BR112019001722A2 - composição de resina termoplástica, método para a sua produção e corpo moldado - Google Patents

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Abstract

o propósito da presente invenção é fornecer: uma composição de resina termoplástica que é suprimida em uma escolha conflitante entre a rigidez e a resistência ao impacto mesmo se uma carga for nela misturada, alcançando assim um bom equilíbrio entre a resistência ao impacto e a rigidez; um método para a produção desta composição de resina termoplástica; e um corpo moldado. uma composição de resina termoplástica de acordo com a presente invenção é obtida através da mistura de uma resina de poliolefina, uma resina de poliamida contendo uma carga inorgânica e um elastômero modificado tendo um grupo que é reativo com a resina de poliamida. a resina de poliolefina possui um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais; a resina de poliamida possui uma estrutura em que o número de átomos de carbono de cadeia reta em um grupo de hidrocarboneto que é interposto entre as ligações de amida adjacentes em uma cadeia principal é de 5 ou menos. um corpo moldado de acordo com a presente invenção é formado desta composição de resina termoplástica. um método para a produção da composição de resina termoplástica compreende uma etapa de mistura em fusão em que uma resina de poliolefina e uma mistura fundida de uma resina de poliamida e um elastômero modificado são submetidas a fusão e misturadas entre si.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para ’’COMPOSIÇÃO DE RESiNA TERMOPLÁSTICA, MÉTODO PARA A SUA PRODUÇÃO E CORPO MOLDADO”.
CAMPO TÉCNICO [0001 ] A presente invenção refere-se a uma composição de resina termoplástica, um método para a sua produção e um corpo moldado. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a uma composição de resina termoplástica que pode alcançar tanto uma excelente resistência ao impacto quanto uma excelente rigidez, um método para a sua produção, e um corpo moldado.
TÉCNICA ANTECEDENTES [0002] Tentativas foram feitas até agora para misturar resinas de matérias-primas diferentes em propriedades para obter uma composição de resina (mistura de polímero, liga de polímero) que oferece uma propriedade sinérgica que excede a propriedade de cada uma das resinas de matéria-prima. Por exemplo, sabe-se que, quando uma resina de poliolefina e uma resina de poliamida que são pouco compatíveis entre si são selecionadas como resinas de matéria-prima e misturadas para obter uma composição de resina tendo uma estrutura de múltiplas fases (por exemplo, uma fase contínua e uma fase dispersa), a composição da resina às vezes possui resistência ao impacto maior do que aquela de cada uma das resinas de matéria-prima. Tal técnica é divulgada nas seguintes Literaturas de Patente de 1 a 3. Além disso, a Literatura de Patente 4 divulga uma técnica na qual o polipropileno é misturado com uma poliamida modificada com mineral de argila.
LISTA DE CITAÇÕES
LITERATURAS DE PATENTE [0003] Literatura de Patente 1: JP-A-2013-147647 [0004] Literatura de Patente 2: JP-A-2013-147646 [0005] Literatura de Patente 3: JP-A-2013-147645
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2/61 [0006] Literatura de Patente 4: JP-A-H4-183733 SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMAS TÉCNICOS [0007] As Literaturas de Patente de 1 a 3 descritas acima divulgam uma composição de resina termoplástica que é obtida através da mistura de uma resina de poliolefina, uma resina de poliamida e um compatibilizador e que possui uma estrutura separada de três fases incluindo uma fase contínua, uma fase dispersa e uma fase dispersa fina. Além disso, as Literaturas de Patente de 1 a 3 divulgam que uma tal composição de resina termoplástica tendo uma estrutura separada de três fases pode oferecer excelentes propriedades mecânicas. As Literaturas de Patente de 1 a 3 divulgam que quando PA11 é utilizado como a resina de poliamida, propriedades particularmente excelentes podem ser obtidas, mas quando outra resina de poliamida tal como PA6 é utilizada, há um caso onde as propriedades comparáveis com aquelas quando PA11 é utilizado não são alcançadas.
[0008] Além disso, a Literatura de Patente 4 divulga que quando o polipropileno é misturado com uma poliamida modificada com mineral de argila, uma composição de polipropileno tendo excelentes propriedades mecânicas pode ser obtida. No entanto, a composição de polipropileno não possui propriedades mecânicas (especialmente, resistência ao impacto) comparáveis com aquelas divulgadas nas Literaturas de Patente de 1 a 3, e um equilíbrio de propriedades de nível superior é recentemente requerido.
[0009] Como descrito acima, existe um problema que quando uma certa poliamida de matéria-prima é utilizada para obter uma composição de resina termoplástica, há um caso onde fica difícil para a composição de resina termoplástica atingir estavelmente propriedades mecânicas elevadas (resistência ao impacto, rigidez), ao contrário de quando PA11 é utilizado e, portanto, a composição de resina termo
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3/61 plástica possui propriedades mecânicas mais baixas. Além disso, quando a rigidez (módulo elástico) de uma composição de resina termoplástica que utiliza uma tal poliamida de matéria-prima é melhorada pela adição de uma carga inorgânica, existe um problema de que a resistência ao impacto é reduzida, isto é, uma escolha conflitante entre rigidez e resistência ao impacto ocorre.
[0010] Nestas circunstâncias, é um objetivo da presente invenção fornecer uma composição de resina termoplástica que é obtida pela mistura de uma resina de poliolefina, uma resina de poliamida contendo uma carga inorgânica e um elastômero modificado tendo um grupo reativo que reage com a resina de poliamida e que é designado para, mesmo quando contém uma carga, reduzir uma escolha conflitante entre rigidez e resistência ao impacto, em comparação com uma composição de resina termoplástica que não contém nenhuma carga para alcançar um bom equilíbrio entre resistência ao impacto e rigidez, um método para a sua produção, e um corpo moldado.
SOLUÇÕES PARA OS PROBLEMAS [0011] O presente inventor concentrou a atenção sobre o fato de que, como descrito acima, particularmente quando PA11 que é uma das poliamidas de matéria-prima é utilizado, um efeito de melhora da resistência ao impacto extremamente excelente pode ser obtido, enquanto que quando ο PA6 que também é uma das poliamidas da matéria-prima é utilizado, o efeito de melhora da resistência ao impacto é difícil de obter. Além disso, o presente inventor concentrou a atenção no fato de que o número de átomos de carbono de cadeia reta de um grupo de hidrocarboneto interposto entre as ligações de amida adjacentes na cadeia principal de PA11 é tão grande quanto 10, enquanto que o de PA6 é tão pequeno quanto 5. O presente inventor considerou que a razão pela qual o efeito de melhora da resistência ao impacto é difícil de obter é que ο PA6 possui uma estrutura de cadeia curta cujo
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4/61 número de átomos de carbono entre as ligações de amida é pequeno e, portanto, o diâmetro de dispersão da fase dispersa na fase contínua não pode ser deixado pequeno durante a fusão da mistura, devido a um grande número de ligações de amida contidas em uma molécula de poliamida e uma forte resistência de ligação de hidrogênio entre as moléculas. O presente inventor obteve a idéia de que, neste caso, as propriedades mecânicas podem ser melhoradas mediante a redução da interface entre as moléculas da resina de poliolefina, isto é, através da polimerização da resina de poliolefina (poliolefina de matériaprima).
[0012] Além disso, o presente inventor realmente produziu uma tal composição de resina termoplástica, e descobriu que ela possui uma nova propriedade. Mais especificamente, quando uma carga é adicionada a uma composição de resina termoplástica obtida utilizando uma poliolefina de matéria-prima não polimerizada, a rigidez de PA6 (poliamida de matéria-prima), e um elastômero modificado, em geral, é aumentada, mas a resistência ao impacto é reduzida, isto é, a escolha conflitante entre a rigidez e a resistência ao impacto ocorre. No entanto, o presente inventor observou que tal como descrito acima, quando uma composição de resina termoplástica é obtida utilizando uma poliolefina de matéria-prima de elevado peso molecular, uma escolha conflitante entre a rigidez e a resistência ao impacto não ocorre mesmo quando uma carga é adicionada. Esta descoberta levou à conclusão da presente invenção.
[0013] De modo a alcançar o objetivo acima, a presente invenção fornece o que se segue.
[0014] A invenção de acordo com a reivindicação 1 é uma composição de resina termoplástica (daqui em diante também simplesmente referida como primeira composição) obtida através da mistura de uma resina de poliolefina, uma resina de poliamida contendo uma car
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5/61 ga inorgânica, e um eiastômero modificado tendo um grupo reativo que reage com a resina de poliamida, em que a resina de poliolefina possui um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais, e a resina de poliamida possui uma estrutura na qual um grupo de hidrocarbonetos interposto entre as ligações de amida adjacentes em uma cadeia principal possui 5 ou menos átomos de carbono de cadeia reta. [0015] A invenção de acordo com a reivindicação 2 é uma composição de resina termoplástica (daqui em diante também simplesmente referida como segunda composição) que compreende uma resina de poliolefina, uma resina de poliamida contendo uma carga inorgânica e um eiastômero modificado que possui um grupo reativo que reage com a resina de poliamida em que a resina de poliolefina possui um peso molecular médio de 350.000 ou mais, e a resina de poliamida possui uma estrutura na qual um grupo de hidrocarbonetos interposto entre as ligações de amida adjacentes em uma cadeia principal possui 5 ou menos átomos de carbono de cadeia reta.
[0016] A invenção de acordo com a reivindicação 3 é a composição de resina termoplástica de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a resina de poliamida está contida em uma fase contínua A, o eiastômero modificado está contido em uma fase dispersa Eh distribuído na fase contínua A, a resina de poliolefina está contida em uma fase dispersa B2 distribuída na fase contínua A, e a carga inorgânica C é distribuída na fase contínua A.
[0017] A invenção de acordo com a reivindicação 4 é a composição de resina termoplástica de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, em que a carga inorgânica é um silicato sobreposto.
[0018] A invenção de acordo com a reivindicação 5 é a composição de resina termoplástica de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, em que a resina de poliolefina é um homopolímero.
[0019] A invenção de acordo com a reivindicação 6 é a composi
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6/61 ção de resina termoplástica de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, em que a resina de poliamida é selecionada do grupo que consiste de náilon 6, náilon 66, náilon 46, náilon 6T, náilon 6I, náilon M5T, náilon M5I e copolímeros de dois ou mais destes.
[0020] A invenção de acordo com a reivindicação 7 é a composição de resina termoplástica de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, em que o elastômero modificado é um elastômero termoplástico baseado em olefina tendo como estrutura um copolímero de etileno ou propileno e uma α-olefina tendo 3 a 8 átomos de carbono ou um elastômero termoplástico à base de estireno tendo uma estrutura de estireno.
[0021] A invenção de acordo com a reivindicação 8 é um corpo moldado que compreende a composição de resina termoplástica de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7.
[0022] A invenção de acordo com a reivindicação 9 é um método para a produção da composição de resina termoplástica de acordo com a reivindicação 1 ou 2, que compreende a etapa de mistura em fusão da resina de poliolefina e um produto da mistura em fusão da resina de poliamida contendo uma carga inorgânica e o elastômero modificado.
EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO [0023] De acordo com a presente invenção, é possível fornecer uma composição de resina termoplástica (primeira composição ou segunda composição) compreendendo uma resina de poliolefina, uma resina de poliamida contendo uma carga inorgânica e um elastômero modificado. A composição de resina termoplástica concebida para, quando a resina de poliamida tiver uma estrutura de cadeia curta cujo número de átomos de carbono de cadeia reta entre as ligações de amida for 5 ou menos, reduzir uma escolha conflitante entre a rigidez e a resistência ao impacto mesmo quando contendo a carga inorgânica
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7/61 para alcançar um bom equilíbrio entre resistência ao impacto e rigidez. [0024] De acordo com a presente invenção, também é possível fornecer um corpo moldado compreendendo uma composição de resina termoplástica que compreende uma resina de poliolefina, uma resina de poliamida contendo uma carga inorgânica e um elastômero modificado. O corpo moldado é designado para, quando a resina de poliamida tiver uma estrutura de cadeia curta cujo número de átomos de carbono de cadeia reta entre as ligações de amida for 5 ou menos, reduzir uma escolha conflitante entre a rigidez e a resistência ao impacto mesmo quando contém a carga inorgânica para atingir um bom equilíbrio entre resistência ao impacto e rigidez.
[0025] De acordo com o método para a produção de uma composição de resina termoplástica da presente invenção, é possível obter a composição de resina termoplástica acima descrita.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0026] A presente invenção será ainda descrita com detalhes abaixo com base em exemplos não llmitativos das modalidades exemplares de acordo com a presente invenção com referência aos desenhos nos quais os mesmos algarismos de referência significam os mesmos componentes.
[0027] A Fig. 1 é um diagrama esquemático para explicar um exemplo da estrutura de fase de uma composição de resina termoplástica de acordo com a presente invenção.
[0028] A Fig. 2 é um diagrama esquemático para explicar outro exemplo da estrutura de fase da composição de resina termoplástica de acordo com a presente invenção.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES [0029] As particularidades aqui apresentadas são a título de exemplo e para propósitos de argumentação ilustrativa das modalidades da presente invenção e são apresentadas na causa de fornecer o
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8/61 que se acredita ser a descrição mais útil e facilmente compreendida dos princípios e aspectos conceituais da presente invenção. A este respeito, não é feita nenhuma tentativa para mostrar os detalhes estruturais da presente invenção com mais detalhe do que o necessário para a compreensão fundamental da presente invenção, a descrição empregada com os desenhos torna evidente para aqueles versados na técnica como as várias formas da presente invenção podem ser incorporadas na prática.
