着色聚丙烯组合物制造技术

本发明专利技术涉及着色聚合物组合物和其制备方法。本组合物包含：用含有乙烯基化合物单元的聚合物成核剂核化的、其结晶温度比相应未核化聚合物高至少７℃的丙烯聚合物，以及对丙烯聚合物具有核化作用的彩色颜料。对于不同彩色颜料而言，该组合物收缩率变化在５％以下。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
专利
本专利技术涉及着色聚合物组合物。特别是，本专利技术涉及适用于盖和罩和相类似聚合物制品的丙烯均-聚物和共聚物的组合物。本专利技术也涉及制备这类组合物的方法。最后，本专利技术涉及这类新丙烯聚合物或共聚物经熔融加工方法制造产品的应用，例如经吹塑、热成型、注塑和片材或薄膜挤塑。相关技术叙述现在，由聚合物材料制造的用于饮料、食品、家庭用品、卫生用品、保健用品、油、化学品和其他用途的多种类型的盖和罩，呈现与日俱增的状况。其部分原因在于，需要高的生产能力，即短的加工周期，这对于碳酸软饮料盖的批量生产来说是至关重要的，该软饮料盖通常或者经注塑或者经压塑方法制造。对于这些用途来说，丙烯均聚物和共聚物因具有优异的耐热性和耐化学药品性、以及引人注意的诸如劲度和耐冲击性等机械性能，而成为特别有价值的材料。然而，现有技术存在着一些问题。迄今几乎所有从聚合物材料制造的盖和罩都是着色的。由经验已知，颜料会对聚丙烯具有核化作用，还有，从一种颜色到另一种颜色该作用强度的差异会导致因与核化作用有关的收缩率的不同而产生尺寸变化。专利技术概述本专利技术的一个目的是，消除与现在技术有关的问题，提供一类新型着色聚丙烯组合物，其具有一致的收缩率，还具有非常适于制造能够用作盖和罩的注塑或压塑制品的改善了的机械性能。本专利技术的第二个目的是，提供一种制备上述类别的新颖聚丙烯组合物的方法。本专利技术的再一个目的是，提供经注塑或压塑方法制造的聚丙烯组合物制品。下文所述的和要求专利保护的本专利技术，达到了这些目的和其它目的，还具有从以下说明书中显而易见的、与已知方法和产品相比本专利技术所具有的优点。本专利技术以使彩色颜料和核化了的具有高结晶度的丙烯均聚物或共聚物共混为基础。就本专利技术来说，已经发现，使PP树脂核化，可以降低以不同颜料着色的聚合物组合物的各收缩率之间的差异。然而，诸如滑石等常规无机或有机成核剂或者太弱而没有支配作用，或者它们能够引起不希望的与颜料的反应。普通试剂还难以分散，在食品接触许可方面存在限制(例如NaBz)。其中一些对于用PP制造盖和罩的应用来说是不经济的(如山梨糖醇衍生物)。按照本专利技术，将颜料与用聚合的乙烯基化合物核化的丙烯聚合物或共聚物共混，提供了在熔融加工期间具有一致收缩率的着色聚丙烯组合物，而与所用彩色颜料无关。现有技术已提出使用乙烯基化合物作为成核剂，例如乙烯基环链烷烃和3-甲基-1-丁烯的聚合物，以反应器制造的、聚丙烯和聚合的乙烯基化合物或聚丙烯化合物的共混物的形式使用，参见EP专利说明书No.0152701，0151883，0368577和0417319。然而，没有一份现有技术出版物涉及将这些高核化材料用于制造着色的盖和罩。按照本专利技术现已今人惊异地发现，采用含有聚合的乙烯基化合物单元的成分所核化的丙烯均聚物或共聚物将给予优异的尺寸稳定性，这是由其强成核作用控制着颜料的核化作用的结果。从聚合物所具有的高结晶温度显而易见聚合物成核剂的强或核作用。例如，该材料的结晶温度，比相应未核化的聚合物的结晶温度，高至少7℃，优选10℃，特别是高13℃以上，再如，该材料具有快的结晶速率。因此，采用按照本专利技术提供的组合物-以聚合的乙烯基化合物核化的聚丙烯所模塑的各种颜色的盖，实际上具有相同的尺寸。具体地说，按照本专利技术的聚合物组合物的特征在于在权利要求1的特征部分中所叙述的内容。按照本专利技术制备着色聚丙烯组合物的方法的特征在于在权利要求9的特征部分中所叙述的内容。本组合物能够用于任何类型聚合物制品。一些特定的好处获自将这类组合物用于制造注塑和/或压塑制品以及用于通过热成型、吹塑、薄膜和片材挤塑制造制品。本专利技术获得了许多显著的优点。