷基、 C3-C40亚环烷基、 C6-C40亚芳基、 C7-C40烷亚芳基或 C7-C40芳亚 烷基, 和含有最多 5 个硅原子的亚甲硅烷基如 SiMe2、 SiPh2; L 优选为基团 (Z(R” )2)n, 其中 Z 是碳或硅原子, n 是 1 或 2 且 R” 是任选含有属于元素周期表第 13-17 族的杂原子的 C1-C20 烃基 ; R” 优选是任选含有属于元素周期表第 13-17 族的杂原子的直链或支链的、 环状或无 环的 C1-C20- 烷基、 C2-C20链烯基、 C2-C20炔基、 C6-C20- 芳基、 C7-C。

22、20- 烷芳基或 C7-C20- 芳烷 基 ; 基团 (Z(R” )2)n更优选是 Si(CH3)2、 SiPh2、 SiPhMe、 SiMe(SiMe3)、 CH2、 (CH2)2和 C(CH3)2; (Z(R” )2)n再更优选是 Si(CH3)2。 0039 R1是任选含有属于元素周期表第 13-17 族的杂原子的 C1-C40烃基 ; R1优选是直链 或支链的、 环状或无环的 C1-C40- 烷基、 C2-C40链烯基、 C2-C40炔基、 C6-C40- 芳基、 C7-C40- 烷芳 基或 C7-C40- 芳烷基 ; 任选含有属于元素周期表第 13-17 族的杂原子 ; R1更优选是。

23、直链或支 链的、 饱和或不饱和的 C1-C20- 烷基 ; 0040 R2、 R3、 R4和 R5, 彼此相同或不同, 是氢原子或任选含有属于元素周期表第 13-17 族 说 明 书 CN 101568589 B 5 4/22 页 6 的杂原子的 C1-C40烃基 ; 或 R2、 R3、 R4和 R5中的两个 R 基团构成任选含有属于元素周期表第 14-16 族的杂原子的不饱和或饱和的 C4-C7环 ; 所形成的环可以带有 C1-C20烃取代基 ; 0041 b) 至少铝氧烷或能够形成烷基金属茂阳离子的化合物。 0042 金属茂化合物 a) 的具体实例是外消旋 - 二甲基甲硅烷基双 (2- 甲。

24、基 -4, 5- 苯 并 - 茚基 )- 二氯化锆。 0043 该铝氧烷被认为是含有至少一个下列类型的基团的线型、 支化或环状化合物 : 0044 0045 其中取代基 U, 相同或不同, 是氢原子、 卤素原子、 任选含有硅或锗原子的 C1-C20- 烷基、 C3-C20- 环烷基、 C6-C20- 芳基、 C7-C20- 烷芳基或 C7-C20- 芳烷基, 条件是至少一个 U 不同于卤素。 0046 特别地, 在线型化合物的情况下可以使用下式的铝氧烷 : 0047 0048 其中 n1是 0 或 1 至 40 的整数且取代基 U 如上定义 ; 或在环状化合物的情况下可 以使用下式的铝氧烷 :。

25、 0049 0050 其中 n2是 2 至 40 的整数且 U 取代基如上定义。 0051 合适的铝氧烷的实例是甲基铝氧烷(MAO)、 四-(异丁基)铝氧烷(TIBAO)、 四-(2, 4, 4- 三甲基 - 戊基 ) 铝氧烷 (TIOAO)、 四 -(2, 3- 二甲基丁基 ) 铝氧烷 (TDMBAO) 和四 -(2, 3, 3- 三甲基丁基 ) 铝氧烷 (TTMBAO)。 0052 能够形成烷基金属茂阳离子的化合物的实例是式 D+E-的化合物, 其中 D+是能够 给出质子并不可逆地与式 (I) 的金属茂的取代基 X 反应的布朗斯台德酸, 且 E- 是能使由 这两种化合物的反应生成的活性催化。

