КОМПОЗИЦИЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНОЙ СМОЛЫ, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И ФОРМОВАННОЕ ТЕЛО Российский патент 2020 года по МПК C08L77/00 C08L23/00 C08J3/20 C08K3/34 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001]

Настоящее изобретение относится к композиции термопластичной смолы, способу ее получения, а также к формованному телу. Более конкретно, настоящее изобретение относится к композиции термопластичной смолы, которая может достигать одновременно превосходной ударной прочности и превосходной жесткости, к способу я ее получения и к формованному телу (изделию).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002]

До сих пор предпринимались попытки смешивать исходные смолы, отличающиеся своими свойствами, чтобы получить полимерную композицию (смесь полимеров, полимерный сплав), обладающий синергическим свойством, превосходящим свойства каждой из исходных смол. Например, известно, что когда полиолефиновая смола и полиамидная смола, которые плохо совместимы друг с другом, выбираются в качестве исходных смол сырья и смешиваются вместе, чтобы получить композицию смолы, имеющую многофазную структуру (например, непрерывную фазу и дисперсную фазу), получаемая композиция смол иногда имеет ударную прочность выше, чем у каждой из исходных смол. Такая методика раскрыта в следующих Патентных документах 1-3. Кроме того, Патентный документ 4 раскрывает методику, в которой полипропилен смешивается с модифицированным глинистым минералом полиамидом.

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

[0003]

Патентный документ 1: JP-A-2013-147647

Патентный документ 2: JP-A-2013-147646

Патентный документ 3: JP-A-2013-147645

Патентный документ 4: JP-A-H4-183733

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0004]

Патентные документы 1-3 раскрывают композицию термопластической смолы, которая получается путем смешивания полиолефиновой смолы, полиамидной смолы и улучшающей смешиваемости присадки, и которая имеет трехфазную разделенную структуру, включающую в себя непрерывную фазу, дисперсную фазу и тонкую дисперсную фазу. Кроме того, Патентные документы 1-3 раскрывают, что такая композиция термопластической смолы, имеющая трехфазную разделенную структуру, может обладать превосходными механическими свойствами. Патентные документы 1-3 раскрывают, что, когда PA11 используется в качестве полиамидной смолы, могут быть достигнуты особенно превосходные свойства, но когда используется другая полиамидная смола, такая как PA6, существует случай, в котором такие свойства не достигаются.

Кроме того, Патентный документ 4 раскрывает, что когда полипропилен смешивается с модифицированным глинистым минеральным наполнителем полиамидом, может быть получена композиция полипропилена, имеющая превосходные механические свойства. Однако эта композиция полипропилена не имеет механических свойств (в частности, ударной прочности), сопоставимых с раскрытыми в Патентных документах 1-3, и в последнее время требуется более высокий уровень баланса свойств.

[0005]

Как было описано выше, существует проблема, заключающаяся в том, что когда для получения композиции термопластичной смолы используется определенный исходный полиамид, существует случай, когда для композиции термопластической смолы трудно устойчиво достичь высоких механических свойств (ударной прочности, жесткости) в отличие от использования PA11, и поэтому композиция термопластичной смолы имеет более низкие механические свойства. Кроме того, когда жесткость (модуль упругости) композиции термопластической смолы, использующей такой исходный полиамид, улучшается путем добавления неорганического наполнителя, есть проблема уменьшения ударной прочности, то есть необходимо искать компромисс между жесткостью и ударной прочностью.

[0006]

При этих обстоятельствах задачей настоящего изобретения является предложить композицию термопластической смолы, которая получается путем смешивания полиолефиновой смолы, полиамидной смолы, содержащей неорганический наполнитель, и модифицированного эластомера, имеющего реакционноспособную группу, которая реагирует с полиамидной смолой, и которая предназначена, даже если она содержит наполнитель, для уменьшения компромисса между жесткостью и ударной прочностью по сравнению с композицией термопластичной смолы, не содержащей наполнителя, для достижения хорошего баланса между ударной прочностью и жесткостью, а также способ для ее производства и формованное тело.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ

[0007]

Автор настоящего изобретения сосредоточил внимание на том факте, что, как описано выше, в частности, когда используется PA11, который является одним из исходных полиамидов, может быть получен превосходный эффект улучшения ударной прочности, в то время как при использовании PA6, который также является одним из исходных полиамидов, трудно получить эффект улучшения ударной прочности. Кроме того, автор настоящего изобретения сосредоточил внимание на том факте, что количество атомов углерода в линейной цепи углеводородной группы между смежными связями амида в главной цепи PA11 является большим и равно 10, тогда как для PA6 оно равно всего лишь 5. Автор настоящего изобретения посчитал, что причиной, по которой трудно добиться эффекта улучшения ударной прочности, является то, что PA6 имеет структуру короткой цепочки, в которой количество атомов углерода между связями амида является малым, и поэтому дисперсионный диаметр дисперсной фазы в непрерывной фазе не может быть сделан малым во время мешения в расплаве из-за большого количества амидных связей, содержащихся в молекуле полиамида, и высокой прочности водородных связей между молекулами. Автор настоящего изобретения пришел к мысли, что в этом случае механические свойства могут быть улучшены путем уменьшения границы раздела между молекулами полиолефиновой смолы, то есть путем полимеризации полиолефиновой смолы (исходного полиолефина).

Кроме того, автор настоящего изобретения фактически произвел такую композицию термопластичной смолы и обнаружил, что она имеет новое свойство. Более конкретно, когда наполнитель добавляется к композиции термопластической смолы, полученной с использованием неполимеризованного полиолефинового сырья, PA6 (полиамидного сырья) и модифицированного эластомера, в большинстве случаев жесткость увеличивается, но ударная прочность уменьшается, то есть необходим поиск компромисса между жесткостью и ударной прочностью. Однако автор настоящего изобретения обнаружил, что, как было описано выше, когда композиция термопластической смолы получается с использованием высокомолекулярного полиолефинового сырья, никакого противоречия между жесткостью и ударной прочностью не возникает, даже когда добавляется наполнитель. Это открытие привело к завершению настоящего изобретения.

[0008]

Для того, чтобы достичь вышеупомянутой цели, настоящее изобретение предлагает следующее.

Настоящее изобретение в соответствии с п. 1 является композицией термопластичной (ткрмопластической) смолы (в дальнейшем также просто называемой «первой композицией»), получаемой путем смешивания полиолефиновой смолы, полиамидной смолы, содержащая неорганический наполнитель, и модифицированного эластомера, имеющего реакционноспособную группу, которая реагирует с полиамидной смолой, в которой

полиолефиновая смола имеет среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше, и

полиамидная смола имеет структуру, в которой углеводородная группа, расположенная между смежными связями амида в главной цепи, имеет 5 или менее атомов углерода в линейной цепи из.

Настоящее изобретение в соответствии с п. 2 является композицией термопластической смолы (в дальнейшем также просто называемой «второй композицией»), содержащей полиолефиновую смолу, полиамидную смолу, содержащую неорганический наполнитель, и модифицированный эластомер, имеющий реакционноспособную группу, которая реагирует с полиамидной смолой, в которой

полиолефиновая смола имеет среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше, и

полиамидная смола имеет структуру, в которой углеводородная группа, расположенная между смежными связями амида в главной цепи, имеет 5 или менее атомов углерода в линейной цепи из.

Настоящее изобретение в соответствии с п. 3 является композицией термопластической смолы по п. 1 или 2, в которой

полиамидная смола содержится в непрерывной фазе (A),

модифицированный эластомер содержится в дисперсной фазе (B1), диспергированной в непрерывной фазе (A),

полиолефиновая смола содержится в дисперсной фазе (B₂), диспергированной в непрерывной фазе (A), и

неорганический наполнитель (C) диспергирован в непрерывной фазе (A).

Настоящее изобретение в соответствии с п. 4 является композицией термопластической смолы по любому из пп. 1-3, в которой неорганический наполнитель является слоистым силикатом.

Настоящее изобретение в соответствии с п. 5 является композицией термопластической смолы по любому из пп. 1-4, в которой полиолефиновая смола является гомополимером.

Настоящее изобретение в соответствии с п. 6 является композицией термопластической смолы по любому из пп. 1-5, в которой полиамидная смола выбирается из группы, состоящей из нейлона 6, нейлона 66, нейлона 46, нейлона 6T, нейлона 6I, нейлона M5T, нейлона M5I, а также сополимеров двух или более из них.

Настоящее изобретение в соответствии с п. 7 является композицией термопластической смолы по любому из пп. 1-6, в которой модифицированный эластомер является термопластичным эластомером на основе олефина, имеющим в качестве скелета сополимер этилена или пропилена и α-олефин, имеющий 3-8 атомов углерода, или основанным на стироле термопластичным эластомером, имеющим скелет стирола.

Настоящее изобретение в соответствии с п. 8 является формованным телом, содержащим композицию термопластической смолы по любому из пп. 1-7.

Настоящее изобретение в соответствии с п. 9 является способом для производства композиции термопластической смолы по п. 1 или 2, содержащим стадию мешения расплава полиолефиновой смолы и мешенного в расплаве продукта полиамидной смолы, содержащей неорганический наполнитель и модифицированный эластомер.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009]

В соответствии с настоящим изобретением возможно обеспечить композицию термопластической смолы (первую композицию или вторую композицию), содержащую полиолефиновую смолу, полиамидную смолу, содержащая неорганический наполнитель, и модифицированный эластомер. Эта композиция термопластической смолы предназначена для того, чтобы за счет того, что полиамидная смола имеет структуру короткой цепочки с количеством атомов углерода в линейной цепи между амидными связями 5 или меньше, уменьшить противоречие между жесткостью и ударной прочностью даже при содержании неорганического наполнителя для достижения хорошего баланса между ударной прочностью и жесткостью.

В соответствии с настоящим изобретением также возможно обеспечить формованное тело, содержащее композицию термопластической смолы, содержащую полиолефиновую смолу, содержащую неорганический наполнитель полиамидную смолу и модифицированный эластомер. Это формованное тело предназначено для того, чтобы за счет того, что полиамидная смола имеет структуру короткой цепочки с количеством атомов углерода в линейной цепи между амидными связями 5 или меньше, уменьшить противоречие между жесткостью и ударной прочностью даже при содержании неорганического наполнителя для достижения хорошего баланса между ударной прочностью и жесткостью.

В соответствии с этим способом для производства композиции термопластической смолы по настоящему изобретению возможно получить вышеописанную композицию термопластической смолы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010]

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно на основе неограничивающих примеров примерных вариантов осуществления в соответствии с настоящим изобретением со ссылкой на чертежи, в которых одинаковые ссылочные цифры обозначают одинаковые компоненты.

Фиг. 1 представляет собой схематическую диаграмму для объяснения одного примера фазовой структуры композиции термопластической смолы в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2 представляет собой схематическую диаграмму для объяснения другого примера фазовой структуры композиции термопластической смолы в соответствии с настоящим изобретением.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0011]

Подробные сведения, приведенные в настоящем документе, служат только для примера и для целей иллюстративного обсуждения вариантов осуществления настоящего изобретения, и представлены по той причине, что считаются наиболее полезным и понятным описанием принципов и концептуальных аспектов настоящего изобретения. В связи с этим не предпринимаются попытки показать структурные детали настоящего изобретения более подробно, чем это необходимо для фундаментального понимания настоящего изобретения, и настоящее описание вместе с чертежами делает очевидным для специалиста в данной области техники, как формы настоящего изобретения могут быть воплощены на практике.

[0012]

[1] Композиция термопластической смолы

Первая композиция получается путем смешивания полиолефиновой смолы, полиамидной смолы, содержащей неорганический наполнитель (в дальнейшем также называемой «содержащей неорганический наполнитель полиамидной смолой»), и модифицированного эластомера, имеющего реакционноспособную группу, которая реагирует с полиамидной смолой. Полиамидная смола, составляющая содержащую неорганический наполнитель полиамидную смолу, имеет структуру, в которой углеводородная группа, расположенная между смежными связями амида в главной цепи, имеет линейную цепь из 5 или менее атомов углерода. Полиолефиновая смола имеет среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше.

Вторая композиция содержит полиолефиновую смолу, полиамидную смолу, содержащую неорганический наполнитель (в дальнейшем также называемую «содержащей неорганический наполнитель полиамидной смолой»), и модифицированный эластомер, имеющий реакционноспособную группу, которая реагирует с полиамидной смолой. Полиолефиновая смола имеет среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше. Кроме того, полиамидная смола имеет структуру, в которой углеводородная группа, расположенная между смежными связями амида в главной цепи, имеет линейную цепь из 5 или менее атомов углерода.

Следует отметить, что когда описываются общие для «первой композиции» и «второй композиции» особенности, «первая композиция» и «вторая композиция» просто представляются как «композиция термопластической смолы».

[0013]

<1> Компоненты

(1) Полиолефиновая смола

Полиолефиновая смола представляет собой гомополимер олефина и/или сополимер олефина.

Олефин, составляющий полиолефиновую смолу, особенно не ограничивается, и его примеры включают в себя этилен, пропилен, 1-бутен, 3-метил-1-бутен, 1-пентен, 3-метил-1-пентен, 4-метил-1-пентен, 1-гексен и 1-октен. Эти олефины могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

Таким образом, примеры полиолефиновой смолы включают в себя полиэтиленовую смолу, полипропиленовую смолу, поли(1-бутен), поли(1-гексен) и поли(4-метил-1-пентен). Эти полимеры могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них. Таким образом, полиолефиновая смола может быть смесью двух или более из вышеупомянутых полимеров.

