СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕТЕРОФАЗНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ Российский патент 2023 года по МПК C08L23/10 C08L23/14 C08K5/01 C08K5/103 C08K5/315 C08K5/34 C08J3/24 

Область техники настоящего изобретения

[0001] Настоящее изобретение относится к гетерофазным полиолефиновым композициям, имеющим повышенную скорость течения расплава и высокую ударную прочность, а также к способам получения таких композиций. Особый интерес представляют собой модифицированные полипропиленовые ударопрочные сополимеры.

Уровень техники настоящего изобретения

[0002] Скорость течения расплава (MFR) полимерной смолы представляет собой функцию ее молекулярной массы. Как правило, увеличение скорости течения расплава позволяет обрабатывать смолу при менее высоких температурах и использовать ее для заполнения сложных геометрических форм. В разнообразных способах предшествующего уровня техники для увеличения скорости течения расплава предусмотрено перемешивание расплавленной смолы в экструдере с соединением, способным генерировать свободные радикалы, таким как пероксид. При этом среднемассовая молекулярная масса полимера уменьшается, и значение MFR увеличивается. Однако было обнаружено, что увеличение скорости течения расплава посредством уменьшения молекулярной массы полиолефинового полимера, во многих случаях производит неблагоприятное воздействие на прочность модифицированного полимера. Например, уменьшение молекулярной массы полимера может в значительной степени снижать сопротивление ударной нагрузке полимера. При этом такое пониженное сопротивление ударной нагрузке может делать полимер неподходящим использования в определенных приложениях или конечных применениях. Соответственно, при использовании существующих технологий должен быть достигнут компромисс между увеличением скорости течения расплава нежелательным уменьшением сопротивления ударной нагрузке полимера. Этот компромисс зачастую означает, что в результате скорость течения расплава не увеличивается до желательного уровня, для которого требуются повышенные технологические температуры, и/или снижается производительность.

[0003] Таким образом, по-прежнему требуются добавки и способы, которые позволяют получать полимерные композиции, имеющие повышенную скорость течения расплава, и при этом сохранять или даже повышать сопротивление ударной нагрузке полимера.

Сущность настоящего изобретения

[0004] Согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения предложена гетерофазная полимерная композиция, содержащая:

(a) пропиленовую полимерную фазу, содержащую пропиленовые полимеры, выбранные из группы, которую составляют полипропиленовые гомополимеры и сополимеры пропилена и вплоть до 50 мас. % одного или более сомономеров, выбранных из группы, которую составляют этилен и С₄-С₁₀-α-олефиновые мономеры;

(b) этиленовую полимерную фазу, содержащую этиленовые полимеры, выбранные из группы, которую составляют этиленовые гомополимеры и сополимеры этилена и одного или более С₃-С₁₀-α-олефиновых мономеров;

(c) улучшающее совместимость вещество, содержащее фульвеновый фрагмент; и

(d) зародышеобразующее вещество.

[0005] Согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ модификации гетерофазной полимерной композиции, причем способ включает следующие стадии:

(a) обеспечение улучшающего совместимость вещества, причем улучшающее совместимость вещество содержит фульвеновый фрагмент;

(b) обеспечение зародышеобразующего вещества;

(c) обеспечение гетерофазной полимерной композиции, причем гетерофазная полимерная композиция содержит пропиленовую полимерную фазу и этиленовую полимерную фазу;

(d) смешивание улучшающего совместимость вещества, зародышеобразующего вещества и гетерофазной полимерной композиции; и

(e) генерирование свободных радикалов в пропиленовой полимерной фазе и этиленовой полимерной фазе, в результате чего по меньшей мере часть улучшающего совместимость вещества реагирует со свободными радикалами как в пропиленовой полимерной фазе, так и в этиленовой полимерной фазе с образованием связи с пропиленовым полимером в пропиленовой полимерной фазе и связи с этиленовым полимером в этиленовой полимерной фазе.

Подробное описание настоящего изобретения

[0006] Следующие определения представлены, чтобы определить некоторые из терминов, используемых в тексте настоящей заявки.

[0007] При использовании в настоящем документе термин «гидрокарбильные группы» означает одновалентные функциональные группы, производимые из углеводородов посредством удаления атома водорода от атома углерода в составе углеводорода.

[0008] При использовании в настоящем документе термин «замещенные гидрокарбильные группы» означает одновалентные функциональные группы, производимые из замещенных углеводородов посредством удаления атома водорода от атома углерода в составе замещенного углеводорода. В этом определении термин «замещенный углеводород» означает соединения, производимые из ациклических, моноциклических и полициклических, неразветвленных и разветвленных углеводородов, причем (1) один или более из атомов водорода углеводорода замещает атом неводородного элемента галогена) или негидрокарбильная функциональная группа (например, гидроксильная группа или гетероарильная группа), и/или (2) в цепи со связями между атомами углерода присутствует атом кислорода (например, как в простом эфире), атом азота (например, как в амине) или атом серы (например, как в сульфиде).

[0009] При использовании в настоящем документе термин «замещенные алкильные группы» означает одновалентные функциональные группы, производимые из замещенных алканов посредством удаления атома водорода от атома углерода в составе алкана. В этом определении термин «замещенные алканы» означает соединения, производимые из ациклических неразветвленных и разветвленных углеводородов, причем (1) один или более из атомов водорода углеводорода замещает атом неводородного элемента галогена) или неалкильная функциональная группа (например, гидроксильная группа, арильная группа или гетероарильная группа), и/или (2) в цепи со связями между атомами углерода присутствует атом кислорода (как в простом эфире), атом азота (как в амине) или атом серы (как в сульфиде).

[0010] При использовании в настоящем документе термин «замещенный циклоалкильные группы» означает одновалентные функциональные группы, производимые из замещенных циклоалканов посредством удаления атома водорода от атома углерода в составе циклоалкана. В этом определении термин «замещенные циклоалканы» означает соединения, производимые из насыщенных моноциклических и полициклических углеводородов (с боковыми цепями или без них), причем (1) один или более из атомов водорода углеводорода замещает атом неводородного элемента галогена) или неалкильная функциональная группа (например, гидроксильная группа, арильная группа или гетероарильная группа), и/или (2) в цепи со связями между атомами углерода присутствует атом кислорода, атом азота или атом серы.

[0011] При использовании в настоящем документе термин «алкенильные группы» означает одновалентные функциональные группы, производимые из ациклических, неразветвленных и разветвленных олефинов (т.е. углеводородов, содержащих одну или более двойных связей между атомами углерода) посредством удаления атома водорода от атома углерода в составе олефина.

[0012] При использовании в настоящем документе термин «замещенные алкенильные группы» означает одновалентные функциональные группы, производимые из ациклических замещенных олефинов посредством удаления атома водорода от атома углерода в составе олефина. В этом определении термин «замещенные олефины» означает соединения, производимые из ациклических, неразветвленных и разветвленных углеводородов, содержащих одну или более двойных связей между атомами углерода, причем (1) один или более из атомов водорода углеводорода замещает атом неводородного элемента галогена) или неалкильная функциональная группа (например, гидроксильная группа, арильная группа, гетероарильная группа), и/или (2) в цепи со связями между атомами углерода присутствует атом кислорода (как в простом эфире) или атом серы (как в сульфиде).

[0013] При использовании в настоящем документе термин «замещенные циклоалкенильные группы» означает одновалентные функциональные группы, производимые из замещенных циклоалкенов посредством удаления атома водорода от атома углерода в составе циклоалкена. В этом определении термин «замещенные циклоалкены» означает соединения, производимые из моноциклических и полициклических олефинов (т.е. углеводородов, содержащих одну или более двойных связей между атомами углерода), причем один или более из атомов водорода олефина замещает атом неводородного элемента галогена) или неалкильная функциональная группа (например, гидроксильная группа, арильная группа или гетероарильная группа).

[0014] При использовании в настоящем документе термин «замещенные арильные группы» означает одновалентные функциональные группы, производимые из замещенных аренов посредством удаления атома водорода от кольцевого атома углерода. В этом определении термин «замещенные арены» означает соединения, производимые из моноциклических и полициклических ароматических углеводородов, причем один или более из атомов водорода углеводорода замещает атом неводородного элемента галогена) или неалкильная функциональная группа (например, гидроксильная группа).

[0015] При использовании в настоящем документе термин «замещенные гетероарильные группы» означает одновалентные функциональные группы, производимые из замещенных гетероаренов посредством удаления атома водорода от кольцевого атома. В этом определении термин «замещенные гетероарены» означает соединения, производимые из моноциклических и полициклических ароматических углеводородов, причем (1) один или более из атомов водорода углеводорода замещает атом неводородного элемента галогена) или неалкильная функциональная группа (например, гидроксильная группа), и (2) по меньшей мере одну метановую группу (-С=) углеводорода замещает трехвалентный гетероатом, и/или по меньшей мере одну винилиденовую группу (-СН=СН-) углеводорода замещает двухвалентный гетероатом.

[0016] При использовании в настоящем документе термин «алкандиильные группы» означает двухвалентные функциональные группы, производимые из алканов посредством удаления двух атомов водорода из алкана. Указанные атомы водорода могут быть удалены от одного и того же атома углерода алкана (как в случае этан-1,1-диила) или от различных атомов углерода (как в случае этан-1,2-диила).

[0017] При использовании в настоящем документе термин «замещенные алкандиильные группы» означает двухвалентные функциональные группы, производимые из замещенных алканов посредством удаления двух атомов водорода из алкана. Указанные атомы водорода могут быть удалены от одного и того же атома углерода замещенного алкана (как в случае 2-фторэтан-1,1-диила) или от различных атомов углерода (как в случае 1-фторэтан-1,2-диила). В этом определении термин «замещенные алканы» имеет такое значение, которое указано выше в определении замещенных алкильных групп.

[0018] При использовании в настоящем документе термин «циклоалкандиильные группы» означает двухвалентные функциональные группы, производимые из циклоалканов (моноциклических и полициклических) посредством удаления двух атомов водорода из циклоалкана. Указанные атомы водорода могут быть удалены от одного и того же атома углерода или от различных атомов углерода в составе циклоалкана.

[0019] При использовании в настоящем документе термин «замещенный циклоалкандиильные группы» означает двухвалентные функциональные группы, производимые из замещенных циклоалканов посредством удаления двух атомов водорода из циклоалкана. В этом определении термин «замещенные циклоалканы» имеет такое значение, которое указано выше в определении замещенных циклоалкильных групп.

[0020] При использовании в настоящем документе термин «циклоалкендиильные группы» означает двухвалентные функциональные группы, производимые из циклоалкенов (моноциклических и полициклических) посредством удаления двух атомов водорода из циклоалкена. Указанные атомы водорода могут быть удалены от одного и того же атома углерода или от различных атомов углерода в составе циклоалкена.

[0021] При использовании в настоящем документе термин «замещенные циклоалкендиильные группы» означает двухвалентные функциональные группы, производимые из замещенных циклоалкенов посредством удаления двух атомов водорода из циклоалкена. Указанные атомы водорода могут быть удалены от одного и того же атома углерода или от различных атомов углерода в составе циклоалкена. В этом определении термин «замещенные циклоалкены» имеет такое значение, которое указано выше в определении замещенных циклоалкеновых групп.

[0022] При использовании в настоящем документе термин «арендиильные группы» означает двухвалентные функциональные группы, производимые из аренов (моноциклических и полициклических ароматических углеводородов) посредством удаления двух атомов водорода от кольцевых атомов углерода.

[0023] При использовании в настоящем документе термин «замещенные арендиильные группы» означает двухвалентные функциональные группы, производимые из замещенных аренов посредством удаления двух атомов водорода от кольцевых атомов углерода. В этом определении термин «замещенные арены» означает соединения, производимые из моноциклических и полициклических ароматических углеводородов, причем один или более из атомов водорода углеводорода замещает атом неводородного элемента галогена) или неалкильная функциональная группа (например, гидроксильная группа).

[0024] При использовании в настоящем документе термин «гетероарендиильные группы» означает двухвалентные функциональные группы, производимые из гетероаренов посредством удаления двух атомов водорода от кольцевых атомов. В этом определении термин «гетероарены» означает соединения, производимые из моноциклических и полициклических ароматических углеводородов, в которых по меньшей мере одну метиновую группу (-С=) углеводорода замещает трехвалентный гетероатом, и/или по меньшей мере одну винилиденовую группу (-СН=СН-) углеводорода замещает двухвалентный гетероатом.

[0025] При использовании в настоящем документе термин «замещенные гетероарендиильные группы» означает двухвалентные функциональные группы, производимые из замещенных гетероаренов посредством удаления двух атомов водорода от кольцевых атомов. В этом определении термин «замещенные гетероарены» имеет такое значение, которое указано выше в определении замещенных гетероарильных групп.

[0026] Если не указаны другие условия, то использованы следующие условия: температура составляет 25°С, давление составляет 1 атмосферу, относительная влажность составляет 50%, концентрации представлены по массе, и молекулярная масса представляет собой среднемассовую молекулярную массу. Термин «полимер» при использовании в настоящей заявке означает материал, имеющий среднемассовую молекулярную массу (M_w), составляющую по меньшей мере 5000. Термин «сополимер» используется в соответствующем широком смысле и означает полимеры, содержащие мономерные звенья двух или более различных типов, такие как терполимеры, и если не указаны другие условия, они представляют собой случайные, блочные и статистические сополимеры. Концентрация этилена или пропилена в конкретной фазе или в гетерофазной композиции представлена по отношению к массе прореагировавших этиленовых звеньев или пропиленовых звеньев в расчете на полную массу полиолефинового полимера в фазе или в гетерофазной композиции, соответственно, исключая любые наполнители или другие неполиолефиновые добавки. Концентрация каждой фазы в общей гетерофазной полимерной композиции представлена по отношению к полной массе полиолефиновых полимеров в гетерофазной композиции, исключая любые наполнители или другие неполиолефиновые добавки или полимеры. В структурах функциональных групп, которые представлены ниже, усеченные связи (т.е. связи, усеченные волнистыми линиями) представляют собой связи с другими частями соединения, содержащего проиллюстрированную группу.

