Композиция полипропилена, армированного волокнами с высокой текучестью

Композиция полипропилена, армированного волокнами с высокой текучестью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к композиции, армированной волокнами, наряду с изделиями, полученными из нее.

Полипропилен представляет широко используемый в различных областях техники материал, а в частности армированные полипропилены играют важную роль в областях техники, использовавших ранее исключительно не полимерные материалы, в частности металлы. Одним из конкретных примеров армированных полипропиленов являются полипропилены, армированные стекловолокном. Такие материалы могут иметь заданные свойства композиции, благодаря выбору типа полипропилена, количества стекловолокон и иногда за счет выбора типа используемого связующего агента. Соответственно, в настоящее время полипропилен, армированный стекловолокном, является общепризнанным материалом для применений, требующих высокой жесткости, деформационной теплостойкостью и стойкости, как к разрушению при ударной нагрузке, так и к разрушению при динамической нагрузке (примеры включают автомобильные детали, выполняющие несущую функцию в отсеке двигателя, несущие части корпусов панелей, детали стиральных и посудомоечных машин). Однако одним из недостатков коммерчески доступного материала, армированного волокном, является его ограниченная текучесть и технологические характеристики. Существует явная негативная корреляция между содержанием стекловолокна (как правило, в пределах от 10 до 40 масс. %) и текучестью (MFR), что делает формование тонкой стенки или иных тонких деталей трудным или невозможным.

Следовательно, в предшествующем уровне технике существует необходимость в повышении текучести варьированием полимерного материала без ухудшения механических свойств, а именно ударопрочности. Дополнительно, в предшествующем уровне технике существует необходимость в снижении массы и трудоемкости. Основополагающими требованиями являются, во-первых, наличие достаточной текучести, гарантирующей надлежащее заполнение и получение сложных деталей, и, во-вторых, гарантирует возможно низкое содержание наполнителя, что позволяет максимально снизить массу. Все более важным становится достижение более низкой массы при конечном вспенивании за счет физического и также химического вспенивания.

Ввиду требований законодательства по снижению выбросов углекислого газа в атмосферу и необходимости в экономичных двигателях особый интерес в области автомобильной промышленности вызывает снижение массы. Потенциальная область интересов включает замещение «материалов с высокой плотностью» более легкими источниками или снижение массы соответствующей детали. Один из подходов состоит в использовании химического или физического вспенивания. Для успешного вспенивания при соответствующих применениях, таких как приборные панели, кожухи, несущие конструкции, дополнительно к вспенивающей активности желательно иметь хорошую текучесть используемых пластиков для распределения при предварительном заполнении тонкостенной детали и достижения низких уровней напряжения в детали для обеспечения надлежащего и постоянного пенообразования и заполнения требуемой тонкостенной детали.

В ЕР 1357144 В1 описывается комбинация гомополимера пропилена с гетерофазным сополимером пропилена или двух различных гетерофазных сополимеров пропилена в качестве матрицы для материала, армированного стекловолокном (5-50 масс. % содержание волокон). Полимерный компонент А (гомополимер пропилена или сополимер) имеет скорость течения расплава (MFR₂) выше 10 г/10 минут, при этом полимерный компонент В (гетерофазный сополимер) имеет скорость течения расплава (MFR₂) от 0,1 до 2,0 г/10 минут. Общая скорость течения расплава (MFR₂) примеров составляет от 1,3 до 6,5 г/10 минут, со значительным ухудшением механических свойств при более высокой скорости течения расплава.

В ЕР 0206034 А1 описываются композиции полиолефина, содержащие волокнистый неорганический наполнитель (от 3 до 25 масс. %). Матрица для волокнистого наполнителя представляет комбинацию гомополимера пропилена или сополимера и полиэтилена со скоростью течения расплава (MFR₂) более чем 10 г/10 минут, указанная скорость течения расплава (MFR₂) составляет от 0,1 до в 50 раз больше, чем скорость течения расплава (MFR₂) полипропиленового компонента. Общая текучесть в пересчете на скорость течения расплава (MFR₂) примеров может быть рассчитана по компонентам и составляет от 1 до 4 г/10 минут.

В US 5382459 описываются композиции полипропилена, армированного стекловолокном, состоящие по существу из гетерофазного сополимера, полипропилена, модифицированного карбоновой кислотой (в качестве компатибилизатора) и стекловолокном. Целевыми применениями являются колпаки для колес, полученных литьем под давлением с сильным блеском и высокой прочностью. Не оценивали ни общую скорость течения расплава (MFR₂), ни жесткость.

