Полиолефиновое соединение с низким коэффициентом теплового линейного расширения

Полиолефиновое соединение с низким коэффициентом теплового линейного расширения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к новым соединениям на основе полиолефина с низким коэффициентом теплового линейного расширения, с большой жесткостью и с высокой текучестью. В частности, настоящее изобретение относится к соединению (композиции) на основе полиолефина, в состав которой входит гетерофазный сополимер пропилена, эластомер на основе этилена и альфа-олефина, неорганический наполнитель и α-зародышеобразующий агент.

Данные композиции на основе полиолефина по настоящему изобретению, в частности, используются в автомобильной промышленности, где большие детали изготавливаются литьем под давлением с настолько минимальным подводом энергии, насколько это возможно, и где эти большие детали, например кузовные панели, должны отвечать высоким требованиям жесткости и температурной размерной стабильности.

Предпосылки создания изобретения

Современные полимерные материалы для внешних деталей автомобилей состоят часто из смесей стирола бутадиена акрилонитрила с полиамидом (ABS/PA), или из смесей поликарбоната с терефталатом полибутилена (РС/РВТ). Эти материалы характеризуются довольно большой жесткостью (модуль растяжения выше 2000 МПа) и превосходной глянцевой поверхностью деталей, изготовленных из этих материалов литьем под давлением. К недостаткам этих материалов относится то, что у них довольно высокий коэффициент теплового линейного расширения, что делает их не подходящими в случае необходимости нулевого зазора, когда коэффициент теплового линейного расширения полимерного материала должен как можно меньше отличаться от коэффициента теплового линейного расширения смежных с ним стальных деталей. Еще одним недостатком этих материалов является их низкая текучесть (высокая вязкость), которая мешает обрабатывать их во время литья под давлением. Для заполнения формы такими материалами, как ABS/PA или РС/РВТ, требуется намного выше давление и больше энергии, чем в случае с полиолефином.

Современные композиции на основе полиолефина не подходят для таких корпусных деталей потому, что, хотя их коэффициент теплового линейного расширения ниже, а текучесть выше, чем у большинства систем ABS/PA и РС/РВТ, существующие композиции на основе полиолефина не обладают достаточной жесткостью.

Цель

В настоящем изобретении предлагается композиция на основе полиолефина с низким коэффициентом теплового линейного расширения, с большой жесткостью и одновременно с высокой текучестью.

Удивительно, но вышеупомянутая цель может быть достигнута при использовании полиолефина, в массовый состав которого входит

a) от 50 до 70% гетерофазного сополимера пропилена, в состав которго входит

i. 70-90% гомополимера пропилена от массы гетерофазного сополимера пропилена,

ii. 10-30% этиленпропиленового каучука от массы гетерофазного сополимера пропилена,

b) 2-10% эластомера на основе этилена и альфа-олефина, при том, что в качестве альфа-олефина используется альфа-олефин ряда C₄-С₁₀,

c) 20-46% неорганического наполнителя и

d) по крайней мере, два различных α-зародышеобразующих агента, общее массовое содержание которых составляет от 0,0011 до 2,0%.

Как будет показано в разделе с примерами, текучесть композиции на основе полиолефина по настоящему изобретению также высока, как и текучести других композиций на основе полиолефина на рынке, или даже выше. Однако жесткость и температура тепловой деформации (HDT - heat deformation temperature) значительно повышаются, и коэффициент теплового линейною расширения является самым низким в этой области. По сравнению с композициями без полиолефина (ABS/PA и РС/РВТ), композиция на основе полиолефина по настоящему изобретению обладает очень высокой текучестью.

В массовый состав композиции на основе полиолефина по настоящему изобретению входит от 50 до 70% гетерофазного сополимера пропилена. В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения массовое содержание гетерофазного сополимера пропилена составляет, по крайней мере, 54%, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, по крайней мере, 57%. В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения массовое содержание гетерофазного сополимера пропилена составляет не более 66%, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения не более 63%.

Если массовое содержание гетерофазного сополимера пропилена составляет менее 50%, текучесть композиции на основе полиолефина снижается. Если массовое содержание гетерофазного сополимера пропилена составляет более 70%, жесткость снижается, и коэффициент' теплового линейного расширения значительно увеличивается.

