DE112010003612T5

DE112010003612T5 - Harzzusammensetzung auf der Basis von Polyolefin und Formgegenstand

Info

Publication number: DE112010003612T5
Application number: DE112010003612T
Authority: DE
Inventors: Mitsuyoshi Shimano; Koji KAMEO
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2012-11-08
Also published as: JP2011080049A; US8658739B2; US20120184679A1; CN102482462B; WO2011030922A1; CN102482462A

Abstract

Bereitgestellt wird eine Harzzusammensetzung auf der Basis von Polyolefin, umfassend 30 bis 90 Massen% eines Polyolefinharzes (A), 1 bis 50 Massen% eines Harzes auf der Basis von aliphatischem Polyester (B), 1 bis 40 Massen% eines Ethylen-Octen-Kautschuks (C) mit einem Schmelzflussindex, der größer als 3 g/10 Minuten und nicht größer als 40 g/10 Minuten ist, und 0,01 bis 20 Massen% Polymere auf der Basis von Ethylen, die eine Epoxygruppe enthalten, (D); Formgegenstände, die durch Formen der Zusammensetzung erhältlich sind, weisen ausgezeichnete Zugdehnung und Schlagfestigkeit auf.

Description

Technisches Fachgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Harzzusammensetzung auf der Basis von Polyolefin und einen Formgegenstand, der durch Formen der Harzzusammensetzung auf der Basis von Polyolefin erhältlich ist.
Stand der Technik
Seit kurzem zogen Harze, die aus von Pflanzen abgeleiteten Ausgangssubstanzen, wie Polymilchsäure und Polybutylensuccinat, herzustellen sind, Aufmerksamkeit im Hinblick auf das Problem der Erschöpfung von Erdölresourcen auf sich. Jedoch wurde, da von Pflanzen abgeleitete Harze geringe mechanische Festigkeit aufweisen, ihre Verwendung in Kombination mit Polyolefinharzen untersucht.
Zum Beispiel offenbarte JP-A 2007-326961 eine Harzzusammensetzung, die ein Polyesterharz (A), umfassend einen aliphatischen Polyester als eine primäre Komponente, ein Harz auf der Basis von Polyolefin (B) und ein Harz auf der Basis von Polyolefin (C), die eine esterbildbare funktionelle Gruppe aufweist, umfasst.
Andererseits offenbarte JP-A 2008-038142 eine Harzzusammensetzung, umfassend ein Harz auf Polymilchsäurebasis (A), ein Harz auf der Basis von Polyolefin (B) und einen Verträglichmacher (C).
Jedoch ist von den in den Patentdruckschriften offenbarten Harzzusammensetzungen erforderlich, dass sie verbesserte Zugdehnung und Schlagfestigkeit der daraus erhaltenen Formgegenstände aufweisen.
Offenbarung der Erfindung
Angesichts der vorstehenden Probleme ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zusammensetzung zu erhalten, die ein Harz auf Basis eines Fettsäurepolyesters, wie eine Polymilchsäure, und ein Harz auf der Basis von Polyolefin umfasst und einen Formgegenstand ergibt, der ausgezeichnete Zugdehnung und Schlagfestigkeit aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Harzzusammensetzung auf der Basis von Polyolefin bereit, umfassend:
von 30 bis 90 Massen% eines Polyolefinharzes (A),
von 1 bis 50 Massen% eines Harzes auf Basis von aliphatischem Polyester (B),
von 1 bis 40 Massen% eines Ethylen-Octen-Kautschuks (C), welcher einen Schmelzflussindex, der größer als 3 g/10 Minuten und nicht größer als 40 g/10 Minuten ist, aufweist, und
von 0,01 bis 20 Massen% eines Polymers auf der Basis von Ethylen, das eine Epoxygruppe enthält, (D),
wobei die Gesamtsumme der Gehalts des Polyolefinharzes (A), des Harzes auf Basis von aliphatischem Polyester (B), des Ethylen-Octen-Kautschuks (C) und des Polymers auf der Basis von Ethylen, das eine Epoxygruppe enthält, (D), 100 Massen% beträgt, und sie stellt auch einen Formgegenstand bereit, der durch Formen dieser Harzzusammensetzung auf der Basis von Polyolefin erhältlich ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es möglich, Formgegenstände herzustellen, die ausgezeichnete Zugdehnung und Schlagfestigkeit aufweisen.
Ausführungsweise der Erfindung
Die Harzzusammensetzung auf der Basis von Polyolefin gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Harz auf der Basis von Polyolefin (A) (nachstehend auch als Komponente (A) bezeichnet), ein Harz auf Basis von aliphatischem Polyester (B) (nachstehend auch als Komponente (B) bezeichnet), einen Ethylen-Octen-Kautschuk (C), welcher einen Schmelzflussindex, der größer als 3 g/10 Minuten und nicht größer als 40 g/10 Minuten ist, aufweist, (nachstehend auch als Komponente (C) bezeichnet) und ein Polymer auf der Basis von Ethylen (D), das eine Epoxygruppe enthält, (nachstehend auch als Komponente (D) bezeichnet). Nachstehend wird der Begriff „Harzzusammensetzung auf der Basis von Polyolefin” manchmal nur als „Harzzusammensetzung” bezeichnet.