В WO 2008/074715 А1 описываются композиции наполненного полиолефина, содержащие от 15 до 55 масс. % полипропилена (бимодальная смесь двух компонентов со скоростью течения расплавов (MFR₂) более чем 500 г/10 минут и от 0,1 до 30 г/10 минут, соответственно, необязательно с от 0,5 до 15 масс. % компатибилизатор), от 4 до 25 масс. % эластомерного полимера и от 20 до 80 масс. % наполнителя. Примеры, содержащие стекловолокно (50 масс. %), имеют общую скорость течения расплава (MFR₂) от 3,6 до 7,8 г/10 минут с ударной прочностью по Шарпи (IS 179 leU, +23°C) в пределах от 61 до 82 кДж/м² и модулем упругости на растяжение от 9700 до 13100 мПа. Однако текучесть композиций все еще неудовлетворительна.

Соответственно объект настоящего изобретения относится к композиции, армированной волокнами, с превосходной текучестью и превосходным балансом механических свойств, таких как модуль упругости при изгибе, ударная прочность и удлинение при разрыве.

Находка настоящего изобретения состоит в том, что волокнистый армирующий материал встроен в полимерную композицию, которая содержит полипропилен низкой вязкости и гетерофазный полипропилен, волокнистый материал имеет диаметр 12,0 µм или менее.

Следовательно, настоящее изобретение относится к композиции, армированной волокнами, содержащей:

(a) гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО),

(b) гомополимер пропилена (Н-РР1) и/или сополимер пропилена (С-РР1), и

(c) волокна (F) со средним диаметром 12,0 µм или менее,

где

(i) сополимер пропилена (С-РР1) содержит не более чем 2,0 масс. % C₂-C₁₀ α-олефинов, иных чем пропилен,

(ii) гомополимер пропилена (Н-РР1) и сополимер пропилена (С-РР1) имеют скорость течения расплава MFR₂ (230°C), измеренную согласно ISO 1133, по меньшей мере 50 г/10 минут, и

(iii) композиция, армированная волокнами, имеет скорость течения расплава MFR₂ (230°C), измеренную согласно ISO 1133, по меньшей мере 10 г/10 минут.

В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения волокна (F) имеют средний диаметр 11,5 µм или менее, более предпочтительно 11,0 µм или менее, еще более предпочтительно 10,5 µм или менее, такой как от 8,0 до 12,0 µм, от 9,0 до 11,5 µм или от 10,0 до 11,0 µм.

Предпочтительно волокна (F) имеют аспектное соотношение 150 к 450, более предпочтительно 200 к 400, еще более предпочтительно 250 к 350. Аспектное соотношение представляет соотношение между длиной и диаметром волокна.

В другом предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) композиции, армированной волокнами, содержит полипропиленовую матрицу (М-РР), где предпочтительно полипропиленовая матрица (М-РР) представляет гомополимер пропилена (Н-РР2), в котором диспергирован эластомерный сополимер (Е1), содержащий единицы, полученные из

- пропилена и

- этилена и/или C₄-C₂₀ α-олефина.

Полипропиленовая матрица (М-РР) из гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), содержащаяся в композиции, армированной волокнами по настоящему изобретению, имеет более низкую скорость течения расплава MFR₂ (230°C), измеренную согласно ISO 1133, по сравнению с гомополимером пропилена (Н-РР1) или сополимером пропилена (С-РР1).

В другом предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения композиция, армированная волокнами по настоящему изобретению, содержит:

(a) от 10,0 до 50,0 масс. %, предпочтительно от 20 до 40 масс. %, более предпочтительно от 25 до 35 масс. % гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО),

(b) от 20,0 до 70,0 масс. %, предпочтительно от 25 до 65 масс. %, более предпочтительно от 30 до 60 масс. % гомополимера пропилена (Н-РР1), сополимера пропилена (С-РР1) или смеси гомополимера пропилена (Н-РР1) и сополимер пропилена (С-РР1), и

(c) от 5,0 до 50,0 масс. % волокна (F), предпочтительно от 10 до 45 масс. %, более предпочтительно от 15 до 40 масс. %, еще более предпочтительно от 15 до 25 масс. %, такое как 20 масс. %,

от общей массы композиции, армированной волокнами.

Предпочтительно гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО), содержащийся в композиции, армированной волокнами по настоящему изобретению, имеет

(a) фракцию, растворимую в холодном ксилоле (XCS), измеренную согласно ISO 6427 (23°C), не более чем 35 масс. %, предпочтительно не более чем 32 масс. %, такое как от 25 до 32 масс. % и/или

(b) скорость течения расплава MFR₂ (230°C), измеренную согласно ISO 1133, более чем 15 г/10 минут, предпочтительно более чем 16 г/10 минут, такую как от 16 до 20 г/10 минут и/или

(c) общее содержание C₂-C₁₀ α-олефина, иного чем пропилен, от 10 до 30 масс. %, предпочтительно от 15 до 25 масс. %, более предпочтительно от 27 до 31 масс. %.