MFR гетерофазного сополимера пропилена можно подбирать для достижения оптимальной технологичности при сохранении других необходимых свойств. Соответственно, MFR гетерофазного сополимера пропилена составляет от 5 до 70 г / 10 мин. В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения MFR гетерофазного сополимера пропилена составляет от 8 до 50 г / 10 мин, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 10 до 40 г / 10 мин, в соответствии еще с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 13 до 30/10 мин, в соответствии с наиболее предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 16 до 25 г / 10 мин.

В соответствии с настоящим изобретением в массовый состав гетерофазного сополимера пропилена входит 70-90% гомополимера пропилена и 10-30% этиленпропиленового каучука. В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения массовое содержание гомополимера пропилена составляет от 73 до 87%, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 75 до 85%, в соответствии еще с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 77 до 83%. Таким образом, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения массовое содержание этиленпропиленового каучука составляет от 13 до 27%, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 15 до 25%, в соответствии еще с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 17 до 23%.

Тщательно подобранное отношение содержания гомополимера пропилена к содержанию этиленпропиленового каучука вносит свой вклад в ударную вязкость композиции на основе полиолефина, а также в характеристики усадки.

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения содержание XCS в гетерофазном сополимере составляет от 10 до 35%. Содержание XCS в гетерофазном сополимере соответствует содержанию этиленпропиленового каучука, но не обязательно точно. Например, в состав этиленпропиленового каучука может входить часть с очень высокой концентрацией этилена, которая является кристаллической структурой и поэтому нерастворима в холодном ксилоле. В соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения содержание XCS в гетерофазном сополимере составляет от 12 до 30%, в соответствии еще с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 15 до 25% и в соответствии с наиболее предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 17 до 23%.

Еще одним параметром, который используется для точной настройки свойств композиции на основе полиолефина по настоящему изобретению, является содержание этилена от содержания XCS в гетерофазном сополимере пропилена. Было обнаружено, что довольно низкое содержание этилена помогает гарантировать благоприятное отношение между ударной вязкостью и коэффициентом теплового линейного расширения. Соответственно, содержание этилена от содержания XCS в гетерофазном сополимере пропилена находится в диапазоне от 20 до 50%, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 25 до 45%, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 30 до 40%, в соответствии с наиболее предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 32 до 37%.

Еще одним параметром, который может использоваться для регулирования свойств композиции на основе полиолефина, является характеристическая вязкость (IV) XCS в гетерофазном сополимере пропилена. В соответствии с настоящим изобретением характеристическая вязкость (IV) XCS в гетерофазном сополимере пропилена находится в диапазоне от 1,5 до 4 дк/г, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 1,8 до 3,5 дк/г, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 2,0 до 3,0 дк/г, в соответствии с наиболее предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 2,3 до 2,8 дк/г. Этот диапазон определялся для обеспечения хорошей ударопрочности.

Для достижения необходимого уровня жесткости, коэффициента теплового линейного расширения и температуры тепловой деформации в состав композиции на основе полиолефина по настоящему изобретению входит подбираемое количество неорганического наполнителя. Соответственно, массовое содержание неорганического наполнителя в составе композиции на основе полиолефина по настоящему изобретению составляет от 20 до 46%, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 25 до 40%, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 25 до 35%, в соответствии еще с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 29 до 33%.

Если массовое содержание неорганического наполнителя превышает 46%, то композиция на основе полиолефина не обладает необходимой текучестью и требуемой ударной вязкостью. Если массовое содержание неорганического наполнителя меньше 20%, то его вклад в жесткость слишком мал, а в коэффициент теплового линейного расширения слишком высок.

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения неорганический наполнитель выбирается из группы, в состав которой входит тальк и волластонит.

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения в качестве неорганического наполнителя используется тальк.

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения размер медианной частицы (D₅₀) неорганического наполнителя, который используется в композиции на основе полиолефина, составляет 1,0-15 мкм, а размер самой крупной фракции (D₉₇) составляет 3-50 мкм.

При D₅₀>15 мкм и размере самой крупной фракции >50 мкм армирующий эффект неорганического наполнителя сильно снижается. При D₅₀<1 мкм и размере самой крупной фракции <3 мкм большинство частиц наполнителя располагаются в нанометровом диапазоне, что означает, что энергия, необходимая для гомогенного распределения частиц наполнителя в полиолефине, становится неблагоприятно большой.

Размер медианной частицы D₅₀ определяется просто, однако какая фракция используется для определения самой крупной фракции, зависит от производителя неорганического наполнителя. Общепринятым способом измерения распределения частиц по размерам является метод лазерной дифракции. D₉₅, D₉₇ и D₉₈ - это фракции, по которым обычно определяется самая крупная фракция неорганического наполнителя. В соответствии с предпочтительным примером определения настоящего изобретения самой крупной фракцией является D₉₇.