[Harz auf der Basis von Polyolefin (A)]
Das Harz auf der Basis von Polyolefin (A), das in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, schließt ein Olefinhomopolymer mit einem Kristallbereich in mindestens einem Teil davon und ein Copolymer von zwei oder mehreren Arten von Olefin mit einem Kristallbereich in mindestens einem Teil davon ein. Beispiele davon schließen ein Polyethylenharz, ein Polypropylenharz und ein Polybutenharz ein. Unter diesen ist ein Polypropylenharz bevorzugt. Als solches Polyolefinharz (A) kann ein einzelnes Harz verwendet werden oder in einer anderen Ausführungsform können zwei oder mehr Harze zusammen verwendet werden.
Das in der vorliegenden Erfindung zu verwendende Polyethylenharz ist ein Ethylenhomopolymer oder ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer mit einem Gehalt an Ethyleneinheit von 50 Massen% oder mehr; Ethylen-Propylen-Copolymere und Ethylen-Octen-Copolymere sind in das Polypropylenharz bzw. den Ethylen-Octen-Kautschuk eingeschlossen und beide sollen als nicht in das Polyethylenharz eingeschlossen definiert werden.
Bestimmte Beispiele der α-Olefine zum Bilden der Ethylen-α-Olefin-Copolymere schließen 1-Buten, 2-Methy-1-propen, 2-Methyl-1-buten, 3-Methyl-1-buten, 1-Hexen, 2-Ethyl-1-buten, 2,3-Dimethyl-1-buten, 2-Methyl-1-penten, 3-Methyl-1-penten, 4-Methyl-1-penten, 3,3-Dimethyl-1-buten, 1-Hepten, Methyl-1-hexen, Dimethyl-1-penten, Ethyl-1-penten, Trimethyl-1-buten, Methylethyl-1-buten, Methyl-1-penten, Ethyl-1-hexen, Dimethyl-1-hexen, Propyl-1-hepten, Methylethyl-1-hepten, Trimethyl-1-penten, Propyl-1-penten, Diethyl-1-buten, 1-Nonen, 1-Decen, 1-Undecen und 1-Dodecen ein. Inbesondere sind 1-Buten, 1-Penten und 1-Hexen bevorzugt. Die Zahl der Kohlenstoffatome des α-Olefins zum Bilden eines Polyethylenharzes beträgt vorzugsweise 4 bis 12, stärker bevorzugt 4 bis 6.
Das in der vorliegenden Erfindung zu verwendende Polypropylenharz ist ein Propylenhomopolymer oder ein Copolymer mit einem Gehalt an Propyleneinheit von 50 Massen%, von denen Beispiele ein statistisches Propylen-Ethylen-Copolymer, ein statistisches Propylen-α-Olefin-Copolymer, ein Propylen-Ethylen-α-Olefin-Copolymer und ein Copolymer, bestehend aus einer „Propylenhomopolymerkomponente (nachstehend auch als Polymerkomponente (I) bezeichnet)” und einer „Copolymerkomponente von Propylen mit einem oder mehreren Comonomeren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ethylen und/oder α-Olefinen mit 4 oder mehr Kohlenstoffatomen (nachstehend auch als Copolymerkomponente (II) bezeichnet)” einschließen.
Bestimmte Beispiele des α-Olefins, das das Polypropylenharz bildet, schließen 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 4-Methyl-1-penten und 1-Decen ein. Die Zahl der Kohlenstoffatome des α-Olefins, das das Polypropylenharz bildet, beträgt vorzugsweise 4 bis 20 und stärker bevorzugt 4 bis 12.
Beispiele der statistischen Propylen-α-Olefin Copolymere, schließen statistische Propylen-1-Buten-Copolymere und statistische Propylen-1-Hexen-Copolymere ein. Beispiele des Propylen-Ethylen-α-Olefin-Copolymers schließen Propylen-Ethylen-1-Buten-Copolymere und Propylen-Ethylen-1-Hexen-Copolymere ein.
In dem Copolymer, das aus der Polymerkomponente (I) und der Copolymerkomponente (II) besteht, schließen Beispiele der Copolymerkomponente (II) eine Propylen-Ethylen-Copolymerkomponente, eine Propylen-Ethylen-1-Buten-Copolymerkomponente, eine Propylen-Ethylen-1-Hexen-Copolymerkomponente, eine Propylen-1-Buten-Copolymerkomponente und eine Propylen-1-Hexen-Copolymerkomponente ein. Der Gehalt des Copolymers (d. h. des anderen Monomers als Propylen) in der Copolymerkomponente (II) beträgt 10 bis 70 Massen%.
Beispiele des Copolymers, bestehend aus der Polymerkomponente (I) und der Copolymerkomponente (II) schließen ein (Propylen)-(Propylen-Ethylen)-Copolymer, ein (Propylen)-(Propylen-Ethylen-1-Buten)-Copolymer, ein (Propylen)-(Propylen-Ethylen-1-Hexen)-Copolymer, ein (Propylen)-(Propylen-1-Buten)-Copolymer, ein (Propylen)-(Propylen-1-Hexen)-Copolymer, ein (Propylen-Ethylen)-(Propylen-Ethylen)-Copolymer, ein (Propylen-Ethylen)-(Propylen-Ethylen-1-Buten)-Copolymer, ein (Propylen-Ethylen)-(Propylen-Ethylen-1-Hexen)-Copolymer, ein (Propylen-Ethylen)-(Propylen-1-Buten)-Copolymer, ein (Propylen-Ethylen)-(Propylen-1-Hexen)-Copolymer, ein (Propylen-1-Buten)-(Propylen-Ethylen)-Copolymer, ein (Propylen-1-Buten)-(Propylen-Ethylen-1-Buten)-Copolymer, ein (Propylen-1-Buten)-(Propylen-Ethylen-1-Hexen)-Copolymer, ein (Propylen-1-Buten)-(Propylen-1-Buten)-Copolymer und ein (Propylen-1-Buten)-(Propylen-1-Hexen)-Copolymer ein.
