专利名称：4-甲基-1-戊烯聚合物组成物的制作方法
技术领域：
本发明涉及4-甲基-1-戊烯聚合物组成物，更具体地说，是涉及具有良好高温刚性、低温韧性、热成形性诸如真空成形性、表面硬度和类似性能的4-甲基-1-戊烯聚合物组成物。
众所周知，当将聚烯烃诸如聚乙烯或聚丙烯与无机填充料诸如碳酸钙、硫酸钡和滑石并用时，如此经并用的聚烯烃的刚性得到改善。一方面，与其他聚烯烃相比，作为一种聚烯烃的4-甲基-1-戊烯聚合物具有良好的耐热性、耐化学性、透明性、脱模特性等，但从分子结构观点来看，存在着这样一个问题，即由于它具有低的熔融张力，聚合物难于热成形。另外，还有另一个问题，将上述无机填充料并用入4-甲基-1-戊烯聚合物使得高温刚性改善，但如此并用的聚合物的低温韧性却因此而降低。
本发明是为了解决上述现有技术的问题。本发明的一个目的是提供具有良好的热成形性(由此方便地例如通过真空成形、注塑吹塑和类似工艺热成形聚合物)，良好的高温刚性、低温韧性和冲击强度的4-甲基-1-戊烯聚合物组成物。
本发明的第一种4-甲基-1-戊烯聚合物组成物包含90-10份(重量)4-甲基-1-戊烯聚合物(A)、90-10份(重量)丙烯聚合物(B)和70-10份(重量)无机填充料(C)。
本发明的第二种4-甲基-1-戊烯聚合物组成物包含90-10份(重量)4-甲基-1-戊烯聚合物(A)、90-10份(重量)丙烯聚合物(B)、70-10份(重量)无机填充料(C)和作为至少两种α-烯烃的无规共聚物的20-3份(重量)α-烯烃共聚物(D)，所述无规共聚物具有熔融指数为0.1-50g/10min，密度为0.850-0.900g/cm3，由X线测得的结晶度为小于40%。
由于如上所定义的这些组份，4-甲基-1-戊烯共聚物组成物具有良好的热成形性、高温刚性、低温韧性、冲击强度和其他性能。
下面将详细叙述本发明4-甲基-1-戊烯聚合物组成物的组份。
用于本发明的4-甲基-1-戊烯聚合物(A)通常是结晶树脂，包括4-甲基-1-戊烯的均聚物或甲基-1-戊烯和其他2-20碳原子的α-烯烃，例如乙烯、丙烯，1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十四碳烯、1-十八碳烯等的共聚物，所述共聚物通常是基本上由至少含有85mol%的4-甲基-1-戊烯构成的聚合物。通常，由ASTMD1238(温度260℃，载荷5kg)测得的该4-甲基-1-戊烯聚合物(A)的熔体流动速率(MFR)为0.05-500g/10min，尽管该速率可根据包含该聚合物的组成物的用途而变化。
用于本发明的丙烯聚合物(B)通常是结晶树脂，包括丙烯均聚物或丙烯和小于30%(重量)的至少一种具有2-20个碳原子的其他α-烯烃例如乙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯等的共聚物或丙烯、乙烯和小于5%(重量)多烯组份例如5-亚乙基-2-降冰片烯、5-亚甲基-2-降冰片烯或1，4-己二烯的三元共聚物。通常，该丙烯聚合物(B)的熔点为至少130℃，MFR为0.1-80g/10min(ASTMD1238L)。
用于本发明的无机填充料(C)包括无机物质诸如碳酸钙、碳酸镁、水合碱式碳酸镁、高岭土、叶蜡石、滑石、煅烧粘土、硅藻土、硫酸钡等。这些无机物质中，最佳的是滑石。
用于本发明的α-烯烃共聚物(D)是至少两种α-烯烃的无规共聚物，由X线测得的该α-烯烃共聚物的结晶度为小于40%，较佳为1-30%，它是无定形的或低结晶的。该α-烯烃共聚物(D)的熔体指数为0.1-50g/10min，较佳为2-8g/10min(ASTMD1238E)，密度为0.850-0.900g/cm3，较佳为0.875-0.895g/cm3，熔点为40-130℃，较佳为60-80℃。
