TW201734027A - 澄清劑組成物及包含其之聚烯烴組成物 - Google Patents
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Abstract
一添加劑組成物包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇及一低量之殘餘酸。一聚烯烴組成物包含一聚烯烴聚合物及上述添加劑組成物。
Description
發明技術領域 本申請案係有關於澄清劑組成物及包含其之聚烯烴組成物。
本申請案係有關於澄清劑組成物及包含其之聚烯烴組成物。
發明概要 本發明一般係提供展現增加熱安定性且能改良聚烯烴聚合物的混濁度之澄清劑組成物。本發明亦提供包含此等澄清劑組成物之聚烯烴組成物。
於第一實施例,本發明提供一添加劑組成物,其包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇,其中,以存在於此添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,此添加劑組成物包含少於0.052莫耳%之酸。
於第二實施例,本發明提供一聚烯烴組成物,其包含: (a)一聚烯烴聚合物;及 (b)一添加劑組成物,此添加劑組成物包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇,其中,以存在於此添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,此添加劑組成物包含少於0.052莫耳%之酸。
發明詳細說明 於第一實施例,本發明提供一添加劑組成物,其包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇及一相對較低量之酸。此酸係一催化劑,用於製造此縮醛化合物。特別地,此酸係用以催化醛醇(即,D-葡萄糖醇)與醛化合物(即,3,4-二氯苯甲醛)間之縮合反應。
此酸可為催化此醛醇與此醛間的反應之任何適合酸。適合酸包含路易士酸及布忍斯特酸。此酸可為一無機酸(例如,一礦物酸)或一有機酸。較佳地,此酸係選自由對甲苯磺酸、甲磺酸、硫酸、磷酸、氫氯酸、次磷酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸,及其等之混合物所組成之組群。更佳地,此酸係對甲苯磺酸。
以存在於此添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,此酸較佳係以少於0.052莫耳%之量存在於此添加劑組成物。更佳地,以存在於此添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,此酸係以約0.05莫耳%或更少之量存在於此添加劑組成物。於另外較佳實施例,以存在於此添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,此酸係以約0.0475莫耳%或更少之量存在於此添加劑組成物。於另外較佳實施例,以存在於此添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,此酸係以約0.045莫耳%或更少之量存在於此添加劑組成物。於另外較佳實施例,以存在於此添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,此酸係以約0.036莫耳%或更少之量存在於此添加劑組成物。於另外較佳實施例,以存在於此添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,此酸係以約0.03莫耳%或更少之量存在於此添加劑組成物。於另外較佳實施例,以存在於此添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,此酸係以約0.022莫耳%或更少之量存在於此添加劑組成物。於另外較佳實施例,以存在於此添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,此酸係以約0.015莫耳%或更少之量存在於此添加劑組成物。
如上所示,此組成物包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇。此化合物係能藉由一醛醇與一經取代之苯甲醛化合物反應而製造之一縮醛。更特別地,此化合物可藉由約1莫耳之D-葡萄糖醇與約2莫耳之3,4-二氯苯甲醛反應而製造。1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇可以任何適當物理型式提供,但一般,此化合物係以粉末型式提供。
如上所示,1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇典型上係以粉末型式提供,此粉末含有許多細微顆粒。存在於此粉末之此等顆粒一般係歸類成具漸增尺寸及複雜性之三種不同顆粒型式:主要顆粒;聚結體;及團塊。此等主要顆粒一般係此化合物之單結晶或此等單結晶之片段。此等聚結體係包含彼此強力結合之二或更多個主要顆粒。此等聚結體於尺寸無法被減低(例如,減至其等構成主要顆粒),除非經由研磨。此等團塊係包含微弱締結或結合在一起之多數個主要顆粒及/或聚結體。此等團塊可藉由施用加對較適度之機械力量而減低尺寸(例如,破裂及減至其等構成主要顆粒及/或聚結體)。例如,此等團塊可於分散於一適合液體介質中減低尺寸。此等團塊於其等內部容積含有相對較大孔隙,且此等孔隙係以空氣填充。當此等團塊於加工期間分散於熔融聚合物,當此化合物溶於熔融聚合物中時,此等團塊破裂。然後,被捕集於孔隙中之空氣被帶入熔融聚合物中,且此被帶入之空氣導致於聚合物組成物中形成缺陷(例如,白色斑點及/或氣泡)。
