CN108291051A - 聚烯烃组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚烯烃组合物，其包含聚丙烯聚合物、1,3:2,4‑双‑O‑[(3,4‑二氯苯基)亚甲基]‑D‑葡萄糖醇，以及酯组合物或酰胺化合物。

Description

聚烯烃组合物
技术领域
本申请涉及这样的聚烯烃组合物，其包含澄清剂和酯组合物的组合或澄清剂和酰胺化合物的组合。
发明内容
本发明总体上提供了表现出改善的(即较低的)雾度水平的聚烯烃(如聚丙烯)组合物。聚烯烃组合物一般包含澄清剂和酯组合物的组合或澄清剂和酰胺化合物的组合。
在第一实施方案中，本发明提供了一种聚烯烃组合物，其包含：
(a)聚烯烃聚合物；
(b)1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇；和
(c)包含酯化合物的酯组合物，其中至少一部分所述酯化合物是1,2,3-丙三醇和选自C14-C22脂肪酸中的至少一种脂肪酸的酯。
在第二实施方案中，本发明提供了一种聚烯烃组合物，其包含：
(a)聚烯烃聚合物；
(b)1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇；和
(c)选自符合以下式(I)或式(X)的结构的化合物中的酰胺化合物：
(I)
(X)
其中R1和R11独立地选自C7-C27烷基和C7-C27烯基，且R15选自C1-C8烷二基。
具体实施方式
在第一实施方案中，本发明大体上提供了一种聚烯烃组合物，其包含：(a)聚烯烃聚合物；(b)1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇；和(c)包含酯化合物的酯组合物。
聚烯烃组合物包含聚烯烃聚合物。聚烯烃聚合物可以是任何合适的聚烯烃，例如聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚(4-甲基-1-戊烯)和聚(乙烯基环己烷)。在一个优选的实施方案中，热塑性聚合物是选自以下的聚烯烃：聚丙烯均聚物(例如无规立构聚丙烯均聚物、全同立构聚丙烯均聚物和间同立构聚丙烯均聚物)、聚丙烯共聚物(例如聚丙烯无规共聚物)、聚丙烯抗冲共聚物、和它们的混合物。合适的聚丙烯共聚物包括但不限于：由丙烯在选自乙烯、丁-1-烯(即1-丁烯)和己-1-烯(即1-己烯)中的共聚单体的存在下聚合制备的无规共聚物。在这种聚丙烯无规共聚物中，共聚单体可以以任何合适的量存在，但是通常以小于约10重量％(例如约1～约7重量％)的量存在。合适的聚丙烯抗冲共聚物包括但不限于：通过将选自乙烯-丙烯橡胶(EPR)、乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)、聚乙烯和塑性体中的共聚物加入到聚丙烯均聚物或聚丙烯无规共聚物而制备的那些。在这种聚丙烯抗冲共聚物中，共聚物可以以任何合适的量存在，但是通常以约5～约25重量％的量存在。上述聚烯烃聚合物可以是支化的或交联的，例如由添加提高聚合物的熔体强度的添加剂所产生的支化或交联。
组合物中使用的聚烯烃聚合物(例如，聚丙烯聚合物)可以是已经被制备以具有下文针对聚烯烃组合物所述的表观熔体粘度、熔体流动速率和/或流速比的聚合物。例如，适合用于该组合物中的聚丙烯聚合物包括以下述方式制备的那些，该方式使得由制造商出售的聚合物具有下文针对聚烯烃组合物所述的表观熔体粘度值之一。或者，可以通过添加一种或多种添加剂来改性不具有所需特性的原生聚丙烯聚合物。例如，可以将聚合物与有机过氧化物或减粘裂化剂合并并将其进行熔融加工(例如，挤出)，以改变聚合物的一个或多个特征。适合用于此类应用的有机过氧化物的实例包括但不限于：2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己炔-3,3,6,6,9,9-五甲基-3-(乙酸乙酯)-1,2,4,5-四氧环壬烷、叔丁基氢过氧化物、过氧化氢、二枯基过氧化物、叔丁基过氧异丙烯碳酸酯、二叔丁基过氧化物、对氯苯甲酰过氧化物、二苯甲酰二过氧化物、过氧化叔丁基异丙苯、叔丁基羟乙基过氧化物、二叔戊基过氧化物、2,5-二甲基己烯-2,5-二过氧异壬酸酯(2,5-dimethylhexene-2,5-diperisononanoate)、乙酰基环己烷磺酰基过氧化物、过氧化二碳酸二异丙酯、过新癸酸叔戊酯、过新癸酸叔丁酯、过新戊酸叔丁酯、过新戊酸叔戊酯、二(2,4-二氯苯甲酰基)过氧化物、二异壬酰基过氧化物、二癸酰基过氧化物、二辛酰基过氧化物、二月桂酰基过氧化物、二(2-甲基苯甲酰基)过氧化物、二琥珀酰基过氧化物、二乙酰基过氧化物、二苯甲酰基过氧化物、过-2-乙基己酸叔丁酯、双(4-氯苯甲酰基)过氧化物、过异丁酸叔丁酯、过马来酸叔丁酯、1,1-双(叔丁基过氧基)-3,5,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷、叔丁基过氧异丙烯碳酸酯、过异壬酸叔丁酯、2,5-二甲基己烷2,5-二苯甲酸酯、过乙酸叔丁酯、过苯甲酸叔戊酯、过苯甲酸叔丁酯、2,2-双(叔丁基过氧基)丁烷、2,2-双(叔丁基过氧基)丙烷、二枯基过氧化物、2,5-二甲基己烷2,5-二叔丁基过氧化物、3-叔丁基过氧基-3-苯基苯酞、二叔戊基过氧化物、α,α′-双(叔丁基过氧基异丙基)苯、3,5-双(叔丁基过氧基)-3,5-二甲基-1,2-二氧戊环、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基己炔2,5-二叔丁基过氧化物、3,3,6,6,9,9-六甲基-1,2,4,5-四氧杂环壬烷、对薄荷烷氢过氧化物、蒎烷氢过氧化物、二异丙基苯单α-氢过氧化物、枯烯氢过氧化物或叔丁基氢过氧化物。
