Композиция пропилена с повышенной ударной прочностью при низкой температуре

Композиция пропилена с повышенной ударной прочностью при низкой температуре

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к новой композиции полипропилена, ее применению в качестве литых изделий наряду с ее получением.

Получение композиций пропиленового полимера с подходящим балансом жесткости-ударовязкости-мягкости длительное время является не решаемой проблемой. Следовательно, продолжает существовать потребность в разработке материала с повышенной мягкостью и ударовязкостью, с сохранением при этом достаточно высокой точки плавления для обеспечения термической стабильности, например, для получения материалов, стерилизуемых обработкой паром.

Часто оказывается так, что улучшение одних свойств достигается за счет других свойств.

Следовательно, продолжает существовать потребность в разработке материалов с улучшенным балансом между повышенной мягкостью и ударовязкостью, в частности повышенной ударовязкостью при низких температурах, и достаточно высокой термической стабильностью.

Соответственно первому аспекту настоящего изобретения объект достигается обеспечением композиции полипропилена, содержащей сомономерные единицы, полученные из этилена, в количестве от 9,0 до 52,0 мол. % и сомономерные единицы, полученные из по меньшей мере одного С_5-12 α-олефина, предпочтительно сомономерные единицы полученные из 1-гексена, в количестве от 0,4 до 3,5 мол. %, где указанная композиция полипропилена

(a) имеет содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), по меньшей мере 30 масс. %, и

(b) удовлетворяет неравенству (1)

где

IV(XCS) - характеристическая вязкость (IV) фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), композиции полипропилена,

IV(tot) - характеристическая вязкость (IV) композиции полипропилена.

Предпочтительно фракция, растворимая в холодном ксилоле (XCS), композиции полипропилена по первому аспекту настоящего изобретения имеет содержание

(a) полученных из этилена сомономерных единиц от 20,0 до 80,0 мол. %; и/или

(b) полученных из С_5-12 α-олефина сомономерных единиц, предпочтительно полученных из 1-гексена сомономерных единиц, от 0,1 до 1,5 мол. %.

Соответственно второму аспекту настоящего изобретения объект достигается обеспечением композиции полипропилена, содержащей сомономерные единицы, полученные из этилена, в количестве от 9,0 до 52,0 мол. % и сомономерные единицы, полученные по меньшей мере из одного С_5-12 α-олефина, предпочтительно сомономерные единицы, полученные из 1-гексена, в количестве от 0,4 до 3,5 мол. %, где указанная композиция полипропилена имеет содержание веществ, растворимых в холодном ксилоле (XS), по меньшей мере 30 масс. %,

где помимо веществ, растворимых в холодном ксилоле (XS), композиция полипропилена содержит

(a) полученные из этилена сомономерные единицы в количестве от 20,0 до 80,0 мол. %;

и/или

(b) полученные из С_5-12 α-олефина сомономерные единицы, предпочтительно полученные из 1-гексена сомономерные единицы, в количестве от 0,1 до 1,5 мол. %.

Предпочтительно композиция полипропилена по второму аспекту настоящего изобретения удовлетворяет неравенству (I)

где

IV(XCS) - характеристическая вязкость (IV) фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), композиции полипропилена;

IV(tot) - характеристическая вязкость (IV) композиции полипропилена.

Далее оба аспекта настоящего изобретения будут описаны вместе более подробно.

Одним из существенных аспектов настоящего изобретения является то, что композиция полипропилена должна содержать по меньшей мере три различных мономера, предпочтительно три различных мономера, два из которых получены из пропилена и этилена, соответственно, при этом другие мономеры представляют полученные по меньшей мере из одного С_5-12 α-олефина. Более предпочтительно композиция пропилена состоит из мономерных единиц, полученных из пропилена, этилена и по меньшей мере одного С_5-12 α-олефина, еще более предпочтительно композиция пропилена состоит из мономерных единиц, полученных из пропилена, этилена и 1-гексена и/или 1-октена, еще более предпочтительно композиция пропилена состоит из мономерных единиц, полученных из пропилена, этилена и 1-гексена.

В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения композиция полипропилена не содержит каких-либо мономерных единиц, полученных из бутена (таких как полученных из 1-бутена).

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «сомономерные единицы» указывает на то, что единицы получены из этилена и/или С_5-12 α-олефина, а не из пропилена.

