JP6130409B2 - 物品を成形するためのポリマー組成物及び方法 - Google Patents
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Description
本出願は、米国仮特許出願第60/981,658号(2007年10月22日出願)の利益を請求する。あらゆる目的のためにこの特許出願を引用することによってその全体を本明細書中に組み入れる。
発明の分野
本発明は、改質ポリオレフィン組成物及びそれに関わる方法に関する。より詳しくは、本発明は、成形後に高品質の表面外観及び/又は改善された耐久性を提供するブレンドされたポリオレフィン材料に関する。具体的には、本発明は、以下の特性:低光沢、良好な光沢均一性、耐久性の高い表面品質及びソフトタッチな触感のうち1つ、2つ、3つ又は更には全てを有する、カラー物品の成形に適したポリマー組成物に関する。
ポリマー組成物が約10:42超の第1のポリマー成分対第2のポリマー成分の比を有し、
第1のポリマー成分が組成物の全重量基準で約3〜約70重量%の量で存在する;
第1のポリマー成分が組成物の全重量基準で約3〜約60重量%の量で存在する;
第1のポリマー成分が組成物の全重量基準で約10〜約50重量%の量で存在する;
第2のポリマー成分がS/LEPを含み、第1のポリマー成分対第2のポリマー成分の比が約10:42〜約10:2の範囲である;
前記第2のポリマー成分がプロピレンエラストマーを含み、第1のポリマー成分対第2のポリマー成分の比が約10:42〜約10:2の範囲である;
前記第2のポリマー成分が、全重量基準で、約10〜約45重量%の量で存在する;
前記第2のポリマー成分が、全重量基準で、約10〜約90重量%(例えば約20〜約90重量%)の量で存在する;
前記第2のポリマー成分が、全重量基準で、約20〜約45重量%(例えば約20〜約35重量%)の量で存在する;
前記軟質熱可塑性樹脂が約0.850〜約0.900g/cm3の密度及び約0.2〜約40のメルトインデックス(ASTM D−1238−04に従って190℃,2.16kgで測定)を有するS/LEPを含む;
前記軟質熱可塑性樹脂が約0.860〜約0.880g/cm3の密度及び約0.5〜約10のメルトインデックス(ASTM D−1238−04に従って190℃,2.16kgで測定)を有するS/LEPを含む;
前記S/LEPが、前記ポリマー組成物の全重量基準で、約20〜約35重量%の濃度で存在する;
前記S/LEPが、メルトフロー比I10/I2≦5.63、式
Mw/Mn≦I10/I2−4.63
によって定義される分子量分布(Mw/Mn)及び約4×106ダイン/cm2より大きいグロスメルトフラクチャー開始時臨界剪断応力を特徴とする;
前記S/LEPが、以下:密度0.85〜0.92g/cm2、極限粘度数(η)(135℃においてデカリン中で測定)0.1〜10dl/g、重量平均分子量(Mw)対数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)(GPCによって測定)1.2〜4、又は190℃において測定された(荷重10kg下におけるMFR10)対(荷重2.16kg下におけるMFR2)の比(MFR10/MFR2)8〜50(MFR10/MFR2は、例えばASTM D−1238によって190℃においてそれぞれ10kg及び2.16kgの荷重を用いて測定できる)の1つ又は任意の組合せを特徴とする;
前記S/LEPのα−オレフィンコモノマーが、炭素数8のモノマー(例えば1−オクテン)である;
前記第1のポリマー成分対第2のポリマー成分の比が約10:27〜約10:2である;
前記組成物が、組成物にソフトタッチな感触を与える(i)約0.2〜約0.7の範囲の摩擦係数(静摩擦係数)(ASTM D−1894による);(ii)約0.1〜約0.6の範囲の摩擦係数(動摩擦係数)(ASTM D−1894による);又は(i)と(ii)の両方を特徴とする;
前記第1の成分が、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンランダムコポリマー、耐衝撃性ポリプロピレンコポリマー又はそれらの任意の組合せを含む;
前記第1のポリマー成分が、約1〜約60g/10分のメルトフローレート(ASTM D−1238(230℃,2.16kg)に従って測定)を有する;
前記第1の成分が、前記ポリマー組成物の全重量基準で、約20〜約50重量%の濃度で存在するポリプロピレンホモポリマーを含む;
前記組成物が、約50〜約55g/10分のメルトフローレート(ASTM D−1238(230℃,2.16kg)に従って)及び約1〜約5kJ/m2のシャルピー(CHARPY)(ノッチ付き)衝撃強さ(ISO 179−1/1eA(23℃)による)又は両者を有するポリプロピレンホモポリマーを含む;
前記第2のポリマー成分が、S/LEPを含み、前記S/LEPがエチレン−オクテンコポリマーの全重量基準で、約50〜約70重量%のエチレンを含むエチレン−オクテンコポリマーであり、前記エチレン−オクテンコポリマーが約1〜約30g/10分のメルトフローレート(ASTM D−1238(190℃,2.16kg)に従って測定)を有する;
前記第2のポリマー成分が、約65〜約95のショアー(Shore) A硬度(ASTM D−2240による)を有する;
前記ポリマー組成物が、ポリマー組成物の全重量基準で、約2〜約10重量%の全エチレン濃度を有する;
前記第2のポリマー成分が、プロピレンエラストマーを含み、前記プロピレンエラストマーがプロピレンエラストマーの全重量基準で、約4〜約20重量%のエチレン濃度を有するプロピレン−エチレンコポリマーである;
前記第2のポリマー成分が、プロピレンエラストマーを含み、前記プロピレンエラストマーがプロピレンエラストマーの全重量基準で、約80〜約96重量%のプロピレン濃度を有する;
前記プロピレンエラストマーが低弾性エチレン−プロピレンコポリマー(LEEPコポリマー)である:
前記LEEPコポリマーが以下の特性:融点が上限110℃未満から下限25℃超の範囲;弾性(elasticity)対500%引張弾性率(tensile modulus)の関係が、例えば弾性≦0.935M+12(弾性はパーセントで表し、Mはメガパスカル(MPa)で表した500%引張弾性率である);曲げ弾性率(flexural modulus)対500%引張弾性率の関係が例えば曲げ弾性率≦4.2e0.27M+50(曲げ弾性率はMPaで表し、MはMPaで表した500%引張弾性率である);融解熱が下限1.0ジュール/g超〜上限125J/g未満;トリアドタクチシティー(triad tacticity)(炭素−13核磁気共鳴(13C NMR)によって測定)が75%超;タクチシティー指数m/rが下限4〜上限12の範囲;全プロピレン挿入中のプロピレンモノマーの2,1−挿入に基づく逆挿入プロピレン単位の比率(13C NMRによって測定)が0.5%超;全プロピレン挿入中のプロピレンモノマーの1,3−挿入に基づく逆挿入プロピレン単位の比率(13C NMRによって測定)が0.05%超;コポリマーの少なくとも75重量%が、ヘキサン中で8℃ずつ昇温させて行った熱分別(thermal fractionation)の2つの隣接温度画分中に可溶であるような分子間タクチシティー;反応性比積r1r2が1.5未満;分子量分布Mw/Mnが下限1.5〜上限40の範囲;分子量が15,000〜5,000,000;固体プロトン核磁気共鳴(1H NMR)の緩和時間が18ミリ秒(ms)未満;弾性が30%未満若しくは20%未満若しくは10%未満若しくは8%未満若しくは5%未満;又は500%引張弾性率が0.5MPa超(若しくは0.8MPa超若しくは1.0MPa超若しくは2.0MPa超)の1つ又は任意の組合せを有する;