[0027] Согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения предложена гетерофазная полимерная композиция, содержащая (а) пропиленовую полимерную фазу, (b) этиленовую полимерную фазу, (с) улучшающее совместимость вещество, содержащее фульвеновый фрагмент, и (d) зародышеобразующее вещество.

[0028] Согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ модификации гетерофазной полимерной композиции. Способ включает следующие стадии: (а) обеспечение улучшающего совместимость вещества, (b) обеспечение зародышеобразующего вещества, (с) обеспечение гетерофазной полимерной композиции, содержащей пропиленовую полимерную фазу и этиленовую полимерную фазу, (d) смешивание улучшающего совместимость вещества, зародышеобразующего вещества и гетерофазной полимерной композиции, и (е) генерирование свободных радикалов в пропиленовой полимерной фазе и этиленовой полимерной фазе. По меньшей мере часть улучшающего совместимость вещества затем реагирует со свободными радикалами как в пропиленовой полимерной фазе, так и в этиленовой полимерной фазе с образованием связи с пропиленовым полимером в пропиленовой полимерной фазе и связи с этиленовым полимером в этиленовой полимерной фазе.

[0029] Улучшающее совместимость вещество, используемое в композиции и способе, представляет собой органическое или металлоорганическое соединение, содержащее фульвеновый фрагмент или произведенный из фульвена фрагмент. Этот фрагмент может быть незамещенным или замещенным, и это означает, что атомы водорода при кольцевых атомах фрагмента и/или при концевом винильном атоме углерода могут быть замещены неводородными группами. Таким образом, согласно предпочтительному варианту осуществления улучшающее совместимость вещество выбрано из группы, которую составляют соединения, содержащие фрагмент, соответствующий структуре формулы (EI), соединения, содержащие фрагмент, соответствующий структуре формулы (ЕIII), и соединения, соответствующие структуре формулы (EV).

В структурах формулы (EI) и формулы (ЕIII) R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ независимо выбраны из группы, которую составляют водород, галогены, гидрокарбильные группы и замещенные гидрокарбильные группы, при том условии, что соседние гидрокарбильные группы или замещенные гидрокарбильные группы могут быть объединены с образованием вторичного кольца, сконденсированного с кольцом фрагмента. Кроме того по меньшей мере один из R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ представляет собой водород; предпочтительно по меньшей мере два радикала из R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ представляют собой атомы водорода. Усеченные связи (т.е. связи, усеченные волнистыми линиями), идущие к концевому винильному атому углерода (как в формуле (EI), так и в формуле (ЕIII)) и соседним атомам углерода в кольце (в формуле (ЕIII)) представляют собой связи с другими частями улучшающего совместимость вещества. В структуре формулы (EV) R₃₀₅, R₃₀₆, R₃₀₇ и R₃₀₈ независимо выбраны из группы, которую составляют галогены.

[0030] Согласно предпочтительному варианту осуществления R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ независимо выбраны из группы, которую составляют водород, галогены, алкильные группы, замещенные алкильные группы, арильные группы, замещенные арильные группы, гетероарильные группы и замещенные гетероарильные группы. Подходящие алкильные группы представляют собой, но не ограничиваются этим, линейные и разветвленные С₁-С₁₈-алкильные группы. Подходящие замещенные алкильные группы представляют собой, но не ограничиваются этим, линейные и разветвленные C₁-C₁₈-алкильные группы, содержащие в качестве заместителей одну или более неводородных групп, выбранных из группы, которую составляют галогены, гидроксильные группы, арильные группы, замещенные арильные группы, гетероарильные группы и замещенные гетероарильные группы. Подходящие арильные группы представляют собой, но не ограничиваются этим, арильные группы, такой как фенил и нафтил. Подходящие замещенные арильные группы представляют собой, но не ограничиваются этим, моноциклические и полициклические арильные группы, содержащие в качестве заместителей одну или более неводородных групп, выбранных из группы, которую составляют галогены, гидроксильные группы, алкильные группы и замещенные алкильные группы. Подходящие гетероарильные группы представляют собой, но не ограничиваются этим, фурил, тиенил, пирролил, имидазолил, пиразолил, оксазолил, пиридинил, пиразинил, пиримидинил и бензаннелированные аналоги указанных групп, такие как бензимидазолил. Подходящие замещенные гетероарильные группы представляют собой, но не ограничиваются этим, гетероарильные группы, описанные непосредственно выше и содержащие в качестве заместителей одну или более неводородных групп, выбранных из группы, которую составляют галогены, гидроксильные группы, алкильные группы и замещенные алкильные группы. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ в каждом случае представляют собой атомы водорода.

[0031] Согласно более конкретному варианту осуществления улучшающее совместимость вещество может представлять собой соединение, соответствующее структуре формулы (ЕХ), которая представлена ниже.

В структуре формулы (EX) R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ независимо выбраны из групп, которые представлены выше для структуры формулы (EI), и R₃₁₁ и R₃₁₂ представляют собой индивидуальные заместители, независимо выбранные из группы, которую составляют водород, алкильные группы, замещенные алкильные группы, алкенильные группы, замещенные алкенильные группы, аминные группы, замещенные аминные группы, арильные группы, замещенные арильные группы, гетероарильные группы и замещенные гетероарильные группы, или R₃₁₁ и R₃₁₂ совместно образуют единый заместитель, выбранный из группы, которую составляют арильные группы, замещенные арильные группы, гетероарильные группы и замещенные гетероарильные группы. Предпочтительно не более чем один радикал из R₃₁₁ и R₃₁₂ может представлять собой водород.

[0032] Согласно предпочтительному варианту осуществления R₃₁₁ и R₃₁₂ независимо представляют собой группы, соответствующие структуре, выбранной из группы, которую составляют формула (F), формула (FX) и формула (FXV).

В структуре формулы (F) R₄₀₀, R₄₀₁ и R₄₀₂ независимо выбраны из группы, которую составляют С(Н), C(R₄₀₁) и атом азота. Переменная f представляет собой целое число от 0 до 4, но не превышает значение, равное 5-z, где z представляет собой число атомов азота в кольце. В каждом случае R₄₀₁ независимо выбран из группы, которую составляют алкильные группы (например, C₁-С₁₀-алкильные группы), замещенные алкильные группы (например, замещенные C₁-С₁₀-алкильные группы), арильные группы (например, С₆-С₁₂-арильные группы), замещенные арильные группы (например, замещенные С₆-С₁₂-арильные группы), гетероарильные группы (например, С₄-С₁₂-гетероарильные группы), замещенные гетероарильные группы (например, замещенные С₄-С₁₂-гетероарильные группы), галогены, нитрогруппы, цианогруппы, аминные группы, гидроксильные группы, алкоксильные группы (например, C₁-С₁₀-алкоксильные группы), арилоксильные группы (например, С₆-С₁₂-арилоксильные группы), алкенильные группы (например, С₂-С₁₀-алкенильные группы), алкинильные группы (например, С₂-С₁₀-алкинильные группы), алкил сложный эфирные группы (например, сложные C₁-С₁₀-алкилэфирные группы) и сложные арилэфирные группы (например, сложные С₆-С₁₂-арилэфирные группы). Кроме того, две соседних группы R₄₀₁ могут быть соединены с образованием конденсированной кольцевой структуры, такой как полициклическая арильная группа. В структуре формулы (FX) R₄₁₀ выбран из группы, которую составляют атом кислорода, атом серы и N(R₄₁₅). R₄₁₅ выбран из группы, которую составляют водород, алкильные группы (например, C₁-С₁₀-алкильные группы), замещенные алкильные группы (например, замещенные С₁-С₁₀-алкильные группы), арильные группы (например, С₆-С₁₂-арильные группы) и замещенные арильные группы (например, замещенные С₆-С₁₂-арильные группы). R₄₁₁ выбран из группы, которую составляют С(Н), C(R₁₁₂) и атом азота. R₄₁₂ выбран из группы, которую составляют алкильные группы (например, C₁-С₁₀-алкильные группы), замещенные алкильные группы (например, замещенные C₁-С₁₀-алкильные группы), арильные группы (например, С₆-С₁₂-арильные группы), замещенные арильные группы (например, замещенные С₆-С₁₂-арильные группы), гетероарильные группы (например, С₄-С₁₂-гетероарильные группы), замещенные гетероарильные группы (например, замещенные С₄-С₁₂-гетероарильные группы), галогены, нитрогруппы, цианогруппы, аминные группы, гидроксильные группы, алкоксильные группы (например, C₁-С₁₀-алкоксильные группы), арилоксильные группы (например, С₆-С₁₂-арилоксильные группы), алкенильные группы (например, C₁-С₁₀-алкенильные группы), алкинильные группы (например, С₂-С₁₀-алкинильные группы), сложные алкилэфирные группы (например, сложные С₂-С₁₀-алкилэфирные группы) и сложные арилэфирные группы (например, сложные С₆-С₁₂-арилэфирные группы). Кроме того, две соседних R412 группы могут быть соединены с образованием конденсированной кольцевой структуры, такой как полициклическая арильная группа. Переменная g представляет собой целое число от 0 до 2. В структуре формулы (FXV) R₄₁₀ и R₄₁₂ выбраны из таких же групп, которые описаны выше для формулы (FX), и переменная h представляет собой целое число от 0 до 3.

[0033] Согласно предпочтительному варианту осуществления R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ в каждом случае представляют собой водород, и R₃₁₁ и R₃₁₂ в каждом случае представляют собой фенильная группа. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ в каждом случае представляют собой водород, и R₃₁₁ и R₃₁₂ в каждом случае представляют собой 4-хлорфенильную группу. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ в каждом случае представляют собой водород, и R₃₁₁ и R₃₁₂ в каждом случае представляют собой 4-фторфенильную группу. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ в каждом случае представляют собой водород, R₃₁₁ представляет собой метальную группу, и R₃₁₂ представляет собой фенил. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ в каждом случае представляют собой водород, R₃₁₁ представляет собой водород, и R₃₁₂ представляют собой 2-тиенильную группу. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ в каждом случае представляют собой водород, R₃₁₁ представляет собой водород, и R₃₁₂ представляют собой 3-тиенильную группу. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ в каждом случае представляют собой водород, R₃₁₁ представляет собой метальную группу, и R₃₁₂ представляют собой 2-фурильную группу. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ в каждом случае представляют собой водород, R₃₁₁ представляет собой водород, и R₃₁₂ представляют собой диметиламинную группу. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ в каждом случае представляют собой водород, и R₃₁₁ и R₃₁₂ в каждом случае представляют собой C₁-C₈-алкильные группы, предпочтительно пропильные группы. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ в каждом случае представляют собой водород, R₃₁₁ представляет собой водород, и R₃₁₂ представляют собой 2-фенилэтенильную группу.

[0034] Улучшающее совместимость вещество может содержать множество фульвеновых фрагментов. Например, улучшающее совместимость вещество может содержать два фульвеновых фрагменты и соответствовать структуре формулы (ЕХХ, которая приведена ниже.

В структуре формулы (ЕХХ) в каждом случае R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ независимо выбран из групп, указанных выше в структуре формулы (EI), каждый R₃₁₁ независимо выбран из группы, указанной выше в структуре формулы (ЕХ), и R₃₂₁ выбран из группы, которую составляют алкандиильные группы, замещенные алкандиильные группы, арендиильные группы, замещенные арендиильные группы, гетероарендиильные группы, и замещенные гетероарендиильные группы. Согласно предпочтительному варианту осуществления в каждом случае R1₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ представляет собой водород, в каждом случае R₃₁₁ представляет собой ароматическую группу, и R₃₂₁ представляет собой арендиильную группу. Более конкретно, согласно такому предпочтительному варианту осуществления в каждом случае R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ представляет собой водород, в каждом случае R₃₁₁ представляет собой фенильную группу, и R₃₂₁ представляет собой фен-1,4-диильную группу. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления в каждом случае R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃, R₃₀₄ и R₃₁₁ представляет собой водород, и R₃₂₁ представляет собой арендиильную группу, предпочтительно фен-1,4-диильная группа.

[0035] В определенных случаях улучшающее совместимость вещество может претерпевать димеризацию или олигомеризацию в процессе автореакции Дильса-Альдера. В такой автореакции Дильса-Альдера циклопентадиенильный фрагмент в одной молекуле улучшающего совместимость вещества выступает в качестве диена, и двойная связь в циклопентадиенильном фрагменте другой молекулы улучшающего совместимость вещества выступает в качестве диенофила. Когда фульвеновый фрагмент, соответствующий структуре формулы (EI), выступает в качестве диенофила в реакции Дильса-Альдера, фульвеновый фрагмент преобразуется во фрагмент, соответствующий структуре формулы (ЕIII), которая представлена выше. В структуре формулы (ЕIII), которая представлена выше, усеченные связи, идущие к соседним атомам углерода в кольце, представляют собой связи, образующие часть циклического фрагмента, который образуется в результате реакции с диеном. Таким образом, в качестве более конкретного примера улучшающего совместимость вещества, содержащего фрагмент, соответствующий структуре формулы (ЕIII), которая представлена выше, улучшающее совместимость вещество может содержать фрагмент, соответствующий структуре формулы (ΕΙIIΑ), которая представлена ниже.