[0014]

Примеры полиэтиленовой смолы включают в себя гомополимер этилена и сополимер этилена и другого олефина. Примеры последнего включают в себя сополимер этилен-1-бутен, сополимер этилен-1-гексен, сополимер этилен-1-октен и сополимер этилен-4-метил-1-пентен (50% или больше всех структурных блоков получено из этилена).

[0015]

Примеры полипропиленовой смолы включают в себя гомополимер пропилена и сополимер пропилена и другого олефина.

Примеры другого олефина, составляющего сополимер пропилена и другого олефина, включают в себя вышеупомянутые различные олефины (за исключением пропилена). Среди них предпочтительными являются этилен, 1-бутен и т.п. Таким образом, сополимер этилена и пропилена и сополимер пропилен-1-бутен являются предпочтительными.

Кроме того, сополимер пропилена и другого олефина может быть статистическим сополимером или блок-сополимером.

Следует отметить, что 50% или больше всех структурных блоков сополимера пропилена и другого олефина получаются из пропилена.

[0016]

В композиции термопластической смолы полиолефиновая смола предпочтительно содержит гомополимер, и более предпочтительно содержит гомополимер в качестве главного компонента (содержание гомополимера обычно составляет 70 мас.% или больше и может составлять 100 мас.%, когда полная масса полиолефиновой смолы берется в качестве 100%). Таким образом, полиолефиновая смола предпочтительно представляет собой гомополимер, содержащий в качестве мономера один из олефинов, такой как этилен, пропилен, 1-бутен, 3-метил-1-бутен, 1-пентен, 3-метил-1-пентен, 4-метил-1-пентен, 1-гексен, 1-октен или смесь двух или более из этих гомополимеров. В частности, полиолефиновая смола предпочтительно содержит гомополимер полипропилена, и более предпочтительно содержит гомополимер пропилена в качестве главного компонента (содержание гомополимера пропилена обычно составляет 70 мас.% или больше и может составлять 100 мас.%, когда полная масса полиолефиновой смолы берется в качестве 100%).

Когда полиолефиновая смола содержит гомополимер в качестве главного компонента, и этот гомополимер представляет собой гомополимер пропилена, полиолефиновая смола может содержать гомополимер отличающийся от гомополимера пропилена, такой как гомополимер этилена и/или гомополимер 1-бутена.

[0017]

Следует отметить, что полиолефиновая смола представляет собой полиолефин, не имеющий сродства к полиамидной смоле и не имеющий никакой реакционноспособной группы, которая могла бы реагировать с полиамидной смолой. Этим полиолефиновая смола отличается от модифицированного эластомера.

[0018]

Полиолефиновая смола, содержащаяся в композиции термопластической смолы, имеет среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше. Когда среднечисловая молекулярная масса полиолефиновой смолы составляет 350000 или больше, интерфейс между молекулами полиолефина может быть уменьшен. Считается, что это позволяет значительно улучшить ударную прочность, даже когда дисперсионный диаметр дисперсной фазы (например, дисперсной фазы B₂, показанной на Фиг. 1) остается относительно большим. Этот эффект не создается, когда выбирается полиамидная смола, такая как PA11, в которой число атомов углерода линейной цепи между связями амида является большим, выбрана, но определенно создается только тогда, когда выбирается полиамидная смола, в которой число атомов углерода линейной цепи между связями амида является малым.

В композиции термопластической смолы вышеописанная среднечисловая молекулярная масса особенно не ограничивается, если она составляет 350000 или больше. Верхний предел среднечисловой молекулярной массы особенно не ограничивается, но может составлять, например, 700000 или меньше. Среднечисловая молекулярная масса предпочтительно составляет 370000 или больше, более предпочтительно 400000 или больше, еще более предпочтительно 430000 или больше, еще более предпочтительно 450000 или больше, особенно предпочтительно 470000 или больше, более предпочтительно 490000 или больше, и еще более предпочтительно 500000 или больше.

Следует отметить, что среднечисловая молекулярная масса полиолефиновой смолы определяется с помощью гель-проникающей хроматографии (GPC) с использованием стандартов полистирола. В настоящем изобретении, когда гомополимер используется в качестве полиолефиновой смолы, численные диапазоны вышеописанной среднечисловой молекулярной массы могут соответственно читаться как диапазоны средневесовой молекулярной массы.

[0019]

MFR (скорость течения расплава) полиолефиновой смолы, содержащейся в композиции термопластической смолы, особенно не ограничивается. Обычно молекулярная масса (включая среднечисловую молекулярную массу) и MFR полиолефиновой смолы находятся в пропорциональном соотношении. MFR полиолефиновой смолы, содержащейся в композиции термопластической смолы, предпочтительно составляет 25 г/10 мин или меньше. Нижний предел MFR особенно не ограничивается, но может составлять, например, 1 г/10 мин или больше. MFR предпочтительно составляет 22 г/10 мин или меньше, более предпочтительно 19 г/10 мин или меньше, еще более предпочтительно 16 г/10 мин или меньше, еще более предпочтительно 13 г/10 мин или меньше, особенно предпочтительно 10 г/10 мин или меньше, более предпочтительно 9 г/10 мин или меньше, и еще более предпочтительно 8 г/10 мин или меньше.

Следует отметить, что MFR полиолефиновой смолы измеряется в соответствии со стандартом JIS K 7210 при условиях температуры 230°C и нагрузки 21,18 Н (2,16 кгс).

[0020]

(2) Полиамидная смола

Полиамидная смола, используемая в композиции термопластической смолы, используется в качестве полиамидной смолы, содержащей неорганический наполнитель (то есть в качестве композиции полиамидной смолы, содержащей неорганический наполнитель). Композиция полиамидной смолы, содержащая неорганический наполнитель, может быть любой из следующих композиций (1) - (3):

(1) композиция полиамидной смолы, в которой неорганический наполнитель диспергируется заранее (например, композиция, получаемая путем полимеризации мономера (одного, или двух, или более видов мономеров), который полимеризуется с образованием полиамида, в состоянии, в котором сосуществуют неорганический наполнитель и мономер);

(2) смесь вышеописанной композиции (1) полиамидной смолы, в которой неорганический наполнитель диспергируется заранее, и полиамидной смолы, не содержащей неорганического наполнителя (например, композиция, получаемая путем мешения в расплаве вышеописанной композиции (1) полиамидной смолы, в которой неорганический наполнитель диспергируется заранее, и полиамидной смолы, не содержащей неорганического наполнителя); и

(3) смесь полиамидной смолы, не содержащей неорганического наполнителя, и неорганического наполнителя (например, композиция, получаемая путем мешения в расплаве полиамидной смолы, не содержащей неорганического наполнителя, и неорганического наполнителя).

Эти полиамидные смолы (1) - (3) могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них. Среди вышеописанных полиамидных смол (1) - (3) полиамидная смола (1) или полиамидная смола (2) являются предпочтительными в качестве полиамидной смолы, используемой в композиции термопластической смолы.

[0021]

Когда используется полиамидная смола (2), композицию термопластической смолы можно назвать композицией термопластической смолы, получаемой путем смешивания полиолефиновой смолы, композиции полиамидной смолы, содержащей неорганический наполнитель, полиамидной смолы, не содержащей неорганического наполнителя, и модифицированного эластомера, имеющего реакционноспособную группу, которая реагирует с полиамидной смолой, составляющей композицию полиамидной смолы, и/или полиамидной смолой, составляющей полиамидную смолу, не содержащую неорганического наполнителя, причем полиолефиновая смола имеет среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше, и полиамидная смола имеет структуру, в которой углеводородная группа между смежными связями амида в главной цепи имеет линейную цепь из 5 или менее атомов углерода.

[0022]

Полиамидная смола является полимером, имеющим цепь, получаемую путем полимеризации множества мономеров посредством амидных связей (-NH-CO-).

Полиамидная смола, содержащаяся в композиции термопластической смолы, имеет структуру, в которой углеводородная группа между смежными связями амида в главной цепи имеет линейную цепь из 5 или менее атомов углерода (в настоящем изобретении называемую просто «структурой короткой цепочки»). Таким образом, молекулы полиамида, составляющие полиамидную смолу, имеют структуру короткой цепочки.

[0023]

Примеры вышеописанной структуры, имеющей прямую цепь из 5 атомов углерода, включают в себя следующие структуры (1) - (6).

(1)-NHCO-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-NHCO-

(2)-CONH-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-NHCO-

(3)-NHOC-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CONH-

(4)-NHCO-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂(CH₃)-CH₂-NHCO-

(5)-CONH-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂(CH₃)-CH₂-NHCO-

(6)-NHOC-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂(CH₃)-CH₂-CONH-

[0024]

Примеры вышеописанной структуры, имеющей прямую цепь из 4 атомов углерода, включают в себя следующие структуры (7) - (12).

(7)-NHCO-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-NHCO-

(8)-CONH-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-NHCO-

(9)-NHOC-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CONH-

(10)-NHCO-CH₂-CH₂-CH₂(CH₃)-CH₂-NHCO-

(11)-CONH-CH₂-CH₂-CH₂(CH₃)-CH₂-NHCO-

(12)-NHOC-CH₂-CH₂-CH₂(CH₃)-CH₂-CONH-

[0025]

Полиамидная смола, используемая в композиции термопластической смолы, может быть полиамидной смолой, имеющей только структуру короткой цепочки. Конкретные примеры этого включают в себя нейлон 6 (PA6, полиамид 6), нейлон 66 (PA66, полиамид 66), нейлон 46 (PA46, полиамид 46), а также сополимер двух или более из них. Эти олефины могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

Примеры вышеупомянутого сополимера включают в себя нейлон 6/66 (PA6/66, нейлон 6/66) и т.п. Эти олефины могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

[0026]

Полиамидная смола, содержащаяся в композиции термопластической смолы, может иметь в дополнение к вышеописанной структуре короткой цепочки структуру, в которой углеводородная группа между смежными связями амида в главной цепи является в то же самое время группой фенилена или ее заместителем (в дальнейшем называемой просто «структурой фенилена»). Группа фенилена (-C₆H₄-) является остатком, получаемым путем удаления двух атомов водорода из бензола (C₆H₆), и может быть любой из группы 1,2-фенилена, группы 1,3-фенилена и группы 1,4-фенилена. Эти олефины могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них. В случае заместителя группы фенилена (-C₆H₃(R)-) число атомов углерода в главной цепи углеводородной группы между смежными связями амида в главной цепи составляет 6 или больше и 10 или меньше. Таким образом, примеры замещенной группы фенилена включают в себя группу метиленфенилена, группу диметиленфенилена и группу этиленфенилена. Эти олефины могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

[0027]

Таким образом, полиамидная смола, используемая в композиции термопластической смолы, может быть полиамидной смолой, имеющей только структуру короткой цепочки и структуру фенилена.

Конкретные примеры такой полиамидной смолы включают в себя нейлон 6T (PA6T, полиамид 6T), нейлон 6I (PA6I, полиамид 6I), нейлон M5T (PAM5T, полиамид M5T), нейлон M5I (PAM5I, полиамид M5I), а также сополимер двух или более из них. Эти олефины могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

Примеры вышеупомянутого сополимера включают в себя нейлон 6T/66 (PA6T/66, нейлон 6T/66), нейлон 6T/6I (PA6T/6I, полиамид 6T/6I), нейлон 6T/6I/66 (PA6T/6I/66, полиамид 6T/6I/66) и нейлон 6T/2M-5T (PA6T/2M-5T, полиамид 6T/2M-5T). Эти олефины могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

[0028]

Полиамидная смола, используемая в композиции термопластической смолы, может быть полиамидной смолой, имеющей в дополнение к вышеописанной структуре короткой цепочки вышеописанную структуру, имеющую в то же самое время линейную цепь из более чем 5 атомов углерода (в настоящем изобретении называемую просто «структурой длинной цепочки»). Таким образом, может использоваться полиамидная смола, молекулы полиамида которой имеют только структуру короткой цепочки и структуру длинной цепочки. Примеры такой полиамидной смолы, имеющей только структуру короткой цепочки и структуру длинной цепочки, включают в себя нейлон 610 (PA610, полиамид 610), нейлон 611 (PA611, полиамид 611), нейлон 612 (PA612, полиамид 612), полиамид 614 (PA614, полиамид 614) и полиамид MXD6 (PAMXD6, полиамид MXD6). Эти полиамиды могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

Следует отметить, что когда полиамидная смола, используемая в композиции термопластической смолы, имеет только структуру короткой цепочки и структуру длинной цепочки, количество структуры короткой цепочки, содержащейся в полиамидной смоле, предпочтительно составляет больше чем 50% (более предпочтительно 60% или больше и 99% или меньше) от общего количества структуры короткой цепочки и структуры длинной цепочки.

[0029]

Среднечисловая молекулярная масса полиамидной смолы, содержащейся в композиции термопластической смолы, особенно не ограничивается, но может составлять, например, 5000 или больше и 100000 или меньше, предпочтительно 7500 или больше и 50000 или меньше, и более предпочтительно 10000 или больше и 50000 или меньше.

