Пенопластовый лист из ПП-ВПР с хорошими сопротивлением сжатию и восстанавливаемостью Российский патент 2025 года по МПК C08J9/00 C08L23/12 C08K3/01 C08K3/34 

Сущность изобретения

Изобретение относится к вспененному листу, состоящему из полипропиленовой композиции, содержащей по меньшей мере 85 масс. %, например, от 85 до 99,5 масс. %, полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и от 0,5 до 15 масс. % нуклеирующего агента (НА), при этом вспененный лист имеет толщину менее 0,5 мм или толщину 2,0 мм или более. Изобретение также относится к вспененному материалу, состоящему из полипропиленовой композиции, а также к применению полипропиленовой композиции, содержащей по меньшей мере 85 масс. %, например, от 85 до 99,5 масс. %, полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и от 0,5 до 15 масс. % нуклеирующего агента (НА), для получения вспененного материала.

Уровень техники

Пенопласты различной толщины используют в самых разных областях применения. Например, толстые пенопласты обычно используют в упаковке, а также в различных областях применения, таких как автомобилестроение, строительство и конструкции. В упаковке пенопласты используют для защиты товаров во время транспортировки, а в области строительных и конструкционных применений пенопласты обычно используют в качестве подложек напольных покрытий и изоляционных материалов. Примером применения тонких пенопластов является мембраны громкоговорителей. Пенопласты, используемые в этих областях применения, должны обладать достаточной несущей способностью (измеряемой как сопротивление сжатию или сопротивление растяжению) в сочетании с хорошей восстанавливаемостью после снятия нагрузки (измеряемой как средняя восстанавливаемость после воздействия нагрузки). Обычно в этих приложениях используют пенополистирол и пенопласты на основе ПЭНП. Пенопласты из ПС обладают отличной несущей способностью, но восстанавливаемость их является низкой. С другой стороны, пенопласты на основе ПЭНП обладают хорошей восстанавливаемостью, но несущая способность является недостаточной. Поэтому задача состояла в том, чтобы разработать техническое решение для пенопластов, которое обладает хорошей несущей способностью в сочетании с отличной восстанавливаемостью.

Описание изобретения

С этой целью, в первом воплощении изобретения предложен вспененный лист, состоящий из полипропиленовой композиции, содержащей, предпочтительно состоящей из по меньшей мере 85 масс. %, например от 85 до 99,5 масс. %, полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и от 0,5 до 15 масс. % нуклеирующего агента (НА), причем вспененный лист имеет толщину менее 0,5 мм или толщину 2,0 мм или более.

Во втором воплощении изобретения предложен вспененный материал, состоящий из полипропиленовой композиции и соответствующий следующим соотношениям (I) и (II)

сопротивление сжатию на 25%/(плотность пенопласта)²>0,018 кПа/(кг/м³)² (I)

где

сопротивление сжатию на 25% - это сопротивление сжатию, определяемое в соответствии с ISO 3386-1 при сжатии на 25% без циклов предварительного сжатия [0], в кПа,

плотность пенопласта - это плотность пенопласта, определяемая в соответствии с ISO 845, в кг/м³;

сопротивление сжатию на 40%/(плотность пенопласта)²>0,020 кПа/(кг/м³)² (II)

где

сопротивление сжатию на 40% - это сопротивление сжатию, определяемое в соответствии с IS03386-1 при сжатии на 40% без циклов предварительного сжатия [0], в кПа,

плотность пенопласта - это плотность пенопласта, определяемая в соответствии с ISO 845, в кг/м³,

и дополнительно имеющий восстанавливаемость, определяемую в соответствии со способом, указанным в приведенных в настоящем описании примерах, по меньшей мере 85%.

Вспененный лист и вспененный материал согласно данному изобретению могут быть обеспечены с различными толщинами. Например, тонкие вспененные листы и вспененные материалы можно использовать в нескольких областях применения, таких как мембраны громкоговорителей, обычно требующие толщины менее 0,5 мм, в то время как толстые вспененные листы и вспененные материалы обычно используют в таких областях применения, как подложки напольных покрытий и изоляционные материалы, или же автомобильные детали, обычно требующие толщины 2,0 мм или более. Вспененный лист и вспененный материал согласно изобретению неожиданно обладают хорошей сжимаемостью и одновременно хорошей восстанавливаемостью, тем самым преодолевая проблемы пенополистирола и пенопластов на основе ПЭНП, как описано выше.

Вспененный лист согласно первому воплощению предпочтительно соответствует следующему соотношению (I)

сопротивление сжатию на 25%/(плотность пенопласта)²>0,018 кПа/(кг/м³)² (I)

где

сопротивление сжатию на 25% - это сопротивление сжатию, определяемое в соответствии с ISO 3386-1 при сжатии на 25% без циклов предварительного сжатия [0], в кПа,

плотность пенопласта - это плотность пенопласта, определяемая в соответствии с ISO 845, в кг/м³.

Вспененный лист согласно первому воплощению предпочтительно соответствует следующему соотношению (II)

сопротивление сжатию на 40%/(плотность пенопласта)²>0,020 кПа/(кг/м³)² (II)

где

сопротивление сжатию на 40% - это сопротивление сжатию, определяемое в соответствии с ISO 3386-1 при сжатии на 40% без циклов предварительного сжатия [0], в кПа,

плотность пенопласта - это плотность пенопласта, определяемая в соответствии со стандартом ISO 845, в кг/м³.

Вспененный лист согласно первому воплощению предпочтительно имеет восстанавливаемость, определяемую согласно способу, указанному в примерах в данном описании, по меньшей мере 85%.

Более предпочтительно, вспененный лист согласно первому воплощению соответствует соотношениям (I) и (II) и обладает восстанавливаемостью, определяемой в соответствии со способом, указанным в примерах в данном описании, по меньшей мере 85%.

Вспененный материал согласно второму воплощению предпочтительно имеет форму вспененного листа, где полипропиленовая композиция содержит, предпочтительно состоит из, по меньшей мере 85 масс. %, например от 85 до 99,5 масс. % полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и от 0,5 до 15 масс. % нуклеирующего агента (НА), и вспененный лист имеет толщину менее 0,5 мм или толщину 2,0 мм или более.

В последующем описании представлены все воплощения данного изобретения, включая любые предпочтительные варианты, если явно не указано обратное.

Полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР)

Полипропилен с высокой прочностью расплава является разветвленным и, таким образом, отличается от линейного полипропилена тем, что полипропиленовая основная цепь включает боковые цепи, тогда как неразветвленный полипропилен, то есть линейный полипропилен, не включает боковые цепи. Боковые цепи оказывают значительное влияние на реологию полипропилена. Соответственно, линейные полипропилены и полипропилены с высокой прочностью расплава можно четко различить по их текучести под нагрузкой.

Разветвленность может быть обычно достигнута путем использования конкретных катализаторов, то есть конкретных одноцентровых катализаторов, или путем химической модификации. Относительно получения разветвленного полипропилена, полученного с использованием конкретного катализатора, дана ссылка на ЕР 1892264. В отношении разветвленного полипропилена, полученного химической модификацией, дана ссылка на ЕР 0879830 А1. В таком случае разветвленный полипропилен также называют полипропиленом с высокой прочностью расплава. Полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) согласно данному изобретению получают путем химической модификации полипропилена (ПП), как описано более подробно ниже. ПП-ВПР коммерчески доступен от Borealis AG под торговым наименованием Daploy™.

Таким образом, полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) имеет прочность F₃₀ расплава более 25,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава более 205 мм/с, предпочтительно имеет прочность расплава F₃₀ от более 25,0 до 50,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от более 205 до 300 мм/с, чтобы обеспечить конечную полипропиленовую композицию с хорошими свойствами сдвигового разжижения. Прочность F₃₀ расплава и растяжимость v₃₀ расплава измеряют в соответствии с ISO 16790:2005.

В предпочтительном воплощении полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) имеет

(а) прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 45,0 сН, предпочтительно от более 25,0 до 42,0 сН и наиболее предпочтительно от более 25,0 сН до 40,0 сН; и

(b) растяжимость v₃₀ расплава от 210 до 300 мм/с, более предпочтительно от 215 до 290 мм/с, еще более предпочтительно от 220 до 270 мм/с и наиболее предпочтительно от 225 до 260 мм/с.

В особенно предпочтительном воплощении полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) имеет прочность F₃₀ расплава более 25,0-45,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 210 до 300 мм/с, например, прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 42,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 215 до 290 мм/с или прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 40,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 220 до 270 мм/с или прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 40,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 225 до 260 мм/с.

Кроме того, предпочтительно, чтобы полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) имел показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С), измеренный в соответствии с ISO 1133, не более 15,0 г/10 мин, более предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 15,0 г/10 мин, еще более предпочтительно в диапазоне от 1,0 до 15,0 г/10 мин, например в диапазоне от 1,5 до 15,0 г/10 мин.

В особенно предпочтительном воплощении полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) имеет показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С), измеренный в соответствии со стандартом ISO 1133, не более 7,0 г/10 мин, предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 7,0 г/10 мин, более предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 6,5 г/10 мин, еще более предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 6,0 г/10 мин, и еще более предпочтительно в диапазоне от 1,0 до 6,0 г/10 мин, например в диапазоне от 1,5 до 5,0 г/10 мин.

Соответственно, в одном конкретном воплощении полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) имеет

(a) показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) не более 15,0 г/10 мин, более предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 15,0 г/10 мин, еще более предпочтительно в диапазоне от 1,0 до 15,0 г/10 мин, например в диапазоне от 1,5 до 15,0 г/10 мин;

(b) прочность F₃₀ расплава более 25,0 сН, предпочтительно от более 25,0 до 50,0 сН, более предпочтительно от более 25,0 до 45,0 сН, еще более предпочтительно от более 25,0 до 42,0 сН и наиболее предпочтительно от более 25,0 сН до 40,0 сН; и

(c) растяжимость v₃₀ расплава более 205 мм/с, предпочтительно от более 205 до 300 мм/с, более предпочтительно от 210 до 300 мм/с, еще более предпочтительно от 215 до 290 мм/с, еще более предпочтительно от 220 до 270 мм/с и наиболее предпочтительно от 225 до 260 мм/с.

