TWI622607B - 用於製造異相聚合物組成物之方法 - Google Patents

用於製造異相聚合物組成物之方法 Download PDF

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Abstract

一種用於改質異相聚合物組成物之方法包含步驟：提供一相容劑，提供包含一丙烯聚合物相及一乙烯聚合物相之一異相聚合物組成物，使此相容劑與此異相聚合物組成物混合，以及於此丙烯相及此乙烯相中產生自由基。然後，至少一部份之此相容劑與此丙烯聚合物相及此乙烯聚合物相二者中之自由基反應，而於此丙烯聚合物相中與一丙烯聚合物形成一鍵結且於此乙烯聚合物相中與一乙烯聚合物形成一鍵結。

Description

用於製造異相聚合物組成物之方法
發明技術領域 本發明係有關於具有增加熔融流動速率與高衝擊強度之異相聚烯烴組成物，及製造此等組成物之方法。特別感興趣係經改質之聚丙烯衝擊共聚物。
背景 一聚合物樹脂之熔融流動速率(MFR)係其分子量之函數。一般，增加熔融流動速率能使樹脂於較低溫度加工及填充複雜的零件幾何形狀。各種習知技藝之增加熔融流動速率之方法包括使樹脂於一擠壓機內與一能產生自由基之化合物(諸如，過氧化物)熔融摻合。當以此進行時，聚合物之重量平均分子量降低且MFR增加。但是，藉由減少聚烯烴聚合物之分子量而增加熔融流動速率已於許多情況發現對經改質之聚合物的強度具有不利作用。例如，減少聚合物之分子量會明顯降低聚合物之耐衝擊性。且此降低之耐衝擊性會使聚合物不適合用於某些應用或最終用途。因此，當使用現存技術，需於增加熔融流動速率與非所欲地減少聚合物的耐衝擊性之間折衷。此折衷通常意指熔融流動速率未增至所欲程度，此需要較高加工溫度及/或造成較低流通量。
因此，保持對於能生產具有增加之高熔融流動且同時維持或甚至改良聚合物之耐衝擊性的聚合物組成物之添加劑及方法的需求。
發明之簡單摘要 於一第一實施例，本發明提供一種用於改質異相聚合物組成物之方法，此方法包含步驟： (a)提供一相容劑，此相容劑包含二或更多之能於一自由基加成反應中與一自由基反應之官能基團； (b)提供一異相聚合物組成物，此異相聚合物組成物包含一丙烯聚合物相及一乙烯聚合物相，且此異相聚合物組成物具有3或更多之乙烯序列(ethylene run)之數平均序列長度(number-average sequence length)； (c)使此相容劑與此異相聚合物組成物混合；以及 (d)於此丙烯聚合物相及此乙烯聚合物相中產生自由基，藉此，至少一部份之此相容劑與此丙烯聚合物相及此乙烯聚合物相二者中之自由基反應，而於此丙烯聚合物相中與一丙烯聚合物形成一鍵結且於此乙烯聚合物相中與一乙烯聚合物形成一鍵結。
詳細說明 下列定義被提供以定義用於本申請案各處之幾個術語。
於文中使用時，術語“烴基基團”係指自烴藉由自此烴之一碳原子移除一氫原子而衍生之單價官能性基團。
於文中使用時，術語“經取代之烴基基團”係指自經取代之烴藉由自此經取代之烴的一碳原子移除一氫原子而衍生之單價官能性基團。於此定義，術語“經取代之烴”係指自非環、單環，及多環之未分支及分支之烴衍生之化合物，其中，(1)烴之一或多個氫原子係以一非氫原子(例如，一鹵素原子)或一非烴基官能性基團(例如，一羥基基團或雜芳基基團)替代，及/或(2)烴之碳碳鏈係以一氧原子(例如，於醚)、一氮原子(例如，於胺)，或一硫原子(例如，硫醚)間斷。
於文中使用時，術語“經取代之烷基基團”係指自經取代之烷藉由自此烷之一碳原子移除一氫原子而衍生之單價官能性基團。於此定義，術語“經取代之烷”係指自非環之未分支及分支之烴衍生之化合物，其中，(1)烴之一或多個氫原子係以一非氫原子(例如，一鹵素原子)或一非烷基官能性基團(例如，一羥基基團、芳基基團，或雜芳基基團)替代，及/或(2)烴之碳碳鏈係以一氧原子(例如，於醚)、一氮原子(例如，於胺)，或一硫原子(例如，硫醚)間斷。
於文中使用時，術語“經取代之環烷基基團”係指自經取代之環烷藉由自此環烷之一碳原子移除一氫原子而衍生之單價官能性基團。於此定義，術語“經取代之環烷”係指自飽和單環及多環之烴(具有或不具有價鏈)衍生之化合物，其中，(1)此烴之一或多個氫原子係以一非氫原子(例如，一鹵素原子)或一非烷基官能性基團(例如，一羥基基團、芳基基團，或雜芳基基團)替代，及/或(2)此烴之碳碳鏈係以一氧原子、一氮原子，或一硫原子間斷。
於文中使用時，術語“烯基基團”係指自非環之未分支及分支之烯烴(即，具有一或多個碳碳雙鍵之烴)藉由自此烯烴之一碳原子移除一氫原子而衍生之單價官能性基團。
於文中使用時，術語“經取代之烯基基團”係指自非環之經取代的烯烴藉由自此烯烴之一碳原子移除一氫原子而衍生之單價官能性基團。於此定義，術語“經取代之烯烴”係指自具有一或多個碳碳雙鍵之非環之未分支及分支之烴衍生之化合物，其中，(1)此烴之一或多個氫原子係以一非氫原子(例如，一鹵素原子)或一非烷基官能性基團(例如，羥基基團、芳基基團、雜芳基基團)替代，及/或(2)此烴之碳*碳鏈係以一氧原子(如於醚)或一硫原子(如於硫醚)間斷。
於文中使用時，術語“經取代之環烯基基團”係指自經取代之環烯烴藉由自此環烯烴之一碳原子移除一氫原子而衍生之單價官能性基團。於此定義，術語“經取代之環烯烴”係指自單環及多環之烯烴(即，具有一或多個碳碳雙鍵之烴)衍生之化合物，其中，此烯烴之一或多個氫原子係以一非氫原子(例如，一鹵素原子)或一非烷基官能性基團(例如，一羥基基團、芳基基團，或雜芳基基團)替代。
於文中使用時，術語“經取代之芳基基團”係指自經取代之芳烴藉由自一環碳原子移除一氫原子而衍生之單價官能性基團。於此定義，術語“經取代之芳烴”係指自單環及多環之芳香族烴衍生之化合物，其中，此烴之一或多個氫原子係以一非氫原子(例如，一鹵素原子)或一非烷基官能性基團(例如，一羥基基團)替代。
於文中使用時，術語“經取代之雜芳基基團”係指自經取代之雜芳烴藉由自一環原子移除一氫原子而衍生之單價官能性基團。於此定義，術語“經取代之雜芳烴”係指自單環及多環之芳香族烴衍生之化合物，其中，(1)此烴之一或多個氫原子係以一非氫原子(例如，一鹵素原子)或一非烷基官能性基團(例如，一羥基基團)替代，且(2)此烴之至少一次甲基基團(─C=)係以一三價雜原子替代，及/或此烴之至少一亞乙烯基基團(─CH=CH─)係以一二價雜原子替代。
於文中使用時，術語“烷二基基團”係指自烷藉由自此烷移除二氫原子而衍生之二價官能性基團。此等氫原子可自此烷上之相同碳原子(如於乙烷-1,1-二基)或自不同碳原子(如於乙烷-1,2-二基)移除。
於文中使用時，術語“經取代之烷二基基團”係指自經取代之烷藉由自此烷移除二氫原子而衍生之二價官能性基團。此等氫原子可自經取代之烷上之相同碳原子(如於2-氟乙烷-1,1-二基)或自不同碳原子(如於1-氟乙烷-1,2-二基)移除。於此定義，術語“經取代之烷”具有與如上於經取代之烷基基團的定義所述者相同之意義。
於文中使用時，術語“環烷二基基團”係指自環烷(單環及多環)藉由自環烷移除二氫原子衍生之二價官能性基團。此等氫原子可自此環烷上之相同碳原子或自不同碳原子移除。
於文中使用時，術語“經取代之環烷二基基團”係指自經取代之環烷藉由自此環烷移除二氫原子衍生之二價官能性基團。於此定義，術語“經取代之環烷”具有與如上於經取代之環烷基基團之定義中所述者相同之意義。
於文中使用時，術語“環烯二基基團”係指自環烯(單環及多環)藉由自此環烯移除二氫原子衍生之二價官能性基團。此等氫原子可自此環烯上之相同碳原子或自不同碳原子移除。
於文中使用時，術語“經取代之環烯二基基團”係指自經取代之環烯藉由自此烯環烯移除二氫原子衍生之二價官能性基團。此等氫原子可自此環烯上之相同碳原子或自不同碳原子移除。於此定義，術語“經取代之環烯”具有與如上於經取代之環烯基團之定義中所述者相同之意義。
於文中使用時，術語“芳烴二基基團”係指自芳烴(單環及多環之芳香族烴)藉由自環碳原子移除二氫原子衍生之二價官能性基團。
於文中使用時，術語“經取代之芳烴二基基團”係指自經取代之芳烴藉由自環碳原子移除二氫原子衍生之二價官能性基團。於此定義，術語“經取代之芳烴”係指自單環及多環芳香族烴衍生之化合物，其中，此烴之一或多個氫原子係以一非氫原子(例如，一鹵素原子)或一非烷基官能性基團(例如，一羥基基團)替代。
於文中使用時，術語“雜芳烴二基基團”係指自雜芳烴藉由自環原子移除二氫原子衍生之二價官能性基團。於此定義，術語“雜芳烴”係指自單環及多環之芳香族烴衍生之化合物，其中，此烴之至少一次甲基基團(─C=)係以一三價雜原子替換，及/或此烴之至少一亞乙烯基基團(─CH=CH─)係以一二價雜原子替代。
於文中使用時，術語“經取代之雜芳烴二基基團”係指自經取代之雜芳烴藉由自環原子移除二氫原子衍生之二價官能性基團。於此定義，術語“經取代之雜芳烴”具有與如上於經取代之雜芳基基團之定義中所述者相同之意義。
除非其它指示，條件係25°C，1氣壓之壓力，及50%相對濕度，濃度係以重量，且分子量係以重量平均分子量為基準。於本申請案中使用時，術語“聚合物”表示具有至少5,000之重量平均分子量(Mw )之一材料。術語"共聚物"係以其廣義而言用以包括含有二或更多種不同單體單元之聚合物，諸如，三元共聚物，且除非其它指示，包括無規、嵌段，及統計共聚物。一特別相或於異相組成物中之乙烯或丙烯的濃度係個別以相對於此相或異相組成物中之聚烯烴聚合物的總重量之反應的乙烯單元或丙烯單元的重量為基準，其係排除任何填料或其它非聚烯烴添加劑。整體異相聚合物組成物中之每一相的濃度係以異相組成物中之聚烯烴聚合物的總重量為基準，其係排除任何填料或其它非聚烯烴添加劑或聚合物。於如下所示之官能性基團之結構中，截斷鍵(即，以波形線截斷之鍵)表示與含有例示基團之化合物的其它部份的鍵結之鍵。
於一第一實施例，本發明提供一種改質異相聚合物組成物之方法。此方法包括步驟(a)提供一相容劑，(b)提供一異相聚合物組成物，其包含一丙烯聚合物相及一乙烯聚合物相，(c)使此相容劑與此異相聚合物組成物混合物，及(d)於此丙烯聚合物相及此乙烯聚合物相產生自由基。然後，至少一部份之此相容劑與此丙烯聚合物相及此乙烯聚合物相二者中之自由基反應，與此丙烯聚合物相中之一丙烯聚合物形成一鍵結及與此乙烯聚合物相中之一乙烯聚合物形成一鍵結。
