具体实施方式

已发现了如下发现：为与聚合物组合物注塑相关的至少一些问题提供了解决方案。该发现的前提是使用平均粒径小于但不等于2μm的成核剂。所得聚合物组合物和由此制备的制品具有较低的翘曲和提高的韧性。不囿于理论，认为聚合物基质中聚合物晶体(例如，PP晶体)的均匀分散可以充当生长裂纹的物理屏障。更好的分散可以防止任何“弱点”，更少的翘曲可以导致基质内的“张力”更小，从而为所制造的模塑制品提供更好的抗冲性能。此外，如果发生收缩，使用较小尺寸的成核剂(小于2μm)可导致所有方向上的均匀收缩。而且，均匀收缩可以导致注塑制品在冷却后更少翘曲，而不会显著影响其他机械和光学性能。

本发明的这些和其它非限制性方面在以下部分进一步详细讨论。

A.材料

聚合物组合物可以包含聚烯烃聚合物、平均粒度小于2μm的成核剂和任选地添加剂。

1.聚烯烃聚合物

聚烯烃聚合物可以是热塑性聚合物。该聚合物可以是均聚物、无规共聚物、抗冲击共聚物或其任意组合。聚烯烃的非限制性示例包括聚丙烯和聚乙烯。聚烯烃可以使用任意已知聚合物聚合催化剂(例如，齐格林纳塔催化剂、铬或菲利普催化剂(Phillipscatalyst)、单中心催化剂、茂金属催化剂等)通过任意聚合方法(例如，“高压”法、浆料法、溶液法和/或气相法)来制备。聚乙烯可以包括乙烯均聚物或乙烯与至少一种α-烯烃(例如，丁烯、己烯、辛烯等)的共聚物。聚乙烯的非限制性示例包括：低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、中等密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、乙烯共聚物以及它们的共混物。聚丙烯包括丙烯均聚物、丙烯和其它烯烃的共聚物、以及丙烯、乙烯和二烯的三元共聚物。控制流变级聚丙烯(CRPP)是一种经过进一步加工(例如，通过降解过程)以生产具有目标高熔体流动指数(MFI)、比起始聚丙烯更低的分子量和/或更窄的分子量分布的聚丙烯聚合物。可以使用还称为低级聚丙烯的反应器级。聚烯烃也可以使用任意其它方法制备，例如，齐格勒纳塔和茂金属催化剂的组合，例如，见述于美国专利号7,056,991和6,653,254。聚烯烃聚合物的熔体流动速率可以为1.0克/10分钟至200克/10分钟，或者为至少如下数值中的任一、等于如下数值中的任一、或者如下数值任意之间：0.1克/10分钟、0.5克/10分钟、1克/10分钟、10克/10分钟、20克/10分钟、30克/10分钟、40克/10分钟、50克/10分钟、60克/10分钟、70克/10分钟、80克/10分钟、90克/10分钟、100克/10分钟、110克/10分钟、120克/10分钟、130克/10分钟、140克/10分钟、150克/10分钟、160克/10分钟、170克/10分钟、180克/10分钟、190克/10分钟和200克/10分钟。聚烯烃的XS可以为3.5重量％至4.5重量％，或者为至少如下数值中的任一、等于如下数值中的任一、或者如下数值任意之间：3.5重量％、3.6重量％、3.7重量％、3.8重量％、3.9重量％、4重量％、4.1重量％、4.2重量％、4.3重量％、4.4重量％、4.5重量％。聚烯烃均聚物(例如，PP均聚物)可以含有0重量％至约5重量％(例如，0重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％以及其间任意值或范围)的另一α-烯烃，所述α-烯烃包括但不限于C₂-C₈α-烯烃，例如，乙烯、1-丁烯和1-己烯。均聚物可以通过商业来源制备或获得，例如法国道达尔石油化学品公司(TOTALPetrochemicals,France)和/或美国道达尔石油化学品有限公司(Total PetrochemicalsUSA,Inc.)。均聚物和共聚物的非限制性示例包括TOTAL聚丙烯3620WZ和TOTAL聚丙烯3727WZ。

