可结晶热塑性聚合物用成核剂制造技术

公开了包含可结晶热塑性聚合物用的成核剂的组合物，以及特别是用作成核剂的化合物，该化合物是热稳定的，含有能形成分子间氢键的部分，也公开了其用途。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含有可结晶热塑性聚合物用成核剂的组合物，具体说涉及包含能形成分子间氢键且是热稳定的成核剂及其应用。成核剂和澄清剂在工业实践中通常与可结晶热塑性聚合物组合使用，以缩短加工周期或赋予改善的物理化学特性，如各种光学和机械性能，并减少模制品的收缩。有关成核剂和澄清剂的详细清单可参见例如美国专利3,367,926和塑料添加剂手册(第4版，Hanser，慕尼黑，1990，p.863)。本技术中已知的典型成核剂是脂族或芳族羧酸的金属盐、芳族盐、芳族含磷化合物的金属盐、喹吖啶酮、颜料、有熔点的聚合物、含有树枝状支化的高度支化聚合物(树枝状支化物)，和矿物，例如白垩、石膏、粘土、高岭土、云母、滑石和硅酸盐，以及它们的组合(美国专利5,278,216、5,137,973、4,749,736、4,694,064、4,338,228、3,852,237；U.Johnsen和K.-H.MoosAngew.Makromol.Chem.(应用高分子化学)，第74卷，p.1(1978)；A.Wlochowicz和M.Eder应用高分子化学，第171卷，p.79(1989)；H.N.BeckJ.Appl.Polym.Sci.(应用聚合物科学杂志)，第11卷，p.673(1967)；F.LBinsbergenPolymer(聚合物)，第11卷，p.253(1970))。此外，德国公开号1951632公开了固体结晶性芳族羧酰亚胺-联苯二甲酰亚胺和N-取代的芳族羧酰亚胺-联苯二甲酰亚胺。更新近开发出的成核剂和澄清剂溶解于聚合物熔体中(R.Schlotman和R.WalkerKunststoffe(材料)，第86卷，p.1002(1996))，这对于改善这类添加剂的分散是有效的。最常用的要算是基于D-山梨醇的化合物，这类化合物属于糖类的总化学族，定义为多羟基醛、多羟基酮，或可以水解成这些化合物的化合物(R.T.Morrion和RobertMeilson Boyd有机化学，第2版，(Allyn and Bacon公司，波士顿)，1966，p.983)。目前有几种基于山梨醇的市售成核剂，包括1，3-2，4-二亚苄基-D-山梨醇(Millad 3905，Milliken化学公司)、1，3-2，4-二(4-亚甲苯基)-D-山梨醇(Millad 3904，Milliken化学公司)1，3-2，4-二(4-乙基亚苄基)-D-山梨醇(N-4、三井石油工业公司)。美国专利5,574,174、5,198,484和WO 95/13317公开了山梨醇衍生物的制备和应用。美国专利4,294,747公开了苯甲醛及其衍生物的多元醇缩醛。美国专利5,216,051叙述了三缩醛多醇化合物。二亚苄基山梨醇(美国专利4,016,118)与磷酸苯酯化合物的组合应用公开于美国专利4,585,817中。尽管有广泛的商业用途，但仍然存在许多与基于糖类的化合物作为成核剂和澄清剂有关的困难。首先山梨醇基成核剂的制备与精制有些麻烦。与例如在聚烯烃树脂中使用山梨醇澄清剂有关的另一个众所周知的困难是在由这种树脂制成的物品中会形成小气泡，这种小气泡以白点形式出现(美国专利5,198,484)。最后，其它的缺点是其温度稳定性不能令人满意，不幸的是，这种性质是这种材料的固有特性。因此，需要有一种可用来提高热塑性聚合物加工性能和物理化学性能的有效成核剂。现已发现，某些既含有能形成分子间氢键部分又含有与热塑性聚合物相容的部分的有机化合物是可结晶热塑性聚合物的有效成核剂。因此，本专利技术涉及一种组合物，它包含(i)一种或多种含有能形成分子间氢键的部分的成核剂；和(ii)一种或多种可结晶热塑性聚合物，该组合物可任选地包含常用的添加剂的填料。