[发明专利]具有活动铰链性能的聚丙烯

说明书

本申请为2011年10月5日提交的申请号为201180048410.8且发明名称为“具有活动铰链性能的聚丙烯”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于制备塑料铰链的聚丙烯组合物和一种包括该塑料铰链的制品。

背景技术

经常被称为活动铰链的塑料铰链是两片成型聚合物部分之间的一体化和柔性连接，允许这两片沿铰链的轮廓弯曲。关于适当的聚合物材料的选择，必须考虑的是由脆性聚合物(例如聚苯乙烯或聚碳酸酯)制成的铰链是无用的，且在数次弯曲循环后将断裂。常用的聚合物为聚丙烯、聚乙烯或聚甲醛。关于活动铰链或塑料铰链的另外的信息提供于Polypropylene：An A-Z Reference，由J.Karger-Kocsis编辑，1999(Kluwer Publishers)，第383-391页，“Living or plastic hinges”，I.Naundorf和P.Eyerer。

典型地，塑料铰链通过注射成型制备(参见，例如Polypropylene Handbook，第2版(2005)，第427页，7.3.1.7“Living Hinges”)。

原则上，用于制备塑料铰链的聚丙烯应具有高刚度，同时保持足够高水平的冲击强度。此外，关于加工性，需要具有低粘度的聚合物。待实现的塑料铰链的重要性能为高疲劳强度，即，甚至在塑料铰链经历了多个弯曲循环之后保持有利的机械性能。因为以上提到的性能在某些程度上彼此冲突，所以提供这些性能之间改进的平衡仍然是个挑战。

WO 2007/122239A1描述了具有45g/10min至150g/10min的熔体流动速率MFR(230℃，2.16kg)的聚丙烯的制备。根据WO 2007/122239，该聚丙烯适于活动铰链的制备。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚丙烯，该聚丙烯具有在刚度、冲击强度和加工性之间改进的平衡，且由该聚丙烯可以制备高疲劳强度的塑料铰链。

该目的通过提供一种聚丙烯实现，该聚丙烯具有：

-至少13g/10min的熔体流动速率MFR(230℃，2.16kg)；

-6.0重量％或更小的二甲苯可溶物XS的量；和

-结晶级分，其中如通过逐步等温分离技术(stepwise isothermal segregation technique)测定的，至少10％的结晶级分在160℃至170℃的温度范围内熔化。

如以下将更详细地描述的，本发明已经实现了，同时满足以上定义的性能的聚丙烯表现出高刚度同时保持足够高水平的冲击强度，且具有足够低的粘度，以提供改进的加工性，特别是用于注射成型的加工性。此外，由该聚丙烯制备的活动铰链显示出改进的铰链性能。

优选地，聚丙烯为包括衍生自乙烯和/或C₄-C₁₂α烯烃的共聚单体单元的丙烯共聚物。

在一个优选的实施例中，共聚单体单元衍生自乙烯。

优选地，聚丙烯的共聚单体含量为4.0重量％或更小，更优选3.5重量％或更小。

在一个优选的实施例中，聚丙烯的共聚单体含量在4.0重量％至0.5重量％的范围内，更优选在3.5重量％至1.0重量％的范围内，甚至更优选在3.0重量％至1.5重量％的范围内。

优选地，聚丙烯的熔融温度为146℃至164℃，更优选150℃至160℃，甚至更优选152℃至158℃。熔融温度Tm通过以下描述的DSC测量(参见标题为“测量方法”之下的第7部分)。

如上所述，聚丙烯的熔体流动速率MFR(230℃，2.16kg)为至少13g/10min。

优选地，聚丙烯的熔体流动速率MFR(230℃，2.16kg)为至少14g/10min，更优选至少16g/10min。

在一个优选地实施例中，聚丙烯的熔体流动速率MFR(230℃，2.16kg)在13g/10min至35g/10min的范围内，更优选在14g/10min至30g/10min的范围内，甚至更优选在16g/10min至25g/10min的范围内。

如上所述，聚丙烯的二甲苯可溶物XS的量为6.0重量％或更小。

作为一级近似，二甲苯可溶物XS的量对应于具有低分子量和/或低立体规整性的聚合物链的量。

优选地，聚丙烯的二甲苯可溶物XS的量为5.5重量％或更小，更优选5.0重量％或更小，甚至更优选4.5重量％或更小。