EA041396B1 - REINFORCED POLYPROPYLENE COMPOSITION - Google Patents
REINFORCED POLYPROPYLENE COMPOSITION Download PDFInfo
- Publication number
- EA041396B1 EA041396B1 EA202090702 EA041396B1 EA 041396 B1 EA041396 B1 EA 041396B1 EA 202090702 EA202090702 EA 202090702 EA 041396 B1 EA041396 B1 EA 041396B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- polypropylene
- heco
- propylene copolymer
- composition
- polypropylene composition
- Prior art date
Links
Description
Изобретение относится к армированной композиция полипропилена, содержащей гетерофазный сополимер полипропилена, полярный модифицированный полипропилен и углеродные волокна. Дополнительно, настоящее изобретение относится к изделию, содержащему армированную композицию полипропилена.The invention relates to a reinforced polypropylene composition containing a heterophasic polypropylene copolymer, a polar modified polypropylene and carbon fibers. Additionally, the present invention relates to an article containing a reinforced polypropylene composition.
Композиции армированного полимера имеют широкое использование. Однако дополнительно к требованиям жесткости и ударной прочности также важным требованием для многих применений в области автомобилестроения является малая масса. Как правило, существуют две возможности удовлетворения этих требований, а именно, одна из которых - снижение плотности материала, а другая - увеличение жесткости материала. Касательно увеличения жесткости, то это, как правило, может быть достигнуто добавлением в полимер волокон в качестве армирующего материала. Например, стекловолокно широко используют в качестве армирующего материала ввиду его хорошей технологической обрабатываемости, превосходных свойств и низкой цены. Также в качестве армирующего материала хорошо известны углеродные волокна ввиду их низкой плотности в комбинации с высокой жесткостью. Тем не менее, добавление волокон в качестве армирующего материала, как правило, в результате приводит к общему увеличению плотности, так что очень сложно получить достаточно легкий по массе материал с хорошо сбалансированными механическими свойствами.Reinforced polymer compositions are widely used. However, in addition to the requirements for rigidity and impact resistance, low weight is also an important requirement for many automotive applications. In general, there are two possibilities to meet these requirements, namely, one is to reduce the density of the material, and the other is to increase the stiffness of the material. With regard to increasing stiffness, this can usually be achieved by adding fibers to the polymer as a reinforcing material. For example, glass fiber is widely used as a reinforcing material because of its good workability, excellent properties, and low cost. Carbon fibers are also well known as a reinforcing material due to their low density combined with high stiffness. However, the addition of fibers as a reinforcing material generally results in an overall increase in density, so that it is very difficult to obtain a sufficiently light weight material with well balanced mechanical properties.
Соответственно, в области автомобильной промышленности продолжает существовать потребность в композитном материале, отвечающем высоким требованиям хорошо сбалансированных механических свойств, таких как высокая жесткость и ударная прочность при низкой массе.Accordingly, there continues to be a need in the automotive industry for a composite material that meets the high demands of well balanced mechanical properties such as high stiffness and low weight impact strength.
Находка настоящего изобретения состоит в применении специфического гетерофазного сополимера пропилена в комбинации с полярным модифицированным полипропиленом и углеродными волокнами для улучшения механических свойств композиции полипропилена.The finding of the present invention is the use of a specific heterophasic propylene copolymer in combination with polar modified polypropylene and carbon fibers to improve the mechanical properties of the polypropylene composition.
В первом аспекте настоящее изобретение относится к композиция полипропилена (С), содержащей:In a first aspect, the present invention relates to a polypropylene (C) composition comprising:
(a) от 55 до 95 мас.ч. гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), при этом гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) содержит полипропиленовую матрицу (М) и эластомерный сополимер (Е), содержащий единицы, полученные из пропилена и этилена или С4-С20альфа-олефинов или этилена и С4-С20альфа-олефинов;(a) 55 to 95 parts by weight heterophasic propylene copolymer (HECO), wherein the heterophasic propylene copolymer (HECO) contains a polypropylene matrix (M) and an elastomeric copolymer (E) containing units derived from propylene and ethylene or C 4 -C 20 alpha-olefins or ethylene and C 4 -C 20 alpha-olefins;
(b) от 1,0 до 10 мас.ч. полярного модифицированного полипропилена (РМР);(b) from 1.0 to 10 wt.h. polar modified polypropylene (PMP);
(с) от 7,0 до 35 мас.ч. углеродных волокон (CF) по общей массе частей соединений (а), (b) и (с), при этом характеристическая вязкость (IV) фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО) составляет в пределах от 3,0 до 4,0 дл/г.(c) 7.0 to 35 parts by weight carbon fibers (CF) based on the total weight of the parts of compounds (a), (b) and (c), while the intrinsic viscosity (IV) of the xylene cold soluble fraction (XCS) of the heterophasic propylene copolymer (HECO) is in the range of 3 .0 to 4.0 dl/g.
Композиция полипропилена (С) может содержать гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в количестве по меньшей мере 55 до 95 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).The polypropylene composition (C) may contain a heterophasic propylene copolymer (HECO) in an amount of at least 55 to 95 wt.% of the total weight of the polypropylene composition (C).
Гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) может иметь:A heterophasic propylene copolymer (HECO) may have:
(а) скорость течения расплава MFR2 (230°С, 2,16 кг), как измерено согласно ISO 1133, не более чем 60 г/10 мин.(a) MFR2 (230° C., 2.16 kg) melt flow rate, as measured according to ISO 1133, not more than 60 g/10 min.
Композиция полипропилена (С) может содержать полярный модифицированный полипропилен (РМР) в количестве от 1,0 до 10 мас.%, предпочтительно от 2,5 до 10 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).The polypropylene composition (C) may contain polar modified polypropylene (PMP) in an amount of 1.0 to 10% by weight, preferably 2.5 to 10% by weight, based on the total weight of the polypropylene composition (C).
Полярный модифицированный полипропилен (РМР) может содержать группы, полученные из полярных групп, выбранных из группы, состоящей из кислотных ангидридов, карбоновых кислот, производных карбоновых кислот, первичных или вторичных аминов, гидроксильных соединений, оксазолиновых эпоксидов и ионных соединений.Polar modified polypropylene (PMP) may contain groups derived from polar groups selected from the group consisting of acid anhydrides, carboxylic acids, carboxylic acid derivatives, primary or secondary amines, hydroxyl compounds, oxazoline epoxides and ionic compounds.
Полярный модифицированный полипропилен (РМР) может представлять пропиленовый полимер, привитой малеиновым ангидридом.Polar modified polypropylene (PMP) may be a propylene polymer grafted with maleic anhydride.
Композиция полипропилена (С) может содержать углеродные волокна (CF) в количестве по меньшей мере от 7,0 до 35 от общей массы композиции полипропилена (С).The polypropylene composition (C) may contain carbon fibers (CF) in an amount of at least 7.0 to 35% of the total weight of the polypropylene composition (C).
Гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) и полярный модифицированный полипропилен (РМР) могут содержаться в количестве по меньшей мере 57,5 мас.%, предпочтительно в количестве по меньшей мере 76 мас.%, более предпочтительно в количестве по меньшей мере 82 мас.%, еще более предпочтительно в количестве по меньшей мере 89 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).The heterophasic propylene copolymer (HECO) and the polar modified polypropylene (PMP) may be present in an amount of at least 57.5% by weight, preferably in an amount of at least 76% by weight, more preferably in an amount of at least 82% by weight, even more preferably in an amount of at least 89% by weight based on the total weight of the polypropylene composition (C).
Гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО), полярный модифицированный полипропилен (РМР) и углеродные волокна (CF) могут содержаться в количестве по меньшей мере 60 мас.%, предпочтительно в количестве по меньшей мере 81 мас.%, более предпочтительно в количестве по меньшей мере 89 мас.%, еще более предпочтительно в количестве по меньшей мере 98 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).Heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF) may be present in an amount of at least 60 wt.%, preferably in an amount of at least 81 wt.%, more preferably in an amount of at least 89 wt.%, even more preferably in an amount of at least 98 wt.% of the total weight of the polypropylene composition (C).
Композиция полипропилена (С) может иметь:The polypropylene composition (C) may have:
модуль упругости при растяжении, как измерено согласно ISO 527-2, по меньшей мере 2500 МПа; и/или (d) прочность при растяжении до разрыва, как измерено согласно ISO 527-2, по меньшей мере 25 МПа; и/илиtensile modulus, as measured according to ISO 527-2, of at least 2500 MPa; and/or (d) tensile strength to break, as measured according to ISO 527-2, of at least 25 MPa; and/or
- 1 041396 (e) прочность с разрезом по Шарли, как измерено согласно ISO 179-1eU:2000 при 23°С, по меньшей мере 35 кДж/м2; и/или (f) удлинение к моменту разрыва, как измерено согласно ISO 527-2, по меньшей мере 6,0%.- 1 041396 (e) Charlie cut strength, as measured according to ISO 179-1eU:2000 at 23° C., of at least 35 kJ/m 2 ; and/or (f) an elongation at break, as measured according to ISO 527-2, of at least 6.0%.
(c) модуль упругости при растяжении, как измерено согласно ISO 527-2, по меньшей мере 2500(c) tensile modulus, as measured according to ISO 527-2, of at least 2500
МПа; и/или (d) прочность при растяжении до разрыва, как измерено согласно ISO 527-2, по меньшей мере 25 МПа; и/или (e) прочность с разрезом по Шарли, как измерено согласно ISO 179-1eU:2000 при 23°С, по меньшей мере 35 кДж/м2; и/или (f) удлинение к моменту разрыва, как измерено согласно ISO 527-2, по меньшей мере 6,0%.MPa; and/or (d) tensile strength to break, as measured according to ISO 527-2, of at least 25 MPa; and/or (e) Charlie cut strength, as measured according to ISO 179-1eU:2000 at 23° C., of at least 35 kJ/m 2 ; and/or (f) an elongation at break, as measured according to ISO 527-2, of at least 6.0%.
Предпочтительно композиция полипропилена (С) не содержит какие-либо волокна помимо углеродных волокон (CF).Preferably the polypropylene composition (C) does not contain any fibers other than carbon fibers (CF).
Во втором аспекте настоящее изобретение относится к изделию, содержащему полимерную композицию (С) по первому аспекту.In a second aspect, the present invention relates to an article containing the polymer composition (C) according to the first aspect.
Изделие может представлять литое изделие или экструдированное изделие, предпочтительно литое изделие.The article may be a cast article or an extruded article, preferably a cast article.
Изделие может представлять изделие автомобильной промышленности, предпочтительно изделие для внешней или изделие для внутренней отделки автомобиля, такое как технические кронштейны, кожухи, структурные кронштейны, бамперы, панели облицовки ниш для ног, подножки, панели кузова, спойлеры, приборные панели и изделия для внутренней отделки салона.The product may be an automotive product, preferably an automotive exterior or interior product, such as technical brackets, shrouds, structural brackets, bumpers, footwell trim panels, running boards, body panels, spoilers, dashboards and interior trim products. salon.
Далее более подробно будут описаны композиция полипропилена (С) и изделие, содержащее композицию полипропилена (С).Next, the polypropylene composition (C) and the article containing the polypropylene composition (C) will be described in more detail.
Композиция полипропилена (С).Polypropylene composition (C).
Настоящее изобретение относится к композиция полипропилена (С), содержащей гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО), полярный модифицированный полипропилен (РМР) и углеродные волокна (CF).The present invention relates to a composition of polypropylene (C) containing heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF).
Композиция полипропилена (С) может содержать:The polypropylene composition (C) may contain:
(a) гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в пределах от 55 до 95 мас.ч., предпочтительно в пределах от 73 до 92 мас.ч., более предпочтительно в пределах от 79 до 90 мас.ч.; и/или (b) полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 1,0 до 10 мас.ч., предпочтительно в пределах от 2,5 до 10 мас.ч., более предпочтительно в пределах от 3,0 до 7,0 мас.ч., еще более предпочтительно в пределах от 3,0 до 6,0 мас.ч.; и/или (c) углеродные волокна (CF) в пределах от 2,5 до 35 мас.ч., предпочтительно в пределах от 5,0 до 20 мас.ч., более предпочтительно в пределах от 7,0 до 15 мас.ч.;(a) heterophasic propylene copolymer (HECO) in the range of 55 to 95 parts by weight, preferably in the range of 73 to 92 parts by weight, more preferably in the range of 79 to 90 parts by weight; and/or (b) polar modified polypropylene (PMP) in the range from 1.0 to 10 parts by weight, preferably in the range from 2.5 to 10 parts by weight, more preferably in the range from 3.0 to 7, 0 wt.h., even more preferably in the range from 3.0 to 6.0 wt.h.; and/or (c) carbon fibers (CF) in the range from 2.5 to 35 wt.h., preferably in the range from 5.0 to 20 wt.h., more preferably in the range from 7.0 to 15 wt. hours;
от общей массы частей гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), полярного модифицированного полипропилена (РМР) и углеродных волокон (CF).based on the total weight of parts of heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в пределах от 55 до 95 мас.ч., полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 1,0 до 10 мас.ч. и углеродные волокна (CF) в пределах от 2,5 до 35 мас.ч., от общей массы частей гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), полярного модифицированного полипропилена (РМР) и углеродных волокон (CF).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition contains heterophasic propylene copolymer (HECO) in the range from 55 to 95 parts by weight, polar modified polypropylene (PMP) in the range from 1.0 to 10 parts by weight. and carbon fibers (CF) in the range of 2.5 to 35 parts by weight, based on the total weight of parts of heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в пределах от 55 до 95 мас.ч., полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 2,5 до 10 мас.ч. и углеродные волокна (CF) в пределах от 2,5 до 35 мас.ч., от общей массы частей гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), полярного модифицированного полипропилена (РМР) и углеродных волокон (CF).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition contains heterophasic propylene copolymer (HECO) in the range from 55 to 95 parts by weight, polar modified polypropylene (PMP) in the range from 2.5 to 10 parts by weight. and carbon fibers (CF) in the range of 2.5 to 35 parts by weight, based on the total weight of parts of heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в пределах от 73 до 92 мас.ч., полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 3,0 до 7,0 мас.ч. и углеродные волокна (CF) в пределах от 2,5 до 35 мас.ч., от общей массы частей гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), полярного модифицированного полипропилена (РМР) и углеродных волокон (CF).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition contains heterophasic propylene copolymer (HECO) in the range from 73 to 92 parts by weight, polar modified polypropylene (PMP) in the range from 3.0 to 7.0 parts by weight. and carbon fibers (CF) in the range of 2.5 to 35 parts by weight, based on the total weight of parts of heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в пределах от 79 до 90 мас.ч., полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 3,0 до 6,0 мас.ч. и углеродные волокна (CF) в пределах от 5,0 до 20 мас.ч., от общей массы частей гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), полярного модифицированного полипропилена (РМР) и углеродных волокон (CF).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition contains heterophasic propylene copolymer (HECO) in the range from 79 to 90 parts by weight, polar modified polypropylene (PMP) in the range from 3.0 to 6.0 parts by weight. and carbon fibers (CF) in the range of 5.0 to 20 parts by weight, based on the total weight of parts of heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в пределах от 79 до 90 мас.ч., полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 3,0 до 6,0 мас.ч. и углеродные волокна (CF) в пределах от 7,0 до 15 мас.ч. от общей массы частей гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), полярного модифицированного полипропилена (РМР) и углеродных волокон (CF).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition contains heterophasic propylene copolymer (HECO) in the range from 79 to 90 parts by weight, polar modified polypropylene (PMP) in the range from 3.0 to 6.0 parts by weight. and carbon fibers (CF) in the range from 7.0 to 15 wt.h. based on the total weight of parts of heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF).
- 2 041396- 2 041396
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в пределах от 55 до 95 мас.%, полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 1,0 до 10 мас.% и углеродные волокна (CF) в пределах от 2,5 до мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition contains a heterophasic propylene copolymer (HECO) in the range from 55 to 95 wt.%, polar modified polypropylene (PMP) in the range from 1.0 to 10 wt.% and carbon fibers (CF) in the range from 2.5 to wt.% of the total weight of the polypropylene composition (C).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в пределах от 55 до 95 мас.%, полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 2,5 до 10 мас.% и углеродные волокна (CF) в пределах от 2,5 до 35 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition contains a heterophasic propylene copolymer (HECO) in the range from 55 to 95 wt.%, polar modified polypropylene (PMP) in the range from 2.5 to 10 wt.% and carbon fibers (CF) in the range from 2.5 to 35 wt.% of the total weight of the polypropylene composition (C).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в пределах от 73 до 92 мас.%, полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 3,0 до 7,0 мас.% и углеродные волокна (CF) в пределах от 2,5 до 35 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition contains heterophasic propylene copolymer (HECO) in the range from 73 to 92 wt.%, polar modified polypropylene (PMP) in the range from 3.0 to 7.0 wt.% and carbon fibers (CF) in the range from 2.5 to 35 wt.% of the total weight of the polypropylene composition (C).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в пределах от 79 до 90 мас.%, полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 3,0 до 6,0 мас.% и углеродные волокна (CF) в пределах от 5,0 до 20 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition contains heterophasic propylene copolymer (HECO) in the range from 79 to 90 wt.%, polar modified polypropylene (PMP) in the range from 3.0 to 6.0 wt.% and carbon fibers (CF) in the range from 5.0 to 20 wt.% of the total weight of the polypropylene composition (C).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в пределах от 79 до 90 мас.%, полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 3,0 до 6,0 мас.% и углеродные волокна (CF) в пределах от 7,0 до 15 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition contains heterophasic propylene copolymer (HECO) in the range from 79 to 90 wt.%, polar modified polypropylene (PMP) in the range from 3.0 to 6.0 wt.% and carbon fibers (CF) in the range from 7.0 to 15 wt.% of the total weight of the polypropylene composition (C).
Следует понимать, что композиция полипропилена (С) содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) и полярный модифицированный полипропилен (РМР) в количестве по меньшей мере 57,5 мас.%, предпочтительно в количестве по меньшей мере 76 мас.%, более предпочтительно в количестве по меньшей мере 82 мас.%, еще более предпочтительно в количестве по меньшей мере 88 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).It should be understood that the polypropylene composition (C) contains a heterophasic propylene copolymer (HECO) and a polar modified polypropylene (PMP) in an amount of at least 57.5 wt.%, preferably in an amount of at least 76 wt.%, more preferably in an amount of at least 82% by weight, even more preferably in an amount of at least 88% by weight, based on the total weight of the polypropylene composition (C).
Дополнительно, следует понимать, что композиция полипропилена (С) содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) и полярный модифицированный полипропилен (РМР) и углеродные волокна (CF) в количестве по меньшей мере 60 мас.%, предпочтительно в количестве по меньшей мере 81 мас.%, более предпочтительно в количестве по меньшей мере 89 мас.%, еще более предпочтительно в количестве по меньшей мере 98 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).Additionally, it should be understood that the composition of polypropylene (C) contains a heterophasic propylene copolymer (HECO) and polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF) in an amount of at least 60 wt.%, preferably in an amount of at least 81 wt. %, more preferably in an amount of at least 89 wt.%, even more preferably in an amount of at least 98 wt.% of the total weight of the polypropylene composition (C).
Композиция полипропилена (С) может иметь скорость течения расплава MFR2 (230°С, 2,16 кг), как измерено согласно ISO 1133, не более чем 25 г/10 мин, предпочтительно не более чем 15 г/10 мин, так как в пределах от 1,0 до 25 г/10 мин, предпочтительно в пределах от 5,0 до 15 г/10 мин, более предпочтительно в пределах от 7,0 до 12 г/10 мин.The polypropylene composition (C) may have a melt flow rate MFR 2 (230°C, 2.16 kg), as measured according to ISO 1133, not more than 25 g/10 min, preferably not more than 15 g/10 min, since in the range of 1.0 to 25 g/10 min, preferably in the range of 5.0 to 15 g/10 min, more preferably in the range of 7.0 to 12 g/10 min.