Композиция полипропилена по настоящему изобретению содержит сомономерные единицы, полученные из этилена, в количестве от 9,0 до 52,0 мол. %, предпочтительно от 10,0 до 50,0 мол. %, более предпочтительно от 11,0 до 45,0 мол. %, еще более предпочтительно от 12,0 до 40,0 мол. %, таком как от 13,0 до 25,0 мол. %.

Как указано выше, композиция полипропилена содержит дополнительно к пропилену и этилену сомономерные единицы, полученные по меньшей мере из одного С_5-12 α-олефина, предпочтительно полученные из 1-гексена и/или 1-октена. Количество сомономерных единиц, полученных по меньшей мере из одного C_5-12 α-олефина, предпочтительно полученных из 1-гексена и/или 1-октена, составляет от 0,4 до 3,5 мол. %, предпочтительно от 0,4 до 3,0 мол. %, более предпочтительно от 0,4 до 2,0 мол. %, еще более предпочтительно от 0,4 до 1,6 мол. %, еще более предпочтительно от 0,4 до 1,3 мол. %.

Общее количество сомономерных единиц в композиции полипропилена, то есть единиц, полученных из этилена и по меньшей мере одного С_5-12 α-олефина, предпочтительно составляет от 9,4 до 55,5 мол. %, более предпочтительно от 10,4 до 53,0 мол. %, более предпочтительно от 11,4 до 47,0 мол. %, еще более предпочтительно от 12,4 до 41,6 мол. %, такое как от 13,4 до 26,3 мол. %.

Дополнительно, предпочтительно композиция полипропилена имеет характеристическую вязкость (IV) в пределах от 1,0 до 3,0 дл/г, такую как в пределах от 1,2 до 3,0 дл/г, более предпочтительно в пределах от 1,4 до 2,8 дл/г, такую как в пределах от 1,5 до 2,5 дл/г, еще более предпочтительно в пределах от 1,5 до 2,2 дл/г.

Предпочтительно композиция полипропилена имеет скорость течения расплава MFR2 (230°С) в пределах от 0,5 до 100 г/10 минут, более предпочтительно в пределах от 1,0 до 50 г/10 минут, такую как в пределах от 1,0 до 30 г/10 минут.

Предпочтительно композиция полипропилена имеет температуру плавления по меньшей мере 130°С, более предпочтительно в пределах от 130 до 155°С, еще более предпочтительно в пределах от 135 до 150°С, такую как в пределах от 138 до 148°С.

Дополнительно, предпочтительно композиция полипропилена имеет температуру кристаллизации по меньшей мере 98°С, более предпочтительно в пределах от 100 до 118°С, еще более предпочтительно в пределах от 102 до 115°С. Эти показатели по существу применимы в случае, когда композиция полипропилена не нуклеирована, например, не α-нуклеирована.

Композиция полипропилена по настоящему изобретению предпочтительно представляет гетерофазную (смотрите, описание ниже). Соответственно, предпочтительно композиция полипропилена содержит эластомерные (со)полимеры, образующие включения в качестве второй фазы для улучшения механических свойств. Полимеры, содержащие эластомерные (со)полимеры в качестве вставок второй фазы, называются гетерофазными и предпочтительно являются частью настоящего изобретения. Присутствие второй фазы или так называемых включений можно видеть, например, при использовании микроскопии высокого разрешения, такой как электронная микроскопия или атомно-силовая микроскопия, или динамо-механического термического анализа (DMTA). В частности, при использовании DMTA может быть определено присутствие мультифазной структуры за счет наличия по меньшей мере двух различных температур стеклования.

Соответственно, предпочтительно композиция полипропилена по настоящему изобретению имеет температуру стеклования менее -25, предпочтительно менее -30°С, более предпочтительно в пределах от -50 до -25°С, еще более предпочтительно в пределах от -45 до -30°С.

Содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), композиции полипропилена составляет довольно высокое, то есть по меньшей мере 30 масс. %, более предпочтительно по меньшей мере 35 масс. %, еще более предпочтительно в пределах от 35 до 65 масс. %, еще более предпочтительно в пределах от 35 до 55 масс. %.

Композиция полипропилена предпочтительно дополнительно характеризуется характеристической вязкостью и/или содержанием фракции сомономера, растворимой в холодном ксилоле (XCS). Соответственно, предпочтительно характеристическая вязкость (IV) фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), составляет в пределах от 1,5 до 4,0 дл/г, более предпочтительно в пределах от 1,5 до 3,0 дл/г, еще более предпочтительно в пределах от 1,5 до 2,5 дл/г, еще более предпочтительно в пределах от 1,6 до 2,3 дл/г, такую как в пределах от 1,6 до 2,1 дл/г.