В структуре формулы (ΕΙIIΑ) R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ выбраны из групп, которые указаны выше, и R₃₀₆ представляет собой вицинальный двухвалентный фрагмент, содержащий по меньшей мере одну двойную связь, такой как двухвалентный циклический фрагмент (например, двухвалентный циклопентенильный фрагмент). Когда R₃₀₆ представляет собой двухвалентный циклический фрагмент (например, двухвалентный циклопентенильный фрагмент), улучшающее совместимость вещество содержит бициклический фрагмент, который образуют связи, идущие к соседним атомам углерода в циклическом фрагменте.

[0036] Димер, который образуется в результате автореакции Дильса-Альдера улучшающего совместимость вещества, соответствующего структуре формулы (ЕХ), которая представлена выше, будет соответствовать структуре формулы (ЕХА), которая представлена ниже.

В структуре формулы (ЕХА), R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃, R₃₀₄, R₃₁₁ и R₃₁₂ выбраны из групп, которые описаны для соединения, соответствующего структуре формулы (ЕХ). Димер может представлять собой эндо- или экзо-изомер. Кроме того, димер, имеющий структуру формулы (ЕХА), может выступать в качестве диенофила в последующих реакциях Дильса-Альдера с диеном, причем в результате таких последующих реакций образуются разнообразные олигомерные соединения. Без намерения ограничения какой-либо конкретной теорией считается, что димерные и олигомерные соединения, которые описаны выше, могут принимать участие в ретрореакции Дильса-Альдера с образованием фульвенсодержащих соединений, из которых были первоначально получены данные димерные и олигомерные соединения. Считается, что эта ретрореакция Дильса-Альдера может происходить, когда полимерная композиция, содержащая димерные или олигомерные соединения, подвергается нагреванию в процессе обработки, например, когда это нагревание происходит в процессе экструзии полимерной композиции.

[0037] Улучшающее совместимость вещество может иметь любую подходящую молярную массу. Обычные специалисты в данной области техники понимают, что молярная масса соединения в сочетании с другими факторами влияет на температуру плавления и температуру кипения данного соединения. Таким образом, соединения, имеющие более высокие молярные массы, как правило, имеют более высокие температуры плавления и температуры кипения. Без намерения ограничения какой-либо конкретной теорией считается, что температура плавления и температура кипения улучшающего совместимость вещества может влиять на эффективность улучшающего совместимость вещества в композициях согласно настоящему изобретению. Например, считается, что улучшающее совместимость вещество, имеющее относительно низкую молярную массу и низкую температуру кипения (например, температуру кипения, которая составляет значительно меньше, чем температура, при которой экструдируется полимерная композиция), может испаряться в значительной степени в течение экструзионного процесса, и в результате этого остается меньшее количество улучшающего совместимость вещества для модификации свойств полимерной композиции. Таким образом, улучшающее совместимость вещество предпочтительно имеет молярную массу, которая является настолько высокой, что улучшающее совместимость вещество проявляет температуру кипения, которая является выше, чем температура, при которой экструдируется полимерная композиция. Согласно ряду предпочтительных вариантов осуществления улучшающее совместимость вещество предпочтительно имеет молярную массу, составляющую приблизительно 130 г/моль или более, приблизительно 140 г/моль или более, приблизительно 150 г/моль или более, или приблизительно 160 г/моль или более. Кроме того, считается, что улучшающее совместимость вещество, имеющее относительно высокую температуру плавления (например, температуру плавления, которая является выше, чем температура, при которой экструдируется полимерная композиция), не может хорошо диспергироваться в расплавленном полимере в течение экструзионного процесса, или по меньшей мере не диспергируется в такой же степени, как улучшающее совместимость вещество, имеющее температуру плавления ниже температуры экструзии. Кроме того, неудовлетворительное диспергирование улучшающего совместимость вещества будет производить отрицательное воздействие на улучшения физических свойств, которые могут быть достигнуты, по сравнению с хорошо диспергируемым улучшающим совместимость веществом. Таким образом, согласно ряду предпочтительных вариантов осуществления улучшающее совместимость вещество имеет температуру плавления, составляющую приблизительно 230°С или менее, приблизительно 220°С или менее, приблизительно 210°С или менее, или приблизительно 200°С или менее.

[0038] Концентрация улучшающего совместимость вещества в композиции может варьироваться для выполнения задач конечного пользователя. Например, концентрация может варьироваться в целях достижения желательного увеличения значения MFR полимерной композиции при минимальном уменьшении (или потенциально даже при увеличении) прочности полимера, в частности, его ударной прочности. Согласно предпочтительному варианту осуществления улучшающее совместимость вещество может присутствовать в количестве, составляющем приблизительно 10 ч./млн. или более, приблизительно 50 ч./млн. или более, приблизительно 100 ч./млн. или более, приблизительно 150 ч./млн. или более, или приблизительно 200 ч./млн. или более по отношению к полной массе полимерной композиции. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления улучшающее совместимость вещество может присутствовать в количестве, составляющем приблизительно 5 мас. % (50000 ч./млн.) или менее, приблизительно 4 мас. % (40000 ч./млн.) или менее, приблизительно 3 мас. % (30000 ч./млн.) или менее, приблизительно 2 мас. % (20000 ч./млн.) или менее, приблизительно 1 мас. % (10000 ч./млн.) или менее, или приблизительно 0,5 мас. % (5000 ч./млн.) или менее по отношению к полной массе полимерной композиции. Таким образом, согласно определенным предпочтительным вариантам осуществления улучшающее совместимость вещество может присутствовать в количестве, составляющем от приблизительно 10 до приблизительно 50000 ч./млн., от приблизительно 100 до приблизительно 10000 ч./млн. или от приблизительно 200 до приблизительно 5000 ч./млн. по отношению к полной массе полимерной композиции.

[0039] Когда используется химический генератор свободных радикалов (который обсуждается ниже), концентрация улучшающего совместимость вещества в полимерной композиции, в качестве дополнения или в качестве альтернативы, может быть выражена как соотношение между количеством улучшающего совместимость вещества и количеством химического генератора свободных радикалов. Чтобы нормировать это соотношение с учетом различных молекулярных масс улучшающих совместимость веществ и числа пероксидных связей в химических генераторах свободных радикалов, это соотношение обычно выражено как соотношение числа молей улучшающего совместимость вещества, присутствующего в композиции, и молярных эквивалентов пероксидных связей (связей О-О), присутствующих в результате добавления химического генератора свободных радикалов. Предпочтительно это соотношение (т.е. соотношение числа молей улучшающего совместимость вещества и молярных эквивалентов пероксидных связей) составляет приблизительно 1:10 или более, приблизительно 1:5 или более, приблизительно 3:10 или более, приблизительно 2:5 или более, приблизительно 1:2 или более, приблизительно 3:5 или более, приблизительно 7:10 или более, приблизительно 4:5 или более, приблизительно 9:10 или более, или приблизительно 1:1 или более. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления это соотношение составляет приблизительно 10:1 или менее, приблизительно 5:1 или менее, приблизительно 10:3 или менее, приблизительно 5:2 или менее, приблизительно 2:1 или менее, приблизительно 5:3 или менее, приблизительно 10:7 или менее, приблизительно 5:4 или менее, приблизительно 10:9 или менее, или приблизительно 1:1 или менее. Таким образом, согласно ряду предпочтительных вариантов осуществления улучшающее совместимость вещество может присутствовать в композиции при соотношении числа молей улучшающего совместимость вещества и молярных эквивалентов пероксидных связей, которое составляет от приблизительно 1:10 до приблизительно 10:1, от приблизительно 1:5 до приблизительно 5:1, от приблизительно 1:4 до приблизительно 4:1, от приблизительно 3:10 до приблизительно 10:3, от приблизительно 2:5 до приблизительно 5:2 или от приблизительно 1:2 до приблизительно 2:1.

[0040] Композиция содержит зародышеобразующее вещество, которое обеспечивается на одной стадии способа получения композиции. При использовании в настоящем документе термин «зародышеобразующее вещество» означает вещество, которое образует зародыши или обеспечивает центры для образования и/или роста кристаллов в термопластическом полимере в процессе его затвердевания из расплавленного состояния. Подходящие зародышеобразующие вещества представляют собой зародышеобразующие наполнители (например, тальк) и зародышеобразующие пигменты.

[0041] Зародышеобразующие вещества, подходящие для использования в композиции и способе согласно настоящему изобретению, могут содержать фосфатные сложноэфирные анионы. Предпочтительно фосфатные сложноэфирные анионы соответствуют структуре формулы (I), которая представлена ниже.

В структуре формулы (I) R₁ и R₂ независимо выбраны из группы, которую составляют водород и С₁-С₁₈-алкильные группы, и R₃ представляет собой алкандиильную группу. Согласно предпочтительному варианту осуществления R₁ и R₂ выбраны из группы, которую составляют водород и С₁-С₄-алкильные группы. Предпочтительнее R₁ и R₂ представляют собой трет-бутильные группы. Согласно предпочтительному варианту осуществления R₃ представляет собой С₁-С₄-алкандиильную группу. Предпочтительнее R₃ представляет собой метандиильную группу. Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления зародышеобразующее вещество содержит 2,2'-метилен-бис-(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфатные анионы, представляя собой, например, 2,2'-метилен-бис-(4,6-ди-трет-бутилфенил) фосфат натрия или 2,2'-метилен-бис-(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат алюминия.

[0042] Зародышеобразующие вещества, подходящие для использования в композиции и способе согласно настоящему изобретению, могут представлять собой ароматические карбоксилатные анионы. Подходящие ароматические карбоксилатные анионы представляют собой, но не ограничиваются этим, бензоатные анионы и замещенные бензоатные анионы (например, 4-трет-бутилбензоатные анионы). Таким образом, согласно предпочтительному варианту осуществления зародышеобразующее вещество может представлять собой бензоат натрия или 4-трет-бутилбензоат алюминия.

[0043] Зародышеобразующие вещества, подходящие для использования в композиции и способе согласно настоящему изобретению, могут представлять собой циклоалифатические дикарбоксилатные анионы. Предпочтительно циклоалифатические дикарбоксилатные анионы соответствуют структуре, выбранной из группы, которую составляют формула (X) и формула (XX), которая представлена ниже. Структура формулы (X) представлена ниже.

В структуре формулы (X) R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈ и R₁₉ независимо выбраны из группы, которую составляют водород, галогены, С₁-С₉-алкильные группы, C₁-С₉-алкоксильные группы и C₁-С₉-алкиламинные группы. Предпочтительно R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈ и R₁₉ в каждом случае представляют собой водород. Два карбоксилатных фрагмента могут быть расположены в цис- или транс-конфигурации. Предпочтительно два карбоксилатных фрагмента расположены в цис-конфигурации. Согласно конкретному предпочтительному варианту осуществления R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈ и R₁₉ в каждом случае представляют собой водород, и два карбоксилатных фрагмента расположены в цис-конфигурации. Структура формулы (XX) представляет собой:

В структуре формулы (XX) R₂₀, R₂₁, R₂₂, R₂₃, R₂₄, R₂₅, R₂₆, R₂₇, R₂₈ и R₂₉ независимо выбраны из группы, которую составляют водород, галогены, С₁-С₉-алкильные группы, C₁-С₉-алкоксильные группы и С₁-С₉-алкиламинные группы. Согласно предпочтительному варианту осуществления R₂₀, R₂₁, R₂₂, R₂₃, R₂₄, R₂₅, R₂₆, R₂₇, R₂₈ и R₂₉ в каждом случае представляют собой водород. Два карбоксилатных фрагмента могут быть расположены в цис- или транс-конфигурации. Предпочтительно два карбоксилатных фрагмента расположены в цис-конфигурации. Когда два карбоксилатных фрагмента расположены в цис-конфигурации, они могут быть расположены в эндо- или экзо-конфигурации по отношению к бициклической части соединения. Когда два карбоксилатных фрагмента расположены в цис-конфигурации, эти фрагменты предпочтительно расположены в цис-эндо-конфигурации. Согласно предпочтительному варианту осуществления зародышеобразующее вещество содержит бицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоксилатные анионы (например, бицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоксилат динатрия и бицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоксилат кальция), циклогексан-1,2-дикарбоксилатные анионы (например, циклогексан-1,2-дикарбоксилат кальция, одноосновный циклогексан-1,2-дикарбоксилат алюминия, циклогексан-1,2-дикарбоксилат дилития, и циклогексан-1,2-дикарбоксилат стронция), а также их сочетания. Как отмечено выше, бицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоксилатные соли и циклогексан-1,2-дикарбоксилатные соли могут содержать два карбоксилатных фрагмента, которые расположены в цис- или транс-конфигурации, причем цис-конфигурация является предпочтительной.

[0044] Зародышеобразующее вещество может присутствовать в гетерофазной полимерной композиции в любом подходящем количестве. Обычные специалисты в данной области техники понимают, что, количество зародышеобразующего вещества, которое является подходящим для использования в композиции, будет зависеть от нескольких факторов, таких как состав зародышеобразующего вещества и желательный свойства гетерофазной полимерной композиции. Например, зародышеобразующее вещество может присутствовать в гетерофазной полимерной композиции в количестве, составляющем приблизительно 0,01 мас. % или более, приблизительно 0,05 мас. % или более, приблизительно 0,075 мас. % или более, или приблизительно 0,1 мас. % или более по отношению к полной массе гетерофазной полимерной композиции. Зародышеобразующее вещество может присутствовать в гетерофазной полимерной композиции в количестве, составляющем приблизительно 1 мас. % или менее, приблизительно 0,5 мас. % или менее, приблизительно 0,4 мас. % или менее, или приблизительно 0,3 мас. % или менее по отношению к полной массе гетерофазной полимерной композиции. Согласно определенным возможно предпочтительным вариантам осуществления зародышеобразующее вещество присутствует в гетерофазной полимерной композиции в количестве, составляющем от приблизительно 0,01 до приблизительно 1 мас. %, от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,5 мас. %, от приблизительно 0,075 до приблизительно 0,4 мас. % или от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,3 мас. % по отношению к полной массе гетерофазной полимерной композиции.

