TWI826366B - 用於製造異相聚合物組成物之方法 - Google Patents

用於製造異相聚合物組成物之方法 Download PDF

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Abstract

一種用於生產聚合物組成物之方法包括下列步驟：提供相容劑，提供異相聚合物組成物，提供第二聚合物組成物，其包含再生的聚合物；混合該、該異相聚合物組成物、與該第二聚合物組成物，以及在該異相聚合物組成物與該第二聚合物組成物中生成自由基。據信至少一部分的相容劑係和該異相聚合物組成物與該第二聚合物組成物中所生成的自由基反應。

Description

用於製造異相聚合物組成物之方法
發明的技術領域
本發明係指涉含有再生聚合物並具有高熔體流速和高衝擊強度之理想組合的聚合物組成物。本發明亦指涉用於製造此類組成物之方法。特別感興趣的是經改質之聚丙烯衝擊共聚物。
背景
熱塑性聚合物在日常生活中已變得普及。舉例來說，熱塑性聚合物係用於各式各樣的耐久品(譬如，家用電器、消費電子產品、家具、和汽車)、消耗品、以及此類商品的包裝材料。熱塑性聚合物的普及結合回收率的提高使得樹脂生產商能夠引入含有大量再生材料，例如消費後再生(PCR)材料(譬如，25-50% PCR含量)的樹脂等級。儘管該等再生樹脂從可持續性的角度來看是有益的，但相對於100%初生樹脂，該樹脂經常展現減弱的物理性質。舉例來說，該再生樹脂通常展現較低的衝擊強度和剛性。再者，許多再生樹脂通常展現相對低的熔體流速(MFR)，其可能需要使用過氧化物來將MFR增加至理想 的加工範圍。然而，以過氧化物增加MFR通常導致該再生樹脂的抗衝擊性和剛性進一步降低。據此，當現存技術和再生樹脂一起使用時，吾人必須在增加PCR含量與非所欲地降低所得聚合物組成物的抗衝擊性和剛度之間取得折衷。
因此，對於可生產具有高再生聚合物含量的聚合物組成物，同時維持、或甚至改善該聚合物組成物相對於具有較低再生聚合物含量之組成物的抗衝擊性的添加劑和方法仍有需求。
發明概要
在第一具體例中，本發明提供了一種用於生產聚合物組成物之方法，該方法包含下列步驟：(a)提供一相容劑，該相容劑包含能夠在自由基加成反應中與自由基反應的二或多個官能基；(b)提供一異相聚合物組成物，該異相聚合物組成物包含一丙烯聚合物相與一乙烯聚合物相；(c)提供一第二聚合物組成物，該第二聚合物組成物包含再生聚合物；(d)混合該相容劑、該異相聚合物組成物、與該第二聚合物組成物；以及(e)在該異相聚合物組成物的該丙烯聚合物相與該乙烯聚合物相中以及在該第二聚合物組成物的該聚合物中生成自由基，藉其至少一部分的相容劑和該等自由基反應。
詳細說明
提供下列定義來定義本申請案通篇所使用的幾個術語。
如本案所用，術語「再生聚合物」指的是消費後再生聚合物、工業後再生聚合物、以及其等的混合物。
如本案所用，術語「消費後再生(post-consumer recycled)」(PCR)指的是已到達預期終端用戶或消費者，不再用於其預期目的，並且已在終端用戶或消費者丟棄後收集或回收的材料(譬如，一聚合物或多個聚合物)。於是，舉例來說，應當理解的是，該術語指的是原本將作為廢棄物處置，但反而被收集和復原(回收)來代替新鮮的初生材料作為材料輸入用於再生或製作過程的材料。該術語包括已被進一步處理或加工以幫助材料再度使用的此類被收集或回收的材料。於是，舉例來說，該術語包括藉由製作過程已從收集或回收的材料中再次加工並製成產品或製成併入產品中的組分的材料。
如本案所用，術語「工業後再生(post-industrial recycled)」(PIR)指的是從未到達終端用戶並已從製作過程所生產的廢物流中收集或回收的材料(譬如，一聚合物或多個聚合物)。術語「工業後再生」不包括在製作過程中生成且隨後在相同製作過程中作為原料替代物而再度使用的材料，例如從製作過程(譬如，熱成 型過程)的廢物流中收集、研磨以減小其尺寸，隨後在相同的製造過程(譬如，相同的熱成型過程)中再度使用作為初生聚合物替代物的再研磨聚合物。該術語包括已被進一步處理或加工以幫助材料再度用於另一製作過程的此類被收集或回收的材料。
如本案所用，術語「烴基」指的是藉由從烴的碳原子除去氫原子而衍生自烴的單價官能基。
如本案所用，術語「經取代之烴基」指的是藉由從經取代之烴的碳原子除去氫原子而衍生自經取代之烴的單價官能基。在此定義中，術語「經取代之烴」指的是衍生自非環、單環、和多環的直鏈和支鏈烴的化合物，其中(1)該烴的氫原子的一或多者係被下列置換：非氫原子(譬如，鹵素原子)或非烴基官能基(譬如，羥基或雜芳基)及/或(2)該烴的碳-碳鏈係被下列中斷：氧原子(譬如，如同在醚)、氮原子(譬如，如同在胺)或硫原子(譬如，如同在硫化物)。
如本案所用，術語「經取代烷基」指的是藉由從烷的碳原子除去氫原子而衍生自經取代之烷的單價官能基。在此定義中，術語「經取代之烷」指的是衍生自非環的直鏈和支鏈烴的化合物，其中(1)該烴的氫原子的一或多者係被下列置換：非氫原子(譬如，鹵素原子)或非烷基官能基(譬如，羥基、芳基、或雜芳基)及/或(2)該烴的碳-碳鏈係被下列中斷：氧原子(如同在醚)、氮原子(如同在胺)、或硫原子(如同在硫化物)。
如本案所用，術語「經取代環烷基」指的是藉由從環烷的碳原子除去氫原子衍生自經取代之環烷的單價官能基。在此定義中，術語「經取代之環烷烴」指的是衍生自飽和的單環和多環烴(有或無側鏈)的化合物，其中(1)該烴的氫原子的一或多者係被下列置換：非氫原子(譬如，鹵素原子)或非烷基官能基(譬如，羥基、芳基、或雜芳基)及/或(2)該烴的碳-碳鏈係被氧原子、氮原子、或硫原子中斷。
如本案所用，術語「烯基」指的是藉由從烯烴的碳原子除去氫原子而衍生自非環、直鏈和支鏈烯烴(即，具有一或多個碳-碳雙鍵的烴)的單價官能基。
如本案所用，術語「經取代烯基」指的是藉由從烯烴的碳原子除去氫原子而衍生自非環、經取代之烯烴的單價官能基。在此定義中，術語「經取代之烯烴」指的是衍生自具有一或多個碳-碳雙鍵的非環、直鏈和支鏈烴的化合物，其中(1)該烴的氫原子的一或多者係被下列置換：非氫原子(譬如，鹵素原子)或非烷基官能基(譬如，羥基、芳基、雜芳基)及/或(2)該烴的碳-碳鏈係被下列中斷：氧原子(如同在醚)或硫原子(如同在硫化物)。
如本案所用，術語「經取代之環烯基」指的是藉由從環烯的碳原子除去氫原子而衍生自經取代之環烯的單價官能基。在此定義中，術語「經取代之環烯」指的是衍生自單環和多環烯烴(即，具有一或多個碳-碳雙鍵的烴)的化合物，其中該烯烴的氫原子的一或多者係被下列 置換：非氫原子(譬如，鹵素原子)或非烷基官能基(譬如，羥基、芳基、或雜芳基)。
如本案所用，術語「經取代芳基」指的是藉由從環碳原子除去氫原子而衍生自經取代之芳烴的單價官能基。在此定義中，術語「經取代之芳烴」指的是衍生自單環和多環芳香烴的化合物，其中該烴的氫原子的一或多者係被下列置換：非氫原子(譬如，鹵素原子)或非烷基官能基(譬如，羥基)。
如本案所用，術語「經取代雜芳基」指的是藉由從環原子除去氫原子而衍生自經取代之雜芳烴的單價官能基。在此定義中，術語「經取代之雜芳烴」指的是衍生自單環和多環芳香烴的化合物，其中(1)該烴的氫原子的一或多者係被下列置換：非氫原子(譬如，鹵素原子)或非烷基官能基(譬如，羥基)和(2)該烴的至少一個次甲基(-C=)係被三價雜原子置換及/或該烴的至少一個亞乙烯基(-CH=CH-)係被二價雜原子置換。
如本案所用，術語「烷二基」指的是藉由從烷除去兩個氫原子而衍生自烷的二價官能基。該等氫原子可從烷上的相同碳原子(如同在乙-1,1-二基)或不同碳原子(如同在乙-1,2-二基)除去。
如本案所用，術語「經取代烷二基」指的是藉由從烷除去兩個氫原子而衍生自經取代之烷的二價官能基。該等氫原子可從經取代之烷上的相同碳原子(如同在2-氟乙-1,1-二基)或不同碳原子(如同在1-氟乙-1,2-二基) 除去。在此定義中，術語「經取代之烷」具有與上文在經取代烷基的定義中所列示的相同意義。
如本案所用，術語「環烷二基」指的是藉由從環烷除去兩個氫原子而衍生自環烷(單環和多環)的二價官能基。該等氫原子可從環烷上的相同碳原子或不同碳原子除去。
如本案所用，術語「經取代環烷二基」指的是藉由從環烷除去兩個氫原子而從經取代之環烷衍生的二價官能基。在此定義中，術語「經取代之環烷」具有與上文在經取代環烷基的定義中所列示的相同意義。
如本案所用，術語「環烯二基」指的是藉由從環烯除去兩個氫原子而衍生自環烯(單環和多環)的二價官能基。該等氫原子可從環烯上的相同碳原子或不同碳原子除去。
如本案所用，術語「經取代環烯二基」指的是藉由從環烯除去兩個氫原子而衍生自經取代之環烯的二價官能基。該等氫原子可從環烯上的相同碳原子或不同碳原子除去。在此定義中，術語「經取代之環烯」具有與上文在經取代之環烯基的定義中所列示的相同意義。
如本案所用，術語「芳烴二基」指的是藉由從環碳原子除去兩個氫原子而衍生自芳烴(單環和多環芳香烴)的二價官能基。
如本案所用，術語「經取代芳烴二基」指的是藉由從環碳原子除去兩個氫原子而衍生自經取代之芳烴 的二價官能基。在此定義中，術語「經取代之芳烴」指的是衍生自單環和多環芳香烴的化合物，其中該烴的氫原子的一或多者係被下列置換：非氫原子(譬如，鹵素原子)或非烷基官能基(譬如，羥基)。
如本案所用，術語「雜芳烴二基」指的是藉由從環原子除去兩個氫原子而衍生自雜芳烴的二價官能基。在此定義中，術語「雜芳烴」指的是衍生自單環和多環芳香烴的化合物，其中該烴的至少一個次甲基(-C=)係被三價雜原子置換及/或該烴的至少一個亞乙烯基(-CH=CH-)係被二價雜原子置換。
如本案所用，術語「經取代雜芳烴二基」指的是藉由從環原子除去兩個氫原子而衍生自經取代之雜芳烴的二價官能基。在此定義中，術語「經取代之雜芳烴」具有與上文在經取代雜芳基的定義中所列示的相同意義。
除非另有指明，條件為25℃、1個大氣壓和50%相對濕度，濃度係以重量計，分子量係以重量平均分子量為基準。在本申請案中使用的術語「聚合物」表示具有至少5,000的重量平均分子量(Mw)的材料。術語「共聚物」在其廣義上係用來包括含有二或多個不同單體單元，例如三元聚合物的聚合物，並且除非另有指明，包括無規、嵌段、和統計共聚物。在特定相或異相組成物中的乙烯或丙烯濃度係分別以已反應的乙烯單元或丙烯單元相對於該相或異相組成物中-排除任何填料或其他非聚烯烴添加劑-的聚烯烴聚合物總重量的重量為基準。在整個異 相聚合物組成物中的各相濃度係以該異相組成物中-排除任何填料或其他非聚烯烴添加劑或聚合物-的聚烯烴聚合物總重量為基準。在下文列示的官能基結構中，截短的鍵(即，被波浪線截短的鍵)代表接至含有例示基團之化合物的其他部分的鍵。
在一第一具體例中，本發明提供了一種用於生產聚合物組成物之方法。該方法包含下列步驟：(a)提供一相容劑，(b)提供一異相聚合物組成物，(c)提供一第二聚合物組成物，(d)混合該相容劑、該異相聚合物組成物、與該第二聚合物組成物，以及(e)在該異相聚合物組成物及在該第二聚合物組成物的該聚合物中生成自由基。該相容劑較佳包含能夠在自由基加成反應中與自由基反應的二或多個官能基。該異相聚合物組成物較佳包含一丙烯聚合物相和一乙烯聚合物相。該第二聚合物組成物較佳包含再生聚合物。
