DE102014017598A1

DE102014017598A1 - Harzzusammensetzung

Info

Publication number: DE102014017598A1
Application number: DE102014017598.7A
Authority: DE
Inventors: c/o Sumitomo Chemical Company Shimano Mitsuyoshi
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2015-06-03
Also published as: US9175158B2; JP2015127405A; US20150152254A1; CN104672625A; JP6497047B2; CN104672625B

Abstract

Es wird eine Harzzusammensetzung offenbart, aus der ein Formkörper erhalten werden kann, dessen Kratzfestigkeit und mechanische Eigenschaften ausgezeichnet sind, der einen geringen Glanz aufweist und eine geringe Schrumpfanisotropie zeigt. Konkret wird eine Harzzusammensetzung, offenbart, die 40 Gew.-% bis 90 Gew.-% eines Propylen-Polymermaterials (A), das 30 Gew.-% oder mehr von Propylen abgeleitete Struktureinheiten enthält, 9 Gew.-% bis 30 Gew.-% Wollastonit (B) und 1 Gew.-% bis 30 Gew.-% eines Elastomers (C) enthält, wobei die vereinigte Menge von (A), (B) und (C) als 100 Gew.-% genommen wird, wobei das Wollastonit (B) bestimmte Anforderungen erfüllt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Fachgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Harzzusammensetzung, die vorgeschriebene Bestandteile enthält.
Stand der Technik
Formkörper, hergestellt aus Propylenharzzusammensetzungen, werden als Teile für Fahrzeuge oder elektrische Haushaltsgeräte verwendet, da ihre mechanischen Eigenschaften, wie z. B. die Schlagzähigkeit und Kratzfestigkeit, ausgezeichnet sind.
Zum Beispiel wird in JP-A Nr. 2011-256247 eine Verbesserung der Kratzfestigkeit eines Formkörpers offenbart, der aus einer Propylenharzzusammensetzung hergestellt ist, die ein Propylenpolymer, ein statistisches Ethylen-α-Olefin-Copolymer mit einer bestimmten Schmelzflussrate, einen nichtfaserigen anorganischen Füllstoff und einen faserigen anorganischen Füllstoff umfasst.
JP-A Nr. 2002-3692 offenbart eine Verbesserung der Kratzfestigkeit eines Formkörpers, der aus einer Propylenharzzusammensetzung hergestellt ist, die ein bestimmtes Blockcopolymer auf Propylenbasis, ein bestimmtes Polyethylen und ein Fettsäureamid umfasst.
JP-A Nr. 2008-19347 offenbart eine Verbesserung der Kälteschlagzähigkeit und des Glanzes eines Formkörpers, der aus einer Propylenharzzusammensetzung hergestellt ist, die ein bestimmtes Propylenharz und zwei Ethylen-α-Olefin-Copolymerkautschuke mit bestimmten Dichten und Schmelzflussraten umfasst.
Es gab jedoch bei allen Formkörpern aus Propylenharzzusammensetzungen, die in diesen Patentdokumenten offenbart sind, noch Raum für Verbesserungen hinsichtlich der Kratzfestigkeit, der mechanischen Eigenschaften, des geringen Glanzes und der Schrumpfanisotropie, die eine Deformation in Form eines Verzugs verursacht.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Angesichts der vorstehenden Problematik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Harzzusammensetzung bereitzustellen, die einen Formkörper liefern kann, dessen Kratzfestigkeit und mechanische Eigenschaften ausgezeichnet sind, der einen geringen Glanz aufweist und eine geringe Schrumpfanisotropie zeigt.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Harzzusammensetzung, umfassend 40 Gew.-% bis 90 Gew.-% eines Propylen-Polymermaterials (A), das 30 Gew.-% oder mehr von Propylen abgeleitete Struktureinheiten enthält, 9 Gew.-% bis 30 Gew.-% Wollastonit (B) und 1 Gew.-% bis 30 Gew.-% eines Elastomers (C), wobei die vereinigte Menge von (A), (B) und (C) als 100 Gew.-% genommen wird, wobei das Wollastonit (B) die folgenden Anforderungen (1) und (2) erfüllt:

Anforderung (1): Es weist eine mittlere Faserlänge von 10,0 μm bis 26,0 μm auf.
Anforderung (2): Es weist eine Faserlängenverteilung auf, die die folgenden Anforderungen (b1), (b2) und (b3) erfüllt, wobei die Gesamtmenge des Wollastonits als 100% genommen wird.

