CN108727688A - 丙烯树脂组合物和成型制品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种丙烯树脂组合物和成型制品。所述丙烯树脂组合物包含丙烯系聚合物(组分A)、乙烯‑α‑烯烃共聚物(组分B)和填料(组分C),其中参数W、X和Y满足1.46≤((Y/X)/W)×100,其中W和X分别表示基于组分A和组分B的总质量,组分A和组分B中的二甲苯不可溶组分的总含量(质量%)和二甲苯可溶组分的总含量(质量%),并且Y表示成型制品中长时间松弛组分的量(质量%),所述成型制品通过在220℃的料筒温度、50℃的模具温度和23mm/秒的注射速度的条件下将丙烯树脂组合物注射成型到100mm(宽度)×400mm(长度)×3mm(厚度)的模腔内而获得。
Description
技术领域
本发明涉及丙烯树脂组合物和成型制品。
背景技术
由丙烯树脂组合物形成的成型制品用于汽车材料、家用电器等。例如,专利文献1中公开了由含有丙烯系嵌段共聚物、弹性体和填料的树脂组合物形成的成型制品
引用文献清单
专利文献
[专利文献1]日本未审查专利公开号2011-132294
发明内容
近年来,用于汽车材料、家用电器等的成型制品需要具有高的尺寸稳定性。
因而,本发明的一个目的是提供一种可以由其生产尺寸稳定性优异的成型制品的丙烯树脂组合物。本发明的另一个目的是提供一种尺寸稳定性优异的成型制品。
本发明涉及丙烯树脂组合物,所述组合物包含丙烯系聚合物(A)、乙烯-α-烯烃共聚物(B)、不含有衍生自丙烯的单体的乙烯-α-烯烃共聚物(B)和填料(C),其中如下定义的参数W、X和Y满足以下表达式(1)。
1.46≤((Y/X)/W)×100...(1)
在表达式中,
W表示丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)中的二甲苯不可溶组分基于丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)总质量的总含量(质量%),
X表示丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)中的二甲苯可溶组分基于丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)总质量的总含量(质量%),
并且Y表示成型制品中通过脉冲NMR测量的长时间松弛组分的量(质量%),所述成型制品通过在220℃的料筒温度、50℃的模具温度和23mm/秒的注射速度的条件下将丙烯树脂组合物注射成型到100mm(宽度)×400mm(长度)×3mm(厚度)的模腔内而获得。
在本发明的丙烯树脂组合物中,丙烯系聚合物(A)的含量可以是20至70质量%,乙烯-α-烯烃共聚物(B)的含量可以是10至40质量%,并且填料(C)的含量可以是10至40质量%。
本发明还涉及由上述丙烯树脂组合物形成的注射成型制品。
本发明还涉及成型制品,所述成型制品包含丙烯系聚合物(A)、乙烯-α-烯烃共聚物(B)、不含有衍生自丙烯的单体的乙烯-α-烯烃共聚物(B)和填料(C),其中如下定义的参数W、X和Y满足以下表达式(1)。
1.46≤((Y/X)/W)×100...(1)
在表达式中,
W表示丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)中的二甲苯不可溶组分基于丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)总质量的总含量(质量%),
X表示丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)中的二甲苯可溶组分基于丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)总质量的总含量(质量%),并且
Y表示成型制品中通过脉冲NMR测量的长时间松弛组分的量(质量%)。
根据本发明,可以提供由其可以生产尺寸稳定性优异的成型制品的丙烯树脂组合物。根据本发明,可以提供尺寸稳定性优异的成型制品。
附图简述
图1是用于评价的注射成型制品的示意图。
发明详述
[定义]
在本说明书中,术语“α-烯烃”意指在α-位具有碳-碳不饱和双键的不饱和脂族烃。
在本说明书中,术语“二甲苯不可溶组分(也称为“CXIS组分”)”意指作为不可溶于对二甲苯的组分的固体,其包含在所述材料中,并且根据以下方法获得。
通过将约2g的材料溶于沸腾的对二甲苯中2小时来获得溶液,在通过将上述溶液冷却至20℃而获得的冷却溶液中沉淀出固体。
在本说明书中,术语“二甲苯可溶组分(在下文中也称为“CXS组分”)”意指材料中除“CXIS组分”以外的组分。
在本说明书中,术语“乙烯-α-烯烃共聚物”意指含有衍生自乙烯的单体单元和衍生自具有4个以上碳原子的α-烯烃的单体单元并且不含有衍生自丙烯的单体单元的共聚物。
在本说明书中,术语“多相丙烯聚合物材料”意指具有如下结构的混合物,其中含有衍生自至少一种α-烯烃(所述α-烯烃选自由乙烯和具有4个以上并且12个以下碳原子的α-烯烃组成的组)的单体单元和衍生自丙烯的单体单元的聚合物(II)分散在含有80质量%以上的衍生自丙烯的单体单元的聚合物(I)的基质中(条件是聚合物(I)的总质量为100质量%)。
在本说明书中,术语“丙烯树脂组合物”意指含有丙烯系聚合物的组合物。
在下文中,将详细描述本发明的一些实施方案。然而,本发明不限于以下实施方案。在本说明书中,表示数值范围的“下限至上限”的描述表示“下限以上并且上限以下”,并且“上限至下限”的描述表示“上限以下并且下限以上”。换言之,这些描述表示包含上限和下限的数值范围。
[丙烯树脂组合物]
根据本发明实施方案的丙烯树脂组合物(在下文中也简称为树脂组合物)是包含丙烯系聚合物(A)、乙烯-α-烯烃共聚物(B)和填料(C)的丙烯树脂组合物,其中如下定义的参数W、X和Y满足以下表达式(1)。
1.46≤((Y/X)/W)×100...(1)
在表达式中,
W表示丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)中的二甲苯不可溶组分基于丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)总质量的总含量(质量%),
X表示丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)中的二甲苯可溶组分基于丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)总质量的总含量(质量%),并且