当用作添加剂来通过聚合物的熔融加工改变聚合物的特性时，有机过氧化物或减粘裂化剂可以以任何合适的量存在于聚合物组合物中(在熔融加工之前)。有机过氧化物的合适量将取决于几个因素，例如组合物中使用的具体聚合物、聚合物的起始性质和聚合物性质的所需变化。在一个优选的实施方案中，基于聚合物组合物的总重量，有机过氧化物可以以约10ppm以上、约50ppm以上、或约100ppm以上的量存在于聚合物组合物中(在熔融加工之前)。在另一优选的实施方案中，基于聚合物组合物的总重量，有机过氧化物可以以约1重量％(10,000ppm)以下、约0.5重量％(5,000ppm)以下、约0.4重量％(4,000ppm)以下、约0.3重量％(3,000ppm)以下、约0.2重量％(2,000ppm)以下、约0.1重量％(1,000ppm)以下或约0.05重量％(约500ppm)以下的量存在于聚合物组合物中(在熔融加工之前)。因此，在一系列优选实施方案中，基于聚合物组合物的总重量，有机过氧化物可以以约10～约5,000ppm、约50～约3,000ppm、约50～约2,000ppm、或约100～约1,000ppm的量存在于聚合物组合物中(在熔融加工之前)。如本领域技术人员将理解的，有机过氧化物在聚合物组合物的熔融加工过程中降解并被消耗。因此，熔融加工后聚合物组合物中存在的有机过氧化物的量很可能不会落入上述范围内，并且通常熔融加工后的聚合物组合物中不能检测到有机过氧化物。
如上所述，聚烯烃组合物包含1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇。该化合物是可通过糖醇与经取代的苯甲醛化合物反应制得的缩醛。更具体地说，该化合物可以通过约1摩尔D-葡萄糖醇与约2摩尔3,4-二氯苯甲醛的反应来制得。1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇可以以任何合适的物理形式提供，但通常该化合物以粉末形式提供。
如上所述，1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇通常以粉末的形式提供，该粉末含有许多微细颗粒。粉末中存在的颗粒通常分为以下尺寸和复杂性增大的三种不同颗粒类型：一次颗粒物；聚集体；和附聚物。一次颗粒物通常是化合物的单晶或这种单晶的碎片。聚集体由已经开始彼此强结合的两个以上一级颗粒物构成。除非通过研磨，否则聚集体的尺寸不能减小(例如，减小到其构成成分一级颗粒物)。附聚物由已经开始弱缔合或结合在一起的若干个一次颗粒物和/或聚集体构成。通过施加相对适中的机械力，附聚物的尺寸可以减小(例如所述附聚物被分裂开来并减小至其构成成分一次颗粒物和/或聚集体)。例如，附聚物可以在分散于合适的液体介质中时减小尺寸。附聚物通常在其内部空间内包含相对较大的空隙，并且这些空隙充满空气。当在加工过程中这种附聚物分散在熔融聚合物中时，随着化合物被溶解在熔融聚合物中，附聚物被分裂开来。然后，空隙中截留的空气可能开始被夹带在熔融聚合物中，并且这种夹带的空气导致聚合物组合物中缺陷(例如白斑点和/或气泡)的形成。
粉末可以具有任何合适的粒径。然而，为了促进化合物在熔融聚合物中的溶解并防止在聚合物组合物中形成缺陷(例如白斑点或气泡)，有利的是该颗粒具有相对较小的粒径。在一个优选的实施方案中，1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇颗粒的体积平均直径(即D[4,3])为约40μm以下、约35μm以下、约30μm以下或约25μm以下。此外，1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇颗粒的D90优选为约80μm以下、约75μm以下、约70μm以下、约65μm以下、约60μm以下或约55μm以下。
1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的粒径可以使用任何合适的技术来测量。例如，粉末的粒径可以通过动态光散射使用设计用于此种测量的许多市售可得的仪器之一来测量。当使用动态光散射技术时，通常将颗粒的代表性样品分散在液体介质中，并将该液体介质的样品引入到动态光散射仪器中。可以使用任何合适的液体介质，但水通常是优选的介质。为了促进颗粒在液体介质中的分散，可以将表面活性剂——优选非离子表面活性剂(例如辛基酚表面活性剂)——添加到水中，并可以将所得混合物(即水、表面活性剂和颗粒)搅拌足够的时间以分散颗粒(例如1～5分钟)。