(b1): Der Gehalt an Wollastonit mit einer Faserlänge von 50 μm oder mehr beträgt 0,1% bis 3,0%.
(b2): Der Gehalt an Wollastonit mit einer Faserlänge von nicht weniger als 10 μm, jedoch weniger als 50 μm beträgt 17,0% bis 35,0%.
s(b3): Der Gehalt an Wollastonit mit einer Faserlänge von weniger als 10 μm beträgt 62,0% bis 82,9%.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Harzzusammensetzung bereitzustellen, aus der ein Formkörper erhalten werden kann, dessen Kratzfestigkeit und mechanische Eigenschaften ausgezeichnet sind, der einen geringen Glanz aufweist und eine geringe Schrumpfanisotropie zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
[Harzzusammensetzung]
Die Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Propylen-Polymermaterial (A), Wollastonit (B) und ein Elastomer (C) in jeweils vorgeschriebenen Mengen.
<Propylen-Polymermaterial (A)>
In der vorliegenden Erfindung ist das Propylen-Polymermaterial (A) ein Harz, das 30 Gew.-% oder mehr von Propylen abgeleitete Struktureinheiten enthält. Beispiele für das Propylen-Polymermaterial (A) schließen ein:
ein Propylen-Homopolymer;
ein Propylen-Copolymer, umfassend Struktureinheiten, die von mindestens einem Comonomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen und α-Olefinen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen abgeleitet sind, und Struktureinheiten, die von Propylen abgeleitet sind; und
ein heterophasiges Polymermaterial, welches ein Gemisch aus dem Propylen-Homopolymer und dem Propylen-Copolymer ist und bei welchem das Propylen-Copolymer in dem Propylen-Homopolymer dispergiert ist.
Die Propylen-Polymermaterialien (A) können entweder einzeln oder in einer Kombination aus zwei oder mehr Arten von Materialien verwendet werden.
Der Gehalt an den Struktureinheiten, die von mindestens einem Comonomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen und α-Olefinen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen abgeleitet sind, in dem Propylen-Copolymer beträgt vorzugsweise nicht weniger als 0,01 Gew.-%, jedoch weniger als 70 Gew.-%, wobei die Gesamtmenge des Propylen-Copolymers als 100 Gew.-% genommen wird. Das Einstellen des Gehalts an den Struktureinheiten, die von mindestens einem Comonomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen und α-Olefinen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen abgeleitet sind, auf nicht weniger 0,01 Gew.-% macht es möglich, einen Formkörper mit einem geringeren Glanz zu erhalten.
Der Gehalt an den Struktureinheiten, die von mindestens einem Comonomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen und α-Olefinen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen abgeleitet sind, beträgt stärker bevorzugt 20 Gew.-% bis 60 Gew.-%, um zu erreichen, dass ein Formkörper einen geringeren Glanz aufweist.
Der Gehalt an den Struktureinheiten, die von mindestens einem Comonomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen und α-Olefinen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen abgeleitet sind, in dem Propylen-Copolymer wird aus einem ¹³C-NMR-Spektrum gemäß einem von Kakugo et al. (Makromolecules (1982) 15, 1150–1152) erstellten Bericht bestimmt.
Beispiele für die α-Olefine mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen als das vorstehende Comonomer schließen Buten, Hexen und Octen ein; Buten ist bevorzugt.
Konkrete Beispiele für das Propylen-Copolymer schließen ein Propylen-Ethylen-Copolymer, ein Propylen-1-Buten-Copolymer, ein Propylen-1-Hexen-Copolymer, ein Propylen-1-Octen-Copolymer, ein Propylen-Ethylen-1-Buten-Copolymer, ein Propylen-Ethylen-1-Hexen-Copolymer und ein Propylen-Ethylen-1-Octen-Copolymer ein; ein Propylen-Ethylen-Copolymer oder ein Propylen-Ethylen-1-Buten-Copolymer ist bevorzugt. Das Propylen-Copolymer kann entweder ein statistisches Copolymer oder ein Blockcopolymer sein.
Die Schmelzflussrate des Propylen-Polymermaterials (A) bei 230°C und einer Last von 21,18 N, gemessen gemäß JIS K7210, beträgt vorzugsweise von 1,0 g/10 min oder mehr, unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Fließfähigkeit der Harzzusammensetzung, und beträgt vorzugsweise 200 g/10 min, unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Zugdehnung und der Oberflächenschlagzähigkeit eines Formkörpers. Die Schmelzflussrate beträgt stärker bevorzugt 10 g/10 min bis 150 g/10 min und noch stärker bevorzugt 20 g/10 min bis 120 g/10 min.
Die Grenzviskosität [η] des Propylen-Homopolymers in dem Propylen-Polymermaterial (A) beträgt vorzugsweise 0,70 dl/g bis 3,0 dl/g. Durch Einstellen der Grenzviskosität auf einen Wert in einem solchen Bereich ist es möglich, die Fließfähigkeit der Harzzusammensetzung und die Zugdehnung und die Oberflächenschlagzähigkeit eines Formkörpers zu verbessern.
Die Grenzviskosität [η] des Propylen-Copolymers in dem Propylen-Polymermaterial (A) beträgt vorzugsweise 2 dl/g bis 8 dl/g. Durch Einstellen der Grenzviskosität auf einen Wert in einem solchen Bereich ist es möglich, die Zugdehnung und die Oberflächenschlagzähigkeit eines Formkörpers zu verbessern.
Was die Grenzviskosität [η] betrifft, so wird zuerst eine reduzierte Viskosität gemessen, bei drei Konzentrationen von 0,1 g/dl, 0,2 g/dl und 0,5 g/dl in Tetralin als Lösungsmittel bei einer Temperatur von 135°C unter Verwendung eines Ubbelohde-Viskosimeters. Dann wird die Grenzviskosität bestimmt, indem das Berechnungsverfahren verwendet wird, das in „Kobunshi Yoeki (Polymer Solution), Kobunshi Jikkengaku (Polymer Experiment Study) Bd. 11", Seite 491 (veröffentlicht von Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., 1982), beschrieben ist, konkret durch ein Extrapolationsverfahren, bei welchem die reduzierten Viskositäten gegen die Konzentrationen aufgetragen werden und die Konzentration auf null extrapoliert wird.
Der Gehalt an dem Propylen-Polymermaterial (A) beträgt vorzugsweise 40 Gew.-% oder mehr, unter dem Gesichtspunkt, zu erreichen, dass ein Formkörper einen geringen Glanz aufweist, ein Formkörper eine geringe Schrumpfanisotropie zeigt und eine gute Kratzfestigkeit und Zugdehnung aufweist, und beträgt auch 90 Gew.-% oder weniger, unter dem Gesichtspunkt, zu erreichen, dass ein Formkörper einen geringen Glanz aufweist, wobei die vereinigte Menge an dem Propylen-Polymermaterial (A), dem Wollastonit (B) und dem Elastomer (C) als 100 Gew.-% genommen wird. Der Gehalt an dem Propylen-Polymermaterial (A) beträgt stärker bevorzugt 45 Gew.-% bis 85 Gew.-% und noch stärker bevorzugt 50 Gew.-% bis 80 Gew.-%.
Das Propylen-Polymermaterial (A) kann durch ein allgemein bekanntes Polymerisationsverfahren unter Verwendung eines Polymerisationskatalysators hergestellt werden. Beispiele für den Polymerisationskatalysator schließen Katalysatorsysteme vom Ziegler-Typ, Ziegler-Natta-Katalysatorsysteme, Katalysatorsysteme, die jeweils eine Verbindung eines Übergangsmetalls der Gruppe 4 des Periodensystems, die einen Cyclopentadienylring aufweist, und ein Alkylaluminoxan umfassen, und Katalysatorsysteme, die jeweils eine Verbindung eines Übergangsmetalls der Gruppe 4 des Periodensystems, die einen Cyclopentadienylring aufweist, eine Verbindung, die mit der Übergangsmetallverbindung reagieren kann, um einen ionischen Komplex zu bilden, und eine aluminium-organische Verbindung umfassen.
Vorpolymerisierte Katalysatoren, die durch Vorpolymerisieren von Ethylen oder eines α-Olefins in Gegenwart der vorstehenden Katalysatorsysteme hergestellt werden, können auch verwendet werden. Beispiele für diese Katalysatorsysteme schließen die Katalysatorsysteme ein, die in JP-A-61-218606 , JP-A-61-287904 , JP-A-5-194685 , JP-A-7-216017 , JP-A-9-316147 , JP-A-10-212319 und JP-A-2004-182981 offenbart sind.
Beispiele für das Polymerisationsverfahren schließen die Massepolymerisation, die Lösungspolymerisation, die Polymerisation in Aufschlämmung oder die Dampfphasenpolymerisation ein. Die Massepolymerisation ist ein Verfahren, bei welchem die Polymerisation unter Verwendung eines Olefins, das bei der Polymerisationstemperatur flüssig ist, als Medium ausgeführt wird; die Lösungspolymerisation und die Polymerisation in Aufschlämmung sind beide Verfahren, bei welchen die Polymerisation in einem inerten Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie z. B. Propan, Butan, Isobutan, Pentan, Hexan, Heptan und Octan, ausgeführt wird; die Dampfphasenpolymerisation ist ein Verfahren, bei welchem ein gasförmiges Monomer als Medium verwendet wird und ein gasförmiges Monomer in dem Medium polymerisiert wird. Diese Polymerisationsverfahren können entweder in einem chargenweise arbeitenden System oder in einem kontinuierlichen System durchgeführt werden und diese Polymerisationsverfahren können gegebenenfalls kombiniert werden. Vom industriellen und ökonomischen Standpunkt aus gesehen, sind ein kontinuierliches Dampfphasenpolymerisationsverfahren oder ein Masse-Dampfphasenpolymerisationsverfahren, bei welchem ein Massepolymerisationsverfahren und ein Dampfphasenpolymerisationsverfahren kontinuierlich durchgeführt werden, als Herstellungsverfahren bevorzugt.
Die Bedingungen in dem Polymerisationsschritt (z. B. Polymerisationstemperatur, Polymerisationsdruck, Monomerkonzentration, einzutragende Menge an Katalysator, Polymerisationsdauer) können geeignet festgelegt werden.
Das Verfahren zur Herstellung eines heterophasigen Polymermaterials als das Propylen-Polymermaterial (A) ist vorzugsweise ein mehrstufiges Polymerisationsverfahren, d. h. ein Verfahren, bei welchem in einem ersten Polymerisationsschritt ein Propylen-Homopolymer durch Polymerisieren von Propylen hergestellt wird und dann Propylen und mindestens ein Comonomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen und α-Olefinen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, in einem zweiten Polymerisationsschritt in Gegenwart des im ersten Schritt hergestellten Propylen-Homopolymers copolymerisiert werden.
Der durch ¹³C-NMR gemessene Anteil isotaktischer Pentaden in dem Propylen-Homopolymer als das Propylen-Polymermaterial (A) oder der durch Homopolymerisation des Propylens des heterophasigen Polymermaterials gebildete Anteil (der durch Propylenhomopolymerisation gebildete Anteil) beträgt vorzugsweise 0,95 oder mehr und stärker bevorzugt 0,98 oder mehr.
Der Anteil isotaktischer Pentaden ist der molare Anteil an Propylen-Monomereinheiten, die sich in Form von Pentadeneinheiten jeweils im Zentrum isotaktischer Sequenzen in einer Propylenpolymermolekülkette befinden, mit anderen Worten, der Anteil an Propylen-Monomereinheiten, die sich in Sequenzen befinden, in denen fünf Propylen-Monomereinheiten nacheinander meso-gebunden sind (nachstehend als mmmm dargestellt). Das Verfahren zum Messen des Anteils an isotaktischen Pentaden ist das von A. Zambelli et al. in Macromolecules 6, 925 (1973) offenbarte Verfahren, und zwar ein Verfahren, bei welchem der Anteil durch ¹³C-NMR gemessen wird.
Konkret ist das Verhältnis der Fläche des NMR-Peaks, der mmmm zugeordnet wird, zu der Fläche der Absorptionspeaks innerhalb der Methylkohlenstoffregion, die durch ¹³C-NMR-Spektroskopie gemessen werden, der Anteil an isotaktischen Pentaden.
<Wollastonit (B)>
Das Wollastonit (B) der vorliegenden Erfindung erfüllt die folgenden Anforderungen (1) und (2):

Anforderung (1): Es weist eine mittlere Faserlänge von 10,0 μm bis 26,0 μm auf.
Anforderung (2): Es weist eine Faserlängenverteilung auf, die die folgenden Anforderungen (b1), (b2) und (b3) erfüllt.