[0045] Композиция представляет собой гетерофазную полимерную композицию, обеспечение которой осуществляется на одной стадии способа получения. Гетерофазная полимерная композиция предпочтительно представляет собой гетерофазную полиолефиновую полимерную композицию. Объект настоящего изобретения представляют собой гетерофазные полиолефиновые полимерные композиции, которые могут быть преимущественно модифицированы с применением способа согласно настоящему изобретению и отличаются тем, что в них присутствуют по меньшей мере две различные фазы: пропиленовая полимерная фаза и этиленовая полимерная фаза. Пропиленовая полимерная фаза предпочтительно содержит пропиленовые полимеры, выбранные из группы, которую составляют полипропиленовые гомополимеры и сополимеры пропилена и вплоть до 50 мас. % этилена и/или С₄-С₁₀-α-олефинов. Этиленовая полимерная фаза предпочтительно содержит этиленовые полимеры, выбранные из группы, которую составляют этиленовые гомополимеры и сополимеры этилена и С₃-С₁₀-α-олефинов. Содержание этилена в этиленовой полимерной фазе предпочтительно составляет по меньшей мере 8 мас. %. Когда этиленовая фаза представляет собой сополимер этилена и С₃-С₁₀-α-олефинов, содержание этилена в этиленовой фазе может находиться в диапазоне от 8 до 90 мас. %. Согласно одному варианту осуществления содержание этилена в этиленовой фазе предпочтительно составляет по меньшей мере 50 мас. %. Одна из пропиленовой полимерной фазы и этиленовой полимерной фазы может образовывать непрерывную фазу композиции, а другая будет образовывать дискретную или диспергированную фазу композиции. Например, этиленовая полимерная фаза может представлять собой диспергированную фазу, и полипропиленовая полимерная фаза может представлять собой непрерывную фазу. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения содержание пропилена в пропиленовой полимерной фазе предпочтительно составляет более чем содержание пропилена в этиленовой полимерной фазе.

[0046] Относительные концентрации пропиленовой полимерной фазы и этиленовой полимерной фазы в гетерофазной полимерной композиции может варьироваться в широком диапазоне. В качестве примера, этиленовая полимерная фаза может содержать от 5 до 80 мас. % полной массы пропиленовых полимеров и этиленовых полимеров в композиции, и пропиленовая полимерная фаза может содержать от 20 до 95 мас. % полной массы пропиленовых полимеров и этиленовых полимеров в композиции.

[0047] Согласно разнообразным вариантам осуществления настоящего изобретения (i) содержание этилена может находиться в диапазоне от 5 до 75 мас. % или даже от 5 до 60 мас. % по отношению к полному содержанию пропиленового полимера и этиленового полимера в гетерофазной композиции, (ii) этиленовая полимерная фаза может представлять собой этилен-пропиленовый или этилен-октеновый эластомер, и/или (iii) содержание пропилена в пропиленовой полимерной фазе может составлять 80 мас. % или более.

[0048] Способ согласно настоящему изобретению является особенно подходящим для применения в целях модификации полипропиленовых ударопрочных сополимеров. Подходящие ударопрочные сополимеры могут характеризовать (i) непрерывная фаза, содержащая полипропиленовые полимеры, выбранные из группы, которую составляют полипропиленовые гомополимеры и сополимеры пропилена и вплоть до 50 мас. % этилена и/или С₄-С₁₀-α-олефинов, и (ii) диспергированная фаза, содержащая эластомерные этиленовые полимеры, выбранные из группы, которую составляют сополимеры этилена и С₃-С₁₀-α-олефиновых мономеров. Предпочтительно этиленовые полимеры имеют содержание этилена, составляющее от 8 до 90 мас. %.

[0049] Согласно разнообразным вариантам осуществления настоящего изобретения, которые относятся к пропиленовым ударопрочным сополимерам, (i) содержание этилена в диспергированной фазе может составлять от 8 до 80 мас. %, (ii) содержание этилена в гетерофазной композиции может составлять от 5 до 30 мас. % по отношению к полной массе пропиленовых полимеров и этиленовых полимеров в композиции; (iii) содержание пропилена в непрерывной фазе может составлять 80 мас. % или более; и/или (iv) диспергированная фаза может составлять от 5 до 35 мас. % полной массы пропиленовых полимеров и этиленовых полимеров в композиции.

[0050] Примеры гетерофазных полиолефиновых полимеров, которые могут быть модифицированы, представляют собой ударопрочные сополимеры, которые характеризуют относительно жесткая полипропиленовая гомополимерная матрица (непрерывная фаза) и тонкодиспергированная фаза, содержащая частицы этилен-пропиленового каучука (EPR). Такие полипропиленовые ударопрочные сополимеры могут быть получены посредством осуществления двухстадийного процесса, в котором полипропиленовый гомополимер полимеризуется на первой стадии, а этилен-пропиленовый каучук полимеризуется на второй стадии. В качестве альтернативы, ударопрочный сополимер может быть получен посредством осуществления трех или большего числа стадий, как известно в технике. Подходящие способы можно найти в следующих ссылочных документах: патент США №5,639,822 и патент США №7,649,052 В2. Примеры подходящих способов получения полипропиленовых ударопрочных сополимеров известны в промышленности под такими товарными наименованиями как Spheripol®, Unipol®, Mitsui, Novolen, Spherizone®, Catalloy®, Chisso, Innovene®, Borstar® и Sinopec. В указанных способах для осуществления полимеризации могут быть использованы гетерогенные или гомогенные катализаторы Циглера-Натта или металлоценовые катализаторы.

[0051] Гетерофазная полимерная композиция может быть получена посредством перемешивания в расплаве двух или более полимерных композиций, которые образуют по меньшей мере две различные фазы в твердом состоянии. В качестве примера, в гетерофазной композиции могут присутствовать три различные фазы. Гетерофазная полимерная композиция может быть получена в результате перемешивания в расплаве двух или более типов восстановленных полимерных композиций (например, полиолефиновых полимерных композиций). Соответственно, выражение «обеспечение гетерофазной полимерной композиции», которое используется в настоящем документе, означает применение в процессе полимерной композиции, которая уже является гетерофазной, а также перемешивание в расплаве двух или более полимерных композиций в течение процесса, в котором две или более полимерные композиции образуют гетерофазную систему. Например, гетерофазная полимерная композиция может быть получена посредством перемешивания в расплаве полипропиленового гомополимера и сополимера этилена и α-олефина, такого как этилен-бутеновый эластомер. Примерные подходящие сополимеры этилена и α-олефинов имеются в продаже под наименованиями Engage™, Exact®, Vistamaxx®, Versify™, INFUSE™, Nordel™, Vistalon®, Exxelor™ и Affinity™. Кроме того, следует понимать, что смешиваемость полимерных компонентов, которые образуют гетерофазную полимерную композицию, может варьироваться, когда композиция нагревается выше температуры плавления непрерывной фазы в системе, причем система по-прежнему будет образовывать две или большее число фаз после охлаждения и затвердевания. Примерные гетерофазные полимерные композиции можно найти в патенте США №8,207,272 В2 и в европейском патенте №ЕР 1391482 В1.

[0052] Было обнаружено, что определенные характеристики объемной гетерофазной полимерной композиции (при измерении перед обработкой с применением улучшающего совместимость вещества) влияют на улучшение физических свойств (например, на увеличение ударной прочности), которое осуществляется посредством введения улучшающего совместимость вещества. В частности, что касается объемных характеристик гетерофазной полимерной композиции, этилен предпочтительно составляет приблизительно 6 мас. % или более, приблизительно 7 мас. % или более, приблизительно 8 мас. % или более, или приблизительно 9 мас. % или более полной массы гетерофазной полимерной композиции. Гетерофазная полимерная композиция предпочтительно содержит приблизительно 10 мас. % или более, приблизительно 12 мас. % или более, приблизительно 15 мас. % или более, или приблизительно 16 мас. % или более растворимых в ксилоле или аморфных веществ. Кроме того, приблизительно 5 мол.% или более, приблизительно 7 мол.% или более, приблизительно 8 мол.% или более, или приблизительно 9 мол.% или более этилена, который содержится в гетерофазной полимерной композиции, предпочтительно присутствует в форме этиленовых триад, представляющих собой группы из трех этиленовых мономерных звеньев, которые соединены последовательно. Наконец, среднечисленная длина последовательности этиленовых отрезков (последовательно соединенных этиленовых мономерных звеньев) в гетерофазной полимерной композиции предпочтительно составляет приблизительно 3 или более, приблизительно 3,25 или более, приблизительно 3,5 или более, приблизительно 3,75 или более, или приблизительно 4 или более. Молярное процентное содержание этилена в этиленовых триадах и среднечисленная длина последовательности этиленовых отрезков могут быть одновременно измерены с применением известных в технике методов ядерного магнитного резонанса (ЯМР) на ядрах ¹³С. Гетерофазная полимерная композиция может проявлять любые из характеристик, которые описаны в настоящем абзаце. Предпочтительно гетерофазная полимерная композиция проявляет две или более из характеристик, которые описаны в настоящем абзаце. Наиболее предпочтительно гетерофазная полимерная композиция проявляет все из характеристик, которые описаны в настоящем абзаце.

[0053] Кроме того, было обнаружено, что определенные характеристики этиленовой фазы гетерофазной полимерной композиции (при измерении перед обработкой с применением улучшающего совместимость вещества) влияют на улучшение физических свойств (например, на увеличение ударной прочности), что осуществляется посредством введения улучшающего совместимость вещества. Характеристики этиленовой фазы композиции могут быть измерены с применением любой подходящей технологии, такой как элюционное фракционирование при повышении температуры (TREF) и анализ получаемых фракций методом ЯМР ¹³С. Согласно предпочтительному варианту осуществления приблизительно 30 мол.% или более, приблизительно 40 мол.% или более, или приблизительно 50 мол.% или более этилена, который содержится в получаемой при 60°С фракции TREF из гетерофазной полимерной композиции, присутствует в этиленовых триадах. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления приблизительно 30 мол.% или более, приблизительно 40 мол.% или более, или приблизительно 50 мол.% или более этилена, который содержится в получаемой при 80°С фракции TREF из гетерофазной полимерной композиции, присутствует в этиленовых триадах. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления приблизительно 5 мол.% или более, приблизительно 10 мол.% или более, приблизительно 15 мол.% или более, или приблизительно 20 мол.% или более этилена, который содержится в получаемой при 100°С фракции TREF из гетерофазной полимерной композиции, присутствует в этиленовых триадах. Среднечисленная длина последовательности этиленовых отрезков, которые присутствуют в получаемой при 60°С фракции TREF из гетерофазной полимерной композиции, предпочтительно составляет приблизительно 3 или более, приблизительно 4 или более, приблизительно 5 или более, или приблизительно 6 или более. Среднечисленная длина последовательности этиленовых отрезков, которые присутствуют в получаемой при 80°С фракции TREF из гетерофазной полимерной композиции, предпочтительно составляет приблизительно 7 или более, приблизительно 8 или более, приблизительно 9 или более, или приблизительно 10 или более. Среднечисленная длина последовательности этиленовых отрезков, которые присутствуют в получаемой при 100°С фракции TREF из гетерофазной полимерной композиции, предпочтительно составляет приблизительно 10 или более, приблизительно 12 или более, приблизительно 15 или более, или приблизительно 16 или более. Гетерофазная полимерная композиция может проявлять любые из характеристик фракций TREF, которые описаны выше, или любое подходящее сочетание характеристик фракций TREF, которые описаны выше. Согласно предпочтительному варианту осуществления гетерофазная полимерная композиция проявляет все из характеристик фракций TREF, которые описаны выше и представляют собой характеристики этиленовых триад и среднечисленной длины последовательности для фракций TREF, полученных при 60°С, 80°С и 100°С, которые описаны выше.

[0054] Согласно наблюдениям гетерофазные полимерные композиции, проявляющие характеристики, которые описаны в двух предшествующих абзацах, более благоприятно реагируют на добавление улучшающего совместимость вещества, чем гетерофазные полимерные композиции, которые не проявляют указанные характеристики. В частности, гетерофазные полимерные композиции, у которых присутствуют указанные характеристики, проявляют значительное улучшение ударной прочности в результате обработки способом согласно настоящему изобретению, в то время как гетерофазные полимерные композиции, у которых отсутствуют указанные характеристики, не проявляют такого значительного улучшения после обработки в таких же условиях. Эти различные реакции и эксплуатационные характеристики наблюдаются даже в том случае, когда различные полимерные композиции имеют приблизительно одинаковое полное содержание этилена (т.е. процентное содержание этилена в каждой полимерной композиции является приблизительно одинаковым). Этот результат оказывается неожиданным, и он не был спрогнозирован.

[0055] Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения в гетерофазной полимерной композиции отсутствуют какие-либо полиолефиновые составляющие с ненасыщенными связями. В частности, ненасыщенные связи отсутствуют как у пропиленовых полимеров в пропиленовой фазе, так и у этиленовых полимеров в этиленовой фазе.

