[go: up one dir, main page]

TWI839561B - 用於製造聚合物組成物的方法以及適合使用於該方法中的組成物 - Google Patents

用於製造聚合物組成物的方法以及適合使用於該方法中的組成物 Download PDF

Info

Publication number
TWI839561B
TWI839561B TW109128128A TW109128128A TWI839561B TW I839561 B TWI839561 B TW I839561B TW 109128128 A TW109128128 A TW 109128128A TW 109128128 A TW109128128 A TW 109128128A TW I839561 B TWI839561 B TW I839561B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
peroxide
tert
composition
butyl
polymer
Prior art date
Application number
TW109128128A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202116883A (zh
Inventor
曉友 徐
史考特 特雷諾爾
凱斯 凱勒
約瑟夫 彼得森
尼可拉斯 翠特
俞新飛
蘇奇特拉 達塔
Original Assignee
美商美力肯及公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商美力肯及公司 filed Critical 美商美力肯及公司
Publication of TW202116883A publication Critical patent/TW202116883A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI839561B publication Critical patent/TWI839561B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/22Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • B60R1/02Rear-view mirror arrangements
    • B60R1/06Rear-view mirror arrangements mounted on vehicle exterior
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/52Radiator or grille guards ; Radiator grilles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/005Stabilisers against oxidation, heat, light, ozone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • C08K5/101Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • C08K5/103Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • C08K5/11Esters; Ether-esters of acyclic polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/14Peroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/15Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
    • C08K5/151Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
    • C08K5/1535Five-membered rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3412Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
    • C08K5/3432Six-membered rings
    • C08K5/3435Piperidines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16Ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/04Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/08Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/02Heterophasic composition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

用於製造聚合物組成物的方法包含以下步驟:提供一熱塑性聚合物,提供一增容劑,提供一過氧化物化合物,並將該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物熔融混合。該增容劑包含一酯化合物,該者衍生形成自包含三或更多羥基的一多元醇和包含一或更多碳-碳雙鍵的一脂族羧酸。 一種母料組成物,其包含一熱塑性黏合劑、一過氧化物化合物和一酯化合物。一種濃縮物組成物包含一抗氧化劑和一酯化合物。