(b1): Der Gehalt an Wollastonit mit einer Faserlänge von 50 μm oder mehr beträgt 0,1% bis 3,0%.
(b2): Der Gehalt an Wollastonit mit einer Faserlänge von nicht weniger als 10 μm, jedoch weniger als 50 μm beträgt 17,0% bis 35,0%.
(b3): Der Gehalt an Wollastonit mit einer Faserlänge von weniger als 10 μm beträgt 62,0% bis 82,9%.

Durch Verwendung des Wollastonits (B), das die vorstehenden Anforderungen (1) und (2) erfüllt, ist es möglich, zu erreichen, dass ein Formkörper einen geringeren Glanz aufweist, dass die Kratzfestigkeit, die Zugdehnung und die Oberflächenschlagzähigkeit eines Formkörpers verbessert wird und dass die Schrumpfanisotropie eines Formkörpers verringert wird.
Der jeweilige Gehalt an Wollastonit bei jedem der (b1), (b2) und (b3) ist ein Wert, der sich berechnet, wenn der Gehalt sämtlichen Wollastonits, das in der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthalten ist, als 100% genommen wird.
Bei der Anforderung (1) beträgt die mittlere Faserlänge vorzugsweise 13 μm bis 25 μm, stärker bevorzugt 15 μm bis 20 μm.
Bei der Anforderung (2) erfüllt die Faserlängenverteilung vorzugsweise die folgenden Anforderungen (b1)', (b2)' und (b3)':

(b1)': Der Gehalt an Wollastonit mit einer Faserlänge von 50 μm oder mehr beträgt 0,2% bis 2,5%.
(b2)': Der Gehalt an Wollastonit mit einer Faserlänge von nicht weniger als 10 μm, jedoch weniger als 50 μm beträgt 22,0% bis 31,0%.
(b3)': Der Gehalt an Wollastonit mit einer Faserlänge von weniger als 10 μm beträgt 67,5% bis 77,8%.

Die Faserlängenverteilung erfüllt stärker bevorzugt die folgenden Anforderungen (b1)'', (b2)'' und (b3)'':

(b1)'': Der Gehalt an Wollastonit mit einer Faserlänge von 50 μm oder mehr beträgt 0,4% bis 2,0%.
(b2)'': Der Gehalt an Wollastonit mit einer Faserlänge von nicht weniger als 10 μm, jedoch weniger als 50 μm beträgt 27,6% bis 30,5%.
(b3)'': Der Gehalt an Wollastonit mit einer Faserlänge von weniger als 10 μm beträgt 68,5% bis 72,0%.

Der mittlere Faserdurchmesser des Wollastonits (B) der vorliegenden Erfindung beträgt vorzugsweise 3,0 μm bis 4,5 μm, stärker bevorzugt 3,1 μm bis 4,0 μm.
Durch Einstellen des mittleren Faserdurchmessers des Wollastonits (B) auf 3,1 μm oder mehr, ist es möglich, die Schrumpfanisotropie eines Formkörpers zu verringern, wohingegen es durch Einstellen auf 4,0 μm oder weniger möglich ist, die Zugdehnung eines Formkörpers zu erhöhen.
In der vorliegenden Erfindung werden die mittlere Faserlänge und die Faserlänge des Wollastonits (B) unter Verwendung eines Bildes bestimmt, das erhalten wird, indem ein aus der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellter Formkörper bei 550°C verascht wird und die erhaltene Asche mit einem Rasterelektronenmikroskop betrachtet wird.
Die Faserlängenverteilung des Wollastonits (B) ist ein Parameter, der erhalten wird, indem das durch das vorstehend beschriebene Verfahren vermessene Wollastonit in die folgenden Kategorien (a) bis (c) eingeteilt wird und der prozentuale Anteil jeder der Kategorien (a) bis (c), bezogen auf die Gesamtmenge des Wollastonits, ermittelt wird.

(a): Wollastonit mit einer Faserlänge von 50 μm oder mehr.
(b): Wollastonit mit einer Faserlänge von nicht weniger als 10 μm, jedoch weniger als 50 μm.
(c): Wollastonit mit einer Faserlänge von weniger als 10 μm.