По существу предпочтительно различия между характеристической вязкостью (IV) фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), композиции полипропилена и характеристической вязкостью (IV) общей композиции полипропилена достаточно низкие. Соответственно, предпочтительно композиция полипропилена удовлетворяет неравенству (I), более предпочтительно удовлетворяет неравенству (Ia), еще более предпочтительно удовлетворяет неравенству (Ib),

где

IV(XCS) - характеристическая вязкость (IV) фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), композиции полипропилена,

IV(tot) - характеристическая вязкость (IV) композиции полипропилена.

Дополнительно, предпочтительно фракция, растворимая в холодном ксилоле (XCS), содержит, предпочтительно состоит из единиц, полученных из пропилена, этилена и по меньшей мере одного С_5-12 α-олефина. Еще более предпочтительно фракция, растворимая в холодном ксилоле (XCS), содержит, предпочтительно состоит из единиц, полученных из пропилена, этилена и одного С_5-12 α-олефина. Еще более предпочтительно фракция, растворимая в холодном ксилоле (XCS), содержит, предпочтительно состоит из единиц, полученных из пропилена, этилена и 1-гексена и/или 1-октена. В одном по существу предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения фракция, растворимая в холодном ксилоле (XCS), содержит, предпочтительно состоит из единиц, полученных из пропилена, этилена и 1-гексена.

Фракция, растворимая в холодном ксилоле (XCS), композиции полипропилена предпочтительно содержит сомономерные единицы, полученные из этилена, в количестве от 20,0 до 80,0 мол. %, более предпочтительно от 20,0 до 70,0 мол. %, еще более предпочтительно от 20,0 до 60,0 мол. %, еще более предпочтительно от 21,0 до 55,0 мол. %, такое как от 22,0 до 40,0 мол. %.

В одном варианте воплощения настоящего изобретения исключено количество 20 масс. % полученных из этилена сомономерных единиц во фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), композиции полипропилена.

Предпочтительно количество сомономерных единиц, полученных по меньшей мере из одного С_5-12 α-олефина, предпочтительно полученных из 1-гексена и/или 1-октена, фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), композиции полипропилена составляет от 0,1 до 1,5 мол. %, более предпочтительно от 0,1 до 1,4 мол. %, еще более предпочтительно от 0,1 до 1,2 мол. %, еще более предпочтительно от 0,2 до 1,1 мол. %.

Общее количество сомономерных единиц во фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), композиции полипропилена, то есть единиц, полученных из этилена и по меньшей мере одного С_5-12 α-олефина, предпочтительно составляет от 20,1 до 81,5 мол. %, более предпочтительно 20,1 до 71,4 мол. %, еще более предпочтительно от 20,1 до 61,2 мол. %, еще более предпочтительно от 21,2 до 56,1 мол. %, такое как от 22,2 до 41,1 мол. %.

В одном предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения композиция полипропилена удовлетворяет неравенству (II), более предпочтительно удовлетворяет неравенству (IIa), еще более предпочтительно удовлетворяет неравенству (IIb)

где

CX(XCS) - количество в мол. % сомономерных единиц, полученных из С_5-12 α-олефина, во фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), композиции полипропилена,

XCS - количество в масс. % фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), композиции полипропилена.

Для обеспечения достаточной мягкости предпочтительно композиция полипропилена должна иметь модуль упругости при растяжении менее 500 мПа, более предпочтительно менее чем 450 мПа, еще более предпочтительно в пределах от 150 до 450 мПа, такой как в пределах от 200 до 420 мПа.

В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения сополимер пропилена по настоящему изобретению представляет смесь, предпочтительно реакторную смесь сополимера пропилена (С) и эластомерного сополимера (Е), например, терполимера (Т). Предпочтительно сополимер пропилена (С) действует как матрица, в которой диспергирован эластомерный сополимер (Е). Другими словами, сополимер пропилена представляет гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО), содержащий сополимер пропилена (С) в качестве матрицы (М), в которой диспергирован эластомерный сополимер (Е), например, терполимер (Т).

Массовое соотношение между сополимером пропилена (С) и эластомерным сополимером (Е), например, терполимером (Т), [(С)((Е)] составляет от 75:25 до 40:60, более предпочтительно от 70:30 до 45:55, еще более предпочтительно от 65:35 до 50:50.