1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇可以以任何合适的绝对量存在于聚烯烃组合物中。典型地，基于聚烯烃组合物中存在的聚合物(例如，聚丙烯聚合物)的重量，聚烯烃组合物中存在的1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的量为约250ppm以上。优选地，基于聚烯烃组合物中存在的聚合物(例如，聚丙烯聚合物)的重量，聚烯烃组合物中存在的1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的量为约500ppm以上、约750ppm以上、约1,000ppm以上、约1,250ppm以上、或约1,500ppm以上。基于聚烯烃组合物中存在的聚合物(例如，聚丙烯聚合物)的重量，聚烯烃组合物中存在的1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的量通常还为约4,000ppm以下。优选地，基于聚烯烃组合物中存在的聚合物(例如，聚丙烯聚合物)的重量，聚烯烃组合物中存在的1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的量为约3,500ppm以下、约3,000ppm以下、约2,750ppm以下、约2,500ppm以下、约2,250ppm以下、或约2,000ppm以下。因此，在一系列顺序更优选的实施方案中，基于聚烯烃组合物中存在的聚合物(例如，聚丙烯聚合物)的重量，聚烯烃组合物中存在的1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的量为约250ppm～约4000ppm、约250ppm～约3,000ppm、约250ppm～约2,500ppm或约500ppm～约2,000ppm。
在某些可能优选的实施方案中，聚烯烃组合物可以除了包含1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇之外还包含另一缩醛化合物。在特别优选的实施方案中，聚烯烃组合物另外包含1,3:2,4-双-O-[(3,4-二甲基苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇。1,3:2,4-双-O-[(3,4-二甲基苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇可以通过约1摩尔D-葡萄糖醇与约2摩尔的邻二甲苯甲醛的反应来制备。1,3:2,4-双-O-[(3,4-二甲基苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇可以以任何合适的物理形式提供，但是与1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇一样，该化合物通常以含有许多微细颗粒的粉末的形式提供。
1,3:2,4-双-O-[(3,4-二甲基苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的粒径可以与上述1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的粒径相同(例如，以体积平均直径和/或D90计)。或者，1,3:2,4-双-O-[(3,4-二甲基苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的粒径可以小于1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的粒径(例如，以体积平均直径和/或D90计)。在一个优选的实施方案中，1,3:2,4-双-O-[(3,4-二甲基苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇颗粒的体积平均直径(即D[4,3])为约40μm以下、约35μm以下、约30μm以下、约25μm以下、约20μm以下、约15μm以下、约10μm以下、或约7.5μm以下。此外，1,3:2,4-双-O-[(3,4-二甲基苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇颗粒的D90优选为约80μm以下、约75μm以下、约70μm以下、约65μm以下、约60μm以下、约55μm以下、约50μm以下、约45μm以下、约40μm以下、约35μm以下、约30μm以下、约25μm以下、约20μm以下、约15μm以下、约10μm以下、或约7.5μm以下。
当存在于聚烯烃组合物中时，1,3:2,4-双-O-[(3,4-二甲基苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇可以以任何合适的量存在。例如，1,3:2,4-双-O-[(3,4-二甲基苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇可以以上针对1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇所列出的任何量存在。或者，组合物中存在的1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇与1,3:2,4-双-O-[(3,4-二甲基苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的组合量可落入以上针对1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇所述的任何范围内。