Следует отметить, что среднечисловая молекулярная масса полиамидной смолы определяется с помощью гель-проникающей хроматографии (GPC) с использованием стандартов полистирола.

[0030]

В настоящем изобретении использование полиолефиновой смолы, имеющей большую молекулярную массу (более конкретно, полиолефиновой смолы, имеющей среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше), позволяет достичь более высокой ударной прочности, даже когда полиамидная смола имеет вышеописанную структуру короткой цепочки. В частности, когда содержание структуры короткой цепочки в полиамидной смоле является более высоким, может быть получен более высокий эффект улучшения ударной прочности.

Более конкретно, например, при сравнении композиции термопластической смолы, использующей полиолефиновую смолу, имеющую среднечисловую молекулярную массу 200000-300000 (невысокомолекулярный PO), и композиции термопластической смолы, использующей полиолефиновую смолу, имеющую среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше (высокомолекулярный PO), разность в ударной прочности между ними увеличивается, когда содержание структуры короткой цепочки в полиамидной смоле является более высоким.

[0031]

Следовательно, когда полиамидная смола, используемая в настоящем изобретении, фактически имеет только структуру короткой цепочки, эффект настоящего изобретения может быть более высоким. Таким образом, может быть получен чрезвычайно высокий эффект улучшения ударной прочности.

Кроме того, когда полиамидная смола, используемая в настоящем изобретении, имеет структуру короткой цепочки и структуру фенилена или структуру короткой цепочки и структуру длинной цепочки, эффект настоящего изобретения может быть сделан более высоким, когда содержание структуры короткой цепочки в полиамидной смоле является более высоким.

Более конкретно, отношение структуры короткой цепочки к общему количеству структуры короткой цепочки (то есть блока короткой цепочки), структуры фенилена (то есть блока фенилена) и структуры длинной цепочки (то есть блока длинной цепочки) (отношение количества блоков короткой цепочки к общему количеству всех блоков) предпочтительно составляет больше чем 50%, более предпочтительно 70% или больше и 99% или меньше.

[0032]

Как будет описано позже, композиция термопластической смолы может быть получена путем, например, мешения в расплаве полиолефиновой смолы с мешенным в расплаве продуктом из содержащей неорганический наполнитель полиамидной смолы и модифицированного эластомера. При сравнении случая, в котором в качестве полиамидной смолы выбирается PA11, и случая, в котором в качестве полиамидной смолы выбирается PA6, дисперсионный диаметр (средний дисперсионный диаметр) дисперсной фазы (например, дисперсной фазы B₂, показанной на Фиг. 1) в такой композиции термопластической смолы больше в случае PA6, чем в случае PA11. Автор настоящего изобретения полагал, что причина, по которой возникает такая разница в дисперсионном диаметре, может состоять в том, что разность в величине вклада водородной связи между амидными связями (притягивающее взаимодействие между атомом водорода, составляющим одну амидную связь, и атомом кислорода, составляющим другую амидную связь), коррелирует с разницей в дисперсионном диаметре. Таким образом, в случае полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки, количество амидных связей в молекуле полиамида является относительно большим, чем в молекуле полиамида PA11, в которой все углеводородные группы между смежными амидными связями в главной цепи имеют линейную цепь из 10 атомов углерода, и поэтому водородные связи между молекулами полиамида являются более сильными. Автор настоящего изобретения полагал, что это мешает отделять молекулы полиамида друг от друга, когда мешенный в расплаве продукт из полиамидной смолы и модифицированного эластомера месится в расплаве с полиолефиновой смолой, так что дисперсионный диаметр дисперсной фазы, диспергированной в непрерывной фазе, не может быть сделан в достаточной степени малым (то есть, например, на Фиг. 1 дисперсионный диаметр дисперсной фазы B₂ (полиолефиновой смолы), диспергируемой в непрерывной фазе (полиамидной смоле), не может быть сделан в достаточной степени малым). Поэтому автор настоящего изобретения полагал, что когда дисперсионный диаметр дисперсной фазы в композиции термопластической смолы не может быть сделан малым, становится более трудно получить эффект улучшения ударной прочности для композиции термопластической смолы, чем тогда, когда дисперсионный диаметр дисперсной фазы в композиции термопластической смолы может быть сделан малым. Однако автор настоящего изобретения нашел, что даже когда трудно сделать дисперсионный диаметр дисперсной фазы в композиции термопластической смолы малым, потому что полиамидная смола имеет структуру короткой цепочки, интерфейс, образующийся между молекулами полиолефина, может быть уменьшен путем смешивания полиолефиновой смолы, среднечисловая молекулярная масса которой поддерживается на уровне 350000 или больше, и в результате композиция термопластической смолы может достигать намного более высокой ударной прочности, даже когда ее дисперсная фаза имеет относительно большой дисперсионный диаметр.

[0033]

Мономер, составляющий полиамидную смолу, содержащуюся в композиции термопластической смолы, особенно не ограничивается, и может быть мономером, который может подходящим образом формировать вышеописанную структуру короткой цепочки, структуру фенилена или структуру длинной цепочки, если это необходимо.

Конкретные примеры этого включают в себя: аминокислоты, такие как 6-аминокапроновая кислота, 11-аминоундекановая кислота, 12-аминододекановая кислота и парааминометилбензойная кислота; а также лактамы, такие как ε-капролактам, ундеканлактам и ω-лауриллактам. Эти олефины могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

[0034]

Кроме того, полиамидная смола также может быть получена путем сополимеризации диамина и дикарбоновой кислоты. В этом случае, примеры диамина как мономер включают в себя: алифатические диамины, такие как этилендиамин, 1,3-диаминопропан, 1,4-диаминобутан, 1,6-диаминогексан, 1,7-диаминогептан, 1,8-диаминооктан, 1,9-диаминононан, 1,10-диаминодекан, 1,11-диаминоундекан, 1,12-диаминододекан, 1,13-диаминотридекан, 1,14-диаминотетрадекан, 1,15-диаминопентадекан, 1,16-диаминогексадекан, 1,17-диаминогептадекан, 1,18-диаминооктадекан, 1,19-диаминононадекан, 1,20-диаминоэйкозан, 2-метил-1,5-диаминопентан и 2-метил 1,8-диаминооктан; алициклические диамины, такие как циклогександиамин и бис-(4-аминоциклогексил)метан; и ароматические диамины, такие как ксилилендиамины (например, п-фенилендиамин и м-фенилендиамин). Эти олефины могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

[0035]

Примеры дикарбоновой кислоты в качестве мономера включают в себя: алифатические дикарбоновые кислоты, такие как щавелевая кислота, малоновая кислота, янтарная кислота, глутаровая кислота, адипиновая кислота, пимелиновая кислота, пробковая кислота, азелаиновая кислота, себациновая кислота, ундекандикарбоновая кислота, додекандикарбоновая кислота, бразиловая кислота, тетрадекандикислота, пентадекандикислота и октадекандикислота; алициклические дикарбоновые кислоты, такие как циклогександикарбоновая кислота; и ароматические дикарбоновые кислоты, такие как фталевая кислота, терефталевая кислота, изофталевая кислота и нафталиндикарбоновая кислота. Эти олефины могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

[0036]

(3) Неорганический наполнитель

Тип неорганического наполнителя особенно не ограничивается. Конкретные примеры неорганического наполнителя включают в себя: силикаты (силикатные минералы), такие как тальк, кремнезем, глина, монтмориллонит и каолин; карбонаты, такие как карбонат кальция, карбонат лития и карбонат магния; гидроксиды, такие как гидроксид алюминия и гидроксид магния; сульфиды, такие как сульфат бария; оксиды металлов, такие как глинозем, оксид титана и оксид цинка; титаниды, такие как титанат калия и титанат бария; металлы, такие как алюминий, железо, серебро и медь; стеклянные материалы, такие как стеклянный порошок и стекловолокно; карбиды, такие как древесный уголь и бамбуковый уголь; а также углерод, такой как фуллерен и углеродные нанотрубки. Эти неорганические наполнители могут быть естественными или искусственными. Эти неорганические наполнители могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

[0037]

Среди вышеупомянутых неорганических наполнителей предпочтительными являются силикаты, и слоистые силикаты являются особенно предпочтительными. Слоистый силикат представляет собой силикат, имеющий структуру, в которой обменные катионы находятся между слоями слоистого силиката. Примеры такого слоистого силиката включают в себя слюду (например, бесцветный мусковит, фтористую слюду, палагонит), монтмориллонит, гекторит, вермикулит и смектит. Среди них фтористая слюда и монтмориллонит являются особенно предпочтительными. Предпочтительные примеры обменного катиона включают в себя ионы щелочных металлов, такие как Na⁺ и Li⁺.

[0038]

Композиция термопластической смолы в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно использует содержащую слоистый силикат полиамидную смолу, в которой слои, составляющие силикат, диспергируются в полиамидной смоле в таком состоянии, что они отделены друг от друга. В качестве полиамидной смолы, составляющей содержащую слоистый силикат полиамидную смолу, может использоваться вышеописанная полиамидная смола. Полиамидная смола, составляющая содержащую слоистый силикат полиамидную смолу, может быть полиамидной смолой, имеющей только структуру короткой цепочки, но может использоваться и полиамидная смола, имеющая структуру короткой цепочки и структуру длинной цепочки. Таким образом, могут использоваться PA610, PA611, PA612, PA614, PAMXD6 и т.п.

[0039]

В большинстве случаев полиамидная смола, составляющая содержащую слоистый силикат полиамидную смолу (которая является одним примером вышеописанной композиции полиамидной смолы, содержащей предварительно диспергированный неорганический наполнитель), включает в себя полиамидную смолу, имеющую структуру короткой цепочки. Следовательно, когда композиция термопластической смолы, армированная неорганическим наполнителем, получается с использованием такой содержащей слоистый силикат полиамидной смолы, как описано выше, существует проблема того, что ударная прочность композиции термопластической смолы не может быть в достаточной степени улучшена, потому что дисперсионный диаметр (средний дисперсионный диаметр) дисперсной фазы в композиции термопластической смолы является нестабильным и имеет тенденцию быть большим. Однако поскольку полиолефиновая смола, используемая в композиции термопластической смолы в соответствии с настоящим изобретением, имеет среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше, дисперсионный диаметр дисперсной фазы может быть сделан малым.

[0040]

Кроме того, когда неорганический наполнитель смешивается с композицией термопластической смолы, имеющей фазовую структуру, содержащую непрерывную фазу, и дисперсная фаза получается с использованием полиамидной смолы (полиамидной смолы без неорганических наполнителей), полиолефиновой смолы и модифицированного эластомера, механические свойства композиции термопластической смолы скорее ухудшаются по сравнению с тем, когда неорганический наполнитель не добавляется. Хотя причина этого не ясна, предполагается, что одна из причин этого заключается в том, что неорганический наполнитель расположен поперек непрерывной фазы и дисперсной фазы. То есть считается, что, когда неорганический наполнитель расположен поперек непрерывной фазы и дисперсной фазы, структуре разделения фаз трудно проявить свой эффект.

С другой стороны, считается, что, когда используется содержащая слоистый силикат полиамидная смола, неорганический наполнитель может оставаться в непрерывной фазе, и поэтому его расположение поперек непрерывной фазы и дисперсной фазы может быть предотвращено. Таким образом, считается, что механические свойства, достигаемые путем смешивания с неорганическим наполнителем, могут быть получены без потери механических свойств, достигаемых при наличии непрерывной фазы и дисперсной фазы. Таким образом, противоречие между жесткостью и ударной прочностью уменьшается, несмотря на добавление неорганического наполнителя, что позволяет получить композицию термопластической смолы, имеющую хороший баланс между ударной прочностью и жесткостью.

[0041]

Вышеописанный эффект является особенно превосходным, когда слоистый силикат и полиамидная смола имеют сродство друг к другу или связываются вместе в содержащей слоистый силикат полиамидной смоле. Конкретные примеры такой содержащей слоистый силикат полиамидной смолы включают в себя полиамидную смолу, содержащую слоистый силикат, подвергнутый обработке для повышения сродства (обработке, выполняемой для того, чтобы позволить слоистому силикату приобрести сродство к полиамидной смоле), а также полиамидную смолу, содержащую слоистый силикат, подвергнутый связывающей обработке (обработка, выполняемой для того, чтобы позволить слоистому силикату связываться с полиамидной смолой).

Содержащая слоистый силикат полиамидная смола может быть получена любым образом. Например, содержащая слоистый силикат полиамидная смола может быть получена путем полимеризации мономера с образованием полиамидной смолы в смеси мономера и слоистого силиката.

[0042]

Средний дисперсионный диаметр неорганического наполнителя, содержащегося в композиции термопластической смолы, особенно не ограничивается. Однако, особенно когда неорганический наполнитель представляет собой слоистый силикат, средний дисперсионный диаметр предпочтительно составляет меньше чем 1000 нм. Средний дисперсионный диаметр более предпочтительно составляет 10 нм или больше и 950 нм или меньше, еще более предпочтительно 30 нм или больше и 500 нм или меньше, и особенно предпочтительно 50 нм или больше и 250 нм или меньше.