Das als das Harz auf der Basis von Polyolefin (A) zu verwendende Polypropylenharz ist vorzugsweise ein Propylenhomopolymer, ein statistisches Propylen-Ethylen-Copolymer, ein statistisches Propylen-1-Buten-Copolymer, ein Propylen-Ethylen-1-Buten-Copolymer oder ein (Propylen)-(Propylen-Ethylen)-Copolymer.
Ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung des Harzes auf der Basis von Polyolefin (A) ist ein Verfahren der Polymerisation eines Olefinmonomers unter Verwendung eines Polymerisationskatalysators. Beispiele des Polymerisationskatalysators schließen Katalysatoren vom Ziegler-Typ und Katalysatoren vom Ziegler-Natta Typ ein. Weitere Beispiele schließen Katalysatorsysteme, bestehend aus einem Alkylaluminoxan und einer Verbindung mit einem Cyclopentadienylring eines Übergangsmetalls der Gruppe 4 des Periodensystems, oder Katalysatorsysteme, bestehend aus einer Organoaluminiumverbindung, einer Verbindung mit einem Cyclopentadienylring eines Übergangsmetalls der Gruppe 4 des Periodensystems, und eine Verbindung, die zur Reaktion mit der Übergangsmetallverbindung fähig ist, wobei ein ionischer Komplex gebildet wird, und Katalysatorsysteme, erhalten durch Aufbringen solcher Katalysatorsysteme auf Träger, wie anorganische Teilchen, ein.
Beispiele des Polymerisationsverfahrens schließen Slurrypolymerisation und Lösungsmittelpolymerisation, durchgeführt in einem inerten Kohlenwasserstofflösungsmittel, Flüssigphasenpolymerisation und Gasphasenpolymerisation, durchgeführt in Abwesenheit eines Lösungsmittels und Gasphasen-Gasphasen Polymerisation und Flüssigphasen-Gasphasenpolymerisation, wobei jene nacheinander durchgeführt werden, ein. Diese Polymerisationsverfahren können in entweder einem Chargensystem oder einem kontinuierlichen System durchgeführt werden. Das Verfahren kann entweder ein Verfahren sein, mit dem das Harz auf der Basis von Polyolefin (A) in einer einzelnen Stufe hergestellt wird, oder ein Verfahren sein, mit dem das Harz auf der Basis von Polyolefin in zwei oder mehreren Stufen hergestellt wird.
Insbesondere ist das Herstellungsverfahren des Copolymers auf Polypropylenbasis, das aus der Polymerkomponente (I) und der Polymerkomponente (II) besteht, vorzugsweise ein Mehrschrittherstellungsverfahren mit mindestens zweistufigen Schritten, die eine Stufe der Herstellung der Polymerkomponente (I) und eine Stufe der Herstellung der Polymerkomponente (II) einbeziehen.
Der Schmelzflussindex des Harzes auf der Basis von Polyolefin (A) beträgt vorzugsweise 1 g/10 Minuten bis 100 g/10 Minuten, stärker bevorzugt 10 g/10 Minuten bis 80 g/10 Minuten und noch stärker bevorzugt 30 g/10 Minuten bis 60 g/10 Minuten. Der Schmelzflussindex des Harzes auf der Basis von Polyolefin (A) ist ein Wert, der bei 230°C und einer Last von 21,2 N gemäß JIS K7210 im Fall eines Polypropylenharzes gemessen wird, oder ein Wert, der bei 190°C und einer Last von 21,2 N im Fall eines Polyethylenharzes gemessen wird.
[Harz auf der Basis von aliphatischem Polyester (B)]
Das Harz auf der Basis von aliphatischem Polyester (B), das in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, schließt Polymere auf der Basis von Polyester, bestehend aus aliphatischen Hydroxycarbonsäuren, und Polymere auf der Basis von Polyester, bestehend aus aliphatischen Diolen und aliphatischen Dicarbonsäuren, ein.
Beispiele des Polymers auf der Basis von Polyester, bestehend aus aliphatischen Hydroxycarbonsäuren, schließen Polymilchsäure, Polyglycolsäure, Poly(3-hydroxybuttersäure), Poly(4-hydroxybuttersäure), Poly(4-hydroxyvaleriansäure) und Polycaprolacton ein. Beispiele der Polymere auf der Basis von Polyester, bestehend aus aliphatischen Diolen und aliphatischen Dicarbonsäuren, schließen Polyestercarbonat, Polyethylensuccinat, Polybutylensuccinat, Polyhexamethylensuccinat, Polyethylenadipat, Polybutylenadipat, Polyhexamethylenadipat, Polybutylensuccinatadipat, Polyethylenoxalat, Polybutylenoxalat, Polyhexamethylenoxalat, Polyethylensebacat und Polybutylensebacat ein.