該相容劑較佳為有機或有機金屬化合物，其包含能夠在自由基加成反應中與自由基反應的二或多個官能基(各個此類官能基在下文可稱作「反應性官能基」)。用於相容劑的適宜反應性官能基包括，但不限於，含有碳-碳多鍵(譬如，環狀和非環碳-碳雙鍵和碳-碳參鍵)、氮氧自由基(包括在聚合物加工期間原位形成氮氧自由基的官能基或部分)、硝酮、和含有至少一個三級碳-氫鍵的基團(譬如，具有約380kJ/mol或更少的鍵解離能的一個三級碳-氫鍵)。含有碳-碳多鍵的基團的適宜例子包括，但 不限於，乙烯基、烯丙基、丙烯酸酯基、和甲基丙烯酸酯基。該相容劑可含有二或多個相同的反應性官能基或者超過一類的反應性官能基可存在於該相容劑上。該相容劑的適宜例子包括，但不限於，丁二烯、丁二烯寡聚物、異戊二烯、異戊二烯寡聚物、以及其等的混合物。
在一個較佳的具體例中，該相容劑包含氮氧自由基或在聚合物加工期間形成氮氧自由基的官能基或部分。可在本發明中用作相容劑的氮氧化物化合物的例子可在Synthetic Chemistry of Stable Nitroxides,L.B.Volodarsky et al.CRC Press,Inc.(1994)中找到。該氮氧化物化合物可為5-或6-員雜環化合物，其可將氮氧化物的氮併入環結構中。舉例來說，該相容劑可以2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基(TEMPO)為基礎，例如具下式(AI)-(AVII)的化合物：
Figure 107102489-A0305-02-0012-1
(AII)
Figure 107102489-A0305-02-0013-2
Figure 107102489-A0305-02-0013-3
Figure 107102489-A0305-02-0013-4
Figure 107102489-A0305-02-0013-5
(AVI)
Figure 107102489-A0305-02-0014-6
Figure 107102489-A0305-02-0014-7
 在式(AI)-(AVI)的結構中，R1是能夠在自由基加成反應中與自由基反應的官能基。較佳地，R1包含不飽和碳-碳鍵，例如碳-碳雙鍵或碳-碳參鍵。適宜的例子包括但不限於脂族烯基和經烯基取代之芳香基，例如苯基。在另一個較佳的具體例中，烯基係選自由下列所構成之群組：C1-C10烯基，更佳為C1-C8烯基、C1-C6烯基、或C1-C4烯基。符合式(AI)-(AVI)之一並適宜用作相容劑的化合物的特定例子包括，但不限於，4-(甲基丙烯醯氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(「TEMPO-甲基丙烯酸酯」)、4-(丙烯醯氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(「TEMPO-丙烯酸酯」)、和4-[(4-乙烯基苄基)氧基]-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(「TEMPO-苯乙烯」)。在式(AVII)的結構中，R2是聯接兩個TEMPO部分的二價 基團。在一個較佳的具體例中，R2是式-O-(CH2CH2O)n-的基團，其中n為等於或大於1的整數(譬如，從1到100)。在一個較佳的具體例中，R2是符合下式(AVIII)結構的基團
Figure 107102489-A0305-02-0015-8
 在式(AVIII)的結構中，R5為係選自由下列所構成之群組的二價基團：烷二基、經取代烷二基、環烷二基、經取代環烷二基、環烯二基、經取代環烯二基、芳烴二基、和經取代芳烴二基。較佳地，R5係選自由下列所構成之群組：烷二基、環烷二基、和環烯二基。符合式(AVII)結構並適宜用作相容劑的化合物的特定例子包括，但不限於，雙-(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯和4,4'-[二環[[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二基雙(羰氧基)]雙(2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基)。
如上所述，用於相容劑的適宜反應性官能基包括碳-碳多鍵，較佳為碳-碳雙鍵。於是，在另一個較佳的具體例中，相容劑是包含二或多個碳-碳雙鍵，較佳二或多個非環碳-碳雙鍵的化合物。併有多個非環碳-碳雙鍵的相容劑的例子包括，但不限於，二乙烯基化合物(譬如，二乙烯基苯)、多官能丙烯酸酯、和多價離子的丙烯酸鹽。此類相容劑的一般結構係如下文所述。舉例來說， 式(AIX)結構繪示了適宜的二乙烯基化合物的一般結構
Figure 107102489-A0305-02-0016-9
 在式(AIX)的結構中，R6為選自由下列所構成之群組的二價基團：烷二基、經取代烷二基、環烷二基、經取代環烷二基、環烯二基、經取代環烯二基、芳烴二基、經取代芳烴二基、雜芳烴二基、和經取代雜芳烴二基。在一個較佳的具體例中，R6係選自由下列所構成之群組：芳烴二基和經取代芳烴二基，而且苯二基是特別較佳的。式(AX)結構繪示了多官能丙烯酸酯，明確地說是二丙烯酸酯的一般結構
Figure 107102489-A0305-02-0016-10
 在式(AX)的結構中，R7和R8係獨立地選自由下列所構成之群組：氫和烷基(譬如，甲基)。R9為選自由下列所構成之群組的二價基團：烷二基、經取代烷二基、環烷二基、經取代環烷二基、環烯二基、經取代環烯二基、芳烴二基、經取代芳烴二基、雜芳烴二基、和經取代雜芳烴二基。更佳地，R9係選自由下列所構成之群組：烷二基，例如C1-C8烷二基。此類二丙烯酸酯化合物的一個適宜例 子為丁二醇二甲基丙烯酸酯。式(AXI)結構繪示了適宜用作相容劑的丙烯酸鹽的一般結構
Figure 107102489-A0305-02-0017-11
 在式(AXI)的結構中，R7係選自由氫和烷基(譬如，甲基)所構成之群組。M1是金屬陽離子，變數k是金屬陽離子M1的價數並為等於或大於2的正整數。變數m為等於或大於1的正整數並代表金屬陽離子M1的數目。變數q為等於或大於2的正整數。變數k、m、和q滿足下列算式k．m=q。在一個較佳的具體例中，M1係選自由下列所構成之群組：鹼土金屬和過渡金屬(即，分類在元素週期表的d-區和f-區的該些元素)。適宜用作相容劑的丙烯酸鹽的一個例子是二甲基丙烯酸鋅。
在另一個較佳的具體例中，相容劑係選自由符合式(BI)結構的化合物所構成之群組
Figure 107102489-A0305-02-0017-12
 在式(BI)的結構中，R51係選自由下列所構成之群組：芳 基、經取代芳基、雜芳基、經取代雜芳基、和符合式(BV)結構的基團
Figure 107102489-A0305-02-0018-13
 在式(BV)的結構中，R55和R56係獨立地選自由下列所構成之群組：氫、烷基、經取代烷基、環烷基、經取代環烷基、芳基、經取代芳基、雜芳基、和經取代雜芳基或者R55和R56可合併形成環狀結構。變數x係選自由下列所構成之群組的整數：0、1、和2。在一個較佳的具體例中，變數x為0，R55為氫，R56係選自由下列所構成之群組：芳基(譬如，C6-C12芳基)、經取代芳基(譬如，C6-C12經取代芳基)、雜芳基(譬如，C4-C12雜芳基)、和經取代雜芳基(譬如，C4-C12經取代雜芳基)。
在式(BI)的結構中，R52係選自由下列所構成之群組：氫、鹵素、烷基、經取代烷基、芳基、經取代芳基、雜芳基、和經取代雜芳基。假使R51和R52均為芳香基，則(i)R51和R52係藉由直接鍵、烷二基(譬如，甲二基)、氧原子、硫原子、或氮原子(譬如，-N(H)-基)橋接，或(ii)R51和R52的至少一者係選自由下列所構成之群組：被拉電子基取代的經取代芳基、雜芳基、和經取代雜芳基。
在式(BI)結構的較佳具體例中，R51和R52的至少一者為符合式(C)、(CX)或(CXV)結構的基團
Figure 107102489-A0305-02-0019-14
Figure 107102489-A0305-02-0019-15
Figure 107102489-A0305-02-0019-16
 在式(C)的結構中，R100係選自由下列所構成之群組：C(H)、C(R101)、和氮原子。變數a是從0到4的整數。各個R101獨立地選自由下列所構成之群組：烷基(譬如，C1-C10烷基)、經取代烷基(譬如，C1-C10經取代烷基)、芳基(譬如，C6-C12芳基)、經取代芳基(譬如，C6-C12經取代芳基)、雜芳基(譬如，C4-C12雜芳基)、經取代雜芳基(譬如，C4-C12經取代雜芳基)、鹵素、硝基、氰基、胺 基、羥基、烷氧基(譬如，C1-C10烷氧基)、芳氧基(譬如，C6-C12芳氧基)、烯基(譬如，C2-C10烯基)、炔基(譬如，C2-C10炔基)、烷基酯基(譬如，C1-C10烷基酯基)、和芳基酯基(譬如，C6-C12芳基酯基)。再者，兩個毗鄰的R101基團可聯接形成稠合環結構，例如多環芳基。在式(CX)的結構中，R110係選自由下列所構成之群組：氧原子、硫原子、和N(R115)。R115係選自由下列所構成之群組：氫、烷基(譬如，C1-C10烷基)、經取代烷基(譬如，C1-C10經取代烷基)、芳基(譬如，C6-C12芳基)、和經取代芳基(譬如，C6-C12經取代芳基)。R111係選自由下列所構成之群組：C(H)、C(R112)、和氮原子。R112係選自由下列所構成之群組：烷基(譬如，C1-C10烷基)、經取代烷基(譬如，C1-C10經取代烷基)、芳基(譬如，C6-C12芳基)、經取代芳基(譬如，C6-C12經取代芳基)、雜芳基(譬如，C4-C12雜芳基)、經取代雜芳基(譬如，C4-C12經取代雜芳基)、鹵素、硝基、氰基、胺基、羥基、烷氧基(譬如，C1-C10烷氧基)、芳氧基(譬如，C6-C12芳氧基)、烯基(譬如，C1-C10烯基)、炔基(譬如，C2-C10炔基)、烷基酯基(譬如，C2-C10烷基酯基)、和芳基酯基(譬如，C6-C12芳基酯基)。再者，兩個毗鄰的R112基團可聯接形成稠合環結構，例如多環芳基。變數b是從0到2的整數。在式(CXV)的結構中，R110和R112係選自與上文為式(CX)說明的相同基團，變數c是從0到3的整數。
在式(BI)的結構中，R53和R54係獨立地選自 由下列所構成之群組：氫、烷基、經取代烷基、環烷基、經取代環烷基、氰基、硝基、和符合式(BVI)、(BVII)、(BVIII)、或(BIX)結構的基團
Figure 107102489-A0305-02-0021-17
Figure 107102489-A0305-02-0021-18
Figure 107102489-A0305-02-0021-19
Figure 107102489-A0305-02-0021-20
