JP2007510009A - ポリマー混合物および射出成形品のためのその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
少ない燃料消費の高まる要求から出発して自動車工業は自動車の自重を絶えず更に減少することを求める。過去において自動車外装部分に広い範囲でスチール部品が使用されたが、経済的な理由からこれらの部品を低い密度を有し、同時に製造費用が少ない材料から製造することが期待される。
ポリメチルメタクリレートをベースとする多くの市販された成形材料はすでにきわめて満足する材料特性を有するが、質的に価値の高い射出成形部品、例えば自動車外装部品を製造するために要求される特性がすべての個々の要求に一様に達成できないという欠点を有する(比較例4〜9)。これはこれらの部品の使用可能性をきわめて制限する。
a)25℃でクロロホルム中55ml/g以下の溶液粘度(ISO1628、6部)により特徴付けられる低分子(メタ)アクリレート(コ)ポリマー
b)架橋ポリ(メタ)アクリレートをベースとする耐衝撃性改良剤
c)25℃でクロロホルム中65ml/g以上の溶液粘度(ISO1628、6部)により特徴付けられる高分子(メタ)アクリレート(コ)ポリマーおよび/または
d)25℃でクロロホルム中50〜55ml/gの溶液粘度(ISO1628、6部)により特徴付けられるa)と異なる他の(メタ)アクリレート(コ)ポリマー
を含有するポリマー混合物により解決され、成分a)、b)、c)および/またはd)はそれぞれ個々のポリマーまたはポリマーの混合物であってもよく、成分a)、b)、c)および/またはd)は合計して100質量%であり、
ポリマー混合物は更に一般的な添加剤、助剤および/または充填剤を含有することができ、ポリマー混合物から製造される試験体が同時に以下の特性:
I.少なくとも2600MPaの引っ張り弾性率(ISO527)、
II.少なくとも109℃のビカー軟化温度VST(ISO306−B50)、
III.少なくとも17KJ/m2の衝撃強さ(ISO179−2D、貫層)および
IV.少なくとも1.5cm3/10分のメルトインデックスMVR(ISO1133、230℃/3.8kg)
を有する。
ポリマー混合物
本発明は成分a)、b)およびc)および/またはd)を含有するポリマー混合物に関する。従ってポリマー混合物は成分a)、b)およびc)からまたは成分a)、b)およびd)からまたは4個のすべての成分からなっていてよい。成分a)、b)、c)および/またはd)はそれぞれ個々のポリマーとしてまたは相当する定義の複数のポリマーの混合物として存在することができる。
成分a)、b)およびc)および/またはd)はポリマー混合物から製造される試験体が同時に以下の特性:
I.少なくとも2600MPa、有利に少なくとも2750MPa、特に少なくとも2850MPaまたは3000MPaの引張り弾性率(ISO527)、
II.少なくとも109℃、有利に少なくとも110℃、特に少なくとも112℃、例えば110〜125℃のビカー軟化温度VST(ISO306−B50)、
III.少なくとも17KJ/m2、有利に少なくとも18KJ/m2、20KJ/m2、25KJ/m2または30KJ/m2の衝撃強さ(ISO179−2D、貫層)および
IV.少なくとも1.5cm3/10分、有利に少なくとも1.65cm3/10分、2.0cm3/10分または3.0cm3/10分のメルトインデックスMVR(ISO1133、230℃/3.8kg)
を有するように量割合および組成が選択される。
成分a)、b)およびc)および/またはd)は更にポリマー混合物から製造される試験体が少なくとも以下の特性の一部を有するように量割合および組成が選択される。
DIN5033/7による光透過率TD65が少なくとも50%、有利に少なくとも55%。
DIN6167(光種類D65、層厚3mmで10°)により決定した黄色値は20未満、有利に17未満であるべきである。
以下の一定の外部繊維伸び%で、イソプロパノールで表面を湿らせた場合の破断時間
0.39%:>1800秒、
0.50%:>700秒。
以下の一定の外部繊維伸び%で、エタノール/水の70:30の比率の混合物で表面を湿らせた場合の破断時間
0.39%:>1800秒、
0.50%:>200秒。
以下の力をかけた場合のテーバー引掻き硬度
0.7N:表面の損傷が検出されない
1.5N:2.0μm未満、有利に1.6μm未満
3.0N:6μm未満、有利に5μm未満。
R(60°):>48%、有利に>50%。
成分が存在する量的割合は以下のとおりであり、合計100質量%になる。
成分a)25〜75質量%、有利に40〜60質量%、特に45〜55質量%、
成分b)10〜60質量%、有利に10〜20質量%
