CN116134080A - 丙烯树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
一种丙烯树脂组合物,其中,所述丙烯树脂组合物含有:丙烯树脂(A),所述丙烯树脂(A)含有多相丙烯聚合材料(A‑1),所述多相丙烯聚合材料(A‑1)含有聚合物(I)和聚合物(II),所述聚合物(I)含有80质量%以上的衍生自丙烯的单体单元,所述聚合物(II)含有衍生自选自由乙烯和碳原子数为4以上且12以下的α‑烯烃构成的组中的至少一种α‑烯烃的单体单元和衍生自丙烯的单体单元;乙烯‑α‑烯烃共聚物(B),所述乙烯‑α‑烯烃共聚物(B)含有熔体流动速率为0.8g/10分钟以下的乙烯‑α‑烯烃共聚物(B‑1)和熔体流动速率为10g/10分钟以上的乙烯‑α‑烯烃共聚物(B‑2);除炭黑以外的无机填充材料(C);0.5重量份以上且5.0重量份以下的pH大于5的炭黑(D);和0.1重量份以上且1.0重量份以下的改性聚丙烯(E)。
Description
技术领域
本发明涉及丙烯树脂组合物。
背景技术
通过将丙烯树脂组合物成型而得到的成型体被用于汽车内饰材料、家电材料等各种用途。在这些用途中,要求耐冲击性、耐划伤性等,作为这些性能优异的成型用组合物,提出了以特定比例含有丙烯树脂、乙烯与碳原子数为4以上的α-烯烃的共聚物、无机填充材料、脂肪酸酰胺和炭黑的丙烯树脂组合物(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-34614号公报
发明内容
发明所要解决的问题
作为上述成型体的优选的成型方法,广泛使用注射成型法。在注射成型中,有时在注射成型体的表面产生青筋状的外观不良,要求抑制该青筋状的外观不良。另外,汽车内饰材料等在严苛的温度环境下使用的情况很多,要求进一步提高耐热劣化性。
在这样的情况下,本发明所要解决的问题在于提供一种丙烯树脂组合物,该丙烯树脂组合物在保持以往的丙烯树脂组合物的优异的特性的同时能够制造表面的外观良好并且耐热劣化性优异的注射成型体。
用于解决问题的手段
本发明人鉴于这样的背景进行了深入研究,结果完成了本发明。
即,本发明为:
[1]
一种丙烯树脂组合物,其中,所述丙烯树脂组合物含有:
丙烯树脂(A),所述丙烯树脂(A)含有多相丙烯聚合材料(A-1),所述多相丙烯聚合材料(A-1)含有聚合物(I)和聚合物(II),所述聚合物(I)含有80质量%以上的衍生自丙烯的单体单元(其中,将该聚合物(I)的总质量设为100质量%),所述聚合物(II)含有衍生自选自由乙烯和碳原子数为4以上且12以下的α-烯烃构成的组中的至少一种α-烯烃的单体单元和衍生自丙烯的单体单元;
乙烯-α-烯烃共聚物(B),所述乙烯-α-烯烃共聚物(B)含有熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为0.8g/10分钟以下的乙烯-α-烯烃共聚物(B-1)和熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为10g/10分钟以上的乙烯-α-烯烃共聚物(B-2);
除炭黑以外的无机填充材料(C);
pH大于5的炭黑(D);和
改性聚丙烯(E),并且
相对于丙烯树脂(A)、乙烯-α-烯烃共聚物(B)和无机填充材料(C)的重量的合计100重量份,炭黑(D)的含量为0.5重量份以上且5.0重量份以下,改性聚丙烯(E)的含量为0.1重量份以上且1.0重量份以下。
以下,[2]~[6]各自为本发明的优选方式或实施方式。
[2]
如[1]所述的丙烯树脂组合物,其中,将丙烯树脂(A)、乙烯-α-烯烃共聚物(B)和无机填充材料(C)的重量的合计设为100重量%,丙烯树脂(A)的含量为50重量%以上且75重量%以下,乙烯-α-烯烃共聚物(B)的含量为10重量%以上且25重量%以下,无机填充材料(C)的含量为15重量%以上且25重量%以下。
[3]
如[1]或[2]所述的丙烯树脂组合物,其中,所述乙烯-α-烯烃共聚物(B-1)含有:
熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为0.8g/10分钟以下的乙烯-1-辛烯共聚物(B-1-1)、和
熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为0.8g/10分钟以下的乙烯-1-丁烯共聚物(B-1-2)。
[4]
如[1]~[3]中任一项所述的丙烯树脂组合物,其中,所述乙烯-α-烯烃共聚物(B-2)含有乙烯-1-辛烯共聚物。
[5]
如[1]~[4]中任一项所述的丙烯树脂组合物,其中,所述丙烯树脂组合物还含有润滑剂(F)。
[6]
如[5]所述的丙烯树脂组合物,其中,润滑剂(F)为选自由脂肪酸酰胺类润滑剂和有机硅类润滑剂构成的组中的至少一种。
发明效果
根据本发明,能够提供能够制造表面的外观良好并且耐热劣化性优异的注射成型体、并且适合于注射成型用材料的丙烯树脂组合物。
具体实施方式
本发明的丙烯树脂组合物含有:
丙烯树脂(A),所述丙烯树脂(A)含有多相丙烯聚合材料(A-1),所述多相丙烯聚合材料(A-1)含有聚合物(I)和聚合物(II),所述聚合物(I)含有80质量%以上的衍生自丙烯的单体单元(其中,将该聚合物(I)的总质量设为100质量%),所述聚合物(II)含有衍生自选自由乙烯和碳原子数为4以上且12以下的α-烯烃构成的组中的至少一种α-烯烃的单体单元和衍生自丙烯的单体单元;
乙烯-α-烯烃共聚物(B),所述乙烯-α-烯烃共聚物(B)含有熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为0.8g/10分钟以下的乙烯-α-烯烃共聚物(B-1)和熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为10g/10分钟以上的乙烯-α-烯烃共聚物(B-2);
除炭黑以外的无机填充材料(C);
pH大于5的炭黑(D);和
改性聚丙烯(E),并且
相对于丙烯树脂(A)、乙烯-α-烯烃共聚物(B)和无机填充材料(C)的重量的合计100重量份,炭黑(D)的含量为0.5重量份以上且5.0重量份以下,改性聚丙烯(E)的含量为0.1重量份以上且1.0重量份以下。
即,本发明的丙烯树脂组合物含有下述成分(A)、(B)、(C)、(D)和(E)。
丙烯树脂(A)
本发明的丙烯树脂组合物含有丙烯树脂(A)。
将成分(A)、成分(B)和成分(C)各成分的重量的合计量设为100重量%,本发明的丙烯树脂组合物优选含有50重量%以上且75重量%以下的丙烯树脂(A)。
另外,上述丙烯树脂(A)为含有多相丙烯聚合材料(A-1)的丙烯树脂,所述多相丙烯聚合材料(A-1)含有聚合物(I)和聚合物(II),所述聚合物(I)含有80质量%以上的衍生自丙烯的单体单元(其中,将该聚合物(I)的总质量设为100质量%),所述聚合物(II)含有衍生自选自由乙烯和碳原子数为4以上且12以下的α-烯烃构成的组中的至少一种α-烯烃的单体单元和衍生自丙烯的单体单元。
