填充的热塑性聚烯烃组合物、制备其的方法和由其制得的制品的利记博彩app
【专利说明】填充的热塑性聚烯烃组合物、制备其的方法和由其制得的 制品
[0001] 本发明申请是基于申请日为2007年12月20日，申请号为200780051479. X(国际 申请号为PCT/US2007/088408)，发明名称为"填充的热塑性聚烯烃组合物、制备其的方法和 由其制得的制品"的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及包含氮源、磷源和任选的羟基源并且至少一种源衍生自至少一种有机 化合物或其盐的填充的热塑性聚烯烃（TPO)组合物。在一个方面中，本发明涉及包含高度 结晶的全同立构丙烯均聚物、高熔体强度的乙烯/a-烯烃（EAO)弹性体抗冲改性剂和增强 等级的片状（Platy)填料例如滑石的TPO组合物。在另一个方面中，本发明涉及包含至少 一个由该填充的热塑性聚烯烃组合物形成的组件的制品。在另一个方面中，本发明涉及制 备该填充的热塑性聚烯烃组合物。
【背景技术】
[0003] 滑石填充的TPO可用于注塑应用和需要刚度、在低至约-30°c温度下的抗冲击性、 耐刮擦和擦痕性，和在约100°c温度下的耐变形性的平衡的其他应用。这些等级的TPO的挠 曲模量通常为约100, 〇〇〇 - 200, OOOpsi，并且HDT通常低于约110°C。
[0004] 已经开发了具有类似于PC/ABS性能的模量和热挠曲温度的滑石填充的TPO配制 物。在许多使用PC/ABS的耐用品市场中，需要阻燃等级以防止燃烧开始，例如在密闭的电 子设备中短路的情形中，或者防止火焰扩散，例如在延伸贯穿大建筑物的电缆盘中，并且其 可能将起源于一个房间的火焰带入建筑物的其他房间。
[0005] 实现阻燃的三种方式如下：（1)使用清除自由基、减少热并且导致不完全燃烧的 卤化体系，（2)使用吸热性分解以释放不易燃气体、导致燃料稀释和聚合物冷却的矿物添加 剂，或者（3)使用形成炭的添加剂例如膨胀物如含氮和含磷以及任选地含羟基的添加剂的 组合，其释放不可燃烧的气体并且使炭发泡，充当火焰头与聚合物表面之间的阻隔。
[0006] 卤化添加剂的使用使一个问题代替了另一个。尽管该添加剂可以终止火焰的扩 散，但火焰热将释放大量的黑烟。烟表现出能见度和环境问题，其使灭火复杂化并且可能造 成健康和性能损害，即使阻止火焰扩散。
[0007] 矿物添加剂的使用需要加入大量矿物填料。这些填料不具有显著的纵横比并且因 此起着潜性缺陷的作用而没有任何有利的增强效果。
[0008] 气化和溶胀并且形成稳定的炭的基于氮和基于磷的有机物的使用是使聚烯烃体 系阻燃的已知方式。然而，有机的基于氮和基于磷的有机化合物的使用成本高，并且通常需 要大量这些化合物来实现所希望的结果。
[0009] 圆锥量热法（cone calorimetry)是一种非常有用的工具，当聚合物配制物暴露在 火焰时，用以了解聚合物配制物中的变化如何影响配制物的性能。圆锥量热法测量了从暴 露在火焰下的样品中释放的瞬时热。放热速率图使得能够测量"峰值放热速率"和"达到峰 值放热速率的时间"。有效的膨胀物配制物将降低峰值放热速率并且增加达到峰值放热速 率的时间。然而，可开发具有显著较低的峰值放热速率的配制物将需要较低的添加剂含量 以实现目标阻燃性能等级。
[0010] 需要其中放热降低并且填料可以既充当阻燃剂又充当增强物的成本有效的片状 填料填充的TPO配制物。包含丙烯均聚物和乙烯共聚物的成核组合物披露于美国专利公开 2003/0176580 中。
[0011] 对于其成本和增强效果而言，还需要一种填充的TPO配制物，其包含分配在聚合 物相中的阻燃添加剂、仅留下片状填料作为分散的固体。还需要包含较低含量的阻燃剂的 阻燃、填充的TPO配制物。这些需要中的一些和另一些已经通过以下的发明得到满足。