Дисперсионный диаметр неорганического наполнителя измеряется тем же самым образом, что и в случае дисперсной фазы. Таким образом, дисперсионный диаметр неорганического наполнителя может быть измерен с использованием изображения, получаемого с помощью электронного микроскопа, с увеличением 1000х или больше. Более конкретно, 20 частиц неорганического наполнителя случайным образом выбираются из предопределенной области на изображении, измеряется самый длинный диаметр каждой из частиц, и среднее значение измеренных самых длинных диаметров определяется как первое среднее значение. Затем первые средние значения, измеренные в 5 других областях изображения, дополнительно усредняются для того, чтобы определить средний дисперсионный диаметр (средний дисперсионный диаметр большой оси) неорганического наполнителя.

[0043]

(4) Модифицированный эластомер

Модифицированный эластомер является эластомером, имеющим реакционноспособную группу, которая реагирует с полиамидной смолой. Модифицированный эластомер предпочтительно представляет собой эластомер, имеющий сродство к полиамидной смоле благодаря вышеописанной реакционноспособной группе, и в то же время имеющий сродство и к полиолефиновой смоле. То есть модифицированный эластомер предпочтительно представляет собой улучшающую смешиваемость присадку, которая имеет реагирующую с полиамидной смолой реакционноспособную группу, и которая является совместимой как с полиолефиновой смолой, так и с полиамидной смолой.

Следует отметить, что модифицированный эластомер, содержащийся в композиции термопластической смолы, может быть непрореагировавшим модифицированным эластомером, продуктом реакции с полиамидной смолой, или и тем, и другим.

[0044]

Примеры реакционноспособной группы включают в себя группу ангидрида кислоты (-CO-O-OC-), карбоксильную группу (-COOH), эпоксигруппу {-C₂O (структуру трехчленного кольца, состоящую из двух атома углерода и одного атома кислорода)}, группу оксазолина (-C₃H₄NO), и изоцианатную группу (-NCO). Эти олефины могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

Эти реакционноспособные группы могут быть введены путем модификации эластомера перед модификацией (немодифицированного эластомера). Конкретные примеры модифицированного эластомера включают в себя модифицированный кислотой эластомер, модифицированный эпоксидом эластомер и модифицированный оксазолином эластомер. Среди них модифицированный кислотой эластомер является предпочтительным, и модифицированный ангидридом кислоты эластомер или модифицированный карбоновой кислотой эластомер является более предпочтительным.

Модифицированный эластомер особенно предпочтительно имеет группу ангидрида кислоты или карбоксильную группу в боковой цепи или на конце его молекулы. Величина кислотной модификации особенно не ограничивается. Например, количество групп ангидрида кислоты или карбоксильных групп, содержащихся в одной молекуле модифицированного эластомера, предпочтительно составляет 1 или больше, более предпочтительно 2 или больше и 50 или меньше, еще более предпочтительно 3 или больше и 30 или меньше, и особенно предпочтительно 5 или больше и 20 или меньше.

Эти модифицированные эластомеры могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

[0045]

Примеры эластомера перед модификацией включают в себя эластомер на основе олефина и эластомер на основе стирола. С точки зрения совместимости с полиолефиновой смолой особенно предпочтителен эластомер на основе олефина.

Предпочтительные примеры эластомера на основе олефина включают в себя сополимеры на основе α-олефина, содержащие структурный блок, полученный из α-олефина, имеющего 3-8 атомов углерода, такие как сополимер этилена и α-олефина, сополимер α-олефина, сополимер α-олефина и несопряженного диена, а также сополимер этилена, α-олефина и несопряженного диена. Среди них особенно предпочтительными являются сополимер этилен-α-олефина, сополимер α-олефина и сополимер этилен-α-олефина и несопряженного диена.

Примеры несопряженного диена включают в себя: линейные нециклические диеновые соединения, такие как 1,4-пентадиен, 1,4-гексадиен, 1,5-гексадиен и 1,6-гексадиен; разветвленные нециклические диеновые соединения, такие как 5-метил-1,4-гексадиен, 3,7-диметил-1,6-октадиен, 5,7-диметилокта-1,6-диен, 3,7-диметил-1,7-октадиен, 7-метилокта-1,6-диен и дигидромирцен; а также алициклические диеновые соединения, такие как тетрагидроинден, метилтетрагидроинден, дициклопентадиен, бицикло[2,2,1]-гепта-2,5-диен, 5-метилен-2-нонборнен, 5-этилиден-2-нонборнен, 5-пропенил-2-нонборнен, 5-изопропилиден-2-нонборнен, 5-циклогексилиден-2-нонборнен, и 5-винил-2-нонборнен.

[0046]

Конкретные примеры эластомера на основе олефина включают в себя сополимер этилена и пропилена, сополимер этилен-1-бутена, сополимер этилен-1-пентена, сополимер этилен-1-гексена, сополимер этилен-1-октена, сополимер пропилен-1-бутена, сополимер пропилен-1-пентена, сополимер пропилен-1-гексена и сополимер пропилен-1-октена. Среди них предпочтительными являются сополимер этилена и пропилена, сополимер этилен-1-бутена и сополимер этилен-1-октена.

[0047]

Примеры эластомера на основе стирола включают в себя блок-сополимер ароматического винилового соединения и сопряженного диенового соединения, а также его гидрированный продукт.

Примеры ароматического винилового соединения включают в себя: стирол; алкилстиролы, такие как α-метилстирол, п-метилстирол и п-трет-бутилстирол; п-метоксистирол; и винилнафталин.

Примеры сопряженного диенового соединения включают в себя бутадиен, изопрен, 1,3-пентадиен, метилпентадиен, фенилбутaдиен, 3,4-диметил-1,3-гексадиен и 4,5-диэтил-1,3-октадиен.

[0048]

Конкретные примеры эластомера на основе стирола включают в себя сополимер стирол-бутадиен-стирол (SBS), сополимер стирол-изопрен-стирол (SIS), сополимер стирол-этилен/бутилен-стирол (SEBS) и сополимер стирол-этилен/пропилен-стирол (SEPS).

[0049]

Примеры ангидрида кислоты для кислотной модификации включают в себя малеиновый ангидрид, фталевый ангидрид, итаконовый ангидрид, янтарный ангидрид, глутаровый ангидрид, адипиновый ангидрид, цитраконовый ангидрид, тетрагидрофталевый ангидрид и бутенилянтарный ангидрид. Среди них предпочтительными являются малеиновый ангидрид, фталевый ангидрид и итаконовый ангидрид.

Примеры карбоновой кислоты для кислотной модификации включают в себя акриловую кислоту, метакриловую кислоту, малеиновую кислоту, фумаровую кислоту, итаконовую кислоту и цитраконовую кислоту.

[0050]

Среди вышеупомянутых различных модифицированных эластомеров модифицированный эластомер, содержащийся в композиции термопластической смолы, предпочтительно является модифицированным ангидридом кислоты эластомером, особенно предпочтительно модифицированным малеиновым ангидридом эластомером, более предпочтительно модифицированным кислотой сополимером на основе α-олефина, содержащим структурный блок, полученный из α-олефина, имеющего 3-8 атомов углерода. В частности, предпочтительными являются модифицированные малеиновым ангидридом эластомеры, такие как модифицированный малеиновым ангидридом сополимер этилена и пропилена, модифицированный малеиновым ангидридом сополимер этилена и 1-бутена, модифицированный малеиновым ангидридом сополимер этилена и 1-гексена, а также модифицированный малеиновым ангидридом сополимер этилена и 1-октена. Более конкретно, например, может использоваться сополимер α-олефина «TAFMER series» (торговая марка), производимый компанией Mitsui Chemicals, Inc., и «AMPLIFY series» (торговая марка), производимый компанией Dow Chemical Company.

[0051]

Средневесовая молекулярная масса модифицированного эластомера, содержащегося в композиции термопластической смолы, особенно не ограничивается, но может составлять, например, 10000 или больше и 500000 или меньше, предпочтительно 20000 или больше и 500000 или меньше, и более предпочтительно 30000 или больше и 300000 или меньше.

Следует отметить, что средневесовая молекулярная масса модифицированного эластомера определяется с помощью гель-проникающей хроматографии (GPC) с использованием стандартов полистирола.

[0052]

(5) Другие компоненты

Композиция термопластической смолы может состоять только из вышеописанных термопластических смол, то есть полиолефиновой смолы (имеющей среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше), полиамидной смолы (имеющей структуру короткой цепочки) и модифицированного эластомера без содержания других термопластических смол, но может дополнительно содержать другие компоненты. Эти олефины могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

Один из этих других компонентов может быть другой термопластической смолой. Конкретные примеры этой другой термопластической смолы включают в себя смолу на основе полиэстера (например, полибутилентерефталат, полиэтилентерефталат, поликарбонат, полибутиленсукцинат, полиэтиленсукцинат, полимолочную кислоту) и полиолефиновую смолу, имеющую среднечисловую молекулярную массу меньше чем 350000 (в частности, 150000 или больше и 300000 или меньше). Эти олефины могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

Когда композиция термопластической смолы содержит другую термопластическую смолу, количество этой другой термопластической смолы предпочтительно составляет 25 мас.% или меньше (более предпочтительно 20 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 15 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 10 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 5 мас.% или меньше и 1 мас.% или больше), когда полная масса полиолефиновой смолы, имеющей среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше, полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки, модифицированного эластомера и другой термопластической смолы берется в качестве 100%. Следует отметить, что полиолефиновая смола, имеющая среднечисловую молекулярную массу меньше чем 350000, может быть гомополимером или сополимером, или может быть и тем, и другим.

[0053]

Примеры смешиваемой добавки включают в себя антиоксидант, термостабилизатор, агент, повышающий стойкость к погодным условиям, светостабилизатор, пластификатор, поглотитель ультрафиолетовых лучей, антистатик, антипирен, добавку, понижающую трение, агент, препятствующий слипанию, антивуалирующий агент, смазку, пигмент, краску, диспергирующий агент, медный ингибитор, нейтрализующее вещество, пеногаситель, улучшитель прочности сварки, натуральное масло, синтетическое масло и воск. Эти олефины могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

[0054]

Примеры антиоксиданта включают в себя соединение на основе фенола, органическое соединение на основе фосфита и соединение на основе тиоэфира.

Примеры термостабилизатора включают в себя соединение на основе стерически затрудненного амина и т.п.

Примеры поглотителя ультрафиолетовых лучей включают в себя соединение на основе бензотриазола, соединение на основе бензофенона, а также соединение на основе бензоата.

Примеры антистатика включают в себя неионные соединения, катионные соединения и анионные соединения.

Примеры антипирена включают в себя соединения на основе галогена, соединения на основе фосфора (например, содержащие азот соединения фосфата и сложные эфиры фосфата), соединения на основе азота (например, гуанидин, триазин, меламин или их производные), неорганические соединения (например, гидроксиды металлов), соединения на основе бора, соединения на основе силикона, соединения на основе серы и соединения на основе красного фосфора.

В случае необходимости могут добавляться целлюлоза, такая как микрофибриллярная целлюлоза или ацетилцеллюлоза; волокнистый наполнитель, такой как стекловолокно, волокна полиэтилентерефталата, нейлоновые волокна, волокна полиэтилентерефталата, волокна арамида, волокна винилона или волокна полиарилата; или углерод, такой как фуллерен или углеродные нанотрубки.

[0055]

<2> Фазовая структура

Фазовая структура композиции термопластической смолы особенно не ограничивается, если она содержит полиолефиновую смолу, содержащую неорганический наполнитель полиамидную смолу и модифицированный эластомер, полиолефиновая смола имеет среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше, и полиамидная смола имеет структуру короткой цепочки. Однако, как было описано выше, считается, что даже когда дисперсионный диаметр дисперсной фазы является большим благодаря использованию полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки, превосходная ударная прочность может быть достигнута при использовании полиолефиновой смолы, имеющей среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше. Следовательно, композиция термопластической смолы предпочтительно имеет непрерывную фазу (A), содержащую полиамидную смолу, дисперсную фазу (B₁), диспергируемую в непрерывной фазе (A) и содержащую модифицированный эластомер, и неорганический наполнитель (C), диспергируемый в непрерывной фазе (A).

Кроме того, фазовая структура композиции термопластической смолы не ограничивается, но предпочтительно имеет следующую фазовую структуру (1) или (2).

[0056]

Фазовая структура (1)

Фазовая структура с номером (1) является фазовой структурой, которая имеет непрерывную фазу (A), содержащую полиамидную смолу, дисперсную фазу (B₁), диспергируемую в непрерывной фазе (A) и содержащую модифицированный эластомер, дисперсную фазу (B₂), диспергируемую в непрерывной фазе (A) и содержащую полиолефиновую смолу, и неорганический наполнитель (C), диспергируемый в непрерывной фазе (A) (см. Фиг. 1).

Фазовая структура с номером (1) не имеет непрерывной фазы, отличающийся от непрерывной фазы (A). Кроме того, в фазовой структуре с номером (1) модифицированный эластомер может быть непрореагировавшим модифицированным эластомером, продуктом реакции с полиамидной смолой или их смесью.

В данном описании «фазовая структура с номером (1)» также упоминается просто как «фазовая структура (1)».