具体地说，该α-烯烃共聚物(D)是由选自2-20个碳原子α-烯烃的至少两种α-烯烃构成的，α-烯烃为诸如乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯和1-二十碳烯。上述这些α-烯烃的无规共聚物具体包括乙烯/丙烯共聚物、乙烯/1-丁烯共聚物、乙烯/1-己烯共聚物、乙烯/1-辛烯共聚物、乙烯/1-癸烯共聚物、乙烯/1-十六碳烯共聚物、丙烯/1-丁烯共聚物、丙烯/1-己烯共聚物、丙烯/1-辛共聚物、丙烯/1-癸烯共聚物、1-丁烯/4-甲基-1-戊烯共聚物、1-丁烯/1-辛烯共聚物、1-己烯/1-辛烯共聚物、乙烯/丙烯/1-丁烯共聚物、乙烯/丙烯/1-己烯共聚物、乙烯/1-丁烯/1-己烯共聚物等。
在上述本发明的第一种4-甲基-1-戊烯聚合物组成物中，存在90-10、较佳为70-30份(重量)4-甲基-1-戊烯聚合物(A);90-10、较佳为70-30份(重量)丙烯聚合物(B);和70-10、较佳为50-30份(重量)无机填充料，这里假设(A)、(B)和(C)的总量为100份(重量)。
在制备本发明的第一种4-甲基-1-戊烯聚合物组成物中，希望使用90-10份(重量)4-甲基-1-戊烯聚合物(A)，这是因为所得组成物的耐热刚性和冲击强度变好。类似地，使用90-10份(重量)丙烯聚合物(B)是所希望的，这是因为所得组成物变韧，并具有良好的耐热刚性。使用70-10份(重量)无机填充料(C)同样地是所希望的，这是由于所得组成物的耐热刚性和韧性变好。
在本发明的第二种4-甲基-1-戊烯聚合物组成物中，存在90-10、较佳为70-30份(重量)4-甲基-1-戊烯聚合物(A);90-10、较佳为70-30份(重量)丙烯聚合物(B);70-10、较佳为50-30份(重量)无机填充料(C);和20-3、较佳为15-5份(重量)α-烯烃共聚物(D)，这里假设(A)、(B)、(C)和(D)的总量为100份(重量)。
在制备本发明第二种4-甲基-1-戊烯聚合物组成物中，希望使用20-3份(重量)α-烯烃共聚物(D)，这是因为所得组成物的冲击强度得到改善，并保持良好的耐热刚性。
上述本发明的4-甲基-1-戊烯聚合物组成物可以通过各种已知方法，例如那些使用V-混合器、螺条混合器、Henschel混合器、转彭混合器、挤出机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、捏和机、班伯里密炼机等，通过将包含如上面限定的一定比例的4-甲基-1-戊烯聚合物(A)、丙烯聚合物(B)、无机填充料(C)和/或α-烯烃共聚物(D)的混合物进行混合、熔体捏和、造粒或研磨而制得。
本发明的4-甲基-1-戊烯聚合物组成物可与通常加入聚烯烃的各种添加剂并用，这些添加剂如抗老化剂、热稳定性、防蚀剂、滑脱剂、成核剂、颜料、染料、表面活性剂等，加入量可为一定数量，使得它不妨碍本发明的目的。
由于本发明的4-甲基-1-戊烯聚合物组成物具有良好的高温刚性、低温韧性、热成形性诸如真空形成性、表面硬度等，它适用于家用电器零件、电磁灶台、工业部件等。
下面将参照例子对本发明详细阐述，但应知道，本发明并不限于这些例子，它可在本发明的精神和范围内进行变化和改进。