Предпочтительно композиция полипропилена, например, гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), содержит в качестве основных компонентов сополимер пропилена (С) и эластомерный сополимер (Е). Другие компоненты, присутствующие в композиции полипропилена, например, в гетерофазном сополимере пропилена (НЕСО), могут представлять, например, добавки или малые количества других полимеров. «Другие полимеры» представляют, например, полиэтилен (как побочный продукт процесса полимеризации композиции полипропилена, например, гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО) или полимерного носителя для добавок). Как правило, количество полимеров, иных чем сополимер пропилена (С) и эластомерный сополимер (Е), не превышает 15 масс. %, более предпочтительно не превышает 10 масс. %, такое как не превышающее 5 масс. % от общей массы композиции полипропилена, например, гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО). Дополнительно, добавки (исключая, так называемые другие полимеры), такие как антиоксиданты, нуклеирующие агенты, агенты, понижающие трение, и антистатические агенты предпочтительно присутствуют в количестве максимально 7 масс. %, более предпочтительно максимально 5 масс. %, таком как в пределах от 0,5 до 5 масс. % от общей массы композиции полипропилена, например, гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО). Соответственно, в одном варианте воплощения настоящего изобретения количество сополимера пропилена (С) и эластомерного сополимера (Е) вместе составляет по меньшей мере 70 масс. %, более предпочтительно по меньшей мере 80 масс. %, еще более предпочтительно по меньшей мере 85 масс. %, еще более предпочтительно по меньшей мере 90 масс. %, такое как по меньшей мере 95 масс. %.

Эластомерный сополимер (Е) предпочтительно представляет терполимер (Т) или сополимер из более высокого количества единиц, полученных из пропилена, этилена и по меньшей мере одного С_5-12 α-олефина. В одном предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения эластомерный сополимер (Е) представляет терполимер (Т) из единиц, полученных из пропилена, этилена и одного С_5-12 α-олефина. Еще более предпочтительно эластомерный сополимер (Е) представляет терполимер (Т) из единиц, полученных из пропилена, этилена и 1-гексена и/или 1-октена. В одном по существу предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения эластомерный сополимер (Е) представляет терполимер (Т) из единиц, полученных из пропилена, этилена и 1-гексена.

Предпочтительно эластомерный сополимер (Е), например, терполимер (Т), содержит сомономерные единицы, полученные из этилена, в количестве от 20,0 до 80,0 мол. %, более предпочтительно от 22,0 до 70,0 мол. %, еще более предпочтительно от 22,0 до 60,0 мол. %, еще более предпочтительно от 24,0 до 55,0 мол. %, таком как от 25,0 до 52,0 мол. %.

Предпочтительно количество сомономерных единиц, полученных по меньшей мере из одного С_5-12 α-олефина, предпочтительно полученных из 1-гексена и/или 1-октена, эластомерного сополимера (Е), например, терполимера (Т), составляет от 0,05 до 2,0 мол. %, более предпочтительно от 0,1 до 2,0 мол. %, еще более предпочтительно от 0,1 до 1,5 мол. %, еще более предпочтительно от 0,1 до 1,0 мол. %.

Общее количество сомономерных единиц, то есть единиц, полученных из этилена и по меньшей мере одного С_5-12 α-олефина, эластомерного сополимера (Е), например, терполимера (Т), предпочтительно составляет от 20,05 до 82,0 мол. %, более предпочтительно от 20,1 до 72,0 мол. %, еще более предпочтительно от 22,1 до 61,5 мол. %, еще более предпочтительно от 24,1 до 56,0 мол. %, такое как от 25,1 до 53,0 мол. %.

Как указано выше, матрица (М) композиции полипропилена, в которой диспергирован эластомерный сополимер (Е), например, терполимер (Т), представляет сополимер пропилена (С) из единиц, полученных из пропилена и по меньшей мере одного С_5-12 α-олефина. Другими словами, матрица (М) не включает единицы, полученные из этилена. В одном предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения сополимер пропилена (С), выполняющий роль матрицы (М), представляет сополимер пропилена из единиц, полученных из пропилена и одного С_5-12 α-олефина. Еще более предпочтительно сополимер пропилена (С) состоит из единиц, полученных из пропилена, 1-гексена и/или 1-октена. В одном по существу предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения сополимер пропилена (С) состоит из единиц, полученных из пропилена и 1-гексена.