前記プロピレンエラストマーが領域エラー(region-error)エチレン−プロピレンコポリマー(R−EPEコポリマー)であり、前記R−EPEコポリマーが以下の特性の1つ又は任意の組合せを有する:エチレン由来の単位が少なくとも約0.1重量%であり且つ約14.6及び約15.7ppmの領域エラーに相当するほぼ等しい強度の13C NMRピークを有する;プロピレン由来の単位が少なくとも約60重量%及びエチレン由来の単位が少なくとも約0.1重量%であり且つ約−1.20超の歪度指数Sixを有する;プロピレン由来の単位が少なくとも約60重量%及びエチレン由来の単位が少なくとも約0.1重量%であり且つDSC曲線が本質的に変化のないTmeとコポリマー中エチレン量の増加につれて低下するTmaxを有する;プロピレン由来の単位が少なくとも約60重量%及びエチレン由来の単位が少なくとも約0.1重量%であり且つチーグラー・ナッタ触媒を用いて製造されるが重量平均分子量が同程度であるプロピレン/エチレンコポリマーよりも多いγ型結晶を示すX線回折パターンを有する;プロピレン由来の単位が少なくとも約60重量%又はエチレン由来の単位が少なくとも約0.1重量%であり且つR−EPEコポリマーのエチレン含量が少なくとも約3重量%である場合に約1.4超のB値を有する; 前記の少なくとも1種の強化材が、得られる組成物中のガラス繊維が約1〜約2mmの平均繊維長を有するように選択されたガラス繊維を含む;
前記の少なくとも1種の強化材が前記ポリマー組成物の全重量基準で約5〜約40重量%(例えば約10〜約40重量%)の濃度で存在するガラス繊維を含む;
前記ポリマー組成物が無機充填剤を含まない;
前記ポリマー組成物がタルクを含まない;或いは
前記ポリマー組成物が過酸化物を含まない。
前記方法が、比較的硬質の熱可塑性樹脂の少なくとも一部を含む第1の材料約3〜約60重量部を用意し(例えば供給し);プロピレンエラストマー、実質的に線状若しくは線状のエチレンポリマー(S/LEP)又は両者からなる群から選ばれた比較的軟質の熱可塑性樹脂の少なくとも一部を含む第2の材料約10〜約70重量部を用意し(例えば供給し)(前記S/LEPは、S/LEPの全重量基準で約40〜約85重量%のエチレン濃度を有する炭素数4〜20のα−オレフィンコモノマーを含み、前記プロピレンエラストマーはプロピレンと1種若しくはそれ以上の炭素数2若しくは炭素数4〜20のα−オレフィンコモノマーを含み且つプロピレンエラストマーの全重量基準で約20重量%未満のコモノマー濃度を有する);少なくとも1種の強化材を含む強化材コンセントレートを含む第3の材料約20〜約75重量部を用意し(例えば供給し);前記の第1の材料、第2の材料及び第3の材料をブレンドしてブレンドを形成し;そして前記ブレンドを成形型中で成形して物品を形成する工程を含んでなる;
前記物品が、組成物にソフトタッチな感触を与える(a)約0.2〜約0.7の範囲の摩擦係数(静摩擦係数)(ASTM D−1894によって測定)若しくは約0.1〜約0.6の範囲の摩擦係数(動摩擦係数)(ASTM D−1894によって測定)の一方若しくは両方;又は(b)得られる物品の約5〜約9重量部のエチレン含量、或いは(a)と(b)の組合せを有する材料を含む;
前記の少なくとも1種の強化材がガラス繊維を含み、前記の少なくとも1種の強化材コンセントレートがポリプロピレンを更に含む;
前記の比較的硬質の熱可塑性樹脂が、ポリエチレンホモポリマー、ポリエチレンコポリマー、ポリプロピレンホモポリマー、耐衝撃性ポリプロピレンコポリマー、ポリプロピレンランダムコポリマー若しくはそれらの任意の組合せである;
前記の少なくとも1種の強化材が、約5mm超の平均繊維長を有するガラス長繊維を含む;
前記の少なくとも1種の強化材が、5mm未満(好ましくは約2mm未満又は更には約0.5mm未満)の平均繊維長を有するガラス短繊維を含む;
前記ポリオレフィン樹脂が、前記強化材コンセントレートの全重量基準で、約20〜約60重量%の濃度で存在する;
前記の少なくとも1種の強化材が、前記強化材コンセントレートの全重量基準で、約30〜約90重量%(例えば約40〜約80重量%)の濃度で存在する;
前記の少なくとも1種の強化材が、前記成形品の全重量基準で、約10〜約40重量%の量で存在する;
前記の比較的軟質の熱可塑性樹脂が、前記成形品の全重量基準で、約10〜約45重量%の濃度で存在するS/LEPを含み且つ前記S/LEPが約0.850〜約0.900の密度及び約0.2〜約40のメルトインデックス(ASTM D−1238(190℃,2.16kg)に従って測定)を有する;
前記の比較的軟質の熱可塑性樹脂が、プロピレンエラストマーの全重量基準で、約4〜約20重量%のエチレンを有するプロピレンエラストマーであり且つ約120℃未満の融解温度を有する;
前記プロピレンエラストマーが約65〜約85のショアー(Shore) A硬度(ASTM D−2240による)を有する;
前記プロピレンエラストマーが約30重量%未満(例えば約14重量%未満)の結晶化度を有する;
前記プロピレンエラストマーが前記の比較的硬質の熱可塑性樹脂の結晶化度よりも低い結晶化度を有する;
前記成形品が、カップリング剤(例えば成形品の全重量基準で、約10重量%未満の濃度で存在するカップリング剤)を更に含む;
前記方法が前記ブレンド工程の前に第1の材料、第2の材料又は第3の材料の2つ又はそれ以上を同時に配合する工程を更に含む;
前記方法が前記ブレンド工程の前に第1の材料、第2の材料又は第3の材料の任意の2つを一緒に配合することを実質的に含まない;
前記方法がポリプロピレンホモポリマー、耐衝撃性ポリプロピレンコポリマー、ポリプロピレンランダムコポリマー若しくはそれらの任意の組合せを含む第1の材料を用意し;S/LEP、プロピレンエラストマー若しくは両者を含む第2の材料を用意し;少なくとも1種の強化材を用意し;前記第1の材料、前記第2の材料及び前記強化材を混合してポリマー組成物を形成し;そして前記ポリマー組成物を成形して部品(part)にする工程を含んでなる;
前記ポリマー組成物が組成物にソフトタッチな感触を与える約0.2〜約0.7の範囲の摩擦係数(静摩擦係数)(ASTM D−1894によって測定)若しくは約0.1〜約0.6の範囲の摩擦係数(動摩擦係数)(ASTM D−1894によって測定)の一方若しくは両方を特徴とする;
前記成形工程が前記ポリマー組成物を射出成形する工程を含む;
前記部品をシングルショット成形によって形成する;
前記混合工程が前記強化材を用意する工程の前に前記強化材と少なくとも一部の第1の材料、少なくとも一部の第2の材料若しくは両者とを混合する工程を含む;
前記混合工程が、前記の少なくとも1種の強化材を用意する工程の前に、前記第2の材料を少なくとも一部の前記第1の材料と混合する工程を含む;
前記部品の材料が約1mm超(例えば約1〜約2mm)の平均繊維長を有するガラス繊維を含む;
前記ポリマー組成物が無機繊維を含まない;
前記ポリマー組成物がタルクを含まない;
前記ポリマー組成物がガラス繊維以外のガラス粒子を含まない;
前記ポリマー組成物が過酸化物を含まない。
前記方法が前記ポリマー組成物を射出成形する工程を更に含む;
前記射出成形工程がシングルショット射出成形によって物品を形成する工程を含む;
前記混合工程が前記強化材を用意する工程の前に前記強化材と前記第1の材料の少なくとも一部、前記第2の材料の少なくとも一部若しくは両者とを混合する工程を含む;或いは
前記混合工程が、前記の少なくとも1種の強化材を用意する工程の前に前記第2の材料を前記第1の材料の少なくとも一部と混合する工程を含む。
ここで、組成物全体から個々の成分により詳細に目を向ける。ここに記載する物品は典型的には、比較的強い、剛性である、耐衝撃性である又はそれらの任意の組合せである少なくとも1種の硬質熱可塑性樹脂(熱可塑性ポリマーであることができる)を含む第1のポリマー成分を含む。例えばここに記載する熱可塑性ポリマーはポリオレフィン系であることができ、より好ましくはポリオレフィン系ホモポリマーであることができる。第1のポリマー成分は、典型的には、ポリマー組成物の全重量基準で、少なくとも約3重量%、好ましくは少なくとも約10重量%、より好ましくは少なくとも約15重量%、最も好ましくは少なくとも約20重量%(例えば少なくとも約30重量%)の量で存在する。全ポリマー組成物は、また、典型的には約70重量%未満、より典型的には約60重量%未満、より典型的には約45重量%未満、最も典型的には約40重量%未満の第1のポリマー成分を含む。