当组合物同时包含1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇和1,3:2,4-双-O-[(3,4-二甲基苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇时，两种化合物可以任何合适的相对量存在于聚烯烃组合物中。例如，组合物中存在的1,3:2,4-双-O-[(3,4-二甲基苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的质量与组合物中存在的1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的质量之比优选可以是约9:1以下、约8:1以下、约7:1以下、约6:1以下、约5:1以下、约4:1以下、或约3:1以下。组合物中存在的1,3:2,4-双-O-[(3,4-二甲基苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的质量与组合物中存在的1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的质量之比优选可以是约1:9以上、约1:8以上、约1:7以上、约1:6以上、约1:5以上、约1:4以上、或约1:3以上。在一个优选的实施方案中，组合物中存在的1,3:2,4-双-O-[(3,4-二甲基苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的质量与组合物中存在的1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的质量之比为约9:1～约1:9。在一系列顺序更优选的实施方案中，组合物中存在的1,3:2,4-双-O-[(3,4-二甲基苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的质量与组合物中存在的1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇的质量之比为约8:1～约1:8、约7:1～约1:7、约6:1～约1:6、约5:1～约1:5、约4:1～约1:4、或约3:1～约1:3。
聚烯烃组合物包含酯组合物，并且所述酯组合物包含至少一种酯化合物。酯组合物可以包含多种不同的酯化合物。优选地，酯组合物中存在的至少一部分酯化合物是1,2,3-丙三醇和选自C14-C22脂肪酸中的至少一种脂肪酸的酯。C14-C22脂肪酸可以选自饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸，其中特别优选的是饱和脂肪酸。在一个优选的实施方案中，酯组合物中存在的至少一部分酯化合物是1,2,3-丙三醇和选自C16-C18脂肪酸(其中特别优选的是C16-C18饱和脂肪酸)中的至少一种脂肪酸的酯。在另一优选的实施方案中，酯组合物包含约80％以上的单酯化合物，更优选约85％以上的单酯化合物，最优选约90％以上的单酯化合物。在一个优选的实施方案中，酯组合物包含2,3-二羟基丙基十八烷酸酯。更优选地，酯组合物包含约50％以上的2,3-二羟基丙基十八烷酸酯。
如上所述，酯组合物可以包含多种不同的酯化合物。不同酯化合物的存在可能至少部分归因于脂肪酸中不同链长的分布。例如，如本领域普通技术人员所理解的，包含C18脂肪酸的组合物还可以包含可观量的C16脂肪酸。因此，在其中酯组合物包含2,3-二羟基丙基十八烷酸酯的实施方案中，酯组合物还可以包含2,3-二羟基丙基十六烷酸酯。酯组合物中存在的这些相关酯化合物的量将至少部分取决于所使用的脂肪酸的具体来源。脂肪酸的天然衍生来源可具有相对高的量(例如高达40％以上)的这些相关脂肪酸。
酯组合物可以以任何合适的量存在于聚烯烃组合物中。优选地，酯组合物以约50ppm以上、更优选约100ppm以上的量存在于聚烯烃组合物中。在另一优选的实施方案中，酯组合物以约5,000ppm以下、更优选约4,000ppm以下、且最优选约3,000ppm以下的量存在于聚烯烃组合物中。因此，在特别优选的实施方案中，酯组合物以约50ppm～约5,000ppm的量存在于聚烯烃组合物中。在另一特别优选的实施方案中，酯组合物以约100ppm～约3,000ppm的量存在于聚烯烃组合物中。
在第二实施方案中，本发明提供了一种聚烯烃组合物，其包含：(a)聚烯烃聚合物；(b)1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇；和(c)酰胺化合物。组合物中存在的聚丙烯聚合物可以是上面关于本发明的第一实施方案所述的任何聚合物。聚烯烃组合物中存在的1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇可表现出上面关于本发明的第一实施方案所述的任何特征，并且可以以上面关于本发明的第一实施方案所述的任何量存在于组合物中。此外，聚烯烃组合物可进一步包含1,3:2,4-双-O-[(3,4-二甲基苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇，并且该化合物可以以上面关于本发明的第一实施方案所述的任何量存在于聚烯烃组合物中。
如上所述，第二实施方案的聚烯烃组合物包含酰胺化合物。聚烯烃组合物还可以包含多种不同的酰胺化合物。优选地，聚烯烃组合物包含选自符合式(I)或式(X)的结构的化合物中的酰胺化合物：
(I)
(X)
在式(I)和式(X)的结构中，R1和R11独立地选自C7-C27烷基和C7-C27烯基，且R15选自C1-C8烷二基。在优选的实施方案中，聚烯烃组合物包含符合式(I)结构的酰胺化合物，其中R1选自C17-C21烯基。在一个优选的实施方案中，聚烯烃组合物包含符合式(I)结构的酰胺化合物，其中R1是(Z)-12-二十一碳烯-1-基。在另一优选的实施方案中，聚烯烃组合物包含符合式(I)结构的酰胺化合物，其中R1是(Z)-8-十七碳烯-1-基。在另一优选的实施方案中，聚烯烃组合物包含符合式(X)结构的酰胺化合物，其中R11选自C7-C27烷基，特别优选的是C15-C21烷基。在另一优选的实施方案中，聚烯烃组合物包含符合式(X)结构的酰胺化合物，其中R15选自C1-C3烷二基，特别优选的是乙烷-1,2-二基。因此，在特别优选的实施方案中，聚烯烃组合物包含符合式(X)结构的酰胺化合物，其中各个R11是十七烷-1-基，且R15为乙烷-1,2-二基。
