КОМПОЗИЦИЯ ПОЛИПРОПИЛЕНОВОГО СОПОЛИМЕРА, ОБЛАДАЮЩАЯ УДАРОПРОЧНОСТЬЮ ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ НИЖЕ НУЛЯ Российский патент 2024 года по МПК C08L23/10 C08K5/00 C08F110/06 C08F210/16 B65D1/00 

Родственные заявки

Настоящая заявка основана на предварительной заявке на патент США № 62/829 932, поданной 5 апреля 2019 г., и испрашивает приоритет по данной заявке, содержание которой включено в настоящий документ путем ссылки.

Предпосылки создания изобретения

Прозрачность и ударопрочность являются весьма желательными свойствами для многих областей применения полимеров. Например, полимеры можно использовать для производства различных изделий, таких как упаковка или контейнеры, где прозрачность может быть очень полезной для пользователя. Например, во многих ситуациях весьма полезно видеть содержимое упаковки или контейнера через стенки упаковки или контейнера. С другой стороны, свойства высокой ударопрочности делают контейнеры долговечными.

Один тип полимера, который можно делать очень прозрачным, представлен полукристаллическими гомополимерами полипропилена. Гомополимеры полипропилена по существу очень прозрачны из-за высокой степени кристалличности и больших сферолитов. Прозрачность полипропиленовых полимеров можно улучшать путем включения этилена или другого альфа-олефина в полимерную цепь с образованием статистического сополимера полипропилена. Инициаторы образования активных центров и/или осветлители также можно включать в полимер для дополнительного уменьшения размера кристалла и повышения прозрачности.

Хотя статистические сополимеры полипропилена обладают превосходными свойствами прозрачности, этим полимерам свойственна относительно низкая ударопрочность, особенно в условиях окружающей среды с температурами ниже нуля. Таким образом, контейнерам для хранения в холодильниках или морозильных камерах и/или контейнерам для долгосрочного хранения требуется более высокая ударопрочность. Однако в случае, когда предпринимаются попытки повышения ударопрочности полипропиленовых полимеров, могут ухудшаться другие свойства этих полимеров.

Ранее были разработаны ударопрочные сополимеры полипропилена, которые содержат гомополимерную матрицу, смешанную с резиноподобной фазой пропилен-альфа-олефинового сополимера. Фаза сополимера предназначена для повышения ударопрочности, например при холодных температурах. Пропилен-альфа-олефиновый сополимер может быть преимущественно аморфным и, таким образом, обладать эластомерными свойствами, образуя каучуковую фазу внутри полимерной композиции. Введение пропилен-альфа-олефинового сополимера повышает ударопрочность, но приводит к снижению прозрачности.

Чтобы повысить прозрачность гетерофазных полипропиленовых композиций, содержащих каучуковую фазу, специалисты в данной области пытались снижать размер каучуковой фазы. Например, добавление этилена к матричному полимеру и сведение к минимуму содержания этилена в каучуковой фазе можно использовать для улучшения совместимости между матричной фазой и каучуковой фазой. Однако в прошлых попытках не удалось обеспечить адекватного получения полимерной композиции, имеющей желаемое сочетание прозрачности и ударной вязкости. Более конкретно, прошлые попытки не привели к получению полипропиленовой полимерной композиции, имеющей адекватную ударопрочность при температурах ниже нуля.

Изложение сущности изобретения

В целом настоящее изобретение относится к полипропиленовым полимерным композициям, обладающими улучшенным балансом свойств. Например, полипропиленовые полимерные композиции, изготовленные в соответствии с настоящим описанием, могут быть составлены для получения превосходных свойств прозрачности в комбинации с превосходными свойствами ударопрочности при температурах ниже нуля. В одном варианте осуществления полипропиленовая полимерная композиция включает в себя полипропиленовый полимер в комбинации с сополимером пропилена и альфа-олефина, содержащим относительно большие количества альфа-олефина. Содержание альфа-олефина (такого как этилен) в полимере каждой фазы можно контролировать в желаемых пределах. Кроме того, относительные количества полимера каждой фазы можно выбирать таким образом, чтобы привести к максимуму определенные свойства. В одном варианте осуществления оба смешанных вместе полимера изготовлены с помощью каталитической системы Циглера-Натта, которая позволяет осуществлять тщательный контроль различных параметров и переменных во время производства полимера.

Например, в одном варианте осуществления настоящее описание относится к полипропиленовой композиции, включающей полимер первой фазы, объединенный или смешанный с полимером второй фазы. Полимер первой фазы содержит полипропиленовый полимер, такой как полипропиленовый статистический сополимер. Полипропиленовый статистический сополимер может содержать альфа-олефин, такой как этилен или бутилен, в количестве до около 4% по массе, например в количестве от около 1% до около 4% по массе. Полипропиленовый статистический сополимер может иметь растворимую в ксилоле фракцию в количестве менее около 10% по массе, например менее около 8% по массе. Полипропиленовый статистический сополимер по существу присутствует в полимерной композиции в количестве более около 50% по массе, например в количестве более около 60% по массе, например в количестве более около 65% по массе. Скорость течения расплава полимера первой фазы может составлять по существу от около 20 г/10 мин до около 50 г/10 мин.

Полимер второй фазы, смешанный с полимером первой фазы, по существу содержит сополимер пропилена и альфа-олефина, такой как сополимер пропилена и этилена, содержащий относительно большие количества альфа-олефина, такого как этилен. Было обнаружено, что увеличение количества этилена в эластомерном или резиноподобном сополимере может значительно и неожиданно улучшать ударопрочные свойства полимерной композиции при температурах ниже нуля, например при температурах менее 0°C, например при температуре -20°C. Количество этилена, содержащегося в сополимере, может характеризоваться количеством этилена в растворимой в ксилоле части и количеством этилена в нерастворимой в ксилоле части полипропиленовой композиции. Например, полипропиленовая композиция (как полимер первой фазы, так и полимер второй фазы) может иметь общее содержание растворимых в ксилоле веществ от около 12% до около 25% по массе. Растворимая в ксилоле часть может содержать этилен в количестве от около 55% по массе до около 70% по массе, например от около 60% по массе до около 70% по массе. Этилен может содержаться в нерастворимой в ксилоле части в количестве от около 15% по массе до около 40% по массе, например в количестве от около 20% по массе до около 38% по массе. В связи с этим сополимер пропилена и этилена в полимере второй фазы по существу содержит этилен в количестве более около 75% по массе, например в количестве более около 80% по массе, а по существу в количестве менее около 95% по массе, например в количестве менее около 92% по массе. В одном варианте осуществления этилен содержится в полимере второй фазы в количестве от около 75% по массе до около 85% по массе, например от около 77% по массе до около 83% по массе.

Вышеуказанная гетерофазная полипропиленовая композиция имеет превосходное сочетание физических свойств. Например, при испытании при температуре -20°C полипропиленовая композиция может иметь ударную вязкость по Гарднеру более около 200 дюйм-фунтов, например более 250 дюйм-фунтов, например более около 300 дюйм-фунтов, например более около 350 дюйм-фунтов, а по существу менее около 500 дюйм-фунтов. Как правило, полимерная композиция может иметь модуль упругости при изгибе менее около 1000 МПа, например менее около 800 МПа, а по существу более около 500 МПа, например более около 650 МПа. Кроме того, полипропиленовая композиция может иметь мутность на 1 мм менее около 45%. Например, мутность может составлять от около 5% до около 45%. Дополнительно полимерная композиция может иметь относительно высокую прозрачность. Например, прозрачность композиции может составлять более около 90%, например более около 92%.

Полипропиленовая композиция по существу может иметь скорость течения расплава более около 3 г/10 мин, например более около 5 г/10 мин, например более около 10 г/10 мин, а по существу менее около 50 г/10 мин. В одном варианте осуществления скорость течения расплава может составлять от около 15 г/10 мин до около 25 г/10 мин. Соотношение скорости течения расплава полимера первой фазы к скорости течения расплава полипропиленовой композиции по существу больше или равно 1. Полимер второй фазы содержится в полипропиленовой композиции по существу в количестве от около 15% до около 50% по массе. В одном варианте осуществления композиция может дополнительно содержать осветлитель для улучшения свойств прозрачности.

Полимерную композицию настоящего описания можно использовать для изготовления множества различных типов изделий. В одном варианте осуществления полимерную композицию можно использовать для создания различных отлитых изделий, таких как изделия, полученные литьем под давлением. В одном варианте осуществления полимерную композицию можно использовать для формования контейнеров, таких как контейнеры для хранения. Контейнеры для хранения, например, могут быть выполнены с возможностью удержания пищевого продукта или могут быть использованы для формования контейнеров длительного хранения для складов, чердаков, гаражей и т.п. Полимерная композиция по настоящему описанию особенно хорошо подходит для изготовления контейнеров для хранения и других упаковок для использования в морозильной камере или для использования, при котором контейнер должен подвергаться воздействию температур ниже нуля.

Другие особенности и аспекты настоящего описания более подробно описаны ниже.

Краткое описание графических материалов

Полное и достаточное описание настоящего изобретения более конкретно изложено в остальной части описания изобретения, включая отсылку к сопроводительным фигурам.

На фиг. 1 представлен вид в перспективе одного варианта осуществления контейнера, изготовленного в соответствии с настоящим описанием.

Повторное использование номеров позиций в настоящем описании изобретения и чертежах предназначено для представления тех же или аналогичных признаков или элементов настоящего изобретения.

Определения и процедуры тестирования

Используемый в настоящем документе термин «сополимер пропилена и этилена» означает сополимер, содержащий мономер пропилена с преобладающим массовым процентом по отношению к мономеру этилена в качестве вторичной составляющей. «Сополимер пропилена и этилена» (который также иногда называют статистическим сополимером полипропилена, PPR, PP-R, RCP или RACO) представляет собой полимер, имеющий отдельные повторяющиеся звенья мономера этилена, присутствующие в полимерной цепи в неупорядоченном или статистическом распределении.