此粉末可具有任何適合顆尺寸。但是,為增強化合物於熔融聚合物中之溶解及避免於聚合物組成物中形成缺陷(例如,白色斑點或氣泡),對此等顆粒有利係具有相對較小顆粒尺寸。於一較佳實施例,, 1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇顆粒之體積平均直徑(即,D[4,3])係約40 μm或更少,約35 μm或更少,約30 μm或更少,或約25 μm或更少。再者,1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇顆粒之D90
較佳係約80 μm或更少,約75 μm或更少,約70 μm或更少,約65 μm或更少,約60 μm或更少,或約55 μm或更少。
1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇之顆粒尺寸可使用任何適合技術測量。例如,粉末之顆粒尺寸可使用為了此等測量而設計之許多可購得儀器之一經由動態光散射測量。當動態光散射技術被使用,顆粒之一代表性樣品一般係分散於一液體介質中,且此液體介質之一樣品被引入動態光散射儀器內。任何適合液體介質可被使用,但水一般係較佳介質。為促進顆粒於液體介質中之分散,一界面活性劑,較佳係一非離子性界面活性劑(例如,一辛基酚界面活性劑),可添加至水,且形成之混合物(即,水、界面活性劑,及顆粒)可被攪拌足夠時間使顆粒分散(例如,1-5分鐘)。
於某些可能較佳實施例,除1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇外,此組成物可包含另外縮醛化合物。於 一特別較佳實施例,此組成物另外包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇。1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇可藉由約1莫耳之D-葡萄糖醇與約2莫耳之鄰-二甲苯甲醛反應而製造。1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇可以任何適合物理型式 提供,儲如1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇般,此化合物一般係以可含有細微顆粒之粉末型式提供。
1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇之顆粒尺寸可與上述1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇之顆粒尺寸相同(以體積平均直徑、D90
,或二者而言)。另外,1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇之顆粒尺寸可比1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇之顆粒尺寸更小(例如,以體積平均直徑、D90
,或二者而言)。於一較佳實施例,1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇顆粒之體積平均直徑(即,D[4,3])係約40 μm或更少,約35 μm或更少,約30 μm或更少,約25 μm或更少,約20 μm或更少,約15 μm或更少,約10 μm或更少,或約7.5 μm或更少。再者,1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇顆粒之D90
較佳係約80 μm或更少,約75 μm或更少,約70 μm或更少,約65 μm或更少, 約60 μm或更少,約55 μm或更少,約50 μm或更少,約45 μm或更少,約40 μm或更少,約35 μm或更少,約30 μm或更少,約25 μm或更少, 約20 μm或更少, 約15 μm或更少,約10 μm或更少,或約7.5 μm或更少。