Das Wollastonit (B) kann ein im Handel erhältliches sein. Beispiele für im Handel erhältliches Wollastonit (B) schließen Produkte ein, die unter den Handelsnamen NYAD und NYGLO von NYCO Minerals erhältlich sind.
Das Wollastonit (B) kann auf seiner Oberfläche mit einem Oberflächenbehandlungsmittel, wie z. B. einem säuremodifizierten Polyolefin und einem Silan-Haftvermittler, behandelt worden sein. Beispiele für das Verfahren zur Behandlung des Wollastonits (B) mit einem Oberflächenbehandlungsmittel schließen ein Verfahren, bei dem ein Oberflächenbehandlungsmittel auf das Wollastonit (B) aufgesprüht wird, und ein Verfahren, bei dem ein Oberflächenbehandlungsmittel zum Zeitpunkt des Schmelzknetens des Propylen-Polymermaterials (A) usw. hinzugefügt und dann das Mittel in Kontakt mit dem Wollastonit (B) gebracht wird, ein.
Der Gehalt an dem Wollastonit (B) in der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung beträgt 9 Gew.-% bis 30 Gew.-% und beträgt stärker bevorzugt 10 Gew.-% bis 26 Gew.-%, wobei die vereinigte Menge an dem Propylen-Polymermaterial (A), dem Wollastonit (B) und dem Elastomer (C) als 100 Gew.-% genommen wird. Durch Einstellen des Gehaltes an dem Wollastonit (B) auf 9 Gew.-% oder mehr ist es möglich, zu erreichen, dass ein Formkörper einen geringeren Glanz und eine bessere Kratzfestigkeit aufweist, und durch Einstellen des Gehaltes an dem Wollastonit (B) auf 30 Gew.-% oder weniger ist es möglich, zu erreichen, dass die Zugfestigkeit besser wird.
<Elastomer (C)>
Das Elastomer (C) ist ein Polymermaterial, das nahe Raumtemperatur kautschukähnliche Elastizität zeigt. Das Elastomer (C) schließt mindestens ein Elastomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elastomeren auf Olefinbasis und Elastomeren auf Basis einer aromatischen Vinylverbindung, ein.
Elastomere auf Olefinbasis sind Copolymere, die jeweils Struktureinheiten, die von Ethylen abgeleitet sind, und Struktureinheiten, die von einem α-Olefin mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen abgeleitet sind, aufweisen. Der Gehalt an den Struktureinheiten, die von Ethylen abgeleitet sind, in einem Elastomer auf Olefinbasis beträgt vorzugsweise 50 Gew.-% oder mehr, wobei die Gesamtsumme des Gehalts an den Struktureinheiten, die von Ethylen abgeleitet sind, und des Gehalts an den Struktureinheiten, die von einem α-Olefin mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen abgeleitet sind, als 100 Gew.-% genommen wird.
Beispiele für das α-Olefin mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen schließen 1-Buten, Isobuten, 1-Penten, 2-Methyl-1-buten, 3-Methyl-1-buten, 1-Hexen, 2-Methyl-1-penten, 3-Methyl-1-penten, 4-Methyl-1-penten, 1-Octen, 1-Nonen, 1-Decen, 1-Undecen und 1-Dodecen ein. Diese können entweder einzeln oder in einer Kombination aus zwei oder mehr Arten davon verwendet werden. Bevorzugt ist 1-Buten, 1-Hexen oder 1-Octen.
Die Dichte des Elastomers auf Olefinbasis, gemessen gemäß JIS K7112, beträgt vorzugsweise 0,85 g/cm³ bis 0,885 g/cm³, unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Oberflächenschlagzähigkeit eines Formkörpers, stärker bevorzugt 0,85 g/cm³ bis 0,88 g/cm³ und noch stärker bevorzugt 0,855 g/cm³ bis 0,875 g/cm³.
Die Schmelzflussrate des Elastomers auf Olefinbasis, gemessen bei 230°C unter einer Last von 21,18 N gemäß JIS K6758, beträgt 0,05 g/10 min bis 30 g/10 min und vorzugsweise 0,2 g/10 min bis 15 g/10 min, unter dem Gesichtspunkt, eine gute Oberflächenschlagzähigkeit eines Formkörpers zu erreichen, und unter dem Gesichtspunkt, zu erreichen, dass ein Formkörper einen geringen Glanz aufweist. Unter dem Gesichtspunkt, zu erreichen, dass ein Formkörper einen geringen Glanz aufweist, beträgt die Schmelzflussrate stärker bevorzugt 0,5 g/10 min bis 5 g/10 min.
Ein Beispiel für das Verfahren zur Herstellung des Elastomers auf Olefinbasis ist ein Verfahren, bei dem es unter Verwendung eines Polymerisationskatalysators hergestellt wird. Beispiele für den Polymerisationskatalysator schließen Ziegler-Natta-Katalysatoren, umfassend eine Vanadiumverbindung, eine aluminium-organische Verbindung und eine halogenierte Esterverbindung; Katalysatoren, umfassend eine Kombination aus einem Aluminoxan oder einer Borverbindung mit einer Metallocenverbindung, die sich aus einem Titan-, Zirkonium- oder Hafniumatom, koordiniert mit einer Gruppe, die mindestens ein Cyclopentadienylanionengrundgerüst aufweist, zusammensetzt, und sogenannte Metallocen-Katalysatoren ein.
Beispiele für das Polymerisationsverfahren schließen ein Verfahren, bei welchem Ethylen und ein α-Olefin in einem inerten organischen Lösungsmittel, wie z. B. einer Kohlenwasserstoffverbindung, copolymerisiert werden, und ein Verfahren, bei welchem Ethylen und ein α-Olefin darin copolymerisiert werden, ohne irgendein Lösungsmittel zu verwenden.
Das Elastomer auf Basis einer aromatischen Vinylverbindung ist ein Elastomer, das durch Polymerisieren einer aromatischen Vinylverbindung hergestellt wird.
Beispiele für Elastomer auf Basis einer aromatischen Vinylverbindung schließen ein Blockcopolymer, umfassend Struktureinheiten, die von einer aromatischen Vinylverbindung abgeleitet sind, und Struktureinheiten, die von einem konjugierten Dien abgeleitet sind, oder ein Blockcopolymer, bei welchem Doppelbindungen von aus konjugiertem Dien bestehenden Teilen des Blockcopolymers hydriert wurden, ein.
Als Elastomer, das eine aromatische Vinylverbindung enthält, ist ein Blockcopolymer, bei welchen Doppelbindungen von aus konjugiertem Dien bestehenden Teilen eines Blockcopolymers, umfassend Struktureinheiten, die von einer aromatischen Vinylverbindung abgeleitet sind, und Struktureinheiten, die von einem konjugierten Dien abgeleitet sind, hydriert wurden, bevorzugt; ist ein Blockcopolymer, bei welchem 80% oder mehr der Doppelbindungen von aus konjugiertem Dien bestehenden Teilen eines Blockcopolymers hydriert wurden, stärker bevorzugt und wird noch stärker bevorzugt ein Blockcopolymer verwendet, bei welchem 85% oder mehr der Doppelbindungen hydriert wurden. Diese können entweder einzeln oder in einer Kombination aus zwei oder mehr davon verwendet werden.
Eine beispielhafte aromatische Vinylverbindung in dem Elastomer auf Basis einer aromatischen Vinylverbindung ist Styrol.
Beispiele für das Blockcopolymer, umfassend Struktureinheiten, die von einer aromatischen Vinylverbindung abgeleitet sind, und Struktureinheiten, die von einem konjugierten Dien abgeleitet sind, schließen ein Styrol-Ethylen-Buten-Styrol-Elastomer (SEBS), ein Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol-Elastomer (SEPS), ein Styrol-Butadien-Elastomer (SBR), ein Styrol-Butadien-Styrol-Elastomer (SBS) und ein Styrol-Isopren-Styrol-Elastomer (SIS) ein.
Der Gehalt an den Struktureinheiten, die von einer aromatischen Vinylverbindung abgeleitet sind, in dem Elastomer auf Basis einer aromatischen Vinylverbindung beträgt vorzugsweise 10 Gew.-% bis 70 Gew.-%, stärker bevorzugt 11 Gew.-% bis 50 Gew.-% und noch stärker bevorzugt 12 Gew.-% bis 30 Gew.-%, wobei die Gesamtmenge an dem Elastomer auf Basis einer aromatischen Vinylverbindung als 100 Gew.-% genommen wird.
Die Dichte des Elastomers auf Basis einer aromatischen Vinylverbindung, gemessen gemäß JIS K7112, beträgt vorzugsweise 0,88 g/cm³ bis 0,99 g/cm³, unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Oberflächenschlagzähigkeit eines Formkörpers, stärker bevorzugt 0,88 g/cm³ bis 0,94 g/cm³ und noch stärker bevorzugt 0,89 g/cm³ bis 0,91 g/cm³.
Die Schmelzflussrate des Elastomers auf Basis einer aromatischen Vinylverbindung, gemessen bei 230°C und einer Last von 21,18 N gemäß JIS K6758, beträgt vorzugsweise von 0,1 g/10 min bis 15 g/10 min und stärker bevorzugt 1 g/10 min bis 13 g/10 min. Was die Molekulargewichtsverteilung des Elastomers auf Basis einer aromatischen Vinylverbindung angeht, so beträgt die Molekulargewichtsverteilung (Q-Wert), berechnet aus dem Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) und dem Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn), die durch Gelpermeationschromatographie (GPC) bestimmt werden, vorzugsweise 2,5 oder weniger und stärker bevorzugt 2,3 oder weniger.
Ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung des Elastomers auf Basis einer aromatischen Vinylverbindung ist ein Verfahren, bei welchem ein konjugiertes Dien, eine aromatische Vinylverbindung und gegebenenfalls ein Olefin in einem Kohlenwasserstoff als Lösungsmittel polymerisiert werden.
Wenn die vereinigte Menge an dem Propylen-Polymermaterial (A), dem Wollastonit (B) und dem Elastomer (C) als 100 Gew.-% genommen wird, beträgt der Gehalt an dem Elastomer (C) in der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung 1 Gew.-% oder mehr, unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Oberflächenschlagzähigkeit und der Zugdehnung eines Formkörpers, und außerdem 30 Gew.-% oder weniger, unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Kratzfestigkeit eines Formkörpers und der Verarbeitbarkeit einer Harzzusammensetzung, und beträgt stärker bevorzugt 5 Gew.-% bis 25 Gew.-%.
Die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann einen anorganischen Füllstoff neben dem Wollastonit (B) enthalten. Als der anorganische Füllstoff kann ein anorganischer Füllstoff in beliebiger Form, z. B. in Form von Nadeln, in Form eines Pulvers, in Form von Flocken und in Form eines Granulats, verwendet werden, wobei Talk als der anorganische Füllstoff, der in Kombination verwendet werden soll, bevorzugt ist unter dem Gesichtspunkt, eine gute Verarbeitbarkeit einer Harzzusammensetzung zu erreichen und eine ausreichende Steifigkeit und ein gutes Aussehen eines Formkörpers zu erzielen.
Der Gehalt an Talk in der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise der gleiche oder ein geringerer als der an dem Wollastonit (B), unter dem Gesichtspunkt, zu erreichen, dass ein Formkörper einen geringen Glanz aufweist und die Kratzfestigkeit eines Formkörpers gut ist.
Der mittlere Teilchendurchmesser des Talks beträgt vorzugsweise 3 μm bis 8 μm. Mit dem „mittleren Teilchendurchmesser”, auf den in der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird, ist ein 50% Äquivalentpartikeldurchmesser D₅₀ gemeint, der aus einer integralen Verteilungskurve des Sub-Siebverfahrens bestimmt wird, die auf der Basis von Werten aufgenommen wurde, die durch ein Laserbeugungsverfahren unter Verwendung eines Teilchengrößenanalysators gemessen wurden, nachdem eine Probe in eine Ethanollösung gegeben und 10 min mit einem Ultraschallreiniger dispergiert wurde.
Die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann ein Gleitmittel enthalten. Obgleich Beispiele für das Gleitmittel Oleamid, Behenamid und Erucamid einschließen, ist Erucamid unter dem Gesichtspunkt, eine gute Kratzfestigkeit eines Formkörpers zu erreichen, bevorzugt.
Der Gehalt an dem Gleitmittel beträgt vorzugsweise 0,1 Gewichtsteile oder mehr, unter dem Gesichtspunkt, eine gute Kratzfestigkeit eines Formkörpers zu erreichen, und beträgt außerdem vorzugsweise 0,6 Gewichtsteile oder weniger, unter dem Gesichtspunkt, zu verhindern, dass sich das Aussehen der Oberfläche eines Formkörpers verschlechtert, wobei die vereinigte Menge an dem Propylen-Polymermaterial (A), dem Wollastonit (B) und dem Elastomer (C) als 100 Gew.-% genommen wird.
Die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann gegebenenfalls andere allgemein bekannte Additive als den anorganischen Füllstoff und das Gleitmittel enthalten. Beispiele für solche Additive schließen Neutralisationsmittel, Adsorptionsmittel, Antioxidantien, Keimbildner, UV-Absorber, Antistatikmittel, Antiblockiermittel, Verarbeitungshilfsmittel, organische Peroxide, Farbmittel (anorganische Pigmente, organische Pigmente, Pigmentverteiler usw.), Weichmacher, Flammverzögerungsmittel, antibakterielle Mittel und Licht streuende Mittel ein. Solche Additive können unabhängig voneinander oder in einer Kombination aus zwei oder mehr davon verwendet werden.
<Verfahren zur Herstellung der Harzzusammensetzung>
Die Harzzusammensetzung wird durch ein Verfahren hergestellt, bei welchem das Propylen-Polymermaterial (A), das Wollastonit (B), das Elastomer (C) und gegebenenfalls ein anorganischer Füllstoff, ein Gleitmittel, ein Additiv usw. mit einem Henschel-Mischer, einer Drehtrommel oder dergleichen gleichmäßig gemischt und dann einem Doppelschneckenextruder zugeführt werden oder separat einem Doppelschneckenextruder zugeführt und dann mit dem Doppelschneckenextruder schmelzgeknetet werden.
Da ein faseriger Füllstoff, wie das Wollastonit (B), während des Schmelzknetens gebrochen wird und dadurch eine kurze Faserlänge aufweist, ist es gewöhnlich weniger effektiv, um einem Formkörper Steifigkeit oder Festigkeit zu verleihen. Aus diesem Grund wird ein Verfahren verwendet, bei welchem eine Knetmaschine mit einer Vielzahl von Rohmaterial-Zuführungsöffnungen, die entlang ihrer Längsrichtung ausgebildet sind, verwendet wird, die Harzkomponenten durch die am weitesten stromaufwärts gelegene Öffnung zugeführt und plastifiziert werden und ein faseriger Füllstoff dann durch eine stromabwärts gelegene Öffnung zugeführt wird, so dass verhindert wird, dass die Fasern brechen. Wenn die Rohmaterialien alle durch eine Öffnung zugeführt werden, ist es bei den herkömmlichen Verfahren üblich, diese bei einer Temperatur von 200°C oder mehr zu kneten, um die Plastifizierung des Harzes zu beschleunigen und gleichzeitig die Viskosität des geschmolzenen Harzes zu verringern, wodurch der Faserbruch minimiert wird.
Die mittlere Faserlänge und die Faserlängenverteilung des Wollastonits (B) können durch die folgenden Methoden (I) bis (III) eingestellt werden:

(I) ein Verfahren, bei dem sie eingestellt werden, indem das Wollastonit-Rohmaterial in einem Trocken-System oder einem Nass-System mit einem Pulverisierer, wie z. B. einer Kugelmühle, pulverisiert wird,
(II) ein Verfahren, bei dem sie eingestellt werden, indem die Drehzahl und die Rührzeit beim Rühren des Propylen-Polymermaterials (A) usw. mit einer Mischmaschine, wie z. B. einem Henschel-Mischer, gesteuert werden,
(III) ein Verfahren, bei dem die Knettemperatur usw. beim Kneten des Propylen-Polymermaterials (A) usw. mit einem Doppelschneckenknetextruder oder dergleichen gesteuert werden.

Von diesen Verfahren wird vorzugsweise das Verfahren (III) verwendet, um eine gute Produktionseffizienz zu erzielen.
Bei dem vorstehenden Verfahren (III) ist es möglich, die mittlere Faserlänge und die Faserlängenverteilung des Wollastonits (B) gezielt zu steuern, indem Bedingungen, wie z. B. das Verfahren zur Zuführung der Rohmaterialkomponenten, die Temperatur der Knetmaschine, die Schneckenform, die Entladegeschwindigkeit und die Rotationsgeschwindigkeit der Schnecke, verknüpft werden.
Als Verfahren zur Zuführung der Rohmaterialkomponenten ist ein Verfahren, bei dem alle Komponenten durch die am weitesten stromaufwärts gelegene Öffnung der Knetmaschine zugeführt werden, bevorzugt. Dieses Verfahren macht es leichter, das Wollastonit zu brechen, und dadurch wird es einfacher, die mittlere Faserlänge und die Faserlängenverteilung des Wollastonits (B) einzustellen.
Die Temperatur (voreingestellte Temperatur) der Knetmaschine ist vorzugsweise nicht niedriger als 140°C aber niedriger als 170°C und beträgt stärker bevorzugt 145°C bis 169°C. Die mittlere Faserlänge und die Faserlängenverteilung des Wollastonits (B) lassen sich einfacher steuern, indem die Temperatur in den vorstehenden Bereich geregelt wird.
Die Schneckenkonfiguration kann so festgelegt werden, dass das Wollastonit (B) eine vorgeschriebene mittlere Faserlänge und eine vorgeschriebene Faserlängenverteilung aufweisen kann. Zum Beispiel kann in einer Knetzone, die sich auf der am weitesten stromaufwärts gelegenen Seite innerhalb der Doppelschneckenknetmaschine befindet, die Faserlänge verkürzt werden, indem die Kombination aus Knetscheiben so gestaltet wird, dass es eine Kombination aus einem R-Typ, einem weiteren R-Typ, einem N-Typ und einem L-Typ ist, betrachtet von der Stromaufwärtsseite, und dadurch die Rohmaterialien länger verweilen und häufiger den Spalt zwischen den Knetscheiben und dem Zylinder der Knetmaschine passieren.
Vorzugsweise werden die Entladegeschwindigkeit und die Rotationsgeschwindigkeit der Schnecke zusammen mit der voreingestellten Temperatur und der Schneckenkonfiguration entsprechend festgelegt. Wird die Entladegeschwindigkeit verringert oder die Rotationsgeschwindigkeit der Schnecken erhöht, neigen die Fasern des Wollastonits (B) dazu, leicht zu brechen.
Beispiele für die Knetmaschine, die zur Herstellung der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, schließen einen gleichläufigen Doppelschneckenextruder (z. B. TEM^®, hergestellt von der Toshiba Machine Co., Ltd., TEX^®, hergestellt von der Japan Steel Works, Ltd.) und einen gegenläufigen Doppelschneckenextruder (z. B. FCM^®, hergestellt von der Kobe Steel, Ltd., und CMP^®, hergestellt von der Japan Steel Works, Ltd.) ein.
Formkörper, die aus der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, werden z. B. für Fahrzeugteile, Teile von elektrischen Haushaltsgeräten und Behälter verwendet. Beispiele für Fahrzeugteile schließen Türverkleidungen, Säulen, Armaturenbretter und Stoßstangen ein, Armaturenbretter sind bevorzugt.
Beispiele für das Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers, das aus der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, schließen allgemein bekannte Formverfahren ein. Beispiele für solche allgemein bekannten Formverfahren schließen das Spritzgussverfahren, das Blasformverfahren, das Pressformverfahren, das Vakuumformverfahren und das Extrusionsformverfahren ein; das Spritzgussverfahren ist wegen seiner hohen Produktionseffizienz bevorzugt.
Beispiele für das Spritzgussverfahren schließen das Schaumspritzgießen, das überkritische Schaumspritzgießen, das Ultrahochgeschwindigkeits-Spritzgießen, das Spritzprägen, das gasunterstützte Spritzgießen, das Sandwich-Spritzgießen und das Folienhinterspritzen ein.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend bezugnehmend auf Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben. Die Rohmaterialien, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet werden, sind nachstehend ausgewiesen.
(1) Propylen-Polymermaterial (A)
(A-1) Heterophasiges Polymermaterial
Unter Verwendung eines Polymerisationskatalysators, hergestellt durch das in Beispiel 1 von JP 2009-167407 A offenbarte Verfahren, wurde in einem früheren Schritt ein Propylen-Homopolymer und in einem späteren Schritt dann ein Propylen-Ethylen-Copolymer hergestellt. Auf diese Weise wurde ein heterophasiges Polymermaterial (A-1) mit den folgenden Eigenschaften erhalten.
MFR (gemessen bei 230°C und einer Last von 21,18 N): 55 g/10 min
Grenzviskosität [η]p des Propylen-Homopolymers: 0,89 dl/g
Menge an Propylen-Ethylen-Copolymer: 13 Gew.-%
Menge an Ethylen in dem Propylen-Ethylen-Copolymer: 32 Gew.-%
Grenzviskosität [η]ep des Propylen-Ethylen-Copolymers: 6 dl/g
(A-2) Heterophasiges Polymermaterial
Unter Verwendung eines Polymerisationskatalysators, hergestellt durch das in Beispiel 1 von JP 2009-167407 A offenbarte Verfahren, wurde in einem früheren Schritt ein Propylen-Homopolymer und in einem späteren Schritt dann ein Propylen-Ethylen-Copolymer hergestellt. Auf diese Weise wurde ein heterophasiges Polymermaterial (A-2) mit den folgenden Eigenschaften erhalten.
MFR (gemessen bei 230°C und einer Last von 21,18 N): 55 g/10 min
Grenzviskosität [η]p des Propylen-Homopolymers: 0,87 dl/g
Menge an Propylen-Ethylen-Copolymer: 35 Gew.-%
Menge an Ethylen in dem Propylen-Ethylen-Copolymer: 53 Gew.-%
Grenzviskosität [η]ep des Propylen-Ethylen-Copolymers: 3,0 dl/g
(A-3) Propylen-Homopolymer