Кроме того, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения размер (D₅₀) медианной частицы неорганического наполнителя составляет от 2,0 до 12 мкм, а самой крупной фракции (D₉₇) от 5 до 40 мкм, в соответствии еще с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения (D₅₀) составляет от 3,0 до 10 мкм, а размер самой крупной фракции от 10 до 30 мкм, в соответствии с наиболее предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения (D₅₀) составляет от 4,0 до 8 мкм, а размер самой крупной фракции (D₉₇) от 15 до 25 мкм.

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения в качестве неорганического наполнителя, который используется в композиции на основе полиолефина по настоящему изобретению, используется тальк, размер медианной частицы которого D₅₀ составляет от 3,0 до 10 мкм, а размер самой крупной фракции (D₉₇) от 10 до 30 мкм, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения D₅₀ составляет от 4 до 8 мкм, а размер самой крупной фракции (D₉₇) от 15 до 25 мкм.

Кроме того, в состав композиции на основе полиолефина по настоящему изобретению входит эластомер на основе этилена и альфа-олефина, в котором используется альфа-олефин ряда С₄-C₁₀. В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения в качестве альфа-олефина используется 1-бутен, 1-гексен или 1-октен, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения 1-бутен или 1-октен, в соответствии с наиболее предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения 1-октен. Эластомер на основе этилена и альфа-олефина обеспечивает необходимый уровень ударной вязкости.

В соответствии с основным примером осуществления настоящего изобретения в массовый состав композиции на основе полиолефина входит 2-10% эластомера на основе этилена и альфа-олефина. В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения в массовый состав композиции на основе полиолефина входит 3-8% эластомера на основе этилена и альфа-олефина. В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения в массовый состав композиции на основе полиолефина входит 3-6% эластомера на основе этилена и 1-октена.

В соответствии с примером осуществления настоящего изобретения плотность эластомера на основе этилена и альфа-олефина составляет от 860 до 915 кг/м³.

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения плотность этого эластомера составляет от 860 до 900 кг/м³, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 860 до 890 кг/м³. В частности, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения плотность этого эластомера составляет либо 865-875 кг/м³ и, в частности, 870 кг/м³, когда в качестве альфа-олефина используется 1-октен, массовое содержание которого составляет 38% массы эластомера на основе этилена и альфа-олефина, либо 878-886 кг/м³ и, в частности, 882 кг/м³, когда в качестве альфа-олефина используется 1-октен, массовое содержание которого составляет 27,5% массы эластомера на основе этилена и альфа-олефина.

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения MFR эластомера на основе этилена и альфа-олефина, который используется в настоящем изобретении, подбирается вместе с другими свойствами, описанными здесь, для обеспечения точной регулировки ударопрочности композиции на основе полиолефина.

Оказалось, что предпочтительным оказался диапазон MFR эластомера на основе этилена и альфа-олефина от 0,3 до 100 г / 10 мин (190°C, 2,16 кг).

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения верхний предел MFR эластомера на основе этилена и альфа-олефина составляет 30 г / 10 мин, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения 15 г / 10 мин, в соответствии еще с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения 10 г / 10 мин, в соответствии еще с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения 7 г / 10 мин, в соответствии с наиболее предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения 4 г / 10 мин.

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения диапазон MFR эластомера на основе этилена и альфа-олефина составляет 0,3-2 г / 10 мин, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения 0,5-1,5 г / 10 мин.

Текучесть композиции на основе полиолефина подбирается таким образом, чтобы она соответствовала применяемым технологиям, в частности, в случае формования, в частности литья под давлением.

Соответственно, хорошо, если MFR композиции на основе полиолефина составляет от 5,0 до 50 г / 10 мин (230°C, 2,16 кг), в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 8 до 40 г / 10 мин, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 10 до 30 г / 10 мин, в соответствии с наиболее предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 10 до 20 г / 10 мин.

Кроме того, в состав композиции на основе полиолефина входят два альфа-зародышеобразующих агента или большее их число, массовое содержание которых составляет до 2%. В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения нижний предел массового содержания альфа-зародышеобразующих агентов составляет 0,001 %. В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения в состав композиции на основе полиолефина входят два альфа-зародышеобразующих агента или большее их число, массовое содержание которых составляет от 0,005 до 0,5%, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 0,01 до 0,3%, в соответствии с наиболее предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 0,04 до 0,15%.