相容劑係包含二或更多之能於一自由基加成反應中與一自由基反應之官能性基團之一有機或有機金屬化合物(每一此官能性基團於其後可稱為一“反應性官能性基團”)。用於此相容劑之適合反應性官能性基團不受限地包括含有碳碳多鍵(例如，環及非環之碳碳雙鍵及碳碳三鍵)之基團，氮氧化物基(含有於聚合物加工期間於原位形成氮氧化物基之官能性基團或部份)，硝酮，及含有至少一三級碳氫鍵(例如，具有約380 kJ/mol或更少之鍵解離能之一三級碳氫鍵)之基團。含有碳碳多鍵之基團的適合例子不受限地包括乙烯基基團、烯丙基基團、丙烯酸酯基團，及甲基丙烯酸酯基團。相容劑可含有二或更多之相同反應性官能性基團，或多於一種之反應性官能性基團可存在於相容劑相。
於一較佳實施例，相容劑包含一氮氧化物基或於聚合物加工期間形成一氮氧化物基之一官能性基團或部份。可於本發明中作為相容劑之氮氧化物化合物之例子可於Synthetic Chemistry of Stable Nitroxides ，L.B. Volodarsky等人，CRC Press, Inc.(1994)中發現。氮氧化物化合物可為可使氮氧化物之氮併入環結構中之一5或6員之雜環化合物。例如，相容劑可為2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基(TEMPO)系，諸如，以下化學式(AI)–(AVII)之化合物： (AI)(AII)(AIII)(AIV)(AV)(AVI)(AVII)。 於化學式(AI)–(AVI)之結構，R1 係能於一自由基加成反應與一自由基反應之一官能性基團。較佳地，R1 包含一不飽和碳碳鍵，諸如，一碳碳雙鍵或一碳碳三鍵。適合例子不受限地包括脂族烯基基團及經烯基取代之芳香族基團，諸如，苯基。於另一較佳實施例，烯基基團係選自由C1 -C10 烯基基團，較佳係C1 -C8 烯基基團、C1 -C6 烯基基團，或C1 -C4 烯基基團所組成之組群。與化學式(AI)–(AVI)之一者相符且適於作為相容劑之化合物的特別例子不受限地包括4-(甲基丙烯醯氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(“TEMPO-甲基丙烯酸酯”)、4‑(丙烯醯氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(“TEMPO-丙烯酸酯”)，及4‑[(4‑乙烯基苯甲基)氧]-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(“TEMPO-苯乙烯”)。於化學式(AVII)之結構，R2 係連接此二TEMPO部份之一二價基團。於一較佳實施例，R2 係具─O─(CH2 CH2 O)n ─之一基團，其中，n係等於或大於1之整數(例如，從1至100)。於一較佳實施例，R2 係符合具有如下化學式(AVIII)之結構的一基團 (AVIII)。 於化學式(AVIII)之結構，R5 係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、環烷二基基團、經取代之環烷二基基團、環烯二基基團、經取代之環烯二基基團、芳烴二基基團，及經取代之芳烴二基基團所組成之組群之一二價基團。較佳地，R5 係選自由烷二基基團、環烷二基基團，及環烯二基基團所組成之組群。符合化學式(AVII)之結構且適於作為相容劑之化合物的特別例子不受限地包括雙-(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯，及4,4'‑[二環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二基雙(羰氧基)]雙(2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基)。
如上所示，用於相容劑之適合反應性官能性基團包括碳碳多鍵，較佳係碳碳雙鍵。因此，於另一較佳實施例，相容劑係包含二或更多個碳碳雙鍵，較佳係二或更多個丙烯系碳碳雙鍵之一化合物。併入複數個丙烯系碳碳雙鍵之相容劑的例子不受限地包括二乙烯基化合物(例如，二乙烯基苯)、多官能性丙烯酸酯，及具多價離子之丙烯酸鹽。此等相容劑之一般結構係如下所示。例如，化學式(AIX)之結構描述適合二乙烯基化合物之一般結構 (AIX)。 於化學式(AIX)之結構，R6 係選自由烷出基基團、經取代之烷二基基團、環烷二基基團、經取代之環烷二基基團、環烯二基基團、經取代之環烯二基基團、芳烴二基基團、經取代之芳烴二基基團、雜芳烴二基基團，及經取代之雜芳烴二基基團組成之組群之一二價基團。於一較佳實施例，R6 係選自由芳烴二基基團及經取代之芳烴二基基團所組成之組群，且苯二基係特別佳。化學式(AX)之結構描述一多官能性丙烯酸酯，特別是一二丙烯酸酯之一般結構 (AX)。 於化學式(AX)之結構，R7 及R8 係獨立地選自由氫及烷基基團(例如，甲基)所組成之組群。R9 係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、環烷二基基團、經取代之環烷二基基團、環烯二基基團、經取代之環烯二基基團、芳烴二基基團、經取代之芳烴二基基團、雜芳烴二基基團，及經取代之雜芳烴二基基團所組成之組群的一二價基團。更佳地，R9 係選自由烷二基基團，諸如，C1 -C8 烷二基基團所組成之組群。此一二丙烯酸酯化合物之一適合例子係丁二醇二甲基丙烯酸酯。化學式(AXI)之結構描述適於作為相容劑的丙烯酸鹽之一般結構 (AXI)。 於化學式(AXI)之結構，R7 係選自由氫及烷基基團(例如，甲基)所組成之組群。M1 係一金屬陽離子，且變數k係金屬陽離子M1 之價數且係等於或大於2之正整數。變數m係等於或大於1之正整數，且表示金屬陽離子M1 之數量。變數q係等於或大於2之正整數。變數k、m，及q滿足下列方程式k·m=q。於一較佳實施例，M1 係選自由鹼土金屬及過渡金屬(即，歸類為元素週期表之d區及f區之該等元素)所組成之組群。適於作為相容劑之一丙烯酸鹽的一例子係二甲基丙烯酸鋅。
於另一較佳實施例，相容劑係選自由符合化學式(BI)之結構的化合物所組成之組群 (BI)。 於化學式(BI)之結構，R51 係選自由芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團，及符合化學式(BV)之結構的基團所組成之組群 (BV)。 於化學式(V)之結構，R55 及R56 係獨立地選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群，或R55 及R56 可組合形成一環結構。變數x係選自由0、1，及2所組成之組群的整數。於一較佳實施例，變數x係0，R55 係氫，且R56 係選自由芳基基團(例如，C6 -C12 芳基基團)、經取代之芳基基團(例如，C6 -C12 經取代之芳基基團)、雜芳基基團(例如，C4 -C12 雜芳基基團)，及經取代之雜芳基基團(例如，C4 -C12 經取代之雜芳基基團)所組成之組群。
於化學式(BI)之結構，R52 係選自由氫、鹵素、烷基基團、經取代之烷基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群。若R51 及R52 二者皆係芳香族基團，則(i)R51 及R52 係以一直接鍵、一烷二基基團(例如，甲烷二基基團)、一氧原子、一硫原子，或一氮原子(例如，一─N(H)─基團)橋接，或(ii)R51 及R52 之至少一者係選自由以一拉電子基團取代的經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群。
於化學式(BI)之結構的一較佳實施例，R51 及R52 之至少一者係符合化學式(C)、(CX)，或(CXV)之結構的一基團 (C)(CX)(CXV)。 於化學式(C)之結構，R100 係選自由C(H)、C(R101 )，及一氮原子所組成之組群。變數a係從0至4之整數。每一R101 係獨立地選自由烷基基團(例如，C1 -C10 烷基基團)、經取代之烷基基團(例如，C1 -C10 經取代之烷基基團)、芳基基團(例如，C6 -C12 芳基基團)、經取代之芳基基團(例如，C6 -C12 經取代之芳基基團)、雜芳基基團(例如，C4 -C12 雜芳基基團)、經取代之雜芳基基團(例如，C4 -C12 經取代之雜芳基基團)、鹵素、硝基基團、氰基基團、胺基團、羥基基團、烷氧基基團(例如，C1 -C10 烷氧基基團)、芳氧基基團(例如，C6 -C12 芳氧基基團)、烯基基團(例如，C2 -C10 烯基基團)、炔基基團(例如，C2 -C10 炔基基團)、烷基酯基團(例如，C1 -C10 烷基酯基團)，及芳基酯基團(例如，C6 -C12 芳基酯基團)所組成之組群。再者，二相鄰R101 基團可連接形成一稠合環結構，諸如，一多環芳基基團。於化學式(CX)之結構，R110 係選自由一氧原子、一硫原子，及N(R115 )所組成之組群。R115 係選自由氫、烷基基團(例如，C1 -C10 烷基基團)、經取代之烷基基團(例如，C1 -C10 經取代之烷基基團)、芳基基團(例如，C6 -C12 芳基基團)，及經取代之芳基基團(例如，C6 -C12 經取代之芳基基團)所組成之組群。R111 係選自由C(H)、C(R112 )，及一氮原子所組成之組群。R112 係選自由烷基基團(例如，C1 -C10 烷基基團)、經取代之烷基基團(例如，C1 -C10 經取代之烷基基團)、芳基基團(例如，C6 -C12 芳基基團)、經取代之芳基基團(例如，C6 -C12 經取代之芳基基團)、雜芳基基團(例如，C4 -C12 雜芳基基團)、經取代之雜芳基基團(例如，C4 -C12 經取代之雜芳基基團)、鹵素、硝基基團、氰基基團、胺基團、羥基基團、烷氧基基團(例如，C1 -C10 烷氧基基團)、芳氧基基團(例如，C6 -C12 芳氧基基團)、烯基基團(例如，C1 -C10 烯基基團)、炔基基團(例如，C2 -C10 炔基基團)、烷基酯基團(例如，C2 -C10 烷基酯基團)，及芳基酯基團(例如，C6 -C12 芳基酯基團)所組成之組群。再者，二相鄰R112 基團可連接形成一稠合環結構，諸如，一多環芳基基團。變數b係從0至2之整數。於化學式(CXV)之結構，R110 及R112 係選自如上對於化學式(CX)所述之相同基團，且變數c係從0至3之整數。