Предпочтительно количество сомономерных единиц, полученных по меньшей мере из одного С_5-12 α-олефина, предпочтительно полученных из 1-гексена и/или 1-октена, сополимера пропилена (С) составляет от 0,8 до 8,0 мол. %, более предпочтительно от 0,9 до 7,0 мол. %, еще более предпочтительно от 0,9 до 5,0 мол. %, такое как от 0,9 до 3,0 мол. %.

Количество фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), сополимера пропилена (С) зависит в значительной мере от количества сомономерных единиц, полученных по меньшей мере из одного С_5-12 α-олефина. Соответственно, предпочтительно сополимер пропилена (С) имеет содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), не более чем 38 масс. %, более предпочтительно не более чем 30 масс. %, еще более предпочтительно в пределах от 1 до 38 масс. %, еще более предпочтительно в пределах от 2 до 33 масс. %, еще более предпочтительно в пределах от 3 до 25 масс. %.

Предпочтительно сополимер пропилена (С) имеет характеристическую вязкость (IV), составляющую в пределах от 0,8 до 3,0 дл/г, более предпочтительно в пределах от 1,0 до 2,5 дл/г, еще более предпочтительно в пределах от 1,2 до 2,0 дл/г.

В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения сополимер пропилена (С) имеет скорость течения расплава MFR₂ (230°С) в пределах от 1 до 200 г/10 минут, более предпочтительно в пределах от 5 до 100 г/10 минут, еще более предпочтительно в пределах от 10 до 60 г/10 минут.

В одном предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения сополимер пропилена (С) содержит по меньшей мере две фракции полипропилена, по меньшей мере одна из указанных фракций полипропилена представляет фракцию сополимера пропилена (CF) из единиц, полученных из пропилена и по меньшей мере одного С_5-12 α-олефина. Еще более предпочтительно сополимер пропилена (С) состоит из двух фракций полипропилена, по меньшей мере одна из указанных двух фракций полипропилена представляет фракцию сополимера пропилена (CF) из единиц, полученных из пропилена и по меньшей мере одного С_5-12 α-олефина.

Соответственно, в одном варианте воплощения настоящего изобретения сополимер пропилена (С) содержит по меньшей мере две фракции сополимера пропилена (CF1) и (CF2), более предпочтительно состоит из двух фракций сополимера пропилена (CF1) и (CF2), обе из указанных фракций сополимера пропилена представляют фракции сополимера пропилена из единиц, полученных из пропилена и по меньшей мере одного С_5-12 α-олефина. В одном предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения сополимер пропилена (С) содержит по меньшей мере две фракции сополимера пропилена (CF1) и (CF2), более предпочтительно состоит из двух фракций сополимера пропилена (CF1) и (CF2), обе из указанных фракций сополимера пропилена представляют фракции сополимера пропилена из единиц, полученных из пропилена и одного С5-|2 α-олефина, то есть 1-гексена или 1-октена.

В случае, когда сополимер пропилена (С) содержит две, предпочтительно состоит из двух фракций сополимера пропилена (CF1) и (CF2), обе фракции отличаются по количеству сомономерных единиц, полученных по меньшей мере из одного С_5-12 α-олефина, например, фракция сополимера пропилена (CF1) представляет фракцию бедную сомономером, а фракция сополимера пропилена (CF2) представляет фракцию богатую сомономером. Предпочтительно количество сомономерных единиц, полученных по меньшей мере из одного С_5-12 α-олефина, предпочтительно полученных из 1-гексена и/или 1-октена, фракции сополимера пропилена (CF1) составляет от 0,05 до 2,0 мол. %, более предпочтительно от 0,1 до 1,5 мол. %, еще более предпочтительно от 0,2 до 1,0 мол. %. С другой стороны, количество сомономерных единиц, полученных по меньшей мере из одного С_5-12 α-олефина, предпочтительно полученных из 1-гексена и/или 1-октена, фракции сополимера пропилена (CF2) составляет от 1,0 до 12,0 мол. %, более предпочтительно от 2,0 до 10,0 мол. %, еще более предпочтительно от 3,0 до 8,0 мол. %, такое как от 3,0 до 6,0 мол. %, предпочтительно при условии, что количество сомономеров во фракции сополимера пропилена (CF2) составляет более высокое, чем во фракции сополимера пропилена (CF1). Предпочтительно в обеих фракциях сополимера пропилена (CF1) и (CF2) присутствую! идентичные сомономеры, полученные из С_5-12 α-олефина, например, 1-гексена или 1-октена.

