(57)【要約】本発明の態様には、(ａ)組成物の総重量に対して５０重量％乃至８５重量％の少なくとも１つの耐衝撃性コポリマーであり、２５重量％以下のエチレン−プロピレンゴムを含有し、そのゴムは、そのゴムに対して４０重量％乃至６０重量％の、エチレンから誘導される単位の含量を有する、耐衝撃性コポリマー及び(ｂ)組成物の総重量に対して５０重量％乃至１５重量％の少なくとも１つのプラストマーであり、エチレンから誘導される単位と、プラストマーの５重量％乃至３０重量％の、少なくとも１つのＣ３乃至Ｃ８α−オレフィンから誘導される単位のコポリマーであるプラストマーから生成される組成物が含まれる。本組成物は、自動車部材、特に、エアバッグカバーのような自動車内部部材に有用であり、その組成物は、少なくとも５０ｋｐｓｉ(３４５ＭＰａ)の大きな割線曲げ弾性率及び−４０℃以上で１００％延性を有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
(ａ)組成物の総重量に対して５０重量％乃至８５重量％の少なくとも１つの耐衝撃性コポリマーであり、２５重量％以下のエチレン−プロピレンゴムを含有し、そのゴムは、そのゴムに対して４０重量％乃至６０重量％のエチレンから誘導される単位の含量を有する、耐衝撃性コポリマー及び
(ｂ)組成物の総重量に対して５０重量％乃至１５重量％の少なくとも１つのプラストマーであり、エチレンから誘導される単位と、プラストマーの５重量％乃至３０重量％の、少なくとも１つのＣ３乃至Ｃ８α−オレフィンから誘導される単位のコポリマーであるプラストマー
を含有する組成物。
【請求項２】
５乃至４０ｇ／１０分のＭＦＲを有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
１０乃至１５ｇ／１０分のＭＦＲを有する、請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
耐衝撃性コポリマーが、耐衝撃性コポリマーに対して１５重量％乃至２２重量％のゴムを含有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
耐衝撃性コポリマーが、耐衝撃性コポリマーに対して１８重量％乃至２０重量％のゴムを含有する、請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
耐衝撃性コポリマーが、１ｇ／１０分乃至１００ｇ／１０分のＭＦＲを有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
耐衝撃性コポリマーが、１０ｇ／１０分より大きなＭＦＲを有する、請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
耐衝撃性コポリマーが、１５ｇ乃至４０ｇ／１０分のＭＦＲを有する、請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
プラストマーが、０.５ｇ／１０分乃至１０ｇ／１０分のＭＩを有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
プラストマーが、２ｇ／１０分乃至６ｇ／１０分のＭＩを有する、請求項９に記載の組成物。
【請求項１１】
プラストマーが、組成物の２５重量％乃至４５重量％存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
プラストマーの分子量分布が１.８乃至３.５である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
プロセス油が組成物の０重量％乃至１重量％存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
架橋剤が組成物の０重量％乃至０.０１重量％存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
５０ｋｐｓｉ(３４５ＭＰａ)より大きな割線曲げ弾性率を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
９０ｋｐｓｉ(６２０ＭＰａ)より大きな割線曲げ弾性率を有する、請求項１５に記載の組成物。
【請求項１７】
２９５インチ−ポンド(３３ジュール)より大きな、−２９℃におけるガードナー衝撃を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１８】
α−オレフィンから誘導される単位が１−ヘキセンである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１９】
１−ヘキセンが、プラストマー中１５重量％乃至２７重量％存在する、請求項１８に記載の組成物。
【請求項２０】
−４０℃以上で１００％延性である、請求項１に記載の組成物。
【請求項２１】
請求項１に記載の組成物から形成される自動車部材。
【請求項２２】
自動車内部部材、インストルメントパネルカバー、ダッシュボード表皮、内部フェーシア、エアバッグカバー、ピラートリム、インストルメントパネルトリム、ヘッドライナー用カートリッジ、下枠プレート、ドアトリムパネル、リアクォーターパネル、シートバックカバー、自動車外部部材、エアダム、外部フェーシア、バンパー及びリフトゲートパネルから選ばれる、請求項２１に記載の自動車部材。
【請求項２３】
(ａ)組成物の総重量に対して５０重量％乃至８５重量％の少なくとも１つの耐衝撃性コポリマーであり、
(ｉ)耐衝撃性コポリマーの総重量に基づいて５０重量％乃至９５重量％の成分Ａであり、プロピレンホモポリマー又はコポリマーを含み、前記プロピレンコポリマーは、１０重量％以下のエチレン、ブテン、ヘキセン又はオクテンから誘導される単位を含有し、成分Ａにおける非晶質ポリプロピレンの量が２重量％未満である、成分Ａ及び
(ｉｉ)耐衝撃性コポリマーの総重量に基づいて５０重量％以下の成分Ｂであり、ポリプロピレンコポリマーを含み、前記ポリプロピレンコポリマーは、２０重量％乃至７０重量％の、エチレン、ブテン、ヘキセン及び／又はオクテンから誘導される単位及び８０重量％乃至３０重量％の、プロビレンから誘導される単位
を含有する、成分Ｂ
から生成される耐衝撃性コポリマー並びに
(ｂ)組成物の総重量に基づいて５０重量％乃至１５重量％の少なくとも１つのプラストマーであり、エチレンから誘導される単位と、プラストマーの５重量％乃至３０重量％の、少なくとも１つのＣ３乃至Ｃ８α−オレフィンから誘導される単位のコポリマーであるプラストマー
を含有する組成物。
【請求項２４】
成分Ａがポリプロピレンホモポリマーである、請求項２３に記載の組成物。
【請求項２５】
成分Ａがエチレンから誘導される単位とプロピレンから誘導される単位のコポリマーである、請求項２３に記載の組成物。
【請求項２６】
耐衝撃性コポリマーは、耐衝撃性コポリマーの重量に対して１５重量％乃至２２重量％の成分Ｂを含有する、請求項２３に記載の組成物。
【請求項２７】
耐衝撃性コポリマーは、耐衝撃性コポリマーの重量に対して１８重量％乃至２０重量％の成分Ｂを含有する、請求項２６に記載の組成物。
【請求項２８】
成分Ｂが、プロピレンから誘導される単位と、２０重量％乃至７０重量％の、エチレンから誘導される単位から本質的に成る、請求項２３に記載の組成物。
【請求項２９】
成分Ｂが、プロピレンから誘導される単位と、３０重量％乃至６５重量％の、エチレンから誘導される単位から本質的に成る、請求項２８に記載の組成物。
【請求項３０】
成分Ｂが、３.０未満の分子量分布を有する、請求項２３に記載の組成物。
【請求項３１】
５乃至４０ｇ／１０分のＭＦＲを有する、請求項２３に記載の組成物。
【請求項３２】
１０乃至１５ｇ／１０分のＭＦＲを有する、請求項３１に記載の組成物。
【請求項３３】
耐衝撃性コポリマーが、１ｇ／１０分乃至１００ｇ／１０分のＭＦＲを有する、請求項２３に記載の組成物。
【請求項３４】