於化學式(BI)之結構，R53 及R54 係獨立地選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、氰基基團、硝基基團，及符合化學式(BVI)、(BVII)、(BVIII)，或(BIX)之結構的基團所組成之組群 (BVI)(BVII)(BVIII)(BIX)。 於化學式(BVI)、(BVII)、(BVIII)，及(BIX)之結構，R57 及R59 係獨立地選自由烷基基團(例如，C1 -C22 烷基基團)、經取代之烷基基團(例如，C1 -C22 經取代之烷基基團)、環烷基基團(例如，C3 -C22 環烷基基團)、經取代之環烷基基團(例如，C3 -C22 經取代之環烷基基團)、芳基基團(例如，C6 -C22 芳基基團)、經取代之芳基基團(例如，C6 -C22 經取代之芳基基團)、雜芳基基團(例如，C4 -C22 雜芳基基團)，及經取代之雜芳基基團(例如，C4 -C22 經取代之雜芳基基團)所組成之組群。R58 係選自由氫、烷基基團(例如，C1 -C22 烷基基團)、經取代之烷基基團(例如，C1 -C22 經取代之烷基基團)、環烷基基團(例如，C3 -C22 環烷基基團)、經取代之環烷基基團(例如，C3 -C22 經取代之環烷基基團)、芳基基團(例如，C6 -C22 芳基基團)、經取代之芳基基團(例如，C6 -C22 經取代之芳基基團)、雜芳基基團(例如，C4 -C22 雜芳基基團)，及經取代之雜芳基基團(例如，C4 -C22 經取代之雜芳基基團)所組成之組群。對於符合化學式(VIII)之結構的基團，R57 及R59 可組合形成一環結構。最後，於化學式(I)之結構，R53 及R54 之至少一者係選自由氰基基團、硝基基團，及符合化學式(VI)、(VII)、(VIII)，或(IX)之結構的基團所組成之組群。於一較佳實施例，R53 及R54 係獨立地選自由氫、氰基基團、硝基基團，及符合化學式(VI)之結構的基團所組成之組群，其中，R57 係一烷基基團(例如，一C1 -C22 烷基基團)。
於另一較佳實施例，相容劑係選自由符合化學式(BX)之結構的化合物所組成之組群 (BX)。 於化學式(BX)之結構，R10 係選自由芳烴二基基團、經取代之芳烴二基基團、雜芳烴二基基團、經取代之雜芳烴二基基團，及符合化學式(BXV)之結構的基團所組成之組群 (BXV)。 於化學式(BXV)之結構，R15 係選自由R16 與R17 間之一直接鍵、一氧原子、一烷二基基團，及一經取代之烷二基基團所組成之組群。R16 及R17 係獨立地選自由芳烴二基基團、經取代之芳烴二基基團、雜芳烴二基基團，及經取代之雜芳烴二基基團所組成之組群。於一較佳實施例，R10 係符合選自由化學式(CXX)、(CXXV)、(CXXX)，及(CXXXV)組成之組群的一結構之一基團 (CXX)(CXXV)(CXXX)(CXXXV)。 於化學式(CXXX)及(CXXXV)之結構，R140 係選自由一氧原子、一硫原子、─N(H)─，及─N(R145 )─所組成之組群，其中，R145 係選自由C1 -C10 烷基基團及C6 -C12 芳基基團所組成之組群。於化學式(CXX)、(CXXV)、(CXXX)，及(CXXXV)之結構，每一R141 係選自由鹵素原子組成之組群。變數d係從0至2之整數，且變數e係從0至4之整數。於另一實施例，R10 係符合化學式(BXV)之結構的一基團，其中，R15 係選自一直接鍵及一氧原子，且R16 及R17 係符合化學式(CXX)之結構的基團。
於化學式(BX)之結構，R11 、R12 、R13 ，及R14 係獨立地選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、氰基基團、硝基基團，及符合具如上所述之化學式(BVI)、(BVII)、(BVIII)，或(BIX)之一結構的基團所組成之組群。於化學式(BX)之結構，R11 及R12 之至少一者與R13 及R14 之至少一者係選自由氰基基團、硝基基團，及符合化學式(BVI)、(BVII)、(BVIII)，或(BIX)之一結構的基團所組成之組群。
於另一較佳實施例，相容劑係選自由符合化學式(BXX)之結構的化合物所組成之組群 (BXX)。 於化學式(BXX)之結構，R20 係一二價連接基團。此二價連接基團可為任何適合之二價連接基團。適合之二價連接基團不受限地包括烷二基基團、經取代之烷二基基團、環烷二基基團、經取代之環烷二基基團、芳烴二基基團、經取代之芳烴二基基團、雜芳烴二基基團，及經取代之雜芳烴二基基團。於一較佳實施例，R20 係符合化學式(BXXV)之結構的一基團 (BXXV)。 於化學式(BXXV)之結構，R27 係選自由一氧原子、─N(H)─，及─N(R29 )─所組成之組群，其中，R29 係選自由烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團，及經取代之環烷基基團所組成之組群。R28 係選自由烷二基基團及環烷二基基團所組成之組群。於一較佳實施例，二R27 皆係氧原子，且R28 係一烷二基基團(例如，一C1 -C8 烷二基基團)。於另一較佳實施例，R20 係符合化學式(BXXX)之結構的一基團 (BXXX)。 於化學式(BXXX)之結構，R30 係選自由烷二基基團及環烷二基基團所組成之組群。R31 係選自由一氧原子、─N(H)─，及─N(R29 )─所組成之組群，其中，R29 係選自由烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團，及經取代之環烷基基團所組成之組群。R32 係選自由芳烴二基基團、經取代之芳烴二基基團、雜芳烴二基基團、經取代之雜芳烴二基基團，及─R35 R36 ─所組成之組群，其中，R35 係選自由芳烴二基基團、經取代之芳烴二基基團、雜芳烴二基基團，及經取代之雜芳烴二基基團所組成之組群，且R36 係選自由烷二基基團(例如，C1 -C4 烷二基基團)所組成之組群。於一較佳實施例，R30 係一烷二基基團(例如，一C1 -C8 烷二基基團)，二R31 皆係氧原子，且二R32 皆係選自雜芳烴二基基團、經取代之雜芳烴二基基團，及─R35 R36 ─。更特別地，於此一較佳實施例，R32 較佳係符合化學式(BXL)之結構 (BXL)。
於化學式(BXX)之結構，R21 及R22 係選自由氰基基團、硝基基團，及符合具如上所述之化學式(BVI)、(BVII)、(BVIII)，或(BIX)之一結構的基團所組成之組群。R23 、R24 、R25 ，及R26 係獨立地選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團，及符合具如上所述之化學式(BV)的結構之基團所組成之組群。於化學式(BXX)之結構，R23 及R24 之至少一者與R25 及R26 之至少一者係選自由芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團，及符合化學式(BV)之結構的基團所組成之組群。再者，若R23 及R24 二者皆係芳香族基團，則(i)R23 及R24 係以一直接鍵或一烷基基團橋接，或(ii)R23 及R24 之至少一者係選自由以一拉電子基團取代的經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群。再者，若R25 及R26 二者皆係芳香族基團，則(i)R25 及R26 係以一直接鍵或一烷基基團橋接，或(ii)R25 及R26 之至少一者係選自由以一接電子基團取代的經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群。
於另一較佳實施例，相容劑包含(i)至少一三級碳氫鍵，及(ii)至少一非環碳碳雙鍵。相容劑中之三級碳氫鍵較佳係相對較弱或較不安定，此被認為能藉由均裂作用使氫原子自相容劑解離，且產生一自由基型式之相容劑，其於三級碳原子上帶有一不成對之電子。雖不欲受任何特別理論約束，但相信此碳原子之三級性質造成一自由基，其對與異相聚合物組成物中形成之聚合物基的反應展現足夠安定性。三級碳氫鍵之此相對強度或不穩定性可以鍵解離能特性化。三級碳氫鍵之鍵解離能係藉由均裂作用使三級碳氫鍵斷裂所需之焓(每莫耳)。相容劑中之三級碳氫鍵因而可具有低到足以使相容劑於貯存下係安定及於如上所述之異相聚合物組成物中仍能形成自由基之任何鍵解離能。較佳地，三級碳氫鍵具有於298 K係約380千卡/莫耳或更少(約90.8千卡/莫耳或更少)之鍵解離能。更佳地，三級碳氫鍵具有約377千卡/莫耳或更少(約90千卡/莫耳或更少)、約375千卡/莫耳或更少(約89.6千卡/莫耳或更少)、約355千卡/莫耳或更少(約85千卡/莫耳或更少)、約345千卡/莫耳或更少(約82.5千卡/莫耳或更少)、約343千卡/莫耳或更少(約82千卡/莫耳或更少)、約341千卡/莫耳或更少(約81.5千卡/莫耳或更少)、約339千卡/莫耳或更少(約81千卡/莫耳或更少)，或約337千卡/莫耳或更少(約80.5千卡/莫耳或更少)之鍵解離能。雖然不受受任何特別理論約束，但發明人相信三級碳氫鍵之一可接受的鍵解離能可至少部份依存在於相容劑中之非環碳碳雙鍵之數量而定。例如，若相容劑包含二或更多之非環碳碳雙鍵，當三級碳氫鍵之鍵解離能位於如上列示的範圍之較高時，相容劑能展現今人滿意之性能。另一方面，若相容劑僅包含一非環碳碳雙鍵，三級碳氫鍵之鍵解離能較佳係位於如上列示之範圍的較低者。例如，若相容劑僅包含一非環碳碳雙鍵，三級碳氫鍵之鍵解離能較佳係約355千卡/莫耳或更少(約85千卡/莫耳或更少)，更佳係約345千卡/莫耳或更少(約82.5千卡/莫耳或更少)，更佳係約343千卡/莫耳或更少(約82千卡/莫耳或更少)，且最佳係約341千卡/莫耳或更少(約81.5千卡/莫耳或更少)。如上列示之所有鍵解離能係用於在298K之溫度時三級碳氫鍵之均裂式裂解。
三級碳氫鍵之鍵解離能可藉由任何適當手段判定。若直接測量一分子內之鍵的鍵解離能本質上困難，鍵解離能典型上係自一相容劑之一分子模型使用可購得之分子模擬軟體計算。例如，鍵解離能可使用密度函數理論以具B3LYP函數計算。分子M內之三級碳氫鍵之鍵解離能(∆H°(C-H))係以如下方程式1定義 方程式1：∆H°(C-H)=[H°(M•)+H°(H•)]-H°(M)。 於方程式1，H°(M)、H°(M•)，及H°(H•)個別係分子M、M•基，及H•基於298K之絕對焓。絕對焓可，例如，以Biovia之Materials Studio (8.0版)軟體中之Dmol3程式計算。當使用Dmol3程式，用於此等計算之輸入參數對於分子M係顯示於表A，且對於M•基及H•基係顯示於表B。H°(H•)之值算得係於-0.496344 Hartrees(1 Hartree (Ha) = 627.51千卡/莫耳)。 表A：分子M之輸入參數 表B. M•基之輸入參數 相容劑中之三級碳氫鍵之鍵解離能較佳係使用上述程序計算。