В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения полимер пропилена (Н-РР1 или С-РР1), содержащийся в композиции, армированной волокнами по настоящему изобретению, представляет гомополимер пропилена (Н-РР1). Дополнительно, предпочтительно указанный гомополимер пропилена имеет скорость течения расплава MFR₂ (230°C), измеренную согласно ISO 1133, в пределах от 50 до 150 г/10 минут, более предпочтительно от 55 до 140 г/10 минут, еще более предпочтительно от 60 до 130 г/10 минут.

В другом предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения настоящее изобретение относится к указанной выше композиции, армированной волокнами, где волокна (F) выбирают из группы, состоящей из стекловолокна, металлического волокна, керамического волокна и графитного волокна и предпочтительно выбирают из стекловолокна.

Неожиданно авторы настоящего изобретения обнаружили, что композиция, армированная волокнами, обладает очень хорошей текучестью и вспениваемостью, сохраняя при этом на заданных уровнях другие свойства, такие как жесткость и ударная прочность. В частности, модуль упругости при изгибе, ударная прочность по Шарпи и удлинение при разрыве полностью отвечают требованиям, установленным, например, автомобильной индустрией и областью промышленности, выпускающей бытовые приборы и устройства. Материал по настоящему изобретению, как правило, проходит так называемый тест на надувание воздушной подушки, который требует вспениваемости, прочности материала, что позволяет воздушной подушке пройти через него, и прочность не приводит к хрупкости.

Далее настоящее изобретение будет описано более детально. Дополнительные предпочтительные варианты воплощения настоящего изобретения могут быть взяты из приложенной формулы изобретения.

Как понятно из терминов, используемых в описании настоящей патентной заявки, для различных полимеров (НЕСО, М-РР, Н-РР1, С-РР1, и Е1)), они должны (химически) отличаться друг от друга. Дополнительно настоящее изобретение характеризуется тем фактом, что ни один из используемых полимеров НЕСО (и его отдельных компонентов) не является разветвленным. Другими словами, полимеры НЕСО (и их отдельные компоненты), Н-РР1, С-РР1 и Е1 имеют индекс разветвленности g' по меньшей мере 0,90, более предпочтительно по меньшей мере 0,95, такое как 1,00. Индекс разветвленности g' коррелирует с разветвлениями полимера. Индекс разветвленности g' определяют как g'=[IV]_br[IV]_lin, где g' представляет индекс разветвленности, [IV]_br представляет истинную вязкость разветвленного полипропилена и [IV]_lin представляет истинную вязкость линейного полипропилена с той же среднемассовой молекулярной массой (в пределах ±10%) как у разветвленного полипропилена. Таким образом, низкий показатель g' является индикатором высоко разветвленного полимера. Другими словами, если показатель g' снижается, разветвленность полимера повышается. Это описано в В.Н. Zimm and W.H. Stockmeyer, J. Chem. Phys. 17, 1301 (1949). Этот документ введен здесь ссылкой в полном объеме.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «гетерофазный» указывает на то, что эластомерный сополимер (Е1) представляет предпочтительно (тонко) диспергированный по меньшей мере в полипропиленовой матрице (М-РР) гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО). Другими словами, эластомерный сополимер (Е1) образует включения в полипропиленовой матрице (М-РР). Следовательно, полипропиленовая матрица содержит (тонко) диспергированные включения, не являющиеся частью матрицы, и указанные включения содержат эластомерный сополимер (Е1). Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «включения» предпочтительно указывает на то, что матрица и включения образуют различные фазы в гетерофазном сополимере пропилена (НЕСО), указанные включения видны, например, при использовании микроскопа с высокой разрешающей способностью, такого как электронный микроскоп, или сканирующей силовой микроскопии. Конечная композиция, армированная волокнами, представляет возможно сложную структуру. Возможно полипропиленовая матрица (М-РР) вместе с гомополимером пропилена (Н-РР1) и/или сополимером пропилена (С-РР1) образует непрерывную фазу, представляющую матрицу композиции, армированной волокнами, где эластомерный сополимер (Е1) образует включения, диспергированные в ней.

Дополнительно к конечной композиции, армированной волокнами, также могут содержаться волокна (F); однако предпочтительно волокна (F) диспергированы по отдельности, как отдельные включения в конечную матрицу композиции, армированной волокнами.