Die Verwendung von Poly(α-hydroxysäure), wie Polymilchsäure und Polyglycolsäure ist bevorzugt, und die Verwendung von Polymilchsäure ist insbesondere bevorzugt.
Bezüglich des Harzes auf der Basis von aliphatischem Polyester (B) kann eine einzelne Art eines Harzes auf der Basis von aliphatischem Polyester verwendet werden oder in einer anderen Ausführungsform können zwei oder mehrere Arten von Polymeren auf der Basis von aliphatischem Polyester verwendet werden. Beispiele eines solchen Copolymers schließen Copolymere von Milchsäure mit einer anderen Hydroxysäure als Milchsäure ein. Als ein Gemisch von aliphatischen Polyester sind Harze auf der Basis von Polymilchsäure, die Polymilchsäure als eine Base enthalten, bevorzugt, und Beispiele der anderen Harze, die mit Polymilchsäure zu vermischen sind, schließen Polymere auf der Basis von aliphatischem Polyester, die zu Polymilchsäure verschieden sind, ein. Das Verhältnis des Harzes, das zu Polymilchsäure verschieden ist, in einem solchen Harz auf Polymilchsäurebasis beträgt vorzugsweise 40 Massen% oder weniger und stärker bevorzugt 30 Massen% oder weniger.
Bei der Verwendung von Polymilchsäure als das Polymer auf der Basis von aliphatischem Polyester (B) kann das Verfahren der Synthese der Polymilchsäure entweder eine direkte Polymerisation von D-Milchsäure oder L-Milchsäure oder eine ringöffnende Polymerisation von D-Lactid, L-Lactid oder meso-Lactid sein, die cyclische Dimere von Milchsäure sind. Die Polymilchsäure kann nur aus von L-Milchsäure abgeleiteten Monomereinheiten oder aus von D-Milchsäure abgeleiteten Monomereinheiten bestehen oder kann in einer anderen Ausführungsform ein Copolymer sein, das aus beiden Arten von Monomereinheiten besteht. Eine Substanz, hergestellt durch Vermischen von zwei oder mehr Polymilchsäuren, die sich im Verhältnis der von L-Milchsäure abgeleiteten Monomereinheiten zu von D-Milchsäure abgeleiteten Monomereinheiten unterscheidet, in einem beliebigen Verhältnis kann als das Polymer auf der Basis von aliphatischem Polyester (B) verwendet werden.
Die Schmelzflussrate des Polymers auf der Basis von aliphatischem Polyester (B) bei 190°C und einer Last von 21,2 N beträgt vorzugsweise 0,5 bis 50 g/10 Minuten, stärker bevorzugt 1 bis 30 g/10 Minuten und am stärksten bevorzugt 10 bis 20 g/10 Minuten.
[Ethylen-Octen-Kautschuk (C)]
Der in der vorliegenden Erfindung zu verwendende Ethylen-Octen-Kautschuk (C) ist nicht kristallin und sein Schmelzflussindex, gemessen bei 190°C und einer Last von 21,2 N, ist größer als 3 g/10 Minuten und nicht größer als 40 g/10 Minuten. Unter Verwendung des Ethylen-Octen-Kautschuks (C), der einen Schmelzflussindex aufweist, der in einem solchen Bereich liegt, wird es möglich, den Kautschuk gut in dem Harz auf der Basis von Polyolefin (A) zu dispergieren und die Schlagfestigkeit als einen Formgegenstand effektiv zu verbessern.
Der Schmelzflussindex des Ethylen-Octen-Kautschuks (C) kann so eingestellt werden, dass er durch geeignetes Einstellen des Polymerisationsgrads bei Polymerisation von Ethylen und Octen, die Ausgangssubstanzen sind, in einem gewünschten Bereich hegt.
Bezüglich des Ethylen-Octen-Kautschuks (C) ist bevorzugt, einen mit einer relativen Dichte (specific gravity) von 0,855 bis 0,875 zu verwenden. Durch Einstellen der relativen Dichte in einem solchen Bereich wird es möglich, die Zugdehnung beim Bruch und Schlagfestigkeit eines zu erhaltenden Formgegenstands zu verbessern. Die in der vorliegenden Erfindung bezeichnete relative Dichte bedeutet einen Wert, gemessen gemäß JIS K7112 „Methods of determing the density and relative density of plastics". Die relative Dichte kann im Bereich von 0,855 bis 0,875 durch geeignetes Einstellen des Verhältnisses der Monomere der Ausgangssubstanzen, die für die Polymerisation zum Ethylen-Octen-Kautschuk (C) zu verwenden sind, eingestellt werden.
Als ein Verfahren zur Herstellung des Ethylen-Octen-Kautschuks (C) wird ein herkömmliches Polymerisationsverfahren unter Verwendung eines herkömmlichen Katalysators zur Olefinpolymerisation verwendet. Der Ethylen-Octen-Kautschuk (C) wird vorzugsweise durch zum Beispiel Lösungspolymerisation, Slurrypolymerisation, Hochdruckionenpolymerisation oder Gasphasenpolymerisation unter Verwendung eines Katalysators vom Ziegler-Natta Typ oder eines Katalysators auf Komplexbasis, wie ein Metallocenkomplex und ein Nicht-Metallocenkomplex, oder Massepolymerisation oder Lösungspolymerisation unter Verwendung eines Radikalinitiators hergestellt. Insbesondere ist ein Verfahren der Polymerisation von Monomeren unter Verwendung eines Katalysators vom Ziegler-Natta Typ oder eines Katalysators auf Komplexbasis oder ein Verfahren der Polymerisation eines Monomers in Gegenwart eines Metallocenkatalysators insbesondere bevorzugt.