[11 Composição de resina termoplástica [0030] A primeira composição é obtida mediante a mistura de uma resina de poliolefina, uma resina de poliamida contendo uma carga inorgânica (em seguida também referida como resina de poliamida contendo carga inorgânica), e um elastômero modificado tendo um grupo reativo que reage com a resina de poliamida. Uma resina de poliamida que constitui a resina de poliamida contendo carga inorgânica possui uma estrutura na qual um grupo de hidrocarboneto interposto entre as ligações de amida adjacentes em uma cadeia principal possui 5 ou menos átomos de carbono de cadeia reta. A resina de poliolefina possui um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais.
[0031] A segunda composição contém uma resina de poliolefina, uma resina de poliamida contendo uma carga inorgânica (daqui em diante também referida como “resina de poliamida contendo carga inorgânica”), e um elastômero modificado que possui um grupo reativo que reage com a resina de poliamida. A resina de poliolefina possui um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais. Além disso, a resina de poliamida possui uma estrutura na qual um grupo de hidrocarbonetos interposto entre as ligações de amida adjacentes em uma cadeia principal possui 5 ou menos átomos de carbono de cadeia reta. [0032] Deve-se observar que quando as particularidades comuns para a “primeira composição” e para a “segunda composição” são
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9/61 descritas, a “primeira composição” e a “segunda composição” são simplesmente representadas como “composição da resina termoplástica .
<1> Componentes (1) Resina de poliolefina [0033] A resina de poliolefina é um homopolímero de olefina e/ou um copolímero de olefina. Uma olefina que constitui a resina de poliolefina não é particularmente limitada, e os seus exemplos incluem etileno, propileno, 1-buteno, 3-metil-l-buteno, 1-penteno, 3-metil-1penteno, 4-metil-1-penteno 1-hexeno e 1~octeno. Estas olefinas podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas. [0034] Isto é, exemplos da resina de poliolefina incluem uma resina de polietileno, uma resina de polipropileno, poli(l-buteno), poli(1hexeno) e poli(4-metil-1-penteno). Estes polímeros podem ser utilizados isoladamente ou em combinação de dois ou mais deles. Isto é, a resina de poliolefina pode ser uma mistura de dois ou mais dos polímeros acima mencionados.
[0035] Exemplos da resina de polietileno incluem um homopolímero de etileno e um copolímero de etileno e outra olefina. Exemplos deste último incluem um copolímero de etileno-1-buteno, um copolímero de etileno-1-hexeno, um copolímero de etileno-1-octeno e um copolímero de etileno-4-metil-1-penteno (50 % ou mais de todas as unidades estruturais são derivadas do etileno).
[0036] Exemplos da resina de polipropileno incluem um homopolímero de propileno e um copolímero de propileno e outra olefina.
[0037] Exemplos da outra olefina que constitui o copolímero de propileno e outra olefina incluem as várias olefinas acima mencionadas (exceto com relação ao propileno). Entre eles, etileno e 1-buteno ou semelhantes são preferidos. Isto é, um copolímero de propilenoetileno e um copolímero de propileno-1-buteno são preferidos.
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10/61 [0038] Além disso, o copolímero de propileno e outra olefina podem ser um copolímero aleatório ou um copolímero de bloco.
[0039] Deve ser observado que 50 % ou mais de todas as unidades estruturais do copolímero de propileno e outra olefina são derivadas de propileno.
[0040] Na composição de resina termoplástica, a resina de poliolefina contém preferivelmente um homopolímero e mais preferencialmente contém um homopolímero como componente principal (o teor de homopolímero é geralmente 70 % em massa ou mais e pode ser 100 % em massa quando a massa total da resina de poliolefina é tomada como 100 %). Isto é, a resina de poliolefina é preferivelmente um homopolímero contendo, como um monômero, uma das olefinas tais como etileno, propileno, 1-buteno, 3-metil-l-buteno, 1-penteno, 3metil-1-penteno, 4 -metil-1-penteno, 1-hexeno e 1-octeno, ou uma mistura de dois ou mais dos homopolímeros. Particularmente, a resina de poliolefina contém preferivelmente um homopolímero de polipropileno, e mais preferivelmente contém um homopolímero de propileno como componente principal (o teor de homopolímero de propileno é geralmente 70 % em massa ou mais e pode ser 100 % em massa quando a massa total da resina de poliolefina é tomada como 100 %).
[0041] Quando a resina de poliolefina contém um homopolímero como componente principal, e o homopolímero um homopolímero de propileno, a resina de poliolefina pode conter um homopolímero diferente do homopolímero de propileno, tal como um homopolímero de etileno e/ou um homopolímero de 1-buteno.
[0042] Deve observar-se que a resina de poliolefina é uma poliolefina que não possui afinidade com relação à resina de poliamida e nenhum grupo reativo é reativo com a resina de poliamida. A resina de poliolefina é diferente do elastômero modificado neste ponto.
[0043] A resina de poliolefina contida na composição de resina
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11/61 termoplástica tem um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais. Quando o peso molecular médio numérico da resina de poliolefina for 350.000 ou mais, a interface entre as moléculas de poliolefina pode ser reduzida. Considera-se que isto torna possível melhorar significativamente a resistência ao impacto mesmo quando o diâmetro de dispersão de uma fase dispersa (por exemplo, uma fase dispersa B2 mostrada na Fig. 1) permanece reiativamente grande. Este efeito não é produzido quando uma resina de poliamida, tal como PA11, cujo número de átomos de carbono de cadeia reta entre as ligações de amida é grande, é selecionada, mas é especificamente produzido somente quando uma resina de poliamida, cujo número de átomos de carbono de cadeia reta é pequeno, é selecionada.
[0044] Na composição de resina termoplástica, 0 peso molecular médio numérico acima descrito não é particularmente limitado, contanto que seja 350.000 ou mais. O limite superior do peso molecular médio numérico não é particularmente limitado, mas pode ser, por exemplo, 700.000 ou menos. O peso molecular médio numérico é preferivelmente 370.000 ou mais, mais preferivelmente 400.000 ou mais, ainda mais preferencialmente 430.000 ou mais, ainda mais preferivelmente 450.000 ou mais, particularmente preferível 470.000 ou mais, mais particularmente preferível 490.000 ou mais, ainda mais particularmente preferível 500.000 ou mais.
[0045] Deve ser observado que 0 peso molecular médio numérico da resina de poliolefina é determinado através da cromatografia de permeação em gel (GPC) utilizando padrões de poliestireno. Na presente invenção, quando se utiliza um homopolímero como a resina de poliolefina, as faixas numéricas do peso molecular médio numérico acima descrito podem ser respectivamente lidas como aquelas de um peso molecular médio ponderado.
[0046] A MFR (taxa de fluxo em fusão) da resina de poliolefina
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12/61 contida na composição de resina termoplástica não é particularmente limitada. Geralmente, o peso molecular (incluindo o peso molecular médio numérico) e a MFR da resina de poliolefina estão em uma conexão proporcional. A MFR da resina de poliolefina contida na composição de resina termoplástica é de preferência 25 g/10 min ou menos. O limite inferior da MFR não é particularmente limitado, mas pode ser, por exemplo, 1 g/10 min ou mais. A MFR é de preferência 22 g/ΊΟ min ou menos, mais preferivelmente 19 g/10 min ou menos, ainda mais preferivelmente 16 g/10 min ou menos, ainda mais preferivelmente 13 g/10 min ou menos, particularmente preferível 10 g/10 min ou menos, mais particularmente preferível 9 g/10 min ou menos, ainda mais particularmente preferível 8 g/10 min ou menos.
[0047] Observa-se que a MFR da resina de poliolefina é medida de acordo com JIS K 7210 sob condições de uma temperatura de 23G/C e uma carga de 21,18 N (2,16 kgf).
(2) Resina de poliamida [0048] A resina de poliamida utilizada na composição de resina termoplástica é empregada como uma resina de poliamida contendo uma carga inorgânica (isto é, como uma composição de resina de poliamida contendo uma carga inorgânica). A composição de resina de poliamida contendo uma carga inorgânica pode ser qualquer um dos seguintes (1) a (3):
(1) uma composição de resina de poliamida na qual uma carga inorgânica é dispersa antecipadamente (por exemplo, uma composição obtida pela polimerização de um monômero (um ou dois ou mais tipos de monômeros), que é pollmerizada para formar uma poliamida, em um estado onde uma carga inorgânica e o monômero coexistem);
(2) uma mistura da composição de resina de poliamida descrita acima (1) na qual uma carga inorgânica é dispersa antecipa
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13/61 damente e uma resina de poliamida que não contém nenhuma carga inorgânica (por exemplo, uma composição obtida pela mistura em fusão da composição de resina de poliamida acima descrita (1) em que uma carga inorgânica é dispersa antecipadamente e uma resina de poliamida que não contém carga inorgânica); e (3) uma mistura de uma resina de poliamida que não contém nenhuma carga inorgânica e uma carga inorgânica (por exemplo, uma composição obtida pela mistura em fusão de uma resina de poliamida não contendo carga inorgânica e uma carga inorgânica).
[0049] Estas resinas de poliamida 1 a 3 podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas. Entre as resinas de poliamida 1 a 3 acima descritas, a resina de poliamida 1 ou a resina de poliamida 2 é preferida como a resina de poliamida utilizada na composição de resina termoplástica.
[0050] Quando a resina de poliamida 2 é utilizada, a composição de resina termoplástica pode ser dita como uma composição de resina termoplástica obtida mediante a mistura de uma resina de poliolefina, uma composição de resina de poliamida contendo uma carga inorgânica, uma resina de poliamida sem carga inorgânica e um elastômero modificado que possui um grupo reativo que reage com uma resina de poliamida que constitui a composição de resina de poliamida e/ou uma resina de poliamida que constitui a resina de poliamida sem carga inorgânica, em que a resina de poliolefina possui um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais, e a resina de poliamida possui uma estrutura na qual um grupo hidrocarboneto interposto entre as ligações de amida adjacentes em uma cadeia principal possui 5 ou menos átomos de carbono de cadeia reta.
[0051] A resina de poliamida é um polímero tendo uma estrutura de cadeia obtida através da polimerização de uma pluralidade de monômeros por meio de ligações de amida (-NH-CO-).
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14/61 [0052] A resina de poliamida contida na composição de resina termoplástica possui uma estrutura na qual um grupo de hidrocarboneto interposto entre as ligações de amida adjacentes em uma cadeia principal possui 5 ou menos átomos de carbono de cadeia reta na presente invenção, simplesmente referido como estrutura de cadeia curta. Isto é, as moléculas de poliamida que constituem a resina de poliamida possuem uma estrutura de cadeia curta.
[0053] Exemplos da estrutura acima descrita tendo 5 átomos de carbono de cadeia reta incluem os seguintes de (1) a (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- [0054] Exemplos da estrutura acima descrita tendo 4 átomos de carbono de cadeia reta incluem os seguintes de (7) a (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- [0055] A resina de poliamida utilizada na composição de resina termoplástica pode ser uma resina de poliamida que possui apenas uma estrutura de cadeia curta. Exemplos específicos destes incluem náilon 6 (PA6, poliamida 6), náilon 66 (PA66, poliamida 66), náilon 46 (PA46, poliamida 46) e um copolímero de dois ou mais destes. Estas olefinas podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas.
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15/61 [0056] Exemplos do copolímero acima mencionado incluem náilon 6/66 (PA6/66, náilon 6/66) e outros mais. Estas olefinas podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas.
[0057] A resina de poliamida contida na composição de resina termopiástica pode ter, além da estrutura de cadeia curta acima descrita, uma estrutura na qual um grupo de hidrocarboneto interposto entre as ligações de amida adjacentes em uma cadeia principal é um grupo de fenileno ou um seu substituinte (em seguida simplesmente referido como “estrutura de fenileno”) ao mesmo tempo. O grupo de fenileno (C6H4-) é um resíduo obtido pela remoção de dois átomos de hidrogênio do benzeno (ΟθΗβ), e pode ser qualquer um de um grupo de 1,2fenileno, um grupo de 1,3-fenileno e um grupo de 1,4-fenileno. Estas olefinas podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais destas. No caso do substituinte do grupo de fenileno (CeHsCR)-), 0 número de átomos de carbono da cadeia principal de um grupo hidrocarboneto interposto entre as ligações de amida adjacentes em uma cadeia principal é 6 ou mais, mas 10 ou menos. Isto é, exemplos do grupo de fenileno substituído incluem um grupo de metileno fenileno, um grupo de dimetileno fenileno e um grupo de etileno fenileno. Estas olefinas podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas.
[0058] Isto é, a resina de poliamida utilizada na composição de resina termopiástica pode ser uma resina de poliamida que possui apenas a estrutura de cadeia curta e a estrutura de fenileno.
[0059] Exemplos específicos de uma tal resina de poliamida incluem náilon 6T (PA6T, poliamida 6T), náilon 6I (PA6I, poliamida 6I), náilon M5T (PAM5T, poliamida M5T), náilon M5I (PAM5I, poliamida M5I) e um copolímero de dois ou mais destes. Estas olefinas podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas.
[0060] Exemplos do copolímero mencionado acima incluem náilon
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6T/66 (ΡΑ6Ί766, náilon 6T/66), náilon 6T/6I (PA6T/6I, poliamida 6T/6I), náilon 6T/6I/66 (PA6T/6I/66, poliamida 6T/6I/66) e náilon 6T/2M-5T (PA6T/2M-5T, poliamida 6T/2M-5T). Estas olefinas podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas.
