本发明涉及特别适合于制备制品的聚丙烯组合物,其中所述聚丙 烯组合物通过拉伸而取向。
这类拉伸在本领域中通常被称为“固态取向”并且通常通过以下 方式进行:在聚合物处于固态的同时但在足够高以使得聚合物大分子 能够移动并且因此在一个或多个方向上获得取向的温度下在至少一 个方向上将牵引力或伸长力施加给聚合物材料。
其中进行拉伸/取向的典型方法是用于制备取向或双取向的聚丙 烯薄膜(分别是OPP和BOPP)的那些、用于薄膜的管式吹制或双重发 泡方法和广泛用于制造容器,特别是瓶子的拉伸吹塑方法例如注射拉 伸注塑。
在这些应用中,丙烯均聚物和共聚物由于它们有价值的化学、机 械和光学性能的平衡而因此被广泛使用。然而,通常希望提高它们的 机械性能、提高所述聚合物的结晶温度,特别是在共聚物的情形中。 这些效果通常通过加入所谓的“成核剂”来实现,成核剂的例子是单 羧酸或聚羧酸的盐例如苯甲酸钠或叔丁基苯甲酸铝,二苯亚甲基山梨 糖醇或其的C1-C8烷基取代的衍生物例如甲基二苯亚甲基山梨糖醇、 乙基二苯亚甲基山梨糖醇或二甲基二苯亚甲基山梨糖醇,或者磷酸的 二酯盐,例如2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠和2,2’- 亚乙基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠。特别优选二苯亚甲基山梨糖醇 衍生物。
然而,二苯亚甲基山梨糖醇衍生物尽管作为成核剂非常有效,但 也具有一些缺点。在成核聚合物的塑化期间,需要足够高的温度用于 成核剂最佳地分散在聚合物基质中。成核剂容易分解,尤其是如果暴 露在高温下的话。成核剂和其的分解产物可能迁移到由成核聚合物形 成的物品表面上。由于这种迁移,成核剂和其的分解产物可能影响随 后的表面处理比如涂覆、印刷、涂漆等并且还限制塑料物品在医药应 用中的使用。
可商购获得的二苯亚甲基山梨糖醇衍生物的价格可能是重要的 并且因此显著增加成核聚合物的生产成本。在专利和技术文献中通常 列举的其他成核剂是无机添加剂例如滑石、二氧化硅或高岭土。然而, 这些添加剂并且特别是滑石即使在文献中在列举可能的成核剂的同 时被频繁列举,但在实践中被认为并不适合用于聚丙烯拉伸/取向制 品中,因为它们严重地影响了透明度。当与相当的非成核物品相比, 透明度的降低在拉伸之前可能不明显,但在拉伸之后其变得特别强 烈。因此,所述无机添加剂用于拉伸制品的应用被限于非常特殊的应 用,比如用于可透气的包装的不透明空泡薄膜。
根据US专利6727306,将非常少量(200ppm或更少)的惰性颗 粒比如滑石加入将用于制备瓶子的聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚烯烃 中以降低摩擦系数。较高数量的所述颗粒被排斥,因为根据所述文献 的教导,它们将过多地降低透明度。还显然的是认为没有发生成核效 应。
然而,现已发现通过加入相对少量但足以实现所述成核效应的具 有指定颗粒尺寸的滑石同时将拉伸制品的透明度保持在令人满意的 水平下而实现了伴随着聚合物材料的结晶温度有意义的增加的有用 的成核效应。
因此,本发明提供了这样的聚丙烯组合物,其包含:
A)一种或多种丙烯均聚物或丙烯共聚物或者它们的混合物;
B)以重量计500-1500ppm,优选以重量计500-1000ppm的 平均粒径等于或小于1.5μm,优选等于或小于1μm的颗粒形式 的滑石。
可以组成或者存在于组分(A)中的丙烯共聚物优选含有一种或 多种选自乙烯和由式CH2=CHR表示的C4-C10α-烯烃的共聚单体, 其中R是线型或支化的具有2-8个碳原子的烷基或者芳基(特 别是苯基)。