从树脂组合物的刚性与耐冲击性的平衡的观点考虑,利用13C-NMR测定的丙烯树脂(A)的等规五单元组分数优选为0.97以上,更优选为0.98以上。丙烯树脂(A)的等规五单元组分数越接近1,则表示该丙烯树脂(A)为具有显示出越高立构规整性的分子结构的高结晶性的聚合物。
另外,在丙烯树脂(A)为上述多相丙烯聚合材料(A-1)的情况下,使用对多相丙烯聚合材料中的聚合物(I)的丙烯单元的链进行测定的值作为在此所说的等规五单元组分数。
多相丙烯聚合材料(A-1)
从使丙烯树脂组合物的刚性与耐冲击性的平衡良好的观点考虑,多相丙烯聚合材料(A-1)优选为含有55重量%~95重量%的聚合物(I)和5重量%~45重量%的聚合物(II)的丙烯-乙烯类的多相丙烯聚合材料(其中,将多相丙烯聚合材料(A-1)的总量设为100重量%)。多相丙烯聚合材料(A-1)更优选为含有65重量%~92重量%的聚合物(I)和聚合物(II)的多相丙烯聚合材料,进一步优选为含有70重量%~90重量%的聚合物(I)和10重量%~30重量%的聚合物(II)的多相丙烯聚合材料。
从提高成型性、耐冲击性的观点考虑,在230℃、2.16kgf载荷下根据JIS-K-7210测定的多相丙烯聚合材料(A-1)的熔体流动速率(MFR)优选为10g/10分钟~200g/10分钟,更优选为30g/10分钟~150g/10分钟。
多相丙烯聚合材料(A-1)可以使用聚合催化剂通过下述方法制造。
作为聚合催化剂,例如可以列举:齐格勒型催化剂体系;齐格勒-纳塔型催化剂体系;包含具有环戊二烯基环的元素周期表第4族的过渡金属化合物和烷基铝氧烷的催化剂体系;或者包含具有环戊二烯基环的元素周期表第4族的过渡金属化合物、通过与该过渡金属化合物反应而形成离子型络合物的化合物和有机铝化合物的催化剂体系;在二氧化硅、粘土矿物等无机粒子上负载具有环戊二烯基环的元素周期表第4族的过渡金属化合物、形成离子型络合物的化合物和有机铝化合物等催化剂成分使其改性而得到的催化剂体系等,另外,也可以使用通过在上述催化剂体系的存在下使乙烯、α-烯烃预聚合而制备的预聚合催化剂。
作为上述催化剂体系,例如可以列举在日本特开昭61-218606号公报、日本特开平5-194685号公报、日本特开平7-216017号公报、日本特开平9-316147号公报、日本特开平10-212319号公报、日本特开2004-182981号公报中记载的催化剂体系。
作为聚合方法,例如可以列举本体聚合、溶液聚合、淤浆聚合或气相聚合。在此,本体聚合是指以在聚合温度下为液态的烯烃作为介质进行聚合的方法,溶液聚合或淤浆聚合是指在丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷等惰性烃溶剂中进行聚合的方法。另外,气相聚合是指以气态的单体作为介质且在该介质中将气态的单体聚合的方法。
这些聚合方法可以为间歇式、将多个聚合反应槽串联连接的多段式中的任一种,另外,也可以将这些聚合方法任意地组合。从工业上和经济上的观点考虑,优选基于连续式气相聚合法或连续地进行本体聚合法和气相聚合法的本体-气相聚合法的方法。
需要说明的是,聚合工序中的各种条件(聚合温度、聚合压力、单体浓度、催化剂投入量、聚合时间等)根据目标多相丙烯聚合材料(A-1)的物性等适当确定即可。
在多相丙烯聚合材料(A-1)的制造中,为了除去在多相丙烯聚合材料(A-1)中所含的残留溶剂、在制造时作为副产物生成的超低分子量的低聚物等,可以根据需要将多相丙烯聚合材料(A-1)在该多相丙烯聚合材料(A-1)熔化的温度以下的温度下干燥。作为干燥方法,例如可以列举在日本特开昭55-75410号公报、日本专利第2565753号公报中记载的方法等。
在多相丙烯聚合材料(A-1)中所含的含有80质量%以上的衍生自丙烯的单体单元的聚合物(I)例如可以为丙烯均聚物,也可以包含衍生自除丙烯以外的单体的单体单元。在聚合物(I)包含衍生自除丙烯以外的单体的单体单元的情况下,将聚合物(I)的总质量作为基准,衍生自除丙烯以外的单体的单体单元的含量例如可以为0.01质量%以上且小于20质量%。
作为除丙烯以外的单体,例如可以列举乙烯和碳原子数为4以上的α-烯烃。其中,优选为选自由乙烯和碳原子数为4~10的α-烯烃构成的组中的至少一种,更优选为选自由乙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯构成的组中的至少一种,进一步优选为选自由乙烯和1-丁烯构成的组中的至少一种。
作为包含衍生自除丙烯以外的单体的单体单元的聚合物,例如可以列举:丙烯-乙烯共聚物、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-乙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-乙烯-1-己烯共聚物和丙烯-乙烯-1-辛烯共聚物。
从成型体的尺寸稳定性的观点考虑,聚合物(I)优选为丙烯均聚物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物,更优选为丙烯均聚物。
从使在丙烯树脂组合物熔融时的流动性与包含该丙烯树脂组合物的成型体的韧性的平衡良好的观点考虑,在135℃的四氢化萘中测定的聚合物(I)的特性粘度(以下,由[η]I表示)优选为0.7dl/g~1.3dl/g,更优选为0.8dl/g~1.1dl/g。
另外,利用凝胶渗透色谱法(GPC)测定的在多相丙烯聚合材料(A-1)中所含的聚合物(I)的分子量分布(Q值,重均分子量(Mw)相对于数均分子量(Mn)之比(Mw/Mn))优选大于等于3且小于7,更优选为3~5。
在多相丙烯聚合材料(A-1)中所含的、含有衍生自选自由乙烯和碳原子数为4以上且12以下的α-烯烃构成的组中的至少一种α-烯烃的单体单元和衍生自丙烯的单体单元的聚合物(II)优选含有20质量%以上的衍生自选自由乙烯和碳原子数为4以上且12以下的α-烯烃构成的组中的至少一种α-烯烃的单体单元、并且含有衍生自丙烯的单体单元。
在聚合物(II)中,衍生自选自由乙烯和碳原子数为4以上且12以下的α-烯烃构成的组中的至少一种α-烯烃的单体单元的含量可以为20质量%~70质量%,也可以为20质量%~60质量%,还可以为25质量%~40质量%。
在聚合物(II)中,作为选自由乙烯和碳原子数为4以上且12以下的α-烯烃构成的组中的至少一种α-烯烃,优选为选自由乙烯和碳原子数为4~10的α-烯烃构成的组中的至少一种,更优选为选自由乙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯和1-癸烯构成的组中的至少一种,进一步优选为选自由乙烯和1-丁烯构成的组中的至少一种。