【发明内容】
[0012] 本发明提供了一种聚烯烃组合物，其包含：
[0013] A)结晶全同立构丙烯均聚物，其具有大于1930MPa的挠曲模量和大于100°C的 HDT ；
[0014] B)乙烯/a-烯烃互聚物，其具有小于-30°C的Tg、在190°C在0. 1弧度/s下测量 的小于2的正切差值（tan delta)、大于或等于通过差示扫描量热法测量的乙烯/ a -烯烃 互聚物的峰值熔融温度的HDTjP
[0015] C)片状填料，以及
[0016] D)氮源和磷源，并且其中至少一种源衍生自至少一种有机化合物或其盐，并且
[0017] 其中均聚物：互聚物（A:B)的重量比为9:1 一 6:4。
[0018] 本发明还提供了一种组合物，其包含：
[0019] A)具有大于约1930MPa的挠曲模量和大于约100°C的HDT的结晶全同立构丙烯均 聚物；
[0020] B)具有小于约-30°c的Tg、在190°C在0. 1弧度/s下测量的小于3的正切差值的 乙烯/a-烯烃互聚物，和
[0021] C)片状填料，以及
[0022] D)氮源和磷源和羟基源，并且其中至少一种源衍生自至少一种有机化合物或其 盐，并且
[0023] 其中均聚物：互聚物（A:B)的重量比为9:1 一 6:4。
[0024] 本发明提供了一种包含以下组分的组合物：
[0025] A)具有大于约1930MPa的挠曲模量和大于约100°C的HDT的结晶全同立构丙烯均 聚物；
[0026] B)具有小于约-30°C的Tg、在190°C在0. 1弧度/s下测量的小于3的正切差值的 乙烯/a-烯烃互聚物，和
[0027] C)氮源和磷源和羟基源，并且其中至少一种源衍生自至少一种有机化合物或其 盐，并且
[0028] 其中均聚物：互聚物（A:B)的重量比为9:1 一 6:4。
[0029] 本申请包括以下实施方式：
[0030] 实施方式1. 一种聚烯烃组合物，其包含：
[0031] A)结晶全同立构丙烯均聚物，其具有大于1930MPa的挠曲模量和大于100°C的 HDT ；
[0032] B)乙烯/ α -烯烃互聚物，其具有小于-30°C的Tg、在190°C在0. 1弧度/s下测量 的小于2的正切差值、大于或等于通过差示扫描量热法测量的乙烯/ α-烯烃互聚物的峰值 熔融温度的HDTjP
[0033] C)片状填料，以及
[0034] D)氮源和磷源，其中至少一种源衍生自至少一种有机化合物或其盐，并且
[0035] 其中均聚物：互聚物（Α:Β)的重量比为9:1 一 6:4。
[0036] 实施方式2.实施方式1的组合物，其中该组合物具有大于约100°C的热挠曲温度 (HDT)和大于约1930MPa的挠曲模量。
[0037] 实施方式3.实施方式1的组合物，其中氮源衍生自三聚氰胺、异氰脲酸、异氰酸酯 或三嗪。
[0038] 实施方式4.实施方式1的组合物，其中氮源衍生自至少一种选自以下的有机化合 物：三聚氰胺、三聚氰胺氰脲酸酯、硼酸三聚氰胺、磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺、焦磷酸 三聚氰胺、乙二胺和三（羟乙基）异氰脲酸酯。
[0039] 实施方式5.实施方式1的组合物，其中磷源衍生自至少一种选自以下的化合物： 磷酸盐或酯化合物、亚膦酸盐或酯化合物、膦酸盐或酯化合物、多磷酸盐或酯化合物和氧化 膦。
[0040] 实施方式6.实施方式1的组合物，其中氮源和/或磷源衍生自磷酸的胺盐、多磷 酸的胺盐、磷酸的铵盐或多磷酸的铵盐。
[0041] 实施方式7.实施方式1的组合物，其中磷源衍生自至少一种选自以下的化合物： 多磷酸铵、二苯基磷酸双酚A、磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺和焦磷酸三聚氰胺。