所述C4-C10α-烯烃的例子是1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4- 甲基-1-戊烯和1-辛烯。特别优选乙烯和1-丁烯。
优选地,在等于或高于145℃的温度下借助于DSC(差示扫描量 热法)测量,本发明的组合物表现出至少一个熔融峰。
一般而言,本发明的组合物具有比没有加入组分(B)的聚烯烃 组分(A)的结晶温度高至少1℃,优选高至少4℃的结晶温度。
本发明组合物的其他优选特征是:
-组分(A)的丙烯(共)聚合物的全同立构指数:等于或高于80%,
-组分(A)中的共聚物中的共聚单体数量等于或低于22wt%,更 优选低于或低于5wt%,下限特别为0.3wt%,
-组分(A)中共聚单体的总量:0.1-15wt%,
-MFR L(根据ISO 11133,条件L,即230℃和2.16kg负荷的熔 体流动速率)为0.5-50,更优选地特别对于制备瓶子和容器(拉伸 吹塑)而言为1-40,最优选为5-25,例如为9-13g/10min;
-多分散指数(PI):3-6,更优选3-5;
-挠曲模量为500MPa或更高,更优选900MPa或更高,最优选 1400MPa或更高;
-雾度(在1mm注塑板上):35%-50%;
-于己烷中的可提取级分(FDA 177,1520):少于5%,更优选 少于3wt%;
-在室温下可溶于二甲苯中的级分:少于25%,更优选少于10%。
可以组成或存在于组分(A)中的共聚物的优选类型是含有一定 数量的共聚单体以使得具有130℃或更高,更优选140℃或更高的熔 融温度(通过DSC测量)的无规共聚物。当仅有乙烯作为共聚单体存 在时,相对于聚合物的重量,其通常处于0.8-6wt%内。当C4-C10α -烯烃存在时,相对于聚合物的重量,它们通常处于1-10wt%内。特 别适合于制备拉伸吹塑容器的丙烯聚合物组合物包含:
aI)25wt%-75wt%,优选35wt%-65wt%的丙烯均聚物或者含 有至多2.0wt%的乙烯和C4-C10α-烯烃的至少一种的具有大于 80%,优选90%-99.5%的全同立构指数的丙烯微无规共聚物;和
aII)25wt%-75wt%,优选35wt%-65wt%的丙烯和选自乙烯和 C4-C10α-烯烃的至少一种烯烃的无规共聚物,该无规共聚物含 有0.3-30wt%,优选0.3-20wt%,更优选0.3-6wt%的所述烯 烃并且具有大于60%,优选大于70%,更优选等于或大于80%的 全同立构指数;
其中总的丙烯聚合物组合物优选具有1-50g/10min,更优选2- 40g/10min的MFR。
在所述丙烯聚合物组合物中,组分aII)通常在组成上不同于组 分aI)。特别地,在aII)中的选自乙烯和C4-C10α-烯烃的烯烃 数量优选高于aI)中的。
措词“wt%”表示重量百分比。
在本发明的组合物中用于组分(A)的丙烯(共)聚合物属于可以 通过在配位催化剂存在下的聚合方法获得的(共)聚合物类。所述方法 和由它们得到的(共)聚合物被广泛描述于现有技术中。
特别地,可以在Ziegler-Natta催化剂的存在下进行聚合方法。
正如公知的,Zieg1er-Natta聚合催化剂包含周期表的I-III族 金属的有机化合物(例如烷基铝)和优选负载在Mg卤化物上的周期 表的IV-VIII族过渡金属的无机化合物(例如卤化钛)的反应产物。 用于这类催化剂的聚合条件通常也是公知的。