耐衝撃性コポリマーが、１０ｇ／１０分より大きなＭＦＲを有する、請求項３３に記載の組成物。
【請求項３５】
耐衝撃性コポリマーが、１５ｇ乃至４０ｇ／１０分のＭＦＲを有する、請求項３４に記載の組成物。
【請求項３６】
プラストマーが、０.５ｇ／１０分乃至１０ｇ／１０分のＭＩを有する、請求項２３に記載の組成物。
【請求項３７】
プラストマーが、２ｇ／１０分乃至６ｇ／１０分のＭＩを有する、請求項３６に記載の組成物。
【請求項３８】
プラストマーが、組成物の２５重量％乃至４５重量％存在する、請求項２３に記載の組成物。
【請求項３９】
プラストマーの分子量分布が１.８乃至３.５である、請求項２３に記載の組成物。
【請求項４０】
プロセス油が組成物の０重量％乃至１重量％存在する、請求項２３に記載の組成物。
【請求項４１】
架橋剤が組成物の０重量％乃至０.０１重量％存在する、請求項２３に記載の組成物。
【請求項４２】
５０ｋｐｓｉ(３４５ＭＰａ)より大きな割線曲げ弾性率を有する、請求項２３に記載の組成物。
【請求項４３】
９０ｋｐｓｉ(６２０ＭＰａ)より大きな割線曲げ弾性率を有する、請求項４２に記載の組成物。
【請求項４４】
２９５インチ−ポンド(３３ジュール)より大きな、−２９℃におけるガードナー衝撃を有する、請求項２３に記載の組成物。
【請求項４５】
α−オレフィンから誘導される単位が１−ヘキセンである、請求項２３に記載の組成物。
【請求項４６】
１−ヘキセンが、プラストマー中１５重量％乃至２７重量％存在する、請求項４５に記載の組成物。
【請求項４７】
−４０℃以上で１００％延性である、請求項２３に記載の組成物。
【請求項４８】
請求項２３に記載の組成物を含有する自動車部材。
【請求項４９】
自動車内部部材、インストルメントパネルカバー、ダッシュボード表皮、内部フェーシア、エアバッグカバー、ピラートリム、インストルメントパネルトリム、ヘッドライナー用カートリッジ、下枠プレート、ドアトリムパネル、リアクォーターパネル、シートバックカバー、自動車外部部材、エアダム、外部フェーシア、バンパー及びリフトゲートパネルから選ばれる、請求項４８に記載の自動車部材。
【請求項５０】
耐衝撃性コポリマーとプラストマーの組成物を含有する自動車単一式内部部材であり、プラストマーが、エチレンから誘導される単位と、プラストマーの５重量％乃至３５重量％の、少なくとも１つのＣ３乃至Ｃ８α−オレフィンとのコポリマーである、自動車単一式内部部材。
【請求項５１】
耐衝撃性コポリマーが、メタロセンの触媒を用いて反応器で製造されるコポリマーである、請求項５０に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項５２】
耐衝撃性コポリマーが、２重量％未満の非晶質成分を有するポリプロピレン成分を含有する、請求項５１に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項５３】
５乃至４０ｇ／１０分のＭＦＲを有する、請求項５０に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項５４】
１０乃至１５ｇ／１０分のＭＦＲを有する、請求項５３に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項５５】
耐衝撃性コポリマーが、耐衝撃性コポリマーの重量に対して３０重量％以下のゴムを含有する、請求項５０に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項５６】
耐衝撃性コポリマーが、耐衝撃性コポリマーの重量に対して１５重量％乃至２２重量％のゴムを含有する、請求項５５に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項５７】
耐衝撃性コポリマーが、耐衝撃性コポリマーの重量に対して１８重量％乃至２０重量％のゴムを含有する、請求項５６に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項５８】
耐衝撃性コポリマーが、１ｇ／１０分乃至１００ｇ／１０分のＭＦＲを有する、請求項５０に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項５９】
耐衝撃性コポリマーが、１０ｇ／１０分より大きいＭＦＲを有する、請求項５８に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項６０】
耐衝撃性コポリマーが、１５乃至４０ｇ／１０分のＭＦＲを有する、請求項５９に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項６１】
プラストマーが、０.５ｇ／１０分乃至１０ｇ／１０分のＭＩを有する、請求項５０に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項６２】
プラストマーが、２ｇ／１０分乃至６ｇ／１０分のＭＩを有する、請求項６１に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項６３】
プラストマーが、組成物の１０重量％乃至５０重量％存在する、請求項５０に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項６４】
プラストマーが、組成物の２５重量％乃至４５重量％存在する、請求項６３に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項６５】
プラストマーの分子量分布が１.８乃至３.５である、請求項５０に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項６６】
プロセス油が組成物の０重量％乃至１重量％存在する、請求項５０に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項６７】
架橋剤が組成物の０重量％乃至０.０１重量％存在する、請求項５０に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項６８】
５０ｋｐｓｉ(３４５ＭＰａ)より大きな割線曲げ弾性率を有する、請求項５０に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項６９】
９０ｋｐｓｉ(６２０ＭＰａ)より大きな割線曲げ弾性率を有する、請求項６８に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項７０】
２９５インチ−ポンド(３３ジュール)より大きな、−２９℃におけるガードナー衝撃を有する、請求項５０に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項７１】
α−オレフィンから誘導される単位が１−ヘキセンである、請求項５０に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項７２】
１−ヘキセンが、プラストマー中１５重量％乃至２７重量％存在する、請求項５０に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項７３】
−４０℃以上で１００％延性である、請求項５０に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項７４】
射出成形されている、請求項５０に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項７５】
熱成形されている、請求項５０に記載の自動車単一式内部部材。
【請求項７６】