Композиция полипропилена (С) может иметь модуль упругости при растяжении, как измерено согласно ISO 527-2, по меньшей мере 2500 МПа, предпочтительно по меньшей мере 3000 МПа, такой как в пределах от 2500 до 6500 МПа, предпочтительно в пределах от 3000 до 6000 МПа.The polypropylene composition (C) may have a tensile modulus, as measured according to ISO 527-2, of at least 2500 MPa, preferably at least 3000 MPa, such as in the range of 2500 to 6500 MPa, preferably in the range of 3000 to 6000 MPa.
Композиция полипропилена (С) может иметь прочность при растяжении до разрыва, как измерено согласно ISO 527-2, по меньшей мере 25 МПа, предпочтительно по меньшей мере 30 МПа, такую как в пределах от 25 до 80 МПа, предпочтительно в пределах от 30 до 70 МПа.The polypropylene composition (C) may have a tensile strength to break, as measured according to ISO 527-2, of at least 25 MPa, preferably at least 30 MPa, such as in the range of 25 to 80 MPa, preferably in the range of 30 to 70 MPa.
Композиция полипропилена (С) может иметь ударную прочность с разрезом по Шарли, как измерено согласно ISO 179-1eU:2000, при 23°С по меньшей мере 35 кДж/м2, предпочтительно по меньшей мере 40 кДж/м2, такую как в пределах от 35 до 80 кДж/м2, предпочтительно в пределах от 40 до 60 кДж/м2.The polypropylene composition (C) may have a Charlie cut impact strength, as measured according to ISO 179-1eU:2000, at 23°C of at least 35 kJ/m 2 , preferably at least 40 kJ/m 2 , such as in in the range from 35 to 80 kJ/m 2 , preferably in the range from 40 to 60 kJ/m 2 .
Композиция полипропилена (С) может иметь удлинение к моменту разрыва, как измерено согласно ISO 527-2, по меньшей мере 6,0%, предпочтительно по меньшей мере 7,0%, так как в пределах от 6,0 до 20%, предпочтительно в пределах от 7,0 до 10%.The polypropylene composition (C) may have an elongation at break, as measured according to ISO 527-2, of at least 6.0%, preferably at least 7.0%, as in the range of 6.0 to 20%, preferably ranging from 7.0 to 10%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) имеет скорость течения расплава MFR2 (230°С, 2,16 кг), как измерено согласно ISO 1133, в пределах от 1,0 до 25 г/10 мин, модуль упругости при растяжении, как измерено согласно ISO 527-2, в пределах от 2500 до 6500 МПа, ударную прочность с разрезом по Шарли, как измерено согласно ISO 179-1eU:2000 при 23°С, в пределах от 35 до 80 кДж/м2 и удлинение к моменту разрыва, как измерено согласно ISO 527-2, в пределах от 6,0 до 20%.In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) has a melt flow rate MFR2 (230° C., 2.16 kg), as measured according to ISO 1133, ranging from 1.0 to 25 g/10 min, a tensile modulus , as measured according to ISO 527-2, ranging from 2500 to 6500 MPa, Charly impact strength, as measured according to ISO 179-1eU:2000 at 23°C, ranging from 35 to 80 kJ/m 2 and elongation to break point, as measured according to ISO 527-2, ranging from 6.0 to 20%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) имеет скорость течения расплава MFR2 (230°С, 2,16 кг), как измерено согласно ISO 1133, в пределах от 1,0 до 25 г/10 мин, модуль упругости при растяжении, как измерено согласно ISO 527-2, в пределах от 2500 до 6500 МПа, ударную прочность с разрезом по Шарли, как измерено согласно ISO 179-1eU:2000 при 23°С, в пределах от 40 до 60 кДж/м2 и удлинение к моменту разрыва, как измерено согласно ISO 527-2, в пределах от 7,0 до 10%.In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) has a melt flow rate MFR2 (230° C., 2.16 kg), as measured according to ISO 1133, ranging from 1.0 to 25 g/10 min, a tensile modulus , as measured according to ISO 527-2, ranging from 2500 to 6500 MPa, Charly impact strength, as measured according to ISO 179-1eU:2000 at 23°C, ranging from 40 to 60 kJ/m 2 and elongation to break point, as measured according to ISO 527-2, ranging from 7.0 to 10%.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) имеет скорость течения расплава MFR2 (230°С, 2,16 кг), как измерено согласно ISO 1133, в пределах от 1,0 до 25 г/10 мин, модуль упругости при растяжении, как измерено согласно ISO 527-2, в пределах от 3000 доIn one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) has a melt flow rate MFR2 (230° C., 2.16 kg), as measured according to ISO 1133, ranging from 1.0 to 25 g/10 min, a tensile modulus , as measured according to ISO 527-2, ranging from 3000 to
- 3 041396- 3 041396
6000 МПа, ударную прочность с разрезом по Шарли, как измерено согласно ISO 179-1eU:2000 при 23°С, в пределах от 40 до 60 кДж/м2 и удлинение к моменту разрыва, как измерено согласно ISO 527-2, в пределах от 7,0 до 10%.6000 MPa, Charlie cut impact strength as measured according to ISO 179-1eU:2000 at 23°C, ranging from 40 to 60 kJ/m 2 and elongation at break, as measured according to ISO 527-2, within from 7.0 to 10%.
Предпочтительно гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) представляет единственный гетерофазный сополимер пропилена, присутствующий в композиции полипропилена (С). В одном варианте осуществления настоящего изобретения гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) представляет единственный гетерофазный сополимер пропилена, присутствующий в композиции полипропилена (С).Preferably, the heterophasic propylene copolymer (HECO) is the only heterophasic propylene copolymer present in the polypropylene composition (C). In one embodiment of the present invention, the heterophasic propylene copolymer (HECO) is the only heterophasic propylene copolymer present in the polypropylene composition (C).
Предпочтительно полярный модифицированный полипропилен (РМР) представляет единственный полярный модифицированный полипропилен, присутствующий в композиции полипропилена (С). В одном варианте осуществления настоящего изобретения полярный модифицированный полипропилен (РМР) представляет единственный полярный модифицированный полипропилен, присутствующий в композиции полипропилена (С).Preferably, the polar modified polypropylene (PMP) is the only polar modified polypropylene present in the polypropylene composition (C). In one embodiment of the present invention, the polar modified polypropylene (PMP) is the only polar modified polypropylene present in the polypropylene composition (C).
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) не содержит иные полимеры помимо геторофазного сополимера пропилена (НЕСО) и полярного модифицированного полипропилен (РМР) в количестве, превышающем 10 мас.%, предпочтительно в количестве, превышающем 5 мас.%, более предпочтительно в количестве, превышающем 2,5 мас.%, еще более предпочтительно в количестве, превышающем 0,8 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С). В случае, когда присутствует дополнительный полимер, такой полимер представляет типичный полимерный материал-носитель (РСМ) для добавок.In a preferred embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) does not contain other polymers than heterophasic propylene copolymer (HECO) and polar modified polypropylene (PMP) in an amount exceeding 10% by weight, preferably in an amount exceeding 5% by weight, more preferably in an amount exceeding 2.5% by weight, even more preferably in an amount exceeding 0.8% by weight, based on the total weight of the polypropylene composition (C). In the case where an additional polymer is present, such polymer is a typical polymer carrier material (PCM) for additives.
Предпочтительно гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) и полярный модифицированный полипропилен (РМР) представляют единственные полимеры, присутствующие в композиции полипропилена (С). В одном варианте осуществления настоящего изобретения гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) и полярный модифицированный полипропилен (РМР) представляют единственные полимеры, присутствующие в композиции полипропилена (С).Preferably heterophasic propylene copolymer (HECO) and polar modified polypropylene (PMP) are the only polymers present in the polypropylene (C) composition. In one embodiment of the present invention, heterophasic propylene copolymer (HECO) and polar modified polypropylene (PMP) are the only polymers present in the polypropylene (C) composition.
Предпочтительно углеродные волокна (CF) представляют единственные волокна, присутствующие в композиции полипропилена (С). В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) не содержит: волокна, выбранные из группы, состоящей из стекловолокна, металлических волокон, минеральных волокон, керамических волокон и их смесей. В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) не содержит: волокна, полученные из неорганического материала.Preferably, carbon fibers (CF) are the only fibers present in the polypropylene (C) composition. In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) does not contain: fibers selected from the group consisting of glass fibers, metal fibers, mineral fibers, ceramic fibers and mixtures thereof. In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) does not contain: fibers derived from inorganic material.
Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) состоит из гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), полярного модифицированного полипропилена (РМР) и углеродных волокон (CF). Однако следует понимать, что не исключаются ситуации, где присутствуют добавки (AD), как будет описано ниже.Therefore, in a preferred embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) consists of a heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF). However, it should be understood that situations where additives (AD) are present are not excluded, as will be described below.
Композиция полипропилена (С) может быть получена смешиванием в расплаве. Этот способ может включать стадии добавления:The polypropylene composition (C) can be obtained by melt blending. This method may include the steps of adding:
(a) гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО);(a) a heterophasic propylene copolymer (HECO);
(b) полярного модифицированного полипропилена (РМР); и (c) углеродных волокон (CF), в экструдер и экструдирование их с получением указанной композиции полипропилена (С).(b) polar modified polypropylene (PMP); and (c) carbon fibers (CF) into an extruder and extruding them to form said polypropylene composition (C).
Полимерная композиция (С) может быть компаундирована и гранулирована при использовании любого из множества широко известных и используемых для компаундирования и смешивания устройств и способов в области компаундирования смол. Однако предпочтительно использование методов компаундирования и смешивания, не оказывающих негативного влияния на пространственные размеры углеродного волокна или на пространственные размеры волокон, иных, чем углеродные волокна.The polymer composition (C) may be compounded and granulated using any of a variety of commonly known and used compounding and mixing devices and methods in the field of resin compounding. However, it is preferable to use compounding and mixing methods that do not adversely affect the spatial dimensions of the carbon fiber or the spatial dimensions of fibers other than carbon fibers.
Для смешивания отдельных компонентов композиции по настоящему изобретению могут быть использованы традиционные устройства для компаундирования или смешивания, например миксер Banbury, 2-вальцовый смолосмеситель, смеситель Buss или двухшнековый экструдер. Вышедшие из экструдера/миксера полимерные материалы, как правило, имеют форму гранул. Далее эти гранулы предпочтительно подвергают последующей технологической обработке, например, литью под давлением, с получением изделий и продуктов из композиции по настоящему изобретению.Conventional compounding or mixing devices such as a Banbury mixer, 2-roll resin mixer, Buss mixer or twin screw extruder can be used to mix the individual components of the composition of the present invention. The polymeric materials exiting the extruder/mixer are generally in the form of granules. Further, these granules are preferably subjected to subsequent processing, for example, by injection molding, to obtain articles and products from the composition of the present invention.
Гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО).Heterophasic propylene copolymer (HECO).
Следует понимать, что композиция полипропилена (С) должна иметь хорошо сбалансированные механические свойства, в частности высокую ударную прочность в комбинации с высоким относительным удлинением при разрыве. Для достижения этих свойств обязательным требований является включение гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО).It should be understood that the polypropylene composition (C) must have well balanced mechanical properties, in particular high impact strength in combination with high elongation at break. In order to achieve these properties, the inclusion of a heterophasic propylene copolymer (HECO) is mandatory.
Гетерофазный полипропилен (НЕСО) может иметь MFR2 (230°С, 2,16 кг), как измерено согласно ISO 1133, в пределах от не более 60 г/10 мин, предпочтительно не более чем 25 г/10 мин, более предпочтительно не более чем 15 г/10 мин, такую как в пределах от 2,0 до 60 г/10 мин, предпочтительно в пределах от 5,0 до 25 г/10 мин, более предпочтительно в пределах от 7,0 до 14 г/10 мин.The heterophasic polypropylene (HECO) may have an MFR2 (230° C., 2.16 kg), as measured according to ISO 1133, ranging from not more than 60 g/10 min, preferably not more than 25 g/10 min, more preferably not more than than 15 g/10 min, such as in the range of 2.0 to 60 g/10 min, preferably in the range of 5.0 to 25 g/10 min, more preferably in the range of 7.0 to 14 g/10 min .
Гетерофазный полипропилен (НЕСО) может иметь общее содержание сомономера не более чем 40Heterophasic polypropylene (HECO) may have a total comonomer content of not more than 40
- 4 041396 мол.%, предпочтительно не более чем 30 мол.%, еще более предпочтительно не более чем 25 мол.%, такое как в пределах от 5,0 до 40 мол.%, предпочтительно в пределах от 10 до 30 мол.%, более предпочтительно в пределах от 15 до 25 мол.%.- 4 041396 mol.%, preferably not more than 30 mol.%, even more preferably not more than 25 mol.%, such as in the range from 5.0 to 40 mol.%, preferably in the range from 10 to 30 mol. %, more preferably in the range from 15 to 25 mol.%.
Гетерофазный полипропилен (НЕСО) может иметь содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS) не более чем 55 мас.%, предпочтительно не более чем 45 мас.%, более предпочтительно не более чем 38 мас.%, такое как в пределах от 10 до 55 мас.%, предпочтительно в пределах от 20 до 45 мас.%, более предпочтительно в пределах от 25 до 38 мас.% от общей массы гетерофазного полипропилена (НЕСО).The heterophasic polypropylene (HECO) may have a xylene cold soluble fraction (XCS) content of not more than 55 wt.%, preferably not more than 45 wt.%, more preferably not more than 38 wt.%, such as in the range of 10 up to 55 wt.%, preferably in the range from 20 to 45 wt.%, more preferably in the range from 25 to 38 wt.% of the total mass of heterophasic polypropylene (HECO).
Гетерофазный полипропилен (НЕСО) может иметь характеристическую вязкость (IV) фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), не более чем 4,0 дл/г, предпочтительно не более чем 3,5 дл/г, такую как в пределах от 2,8 до 4,0 дл/г, предпочтительно в пределах от 3,0 до 3,5 дл/г.The heterophasic polypropylene (HECO) may have an intrinsic viscosity (IV) of the xylene cold soluble fraction (XCS) of not more than 4.0 dl/g, preferably not more than 3.5 dl/g, such as in the range of 2, 8 to 4.0 dl/g, preferably in the range of 3.0 to 3.5 dl/g.
Гетерофазный полипропилен (НЕСО) может иметь содержание сомономера фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), не более чем 65 мол.%, предпочтительно не более чем 60 мол.%, более предпочтительно не более чем 50 мол.%, такое как в пределах от 30 до 65 мол.%, предпочтительно в пределах от 35 до 60 мас.%, более предпочтительно в пределах от 45 до 50 мол.%.The heterophasic polypropylene (HECO) may have a xylene cold soluble fraction (XCS) comonomer content of not more than 65 mol%, preferably not more than 60 mol%, more preferably not more than 50 mol%, such as within from 30 to 65 mol.%, preferably in the range from 35 to 60 wt.%, more preferably in the range from 45 to 50 mol.%.
Гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) содержит, предпочтительно состоит из:The heterophasic propylene copolymer (HECO) contains, preferably consists of:
(a) полипропиленовой матрицы (М); и (b) эластомерного сополимера (Е), содержащего единицы, полученные из пропилена и этилена и/или С4-С20альфа-олефина, более предпочтительно из этилена и/или С4-С10альфа-олефина и наиболее предпочтительно из этилена, С4, С6 и/или С8 альфа-олефина, например, этилена и необязательно единиц, полученных из диенов с сопряженными двойными связями.(a) polypropylene matrix (M); and (b) an elastomeric copolymer (E) containing units derived from propylene and ethylene and/or C 4 -C 20 alpha-olefin, more preferably from ethylene and/or C 4 -C 10 alpha-olefin and most preferably from ethylene , C 4 , C 6 and/or C 8 alpha-olefin, eg ethylene and optionally units derived from conjugated dienes.
Гетерофазный полипропилен (НЕСО) может иметь содержание пропилена по меньшей мере 60 мол.%, предпочтительно по меньшей мере 70 мол.%, такое как в пределах от 60 до 95 мол.%, предпочтительно в пределах от 70 до 90 мол.%. Остальную часть составляет сомономер, т.е. C2 и/или С4-С20альфаолефин, более предпочтительно составляет этилен. Следовательно, гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) содержит сомономеры, предпочтительно этилен и/или С4-С12 α-олефин, более предпочтительно этилен, не более чем 40 мол.%, предпочтительно не более чем 30 мол.%, такой как в пределах от 5,0 до 40 мол.%, предпочтительно в пределах от 10 до 30 мол.%, предпочтительно в пределах от 15 до 25 мол.%.The heterophasic polypropylene (HECO) may have a propylene content of at least 60 mole %, preferably at least 70 mole %, such as in the range of 60 to 95 mole %, preferably in the range of 70 to 90 mole %. The rest is comonomer, i.e. C2 and/or C 4 -C 20 alpha olefin, more preferably ethylene. Therefore, the heterophasic propylene copolymer (HECO) contains comonomers, preferably ethylene and/or C 4 -C 12 α-olefin, more preferably ethylene, not more than 40 mol.%, preferably not more than 30 mol.%, such as in the range from 5.0 to 40 mol.%, preferably in the range from 10 to 30 mol.%, preferably in the range from 15 to 25 mol.%.
Как приведено в описании настоящей патентной заявки, гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) содержит в качестве полимерных компонентов единственно полипропиленовую матрицу (М) и эластомерный сополимер (Е).As described in the description of the present patent application, the heterophasic propylene copolymer (HECO) contains as polymer components only the polypropylene matrix (M) and the elastomeric copolymer (E).
В настоящем изобретении фракция, нерастворимая в холодном ксилоле (XCI), гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО) представляет матрицу (М) и необязательно полиэтилен, при этом фракция, растворимая в холодном ксилоле (XCS), представляет эластомерную часть гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), т.е. эластомерный сополимер (Е).In the present invention, the xylene cold insoluble (XCI) fraction of the heterophasic propylene copolymer (HECO) is the matrix (M) and optionally polyethylene, while the xylene cold soluble (XCS) fraction is the elastomeric portion of the heterophasic propylene copolymer (HECO), those. elastomeric copolymer (E).
Соответственно, содержание матрицы (М), т.е. содержание фракции, нерастворимой в холодном ксилоле (XCI), в гетерофазном сополимере пропилена (НЕСО) предпочтительно составляет в пределах от 60 до 80 мас.%, более предпочтительно составляет в пределах от 62 до 70 мас.% от общей массы гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО).Accordingly, the content of the matrix (M), i.e. the content of the cold xylene insoluble (XCI) fraction in the heterophasic propylene copolymer (HECO) is preferably in the range of 60 to 80 wt.%, more preferably in the range of 62 to 70 wt.% of the total mass of the heterophasic propylene copolymer (HECO ).
С другой стороны, содержание эластомерного сополимера (Е), т.е. содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), в гетерофазном сополимере пропилена (НЕСО) предпочтительно составляет в пределах от 20 до 40 мас.%, более предпочтительно 30 до 38 мас.% от общей массы гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО).On the other hand, the content of the elastomeric copolymer (E), i. e. the content of the xylene cold soluble fraction (XCS) in the heterophasic propylene copolymer (HECO) is preferably in the range of 20 to 40 wt.%, more preferably 30 to 38 wt.% of the total weight of the heterophasic propylene copolymer (HECO).
Полипропиленовая матрица (М) может представлять неупорядоченный сополимер пропилена (RPP) или гомополимер пропилена (НРР), последнее по существу предпочтительно.The polypropylene matrix (M) may be a random propylene copolymer (RPP) or a propylene homopolymer (HPP), the latter being substantially preferred.
В случае, когда полипропиленовая матрица (М) представляет гомополимер пропилена (НРР), содержание сомономера в полипропиленовой матрице (М) может быть равным или менее 1,0 мас.%, предпочтительно равным или менее 0,8 мас.%, более предпочтительно равным или менее 0,5 мас.%, такое как не более чем 0,2 мас.%, от общей массы полипропиленовой матрицы (М).In the case where the polypropylene matrix (M) is a propylene homopolymer (HPP), the comonomer content of the polypropylene matrix (M) may be equal to or less than 1.0 wt.%, preferably equal to or less than 0.8 wt.%, more preferably equal to or less than 0.5 wt.%, such as not more than 0.2 wt.%, based on the total weight of the polypropylene matrix (M).