用於描述相容劑時，術語“非環碳碳雙鍵”係指不包含於一環系統(諸如，一芳香族環)中之一碳碳雙鍵。因此，例如，包含於一苯基環中之亞乙烯基基團(─CH=CH─)中之碳碳雙碳不是非環碳碳雙鍵。但是，化合物苯乙烯(即，苯基乙烯)之乙烯基基團中所含之碳碳雙鍵係一非環碳碳雙鍵。再者，於一環系統之側的碳碳雙鍵(例如，碳碳雙鍵係形成於為一環系統之一部份的一第一碳原子與不是一環系統之部份的一第二碳原子之間)亦係非環碳碳雙鍵。於一較佳實施例，相容劑中之非環碳碳雙鍵具有至少二氫原子與非環碳碳雙鍵之碳原子鍵結。此等氫原子可與非環碳碳雙鍵中之相同碳原子鍵結，諸如，於一乙烯基基團，或此等氫原子可與非環碳碳雙鍵中之每一碳原子鍵結，諸如，於一2-苯基乙烯基基團。於一較佳實施例，非環碳碳雙鍵包含二氫原子與非環碳碳雙鍵中之一碳原子鍵結。
於一較佳實施例，相容劑符合具如下化學式(DI)之結構 (DI)。 於化學式(DI)之結構，R201 、R202 ，及R203 係獨立地選自由芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、拉電子基團，及符合具如下化學式(DV)、化學式(DVI)、化學式(DVII)，或化學式(DVIII)之結構的基團所組成之組群。化學式(DV)之結構係 (DV)。 於化學式(DV)之結構，X201 係選自由氧及─N(H)─所組成之組群，且R205 係選自由烯基基團、經取代之烯基基團、經取代之芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群，但經取代之芳基基團及經取代之雜芳基基團包含至少一烯基基團或經取代之烯基基團。化學式(DVI)之結構係 (DVI)。 於化學式(DVI)之結構，R206 係選自由烷二基基團及經取代之烷二基基團所組成之組群，且X201 及R205 係選自如上對於化學式(DV)之結構所述之基團。化學式(DVII)之結構係 (DVII)。 於化學式(DVII)之結構，X203 係選自由氧、─N(H)─，及─N(R7 )─所組成之組群。R207 係選自由烯基基團、經取代之烯基基團、經取代之芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群，但經取代之芳基基團及經取代之雜芳基基團包含至少一烯基基團或經取代之烯基基團。化學式(DVIII)之結構係 (DVIII)。 於化學式(DVIII)之結構，R208 係選自由烷二基基團所組成之組群，且X203 及R207 係選自如上對於化學式(DVII)之結構所述之基團。於化學式(DI)之結構，當R201 、R202 ，及R203 之二或更多者係芳香族基團，此等基團之二者可藉由選自由一直接鍵、一氧原子，及一硫原子所組成之組群的一連接元素稠合。再者，於具化學式(DI)之結構的一較佳實施例，R201 、R202 ，及R203 之至少一者係選自由芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群。最後，R201 、R202 ，及R203 之至少一者包含至少一非環碳碳雙鍵。於化學式(DI)之結構的一特別實施例，R201 係一氰基基團，R202 係一苯基基團，且R203 係一4‑乙烯基苯基基團。
於一更特別佳之實施例，相容劑符合如下化學式(DX)之結構 (DX)於化學式(DX)之結構，R210 、R211 ，及R212 係獨立地選自由氫、鹵素、烯基基團、經取代之烯基基團、符合化學式(DV)之結構的基團(如上於化學式(DI)之結構的描述中所定義般)，及符合結構─O─R215 之基團所組成之組群，其中，R215 係選自由烯基基團及經取代之烯基基團所組成之組群。於化學式(DX)之結構，R210 、R211 ，及R212 之至少一者包含至少一非環碳碳雙鍵。
於另一較佳實施例，相容劑符合如下化學式(DXL)之結構 (DXL)。 於化學式(DXL)之結構，R241 係選自由符合化學式(DV)或化學式(DVII)之結構的基團(如上於化學式(DI)之結構的描述所定義般)所組成之組群。於化學式(DXL)之結構的一特別實施例，R241 係符合化學式(DVII)之結構的一基團，X203 係─N(H)─，且R207 係一經取代之芳基基團，較佳係一4‑乙烯基苯基基團。於化學式(DXL)之結構的另一特別實施例，R241 係符合化學式(DV)之結構的一基團，X201 係─N(H)─，且R205 係一經取代之烯基基團，較佳係一2-苯基乙烯基基團。
於另一較佳實施例，相容劑符合如下化學式(DL)之結構 (DL)。 於化學式(DL)之結構，R251 係選自由一直接鍵及氧所組成之組群，且R255 係選自由經取代之芳基基團、符合化學式(DV)之結構的基團(如上於化學式(DI)之結構的描述所定義般)，及符合化學式(DVI)之結構的基團(如上於化學式(DI)之結構的描述所定義般)。於化學式(DL)之結構之一特別實施例，R251 係一直接鍵，且R255 係一4‑乙烯基苯基基團。於化學式(DL)之結構的另一特別實施例，R251 係一氧，且R255 係一4‑乙烯基苯基基團。於化學式(DL)之結構的另一特別實施例，R251 係一直接鍵，R255 係符合化學式(DV)之結構的一基團，X201 係一氧，且R205 係一1-甲基乙烯基基團。於化學式(DL)之結構的另一特別實施例，R251 係一直接鍵，R255 係符合化學式(DVIII)之結構的一基團，R208 係一甲烷二基基團，X203 係─N(H)─，且R207 係一4‑乙烯基苯基基團。
於另一較佳實施例，相容劑符合如下化學式(DXX)之結構 (DXX)。 於化學式(DXX)之結構，X220 係選自由一氧及─N(H)─所組成之組群，R220 及R221 係獨立地選自由氫、C1 -C4 烷基基團，及符合化學式(DV)之結構的基團(如上有關於上述化學式(DI)之結構所述般)所組成之組群。R222 係選自由芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群。於化學式(DXX)之結構，R220 、R221 ，及R222 之至少一者包含至少一非環碳碳雙鍵。
於另一較佳實施例，相容劑符合如下化學式(DXXX)之結構 (DXXX)。 於化學式(DXXX)之結構，R230 係選自由經取代之芳基基團及經取代之雜芳基基團所組成之組群，但經取代之芳基基團及經取代之雜芳基基團包含至少一烯基基團或經取代之烯基基團。
於另一較佳實施例，相容劑可為包含一富烯部份或一富烯衍生之部份的任何有機化合物。此部份可為未經取代或經取代，意指於此部份之環上的氫及/或終端乙烯基之碳原子可以非氫之基團替代。因此，於一較佳實施例，相容劑係選自由包含符合化學式(EI)之結構的一部份之化合物、包含符合化學式(EIII)之結構的一部份之化合物，及符合化學式(EV)之結構的化合物所組成之組群 (EI)(EIII)(EV)。 於化學式(EI)及化學式(EIII)之結構，R301 、R302 、R303 ，及R304 係獨立地選自由氫、鹵素、烴基基團，及經取代之烴基基團所組成之組群，但相鄰之烴基基團或經取代之烴基基團可組合形成與此部份之環稠合的一二級環。再者，R301 、R302 、R303 ，及R304 之至少一者係氫；較佳地，R301 、R302 、R303 ，及R304 之至少二者係氫。與終端乙烯基之碳原子(於化學式(EI)及化學式(EIII)二者)及環中之相鄰碳原子(於化學式(EIII))附接之截斷鍵(即，以波形線截斷之鍵)表示與相容劑之其它部份的鍵結。於化學式(EV)之結構，R305 、R306 、R307 ，及R308 係獨立地選自由鹵素所組成之組群。
於一較佳實施例，R301 、R302 、R303 ，及R304 係獨立地選自由氫、鹵素、烷基基團、經取代之烷基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群。適合烷基基團不受限地包括線性及分支之C1 -C18 烷基基團。適合的經取代之烷基基團不受限地包括以選自由鹵素、羥基、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群的一或多個非氫基團取代之線性及分支之C1 -C18 烷基基團。適合之芳基基團不受限地包括芳基基團，諸如，苯基及萘基。適合之經取代之芳基基團不受限地包括以選自由鹵素、羥基、烷基基團，及經取代之烷基基團所組成之組群的一或多個非氫基團取代之單環及多環之芳基基團。適合之雜芳基基團不受限地包括呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、唑基、吡啶基、吡基、嘧啶基，及此等基團之苯并環化類似物，諸如，苯并咪唑基。適合的經取代之雜芳基基團不受限地包括以選自由鹵素、羥基、烷基基團，及經取代之烷基基團所組成之組群一或多個非氫基團取代之上述雜芳基基團。於另一較佳實施例，R301 、R302 、R303 ，及R304 每一者係氫。
於一更特別實施例，相容劑可為符合如下化學式(EX)之結構的一化合物 (EX)。 於化學式(EX)之結構，R301 、R302 、R303 ，及R304 係獨立地選自由如上對於化學式(EI)之結構所述之基團，且R311 及R312 係獨立地選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、胺基團、經取代之胺基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群的個別取代基，或R311 及R312 一起形成選自由芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群的單一取代基。較佳地，R311 及R312 之不多於一者可為氫。