Массовая концентрация между фракциями сополимера пропилена (CF1) и (CF2) [(CF1)/(CF2)] составляет предпочтительно от 75/25 до 30/70, более предпочтительно от 70/30 до 40/60, такое как от 70/30 до 45/55.

Соответственно, в одном варианте воплощения настоящего изобретения композиция полипропилена, например, гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), содержит:

(a) от 20 до 50 масс. %, более предпочтительно от 23 до 45 масс. %, еще более предпочтительно от 25 до 40 масс. % фракции сополимера пропилена (CF1)

(b) от 15 до 40 масс. %, более предпочтительно от 16 до 35 масс. %, еще более предпочтительно от 16 до 32 масс. % фракции сополимера пропилена (CF2)

(c) от 25 до 60 масс. %, более предпочтительно от 30 до 55 масс. %, еще более предпочтительно от 35 до 50 масс. % эластомерного сополимера (Е), например, терполимера (Т),

от общей массы фракции сополимера пропилена (CF1), фракции сополимера пропилена (CF2) и эластомерного сополимера (Е), например, терполимера (Т), вместе.

В другом предпочтительном варианте воплощения изобретения сополимер пропилена (С) содержит по меньшей мере две фракции полипропилена, более предпочтительно состоит из двух фракций полипропилена, одна из указанных фракций полипропилена представляет фракцию гомополимера пропилена (HF1), а другая представляет фракцию сополимера пропилена (CF1') из единиц, полученных из пропилена и по меньшей мере одного С_5-12 α-олефина. В еще более предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения сополимер пропилена (С) содержит по меньшей мере две фракции полипропилена, более предпочтительно состоит из двух фракций полипропилена, одна из указанных двух фракций полипропилена представляет фракцию гомополимера пропилена (HF1), а другая представляет фракцию сополимера пропилена (CF1') из единиц, полученных из пропилена и одного С_5-12 α-олефина, то есть 1-гексена или 1-октена.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин гомополимер относится к полипропилену, состоящему из более чем 99,90 мол. %, более предпочтительно более чем 99,95 мол. % пропиленовых единиц. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения в гомополимере пропилена определяются только пропиленовые единицы. Соответственно, фракция гомополимера пропилена (HF1) соответствует определению, приведенному в этом абзаце.

С другой стороны, количество сомономерных единиц, полученных по меньшей мере из одного С_5-12 α-олефина, предпочтительно полученных из 1-гексена и/или 1-октена, фракции сополимера пропилена (CFT) составляет от 1,0 до 15,0 мол. %, более предпочтительно от 2,0 до 12,0 мол. %, еще более предпочтительно от 2,5 до 10,0 мол. %, такое как от 2,8 до 8,0 мол. %.

Массовая концентрация между фракцией полипропилена (HF1) и (CF1') [(HF1)/(CF1')] предпочтительно составляет от 75/25 до 30/70, более предпочтительно от 70/30 до 40/60, такую как от 70/30 до 45/55.

Соответственно, в одном варианте воплощения настоящего изобретения композиция полипропилена, например, гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), содержит:

(a) от 20 до 50 масс. %, более предпочтительно от 23 до 45 масс. %, еще более предпочтительно от 25 до 40 масс. % фракции гомополимера пропилена (HF1)

(b) от 15 до 40 масс. %, более предпочтительно от 16 до 35 масс. %, еще более предпочтительно от 16 до 32 масс. % фракции сополимера пропилена (CF1')

(c) от 25 до 60 масс. %, более предпочтительно от 30 до 55 масс. %, еще более предпочтительно от 35 до 50 масс. % эластомерного сополимера (Е), например, терполимера (Т),

от общей массы фракции гомополимера пропилена (HF1), фракции сополимера пропилена (CF1') и эластомерного сополимера (Е), например, терполимера (Т), вместе.

Согласно другому аспекту настоящее изобретение обеспечивает литое изделие, содержащее композицию полипропилена, как указано выше.

Литое изделие может быть получено при использовании любого известного способа литья, такого как литье под давлением (то есть литое под давлением изделие) или экструзионное литье (то есть литое экструзией изделие).

Предпочтительно композиция полипропилена представляет полученную способом, более подробно описанным ниже.