作为聚合物(II),例如可以列举:丙烯-乙烯共聚物、丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-乙烯-1-己烯共聚物、丙烯-乙烯-1-辛烯共聚物、丙烯-乙烯-1-癸烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-1-己烯共聚物、丙烯-1-辛烯共聚物和丙烯-1-癸烯共聚物。其中,优选为丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物和丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物,更优选为丙烯-乙烯共聚物。
从得到良好的刚性与耐冲击性的平衡的观点考虑,聚合物(II)中的衍生自丙烯的结构单元的重量(丙烯含量)与衍生自乙烯的结构单元的重量(乙烯含量)之比(丙烯含量/乙烯含量(重量/重量))优选为80/20~30/70,更优选为80/20~40/60,特别优选为75/25~60/40。
在多相丙烯聚合材料(A-1)中所含的、含有衍生自选自由乙烯和碳原子数为4以上且12以下的α-烯烃构成的组中的至少一种α-烯烃的单体单元和衍生自丙烯的单体单元的聚合物(II)的在135℃四氢化萘中测定的特性粘度(以下,由[η]II表示)为4.5dl/g~7.5dl/g,优选为4.5dl/g~6.5dl/g,更优选为5.0dl/g~6.0dl/g。
另外,聚合物(II)的特性粘度([η]II)相对于聚合物(I)的特性粘度([η]I)之比([η]II/[η]I)优选为1~20,更优选为2~10,进一步优选为2~9。
需要说明的是,本发明中的特性粘度(单位:dl/g)为通过以下的方法使用四氢化萘作为溶剂在温度135℃下测定的值。
使用乌氏粘度计对浓度为0.1g/dl、0.2g/dl和0.5g/dl这3个点测定比浓粘度。特性粘度通过在“高分子溶液、高分子实验学11”(1982年共立出版株式会社出版)第491页中记载的计算方法、即相对于浓度对比浓粘度进行作图并将浓度外推至零的外推法求出。
在多相丙烯聚合材料(A-1)为通过使聚合物(I)和聚合物(II)进行多步聚合而得到的聚合物的情况下,能够由通过从前段的聚合槽中抽出一部分而得到的聚合物粉末求出聚合物(I)或聚合物(II)的特性粘度,并使用该特性粘度的值和各成分的含量计算出剩余成分的特性粘度。
另外,在包含聚合物(I)和聚合物(II)的多相丙烯聚合材料为通过在前段的聚合工序中得到聚合物(I)且在后段的工序中得到聚合物(II)的方法制造的共聚物的情况下,聚合物(I)和聚合物(II)的含量、特性粘度([η]Total、[η]I、[η]II)的测定和计算的步骤如下所述。需要说明的是,特性粘度([η]Total)表示包含聚合物(I)和聚合物(II)的多相丙烯聚合材料整体的特性粘度。
由在前段的聚合工序中得到的聚合物(I)的特性粘度([η]I)、后段的聚合工序后的最终聚合物的通过上述方法测定的特性粘度([η]Total)、在最终聚合物中所含的聚合物(II)的含量通过下式计算出聚合物(II)的特性粘度([η]II)。
[η]II=([η]Total-[η]I×XI)/XII
[η]Total:后段聚合工序后的最终聚合物的特性粘度(dl/g)
[η]I:在前段聚合工序后从聚合槽中抽出的聚合物粉末的特性粘度(dl/g)
XI:聚合物(I)相对于包含聚合物(I)和聚合物(II)的多相丙烯聚合材料整体的重量比
XII:聚合物(II)相对于包含聚合物(I)和聚合物(II)的多相丙烯聚合材料整体的重量比
需要说明的是,XI、XII由聚合时的物料平衡求出。
上述XII:聚合物(II)相对于包含聚合物(I)和聚合物(II)的多相丙烯聚合材料整体的重量比可以通过测定聚合物(I)和最终聚合物各自的晶体熔化热并由下式计算。
XII=1-(ΔHf)T/(ΔHf)P
(ΔHf)T:最终聚合物的熔化热(cal/g)
(ΔHf)P:聚合物(I)的熔化热(cal/g)
当在本发明中使用的丙烯树脂(A)为含有多相丙烯聚合材料(A-1)和丙烯均聚物(A-2)的丙烯聚合物混合物(以下,也称为丙烯聚合物混合物(A-3))的情况下,在丙烯聚合物混合物(A-3)中所含的多相丙烯聚合材料(A-1)的含量优选为30重量%~99重量%,丙烯均聚物(A-2)的含量优选为70重量%~1重量%。更优选多相丙烯聚合材料(A-1)的含量为45重量%~95重量%,丙烯均聚物(A-2)的含量为55重量%~5重量%。
丙烯均聚物(A-2)
丙烯均聚物(A-2)的特性粘度小于1.5dl/g,优选为0.1dl/g~1.2dl/g,更优选为0.5dl/g~1.0dl/g。
丙烯均聚物(A-2)的等规五单元组分数优选为0.97以上,更优选为0.98以上。
丙烯均聚物(A-2)的熔体流动速率(MFR:230℃、载荷2160g)优选为10g/10分钟~500g/10分钟,更优选为40g/10分钟~350g/10分钟。
作为丙烯均聚物(A-2)的制造方法,可以列举使用与在多相丙烯聚合材料(A-1)的制造中使用的催化剂体系同样的催化剂体系的制造方法,作为聚合方法,例如可以列举:本体聚合、溶液聚合、淤浆聚合或气相聚合。
丙烯聚合物混合物(A-3)
当在本发明中使用的丙烯树脂(A)为含有多相丙烯聚合材料(A-1)和丙烯均聚物(A-2)的丙烯聚合物混合物(A-3)的情况下,在丙烯聚合物混合物(A-3)中所含的多相丙烯聚合材料(A-1)的含量优选为30重量%~99重量%,丙烯均聚物(A-2)的含量优选为70重量%~1重量%。更优选多相丙烯聚合材料(A-1)的含量为45重量%~95重量%,丙烯均聚物(A-2)的含量为55重量%~5重量%。
另外,在此情况下,优选首先制造多相丙烯聚合材料(A-1),并将其与丙烯均聚物(A-2)共混,从而制造丙烯聚合物混合物(A-3)。更优选首先通过在多步聚合中的一步制造聚合物(I)并在另一步制造聚合物(II)而制造多相丙烯聚合材料(A-1),并将其与另行制造的丙烯均聚物(A-2)共混,从而制造丙烯聚合物混合物(A-3)。
乙烯-α-烯烃共聚物(B)
本发明的丙烯树脂组合物含有乙烯-α-烯烃共聚物(B)。将成分(A)、成分(B)和成分(C)各成分的重量的合计量设为100重量%,本发明的丙烯树脂组合物优选含有10重量%以上且25重量%以下的乙烯与碳原子数为3以上的α-烯烃的共聚物(B)。
乙烯-α-烯烃共聚物(B)含有熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为0.8g/10分钟以下的乙烯-α-烯烃共聚物(B-1)和熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为10g/10分钟以上的乙烯-α-烯烃共聚物(B-2)。
对熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为0.8g/10分钟以下的乙烯-α-烯烃共聚物(B-1)与熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为10g/10分钟以上的乙烯-α-烯烃共聚物(B-2)的含量之比没有特别限制,(B-1):(B-2)的重量比优选为99:1~1:99,更优选为90:10~50:50,特别优选为60:40~80:20。从成型品的光泽的观点考虑,优选增加乙烯-α-烯烃共聚物(B-1)的比例,从流动性的观点考虑,优选增加乙烯-α-烯烃共聚物(B-2)的比例。
在190℃、2.16kgf载荷下根据JIS-K-7210测定的乙烯-α-烯烃共聚物(B)的熔体流动速率通常为50g/10分钟以下,更优选为0.01g/10分钟~50g/10分钟,进一步优选为0.05g/10分钟~40g/10分钟。
乙烯-α-烯烃共聚物(B)的密度优选为0.850g/cm3~0.900g/cm3,更优选为0.855g/cm3~0.875g/cm3,进一步优选为0.860g/cm3~0.872g/cm3。
关于在乙烯-α-烯烃共聚物(B)中使用的α-烯烃,优选可以列举:碳原子数为4~10的α-烯烃。具体而言,可以列举:丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、以及例如乙烯基环已烷等具有环状结构的α-烯烃等,优选为1-丁烯、1-己烯、1-辛烯。
作为乙烯-α-烯烃共聚物(B),具体而言,可以列举: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-(3-甲基-1-丁烯)共聚物、乙烯与具有环状结构的α-烯烃的共聚物等。
在乙烯-α-烯烃共聚物(B)中所含的α-烯烃的含量优选为1重量%~49重量%,更优选为5重量%~49重量%,进一步优选为10重量%~49重量%(将乙烯-α-烯烃共聚物(B)的重量设为各100重量%)。
乙烯-α-烯烃共聚物(B)能够使用聚合催化剂制造。
作为聚合催化剂,例如可以列举:以茂金属催化剂为代表的均相催化剂体系、齐格勒-纳塔型催化剂体系等。
作为均相催化剂体系,例如可以列举:包含具有环戊二烯基环的元素周期表第4族的过渡金属化合物和烷基铝氧烷的催化剂体系;或者包含具有环戊二烯基环的元素周期表第4族的过渡金属化合物、通过与该过渡金属化合物反应而形成离子型络合物的化合物和有机铝化合物的催化剂体系;在二氧化硅、粘土矿物等无机粒子上负载具有环戊二烯基环的元素周期表第4族的过渡金属化合物、形成离子型络合物的化合物和有机铝化合物等催化剂成分使其改性而得到的催化剂体系等,另外,可以列举通过在上述催化剂体系的存在下使乙烯、α-烯烃预聚合而制备的预聚合催化剂体系。
作为齐格勒-纳塔型催化剂体系,例如可以列举:将含钛的固体状过渡金属成分和有机金属成分组合使用的催化剂体系。
关于乙烯-α-烯烃共聚物(B),可以使用市售品。例如可以列举:陶氏化学日本株式会社制造的ENGAGE(注册商标)、三井化学株式会社制造的TAFMER(注册商标)、普瑞曼聚合物株式会社制造的NEO-ZEX(注册商标)、ULTZEX(注册商标)、住友化学株式会社制造的EXCELLENE FX(注册商标)、SUMIKATHENE(注册商标)、ESPRENE SPO(注册商标)等。
乙烯-α-烯烃共聚物(B-1)
作为构成乙烯-α-烯烃共聚物(B)的(B-1)成分的乙烯-α-烯烃共聚物(也可以为乙烯-α-烯烃-二烯烃共聚物)的熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为0.8g/10分钟以下,优选为0.05g/10分钟~0.6g/10分钟。当(B-1)成分的熔体流动速率为0.8g/10分钟以下时,所得到的成型体的表面光泽不易变得过大,另外,当(B-1)成分的熔体流动速率为0.05g/10分钟以上时,能够有效地防止树脂组合物的流动性的降低。
作为构成用作(B-1)成分的乙烯-α-烯烃共聚物(也可以为乙烯-α-烯烃-二烯烃共聚物)的α-烯烃,可以列举碳原子数为3~10的α-烯烃,具体而言,例如可以列举丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等作为优选方式。
其中,优选1-辛烯和1-丁烯,即,乙烯-α-烯烃共聚物(B-1)优选含有:
熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为0.8g/10分钟以下的乙烯-1-辛烯共聚物(B-1-1)、和
熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为0.8g/10分钟以下的乙烯-1-丁烯共聚物(B-1-2)。
将乙烯-α-烯烃共聚物(B-1)整体作为基准,此时的乙烯-1-辛烯共聚物(B-1-1)的含量优选为0重量%~50重量%,特别优选为0重量%~40重量%。
另外,将乙烯-α-烯烃共聚物(B-1)整体作为基准,此时的乙烯-1-丁烯共聚物(B-1-2)的含量优选为50重量%~100重量%,特别优选为60重量%~100重量%。
另外,在(B-1)成分为乙烯-α-烯烃-二烯烃共聚物的情况下,作为构成该共聚物的二烯烃,可以列举:5-乙叉基-2-降冰片烯、5-丙叉基-2-降冰片烯、二聚环戊二烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、5-亚甲基-2-降冰片烯、5-异丙叉基-2-降冰片烯、降冰片二烯等环状非共轭二烯;1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,5-庚二烯、6-甲基-1,5-庚二烯、6-甲基-1,7-辛二烯、7-甲基-1,6-辛二烯等链状共轭二烯等。其中,优选使用1,4-己二烯、二聚环戊二烯、5-乙叉基-2-降冰片烯。
乙烯-α-烯烃共聚物(B-2)
作为构成乙烯-α-烯烃共聚物(B)的(B-2)成分的乙烯-α-烯烃共聚物的熔体流动速率为10g/10分钟以上,优选为10g/10分钟~50g/10分钟,更优选为10g/10分钟~40g/10分钟。当(B-2)成分的熔体流动速率为10g/10分钟以上时,能够有效地防止树脂组合物的流动性的降低。另外,当(B-2)成分的熔体流动速率为50g/10分钟以下时,成型体的表面光泽不易变得过大,并且能够有效地防止成型体的耐冲击性的降低。
作为用作(B-2)成分的乙烯-α-烯烃共聚物,可以列举乙烯与碳原子数为3~10的α-烯烃的共聚物,作为α-烯烃,优选丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等。
其中,优选1-辛烯,即,乙烯-α-烯烃共聚物(B-2)优选含有乙烯-1-辛烯共聚物。将乙烯-α-烯烃共聚物(B-2)整体作为基准,此时的乙烯-1-辛烯共聚物的含量优选为50重量%~100重量%,特别优选为60重量%~100重量%。
无机填充材料(C)
本发明的丙烯树脂组合物含有无机填充材料(C)。将成分(A)、成分(B)和成分(C)各成分的重量的合计量设为100重量%,优选本发明的丙烯树脂组合物含有15重量%以上且25重量%以下的无机填充材料(C)。