在一些实施方式中，聚烯烃聚合物是聚丙烯抗冲击共聚物(Ppic)。Ppic的共聚物相可以是丙烯和乙烯的无规共聚物，其也称为乙烯/丙烯橡胶(EPR)。不希望受理论限制，PPic的EPR部分具有橡胶特性，当将其掺入到均聚物组分的基质中时，可以起到为PPic提供增加的抗冲强度的作用。在一个实施方式中，PPic的EPR部分占超过约14重量％的PPic，或者大于约18重量％的PPic，或者约14重量％至约18重量％的PPic。基于EPR部分的总重量，PPic的EPR部分中存在的乙烯量可以为约38％至约50％，或者约40％至约45％。PPic的EPR部分中存在的乙烯量可以使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)法以分光光度法来确定。具体来说，相对于一系列具有已知EPR乙烯含量的样品来记录聚合物样品的FTIR光谱。可以计算各乙烯浓度的720cm^-1/900cm^-1处的透射比，并构建校准曲线。对校准曲线进行线性回归分析以推导出方程，然后该方程用于确定样品材料的EPR乙烯含量。PPic的EPR部分的可以呈现出不同于丙烯均聚物组分的特性粘度。在一个实施方式中，PPic的EPR部分的特性粘度可以大于约2.0分升/g(dl/g)、或约2.0dl/g至约3.0dl/g、或约2.4dl/g至约3.0dl/g、或约2.4dl/g至约2.7dl/g、或约2.6dl/g至约2.8dl/g。在一个实施方式中，PPic的熔体流动速率为约65克/10分钟至约130克/10分钟、或约70克/10分钟至约120克/10分钟、或约70克/10分钟至约100克/10分钟、或约70克/10分钟至约90克/10分钟、或约75克/10分钟至约85克/10分钟、或约90克/10分钟。高MFR表示的出色流动性允许制造模塑聚合物部件的高产量。在一个实施方式中，PPic是反应器级树脂而没有改性。在一些实施方式中，PPic是控制流变级树脂。PPic和其它抗冲击共聚物可以通过市售来源或通过制造来获得。合适的PPic的代表性示例包括但不限于TOTAL聚丙烯4920W和TOTAL聚丙烯4920WZ，其是购自美国道达尔石油化学品有限公司的抗冲击共聚物树脂。

齐格勒-纳塔催化剂

传统上，用于商业生产的本体环管反应器中使用的均聚物和/或共聚物的催化剂体系(在至少约5天-至少约2年的时间段内，聚合物产量范围为1吨/小时-至多5吨/小时，理想的是至少1吨/小时-至少50吨/小时)的聚烯烃(例如，聚丙烯或聚乙烯)通常被称为常规齐格勒-纳塔催化剂体系(以下也可称为“齐格勒-纳塔催化剂”或“齐格勒-纳塔催化剂体系”)。常规齐格勒-纳塔催化剂体系的非限制性示例见述于美国专利号4,701,432；美国专利号4,987,200；美国专利号3,687,920；4,086,408；4,376,191；5,019,633；4,482,687；4,101,445；4,560,671；4,719,193；4,755,495；和5,070,055，其各自通过引用全文纳入本文。这些齐格勒-纳塔催化剂体系可以包含齐格勒-纳塔催化剂、载体、一种或多种内给体和一种或多种外给体。

常规齐格勒-纳塔催化剂是由过渡金属卤化物和烷基金属或金属氢化物形成的立体特异性络合物，并且可以生产全同立构聚丙烯。齐格勒-纳塔催化剂衍生自过渡金属(如钛、铬或钒)的卤化物与金属氢化物和/或烷基金属，通常有机铝化合物作为助催化剂。催化剂可以包括负载在镁化合物上的卤化钛。齐格勒-纳塔催化剂(例如负载在活性二卤化镁(例如二氯化镁或二溴化镁)上的四氯化钛(TiCl₄)，例如在Mayr等人的美国专利号4,298,718和4,544,717中公开的)是负载型催化剂。二氧化硅可以用作载体。负载型催化剂可以与助催化剂(如烷基铝化合物，例如三乙基铝(TEAL)、三甲基铝(TMA)和三异丁基铝(TIBAL))结合使用。

常规齐格勒-纳塔催化剂可与一种或多种内电子给体结合使用。这些内电子给体在催化剂的制备期间加入并且可以与载体结合或以其他方式与过渡金属卤化物络合。合适的包含二醚基内给体化合物的齐格勒-纳塔催化剂是以Mitsui RK-100和Mitsui RH-220购得的催化剂，两者均由日本三井化学公司(Mitsui Chemicals,Inc.,Japan)制造。RK-100催化剂还包括邻苯二甲酸酯内给体。齐格勒-纳塔催化剂可以是负载型催化剂。合适的载体材料包括镁化合物，例如卤化镁、二烷氧基镁、烷氧基卤化镁、卤氧化镁、二烷基镁、氧化镁、氢氧化镁和镁的羧酸盐/酯。典型的镁含量为催化剂重量的约12％至约20％。RK-100催化剂含有约2.3重量％的钛和约17.3重量％的镁。RH-220催化剂含有约3.4重量％的钛和约14.5重量％的镁。