[0061] A resina de poliamida utilizada na composição de resina termoplástica pode ser uma resina de poliamida tendo, além da estrutura de cadeia curta acima descrita, a estrutura acima descrita possuindo mais de 5 átomos de carbono de cadeia reta na presente invenção, simplesmente referida como “estrutura de cadeia longa” ao mesmo tempo. Isto é, uma resina de poliamida pode ser utilizada cujas moléculas de poliamida possuem apenas a estrutura de cadeia curta e a estrutura de cadeia longa. Exemplos de uma tal resina de poliamida tendo apenas a estrutura de cadeia curta e a estrutura de cadeia longa incluem náilon 610 (PA610, poliamida 610), náilon 611 (PA611, poliamida 611), náilon 612 (PA612, poliamida 612), poliamida 614 (PA614 poliamida 614) e poliamida MXD6 (PAMXD6, poliamida MXD6). Estas poliamidas podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas.
[0062] Deve notar-se que quando a resina de poliamida utilizada na composição de resina termoplástica possui apenas a estrutura de cadeia curta e a estrutura de cadeia longa, a quantidade da estrutura de cadeia curta contida na resina de poliamida é preferivelmente mais do que 50 % (mais preferencialmente 60 % ou mais, mas 99 % ou menos) da quantidade total da estrutura de cadeia curta e da estrutura de cadeia longa.
[0063] O peso molecular médio numérico da resina de poliamida contida na composição de resina termoplástica não é particularmente limitado, mas pode ser, por exemplo, 5.000 ou mais, mas 100.000 ou menos, de preferência 7.500 ou mais, mas 50.000 ou menos, mais preferivelmente 10.000 ou mais, mas 50.000 ou menos.
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17/61 [0064] Deve ser observado que o peso molecular médio numérico da resina de poliamida é determinado pela cromatografia de permeaçâo em gel GPC utilizando padrões de poliestireno.
[0065] Na presente invenção, o uso da resina de poliolefina tendo um grande peso molecular (mais especificamente, a resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais) torna possível alcançar maior resistência ao impacto, mesmo quando a resina de poliamida possui a estrutura de cadeia curta acima descrita. Particularmente, quando o conteúdo da estrutura de cadeia curta da resina de poliamida é mais elevado, um maior efeito de melhora da resistência ao impacto pode ser obtido.
[0066] Mais especificamente, por exemplo, quando a composição de resina termoplástica que utiliza uma resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de 200.000 a 300.000 (PO de peso molecular não elevado) e a composição de resina termoplástica que utiliza uma resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais (PO de peso molecular elevado) são comparadas, a diferença na resistência ao impacto entre elas é maior quando o conteúdo da estrutura de cadeia curta da resina de poliamida for mais elevado.
[0067] Portanto, quando a resina de poliamida utilizada na presente invenção virtualmente possui apenas a estrutura de cadeia curta, o efeito da presente invenção pode ser maior. Em outras palavras, um efeito de melhora da resistência ao impacto extremamente elevado pode ser obtido.
[0068] Além disso, quando a resina de poliamida utilizada na presente invenção possui tanto a estrutura de cadeia curta quanto a estrutura de fenileno ou tanto a estrutura de cadeia curta quanto a estrutura de cadeia longa, o efeito da presente invenção pode se tomar maior quando o conteúdo da estrutura de cadeia curta da resina de poliami
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[0069] Mais especificamente, a relação da estrutura de cadeia curta para a totalidade da estrutura de cadeia curta (isto é, uma unidade de cadeia curta), estrutura de fenileno (isto é, uma unidade de fenileno) e estrutura de cadeia longa (isto é, uma unidade de cadeia longa) (a relação do número das unidades de cadeia curta para o número total de todas) é preferivelmente maior do que 50 %, mais preferivelmente 70% ou mais, mas 99 % ou menos.
[0070] Como será descrito mais adiante, a composição de resina termoplástica pode ser obtida, por exemplo, através da mistura em fusão da resina de poliolefina com um produto misturado em fusão da resina de poliamida contendo carga inorgânica e do elastômero modificado. Quando o caso onde PA11 é selecionado como a resina de poliamida e o caso onde PA6 é selecionado como a resina de poliamida são comparados, o diâmetro de dispersão (diâmetro médio de dispersão) de uma fase dispersa (por exemplo, uma fase dispersa B2 mostrada na Fig. 1) em uma tal composição de resina termoplástica é maior quando PA6 é selecionado do que quando PA11 é selecionado. O presente inventor considerou que a razão pela qual uma tal diferença no diâmetro da dispersão ocorre, pode ser para que uma diferença na magnitude da contribuição de uma ligação de hidrogênio entre as ligações de amida (interação atrativa entre um átomo de hidrogênio que constitui uma ligação de amida e um átomo de oxigênio que constitui outra ligação de amida) se correlacione com uma diferença no diâmetro da dispersão. Isto é, no caso da resina de poliamida que possui uma estrutura de cadeia curta, a quantidade de ligações de amida em uma molécula de poliamida é relativamente maior do que àquela de uma molécula de poliamida de PA11, na qual todos os grupos de hidrocarbonetos, cada um interposto entre as ligações de amida adjacentes em uma cadeia principal, possuem 10 átomos de carbono de
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19/61 cadeia reta e, portanto, as ligações de hidrogênio entre as moléculas de poliamida são mais fortes. O presente inventor considerou que isso torna difícil separar as moléculas de poliamida umas das outras quando um produto misturado em fusão da resina de poliamida e o elastomer© modificado são misturados em fusão com a resina de poliolefina de modo que o diâmetro de dispersão de uma fase dispersa em uma fase contínua não possa se tornar pequeno (isto é, por exemplo, na Fig. 1, o diâmetro de dispersão de uma fase dispersa B2 (resina de poliolefina) dispersa em uma fase contínua A (resina de poliamida) não pode se tornar suficientemente pequeno). Portanto, o presente inventor considerou que quando o diâmetro de dispersão de uma fase dispersa na composição de resina termoplástica não pode se tornar pequeno fica mais difícil para a composição de resina termoplástica obter um efeito de melhora de resistência ao impacto do que quando o diâmetro de dispersão de uma fase dispersa na composição de resina termoplástica pode se tornar pequeno. Contudo, o presente inventor observou que mesmo quando fica difícil estabelecer o diâmetro de dispersão de uma fase dispersa na composição de resina termoplástica menor porque a resina de poliamida possui uma estrutura de cadeia curta, uma interface formada entre moléculas de poliolefina pode ser reduzida mediante a mistura da resina de poliolefina cujo peso molecular médio numérico é controlado para ser 350.000 ou mais, e como um resultado, a composição de resina termoplástica pode conseguir uma resistência ao impacto muito mais excelente mesmo quando a sua fase dispersa possui um diâmetro de dispersão relativamente grande.
[0071] Um monômero que constitui a resina de poliamida contida na composição de resina termoplástica não está particularmente limitado, e pode ser um que possa apropriadamente formar a estrutura de cadeia curta acima descrita, a estrutura de fenileno ou a estrutura de cadeia longa, se necessário.
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20/61 [0072] Exemplos específicos destes incluem: aminoácidos tais como ácido 6-aminocaproico, ácido 11-aminoundecanoico, ácido 12aminododecanoico e ácido paraaminometilbenzoico; e lactamas tais como ε-caprolactama, undecano lactama e ω-lauril lactama. Estas olefinas podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas.
[0073] Além disso, a resina de poliamida também pode ser obtida através da copolimerizaçâo de uma diamina e de um ácido dicarboxílico. Neste caso, exemplos da diamina como um monômero incluem: diaminas alifáticas tais como etilenodiamina, 1,3-diaminopropano, 1,4-diaminobutano, 1,6-diaminoexano, 1,7-diaminoeptano, 1,8~diaminooctano, 1,9-diaminononano, 1,10-diaminodecano, 1,11-diaminoundecano, 1,12-diaminododecano, 1,13-diaminotridecano, 1,14-diaminotetradecano, 1,15-diaminopentadecano, 1,16-diaminoexadecano, 1,17-diaminoeptadecano, 1,18~diaminooctadecano, 1,19-diaminononadecano, 1,20-diaminoeicosano, 2-metil-l ,5-diaminopentano e 2-metil~1,8-diaminooctano; diaminas alicíclicas tais como ciclo-hexanodiamina e bis-(4aminociclo~hexil)metano; e diaminas aromáticas tais como xililenodiaminas (por exemplo, p~fenilenodiamina e m-fenilenodiamina). Estas olefinas podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas.
[0074] Exemplos do ácido dicarboxílico como um monômero incluem: ácidos dicarboxílicos alifáticos tais como ácido oxálico, ácido malônico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido undecanodioico, ácido dodecanodioico, ácido brasílico, ácido tetradecanodioico, ácido pentadecanodioico e ácido octadecanodioico; ácidos dicarboxílicos alicíclicos tais como ácido ciclo-hexanodicarboxílico; e ácidos dicarboxílicos aromáticos tais como ácido ftálico, ácido íereftálico, ácido isoftálico e ácido naftalenodicarboxílico. Estas olefinas podem ser utilizadas
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21/61 isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas.
(3) Carga inorgânica [0075] O tipo da carga inorgânica não é particularmente limitado. Exemplos específicos da carga inorgânica incluem: silicates (minerais de silicato) tais como talco, silica, argila, montmorilonita e caulim; carbonates tais como carbonato de cálcio, carbonato de lítio e carbonato de magnésio; hidróxidos tais como hidróxido de alumínio e hidróxido de magnésio; sulfetos tais como sulfato de bário; óxidos metálicos tais como alumina, óxido de titânio e óxido de zinco; titanetos tais como titanato de potássio e titanato de bário; metais tais como alumínio, ferro, prata e cobre; materiais de vidro tais como pó de vidro e fibras de vidro; carbonetos tais como carvão vegetal e carvão vegetal de bambu; e carbonos tais como fulereno e nanotubos de carbono. Estas cargas inorgânicas podem ser naturais ou artificiais. Estas cargas inorgânicas podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas.
[0076] Entre as cargas inorgânicas acima mencionadas, os silicates são preferidos, e os silicatos sobrepostos são particularmente preferidos. Um silicato sobreposto é um silicato tendo uma estrutura na qual os cátions permutáveis são interpostos entre camadas de silicato sobrepostas. Exemplos de um tal silicato sobreposto incluem mica (por exemplo, mica branca, mica de flúor, palagonite), montmorilonita, hectorita, vermiculita e esmectita. Entre estas, a mica de flúor e a montmorilonita são particularmente preferidas. Exemplos preferidos do cátion permutável incluem íons de metal alcalino tais como Na+ e Li+.
[0077] A composição de resina termoplástica de acordo com a presente invenção preferivelmente utiliza uma resina de poliamida contendo silicato sobreposto em que as camadas de silicato que constituem um silicato são dispersas em uma resina de poliamida em um estado onde elas estão separadas uma da outra. Assim como a resina
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22/61 de poliamida que constitui a resina de poliamida contendo silicato sobreposto, a resina de poliamida acima descrita pode ser utilizada. A resina de poliamida que constitui a resina de poliamida contendo silicato sobreposto pode ser uma resina de poliamida tendo apenas uma estrutura de cadeia curta, mas uma resina de poliamida tendo tanto uma estrutura de cadeia curta quanto uma estrutura de cadeia longa pode ser utilizada. Isto é, PA610, PA611, PA612, PA614, PAMXD6 ou coisa parecida podem ser utilizados.
[0078] Em geral, a resina de poliamida que constitui a resina de poliamida contendo silicato sobreposto (que é um exemplo da composição de resina de poliamida acima descrita contendo uma carga inorgânica dispersa antecipadamente) inclui uma resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta. Portanto, quando uma composição de resina termoplástica reforçada com uma carga inorgânica é obtida utilizando uma tal resina de poliamida contendo silicato sobreposto, como descrito acima, existe um problema de que a resistência ao impacto da composição de resina termoplástica não pode ser suficientemente melhorada porque o diâmetro de dispersão (diâmetro médio de dispersão) de uma fase dispersa na composição de resina termoplástica não é estável e tende a ser grande. No entanto, visto que a resina de poliolefina utilizada na composição de resina termoplástica de acordo com a presente invenção possui um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais, o diâmetro de dispersão de uma fase dispersa pode tornar-se pequeno.
[0079] Além disso, quando uma carga inorgânica é misturada com uma composição de resina termoplástica tendo uma estrutura de fase contendo uma fase contínua e uma fase dispersa é obtida utilizando uma resina de poliamida (resina de poliamida livre de carga inorgânica), uma resina de poliolefina e um elastômero modificado, as propriedades mecânicas da composição de resina termoplástica são bastante
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23/61 reduzidas em comparação com quando a carga inorgânica não é misturada. Embora a razão para isto não esteja ciara, considera-se que uma das causas para isto é que a carga inorgânica é disposta através da fase contínua e da fase dispersa. Isto é, considera-se que quando a carga inorgânica está disposta através da fase contínua e da fase dispersa, fica difícil para a estrutura de separação de fase exercer o seu efeito.
[0080] Por outro lado, considera-se que quando a resina de poliamida contendo silicate sobreposto é utilizada, a carga inorgânica pode permanecer na fase contínua e, portanto, pode ser impedida de ser disposta através da fase contínua e da fase dispersa. Assim, considera-se que as propriedades mecânicas alcançadas pela mistura com a carga inorgânica podem ser obtidas sem perder as propriedades mecânicas alcançadas por ter a fase contínua e a fase dispersa. Isto é, uma escolha conflitante entre a rigidez e a resistência ao impacto é reduzida apesar do fato de que a carga inorgânica seja misturada, o que torna possível obter uma composição de resina termoplástica tendo um bom equilíbrio entre a resistência ao impacto e a rigidez.
