專利名稱：具有改進(jìn)的耐刮擦性的聚丙烯組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的耐刮擦性能的聚丙烯組合物。
根據(jù)Wolsske等人的“Effect of composition on the scratchresistance of filled TPO′s”(SPE；TPO會(huì)議；2001年；225-230頁)，TPO例如聚丙烯的耐刮擦性的增強(qiáng)仍然是材料設(shè)計(jì)的現(xiàn)行目標(biāo)以使它們能夠用于高能見性外部和內(nèi)部汽車部件。Wolsske教導(dǎo)說脂肪酸酰胺基潤滑劑在增強(qiáng)耐刮擦性方面是有效的。
本發(fā)明的目的是提供具有改進(jìn)的耐刮擦性和其它所需性能的聚丙烯組合物。
本發(fā)明的特征在于該聚丙烯組合物包含(i)30-97wt％的聚丙烯(PP)；(ii)2-20wt％的長鏈支化的低密度聚乙烯(LDPE)，其密度在910和935kg/m3之間，熔體流動(dòng)指數(shù)(MFI)在0.1和100g/10min之間；(iii)1-20wt％的乙烯和C3-C20α-烯烴的共聚物，其密度為840-890kg/m3，熔體流動(dòng)指數(shù)(MFI)為0.1-100g/10min；和(iv)0.5-60wt％的填料，其中wt％基于該聚丙烯組合物的總重量計(jì)算。
在該聚丙烯組合物中特定的支化低密度聚乙烯和特定的乙烯和C3-C20α-烯烴的共聚物的特定結(jié)合物的存在增強(qiáng)了耐刮擦性。
此外，該聚丙烯組合物具有性能例如耐沖擊性、斷裂伸長率、模量和尺寸穩(wěn)定性的優(yōu)異結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明的組合物的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是可以以高注射速率將該組合物注射模塑，同時(shí)這樣獲得的模制品不顯示(或至少以大大降低的程度使它們顯示)呈條紋或圖案形式的表面缺陷。
在根據(jù)本發(fā)明的組合物中的聚丙烯可以是均聚物以及共聚物，尤其是各種反應(yīng)器共聚物，例如可以使用嵌段共聚物(均聚物和橡膠，例如EPR橡膠的共混物)。許多類型的聚丙烯可在市場上購買，并且可以使用例如常規(guī)齊格勒-納塔催化劑以及單中心催化劑，例如金屬茂催化劑通過熟知的和本領(lǐng)域中廣泛描述的方法容易地制備它們。當(dāng)然，也可以使用不同類型的聚丙烯的混合物。
該聚丙烯的MFI(根據(jù)ISO 1133使用2.16kg重量在230℃的溫度下測量)可以在較寬范圍內(nèi)變化，例如在0.1g/10min的下限和100g/10min的上限之間變化。優(yōu)選下限是10g/10min，更優(yōu)選下限是20g/10min。
通常，該聚丙烯均聚物具有全同立構(gòu)結(jié)構(gòu)，這意味著全同立構(gòu)規(guī)整度較高，例如高于95％，優(yōu)選高于98％。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，該丙烯是丙烯和不為聚丙烯的烯烴的共聚物。不為丙烯的烯烴可以是例如α-烯烴，尤其是具有例如2或4-20個(gè)C原子的1-烯烴或環(huán)狀烯烴，該環(huán)狀烯烴任選地包含一個(gè)以上環(huán)，且在環(huán)狀結(jié)構(gòu)中具有雙鍵。適合的烯烴的實(shí)例包括乙烯、丁烯、己烯、苯乙烯、環(huán)戊烯和/或降冰片二烯。
優(yōu)選地，該α-烯烴是具有2或4-8個(gè)C原子的1-烯烴。
更優(yōu)選，該α-烯烴是乙烯。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，該組合物包含60-80wt％的聚丙烯。
為了增大耐沖擊性，該聚丙烯可以包含橡膠。該聚丙烯組合物可以包含例如0-30wt％，優(yōu)選5-20wt％的橡膠，共聚單體的含量為例如10-70wt％，優(yōu)選30-65wt％。
優(yōu)選地，該橡膠是乙烯丙烯橡膠(BPR橡膠)。優(yōu)選地，該BPR橡膠具有例如20-70％，更優(yōu)選50-65wt％的乙烯含量。
該聚丙烯可能同時(shí)包含改性的聚丙烯。適合的改性的聚丙烯的實(shí)例是用不飽和有機(jī)化合物例如羧酸、酸酐、酯或它們的鹽或馬來酸、富馬酸、(甲基)丙烯酸、衣康酸或肉桂酸或酸酐、它們的酯或鹽接枝的聚丙烯。優(yōu)選使用馬來酸酐。改性的聚丙烯的量可以在很大范圍內(nèi)變化。由于經(jīng)濟(jì)原因，該量通常會(huì)相當(dāng)?shù)?，例如低?0wt％，優(yōu)選0-3wt％的改性的聚丙烯，該量相對于聚丙烯的總量計(jì)算。