本发明中的无机填充材料(C)为除炭黑以外的无机填充材料。作为无机填充材料(C),具体而言,可以列举:滑石、云母、碳酸钙、硫酸钡、碳酸镁、粘土、氧化铝、二氧化硅、硫酸钙、硅砂、氧化钛、氢氧化镁、沸石、钼、硅藻土、绢云母、白砂、氢氧化钙、亚硫酸钙、硫酸钠、膨润土、碱式硫酸镁、钛酸钾、硼酸铝、硅酸钙、碳纤维、玻璃纤维、金属纤维等。其中,优选使用滑石。
无机填充材料(C)可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
另外,作为无机填充材料(C)的形状,可以列举:粉末状、薄片状、颗粒状、纤维状等形状。
无机填充材料(C)可以在未处理的状态下使用,但是为了提高与成分(A)的界面胶粘性并且提高分散性,也可以利用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或表面活性剂对无机填充材料(C)的表面进行处理后使用。作为表面活性剂,例如可以列举:高级脂肪酸、高级脂肪酸酯、高级脂肪酸酰胺、高级脂肪酸盐类等。
无机填充材料(C)的平均粒径优选为10μm以下,更优选为5μm以下。在此,本发明中的“平均粒径”是指:由将试样放入乙醇溶液中,利用超声波清洗装置分散10分钟,然后使用日机装株式会社制造的Microtrac粒度分析仪(SPA方式)通过激光衍射法求出的积分分布曲线求出的50%当量粒径D50。
炭黑(D)
相对于成分(A)、成分(B)、成分(C)的重量的合计100重量份,本发明的丙烯树脂组合物含有0.5重量份以上且5.0重量份以下的炭黑(D)。相对于成分(A)、成分(B)、成分(C)的重量的合计100重量份,炭黑(D)的含量优选大于0.5重量份且小于等于5.0重量份,更优选为1.0重量份以上且4.5重量份以下,特别优选为2.2重量份以上且4.0重量份以下。
作为炭黑(D)的适当的例子,可以列举:乙炔黑、炉黑、槽法炭黑、科琴黑、热裂法炭黑、中粒子热裂法炭黑、灯黑(油烟)等。其中,优选使用着色力优异的炉黑、槽法炭黑。
作为炭黑(D)的平均粒径,从分散性的问题考虑,优选为50nm以下,更优选为30nm以下。另外,优选为1nm以上。
炭黑(D)的pH大于5,优选大于5且小于等于10,更优选大于5且小于等于9,特别优选为5.5以上且8以下,尤其优选为6.5以上且8以下。
通过炭黑(D)的pH大于5,本发明的丙烯树脂组合物显示出优异的耐热劣化性。
炭黑(D)的pH不存在特别的上限,但考虑到成本、可获得性等,通常为10以下,优选为9以下,特别优选为8以下。
炭黑(D)的pH可以通过该技术领域中以往使用的方法进行调节,例如可以优选使用通过对炉法炭黑等的表面等进行氧化处理等而引入-OH、-CO、-COOH等官能团从而进行制备的方法等。另外,可以从各制造商获得具有各种pH值的商品。
炭黑(D)的pH可以通过该技术领域中以往使用的方法测定,例如可以采用利用玻璃电极pH计测定炭黑和蒸馏水的混合液等的方法。
另外,炭黑(D)可以为进行了用于提高向树脂中的填充性的表面处理的炭黑。作为表面处理剂,例如可以列举:钛酸酯类、含铝表面处理剂。
另外,炭黑(D)可以以将树脂等成分和炭黑(E)混合而得到的母料的形式添加到本发明的丙烯树脂组合物中。
炭黑(D)可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
改性聚丙烯(E)
在本发明的树脂组合物中使用的改性聚丙烯(E)为酸改性聚丙烯和/或羟基改性聚丙烯,并且具有有助于提高本发明的树脂组合物和使用该树脂组合物得到的成型体的耐划伤性、物性平衡等的特征。
作为成分(E)的改性聚丙烯,除了基于聚丙烯以及进行了酸改性和/或羟基改性以外,没有特别限制,可以使用以往公知的改性聚丙烯。
该酸改性聚丙烯通过使用例如马来酸或马来酸酐等不饱和羧酸对例如丙烯均聚物、丙烯共聚物等聚丙烯进行接枝共聚和进行改性而得到。该接枝共聚例如通过在适当的溶剂中使用过氧化苯甲酰等自由基产生剂使上述聚丙烯与不饱和羧酸反应而进行。另外,不饱和羧酸或其衍生物的成分也可以通过与聚丙烯用单体的无规共聚或嵌段共聚而引入到聚合物链中。
作为用于改性的不饱和羧酸,例如可以列举:马来酸、富马酸、衣康酸、丙烯酸、甲基丙烯酸等引入了羧基和根据需要的羟基、氨基等官能团的具有可聚合双键的化合物。
另外,作为不饱和羧酸的衍生物,包括它们的酸酐、酯、酰胺、酰亚胺、金属盐等,作为其具体例,可以列举:马来酸酐、衣康酸酐、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、马来酸单乙酯、马来酸二乙酯、富马酸单甲酯、富马酸二甲酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、马来酸单酰胺、马来酸二酰胺、富马酸单酰胺、马来酰亚胺、N-丁基马来酰亚胺、甲基丙烯酸钠等。优选为马来酸酐。
作为接枝反应条件,例如可以列举如下方法:相对于100重量份的上述聚丙烯,使用约0.001重量份~约10重量份的过氧化二叔丁基、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-3-己炔等过氧化二烷基类;过氧化乙酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化异丙基碳酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧基)-3-己炔等过氧化酯类;过氧化苯甲酰等过氧化二酰类;过氧化氢二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(过氧化氢)己烷等氢过氧化物类等有机过氧化物,在约80℃~约300℃的温度下在熔融状态或溶液状态下使其反应。
对该酸改性聚丙烯的酸改性量(有时称为接枝率)没有特别限制,按马来酸酐换算,酸改性量优选为0.05重量%~10重量%,更优选为0.07重量%~5重量%。
作为优选的酸改性聚丙烯,从本发明的效果的大小等观点考虑,可以列举马来酸酐改性聚丙烯。
另外,羟基改性聚丙烯为含有羟基的改性聚丙烯。该改性聚丙烯可以在适当的部位例如主链的末端、侧链上具有羟基。
作为构成羟基改性聚丙烯的聚丙烯,例如可以例示:丙烯均聚物;丙烯与乙烯、丁烯、4-甲基-1-戊烯、己烯、辛烯、壬烯、癸烯、十二烯等α-烯烃的共聚物;以及丙烯与除α-烯烃以外的可共聚单体的共聚物等。
作为优选的羟基改性聚丙烯,例如可以例示:等规聚丙烯等聚丙烯均聚物、丙烯与α-烯烃(例如乙烯、丁烯、己烯等)的无规共聚物、丙烯-α-烯烃嵌段共聚物等的羟基改性产物等。作为用于引入上述反应性基团的单体,例如可以例示:具有羟基的单体(例如烯丙醇、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯等)。