如上所述，聚烯烃组合物可以包含不同酰胺化合物的混合物。如第一实施方案中所述的酯化合物那样，这些不同的酰胺化合物的存在可能至少部分是由于在制备酰胺化合物中使用的脂肪酸中不同链长的分布。因此，包含符合其中R1是(Z)-8-十七碳烯-1-基的式(I)结构的酰胺化合物的聚烯烃组合物还可以包含符合其中R1是C15烯基的式(I)结构的酰胺化合物。此外，聚烯烃组合物可以包含一种或多种符合式(I)结构的酰胺化合物和一种或多种符合式(X)结构的酰胺化合物的混合物。
酰胺化合物可以以任何合适的量存在于聚烯烃组合物中。优选地，酰胺化合物以约50ppm以上、更优选约100ppm以上的量存在于聚烯烃组合物中。在另一优选的实施方案中，酰胺化合物以约5,000ppm以下、更优选约4,000ppm以下且最优选约3,000ppm以下的量存在于聚烯烃组合物中。因此，在特别优选的实施方案中，酰胺化合物以约50ppm～约5,000ppm的量存在于聚烯烃组合物中。在另一特别优选的实施方案中，酰胺化合物以约100ppm～约3,000ppm的量存在于聚烯烃组合物中。当聚烯烃组合物包含多于一种酰胺化合物时，各种酰胺化合物可以以落入上述范围内的量存在于组合物中，或者聚烯烃组合物中存在的酰胺化合物的总量可以落入上述范围内。优选地，聚烯烃组合物中存在的酰胺化合物的总量落入上述范围内。
本文所述的聚烯烃组合物可具有任何合适的表观熔体粘度。可以使用任何合适的方法测量聚烯烃组合物的表观熔体粘度。例如，可以使用标题为“通过毛细管流变仪测定聚合物材料性质的标准测试方法”的ASTM测试方法D3835-08中描述的测试方法来确定表观熔体粘度。尽管这种测试方法规定220℃是在测试聚丙烯组合物中通常使用的测试温度，但是，认为190℃的温度是更合适的温度，因为其更好地接近目前用于许多市售聚合物的较低加工温度。因此，本文列出的含聚丙烯的聚烯烃组合物的表观熔体粘度优选使用以上提及的测试方法在190℃的温度下测定。可以以任何合适的表观剪切速率测量聚烯烃组合物的表观熔体粘度。认为100s-1的表观剪切速率是优选的，因为它非常接近聚合物组合物在典型加工条件下经历的剪切。当测量聚烯烃组合物的表观熔体粘度时，毛细管流变仪优选配备有直径为1.00mm的毛细管模头(die)，其长径比为30:1。此外，在开始测试之前，优选使聚烯烃组合物留在毛细管流变仪中的停留时间为6分钟。最后，聚烯烃组合物的表观熔体粘度优选在已对聚合物、1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇、酯组合物和/或酰胺化合物和任选存在的组分进行熔融加工(例如，已使其通过挤出机)后测定。
优选地，聚烯烃组合物在100s-1的表观剪切速率下的表观熔体粘度为约750Pa·s以下。更优选地，聚烯烃组合物在100s-1的表观剪切速率和190℃的温度下的表观熔体粘度为约700Pa·s以下、约650Pa·s以下、约600Pa·s以下、约550Pa·s以下、约500Pa·s以下、约450Pa·s以下、约400Pa·s以下、约350Pa·s以下、约300Pa·s以下、约250Pa·s以下、或约200Pa·s以下。
本文所述的聚烯烃组合物可具有任何合适的熔体流动速率。聚烯烃组合物的熔体流动速率可以通过任何合适的方法来确定。例如，聚烯烃组合物的熔体流动速率可使用标题为“通过挤出式塑度计进行的热塑性塑料的熔体流动速率的标准测试方法”的ASTM标准D1238-10中的程序B来测定。聚烯烃组合物的熔体流动速率优选使用前述标准测试方法测量。优选地，聚烯烃组合物的熔体流动速率为4g/10min以上。更优选地，聚烯烃组合物的熔体流动速率为约8g/10min以上、约10g/10min以上、约12g/10min以上、约20g/10min以上、约35g/10min以上、或者约50g/10min以上。如在表观熔体粘度的测量中那样，聚烯烃组合物的熔体流动速率优选在已对聚合物、1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇、酯组合物和/或酰胺化合物以及任何任选存在的组分(例如过氧化物)进行熔融加工(例如，已使其通过挤出机)后测定。
如本领域普通技术人员理解的那样，聚烯烃聚合物包含众多不连续的聚合物链，并且那些聚合物链具有不同的长度和摩尔质量。聚合物中包含的聚合物链的长度/摩尔质量的统计分布通常被称为摩尔质量分布或分子量分布。用于本文所述组合物中的聚烯烃聚合物可具有任何合适的摩尔质量分布。例如，聚烯烃聚合物可以具有显示单模的摩尔质量分布，或者摩尔质量分布可以表现出多模(例如，双峰、三峰等)。聚合物的摩尔质量分布的宽度可以使用多分散指数来表示。多分散指数通过以下计算：测量聚合物的数均摩尔质量和质量平均摩尔质量(即重均摩尔质量)，然后将聚合物的质量平均摩尔质量除以聚合物的数均摩尔质量。结果是将摩尔质量分布宽度定量化的无量纲单位，其中更高的值表示更大的摩尔质量分布宽度。摩尔质量分布的宽度也可以通过以下间接定量化：测量并比较不同条件下聚合物(或含有聚合物的组合物)的熔体流动速率，以得到流速比(FRR)。