Дополнительно, предпочтительно композиция, армированная волокнами, имеет достаточно высокую скорость течения расплава. Скорость течения расплава главным образом зависит от среднемассовой молекулярной массы. Это происходит за счет того, что длинные молекулы придают материалу более низкую текучесть по сравнению с короткими молекулами. Увеличение молекулярной массы означает снижение показателя MFR. Скорость течения расплава (MFR) измеряют в г/10 минут выгруженного через определенное сито полимера при специфических температурных условиях и давлении, и измеряют вязкость полимера, которая, в свою очередь, для каждого типа полимера определяется его молекулярной массой, а также степенью разветвленности. Скорость течения расплава, измеренную при нагрузке 2,16 кг при температуре 230°C (ISO 1133), обозначают как MFR₂ (230°C). Соответственно, предпочтительно указанная композиция, армированная волокнами по настоящему изобретению, имеет скорость течения расплава MFR₂ (230°C) по меньшей мере 10 г/10 минут, более предпочтительно по меньшей мере 11 г/10 минут, такую как от 11 до 13 г/10 минут. Следовательно, понятно, что конечная скорость течения расплава MFR₂ (230°C) композиции, армированной волокнами, составляет в пределах от 10 до 100 г/10 минут, предпочтительно в пределах от 10,5 до 80 г/10 минут, еще более предпочтительно в пределах от 11 до 60 г/10 минут.

Как указано выше, гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) предпочтительно содержит:

(a) полипропиленовую матрицу (М-РР) и

(b) эластомерный сополимер (Е1), содержащий единицы, полученные из

- пропилена и

- этилена и/или C₄-C₂₀ α-олефина.

Дополнительно, гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) предпочтительно содержит в качестве полимерных компонентов только полипропиленовую матрицу (М-РР) и эластомерный сополимер (Е1). Другими словами, гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) может содержать дополнительные добавки, но не другой полимер, в количестве, превышающем 5 масс. %, более предпочтительно превышающем 3 масс. %, такое как превышающее 1 масс. % от общей массы гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), более предпочтительно от общей массы полимеров, присутствующих в гетерофазном сополимере пропилена (НЕСО). Один из дополнительных полимеров, который может присутствовать в таких низких количествах, представляет полиэтилен, который представляет продукт реакции получения гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО). Соответственно, по существу понятно, что гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО), как определено в описании настоящей патентной заявки, содержит только полипропиленовую матрицу (М-РР), эластомерный сополимер (Е1) и необязательно полиэтилен в количествах, указанных в этом абзаце. Дополнительно, в настоящем изобретение фракция, нерастворимая в холодном ксилоле (XCI) гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), представляет полипропиленовую матрицу (М-РР) и необязательно - если присутствует - полиэтилен гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), при этом фракция, растворимая в холодном ксилоле (XCS), представляет эластомерную часть гетерофазного полипропилена (Н-РР1), то есть эластомерный сополимер (Е1).

С другой стороны, содержание полипропиленовой матрицы (М-РР), то есть фракции, нерастворимой в холодном ксилоле (XCI), в гетерофазном сополимере пропилена (НЕСО) составляет предпочтительно по меньшей мере 65 масс. %, более предпочтительно по меньшей мере 67 масс. %, еще более предпочтительно по меньшей мере 69 масс. %. Следовательно, понятно, что содержание полипропиленовой матрицы (М-РР), то есть содержание фракции, нерастворимой в холодном ксилоле (XCI), составляет предпочтительно в пределах от 65 до 75 масс. %, более предпочтительно в пределах от 66 до 72 масс. %. В случае, когда полиэтилен присутствует в гетерофазном сополимере пропилена (НЕСО), показатель содержания для полипропиленовой матрицы (М-РР), но не содержания фракции, нерастворимой в холодном ксилоле (XCI), может быть немного снижен.

Как указано выше, гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) содержит полипропиленовую матрицу (М-РР), в которой диспергирован эластомерный сополимер (Е1).

Как будет более детально описано ниже, полипропиленовая матрица (М-РР), гомополимер пропилена (Н-РР1), сополимер пропилена (С-РР1) и эластомерный сополимер (Е1) может представлять унимодальный или мультимодальный, такой как бимодальный, исходя из распределения молекулярной массы и/или распределения содержания сомономера.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «мультимодальный» или «бимодальный», или «тримодальный» относится к модальности полимера, то есть

- форме кривой распределения молекулярной массы, которая является графиком молекулярной массы фракции, как функции ее молекулярной массы

и/или

- форме кривой распределения содержания сомономера, которая представляет график содержания сомономера, как функцию молекулярной массы фракций полимера.