於一較佳實施例，R311 及R312 獨立地係符合選自由化學式(F)、化學式(FX)，及化學式(FXV)所組成之組群的一結構之基團 (F)(FX)(FXV)。 於化學式(F)之結構，R400 、R401 ，及R402 係獨立地選自由C(H)、C(R401 )，及一氮原子所組成之組群。變數f係從0至4之整數，但不超過等於5-z之值，其中，z係環中之氮原子數量。每一R401 係獨立地選自由烷基基團(例如，C1 -C10 烷基基團)、經取代之烷基基團(例如，C1 -C10 經取代之烷基基團)、芳基基團(例如，C6 -C12 芳基基團)、經取代之芳基基團(例如，C6 -C12 經取代之芳基基團)、雜芳基基團(例如，C4 -C12 雜芳基基團)、經取代之雜芳基基團(例如，C4 -C12 經取代之雜芳基基團)、鹵素、硝基基團、氰基基團、胺基團、羥基基團、烷氧基基團(例如，C1 -C10 烷氧基基團)、芳氧基基團(例如，C6 -C12 芳氧基基團)、烯基基團(例如，C2 -C10 烯基基團)、炔基基團(例如，C2 -C10 炔基基團)、烷基酯基團(例如，C1 -C10 烷基酯基團)，及芳基酯基團(例如，C6 -C12 芳基酯基團)所組成之組群。再者，二相鄰R401 基團可連接形成一稠合環結構，諸如，一多環芳基基團。於化學式(FX)之結構，R410 係選自由一氧原子、一硫原子，及N(R415 )所組成之組群。R415 係選自由氫、烷基基團(例如，C1 -C10 烷基基團)、經取代之烷基基團(例如，C1 -C10 經取代之烷基基團)、芳基基團(例如，C6 -C12 芳基基團)，及經取代之芳基基團(例如，C6 -C12 經取代之芳基基團)所組成之組群。R411 係選自由C(H)、C(R112 )，及一氮原子所組成之組群。R412 係選自由烷基基團(例如，C1 -C10 烷基基團)、經取代之烷基基團(例如，C1 -C10 經取代之烷基基團)、芳基基團(例如，C6 -C12 芳基基團)、經取代之芳基基團(例如，C6 -C12 經取代之芳基基團)、雜芳基基團(例如，C4 -C12 雜芳基基團)、經取代之雜芳基基團(例如，C4 -C12 經取代之雜芳基基團)、鹵素、硝基基團、氰基基團、胺基團、羥基基團、烷氧基基團(例如，C1 -C10 烷氧基基團)、芳氧基基團(例如，C6 -C12 芳氧基基團)、烯基基團(例如，C1 -C10 烯基基團)、炔基基團(例如，C2 -C10 炔基基團)、烷基酯基團(例如，C2 -C10 烷基酯基團)，及芳基酯基團(例如，C6 -C12 芳基酯基團)所組成之組群。再者，二相鄰R412 基團可連接形成一稠合環結構，諸如，一多環狀芳基基團。變數g係從0至2之整數。於化學式(FXV)之結構，R410 及R412 係選自如上對於化學式(FX)所述之相同基團，且變數h係從0至3之整數。
於一較佳實施例，R301 、R302 、R303 ，及R304 每一者係氫，且R311 及R312 每一者係一苯基基團。於另一較佳實施例，R301 、R302 、R303 ，及R304 每一者係氫，且R311 及R312 每一者係一4-氯苯基基團。於另一較佳實施例，R301 、R302 、R303 ，及R304 每一者係氫，且R311 及R312 每一者係一4-氟苯基基團。於另一較佳實施例，R301 、R302 、R303 ，及R304 每一者係氫，R311 係一甲基基團，且R312 係一苯基。於另一較佳實施例，R301 、R302 、R303 ，及R304 每一者係氫，R311 係氫，且R312 係一2-噻吩基基團。於另一較佳實施例，R301 、R302 、R303 ，及R304 每一者係氫，R311 係氫，且R312 係一3-噻吩基基團。於另一較佳實施例，R301 、R302 、R303 ，及R304 每一者係氫，R311 係一甲基基團，且R312 係一2-呋喃基基團。於另一較佳實施例，R301 、R302 、R303 ，及R304 每一者係氫，R311 係氫，且R312 係一二甲基胺基基團。於另一較佳實施例，R301 、R302 、R303 ，及R304 每一者係氫，且R311 及R312 每一者係C1 -C8 烷基基團，較佳係丙基基團。於另一較佳實施例，R301 、R302 、R303 ，及R304 每一者係氫，R311 係氫，且R312 係一2-苯基乙烯基基團。
相容劑可包含多數個富烯部份。例如，相容劑可包含二個富烯部份，且符合如下化學式(EXX)之結構： (EXX)。 於化學式(EXX)之結構，每一R301 、R302 、R303 ，及R304 係獨立地選自如上於化學式(EI)之結構所述之基團，每一R311 係獨立地選自如上於化學式(EX)之結構所述之基團，且R321 係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、芳烴二基基團、經取代之芳烴二基基團、雜芳烴二基基團，及經取代之雜芳烴二基基團所組成之組群。於一較佳實施例，每一R301 、R302 、R303 ，及R304 係氫，每一R311 係一芳香族基團，且R321 係一芳烴二基基團。更特別地，於此一較佳實施例，每一R301 、R302 、R303 ，及R304 係氫，每一R311 係一苯基基團，且R321 係一苯-1,4-二基基團。於另一較佳實施例，每一R301 、R302 、R303 、R304 ，及R311 係氫，且R321 係一芳烴二基基團，較佳係一苯-1,4-二基基團。
於某些情況，相容劑可經由一自動迪爾氏-阿德爾(Diels-Alder)反應進行二聚合或寡聚合。於此一自動迪爾氏-阿德爾反應，於相容劑之一分子中的環戊二烯基部份作為二烯，且相容劑之另一分子的環戊二烯基部份中之一雙鍵作為親二烯體。當符合化學式(EI)之結構的一富烯部份係迪爾氏-阿德爾反應中之親二烯體，此富烯部份轉換成符合如上化學式(EIII)之結構的一部份。於如上化學式(EIII)之結構，與環中之相鄰碳原子附接之截斷鍵表示形成自與此二烯反應形成之一環部份的一部份之鍵結。因此，於包含符合如上化學式(EIII)之結構的一部份之一相容劑的一更特別例子，相容劑可包含符合如下化學式(EIIIA)之結構的一部份 (EIIIA)。 於化學式(EIIIA)之結構，R301 、R302 、R303 ，及R304 係選自如上所述之基團，且R306 係包含至少一雙鍵之一鄰位二價部份，諸如，一二價環部份(例如，一二價環戊二烯基部份)。當R306 係一二價環部份(例如，一二價環戊二烯基部份)，相容劑包含藉由與環部份中之相鄰碳原子之鍵結形成之一二環部份。
自符合如上化學式(EX)之結構的一相容劑的自動迪爾氏-阿德爾反應形成之二聚物會符合如下之化學式(EXA)的結構 (EXA)。 於化學式(EXA)之結構，R301 、R302 、R303 、R304 、R311 ，及R312 係選自如上對於符合化學式(EX)之結構的化合物所揭露之基團。二聚物可為內或外之異構物。再者，擁有化學式(EXA)之結構的一二聚物可作為其後與二烯之迪爾氏-阿德爾反應中之親二烯體，且此等其後反應產生各種寡聚物物種。雖然不欲受任何特別理論約束，但相信上述二聚物及寡聚物物種可進行一逆迪爾氏-阿德爾反應產生含富烯之化合物，二聚物及寡聚物物種係原始上自此衍生。相信此逆迪爾氏-阿德爾反應可於含有二聚物或寡聚物物種之一聚合物組成物於加工期間加熱時發生，諸如，於聚合物組成物被擠壓時發生之加熱。
相容劑可具有任何適合莫耳質量。如熟習此項技藝者會瞭解，一化合物之莫耳質量與其它因素組合影響一化合物之熔點及沸點。因此，具有較高莫耳質量之化合物一般具有較高熔融及沸點。雖然不欲受任何特別理論約束，但相信相容劑之熔點及沸點會影響本發明組成物中之相容劑的效率。例如，相信具有相對較低莫耳質量及相對較低沸點(例如，明顯低於聚合物組成物被擠壓時之溫度的沸點)之一相容劑於擠壓方法期間揮發至一顯著程度，因此，留下較少相容劑改質聚合物組成物之性質。因此，相容劑較佳係具有高到足以使相容劑展現大於使聚合物組成物擠壓之溫度的沸點之莫耳質量。於一系列之較佳實施例，相容劑較佳係具有約130克/莫耳或更多，約140克/莫耳或更多，約150克/莫耳或更多，或約160克/莫耳或更多之莫耳質量。再者，相信具有相對較高熔點(例如，高於使聚合物組成物擠壓之溫度的熔點)之一相容劑於擠壓方法期間不會於熔融聚合物中均勻分散，或至少不會如同具有低於擠壓溫度之熔點的一相容劑均勻般地分散。且與一均勻分散之相容劑相比，相容劑之差的分散性會負面衝擊可被達成之物理性質改良。因此，於一系列之較佳實施例，相容劑具有約230°C或更少，約220°C或更少，約210°C或更少，或約200°C或更少之熔點。
相容劑於組成物中之濃度可被改變以符合最終使用者之目的。例如，濃度可被改變以便於聚合物組成物之MFR達成所欲增加，且於聚合物之強度具有最小減少(或可能甚至增加)，特別是於衝擊強度。於一較佳實施例，以聚合物組成物總重量為基準，相容劑可以約10 ppm或更多，約50 ppm或更多，約100 ppm或更多，約150 ppm或更多，或約200 ppm或更多之量存在。於另一較佳實施例，以聚合物組成物總重量為基準，相容劑可以約5重量%(50,000 ppm)或更少，約4重量%(40,000 ppm)或更少，約3重量%(30,000 ppm)或更少，約2重量%(20,000 ppm)或更少，約1重量%(10,000 ppm)或更少，或約0.5重量%(5,000 ppm)或更少之量存在。因此，於某些較佳實施例，以聚合物組成物總重量為基準，相容劑可以約10至約50,000 ppm，約100至約10,000 ppm，或約200至約5,000 ppm之量存在。
當使用一化學自由基產生劑(如下所探討)，相容劑於聚合物組成物中之濃度可額外地或另外地以相容劑之量與化學自由基產生劑間之比例表示。為使此比例對於相容劑分子量及化學自由基產生劑中之過氧化物鍵數量之差異作正規化，此比例一般係以存在於組成物中之相容劑的莫耳數對自添加化學自由基產生劑而存在之過氧化物鍵(O-O鍵)之莫耳當量的比例表示。較佳地，此比例(即，相容劑之莫耳數對過氧化物之莫耳當量的比例)係約1:10或更多，約1:5或更多，約3:10或更多，約2:5或更多，約1:2或更多，約3:5或更多，約7:10或更多，約4:5或更多，約9:10或更多，或約1:1或更多。於另一較佳實施例，此比例係約10:1或更少，約5:1或更少，約10:3或更少，約5:2或更少，約2:1或更少，約5:3或更少，約10:7或更少，約5:4或更少，約10:9或更少，或約1:1或更少。因此，於一系列之較佳實施例，相容劑可以約1:10至約10:1，約1:5至約5:1，約1:4至約4:1，約3:10至約10:3，約2:5至約5:2，或約1:2至約2:1之相容劑之莫耳數對過氧化物鍵之莫耳當量的比例存在於組成物中。