Скорость течения расплава (MFR) в контексте настоящего описания измеряют в соответствии со способом испытания, изложенным в стандарте ASTM D 1238, при 230°C с грузом 2,16 кг для полимеров на основе пропилена.

Растворимые в ксилоле (XS) вещества определяют как массовый процент смолы, которая остается в растворе после растворения в горячем ксилоле образца смолы статистического сополимера пропилена и охлаждения раствора до 25°C. Этот способ также называют гравиметрическим способом определения XS в соответствии со стандартом ASTM D5492-06 при использовании 90-минутного времени осаждения, и в настоящем документе он также называется «мокрым способом». Содержание XS можно также измерять в соответствии со способом Viscotek следующим образом: Растворяют 0,4 г полимера в 20 мл ксилолов при перемешивании при температуре 130°С в течение 60 минут. Впоследствии раствор охлаждают до 25°С, и через 60 минут отфильтровывают нерастворимую фракцию полимера. Полученный фильтрат анализируют методом проточно-инжекционного анализа полимеров с применением колонки Viscotek ViscoGEL Н-100-3078 с подвижной фазой ТГФ, протекающей со скоростью 1,0 мл/мин. Колонка связана с трехдетекторной матрицей Viscotek модели 302, оснащенной детектором рассеивания света, вискозиметром и рефрактометром, работающими при температуре 45°С. Калибровку прибора проводили с использованием полистирольных стандартов Viscotek PolyCAL™. Гомополимер полипропилена (PP), такой как ориентированный по двум осям полипропилен (BOPP) марки Dow 5D98, используют в качестве образца сравнения для обеспечения того, чтобы прибор Viscotek и процедуры приготовления образцов давали воспроизводимые результаты при использовании 5D98 в качестве контрольного образца для проверки эффективности способа. Значение XS для 5D98 изначально получено в результате тестирования с помощью указанного выше способа ASTM.

Упомянутый выше способ ASTM D5492-06 может быть адаптирован для определения растворимой в ксилоле части. В целом процедура состоит из взвешивания образца массой 2 г и растворения образца в 200 мл о-ксилола в колбе объемом 400 мл со шлифом 24/40. Колбу присоединяют к конденсатору с водяным охлаждением и содержимое перемешивают и нагревают в атмосфере азота (N₂) до появления конденсата, а затем выдерживают при кипении с обратным орошением еще 30 минут. Затем раствор охлаждают на водяной бане с поддерживаемой температурой 25°C в течение 90 минут, чтобы дать возможность не растворимой в ксилоле фракции кристаллизоваться. После охлаждения раствора и выпадения нерастворимой фракции в осадок из раствора отделения растворимой в ксилоле части (XS) от не растворимой в ксилоле части (XI) достигают путем фильтрации через фильтровальную бумагу с размером пор 25 микрон. Сто миллилитров фильтрата собирают в предварительно взвешенную алюминиевую чашу и из упомянутых 100 мл фильтрата в потоке азота выпаривают о-ксилол. После выпаривания растворителя поддон и содержимое помещают в вакуумную печь при 100°C на 30 минут или до высыхания. Затем поддону дают охладиться до комнатной температуры и взвешивают. Содержание растворимой в ксилоле части рассчитывают по формуле: XS (мас.%) = [(m₃ − m₂) * 2/m₁] * 100, где m₁ — первоначальная масса используемого образца, m₂ — масса пустого алюминиевого поддона, а m₃ — масса поддона и остатка (здесь и во всем описании символ «звездочка» (*) означает произведение приведенных терминов или значений).

Содержание этилена в растворимой в ксилоле части (XS) и нерастворимой в ксилоле части (XI) измеряют с помощью ¹³C-ЯМР. Образцы получают путем добавления около 2,7 г смеси 50/50 тетрахлорэтан-d2/ортодихлорбензол, содержащей 0,025 М Cr(AcAc)3 к 0,20 г образца в 10-мм пробирке для ЯМР Norell 1001-7. Образцы растворяют и гомогенизируют путем нагревания пробирки и ее содержимого до 150°С, используя нагревательный блок. Каждый образец осматривают для обеспечения однородности. Сбор данных осуществляют с использованием спектрометра Bruker 400 МГц, оснащенного высокотемпературным датчиком Bruker Dual DUL CryoProbe. Данные собирают при использовании 500 переходов на один файл данных, задержки повторения импульса 6 с, углов отклонения вектора намагниченности 90 градусов и обратной развязки с выключением при температуре образца 120°С. Все измерения проводят на невращающихся образцах в режиме блокирования. Перед сбором данных образцам позволяют достичь теплового равновесия в течение 10 минут.

Содержание этилена рассчитывали на основании распределения триад. Присвоение химического сдвига триад показано в таблице 1.

PPP = (F + A - 0,5D)/2

PPE = D

EPE = C

EEE = (E - 0,5G)/2

PEE = G

PEP = H

Содержание этилена основано на следующих расчетах:

моль P = сумма P-центрированных триад

моль E = сумма E-центрированных триад

Таблица 1. Присвоение химического сдвига триаде для сополимера этилена и пропилена

Хим. сдвиг, δ (ч/млн) Триада Тип атома углерода Диапазон хим. сдвига Область 1 44–49 PPE CH₂ 44,0–49,0 A 2 PPP CH₂ 3 37,8 EPE(P) CH₂ 36,0–39,0 B 4 37,4 EPE(E) CH₂ 5 33,2 EPE СН 32,8–34,0 C 6 31,0 PPE СН 31,00 D 7 30,8 PEE(P) CH₂ 29,7–30,8 E 8 30,4 PEE(E) CH₂ 9 30,0 EEE CH₂ 10 28,8 PPP СН 28,0–29,7 F 11 27,3 EEP CH₂ 26,0–28,3 G 12 24,6 PEP CH₂ 24,0–26,0 H 13 21,6 PPP CH₃ 19,0–23,0 I 14 20,8 PPE CH₃ 15 20,0 EPE CH₃

Значение B по Кенигу, которое представляет собой меру случайности или блочности в сополимере, вычисляют по формуле: Значение B по Кенигу = [EP]/(2[P][E]), где EP — общая мольная фракция EP-димеров (EP + PE). (Spectroscopy of Polymers" 2nd edition, Jack L. Koenig, 1999, Elsevier; pp 17–18).

Модуль упругости при изгибе определяют в соответствии со способом A стандарта ASTM D790-10 при 1,3 мм/мин с использованием образца типа 1 согласно стандарту ASTM 3641, отлитого в соответствии со стандартом ASTM D4101.

Отношение Mw/Mn (также называемое MWD) и Mz/Mw измеряют с помощью ГПХ в соответствии с аналитическим методом гель-проникающей хроматографии (ГПХ) для полипропилена. Полимеры анализируют на блоке высокотемпературной гель-проникающей хроматографии (ГПХ) серии PL-220, оснащенном рефрактометрическим детектором и четырьмя колонками PLgel Mixed-A (20 мкм) (Polymer Laboratory Inc.). Температуру печи устанавливают на 150°C и температуру горячей и теплой зон автоматического пробоотборника на 135°C и 130°C соответственно. Растворитель представляет собой продуваемый азотом 1,2,4-трихлорбензол (TCB), содержащий ˜200 ч/млн 2,6-ди-т-бутил-4-метилфенола (BHT). Скорость потока составляет 1,0 мл/мин, а объем вводимой пробы — 200 мкл. Образец с концентрацией 2 мг/мл получают путем растворения образца в продуваемом N₂ и предварительно нагретом TCB (содержащем 200 ч/млн BHT) в течение 2,5 часа при 160°C с осторожным перемешиванием.

Набор колонок для ГПХ калибруют посредством пропускания двадцати стандартных образцов полистирола с узким распределением молекулярных масс. Молекулярная масса (MW) стандартных образцов находится в диапазоне от 580 до 8 400 000 г/моль, при этом стандартные образцы содержатся в 6 «коктейльных» смесях. Каждая смесь на основе стандартного образца характеризуется по меньшей мере десятичным разрядом, отделяющим отдельные молекулярные массы. Стандартные образцы полистирола получают при 0,005 г в 20 мл растворителя для значений молекулярной массы, равных или более 1000000 г/моль, и 0,001 г в 20 мл растворителя для значений молекулярной массы менее 1000000 г/моль. Стандартные образцы полистирола растворяют при 150°C в течение 30 мин при перемешивании. Сначала пропускают смеси стандартных образцов с узким распределением и в порядке убывания компонента с наибольшей молекулярной массой для сведения к минимуму эффекта ухудшения чувствительности. Логарифмическую калибровку молекулярной массы производят с применением аппроксимации с помощью полинома четвертого порядка в зависимости от объема элюирования. Эквивалентные значения молекулярной массы полипропилена рассчитывают с применением следующего уравнения с применением подтвержденных коэффициентов Марка-Хаувинка для полипропилена (Th. G. Scholte, N. L. J. Meijerink, H. M. Schoffeleers, and A. M. G. Brands, J. Appl. Polym. Sci., 29, 3763–3782 (1984)) и полистирола (E. P. Otocka, R. J. Roe, N. Y. Hellman, P. M. Muglia, Macromolecules, 4, 507 (1971)):

где M_pp — эквивалентная MW PP, M_PS — эквивалентная MW PS, log K и значения коэффициентов Марка-Хаувинка для PP и PS приведены ниже в таблице 2.

Таблица 2

Полимер A log K Полипропилен 0,725 -3,721 Полистирол 0,702 -3,900

Ударную вязкость по Изоду измеряют в соответствии со стандартом ASTM D 256.

Измерения при испытании на ударопрочность по Гарднеру проводят в соответствии со стандартом ASTM D5420.

Мутность и прозрачность измеряют в соответствии с процедурой A теста D1003 стандарта ASTM и D1746 с помощью устройства BYK Gardner Haze-Gard Plus 4725 с применением пластины, полученной литьем под давлением, имеющей толщину 1 мм.