例如我们可以使用描述于US专利4,399,054、欧洲专利45977、 欧洲专利申请EP-A-361493和728769、WO0063261、WO0230998、 WO02057342和WO02051912中的高产率和高度有规立构的 Ziegler-Natta催化剂和聚合方法。可用于聚合以制备本发明组合物 的组分(A)的丙烯(共)聚合物的其他合适的配位催化剂是茂金属催 化剂。
所述聚合催化剂包含茂金属和化合物例如铝氧烷、三烷基铝或离 子活化剂的反应产物。茂金属是具有至少一种环戊二烯基部分与周期 表的IV-VIII族过渡金属的组合的化合物。
例如,我们可以使用描述于WO01/48034和WO03/045964中的茂 金属催化剂。
当组分(A)组成丙烯聚合物组合物时,可以通过将单体以两个 或多个连续或平行的阶段聚合而制备聚合物材料。聚合可以任何已知 的方式在本体中、在悬浮液中、在气相中或者在超临界介质中进行。 其可以间歇或优选连续进行。溶液方法、悬浮方法、搅拌气相方法或 气相流化床方法是可能的。作为溶剂或悬浮介质,可以使用惰性烃例 如异丁烷或者单体本身。
上述的MFR值可以直接在聚合中通过充分地调节分子量调节剂 (例如氢气)而获得,或者可以借助于丙烯(共)聚合物进行的减粘裂 化过程来获得。
聚合物链的减粘裂化过程通过使用合适的技术进行。所述技术的 一种基于过氧化物的使用,该过氧化物以使得我们能够获得所希望程 度的减粘裂化的数量加入(共)聚合物中。
最便利地用于减粘裂化过程的过氧化物具有优选150-250℃的 分解温度。所述过氧化物的例子是二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙 苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己炔,和2,5-二甲基-2,5-二(叔 丁基过氧)己烷-其在Luperox 101商标下市售。
减粘裂化过程所需的过氧化物数量优选为(共)聚合物重量的 0.05-1wt%。
用于本发明组合物中的其他添加剂可以包括,但不限于,酚类抗 氧剂、亚磷酸酯系列添加剂、抗静电剂和酸清除剂,例如硬脂酸钠、 硬脂酸钙和水滑石。四[亚甲基-3-(3’,5’-二-t-4-羟基苯基)丙酸 酯]甲烷和正十八烯基-3-(4’-羟基炔基)丙酸酯特别优选作为酚类抗 氧剂。当存在时,酚类抗氧剂的含量可以为0.001-2重量份,优选 0.002-1.8重量份,更优选0.005-1.5重量份。三(2,4-二叔丁基苯 基)亚磷酸酯优选作为亚磷酸酯添加剂。当存在时,亚磷酸酯的含量 可以为0.001-1.5重量份,优选0.005-1.5重量份,更优选0.01 -1.0重量份。当存在时,酸清除剂的含量可以为0.01-2重量份, 优选0.02-1.5重量份,更优选0.03-1.5重量份。所有所述重量份 是指100重量份的总组合物。
在本发明组合物中用作组分(B)的滑石是特征在于前述平均粒 径值的超细滑石。
正如公知的,滑石是主要由任选地与其他矿物材料例如绿泥石 (水合镁铝硅酸盐)和白云石缔合的水合硅酸镁组成的矿物。
为了获得所述的平均颗粒尺寸值,用已知的技术例如用空气分类 研磨机、压缩空气、蒸汽和压实研磨将滑石磨碎。
根据本发明,平均粒径是50wt%的颗粒具有小于所述值的尺寸的 直径值。该尺寸测量也被定义为D50。还通常定义D95尺寸测量,其 是95wt%的颗粒具有小于所述值的尺寸的直径值。
优选地,本发明组合物的组分(B)具有等于或小于3μm的D95。 对于非球形颗粒而言,尺寸通常由相等的球径(Stocks直径)组成。 D50和D95的测量可以借助于“Sedigraph”装置通过重力沉降来进行。