Sumitomo NOBLEN R101 (Handelssname), hergestellt von der Sumitomo Chemical Co., Ltd.
MFR (gemessen bei 230°C und einer Last von 21,18 N): 20 g/10 min
Grenzviskosität [η]p: 1,34 dl/g

(A-4) Propylen-Homopolymer

Sumitomo NOBLEN U501E1 (Handelssname), hergestellt von der Sumitomo Chemical Co., Ltd.
MFR (gemessen bei 230°C und einer Last von 21,18 N): 100 g/10 min
Grenzviskosität [η]p: 0,9 dl/g

(2) Wollastonit (B)

NYGLOS8^®, hergestellt von NYCO Minerals

(3) Elastomer (C)
(C-1) Statistisches Ethylen-Octen-Copolymer

ENGAGE EG8150 (Handelsname), hergestellt von Dow Chemical Japan Dichte: 0,871 g/cm³
MFR (gemessen bei 230°C und einer Last von 21,18 N): 1,1 g/10 min

(C-2) Statistisches Ethylen-Buten-Copolymer

ENGAGE EG7387 (Handelsname), hergestellt von Dow Chemical Japan
Dichte: 0,872 g/cm³
MFR (gemessen bei 230°C und einer Last von 21,18 N): 0,5 g/10 min

Talc-1

Talk, hergestellt von der Hayashi-Kasei Co., Ltd.;
mittlerer Teilchendurchmesser: 5 μm

Talc-2

Talk, hergestellt von der Hayashi-Kasei Co., Ltd.;
mittlerer Teilchendurchmesser: 6 μm

Faseriges Magnesiumoxysulfat

MOS-HIGEA (Handelsname), hergestellt von der Ube Material Industries, Ltd.

Glasfaser (Chopped Strand)

TP480 (Handelsname), hergestellt von der Nippon Electric Glass Co., Ltd.

Gleitmittel: Fettsäureamid

NEUTRON-S (Handelsname), hergestellt von der Nippon Fine Chemical Co., Ltd.;
Chemischer Name: Erucamid

Neutralisationsmittel: Calciumstearat

hergestellt von der NOF Corporation

Antioxidationsmittel 1

SUMILIZER GA80 (Handelsname);
Verbindungsname: 3,9-Bis[2-(3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy)-1,1-dimethylethyl]-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecan;
hergestellt von der Sumitomo Chemical Co., Ltd.

Antioxidationsmittel 2

SONGNOX 6260 (Handelsname);
Verbindungsname: Bis(2,4-di-tert-butylphenyl)pentaerythritoldiphosphit;
hergestellt von Songwon

Antioxidationsmittel 3

SUMILIZER TPM (Handelsname);
Verbindungsname: Dimyristyl-3,3'-thiopropionat;
hergestellt von der Sumitomo Chemical Co., Ltd.

Lichtstabilisator

Uvinul 5050H (Handelsname)
Gemisch aus oligomeren Verbindungen, welche das formale Kondensationsprodukt aus 4-Amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidin und einem Octadecen-1-Maleinsäureanhydrid-Copolymer sind;
hergestellt von der BASF

Additiv: Ethylenbis(stearamid)

Armowax EBS (Handelsname);
hergestellt von der Lion Corporation

Pigment-Masterbatch

OKB152 (Handelsname);
Masterbatch Schwarz; hergestellt von der Toyo Color Co., Ltd.

Die physikalischen Eigenschaften der Ausgangsmaterialkomponenten und der Propylen-Polymerkomponenten wurden durch die folgenden Verfahren gemessen.
(1) Schmelzflussrate (MFR; Einheit: g/10 min)
Die Schmelzflussrate wurde durch das Verfahren, das in JIS K7210 beschrieben ist, gemessen. Die Messtemperatur betrug 230°C und die Last betrug 21,18 N.
(2) Grenzviskosität ([η], Einheit: dl/g)
Es wurde zuerst eine reduzierte Viskosität gemessen, bei drei Konzentrationen von 0,1 g/dl, 0,2 g/dl und 0,5 g/dl in Tetralin als Lösungsmittel bei einer Temperatur von 135°C unter Verwendung eines Ubbelohde-Viskosimeters. Dann wurde die Grenzviskosität bestimmt, unter Verwendung des Berechnungsverfahrens, das in „Kobunshi Yoeki (Polymer Solution), Kobunshi Jikkengaku (Polymer Experiment Study) Bd. 11", Seite 491 (veröffentlicht von Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., 1982), beschrieben ist, konkret durch ein Extrapolationsverfahren, bei welchem die reduzierten Viskositäten gegen die Konzentrationen aufgetragen werden und die Konzentration auf null extrapoliert wird.
(3) Mittlere Faserlänge des Wollastonits (Einheit: μm)
Es wurden 3 g eines Formkörpers in einen Schmelztiegel gegeben und bei 550°C 1 h verascht, dann wurde das veraschte Material auf einen Probentisch aufgebracht, es wurde Au aufgedampft und dann wurde die mittlere Faserlänge des Wollastonits (B) mit einem SEM (einem Rasterelektronenmikroskop: S-4800, hergestellt von der Hitachi High-Technologies Corp.) ermittelt. Dieses SEM-Bild wurde mit einem Bildanalysator (LUZEX-AP, hergestellt von Nireco) erfasst und die Faserlänge des Wollastonits in dem SEM-Bild wurde vermessen. Die Faserlänge des Wollastonits wurde von beiden Enden gemessen. Die mittlere Faserlänge wurde unter Verwendung der folgenden Formel (I) berechnet. Mittlere Faserlänge = Σ(nL²)/Σ(nL) Formel (I)

n:: Anzahl der vermessenen Fasern
L:: gemessene Faserlänge

(4) Faserlängenverteilung des Wollastonits
Alle Fasern, die vorstehend unter (3) vermessen wurden, wurden in die folgenden Kategorien (a) bis (c) eingeordnet und es wurde der prozentuale Anteil der Anzahl von Fasern jeder Kategorie (a) bis (c), bezogen auf die Gesamtmenge des Wollastonits als 100%, berechnet.