[Polymer auf der Basis von Ethylen, das eine Epoxygruppe enthält, (D)]
Das Polymer auf der Basis von Ethylen, das eine Epoxygruppe enthält, (D), das in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, ist ein Copolymer mit Monomereinheiten mit einer Epoxygruppe und Monomereinheiten, die von Ethylen abgeleitet sind. Dieses Copolymer kann ferner Monomereinheiten, abgeleitet von einem α-Olefin, die keine Epoxygruppen enthalten, oder Monomereinheiten vom Vinyltyp aufweisen, die keine Epoxygruppen enthalten.
Beispiele eines Monomers, das eine Epoxygruppe aufweist, schließen α,β-ungesättigte Glycidylester, wie Glycidylmethacrylat und Glycidylacrylat, α,β-ungesättigte Glycidylether, wie Allylglycidylether und 2-Methylallylglycidylether, ein. Glycidylmethacrylat ist bevorzugt. Bestimmte Beispiele des Copolymers mit Monomereinheiten, die eine Epoxygruppe aufweisen, und von Ethylen abgeleiteten Monomereinheiten schließen Glycidylmethacrylat-Ethylen Copolymere (d. h. eines mit dem Handelsnamen BONDFAST, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) ein.
Beispiele des Copolymers von Ethylen, einem Monomer mit einer Epoxygruppe und einem Copolymer auf α-Olefin-Basis, das keine Epoxygruppen enthält, oder des Copolymers von Ethylen, einem Monomer mit einer Epoxygruppe und einem Monomer vom Vinyltyp, das keine Epoxygruppen enthält, schließen Glycidylmethacrylat-Ethylen-Styrol Copolymere, Glycidylmethacrylat-Ethylen-Acrylnitril-Styrol Copolymere und Glycidylmethacrylat-Ethylen-Propylen-Buten Copolymere ein.
Das Copolymer von Monomeren, die eine Epoxygruppe aufweisen, Ethylen und einem α-Olefin, das keine Epoxygruppen enthält, oder Monomeren vom Vinyltyp, die keine Epoxygruppen enthalten, kann Polyethylen, ein Ethylen-α-Olefin Copolymer oder ein Pfropfpolymer, erhalten durch Pfropfpolymerisieren der vorstehend aufgeführten Monomere mit einer Epoxygruppe an einen hydrierten oder nicht hydrierten Styrol-konjugierten Dien-Typ, sein.
Das Polymer auf der Basis von Ethylen, das eine Epoxygruppe enthält, (D) kann Monomereinheiten aufweisen, die von anderen Monomeren als Monomere, die eine Epoxygruppe enthalten, abgeleitet sind. Beispiele eines solchen Monomers schließen ungesättigte Carbonsäureester, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Methylmethacrylat und Butylacrylat, und ungesättigte Vinylester, wie Vinylacetat und Vinylpropionat, ein.
In dem Polymer auf der Basis von Ethylen, das eine Epoxygruppe enthält, (D) beträgt der Gehalt der von Monomeren, die eine Epoxygruppe aufweisen, abgeleiteten Monomereinheiten 0,01 Massen% bis 30 Massen% und vorzugsweise 0,1 Massen% bis 20 Massen%, wobei der Gehalt aller Monomereinheiten in dem Polymer auf Ethylenbasis, das eine Epoxygruppe aufweist, 100 Massen% beträgt. Der Gehalt der von Monomeren, die eine Epoxygruppe enthalten, abgeleiteten Monomereinheiten wird mit Infrarotspektroskopie gemessen.
Der Schmelzflussindex des Polymers auf der Basis von Ethylen, das eine Epoxygruppe enthält, (D) beträgt 0,1 g/10 Minuten bis 300 g/10 Minuten und vorzugsweise 0,5 g/10 Minuten bis 80 g/10 Minuten. Der wie hier bezeichnete Schmelzflussindex wird unter Bedingungen gemessen, die eine Testlast von 21,18 N und eine Testtemperatur von 190°C gemäß dem in JIS K7210 (1995) bereitgestellten Verfahren einschließen.
Das Polymer auf der Basis von Ethylen, das eine Epoxygruppe enthält, (D) kann zum Beispiel mit einem Verfahren, umfassend Copolymerisieren eines Monomers mit einer Epoxygruppe, Ethylen und gemäß Bedarf anderer Monomere durch Hochdruckpolymerisation, Lösungspolymerisation, Emulsionspolymerisation oder dgl., oder einem Verfahren, umfassend Pfropfpolymerisieren eines Monomers, das eine Epoxygruppe enthält, an ein Harz auf Ethylenbasis, hergestellt werden.
Wie vorstehend beschrieben enthält die Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung das Harz auf der Basis von Polyolefin (A), das Polymer auf Basis von aliphatischem Ester (B), den Ethylen-Octen-Kautschuk (C) und das Polymer auf der Basis von Ethylen, das eine Epoxygruppe enthält, (D). Durch Mischen des Ethylen-Octen-Kautschuks (C) zum Zeitpunkt des Mischens des Harzes auf der Basis von Polyolefin (A) und des Polymers auf der Basis von aliphatischem Ester (B) in Gegenwart des Polymers auf der Basis von Ethylen (D), das eine Epoxygruppe enthält, weist die Harzzusammensetzung eine Struktur auf, in der das Polymer auf der Basis von aliphatischem Ester (D) fein dispergiert wurde. Als Ergebnis weist die Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgezeichnete Ausgewogenheit zwischen Steifigkeit und Schlagfestigkeit auf.