В особенно предпочтительном варианте осуществления полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) имеет

(a) показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) не более 7,0 г/10 мин, предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 7,0 г/10 мин, более предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 6,5 г/10 мин, еще более предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 6,0 г/10 мин, и еще более предпочтительно в диапазоне от 1,0 до 6,0 г/10 мин, например в диапазоне от 1,5 до 5,0 г/10 мин; и

(b) прочность F₃₀ расплава более 25,0 сН, предпочтительно от более 25,0 до 50,0 сН, более предпочтительно от более 25,0 до 45,0 сН, еще более предпочтительно от более 25,0 до 42,0 сН и наиболее предпочтительно от более 25,0 сН до 40,0 сН; и

(c) растяжимость v₃₀ расплава более 205 мм/с, предпочтительно от более 205 до 300 мм/с, более предпочтительно от 210 до 300 мм/с, еще более предпочтительно от 215 до 290 мм/с, еще более предпочтительно от 220 до 270 мм/с и наиболее предпочтительно от 225 до 260 мм/с.

Соответственно, в конкретном воплощении полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) имеет показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 0,5 до 15,0 г/10 мин, прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 45,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 210 до 300 мм/с, например, показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 1,0 до 15,0 г/10 мин, прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 42,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 215 до 290 мм/с, или показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 1,0 до 15,0 г/10 мин, прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 40,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 220 до 270 мм/с, или показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 1,5 до 15,0 г/ 10 мин, прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 40,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 225 до 260 мм/с.

Соответственно, в другом конкретном воплощении полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) имеет показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 0,5 до 7,0 г/10 мин, прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 45,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 210 до 300 мм/с, например, показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 1,0 до 15,0 г/10 мин, прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 42,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 215 до 290 мм/с, или показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 1,0 до 6,0 г/10 мин, прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 40,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 220 до 270 мм/с, или показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 1,5 до 5,0 г/ 10 мин, прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 40,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 225 до 260 мм/с.

Предпочтительно, полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) имеет температуру плавления по меньшей мере 130°С, более предпочтительно по меньшей мере 135°С и наиболее предпочтительно по меньшей мере 140°С. Температура кристаллизации предпочтительно составляет по меньшей мере 110°С, более предпочтительно по меньшей мере 120°С.

Кроме того, полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) может представлять собой статистический сополимер пропилена с высокой прочностью расплава (СПП-ВПР) или гомополимер пропилена с высокой прочностью расплава (ГПП-ВПР), причем последний является предпочтительным.

Для целей данного изобретения выражение «гомополимер пропилена» относится к полипропилену, который состоит по существу, то есть по меньшей мере на 97 мол.%, предпочтительно по меньшей мере на 98 мол.%, более предпочтительно по меньшей мере на 99 мол.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере на 99,8 мол.% из пропиленовых звеньев. В предпочтительном воплощении в гомополимере пропилена обнаруживают только пропиленовые звенья.

В случае, если полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) представляет собой статистический сополимер пропилена с высокой прочностью расплава (СПП-ВПР), он содержит мономеры, сополимеризуемые с пропиленом, например, такие сомономеры, как этилен и/или С₄-С₁₂ α-олефины, в частности этилен и/или С₄-С₁₀ α-олефины, например, 1-бутен и/или 1-гексен. Предпочтительно статистический сополимер пропилена с высокой прочностью расплава (СПП-ВПР) содержит, особенно состоит из, мономеров, сополимеризуемых с пропиленом, из группы, состоящей из этилена, 1 бутена и 1-гексена. В частности, статистический сополимер пропилена с высокой прочностью расплава (СПП-ВПР) содержит, помимо пропилена, звенья, полученные из этилена и/или 1-бутена. В предпочтительном воплощении статистический сополимер пропилена с высокой прочностью расплава (СПП-ВПР) состоит только из звеньев, полученных из этилена и пропилена. Содержание сомономера в статистическом сополимере пропилена с высокой прочностью расплава (СПП-ВПР) предпочтительно находится в диапазоне от более 0,2 до 10,0 мол.%, еще более предпочтительно в диапазоне от более 0,5 до 7,0 мол.%.

В этой связи следует отметить, что полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР), представляющий собой либо гомополимер пропилена с высокой прочностью расплава (ГПП-ВПР), либо статистический сополимер пропилена с высокой прочностью расплава (СПП-ВПР), может содержать дополнительно ненасыщенные мономеры, отличные от сомономеров, определенных для статистического сополимера пропилена с высокой прочностью расплава (СПП-ВПР). Другими словами, гомополимер пропилена с высокой прочностью расплава (ГПП-ВПР) или статистический сополимер пропилена с высокой прочностью расплава (СПП-ВПР) могут содержать ненасыщенные звенья, такие как бифункционально ненасыщенный мономер (мономеры) и/или многофункционально ненасыщенный низкомолекулярный полимер (полимеры), как подробно определено ниже, отличающиеся от пропилена, этилена и других С₄-С₁₂ α-олефинов. Соответственно определение гомополимера и сополимера при рассмотрении полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) относится фактически к немодифицированному полипропилену, то есть к полипропилену (ПП), который предпочтительно представляет собой линейный полипропилен (ЛПП), используемый для получения полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) путем химической модификации, как подробно определено ниже.

Соответственно, в одном предпочтительном воплощении полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) содержит

(a) в случае гомополимера пропилена с высокой прочностью расплава (ГПП-ВПР), звенья, полученные из

(i) пропилена и

(ii) бифункционально ненасыщенного мономера (мономеров) и/или многофункционально ненасыщенного низкомолекулярного полимера (полимеров),

или

(b) в случае статистического сополимера пропилена (СПП-ВПР) с высокой прочностью расплава, звенья, полученные из

(i) пропилена,

(ii) этилена и/или С₄-С₁₂ α-олефинов, например, 1-бутена и/или 1-гексена, предпочтительно этилена, и

(iii) бифункционально ненасыщенного мономера (мономеров) и/или многофункционально ненасыщенного низкомолекулярного полимера (полимеров).

«Бифункционально ненасыщенный» или «многофункционально ненасыщенный», используемые выше, означают предпочтительно наличие двух или более неароматических двойных связей, как, например, в дивинилбензоле или циклопентадиене или полибутадиене. Используют только такие би- или многофункционально ненасыщенные соединения, которые могут быть полимеризованы предпочтительно с помощью свободных радикалов (см. ниже). Ненасыщенные участки в би- или многофункционально ненасыщенных соединениях находятся в их химически связанном состоянии, а не фактически «ненасыщенными», поскольку все двойные связи используют для образования ковалентной связи с полимерными цепями немодифицированного полипропилена, то есть полипропилена (ГШ), предпочтительно линейного полипропилена (ЛПП).

Реакции бифункционально ненасыщенного(ых) мономера (мономеров) и/или многофункционально ненасыщенного низкомолекулярного полимера (полимеров), предпочтительно имеющего среднечисленную молекулярную массу (Mn)≤10000 г/моль, синтезированного из одного и/или более ненасыщенных мономеров, с немодифицированным полипропиленом, то есть с полипропиленом (ПП), предпочтительно с линейным полипропиленом (ЛПП), осуществляют в присутствии агента, термически образующего свободные радикалы, например, агента, разлагающегося и образующего свободные радикалы, такого как термически разлагаемый пероксид.

Бифункционально ненасыщенные мономеры могут представлять собой

- дивиниловые соединения, такие как дивиниланилин, м-дивинилбензол, n-дивинилбензол, дивинилпентан и дивинилпропан;

- аллиловые соединения, такие как аллилакрилат, аллилметакрилат, аллилметилмалеат и аллилвиниловый эфир;

- диены, такие как 1,3-бутадиен, хлоропрен, циклогексадиен, циклопентадиен, 2,3-диметилбутадиен, гептадиен, гексадиен, изопрен и 1,4-пентадиен;

- ароматический и/или алифатический бис(малеимид), бис(цитраконимид) и смеси этих ненасыщенных мономеров.

Особенно предпочтительными бифункционально ненасыщенными мономерами являются 1,3-бутадиен, изопрен, диметилбутадиен и дивинилбензол.

Многофункционально ненасыщенный низкомолекулярный полимер, предпочтительно имеющий среднечисленную молекулярную массу (Mn)≤10000 г/моль, может быть синтезирован из одного или более ненасыщенных мономеров.

Примерами таких низкомолекулярных полимеров являются:

- полибутадиены, особенно те, у которых различные микроструктуры в полимерной цепи, то есть 1,4-цис, 1,4-транс и 1,2-(винил) преимущественно находятся в 1,2-(виниловой) конфигурации

- сополимеры бутадиена и стирола, имеющие 1,2-(винил) в полимерной цепи.

Предпочтительным низкомолекулярным полимером является полибутадиен, в частности полибутадиен, имеющий более 50,0 масс. % бутадиена в 1,2-(виниловой) конфигурации.

Полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) может содержать более одного бифункционально ненасыщенного мономера и/или многофункционально ненасыщенного низкомолекулярного полимера. Еще более предпочтительно, общее количество бифункционально ненасыщенного мономера (мономеров) и многофункционально ненасыщенного низкомолекулярного полимера (полимеров) в полипропилене с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) составляет от 0,01 до 10,0 масс. % в расчете на указанный полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР).

В предпочтительном воплощении полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) не содержит добавок (Д). Соответственно, в случае, если данная полипропиленовая композиция содержит добавки (Д), эти добавки (Д) не вносят в полипропиленовую композицию при приготовлении полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР).

Полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) также предпочтительно имеет низкое содержание геля, обычно ниже 1,00 масс. %. Предпочтительно содержание геля составляет менее 0,80 масс. %, более предпочтительно менее 0,50 масс. %.

Как упоминалось выше, полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР), может быть получен путем обработки полипропилена (ПП), предпочтительно линейного полипропилена (ЛПП), термически разлагающимися агентами, образующими радикалы. Однако в таком случае существует высокий риск того, что полипропилен (ПП), предпочтительно линейный полипропилен (ПП), подвергается деструкции, что неблагоприятно. Таким образом, предпочтительно, когда химическую модификацию осуществляют путем дополнительного использования бифункционально ненасыщенного мономера (мономеров) и/или многофункционально ненасыщенного низкомолекулярного полимера (полимеров) в качестве химически связанного соединительного звена (звеньев). Подходящий способ получения полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР), например, раскрыт в ЕР 0787750, ЕР 0879830 А1 и ЕР 0890612 А2. Все документы включены в данное описание путем ссылки. При этом количество термически разлагающихся образующих радикалы агентов, предпочтительно пероксида, предпочтительно находится в диапазоне от 0,05 до 3,00 масс. % в расчете на количество полипропилена (ПП). Как правило, термически разлагающиеся образующие радикалы агенты добавляют вместе с бифункционально ненасыщенным мономером (мономерами) и/или с многофункционально ненасыщенным низкомолекулярным полимером (полимерами) к полипропилену (ПП), предпочтительно к линейному полипропилену (ЛПП). Однако также возможно, но менее предпочтительно, что сначала бифункционально ненасыщенный мономер (мономеры) и/или многофункционально ненасыщенный низкомолекулярный полимер (полимеры) добавляют к полипропилену (ПП), предпочтительно к линейному полипропилену (ЛПП), а затем добавляют термически разлагающиеся образующие радикалы агенты, или, наоборот, сначала термически разлагающиеся образующие радикалы агенты добавляют к полипропилену (ПП), предпочтительно к линейному полипропилену (ЛПП) и затем добавляют бифункционально ненасыщенный мономер (мономеры) и/или многофункционально ненасыщенный низкомолекулярный полимер (полимеры).