本發明方法之第二步驟涉及提供一異相聚合物組成物。異相聚合物組成物較佳係一異相聚烯烴聚合物組成物。可依據本發明方法有利地改質之此標的異相聚烯烴聚合物特徵在於至少二不同相：一丙烯聚合物相；及一乙烯聚合物相。丙烯聚合物相較佳地包含選自由聚丙烯均聚物及丙烯與最高達50重量%之乙烯及/或C4 -C10 α-烯烴之共聚物所組成之組群的丙烯聚合物。乙烯聚合物相較佳地包含選自由乙烯均聚物及乙烯與C3 -C10 α-烯烴之共聚物所組成之組群的乙烯聚合物。乙烯聚合物相之乙烯含量較佳係至少8重量%。當乙烯相係乙烯與C3 -C10 α-烯烴之共聚物，乙烯相之乙烯含量範圍可為從8至90重量%。於一實施例，乙烯相之乙烯含量較佳係至少50重量%。丙烯聚合物相或乙烯聚合物相可形成組成物之連續相，且其它會形成組成物之個別相或分散相。.例如，乙烯聚合物相可為不連續相，且聚丙烯聚合物相可為連續相。於本發明之一實施例，丙烯聚合物相之丙烯含量較佳係大於乙烯聚合物相之丙烯含量。
異相聚合物組成物中之丙烯聚合物相與乙烯聚合物相之相對濃度可於一廣範圍變化。例如，乙烯聚合物相可包含組成物中之丙烯聚合物及乙烯聚合物之總重量的5至80重量%，且丙烯聚合物相可包含組成物中之丙烯聚合物及乙烯聚合物之總重量的20至95重量%。
於本發明之不同實施例，(i)以異相組成物中之全部丙烯聚合物及乙烯聚合物含量為基準，乙烯含量範圍可為從5至75重量%，或甚至5至60重量%，(ii)乙烯聚合物相可為一乙烯-丙烯或乙烯-辛烯彈性體，及/或(iii)丙烯聚合物相之丙烯含量可為80重量%或更大。
本發明之方法係特別有用於使聚丙烯衝擊共聚物改質。適合之衝擊共聚物特徵可在於(i)包含選自由聚丙烯均聚物及丙烯與最高達50重量%之乙烯及/或C4 -C10 α-烯烴之共聚物所組成之組群的聚丙烯聚合物之一連續相，及(ii)包含選自由乙烯及C3 -C10 α-烯烴單體之共聚物所組成之組群的彈性體乙烯聚合物之一不連續相。較佳地，乙烯聚合物具有從8至90重量%之乙烯含量。
於有關於丙烯衝擊共聚物之本發明不同實施例，(i)不連續相之乙烯含量可為從8至80重量%，(ii)以組成物中之全部丙烯聚合物及乙烯聚合物為基準，異相組成物之乙烯含量可為從5至30重量%；(iii)連續相之丙烯含量可為80重量%或更大，及/或(iv)不連續相可為組成物中之全部丙烯聚合物及乙烯聚合物之5至35重量%。
可被改質之異相聚烯烴聚合物的例子係特徵在於一相對較剛性之聚丙烯均聚物基質(連續相)及一乙烯-丙烯橡膠(EPR)顆粒細微分散相之衝擊共聚物。此等聚丙烯衝擊共聚物可以一二階段方法製造，其中，聚丙烯均聚物係先聚合，且乙烯-丙烯橡膠係於第二階段聚合。另外，如此項技藝所知，衝擊共聚物可以三或更多階段製造。此等方法可於下列參考文獻中發現：美國專利第5,639,822號案及美國專利第7,649,052 B2號案。製造聚丙烯衝擊共聚物之適合方法的例子於產業中已知係商業句名為Spheripol® 、Unipol® 、Mitsui方法、Novolen方法、Spherizone® 、Catalloy® 、Chisso方法、Innovene® 、Borstar® ，及Sinopec方法。此等方法可使用非均質或均質之齊格勒-那塔(Ziegler-Natta)或茂金屬催化劑完成此聚合反應。
異相聚合物組成物可藉由使二或更多聚合物組成物熔融混合而形成，其等於形成呈固態之至少二不同相。例如，異相組成物可包含三不同相。異相聚合物組成物可自使二或更多種回收之聚合物組成物(例如，聚烯烴聚合物組成物)熔融混合形成。因此，“提供一異相聚合物組成物”之短語於文中使用時係包括於此方法中使用已為異構之一聚合物組成物，及於此方法期間使二或更多聚合物組成物熔融混合，其中，此等二或更多聚合物組成物形成一異相系統。例如，異相聚合物組成物可藉由使一聚丙烯均聚物及一乙烯/α-烯烴共聚物(諸如，一乙烯/丁烯彈性體)熔融混合而製造。適合乙烯/α-烯烴共聚物之例子可購自商品名為Engage™、Exact® 、Vistamaxx® 、Versify™、INFUSE™、Nordel™、Vistalon® 、Exxelor™，及Affinity™。再者，可瞭解形成異相聚合物組成物之聚合物組份的互溶性會於組成物加熱至高於此系統之連續相的熔點時改變，但此系統於其冷卻及固化時形成二或更多相。異相聚合物組成物之例子可於美國專利第8,207,272 B2號案及歐洲專利第EP 1 391 482 B1號案中發現。
本體異相聚合物組成物之某些特性(於以相容劑處理前測量)已被發現影響經由併入相容劑而實現之物理性質改良(例如，增加衝擊強度)。特別地，有關於異相聚合物組成物之本體性質，乙烯較佳係包含異相聚合物組成物總重量之約6重量%或更多，約7重量%或更多，約8重量%或更多，或約9重量%或更多。異相聚合物組成物較佳係含有約10重量%或更多，約12重量%或更多，約15重量%或更多，或約16重量%或更多之二甲苯可溶物或非結晶含量。再者，存在於異相聚合物組成物中的乙烯之約5莫耳%或更多，約7莫耳%或更多，約8莫耳%或更多，或約9莫耳%或更多係以乙烯三元體(即，三個乙烯單體單元依序連接之一基團)存在。最後，異相聚合物組成物中之乙烯序列(依序連接之乙烯單體單元)之數平均序列長度較佳係約3或更多，約3.25或更多，約3.5或更多，約3.75或更多，或約4或更多。乙烯三元體中之乙烯的莫耳%及乙烯序列之數平均序列長度可使用此項技藝已知之13 C核磁共振(NMR)技術測量。異相聚合物組成物可展現於此段落中描述之特性的任一者。較佳地，異相聚合物組成物展現於此段落中描述之特性的二或更多者。最佳地，異相聚合物組成物展現於此段落中描述之特性的全部。
異相聚合物組成物之乙烯相的某些特性(於以相容劑處理前測量)亦已被發現影響經由併入相容劑而實現之物理性質改良(例如，增加衝擊強度)。組成物之乙烯相的特性可使用任何適合技術測量，諸如，升溫溶析分級(TREF)及13 C NMR分析獲得之分級物。於一較佳實施例，存在於異相聚合物組成物之一60°C TREF分級物中的乙烯之約30莫耳%或更多，約40莫耳%或更多，或約50莫耳%或更多係以乙烯三元體存在。於另一較佳實施例，存在於異相聚合物組成物之一80°C TREF分級物中的乙烯之約30莫耳%或更多，約40莫耳%或更多，或約50莫耳%或更多係以乙烯三元體存在。於另一較佳實施例，存在於異相聚合物組成物之一100°C TREF分級物中的乙烯之約5莫耳%或更多，約10莫耳%或更多，約15莫耳%或更多，或約20莫耳%或更多係以乙烯三元體存在。存在於異相聚合物組成物之一60°C TREF分級物中的乙烯序列之數平均序列長度較佳係約3或更多，約4或更多，約5或更多，或約6或更多。存在於異相聚合物組成物之一80°C TREF分級物中的乙烯序列之數平均序列長度較佳係約7或更多，約8或更多，約9或更多，或約10或更多。存在於異相聚合物組成物之一100°C TREF分級物中的乙烯序列之數平均序列長度較佳係約10或更多，約12或更多，約15或更多，或約16或更多。異相聚合物組成物能展現上述TREF分級物特性之任一者，或此述TREF分級物特性之任何適合組合。於一較佳實施例，異相聚合物組成物展現所有上述TREF分級特性(即，上述60°C、80°C，及100°C TREF分級物之乙烯三元體及數平均序列長度特性)。
展現於前兩段中所述之特性的異相聚合物組成物已被觀察到對於添加相容劑之回應係比未展現此等特性之異相聚合物組成物更有利。特別地，當依據本發明方法加工時，展現此等特性之異相聚合物組成物於衝擊強度顯示顯著改良，而於相同條件下加工時，未展現此等特性之異相聚合物組成物未顯示此等明顯改良。此不同之回應及性能甚至於不同聚合物組成物具有近似相同總乙烯含量(即，於每一聚合物組成物中之乙烯百分率近似相同)時亦被觀察到。此結果係驚人的且不可預期。
於本發明一實施例，異相聚合物組成物不具有任何具有不飽和鍵之聚烯烴組份。特別地，丙烯相中之丙烯聚合物及乙烯相中之乙烯聚合物二者皆無不飽和鍵。
於本發明另一實施例，除丙烯聚合物及乙烯聚合物組份以外，異相聚合物組成物可進一步包含一彈性體，諸如，彈性體乙烯共聚物、彈性體丙烯共聚物，苯乙烯嵌段共聚物，諸如，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)，及苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)，塑性體、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、LLDPE、LDPE、VLDPE、聚丁二烯、聚異戊二烯、天然橡膠　及非結晶聚烯烴。橡膠可為原始的或回收的。
如上所示，此方法涉及使相容劑與異相聚合物組成物混合之步驟。相容劑及異相聚合物組成物可使用任何適合技術或裝置混合。於本發明之一實施例，異相聚合物組成物係藉由使聚合物組成物與一相容劑於已於組成物中產生之自由基存在中熔融混合而改質。熔融混合步驟係於使得組成物加熱至高於組成物之主要聚烯烴組份的熔融溫度且於熔融態時混合之條件下進行。適合熔融混合方法之例子包括諸如於一擠壓機中之熔融混練、射出成型，及於一Banbury混合機或捏合機中混合。例如，混合物可於從160°C至300°C之溫度熔融混合。特別地，丙烯衝擊共聚物可於從180°C至290°C之溫度熔融混合。異相聚合物組成物(丙烯聚合物相及乙烯聚合物相)、相容劑，及一有機過氧化物可於一擠壓機中於高於組成物中之所有聚烯烴聚合物之熔融溫度的溫度熔融混練。
於本發明之另一實施例，異相聚合物組成物可溶於一溶劑中，相容劑可添加至形成之聚合物溶液，且自由基可於此溶液中產生。於本發明之另一實施例，相容劑可與異相聚合物組成物於固體態組合，且自由基可於固態剪切粉碎期間產生，如於Macromolecules，“Ester Functionalization of Polypropylene via Controlled Decomposition of Benzoyl Peroxide during Solid-State Shear Pulverization ”–第46冊，第7834−7844(2013)中所述般。
傳統加工設備可用以使異相聚合物組成物(例如，丙烯聚合物及乙烯聚合物)與相容劑，於添加至此混合物之自由基，諸如，一有機過氧化物，或諸如藉由剪切、紫外線於原位產生之自由基存在中以單一步驟混合在一起。然而，亦可使此等組份之各種組合以多個步驟且以各種順序混合，且其後使混合物接受藉以使相容劑與聚烯烴聚合物以如上所述般反應之條件。