26、物类稳定并且足够容易地被烯属单体除去的相容阴 离子。优选地, 阴离子 E-包含一个或多个硼原子。更优选地, 阴离子 E-是式 BAr4(-)的阴离 子, 其中可以相同或不同的取代基 Ar 是芳基, 如苯基、 五氟苯基或双 ( 三氟甲基 ) 苯基。如 WO 91/02012 中所述, 四 - 五氟苯基硼酸酯是特别优选的化合物。此外, 可以方便地使用式 BAr3的化合物。例如在国际专利申请 WO 92/00333 中描述了这类化合物。能够形成烷基金 属茂阳离子的化合物的其它实例是式BAr3P的化合物, 其中P是取代或未取代的吡咯基。 在 WO01/62764 中描述了这些化合物。含硼原子的所有这些。

27、化合物可以以大约 1 1 至大约 10 1 ; 优选 1 1 至 2 1 ; 更优选大约 1 1 的硼与金属茂的金属之间的摩尔比使用。 0053 用金属茂基催化剂体系制成的所述丙烯聚合物的其它优选特征是 : 0054 - 低于 4 ; 更优选低于 3 ; 最优选低于 2.7 的分子量分布 Mw/Mn ; 0055 - 高于 90 ; 更优选高于 92的用 13C-NMR 测得的全同立构五单元组 (mmmm) ; 说 明 书 CN 101568589 B 6 5/22 页 7 0056 - 在 25下低于 2 重量, 更优选低于 1.6 重量的二甲苯可溶物 ; 0057 - 高于 143的用 D。

28、SC 测得的熔点 ; 0058 该聚丙烯级分 AII) 可以是具有 0.1 至 30 克 /10 分钟的 MFR 值的任何丙烯均聚物 或共聚物。因此, 所述级分 AII) 可以用传统催化剂 ( 齐格勒 - 纳塔或金属茂基 ) 在传统聚 合法中制备。 0059 所述聚丙烯级分 AII) 的优选特征是 : 0060 -0.5 至 20 克 /10 分钟的 MFR 值 ; 0061 - 高于或等于 92, 更优选高于或等于 95的以在室温 ( 大约 25 ) 下不溶于二 甲苯的重量分数表示的全同立构规整度指数。 0062 - 最多 9 摩尔, 更优选最多 5 摩尔的共聚单体量 ; 0063 -Mw/。

29、Mn 4, 更优选 Mw/Mn 7 且最优选 Mw/Mn 10 ; 0064 - 高于 1.50cN, 特别是 1.60 至 12.00cN, 更优选 1.60 至 8.00cN 的在 230下测得 的熔体强度。 0065 AII) 中可存在的共聚单体的实例与之前对聚丙烯级分 AI) 所指定的相同。 0066 特别优选用作级分 AII) 的是含有 30 重量至 70 重量, 优选 40 重量至 60 重 量的具有 4 至 9 的以 Mw/Mn 比率表示的分子量分布的级分 i) 和 30 重量至 70 重量, 优选 40 重量至 60 重量的具有高于 10 的以 Mw/Mn 比率表示的分子量分布。

30、的级分 ii) 的组合物, 所述级分 i) 和 ii) 独立地选自丙烯均聚物和含有最多 5 摩尔乙烯和 / 或 C4-C10- 烯烃的无规丙烯共聚物 ; i) 和 ii) 的所述百分比基于 i) 和 ii) 的总量。 0067 所述级分 ii) 也可用作级分 AII)。 0068 为了获得Mw/Mn值为10或更大的丙烯均聚物和共聚物, 可以在两个或多更个阶段 中用不同量的分子量调节剂 ( 特别是氢 ) 实施聚合过程。在 EP0573862 中公开了优选在气 相中进行的这类方法的实例。 0069 也可以(且优选)用在至少两个互连聚合区中进行的气相聚合法制备所述均聚物 和共聚物。所述聚合法描述在欧。

