[发明专利]具有优异的刚度和抗冲击平衡的多相丙烯共聚物

说明书

本发明涉及一种新的多相丙烯共聚物(HECO)、其制造以及用途。

多相丙烯共聚物在本技术领域中是众所周知的。这类多相丙烯共聚物包含其中分散有弹性体共聚物的为丙烯均聚物或无规丙烯共聚物的基体。因此，聚丙烯基体含有(精细)分散的不是基体的一部分的包含物，并且所述包含物含有弹性体。术语包含物表示基体和包含物在多相丙烯共聚物内形成不同的相，所述包含物例如通过高分辨显微镜，如电子显微镜或扫描力显微镜是可见的。

薄的厚度和轻的重量是反复不断的市场需求，这是因为其允许能量和材料的节省。为了提供具有这些特征的材料，需要开发具有良好抗冲击性能的高刚性材料。与高流动性相结合的高刚度使得能够降低壁厚而不损失稳定性，从而使得能够制造大的部件。另外，因为需要较少的浇口，所以对于高流动性材料来说可以使工具设计保持简单。此外，因为在较短的冷却时间达到样品脱模所需的特定刚度，所以循环时间缩短是可能的。然而，抗冲击性能需要保持在高的水平。高流动性材料通常由于具有较少立体缺陷的较短聚合物链而显示高的刚度。然而，抗冲击性能由于形成较少缠结的较短聚合物链而降低。因此，获得具有高流动性和刚度以及良好抗冲击性能的材料是一个挑战。

另外，可以区分双轴抗冲击强度和三轴抗冲击强度。尽管在多相体系，如多相丙烯共聚物(HECO)中，两者都极强地取决于形态，但是增加两种类型的抗冲击强度都是相当有挑战性的。这是由于以下事实：它们在不同的粒径显示最佳效果。尤其是在小的精细分散的颗粒下改善双轴应力状态下的抗冲击强度(戳穿能量)。这可以通过低分子量的橡胶来实现。然而，这种橡胶对三轴应力状态下的抗冲击强度(Charpy抗冲击强度)是不利的。

采用三峰基体构思得到具有优异刚度的丙烯，并得到显示出色的抗冲击-刚度平衡的多相共聚物。该良好的抗冲击-刚度平衡被认为是基于通过基体的高分子量部分获得的橡胶相的精细分散。然而，将该构思应用于具有高的橡胶含量的多相丙烯共聚物(HECO)不是已知的，虽然它们对于机动车应用是必须的。

因此，本发明的一个目的是获得具有高流动性和刚度以及良好抗冲击性能的材料。具体地，本发明的一个目的是获得具有高流动性、高刚度、高戳穿能量和高Charpy抗冲击强度的材料。

本发明的一个发现为提供一种多相丙烯共聚物，其含有具有宽的分子量分布的基体和相当高的量的弹性体，所述弹性体优选地具有相当低的特性黏数。

因此，本申请涉及一种多相丙烯共聚物(HECO)，其包含：(a)为聚丙烯(PP)的基体(M)，其中所述聚丙烯(PP)包含至少三种聚丙烯部分(PP1)、(PP2)和(PP3)，所述三种聚丙烯部分(PP1)、(PP2)和(PP3)在根据ISO1133所测量的熔体流动速率MFR₂(230℃)方面彼此不同；和(b)分散在所述基体(M)中的弹性体(E)，其中基于所述多相丙烯共聚物(HECO)的重量以20重量%或更多的量包含所述弹性体(E)；任选地少量聚乙烯(PE)和任选地无机填料(F)。

本发明还涉及一种用于制备如以上所限定的多相丙烯共聚物(HECO)的方法，其中所述方法包括将弹性体(E)与基体(M)共混的步骤。

本发明还涉及一种包含如以上所限定的多相丙烯共聚物(HECO)的制品，和所述多相丙烯共聚物(HECO)尤其在机动车应用中的用途。

以下更详细地描述本发明。

多相丙烯共聚物(HECO)

根据本发明的多相丙烯共聚物(HECO)包含作为基体(M)的聚丙烯(PP)和分散在其中的弹性体(E)。因此，聚丙烯(PP)基体含有(精细)分散的不是基体(M)的一部分的包含物，且所述包含物含有弹性体(E)，并任选地还可以含有少量的结晶聚乙烯(PE)。术语包含物表示基体(M)和包含物在多相丙烯共聚物(HECO)内形成不同的相，所述包含物例如通过高分辨显微镜，如电子显微镜或扫描力显微镜是可见的。

优选地，根据本发明的多相丙烯共聚物(HECO)仅包含聚丙烯(PP)和弹性体(E)作为聚合物组分。换而言之，多相丙烯共聚物(HECO)还可以含有添加剂，但在一个优选的实施方案中，不含基于多相丙烯共聚物(HECO)的总重量超过8.0重量%，更优选地超过6.0重量%的量的其他聚合物。可以以如此低的量存在的一种另外的聚合物为与弹性体(E)充分混合的聚乙烯(PE)，即弹性体(E)和任选地聚乙烯(PE)在基体(M)中形成包含物。因此，特别应了解，本发明的多相丙烯共聚物(HECO)仅含有聚丙烯(PP)(即基体(M))、弹性体(E)和任选地少量聚乙烯(PE)作为仅有的聚合物组分。