根據(jù)本發(fā)明的組合物包含2-20wt％的長鏈支化的低密度聚乙烯(LDPE)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，該組合物包含5-15wt％的長鏈支化的低密度聚乙烯。
長鏈支化描述的是具有側(cè)鏈的聚合物分子的構(gòu)型，其中該側(cè)鏈的聚合度與主鏈的聚合度為同一數(shù)量級(jí)。
該聚乙烯的密度為910kg/m3-935kg/m3，熔融指數(shù)為0.10dg/分鐘-100dg/分鐘，優(yōu)選8-80g/10min(該MFI根據(jù)ISO 1133使用2.16kg重量并在190℃的溫度下測量)。優(yōu)選地，該聚乙烯的密度為915kg/m3-935kg/m3。
優(yōu)選地，該聚乙烯的熔融指數(shù)為50-70g/10min。
根據(jù)本發(fā)明的組合物包含1-20wt％的乙烯和C3-C20α-烯烴的共聚物。
乙烯和C3-C20α-烯烴的共聚物具有840-890kg/m3的密度。
乙烯和C3-C20α-烯烴的共聚物的MFI為0.1-100g/10min(根據(jù)ISO1133使用2.16kg重量并在190℃的溫度下測量)。
優(yōu)選地，乙烯和C3-C20α-烯烴的共聚物的密度為860-880kg/m3。
優(yōu)選地，乙烯和C3-C20α-烯烴的共聚物的MFI為0.1-10g/10min。
根據(jù)本發(fā)明的組合物可以包含乙烯和C3-C20α-烯烴的共聚物的混合物。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的聚丙烯組合物包含1-18wt％的乙烯和C3-C20α-烯烴的共聚物。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，該聚丙烯組合物包含5-15wt％的乙烯和C3-C20α-烯烴的共聚物。
適合的填料包括例如滑石、玻璃珠、玻璃纖維、粘土、云母、硅灰石、碳酸鈣、二氧化硅、炭黑和/或氧化鈦。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，該填料是滑石、玻璃纖維或炭黑。
根據(jù)本發(fā)明的聚丙烯組合物中的填料的量為0.5-60wt％。40wt％以上的填料的量通常存在于聚丙烯的均聚物和填料的混合物中或濃縮物中(即，在進(jìn)一步加工例如模塑之前，通常與其它組合物混合的組合物)。
用于進(jìn)一步加工(例如通過吹塑、注射模塑、擠出、或擠出壓模)成制品的組合物優(yōu)選包含例如1wt％以上的填料、尤其是2wt％以上的填料，非常優(yōu)選5wt％以上的填料以及45wt％以下的填料，尤其是30wt％以下的填料，非常優(yōu)選20wt％以下的填料。
優(yōu)選地，除所述組分之外，根據(jù)本發(fā)明的組合物還包含滑爽劑。要使用的滑爽劑的量可以在較寬范圍內(nèi)變化，例如0-3wt％之間。優(yōu)選地，相對于該聚丙烯組合物計(jì)算，滑爽劑的量為0.1-1wt％。
適合的滑爽劑包括例如脂肪酸酰胺和/或聚硅氧烷。
適合的脂肪酸酰胺是例如飽和和不飽和酰胺或飽和和不飽和亞烷基雙酰胺。適合的酰胺的實(shí)例包括棕櫚酸酰胺、stearylarachideamide、硬脂酰氨基乙基硬脂酰胺、硬脂酰氨基乙基棕櫚酸酰胺、芥酸酰胺、油酰胺、芥酸酰氨基乙基芥酸酰胺、硬脂酰氨基乙基芥酸酰胺和/或油酰氨基乙基芥酸酰胺。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，該滑爽劑是脂肪酸酰胺。
根據(jù)本發(fā)明的組合物可以任選地包含添加劑，例如成核劑和澄清劑、穩(wěn)定劑、松脫劑、填料、增塑劑、抗氧化劑、著色劑、阻燃添加劑、潤滑劑、脫模劑、流動(dòng)增強(qiáng)劑和/或抗靜電劑。這些添加劑在本領(lǐng)域中是為人熟知的，并且技術(shù)人員會(huì)對添加劑的類型和用量進(jìn)行選擇以使它們不會(huì)有害地影響組合物的目標(biāo)性能。添加劑的量可以在較寬的范圍內(nèi)變化，例如相對于該聚丙烯組合物計(jì)算，從0直至20wt％，尤其是1-10wt％。
根據(jù)本發(fā)明的丙烯共聚物組合物適合用于例如模制品、薄膜、片材或管材的吹塑、注射模塑或擠出，其中這些模制品、薄膜、片材或管材用于各種制品，例如外部和內(nèi)部汽車部件，尤其是感官(看不到漆的)部件，例如保險(xiǎn)杠、保險(xiǎn)板、儀表板和支柱，薄墻壁包裝，蓋子和罩子，桶和容器，板條箱和盒子，罐子和瓶子，儀器外殼，家用品，玩具，多媒體包裝，電器，例如電器設(shè)備外殼，草坪和花園用具以及建筑片材。
根據(jù)本發(fā)明的丙烯共聚物組合物非常適合用于可見的內(nèi)部汽車部件例如儀表板和支柱。
根據(jù)本發(fā)明的組合物的準(zhǔn)備可以根據(jù)任何適合的混合程序進(jìn)行。這種程序在本領(lǐng)域中是為人熟知的，例如干共混各種組分，任選地接著熔融混合，并且隨后擠出或直接地注射模塑。
本發(fā)明將通過以下實(shí)施例進(jìn)行說明，但是不限于以下實(shí)施例。