具体说，本专利技术涉及一种组合物，其中包含(i)一种可结晶热塑性聚合物和(ii)一种或多种下式所示的成核剂 其中x是2-7的整数；y是0-4的整数；z是0-4的整数；x+y+z之和等于3-7的整数；m是1-3的整数；且其中A是与部分B、B′或X′或其组合共价连接的一个中心；其中所述部分B和B′含有至少1个能形成1个或多个分子间氢键的单元；且其中部分X和X′与所述可结晶热塑性聚合物相容；以及其中X共价连接到B上。本专利技术的另一个方面涉及由一种可结晶热塑性聚合物和一种含有能形成分子间氢键的部分和与可结晶热塑性聚合物相容的部分组成的组合物。本专利技术的又一个方面涉及由一种可结晶热塑性聚合物和一种成核剂组成的组合物，该组合物的特征在于，当从熔体冷却时其结晶峰值温度比纯的-即不含成核剂的热塑性聚合物的结晶峰值温度至少高3℃。本专利技术的再一个方面涉及由一种可结晶热塑性聚合物和一种成核剂组成的组合物，该组合物的特征在于，当从熔体冷却时该结晶聚合物中晶体球粒的尺寸小于50％纯结晶热塑性聚合物中晶体球粒的尺寸。本专利技术的又再一个方面涉及由一种可结晶热塑性聚合物和一种或多种成核剂组成的组合物，该组合物与纯结晶热塑性聚合物相比具有较低的雾度。本专利技术还有一个方面涉及由一种可结晶热塑性聚合物和一种或多种成核剂组成的组合物，该组合物具有提高的热稳定性。本专利技术又还有一个方面涉及一种提高可结晶热塑性聚合物熔体结晶速率的新方法，该方法包括往所述熔体中加入有效量的本专利技术的成核剂，并涉及按照该新方法制造的产品。本专利技术的最后一个方面是提供由包含有效量的本专利技术的成核剂的可结晶热塑性聚合物制成的产品。本专利技术所提供的优点包括减少可结晶热塑性聚合物的加工时间。此外，按照本专利技术形成的聚合物的特征是相对地改善了热、光和/或机械性能。本专利技术的另一些目的，优点和新的特点将在紧接着的描述部分中提出，并且一部分在检验下述内容时对于业内人士而言将变得一目了然，或者可以通过实施本专利技术来加深理解。本专利技术的目的和优点可以通过所附权利要求中特别指出的手段和组合来实现和获得。通过下面的详细描述并结合附图可以更充分地了解本专利技术，并使本专利技术的进一步的优点变得一目了然。附图中附图说明图1是不含成核剂的全同立构聚丙烯薄膜的光学显微照片。该薄膜是在210℃进行压缩模塑，随后以10℃/分钟的速率冷却并在104℃结晶而得到的。放大倍数为120倍。图2是含有0.75％重量成核剂三〔3，4-二(癸氧基)亚苯基-羰氨基-1，4-亚苯基〕胺(以下也称为表1的化合物I-1)的全同立构聚丙烯薄膜的光学显微照片。该薄膜是在210℃进行压缩模塑，随后以10℃/分钟的速率冷却并在104℃结晶而得到的。放大倍数为120倍。图3描绘了在氮气下对表1中的化合物I-5(3)和I-7(2)以及Millad 3988(1)进行的热重分析(TGA)记录，表明按照本专利技术的化合物具有较高的热稳定性。成核剂按照本专利技术的可结晶热塑性聚合物用成核剂具有如下所示通式 其中x是2-7的整数；y是0-4的整数；z是0-4的整数；x+y+z之和等于3-7的整数；m是1-3的整数；式(1)中，A是与部分B、B′或X′或其组合共价连接的一个中心；其中所述部分B和B′含有至少1个能形成1个或多个分子间氢键的单元；且其中部分X和X′与所述可结晶热塑性聚合物相容；以及其中X共价连接到B上。中心部分A的作用是提供一种连接多个部分B、B′或X′及其组合的手段，这些部分有利于形成诱导该可结晶热塑性聚合物成核本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其中包含（ｉ）一种可结晶热塑性聚合物和（ｉｉ）一种或多种下式所示的成核剂：＊＊＊ （１）其中：ｘ是２－７的整数；ｙ是０－４的整数；ｚ是０－４的整数；ｘ＋ｙ＋ｚ之和等于３－７的整数；ｍ是１－３的整数； 且其中Ａ是与部分Ｂ、Ｂ′或Ｘ′或其组合共价连接的一个中心；其中所述部分Ｂ和Ｂ′含有至少１个能形成１个或多个分子间氢键的单元；且其中部分Ｘ和Ｘ′与所述可结晶热塑性聚合物相容；以及其中Ｘ共价连接到Ｂ上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：HW施米德特，T施尔德巴赫，
申请(专利权)人：西巴特殊化学品控股有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]