Что касается бифункционально ненасыщенного мономера (мономеров) и/или многофункционально ненасыщенного низкомолекулярного полимера (полимеров), используемого для получения полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР), то дается ссылка на раздел, приведенный выше.

Как указано выше, предпочтительно, когда бифункционально ненасыщенный мономер (мономеры) и/или многофункционально ненасыщенный низкомолекулярный полимер (полимеры) используют в присутствии термически разлагающегося образующего свободные радикалы агента.

Предпочтительными термически разлагающимися агентами, образующими свободными радикалы, являются пероксиды. Более предпочтительно термически разлагающиеся агенты, образующие свободные радикалы, выбирают из группы, состоящей из ацилпероксида, алкилпероксида, гидропероксида, сложного перэфира и пероксикарбоната.

В частности, предпочтительными являются следующие перечисленные пероксиды:

Ацилпероксиды: пероксид бензоила, 4-хлорбензоилпероксид, 3-метоксибензоилпероксид и/или метилбензоилпероксид.

Алкилпероксиды: аллил-трет-бутилпероксид, 2,2-бис(трет-бутилпероксибутан), 1,1-бис(трет-бутилперокси)-3,3,5-триметилциклогексан, н-бутил-4,4-бис(трет-бутилперокси)валерат, диизопропиламинометил-трет-амилпероксид, диметиламинометил-трет-амилпероксид, диэтиламинометил-трет-бутилпероксид, диметиламинометил-трет-бутилпероксид, 1,1-ди-(трет-амилперокси)циклогексан, трет-амилпероксид, трет-бутилкумилпероксид, трет-бутилпероксид и/или 1-гидроксибутил-н-бутилпероксид.

Перэфиры сложные и пероксикарбонаты: бутилпер ацетат, кумилперацетат, кумилперпропионат, циклогексилперацетат, ди-трет-бутилперадипат, ди-трет-бутилперазелат, ди-трет-бутилперглутарат, ди-трет-бутилперталат, ди-трет-бутилперсебацинат, 4-нитрокумилперпропионат, 1-фенилэтилпербензоат, фенилэтилнитропербензоат, трет-бутилбицикло-(2,2,1)гептанперкарбоксилат, трет-бутил-4-карбометоксипербутират, трет-бутилциклобутанперкарбоксилат, трет-бутилциклогексилпероксикарбоксилат, трет-бутилциклопентилперкарбоксилат, трет-бутилциклопропанперкарбоксилат, трет-бутилдиметилперциннамат, трет-бутил-2-(2,2-дифенилвинил)пербензоат, трет-бутил-4-метоксипербензоат, трет-бутилпербензоат, трет-бутилкарбоксициклогексан, трет-бутилпернафтоат, трет-бутилпероксиизопропилкарбонат, трет-бутилпертолуат, трет-бутил-1-фенилциклопропилперкарбоксилат, трет-бутил-2-пропилперпентен-2-оат, трет-бутил-1-метилциклопропилперкарбоксилат, трет-бутил-4-нитрофенилперацетат, трет-бутилнитрофенилпероксикарбамат, трет-бутил-N-сукцимидоперкарбоксилат, трет-бутилперкротонат, трет-бутилпермалеиновая кислота, трет-бутилперметакрилат, трет-бутилпероктоат, трет-бутилпероксиизопропилкарбонат, трет-бутилпер изобутират, трет-бутилперакрилат и/или трет-бутилперпропионат.

Также предусмотрены смеси этих вышеперечисленных агентов, образующих свободные радикалы.

Подходящим ПП-ВПР является WB140HMS™, коммерчески доступный от Borealis AG.

Полипропилен (ПП)

Как упоминалось выше, полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР), представляет собой модифицированный полипропилен, который получают путем взаимодействия полипропилена (ПП) с термически разлагающимся агентом, образующим свободные радикалы, и возможно, с бифункционально ненасыщенным мономером (мономерами) и/или с многофункционально ненасыщенным низкомолекулярным полимером (полимерами). Полипропилен (ПП) предпочтительно представляет собой линейный полипропилен (ЛПП) Предпочтительно, чтобы полипропилен (ПП), предпочтительно линейный полипропилен (ЛПП), имел показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С), измеренный в соответствии со ISO 1133, в диапазоне от 0,1 до 45,0 г/10 мин, например, от 0,1 до 40,0 г/10 мин или от 0,1 до 35,0 г/10 мин, более предпочтительно от 0,1 до 30,0 г/10 мин, еще более предпочтительно от 0,1 до 28,0 г/10 мин, и еще более предпочтительно от 0,1 до 25,0 г/10 мин.

Полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) отличается от полипропилена (ПП), который используют для его приготовления, тем, что основная цепь полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) включает боковые цепи, тогда как исходный продукт, то есть полипропилен (ПП), включая предпочтительный линейный полипропилен (ЛПП), не включает или почти не включает боковые цепи. Боковые цепи оказывают значительное влияние на реологию полипропилена. Соответственно, исходный продукт, то есть полипропилен (ПП), и полученный полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) можно четко различать по его текучести под нагрузкой.

Кроме того, как упоминалось выше, полипропилен (ПП) предпочтительно представляет собой линейный полипропилен (ЛПП). Те же соображения относятся к полипропилену (ПП'), который подробно обсуждается ниже и который также в предпочтительном воплощении является линейным полипропиленом (ЛПП'). Соответственно, во всех материалах данного изобретения термин «линейный полипропилен» указывает на то, что линейный полипропилен имеет неразветвленную или почти неразветвленную структуру. Ввиду отсутствия разветвлений линейные полипропилены, то есть линейный полипропилен (ЛПП) и линейный полипропилен (ЛПП'), предпочтительно характеризуются низкой растяжимостью V30 расплава и/или низкой прочностью F₃₀ расплава.

Таким образом, предпочтительно, линейный полипропилен (ЛПП) имеет

(a) прочность F₃₀ расплава менее 30,0 сН, предпочтительно менее 27,0 сН, более предпочтительно в диапазоне от 1,0 до менее 30,0 сН, еще более предпочтительно в диапазоне от 1,5 до менее 30,0 сН, и более предпочтительно в диапазоне от 2,0 до менее 27,0 сН, и еще более предпочтительно в диапазоне от 2,5 до менее 27,0 сН;

и

(b) растяжимость v₃₀ расплава ниже 220 мм/с, предпочтительно ниже 210 мм/с, более предпочтительно в диапазоне от 80 до 200 мм/с, наиболее предпочтительно в диапазоне от 100 до 200 мм/с.

Иными словами, предпочтительно, чтобы линейный полипропилен (ЛПП) имел прочность F₃₀ расплава менее 30,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава ниже 220 мм/с, предпочтительно прочность F₃₀ расплава менее 27,0 сН и растяжимость V₃₀ расплава ниже 210 мм/с, более предпочтительно прочность F₃₀ расплава в диапазоне от 1,0 до менее 30,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава в диапазоне от 80 до 200 мм/с, еще более предпочтительно прочность F₃₀ расплава в диапазоне от 1,5 до менее 30,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава в диапазоне от 100 до 200 мм/с, и еще более предпочтительно прочность F₃₀ расплава в диапазоне от 2,0 до менее 27,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава в диапазоне от 100 до 200 мм/с, например, прочность F₃₀ расплава в диапазоне от 2,5 до менее 27,0 сН.

Соответственно, в одном конкретном воплощении линейный полипропилен (ЛПП) имеет

(a) показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С), измеренный в соответствии со стандартом ISO 1133, в диапазоне от 0,1 до 45,0 г/10 мин, например от 0,1 до 40,0 г/10 мин или от 0,1 до 35,0 г/10 мин, более предпочтительно от 0,1 до 30,0 г/10 мин, еще более предпочтительно от 0,1 до 28,0 г/10 мин, и еще более предпочтительно от 0,1 до 25,0 г/10 мин;

(b) прочность F₃₀ расплава менее 30,0 сН, предпочтительно менее 27,0 сН, более предпочтительно в диапазоне от 1,0 до менее 30,0 сН, еще более предпочтительно в диапазоне от 1,5 до менее 30,0 сН, еще более предпочтительно в диапазоне от 2,0 до менее 27,0 сН, и еще более предпочтительно в диапазоне от 2,5 до менее 27,0 сН; и

(c) растяжимость v₃₀ расплава ниже 220 мм/с, предпочтительно ниже 210 мм/с, более предпочтительно в диапазоне от 80 до 200 мм/с, наиболее предпочтительно в диапазоне от 100 до 200 мм/с.

Таким образом, в одном конкретном варианте осуществления полипропилен (ПП) представляет собой линейный полипропилен (ЛПП), имеющий показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) от 0,1 до 45,0 г/10 мин, прочность F30 расплава менее 30,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава ниже 220 мм/с, предпочтительно показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 0,1 до 40,0 г/10 мин, прочность F₃₀ расплава менее 30,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава ниже 210 мм/с, более предпочтительно показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 0,1 до 35,0 г/10 мин, прочность F₃₀ расплава в диапазоне от 1,0 до менее 30,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава в диапазоне от 80 до 200 мм/с, еще более предпочтительно показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 0,1 до 30,0 г/10 мин, прочность F₃₀ расплава в диапазоне от 1,5 до менее 30,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава в диапазоне от 100 до 200 мм/с, и еще более предпочтительно показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 0,1 до 28,0 г/10 мин, прочность F₃₀ расплава в диапазоне от 2,0 до менее 27,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава в диапазоне от 100 до 200 мм/с, например показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 0,1 до 25,0 г/10 мин, прочность F₃₀ расплава в диапазоне от 2,5 до менее 27,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава в диапазоне от 100 до 200 мм/с.