Insbesondere ist bevorzugt, dass das vorstehend beschriebene Harz auf der Basis von Polyolefin (A), das Polymer auf der Basis von aliphatischem Ester (B), der Ethylen-Octen-Kautschuk (C) und das Polymer auf der Basis von Ethylen, das eine Epoxygruppe enthält, (D) so vermischt werden, dass der Gehalt der Komponente (A) 30 bis 90 Massen% beträgt, der Gehalt der Komponente (B) 1 bis 50 Massen% beträgt, der Gehalt der Komponente (C) 1 bis 40 Massen% beträgt und der Gehalt der Komponente (D) 0,01 bis 20 Massen% beträgt, wobei die Gesamtsumme 100 Massen% beträgt.
Im Hinblick auf den Biegemodul, die Temperaturformstabilität, die Schlagfestigkeit usw. eines Formgegenstands beträgt der Gehalt der Komponente (A) vorzugsweise 40 Massen% bis 80 Massen%, stärker bevorzugt 50 Massen% bis 70 Massen%.
Im Hinblick auf die Hydrolysebeständigkeit, Formbarkeit usw. der Harzzusammensetzung beträgt der Gehalt der Komponente (B) vorzugsweise 10 Massen% bis 50 Massen%, stärker bevorzugt 20 Massen% bis 40 Massen%.
Im Hinblick auf den Biegemodul, die Temperaturformstabilität, Schlagfestigkeit usw. eines Formgegenstands beträgt der Gehalt der Komponente (C) vorzugsweise 3 Massen% bis 35 Massen%, stärker bevorzugt 5 Massen% bis 30 Massen%.
Im Hinblick auf die Formbarkeit der Harzzusammensetzung und den Biegemodul, die Temperaturformstabilität, Schlagfestigkeit usw. eines Formgegenstands beträgt der Gehalt der Komponente (D) vorzugsweise 0,1 Massen% bis 20 Massen%, stärker bevorzugt 0,5 Massen% bis 10 Massen%.
Unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung können verschiedene Formgegenstände hergestellt werden. Solche Formgegenstände können jeder Formgegenstand, wie spritzgeformte Gegenstände, extrusionsgeformte Gegenstände, kompressionsgeformte Gegenstände, blasgeformte Gegenstände, expansionsgeformte Gegenstände, Platten, Folien, Garne und Stoffe, sein. Genauere Beispiele schließen Kraftfahrzeugteile, wie Stoßstangen, Kühlergrill, Seitenformteile, Zierleisten, Radabdeckungen, Luftleitungsteile, Armaturenbretter, Türverkleidungen, Bahnenstoffe, Türgriffe und Fußbodenmatten, Gehäuse von Heimelektronik, Folien zur Produktverpackung, wasserfeste Platten und Behälter, wie Flaschen, ein. Sie kann als ein Schichtgegenstand mit einer Mehrschichtstruktur, hergestellt durch Hybridisierung mit Papier oder anderen Polymerplatten oder ein Formkörper mit einer Sandwichstruktur, gebildet durch Spritzformen von zwei oder mehr Polymeren getrennt, verwendet werden.
Formgegenstände können durch zum Beispiel Schmelzen einer Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung und dann Verarbeiten zu einer gewünschten Form hergestellt werden. Formverfahren, wie Spritzformen, Extrusionsformen, Blasformen, Blasfolienformen, Profilextrusionsformen, Spritzblasformen, Vakuumdruckformen und Spinnen, können verwendet werden. Bei der Herstellung eines Formgegenstands ist es möglich, dem Formgegenstand durch Zugabe eines Additivs zu einer Harzzusammensetzung eine gewünschte physikalische Eigenschaft zu verleihen. Zum Beispiel können ein Füllstoff, ein Weichmacher, ein Pigment, ein Stabilisator, ein Antistatikmittel, ein UV-Absorptionsmittel, ein Antioxidationsmittel, ein Flammschutzmittel, ein Ablösemittel, ein Gleitmittel, ein Farbstoff, ein antibakterielles Mittel, ein Endabschlussmittel usw. als ein Additiv zugegeben werden. Die zugegebene Menge eines solchen Additivs beträgt vorzugsweise bis zu 100 Masseteile, stärker bevorzugt bis zu 50 Masseteile, bezogen auf 100 Masseteile der Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die zum Zeitpunkt des Schmelzens der Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Temperatur beträgt üblicherweise etwa 180 bis etwa 300°C.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend im Einzelnen in Bezug auf die Beispiele beschrieben. Die Beurteilungen der Eigenschaften wurden mit den folgenden Verfahren durchgeführt.
(1) Schmelzflussindex
Der Schmelzflussindex (nachstehend MFR) der verwendeten jeweiligen Harze wurde mit dem in JIS K7210 bereitgestellten Verfahren gemessen. Die Messlast betrug 21 N. Der MFR (190°C) und MFR (230°C) bedeuten einen MFR, gemessen bei 190°C bzw. einen MFR, gemessen bei 230°C.