Как будет описано ниже, полипропиленовая матрица (М-РР), гомополимер пропилена (Н-РР1), сополимер пропилена (С-РР1) и эластомерный сополимер (Е1), если они имеют мультимодальный или бимодальный характер, могут быть получены смешиванием полимеров различных типов, то есть с различной молекулярной массой и/или содержанием сомономеров. Однако, в таком случае предпочтительно, что полимерные компоненты полипропиленовой матрицы (М-РР), гомополимер пропилена (Н-РР1), сополимер пропилена (С-РР1) и/или эластомерный сополимер (Е1) получают при использовании процесса последовательных стадий с использованием реакторов в серийной конфигурации и работают при различных условиях реакции. Следовательно, каждая фракция, полученная в конкретном реакторе, будет иметь свое собственное распределение молекулярной массы и/или распределение содержания сомономеров.

Когда кривые распределения (молекулярной массы или содержания сомономеров) этих фракций накладывают друг на друга с получением кривой распределения молекулярной массы или распределения содержания сомономера конечного полимера, эти кривые могут показать два, три или более максимума, или по меньшей мере будут заметно расширены по сравнению с кривыми для отдельных фракций. Такой полимер может быть получен при использовании двух, трех или более последовательных стадий способа и будет называться бимодальным, тримодальным или мультимодальным, в зависимости от числа стадий.

Полипропиленовая матрица (М-РР) может представлять гомополимер пропилена (Н-РР1) или сополимер пропилена (С-РР1).

Однако предпочтительно, чтобы пропиленовая матрица (М-РР) представляла гомополимер пропилена (Н-РР1).

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «гомополимер пропилена» относится к полипропилену, по существу состоящему из пропиленовых единиц, то есть по меньшей мере на 99,5 масс. %, предпочтительно по меньшей мере на 99,7 масс. %, такое как по меньшей мере на 99,8 масс. %. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения гомополимер пропилена состоит только из пропиленовых единиц. Содержание сомономера может быть определено при использовании инфракрасной спектроскопии с Фурье-преобразованием, как описано ниже в Примерах.

Дополнительно, в случае, когда полипропиленовая матрица (М-РР) представляет мульмодальную, такую как бимодальная, проявляется характер, в частности мультимодальный, такой как бимодальный, исходя из содержания сомономера, понятно, что отдельные фракции присутствуют в количествах, оказывающих воздействие на свойства материала. Соответственно, понятно, что каждая из этих фракций присутствует по меньшей мере в количестве 10 масс. % от общей массы полипропиленовой матрицы (М-РР). Следовательно, в случае бимодальной системы, в частности принимая во внимание содержание сомономера, разделение потока (split) на две фракции составляет около 50:50. Следовательно, в одном варианте воплощения настоящего изобретения полипропиленовая матрица (М-РР) содержит две фракции, которые отличаются содержанием сомономеров, таким как содержание этилена, где первая фракция составляет от 40 до 60 масс. %, а вторая фракция составляет от 60 до 40 масс. %.

Различие содержания сомономеров в двух фракциях определяют способом, описанным в предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения в следующем абзаце.

Полипропиленовая матрица (М-РР) может быть получена на стадии полимеризации, проводимой в одном или более полимеризационном реакторе. Предпочтительно полипропиленовая матрица (М-РР) содержит два или более различных полимера пропилена, которые могут быть получены проведением полимеризации в двух или более различных полимеризационных реакторах (например, реакторы полимеризации в массе и/или газофазные; в качестве реакторов полимеризации в массе предпочтительными являются циркуляционные реакторы) с получением, таким образом, в различных полимеризационных реакторах полимеров с различными заданными распределениями молекулярной массы или мономеров.

Предпочтительно полипропиленовая матрица (М-РР) представляет изотактическую. Следовательно, понятно, что полипропиленовая матрица (М-РР) имеет довольно высокую концентрацию пентад, то есть более чем 90 мол. %, более предпочтительно более чем 92 мол. %, еще более предпочтительно более чем 93 мол. % и еще более предпочтительно более чем 95 мол. %, такое как более чем 99 мол. %.

Дополнительно, предпочтительно полипропиленовая матрица (М-РР) имеет довольно высокую скорость течения расплава. Соответственно, предпочтительно полипропиленовая матрица (М-РР) по настоящему изобретению, то есть фракция, нерастворимая в холодном ксилоле (XCI) гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), имеет скорость течения расплава MFR₂ (230°C) в пределах от 70,0 до 500,0 г/10 минут, более предпочтительно от 75,0 до 400,0 г/10 минут.