Предпочтительно, полипропилен (ПП), предпочтительно линейный полипропилен (ЛПП) имеет температуру плавления по меньшей мере 140°С, более предпочтительно по меньшей мере 150°С и еще более предпочтительно по меньшей мере 158°С.

Полипропилен (ПП), предпочтительно линейный полипропилен (ЛПП), может быть получен известным способом, например, с использованием одноцентрового катализатора или катализатора Циглера-Натта. Полипропилен (ПП), предпочтительно линейный полипропилен (ЛПП), может представлять собой гомополимер пропилена (ГПП), предпочтительно линейный гомополимер пропилена (ЛГПП) или сополимер пропилена (СПП), предпочтительно линейный сополимер пропилена (ЛСПП). Что касается содержания сомономера и типа сомономера, то дана ссылка на приведенную выше информацию о статистическом сополимере пропилена с высокой прочностью расплава (СПП-ВПР). Предпочтительно полипропилен (ПП) представляет собой линейный полипропилен (СПП). Еще более предпочтительно полипропилен (ПП) представляет собой линейный гомополимер пропилена (ЛГПП). Соответственно, вся информация, представленная в отношении показателя текучести расплава ПТРг (230°С), температуры плавления, прочности F₃₀ расплава, растяжимости v₃₀ расплава, а также размера частиц и распределения частиц по размерам, соответственно, относится особенно к линейному гомополимеру пропилена (ЛГПП).

В предпочтительном воплощении полипропилен (ПП), предпочтительно линейный полипропилен (ЛПП), не содержит добавок (Д). Соответственно, в случае если данная полипропиленовая композиция содержит добавки (Д), эти добавки (Д) предпочтительно не вводят в полипропиленовую композицию при получении полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР).

Нуклеирующий агент (НА)

Полипропиленовая композиция (ПК) дополнительно содержит один или более, предпочтительно один, нуклеирующий (зародышеобразующий) агент (агенты).

В общем, понятно, что полипропиленовая композиция (ПК) может содержать любой нуклеирующий агент (агенты), обычно используемый в продуктах, которые должны быть получены, и известен квалифицированному специалисту.

Например, подходящие нуклеирующие агенты включают органические альфа-нуклеирующие агенты, выбранные из группы нуклеирующих агентов на основе фосфора, например моно-, бис- или тетрафенилфосфаты или сложные эфиры фосфорной кислоты, представленные следующей формулой.

где R1 представляет собой кислород, серу или углеводородную группу с 1-10 атомами углерода; каждый из R2 и R3 представляет собой водород или углеводород или углеводородную группу с 1-10 атомами углерода; R2 и R3 могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга, и два из R2, два из R3 или R2 и R3 могут быть связаны друг с другом, образуя кольцо, М является атомом металла от одновалентного до трехвалентного; n - целое число от 1 до 3, и m=0 или 1, при условии, что n>m.

Предпочтительные примеры альфа-нуклеирующих агентов, представленных приведенной выше формулой, включают

натрий-2,2'-метилен-бис(4,6-ди-трет-бутил-фенил)фосфат,

натрий-2,2'-этилиден-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат,

литий-2,2'-метилен-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат,

литий-2,2'-этилиден-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат,

натрий-2,2'-этилиден-бис(4-изопропил-6-трет-бутилфенил)фосфат,

литий-2,2'-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенил)фосфат,

литий-2,2'-метилен-бис(4-этил-6-трет-бутилфенил)фосфат,

кальций-бис[2,2'-тиобис(4-метил-6-трет-бутилфенил)-фосфат],

кальций-бис[2,2'-тиобис(4-этил-6-трет-бутилфенил)-фосфат],

кальций-бис[2,2'-тиобис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат],

магний-бис[2,2'-тиобис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат],

магний-бис[2,2'-тиобис(4-трет-октилфенил)фосфат],

натрий-2,2'-бутилиден-бис(4,6-диметилфенил)фосфат,

натрий-2,2'-бутилиден-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)-фосфат,

натрий-2,2'-трет-октилметилен-бис(4,6-диметилфенил)-фосфат,

натрий-2,2'-трет-октилметилен-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)-фосфат,

кальций-бис[2,2'-метилен-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)-фосфат],

магний-бис[2,2'-метилен-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)-фосфат],

барий-бис[2,2'-метилен-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)-фосфат],

натрий-2,2'-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенил)-фосфат,

натрий-2,2'-метилен-бис(4-этил-6-трет-бутилфенил)фосфат,

натрий(4,4'-диметил-5,6'-ди-трет-бутил-2,2'-дифенил)фосфат,

кальций-бис-[(4,4'-диметил-6,6'-ди-трет-бутил-2,2'-дифенил)фосфат],

натрий-2,2'-этилиден-бис(4-м-бутил-6-трет-бутилфенил)фосфат,

натрий-2,2'-метилен-бис-(4,6-ди-метилфенил)фосфат,

натрий-2,2'-метилен-бис(4,6-ди-трет-этилфенил)фосфат,

калий-2,2'-этилиден-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат,

кальций-бис[2,2'-этилиден-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат],

магний-бис[2,2'-этилиден-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат],

барий-бис[2,2'-этилиден-бис-(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат],

алюминий-гидрокси-бис[2,2'-метилен-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат],

алюминий-трис[2,2'-этилиден-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат].

Вторая группа нуклеирующих агентов на основе фосфора включает, например, алюминий-гидрокси-бис [2,4,8,10-тетракис(1,1-диметилэтил)-6-гидрокси-12Н-дибензо-[d,g]-диоксафосфоцин-6-оксидато] и их смеси с Li-миристатом или Li-стеаратом.

Также в качестве нуклеирующих агентов могут быть использованы нуклеирующие агенты на основе сорбита, такие как возможно замещенный дибензилиденсорбит (например, 1,3:2,4 дибензилиденсорбит, 1,3:2,4 ди(метилбензилиден)сорбит, 1,3:2,4 ди(этилбензилиден)сорбит, 1,3:2,4 бис(3,4-диметилбензилиден)сорбит и т.д.) или сосновая канифоль.

Другими подходящими альфа-нуклеирующими агентами являются полимерные нуклеирующие агенты, выбранные из группы, состоящей из винилциклоалкановых полимеров и винилалкановых полимеров. Нуклеацию этими полимерными нуклеирующими агентами осуществляют либо специальным реакторным методом, где на катализаторе предварительно полимеризуют мономеры, такие как, например, винилциклогексан (ВЦГ), либо путем смешивания пропиленового полимера с винил(цикло)алкановым полимером. Эти способы более подробно описаны, например, в ЕР 0316187 А2 и WO 99/24479, содержание которых включено в данный документ посредством ссылки.

Подходящими альфа-нуклеирующими агентами для полиолефиновой композиции согласно изобретению являются также нуклеирующие агенты, описанные, например, в Macromolecules 2005, 38, 3688-3695, раскрытие которых включено в данный документ посредством ссылки.

Нуклеирующие агенты, такие как ADK NA-11 (метилен-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфатная натриевая соль) и ADK NA-21 (содержащий алюминий гидрокси-бис[2,4,8,10-тетракис(1,1-диметилэтил)-6-гидрокси-12Н-дибензо-[d,g]-диокса-фосфоцин-6-оксидато]), также пригодны и коммерчески доступны от Asahi Denka Kokai. Millad 3988 (3,4-диметилбензилиденсорбит), Millad 3905 и Millad 3940, доступные от Milliken & Company, являются другими примерами нуклеирующих агентов, которые могут быть использованы в изобретении.

Другими коммерческими доступными альфа-нуклеирующими агентами, которые могут быть использованы для композиции согласно изобретению, являются, например, Irgaclear XT 386 (N-[3,5-бис-(2,2-диметилпропиониламино)фенил]-2,2-диметилпропионамид) от Ciba Speciality Chemicals, Hyperform HPN-68L и Hyperform HPN-20E от Milliken & Company.

Также подходящими являются нуклеирующие агенты на основе нонитола, например, 1,2,3-тридеокси-4,6:5,7-бис-O-((4-пропилфенил)метилен)нонитол (CAS-no. 882073-43-0, например, Millad NX8000, поставщик Milliken).

Другими подходящими нуклеирующими агентами являются химические пенообразователи, доступные под торговым наименованием "Hydrocerol" от Clariant,

Еще одним подходящим нуклеирующий агентом является тальк.

Тальк особенно предпочтителен. В предпочтительном воплощении тальк является единственным нуклеирующий агентом, присутствующим в полипропиленовой композиции (ПК).

Размер d₅₀ частиц нуклеирующего агента, например талька, находится в диапазоне от 1 мкм до 30 мкм, предпочтительно в диапазоне от 2 мкм до 25 мкм, более предпочтительно в диапазоне от 5 мкм до 20 мкм и наиболее предпочтительно в диапазоне от 5 мкм до 15 мкм.

Добавки (Д)

Добавки (Д) могут представлять собой любые добавки, полезные в технической области полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и его применения. Соответственно, добавки (Д), которые следует использовать в полипропиленовой композиции согласно изобретению и, таким образом, в форме смеси добавок (СД), включают, но не ограничиваясь ими, стабилизаторы, такие как антиоксиданты (например, стерически затрудненные фенолы, фосфиты/фосфониты, серосодержащие антиоксиданты, поглотители алкильных радикалов, ароматические амины, стабилизаторы - затрудненные амины или их смеси), деактиваторы металлов (например, Irganox MD 1024), или УФ-стабилизаторы (например, светостабилизаторы затрудненные амины). Другими типичными добавками являются модификаторы, такие как антистатические или противовуалирующие агенты (например, этоксилированные амины и амиды или сложные эфиры глицерина), поглотители кислот, агенты прилипания (например, полиизобутен), смазки и смолы (иономерные воски, воски на основе ПЭ и сополимеров этилена, воски Фишера-Тропша, воски на основе монтана, соединения на основе фтора или парафиновые воски), а также скользящие и препятствующие слипанию агенты (например, стеарат Са, эрукамид, олеамид, тальк, натуральный диоксид кремния и синтетический диоксид кремния или цеолиты). Предпочтительно добавки (Д) выбирают из группы, состоящей из антиоксидантов (например, стерически затрудненных фенолов, фосфитов/фосфонитов, содержащих серу антиоксидантов, поглотителей алкильных радикалов, ароматических аминов, стабилизаторов -затрудненных аминов или их смесей), деактиваторов металлов (например, Irganox MD 1024), УФ-стабилизаторов (например, светостабилизаторов - затрудненных аминов), антистатических или противовуалирующих агентов (например, этоксилированных аминов и амидов или сложных эфиров глицерина), поглотителей кислот, агентов прилипания (например, полиизобутен), смазок и смол (иономерные воски, воски на основе ПЭ и сополимеров этилена, воски Фишера-Тропша, воски на основе монтана, соединения на основе фтора или парафиновые воски), скользящих агентов (например, стеарат Са), препятствующих слипанию агентов (например, эрукамид, олеамид, тальк, природный диоксид кремния и синтетический диоксид кремния или цеолиты) и их смесей.