[0081] O efeito acima descrito é particularmente excelente quando o silicato sobreposto e a resina de poliamida possuem afinidade entre si ou se ligam conjuntamente na resina de poliamida contendo silicato sobreposto. Exemplos específicos de tal resina de poliamida contendo silicato sobreposto incluem uma resina de poliamida contendo um silicato sobreposto submetido ao tratamento de afinidade (tratamento executado para permitir que o silicato sobreposto tenha afinidade com relação à resina de poliamida) e uma resina de poliamida contendo um silicato sobreposto submetido ao tratamento de acoplamento (tratamento executado para permitir que o silicato sobreposto se ligue à resina de poliamida).
[0082] A resina de poliamida contendo silicato sobreposto pode
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24/61 ser obtida de qualquer maneira. Por exemplo, a resina de poliamida contendo silicato sobreposto pode ser obtida através da polimerização de um monômero polimerizável para formar uma resina de poliamida em uma mistura do monômero e um silicato sobreposto.
[0083] O diâmetro médio de dispersão da carga inorgânica contida na composição de resina termoplástica não é particularmente limitado. Contudo, particularmente quando a carga inorgânica é um silicato sobreposto, o diâmetro médio de dispersão é preferivelmente menor do que a 1000 nm. O diâmetro médio de dispersão é mais preferivelmente de 10 nm ou mais, mas 950 nm ou menos, ainda mais preferivelmente de 30 nm ou mais, mas 500 nm ou menos, particularmente preferível de 50 nm ou mais, mas 250 nm ou menos.
[0084] O diâmetro de dispersão da carga inorgânica é medido da mesma maneira como no caso da fase dispersa. Isto é, o diâmetro de dispersão da carga inorgânica pode ser medido utilizando uma imagem de microscópio eletrônico ampliada 1000 vezes ou mais. Mais especificamente, 20 partículas da carga inorgânica são selecionadas aleatoriamente a partir de uma região predeterminada na imagem, o diâmetro mais longo de cada uma das partículas é medido e uma média dos diâmetros mais longos medidos é determinada como um primeiro valor médio. Depois, os primeiros valores médios medidos em 5 regiões diferentes na imagem são ainda calculados para determinar o diâmetro médio de dispersão (diâmetro médio de dispersão do eixo maior) da carga inorgânica.
(4) Elastômero modificado [0085] O elastômero modificado é um elastômero que possui um grupo reativo que reage com a resina de poliamida. O elastômero modificado é preferivelmente um elastômero tendo uma afinidade com relação à resina de poliamida devido ao grupo reativo acima descrito, e ao mesmo tempo tendo da mesma forma uma afinidade com relação
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25/61 à resina de poliolefina. Isto é, o eiastômero modificado é de preferência um compatibilizador que possui um grupo reativo que reage com a resina de poliamida e que é compatível tanto com a resina de poliolefina quanto com a resina de poliamida.
[0086] Deve observar-se que o eiastômero modificado contido na composição de resina termoplástica pode ser um eiastômero modificado não reagido, um produto de reação com a resina de poliamida, ou ambos.
[0087] Exemplos do grupo reativo incluem um grupo anidrido ácido (-CO-O-OC-), um grupo de carboxila (-COOH), um grupo de epóxi {C2O (uma estrutura em anel de três membros composta de dois átomos de carbono e um átomo de oxigênio)}, um grupo de oxazolina (C3H4NO) e um grupo de isocianato (-NCO). Estas olefinas podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas.
[0088] Estes grupos reativos podem ser introduzidos através da modificação de um eiastômero antes da modificação (eiastômero não modificado). Exemplos específicos do eiastômero modificado incluem um eiastômero modificado por ácido, um eiastômero modificado por epóxi e um eiastômero modificado por oxazolina. Entre estes, um eiastômero modificado por ácido é preferível, e um eiastômero modificado por anidrido ácido ou um eiastômero modificado por ácido carboxílico é mais preferível.
[0089] O eiastômero modificado particularmente preferível possui um grupo de anidrido ácido ou um grupo de carboxila na cadeia lateral ou no final da sua molécula. A quantidade de modificação de ácido não é particularmente limitada. Por exemplo, 0 número de grupos de anidrido ácido ou grupos de carboxila contido em uma molécula do eiastômero modificado é preferivelmente 1 ou mais, mais preferivelmente 2 ou mais, mas 50 ou menos, ainda mais preferivelmente 3 ou mais, mas 30 ou menos, particularmente preferível 5 ou mais, mas 20
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26/61 ou menos.
[0090] Estes elastômeros modificados podem ser utilizados isoladamente ou em combinação de dois ou mais deles.
[0091] Exemplos do elastômero antes da modificação incluem um elastômero à base de olefina e um elastômero à base de estireno. A partir de ponto de vista de compatibilidade com a resina de poliolefina, um elastômero à base de olefina é particularmente preferido.
[0092] Exemplos preferidos do elastômero à base de olefina incluem copolímeros à base de o-olefina contendo uma unidade estrutural derivada de uma o-olefina tendo 3 a 8 átomos de carbono, tal como um copolímero de etileno-a-olefina, um copolímero de α-olefina, um copolímero de dieno não conjugado de α-olefina e um copolímero de dieno não conjugado de etileno-a-olefina. Entre estes, um copolímero de etileno-a-olefina, um copolímero de α-olefina e um copolímero de dieno não conjugado de etileno-a-olefina são particularmente preferíveis.
[0093] Exemplos do dieno não conjugado incluem: compostos de dieno não cíclicos lineares tais como 1,4-pentadieno, 1,4-hexadieno, 1,5-hexadleno e 1,6-hexadieno; compostos de dleno não cíclicos de cadeia ramificada tais como 5-metil-1,4-hexadieno, 3,7-dimetil-l ,6octadieno, 5,7-dimetilocta-1,6~dieno, 3,7-dimetil-l 7-octadieno, 7-metilocta-1,6-dieno e di-hidromirceno; e compostos de dieno aliciclicos tais como tetra-hidroindeno, metiltetra-hidroindeno, diciclopentadieno, biciclo[2.2.1]-hepía-2,5~dieno, 5~metileno~2~norbomeno, 5-etilideno-2-norborneno, 5-propenil-2-norbomeno , õ-lsopropílideno^-norbomeno, 5ciclo-hexilideno-2-norborneno e 5-vinil-2-norborneno.
[0094] Exemplos específicos do elastômero de olefina incluem um copolímero de etileno-propileno, um copolímero de etileno-1-buteno, um copolímero de etileno-1-penteno, um copolímero de etileno~1~ hexeno, um copolímero de etileno-1-octeno, um copolímero de propi
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27/61 leno-1-buteno, um copolímero de propileno-1-penteno, um copolímero de propileno-1-hexeno e um copolímero de propileno-1-octeno. Entre estes, um copolímero de etileno-propileno, um copolímero de etileno1~buteno e um copolímero de etileno-1-octeno são preferidos.
[0095] Exemplos do elastômero à base de estireno incluem um copolímero de bloco de um composto de vinila aromático e um composto de dieno conjugado e um produto hidrogenado deste.
[0096] Exemplos do composto de vinila aromático incluem: estireno, alquilestirenos tais como α-metilestireno, p~metilestireno e p-tercbutilestireno, p-metoxiestireno e vinilnaftaleno.
[0097] Exemplos do composto de dieno conjugado incluem butadiene, isopreno, 1,3-pentadieno, metilpentadieno, fenilbutadieno, 3,4dimetil-1,3-hexadieno e 4,5-dietil-1,3-octadieno.
[0098] Exemplos específicos do elastômero à base de estireno incluem um copolímero de estireno-butadieno-estireno (SBS), um copolímero de estireno-isopreno-estireno (SIS), um copolímero de estirenoetileno/butileno-estireno (SEBS), e um copolímero de estirenoetileno/propileno-estireno (SEPS).
[0099] Exemplos do anidhdo ácido para a modificação de ácido incluem anidrido maleico, anidrido ftálico, anidrido itacônico, anidrido succínico, anidrido glutárico, anidrido adípico, anidrido citracônico, anidrido tetra-hidroftálico e anidrido butinil succínico. Entre estes, o anidrido maleico, o anidrido ftálico e o anidrido itacônico são preferidos.
[00100] Exemplos do ácido carboxílico para modificação do ácido incluem ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico e ácido citracônico.
[00101] Entre os vários elastômeros modificados acima mencionados, o elastômero modificado contido na composição de resina termoplástica é de preferência um elastômero modificado por anidrido ácido, particularmente preferível um elastômero modificado por anidrido maPetição 870190008995, de 28/01/2019, pág. 41/78
28/61 leico, mais particularmente preferível um copolímero baseado em aolefina modificada por ácido contendo uma unidade estrutural derivada de uma a-olefina tendo 3 a 8 átomos de carbono. Especificamente, os elastômeros modificados com anidrido maleico são preferidos, tais como um copolímero de etileno-propileno modificado por anidrido maleico, um copolímero de etileno-1-buteno modificado por anidrido maleico, um copolímero de etileno-1-hexeno modificado por anidrido maleico e um copolímero de etileno-1-octeno modificado por anidrido maleico. Mais especificamente, por exemplo, os copolímeros de a-olefina “série TAFMER” nome comercial fabricado pela Mitsui Chemicals, Inc. e “série AMPLIFY” nome comercial fabricado pela The Dow Chemical Company podem ser utilizados.
[00102] O peso molecular médio ponderado do elastômero modificado contido na composição de resina termoplástica não é particularmente limitado, mas pode ser, por exemplo, 10.000 ou mais, mas 500.000 ou menos, preferivelmente 20.000 ou mais, mas 500.000 ou menos, mais preferivelmente 30.000 ou mais, mas 300.000 ou menos. [00103] Deve notar-se que o peso molecular médio ponderado do elastômero modificado é determinado pela cromatografia de permeação em gel (GPC) utilizando padrões de poliestireno.
(5) Outros componentes [00104] A composição de resina termoplástica pode ser composta apenas pelas resinas termoplásticas acima descritas, isto é, a resina de poliolefina (tendo um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais), a resina de poliamida (tendo uma estrutura de cadeia curta) e o elastômero modificado sem conter outras resinas termoplásticas, mas pode conter ainda outros componentes. Estas olefinas podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas.
[00105] Um dos outros componentes pode ser outra resina termoplástica. Exemplos específicos da outra resina termoplástica incluem
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29/61 uma resina à base de poliéster (por exemplo, tereftalato de polibutileno, tereftalato de polietileno, policarbonato, succinato de polibutileno, succinato de polietileno, ácido poliláctico) e uma resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de menos do que 350.000 (particularmente, 150.000 ou mais, mas 300.000 ou menos). Estas olefinas podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas.
[00106] Quando a composição de resina termoplástica contém outra resina termoplástica, a quantidade da outra resina termoplástica é preferivelmente 25 % em massa ou menos (mais preferivelmente 20 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 15 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 10 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 5 % em massa ou menos, mas 1 % em massa ou mais) quando a massa total da resina de poliolefina que possui um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais, da resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta, do elastômero modificado e da outra resina termoplástica é considerada como 100 %. Deve ser observado que a resina de poliolefina que possui um peso molecular médio numérico menor do que 350.000 pode ser um homopolímero ou um copolímero, ou pode ser ambos.
[00107] Exemplos de um aditivo que pode ser misturado incluem um antioxidante, um estabilizante térmico, um agente de exposição às intempéries, um estabilizante de luz, um plastificante, um absorvente de ultravioleta, um agente antiestático, um retardador de chama, um agente de deslizamento, um agente antibloqueio, um agente antiturvação, um lubrificante, um pigmento, um corante, um dispersante, um inibidor de cobre, um neutralizante, um agente antiespumante, um beneficiador da resistência de solda, um óleo natural, um óleo sintético e uma cera. Estas olefinas podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas.
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30/61 [00108] Exemplos do antioxidante incluem um composto à base de fenol, um composto à base de fosfito orgânico e um composto à base de tioéter.
[00109] Exemplos do estabilizador térmico incluem um composto à base de amina bloqueada e outros mais.
[00110] Exemplos do absorvente de ultravioleta incluem um composto à base de benzofenona, um composto à base de benzotriazol e um composto à base de benzoato.
[00111] Exemplos do agente antiestático incluem um composto não iônico, um composto catiônico e um composto aniônico.
[00112] Exemplos do retardador de chama incluem um composto à base de halogênio, um composto à base de fósforo (por exemplo, compostos de fosfato contendo nitrogênio, um éster de fosfato), um composto à base de nitrogênio (por exemplo, guanidina, triazina, melamina ou um derivado destes), um composto inorgânico (por exemplo, um hidróxido metálico), um composto à base de boro, um composto à base de silicone, um composto à base de enxofre e um composto à base de fósforo vermelho.
[00113] Se necessário, celulose tal como microfibrilas de celulose ou acetato de celulose; uma carga fibrosa tal como fibras de vidro, fibras de tereftalato de polietileno, fibras de náilon, fibras de tereftalato de polietileno, fibras de aramida, fibras de vinilon ou fibras de poliarilato; ou carbono tal como fulereno ou nanotubos de carbono pode ainda ser misturado.
