JP2021011573A - ポリマー組成物、そのような組成物から製造された物品、およびそのような組成物を成形するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)熱可塑性ポリマーと、
(b)造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、
(c)フルオロポリマーと
を含むポリマー組成物であって、
ポリマー組成物が、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、ポリマー組成物を提供する。
(a)第1の熱可塑性ポリマーを用意する工程、
(b)マスターバッチ組成物を用意する工程であって、マスターバッチ組成物が、(i)第2の熱可塑性ポリマーと、(ii)造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、(iii)フルオロポリマーとを含む、工程、ならびに
(c)第1の熱可塑性ポリマーおよびマスターバッチ組成物を混合して、ポリマー組成物を製造する工程であって、ポリマー組成物が、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、工程
を含む、方法を提供する。
特に、本方法は、
(a)ダイおよびモールドキャビティを含む装置を用意する工程であって、モールドキャビティが、成形品の形状を画定する内表面を有する、工程、
(b)(i)熱可塑性ポリマーと、(ii)造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、(iii)フルオロポリマーとを含むポリマー組成物を用意する工程であって、ポリマー組成物が、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、工程、
(c)ポリマー組成物を、ポリマー組成物がダイを通して押出されてもよいように、ポリマー組成物を溶融するのに十分な温度に加熱する工程、
(d)溶融ポリマー組成物を、ダイを通して押出して、パリソンを形成する工程、
(e)モールドキャビティにパリソンを捕捉する工程、
(f)加圧流体を、パリソンを膨張させて、パリソンをモールドキャビティの内表面に一致させ、成形品を製造するのに十分な圧力下でパリソンに吹込む工程、
(g)成形品を、成形品がその形状を保持するように、ポリマー組成物が少なくとも部分的に固化する温度に冷却させる工程、ならびに
(h)成形品をモールドキャビティから取り出す工程
を含む。
好適なポリオレフィンには、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンコポリマー(たとえば、ポリプロピレンランダムコポリマー)、ポリプロピレンインパクトコポリマーおよびこれらの組合せが含まれるが、これらに限定されない。好適なポリプロピレンコポリマーには、エチレン、ブタ−1−エン(すなわち、1−ブテン)およびヘキサ−1−エン(すなわち、1−ヘキセン)からなる群から選択されるコモノマーの存在下で、プロピレンの重合から製造されたランダムコポリマーが含まれるが、これらに限定されない。そのようなポリプロピレンランダムコポリマーにおいて、コモノマーは、任意の好適な量で存在していてもよいが、典型的には、約10重量%未満(たとえば、約1〜約7重量%)の量で存在する。好適なポリプロピレンインパクトコポリマーには、エチレン−プロピレンゴム(EPR)、エチレンピロピレン−ジエンモノマー(EPDM)、ポリエチレンおよびプラストマーからなる群から選択されるコポリマーの、ポリプロピレンホモポリマーまたはポリプロピレンランダムコポリマーへの付加によって製造されるものが含まれるが、これらに限定されない。そのようなポリプロピレンインパクトコポリマーにおいて、コポリマーは、任意の好適な量で存在していてもよいが、典型的には、約5〜約25重量%の量で存在する。ある特定のおそらく好ましい態様では、ポリマーは、エチレンの量を約1〜約7重量%として、プロピレンおよびエチレンの共重合から製造されたポリプロピレンランダムコポリマーである。
ある特定のおそらく好ましい態様では、清澄剤は、トリスアミドならびに多価アルコールおよび芳香族アルデヒドの縮合生成物であるアセタール化合物からなる群から選択される。好適なトリスアミド清澄剤には、ベンゼン−1,3,5−トリカルボン酸のアミド誘導体、N−(3,5−bis−ホルミルアミノ−フェニル)−ホルムアミドの誘導体(たとえば、N−[3,5−bis−(2,2−ジメチル−プロピオニルアミノ)−フェニル]−2,2−ジメチル−プロピオンアミド)、2−カルバモイル−マロンアミドの誘導体(たとえば、N,N’−bis−(2−メチル−シクロヘキシル)−2−(2−メチル−シクロヘキシルカルバモイル)−マロンアミド)およびこれらの組合せが含まれるが、これらに限定されない。ある特定のおそらく好ましい態様では、清澄剤は、多価アルコールおよび芳香族アルデヒドの縮合生成物であるアセタール化合物を含む。好適な多価アルコールには、非環式ポリオール、たとえば、キシリトールおよびソルビトール、ならびに非環式デオキシポリオール(たとえば、1,2,3−トリデオキシノニトールまたは1,2,3−トリデオキシノナ−1−エニトール)が含まれる。好適な芳香族アルデヒドは、典型的には、単一のアルデヒド基を含有し、ベンゼン環の残りの5つの位置は置換されているかまたは置換されていないかのいずれかである。したがって、好適な芳香族アルデヒドには、ベンズアルデヒドおよび置換ベンズアルデヒド(たとえば、3,4−ジメチル−ベンズアルデヒドまたは4−プロピル−ベンズアルデヒド)が含まれる。前述の反応によって製造されるアセタール化合物は、モノアセタール、ジアセタールまたはトリアセタール化合物(すなわち、それぞれ、1、2または3つのアセタール基を含有する化合物)であってもよい。
