[发明专利]填充的聚烯烃组合物

说明书

本发明涉及含有填料的聚烯烃组合物，其具有改善的加工性与机械性能的平衡。

具体地，虽然存在着矿物（mineral）填料，但是本发明组合物使得能够在宽范围的熔体流动速率(下文缩写为MFR)内能够实现机械性能与改善的加工性的非常有利且不寻常的平衡。

本领域中已经建议使用具有高MFR值的丙烯聚合物来提高该组合物最终的MFR值。根据美国专利申请No.20060264557(Exxon)，通过向MFR为大约20至大约1500g/10min的聚丙烯树脂中混入高量的有机纤维和任选的无机填料获得了具有良好的抗冲击性能的增强聚丙烯组合物。实际上在所述文献的实施例中所用的丙烯聚合物的最高MFR值是400-430g/10min。

包含聚烯烃树脂和低量的纳米尺寸矿物填料来改善聚烯烃材料的机械性能的复合材料在本领域中也是已知的。

例如美国专利5910523描述了聚烯烃纳米复合材料，其包含半结晶聚烯烃和纳米尺寸矿物填料，其中该填料的表面已经用官能化的化合物改性。

WO2006/131450描述了一种聚烯烃纳米复合材料，其包含结晶或者半结晶聚烯烃树脂(A)；包含或者基本由层状矿物(其优选的例子是层状硅酸盐)的纳米尺寸填料(B)，该复合材料表现出机械性能与1-800dg/min的MFR值之间的令人感兴趣的平衡。

现在已经发现通过将纳米尺寸的矿物填料与具有非常高的MFR值的丙烯聚合物共混，而实现了挠曲模量、抗冲击性、拉伸性能和热扭曲温度(下文称作HDT)，和在螺旋流长度方面的加工性之间的改善的平衡。

通过本发明组合物所实现的其他改善的性能是抗蠕变性、硬度和耐刮擦性。

此外，与本领域中已知的填充组合物相比，本发明组合物还具有更高的填充型腔模(cavity mould)的能力，甚至是具有复杂设计的模具，并且在注塑应用中带来了循环次数的降低。

本发明组合物提高的流动性以及它们更高的刚度值，使得它还可以降低所生产的模制品的厚度。

具体地，本发明提供了填充的聚烯烃组合物，其包含：

A) 99.9-75重量%的聚丙烯组分；

B) 0.1-25重量%的纳米尺寸矿物填料；

其中A)和B)的百分比是相对于A)和B)之和而言的，并且A)选自下面的组合物：

a) 聚丙烯组合物，其含有20-80重量%、优选20-60重量%的熔体流动速率(MFR^I)值为100g/10min或者更高、优选500g/10min或者更高的聚丙烯部分A^I)，和20-80重量%、优选40-80%的熔体流动速率(MFR^II)值为0.1-30g/10min的聚丙烯部分A^II)，所述的A^I)和A^II)的百分比是相对A^I)和A^II)之和而言的；或者

b) 聚丙烯组合物，其含有15-72重量%、优选15-52重量%的熔体流动速率(MFR^I)值为100g/10min、优选500g/10min或者更高的聚丙烯部分A^I)，15-70重量%、优选15-50重量%的熔体流动速率(MFR^II)值为0.1-30g/10min的聚丙烯部分A^II)，和0.5-15重量%的增容剂Q)，所述的A^I)、A^II)和Q)的百分比是相对于A^I)、A^II)和Q)之和而言的；

所述的部分A^I)和A^II)独立地选自丙烯均聚物和含有至多5mol%的乙烯和/或C₄-C₁₀α-烯烃（或多种C₄-C₁₀α-烯烃）的丙烯无规共聚物；全部的熔体流动速率值是根据ISO 1133用2.16kg负荷在230℃测量的。

优选本发明组合物包含99-80%，更优选97-88%，甚至更优选96-91%重量的A)和优选1-20%，更优选3-12%，甚至更优选4-8%重量的B)，相对于A)和B)的总重量。