<2> Estrutura de fase [00114] A estrutura de fase da composição de resina termoplástica não é particularmente limitada contanto que a composição de resina termoplástica contenha a resina de poliolefina, a resina de poliamida contendo carga inorgânica e o elastômero modificado, a resina de poliolefina possui um peso molecular médio numérico de 350.000 ou
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31/61 mais, e a resina de poliamida possui uma estrutura de cadeia curta. No entanto, como descrito acima, considera-se que mesmo quando o diâmetro de dispersão de uma fase dispersa for grande devido ao uso da resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta, uma excelente resistência ao impacto pode ser obtida mediante o uso da resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais. Portanto, a composição de resina termoplástica preferivelmente possui uma fase contínua A contendo a resina de poliamida, uma fase dispersa Bi dispersa na fase contínua A e contendo o elastômero modificado, e a carga inorgânica C dispersa na fase contínua A.
[00115] Além disso, a estrutura de fase da composição de resina termoplástica não é limitada, mas preferivelmente possui a seguinte estrutura de fase de 1 ou 2.
Estrutura de fase de 1 [00116] A estrutura de fase de 1 é uma estrutura de fase que possui uma fase contínua A contendo a resina de poliamida, uma fase dispersa Bi dispersa na fase contínua A e contendo o elastômero modificado, uma fase dispersa B? distribuída na fase contínua A e contendo a resina de poliolefina e a carga inorgânica C distribuída na fase contínua A (ver Fig. 1).
[00117] A estrutura de fase de 1 não possui uma fase contínua diferente da fase contínua A. Além disso, na estrutura de fase de 1, o elastômero modificado pode ser um elastômero modificado não reagido, um produto de reação com a resina de poliamida ou uma mistura destes.
[00118] Nesta descrição, a “estrutura de fase de 1” também é simplesmente referida como “estrutura de fase 1”.
[00119] A fase dispersa B2 na estrutura de fase 1 pode ou não ter uma fase dispersa fina. Quando se tem uma fase dispersa fina, a fase dispersa B2 pode ter uma fase contínua B21 contendo a resina de polio
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32/61 lefina e uma fase dispersa fina B22. dispersa na fase contínua B21 e contendo a resina de poliamida (ver a Fig. 1). Neste caso, a estrutura de fase 1 é uma estrutura de múltiplas fases na qual a fase dispersa B2 possui ainda a fase dispersa fina B22. A fase dispersa fina B22 contendo a resina de poliamida pode ou não conter 0 elastômero modificado. Estrutura de fase de 2 [00120] A estrutura de fase de 2 é uma estrutura de fase que possui uma fase contínua A1 contendo a resina de poliamida, uma fase dispersa Bai dispersa na fase contínua A1 e contendo 0 elastômero modificado, e a carga inorgânica C dispersa na fase contínua Ai, e ainda possui uma fase contínua A2 contendo a resina de poliolefina, e uma fase dispersa Ba2 dispersa na fase contínua A2 e contendo a resina poliamida (ver a Fig. 2).
[00121] Isto é, a estrutura de fase de 2 é uma estrutura de fase cocontínua na qual duas fases contínuas, isto é, a fase contínua A1 e a fase contínua A2 coexistem. A fase dispersa Ba2 contendo a resina de poliamida pode ou não conter 0 elastômero modificado.
[00122] Deve ser observado que a estrutura de fase de 2 não possui uma fase contínua diferente da fase contínua A1 e da fase contínua A2. Além disso, na estrutura de fase de 2, 0 elastômero modificado pode ser um elastômero modificado não reagido, um produto de reação com a resina de poliamida ou uma mistura destes.
[00123] Nesta descrição, a “estrutura de fase de 2” também é simplesmente referida como “estrutura de fase 2”.
[00124] A fase dispersa Ba2 na estrutura de fase 2 pode ou não ter uma fase dispersa fina. Quando se tem uma fase dispersa fina, a fase dispersa Ba2 pode ter uma fase contínua BA21 contendo a resina de poliamida e uma fase dispersa fina Ba22 dispersa na fase contínua BA21 e contendo 0 elastômero modificado (não mostrado). Neste caso, a estrutura de fase 2 é uma estrutura de múltiplas fases em que a fase dis
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33/61 persa Ba?. possui ainda a fase dispersa fina Ba22.
[00125] Na estrutura de fase 2, o elastômero modificado pode ser um elastômero modificado não reagido, um produto de reação com a resina de poliamida ou uma mistura destes.
[00126] Deve observar-se que a composição de resina termoplástica geralmente não possui a seguinte estrutura de fase de 3.
Estrutura de fase de 3 [00127] A estrutura de fase de 3 é uma estrutura de fase que possui uma fase contínua contendo a resina de poliolefina e uma fase dispersa distribuída na fase contínua e contendo a resina de poliamida e o elastômero modificado, mas não possui uma fase contínua contendo a resina de poliamida e uma fase dispersa distribuída na fase contínua e contendo a resina de poliolefina. Isto é, a estrutura de fase de 3 possui uma fase contínua contendo a resina de poliolefina e uma fase dispersa contendo a resina de poliamida, mas não é uma estrutura de fase co-contínua.
[00128] No caso da estrutura de fase 1 (ver a Fig. 1), a fase contínua A contém a resina de poliamida. A resina de poliamida é preferivelmente um componente principal da fase contínua A a quantidade da resina de poliamida é geralmente 70 % bi massa ou mais e pode ser 100 % em massa em relação à quantidade total da fase contínua A. A fase dispersa Bi contém o elastômero modificado. O elastômero modificado é preferivelmente um componente principal da fase dispersa Bi (a quantidade do elastômero modificado é geralmente 70 % em massa ou mais e pode ser 100 % em massa em relação à quantidade total da fase dispersa Bi). A fase dispersa B2 contém a resina de poliolefina. A resina de poliolefina é preferivelmente um componente principal da fase dispersa B2 (a quantidade da resina de poliolefina é geralmente 70 % em massa ou mais e pode ser 100 % em massa em relação à quantidade total da fase dispersa B2). Como descrito acima, a fase
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34/61 dispersa B2 pode conter a resina de poliamida (como a fase dispersa B22). Quando a fase dispersa B2 contém a resina de poliamida, a quantidade da resina de poliamida pode ser menor do que 30 % em massa em relação à quantidade total da fase dispersa B2.
[00129] No caso da estrutura de fase 2, a fase contínua A1 contém a resina de poliamida. A resina de poliamida é preferivelmente um componente principal da fase contínua A1 (a quantidade da resina de poliamida é geralmente 70 % em massa ou mais e pode ser 100 % em massa em relação à quantidade total da fase contínua A1). A fase dispersa Bai distribuída na fase contínua A1 contém 0 elastômero modificado. O elastômero modificado é preferivelmente um componente principal da fase dispersa Bai (a quantidade do elastômero modificado é geralmente 70 % em massa ou mais e pode ser 100 % em massa em relação à quantidade total da fase dispersa Bai).
[00130] Além disso, a fase contínua A2 contém a resina de poliolefina. A resina de poliolefina é preferivelmente um componente principal da fase contínua A2 (a quantidade da resina de poliolefina é geralmente 70 % em massa ou mais e pode ser 100 % em massa em relação à quantidade total da fase contínua A2). A fase dispersa Ba2 distribuída na fase contínua A2 contém a resina de poliamida. A resina de poliamida é preferivelmente um componente principal da fase dispersa Ba2 (a quantidade da resina de poliamida é geralmente 70 % em massa ou mais e pode ser 100 % em massa em relação à quantidade total da fase dispersa Baz).
[00131] Deve observar-se, como descrito acima, a fase dispersa Ba2 pode ter uma fase dispersa fina. Neste caso, a fase dispersa Ba2 pode ter uma fase contínua (fase contínua na fase dispersa) contendo a resina de poliamida e uma fase dispersa fina (não mostrada) distribuída na fase contínua e contendo 0 elastômero modificado. Neste caso, a estrutura de fase 2 possui uma estrutura de múltiplas fases em que a
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35/61 fase dispersa Ba2 ainda possui uma fase dispersa fina. Quando a estrutura de fase 2 possui uma estrutura de múltiplas fases, o componente principal da fase dispersa Ba2 é preferivelmente a resina de poliamida (a quantidade da resina de poliamida é geralmente 70 % em massa ou mais e pode ser 100 % em massa em relação à quantidade total da fase dispersa Baz). Além disso, o componente principal da fase dispersa fina é preferivelmente o elastômero modificado (a quantidade do elastômero modificado é geralmente 70 % em massa ou mais e pode ser 100 % em massa em relação à quantidade total da fase dispersa fina).
[00132] Quando se tem uma tal estrutura de fase 1 ou estrutura de fase 2, a composição de resina termoplástica possui resistência ao impacto mais excelente. Como será descrito mais tarde, esta estrutura de fase pode ser obtida através da mistura em fusão da resina de poliolefina e um produto misturado em fusão da resina contendo carga inorgânica de poliamida e o elastômero modificado.
[00133] Deve ser observado que na composição de resina termoplástica, na resina de poliamida e no elastômero modificado podem ser reagidas entre si. Isto é, a composição de resina termoplástica pode conter um produto de reação obtida pela reação do grupo reativo do elastômero modificado com a resina de poliamida (produto de reação entre a resina de poliamida e o elastômero modificado). Por exemplo, na estrutura de fase 1, o produto de reação acima descrito pode estar presente na interface entre a fase contínua A e a fase dispersa B2 e/ou na interface entre a fase contínua B21 e 0 fase dispersa fina B22. Semelhantemente, na estrutura de fase 2, 0 produto de reação acima descrito pode estar presente na interface entre a fase contínua A1 e a fase contínua A2 e na interface entre a fase contínua A2 e a fase dispersa Ba2[00134] Cada uma destas várias estruturas de fase pode ser obser
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36/61 vada através da observação, com um microscópio eletrônico de varredura do tipo emissão de campo (FE-SEM), da superfície de uma peça de teste (peça de teste produzida da composição de resina termoplástica) submetida ao tratamento de cauterização com plasma de oxigênio (por exemplo, cauterização com plasma de oxigênio em 100 W durante 1 min) e, em seguida, tratamento com revestimento de ósmio. Em particular, a fase dispersa e a fase dispersa fina podem ser observadas através da observação de uma imagem aumentada 1000 vezes ou mais (geralmente 10.000 vezes ou menos) de uma tal maneira como descrita acima. Além disso, os componentes que constituem cada uma das fases podem ser identificados através da execução da análise de raios X por dispersão de energia (EDS) durante a observação, utilizando um microscópio eletrônico de varredura do tipo emissão de campo (FE-SEM).
[00135] O tamanho da fase dispersa (a fase dispersa B2 distribuída na fase contínua A na Fig. 1 ou a fase dispersa Ba2 distribuída na fase contínua A2 na Fig. 2) da composição de resina termoplástica não é particularmente limitado, mas 0 diâmetro de dispersão (diâmetro de dispersão médio) da fase dispersa é preferivelmente 10000 nm ou menos, mais preferivelmente 50 nm ou mais, mas 8000 nm ou menos, ainda mais preferivelmente 100 nm ou mais, mas 4000 nm ou menos. [00136] O diâmetro de dispersão da fase dispersa pode ser medido em uma imagem de microscópio eletrônico ampliada 1000 vezes ou mais. Mais especificamente, 20 partículas da fase dispersa são aleatoriamente selecionadas de uma região predeterminada na imagem, 0 maior diâmetro de cada uma das partículas foi medido, e uma média dos maiores diâmetros medidos é determinada como um primeiro valor médio. Depois, os primeiros valores médios medidos em 5 diferentes regiões na imagem são ainda calculados a média para determinar 0 diâmetro de dispersão médio (diâmetro de dispersão médio do eixo
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37/61 principal) da fase dispersa.
[00137] O tamanho da fase dispersa fina contida na fase dispersa da composição de resina termoplástica não é particularmente limitado, mas o diâmetro de dispersão (diâmetro de dispersão médio) da fase dispersa fina é preferivelmente 5 nm ou mais, mas 1000 nm ou menos, mais preferivelmente 5 nm ou mais, mas 600 nm ou menos, ainda mais preferivelmente 10 nm ou mais, mas 400 nm ou menos, particularmente preferível 15 nm ou mais, mas 350 nm ou menos.
[00138] O diâmetro de dispersão da fase dispersa fina pode ser medido em uma imagem de microscópio eletrônico ampliada 1000 vezes ou mais. Mais especificamente, 20 partículas da fase dispersa fina são aleatoriamente selecionadas de uma região predeterminada na imagem, o maior diâmetro de cada uma das partículas foi medido, e uma média dos maiores diâmetros medidos é determinada como um primeiro valor médio. Depois, os primeiros valores médios medidos em 5 diferentes regiões na imagem são ainda calculados a média para determinar o diâmetro de dispersão médio (diâmetro de dispersão médio do eixo principal) da fase dispersa fina.
[00139] Além disso, a carga inorgânica B3 contida na composição de resina termoplástica geralmente herda as propriedades (por exemplo, tamanho e forma) da própria carga inorgânica descrita mais tarde. Portanto, as propriedades da carga inorgânica descrita mais tarde podem ser diretamente aplicadas à carga inorgânica B3 contida na composição de resina termoplástica.
<3> Formulação [00140] Quando a massa total da resina de poliolefina (a resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais), da resina de poliamida (a resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta), do elastômero modificado, e da carga inorgânica contida na composição de resina termoplástica é tomada como 100 %,
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38/61 a relação da resina de poliolefina pode ser 1 % em massa ou mais, mas 90 % em massa ou menos. A relação da resina de poliolefina é preferivelmente 2 % em massa ou mais, mas 80 % em massa ou menos, mais preferivelmente 3 % em massa ou mais, mas 70 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 4 % em massa ou mais, mas 60 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 5 % em massa ou mais, mas 50 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 6 % em massa ou mais, mas 40 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 7 % em massa ou mais, mas 35 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 8 % em massa ou mais, mas 30 % em massa ou menos. Quando a relação da resina de poliolefina estiver dentro da faixa acima, é possível obter uma composição de resina termoplástica tendo excelente resistência ao impacto e um corpo moldado de uma tal composição de resina termoplástica.