31、洲专利 EP 782587 和国际专利申请 WO00/02929 中。 0070 该方法在第一和第二互连聚合区中进行, 在催化剂体系存在下向其中送入丙烯和 乙烯或丙烯和 - 烯烃, 并排出制成的聚合物。生长的聚合物颗粒在快速流化条件下流过 第一所述聚合区 ( 上升管 ), 离开所述第一聚合区并进入第二所述聚合区 ( 下降管 ), 它们 在重力作用下以致密化形式流过该第二所述聚合区, 离开所述第二聚合区, 并再引入所述 第一聚合区, 由此建立聚合物在这两个聚合区之间的循环。 通常, 通过将单体气体混合物在 生长的聚合物的再引入点下方引入所述第一聚合区, 从而建立第一聚合区中的快速流化条 件。 气。

32、体输入第一聚合区的速度高于该运行条件下的传输速度且通常为2至15米/秒。 在 第二聚合区中, 在此聚合物在重力作用下以致密化形式流动, 达到该固体的高密度值, 其接 近聚合物的堆密度 ; 由此沿流动方向获得压力的正增加, 使得可以不借助机械装置而将该 聚合物再引入第一反应区。由此, 设立 “环形” 循环, 其通过两个聚合区之间的压力平衡和 通过引入该系统的压头损失确立。 任选地, 在聚合区中保持一种或多种惰性气体, 如氮气或 脂族烃, 其量使得惰性气体分压总量优选为气体总压力的 5 至 80。操作参数如温度是气 相烯烃聚合法中常见的那些, 例如 50至 120, 优选 70至 90。该方法可以。

33、在 0.5 至 10MPa, 优选 1.5 至 6MPa 的操作压力下进行。优选将各种催化剂组分在所述第一聚合区的 说 明 书 CN 101568589 B 7 6/22 页 8 任何位置送入该第一聚合区。但是, 它们也可以在第二聚合区的任何位置送入。 0071 在该聚合法中, 提供能够完全或部分防止上升管中存在的气体和 / 或液体混合物 进入下降管的装置, 并将组成不同于上升管中存在的气体混合物的气体和 / 或液体混合物 引入下降管。根据一个优选实施方案, 将组成不同于上升管中存在的气体混合物的所述气 体和 / 或液体混合物通过一个或多个引入管引入下降管能够有效防止上升管中存在的混 合物进入。

34、下降管。将要进料至下降管中的所述具有不同组成的气体和 / 或液体混合物可以 任选以部分或完全液化形式送入。可以通过在国际专利申请 WO00/02929 的图 4 中图示的 反应器中进行聚合法和通过将一种或多种共聚单体和常规分子量调节剂, 特别是氢以不同 比例独立地计量加入至少一个聚合区中, 优选加入上升管中来方便地调节生长的聚合物的 分子量分布。 0072 本发明的组合物中要使用的填料组分 B) 可以是有机或无机的。 0073 优选的是有机和无机的纤维, 和其它无机填料 ( 不同于纤维 ), 如金属薄片、 玻璃 薄片、 碎玻璃、 玻璃球和矿物填料, 如滑石、 碳酸钙、 云母、 硅灰石或硅酸盐,。

35、 高岭土、 硫酸钡、 金属氧化物和氢氧化物。 0074 另一合适的填料是木粉。 0075 适用于本组合物的纤维包括由玻璃、 金属、 陶瓷、 石墨和有机聚合物 ( 如聚酯和尼 龙, 如芳族聚酰胺 ) 制成的长丝形式的纤维, 所有这些都可购得。 0076 玻璃纤维是优选的。 0077 玻璃纤维可以是短切 (cut) 玻璃纤维或长玻璃纤维, 或可以是连续长丝纤维形 式, 但优选使用短切玻璃纤维, 也称作短纤维或短切原丝 (chopped strands)。 0078 一般而言, 该玻璃纤维可以具有 1 至 50 毫米的长度。 0079 本发明的组合物中所用的短切或短玻璃纤维优选具有1至6毫米, 更优。