(a): Wollastonit mit einer Faserlänge von 50 μm oder mehr
(b): Wollastonit mit einer Faserlänge von nicht weniger als 10 μm, jedoch weniger als 50 μm
(c): Wollastonit mit einer Faserlänge von weniger als 10 μm

(5) Mittlerer Faserdurchmesser des Wollastonits (Einheit: μm)
Was den Faserdurchmesser des Wollastonits angeht, so wurde ein SEM-Bild, das durch das gleiche Verfahren erhalten wurde, wie es für die mittlere Faserlänge verwendet wurde, in einem Bildanalysator (LUZEX-AP, hergestellt von Nireco) erfasst und dann wurde der Faserdurchmesser des Wollastonits in dem SEM-Bild gemessen. Der mittlere Faserdurchmesser wurde unter Verwendung der folgenden Formel (II) berechnet. Mittlerer Faserdurchmesser = Σ(nD²)/Σ(nD) Formel (II)

n:: Anzahl der vermessenen Fasern
L:: gemessener Faserdurchmesser

(6) Glanz auf spiegelnder Oberfläche, Glanz auf körniger Oberfläche (%)
Es wurde ein Spritzguss durchgeführt, unter Bedingungen, die eine Formtemperatur von 220°C und eine Formkühltemperatur von 50°C beinhalteten, unter Verwendung einer Spritzgießmaschine vom Typ SE180D, hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, und so ein rechteckiges Prisma als Probekörper hergestellt, das eine Länge von 400 mm, eine Breite von 100 mm und eine Dicke von 3 mm aufwies (mit einer 400 mm × 100 mm vorderen Oberfläche mit einem Kornmuster, d. h. einer körnigen Oberfläche, und einer 400 mm × 100 mm spiegelnden hinteren Oberfläche). Dieser Probekörper wurde 48 h lang unter Standardbedingungen, die eine Raumtemperatur von 23°C und eine Feuchtigkeit von 50% darstellten, stehen gelassen und dann wurde der Glanz gemessen, bei einem Winkel von 60° für die spiegelnde Oberfläche und die körnige Oberfläche, unter Verwendung eines Micro-TRI-Gloss (portables Glanzmessgerät), hergestellt von BYK-Gardner. Je kleiner der Glanzwert, desto geringer der Glanz.
(7) Kratzfestigkeit (Einheit:%)
Es wurde ein Spritzguss durchgeführt, unter Bedingungen, die eine Formtemperatur von 220°C und eine Formkühltemperatur von 50°C beinhalteten, unter Verwendung einer Spritzgießmaschine vom Typ SE180D, hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, und so ein rechteckiges Prisma als Probekörper hergestellt, das eine Länge von 400 mm, eine Breite von 100 mm und eine Dicke von 3 mm aufwies (mit einer 400 mm × 100 mm vorderen Oberfläche mit einem Kornmuster, d. h. einer körnigen Oberfläche, und einer 400 mm × 100 mm spiegelnden hinteren Oberfläche). Unter Verwendung einer Kratzprüfmaschine Scratch 4, hergestellt von Surface Machine System, wurde der Glanz gemessen, indem ein Reibklotz (Form: R5, Breite 12 mm) 10 mal unter Bedingungen, die eine Last von 29 N und eine Geschwindigkeit von 28 cm/s beinhalteten, über die körnige Oberfläche des Probekörpers gerieben wurde. Je geringer der Glanzwert, desto besser die Kratzfestigkeit.
(8) Zugdehnung (Einheit:%)
Es wurde ein Zugprüfstück Nr. 1, das in JIS K7113 offenbart ist, geformt, bei einer Formtemperatur von 200°C und einer Formkühltemperatur von 40°C unter Verwendung einer Spritzgießmaschine M70, hergestellt von der Meiki Co., Ltd., und es wurde seine Zugdehnung bis zum Bruch gemessen, in einer Atmosphäre von 23°C und bei einer Zuggeschwindigkeit von 50 mm/min. Die Zugdehnung (%) wurde als Verhältnis zu 115 mm, welches der Abstand zwischen den Spannköpfen ist, definiert und bestimmt.
(9) Hochgeschwindigkeits-Oberflächenschlagtest
Es wurde ein Spritzguss durchgeführt, unter Bedingungen, die eine Formtemperatur von 220°C und eine Formkühltemperatur von 50°C beinhalteten, unter Verwendung einer Spritzgießmaschine vom Typ SE180D, hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, und so ein rechteckiges Prisma als Probekörper hergestellt, das eine Länge von 400 mm, eine Breite von 100 mm und eine Dicke von 3 mm hatte und kein Kornmuster aufwies.
Unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeits-Schlagprüfgerätes (Typ RIT-8000), hergestellt von Rheometrics (USA), wurde ein flaches Stück von 100 × 100 × 3 (mm), das aus einer Spritzgussplatte von 100 × 400 × 3 (mm) ausgeschnitten worden war, mit einer kreisförmigen 2 Zoll-Haltevorrichtung in einer Atmosphäre von –30°C fixiert. Es wurde eine Schlagsonde mit einen Durchmesser von 0,5 Zoll (deren kugelförmige Spitze einen Radius von 0,25 Zoll hatte) verwendet und die Schlagsonde wurde mit einer Geschwindigkeit von 5 m/s auf einen Probekörper gesetzt, um das Ausmaß der Deformation des Probekörpers und die Beanspruchung zu detektieren, und dann wurde die Oberflächenschlagzähigkeit (Einheit: J) bewertet, indem die Integralfläche aus dem Ausmaß der Deformation und der Beanspruchung berechnet wurde.
(10) Schrumpfanisotrophie
Es wurde ein Spritzguss durchgeführt, unter Bedingungen, die eine Formtemperatur von 220°C und eine Formkühltemperatur von 50°C beinhalteten, unter Verwendung einer Spritzgießmaschine vom Typ SE180D, hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, und so ein rechteckiges Prisma als Probekörper hergestellt, das eine Länge von 400 mm, eine Breite von 100 mm und eine Dicke von 3 mm aufwies (mit einer 400 mm × 100 mm vorderen Oberfläche mit einem Kornmuster, d. h. einer körnigen Oberfläche, und einer 400 mm × 100 mm spiegelnden hinteren Oberfläche). Dieser Probekörper wurde 48 h lang unter Standardbedingungen, die eine Raumtemperatur von 23°C und eine Feuchtigkeit von 50% darstellten, stehen gelassen und dann wurden die Längen dieses Probekörpers in Längsrichtung (MD) und Querrichtung (TD) gemessen. Das Formenschwindmaß der Längsrichtung und das Formenschwindmaß der Querrichtung wurden nach den folgenden Formeln berechnet und daraus wurde die Schrumpfanisotrophie berechnet. MD = ((400 – MD Abmessung)/400) × 1000 TD = ((100 – TD Abmessung)/100) × 1000 Schrumpfanisotropie = MD/TD
Je näher der Wert der Schrumpfanisotropie an 1 liegt, desto weniger wahrscheinlich kommt es zum Verzug eines Formkörpers.
(11) Mittlerer Teilchendurchmesser des Talks (Einheit: μm)
Der „mittlere Teilchendurchmesser” ist ein 50% Äquivalentartikeldurchmesser D₅₀, bestimmt aus einer integralen Verteilungskurve des Sub-Siebverfahrens, die auf der Basis von Werten aufgenommen wurde, die durch ein Laserbeugungsverfahren unter Verwendung eines MicroTrack Teilchengrößenanalysators (SPA-System), hergestellt von der Nikkiso Co., Ltd., gemessen wurden, nachdem eine Probe in eine Ethanollösung gegeben und 10 min mit einem Ultraschallreiniger dispergiert wurde.
(12) Gehalt an von Ethylen abgeleiteten Struktureinheiten in dem Propylen-Ethylen-Copolymer (Einheit: Gew.-%)
Es wurde eine Probe hergestellt, indem etwa 200 mg eines heterophasigen Polymermaterials in 3 ml eines Lösungsmittelgemisches (ortho-Dichlorbenzol/deuteriertes ortho-Dichlorbenzol im Volumenverhältnis von 4/l) homogen in einem 10 mm∅ Prüfröhrchen gelöst wurden, und ein ¹³C-NMR-Spektrum der Probe aufgenommen wurde, unter den nachstehenden Bedingungen unter Verwendung eines JNM-EX270, hergestellt von der JEOL Co., Ltd. Aus dem erhaltenen ¹³C-NMR-Spektrum wurde der Gehalt an von Ethylen abgeleiteten Struktureinheiten in dem Propylen-Ethylen-Copolymer berechnet, nach einem Bericht von Kakugo et al. (Macromolecules (1982) 15, 1150–1152). <Messbedingungen>