[0042] 实施方式8.实施方式1的组合物，其中氮源和磷酸盐源两者衍生自至少一种选自 以下的化合物：多磷酸铵、磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺、磷酸乙二胺和焦磷酸三聚氰胺。
[0043] 实施方式9.实施方式1的组合物，其中基于组合物的总重量，氮源以少于7. 5wt% 氮的量存在。
[0044] 实施方式10.实施方式1的组合物，其中基于组合物的总重量，磷源以少于 3. 8wt%磷的量存在。
[0045] 实施方式11.实施方式1的组合物，其中基于组合物的总重量，氮源以少于 7. 5wt%氮的量存在，和其中基于组合物的总重量，磷源以少于3. 8wt%磷的量存在。
[0046] 实施方式12.实施方式1的组合物，其进一步包含至少一种含羟基的化合物。
[0047] 实施方式13.实施方式12的组合物，其中含羟基的化合物选自季戊四醇、二季戊 四醇和三（羟乙基）异氰酸酯。
[0048] 实施方式14.实施方式1的组合物，其进一步包含流变控制添加剂、硬脂酸和/或 硅烷。
[0049] 实施方式15.实施方式1的组合物，其中通过二甲苯溶解度测量，该丙烯均聚物具 有大于98%的全同立构指数。
[0050] 实施方式16.实施方式1的组合物，其中该丙烯均聚物具有大于2070MPa的挠曲 模量和大于IKTC的HDT。
[0051] 实施方式17.实施方式1的组合物，其中该丙烯均聚物具有大于2210MPa的挠曲 模量和大于120°C的HDT。
[0052] 实施方式18.实施方式1的组合物，其中乙烯/a -烯烃互聚物的α -烯烃是 C3_C20a -烯烃。
[0053] 实施方式19.实施方式1的组合物，其中乙烯/ a -烯烃互聚物的a -烯烃选自丙 條、1_ 丁條、1_己條和1_辛條。
[0054] 实施方式20.实施方式17的组合物，其中乙烯/ a -烯烃互聚物具有小于-40°C的 Tgo
[0055] 实施方式21.实施方式20的组合物，其中乙烯/a-烯烃互聚物的HDT与熔点Tm 之间的差值为至少4。
[0056] 实施方式22.实施方式1的组合物，其中乙烯/ a-烯烃互聚物的在190°C和0.10 弧度/秒下测量的正切差值为2或更小。
[0057] 实施方式23.实施方式1的组合物，其中该组合物包含足够量的填料，使得该组合 物具有3或更大的挠曲模量效率因子和1. 5或更大的HDT效率因子。
[0058] 实施方式24.实施方式1的组合物，其中基于组合物的总重量，填料以大于20wt% 的量存在。
[0059] 实施方式25.实施方式1的组合物，其中填料是片状滑石。
[0060] 实施方式26.实施方式25的组合物，基于组合物的总重量，其包含30wt%的滑石。
[0061] 实施方式27.实施方式1的组合物，其进一步包含至少一种选自颜料、耐刮擦和划 痕添加剂及其组合的添加剂。
[0062] 实施方式28.实施方式1的组合物，其中基于"丙烯均聚物、乙烯/ a -烯烃互聚物 和填料的总重量"的填料的重量百分比大于基于"丙烯均聚物和乙烯/ a -烯烃互聚物的总 重量"的乙烯/ a -烯烃互聚物的重量百分比。
[0063] 实施方式29.实施方式1的组合物，其进一步包含一种或多种其他不同的乙烯/ a-烯烃互聚物。
[0064] 实施方式30.实施方式29的组合物，其中基于"丙烯均聚物、乙烯/ a -烯烃互聚 物、一种或多种其他不同的乙烯/ a -烯烃互聚物和填料的总重量"的填料的重量百分比大 于基于"丙烯均聚物、乙烯/a-烯烃互聚物和一种或多种其他不同的乙烯/a-烯烃互聚物 的总重量"的乙烯/ a -烯烃互聚物和一种或多种其他不同的乙烯/ a -烯烃互聚物的重量 百分比。