[0057]

Дисперсная фаза (B₂) в фазовой структуре (1) может иметь тонкую дисперсную фазу, а может и не иметь. При наличии тонкой дисперсной фазы дисперсная фаза (B₂) может иметь непрерывную фазу (B₂₁), содержащую полиолефиновую смолу, и тонкую дисперсную фазу (B₂₂), диспергированную в непрерывной фазе (B₂₁) и содержащую полиамидную смолу (см. Фиг. 1). В этом случае фазовая структура (1) является многофазной структурой, в которой дисперсная фаза (B₂) дополнительно содержит тонкую дисперсную фазу (B₂₂). Тонкая дисперсная фаза (B₂₂), содержащая полиамидную смолу, может содержать модифицированный эластомер, а может и нет.

[0058]

Фазовая структура (2)

Фазовая структура с номером (2) является фазовой структурой, которая имеет непрерывную фазу (A₁), содержащую полиамидную смолу, дисперсную фазу (B_A1), диспергированную в непрерывной фазе (A₁) и содержащую модифицированный эластомер, и неорганический наполнитель (C), диспергированный в непрерывной фазе (A₁), и дополнительно имеет непрерывную фазу (A₂), содержащую полиолефиновую смолу, и дисперсную фазу (B_A2), диспергированную в непрерывной фазе (A₂) и содержащую полиамидную смолу (см. Фиг. 2).

Таким образом, фазовая структура с номером (2) является структурой, в которой сосуществуют две непрерывных среды, то есть непрерывная фаза (A₁) и непрерывная фаза (A₂). Дисперсная фаза (B_A2), содержащая полиамидную смолу, может содержать модифицированный эластомер, а может и нет.

Следует отметить, что фазовая структура с номером (2) не имеет непрерывной фазы, отличающейся от непрерывной фазы (A₁) и непрерывной фазы (A₂). Кроме того, в фазовой структуре с номером (2) модифицированный эластомер может быть непрореагировавшим модифицированным эластомером, продуктом реакции с полиамидной смолой или их смесью.

В данном описании «фазовая структура с номером (2)» также упоминается просто как «фазовая структура (2)».

[0059]

Дисперсная фаза (B_A2) в фазовой структуре (2) может иметь тонкую дисперсную фазу, а может и не иметь. При наличии тонкой дисперсной фазы дисперсная фаза (B_A2) может иметь непрерывную фазу (B_A21), содержащую полиамидную смолу, и тонкую дисперсную фазу (B_A22), диспергированную в непрерывной фазе (B_A21) и содержащую модифицированный эластомер (не показан). В этом случае фазовая структура (2) является многофазной структурой, в которой дисперсная фаза (B_A2) дополнительно содержит тонкую дисперсную фазу (B_A22).

В фазовой структуре (2) модифицированный эластомер может быть непрореагировавшим модифицированным эластомером, продуктом реакции с полиамидной смолой или их смесью.

[0060]

Следует отметить, что композиция термопластической смолы обычно не имеет следующей фазовой структуры (3).

Фазовая структура (3)

Фазовая структура (3) является фазовой структурой, которая имеет непрерывную фазу, содержащую полиолефиновую смолу и дисперсную фазу, диспергированную в непрерывной фазе и содержащую полиамидную смолу и модифицированный эластомер, но не имеет непрерывной фазы, содержащей полиамидную смолу, и дисперсной фазы, диспергированной в этой непрерывной фазе и содержащей полиолефиновую смолу. Таким образом, фазовая структура (3) имеет непрерывную фазу, содержащую полиолефиновую смолу, и дисперсную фазу, содержащую полиамидную смолу, но не имеет двух непрерывных фаз.

[0061]

В случае фазовой структуры (1) (см. Фиг. 1) непрерывная фаза (A) содержит полиамидную смолу. Полиамидная смола предпочтительно является главным компонентом непрерывной фазы (A) (количество полиамидной смолы обычно составляет 70 мас.% или больше, и может составлять 100 мас.% по общему количеству непрерывной фазы (A)). Дисперсная фаза (B₁) содержит модифицированный эластомер. Модифицированный эластомер предпочтительно является главным компонентом дисперсной фазы (B₁) (количество модифицированного эластомера обычно составляет 70 мас.% или больше, и может составлять 100 мас.% по общему количеству дисперсной фазы (B₁)). Дисперсная фаза (B₂) содержит полиолефиновую смолу. Полиолефиновая смола предпочтительно является главным компонентом дисперсной фазы (B₂) (количество полиолефиновой смолы обычно составляет 70 мас.% или больше, и может составлять 100 мас.% по общему количеству дисперсной фазы (B₂)). Как было описано выше, дисперсная фаза (B₂) может содержать полиамидную смолу (в качестве дисперсной фазы (B₂₂)). Когда дисперсная фаза (B₂) содержит полиамидную смолу, количество полиамидной смолы может быть меньше чем 30 мас.% по общему количеству дисперсной фазы B₂.

[0062]

В случае фазовой структуры (2) непрерывная фаза (A₁) содержит полиамидную смолу. Полиамидная смола предпочтительно является главным компонентом непрерывной фазы (A₁) (количество полиамидной смолы обычно составляет 70 мас.% или больше, и может составлять 100 мас.% по общему количеству непрерывной фазы A₁). Дисперсная фаза (B_A1), диспергированная в непрерывной фазе (A₁), содержит модифицированный эластомер. Модифицированный эластомер предпочтительно является главным компонентом дисперсной фазы (B_A1) (количество модифицированного эластомера обычно составляет 70 мас.% или больше, и может составлять 100 мас.% по общему количеству дисперсной фазы B_A1).

Кроме того, непрерывная фаза (A₂) содержит полиолефиновую смолу. Полиолефиновая смола предпочтительно является главным компонентом непрерывной фазы (A₂) (количество полиолефиновой смолы обычно составляет 70 мас.% или больше, и может составлять 100 мас.% по общему количеству непрерывной фазы A₂). Дисперсная фаза (B_A2), диспергированная в непрерывной фазе (A₂), содержит полиамидную смолу. Полиамидная смола предпочтительно является главным компонентом дисперсной фазы (B_A2) (количество полиамидной смолы обычно составляет 70 мас.% или больше, и может составлять 100 мас.% по общему количеству дисперсной фазы B_A2).

[0063]

Следует отметить, что, как было описано выше, дисперсная фаза (B_A2) может содержать тонкую дисперсную фазу. В этом случае дисперсная фаза (B_A2) может иметь непрерывную фазу (непрерывную фазу в дисперсной фазе), содержащую полиамидную смолу, и тонкую дисперсную фазу (не показана), диспергированную в непрерывной фазе и содержащую модифицированный эластомер. В этом случае фазовая структура (2) является многофазной структурой, в которой дисперсная фаза (B_A2) дополнительно содержит тонкую дисперсную фазу. Когда фазовая структура (2) имеет многофазную структуру, главным компонентом дисперсной фазы (B_A2) предпочтительно является полиамидная смола (количество полиамидной смолы обычно составляет 70 мас.% или больше, и может составлять 100 мас.% по общему количеству дисперсной фазы B_A2). Кроме того, главным компонентом тонкой дисперсной фазы предпочтительно является модифицированный эластомер (количество модифицированного эластомера обычно составляет 70 мас.% или больше, и может составлять 100 мас.% по общему количеству тонкой дисперсной фазы).

[0064]

При наличии такой фазовой структуры (1) или фазовой структуры (2) композиция термопластической смолы имеет более превосходную ударную прочность. Как будет описан позже, эта фазовая структура может быть получена путем мешения в расплаве полиолефиновой смолы с мешенным в расплаве продуктом из содержащей неорганический наполнитель полиамидной смолы и модифицированного эластомера.

Следует отметить, что в композиции термопластической смолы полиамидная смола и модифицированный эластомер могут реагировать друг с другом. Таким образом, композиция термопластической смолы может содержать продукт реакции реакционноспособной группы модифицированного эластомера с полиамидной смолой (продукт реакции между полиамидной смолой и модифицированным эластомером). Например, в фазовой структуре (1) вышеописанный продукт реакции может присутствовать на границе между непрерывной фазой (A) и дисперсной фазой (B₂) и/или на границе между непрерывной фазой (B₂₁) и тонкой дисперсной фазой (B₂₂). Аналогичным образом, в фазовой структуре (2) вышеописанный продукт реакции может присутствовать на границе между непрерывной фазой (A₁) и непрерывной фазой (A₂), а также на границе между непрерывной фазой (A₂) и дисперсной фазой (B_A2).

[0065]

Каждая из этих различных фазовых структур может наблюдаться с помощью сканирующего электронного микроскопа с автоэлектронной эмиссией (FE-SEM) на поверхности тестового образца (изготовленного из композиции термопластической смолы), подвергнутого обработке кислородным плазменным травлением (например, при 100 Вт в течение 1 мин), а затем покрытию осмием. В частности, дисперсная фаза и тонкая дисперсная фаза могут наблюдаться при увеличении 1000х или больше (обычно 10000х или меньше) описанным выше образом. Кроме того, компоненты, составляющие каждую из фаз, могут быть идентифицированы путем выполнения энергодисперсионного рентгенографического анализа (EDS) во время наблюдения с использованием сканирующего электронного микроскопа с автоэлектронной эмиссией (FE-SEM).

[0066]

Размер дисперсной фазы (дисперсной фазы B₂, диспергированной в непрерывной фазе на Фиг. 1, или дисперсной фазы B_A2, диспергированной в непрерывной фазе A₂ на Фиг. 2) композиции термопластической смолы особенно не ограничивается, но дисперсионный диаметр (средний дисперсионный диаметр) дисперсной фазы предпочтительно составляет 10000 нм или меньше, более предпочтительно 50 нм или больше и 8000 нм или меньше, и еще более предпочтительно 100 нм или больше и 4000 нм или меньше.

Дисперсионный диаметр дисперсной фазы может быть измерен на изображении, полученном с помощью электронного микроскопа при увеличении 1000х или больше. Более конкретно, 20 частиц дисперсной фазы случайным образом выбираются из предопределенной области на изображении, измеряется самый длинный диаметр каждой из частиц, и среднее значение измеренных самых длинных диаметров определяется как первое среднее значение. Затем первые средние значения, измеренные в 5 других областях изображения, дополнительно усредняются для того, чтобы определить средний дисперсионный диаметр (средний дисперсионный диаметр большой оси) дисперсной фазы.

[0067]

Размер тонкой дисперсной фазы, содержащейся в дисперсной фазе композиции термопластической смолы, особенно не ограничивается, но дисперсионный диаметр (средний дисперсионный диаметр) тонкой дисперсной фазы предпочтительно составляет 5 нм или больше и 1000 нм или меньше, более предпочтительно 5 нм или больше и 600 нм или меньше, еще более предпочтительно 10 нм или больше и 400 нм или меньше, и особенно предпочтительно 15 нм или больше и 350 нм или меньше.

Дисперсионный диаметр тонкой дисперсной фазы может быть измерен на изображении, полученном с помощью электронного микроскопа при увеличении 1000х или больше. Более конкретно, 20 частиц тонкой дисперсной фазы случайным образом выбираются из предопределенной области на изображении, измеряется самый длинный диаметр каждой из частиц, и среднее значение измеренных самых длинных диаметров определяется как первое среднее значение. Затем первые средние значения, измеренные в 5 других областях изображения, дополнительно усредняются для того, чтобы определить средний дисперсионный диаметр (средний дисперсионный диаметр большой оси) тонкой дисперсной фазы.

[0068]

Кроме того, неорганический наполнитель (B₃), содержащийся в композиции термопластической смолы, обычно наследует свойства (например, размер и форму) самого неорганического наполнителя, который будет описан позже. Следовательно, свойства неорганического наполнителя, который будет описан позже, могут быть прямо применены к неорганическому наполнителю (B₃), содержащемуся в композиции термопластической смолы.

[0069]

<3> Состав

Когда полная масса полиолефиновой смолы (полиолефиновой смолы, имеющей среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше), полиамидной смолы (полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки), модифицированного эластомера и неорганического наполнителя, содержащегося в композиции термопластической смолы, принимается за 100%, доля полиолефиновой смолы может составлять 1 мас.% или больше и 90 мас.% или меньше. Доля полиолефиновой смолы предпочтительно составляет 2 мас.% или больше и 80 мас.% или меньше, более предпочтительно 3 мас.% или больше и 70 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 4 мас.% или больше и 60 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 5 мас.% или больше и 50 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 6 мас.% или больше и 40 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 7 мас.% или больше и 35 мас.% или меньше, и еще более предпочтительно 8 мас.% или больше и 30 мас.% или меньше. Когда доля полиолефиновой смолы находится внутри вышеупомянутого диапазона, возможно получить композицию термопластической смолы, имеющую превосходную ударную прочность, а также формованное тело из такой композиции термопластической смолы.

[0070]

Когда полная масса полиолефиновой смолы (полиолефиновой смолы, имеющей среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше), полиамидной смолы (полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки), модифицированного эластомера и неорганического наполнителя, содержащегося в композиции термопластической смолы, принимается за 100%, доля полиамидной смолы и модифицированного эластомера (часть или все из которых могут реагировать друг с другом, то же самое справедливо и в дальнейшем), может составлять 10 мас.% или больше и 99 мас.% или меньше. Доля полиамидной смолы и модифицированного эластомера предпочтительно составляет 20 мас.% или больше и 99 мас.% или меньше, более предпочтительно 30 мас.% или больше и 98 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 40 мас.% или больше и 97 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 50 мас.% или больше и 96 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 60 мас.% или больше и 95 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 65 мас.% или больше и 94 мас.% или меньше, и еще более предпочтительно 70 мас.% или больше и 93 мас.% или меньше.