常规齐格勒-纳塔催化剂还可与一种或多种外给体结合使用。通常，此类外给提充当立体由择控制剂以控制反应期间产生的无规立构或非立体有规立构聚合物的量，从而减少二甲苯可溶物的量。外给体的示例包括有机硅化合物，例如环己基甲基二甲氧基硅烷(CMDS)、二环戊基二甲氧基硅烷(CPDS)和二异丙基二甲氧基硅烷(DIDS)。然而，外给体会降低催化剂活性并且往往会降低所得聚合物的熔体流动。

茂金属催化剂体系

可用于使聚烯烃(例如，PP和PE)聚合的其它催化剂体系基于茂金属。茂金属通常可以表征为通过n键与过渡金属配位的包含一个或多个环戊二烯基(Cp)基团(其可以被取代或未被取代并且可以相同或不同)的配位化合物。Cp基团还可以包括被直链、支化或环状烃基(理想的是环状烃基)取代以形成其它邻接环结构，包括例如茚基、薁基(azulenyl)和芴基。这些其它环结构还可以被烃基例如C₁-C₂₀烃基取代，或者也可以不被取代。茂金属化合物可以与活化剂和/或助催化剂(如下文更详细描述)或活化剂和/或助催化剂的反应产物组合，例如甲基铝氧烷(MAO)和任选的烷基化剂/清除剂，例如三烷基铝化合物(TEAL、TMA和/或TIBAL)。各种类型的茂金属是本领域已知的，它们可以是负载型的。典型的载体可以是任意载体，例如滑石、无机氧化物、粘土和粘土矿物、离子交换的层状复合物、硅藻土、硅酸盐、沸石或树脂状载体材料(例如聚烯烃)。具体的无机氧化物包括单独使用或与其他无机氧化物(如氧化镁、二氧化钛、氧化锆等)组合使用的二氧化硅和氧化铝。还将非茂金属过渡金属化合物(例如四氯化钛)掺入负载型催化剂组分中。用作载体的无机氧化物的特征在于平均粒度范围为30至600微米，理想地为30至100微米，表面积为50至1,000平方米/克，理想地为100至400平方米/克，孔体积为0.5至3.5毫升/g(cc/g)，理想的是约0.5至2cc/g。

任意茂金属可以用于本发明的实践。如本文所用，除非另有说明，“茂金属”包括单一茂金属组合物或两种或更多种茂金属组合物。茂金属通常是通常由下式表示的大体积配体过渡金属化合物：[L]_mM[A]_n，其中，L是大体积配体，A是离去基团，M是过渡金属，m和n使得总配体化合价等于过渡金属化合价。配体L和A可以相互桥接，并且如果存在两个配体L和/或A，则它们可以桥接。茂金属化合物可以是具有两个或更多个配体L的全夹心化合物，所述配体L可以是环戊二烯基配体或环戊二烯衍生的配体；或具有一个配体L的半夹心化合物，所述配体L是环戊二烯基配体或环戊二烯基衍生的配体。过渡金属原子可以是自来元素周期表的第4、5或6列过渡金属和/或镧系和锕系的金属。金属的非限制示例包括锆、钛和铪。其他配体可以与过渡金属键合，例如离去基团。配体的非限制性示例包括烃基、氢或任何其他一价阴离子配体。例如，桥接茂金属可以用如下通式描述：RCpCp'MeQx。Me表示过渡金属元素，Cp和Cp'各自表示环戊二烯基，其各自相同或不同，并且可以被取代或未被取代，Q是烷基或其他烃基或卤素基团，x是数字并且可以在1至3的范围内，并且R是在环戊二烯基环之间延伸的结构桥。产生全同立构聚烯烃的茂金属催化剂和茂金属催化剂体系公开于美国专利号4,794,096和4,975,403，其通过引用纳入本文。这些专利公开了手性、立构刚性(stereorigid)茂金属催化剂，该茂金属催化剂将烯烃聚合形成全同立构聚合物，并且特别适用于高度全同立构聚丙烯的聚合。

合适的茂金属催化剂公开于：例如，美国专利号4,530,914；4,542,199；4,769,910；4,808,561；4,871,705；4,933,403；4,937,299；5,017,714；5,026,798；5,057,475；5,120,867；5,132,381；5,155,180；5,198,401；5,278,119；5,304,614；5,324,800；5,350,723；5,391,790；5,436,305；5,510,502；5,145,819；5,243,001；5,239,022；5,329,033；5,296,434；5,276,208；5,672,668；5,304,614、5,374,752；5,510,502；4,931,417；5,532,396；5,543,373；6,100,214；6,228,795；6,124,230；6,114,479；6,117,955；6,087,291；6,140,432；6,245,706；6,194,341、6,399,723、6,380,334、6,380,331、6,380,330、6,380,124、6,380,123、6,380,122、6,380,121、6,380,120、6,376,627、6,376,413、6,376,412、6,376,411、6,376,410、6,376,409、6,376,408、6,376,407、5,635,437、5,554,704、6,218,558、6,252,097、6,255,515；和EP公开号549 900；576 970；和611 773；和WO 97/32906；WO98/014585；WO 98/22486；和WO 00/12565。适用于PPic制品的催化剂的示例公开于美国专利号4,107,413；4,294,721；4,439,540；4,114,319；4,220,554；4,460,701；4,562,173；和5,066,738。