Тангенс δ измеряют с помощью теста DMA с помощью прибора TA Q800 с двойным консольным креплением. Образец вырезают из образца для определения модуля упругости при изгибе с размером 12,7 мм * 3,2 мм * 60 мм. Сначала образцы уравновешивают при температуре -150°C и изотермически в течение 5 мин, затем нагревают до температуры 100°C со скоростью нагрева 3°C/мин.

Обозначение β/α относится к соотношению молекулярной массы сополимера дисперсной фазы и молекулярной массы полимера на основе пропилена в непрерывной фазе, где β и α представляют собой значения характеристической вязкости сополимера и полимерных фракций на основе пропилена соответственно, при измерении в декалине при температуре 135°C. (ASTM D 1601). Для целей настоящего описания значение β/α рассчитывают по MFR матричного полимера, MFR всего ударопрочного сополимера и Fc до висбрекинга следующим образом:

Размер каучуковых частиц измеряют с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) в виде машины Hitachi Tabletop Microscope TM3030Plus. Образец сначала вырезают из центра фрагментов для тестирования по Изоду (ASTM D4101) вдоль направления течения, а затем делают криосрезы на микротоме при температуре -20°C, окрашивают RuO₄ и дополнительно делают криосрезы на микротоме при температуре -20°C. Наблюдают изображения SEM в режиме обратного рассеяния (BSE), при котором сильно окрашенный участок (EPR-каучук) является более светлой фазой, а слегка окрашенный участок является более темной фазой. Размер частиц фиксируют и анализируют с помощью программного обеспечения Image-Pro® Premier. D50 рассчитывается по среднему значению размера частиц во фракции с суммарным объемом 50%.

Подробное описание

Специалисту средней квалификации в данной области следует понимать, что настоящий текст представляет собой только описание примеров осуществления и не предназначен для ограничения более широких аспектов настоящего описания.

В целом настоящее описание относится к полипропиленовой композиции, обладающей уникальным сочетанием физических свойств. Например, в одном варианте осуществления полимерная композиция может быть составлена таким образом, чтобы иметь не только превосходные характеристики прозрачности, но также и превосходные свойства ударопрочности. Кроме того, полимерная композиция может быть составлена таким образом, чтобы обладать хорошими характеристиками текучести. Таким образом, полимерная композиция особенно хорошо подходит для формования изделий, полученных литьем под давлением. Например, в одном варианте осуществления полимерную композицию можно использовать для формования контейнеров, в частности контейнеров для хранения, в которых продукт или предмет, помещенный в контейнер, можно просматривать через стенки контейнера или упаковки. Полипропиленовая композиция по настоящему описанию особенно хорошо подходит для изготовления упаковок и контейнеров для морозильной камеры.

В общем полипропиленовая композиция по настоящему описанию содержит гетерофазную композицию. В частности, полипропиленовая композиция включает в себя полимер первой фазы, смешанный с полимером второй фазы. Полимеры обеих фаз образованы из полипропиленового сополимера, содержащего контролируемые количества альфа-олефина, такого как этилен или бутилен. Например, в одном варианте осуществления полимер первой фазы содержит полипропиленовый статистический сополимер, содержащий этилен в количестве до около 4% по массе. Полимер первой фазы по существу присутствует в полимерной композиции в количестве, превышающем полимер второй фазы, и, следовательно, образует матричный полимер. С другой стороны, полимер второй фазы содержит полипропиленовый сополимер, имеющий эластомерные или резиноподобные свойства. В соответствии с настоящим описанием полимер второй фазы содержит большее количество этилена, чем пропилена. Было обнаружено, что по существу повышение концентраций этилена в полимере второй фазы может значительно улучшать ударопрочные свойства полимерной композиции при температурах ниже нуля. Неожиданно улучшенные характеристики жесткости при более низких температурах в комбинации с превосходными свойствами прозрачности делают полипропиленовую композицию хорошо подходящей для изготовления контейнеров, которые будут использоваться в условиях окружающей среды с температурами ниже нуля.

Например, при испытании в соответствии с испытанием на ударопрочность по Гарднеру полимерная композиция может демонстрировать ударопрочность по Гарднеру при температуре -20°C более около 200 дюйм-фунтов, например более около 225 дюйм-фунтов, например более около 250 дюйм-фунтов, например более около 275 дюйм-фунтов, например более около 300 дюйм-фунтов, например более около 325 дюйм-фунтов, а по существу менее около 500 дюйм-фунтов.

Как описано выше, в дополнение к превосходным характеристикам ударной вязкости полимерная композиция по настоящему описанию также может обладать очень хорошими свойствами прозрачности. Например, полимерная композиция может иметь мутность на 1 мм менее около 45%, например менее около 40%, например менее около 35%, например даже менее около 30%. Мутность на 1 мм по существу составляет более около 10%.

В дополнение к относительно низкой мутности полипропиленовая композиция по настоящему описанию может демонстрировать превосходные характеристики прозрачности. Например, полимерная композиция может показывать мутность более около 80%, например более около 85%, например более около 90%, например даже более около 92%.

Гибкая природа полимерной композиции может изменяться в зависимости от различных факторов, включая относительные количества полимера первой фазы и полимера второй фазы и количества сомономера в первой и второй фазах. Как правило, полимерная композиция по общему описанию может иметь модуль упругости при изгибе менее около 1000 МПа, например менее около 850 МПа, например менее около 800 МПа, например менее около 750 МПа. В целом, модуль упругости при изгибе составляет более около 500 МПа, например более около 550 МПа, например более около 600 МПа.

Обозначение β/α относится к соотношению молекулярной массы сополимера к молекулярной массе матричного полимера или полимера из полимера первой фазы. Молекулярная масса каждого полимера пропорциональна характеристической вязкости каждого полимера. Характеристическая вязкость указывает на вязкость раствора полимера в данном растворителе и при данной температуре. Например, полимерная композиция по настоящему описанию может иметь соотношение β/α более около 1, например большее или равное 1,1. Например, соотношение β/α может составлять более около 1,2, например более около 1,3. Обычно соотношение β/α составляет менее около 2, например менее около 1,8, например менее около 1,6.

Полимерные композиции, составленные в соответствии с настоящим описанием, также могут обладать превосходными свойствами текучести при сохранении относительно высокой ударной вязкости. Например, полимерная композиция по настоящему описанию может иметь скорость течения расплава более около 3 г/10 мин, например более около 15 г/10 мин, например более около 17 г/10 мин, например более около 18 г/10 мин. Скорость течения расплава по существу составляет менее около 80 г/10 мин, например менее около 70 г/10 мин, например менее около 50 г/10 мин, например менее около 35 г/10 мин, например менее около 30 г/10 мин. Благодаря описанным выше свойствам текучести полимерная композиция хорошо подходит для использования при литье под давлением.

Как описано выше, полипропиленовая композиция по настоящему описанию по существу включает в себя полимер первой фазы, объединенный с полимером второй фазы. Полимер первой фазы содержит полипропиленовый полимер, такой как статистический сополимер полипропилена. Например, статистический сополимер может представлять собой сополимер пропилена и альфа-олефина, такого как этилен или бутилен. Статистический сополимер полипропилена формирует матричный полимер в полипропиленовой композиции и может содержать альфа-олефин в количестве до около 4% по массе, например в количестве менее около 3,8% по массе, например в количестве менее около 3,5% по массе, а по существу в количестве более около 0,5% по массе, например в количестве более около 1% по массе, например в количестве более около 1,5% по массе, например в количестве более около 2% по массе. Полимер первой фазы может иметь содержание растворимых в ксилоле веществ по существу менее около 12% по массе, например в количестве менее около 10% по массе, например в количестве менее около 8% по массе, например в количестве менее около 7% по массе. Содержание растворимых в ксилоле веществ по существу составляет более около 0,5% по массе, например более около 3% по массе.

Как будет описано более подробно ниже, полимер первой фазы может содержать полученный катализом Циглера-Натта полимер и может иметь относительно широкое распределение по молекулярным массам. Например, распределение по молекулярным массам (Mw/Mn) составляет более около 3,8, например более около 4, например более около 4,3, например более около 4,5, например более около 4,8, например более около 5, например более около 5,2, например более около 5,5, например более около 5,7, например более около 6, а по существу менее около 9, например менее около 8,5, например менее около 8. Средневесовая молекулярная масса (определяемая с помощью ГПХ) полимера первой фазы составляет по существу более около 100 000, например более около 120 000.

Статистический сополимер полипропилена, который составляет полимер первой фазы, в одном варианте осуществления имеет относительно высокую скорость течения расплава. Например, полимер первой фазы может иметь скорость течения расплава более около 15 г/10 мин, например более около 18 г/10 мин, например более около 20 г/10 мин, например более около 22 г/10 мин, например более около 25 г/10 мин. Скорость течения расплава полимера первой фазы по существу менее около 80 г/10 мин, например менее около 50 г/10 мин.

Полимер второй фазы представляет собой сополимер пропилена и альфа-олефина. Дополнительно полимер второй фазы обладает эластомерными или резиноподобными свойствами. Таким образом, полимер второй фазы может значительно улучшать ударную вязкость полимерной композиции.

В соответствии с настоящим описанием полимер второй фазы содержит относительно большие количества альфа-олефина относительно количества пропилена, содержащегося в полимере второй фазы. Например, в одном варианте осуществления полимер второй фазы содержит этилен в количествах, превышающих количество присутствующего пропилена. Было обнаружено, что увеличение содержания этилена в полимере второй фазы неожиданно и значительно улучшает свойства ударопрочности полимерной композиции при температурах ниже нуля.