例1采用Henschel混合器，通过将35份(重量)4-甲基-1-戊烯/1-癸烯结晶共聚物(1-癸烯含量3%(重量)，熔点236℃，MFR26g/min)、35份(重量)丙烯/乙烯结晶嵌段共聚物(乙烯含量20%(重量)，密度0.91g/cc，MFR0.5g/10min)、30份(重量)滑石(Matsumura Sangyo的产品，以商品名Crown P-2销售)、0.25份(重量)四[亚甲基-3-(3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷(Musashino-Geigy的产品，销售用商品名为Iruganox1010此后简称为TPM)和0.25份(重量)硬脂酸单甘油酯(Kao Soap的产品，销售用商品名为Atomos＃150;此后称为SMG)混合在一起来制备混合物，用40mmφ挤出机将所得混合物熔融捏和而获得组成物-Ⅰ。
采用在模塑温度为300℃和模子温度为60℃下操作的注塑成型机(由MeikiSeisakusho制造和销售的M-100型)，然后将如此获得的组成物-Ⅰ分别模塑成一种用于测量热变形温度(HDT)的试样120mm×20mm×3mm;用于抗张试验的ASTMTYPEIV试样;用于悬臂梁式冲击试验的试样;用于表面硬度试验的一种正方形板100mm×100mm×2mm。对如此制备的这些试样通过下列过程来评价。
抗张试验根据ASTMD638进行测量，假设使用ASTMTYPEIV试样。
热变形温度根据ASTMD648进行测量，假设所施加载荷为66PSi。
悬臂梁式冲击试验根据ASTMD256进行测试。
表面硬度根据JISK-5401进行测量。
另外，在压制温度为260℃和压制压力为80kg/cm2下将组成物-Ⅰ模塑成厚度为300μm的薄膜。
将如此获得的薄膜在260℃下共双轴定向。
所得结果见表1。
例2-4重复例1，不同之处在于将其中所用的组份量变为如表1所示的那样。
所得结果如表1所示。
对照例1-4重复例1，不同之处在于将其中所用的组份量变为如表1所示的那样。
所得结果见表1。
例5采用Henschel混合器，通过将35份(重量)4-甲基-1-戊烯/1-癸烯结晶共聚物(1-癸烯含量3%(重量)，熔点236℃，MFR26g/10min)、30份(重量)丙烯/乙烯结晶嵌段共聚物(乙烯含量20%(重量)，密度0.91g/cc，MFR0.5g/10min)、30份(重量)滑石(Crown-2)、5份(重量)乙烯/1-丁烯无规共聚物(乙烯含量为80%(重量)，MFR(ASTM D1238E，48/10min)，密度为0.886g/cm3)、0.25份(重量)四[亚甲基-3-(3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷(TPM)和0.25份(重量)硬脂酸单甘油酯(Atomos＃150)。用40mmφ挤出机将所得混合物熔融捏和，从而获得组成物-Ⅱ。
采用在模塑温度为300℃和模子温度为60℃下操作的注塑成型机(MeikiSeisakusho的M-100型)，然后将如此获得的组成物-Ⅱ分别模塑成用于测量热变形温度(HDT)的试样120×20mm×3mm;用于抗张试验的ASTMTYPEIV试样;用于悬臂梁式冲击试验的试样;和用于表面硬度试验的一种正方形板100mm×100mm×2mm。对如此制备的这些试样通过与例1相同的过程来评价。
另外，在压制温度为260℃和压制压力为80kg/cm2下将组成物-Ⅱ模塑成厚度为400μm的薄膜。
将如此获得的薄膜在235℃下共双轴定向，由此获得拉伸率为3×3的双轴定向薄膜。
所得结果如表2所示。
例6-8重复例5，不同之处在于将其中所用的组份量变为如表2所示的那样。
所得结果如表2所示。
对照例2重复例子5，不同之处在于将其中所用的组份量变为如表2所示的那样。
所得结果如表2所示。