Используемый в описании настоящей патентной заявки термин гомополимер пропилена относится к полипропилену, который по существу состоит из, т.е. из более чем 99,7 мас.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 99,8 мас.% пропиленовых единиц от общей массы гомополимера пропилена (НРР). В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения в гомополимере пропилена (НРР) определяются только пропиленовые единицы.As used in the description of this patent application, the term propylene homopolymer refers to polypropylene, which essentially consists of, i. from more than 99.7 wt.%, even more preferably at least 99.8 wt.% propylene units based on the total mass of propylene homopolymer (HPP). In a preferred embodiment of the present invention, only propylene units are detected in the propylene homopolymer (HPP).
В случае, когда полипропиленовая матрица (М) представляет неупорядоченный сополимер пропилена (RPP), следует понимать, что неупорядоченный сополимер пропилена (RPP) содержит мономеры, сополимеризуемые с пропиленом, например, сомономеры, такие как этилен и/или С4-С20альфа-олефин, в частности этилен и/или С4-С20альфа-олефин, например этилен, С4, С6 и/или C8 альфа-олефин. Предпочтительно неупорядоченный сополимер пропилена (RPP) содержит, по существу состоит из мономеров, сополимеризуемых с пропиленом из группы, состоящей из этилена, 1-бутена и 1-гексена. В частности, неупорядоченный сополимер пропилена (RPP) по настоящему изобретению содержит помимо единиц,In the case where the polypropylene matrix (M) is a random propylene copolymer (RPP), it should be understood that the random propylene copolymer (RPP) contains monomers copolymerizable with propylene, for example comonomers such as ethylene and/or C4-C20alpha-olefin, in particular ethylene and/or C 4 -C 20 alpha-olefin, for example ethylene, C 4 , C 6 and/or C8 alpha-olefin. Preferably the random propylene copolymer (RPP) contains, essentially consists of monomers copolymerizable with propylene from the group consisting of ethylene, 1-butene and 1-hexene. In particular, the random propylene copolymer (RPP) of the present invention contains, in addition to units,
- 5 041396 полученных из пропилена, единицы, полученные из этилена и/или 1-бутена. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения неупорядоченный сополимер пропилена (RPP) содержит единицы, полученные только из этилена и пропилена.- 5 041396 derived from propylene, units derived from ethylene and/or 1-butene. In a preferred embodiment of the present invention, the random propylene copolymer (RPP) contains units derived from ethylene and propylene only.
Следует понимать, что неупорядоченный сополимер пропилена (RPP) предпочтительно имеет содержание сомономера в пределах от 0,3 до 1,0 мас.%, более предпочтительно в пределах от 0,3 до 0,8 мас.%, еще более предпочтительно в пределах от 0,3 до 0,7 мас.% от общей массы неупорядоченного сополимера пропилена (RPP).It should be understood that the random propylene copolymer (RPP) preferably has a comonomer content in the range of 0.3 to 1.0 wt.%, more preferably in the range of 0.3 to 0.8 wt.%, even more preferably in the range of 0.3 to 0.7% by weight based on the total weight of the random propylene copolymer (RPP).
Используемый в описании настоящей патентной заявки термин неупорядоченный указывает на то, что сомономеры неупорядоченного сополимера пропилена (RPP) распределены случайным образом в единицах, полученных из пропилена. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин неупорядоченный предпочтительно понимается согласно IUPAC (Glossary of basic terms in полимер science; IUPAC recommendations 1996).As used in the description of this patent application, the term random indicates that the comonomers of the random propylene copolymer (RPP) are randomly distributed in units derived from propylene. As used in the description of this patent application, the term random is preferably understood according to IUPAC (Glossary of basic terms in polymer science; IUPAC recommendations 1996).
Как будет описано ниже, гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) наряду с его отдельными компонентами (матрица и эластомерный сополимер) может быть получен смешиванием полимеров различного типа. Однако предпочтительно гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) наряду с его отдельными компонентами (матрица и эластомерный сополимер) получают при использовании процесса последовательной полимеризации с использованием реакторов в серийной конфигурации и работающих при различных реакционных условиях.As will be described below, heterophasic propylene copolymer (HECO) along with its individual components (matrix and elastomeric copolymer) can be obtained by blending different types of polymers. Preferably, however, the heterophasic propylene copolymer (HECO) along with its individual components (matrix and elastomeric copolymer) is produced using a sequential polymerization process using reactors in serial configuration and operating under different reaction conditions.
Дополнительно, следует понимать, что полипропиленовая матрица (М) гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО) имеет умеренную скорость течения расплава MFR2, как определено согласно ISO1133 при нагрузке 2,16 кг и при температуре 230°С. Как указано выше, скорость течения расплава MFR2 (230°С, 2,16 кг), как измерено согласно ISO1133, полипропиленовой матрицы (М) равна скорости течения расплава MFR2 фракции, нерастворимой в холодном ксилоле (XCI), гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО). Следовательно, предпочтительно фракция, нерастворимая в холодном ксилоле (XCI) гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), т.е. полипропиленовая матрица (М) имеет скорость течения расплава MFR2 (230°С, 2,16 кг), как измерено согласно ISO1133, в пределах от 20,0 до 150,0 г/10 мин, более предпочтительно в пределах от 25,0 до 110 г/10 мин, еще более предпочтительно в пределах от 30,0 до 100 г/10 мин и еще более предпочтительно от 35,0 до 90 г/10 мин.Additionally, it should be understood that the polypropylene matrix (M) of the heterophasic propylene copolymer (HECO) has a moderate melt flow rate MFR2 as defined according to ISO1133 at a load of 2.16 kg and at a temperature of 230°C. As stated above, the melt flow rate of MFR2 (230°C, 2.16 kg), as measured according to ISO1133, polypropylene matrix (M) is equal to the melt flow rate of MFR2 cold xylene insoluble fraction (XCI), heterophasic propylene copolymer (HECO) . Therefore, the xylene cold insoluble (XCI) fraction of the heterophasic propylene copolymer (HECO) is preferred, i.e. the polypropylene matrix (M) has a melt flow rate MFR2 (230° C., 2.16 kg), as measured according to ISO1133, in the range of 20.0 to 150.0 g/10 min, more preferably in the range of 25.0 to 110 g/10 min, even more preferably in the range of 30.0 to 100 g/10 min, and even more preferably 35.0 to 90 g/10 min.
Предпочтительно полипропиленовая матрица (М) является изотактической. Соответственно, следует понимать, что полипропиленовая матрица (М) имеет довольно высокую концентрацию пентад, т.е. выше чем 80%, предпочтительно выше чем 85%, более предпочтительно выше чем 90%, еще более предпочтительно выше чем 92% и еще более предпочтительно выше чем 93%, такую как выше чем 95%.Preferably the polypropylene matrix (M) is isotactic. Accordingly, it should be understood that the polypropylene matrix (M) has a rather high concentration of pentads, i.e. higher than 80%, preferably higher than 85%, more preferably higher than 90%, even more preferably higher than 92%, and even more preferably higher than 93%, such as higher than 95%.
Второй компонент гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО) представляет эластомерный сополимер (Е).The second component of the heterophasic propylene copolymer (HECO) is an elastomeric copolymer (E).
Эластомерный сополимер (Е) содержит, предпочтительно состоит из единиц, получаемых из (i) пропилена и (ii) этилена, и/или, по меньшей мере, другого С4-С20 α-олефина, такого как С4-С10 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 (Е) дополнительно может содержать единицы, полученные из не конъюгированных диенов, однако предпочтительно, чтобы эластомерный сополимер (Е) состоял из единиц, получаемых только из (i) пропилена и (ii) этилена, и/или С4-С2О α-олефинов. Подходящие не конъюгированные диены (диены без сопряженных двойных связей), если используют, включают неразветвленные и разветвленные ациклические диены, такие как 1,4-гексадиен, 1,5-гексадиен, 1,6-октадиен, 5-метил-1, 4гексадиен, 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-винилциклогексен, 1-аллил-4-изопропилиденциклогексан, 3-аллил циклопентен, 4-циклогексен и 1-изопропенил-4-(4-бутенил)циклогексан.The elastomeric copolymer (E) contains, preferably consists of units derived from (i) propylene and (ii) ethylene, and/or at least another C 4 -C 20 α-olefin, such as C 4 -C 10 α -olefin, more preferably the units are derived from (i) propylene and (ii) ethylene, and at least another α-olefin selected from the group consisting of 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene and 1-octene. The elastomeric copolymer (E) may additionally contain units derived from non-conjugated dienes, however, it is preferred that the elastomeric copolymer (E) consists of units derived only from (i) propylene and (ii) ethylene, and/or C 4 -C 2O α-olefins. Suitable non-conjugated dienes (dienes without conjugated double bonds), if used, include straight and branched acyclic dienes such as 1,4-hexadiene, 1,5-hexadiene, 1,6-octadiene, 5-methyl-1,4hexadiene, 3,7-dimethyl-1,6-octadiene, 3,7-dimethyl-1,7-octadiene and mixtures of dihydromyrcene and dihydroocymene isomers, and single ring acyclic dienes such as 1,4-cyclohexadiene, 1,5-cyclooctadiene , 1,5-cyclododecadiene, 4-vinylcyclohexene, 1-allyl-4-isopropylidenecyclohexane, 3-allyl-cyclopentene, 4-cyclohexene and 1-isopropenyl-4-(4-butenyl)cyclohexane.
В настоящем изобретении содержание единиц, полученных из пропилена, в эластомерном сополимере (Е) соразмерно содержанию пропилена, определяемого во фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS). Соответственно, пропилен, определяемый во фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), составляет в пределах от 50,0 до 75,0 мас.%, более предпочтительно от 55,0 до 70,0 мас.% и еще более предпочтительно от 58,0 до 67,0 мас.% от общей массы фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS). Следовательно, в конкреьном варианте осуществления настоящего изобретения эластомерный сополимер (Е), т.е. фракция, растворимая в холодном ксилоле (XCS), содержит от 25,0 до 50,0 мас.%, предпочтительно от 30,0 до 45,0 мас.%, более предпочтительно от 33,0 до 42,0 мас.% единиц, получаемых из этилена и/или по меньшей мере иного С-Сж α-олефина. Предпочтительно эластомерный сополимер (Е) представляет этилен-пропилен-диен-мономер несопряженный каучук (EPDM) и/или этиленпропиленовый каучук (EPR), последний по существу предпочтителен, с содержанием пропилена и/или этилена, как указано в этом абзаце.In the present invention, the content of units derived from propylene in the elastomeric copolymer (E) is commensurate with the content of propylene determined in the xylene cold soluble fraction (XCS). Accordingly, the propylene determined in the xylene cold soluble fraction (XCS) is in the range from 50.0 to 75.0 wt.%, more preferably from 55.0 to 70.0 wt.%, and even more preferably from 58 0 to 67.0 wt.% of the total mass of the fraction soluble in cold xylene (XCS). Therefore, in a specific embodiment of the present invention, the elastomeric copolymer (E), i. cold xylene soluble fraction (XCS) contains 25.0 to 50.0 wt.%, preferably 30.0 to 45.0 wt.%, more preferably 33.0 to 42.0 wt.% units derived from ethylene and/or at least another C-Cf α-olefin. Preferably, the elastomeric copolymer (E) is ethylene-propylene-diene monomer non-conjugated rubber (EPDM) and/or ethylene-propylene rubber (EPR), the latter being substantially preferred, with a content of propylene and/or ethylene as indicated in this paragraph.
Композиция полипропилена (С) предпочтительно содержит альфа-нуклеирующий агент. Еще более предпочтительно настоящее изобретение свободно от бета-нуклеирующих агентов. Нуклеирующий агентThe polypropylene composition (C) preferably contains an alpha-nucleating agent. Even more preferably, the present invention is free of beta-nucleating agents. Nucleating agent
- 6 041396 предпочтительно выбирают из группы, состоящей из:- 6 041396 is preferably selected from the group consisting of:
(i) соли монокарбоновых кислот и поликарбоновых кислот, например бензоата натрия или третбутилбензоата алюминия; и (ii) дибензилиденсорбита (например, 1,3:2,4 дибензилиденсорбит) и C1-C8-алкилзамещенных производных дибензилиденсорбита, таких как метилдибензилиденсорбит, этилдибензилиденсорбит или диметилдибензилиденсорбит (например, 1,3 : 2,4 ди(метилбензилиден) сорбит), или нонитзамещенных производных, таких как 1,2,3,-тридеокси-4,6:5,7-бис-О-[(4-пропилфенил)метилен]нонит; и (iii) солей диэфиров фосфорной кислоты, например натрия 2,2'-метиленбис (4, 6,-ди-трет-бутилфенил) фосфата или алюминий-гидрокси-бис[2,2'-метилен-бис(4,6-ди-1-бутилфенил)фосфата]; и (iv) винилциклоалканового полимера и винилалканового полимера (как описано более детально ниже); и (v) их смесей.(i) salts of monocarboxylic acids and polycarboxylic acids, for example sodium benzoate or aluminum t-butyl benzoate; and (ii) dibenzylidene sorbitol (eg 1.3:2.4 dibenzylidene sorbitol) and C 1 -C 8 -alkyl-substituted dibenzylidene sorbitol derivatives such as methyldibenzylidene sorbitol, ethyldibenzylidene sorbitol or dimethyldibenzylidene sorbitol (eg 1.3:2.4 di(methylbenzylidene) sorbitol ), or nonit-substituted derivatives such as 1,2,3,-trideoxy-4,6:5,7-bis-O-[(4-propylphenyl)methylene]nonite; and (iii) salts of diesters of phosphoric acid, for example sodium 2,2'-methylenebis (4,6,-di-tert-butylphenyl) phosphate or aluminum hydroxy-bis[2,2'-methylene-bis(4,6- di-1-butylphenyl)phosphate]; and (iv) a vinyl cycloalkane polymer and a vinyl alkane polymer (as described in more detail below); and (v) mixtures thereof.
Такие добавки и нуклеирующие агенты, как правило, коммерчески доступны и описаны, например, в Plastic Additives Handbook, 5th edition, 2001 of Hans Zweifel.Such additives and nucleating agents are generally commercially available and are described in, for example, Plastic Additives Handbook, 5th edition, 2001 of Hans Zweifel.
Наиболее предпочтительно альфа-нуклеирующий агент является частью гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО) и, следовательно, композиции полипропилена (С). Соответственно, содержание альфа-нуклеирующего агента в гетерофазном сополимере пропилена (НЕСО) предпочтительно составляет вплоть до 5,0 мас.% от общей массы гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО). В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) содержит не более чем 3000 частей на миллион, более предпочтительно от 1 до 2000 частей на миллион альфануклеирующего агента, в частности, выбранного из группы, состоящей из дибензилиденсорбита (например, 1,3:2,4 дибензилиденсорбит), производных дибензилиденсорбита, предпочтительно диметилдибензилиденсорбита (например, 1,3:2,4 ди(метилбензилиден)сорбит), или нонитзамещенных производных, таких как 1,2,3-тридеокси-4,6:5,7-бис-О-[(4-пропилфенил)метилен]нонит, винилциклоалкановый полимер, винилалкановый полимер, и их смесей.Most preferably, the alpha-nucleating agent is part of the heterophasic propylene copolymer (HECO) and hence the polypropylene composition (C). Accordingly, the content of the alpha-nucleating agent in the heterophasic propylene copolymer (HECO) is preferably up to 5.0% by weight based on the total weight of the heterophasic propylene copolymer (HECO). In a preferred embodiment of the present invention, the heterophasic propylene copolymer (HECO) contains not more than 3000 ppm, more preferably from 1 to 2000 ppm of an alpha-nucleating agent, in particular selected from the group consisting of dibenzylidene sorbitol (for example, 1.3: 2,4 dibenzylidene sorbitol), dibenzylidene sorbitol derivatives, preferably dimethyldibenzylidene sorbitol (e.g. 1,3:2,4 di(methylbenzylidene) sorbitol), or nonit-substituted derivatives such as 1,2,3-trideoxy-4,6:5,7- bis-O-[(4-propylphenyl)methylene]nonite, vinylcycloalkane polymer, vinylalkanopolymer, and mixtures thereof.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) и, следовательно, композиция полипропилена (С) содержит винилциклоалкановый, такой как винилциклогексановый (VCH) полимер, и/или винилалкановый полимер, такой как альфануклеирующий агент. Предпочтительно в этом варианте осуществления настоящего изобретения гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) содержит винилциклоалкановый, такой как винилциклогексановый (VCH), полимер и/или винилалкановый полимер, предпочтительно винилциклогексановый (VCH). Предпочтительно винилциклоалкановый полимер представляет винилциклогексановый (VCH) полимер, который вводят в гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) и, следовательно, в композицию полипропилена (С) при использовании BNT-технологии. Более предпочтительно в этом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения количество винилциклоалканового, такого как винилциклогексановый (VCH), полимера и/или винилалканового полимера, более предпочтительно винилциклогексанового (VCH) полимера в гетерофазном сополимере пропилена (НЕСО) составляет не более чем 500 частей на миллион, более предпочтительно от 1 до 200 частей на миллион, наиболее предпочтительно от 5 до 100 частей на миллион, и количество винилциклоалканового, такого как винилциклогексановый (VCH), полимера и/или винилалканового полимера, более предпочтительно винилциклогексанового (VCH) полимера в гетерофазном сополимере пропилена (НЕСО) составляет не более чем 500 частей на миллион, более предпочтительно от 1 до 200 частей на миллион, наиболее предпочтительно от 5 до 100 частей на миллион. Соответственно, следовательно, предпочтительно композиция полипропилена (С) содержит не более чем 500 частей на миллион, более предпочтительно от 0,1 до 200 частей на миллион, наиболее предпочтительно 0,2 до 100 частей на миллион винилциклоалканового, такого как винилциклогексановый (VCH), полимера.In a preferred embodiment of the present invention, the heterophasic propylene copolymer (HECO) and hence the polypropylene composition (C) contains a vinyl cycloalkane such as vinyl cyclohexane (VCH) polymer and/or a vinyl alkane polymer such as an alpha nucleating agent. Preferably, in this embodiment of the present invention, the heterophasic propylene copolymer (HECO) contains a vinylcycloalkane, such as vinylcyclohexane (VCH), polymer and/or a vinylalkane polymer, preferably vinylcyclohexane (VCH). Preferably, the vinylcycloalkane polymer is a vinylcyclohexane (VCH) polymer which is incorporated into a heterophasic propylene copolymer (HECO) and hence into a polypropylene (C) composition using BNT technology. More preferably, in this preferred embodiment of the present invention, the amount of vinylcycloalkane such as vinylcyclohexane (VCH) polymer and/or vinylalkane polymer, more preferably vinylcyclohexane (VCH) polymer in the heterophasic propylene copolymer (HECO) is not more than 500 ppm, more preferably 1 to 200 ppm, most preferably 5 to 100 ppm, and the amount of vinylcycloalkane such as vinylcyclohexane (VCH) polymer and/or vinylalkane polymer, more preferably vinylcyclohexane (VCH) polymer in the heterophasic propylene copolymer (HECO ) is not more than 500 ppm, more preferably 1 to 200 ppm, most preferably 5 to 100 ppm. Accordingly, therefore, preferably the polypropylene composition (C) contains no more than 500 ppm, more preferably 0.1 to 200 ppm, most preferably 0.2 to 100 ppm of vinylcycloalkane, such as vinylcyclohexane (VCH), polymer.