Y表示成型制品中通过脉冲NMR测量的长时间松弛组分的量(质量%),所述成型制品已经通过在220℃的料筒温度、50℃的模具温度和23mm/秒的注射速度的条件下将丙烯树脂组合物注射成型到100mm(宽度)×400mm(长度)×3mm(厚度)的模腔内而获得。
尺寸稳定性优异的成型制品可以由这种丙烯树脂组合物制备。据信通过使本发明实施方案的丙烯树脂组合物成型的操作,减小成型制品的树脂流动方向(在下文中也称为“MD”方向)和正交于MD方向的宽度方向(在下文中电称为“TD”方向)上的线性膨胀系数变得可能。顺便提及,通过表达式“((Y/X)/W)×100”计算的数值可以是例如2.00以下。
此处,在其中已经通过脉冲NMR获得的成型制品松弛曲线已经被分为三个组分(component)的情况下,长时间松弛组分的含量Y表示衍生自具有最长松弛时间段的分离曲线的组分的量(质量%)。
在本说明书中,成型制品中长时间松弛组分的含量Y是在使用由Bruker Co.,Ltd制造的脉冲NMR(minispecmq 20)的情况下以以下方式计算的值。将成型制品的试片置于由玻璃制成的样品管(外径为10mm)中,并且使用固体回波法在以下条件进行测量:测量温度为23℃,积分时间的次数为64次,并且90°脉冲宽度为4.10μs。将通过上述测量而获得的松弛曲线分为彼此具有不同松弛时间段的三个组分,将具有最长松弛时间段的组分确定为长时间松弛组分,并且计算长时间松弛组分相对于成型制品总质量的量(质量%)。
上述含量W可以是例如50至90质量%,55至85质量%,或者60至80质量%。上述含量X可以是例如10至50质量%,15至45质量%,或者20至40质量%。上述含量Y可以是例如10至60质量%,15至55质量%,或者15至50质量%。
在下文中,将由上述“丙烯系聚合物(A)”等表示的各组分简称为“组分A”等。
下面将描述各组分。
[丙烯系聚合物(A)]
组分A是具有衍生自丙烯的单体单元的聚合物。组分A的实例包括:丙烯均聚物;丙烯和除丙烯以外的单体的无规共聚物;以及多相丙烯聚合物材料。本发明实施方案的丙烯树脂组合物可以含有仅一种组分A,或者可以含有两种以上组分。从成型制品的刚性和耐冲击性的观点出发,组分A优选含有选自由丙烯均聚物和多相丙烯聚合物材料组成的组中的至少一种。
(丙烯均聚物)
从树脂组合物已经熔融时的流动性以及成型制品的韧性的观点出发,在其中组分A含有丙烯均聚物的情况下,丙烯均聚物的特性粘数([η])优选是0.10至2.00dL/g,并且更优选是0.50至1.50dL/g,并且进一步优选是0.70至1.40dL/g。
在本说明书中,特性粘数(单位:dL/g)是利用以下方法通过使用四氢化萘作为溶剂,在135℃的温度测量的值。
通过使用乌氏粘度计,在浓度为0.1g/dL、0.2g/dL和0.5g/dL的三个点测量比浓粘度。特性粘数通过将比浓粘度相对于浓度进行作图并将浓度外推到零的外推法来确定。通过外推法计算特性粘数的方法描述于例如“Polymer Solutions,PolymerExperimentology 11”(Kyoritsu Shuppan Co.,Ltd.发表1982)第491页中。
上述丙烯均聚物的分子量分布(Mw/Mn)优选是3.0以上,并且更优选是6.0以上。组分A的分子量分布可以是30.0以下,并且还可以是25.0以下。
在本说明书中,分子量分布是指重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比率(Mw/Mn),使用在以下条件下通过凝胶渗透色谱(GPC)测量的重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)计算该比率。
装置:由Tosoh Corporation制造的HLC-8121GPC/HT
分离柱:3个由Tosoh Corporation制造的GMHHR-H(S)HT柱
测量温度:140℃
载体:邻二氯苯
流动速率:1.0mL/min
样品浓度:约1mg/mL
进样量:400μL
检测器:差示折光计
校准曲线制备方法:使用标准聚苯乙烯。
丙烯均聚物可以例如通过使用聚合催化剂进行丙烯聚合来制备。
聚合催化剂的实例包括:齐格勒(Ziegler)型催化剂、齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)型催化剂;由具有环戊二烯基环的周期表第4族的过渡金属化合物和烷基铝氧烷构成的催化剂;由具有环戊二烯基环的周期表第4族过渡金属的化合物、与过渡金属化合物反应以形成离子复合物的化合物以及有机铝化合物构成的催化剂;以及其中催化组分(具有环戊二烯基环的周期表第4族过渡金属的化合物、形成离子复合物的化合物、有机铝化合物等)负载于无机粒子(二氧化硅、粘土矿物质等)上并变性的催化剂。
这种催化剂可以用作上述聚合催化剂,如日本未审查专利公开号S61-218606、日本未审查专利公开号H5-194685、日本未审查专利公开号H7-216017、日本未审查专利公开号H9-316147、日本未审查专利公开号H10-212319和日本未审查专利公开号2004-182981中所描述的。
通过在上述聚合催化剂的存在下预聚合丙烯而获得的聚合物也可以用作所述聚合催化剂。
聚合方法的实例包括本体聚合、溶液聚合和气相聚合。在此,本体聚合是指其中在聚合温度下通过使用液态烯烃作为介质进行聚合的方法,并且溶液聚合是指其中在惰性烃溶剂(诸如丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、己烷、庚烷和辛烷)中进行聚合的方法。另外,气相聚合是指使用气态单体作为介质并在介质中使气态单体聚合的方法。
聚合的方式的实例包括间歇系统、连续系统及其组合。聚合的方式可以是其中将多个聚合反应容器串联连接的多级系统。
从工业和经济上的优越性的观点出发,连续式的气相聚合法或本体-气相聚合法(其中连续进行本体聚合法和气相聚合法)是优选的。
聚合步骤中的各种条件(聚合温度、聚合压力、单体浓度、催化剂投入量、聚合时间等)可以根据目标聚合物的分子结构而适当地确定。
如聚合步骤后所需要的,在聚合物熔融的温度或更低的温度下干燥聚合物是可接受的,从而除去聚合物中所含的残留溶剂、制备时作为副产物生成的极低分子量的低聚物、等等。干燥方法的实例包括日本未审查专利公开号S55-75410、日本专利号2565753等中描述的方法。
(丙烯和除丙烯以外的单体的无规共聚物)
丙烯和除丙烯以外的单体的无规共聚物含有衍生自丙烯的单体单元和衍生自除丙烯以外的单体的单体单元。基于上述无规共聚物的质量,上述无规共聚物优选含有0.01质量%以上并且20质量%以下的衍生自除丙烯以外的单体的单体单元。