Description

用於製造聚合物組成物的方法以及適合使用於該方法中的組成物
發明領域
本申請案指涉用於製造聚合物組成物的方法,特別是展現一相對高的熔體流動速率和相對高的抗衝擊性之所欲組合的聚合物組成物。本申請案亦描述了可使用於製造這種聚合物組成物的母料組成物和濃縮組成物。
發明背景
聚合物樹脂的熔體流動速率(MFR)一般為其分子量之一函數。一般地,提高熔體流動速率允許該樹脂在較低溫度下加工並填充複雜的部件幾何形狀。各種提高熔體流動速率的先前技藝方法涉及在擠出機中與能夠生成自由基的化合物(諸如過氧化物)熔融摻混該樹脂。該聚合物的重均分子量係降低且MFR係提高。然而,藉由減低該聚烯烴聚合物的分子量而提高熔體流動速率已經發現在許多事例中對該經改質聚合物的強度和抗衝擊性具有一不利的效應。舉例而言,減低該聚合物的分子量可以顯著地下降該聚合物的抗衝擊性。這種下降的抗衝擊性可以使該聚合物不適合使用於某些應用或終端用途。相應地,當利用現有技術時,必須在提高熔體流動速率和非所欲地減低該聚合物的抗衝擊性之間求得一折衷。這種折衷經常意謂著熔體流動速率沒有提高到所欲的水平,這要求較高的加工溫度和/或引致較低的產能。
所以對於可以生產具有提高的熔體流動而同時保留或甚至改良該聚合物之抗衝擊性的聚合物組成物的添加劑和方法仍然有需求。本申請案中所述之方法和組成物試圖解決這種持續的需求。
發明概要
在一第一實施例中,本發明提供一種用於製造一聚合物組成物的方法,該方法包含以下步驟: (a)     提供一熱塑性聚合物; (b)    提供一種增容劑,該增容劑包含一酯化合物,該者衍生形成自包含三或更多羥基的一多元醇和包含一或更多碳-碳雙鍵的一脂族羧酸; (c)     提供一過氧化物化合物; (d)    將該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物進料至一熔融混合設備中,其中該過氧化物化合物係以提供約10至約315ppm初始濃度之活性氧的數量進料到該熔融混合設備中,以該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物的合併重量計,且其中該增容劑係以提供約200至約10,000ppm初始濃度之酯化合物的數量進料到該熔融混合設備中,以該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物的合併重量計;及 (e)     在該熔融混合設備中,於超過該熱塑性聚合物之熔點的溫度下加工該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物,以形成一聚合物組成物。
在一第二實施例中,本發明提供一種用於製造一聚合物組成物的方法,該方法包含以下步驟: (a)     提供一熱塑性聚合物; (b)    提供一種增容劑,該增容劑包含一酯化合物,該者衍生形成自包含三或更多羥基的一多元醇和包含一或更多碳-碳雙鍵的一脂族羧酸; (c)     提供一過氧化物化合物; (d)    將該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物合併,以產生一中間組成物,其中該過氧化物化合物係以提供該中間組成物中約10至約315ppm活性氧的數量與該熱塑性聚合物和增容劑合併,且其中該增容劑係以提供該中間組成物中約200至約10,000ppm之酯化合物的數量與該熱塑性聚合物和過量氧化物化合物合併; (e)     加熱該中間組成物至超過該熱塑性聚合物之熔點的溫度; (f)      混合該中間組成物以生產一聚合物組成物;及 (g)    將該聚合物組成物冷卻至其固化之溫度。
在一第三實施例中,本發明提供一種母料組成物,其包含: (a)     具有約140℃或更低之熔點的一熱塑性黏合劑; (b)    一過氧化物化合物;及 (c)     一酯化合物,其衍生形成自包含三或更多羥基的一多元醇和包含一或更多碳-碳雙鍵的脂族羧酸; 其中,以該母料組成物之總重量計,該過氧化物化合物係以約1wt.%或更多的數量存在於該組成物中;且以該母料組成物之總重量計,該酯化合物係以約1wt.%或更多的數量存在於該組成物中。
在一第四實施例中,本發明提供一種濃縮組成物,其包含: (a)     一抗氧化劑,其選自由受阻酚化合物、受阻胺化合物、亞磷酸酯化合物、亞膦酸酯化合物、硫代化合物及其等之混合物所組成之群組;及 (b)    一酯化合物,其衍生形成自包含三或更多羥基的一多元醇和包含一或更多碳-碳雙鍵的一脂族羧酸; 其中,以該濃縮組成物之總重量計,該抗氧化劑係以約8wt.%或更多的數量存在於該濃縮組成物中。
較佳實施例之詳細說明
在一第一實施例中,本發明提供一種用於製造一聚合物組成物的方法,該方法包含以下步驟:(a)提供一熱塑性聚合物;(b)提供一種增容劑;(c)提供一過氧化物化合物;(d)將該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物進料至一熔融混合設備中;及(e)在該熔融混合設備中,於超過該熱塑性聚合物之熔點的溫度下加工該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物,以形成一聚合物組成物。
本發明之方法可以利用任何適合的熱塑性聚合物。在一較佳實施例中,該熱塑性聚合物係為一聚烯烴聚合物。更具體地,該熱塑性聚合物較佳地係為選自由下列所組成之群組的一聚烯烴聚合物:聚丙烯 (例如,聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物及其等之混合物)、聚乙烯(例如,高密度聚乙烯聚合物、中密度聚乙烯聚合物、低密度聚乙烯聚合物、線性低密度聚乙烯聚合物及其等之混合物),以及其等之混合物。
在另一較佳實施例中,該熱塑性聚合物係為包含一連續相和一不連續相的一異相熱塑性聚合物,諸如聚丙烯抗衝擊共聚物。較佳地,該連續相係為丙烯聚合物相,而該不連續相係為乙烯聚合物相。在一較佳實施例中,該連續相係選自由聚丙烯均聚物及丙烯和至高50wt.%之一或多種選自由乙烯和C4 -C10 α-烯烴單體所組成之群組之共單體的共聚物所組成之群組。較佳地,該連續相的丙烯含量為約80wt.%或更多。該連續相較佳為該熱塑性聚合物總重量之約5wt.%至約80wt.%。
在另一較佳實施例中,該不連續相係選自由乙烯均聚物及乙烯和選自由C3 -C10 α-烯烴單體所組成之群組之共單體的共聚物所組成之群組。較佳地,該不連續相的乙烯含量係約8wt.%或更多。更佳地,該不連續相的乙烯含量係從約8wt.%至90wt.% (例如,約8wt.%至約80wt.%)。在另一較佳實施例中,該異相熱塑性聚合物的乙烯含量係從約5wt.%至約30wt.%。
在一特別較佳的實施例中,該連續相係如上述選自由聚丙烯均聚物及丙烯和至高50wt.%之一或多種選自由乙烯和C4 -C10 α-烯烴單體所組成之群組之共單體的共聚物所組成之群組,而該不連續相係如上述選自由乙烯均聚物及乙烯和選自由C3 -C10 α-烯烴單體所組成之群組之共單體的共聚物所組成之群組。
可能被改質的異相聚烯烴聚合物之實例為由相對剛硬的聚丙烯均聚物基質(連續相)和乙烯-丙烯橡膠(EPR)顆粒的精細分散相所表徵的衝擊共聚物。此種聚丙烯衝擊共聚物可以在一兩階段製程中製造,其中該聚丙烯均聚物係首先聚合而該乙烯-丙烯橡膠係在一第二階段中聚合。或者,如該項技藝中所知悉的,該衝擊共聚物可能在三階段或更多個階段中製造。適合的方法可能在下列參考文獻中找到:US 5,639,822及US 7,649,052 B2。製造聚丙烯衝擊共聚物的適合方法之實例為Spheripol® 、Unipol® 、Mitsui方法、Novolen方法、Spherizone® 、Catalloy® 、Chisso方法、Innovene® 、Borstar® 、和Sinopec方法。這些方法可以使用異相或均相齊格勒-納塔(Ziegler-Natta)或茂金屬催化劑來催化該聚合反應。
該異相熱塑性聚合物可能藉由熔融混合二或多個聚合物組成物而形成,該等聚合物在固態中形成至少兩個區別的相。舉例來說,該異相熱塑性聚合物可能包含三個區別的相。該異相熱塑性聚合物可能得自於熔融混合二或多種類型的再生聚烯烴組成物。相應地,如本文所描述,提供「一異相熱塑性聚合物」的步驟包括在該製程中採用已經是異相的一聚合物組成物,以及在該製程期間熔融混合二或多種聚合物組成物,其中該二或多種聚合物組成物形成一異相熱塑性聚合物。舉例而言,該異相熱塑性聚合物可能藉由熔融混合一聚丙烯均聚物和一乙烯/α-烯烴共聚物(諸如乙烯/丁烯彈性體)而製成。適合的共聚物之實例可為Engage™、Exact® 、Vistamaxx® 、Versify™、INFUSE™、Nordel™、Vistalon® 、Exxelor™、與Affinity™。再者,可以理解的是,當該組成物加熱到該系統中之連續相的熔點以上時,形成該異相熱塑性聚合物的聚烯烴聚合物組份的混溶性可以變化,又當其冷卻與固化時,該系統將形成二或多個相。異相熱塑性聚合物之實例可以於US 8,207,272 B2和EP 1 391 482 B中找到。
在本發明之一實施例中,在該方法中使用的異相熱塑性聚合物並未具有任何具不飽和鍵的聚烯烴成份。特別地,當該異相熱塑性聚合物含有一丙烯聚合物相及一乙烯聚合物相時,在該丙烯聚合物相內之該等丙烯聚合物及該乙烯相內之該等乙烯聚合物皆無不飽和鍵。
在那些採用異相熱塑性聚合物實施例的另一實施例中,除了丙烯聚合物與乙烯聚合物組份外,該異相熱塑性聚合物可能包括一彈性體,諸如彈性乙烯共聚物、彈性丙烯共聚物、苯乙烯嵌段共聚物(諸如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)和苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS))、塑性體、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、LLDPE、LDPE、VLDPE、聚丁二烯、聚異戊二烯、天然橡膠和無定形聚烯烴。橡膠可以為初生的或再生的。
該整體異相聚合物組成物的某些特性(先於以增容劑處理前所測得)已經發現影響透過併入該增容劑所實現的物理性質改良(例如,衝擊強度提高)。特別的,就該異相聚合物組成物的整體特性而言,乙烯較佳地包含該異相聚合物組成物總重量之約6wt.%或更多、約7wt.%或更多、約8wt.%或更多、或約9wt.%或更多。該異相聚合物組成物較佳地含有約10wt.%或更多、約12wt.%或更多、約15wt.%或更多、或約16wt.%或更多的二甲苯可溶物或無定形物含量。進一步,存在於該異相聚合物組成物中之約5mol.%或更多、約7mol.%或更多、約8mol.%或更多、或約9mol.%或更多乙烯較佳地係以乙烯三聯體(triad)(即,依序鍵結的一組三個乙烯單體單元)存在。最後,在該異相聚合物組成物中的乙烯串(ethylene runs)(依序鍵結的乙烯單體單元)的數目平均序列長度較佳地為約3或更大、約3.25或更大、約3.5或更大、約3.75或更大、或約4或更大。在乙烯三聯體中的乙烯mol.%和乙烯串的數目平均序列長度皆可以使用該項技藝中已知的13 C核磁共振(NMR)技術測量。該異相聚合物組成物可以展現此段落中所描述的任何一項特性。較佳地,該異相聚合物組成物展現此段落所描述的二或多項特性。最佳地,該異相聚合物組成物展現此段落所描述的所有特性。