这种方法描述于例如标题为“通过挤出式塑度计进行的热塑性塑料的熔体流动速率的标准测试方法”的ASTM标准D1238的程序D中。优选地，FRR使用标准中规定的用10kg重量测得的熔体流动速率(MFR10)和标准中规定的用2kg重量测得的熔体流动速率(MFR2)计算。本文所述的聚烯烃组合物可具有任何合适的FRR。优选地，聚烯烃组合物的FRR(MFR10/MFR2)为约17以下。更优选地，聚烯烃组合物的FRR(MFR10/MFR2)为约16以下或约15以下。如在测量表观熔体粘度和熔体流动速率中那样，聚烯烃组合物的流速比优选在已对聚合物、1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇、酯组合物和/或酰胺化合物以及任何任选存在的组分(例如过氧化物)进行熔融加工(例如，使其通过挤出机)后测定。
除1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇和酯组合物或酰胺化合物外，本文所述的聚烯烃组合物还可含有其它聚合物添加剂。合适的其它聚合物添加剂包括但不限于：抗氧化剂(例如酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂及其组合)、防粘连剂(例如无定形二氧化硅和硅藻土)、颜料(例如有机颜料和无机颜料)和其它着色剂(例如染料和聚合物着色剂)、填料和增强剂(例如玻璃、玻璃纤维、滑石、碳酸钙和硫酸氧镁(magnesiumoxysulfate)晶须)、成核剂、澄清剂、酸清除剂(例如脂肪酸的金属盐，例如硬脂酸的金属盐)、聚合物加工添加剂(例如含氟聚合物的聚合物加工添加剂)、聚合物交联剂、增滑剂(例如由脂肪酸和氨或含胺化合物之间的反应衍生得到的脂肪酸酰胺化合物)、脂肪酸酯化合物(例如，由脂肪酸和含羟基化合物——例如甘油、双甘油及其组合——之间的反应衍生得到的脂肪酸酯化合物)以及前述物质的组合。
如上所述，除了上述其它组分之外，聚烯烃组合物还可以含有成核剂。合适的成核剂包括但不限于：2,2'-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸盐(例如，2,2'-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠或2,2'-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸铝)、二环[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸盐(例如，二环[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸二钠或二环[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸钙)、环己烷-1,2-二羧酸盐(例如，环己烷-1,2-二羧酸钙、一碱式环己烷-1,2-二羧酸铝、环己烷-1,2-二羧酸二锂或环己烷-1,2二羧酸锶)及其组合。对于二环[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸盐和环己烷-1,2-二羧酸盐，羧酸盐部分可以以或顺式或反式构型排列，其中优选的是顺式构型。
如上所述，聚烯烃组合物还可以含有一种或多种另外的澄清剂。合适的澄清剂包括但不限于三酰胺以及作为多元醇和芳香醛的缩合产物的缩醛化合物。合适的三酰胺澄清剂包括但不限于：苯-1,3,5-三羧酸的酰胺衍生物、1,3,5-苯三胺的酰胺衍生物、N-(3,5-双-甲酰氨基苯基)-甲酰胺的衍生物(例如N-[3,5-双(2,2-二甲基丙酰氨基)-苯基]-2,2-二甲基丙酰胺)、2-氨基甲酰基丙二酰胺的衍生物(例如N,N'-双(2-甲基环己基)-2-(2-甲基环己基氨基甲酰基)-丙二酰胺)及其组合。如上所述，澄清剂可以是作为多元醇和芳香醛的缩合产物的缩醛化合物。合适的多元醇包括：非环状多元醇，例如木糖醇和山梨糖醇，以及非环状脱氧多元醇(例如1,2,3-三脱氧壬醇(1,2,3-trideoxynonitol)或1,2,3-三脱氧壬-1-烯醇(1,2,3-trideoxynon-1-enitol))。合适的芳香醛通常含有单个醛基，其中芳环上的其余位置未取代或经取代。因此，合适的芳香醛包括苯甲醛和经取代的苯甲醛(例如3,4-二甲基苯甲醛或4-丙基苯甲醛)。通过上述反应制备的缩醛化合物可以是单缩醛、二缩醛或三缩醛化合物(即分别含有一个、两个或三个缩醛基的化合物)，优选的是二缩醛化合物。合适的缩醛类澄清剂包括但不限于美国专利第5,049,605、7,157,510和7,262,236号中公开的澄清剂。
本文所述的聚烯烃组合物可以通过任何合适的方法制备。例如，聚烯烃组合物可以通过聚烯烃聚合物、1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇、酯组合物和/或酰胺化合物以及任何另外的任选存在的组分的简单混合(例如高剪切或高强度混合)而制备。或者，可以将1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇和酯组合物和/或酰胺化合物(以及另外的任选存在的组分，例如以上所述的那些)预混合以提供添加剂组合物。然后可以将该添加剂组合物与聚烯烃聚合物混合以制备上述聚烯烃组合物。聚烯烃组合物可以以适合用于进一步加工中以制备物品的任何形式提供。例如，聚烯烃组合物可以以粉末(例如，自由流动的粉末)、薄片、丸粒、颗粒(prill)、片剂、团块等形式提供。