Композиция полипропилена, например, гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), по настоящему изобретению предпочтительно получена в присутствии катализатора или каталитической композиции, более подробно описанных ниже. Предпочтительно полимеризацию проводят в системе последовательной полимеризации, включающей по меньшей мере два реактора полимеризации (R1) и (R2). Однако по существу предпочтительно композицию полипропилена, например, гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), получают в процессе последовательной полимеризации, включающем по меньшей мере три реактора полимеризации (R1), (R2) и (R3). Дополнительно, способ может также включать реактор предварительной полимеризации (PR). Используемый в настоящей патентной заявке термин «предварительная полимеризация» наряду с используемым в описании настоящей патентной заявки термином «реактор предварительной полимеризации (PR)» указывает не на основную полимеризацию, при которой получают полипропилен по настоящему изобретению, например, гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО). В свою очередь, используемый в описании настоящей патентной заявки термин «по меньшей мере два реактора полимеризации (R1) и (R2)» указывает на то, где проводят основную полимеризацию, то есть получают полипропилен по настоящему изобретению, например, гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО). Это означает, что термин «реактор полимеризации» не включает реактор предварительной полимеризации (PR). Следовательно, в случае, когда процесс «состоит из» двух реакторов полимеризации (R1) и (R2) или трех реакторов полимеризации (R1); (R2) и (R3), это определение не исключает того, что процесс включает стадию предварительной полимеризации в реакторе предварительной полимеризации. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «состоит из» относится только к закрытой формулировке, с точки зрения реакторов основной полимеризации.

Как правило, массовое соотношение полипропилена (Pre-РР), например, сополимера пропилена (Pre-РРС), полученного в реакторе предварительной полимеризации (PR), и катализатора составляет менее 500 г Pre-PP/г катализатора, более предпочтительно в пределах от 1 до 300 г pre-PP/г катализатора, еще более предпочтительно в пределах от 5 до 200 г Pre-PP/г катализатора, еще более предпочтительно в пределах от 10 до 100 г Pre-РР/г катализатора.

На стадии предварительной полимеризации те же мономеры могут быть полимеризованы аналогично основной полимеризации или только пропилен. В одном варианте воплощения настоящего изобретения в реакторе предварительной полимеризации полимеризуют только пропилен.

Реакцию предварительной полимеризации предпочтительно проводят при рабочей температуре от более чем 0 до 60°С, предпочтительно от 5 до 50°С, и более предпочтительно от 15 до 40°С, такой как от 20 до 30°С.

Давление в реакторе предварительной полимеризации не является критичным, но должно быть достаточно высоким для поддержания реакционной смеси в жидкой фазе. Следовательно, давление может составлять от 5 до 100 бар, например, от 10 до 70 бар.

Как правило, среднее время пребывания (τ) определяют, как соотношение объема реакционной смеси (V_R) к объемной скорости выхода из реактора (Q₀) (то есть V_R/Q₀), то есть τ=V_R/Q₀ [τ=V_R/Q₀]. В случае циркуляционного реактора, объем реакционной смеси (V_R) равен объему реактора.

Среднее время пребывания (τ) в реакторе предварительной полимеризации (PR) предпочтительно составляет в пределах от 3 до 50 минут, еще более предпочтительно в пределах от более чем 8 до 45 минут, такое как в пределах от 10 до 30 минут.

В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения предварительную полимеризацию проводят как полимеризацию суспензии в массе в жидком пропилене, то есть жидкая фаза главным образом содержит пропилен с необязательными инертными компонентами, растворенными в нем. Дополнительно, согласно настоящему изобретению осуществляют подачу водорода (Н₂) во время предварительной полимеризации, как указано выше.

Предварительную полимеризацию проводят с катализатором или каталитической композицией, как описано ниже. Соответственно, комплекс и необязательный сокатализатор (Со) вводят на стадии предварительной полимеризации. Однако это не исключает возможности того, что на более поздней стадии в процессе полимеризации добавят, например, дополнительно сокатализатор, например, в первый реактор (R1). В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения комплекс и сокатализатор подают только в реакторе предварительной полимеризации (PR).

Также на стадии предварительной полимеризации возможно добавление других компонентов. Следовательно, для предотвращения адгезии частиц друг с другом и стенками реактора могут быть добавлены антистатические добавки.

Точный контроль условий предварительной полимеризации и параметров реакции находится в компетенции специалиста в области техники, к которой относится настоящее изобретение.

После предварительной полимеризации, если ее проводят, смесь из комплекса или композиции комплекса и полипропилена (Pre-РР), такого как сополимер пропилена (Pre-РРС), полученную в реакторе предварительной полимеризации (PR), подают в первый реактор (R1).