該異相聚合物組成物之乙烯相的某些特性(先於以增容劑處理前所測得)亦已發現到影響透過併入該增容劑所實現的物理性質改良(例如,衝擊強度提高)。該組成物之乙烯相的特性可使用任何適合的技術測量,諸如所獲得餾份的升溫溶析分餾(TREF,temperature rising elution fractionation)和13 C NMR分析。在一較佳實施例中,存在於該異相聚合物組成物之60°C TREF餾份中的約30mol.%或更多、約40mol.%或更多、或約50mol.%或更多的乙烯係以乙烯三聯體存在。在另一較佳實施例中,存在於該異相聚合物組成物之80°C TREF餾份中的約30mol.%或更多、約40mol.%或更多、或約50mol.%或更多的乙烯係以乙烯三聯體存在。在另一較佳實施例中,存在於該異相聚合物組成物的100°C TREF餾份中的約5mol.%或更多、約10mol.%或更多、約15mol.%或更多、或約20mol.%或更多的乙烯係以乙烯三聯體存在。存在於該異相聚合物組成物的60°C TREF餾份中的乙烯串的數目平均序列長度係較佳地為約3或更大、約4或更大、約5或更大、或約6或更大。存在於該異相聚合物組成物的80°C TREF餾份中的乙烯串的數目平均序列長度係較佳地為約7或更大、約8或更大、約9或更大、或約10或更大。存在於該異相聚合物組成物的100°C TREF餾份中的乙烯串的數目平均序列長度係較佳地為約10或更大、約12或更大、約15或更大、或約16或更大。該異相聚合物組成物可以展現上述任何一項的TREF餾份特性或上述TREF餾份特性之任何適合的組合。在一較佳實施例中,該異相聚合物組成物展現上述所有的TREF餾份特性(即,上述針對60°C、80°C、與100°C TREF餾份的乙烯三聯體與數目平均序列長度特性)。
展現前兩段中描述之特性的異相聚合物組成物已經觀察到較諸不展現這些特性的異相聚合物組成物對增容劑的添加更適宜地回應。特別的,展現這些特性的異相聚合物組成物當根據本發明之方法加工時在衝擊強度中顯示顯著的改良,而不展現這些特性的異相聚合物組成物在相同條件下加工時並不顯示如此顯目的改良。即使當不同的聚合物組成物具有大致相同的總乙烯含量時(即,每一聚合物組成物中的乙烯百分比係大致相同),這種差別化的回應和性能已經觀察到。這結果係令人驚訝且非預期的。
在該方法中使用的增容劑較佳地包含自包含三或更多羥基的一多元醇和包含一或更多碳-碳雙鍵的一脂族羧酸衍生形成的一酯化合物。如本文所使用,術語「衍生形成」係以相同於由A. D. McNaught和A. Wilkinson編寫之IUPAC化學術語總目錄第二版(「金皮書」)中「酯」的定義中的意義使用(Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997))。因此,該酯化合物無需藉由多元醇與脂族羧酸的直接反應來製造。相反的,該酯化合物可以藉由使多元醇或其衍生物(例如,多元醇的鹵烷衍生物或多元醇的甲磺醯基酯、對甲苯磺醯基酯或三氟甲基磺醯基酯)與脂族羧酸或其衍生物(例如,脂族羧酸之酸鹽、酸鹵衍生物,或活性酯衍生物,諸如具硝基苯酚、N-羥基琥珀醯亞胺或羥基苯并三唑的酯)反應而製成。該酯化合物較佳地係藉由將多元醇的每一羥基與一脂族羧酸鏈接而衍生形成。該酯化合物由其衍生形成的多元醇可以為包含三或更多羥基的任何適合多元醇,諸如甘油、2-(羥甲基)-2-乙基丙烷-1,3-二醇、赤蘚醇、蘇糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、核糖醇、甘露糖醇、山梨糖醇、半乳糖醇、果糖醇、艾杜糖醇、肌醇、庚七醇(volemitol)、季戊四醇、及其等之混合物。在一較佳實施例中,該多元醇係2-(羥甲基)-2-乙基丙烷-1,3-二醇。
該酯化合物由其形成的脂族羧酸可以為包含一或更多碳-碳雙鍵的任何適合的脂族羧酸,諸如丙烯酸。較佳地,該脂族羧酸係選自由C4 或更大的脂族羧酸所組成之群組。更佳地,該脂族羧酸係選自由C4 -C18 脂族羧酸所組成之群組(例如,C4 -C16 脂族羧酸)。還更佳地,該脂族羧酸係選自由C4 -C10 脂族羧酸所組成之群組。在一較佳實施例中,該脂族羧酸包含二或更多碳-碳雙鍵。在這種實施例中,較佳地在該脂族羧酸中的至少兩個碳-碳雙鍵為共軛的。在一較佳實施例中,該脂族羧酸為2,4-己二烯酸。因此,在一較佳實施例中,該酯化合物係2,2-雙[(1,3-戊二烯基羰氧基)甲基]丁基2,4-己二烯酸酯(2,2-bis[(1,3-pentadienylcarbonyloxy)methyl]butyl 2,4-hexadienoate),該者可以衍生形成自一當量的2-(羥甲基)- 2-乙基丙烷-1,3-二醇與三當量的2,4-己二烯酸。
任何適合的過氧化物化合物可以在上文描述之該方法中使用。適合的過氧化物化合物包括,但不限於:2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧)己炔-3,3,6,6,9,9-五甲基-3-(乙酸乙酯)-1,2,4,5-四氧基環壬烷、氫過氧化叔丁基、過氧化氫、過氧化二枯基、過氧化異丙基碳酸叔丁酯、過氧化二叔丁基、對氯苯甲醯過氧化物、二苯甲醯二過氧化物、叔丁基枯基過氧化物、叔丁基羥乙基過氧化物、過氧化二叔戊基和2,5-二甲基己烯-2,5-二過異壬酸酯、乙醯基環己烷磺醯基過氧化物、過氧化二碳酸二異丙酯、過新癸酸叔戊酯(tert-amyl perneodecanoate)、過新癸酸叔丁酯、過特戊酸叔丁酯(tert -butylperpivalate)、過特戊酸叔戊酯、過氧化雙(2,4-二氯苯甲醯基)、過氧化二異壬醯基、過氧化二癸醯基、過氧化二辛醯基、過氧化二月桂醯基、過氧化雙(2-甲基苯甲醯基)、過氧化二琥珀醯基、過氧化二乙醯基、過氧化二苯甲醯,過-2-乙基己酸叔丁酯、過氧化雙(4-氯苯甲醯基)、過異丁酸叔丁酯、過馬來酸叔丁酯、1,1-雙(叔丁基過氧)-3,5,5-三甲基環己烷、1,1-雙(叔丁基過氧)環己烷、過氧異丙基碳酸叔丁酯、過異壬酸叔丁酯、2,5-二甲基己烷2,5-二苯甲酸酯、過乙酸叔丁酯、過苯甲酸叔戊酯、過苯甲酸叔丁酯、2,2-雙(叔丁基過氧)丁烷、2,2-雙(叔丁基過氧)丙烷、過氧化二枯基、2,5-二甲基己烷2,5-二-叔丁基過氧化物、3-叔丁基過氧-3-苯基鄰苯二甲酸酯、過氧化二叔戊基、α,α′-雙(叔丁基過氧異丙基)苯、3,5-雙(叔丁基過氧)-3,5-二甲基1,2-二氧戊環、過氧化二叔丁基、2,5-二甲基己炔2,5-二叔丁基過氧化物、3,3,6,6,9,9-六甲基-1,2,4,5-四氧雜環壬烷、氫過氧化對薄荷烷(p-menthane hydroperoxide)、氫過氧化松節烷 (pinane hydroperoxide)、氫過氧化二異丙苯(diisopropylbenzene mono-α-hydroperoxide)、氫過氧化枯烯或氫過氧化叔丁基。在一較佳實施例中,該過氧化物化合物係為2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)己烷。
在該方法中,該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物係進料到一熔融混合設備中。該熔融混合設備可以為任何可加熱該熱塑性聚合物到其熔融的溫度並在該聚合物熔融時混合該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物的適合設備。該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物可以先於加熱之前混合,或者該熱塑性聚合物可以加熱到所欲的溫度,繼之加入該增容劑和過氧化物化合物。替代地,該熱塑性聚合物和增容劑可以合併且然後加熱,繼之加入過氧化物化合物(例如,一旦該混合物加熱到聚合物熔點以上的溫度)。適合的熔融混合設備包括,但不限於擠出機、射出成型機的往復螺桿和高剪切混合器。在第一種方法的一較佳實施例中,該熔融混合設備係為一擠出機。因此,在該熔融混合設備為擠出機的一實施例中,該方法包含進料該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物到一擠出機中,並使該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物在超過該熱塑性聚合物熔點的溫度下通過該擠出機的步驟,從而形成一聚合物組成物。當使用擠出機時,該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物可以同時進料至該擠出機的主要入口或料斗。替代地,該熱塑性聚合物可以進料至該擠出機的主要入口或料斗中,而該增容劑和過氧化物化合物可以透過一或多個側進料器引入至該擠出機。在另一替代選擇中,該熱塑性聚合物和增容劑可以進料至該擠出機的主要入口或料斗中,而該過氧化物化合物可以透過一側向進料引入至該擠出機中。
該增容劑和過氧化物化合物可以以任何適合的數量進料到該熔融混合設備中。較佳地,該增容劑係以提供約200至約15,000ppm初始濃度之酯化合物的數量進料到該熔融混合設備中,以該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物的合併重量計。更佳地,該增容劑係以提供約200至約10,000ppm(例如,約200至約8,000ppm,約200至約6,000ppm或約200至5,000ppm)初始濃度之酯化合物的數量進料到該熔融混合設備中,以該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物的合併重量計。
較佳地,該過氧化物化合物係以提供約10至約315ppm初始濃度之活性氧的數量進料到該熔融混合設備中,以該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物的合併重量計。更佳地,該過氧化物化合物係以提供約50至約315ppm初始濃度之活性氧的數量進料到該熔融混合設備中,以該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物的合併重量計。還更佳地,該過氧化物化合物係以提供約50至約265ppm初始濃度之活性氧的數量進料到該熔融混合設備中,以該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物的合併重量計。最佳地,該過氧化物化合物係以提供約50至約215ppm初始濃度之活性氧的數量進料到該熔融混合設備中,以該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物的合併重量計。由一給定數量之過氧化物化合物所提供的活性氧數量可以使用下列方程式計算 在該方程式中,n為過氧化物化合物中過氧化基團的數目,P為過氧化物化合物的純度,C係添加至該系統中之過氧化物化合物的濃度(以ppm為單位),而M為過氧化物化合物的莫耳質量。因此,當以500ppm的初始濃度加入95%純度的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧)己烷時,該過氧化物化合物提供初始濃度52.5 ppm的活性氧。
如上所述,該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物係於超過該熱塑性聚合物之熔點的溫度下在熔融混合設備中加工。在該熱塑性聚合物為異相熱塑性聚合物的那些實施例中,這些組分係加熱到超過該異相熱塑性聚合物之連續相熔點的溫度。舉例來說,該等組分較佳的係於約160℃至約300℃的溫度下熔融混合。在該熱塑性聚合物為丙烯衝擊共聚物的那些實施例中,該等組分較佳地係於約180℃至約290℃的溫度下熔融混合。
在一第二實施例中,本發明提供一種用於製造一聚合物組成物的方法,該方法包含以下步驟:(a)提供一熱塑性聚合物;(b)提供一種增容劑;(c)提供一過氧化物化合物;(d)將該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物合併,以產生一中間組成物;(e)加熱該中間組成物至超過該熱塑性聚合物之熔點的溫度;(f)混合該中間組成物以生產一聚合物組成物;及(g)將該聚合物組成物冷卻至其固化之溫度。