Предпочтительными добавками являются скользящие агенты, такие как, например, стеарат Са.

Как указано выше, добавки (Д) не включают нуклеирующий агент.

Обычно общее количество добавок (Д) составляет не более 15 масс. %, более предпочтительно не более 10 масс. %, например в диапазоне от 0,1 до 10 масс. %, предпочтительно от 0,1 до 5 масс. %, более предпочтительно от 0,2 до 1 масс. % в расчете на общую массу полипропиленовой композиции.

Полипропиленовая композиция

В первом воплощении, как описано выше, вспененный лист состоит из полипропиленовой композиции, содержащей по меньшей мере 85 масс. %, например, от 85 до 99,5 масс. %, полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и от 0,5 до 15 масс. % нуклеирующего агента (НА).

Например, вспененный лист состоит из полипропиленовой композиции, состоящей по меньшей мере из 85 масс. %, например, от 85 до 99,5 масс. %, из полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и от 0,5 до 15 масс. % нуклеирующего агента (НА).

Предпочтительно, полипропиленовая композиция согласно первому воплощению содержит, предпочтительно состоит из:

- от 85 до 95 масс. %, предпочтительно от 87,5 до 92,5 масс. % полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР); и

- от 5,0 до 15 масс. %, предпочтительно от 7,5 до 12,5 масс. % нуклеирующего агента (НА).

Например, полипропиленовая композиция согласно первому воплощению содержит, предпочтительно состоит из:

- от 85 до 95 масс. %, предпочтительно от 87,5 до 92,5 масс. % полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР); и

- от 5,0 до 15 масс. %, предпочтительно от 7,5 до 12,5 масс. % нуклеирующего агента (НА); и

- до 15 масс. %, предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 10 масс. %, более предпочтительно от 0,1 до 5 масс. %, и наиболее предпочтительно от 0,2 до 1 масс. % добавок (Д).

Во втором воплощении, предпочтительно, полипропиленовая композиция содержит, предпочтительно состоит из:

- по меньшей мере 85 масс. %, например, от 85 до 99,5 масс. %, более предпочтительно от 85 до 95 масс. %, еще более предпочтительно от 87,5 до 92,5 масс. % полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и

- от 0,5 до 15 масс. %, более предпочтительно от 5,0 до 15 масс. %, еще более предпочтительно от 7,5 до 12,5 масс. % нуклеирующего агента (НА).

Например, полипропиленовая композиция содержит, предпочтительно состоит

из:

- по меньшей мере 85 масс. %, например, от 85 до 99,5 масс. %, более предпочтительно от 85 до 95 масс. %, еще более предпочтительно от 87,5 до 92,5 масс. % полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и

- от 0,5 до 15 масс. %, более предпочтительно от 5,0 до 15 масс. %, еще более предпочтительно от 7,5 до 12,5 масс. % нуклеирующего агента (НА), и

- до 15 масс. %, предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 10 масс. %, более предпочтительно от 0,1 до 5 масс. %, и наиболее предпочтительно от 0,2 до 1 масс. % добавок (Д).

В предпочтительном воплощении полипропиленовая композиция содержит, предпочтительно состоит из:

- по меньшей мере 85 масс. %, например, от 85 до 99,5 масс. %, более предпочтительно от 85 до 95 масс. %, еще более предпочтительно от 87,5 до 92,5 масс. % полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и

- от 0,5 до 15 масс. %, более предпочтительно от 5,0 до 15 масс. %, еще более предпочтительно от 7,5 до 12,5 масс. % талька в качестве нуклеирующего агента (НА).

Например, полипропиленовая композиция содержит, предпочтительно состоит

из:

- по меньшей мере 85 масс. %, например, от 85 до 99,5 масс. %, более предпочтительно от 85 до 95 масс. %, еще более предпочтительно от 87,5 до 92,5 масс. % полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и

- от 0,5 до 15 масс. %, более предпочтительно от 5,0 до 15 масс. %, еще более предпочтительно от 7,5 до 12,5 масс. % талька в качестве нуклеирующего агента (НА), и

- до 15 масс. %, предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 10 масс. %, более предпочтительно от 0,1 до 5 масс. %, и наиболее предпочтительно от 0,2 до 1 масс. % добавок (Д).

Следует понимать, что, если не указано иное, все количества рассчитаны на общую массу полипропиленовой композиции.

В следующих случаях описаны предпочтительные признаки полипропиленовой композиции согласно всем вариантам осуществления изобретения.

В предпочтительном варианте, помимо полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР), другие полимеры присутствуют только в общем количестве, не превышающем 5 масс. %, более предпочтительно не превышающем 2 масс. %, еще более предпочтительно не превышающем 1 масс. %, в расчете общую массу полимерных материалов, присутствующих в полипропиленовой композиции.

Как упоминалось выше, полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) является основной частью данной полипропиленовой композиции. Соответственно, предпочтительно, чтобы конечная полипропиленовая композиция демонстрировала аналогичное реологическое поведение, как и полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР).

Поэтому полипропиленовая композиция предпочтительно имеет прочность F₃₀ расплава более 25,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава более 205 мм/с, предпочтительно имеет прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 50,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от более 205 до 300 мм/с, чтобы обеспечить полученную полипропиленовую композицию с хорошими свойствами разжижения при сдвиге. Прочность F₃₀ расплава и растяжимость v₃₀ расплава измеряют в соответствии с ISO 16790:2005.

В предпочтительном воплощении полипропиленовая композиция имеет

(a) прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 45,0 сН, предпочтительно от более 25,0 до 42,0 сН и наиболее предпочтительно от более 25,0 сН до 40,0 сН;

и

(b) растяжимость v₃₀ расплава от более 210 до 300 мм/с, более предпочтительно от 215 до 290 мм/с, еще более предпочтительно от 220 до 270 мм/с и наиболее предпочтительно от 225 до 260 мм/с.

В особенно предпочтительном воплощении полипропиленовая композиция имеет прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 45,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 215 до 290 мм/с, например прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 42,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 215 до 290 мм/с или прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 40,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 220 до 270 мм/с или прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 40,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 225 до 260 мм/с.

Кроме того, предпочтительно, чтобы полипропиленовая композиция имела показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С), измеренный в соответствии с ISO 1133, не более 15,0 г/10 мин, более предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 15,0 г/10 мин, еще более предпочтительно в диапазоне от 1,0 до 15,0 г/10 мин, например в диапазоне от 1,5 до 15,0 г/10 мин.

В особенно предпочтительном воплощении полипропиленовая композиция имеет показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С), измеренный согласно ISO 1133, не более 7,0 г/10 мин, предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 7,0 г/10 мин, более предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 6,5 г/10 мин, еще более предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 6,0 г/10 мин, и еще более предпочтительно в диапазоне от 1,0 до 6,0 г/10 мин, например в диапазоне от 1,5 до 5,0 г/10 мин.

Следовательно, в одном конкретном воплощении полипропиленовая композиция имеет

(a) показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) не более 15,0 г/10 мин, более предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 15,0 г/10 мин, еще более предпочтительно в диапазоне от 1,0 до 15,0 г/10 мин, например в диапазоне от 1,5 до 15,0 г/10 мин;

(b) прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 45,0 сН, предпочтительно от более 25,0 до 42,0 сН и наиболее предпочтительно от более 25,0 сН до 40,0 сН; и

(c) растяжимость v₃₀ расплава от более 210 до 300 мм/с, более предпочтительно от 215 до 290 мм/с, еще более предпочтительно от 220 до 270 мм/с и наиболее предпочтительно от 225 до 260 мм/с.

В особенно предпочтительном варианте этого воплощения полипропиленовая композиция имеет показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С), измеренный в соответствии с ISO 1133, не более 7,0 г/10 мин, предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 7,0 г/10 мин, более предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 6,5 г/10 мин, еще более предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 6,0 г/10 мин, и еще более предпочтительно в диапазоне от 1,0 до 6,0 г/10 мин, например в диапазоне от 1,5 до 5,0 г/10 мин.

Соответственно, в конкретном воплощении полипропиленовая композиция имеет показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 0,5 до 15,0 г/10 мин, прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 45,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 215 до 290 мм/с, например показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 1,0 до 15,0 г/10 мин, прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 42,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 215 до 290 мм/с, или показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 1,0 до 15,0 г/10 мин, прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 40,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 220 до 270 мм/с, или показатель текучести расплава ПТР₂ (230°С) в диапазоне от 1,0 до 15,0 г/ 10 мин, прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 40,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от 225 до 260 мм/с.

В особенно предпочтительном варианте этого воплощения полипропиленовая композиция имеет показатель текучести расплава ПТР2 (230°С), измеренный в соответствии с ISO 1133, не более 7,0 г/10 мин, предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 7,0 г/10 мин, более предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 6,5 г/10 мин, еще более предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 6,0 г/10 мин, еще более предпочтительно в диапазоне от 1,0 до 6,0 г/10 мин, например в диапазоне от 1,5 до 5,0 г/10 мин или например в диапазоне от 1,0 до 5,0 г/10 мин.

Вспененный лист

Как указано выше, в первом воплощении предложен вспененный лист, состоящий из полипропиленовой композиции, содержащей по меньшей мере 85 масс. %, например, от 85 до 99,5 масс. %, полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и от 0,5 до 15 масс. % нуклеирующего агента (НА), причем вспененный лист имеет толщину менее 0,5 мм или толщину 2,0 мм или более.

В одном воплощении вспененный лист состоит из полипропиленовой композиции, состоящей из по меньшей мере 85 масс. %, например, от 85 до 99,5 масс. %, полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и от 0,5 до 15 масс. % нуклеирующего агента (НА), причем вспененный лист имеет толщину менее 0,5 мм или толщину 2,0 мм или более.

Вспененный лист может быть выполнен в виде тонкого вспененного листа, предпочтительно имеющего толщину от 0,1 до 0,5 мм, более предпочтительно толщину от 0,3 до 0,5 мм. Альтернативно, вспененный лист может быть выполнен в форме толстого вспененного листа, предпочтительно имеющего толщину от 2,0 до 10 мм, более предпочтительно толщину от 2,0 до 7,0 мм.

