JP2008509267A - 非相溶性なポリマーからなるポリマーブレンド - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
1. 脂肪族アルコール、特にC6−C22−残基を有する、飽和あるいは不飽和の第一ならびに第二アルコール;
2. 脂肪族アルデヒド、脂肪族ケトン;
3. 脂肪アルコールポリグリコールエーテル
4. 脂肪アミン
5. モノグリセリドエステル、ジグリセリドエステル、およびトリグリセリドエステル
6. 脂肪酸アルカノールアミド
7. 脂肪酸アミド
8. 脂肪酸アルキルエステル
9. 脂肪酸グルカミド
10. ジカルボン酸エステル
11. ワックス
12. 非水溶性脂肪酸石鹸(これは長連鎖のカルボン酸と2価の金属との塩であると理解される);
13. モンタンワックス(これはC26−C32の鎖長を有する蝋であると理解される);
14. パラフィンおよびポリエチレンワックス。
a) いわゆる単式あるいは複合式クラウン工具を備えた例えば鋤刃混合器(Loedige高速混合器、Drais高速混合器、MTIタービン混合器)等の櫂形混合器;
b) 同方向あるいは逆方向回転する二重スクリューを有するスクリュー混合器、関節式スクリュー混合器、同軸ニーダ(BUSS Co−ニーダ)等のスクリュー混合器;
c) インペラ、機械式あるいは圧力式流動混合器(例えばテュッセン、ヘンシェル、またはMTI加熱混合器)等の流動混合器。
以下の成分のポリマーブレンドを製造した:
重量−比率 成分
20 ポリスチロール
66 ポリプロピレン
4 Nanofil SE3000(ズードヘミー(独)社)
7 SEP
3 その他
(“その他”とは、着色料、安定材、および潤滑剤等の成分を総称したものである。)
比較のために通常自動車製造において使用されるポリマー顆粒を製造した。そのポリマー顆粒は以下の成分を有している:
79重量% ポリプロピレン
20重量% タルク
1重量% 酸化防止剤およびUV安定剤
以下の成分のポリマーブレンドを製造した:
重量−比率 成分
20 ポリスチロール
66 ポリプロピレン
4 Nanofil 15(ズードヘミー(独)社)
10 SEP
3 その他
(“その他”とは、着色料、安定材、および潤滑剤等の成分を総称したものである。)
例1ならびに比較例1および2によって得られた顆粒をDEMAG射出成形装置内で150tの型締め圧力をもって射出成形し規格(ISO31760)に従った引張試験片に加工する。
引掻耐性試験はVW規格PV3952号に従って実施される。ここで樹脂材料の引掻耐性として加工材料の例えば鋭敏な角部あるいは丸型の物体の引掻動作に際しての機械的作用に対する抵抗が示される。この際、機械によって誘導された引掻刃具を使用して2mmの直線間隔で塗装/非塗装樹脂表面を十字模様で引掻する。ここで引掻傷毎には一方向において1回のみ引掻を行う。その後引掻していない表面に対する色の変化を測定する。
引掻装置: エリクセン社製の430型電動格子切り装置;
引掻刃具: 1mmの直径を有する硬質金属針、エリクセン社製の硬度試験棒318型の彫刻工具;
色測定装置: DIN5033−4に準拠
測定幾何配置: DIN5033−7に準拠、セクション3.2.1−45°/0°あるいはセクション3.2.2−0°/45°;
DIN6173第1部および第2部;の規格光下における仮想判定;
規格光:D65
目視検査によって試料の表面が均質であるかならびに汚れが付着してないかが検査された。取扱いは清潔で油分の無い手によってのみ行った。引掻試験の前に試料をDIN50014−23/50−2に従って48時間通常環境下で貯蔵した。
試験は23±5℃で行った。
評価を行うために、引掻された領域に対する引掻されていない領域のCIELAB表色系によるdLの比色測定値が求められ、ここで5回の個別測定から中央値が形成された。
測定方法: DIN5033−4
色差: DIN6174に準拠
光方式: D65/10°
測定フィールド直径: 8mm
例1: dL=0.5
比較例1: dL=2.5
比較例2: dL=1.2
例1において製造された試験体を機械的に破壊した。ここで比較例1において製造された試験体には変形部に罅割れが生じた。そのような現象は例1において製造された試験体には観察されなかった。
例1によって得られた試料から1つの試料をエックス線回析で検査した。これに相当するスペクトルが図1に示されている。層状珪酸アルミニウムの層間隔に対応させることができる2Θ0ないし14°の間の範囲には全くピークが存在しない。従って、添加されたナノ合成充填材の完全な表層剥離が生じている。2Θ14°付近に存在するピークは結晶ポリプロピレンに相当する。
TEM撮影を行うために、超ミクロトームを使用して例1および比較例2において得られたポリマーブレンドから製造された引張試験棒から−40℃で薄い断片を切り出し、その後RuO4と対比しさらにTEMによって200kVの加速電圧をもって検査した。例1および比較例2から得られた電子顕微鏡撮影が図2(51514)および図6(basl1)に示されている。
等級面積: 1つの等級内の全ての粒子(ドメイン)の面積
面積比: 全ての粒子の総面積に対するある1つの等級内の全ての粒子の面積の比