Касательно BNT-технологии, ссылка делается на международные патентные заявки WO 99/24478, WO 99/24479 и, в частности WO 00/68315. Согласно этой технологии, каталитическая система, предпочтительно прокатализатор Циглера-Натта, может быть модифицирована полимеризацией виниловым соединением в присутствии каталитической системы, содержащей, в частности, специфический прокатализатор Циглера-Натта, внешний донор и сокатализатор, где виниловое соединение имеет формулу:With regard to BNT technology, reference is made to international patent applications WO 99/24478, WO 99/24479 and in particular WO 00/68315. According to this technology, a catalyst system, preferably a Ziegler-Natta procatalyst, can be modified by polymerization with a vinyl compound in the presence of a catalyst system containing, in particular, a specific Ziegler-Natta procatalyst, an external donor and a co-catalyst, where the vinyl compound has the formula:
CH2=CH-CHR3R4, где R3 и R4 вместе образуют 5- или 6-членное насыщенное, ненасыщенное или ароматическое кольцо, или независимо представляют алкильную группу, включающую от 1 до 4 атомов углерода, и модифицированный катализатор используют для получения гетерофазного полипропилена по настоящему изобретению, т.е. гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО). В качестве альфа-нуклеирующего агента может использоваться соединение полимеризованного винила. Массовое соотношение винилового соединения к твердому каталитическому компоненту на стадии модификации катализатора предпочтительно составляет вплоть до 5 (5:1), более предпочтительно вплоть до 3 (3:1), такое как в пределах от 0,5 (1:2) до 2 (2:1). Наиболее предпочтительным виниловым соединением является винилциклогексан (VCH).CH 2 =CH-CHR 3 R 4 where R 3 and R 4 together form a 5- or 6-membered saturated, unsaturated or aromatic ring, or independently represent an alkyl group containing from 1 to 4 carbon atoms, and the modified catalyst is used for obtaining heterophasic polypropylene according to the present invention, i.e. heterophasic propylene copolymer (HECO). A polymerized vinyl compound may be used as the alpha nucleating agent. The weight ratio of vinyl compound to solid catalyst component in the catalyst modification step is preferably up to 5 (5:1), more preferably up to 3 (3:1), such as in the range of 0.5 (1:2) to 2 ( 2:1). The most preferred vinyl compound is vinylcyclohexane (VCH).
Нуклеирующий агент может быть введен в виде мастербатча. В этом случае мастербатч содержитThe nucleating agent can be introduced as a masterbatch. In this case, the masterbatch contains
- 7 041396 нуклеирующий агент, который предпочтительно представляет полимерный нуклеирующий агент, более предпочтительно альфа-нуклеирующий агент, наиболее предпочтительно винилциклоалкановый, такой как винилциклогексановый (VCH) полимер и/или винилалкановый полимер, предпочтительно винилциклогексановый (VCH) полимер, как указано выше или ниже, в количестве не более чем 500 частей на миллион, более предпочтительно от 1 до 200 частей на миллион и еще более предпочтительно от 5 до 100 частей на миллион от общей массы мастербатча. В этом варианте осуществления настоящего изобретения более предпочтительно указанный мастербатч присутствует в количестве не более чем 10,0 мас.%, более предпочтительно не более чем 5,0 мас.% и наиболее предпочтительно не более чем 3,5 мас.% от общего количества гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО). Наиболее предпочтительно мастербатч содержит, предпочтительно состоит из полимера, который прошел зародышеобразование при использовании BNT-технологии.7 041396 a nucleating agent which is preferably a polymeric nucleating agent, more preferably an alpha nucleating agent, most preferably a vinylcycloalkane such as a vinylcyclohexane (VCH) polymer and/or a vinylalkane polymer, preferably a vinylcyclohexane (VCH) polymer, as above or below, in an amount of not more than 500 ppm, more preferably from 1 to 200 ppm, and even more preferably from 5 to 100 ppm, based on the total weight of the masterbatch. In this embodiment of the present invention, more preferably, said masterbatch is present in an amount of no more than 10.0 wt.%, more preferably no more than 5.0 wt.%, and most preferably no more than 3.5 wt.% of the total amount of heterophasic propylene copolymer (HECO). Most preferably, the masterbatch contains, preferably consists of, a polymer that has undergone nucleation using BNT technology.
Гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) по настоящему изобретению предпочтительно получают при использовании процесса последовательной полимеризации, т.е. многостадийного способа, известного из области техники, к которой относится настоящее изобретение, где соответствующую матрица, т.е. полипропиленовую матрицу (М), получают при использовании по меньшей мере одного суспензионного реактора и необязательно по меньшей мере одного газофазного реактора, предпочтительно одного суспензионного реактора и одного газофазного реактора, после чего получают эластомерный сополимер (Е) при использовании по меньшей мере одного газофазного реактора, предпочтительно двух газофазных реакторов.The heterophasic propylene copolymer (HECO) of the present invention is preferably produced using a sequential polymerization process, i.e. multi-stage method known from the technical field to which the present invention relates, where the appropriate matrix, i. a polypropylene matrix (M) is obtained using at least one slurry reactor and optionally at least one gas phase reactor, preferably one slurry reactor and one gas phase reactor, after which an elastomeric copolymer (E) is obtained using at least one gas phase reactor, preferably two gas phase reactors.
А именно, гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) получают получением полипропиленовой матрицы (М) при использовании по меньшей мере одной реакторной системы, указанная система содержит по меньшей мере один реактор, перемещением указанной полипропиленовой матрицы (М) в последующую реакторную систему, указанная система содержит по меньшей мере один реактор, где в присутствии полипропиленовой матрицы (М) получают эластомерный пропилен сополимер (Е).Namely, a heterophasic propylene copolymer (HECO) is obtained by obtaining a polypropylene matrix (M) using at least one reactor system, said system contains at least one reactor, by moving said polypropylene matrix (M) into a subsequent reactor system, said system contains at least one reactor where, in the presence of a polypropylene matrix (M), an elastomeric propylene copolymer (E) is obtained.
Следовательно, каждая из полимеризационных систем может содержать один или более традиционный суспензионный реактор с мешалкой и/или один или более газофазный реактор. Предпочтительно используемые реакторы выбирают из группы циркуляционных и газофазных реакторов и, в частности, в способе используют по меньшей мере один циркуляционный реактор и по меньшей мере один газофазный реактор. Также возможно использование нескольких реакторов каждого типа, например один циркуляционный и два или три газофазных реактора, или два циркуляционных и один или двах газофазных реактора, в сериях.Therefore, each of the polymerization systems may comprise one or more conventional stirred slurry reactors and/or one or more gas phase reactors. Preferably the reactors used are selected from the group of loop and gas phase reactors and in particular at least one loop reactor and at least one gas phase reactor are used in the process. It is also possible to use several reactors of each type, for example one loop and two or three gas phase reactors, or two loop and one or two gas phase reactors, in series.
Предпочтительно способ получения гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО) содержит также предварительную полимеризацию с выбранной каталитической системой, как подробно описано ниже, содержащую прокатализатор Циглера-Натта, внешний донор и сокатализатор.Preferably, the heterophasic propylene copolymer (HECO) process also comprises a prepolymerization with a selected catalyst system, as detailed below, comprising a Ziegler-Natta procatalyst, an external donor, and a cocatalyst.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения предварительную полимеризацию проводят, как суспензионную полимеризацию в массе в жидком пропилене, т.е. жидкая фаза главным образом содержит пропилен с незначительным количеством других реагентов и необязательно инертных компонентов, растворенных в нем.In a preferred embodiment of the present invention, the prepolymerization is carried out as a bulk slurry polymerization in liquid propylene, i. the liquid phase mainly contains propylene with minor amounts of other reactants and optionally inert components dissolved therein.
Как правило, реакцию предварительной полимеризации проводят при температуре от 0 до 50°С, предпочтительно от 10 до 45°С и более предпочтительно от 15 до 40°С.Generally, the prepolymerization reaction is carried out at a temperature of 0 to 50°C, preferably 10 to 45°C, and more preferably 15 to 40°C.
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 20 до 100 бар, например 30 до 70 бар.The pressure in the prepolymerization reactor is not critical, but must be high enough to keep the reaction mixture in the liquid phase. Therefore, the pressure may be from 20 to 100 bar, for example 30 to 70 bar.
Предпочтительно все катализирующие компоненты вводят на стадии предварительной полимеризации. Однако, если твердый каталитический компонент (i) и сокатализатор (ii) подают отдельно, возможно введение только части сокатализатора на стадии предварительной полимеризации, а остальную часть вводят на последующих стадиях полимеризации. Также в таких случаях необходимо вводить такое количество сокатализатора на стадии предварительной полимеризации, которое достаточно для прохождения реакции полимеризации.Preferably, all catalytic components are introduced at the prepolymerization stage. However, if the solid catalyst component (i) and the cocatalyst (ii) are supplied separately, it is possible to introduce only a part of the cocatalyst in the prepolymerization stage, and the rest is introduced in the subsequent polymerization stages. Also in such cases, it is necessary to introduce an amount of co-catalyst in the prepolymerization stage that is sufficient to carry out the polymerization reaction.
Также на стадии предварительной полимеризации можно добавлять другие компоненты. Следовательно, для контроля молярной массы на стадии предварительной полимеризации может быть добавлен водород при использовании способа, известного из предшествующего уровня техники. Дополнительно, для предотвращения адгезии частиц друг с другом или стенками реактора могут быть добавлены антистатические добавки.Other components can also be added at the prepolymerization stage. Therefore, hydrogen can be added to control the molar mass in the prepolymerization step using a method known in the art. Additionally, antistatic additives may be added to prevent the particles from adhering to each other or to the walls of the reactor.
Точный контроль условий предварительной полимеризации и параметров реакции находится в компетенции специалиста в области техники, к которой относится настоящее изобретение.Precise control of prepolymerization conditions and reaction parameters is within the skill of the art to which the present invention pertains.
Суспензионный реактор представляет любой реактор непрерывного действия или простой реактор с мешалкой периодического действия, или циркуляционный реактор для проведения полимеризации в массе или в суспензии. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин полимеризация в массе означает полимеризацию в реакционной среде, включающей по меньшей мере 60,0 мас.% мономера. В настоящем изобретении суспензионный реактор предпочтительно представляет циркуляционныйA slurry reactor is any continuous or simple stirred batch reactor or loop reactor for bulk or slurry polymerization. Used in the description of the present patent application, the term polymerization in mass means polymerization in the reaction medium, including at least 60.0 wt.% monomer. In the present invention, the slurry reactor is preferably a circulating
- 8 041396 реактор для полимеризации в массе.- 8 041396 reactor for bulk polymerization.
Используемый в описании настоящей патентной заявки термин газофазный реактор относится к любому реактору с механическим перемешиванием или реактору с псевдоожиженным слоем. Предпочтительно газофазный реактор включают реактор с псевдоожиженным слоем с механическим перемешиванием со скоростью потока газа по меньшей мере 0,2 м/с.As used in the description of this patent application, the term gas phase reactor refers to any mechanically stirred or fluidized bed reactor. Preferably, the gas phase reactor comprises a mechanically agitated fluidized bed reactor with a gas flow rate of at least 0.2 m/s.
По существу, предпочтительный вариант получения гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО) по настоящему изобретению включает проведение полимеризации в процессе, включающем либо комбинацию одного циркуляционного и одного или двух, или трех газофазных реакторов, либо комбинации двух циркуляционных и одного или двух газофазных реакторов.As such, a preferred embodiment of the heterophasic propylene copolymer (HECO) of the present invention comprises carrying out the polymerization in a process comprising either a combination of one loop and one or two or three gas phase reactors, or a combination of two loop and one or two gas phase reactors.
Предпочтительный многостадийный способ представляет суспензионно-газофазный способ, такой как разработанный Borealis и известный, как Borstar® technology. В этом отношении приводится ссылка на ЕР 0887379 A1, WO 92/12182, WO 2004/000899, WO 2004/111095, WO 99/24478, WO 99/24479 и WO 00/68315. Ссылки введены в описании в полном объеме.A preferred multi-stage process is the slurry gas phase process such as developed by Borealis and known as Borstar® technology. Reference is made in this regard to EP 0887379 A1, WO 92/12182, WO 2004/000899, WO 2004/111095, WO 99/24478, WO 99/24479 and WO 00/68315. Links are entered in the description in full.
Дополнительный подходящий суспензионно-газофазный способ представляет способ Spheripol® Basell.An additional suitable slurry gas phase process is the Spheripol® Basell process.
Предпочтительно гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) по настоящему изобретению получают при использовании специального прокатализатора Циглера-Натта в комбинации со специальным внешним донором, как детально описано ниже, предпочтительно при использовании способа Spheripol® или способа Borstar®-PP.Preferably the heterophasic propylene copolymer (HECO) of the present invention is produced using a special Ziegler-Natta procatalyst in combination with a special external donor as detailed below, preferably using the Spheripol® process or the Borstar®-PP process.
Следовательно, один из предпочтительных многостадийных процессов может включать стадии получения полипропиленовой матрицы (М-1) в присутствии выбранной каталитической системы, как, например, детально описанной ниже, содержащей специальный прокатализатор Циглера-Натта (i), внешний донор (iii) и сокатализатор (ii), в суспензионном реакторе, таком как циркуляционный реактор;Therefore, one of the preferred multi-stage processes may include the steps of obtaining a polypropylene matrix (M-1) in the presence of a selected catalyst system, such as, for example, described in detail below, containing a special Ziegler-Natta procatalyst (i), an external donor (iii) and a co-catalyst ( ii) in a slurry reactor such as a loop reactor;
перемещение продукта, полученного в суспензионном реакторе, таком как циркуляционный реактор, в первый газофазный реактор;transferring the product obtained in the slurry reactor, such as a loop reactor, to the first gas phase reactor;
получение второй части полипропиленовой матрицы (М-2) в присутствии первой части полипропиленовой матрицы (М-1) и в присутствии каталитической системы, полученной из суспензионного реактора, такого как циркуляционный реактор, с получением полипропиленовой матрицы (М);obtaining a second part of the polypropylene matrix (M-2) in the presence of the first part of the polypropylene matrix (M-1) and in the presence of a catalyst system obtained from a slurry reactor, such as a loop reactor, to obtain a polypropylene matrix (M);
перемещение полученного в реакторе продукта из первого газофазного реактора во второй газофазный реактор, получение первой части эластомерного сополимера (Е-1) в присутствии полипропиленовой матрицы (М) и каталитической системы, полученной в первом газофазном реакторе;transferring the product obtained in the reactor from the first gas phase reactor to the second gas phase reactor, obtaining the first part of the elastomeric copolymer (E-1) in the presence of a polypropylene matrix (M) and a catalyst system obtained in the first gas phase reactor;
перемещение полученного в реакторе продукта из второго газофазного реактора в третий газофазный реактор, получение второй части эластомерного сополимера (Е-2) в присутствии полипропиленовой матрицы (М), первой части эластомерного сополимера (Е-1) и каталитической системы, полученной во втором газофазном реакторе, с получением гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО);transferring the product obtained in the reactor from the second gas phase reactor to the third gas phase reactor, obtaining the second part of the elastomeric copolymer (E-2) in the presence of the polypropylene matrix (M), the first part of the elastomeric copolymer (E-1) and the catalytic system obtained in the second gas phase reactor , to obtain a heterophasic propylene copolymer (HECO);
извлечение гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО).recovery of heterophasic propylene copolymer (HECO).
Как указано выше, для предпочтительного суспензионно-газофазного способа приведена следующая основная информация по условиям способа.As stated above, for the preferred slurry gas phase process, the following basic information on process conditions is given.
Температура предпочтительно составляет от 40 до 110°С, более предпочтительно от 50 до 100°С, в частности от 60 до 90°С под давлением в пределах от 5 до 80 бар, предпочтительно от 10 до 60 бар с необязательным добавлением водорода для контроля молекулярной массы при использовании известного способа per se.The temperature is preferably from 40 to 110°C, more preferably from 50 to 100°C, in particular from 60 to 90°C under pressure in the range from 5 to 80 bar, preferably from 10 to 60 bar with the optional addition of hydrogen to control molecular mass using the known method per se.
Продукт реакции суспензионной полимеризации, которую предпочтительно проводят в циркуляционном реакторе, затем перемещают в следующий газофазный реактор, где температура составляет от 50 до 130°С, более предпочтительно от 60 до 100°С под давлением в пределах от 5 до 50 бар, предпочтительно от 8 до 35 бар с необязательным добавлением водорода для контроля молекулярной массы при использовании известного способа per se.The reaction product of the slurry polymerization, which is preferably carried out in a loop reactor, is then transferred to the next gas phase reactor, where the temperature is from 50 to 130° C., more preferably from 60 to 100° C. under a pressure in the range from 5 to 50 bar, preferably from 8 up to 35 bar with the optional addition of hydrogen for molecular weight control using the known method per se.
Если требуется, полимеризация может быть проведена известным способом при сверхкритических условиях в суспензионном реакторе, таком как циркуляционный реактор, и/или конденсацией в газофазном реакторе.If required, the polymerization can be carried out in a known manner under supercritical conditions in a slurry reactor such as a loop reactor and/or by condensation in a gas phase reactor.
Согласно настоящему изобретению гетерофазный полипропилен получен предпочтительно при использовании многостадийного процесса полимеризации, как указано выше, в присутствии каталитической системы, содержащей в качестве компонента (i) прокатализатор Циглера-Натта, содержащий продукт переэтерификации низшего спирта и фталиевого эфира.According to the present invention, heterophasic polypropylene is obtained preferably using a multi-stage polymerization process as mentioned above, in the presence of a catalyst system containing as component (i) a Ziegler-Natta procatalyst containing a transesterification product of a lower alcohol and a phthalic ether.
Прокатализатор, используемый в настоящем изобретении, получают:The procatalyst used in the present invention is obtained:
a) реагированием аддукта в виде спрея в кристаллизованной форме или форме отвержденной эмульсии MgCl2 и С1-С2-спирта с TiCl4;a) reacting the spray adduct in crystallized or hardened emulsion form of MgCl 2 and C1-C 2 alcohol with TiCl 4 ;
b) реагированием продукта со стадии а) с диалкилфталатом с формулой (I)b) reacting the product from step a) with a dialkyl phthalate of formula (I)
- 9 041396- 9 041396
где R1' и R2' представляют независимо по меньшей мере С5-алкил, при условиях, при которых происходит переэтерификация между указанным С1-С2-спиртом и указанным диалкилфталатом с формулой (III) с образованием внутреннего донора, c) промывка продукта стадии b) и d) необязательно реагирование продукта стадии с) с дополнительным TiCl4. Прокатализатор получают, как описано, например, в патентных заявках WO 87/07620, WO 92/19653, WO 92/19658 и ЕР 0491566, ЕР 591224 и ЕР 586390. Содержание этих документов введено здесь ссылкой в полном объеме.where R 1 ' and R 2 ' represent independently at least C5-alkyl, under conditions under which transesterification occurs between the specified C 1 -C 2 -alcohol and the specified dialkyl phthalate with formula (III) with the formation of an internal donor, c) washing the product steps b) and d) optionally reaction of the product of step c) with additional TiCl 4 . The procatalyst is prepared as described, for example, in patent applications WO 87/07620, WO 92/19653, WO 92/19658 and EP 0491566, EP 591224 and EP 586390. The content of these documents is introduced here by reference in its entirety.
Сначала получают аддукт MgCl2 и С1-С2-спирт с формулой MgCl2*nROH, где R представляет метил или этил, и n является 1-6. Предпочтительным используемым спиртом является этанол.First, an adduct of MgCl 2 and a C1-C 2 alcohol is prepared with the formula MgCl 2 *nROH, where R is methyl or ethyl and n is 1-6. The preferred alcohol used is ethanol.
В качестве носителя катализатора используют аддукт, который сначала расплавляют и затем распыляют в кристаллизованной форме или форме отвержденной эмульсии.The catalyst carrier used is an adduct which is first melted and then pulverized in crystallized or hardened emulsion form.