當此組成物包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇及1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇二者,此二化合物可以任何適合相對量存在於聚烯烴組成物。例如,存在於此組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的質量對存在於此組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的質量之比例可為約9:1或更少,約8:1或更少,約7:1或更少,約6:1或更少,約5:1或更少,約4:1或更少,或約3:1或更少。存在於此組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的質量對存在於此組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的質量之比例較佳可為約1:9或更多,約1:8或更多,約1:7或更多,約1:6或更多,約1:5或更多,約1:4或更多,或約1:3或更多。於一較佳實施例,存在於此組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的質量對存在於此組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的質量之比例係約9:1至約1:9。於一系列依序更佳實施例,存在於此組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的質量對存在於此組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的質量之比例係約8:1至約1:8,約7:1至約1:7,約6:1至約1:6,約5:1至約1:5,約4:1至約1:4,或約3:1至約1:3。
雖不欲受任何特別理論約束,但相信添加劑組成物中之相對較高量的殘餘酸作為熱塑性聚合物之澄清劑會對添加劑組成物的性能不利。更特別地,相信殘餘酸的存在導致存在於添加劑組成物之一部份縮醛化合物降解。縮醛化合物之此降解會產生有顏色之副產物,且此等有顏色之副產物會負面地影響以此添加劑澄清之一聚合物的視覺美感。再者,添加劑組成物中之一部份縮醛化合物的降解會降低添加劑組成物之效率,因為會有較低量之可用縮醛化合物澄清此聚合物。
於第二實施例,本發明提供一聚烯烴組成物,其包含一聚烯烴聚合物及本發明第一實施例之添加劑組成物(即,包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇及小量殘餘酸之組成物)。
聚烯烴組成物包含一聚烯烴聚合物。聚烯烴聚合物可為任何適合聚烯烴,諸如,一聚丙烯、一聚乙烯、一聚丁烯、一聚(4‑甲基‑1‑戊烯),及一聚(乙烯基環己烷)。於一較佳實施例,熱塑性聚合物係選自由聚丙烯均聚物(例如,無規聚丙烯均聚物、等規聚丙烯均聚物,及間規聚丙烯均聚物)、聚丙烯共聚物(例如,聚丙烯無規共聚物)、聚丙烯衝擊共聚物,及其等之混合物所組成的組群之一聚烯烴。適合聚丙烯共聚物不受限地包括自於選自由乙烯、丁-1-烯(即,1‑丁烯),及己-1-烯(即,1‑己烯)所組成的組群之一共單體存在中之丙烯聚合反應製造之無規共聚物。於此等聚丙烯無規共聚物,共單體可以任何適合量存在,但典型上係以少於約10重量%(例如,約1至約7重量%)之量存在。適合聚丙烯衝擊共聚物不受限地包括藉由使選自由乙烯-丙烯橡膠(EPR)、乙烯丙烯-二烯單體(EPDM)、聚乙烯,及塑性體所組成的組群之一共聚物添加至一聚丙烯均聚物或聚丙烯無規共聚物而製造者。於此等聚丙烯衝擊共聚物,共聚物可以任何適合量存在,但典型上係以從約5至約25重量%之量存在。上述聚烯烴聚合物可為分支或交聯,諸如,自添加增加聚合物之熔融強度的添加劑而造成之分支或交聯。
用於組成物之聚烯烴聚合物(例如,聚丙烯聚合物)可為已被製成擁有於下對於聚烯烴組成物所述之表觀熔融黏度,熔融流率,及/或流速比例之一聚合物。例如,適用於組成物之聚丙烯聚合物包括以使得製造者出售之聚合物擁有於下對於聚烯烴組成物所述之表觀熔融黏度值之一者的方式製造者。另外,未擁有合意特徵之一初始聚丙烯聚合物可經由添加一或多種添加劑而改質。例如,聚合物可與一有機過氧化物或一減黏劑組合及熔融加工(例如,擠壓),以便改質聚合物之一或多種特徵。適於此使用之有機過氧化物的例子不受限地包括:2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧)己炔-3,3,6,6,9,9-五甲基-3-(乙基乙酸酯)-1,2,4,5-四氧環壬烷、第三丁基過氧化氫、過氧化氫、二異丙苯基過氧化物、第三丁基過氧異丙基碳酸酯、二第三丁基過氧化物、對-氯苯甲醯基過氧化物、二苯甲醯基二過氧化物、第三丁基異丙苯基過氧化物、第三丁基羥基乙基過氧化物、二第三戊基過氧化物、2,5-二甲基己烯-2,5-二過異壬酸酯、乙醯基環己烷磺醯基過氧化物、二異丙基過氧二碳酸酯、第三戊基過新癸酸酯、第三丁基-過新癸酸酯、第三丁基過新戊酸酯、第三戊基過新戊酸酯、雙(2,4-二氯苯甲醯基)過氧化物、二異壬醯基過氧化物、二癸醯基過氧化物、二辛醯基過氧化物、二月桂醯基過氧化物、雙(2-甲基苯甲醯基)過氧化物、二琥珀醯基過氧化物、二乙醯基過氧化物、二苯甲醯基過氧化物、第三丁基過-2-乙基己酸酯、雙(4-氯苯甲醯基)過氧化物、第三丁基過異丁酸酯、第三丁基過馬來酸酯、1,1-雙(第三丁基過氧)-3,5,5-三甲基環己烷、1,1-雙(第三丁基過氧)環己烷、第三丁基過氧異丙基碳酸酯、第三丁基過異壬酸酯、2,5-二甲基己烷2,5-二苯甲酸酯、第三丁基過乙酸酯、第三戊基過苯甲酸酯、第三丁基過苯甲酸酯、2,2-雙(第三丁基過氧)丁烷、2,2-雙(第三丁基過氧)丙烷、二異丙苯基過氧化物、2,5-二甲基己烷、2,5-二第三丁基過氧化物、3-第三丁基過氧-3-苯基酞酸酯、二第三戊基過氧化物、α,α′-雙(第三丁基過氧異丙基)苯、3,5-雙(第三丁基過氧)-3,5-二甲基-1,2-二氧戊烷、二第三丁基過氧化物、2,5-二甲基己炔2,5-二第三丁基過氧化物、3,3,6,6,9,9-六甲基-1,2,4,5-四氧雜環壬烷、對-薄荷烷過氧化氫、蒎烷過氧化氫、二異丙基苯單-α-過氧化氫、異丙苯過氧化氫,或第三丁基過氧化氫。
