成核劑和包含該成核劑的熱塑性組合物的製作方法
2023-07-28 08:12:21 1
專利名稱：成核劑和包含該成核劑的熱塑性組合物的製作方法
技術領域：
本申請涉及熱塑性材料的添加劑。具體而言，本申請涉及用作熱塑性材料(包括聚烯烴，諸如聚丙烯和聚乙烯)的成核劑的添加劑。
發明內容
在一個實施方式中，本發明提供包含熱塑性塑料和成核劑的組合物。所述熱塑性塑料可以是選自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚丁烯、聚甲基-1-戊烯)及其混合物的聚烯烴。所述成核劑可包含苯基膦酸的金屬鹽。所述成核劑可包括平均長寬比為約2或更大的初級粒子。在另一實施方式中，本發明提供包含熱塑性塑料、成核劑和酸清除劑的組合物。所述熱塑性塑料可以是選自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚丁烯、聚 G-甲基-1-戊烯)及其混合物的聚烯烴。所述成核劑可包含苯基膦酸的金屬鹽。所述酸清除劑可選自硬脂酸金屬鹽。本發明還提供生產熱塑性塑料製品的方法。在一個實施方式中，本發明提供一種包括下述步驟的方法(a)提供包含熱塑性塑料和成核劑的熱塑性組合物；(b)將該熱塑性組合物加熱至足以熔化該熱塑性組合物的溫度；(c)將該熱塑性組合物擠壓成片材；(d)將步驟(c)生產的片材冷卻至足以使該熱塑組合物至少部分固化的溫度；(e)任選地，將所述片材再加熱至足以軟化該熱塑性組合物的溫度；(f)將所述片材放到具有一形狀的模上， 該形狀界定該熱塑性塑料製品的至少部分；(g)使所述片材經歷一種或更多種足以使該片材符合該模形狀的力；和(h)將所述片材冷卻至足以使所述熱塑性組合物固化的溫度。所述聚烯烴可選自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚丁烯、聚甲基-ι-戊烯)及其混合物，以及所述成核劑可包含苯基膦酸的金屬鹽。在另一實施方式中，本發明提供一種生產熱塑性塑料製品的方法，包括下述步驟 (a)提供包含熱塑性塑料和成核劑的熱塑性組合物；(b)提供模腔，該模腔限定至少部分所述熱塑性塑料；(c)將該熱塑性組合物加熱至足以熔化該熱塑性組合物的溫度；(c)將該熱塑性組合物擠壓成片材；(d)將所述熱塑性組合物注入該模腔中；(e)將該熱塑性組合物冷卻至足以使該熱塑組合物至少部分固化的溫度；和(f)從所述模腔中取出所得到的熱塑性塑料製品。所述聚烯烴可選自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚丁烯、聚甲基-ι-戊烯)及其混合物，且所述成核劑可包含苯基膦酸的金屬鹽。
圖1是顯示在實施例1中生產的一水合苯基膦酸鈣的初級粒子的掃描電子顯微照片(10，OOOx放大率)。圖2是顯示在實施例2中生產的無水苯基膦酸鈣的初級粒子的掃描電子顯微照片 (10，OOOx 放大率)。圖3是顯示在實施例3中生產的一水合苯基膦酸鈣的初級粒子的掃描電子顯微照片(120，OOOx放大率)。圖4是顯示在實施例11中生產的一水合苯基膦酸鈣的初級粒子的掃描電子顯微照片(2，OOOx放大率)。圖5是顯示在實施例11中生產的一水合苯基膦酸鈣的初級粒子的掃描電子顯微照片(5，OOOx放大率)。
具體實施例方式在第一實施方式中，本發明提供了包含熱塑性塑料和成核劑的組合物，所述成核劑包含苯基膦酸的金屬鹽。相信該組合物相對於不含上述成核劑的組合物顯示改進的硬度、熱變形溫度、周期時間、收縮性能、濁度、透明度、強度和衝擊抗力。存在於本發明組合物中的熱塑性塑料可以是任何合適的熱塑性材料。例如，該熱塑性塑料可以是聚烯烴，諸如聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯、聚丁烯和聚甲基-1-戊烯)。在可能優選的實施方式中，所述熱塑性塑料是選自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚丁烯、聚甲基-1-戊烯)及其混合物的聚烯烴。適合用在所述組合物中的聚丙烯共聚物包括聚丙烯嵌段共聚物(例如，耐衝擊共聚物(impact copolymer))和聚丙烯無規共聚物。聚丙烯共聚物可以是乙烯和丙烯的共聚物。存在於所述組合物中的聚乙烯可以是任何合適的聚乙烯，包括線型低密度聚乙烯、低密度聚乙烯和高密度聚乙烯。在可能優選的實施方式中，熱塑性塑料包括聚丙烯(例如，聚丙烯均聚物或聚丙烯共聚物)。存在於本發明組合物中的成核劑可以是取代的苯基膦酸、未取代的苯基膦酸或此類酸的混合物的金屬鹽。苯基膦酸可以是任何合適的取代或未取代的苯基膦酸。合適的苯基膦酸包括但不限於符合式(I)結構的那些酸，
權利要求
1.一種組合物，其包含(a)選自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚丁烯、聚甲基-ι-戊烯)及其混合物的聚烯烴，和(b)成核劑，其包含苯基膦酸的金屬鹽，所述成核劑包含平均長寬比為約2或更大的初級粒子。