36、选3至4.5 毫米的长度和 10 至 20 微米, 更优选 12 至 14 微米的直径。 0080 如上所述, 本发明的聚丙烯组合物也可以包含增容剂 Q)。 0081 可用的一种类型是具有用于使该填料较不亲水和因此与该聚合物更相容的反应 性极性基团的低分子量化合物。 合适的化合物是例如, 硅烷, 如氨基硅烷、 环氧基硅烷、 酰氨 基硅烷或丙烯酰基硅烷。 0082 但是, 该增容剂优选包含改性的 ( 官能化的 ) 聚合物和具有反应性极性基团的任 选低分子量化合物。 改性的烯烃聚合物, 特别是丙烯均聚物和共聚物, 如乙烯和丙烯与彼此 或与其它 - 烯烃的共聚物最优选, 因为它们与本发明的组合物的组。

37、分 A) 高度相容。也可 以使用改性聚乙烯。 0083 在结构方面, 该改性的聚合物优选选自接枝或嵌段共聚物。 0084 在这方面, 优选的是含有衍生自极性化合物 ( 特别选自酸酐、 羧酸、 羧酸衍生物、 伯和仲胺、 羟基化合物、 噁唑啉和环氧化物以及离子化合物 ) 的基团的改性聚合物, 0085 所述极性化合物的具体实例是不饱和环状酸酐及其脂族二酯, 和二酸衍生物。特 别地, 可以使用马来酸酐和选自马来酸 C1-C10直链和支链二烷酯、 富马酸 C1-C10直链和支链 二烷基酯、 衣康酸酐、 C1-C10直链和支链衣康酸二烷基酯、 马来酸、 富马酸、 衣康酸及其混合 物的化合物。 0086 。

38、特别优选使用与马来酸酐接枝的丙烯聚合物作为改性的聚合物。 说 明 书 CN 101568589 B 8 7/22 页 9 0087 该低分子量化合物用于将填料偶联到改性的聚合物上并由此使其牢固结合到丙 烯聚合物组分 A) 上。这些通常是双官能化合物, 在这种情况下, 一个官能团可与填料发生 键合相互作用, 且第二官能团可以与改性的聚合物发生键合相互作用。该低分子量化合物 优选是氨基 - 或环氧基硅烷, 更优选是氨基硅烷。 0088 当填料 B) 包含玻璃纤维时, 该氨基硅烷以硅烷羟基键合到玻璃纤维上, 而氨基例 如和与马来酸酐接枝的聚丙烯形成稳定的酰胺键。 0089 特别有利的是在掺入该组合物。

39、中之前将该低分子量化合物施加到玻璃纤维中。 0090 该改性的聚合物可以如 EP0572028 中公开的那样以简单方式通过聚合物例如与 马来酸酐在自由基发生剂 ( 如有机过氧化物 ) 存在下的反应性挤出来制造。 0091 衍生自改性的聚合物中的极性化合物的基团优选量为 0.5 至 3 重量。 0092 该改性的聚合物的 MFR 的优选值为 50 至 400 克 /10 分钟。 0093 也可以使用包含预混形式的填料和增容剂的母料。 0094 要用在本发明的组合物中的弹性体聚合物或聚合物组合物 C) 可以是任何弹性体 聚合物材料, 特别选自烯属弹性体, 其常用于赋予聚烯烃更好的抗冲击性。 009。

40、5 因此, 组分 C) 优选选自 : 0096 1 含有至少 20 重量, 优选 20 至 70 重量 C3-C10- 烯烃的乙烯与 C3-C10- 烯 烃的共聚物 (13C-NMR 分析 ) ; 0097 2含有15至30重量丙烯酸甲酯单元并具有1至10克/10分钟的MFR的乙烯-丙 烯酸甲酯共聚物 ; 0098 3 含有至少一种选自丁二烯、 丁烯、 乙烯和异戊二烯的共聚单体的饱和或不饱和的 苯乙烯嵌段共聚物, 线型或支化的 ; 0099 4. 含有 20 至 80 重量乙烯和任选 5 至 15 摩尔 C4-C8- 烯烃的乙烯 - 丙烯共 聚物 (EPR 橡胶 ), 或乙烯 /- 烯烃 / 。