茂金属可与某种形式的活化剂组合使用，以形成活性催化剂体系。术语“活化剂”在本文中定义为能够增强一种或多种茂金属使烯烃聚合成聚烯烃的能力的任何化合物或组分、或多种化合物或多种组分的组合。烷基铝氧烷(如甲基铝氧烷(MAO))通常用作茂金属活化剂。通常烷基铝氧烷含有约5至40个重复单元。铝氧烷溶液、特别是甲基铝氧烷溶液可以从商业供应商处以各种浓度的溶液形式获得。有多种制备铝氧烷(alumoxane)的方法，其非限制性示例见述于美国专利号4,665,208、4,952,540、5,091,352、5,206,199、5,204,419、4,874,734、4,924,018、4,908,463、4,968,827、5,308,815、5,329,032、5,248,801、5,235,081、5,103,031和EP-A-0 561 476、EP 0 279 586、EP-A-0 594 218和WO 94/10180，其各自通过引用全文纳入本文。

离子化活化剂也可用于使茂金属活化。这些活化剂是中性的或离子的，或者是化合物(如四(五氟苯基)硼酸三(正丁基)铵)，其使中性茂金属化合物离子化。此类离子化化合物可包含活性质子，或与离子化化合物的剩余离子相关但不配位或仅松散配位的一些其他阳离子。也可以使用活化剂的组合，例如，铝氧烷和离子化活化剂的组合，参见例如WO94/07928。

包含非配位阴离子活化的茂金属阳离子的用于配位聚合的离子催化剂的描述出现在EP-A-0 277 003、EP-A-0 277 004和美国专利5,198,401和WO-A-92/00333的早期工作中，各文献通过引用全文纳入本文。这教导了一种理想的制备方法，其中，茂金属(双Cp和单Cp)通过该阴离子前体质子化，从而从过渡金属中提取烷基/氢化物基团，使其成为阳离子且被非配位阴离子电荷平衡。合适的离子盐包括具有氟化芳基成分(如苯基、联苯基和萘基)的四取代硼酸盐或铝盐。

术语“非配位阴离子”(“NCA”)是指不与所述阳离子配位或仅与所述阳离子弱配位从而保持足够不稳定性以被中性路易斯碱置换的阴离子。“相容的”非配位阴离子是那些在最初形成的络合物分解时不会降解为中性的阴离子。此外，阴离子不会将阴离子取代基或片段转移到阳离子以使其形成中性四配位茂金属化合物和来自阴离子的中性副产物。

使用不含活性质子但能够产生活性茂金属阳离子和非配位阴离子的离子化离子化合物也是已知的。参见，例如，EP-A-0 426 637和EP-A-0 573 403，其各自通过引用前文纳入本文。制备离子催化剂的另一种方法使用离子化阴离子前体，其最初是中性路易斯酸，但在与茂金属化合物(例如使用三(五氟苯基)硼烷)离子化反应后形成阳离子和阴离子，参见EP-A-0 520 732，其通过引用全文纳入本文。用于加成聚合的离子催化剂也可以通过含有金属氧化基团和阴离子基团的阴离子前体使过渡金属化合物的金属中心氧化来制备，参见EP-A-0 495 375，其通过引用全文纳入本文。

当金属配体包括在标准条件下不能电离提取的卤素部分(例如，双环戊二烯基二氯化锆)时，其可以通过已知的烷基化反应与有机金属化合物(如氢化锂或氢化铝或烷基锂或烷基铝、烷基铝氧烷、格氏试剂等)进行转化。关原位方法参见EP-A-0 500 944和EP-A1-0570 982，其描述烷基铝化合物与二卤代茂金属化合物在加入活化阴离子化合物之前或加入活化阴离子化合物时的反应。

用于负载包含茂金属阳离子和NCA的离子催化剂的理想方法件属于与美国专利号5,643,847；6,228,795；和6,143,686，各文献通过引用全文纳入本文。当使用载体组合物时，这些NCA负载方法可以包括使用中性阴离子前体，该前体是足够强的路易斯酸以与存在于二氧化硅表面上的羟基反应性官能团反应，使得路易斯酸变成共价键合。此外，当用于金属茂负载型催化剂组合物的活化剂是NCA时，理想的是首先将NCA添加到负载型组合物中，然后添加金属茂催化剂。当活化剂是MAO时，理想的是MAO和茂金属催化剂一起溶解在溶液中。然后，使载体与MAO/茂金属催化剂溶液接触。其他方法和添加顺序对本领域技术人员是显而易见的。