第2のポリマー成分は、硬質の第1のポリマー成分より軟質であること(例えばショアー(Shore) Aデュロメーターで低値)、より可撓性である(例えば曲げ弾性率がより低い)こと、結晶化度が低いこと又はそれらの任意の組合せを特徴とする。第2のポリマー成分は典型的には1種又はそれ以上の(比較的)軟質の熱可塑性樹脂を含む。適当な軟質熱可塑性樹脂としては、オレフィン系ブロックコポリマー(例えばエチレン/α−オレフィンインターポリマー若しくはエチレン/α−オレフィンインターポリマーのような低級α−オレフィン/α−オレフィンインターポリマー)、実質的に線状の若しくは線状のエチレンポリマー(S/LEP)、プロピレンエラストマー又はそれらの任意の組合せが挙げられる。本発明の一面において、第2のポリマー成分は、エチレン/α−オレフィンインターポリマーを含むか又はエチレン/α−オレフィンインターポリマーから本質的になる。本発明の別の面において、第2のポリマー成分は、S/LEPを含むか又はS/LEPから本質的になる。本発明の更に別の面において、第2のポリマー成分は、プロピレンエラストマーを含むか又はプロピレンエラストマーから本質的になる。本発明の更に別の面において、軟質熱可塑性樹脂は前記軟質ポリマーの2種又は3種全てを含む。
従って、第2のポリマー成分は、典型的にはエチレンを含む1種のコポリマー又はそのようなコポリマーの任意の組合せを含む1種又はそれ以上の軟質熱可塑性樹脂を含むことができ、少なくとも一部の軟質熱可塑性樹脂は約40℃より高い温度に相転移(例えばピーク融解温度又はガラス転移温度であるが、好ましくはピーク融解温度)を有する(例えばこのエラストマーの少なくとも一部は結晶質である)。
本明細書中に記載する第2のポリマー成分は、1種若しくはそれ以上のα−オレフィン軟質熱可塑性樹脂(例えばα−オレフィンエラストマー)、例えば1種若しくはそれ以上の線状エチレンコポリマー(LEPとしても知られる)、1種若しくはそれ以上の実質的に線状のエチレンコポリマー(SLEPとしても知られる)又は両者を使用できる。本明細書中で使用する「S/LEP」は典型的にはLEP及び/又はSEPを含む。実質的に線状のエチレンコポリマー及び線状エチレンコポリマー並びにそれらの製造方法は、米国特許第5,272,236号及び第5,278,272号に詳述されており、あらゆる目的のためにこれらの特許を引用することによって本明細書中に組み入れる。
a)メルトフロー比I10/I2≦5.63
b)式:
Mw/Mn≦I10/I2−4.63
によって定義される分子量分布Mw/Mn、及び
c)4×106ダイン/cm2より大きいグロスメルトフラクチャー開始時臨界剪断応力を有する実質的に線状のオレフィンポリマーと特徴付けることができる。
Mポリエチレン=(a)(Mポリスチレン)b
を導くことによって、換算ポリエチレン分子量を算出する。この式において、a=0.4316、b=1.0である。重量平均分子量Mwを式:
Mw=(R)(wi)(Mi)
[式中、wi及びMiはそれぞれ、GPCカラムから溶出するi番目のフラクションの重量分率及び分子量である]
に従って通常の方法で算出する。グロスメルトフラクチャー開始時臨界剪断応力。グロスメルトフラクチャー開始時臨界剪断応力は、米国特許第5,272,236号(例えば4欄第10行〜第45行)に記載された気体押出式流動計(gas extrusion rheometer(GER))によって測定する。気体押出式流動計は、M.Shida、R.N.Schroff及びL.V.CancioによってPolymer Engineering Science,Vol.17,no.11,p.770(1977)、並びにVan Nostrand Reinhold Co.(1982)によって発行されたJohn Dealyのよる”Rheometers for Molten Plastics”の第97頁に記載されている。これら2つの文献を引用することによってその全体を本明細書中に組み入れる。GER実験は全て、190℃、窒素圧5250〜500psigにおいて直径0.0296インチのL/D20:1のダイを用いて行う。見掛剪断応力vs.見掛剪断速度のプロットを用いて、メルトフラクチャー現象を確認する。Ramamurthy(Journal of Rheology,30(2),337〜357,1986)によれば、ある臨界流速を超える場合、観察される押出物の凸凹は、表面メルトフラクチャー及びグロスメルトフラクチャーの2つの主な型に大別できる。表面メルトフラクチャーは、見かけ上定常流の条件下で起こり、詳細には鏡面光沢の消失からよりひどい「サメ肌」までさまざまである。グロスメルトフラクチャーは非定常流の条件下で起こり、詳細には規則歪(交互の粗い面と滑らかな面、らせん状など)からランダム歪までさまざまである。商業的に受け入れられるためには、(例えばインフレーションフィルム製品においては)、表面欠陥は、ゼロとまではいかなくてもできるだけ少なくなければならない。ここでは、GERによって押出された押出物の表面粗度及び形状の変化に基づく表面メルトフラクチャー開始(OSMF)時臨界剪断速度及びグロスメルトフラクチャー開始(OGMF)時臨界剪断速度を用いる。好ましくは、本明細書中に記載した実質的に線状のエチレンポリマーのOGMF時臨界剪断応力及びOSMF時臨界剪断応力は、それぞれ、約4×106ダイン/cm2超及び約2.8×106ダイン/cm2超である。
(i)密度が0.85〜0.92g/cm3、
(ii)135℃においてデカリン中で測定した極限粘度数[η]が0.1〜10dl/g、
(iii)GPCによって測定した重量平均分子量(Mw)対数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が1.2〜4、及び
(iv)190℃において測定した(荷重10kg下でのMFR10)対(荷重2.16kg下でのMFR2)の比(MFR10/MFR2)が8〜50
であることを特徴とする。MFR10及びMFR2は、例えばASTM D−1238によって190℃においてそれぞれ10kg及び2.16kgの荷重を用いて測定できる。
(C5R’m)pR”5(C5R’m)MeQ3-p及びR”s(C5R’m)MeQ’
[式中、Meは第4b族、第5b族、第6b族金属であり;(C5R’m)はシクロペンタジエニル又は置換シクロペンタジエニルであり;各R’(同一であることも異なることもできる)は水素、炭素数1〜20のアルキル、アルケニル、アリール、アルキルアリール若しくはアリールアルキル基であるか又は2つのR’置換基が一緒に縮合C4〜C6環を形成し;R”は2つの(C5−R’m)環に架橋するC1〜C4アルキレン基、ジアルキルゲルマニウム若しくは珪素、又はアルキルホスフィン若しくはアミン基であり;各Q(同一であることも異なることもできる)は炭素数1〜20のアリール、アルキル、アルケニル、アルキルアリール若しくはアリールアルキル基又はハロゲンであり;Q’は炭素数1〜20のアルキリデン基であり;sは0又は1であり;pは0、1又は2であり;pが0である場合には、sは0であり;s=1である場合にはmは4であり;sが0である場合にはmは5であり;Qがアルキル基である場合には、少なくとも1つのR’はヒドロカルビル基である]
の化合物であることができる。