在此第二方法實施例中使用的熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物可以為上述結合本發明該第一方法實施例討論的任何熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物,包括那些結合第一方法實施例鑑定之較佳熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物者。
在此第二實施例中,可以使用任何適合數量的增容劑。較佳地,該增容劑係以提供該中間組成物中約200至約15,000ppm之酯化合物的數量與該熱塑性聚合物和過量氧化物化合物合併。更佳地,該增容劑係以提供該中間組成物中約200至約10,000ppm(例如,約200至約8,000ppm,約200至約6,000ppm,或約200至約5,000ppm)之酯化合物的數量與該熱塑性聚合物和過量氧化物化合物合併。
任何適合數量的過氧化物化合物可以在此第二方法實施例中使用。較佳地,該過氧化物化合物係以提供該中間組成物中約10至約315ppm活性氧的數量與該熱塑性聚合物和增容劑合併。更佳地,該過氧化物化合物係以提供該中間組成物中約50至約315ppm活性氧的數量與該熱塑性聚合物和增容劑合併。還更佳地,該過氧化物化合物係以提供該中間組成物中約50至約265ppm活性氧的數量與該熱塑性聚合物和增容劑合併。最佳地,該過氧化物化合物係以提供該中間組成物中約50至約215ppm活性氧的數量與該熱塑性聚合物和增容劑合併。
該第二方法實施例與第一種不同之處在於,該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物先於加熱之前係混合。此方法可採用於先於熔融加工之前該等組分係乾燥摻混的那些製程中,例如某些壓縮成型製程。如第一方法實施例,該等組分係加熱到超過該熱塑性聚合物之熔點的溫度。在該熱塑性聚合物為異相熱塑性聚合物的那些實施例中,這些組分係加熱到超過該異相熱塑性聚合物之連續相熔點的溫度。舉例來說,該等組分較佳的係加熱至約160℃至約300℃的溫度。在該熱塑性聚合物為丙烯衝擊共聚物的那些實施例中,該等組分較佳地係加熱至約180℃至約290℃的溫度。
儘管不希望受任何特定理論的束縛,上述該等方法據信藉由在該聚合物基質內鏈接聚合物鏈而改良該熱塑性聚合物的物理性質。特別地,當該熱塑性聚合物為異相熱塑性聚合物時,該方法據信在連續相的丙烯聚合物和不連續相的乙烯聚合物之間生成鍵。這些鍵據信是在過氧化物化合物打斷聚合物中的聚合物鏈時生成的,該聚合物鏈的斷裂在聚合物的MFR中產生一提高。進一步,這些打斷的聚合物鏈據信擁有以碳為中心的自由基,該者可以與酯化合物中的碳-碳雙鍵之一反應,以在該聚合物鏈和酯化合物之間產生新的碳-碳鍵。隨著聚合物斷裂和自由基加成到該酯化合物的順序進行,據信該聚合物中的至少一些酯化合物反應,以提供異相聚合物中不同聚合物(例如,丙烯聚合物和乙烯聚合物)之間的橋或鍵接。
上述該等方法可以使用任何常規的聚合物加工技術,諸如射出成型、薄壁射出成型、單螺桿配混、雙螺桿配混、班伯里混合、共捏合機混合、雙輥研磨、片材擠出、纖維擠出、薄膜擠出、管材擠出、型材(profile)擠出、擠出塗佈、擠出吹塑成型、射出吹塑成型、射出拉伸吹塑成型、壓縮成型、擠出壓縮成型、壓縮吹塑成形(compression blow forming)、壓縮拉伸吹塑成形、熱成形、和旋轉成型,用於生產呈現最終型式的聚合物組成物。使用藉由這些方法所形成之聚合物組成物製造的熱塑性聚合物物品可以由多層構成,其中該多層之一層或任何適合數目含有藉由這些方法形成之聚合物組成物。舉例來說,典型的終端用途產品包括容器、包裝、汽車部件、瓶子、膨脹或發泡物品、器具部件、封閉件、杯子、家具、家用品、電池盒、板條箱、托架、薄膜、片材、纖維、管材、和旋轉模製部件。
在一第三實施例中,本發明提供一母料組成物,該者包含(a)一熱塑性黏合劑,(b)一過氧化物化合物,及(c)一酯化合物。由於該母料組成物含有本文所述的過氧化物化合物和酯化合物兩者,該母料組成物據信非常適合用於實踐本文所述的方法。在這種用途中,該母料組成物可以以提供所欲的過氧化物化合物和酯化合物兩者之初始濃度的數量與一熱塑性聚合物(例如,一異相聚丙烯衝擊共聚物)合併。
在該母料組成物中的熱塑性黏合劑可以為任何能夠將母料組成物的組分黏合在一起的熱塑性材料。該熱塑性黏合劑較佳地具有約140℃或更小,約130℃或更小,約120℃或更小,更佳地約110℃或更小,約100℃或更小,約90°C或更小,約80°C或更小,約70°C或更小,約60°C或更小,或約50°C或更小的熔點。適合的熱塑性黏合劑包括但不限於聚丙烯、聚丙烯蠟、低密度聚乙烯、聚乙烯蠟、丙烯/乙烯共聚物(諸如由埃克森美孚化工以「 Vistamaxx」名稱販售的那些)、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、及其等之混合物。
在該母料組成物中的過氧化物化合物和酯化合物可以為上述結合本發明該第一方法實施例討論的任何過氧化物化合物和酯化合物,包括那些結合第一方法實施例鑑定之較佳過氧化物化合物和酯化合物者。因此,在一較佳實施例中,該酯化合物係為2,2-雙[(1,3-戊二烯基羰氧基)甲基]丁基2,4-己二烯酸酯。在另一較佳實施例中,該過氧化物化合物係為2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧)己烷。最後,在母料組成物的一特別較佳實施例中,該酯化合物係為2,2-雙[(1,3-戊二烯基羰氧基)甲基]丁基2,4-己二烯酸酯,而該過氧化物化合物係為2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧)己烷。
該過氧化物化合物可以以任何適合的數量存在於該母料組成物中。較佳地,該過氧化物化合物係以約1wt.%或更多的數量存在於該母料組成物中,以該母料組成物之總重量計。更佳地,該過氧化物化合物係以約2wt.%或更多,約3wt.%或更多,約4wt.%或更多,約5wt.%或更多,約6wt.%或更多,約7wt.%或更多,約8wt.%或更多,約9wt.%或更多,或約10wt.% 或更多的數量存在於該母料組成物中,以該母料組成物的總重量計。較佳地,該過氧化物化合物係以約40wt.%或更少的數量存在於該母料組成物中,以該母料組成物之總重量計。因此,在一系列較佳實施例中,該過氧化物化合物係以約1wt.%至約40wt.%,約2wt.%至約40wt.%,約3wt.%至約40wt.%,約4wt.%至約40wt.%,約5wt.%至約40wt.%,約6wt.%至約40wt.%,約7wt.%至約40wt.%,約8wt.%至約40wt.%,約9wt.%至約40wt.%,或約10wt.%至約40wt.%的數量存在於該母料組成物中,以該母料組成物的總重量計。
該酯化合物可以以任何適合的數量存在於該母料組成物中。較佳地,該酯化合物係以約1wt.%或更多的數量存在於該母料組成物中,以該母料組成物之總重量計。更佳地,該酯化合物係以約2wt.%或更多,約3wt.%或更多,約4wt.%或更多,約5wt.%或更多,約6wt.%或更多,約7wt.%或更多,約8wt.%或更多,約9wt.%或更多,或約10wt.% 或更多的數量存在於該母料組成物中,以該母料組成物的總重量計。較佳地,該酯化合物係以約40wt.%或更少的數量存在於該母料組成物中,以該母料組成物之總重量計。因此,在一系列較佳實施例中,該酯化合物係以約1wt.%至約40wt.%,約2wt.%至約40wt.%,約3wt.%至約40wt.%,約4wt.%至約40wt.%,約5wt.%至約40wt.%,約6wt.%至約40wt.%,約7wt.%至約40wt.%,約8wt.%至約40wt.%,約9wt.%至約40wt.%,或約10wt.%至約40wt.%的數量存在於該母料組成物中,以該母料組成物的總重量計。
該母粒組成物除了過氧化物化合物和酯化合物外可以含有其他聚合物添加劑。適合的額外聚合物添加劑包括,但不限於抗氧化劑(例如酚類抗氧化劑、亞磷酸酯抗氧化劑及其組合)、抗阻斷劑(例如無定形二氧化矽和矽藻土)、顏料(例如有機顏料和無機顏料)顏料)和其他著色劑(例如染料和聚合性著色劑)、填充劑和強化劑(例如玻璃、玻璃纖維、滑石、碳酸鈣和硫酸氧鎂晶鬚)、成核劑、澄清劑、酸清除劑(例如脂肪酸的金屬鹽,諸如硬脂酸和二氫滑石的金屬鹽)、聚合物加工添加劑(例如,氟聚合物聚合物加工添加劑)、聚合物交聯劑、助滑劑(例如衍自脂肪酸和氨或含胺化合物之間之反應的脂肪酸醯胺化合物)、脂肪酸酯化合物(例如衍自脂肪酸和含羥基化合物(諸如甘油、二甘油及其組合)之間之反應的脂肪酸酯化合物)、及前述之組合。
如上所述,該母料組成物除了上述該等其他組份外可以含有成核劑及/或澄清劑。適合的成核劑包括,但不限於苯甲酸鹽(例如,苯甲酸鈉及4-叔丁基苯甲酸鋁)、2,2′‑伸甲基-雙-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸鹽(例如,2,2′‑伸甲基-雙-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸鈉或2,2′‑伸甲基-雙-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸鋁)、雙環[2.2.1]庚烷‑2,3‑二羧酸鹽(例如,雙環[2.2.1]庚烷‑2,3-二羧酸二鈉或雙環[2.2.1]庚烷‑2,3‑二羧酸鈣)、環己烷‑1,2‑二羧酸鹽(例如,環己烷‑1,2‑二羧酸鈣、單鹼式環己烷‑1,2‑二羧酸鋁、環己烷‑1,2‑二羧酸二鋰、或環己烷‑1,2‑二羧酸鍶)、及其等之組合。對於雙環[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸鹽及環己烷‑1,2‑二羧酸鹽,該羧酸鹽部份可以順式或反式構形配置,且順式構形係較佳的。適合的澄清劑包括,但不限於三醯胺及係多羥基醇與芳香族醛之縮合產物的縮醛化合物。適合的三醯胺澄清劑包括,但不限於苯-1,3,5-三羧酸之醯胺衍生物、1,3,5-苯三胺的醯胺衍生物、N-(3,5-雙-甲醯基胺基-苯基)-甲醯胺之衍生物(例如,N-[3,5-雙-(2,2-二甲基-丙醯基胺基)-苯基]-2,2-二甲基-丙醯胺)、2-胺甲醯基-丙二醯胺之衍生物(例如,N,N' -雙-(2-甲基-環己基)-2-(2-甲基-環己基胺甲醯基)-丙二醯胺)、及其等之組合。 如上所述,該澄清劑可為多羥基醇與芳香族醛之縮合產物的縮醛化合物。適合的多羥醇包括無環多元醇,諸如木糖醇與山梨糖醇,以及無環去氧多元醇(例如,1,2,3-三去氧諾尼醇(1,2,3-trideoxynonitol)或1,2,3-三去氧諾尼-1-烯醇(1,2,3-trideoxynon-1-enitol))。適合的芳香族醛典型地含有一單一醛基,而在該芳香族環之剩餘位置上係未經取代或經取代兩者任一的。相應地,適合的芳香族醛包括苯甲醛與經取代的苯甲醛類(例如,3,4-二甲基苯甲醛、3,4-二氯苯甲醛或4‑丙基苯甲醛)。藉由前述提及反應所產生之該縮醛化合物可以為單縮醛、二縮醛或三縮醛化合物(即,分別含有一、二或三個縮醛基團的化合物),而二縮醛化合物係較佳的。適合的基於縮醛之澄清劑包括,但不限於在美國專利案第5,049,605號;第7,157,510號;及第7,262,236號案中揭露的澄清劑。一些特別較佳的澄清劑包括1,3:2,4-雙-O-(苯基亞甲基)-D-葡萄糖醇、1,3:2,4--雙-O-[(4-甲基苯基)亞甲基]-D-葡萄糖醇、1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)亞甲基] -D-葡萄糖醇、1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)亞甲基]-D-葡萄糖醇、1,2,3-三去氧-4,6:5,7-雙-O-[(4-丙基苯基)亞甲基]壬醇、及其等之混合物。