[00141] Quando a massa total da resina de poliolefina (a resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais), da resina de poliamida (a resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta), do elastômero modificado, e da carga inorgânica contida na composição de resina termoplástica é tomada como 100 %, a relação da resina de poliamida e do elastômero modificado (parte ou todo do qual pode ser reagido entre si, o mesmo se aplica a seguir) pode ser 10 % em massa ou mais, mas 99 % em massa ou menos. A relação da resina de poliamida e do elastômero modificado é preferivelmente 20 % em massa ou mais, mas 99 % em massa ou menos, mais preferivelmente 30 % em massa ou mais, mas 98 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 40 % em massa ou mais, mas 97 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 50 % em massa ou mais, mas 96 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 60 % em massa ou mais, mas 95 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 65 % em massa ou mais, mas 94 % em massa
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39/61 ou menos, ainda mais preferivelmente 70 % em massa ou mais, mas 93 % em massa ou menos.
[00142] Quando a relação da resina de poliolefina estiver dentro da faixa acima, é possível obter uma composição de resina termoplástica tendo excelente resistência ao impacto e um corpo moldado de uma tal composição de resina termoplástica.
[00143] Quando a massa total da resina de poliolefina (a resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais), da resina de poliamida (a resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta), do eiastômero modificado, e da carga inorgânica contida na composição de resina termoplástica é tomada como 100 %, a relação da resina de poliamida pode ser 1 % em massa ou mais, mas 90 % em massa ou menos. A relação da resina de poliamida é preferivelmente 15 % em massa ou mais, mas 85 % em massa ou menos, mais preferivelmente 20 % em massa ou mais, mas 80 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 22 % em massa ou mais, mas 76 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 25 % em massa ou mais, mas 71 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 27 % em massa ou mais, mas 68 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 29 % em massa ou mais, mas 65 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 33 % ou mais, mas 63 % em massa ou menos. Quando a relação da resina de poliolefina estiver dentro da faixa acima, é possível obter uma composição de resina termoplástica tendo excelente resistência ao impacto e um corpo moldado de uma tal composição de resina termoplástica.
[00144] Quando a massa total da resina de poliolefina (a resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais), da resina de poliamida (a resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta), do eiastômero modificado e da carga inorgânica contida na composição de resina termoplástica é tomada como 100 %,
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40/61 a relação da carga inorgânica pode ser 0,01 % em massa ou mais, mas 25 % em massa ou menos. A relação da carga inorgânica é preferivelmente 0,1 % em massa ou mais, mas 20 % em massa ou menos, mais preferivelmente 0,1 % em massa ou mais, mas 15 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 0,2 % em massa ou mais, mas 14 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 0,4 % em massa ou mais, mas 13 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 0,6 % em massa ou mais, mas 12 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 0,8 % em massa ou mais, mas 10 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 1 % em massa ou mais, mas 8 % em massa ou menos. Quando a relação da resina de poliolefina estiver dentro da faixa acima, é possível obter uma composição de resina termopiástica tendo excelente resistência ao impacto e um corpo moldado de uma tal composição de resina termopiástica.
[00145] Quando a massa total da resina de poliolefina (a resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais), da resina de poliamida (a resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta), do elastômero modificado, e da carga inorgânica contida na composição de resina termopiástica é tomada como 100 %, a relação do elastômero modificado pode ser 1 % em massa ou mais, mas 60 % em massa ou menos. A relação do elastômero modificado é preferivelmente 5 % em massa ou mais, mas 53 % em massa ou menos, mais preferivelmente 11 % em massa ou mais, mas 45 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 12 % em massa ou mais, mas 40 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 13 % em massa ou mais, mas 38 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 14 % em massa ou mais, mas 36 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 15 % em massa ou mais, mas 35 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 18 % em massa ou mais, mas 34 % em massa ou menos. Quando a relação da resina de
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41/61 poliolefina estiver dentro da faixa acima, é possível obter uma composição de resina termoplástica tendo excelente resistência ao impacto e um corpo moldado de uma tal composição de resina termoplástica.
[00146] Quando a massa total da resina de poliolefina (a resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais) e da resina de poliamida (a resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta) contidas na composição de resina termoplástica é tomada como 100 %, a relação da resina de poliamida pode ser 30 % em massa ou mais, mas 97 % em massa ou menos. A relação da resina de poliamida é preferivelmente 35 % em massa ou mais, mas 96 % em massa ou menos, mais preferivelmente 37 % em massa ou mais, mas 95 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 40 % em massa ou mais, mas 94 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 43 % em massa ou mais, mas 93 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 45 % em massa ou mais, mas 92 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 47 % em massa ou mais, mas 91 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 53 % em massa ou mais, mas 90 % em massa ou menos. Quando a relação da resina de poliolefina estiver dentro da faixa acima, é possível obter uma composição de resina termoplástica tendo excelente resistência ao impacto e um corpo moldado de uma tal composição de resina termoplástica.
[00147] Quando a massa total da resina de poliamida (a resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta) e do elastômero modificado contidos na composição de resina termoplástica é tomada como 100 %, a relação do elastômero modificado pode ser 10 % em massa ou mais, mas 90 % em massa ou menos. A relação do elastômero modificado é preferivelmente 15 % em massa ou mais, mas 70 % em massa ou menos, mais preferivelmente 20 % em massa ou mais, mas 65 % em massa ou menos, mais preferivelmente 22 % em massa ou
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42/61 mais, mas 60 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 24 % em massa ou mais, mas 55 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 26 % em massa ou mais, mas 50 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 28 % em massa ou mais, mas 45 % em massa ou menos. Quando a relação da resina de poliolefina estiver dentro da faixa acima, é possível obter uma composição de resina termoplástica tendo excelente resistência ao impacto e um corpo moldado de uma tal composição de resina termoplástica.
[00148] Quando a massa total da resina de poliamida (a resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta) e da carga inorgânica contidas na composição de resina termoplástica é tomada como 100 %, a relação da carga inorgânica pode ser 0,001 % em massa ou mais e 35 % em massa ou menos. A relação da carga inorgânica é preferivelmente 0,1 % em massa ou mais, mas 30 % em massa ou menos, mais preferivelmente 1 % em massa ou mais, mas 25 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 2 % em massa ou mais, mas 20 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 3 % em massa ou mais, mas 18 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 4 % em massa ou mais, mas 15 % em massa ou menos, ainda mais preferivelmente 5 % em massa ou mais, mas 13 % em massa ou menos. Quando a relação da resina de poliolefina estiver dentro da faixa acima, é possível obter uma composição de resina termoplástica tendo excelente resistência ao impacto e um corpo moldado de uma tal composição de resina termoplástica.
[00149] Deve observar-se no caso da estrutura de fase 1 (ver a Fig. 1), a relação da resina de poliolefina quando a massa total da resina de poliolefina (a resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais), da resina de poliamida (a resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta), do elastômero modificado e da carga inorgânica é tomada como 100 %, é geralmente igual
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43/61 com a relação da fase contínua B21 na fase dispersa B2 quando a massa total de todas as fases é tomada como 100 %. Por outro lado, no caso da estrutura de fase 2 (ver a Fig. 2), a relação da resina de poliolefina é geralmente igual à relação da fase contínua A2 quando a massa total de todas as fases é tomada como 100 %.
[00150] Aqui, a relação se refere à relação de volume, mas a relação da resina de poliolefina também é geralmente igual à relação de área que reflete esta relação de volume (0 mesmo se aplica mais adiante).
[00151] No caso da estrutura de fase 1 (ver a Fig. 1), a relação da resina de poliamida e do elastômero modificado quando a massa total da resina de poliolefina (a resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais), da resina de poliamida (a resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta), do elastômero modificado e da carga inorgânica é tomada como 100 %, é geralmente igual à relação total da fase contínua A, da fase dispersa Bi, e da fase dispersa fina B22 quando a massa total de todas as fases é tomada como 100 %. Por outro lado, no caso da estrutura de fase 2 (ver a Fig. 2), a relação da resina de poliamida e do elastômero modificado é geralmente igual à relação total da fase contínua Ai, da fase dispersa Bai, e da fase dispersa Ba2 quando a massa total de todas as fases é tomada como 100 %.
[00152] No caso da estrutura de fase 1 (ver a Fig. 1), a relação da resina de poliamida quando a massa total da resina de poliolefina (a resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais), da resina de poliamida (a resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta), do elastômero modificado e da carga inorgânica é tomada como 100 %, é geralmente igual à relação total da fase contínua A e da fase dispersa fina B22 quando a massa total de todas as fases é tomada como 100 %. Por outro lado, no caso da es
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44/61 trutura de fase 2 (ver a Fig. 2), a relação da resina de poliamida é geralmente igual à relação total da fase contínua Ai e da fase dispersa Ba2 quando a massa total de todas as fases é tomada como 100 %.
[00153] No caso da estrutura de fase 1 (ver a Fig. 1), a relação do elastômero modificado quando a massa total da resina de poliolefina (a resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais), da resina de poliamida (a resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta), do elastômero modificado e da carga inorgânica é tomada como 100 % é geralmente igual à relação da fase dispersa Bi quando a massa total de todas as fases é tomada como 100 %. Por outro lado, no caso da estrutura de fase 2 (ver a Fig. 2), a relação do elastômero modificado é geralmente igual à relação total da fase dispersa Ba quando a massa total de todas as fases é tomada como 100 %.
[00154] A composição de resina termoplástica pode alcançar tanto a resistência ao impacto elevada quanto ao módulo de flexão elevado devido à adição de carga inorgânica e ao uso da resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta. Mais especificamente, a composição de resina termoplástica pode alcançar tanto uma resistência ao impacto de Charpy de 50 kJ/m2 ou mais, mas 190 kJ/m2 ou menos e um módulo de flexão de 500 MPa ou mais, mas 1500 MPa ou menos. A resistência ao impacto de Charpy pode ainda ser fixado em 65 kJ/m2 ou mais, mas 190 kJ/m2 ou menos, além de 70 kJ/m2 ou mais, mas 180 kJ/m2 ou menos, além de 75 kJ/m2 ou mais, mas 170 kJ/m2 ou menos, além de 80 kJ/m2 ou mais, mas 160 kJ/m2 ou menos, e além de 85 kJ/m2 ou mais, mas 150 kJ/m2 ou menos. Por outro lado, o módulo de flexão pode ser ainda fixado em 550 MPa ou mais, mas 1450 MPa ou menos, além de 600 MPa ou mais, mas 1400 MPa ou menos, além de 650 MPa ou mais, mas 1350 MPa ou menos, além de 700 MPa ou mais, mas 1300 MPa ou menos, e além de 750 MPa ou mais,
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45/61 mas 1250 MPa ou menos.
[2] Corpo moldado [00155] Um corpo moldado de acordo com a presente invenção é composto pela composição de resina termoplástica. A composição de resina termoplástica é como descrita acima. O corpo moldado pode ser um corpo moldado sólido ou um corpo moldado em espuma. O corpo moldado pode ser formado de qualquer maneira, e um método para formar o corpo moldado não é particularmente limitado. Exemplos do método incluem moldagem por injeção, moldagem por extrusão (extrusão de chapa, extrusão de perfil), moldagem por molde em T, moldagem por sopro, moldagem por sopro de injeção, moldagem por insuflação, moldagem oca, moldagem por vácuo, moldagem por compressão, moldagem por pressão, moldagem por estampagem e moldagem de transferência. Estas olefinas podem ser utilizadas isoladamente ou em combinação de duas ou mais delas.
[00156] Além disso, a forma e as dimensões, tais como tamanho e espessura, do corpo moldado, não são particularmente limitadas, e o uso planejado do corpo moldado também não é particularmente limitado. Este corpo moldado pode ser utilizado como, por exemplo, um material externo, material interno, material estrutural ou absorvedor de impacto para automóveis, veículos ferroviários, navios e aviões. Exemplos de uma peça de automóvel que utiliza o corpo moldado incluem materiais exteriores para automóveis, materiais interiores para automóveis, materiais estruturais para automóveis e absorvedores de impacto para automóveis, e componentes em casas de máquina. Exemplos específicos destes incluem para-choques, spoilers, capotas, grades dianteiras, guarnições, capotas, tampas de troncos, venezianas, painéis de proteção, molduras de balancim, painéis de portas, painéis de cobertura, painéis de instrumentos, conjuntos de centro, guarnições de portas, guarnições de gabinete, revestimentos de teto
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46/61 guarnições de pilares, frisos de convés, tabuleiros de assento traseiro, bandejas de volume, painéis, caixas de console, placas de retrocesso, bases de interruptores, pranchas de encostos, apoios de braços, párasóis, coletores de admissão, coberturas da cabeça do motor, cobertura do motor, caixas de filtro de óleo, caixas para peças eletrônicas do carro (por exemplo, ECU, monitores de TV) e caixas de filtro de ar.