成分c)および/またはd)10〜50質量%、有利に12〜40質量%。
ポリマー混合物は、粉末状、粒状または有利にペレットの形で存在できる成分のドライブレンディングにより製造できる。
成分a)は25℃でクロロホルム中、55ml/g以下、有利に50ml/g以下、特に45〜55ml/gの溶液粘度(ISO1628、6部)により特徴付けられる低分子量(メタ)アクリレート(コ)ポリマーである。
メチルメタクリレート50〜90質量%、有利に70〜80質量%、
スチレン10〜20質量%、有利に12〜18質量%、および
無水マレイン酸5〜15質量%、有利に8〜12質量%。
成分b)は架橋ポリ(メタ)アクリレートをベースとする耐衝撃性改良剤である。成分b)は有利に2個または3個のシェル構造を有する。
ポリメタクリレートマトリックスは有利に耐衝撃性改良剤1〜30質量%、より有利に2〜20質量%、特に3〜15質量%、特に有利に5〜12質量%を含有する。これらの耐衝撃性改良剤は架橋ポリマー粒子からなるエラストマー相を有する。耐衝撃性改良剤は公知方法で粒状重合または乳化重合により得られる。
成分c)は単独にまたは成分d)と一緒に存在してもよい任意成分である。
メチルメタクリレート50〜90質量%、有利に70〜80質量%、
スチレン10〜20質量%、有利に12〜18質量%、および
無水マレイン酸5〜15質量%、有利に8〜12質量%。
成分d)は単独にまたは成分c)と一緒に使用できる任意成分である。
ポリマー混合物は自体公知の方法で一般的な添加剤、助剤および/または充填剤、例えば熱安定剤、UV安定剤、UV吸収剤、酸化防止剤を含有できる。
射出成形体は本発明のポリマー混合物から自体公知の方法で射出成形法により製造できる。
ポリマー混合物は以下の特性を有する射出成形体を製造するために使用できる。
I.少なくとも2600MPa、有利に少なくとも2750MPa、特に少なくとも2850MPaの引っ張り弾性率(ISO527)、
II.少なくとも109℃、有利に少なくとも110℃、特に少なくとも112℃、例えば110〜118℃のビカー軟化温度VST(ISO306−B50)、
III.少なくとも17KJ/m2、有利に少なくとも18KJ/m2の衝撃強さ(ISO179−2D、貫層)および
IV.少なくとも1.5cm3/10分、有利に1.65cm3/10分のメルトインデックスMVR(ISO1133、230℃/3.8kg)。
本発明のポリマー混合物または本発明の成形材料は成形体、特に自動車外装部品のようなきびしい材料の要求を満たす射出成形部品を製造するために使用できる。4つの特に重要な要求、引っ張り弾性率、ビカー軟化温度、衝撃強さ、およびメルトインデックスがここで連続しておよび同時に首尾よく満たされ、大きさの程度は処理および使用に適している。特に良好な流動性は精巧な形状の部品に関しても必要な射出成形の処理能力を生じる。意想外にも、ここで得られる射出成形部品は高い耐候性および耐熱性と一緒に十分な靱性を有する。更に一連の他の好ましい特性、例えば耐化学薬品性、黄色度指数、および固有色がきわめて満足したやり方で達成される。この特性は成分a)〜d)の混合比によりそれぞれの場合の要求に個々に調節できる。
成分a)の製造
メチルメタクリレート6355g、スチレン1271gおよび無水マレイン酸847gのモノマー混合物を、重合開始剤としてt−ブチルペルネオデカノエート1.9gおよびt−ブチル3,5,5−トリメチルペルオキシヘキサノエート0.85gおよび分子量調節剤として2−メルカプトエタノール19.6gおよびパルミチン酸4.3gで処理する。得られた混合物を重合室に導入し、10分間ガス抜きする。その後水浴中、60℃で6時間、引き続き水浴温度55℃で30時間重合させる。約30時間後に重合混合物が126℃の最高温度に達する。重合室を水浴から取り出した後に重合室中のポリマーを熱風乾燥室中で、117℃で更に7時間熱処理する。
実施例1:
ポリマー混合物は以下の成分からなっていた:
成分a)50質量%、
成分b)15.6質量%、
成分c)0質量%、
成分d)34.4質量%、
潤滑剤:n−オクタデカノール0.1質量%(成分a)〜d)の全部に対して)。
ポリマー混合物は以下の成分からなっていた:
成分a)50質量%、
成分b)13質量%、
成分c)15質量%、
成分d)22質量%。
ポリマー混合物は以下の成分からなっていた:
成分a)50質量%、
成分b)13質量%、
成分c)37質量%、
成分d)0質量%。
比較例4:
耐衝撃性改良剤34質量%を含有する、メチルメタクリレート99質量%およびエチルアクリレート1質量%からなるマトリックスを有する市販されている耐衝撃性改良成形材料。
メチルメタクリレート96質量%およびメタクリル酸4質量%からなる市販されている成形材料。