Количество этилена, содержащегося в полимере второй фазы, можно охарактеризовать или количественно оценивать путем анализа количества этилена в растворимых в ксилоле веществах и в нерастворимых в ксилоле веществах. Например, полипропиленовая композиция по настоящему описанию может иметь общее содержание растворимых в ксилоле веществ по существу более около 12% по массе, например более около 15% по массе, например более около 18% по массе, например более около 20% по массе, а по существу менее около 40% по массе, например менее около 30% по массе, например менее около 25% по массе, например менее около 21% по массе. Таким образом, полипропиленовая композиция включает в себя растворимую в ксилоле часть и нерастворимую в ксилоле часть. В соответствии с настоящим описанием этилен может содержаться в растворимой в ксилоле части в количестве более около 55% по массе, например в количестве более около 58% по массе, например в количестве более около 60% по массе, а по существу в количестве менее около 70% по массе, например в количестве менее около 68% по массе. С другой стороны, количество этилена, содержащегося в нерастворимой в ксилоле части может по существу составлять более около 15% по массе, например более около 18% по массе, например более около 20% по массе, а по существу менее около 50% по массе, например менее около 40% по массе, например менее около 38% по массе.

На основании указанных выше диапазонов, считается, что этилен может содержаться в полимере второй фазы в количестве более около 75% по массе, например в количестве более около 80% по массе, например в количестве более около 85% по массе, а по существу в количестве менее около 95% по массе, например в количестве менее около 90% по массе.

Полимер второй фазы может иметь средневесовую молекулярную массу по меньшей мере около 130 000, например по меньшей мере около 140 000, например по меньшей мере около 150 000, а по существу менее около 500 000.

Полимер первой фазы по существу формирует матрицу, а полимер второй фазы формирует внутри матрицы частицы. Ранее были предприняты различные усилия по уменьшению размера частиц полимера второй фазы. Однако в полимерной композиции настоящего описания частицы полимера второй фазы имеют относительно большой размер. Неожиданно было обнаружено, что можно получить превосходные физические свойства, включая прозрачность и мутность при сохранении относительно больших частиц полимера второй фазы. Например, частицы полимера второй фазы могут иметь средний размер частиц (D50) более около 1 мкм, например более около 1,1 мкм, а по существу менее около 8 мкм, например менее около 6 мкм, например менее около 4 мкм. Средний размер частиц, например, может составлять более около 1,5 мкм, например более около 2 мкм, например более около 2,5 мкм, например даже более 3 мкм. Средний размер частиц, например в одном варианте осуществления, может составлять от около 1 мкм до около 5 мкм. В одном варианте осуществления более 50% частиц, содержащихся во полимере второй фазы, могут составлять более около 2 мкм, например более около 3 мкм, на основании объемной фракции. Например, в одном варианте осуществления 50% частиц имеют размер частиц от около 3 мкм до около 5 мкм по объемной фракции.

Относительные количества различных фаз, содержащихся в полимерной композиции, могут варьироваться в зависимости от различных факторов и желаемого результата. По существу полимер второй фазы может содержаться в полипропиленовой композиции в количестве более около 15% по массе, например в количестве более около 20% по массе, например в количестве более около 25% по массе, например в количестве более около 30% по массе, например в количестве более около 35% по массе, а по существу в количестве менее около 60% по массе, например в количестве менее около 50% по массе, например в количестве менее около 40% по массе, например в количестве менее около 35% по массе. Например, полимер второй фазы может присутствовать в композиции в количестве более около 15% по массе и в количестве менее около 60% по массе, включая все значения приращения между ними на 1% по массе.

В дополнение к полимеру первой фазы и полимеру второй фазы полипропиленовая композиция по настоящему описанию может содержать различные другие добавки и ингредиенты. Например, полипропиленовая композиция может содержать инициаторы образования активных центров, разделительные агенты для литейных форм, скользящие добавки, антиблокирующие добавки, УФ-стабилизаторы, термостабилизатор (например, DSTDP), красящие вещества/оттенки и т.п. В одном варианте осуществления полимерная композиция может содержать антиоксидант, такой как затрудненный фенольный антиоксидант. Полимерная композиция также может содержать поглотитель кислоты. Каждая из добавок может присутствовать в полимерной композиции по существу в количестве менее около 3% по массе, например в количестве менее около 2% по массе, например в количестве менее около 1% по массе, например в количестве менее около 0,5% по массе, а по существу в количестве более около 0,001% по массе.

В одном варианте осуществления полипропиленовая композиция может дополнительно содержать осветляющий агент. Осветляющий агент можно добавлять для дальнейшего улучшения свойств прозрачности композиции. Например, осветляющий агент может содержать соединение для образования в композиции гелеобразной сетки.

В одном варианте осуществления осветляющий агент может содержать соединение сорбита, такое как производное ацеталя сорбита. Например, в одном варианте осуществления осветляющий агент может содержать дибензилсорбит.

Что касается производных ацеталей сорбита, которые можно использовать в качестве добавки в некоторых вариантах осуществления, производное ацеталя сорбита показано в формуле (I):

где R1–R5 содержат те же или разные функциональные группы, выбранные из водорода и C1–C3 алкила.

В некоторых вариантах осуществления R1–R5 представляет собой водород, так что производное ацеталя сорбита представляет собой 2,4-дибензилиденсорбит (DBS). В некоторых вариантах осуществления R1, R4 и R5 представляют собой водород, а R2 и R3 представляют собой метильные группы, так что производное ацеталя сорбита представляет собой 1,3:2,4-ди-п-метилдибензилиден-D-сорбит (MDBS). В некоторых вариантах осуществления R1–R4 представляют собой метильные группы, а R5 представляет собой водород, так что производное ацеталя сорбита представляет собой 1,3:2,4-бис(3,4-диметилобензилиден)сорбит (DMDBS). В некоторых вариантах осуществления R2, R3 и R5 представляют собой пропильные группы (–CH2–CH2–CH3), а R1 и R4 представляют собой водород, так что производное ацеталя сорбита представляет собой 1,2,3-тридезокси-4,6:5,7-бис-O-(4-пропилфенилметилен)нонитол (TBPMN).

Другие варианты осуществления осветляющих агентов, которые можно использовать, включают:

1,3:2,4-дибензилиденсорбит;

1,3:2,4-бис(п-метилбензилиден)сорбит;

ди(п-метилбензилиден)сорбит;

ди(п-этилбензилиден)сорбит;

бис(5’, 6’, 7’, 8’-тетрагидро-2-нафтилиден)сорбит.

В одном варианте осуществления осветляющий агент также может содержать бисамид, такой как бензентрисамид. Осветляющие агенты, описанные выше, можно применять по отдельности или в комбинации.

Когда осветляющие агенты присутствуют в полимерной композиции, один или более осветляющих агентов и по существу добавляют в количестве более около 200 ч/млн, например в количестве более около 1800 ч/млн, например в количестве более около 2000 ч/млн, например в количестве более около 2200 ч/млн. Один или более осветляющих агентов по существу присутствуют в количестве менее около 5000 ч/млн, например менее около 4000 ч/млн, например менее около 3000 ч/млн, например менее около 2000 ч/млн. Количество осветляющего агента, присутствующего в композиции, может зависеть от различных факторов, включая тип используемого осветлителя.

Полимер первой фазы и полимер второй фазы можно получить с использованием различных способов и процедур полимеризации. В одном варианте осуществления для получения полимерной композиции используют катализатор Циглера-Натта. Например, полимеризация олефинов может происходить в присутствии каталитической системы, которая включает в себя катализатор, внутренний донор электронов, сокатализатор и необязательно внешний донор электронов. Олефины формулы CH₂=CHR, где R представляет собой водород или углеводородный радикал, содержащий от 1 до 12 атомов, могут контактировать с каталитической системой в подходящих условиях с образованием полимерных продуктов. Сополимеризация может происходить в постадийном способе процесса для создания гетерофазной композиции настоящего описания. Процесс полимеризации можно проводить с использованием известных технологий в газовой фазе с использованием реакторов с псевдоожиженным или перемешиваемым слоем или в фазе суспензии с использованием инертного углеводородного растворителя, или разбавителя, или жидкого мономера.

В одном варианте осуществления полимер первой фазы и полимер второй фазы можно получать двухстадийным способом, который включает первую стадию, на которой получают статистический сополимер пропилена из непрерывной полимерной фазы, и вторую стадию, на которой получают сополимер пропилена. Первую стадию полимеризации можно осуществлять в одном или более блочных реакторах или в одном или более газофазных реакторах. Вторую стадию полимеризации можно осуществлять в одном или более газофазных реакторах. Вторую стадию полимеризации обычно осуществляют сразу после первой стадии полимеризации. Например, продукт полимеризации, восстановленный на первой стадии полимеризации, можно направлять непосредственно на вторую стадию полимеризации. В связи с этим полимеризация может проводиться в соответствии с последовательным процессом полимеризации. Получают гетерофазную композицию сополимера.

В одном варианте осуществления настоящего описания полимеризацию проводят в присутствии катализатора полимеризации стереорегулярных олефинов. Например, катализатор может представлять собой катализатор ЦиглераНатта. Например, в одном варианте осуществления можно использовать катализатор, продаваемый под торговым названием CONSISTA, коммерчески доступный от W. R. Grace & Company. В одном варианте осуществления выбирают доноры электронов, не содержащие фталатов.

В одном варианте осуществления катализатор включает в себя композицию прокатализатора, которая содержит функциональную группу титана, такую как хлорид титана, функциональную группу магния, такую как хлорид магния, и по меньшей мере один внутренний донор электронов.

Предшественник прокатализатора может включать в себя (i) магний, (ii) соединение переходного металла элемента из групп IV–VII периодической таблицы элементов, (iii) галогенид, оксигалогенид и/или алкоксид (i) или (i) и/или (ii) и (iv) комбинацию (i), (ii) и (iii). Не имеющие ограничительного характера примеры приемлемых предшественников прокатализатора включают галогениды, оксигалогениды, алкоксиды магния, марганца, титана, ванадия, хрома, молибдена, циркония, гафния и их комбинации.