インストルメントパネルカバー、ダッシュボード表皮、内部フェーシア、エアダム、外部フェーシア、バンパー、エアバッグカバー、ピラートリム、インストルメントパネルトリム、ヘッドライナー用カートリッジ、下枠プレート、ドアトリムパネル、リアクォーターパネル、リフトゲートパネル、シートバックカバー等から選ばれる物品に成形される、請求項７４又は請求項７５に記載の自動車単一式内部部材。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、プラストマー及び耐衝撃性コポリマーを含有する組成物に関し、より特定すると自動車部材、特に、エアバッグカバー等、に有用な組成物に関する。
【０００２】
発明の背景
エアバッグは、ほとんどの自動車において標準安全特徴になっている。それらの装置をと取り巻く技術に含まれるものは、自動車の乗客用区画内の種々のフェーシアの後ろで静止している状態である間、エアバッグを保護するのに用いられるカバーである。エアバッグが例えば、ハンドル又はダッシュボード等の内部部分内でその静止状態から展開しなくてはならないので、エアバッグのデザイン及び物理的性質は重要である。
【０００３】
初期のエアバッグカバーの組成物は、例えば、米国特許第５,７４７,５９２号、第６,０６０,５５１号、第５,１１０,６４７号及び特開平１０−２６５６２８、１０−９７９１２及び１１−１８１１７４に開示されている。それらの開示は、エアバッグ及びエアバッグカバーの初期のデザインに固有の問題に向けられている。しかし、エアバッグが開発されるにつれ、エアバッグカバーの性能を維持し又は改良しながら、エアバッグカバーの製造の容易さ及び美的面の両方を改良することが重要になってきた。
【０００４】
例えば、エアバッグカバーを製造する古い方法は、油をスチレン系含有及び／又はタルク含有ポリマー物質中にブレンドし、カバーとしての使用のために十分に軟質のプラスチックを製造する。これに関する問題は、その後に、単一式フェーシア部材(例えば、ダッシュボード、ピラートリム等)として広範に用いられるにはあまりに軟質になりすぎ、典型的には、最後に、他の自動車内部部材とは別の部材になってしまい、従って、別の性質を有する少なくとも２つの部分を製造し、内部又は外部部材の一部として組み立てなくてはならないので、自動車製造のコストを増加させてしまうことである。
【０００５】
望ましいものは、ハンドル、ピラートリム、ダッシュボード等のような自動車の他の内部部材の前面と連続的に製造されるエアバッグカバーである。それは、より高い剛性(例えば、曲げ弾性率により測定されるような)及び改良された耐衝撃性(例えば、−１８℃乃至−４０℃における衝撃により測定されるような)を有する部材を製造するために用いられ得る組成物を必要とする。本発明は、それらのそして他の問題を解決する。
【０００６】
発明の概要
本発明の態様には、(ａ)組成物の総重量に対して５０重量％乃至８５重量％の少なくとも１つの耐衝撃性コポリマーであり、２５重量％以下のエチレン−プロピレンゴムを含有し、そのゴムは、そのゴムに対して４０重量％乃至６０重量％の、エチレンから誘導される単位の含量を有する、耐衝撃性コポリマー及び
(ｂ)組成物の総重量に対して５０重量％乃至１５重量％の少なくとも１つのプラストマーであり、エチレンから誘導される単位と、プラストマーの５重量％乃至３０重量％の、少なくとも１つのＣ３乃至Ｃ８α−オレフィンから誘導される単位のコポリマーであるプラストマー
から生成される組成物が含まれる。
【０００７】
本発明の他の態様には、(ａ)組成物の総重量に対して５０重量％乃至８５重量％の少なくとも１つの耐衝撃性コポリマーであり、
(ｉ)耐衝撃性コポリマーの総重量に基づいて５０重量％乃至９５重量％の成分Ａであり、プロピレンホモポリマー又はコポリマーを含み、前記プロピレンコポリマーは、１０重量％以下のエチレン、ブテン、ヘキセン又はオクテンから誘導される単位を含有し、成分Ａにおける非晶質ポリプロピレンの量が２重量％未満である、成分Ａ及び
(ｉｉ)耐衝撃性コポリマーの総重量に基づいて５０重量％以下の成分Ｂであり、ポリプロピレンコポリマーを含み、前記ポリプロピレンコポリマーは、２０重量％乃至７０重量％の、エチレン、ブテン、ヘキセン及び／又はオクテンから誘導される単位及び８０重量％乃至３０重量％の、プロビレンから誘導される単位
を含有する、成分Ｂ
から生成されている耐衝撃性コポリマー並びに
(ｂ)組成物の総重量に対して５０重量％乃至１５重量％の少なくとも１つのプラストマーであり、エチレンから誘導される単位と、プラストマーの５重量％乃至３０重量％の、少なくとも１つのＣ３乃至Ｃ８α−オレフィンから誘導される単位のコポリマーであるプラストマー
から生成される組成物が含まれる。
【０００８】
さらに他の態様において、本発明は、耐衝撃性コポリマーとプラストマーの組成物を含有する自動車単一式内部部材であり、プラストマーが、エチレンから誘導される単位と、プラストマーの５重量％乃至３５重量％の、少なくとも１つのＣ３乃至Ｃ８α−オレフィンから誘導される単位とのコポリマーである、自動車単一式内部部材が含まれる。
【０００９】
プラストマーは、好ましくはメタロセンにより製造される。耐衝撃性コポリマーは、１つの態様において、チーグラー・ナッタ触媒製造法において製造され、他の態様において、メタロセン触媒製造法において製造される。それらの組成物は、１つの態様において、５０ｋｐｓｉ(３４５ＭＰａ)より大きな、他の態様において、９０ｋｐｓｉ(６２０ＭＰａ)より大きな割線曲げ弾性率を有する単一式エアバッグカバーのような自動車部材に有用である。
【００１０】
発明の詳細な説明
本発明は、自動車部品、特にエアバッグカバーのような内部単一式部材における使用のための改良された剛性及び衝撃強さを有する組成物を包含する。本組成物には、ポリプロピレン系耐衝撃性コポリマー及びプラストマーのブレンドが含まれる。本組成物は、望ましい用途において用いられるために架橋剤又はプロセス油の添加を必要とせず、望ましい製品に熱成形又は射出成形され得る。下記は、本発明の組成物を生成する成分の態様のより詳細な記載である。
【００１１】
本明細書で用いられているように、「組成物」という用語には、少なくとも一つの耐衝撃性ポリマーと少なくとも一つのプラストマーのブレンドが含まれる。本組成物は、自動車の内部部材又は外部部材に共通の他の成分及び添加剤も含有し得る。
【００１２】
本明細書に記載されているように、オレフィン系モノマーのポリマー及びコポリマーは、オレフィン系化合物から「誘導される単位」を含む又はそれから構成されるポリマー又はコポリマーと称される。従って、例えば、ヘキセン及びエチレンの重合により生成されるコポリマーは、エチレンから誘導される単位及びヘキセンから誘導される単位のコポリマーと称される。
【００１３】
耐衝撃性コポリマー
本明細書で用いられているように、「耐衝撃性コポリマー」“ＩＣＰ”は、実質的に熱可塑性であり、４０,０００−２５０,０００ｐｓｉ（２７６−１７２４ＭＰａ）の範囲の曲げ弾性率を有する、ポリプロピレンとゴムのブレンドを意味する。本ＩＣＰ類は、「ポリプロピレン成分」と「ゴム成分」を有する。最も典型的には、有用なＩＣＰ類は、一つの態様において、５０重量％乃至９５重量％の範囲の、他の態様では、５０重量％乃至８５重量％の、ポリプロピレン含量、及び一つの態様では、５０重量％以下の範囲のゴム含量又は他の態様では２５重量％以下のゴム含量を有する。ゴムは、ゴムの重量％に対して７０重量％以下のエチレンから誘導される単位もしくは他のＣ４乃至Ｃ１０α−オレフィンから誘導される単位、又は他の態様では、ゴムの重量％に対して、２０重量％乃至７０重量％のエチレンから誘導される単位もしくは他のＣ４乃至Ｃ１０α−オレフィンから誘導される単位、又はさらに他の態様では、４０重量％乃至６０重量％のエチレンから誘導される単位もしくは他のＣ４乃至Ｃ１０α−オレフィンから誘導される単位を含有し得る。
【００１４】
ポリプロピレンは、ホモポリプロピレン、プロピレン系コポリマー又はそれら２つの組み合わせであることができる。本明細書及び特許請求の範囲において用いられている、「ポリプロピレン」という用語は、少なくとも８０重量％のプロピレン含量を有するプロピレン系ポリマーを意味すると定義される。ほとんどの用途において、ポリプロピレン相は連続性又はほとんど連続性であることが望ましい。