メチルメタクリレート99質量%およびメチルアクリレート1質量%からなる市販されている成形材料、Mw約110000。
三相耐衝撃性改良剤20質量%を含有する、メチルメタクリレート99.5質量%およびn−ブチルアクリレート0.5質量%からなるマトリックスを有する、市販されている耐衝撃性改良成形材料。
メチルメタクリレート99質量%およびメチルアクリレート1質量%からなる市販されている成形材料、Mw約110000(比較例6の成形材料と製造者が異なる)。
クロロホルム中、25℃で68ml/gの溶液粘度(ISO1628、6部)を有する、メチルメタクリレート75質量%、スチレン15質量%および無水マレイン酸10質量%からなる、市販されている成形材料(実施例1〜3の成分c)に相当する)。
Claims (14)
- 以下の成分:
a)25℃でクロロホルム中55ml/g以下の溶液粘度(ISO1628、6部)により特徴付けられる低分子(メタ)アクリレート(コ)ポリマー
b)架橋ポリ(メタ)アクリレートをベースとする耐衝撃性改良剤
c)25℃でクロロホルム中65ml/g以上の溶液粘度(ISO1628、6部)により特徴付けられる高分子(メタ)アクリレート(コ)ポリマーおよび/または
d)25℃でクロロホルム中50〜55ml/gの溶液粘度(ISO1628、6部)により特徴付けられるa)と異なる他の(メタ)アクリレート(コ)ポリマー
を含有するポリマー混合物であり、成分a)、b)、c)および/またはd)はそれぞれ個々のポリマーまたはポリマーの混合物であってもよく、成分a)、b)、c)および/またはd)は合計して100質量%であり、
ポリマー混合物は更に一般的な添加剤、助剤および/または充填剤を含有することができ、ポリマー混合物から製造される試験体が同時に以下の特性:
I.少なくとも2600MPaの引っ張り弾性率(ISO527)、
II.少なくとも109℃のビカー軟化温度VST(ISO306−B50)、
III.少なくとも17KJ/m2の衝撃強さ(ISO179−2D、貫層)および
IV.少なくとも1.5cm3/10分のメルトインデックスMVR(ISO1133、230℃/3.8kg)
を有するポリマー混合物。 - 成分が以下の量割合:
a)25〜75質量%、
b)10〜60質量%
c)および/またはd)10〜50質量%
で存在し、合計して100質量%になる請求項1記載のポリマー混合物。 - 成分a)がメチルメタクリレート、スチレンおよび無水マレイン酸からなるコポリマーである請求項1または2記載のポリマー混合物。
- 成分a)がメチルメタクリレート50〜90質量%、スチレン10〜20質量%および無水マレイン酸5〜15質量%からなるコポリマーである請求項3記載のポリマー混合物。
- 成分b)が二層シェルまたは三層シェルの構造を有する請求項1から4までのいずれか1項記載のポリマー混合物。
- 成分c)がメチルメタクリレート、スチレンおよび無水マレイン酸からなるコポリマーである請求項1から5までのいずれか1項記載のポリマー混合物。
- 成分c)がメチルメタクリレート50〜90質量%、スチレン10〜20質量%および無水マレイン酸5〜15質量%からなるコポリマーである請求項6記載のポリマー混合物。
- 成分d)がメチルメタクリレートのホモポリマーまたはメチルメタクリレート少なくとも80質量%および場合によりその他のメチルメタクリレートと共重合可能なモノマー20質量%までからなるコポリマーである請求項1から7までのいずれか1項記載のポリマー混合物。
- 成分d)がメチルメタクリレート95〜99.5質量%およびメチルアクリレート0.5〜5質量%からなるコポリマーである請求項8記載のポリマー混合物。
- 助剤として潤滑剤が含まれている請求項1から9までのいずれか1項記載のポリマー混合物。
- 離型剤としてステアリルアルコールが含まれている請求項10記載のポリマー混合物。
- 請求項1から11までのいずれか1項記載のポリマー混合物からなる射出成形された成形体。
- 以下の特性:
I.少なくとも2600MPaの引っ張り弾性率(ISO527)、
II.少なくとも109℃のビカー軟化温度VST(ISO306−B50)、
III.少なくとも17KJ/m2の衝撃強さ(ISO179−2D、貫層)および
IV.少なくとも1.5cm3/10分のメルトインデックスMVR(ISO1133、230℃/3.8kg)
を有する、射出成形された成形体を製造するための請求項1から11までのいずれか1項記載のポリマー混合物の使用。 - 家庭用器具、伝達器具、趣味またはスポーツ器具、自動車、船舶または飛行機における車体部品または車体部品の部品としての請求項12または13記載の射出成形された成形体の使用。
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