聚烯烃生产

聚烯烃可通过在催化剂(例如齐格勒-纳塔、茂金属等)存在下并在聚合的合适反应条件下将一种或多种烯烃单体(例如乙烯、丙烯)单独或与其他单体一起放入合适的反应容器中来形成。可以使用用于将烯烃聚合成聚合物的任何合适的设备和方法。例如，这些方法可包括例如溶液相法、气相法、浆料相法、本体相法、高压法或者它们的组合。这些方法详细见述于美国专利号5,525,678；6,420,580；6,380,328；6,359,072；6,346,586；6,340,730；6,339,134；6,300,436；6,274,684；6,271,323；6,248,845；6,245,868；6,245,705；6,242,545；6,211,105；6,207,606；6,180,735；和6,147,173，各文献通过引用全文纳入本文。

聚烯烃可以通过气相聚合法形成。气相聚合法的一个示例包括连续循环系统，其中循环气流(或者称作再循环物流或流化介质)在反应器中通过聚合反应热加热。在该循环的另一部分，通过反应器外部的冷却系统从该循环气流中除去热量。在反应条件下，在催化剂存在下，含一种或多种单体的循环气流可以连续循环通过流化床。循环气流一般从流化床排出并再循环回到反应器中。同时，聚合物产物可以从反应器排出，并且可加入新鲜单体以替代聚合的单体。气相法中的反应器压力可以在例如100磅/平方英寸(psig)至500psig，或者200psig至400psig，或者250psig至350psig的范围内变化。气相法中的反应器温度可以为30℃至120℃，或者60℃至115℃，或者70℃至110℃，或者70℃至95℃。聚合物方法的非限制性示例见述于美国专利号4,543,399；4,588,790；5,028,670；5,317,036；5,352,749；5,405,922；5,436,304；5,456,471；5,462,999；5,616,661；5,627,242；5,665,818；5,677,375；和5,677,375，其各自通过引用全文纳入本文。

PPic可以通过顺序聚合法形成。聚合反应可以在双反应器构造中进行，其中，将催化剂(通常是齐格勒-纳塔催化剂)和丙烯装入配备有循环泵的第一环流反应器中。在反应器内，丙烯均聚物在催化剂颗粒的表面上产生。然后将丙烯聚合物涂覆的催化剂颗粒转移到一个或多个带有流化床的二级气相反应器中，在该反应器中，通过在催化剂存在下(同样通常是如上所述的齐格勒纳塔催化剂)丙烯和乙烯的共聚反应产生共聚物。用于使丙烯与另一α-烯烃(如乙烯)聚合成抗冲击共聚物的标准设备和步骤是本领域技术人员已知的。

2.成核剂

本发明的聚合物组合物还包含成核剂或成核剂的组合，其平均粒度小于但不等于2微米。成核剂可以增强树脂的光学性能，通过加快循环来提高树脂的加工生产率，并且/或者增强机械性能，如刚性和耐热性。例如，在聚合物(如聚丙烯)的结晶期间，所形成的晶体通常可以大于光的波长。这种尺寸的晶体会折射光线，因此会降低共聚物的透明度。不希望受限于理论，成核剂可以提供异质表面，所述异质表面用作结晶位点并提高聚合物结晶速率。在成核剂的存在下，晶体可以在更高的温度下形成，并且更高的晶体形成速率可以诱导形成更小的晶体，如球晶(spherulites)。较小的晶体尺寸允许光以降低的折射通过，从而增加聚合物的透明度。在一个实施方式中，任何与聚合物树脂化学相容并且能够降低其各向同性和/或差异性收缩的成核剂可以以有效赋予所需物理性能的量包含在组合物中。如实施例中以非限制性方式举例说明的，与包含较大尺寸成核剂的材料相比，平均粒度小于2微米的成核剂可提供降低的翘曲、减少的和/或均匀的收缩、和/或抗冲性能。各向同性收缩率可以改进至少80％。在一些实施方式中，没有观察到翘曲或翘曲最小化。如上文所讨论的，认为非常小尺寸的成核颗粒更均匀地分散在聚烯烃聚合物中，因此在聚合物基质中产生了更均匀的球晶。因此，由于聚合物基质中该均匀“聚烯烃晶体云”，所有方向的收缩是相似的。据信，聚合物基质中PP晶体的均匀分散可以充当生长裂纹的物理屏障。在一些实施方式中，成核剂的平均粒度为0.001至1.9微米(μm)，或0.6至1微米，或至少如下数值中的任一、等于如下数值中的任一、或如下数值中任意两个之间：0.001微米、0.005微米、0.01微米、0.05微米、0.1微米、0.15微米、0.2微米、0.25微米、0.3微米、0.35微米、0.4微米、0.45微米、0.5微米、0.55微米、0.6微米、0.65微米、0.7微米、0.75微米、0.8微米、0.85微米、0.9微米、0.95微米、1.0微米、1.5微米、和1.9微米。