Как правило, общее количество полипропилена (Pre-РР), такого как сополимер пропилена (Pre-РРС), в конечном сополимере (РРС) достаточно низкое и, как правило, составляет не более чем 5,0 масс. %, более предпочтительно не более чем 4,0 масс. %, еще более предпочтительно в пределах от 0,1 до 4,0 масс. %, такое как в пределах от 0,2 до 3,0 масс. %.

Реактор полимеризации (R1) может представлять газофазный реактор (GPR) или суспензионный реактор (SR). Предпочтительно реактор полимеризации (R1) представляет суспензионный реактор (SR) и он может представлять любой реактор непрерывного действия или простой реактор с мешалкой периодического действия, или циркуляционный реактор для проведения полимеризации в массе или в суспензии. В массе - означает полимеризацию в реакционной среде, включающей по меньшей мере 60% (масса/масса) мономера. В настоящем изобретении суспензионный реактор (SR) предпочтительно представляет (для полимеризации в массе) циркуляционный реактор (LR).

Полимер, полученный в реакторе полимеризации (R1), таком как циркуляционный реактор (LR1), напрямую подается в реактор полимеризации (R2), например, в циркуляционный реактор (LR2) или газофазный реактор (GPR-1) и без проведения стадии испарения (flash step) между стадиями. Такой тип прямой подачи описан в ЕР 887379 А, ЕР 887380 А, ЕР 887381 А и ЕР 991684 А. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «прямая подача» относится к способу, когда содержимое первого реактора полимеризации (R1), то есть циркуляционного реактора (LR), полимерную суспензию, содержащую первую фракцию композиции полипропилена, например, гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), подают непосредственно на следующую стадию в газофазный реактор.

В качестве альтернативы, первая фракция композиции полипропилена, например, гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), то есть полимер из реактора полимеризации (R1), также может быть подан напрямую на стадию испарения или дополнительно на стадию концентрирования перед подачей во второй реактор полимеризации (R2), то есть в циркуляционный реактор (LR2) или газофазный реактор (GPR-1).

Соответственно, используемый в описании настоящей патентной заявки термин «непрямая подача» относится к способу, при котором содержимое первого реактора полимеризации (R1), циркуляционного реактора (LR), то есть полимерную суспензию, подают во второй реактор полимеризации (R2), например, в циркуляционный реактор (LR2) или в первый газофазный реактор (GPR-1), при использовании устройства для отделения реакционной среды, и реакционную среду удаляют в виде газа из устройства для отделения.

Газофазный реактор (GPR) по настоящему изобретению предпочтительно представляет реактор с псевдоожиженным слоем или реактор с быстрым псевдоожиженным слоем, или реактор с неподвижным слоем, или любую их комбинацию.

В частности, по существу реактор полимеризации (R2), реактор полимеризации (R3) и любой последующий реактор, если он присутствует, предпочтительно представляет газофазный реактор (GPR). Такие газофазные реакторы (GPR) могут представлять любые реакторы с механическим перемешиванием или реакторы с псевдоожиженным слоем. Предпочтительно газофазные реакторы (GPR) включают реактор с псевдоожиженным слоем с механическим перемешиванием со скоростью потока газа по меньшей мере 0,2 м/секунду. Следовательно, понятно, что газофазный реактор представляет реактор с псевдоожиженным слоем предпочтительно с механической мешалкой.

Следовательно, в предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения первый реактор полимеризации (R1) представляет суспензионный реактор (SR), такой как циркуляционный реактор (LR), при этом второй реактор полимеризации (R2), третий реактор полимеризации (R3) и необязательные последующие реакторы полимеризации представляют газофазные реакторы (GPR). Согласно настоящему изобретению перед суспензионным реактором (SR) располагают реактор предварительной полимеризации.

Предпочтительный многостадийный способ представляет способ «циркуляционно-газофазный», такой как предложенный Borealis представляет A/S, Denmark (известный, как технология BORSTAR^®), описанный, например, в патентной литературе, такой как ЕР 0887379, WO 92/12182, WO 2004/000899, WO 2004/111095, WO 99/24478, WO 99/24479 или в WO 00/68315.

Дополнительный подходящий суспензионно-газофазный способ представляет способ Spheripol^® Basell.

Рабочая температура в реакторе полимеризации (R1), то есть в циркуляционном реакторе (LR), составляет в пределах от 50 до 130°С, более предпочтительно в пределах от 60 до 100°С, еще более предпочтительно в пределах от 65 до 90°С, еще более предпочтительно в пределах от 70 до 90°С, такую как в пределах от 70 до 80°С.

С другой стороны, рабочая температура реактор