相对于聚丙烯树脂,利用具有羟基的单体的改性量为0.1重量%~20重量%,优选为0.5重量%~10重量%。对羟基改性聚丙烯的平均分子量没有特别限制。例如在低分子量的羟基改性聚丙烯的情况下,该羟基改性聚丙烯可以通过对利用阴离子聚合等公知的方法使共轭二烯单体聚合并将其水解而得到的聚合物进行加氢的方法得到。
需要说明的是,改性聚丙烯(E)可以并用两种以上。
相对于丙烯树脂(A)、乙烯-α-烯烃共聚物(B)和无机填充材料(C)的合计量100重量份,改性聚丙烯(E)的配合比例为0.1重量份~1.0重量份,优选为0.3重量份~1.0重量份,更优选为0.5重量份~1.0重量份。由于改性聚丙烯(E)的配合量为0.1重量份以上,因此本发明的树脂组合物和由该树脂组合物得到的成型体的耐划伤性和物性平衡(刚性、耐热性等)优异。另外,由于改性聚丙烯(E)的配合量为1.0重量份以下,因此另外的物性平衡(冲击强度等)、经济性优异。
其它成分
本发明的丙烯树脂组合物除了含有上述(A)~(E)成分以外,还可以含有公知的添加剂。作为添加剂,例如可以列举:润滑剂、成核剂、中和剂、抗氧化剂、耐光剂、耐候剂、紫外线吸收剂、防静电剂、防粘连剂、加工助剂、有机过氧化物、着色剂(无机颜料、有机颜料、颜料分散剂等)、发泡剂、发泡成核剂、增塑剂、阻燃剂、交联剂、交联助剂、增亮剂、抗菌剂、光扩散剂等。这些添加剂可以单独使用,也可以并用两种以上。另外,本发明的树脂组合物可以根据需要含有除了上述成分(A)、成分(B)和成分(E)以外的树脂、橡胶。
例如可以列举:除了成分(A)和成分(E)以外的丙烯树脂、除了成分(B)以外的乙烯与碳原子数为3以上的α-烯烃的共聚物、乙烯-丙烯-二烯烃共聚物(EPDM)、苯乙烯树脂、ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚)树脂、AAS(特殊丙烯酸类橡胶/丙烯腈/苯乙烯共聚)树脂、ACS(丙烯腈/氯化聚乙烯/苯乙烯共聚)树脂、聚氯丁二烯、氯化橡胶、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、丙烯酸类树脂、乙烯/乙烯醇共聚树脂、含氟树脂、聚缩醛、聚苯醚树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚酯树脂、聚碳酸酯、聚砜、聚醚醚酮、聚醚砜、芳香族聚酯树脂等热塑性树脂、环氧树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯预聚物、有机硅树脂、硅橡胶、聚丁二烯、1,2-聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯/丁二烯共聚物、丁二烯/丙烯腈共聚物、环氧氯丙烷橡胶、丙烯酸类橡胶、天然橡胶等。
作为在EPDM中使用的二烯烃单体,没有特别限制,可以列举:乙叉基降冰片烯(ENB)、1,4-己二烯(1,4-HD)、二聚环戊二烯(DCPD)等。
EPDM可以使用市售品。例如可以列举:住友化学株式会社制造的ESPRENE(注册商标)、陶氏化学日本株式会社制造的NORDEL(注册商标)。
润滑剂(F)
从成型性、成型体的耐划伤性等观点考虑,特别优选含有润滑剂(F)作为其它成分。
作为润滑剂,可以适当使用在该技术领域中以往公知的润滑剂,作为优选的例子,可以列举:脂肪酸酰胺;硅油、硅橡胶等有机硅类润滑剂;脂肪酸金属盐;高级醇等,其中,可以特别优选使用脂肪酸酰胺和有机硅类润滑剂。
对润滑剂(F)的添加量也没有特别限制,可以根据润滑剂的种类、添加目的等适当设定,相对于丙烯树脂(A)、乙烯-α-烯烃共聚物(B)和无机填充材料(C)的合计量100重量份,润滑剂(F)的添加量优选为0.2重量份以上且3.0重量份以下,更优选为0.3重量份以上且1.5重量份以下。
脂肪酸酰胺
在本实施方式中,作为润滑剂优选使用的脂肪酸酰胺优选为由RCONH2(式中,R表示碳原子数为5~21的烷基或烯基)表示的化合物,例如可以列举:月桂酰胺、硬脂酰胺、油酰胺、山嵛酰胺、芥酰胺等。其中,特别优选芥酰胺。
作为市售品,例如可以列举:日本化成株式会社制造的DIAMID Y、Lion Akzo株式会社制造的ARAMID HT-P、日本精化株式会社制造的NEUTRON、日本化成株式会社制造的DIAMID KN、日本精化株式会社制造的NEUTRON S等。
脂肪酸酰胺可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
相对于丙烯树脂(A)、乙烯-α-烯烃共聚物(B)和无机填充材料(C)的合计量100重量份,脂肪酸酰胺的量优选为0.2重量份以上且1.0重量份以下,更优选为0.3重量份以上且0.5重量份以下。
有机硅类润滑剂
在本实施方式中,作为优选用作润滑剂的有机硅类润滑剂的适当的例子,可以列举:硅油、高分子量有机硅(硅橡胶)、有机硅粉末等。
作为硅油的适当的例子,可以列举:二甲基硅油、苯基甲基硅油、烷基硅油、氟硅油、四甲基四苯基三聚硅氧烷、改性硅油等。
作为高分子量有机硅(硅橡胶),通常使用重均分子量为10万以上的有机硅(硅橡胶)。通过使用这样的高分子量有机硅(硅橡胶),能够与构成材料的分子缠结,并且能够长期保持表面状态。硅橡胶的重均分子量优选为10万~80万,进一步优选为45万~65万。另外,作为高分子量有机硅(硅橡胶),优选非交联性有机硅(硅橡胶)。
有机硅类润滑剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
相对于丙烯树脂(A)、乙烯-α-烯烃共聚物(B)和无机填充材料(C)的合计量100重量份,有机硅类润滑剂的量优选为0.5重量份以上且3.0重量份以下,更优选为1.0重量份以上且1.5重量份以下。
丙烯树脂组合物
本发明的丙烯树脂组合物含有上述成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)和成分(E)。
将成分(A)、成分(B)和成分(C)各成分的重量的合计量设为100重量%,丙烯树脂组合物中的丙烯树脂(A)的含量通常为50重量%~75重量%,优选为53重量%~70重量%,更优选为55重量%~65重量%。
将成分(A)、成分(B)和成分(C)各成分的重量的合计量设为100重量%,丙烯树脂组合物中的乙烯-α-烯烃共聚物(B)的含量通常为10重量%~25重量%,优选为12重量%~20重量%,更优选为14重量%~20重量%。
将成分(A)、成分(B)和成分(C)各成分的重量的合计量设为100重量%,丙烯树脂组合物中的除炭黑以外的无机填充材料(C)的含量通常为15重量%~25重量%,优选为20重量%~26重量%,更优选为20重量%~24重量%。
从使成型加工性良好的观点考虑,本发明的丙烯树脂组合物整体的熔体流动速率(230℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)优选为0.1g/10分钟~400g/10分钟,更优选为1g/10分钟~200g/10分钟,进一步优选为10g/10分钟~100g/10分钟。