例如，相容劑及/或自由基產生劑(當使用一化學化合物)可以一或母料組成物的型式添加至聚合物。適合母料組成物可包含於一載體樹脂中之相容劑及/或自由基產生劑。以組成物總重量為基準，相容劑及/或自由基產生劑可以約1重量%至約80重量%之量存在於母料組成物中。任何適合載體樹脂可用於母料組成物，諸如，任何適合熱塑性聚合物。例如，用於母料組成物之載體樹脂可為一聚烯烴聚合物，諸如，一聚丙烯衝擊共聚物、一聚烯烴共聚物、一乙烯/α-烯烴共聚物、一聚乙烯均聚物、一線性低密度聚乙烯聚合物、一聚烯烴蠟，及此等聚合物之混合物。載體樹脂亦可為與存在於異相聚烯烴聚合物組成物中之丙烯聚合物或乙烯聚合物相同或相似之一丙烯聚合物或一乙烯聚合物。此一母料組成物能使最終使用者操縱存在於異相聚合物組成物中之丙烯聚合物對乙烯聚合物之比例。此於最終使用者需要改質一商用樹脂等級之丙烯對乙烯的比例以便達成所欲性質集(例如，衝擊與勁度平衡)時會係較佳。
此方法進一步包含於形成之相容劑與異相聚合物組成物之混合物中產生自由基之步驟。更特別地，步驟包括於異相聚合物組成物之丙烯聚合物相及乙烯聚合物相中產生自由基。自由基可藉由任何適合手段於異相聚合物組成物中產生。
一自由基產生劑用於本發明造成聚合物鏈切斷，因此正面地影響(即，增加)異相聚合物組成物之MFR，同時產生充足自由基，促進相容劑與異相聚合物組成物中之丙烯及乙烯聚合物反應。自由基產生劑可為一化學化合物，諸如，一有機過氧化物或一雙偶氮化合物，或自由基可藉由使相容劑與異相聚合物組成物之混合物接受超音波、剪切、電子束(例如，β-射線)、光(例如，紫外線)、熱及輻射(例如，γ-射線及X-射線)，或前述之組合而產生。
具有一或多個O-O官能性之有機過氧化物係特別有用作為本發明方法中之自由基產生劑。此等有機過氧化物之例子包括：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-(乙酸乙酯)-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、第三丁基過氧基異丙基碳酸酯、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及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、第三丁基過過異丁酸酯、第三戊基過異丁酸酯、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-苯基酞內酯、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-1,2-二氧雜環戊烷、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。
有機過氧化物可以任何適合量存在於聚合物組成物。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、異相聚合物組成物之起始MFR，及異相聚合物組成物之MFR之所欲變化。於一較佳實施例，以聚合物組成物總重量為基準，有機過氧化物可以約10 ppm或更多，約50 ppm或更多，或約100 ppm或更多之量存在於聚合物組成物。於另一較佳實施例，以聚合物組成物總重量為基準，有機過氧化物可以約2重量%(20,000 ppm)或更少，約1重量%(10,000 ppm)或更少，約0.5重量%(5,000 ppm)或更少，約0.4重量%(4,000 ppm)或更少，約0.3重量%(3,000 ppm)或更少，約0.2重量%(2,000 ppm)或更少，或約0.1重量%(1,000 ppm)或更少之量存在於聚合物組成物。因此，於一系列較佳實施例，以聚合物組成物總重量為基準，有機過氧化物可以約10至約20,000 ppm，約50至約5,000 ppm，約100至約2,000 ppm，或約100至約1,000 ppm之量存在於聚合物組成物。有機過氧化物之量亦可如上所述般以相容劑與過氧化物鍵之莫耳比例表示。
適合之雙偶氮化合物亦可作為自由基來源。此等偶氮化合物包括，例如，2,2′-偶氮雙異丁腈、2,2′-偶氮雙(2-甲基丁腈)、2,2′-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2′-偶氮雙(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、1,1′-偶氮雙(1-環己烷甲腈)、2,2′-偶氮雙(異丁醯胺)二水合物、2-苯基偶氮-2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈、二甲基2,2′-偶氮雙異丁酸酯、2-(胺甲醯基偶氮)異丁腈、2,2′-偶氮雙(2,4,4-三甲基戊烷)、2,2′-偶氮雙(2-甲基-丙烷)、呈游離鹼或鹽酸鹽之2,2′-偶氮雙(N,N′-二伸甲基異丁基脒)、呈游離鹼或鹽酸鹽之2,2′-偶氮雙(2-脒基丙烷)、2,2′-偶氮雙{2-甲基-N-[1,1-雙(羥基甲基)乙基]丙醯胺}，及2,2′-偶氮雙{2-甲基-N-[1,1-雙(羥基甲基)-2-羥基乙基]丙醯胺}。
可作為自由基產生劑之其它化學化合物包括2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷，及立體障礙羥基胺酯。上述之各種自由基產生劑可單獨或組合使用。
如上所概述，於丙烯聚合物相及乙烯聚合物相產生之自由基之至少一部份與存在於相容劑上之反應性官能性基團反應。特別地，自由基與反應性官能性基團於一自由基加成反應中反應，藉此使相容劑與聚合物鍵結。當相容劑與丙烯聚合物相中之自由基及乙烯聚合物相中之自由基反應，則相容劑於此二相之間提供一連接或橋接。雖不欲受任何特別理論約束，但相信丙烯聚合物相與乙烯聚合物相間之此連接或橋接係於依據本發明方法改質之異相聚合物組成物觀察到之強度增加的原因。
本發明之異相聚合物組成物係可與傳統上用於熱塑性組成物之各種添加劑相容，包括安定劑、紫外線吸收劑、受限胺光安定劑(HALS)、抗氧化劑、阻燃劑、酸中和劑、滑劑、抗結塊劑、抗靜電劑、防刮劑、加工助劑、發泡劑、著色劑、遮光劑、澄清劑，及/或成核劑。進一步舉例，組成物可包含填料，諸如，碳酸鈣、滑石、玻璃纖維、玻璃球、無機晶鬚，諸如，可得自Milliken Chemical, USA之Hyperform® HPR-803i、氧硫酸鎂晶鬚、硫酸鈣晶鬚、碳酸鈣晶鬚，雲母、矽灰石、黏土，諸如，蒙脫土，及生物來源或天然之填料。添加劑可包含經改質之異相聚合物組成物中的總組份之最高達75重量%。
本發明之異相聚合物組成物可用於傳統聚合物加工應用，其不受限地包括射出成型、薄壁射出成型、單螺桿混練、雙螺桿混練、Banbury混合、同向捏合機混合、雙輥研磨、片擠壓、纖維擠壓、膜擠壓、管材擠壓、異型材擠壓、擠壓塗覆、擠壓吹製成型、射出吹製成型、射出拉伸吹製成型、壓縮成型、擠壓壓縮成型、壓縮吹製成型、壓縮拉伸吹製成型、熱成型，及迴轉成型。使用本發明之異相聚合物組成物製造之物件可包含多數層，且此等多數層之一或任何適合數量含有本發明之異相聚合物組成物。例如，典型之最終用途產物包括容器、包裝材料、汽車零件、瓶子、膨脹或發泡之物件、用具之零件、封閉物、杯子、傢俱、家用品、電池外殼、條板箱、托板、膜材、片材、纖維、管件，及旋轉模製零件。
下列範例進一步例示此述標的物，但當然不應被以任何方式作為限制其範圍而作闡釋。除非作說明，下列方法係用以判定於下列範例中所述之性質。
每一組成物係藉由使組份於一密閉容器中摻合約1分鐘而混練。然後，組成物於一雙螺桿擠壓機上使用典型上用於聚丙烯射出成型等級之加工條件熔融混練。每一聚丙烯共聚物組成物之擠壓物(呈一繩股型式)於一水浴中冷卻，且其後粒化。
然後，經粒化之組成物被用以使組成物於典型上用於聚丙烯射出成型等級之條件下射出成型形成桿材，而製得ISO尺寸之樣品測試桿材。形成之桿材測量約80 mm長，約10 mm寬，及約4.0 mm厚。
熔融流動速率(MFR)係對經粒化之組成物依據(ASTM D1238)於230°C以用於聚丙烯之2.16 kg荷重判定。
桿材之缺口艾氏(Izod)衝擊強度係依據ISO方法180/A測量。缺口艾氏衝擊強度係於+23°C對已於+23°C或-30°C條節之桿材測量。
升溫溶析分級(TREF)係如下般實行：約3.0克之聚合物及2.0重量%之Irganox 1010(瑞士Ciba Specialty Chemicals)溶於在一玻璃反應器中之於130°C的300毫升二甲苯中。然後，反應器轉移至一控溫式油浴，且以作為一結晶化撐體之砂(白石英，南非Sigma-Aldrich)填充。此油浴及撐體二者皆被預熱至130°C。然後，油浴以1°C/小時之控制速率冷卻，以便促進聚合物之控制式結晶化。然後，經結晶化之混合物裝填至一不銹鋼管柱內，此管柱被插入用於洗提步驟之一改良式氣相層析烘箱內。二甲苯(經預熱)作為洗提劑，以便於烘箱溫度上升時以預定間隔收集分級物。分級物藉由於丙酮中沉澱而隔離，其後乾燥至固定重量。分級物從分級物之起始溫度至最終溫度收集，即，當溫度於收集期間逐漸增加時，30°C分級物係從室溫至30°C收集，60°C分級物係從30°C至60°C收集之物料，80°C分級物係從60°C至80°C收集之物料，且100°C分級物係從80°C至100°C收集之物料。
13 C NMR光譜術係使用下列實驗條件用於所有所有NMR測量而實施：一600 MHz Varian Unity儀器，對於碳-13係150 MHz共振頻率，分析於氮氣氛圍中於120°C實施，0.79秒取得，遲延時間15秒，每一樣品2500掃瞄，約60毫克之樣品溶於氘化1,1,2,2‑四氯乙烷。乙烯及丙烯之相對莫耳%及序列分析(包括乙烯三元體之相對莫耳%或%EEE)係使用標準積分技術完成。乙烯數平均序列長度(nE )係使用得自NMR序列分析%EE及%EP使用下列方程式計算： nE = (%EE + ½ %EP)/( ½ %EP) 其中，%EE係與另一乙烯單體單鍵結之乙烯單體單元的相對莫耳比例，且%EP係與一丙烯單體鍵結之乙烯單體單元之相對莫耳比例，其等係藉由一特定樣品或樣品分級物之NMR積分判定。 範例1
下列範例係顯示於本發明方法之情況中，未經改質的異相聚烯烴組成物中之乙烯數平均序列長度之作用。
