本公開(kāi)涉及具有高透明度和耐熱性的聚丙烯樹(shù)脂組合物。更具體地，本公開(kāi)涉及具有高機(jī)械剛度(mechanical stiffness)和耐熱性，以及由于其高透明度具有改善的可視性的聚丙烯樹(shù)脂組合物。

背景技術(shù)：

作為用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑儲(chǔ)液罐(也稱為“膨脹罐”)的材料，聚丙烯嵌段共聚物通常作為樹(shù)脂使用。然而，聚丙烯嵌段共聚物樹(shù)脂因?yàn)椋m然其沖擊性能優(yōu)異，但其機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性對(duì)于高溫和高壓環(huán)境是不足的，具有缺點(diǎn)。此外，聚丙烯嵌段共聚物樹(shù)脂由于其不透明的白色，具有較弱的可視性和透明度。因此，難以以視覺(jué)檢查冷卻劑的水位。

例如，根據(jù)相關(guān)技術(shù)的用于交通工具的高透明度聚丙烯樹(shù)脂組合物包含30至74wt％的均聚-聚丙烯、20至64wt％的乙烯-丙烯無(wú)規(guī)嵌段共聚物、5至30wt％的α-烯烴共聚物，以及0.05至1.0wt％的成核劑。然而，雖然此聚丙烯樹(shù)脂組合物是透明的，但其具有較弱的機(jī)械強(qiáng)度。

作為相關(guān)技術(shù)的另一實(shí)例，丙烯聚合物組合物包含30至50wt％的聚丙烯單-聚合物和50至70wt％的聚丙烯-α-烯烴無(wú)規(guī)共聚物。然而，此丙烯聚合物組合物具有較弱的耐熱性。

因此，存在對(duì)于改善用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑儲(chǔ)液罐的現(xiàn)有材料的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性的需要。

在該背景部分中公開(kāi)的上述信息僅是為了加強(qiáng)對(duì)本發(fā)明背景的理解，并且因此其可能包含并不形成在這個(gè)國(guó)家對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言已經(jīng)已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開(kāi)以及致力于解決與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的上述問(wèn)題。

在本公開(kāi)中，可以通過(guò)高透明度改善可視性，并且在混合用作耐熱性均聚-聚丙烯和高度透明的無(wú)規(guī)-聚丙烯來(lái)代替現(xiàn)有的丙烯嵌段共聚物時(shí)，可以獲得高機(jī)械剛度和高耐熱性，并且當(dāng)進(jìn)一步混合功能性添加劑，諸如抗氧化劑、耐熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑和成核劑時(shí)，可以增加諸如耐熱性和抗壓性的物理性能。

本發(fā)明構(gòu)思的一個(gè)方面提供具有改善的可視性以及高機(jī)械剛度和耐熱性的聚丙烯樹(shù)脂組合物。

本發(fā)明構(gòu)思的另一方面提供具有改善的物理性能，諸如耐熱性和抗壓性的聚丙烯樹(shù)脂組合物。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施方式，具有高透明度和耐熱性的聚丙烯樹(shù)脂組合物包含，100重量份的基體樹(shù)脂組合物，其包含60至70wt％的均聚-聚丙烯樹(shù)脂和30至40wt％的無(wú)規(guī)-聚丙烯；0.3至0.5重量份的抗氧化劑；0.3至0.5重量份的耐熱穩(wěn)定劑；0.2至0.5重量份的滑潤(rùn)劑；以及0.2至0.5重量份的成核劑。

均聚-聚丙烯可以具有1至10g/10min的熔體指數(shù)以及130至180℃的軟化點(diǎn)。

無(wú)規(guī)-聚丙烯可以具有10至20g/10min的熔體指數(shù)以及100至160℃的軟化點(diǎn)。

抗氧化劑可以是苯酚類化合物(phenol-based compound)，磷化合物，或其混合物。

耐熱穩(wěn)定劑可以是選自由以下各項(xiàng)所組成的組的至少一種：硫類化合物(sulfur-based compound)、苯酚類化合物(phenol-based compound)，以及磷類化合物(phosphorous-based compound)。