为了参照起见，对照例1中获得的结果也示于表2中。
权利要求
1.一种4-甲基-1-戊烯聚合物组成物，其特征在于它包含90-10份(重量)4-甲基-1-戊烯聚合物(A)、90-10份(重量)丙烯聚合物(B)和70-10份(重量)无机填充料(C)、假设(A)、(B)和(C)的总量为100份(重量)。
2.如权利要求1所述的组成物，其特征在于所述4-甲基-1-戊烯聚合物是4-甲基-1-戊烯的均聚物或4-甲基-1-戊烯和碳原子数为2-20的其他α-烯烃的共聚物。
3.如权利要求1所述的组成物，其特征在于所述丙烯聚合物是丙烯的均聚物或丙烯和2-20个碳原子的其他α-烯烃的共聚物。
4.如权利要求1所述的组成物，其特征在于所述无机填充料是碳酸钙、碳酸镁、水合碱式碳酸镁、高岭土、叶蜡石、滑石、煅烧粘土、硅藻土或硫酸钡。
5.如权利要求1所述的组成物，其特征在于所述组成物包含70-30份(重量)4-甲基-1-戊烯聚合物(A)、70-30份(重量)丙烯聚合物(B)和50-30份(重量)无机填充料(C)，假设(A)、(B)和(C)的总量为100份(重量)。
6.一种4-甲基-1-戊烯聚合物组成物，其特征在于它包含90-10份(重量)4-甲基-1-戊烯聚合物(A)、90-10份(重量)丙烯聚合物(B)、70-10份(重量)无机填充料(C)和20-3份(重量)作为至少两种α-烯烃的无规共聚物的α-烯烃共聚物(D)，所述无规共聚物具有MFR为0.1-50g/10min，密度为0.850-0.900g/cm3，由X线测得的结晶度为小于40%，假设(A)、(B)，(C)和(D)的总量为100份(重量)。
7.如权利要求6所述的组成物，其特征在于所述4-甲基-1-戊烯聚合物是4-甲基-1-戊烯的均聚物或4-甲基-1-戊烯和2-20个碳原子的其他α-烯烃的共聚物。
8.如权利要求6所述的组成物，其特征在于所述丙烯聚合物是丙烯的均聚物或丙烯和2-20个碳原子的其他α-烯烃的共聚物。
9.如权利要求6所述的组成物，其特征在于所述无机填充料是碳酸钙、碳酸镁、水合碱式碳酸镁、高岭土、叶蜡石、滑石、烯烧粘土、硅藻土或硫酸钡。
10.如权利要求6所述的组成物，其特征在于所述α-烯烃共聚物是乙烯/丙烯共聚物、乙烯/1-丁烯共聚物、乙烯/1-己烯共聚物、乙烯/1-辛烯共聚物、乙烯/1-十六碳烯共聚物、丙烯/1-丁烯共聚物、丙烯/1-己烯共聚物、丙烯/1-辛烯共聚物、丙烯/1-癸烯共聚物、1-丁烯/4-甲基-1-戊烯共聚物、1-丁烯/1-辛烯共聚物、乙烯/丙烯/1-己烯共聚物或乙烯/1-丁烯/1-己烯共聚物。
11.如权利要求6所述的组成物，其特征在于所述组成物包含70-30份(重量)4-甲基-1-戊烯聚合物(A)、70-30份(重量)丙烯聚合物(B)、50-30份(重量)无机填充料(C)和15-5份(重量)α-烯烃共聚物(D)，假设(A)、(B)、(C)和(D)的总量为100份(重量)。
全文摘要
本发明提供了包含90-10份(重量)4-甲基-1-戊烯聚合物(A)、90-10份(重量)丙烯聚合物(B)和70-10份(重量)无机填充料(C)的4-甲基-1-戊烯聚合物组成物，本发明也提供了包含除上述组份(A)、(B)和(C)以外的20-3份(重量)α-烯烃共聚物(D)的4-甲基-1-戊烯聚合物组成物。上述组成物能够真空成型、注塑吹塑成型，它具有良好的高温刚性、低温韧性和冲击强度。
文档编号C08K3/00GK1034560SQ88108909
公开日1989年8月9日 申请日期1988年12月21日 优先权日1987年12月22日
发明者重本博美 申请人:三井石油化学工业株式会社