[00157] Além disso, o corpo moldado também pode ser utilizado como, por exemplo, um material interior, material exterior ou material estrutural para construções e mobiliário. Exemplos específicos incluem materiais de cobertura de porta, materiais estruturais de porta e materiais de cobertura frontal e materiais estruturais para várias peças de móveis (por exemplo, escrivaninhas, cadeiras, prateleiras, arcas). Além disso, o corpo moldado também pode ser utilizado como, por exemplo, um material de acondicionamento, um recipiente (por exemplo, uma bandeja), um membro de proteção ou um membro de divisão. Além disso, o corpo moldado também pode ser utilizado como, por exemplo, um gabinete ou estrutura para máquinas domésticas (por exemplo, monitores de TV de tela plana, refrigeradores, lavadoras, limpadores, telefones celulares, dispositivos de jogos portáteis, laptops).
[3] Método para a produção da composição de resina termoplástica [00158] Um método para a produção da composição de resina termoplástica acima descrita inclui a etapa a etapa de mistura em fusão de uma resina de poliolefina (resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais) e um produto misturado em fusão de uma resina contendo carga inorgânica de poliamida (resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta) e um elastômero modificado (elastômero modificado tendo um grupo reativo que reage com a resina de poliamida).
[00159] Deve observar-se as propriedades de cada uma da resina
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47/61 de poliolefina, da resina contendo carga inorgânica de poliamida e do elastômero modificado, e a formulação destes componentes são como descrito acima. Além disso, a carga inorgânica e a resina de poliamida que constituem a resina contendo carga inorgânica de poliamida também são como descritas acima.
[00160] A etapa de mistura em fusão (em seguida simplesmente referida como a segunda etapa de mistura em fusão) é a etapa de mistura em fusão de um produto misturado em fusão e uma resina de poliolefina (resina de poliolefina tendo um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais).
[00161] O material misturado em fusão utilizado neste caso pode ser uma composição em um estado fundido ou um estado amolecido ou uma composição solidificada obtida, por exemplo, através da granulação.
[00162] Na segundo etapa de mistura em fusão, qualquer mecanismo de mistura em fusão pode ser utilizado. Exemplos de um mecanismo de mistura em fusão utilizável incluem uma extrusora (por exemplo, uma extrusora de uma única hélice, uma extrusora de duas hélices), um amassador e um misturador (por exemplo, um misturador de fluxo de alta velocidade, um misturador de pás e um misturador de fita). Estes aparelhos podem ser utilizados isoladamente ou em combinação de dois ou mais deles. Quando dois ou mais mecanismos são utilizados, eles podem ser operados continuamente ou em uma maneira por batelada. Além disso, as matérias-primas podem ser misturadas de uma vez, ou podem ser adicionadas em várias bateladas (adição de múltiplas etapas).
[00163] A temperatura de mistura na segunda etapa de mistura em fusão não é particularmente limitada, mas é de preferência 190Ό ou mais elevada, mas 350Ό ou mais baixa, mais preferi velmente 200X3 ou mais elevada, mas 300X3 ou mais baixa, ainda mai s preferívelmen
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48/61 te 205/C ou mais elevada, mas 260Ό ou mais baixa.
[00164] O produto misturado é uma composição obtida por previamente mistura em fusão de uma resina de poliamida inorgânica contendo carga inorgânica (resina de poliamida tendo uma estrutura de cadeia curta) e de um elastômero modificado (elastômero modificado tendo um grupo reativo que reage com a resina de poliamida). A seguir, esta etapa de previamente misturar em fusão uma resina de poliamida e um elastômero modificado é referida como primeira etapa de mistura.
[00165] Nesta primeira passa de mistura em fusão, a mistura em fusão pode ser executada de qualquer maneira. Um exemplo específico de um método para obter o produto misturado em fusão é um método 1 no qual apenas uma resina de poliamida contendo carga inorgânica e um elastômero modificado são misturados em fusão. Outro exemplo específico de um método para obter o produto misturado em fusão é um método 2 no qual uma resina de poliamida contendo carga inorgânica, uma resina de poliamida não contendo carga inorgânica e um elastômero modificado são misturados em fusão.
[00166] Entre estes, o método 2 é preferível. Quando o método 2 é utilizado, uma tal resina de poliamida contendo carga inorgânica como descrito acima pode ser utilizada em que uma carga inorgânica e uma resina de poliamida possuem afinidade uma com a outra ou se ligam entre si. Mais especificamente, uma resina de poliamida contendo silicate sobreposto pode ser utilizada em que um silicate sobreposto e uma resina de poliamida possuem afinidade um com o outro ou se ligam entre si. Isto toma possível prevenir a carga inorgânica de ser disposta através da fase contínua A e da fase dispersa B e, portanto, mais confiavelmente permitir que a carga inorgânica permaneça na fase dispersa B.
[00167] Quando o método 2 é utilizado, a ordem de mistura dos
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49/61 componentes não é limitada. Isto é, por exemplo, a resina de poliamida contendo carga inorgânica, a resina de poliamida livre da carga inorgânica e o elastômero modificado podem ser misturados em fusão ao mesmo tempo, ou o elastômero modificado pode ser adicionado e misturado com um produto misturado em fusão anteriormente preparado da resina de poliamida contendo carga inorgânica e da resina de poliamida livre da carga inorgânica.
[00168] Quando a resina de poliamida contendo carga inorgânica é utilizada, a resina de poliamida que constitui a resina de poliamida contendo carga inorgânica e a resina de poliamida não contendo carga inorgânica (resina de poliamida livre da carga inorgânica) pode ser a mesma ou diferente uma da outra.
[00169] Quando a resina de poliamida contendo carga inorgânica é utilizada, a quantidade da carga inorgânica contida na resina de poliamida contendo carga inorgânica não é limitada, contanto que a relação de mistura acima descrita da carga inorgânica (descrita com detalhes em “<3> Formulação”) seja finalmente alcançada.
[00170] Na primeira etapa de mistura em fusão, qualquer mecanismo de mistura em fusão pode ser utilizado. Os vários mecanismos exemplificados acima com referência à segunda etapa de mistura em fusão podem ser utilizados. Estes mecanismos podem ser utilizados isoladamente ou em combinação de dois ou mais deles. O mecanismo utilizado na primeira etapa de mistura em fusão e o mecanismo utilizado na segunda etapa de mistura em fusão podem ser iguais ou diferentes entre si.
[00171] Quando dois ou mais mecanismos são utilizados, eles podem ser operados continuamente ou em bateladas. Além disso, as matérias-primas podem ser misturadas de uma vez, ou podem ser adicionadas em várias bateladas (adição de múltiplas etapas).
[00172] Além disso, a temperatura de mistura na primeira etapa de
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50/61 mistura em fusão é de preferência 190T; ou mais elevada, mas 350Ό ou mais baixa, mais preferivelmente 200Ό ou mais e levada, mas 330Ό ou mais baixa, ainda mais preferivelmente 205 Ό ou mais elevada, mas 310Ό ou mais baixa.
[00173] No método de produção, um produto misturado em fusão anteriormente preparado (produto misturado em fusão da carga inorgânica, da resina de poliamida e do elastômero modificado) é utilizado e, portanto, a mistura é executada quando a resina de poliamida e o elastômero modificado reagem entre si. Portanto, considera-se que devido ao elastômero modificado tendo um grupo reativo, o grupo reativo é ligado à superfície da resina de poliamida de modo que as partículas de resina de poliamida tendo o reagente de elastômero modificado ligado às suas superfícies sejam formadas. Ao efetuar ainda a mistura, as partículas de resina de poliamida tendo o reagente de elastômero modificado ligado às suas superfícies são cortadas e a superfície da resina de poliamida não reagida aparece. Então, considera-se que o elastômero modificado não reagido ainda reaja com a superfície não reagida. Por conseguinte, considera-se que partículas de resina de poliamida menores que se ligam com o reagente de elastômero modificado podem ser formadas de forma estável sem depender de um cisalhamento elevado através da repetição do cisalhamento das partículas de resina de poliamida que se ligam ao reagente de elastômero modificado, para permitir que a superfície não reagida da resina de poliamida apareça e reação da superfície não reagida com o elastômero modificado não reagido.
[00174] Considera-se que se a quantidade do elastômero modificado que pode ser fornecido no processo acima for pequena, fica difícil tornar pequenas as partículas de resina de poliamida que se liguem ao reagente de elastômero modificado, e quando a quantidade do elastômero modificado que pode ser fornecida no processo acima é sufici
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51/61 entemente grande, fica fácil tomar pequenas as partículas de resina de poliamida que se ligam ao reagente de elastômero modificado.
EXEMPLOS [00175] Daqui em diante, a presente invenção será especificamente descrita com referência aos exemplos.
[1] Preparação da composição de resina termoplástica e preparação das peças de teste <1> Preparação da composição de resina termoplástica [00176] As composições de resina termoplástica dos Exemplos Experimentais de 1 a 7 foram preparadas de modo a ter as formulações apresentadas na Tabela 1.
[1] Exemplo Experimental 1 (amostra de referência) [00177] Grânulos de uma resina de poliamida 1 (resina de poliamida livre de carga inorgânica) descrita mais tarde e grânulos de um elastômero modificado descrito mais tarde foram misturados a seco, alimentados em uma extrusora de mistura em fusão de duas hélices (fabricada por Coperion, diâmetro de hélice: 50 mm, L/D = 48) e misturados em fusão sob condições de uma temperatura de mistura de 210Ό, uma velocidade de extrusão de 150 kg/h, e um a velocidade de rotação de hélice de 500 rpm (primeira etapa de mistura em fusão) para obter um produto misturado em fusão da resina de poliamida e do elastômero modificado, e grânulos do produto misturado em fusão foram obtidos por um granulador.
[00178] Depois, os grânulos assim obtidos e os grânulos de uma resina de poliolefina 1 descrita posteriormente foram misturados a seco, alimentados na extrusora de mistura em fusão de duas hélices (fabricada por Coperion, diâmetro de hélice: 50 mm, L/D = 48), e misturados em fusão sob condições de uma temperatura de mistura de 210 °C, uma velocidade de extrusão de 150 kg/h e uma velocidade de rotação de hélice de 500 rpm (segunda etapa de mistura em fusão) para
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52/61 obter uma composição de resina termoplástica do Exemplo Experimental 1,eos grânulos da composição de resina termoplástica foram obtidos pelo granulador.
[2] Exemplos Experimentais 2 e 3 (Invenção) [00179] Grânulos de uma resina de poliamida contendo carga inorgânica descrita posteriormente, grânulos de uma resina de poliamida (resina de poliamida livre de carga inorgânica) descrita posteriormente e grânulos de um eiastômero modificado descrito mais tarde foram misturados a seco e depois submetidos à primeira etapa de mistura em fusão sob as mesmas condições como no Exemplo Experimental 1 para obter um produto misturado em fusão da carga inorgânica, da resina de poliamida e do eiastômero modificado, e grânulos do produto misturado em fusão foram obtidos por um granulador. Depois, os grânulos assim obtidos e os grânulos de uma resina de poliolefina 1 descrita posteriormente foram misturados a seco e depois submetidos à segunda etapa de mistura em fusão sob as mesmas condições como no Exemplo Experimental 1 para obter uma composição de resina termoplástica do Exemplo Experimental 2 ou 3, e grânulos da composição de resina termoplástica foram obtidos por um granulador.
[3] Exemplo Experimental 4 (amostra de referência) [00180] Grânulos de uma resina de poliamida (resina de poliamida livre de carga inorgânica) descrita posteriormente e grânulos de um eiastômero modificado descrito mais tarde foram misturados a seco e depois submetidos à primeira etapa de mistura em fusão sob as mesmas condições como no Exemplo Experimental 1 para obter um produto misturado em fusão da resina de poliamida e do eiastômero modificado, e grânulos do produto misturado em fusão foram obtidos por um granulador. Depois, os grânulos assim obtidos e os grânulos de uma resina de poliolefina 2 descrita posteriormente foram misturados a seco e depois submetidos à segunda etapa de mistura em fusão sob as
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53/61 mesmas condições como no Exemplo Experimental 1 para obter uma composição de resina termoplástica do Exemplo Experimental 4, e grânulos da composição de resina termoplástica foram obtidos por um granulador.
[4] Exemplo Experimental 5 (amostra de referência) [00181] Grânulos de uma resina de poliamida contendo carga inorgânica descrita posteriormente e grânulos de um elastômero modificado descrito mais tarde foram misturados a seco e depois submetidos à primeira etapa de mistura em fusão sob as mesmas condições como no Exemplo Experimental 1 para obter um produto misturado em fusão da carga inorgânica, da resina de poliamida e do elastômero modificado, e grânulos do produto misturado em fusão foram obtidos por um granulador. Depois, os grânulos assim obtidos e os grânulos de uma resina de poliolefina 2 descrita posteriormente foram misturados a seco e depois submetidos à segunda etapa de mistura em fusão sob as mesmas condições como no Exemplo Experimental 1 para obter uma composição de resina termoplástica do Exemplo Experimental 5 ou 3, e grânulos da composição de resina termoplástica foram obtidos por um granulador.
[5] Exemplo Experimental 6 (amostra de referência) [00182] Grânulos de uma resina de poliamida (resina de poliamida livre de carga inorgânica) descrita posteriormente e grânulos de um elastômero modificado descrito mais tarde foram misturados a seco e depois submetidos à primeira etapa de mistura em fusão sob as mesmas condições como no Exemplo Experimental 1 para obter um produto misturado em fusão da resina de poliamida e do elastômero modificado, e grânulos do produto misturado em fusão foram obtidos por um granulador. Depois, os grânulos assim obtidos e os grânulos de uma resina de poliolefina 1 descrita posteriormente foram misturados a seco e depois submetidos à segunda etapa de mistura em fusão sob as
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54/61 mesmas condições como no Exemplo Experimental 1 para obter uma composição de resina termoplástica do Exemplo Experimental 6, e grânulos da composição de resina termoplástica foram obtidos por um granulador.