В одном варианте осуществления предшественник прокатализатора содержит магний в качестве единственного металлического компонента. Не имеющие ограничительного характера примеры включают безводный хлорид магния и/или его спиртовой аддукт, алкоксид или арилоксид магния, смешанный алкоксигалогенид магния и/или карбоксилированный диалкоксид или арилоксид магния.

В одном варианте осуществления предшественник прокатализатора представляет собой спиртовой аддукт безводного хлорида магния. Безводный аддукт хлорида магния по существу определяется как MgCl₂–nROH, где n находится в диапазоне 1,5–6,0, предпочтительно 2,5–4,0 и наиболее предпочтительно 2,8–3,5 моль общего спирта. ROH представляет собой C₁–C₄ спирт, линейный или разветвленный спирт или спиртовую смесь. Предпочтительно ROH представляет собой этанол или смесь этанола и высшего спирта. Если ROH представляет собой смесь, молярное отношение этанола к высшему спирту составляет по меньшей мере 80 : 20, предпочтительно 90 : 10 и наиболее предпочтительно по меньшей мере 95 : 5.

В одном варианте осуществления по существу сферический аддукт MgCl₂–nEtOH может быть образован способом распылительной кристаллизации. В одном варианте осуществления сферический предшественник MgCl₂ имеет средний размер частиц (Malvern d₅₀) около 15–150 мкм, предпочтительно 20–100 мкм и наиболее предпочтительно 35–85 мкм.

В одном варианте осуществления предшественник прокатализатора содержит соединение переходного металла и соединение металлического магния. Соединение переходного металла имеет общую формулу TrX_x, где Tr представляет собой переходный металл, X представляет собой галоген или гидрокарбильную группу C_1–10, и x представляет собой количество таких групп X в соединении в комбинации с соединением металлического магния. Tr может представлять собой металл из группы IV, V или VI. В одном варианте осуществления Tr представляет собой металл из группы IV, например титан. X может представлять собой хлорид, бромид, C_1–4 алкоксид или феноксид или их смесь. В одном варианте осуществления X представляет собой хлорид.

Композицию-предшественник можно получать путем хлорирования вышеуказанных смешанных соединений магния, соединений титана или их смесей.

В одном варианте осуществления композиция-предшественник представляет собой смешанное соединение на основе магния/титана формулы Mg_dTi(OR^e)_fX_g, где R^e представляет собой алифатический или ароматический углеводородный радикал, содержащий от 1 до 14 атомов углерода, или COR’, где R представляет собой алифатический или ароматический углеводородный радикал, содержащий от 1 до 14 атомов углерода; все группы OR^e могут быть одинаковыми или различными; Х независимо представляет собой хлор, бром или иод; D составляет от 0,5 до 56; или 2–4, или 3; F составляет от 2 до 116 или от 5 до 15; и g составляет от 0,5 до 116 или от 1 до 3.

В соответствии с настоящим изобретением вышеописанный предшественник прокатализатора объединяют с по меньшей мере одним внутренним донором электронов. Внутренний донор электронов может представлять собой замещенный фениленароматический сложный диэфир.

В одном варианте осуществления первый внутренний донор электронов содержит замещенный фениленароматический сложный диэфир со следующей структурой (I):

где R₁–R₁₄ могут быть одинаковыми или различными. Каждую из групп R₁-R₁₄ выбирают из водорода, замещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, незамещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, алкоксигруппы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, гетероатома и их комбинаций По меньшей мере одна из R₁–R₁₄ не является водородом.

В одном варианте осуществления замещенный фениленароматический сложный диэфир может представлять собой любой замещенный фениленароматический сложный диэфир, как описано в заявке на патент США № 61/141,959, поданной 31 декабря 2008 г., содержание которой полностью включено в настоящий документ путем ссылки.

В одном варианте осуществления замещенный фениленароматический сложный диэфир может представлять собой любой замещенный фениленароматический сложный диэфир, описанный в WO12088028, поданной 20 декабря 2011 г., полное содержание которой включено в настоящий документ путем ссылки.

В одном варианте осуществления по меньшей мере одна (или две, или три, или четыре) группа (-ы) R из R₁–R₄ выбрана (-ы) из замещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, незамещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, алкоксигруппы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, гетероатома и их комбинаций.

В одном варианте осуществления по меньшей мере одна (или некоторые, или все) группа (-ы) R из R₅–R₁₄ выбрана (-ы) из замещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, незамещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, алкоксигруппы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, гетероатома и их комбинаций. В другом варианте осуществления по меньшей мере одна из групп R₅–R₉ и по меньшей мере одна из групп R₁₀–R₁₄ выбраны из замещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, незамещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, алкоксигруппы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, гетероатома и их комбинаций.

В одном варианте осуществления по меньшей мере одна из групп R₁–R₄ и по меньшей мере одна из групп R₅–R₁₄ выбраны из замещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, незамещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, алкоксигруппы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, гетероатома и их комбинаций. В другом варианте осуществления по меньшей мере одна из групп R₁–R₄, по меньшей мере одна из групп R₅–R₉ и по меньшей мере одна из групп R₁₀–R₁₄ выбраны из замещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, незамещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, алкоксигруппы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, гетероатома и их комбинаций.

В одном варианте осуществления любые последовательные группы R в R₁–R₄, и/или любые последовательные группы R в R₅–R₉, и/или любые последовательные группы R в R₁₀–R₁₄ могут быть связаны друг с другом с образованием межмолекулярной циклической или внутримолекулярной циклической структуры. Такая меж- или внутримолекулярная циклическая структура может являться или не являться ароматической. В одном варианте осуществления меж- или внутримолекулярная циклическая структура представляет собой C₅- или C₆-членное кольцо.

В одном варианте осуществления по меньшей мере одна из групп R₁–R₄ выбрана из замещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, незамещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, и их комбинаций. По меньшей мере одна из R₅–R₁₄ необязательно может представлять собой атом галогена или алкоксигруппу, имеющую от 1 до 20 атомов углерода. Группы R₁–R₄, и/или R₅–R₉, и/или R₁₀–R₁₄ необязательно могут быть связаны друг с другом с образованием межмолекулярной циклической или внутримолекулярной циклической структуры. Такая межмолекулярная циклическая структура и/или внутримолекулярная циклическая структура может являться или не являться ароматической.

В одном варианте осуществления любые последовательные группы R в R₁–R₄, и/или в R₅–R₉, и/или в R₁₀–R₁₄ могут входить в C₅–C₆-членное кольцо.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группы R₁, R₃ и R₄, которые представляют собой водород. R₂ выбрана из замещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, незамещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, и их комбинаций. Группы R₅–R₁₄ могут быть одинаковыми или различными, и каждую из групп R₅–R₁₄ выбирают из водорода, замещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, незамещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, алкоксигруппы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, галогена и их комбинаций.

В одном варианте осуществления группу R₂ выбирают из C₁-C₈ алкильной группы, C₃-C₆ циклоалкильной или замещенной C₃-C₆ циклоалкильной группы. R₂ может представлять собой метильную группу, этильную группу, н-пропильную группу, изопропильную группу, трет-бутильную группу, изобутильную группу, втор-бутильную группу, 2,4,4-триметилпентан-2-ильную группу, циклопентильную группу и циклогексильную группу.

В одном варианте осуществления структура (I) включает группу R₂, которая представляет собой метил, а каждая из групп R₅–R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группу R₂, которая представляет собой этил, а каждая из групп R₅–R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группу R₂, которая представляет собой трет-бутил, а каждая из групп R₅–R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группу R₂, которая представляет собой этоксикарбонил, а каждая из групп R₅–R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группы R₂, R₃ и R₄, каждая из которых представляет собой водород, и группа R₁ выбрана из замещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, незамещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, и их комбинаций. Группы R₅–R₁₄ могут быть одинаковыми или различными, и каждая из них выбрана из водорода, замещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, незамещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, алкоксигруппы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, галогена и их комбинаций.

В одном варианте осуществления структура (I) включает группу R₁, которая представляет собой метил, а каждая из групп R₅–R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группы R₂ и R₄, которые представляют собой водород, и группы R₁ и R₃ могут быть одинаковыми или различными. Каждая из групп R₁ и R₃ выбрана из замещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, незамещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, и их комбинаций. Группы R₅–R₁₄ могут быть одинаковыми или различными, и каждая из групп R₅–R₁₄ выбрана из замещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, незамещенной углеводородной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, алкоксигруппы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, галогена и их комбинаций.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группы R₁ и R₃, которые могут быть одинаковыми или различными. Каждая из групп R₁ и R₃ выбрана из C₁–C₈ алкильной группы, C₃–C₆ циклоалкильной группы или замещенной C₃–C₆ циклоалкильной группы. Группы R₅–R₁₄ могут быть одинаковыми или различными, и каждая из групп R₅–R₁₄ выбрана из водорода, C₁–C₈ алкильной группы и галогена. Не имеющие ограничительного характера примеры подходящих C₁–C₈ алкильных групп включают в себя метильную, этильную, н-пропильную, изопропильную, н-бутильную, изобутильную, трет-бутильную, н-пентильную, изопентильную, неопентильную,

трет-пентильную, н-гексильную и 2,4,4-триметилпентан-2-ильную группы. Не имеющие ограничительного характера примеры подходящих C₃–C₆ циклоалкильных групп включают циклопентильную и циклогексильную группы. В дополнительном варианте осуществления по меньшей мере одна из групп R₅–R₁₄ представляет собой C₁–C₈ алкильную группу или галоген.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₂, R₄ и R₅–R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группы R₁ и R₃, каждая из которых представляет собой изопропильную группу. Каждая из групп R₂, R₄ и R₅–R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает группы R₁, R₅ и R₁₀, каждая из которых представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₂, R₄, R₆-R₉ и R₁₁–R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает группы R₁, R₇ и R₁₂, каждая из которых представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₂, R₄, R₅, R₆, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₃ и R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₇ и R₁₂ представляет собой этильную группу. Каждая из групп R₂, R₄, R₅, R₆, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₃ и R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группы R₁, R₅, R₇, R₉, R₁₀, R₁₂ и R₁₄, каждая из которых представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₂, R₄, R₆, R₈, R₁₁ и R₁₃ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₅, R₇, R₉, R₁₀, R₁₂ и R₁₄ представляет собой изопропильную группу. Каждая из групп R₂, R₄, R₆, R₈, R₁₁ и R₁₃ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления замещенный фениленовый ароматический сложный диэфир имеет структуру (II), которая включает в себя группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₂ и R₄ представляет собой водород. Группы R₈ и R₉ входят в C₆-членное кольцо с образованием 1-нафтоильного фрагмента. Группы R₁₃ и R₁₄ входят в C₆-членное кольцо с образованием еще одного 1-нафтоильного фрагмента. Структура (II) представлена ниже.