第2のポリマー成分は、また、ポリプロピレンエラストマーを含むか又はポリプロピレンエラストマーから本質的になることができる。適当なポリプロピレンエラストマーはプロピレンモノマーを、ポリプロピレンエラストマーの重量に基づき、約50重量%超、好ましくは約65重量%超、より好ましくは約70重量%超、最も好ましくは約80重量%超(例えば少なくとも85重量%)の濃度で含むことができる。ポリプロピレンエラストマーは、また、1種又はそれ以上の追加C2〜C12α−オレフィンコモノマー(例えばエチレンを含む若しくはエチレンからなる、又はブテンを含む若しくはブテンからなるコモノマー)を、ポリプロピレンエラストマーの全重量基準で約5重量%超、好ましくは約7重量%超、より好ましくは約9重量%超、最も好ましくは約12重量%超の濃度で含むことができる。例えばコモノマー含量はポリプロピレンエラストマー組成物の約5〜約40重量%、より好ましくは約7〜約30重量%、更に好ましくは約9〜約15重量%の範囲であることができる。ポリプロピレンエラストマーはある程度の結晶化度を有することもできるし、或いは非晶質であることもできる。適当なポリプロピレンエラストマーは、示差走査熱量測定法によって約220℃から約0℃まで約10℃/分の速度で冷却されたサンプルについて約10℃/分の加熱速度で測定された場合に、約130℃未満、好ましくは約115℃未満、最も好ましくは約100℃未満のピーク融解温度を有することができる。
(i)融点が上限110℃未満又は90℃未満又は80℃未満又は70℃未満〜下限25℃超又は35℃超又は40℃超又は45℃超の範囲である;
(ii)弾性(elasticity)対500%引張弾性率(tensile modulus)の関係が弾性≦0.935M+12又は弾性≦0.935M+6又は弾性≦0.935Mである(弾性はパーセントで表し、Mはメガパスカル(MPa)で表した500%引張弾性率である);
(iii)曲げ弾性率(flexural modulus)対500%引張弾性率の関係が曲げ弾性率≦4.2e0.27M+50又は曲げ弾性率≦4.2e0.27M+30又は曲げ弾性率≦4.2e0.27M+10又は曲げ弾性率≦4.2e0.27M+2である(曲げ弾性率はMPaで表し、MはMPaで表した500%引張弾性率である);
(iv)融解熱が下限1.0ジュール/g(J/g)超又は1.5J/g超又は4.0Jg超又は6.0J/g超又は7.0J/g超〜上限125J/g未満又は100J/g未満又は75J/g未満又は60J/g未満又は50J/g未満又は40J/g未満又は30J/g未満である;
(v)トリアドタクチシティー(炭素−13核磁気共鳴(13C NMR)によって測定)が75%超又は80%超又は85%超又は90%超である;
(vi)タクチシティー指数m/rが下限4又は6〜上限8又は10又は12の範囲である;
(vii)全挿入プロピレン中のプロピレンモノマーの2,1−挿入に基づく逆挿入プロピレン単位の比率(13C NMRによって測定)が0.5%超又は0.6%超である; (viii)全挿入プロピレン中のプロピレンモノマーの1,3−挿入に基づく逆挿入プロピレン単位の比率(13C NMRによって測定)が0.05%超又は0.06%超又は0.07%超又は0.08%超又は0.085%超である;
(ix)コポリマーの少なくともX重量%が、ヘキサン中で8℃ずつ昇温させて行った熱分別の2つの隣接温度画分中に可溶であるような分子間タクチシティー(Xは75又は80又は85又は90又は95又は97又は99である);
(x)反応性比の積r1r2が1.5未満又は1.3未満又は1.0未満又は0.8未満である;
(xi)分子量分布Mw/Mnが下限1.5又は1.8〜上限40又は20又は10又は5又は3の範囲である;
(xii)分子量が15,000〜5,000,000である;
(xiii)固体プロトン核磁気共鳴(1H NMR)の緩和時間が18ミリ秒(ms)未満又は16ms未満又は14ms未満又は12ms未満又は10ms未満である;
(xiv)本明細書中で定義した弾性が30%未満又は20%未満又は10%未満又は8%未満又は5%未満である;
(xv)500%引張弾性率が0.5MPa超又は0.8MPa超又は1.0MPa超又は2.0MPa超である。
LEEPコポリマーの融解温度及び融解熱を測定するための試験方法は、米国特許第6,525,157号の19欄12行〜19欄29行に記載されている。融点及び融解熱は示差走査熱量測定法(DSC)によって以下のようにして測定する。約200〜230℃においてプレスされたポリマーのシート約6〜10mgをパンチダイで取り除く。これを室温で24時間アニールする。この時間の終了時に、サンプルを示差走査熱量計(Perkin Elmer 7 Series Thermal Analysis System)中に入れ、約−50〜約−70℃に冷却する。サンプルを約200〜約220℃の最終温度に達するように20℃/分で加熱する。熱出力をサンプルの融解ピーク下の面積として記録し(これは典型的には約30〜約175℃にピークがあり、約0〜約200℃で行われる)、融解熱の指標としてジュールで測定する。融点は、サンプルの融解範囲内の最大熱吸収温度として記録する。
LEEPコポリマーの態様は引張変形後に弾性である。サンプル長さのパーセントとして表されるサンプル長さの微増によって表される弾性は、一般的な方法ASTM D790に従って測定する。引張伸びの間にコポリマーサンプルは延伸され、延伸力が除かれるとポリマーはその原寸を回復しようとする。この回復は完全ではなく、応力緩和サンプルの最終長さは元のサンプルの長さよりもわずかに長い。弾性は、元の未延伸サンプルの長さのパーセントとして表されたサンプル長さの微増によって表される。
弾性(%)≦0.935M+12;又は
弾性(%)≦0.935M+6;又は
弾性(%)≦0.935M
[式中、Mは500%引張弾性率(MPa)である]。
LEEPコポリマーの態様のコポリマーの軟度は、曲げ弾性率によって測定できる。曲げ弾性率は、ASTM D790に従ってIV型ドッグボーンを用いて、0.05in/分(1.3mm/分)のクロスヘッド速度で測定する。コポリマーの組成範囲全体にわたる曲げ弾性率の値は500%引張弾性率によって測定されるサンプルの引張強さによって異なる。従って、この系のコポリマーの曲げ弾性率は、(a)測定可能な弾性率による500%伸びまでの伸長率(500%引張弾性率)及び(b)曲げ弾性率の2つの基準によって表すことができる。
曲げ弾性率≦4.2e0.27M+50;又は
曲げ弾性率≦4.2e0.27M+30;又は
曲げ弾性率≦4.2e0.27M+10;又は
曲げ弾性率≦4.2e0.27M+2
によって定義される。
分子量分布(MWD)は、所定のポリマーサンプル内の分子量範囲の指標である。MWDの幅は種々の分子量平均値の比、例えば重量平均分子量対数平均分子量の比Mw/Mn又はZ−平均分子量対重量平均分子量の比Mz/Mwによって特徴付けることができることがよく知られている。
からコンピュータで計算できる。n=0の場合にはMは数平均分子量Mnであり、n=1の場合にはMは重量平均分子量Mwであり、n=2の場合には、MはZ平均分子量Mzである。望ましいMWD関数(例えばMw/Mn又はMz/Mw)は対応するM値の比である。M及びMWDの測定法は当業界でよく知られており、例えばSlade,P.E.Ed.,Polymer Molecular Weights Part II,Marcel Dekker、Inc.,NY,(1975)287-368;Rodriguez,F.,Principles of Polymer Systems 3rd ed.,Hemisphere Pub.Corp.,NY,(1989)155-160;米国特許第4,540,753号;Verstrate et al.,Macromolecules,vol.21,(1988)3360により詳細に記載されており、これらを引用することによって本明細書中に組み入れる。
LEEPコポリマーのプロピレン単位のタクチシティーを表すための補助手段は、トリアドタクチシティーの使用である。ポリマーのトリアドタクチシティーは、m配列とr配列の二成分の組合せとして表される、3つの隣接プロピレン単位、即ち頭−尾結合からなる鎖の配列の相対タクチシティーである。これは通常、本発明のLEEPコポリマーのコポリマーに関して、コポリマー中の全プロピレントリアドに対する特定のタクチシティーの単位の数の比として表される。