При массовом содержании альфа-зародышеобразующих агентов менее 0,001% обычно не достигается необходимый эффект, в то время как при массовом содержании более 2%, хотя необходимый эффект и достигается, композиция на основе полиолефина становятся слишком дорогой из-за большой стоимости зародышеобразующих агентов.

Альфа-зародышеобразующие агенты, которые могут использоваться для композиции на основе полиолефина по настоящему изобретению, включают органические альфа-зародышеобразующие агенты, отбираемые из группы зародышеобразующих агентов на основе фосфора, например соли металлов сложных эфиров ортофосфорной кислоты по формуле I:

где R1 - кислород, сера или углеводородная группа, включающая от 1 до 10 атомов углерода; каждый из элементов R2 и R3 является водородом, или углеводородом, или углеводородной группой, включающей от 1 до 10 атомов углерода; R2 и R3 могут быть идентичны или отличаться друг от друга, два элемента R2, два элемента R3 или R2 и R3 могут объединяться вместе с образованием кольца, М - это атом металла, который может быть от одновалентного до трехвалентного; n - целое число от 1 до 3, и m - либо 0, либо 1, при условии, что n>m.

К числу предпочтительных примеров альфа-зародышеобразующих агентов, представленных вышеупомянутой формулой, относятся

натрий-2,2'-метилен-бис(4,6-ди-т-бутил-фенил)-фосфат, натрий-2,2'-этилиден-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат, литий-2,2'-метилен-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат, литий-2,2'-этилиден-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат, натрий-2,2'-этилиден-бис(4-i-пропил-6-т-бутилфенил)-фосфат, литий-2,2'-метилен-бис(4-метил-6-т-бутилфенил)-фосфат, литий-2,2'-метилен-бис(4-этил-6-т-бутилфенил)-фосфат, кальций-бис[2,2'-тиобис(4-метил-6-т-бутилфенил)-фосфат], кальций-бис[2,2'-тиобис(4-этил-6-т-бутилфенил)-фосфат], кальций-бис[2,2'-тиобис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат], магний-бис[2,2'-тиобис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат], магний-бис[2,2'-тиобис(4-т-октилфенил)-фосфат], натрий-2,2'-бутилиден-бис(4,6-диметилфенил)-фосфат, натрий-2,2'-бутилиден-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат, натрий-2,2'-т-октилметилен-бис(4,6-диметилфенил)-фосфат, натрий-2,2'-т-октилметилен-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат, кальций-бис[2,2'-метилен-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат], магний-бис[2,2'-метилен-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат), барий-бис[2,2'-метилен-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат], натрий-2,2'-метилен-бис(4-метил-6-т-бутилфенил)-фосфат, натрий-2,2'-метилен-бис(4-этил-6-т-бутилфенил)-фосфат, натрий (4,4'-диметил-5,6'-ди-т-бутил-2,2'-бифенил)-фосфат, кальций-бис[(4,4'-диметил-6,6'-ди-т-бутил-2,2'-бифенил)-фосфат], натрий-2,2'-этилиден-бис(4-м-бутил-6-т-бутилфенил)-фосфат, натрий-2,2'-метилен-бис-(4,6-ди-метилфенил)-фосфат, натрий-2,2'-метилен-бис(4,6-ди-т-этилфенил)-фосфат, калий-2,2'-этилиден-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат, кальций-бис[2,2'-этилиден-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат], магний-бис[2,2'-этилиден-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат], барий-бис[2,2'-этилиден-бис-(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат], алюминий-гидрокси-бис[2,2'-метилен-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат], алюминий-трис[2,2'-этилиден-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат].

В состав второй группы зародышеобразующих агентов на основе фосфора входит, например, алюминий-гидрокси-бис[2,4,8,10-тетракис(1,1-диметилэтил)-6-гидрокси-12Н-дибензо-[d,g]-диоксафосфоцин-6-оксидато] и его смесь с Li-миристатом или с Li-стеаратом.

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения из зародышеобразующих агентов на основе фосфора используется, в частности, натрий-2,2'-метилен-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат или алюминий-гидрокси-бис[2,2'-метилен-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат] или алюминий-гидрокси-бис-[2,4,8,10-тетракис(1,1-диметилэтил)-6-гидрокси-12Н-дибензо-d,g]-диоксафосфоцин-6-оксидато] или их смесь с Li-миристатом, или с Li-стеаратом.