當作為一添加劑經由熔融加工此聚合物而改質聚合物特徵時,有機過氧化物或減黏劑可以任何適合量存在於聚合物組成物(熔融加工之前)。有機過氧化物之適合量會依數個因素而定,諸如,用於組成物之特別聚合物、聚合物之起始性質,及聚合物性質之合意改變。於一較佳實施例,以聚合物組成物之總重量為基準,有機過氧化物可以約10ppm或更多,約50ppm或更多,或約100ppm或更多之量存在於聚合物組成物(熔融加工之前)。於另外較佳實施例,以聚合物組成物之總重量為基準,有機過氧化物可以約1重量%(10,000ppm)或更少,約0.5重量%(5,000ppm)或更少,約0.4重量%(4,000ppm)或更少,約0.3重量%(3,000ppm)或更少,約0.2重量%(2,000ppm)或更少,或約0.1重量%(1,000ppm)或更少,約0.05重量%(約500ppm)或更少之量存在於聚合物組成物(熔融加工之前)。因此,於一系列較佳實施例,以聚合物組成物之總重量為基準,有機過氧化物可以約10至約5,000ppm,約50至約3,000ppm,約50至約2,000ppm,或約100至約1,000ppm之量存在於聚合物組成物(熔融加工之前)。如熟習此項技藝者所瞭解,有機過氧化物於聚合物組成物熔融加工期間降解及消耗掉。因此,於熔融加工後存在於聚合物組成物中之有機過氧化物的量可能不落次上述範圍內,且典型上,於熔融加工後,有機過氧化物於聚合物組成物係不未檢出。
1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇可以任何適合絕對量存在於聚烯烴組成物。典型上,以存在於聚烯烴組成物之聚合物(例如,聚丙烯聚合物)的重量為基準,存在於聚烯烴組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量係約250份/百萬(ppm)或更多。較佳地,以存在於聚烯烴組成物之聚合物(例如,聚丙烯聚合物)的重量為基準,存在於聚烯烴組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量係約500ppm或更多,約750ppm或更多,約1,000ppm或更多,約1,250ppm或更多,或約1,500ppm或更多。以存在於聚烯烴組成物之聚合物(例如,聚丙烯聚合物)的重量為基準,存在於聚烯烴組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量典型上亦係約4,000ppm或更少。較佳地,以存在於聚烯烴組成物之聚合物(例如,聚丙烯聚合物)的重量為基準,存在於聚烯烴組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量係約3,500ppm或更少,約3,000ppm或更少,約2,750ppm或更少,約2,500ppm或更少,約2,250ppm或更少,或約2,000ppm或更少。因此,於一系列依序更佳之實施例,以存在於聚烯烴組成物之聚合物(例如,聚丙烯聚合物)的重量為基準,存在於聚烯烴組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量係約250ppm至約4,000ppm,約250ppm至約3,000ppm,約250ppm至約2,500ppm,或約500ppm至約2,000ppm。
於某些可能較佳實施例,除1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇外,聚烯烴組成物可包含另外縮醛化合物。於一特別較佳實施例,聚烯烴組成物另外包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇。1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇可藉由約1莫耳之D-葡萄糖醇與約2莫耳之鄰-二甲苯甲醛反應而製造。1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇可以任何適合物理型式提供,但如1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇般,此化合物一般係以可含有細微顆粒之粉末型式提供。
1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的顆粒尺寸可與上述之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的顆粒尺寸相同(例如,以體積平均直徑、D90
,或二者而言)。另外,1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的顆粒尺寸可比1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的顆粒尺寸更小(例如,以體積平均直徑、D90