本发明的丙烯树脂组合物通过将各原料成分在优选180℃以上、更优选180℃~300℃、进一步优选180℃~250℃下进行熔融混炼而得到。在熔融混炼中,例如可以列举:班伯里密炼机、单螺杆挤出机、双螺杆同向旋转挤出机等。
关于丙烯树脂组合物的形状,可以列举:线状、片状、平板状、通过将线料切断成适当长度而得到的颗粒状等。为了对本发明的树脂组合物进行成型加工,从所得到的成型体的生产稳定性的观点考虑,作为形状,优选长度为1mm~50mm的颗粒状。
关于各原料成分的混炼顺序,优选通过如下方法进行配合和混炼。
方法1:将成分(A)~成分(E)(以及根据需要的成分(F))一次性地进行混炼的方法。
方法2:将成分(A)~成分(C)和成分(E)(以及根据需要的成分(F))进行混炼,然后添加炭黑(D)的母料并进行混炼的方法。
方法3:将成分(A)的一部分和炭黑(D)事先进行混炼而制成颗粒,并将该颗粒、成分(A)的一部分、成分(B)~成分(C)和成分(E)(以及根据需要的成分(F))一次性地进行混炼的方法。
方法4:将成分(A)~成分(C)和成分(E)进行混炼,然后添加脂肪酸酰胺等成分(F)和炭黑(D)并进行混炼的方法。
方法5:将成分(A)的一部分、脂肪酸酰胺等成分(F)和炭黑(D)事先进行混炼而制成颗粒,并将该颗粒、成分(A)的一部分、成分(B)~成分(C)和成分(E)一次性地进行混炼的方法。
另外,对于本发明的丙烯树脂组合物而言,从提高将该树脂组合物成型而得到的成型体的耐冲击性、改善外观的观点考虑,在成型体(膜、片或注射成型体等)的表面产生的鱼眼(点状的突起物或凹陷物)的产生优选少。
因此,在为了抑制鱼眼的产生而制造树脂组合物时,优选在将各成分熔融混炼后使其通过过滤器。过滤器可以为一段式或多段式。
将本发明的丙烯树脂组合物成型而得到的成型体优选为通过注射成型法制造的注射成型体,此时能够有效地抑制青筋的产生。作为注射成型法,例如可以列举:一般的注射成型法、注射发泡成型法、超临界注射发泡成型法、超高速注射成型法、注射压缩成型法、注射压制成型法、气体辅助注射成型法、夹芯成型法、夹芯发泡成型法、嵌件成型/基体上注射成型法等方法。
作为该成型体,例如可以列举:汽车构件、家电构件、容器等。其中,适合作为汽车内饰用构件。
实施例
以下,参照实施例/比较例更详细地说明本发明。需要说明的是,本发明的技术范围在任何意义上都不受这些实施例限制。
实施例/比较例中的物性、特性的评价通过以下方法进行。
(1)熔体流动速率(MFR,单位:g/10分钟)
按照在JIS K6758中规定的方法,在载荷2.16kg下测定。成分(A)和丙烯树脂组合物的MFR在温度230℃下测定,成分(B)的MFR在温度190℃下测定。
(2)特性粘度(单位:dL/g)
通过以下方法使用四氢化萘作为溶剂在温度135℃下测定。
使用乌氏粘度计测定浓度为0.1g/dL、0.2g/dL和0.5g/dL这三个点的比浓粘度。通过相对于浓度对比浓粘度进行作图并将浓度外推至零的外推法求出特性粘度。基于外推法的特性粘度的计算方法例如记载于“高分子溶液、高分子实验学11”(1982年共立出版株式会社出版)第491页。
(3)多相丙烯聚合材料(A-1)中的聚合物(I)和聚合物(II)的比例、特性粘度([η]I、[η]II)的测定和计算
由利用上述(2)的方法实际测定的在前段的聚合工序中得到的聚合物(I)的特性粘度([η]I)和后段的聚合工序后的最终聚合物(聚合物(I)和聚合物(II)的合计)的利用上述方法测定的特性粘度([η]Total)以及在最终聚合物中所含的聚合物(II)的含量(重量比)通过下式计算并求出在后段的工序中聚合得到的聚合物(II)的特性粘度([η]II)。
[η]II=([η]Total-[η]I×XI)/XII
[η]Total:后段聚合工序后的最终聚合物的特性粘度(dl/g)
[η]I:在前段聚合工序后从聚合槽中抽出的聚合物粉末的特性粘度(dl/g)
XI:在前段的工序中聚合得到的成分的重量比
XII:在后段的工序中聚合得到的成分的重量比(XI与XII的合计为1)
在此,XI、XII可以根据各段中的聚合时的物料平衡求出。
需要说明的是,XII可以通过测定在前段的工序中聚合得到的成分的熔化热和后段聚合工序后的最终聚合物的熔化热并使用下式计算。
XII=1-(ΔHf)Total/(ΔHf)I
(ΔHf)Total:后段聚合工序后的最终聚合物的熔化热(J/g)
(ΔHf)I:在前段的工序中聚合得到的成分的熔化热(J/g)
(4)丙烯-乙烯无规共聚物中的乙烯含量
丙烯聚合物组合物中的乙烯-α-烯烃共聚物的乙烯含量((C2’)II)通过利用红外线吸收光谱法测定丙烯聚合物组合物整体的乙烯含量((C2’)Total)并使用下式由其测定结果和上述XII计算而求出。
(C2’)II=(C2’)Total/XII
在此,
(C2’)Total:丙烯聚合物组合物整体的乙烯含量(质量%)
(C2’)II:乙烯-α-烯烃共聚物的乙烯含量(质量%)
(5)炭黑含量(单位:重量份)
使用精工仪器株式会社制造的TG/DTA-200,由下表1所示的分析条件的第三阶段中的加热减量测定炭黑含量。
[表1]
(6)热稳定性评价
将通过下述记载的方法制作的压制成型体搬入160℃的吉尔烘箱中,并实施吉尔烘箱寿命(GOL)试验。每天取出压制成型体,通过用手指弯曲而确认是否产生裂纹或有无裂纹产生。在通过该试验而压制成型体产生裂纹的情况下,该样品的GOL试验在该时刻结束,将到该时刻为止在烘箱中的总时间作为吉尔烘箱寿命(以下称为GOL。单位:小时)。GOL越长,则热稳定性越优异。
·压制成型体的制造
上述用于热稳定性评价的压制成型体按照以下方法制作。
使用热压机将丙烯树脂组合物在230℃、常压下加热5分钟,接着在230℃、3MPa下加压5分钟,然后在常温下、5MPa下实施冷却5分钟,由此得到了厚度为1mm的压制片。利用冲裁刀对该片进行冲裁,从而得到了直径为25mm、厚度为1mm的圆盘状的压制成型体(试验片)。
(7)青筋不良
·用于评价青筋不良的成型体的制造方法
在以下条件下将丙烯树脂组合物注射成型,从而制造了评价用注射成型体。在注射成型机中熔融后的丙烯树脂组合物利用注射成型机从浇口供给到模具腔内。
·成型条件:
模具腔形状:100mm(宽度)×150mm(长度)×3mm(厚度)
浇口:在100mm侧面的中央处1点浇口
料筒温度:220℃
模具温度:50℃
·青筋不良的评价方法
按照上述的成型条件连续地成型出30片上述成型体,将该30片成型体中观察到青筋不良的成型体的片数作为评分。在未确认到青筋不良的情况下,评分为0。
在实施例/比较例中使用的各成分/原料的详细情况如下所述。
(丙烯树脂(A))
作为丙烯树脂(A),使用通过在利用在日本特开2004-182981号公报的实施例1中记载的方法得到的聚合催化剂的存在下、在第一聚合工序中聚合得到丙烯均聚物并且在第二聚合工序中聚合得到乙烯-丙烯共聚物而制造的下述两种。
(A-1-i)丙烯-(乙烯-丙烯)聚合材料