На следующей стадии аддукт в виде спрея в кристаллизованной форме или форме отвержденной эмульсии с формулой MgCl2*nROH, где R представляет метил или этил, предпочтительно этил, и n является 1-6, контактирует с TiCl4 с получением титанизированного носителя с последующими стадиями добавления в указанный титанизированный носитель:In the next step, the spray adduct in crystallized or hardened emulsion form with the formula MgCl 2 *nROH, where R is methyl or ethyl, preferably ethyl, and n is 1-6, is contacted with TiCl 4 to form a titanized carrier, followed by addition steps into the specified titanized carrier:
(i) диалкилфталата с формулой (III) с R1' и R2' независимо представляющими по меньший мере C5-алкил, такой как по меньшей мере C5-алкил, или предпочтительно (ii) диалкилфталата с формулой (III) с R1' и R2' независимо представляющими по меньший мере C5-алкил, такой как по меньшей мере C5-алкил, или более предпочтительно (iii) диалкилфталата с формулой (I), выбранного из группы, состоящей из пропилгексилфталата (PrHP), ди(этилгексил)фталата (DOP), ди-изо-децилфталата (DIDP) и дитридецилфталата (DTDP), еще более предпочтительно диалкилфталата с формулой (I) представляющего ди(этилгексил)фталат (DOP) или диизооктилфталат, в частности диэтилгексилфталат, с получением первого продукта, подвергают указанный первый продукт подходящим условиям переэтерификации, т.е. до температуры выше 100°С, предпочтительно от 100 до 150°С, более предпочтительно от 130 до 150°С, таким образом, что указанный метанол или этанол переэтерифицируют указанными эфирными группами указанного диалкилфталата с формулой (I) с получением предпочтительно по меньшей мере 80 мол.%, более предпочтительно по меньшей мере 90 мол.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 95 мол.% диалкилфталата с формулой (II)(i) a dialkyl phthalate of formula (III) with R 1 ' and R 2 ' independently representing at least C 5 -alkyl, such as at least C 5 -alkyl, or preferably (ii) a dialkyl phthalate of formula (III) with R 1 ' and R 2 ' independently representing at least C 5 -alkyl, such as at least C 5 -alkyl, or more preferably (iii) a dialkyl phthalate of formula (I) selected from the group consisting of propylhexyl phthalate (PrHP), di(ethylhexyl) phthalate (DOP), di-iso-decyl phthalate (DIDP) and ditridecyl phthalate (DTDP), even more preferably a dialkyl phthalate of formula (I) representing di(ethylhexyl) phthalate (DOP) or diisooctyl phthalate, in particular diethylhexyl phthalate, to obtain of the first product, subjecting said first product to suitable transesterification conditions, i.e. to a temperature above 100° C., preferably from 100 to 150° C., more preferably from 130 to 150° C., such that said methanol or ethanol is transesterified with said ether groups of said dialkyl phthalate of formula (I) to obtain preferably at least 80 mol%, more preferably at least 90 mol%, most preferably at least 95 mol% of the dialkyl phthalate of formula (II)
ОABOUT
R1 (П)R1 (R)
R2R2
О где R1 и R2 представляет метил или этил, предпочтительно этил, диалкилфталат с формулой (IV) представляет внутренний донор и выход указанного переэтерифицированного продукта в качестве прокаталитической композиции (компонент (i)).O where R 1 and R 2 is methyl or ethyl, preferably ethyl, the dialkyl phthalate of formula (IV) is an internal donor and the yield of said interesterified product as a precatalytic composition (component (i)).
Аддукт с формулой MgCl2*nROH, где R представляет метил или этил, и n является 1-6, в предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения расплавляют и затем расплав предпочтительно инжектируют при использовании газа в охлажденный разбавитель или охлажденный газ, таким образом происходит кристаллизация аддукта в морфологически предпочтительную форму, как, например, описано в WO 87/07620.The adduct having the formula MgCl 2 *nROH where R is methyl or ethyl and n is 1-6 is melted in a preferred embodiment of the present invention and then the melt is preferably gas injected into the cooled diluent or cooled gas, thus crystallizing the adduct into a morphologically preferred form, such as described in WO 87/07620.
Этот кристаллизованный аддукт предпочтительно используют в качестве носителя катализатора, и он реагирует с используемым в настоящем изобретении прокатализатором, как описано в WO 92/19658 и WO 92/19653.This crystallized adduct is preferably used as a catalyst support and is reacted with the procatalyst used in the present invention as described in WO 92/19658 and WO 92/19653.
Поскольку остаток катализатора удаляют экстрагированием, то получают аддукт из титанизированного носителя и внутренний донор, в котором группа, полученная из сложного эфира многоатомного спирта, изменена.Since the catalyst residue is removed by extraction, an adduct of the titanized support and an internal donor is obtained in which the group derived from the polyhydric alcohol ester is changed.
В случае достаточного количества титан остается на носителе и будет действовать как активный элемент прокатализатора.In the case of a sufficient amount, the titanium remains on the support and will act as the active element of the procatalyst.
В противном случае титанизацию повторяют после указанной выше обработки для обеспечения достаточной концентрации титана и, следовательно, активности.Otherwise, the titanization is repeated after the above treatment to ensure sufficient titanium concentration and hence activity.
Предпочтительно прокатализатор, используемый в настоящем изобретении, содержит максимально 2,5 мас.% титана, предпочтительно максимально 2,2 мас.% и более предпочтительно максимально 2,0 мас.%. Предпочтительно содержание донора составляет от 4 до 12 мас.% и более предпочтительно от 6 до 10 мас.%.Preferably, the procatalyst used in the present invention contains at most 2.5 wt.% titanium, preferably at most 2.2 wt.%, and more preferably at most 2.0 wt.%. Preferably, the donor content is 4 to 12% by weight and more preferably 6 to 10% by weight.
Более предпочтительно прокатализатор, используемый в настоящем изобретении, получен при ис- 10 041396 пользовании этанола в качестве спирта и ди(этилгексил)фталата (DOP) в качестве диалкилфталата с формулой (I), с выходом диэтилфталата (DEP) в качестве соединения внутреннего донора.More preferably, the procatalyst used in the present invention is prepared by using ethanol as the alcohol and di(ethylhexyl)phthalate (DOP) as the dialkyl phthalate of formula (I), yielding diethyl phthalate (DEP) as the internal donor compound.
В другом варианте воплощения настоящего изобретения прокатализатор Циглера-Натта может быть модифицирован полимеризацией виниловым соединением в присутствии каталитической системы, содержащей специальный прокатализатор Циглера-Натта, внешний донор и сокатализатор, где виниловое соединение имеет формулуIn another embodiment of the present invention, the Ziegler-Natta procatalyst can be modified by polymerization with a vinyl compound in the presence of a catalyst system containing a special Ziegler-Natta procatalyst, an external donor, and a co-catalyst, where the vinyl compound has the formula
где R3 и R4 вместе образуют 5- или 6-членное насыщенное, ненасыщенное или ароматическое кольцо, или независимо представляют алкильную группу, включающую 1-4 атома углерода, и модифицированный катализатор, используемый для получения композиции гетерофазного сополимера полипропилена по настоящему изобретению. Полимеризованное виниловое соединение может действовать, как αнуклеирующий агент. Эту модификацию, в частности, используют для получения гетерофазного полипропилена (НЕСО).where R 3 and R 4 together form a 5- or 6-membered saturated, unsaturated or aromatic ring, or independently represent an alkyl group containing 1-4 carbon atoms, and a modified catalyst used to prepare the heterophasic polypropylene copolymer composition of the present invention. The polymerized vinyl compound can act as an α-nucleating agent. This modification, in particular, is used to obtain heterophasic polypropylene (HECO).
Модификацию контрольного катализатора проводят, как описано в международных патентных заявках WO 99/24478, WO 99/24479, и, в частности, WO 00/68315, введенных здесь ссылкой в отношении условий реакции, относящихся к модификации катализатора, наряду с таковыми, относящимися к реакции полимеризации.The modification of the control catalyst is carried out as described in international patent applications WO 99/24478, WO 99/24479, and in particular WO 00/68315, introduced here by reference in relation to the reaction conditions related to the modification of the catalyst, along with those related to polymerization reactions.
Используемая для получения гетерофазного полипропилена по настоящему изобретению каталитическая система предпочтительно содержит дополнительно к прокатализатору Циглера-Натта металлоорганический сокатализатор в качестве компонента (ii).The catalyst system used to produce the heterophasic polypropylene of the present invention preferably contains, in addition to the Ziegler-Natta procatalyst, an organometallic cocatalyst as component (ii).
Соответственно, предпочтительно выбирать сокатализатор из группы, состоящей из триалкилалюминия, такого как триэтилалюминий (TEA), триизобутилалюминий, хлорид диалкилалюминия и сесквихлорид алкилалюминия.Accordingly, it is preferable to select a cocatalyst from the group consisting of trialkylaluminum such as triethylaluminum (TEA), triisobutylaluminum, dialkylaluminum chloride and alkylaluminum sesquichloride.
Компонент (iii) используемой каталитической системы представляет внешний донор, представленный формулой (IIIa) или (IIIb). Формула (IIIa):Component (iii) of the catalytic system used is an external donor represented by formula (IIIa) or (IIIb). Formula (IIIa):
где R5 представляет разветвленную алкильную группу с в пределах от 3 до 12 атомов углерода, предпочтительно разветвленная алкильная группа имеет 3-6 атомов углерода, или циклоалкил с от 4 до 12 атомами углерода, предпочтительно циклоалкил, имеющий от 5 до 8 атомов углерода.where R 5 is a branched alkyl group with 3 to 12 carbon atoms, preferably a branched alkyl group having 3 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 4 to 12 carbon atoms, preferably a cycloalkyl having 5 to 8 carbon atoms.
По существу предпочтительно, чтобы R5 был выбран из группы, состоящей из изопропила, изобутила, изопентила, третбутила, третамила, неопентила, циклопентила, циклогексила, метилциклопентила и циклогептила.It is substantially preferred that R 5 be selected from the group consisting of isopropyl, isobutyl, isopentyl, tert-butyl, tertamyl, neopentyl, cyclopentyl, cyclohexyl, methylcyclopentyl and cycloheptyl.
Формула (IIIb):Formula (IIIb):
где Rx и Ry могут быть одинаковыми или отличаться и представляют углеводородную группу с от 1 до 12 атомами углерода.where R x and R y may be the same or different and represent a hydrocarbon group with from 1 to 12 carbon atoms.
Rx и Ry могут быть независимо выбраны из группы, состоящей из линейной алифатической углеводородной группы с от 1 до 12 атомами углерода, разветвленной алифатической углеводородной группы с от 1 до 12 атомами углерода и циклической алифатической углеводородной группы с от 1 до 12 атомами углерода. По существу предпочтительно, чтобы Rx и Ry были независимо выбраны из группы, состоящей из метила, этила, n-пропила, n-бутила, октила, деканила, изопропила, изобутила, изопентила, третбутила, третамила, неопентила, циклопентила, циклогексила, метилциклопентила и циклогептила.R x and R y may be independently selected from the group consisting of a linear aliphatic hydrocarbon group of 1 to 12 carbon atoms, a branched aliphatic hydrocarbon group of 1 to 12 carbon atoms, and a cyclic aliphatic hydrocarbon group of 1 to 12 carbon atoms. It is substantially preferred that R x and R y are independently selected from the group consisting of methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, octyl, decanyl, isopropyl, isobutyl, isopentyl, t-butyl, t-tamyl, neopentyl, cyclopentyl, cyclohexyl, methylcyclopentyl and cycloheptyl.
Более предпочтительно оба, и Rx, и Ry являются одинаковыми, еще более предпочтительно оба, и Rx, и Ry являются этильной группой.More preferably both R x and R y are the same, even more preferably both R x and R y are an ethyl group.
Более предпочтительно внешний донор с формулой (Vb) представляет диэтиламинотриэтоксисилан.More preferably, the external donor of formula (Vb) is diethylaminotriethoxysilane.
Наиболее предпочтительно внешний донор представляет таковой с формулой (IIIa), такой как дициклопентилдиметоксисилан[Si(ОСН3)2(циклопентил)2] или диизопропил диметокси силан [Si(ОСН3)2(СН(СН3)2)2], предпочтительно дициклопентилдиметоксисилан [Si(ОСН3)2(циклопентил)2].Most preferably, the external donor is that of formula (IIIa), such as dicyclopentyldimethoxysilane [Si(OCH 3 ) 2 (cyclopentyl) 2 ] or diisopropyl dimethoxy silane [Si(OCH 3 ) 2 (CH(CH 3 ) 2 ) 2 ], preferably dicyclopentyldimethoxysilane [Si(OCH 3 ) 2 (cyclopentyl) 2 ].
Композиция полипропилена (С) может содержать гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в количестве от 55 до 95 мас.ч., предпочтительно в количестве от 73 до 92 мас.ч., более предпочтительно в количестве от 79 до 90 мас.ч., где части по массе представляют части по общей массе частей гетерофазного сополимер пропилена (НЕСО), полярного модифицированного полипропилена (РМР) и углеродных волокон (CF).The polypropylene composition (C) may contain a heterophasic propylene copolymer (HECO) in an amount of from 55 to 95 parts by weight, preferably in an amount of from 73 to 92 parts by weight, more preferably in an amount of from 79 to 90 parts by weight, where parts by weight represent parts by total weight of parts of heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP), and carbon fibers (CF).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в количестве от 55 до 95 мас.ч., где части по массе представляют части по общей массе частей гетерофазного сополимер пропилена (НЕСО), полярного модифицированного полипропилена (РМР) и углеродных волокон (CF).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) contains a heterophasic propylene copolymer (HECO) in an amount of from 55 to 95 parts by weight, where parts by weight represent parts by total weight of parts of heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene ( PMP) and carbon fibers (CF).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в количестве от 79 до 90 мас.ч., где части по массе представляют части по общей массе частей гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), полярного модифицированного полипропилена (РМР) и углеродных волокон (CF).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) contains a heterophasic propylene copolymer (HECO) in an amount of from 79 to 90 parts by weight, where parts by weight represent parts by total weight of parts of the heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene ( PMP) and carbon fibers (CF).
- 11 041396- 11 041396
Композиция полипропилена может содержать гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в количестве по меньшей мере 55 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 73 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 79 мас.%, так как в пределах от 55 до 95 мас.%, предпочтительно в пределах от 73 до 92 мас.%, более предпочтительно в пределах от 79 до 90 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).The polypropylene composition may contain a heterophasic propylene copolymer (HECO) in an amount of at least 55 wt.%, preferably at least 73 wt.%, more preferably at least 79 wt.%, as in the range from 55 to 95 wt.% , preferably in the range from 73 to 92 wt.%, more preferably in the range from 79 to 90 wt.% of the total weight of the polypropylene composition (C).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в количестве от 55 до 95 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) contains a heterophasic propylene copolymer (HECO) in an amount of from 55 to 95 wt.% of the total weight of the polypropylene composition (C).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО) в количестве от 79 до 90 мас.ч. от общей массы композиции полипропилена (С).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) contains a heterophasic propylene copolymer (HECO) in an amount of from 79 to 90 wt.h. based on the total weight of the polypropylene composition (C).
Полярный модифицированный полипропилен (РМР).Polar modified polypropylene (PMP).
Для более легкого достижения более равномерной дисперсии углеродных волокон (CF) в полимерных компонентах, которые выступают в качестве матрицы для углеродных волокон (CF) в полипропиленовой композиции (С), полярный модифицированный полипропилен (РМР) применяют в качестве связующего агента.In order to more easily achieve a more uniform dispersion of carbon fibers (CF) in polymeric components that act as a matrix for carbon fibers (CF) in the polypropylene composition (C), polar modified polypropylene (PMP) is used as a binding agent.
Полярный модифицированный полипропилен (РМР) предпочтительно представляет полипропилен, содержащий полярные группы.Polar modified polypropylene (PMP) is preferably a polypropylene containing polar groups.
Далее более подробно будет описан полипропилен, который затем будет модифицирован в полярный модифицированный полипропилен (РМР).In the following, polypropylene will be described in more detail, which will then be modified to polar modified polypropylene (PMP).
Полипропилен предпочтительно представляет гомополимер пропилена или неупорядоченный сополимер пропилена, такой как сополимер (i) пропилена и (ii) этилена и/или С4-С12 α-олефинов, предпочтительно (i) пропилена и (ii) α-олефина, выбранного из группы, состоящей из этилена, 1-бутена, 1-гексена, 1-октена и их смесей, предпочтительно только этилена.The polypropylene is preferably a propylene homopolymer or a random propylene copolymer such as a copolymer of (i) propylene and (ii) ethylene and/or C 4 -C 12 α-olefins, preferably (i) propylene and (ii) an α-olefin selected from the group , consisting of ethylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene and mixtures thereof, preferably only ethylene.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения полярный модифицированный полипропилен (РМР) представляет модифицированный неупорядоченный сополимер пропилена, где указанный неупорядоченный сополимер пропилена содержит в качестве единственной сомономерной единицы этилен.In one embodiment of the present invention, the polar modified polypropylene (PMP) is a modified random propylene copolymer, wherein said random propylene copolymer contains ethylene as the only comonomer unit.
В отношении используемого в описании настоящей патентной заявки термина неупорядоченный сополимер пропилена делается ссылка на приведенную выше информацию в части описания гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО).With respect to the term random propylene copolymer used in the description of this patent application, reference is made to the above information regarding the description of heterophasic propylene copolymer (HECO).
Предпочтительно единицы, получаемые из пропилена, составляют основную часть неупорядоченного сополимера пропилена, т.е. по меньшей мере 90,0 мас.%, более предпочтительно в пределах от 92,0 до 99,5 мас.%, еще более предпочтительно от 92,5 до 98,0 мас.% и еще более предпочтительно от 93,0 до 96,0 мас.% от общей массы неупорядоченного сополимера пропилена. Соответственно, количество единиц, полученных из этилен и/или С4-С12а-олефинов, предпочтительно полученных из этилена, в неупорядоченном сополимере пропилена составляет максимально 10 мас.%, более предпочтительно в пределах от 0,5 до 8,0 мас.%, еще более предпочтительно в пределах от 2,0 до 7,5 мас.% и еще более предпочтительно в пределах от 4,0 до 7,0 мас.% от общей массы неупорядоченного сополимера пропилена.Preferably, the units derived from propylene constitute the bulk of the random propylene copolymer, i. e. at least 90.0 wt.%, more preferably in the range from 92.0 to 99.5 wt.%, even more preferably from 92.5 to 98.0 wt.%, and even more preferably from 93.0 to 96 0 wt% based on the total weight of the random propylene copolymer. Accordingly, the number of units derived from ethylene and/or C 4 -C 12 a-olefins, preferably derived from ethylene, in the random propylene copolymer is at most 10 wt.%, more preferably in the range from 0.5 to 8.0 wt. %, even more preferably in the range from 2.0 to 7.5 wt.% and even more preferably in the range from 4.0 to 7.0 wt.%, based on the total mass of the random propylene copolymer.
По существу следует понимать, что неупорядоченный сополимер пропилена содержит только единицы, получаемые из пропилена и этилена. Количество сомономера, приведенные в этом абзаце, относятся предпочтительно к неупорядоченному сополимеру пропилена, который не модифицирован.As such, it should be understood that the random propylene copolymer contains only units derived from propylene and ethylene. The amounts of comonomer given in this paragraph preferably refer to a random propylene copolymer which is not modified.
Следует понимать, что неупорядоченный сополимер пропилена, т.е. не модифицированный неупорядоченный сополимер пропилена, имеет температуру плавления Tm в пределах от 125 до 140°С, более предпочтительно в пределах от 128 до 138°С и наиболее предпочтительно в пределах от 131 до 136°С. Температура плавления, приведенная в этом абзаце, представляет температуру плавления не модифицированного неупорядоченного сополимера пропилена.It should be understood that the random propylene copolymer, i. unmodified random propylene copolymer has a melting point Tm in the range of 125 to 140°C, more preferably in the range of 128 to 138°C and most preferably in the range of 131 to 136°C. The melting point given in this paragraph is the melting point of the unmodified random propylene copolymer.
Следует понимать, что неупорядоченный сополимер пропилена, т.е. не модифицированный неупорядоченный сополимер пропилена, имеет скорость течения расплава MFR2 (230°С), как измерено согласно ISO 1133, в пределах от 1 до 30 г/10 мин, предпочтительно в пределах от 1 до 20 г/10 мин, более предпочтительно в пределах от 1 до 10 г/10 мин и наиболее предпочтительно в пределах от 2 до 6 г/10 мин.It should be understood that the random propylene copolymer, i. unmodified random propylene copolymer, has a melt flow rate MFR2 (230°C), as measured according to ISO 1133, in the range of 1 to 30 g/10 min, preferably in the range of 1 to 20 g/10 min, more preferably in the range from 1 to 10 g/10 min and most preferably in the range from 2 to 6 g/10 min.