除丙烯以外的单体的实例包括乙烯和具有4个以上并且12个以下碳原子的α-烯烃。在这些单体中,选自由乙烯和具有4-10个碳原子的α-烯烃的组中的至少一种单体是优选的,并且选自由乙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯组成的组中的至少一种单体是更优选的,并且选自由乙烯和1-丁烯组成的组中的至少一种单体是进一步优选的。
上述无规共聚物的实例包括丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-1-丁烯无规共聚物、丙烯-1-己烯无规共聚物、丙烯-1-辛烯无规共聚物、丙烯-乙烯-1-丁烯无规共聚物、丙烯-乙烯-1-己烯无规共聚物和丙烯-乙烯-1-辛烯无规共聚物。
从树脂组合物已经熔融时的流动性的观点出发,当组分A含有丙烯和除丙烯以外的单体的无规共聚物时,上述无规共聚物的特性粘数([η])优选是0.10至2.00dL/g,更优选是0.50至1.50dL/g,并且进一步优选是0.70至1.40dL/g。
上述无规聚合物的分子量分布(Mw/Mn)优选是3.0以上,并且更优选是6.0以上。上述无规聚合物的分子量分布可以是30.0以下,并且还可以是25.0以下。无规聚合物的分子量分布可以是3.0至30.0,并且还可以是6.0至25.0。
上述无规共聚物可以例如根据聚合催化剂、聚合方法和聚合方式(它们全部可以用于制备上述丙烯均聚物),通过丙烯与除丙烯以外的单体的聚合来制备。
(多相丙烯聚合物材料)
多相丙烯聚合物材料可以例如通过进行形成聚合物(I)的第一聚合步骤和形成聚合物(II)的第二聚合步骤的操作来制备。在这些聚合步骤中采用的聚合催化剂、聚合方法和聚合方式的说明与上述描述中的那些类似。
聚合物(I)可以是例如丙烯均聚物,或者可以含有衍生自除丙烯以外的单体的单体单元。在聚合物(I)含有衍生自除丙烯以外的单体的单体单元的情况下,该含量可以例如基于聚合物(I)的总质量为0.01质量%以上并且小于20质量%。
除丙烯以外的单体的实例包括乙烯和具有4个以上碳原子的α-烯烃。在这些单体中,选自由乙烯和具有4至10个碳原子的α-烯烃组成的组中的至少一种是优选的,选自由乙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯组成的组中的至少一种是更优选的,并且选自由乙烯和1-丁烯组成的组中的至少一种是进一步优选的。
含有衍生自除丙烯以外的单体的单体单元的聚合物的实例包括丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-1-己烯共聚物、丙烯-1-辛烯共聚物、丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-乙烯-1-己烯共聚物和丙烯-乙烯-1-辛烯共聚物。
从成型制品的刚性的观点出发,聚合物(I)优选是丙烯均聚物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物,并且更优选是丙烯均聚物。
基于多相丙烯聚合物材料的总质量,聚合物(I)的含量优选为50至99质量%,并且更优选为60至90质量%。
优选的是聚合物(II)含有40质量%以上的衍生自至少一种α-烯烃的单体单元(所述α-烯烃选自由乙烯和具有4个以上并且12个以下碳原子的α-烯烃组成的组),并且含有衍生自丙烯的单体单元。
从与另一种组分的相容性的观点出发并且从成型制品的耐冲击性的观点出发,在聚合物(II)中,衍生自至少一种α-烯烃(所述α-烯烃选自由乙烯和具有4个以上并且12个以下碳原子的α-烯烃组成的组)的单体单元的含量可以是例如70质量%以上,并且也可以是60质量%以下。
从以上观点出发,在聚合物(II)中,衍生自至少一种α-烯烃(所述α-烯烃选自由乙烯和具有4个以上并且12个以下碳原子的α-烯烃组成的组)的单体单元的含量可以是例如40至70质量%,并且也可以是45至60质量%。
在丙烯共聚物(II)中,对于选自由乙烯和具有4至12个碳原子的α-烯烃组成的组中的至少一种α-烯烃,选自由乙烯和具有4至10个碳原子的α-烯烃组成的组中的至少一种类型是优选的;选自由乙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯和1-癸烯组成的组中的至少一种类型是更优选的;并且选自由乙烯和1-丁烯组成的组中的至少一种类型是进一步优选的。
聚合物(II)的实例包括丙烯-乙烯共聚物、丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-乙烯-1-己烯共聚物、丙烯-乙烯-1-辛烯共聚物、丙烯-乙烯-1-癸烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-1-己烯共聚物、丙烯-1-辛烯共聚物和丙烯-1-癸烯共聚物。在这些聚合物中,优选的是丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物和丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物,并且更优选的是丙烯-乙烯共聚物。
基于多相丙烯聚合物材料的总质量,聚合物(II)的含量优选为1至50质量%,并且更优选为10至40质量%。
基于多相丙烯聚合物材料的总质量,多相丙烯聚合物材料中的CXIS组分的含量优选为50至99质量%,并且更优选为60至90质量%。
基于多相丙烯聚合物材料的总质量,多相丙烯聚合物材料中的CXS组分的含量优选为1至50质量%,并且更优选为10至40质量%。
在本发明实施方案中,据信多相丙烯聚合物材料中的二甲苯不可溶组分(CXIS)主要由聚合物(I)构成,并且多相丙烯聚合物材料中的二甲苯可溶组分(CXS)主要由聚合物(II)构成。