假若存在於該母料組成物中,該成核劑及/或澄清劑可以以任何適合的數量存在。較佳地,該成核劑及/或澄清劑係以約1wt.%或更多的數量存在,以該母料組成物的總重量計。更佳地,該成核劑及/或澄清劑係以約2wt.%或更多,約3wt.%或更多,約4wt.%或更多,約5wt.%或更多,約6wt.%或更多,約7wt.%或更多,約8wt.%或更多,約9wt.%或更多,或約10wt.% 或更多的數量存在於該母料組成物中,以該母料組成物的總重量計。較佳地,該成核劑及/或澄清劑係以約40wt.%或更少的數量存在於該母料組成物中,以該母料組成物之總重量計。因此,在一系列較佳實施例中,該成核劑及/或澄清劑係以約1wt.%至約40wt.%,約2wt.%至約40wt.%,約3wt.%至約40wt.%,約4wt.%至約40wt.%,約5wt.%至約40wt.%,約6wt.%至約40wt.%,約7wt.%至約40wt.%,約8wt.%至約40wt.%,約9wt.%至約40wt.%,或約10wt.%至約40wt.%的數量存在於該母料組成物中,以該母料組成物的總重量計。當該母料組成物包含二或多種成核劑及/或澄清劑時,兩者之合併數量較佳地落在上文列舉範圍之一內。
在一第四實施例中,本發明提供一種濃縮組成物,其包含(a)一抗氧化劑及(b)一酯化合物。該濃縮物組成物較佳地在環境溫度(例如,大約25℃的溫度)下為固體(或半固體),以易於處理。此實施例之濃縮組成物可以在上述方法中使用,作為引入該酯化合物的手段。
該濃縮組成物可以含有任何適合的抗氧化劑或抗氧化劑混合物。 較佳地,該濃縮組成物包含選自由受阻酚化合物、受阻胺化合物、亞磷酸酯化合物、亞膦酸酯化合物、硫代化合物及其等之混合物所組成之群組之一抗氧化劑。適合的抗氧化劑化合物包括,但不限於季戊四醇四(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)(CAS No. 6683-19-8)、3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷酯(CAS No. 2082-79-3)、三(2,4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯(CAS No. 31570-04-4)、3,9-雙[2,4-雙(1,1-二甲基乙基)苯氧基]-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷酸螺[5.5]十一烷(CAS號26741-53-7)、雙(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(CAS號129757-67-1)、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(CAS號41556-26-7)、甲基-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯(CAS號82919-37-7)、3,3'-硫代二丙酸十二烷基酯(CAS號123-28-4)、3,3'-硫代二丙酸二十八烷基酯(CAS號693-36-7)、及四(2,4-二叔丁基苯基)4,4'-聯苯撐二膦酸酯 (CAS號119345-01-6)。在一較佳實施例中,該濃縮組成物包含受阻酚抗氧化劑,更佳地,一2,6-二叔丁基苯酚化合物(即,包含至少一2,6-二叔丁基苯酚部分的化合物)。
該抗氧化劑可以以任何適合的數量存在於該濃縮組成物中。較佳地,該抗氧化劑係以約5wt.%或更多的數量存在於該濃縮組成物中,以該濃縮組成物的總重量計。更佳地,該抗氧化劑係以約8wt.%或更多,或約10wt.% 或更多的數量存在於該濃縮組成物中,以該濃縮組成物的總重量計。較佳地,該抗氧化劑係以約85wt.%或更少(例如,約80wt.%或更少,約70wt.%或更少,約60wt.%或更少,或約50wt.%或更少)的數量存在於該濃縮組成物中,以該濃縮組成物之總重量計。因此,在一系列較佳實施例中,該抗氧化劑可以以約5wt.%至約85wt.% (例如,約5wt.%至約80wt.%,約5wt.%至約70wt.%,約5wt.%至約60wt.%,或約5wt.%至約50wt.%),約8wt.%至約85wt.% (例如,約8wt.%至約80wt.%,約8wt.%至約70wt.%,約8wt.%至約60wt.%,或約8wt.%至約50wt.%),或約10wt.%至約85wt.% (例如,約10wt.%至約80wt.%,約10wt.%至約70wt.%,約10wt.%至約60wt.%,或約10wt.%至約50wt.%)的數量存在於該濃縮組成物中。當該濃縮組成物包含二或多種抗氧化劑時,兩種抗氧化劑之合併數量較佳地落在上文列舉範圍之一內。
如上所述,該濃縮組成物包含一酯化合物。在該濃縮組成物中的酯化合物可以為上述結合本發明該第一方法實施例討論的任何酯化合物,包括那些結合第一方法實施例鑑定之較佳酯化合物者。該濃縮組成物可以含有任何適合數量的酯化合物。較佳地,該酯化合物係以約1wt.%或更多的數量存在於該濃縮組成物中,以該濃縮組成物之總重量計。更佳地,該酯化合物係以約2wt.%或更多,約3wt.%或更多,約4wt.%或更多,約5wt.%或更多,約6wt.%或更多,約7wt.%或更多,約8wt.%或更多,約9wt.%或更多,或約10wt.% 或更多的數量存在於該濃縮組成物中,以該濃縮組成物的總重量計。較佳地,該酯化合物係以約85wt.%或更少(例如,約80wt.%或更少,約70wt.%或更少,約60wt.%或更少,約50wt.%或更少,或約40wt.%或更少)的數量存在於該濃縮組成物中,以該濃縮組成物之總重量計。因此,在一系列較佳實施例中,該酯化合物係以約1wt.%至約85wt.%,約2wt.%至約85wt.%,約3wt.%至約85wt.%,約4wt.%至約85wt.%,約5wt.%至約85wt.%,約6wt.%至約85wt.%,約7wt.%至約85wt.%,約8wt.%至約85wt.%,約9wt.%至約85wt.%,或約10wt.%至約85wt.%的數量存在於該濃縮組成物中,以該濃縮組成物的總重量計。
與母料組成物一樣,該濃縮組成物除了抗氧化劑和酯化合物外可以含有其他聚合物添加劑。適合的額外聚合物添加劑包括上文結合本發明母料組成物討論的那些者,諸如成核劑和澄清劑。這些聚合物添加劑可以以任何適合的數量存在於濃縮組成物中。舉例而言,假若存在於該濃縮組成物中,該成核劑及/或澄清劑可以以約1wt.%或更多的數量存在,以該濃縮組成物的總重量計。更佳地,該成核劑及/或澄清劑係以約2wt.%或更多,約3wt.%或更多,約4wt.%或更多,約5wt.%或更多,約6wt.%或更多,約7wt.%或更多,約8wt.%或更多,約9wt.%或更多,或約10wt.%或更多的數量存在於該濃縮組成物中,以該濃縮組成物的總重量計。較佳地,該成核劑及/或澄清劑係以約80wt.%或更少的數量存在於該濃縮組成物中,以該濃縮組成物之總重量計。因此,在一系列較佳實施例中,該成核劑及/或澄清劑係以約1wt.%至約80wt.%,約2wt.%至約80wt.%,約3wt.%至約80wt.%,約4wt.%至約80wt.%,約5wt.%至約80wt.%,約6wt.%至約80wt.%,約7wt.%至約80wt.%,約8wt.%至約80wt.%,約9wt.%至約80wt.%,或約10wt.%至約80wt.%的數量存在於該濃縮組成物中,以該濃縮組成物的總重量計。當該濃縮組成物包含二或多種成核劑及/或澄清劑時,兩者之合併數量較佳地落在上文列舉範圍之一內。
下列實例進一步例示上述標的,但當然不應將其解讀為以任何方式限制其範疇。 實例1
此實例證明了以不同酯化合物製成之聚合物組成物在物理性質中的差異。
五種聚合物組成物(樣品1-1至1-5)係使用下表1中陳述的配方生產了。樣品1-3至1-5每一者含有一種山梨酸酯化合物。樣品1-3含有月桂基山梨酸酯(LS),樣品1-4包含1,6-己二醇二山梨酸酯(HDS),而樣品1-5包含2,2-雙[(1,3-戊二烯基羰氧基)甲基]丁基2,4-己二烯酸酯(CAS號347377-00-8,以下簡稱“ BPCMBH”)。在每一聚合物組成物中使用的山梨酸酯化合物數量係抉擇,以在擠出之前的初始組成物中提供大約相同當量的山梨酸酯部分。為了生產該聚合物組成物,該山梨酸酯化合物(假若使用的話)係溶解在丙酮中以給予一澄清溶液,將其噴佈到指示數量的Pro-fax SG702衝擊共聚物粒料(來自LyondellBasell)上。然後丙酮係從粒料中蒸發掉。將指示數量的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧)己烷(DBPH)加入到該粒料中,並在袋子中混合在一起。 表1.樣品1-1至1-5之配方。
樣品 樹脂粒 (ppm) DBPH (ppm) LS (ppm) HDS (ppm) BPCMBH (ppm)
1-1 1,000,000 0 0 0 0
1-2 999,000 1,000 0 0 0
1-3 997,072 1,000 1,928 0 0
1-4 997,946 1,000 0 1,054 0
1-5 998,044 1,000 0 0 956
為了生產每種聚合物組成物,表1中列出的組合成分係在Prism雙螺桿擠出機上擠出成粒料。旋轉速度設定為400rpm,而腔室的溫度維持在230℃。然後將每種聚合物組成物的所得粒料的部分用於測量230℃下的熔體流動速率(ASTM D1238)。每種聚合物組成物的粒料亦模製,以生產用於物理性質測試的樣品,諸如缺口艾佐德衝擊(ISO178)和下述的遷移測試。
樣品1-3至1-5係評估,以測定在特定條件下將從聚合物中遷移出的酯化合物的數量。高水平的遷移係非所欲的,因為山梨酸酯化合物污染接觸該聚合物之材料(例如,食品)的可能,舉例而言在一食品容器中。對於每一聚合物組成物,使用模具切割機自50密耳的板中切出三個矩形片。將每個矩形片放置在單獨的40ml小瓶中,並使用容量分配器將20ml的95%乙醇加入到每個小瓶中。將小瓶加熱至66℃並維持2小時,然後冷卻至室溫。從小瓶中移除板,並分析乙醇,以測定已遷移到乙醇中的山梨酸酯化合物的數量。然後將乙醇中測得的山梨酸酯化合物的濃度用於測定已從塑料中遷移出來的山梨酸酯化合物的百分比。遷移、熔體流動速率(MFR)和缺口艾佐德衝擊試驗的結果係陳述於下表2中。 表2.樣品1-1至1-5的測試結果。
  樣品 MFR (g/10min) 衝擊 (kJ/m2 ) 遷移酯化合物 (ppm) % 遷移酯化合物 (wt.%)
1-1 18.3 12.8 N/A N/A
1-2 109.1 5.0 N/A N/A
1-3 67.7 11.1 3.860 4.40%
1-4 61.5 14.0 0.650 1.36%
1-5 58.4 19.7 0.046 0.11%
加入1,000ppm的DBPH使MFR從18.3急遽地提高到109.1g/10min,以缺口艾佐德衝擊從12.8大幅減低到5.0kJ/m2 為代價。如樣品1-3至1-5的數據所顯示,相對於只有過氧化物的樣品(樣品1-2),加入山梨酸酯化合物降低了MFR,且同時提高了缺口艾佐德衝擊。實際上,樣品1-5相對於初生樹脂(樣品1-1)在衝擊上顯示大約50%的提高,即使聚合物組成物的MFR大於初生樹脂的MFR三倍。此結果係顯著的,鑑於MFR與衝擊之間正常地反比關係,隨著MFR的提高,衝擊典型地減低。
表1中的數據亦顯示,衍自具有至少三個羥基之多元醇的酯化合物(即,樣品1-5中使用的BPCMBH),較諸衍自具有一或二個羥基之多元醇的酯化合物(即分別用於樣品1-3和1-4中的LS和HDS)展現急遽較低的遷移。實際上,用BPCMBH製成的樣品較諸用HDS製成的樣品顯示小一個數量級的遷移。鑑於組成物之間的唯一實質性差異是該兩種化合物結構中的適度差異(即,從兩個酯部分轉變為三個酯部分),這種遷移的顯著降低係令人驚訝的。這種明顯降低的遷移據信使三官能酯化合物(即,由具有三或更多羥基之多元醇製成的酯化合物)特別適於在擔憂遷移的應用中使用(例如,食品接觸應用)。 實例2
此實例證明了依據本發明生產的數種聚合物組成物的物理性質。