[6] Exemplo Experimental 7 (amostra de referência) [00183] Grânulos de uma resina de poliamida (resina de poliamida livre de carga inorgânica) descrita posteriormente e grânulos de um elastômero modificado descrito mais tarde foram misturados a seco e depois submetidos à primeira etapa de mistura em fusão sob as mesmas condições como no Exemplo Experimental 1 para obter um produto misturado em fusão da resina de poliamida e do elastômero modificado, e grânulos do produto misturado em fusão foram obtidos por um granulador. Depois, os grânulos assim obtidos e os grânulos de uma resina de poliolefina 2 descrita posteriormente foram misturados a seco e depois submetidos à segunda etapa de mistura em fusão sob as mesmas condições como no Exemplo Experimental 1 para obter uma composição de resina termoplástica do Exemplo Experimental 7, e grânulos da composição de resina termoplástica foram obtidos por um granulador.
[00184] Resina de poliolefina 1: resina de polipropileno, homopolímero, peso molecular médio numérico de 520.000, MFR 3 g/10 min.
[00185] Resina de poliolefina 2: resina de polipropileno, homopolímero, peso molecular médio numérico de 312.000, MFR 21 g/10 min.
[00186] Resina de poliamida (resina de poliolefina livre de carga inorgânica): Resina de náilon 6 (resina de poliamida tendo apenas uma estrutura de cadeia curta), peso molecular médio numérico de 18.000.
[00187] Resina de poliolefina contendo carga inorgânica: Resina de náilon 6 (resina de poliamida tendo apenas uma estrutura de cadeia curta) fabricada pela UNITIKA LTD. sob o nome comercial de “NANO
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CON M1030DH(N)”, peso molecular médio numérico de 20.000, contendo um silicato sobreposto como uma carga inorgânica, teor de carga inorgânica de 10 % em massa.
[00188] Elastômero modificado: copolímero de etileno-buteno modificado por anidrido maléico (EBR modificado), fabricado pela Mitsui Chemicals, Inc. sob o nome comercial de !!TAFMER MH7020, MFR (2300) = 1,5g/10min.
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Tabela 1
h*· 99 CO o 23
ÍO ID to S CN CN 84
ω 'ω r~ ΙΩ tn cxí i 42,5 (PA/38,25) (FL/ 4,25) 25 63 1200
s Experimei 42,5 J CD N 1100 i
Exemplo σ> í 60 (PA/54) (FL/ 6) 124 | 1088
CN o 30 30 (PA/27) (FL/ 3) 30 117 937
09 i 121 901 i
o o o o CN IO li c o o o CN CO II c s PA6 PA6 i + silicato sobreposto EBR modificado por anidrido maleico to de charpy (KJ/m2) itíco (Mpa)
o c '0. 2 _Q_ õ o. (Homopolímero) Poliamida Poliamida contendo carga inorgânica elastômero modificado Resistência ao impacl Módulo elás
O)
LL.
Figure BR112019001722A2_D0001
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57/61 <2> Os grânulos obtidos acima em <1> foram alimentados em uma máquina de moldagem por injeção (fabricada pela NISSEI PLASTIC INDUSTRIAL CO., LTD., máquina de moldagem por injeção de 40 toneladas) e submetidos à moldagem por injeção sob condições de temperatura predefinida de 210Ό e uma temperatu ra de molde de 40Ό para obter as peças de teste para avaliação (E xemplos Experimentais de 1 a 7).
[2] Avaliação das peças de teste <1> Medição da resistência ao impacto de Charpy [00190] A resistência ao impacto de Charpy foi medida de acordo com o JIS K 7111-1 utilizando as peças de teste dos Exemplos Experimentais de 1 a 7 obtidos acima em [2], Os resultados são apresentados na Tabela 1. Deve observar-se que nesta medição da resistência ao impacto de Charpy, a resistência ao impacto de uma peça de teste tendo um entalhe (tipo A) foi medida pelo método de teste de perfil a 23Ό.
<2> Medição do módulo de flexão [00191] O módulo de flexão foi medido de acordo com JIS K 7171 utilizando as peças de teste dos Exemplos Experimentais de 1 a 5 obtidos acima em [2]. Os resultados são mostrados como “módulo elástico” na Tabela 1. O módulo de flexão foi medido da seguinte maneira. Cada uma das peças de teste foi sustentada por dois pontos de apoio (raio de curvatura: 5 mm), a distância (L) entre os quais 64 mm, e uma carga foi colocada em 2 mm/min em um ponto de ação (raio de curvatura: 5 mm ) localizado no centro entre os dois pontos de apoio.
<3> Observação morfolóqica [00192] A superfície de fratura de cada uma das peças de teste submetidas à medição da resistência ao impacto de Charpy 1 foi tratada com cauterização de plasma de oxigênio a 100 W por 1 minuto, revestida com ósmio, e observada com um microscópio eletrônico de
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58/61 varredura do tipo emissão de campo (“JSM-7100F TTL LV” fabricado pela JEOL Ltd.) para obter uma imagem (imagem FE-SEM). Os componentes que constituem cada fase foram identificados por análise de energia dispersiva por raios X (EDS) durante a observação acima descrita com FE-SEM. A partir desses resultados, a estrutura de fase foi determinada. Como um resultado, os Exemplos Experimentais 2 e 3 tinham a estrutura de fase 1.
[3] Efeitos dos Exemplos [00193] Uma comparação entre o Exemplo Experimental 6 (amostra de referência) e o Exemplo Experimental 7 (amostra de referência) mostra que a resistência ao impacto varia grandemente dependendo do peso molecular médio numérico da resina de poliolefina utilizada. Mais especificamente, como mostrado no Exemplo Experimental 7, quando o polipropileno tendo um peso molecular médio numérico de 312.000 é utilizado como a resina de poliolefina, e PA6 (resina de poliamida tendo apenas uma estrutura de cadeia curta) é utilizado como a resina de poliamida, a resistência ao impacto de Charpy é de 23 kJ/m2, mas conforme ilustrado no Exemplo Experimental 6, quando o polipropileno tendo um peso molecular médio numérico de 520.000 é utilizado como a resina de poliolefina, a resistência ao impacto de Charpy é significativamente melhorada para 84 kJ/m2.
[00194] Além disso, como mostrado no Exemplo Experimental 4 (amostra de referência), quando o polipropileno tendo um peso molecular médio numérico de 312.000 é utilizado como a resina de poliolefina, e PA6 (resina de poliamida tendo apenas uma estrutura de cadeia curta) é utilizado como a resina de poliamida para obter um módulo de flexão de cerca de 1000 MPa como uma propriedade mecânica, a resistência ao impacto de Charpy é de 76 kJ/ m2.
[00195] No entanto, como mostrado no Exemplo Experimental 1 (amostra de referência), quando o polipropileno tendo um peso mole
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59/61 cular médio numérico de 520.000 é utilizado como a resina de poliolefina, e PA6 (resina de poliamida tendo apenas uma estrutura de cadeia curta) é utilizado como a resina de poliamida de modo a obter um módulo de flexão de cerca de 1000 MPa como uma propriedade mecânica, a resistência ao impacto de Charpy pode ser melhorada para 121 kJ/m2.
[00196] Isto é, o Exemplo Experimental 4 é inferior em equilíbrio entre a resistência ao impacto e a rigidez no Exemplo Experimental 1 que utiliza o polipropileno tendo um peso molecular médio numérico de 520.000 como a resina de poliolefina.
[00197] Uma comparação do Exemplo Experimental 5 (amostra de referência) com o Exemplo Experimental 4 (amostra de referência) mostra que o módulo de flexão pode ser melhorado mediante a adição da carga inorgânica, mas ao contrário, a resistência ao impacto é reduzida, isto é, uma escolha conflitante entre a resistência ao impacto e o módulo de flexão ocorre. Em particular, a escolha conflitante ocorre apesar do fato de que toda a carga inorgânica utilizada no Exemplo Experimental 5 está dispersa na resina de poliamida antecipadamente. [00198] Por outro lado, como mostrado no Exemplo Experimental 1 (amostra de referência), quando o polipropileno tendo um peso molecular médio de 520.000 é utilizado como a resina de poliolefina, e PA6 (resina de poliamida tendo apenas uma estrutura de cadeia curta) é utilizado como a resina de poliamida para obter um módulo de flexão de cerca de 1000 MPa como uma propriedade mecânica, uma resistência ao impacto de Charpy de 121 kJ/m2 e um módulo de flexão de 901 MPa são obtidos como propriedades mecânicas.
[00199] Além disso, como mostrado no Exemplo Experimental 2 (Invenção), quando a resina de poliamida contendo carga inorgânica (cuja resina de poliamida é PA6 tendo apenas uma estrutura de cadeia curta) é utilizada em vez de parte da resina de poliamida utilizada no
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Exemplo 1, uma resistência ao impacto de Charpy de 117 kJ/m2 e um módulo de flexão de 937 MPa são obtidos como propriedades mecânicas. Isto mostra que a ligeira adição da carga inorgânica toma possível melhorar o módulo de flexão com pouca alteração na resistência ao impacto.
[00200] Além disso, como mostrado no Exemplo Experimental 3 (Invenção), quando a quantidade da resina de poliamida contendo carga inorgânica (cuja resina de poliamida é PA6 tendo apenas uma estrutura de cadeia curta) é aumentada, uma resistência ao impacto de Charpy de 124 kJ/m2 e uma módulo de flexão de 1088 MPa são obtidos como propriedades mecânicas, isto é, tanto a resistência ao impacto quanto o módulo de flexão podem ser melhorados ao mesmo tempo sem a ocorrência de uma escolha conflitante entre eles.
[00201] Os exemplos anteriores são apenas para propósitos ilustrativos e não devem ser de modo algum interpretados como limitativos da presente invenção. Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência às modalidades exemplares, fica entendido que as palavras que foram aqui utilizadas são palavras de descrição e ilustração, em vez de palavras de limitação. Alterações podem ser feitas dentro do campo de ação das reivindicações anexas sem se afastar do escopo e espírito da presente invenção em seus aspectos. Embora a presente invenção tenha sido aqui descrita com referência às estruturas, materiais e modalidades particulares, a presente invenção não se destina a ser limitada nas particularidades aqui divulgadas; em vez disso, a presente invenção se estende a todas as estruturas, métodos e usos funcionalmente equivalentes, assim como estão dentro do escopo das reivindicações anexas.
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LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA
A Fase contínua
B1 Fase dispersa
B2 Fase dispersa
B21 Fase contínua (Fase contínua na fase dispersa B2)
B22 Fase dispersa fina (fase dispersa na fase dispersa B2)
Ai, A2 Fase contínua
Ba1, Ba2 Fase dispersa
C Carga inorgânica
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Claims (9)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Composição de resina termoplástica obtida mediante a mistura de uma resina de poliolefina, uma resina de poliamida contendo uma carga inorgânica e um elastômero modificado tendo um grupo reativo que reage com a resina de poliamida, caracterizada pelo fato de que a resina de poliolefina possui um peso molecular médio de 350.000 ou mais, e a resina de poliamida possui uma estrutura na qual um grupo de hidrocarboneto interposto entre ligações de amida adjacentes em uma cadeia principal possui 5 ou menos átomos de carbono de cadeia reta.
  2. 2. Composição de resina termoplástica compreendendo uma resina de poliolefina, uma resina de poliamida contendo um enchimento inorgânica e um elastômero modificado tendo um grupo reativo que reage com a resina de poliamida, caracterizada peto fato de que a resina de poliolefina possui um peso molecular médio numérico de 350.000 ou mais, e a resina de poliamida possui uma estrutura na qual um grupo de hidrocarboneto interposto entre as ligações de amida adjacentes em uma cadeia principal possui 5 ou menos átomos de carbono de cadeia reta.
  3. 3. Composição de resina termoplástica de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada peto fato de que a resina de poliamida está contida em uma fase contínua (A), o elastômero modificado está contido em uma fase dispersa (Bi) dispersa na fase contínua (A), a resina de poliolefina está contida em uma fase dispersa (B2) dispersa na fase contínua (A), e a carga inorgânica (C) está dispersa na fase contínua (A).
  4. 4. Composição de resina termoplástica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada peto fato de que a carga inorgânica é um silicato sobreposto.
  5. 5. Composição de resina termoplástica de acordo com
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    2/2 qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a poliolefina é um homopolímero.
  6. 6. Composição de resina termoplástica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a resina de poliamida é selecionada do grupo que consiste de náilon 6, náilon 66, náilon 46, náilon 6T, náilon 6I, náilon M5T, náilon M5i e copolímeros de dois ou mais destes.
  7. 7. Composição de resina termoplástica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o elastômero modificado é um elastômero termoplástico à base de olefina que possui, como uma estrutura, um copolímero de etileno ou propileno e uma α-olefina tendo 3 a 8 átomos de carbono ou um elastômero termoplástico à base de estireno tendo uma estrutura de estireno.
  8. 8. Corpo moldado, caracterizado pelo fato de que compreende a composição de resina termoplástica como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.
  9. 9. Método para a produção da composição de resina termoplástica como definida na reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de mistura em fusão da resina de poliolefina e um produto misturado em fusão da resina de poliamida contendo uma carga inorgânica e o elastômero modificado.
BR112019001722A 2017-01-23 2018-01-19 composição de resina termoplástica, método para a sua produção e corpo moldado BR112019001722A2 (pt)

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