[0056] Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения, помимо компонентов пропиленовых полимеров и этиленовых полимеров, гетерофазная полимерная композиция может дополнительно содержать эластомер, такой как эластомерные этиленовые сополимеры, эластомерные пропиленовые сополимеры, стирольные блок-сополимеры, такие как стирол-бутадиен-стирол (SBS), стирол-этилен-бутилен-стирол (SEBS), стирол-этилен-пропилен-стирол (SEPS) и стирол-изопрен-стирол (SIS), пластомеры, этилен-пропилен-диеновые терполимеры, линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE), полиэтилен очень низкой плотности (VLDPE), полибутадиен, полиизопрен, натуральный каучук и аморфные полиолефины. Каучуки могут быть первичными или регенерированными.

[0057] Как отмечено выше, в способе присутствует стадия перемешивания улучшающего совместимость вещества и гетерофазной полимерной композиции. Это перемешивания улучшающего совместимость вещества и гетерофазной полимерной композиции может быть осуществлено с применением любого подходящего способа или устройства. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения гетерофазная полимерная композиция модифицируется посредством перемешивания в расплаве полимерной композиции с улучшающим совместимость веществом в присутствии свободных радикалов, которые генерируются в композиции. Стадию перемешивания в расплаве осуществляют, создавая такие условия, в которой композиция нагревается выше температуры плавления основного полиолефинового компонента композиции и перемешивается, находясь при этом расплавленном состоянии. Примерные подходящие способы перемешивания в расплаве представляют собой получение композиции в расплаве, например, в экструдере, инжекционное формование и перемешивание в смесителе Бенбери или в другом устройстве для перемешивания. В качестве примера, смесь можно перемешивать в расплаве при температуре, составляющей от 160°С до 300°С. В частности, пропиленовые ударопрочные сополимеры можно перемешивать в расплаве при температуре, составляющей от 180°С до 290°С. Гетерофазная полимерная композиция (пропиленовая полимерная фаза и этиленовая полимерная фаза), улучшающее совместимость вещество и органический пероксид могут быть перемешаны в расплаве в экструдере при температуре выше температуры плавления всех полиолефиновых полимеров, содержащихся в композиции.

[0058] Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения гетерофазная полимерная композиция может быть растворена в растворителе, улучшающее совместимость вещество может быть добавлен в полученный в результате раствор полимера, и свободные радикалы могут быть генерированы в этом растворе. Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения улучшающее совместимость вещество может быть объединено с гетерофазной полимерной композицией в твердом состоянии, и свободные радикалы могут быть генерированы в процессе твердофазной сдвиговой пульверизации, как описано в работе «Сложноэфирная функционализация полипропилена посредством регулируемого разложения бензоилпероксида в процессе твердофазной сдвиговой пульверизации», Macromolecules, 2013 г., т.46, с. 7834-7844.

[0059] Традиционное технологическое оборудование может быть использовано для совместного перемешивания гетерофазной полимерной композиции, содержащей, например, пропиленовые полимеры и этиленовые полимеры, и улучшающего совместимость вещества в течение одной стадии в присутствии свободных радикалов, таких как органические пероксиды, которые могут быть добавлены в смесь или генерированы на месте применения, например, под действием сдвига, ультрафиолетового излучения и т.д. Тем не менее, оказывается также возможным перемешивание разнообразных сочетаний компонентов в течение нескольких стадий и в разнообразных последовательностях с последующим введением смеси в такие условия, в которых улучшающее совместимость вещество реагирует с полиолефиновыми полимерами, как описано в настоящем документе.

[0060] Например, улучшающее совместимость вещество и/или генератор свободных радикалов (когда используется химическое соединение) можно добавлять в полимер в форме индивидуальных веществ или концентрированных композиций. Подходящие концентрированные композиции могут содержать улучшающее совместимость вещество и/или генератор свободных радикалов в смоле-носителе. Улучшающее совместимость вещество и/или генератор свободных радикалов могут присутствовать в концентрированной композиции в количестве, составляющем от приблизительно 1 мас. % до приблизительно 80 мас. % по отношению к полной массе композиции. В концентрированных композициях в качестве носителя может быть использована любая подходящая смола, например, любой подходящий термопластический полимер. Например, в качестве смолы-носителя в концентрированных композициях могут присутствовать полиолефиновые полимеры, такие как полипропиленовый ударопрочный сополимер, полиолефиновый полимер, сополимер этилена и α-олефина, полиэтиленовый гомополимер, линейный полиэтиленовый полимер низкой плотности, полиолефиновый воск, или смеси указанных полимеров. В качестве смолы-носителя также может присутствовать пропиленовый полимер или этиленовый полимер, который является таким же или аналогичным по отношению к пропиленовому полимеру или этиленовому полимеру, который присутствует в гетерофазной полиолефиновой полимерной композиции. Такая концентрированная композиция, как правило, позволяет конечному пользователю регулировать соотношение одного или более пропиленовых полимеров и одного или более этиленовых полимеров, которые присутствуют в гетерофазной полимерной композиции. Это может оказаться предпочтительным, когда конечному пользователю требуется изменение соотношения пропилена и этилена в смоле промышленного сорта в целях достижения желательного сочетания свойств (например, баланса ударной прочности и жесткости).

[0061] Способ дополнительно включает стадию генерирования свободных радикалов в полученной в результате смеси улучшающего совместимость вещества и гетерофазной полимерной композиции. Более конкретно, на этой стадии осуществляется генерирование свободных радикалов в пропиленовой полимерной фазе и этиленовой полимерной фазе гетерофазной полимерной композиции. Свободные радикалы можно генерировать в гетерофазной полимерной композиции любыми подходящими средствами.

[0062] Согласно настоящему изобретению генератор свободных радикалов используется, чтобы вызывать разрыв полимерных цепей и в результате этого производить положительное воздействие (т.е. увеличение) в отношении значения MFR гетерофазной полимерной композиции с одновременным генерированием достаточного количества свободных радикалов, чтобы способствовать реакции улучшающего совместимость вещества с пропиленовыми и этиленовыми полимерами в гетерофазной полимерной композиции. Генератор свободных радикалов может представлять собой химическое соединение, такое как органический пероксид или бис-азосоединение, или свободные радикалы можно генерировать, воздействуя на смесь улучшающего совместимость вещества и гетерофазной полимерной композиции, используя ультразвук, сдвиг, электронный пучок (например, бета-излучение), свет (например, ультрафиолетовое излучение), нагревание и излучение (например, гамма-излучение и рентгеновское излучение) или сочетания перечисленных выше средств.

[0063] Органические пероксиды, содержащие одну или более функциональных групп О-О, оказываются особенно подходящими для применения в качестве генератора свободных радикалов в способе согласно настоящему изобретению. Примеры таких органических пероксидов представляют собой: 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексин-3,3,6,6,9,9-пентаметил-3-(этил ацетат)-1,2,4,5-тетраоксициклононан, трет-бутилгидропероксид, пероксид водорода, дикумилпероксид, трет-бутилпероксиизопропилкарбонат, ди-трет-бутилпероксид, п-хлорбензоилпероксид, дибензоилдипероксид, трет-бутилкумилпероксид; трет-бутилгидроксиэтилпероксид, ди-трет-амилпероксид и 2,5-диметилгексен-2,5-диперизононаоат, ацетилциклогексансульфонилпероксид, диизопропилпероксидикарбонат, трет-амилпернеодеканоат, трет-бутил-пернеодеканоат, трет-бутилперпивалат, трет-амилперпивалат, бис(2,4-дихлорбензоил)пероксид, диизононаноилпероксид, дидеканоилпероксид, диоктаноилпероксид, дилауроилпероксид, бис(2-метилбензоил)пероксид, дисукционоилпероксид, диацетилпероксид, дибензоилпероксид, трет-бутилпер-2-этилгексаноат, бис(4-хлорбензоил)пероксид, трет-бутилперизобутират, трет-бутилпермалеат, 1,1-бис(трет-бутилперокси)-3,5,5-триметилцикло-гексан, 1,1-бис(трет-бутилперокси)циклогексан, трет-бутилпероксиизопропилкарбонат, трет-бутилперизононаоат, 2,5-диметилгексан 2,5-дибензоат, трет-бутилперацетат, трет-амилпербензоат, трет-бутилпербензоат, 2,2-бис(трет-бутилперокси)бутан, 2,2-бис(трет-бутилперокси)пропан, дикумилпероксид, 2,5-диметилгексан-2,5-ди-трет-бутилпероксид, 3-трет-бутилперокси-3-фенилфталид, ди-трет-амилпероксид, α,α'-бис(трет-бутилпероксиизопропил)бензол, 3,5-бис(трет-бутилперокси)-3,5-диметил-1,2-диоксолан, ди-трет-бутилпероксид, 2,5-диметилгексин-2,5-ди-трет-бутилпероксид, 3,3,6,6,9,9-гексаметил-1,2,4,5-тетраоксациклононан, п-ментангидропероксид, пинангидропероксид, диизопропилбензолмоно-α-гидропероксид, кумолгидропероксид или трет-бутилгидропероксид.

[0064] Органический пероксид может присутствовать в полимерной композиции в любом подходящем количестве. Подходящее количество органического пероксида будет зависеть от нескольких факторов, таких как конкретный полимер, который используется в композиции, исходное значение MFR гетерофазной полимерной композиции и желательное изменение значения MFR гетерофазной полимерной композиции. Согласно предпочтительному варианту осуществления органический пероксид может присутствовать в полимерной композиции в количестве, составляющем приблизительно 10 ч./млн. или более, приблизительно 50 ч./млн. или более, или приблизительно 100 ч./млн. или более по отношению к полной массе полимерной композиции. Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления органический пероксид может присутствовать в полимерной композиции в количестве, составляющем приблизительно 2 мас. % (20000 ч./млн.) или менее, приблизительно 1 мас. % (10000 ч./млн.) или менее, приблизительно 0,5 мас. % (5000 ч./млн.) или менее, приблизительно 0,4 мас. % (4000 ч./млн.) или менее, приблизительно 0,3 мас. % (3000 ч./млн.) или менее, приблизительно 0,2 мас. % (2000 ч./млн.) или менее, или приблизительно 0,1 мас. % (1000 ч./млн.) или менее по отношению к полной массе полимерной композиции. Таким образом, согласно ряду предпочтительных вариантов осуществления органический пероксид может присутствовать в полимерной композиции в количестве, составляющем от приблизительно 10 до приблизительно 20000 ч./млн., от приблизительно 50 до приблизительно 5000 ч./млн., от приблизительно 100 до приблизительно 2000 ч./млн. или от приблизительно 100 до приблизительно 1000 ч./млн. по отношению к полной массе полимерной композиции. Количество органического пероксида также может быть выражено посредством молярного соотношения улучшающего совместимость вещества и пероксидных связей, как описано выше.

[0065] Подходящие бис-азосоединения также могут быть использованы в качестве источника свободных радикалов. Такие азосоединения представляют собой, например, 2,2'-азо-бисизобутиронитрил, 2,2'-азо-бис(2-метилбутиронитрил), 2,2'-азо-бис(2,4-диметилвалеронитрил), 2,2'-азо-бис(4-метокси-2,4-диметилвалеронитрил), 1,1'-азо-бис(1-циклогексанкарбонитрил), 2,2'-азо-бис(изобутирамид)дигидрат, 2-фенилазо-2,4-диметил-4-метоксивалеронитрил, диметил-2,2'-азо-бисизобутират, 2-(карбамоилазо)изобутиронитрил, 2,2'-азо-бис(2,4,4-триметилпентан), 2,2'-азо-бис(2-метилпропан), 2,2'-азо-бис(N,N'-диметиленизобутирамидин) в форме свободного основания или гидрохлорида, 2,2'-азо-бис(2-амидинопропан) в форме свободного основания или гидрохлорида, 2,2'-азо-бис{2-метил-N-[1,1-бис(гидроксиметил)этил]пропионамид} и 2,2'-азо-бис{2-метил-N-[1,1-бис(гидроксиметил)-2-гидроксиэтил]пропионамид}.

[0066] К другим химическим соединениям, подходящим для применения в качестве генератора свободных радикалов, относятся 2,3-диметил-2,3-дифенилбутан и пространственно затрудненный сложный эфир гидроксиламина. Разнообразные генераторы свободных радикалов, которые описаны выше, могут быть использованы индивидуально или в сочетании.

[0067] Как в целом описано выше, по меньшей мере некоторые из свободных радикалов, генерируемых в пропиленовой полимерной фазе и этиленовой полимерной фазе, реагируют с реакционноспособными функциональными группами, которые присутствуют в улучшающем совместимость веществе. В частности, свободные радикалы и реакционноспособные функциональные группы реагируют в реакции радикального присоединения, и в результате этого образуются связи между улучшающим совместимость веществом и полимером. Когда улучшающее совместимость вещество реагирует со свободным радикалом в пропиленовой полимерной фазе и свободным радикалом в этиленовой полимерной фазе, улучшающее совместимость вещество затем обеспечивает связь или мостик между двумя фазами. Без намерения ограничения какой-либо конкретной теорией считается, что эта связь или мостик между пропиленовой полимерной фазой и этиленовой полимерной фазой несет ответственность за увеличение прочности, наблюдаемое в гетерофазных полимерных композициях, которые были подвергнуты модификации с применением способа согласно настоящему изобретению.