41、二烯三元共聚物, 特别是乙烯 - 丙烯 - 二烯单体橡胶 (EPDM) ; 0100 5. 含有 20至 60 重量乙酸乙烯酯并具有 1 克 /10 分钟或更高, 优选 2 至 30 克 /10 分钟的在 190 /21.2N(ISO 1133) 下的 MFR 的乙烯 / 乙酸乙烯酯共聚物。 0101 弹性体聚合物 1 的优选实例是 : 0102 (a) 具有 20 重量至 45 重量 1- 辛烯 (13C-NMR 分析 ) ; 优选具有小于 0.89 克 / 毫升的密度 ( 根据 ASTM D-792 测量 ) 的乙烯与 1- 辛烯的弹性体共聚物 ; 0103 (b) 具有 20 重量至 4。

42、0 重量 1- 丁烯 (13C-NMR 分析 ) ; 优选具有小于 0.89 克 / 毫升的密度的乙烯与 1- 丁烯的弹性体热塑性共聚物。 0104 弹性体共聚物 2 的优选实例是 : 0105 (c) 含有大约 20-25 重量丙烯酸甲酯单元并具有 1.5 至 6 克 /10 分钟的 MFR 的 乙烯 - 丙烯酸甲酯共聚物。 0106 弹性体共聚物 3 的优选实例是 : 0107 (d) 苯乙烯与异戊二烯或丁二烯的不饱和线型嵌段共聚物和苯乙烯与乙烯和丁烯 的饱和线型嵌段共聚物。 0108 弹性体共聚物 4 的优选实例是 : 0109 (e) 含有 50至 80 重量乙烯和 1至 15 重量二。

43、烯, 如丁二烯、 1, 4- 己二烯、 说 明 书 CN 101568589 B 9 8/22 页 10 1, 5- 己二烯和亚乙基 -1- 降冰片烯的 C3-C8- 烯烃的弹性体三元共聚物, 其中该 - 烯烃 优选是丙烯 ; 这些弹性体三元共聚物的典型密度值为 0.9 克 / 毫升或更低。 0110 共聚物 (a) 的具体实例是具有 35 的门尼粘度 ( 在 121下 ML1+4)、 0.5 克 /10 分钟 的 MFR(190 /2.16 千克 ) 和 0.868 克 / 立方厘米密度的含有 61 重量乙烯和 39 重量 1- 辛烯的共聚物, 0111 共聚物(a)的另一具体实例是含有75。

44、重量乙烯和25重量1-辛烯(IR分析)、 具有 75 肖氏 A 点的硬度和根据方法 ASTM D 792 为 0.87 克 / 毫升的密度和大约 1 克 /10 分钟的 MFR 的共聚物。 0112 共聚物 (b) 的具体实例是含有 77.9 重量乙烯和 22.1 重量 1- 丁烯 (13C-NMR 分析 )、 具有 85 肖氏 A 点的硬度和根据方法 ASTM D 792 为 0.87 克 / 毫升的密度的共聚物。 0113 共聚物 (c) 的具体实例是含有 20 重量丙烯酸甲酯、 具有 1.5-2.5 克 /10 分钟的 MFR、 89 肖氏 A 点的硬度和根据方法 ASTM D 792 。

45、为 0.945 克 / 毫升的密度的乙烯 - 丙烯酸 甲酯共聚物。 0114 共聚物 (d) 的具体实例是苯乙烯 - 异戊二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物 (SIS), 作为 Kraton D-1112 出售, 具有 34 肖氏 A 点的硬度 ; 苯乙烯 - 乙烯 - 丁烯 - 苯乙烯嵌段共聚物 (SEBS), 作为 Kraton G-1652 出售, 具有 75 肖氏 A 点的硬度 ; 和苯乙烯 - 乙烯 - 丁烯 - 苯乙 烯嵌段共聚物(SEBS), 作为Kraton G-1657出售, 具有65肖氏A点的硬度。 它们都由Shell 出售。 0115 组分 C) 的其它优选实例是多相聚烯烃组合物。