Кроме того, в качестве зародышеобразующих агентов могут использоваться зародышеобразующие агенты на основе сорбитола, например возможно, замещаемый дибензилиден сорбитол (например, 1,3:2,4 дибензилиден сорбитол, 1,3:2,4 ди(метилбензилиден) сорбитол, 1,3:2,4 ди(этилбензилиден) сорбитол, 1,3:2,4 бис(3,4-диметилбензилиден) сорбитол и т.д., или сосновая смола.

Кроме того, в качестве подходящих альфа-зародышеобразующих агентов могут использоваться полимерные зародышеобразующие агенты, выбираемые из группы, в состав которой входят винилциклоалкановые полимеры и винилалкановые полимеры. Зародышеобразование с этими полимерными зародышеобразующими агентами осуществляется либо при помощи специальной реакторной методики, в соответствии с которой катализатор предполимеризируется с мономерами, например с винилциклогексаном (VCH), либо путем смешивания пропиленового полимера с винилциклоалкановым полимером. Более детально эти способы описаны, например, в EP 0316187 A2 и WO 99/24479, которые включены здесь в качестве ссылки.

Кроме того, подходящие альфа-зародышеобразующие агенты для композиции на основе полиолефина по настоящему изобретению являются зародышеобразующими агентами, как описано, например, в издании «Макромолекулы» (Macromolecules) 2005, 38, 3688-3695, которое включено здесь в качестве ссылки.

Зародышеобразующие агенты типа ADK NA-11 (метилен-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)фосфат натриевая соль) и ADK NA-21 (в состав которого входит алюминий-гидрокси-бис[2,4,8,10-тетракис(1,1-диметилэтил)-6-гидрокси-12Н-дибензо-[d,g])-диоксафосфоцин-6-оксидато]) можно приобрести в компании Азахи Денка Кокай (Asahi Denka Kokai), и они находятся среди тех веществ, которые в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения добавляются к композиции на основе полиолефина по настоящему изобретению. Миллад (Millad) 3988 (3,4-диметилбензилиден сорбитол), Миллад (Millad) 3905 и Миллад (Millad) 3940, которые можно приобрести в компании Милликен и Компания (Milliken & Company) являются другими примерами зародышеобразующих агентов, которые могут использоваться в данном изобретении.

Кроме того, к числу коммерчески доступных альфа-зародышеобразующих агентов, которые могут использоваться в композиции по настоящему изобретению, относится, например, Иргаклир (Irgaclear) XT 386 (N-[3,5-бис-(2,2-диметил-пропиониламино)-фенил]-2,2-диметилпропионамид), который можно приобрести в компании Сиба Спешиалити Кемикалс (Ciba Speciality Chemicals), Гиперформ (Hyperform) HPN-68L и Гиперформ (Hyperform) HPN-20E, которые можно приобрести в компании Милликен и Компания (Milliken & Company).

Среди всех альфа-зародышеобразующих агентов, упомянутых выше, к числу предпочтительных относятся зародышеобразующие агенты на основе алюминий-гидрокси-бис[2,4,8,10-тетракис(1,1-диметилэтил)-6-гидрокси-12Н-дибензо-[d,g]-диоксафосфоцин-6-оксидато], например ADK NA-21, NA-21 E, NA-21 F и т.д., натрий-2,2'-метилен-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат (ADK NA-11), алюминий-гидрокси-бис[2,2'-метилен-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат], зародышеобразующие агенты на основе сорбитола, например Миллад (Millad) 3988, Миллад (Millad) 3905 и Миллад (Millad) 3940, и полимерные зародышеобразующие агенты, выбираемые из группы, в состав которой входят винилциклоалкановые полимеры и винилалкановые полимеры.

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, по крайней мере, один, по крайней мере, из двух альфа-зародышеобразующих агентов состоит из полимерного зародышеобразующего агента, выбираемого из группы, в состав которой входят винилциклоалкановые полимеры и винилалкановые полимеры, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения - поливинилциклогексан (pVCH).

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения в состав композиции на основе полиолефина по настоящему изобретению входят точно два разных альфа-зародышеобразующих агента.