[0068] Гетерофазная полимерная композиция согласно настоящему изобретению является совместимой с добавками разнообразных типов, которые традиционно используются в термопластических композициях, включая стабилизаторы, поглотители ультрафиолетового излучения, пространственно затрудненные аминные светостабилизаторы (HALS), антиоксиданты, огнезащитные вещества, нейтрализаторы кислотности, антифрикционные вещества, препятствующие слипанию вещества, антистатические вещества, защищающие от царапин вещества, технологические добавки, вспенивающие вещества, красящие вещества, придающие непрозрачность вещества, осветляющие вещества и/или зародышеобразующие вещества. В качестве дополнительного примера, композиция может содержать наполнители, такие как карбонат кальция, тальк, стеклянные волокна, стеклянные сферы, неорганические нитевидные кристаллы, такие как Hyperform® HPR-803i, который поставляет компания Milliken Chemical (США), нитевидные кристаллы оксисульфата магния, нитевидные кристаллы сульфата кальция, нитевидные кристаллы карбоната кальция, слюда, волластонит, глины, такие как монтмориллонит, а также имеющие биологическое происхождение или природные наполнители. Добавки могут составлять вплоть до 75 мас. % полной массы компонентов в составе модифицированной гетерофазной полимерной композиции.

[0069] Гетерофазная полимерная композиция согласно настоящему изобретению может быть использована в традиционных полимерных технологических приложениях, включая, но не ограничиваясь этим, инжекционное формование, тонкостенное инжекционное формование, одношнековое перемешивание, двухшнековое перемешивание, перемешивание с помощью смесителя Бенбери, совместное перемешивание, двухвалковое измельчение, экструзионное изготовление листов, экструзионное изготовление волокон, экструзионное изготовление пленок, экструзионное изготовление трубок, экструзионное изготовление профилей, экструзионное покрытие, экструзионное раздувное формование, инжекционное раздувное формование с растяжением, компрессионное формование, экструзионное компрессионное формование, компрессионное раздувное формование, компрессионное раздувное формование с растяжением, термическое формование и ротационное формование. Изделия, изготовленные с применением гетерофазной полимерной композиции согласно настоящему изобретению, могут содержать множество слоев, причем гетерофазная полимерная композиция согласно настоящему изобретению может содержаться в одном или в любом подходящем числе из этого множества слоев. В качестве примера, типичные конечные потребительские изделия представляют собой контейнеры, упаковки, автомобильные детали, бутылки, раздувные или вспененные изделия, бытовые приспособления, герметизирующие устройства, чашки, предметы мебели, предметы посуды, корпуса аккумуляторов, клети, паллеты, пленки, листы, волокна, трубы и изделия, изготовленные посредством ротационного формования.

[0070] В следующих примерах дополнительно проиллюстрирован описанный выше объект настоящего изобретения, но, разумеется, эти примеры не следует рассматривать как ограничивающие каким-либо образом объем настоящего изобретения. Если не указаны другие условия, представленные далее способы были использованы для исследования свойств, которые описаны в следующих примерах.

[0071] Каждая из композиций была получена посредством перемешивания компонентов с применением высокоинтенсивного смесителя Henschel в течение приблизительно двух минут при скорости вращения лопастей, составляющей приблизительно 2100 об/мин, или посредством перемешивания при низкой интенсивности в закрытом контейнере в течение приблизительно одной минуты.

[0072] Композиции перемешивали в расплаве, используя двухшнековый экструдер с полным перекрытием двух параллельных вращающихся в одном направлении шнеков, имеющих диаметр 18 мм и соотношение длины и диаметра 40:1. Температура барабана экструдера находилась в диапазоне от приблизительно 165°С до приблизительно 175°С, и скорость шнеков была установлена на уровне, составляющем приблизительно 500 об/мин, скорость подачи составляла 5 кг/час, и температура получаемого расплава составляла приблизительно 192°С. Экструдируемый материал (в форме нити) для каждой полипропиленовой композиции охлаждали в ванне с водой, а затем подвергали гранулированию.

[0073] После этого гранулированные композиции использовали для изготовления пластинок и плиток посредством инжекционного формования, используя устройство для инжекционного формования Arburg с нагрузкой 40 тонн и диаметром шнека 25,4 мм. Различные образцы в виде пластинок толщиной 50 мил получали формованием в следующих условиях: температура барабана 230°С, скорость инжекции 2,4 см³/с, противодавление 7 бар, температура охлаждения 21°С, продолжительность цикла 27 секунд. Образцы направляли на анализ методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).

[0074] Согласно стандарту ISO гибкие плитки получали формованием в следующих условиях: температура барабана 210°С, скорость инжекции 23,2 см³/с, противодавление 7 бар, температура охлаждения 40°С, продолжительность цикла 60,05 секунд. Полученные в результате плитки имели размеры, составляющие 80 мм в длину, приблизительно 10 мм в ширину и приблизительно 4,0 мм в толщину. Пластины измеряли, чтобы определить их модуль упругости при изгибе методом согласно стандарту ISO 178.

[0075] Ударная прочность по Изоду с надрезом для плиток была измерена методом согласно стандарту ISO 180/А. Ударную прочность по Изоду с надрезом измеряли при температуре +23°С для плиток, которые были выдержаны при этой температуре +23°С. Для некоторых образцов ударную прочность по Изоду с надрезом также измеряли при температуре 0°С.

[0076] Дифференциальная сканирующая калориметрия была осуществлена методом согласно стандарту ASTM Е794 для измерения пика температуры Т_c и энтальпии ΔН кристаллизации. Исследование методом ДСК осуществляли, используя прибор ДСК Mettler Toledo 700 с вентилируемыми панелями и крышками от компании Perkin Elmer. Вкратце, образец с приблизительной массой от 2,1 до 2,2 мг нагревали от 50°С до 220°С со скоростью 20°С/мин до достижения образцом температуры 220°С. После этого образец выдерживали при температуре 220°С в течение двух минут, чтобы обеспечить полное плавление перед охлаждением со скоростью 20°С/мин. Разность энергии между образцом и пустой кюветой в качестве холостого образца была измерена как при нагревании, так и при охлаждении.

Пример 1

[0077] В следующем примере продемонстрированы модификация гетерофазной полиолефиновой композиции и улучшения эксплуатационных характеристик, достигнутые согласно настоящему изобретению.

[0078] Двенадцать гетерофазных полимерных композиции были получены согласно описанию в приведенных ниже таблицах 1 и 2.

[0079] Полипропиленовый сополимер, используемый в указанных примерах, представляет собой Prime Polymer J707P с содержанием каучука, составляющим приблизительно 14,5%. Irganox® 1010 представляет собой первичный антиоксидант, который поставляет компания BASF. Irgaphos® 168 представляет собой вторичный антиоксидант, который поставляет компания BASF. DHT-4V представляет собой гидротальцит, который поставляет компания Kisuma Chemicals. Varox DBPH представляет собой органический пероксид, который поставляет компания R.T. Vanderbilt Company. Зародышеобразующие вещества, используемые для получения указанных образцов, представляют собой бензоат натрия (зародышеобразующее вещество 1), 2,2'-метилен-бис-(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат натрия (зародышеобразующее вещество 2) и зародышеобразующее вещество, представляющее собой смесь бензоата натрия и 2,2'-метилен-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфата алюминия (зародышеобразующее вещество 3). улучшающее совместимость вещество (улучшающее совместимость вещество 1) представляет собой соединение формулы (ЕХ), которая представлена выше, и в которой R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ в каждом случае представляют собой водород, a R₃₁₁ и R₃₁₂ в каждом случае представляют собой фенил.

[0080] Каждую из композиций, перечисленных в таблицах 1 и 2, перемешивали, экструдировали и подвергали инжекционному формованию согласно процедуре, описанной выше. Полученные в результате гранулы подвергали исследованию скорости течения расплава, и у плиток были исследованы ударная прочность, модуль упругости при изгибе и термические свойства, как описано выше.

[0081] Данные в таблице 3 показывают, что в результате добавления зародышеобразующего вещества в смолу увеличивается жесткость (модуль упругости по хорде). Степень увеличения жесткости зависит от используемого зародышеобразующего вещества, причем менее сильное зародышеобразующее вещество (зародышеобразующее вещество 1) обеспечивает меньшее увеличение, а более сильное зародышеобразующее вещество (например, зародышеобразующее вещество 2 или зародышеобразующее вещество 3) обеспечивает большее улучшение. Однако ни один из образцов, содержащих только зародышеобразующее вещество, не проявлял увеличение сопротивления ударной нагрузке. По существу, сравнительный образец 4 и сравнительный образец 5 действительно проявляли уменьшение сопротивления ударной нагрузке в сопоставлении со сравнительным образцом 1А.

[0082] В результате добавления улучшающего совместимость вещества происходило увеличение ударной прочности, как показывает сопоставление сравнительного образца 1А и сравнительного образца 1В. Степень увеличения составляет приблизительно 42%. Неожиданно образцы, одновременно содержащие улучшающее совместимость вещество и зародышеобразующее вещество, проявляли еще более значительное увеличение ударной прочности, как представлено в таблице 3. Сопоставление сравнительного образца 2 с образцом 2, сравнительного образца 3 с образцом 3, сравнительного образца 4 с образцом 4 и сравнительного образца 5 с образцом 5 показывает увеличение ударной прочности на 68%, 120%, 413% и 414%, соответственно. Кроме того, образцы 4 и 5 здесь проявляют желательное частичное разрушение, что показывает изменение механизма разрушения от хрупкого к пластическому в сопоставлении со сравнительным образцом 4 и сравнительным образцом 5. Указанное значительное увеличение сопротивления ударной нагрузке образцов оказывается неожиданным, потому что добавление зародышеобразующего вещества, как правило, не воздействует на сопротивление ударной нагрузке или даже приводит к небольшому уменьшению сопротивления ударной нагрузке. Считается, что указанные результаты демонстрируют синергетический эффект, который обусловлен сочетанием улучшающего совместимость вещества и зародышеобразующего вещества. Кроме того, этот синергетический эффект наблюдается даже при использовании различных зародышеобразующих веществ.

Пример 2

[0083] В следующем примере продемонстрированы модификация гетерофазной полиолефиновой композиции и улучшения эксплуатационных характеристик, достигнутые согласно настоящему изобретению.

[0084] Были получены шесть гетерофазных полимерных композиций. Общий состав указанных образцов представлен в таблице 4.

[0085] Зародышеобразующее вещество, используемое в получении образцов, представляло собой 2,2'-метилен-бис-(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат алюминия, который получен из двух различных товарных источников (зародышеобразующее вещество 4 и зародышеобразующее вещество 5). Улучшающее совместимость вещество представляло собой улучшающее совместимость вещество 1 из примера 1.

[0086] Каждую из композиций, перечисленных в таблицах 4 и 5, перемешивали, экструдировали и подвергали инжекционному формованию согласно процедуре, описанной выше. Полученные в результате гранулы подвергали исследованию скорости течения расплава, и у плиток были исследованы ударная прочность, модуль упругости при изгибе и термические свойства, как описано выше.

[0087] Сравнительный образец 6А представляет собой смолу без добавления пероксида и проявляет наименьшее значение MFR и умеренную жесткость. Когда добавлен пероксид (сравнительный образец 6В), значение MFR увеличивается, а жесткость и сопротивление ударной нагрузке одновременно уменьшаются. Добавление улучшающего совместимость вещества (сравнительный образец 6С) с дополнительным пероксидом вызывает увеличение сопротивления ударной нагрузке и небольшое дополнительное уменьшение жесткости. Добавление зародышеобразующего вещества с пероксидом (сравнительный образец 7 и сравнительный образец 8) вызывает увеличение жесткости, но сопротивление ударной нагрузке остается ниже, чем в случае первичной смолы (сравнительный образец 6А).

[0088] В результате добавления улучшающего совместимость вещества происходило увеличение ударной прочности, как показывает сопоставление сравнительного образца 6В и сравнительного образца 6С. Степень увеличения составляет приблизительно 31%. Неожиданно образцы, одновременно содержащие улучшающее совместимость вещество и зародышеобразующее вещество, проявляли еще более значительное увеличение ударной прочности, как представлено в таблице 6. Сопоставление сравнительного образца 7 с образцом 7 и сравнительного образца 8 с образцом 8 показывает увеличение ударной прочности на 86% и 340%, соответственно. Кроме того, образец 8 здесь проявляет желательное частичное разрушение, что показывает изменение механизма разрушения от хрупкого к пластическому в сопоставлении со сравнительным образцом 8. Указанное значительное увеличение сопротивления ударной нагрузке образцов оказывается неожиданным, потому что добавление зародышеобразующего вещества, как правило, не воздействует на сопротивление ударной нагрузке или даже приводит к небольшому уменьшению сопротивления ударной нагрузке. Считается, что указанные результаты демонстрируют синергетический эффект, который обусловлен сочетанием улучшающего совместимость вещества и зародышеобразующего вещества. Кроме того, этот синергетический эффект наблюдается даже при использовании различных зародышеобразующих веществ.

Пример 3

[0089] В следующем примере продемонстрированы модификация гетерофазной полиолефиновой композиции и улучшения эксплуатационных характеристик, достигнутые с применением способа согласно настоящему изобретению.

[0090] Были получены двенадцать гетерофазных полимерных композиций. Общий состав указанных образцов представлен в таблице 7.

[0091] Каждую из композиций, перечисленных в таблицах 7 и 8, перемешивали, экструдировали и подвергали инжекционному формованию согласно описанной выше процедуре. Полученные в результате гранулы подвергали исследованию скорости течения расплава, и у плиток были исследованы ударная прочность, модуль упругости при изгибе и термические свойства, как описано выше.

[0092] Зародышеобразующие вещества, используемые в получении образцов, представляли собой тальк (Jetfine 3СА, который поставляет компания Imerys) (зародышеобразующее вещество 6), 4-трет-бутилбензоат алюминия (зародышеобразующее вещество 7), зародышеобразующее вещество, содержащие цис-циклогексан-1,2-дикарбоксилат кальция (зародышеобразующее вещество 8), зародышеобразующее вещество, содержащее в смеси бицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоксилат динатрия, 2,2'-метилен-бис-(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат натрия (зародышеобразующее вещество 9) и бицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоксилат динатрия (зародышеобразующее вещество 10).