本发明的组合物可以通过使用已知的技术由聚合方法获得的粒 料或粉末或者颗粒形式的聚丙烯组分(A)起始而制备,该聚丙烯组 分优选以固态与组分(B)预混(例如用Banbury、Henshe1或Lodige 混合机),由此获得干共混物,可以使用常规技术在挤出机中将该共 混物粒化。
还可以将干共混物直接送入加工系统。
通过使用本领域公知的加工技术由本发明组合物制备拉伸制品。 如前所述,根据本发明的优选拉伸制品是取向的聚丙烯薄膜和容器, 特别是瓶子。
取向的聚丙烯薄膜通常通过包括固态取向的各种方法制备。如前 所述,一种这类方法是管式吹制或双重发泡方法。另一种是拉幅机方 法。
在管式吹制或双重发泡方法的一个实施方案中,将聚丙烯组合物 熔融挤出通过环形模具以形成熔融的管子,该管子与内部的冷却心轴 接触,在那里其开始固化。将管子进一步在水浴中冷却,并且通过将 其紧密压缩的一对辊子拉伸。在通过辊子之后,通过用例如辐射加热 机重新加热至低于聚丙烯的熔点、但足够高以使得管子能够通过内部 空气压膨胀的温度而将冷却的固化管子“软化”。在压力下将空气吹 进管子。这造成管子扩大并且形成控制的气泡,由此将管壁在所有方 向上拉伸并且由此使其双轴取向。然后通过在一对尖辊之间的构架辊 使气泡破裂,并且使其通过切条机,在那里将平整的气泡切成条,然 后缠绕在卷带盘上。
在拉幅机方法中,将聚丙烯组合物熔融挤出通过槽口模具以形成 熔融的片材。通过在压延辊上骤冷将该片材固化。在该方法的在线取 向实践中,将所得的压延片材立即重新加热至低于聚丙烯的熔点、但 足够高以使得组合物能够被牵引或拉伸的温度。在连续取向的情形 中,通过在不同的旋转速度下旋转的辊子牵引“软化的”压延片材, 以使得在纵向(机器方向)上将片材拉伸至所希望的拉伸比。随后将 由此单轴取向的片材在其的侧边上通过链夹夹住并且送到拉幅机烘 箱中,在那里将其再次重新加热到该温度下,并且借助于在它们的前 进中分叉的链夹在横向上拉伸至所希望的拉伸比。将所得的双轴取向 薄膜从夹子上分离、切边并且缠绕在卷带盘上。
本发明的容器通过优选包括优选在200℃-280℃的温度下将丙 烯聚合物组合物模塑形成预成型坯的第一步骤的方法制备。该温度将 被本领域那些技术人员取决于涉及的特定聚合物组合物来选择。该第 一模塑步骤可以包括注塑、压缩模塑或者吹塑。优选注塑。本发明方 法的第二步骤包括优选在100℃-160℃的温度下将第一步骤中形成 的预成型坯拉伸吹塑。同样,拉伸吹塑温度将由本领域那些技术人员 取决于被模塑的聚合物组合物来选择。正如在所谓的单阶段方法中那 样,该方法中的两个步骤可以在同一机器中进行。作为选择,正如在 所谓的两阶段方法中那样,可以在设备的第一段中制得预成型坯,并 且随后进入设备的第二段以拉伸吹塑。在这种情况下,可以使得预成 型坯完全冷却。
在拉伸吹塑步骤之前当需要时,优选在加热烘箱中将预成型坯加 热。通常使用红外加热装置,但本领域技术人员将知道可以使用与聚 合物基的瓶子的材料性能相容的任何热源。当在两阶段方法中在拉伸 吹塑步骤之前将预成型坯加热时,预成型坯通常沿着一排加热装置传 送同时旋转以均匀分配热。在加热期间和之后也可以将瓶子与冷空气 接触以将预成型坯表面的过热最小化。一旦加热的预成型坯从加热烘 箱中出来,则将预成型坯转移到吹塑模具中。将拉伸棒插入预成型坯 中以将预成型坯在轴向上拉伸。将1-40巴,优选4-20巴下的加压 空气引入以完成最终瓶子的吹塑。任选地,可以两个步骤引入加压空 气,其中通过引入1-20巴,优选4-12巴下的加压空气进行预吹塑, 随后在上述的更高压力下最终吹塑。