Предпочтительно, вспененный лист имеет плотность от 50 до 350 кг/м³, более предпочтительно от 75 до 325 кг/м³.

В случае, если вспененный лист имеет толщину менее 0,5 мм, предпочтительно от 0,1 мм до 0,5 мм, более предпочтительно от 0,3 до 0,5 мм, вспененный лист предпочтительно имеет плотность от 50 до 350 кг/м³, более предпочтительно от 75 до 325 кг/м³.

В случае, если вспененный лист имеет толщину 2,0 мм или более, предпочтительно от 2,0 до 10 мм, более предпочтительно от 2,0 до 7,0 мм, вспененный лист предпочтительно имеет плотность от 50 до 350 кг/м³, более предпочтительно от 75 до 325 кг/м³.

Пенопластовый лист дополнительно характеризуется шероховатостью поверхности. Обычно шероховатость поверхности составляет ниже 3,5 мкм, предпочтительно ниже 2,5 мкм и наиболее предпочтительно ниже 1,5 мкм.

В одном воплощении пенопластовый лист может присутствовать в виде листа с экструзионным ламинированием или листа с экструзионным покрытием. Квалифицированному специалисту очень хорошо известны листы с экструзионным ламинированием или с экструзионным покрытием и изготовление таких листов, так что дополнительной информации не требуется.

Вспененный лист предпочтительно соответствует следующему соотношению (I) сопротивление сжатию на 25%/(плотность пены)²>0,018 кПа/(кг/м³)² (I) более предпочтительно соответствует следующему соотношению (1а) сопротивление сжатию на 25%/(плотность пенопласта)²>0,019 кПа/(кг/м³)² (Ia) где

сопротивление сжатию на 25% - это сопротивление сжатию, определяемое в соответствии с ISO 3386-1 при сжатии на 25% без циклов предварительного сжатия [0], в кПа,

плотность пенопласта - это плотность пенопласта, определяемая в соответствии с ISO 845, в кг/м³.

Вспененный лист предпочтительно соответствует следующему соотношению (II) сопротивление сжатию на 40%/(плотность пенопласта)²>0,023 кПа/(кг/м³)² (II) более предпочтительно соответствует следующему соотношению (IIa) сопротивление сжатию на 40%/(плотность пенопласта)²>0,020 кПа/(кг/м³)² (IIa) где

сопротивление сжатию на 40% - это сопротивление сжатию, определяемое в соответствии с ISO 3386-1 при сжатии на 40% без циклов предварительного сжатия [0], в кПа,

плотность пенопласта - это плотность пенопласта, определяемая в соответствии с ISO 845, в кг/м³.

Вспененный лист предпочтительно обладает восстанавливаемостью, определяемой в соответствии со способом, указанным в примерах данного описания, по меньшей мере 85%.

Более предпочтительно, вспененный лист соответствует соотношениям (I) и (II) и имеет восстанавливаемость, определяемую в соответствии со способом, указанным в приведенных в данном описании примерах, по меньшей мере 85%, еще более предпочтительно вспененный лист соответствует отношениям (Ia) и (IIa) и имеет восстанавливаемость, определяемую в соответствии со способом, указанным в примерах в данном описании, по меньшей мере 85%.

Предпочтительно, чтобы все полимерные компоненты, присутствующие в вспененном листе, состояли из полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР).

Вспененный лист может представлять собой упаковочный пенопласт, изоляционный материал или подложку напольного покрытия, сэндвич-композиты со слоем сердцевины из ПП пенопласта или вспененный лист, используемый в автомобилях.

Предпочтительные признаки полипропиленовой композиции также представляют собой предпочтительные признаки вспененного листа согласно данному изобретению.

Вспененное изделие

Как указано выше, во втором воплощении данного изобретения предложен вспененный материал, состоящий из полипропиленовой композиции и соответствующий следующим соотношениям (I) и (II)

сопротивление сжатию на 25%/(плотность пенопласта)²>0,018 кПа/(кг/м³)² (I)

где

сопротивление сжатию на 25% - это сопротивление сжатию, определяемое в соответствии с ISO 3386-1 при сжатии на 25% без циклов предварительного сжатия [0], в кПа,

плотность пенопласта - это плотность пенопласта, определяемая в соответствии с ISO 845, в кг/м³;

сопротивление сжатию на 40%/(плотность пенопласта)²>0,020 кПа/(кг/м³)² (II)

где

сопротивление сжатию на 40% - это сопротивление сжатию, определяемое в соответствии с ISO 3386-1 при сжатии на 40% без циклов предварительного сжатия [0], в кПа,

плотность пенопласта - это плотность пенопласта, определяемая в соответствии с ISO 845, в кг/м³,

и дополнительно имеющий восстанавливаемость, определяемую в соответствии со способом, указанным в приведенных в данном описании примерах, по меньшей мере 85%,

более предпочтительно, вспененный материал соответствует

- следующему соотношению (Ia)

сопротивление сжатию на 25%/(плотность пенопласта)²>0,019 кПа/(кг/м³)² (Ia)

где

сопротивление сжатию на 25% - это сопротивление сжатию, определяемое в соответствии с ISO 3386-1 при сжатии на 25% без циклов предварительного сжатия [0], в кПа,

плотность пенопласта - это плотность пенопласта, определяемая в соответствии с ISO 845, в кг/м³;

- следующему соотношению (IIa)

сопротивление сжатию на 40%/(плотность пенопласта)²>0,020 кПа/(кг/м³)² (IIa)

где

сопротивление сжатию на 40% - это сопротивление сжатию, определяемое в соответствии с ISO 3386-1 при сжатии на 40% без циклов предварительного сжатия [0], в кПа,

плотность пенопласта - это плотность пенопласта, определяемая в соответствии с ISO 845, в кг/м³; и

имеет восстанавливаемость, определяемую согласно способу, указанному в приведенных в данном описании примерах, по меньшей мере 85%.

Вспененный материал может быть выполнен в виде плоского листа.

Предпочтительно, вспененное изделие имеет плотность от 50 до 350 кг/м³, более предпочтительно от 75 до 325 кг/м³.

Предпочтительно, все полимерные ингредиенты, присутствующие в вспененном листе, состоят из полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР)

Вспененный материал предпочтительно представляет собой вспененный лист, при этом полипропиленовая композиция содержит, предпочтительно состоит из, по меньшей мере 85 масс. % полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и от 0,5 до 15 масс. % нуклеирующего агента (НА), и вспененный лист имеет толщину менее 0,5 мм или толщину 2,0 мм или более. Предпочтительные признаки этого варианта приведены в предыдущем разделе «вспененный лист».

Вспененный материал может представлять собой упаковочный пенопласт, изоляционный материал или подложку напольного покрытия, сэндвич-композиты со слоем сердцевины из ПП пенопласта или пенопласт, используемый в автомобилях.

Предпочтительные признаки полипропиленовой композиции также представляют собой предпочтительные признаки вспененного материала согласно данному изобретению.

Применение

Кроме того, данное изобретение относится к применению полипропиленовой композиции, содержащей, предпочтительно состоящей из, по меньшей мере 85 масс. %, например, от 85 до 99,5 масс. %, полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и от 0,5 до 15 масс. % нуклеирующего агента (НА), для получения вспененного материала, отвечающего следующим соотношениям (I) и/или (II)

сопротивление сжатию на 25%/(плотность пенопласта)²>0,018 кПа/(кг/м³)² (I)

где

сопротивление сжатию на 25% - это прочность на сжатие, определяемое в соответствии с ISO 3386-1 при сжатии на 25% без циклов предварительного сжатия [0], в кПа,

плотность пенопласта - это плотность пенопласта, определяемая в соответствии с ISO 845, в кг/м³

сопротивление сжатию на 40%/(плотность пенопласта)²>0,020 кПа/(кг/м³)² (II)

где

сопротивление сжатию на 40% - это сопротивление сжатию, определяемое в соответствии с ISO 3386-1 при сжатии на 40% без циклов предварительного сжатия [0], в кПа,

плотность пенопласта - это плотность пенопласта, определяемая в соответствии с ISO 845, в кг/м³.

Предпочтительно, вспененный материал обладает восстанавливаемостью, определяемой в соответствии со способом, указанным в приведенных в данном описании примерах, по меньшей мере 85%.

Предпочтительно, вспененный материал представляет собой упаковочный пенопласт, изоляционный материал или подложку напольного покрытия, или пенопласт, используемый в автомобилях.

Предпочтительные признаки полипропиленовой композиции, вспененного листа и вспененного материала согласно данному изобретению также являются предпочтительными признаками применения согласно данному изобретению.

Примеры

А. Методы измерения

Следующие определения терминов и способов определения применимы к приведенному выше общему описанию изобретения, а также к приведенным ниже примерам, если не определено иное.

ПТР

ПТР полипропиленов был определен в соответствии с ISO 1133 при нагрузке 2,16 кг и при температуре 230°С.

Плотность полимера

Плотность измеряли в соответствии с ISO 1183-1 - метод А (2004). Изготовление проб производят прямым прессованием в соответствии с ISO 1872-2:2007.

Содержание сомономера в полипропилене

Содержание сомономера определяют с помощью количественной инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) после базового отнесения сигналов, калиброванного с помощью количественной спектроскопии ¹³С ядерного магнитного резонанса (ЯМР) способом, хорошо известным в данной области техники. Тонкие пленки прессуют до толщины 250 мкм, и регистрируют спектры в режиме пропускания.

В частности, содержание этилена в сополимере полипропилен-этилена определяют с использованием площади пиков с корректированной базовой линией количественных полос, найденных на частотах 720-722 и 730-733 см^-1. Пропилен-1-бутеновые сополимеры оценивали на пике 767 см^-1. Количественные результаты получены на основе соотнесения с толщиной пленки.

Температура плавления (Т_пл) и теплота плавления (Н_пл), температура кристаллизации (Т_кр) и теплота кристаллизации (Н_кр): Температуру плавления Т_пл и температуру кристаллизации Т_кр измеряли с помощью устройства дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) ТА Instruments Q2000 в соответствии с ISO 11357/3 на образцах от 5 до 10 мг. Температуры кристаллизации и плавления были получены в цикле нагревание/охлаждение/нагревание со скоростью сканирования 10°С/мин между 30°С и 225°С. За температуры плавления и кристаллизации принимали пики эндотерм и экзотерм в цикле охлаждения и втором цикле нагревания, соответственно.

ПТРг (230°С) измерены в соответствии с ISO 1133 (230°С, нагрузка 2,16 кг).