[0093] Данные в таблице 9 показывают, что в результате добавления зародышеобразующего вещества в смолу увеличивается жесткость (модуль упругости по хорде). Степень увеличения жесткости зависит от используемого зародышеобразующего вещества. Однако ни один из образцов, содержащих только зародышеобразующее вещество, не проявлял увеличение сопротивления ударной нагрузке. По существу, сравнительный образец 11 и сравнительный образец 12 действительно проявляли уменьшение сопротивления ударной нагрузке в сопоставлении со сравнительным образцом 9А.

[0094] В результате добавления улучшающего совместимость вещества происходило увеличение ударной прочности, как показывает сопоставление сравнительного образца 9А и сравнительного образца 9В. Степень увеличения составляет приблизительно 23%. Неожиданно образцы, одновременно содержащие улучшающее совместимость вещество и зародышеобразующее вещество, проявляли еще более значительное увеличение ударной прочности, как представлено в таблице 9. Сопоставление сравнительного образца 10 с образцом 10, сравнительного образца 11 с образцом 11, сравнительного образца 12 с образцом 12, сравнительного образца 13 с образцом 13 и сравнительного образца 14 с образцом 14 показывает увеличение ударной прочности на 80%, 78%, 118%, 326% и 76%, соответственно. Кроме того, образец 13, здесь проявляет желательное частичное разрушение, что показывает изменение механизма разрушения от хрупкого к пластическому в сопоставлении со сравнительным образцом 13. Указанное значительное увеличение сопротивления ударной нагрузке образцов оказывается неожиданным, потому что добавление зародышеобразующего вещества, как правило, не воздействует на сопротивление ударной нагрузке или даже приводит к небольшому уменьшению сопротивления ударной нагрузке. Считается, что указанные результаты демонстрируют синергетический эффект, который обусловлен сочетанием улучшающего совместимость вещества и зародышеобразующего вещества. Кроме того, этот синергетический эффект наблюдается даже при использовании различных зародышеобразующих веществ.

Пример 4

[0095] В следующем примере продемонстрированы модификация гетерофазной полиолефиновой композиции и улучшения эксплуатационных характеристик, достигнутые согласно настоящему изобретению с применением модификатора ударной прочности иного типа, чем модификатор ударной прочности, используемый в предшествующих примерах.

[0096] Были получены десять гетерофазных полимерных композиций. Общий состав указанных образцов представлен в таблице 10.

[0097] Каждую из композиций, перечисленных в таблицах 10 и 11, перемешивали, экструдировали и подвергали инжекционному формованию согласно описанной выше процедуре. Полученные в результате гранулы подвергали исследованию скорости течения расплава, и у плиток были исследованы ударная прочность, модуль упругости при изгибе и термические свойства, как описано выше.

[0098] Данные в таблице 12 снова показывают, что в результате добавления зародышеобразующего вещества (при отсутствии улучшающего совместимость вещества) происходит увеличение жесткости (модуля упругости по хорде) с небольшим или нулевым воздействием на сопротивление ударной нагрузке. В результате добавления улучшающего совместимость вещества происходило увеличение ударной прочности, как показывает сопоставление сравнительного образца 15А и сравнительного образца 15В. Степень увеличения составляет приблизительно 48%. Неожиданно образцы, одновременно содержащие улучшающее совместимость вещество и зародышеобразующее вещество, проявляли еще более значительное увеличение ударной прочности, как представлено в таблице 12. Сопоставление сравнительного образца 16 с образцом 16, сравнительного образца 17 с образцом 17, сравнительного образца 18 с образцом 18 и сравнительный образец 19 с образцом 19 показывает увеличение ударной прочности на 129%, 71%, 99% и 106%, соответственно. Указанное значительное увеличение сопротивления ударной нагрузке образцов оказывается неожиданным, потому что добавление зародышеобразующего вещества, как правило, не воздействует на сопротивление ударной нагрузке или даже приводит к небольшому уменьшению сопротивления ударной нагрузке. Считается, что указанные результаты демонстрируют синергетический эффект, который обусловлен сочетанием улучшающего совместимость вещества и зародышеобразующего вещества. Кроме того, этот синергетический эффект наблюдается даже при использовании различных зародышеобразующих веществ.

Пример 5

[0099] В следующем примере продемонстрированы модификация гетерофазной полиолефиновой композиции и улучшения эксплуатационных характеристик, достигнутые с применением способа согласно настоящему изобретению и с применением другого модификатора ударной прочности.

[0100] Были получены десять гетерофазных полимерных композиций. Общий состав указанных образцов представлен в таблице 13.

[0101] Каждую из композиций, перечисленных в таблицах 13 и 14, перемешивали, экструдировали и подвергали инжекционному формованию согласно описанной выше процедуре. Полученные в результате гранулы подвергали исследованию скорости течения расплава, и у плиток были исследованы ударная прочность, модуль упругости при изгибе и термические свойства, как описано выше.

[0102] Данные в таблице 15 показывают, что в результате добавления зародышеобразующего вещества (при отсутствии улучшающего совместимость вещества) происходит увеличение жесткости (модуля упругости по хорде) с небольшим или нулевым воздействием на сопротивление ударной нагрузке. В результате добавления улучшающего совместимость вещества происходило увеличение ударной прочности, как показывает сопоставление сравнительного образца 20А и сравнительного образца 20В. Степень увеличения составляет приблизительно 37%. Неожиданно образцы, одновременно содержащие улучшающее совместимость вещество и зародышеобразующее вещество, проявляли еще более значительное увеличение ударной прочности, как представлено в таблице 15. Сопоставление сравнительного образца 21 с образцом 21, сравнительного образца 22 с образцом 22, сравнительного образца 23 с образцом 23 и сравнительный образец 24 с образцом 24 показало увеличение ударной прочности на 109%, 45%, 321% и 346%, соответственно. Кроме того, образцы 23 и 24 здесь проявляют желательное частичное разрушение, что показывает изменение механизма разрушения от хрупкого к пластическому в сопоставлении со сравнительным образцом 23 и сравнительный образец 24. Указанное значительное увеличение сопротивления ударной нагрузке образцов оказывается неожиданным, потому что добавление зародышеобразующего вещества, как правило, не воздействует на сопротивление ударной нагрузке или даже приводит к небольшому уменьшению сопротивления ударной нагрузке. Считается, что указанные результаты демонстрируют синергетический эффект, который обусловлен сочетанием улучшающего совместимость вещества и зародышеобразующего вещества. Кроме того, этот синергетический эффект наблюдается даже при использовании различных зародышеобразующих веществ.

Пример 6

[0103] В следующем примере продемонстрированы модификация гетерофазной полиолефиновой композиции и улучшения эксплуатационных характеристик, достигнутые согласно настоящему изобретению с применением модификаторов ударной прочности трех различных типов.

[0104] Были получены двенадцать гетерофазных полимерных композиций. Общий состав указанных образцов представлен в таблице 16.

[0105] Каждую из композиций, перечисленных в таблицах 16 и 17, перемешивали, экструдировали и подвергали инжекционному формованию согласно описанной выше процедуре. Полученные в результате гранулы подвергали исследованию скорости течения расплава, и у плиток были исследованы ударная прочность, модуль упругости при изгибе и термические свойства, как описано выше.

[0106] Данные в таблице 18 показывают, что в результате добавления зародышеобразующего вещества (при отсутствии улучшающего совместимость вещества) происходит увеличение жесткости (модуля упругости по хорде) с небольшим или нулевым воздействием на сопротивление ударной нагрузке. В результате добавления улучшающего совместимость вещества происходило увеличение ударной прочности, как показывает сопоставление сравнительного образца 25А и сравнительного образца 25В (композиции, содержащие Vistamaxx 6202), сравнительного образца 27А и сравнительного образца 27В (композиции, содержащие Kraton G6142) и сравнительного образца 29А и сравнительного образца 29В (композиции, содержащие Infuse 9817). Степень увеличения составляет приблизительно 27%, 39% и 47% соответственно. Неожиданно образцы, одновременно содержащие улучшающее совместимость вещество и зародышеобразующее вещество, проявляли еще более значительное увеличение ударной прочности, как представлено в таблице 18. Сопоставление сравнительного образца 26 с образцом 26, сравнительного образца 28 с образцом 28, сравнительного образца 30 с образцом 30 показывает увеличение ударной прочности на 290%, 256% и 362%, соответственно. Кроме того, образцы 26, 28 и 30 проявляли желательное частичное разрушение, что показывает изменение механизма разрушения от хрупкого к пластическому в сопоставлении со сравнительным образцом 25, сравнительным образцом 27 и сравнительным образцом 29. Указанное значительное увеличение сопротивления ударной нагрузке образцов оказывается неожиданным, потому что добавление зародышеобразующего вещества, как правило, не воздействует на сопротивление ударной нагрузке или даже приводит к небольшому уменьшению сопротивления ударной нагрузке. Считается, что указанные результаты демонстрируют синергетический эффект, который обусловлен сочетанием улучшающего совместимость вещества и зародышеобразующего вещества.

Пример 7

[0107] В следующем примере продемонстрированы модификация гетерофазной полиолефиновой композиции и улучшения эксплуатационных характеристик, достигнутые согласно настоящему изобретению с применением полипропилена другого типа и без добавления дополнительных модификаторов ударной прочности.

[0108] Были получены шесть гетерофазных полимерных композиций. Общий состав указанных образцов представлен в таблице 19.

[0109] Каждую из композиций, перечисленных в таблицах 19 и 20, перемешивали, экструдировали и подвергали инжекционному формованию согласно описанной выше процедуре. Полученные в результате гранулы подвергали исследованию скорости течения расплава, и у плиток были исследованы ударная прочность, модуль упругости при изгибе и термические свойства, как описано выше.

[0110] Смола имеет номинальное значение MFR, составляющее 4 г/10 мин. При добавлении только пероксида значение MFR увеличивалось до приблизительно 8 г/10 мин. При добавлении улучшающего совместимость вещества и дополнительного пероксида значение MFR увеличивалось до приблизительно 10 г/10 мин, а жесткость оставалась практически неизменной. В результате добавления зародышеобразующих веществ (при отсутствии улучшающего совместимость вещества) происходило увеличение жесткости практически без воздействия на сопротивление ударной нагрузке.

[0111] В результате добавления улучшающего совместимость вещества происходило увеличение ударной прочности, как показывает сопоставление сравнительного образца 31А и сравнительного образца 31В. Степень увеличения составляет приблизительно 159%. Неожиданно образцы, одновременно содержащие улучшающее совместимость вещество и зародышеобразующее вещество, проявляли еще более значительное увеличение ударной прочности, как представлено в таблице 21. Сопоставление сравнительного образца 32 с образцом 32 и сравнительный образец 33 с образцом 33 показывает увеличение ударной прочности на 468% и 490%, соответственно. Кроме того, образцы 32 и 33 проявляли желательное частичное разрушение, что показывает изменение механизма разрушения от хрупкого к пластическому в сопоставлении со сравнительным образцом 32 и сравнительным образцом 33. Указанное значительное увеличение сопротивления ударной нагрузке образцов оказывается неожиданным, потому что добавление зародышеобразующего вещества, как правило, не воздействует на сопротивление ударной нагрузке или даже приводит к небольшому уменьшению сопротивления ударной нагрузке. Считается, что указанные результаты демонстрируют синергетический эффект, который обусловлен сочетанием улучшающего совместимость вещества и зародышеобразующего вещества. Кроме того, этот синергетический эффект наблюдается даже при использовании различных зародышеобразующих веществ.

Пример 8

[0112] В следующем примере продемонстрированы модификация гетерофазной полиолефиновой композиции и улучшения эксплуатационных характеристик, достигнутые согласно настоящему изобретению.

[0113] Были получены четыре гетерофазные полимерные композиции. Общий состав указанных образцов представлен в таблице 22.

[0114] Каждую из композиций, перечисленных в таблицах 22 и 23, перемешивали, экструдировали и подвергали инжекционному формованию согласно описанной выше процедуре. Полученные в результате гранулы подвергали исследованию скорости течения расплава, и у плиток были исследованы ударная прочность, модуль упругости при изгибе и термические свойства, как описано выше.

[0115] В результате добавления улучшающего совместимость вещества происходило увеличение ударной прочности, как показывает сопоставление сравнительного образца 34А и сравнительного образца 34В. Степень увеличения составляет приблизительно 24%. Неожиданно образцы, одновременно содержащие улучшающее совместимость вещество и зародышеобразующее вещество, проявляли еще более значительное увеличение ударной прочности, как представлено в таблице 24. Сопоставление сравнительного образца 35 с образцом 35 показывает увеличение ударной прочности на 290%. Кроме того, образец 35 проявлял желательное частичное разрушение, что показывает изменение механизма разрушения от хрупкого к пластическому в сопоставлении со сравнительным образцом 35. Указанное значительное увеличение сопротивления ударной нагрузке образцов оказывается неожиданным, потому что добавление зародышеобразующего вещества, как правило, не воздействует на сопротивление ударной нагрузке или даже приводит к небольшому уменьшению сопротивления ударной нагрузке. Считается, что указанные результаты демонстрируют синергетический эффект, который обусловлен сочетанием улучшающего совместимость вещества и зародышеобразующего вещества.

Пример 9

[0116] В следующем примере продемонстрированы модификация гетерофазной полиолефиновой композиции и улучшения эксплуатационных характеристик, достигнутые согласно настоящему изобретению.

[0117] Были получены четыре гетерофазные полимерные композиции. Общий состав указанных образцов представлен в таблице 25.