В одном варианте осуществления замещенный фениленовый ароматический сложный диэфир имеет структуру (III), которая включает в себя группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₂ и R₄ представляет собой водород. Группы R₆ и R₇ входят в C₆-членное кольцо с образованием 2-нафтоильного фрагмента. Группы R₁₂ и R₁₃ входят в C₆ -членное кольцо с образованием 2-нафтоильного фрагмента. Структура (III) представлена ниже.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₇ и R₁₂ представляет собой этоксигруппу. Каждая из групп R₂, R₄, R₅, R₆, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₃ и R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₇ и R₁₂ представляет собой атом фтора. Каждая из групп R₂, R₄, R₅, R₆, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₃ и R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₇ и R₁₂ представляет собой атом хлора. Каждая из групп R₂, R₄, R₅, R₆, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₃ и R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₇ и R₁₂ представляет собой атом брома. Каждая из групп R₂, R₄, R₅, R₆, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₃ и R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₇ и R₁₂ представляет собой атом иода. Каждая из групп R₂, R₄, R₅, R₆, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₃ и R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₆, R₇, R₁₁ и R₁₂ представляет собой атом хлора. Каждая из групп R₂, R₄, R₅, R₈, R₉, R₁₀, R₁₃ и R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₆, R₈, R₁₁ и R₁₃ представляет собой атом хлора. Каждая из групп R₂, R₄, R₅, R₇, R₉, R₁₀, R₁₂ и R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₂, R₄ и R₅–R₁₄ представляет собой атом фтора.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₇ и R₁₂ представляет собой трифторметильную группу. Каждая из групп R₂, R₄, R₅, R₆, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₃ и R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₇ и R₁₂ представляет собой этоксикарбонильную группу. Каждая из групп R₂, R₄, R₅, R_6, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₃ и R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления группа R₁ представляет собой метильную группу, и группа R₃ представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₇ и R₁₂ представляет собой этоксигруппу. Каждая из групп R₂, R₄, R₅, R₆, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₃ и R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой трет-бутильную группу. Каждая из групп R₇ и R₁₂ представляет собой диэтиламинную группу. Каждая из групп R₂, R₄, R₅, R₆, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₃ и R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группу R₁, которая представляет собой метильную группу, и группу R₃, которая представляет собой 2,4,4-триметилпентан-2-ильную группу. Каждая из групп R₂, R₄ и R₅–R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает группы R₁ и R₃, каждая из которых представляет собой втор-бутильную группу. Каждая из групп R₂, R₄ и R₅–R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления замещенный фениленовый ароматический сложный диэфир имеет структуру (IV), причем группы R₁ и R₂ входят в C₆-членное кольцо с образованием 1,2-нафталинового фрагмента. Каждая из групп R₅–R₁₄ представляет собой водород. Структура (IV) представлена ниже.

В одном варианте осуществления замещенный фениленовый ароматический сложный диэфир имеет структуру (V), причем группы R₂ и R₃ входят в C₆-членное кольцо с образованием 2,3-нафталиновой функциональной группы. Каждая из групп R₅–R₁₄ представляет собой водород. Структура (V) представлена ниже.

В одном варианте осуществления структура (I) включает в себя группы R₁ и R₄, каждая из которых представляет собой метильную группу. Каждая из групп R₂, R₃, R₅-R₉ и R₁₀–R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает группу R₁, которая представляет собой метильную группу. Группа R₄ представляет собой изопропильную группу. Каждая из групп R₂, R₃, R₅-R₉ и R₁₀–R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления структура (I) включает группы R₁, R₃ и R₄, каждая из которых представляет собой изопропильную группу. Каждая из групп R₂, R₅–R₉ и R₁₀–R₁₄ представляет собой водород.

В одном варианте осуществления каждая из R₁ и R₄ выбрана из метильной группы, этильной группы и винильной группы. Каждая из групп R₂ и R₃ выбрана из водорода, вторичной алкильной группы или третичной алкильной группы, при этом R₂ и R₃ одновременно не являются водородом. Другими словами, если R2 представляет собой водород, R3 не является водородом (и наоборот).

В одном варианте осуществления можно использовать второй внутренний донор электронов, содержащий по существу простой полиэфир, который может координироваться бидентатно. В одном варианте осуществления второй внутренний донор электронов представляет собой замещенный 1,3-диэфир структуры VI:

где R₁ и R₂ — одинаковые или разные, метил, C₂–C₁₈ линейные или разветвленные алкилы, C₃–C₁₈ циклоалкил, C₄–C₁₈ циклоалкил-алкил, C₄–C₁₈ алкил-циклоалкил, фенил, кремнийорганические, C₇–C₁₈ арилалкильные или C₇–C₁₈ алкиларильные радикалы; а R₁ или R₂ также могут представлять собой атом водорода.

В одном варианте осуществления второй внутренний донор электронов может содержать 1,3-диэфир с циклической или полициклической структурой VII:

где R₁, R₂, R₃ и R₄ соответствуют описанным для R₁ и R₂ структуры VI или могут быть объединены с образованием одной или более C₅–C₇ конденсированных ароматических или неароматических кольцевых структур, необязательно содержащих гетероатом N, O или S. Конкретные примеры второго внутреннего донора электронов включают

4,4-бис(метоксиметил)-2,6-диметилгептан, 9,9-бис(метоксиметил)флуорен или их смеси.

Предшественник преобразуют в твердый прокатализатор посредством последующей реакции (галогенирования) с неорганическим галогенидным соединением, предпочтительно с соединением галогенида титана, и включения внутренних доноров электронов.

Одним из подходящих способов галогенирования предшественника является проведение реакции предшественника при повышенной температуре с галогенидом четырехвалентного титана, необязательно в присутствии углеводородного или галогенуглеводородного разбавителя. Предпочтительный галогенид четырехвалентного титана представляет собой тетрахлорид титана.

Полученная композиция прокатализатора может по существу содержать титан в количестве от около 0,5% до около 6% по массе, например от около 1,5% до около 5% по массе, например от около 2% до около 4% по массе. Твердый катализатор может содержать магний по существу в количестве более около 5% по массе, например в количестве более около 8% по массе, например в количестве более около 10% по массе, например в количестве более около 12% по массе, например в количестве более около 14% по массе, например в количестве более около 16% по массе. Магний содержится в катализаторе в количестве менее около 25% по массе, например в количестве менее около 23% по массе, например в количестве менее около 20% по массе. Внутренний донор электронов может присутствовать в каталитической композиции в количестве менее около 30% по массе, например в количестве менее около 25% по массе, например в количестве менее около 22% по массе, например в количестве менее около 20% по массе, например в количестве менее около 19% по массе. Внутренний донор электронов по существу присутствует в количестве более около 5% по массе, например в количестве более около 9% по массе.

В одном варианте осуществления композицию прокатализатора объединяют с сокатализатором с образованием каталитической системы. Каталитическая система представляет собой систему, которая образует полимер на основе олефина при контакте с олефином в условиях полимеризации. Каталитическая система может необязательно включать внешний донор электронов, агент, ограничивающий активность катализатора, и/или различные другие компоненты.

В настоящем документе термин «сокатализатор» означает вещество, способное превращать прокатализатор в активный катализатор полимеризации. Сокатализатор может содержать гидриды, алкилы или арилы алюминия, лития, цинка, олова, кадмия, бериллия, магния и их комбинации. В одном варианте осуществления сокатализатор представляет собой сокатализатор гидрокарбилалюминия, представленный формулой R₃Al, где каждая группа R представляет собой алкильный, циклоалкильный, арильный или водородистый радикал; по меньшей мере одна R представляет собой углеводородный радикал; два или три радикала R могут быть соединены в циклический радикал с образованием гетероциклической структуры; каждая R может быть одинаковой или разной; и каждая R, которая представляет собой гидрокарбильный радикал, имеет от 1 до 20 атомов углерода и предпочтительно от 1 до 10 атомов углерода. В дополнительном варианте осуществления каждый алкильный радикал может представлять собой прямую или разветвленную цепь, а такой гидрокарбильный радикал может представлять собой смешанный радикал, т.е. радикал может содержать алкильную, арильную и/или циклоалкильную группы. Не имеющие ограничительного характера примеры подходящих радикалов представляют собой метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, трет-бутил, н-пентил, неопентил, н-гексил, 2-метилпентил, н-гептил, н-октил, изооктил, 2-этилгексил, 5,5-диметилгексил, н-нонил, н-децил, изодецил, н-ундецил, н-додецил.

Не имеющие ограничительного характера примеры подходящих гидрокарбилалюминиевых соединений представляют собой триизобутилалюминий, три-н-гексилалюминий, диизобутилалюминийгидрид, ди-н-гексилалюминийгидрид, дигидрид изобутилалюминия, дигидрид н-гексилалюминия, диизобутилгексилалюминий, изобутилдигексилалюминий, триметилалюминий, триэтилалюминий, три-н-пропилалюминий, триизопропилалюминий, три-н-бутилалюминий, три-н-октилалюминий, три-н-децилалюминий, три-н-додецилалюминий. В одном варианте осуществления предпочтительные сокатализаторы выбраны из триэтилалюминия, триизобутилалюминия, три-н-гексилалюминия, диизобутилалюминийгидрида и ди-н-гексилалюминийгидрида, а наиболее предпочтительным сокатализатором является триэтилалюминий.