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения в состав одного альфа-зародышеобразующего агента входит полимерный зародышеобразующий агент, выбираемый из группы, в состав которой входят винилциклоалкановые полимеры и винилалкановые полимеры, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения поливинилциклогексан (pVCH), а второй альфа-зародышеобразующий агент выбирается из группы, в состав которой входят зародышеобразующие агенты на основе алюминий-гидрокси-бис[2,4,8,10-тетракис(1,1-диметилэтил)-6-гидрокси-12Н-дибензо-[d,g]-диоксафосфоцин-6-оксидато) (например, ADK NA-21, NA-21 E, NA-21 А), натрий-2,2'-метилен-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат (ADK NA-11), алюминий-гидрокси-бис[2,2'-метилен-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат] и зародышеобразующие агенты на основе сорбитола (например, Миллад (Millad) 3988, Миллад (Millad) 3905 и Миллад (Millad) 3940).

Кроме того, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения в состав композиции на основе полиолефина по настоящему изобретению входит один альфа-зародышеобразующий агент, в состав которого входит полимерный зародышеобразующий агент, выбираемый из группы, в состав которой входят винилциклоалкановые полимеры и винилалкановые полимеры, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения поливинилциклогексан (pVCH), а второй альфа-зародышеобразующий агент выбирается из группы, в состав которой входят зародышеобразующие агенты на основе алюминий-гидрокси-бис[2,4,8,10-тетракис(1,1-диметилэтил)-6-гидрокси-12H-дибензо-[d,g]-диоксафосфоцин-6-оксидато] (например, ADK NA-21, NA-21 E, NA-21 F), натрий-2,2'-метилен-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат (ADK NA-11) и алюминий-гидрокси-бис[2,2'-метилен-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат].

В соответствии с наиболее предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения композиция на основе полиолефина содержит в качестве альфа-зародышеобразующих агентов поливинилциклогексан (pVCH) и натрий-2,2'-метилен-бис(4,6-ди-т-бутилфенил)-фосфат (ADK NA-11).

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения в тех случаях, когда один из альфа-зародышеобразующих агентов выбирается из группы, в состав которой входят винилциклоалкановые полимеры и винилалкановые полимеры, предпочтительно поливинилциклогексан (pVCH), обычная концентрация винил(цикло)алканового полимера в составе полиолефина составляет от 0,0001 до 1,0%, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 0,0001 до 0,1%, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 0,001 до 0,05%, в соответствии с наиболее предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 0,001 до 0,01%.

Масса второго альфа-зародышеобразующего агента, который не является полимерным зародышеобразующим агентом, и обычно присутствует в составе полиолефина, составляет от 0,001 до 1,0%, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 0,001 до 0,5%, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 0,01 до 0,5%, в соответствии с наиболее предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения от 0,01 до 0,3%.

Композиции на основе полиолефина, которые используются в настоящем изобретении, могут содержать различные добавки, которые обычно используются в композициях на основе пропилена, типа стабилизаторов, антиоксидантов, нейтрализаторов кислот, смазок, поглотителей ультрафиолета, пигментов, при условии, что они не оказывают отрицательного влияния на свойства данной композиции.

Таким образом, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения массовое содержание добавок должно быть не более 10,0%, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения не более 8,0%, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения не более 5,0%, в соответствии еще с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения не более 4,0%, в соответствии еще с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения не более 3,0% общей массы полиолефина.

Кроме того, в состав настоящей композиции на основе полиолефина могут входить другие дополнительные полимерные компоненты за исключением гетерофазного сополимера пропилена и эластомера на основе этилена и альфа-олефина. Однако настоящее изобретение относится, в частности, к композиции на основе полиолефина, в которой массовое содержание гетерофазного сополимера пропилена и эластомера на основе этилена и альфа-олефина вместе составляет, по крайней мере, 90,0% всех полимерных компонентов композиции на основе полиолефина, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, по крайней мере, 93,0%, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, по крайней мере, 95,0%, в соответствии еще с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, по крайней мере, 97,0%, в соответствии еще с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, по крайней мере, 99,0% всех полимерных компонентов композиции на основе полиолефина.

Композиции на основе полиолефина по настоящему изобретению подходит для широкого диапазона применений.

Эти композиции, в частности, подходят для производства формованных изделий, в частности для производства изделий литьем под давлением. Примерами таких изделий, выполненных литьем под давлением, являются большие детали для внешнего оформления автомобилей, в частности корпусные детали.

Соответственно, еще одним аспектом настоящею изобретения является формованное изделие, в состав которого входит композиция на основе полиолефина, которая и рассматривается в настоящем описании.