Дополнительно, предпочтительно полипропиленовая матрица (М-РР) имеет не только довольно высокую скорость течения расплава MFR₂ (230°C), но также довольно низкое содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS). Следовательно, предпочтительно полипропиленовая матрица (М) отвечает уравнению

MFR/XCS>30,

предпочтительно MFR/XCS>40,

более предпочтительно MFR/XCS>50,

где «MFR» является MFR₂ (230°C) [г/10 минут] полипропиленовой матрицы (М-РР), измеренной согласно ISO 1133, и

«XCS» является количеством фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS) [масс. %] полипропиленовой матрицы (М-РР), измеренным согласно ISO 6427(23°C).

Предпочтительно фракция, растворимая в холодном ксилоле (XCS) полипропиленовой матрицы (М-РР), измеренная согласно ISO 6427(23°C), составляет по меньшей мере 1,0 масс. %. Еще более предпочтительно полипропиленовая матрица (М-РР) имеет фракцию, растворимую в холодном ксилоле (XCS), составляющую не более чем 3,5 масс. %, предпочтительно не более чем 3,0 масс. %, такое как не более чем 2,6 масс. %. Следовательно, предпочтительные пределы составляют от 1,0 до 3,5 масс. %, более предпочтительно от 1,0 до 3,0 масс. %, еще более предпочтительно от 1,2 до 2,6 масс. %.

Предпочтительно содержание пропилена в гетерофазном сополимере пропилена (НЕСО) составляет от 75 до 95 масс. %, более предпочтительно от 80 до 94 масс. %, от общей массы гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), более предпочтительно от общего количества полимерных компонентов в гетерофазном сополимере пропилена (НЕСО), еще более предпочтительно от общего количества полипропиленовой матрицы (М-РР) и эластомерного сополимера (Е1) вместе. Остальную часть составляют сомономеры, предпочтительно этилен. Соответственно, в предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения содержание сомономера, то есть содержание C₂-C₁₀ α-олефин, иного чем пропилен, составляет от 5 до 25 масс. %, более предпочтительно от 6 до 20 масс. %.

Второй компонент гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО) представляет эластомерный сополимер (Е1).

Эластомерный сополимер (Е1) содержит, предпочтительно состоит из единиц, получаемых из (i) пропилена и (ii) этилена и/или по меньшей мере другого C₄-С₂₀ α-олефина, такого как C₄-C₁₀ α-олефин, более предпочтительно единицы получают из (i) пропилена и (ii) этилена и по меньшей мере другого α-олефина, выбираемого из группы, состоящей из 1-бутена, 1-пентена, 1-гексена, 1-гептена и 1-октена. Эластомерный сополимер (Е1) дополнительно может содержать единицы, полученные из не конъюгированных диенов, однако предпочтительно, чтобы эластомерный сополимер (Е1) состоял из единиц, получаемых только из (i) пропилена и (ii) этилена и/или С₄-С₂₀ α-олефинов. Подходящие не конъюгированные диены, если используют, включают неразветвленные и разветвленные ациклические диены, такие как 1,4-гексадиен, 1,5-гексадиен, 1,6-октадиен, 5-метил-1, 4-гексадиен, 3,7-диметил-1,6-октадиен, 3,7-диметил-1,7-октадиен, и смеси изомеров дигидромирцена и дигидрооцимена, и ациклические диены с единственным кольцом, такие как 1,4-циклогексадиен, 1,5-циклооктадиен, 1,5-циклододекадиен, 4-винил циклогексен, 1-аллил-4-изопропилиден циклогексан, 3-аллил циклопентен, 4-циклогексен и 1-изопропенил-4-(4-бутенил) циклогексан. Также подходящие ациклические диены, имеющие слитые и соединенные мостиком множества колец, включают тетрагидроинден, метилтетрагидроинден, дициклопентадиен, бицикло (2,2,1) гепта-2,5-диен, 2-метил бициклогептадиен и алкенил, алкилдиены, циклоалкенил и циклоалкилдиен норборнены, такие как 5-метилен-2-норборнен, 5-метилен-2-норборнен, 5-изопропилиден норборнен, 5-(4-циклопентил)-2-норборнен; и 5-циклогексилиден-2-норборнен. Предпочтительными не конъюгированными диенами являются 5-этилиден-2-норборнен, 1,4-гексадиен и дициклопентадиен.