mm画分=PPP(mm)/[PPP(mm)+PPP(mr)+PPP(rr)][式中、PPP(mm)、PPP(mr)及びPPP(rr)は、頭−尾結合からなる以下の3つのプロピレン単位鎖:
から求めることができる。
r1r2=4[EE][PP][EP]2
r1=K11/K12=2×[EE]/[EP]
r2=K22/K21=2×[PP]/[EP]
P=[PP]+[EP]/2
E=[EE]+[EP]/2
{式中、モル%E=[(E)/(E+P)]*100;
X=E/P(反応器中);
K11及びK12はエチレンに関する動的挿入定数(kinetic insertion constant)であり、K21及びK21はプロピレンに関する動的挿入定数である}
を適用することによって算出できる。
エチレン重量%=82.585−111.98X+30.045X2
{式中、Xは、[1155cm-1のピーク高さ]対[772cm-1又は732cm-1のピーク高さ(いずれか高い方)]の比である]
から計算する。
結晶性配列の長さ分布は、昇温溶出分別(TREF)によって実験規模で測定できる。個々の画分の相対質量を、より連続的な分布を推定するための基準として用いることができる。L.Wildら,Journal of Polymer Science:Polymer.Physics Ed.,20,441(1982)は、サンプルサイズをスケールダウンし、質量検出器を加えて、この分布を溶出温度の関数として連続表示した。このスケールダウンしたタイプの分析温度上昇溶出分別(ATREF)は、画分の実際の単離に関係するのではなく、画分の重量分布のより正確な決定に関係する。
示差走査熱量測定法(DSC)は、半結晶質ポリマーの融解及び結晶化を調べるのに使用できる一般的方法である。DSC測定の一般的原理及び半結晶質ポリマーの研究へのDSCの応用については、標準的なテキスト(例えばE.A.Turi,ed.,Thermal Characterization of Polymeric Materials,Academic Press,1981)に記載されている。一部のR−EPEのコポリマーは、本質的に同一のままであるTme及びコポリマー中の不飽和コモノマーの量の増加につれて低下するTmaxを有するDSC曲線を特徴とする。Tmeは融解が終わる温度を意味し、Tmaxはピーク融解温度を意味する。
「高B値」及び同様な用語は、プロピレンとエチレンとのコポリマー又はプロピレン、エチレン及び少なくとも1種の不飽和コモノマーとのコポリマーのエチレン単位がランダムでない方法でポリマー鎖中に分布していることを意味する。B値は0〜2の範囲であり、1はコモノマー単位の完全にランダムな分布を示す。B値が高いほど、コポリマー中のコモノマー分布の交替が多い。B値が低いほど、コポリマー中のコモノマー分布がより塊状であるか又はよりクラスター化されている。R−EPEコポリマーの高B値は典型的には少なくとも約1.3、好ましくは少なくとも約1.4、より好ましくは少なくとも約1.5、最も好ましくは少なくとも約1.7である。B値は以下のようにして算出する。
と定義する。B値は、他のコポリマーについても、それぞれのコポリマージアドを割り当てることによって同様に算出できる。例えばプロピレン/1−オクテンコポリマーに関するB値の算出は、下記式:
オレフィンブロックポリマー/エチレン/α−オレフィンインターポリマー
本発明の一面において、第2のポリマー成分は、比較的高い結晶化度を有する硬質ブロック及び前記硬質ブロックよりも低い結晶化度を有する軟質ブロックを含む多数のブロックを有するマルチブロックポリマーを含むことができる。マルチブロックポリマー(例えばマルチブロックオレフィン系ポリマー)は、本質的に1種の(例えば1種の)α−オレフィンモノマーを含むホモポリマー又は2種のα−オレフィンモノマーを含むコポリマー又は3種若しくはそれ以上のモノマーを含むターポリマー(典型的には、α−オレフィンである少なくとも2種のモノマーを含み、3種のα−オレフィンを含むことさえできる)であることもできるし、或いは4種若しくはそれ以上のα−オレフィンモノマーを含むこともできる。マルチブロックホモポリマーは、同一モノマーを含む硬質及び軟質ブロックを含むことができ、これらのブロックの差異はモノマーの規則性である(例えば硬質ブロックは、軟質ブロックよりも規則的に配向させられたモノマーを含むことができるので、硬質ブロックの方が高い結晶化度を有する)。オレフィン系ブロックコポリマーは、異なる濃度のモノマーを有するブロックを含むことができる。例えばオレフィン系ブロックコポリマーは、高濃度(例えば前記オレフィン系ブロックコポリマーの約80重量%超、好ましくは約90重量%超、より好ましくは約95重量%超、最も好ましくは約99重量%超又は更には100重量%)の第1のα−オレイン系モノマー及び低濃度の第2のα−オレフィン系モノマーを含む1種又はそれ以上の硬質ブロックと、前記の1種又はそれ以上の硬質ブロックよりも低い濃度の第1のα−オレフィンを含む1種又はそれ以上の軟質ブロックを有することができる。好ましくは、第1のα−オレフィンは、エチレン又はプロピレンである低級α−オレフィン(LOA)であり、従ってオレフィン系ブロックコポリマーはLOA/α−オレフィンインターポリマーである。限定するものではないが、オレフィン系ブロックコポリマーはエチレン/α−オレフィンインターポリマー又はプロピレン/α−オレフィンインターポリマーであることができる。第2のポリマー成分中に使用できるLOA/α−オレフィンインターポリマーの例は、PCT国際特許出願公開公報WO2006/102155A2(2006年3月15日出願)、WO2006/101966A1(2006年3月15日出願)及びWO2006/101932A2(2006年3月15日出願)に記載されており、これらの公報を全て引用することによって特別にその全体を本明細書中に組み入れる。
第2のポリマー成分への使用に適したエチレン/α−オレフィンインターポリマーとしては、化学的又は物理的性質が異なる2種又はそれ以上の重合モノマー単位の多数のブロック又はセグメントを特徴とする重合形態のエチレンと1種又はそれ以上の共重合性α−オレフィンコモノマー(ブロックインターポリマー)、好ましくはマルチブロックコポリマーが挙げられる。
この説明からわかるように、第1のポリマー成分、第2のポリマー成分又は両者の一部は、材料の結晶質の部分を含む。好ましくは、第1のポリマー成分の一部が比較的高い結晶化度を有し、第2のポリマー成分の一部が比較的低い結晶化度を有し、又は両者である。例えば第1のポリマー成分の結晶化度は約12%超、好ましくは約15%超、より好ましくは約20%超、最も好ましくは約24%超(例えば約35%超)であることができる。第2のポリマー成分の結晶化度は約30%未満、好ましくは約14%未満、より好ましくは約11%未満、最も好ましくは約9%未満(例えば約7%未満)であることができる。
によって、サンプルの重量に基づく結晶化度(重量%)に関連づける。例えば、イソタクチックポリプロピレンの融解熱は、B.Wunderlich,Macromolecular Physics,Volume 3,Crystal Melting,Academic Press,New York,1980,p.48に報告されており、ΔH既知=165ジュール/g(ポリプロピレンポリマー)であり;ポリエチレンの融解熱は、F.Rodriguez,Principles of Polymer Systems,2nd Edition,Hemisphere Publishing Corporation,Washington,1982,p.54に報告されており、H既知=287ジュール/g(ポリエチレンポリマー)である。約50モル%超のプロピレンモノマーを含むポリマーにはΔH既知=165J/gの値を用い、約50モル%超のエチレンモノマーを含むポリマーにはΔH既知=287J/gの値を用いることができる。