Еще одним аспектом настоящего изобретения является изделие, выполненное литьем под давлением, в состав которого входит композиция на основе полиолефина, которая и рассматривается в настоящем описании.

По сравнению с другими композициями на основе полиолефина, которые сегодня используются подобным образом или точно так же, композиции на основе полиолефина по настоящему изобретению имеют уникальный баланс свойств. Их текучесть (определяется способом, описанным в разделе с примерами) значительно улучшена по сравнению с текучестью смесей ABS/PA и РС/РВТ и сравнима с текучестью современных композиций полиолефина. Кроме того, они демонстрируют уникальное сочетание малого коэффициента теплового линейного расширения (<60 мкм/мК), высокой жесткости (модуль растяжения >>2500 МПа) и высокой температуры тепловой деформации (>60°C). Примечательно, что значения величин жесткости композиции на основе полиолефина намного превышают соответствующие значения величин жесткости смесей ABS/PA и РС/РВТ и сопоставимы с величинами жесткости современных композиций на основе полиолефина, в то время как коэффициент теплового линейного расширения композиций на основе полиолефина по настоящему изобретению намного превосходит коэффициент теплового линейного расширения смесей ABS/PA и РС/РВТ и несколько лучше коэффициента теплового линейного расширения современных композиций на основе полиолефина.

Соответственно, еще одним аспектом настоящего изобретения является использование композиции на основе полиолефина, что и рассматривается в данном описании, для производства изделий, выполненных литьем под давлением со следующими свойствами:

а. Коэффициент теплового линейного расширения <60 мкм/мК

b. Модуль растяжения >2500 МПа

Описание гетерофазного сополимера

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения структура гетерофазного пропиленового сополимера по настоящему изобретению является многофазной с непрерывной матрицей гомополимера пропилена и включениями, в состав которых входит, по крайней мере, аморфный этиленпропиленовый каучук, который является эластомерной фазой. В состав каучука также может входить небольшое количество кристаллического полиэтилена. Обычно такой гетерофазный сополимер пропилена получают в результате многоступенчатого процесса, например, по крайней мере, двухступенчатого.

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения гомополимер полипропилена является изотактическим. Степень изотактичности полипропилена определяется с помощью ¹³С-ЯМР по содержанию триад (мм %). Соответственно, следует понимать, что в гомополимере полипропилена содержится довольно много триад, то есть более 90%, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения более 92%, в соответствии еще с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения более 93%, в соответствии еще с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения более 95% и в соответствии с наиболее предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения более 98%.

Следует также понимать, что гомополимер полипропилена химически не модифицирован, как это известно, например, о полимерах с высокой упругостью расплава. Таким образом, сополимер пропилена (А) не является структурированным (cross-linked). Характеристики упругой вязкости также можно улучшить при использовании разветвленных полипропиленов, что описано в ЕР 0787750, то есть типов полипропилена с одним ветвлением (Y-полипропилены, от основной цепи макромолекул которых отходит длинная боковая цепь, и архитектура которой напоминает "Y"). Такие полипропилены характеризуются довольно высокой упругостью расплава. Показатель разветвленности g' является параметром степени ветвления. Показатель разветвленности g' коррелирует с количеством ветвей полимера. Показатель разветвленпости g' определяется следующим образом g'=[IV]_br[IV]_lin, где g' является показателем разветвленности, [IV]_br - характеристическая вязкость разветвленного полипропилена, a [IV]_lin - характеристическая вязкость линейного полипропилена, имеющего ту же среднюю молекулярную массу (в пределах диапазона ±10%), что и разветвленный полипропилен. Таким образом, низкое значение g' является показателем высокой разветвленности полимера. Другими словами, при уменьшении g' возрастает разветвленность полипропилена. В данном контексте следует сослаться на работу таких авторов, как Б.Х.Зимм и В.Х.Штокмайер в Журнале химической физики (В.Н.Zimm and W.H.Stockmeyer, J. Chem. Phys. 17, 1301 (1949)). Настоящий документ является в данном случае ссылкой. Таким образом, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения показатель разветвленности g' полипропиленовой матрицы (А-1) должен быть, по крайней мере, 0,85, в соответствии с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, по крайней мере, 0,90, а в соответствии еще с более предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения, по крайней мере, 0,95, или, например, 1,00,

Выражение «гомополимер пропилена», используемое в дан