在一个实施方式中，成核剂是超细滑石、羧酸或其盐、有机磷酸盐/酯、松香或山梨糖醇化合物，或其任意组合。羧酸或其盐的非限制性示例包括：苯甲酸盐、苯甲酸金属盐、苯甲酸钠、苯甲酸锂、降冰片烷羧酸或其盐，或其任意组合。在一个实施方式中，成核剂是超细滑石。成核剂的存在量可以为100ppm至约20,000ppm、约500ppm至约10,000ppm、约1000ppm至约5000ppm，或至少如下数值中的任一、等于如下数值中的任一、或如下数值中任意两个之间：100ppm、500ppm、1000ppm、1500ppm、2000ppm、2500ppm、3000ppm、3500ppm、4000ppm、4500ppm、5000ppm、5500ppm、6000ppm、6500ppm、7000ppm、7500ppm、8000ppm、8500ppm、9000ppm、9500ppm、10000ppm、11000ppm、12000ppm、13000ppm、14000ppm、15000ppm、16000ppm、1700ppm、1800ppm、1900ppm、和20000ppm。成核剂可从商业来源获得或使用化学加工制成。超细滑石的商业来源是美国矿物技术有限公司(Mineral Technologies Inc.(USA))的AGD 609。

3.任选的添加剂

本发明的聚合物组合物还可以包含至少一种添加剂。添加剂的非限制性示例包括：抗粘连剂、抗静电剂、抗氧化剂、中和剂、发泡剂、结晶助剂、染料、阻燃剂、填料、抗冲改性剂、脱模剂、油、另一种聚合物、颜料、加工剂、增强剂、成核剂、澄清剂、滑爽剂、流动改性剂、稳定剂、抗UV剂及其组合。添加剂购自各种商业供应商。市售添加剂供应商的非限制性示例包括德国巴斯夫公司(BASF(Germany))、美国多福化学公司(Dover ChemicalCorporation(U.S.A.))、荷兰阿苏克诺贝尔公司(AkzoNobel(The Netherlands))、公司(Sigma-(U.S.A.))、阿托菲纳化学有限公司(Atofina Chemicals,Inc.)等。

在一个实施方式中，聚合物组合物可以包含脱模剂和抗静电剂。脱模剂和抗静电剂可以分别是金属硬脂酸盐/酯和甘油酯的组合。在一个实施方式中，脱模剂和抗静电剂可以组合使用或单独使用。在一些实施方式中，脱模剂和抗静电剂是相同的化合物。合适的甘油酯的非限制性示例包括：单硬脂酸甘油酯(GMS)，其存在量的迭代范围为约500ppm至约5000ppm、或者约750ppm至约3000ppm、或者约1000ppm至约2000ppm、或者约1000ppm至约1500ppm、或者约1250ppm。不希望受理论限制，抗静电剂(例如GMS)可以通过迁移到聚合物材料的表面并与水形成使材料表面存在的静电消散的薄膜来发挥作用。以所公开量存在的抗静电剂可有效降低静电，而对附加组分或材料(如着色剂)与由所公开聚合物组合物制备的最终用途制品的粘附没有负面影响。

合适脱模剂的非限制性示例为金属硬脂酸盐，例如硬脂酸锌，其存在量的迭代范围为约500ppm至约5000ppm、或者约500ppm至约3000ppm、或者约750ppm至约2000ppm、或者约750ppm至约1500ppm、或者约1000ppm。或者，脱模剂是N,N'-二硬脂酰乙二胺，其存在量的迭代范围为约250ppm至约2500ppm、或约500ppm至约2000ppm、或约750ppm至约1500ppm、或约1000ppm。不希望受限于理论，使用脱模剂来降低最终模塑零件对模具腔室的粘附程度。脱模剂可以用于降低最终模塑零件对模具腔室的粘附程度。