【００１５】
ゴム相は、ポリプロピレン相中に分散された別の領域に存在する。最も通常には、ゴムは、エチレン−プロピレンゴム又はエチレン−プロピレンターポリマーであるが、他のゴム組成物も用いられ得る。本明細書及び特許請求の範囲において用いられている、「ゴム」という用語は、低ガラス転移温度(典型的には、≦−３５℃)を有する本質的に非結晶質のポリマー成分、典型的には、プロピレンから誘導される単位と、エチレン及びＣ４乃至Ｃ１０α−オレフィンから選択される少なくとも一つの他のモノマーから誘導される単位のコポリマーを意味する。その基本ＩＣＰは又、付加的な充填剤、顔料、安定剤及び改質剤を含有し得る。
【００１６】
ＩＣＰ類が製造される様式は、本発明にとって重要ではない。個々の成分の従来の溶融ブレンド化により、「反応器ブレンド化」(「反応器製造された」)により、それらの２つの方法の組み合わせにより、又は、実質的に連続性のポリプロピレンマトリックス内に区別されるエラストマー領域の分散を達成する他の手段により、それらは製造され得る。「反応器ブレンド化」は、ポリプロピレンとゴム成分が単一の又は複数の段階重合プロセスの間に現場で製造されることを意味する。
【００１７】
衝撃コポリマーを製造する一つの態様において、ランダムエチレン−プロピレン(“ＥＰ”)コポリマーが、反応器中で行われる初期凝集液体重合工程において製造される。いくつかの方法では、この工程のために複数の反応器が用いられ得る。本コポリマーは、２５重量％以下のエチレンから誘導される単位であり、５００,０００ＭＶ(粘度平均分子量)より高い分子量を有する。次に、凝集液体重合工程の生成物を、気相反応器に供給し、その中でＥＰゴムが製造される。ＩＣＰのＥＰゴム生成が、ＩＣＰの重量に基づいて、一つの態様では、３０重量％以下の、他の態様では、２５重量％以下の、他の態様では、１５重量％以下の、さらに他の態様では、１５重量％乃至２２重量％のゴムの範囲であるように、そのプロセスは制御される。
【００１８】
押出機において行われる次の押出工程においてビスブレーキングをさせるために、この粒状反応器生成物に、安定剤及び過酸化物が添加され得る。過酸化物の量及び押出機操作条件は、押し出された反応器ＩＣＰが望ましい溶融流量を有するように制御される。チーグラー・ナッタ触媒系を用いてＩＣＰが製造される場合に、過酸化物の添加は特に望ましい。重合工程において生じる非常に高い分子量を維持し、次に押し出し工程においてそのコポリマーをビスブレーキングし、より低い分子量生成物を生成することにより、液体重合工程における潜在的な汚れ付着物を回避しながら、望ましい溶融流量の反応器ＩＣＰが効率よく生成される。押出機の供給ポイントにおいて、望ましい量のプラストマー(後により完全に記載される)が添加され得る。
【００１９】
本発明において有用なＩＣＰは、いずれかの適する重合法を用いて製造され得る。一つの態様において、その方法は、メタロセン触媒系の使用を含む。メタロセン触媒系は、本技術分野でよく知られており、特定の望ましい特徴を有するＩＣＰ類を製造することができる。本ＩＣＰ類は、一つの態様において、４.０未満の、他の態様において３.５未満の、さらに他の態様において３.０未満の、さらに他の態様において２.５未満の、狭い分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ(“ＭＷＤ”)を有し得る。それらの分子量分布は、過酸化物、分子量を低減させることを意図する他の後反応器処理を用いてビスブレーキングの不存在下で得られる。本ＩＣＰは、少なくとも１００,０００、他の態様において少なくとも２００,０００の重量平均分子量(ＧＰＣにより測定されるＭｗ) 、少なくとも１４５℃、他の態様では、少なくとも１５０℃、さらに他の態様では少なくとも１５２℃、さらに他の態様では少なくとも１５５℃の融点(Ｍｐ)を有する。
【００２０】
一つの望ましい態様において、メタロセンにより製造された耐衝撃性コポリマーは、反応器製造され、そのコポリマーの「ポリプロピレン成分」は、一段階で製造され、「ゴム成分」は、ポリプロピレン成分の存在下で他の段階において製造される。
【００２１】
メタロセンにより製造されたＩＣＰ類の他の重要な特徴は、ヘキサンで抽出可能な含量により決定される、それらが含有する非晶質ポリプロピレンの量である。本発明のＩＣＰ類は、一つの態様では、３重量％未満の、他の態様では２重量％未満の、さらに他の態様では１重量％未満の、ポリプロピレン成分(非ゴム成分)における低い非晶質ポリプロピレンを有すると特徴付けられ得る。さらに他の態様において、測定可能な非晶質ポリプロピレンは存在しない。
【００２２】
下記のラセミ体のメタロセンは、本発明の一つの態様において、ＩＣＰ組成物を製造するために最も適している：ｒａｃ−ジメチルシラジイル(２−ｉＰｒ,４−フェニルインデニル）２ジルコニウムジクロリド、ｒａｃ−ジメチルシラジイル(２−ｉＰｒ，４−[１−ナフチル]インデニル)２ジルコニウムジクロリド、ｒａｃ−ジメチルシラジイル(２−ｉＰｒ,４−[３,５−ジメチルフェニル]インデニル)２ジルコニウムジクロリド、ｒａｃ−ジメチルシラジイル(２−ｉＰｒ,４−［オルト−メチル−フェニル]インデニル］２ジルコニウムジクロリド及びｒａｃ−ジフェニルシラジイル(２−メチル−４−[１−ナフチル]インデニル)２ジルコニウムジクロリド。当業者には、それらのメタロセンについての特定の改変体は、活性又は合成の容易さに影響を与えないが、非常に改質されたＩＣＰ組成物を生成するようでないことが明白であろう。そのように、本発明は他のメタロセンの使用を企図する。
【００２３】
メタロセン類は、活性触媒系を生じるためにある形態の活性剤と組み合わせて一般的に用いられる。「活性剤」という用語は、本明細書では、一つ以上のメタロセンの、オレフィンを重合するための能力を増大することができる、いずれかの化合物もしくは成分、又は化合物もしくは成分の組み合わせであると定義される。メチルアルモキサン(ＭＡＯ)のようなアルキルアルモキサンが、メタロセン活性剤として通常用いられる。一般的に、アルキルアルモキサンは、５乃至４０の反復単位(“ｘ”)を有し、
線状種ではＲ(ＡｌＲＯ)ｘＡｌＲ２であり、環式種では(ＡｌＲＯ)ｘ(式中、Ｒは、混合されたアルキル類を含むＣ１−Ｃ８アルキルである)である。Ｒがメチルである化合物が特に好ましい。アルモキサン溶液、特にメチルアルモキサン溶液、は商業的販売会社から種々の濃度を有する溶液として得られる。アルモキサンを製造する種々の方法があり、それらの非限定的な例は、米国特許第４,６６５,２０８号、第４,９５２,５４０号、第５,０９１,３５２号、第５,２０６,１９９号、第５,２０４,４１９号、第４,８７４,７３４号、第４,９２４,０１８号、第４,９０８,４６３号、第４,９６８,８２７号、第５,３０８,８１５号、第５,３２９,０３２号、第５,２４８,８０１号、第５２３５,０８１号、第５,１０３,０３１号及び欧州特許出願公開第０  ５６１  ４７６号、欧州特許第０  ２７９  ５８６号、欧州特許出願公開第０  ５９４  ２１８号及びＰＣＴ出願公開ＷＯ９４／１０１８０に記載されている。
【００２４】
メタロセン類を活性化するために、イオン化活性剤も用いられ得る。それらの活性剤は、中性か又はイオン性であり、又は中性のメタロセン化合物をイオン化する、トリ(ｎ−ブチル)アンモニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボーレートのような化合物である。そのようなイオン化化合物は、活性のプロトン、又はイオン化化合物の残りのイオンと会合した、しかし配位していないかもしくはゆるく配位しているだけの他のカチオンを有し得る。活性剤の組み合わせ、例えばアルモキサンとイオン化活性剤の組み合わせ、も用いられ得て、例えばＰＣＴ出願公開ＷＯ９４／０７９２８を参照。本発明のＩＣＰを製造するのに有用なメタロセン及び活性剤系の態様はさらに、２０００年３月２４日に出願された米国特許出願０９／５３５,３５７号(本発明の譲渡人に譲渡された)及び２００１年５月２１日に出願された米国特許出願０９／８６２,６６７号(本発明の譲渡人に譲渡された)に開示されている。