 在式(BVI)、(BVII)、(BVIII)、和(BIX)的結構中，R57和R59係獨立地選自由下列所構成之群組：烷基(譬如， C1-C22烷基)、經取代烷基(譬如，C1-C22經取代烷基)、環烷基(譬如，C3-C22環烷基)、經取代環烷基(譬如，C3-C22經取代環烷基)、芳基(譬如，C6-C22芳基)、經取代芳基(譬如，C6-C22經取代芳基)、雜芳基(譬如，C4-C22雜芳基)、和經取代雜芳基(譬如，C4-C22經取代雜芳基)。R58係選自由下列所構成之群組：氫、烷基(譬如，C1-C22烷基)、經取代烷基(譬如，C1-C22經取代烷基)、環烷基(譬如，C3-C22環烷基)、經取代環烷基(譬如，C3-C22經取代環烷基)、芳基(譬如，C6-C22芳基)、經取代芳基(譬如，C6-C22經取代芳基)、雜芳基(譬如，C4-C22雜芳基)、和經取代雜芳基(譬如，C4-C22經取代雜芳基)。對於符合式(BVIII)結構的基團，R57和R59可合併形成環狀結構。最後，在式(BI)的結構中，R53和R54的至少一者係選自由下列所構成之群組：氰基、硝基、和符合式(BVI)、(BVII)、(BVIII)、或(BIX)結構的基團。在較佳的具體例中，R53和R54係獨立地選自由下列所構成之群組：氫、氰基、硝基、和符合式(BVI)結構的基團，其中R57為烷基(譬如，C1-C22烷基)。
在另一個較佳的具體例中，相容劑係選自由符合式(BX)結構的化合物所構成之群組
Figure 107102489-A0305-02-0022-21
 在式(BX)的結構中，R10係選自由下列所構成之群組：芳烴二基、經取代芳烴二基、雜芳烴二基、經取代雜芳烴二基、和符合式(BXV)結構的基團
Figure 107102489-A0305-02-0023-22
 在式(BXV)的結構中，R15係選自由下列所構成之群組：R16與R17之間的直接鍵、氧原子、烷二基、和經取代烷二基。R16與R17係獨立地選自由下列所構成之群組：芳烴二基、經取代芳烴二基、雜芳烴二基、和經取代雜芳烴二基。在一個較佳的具體例中，R10是符合選自由式(CXX)、(CXXV)、(CXXX)、和(CXXXV)所構成之群組的結構的基團
Figure 107102489-A0305-02-0023-23
Figure 107102489-A0305-02-0023-24
Figure 107102489-A0305-02-0024-25
Figure 107102489-A0305-02-0024-26
 在式(CXXX)和(CXXXV)的結構中，R140係選自由下列所構成之群組：氧原子、硫原子、-N(H)-、和-N(R145)-，其中R145係選自由下列所構成之群組：C1-C10基和C6-C12芳基。在式(CXX)、(CXXV)、(CXXX)、和(CXXXV)的結構中，各個R141係選自由鹵素原子所構成之群組。變數d是從0到2的整數，變數e是從0到4的整數。在另一個較佳的具體例中，R10是符合式(BXV)結構的基團，其中R15係選自由直接鍵與氧原子所構成之群組以及R16和R17是符合式(CXX)結構的基團。
在式(BX)的結構中，R11、R12、R13、與R14係獨立地選自由下列所構成之群組：氫、烷基、經取代烷基、環烷基、經取代環烷基、氰基、硝基、和符合上述式(BVI)、(BVII)、(BVIII)、或(BIX)結構的基團。在 式(BX)的結構中，R11與R12的至少一者R13與R14的至少一者係選自由下列所構成之群組：氰基、硝基、和符合式(BVI)、(BVII)、(BVIII)、或(BIX)結構的基團。
在另一個較佳的具體例中，相容劑係選自由符合式(BXX)結構的化合物所構成之群組
Figure 107102489-A0305-02-0025-27
 在式(BXX)的結構中，R20為二價聯接基團。該二價聯接基團可為任何適宜的二價聯接基團。適宜的二價聯接基團包括，但不限於，烷二基、經取代烷二基、環烷二基、經取代環烷二基、芳烴二基、經取代芳烴二基、雜芳烴二基、和經取代雜芳烴二基。在一個較佳的具體例中，R20是符合式(BXXV)結構的基團
Figure 107102489-A0305-02-0025-28
 在式(BXXV)的結構中，R27係選自由下列所構成之群組：氧原子、-N(H)-、與-N(R29)-，其中R29係選自由下列所構成之群組：烷基、經取代烷基、環烷基、和經取 代環烷基。R28係選自由下列所構成之群組：烷二基和環烷二基。在一個較佳具體例中，兩個R27均為氧原子而R28為烷二基(譬如，C1-C8烷二基)。在另一個較佳的具體例中，R20為符合式(BXXX)結構的基團
Figure 107102489-A0305-02-0026-29
 在式(BXXX)的結構中，R30係選自由下列所構成之群組：烷二基和環烷二基。R31係選自由下列所構成之群組：氧原子、-N(H)-、與-N(R29)-，其中R29係選自由下列所構成之群組：烷基、經取代烷基、環烷基、和經取代環烷基。R32係選自由下列所構成之群組：芳烴二基、經取代芳烴二基、雜芳烴二基、經取代雜芳烴二基、與-R35R36-，其中R35係選自由下列所構成之群組：芳烴二基、經取代芳烴二基、雜芳烴二基、和經取代雜芳烴基二基，R36係選自由下列所構成之群組：烷二基(譬如，C1-C4烷二基)。在一個較佳的具體例中，R30為烷二基(譬如，C1-C8烷二基)，兩個R31均為氧原子，以及兩個R32係選自由下列所構成之群組：雜芳烴二基、經取代雜芳烴二基、與-R35R36-。更明確地說，在此類較佳具體例中，R32較佳符合式(BXL)的結構(BXL)
Figure 107102489-A0305-02-0027-30
在式(BXX)的結構中，R21和R22係選自由下列所構成之群組：氰基、硝基、和符合上述式(BVI)、(BVII)、(BVIII)、或(BIX)結構的基團。R23、R24、R25、與R26係獨立地選自由下列所構成之群組：氫、烷基、經取代烷基、環烷基、經取代環烷基、芳基、經取代芳基、雜芳基、經取代雜芳基、和符合上述式(BV)結構的基團。在式(BXX)的結構中，R23與R24的至少一者和R25與R26的至少一者係選自由下列所構成之群組：芳基、經取代芳基、雜芳基、經取代雜芳基、和符合式(BV)結構的基團。再者，假使R23與R24均為芳香基，則(i)R23與R24係藉由直接鍵或烷基橋接或(ii)R23與R24的至少一者係選自由下列所構成之群組：被拉電子基取代的經取代芳基、雜芳基和經取代雜芳基。又，假使R25與R26均為芳香基，則(i)R25與R26係藉由直接鍵或烷基橋連或(ii)R25與R26的至少一者係選自由下列所構成之群組：被拉電子基取代的經取代芳基、雜芳基、和經取代雜芳基。
在另一個較佳的具體例中，該相容劑包含(i)至少一個三級碳-氫鍵和(ii)至少一個非環碳-碳雙鍵。該相容劑中的該三級碳-氫鍵係較佳相對地弱或不穩定，據信這允許氫原子藉由均勻分裂而從該相容劑解離並產生在該三級碳原子上帶有不成對電子的相容劑的自由基形 式。儘管不希望受縛於任何特定理論，但據信此碳原子的三級本質產生了展現足夠穩定性的自由基以與該異相聚合物組成物中形成的自由基反應。該三級碳-氫鍵的相對強度或不穩定性可藉由鍵解離能來表徵。該三級碳-氫鍵的鍵解離能是藉由均勻分裂破壞該三級碳-氫鍵所需的焓(每莫耳)。該相容劑中的三級碳-氫鍵因此可具有足夠低的任何鍵解離能，以使該相容劑在儲存時穩定並且在上述異相聚合物組成物中形成自由基。較佳地，該三級碳-氫鍵在298K具有約380kJ/mol或更小(約90.8kcal/mol或更小)的鍵解離能。更佳地，該三級碳-氫鍵具有下列鍵解離能：約377kJ/mol或更小(約90kcal/mol或更小)、約375KJ/mol或更小(約89.6kcal/mol或更小)、約355kJ/mol或更小(約85kcal/mol或更小)、約345kJ/mol或更小(約82.5kcal/mol或更小)、約343kJ/mol或更小(約82kcal/mol或更小)、約341kJ/mol或更小(約81.5kcal/mol或更小)、約339kJ/mol或更小(約81kcal/mol或更小)、約、或約337kJ/mol或更小(約80.5kcal/mol或更小)。儘管不希望受縛於任何特定理論，但發明人相信該三級碳-氫鍵的可接受的鍵解離能可至少部分地取決於存在於該相容劑中的非環碳-碳雙鍵的數目。舉例來說，假使該相容劑包含二或多個非環碳-碳雙鍵，則當該三級碳-氫鍵的鍵解離能高於上述範圍時，該相容劑可展現出令人滿意的性能。另一方面，假使該相容劑僅包含一個非環碳-碳雙鍵，則該三級碳-氫鍵的鍵解離能較佳低於上述範圍。舉 例來說，假使相容劑僅包含一個非環碳-碳雙鍵，則該三級碳-氫鍵的鍵解離能係較佳約355kJ/mol或更小(約85kcal/mol或更小)、更佳約345kJ/mol或更小(約82.5kcal/mol或更小)、更佳約343kJ/mol或更小(約82kcal/mol或更小)、且最佳約341kJ/mol或更小(約81.5kcal/mol或更小)。上文列出的所有鍵解離能皆是在298K溫度的三級碳-氫鍵的均勻分裂裂解。
三級碳-氫鍵的鍵解離能可藉由任何適宜的方式來測定。考慮到直接測量分子內的鍵的鍵解離能的固有困難度，通常使用商業上可購得的分子建模軟體從相容劑的分子模型計算鍵解離能。舉例來說，該鍵解離能可使用密度泛函數理論以B3LYP泛函數計算。分子M中的三級碳-氫鍵的鍵解離能(△H°(C-H))係定義於下方算式1算式1：△H°(C-H)=[H°(M‧)+H°(H‧)]-H°(M)。在算式1中，H°(M)、H°(M‧)、和H°(H‧)分別是分子M、M‧自由基和H‧自由基在298K的絕對焓。舉例來說，可使用來自Biovia的Materials Studio(8.0版)軟體工具中的Dmol3程式來計算絕對焓。當使用Dmol3程式時，計算的輸入參數就分子M而言係顯示在表A且就M‧與H‧基而言係顯示於表B。H°(H‧)的值係於-0.496344哈崔(1哈崔(Ha)=627.51kcal/mol)計算。
Figure 107102489-A0305-02-0029-31
Figure 107102489-A0305-02-0030-33
Figure 107102489-A0305-02-0030-34
Figure 107102489-A0305-02-0031-35
 相容劑中的三級碳-氫鍵的鍵解離能係較佳使用上述流程計算。
當用於說明相容劑時，術語「非環碳-碳雙鍵」指的是不含在環系統，例如芳香環內的碳-碳雙鍵。於是，舉例來說，苯環內含的亞乙烯基(-CH=CH-)中的碳-碳雙鍵不是非環碳-碳雙鍵。然而，化合物苯乙烯(即，苯基乙烯)的乙烯基內含的碳-碳雙鍵是非環碳-碳雙鍵。再者，環系統側接的碳-碳雙鍵(譬如，該碳-碳鍵係形成在環系統的一部分的第一碳原子和不是環系統的一部分的第二碳原子之間)亦是非環碳-碳雙鍵。在一較佳具體例中，在相容劑中的非環碳-碳雙鍵具有至少兩個與該非環碳-碳雙鍵中的碳原子鍵結的氫原子。該等氫原子可鍵結至該非環碳-碳雙鍵，例如乙烯基的相同碳原子上，或者 該等氫原子可鍵結至該非環碳-碳雙鍵，例如2-苯基乙烯基的各個碳原子上。在一較佳具體例中，該非環碳-碳雙鍵包含兩個與非環碳-碳雙鍵中的碳原子之一鍵結的氫原子。
在一個較佳的具體例中，相容劑符合下式(DI)的結構
Figure 107102489-A0305-02-0032-36
 在式(DI)的結構中，R201、R202、與R203係獨立地選自由下列所構成之群組：芳基、經取代芳基、雜芳基、經取代雜芳基、拉電子基團、和符合下式(DV)、式(DVI)、式(DVII)、或式(DVIII)結構的基團。式(DV)的結構為
Figure 107102489-A0305-02-0032-37