出于解释但非限制的目的给出以下实施例。
用于测量在说明书和实施例中报导的性能的分析方法在下面确 定并且描述。
共聚单体含量:通过IR光谱。
熔融和结晶温度:根据ISO 11357 Part 3使用以下步骤测量熔 融温度(Tm)和结晶温度(Tc)。
差示扫描量热(DSC)数据使用DSC Q1000 TA仪器获得。将称量 约6-8mg的样品密封在铝样品盘中。伴随着20℃/分钟的加热速率将 样品进行从5℃至200℃的第一次加热过程,并且在等温条件下保持 在200℃下5分钟。然后伴随着20℃/分钟的冷却速率将样品从200 ℃冷却至5℃(冷却过程),并且在等温条件下保持在5℃下5分钟, 之后伴随着20℃/分钟的加热速率将它们进行从5℃至200℃的第二次 加热过程。Tm值在第二次加热过程中确定,而Tc值在冷却过程中确 定。
熔体流动速率(“MFR”):ASTM D1238,(230℃;2.16kg)。
全同立构指数(“I.I.”):被定义为不溶于二甲苯中的烯烃聚 合物的百分比。
通过以下方式测量在室温下可溶于二甲苯中的烯烃聚合物的重 量百分比:在室温下在装有搅拌器的容器中将2.5g聚合物加入250ml 二甲苯中,并且在135℃下伴随着搅拌加热20分钟以溶解聚合物。将 溶液冷却至25℃同时继续搅拌,然后在没有搅拌的情况下保持静置 30分钟以使得固体可以沉淀。用滤纸过滤固体,将剩余溶液通过用氮 气流将其处理而蒸发,并且将固体残余物在80℃下真空干燥直到达到 恒定重量。这些值基本对应于通过用沸腾正庚烷萃取测量的全同立构 指数,其根据定义构成了聚丙烯的全同立构指数。
多分散指数(PI):在200℃的温度下通过使用在从0.1rad/sec 增至100rad/sec的振动频率下工作的由RHEOMETRICS(USA)市售的平 行板流变仪型号RMS-800测量。由交叉模量我们可以借助于方程导出 P.I.:
P.I.=105/Gc
其中Gc为交叉模量,其被定义为在G’=G”下的值(以Pa表 示),其中G’是储存模量并且G”是损耗模量。
挠曲模量:ISO178;
Izod缺口(23℃):ISO180/1A;
Charpy缺口(23℃):ISO179。
雾度(在1mm板上和在薄膜上):根据现有方法,从1mm厚的模 塑板上和从挤出并且双取向的薄膜上切下5×5cm样品。使用与雾度计 型号UX-10相连的Gardner光度计装置或者具有G.E.1209光源与滤 器“C”的等价仪器测量雾度值。使用已知雾度的参考样品用于校正 仪器。将被测试的板根据以下方法制造。在以下加工条件下用GBF Plastiniector G235/90注塑机,90吨模塑75×75×1mm的板:
螺杆旋转速度:120rpm
背压:10巴
熔融温度:260℃
注射时间:5秒
转换至固定压力:50巴
第一阶段固定压力:30巴
第二阶段压力:20巴
固定压力模式:第一阶段5秒
第二阶段10秒
冷却时间:20秒
模具水温:40℃。
在如下所述制备的试验组合物的薄膜上测量薄膜上的雾度。测量 在从薄膜的中心区切下的50×50mm部分上进行。
用于试验的仪器是带有装有G.E.1209灯和滤器C的雾度计UX-10 的Gardner光度计。通过在没有样品存在下进行测量(0%雾度)和用 截取的光束进行测量(100%雾度)进行仪器校正。
鱼眼数:在Collin实验室单螺杆挤出机30×25D上获得50μm样 品压延薄膜。