本発明の組成物は、強化材、特に、1種若しくはそれ以上のガラス繊維材料(例えばガラス短繊維、ガラス長繊維若しくは両者)又は他の繊維(例えば鋼、炭素など若しくはそれ以外)、プレートレット(例えばタルク、ウォラストナイトなど若しくはそれ以外)、或いはそれらの組合せのような強化材を更に含む。好ましくは、繊維は最終組成物全体に実質的に均一に分布させる。しかし、繊維は、組成物内の1つ又はそれ以上の所定の位置に選択的に配置することが可能な場合もある。
例1〜6(参考例)を、表Iの組成物を射出成形することによって製造する。第1のポリマー成分(ポリプロピレンホモポリマー)、第2のポリマー成分(プロピレン−エチレンエラストマー)及び強化材コンセントレート(ガラス長繊維及び追加の第1のポリマー成分ポリプロピレンを含む)をドライブレンドし、次いでDEMAG 100射出成形機中に投入し、その中で溶融ブレンドした後に(即ち射出成形機のスクリュー中に投入後の固体ドライブレンドペレットが溶融し、ブレンドされた後に)、試験サンプルを形成するための金型キャビティー中に射出する。表Iのデータは予想通りの結果を示している。
例7〜15(参考例)を、表IIに示した配合を用いて例1〜6(参考例)と同様な方法を用いて、製造する。第1の成分、第2の成分及び強化材の他に、例7〜15(参考例)はカラーコンセントレートも含む。カラーコンセントレートは他の成分とドライブレンドしてから、DEMAG射出成形機中に投入する。表IIのデータは予想通りの結果を示している。
成形部品を、例7〜15(参考例)に用いたのと同一の方法を用いて、表IIIの組成物を射出成形することによって製造する。例16〜21(実施例)及び例22(参考例)においては、第2のポリマー成分はS/LEP、具体的にはエチレン−オクテンコポリマーである。例23(参考例)は第2のポリマー成分としてプロピレン−エチレンエラストマーを使用する、比較例24は、ガラス長繊維を含む強化材コンセントレートの代わりにタルクを含む比較例である。
例7〜15(参考例)で用いたのと同じ方法を用いて表Vの組成物を射出成形することによって成形部品を製造する。例25〜31(参考例)において、第2のポリマー成分はプロピレン−エチレンエラストマーである。
前記で用いたのと同じ方法を用いて表VIの組成物を射出成形することによって成形部品を製造する。例32(参考例)はプロピレン−エチレンエラストマーを含み、例33(実施例)はS/LEPを含み、例34(参考例)はブロックコポリマーを含み、例35(参考例)はThe Dow Chemical Companyから市販されているNordel(登録商標)IP4770Pエラストマーを含む。
例7〜15(参考例)で用いたのと同じ方法を用いて表VIIの組成物を射出成形することによって成形部品を製造する。例36(参考例)はプロピレン−エチレンエラストマーを含み、例37〜38(実施例)及び例39(参考例)はS/LEPを含む。比較例40はBassell(Italy)から入手できる、C2分約40重量%及びC3分約60重量%のゴム状C2−C3コポリマーであるSOFTELL CA02Aを含む。これらの例は、また、カラーコンセントレート(CC−C)、Arkema Inc(Philadelphia,PA,USA)から入手可能な無水マレイン酸グラフト化ポリプロピレンであるOrevac CA(登録商標)100及び熱可塑性キャリヤー中に熱安定剤を含む添加剤パッケージのコンセントレートであるCMPP 13.00も含む。
態様1.(a)比較的硬質の熱可塑性樹脂を含む第1のポリマー成分;
(b)前記第1のポリマー成分に比べて比較的軟質の熱可塑性樹脂を含み且つプロピレンエラストマー、実質的に線状の若しくは線状のエチレンポリマー(S/LEP)又は両者からなる群から選ばれる第2のポリマー成分(前記S/LEPは、S/LEPの全重量基準で約40〜約85重量%のエチレン濃度を有する炭素数4〜20のα−オレフィンコモノマーを含み;前記プロピレンエラストマーは、プロピレンと1種若しくはそれ以上の炭素数2若しくは4〜20のα−オレフィンコモノマーを含み且つプロピレンエラストマーの全重量基準で約20重量%未満のコモノマー濃度を有する);及び
少なくとも1種の強化材
のブレンドを含んでなるソフトタッチ感触のポリマー組成物。
態様2.前記第1のポリマー成分が前記組成物の全重量基準で、約3〜約70重量%の量で存在する態様1に記載のポリマー組成物。
態様3.前記第2のポリマー成分が、前記組成物の全重量基準で、約10〜約90重量%の量で存在する態様1又は2に記載のポリマー組成物。
態様4.前記の少なくとも1種の強化材が前記ポリマー組成物の全重量基準で、約5〜約40重量%の濃度で存在するガラス繊維を含む態様1〜3のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様5.前記第2のポリマー成分がS/LEPを含み、前記第1のポリマー成分対前記第2のポリマー成分の比が約10:42〜約10:2の範囲である態様1〜4のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様6.前記第2のポリマー成分がプロピレンエラストマーを含み、前記第1のポリマー成分対前記第2のポリマー成分の比が約10:42〜約10:2の範囲である態様1〜5のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様7.前記軟質熱可塑性樹脂が約0.850〜約0.900g/cm3の密度及び約0.2〜約40のメルトインデックス(ASTM D−1238−04に従って190℃,2.16kgにおいて測定)を有するS/LEPを含む態様1〜6のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様8.前記S/LEPが、
i)メルトフロー比I10/I2≦5.63;
ii)式
Mw/Mn≦I10/I2−4.63
によって定義される分子量分布(Mw/Mn);及び
iii)約4×106ダイン/cm2より大きいグロスメルトフラクチャー開始時臨界剪断応力
を特徴とする態様1〜7のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様9.前記S/LEPが、
(i)密度0.85〜0.92g/cm3;
(ii)極限粘度数[η](135℃においてデカリン中で測定)0.1〜10dl/g;
(iii)重量平均分子量(Mw)対数平均分子量(Mn)の比Mw/Mn(GPCによって測定)1.2〜4;又は
(iv)190℃において測定した(荷重10kg下におけるMFR10)対(荷重2.16kg下におけるMFR2)の比(MFR10/MFR2)8〜50(MFR10及びMFR2は、ASTM D−1238によって190℃においてそれぞれ10kg及び2.16kgの荷重を用いて測定)
の1つ又は任意の組合せを特徴とする態様1〜8のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様10.前記第1のポリマー成分対前記第2のポリマー成分の比が約5:1〜約1:4.2の範囲であり;前記第1のポリマー成分が前記組成物の約3〜約50重量部の量で存在し;前記第2のポリマー成分が約4〜約20重量%のエチレン分を含み且つ前記組成物の約10〜約70重量部の量で存在し;前記第2のポリマー成分が約65〜約95のショアー A硬度(ASTM D−2240による)を有する態様1〜9のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様11.前記第1のポリマー成分対前記第2のポリマー成分の比が約10:27〜約10:2である態様1〜10のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様12.前記第1のポリマー成分がポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンランダムコポリマー、耐衝撃性ポリプロピレンポリマー又はそれらの任意の組合せを含む態様1〜11のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様13.