Когда доля полиолефиновой смолы находится внутри вышеупомянутого диапазона, возможно получить композицию термопластической смолы, имеющую превосходную ударную прочность, а также формованное тело из такой композиции термопластической смолы.

[0071]

Когда полная масса полиолефиновой смолы (полиолефиновой смолы, имеющей среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше), полиамидной смолы (полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки), модифицированного эластомера и неорганического наполнителя, содержащегося в композиции термопластической смолы, принимается за 100%, доля полиамидной смолы может составлять 1 мас.% или больше и 90 мас.% или меньше. Доля полиамидной смолы предпочтительно составляет 15 мас.% или больше и 85 мас.% или меньше, более предпочтительно 20 мас.% или больше и 80 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 22 мас.% или больше и 76 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 25 мас.% или больше и 71 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 27 мас.% или больше и 68 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 29 мас.% или больше и 65 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 33 мас.% или больше и 63 мас.% или меньше. Когда доля полиолефиновой смолы находится внутри вышеупомянутого диапазона, возможно получить композицию термопластической смолы, имеющую превосходную ударную прочность, а также формованное тело из такой композиции термопластической смолы.

[0072]

Когда полная масса полиолефиновой смолы (полиолефиновой смолы, имеющей среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше), полиамидной смолы (полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки), модифицированного эластомера и неорганического наполнителя, содержащегося в композиции термопластической смолы, принимается за 100%, доля неорганического наполнителя может составлять 0,01 мас.% или больше и 25 мас.% или меньше. Доля неорганического наполнителя предпочтительно составляет 0,1 мас.% или больше и 20 мас.% или меньше, более предпочтительно 0,1 мас.% или больше и 15 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 0,2 мас.% или больше и 14 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 0,4 мас.% или больше и 13 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 0,6 мас.% или больше и 12 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 0,8 мас.% или больше и 10 мас.% или меньше, и еще более предпочтительно 1 мас.% или больше и 8 мас.% или меньше. Когда доля полиолефиновой смолы находится внутри вышеупомянутого диапазона, возможно получить композицию термопластической смолы, имеющую превосходную ударную прочность, а также формованное тело из такой композиции термопластической смолы.

[0073]

Когда полная масса полиолефиновой смолы (полиолефиновой смолы, имеющей среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше), полиамидной смолы (полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки), модифицированного эластомера и неорганического наполнителя, содержащегося в композиции термопластической смолы, принимается за 100%, доля модифицированного эластомера может составлять 1 мас.% или больше и 60 мас.% или меньше. Доля модифицированного эластомера предпочтительно составляет 5 мас.% или больше и 53 мас.% или меньше, более предпочтительно 11 мас.% или больше и 45 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 12 мас.% или больше и 40 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 13 мас.% или больше и 38 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 14 мас.% или больше и 36 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 15 мас.% или больше и 35 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 18 мас.% или больше и 34 мас.% или меньше. Когда доля полиолефиновой смолы находится внутри вышеупомянутого диапазона, возможно получить композицию термопластической смолы, имеющую превосходную ударную прочность, а также формованное тело из такой композиции термопластической смолы.

[0074]

Когда полная масса полиолефиновой смолы (полиолефиновой смолы, имеющей среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше), и полиамидной смолы (полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки), содержащихся в композиции термопластической смолы, принимается за 100%, доля полиамидной смолы может составлять 30 мас.% или больше и 97 мас.% или меньше. Доля полиамидной смолы предпочтительно составляет 35 мас.% или больше и 96 мас.% или меньше, более предпочтительно 37 мас.% или больше и 95 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 40 мас.% или больше и 94 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 43 мас.% или больше и 93 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 45 мас.% или больше и 92 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 47 мас.% или больше и 91 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 53 мас.% или больше и 90 мас.% или меньше. Когда доля полиолефиновой смолы находится внутри вышеупомянутого диапазона, возможно получить композицию термопластической смолы, имеющую превосходную ударную прочность, а также формованное тело из такой композиции термопластической смолы.

[0075]

Когда полная масса полиамидной смолы (полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки) и модифицированного эластомера, содержащихся в композиции термопластической смолы, принимается за 100%, доля модифицированного эластомера может составлять 10 мас.% или больше и 90 мас.% или меньше. Доля модифицированного эластомера предпочтительно составляет 15 мас.% или больше и 70 мас.% или меньше, более предпочтительно 20 мас.% или больше и 65 мас.% или меньше, более предпочтительно 22 мас.% или больше и 60 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 24 мас.% или больше и 55 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 26 мас.% или больше и 50 мас.% или меньше, и еще более предпочтительно 28 мас.% или больше и 45 мас.% или меньше. Когда доля полиолефиновой смолы находится внутри вышеупомянутого диапазона, возможно получить композицию термопластической смолы, имеющую превосходную ударную прочность, а также формованное тело из такой композиции термопластической смолы.

[0076]

Когда полная масса полиамидной смолы (полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки) и неорганического наполнителя, содержащихся в композиции термопластической смолы, принимается за 100%, доля неорганического наполнителя может составлять 0,001 мас.% или больше и 35 мас.% или меньше. Доля неорганического наполнителя предпочтительно составляет 0,1 мас.% или больше и 30 мас.% или меньше, более предпочтительно 1 мас.% или больше и 25 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 2 мас.% или больше и 20 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 3 мас.% или больше и 18 мас.% или меньше, еще более предпочтительно 4 мас.% или больше и 15 мас.% или меньше, и еще более предпочтительно 5 мас.% или больше и 13 мас.% или меньше. Когда доля полиолефиновой смолы находится внутри вышеупомянутого диапазона, возможно получить композицию термопластической смолы, имеющую превосходную ударную прочность, а также формованное тело из такой композиции термопластической смолы.

[0077]

Следует отметить, что в случае фазовой структуры (1) (см. Фиг. 1) доля полиолефиновой смолы, когда полная масса полиолефиновой смолы (полиолефиновой смолы, имеющей среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше), полиамидной смолы (полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки), модифицированного эластомера и неорганического наполнителя, содержащихся в композиции термопластической смолы, принимается за 100%, обычно равна доле непрерывной фазы (B₂₁) в дисперсной фазе (B₂), когда полная масса всех фаз принимается за 100%. С другой стороны, в случае фазовой структуры (2) (см. Фиг. 2) доля полиолефиновой смолы обычно равна доле непрерывной фазы (A₂), когда полная масса всех фаз принимается за 100%.

Здесь доля относится к объемной доле, но доля полиолефиновой смолы обычно равна также доле площади, которая отражает эту объемную долю (то же самое справедливо и в дальнейшем).

[0078]

В случае фазовой структуры (1) (см. Фиг. 1) доля полиамидной смолы и модифицированного эластомера, когда полная масса полиолефиновой смолы (полиолефиновой смолы, имеющей среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше), полиамидной смолы (полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки), модифицированного эластомера и неорганического наполнителя, содержащихся в композиции термопластической смолы, принимается за 100%, обычно равна суммарной доле непрерывной фазы (A), дисперсной фазы (B₁) и тонкой дисперсной фазы (B₂₂), когда полная масса всех фаз принимается за 100%. С другой стороны, в случае фазовой структуры (2) (см. Фиг. 2) доля полиамидной смолы и модифицированного эластомера обычно равна суммарной доле непрерывной фазы (A₁), дисперсной фазы (B_A1) и дисперсной фазы (B_A2), когда полная масса всех фаз принимается за 100%.

[0079]

В случае фазовой структуры (1) (см. Фиг. 1) доля полиамидной смолы, когда полная масса полиолефиновой смолы (полиолефиновой смолы, имеющей среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше), полиамидной смолы (полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки), модифицированного эластомера и неорганического наполнителя, содержащихся в композиции термопластической смолы, принимается за 100%, обычно равна суммарной доле непрерывной фазы (A) и тонкой дисперсной фазы (B₂₂), когда полная масса всех фаз принимается за 100%. С другой стороны, в случае фазовой структуры (2) (см. Фиг. 2) доля полиамидной смолы обычно равна суммарной доле непрерывной фазы (A₁) и дисперсной фазы (B_A2), когда полная масса всех фаз принимается за 100%.

[0080]

В случае фазовой структуры (1) (см. Фиг. 1) доля модифицированного эластомера, когда полная масса полиолефиновой смолы (полиолефиновой смолы, имеющей среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше), полиамидной смолы (полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки), модифицированного эластомера и неорганического наполнителя, содержащихся в композиции термопластической смолы, принимается за 100%, обычно равна доле дисперсной фазы (B₁), когда полная масса всех фаз принимается за 100%. С другой стороны, в случае фазовой структуры (2) (см. Фиг. 2) доля модифицированного эластомера обычно равна доле дисперсной фазы (B_A), когда полная масса всех фаз принимается за 100%.

[0081]

Композиция термопластической смолы может достигать одновременно высокой ударопрочности и высокого модуля упругости при изгибе благодаря добавлению неорганического наполнителя и использованию полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки. Более конкретно, композиция термопластической смолы может достигать одновременно ударной прочности по Шарпи 50 кДж/м² или больше и 190 кДж/м² или меньше и модуля упругости при изгибе 500 МПа или больше и 1500 МПа или меньше. Ударная прочность по Шарпи может быть дополнительно установлена равной 65 кДж/мм или больше и 190 кДж/м² или меньше, либо 70 кДж/м² или больше и 180 кДж/м² или меньше, либо 75 кДж/м² или больше и 170 кДж/м² или меньше, либо 80 кДж/м² или больше и 160 кДж/м² или меньше, либо 85 кДж/м² или больше и 150 кДж/м² или меньше. С другой стороны, модуль упругости при изгибе может быть дополнительно установлен равным 550 МПа или больше и 1450 МПа или меньше, либо 600 МПа или больше и 1400 МПа или меньше, либо 650 МПа или больше и 1350 МПа или меньше, либо 700 МПа или больше и 1300 МПа или меньше, либо 750 МПа или больше и 1250 МПа или меньше.

[0082]

[2] Формованное тело

Формованное тело в соответствии с настоящим изобретением состоит из композиции термопластической смолы. Композиция термопластической смолы была описана выше. Формованное тело может быть твердым формованным телом или вспененным формованным телом. Формованное тело может быть сформовано любым образом, и способ для его формования особенно не ограничивается. Примеры такого способа включают в себя литье под давлением, экструдирование (листовое экструдирование, экструдирование профилированных изделий), экструдирование с Т-образной экструзионной головкой, экструзионную формовку с раздуванием, литье под давлением с раздуванием, формовку раздуванием, вакуумную формовку, прессование в форме, прессование, штамповку или трансферную формовку. Эти олефины могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них.

[0083]

Кроме того, форма и габариты, такие как размер и толщина, формованного тела особенно не ограничиваются, так же как и предполагаемое использование формованного тела. Это формованное тело может использоваться, например, как наружный материал, внутренний материал, конструкционный материал или поглотитель удара для автомобилей, железнодорожных вагонов, судов и самолетов. Примеры автомобильных деталей, использующих это формованное тело, включают в себя наружные материалы для автомобилей, внутренние материалы для автомобилей, конструкционные материалы для автомобилей и поглотители удара для автомобилей, а также компоненты в моторном отсеке. Конкретные примеры этого включают в себя бамперы, спойлеры, обтекатели, передние решетки, украшения, капоты, крышки багажников, жалюзи на обтекателях, панели крыльев, молдинги, дверные панели, панели крыши, приборные панели, центральные блоки, наличники дверей, накладки на задние боковые части кузова, облицовку крыши, украшения стоек, наличники складного верха, панели боковины задка кузова, поддоны, приборные панели, консольные ящики, откидные пластины, основания переключателей, спинки сидений, рамы сидений, подлокотники, противосолнечные козырьки, впускные коллекторы, крышки головок двигателей, крышки двигателей, корпуса масляных фильтров, корпуса для электронных компонентов автомобиля (например, ECU, ТВ-монитора) и коробки воздушного фильтра.

[0084]

Кроме того, формованное тело может также использоваться, например, в качестве внутреннего материала, наружного материала или конструкционного материала для зданий и мебели. Конкретные примеры этого включают в себя облицовочные материалы дверей, конструкционные материалы дверей, а также облицовочные материалы и конструкционные материалы для различных предметов мебели (например столов, стульев, полок, комодов). Кроме того, формованное тело может также использоваться, например, в качестве упаковочного материала, контейнера (например, поддона), элемента защиты или элемента перегородок. Кроме того, формованное тело может также использоваться, например, в качестве корпуса или структуры для домашних устройств (например, плоских ТВ-мониторов, холодильников, моечных машин, пылесосов, мобильных телефонов, мобильных игровых устройств, ноутбуков).

[0085]

[3] Способ для производства композиции термопластической смолы

Способ для производства вышеописанной композиции термопластической смолы включает в себя

стадию мешения в расплаве полиолефиновой смолы (полиолефиновой смолы, имеющей среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше) и мешенного в расплаве продукта из содержащей неорганический наполнитель полиамидной смолы (полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки) и модифицированного эластомера (модифицированного эластомера, имеющего реакционноспособную группу, реагирующую с полиамидной смолой).