,或二者而言)。於一較佳實施例,1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇顆粒之體積平均直徑(即,D[4,3])係約40μm或更少,約35μm或更少,約30μm或更少,約25μm或更少,約20μm或更少,約15μm或更少,約10μm或更少,或約7.5μm或更少。再者,1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇顆粒之D90
較佳係約80μm或更少,約75μm或更少,約70μm或更少,約65μm或更少,約60μm或更少,約55μm或更少,約50μm或更少,約45μm或更少,約40μm或更少,約35μm或更少,約30μm或更少,約25μm或更少,約20μm或更少,約15μm或更少,約10μm或更少,或約7.5μm或更少。
當存在於聚烯烴組成物時,1,3:2,4-雙-O-[(3,4-雙甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇可以任何適合量存在。例如,1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇可以如上對於1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇所列示之任何量存在。另外,存在於組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇及1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇之組合量會落於如上對於1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇所述之任何範圍內。
此處所述之聚烯烴組成物可具有任何適合表觀熔融黏度。聚烯烴組成物之表觀熔融黏度可使用任何適合方法測量。例如,表觀熔融黏度可使用於ASTM測試方法D3835-08,標題為“Standard Test Method for Determination of Properties of Polymeric Materials by Means of a Capillary Rheometer”中所述之測試方法判定。雖然此測試方法提供220°C係典型上用於測試聚丙烯組成物之測試溫度,但相信190°C係更適合之溫度,因為其更接近今日與許多商業上聚合物使用之較低加工溫度。因此,此處列示之含有聚丙烯的聚烯烴組成物之表觀熔融黏度較佳係使用上述引述之測試方法於190°C之溫度判定。聚烯烴組成物之表觀熔融黏度可以任何適合之表觀剪切速率測量。相信100s‑1
之表觀剪切速率係較佳,因為其更接近典型加工條件期間之聚合物組成物經驗。當測量聚烯烴組成物之表觀熔融黏度,毛細管流變儀係裝設具有30:1之長度對直徑的比例之一1.00mm直徑之毛細管模具。再者,較佳係使聚烯烴組成物於開始測試前於毛細管流變儀中停留六(6)分鐘之停留時間。最後,聚烯烴組成物之表觀熔融黏度係於聚合物、包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇之添加劑組成物,及任何選擇性之組份已熔融加工(例如,通過一擠壓機)之後判定。
較佳地,聚烯烴組成物於100s‑1
之表觀剪切速率具有約750Pa·s或更少之表觀熔融黏度。更佳地,聚烯烴組成物於100s-1
之表觀剪切速率及190°C之溫度具有約700Pa·s或更少,約650Pa·s或更少,約600Pa·s或更少,約550Pa·s或更少,約500Pa·s或更少,約450Pa·s或更少,約400Pa·s或更少,約350Pa·s或更少,約300Pa·s或更少,約250Pa·s或更少,或約200Pa·s或更少之表觀熔融黏度。
此處所述之聚烯烴組成物可具有任何適合熔融流率。聚烯烴組成物之熔融流率可藉由任何適合方法判定。例如,聚烯烴組成物之熔融流率可使用ASTM標準D1238-10標題為“Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer”中之程序B判定。聚烯烴組成物之熔融流率較佳係使用前述標準測試方法測量。較佳地,聚烯烴組成物具有4克/10分鐘或更多之熔融流率。更佳地,聚烯烴組成物具有約8克/10分鐘或更多,約10克/10分鐘或更多,約12克/10分鐘或更多,約20克/10分鐘或更多,約35克/10分鐘或更多,或約50克/10分鐘或更多之熔融流率。如於表觀熔融黏度之測量般,聚烯烴組成物之熔融流率較佳係於聚合物、包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇之添加劑組成物,及任何選擇性之組份(例如,過氧化物)已熔融加工(例如,通過一擠壓機)之後判定。