潤(rùn)滑劑可以是基于烯烴的化合物(olefin-based compound)。

成核劑可以是選自由以下各項(xiàng)所組成的組的至少一種：苯亞甲基山梨醇(benzylidene sorbitol)、甲基苯亞甲基山梨醇、乙基苯亞甲基山梨醇，以及二(對(duì)甲基苯亞甲基)山梨醇。

下文討論了其他方面和示例性實(shí)施方式。

應(yīng)理解的是，如在本文中使用的術(shù)語(yǔ)“交通工具(vehicle)”或“交通工具的(vehicular)”或其他類似術(shù)語(yǔ)通常包括機(jī)動(dòng)車(chē)，諸如載客汽車(chē)，包括運(yùn)動(dòng)型多用途車(chē)輛(SUV)、公共汽車(chē)、卡車(chē)、各種商用車(chē)、包括各種船(boat)和輪船(ship)的船舶、飛機(jī)等，并且包括混合動(dòng)力交通工具、電動(dòng)交通工具、插電混合動(dòng)力交通工具、氫動(dòng)力交通工具和其它替代燃料交通工具(例如，源自石油以外的資源的燃料)。在本文中涉及的混合動(dòng)力交通工具是具有兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)力源的交通工具，例如，汽油動(dòng)力和電動(dòng)交通工具。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將在下文中詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式，在附圖中示出了其實(shí)施例并且描述如下。盡管將結(jié)合示例性實(shí)施方式描述本發(fā)明，然而應(yīng)當(dāng)理解的是，本說(shuō)明書(shū)并不旨在將本發(fā)明限于那些示例性實(shí)施方式。相反，本發(fā)明旨在不僅覆蓋示例性實(shí)施方式，而且還覆蓋可以包括在由所 附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種代替物、修改、等同物以及其他實(shí)施方式。

本公開(kāi)提供具有高透明度和耐熱性的聚丙烯樹(shù)脂組合物，包含，100重量份的基體樹(shù)脂組合物，其包含：60至70wt％的均聚-聚丙烯和30至40wt％的無(wú)規(guī)-聚丙烯；0.3至0.5重量份的抗氧化劑；0.3至0.5重量份的耐熱穩(wěn)定劑；0.2至0.5重量份的滑潤(rùn)劑；以及0.2至0.5重量份的成核劑。

根據(jù)本公開(kāi)，均聚-聚丙烯是具有高剛性、尺寸穩(wěn)定性和耐熱性的高結(jié)晶度基體樹(shù)脂。均聚-聚丙烯可以具有1至10g/10min的熔體指數(shù)，以及130至180℃的軟化點(diǎn)。具體地，如果均聚-聚丙烯的熔體指數(shù)小于1g/10min，可能不能完成產(chǎn)品模制，并且如果其高于10g/10min，可能因產(chǎn)品模制時(shí)的過(guò)度填充(over-filling)產(chǎn)生毛邊(burr)。

根據(jù)本公開(kāi)，無(wú)規(guī)-聚丙烯是具有高沖擊強(qiáng)度和透明度的高度透明的無(wú)規(guī)-聚丙烯樹(shù)脂。無(wú)規(guī)-聚丙烯可以具有10至20g/10min的熔體指數(shù)，以及100至160℃的軟化點(diǎn)。具體地，如果無(wú)規(guī)-聚丙烯的熔體指數(shù)小于10g/10min，由于與均聚-聚丙烯的混溶性較弱，透明度可能劣化，并且如果其高于20g/10min，可能因產(chǎn)品模制時(shí)的過(guò)度填充產(chǎn)生毛邊。如果此無(wú)規(guī)-聚丙烯的含量小于30wt％，透明度和抗沖擊可能劣化，并且如果其高于40wt％，物理性能和耐熱性可能劣化。