【００２５】
本発明の組成物の一つの態様において、低非晶質相を有するＩＣＰが望ましい。この態様において、ＩＣＰは、その組成物に対して５０重量％乃至８５重量％存在し、その耐衝撃性コポリマーは、少なくとも一つの成分Ａ(「ポリプロピレン成分)と少なくとも一つの成分Ｂ(「ゴム成分」)から生成される。本態様におけるＩＣＰは、耐衝撃性コポリマーの総重量に基づいて４０重量％乃至９５重量％の成分Ａであり、成分Ａはプロピレンホモポリマー又はコポリマーを含み、前記コポリマーは、１０重量％以下の、エチレン、ブテン、ヘキセン又はオクテンから誘導される単位を含有し、成分Ａにおける非晶質ポリプロピレンの量は、２重量％未満である。さらに、本態様におけるＩＣＰは、耐衝撃性コポリマーの総重量に基づいて５重量％乃至６０重量％の成分Ｂであり、成分Ｂはポリプロピレンコポリマーを含み、前記ポリプロピレンコポリマーは、２０重量％乃至７０重量％の、エチレン、ブテン、ヘキセン及び／又はオクテンから誘導される単位及び８０重量％乃至３０重量％のプロピレンから誘導される単位を含有する。
【００２６】
他の態様において、成分Ａはプロピレンホモポリマーである。さらに他の態様において、成分Ｂは、プロピレンと２０重量％乃至７０重量％のエチレンから本質的に成る。さらに他の態様において、成分Ｂは、プロピレンと３０重量％乃至６５重量％のエチレンから本質的に成る。さらに、成分Ｂは、さらに他の態様において、３.０未満の分子量分布を有する。
【００２７】
他の態様において、重合法には、チーグラー・ナッタ触媒の使用が含まれる。適する触媒系及び製造法の例は、米国特許第６,０８７,４５９号、第５,９４８,８３９号、第４,２４５,０６２号及び４,０８７,４８５号に見出される。耐衝撃性コポリマーの生成において有用な触媒系の例は、米国特許第４,９９０，４７９号及び第５,１５９,０２１号に記載されたチーグラー・ナッタ触媒系である。要約すると、チーグラー・ナッタ触媒は、(１)ジアルコキシマグネシウム化合物を、周囲温度で液体である芳香族炭化水素中に懸濁し、(２)そのジアルコキシマグネシウム−炭化水素組成物をハロゲン化チタンと及び芳香族ジカルボン酸のジエステルと接触させ、そして(３)工程(２)の得られた官能化ジアルコキシマグネシウム−炭化水素組成物を付加的なハロゲン化チタンと接触させることにより得られ得る。
【００２８】
チーグラー・ナッタ助触媒はハロゲンを含有しない有機アルミニウム化合物であることができる。適するハロゲン非含有有機アルミニウム化合物は、特に、例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム及びトリジイソブチルアルミニウムのような、ＡｌＲ３(式中、Ｒは、１乃至１０の炭素原子を有するアルキル基である)分岐した非置換のアルキルアルミニウム化合物である。助触媒として使用のために適する他の化合物は、容易に入手でき、米国特許第４,９９０,４７７号を含む先行技術に十分に開示されている。最初の及びその次の重合工程の両方において、同じ又は異なるチーグラー・ナッタ触媒が用いられ得る。
【００２９】
典型的に、チーグラー・ナッタ触媒及びチーグラー・ナッタ触媒系の生成における２つの方法で電子供与体が用いられる。遷移金属ハロゲン化物が水素化金属又はアルキル金属と反応するときに触媒の生成反応において内部電子供与体が用いられ得る。内部電子供与体の例には、アミン類、アミド類、エーテル類、エステル類、芳香族エステル類、ケトン類、ニトリル類、ホスフィン類、スチルベン類、アルシン類、ホスホルアミド類、チオエーテル類、チオエステル類、アルデヒド類、アルコラート類及び有機酸の塩類が含まれる。内部供与体と共に外部電子供与体も、触媒と組み合わせて用いられ得る。外部電子供与体は、重合反応における立体規則性の程度およびＭＦＲに影響を与え得る。外部電子供与体物質には、有機珪素化合物、例えば、テトラエトキシシラン(“ＴＥＯＳ”)、ジシクロペンチルジメトキシシラン(“ＤＣＰＭＳ”)及びプロピルトリエトキシシラン(“ＰＴＥＳ”)が含まれる。内部及び外部タイプの電子供与体は、例えば、米国特許第４,５３５,０６８号に記載されている。外部電子供与体としての有機珪素化合物は、例えば、米国特許第４,２１８,３３９号、第４,３９５,３６０号、第４,３２８,１２２号及び第４,４７３,６６０号に記載されている。
【００３０】
米国特許第６,１１１,０３９号に記載されているように、２つの異なる供与体、例えば、最初の液体凝集反応器においてＴＥＯＳそして二番目の凝集液体反応器においてＴＥＯＳ及びＤＣＰＭＳ、が用いられ得る。最初の凝集液体反応器において、供与体ＴＥＯＳは、高いＭＦＲポリプロピレンを製造し、二番目の凝集液体反応器において、ＴＥＯＳ及びＤＣＰＭＳの組み合わせにより、ＴＥＯＳの存在下でのＤＣＰＭＳ供与体の優位性に帰する低いＭＦＲポリプロピレンを生成する。
【００３１】
ＩＣＰを製造する方法にかかわらず、本発明において有用なＩＣＰは、一つの態様において、１０ｇ／１０分より大きく、他の態様において、１００ｇ／１０分未満の、一つの態様において、１乃至１００ｇ／１０分の、他の態様において２ｇ／１０分乃至７５ｇ／１０分の、他の態様において３ｇ／１０分乃至５０ｇ／１０分の、溶融流量を有する。さらに他の望ましい態様において、ＭＦＲは、５ｇ／１０分乃至４０ｇ／１０分、さらに他の態様では、１５ｇ／１０分乃至４０ｇ／１０分であり、望ましい態様には、本明細書に記載されたいずれかのＭＦＲの上限及びＭＦＲの下限のいずれかの組み合わせが含まれ得る。
【００３２】
本発明のポリプロピレンの態様は、そのような添加剤の不存在下での同じポリマーと比較して、溶融体から冷却するときにポリマーの結晶の速度を増大させるために特に用いられる添加剤である核剤を含有し得る。本発明のポリプロピレン配合物に含有させるのに適する、ポリプロピレンのための多くの種類の核剤が存在する。適する核剤は、例えば、Ｈ.Ｎ.ＢｅｃｋによるＨｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ  Ｎｕｃｌｅａｔｉｎｇ  Ａｇｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ、１１巻、Ｊ.  ＡＰＰＬＩＥＤ  ＰＯＬＹ.  ＳＣＩ.６７３−６８５頁(１９６７年)及びＨｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ  Ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ  Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｎ  Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、２１  Ｊ.  ＰＯＬＹ.  ＳＣＩ.：ＰＯＬＹ.  ＬＥＴＴＥＲＳ  ３４７−３５１頁(１９８３年)に開示されている。適する核剤の例は、安息香酸ナトリウム、２,２’−メチレンビス(４,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル)燐酸ナトリウム、２,２’−メチレンビス(４,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル)燐酸アルミニウム、ジベンジリデンソルビトール、ジ(ｐ−トリリデン)ソルビトール、ジ(ｐ−エチルベンジリデン)ソルビトール、ビス(３,４−ジメチルベンジリデン)ソルビトール及びＮ’, Ｎ’−ジシクロヘキシル−２,６−ナフタレンジカルボキサミド及び不均化ロジンエステルの塩である。前記のリストは、目的のポリプロピレン配合物中での含有のための核剤の適する選択の例示であることが意図され、用いられ得る核剤をいずれにも限定することを意図しない。