特别应当指出的是，含有聚合的乙烯基化合物单元的聚合物成核剂的强核化作用具有减少循环时间的潜力，其原因在于与任何其它采用普通成核剂核化的PP相比，本模制品的固化发生得较早且较快。与对于制造盖和罩特别有价值的添加型(additive)成核剂的使用相比较，本专利技术还有许多其它优点本专利技术使添加剂的种类和用量减少。聚合物成核剂对其它添加剂/颜料是惰性的，并且无嗅无味，不渗移，不积垢，成核剂分散优异。还具有较一致的核化作用。与添加剂核化作用比较，采用明显较少的聚合物成核剂用量，就能够实现这些正效应。就MFR型聚合物(均聚物、共聚物、冲击性改性聚合物…)而论，以及就其物理性能而论，能够很容易地使聚合物组合物的特性满足要求。下文借助于详细的叙述，对本专利技术进行更仔细的探讨。专利技术详述本专利技术组合物包含含有用聚合的乙烯基化合物核化的丙烯聚合物的聚合物组分，以及至少一种着色剂。这种组合物能够包含本领域已知的其他组分，例如辅助剂、添加剂和填料。本专利技术使用的着色剂能够是有机或无机的、对丙烯均聚物或共聚物具有不同强度的核化作用的任何彩色颜料。通过控制颜料的核化作用，如果颜料有核化作用的话，核化的丙烯均聚物或共聚物会提供控制的和可预测的收缩率，而与颜料无关。彩色颜料的例子是白色颜料如二氧化钛，黄色/橙色颜料如异吲哚啉酮或偶氮缩合物，红色/紫色如喹吖啶酮或二酮基吡咯并吡咯，蓝色/绿色颜料如群青蓝或铜酞菁蓝，黑色颜料如炭黑。颜料用量通常为聚丙烯组分的0.01-5wt％。对于本专利技术来说，术语“着色剂”和“彩色颜料”能够互换地用来称呼为赋予最终产品以所要求的不同于本色的色泽，在没有使用特殊材料的条件下所使用的任何材料。本组合物的主要组分是含有0.0001-1％，特别是约5-1000ppm聚合的乙烯基化合物的核化丙烯聚合物，上述含量以组合物重量为基准计。借助于核化作用，所得到的聚丙烯具有高结晶度，高结晶温度，小的晶粒尺寸和大结晶速度。这类组合物可用于制造模塑制品。其具有改善的光学性能和物理性能。能够实现丙烯聚合物核化作用的方法包括采用乙烯基化合物改进聚合催化剂，以及使用所改进的催化剂任选在共聚单体存在下进行丙烯聚合，以提供含有约0.0001-1％(按组合物的重量计算)聚合的乙烯基化合物的丙烯均聚物或共聚物。使丙烯聚合物核化的另一种方法包括使聚丙烯与含有乙烯基化合物单元的聚合物共混。对于本专利技术来说，“乙烯基化合物”是具有下述通式Ⅰ的化合物， 式中，R1和R2一起形成5元或6元饱和或不饱和或芳族环，或者它们独立地代表含有1-4个碳原子的低级烷基。乙烯基化合物的具体例子能够叙述如下乙烯基环烷烃，尤其是乙烯基环己烷、乙烯基环戊烷、乙烯基-2-甲基环己烷和乙烯基降冰片烷，3-甲基-1-丁烯、苯乙烯、对甲基苯乙烯、3-乙基-1-己烯或其混合物。乙烯基环己烷(VCH)是特别优选的单体，但是，例如，也能使用3-甲基-1-丁烯作单体或共聚单体，以便调节结晶温度。对于本专利技术来说，“核化的丙烯聚合物”代表下述的聚合物，其具有增加的并受控的优选达50％以上的结晶度，优选其结晶温度比相应未核化聚合物的Tcr高7℃以上，优选高10℃以上，特别是超过13℃。采用MgCl2承载的高产率齐格勒-纳塔催化剂，能够获得120℃以上、优选124℃以上和特别是126℃以上的结晶温度。在含有具有核化作用的彩色颜料的组合物中，通过使用结晶温度比相应未核化聚合物高15℃以上的聚合物(采用上述ZN-催化剂在128℃下制备的聚合物)获得了多项特别好的结果。按照本专利技术的优选实施方案，通过在催化剂存在下使乙烯基化合物，如VCH，聚合本文档来自技高网...

【技术保护点】
着色聚合物组合物，包含： －用含乙烯基化合物单元的聚合物成核剂核化的，结晶温度比相应未核化聚合物高至少７℃的丙烯聚合物，和 －彩色颜料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H克罗齐尔，R福兰德，
申请(专利权)人：波里阿利斯有限公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]