根據(jù)本公開(kāi)，抗氧化劑可以用于抑制擠出和注塑加工過(guò)程中的氧化降解反應(yīng)?？寡趸瘎┛梢允潜椒宇惢衔?，磷化合物，或它們的混合物。具體地，其可以是四[亞甲基(3,5-二-叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯甲烷](tetrakis[methylene(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate methane])、三(2,4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯(tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite)，或它們的混合物。此外，如果抗氧化劑的含量小于0.3重量份，物理性能可能劣化，并且如果其高于0.5重量份，外觀品質(zhì)可能劣化。

根據(jù)本公開(kāi)，耐熱穩(wěn)定劑，其用于改善暴露于高溫時(shí)的長(zhǎng)期耐熱性，可以是選自由以下各項(xiàng)所組成的組的至少一種：硫類化合物、苯酚類化合物，以及磷類化合物。具體地，其可以是季戊四醇四(3-十二烷基硫代丙酸酯)。此外，如果耐熱穩(wěn)定劑的含量小于0.3重量份，耐熱老化性可能劣化，并且如果其含量高于0.5重量份，物理性能可能劣化并且可能有外觀品質(zhì)的問(wèn)題。

根據(jù)本公開(kāi)，潤(rùn)滑劑，其用于改善樹(shù)脂的流動(dòng)性和脫模性，可以是基于烯烴的化合物。具體地，基于烯烴的化合物可以是氧化聚乙烯、亞乙基雙硬脂酰胺(N,N'-亞乙基雙硬脂酰胺)或它們的混合物。如果潤(rùn)滑劑的含量小于0.2重量份，流動(dòng)性和脫模性可能劣化，并且如果其高于0.5重量份，物理性能和焊接強(qiáng)度可能劣化。

根據(jù)本公開(kāi)，成核劑，其用于增加樹(shù)脂的結(jié)晶率以改善透明度，可以是基于山梨醇的化合物。具體地，其可以是選自由以下各項(xiàng)所組成的組的至少一種：苯亞甲基山梨醇、甲基苯亞甲基山梨醇、乙基苯亞甲基山梨醇，以及二(對(duì)甲基苯亞甲基)山梨醇。在某些實(shí)施方式中，其可以是二(對(duì)甲基苯亞甲基)山梨醇)。如果成核劑的含量小于0.2重量份，樹(shù)脂的透明度可能劣化，并且如果其高于0.5重量份，物理性能和焊接強(qiáng)度可能劣化。

因此，通過(guò)將耐熱性的均聚-聚丙烯與高度透明的無(wú)規(guī)-聚丙烯混合，替代現(xiàn)有的丙烯嵌段共聚物，根據(jù)本公開(kāi)的聚丙烯樹(shù)脂組合物可以具有高機(jī)械剛度和耐熱性，以及由于高透明度而改善的可視性。

此外，通過(guò)進(jìn)一步混合功能性添加劑，諸如抗氧化劑、耐熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑和成核劑，增加耐熱性和抗壓特性，其可以用作充壓儲(chǔ)液罐的材料，是具有益處的。具體地，當(dāng)應(yīng)用于充壓儲(chǔ)液罐時(shí)，由于其的高透明度，用肉眼檢查冷卻水的水位，是具有益處的。

實(shí)施例

下列實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明并且不旨在對(duì)其進(jìn)行限制。

實(shí)施例1和2以及比較例1

對(duì)于實(shí)施例1和2，以及比較例1，制備如下描述的成分，并以如下表1所描述的組成比混合，以制造具有高透明度和高耐熱性的聚丙烯樹(shù)脂組合物。

成分：

1)耐熱均聚-聚丙烯：具有5g/10min的熔體指數(shù)，158℃的軟化點(diǎn)，以及高耐熱性的高結(jié)晶度均聚-聚丙烯(SK Global Chemical Co.，Ltd.，HX3300H)