然后通过投影(具有1000W灯和物镜Neo Solex F 300或等价物 的投影仪Neo Solex 1000)在标准的白色挂图上-其被设置在离投影 仪固定的距离下并且报导出标准读数指标(所谓的“分级线”或“凝 胶等级”)而分析典型的薄膜数量,或者作为选择通过使用辅助技术 -即相对于上述的主要或“投影仪”方法而言的校正并且有效的自动 光学扫描设备(基于CCD照相机的)而确定每一等级(尺寸)的薄膜 鱼眼密度。
黄度指数:ASTM E313-95。
瓶顶负荷@屈服:ASTM D2659。
瓶子上的雾度:ASTM D1003。
瓶子下落冲击:ASTM D2463方法B。
加工范围
使用下面描述用于应用例-比较9、13、14、比较10、比较11、 比较12和15的加工条件确定用于瓶子的拉伸吹塑的加工范围。一旦 选择了最佳设置,则小心降低红外辐射强度同时在烘箱出口记录降低 的预成型坯温度。该温度降低继续直到所得的瓶子开始表现出加工缺 陷。然后将对得到没有缺陷的瓶子的预成型坯记录的最低温度记录为 所需的最小加工温度。然后逐步增加红外辐射强度同时在烘箱出口记 录升高的预成型坯温度。该温度升高继续直到所得的瓶子开始表现出 加工缺陷。然后将对得到没有缺陷的瓶子的预成型坯记录的最高温度 记录为所需的最大加工温度。一些典型的加工缺陷是:爆裂的预成型 坯或瓶子、偏离中心的瓶底和非常差的壁厚分布、瓶壁上的波纹和雾 度斑点。加工范围被定义为该最大与最小加工温度之间的差值。
4℃下的平均下落高度
采用使用下面描述用于应用例-比较9、13、14、比较10、比较 11、比较12和15的加工条件制造的瓶子测量4℃下的平均下落高度。 对于每一应用例,将6个瓶子装满4℃冷水并且施加1-2分钟的调节 时间以使得瓶子冷却。然后将瓶子从10cm的起始下落高度下落在平 铺的地面上。随后将没有爆裂的瓶子重新用于从再高10cm的下落高 度的进一步下落试验。将其重复直到所有瓶子爆裂。对于每一瓶子, 最后通过的下落高度被记录为相应瓶子的单个分数。然后计算来自同 一应用例的6个瓶子的单个分数的平均值,获得每一应用例的平均下 落高度。
20℃下的平均下落高度
用描述用于4℃下的平均下落高度的相同步骤测量20℃下的平均 下落高度,不同在于使用温度为20℃的水、使用的初始下落高度测量 为20cm并且随后将没有爆裂的瓶子重新用于从再高20cm的下落高度 的进一步下落试验。
以下材料用于实施例中。
组分(A)
1)PP-1:含有55wt%的具有98wt%的I.I.和9.5g/10min的MFR 的丙烯均聚物aI),和45wt%的具有2.7wt%的乙烯含量和96wt%的I.I. 的丙烯无规共聚物aII)的丙烯聚合物组合物。总组合物具有 9.0g/10min的MFR和4.3的分子量分布(PI)。
该组合物通过以下方式制备:首先将负载在二氯化镁上的高产 率、高有规立构的Ziegler Natta催化剂与丙烯预聚。然后将预聚的 催化剂和丙烯连续送入第一环管反应器。将在第一环管反应器中形成 的均聚物和乙烯送入第二反应器。两个环管反应器的温度为72℃。将 聚合物从第二反应器中排出、从未反应的单体中分离并且干燥。
2)PP-2:用与用于PP-1相同的催化剂和聚合方法制备的、含有 55wt%的具有98wt%的I.I.和12g/10min的MFR的丙烯均聚物aI), 和45wt%的具有2.6wt%的乙烯含量和96wt%的I.I.的丙烯无规共聚物 aII)的丙烯聚合物组合物。总组合物具有11.4g/10min的MFR。
3)PP-3:用与用于PP-1相同类型的催化剂和聚合方法制备的、 含有55wt%的具有98.5wt%的I.I.和7g/10min的MFR的丙烯均聚物 aI),和45wt%的具有2.9wt%的乙烯含量和96wt%的I.I.的丙烯无规 共聚物aII)的丙烯聚合物组合物。总组合物具有12.8g/10min的MFR。