たとえば、マスターバッチは、マスターバッチ組成物に所望の性質をもたらす2種以上の異なるポリマーの組合せを含んでいてもよい。
多分散性指数は、ポリマーの数平均モル質量および質量平均モル質量(すなわち、重量平均モル質量)を測定し、次いで、ポリマーの質量平均モル質量をポリマーの数平均モル質量で除算することによって算出される。結果は、モル質量分布の広さを定量化する無次元単位であり、値が高いほどモル質量分布の広さが大きいことを示す。モル質量分布の広さは、異なる条件下でポリマー(または、ポリマーを含有する組成物)のメルトフローレートを測定し、比較してフローレート比(FRR)を得ることによって、間接的に定量化することもできる。この方法は、たとえば、「Standard Test Method
for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer」と題されるASTM規格D1238の手順Dに記載されている。好ましくは、FRRは、規格(MFR10)において指定される10kgのおもりを使用して測定されたメルトフローレート、および規格(MFR2)において指定される2kgのおもりを使用して測定されたメルトフローレートを使用して算出される。ここで記載されるポリマー組成物は、任意の好適なFRRを有していてもよい。好ましくは、ポリマー組成物は、約20以下のFRR(MFR10/MFR2)を有する。より好ましくは、ポリマー組成物は、約19以下、または約18以下のFRR(MFR10/MFR2)を有する。見かけ溶融粘度およびメルトフローレートの測定におけるように、ポリマー組成物のフローレート比は、好ましくは、ポリマー、ポリマー添加剤、フルオロポリマーおよび任意の成分(たとえば、過酸化物)が溶融加工された(たとえば、押出機を通過した)後に決定される。
[0042]この例により、本発明に従って熱可塑性物品を製造するための方法を実証する。
5キログラムバッチのポリプロピレンランダムコポリマー6試料(試料1A〜1F)を、以下の表1に示す配合に従ってコンパウンドにした。5キログラムのポリマー組成物(ポリマー組成物A)を、以下の表2に示す配合に従って製造した。
[0051]この例により、本発明に従って熱可塑性物品を製造するための方法を実証する。
本明細書における文言のいずれも、任意の特許請求されていない要素を示すとも、ここに記載される主題の実施に不可欠であるとも解釈するべきではない。
Claims (25)
- (a)熱可塑性ポリマーと、
(b)造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、
(c)フルオロポリマーと
を含むポリマー組成物であって、
前記ポリマー組成物が、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、ポリマー組成物。 - 前記熱可塑性ポリマーがポリオレフィンである、請求項1に記載のポリマー組成物。
- 前記熱可塑性ポリマーが、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンコポリマーおよびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項2に記載のポリマー組成物。
- 前記熱可塑性ポリマーが、ポリプロピレンランダムコポリマーである、請求項3に記載のポリマー組成物。
- R1が、アルキル基およびアルケニル基からなる群から選択され、R2、R3、R5、R6、R7、R8、R10およびR11がそれぞれ、水素であり、R12が−CHOHCH2OHであり、R4およびR9が、アルキル基およびアルコキシ基からなる群から選択される、請求項5に記載のポリマー組成物。
- R1、R4およびR9が、n−プロピル基である、請求項6に記載のポリマー組成物。
- 前記フルオロポリマーが、5kgのおもりを使用して265℃で、ASTM D1238−04cに従って測定した場合、10分あたり約4〜約30gのメルトフローインデックスを有する、請求項1〜7の何れか1項に記載のポリマー組成物。
- 前記フルオロポリマーが、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)およびこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1種のモノマーから製造されたポリマーである、請求項1〜8の何れか1項に記載のポリマー組成物。
- 前記フルオロポリマーが、前記ポリマー組成物の総重量に対して、約200ppm以下の量で、前記ポリマー組成物中に存在する、請求項1〜9の何れか1項に記載のポリマー組成物。