【００３３】
物質の意図される用途並びに配合者の知識及び経験により、目的のポリプロピレン配合物中に他の添加剤が含まれ得る。一つの態様において、ポリプロピレン配合物に含有されるのは、ポリマーの酸化的劣化を防ぐための一次酸化防止剤、及びポリマー中に多少なりとも存在し得る中和された酸触媒残渣に対する酸掃去剤である。前者の種類の添加剤は、ヒンダードフェノール系酸化防止剤及びヒンダードアミン光安定剤であり、その例及び用途は、本技術分野において文献に記載されている。後者の種類の添加剤の例は、ステアリン酸ナトリウム、カルシウム又は亜鉛のような弱脂肪酸の金属塩、ハイドロタルサイトのような天然に生じる鉱物、又はＤＨＴ−４Ａ［Ｍｇ４.５Ａｌ２(ＯＨ)１３ＣＯ３・３.５Ｈ２Ｏ、協和化学工業(株)］のような合成の同等物である。本明細書の他の箇所のように、それらのリストは例示としてであり、用いられ得る選択を限定することを意味しない。
【００３４】
他の態様において、ポリプロピレン樹脂ペレットが付され得る高温プロセス中又はいくらか高温での非常に長い貯蔵期間中の酸化的劣化を安定させるために、二次酸化防止剤を、得られたポリプロピレン樹脂ペレットに添加する。前者、高温安定剤の代表例は、トリノニルフェノール亜燐酸エステル及びトリス(２,４−ジ−ｔ−ブチルフェニル)亜燐酸エステルのような有機亜燐酸エステル(ホスファイト)、並びにジステアリル、ヒドロキシルアミン及び５,７−ジ−ｔ−ブチル−３−(３,４−ジメチルフェニル)−３Ｈ−ベンゾフラノンのような、より最近に見出された作用剤である。高温安定剤には、ジステアリルチオジプロピオネート及びチオジプロピオン酸の他の脂肪酸エステルが含まれる。多すぎてここに列挙できない、それらのタイプの他の作用剤も同様に用いられ得るが、先の記載は代表的なものであり、通常用いられる例の非限定リストである。
【００３５】
潤滑剤、帯電防止剤、スリップ剤、粘着防止剤、着色剤、金属奪活剤、離型剤、充填剤及び補強剤、蛍光増白剤、バイオスタビライザー等のような多くの他の添加剤が、本発明の樹脂配合物に任意に含有され得る。
【００３６】
本発明の自動車内部トリム部材を製造するのに、ＩＣＰは、プラストマーといずれかの適する手段によりブレンドされ得る。
【００３７】
プラストマー
本発明の組成物には、一つ態様では、少なくとも一つのプラストマーが組成物の１５重量％乃至５０重量％の範囲で含有される。他の態様では、プラストマーは、組成物の５０重量％以下、他の態様では、４７重量％以下、さらに他の態様では、４５重量％、含有され、一つの態様では、少なくとも１５重量％、他の態様では、少なくとも２０重量％、他の態様では、少なくとも２５重量％、他の態様では、少なくとも３０重量％、さらに他の態様では、少なくとも３５重量％含まれ、好ましい態様は、いずれかの下限といずれかの上限の組み合わせであることができる。
【００３８】
本発明の一つの態様では、プラストマーは、０.８６０乃至０.９１５ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有するコポリマーであり、プラストマーには、エチレンから誘導される単位と、一つの態様では、プラストマーの１重量％乃至４０重量％の、他の態様では、プラストマーの５乃至３５重量％の、さらに他の態様では、プラストマーの５乃至３０重量％の、少なくとも一つのＣ３乃至Ｃ８α−オレフィンから誘導される単位を含有し、望ましい態様は、ここに記載されたいずれかの上限の重量％といずれかの下限の重量％のいずれかの組み合わせであることができる。
【００３９】
多くの態様において、プラストマー樹脂の良好な処理を維持することに矛盾を有しない最も低い密度のプラストマーを用いることが望ましい。暖かい気候においては、望ましいメルトインデックスを有する、より低い密度の樹脂の常温流れのゆえに、樹脂の冷蔵の必要性を回避するために、０.８９０ｇ／ｃｍ３より高い密度を使用することがしばしば望ましい。プラストマーのメルトインデックス(“ＭＩ”)範囲は、一つの態様では、０.１ｇ／１０分乃至４０ｇ／１０分、他の態様では、２.０ｇ／１０分乃至６ｇ／１０分、さらに他の態様では、３ｇ／１０分乃至５ｇ／１０分の範囲である。いくつかの用途では、組成物中に用いられるＩＣＰのメルトインデックス付近のメルトインデックスを有するプラストマーを選択することが望ましい。
【００４０】
一つの態様において、プラストマーは、０.８６５乃至０.９２ｇ／ｃｍ３の範囲の、他の態様では、０.８７乃至０.９１ｇ／ｃｍ３の範囲の、さらに他の態様では、０.８８乃至０.９０５ｇ／ｃｍ３の範囲の、さらに他の態様では、０.８８０乃至０.９００ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有する。有用なプラストマーは、少なくともエチレンから誘導される単位と少なくとも一つの、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン及び４−メチル−１−ペンテンのような、一つの態様では１−ヘキセンが望ましい、非環式モノオレフィンのコポリマーである。しかし、環式モノオレフィン並びに線状及び環式ジエン類も、プラストマーを生成するためにエチレンとともに用いられ得る。いくつかの用途では、エチレン、α−オレフィン、ジエンのターポリマーを用いるのが望ましい。それは、プラストマーに、残存する不飽和を与え、最終生成物のゴム相において官能化反応又は架橋をさせるということにおいて有利である。
【００４１】
本発明の一つの更なる態様では、プラストマーは、エチレンから誘導される単位と１−ヘキセンから誘導される単位のコポリマーであり、１−ヘキセンから誘導される単位は、一つの態様ではプラストマーの５重量％乃至３５重量％、他の態様では、プラストマーの５重量％乃至３０重量％、他の態様では、１０重量％乃至２８重量％、さらに他の態様では、１５重量％乃至２７重量％存在し、望ましい態様は、ここに記載されたいずれかの最多重量％といずれかの最少重量％のいずれかの組み合わせであることができる。
【００４２】
本発明における使用のための望ましいプラストマーは、メタロセン触媒を用いて製造されたプラストマーである。例えば、有用なプラストマーは、商標ＥＸＡＣＴＴＭ(ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ、テキサス州、ヒューストン)で販売されているそれらのエチレン系コポリマープラストマーである。それらのプラストマーは、ポリプロピレン中の良好な分散のために、プラスチック様分子量を有する。それらは又、ＩＣＰ及び全体としての組成物の性質に悪影響を及ぼし得る外部粉付け剤及び内部プロセス助剤を含有しない。本発明は又、他のタイプの、メタロセン触媒により製造されたプラストマーであるＥＮＧＡＧＥＴＭポリマー(Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ、ミシガン州、ミッドランド)を用いて実施されることができる。メタロセン触媒により製造されたプラストマーは、狭い分子量分布、典型的には１.８乃至３.５の範囲の分子量分布、低灰分及び狭い組成分布により特徴付けられる。
【００４３】
ＩＣＰ及びプラストマーの組成物
ＩＣＰ及びプラストマーの組成物は、典型的には、一つの態様では、前記組成物に対して５０重量％乃至８５重量％の、他の態様では、５５重量％乃至７５重量％の、ＩＣＰを含有する。他の仕方で記載すると、ＩＣＰは、一つの態様では、組成物中８５重量％以下、他の態様では、８０重量％以下、さらに他の態様では、７５重量％以下、さらに他の態様では、７０重量％以下、存在し得る。プラストマーは、組成物中、先に定義したように存在する。
【００４４】