46、, 其包含 (ac) 一种或多种结晶丙烯 均聚物或丙烯与最多10重量乙烯或一种或多种其它-烯烃共聚单体的共聚物, 或所述 均聚物和共聚物的组合, 和 (bc) 含有 15或更多, 特别是 15至 90, 优选 15 至 85乙 烯的乙烯与其它 - 烯烃和任选与次要量的二烯 ( 通常为 (bc) 重量的 1 至 10 ) 的共聚 物或共聚物组合物。 0116 组分 C) 中所述组分 (ac) 和 (bc) 的优选量为 5 至 60 重量, 优选 10 至 50 重量 的 (ac) 和 40 至 95 重量, 优选 50 至 90 重量的 (bc), 基于 (ac) 和 (bc) 的总重量。 01。

47、17 特别地, 所述多相组合物中的所述 - 烯烃共聚单体选自 C4-C10- 烯烃 ( 对于组 分 (a) 和 C3-C10- 烯烃 ( 对于组分 (b)。 0118 特别可用作组分 C) 的多相组合物通常具有 0.1 至 50 克 /10 分钟, 优选 0.5 至 20 克 /10 分钟的 MFR。 0119 此外, 它们优选具有 100至 1000的致断伸长和 10 至 600MPa, 更优选 20 至 500MPa, 最优选 20 至 400MPa 的弯曲模量 (ASTM D790)。 0120 弹性体组合物 C) 的特别和优选的实例是多相聚烯烃组合物 (I), 其包含 ( 重量百 分比。

48、 ) : 0121 1)5-60, 优选 10-50的一种或多种在环境温度下以多于 80, 特别是 85 至 99的量不溶于二甲苯的丙烯均聚物, 或含有 90或更多丙烯并在环境温度下以多于 80, 特别是 85 至 95的量不溶于二甲苯的丙烯与乙烯和 / 或 C4-C10- 烯烃的一种或多 种共聚物, 或所述均聚物和共聚物的组合 ( 组分 a1) ; 0122 2)40-95, 优选50-90的乙烯与丙烯和/或一种或多种C4-C10-烯烃和任选次 要量的二烯的一种或多种共聚物的级分, 所述共聚物含有 15 至 90, 优选 15 至 85的乙 说 明 书 CN 101568589 B 10 9。

49、/22 页 11 烯, 并在室温下可溶于二甲苯 ( 级分 b1) ; 和 0123 3) 占组分 (a1) 和级分 (b1) 总量的 0-30的含乙烯的共聚物级分, 所述级分在环 境温度下不溶于二甲苯 ( 级分 b2)。 0124 所述聚合物组分和级分的溶解性和不溶解性被定义为是在环境温度, 即大约 25 下可溶或不溶于二甲苯的分数。 0125 组分 C) 中存在的上述 C3-C10和 C4-C10- 烯烃的实例是丙烯、 丁烯 -1、 戊烯 -1、 4- 甲基戊烯、 己烯 -1、 辛烯 -1。优选共聚单体是丙烯和丁烯 -1。组分 (a) 的丙烯共聚物中 的优选共聚单体是乙烯。 0126 当存在时, 组分C)中的二烯优选为级分(b1)总重量的1至10, 更优选2.5-7重 量。二烯的实例是丁二烯、 1, 4- 己二烯、 1, 5- 己二烯、 和 5- 亚乙基 -2- 降冰片烯。 0127 当存在时, 所述级分 (b2) 优选超过组分 (a) 和级分 (b1) 总量的 1 重量, 更优选 1 至 25 重量。级分 (b2) 中乙烯的含量优选为级分 (b2) 总重量的至少 75 重量, 更优选 至少 80 重量。级分 (b2) 的共聚物中的共聚单体优选与级分 (b1) 的共聚物的共聚单体 相同。共聚物级分 (b2) 的实例是乙烯。

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