- 前記ポリマー組成物が、50s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、1,500Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、請求項1〜10の何れか1項に記載のポリマー組成物。
- 前記ポリマー組成物が、15s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、3000Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、請求項1〜11の何れか1項に記載のポリマー組成物。
- ポリマー組成物を製造するための方法であって、前記方法が、
(a)第1の熱可塑性ポリマーを用意する工程、
(b)マスターバッチ組成物を用意する工程であって、前記マスターバッチ組成物が、(i)第2の熱可塑性ポリマーと、(ii)造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、(iii)フルオロポリマーとを含む、工程、ならびに
(c)前記第1の熱可塑性ポリマーおよび前記マスターバッチ組成物を混合して、ポリマー組成物を製造する工程であって、前記ポリマー組成物が、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、工程
を含む、方法。 - ポリマー組成物を成形するための方法であって、前記方法が、
(a)ダイおよびモールドキャビティを含む装置を用意する工程であって、前記モールドキャビティが、成形品の形状を画定する内表面を有する、工程、
(b)(i)熱可塑性ポリマーと、(ii)造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、(iii)フルオロポリマーとを含むポリマー組成物を用意する工程であって、前記ポリマー組成物が、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、工程、
(c)前記ポリマー組成物を前記ダイを通して押し出せるように、前記ポリマー組成物を溶融するのに十分な温度に加熱する工程、
(d)前記溶融ポリマー組成物を前記ダイを通して押出して、パリソンを形成する工程、
(e)前記モールドキャビティ中に前記パリソンを捕捉する工程、
(f)加圧流体を、前記パリソンを膨張させるのに十分な圧力下で前記パリソンに吹込むことにより、前記パリソンを前記モールドキャビティの前記内表面に一致させ、成形品を製造する工程、
(g)前記成形品を、前記ポリマー組成物が少なくとも部分的に固化する温度に冷却させることにより、前記成形品がその形状を保持する工程、ならびに
(h)前記成形品を前記モールドキャビティから取り出す工程
を含む、方法。 - 前記熱可塑性ポリマーがポリオレフィンである、請求項14に記載の方法。
- 前記熱可塑性ポリマーが、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンコポリマーおよびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項15に記載の方法。
- 前記熱可塑性ポリマーが、ポリプロピレンランダムコポリマーである、請求項16に記載の方法。
- R1が、アルキル基およびアルケニル基からなる群から選択され、R2、R3、R5、R6、R7、R8、R10およびR11がそれぞれ、水素であり、R12が−CHOHCH2OHであり、R4およびR9が、アルキル基およびアルコキシ基からなる群から選択される、請求項18に記載の方法。
- R1、R4およびR9が、n−プロピル基である、請求項19に記載の方法。
- 前記フルオロポリマーが、5kgのおもりを使用して265℃で、ASTM D1238−04cに従って測定した場合、10分あたり約4〜約30gのメルトフローインデックスを有する、請求項14〜20の何れか1項に記載の方法。
- 前記フルオロポリマーが、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)およびこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1種のモノマーから製造されたポリマーである、請求項14〜21の何れか1項に記載の方法。
- 前記フルオロポリマーが、前記ポリマー組成物の総重量に対して、約200ppm以下の量で、前記ポリマー組成物中に存在する、請求項14〜22の何れか1項に記載の方法。
- 前記ポリマー組成物が、50s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、1,500Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、請求項14〜23の何れか1項に記載の方法。
- 前記ポリマー組成物が、15s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、3000Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、請求項14〜24の何れか1項に記載の方法。
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