Следует отметить, что свойства каждого компонента из полиолефиновой смолы, содержащей неорганический наполнитель полиамидной смолы и модифицированного эластомера, а также состав этих компонентов описаны выше. Кроме того, неорганический наполнитель и полиамидная смола, составляющие содержащую неорганический наполнитель полиамидную смолу, также описаны выше.

[0086]

Эта стадия мешения в расплаве (в дальнейшем называемая просто «второй стадией мешения в расплаве») является стадией мешения в расплаве мешенного в расплаве продукта и полиолефиновой смолы (полиолефиновой смолы, имеющей среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше).

Мешенный в расплаве материал, используемый в этом случае, может быть композицией в расплавленном состоянии или размягченном состоянии, или отвержденной композицией, полученной, например, с помощью гранулирования.

На второй стадии мешения в расплаве может использоваться любое устройство для мешения в расплаве. Примеры используемого устройства включают в себя экструдер (например, одношнековый экструдер, двухшнековый экструдер), пластикатор и смеситель (например, высокоскоростной поточный смеситель, лопастной смеситель, или ленточно-спиральный смеситель). Эти устройства могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них. Когда используются два или более устройств, они могут эксплуатироваться непрерывно или периодически. Кроме того, все сырье может быть смешано за один раз, или может быть добавляться порциями (многоступенчатое добавление).

Температура мешения на второй стадии мешения в расплаве особенно не ограничивается, но предпочтительно составляет 190°C или выше и 350°C или ниже, более предпочтительно 200°C или выше и 300°C или ниже, и еще более предпочтительно 205°C или выше и 260°C или ниже.

[0087]

Мешенный в расплаве продукт представляет собой композицию, получаемую путем предварительного мешения в расплаве содержащей неорганический наполнитель полиамидной смолы (полиамидной смолы, имеющей структуру короткой цепочки) и модифицированного эластомера (модифицированного эластомера, имеющего реакционноспособную группу, которая реагирует с полиамидной смолой). В дальнейшем эта стадия предварительного мешения в расплаве полиамидной смолы и модифицированного эластомера упоминается как «первая стадия мешения в расплаве».

На этой первой стадии мешения в расплаве мешение в расплаве может выполняться любым образом. Конкретным примером способа для получения мешенного в расплаве продукта является способ (1), в котором только содержащая неорганический наполнитель полиамидная смола и модифицированный эластомер месятся в расплаве. Другим конкретным примером способа для получения мешенного в расплаве продукта является способ (2), в котором содержащая неорганический наполнитель полиамидная смола, полиамидная смола, не содержащая неорганического наполнителя, и модифицированный эластомер месятся в расплаве.

[0088]

Из них предпочтительным является способ (2). Когда используется способ (2), может использоваться такая содержащая неорганический наполнитель полиамидная смола, как описанная выше, в которой неорганический наполнитель и полиамидная смола имеют сродство друг к другу или связываются друг с другом. Более конкретно, может использоваться содержащая слоистый силикат полиамидная смола, в которой слоистый силикат и полиамидная смола имеют сродство друг к другу или связываются друг с другом. Это позволяет предотвратить расположение неорганического наполнителя поперек непрерывной фазы (A) и дисперсной фазы (B) и поэтому более надежно обеспечить то, чтобы неорганический наполнитель оставался в дисперсной фазе (B).

Когда используется способ (2), порядок мешения компонентов не ограничивается. Таким образом, например, содержащая неорганический наполнитель полиамидная смола, полиамидная смола без неорганического наполнителя и модифицированный эластомер могут меситься в расплаве одновременно, или модифицированный эластомер может быть добавлен и вымешен с предварительно подготовленным мешенным в расплаве продуктом из содержащей неорганический наполнитель полиамидной смолы и неорганической полиамидной смолы без наполнителя.

[0089]

Когда используется содержащая неорганический наполнитель полиамидная смола, эта смола и полиамидная смола, не содержащая неорганического наполнителя (неорганическая полиамидная смола без наполнителя), могут быть одинаковыми или отличающимися друг от друга.

Когда используется содержащая неорганический наполнитель полиамидная смола, количество неорганического наполнителя, содержащегося в содержащей неорганический наполнитель полиамидной смоле, не ограничивается, если в конце концов достигается вышеописанная доля неорганического наполнителя (описанная подробно в разделе «<3> Состав»).

[0090]

На первой стадии мешения в расплаве может использоваться любое устройство для мешения в расплаве. Могут использоваться различные устройства, проиллюстрированные выше со ссылкой на вторую стадию мешения в расплаве. Эти устройства могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более из них. Устройство, используемое на первой стадии мешения в расплаве, и устройство, используемое на второй стадии мешения в расплаве, могут быть одинаковыми или отличающимися друг от друга.

Когда используются два или более устройств, они могут эксплуатироваться непрерывно или периодически. Кроме того, все сырье может быть смешано за один раз, или может быть добавляться порциями (многоступенчатое добавление).

Кроме того, температура мешения на первой стадии мешения в расплаве предпочтительно составляет 190°C или выше и 350°C или ниже, более предпочтительно 200°C или выше и 330°C или ниже, и еще более предпочтительно 205°C или выше и 310°C или ниже.

[0091]

В этом способе производства используется предварительно подготовленный мешенный в расплаве продукт (мешенный в расплаве продукт из неорганического наполнителя, полиамидной смолы и модифицированного эластомера), и поэтому мешение выполняется, когда полиамидная смола и модифицированный эластомер реагируют друг с другом. Следовательно, считается, что благодаря модифицированному эластомеру, имеющему реакционноспособную группу, реакционноспособная группа присоединяется к поверхности полиамидной смолы, так что образуются частицы полиамидной смолы, имеющие модифицированный эластомерный реагент, связанный с их поверхностями. В результате дальнейшего мешения частицы полиамидной смолы, имеющие модифицированный эластомерный реагент, связанный с их поверхностями, сдвигаются, и появляется поверхность непрореагировавшей полиамидной смолы. Считается, что при этом непрореагировавший модифицированный эластомер дополнительно реагирует с непрореагировавшей поверхностью. Следовательно, считается, что более мелкие частицы полиамидной смолы, связывающиеся с модифицированным эластомерным реагентом, могут стабильно образовываться, не полагаясь на высокий сдвиг, за счет повторного сдвига частиц полиамидной смолы, связывающихся с модифицированным эластомерным реагентом, чтобы позволить непрореагировавшей поверхности полиамидной смолы появляться и реагировать с непрореагировавшим модифицированным эластомером.

Считается, что, если количество модифицированного эластомера, которое может быть обеспечено в вышеупомянутом процессе, является малым, трудно сделать малыми частицы полиамидной смолы, связывающиеся с модифицированным эластомерным реагентом, а когда количество модифицированного эластомера, которое может быть обеспечено в вышеупомянутом процессе, является в достаточной степени большим, эти частицы легко сделать малыми.

ПРИМЕРЫ

[0092]

Далее настоящее изобретение будет более конкретно описано со ссылкой на Примеры.

[1] Подготовка композиции термопластической смолы и подготовка тестовых образцов

<1> Подготовка композиции термопластической смолы

Были подготовлены композиции термопластической смолы Экспериментальных примеров 1-7 с составами, показанными в Таблице 1.

[1] Экспериментальный пример 1 (Справочный образец)

Таблетки полиамидной смолы (1) (полиамидной смолы без неорганического наполнителя), которые будут описаны позже, и таблетки модифицированного эластомера, которые будут описаны позже, были смешаны всухую, поданы в двухшнековый месящий в расплаве экструдер (производства компании Coperion, с наружным диаметром шнека 50 мм и отношением L/D=48), и вымешены в расплаве при условиях температуры мешения 210°C, скорости экструдирования 150 кг/час и скорости вращения шнека 500 об/мин (первая стадия мешения в расплаве) для того, чтобы получить мешенный в расплаве продукт из полиамидной смолы и модифицированного эластомера, и таблетки из этого продукта были получены с помощью гранулятора.

Затем полученные таким образом гранулы и гранулы полиолефиновой смолы (1), которые будут описаны позже, были смешаны всухую, поданы в двухшнековый месящий в расплаве экструдер (производства компании Coperion, с наружным диаметром шнека 50 мм и отношением L/D=48), и вымешены в расплаве при условиях температуры мешения 210°C, скорости экструдирования 150 кг/час и скорости вращения шнека 500 об/мин (вторая стадия мешения в расплаве) для того, чтобы получить композицию термопластической смолы Экспериментального примера 1, и таблетки этой композиции термопластической смолы были получены с помощью гранулятора.

[0093]

[2] Экспериментальные примеры 2 и 3 (настоящее изобретение)

Таблетки содержащей неорганический наполнитель полиамидной смолы, которые будут описаны позже, таблетки полиамидной смолы (полиамидной смолы без неорганического наполнителя), которые будут описаны позже, и таблетки модифицированного эластомера, которые будут описаны позже, были смешаны всухую, а затем подвергнуты первой стадии мешения в расплаве при тех же самых условиях, что и в Экспериментальном примере 1, чтобы получить мешенный в расплаве продукт из неорганического наполнителя, полиамидной смолы и модифицированного эластомера, и таблетки из этого продукта были получены с помощью гранулятора. Затем полученные таким образом таблетки и таблетки полиолефиновой смолы (1), которые будут описаны позже, были смешаны всухую, а затем подвергнуты второй стадии мешения в расплаве при тех же самых условиях, что и в Экспериментальном примере 1, чтобы получить композицию термопластической смолы Экспериментального примера 2 или 3, и таблетки композиции термопластической смолы были получены с помощью гранулятора.

[0094]

[3] Экспериментальный пример 4 (Справочный образец)

Таблетки полиамидной смолы (полиамидной смолы без неорганического наполнителя), которые будут описаны позже, и таблетки модифицированного эластомера, которые будут описаны позже, были смешаны всухую, а затем подвергнуты первой стадии мешения в расплаве при тех же самых условиях, что и в Экспериментальном примере 1, чтобы получить мешенный в расплаве продукт из полиамидной смолы и модифицированного эластомера, и таблетки из этого продукта были получены с помощью гранулятора. Затем полученные таким образом таблетки и таблетки полиолефиновой смолы (2), которые будут описаны позже, были смешаны всухую, а затем подвергнуты второй стадии мешения в расплаве при тех же самых условиях, что и в Экспериментальном примере 1, чтобы получить композицию термопластической смолы Экспериментального примера 4, и таблетки композиции термопластической смолы были получены с помощью гранулятора.

[0095]

[4] Экспериментальный пример 5 (Справочный образец)

Таблетки содержащей неорганический наполнитель полиамидной смолы, которые будут описаны позже, и таблетки модифицированного эластомера, которые будут описаны позже, были смешаны всухую, а затем подвергнуты первой стадии мешения в расплаве при тех же самых условиях, что и в Экспериментальном примере 1, чтобы получить мешенный в расплаве продукт из неорганического наполнителя, полиамидной смолы и модифицированного эластомера, и таблетки из этого продукта были получены с помощью гранулятора. Затем полученные таким образом таблетки и таблетки полиолефиновой смолы (2), которые будут описаны позже, были смешаны всухую, а затем подвергнуты второй стадии мешения в расплаве при тех же самых условиях, что и в Экспериментальном примере 1, чтобы получить композицию термопластической смолы Экспериментального примера 5, и таблетки композиции термопластической смолы были получены с помощью гранулятора.

[0096]

[5] Экспериментальный пример 6 (Справочный образец)

Таблетки полиамидной смолы (полиамидной смолы без неорганического наполнителя), которые будут описаны позже, и таблетки модифицированного эластомера, которые будут описаны позже, были смешаны всухую, а затем подвергнуты первой стадии мешения в расплаве при тех же самых условиях, что и в Экспериментальном примере 1, чтобы получить мешенный в расплаве продукт из полиамидной смолы и модифицированного эластомера, и таблетки из этого продукта были получены с помощью гранулятора. Затем полученные таким образом таблетки и таблетки полиолефиновой смолы (1), которые будут описаны позже, были смешаны всухую, а затем подвергнуты второй стадии мешения в расплаве при тех же самых условиях, что и в Экспериментальном примере 1, чтобы получить композицию термопластической смолы Экспериментального примера 6, и таблетки композиции термопластической смолы были получены с помощью гранулятора.

[0097]

[6] Экспериментальный пример 7 (Справочный образец)

Таблетки полиамидной смолы (полиамидной смолы без неорганического наполнителя), которые будут описаны позже, и таблетки модифицированного эластомера, которые будут описаны позже, были смешаны всухую, а затем подвергнуты первой стадии мешения в расплаве при тех же самых условиях, что и в Экспериментальном примере 1, чтобы получить мешенный в расплаве продукт из полиамидной смолы и модифицированного эластомера, и таблетки из этого продукта были получены с помощью гранулятора. Затем полученные таким образом таблетки и таблетки полиолефиновой смолы (2), которые будут описаны позже, были смешаны всухую, а затем подвергнуты второй стадии мешения в расплаве при тех же самых условиях, что и в Экспериментальном примере 1, чтобы получить композицию термопластической смолы Экспериментального примера 7, и таблетки композиции термопластической смолы были получены с помощью гранулятора.