4)PP-4:用与用于PP-1相同的催化剂和聚合方法制备的、含有 50wt%的具有1.1wt%的乙烯含量、11.5g/10min的MFR和98wt%的I.I. 的丙烯无规共聚物aI),和50wt%的具有2.1wt%的乙烯含量的丙烯无 规共聚物aII)的丙烯聚合物组合物。总组合物具有13g/10min的MFR 和96.8wt%的I.I.。
5)PP-5:具有5.1wt%的丁烯-1含量、9g/10min的MFR和97.6wt% 的I.I.的丙烯共聚物
组分(B)
滑石1:可从Luzenac商购获得的JetfinelCA,具有0.7μm的平 均粒径(D50)和2.9μm的D95;
滑石2(比较):滑石HM2,可从IMIFABI商购获得,具有2.4μm 的平均粒径(D50)。
实施例1-4和比较例1-2:聚丙烯组合物的制备
根据以下步骤制备实施例的所有聚丙烯组合物。
在双螺杆挤出机上将组分(A)与500ppm的可从Ciba Specialty Chemicals Corporation商购获得的Irganox 1010、1000ppm的可从 Ciba Specialty Chemicals Corporation商购获得的Irgafos 168、 400ppm的可从Kyowa Chemical Ind.Co.Ltd.商购获得的硬脂酸钙或 DHT-4A(合成水滑石)复合以形成粒料。在根据本发明的实施例中, 还将组分(B)加入所述复合工艺中,而在比较例中不加入组分(B)。
挤出机的温度取决于聚丙烯组分(A)的熔融温度并且其通常为 190-250℃,优选200-240℃,最终的熔融温度(模具温度)为210 ℃-260℃,优选220℃-240℃。
通过将其复合得到的组合物的组分数量和性能在下表1中报导。
表1
注释:CaSt=硬脂酸钙,DHT=合成水滑石。
实施例5-7和比较例3-6:聚丙烯组合物的制备
根据前面报导用于实施例1的步骤制备所有的聚丙烯组合物。在 所有例子中,将组分(A)与500ppm的Irganox 1010、1000ppm的Irgafos 168和400ppm的DHT-41复合。
通过将其复合得到的组合物的组分数量和性能在下表2中报导。
表2
应用例8-9和比较例7-8:双取向薄膜的制备
在以下加工条件下用GBF P1astiniector G235/90注塑机,90吨 模塑75×75×2mm的板:
冷水温度:40℃
料筒温度:220℃
熔融温度:230℃
冲模温度:210℃
模具温度:40℃
冷却时间:20秒。
然后用TM Long薄膜拉伸机在150℃下伴随着15000%/min的拉伸 速度将所述板同时在纵向和横向两个方向上-即双轴拉伸6倍,由此 得到50μm厚的薄膜。
由此得到的双取向薄膜上的雾度值在表3中报导。
表3
以下应用例10-12涉及注射拉伸吹塑瓶的制备。使用具有不同 和合适的设计的预成型模具和瓶子模具制造具有不同重量和体积的 瓶子。
应用例10
使用往复螺杆注塑机和预成型模具在230℃的设置温度下将根据 上述实施例1制备的聚丙烯组合物的粒料注塑成预成型坯。所得的预 成型坯具有21.6g质量。然后在将它们注塑之后在2-4天时间范围 内将预成型坯引入多空腔拉伸吹塑机中。将预成型坯置于移动的皮带 上并且使预成型坯旋转。使旋转的预成型坯在红外灯前面通过,并且 在烘箱出口测量预成型坯温度。当从加热/调节区出来时,将预成型 坯转移到吹塑位置。将吹塑喷嘴插入预成型坯中,导入拉伸棒,其使 预成型坯在轴向上拉伸。有5巴的预吹塑压力以避免在轴向拉伸期间 在预成型坯与拉伸棒之间接触并且开始径向拉伸。随后是在11巴下 的高压吹塑以完成吹塑成瓶子模具。在1400个瓶子/小时/空腔的固 定生产率下制造瓶子。调节烘箱设置以制造具有瓶壁的材料厚度的最 佳分布和最佳透明度的瓶子。所得瓶子具有523ml的盈满体积。
