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共添加剂组合物和将其应用于成核聚合物化合物的方法技术

技术编号:1597253 阅读:171 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
使用共添加剂可以显著改进二缩醛或DBS基成核剂或澄清剂的光学性能。浊度是热塑性或塑性材料中缺乏透明度的衡量标准。低浊度通常相当合意,且成核剂/澄清剂被设计成降低塑性或热塑性材料中的浊度。可以在聚合物或共聚物中与成核剂/澄清剂结合使用共添加剂以在改进的透明度(降低的浊度)方面或在更高的聚合物结晶温度(Tc)方面获得更好的结果。公开了一种除成核剂和澄清剂之外还使用共添加剂组合物来降低聚合物制品浊度的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】许多成核剂和澄清剂被用作塑料添加剂。这类化合物有助于在光 学上使塑料澄清或以其它方式改进塑料产品中聚合物的加工或物理特 性。销售和使用的许多塑料产品是由在聚合物中含有成核剂或澄清剂 的聚合物材料制成的。在由结晶聚烯烃树脂制成的制品中使用澄清剂降低浊度是本领域 中公知的。大致在下列专利中公开了已经被用作澄清剂的代表性的山 梨糖醇和木糖醇的縮醛Hamada等人,美国专利No. 4,016,118, 二亚节基山梨糖醇 Kawai等人,美国专利No.4,314,039, 二(烷基亚苄基)山梨糖醇 Mahaffey, Jr.,美国专利No. 4,371,645,具有至少一个氯或溴取代基的山梨糖醇的二縮醛Kobayashi等人,美国专利No. 4,532,280, 二(甲基或乙基取代的亚苄基)山梨糖醇Rekers,美国专利No. 5,049,605,包括形成碳环的取代基的双(3,4-二烷基亚苄基)山梨糖醇已经与基于山梨糖醇和木糖醇的二縮醛的这类澄清剂结合使用共 添加剂以改进某些性能,例如Mentink,美国专利No. 6,673,856:公开了用于改进基于山梨糖醇 和木糖醇的二縮醛的澄清剂的流动性能和热稳定性的共添加剂;Kobayashi等人,美国专利No. 6,245,843公开了使用某些"粘合剂" 以降低基于山梨糖醇和木糖醇的二缩醛的澄清剂的熔化温度、改进分 散和改进流动性能;在基于山梨糖醇和木糖醇的二縮醛的澄清剂中,Millad3988⑧是在 商业上获得成功的聚丙烯澄清剂。其是二甲基取代的二亚节基山梨糖 醇("DMDBS"), 1,3:2,4-双(3,4 二甲基亚苄基山梨糖醇)。Millad3988 由南卡罗来纳州斯巴达堡的美利肯公司制造和发售。Mmad3988⑧在其最佳载量,例如大约百万分之2500份("ppm")的载量下,可以在聚丙烯("PP")中实现非常好的光学性能。但是,当载量相对小,例如1000ppm时,其澄清作用不这样大。基于山梨糖 醇和木糖醇的二縮酸的多数澄清剂通常如此。尽管许多现有技术参考 文献已经公开了与这类澄清剂结合使用共添加剂以实现某些益处,但 迄今已知的现有技术参考文献都没有公开可用于改进这类澄清剂在相 对低载量下的澄清作用(即,改进这些澄清剂的低载量效力)的方法 和组合物。在一些用途中,这类澄清剂的低载量是高度合意的。例如,使用 越少澄清剂就越经济,并降低了可能的析出、起霜或萃出。非常需要 可以改进或提高成核剂或澄清剂的低载量效力的方法、工艺或化学组 合物。本专利技术涉及这类改进。附图说明本说明书中阐述了本专利技术的完整和许可的公开内容,包括向本领域普通技术人员展示的最佳模式。下列附示了本专利技术 图l是澄清剂的典型浊度曲线(浊度VS浓度)的略图; 图2显示了在聚丙烯无规共聚物(RCP)树脂中,在标准加工条件下,用各种浓度的Millad 3988⑧澄清的塑料制品的浊度;图3显示了 Millad 3988⑧和MiUad 3988 +作为共添加剂的PEG 3400 (PEG 3400的用量为50 ppm)在RCP树脂中在标准加工条件下 的性能;图4描绘了 Miliad 3988 和Millad 3988⑧+作为共添加剂的聚己 内酯三醇(Mn900)(用量为50ppm)在RCP树脂中在标准加工条件 下的性能;图5显示了在标准加工条件下,在聚丙烯均聚物(HPP)树脂中使 用Cleartint Red (用量为1000 ppm)作为Millad 3988 的共添加剂的 结果;图6显示了 Millad 3940⑧和Millad 3940 +50 ppm作为共添加剂 的聚己内酯三醇(Mn900)在RCP树脂中在标准加工条件下的浊度曲 线;图7显示了 1,3:2,4-双(4-乙基亚苄基)-1-烯丙基-山梨糖醇和1,3:2,4-双(4-乙基亚苄基)-1-烯丙基-山梨糖醇+ 1000 ppm作为共添加剂的 Cleartinr Red在HPP树脂中在标准加工条件下的浊度曲线。具体实施例方式现在参考本专利技术的实施方式,在下面列出一个或多个例子。