 在式(DV)的結構中，X201係選自由下列所構成之群組：氧和-N(H)-且R205係選自由下列所構成之群組：烯基、經取代烯基、經取代芳基、和經取代雜芳基，前提是該經取代芳基和經取代雜芳基包含至少一個烯基或經取代烯基。式(DVI)的結構為(DVI)
Figure 107102489-A0305-02-0033-38
 在式(DVI)的結構中，R206係選自由下列所構成之群組：烷二基和經取代烷二基，X201和R205係選自由上文為式(DV)結構列出的基團所構成之群組。式(DVII)的結構為
Figure 107102489-A0305-02-0033-39
 在式(DVII)的結構中，X203係選自由下列所構成之群組：氧、-N(H)-、與-N(R7)-。R207係選自由下列所構成之群組：烯基、經取代烯基、經取代芳基、和經取代雜芳基，前提是該經取代芳基和經取代雜芳基包含至少一個烯基或經取代烯基。式(DVIII)的結構為
Figure 107102489-A0305-02-0033-40
 在式(DVIII)的結構中，R208係選自由烷二基所構成之群組，以及X203與R207係選自由上文為式(DVII)結構列出的 基團所構成之群組。在式(DI)的結構中，當R201、R202、與R203的二或多者為芳香基時，該等基團中的兩者可藉由選自由直接鍵、氧原子、和硫原子所構成之群組的聯結元素稠合。再者，在式(DI)結構的較佳具體例中，R201、R202、與R203的至少一者係選自由下列所構成之群組：芳基、經取代芳基、雜芳基、和經取代雜芳基。最後，R201、R202、與R203的至少一者包含至少一個非環碳-碳雙鍵。在式(DI)結構的一個特定具體例中，R201為氰基，R202為苯基，以及R203為4-乙烯基苯基。
在更明確的較佳具體例中，相容劑係符合下式(DX)的結構
Figure 107102489-A0305-02-0034-41
 在式(DX)的結構中，R210、R211、與R212係獨立地選自由下列所構成之群組：氫、鹵素、烯基、經取代烯基、符合式(DV)結構的基團(如上文在說明式(DI)結構所定義者)、和符合結構-O-R215的基團，其中R215係選自由烯基和經取代烯基所構成之群組。在式(DX)的結構中，R210、R211、與R212的至少一者包含至少一個非環碳-碳 雙鍵。
在另一個較佳具體例中，相容劑係符合下式(DXL)的結構
Figure 107102489-A0305-02-0035-43
 在式(DXL)的結構中，R241係選自由下列所構成之群組：符合式(DV)或式(DVII)結構的基團(如上文在說明式(DI)結構所定義者)。在式(DXL)結構的一個特定具體例中，R241為符合式(DVII)結構的基團，X203為-N(H)-，以及R207為經取代芳基，較佳為4-乙烯基苯基。在式(DXL)結構的另一個特定具體例中，R241為符合式(DV)結構的基團，X201為-N(H)-，以及R205為經取代烯基，較佳為2-苯基乙烯基。
在另一個較佳具體例中，相容劑係符合下式(DL)的結構
Figure 107102489-A0305-02-0035-42
 在式(DL)的結構中，R251係選自由直接鍵和氧所構成之群組，R255係選自由下列所構成之群組：經取代芳基、符合式(DV)的結構的基團(如上文在說明式(DI)結構所定義者)、和符合式(DVI)的結構的基團(如上文在說明式(DI)結構所定義者)。在式(DL)結構的一特定具體例中，R251為直接鍵且R255為4-乙烯基苯基。在式(DL)結構的另一個特定具體例中，R251為氧且R255為4-乙烯基苯基。在式(DL)的結構的另一個特定具體例中，R251為直接鍵，R255為符合式(DV)結構的基團，X201為氧，以及R205為1-甲基乙烯基。在式(DL)結構的另一個特定具體例中，R251為直接鍵，R255為符合式(DVIII)結構的基團，R208為甲二基，X203為-N(H)-，以及R207為4-乙烯基苯基。
在另一個較佳具體例中，相容劑係符合下式(DXX)的結構
Figure 107102489-A0305-02-0036-44
 在式(DXX)的結構中，X220係選自由氧和-N(H)-所構成之群組，R220和R221係獨立地選自由下列所構成之群組：氫、C1-C4烷基、和符合式(DV)結構的基團(如上文連同式(DI)結構所說明者)。R222係選自由下列所構成之群 組：芳基、經取代芳基、雜芳基、和經取代雜芳基。在式(DXX)的結構中，R220、R221、與R222的至少一者包含至少一個非環碳-碳雙鍵。
在另一個較佳具體例中，相容劑係符合下式(DXXX)的結構
Figure 107102489-A0305-02-0037-45
 在式(DXXX)的結構中，R230係選自由經取代芳基和經取代雜芳基所構成之群組，前提是該經取代芳基和經取代雜芳基包含至少一個烯基或經取代烯基。
在另一個較佳的具體例中，相容劑可為包含富烯部分或富烯衍生部分的任何有機化合物。該部分可未經取代或經取代，意思是該部分的環上及/或末端乙烯基碳原子的氫可置換成非氫基團。於是，在較佳的具體例中，相容劑係選自由下列所構成之群組：包含符合式(EI)結構之部分的化合物、包含符合式(EIII)結構之部分的化合物、和符合式(EV)之結構的化合物(EI)
Figure 107102489-A0305-02-0038-46
Figure 107102489-A0305-02-0038-49
Figure 107102489-A0305-02-0038-51
 在式(EI)和式(EIII)的結構中，R301、R302、R303、與R304係獨立地選自由下列所構成之群組：氫、鹵素、烴基、和經取代烴基，前提是毗鄰的烴基或經取代烴基可合 併形成與該部分的環稠合的二級環。再者，R301、R302、R303、與R304的至少一者是氫；較佳地，R301、R302、R303、與R304的至少兩者是氫。接附至(在式(EI)和式(EIII)兩者中的)末端乙烯基碳原子和(式(EIII)中的)環中的毗鄰碳原子的截短鍵(即，由波浪線截短的鍵)代表接至相容劑的其他部分的鍵。在式(EV)的結構中，R305、R306、R307、與R308係獨立地選自由鹵素所構成之群組。
在一較佳具體例中，R301、R302、R303、與R304係獨立地選自由下列所構成之群組：氫、鹵素、烷基、經取代烷基、芳基、經取代芳基、雜芳基、和經取代雜芳基。適宜的烷基包括，但不限於，直鏈和支鏈C1-C18烷基。適宜的經取代烷基包括，但不限於，被選自由下列所構成之群組的一或多個非氫基團取代的直鏈和支鏈C1-C18烷基：鹵素、羥基、芳基、經取代芳基、雜芳基、和經取代雜芳基。適宜的芳基包括，但不限於，芳基，例如苯基和萘基。適宜的經取代芳基包括，但不限於，被係選自由下列所構成之群組的一或多個非氫基團取代的單環和多環芳基：鹵素、羥基、烷基、和經取代烷基。適宜的雜芳基包括，但不限於，呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噁唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基以及此等基團的苯并環化類似物，例如苯并咪唑基。適宜的經取代雜芳基包括，但不限於，被選自由下列所構成之群組的一或多個非氫基團取代的上文剛剛說明的雜芳基：鹵素、羥基、烷基、和經取代烷基。在另一個較佳的具體例中， R301、R302、R303、與R304各為氫。
在更明確的具體例中，相容劑可為符合下式(EX)結構的化合物
Figure 107102489-A0305-02-0040-52
 在式(EX)的結構中，R301、R302、R303、與R304係獨立地選自由上文在(EI)結構列舉的基團所構成之群組，R311與R312為獨立地選自由下列所構成之群組的個別取代基：氫、烷基、經取代烷基、烯基、經取代烯基、胺基、經取代胺基、芳基、經取代芳基、雜芳基、和經取代雜芳基、或者R311與R312共同形成選自由下列所構成之群組的單一取代基：芳基、經取代芳基、雜芳基、和經取代雜芳基。較佳地，R311與R312中的不多於一者可為氫。
在一較佳具體例中，R311與R312獨立地為符合選自由式(F)、式(FX)、和式(FXV)所構成之群組的結構的基團(F)
Figure 107102489-A0305-02-0041-53
Figure 107102489-A0305-02-0041-54
Figure 107102489-A0305-02-0041-55
 在式(F)的結構中，R400、R401、與R402係獨立地選自由下列所構成之群組：C(H)、C(R401)、和氮原子。變數f是從0到4的整數，但不超過等於5-z的值，其中z是環內氮原子的數目。各個R401係獨立地選自由下列所構成之群組：烷基(譬如，C1-C10烷基)、經取代烷基(譬如，C1-C10經取代烷基)、芳基(譬如，C6-C12芳基)、經取代芳基(譬如，C6-C12經取代芳基)、雜芳基(譬如，C4-C12雜芳基)、經取代雜芳基(譬如，C4-C12經取代雜芳基)、鹵素、硝基、氰基、胺基、羥基、烷氧基(譬如，C1-C10烷氧基)、芳氧基(譬如，C6-C12芳氧基)、烯基(譬如， C2-C10烯基)、炔基(譬如，C2-C10炔基)、烷基酯基(譬如，C1-C10烷基酯基團)、和芳基酯基(譬如，C6-C12芳基酯基團)。再者，兩個毗鄰的R401基可聯接形成稠合環結構，例如多環芳基。在式(FX)的結構中，R410係選自由下列所構成之群組：氧原子、硫原子、和N(R415)。R415係選自由下列所構成之群組：氫、烷基(譬如，C1-C10烷基)、經取代烷基(譬如，C1-C10經取代烷基)、芳基(譬如，C6-C12芳基)、和經取代芳基(譬如，C6-C12經取代芳基)。R411係選自由下列所構成之群組：C(H)、C(R112)、和氮原子。R412係選自由下列所構成之群組：烷基(譬如，C1-C10烷基)、經取代烷基(譬如，C1-C10經取代烷基)、芳基(譬如，C6-C12芳基)、經取代芳基(譬如，C6-C12經取代芳基)、雜芳基(譬如，C4-C12雜芳基)、經取代雜芳基(譬如，C4-C12經取代雜芳基)、鹵素、硝基、氰基、胺基、羥基、烷氧基(譬如，C1-C10烷氧基)、芳氧基(譬如，C6-C12芳氧基)、烯基(譬如，C1-C10烯基)、炔基(譬如，C2-C10炔基)、烷基酯基(譬如，C2-C10烷基酯基)、和芳基酯基(譬如，C6-C12芳基酯基)。再者，兩個毗鄰的R412基團可聯接以形成稠合環結構，例如多環芳基。變數g是從0到2的整數。在式(FXV)的結構中，R410與R412係選自由上文在式(FX)說明的相同基團所構成之群組，變數h是從0到3的整數。