多相丙烯聚合物材料的实例包括(丙烯)-(丙烯-乙烯)聚合物材料、(丙烯)-(丙烯-乙烯-1-丁烯)聚合物材料、(丙烯)-(丙烯-乙烯-1-己烯)聚合物材料、(丙烯)-(丙烯-乙烯-1-辛烯)聚合物材料、(丙烯)-(丙烯-1-丁烯)聚合物材料、(丙烯)-(丙烯-1-己烯)聚合物材料、(丙烯)-(丙烯-1-辛烯)聚合物材料、(丙烯)-(丙烯-1-癸烯)聚合物材料、(丙烯-乙烯)-(丙烯-乙烯)聚合物材料、(丙烯-乙烯)-(丙烯-乙烯-1-丁烯)聚合物材料、(丙烯-乙烯)-(丙烯-乙烯-1-己烯)聚合物材料、(丙烯-乙烯)-(丙烯-乙烯-1-辛烯)聚合物材料、(丙烯-乙烯)-(丙烯-乙烯-1-癸烯)聚合物材料、(丙烯-乙烯)-(丙烯-1-丁烯)聚合物材料、(丙烯-乙烯)-(丙烯-1-己烯)聚合物材料、(丙烯-乙烯)-(丙烯-1-辛烯)聚合物材料、(丙烯-乙烯)-(丙烯-1-癸烯)聚合物材料、(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-乙烯)聚合物材料、(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-乙烯-1-丁烯)聚合物材料、(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-乙烯-1-己烯)聚合物材料、(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-乙烯-1-辛烯)聚合物材料、(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-乙烯-1-癸烯)聚合物材料、(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-1-丁烯)聚合物材料、(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-1-己烯)聚合物材料、(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-1-辛烯)聚合物材料、(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-1-癸烯)聚合物材料、(丙烯-1-己烯)-(丙烯-1-己烯)聚合物材料、(丙烯-1-己烯)-(丙烯-1-辛烯)聚合物材料、(丙烯-1-己烯)-(丙烯-1-癸烯)聚合物材料、(丙烯-1-辛烯)-(丙烯-1-辛烯)聚合物材料和(丙烯-1-辛烯)-(丙烯-1-癸烯)聚合物材料。
此处,“(丙烯)-(丙烯-乙烯)聚合物材料”的描述意指“聚合物(I)是丙烯均聚物,并且聚合物(II)是其为丙烯-乙烯共聚物的多相丙烯聚合物材料”。其它相似表述中的描述是相似的。
多相丙烯聚合物材料优选是(丙烯)-(丙烯-乙烯)聚合物材料、(丙烯)-(丙烯-乙烯-1-丁烯)聚合物材料、(丙烯-乙烯)-(丙烯-乙烯)聚合物材料、(丙烯-乙烯)-(丙烯-乙烯-1-丁烯)聚合物材料或(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-1-丁烯)聚合物材料,并且更优选是(丙烯)-(丙烯-乙烯)聚合物材料。
聚合物(I)的特性粘数([η]I)优选是0.10至2.00dL/g,更优选是0.50至1.50dL/g,并且更优选是0.70至1.40dL/g。
聚合物(II)的特性粘数([η]II)优选是1.00至10.00dL/g,更优选是2.00至10.00dL/g,并且进一步优选是2.00至8.00dL/g。
聚合物(II)的特性粘数(η)II与聚合物(I)的特性粘数([η]I)的比率([η]II/[η]I)优选是1至20,更优选是1至10,并且进一步优选是1至9。
聚合物(I)的特性粘数([η]I)的测量方法的实例包括形成聚合物(I)然后测量聚合物的特性粘数的方法。
可以例如根据以下表达式(6),使用多相丙烯聚合物材料的特性粘数([η]总)、聚合物(I)的特性粘数([η]I)以及聚合物(II)和聚合物(I)的含量来计算聚合物(II)的特性粘数([η]II)。
[η]II=([η]总-[η]I×XI)/XII...(6)
[η]总:多相丙烯聚合物材料的特性粘数(dL/g)
[η]I:聚合物(I)的特性粘数(dL/g)
XI:聚合物(I)的质量与多相丙烯聚合物材料的总质量的比率(聚合物(I)的质量/多相丙烯聚合物材料的质量)
XII:聚合物(II)的质量与多相丙烯聚合物材料的总质量的比率(聚合物(II)的质量/多相丙烯聚合物材料的质量)
此处,XI和XII可以由聚合时的物质平衡来确定。
顺便提及,XII可以在已经测量聚合物(I)的熔化热的量和多相丙烯聚合物材料的熔化热的量之后使用以下表达式计算。
XII=1-(ΔHf)T/(ΔHf)P
(ΔHf)T:多相丙烯聚合物材料的熔化热的量(J/g)
(ΔHf)P:聚合物(I)的熔化热的量(J/g)
多相丙烯聚合物材料的CXIS组分的特性粘数([η]CXIS)优选是0.10至2.00dL/g,更优选是0.50至1.50dL/g,并且更优选是0.70至1.40dL/g。
多相丙烯聚合物材料的CXS组分的特性粘数([η]CXS)优选是1.00至10.00dL/g,更优选是2.00至10.00dL/g,并且进一步优选是2.00至8.00dL/g。
多相丙烯聚合物材料的CXS组分的特性粘数([η]CXS)与多相丙烯聚合物材料的CXIS组分的特性粘数([η]CXIS)的比率([η]CXS/[η]CXIS)优选是1至20,更优选是1至10,并且进一步优选是1至9。
聚合物(I)的分子量分布(Mw(I)/Mn(I))优选是3.0以上,并且更优选是6.0以上。聚合物(I)的分子量分布可以是30.0以下,或者可以是25.0以下。聚合物(I)的分子量分布可以是3.0至30.0,或者可以是6.0至25.0。
多相丙烯聚合物材料的CXIS组分的分子量分布(Mw(CXIS)/Mn(CXIS))优选是3.0以上,并且更优选是6.0以上。多相丙烯聚合物材料的CXIS组分的分子量分布可以是30.0以下,或者可以是25.0以下。多相丙烯聚合物材料的CXIS组分的分子量分布可以是3.0至30.0,或者可以是6.0至25.0。
从由树脂组合物形成的成型制品的刚性和尺寸稳定性的观点出发,组分A的全同立构五单元组分数(也称为“mmmm”分数)优选为0.950以上,并且更优选为0.970以上。组分A的全同立构五单元组分数可以是例如1.000以下。
全同立构五单元组分数意指五单元组单元中的全同立构分数。换言之,全同立构五单元组分数表示其中五个衍生自丙烯的单体单元以五单元组单元的方式连续地内消旋结合的这种结构的含量。顺便提及,当感兴趣的组分是共聚物时,全同立构五单元组分数意指对于衍生自丙烯的单体单元的链测量的值。
在本说明书中,全同立构五单元组分数是指通过13C-NMR谱测量的值。特别地,将mmmm峰的面积相对于通过13C-NMR谱获得的甲基碳区域中的总吸收峰的面积的比率定义为全同立构五单元组分数。顺便提及,例如,在由A.Zambelli等人撰写的Macromolecules,6,925(1973)中描述了通过13C-NMR谱测量全同立构五单元组分数的方法。然而,由13C谱获得的吸收峰参照Macromolecules,8,687(1975)的描述。
从树脂组合物的成型性的观点出发,组分A的熔体流动速率(在230℃的温度和2.16kgf的荷重下)优选是5g/10min以上,更优选是20g/10min至300g/10min。
在本说明书中,熔体流动速率是指根据JIS K 7210测量的值。另外,熔体流动速率在下文中可以称为MFR。