(2) Relative Dichte
Die relativen Dichten der jeweiligen Harze, die verwendet wurden, wurden ohne Tempern unter Verwendung des in JIS K7112 bereitgestellten Verfahrens gemessen.
(3) Gehalt der von Glycidylmethacrylat abgeleiteten Monomereinheiten (Einheit: Massen%)
Der Gehalt der von Glycidylmethacrylat abgeleiteten Monomereinheiten in der Komponente (B) wurde mit einem Verfahren bestimmt, in dem ein Infrarotabsorptionsspektrum einer Pressplatte der Komponente (B) gemessen wird, die Extinktion der charakteristischen Absorption des erhaltenen Infrarotabsorptionsspektrums durch die Dicke der zur Messung verwendeten Platte korrigiert wird, und der Gehalt der von Glycidylmethacrylat abgeleiteten Monomereinheiten mit einem Kalibrierungskurvenverfahren auf der Basis der erhaltenen korrigierten Extinktion bestimmt wird. Ein Peak mit 910 cm^–1 wurde als die charakteristische Absorption von Glycidylmethacrylat verwendet.
(4) Zugdehnung beim Bruch (Einheit: %)
Gemäß dem in ASTM D638 bereitgestellten Verfahren wurde die Zugdehnung beim Bruch eines Formgegenstands unter Verwendung eines Autozugtesters ATM-P, hergestellt von ORIENTEC Co., Ltd. gemessen. Eine durch Spritzformen geformte 3,2 mm dicke Probe wurde verwendet. Die Zuggeschwindigkeit betrug 20 mm/Minute und die Dehnung der Messlänge (anfänglicher Wert = 50 mm) zum Zeitpunkt des Bruchs wurde beurteilt. Die Messung wurde bei 23°C durchgeführt.
(5) Izod-Schlagfestigkeit (Einheit: kJ/m²)
Gemäß dem in JIS K7110 bereitgestellten Verfahren wurde die Izod-Schlagfestigkeit eines Formgegenstands unter Verwendung einer Izod-Schlagtestvorrichtung, hergestellt von Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd., gemessen. Bei der Messung wurde eine 3,2 mm dicke Probe verwendet, die durch Spritzformen und V-Kerben nach dem Formen geformt wurde. Die Messung wurde bei einer Temperatur von 23°C durchgeführt.
Die in den Beispielen verwendeten Substanzen sind wie folgt.
(A) Harz auf der Basis von Polyolefin
Komponente (A-1): „NOBLEN (eingetragene Marke) X101”, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd. (Propylenhomopolymer, MFR (230°C) = 40 g/10 Minuten) Komponente (A-2): „NOBLEN (eingetragene Marke) WPX5343”, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd. (Gemisch von Propylenhomopolymer und Ethylen-Propylen Copolymer, MFR (230°C) = 50 g/10 Minuten)
(B) Polymer auf der Basis von aliphatischem Ester
Komponente (B): „TERRAMAC (eingetragene Marke) TE-2000C”, hergestellt von Unitika Ltd. (Polymilchsäureharz, MFR (230°C) = 40 g/10 Minuten)
(C) Ethylen-Octen-Kautschuk
Komponente (C-1): „ENGAGE (eingetragene Marke) EG8200”, hergestellt von DuPont Dow Elastomers (Ethylen-Octen-Kautschuk, MFR (190°C) = 5 g/10 Minuten, relative Dichte: 0,870)
Komponente (C-2): „ENGAGE (eingetragene Marke) EG8137”, hergestellt von DuPont Dow Elastomers (Ethylen-Octen-Kautschuk, MFR (190°C) = 15 g/10 Minuten, relative Dichte: 0,864)
Komponente (C-3): „ENGAGE (eingetragene Marke) EG8407”, hergestellt von DuPont Dow Elastomers (Ethylen-Octen-Kautschuk, MFR (190°C) = 30 g/10 Minuten, relative Dichte: 0,870)
Komponente (C-4): Gemisch, hergestellt durch Kneten von Komponente (C1) und der folgenden Komponente (C-5) in einem Verhältnis von 50/50 (MFR (190°C) = 2 g/10 Minuten, relative Dichte: 0,864)
Komponente (C-5): „ENGAGE (eingetragene Marke) EG8842”, hergestellt von DuPont Dow Elastomers (Ethylen-Octen-Kautschuk, MFR (190°C) = 1 g/10 Minuten, relative Dichte: 0,858)
Komponente (C6): „ENGAGE (eingetragene Marke) EG8100”, hergestellt von DuPont Dow Elastomers (Ethylen-Octen-Kautschuk, MFR (190°C) = 1 g/10 Minuten, relative Dichte: 0,870)
Komponente (C-7): „ENGAGE (eingetragene Marke) EG8003”, hergestellt von DuPont Dow Elastomers (Ethylen-Octen-Kautschuk, MFR (190°C) = 1 g/10 Minuten, relative Dichte: 0,885)
Komponente (C-8): „ESPLENE SPO (eingetragene Marke) ESPLENE SPO (eingetragene Marke) V0111”, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd. (Ethylen-Propylen Kautschuk, MFR (190°C) = 1 g/10 Minuten, relative Dichte: 0,870)
(D) Polymer auf der Basis von Ethylen, das eine Epoxygruppe enthält
„BONDFAST (eingetragene Marke) E”, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd. (Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymer, MFR (190°C) = 3 g/10 Minuten, Gehalt an von Glycidylmethacrylat abgeleiteten Monomereinheiten = 12 Massen%)
[Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 bis 6]
In jedem der Beispiele wurden die auf vorstehend beschriebene Weise hergestellte Komponente (A) bis Komponente (D) in dem in Tabelle 1 festgelegten Verhältnis in eine Knet- und Extrudiervorrichtung mit 50 mm Durchmesser, die zwei Schnecken (TEM50A, hergestellt von Toshiba Machine Co., Ltd.) aufweist, eingebracht, gefolgt von Kneten. Die Zylindertemperatur wurde auf 190°C eingestellt, und Pellets einer Harzzusammensetzung wurden mit einem Extrusionsverhältnis von 50 kg/Std. und einer Schneckenumdrehungsgeschwindigkeit von 200 Upm erhalten. Die Pellets der erhaltenen Harzzusammensetzung wurden einem Spritzformen unter Verwendung einer Sycap 110/50 Spritzformvorrichtung, hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, Ltd., bei einer Formtemperatur von 200°C, einer Formkülhltemperatur von 30°C, einer Spritzdauer von 15 Sekunden und einer Kühldauer von 30 Sekunden unterzogen. Bezüglich der Form der geformten Probe war die Zugprobe ein ASTM Nr. 1 Dumbbell und die Izod-Probe wies eine Form von 64 × 12,7 × 3,2 (mm), erhalten durch Doppelschneiden der Biegeprobe entlang ihrer Längsrichtung, auf.