在一較佳具體例中，R301、R302、R303、與R304各為氫，R311與R312各為苯基。在另一個較佳的具體 例中，R301、R302、R303、與R304各為氫，R311與R312各為4-氯苯基。在另一個較佳的具體例中，R301、R302、R303、與R304各為氫，R311與R312各為4-氟苯基。在另一個較佳的具體例中，R301、R302、R303、與R304各為氫，R311為甲基，以及R312為苯基。在另一個較佳的具體例中，R301、R302、R303、與R304各為氫，R311為氫，以及R312為2-噻吩基。在另一個較佳的具體例中，R301、R302、R303、與R304各為氫，R311為氫，以及R312為3-噻吩基。在另一個較佳的具體例中，R301、R302、R303、與R304各為氫，R311為甲基，以及R312為2-呋喃基。在另一個較佳的具體例中，R301、R302、R303、與R304各為氫，R311為氫，以及R312為二甲基胺基。在另一個較佳的具體例中，R301、R302、R303、與R304各為氫，R311與R312各為C1-C8烷基，較佳為丙基。在另一個較佳的具體例中，R301、R302、R303、與R304各為氫，R311為氫，以及R312為2-苯基乙烯基。
該相容劑可包含多個富烯部分。舉例來說，該相容劑可包含兩個富烯部分並符合下式(EXX)的結構：(EXX)
Figure 107102489-A0305-02-0044-56
 在式(EXX)的結構中，各個R301、R302、R303、與R304係獨立地選自由上文在(EI)結構列舉的基團所構成之群組，各個R311係獨立地選自由上文在(EX)結構列舉的基團所構成之群組，R321係選自由下列所構成之群組：烷二基、經取代烷二基、芳烴二基、經取代芳烴二基、雜芳烴二基、和經取代雜芳烴二基。在一較佳具體例中，各個R301、R302、R303、與R304為氫，各個R311為芳香基，以及R321為芳烴二基。更明確地說，在此類較佳具體例中，各個R301、R302、R303、與R304為氫，各個R311為苯基，以及R321為苯-1,4-二基。在另一個較佳的具體例中，各個R301、R302、R303、R304、與R311為氫，以及R321為芳烴二基，較佳為苯-1,4-二基。
在某些情況下，相容劑可經由自動化狄耳士-阿德爾反應(auto-Diels-Alder reaction)進行二聚化作用或寡聚化作用。在此類自動化狄耳士-阿德爾反應中， 相容劑的一個分子中的環戊二烯基部分係作用為二烯，而該相容劑的另一分子的環戊二烯基部分的雙鍵係作用為親雙烯體。當符合式(EI)結構的富烯部分為狄耳士-阿德爾反應中的親雙烯體時，該富烯部分係轉化為符合上式(EIII)結構的部分。在上式(EIII)的結構中，接附至環內毗鄰碳原子的截短鍵代表形成得自與二烯反應之環狀部分的一部分的鍵。於是，在包含符合上式(EIII)結構的部分的相容劑的更明確例子中，相容劑可包含符合下式(EIIIA)結構的部分
Figure 107102489-A0305-02-0045-57
 在式(EIIIA)的結構中，R301、R302、R303、與R304係選自由上文列舉基團所構成之群組，以及R306是包含至少一個雙鍵的鄰位二價部分，例如二價環狀部分(譬如，二價環戊烯基部分)。當R306為二價環狀部分(譬如，二價環戊烯基部分)時，該相容劑包含藉由接至環狀部分中的毗鄰碳原子的鍵所形成的雙環部分。
由符合上式(EX)結構的相容劑的狄耳士-阿德爾反應產生的二聚體將符合下式(EXA)的結構
Figure 107102489-A0305-02-0046-58
 在式(EXA)的結構中，R301、R302、R303、R304、R311、與R312係選自上文為符合式(EX)結構的化合物所揭示的群組。該二聚體可為內型(endo)或外型(exo)異構物。再者，擁有式(EXA)結構的二聚體可在後續與二烯的狄耳士-阿德爾反應中作為親雙烯體，此類後續反應產生各式各樣寡聚物種。儘管不希望受縛於任何特定理論，但據信上述的二聚和寡聚物種可經歷逆狄耳士-阿德爾反應，以產生最初衍生出二聚和寡聚物種的含富烯化合物。據信當在加工期間加熱含有該二聚和寡聚物種的聚合物組成物時，例如，當該聚合物組成物被擠出時發生的加熱時，可發生該逆狄耳士-阿德爾反應。
該相容劑可具有任何適宜的莫耳質量。如本領域普通技術人員將理解的，化合物的莫耳質量合併其他因素係影響化合物的熔點和沸點。於是，帶有較高莫耳質量的化合物一般具有較高的熔點和沸點。儘管不希望受縛於任何特定理論，但據信相容劑的熔點和沸點可能影響相容劑在本發明組成物中的效力。舉例來說，據信具有相 對低莫耳質量和低沸點(譬如，明顯低於該聚合物組成物被擠出時的溫度的沸點)的相容劑在擠出過程期間可能很大程度地揮發，藉此留下較少的相容劑而改變了該聚合物組成物的性質。於是，相容劑較佳具有足夠高的莫耳質量，俾使該相容劑展現大於聚合物組成物被擠出時的溫度的沸點。在一系列較佳具體例中，該相容劑較佳具有約130g/mol或更多、約140g/mol或更多、約150g/mol或更多、或約160g/mol或更多的莫耳質量。又，據信具有相對高熔點(譬如，高於該聚合物組成物被擠出時的溫度的熔點)的相容劑在擠出過程期間可能無法很好地分散在熔融聚合物中，或至少不如具有低於擠出溫度的熔點的相容劑分散得那麼好。相較於良好分散的相容劑，該相容劑的差勁分散性將對可實現的物理性質改善產生負面影響。於是，在一系列較佳具體例中，該相容劑具有約230℃或更低、約220℃或更低、約210℃或更低、或約200℃或更低的熔點。
在組成物中的相容劑濃度可有所變化，以滿足終端用戶的目標。舉例來說，可改變濃度，以實現該聚合物組成物的MFR的所欲增加，同時該聚合物的強度，尤其是衝擊強度降低最少(或甚至可能增加)。在一較佳具體例中，以聚合物組成物的總重量為基準，該相容劑可以下列份量存在：約10ppm或更多、約50ppm或更多、約100ppm或更多、約150ppm或更多、或約200ppm或更多。在另一個較佳的具體例中，以聚合物組成物 的總重量為基準，該相容劑可以下列份量存在：約5wt.%(50,000ppm)或更少、約4wt.%(40,000ppm)或更少、約3wt.%(30,000ppm)或更少、約2wt.%(20,000ppm)或更少、約1wt.%(10,000ppm)或更少、或約0.5wt.%(5,000ppm)或更少。於是，在某些較佳的具體例中，以聚合物組成物的總重量為基準，該相容劑可以下列份量存在：約10至約50,000ppm、約100至約10,000ppm、或約200至約5,000ppm。
當採用化學自由基生成劑時(如下文所討論)，該聚合物組成物中的相容劑濃度可另外地或另擇地以相容劑份量與化學自由基生成劑之間的比例表達。為了將此比例對於相容劑的分子量和化學自由基生成劑中的過氧化物鍵的數目的差異正規化，該比例通常係以存在於組成物中的相容劑的莫耳數對上添加化學自由基生成劑而存在的過氧化物鍵(O-O鍵)的莫耳當量的比例表達。較佳地，該比例(即，相容劑的莫耳數對上過氧化物鍵的莫耳當量的比例)為約1：10或更大、約1：5或更大、約3：10或更大、約2：5或更大、約1：2或更大、約3：5或更大、約7：10或更大、約4：5或更大、約9：10或更大、或約1：1或更大。在另一個較佳的具體例中，該比例為約10：1或更小、約5：1或更小、約10：3或更小、約5：2或更小、約2：1或更小、約5：3或更小、約10：7或更小、約5：4或更小、約10：9或更小、或約1：1或更小。於是，在一系列較佳的具體例中，該相容劑可以相容劑的莫耳數對上過氧化物鍵的莫耳 當量的比例為約1：10至約10：1、約1：5至約5：1、約1：4至約4：1、約3：10至約10：3、約2：5至約5：2、或約1：2至約2：1存在於該組成物中。
本發明方法的第二步驟需要提供一異相聚合物組成物。該異相聚合物組成物較佳為異相聚烯烴聚合物組成物。可根據本發明方法有利地改質的標的異相聚烯烴聚合物的特徵係在於至少兩個不同的相：一丙烯聚合物相；和一乙烯聚合物相。該丙烯聚合物相係較佳包含選自由下列所構成之群組的丙烯聚合物：丙烯均聚物以及丙烯與至多50wt.%乙烯及/或C4-C10 α-烯烴的共聚物。該乙烯聚合物相係較佳包含選自由下列所構成之群組的乙烯聚合物：乙烯均聚物以及乙烯與C3-C10 α-烯烴的共聚物。該乙烯聚合物相的乙烯含量較佳為至少8wt.%。當乙烯相為乙烯與C3-C10 α-烯烴的共聚物時，乙烯相的乙烯含量可為8至90wt.%。在一個具體例中，該乙烯相的乙烯含量較佳為至少50wt.%。該丙烯聚合物相抑或該乙烯聚合物相可形成該組成物的連續相，而另一者將形成該組成物的離散或分散相。舉例來說，該乙烯聚合物相可為不連續相且該聚丙烯聚合物相可為連續相。在本發明的一個具體例中，該丙烯聚合物相的丙烯含量係較佳大於該乙烯聚合物相的丙烯含量。
該丙烯聚合物相和該乙烯聚合物相在異相聚合物組成物中的相對濃度可在廣大範圍內變化。舉例而言，該乙烯聚合物相可包含該組成物中的丙烯聚合物和乙 烯聚合物的總重量的5至80wt.%，該丙烯聚合物相可包含該組成物中的丙烯聚合物和乙烯聚合物的總重量的20至95wt.%。
在本發明的各式具體例中，(i)以該異相組成物中的加總丙烯聚合物和乙烯聚合物含量為基準，該乙烯含量可介於5至75wt.%、或甚至5至60wt.%的範圍以內，(ii)該乙烯聚合物相可為乙烯-丙烯或乙烯-辛烯彈性體，及/或(iii)該丙烯聚合物相的丙烯含量可為80wt.%或更大。
本發明的方法係尤其有用於改質聚丙烯衝擊共聚物。適宜的衝擊共聚物可藉由下列表徵：(i)一連續相，其包含選自由下列所構成之群組的聚丙烯聚合物：聚丙烯均聚物以及丙烯與至多50wt.%乙烯及/或C4-C10 α-烯烴的共聚物以及(ii)一不連續相，其包含選自由下列所構成之群組的彈性乙烯聚合物：乙烯與C3-C10 α-烯烴單體的共聚物。較佳地，該乙烯聚合物具有8至90wt.%的乙烯含量。
在指涉丙烯衝擊共聚物的本發明的各式具體例中，(i)該不連續相的乙烯含量可為8至80wt.%，(ii)以該組成物中的加總丙烯聚合物與乙烯聚合物為基準，該異相組成物的乙烯含量可為5至30wt.%；(iii)該連續相的丙烯含量可為80wt.%或更大及/或(iv)該不連續相可為該組成物中的加總丙烯聚合物與乙烯聚合物的5至35wt.%。
可被改質的異相聚烯烴聚合物的例子是特徵為相對剛硬的聚丙烯均聚物基質(連續相)與乙烯-丙烯橡膠(EPR)顆粒的精細分散相的衝擊共聚物。此類聚丙烯衝擊共聚物可以兩階段方法製備，其中該聚丙烯均聚物係首先聚合且乙烯-丙烯橡膠係在第二階段聚合。或者，如本領域已知者，該衝擊共聚物可以三個或更多個階段製造。適宜的方法可在下列參考文獻中找到：美國專利號5,639,822和美國專利號7,649,052 B2。用於製作聚丙烯衝擊共聚物的適宜方法的例子係以商業名稱Spheripol®、Unipol®、Mitsui process、Novolen方法、Spherizone®、Catalloy®、Chisso方法、Innovene®、Borstar®、與Sinopec方法在業界聞名。該等方法可使用異相或均相齊格勒-納塔(Ziegler-Natta)或茂金屬催化劑來完成聚合作用。
該異相聚合物組成物可藉由熔融混合二或多個聚合物組成物來形成，其在固態形成至少兩個不同的相。舉例而言，該異相組成物可包含三個不同的相。該異相聚合物組成物可得自熔融混合二或多個種類的再生聚合物組成物(譬如，聚烯烴聚合物組成物)。據此，本案所用的用語「提供一異相聚合物組成物」包括在該方法中採用已經是異相的聚合物組成物，還有在該方法期間熔融混合二或多個聚合物組成物，其中該二或多個聚合物組成物形成一異相系統。舉例來說，該異相聚合物組成物可藉由熔融混合聚丙烯均聚物和乙烯/α-烯烴共聚物，例如乙烯/丁 烯彈性體來製成。適宜的乙烯/α-烯烴共聚物的例子可以下列商品名在市面上購得：EngageTM、Exact®、Vistamaxx®、VersifyTM、INFUSETM、NordelTM、Vistalon®、ExxelorTM、與AffinityTM。而且，可理解的是，在組成物被加熱到系統中的連續相的熔點以上時，形成該異相聚合物組成物的聚合物組分的配混性可有所變化，當其冷卻與固化時，該系統將形成二或多個相。該異相聚合物組成物的例子可在美國專利號8,207,272 B2和歐洲專利號EP 1 391 482 B1找到。