Прочность F₃₀ расплава и растяжимость v₃₀ расплава

Тест, описанный в настоящем документе, соответствует ISO 16790:2005.

Характеристику деформационного упрочнения определяют методом, описанным в статье "Rheotens-Mastercurves and Drawability of Polymer Melts" (Реотенс - Основные кривые и растяжимость полимерных расплавов), М. Н. Wagner, Polymer Engineering and Science, Vol.36, pages 925 - 935. Содержание документа включено сюда путем ссылки. Деформационно-упрочняющее поведение полимеров анализируют прибором Rheotens (Реотенс) (производства Gottfert, Siemensstr.2, 74711 Buchen, Germany), в котором прядь расплава удлиняют путем вытягивания вниз с заданным ускорением.

Эксперимент Rheotens имитирует промышленные процессы прядения и экструзии. В принципе, расплав прессуют или экструдируют через круглую головку, и полученную прядь вытягивают. Напряжение на экструдате регистрируют как функцию свойств расплава и измерительных параметров (особенно соотношение между выходом и скоростью вытягивания, практически мера скорости растяжения). Для получения результатов, представленных ниже, материалы экструдировали с помощью лабораторного экструдера системы HAAKE Polylab и шестеренчатого насоса с цилиндрической головкой (L/D=6,0/2,0 мм). Шестеренчатый насос был предварительно отрегулирован на скорость экструзии пряди 5 мм/с, и температура расплава была установлена на 200°С. Длина прядильной линии между головкой и колесами прибора Rheotens составляла 80 мм. В начале эксперимента скорость захвата колесами прибора Rheotens была установлена на скорость экструдируемой полимерной нити (нулевая сила растяжения). Затем эксперимент начинали с медленного увеличения скорости захвата колесами прибора Rheotens до тех пор, пока полимерная нить не разрывается. Ускорение колес было достаточно малым, так что силу растяжения измеряли в квазистационарных условиях. Ускорение спускаемой вниз пряди расплава составляет 120 мм/с². Rheotens эксплуатировали в сочетании с программой EXTENS для ПК. Это программа сбора данных в режиме реального времени, которая отображает и хранит измеренные данные о силе растяжения и скорости спуска. Конечные точки кривой на приборе Rheotens (сила в зависимости от скорости вращения шкива) принимают в качестве значений прочности F₃₀ расплава и растяжимости.

Содержание геля

Около 2 г полимера (m_p) взвешивают и помещают в металлическую сетку, которую взвешивают (m_p+_m). Полимер в сетке экстрагируют в аппарате Сокслета кипящим ксилолом в течение 5 часов. Затем элюент заменяют свежим ксилолом, и кипячение продолжают еще час. После этого сетку сушат и снова взвешивают (m_XHU+m). Массу нерастворимых в горячем ксилоле веществ (m_XHU), полученных по формуле m_XHU+m - m_m=m_XHU, соотносят с массой полимера (m_p) для получения доли нерастворимых в ксилоле веществ m_XHU/m_p.

Размер частиц/Распределение частиц полимера по размерам На образцах полимеров было проведено градационное испытание. В ситовом анализе использовали колонну вложенных сит с проволочным сетчатым ситом следующих размеров: >20 мкм, >32 мкм, >63 мкм, >100 мкм, >125 мкм, >160 мкм, >200 мкм, >250 мкм, >315 мкм, >400 мкм, >500 мкм, >710 мкм, >1 мм, >1,4 мм, >2 мм, >2,8 мм. Образцы выливали в верхнее сито, которое имеет самые большие отверстия сетки. Каждое расположенное ниже сито в колонне имеет меньшие отверстия, чем сито, расположенное выше (см. размеры, указанные выше). В основании находится приемник. Колонну помещали в механическое встряхивающее устройство. Это встряхивающее устройство встряхивало колонну. После того, как встряхивание завершили, взвешивали материал на каждом сите. Затем массу образца на каждом сита делили на общую массу, чтобы получить процент, удерживаемый на каждом сите. Размер частиц нуклеирующего агента

Медианный размер частиц d₅₀ рассчитывают на основе распределения частиц по размерам [масс. %], определяемого гравитационным осаждением в жидкости в соответствии с ISO 13317-3 с использованием Sedigraph 5100 (Micromeritics Corporation).

Плотность пенопласта

Она была измерена в соответствии с ISO 845 с использованием аналитических и полумикропрецизионных весов от Switzerland PRECISA Gravimetrics AG, Швейцария.

Диаметр размера ячейки пенопласта

Диаметр размера ячейки пенопласта определяли с помощью светового оптического микроскопа стереоскопического микроскопа от Tawain CBS Stereoscopic microscope.

Используют следующий метод определения:

1. Вырежьте полоску вспененного материала вдоль поперечного направления (CD) и машинного направления (MD).

2. Держите вспененный материал плоским зажимом и используйте лезвие бритвы для выполнения тонкого бритья.

3. Сфокусируйте микроскоп на 100х и установите освещение на вспененный материал.

4. Выполните измерения длины и ширины каждой отдельной ячейки в ориентации CD и MD и запишите значения.

5. Подсчитайте число измеренных отдельных ячеек и запишите значения.

6. Выполните измерения толщины стенки ячейки поперек 3-4 касательных линий по всей длине каждой отдельной ячейки в ориентации CD и MD и запишите значения.

7. Выполните три измерения общей толщины полосы, начиная от нижней части первой измеренной группы ячеек, до середины группы ячеек, и до верхней части группы ячеек.

8. Выполните измерение общей длины, начиная от самой нижней целой ячейки до самой верхней целой ячейки.

9. Переместите поле зрения микроскопа так, чтобы нижняя часть самой верхней неполной ячейки касалась нижней части экрана.

10. Повторяйте стадии 4-9 на каждой новой отдельной ячейке до тех пор, пока не будет измерено от 0,200 до 0,800 дюйма полосы. Убедитесь, что общая длина и состав ячеек не перекрываются. Каждое измерение общей длины после первого измерения проводят от верхней части предыдущей самой верхней целой ячейки до верхней части текущей самой верхней целой ячейки.

Шероховатость поверхности пенопласта

Ее измеряли с помощью портативного тестера шероховатости поверхности, модель SJ-310 от Mitutoyo, Япония. Тестер шероховатости поверхности (также известный как профилометр) является контактным тестером шероховатости поверхности. Определение шероховатости полностью автоматизировано и выполняется с помощью прилагаемого программного обеспечения.

Сопротивление пенопласта сжатию

Сопротивление сжатию при степени сжатия 25% и 40% определяют согласно ISO 3386-1 при степени сжатия 25% без циклов предварительного сжатия [0].

Восстанавливаемость

Восстанавливаемость определяют на образце площадью 50×5 мм, который был вырезан и сложен в 6 слоев по высоте. Измеряли начальную толщину сложенного образца, а затем его сжимали до 50% его толщины с помощью Zwick Universal Testing Machine (универсальной испытательной машины Цвик) с предварительной нагрузкой 10 Н при постоянной скорости 50 мм/мин. Тест проводили в условиях нормальной лабораторной среды при 23+/-5°С и 50+/-5% относительной влажности. Груз был немедленно снят, и образцу давали восстановиться в течение 5 минут. Затем была измерена конечную толщину. Величину % восстанавливаемости рассчитывали по следующему уравнению:

% восстанавливаемости=(конечная толщина × 100) / начальная толщина

Содержание открытых ячеек

Содержание открытых ячеек определяли в соответствии с ASTM D6226.

Прочность на растяжение и относительное удлинение

Прочность на растяжение и относительное удлинение в машинном направлении (MD) и поперечном направлении (CD) были определены в соответствии с ISO 1798.

Максимальное усилие при изгибе, деформация изгиба при максимальном усилии, модуль упругости при изгибе, ударная вязкость при изгибе

Максимальное усилие при изгибе, деформация изгиба при максимальном усилии изгиба, модуль упругости при изгибе, ударная вязкость при изгибе в машинном направлении (MD) и поперечном направлении (CD) были определены в соответствии с ISO 178.

Водопоглощение

Водопоглощение (прирост массы) определяли в соответствии с ASTM D1056. Термическая стабильность

Термическую стабильность определяли путем воздействия температуры 70°С в течение 24 часов в соответствии с ASTM D3575 дополнение S.

Пример 1 согласно изобретению (IE1)

Изготовление вспененного листа осуществляли следующим образом:

1. сухое смешивание Daploy™ WB140HMS (ПТР₂ (230°С), измеренный в соответствии с ISO 1133, 2,1 г/10 мин; прочность F₃₀ расплава, определяемая в соответствии с ISO 16790:2005, 36 сН; растяжимость v₃₀ расплава, определяемая в соответствии с ISO 16790:2005, 230 мм/с) от Borealis AG (ПП-ВПР) и талька в массовом соотношении Daploy™ WB140HMS/тальк=90:10;

2. подача смеси, полученной на 1-й стадии, в 1-й одношнековый экструдер от Pitac Taiwan (диаметр шнека 90 мм; отношение L/D=26). Экструдер работает при температуре 200°С (5 зон нагрева: 150°С; 200°С; 200°С; 200°С; 200°С) таким образом, чтобы расплавить полимер;

3. впрыскивание 3 масс. % жидкого бутана (в качестве вспенивающего агента), в расчете на общую массу смеси, в последнюю секцию 1-го одношнекового экструдера, с получением тем самым расплавленной смеси;

4. пропускание расплавленной смеси через 2-й одношнековый экструдер от Pitac Taiwan (диаметр шнека 120 мм; отношение L/D=34), тем самым охлаждая расплавленную смесь до 160°С в конце 2-го одношнекового экструдера;

5. пропускание расплавленной смеси с 4-й стадии через экструзионную фильеру, размещенную на конце 2-го экструдера; при выходе из экструдера расплавленная смесь подвергается воздействию перепада давления до атмосферного давления, при внезапном падении давления вспенивающий агент в расплавленной смеси расширяется и тем самым осуществляет вспенивание, в результате чего образуется вспененная структура; последующее охлаждение вспененной структуры на охлаждающих барабанах с температурой ниже 100°С, с получением тем самым листа пенопласта, имеющего плотность 95,5 кг/м³ и толщину 3,0 мм.

Пример 2 согласно изобретению (IE2)

Процедуру примера 1 согласно изобретению повторяли, за исключением того, что плотность вспененного листа на стадии 5 составляла 200,6 кг/м³.

Пример 3 согласно изобретению (IE3)

Процедуру примера 1 согласно изобретению повторяли, за исключением того, что плотность вспененного листа на стадии 5 составляла 285,5 кг/м³.