如熟習此項技藝者所瞭解,聚烯烴聚合物會含有一數量之個別聚合物鏈,且此等聚合物鏈會具有不同長度及莫耳質量。聚合物中所含之聚合物鏈的長度/莫耳質量之統計分佈一般係稱為莫耳質量分佈或分子重量分佈。用於此處所述之組成物的聚烯烴聚合物可具有任何適合之莫耳質量分佈。例如,聚烯烴聚合物可具有展現單峰之莫耳質量分佈,或莫耳質量分佈可展現多峰(例如,雙峰、三峰等)。一聚合物之莫耳質量分佈的寬度可使用多分散性指數表示。多分散性指數係藉由測量聚合物之數平均分子量及質量平均分子量(即,重量平均分子量),然後,使聚合物之質量平均分子量除以聚合物之數平均分子量而計算。結果係一無因次單位,其係量化莫耳質量分佈之寬度,且愈高數值指示莫耳質量分佈更大寬度。莫耳質量分佈之寬度亦可藉由測量及比較不同條件下之聚合物(或含有此聚合物之一組成物)的熔融流率產生一流速比例(FRR)而間接量化。此方法係描述於,例如,ASTM標準D1238標題為“Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer”之程序D。較佳地,FRR係利用使用於此標準特定之10公斤重量測量之熔融流率(MFR10
)及使用於此標準特定之2公斤測量之熔融流率(MFR2
)計算。此處所述之聚烯烴組成物可具有任何適合之FRR。較佳地,聚烯烴組成物具有約17或更少之FRR(MFR10
/MFR2
)。更佳地,聚烯烴組成物具有約16或更少或約15或更少之FRR(MFR10
/MFR2
)。如於測量表觀熔融黏度及熔融流率般,聚烯烴組成物之流速比例較佳係於聚合物、包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇之添加劑組成物,及任何選擇性之組份(例如,過氧化物)已熔融加工(例如,通過一擠壓機)之後判定。
除1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇外,此處所述之聚烯烴組成物可含有其它聚合物添加劑。適合之另外聚合物添加劑不受限地包括抗氧化劑(例如,酚類抗氧化劑、亞磷酸鹽抗氧化劑,及此等之組合)、防黏附劑(例如,非結晶性矽石及矽藻土)、色料(例如,有機色料及無機色料),及其它著色劑(例如,染料及聚合物著色劑)、填料,及強化劑(例如,玻璃、玻璃纖維、滑石、碳酸鈣,及氧硫酸鎂晶鬚)、成核劑、澄清劑、酸清除劑(例如,脂肪酸之金屬鹽,諸如,硬脂酸之金屬鹽)、聚合物加工添加劑(例如,氟聚合物聚合物加工添加劑)、聚合物交聯劑、滑劑(例如,自一脂肪酸與氨或一含胺之化合物之間反應衍生之脂肪酸醯胺化合物)、脂肪酸酯化合物(例如,自一脂肪酸與一含羥基之化合物(諸如,甘油、二甘油,及此等之組合之間反應衍生之脂肪酸酯化合物),及前述之組合。
如上所示,除如上所述之其它組份外,聚烯烴組成物可含有成核劑。適合之成核劑不受限地包括2,2′‑伸甲基-雙-(4,6-二第三丁基苯基)磷酸鹽(例如,2,2′‑伸甲基-雙-(4,6-二第三丁基苯基)磷酸鈉或2,2′‑伸甲基-雙-(4,6-二第三丁基苯基)磷酸鋁)、二環[2.2.1]庚烷‑2,3‑二羧酸鹽(例如,二環[2.2.1]庚烷‑2,3-二羧酸二鈉或二環[2.2.1]庚烷‑2,3‑二羧酸鈣)、環己烷‑1,2‑二羧酸鹽(例如,環己烷‑1,2‑二羧酸鈣、單鹼式環己烷‑1,2‑二羧酸鋁、環己烷‑1,2‑二羧二鋰,或環己烷‑1,2‑二羧酸鍶),及此等之組合。對於二環[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸鹽及環己烷‑1,2‑二羧酸鹽,羧酸鹽部份可以順式或反應結構配置,且順式結構係較佳。
如上所示,聚烯烴組成物亦可含有一或多種另外澄清劑。適合澄清劑不受限地包括三醯胺及縮醛化合物,其係二多羥基醇及一芳香族醛之縮合反應產物。適合之三醯胺澄清劑不受限地包括苯-1,3,5-三羧酸之醯胺衍生物、1,3,5-苯三胺之醯胺衍生物、N-(3,5-雙-甲醯基胺-苯基)-甲醯胺之衍生物(例如,N-[3,5-雙-(2,2-二甲基-丙醯基胺)-苯基]-2,2-二甲基-丙醯胺)、2-氨甲醯基-丙二醯胺之衍生物(例如,N,N'-雙-(2-甲基-環己基)-2-(2-甲基-環己基氨甲醯基)-丙二醯胺),及此等之組合。如上所示,澄清劑可為一縮醛化合物,其係一多羥基醇與一芳香族醛之縮合反應產物。適合之多羥基醇包括非環狀多元醇,諸如,木糖醇及山梨糖醇,與非環狀去氧多元醇(例如,1,2,3‑三去氧壬醇或1,2,3‑三去氧壬‑1‑烯醇)。適合之芳香族醛典型上含有一單醛基,且芳香族環上之剩餘位置係未經取代或經取代。因此,適合之芳香族醛包括苯甲醛及經取代之苯甲醛(例如,3,4‑二甲基-苯甲醛或4‑丙基-苯甲醛)。藉由上述反應製造之縮醛化合物可為一單縮醛、二縮醛,或三縮醛化合物(即,個別含有一、二,或三個縮醛基團之一化合物),且二縮醛化合物係較佳。適合之以縮醛為主之澄清劑不受限地包括於美國專利第5,049,605;7,157,510;及7,262,236號案中揭露之澄清劑。
此處所述之聚烯烴組成物可藉由任何適合方法製造。例如,聚烯烴組成物可藉由聚烯烴聚合物、包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇之添加劑組成物,及任何另外之選擇性組份的簡單混合(例如,高剪切或高強度混合)而製造。另外,包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇之添加劑組成物與任何另外之選擇性組份(諸如,如上所述者)可預摻合提供一預摻合組成物。然後,此預摻合組成物可與聚烯烴聚合物混合製造上述聚烯烴組成物。聚烯烴組成物可以適用於進一步加工以製造一物件之任何型式提供。例如,聚烯烴組成物可以粉末(例如,自由流動之粉末)、薄片、丸粒、球粒、錠劑、黏聚物等之型式提供。