Messtemperatur: 135°C

Pulsfolgeperiode: 10 s

Pulsbreite: 45°

Störsignale: 2.500
[Beispiel 1]
Das Propylen-Polymermaterial (A), das Wollastonit (B), das Elastomer (C) und Talc-1 in den in Tabelle 1 angegebenen Anteilen, 0,4 Gewichtsteile NEUTRON-S, 0,05 Gewichtsteile Calciumstearat, 0,05 Gewichtsteile SUMILIZER GA80, 0,10 Gewichtsteile SONGNOX 6260, 0,02 Gewichtsteile SUMILIZER TPM, 0,15 Gewichtsteile Uvinul 5050H, 0,08 Gewichtsteile Armowax EBS und 6 Gewichtsteile eines Schwarzpigment-Masterbatchs wurden alle gemischt. Die gemischten Rohmaterialien wurden einer Doppelschnecken-Knetmaschine, TEX 44αII, hergestellt von der Japan Steel Works, Ltd., zugeführt, durch die am weitesten stromaufwärts gelegene Rohmaterial-Zuführungsöffnung, und dann unter Bedingungen, die eine Zylindertemperatur von 160°C, eine Entladegeschwindigkeit von 50 kg/h und eine Schneckenrotationsgeschwindigkeit von 200 U/min beinhalteten, schmelzgeknetet, um Pellets zu erhalten.
Unter Verwendung der erhaltenen Pellets wurde ein Spritzguss durchgeführt und die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Formkörpers wurden bewertet. Darüber hinaus wurde der Formkörper bei 550°C verascht und die Faserlänge des Wollastonits wurde aus einem SEM-Bild ermittelt. Die Anzahl der vermessenen Wollastonitfasern betrug 689. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
[Beispiel 2]
Es wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 vorgegangen, außer dass die Zylindertemperatur der Knetmaschine auf 200°C eingestellt wurde. Die Anzahl der vermessenen Wollastonitfasern betrug 667. Die Ergebnisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 1 dargestellt.
[Beispiel 3]
Es wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 vorgegangen, außer dass die Zylindertemperatur der Knetmaschine auf 240°C eingestellt wurde. Die Anzahl der vermessenen Wollastonitfasern betrug 659. Die Ergebnisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 1 dargestellt.
[Beispiel 4]
Es wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 2 vorgegangen, außer dass bei dem Rohmaterial Talk zu „Talc-2” gewechselt wurde. Die Ergebnisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 1 dargestellt.
[Beispiel 5]
Es wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 vorgegangen, außer dass ein heterophasiges Polymermaterial (A-2), ein Propylen-Homopolymer (A-3) und ein Propylen-Homopolymer (A-4) verwendet wurden und diese in den in Tabelle 1 dargestellten Anteilen gemischt wurden. Die Ergebnisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 1 dargestellt.
[Beispiel 6]
Es wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 2 vorgegangen, außer dass ein heterophasiges Polymermaterial (A-2), ein Propylen-Homopolymer (A-3) und ein Propylen-Homopolymer (A-4) verwendet wurden und diese in den in Tabelle 1 dargestellten Anteilen gemischt wurden. Die Ergebnisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 1 dargestellt.
[Vergleichsbeispiel 1]
Es wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 vorgegangen, außer dass die Knetmaschine von Beispiel 1 durch eine Knetmaschine (20 mm Doppelschnecken-Knetmaschine, hergestellt von der Toyo Seiki Seisaku-sho Ltd.) ersetzt wurde, die sich durch eine andere Schneckenkombination von der Knetmaschine von Beispiel 1 unterscheidet, und dass das Schmelzkneten unter Bedingungen, die eine Zylindertemperatur von 200°C, eine Entladegeschwindigkeit von 3 kg/h und eine Schneckenrotationsgeschwindigkeit von 80 U/min beinhalteten, durchgeführt wurde, um Pellets zu erhalten. Die Anzahl der vermessenen Wollastonitfasern betrug 551. Die Ergebnisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 1 dargestellt.
[Vergleichsbeispiel 2]
Es wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 4 vorgegangen, außer dass die gemischten Mengen an Wollastonit und Talc-2 auf die in Tabelle 1 angegebenen Anteile geändert wurden. Die Ergebnisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 2 dargestellt.
[Vergleichsbeispiel 3]
Es wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 4 vorgegangen, außer dass die gemischten Mengen an Wollastonit und Talc-2 auf die in Tabelle 1 angegebenen Anteile geändert wurden. Die Ergebnisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 2 dargestellt.
[Vergleichsbeispiel 4]
Es wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 vorgegangen, außer dass kein Wollastonit und nur Talc-1 verwendet wurden. Die Ergebnisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 2 dargestellt.
[Vergleichsbeispiel 5]
Es wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 vorgegangen, außer dass das Wollastonit durch faseriges Magnesiumoxysulfat ersetzt wurde. Die Ergebnisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 2 dargestellt.
[Vergleichsbeispiel 6]
Es wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 vorgegangen, außer dass das Wollastonit durch Glasfasern ersetzt wurde. Die Ergebnisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 2 dargestellt. [Tabelle 1]
[Tabelle 2]
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-256247 A [0003]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Kakugo et al. (Makromolecules (1982) 15, 1150–1152) [0015]
JIS K7210 [0018]
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A. Zambelli et al. in Macromolecules 6, 925 (1973) [0029]
JIS K7112 [0047]
JIS K6758 [0048]
JIS K7112 [0057]
JIS K6758 [0058]
JIS K7210 [0084]
„Kobunshi Yoeki (Polymer Solution), Kobunshi Jikkengaku (Polymer Experiment Study) Bd. 11”, Seite 491 [0085]
Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., 1982 [0085]
JIS K7113 [0091]
Kakugo et al. (Macromolecules (1982) 15, 1150–1152) [0097]

Claims

Eine Harzzusammensetzung, umfassend 40 Gew.-% bis 90 Gew.-% eines Propylen-Polymermaterials (A), das 30 Gew.-% oder mehr von Propylen abgeleitete Struktureinheiten enthält, 9 Gew.-% bis 30 Gew.-% Wollastonit (B) und 1 Gew.-% bis 30 Gew.-% eines Elastomers (C), wobei die vereinigte Menge von (A), (B) und (C) als 100 Gew.-% genommen wird, wobei das Wollastonit (B) die folgende Anforderung (1) und Anforderung (2) erfüllt: Anforderung (1): es weist eine mittlere Faserlänge von 10,0 μm bis 26,0 μm auf, Anforderung (2): es weist eine Faserlängenverteilung auf, die die folgenden Anforderungen (b1), (b2) und (b3) erfüllt, wobei die Gesamtzahl des Wollastonits als 100% genommen wird, (b1): der Gehalt an Wollastonit mit einer Faserlänge von 50 μm oder mehr beträgt 0,1% bis 3,0%, (b2): der Gehalt an Wollastonit mit einer Faserlänge von nicht weniger als 10 μm, jedoch weniger als 50 μm beträgt 17,0% bis 35,0%, (b3): der Gehalt an Wollastonit mit einer Faserlänge von weniger als 10 μm beträgt 62,0% bis 82,9%.
Die Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Elastomer ein Elastomer auf Olefinbasis ist, das eine Schmelzflussrate von 0,05 g/10 Minuten bis 30 g/10 Minuten aufweist, welche bei 230°C unter einer Last von 21,18 N gemäß JIS K6758 gemessen wird.