實(shí)施例實(shí)施例1通過在210℃下在共旋的雙螺桿擠出機(jī)中將根據(jù)表1的成分配混制備組合物。然后根據(jù)ISO 37-2將該組合物注射模塑為65×65×3.2mm的板。由該板機(jī)械加工出合適的樣品。試驗(yàn)結(jié)果在表1中給出。所使用的量以相對于整個(gè)組合物計(jì)算的wt％給出。
對比實(shí)施例A重復(fù)實(shí)施例1，不同在于用HDPB替換LDPE。
組合物的組成和試驗(yàn)結(jié)果在表1中給出。
試驗(yàn)結(jié)果表明，在該聚丙烯組合物中支化低密度聚乙烯與乙烯和C3-C20α-烯烴的共聚物的特定組合增強(qiáng)了耐刮擦性。
表1
1＝SABIC聚丙烯共聚物(密度＝0.905g/cm3；MFI＝40g/10min；E-模量＝1400N/mm2)；2＝SABIC LDPE(密度＝0.919g/cm3；MFI＝65g/10min)；3＝DEX Plastomers HDPE STAMYLEX 90894＝Engage8200 of DOW5＝Luzenac的Talc SteamicOOS D；6＝油酰胺(CIBA的UNISLIP 1759)7＝0.1wt％的CIBA的Irganox B225和2wt％的包含40wt％炭黑的色母料根據(jù)VW PV 3952劃痕法，使用VW texture K59在10N的載荷下測量耐刮擦性(VW是指大眾汽車)。
相對于為刮擦的表面測量刮擦的顏色。根據(jù)ISO 7724(1984)測量顏色。所得值dL是對耐刮擦性的測量，因?yàn)榈偷膁L值對應(yīng)于高的耐刮擦性。
權(quán)利要求
1.一種聚丙烯組合物，包含(i)30-97wt％的聚丙烯；(ii)2-20wt％的支化低密度聚乙烯，其密度在910和935kg/m3之間，熔體流動(dòng)指數(shù)(MFI)在0.1和100g/10min之間；(iii)1-20wt％的乙烯和C3-C20α-烯烴的共聚物，其密度在840和890kg/m3之間，熔體流動(dòng)指數(shù)(MFI)在0.1和100g/10min之間；和(iv)0，5-60wt％的填料，其中wt％基于該聚丙烯組合物的總量計(jì)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中所述支化低密度聚乙烯的量為5-15wt％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)的組合物，其中所述支化低密度聚乙烯的密度為915-925kg/m3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的組合物，其中所述支化低密度聚乙烯具有8-80g/10min的熔體流動(dòng)指數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的組合物，其中乙烯和C3-C20α-烯烴的共聚物的量為1-18wt％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的組合物，其中乙烯和C3-C20α-烯烴的共聚物具有860-880kg/m3的密度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的組合物，其中乙烯和C3-C20α-烯烴的共聚物的MFI為0.1-10g/10min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物包含60-80wt％聚丙烯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物還包含滑爽劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的組合物，其中填料的量為1-45wt％。
11.由根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的組合物制成的制品。
12.由根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的組合物制成的內(nèi)部汽車部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚丙烯組合物，包含(i)30－97wt％的聚丙烯；(ii)2－20wt％的支化低密度聚乙烯，其密度在910和935kg/m
文檔編號(hào)C08L23/10GK101080460SQ200580043254
公開日2007年11月28日 申請日期2005年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月16日
發(fā)明者P·紐特布姆, M·索利曼 申請人:沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司