[0065] 实施方式31. -种包含至少一个由实施方式1 一 30任一项的组合物形成的组件 的制品。
[0066] 实施方式32. -种包含至少一个由实施方式1 一 30任一项的组合物形成的组件 的模制品，并且其中该制品选自计算机部件、建筑或施工材料、家用器具、容器、一件家具、 鞋类部件和玩具。
[0067] 实施方式33.实施方式32的模制品，其中该制品是计算机部件。
[0068] 实施方式34.实施方式32的模制品，其中该制品是建筑或施工材料。
[0069] 实施方式35.实施方式32的模制品，其中该组合物进一步包含至少一种选自颜 料、耐刮擦和划痕添加剂及其组合的添加剂。
[0070] 实施方式36. -种制备实施方式1的组合物的方法，所述方法包括：在单独的反 应器中将聚丙烯均聚物和乙烯/ α -烯烃互聚物聚合，并且随后将聚丙烯均聚物和乙烯/ α -烯烃互聚物与片状填料、氮源和磷酸盐源一起混合。
[0071] 实施方式37. -种组合物，其包含：
[0072] Α)结晶全同立构丙烯均聚物，其具有大于1930MPa的挠曲模量和大于约100°C的 HDT ；
[0073] B)乙烯/α-烯烃互聚物，其具有小于约-30 °C的Tg、在190 °C在0.1弧度s下测 量的小于3的正切差值，和
[0074] C)片状填料，以及
[0075] D)氮源和磷源和羟基源，并且其中至少一种源衍生自至少一种有机化合物或其 盐，并且
[0076] 其中均聚物：互聚物（A:B)的重量比为9:1 一 6:4。
[0077] 实施方式38.实施方式37的组合物，其中该组合物具有小于300kW/m2,优选小于 250kW/m2的圆锥热量计峰值放热速率。
[0078] 实施方式39.实施方式37或实施方式38的组合物，其中氮源衍生自三聚氰胺、异 氰脲酸、异氰酸酯或三嗪。
[0079] 实施方式40.实施方式37或实施方式38的组合物，其中氮源衍生自至少一种选 自以下的有机化合物：三聚氰胺、三聚氰胺氰脲酸酯、硼酸三聚氰胺、磷酸三聚氰胺、多磷酸 三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺和三（羟乙基）异氰脲酸酯。
[0080] 实施方式41.前述实施方式任一项的组合物，其中磷源衍生自至少一种选自以下 的化合物：磷酸盐或酯化合物、亚膦酸盐或酯化合物、膦酸盐或酯化合物、多磷酸盐或酯化 合物和氧化膦。
[0081] 实施方式42.前述实施方式任一项的组合物，其中氮源和/或磷源衍生自磷酸的 胺盐、多磷酸的胺盐、磷酸的铵盐或多磷酸的铵盐。
[0082] 实施方式43.实施方式37或实施方式38的组合物，其中磷源衍生自至少一种选 自以下的化合物：多磷酸铵、二苯基磷酸双酚A、磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺和焦磷酸 三聚氰胺。
[0083] 实施方式44.实施方式37或实施方式38的组合物，其中氮源和磷酸盐源两者衍 生自至少一种选自以下的化合物：多磷酸铵、磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺、磷酸乙二胺 和焦磷酸三聚氰胺。
[0084] 实施方式45.前述实施方式任一项的组合物，其中基于组合物的总重量，氮源以 少于7. 5wt %氮的量存在。
[0085] 实施方式46.前述实施方式任一项的组合物，其中基于组合物的总重量，磷源以 少于3. 8wt%磷的量存在。
[0086] 实施方式47.前述实施方式任一项的组合物，其中基于组合物的总重量，氮源以 少于7. 5wt%氮的量存在，和其中基于组合物的总重量，磷源以少于3. 8wt%磷的量存在。
[0087] 实施方式48.前述实施方式任一项的组合物，其中含羟基的添加剂选自季戊四 醇、二季戊四醇、