已發現到整體異相聚合物組成物的某些特性(在以相容劑處理前測得)係影響經由併入相容劑所實現的物理性質改良(譬如，衝擊強度增加)。尤其，就異相聚合物組成物的整體特性而言，乙烯較佳包含異相聚合物組成物的總重量的約6wt.%或更多、約7wt.%或更多、約8wt.%或更多、或約9wt.%或更多。該異相聚合物組成物較佳含有約10wt.%或更多、約12wt.%或更多、約15wt.%或更多、或約16wt.%或更多的二甲苯可溶物或無定形物含量。再者，存在於該異相聚合物組成物中的約5mol.%或更多、約7mol.%或更多、約8mol.%或更多、或約9mol.%或更多乙烯係較佳以乙烯三元組(即，依序鍵結的一組三個乙烯單體單元)存在。最後，該異相聚合物組成物中的乙烯重複部分(依序鍵結的乙烯單體單元)的數字平均序列長度較佳為約3或更大、約3.25或更大、約3.5或更大、約3.75或更大、或約4或更大。乙烯三元組中 的乙烯mol.%和乙烯重複部分的數字平均序列長度皆可使用本領域已知的13C核磁共振(NMR)技術來測量。該異相聚合物組成物可展現此段落所說明的任何一項特徵。較佳地，該異相聚合物組成物展現此段落所說明的二或多項特徵。最佳地，該異相聚合物組成物展現此段落所說明的全部特徵。
亦發現到該異相聚合物組成物的乙烯相的某些特性(在以相容劑處理前測得)係影響經由併入相容劑所實現的物理性質改良(譬如，衝擊強度增加)。該組成物的乙烯相的特性可使用任何適宜的技術測量，例如所獲得分段的升溫溶析分餾(TREF)和13C NMR分析。在一較佳具體例中，存在於該異相聚合物組成物的60℃ TREF分段中的約30mol.%或更多、約40mol.%或更多、或約50mol.%或更多的乙烯係存在於乙烯三元組中。在另一個較佳的具體例中，存在於異相聚合物組成物的80℃ TREF分段中的約30mol.%或更多、約40mol.%或更多、或約50mol.%或更多的乙烯係存在於乙烯三元組中。在另一個較佳的具體例中，存在於異相聚合物組成物的100℃ TREF分段中的約5mol.%或更多、約10mol.%或更多、約15mol.%或更多、或約20mol.%或更多的乙烯係存在於乙烯三元組中。存在於該異相聚合物組成物的60℃ TREF分段中的乙烯重複部分的數字平均序列長度係較佳為約3或更大、約4或更大、約5或更大、或約6或更大。存在於該異相聚合物組成物的80℃ TREF分段中的乙烯 的數字平均序列長度係較佳為約7或更大、約8或更大、約9或更大、或約10或更大。存在於該異相聚合物組成物的100℃ TREF分段中的乙烯重複部分的數字平均序列長度係較佳為約10或更大、約12或更大、約15或更大、或約16或更大。該異相聚合物組成物可展現上述TREF分段特性的任何一者或上述TREF分段特性的任何適宜組合。在一較佳具體例中，該異相聚合物組成物展現所有上述TREF分段特性(即，就上述60℃、80℃、與100℃ TREF分段而言的乙烯三元組與數字平均序列長度特性)。
已經觀察到展現前兩段中說明的特性的異相聚合物組成物比起不展現該等特性的異相聚合物組成物對加入相容劑更有利地回應。尤其，展現該等特性的異相聚合物組成物在根據本發明的方法加工時顯示出衝擊強度的顯著改良，而不展現該等特性的異相聚合物組成物在相同條件下加工時並不顯示出如此明顯的改良。即使當不同的聚合物組成物具有大致相同的總乙烯含量時(即，各個聚合物組成物中的乙烯百分比大致相同)，亦已觀察到此差別化的回應和性能。此結果是出乎意料的，無法預期。
在本發明的一個具體例中，該異相聚合物組成物不具有任何帶有不飽和鍵的聚烯烴構分。尤其，在丙烯相中的丙烯聚合物和乙烯相中的乙烯聚合物皆沒有不飽和鍵。
在本發明的另一個具體例中，除了丙烯聚 合物和乙烯聚合物組分以外，該異相聚合物組成物可再包含彈性體，例如彈性乙烯共聚物、彈性丙烯共聚物、苯乙烯嵌段共聚物，例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)和苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)、塑性體、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、LLDPE、LDPE、VLDPE、聚丁二烯、聚異戊二烯、天然橡膠、和無定形聚烯烴。橡膠可為初生的或再生的。
除了上述的異相聚合物組成物以外，本發明的方法較佳利用一第二聚合物組成物。該第二聚合物組成物較佳含有再生聚合物。較佳地，該第二聚合物組成物含有約1wt.%或更多的再生聚合物。更佳地，該第二聚合物組成物含有約5wt.%或更多、約10wt.%或更多、約15wt.%或更多、約20wt.%或更多、或約25wt.%或更多的再生聚合物。存在於該第二聚合物組成物中的再生聚合物可為任何適宜的聚合物或聚合物的組合。通常，存在於第二聚合物組成物中的再生聚合物係選自由下列所構成之群組：聚烯烴(譬如，聚丙烯、聚乙烯)、聚酯(譬如，聚對苯二甲酸乙烯酯)、聚苯乙烯、聚(氯乙烯)、以及其等的混合物。較佳地，該第二聚合物組成物的再生聚合物含量係主要衍生自聚烯烴聚合物或聚烯烴聚合物的組合。換言之，再生聚烯烴較佳佔該第二聚合物組成物的再生聚合物含量的約50wt.%或更多(譬如，約60wt.%或更多、約70wt.%或更多、約75wt.%或更多、或約80wt.%或更 多)。在一較佳具體例中，該第二聚合物組成物的再生含量主要衍生自PCR聚合物(譬如，超過50wt.%、約60wt.%或更多、約70wt.%或更多、約75wt.%或更多、約80wt.%或更多、約85wt.%或更多、約90wt.%或更多、或約95wt.%或更多的再生聚合物含量為PCR聚合物)。
除了再生聚合物之外，該第二聚合物組成物可包含初生聚合物(即，未被消費者/終端用戶用過且隨後再生的聚合物)。當存在於第二聚合物組成物中時，此初生聚合物可為任何適宜的聚合物或聚合物的組合。較佳地，該初生聚合物為聚烯烴，例如聚丙烯聚合物。
在某些具體例中，該第二聚合物組成物可再包含一或多個填料。舉例來說，該第二聚合物組成物可包含滑石、碳酸鈣、以及其等的混合物。
如上所述，該方法係涉及混合該相容劑、該異相聚合物組成物、和該第二聚合物組成物的步驟。該相容劑、該異相聚合物組成物、和該第二聚合物組成物可使用任何適宜的技術或裝置來混合。在本發明的一個具體例中，該聚合物組成物係藉由在自由基的存在下將該異相聚合物組成物和該第二聚合物組成物與該相容劑熔融混合來生產。該熔融混合步驟係在俾使該組成物被加熱至高於該混合物(即，該異相聚合物組成物和該第二聚合物組成物的混合物)的主要聚烯烴組分的熔融溫度並在熔融狀態混合的條件下執行。適宜的熔融混合方法的例子包括熔融配混，例如在擠出機中；射出成型，以及在班伯里混合機 (Banbury mixer)或捏和機中混合。舉例而言，該混合物可在160℃至300℃的溫度下熔融混合。尤其，丙烯衝擊共聚物可在180℃至290℃的溫度下熔融混合。該異相聚合物組成物(丙烯聚合物相與乙烯聚合物相)、第二聚合物組成物、相容劑和有機過氧化物可在高於該組成物(即，該異相聚合物組成物和該第二聚合物組成物的混合物)的所有聚烯烴聚合物的熔融溫度的溫度下在擠出機中熔融配混。
在本發明的另一個具體例中，可將該異相聚合物組成物和第二聚合物組成物溶於溶劑中，可將相容劑加至所得的聚合物溶液中，並且在該溶液中可生成自由基。在本發明的另一個具體例中，可在固態下將該相容劑和該異相聚合物組成物與該第二聚合物組成物合併，並且在固態剪切粉碎期間可生成自由基，如Macromolecules,“Ester Functionalization of Polypropylene via Controlled Decomposition of Benzoyl Peroxide during Solid-State Shear Pulverization”-vol.46,pp.7834-7844(2013)所述。
習用的加工設備可用於在被加至混合物，例如有機過氧化物，抑或例如藉由剪切、UV光等原地生成的自由基的存在下，在單一步驟中將該異相聚合物組成物(譬如，丙烯聚合物和乙烯聚合物)和該相容劑混合在一起。但是，亦可能以數個步驟及以不同順序混合該等組分的不同組合，並且稍後使該混合物經受使該相容劑與聚烯 烴聚合物反應的條件，如本案所述。
舉例來說，該相容劑及/或自由基生成劑(當使用化學化合物時)可以一個或母料組成物的形式加至該聚合物。適宜的母料組成物可在載體樹脂中包含該相容劑及/或該自由基生成劑。以該組成物的總重量為基礎，該相容劑及/或該自由基生成劑可以約1wt.%至約80wt.%的份量存在於母料組成物中。任何適宜的載體樹脂可用於該母料組成物，例如任何適宜的熱塑性聚合物。舉例來說，用於該母料組成物的載體樹脂可為聚烯烴聚合物，例如聚丙烯衝擊共聚物、聚烯烴共聚物、乙烯/α-烯烴共聚物、聚乙烯均聚物、線性低密度聚乙烯聚合物、聚烯烴蠟、或此類聚合物的混合物。該載體樹脂亦可為與存在於該異相聚烯烴聚合物組成物中的丙烯聚合物或乙烯聚合物相同或相似的丙烯聚合物或乙烯聚合物。此類母料組成物將允許終端用戶操縱存在於該異相聚合物組成物中的(多個)丙烯聚合物與(多個)乙烯聚合物的比例。當終端用戶需要改變商業樹脂等級的丙烯對乙烯的比例以達到一組所欲性質(譬如，衝擊與剛性的平衡)時，此可能是較佳的。
該方法更包括在所得到的該相容劑、該異相聚合物組成物、和該第二聚合物組成物的混合物中生成自由基的步驟。更明確地說，此步驟涉及在異相聚合物組成物的丙烯聚合物相和乙烯聚合物相中以及在第二聚合物組成物的聚合物中生成自由基。該自由基可藉由任何適宜的方式在該異相聚合物組成物和該第二聚合物組成物中生 成。
在本發明中採用自由基生成劑以引起聚合物鏈斷裂並藉此積極影響(即增加)該聚合物組成物的MFR，同時生成足夠的自由基，以促使該相容劑與在該聚合物(譬如，該異相聚合物組成物中的丙烯和乙烯聚合物以及在該第二聚合物組成物中的聚合物)中所生成的自由基反應。該自由基生成劑可為化學化合物，例如有機過氧化物或雙偶氮化合物，或者自由基可藉由使相容劑、異相聚合物組成物、和第二聚合物組成物的混合物經受超音波、剪切、電子束(舉例來說，β-射線)、光(舉例來說，UV光)、熱和輻射(舉例來說，γ-射線和X-射線)或前述的組合來生成。