应用例11
使用往复螺杆注塑机和使用预成型模具在260℃的设置温度下将 根据上述实施例1制备的聚丙烯组合物的粒料注塑成预成型坯。所得 的预成型坯具有16.3g质量。然后在将它们注塑之后在42-44天时 间范围内将预成型坯引入单空腔实验室拉伸吹塑机中。将预成型坯置 于移动并且旋转的锭子上。使旋转的预成型坯在红外灯前面通过,并 且在烘箱出口测量预成型坯温度。当从加热/调节区出来时,将预成 型坯转移到吹塑位置。将吹塑喷嘴插入预成型坯中,导入拉伸棒,其 使预成型坯在轴向上拉伸。有3巴的预吹塑压力以避免在轴向拉伸期 间在预成型坯与拉伸棒之间接触并且开始径向拉伸。随后是在3巴下 的高压吹塑以完成吹塑成瓶子模具。调节烘箱设置和循环时间以制造 具有瓶壁的材料厚度的最佳分布和最佳透明度的瓶子。所得瓶子具有 520ml的盈满体积。
应用例12
使用往复螺杆注塑机和使用预成型模具在230℃的设置温度下将 根据上述实施例2制备的聚丙烯组合物的粒料注塑成预成型坯。所得 的预成型坯具有16.8g质量。然后在将它们注塑之后在4-6天时间 范围内将预成型坯引入单空腔实验室拉伸吹塑机中。将预成型坯置于 移动并且旋转的锭子上。使旋转的预成型坯在红外灯前面通过,并且 在烘箱出口测量预成型坯温度。当从加热/调节区出来时,将预成型 坯转移到吹塑位置。将吹塑喷嘴插入预成型坯中,导入拉伸棒,其使 预成型坯在轴向上拉伸。有12巴的预吹塑压力以避免在轴向拉伸期 间在预成型坯与拉伸棒之间接触并且开始径向拉伸。随后是在12巴 下的高压吹塑以完成吹塑成瓶子模具。在1000个瓶子/小时/空腔的 固定生产率下制造瓶子。调节烘箱设置以制造具有瓶壁的材料厚度的 最佳分布和最佳透明度的瓶子。所得瓶子具有510ml的盈满体积。
表4概述了应用例10-12的瓶子性能。
表4
实施例号 10 11 12 实施例的聚丙烯组合物 1 1 2 瓶子重量,g 21.6 16.3 16.8 瓶子盈满体积,ml 523 520 510 雾度,% 4.2 4.3 3.6 瓶顶负荷@屈服,N 161 122 117
应用例13-15和比较例9-12
使用往复螺杆注塑机和使用预成型模具在240℃的设置温度下将 根据上述实施例-比较3、5、6、比较4、比较5、比较6和比较7制 备的聚丙烯组合物的粒料注塑成预成型坯。取决于组合物,所得的预 成型坯具有16.6-16.7g的质量。然后在将它们注塑之后在约14天 时间范围内将预成型坯引入单空腔实验室拉伸吹塑机中。将预成型坯 置于移动并且旋转的锭子上。使旋转的预成型坯在红外灯前面通过, 并且在烘箱出口测量预成型坯温度。当从加热/调节区出来时,将预 成型坯转移到吹塑位置。将吹塑喷嘴插入预成型坯中,导入拉伸棒, 其使预成型坯在轴向上拉伸。有10巴的预吹塑压力以避免在轴向拉 伸期间在预成型坯与拉伸棒之间接触并且开始径向拉伸。随后是在24 巴下的高压吹塑以完成吹塑成瓶子模具。在1000个瓶子/小时/空腔 的固定生产率下制造瓶子。调节烘箱设置以制造具有瓶壁的材料厚度 的最佳径向分布和最佳透明度的瓶子。通过测量四个指定的瓶子节段 的质量并且调节红外灯的加热形式以获得从一个应用例到另一个的 类似节段质量而将材料厚度的轴向分布最优化。取决于组合物,所得 瓶子具有505-510ml的盈满体积。
表5概述了瓶子性能