用于获得满足上述表达式(1)的丙烯树脂组合物的方法没有特别限制;但是例如,这样的方法被认为是调节丙烯系聚合物(A)与乙烯-α-烯烃共聚物(B)的混合比、丙烯系聚合物(A)的种类以及衍生自丙烯的单体单元与丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)的总质量的质量比。从容易获得满足上述表达式(1)的丙烯树脂组合物的观点出发,优选的是根据本发明实施方案的丙烯树脂组合物含有丙烯均聚物和多相丙烯聚合物材料这两者作为丙烯系聚合物(A)。对于根据本发明实施方案的丙烯树脂组合物,从容易获得满足上述表达式(1)的丙烯树脂组合物的观点出发,当丙烯树脂组合物中含有的乙烯-α-烯烃共聚物(B)的含量被确定为100质量%时,多相丙烯聚合物材料中的聚合物(II)的含量可以是大于0并且50质量%以下,可以是5至40质量%,或者可以是10至25质量%。优选的是根据本发明实施方案的丙烯树脂组合物中含有的多相丙烯聚合物材料的含量以满足上述范围的方式被确定。
[乙烯-α-烯烃共聚物(B)]
在组分B中,当组分B的总质量被确定为100质量%时,单体单元的总含量可以是100质量%,其分别衍生自组分B所含的乙烯和衍生自的其中所含的具有4个以上碳原子的α-烯烃。
具有4个以上碳原子的α-烯烃的实例包括具有4至12个碳原子的α-烯烃。具有4至12个碳原子的α-烯烃的实例包括1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯和1-癸烯。在这些α-烯烃中,1-丁烯、1-己烯和1-辛烯是优选的。上述α-烯烃可以是具有环状结构的α-烯烃,诸如乙烯基环丙烷和乙烯基环丁烷。
组分B的实例包括乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯-1-癸烯共聚物、乙烯-(3-甲基-1-丁烯)共聚物和乙烯与具有环状结构的α-烯烃的共聚物。
在组分B中,基于组分B的总质量,衍生自具有4个以上碳原子的α-烯烃的单体单元的含量优选是1至49质量%,更优选是5至49质量%,并且进一步优选是24至49质量%。
组分B的熔体流动速率(在230℃的温度和2.16kgf的荷重下)优选是0.1g/10min至80g/10min。
从成型制品的耐冲击性的观点出发,组分B的密度优选是0.850至0.890g/cm3,更优选是0.850至0.880g/cm3,并且进一步优选是0.855至0.870g/cm3。
组分B可以使用聚合催化剂的情况下通过乙烯与具有4个以上碳原子的α-烯烃的聚合来制备。
聚合催化剂的实例包括金属茂催化剂为代表的均相催化剂,和齐格勒-纳塔型催化剂。
均相催化剂的实例包括:由具有环戊二烯基环的周期表第4族过渡金属的化合物和烷基铝氧烷构成的催化剂;由具有环戊二烯基环的周期表第4族过渡金属的化合物、与过渡金属化合物反应以形成离子复合物的化合物以及有机铝化合物构成的催化剂;以及其中催化组分(具有环戊二烯基环的周期表第4族过渡金属的化合物、形成离子复合物的化合物、有机铝化合物等)负载于无机粒子(二氧化硅、粘土矿物质等)上并变性的催化剂。
齐格勒-纳塔型的实例包括通过使含钛的固体过渡金属组分与有机金属组分组合而获得的催化剂。
商品化的产品可以用于组分B。可商购的组分B的实例包括:ENGAGE(注册商标),由Dow Chemical Japan Ltd.生产;TAFMER(注册商标),由Mitsui Chemicals,Inc.生产;NEO-ZEX(注册商标)和ULTZEX(注册商标),由Prime Polymer Co.,Ltd.生产;以及EXCELLEN FX(注册商标)、SUMIKATHENE(注册商标)和ESPRENE SPO(注册商标),由Sumitomo ChemicalCompany,Limited生产。
[填料(C)]
组分C的实例包括无机填料和有机填料。本发明实施方案的丙烯树脂组合物可以含有仅一种组分C,或者可以含有两种以上组分。
无机填料的实例包括玻璃、硅酸盐矿物质、氧化铝、硅石、二氧化硅、氧化钛、氧化铁、氧化铝、氧化镁、氧化锑、钡铁氧体、锶铁氧体、氧化铍、氢氧化镁、氢氧化铝、碱式碳酸镁、碳酸钙、碳酸镁、碳酸盐矿物质、硫酸钙、硫酸镁、碱式硫酸镁、亚硫酸钙、炭黑和硫化镉。
有机填料的实例包括聚酯、芳族聚酰胺、纤维素和维尼纶。
填料的形状可以是片状、针状或纤维状。
从成型制品的刚性、耐冲击性和尺寸稳定性的观点出发,组分C优选是无机填料,并且更优选是其为片状硅酸盐矿物质的滑石。
从成型制品的刚性、耐冲击性和尺寸稳定性的观点出发,组分C的平均粒径D50[L]优选是20.0μm以下,并且更优选是15.0μm以下。组分C的平均粒径D50[L]可以是2.0μm以上,可以是4.0μm以上。组分C的平均粒径D50[L]优选是2.0至20.0μm,更优选是4.0至15.0μm。
从成型制品的刚性、耐冲击性和尺寸稳定性的观点出发,组分C的平均粒径D50[S]优选是5.0μm以下,并且更优选是3.0μm以下。组分C的平均粒径D50[S]可以是0.5μm以上,或者可以是1.0μm以上。组分C的平均粒径D50[S]优选是0.5至5.0μm,并且更优选是1.0至3.0μm。
从成型制品的刚性和尺寸稳定性的观点出发,组分C的平均粒径D50[L]与其平均粒径D50[S]的比率D50[L]/D50[S]可以是1.5以上,或者可以是2.5以上。D50[L]/D50[S]可以是10以下,或者可以是8以下。D50[L]/D50[S]可以是1.5至10,或者可以是2.5至8。
在此,在本说明书中,“平均粒径D50[L]”是基于已经根据JIS R 1629中规定的方法通过激光衍射法测量的基于体积的粒径分布测量数据而确定的,并且意指在粒径分布测量数据中从较小粒径侧开始累积的粒子数量达到50%时的粒径(50%当量粒径)。以上述方式定义的粒径通常称为“50%当量粒径”,并且由“D50”表示。
在本说明书中,“平均粒径D50[S]”是基于已经根据JIS R 1619中规定的方法、通过离心沉降法测量的基于体积的粒径分布测量数据而确定的,其意指在粒径分布测量数据中从较小粒径侧开始累积的粒子数量达到50%时的粒径(50%当量粒径)。
在本发明实施方案的丙烯树脂组合物中,从成型制品的尺寸稳定性的观点出发,相对于组分A、组分B和组分C的总计100质量份,组分A的含量可以是例如20至70质量份,可以是25至55质量份,或者可以是35至55质量份。
在本发明实施方案的丙烯树脂组合物中,从成型制品的尺寸稳定性的观点出发,相对于组分A、组分B和组分C的总计100质量份,组分B的含量可以是例如10至40质量份或者15至25质量份。
在本发明实施方案的丙烯树脂组合物中,从成型制品的尺寸稳定性的观点出发,相对于组分A、组分B和组分C的总计100质量份,组分C的含量可以是例如10至40质量份,可以是15至35质量份,或者可以是20至35质量份。