使用下表3中陳述的配方,由可商購的聚丙烯衝擊共聚物(Pro-fax SG702衝擊共聚物(來自LyondellBasell))生產了數種聚合物組成物。一些聚合物組成物係使用根據本發明之一增容劑製成了,其含有2,2-雙[(1,3-戊二烯基羰氧基)甲基]丁基2,4-己二烯酸酯(BPCMBH)。使用時,將增容劑溶解在丙酮中,以給予一澄清溶液。然後將所得溶液噴佈到指示數量的聚合物粒料上,並從粒料中蒸發丙酮。將指示數量的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧)己烷(DBPH)加入到該粒料中,並在袋子中混合在一起。用於製造這些聚合物組成物的DBPH具有95%的純度。
為了生產每種聚合物組成物,使用與實例1中所述之類似條件的條件,在Prism雙螺桿擠出機上將表3中列出的組合成分擠出成粒料。然後將每種聚合物組成物的所得粒料的部分用於測量230℃下的熔體流動速率(ASTM D1238),且每種聚合物組成物的粒料亦模製,以生產用於缺口艾佐德衝擊測試(ISO178)的樣品。這些測量的結果係包括在表3中。
為了易於測定歸因於根據本發明增容劑之添加的物理性質變化, Pro-fax SG702衝擊共聚物的MFR和艾佐德衝擊之間的關係係調查了。特別地,不含任何​​增容劑的聚合物組成物(即樣品2-1、2-2、2-3、2-19、2-34、2-45和2-56)之MFR和艾佐德衝擊值係繪圖,並將趨勢線擬合到該圖以產生一數學方程式,以表示該聚合物之MFR和艾佐德衝擊之間所觀察到的關係。趨勢線的擬合得出下列數學方程式: 在該方程式中,I為艾佐德衝擊值(以kJ/m2 為單位),而MFR為熔體流動速率(以g/10min為單位)。 趨勢線的R2 值為0.996,表明該趨勢線非常擬合該數據。擬合的品質亦顯示,一旦測量了含有此聚合物之組成物的MFR,該方程式可以使用於計算預期的艾佐德衝擊值。從這個意義上講,「該預期的艾佐德衝擊值」係為在缺乏任何增容劑情況,於一給定的MFR下,裂化(vis-broken)聚合物所預期展現的值。 當使用一增容劑時,此預期的艾佐德衝擊值然後可以與測得的艾佐德衝擊值比較,以確定並量化增容劑對聚合物抗衝擊性的影響(即下表3中報告的「艾佐德衝擊中之變化」)。 表3.各種聚合物組成物之配方、MFR、艾佐德衝擊和艾佐德衝擊中之變化。
樣品 [DBPH] (ppm) 活性 [O] (ppm) BPCMBH (ppm) MFR (g/10min) 缺口艾佐德(kJ/m2 ) 預期的艾佐德衝擊 (kJ/m2 ) 艾佐德衝擊中之變化 (%)
2-1 0 0 0 18.6 12.1 N/A N/A
2-2 100 10.5 0 24.6 11.3 N/A N/A
2-3 500 52.5 0 64.8 8.0 N/A N/A
2-4 500 52.5 50 62.9 9.4 7.9 19.0
2-5 500 52.5 100 57.9 8.8 8.2 6.6
2-6 500 52.5 200 57.7 8.9 8.3 7.7
2-7 500 52.5 300 54.4 11.0 8.5 29.7
2-8 500 52.5 400 53.9 10.6 8.6 23.8
2-9 500 52.5 500 45.5 14.5 9.3 56.4
2-10 500 52.5 1000 40.1 16.3 9.8 66.3
2-11 500 52.5 2000 35.9 21.1 10.2 107.5
2-12 500 52.5 3000 34.0 26.7 10.4 156.8
2-13 500 52.5 4000 30.1 36.9 10.8 242.1
2-14 500 52.5 5000 29.6 38.7 10.8 256.8
2-15 500 52.5 6000 28.8 38.6 10.9 253.3
2-16 500 52.5 8000 24.4 41.5 11.4 263.6
2-17 500 52.5 10000 22.7 42.0 11.6 261.7
2-18 500 52.5 15000 19.3 40.4 12.0 235.7
2-19 1000 105 0 122.9 4.6 N/A N/A
2-20 1000 105 50 110.4 7.8 5.3 48.6
2-21 1000 105 100 110.2 6.7 5.3 26.8
2-22 1000 105 200 108.4 8.9 5.3 66.5
2-23 1000 105 300 100.2 9.1 5.7 60.0
2-24 1000 105 400 94.3 10.0 6.0 67.1
2-25 1000 105 1000 58.4 19.7 8.2 140.0
2-26 1000 105 2000 49.8 18.8 8.9 111.6
2-27 1000 105 3000 41.7 32.2 9.6 235.1
2-28 1000 105 4000 35.4 41.0 10.2 301.2
2-29 1000 105 5000 30.3 39.3 10.8 264.6
2-30 1000 105 6000 20.8 39.8 11.8 236.1
2-31 1000 105 8000 14.3 40.7 12.7 221.3
2-32 1000 105 10000 10.0 41.4 13.2 212.9
2-33 1000 105 15000 3.3 41.3 14.2 191.3
2-34 2000 210 0 234.3 2.4 N/A N/A
2-35 2000 210 500 133.4 8.7 4.4 95.5
2-36 2000 210 1000 138.5 8.8 4.3 105.9
2-37 2000 210 2000 92.4 11.6 6.1 90.0
2-38 2000 210 3000 56.1 13.7 8.4 63.5
2-39 2000 210 4000 48.2 17.4 9.0 92.8
2-40 2000 210 5000 38.5 23.1 9.9 132.9
2-41 2000 210 6000 27.3 34.5 11.1 210.9
2-42 2000 210 8000 20.5 37.1 11.9 212.4
2-43 2000 210 10000 16.5 39.7 12.4 220.5
2-44 2000 210 15000 4.0 40.4 14.1 186.7
2-45 2500 262.5 0 285.1 2.4 N/A N/A
2-46 2500 262.5 500 226.4 4.0 2.7 46.2
2-47 2500 262.5 1000 171.6 5.6 3.5 61.3
2-48 2500 262.5 2000 82.4 9.2 6.6 39.3
2-49 2500 262.5 3000 52.4 10.9 8.7 25.3
2-50 2500 262.5 4000 46.6 12.5 9.2 35.9
2-51 2500 262.5 5000 38.7 14.9 9.9 50.8
2-52 2500 262.5 6000 37.1 15.2 10.1 51.1
2-53 2500 262.5 8000 26.9 24.4 11.1 119.3
2-54 2500 262.5 10000 20.7 37.6 11.9 216.9
2-55 2500 262.5 15000 8.3 36.9 13.5 174.0
2-56 3000 315 0 360.3 2.2 N/A N/A
2-57 3000 315 500 272.1 3.0 2.4 26.6
2-58 3000 315 1000 199.6 4.5 3.0 47.7
2-59 3000 315 2000 98.7 6.6 5.8 13.7
2-60 3000 315 3000 63.4 9.9 7.8 25.9
2-61 3000 315 4000 49.9 10.8 8.9 21.2
2-62 3000 315 5000 44.4 12.2 9.4 30.2
2-63 3000 315 6000 41.6 11.4 9.6 17.9
2-64 3000 315 8000 29.6 13.9 10.8 27.9
2-65 3000 315 10000 19.3 15.9 12.0 32.6
2-66 3000 315 15000 6.0 19.3 13.8 40.2
從表3中的數據可以看出,過氧化物的加入引致樹脂在MFR中的一提高,及在缺口艾佐德衝擊中的一減小,相對於該初生樹脂(將樣品2-2、2-3、2-19、2-34、2-45和2-56與樣品2-1比較)。這些變化的幅度直接正比於添加的過氧化物的數量,其中觀察到的最大變化是用3,000ppm的DBPH(該者提供315ppm的活性氧初始濃度)製成的配方。
添加根據本發明之一增容劑(該者含有酯化合物BPCMBH)逆轉了過氧化物在缺口艾佐德衝擊上的負效應。實際上,所有含有該增容劑的組成物均展現出比具有相同MFR的樹脂所預期更高的缺口艾佐德衝擊(即,該等組成物均顯示出正向的「艾佐德衝擊變化」)。這種在缺口艾佐德衝擊上的有益效應一般在用至少200ppm BPCMBH製成的組成物觀察到,其中用至少500ppm BPCMBH製成的組成物此變化尤其明顯。在較高的過氧化物裝載量(例如262.5ppm的活性氧)下,隨著BPCMBH濃度超過10,000ppm,缺口艾佐德衝擊的提高似乎減小。在這些界限內,產生最大缺口艾佐德衝擊提高所需的BPCMBH數量與過氧化物數量/活性氧數量成正比。因此,隨著活性氧量的提高,使用更大數量的BPCMBH以產生最高的缺口艾佐德衝擊值係為必要的。進一步,以根據本發明之增容劑製成的組成物相對於初生聚合物一般維持MFR中的提高。然而,對於含有多於10,000ppm BPCMBH的大多數組成物,此結果係無觀察到,與初生聚合物相較,該等組成物典型地顯示MFR中非所欲的減小。
比較樣品2-57至2-66和樣品2-46至2-55的「艾佐德衝擊中之變化」值可以看出,以315ppm活性氧製成的組成物相對於以262.5ppm活性氧製成的組成物,無論BPCMBH的添加數量如何,顯示在衝擊中的改善較小。儘管不希望受任何特定理論的束縛,據信這是歸因於高過氧化物裝載量造成的過度聚合物鏈斷裂。因此,據信超過315ppm的活性氧濃度將不適合實現本發明所欲的效果。
本文引述之所有參考資料,包括公開案、專利申請案、及專利案係特此併入以作為參考,至宛若每一參考資料係個別且具體地被指出併入以作為參考,且係以其整體於本文陳述般之相同程度。
術語「一種」及「一」及「該」與類似指示詞之使用在描述本申請案標的上下文中(尤其是於下列申請專利範圍的上下文中)係解釋為涵蓋單數及複數二者,除非本文另有說明或明確抵觸上下文。術語「包含」、「具有」、「包括」及「含有」係解釋為開放性術語(即,意指「包括但不限於」), 除非另有陳述。除非本文另有說明,本文之數值範圍列舉係僅意欲作為個別意指落於此範圍內之每一單獨值的一簡略表達方法,且每一單獨數值係併入說明書中,宛若其於本文個別地列舉般。除非本文另有說明或另有明確抵觸上下文,本文描述的所有方法可以以任何適合的順序執行。除非另有主張外,本文提供的任何及所有實例、或示範用語(例如,「諸如」) 使用係僅意欲更佳地例示本申請案之標的,且對標的之範圍並未作限制。說明書中之用語不應被解釋為指出任何未請求之元件對本文所述標的之實踐為必要的。
本申請案之標的的較佳實施例係於本文中描述,包括發明人所知用於實行請求標的之最佳模式。這些較佳實施例之變型對該項技藝之一般技藝人士可能變得明顯的,一旦其閱讀前述說明。本發明人預期熟習此項技藝者適當地採用此等變型,且發明人意欲本文所描述之標的以不同於本文具體描述的其它方式實踐。於是,如適用法律所允許般,本揭露內容包括於此處所附之申請專利範圍中列舉之標的之所有修改及等同物。再者,除非本文另有說明或上下文其它明確抵觸,於其所有可能變型之上述元件的任何組合係由本揭露內容所含括。

