添加劑濃縮物及其用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種包含用于聚烯烴的至少一種澄清和／或成核試劑的添加劑和至少一種蠟的組合物，該澄清和／或成核試劑為具有至少190℃熔點(diǎn)的粉末，基于該組合物重量為至少70wt.％的量，蠟具有如本發(fā)明中所定義的至少500mPa.s的粘度，基于該組合物的重量為0.5至30wt.％之間的量。
【專利說明】添加劑濃縮物及其用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明在于用于聚烯烴的添加劑組合物的領(lǐng)域，更具體而言，在于用于聚烯烴特別是用于聚丙烯的成核和/或澄清試劑的濃縮物的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]聚烯烴、更特別是丙烯聚合物且尤其是聚丙烯需要應(yīng)用所謂的成核試劑或澄清試劑。要求這些澄清試劑通過防止或降低聚烯烴產(chǎn)品中的濁度來給予透明度。其效果可以是，使聚丙烯接近如聚苯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯等所謂高度透明的塑料的外觀。
[0003]在生產(chǎn)或加工聚烯烴或者其應(yīng)用的合適階段將這些試劑添加至聚烯烴。例如，常常在配混步驟期間將澄清試劑或其濃縮物添加至聚烯烴。
[0004]合適的澄清試劑基于以具有可選擇取代的苯甲醛的反應(yīng)產(chǎn)物的形式的糖醇，如木糖醇和山梨糖醇。在美國專利號(hào)7，662，978和國際專利申請(qǐng)W02010 / 101610中已描述了合適的澄清試劑，通過引用將其內(nèi)容合并于此。
[0005]如所示出的，在生產(chǎn)或加工期間的某段時(shí)間將澄清試劑添加至聚烯烴(熔體)。一些澄清試劑的缺點(diǎn)在于，它們是粉末形式并且就其本身而言相當(dāng)難于被加工，考慮到粉化或結(jié)塊，這在擠出期間在聚合樹脂中引起劑量水平的波動(dòng)，以及最終產(chǎn)品中性能的連鎖波動(dòng)(參見，例如 W02007 / 032797)。
[0006]為了解決這種計(jì)量問題，其一需要使用行業(yè)中已知的常用方法，其用于添加難以計(jì)量的添加劑:如用初始的聚合物粉末稀釋直至它變成自由流動(dòng)的混合物，或者與其它添加劑組合并壓縮成小球，所謂的·單包裝(one-pack)法。這些方法會(huì)產(chǎn)生使用者不得不采取的額外的、費(fèi)錢的步驟。
[0007]作為選擇，在上面提到的國際專利申請(qǐng)W02010 / 101610中，已經(jīng)描述了使用液態(tài)烴和特定表面活性劑來制備一些澄清試劑的相對(duì)稀釋的組合物。這具有將大量額外材料添加至聚烯烴的極大缺點(diǎn)，影響了組合物并且可能導(dǎo)致產(chǎn)品性能的退化。
[0008]此外，已知的是，基于木糖醇和山梨糖醇的澄清試劑的應(yīng)用可能在注射成型過程期間導(dǎo)致最終產(chǎn)品中凝膠和/或斑點(diǎn)的出現(xiàn)。EP-A948564在說明書的【背景技術(shù)】部分中提到了美國專利號(hào)5，135，975，該美國專利涉及:“使用作為由Mi 11 iken Chemicals所生產(chǎn)的產(chǎn)品的Mi I lad?組商業(yè)上已知的澄清試劑。這些添加劑、特別是Millad?3988具有良好的感官性能并且抵抗析出，但是一些使用者已遭遇了由分散問題導(dǎo)致的白色斑點(diǎn)的出現(xiàn)。需要相對(duì)高的加工溫度來防止這些白色斑點(diǎn)的出現(xiàn)?！?br> [0009]防止這些斑點(diǎn)形成的唯一方法是在配混和注射成型步驟期間升高加工溫度。從節(jié)能的角度看，這是不期望的，并且較高的溫度還會(huì)引起增加的降解以及黃化。
[0010]令人驚奇的是，使用本專利申請(qǐng)中描述的澄清濃縮物解決了許多那些實(shí)例中的斑點(diǎn)問題，同時(shí)在配混和注射成型期間仍允許使用低的溫度。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因此，本發(fā)明的目的在于提供用于聚烯烴的改善的澄清添加劑組合物。
[0012]本發(fā)明涉及包含用于聚烯烴的至少一種澄清和/或成核試劑和至少一種蠟的添加劑組合物，該澄清和/或成核試劑為具有至少190°C熔點(diǎn)的粉末，基于組合物的重量為至少70wt.%的量，蠟具有如本文中所定義的至少500mPa.s的粘度、基于濃縮物的組合物的重量為0.5至30wt.%之間的量。
[0013]該組合物優(yōu)選由75至99.5wt.%的所述澄清和/或成核試劑、0.5至25wt.%的所述蠟和O至15wt.%的至少一種其它添加劑(非用于聚烯烴的粉狀澄清和/或成核試劑)組成。