プラストマー及びＩＣＰがブレンドされる又は組み込まれて組成物を生成する仕方は重要ではなく、本発明は、例えば、副含有物(ｓｕｂ-ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ)を用いて又は副含有物なしで分散された、連続性、相互連続性のような、組成の特定の形態に限定されない。ブラベンダー混合機もしくはバンバリー混合機又はスクリュー押出機又は他の適するブレンダーの使用のような、本技術分野において通常の混合技術は有用である。反応器ＩＣＰ類について、プラストマーは、ペレット化押出機のすぐ上流でのプラストマーペレットの添加により、組成物中に組み込まれ得る。代替としては、ＩＣＰ製造機、もしくはＩＣＰの製造の後の配合工程における配合機により、又は最終生成物を仕上げる前のブレンド工程における変換機により、プラストマーは、添加され得る。配合されたブレンドのために、プラストマーは、溶融ブレンド化のときに添加され得る。代替としては、プラストマーは、ゴム成分と予備ブレンドされ得て、ゴム−プラストマーブレンドは後に、配合されたＩＣＰ／プラストマー組成物を製造することにおいてポリプロピレンと配合される。
【００４５】
一つの態様では、本組成物は、又、タルクのような充填剤を組成物の５重量％以下、含有し得る。一つの態様では、充填剤は、組成物に存在しない。さらに、本組成物は、染料もしくは顔料、滑り防止剤、酸化防止剤、及び自動車部品工業において通常の他の成分を有利に含有し得る。
【００４６】
パラフィン系油のようなプロセス油は、本発明の組成物には実質的に存在しない。「実質的に存在しない」とは、存在しているとしても、組成物の１重量％以上の程度しか存在しない。他の態様では、プロセス油は、存在しているとしても０.１重量％以下の程度しか存在しない。さらに、ジビニルベンゼン、有機過酸化物又は例えば特開平１１−１８１１７４号に記載されている他の作用剤のような架橋剤及びラジカル開始剤は実質的に存在せず、すなわち、存在したとしても、組成物の０.０１重量％以下の程度しか存在しない。例えば、米国特許第６,０６０,５５１号に開示されているスチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマーのようなスチレン系ポリマーは、本発明の組成物に実質的に存在せず、すなわち、存在したとしても組成物の１重量％以下の程度しか存在しない。
【００４７】
組成物の一つの態様では、エアバッグのような物品は、耐衝撃性コポリマー及びプラストマーとから本質的に成る組成物から形成され、プラストマーは、エチレンから誘導される単位と、一つの態様では、プラストマーの１０重量％乃至４０重量％の、他の態様では、プラストマーの１５重量％乃至３５重量％の、さらに他の態様では、プラストマーの１５重量％乃至２８重量％の、１−ヘキセンから誘導される単位のコポリマーである。顔料、滑り防止剤及び酸化防止剤のような少量成分も、本組成物の１重量％以下、存在し得る。
【００４８】
本組成物のＭＦＲは、望ましい態様で１００ｇ／１０分未満で変わり得る。他の仕方で記載すると、本組成物のＭＦＲは、一つの態様では、５ｇ／１０分乃至４０ｇ／１０分、他の態様では、６ｇ／１０分乃至３０ｇ／１０分、さらに他の態様では、５ｇ／１０分乃至２５ｇ／１０分、さらに他の態様では、１０ｇ／１０分乃至１５ｇ／１０分であり、本組成物の望ましい態様は、ここに記載されたいずれかのＭＦＲ上限といずれかのＭＦＲ下限により画定され得る。
【００４９】
曲げ弾性率により測定される剛性は、先行技術に対して改良される。割線曲げ弾性率は、本発明の組成物の一つの態様では、５０ｋｐｓｉ(３４５ＭＰａ)より大きく、他の態様では、８０ｋｐｓｉ(５５２ＭＰａ)より大きく、さらに他の態様では、９０ｋｐｓｉ(６２１ＭＰａ)より大きく、さらに他の態様では、１００ｋｐｓｉ(６９０ＭＰａ)より大きい。さらに、本組成物の−２９℃におけるガードナー衝撃は、一つの態様では、２９５インチ−ポンド(３３ジュール)より大きく、他の態様では、３００インチ−ポンド(３４ジュール)より大きく、さらに他の態様では、３１０インチ−ポンド(３５ジュール)より大きい。又、本組成物は、計装衝撃(１５ｍｐｈ)値当り、−４０℃以上で１００％延性である。本発明の組成物の改良された性質は又、本組成物から製造されたエアバッグカバーのような部材によっても所有される。
【００５０】
本発明の組成物は、耐破砕性を維持しながら、低温(−２０乃至−４０℃)における延性及び中程度の耐衝撃性を必要とする物品に有用である。そのような性質は、自動車部材、特に、インストルメントパネルカバー、ダッシュボード表皮、内部フェーシア及びエアバッグカバー、ピラートリム、インストルメントパネルトリム、ヘッドライナー用カートリッジ、下枠プレート、ドアトリムパネル、リアクォーターパネル、シートバックカバーのような自動車内部部材、並びにエアダム、外部フェーシア、バンパー及びリフトゲートパネルのような自動車外部部材に必要である。本発明の組成物は、エアバッグのカバー並びにサイドエアバッグ及びカーテンエアバッグのためのピラートリムのような自動車内部部材に特に有用である。エアバッグ及びつなぎ鎖(自動車本体にエアバッグを保持するストラップ)は、ヘッドライナー及びピラートリムの後ろに納められている。典型的には、−３０℃において１５０ｍｐｈで、エアバッグが展開すると、ピラートリムは、その衝撃に耐え及び／又は展開するバッグから離れて撓曲することができなくてはならない。前部の助手席のエアバッグのために、ピラートリムは、その乗客の方向において上方に膨らむエアバッグを一方にそらせるために用いられる。エアバッグカバーを製造するために用いられる組成物もエアバッグの衝撃に耐えなくてはならない。
【００５１】
本発明の組成物は、特に、美的面及び構造的耐久性を備えながらエアバッグの展開をさせるために適する自動車の単一式内部部材における使用のために適している。「単一式」とは、部材又は製品が一片として製造することができ、又は実際に一片であり、打ち抜き孔、切れ込み、種々の厚さ又は湾曲を含んでいても連続性であることができることを意味する。一つの態様では、単一式部材は、一つの射出成形工程のような一つの工程で製造される。それは、例えば、エアバッグ装置をその部材の後ろに置かせ、次に始動したエアバッグの展開をさせる二次断片で開口部を塞ぐ成形された開口部またはそのなかの切れ目を有するハンドルカバー、ダッシュボード又はダッシュボード表皮とは対照的である(従って、非単一式である)。
【００５２】
例えば、自動車の単一式内部部材は、ダッシュボード表皮、インストルメントパネルカバー、トリムパネル、下枠プレート、又はエアバッグ及び本発明の組成物により形成されるその次の部材をカバーする役割を部分的にし得る一つの構成単位を形成する先に記載した他の物品である。自動車の単一式内部部材は、大量生産が可能であり経済的であるように、熱成形又は射出成形のような標準的な商業的技術により生産することができることが理想である。複数相ポリマーの射出成形、熱成形及び他の適する方法は、例えば、ＰＯＬＹＰＲＯＰＹＬＥＮＥ  ＨＡＮＤＢＯＯＫ、１５４−１７６頁、３３３−３４８頁(Ｅｄｗａｒｄ  Ｐ.  Ｍｏｏｒｅ編、Ｈａｎｓｅｒ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  １９９６)に記載されており、本技術分野で一般的である。
【００５３】
熱成形は、少なくとも一つの曲げやすいプラスチックシートを望ましい形状に成形する方法である。本発明の一つの態様では、本発明の組成物は、望ましい形状に、典型的には、最終使用物品の形状に、熱成形される。熱成形順序の一つの態様を記載する。最初に、望ましい組成物をシャトルラックに置き、加熱中にそれを保持する。成形前に、シャトルラックは、組成物のフィルム又はシートを予備加熱するオーブンに割り出しする。フィルムが加熱されたら、シャトルラックは、熱成形用具に割り出し戻す。次にフィルムを成形用具上に真空にして、同じ場所で保持し、成形用具を閉める。成形用具は、「雄」又は「雌」型の型であることができる。その成形用具を閉めたままフィルムを冷却し、次にその成形用具を開ける。次に、形作られた積層品をその用具から取り出す。
【００５４】