Claims (31)

  1. 一種用於製造一聚合物組成物的方法,該方法包含以下步驟:(a)提供一熱塑性聚合物;(b)提供一種增容劑,該增容劑包含一酯化合物,該者衍生形成自包含三或更多羥基的一多元醇和包含一或更多碳-碳雙鍵的一脂族羧酸;(c)提供一過氧化物化合物;(d)將該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物進料至一熔融混合設備中,其中該過氧化物化合物係以提供約50至約315ppm初始濃度之活性氧的數量進料到該熔融混合設備中,以該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物的合併重量計,該活性氧的數量係使用下列方程式計算:
    Figure 109128128-A0305-02-0033-2
    在該方程式中,n為過氧化物化合物中過氧化基團的數目,P為過氧化物化合物的純度,C係添加之過氧化物化合物的濃度(以ppm為單位),而M為過氧化物化合物的莫耳質量,且其中該增容劑係以提供約200至約5,000ppm初始濃度之酯化合物的數量進料到該熔融混合設備中,以該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物的合併重量計;及(e)在該熔融混合設備中,於超過該熱塑性聚合物之熔點的溫度下加工該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物,以形成一聚合物組成物。
  2. 如請求項1之方法,其中該過氧化物化合物係以提供約50至約265ppm初始濃度之活性氧的數量進料到該熔融混合設備中,以該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物的合併重量計。
  3. 如請求項2之方法,其中該過氧化物化合物係以提供約50至約215ppm初始濃度之活性氧的數量進料到該熔融混合設備中,以該熱塑性聚合物、 增容劑和過氧化物化合物的合併重量計。
  4. 一種用於製造一聚合物組成物的方法,該方法包含以下步驟:(a)提供一熱塑性聚合物;(b)提供一種增容劑,該增容劑包含一酯化合物,該者衍生形成自包含三或更多羥基的一多元醇和包含一或更多碳-碳雙鍵的一脂族羧酸;(c)提供一過氧化物化合物;(d)將該熱塑性聚合物、增容劑和過氧化物化合物合併,以產生一中間組成物,其中該過氧化物化合物係以提供該中間組成物中約50至約315ppm活性氧的數量與該熱塑性聚合物和增容劑合併,該活性氧的數量係使用下列方程式計算:
    Figure 109128128-A0305-02-0034-3
    在該方程式中,n為過氧化物化合物中過氧化基團的數目,P為過氧化物化合物的純度,C係添加之過氧化物化合物的濃度(以ppm為單位),而M為過氧化物化合物的莫耳質量,且其中該增容劑係以提供該中間組成物中約200至約5,000ppm之酯化合物的數量與該熱塑性聚合物和過量氧化物化合物合併;(e)加熱該中間組成物至超過該熱塑性聚合物之熔點的溫度;(f)混合該中間組成物以生產一聚合物組成物;及(g)將該聚合物組成物冷卻至其固化之溫度。
  5. 如請求項4之方法,其中該過氧化物化合物係以提供該中間組成物中約50至約265ppm之活性氧的數量與該熱塑性聚合物和增容劑合併。
  6. 如請求項5之方法,其中該過氧化物化合物係以提供該中間組成物中約50至約215ppm之活性氧的數量與該熱塑性聚合物和增容劑合併。
  7. 如請求項1-6中任一項之方法,其中該熱塑性聚合物為一種包含連續相和不連續相的異相熱塑性聚合物。
  8. 如請求項7之方法,其中該連續相為丙烯聚合物相,而該不連續相為乙烯聚合物相。
  9. 如請求項8之方法,其中該連續相係選自由聚丙烯均聚物及丙烯和至高50wt.%之一或多種選自由乙烯和C4-C10 α-烯烴單體所組成之群組之共單體的共聚物所組成之群組。
  10. 如請求項8之方法,其中該不連續相係選自由乙烯均聚物及乙烯與選自由C3-C10 α-烯烴單體所組成之群組之一共單體的共聚物所組成之群組。
  11. 如請求項8之方法,其中該連續相的丙烯含量係約80wt.%或更多。
  12. 如請求項8之方法,其中該不連續相的乙烯含量係約8wt.%或更多。
  13. 如請求項12之方法,其中該不連續相的乙烯含量係從約8wt.%至約80wt.%。
  14. 如請求項7之方法,其中該連續相為熱塑性聚合物總重量之從約5wt.%至約80wt.%。
  15. 如請求項1-6中任一項之方法,其中該酯化合物係藉由將該多元醇的每一羥基與一脂族羧酸鏈接而衍生形成的。
  16. 如請求項15之方法,其中該多元醇為2-(羥甲基)-2-乙基丙烷-1,3-二醇。
  17. 如請求項1-6中任一項之方法,其中該脂族羧酸包含二或更多碳-碳雙鍵,且至少兩個碳-碳雙鍵為共軛的。
  18. 如請求項17之方法,其中該脂族羧酸係選自由C6-C10脂族羧酸所組成之群組。
  19. 如請求項18之方法,其中該脂族羧酸為2,4-己二烯酸。
  20. 如請求項1-6中任一項之方法,其中該酯化合物係2,2-雙[(1,3-戊二烯基羰氧基)甲基]丁基2,4-己二烯酸酯(2,2-bis[(1,3-pentadienylcarbonyloxy)methyl]butyl 2,4-hexadienoate)。
  21. 如請求項1-6中任一項之方法,其中該過氧化物化合物為2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧)己烷。
  22. 一種母料組成物,其包含:(a)具有約140℃或更低之熔點的一熱塑性聚烯烴黏合劑;(b)一過氧化物化合物,選自於由下述構成之群組:2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧)己炔-3,3,6,6,9,9-五甲基-3-(乙酸乙酯)-1,2,4,5-四氧基環壬烷、氫過氧化叔丁基、過氧化氫、過氧化二枯基、過氧化異丙基碳酸叔丁酯、過氧化二叔丁基、對氯苯甲醯過氧化物、二苯甲醯二過氧化物、叔丁基枯基過氧化物、叔丁基羥乙基過氧化物、過氧化二叔戊基和2,5-二甲基己烯-2,5-二過異壬酸酯、乙醯基環己烷磺醯基過氧化物、過氧化二碳酸二異丙酯、過新癸酸叔戊酯(tert-amyl perneodecanoate)、過新癸酸叔丁酯、過特戊酸叔丁酯(tert-butylperpivalate)、過特戊酸叔戊酯、過氧化雙(2,4-二氯苯甲醯基)、過氧化二異壬醯基、過氧化二癸醯基、過氧化二辛醯基、過氧化二月桂醯基、過氧化雙(2-甲基苯甲醯基)、過氧化二琥珀醯基、過氧化二乙醯基、過氧化二苯甲醯,過-2-乙基己酸叔丁酯、過氧化雙(4-氯苯甲醯基)、過異丁酸叔丁酯、過馬來酸叔丁酯、1,1-雙(叔丁基過氧)-3,5,5-三甲基環己烷、 1,1-雙(叔丁基過氧)環己烷、過氧異丙基碳酸叔丁酯、過異壬酸叔丁酯、2,5-二甲基己烷2,5-二苯甲酸酯、過乙酸叔丁酯、過苯甲酸叔戊酯、過苯甲酸叔丁酯、2,2-雙(叔丁基過氧)丁烷、2,2-雙(叔丁基過氧)丙烷、過氧化二枯基、2,5-二甲基己烷2,5-二-叔丁基過氧化物、3-叔丁基過氧-3-苯基鄰苯二甲酸酯、過氧化二叔戊基、α,α'-雙(叔丁基過氧異丙基)苯、3,5-雙(叔丁基過氧)-3,5-二甲基1,2-二氧戊環、過氧化二叔丁基、2,5-二甲基己炔2,5-二叔丁基過氧化物、3,3,6,6,9,9-六甲基-1,2,4,5-四氧雜環壬烷、氫過氧化對薄荷烷(p-menthane hydroperoxide)、氫過氧化松節烷(pinane hydroperoxide)、氫過氧化二異丙苯(diisopropylbenzene mono-α-hydroperoxide)、氫過氧化枯烯、氫過氧化叔丁基、及其等之混合物;及(c)2,2-雙[(1,3-戊二烯基羰氧基)甲基]丁基2,4-己二烯酸酯;其中,以該母料組成物之總重量計,該過氧化物化合物係以約1wt.%至約40wt.%的數量存在於該組成物中;且以該母料組成物之總重量計,該2,2-雙[(1,3-戊二烯基羰氧基)甲基]丁基2,4-己二烯酸酯係以約1wt.%至約40wt.%的數量存在於該組成物中。
  23. 如請求項22之母料組成物,其中該過氧化物化合物係以約5wt.%至約40wt.%的數量存在於該組成物中,以該母料組成物之總重量計。
  24. 如請求項22之母料組成物,其中該2,2-雙[(1,3-戊二烯基羰氧基)甲基]丁基2,4-己二烯酸酯係以約5wt.%至約40wt.%的數量存在於該組成物中,以該母料組成物之總重量計。
  25. 如請求項22-24中任一項之母料組成物,其中該過氧化物化合物為2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧)己烷。
  26. 一種濃縮組成物,其包含: (a)一抗氧化劑,其選自由下述所組成之群組:季戊四醇四(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)、3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷酯、三(2,4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯、3,9-雙[2,4-雙(1,1-二甲基乙基)苯氧基]-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷酸螺[5.5]十一烷、雙(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、甲基-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯、3,3'-硫代二丙酸十二烷基酯、3,3'-硫代二丙酸二十八烷基酯、四(2,4-二叔丁基苯基)4,4'-聯苯撐二膦酸酯、及其等之混合物;及(b)2,2-雙[(1,3-戊二烯基羰氧基)甲基]丁基2,4-己二烯酸酯;其中,以該濃縮組成物之總重量計,該抗氧化劑係以約8wt.%至約85wt.%的數量存在於該濃縮組成物中;並且以該濃縮組成物之總重量計,2,2-雙[(1,3-戊二烯基羰氧基)甲基]丁基2,4-己二烯酸酯係以約1wt.%至約85wt.%的數量存在於該濃縮組成物中。
  27. 如請求項26之濃縮組成物,其中該2,2-雙[(1,3-戊二烯基羰氧基)甲基]丁基2,4-己二烯酸酯係以約10wt.%至約85wt.%的數量存在於該濃縮組成物中,以該濃縮組成物之總重量計。
  28. 如請求項26之濃縮組成物,其中該濃縮組成物包含季戊四醇四(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)。
  29. 如請求項26之濃縮組成物,其中該濃縮組成物包含三(2,4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯。
  30. 如請求項26之濃縮組成物,其中該濃縮組成物包含季戊四醇四(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)及三(2,4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯。
  31. 如請求項26之濃縮組成物,其中,以該濃縮組成物之總重量 計,該抗氧化劑係以約10wt.%至約85wt.%的數量存在於該濃縮組成物中。
TW109128128A 2019-10-15 2020-08-18 用於製造聚合物組成物的方法以及適合使用於該方法中的組成物 TWI839561B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962915368P 2019-10-15 2019-10-15
US62/915,368 2019-10-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202116883A TW202116883A (zh) 2021-05-01
TWI839561B true TWI839561B (zh) 2024-04-21