在一个实施方式中，聚合物组合物可以包含酸中和剂。在一些实施方式中，酸中和剂可以是水滑石，其存在量的迭代范围为约100ppm至约1000ppm、或约150ppm至约400ppm、或约300ppm。在一些实施方式中，脱模剂和酸中和剂包含单一化合物。合适的组合的脱模剂和酸中和剂的非限制性示例包括硬脂酸钙，其存在量的迭代范围为约200ppm至约2000ppm、或者约200ppm至约1500ppm、或者约350ppm至约1000ppm、或者约350ppm至约750ppm、或者约500ppm。酸中和剂可以起到从聚合催化剂中去除残留在聚合物树脂中的残留物和防止模具腔室腐蚀的作用。

B.聚合物组合物的制备

聚合物组合物的制备可以在常规混合机中进行，其中聚烯烃和成核剂或成核剂的组合可以熔融并与任选的添加剂混合。合适的机器是本领域技术人员已知的。非限制性示例包括：混合机、捏合机和挤出机。在某些方面中，所述方法可以通过在加工期间引入添加剂，在挤出机中进行。挤出机的非限制性示例可以包括单螺杆挤出机、反向旋转或同向旋转的双螺杆挤出机、行星齿轮挤出机、环式挤出机(ring extruder)或共捏合机。另外，聚烯烃和成核剂也可以干混，并且所得聚合物共混物用于典型的聚合物工艺(例如吹膜挤出、泡沫挤出、片材挤出-热成型等)。在一些实施方式中，可以得到成核剂并使之与聚丙烯和/或一种或多种任选的添加剂混合以制备本发明的聚合物共混物。聚烯烃、成核剂或它们的共混物在共混期间可以经受足够长时间的升高的温度。共混温度可以高于聚合物的软化点。这种“熔融混合”或“熔融配混”有助于将成核剂均匀分散在聚烯烃聚合物基质中。

添加剂可以预先混合或单独添加到聚合物组合物中。举例来说，本发明的添加剂可以预先混合，从而在将其添加到聚烯烃和成核剂共混物之前形成共混物。含有添加剂的其共混物在共混和/或掺入添加剂期间可以经受足够长时间的升高的温度。可以将添加剂掺入聚烯烃树脂中，例如通过使用加工技术中的常规方法混合上述组分来进行。共混温度可以高于聚合物的软化点。在某些方面中，方法可以在约160℃至280℃的温度下进行。这种“熔融混合”或“熔融配混”导致存在的成核剂均匀分散在聚烯烃聚合物基质中。

C.聚合物组合物

聚合物组合物可以包含聚烯烃聚合物和上述量的平均粒度小于2微米的成核剂。成核剂可以是不同成核剂的组合，并且成核剂组合的整体平均粒度小于2微米。在一些实施方式中，聚合物共混物可包含100ppm至约20,000ppm、约500ppm至约10,000ppm、约1000ppm至约5000ppm的成核剂，余量为聚烯烃和任选的添加剂。

聚合物组合物可以表现出增强的机械性能，例如增加的抗冲强度，表现为增加的悬臂梁抗冲强度；和/或提高的刚性，表现为增加的弯曲模量和/或减少的收缩，例如各向同性收缩；和/或减少的翘曲。悬梁臂抗冲性(Izod impact)定义为引发试样开裂并持续该开裂直到试样破碎所需的动能。悬臂梁抗冲强度的测试确定了聚合物样品对抗弯曲冲击(flexural shock)断裂的抵抗力，如在一击打破标准样品时从摆钟型锤消耗的能量所指示。试样有缺口(其用于集中应力)，并促进脆性断裂而不是韧性断裂。具体而言，悬臂梁抗冲试验测量了试样断裂期间摆锤损失能量的量。摆锤损失的能量是引发样品断裂、使断裂在整个试样上传播所需的能量以及与测量系统相关的任何其他能量损失(例如，摆锤轴承中的摩擦、摆臂振动和样品抛掷能量(sample toss energy))。与对比组合物相比，本发明的聚合物组合物的增加的悬梁臂抗冲值可以为至少25％、至少30％、至少40％、至少60％、或25％至60％、或其之间的任意值或范围，所述对比聚合物组合物含有相同聚烯烃组合物和相同成核剂，但相同的成核剂具有大于或等于2μm的平均粒度。例如，本发明的组合物的悬梁臂抗冲强度可以为20英尺/磅、或至少24英尺/磅，而包含更大尺寸的成核剂的组合物的梁臂抗冲强度为16英尺/磅。

在一个实施方式中，本文所述的聚合物组合物和由其形成的最终用途制品呈现出小于20％、小于10％、小于5％的各向同性收缩率、完全没有收缩率。所述组合物的各向同性收缩率可以为0％至15％、或0％至5％、或0％至1％。聚合物组合物的各向同性收缩铝比与具有平均粒度大于2微米的成核剂(例如，平均粒度为2-6mm的滑石)的聚合物共混物更小。例如，本发明组合物的各向同性收缩率可以小于80％、小于90％、小于95％或参照样品。