前記第1のポリマー成分が、前記ポリマー組成物の全重量基準で、約20〜約50重量%の濃度で存在するポリプロピレンホモポリマーを含む態様1〜12のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様14.前記第2のポリマー成分がS/LEPを含み、前記S/LEPがエチレン−オクテンコポリマーの全重量基準で約50〜約70重量%のエチレンを含むエチレン−オクテンコポリマーであり、前記エチレン−オクテンコポリマーが約1〜約30g/10分のメルトフローレート(ASTM D−1238(190℃,2.16kg)に従って測定)を有する態様1〜13のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様15.前記第2のポリマー成分が約65〜約95のショアー A硬度(ASTM D−2240による)を有する態様1〜14のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様16.前記ポリマー組成物が、ポリマー組成物の全重量基準で、約2〜約10重量%の総エチレン濃度を有する態様1〜15のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様17.前記第2のポリマー成分がプロピレンエラストマーを含み、且つ前記プロピレンエラストマーが、プロピレンエラストマーの全重量基準で、約4〜約20重量%のエチレン濃度及び約80〜約96重量%のプロピレン濃度を有するプロピレン−エチレンコポリマーである態様1〜16のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様18.前記プロピレンエラストマーが低弾性エチレン−プロピレンコポリマー(LEEPコポリマー)であり、前記LEEPコポリマーが以下の特性:
(i)融点が上限110℃未満〜下限25℃超の範囲である;
(ii)弾性対500%引張弾性率の関係が弾性≦0.935M+12である(弾性はパーセントで表し、Mはメガパスカル(MPa)で表した500%引張弾性率である); (iii)曲げ弾性率対500%引張弾性率の関係が曲げ弾性率≦4.2e0.27M+50である(曲げ弾性率はMPaで表し、MはMPaで表した500%引張弾性率である);
(iv)融解熱が下限1.0ジュール/g超〜上限125J/g未満である;
(v)トリアドタクチシティー(炭素−13核磁気共鳴(13C NMR)によって測定)が75%超である;
(vi)タクチシティー指数m/rが下限4から上限12の範囲である;
(vii)全挿入プロピレン中のプロピレンモノマーの2,1−挿入に基づく逆挿入プロピレン単位の比率(13C NMRによって測定)が0.5%超である;
(viii)全挿入プロピレン中のプロピレンモノマーの1,3−挿入に基づく逆挿入プロピレン単位の比率(13C NMRによって測定)が0.05%超である;
(ix)コポリマーの少なくとも75重量%が、ヘキサン中で8℃ずつ昇温させて行った熱分別の2つの隣接温度画分中に可溶であるような分子間タクチシティー;
(x)反応性比積r1r2が1.5未満である;
(xi)分子量分布Mw/Mnが下限1.5から上限40の範囲である;
(xii)分子量が15,000〜5,000,000である;
(xiii)固体プロトン核磁気共鳴(1H NMR)の緩和時間が18ミリ秒(ms)未満である;
(xiv)弾性が30%未満又は20%未満又は10%未満又は8%未満又は5%未満である;或いは
(xv)500%引張弾性率が0.5MPa超又は0.8MPa超又は1.0MPa超又は2.0MPa超である
の1つ又は任意の組合せを有する態様1〜17のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様19.前記プロピレンエラストマーが領域エラーエチレン−プロピレンコポリマー(R−EPEコポリマー)であり、前記R−EPEコポリマーが以下の特性:
i)エチレン由来の単位が少なくとも約0.1重量%であり且つ約14.6ppm及び約15.7ppmの領域エラーに相当するほぼ等しい強度の13C NMRピークを有する;ii)プロピレン由来の単位が少なくとも約60重量%及びエチレン由来の単位が少なくとも約0.1重量%であり且つ約−1.20超の歪度指数Sixを有する;
iii)プロピレン由来の単位が少なくとも約60重量%及びエチレン由来の単位が少なくとも約0.1重量%であり且つDSC曲線が本質的に変化のないTmeとコポリマー中エチレン量の増加につれて低下するTmaxを有する;
iv)プロピレン由来の単位が少なくとも約60重量%及びエチレン由来の単位が少なくとも約0.1重量%であり且つチーグラー・ナッタ触媒を用いて製造されることを除いて重量平均分子量が同程度であるプロピレン/エチレンコポリマーよりも多いγ型結晶を示すX線回折パターンを有する;或いは
v)プロピレン由来の単位が少なくとも約60重量%及びエチレン由来の単位が少なくとも約0.1重量%であり且つR−EPEコポリマーのエチレン含量が少なくとも約3重量%である場合に約1.4超のB値を有する
の1つ又は任意の組合せを有する態様1〜18のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様20.前記S/LEPが、前記ポリマー組成物の全重量基準で、約20〜約45重量%の濃度で存在する態様1〜19のいずれかに記載のポリマー組成物。
態様21.態様1〜20のいずれかに記載のポリマー組成物を含む少なくとも1つの部品を有する成形品。
態様22.前記成形品の部品が態様1〜20のいずれかに記載のポリマー組成物を含む成形品の製造方法。
態様23.前記方法が、
a)比較的硬質の熱可塑性樹脂の少なくとも一部を含む第1の材料約3〜約60重量部を用意し;
b)プロピレンエラストマー、実質的に線状の若しくは線状のエチレンポリマー(S/LEP)又は両者からなる群から選ばれた比較的軟質の熱可塑性樹脂の少なくとも一部を含む第2の材料約10〜約70重量部を用意し(前記S/LEPは、S/LEPの全重量基準で約40〜約85重量%のエチレン濃度を有する炭素数4〜20のα−オレフィンコモノマーを含み、前記プロピレンエラストマーはプロピレンと1種若しくはそれ以上の炭素数2若しくは炭素数4〜20のα−オレフィンコモノマーを含み且つプロピレンエラストマーの全重量基準で約20重量%未満のコモノマー濃度を有する);
c)少なくとも1種の強化材を含む強化材コンセントレートを含む第3の材料約20〜約75重量部を用意し;
d)前記第1の材料、第2の材料及び第3の材料をブレンドしてブレンドを形成し;そして
e)前記ブレンドを成形具中で成形して物品を形成する
工程を含んでなる態様22に記載の成形品の製造方法。
態様24.前記強化材コンセントレートがガラス繊維及びポリプロピレンの少なくとも一部を含む態様23に記載の方法。
態様25.前記の少なくとも1種の強化材が、前記強化材コンセントレートの全重量基準で、約30〜約90重量%の濃度で存在する態様23又は24のいずれかに記載の方法。
態様26.前記の少なくとも1種の強化材が、前記成形品の全重量基準で、約5〜約40重量%の量で存在する態様23〜25のいずれかに記載の方法。
態様27.前記プロピレンエラストマーが、前記の比較的硬質の熱可塑性樹脂の結晶化度より低い結晶化度を有する態様23〜26のいずれかに記載の方法。
態様28.前記成形品がカップリング剤を更に含む態様23〜27のいずれかに記載の方法。
態様29.前記方法が、前記ブレンド工程の前に、前記第1の材料、前記第2の材料又は前記第3の材料のうち2つ又はそれ以上を同時に配合する工程を更に含む態様23〜28のいずれかに記載の方法。
態様30.前記方法が、前記ブレンド工程の前に、前記第1の材料、前記第2の材料及び前記第3の材料のうちの任意の2つを配合する工程を実質的に含まない態様23〜29のいずれかに記載の方法。