Family

ID=73344124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109128128A TWI839561B (zh) 2019-10-15 2020-08-18 用於製造聚合物組成物的方法以及適合使用於該方法中的組成物

Country Status (8)

Country Link
US (3) US20210108038A1 (zh)
EP (1) EP4045571A1 (zh)
JP (1) JP7543399B2 (zh)
KR (1) KR102760515B1 (zh)
CN (1) CN114555693A (zh)
BR (1) BR112022002526A2 (zh)
TW (1) TWI839561B (zh)
WO (1) WO2021076708A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7338093B2 (ja) * 2021-08-04 2023-09-04 三井金属鉱業株式会社 モリブデン酸溶液およびその製造方法、酸化モリブデン粉末およびその製造方法
KR20250088759A (ko) 2022-10-21 2025-06-17 밀리켄 앤드 캄파니 사이클로펜틸포스폰산의 염을 포함하는 중합체 조성물 및 이러한 중합체 조성물로 제조된 물품

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120289620A1 (en) * 2010-01-06 2012-11-15 Damien Deheunynck Process For Forming Crosslinked and Branched Polymers
TW201604229A (zh) * 2014-07-25 2016-02-01 美力肯及公司 經改質之異相聚烯烴組成物

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63142056A (ja) * 1986-12-03 1988-06-14 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 熱可塑性エラストマ−組成物
US5049605A (en) 1989-09-20 1991-09-17 Milliken Research Corporation Bis(3,4-dialkylbenzylidene) sorbitol acetals and compositions containing same
US5258464A (en) * 1990-01-29 1993-11-02 Shell Oil Company Impact copolymer compositions
JPH04130106A (ja) * 1990-09-21 1992-05-01 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 熱可塑性エラストマー組成物
DE4117144A1 (de) 1991-05-25 1992-11-26 Basf Ag Hochfliessfaehige propylen-ethylen-copolymerisate
JP3694902B2 (ja) * 1994-05-12 2005-09-14 チッソ株式会社 改質ポリプロピレンおよび成形品
DE19646118A1 (de) * 1996-11-08 1998-05-14 Basf Ag Mit ungesättigten Estern teilvernetzte Kunststoffmassen
DE60117536T2 (de) * 2000-05-04 2006-11-09 Dow Global Technologies, Inc., Midland Molekularschmelze und verfahren zu ihrer herstellung und anwendung
JP2002037893A (ja) 2000-07-24 2002-02-06 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 難燃性の架橋型熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法
ATE431840T1 (de) 2002-08-20 2009-06-15 Borealis Tech Oy Polypropylenzusammensetzung
US7262236B2 (en) 2004-04-26 2007-08-28 Milliken & Company Acetal-based compositions
WO2005113672A1 (en) 2004-05-21 2005-12-01 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Impact resistant polyolefin compositions
ATE519813T1 (de) * 2006-12-21 2011-08-15 Sumitomo Chemical Co Verfahren zur herstellung von olefinischem thermoplastischem elastomer
JP5082817B2 (ja) * 2006-12-21 2012-11-28 住友化学株式会社 オレフィン系熱可塑性エラストマーの製造方法
JP5114941B2 (ja) 2006-12-21 2013-01-09 住友化学株式会社 オレフィン系熱可塑性エラストマーの製造方法
ES2378290T3 (es) 2008-10-29 2012-04-10 Borealis Ag Composición tenaz para aplicaciones alimentarias
MX2011013792A (es) * 2009-06-23 2012-01-30 Dow Global Technologies Llc Polipropileno de reologia controlada.
JP5820393B2 (ja) 2010-12-22 2015-11-24 ダウ コーニング コーポレーションDow Corning Corporation 架橋及び分岐ポリマーの形成プロセス
BR112017017721B1 (pt) * 2015-03-05 2021-10-26 Milliken & Company Composição de poliolefina heterofásica e processo de preparação da mesma
CN108350125B (zh) 2015-11-20 2021-06-11 旭化成株式会社 甲基丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂组合物、膜、制造方法
CN110536926B (zh) * 2017-02-21 2022-05-31 美利肯公司 制备异相聚合物组合物的方法
CN108623877A (zh) * 2018-04-17 2018-10-09 全球能源互联网研究院有限公司 一种高压直流电缆用绝缘材料及其制备方法
US11286317B2 (en) * 2019-04-12 2022-03-29 Indian Oil Corporation Limited Morphology modified heterophase propylene copolymers and their products thereof
JP7446822B2 (ja) 2019-05-31 2024-03-11 住友化学株式会社 熱可塑性エラストマー組成物およびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120289620A1 (en) * 2010-01-06 2012-11-15 Damien Deheunynck Process For Forming Crosslinked and Branched Polymers
TW201604229A (zh) * 2014-07-25 2016-02-01 美力肯及公司 經改質之異相聚烯烴組成物

Also Published As

Publication number Publication date
US20240309156A1 (en) 2024-09-19
JP7543399B2 (ja) 2024-09-02
US20210108038A1 (en) 2021-04-15
EP4045571A1 (en) 2022-08-24
TW202116883A (zh) 2021-05-01
KR20220084335A (ko) 2022-06-21
BR112022002526A2 (pt) 2022-07-19
KR102760515B1 (ko) 2025-01-24
US20210108052A1 (en) 2021-04-15
WO2021076708A1 (en) 2021-04-22
CN114555693A (zh) 2022-05-27
JP2022549013A (ja) 2022-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240309156A1 (en) Methods for making polymer compositions
RU2820593C1 (ru) Способы получения полимерных композиций и композиции, подходящие для применения в них
JP7673185B2 (ja) ポリマー組成物およびそれを作製するための方法
US10654988B2 (en) Polyolefin composition
TWI708778B (zh) 澄清劑組成物及包含其之聚烯烴組成物
CN108368298B (zh) 聚烯烃组合物
BR122025021878A2 (pt) Composições poliméricas