作為本發明方法的自由基生成劑，具有一或多個O-O官能性的有機過氧化物係具特別的利用性。此類有機過氧化物的例子包括：2,5-二甲基-2,5-貳(三級丁基過氧)己烷、2,5-二甲基-2,5-貳(三級丁基過氧)己炔-3,3,6,6,9,9-五甲基-3-(乙酸乙酯)-1,2,4,5-四氧基環壬烷、三級丁基過氧化氫、過氧化氫、二異丙苯基過氧化物、過氧化異丙基碳酸三級丁酯、貳三級丁基過氧化物、對氯苯甲醯過氧化物、二苯甲醯二過氧化物、三級丁基異丙苯過氧化物；三級丁基羥乙基過氧化物、貳三級戊基過氧化物和2,5-二甲基己烯-2,5-二過異壬酸酯、乙醯基環己烷磺醯基過氧化物、過氧化二碳酸二異丙酯、三級戊基過新癸酸酯、三級丁基過新癸酸酯、三級丁基過特戊酸 酯、三級戊基過特戊酸酯、雙(2,4-二氯苯甲醯基)過氧化物、二異壬醯基過氧化物、二癸醯基過氧化物、二辛醯基過氧化物、二月桂醯基過氧化物、雙(2-甲基苯甲醯基)過氧化物、二琥珀醯基過氧化物、二乙醯基過氧化物、二苄醯基過氧化物、三級丁基過-2-乙基己酸酯、雙(4-氯苄醯基)過氧化物、三級丁基過異丁酸酯、三級丁基過馬來酸酯、1,1-雙(三級丁基過氧)-3,5,5-三甲基環己烷、1,1-雙(三級丁基過氧)環己烷、三級丁基過氧異丙基碳酸酯、三級丁基過異壬酸酯、2,5-二甲基己烷2,5-二苄酸酯、三級丁基過乙酸酯、三級戊基過苄酸酯、三級丁基過苄酸酯、2,2-雙(三級丁基過氧)丁烷、2,2-雙(三級丁基過氧)丙烷、二異丙苯基過氧化物、2,5-二甲基己烷2,5-貳三級丁基過氧化物、3-三級丁基過氧-3-苯基苯酞、貳三級戊基過氧化物、α,α'-雙(三級丁基過氧異丙基)苯、3,5-雙(三級丁基過氧)-3,5-二甲基-1,2-二氧雜戊環、貳三級丁基過氧化物、2,5-二甲基己炔2,5-貳三級丁基過氧化物、3,3,6,6,9,9-六甲基-1,2,4,5-四氧雜環壬烷、對薄荷烷過氧化氫、蒎烷過氧化氫、二異丙基苯單-α-過氧化氫、茴香烴過氧化氫或三級丁基過氧化氫。
該有機過氧化物可以任何適宜的份量存在於該組成物(即，該相容劑、該異相聚合物組成物和該第二聚合物組成物的混合物)。有機過氧化物的適宜份量將取決於若干因素，例如該組成物中使用的特定聚合物、該異相聚合物組成物及/或該第二聚合物組成物的起始 MFR，以及最終聚合物組成物的所欲MFR。在一較佳具體例中，以該聚合物組成物的總重量為基準，該有機過氧化物可以約10ppm或更多、約50ppm或更多、或約100ppm或更多的份量存在於該聚合物組成物中。在另一個較佳的具體例中，以該聚合物組成物的總重量為基準，該有機過氧化物可以約2wt.%(20,000ppm)或更少、約1wt.%(10,000ppm)或更少、約0.5wt.%(5,000ppm)或更少、約0.4wt.%(4,000ppm)或更少、約0.3wt.%(3,000ppm)或更少、約0.2wt.%(2,000ppm)或更少、或約0.1wt.%(1,000ppm)或更少的份量存在於該聚合物組成物中。於是，在一系列較佳具體例中，以該聚合物組成物的總重量為基準，該有機過氧化物可以約10至約20,000ppm、約50至約5,000ppm、約100至約2,000ppm、或約100至約1,000ppm的份量存在於聚合物組成物中。如上所述，有機過氧化物的份量亦可用相容劑與過氧化物鍵的莫耳比例來表達。將理解的是，在本申請案上文和其他地方提供的過氧化物的份量指的是在自由基生成之前就存在於該組成物(即，該相容劑、該異相聚合物組成物、和該第二聚合物組成物的混合物)中的過氧化物的初始份量。熟習此藝者將理解到的是，過氧化物被消耗以產生自由基，因此最終的聚合物組成物(在產生自由基之後)含有極少量，假使有任何的話，殘餘的過氧化物。
適宜的雙偶氮化合物亦可採用作為自由基的來源。此類偶氮化合物包括，舉例來說，2,2'-偶氮二 異丁腈、2,2'-偶氮雙(2-甲基丁腈)、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮雙(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、1,1'-偶氮雙(1-環己腈)、2,2'-偶氮雙(異丁醯胺)二水合物、2-苯基偶氮-2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈、二甲基2,2-偶氮雙異丁酸酯、2-(胺基甲醯基偶氮)異丁腈、2,2'-偶氮雙(2,4,4-三甲基戊烷)、2,2'-偶氮雙(2-甲基丙烷)、如同游離鹼或氫氯酸鹽的2,2'-偶氮雙(N,N'-二亞甲基異丁脒)、如同游離鹼或氫氯酸鹽的2,2'-偶氮二(2-脒基丙烷)、2,2'-偶氮雙{2-甲基-N-[1,1-雙(羥甲基)乙基]丙醯胺}、和2,2'-偶氮雙{2-甲基-N-[1,1-雙(羥甲基)-2-羥乙基]丙醯胺}。
可用作自由基生成劑的其他化學化合物包括2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷和立體阻障的羥胺酯。上述各式自由基生成劑可單獨使用或合併使用。
如上文大致上說明的，在該等聚合物(該異相聚合物組成物中的丙烯聚合物相和乙烯聚合物相以及該第二聚合物組成物中的聚合物)中所生成的自由基的至少一部分係與存在於該相容劑上的反應性官能基反應。明確地說，該自由基與反應性官能基是在自由基加成反應中反應，藉此使該相容劑鍵結至該聚合物。舉例來說，當該相容劑與該丙烯聚合物相中的自由基和該乙烯聚合物相中的自由基反應時，該相容劑則提供了該兩相之間的聯接或橋接。再者，當該相容劑與該異相聚合物組成物中的自由基(在乙烯聚合物相或丙烯聚合物相中)和該第二聚合物組成 物的聚合物中的自由基反應時，該相容劑則提供該等兩個聚合物之間的聯接或橋接。儘管不希望受縛於任何特定理論，但據信在該組成物的聚合物之間的此類聯接或橋接是根據本發明方法所改質的聚合物組成物中觀察到的強度增加的原因。
本發明的聚合物組成物係相容於熱塑性組成物中慣常使用的各種類型的添加劑，包括穩定劑、UV吸收劑、阻障-胺光穩定劑(HALS)、抗氧化劑、阻燃劑、酸中和劑、增滑劑、防結塊劑、抗靜電劑、抗刮劑、加工助劑、發泡劑、著色劑、遮光劑、碳纖維、澄清劑、及/或成核劑。作為另外的例子，該組成物可包含填料，例如碳酸鈣、滑石、玻璃纖維、玻璃球、硫酸氧鎂晶鬚、硫酸鈣晶鬚、碳酸鈣晶鬚、雲母、矽灰石、黏土，例如蒙脫石、和生物來源或天然的填料。在該經改質之異相聚合物組成物的總組分中，該等添加劑可包含至多75wt.%。
本發明的聚合物組成物可用於慣常的聚合物加工應用，包括但不限於射出成型、薄壁射出成型、單螺桿配混、雙螺桿混配、班伯里混合、共捏和機混合、雙輥研磨、片材擠出、纖維擠出、薄膜擠出、管材擠出、型材擠出、擠出塗佈、擠出吹塑成型、射出吹塑成型、射出拉伸吹塑成型、壓縮成型、擠出壓縮成型、壓縮吹塑成形、壓縮拉伸吹塑成形、熱成形、和滾塑。使用本發明的異相聚合物組成物製成的物件可由多層構成，其中一層或任何適宜數量的多層含有本發明的異相聚合物組成物。舉 例而言，典型的終端用途產品包括容器、包裝、汽車部件、瓶子、膨脹或發泡物件、器具部件、封蓋、杯具、家具、家用器皿、電池盒、板條箱、托盤、薄膜、片材、纖維、管材、和旋轉模製部件。
下列實施例進一步說明上述標的，但當然不應將其解讀為以任何方式限制其範疇。除另有註明外，下列方法係用於確定下列實例中所述的性質。
該等組成物的各者係藉由在密閉容器中摻合該等組分約一分鐘來配混。隨後將該等組成物在具有16mm螺桿直徑和25：1的長度/直徑比例的Prism TSE-16-TC共旋轉完全嚙合平行雙螺桿擠出機上熔融配混。擠出機的機筒溫度從大約195℃上升到大約215℃，將螺桿速度設定為大約500rpm。將用於各個聚丙烯共聚物組成物的擠出物(以股的形式)在水浴中冷卻並稍後造粒。
隨後藉由在具有14mm直徑螺桿的Nissei HM7 7噸射出成型機上將該等組成物射出成型，將粒化組成物用於形成桿狀物。射出成型機的機筒溫度係大約215至230℃，模具溫度大約25℃。所得的桿狀物經測量大約是80mm長、大約10mm寬、和大約4.0mm厚。
熔體流速(MFR)係根據(ASTM D1238)在230℃以載入2.16kg聚丙烯在該粒化組成物上測定。
對於桿狀物的凹口艾氏衝擊強度(Izod impact strength)係根據ISO方法180/A測量。凹口艾氏衝 擊強度係於+23℃在已於+23℃或-30℃調理過的桿狀物上測量。對於桿狀物的撓曲模量-報導為弦線模量-係根據ISO方法178測量。
二甲苯可溶物係藉由ASTM D5492-10的修改版本測定，並且是存在於異相聚丙烯共聚物中的橡膠份量的量度。秤量約0.6g聚合物並連同攪拌子一起置於圓底燒瓶內。將50mL二甲苯加至燒瓶內的聚合物中。將聚合物二甲苯混合物加熱至迴流溫度，同時劇烈攪拌。一旦達到迴流溫度，使該溶液再攪拌30min，然後冷卻至室溫。輕輕攪拌所得的聚合物/二甲苯混合物以破碎任何沉澱的聚合物凝膠，隨後傾倒通過4號濾紙，收集含有可溶分段的濾液和不溶分段。用A級移液管取10mL等份的濾液並轉移到秤量的平底鍋中。隨後將含有濾液的鍋放在保持155℃溫度的溫控熱板上，以蒸發二甲苯。一旦大部分二甲苯蒸發後，將該鍋轉移到溫度設定在80±10℃的真空烘箱中。使壓力降至少於13.3kPa，並使樣本乾燥大約2小時或直至達到恆重。隨後減去鍋的質量，給予殘餘可溶性聚合物的質量。使用下列算式計算原始樣本中的可溶性聚合物的百分比：S s =((V bo /v b1 *(W 2 -W 1 ))/W 0 )*100.在該算式中，Ss是樣本的可溶分段，以百分比表達；Vbo是溶劑的原始體積，以毫升計；Vb1是用於可溶性測定的等分體積，以毫升計；W2是鍋的質量並可溶，以克計；W1是鍋的質量，以克計；以及Wo是原始樣本的質量，以 克計。
實施例1
此實施例證實了根據本發明的數個聚合物組成物的生產以及該等聚合物組成物所展現的增強的物理性質。
總共十二個聚合物組成物(樣本1A-1E和比較樣本1A-1G)係使用異相聚合物組成物、含有消費後再生聚合物的第二聚合物組成物、過氧化物、和相容劑生產。尤其，該異相聚合物組成物是聚丙烯衝擊共聚物，亦即Pro-Fax SG702，來自LyondellBasell，其含有大約19%二甲苯可溶物。該第二聚合物組成物是消費後再生聚丙烯，得自加拿大安大略省薩尼亞市的Entropex LLC。該過氧化物是Varox DBPH，得自Vanderbilt Chemicals,LLC。該相容劑是二苯基富烯。在各個聚合物組成物中的第二聚合物組成物、過氧化物、和相容劑的加載係列示於下表1。就各個聚合物組成物而言，該聚丙烯衝擊共聚物提供了聚合物組成物的差額。
Figure 107102489-A0305-02-0066-59
Figure 107102489-A0305-02-0067-60
如上所述，將各個聚合物組成物的組分混合並擠出為粒料，根據上述一般流程，將各個組成物的一部分粒料射出成型為桿狀物。擠出的粒料係用來測定該聚合物組成物展現的熔體流速(MFR)，射出成型的桿狀物係受測來測定上述撓曲模量與艾氏衝擊強度。此測試的結果係列示於下表2。
Figure 107102489-A0305-02-0067-61
Figure 107102489-A0305-02-0068-62
從表1和2中的數據可看出，相較於初生聚丙烯衝擊共聚物(C.S.1A)，含有PCR樹脂(即，第二聚合物組成物)且無相容劑的的聚合物組成物大致上展現出減弱的撓曲性質(較低的弦線模量)和抗衝擊性(較低的艾氏衝擊)。相反地，相較於初生聚丙烯衝擊共聚物(C.S.1A)，含有相容劑的那些聚合物組成物(即，樣本1A、1B、1C、1D、與1E)皆展現增加的艾氏衝擊強度。實際上，樣本1A、1B、與1C的艾氏衝擊強度幾乎是初生聚丙烯衝擊共聚物的三倍。再者，在艾氏衝擊強度的該等改良已達成，同時亦顯著增加了該聚合物組成物的熔體流速，此應轉化為製造期間的加工益處。