[0014]優(yōu)選地，蠟的粘度為至少650mpa.S、更特別地為至少20，OOOmPa.s并且可以上達(dá)至75，OOOmPa.s以上。優(yōu)選范圍在20，000至75，OOOmpa.s之間。所有蠟的粘度是通過DIN53018，在140°C對(duì)具有低于140°C的軟化點(diǎn)的蠟、在170°C對(duì)具有從140°C至170°C的軟化點(diǎn)的蠟、在190°C對(duì)具有從170°C至190°C的軟化點(diǎn)的蠟、和在240°C對(duì)具有從190°C至240 0C的軟化點(diǎn)的蠟而測定的。。
[0015]蠟優(yōu)選為合成蠟、更尤其為烯烴蠟、更特別地為聚乙烯蠟。由于澄清試劑的特定性能和蠟的特定性能的組合(熔點(diǎn)和粘度)，已發(fā)現(xiàn)，可能生成具有非常高的負(fù)載的添加劑組合物或濃縮物。
[0016]本發(fā)明的組合物是基于可容易計(jì)量的顆粒的濃縮物，它具有的重要優(yōu)點(diǎn)在于，在不過度添加大量不需要的其它組分至聚烯烴的情況下，能夠?qū)⑺枇康奶砑觿┨砑又辆巯N。因此，最終聚烯烴組合物的性能不受負(fù)面影響，或者甚至是改善的。
[0017]濃縮物組合物的主要組分是添加劑和蠟基質(zhì)材料。組合物是顆粒形式。
`[0018]蠟材料可以選自天然的、`合成的和改性的天然蠟。由德國脂肪科學(xué)學(xué)會(huì)(DeutscheGesellschaft fiir Fettwissenschaft或者簡稱DGF)的M-臘系研發(fā)臘的可行性定義，1957年首次公開且在1974年修訂:“蠟為具有以下特性的一系列天然或人工制成的材料的技術(shù)性集合名稱:
[0019]>在20°C可揉捏，堅(jiān)硬至脆硬；
[0020]>粗到細(xì)的結(jié)晶體，半透明至透明，但非玻璃態(tài)的；
[0021]>在不分解的情況下，高于40°C熔融；
[0022]>僅高于熔點(diǎn)的已經(jīng)相對(duì)低的粘度；
[0023]〉極度依賴于溫度的相各性和溶解度；
[0024]>在光壓下可拋光。”
[0025]一般而言，對(duì)蠟進(jìn)行如下分類:
[0026]a.天然蠟:
[0027]>源自動(dòng)物、蔬菜和礦物。
[0028]b.人造蠟:
[0029]bl.>化學(xué)改性的蠟/半合成的蠟，其中現(xiàn)有的蠟分子是化學(xué)改性的，更具體是改性的油，如氫化油。
[0030]b2.>合成蠟:基于低分子、非蠟分子形成的蠟或者通過分解大分子塑料形成的蠟。[0031]根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，蠟材料已選自人造蠟。
[0032]具體地，當(dāng)使用基于聚烯烴、更特別是聚乙烯蠟的蠟時(shí)，使添加劑組合物能夠制備不具有濁度或具有極小濁度的聚烯烴產(chǎn)品，具備改善的產(chǎn)品性能和改善的斑點(diǎn)特性。
[0033]優(yōu)選地，聚烯烴蠟具有能夠在高于蠟的軟化點(diǎn)的溫度下制備添加劑組合物的此類性能。通常這意味著粘度在特定范圍內(nèi)。優(yōu)選使用具有處于120至350°C之間、優(yōu)選125至175°C之間的根據(jù)ASTM D3104的軟化點(diǎn)的聚乙烯蠟。
[0034]合適的臘可商購得到，例如，來自公司如Clariant、Evonik和Honeywell。
[0035]合適的澄清試劑具有高于其中所使用的聚烯烴(聚丙烯)的加工溫度的熔點(diǎn)。澄清試劑是粉狀的，這意味著它們在25°C下為固態(tài)并且它們的粒徑極低，例如在0.1微米至Imm之間。
[0036]本發(fā)明的組合物中使用的澄清試劑的實(shí)例為山梨糖醇衍生物，如二芐叉山梨糖醇、雙(對(duì)甲基芐叉)山梨糖醇、雙(4-丙基芐叉)丙基山梨糖醇、以及其它澄清試劑如2，2'-亞甲基雙(4，6-二-叔丁基苯酚)磷酸鈉鹽、I，3，5-苯三甲酰胺衍生物或N’，N”-三(2-甲基環(huán)己基)-1，2，3_丙烷三甲酰胺。
[0037]與澄清試劑組合的合適的其它添加劑為例如抗氧化劑、除酸劑、抗靜電劑、著色劑、中和劑和防滑劑。
[0038]值得注意的是，由于各種原因，如改性或其性能的改善，或者為了減少副產(chǎn)物的形成等，因而通常意圖將上面的添加劑作為加工助劑結(jié)合至聚烯烴內(nèi)。
[0039]然而，在該組合物中還可以包含在添加劑組分自身的生產(chǎn)中具有例如穩(wěn)定該組分的功能的某些添加劑。
[0040]本發(fā)明進(jìn)一步涉及用于制備濃縮物組合物的方法，其適合于將成核和/或澄清添加劑熔融摻混至聚合物或聚合物摻混物內(nèi)，其包括在蠟為液態(tài)的溫度下將添加劑分散至所述蠟材料內(nèi)，成形并冷卻由此得到的分散體，以形成固體顆粒。