Следует понимать, что полярный модифицированный полипропилен (РМР) содержит группы, полученные из полярных групп. В этом контексте предпочтение отдается модифицированному полипропилену (РМР), содержащему группы, полученные из полярных соединений, в частности, выбранных из группы, состоящей из ангидридов кислот, карбоновых кислот, производных карбоновых кислот, первичных и вторичных аминов, гидроксильных соединений, оксазолина и эпоксидов, а также ионных соединений.It should be understood that polar modified polypropylene (PMP) contains groups derived from polar groups. In this context, preference is given to modified polypropylene (PMP) containing groups derived from polar compounds, in particular selected from the group consisting of acid anhydrides, carboxylic acids, carboxylic acid derivatives, primary and secondary amines, hydroxyl compounds, oxazoline and epoxides, as well as ionic compounds.
Конкретные примеры указанных полярных соединений представляют ненасыщенные циклические ангидриды и их алифатические сложные диэфиры, и производные дикислот. В частности, может быть использован малеиновый ангидрид и соединения, выбранные из Ο1-Ο10 линейных и разветвленных диал- 12 041396 килмалеинатов, Ci-Сю линейных и разветвленных диалкилфумаратов, итаконового ангидрида, СрСщ линейных и разветвленных сложных эфиров итаконовой кислоты и диалкила, малеиновой кислоты, фумаровой кислоты, итаконовой кислоты и их смесей.Specific examples of said polar compounds are unsaturated cyclic anhydrides and their aliphatic diesters and diacid derivatives. In particular, maleic anhydride and compounds selected from Ο 1 -Ο 10 linear and branched dialkyl maleicates, Ci-Ci linear and branched dialkyl fumarates, itaconic anhydride, СрСш linear and branched esters of itaconic acid and dialkyl, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and mixtures thereof.
Касательно структуры, полярный модифицированный полипропилен (РМР) предпочтительно выбирают из граф или блок сополимеров предпочтительно указанного выше полипропилена, такого как указанный выше неупорядоченный сополимер пропилена.Regarding the structure, the polar modified polypropylene (PMP) is preferably selected from graph or block copolymers, preferably the above polypropylene, such as the above random propylene copolymer.
Предпочтительно полярный модифицированный полипропилен (РМР), т.е. связующий агент, представляет полипропилен, такой как неупорядоченный сополимер пропилена. Как указано выше в части полярный модифицированный пропилен (РМР) в качестве связующего агента, привитой такой полярной группой.Preferably polar modified polypropylene (PMP), i.e. the binder is a polypropylene such as a random propylene copolymer. As mentioned above in the part of polar modified propylene (PMP) as a coupling agent grafted with such a polar group.
По существу предпочтение отдается использованию полипропилена, такого как неупорядоченный сополимер пропилена, как указано выше в части Полярный модифицированный пропилен (РМР), привитого малеиновым ангидридом в качестве полярного модифицированного полипропилена (РМР), т.е. связующего агента.As such, preference is given to using a polypropylene such as a random propylene copolymer as described above in the Polar Modified Propylene (PMP) section grafted with maleic anhydride as the Polar Modified Polypropylene (PMP), i.e. bonding agent.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения полярный модифицированный полипропилен (РМР) представляет неупорядоченный сополимер пропилена, как указано выше, привитой малеиновым ангидридом. Следовательно, в одном конкретном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полярный модифицированный полипропилен (РМР) представляет неупорядоченный сополимер пропилена-этилена, привитой малеиновым ангидридом, более предпочтительно в котором содержание этилена от общего количества неупорядоченного сополимера пропилена-этилена составляет в пределах от 2,0 до 7,5 мас.%, более предпочтительно в пределах от 4,0 до 7,0 мас.%.In one embodiment of the present invention, the polar modified polypropylene (PMP) is a random copolymer of propylene, as defined above, grafted with maleic anhydride. Therefore, in one particular preferred embodiment of the present invention, the polar modified polypropylene (PMP) is a random propylene-ethylene copolymer grafted with maleic anhydride, more preferably in which the ethylene content of the total amount of random propylene-ethylene copolymer is in the range from 2.0 to 7 .5 wt.%, more preferably in the range from 4.0 to 7.0 wt.%.
Следует понимать, что для достижения заданной дисперсии углеродных волокон (CF) в полимерных компонентах, гарантирующей, что полимерная композиция (С) обеспечивает хорошо сбалансированные механические свойства, в частности высокую ударную прочность в комбинации с высоким относительным удлинением при разрыве при низкой плотности, полярный модифицированный полипропилен (РМР) содержит количество групп, полученных из полярных групп, которое выше, чем таковое, как правило, используемое в полярных модифицированных полипропиленах, рассматриваемых на роль полипропиленов.It should be understood that in order to achieve a desired dispersion of carbon fibers (CF) in polymer components, ensuring that the polymer composition (C) provides well-balanced mechanical properties, in particular high impact strength in combination with high elongation at break at low density, polar modified polypropylene (PMP) contains a number of groups derived from polar groups that is higher than that typically used in polar modified polypropylenes considered for the role of polypropylenes.
Полярный модифицированный полипропилен (РМР) может содержать группы, полученные из полярных групп в пределах от 0,5 до 5,0 мас.%, предпочтительно в пределах от 1,0 до 4,0 мас.%, более предпочтительно в пределах от 1,5 до 3,0 мас.%, еще более предпочтительно в пределах от 1,7 до 2,3 мас.% от общей массы полярного модифицированного полипропилена (РМР).The polar modified polypropylene (PMP) may contain groups derived from polar groups in the range of 0.5 to 5.0% by weight, preferably in the range of 1.0 to 4.0% by weight, more preferably in the range of 1, 5 to 3.0 wt.%, even more preferably in the range from 1.7 to 2.3 wt.% of the total weight of the polar modified polypropylene (PMP).
Полярный модифицированный полипропилен (РМР) может иметь объемную скорость течения расплава MVI (170°С; 1,2 кг), как измерено согласно ISO 1133, в пределах от 20 до 150 см3/10 мин, предпочтительно в пределах от 40 до 100 см3/10 мин.Polar modified polypropylene (PMP) may have a melt space velocity MVI (170° C.; 1.2 kg) as measured according to ISO 1133 in the range of 20 to 150 cm 3 /10 min, preferably in the range of 40 to 100 cm 3 /10 min.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения полярный модифицированный полипропилен (РМР) представляет неупорядоченный сополимер пропилена-этилена, привитой малеиновым ангидридом, с содержанием этилена от общего количества неупорядоченного сополимера пропиленаэтилена, составляющим в пределах от 2,0 до 7,5 мас.%, с группами, полученными из полярных групп, в пределах от 0,5 до 5,0 мас.% и объемной скоростью течения расплава MVI (170°С; 1,2 кг), как измерено согласно ISO 1133, в пределах от 20 до 150 см3/10 мин.In one embodiment of the present invention, the polar modified polypropylene (PMP) is a random propylene-ethylene copolymer grafted with maleic anhydride, with an ethylene content of the total amount of random propylene-ethylene copolymer ranging from 2.0 to 7.5 wt.%, with groups obtained from polar groups, ranging from 0.5 to 5.0 wt.% and volume flow rate of the melt MVI (170°C; 1.2 kg), as measured according to ISO 1133, ranging from 20 to 150 cm 3 /10 min.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения полярный модифицированный полипропилен (РМР) представляет неупорядоченный сополимер пропилена-этилена, привитой малеиновым ангидридом, с содержанием этилена от общего количества неупорядоченного сополимера пропиленаэтилена, составляющим в пределах от 2,0 до 3,0 мас.%, с группами, полученными из полярных групп, в пределах от 1,5 до 3,0 мас.% и объемной скоростью течения расплава MVI (170°С; 1,2 кг), как измерено согласно ISO 1133, в пределах от 40 до 100 см3/10 мин.In one embodiment of the present invention, the polar modified polypropylene (PMP) is a random propylene-ethylene copolymer grafted with maleic anhydride, with an ethylene content of the total amount of random propylene-ethylene copolymer ranging from 2.0 to 3.0 wt.%, with groups obtained from polar groups, ranging from 1.5 to 3.0 wt.% and volume flow rate of the melt MVI (170°C; 1.2 kg), as measured according to ISO 1133, ranging from 40 to 100 cm 3 /10 min.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения полярный модифицированный полипропилен (РМР) представляет неупорядоченный сополимер пропилена-этилена, привитой малеиновым ангидридом, с содержанием этилена от общего количества неупорядоченного сополимера пропиленаэтилена, составляющим в пределах 2,0 до 2,8 мас.%, с группами, полученными из полярных групп, в пределах от 1,7 до 2,3 мас.% и объемной скоростью течения расплава MVI (170°С; 1,2 кг), как измерено согласно ISO 1133, в пределах от 40 до 100 см3/10 мин.In one embodiment of the present invention, the polar modified polypropylene (PMP) is a random propylene-ethylene copolymer grafted with maleic anhydride, with an ethylene content of the total amount of random propylene-ethylene copolymer ranging from 2.0 to 2.8 wt.%, with groups, obtained from polar groups, ranging from 1.7 to 2.3 wt.% and volume flow rate of the melt MVI (170°C; 1.2 kg), as measured according to ISO 1133, ranging from 40 to 100 cm 3 / 10 min.
Дополнительно или в качестве альтернативы, следует понимать, что полярный модифицированный полипропилен (РМР) предпочтительно имеет температуру плавления Tm в пределах от 120 до 150°С, более предпочтительно в пределах от 125 до 145°С и наиболее предпочтительно в пределах от 130 до 140°С.Additionally or alternatively, it should be understood that polar modified polypropylene (PMP) preferably has a melting point Tm in the range of 120 to 150°C, more preferably in the range of 125 to 145°C and most preferably in the range of 130 to 140° WITH.
Полярный модифицированный полипропилен (РМР) может быть получен при использовании простого двухстадийного процесса прививки, включающего твердую стадию в качестве первой стадии и стадию в расплаве в качестве второй стадии. Такие стадии процесса хорошо известны из области техники, к которой относится настоящее изобретение.Polar modified polypropylene (PMP) can be obtained using a simple two-stage grafting process, including a solid stage as the first stage and a melt stage as the second stage. Such process steps are well known in the art to which the present invention pertains.
- 13 041396- 13 041396
Полярный модифицированный полипропилен (РМР) известен в области техники, к которой относится настоящее изобретение, и коммерчески доступен. Подходящим примером является SCONA TSPPPolar modified polypropylene (PMP) is known in the art to which the present invention pertains and is commercially available. A suitable example is SCONA TSPP
10213 GB BYK.10213GB BYK.
Композиция полипропилена (С) может содержать полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 1,0 до 10 мас.ч., предпочтительно в пределах от 2,5 до 10 мас.ч., более предпочтительно в пределах от 3,0 до 7,0 мас.ч., более предпочтительно в пределах от 3,0 до 6,0 мас.ч., от общей массы частей гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), полярного модифицированного полипропилена (РМР) и углеродных волокон (CF).The polypropylene composition (C) may contain polar modified polypropylene (PMP) in the range from 1.0 to 10 parts by weight, preferably in the range from 2.5 to 10 parts by weight, more preferably in the range from 3.0 to 7 0 parts by weight, more preferably in the range of 3.0 to 6.0 parts by weight, based on the total weight of parts of heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) содержит полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 1,0 до 10 мас.ч. от общей массы частей гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), полярного модифицированного полипропилена (РМР) и углеродных волокон (CF).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) contains polar modified polypropylene (PMP) in the range from 1.0 to 10 wt.h. based on the total weight of parts of heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) содержит полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 2,5 до 10 мас.ч. от общей массы частей гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), полярного модифицированного полипропилена (РМР) и углеродных волокон (CF).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) contains polar modified polypropylene (PMP) in the range from 2.5 to 10 wt.h. based on the total weight of parts of heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) содержит полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 3,0 до 6,0 мас.ч. от общей массы частей гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), полярного модифицированного полипропилена (РМР) и углеродных волокон (CF).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) contains polar modified polypropylene (PMP) in the range from 3.0 to 6.0 wt.h. based on the total weight of parts of heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF).
Композиция полипропилена может содержать полярный модифицированный полипропилен (РМР) в количестве по меньшей мере 1,0 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 2,5 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 3,0 мас.%, такое как количество в пределах от 1,0 до 10 мас.%, предпочтительно в пределах от 2,5 до 10 мас.%, более предпочтительно в пределах от 3,0 до 7,0 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).The polypropylene composition may contain polar modified polypropylene (PMP) in an amount of at least 1.0 wt.%, preferably at least 2.5 wt.%, more preferably at least 3.0 wt.%, such as an amount in the range from 1.0 to 10 wt.%, preferably in the range from 2.5 to 10 wt.%, more preferably in the range from 3.0 to 7.0 wt.% of the total weight of the polypropylene composition (C).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) содержит полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 1,0 до 10 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) contains polar modified polypropylene (PMP) in the range from 1.0 to 10 wt.% of the total weight of the polypropylene composition (C).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) содержит полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 2,5 до 10 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) contains polar modified polypropylene (PMP) in the range from 2.5 to 10 wt.% of the total weight of the polypropylene composition (C).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) содержит полярный модифицированный полипропилен (РМР) в пределах от 3,0 до 6,0 мас.ч. от общей массы композиции полипропилена (С).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) contains polar modified polypropylene (PMP) in the range from 3.0 to 6.0 wt.h. based on the total weight of the polypropylene composition (C).
Предпочтительно полярный модифицированный полипропилен (РМР) представляет единственный полярный модифицированный полипропилен, присутствующий в композиции полипропилена (С). В одном варианте осуществления настоящего изобретения полярный модифицированный полипропилен (РМР) представляет единственный полярный модифицированный полипропилен, присутствующий в композиции полипропилена (С).Preferably, the polar modified polypropylene (PMP) is the only polar modified polypropylene present in the polypropylene composition (C). In one embodiment of the present invention, the polar modified polypropylene (PMP) is the only polar modified polypropylene present in the polypropylene composition (C).
Углеродные волокна (CF).Carbon fibers (CF).
Следует понимать, что композиция полипропилена (С) должна иметь хорошо сбалансированные механические свойства, в частности высокую ударную прочность в комбинации с высоким относительным удлинением при разрыве. Для достижения этих свойств обязательным требований является включение углеродных волокон (CF).It should be understood that the polypropylene composition (C) must have well balanced mechanical properties, in particular high impact strength in combination with high elongation at break. To achieve these properties, the inclusion of carbon fibers (CF) is a must.
Углеродные волокна (CF) могут иметь средний диаметр в пределах от 2 до 30 дм, предпочтительно в пределах от 3 до 25 дм, более предпочтительно в пределах от 5 до 20 дм.The carbon fibers (CF) may have an average diameter in the range of 2 to 30 dm, preferably in the range of 3 to 25 dm, more preferably in the range of 5 to 20 dm.
Углеродные волокна (CF) могут иметь плотность в пределах от 1,0 до 2,5 г/см3, предпочтительно в пределах от 1,5 до 2,3 г/см3, более предпочтительно в пределах от 1,7 до 2,0 г/см3.Carbon fibers (CF) may have a density in the range of 1.0 to 2.5 g/cm 3 , preferably in the range of 1.5 to 2.3 g/cm 3 , more preferably in the range of 1.7 to 2, 0 g/ cm3 .
Следует отметить, что углеродные не рассматриваются как полимерный материал. Дополнительно, углеродные волокна (CF) не рассматриваются, как охватываемые термином добавки (AD) , как описано более подробно ниже.It should be noted that carbon is not considered as a polymeric material. Additionally, carbon fibers (CF) are not considered to be covered by the term additives (AD), as described in more detail below.
Углеродные волокна (CF) могут быть в форме нетканого полотна. Нетканое полотно предпочтительно содержит по меньшей мере 50 мас.% углеродных волокон (CF), более предпочтительно по меньшей мере 65 мас.% углеродных волокон, еще более предпочтительно по меньшей мере 75 мас.% углеродных волокон (CF) и наиболее предпочтительно по меньшей мере 80 мас.% от общей массы нетканого полотна.The carbon fibers (CF) may be in the form of a non-woven fabric. The non-woven fabric preferably contains at least 50 wt.% carbon fibers (CF), more preferably at least 65 wt.% carbon fibers, even more preferably at least 75 wt.% carbon fibers (CF), and most preferably at least 80 wt.% of the total weight of the non-woven fabric.
Нетканое полотно по настоящему изобретению может содержать полимерные соединения, такие как проклеивающие агенты и/или швейные нитки. Следует понимать, что проклеивающие агенты и/или швейные нитки не содержатся в количестве, превышающем 10 мас.%, предпочтительно 7,5 мас.% еще более предпочтительно 3 мас.% от общей массы углеродного волокна (CF). Проклеивающие агенты и/или швейные нитки рассматриваются, как входящие в объем термина углеродное волокно (CF) и не являются дополнительным полимерным соединением.The nonwoven fabric of the present invention may contain polymeric compounds such as sizing agents and/or sewing threads. It should be understood that sizing agents and/or sewing threads are not contained in an amount exceeding 10 wt.%, preferably 7.5 wt.% even more preferably 3 wt.% of the total weight of carbon fiber (CF). Sizing agents and/or sewing threads are considered to be within the scope of the term carbon fiber (CF) and are not an additional polymeric compound.
- 14 041396- 14 041396
В случае, когда присутствуют, количество швейных ниток в норме составляет в пределах от 0,25 до мас.%, предпочтительно в пределах от 0,5 до 7,5 мас.% и наиболее предпочтительно в пределах от 1,0 до 3,0 мас.% от общей массы нетканого полотна. Подходящие швейные нитки представляют, например, полиэстровые волокна. Как указано выше, швейные нитки рассматриваются, как охватываемые термином углеродное волокно (CF), и не являются дополнительным полимерным соединением.When present, the amount of sewing thread is normally in the range of 0.25 to wt.%, preferably in the range of 0.5 to 7.5 wt.%, and most preferably in the range of 1.0 to 3.0 wt.% of the total weight of the nonwoven fabric. Suitable sewing threads are, for example, polyester fibres. As stated above, sewing threads are considered to be covered by the term carbon fiber (CF) and are not an additional polymeric compound.
В случае, когда присутствует, количество проклеивающего агента, как правило, составляет в пределах от 0,25 до 15 мас.%, предпочтительно от 0,5 до 10 мас.%, более предпочтительно от 1,0 до 7,5 мас.% от общей массы углеродных волокон (CF). Подходящими проклеивающими агентами являются, например, эпоксидные смолы, эпоксидные смолы, модифицированные полимером простого эфира, полиуретан, привитой аминосиланом полипропилен. Как указано выше, проклеивающие агенты рассматриваются, как охватываемые термином углеродное волокно (CF), и не являются дополнительным полимерным соединением.When present, the amount of sizing agent is generally in the range of 0.25 to 15% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight, more preferably 1.0 to 7.5% by weight. from the total mass of carbon fibers (CF). Suitable sizing agents are, for example, epoxy resins, ether polymer modified epoxy resins, polyurethane, aminosilane grafted polypropylene. As stated above, sizing agents are considered to be covered by the term carbon fiber (CF) and are not an additional polymer compound.
Следует понимать, что нетканое полотно может представлять повторно перерабатываемый материал, который может содержать дополнительные соединения помимо углеродных волокон, такие как незначительные количества стекловолокна, в зависимости от первого применения. Эти дополнительные соединения рассматриваются, как охватываемые термином углеродное волокно (CF) не являются дополнительным соединением, в частности не являются дополнительными полимерными соединения и/или соединениями волокон.It should be understood that the nonwoven web may be a recyclable material, which may contain additional compounds in addition to carbon fibers, such as minor amounts of glass fibers, depending on the first application. These additional connections are considered as covered by the term carbon fiber (CF) are not an additional connection, in particular are not additional polymeric compounds and/or fiber compounds.