В одном варианте осуществления сокатализатор представляет собой алюмоорганическое соединение, представленное формулой R_nAlX_3–n, где n = 1 или 2, R — алкил, а X — галогенид или алкоксид. Не имеющие ограничительного характера примеры подходящих соединений представляют собой метилалюмоксан, изобутилалюмоксан, этоксид диэтилалюминия, хлорид диизобутилалюминия, тетраэтилдиалюмоксан, тетраизобутилдиалюмоксан, хлорид диэтилалюминия, дихлорид этилалюминия, дихлорид метилалюминия и хлорид диметилалюминия.

В одном варианте осуществления композиция катализатора включает в себя внешний донор электронов. В настоящем документе термин «внешний донор электронов» означает соединение, добавляемое независимо от формирования прокатализатора и содержащее по меньшей мере одну функциональную группу, которая способна предоставлять пару электронов атому металла. Без стремления к ограничению какой-либо конкретной теорией считается, что внешний донор электронов улучшает стереоселективность катализатора (т.е. снижает количество растворимого в ксилоле материала в полимере-форманте).

В одном варианте осуществления внешний донор электронов можно выбрать из одного или более следующих соединений: алкоксисилан, амин, простой эфир, карбоксилат, кетон, амид, карбамат, фосфин, фосфат, фосфит, сульфонат, сульфон и/или сульфоксид.

В одном варианте осуществления внешний донор электронов представляет собой алкоксисилан. Алкоксисилан имеет следующую общую формулу: SiR_m(OR')_4-m (I), где каждая из групп R независимо представляет собой водород, или углеводородную группу, или аминогруппу, необязательно замещенные одним или более заместителями, содержащими один или более гетероатомов из группы 14, 15, 16 или 17, причем указанная группа R' содержит до 20 атомов, не считая водорода и галогена; R’ представляет собой C_1–4 алкильную группу; и m составляет 0, 1, 2 или 3. В одном варианте осуществления R представляет собой C_6–12 арил, алкил или аралкил, C_3–12 циклоалкил, C_3–12 разветвленный алкил или C_3–12 циклическую или ациклическую аминогруппу, R’ представляет собой C_1–4 алкил, и m равно 1 или 2. Не имеющие ограничительного характера примеры подходящих композиции на основе силана включают дициклопентилдиметоксисилан, ди-трет-бутилдиметоксисилан, метилциклогексилдиметоксисилан, метилциклогексилдиэтоксисилан, этилциклогексилдиметоксисилан, дифенилдиметоксисилан, диизопропилдиметоксисилан, ди-н-пропилдиметоксисилан, диизобутилдиметоксисилан, диизобутилдиэтоксисилан, изобутилизопропилдиметоксисилан, ди-н-бутилдиметоксисилан, циклопентилтриметоксисилан, изопропилтриметоксисилан, н-пропилтриметоксисилан, н-пропилтриэтоксисилан, этилтриэтоксисилан, тетраметоксисилан, тетраэтоксисилан, диэтиламинотриэтоксисилан, циклопентилпирролидинодиметоксисилан, бис(пирролидино)диметоксисилан, бис(пергидроизохинолино)диметоксисилан и диметилдиметоксисилан. В одном варианте осуществления композиция на основе силана представляет собой дициклопентилдиметоксисилан (DCPDMS), метилциклогексилдиметоксисилан (MChDMS), диизопропилдиметоксисилан (DIPDMS), н-пропилтметоксисилан (NPTMS), диэтиламинотриэтоксисилан (DATES) или н-пропилтриэтоксисилан (PTES) и любую их комбинацию.

В одном варианте осуществления внешний донор может представлять собой смесь по меньшей мере 2 алкоксисиланов. В дополнительном варианте осуществления смесь может содержать дициклопентилдиметоксисилан и метилциклогексилдиметоксисилан, дициклопентилдиметоксисилан и тетраэтоксисилан или дициклопентилдиметоксисилан и н-пропилтриэтоксисилан.

В одном варианте осуществления внешний донор электронов выбран из одного или более из бензоата и/или сложного эфира диола. В другом варианте осуществления внешний донор электронов представляет собой 2,2,6,6-тетраметилпиперидин. В еще одном варианте осуществления внешний донор электронов представляет собой диэфир.

В одном варианте осуществления композиция катализатора включает в себя агент, ограничивающий активность (ALA). В настоящем документе термин «агент, ограничивающий активность» (ALA) относится к материалу, который снижает активность катализатора при повышенной температуре (т.е. при температуре выше около 85°C). ALA ингибирует или иным образом предотвращает нарушение в работе реактора полимеризации и обеспечивает непрерывность процесса полимеризации. Как правило, при повышении температуры реакции активность катализаторов Циглера-Натта возрастает. Катализаторы Циглера-Натта, как правило, также сохраняют высокую активность вблизи температуры точки размягчения полученного полимера. Тепло, выделяемое при экзотермической реакции полимеризации, может вызывать образование агломератов из полимерных частиц и, в конечном счете, нарушать непрерывность процесса получения полимера. ALA снижает активность катализатора при повышенной температуре, тем самым предотвращая нарушения в работе реактора, снижает (или предотвращает) агломерацию частиц и обеспечивает непрерывность процесса полимеризации.

Агент, ограничивающий активность, может представлять собой сложный эфир карбоновой кислоты, диэфир, поли(алкенгликоль), сложный эфир поли(алкенгликоля), сложный эфир диола и их комбинации. Простой эфир карбоновой кислоты может представлять собой алифатический или ароматический простой эфир моно- или поликарбоновой кислоты. Не имеющие ограничительного характера примеры подходящих сложных эфиров монокарбоновых кислот включают этил- и метилбензоат, этил-п-метоксибензоат, метил-п-этоксибензоат, этил-п-этоксибензоат, этилакрилат, метилметакрилат, этилацетат, этил-п-хлорбензоат, гексил-п-аминобензоат, изопропилнафтенат, н-амилтолуат, этилциклогексаноат и пропилпивалат.

В одном варианте осуществления внешний донор электронов и/или агент, ограничивающий активность, можно добавлять в реактор по отдельности. В другом варианте осуществления внешний донор электронов и агент, ограничивающий активность, можно предварительно смешивать, а затем добавлять в реактор в виде смеси. В смеси можно использовать более одного внешнего донора электронов или более одного агента, ограничивающего активность. В одном варианте осуществления смесь состоит из дициклопентилдиметоксисилана и изопропилмиристата, дициклопентилдиметоксисилана и поли(этиленгликоль)лаурата, дициклопентилдиметоксисилана и изопропилмиристата с поли(этиленгликоль)диолеатом, метилциклогексилдиметоксисилана и изопропилмиристата, н-пропилтриметоксисилана и изопропилмиристата, диметилдиметоксисилана и метилциклогексилдиметоксисилана с изопропилмиристатом, дициклопентилдиметоксисилана и н-пропилтриэтоксисилана с изопропилмиристатом, дициклопентилдиметоксисилана и тетраэтоксисилана, изопропилмиристата, пентилвалерата и их комбинаций.

В одном варианте осуществления композиция катализатора включает в себя любой из вышеупомянутых внешних доноров электронов в комбинации с любыми из вышеупомянутых агентов, ограничивающих активность.

Было обнаружено, что описанная выше каталитическая система особенно хорошо подходит для получения гетерофазной полимерной композиции по настоящему описанию.

Из-за физических свойств полипропиленовой композиции настоящего описания, особенно свойств текучести композиции, композиция хорошо подходит для получения отлитых изделий. Например, полипропиленовую композицию можно использовать для литья под давлением, формования раздувом и центробежного формования.

Полипропиленовую полимерную композицию по настоящему описанию можно использовать для изготовления множества разнообразных изделий и продуктов. Поскольку полимерная композиция имеет высокую прозрачность в сочетании с превосходными характеристиками ударопрочности, полимерная композиция особенно хорошо подходит для изготовления контейнеров для хранения. Например, контейнер для хранения может представлять собой упаковку для пищевых продуктов. Благодаря свойствам ударопрочности полимера контейнер для хранения, например, можно использовать для помещения продуктов в морозильную камеру. Например, на фиг. 1 представлен один вариант осуществления контейнера для хранения, изготовленного в соответствии с настоящим описанием. Как показано, контейнер 10 для хранения включает в себя часть 14 контейнера, которая образует полое внутреннее пространство для приема одного или более предметов. Часть 14 контейнера может соответствовать крышке 12. Крышка 12 может включать в себя канал и фланец, которые входят в зацепление с ободом части 14 контейнера. В соответствии с настоящим описанием содержимое контейнера 10 можно просматривать через стенки контейнера.

Помимо контейнеров для пищевых продуктов можно изготавливать различные другие контейнеры для хранения в соответствии с настоящим описанием. Например, с помощью полимерной композиции по настоящему описанию можно изготавливать более крупные контейнеры для хранения. Например, более крупные контейнеры для хранения можно проектировать с возможностью хранения различных предметов на чердаке, в гараже или в другом месте для хранения, где могут наблюдаться колебания температуры.

Настоящее описание можно лучше понять со ссылкой на следующие примеры.

Примеры

Получали два различных образца гетерофазных полипропиленовых сополимеров в соответствии с настоящим описанием и проверяли их различные свойства, включая ударную вязкость и мутность. Был также получен сравнительный пример, содержащий меньшие количества этилена в полимере второй фазы. Гетерофазные сополимеры получали по существу с использованием описанного выше способа в сочетании с описанным выше катализатором. В частности, сополимеры получали в установке с двумя реакторами, в которой матричный полимер получали в первом газофазном реакторе, а затем содержимое первого реактора переносили во второй газофазный реактор. В качестве сомономера использовали этилен. Содержание этилена контролировали в полимере первой фазы и полимере второй фазы.