[0098]

Полиолефиновая смола (1): полипропиленовая смола, гомополимер, среднечисловая молекулярная масса 520000, MFR 3 г/10 мин

Полиолефиновая смола (2): полипропиленовая смола, гомополимер, среднечисловая молекулярная масса 312000, MFR 21 г/10 мин

Полиамидная смола (полиолефиновая смола без неорганического наполнителя): смола Нейлона 6 (полиамидная смола, имеющая только структуру короткой цепочки), среднечисловая молекулярная масса 18000

Содержащая неорганический наполнитель полиолефиновая смола: смола Нейлона 6 (полиамидная смола, имеющая только структуру короткой цепочки), производства компании UNITIKA LTD., торговая марка «NANOCON M1030DH(N)», среднечисловая молекулярная масса 20000, содержащая слоистый силикат в качестве неорганического наполнителя, с содержанием неорганического наполнителя 10 мас.%

Модифицированный эластомер: модифицированный малеиновым ангидридом сополимер этилен-бутен (модифицированный EBR), производства компании Mitsui Chemicals, Inc., торговая марка «TAFMER MH7020», со значением MFR (при 230°C)=1,5 г/10 мин

[0099]

Таблица 1

Экспериментальные примеры 1 2 3 4 5 6 7 Полипропилен (гомополимер) Mn= 520000 10 - 55 - Mn=312000 - 32,5 - 55 Полиимид PAG 60 30 - 42,5 - 25 Содержащий неорганический наполнитель полиамид PA6+слоистый силикат - 30 (PA/27) (FL/ 3) 60 (PA/54) (FL/ 6) - 42,5 (PA/38,25) (FL/ 4,25) - Модифицированный эластомер Модифицированный малеиновым ангидридом EBR 30 25 20 Ударная прочность по Шарпи (кДж/м²) 121 117 124 76 63 84 23 Модуль упругости (МПа) 901 937 1088 1100 1200 -

Следует отметить, что в Таблице 1 «PA» и «FL» в столбце «Содержащий неорганический наполнитель полиамид» указывают долю полиамидной смолы, содержащейся в содержащем неорганический наполнитель полиамиде, и долю неорганического наполнителя, содержащегося в содержащем неорганический наполнитель полиамиде, соответственно.

[0100]

<2> Таблетки, полученные выше на стадии <1>, были введены в литьевую машину (40-тонная литьевая машина производства компании NISSEI PLASTIC INDUSTRIAL CO., LTD.) и подвергнуты литью под давлением при условиях предварительно заданной температуры 210°C и температуры формы 40°C для того, чтобы получить тестовые образцы для оценки (Экспериментальные примеры 1-7).

[0101]

[2] Оценка тестовых образцов

<1> Измерение ударной прочности по Шарпи

Ударная прочность по Шарпи была измерена в соответствии со стандартом JIS K 7111-1 с использованием тестовых образцов Экспериментальных примеров 1-7, полученных выше на стадии [2]. Результаты показаны в Таблице 1. Следует отметить, что в этом измерении ударной прочности по Шарпи ударная прочность тестового образца с надрезом (тип A) измерялась методом испытания по краю при 23°C.

[0102]

<2> Измерение модуля упругости при изгибе

Модуль упругости при изгибе измерялся в соответствии со стандартом JIS K 7171 с использованием тестовых образцов Экспериментальных Примеров 1-5, полученных выше на стадии [2]. Результаты показаны как «Модуль упругости» в Таблице 1. Модуль упругости при изгибе измерялся следующим образом. Каждый из тестовых образцов поддерживался двумя точками опоры (с радиусом кривизны: 5 мм), расстояние (L) между которым составляло 64 мм, и нагрузка прикладывалась со скоростью 2 мм/мин в точке действия (с радиусом искривления: 5 мм), расположенной в центре между этими двумя точками опоры.

[0103]

<3> Наблюдение морфологии

Поверхность разрушения каждого из тестовых образцов, подвергнутых измерению (1) ударной прочности по Шарпи, была протравлена кислородной плазмой, при 100 Вт в течение 1 мин, покрыта осмием, и наблюдалась с помощью сканирующего электронного микроскопа с автоэлектронной эмиссией («JSM-7100F TTL LV» производства компании JEOL Ltd.) для получения изображения (изображения FE-SEM). Компоненты, составляющие каждую фазу, были идентифицированы с помощью энергодисперсионного рентгенографического анализа (EDS) во время вышеописанного наблюдения с помощью FE-SEM. Из этих результатов была определена фазовая структура. В результате Экспериментальные примеры 2 и 3 имели фазовую структуру (1).

[0104]

[3] Эффекты Примеров

Сравнение между Экспериментальным примером 6 (справочный образец) и Экспериментальным примером 7 (справочный образец) показывает, что ударная прочность значительно варьируется в зависимости от среднечисловой молекулярной массы используемой полиолефиновой смолы. Более конкретно, как показано в Экспериментальном примере 7, когда полипропилен, имеющий среднечисловую молекулярную массу 312000, используется в качестве полиолефиновой смолы, и PA6 (полиамидная смола, имеющая только структуру короткой цепочки), используется в качестве полиамидной смолы, ударная прочность по Шарпи составляет 23 кДж/м², но как показано в Экспериментальном примере 6, когда полипропилен, имеющий среднечисловую молекулярную массу 520000, используется в качестве полиолефиновой смолы, ударная прочность по Шарпи значительно улучшается до 84 кДж/м².

[0105]

Кроме того, как показано в Экспериментальном примере 4 (справочный образец), когда полипропилен, имеющий среднечисловую молекулярную массу 312000, используется в качестве полиолефиновой смолы, и PA6 (полиамидная смола, имеющая только структуру короткой цепочки), используется в качестве полиамидной смолы, чтобы достичь модуля упругости при изгибе приблизительно 1000 МПа, ударная прочность по Шарпи составляет 76 кДж/м².

Однако, как показано в Экспериментальном примере 1 (справочный образец), когда полипропилен, имеющий среднечисловую молекулярную массу 520000, используется в качестве полиолефиновой смолы, и PA6 (полиамидная смола, имеющая только структуру короткой цепочки), используется в качестве полиамидной смолы для того, чтобы достичь модуля упругости при изгибе приблизительно 1000 МПа, ударная прочность по Шарпи может быть улучшена до 121 кДж/м².

Таким образом, Экспериментальный пример 4 уступает в балансе между ударной вязкостью и жесткостью Экспериментальному примеру 1, использующему в качестве полиолефиновой смолы полипропилен со среднечисловой молекулярной массой 520000.

[0106]

Сравнение Экспериментального примера 5 (справочный образец) с Экспериментальным примером 4 (справочный образец) показывает, что модуль упругости при изгибе может быть улучшен при добавлении неорганического наполнителя, но при этом ударная вязкость уменьшается, то есть возникает противоречие между ударной прочностью и модулем упругости при изгибе. В частности, это противоречие возникает несмотря на то, что весь неорганический наполнитель, используемый в Экспериментальном примере 5, заранее диспергируется в полиамидной смоле.

[0107]

С другой стороны, как показано в Экспериментальном примере 1 (справочный образец), когда полипропилен, имеющий среднечисловую молекулярную массу 520000, используется в качестве полиолефиновой смолы, и PA6 (полиамидная смола, имеющая только структуру короткой цепочки), используется в качестве полиамидной смолы для достижения модуля упругости при изгибе приблизительно 1000 МПа, одновременно достигаются ударная прочность по Шарпи 121 кДж/м² и модуль упругости при изгибе 901 МПа.

Кроме того, как показано в Экспериментальном примере 2 (по настоящему изобретению), когда содержащая неорганический наполнитель полиамидная смола PA6, имеющая только структуру короткой цепочки, используется вместо части полиамидной смолы, используемой в Примере 1, достигаются ударная прочность по Шарпи 117 кДж/м² и модуль упругости при изгибе 937 МПа. Это показывает, что небольшое добавление неорганического наполнителя позволяет улучшить модуль упругости при изгибе с небольшим изменением ударной вязкости.

Кроме того, как показано в Экспериментальном примере 3 (по настоящему изобретению), когда количество содержащей неорганический наполнитель полиамидной смолы (PA6, имеющей только структуру короткой цепочки) увеличивается, достигаются ударная прочность по Шарпи 124 кДж/м² и модуль упругости при изгибе 1088 МПа, то есть ударная прочность и модуль упругости при изгибе могут быть улучшены одновременно без необходимости компромисса между ними.

[0108]

Вышеописанные примеры были приведены исключительно для иллюстративных целей, и никоим образом не должны рассматриваться как ограничивающие настоящее изобретение. В то время как настоящее изобретение было описано со ссылкой на примерные варианты осуществления, подразумевается, что слова, которые использовались в настоящем документе, являются словами описания и иллюстрации, а не словами ограничения. Изменения могут быть сделаны в рамках прилагаемой формулы изобретения без отступлений от области охвата и духа настоящего изобретения в его аспектах. Хотя настоящее изобретение было описано в настоящем документе со ссылкой на конкретные структуры, материалы и варианты осуществления, настоящее изобретение не ограничивается подробными сведениями, раскрытыми в настоящем документе; вместо этого настоящее изобретение распространяется на все функционально эквивалентные структуры, способы и применения в пределах области охвата прилагаемой формулы изобретения.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

[0109]

A - непрерывная фаза;

B₁ - дисперсная фаза;

B₂ - дисперсная фаза;

B₂₁ - непрерывная фаза (непрерывная фаза в дисперсной фазе B₂);

B₂₂ - тонкая дисперсная фаза (дисперсная фаза в дисперсной фазе B₂);

A₁, A₂ - непрерывная фаза;

B_A1, B_A2 - дисперсная фаза;

C - неорганический наполнитель.

Изобретение раскрывает композицию термопластической смолы, которая позволяет, даже когда она содержит наполнитель, уменьшить противоречие между жесткостью и ударной прочностью для достижения хорошего баланса между ударной прочностью и жесткостью, а также способ ее производства и формованное тело. Эта композиция термопластической смолы получена путем смешивания полиолефиновой смолы, содержащей неорганический наполнитель полиамидной смолы и модифицированного эластомера, имеющего реакционноспособную группу, которая реагирует с полиамидной смолой. Эта композиция термопластичной смолы содержит полиолефиновую смолу, которая имеет среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше, и полиамидную смолу. Полиамидная смола имеет структуру, в которой углеводородная группа, расположенная между смежными связями амида в главной цепи, имеет линейную цепь из 5 или менее атомов углерода. Формованное тело состоит из этой композиции термопластической смолы. Способ для производства композиции термопластической смолы включает в себя стадию смешения в расплаве полиолефиновой смолы и смешенного в расплаве продукта из полиамидной смолы и модифицированного эластомера. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил, 1 табл, 7 пр.

1. Композиция термопластичной смолы, получаемая путем смешивания полиолефиновой смолы, полиамидной смолы, содержащей неорганический наполнитель, и модифицированного эластомера, имеющего реакционноспособную группу, которая реагирует с полиамидной смолой, где

полиолефиновая смола имеет среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше, и

полиамидная смола имеет структуру, в которой углеводородная группа, расположенная между смежными связями амида в главной цепи, имеет 5 или менее атомов углерода в линейной цепи из.

2. Композиция термопластичной смолы, содержащая полиолефиновую смолу, полиамидную смолу, содержащую неорганический наполнитель, и модифицированный эластомер, имеющий реакционноспособную группу, которая реагирует с полиамидной смолой, где

полиолефиновая смола имеет среднечисловую молекулярную массу 350000 или больше, и

полиамидная смола имеет структуру, в которой углеводородная группа, расположенная между смежными связями амида в главной цепи, имеет 5 или менее атомов углерода в линейной цепи из.

3. Композиция термопластичной смолы по п. 1 или 2, в которой

полиамидная смола содержится в непрерывной фазе (A),

модифицированный эластомер содержится в дисперсной фазе (B1), диспергированной в непрерывной фазе (A),

полиолефиновая смола содержится в дисперсной фазе (B₂), диспергированной в непрерывной фазе (A), и

неорганический наполнитель (C) диспергирован в непрерывной фазе (A).

4. Композиция термопластичной смолы по любому из пп. 1-3, в которой неорганический наполнитель является слоистым силикатом.

5. Композиция термопластичной смолы по любому из пп. 1-4, в которой полиолефин является гомополимером.

6. Композиция термопластичной смолы по любому из пп. 1-5, в которой полиамидная смола выбирается из группы, состоящей из нейлона 6, нейлона 66, нейлона 46, нейлона 6T, нейлона 6I, нейлона M5T, нейлона M5I, а также сополимеров двух или более из них.

7. Композиция термопластичной смолы по любому из пп. 1-6, в которой модифицированный эластомер является термопластичным эластомером на основе олефина, имеющим в качестве скелета сополимер этилена или пропилена и α-олефин, имеющий 3-8 атомов углерода, или основанным на стироле термопластичным эластомером, имеющим скелет стирола.

8. Формованное тело, содержащее композицию термопластичной смолы по любому из пп. 1-7.

9. Способ получения композиции термопластичной смолы по п. 1 или 2, содержащий

стадию смешения в расплаве полиолефиновой смолы и смешенного в расплаве продукта из полиамидной смолы, содержащего неорганический наполнитель и модифицированный эластомер.