认为本文所述的聚烯烃组合物可用于制备热塑性物品中。聚烯烃组合物可以通过任何合适的技术成型为所需的热塑性物品，所述合适的技术例如为注射成型、注射旋转成型、吹塑成型(例如注射吹塑成型或注射拉伸吹塑成型)、挤出(例如片材挤出、薄膜挤塑、流延薄膜挤塑或挤塑发泡)、挤出吹塑、热成型、滚塑、薄膜吹塑(吹塑薄膜)、薄膜流延(流延薄膜)等。
本文所述的聚烯烃组合物可用于制备任何合适的物品或产品。合适的产品包括但不限于：医疗器械(例如用于蒸煮应用的预充式注射器、静脉注射供应容器和血液收集装置)、食品包装、液体容器(例如用于饮料、药物、个人护理组合物、洗发剂等的容器)、服装箱、可微波的物品、搁架(shelving)、橱柜门、机械部件、汽车部件、板材、管材、管、旋转模制部件、吹塑部件、薄膜和纤维等。
以下实施例进一步示例说明了上述主题，但当然不应将其解释为以任何方式限制其范围。
实施例1
该实施例示出了上述聚烯烃组合物的制备和所得聚烯烃组合物的性质。
根据以下表1和2中列出的配方混配13个1千克的聚丙烯无规共聚物组合物配合料(batch)(样品1A～1C和样品2A～2J)。该组合物中所用的聚丙烯无规共聚物是来自LyondellBasell Polymers的Pro-fax SA849聚丙烯无规共聚物，其具有约12g/10min的初始熔体流动速率。在申请人的实验室中合成了1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇(在下表中被称为“C.A.X”)。2,3-二羟基丙基十八烷酸酯从商业来源获得。产品含有约86％的2,3-二羟基丙基十八烷酸酯，余量为相关的酯化合物。
表1.样品1A～2J的一般配方
表2.样品1A～2J中使用的化合物X和化合物Y的量
样品 C.A.X的量(g) 2,3-二羟基丙基十八烷酸酯的量(g)
1A 0 0
1B 0 0.50
1C 0 1.00
2A 1.00 0.0
2B 1.25 0
2C 1.00 0.05
2D 1.00 0.1
2E 1.00 0.5
2F 1.00 0.75
2G 1.00 1.0
2H 1.00 1.25
2I 1.00 1.5
2J 1.00 2.0
各种聚丙烯无规共聚物组合物通过将各组分在亨舍尔高强度混合器中在约2,100rpm的叶片速度下共混约1分钟而进行混配。然后将样品用螺杆直径为25mm且长径比为30:1的Deltaplast单螺杆混配挤出机熔融混合。使用六个加热区使机筒温度从约200℃上升至约230℃。将各个样品的挤出物(线材形式)在水浴中冷却，随后造粒。
通过使用Arburg 25吨注射成型机，将各个所得聚烯烃组合物的丸粒模制成尺寸为约51mm×76mm且厚度为1.27mm的板(plaque)。将所有模塑机桶区设定为230℃，并将模具冷却至21℃。老化24小时后用测微计验证板尺寸。通过使用BYK-Gardner Haze-Guard Plus根据ASTM标准D1103-92测量板的雾度。测量的板百分比雾度记录在下表3中。
表3.由样品1A～2J制得的板的雾度值
样品 雾度(％)
1A 45
1B 46
1C 46
2A 31
2B 23
2C 28
2D 27
2E 24
2F 22
2G 21
2H 20
2I 19
2J 17
由表3中所示的数据可以看出，仅包含2,3-二羟基丙基十八烷酸酯的聚丙烯无规共聚物组合物(样品1B和1C)不具有低于不含2,3-二羟基丙基十八烷酸酯的相当样品(1A)的雾度。然而，当将1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇(“C.A.X”)加入到相同的树脂(样品2A、2B和2C)中时，雾度明显低于样品1A。所以，C.A.X使聚丙烯澄清，而2,3-二羟基丙基十八烷酸酯不使聚丙烯澄清。令人惊奇的是，当将2,3-二羟基丙基十八烷酸酯和C.A.X同时添加到聚丙烯中时，雾度显著降低。通过将样品2A与样品2D～2J的雾度比较，可以看出添加2,3-二羟基丙基十八烷酸酯可将聚丙烯的雾度降低多达45％。
实施例2
该实施例示出了上述聚烯烃组合物的制备和所得聚烯烃组合物的性质。
根据以下表4和5中列出的配方混配10个1千克的聚丙烯无规共聚物组合物配合料(样品3A～3J)。聚丙烯无规共聚物和测试条件与实施例1中使用的那些相同。向各个组合物中加入“增强添加剂”(E.A.)。E.A.1是与实施例1中使用的相同的2,3-二羟基丙基十八烷酸酯。E.A.2是符合式(X)结构的酰胺化合物，其中各R11是十七烷-1-基并且R15是乙烷-1,2-二基。E.A.3是符合式(I)结构的酰胺化合物，其中R1是(Z)-8-十七碳烯-1-基。E.A.4是符合式(I)结构的酰胺化合物，其中R1是(Z)-12-二十一碳烯-1-基。
表4.样品3A～3J的一般配方
表5.样品3A～3J中使用的C.A.X和增强添加剂的量
下表6中报道了测得的板百分比雾度
表6.由样品3A～3J制得的板的雾度值
样品 雾度(％)
3A 21
3B 22
3C 20
3D 17
3E 17
3F 17
3G 14
3H 14
3I 14
3J 13
由表2和6中所示的数据可以看出，酰胺类增强添加剂改善了C.A.X的性能。当将酰胺类或酯类增强添加剂添加到C.A.X中时，雾度明显低于不含增强添加剂的相同水平的纯C.A.X的雾度。例如，样品3C的雾度比样品2A的雾度低35％。
本文引用的所有参考文献(包括公布文本、专利申请和专利在内)在此均通过援引加入的方式纳入本文，如同已指明通过援引加入的方式逐一明确纳入每篇参考文献的全部公开内容一样。