製作四個異相聚合物組成物。聚丙烯衝擊共聚物，樣品1A-1D，係藉由使異相聚合物與一過氧化物，2,5-雙(第三丁基過氧)-2,5-二甲基己烷(CAS# 78-63-7)，及一相容劑，二苯基富烯(CAS# 2175-90-8)混合而改質，使得組成物中之過氧化物鍵(O-O)對相容劑之莫耳比例係1:1。樣品A-D之每一者係依據上述程序混合、擠壓，及射出成型。然後，桿材接受上述之熔融流動速率及艾氏衝擊測試。每一異相聚合物組成物(於以相容劑處理前)乙烯數平均序列長度係使用13 C NMR依據上述方法判定。 表1：經改質之異相聚丙烯衝擊共聚物組成物的衝擊及熔融流動速率改變
表1中顯示之形成的衝擊強度改變顯示異相聚丙烯衝擊共聚物中之乙烯數平均序列長度係約3，如樣品1B、1C及1D中所示，相容劑於衝擊/MFR平衡達成相對較適當增益。驚人地，當異相聚丙烯衝擊共聚物中之乙烯數平均均列長度係4時，相容劑於衝擊強度產生大的增益，同時MFR增加。如樣品1A所示，此大的增益即使於相容劑以降低加料量使用時亦觀察到。當以相容劑改質時，相對於未經處理之樹脂，樣品1A具有明顯增加之MFR，且其衝擊強度從於13.6 kJ/m2 完全斷裂改變成所欲之更具延展性不斷裂行為。經改質之樹脂的勁度未從未經改質之樹脂作明顯改變。 範例2
下列範例係顯示於本發明方法之情況中，一異相聚烯烴組成物中之乙烯三元體的相對莫耳%之作用。
製作六個異相聚合物組成物，樣品2A-2D係自二不同聚丙烯衝擊共聚物，樹脂2-1及樹脂2-2。樣品2A及2B係藉由使樹脂2-1或樹脂2-2與一過氧化物，2,5-雙(第三丁基過氧)-2,5-二甲基己烷(CAS# 78-63-7)，及一相容劑，2-(2-呋喃基伸甲基)丙二腈(CAS# 3237-22-7)混合而產生，使得組成物中之過氧化物鍵(O-O)對相容劑之莫耳比例係0.5:1。樣品2C及2D係藉由使樹脂2-1或樹脂2-2與一過氧化物，2,5-雙(第三丁基過氧)-2,5-二甲基己烷(CAS# 78-63-7，Luperox 101)，及一相容劑，TEMPO-甲基丙烯酸酯(CAS# 15051-46-4)混合而產生，使得組成物中之過氧化物鍵(O-O)對相容劑之莫耳比例係2:1。樣品2A-2D之組成係顯示於表2中。由未經改質之樹脂2-1及未經改質之樹脂2-2組成之比較例(比較例2A及比較例2B)亦顯示於表2中。 表2. 樣品2A-2D與比較例2A及2B之組成
樣品2A-2D之每一者係依據上述程序混合、擠壓，及射出成型。然後，桿材接受如上所述之熔融流動速率及艾氏衝擊測試。樣品使用升溫溶析分級(TREF)而分，且每一分級物中之乙烯三元體之相對莫耳%(%EEE)係使用13 C NMR依據上述方法判定。每一樹脂分級物之%EEE係顯示於表3中。比較例2A、比較例2B，及樣品2A-2D之衝擊及MFR速率性能係顯示於表4中。 表3. 樹脂2-1及樹脂2-2之TREF分級物中之%EEE 表4. 比較例2A、比較例2B，及樣品2A-2D之衝擊及熔融流動速率性能
表4中之結果顯示未經處理之樹脂2-1及樹脂2-2展現相似物理性質。但是，於表3中之數據顯示此二樹脂以化學組成或聚合物結構而言係不同。特別地，表3中之數據顯示與樹脂2-2相比，樹脂2-1含有較大量之呈乙烯三元體之乙烯。例如，樹脂2-1之某些分級物含有比樹脂2-2之相對應分級物多10莫耳%或更多之呈乙烯三元體之乙烯。然後，表4中之數據係例示於化學或聚合物結構之此等差異的作用。表4中之數據顯示雖然當使用本發明方法處理時，熔融流動速率於樹脂2-1及樹脂2-2二者皆增加(如以樣品2A及2B所示)，但與樹脂2-2相比，樹脂2-1達成之衝擊強度增加係驚人地高。特別地，此樹脂顯示從95 J/m完全斷裂至未斷裂行為之衝擊改良(見，樣品2A)。此行為係與樣品2B(含有改質之樹脂2-2)對比，其中，衝擊強度從99 J/m完全斷裂升至121 J/m且維持完全斷裂失效。鑒於此二聚合物物理性相似，此差異性能係驚人。 範例3
下列範例係例示於本發明方法之情況中，增加一異相聚丙烯組成物中之乙烯三元體的百分率及乙烯數平均序列長度之影響。
製作八個異相聚合物組成物。比較樣品3A(比較例3A)係一未經改質之異相聚丙烯衝擊共聚物(表5中之“ICP”)，其具有3之乙烯數平均序列長度，其係使用如上所述般之13 CNMR判定。比較樣品3B(比較例3B)係藉由使相同的未經改質之異相聚丙烯衝擊共聚物與一小量之高密度聚乙烯聚合物(表5中之“HDPE”)混練而製造。比較樣品3C係藉由使相同異相聚丙烯衝擊共聚物與高密度聚乙烯聚合物及一過氧化物，即，2,5-雙(第三丁基過氧)-2,5-二甲基己烷(CAS# 78-63-7)混練而製造。比較樣品3D係藉由使相同異相聚丙烯衝擊共聚物與一過氧化物(即，2,5-雙(第三丁基過氧)-2,5-二甲基己烷(CAS# 78-63-7))與一相容劑(即，TEMPO-甲基丙烯酸酯(CAS# 15051-46-4))混練而製造。樣品3E-3H係藉由使相同異相聚丙烯衝擊共聚物與一小量之一聚乙烯樹脂(一高密度聚乙烯聚合物(“HDPE”)、一低密度聚乙烯聚合物(“LDPE”)、一線性低密度聚乙烯聚合物(“LLDPE”)，及一乙烯/α-烯烴彈性體衝擊改質劑(“EIM”))、一過氧化物(即，2,5-雙(第三丁基過氧)-2,5-二甲基己烷(CAS# 78-63-7))，及一相容劑(即，TEMPO-甲基丙烯酸酯(CAS# 15051-46-4))混練而製造。此等樣品之調配物係如表5中所述。 表5. 比較之比較例3A-3C及樣品3E-3H之組成物
表5中列示之每一組成物係依據上述程序混合、擠壓，及射出成型。然後，桿材接受上述之熔融流動速率及艾氏衝擊測試。 表6. 比較例3A-3D及樣品3E-3H之熔融流動速率及衝擊強度
表6中之結果顯示比較例3A，其係具有3之乙烯數平均序列長度的一未經改質之異相聚丙烯衝擊共聚物，當依據本發明方法處理時，於衝擊強度顯示低改良度(見比較例3D)。此行為被認為可歸因於衝擊共聚物中之較低乙烯數平均序列長度。添加高密度聚乙烯，其可用以增加整體組成物中之乙烯數平均序列長度，當具有或不具有過氧化物減黏裂化而進行時，其並未藉由其本身而顯著改良衝擊強度(見比較例3B及3C)。但是，當此衝擊共聚物以聚乙烯聚合物摻雜且依據本發明方法加工，組成物於衝擊強度顯示明顯改良。此係藉由與比較例3D相比，樣品3E-3H之衝擊強度測量而例示。此等結果被認為係例示乙烯數平均序列長度的重要性(即，具有增加之數平均序列長度的組成物於衝擊強度展現較大增加)。此等結果亦被認為係例示可使一特定聚合物組成物改質以便於衝擊強度產生更大改良之一方法。
此處引述之包括公開案、專利申請案，及專利案之所有引用文獻在此被併入以供參考至彷彿每一引用文獻被個別且明確地指示被併入以供參考且於此處被完全陳述般之相同程序。
於描述本申請案請求標的之情況中(特別是於下列申請專利範圍之情況中)使用術語“一種”及“一個”及“此”及相似指稱係被闡釋為涵蓋單複及複數，除非於此處作其它指示或上下文明確抵觸。術語“包含”、“具有”、“包括”，及“含有”係被闡釋為作為開放端術語(即，意指“不受限地包括”)，除非有其它指示。此處之數值範圍描述僅係意欲作為個別地指稱落於此範圍內之每一個別數值的一速記方法，除非此處作其它指示，且每一個別數值被併入說明書中，彷彿其於此處被個別描述般。此處所述之所有方法可以任何適合順序實施，除非此處作其它指示或上下文明確抵觸。使用此處提供之任何及所有範例，或例示用語(例如，“諸如”)僅係意欲例示本申請案之請求標的，並非對此請求標的之範圍造成限制，除非其它指示。說明書中沒有用語需被闡釋為指示對於此處所述之請求標的之實施係重要之任何未被請求之元件。
本申請案請求標的之較佳實施例於此處作說明，包括發明人所知用以實行請求之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內容時會變明顯。發明人預期熟習此項技藝者適當地實施此等變化，且發明人意欲此處所述之請求標的以不同於此處明確描述者作實施。因此，本揭露內容包括適用法律所允許之於此處申請專利範圍中所述請求標的之所有修改及等化物。再者，於其所有可能變化中之上述元件的任何組合係包含於本揭露內容，除非此處作其它指示或上下文明確相抵觸。

Claims (10)

  1. 一種用於改質異相聚合物組成物之方法，該方法包含以下步驟： (a)提供一相容劑，該相容劑包含二或更多之能於一自由基加成反應中與一自由基反應之官能基團； (b)提供一異相聚合物組成物，該異相聚合物組成物包含一丙烯聚合物相及一乙烯聚合物相，且該異相聚合物組成物具有3或更多之乙烯序列(ethylene run)之數平均序列長度(number-average sequence length)； (c)使該相容劑與該異相聚合物組成物混合；以及 (d)於該丙烯聚合物相及該乙烯聚合物相中產生自由基，藉此，至少一部份之該相容劑與該丙烯聚合物相及該乙烯聚合物相二者中之自由基反應，而於該丙烯聚合物相中與一丙烯聚合物形成一鍵結且於該乙烯聚合物相中與一乙烯聚合物形成一鍵結。
  2. 如請求項1之方法，其中，以該異相聚合物組成物之總重量為基準，該異相聚合物組成物包含約6重量%或更多之乙烯。
  3. 如請求項1之方法，其中，該異相聚合物組成物包含約10重量%或更多之二甲苯可溶物。
  4. 如請求項1之方法，其中，存在於該異相聚合物組成物中之該乙烯之約5莫耳%或更多係以乙烯三元體存在。
  5. 如請求項1之方法，其中，存在於該異相聚合物組成物之一60°C升溫溶析分級(TREF)之分級物中的該乙烯之約30莫耳%或更多係以乙烯三元體存在。
  6. 如請求項1之方法，其中，存在於該異相聚合物組成物之一80°C升溫溶析分級(TREF)之分級物中的該乙烯之約30莫耳%或更多係以乙烯三元體存在。
  7. 如請求項1之方法，其中，存在於該異相聚合物組成物之一100°C升溫溶析分級(TREF)之分級物中的該乙烯之約5莫耳%或更多係以乙烯三元體存在。
  8. 如請求項1之方法，其中，存在於該異相聚合物組成物之一60°C升溫溶析分級(TREF)之分級物中的乙烯序列之該數平均序列長度係3或更多。
  9. 如請求項1之方法，其中，存在於該異相聚合物組成物之一80°C升溫溶析分級(TREF)之分級物中的乙烯序列之該數平均序列長度係7或更多。
  10. 如請求項1之方法，其中，存在於該異相聚合物組成物之一100°C升溫溶析分級(TREF)之分級物中的乙烯序列之該數平均序列長度係10或更多。
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