Сравнительный пример 1 (СЕ1)

Вспененный лист полиэтилена изготовили следующим образом:

1. сухое смешивание LD 1925 AS от Tasnee (ПЭНП), Plastron GMS 50 от Plastron SAS (глицерилмоностеарат, ГМС) и талька в массовом соотношении ПЭНП / ГМС / тальк=95:3:2;

2. подача смеси, полученной на 1-й стадии, в 1-й одношнековый экструдер от Pitac Taiwan (диаметр шнека 90 мм; отношение L/D=26). Экструдер работает при температуре 185°С (5 зон нагрева: 150°С; 165°С; 175°С; 185°С; 185°С) таким образом, чтобы расплавить полимер;

3. впрыскивание 8 масс. % жидкого бутана (в качестве вспенивающего агента), в расчете на общую массу смеси, в последнюю секцию 1-го одношнекового экструдера, с получением тем самым расплавленной смеси;

4. пропускание расплавленной смеси через 2-й одношнековый экструдер от Pitac Taiwan (диаметр шнека 120 мм; отношение L/D=34), тем самым охлаждая расплавленную смесь до 100°С в конце 2-го одношнекового экструдера;

5. пропускание расплавленной смеси с 4-й ступени через экструзионную фильеру, размещенную на конце 2-го экструдера; при выходе из экструдера расплавленная смесь подвергается воздействию перепада давления до атмосферного давления, при внезапном падении давления вспенивающий агент в расплавленной смеси расширяется и тем самым осуществляет вспенивание, в результате чего образуется вспененная структура; последующее охлаждение вспененной структуры на охлаждающих барабанах с температурой ниже 100°С, с получением тем самым листа пенопласта, имеющего плотность 30,6 кг/м³ и толщину 13 мм.

Сравнительный пример 2 (СЕ2)

Процедуру сравнительного примера 1 повторяли, за исключением того, что толщина листа составляла 3 мм, а плотность вспененного материала составляла 14,4 кг/м³.

Сравнительный пример 3 (СЕ3)

Вспененный лист полистирола изготовили следующим образом:

1. сухое смешивание Styrolution PS 168N/L от Ineos (ПС общего назначения) и талька в массовом соотношении Styrolution PS 168N/L/тальк=98:2;

2. подача смеси, полученной на 1-й стадии, в 1-й одношнековый экструдер от Pitac Taiwan (диаметр шнека 90 мм; отношение L/D=26). Экструдер работает при температуре 200°°С (5 зон нагрева: 150°С; 200°С; 200°С; 200°С; 200°С) таким образом, чтобы расплавить полимер;

3. впрыскивание 8 масс. % жидкого бутана (в качестве вспенивающего агента), в расчете на общую массу смеси, в последнюю секцию 1-го одношнекового экструдера, с получением тем самым расплавленной смеси;

4. пропускание расплавленной смеси через 2-й одношнековый экструдер от Pitac Taiwan (диаметр шнека 120 мм; отношение L/D=34), тем самым охлаждая расплавленную смесь до 110°С в конце 2-го одношнекового экструдера;

5. пропускание расплавленной смеси с 4-й стадии через экструзионную фильеру, размещенную на конце 2-го экструдера; при выходе из экструдера расплавленная смесь подвергается воздействию перепада давления до атмосферного давления, при внезапном падении давления вспенивающий агент в расплавленной смеси расширяется и тем самым осуществляет вспенивание, в результате чего образуется вспененная структура; последующее охлаждение вспененной структуры на охлаждающих барабанах с температурой ниже 100°С, с получением тем самым листа пенопласта, имеющего плотность 52,6 кг/м³ и толщину 3 мм.

Сравнительный пример 4 (СЕ4)

Повторяли процедуру сравнительного примера 3, за исключением того, что толщина листа составляла 5 мм, а плотность вспененного материала составляла 72,2 кг/м³.

Результаты для примеров IE1, IE2 и IE3 согласно изобретению, а также сравнительных примеров СЕ1, СЕ2, СЕ3 и СЕ4 приведены в следующей таблице 1.

Как видно из приведенной выше таблицы 1, образцы пенопласта из ПП-ВПР согласно изобретению демонстрируют отличную несущую способность, которая сопоставима с несущей способностью ПС пенопластов, выраженной сопоставимой прочностью на растяжение и прочностью на сжатие. Кроме того, все образцы имеют плотности, обычно достигаемые для соответствующего вида приготовленной пенопласты. Однако ПС пенопласты обладают низкой восстанавливаемостью, тогда как пенопласт ПП-ВПР согласно данному изобретению демонстрирует отличную восстанавливаемость, которая сопоставима с ПЭ пенопластом. Однако ПЭ-пенопласты не обладают несущей способностью (измеряемой как сопротивление сжатию или прочность на растяжение), которой обладают пенопласты согласно данному изобретению (или ПС-пенопласты). Таким образом, пенопласты ПП-ВПР согласно данному изобретению обладают уникальным сочетанием свойств.

Группа изобретений относится к вспененному листу, состоящему из полипропиленовой композиции, а также к применению полипропиленовой композиции для получения вспененного листа. Полипропиленовая композиция содержит от 87,5 до 92,5 масс.% полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и от 7,5 до 12,5 масс.% нуклеирующего агента (НА), причем вспененный лист имеет толщину от 2,0 до 10 мм. Нуклеирующий агент (НА) представляет собой тальк, а полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) имеет прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 50,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от более 205 до 300 мм/с, при этом прочность F₃₀ расплава и растяжимость v₃₀ расплава определены в соответствии с ISO 16790:2005. Технический результат – обеспечение вспененного листа из полипропиленовой композиции, неожиданно обладающего хорошей сжимаемостью и одновременно хорошей восстанавливаемостью в сочетании с хорошей несущей способностью, преодолевая проблемы пенополистирола и пенопластов на основе ПЭНП. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 пр.

1. Вспененный лист, состоящий из полипропиленовой композиции, содержащей от 87,5 до 92,5 масс.%, полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и от 7,5 до 12,5 масс.% нуклеирующего агента (НА), причем вспененный лист имеет толщину от 2,0 до 10 мм, при этом нуклеирующий агент (НА) представляет собой тальк и полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) имеет прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 50,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от более 205 до 300 мм/с, при этом прочность F₃₀ расплава и растяжимость v₃₀ расплава определены в соответствии с ISO 16790:2005.

2. Вспененный лист по п.1, соответствующий следующему соотношению (I):

сопротивление сжатию на 25%/(плотность пенопласта)²>0,018 кПа/(кг/м³)² (I),

где сопротивление сжатию на 25% - это сопротивление сжатию, определяемое в соответствии с ISO 3386-1 при сжатии на 25% без циклов предварительного сжатия [0], в кПа,

плотность пенопласта - это плотность пенопласта, определяемая в соответствии с ISO 845, в кг/м³.

3. Вспененный лист по любому из предшествующих пп.1 или 2, соответствующий следующему соотношению (II)

сопротивление сжатию на 40%/(плотность пенопласта)²>0,020 кПа/(кг/м³)² (II),

где сопротивление сжатию на 40% - это сопротивление сжатию, определяемое в соответствии с ISO 3386-1 при сжатии на 40% без циклов предварительного сжатия [0], в кПа,

плотность пенопласта - это плотность пенопласта, определяемая в соответствии со стандартом ISO 845, в кг/м³.

4. Вспененный лист по любому из предшествующих пп.1-3, имеющий восстанавливаемость по меньшей мере 85%, где восстанавливаемость определяют на образце площадью 50×5 мм, уложенном в 6 слоев по высоте, путем измерения его начальной толщины и толщины, полученной спустя 5 минут после сжатия образца до 50% его толщины с помощью универсальной испытательной машины Цвик с предварительной нагрузкой 10 Н при постоянной скорости 50 мм/мин в условиях нормальной лабораторной среды при 23±5°С и 50±5% относительной влажности.

5. Вспененный лист по любому из пп.1-4, имеющий плотность от 50 до 350 кг/м³.

6. Вспененный лист по любому из пп.1-5, в котором совокупность полимерных компонентов, присутствующих во вспененном листе, состоит из полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР).

7. Вспененный лист по любому из пп.1-6, представляющий собой упаковочный пенопласт, изоляционный материал или подложку напольного покрытия, сэндвич-композиты со слоем сердцевины из ПП пенопласта.

8. Применение полипропиленовой композиции, содержащей от 87,5 до 92,5 масс.%, полипропилена с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР) и от 7,5 до 12,5 масс.% нуклеирующего агента (НА), где нуклеирующий агент (НА) представляет собой тальк и полипропилен с высокой прочностью расплава (ПП-ВПР), имеет прочность F₃₀ расплава от более 25,0 до 50,0 сН и растяжимость v₃₀ расплава от более 205 до 300 мм/с, при этом прочность F₃₀ расплава и растяжимость v₃₀ расплава определены в соответствии с ISO 16790:2005, для получения вспененного листа, имеющего толщину от 2,0 до 10 мм, соответствующего следующим соотношениям (I) и (II):

сопротивление сжатию на 25%/(плотность пенопласта)²>0,018 кПа/(кг/м³)² (I),

где сопротивление сжатию на 25% - это сопротивление сжатию, определяемое в соответствии с ISO 3386-1 при сжатии на 25% без циклов предварительного сжатия [0], в кПа,

плотность пенопласта - это плотность пенопласта, определяемая в соответствии с ISO 845, в кг/м³,

сопротивление сжатию на 40%/(плотность пенопласта)²>0,020 кПа/(кг/м³)² (II),

где сопротивление сжатию на 40% - это сопротивление сжатию, определяемое в соответствии с ISO 3386-1 при сжатии на 40% без циклов предварительного сжатия [0], в кПа,

плотность пенопласта - это плотность пенопласта, определяемая в соответствии с ISO 845, в кг/м³.

9. Применение по п.8, в котором вспененный лист имеет восстанавливаемость, по меньшей мере 85%, где восстанавливаемость определяют на образце площадью 50×5 мм, уложенном в 6 слоев по высоте, путем измерения его начальной толщины и толщины, полученной спустя 5 минут после сжатия образца до 50% его толщины с помощью универсальной испытательной машины Цвик с предварительной нагрузкой 10 Н при постоянной скорости 50 мм/мин в условиях нормальной лабораторной среды при 23±5°С и 50±5% относительной влажности.

10. Применение по любому из предшествующих пп.8 или 9, представляющее собой упаковочный пенопласт, изоляционный материал или подложку напольного покрытия, или пенопласт, используемый в автомобильной промышленности.