Соответственно, эластомерный сополимер (Е1) содержит по меньшей мере единицы, получаемые из пропилена и этилена, и может содержать другие единицы, получаемые из дополнительных α-олефинов, как указано выше. Однако по существу предпочтительно, чтобы эластомерный сополимер (Е1) содержал единицы, получаемые только из пропилена и этилена, и необязательно не конъюгированный диен, как указано выше, такой как 1,4-гексадиен. Следовательно, по существу предпочтительным является этилен-пропилен-диен-мономер не сопряженный каучук (EPDM1) и/или этилен/пропиленовый каучук (EPR1) в качестве эластомерного сополимера (Е1), последний наиболее предпочтительным.

Аналогично полипропиленовой матрице (М-РР), эластомерный сополимер (Е1) может быть унимодальным или мультимодальным, таким как бимодальный. Используемые в описании настоящей патентной заявки термины унимодальный и мультимодальный, такой как бимодальный, приведены выше.

В настоящем изобретении содержание единиц, получаемых из пропилена в эластомерном сополимере (Е1), соизмеримо с содержанием пропилена, определяемым во фракции, не растворимой в холодном ксилоле (XCS). Соответственно, пропилен, определяемый во фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), составляет в пределах от 50,0 до 75,0 масс. %, более предпочтительно от 55,0 до 70,0 масс. %. Следовательно, в конкретном варианте воплощения настоящего изобретения эластомерный сополимер (Е1), то есть фракция, растворимая в холодном ксилоле (XCS), содержится в количестве от 25,0 до 50,0 масс. %, более предпочтительно от 30,0 до 45,0 масс. % единиц, получаемых из этилена. Предпочтительно эластомерный сополимер (Е1) представляет этилен-пропилен-диен-мономер не сопряженный каучук (EPDM1) или этилен-пропиленовый каучук (EPR1), последний по существу предпочтителен, с содержанием пропилена и/или этилена, как указано выше, в этом абзаце.

Дополнительным предпочтительным требованием настоящего изобретения является, чтобы истинная вязкость (IV) фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS) гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), была довольно низкая. Довольно высокие показатели истинной вязкости улучшают пластичность гетерофазной системы. Следовательно, понятно, что истинная вязкость фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS) гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), составляет менее 3,0 дл/г, более предпочтительно менее 2,8 дл/г, еще более предпочтительно менее 2,5 дл/г. Еще более предпочтительно истинная вязкость фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS) гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), составляет в пределах от 1,5 до 3,0 дл/г, более предпочтительно в пределах от 1,7 до 2,8 дл/г, еще более предпочтительно от 1,8 до 2,6 дл/г. Истинную вязкость измеряют согласно ISO 1628 в декалине при температуре 135°C.

Дополнительно, понятно, что скорость течения расплава MFR₂ (230°C), измеренная согласно ISO 1133, гетерофазного сополимера пропилена и/или полипропиленовой матрицы (М-РР) меньше скорости течения расплава MFR₂ (230°C), измеренной согласно ISO 1133, гомополимера пропилена (Н-РР1) и сополимера пропилена (С-РР1).

Соответственно, по существу понятно, что соотношение скорости течения расплава MFR₂ (230°C) гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО) к скорости течения расплава MFR₂ (230°C) гомополимера пропилена (Н-РР1) и сополимера пропилена (С-РР1) [(MFR (НЕСО)/MFR (Н-РР1)) или [(MFR (НЕСО)/MFR (С-РР1))] составляет в пределах от 1:4 до 1:50, более предпочтительно в пределах от 1:6 до 1:40). Но не только скорость течения расплава MFR₂ (230°C) гетерофазной системы, как таковой будет отличаться от скорости течения расплава MFR₂ (230°C) гомополимера пропилена (Н-РР1) и сополимера пропилена (С-РР1), соответственно, а предпочтительно также скорость течения расплава MFR₂ (230°C) матричной части соответствующей гетерофазной системы будет отличаться от скорости течения расплава MFR₂ (230°C) гомополимера пропилена (Н-РР1) и сополимера пропилена (С-РР1), соответственно. Гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) характеризуется фракцией, растворимой в холодном ксилоле (XCS), и фракцией, нерастворимой в холодном ксилоле (XCI). В описании настоящей патентной заявки фракция, нерастворимая в холодном ксилоле (XCI) гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), по существу идентична матрице указанного гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО).

Соответственно, когда речь идет о скорости течения расплава полипропиленовой матрицы (М-РР) гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), то подразумевается скорость течения расплава фракции, нерастворимой в холодном ксилоле (XCI) указанного гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО). Соответственно, скорость течения расплава MFR₂ (230°C), измеренная согласно ISO 1133, фракции, нерастворимой в холодном ксилоле (XCI) гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), ниже, предпочтительно по меньшей мере ниже 50 г/10 минут, более предпочтительно по меньшей мере ниже 55 г/10 минут, еще более предпочтительно по меньшей мере ниже 60 г/10 минут по сравнению со скоростью течения расплава MFR₂ (230°C), измеренной согласно ISO 1133, гомополимера пропилена (Н-РР1) и сополимера пропилена (С-РР1), соответственно.