2)高度透明無(wú)規(guī)聚丙烯：具有14g/10min的熔體指數(shù)，135℃的軟化點(diǎn)，高沖擊強(qiáng)度和透明度的無(wú)規(guī)聚丙烯(SK Global Chemical Co.，Ltd.，R362Y)

3)抗氧化劑：苯酚類四[亞甲基(3,5-二-叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯甲烷](ADEKA.AO-60)、磷類三(2,4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯(SONGWON，SONGNOX 1680)

4)耐熱穩(wěn)定劑：硫類季戊四醇四(3-十二烷基硫代丙酸酯)(ADEKA.AO-412S)

5)潤(rùn)滑劑：亞乙基雙硬脂酰胺(N,N'-亞乙基雙硬脂酰胺)(SINWON Chemical，HI-LUBE)

6)成核劑：基于山梨醇的二(對(duì)甲基苯亞甲基)山梨醇(TOWREX，NU500P)

表1

測(cè)試?yán)?/u>

對(duì)實(shí)施例1和2，以及比較例1至3中制備的聚丙烯樹(shù)脂組合物，通過(guò)使用在下表2中所描述的測(cè)試方法測(cè)量物理性能，并且結(jié)果示出如下。

表2

根據(jù)上表2的結(jié)果，相比比較例1至3，在實(shí)施例1和2中，所有的物理性能，諸如拉伸強(qiáng)度、彎曲剛度(flexural rigidity)、彎曲模量，和熱變形均有改善。具體地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在比較例1中，透光率(可視度)是1％或更低，但在實(shí)施例1和2中，該水平顯著增至15至20％。

此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)作為充壓儲(chǔ)液罐所需的水平，破裂壓力(burst pressure)在比較例1中是約3巴，但是實(shí)施例1和示出了14巴的高抗壓性，并且熱變形溫度(HDT)從105℃(比較例1)改善至135℃(實(shí)施例1)。

此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在使用50wt％的過(guò)量的無(wú)規(guī)-聚丙烯的比較例2中，熱變形溫度表現(xiàn)不佳至120℃，并且機(jī)械強(qiáng)度大幅劣化。

此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在使用20wt％的較少量的無(wú)規(guī)-聚丙烯的比較例3中，沖擊強(qiáng)度未能達(dá)到所需的物理性能標(biāo)準(zhǔn)，并且透明度由于透光率下降至7％而劣化。

因此，已經(jīng)確認(rèn)在實(shí)施例1和2中，通過(guò)將耐熱性的均聚-聚丙烯與高度透明的無(wú)規(guī)-聚丙烯混合而替代現(xiàn)有的丙烯嵌段共聚物，制備的聚丙烯樹(shù)脂組合物獲得高機(jī)械剛度和耐熱性，以及由于其高透明度而改善的可視性，并且其也改善了耐熱性和抗壓特性。

通過(guò)將耐熱性的均聚-聚丙烯與高度透明的無(wú)規(guī)-聚丙烯混合，替代現(xiàn)有的丙烯嵌段共聚物，根據(jù)本公開(kāi)的聚丙烯樹(shù)脂組合物可以確保優(yōu)異的機(jī)械剛度和耐熱性，以及由于其高透明度而改善的可視性。

此外，通過(guò)進(jìn)一步混合功能性添加劑，諸如抗氧化劑、耐熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑和成核劑，增加耐熱性和抗壓特性，根據(jù)本公開(kāi)的聚丙烯樹(shù)脂組合物具有，其可以用作充壓儲(chǔ)液罐的材料的益處。

已參考其示例性實(shí)施方式詳細(xì)描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員要理解的是，在不背離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可在這些實(shí)施方式中進(jìn)行變化，在所附權(quán)利要求及其等同物內(nèi)限定本發(fā)明的范圍。