在本发明实施方案的丙烯树脂组合物中,从成型制品的尺寸稳定性的观点出发,基于丙烯树脂组合物的总质量,组分A的含量可以是例如20至80质量%,可以是40至75质量%,或者可以是40至60质量%。
在本发明实施方案的丙烯树脂组合物中,基于丙烯树脂组合物的总质量,组分B的含量可以是10至40质量%,或者15至25质量%。
在本发明实施方案的丙烯树脂组合物中,从成型制品的尺寸稳定性的观点出发,基于丙烯树脂组合物的总质量,组分C的含量可以是例如10至40质量%,可以是15至35质量%,或者可以是20至35质量%。
在本发明实施方案的丙烯树脂组合物中,从成型制品的尺寸稳定性的观点出发,优选的是各自基于丙烯树脂组合物的总质量,组分A的含量是20至70质量%,组分B的含量是10至40质量%,并且组分C的含量是10至40质量%。
在本发明实施方案的丙烯树脂组合物中,基于丙烯树脂组合物的总质量,组分A的含量、组分B的含量和组分C的含量的总含量优选是90质量%以上。
从树脂组合物的成型性的观点出发,本发明实施方案的丙烯树脂组合物的熔体流动速率(在230℃的温度和2.16kgf的荷重下)优选是15g/10min以上。
本发明实施方案的丙烯树脂组合物可以通过将各个原料组分熔融捏合而获得。熔融捏合时的温度可以是180℃以上,180至300℃,或者180至250℃。
对于熔融捏合,可以使用班伯里密炼机(Banbury mixer)、单螺杆挤出机、双螺杆同向旋转挤出机等。
各个原料组分的捏合顺序没有特别限制。例如,可接受的是一次性捏合组分A、组分B和组分C,或者捏合组分A、组分B和组分C的一部分组分,然后捏合所得捏合制品与其它组分。
丙烯树脂组合物的形状没有特别限制,但是丙烯树脂组合物可以呈例如线状、片状、平板状、粒状的形式。可以制备粒状树脂组合物,例如通过形成线状树脂组合物并将其剪裁成适当的长度。
从树脂组合物的成型性和在生产成型制品的情况下的生产稳定性的观点出发,在将其成型为成型制品之前的树脂组合物的形状优选是长度为大约1至50mm的粒料形状。
本发明实施方案的丙烯树脂组合物可以含有除上述组分以外的组分。这些组分的实例包括中和剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、成核剂、润滑剂、抗静电剂、抗粘连剂、加工助剂、有机过氧化物、着色剂(无机颜料、有机颜料和颜料分散剂)、发泡剂、泡沫成核剂、增塑剂、阻燃剂、交联剂、交联助剂、光亮剂、抗菌剂和光扩散剂(light diffusing agent)。本发明实施方案的丙烯树脂组合物可以含有这些组分中的仅一种,或者可以含有这些组分中的两种以上。
本发明实施方案的丙烯树脂组合物可以用作用于经由成型来形成成型制品的材料。本发明实施方案的内烯树脂组合物优选用作待注射成型的材料。下面将描述注射成型制品的一个实例,其通过使用本发明实施方案的丙烯树脂组合物作为待注射成型的材料而制备。
[注射成型制品]
本发明实施方案的注射成型制品由本发明实施方案的丙烯树脂组合物组成。这种注射成型制品具有优异的尺寸稳定性。
上述注射成型制品可以通过注射成型法制备。注射成型法的实例包括一般注射成型法、注射发泡成型法、超临界注射发泡成型法、超高速注射成型法、注射压缩成型法、气体辅助注射成型法、夹层成型法、夹层发泡成型法和嵌入成型法/嵌件上(outsert)成型法。注射成型制品的形状没有特别限制。
根据本发明实施方案的注射成型制品可以优选地用于例如汽车材料的应用中,家用电器的应用中和集装箱的应用中,并且在所述应用之中,适用于汽车内部/外部的应用。汽车内部和外部部件的实例包括门饰板、支柱、仪表板和保险杠。
[成型制品]
本发明实施方案的成型制品可以是包含丙烯系聚合物(A)、乙烯-α-烯烃共聚物(B)和填料(C)的成型制品,其中如下定义的参数W、X和Y满足以下表达式(1)。这种成型制品具有优异的尺寸稳定性。
1.46≤((Y/X)/W)×100...(1)
在所述表达式中,
W表示丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)中的二甲苯不可溶组分基于丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)总质量的总含量(质量%),
X表示丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)中的二甲苯可溶组分基于丙烯系聚合物(A)和乙烯-α-烯烃共聚物(B)总质量的总含量(质量%),并且
Y表示成型制品中通过脉冲NMR测量的长时间松弛组分的量(质量%)。
本发明实施方案的成型制品可以例如使用本发明实施方案的丙烯树脂组合物而容易地制备。
实施例
将参照实施例更详细地描述本发明。然而,本发明不限于这些实施例。
在实施例和比较例中,使用以下原料。
[组分A:丙烯系聚合物]
制备以下丙烯系聚合物((A-1)至(A-8))作为组分A。
(A-1)丙烯均聚物
MFR(在230℃的温度和2.16kgf的荷重下测量):62g/10min
特性粘数(η):1.11dL/g
全同立构五单元组分数:0.9768
Mw/Mn:8.8
CXIS组分的量:98质量%
CXS组分的量:2质量%
(A-2)丙烯均聚物
丙烯均聚物在聚合催化剂的存在下通过气相聚合法制备,所述聚合催化剂根据日本未审查专利公开号2004-182981的实施例1中描述的方法获得。
MFR(在230℃的温度和2.16kgf的荷重下测量):107g/10min
特性粘数(η):0.92dL/g
全同立构五单元组分数:0.9811
Mw/Mn:5.4
CXIS组分的量:99.4质量%
CXS组分的量:0.6质量%
(A-3)丙烯均聚物
丙烯均聚物在聚合催化剂的存在下通过在气相聚合法中改变两个气相聚合容器之间的氢气浓度的操作来制备,所述聚合催化剂根据日本未审查专利公开号2004-182981的实施例1中描述的方法获得。
MFR(在230℃的温度和2.16kgf的荷重下测量):80g/10min
特性粘数(η):1.13dL/g
全同立构五单元组分数:0.9760
Mw/Mn:10
CXIS组分的量:99.5质量%
CXS组分的量:0.5质量%
(A-4)(丙烯)-(丙烯-乙烯)聚合物材料
MFR(在230℃的温度和2.16kgf的荷重下测量):38g/10min
特性粘数:([η]CXIS)1.03dL/g,以及([η]CXS)2.07dL/g
全同立构五单元组分数:0.9776
丙烯-乙烯无规共聚物组分中的乙烯含量:45.5质量%
CXIS组分的量:69.5质量%
CXS组分的量:30.5质量%
CXIS组分的Mw/Mn:5.4
(A-5)(丙烯)-(丙烯-乙烯)聚合物材料