2.如權利要求1所述的組合物，其中所述初級粒子的平均長寬比是約5或更大。
3.如權利要求1或權利要求2所述的組合物，其中所述聚烯烴選自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物及其混合物。
4.如權利要求1-3中任一項所述的組合物，其中所述苯基膦酸的金屬鹽符合下式(II) 的結構
5.如權利要求4所述的組合物，其中每個M1是獨立選自鹼金屬陽離子、鹼土金屬陽離子、過渡金屬陽離子、鑭系元素陽離子和貧金屬陽離子的金屬陽離子。
6.如權利要求4或權利要求5所述的組合物，其中χ是1；R1>R2>R3>R4和R5每個是氫； ζ是1;且禮是鈣陽離子。
7.如權利要求1-6中任一項所述的組合物，其中所述苯基膦酸的金屬鹽是脫水物。
8.一種組合物，其包含(a)選自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚丁烯、聚甲基-ι-戊烯)及其混合物的聚烯烴，(b)成核劑，其包含苯基膦酸的金屬鹽，和(c)選自硬脂酸金屬鹽的酸清除劑。
9.如權利要求8所述的組合物，其中所述苯基膦酸的金屬鹽符合下式(II)的結構
10.如權利要求9所述的組合物，其中每個M1是獨立選自鹼金屬陽離子、鹼土金屬陽離子、過渡金屬陽離子、鑭系元素陽離子和貧金屬陽離子的金屬陽離子。
11.如權利要求8-10中任一項所述的組合物，其中所述酸清除劑選自硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂及其混合物。
12.如權利要求9-11中任-
13.如權利要求8-12中任-丙烯共聚物及其混合物。
14.一種生產熱塑性塑料製品的方法，所述方法包括下述步驟(a)提供包含熱塑性塑料和成核劑的熱塑性組合物，所述熱塑性塑料包含選自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚丁烯、聚甲基-ι-戊烯)及其混合物的聚烯烴，且所述成核劑包含苯基膦酸的金屬鹽，(b)將所述熱塑性組合物加熱至足以熔化所述熱塑性組合物的溫度，(c)將所述熱塑性組合物擠壓成片材，(d)將步驟(c)中生產的片材冷卻至足以使所述熱塑性組合物至少部分固化的溫度，(e)任選地，將所述片材再加熱至足以軟化所述熱塑性組合物的溫度，(f)將所述片材放到具有一形狀的模上，所述形狀界定至少一部分熱塑性塑料製品，(g)使所述片材經歷一種或更多種足以使所述片材符合所述模的形狀的力，和(h)將所述片材冷卻至足以使所述熱塑性組合物固化的溫度。
15.如權利要求14所述的方法，其中所述苯基膦酸的金屬鹽符合下式(II)的結構
16.如權利要求15所述的方法，其中每個M1是獨立選自鹼金屬陽離子、鹼土金屬陽離子、過渡金屬陽離子、鑭系元素陽離子和貧金屬陽離子的金屬陽離子。
17.如權利要求14-16中任一項所述的方法，其中所述成核劑包含平均長寬比為約2或更大的初級粒子。
18.—種生產熱塑性塑料製品的方法，所述方法包括下述步驟(a)提供包含熱塑性塑料和成核劑的熱塑性組合物，所述熱塑性塑料包含選自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚丁烯、聚甲基-ι-戊烯)及其混合物的聚烯烴，且所述成核劑包含苯基膦酸的金屬鹽，(b)提供注射成型裝置，所述注射成型裝置包括模腔，所述模腔界定至少一部分熱塑性塑料製品，(c)將所述熱塑性組合物加熱至足以熔化所述熱塑性組合物的溫度，(d)將所述熱塑性組合物注入所述模腔中，(e)將所述熱塑性組合物冷卻至足以使所述熱塑性組合物至少部分固化的溫度，和(f)從所述模腔中取出所得到的熱塑性塑料製品。
19.如權利要求18所述的方法，其中所述苯基膦酸的金屬鹽符合下式(II)的結構
20.如權利要求19所述的方法，其中每個M1是獨立選自鹼金屬陽離子、鹼土金屬陽離子、過渡金屬陽離子、鑭系元素陽離子和貧金屬陽離子的金屬陽離子。
21.如權利要求18-20中任一項所述的方法，其中所述成核劑包含平均長寬比為約2或更大的初級粒子。
全文摘要
本發明公開了一種組合物，其包含熱塑性塑料和成核劑。所述熱塑性塑料可以是選自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚丁烯、聚(4-甲基-1-戊烯)及其混合物的聚烯烴。所述成核劑可包含苯基膦酸的金屬鹽。所述成核劑可包括平均長寬比為約2或更大的初級粒子。該組合物還可包含酸清除劑，諸如一種或更多種的硬脂酸金屬鹽。該組合物可用於利用例如注射成型和熱成型技術來生產熱塑性塑料製品。
文檔編號C08K5/5333GK102414266SQ201080018974
公開日2012年4月11日 申請日期2010年2月25日 優先權日2009年4月30日
發明者D.L.多森, D.M.康諾, J.D.斯普林克爾, 王岱珂 申請人:美利肯公司