Unter Verwendung der erhaltenen Proben wurden ein Test der Zugdehnung beim Bruch und ein Izod-Schlagtest auf die vorstehend beschriebenen Arten durchgeführt. Die Ergebnisse sind nachstehend aufgeführt. [Tabelle 1]

	Beispiel
	1	2	3	4
(A-1) Komponente	15	15	15	0
(A-2) Komponente	40	40	40	55
(B) Komponente	25	25	25	25
(C-1) Komponente	15	0	0	0
(C-2) Komponente	0	15	0	15
(C-3) Komponente	0	0	15	0
(C-4) Komponente	0	0	0	0
(C-5) Komponente	0	0	0	0
(C-6) Komponente	0	0	0	0
(C-7) Komponente	0	0	0	0
(C-8) Komponente	0	0	0	0
(D) Komponente	5	5	5	5
Zugdehnung beim Bruch (%)	672	660	606	590
Izod-Schlagfestigkeit (kJ/m²)	30	25	22	20

[Tabelle 1] (Fortsetzung)

	Vergleichsbeispiel
	1	2	3	4	5	6
(A-1) Komponente	15	15	15	15	15	30
(A-2) Komponente	40	40	40	40	40	40
(B) Komponente	25	25	25	25	25	25
(C-1) Komponente	0	0	0	0	0	0
(C-2) Komponente	0	0	0	0	0	0
(C-3) Komponente	0	0	0	0	0	0
(C-4) Komponente	15	0	0	0	0	0
(C-5) Komponente	0	15	0	0	0	0
(C-6) Komponente	0	0	15	0	0	0
(C-7) Komponente	0	0	0	15	0	0
(C-8) Komponente	0	0	0	0	15	0
(D) Komponente	5	5	5	5	5	5
Zugdehnung beim Bruch (%)	590	450	625	462	15	20
Izod-Schlagfestigkeit (kJ/m²)	17	14	11	9	7	4

Gewerbliche Anwendbarkeit
Gemäß der Vorliegenden Erfindung wird es möglich, Formgegenstände herzustellen, die ausgezeichnete Zugdehnung und Schlagfestigkeit aufweisen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2007-326961 A [0003]
JP 2008-038142 A [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS K7210 [0022]
JIS K7112 „Methods of determing the density and relative density of plastics” [0031]
JIS K7210 (1995) [0039]
JIS K7210 [0051]
JIS K7112 [0052]
ASTM D638 [0054]
JIS K7110 [0055]
ASTM Nr. 1 [0068]

Claims

Eine Harzzusammensetzung auf der Basis von Polyolefin, umfassend: von 30 bis 90 Massen% eines Polyolefinharzes (A), von 1 bis 50 Massen% eines Harzes auf der Basis von aliphatischem Polyester (B), von 1 bis 40 Massen% eines Ethylen-Octen-Kautschuks (C), welcher einen Schmelzflussindex, der größer als 3 g/10 Minuten und nicht größer als 40 g/10 Minuten ist, aufweist, und von 0,01 bis 20 Massen% eines Polymers auf der Basis von Ethylen, das eine Epoxygruppe enthält, (D), wobei die Gesamtsumme der Gehalte des Polyolefinharzes (A), des Harzes auf der Basis von aliphatischem Polyester (B), des Ethylen-Octen-Kautschuks (C) und des Polymers auf der Basis von Ethylen, das eine Epoxygruppe enthält, (D), 100 Massen% beträgt.
Die Harzzusammensetzung auf der Basis von Polyolefin gemäß Anspruch 1, wobei der Ethylen-Octen-Kautschuk (C) eine relative Dichte (specific gravity) von 0,855 bis 0,875 aufweist.
Ein Formgegenstand, erhältlich durch Formen der Harzzusammensetzung auf der Basis von Polyolefin gemäß Anspruch 1 oder 2.