此處所述之聚烯烴組成物被認為係可用於製造熱塑性物件。聚烯烴組成物可藉由任何適合技術形成合意之熱塑性物件,諸如,射出成型、射出旋轉成型、吹製成型(例如,射出吹製成型或射出拉伸吹製成型)、擠壓(例如,片擠壓、膜擠壓、鑄膜擠壓,或發泡體擠壓)、擠壓吹製成型、熱成型、旋轉成型、吹膜(吹製膜)、膜鑄製(鑄膜)等。
此處所述之聚烯烴組成物可用於製造任何適合物件或產品。適合產品不受限地包括醫療裝置(例如,用於曲頸瓶應用之預填充注射器、靜脈供應物容器,及血液收集裝置)、食物包裝、液體容器(例如,飲料、藥物、個人照護組成物、洗頭髮等之容器)、衣物盒、可微波物件、棚架、櫃門、機械零件、汽車零件、片材、管子、管件、旋轉成型零件、吹製成型零件、膜、纖維等。
下列範例進一步例示此述標的,但是,當然不應以任何限制其範圍之方式作闡釋。 範例1
此範例係例示包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇及不同量之殘餘酸催化劑的多數個不同添加劑組成物的性能。
製備含有不同量殘餘酸之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的九個樣品(樣品1-9)。1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇藉由於一縮合反應使D-葡萄糖醇與3,4-二氯苯甲醛以1:2化學計量比例反應而合成。此反應係以對-甲苯磺酸催化。為獲得樣品1-9,反應產物被清洗,乾燥,及以其它方式處理,產生不同量之殘餘酸。存在於每一樣品之殘餘酸的量使用高壓液相層析術量化且於以下之表1中報導。
每一樣品之顏色安定性亦使用下列方法特徵化。約30毫克之樣品於一鋁稱重盤中稱重。然後,此盤被置於維持於約240°C之一烘箱內5分鐘。於此熱處理後,樣品之視覺外觀被觀看及記錄。此等結果亦於以下之表1中報導。 表1. 樣品1-9之酸量及熱安定性
如由表1中之數據可看到,一樣品中之殘餘酸的濃度影響1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的性能。當樣品之酸含量係0.052莫耳%或更大時,於加熱至大約聚合物加工使用者之溫度時,樣品降解,液化,且變色。於低於0.052莫耳%之酸量,當加熱至相同溫度,樣品維持固體,且僅些微變色。此相信證實含有較低殘餘酸之樣品會較佳地實施作為聚合物之澄清劑。
樣品1及8之澄清性能使用下列方法評估。一聚丙烯無規共聚物組成物之1公斤批式物與0.40克之硬脂酸鈣、0.50克之Irganox® 1010、1.0克之 Irgafos® 168,及1.5克之樣品混合。用於此組成物之聚丙烯無規共聚物係來自LyondellBasell Polymers之Pro-fax SA849聚丙烯無規共聚物,其具有約12克/10分鐘之起始熔融流率。聚丙烯組成物係藉由使此等組份於一Henschel高強度混合機中以約2,100 rpm之葉片速度摻合約1分鐘而混合。然後,形成之聚合物組成物於具有25 mm螺桿直徑及30:1之長度 /直徑比例之一Deltaplast單螺桿混合擠壓機熔融混合。套筒溫度係使用六個加熱區域從約200°C升至約230°C。每一樣品之擠壓物(呈一股材型式)於一水溶中冷卻,且其後被丸粒化。然後,每一聚合物組成物之丸粒使用一Arburg 25噸射出成型機成型為具有約51 mm x 76 mm尺寸及1.27 mm厚度之板材。所有成型機套筒區域係設定為230°C,且模具冷卻至21°C。於老化24小時後,板材尺寸以一微測計檢驗。形成板材之混濁度係依據ASTM Standard D1103-92使用一BYK-Gardner Haze-Guard Plus測量。含有樣品1之聚合物組成物的測量混濁度百分率係24%。含有樣品8之聚合物組成物的測量混濁度百分率係20%。此數據證明較低量之殘餘酸如何改良澄清劑之性能。
此處引述之包括公開案、專利申請案,及專利案的所有參考資料在此被併入以供參考至如同每一參考資料係個別且特別地被指示併入以供參考且於此處被完整描述般之相同程度。
除非於此處作其它指示或上下文明確抵觸,於描述本申請案請求標的之清況下(特別是於下列申請專利範圍之情況下)使用術語“一種”及“一”及“該”與相似提及物係被闡釋為涵蓋單數及複複二者。除非作其它指示,術語“包含”、“具有”、“包括”及“含有”係被作為開放性術語作闡釋(即,意指“不受限地包括”)。除非此處作其它指示,此處之數值範圍描述僅係打算作為個別指落於此範圍內之每一個別值之一速記方法,且每一個別數值係併入說明書中,如同其於此處被個別描述般。除非於此處作其它指示或上下文有其它明確抵觸,此處描述之所有方法可以任何適合順序實施。除非其它主張外,使用此處提供之任何及所有範例,或例示用語(例如,“諸如”)僅係打算更佳地例示本申請案之請求標的,且對請求標的之範圍並未作限制。說明書中之用語不應被闡釋為指示任何未請求之元件對此處所述標之實施係重要。
本申請案之標的之較佳實施例於此處作描述,其包括發明人所知用於實行請求標的之最佳模式。此等較佳實施例之變化對熟習此項技藝者於閱讀前述說明時會變明顯。發明人預期熟習此項技藝者適當地使用此等變化,且發明人打算此處所述之標的以不同於此處特別描述般之其它方式實施。因此,如適用法律所允許般,本揭露包括於此處所附之申請專利範圍中描述之標的之所有修改及等化物。再者,除非此處作其它指示或上下文其它明確抵觸,於其所有可能變化之上述元件的任何組合係被本揭露所包含。
(無)