Гомополимер пропилена (Н-РР1) предпочтительно представляет изотактический гомополимер пропилена. Соответственно, понятно, что полипропиленовая матрица (Н-РР1) имеет высокую концентрацию пентад, то есть выше чем 90 мол. %, более предпочтительно выше чем 92 мол. %, еще более предпочтительно выше чем 93 мол. % и еще более предпочтительно выше чем 95 мол. %, такой как выше чем 99 мол. %.

Предпочтительно гомополимер пропилена (Н-РР1) имеет температуру плавления Tm, измеренную согласно ISO 11357-3, по меньшей мере 145°C, более предпочтительно по меньшей мере 150°C.

Дополнительно, гомополимер пропилена (Н-РР1) имеет довольно низкое содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), то есть менее 4,5 масс. %, более предпочтительно менее 4,0 масс. %, еще более предпочтительно менее 3,7 масс. %. Следовательно, понятно, что содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), составляет в пределах от 0,5 до 4,5 масс. %, более предпочтительно в пределах от 1,0 до 4,0 масс. %, еще более предпочтительно в пределах от 1,5 до 3,7 масс. %, такой как от 2,0 до 3,5 масс. %.

Сополимер пропилена (С-РР1) предпочтительно содержит, предпочтительно состоит из единиц, полученных из

(i) пропилена и

(ii) этилена и/или по меньшей мере одного С₄-С₂₀ α-олефина, предпочтительно по меньшей мере одного α-олефина, выбираемого их группы, состоящей из этилена, 1-бутена, 1-пентена, 1-гексена и 1-октена, более предпочтительно этилена и/или 1-бутена, еще более предпочтительно этилена.

Соответственно, сополимер пропилена (С-РР1) может содержать единицы, полученные из пропилена, этилена и необязательно по меньшей мере другого С₄-С₁₀ α-олефина. В одном конкретном аспекте настоящего изобретения сополимер пропилена (С-РР1) содержит единицы, полученные из пропилена, этилена и необязательно по меньшей мере другого α-олефина, выбираемого из группы, состоящей из С₄ α-олефина, С₅ α-олефина, С₆ α-олефина, С₇ α-олефина, C₈ α-олефина, С₉ α-олефина и С₁₀ α-олефина. Более предпочтительно сополимер пропилена (С-РР1) содержит единицы, полученные из пропилена, этилена и необязательно по меньшей мере другого α-олефина, выбираемого из группы, состоящей из 1-бутена, 1-пентена, 1-гексена, 1-гептена, 1-октена, 1-нонена и 1-децена, где предпочтительными являются 1-бутен и 1-гексен. По существу предпочтительно сополимер пропилена (С-РР1) состоит из единиц, полученных из пропилена и этилена. Предпочтительно единицы, получаемые из пропилена, составляют основную часть сополимера пропилена (С-РР1), то есть по меньшей мере 95,0 масс. %, предпочтительно по меньшей мере 97,0 масс. %, более предпочтительно по меньшей мере 98,0 масс. %, еще более предпочтительно от 95,0 до 99,5 масс. %, еще более предпочтительно от 97,0 до 99,5 масс. %, еще более предпочтительно от 98,0 до 99,2 масс. %. Количество единиц, полученных из C₂-С₂₀ α-олефинов, иных чем пропилен, в сополимере пропилена (С-РР1) составляет в пределах от 0,5 до 5,0 масс. %, более предпочтительно от 0,5 до 3,0 масс. %, еще более предпочтительно от 0,8 до 2,0 масс. %. По существу понятно, что количество этилена в сополимере пропилена (С-РР1), в частности в случае сополимера пропилена, содержащего только единицы, получаемые из пропилена и этилена, составляет в пределах от 0,5 до 5,0 масс. %, предпочтительно от 0,8 до 2,0 масс. %.

Дополнительно, понятно, что содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS) сополимера пропилена (С-РР1), довольно низкое. Соответственно, сополимер пропилена (С-РР1) предпочтительно имеет фракцию, растворимую в холодном ксилоле (XCS), измеренную согласно ISO 6427 (23°C), составляющую не более чем 14,0 масс. %, более предпочтительно не более чем 13,0 масс. %, еще более предпочтительно не более чем 12,0 масс. %, такой как не более чем 11,5 масс. %. Следова