D.制品

聚合物共混物组合物通常以粒料形式收集，其可储存一段时间或立即用于成型过程中。成型过程可以包括注塑、吹塑膜、挤出涂覆、挤出吹塑、注射拉伸吹塑、热成形、异型材挤出、压塑或片材挤出。最终形成的制品为：例如，模塑零件、片材薄膜、纤维等。模塑零件的示例包括：汽车零件、食品容器、盖(cap)、计算机产品、纤维、管道、薄膜、瓶子、非食品容器、杯子、盖子(lid)、盘子(plate)、托盘、气垫包装(blister pack)和人造草皮。人造草皮可以包括粒料(pellet)、垫(mat)、叶片(blades)中的至少一种。

在一个实施方式中，塑料成型工艺可包括注塑。在注塑中，聚合物树脂通过料斗进料至注塑机。树脂可以通过重力，通过进料喉进入注射筒，其在那里加热至适当的熔融温度。然后可以将熔融树脂注入模具腔室，在模具腔室内成型为所需的零件。模具不断冷却到允许树脂固化并摸起来凉的温度。填充腔室时的熔融树脂沿注射方向流动(其称为流入流)，并沿垂直于注射流的方向扩散(其称为交叉流)。在一个实施方式中，聚合物组合物可用于形成最终用途制品，所述最终用途制品的零件重量小于约65克，或者为约52克至约55克，或小于如下数值中任一、等于如下数值中任一或如下数值中任意两个之间：65克、64克、63克、62克、61克、60克、59克、58克、57克、56克、55克。这些制品可以使用合适的注塑机以等于或小于约10秒、或者等于或小于7.0秒、或者等于或小于约6.5秒、或者等于或小于约6.0秒、或者约6.0秒至约7.0秒的循环时间进行操作。例如，对于使用高气蚀堆叠模具(highcavitation stacked mold)(例如，具有16个腔室或更多)的高速薄壁注塑机，循环时间可以等于或小于约7.0秒，或为约1秒至7秒，或为约1秒、2秒、3秒、4秒、5秒、6秒或7秒或其中的任意范围。

实施例

本发明通过具体实施例进行更详细说明。以下实施例仅提供用于说明性目的，并非意图以任何方式限制本发明。本领域技术人员容易识别可以进行改变或修改以产生基本上相同结果的各种非关键参数。

实施例1

(成核剂对模塑制品的影响)

TOTAL聚丙烯3727的MFR为20克/10分钟(绒毛(Fluff)：2.8)，XS％范围为3.5至4.5，C₂含量为0.6重量％，其用于评价本发明的成核剂(平均粒度为0.8微米的滑石)和对比成核剂(平均粒度为2-4微米的滑石)。

使用CNC(计算机数字控制)显微镜在60×60×2mm板模具上进行收缩测量：QVApex 302是一种高精度(1.5微米精度)可编程显微镜，分辨率为0.1微米。该仪器自动且精确地确定整个板的收缩特性。图1显示了滑石粒度对3727翘曲的影响。用细滑石粒度成核的TOTAL聚丙烯3727的MD和TD之间的收缩率差值(MD收缩率-TD收缩率)接近于0，这可以翻译为具有降低注塑零件翘曲的趋势。图2显示了滑石粒度对3727收缩的影响。表1列出了收缩率值。表2列出了本发明成核剂与对比成核剂的收缩率降低。所有这些数据表明，与较大的滑石粒度相比，用细滑石粒度成核的TOTAL聚丙烯3727在纵向和横向方向上都表现出更均匀的收缩。图3显示了滑石粒度对3727仪表化抗冲性(悬梁臂抗冲性)的影响。与对比成核剂相比，使用本发明成核剂的仪表化抗冲性提高了50％。基于这些结果，认为使用较小的滑石粒度应该会导致更好的抗冲性能以及所有方向上更好的均匀收缩，并导致最终用途制品的翘曲显著更少，而不会显著影响其他机械和光学性能。

表1

表2

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尽管已经详细描述了本发明的实施方式和其优势，但是应当理解，可对本文进行各种变化、替代和改变而不背离所附权利要求所定义的实施方式的精神和范围。此外，本申请的范围不是旨在限制于本说明书所述的形式、手段、方法和步骤的过程、机器、制造、组合物的具体实施方式。本领域普通技术人员由本公开的内容将容易理解，现存或后续开发的与本文所述相应实施方式实施基本相同功能或实现基本相同结果的物质、手段、方法、或步骤的过程、机器、制造、组合物均可使用。因此，所附权利要求旨在将形式、手段、方法、或步骤的过程、机器、制造、组合物包括在其范围内。