態様31.i)ポリプロピレンホモポリマー、耐衝撃性ポリプロピレンコポリマー、ポリプロピレンランダムコポリマー又はそれらの任意の組合せから選ばれた比較的硬質の熱可塑性樹脂を含む第1の材料を用意し;
ii)S/LEP、プロピレンエラストマー若しくは両者から選ばれた比較的軟質の熱可塑性樹脂を含む第2の材料を用意し;
iii)少なくとも1種の強化材を用意し;
iv)前記第1の材料、前記第2の材料及び前記強化材を混合してポリマー組成物を形成し;
v)前記ポリマー組成物をペレット化して、熱可塑性樹脂成形機に供給可能なペレット又はグラニュールを形成し;そして
vi)少なくとも5kgの前記ペレット若しくはグラニュールを容器中に入れる
工程を含んでなる態様1〜20のいずれかに記載の組成物を含む部品の製造方法。
態様32.前記方法が前記ポリマー組成物を射出成形する工程を更に含む態様31に記載の方法。
態様33.前記射出成形工程がシングルショット射出成形によって物品を形成する工程を含む態様31又は32に記載の方法。
態様34.前記混合工程が、前記強化材を用意する工程の前に、前記強化材と前記第1の材料の少なくとも一部、前記第2の材料の少なくとも一部又は両者とを混合する工程を含む態様31〜33のいずれかに記載の方法。
態様35.前記混合工程が、前記の少なくとも1種の強化材を用意する工程の前に、前記第2の材料を前記第1の材料の少なくとも一部と混合する工程を含む態様31〜34のいずれかに記載の方法。
Claims (13)
- (a)示差走査熱量測定法によって測定して35%超の結晶化度、ISO 1133(230℃、2.16kg)に従って測定して1〜60g/10分のメルトフローレート並びにISO 178で測定して1400〜1800MPa曲げ弾性率を有し、ポリプロピレンホモポリマー、耐衝撃性ポリプロピレンコポリマー又は両方である、ポリマー組成物の全重量基準で、20重量%〜60重量%未満の、熱可塑性である第1のポリマー成分;
(b)熱可塑性である、線状のエチレンポリマー(S/LEP)であって、示差走査熱量測定法によって測定して2%超で30%未満の結晶化度を有する、ポリマー組成物の全重量基準で、25重量%〜75重量%未満の第2のポリマー成分であって、前記S/LEPが、S/LEPの全重量基準で40〜85重量%のエチレン濃度を有する炭素数4〜20のα−オレフィンコモノマーを含む第2のポリマー成分 ;
(c)ポリマー組成物の全重量基準で、5重量%〜35重量%未満のガラス繊維;並びに
(d)ポリマー組成物の全重量基準で、少なくとも0.01重量%で5重量%未満のカップリング剤
のブレンドを含んでなるポリマー組成物。 - (a)示差走査熱量測定法によって測定して35%超の結晶化度、ISO 1133(230℃、2.16kg)に従って測定して5g/10分超のメルトフローレートを有し、ポリプロピレンホモポリマー、耐衝撃性ポリプロピレンコポリマー又は両方である、ポリマー組成物の全重量基準で、20重量%〜70重量%未満の、熱可塑性である第1のポリマー成分;
(b)熱可塑性である、線状のエチレンポリマー(S/LEP)とプロピレンエラストマーとの組合せであって、示差走査熱量測定法によって測定して2%超で30%未満の結晶化度を有する、ポリマー組成物の全重量基準で、20重量%〜70重量%未満の第2のポリマー成分であって、前記S/LEPが、S/LEPの全重量基準で40〜85重量%のエチレン濃度を有する炭素数4〜20のα−オレフィンコモノマーを含み、前記プロピレンエラストマーが、プロピレン及びエチレンコモノマーを含むエチレン−プロピレンコポリマーであって、且つプロピレンエラストマーの全重量基準で5重量%超で20重量%未満のコモノマー濃度を有し、そして示差走査熱量測定法によって測定して40〜110℃のピーク融解温度を有する第2のポリマー成分 ;
(c)ポリマー組成物の全重量基準で、5重量%〜35重量%未満のガラス繊維;並びに
(d)ポリマー組成物の全重量基準で、少なくとも0.01重量%で5重量%未満のカップリング剤
のブレンドを含んでなるポリマー組成物。 - 前記ポリマー組成物が、ISO 178に従って測定して、50〜3000MPaの平均曲げ弾性率を有し、そして前記第1のポリマー成分がポリプロピレンホモポリマーである請求項1又は2に記載のポリマー組成物。
- 前記第2のポリマー成分がポリマー組成物の全重量基準で30〜50重量%の濃度で存在し、
前記ガラス繊維の濃度がポリマー組成物の全重量基準で15〜35重量%であり、
前記第1のポリマー成分対第2のポリマー成分の比が10:42〜10:2であり、そして
前記第1のポリマー成分がポリプロピレンホモポリマーを含む請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリマー組成物。 - 前記第1のポリマー成分がポリプロピレンホモポリマー及び耐衝撃性ポリプロピレンコポリマーの両方を含み、該耐衝撃性ポリプロピレンコポリマーがISO1133(230℃、2.16kg)に従って測定して30〜55g/10分のメルトフローレートISO 179−1/1eA(23℃)に従って測定して4〜12kJ/m2のシャルピー(ノッチ付き)衝撃強さを有する請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
- 前記ガラス繊維が3〜100μmの直径及び0.5mmより大きい平均繊維長を有する請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
- 前記カップリング剤が無水マレイン酸グラフト化ポリプロピレンであり、そして該カップリング剤がポリマー組成物全重量基準で2重量%未満の濃度で存在する請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
- (e)前記組成物が難燃剤、耐着火性添加剤、安定剤、発泡剤、発泡活性化剤、着色剤、酸化防止剤、離型剤、帯電防止剤、成核剤、清澄剤及びそれらの任意の組合せから選ばれる1種又はそれ以上の添加剤を含み、前記離型剤がアミン又はアミド基を含む化合物である請求項1〜7のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
- 前記組成物が(a)前記第1のポリマー成分、(b)前記第2のポリマー成分、(c)前記ガラス繊維及び(d)前記カップリング剤のみからなる請求項1〜7のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
- 前記組成物が(a)前記第1のポリマー成分、(b)前記第2のポリマー成分、(c)前記ガラス繊維、(d)前記カップリング剤及び(e)前記1種又はそれ以上の添加剤のみからなる請求項8に記載のポリマー組成物。
- 前記第1のポリマーが前記ポリマー組成物の全重量基準で20〜40重量%の濃度で存在するポリプロピレンホモポリマーを含み、
前記S/LEPがエチレン−オクテンコポリマーの全重量基準で50〜70重量%のエチレンを有するエチレン−オクテンコポリマーであり、そして前記エチレン−オクテンコポリマーがASTM D−1238に従って190℃及び2.16kgで測定したメルトフローレートが1〜30g/10分である請求項1〜10のいずれか1項に記載のポリマー組成物。 - 前記第2のポリマー成分がプロピレンエラストマーを含み、そして該プロピレンエラストマーがプロピレン及び炭素数2又は4〜20の1種又はそれ以上のα−オレフィンからなる請求項1〜10のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
- 前記第2のポリマー成分がプロピレンエラストマーを含み、そして前記第1のポリマー成分対第2のポリマー成分の比が10:42〜10:2である、請求項1〜10のいずれか1項に記載のポリマー組成物。
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