(丙烯)-(丙烯-乙烯)聚合物材料在聚合催化剂的存在下通过气相聚合法制备,所述聚合催化剂根据日本未审查专利公开号2004-182981的实施例1中描述的方法获得。
MFR(在230℃的温度和2.16kgf的荷重下测量):51g/10min
特性粘数:([η]CXIS)0.97dL/g,以及([η]CXS)2.44dL/g
全同立构五单元组分数:0.9785
丙烯-乙烯无规共聚物组分中的乙烯含量:31.3质量%
CXIS组分的量:74.1质量%
CXS组分的量:25.9质量%
CXIS组分的Mw/Mn:5.1
(A-6)(丙烯)-(丙烯-乙烯)聚合物材料
(丙烯)-(丙烯-乙烯)聚合物材料在聚合催化剂的存在下通过气相聚合法制备,所述聚合催化剂根据日本未审查专利公开号2004-182981的实施例1中描述的方法获得。
MFR(在230℃的温度和2.16kgf的荷重下测量):20g/10min
特性粘数:([η]CXIS)1.14dL/g,以及([η]CXS)2.76dL/g
全同立构五单元组分数:0.9853
丙烯-乙烯无规共聚物组分中的乙烯含量:52.9质量%
CXIS组分的量:74.3质量%
CXS组分的量:25.7质量%
CXIS组分的Mw/Mn:6.1
(A-7)(丙烯)-(丙烯-乙烯)聚合物材料
(丙烯)-(丙烯-乙烯)聚合物材料以与用于上述A-5的方法相似的方法制备,除了将多个聚合反应容器用于聚合丙烯均聚物组分的聚合,其中在聚合时调节氢气浓度、聚合温度和乙烯/丙烯浓度。
MFR(在230℃的温度和2.16kgf的荷重下测量):25g/10min
特性粘数:([η]CXIS)1.32dL/g,以及([η]CXS):2.31dL/g
全同立构五单元组分数:0.9755
CXIS组分的量:77.4质量%
CXIS组分的Mw/Mn:9.5
CXS组分的量:22.6质量%
丙烯-乙烯无规共聚物组分中的乙烯含量:49.1质量%
(A-8)(丙烯)-(丙烯-乙烯)聚合物材料
(丙烯)-(丙烯-乙烯)聚合物材料以与用于上述A-5的方法相似的方法制备,除了将多个聚合反应容器用于聚合丙烯均聚物组分的聚合,其中在聚合时调节氢气浓度、聚合温度和乙烯/丙烯浓度。
MFR(在230℃的温度和2.16kgf的荷重下测量):29g/10min
特性粘数:([η]CXIS)1.20dL/g,以及([η]CXS):3.06dL/g
全同立构五单元组分数:0.9849
CXIS组分的量:82.7质量%
CXIS组分的Mw/Mn:6.2
CXS组分的量:17.3质量%
丙烯-乙烯无规共聚物组分中的乙烯含量:51.4质量%。
此处,在(A-4)至(A-8)中,丙烯-乙烯无规共聚物组分中的乙烯含量是指聚合物(II)中的乙烯含量(衍生自乙烯的单体单元基于聚合物(II)总质量的含量)。
[组分B:乙烯-α-烯烃共聚物]
制备以下乙烯-α-烯烃共聚物(B-1)和(B-2)作为组分B。顺便提及,根据上述方法测量MFR。
(B-1)乙烯-1-丁烯共聚物
“ENR 7467”,由Dow Chemical Company生产
密度:0.862g/cm3
MFR(在230℃的温度和2.16kgf的荷重下测量):2.5g/10min
CXIS组分的量:0质量%
CXS组分的量:100质量%
(B-2)乙烯-1-辛烯共聚物
“EG 8842”,由Dow Chemical Company生产
密度:0.857g/cm3
MFR(在230℃的温度和2.16kgf的荷重下测量):2.7g/10min
CXIS组分的量:0质量%
CXS组分的量:100质量%
在组分A和组分B中,根据上述方法测量MFR、特性粘数和全同立构五单元组分数。另外,各组分中的CXIS组分和CXS组分的含量、聚合物(II)中的乙烯含量和分子量分布根据以下方法计算。
(CXIS组分和CXS组分的含量)
称量2g量的材料(组分A或组分B)(在下文中,质量将称为“p”),并且将其加热并溶于沸腾的二甲苯达2小时。然后,将所得液体冷却至20℃,并且使用滤纸过滤。将过滤的滤液通过旋转蒸发器在减压下浓缩,并且获得CXS组分。将获得的CXS组分称重(“CXS组分的质量”将称为“q”)。材料中的CXIS组分和CXS组分的含量根据以下表达式计算,并且使用数值a和b。另外,将滤纸上残留的固体物质在真空中干燥,并且获得CXIS组分。根据需要,将获得的CXIS组分用于评价分子量分布。
CXS组分的量(质量%)=(q/p)×100
CXIS组分的量(质量%)=100-CXS组分的量(质量%)
(聚合物(II)中的乙烯含量)
聚合物(II)中的乙烯含量基于Kakugo等人的报告(Macromolecules,15,1150-1152(1982))由在以下条件下测量的13C-NMR谱确定。13C-NMR谱在以下条件下使用的试管中将约200mg多相丙烯聚合物材料均匀地溶于3mL邻二氯苯中的样品进行测量。
测量温度:135℃
脉冲重复时间周期:10秒
脉冲宽度:45°
积分时间的次数:2500次
(分子量分布)
丙烯均聚物的分子量分布通过经由GPC测量丙烯均聚物的重均分子量(Mw(A))和数均分子量(Mn(A))并且计算Mw与Mn的比率(Mw/Mn)的操作来确定。CXIS组分的分子量分布通过经由GPC测量由上述操作获得的CXIS组分的重均分子量(Mw(A))和数均分子量(Mn(A))并且计算Mw与Mn的比率(Mw/Mn)的操作来确定。顺便提及,GPC的测量条件如上所述。
[组分C:填料]
制备以下填料(C-1)作为组分C。
(C-1)滑石
“HARW 92”,由Imerys生产
平均粒径D50[L](激光衍射法和50%当量粒径):11.4μm
平均粒径D50[S](离心沉降法和50%当量粒径):2.54μm
此处,在将颗粒在以下条件下分散后,根据JIS R 1629中规定的方法,使用Microtrac粒径分析仪MT-3300EXII(由Nikkiso Co.,Ltd.制造)测量滑石的平均粒径D50[L]。
(颗粒分散处理)
分散介质:乙醇
装置:均化器
输出功率:40W
处理时间:10分钟
另外,在将颗粒在以下条件下分散后,根据JIS R 1619中规定的方法,使用离心沉降型粒径分布分析仪SA-CP3(由Shimadzu Corporation制造)测量D50[S]。
(颗粒分散处理)
分散介质:乙醇
装置:W-113MkII,由Honda Electronics Co.,Ltd.制造
输出功率:110W 24kHz
处理时间:10分钟
[实施例1至6和比较例1至3]
[丙烯树脂组合物的制备]
以表1和表2中所示的量制备丙烯系聚合物(A-1)、(A-2)、(A-3)、(A-4)、(A-5)、(A-6)、(A-7)和(A-8),乙烯-α-烯烃共聚物(B-1)和(B-2)以及填料(C-1)。