[0041]在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及0.1至5wt.%之間的量的根據(jù)本發(fā)明的添加劑組合物在聚丙烯中的用途。
【具體實(shí)施方式】
[0042]實(shí)施例
[0043]在濃縮物中使若干蠟與基于糖醇的澄清試劑組合，并以4000ppm劑量水平的澄清試劑于聚丙烯聚合物測試，具有變化的性能，如表可見。
[0044]
【權(quán)利要求】
1.添加劑組合物，包含用于聚烯烴的至少一種澄清和/或成核試劑和至少一種蠟，所述澄清和/或成核試劑為具有至少190°c熔點(diǎn)的粉末，基于所述組合物的重量為至少70wt.%的量，所述蠟具有如本文中所定義的至少500mPa.s的粘度，基于所述組合物的重量為0.5至30wt.%之間的量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其中，所述組合物由75至99.5wt.%的所述試劑、0.5至25wt.%的所述臘和O至15wt.%的至少一種其它添加劑組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的添加劑組合物，其中，所述澄清和/或成核試劑為基于糖醇的化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的添加劑組合物，其中，所述基于糖醇的化合物為木糖醇或山梨糖醇衍生的產(chǎn)物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的添加劑組合物，其中，所述基于糖醇的化合物是山梨糖醇與苯甲醛的反應(yīng)產(chǎn)物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的添加劑組合物，其中，所述基于糖醇的化合物選自由雙(4-丙基芐叉)丙基山梨糖醇、二芐叉山梨糖醇和雙(對(duì)甲基芐叉)山梨糖醇所組成的組中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的添加劑組合物，其中，用于聚烯烴的粉末狀的所述澄清和/或成核試劑選自由2，2 ^ -亞甲基雙(4，6-二-叔丁基苯酚)磷酸鈉鹽、I，3，5-苯三甲酰胺衍生物和N，N’，N”-三(2-甲基環(huán)己基)_1，2，3-丙烷三甲酰胺所組成的組中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的添加劑組合物，其中，所述蠟為聚烯烴蠟，優(yōu)選聚乙烯蠟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的添加劑組合物，其中，所述蠟為具有120至350°C之間的根據(jù)ASTM D3104的軟化點(diǎn)的聚乙烯蠟。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9所述的添加劑組合物，進(jìn)一步包含由抗氧化劑、除酸劑、抗靜電劑、著色劑、中和劑和防滑劑所組成的組中的至少一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10所述的添加劑組合物，其中，所述蠟的粘度為至少650mPa.S、更特別地為至少20，OOOmpa.S。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的添加劑組合物，其中，所述蠟的粘度為20，000至.75, OOOmPa.s 之間。
13.0.1至5wt.%之間的量的添加劑組合物在聚丙烯中的用途，所述組合物包含用于聚烯烴的至少一種粉狀澄清和/或成核試劑和至少一種蠟，所述粉狀澄清和/或成核試劑具有至少190°C的熔點(diǎn),基于所述組合物的重量為至少70wt.%的量,所述臘具有如本文中所定義的至少500mpa.s的粘度,基于所述組合物的重量為0.5至30wt.%之間的量。
14.用于制備根據(jù)權(quán)利要求1-12所述的添加劑組合物的方法，其適合于將成核和/或澄清試劑熔融摻混至聚合物或聚合物摻混物內(nèi)，其包括在所述蠟為液態(tài)的溫度將所述試劑分散至所述蠟材料內(nèi)，成形并冷卻由此得到的分散體，以形成固體顆粒。
【文檔編號(hào)】C08K5/00GK103797060SQ201280044431
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月15日
【發(fā)明者】約翰內(nèi)斯·亨利克斯·胡勒恩卡姆普, 卡斯帕·尤勒斯·阿爾貝特·安東·魯洛夫斯, 耶羅恩·馬里森 申請(qǐng)人:荷蘭顏料股份有限公司