面積中央値: ある等級内の個々の粒子の面積中央値
数: ある等級内の粒子の数
相対比率: 総粒子数に対するある等級内の粒子数のパーセント比率
等級ID: 等級番号
Claims (17)
- ポリマーブレンドの総量に対して40ないし80重量%のポリプロピレンおよび/またはポリプロピレンコポリマー成分と10ないし30重量%の前記ポリプロピレンおよび/またはポリプロピレンコポリマーと非相容性な少なくとも1つの別のポリマー成分とを有するポリプロピレンポリマーブレンドの製造方法であり、ここで前記ポリプロピレンおよび/またはポリプロピレンコポリマーならびに別のポリマーは融解しており、その融解物が高剪断性条件下で有機的に改質されたナノ合成充填剤を添加しながら集中的に混合され、このナノ合成充填剤はアルミニウム層ケイ酸塩からなり、この層ケイ酸塩は、12ないし22個の炭素原子を有する少なくとも1つの長連鎖の炭素鎖を有している、アンモニウム結合体、スルホニウム結合体およびホスホニウム結合体の一群の中から選択される少なくとも1つの有機改質作用物質、また、脂肪酸および脂肪酸派生物、ならびに6ないし32個の炭素原子を有する少なくとも1つの脂肪族あるいは循環性残留物(Cyclic Rest)を含んだ非陰イオン性の有機成分からなる一群の中から選択される少なくとも1つの添加剤によって改質される方法。
- 有機改質されたナノ合成充填剤はポリプロピレンポリマーブレンドの総量に対して0.5ないし10重量%の割合で添加される請求項1記載の方法。
- 非陰イオン性の有機成分は、脂肪アルコール、脂肪アルデヒド、脂肪ケトン、脂肪アルコールポリグリコールエーテル、脂肪アミン、モノグリセリドエステル、ジグリセリドエステル、トリグリセリドエステル、脂肪酸アルカノールアミド、脂肪酸アミド、脂肪酸アルキルエステル、脂肪酸グルカミド、ジカーボン(Dicarbon)酸エステル、ワックス、非水溶性脂肪酸洗剤、モンタンワックス、ならびにパラフィン、ポリエチレンワックス、およびポリシロキサンからなる一群の中から選択される請求項1または2記載の方法。
- 少なくとも1つの別のポリマーは、ポリスチロール、ポリメタクリル酸メチル、アクリルニトリルブタジエンスチロール、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエステルからなる一群の中から選択される請求項1ないし3のいずれかに記載の方法。
- 融解物にブロック共重合体がポリマーブレンドの総量に対して5ないし15重量%の割合で作用物質として添加される請求項1ないし4のいずれかに記載の方法。
- 融解物の集中的な混合は0.1ないし5kWh/kgのエネルギー付加をもって実施される請求項1ないし5のいずれかに記載の方法。
- 融解物の集中的な混合は少なくとも1分、好適には1ないし15分の混合時間で実施される請求項1ないし6のいずれかに記載の方法。
- 融解物の集中的な混合は押出機内、好適には二軸押出機内で実施される請求項1ないし7のいずれかに記載の方法。
- 混合は、混合の進行に従って特に約150ないし200℃から約210ないし260℃に温度が上昇する温度特性下で実施される請求項1ないし8のいずれかに記載の方法。
- 融解物に繊維状の強化材が添加される請求項1ないし9のいずれかに記載の方法。
- ポリマーブレンドの重量に対して40ないし80重量%のポリプロピレンおよび/またはポリプロピレンコポリマーと、10ないし30重量%の前記ポリプロピレンおよび/またはポリプロピレンコポリマーと非相容性な少なくとも1つの別のポリマーと、表層剥離されていて有機的に改質されたナノ合成充填剤を含んだポリマーブレンドであり、前記ポリプロピレンおよび/またはポリプロピレンコポリマーが好適には連続的な主相を形成し、前記少なくとも1つの別のポリマーは好適には非連続的な副相を形成し、前記別のポリマーの非連続的な相は、ポリマーブレンドの断面図内においてこの別のポリマーによって形成される微細領域の総面積に対して合計で18%超となる、単独では0.04μm2未満の面積からなる島状の微細領域部分を有するポリマーブレンド。
- 少なくとも1つの別のポリマーは、ポリスチロール(PS)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、アクリルニトリルブタジエンスチロール(ABS)、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエステルからなる一群の中から選択される請求項11記載のポリマーブレンド。
- 有機改質されたナノ合成充填剤はポリプロピレンポリマーブレンドの質量に対して0.5ないし10重量%の割合で含まれる請求項11または12記載のポリマーブレンド。
- ポリマーブレンドは作用物質として5ないし15重量%のブロック共重合体を含む請求項11ないし13のいずれかに記載のポリマーブレンド。
- 請求項1ないし10のいずれかに記載の方法で製造された請求項11ないし14のいずれかに記載のポリマーブレンド。
- 請求項11ないし15のいずれかに記載のポリマーブレンドからなる成形体。
- 射出成形によって製造された請求項16記載の成形体。
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