[发明专利]具有改进的长期机械性能的丙烯共聚物组合物

说明书

具有改进的长期机械性能、特别是改进的冲击强度保持性的丙烯‑乙烯无规共聚物，它们的制备以及用途，例如用于制备成型制品，特别是注射成型制品，诸如用于包装的薄壁塑料容器。

技术领域

本发明涉及新型具有改进的长期机械性能，特别是改进的冲击强度保持性的丙烯-乙烯无规共聚物，其制造及其用途，例如，用于生产成型制品，特别是注射成型制品，例如用于包装的薄壁塑料容器。

背景技术

聚丙烯从最终产品中存在的结晶相的量和性质得出其机械和光学性能。除了设计聚合物本身之外，例如选择平均分子量、分子量分布、共聚单体的类型和相对量以及共聚单体分布，结晶相也将受到晶体成核剂的存在的影响。众所周知，不同类型的晶体成核剂将不同地影响聚合物的晶体结构，增加聚丙烯特定结晶改性物的存在和相对量，如单斜晶α-改性、六方晶β-改性和正交晶γ-改性。当聚合物结构将影响特定成核的表达程度时，形成的晶体的类型将由成核剂确定。

特别需要通过成核剂改性的一类聚丙烯包括聚丙烯无规共聚物，其特征在于没有相分离的均相结构和低至中等的共聚单体含量。用于所述无规共聚物的常用共聚单体是乙烯和/或具有4-8个碳原子的更高级的α-烯烃。这种无规共聚物在加工时将显示球晶生长速度的降低和总体结晶度降低，导致更好的光学性能，但同时导致了降低的机械强度和受损的长期稳定性。

另外，必须考虑到聚合物的应用性能和使用寿命决定性地受转化成最终形状后的性能变化的影响。在聚丙烯的情况下，主要应用于其玻璃化转变温度以上的半结晶聚合物，发生物理老化和后结晶的组合。

物理老化是所有玻璃态材料的一个非常重要的过程。玻璃态聚合物的最终产品是通过在熔融状态下成形，然后快速冷却至低于玻璃化转变温度而制成的。在冷却期间，材料固化和硬化，但是无法完成该过程，因为周期时间太短：分子运动变得过于缓慢和冻结。在产品的使用寿命期间，固化和硬化继续地非常缓慢：因此许多材料性能随时间而变化。

特别地，即使在很长时间之后，模量和韧性仍然经历稳定的变化。

老化过程的温度水平在确定影响方面起决定性作用。除此之外，聚合物的性质以及转化的类型和条件也很重要。聚合物的结晶行为和冷却历史的累积效应决定了形成的制品的结晶度和超结构，从而决定了老化行为。

例如，由Gahleitner等人分析和描述了均聚物和共聚物的老化和退火过程的现象(J.Macromol.Sci.-Phys.，B41(2002)833-49)。已经发现在标准条件(+23±1℃，50％的相对湿度)下聚丙烯无规共聚物的储存导致在注射成型试样(该文献的图1)的情况下在超过5000小时的时间内和在流延膜(该文献的图9)的情况下超过500小时的时间内的增加的模量和降低的韧性。

发明内容

因此，本发明的目的是提供具有改进的长期机械性能、特别是改进的冲击强度保持性的丙烯-乙烯无规共聚物，从而避免物理老化和后结晶的负面影响。

本发明的发现是提供丙烯-乙烯无规共聚物，其用α-成核剂的特定组合成核并具有特殊的聚合物设计。

因此，本发明涉及一种丙烯-乙烯无规共聚物，其具有

(i)在30至70g/10min的范围内的熔体流动速率MFR₂(根据ISO 1133，230℃，2.16kg)，

(ii)2.0至5.0mol％的总乙烯共聚单体含量，

(iii)20％至小于40％的如实验部分所述的在60×60×2mm³注射成型试样上通过广角X射线衍射(WAXS)测定的正交γ-晶相100.Kγ的含量，

和包括

a)以下物质的共混物