使用含有88.0重量%的下述聚合物(I)和12.0重量%的下述聚合物(II)、并且整体的MFR(230℃、2.16kgf载荷)为65g/10分钟的多相丙烯聚合材料。
■聚合物(I)
特性粘度([η]I):0.90dl/g
■聚合物(II)
乙烯含量:30重量%
特性粘度([η]II):5.1dl/g
(A-1-ii)丙烯-(乙烯-丙烯)聚合材料
使用含有86.0重量%的下述聚合物(I)和14.0重量%的下述聚合物(II)、并且整体的MFR(230℃、2.16kgf载荷)为63g/10分钟的多相丙烯聚合材料。
■聚合物(I)
特性粘度([η]I):0.86dl/g
■聚合物(II)
乙烯含量:30重量%
特性粘度([η]II):5.1dl/g
(乙烯-α-烯烃共聚物(B))
(B-1-i)乙烯-辛烯无规共聚物
产品名称:ENGAGE EG8150(陶氏化学日本株式会社制造)
密度:0.868(g/cm3)
MFR(190℃、21.18N载荷):0.5g/10分钟
(B-1-ii)乙烯-丁烯无规共聚物
产品名称:ENGAGE EG7387(陶氏化学日本株式会社制造)
密度:0.870(g/cm3)
MFR(190℃、21.18N载荷):0.3g/10分钟
(B-2-i)乙烯-辛烯无规共聚物
产品名称:ENGAGE EG8137(陶氏化学日本株式会社制造)
密度:0.870(g/cm3)
MFR(190℃、21.18N载荷):13g/10分钟
(B-2-ii)乙烯-辛烯无规共聚物
产品名称:ENGAGE EG8407(陶氏化学日本株式会社制造)
密度:0.870(g/cm3)
MFR(190℃、21.18N载荷):30g/10分钟
(无机填充剂(C))
滑石
平均粒径(激光衍射法,50%当量粒径D50):5.6μm
(炭黑(D))
使用含有炭黑的颜料母料(D’)。
(D’-i)颜料母料
含有炭黑(D-i)(含量:50%)
炭黑的pH:7.5
(D’-ii)颜料母料
含有炭黑(D-ii)(含量:51%)
炭黑的pH:7.5
(D’-iii)颜料母料
含有炭黑(D-iii)(含量:4.5%)
炭黑的pH:2.5
(改性聚丙烯(E))
马来酸酐改性PP
产品名称:TPPP9112(BYK公司制造)
(润滑剂(F))
芥酰胺
产品名称:NEUTRON-S(日本精化株式会社制造)
[实施例1]
[丙烯树脂组合物的制造]
按照下述表2所示的比例配合丙烯树脂(A)、乙烯-α-烯烃共聚物(B)和无机填充剂(C)(其中,将成分(A)、(B)和(C)的合计量设为100重量%)。此外,相对于该成分(A)、(B)和(C)的合计量100重量份,同样按照表2所示的配合比例(质量份)配合颜料母料(D’-1)、改性PP(E)和脂肪酸酰胺(F)(其中,关于颜料母料(D’-i),配合炭黑(D-i)的含量达到在表2中记载的含量的量),使用双螺杆混炼挤出机在排气口抽吸下进行混炼挤出,从而制造了树脂组合物。
对所得到的丙烯树脂组合物的热稳定性和外观(青筋不良)进行了评价。将结果示于下述表2中。
[实施例2~3和比较例1~2]
除了将丙烯树脂组合物的成分和配合量分别改变为表2所示的成分和配合量以外,以与实施例1同样的方式制造了丙烯树脂组合物(其中,关于颜料母料(D’-ii)和(D’-iii),配合炭黑(D-ii)和(D-iii)的含量分别达到在表2中记载的含量的量),并且对热稳定性和外观(青筋不良)进行了评价。将结果示于表2中。
[表2]
作为参考例,作为与本发明的丙烯树脂组合物不同的注射成型用的丙烯树脂组合物,示出含有60重量%的(A-1-ii)、3重量%的(B-1-i)、15重量%的(B-1-ii)和22重量%的无机填充材料(C)并且相对于这些重量的合计100重量份还含有0.4重量份的润滑剂(F)的丙烯树脂组合物。
产业实用性
本发明的丙烯树脂组合物具有能够制造表面的外观良好并且耐热劣化性优异的注射成型体等优异的特性,因此能够特别优选用作注射成型用材料,能够适当地用于以仪表板、杂物箱、装饰件类、外壳类、立柱、保险杠、挡泥板、后门等各种汽车内饰件和外饰件为首、家电设备的各种部件、各种住宅设备机器部件、各种工业部件、各种建材部件等用途,在运输机械产业、电气电子产业、建筑建设产业等产业的各领域中具有高实用性。
Claims (7)
1.一种丙烯树脂组合物,其中,所述丙烯树脂组合物含有:
丙烯树脂(A),所述丙烯树脂(A)含有多相丙烯聚合材料(A-1),所述多相丙烯聚合材料(A-1)含有聚合物(I)和聚合物(II),所述聚合物(I)含有80质量%以上的衍生自丙烯的单体单元(其中,将该聚合物(I)的总质量设为100质量%),所述聚合物(II)含有衍生自选自由乙烯和碳原子数为4以上且12以下的α-烯烃构成的组中的至少一种α-烯烃的单体单元和衍生自丙烯的单体单元;
乙烯-α-烯烃共聚物(B),所述乙烯-α-烯烃共聚物(B)含有熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为0.8g/10分钟以下的乙烯-α-烯烃共聚物(B-1)和熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为10g/10分钟以上的乙烯-α-烯烃共聚物(B-2);
除炭黑以外的无机填充材料(C);
pH大于5的炭黑(D);和
改性聚丙烯(E),并且
相对于丙烯树脂(A)、乙烯-α-烯烃共聚物(B)和无机填充材料(C)的重量的合计100重量份,炭黑(D)的含量为0.5重量份以上且5.0重量份以下,改性聚丙烯(E)的含量为0.1重量份以上且1.0重量份以下。
2.如权利要求1所述的丙烯树脂组合物,其中,将丙烯树脂(A)、乙烯-α-烯烃共聚物(B)和无机填充材料(C)的重量的合计设为100重量%,丙烯树脂(A)的含量为50重量%以上且75重量%以下,乙烯-α-烯烃共聚物(B)的含量为10重量%以上且25重量%以下,无机填充材料(C)的含量为15重量%以上且25重量%以下。
3.如权利要求1或2所述的丙烯树脂组合物,其中,所述乙烯-α-烯烃共聚物(B-1)含有:
熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为0.8g/10分钟以下的乙烯-1-辛烯共聚物(B-1-1)、和
熔体流动速率(190℃、2.16kgf载荷、根据JIS-K-7210)为0.8g/10分钟以下的乙烯-1-丁烯共聚物(B-1-2)。
4.如权利要求1~3中任一项所述的丙烯树脂组合物,其中,所述乙烯-α-烯烃共聚物(B-2)含有乙烯-1-辛烯共聚物。
5.如权利要求1~4中任一项所述的丙烯树脂组合物,其中,所述丙烯树脂组合物还含有润滑剂(F)。
6.如权利要求5所述的丙烯树脂组合物,其中,润滑剂(F)为选自由脂肪酸酰胺类润滑剂和有机硅类润滑剂构成的组中的至少一种。
7.一种成型体,其中,所述成型体包含权利要求1~6中任一项所述的丙烯树脂组合物。
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