Claims (17)
- 一種添加劑組成物,其包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇,其中,以存在於該添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,該添加劑組成物包含少於0.052莫耳%之酸。
- 如請求項1之添加劑組成物,其中,以存在於該添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,該添加劑組成物包含約0.05莫耳%或更少之酸。
- 如請求項1之添加劑組成物,其中,以存在於該添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,該添加劑組成物包含約0.0475莫耳%或更少之酸。
- 如請求項1之添加劑組成物,其中,以存在於該添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,該添加劑組成物包含約0.045莫耳%或更少之酸。
- 如請求項1之添加劑組成物,其中,該酸係選自由對甲苯磺酸、甲磺酸、硫酸、磷酸、氫氯酸、次磷酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸,及其等之混合物所組成之組群。
- 如請求項1之添加劑組成物,其中,該組成物進一步包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇。
- 如請求項6之添加劑組成物,其中,存在於該添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的質量對存在於該添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的質量之比例係約9:1至約1:9。
- 一種聚烯烴組成物, 包含: (a)一聚烯烴聚合物;及 (b)一添加劑組成物,該添加劑組成物包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇,其中,以存在於該添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,該添加劑組成物包含少於0.052莫耳%之酸。
- 如請求項8之聚烯烴組成物,其中,以存在於該添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,該添加劑組成物包含約0.05莫耳%或更少之酸。
- 如請求項8之聚烯烴組成物,其中,以存在於該添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,該添加劑組成物包含約0.0475莫耳%或更少之酸。
- 如請求項8之聚烯烴組成物,其中,以存在於該添加劑組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的量為基準,該添加劑組成物包含約0.045莫耳%或更少之酸。
- 如請求項8之聚烯烴組成物,其中,以該聚烯烴組成物之總重量為基準,該1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇係以約250 ppm至約3,000 ppm之量存在於該聚烯烴組成物。
- 如請求項12之聚烯烴組成物,其中,以該聚烯烴組成物之總重量為基準,該1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇係以約500 ppm至約2,000 ppm之量存在於該聚烯烴組成物。
- 如請求項8之聚烯烴組成物,其中,該聚烯烴組成物進一步包含1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇。
- 如請求項14之聚烯烴組成物,其中,存在於該聚烯烴組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二甲基苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的質量對存在於該聚烯烴組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的質量之比例係約9:1至約1:9。
- 如請求項14之聚烯烴組成物,其中,以該聚烯烴組成物之總重量為基準,存在於該聚烯烴組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇及1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的總量係約250 ppm至約3,000 ppm。
- 如請求項16之聚烯烴組成物,其中,以該聚烯烴組成物之總重量為基準,存在於該聚烯烴組成物之1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇及1,3:2,4-雙-O-[(3,4-二氯苯基)伸甲基]-D-葡萄糖醇的總量係約500 ppm至約2,000 ppm。
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