[0118] Каждую из композиций, перечисленных в таблицах 22 и 23, перемешивали, экструдировали и подвергали инжекционному формованию согласно описанной выше процедуре. Полученные в результате гранулы подвергали исследованию скорости течения расплава, и у плиток были исследованы ударная прочность, модуль упругости при изгибе и термические свойства, как описано выше.

[0119] Первичная смола имеет номинальное значение MFR, составляющее 10 г/10 мин. При добавлении пероксида значение MFR увеличивалось до приблизительно 22 г/10 мин. При добавлении улучшающего совместимость вещества и дополнительного пероксида значение MFR увеличивалось до приблизительно 25 г/10 мин, а жесткость проявляла небольшое уменьшение. В результате добавления зародышеобразующего вещества происходило увеличение жесткости (модуля упругости по хорде) с минимальным воздействием на сопротивление ударной нагрузке.

[0120] В результате добавления улучшающего совместимость вещества происходило увеличение ударной прочности, как показывает сопоставление сравнительного образца 36А и сравнительного образца 36В в процессе исследования при комнатной температуре и при 0°С. Степень увеличения составляет приблизительно 51% при комнатной температуре и 17% при 0°С. Неожиданно образцы, одновременно содержащие улучшающее совместимость вещество и зародышеобразующее вещество, проявляли еще более значительное увеличение ударной прочности, как представлено в таблице 27. Сопоставление сравнительного образца 37 с образцом 37 показывает увеличение ударной прочности на 355% при комнатной температуре и на 37% при 0°С. Кроме того, образец 37 проявлял желательное частичное разрушение при комнатной температуре, что показывает изменение механизма разрушения от хрупкого к пластическому в сопоставлении со сравнительным образцом 37. Указанное значительное увеличение сопротивления ударной нагрузке образцов оказывается неожиданным, потому что добавление зародышеобразующего вещества, как правило, не воздействует на сопротивление ударной нагрузке или даже приводит к небольшому уменьшению сопротивления ударной нагрузке. Считается, что указанные результаты демонстрируют синергетический эффект, который обусловлен сочетанием улучшающего совместимость вещества и зародышеобразующего вещества.

[0121] Все ссылочные документы, в том числе публикации, патентные заявки и патенты, которые процитированы в настоящем документе, включены в него посредством ссылки в такой степени, как если бы каждый ссылочный документ был индивидуально и конкретно указан как включенный посредством ссылки и представлен во всей своей полноте в настоящем документе.

[0122] Использование грамматических форм единственного числа и аналогичных форм в контексте описания объекта настоящей заявки (в частности, в контексте представленной далее формулы изобретения) следует истолковывать как обозначение как единственного, так и множественного числа, если не указаны другие условия в настоящем документе, или если этому очевидно не противоречит контекст. Термины «включающий», «имеющий», «охватывающий» и «содержащий» следует истолковывать как неограничительные термины (т.е. означающие «включающий, но не ограниченный этим»), если не указано иное условие. Представление диапазонов значений в настоящем документе предназначено просто в качестве способа краткого индивидуального представления каждого отдельного значения, находящегося в пределах данного диапазона, если не указаны другие условия в настоящем документе, и каждое отдельное значение включено в настоящее описание, как если бы оно было индивидуально представлено в настоящем документе. Все способы, описанные в настоящем документе, могут быть осуществлены в любой подходящей последовательности, если не указаны другие условия в настоящем документе, или если этому очевидно не противоречит контекст. Использование любых и всех примеров или означающих примеры выражений (например, «такой как»), которые присутствуют настоящем документе, предназначено просто для лучшей иллюстрации объекта настоящей заявки и не устанавливает никакого ограничение в отношении объема данного объекта, если не указано иное условие. Никакое выражение в настоящем описании не следует истолковывать как указывающее, что какой-либо незаявленный элемент является существенным для практического осуществления объекта, описанного в настоящем документе.

[0123] В настоящем документе описаны предпочтительные варианты осуществления объекта настоящей заявки, в том числе наилучший вариант, известный авторам настоящего изобретения для осуществления заявленного объекта. Видоизменения этих предпочтительных вариантов осуществления могут становиться очевидными для обычных специалистов в данной области техники в результате ознакомления с представленным выше описанием. Авторы настоящего изобретения предполагают, что специалисты в данной области техники смогут использовать такие видоизменения соответствующим образом, и авторы предусматривают, что объект изобретения, описанного в настоящем документе, может быть практически реализован иным образом, чем конкретно описано в настоящем документе. Соответственно, настоящее раскрытие содержит все модификации и эквиваленты объекта, описанного в формуле изобретения, прилагаемой к настоящему описанию, насколько это разрешено в соответствии с действующим законодательством. Кроме того, настоящее изобретение охватывает любое сочетание описанных выше элементов во всех возможных соответствующих видоизменениях, если не указаны другие условия в настоящем документе, или если этому очевидно не противоречит контекст.

Группа изобретений относится к гетерофазной полиолефиновой композиции, имеющей повышенную скорость течения расплава и высокую ударную прочность, а также к способу получения такой композиции. Описана гетерофазная полимерная композиция, имеющая улучшенную ударную прочность и предназначенная для изготовления изделия, причем гетерофазная полимерная композиция содержит: (a) пропиленовую полимерную фазу, содержащую пропиленовые полимеры, выбранные из группы, состоящей из полипропиленовых гомополимеров и сополимеров пропилена и вплоть до 50 мас.% одного или более сомономеров, выбранных из группы, состоящей из этилена и C4-C10-α-олефиновых мономеров, причем содержание пропилена в пропиленовой полимерной фазе составляет 80 мас.% или более, (b) этиленовую полимерную фазу, содержащую этиленовые полимеры, выбранные из группы, состоящей из сополимеров этилена и одного или более C3-C10-α-олефиновых мономеров, причем содержание этилена в этиленовой полимерной фазе составляет от 8 до 90 мас.% и (c) улучшающее совместимость вещество, содержащее фульвеновый фрагмент, причем улучшающее совместимость вещество представляет собой соединение формулы (EX)

(EX),

причем R301, R302, R303 и R304 каждый представляет собой водород, R311 и R312 каждый представляет собой фенил, и (d) зародышеобразующее вещество, выбранное из группы, которую составляют (i) зародышеобразующие вещества, содержащие бензоатные анионы, (ii) зародышеобразующие вещества, содержащие 2,2'-метилен-бис-(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфатные анионы, (iii) зародышеобразующие вещества, содержащие циклогексан-1,2-дикарбоксилатные анионы, и (iv) зародышеобразующие вещества, содержащие бицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоксилатные анионы. Описан также способ модификации гетерофазной полимерной композиции, включающий стадии смешивания улучшающего совместимость вещества, зародышеобразующего вещества и гетерофазной полимерной композиции, генерирование свободных радикалов в пропиленовой полимерной фазе и этиленовой полимерной фазе, в результате чего по меньшей мере часть улучшающего совместимость вещества, содержащего фульвеновый фрагмент, реагирует со свободными радикалами как в пропиленовой полимерной фазе, так и в этиленовой полимерной фазе с образованием связи с пропиленовым полимером в пропиленовой полимерной фазе и связи с этиленовым полимером в этиленовой полимерной фазе. Технический результат - обеспечение полимерной композиции, имеющей повышенную скорость течения расплава, при сохранении и даже повышении сопротивления ударной нагрузке полимера. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 27 табл., 37 пр.

1. Гетерофазная полимерная композиция, предназначенная для изготовления изделия, причем гетерофазная полимерная композиция содержит:

(a) пропиленовую полимерную фазу, содержащую пропиленовые полимеры, выбранные из группы, состоящей из полипропиленовых гомополимеров и сополимеров пропилена и вплоть до 50 мас.% одного или более сомономеров, выбранных из группы, состоящей из этилена и С₄-С₁₀-α-олефиновых мономеров, причем содержание пропилена в пропиленовой полимерной фазе составляет 80 мас.% или более;

(b) этиленовую полимерную фазу, содержащую этиленовые полимеры, выбранные из группы, состоящей из сополимеров этилена и одного или более С₃-С₁₀-α-олефиновых мономеров, причем содержание этилена в этиленовой полимерной фазе составляет от 8 до 90 мас.%;

(c) улучшающее совместимость вещество, содержащее фульвеновый фрагмент, причем улучшающее совместимость вещество представляет собой соединение формулы (ЕХ)

причем R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ каждый представляет собой водород; и R₃₁₁ и R₃₁₂ каждый представляет собой фенил; и

(d) зародышеобразующее вещество, выбранное из группы, которую составляют (i) зародышеобразующие вещества, содержащие бензоатные анионы, (ii) зародышеобразующие вещества, содержащие 2,2'-метилен-бис-(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфатные анионы, (iii) зародышеобразующие вещества, содержащие циклогексан-1,2-дикарбоксилатные анионы, и (iv) зародышеобразующие вещества, содержащие бицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоксилатные анионы.

2. Гетерофазная полимерная композиция по п. 1, в которой зародышеобразующее вещество представляет собой бензоат натрия.

3. Гетерофазная полимерная композиция по п. 1, в которой зародышеобразующее вещество представляет собой 4-трет-бутилбензоат алюминия.

4. Гетерофазная полимерная композиция по п. 1, в которой зародышеобразующее вещество представляет собой 2,2'-метилен-бис-(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат натрия.

5. Гетерофазная полимерная композиция по п. 1, в которой зародышеобразующее вещество представляет собой 2,2'-метилен-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат алюминия.

6. Гетерофазная полимерная композиция по п. 1, в которой зародышеобразующее вещество выбрано из группы, которую составляют циклогексан-1,2-дикарбоксилат кальция, одноосновный циклогексан-1,2-дикарбоксилат алюминия, циклогексан-1,2-дикарбоксилат дилития и циклогексан-1,2-дикарбоксилат стронция.

7. Гетерофазная полимерная композиция по п. 6, в которой зародышеобразующее вещество представляет собой циклогексан-1,2-дикарбоксилат кальция.

8. Гетерофазная полимерная композиция по п. 1, в которой зародышеобразующее вещество представляет собой бицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоксилат динатрия.

9. Гетерофазная полимерная композиция по п. 1, в которой зародышеобразующее вещество представляет собой бицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоксилат кальция.

10. Способ модификации гетерофазной полимерной композиции, причем способ включает следующие стадии:

(а) предоставление улучшающего совместимость вещества, причем улучшающее совместимость вещество содержит фульвеновый фрагмент, причем улучшающее совместимость вещество представляет собой соединение формулы (ЕХ)

причем R₃₀₁, R₃₀₂, R₃₀₃ и R₃₀₄ каждый представляет собой водород; и R₃₁₁ и R₃₁₂ каждый представляет собой фенил;

(b) предоставление зародышеобразующего вещества, выбранного из группы, которую составляют (i) зародышеобразующие вещества, содержащие бензоатные анионы, (ii) зародышеобразующие вещества, содержащие 2,2'-метилен-бис-(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфатные анионы, (iii) зародышеобразующие вещества, содержащие циклогексан-1,2-дикарбоксилатные анионы, и (iv) зародышеобразующие вещества, содержащие бицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоксилатные анионы;

(c) предоставление гетерофазной полимерной композиции, причем гетерофазная полимерная композиция содержит пропиленовую полимерную фазу и этиленовую полимерную фазу, причем (i) пропиленовая полимерная фаза содержит пропиленовые полимеры, выбранные из группы, которую составляют полипропиленовые гомополимеры и сополимеры пропилена и вплоть до 50 мас.% одного или более сомономеров, выбранных из группы, которую составляют этилен и С₄-С₁₀-α-олефиновые мономеры, и содержание пропилена в пропиленовой полимерной фазе составляет 80 мас.% или более; и (ii) этиленовая полимерная фаза содержит этиленовые полимеры, выбранные из группы, которую составляют сополимеры этилена и один или более С₃-С₁₀-α-олефиновых мономеров, и содержание этилена в этиленовой полимерной фазе составляет от 8 до 90 мас.%;

(d) смешивание улучшающего совместимость вещества, зародышеобразующего вещества и гетерофазной полимерной композиции; и

(e) генерирование свободных радикалов в пропиленовой полимерной фазе и этиленовой полимерной фазе, в результате чего по меньшей мере часть улучшающего совместимость вещества реагирует со свободными радикалами как в пропиленовой полимерной фазе, так и в этиленовой полимерной фазе с образованием связи с пропиленовым полимером в пропиленовой полимерной фазе и связи с этиленовым полимером в этиленовой полимерной фазе.

11. Способ по п. 10, в котором зародышеобразующее вещество представляет собой бензоат натрия.

12. Способ по п. 10, в котором зародышеобразующее вещество представляет собой 4-трет-бутилбензоат алюминия.

13. Способ по п. 10, в котором зародышеобразующее вещество представляет собой 2,2'-метилен-бис-(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат натрия.

14. Способ по п. 10, в котором зародышеобразующее вещество представляет собой 2,2'-метилен-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат алюминия.

15. Способ по п. 10, в котором зародышеобразующее вещество выбрано из группы, которую составляют циклогексан-1,2-дикарбоксилат кальция, одноосновный циклогексан-1,2-дикарбоксилат алюминия, циклогексан-1,2-дикарбоксилат дилития и циклогексан-1,2-дикарбоксилат стронция.

16. Способ по п. 15, в котором зародышеобразующее вещество представляет собой циклогексан-1,2-дикарбоксилат кальция.

17. Способ по п. 10, в котором зародышеобразующее вещество представляет собой бицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоксилат динатрия.

18. Способ по п. 10, в котором зародышеобразующее вещество представляет собой бицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоксилат кальция.