除非本文另有说明或者与上下文明显抵触，在描述本申请主题时，特别是在所附权利要求中，表述“一(a)”、“一个(an)”、“该”、“所述”以及类似的指代物应解释为涵盖单数和复数。除非另有说明，术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应被解释为开放式术语(即，表示“包含但并不限于”)。除非本文另有说明，本文中所述的值的范围仅意欲用作逐一提及落在该范围内的每个单独值的简写方法，并且将每个单独值纳入到本说明书中，如同在本文中对其进行逐一记载一样。除非本文另有说明，或者在上下文中另有明显抵触之处，本文中描述的所有方法均可以任何合适的次序实施。除非另外要求保护，使用本文中所给出的任何和所有实例或示例性措辞(例如，“例如”或“如”)均仅旨在更好地阐明本申请的主题，并不对主题的范围进行限制。说明书中的措辞不应解释为表明任何非权利要求要素对于实践本文中所描述的主题是必要的。
在本文中描述了本申请主题的优选实施方案，包括发明人已知的用于实施所要求保护的主题的最佳方式。在阅读以上描述时，那些优选实施方案的变型对于本领域普通技术人员会是明显的。发明人预期本领域普通技术人员可视情况使用这样的变型，并且发明人想要本文描述的主题以不同于本文中所具体描述的方式实践。因此，本公开包括适用法律所许可的对所附权利要求中所描述的主题的所有修改方案和等同方案。此外，除非本文另有说明或者在上下文中另有明显抵触之处，本公开涵盖上述要素在其所有可能变型方案中的任何组合。

Claims (22)

1.聚烯烃组合物，其包含：
(a)聚烯烃聚合物；
(b)1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇；和
(c)包含酯化合物的酯组合物，其中至少一部分所述酯化合物是1,2,3-丙三醇和选自C14-C22脂肪酸中的至少一种脂肪酸的酯。
2.如权利要求1所述的聚烯烃组合物，其中所述1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇以约250ppm～约3,000ppm的量存在于所述聚烯烃组合物中。
3.如权利要求2所述的聚烯烃组合物，其中所述1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇以约500ppm～约2,000ppm的量存在于所述聚烯烃组合物中。
4.如权利要求1～3中任一项所述的聚烯烃组合物，其中所述酯组合物以约50ppm～约5,000ppm的量存在于所述聚烯烃组合物中。
5.如权利要求4所述的聚烯烃，其中所述酯组合物以约100ppm～约3,000ppm的量存在于所述聚烯烃组合物中。
6.如权利要求1～5中任一项所述的聚烯烃组合物，其中所述酯组合物包含约80％以上的单酯化合物。
7.如权利要求1～6中任一项所述的聚烯烃组合物，其中所述脂肪酸为饱和脂肪酸。
8.如权利要求1～7中任一项所述的聚烯烃组合物，其中所述脂肪酸选自C16-C18脂肪酸。
9.如权利要求1～8中任一项所述的聚烯烃组合物，其中所述酯组合物包含2,3-二羟基丙基十八烷酸酯。
10.如权利要求1～9中任一项所述的聚烯烃组合物，其中所述酯组合物包含约50％以上的2,3-二羟基丙基十八烷酸酯。
11.聚烯烃组合物，其包含：
(a)聚烯烃聚合物；
(b)1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇；和
(c)选自符合以下式(I)或式(X)的结构的化合物中的酰胺化合物：
(I)
(X)
其中R1和R11独立地选自C7-C27烷基和C7-C27烯基，且R15选自C1-C8烷二基。
12.如权利要求11所述的聚烯烃组合物，其中R1选自C7-C27烯基。
13.如权利要求12所述的聚烯烃组合物，其中R1选自C17-C21烯基。
14.如权利要求11～13中任一项所述的聚烯烃组合物，其中所述酰胺化合物符合式(I)的结构，且R1是(Z)-12-二十一碳烯-1-基。
15.如权利要求11～14中任一项所述的聚烯烃组合物，其中所述酰胺化合物符合式(I)的结构，且R1是(Z)-8-十七碳烯-1-基。
16.如权利要求11所述的聚烯烃组合物，其中R11选自C7-C27烷基。
17.如权利要求11或权利要求16所述的聚烯烃组合物，其中R15选自C1-C3烷二基。
18.如权利要求11所述的聚烯烃组合物，其中所述酰胺化合物符合式(X)的结构，各R11是十七烷-1-基，且R15为乙烷-1,2-二基。
19.如权利要求11～18中任一项所述的聚烯烃组合物，其中所述1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇以约250ppm～约3,000ppm的量存在于所述聚烯烃组合物中。
20.如权利要求19所述的聚烯烃组合物，其中所述1,3:2,4-双-O-[(3,4-二氯苯基)亚甲基]-D-葡萄糖醇以约500ppm～约2,000ppm的量存在于所述聚烯烃组合物中。
21.如权利要求11～20中任一项所述的聚烯烃组合物，其中所述酰胺化合物以约50ppm～约5,000ppm的量存在于所述聚烯烃组合物中。
22.如权利要求21所述的聚烯烃组合物，其中所述酰胺化合物以约100ppm～约3,000ppm的量存在于所述聚烯烃组合物中。
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