每个 例子均是对本专利技术的解释而非对本专利技术的限制。实际上,对本领域技 术人员来说显而易见的是,可以在不背离本专利技术的范围和精神的情况 下对本专利技术进行各种修改和变动。为了有助于理解本专利技术,本专利技术的公开内容定义了 "临界浓度"。 对于任何澄清剂,可以绘制塑料制品的浊度水平(其被ASTMD1003-00 定义且可以据此进行测量)与制品中澄清剂浓度的曲线图。该曲线通 常看起来像图l所示的曲线。从0%澄清剂浓度下的对照浊度(A)开 始,随着澄清剂浓度提高,浊度开始降低。当载量达到这种特定澄清 剂的最佳值时,浊度值达到最小(B)。如果浓度持续提高,浊度"平 稳(levels out)",或如果载量太高,则浊度开始提高。因此,这种特定 澄清剂在其最佳载量下使塑料制品的浊度降低了 (A-B)个单位。"临界浓度"是浊度的降低是在这些条件下观察到的总浊度降低 的2/3吋的浓度,即当浊度降低为2(A-B)/3时的浓度。塑料制品在临 界浓度下的临界浊度应该为 = /3。因此,"临界浓度" 是表示特定共添加剂对澄清剂性能的影响的非常方便的方法。例如,图2显示了使用MiUad 3988 澄清的50密耳聚丙烯无规共 聚物(RPC)板的浊度与该体系中Millad3988⑧浓度的关系。这种情况 下的对照浊度(0%澄清剂)为49 (A=49),然后其遵循澄清剂的一般 趋势,板的浊度随Millad 3988⑧载量的提高而开始降低。最后,其在 大约2500-3500ppm的浓度下达到大约6.5 (B-6.5)的最低浊度。当 加载更多Millad 3988 时,浊度开始提高。Millad 3988在这种RCP树 脂中的临界浓度是澄清制品的浊度为/3=20.7时的浓度。在 图2中,在20.7浊度值处画水平线,其与1043 ppm载量下Millad 3988 的浊度曲线相交。因此,1043 ppm是Millad 3988在这种RCP树脂中 的临界浓度,且临界浊度为20.7。临界浊度被理解为是在需要较低成本时,市场中对该澄清剂的实际可接受浊度。例如,Millad3988⑧在2500 ppm产生最佳浊度6.5,这 是许多透明度极其重要的市场中需要的。另一方面,20.7的浊度在对 成本更敏感的某些市场中是可接受的,为此只需要1043 ppm Millad 3988 。这是本专利技术的价值的一个示例。根据上述论述,可以断定,较低的临界浓度对澄清剂而言是合意 的,因为其代表了更有效的澄清剂,其在较低载量下实现临界浊度。 因此,本专利技术是合意的,其有助于确定和评测澄清剂临界浓度的降低。 这种技术能够用更少澄清剂实现相同的浊度,这在大量加工时是极其 合意的。本专利技术通过使用某些共添加剂,有助于改进二亚苄基基成核剂或 澄清剂的低载量效力。以更加可度量的方式阐述,这类共添加剂有助 于降低澄清剂的临界浓度,从而使澄清剂在较低浓度下实现相当好的 澄清作用。在至少一个例子中,使用共添加剂使Millad 3988 的临界 浓度削减至几乎一半。在这种情况下,借助于共添加剂,545 ppmMillad 3988⑧可以实现与1043 ppm Mi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备塑料组合物的方法,所述组合物适用于使二缩醛基澄清剂的临界浓度降低至少10%,所述方法包括(a)提供至少一种聚烯烃树脂,(b)提供至少一种式(Ⅰ)所示的二缩醛(Ⅰ)***,其中R选自:氢原子、链烯基 、烷基、烷氧基、羟烷基和卤代烷基;R↓[1]、R↓[2]、R↓[3]、R↓[4]、R↓[5]、R↓[6]、R↓[7]、R↓[8]、R↓[9]和R↓[10]相同或不同,并各自代表下列之一:氢原子、含有1至8个碳原子的烷基、含有1至4个 碳原子的烷氧基、含有1至4个碳的烷氧基羰基、卤原子、羟基、含有1至6个原子的烷硫基、含有1至6个碳原子的烷基硫氧基或者与不饱和母环的相邻碳原子一起形成碳环的4-5元烷基;且n代表0或1;(c)提供至少一种共添加剂,其选自:聚 乙二醇、聚乙二醇衍生物、含有环氧乙烷链段的共聚物、多元醇及其衍生物、含有至少一个多元醇嵌段的嵌段共聚物、聚己内酯衍生物及其共聚物、基于脂肪族二醇和脂肪族二羧酸的聚酯以及这些聚酯的共聚物、聚碳酸酯衍生物及其共聚物、聚乙烯亚胺和离子液体,所述共添加剂的平均分子量为300或更大;(d)合并(a)、(b)和(c),形成组合物;以及(e)将所述组合物加工成制品。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J徐J李BW博尔特KD小莱克JD斯普林克BM伯克哈特KA凯勒
申请(专利权)人:美利肯公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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