Получали образцы полимерных гранул, которые вводили в образцы путем литья под давлением. К полимеру добавляли пакет добавок, содержащий 1000 ч/млн пентаэритритолтетракис(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионата); 1000 ч/млн трис(2,4-дитрет-бутилфенил)фосфита; 180 ч/млн поглотителя кислоты (гидротальцита); 2000 ч/млн моностеарата глицерина и 4000 ч/млн осветляющего агента. Например, образцы изготавливали в соответствии с тестом D4101 стандарта ASTM для получения образцов для испытаний на изгиб и испытаний по Изоду.

Ниже приведены условия полимеризации для трех образцов. Для получения полимеров использовали газофазные реакторы.

Образец № 1 Образец № 2 Образец № 3 Реактор 1 Температура, °C 72 65 65 Катализатор Al/Ti 49 35 35 Продолжительность пребывания, ч 2,8 1,7 1,1 Реактор 2 Температура, °C 65 65 65 Продолжительность пребывания катализатора 3,1 2,8 1,8

Получали следующие полипропиленовые композиции.

Образец № 1 Образец № 2 Образец № 3 Полимер первой фазы MFR1, г/10 мин 44 37 26 XS1, % 1,5 6 6 Полимер первой и второй фаз MFR2, г/10 мин 16 18 21 XS2, % 30 18,4 19,2 Этилен в XS,% 42 65,2 61,8 Этилен в XI,% – 36 22 B-значение по Кенигу для XS 0,9 0,7 0,75 B-значение по Кенигу для XI – 0,15 0,19

Описанные выше композиции проверяли на наличие различных свойств. Были получены следующие результаты.

Образец № 1 Образец № 2 Образец № 3 Модуль упругости при изгибе, МПа 970 708 721 По Гарднеру при 0°C, дюйм-фунтов 300 227 246 По Гарднеру при -20°C, дюйм-фунтов 230 338 374 Мутность на 1 мм, % > 99 42 21 Прозрачность при 1 мм, % < 50 92 98 Пик тангенса δ, °C -45, 0 -105, -40, 5 -100, -45, 5 Степень кристалличности < 3 58,3 42,3 Средний размер частиц 1,2 3,4 2,2

Образец № 2 и образец № 3, описанные выше, получали в соответствии с настоящим описанием. Эти образцы продемонстрировали значительно лучшие свойства ударопрочности при температуре -20°C.

Эти и другие модификации и вариации настоящего изобретения могут быть реализованы специалистами средней квалификации в данной области без отступления от сущности и объема настоящего изобретения, которые более конкретно изложены в прилагаемой формуле изобретения. Кроме того, следует понимать, что аспекты различных вариантов осуществления могут быть как полностью, так и частично взаимозаменяемыми. Более того, специалистам в данной области будет понятно, что приведенное выше описание приводится только в качестве примера и не предназначено для ограничения изобретения, которое дополнительно описано в прилагаемой формуле изобретения.

Изобретение относится к полипропиленовой композиции и может быть использовано для производства различных изделий, таких как упаковка или контейнеры. Полипропиленовая композиция для получения отлитых изделий, содержит полимер первой фазы, содержащий статистический сополимер полипропилена, содержащий этилен, причем сополимер имеет содержание растворимых в ксилоле веществ от более 0,5% до менее 10% по массе и имеет скорость течения расплава от 20 г/10 мин до 50 г/10 мин, измеренную в соответствии ASTM D 1238, при 230°C с грузом 2,16 кг; полимер второй фазы в комбинации с полимером первой фазы, причем полимер второй фазы содержит сополимер пропилена и этилена. При этом полипропиленовая композиция имеет скорость течения расплава от 10 г/10 мин до 30 г/10 мин, измеренную в соответствии ASTM D 1238, при 230°C с грузом 2,16 кг, и соотношение скорости течения расплава полимера первой фазы к скорости течения расплава полипропиленовой композиции больше или равно 1 и менее чем или равно 2. Также полипропиленовая композиция имеет растворимую в ксилоле часть и нерастворимую в ксилоле часть, при этом полипропиленовая композиция имеет общее содержание растворимых в ксилоле веществ от 12% до 25% по массе, растворимая в ксилоле часть содержит этилен в количестве от около 55% до около 70% по массе, нерастворимая в ксилоле часть содержит этилен в количестве от 15% до 40% по массе. Дополнительно изобретение относится к отлитому изделию, изготовленному из полипропиленовой композиции и контейнеру для хранения, изготовленному из полипропиленовой композиции. Технический результат изобретения заключается в создании полипропиленовых полимерных композиций с улучшенным балансом свойств, например, с превосходными свойствами прозрачности в комбинации со свойствами ударопрочности при температурах ниже нуля. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл., 3 пр.

1. Полипропиленовая композиция для получения отлитых изделий, содержащая:

полимер первой фазы, содержащий статистический сополимер полипропилена, содержащий этилен, причем сополимер имеет содержание растворимых в ксилоле веществ от более 0,5% до менее 10% по массе и имеет скорость течения расплава от 20 г/10 мин до 50 г/10 мин, измеренную в соответствии ASTM D 1238, при 230°C с грузом 2,16 кг;

полимер второй фазы в комбинации с полимером первой фазы, причем полимер второй фазы содержит сополимер пропилена и этилена; и

где

полипропиленовая композиция имеет скорость течения расплава от 10 г/10 мин до 30 г/10 мин, измеренную в соответствии ASTM D 1238, при 230°C с грузом 2,16 кг, и

соотношение скорости течения расплава полимера первой фазы к скорости течения расплава полипропиленовой композиции больше или равно 1 и менее чем или равно 2,

полипропиленовая композиция имеет растворимую в ксилоле часть и нерастворимую в ксилоле часть, при этом полипропиленовая композиция имеет общее содержание растворимых в ксилоле веществ от 12% до 25% по массе,

растворимая в ксилоле часть содержит этилен в количестве от 55% до 70% по массе,

нерастворимая в ксилоле часть содержит этилен в количестве от 15% до 40% по массе.

2. Полипропиленовая композиция по п. 1, причем композиция дополнительно содержит осветлитель и при этом полипропиленовая композиция имеет мутность на 1 мм менее 45%.

3. Полипропиленовая композиция по п. 1 или 2, в которой полимер второй фазы представлен в форме частиц полимера, диспергированных в полимере первой фазы, причем частицы полимера имеют средний размер частиц, который больше или равен 1 мкм и менее 8 мкм.

4. Полипропиленовая композиция по п. 1, в которой содержание этилена в растворимой в ксилоле части полипропиленовой композиции составляет от 60% до 70% по массе.

5. Полипропиленовая композиция по п. 1, в которой содержание этилена в нерастворимой в ксилоле части полипропиленовой композиции составляет от 20% до 38% по массе.

6. Полипропиленовая композиция по любому из предшествующих пунктов, причем композиция имеет модуль упругости при изгибе от 500 МПа до 1000 МПа.

7. Полипропиленовая композиция по любому из предшествующих пунктов, причем композиция имеет ударную вязкость по Гарднеру при температуре -20°C от 300 дюйм-фунтов до 500 дюйм-фунтов.

8. Полипропиленовая композиция по п. 4, в которой статистический сополимер полипропилена в полимере первой фазы содержит этилен в количестве от 1% до 4% по массе.

9. Полипропиленовая композиция по п. 4, в которой сополимер пропилена и этилена в полимере второй фазы содержит этилен в количестве более 75% и менее 95% по массе.

10. Полипропиленовая композиция по любому из предшествующих пунктов, в которой полимер второй фазы присутствует в полипропиленовой композиции в количестве от 15% до 50% по массе.

11. Полипропиленовая композиция по любому из предшествующих пунктов, причем полипропиленовая композиция имеет общее содержание растворимых в ксилоле веществ от 15% до 21% по массе.

12. Полипропиленовая композиция по любому из предшествующих пунктов, причем полипропиленовая композиция имеет мутность при 1 мм от 15% до 45%.

13. Полипропиленовая композиция по любому из предшествующих пунктов, причем полипропиленовая композиция имеет прозрачность более 90%.

14. Полипропиленовая композиция по любому из предшествующих пунктов, причем полипропиленовая композиция имеет прозрачность более 92%.

15. Полипропиленовая композиция по любому из предшествующих пунктов, причем полипропиленовая композиция имеет скорость течения расплава от 15 г/10 мин до 30 г/10 мин, измеренную в соответствии ASTM D 1238, при 230°C с грузом 2,16 кг.

16. Полипропиленовая композиция по любому из предшествующих пунктов, в которой полимер полипропилена в полимере первой фазы получен катализом по Циглеру-Натту, и при этом сополимер пропилена и этилена в полимере второй фазы также получен катализом по Циглеру-Натту.

17. Полипропиленовая композиция по п. 16, в которой катализатор Циглера-Натта, используемый для получения полимера полипропилена из полимера первой фазы и сополимера пропилена и этилена из полимера второй фазы, включает в себя внутренний донор электронов, содержащий замещенный фениленароматический сложный диэфир.

18. Полипропиленовая композиция по п. 16, в которой полимер второй фазы образован в присутствии полимера первой фазы.

19. Полипропиленовая композиция по любому из предшествующих пунктов, причем полипропиленовая композиция демонстрирует по меньшей мере три пика тангенса дельта при трех различных температурах.

20. Полипропиленовая композиция по любому из предшествующих пунктов, причем композиция дополнительно содержит антацид и антиоксидант.

21. Отлитое изделие, изготовленное из полипропиленовой композиции по любому из предшествующих пунктов.

22. Отлитое изделие по п. 21, причем отлитое изделие представляет собой изделие, полученное литьем под давлением.

23. Контейнер для хранения, изготовленный из полипропиленовой композиции по любому из пп. 1-20.

24. Контейнер для хранения по п. 23, причем контейнер для хранения представляет собой контейнер для пищевых продуктов.