Следует понимать, что эти дополнительные соединения, такие как стекловолокно, не содержатся в количестве, превышающем 10 мас.%, предпочтительно 5 мас.%, еще более предпочтительно 3 мас.% от общей массы углеродного волокна (CF). В одном варианте осуществления настоящего изобретения углеродное волокно (CF) не содержит стекловолокно в количестве, превышающем 5 мас.% от общей массы углеродного волокна (CF). В одном варианте осуществления настоящего изобретения углеродное волокно (CF) не содержит стекловолокно.It should be understood that these additional compounds, such as glass fibers, are not contained in an amount exceeding 10 wt.%, preferably 5 wt.%, even more preferably 3 wt.% of the total weight of carbon fiber (CF). In one embodiment of the present invention, the carbon fiber (CF) does not contain glass fiber in an amount greater than 5 wt.% of the total weight of carbon fiber (CF). In one embodiment of the present invention, the carbon fiber (CF) does not contain glass fibers.
В случае, когда углеродные волокна (CF) находятся в форме нетканого полотна, нетканое полотно предпочтительно находится в форме полосы.In the case where the carbon fibers (CF) are in the form of a non-woven fabric, the non-woven fabric is preferably in the form of a strip.
Как правило, ширина полосы составляет не более чем 300 мм. Предпочтительно полоса имеет ширину от 10 до 300 мм, предпочтительно ширину от 25 до 250 мм и наиболее предпочтительно ширину от 40 до 200 мм. Дополнительно или в качестве альтернативы, полоса предпочтительно имеет длину по меньшей мере 50 см, более предпочтительно по меньшей мере 150 см и наиболее предпочтительно по меньшей мере 250 см.As a rule, the strip width is not more than 300 mm. Preferably the strip has a width of 10 to 300 mm, preferably a width of 25 to 250 mm and most preferably a width of 40 to 200 mm. Additionally or alternatively, the strip preferably has a length of at least 50 cm, more preferably at least 150 cm, and most preferably at least 250 cm.
Полоса может быть в форме рулона. Следовательно, длина по существу не является ограниченной. Однако длина по существу не ограничена, т.е. полоса может представлять так называемую бесконечную полосу.The strip may be in the form of a roll. Therefore, the length is essentially not limited. However, the length is not substantially limited, i. e. the strip may represent the so-called endless strip.
Средняя масса нетканого полотна предпочтительно составляет в пределах от 100 до 1000 г/м2, более предпочтительно в пределах от 150 до 800 г/м2 и наиболее предпочтительно в пределах от 250 до 650 г/м2.The average weight of the nonwoven fabric is preferably in the range of 100 to 1000 g/m 2 , more preferably in the range of 150 to 800 g/m 2 , and most preferably in the range of 250 to 650 g/m 2 .
Нетканое полотно дополнительно характеризуется постоянной массой на единицу площади. Следовательно, разница в массе между двумя частями нетканого полотна, имеющими идентичную площадь, выраженную как частное от части, имеющей более высокую массу, к части, имеющей меньшую массу, составляет предпочтительно в пределах 10%, более предпочтительно в пределах 5%.The nonwoven fabric is further characterized by a constant weight per unit area. Therefore, the difference in weight between two parts of the nonwoven fabric having the same area, expressed as the quotient of the part having a higher mass to the part having a lower mass, is preferably within 10%, more preferably within 5%.
Получение нетканого полотна из углеродных волокон (CF), например ровингов, или повторно перерабатываемого материала, который может быть в форме полученного формованием полотна, хорошо известно из области техники, к которой относится настоящее изобретение. Подходящим способом является, например, иглопробивной.The preparation of a carbon fiber (CF) nonwoven web, such as rovings, or recyclable material, which may be in the form of a spun web, is well known in the art to which the present invention pertains. A suitable method is, for example, needle-punched.
Предпочтительно нетканое полотно основано на рецептуре, приведенной в табл. 2 в форме нетканого полотна, предпочтительно полученного иглопробивным способом.Preferably, the nonwoven fabric is based on the formulation shown in Table 1. 2 in the form of a non-woven web, preferably needle-punched.
Композиция полипропилена (С) может содержать углеродные волокна (CF) в количестве от 2,5 до 35 мас.ч., предпочтительно в количестве от 5,0 до 20 мас.ч., более предпочтительно в пределах от 7,0 до 15 мас.ч., еще более предпочтительно в пределах от 8,5 до 12,5 мас.ч., где части по массе представляют по общей массе частей гетерофазного сополимер пропилена (НЕСО), полярный модифицированный полипропилен (РМР) и углеродные волокна (CF).The polypropylene composition (C) may contain carbon fibers (CF) in an amount of 2.5 to 35 parts by weight, preferably in an amount of 5.0 to 20 parts by weight, more preferably in the range of 7.0 to 15 parts by weight. .h., even more preferably in the range from 8.5 to 12.5 wt.h., where parts by weight represent the total weight of parts of heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF) .
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) содержит углеродные волокна (CF) в пределах от 2,5 до 35 мас.ч., где части по массе представляют по общей массе частей гетерофазного сополимер пропилена (НЕСО), полярный модифицированный полипропилен (РМР) и углеродные волокна (CF).In one embodiment of the present invention, the composition of polypropylene (C) contains carbon fibers (CF) in the range from 2.5 to 35 parts by weight, where parts by weight are based on the total weight of parts of heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene ( PMP) and carbon fibers (CF).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) содержит углеродные волокна (CF) в пределах от 8,5 до 12,5 мас.ч., где части по массе представляют от общей массы частей гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), полярного модифицированного полипропилена (РМР) и углеродных волокон (CF).In one embodiment of the present invention, the composition of polypropylene (C) contains carbon fibers (CF) in the range from 8.5 to 12.5 parts by weight, where parts by weight represent the total weight of parts of heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF).
Композиция полипропилена может содержать углеродные волокна (CF) в количестве по меньшей мере 2,5 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 5,0 мас.%, более предпочтительно по меньшей мереThe polypropylene composition may contain carbon fibers (CF) in an amount of at least 2.5 wt.%, preferably at least 5.0 wt.%, more preferably at least
- 15 041396- 15 041396
7,0 мас.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 8,5 мас.%, так как количество в пределах от 2,5 до 35 мас.%, предпочтительно в пределах от 5,0 до 20 мас.%, еще более предпочтительно в пределах от7.0 wt.%, even more preferably at least 8.5 wt.%, since the amount is in the range from 2.5 to 35 wt.%, preferably in the range from 5.0 to 20 wt.%, even more preferably within
7,0 до 15,0 мас.% и еще более предпочтительно в пределах от 8,5 до 12,5 мас.%от общей массы композиции полипропилена(С).7.0 to 15.0 wt.% and even more preferably in the range from 8.5 to 12.5 wt.% of the total weight of the polypropylene (C) composition.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) содержит углеродные волокна (CF) в пределах от 2,5 до 35 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) contains carbon fibers (CF) in the range from 2.5 to 35 wt.% of the total weight of the polypropylene composition (C).
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) содержит углеродные волокна (CF) в пределах от 8,5 до 12,5 мас.ч. от общей массы композиции полипропилена (С).In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) contains carbon fibers (CF) in the range from 8.5 to 12.5 wt.h. based on the total weight of the polypropylene composition (C).
Предпочтительно углеродные волокна (CF) представляют единственные волокна, присутствующие в композиции полипропилена (С).Preferably, carbon fibers (CF) are the only fibers present in the polypropylene (C) composition.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) не содержит волокна, выбранные из группы, состоящей из стекловолокна, металлических волокон, минеральных волокон, керамических волокон и их смесей.In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) does not contain fibers selected from the group consisting of glass fibers, metal fibers, mineral fibers, ceramic fibers and mixtures thereof.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) не содержит волокна, полученные из неорганического материала.In one embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) does not contain fibers derived from inorganic material.
Добавки (AD).Additives (AD).
Дополнительно к гетерофазному сополимеру пропилена (НЕСО) полярному модифицированному полипропилену (РМР) и углеродным волокнам (CF) композиция полипропилена (С) может содержать добавки (AD).In addition to heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF), the polypropylene composition (C) may contain additives (AD).
Типичные добавки представляют поглотители кислот, антиоксиданты, красители, светостабилизаторы, пластификаторы, добавки, понижающие трение, агенты, придающие устойчивость к царапинам, диспергирующие агенты, технологические добавки, лубриканты, пигменты и аналогичное им.Typical additives are acid scavengers, antioxidants, colorants, light stabilizers, plasticizers, slip agents, scratch resistance agents, dispersants, processing aids, lubricants, pigments, and the like.
Такие добавки коммерчески доступны и описаны, например, в Plastic Additives Handbook, 6th edition 2009 of Hans Zweifel (стр. 1141-1190).Such additives are commercially available and are described in, for example, Plastic Additives Handbook, 6th edition 2009 of Hans Zweifel (pp. 1141-1190).
Как указано выше, используемый в описании настоящей патентной заявки термин добавки (AD) не включает в объем понятия волокна, такие как углеродные волокна, стекловолокно, металлические волокна, минеральные волокна и керамические волокна. Другими словами, углеродные волокна (CF) не рассматриваются, как добавка.As indicated above, the term additives (AD) used in the description of this patent application does not include fibers such as carbon fibers, glass fibers, metal fibers, mineral fibers and ceramic fibers. In other words, carbon fibers (CF) are not considered as an additive.
Однако используемый в описании настоящей патентной заявки термин добавки (AD) также включает в объем понятия материалы-носители, в частности полимерные материалы-носители (РСМ).However, as used in the description of this patent application, the term additives (AD) also includes carrier materials, in particular polymeric carrier materials (PCM).
Композиция полипропилена (С) может содержать добавки (AD) в количестве вплоть до 10 мас.%, предпочтительно в пределах от 0,01 до 10 мас.%, более предпочтительно в пределах от 0,05 до 5 мас.%, еще более предпочтительно в пределах от 0,1 до 2,5 мас.% от общей массы композиции полипропилена (С).The polypropylene composition (C) may contain additives (AD) in an amount of up to 10 wt.%, preferably in the range from 0.01 to 10 wt.%, more preferably in the range from 0.05 to 5 wt.%, even more preferably in the range from 0.1 to 2.5 wt.% of the total weight of the polypropylene composition (C).
Композиция полипропилена (С) может содержать добавки, выбранные из антиоксидантов, поглотителей кислот, агентов против царапин, агентов, облегчающих удаление из формы, лубрикантов, УФ стабилизаторов и их смесей.The polypropylene composition (C) may contain additives selected from antioxidants, acid scavengers, anti-scratch agents, release agents, lubricants, UV stabilizers, and mixtures thereof.
Добавки (AD) могут входить в композицию полипропилена (С) как отдельный ингредиент. В качестве альтернативы, добавки (AD) могут быть включены в композицию полипропилена (С) вместе по меньшей мере с одним другим компонентом. Например, добавки (AD) могут быть добавлены в полимерную композицию (С) вместе с гетерофазным сополимером пропилена (НЕСО), полярным модифицированным полипропиленом (РМР) и/или углеродными волокнами (CF), предпочтительно в форме мастербатча (MB). Следовательно, используемые в описании настоящей патентной заявки термины гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО), полярный модифицированный полипропилен (РМР) и углеродные волокна (CF) может относиться к композиции, включающей добавки (AD). Добавки, иные, чем полимерные материалы-носители (РСМ), в норме добавляют в композицию полипропилена (С) вместе с полимерными материалами-носителями (РСМ) в форме мастербатча (MB).Additives (AD) may be included in the polypropylene composition (C) as a separate ingredient. Alternatively, additives (AD) may be included in the polypropylene composition (C) along with at least one other component. For example, additives (AD) can be added to polymer composition (C) along with heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and/or carbon fibers (CF), preferably in the form of a masterbatch (MB). Therefore, the terms heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF) used in the description of this patent application may refer to a composition including additives (AD). Additives other than polymeric carrier materials (PCM) are normally added to the polypropylene composition (C) along with polymeric carrier materials (PCM) in the form of a masterbatch (MB).
Следовательно, композиция полипропилена (С), состоящая из гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО), полярного модифицированного полипропилена (РМР) и углеродных волокон (CF), также может содержать добавки (AD).Therefore, the composition of polypropylene (C), consisting of a heterophasic propylene copolymer (HECO), polar modified polypropylene (PMP) and carbon fibers (CF), may also contain additives (AD).
Полимерный материал-носитель (РСМ).Polymer carrier material (PCM).
Как указано выше, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения композиция полипропилена (С) не содержит иные полимеры помимо геторофазного сополимера пропилена (НЕСО) и полярного модифицированного полипропилена (РМР) в количестве, превышающем 10 мас.%, предпочтительно в количестве, превышающем 5 мас.%, более предпочтительно в количестве, превышающем 2,5 мас.%, еще более предпочтительно в количестве, превышающем 0,8 мас.%, от общей массы композиции полипропилена (С). В случае, когда присутствует дополнительный полимер, такой полимер представляет типичный полимерный материал-носитель (РСМ) для добавок.As stated above, in a preferred embodiment of the present invention, the polypropylene composition (C) does not contain other polymers than heterophasic propylene copolymer (HECO) and polar modified polypropylene (PMP) in an amount exceeding 10 wt.%, preferably in an amount exceeding 5 wt. %, more preferably in an amount exceeding 2.5 wt.%, even more preferably in an amount exceeding 0.8 wt.%, based on the total weight of the polypropylene composition (C). In the case where an additional polymer is present, such polymer is a typical polymer carrier material (PCM) for additives.
Полимерный материал-носитель (РСМ) представляет полимерный носитель для обеспечения равномерного распределения в композиции (С) по настоящему изобретению. Полимерный материал- 16 041396 носитель (РСМ) не ограничивается конкретным полимером. Полимерный материал-носитель (РСМ) может представлять гомополимер этилена, сополимер этилена, полученный из этилена и сомономера α-олефина, такого как сомономер ΟΛΑ α-олефина, гомополимер пропилена и/или сополимер пропилена, полученный из пропилена и сомономера α-олефина, такого как этилен и/или сомономер СГС8 α-олефина.The polymeric carrier material (PCM) is a polymeric carrier to ensure uniform distribution in the composition (C) of the present invention. Polymer material - 16 041396 carrier (PCM) is not limited to a specific polymer. The polymeric carrier material (PCM) may be an ethylene homopolymer, an ethylene copolymer derived from ethylene and an α-olefin comonomer such as an ΟΛΑ α-olefin comonomer, a propylene homopolymer and/or a propylene copolymer derived from propylene and an α-olefin comonomer such as as ethylene and/or comonomer C G C8 of the α-olefin.
Как правило, полимерный материал-носитель (РСМ), как таковой не способствует улучшению свойств описанной композиции полипропилена (С).As a rule, the polymer carrier material (PCM) as such does not improve the properties of the described polypropylene composition (C).
Изделие.Product.
Дополнительно настоящее изобретение относится к изделию, содержащему композицию полипропилена (С).Additionally, the present invention relates to an article containing a composition of polypropylene (C).
Изделие может содержать композицию полипропилена в количестве по меньшей мере 80 мас.%, таком как 80 до 99,9 мас.%, предпочтительно в количестве по меньшей мере 90 мас.%, таком как от 90 до 99,9 мас.%, более предпочтительно в количестве по меньшей мере 95 мас.%, таком как от 95 до 99,9 мас.%.The product may contain a polypropylene composition in an amount of at least 80 wt.%, such as 80 to 99.9 wt.%, preferably in an amount of at least 90 wt.%, such as from 90 to 99.9 wt.%, more preferably in an amount of at least 95 wt.%, such as from 95 to 99.9 wt.%.
Изделие может представлять литое изделие или экструдированное изделие, предпочтительно изделие представляет литое изделие, такое как литое под давлением, или изделие, полученное литьевым прессованием.The product may be a cast product or an extruded product, preferably the product is a molded product such as an injection molded product or an injection molded product.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения изделие представляет изделие автомобильной промышленности, в частности изделие для внешней или изделие для внутренней отделки автомобиля, такое как технические кронштейны, кожухи, структурные кронштейны, бамперы, панели облицовки ниш для ног, подножки, панели кузова, спойлеры, приборные панели, изделия для внутренней отделки салона и аналогичное им.In a preferred embodiment of the present invention, the product is an automotive product, in particular an automotive exterior or interior product, such as technical brackets, shrouds, structural brackets, bumpers, footwell trim panels, running boards, body panels, spoilers, instrument clusters. panels, products for interior trim and the like.
ПримерыExamples
1. Определения/Методы измерения.1. Definitions/Measurement methods.
Для приведенного выше описания настоящего изобретения, если ясно не указано иное, наряду с приведенными ниже примерами применяют следующие определения терминов и методы измерения.For the above description of the present invention, unless expressly stated otherwise, the following definitions of terms and methods of measurement apply along with the examples below.
Количественный анализ микроструктуры полимера при использовании ЯМР спектроскопии.Quantitative analysis of the polymer microstructure using NMR spectroscopy.
Количественную спектроскопию ядерно-магнитного резонанса (ЯМР) использовали для оценки изотактичности и региорегулярности гомополимеров полипропилена.Quantitative nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy was used to evaluate the isotacticity and regioregularity of polypropylene homopolymers.
Количественный анализ 13С{1Н}ЯМР спектра записывали в состоянии раствора при использовании ЯМР спектрометра Bruker Advance III 400, работающего на частотах в пределах от 400,15 до 100,62 МГц для 1Н и 13С, соответственно. Весь спектр записывали при использовании 13С оптимизированного 10 мм датчика измерения линейных величин при расширенном диапазоне температур при 125°С при использовании во всей пневматике газообразного азота. 13C {1H}NMR quantitation was recorded in solution using a Bruker Advance III 400 NMR spectrometer operating at frequencies ranging from 400.15 to 100.62 MHz for 1H and 13C , respectively. The entire spectrum was recorded using a 13° C. optimized 10 mm linear transducer over an extended temperature range at 125° C. using nitrogen gas throughout the pneumatics.
Для гомополимеров пропилена около 200 мг материала растворили в 3 мл 1,2-тетрахлорэтана-d2 (ТСЕ-d2). Для обеспечения однородности раствора после получения начального образца в термоблоке ампулу для ЯМР спектроскопии дополнительно нагревали в печи с круглым вращающимся подом в течение по меньшей мере 1 ч. При установке в магнит ампулу подвергли воздействию 10 Гц. Такая схема была выбрана, в первую очередь, ввиду необходимости высокого разрешения количественного анализа для точного количественного определения регулярности молекулярной структуры (Busico, V., Cipullo, R., Prog. Polym. Sci. 26 (2001) 443; Busico, V.; Cipullo, R., Monaco, G., Vacatello, M., Segre, A.L., Macromolecules 30 (1997) 6251). Создали стандартное одноимпульсное возбуждение без использования NOE при оптимизированном угле наклона с 1-секундной задержкой повтора цикла и двухуровневой WALTZ 16 схемой развязки (Zhou, Z., Kuemmerle, R., Qiu, X., Redwine, D., Cong, R., Taha, A., Baugh, D. Winniford, В., J. Mag. Reson. 187 (2007) 225; Busico, V., Carbonniere, P., Cipullo, R., Pellecchia, R., Severn, J., Talarico, G., Macromol. Rapid Commun. 2007, 28, 11289). Всего для спектра потребовалось 8192 (8k) импульсов.For propylene homopolymers, about 200 mg of material was dissolved in 3 ml of 1,2-tetrachloroethane-d 2 (TCE-d 2 ). To ensure the homogeneity of the solution after obtaining the initial sample in the thermoblock, the NMR ampoule was additionally heated in a rotary hearth furnace for at least 1 hour. When mounted in a magnet, the ampoule was subjected to 10 Hz. This scheme was chosen primarily because of the need for high resolution quantitation to accurately quantify the regularity of the molecular structure (Busico, V., Cipullo, R., Prog. Polym. Sci. 26 (2001) 443; Busico, V.; Cipullo, R., Monaco, G., Vacatello, M., Segre, AL, Macromolecules 30 (1997) 6251). Created a standard single-pulse excitation without NOE at an optimized tilt angle with a 1-second recycle delay and a two-level WALTZ 16 decoupling circuit (Zhou, Z., Kuemmerle, R., Qiu, X., Redwine, D., Cong, R., Taha, A., Baugh, D. Winniford, B., J. Mag. Reson 187 (2007) 225 Busico, V., Carbonniere, P., Cipullo, R., Pellecchia, R., Severn, J. , Talarico, G., Macromol Rapid Commun. 2007, 28, 11289). In total, the spectrum required 8192 (8k) pulses.