實施例2
此實施例證實了根據本發明的數個聚合物組成物的生產以及該等聚合物組成物所展現的增強的物理性質。
總共九個聚合物組成物(樣本2A-2F和比較樣本2A-2C)係使用異相聚合物組成物、含有消費後再生 聚合物的第二聚合物組成物、過氧化物、和相容劑的各種組合生產。尤其，該異相聚合物組成物是聚丙烯衝擊共聚物，亦即Pro-Fax SG702，來自LyondellBasell，其含有大約19%二甲苯可溶物。該第二聚合物組成物是消費後再生聚丙烯，得自加拿大安大略省薩尼亞市的Entropex LLC。該過氧化物是Varox DBPH，得自Vanderbilt Chemicals,LLC。在各個聚合物組成物中所使用的相容劑係列於下表3。在各個聚合物組成物中的第二聚合物組成物、過氧化物、和相容劑的加載係列示於下表4。就各個聚合物組成物而言，該聚丙烯衝擊共聚物提供了聚合物組成物的差額。
Figure 107102489-A0305-02-0069-63
Figure 107102489-A0305-02-0070-64
Figure 107102489-A0305-02-0071-65
Figure 107102489-A0305-02-0071-67
如上所述，將各個聚合物組成物的組分混合並擠出為粒料，根據上述一般流程，將各個組成物的一部分粒料射出成型為桿狀物。擠出的粒料係用來測定該聚合物組成物展現的熔體流速(MFR)，射出成型的桿狀物係受測來測定上述撓曲模量與艾氏衝擊強度。此測試的結果係列示於下表5。
Figure 107102489-A0305-02-0072-68
表4和5中的數據顯示，相較於以無相同劑生產的類似聚合物組成物(C.S.2C)，根據本發明的方法生產的聚合物組成物(樣本2A、2B、2C、2D、2E、與2F)展現增加的艾氏衝擊。實際上，樣本2A、2B、2C、與2D各自展現和初生聚丙烯衝擊共聚物(C.S.2A)基本上相同的艾氏衝擊強度，這是出乎意料的，因為該等聚合物組成物皆含20wt.%聚合物組成物，其含有PCR聚合物。再者，相較於初生聚丙烯衝擊共聚物，所有樣本2A、2B、2C、2D、2E、與2F展現增加的弦線模量。又，在撓曲性質與抗衝擊性的該等改良已達成，同時增加了該聚合物組成物的熔體流速，相較於初生聚丙烯衝擊共聚物。 最後，該等表格中的數據顯示該等改良可使用各式各樣的不同相容劑來獲得。
實施例3
此實施例證實了根據本發明的數個聚合物組成物的生產以及該等聚合物組成物所展現的增強的物理性質。
總共七個聚合物組成物(樣本s 3A-3C and Comparative樣本s 3A-3D)係使用異相聚合物組成物、含有消費後再生聚合物的第二聚合物組成物、過氧化物、和相容劑的各種組合生產。尤其，該異相聚合物組成物是聚丙烯衝擊共聚物，亦即PP7414，來自ExxonMobil，其含有大約20%二甲苯可溶物。該第二聚合物組成物是消費後再生聚丙烯，得自加拿大安大略省薩尼亞市的Entropex LLC。該過氧化物是Varox DBPH，得自Vanderbilt Chemicals,LLC。該相容劑是二苯基富烯。在各個聚合物組成物中的第二聚合物組成物、過氧化物、和相容劑的加載係列示於下表6。就各個聚合物組成物而言，該聚丙烯衝擊共聚物提供了聚合物組成物的差額。
Figure 107102489-A0305-02-0073-69
Figure 107102489-A0305-02-0074-70
如上所述，將各個聚合物組成物的組分混合並擠出為粒料，根據上述一般流程，將各個組成物的一部分粒料射出成型為桿狀物。擠出的粒料係用來測定該聚合物組成物展現的熔體流速(MFR)，射出成型的桿狀物係受測來測定上述撓曲模量與艾氏衝擊強度。此測試的結果係列示於下表7。
Figure 107102489-A0305-02-0074-71
表6和7中的數據顯示，相較於初生聚丙烯衝擊共聚物(C.S.3A)，根據本發明的方法生產的聚合物 組成物(樣本3A、3B、與3C)展現增加的艾氏衝擊強度。再者，在艾氏衝擊強度的該等改良已達成，同時亦明顯增加該聚合物組成物的熔體流速，相較於初生聚丙烯衝擊共聚物及該聚丙烯衝擊共聚物與第二聚合物組成物的混合物(C.S.3B)。
實施例4
此實施例證實了根據本發明的數個聚合物組成物的生產以及該等聚合物組成物所展現的增強的物理性質。
總共九個聚合物組成物(樣本4A-4C和比較樣本4A-4F)係使用異相聚合物組成物、含有消費後再生聚合物的第二聚合物組成物、過氧化物、和相容劑的各種組合生產。尤其，該異相聚合物組成物是聚丙烯衝擊共聚物，亦即Pro-Fax SG702，來自LyondellBasell，其含有大約19%二甲苯可溶物。該第二聚合物組成物是消費後再生聚丙烯，亦即KW 621，來自阿拉巴馬州特洛伊市的KW Plastics。該過氧化物是Varox DBPH，得自Vanderbilt Chemicals,LLC。該相容劑是二苯基富烯。在各個聚合物組成物中的第二聚合物組成物、過氧化物、和相容劑的加載係列示於下表8。就各個聚合物組成物而言，該聚丙烯衝擊共聚物提供了聚合物組成物的差額。
Figure 107102489-A0305-02-0076-72
如上所述，將各個聚合物組成物的組分混合並擠出為粒料，根據上述一般流程，將各個組成物的一部分粒料射出成型為桿狀物。擠出的粒料係用來測定該聚合物組成物展現的熔體流速(MFR)，射出成型的桿狀物係受測來測定上述撓曲模量與艾氏衝擊強度。此測試的結果係列示於下表9。
Figure 107102489-A0305-02-0077-73
表8和9中的數據顯示，根據本發明的方法生產的聚合物組成物(樣本4A、4B、與4C)展現出高熔體流速與相對高抗衝擊性的理想組合。該數據亦顯示，相較於初生聚丙烯衝擊共聚物(C.S.3A)，艾氏衝擊強度增加了。實際上，即使逐漸增加含PCR的聚合物組成物(即，第二聚合物組成物)的含量，高達第二聚合物組成物的50%，仍實現了該等所欲的特性。該等數據表明本發明的方法可用於生產含有可觀份量的PCR聚合物的聚合物組成物，而不有害地影響一並且經常改善一該聚合物組成物與相對於聚丙烯衝擊共聚物相比的物理性質。
本案引用的所有參考文獻，包括出版物、 專利申請案和專利茲此以參照方式併入本案，其程度係如同各個參考文獻被個別地且明確地指出藉由參照方式併入並以其整體列示於本案。
在說明本申請案標的的上下文(尤其是在以下申請專利範圍的上下文)使用術語「一(a)」、「一(an)」和「該(the)」以及類似符號應被解讀為覆蓋單數和複數，除非本案另有指示或與上下文明顯矛盾。除另有註明外，術語「包含(comprising)」、「具有(having)」、「包括(including)」和「含有(containing)」應被解讀為開放式術語(即，意指「包括，但不限於，(including,but not limited to,)」)。本案數值範圍的引述僅僅意圖作為個別指出落入該範圍內的各個分別值的簡寫方法，除非本案另有指示，各個分別值係併入說明書中，如同本案個別地列舉一樣。本案說明的所有方法可以任何適宜的順序進行，除非本案另有指示或與上下文明顯矛盾。本案提供的任何和所有例子或例示性語言(譬如，「例如(such as)」)的使用僅意圖更好地闡明本申請案標的，而非限制該標的範疇，除非另有主張。說明書中的任何語言都不應被解讀為將任何未主張的元素指示為對本案所述標的實行所不可或缺的。
本申請案標的之較佳具體例係說明於本案，包括發明人已知的用於實行所主張標的之最佳模式。在閱讀前述說明後，該等較佳具體例的變化對於本領域普通技術人員來說可變得顯而易見。本發明人期望熟習此藝 者適當地採用此類變化，並且本發明人係意圖本案所述標的以有別與本案明確地說明的其他方式實行。據此，如適用法律所允許的，本揭示內容包括申請專利範圍所記載標的之全部修改和等效項。而且，除非本案另有說明或者與上下文明顯矛盾，否則本揭示內容係涵蓋上述元素的所有可能變化的任何組合。
(無)

Claims (14)

  1. 一種用於生產聚合物組成物之方法，該方法包含下列步驟：(a)提供一相容劑，該相容劑包含能夠在自由基加成反應中與自由基反應的二或多個官能基；(b)提供一異相聚合物組成物，該異相聚合物組成物包含一丙烯聚合物相與一乙烯聚合物相；(c)提供一第二聚合物組成物，該第二聚合物組成物包含50wt.%或更多的再生聚烯烴聚合物；(d)混合該相容劑、該異相聚合物組成物、與該第二聚合物組成物；以及(e)在該異相聚合物組成物的該丙烯聚合物相與該乙烯聚合物相中以及在該第二聚合物組成物的該聚合物中生成自由基，藉其至少一部分的相容劑和該等自由基反應；其中該第二聚合物組成物係該聚合物組成物之總質量的10wt.%至50wt.，且其中該相容劑是符合式(EX)結構的化合物，
    Figure 107102489-A0305-02-0080-74
     其中R301、R302、R303、與R304係獨立地選自由下列 所構成之群組：氫、鹵素、烷基、經取代烷基、芳基、經取代芳基、雜芳基、和經取代雜芳基；R311與R312是獨立地選自由下列所構成之群組的個別取代基：氫、烷基、經取代烷基、烯基、經取代烯基、胺基、經取代之胺基、芳基、經取代芳基、雜芳基、和經取代雜芳基或R311和R312共同形成選自由下列所構成之群組的單一取代基：芳基、經取代芳基、雜芳基、和經取代雜芳基。
  2. 如請求項1之方法，其中該相容劑係以200ppm至約5,000ppm的份量存在於該相容劑、該異相聚合物組成物、與該第二聚合物組成物的混合物中。
  3. 如請求項1之方法，其中該相容劑具有約230℃或更低的熔點。
  4. 如請求項1之方法，其中該異相聚合物組成物為聚丙烯衝擊共聚物。
  5. 如請求項4之方法，其中該聚丙烯衝擊共聚物包含(i)一連續相，其包含選自由下列所構成之群組的聚丙烯聚合物：聚丙烯均聚物以及丙烯與至多50wt.%乙烯及/或C4-C10 α-烯烴的共聚物；以及(ii)一不連續相，其包含選自由下列所構成之群組的彈性乙烯聚合物：乙烯與C3-C10 α-烯烴單體的共聚物。
  6. 如請求項5之方法，其中該不連續相的乙烯含量係約8wt.%至約80wt.%。
  7. 如請求項5之方法，其中該異相組成物的乙烯含量係約5wt.%至約30wt.%，其係以該組成物中 的總丙烯聚合物與乙烯聚合物為基準。
  8. 如請求項5之方法，其中該連續相的丙烯含量係約80wt.%或更多。
  9. 如請求項5之方法，其中該不連續相為該組成物中的總丙烯聚合物與乙烯聚合物的約5wt.%至約35wt.%。
  10. 如請求項1之方法，其中該再生聚烯烴聚合物為消費後再生(PCR)聚合物。
  11. 如請求項10之方法，其中該第二聚合物組成物包含約75wt.%或更多的PCR聚合物。
  12. 如請求項1之方法，其中該等自由基係於步驟(e)中藉由添加有機過氧化物而生成。
  13. 如請求項12之方法，其中該有機過氧化物係以約100ppm至約2,000ppm的份量存在於該相容劑、該異相聚合物組成物、與該第二聚合物組成物的混合物中。
  14. 如請求項12之方法，其中該相容劑係以該相容劑的莫耳數對過氧化物鍵的莫耳當量為約1：10至約10：1的比例存在於該組成物中。
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