将分别制备的组分使用亨舍尔混合机(Henschel mixer)或转臂(tumbler)均匀地预混合,然后使用双螺杆捏合挤出机(TEX 44α-II 498W-3V型,由Japan Steel Works,Ltd.制造)以70kg/小时的挤出量和300rpm的螺杆速度在抽气下进行捏合和挤出,并且制备树脂组合物。获得的组合物的物理性质显示于下表1和表2中。
[组分A和组分B中CXIS组分的总含量W(质量%)和CXS组分的总含量X(质量%)的计算]
上述W和X由以下各项计算:组分A中的CXIS组分的量(质量%)(在下文中称为“W(A)”);组分A中的CXS组分的量(质量%)(在下文中称为“X(A)”);组分B中的CXIS组分的量(质量%)(在下文中称为“W(B)”);组分B中的CXS组分的量(质量%)(在下文中称为“X(B)”);基于组分A和组分B总质量的组分A的含量A(质量%)和组分B的含量B(质量%);以及以下表达式(3)和(4)。
X=(X(A)×A+X(B)×B)/(A+B)...(3)
W=(W(A)×A+W(B)×B)/(A+B)...(4)
[注射成型制品的制备]
获得的树脂组合物在以下条件下进行注射成型,并且制备图1所示的用于评价的注射成型制品。
注射成型机:SE180D,由Sumitomo Heavy Industries,Ltd.制造(紧固力为180吨并且料筒直径为50mm)
模腔形状:100mm(宽度)×400mm(长度)×3mm(厚度)
浇口:一个位于侧面中心的100mm的扇形浇口
料筒温度:220℃
模具温度:50℃
注射速度:23mm/秒
冷却时间:30秒
图1是用于评价的注射成型制品的示意图。图1所示的注射成型制品10提供对应于模腔形状的第一树脂部分1,和对应于浇口形状的第二树脂部分2。第一树脂部分1是膜状树脂部分,其宽度L1为100mm,长度L2为400mm,并且厚度(未显示)为3mm。另外,在本发明实施例和比较例中形成的注射成型制品中,第二树脂部分2各侧的长度L3、L4和L5以及厚度(未显示)分别为15mm,5mm,4mm和2mm。此处,注射成型制品的主体部分是第一树脂部分1(其中,在下文中,对应于“第一树脂部分1”的部分也称为“注射成型制品”)。
(尺寸稳定性的评价)
尺寸稳定性通过使用所得的注射成型制品测量线性膨胀系数的操作来进行评价。根据以下方法,使用热机械(thermomechanical)分析仪TMA/SS6100(由SIINanotechnology Co制造)测量线性膨胀系数。
在注射成型制品的纵向上从中心部分切出5×10×3(mm)的试片。将试片置于上述装置中,并且将温度以5℃/min的升温速率从-20℃升至130℃,并且除去成型时的残余应变。在那之后,将试片再次置于装置中,以便能够测量注射成型时MD方向(树脂流动的方向)的尺寸变化或TD方向(正交于MD方向的方向)的尺寸变化,并且准确测量23℃的尺寸。将温度以5℃/min的升温速率从-20℃升至80℃,并且测量升温期间MD方向和TD方向上的尺寸变化。将每单位长度和单位温度的尺寸变化确定为线性膨胀系数。另外,通过将MD方向上的线性膨胀系数和TD方向上的线性膨胀系数的和除以2而获得的值被定义为“MDTD平均线性膨胀系数”(单位:1/℃)。线性膨胀系数的值越小,尺寸稳定性越好。
[成型制品中长时间松弛组分的含量Y(质量%)的测量]
使用由Bruker Co.,Ltd制造的脉冲NMR(minispecmq 20)以以下方式测量长时间松弛组分的含量Y。以与评价尺寸稳定性相似的方式,从注射成型制品中切出试片,然后将试片置于由玻璃制成的样品管(外径为10mm)中,并且使用固体回波法在以下条件测量松弛曲线:测量温度为23℃,积分时间的次数是64次,并且90°脉冲宽度是4.10us。将通过在上述条件下进行测量而获得的松弛曲线分为彼此具有不同松弛时间段的三个组分,将具有最长松弛时间段的组分确定为长时间松弛组分,并且计算长时间松弛组分相对于成型制品总质量的含量(质量%)。
[表1]
[表2]
从表1和表2可知,根据实施例的注射成型制品具有低的MDTD平均线性膨胀系数和优异的尺寸稳定性。换言之,已经证实了根据本发明实施方案的丙烯树脂组合物,能够制备尺寸稳定性优异的成型制品,并且本发明实施方案的注射成型制品具有优异的尺寸稳定性。
本申请要求日本专利申请号2017-080588(提交于2017年4月14日)的优先权,其整体公开内容通过引用结合于此。
附图标记清单
1...第一树脂部分,2...第二树脂部分,以及10...注射成型制品。
Claims (4)
1.一种丙烯树脂组合物,其包含:
丙烯系聚合物(A);
乙烯-α-烯烃共聚物(B),所述乙烯-α-烯烃共聚物(B)不含有衍生自丙烯的单体单元;和
填料(C),其中
如下定义的参数W、X和Y满足以下表达式(1):
1.46≤((Y/X)/W)×100...(1)
其中W表示所述丙烯系聚合物(A)和所述乙烯-α-烯烃共聚物(B)中的二甲苯不可溶组分基于所述丙烯系聚合物(A)和所述乙烯-α-烯烃共聚物(B)总质量的总含量(质量%),
X表示所述丙烯系聚合物(A)和所述乙烯-α-烯烃共聚物(B)中的二甲苯可溶组分基于所述丙烯系聚合物(A)和所述乙烯-α-烯烃共聚物(B)总质量的总含量(质量%),并且
Y表示成型制品中通过脉冲NMR测量的长时间松弛组分的量(质量%),所述成型制品通过在220℃的料筒温度、50℃的模具温度和23mm/秒的注射速度的条件下将丙烯树脂组合物注射成型到100mm(宽度)×400mm(长度)×3mm(厚度)的模腔内而获得。
2.根据权利要求1所述的丙烯树脂组合物,其中
所述丙烯系聚合物(A)的含量是20至70质量%,
所述乙烯-α-烯烃共聚物(B)的含量是10至40质量%,并且
所述填料(C)的含量是10至40质量%。
3.一种包含根据权利要求1或2所述的丙烯树脂组合物的注射成型制品。
4.一种成型制品,其包含:
丙烯系聚合物(A);
乙烯-α-烯烃共聚物(B),所述乙烯-α-烯烃共聚物(B)不含有衍生自丙烯的单体单元;和
填料(C),其中
如下定义的参数W、X和Y满足以下表达式(1):
1.46≤((Y/X)/W)×100...(1)
W表示所述丙烯系聚合物(A)和所述乙烯-α-烯烃共聚物(B)中的二甲苯不可溶组分基于所述丙烯系聚合物(A)和所述乙烯-α-烯烃共聚物(B)总质量的总含量(质量%),
X表示所述丙烯系聚合物(A)和所述乙烯-α-烯烃共聚物(B)中的二甲苯可溶组分基于所述丙烯系聚合物(A)和所述乙烯-α-烯烃共聚物(B)总质量的总含量(质量%),并且
Y表示所述成型制品中通过脉冲NMR测量的长时间松弛组分的量(质量%)。
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