Провели количественный анализ на основе 13С{1Н}ЯМР спектра с определенным средним значением и определили соответствующие количественные значения при использовании интеграла с использованием специальных компьютерных программ.Conducted a quantitative analysis based on 13 C{1H}NMR spectrum with a certain average value and determined the corresponding quantitative values using the integral using special computer programs.
Для гомополимеров пропилена все химические сдвиги по сути указывают на метил-изотактическую пентаду (mmmm) в концентрации 21,85 ч./млн.For propylene homopolymers, all chemical shifts essentially indicate a methyl isotactic pentad (mmmm) at 21.85 ppm.
Наблюдались сигналы, соответствующие региодефектам или сомономерам (Resconi, L., Cavallo, L., Fait, A., Piemontesi, F., Chem. Rev. 2000, 100, 1253; Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules 33 (2000), 1157; Cheng, H.N., Macromolecules 17 (1984), 1950).Signals corresponding to regiodefects or comonomers have been observed (Resconi, L., Cavallo, L., Fait, A., Piemontesi, F., Chem. Rev. 2000, 100, 1253; Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules 33 (2000), 1157; Cheng, H. N., Macromolecules 17 (1984), 1950).
Регулярность распределения молекулярной структуры количественно определяют через интеграцию метильной области в пределах 23,6-19,7 частей на миллион с поправкой для любых участков, не связанных с интересующей стереопоследовательностью (Busico, V., Cipullo, R., Prog. Polym. Sci. 26 (2001) 443; Busico, V., Cipullo, R., Monaco, G., Vacatello, M., Segre, A.L., Macromolecules 30 (1997) 6251).The regularity of the distribution of the molecular structure is quantified by integration of the methyl region within 23.6-19.7 ppm, corrected for any regions not associated with the stereosequence of interest (Busico, V., Cipullo, R., Prog. Polym. Sci. 26 (2001) 443; Busico, V., Cipullo, R., Monaco, G., Vacatello, M., Segre, A.L., Macromolecules 30 (1997) 6251).
В частности, воздействие региодефектов и сомономера на количественный анализ регулярности распределения молекулярной структуры корректируют, вычитая интегралы репрезентативного региодефекта и сомономера из конкретной области интеграла стереопоследовательностей.In particular, the effect of regiodefects and comonomer on the quantitative analysis of the regularity of the distribution of molecular structure is corrected by subtracting the integrals of the representative regiodefect and comonomer from the specific region of the stereosequence integral.
Изотактичность определяли по уровню пентад и указали, как процент последовательностей изотак- 17 041396 тических пентад (mmm) от последовательностей всех пентад:Isotacticity was determined by the level of pentads and indicated as the percentage of sequences of isotactic pentads (mmm) of the sequences of all pentads:
[mmmm] % = 100 * (mmmm / сумма всех пентад).[mmmm] % = 100 * (mmmm / sum of all pentads).
На присутствие 2,1 эритрорегиодефектов указывает наличие двух метальных участков в 17,7 и 17,2 частей на миллион и подтверждается другими характерными участками. Не наблюдались характерные сигналы, соответствующие другим типам региодефектов (Resconi, L., Cavallo, L., Fait, A., Piemontesi, F., Chem. Rev. 2000, 100, 1253).The presence of 2.1 erythroregiodefects is indicated by the presence of two metal patches at 17.7 and 17.2 ppm and is confirmed by other characteristic patches. No characteristic signals corresponding to other types of regiodefects were observed (Resconi, L., Cavallo, L., Fait, A., Piemontesi, F., Chem. Rev. 2000, 100, 1253).
Количественный анализ 2,1 эритрорегиодефектов провели при использовании среднего интеграла двух характерных метиловых участков в 17,7 и 17,2 частей на миллион:A quantitative analysis of 2.1 erythroregiodefects was performed using the average integral of two characteristic methyl sites of 17.7 and 17.2 ppm:
P21e = (Ie6 + Ies) / 2P21e = (Ie6 + Ies) / 2
Количественный анализ 1,2 первично вставленного пропена проводят исходя из метиловой области с поправкой на не принятые во внимание участки, включенные в эту область, не связанные с первичной вставкой, и участки первичной вставки, исключенные из этой области:Quantitative analysis of 1,2 initially inserted propene is carried out based on the methyl region, corrected for the neglected sites included in this region, not associated with the primary insertion, and the primary insertion sites excluded from this region:
Р12 = 1сНЗ + Р12еP12 \u003d 1cNC + P12e
Общее количество пропена количественно оценивают, как сумму первично вставленного пропена и всех других присутствующих региодефектов:The total amount of propene is quantified as the sum of the initially inserted propene and all other regiodefects present:
Рtotal = Р12 + ₽21еРtotal = Р12 + ₽21e
Total - общее/общий.Total - general / general.
Молярный процент 2,1 эритриорегиодефектов количественно оценивают от общего содержания пропена:The molar percentage of 2.1 erythrioregio defects is quantified from the total propene content:
[21е] мол.% = 100 * (P2ie / Ptotal).[21e] mol.% = 100 * (P 2 i e / Ptotal).
Наблюдали характерные сигналы, соответствующие введению этилена (как указано в Cheng, H.N., Macromolecules 1984, 17, 1950), и рассчитали фракцию сомономера, как фракцию этилена в полимере относительно всех мономеров в полимере.The characteristic signals corresponding to the introduction of ethylene were observed (as indicated in Cheng, H.N., Macromolecules 1984, 17, 1950) and the comonomer fraction was calculated as the fraction of ethylene in the polymer relative to all monomers in the polymer.
Фракцию сомономера количественно оценили при использовании способа W-J. Wang and S. Zhu, Macromolecules 2000, 33 1157 путем интеграции множества сигналов всей спектральной области 13С{1Н} спектра. Этот способ был выбран за его точность, надежность и возможность объяснить присутствие региодефектов, при необходимости. Интегральные области незначительно регулировали для повышения применяемости к широким пределам содержания сомономеров.The comonomer fraction was quantified using the WJ method. Wang and S. Zhu, Macromolecules 2000, 33 1157 by integrating multiple signals across the 13 C{1H} spectral region. This method was chosen for its accuracy, reliability and ability to explain the presence of regiodefects, if necessary. The integral regions were slightly adjusted to improve applicability to a wide range of comonomer content.
Молярный процент введенного сомономера рассчитали по молярной фракции.The mole percentage of comonomer introduced was calculated from the molar fraction.
Массовый процент введенного сомономера рассчитали по молярной фракции.The weight percentage of comonomer introduced was calculated from the molar fraction.
Содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле (XCS), определили при температуре 25 °С согласно ISO 16152; first edition; 2005-07-01.Cold xylene soluble fraction (XCS) was determined at 25 °C according to ISO 16152; first edition; 2005-07-01.
Характеристическую вязкость измерили согласно DIN ISO 1628/1, October 1999 (в декалине при температуре 135°С).Intrinsic viscosity was measured according to DIN ISO 1628/1, October 1999 (in decalin at 135°C).
Модуль упругости при растяжении измерили согласно ISO 527-2 (скорость ползуна = 1 мм/мин; 23°С) при использовании полученных литьем под давлением образцов, как описано в EN ISO 1873-2 (форма кости для собак, толщина 4 мм).Tensile modulus was measured according to ISO 527-2 (crawl speed = 1 mm/min; 23° C.) using injection molded specimens as described in EN ISO 1873-2 (dog bone shape, 4 mm thick).
Прочность при растяжении до разрыва; Удлинение к моменту разрыва измеряют согласно ISO 5272 (скорость ползуна = 50 мм/мин; 23°С) при использовании образцов, полученных литьем под давлением, как описано в EN ISO 1873-2 (форма кости для собаки, толщина 4 мм).Tensile strength to break; Elongation at break is measured according to ISO 5272 (slider speed = 50 mm/min; 23° C.) using injection molded specimens as described in EN ISO 1873-2 (dog bone shape, 4 mm thick).
Ударную прочность с надрезом по Шарли определяют согласно ISO 179 1eU при температуре 23°С при использовании тестового образца, полученного литьем под давлением, размером 80 х 10 х 4 мм3, полученного согласно EN ISO 1873-2.Charlie notched impact strength is determined according to ISO 179 1eU at 23° C. using an 80 x 10 x 4 mm 3 injection molded test piece prepared according to EN ISO 1873-2.
Средний диаметр волокна определяют согласно ISO 1888:2006(E), Method В, разрешение микроскопа 1000.The average fiber diameter is determined according to ISO 1888:2006(E), Method B, microscope resolution 1000.
Скорость течения расплава (MFR2) измеряют согласно ISO 1133 при заданной температуре и нагрузке.The melt flow rate (MFR2) is measured according to ISO 1133 at a given temperature and load.
Объемную скорость течения расплава (MVI) измеряют согласно ISO 1133 при заданной температуре и нагрузке.The melt volume flow rate (MVI) is measured according to ISO 1133 at a given temperature and load.
Плотность измеряют согласно ISO 1183-187. Образцы получают формованием прессованием согласно ISO 1872-2:2007.Density is measured according to ISO 1183-187. Samples are obtained by compression molding according to ISO 1872-2:2007.
Дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC анализ), при использовании дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) измерили температуру плавления (Tm), и энтальпию плавления (Hm), температуру кристаллизации (Тс), энтальпию кристаллизации (Нс), использовали устройство ТА Instalment Q200 с использованием образцов от 5 до 7 мг. DSC провели согласно ISO 11357/part 3 /method C2 в цикле нагревание/охлаждение/нагревание при показателе сканирования 10°С/мин при температуре в пределах от -30 до +225°С. Температуру кристаллизации и энтальпию кристаллизации (Нс) определили по стадии охлаждения, при этом температуру плавления (Tm) и энтальпию плавления (Hm) определяли на второй стадии нагревания.Differential scanning calorimetry (DSC analysis), when using differential scanning calorimetry (DSC) measured the melting point (T m ), and the enthalpy of melting (H m ) , the crystallization temperature (T c ), the enthalpy of crystallization (H c ), used the device TA Installment Q200 using 5 to 7 mg samples. DSC was performed according to ISO 11357/part 3 /method C2 in a heat/cool/heat cycle at a scan rate of 10°C/min at a temperature ranging from -30 to +225°C. The crystallization temperature and the enthalpy of crystallization (H c ) were determined from the cooling step, while the melting point (Tm) and the enthalpy of melting (H m ) were determined from the second heating step.
2. Примеры.2. Examples.
Настоящее изобретение иллюстрируют следующие не ограничивающие примеры.The present invention is illustrated by the following non-limiting examples.
- 18 041396- 18 041396
Получение гетерофазного сополимера пропилена (НЕСО).Preparation of heterophasic propylene copolymer (HECO).
Получение катализатора.Obtaining a catalyst.
Сначала 0,1 моль MgCl2 х 3 EtOH суспендировали в инертных условиях в 250 мл декалина в реакторе при атмосферном давлении. Раствор охладили до температуры -15°С и добавили при перемешивании 300 мл холодного TiCl4 с поддержанием температуры на указанном уровне. Затем температуру суспензии медленно повысили до 20°С. При этой температуре в суспензию добавили 0,02 моль диоктилфталата (DOP). После добавления фталата температуру повысили до 135°С в течение 90 мин и отстаивали суспензию в течение 60 мин. Затем добавили другие 300 мл TiCl4 и поддерживали температуру 135°С в течение 120 мин. После этого катализатор отфильтровали из жидкости и промыли шесть раз 300 мл гептана при температуре 80°С. Затем компонент твердого катализатора отфильтровали и высушили.First, 0.1 mol MgCl2 x 3 EtOH was suspended under inert conditions in 250 ml decalin in a reactor at atmospheric pressure. The solution was cooled to a temperature of -15°and added with stirring 300 ml of cold TiCl 4 while maintaining the temperature at the specified level. Then the temperature of the suspension was slowly raised to 20°C. At this temperature, 0.02 mol of dioctyl phthalate (DOP) was added to the suspension. After adding the phthalate, the temperature was raised to 135° C. over 90 minutes and the suspension was allowed to stand for 60 minutes. Then another 300 ml of TiCl 4 was added and the temperature was maintained at 135° C. for 120 minutes. After that, the catalyst was filtered from the liquid and washed six times with 300 ml of heptane at a temperature of 80°C. The solid catalyst component was then filtered off and dried.
Катализатор и концепция его получения в общем описаны, например, в патентных публикациях WO 87/07620, WO 92/19653, WO 92/19658 и EP 0 491 566, ЕР 591224 и ЕР 586390.The catalyst and the concept of its production are generally described, for example, in patent publications WO 87/07620, WO 92/19653, WO 92/19658 and EP 0 491 566, EP 591224 and EP 586390.
Катализатор дополнительно модифицировали предварительной полимеризацией (VCH модификация катализатора).The catalyst was further modified by prepolymerization (VCH catalyst modification).
В 125 мл реактор из нержавеющей стали добавили 35 мл минерального масла (Paraffinum Liquidum PL68 затем добавили 0,82 г триэтилалюминия (TEAL) и 0,33 г дициклопентилдиметоксисилана (донор D) в инертных условиях при комнатной температуре. Через 10 мин добавили 5,0 г катализатора, полученного в 1а (содержание Ti 1,4 мас.%) и после дополнительных 20 мин добавили 5,0 г винилциклогексана (VCH)). В течение 30 мин повысили температуру до 60°С и поддерживали ее в течение 20 ч. Наконец, температуру снизили до 20°С и проанализировали концентрацию не прореагировавшего VCH в смеси масло/катализатор, она составила 200 ч./млн по массе. В качестве внешнего донора использовали ди(циклопентил) диметоксисилан (донор D).35 ml of mineral oil (Paraffinum Liquidum PL68) was added to a 125 ml stainless steel reactor followed by 0.82 g of triethylaluminum (TEAL) and 0.33 g of dicyclopentyldimethoxysilane (donor D) under inert conditions at room temperature. After 10 minutes, 5.0 g of the catalyst obtained in 1a (Ti content 1.4 wt.%) and after an additional 20 min added 5.0 g of vinylcyclohexane (VCH)). The temperature was raised to 60° C. over 30 minutes and maintained for 20 hours. Finally, the temperature was lowered to 20° C. and the concentration of unreacted VCH in the oil/catalyst mixture was analyzed and found to be 200 ppm by weight. Di(cyclopentyl)dimethoxysilane (donor D) was used as an external donor.
Получение НЕСО.Getting HESO.
НЕСО получают при использовании суспензионного и множества газофазных реакторов, соединенных в серию. Примененные условия и свойства полученных продуктов кратко описаны в табл. 1.HECO is produced using a slurry and a plurality of gas phase reactors connected in series. The applied conditions and the properties of the obtained products are briefly described in table. 1.
___________________Таблица 1. Получение НЕСО______________________________________
- 19 041396- 19 041396
С 2 - содержание этиленаC 2 - ethylene content
Н2/С3 - соотношение водород / пропиленH2/C3 - hydrogen / propylene ratio
С2/С3 - соотношение этилен / пропиленC2/C3 - ethylene / propylene ratio
Н2/С2 -соотношение водород / этиленH2/C2 - hydrogen / ethylene ratio
1ый2ойЗийОРК -1ый 2ой Зий газофазный реактор1st 2nd ZyORK - 1st 2nd Zy gas-phase reactor
Циркуляционный -циркуляционный реакторCirculation-circulation reactor
ксилолеxylene
Естественно, что свойства продуктов, полученных в отдельных реакторах, определяют не по гомогенизированному материалу, а по образцам из реактора (локальные образцы). Свойства конечного поли мера определяют по гомогенизированному материалу.Naturally, the properties of the products obtained in individual reactors are determined not from the homogenized material, but from samples from the reactor (local samples). The properties of the final polymer are determined from the homogenized material.
Пример по настоящему изобретению IE1 и сравнительные примеры СЕ1 и СЕ2 получают смешиванием в расплаве при использовании двух шнекового экструдера, такого как двух шнековый экструдер Coperion STS-35 от Coperion (Nanjing) Corporation, China. Средняя скорость шнека двух шнекового экструдера составила 400 оборотов в минуту, температурный профиль зон от 180 до 250°С.Inventive Example IE1 and Comparative Examples CE1 and CE2 are melt blended using a twin screw extruder such as a Coperion STS-35 twin screw extruder from Coperion (Nanjing) Corporation, China. The average screw speed of the twin screw extruder was 400 rpm, the temperature profile of the zones was from 180 to 250°C.
Пример по настоящему изобретению IE1 и сравнительные примеры СЕ1 и СЕ 2 основываются на рецептуре, краткое описание которой приведено в табл. 2.The example of the present invention IE1 and comparative examples CE1 and CE 2 are based on the formulation, a brief description of which is given in table. 2.
Таблица 2. Рецептура для получения композиций по изобретению и сравнительных композицийTable 2. Formulation for obtaining compositions according to the invention and comparative compositions
* остальное до 100 мас.% - добавки в своей обычной дозировке, включая полимерный материалноситель, антиоксиданты, и УФ стабилизаторы, такие как пентаэритритил-тетракис(3-(3',5'-дитрет.бутил-4-гидроксифенил)пропионат в форме коммерческого антиоксиданта Irganox 1010 BASF, Germany, CAS-no. 6683-19-8; и трис(2,4-ди-t-бутилфенил) фосфит в форме коммерческого антиоксиданта Irgafos 168 FF BASF, Germany, CAS-no. 31570-04-4.* the rest up to 100 wt.% - additives in their usual dosage, including polymeric carrier material, antioxidants, and UV stabilizers, such as pentaerythrityl-tetrakis(3-(3',5'-ditert.butyl-4-hydroxyphenyl)propionate in the form commercial antioxidant Irganox 1010 BASF, Germany, CAS-no. -4.
PPH-1 - коммерческий продукт HF955MO Borealis AG, который представляет гомополимер пропилена со скоростью течения расплава MFR2 (230°С, 2,16 кг) 20 г/10 мин и плотностью 908 кг/м3. Гомо-PPH-1 is a commercial product of HF955MO Borealis AG which is a propylene homopolymer with an MFR2 (230° C., 2.16 kg) melt flow rate of 20 g/10 min and a density of 908 kg/m 3 . Homo-
Claims (21)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP17194166.9 | 2017-09-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA041396B1 true EA041396B1 (en) | 2022-10-19 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6190961B2 (en) | High flow polyolefin composition having high rigidity and toughness | |
US10544297B2 (en) | Fiber reinforced polymer composition | |
EP3015504A1 (en) | Heterophasic polypropylene with improved puncture respectively impact strength/stiffness balance | |
EA031341B1 (en) | High flow polyolefin composition with high stiffness and toughness | |
AU2015340889A1 (en) | Heterophasic polypropylene with improved stiffness/impact balance | |
CA3026017C (en) | Fiber reinforced polypropylene composite | |
CA3011281C (en) | Polyolefin composition with improved toughness | |
KR101992592B1 (en) | Fiber reinforced polypropylene composite | |
EP2731989A1 (en) | Heterophasic polypropylene with low clte and high stiffness | |
RU2679149C1 (en) | Composition material with filler on basis of cellulose | |
US11485843B2 (en) | Reinforced polyproylene composition | |
WO2019056283A1 (en) | Polypropylene composition with good electromagnetic shielding properties | |
CN108495867B (en) | Heterophasic propylene copolymer with low CLTE | |
KR102503022B1 (en) | Polypropylene composition with excellent stiffness and impact strength | |
EA041396B1 (en) | REINFORCED POLYPROPYLENE COMPOSITION | |
EA043459B1 (en) | PRODUCT CONTAINING A FIBER REINFORCED POLYPROPYLENE COMPOSITION |