材料のシートが、１７０℃乃至１８５℃の熱成形温度に達したら、熱成形は、真空、空気正圧、プラグアシスト真空成形、それらの組み合わせ及び変形により達成される。予備延伸されたバブル工程が用いられ、特に、大きな部品においては用いられ、材料分布を改良する。一般的には、小さな深絞り部品にはプラグアシスト成形が用いられる。プラグ材料、デザイン及びタイミングはこの方法を最適にするために重要である。断熱発泡体から製造されたプラグは、プラスチック物質の時期尚早の冷却を回避する。プラグ形状は、通常、金型キャビティーに類似であるが、より小さく、パーツディテールがない。プラグの丸底は、通常、なお、材料分布及び均一な側壁厚さを促進する。ポリプロピレンのような半結晶質ポリマーでは、プラグの迅速な速度は一般的に部品において最も良好な材料分布を与える。
【００５５】
形成された部品は型中で冷却される。３０℃乃至６５℃の型温度を維持するための十分な冷却が必要である。その部品は、取り出しの前に９０℃乃至１００℃より低くしなくてはならない。熱成形における良好な挙動のために、最も低い溶融流量ポリマーが望ましい。
【００５６】
従って、本発明の一つの態様は、耐衝撃性コポリマーとプラストマーとの組成物を含有する自動車単一式内部部材であり、プラストマーは、エチレンから誘導される単位と、プラストマーの５重量％乃至３５重量％の、少なくとも一つのＣ３乃至Ｃ８α−オレフィンから誘導される単位のコポリマーである。その部材は、一つの態様では、射出成形され、他の態様では、熱成形される。用いられる耐衝撃性コポリマーは、メタロセン触媒を用いて反応器製造されたコポリマーであり得て、耐衝撃性コポリマーのポリプロピレン成分は、一つの態様では、３重量％未満の、他の態様では、２重量％未満の、非晶質成分を有する。本組成物は、一つの態様では、５乃至４０ｇ／１０分の、他の態様では、１０乃至１５ｇ／１０分のＭＦＲを有し得る。さらに、耐衝撃性コポリマーは、耐衝撃性コポリマーの重量に対して３０重量％以下のゴムを含有する。
【００５７】
本発明の組成物は又、バンパーフェーシス、サイドクラッディング、ベッドライナー、ホイールフレア、フェンダーエクステンション、スカッフモルディング、ステップバッド、バンパーエンドキャップ、ロッカーカバー、グリル、ヴァランスカバー、カウルスクリーン及びエネルギー吸収バンパービーム構造体、ベリーパン、サイドシールド、フェンダーライナーのような他の自動車外部部品に有用であることができる。本発明の組成物の他の用途には、チャイルドカーシート、小児用食事椅子、哺乳瓶、カップ、トラクター式芝刈機部品、ＡＴＶフェンダー、オートバイフェンダー、スノーモービル車体、サーフボードカバー、スーツケース及び工具箱が含まれる。
【００５８】
試験法
溶融流量。ＭＦＲは、２３０℃で２.１６ｋｇの荷重におけるＡＳＴＭ  Ｄ１２３８試験法により測定し、ｄｇ／分又はｇ／１０分で表わした。ＭＦＲは、ＩＣＰ及び本組成物の測定に用いる。
【００５９】
メルトインデックス。ＭＩはＡＳＴＭ  Ｄ１２３８(１９０℃、２.１ｋｇ)により測定した。ＭＩは、プラストマーの測定に用いる。
【００６０】
降伏点引張及び伸び率。降伏点引張強さは、Ｉｎｓｔｒｏｎ機械を用いて、５０.８ｍｍ／分のクロスヘッド速度及び５０.８ｍｍ／分のゲージ長さで、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８により測定した。
【００６１】
曲げ弾性率。曲げ弾性率は、Ｉｎｓｔｒｏｎ機械を用いて、１.２７ｍｍ／分(０.０５インチ／分)のクロスヘッド速度及び５０.８ｍｍの支持スパンで、ＡＳＴＭ  Ｄ７９０により得た。
【００６２】
ガードナー衝撃。ガードナー衝撃強さは、−２９℃で、９０ｍｍ直径及び３.１７５ｍｍ厚さディスクにおいて、ＡＳＴＭ  Ｄ５４２０、Ｍｅｔｈｏｄ  Ｇ、Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ＧＣにより測定した。破壊モードを、衝撃を受けたディスクの外観及び状態に基づいて、破砕、脆性、及び／又は延性として分類する。例えば「破砕」の分類は、落錘による衝撃において、試験ディスクが複数断片(断片の数は、１０乃至１５の範囲であり得る)に破砕した場合に適する。
【００６３】
「脆性」の分類は、衝撃を受けたディスクが、衝撃点の領域から伸びた多くの激しい亀裂を示す場合に適する。それらの激しい亀裂は、ディスクの外辺までずっと広がっておらず、激しい亀裂により画定されたディスクの部分が別れていない。「延性」という分類は、衝撃後に、重りにより接触されたディスクの領域がディスク表面から突き出ているか押し出されているようである場合に適する。突き出ている領域は、一般的に非対称であり、一つの側に亀裂を示す。伸びた領域を画定するディスク表面の部分は、ざらざらし、小繊維が現存するように見える。
【００６４】
破砕乃至延性、脆性乃至延性の破砕モードは、２つの異なる種類の破砕モードの組み合わせである。破砕と延性の間である、破砕乃至延性は、突き出した領域からの激しい亀裂により特徴付けられる。しかし、激しい亀裂により画定されたディスクの部分は分かれていない。先に記載した破砕モードは、器具を用いる評価による量的数でなく、人による判断に基づいているが、それらの破砕モードは、再現性があり、ポリマー生産業者及び部材加工業者の両方に、種々の用途のためのポリマーの適合性に関する信頼できる情報を与える。この試験操作において訓練され経験を有する個人は、ガードナー衝撃試験操作を用いて正確に異なるポリマー物質を分類分けできる。
【００６５】
ノッチ付きアイゾッド。室温ノッチ付きアイゾッド衝撃強さ(“ＲＴＮＩ”)は、ＡＳＴＭ  Ｄ２５６試験法により測定される。衝撃強さ装置は、Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅｓ  Ｉｎｃ.により製造されている。
【００６６】
加熱撓み温度。加熱たわみ温度(“ＨＤＴ” )は、温度の関数としての物質剛性の測定であり、℃で表わされる。１２７ｍｍ×１２.７ｍｍ×３.２ｍｍの寸法の末端にゲートを付けた方形を用い、０.２５ｍｍ撓みについて、４５５ｋＰａの３ポイント曲げ荷重下で試験する(ＡＳＴＭ  Ｄ６４８−９７)。
【００６７】
計装衝撃強さ。計装衝撃強さは、Ｄｙｎａｔｕｐ  ｍｏｄｅｌ  ８２５０を用いてＡＳＴＭ  Ｄ３７６３−９９により測定される。示された温度において２５ポンドの重り及び時間当り１５マイルの速度を用いて、破壊モード及び総エネルギーを測定する。重りは、減速が２０重量％未満であるように調整される。
【００６８】
図１は、荷重が所定の時間で落ちた場合に破壊が生じる、表４で示された種々の分類分けを略図で示す。荷重対置換曲線が対称的及び／又は連続的(ベル形又は細長いベル形)である場合、その破壊モードは、延性(Ｄ)と定義され、試料中に激しい亀裂がなく、試料に先端が突き刺さっている。延性−脆性(ＤＢ)破壊モードは、荷重−置換曲線において、荷重が最大限に達し、急激に０に落ち、試料に激しい亀裂があるモードと定義される。脆性−延性(ＢＤ)破壊モードは、荷重−置換曲線において荷重が、最大に達するずっと前に落ち、試料が複数断片に破断する状態と定義される。望ましい破壊モードは、特定の温度において完全に延性である。典型的には、各々の組成物から５つの実施試料がとられ、次に各試料は評価され、それが、Ｄであるか、ＤＢであるか又はＢＤであるか決定する。それは、表４に表わされ、“Ｄ”等の前の数字は、その延性カテゴリーに合致する試料の数を意味する。図２乃至４は、試料５、６及び１１についての衝撃試験プロットを示し、各々のトレースは、示された組成物から製造された新しい試料の別の「実施」を表わす。
【００６９】
試験法の概要及び各測定の誤差を表１に示す。
【００７０】
実施例
本発明は、それにより限定されることを意味しない下記の実施例及び表により、より良好に理解され得るであろう。
【００７１】
表２に載っているブレンド成分及び表３に載っている配合物をペレット形態にドライブレンドし、続いて、６０ｍｍのスクリュー直径及び２４：１の長さ／直径(Ｌ／Ｄ)を有するＲｅｉｆｅｎｈａｕｓｅｒ一軸スクリュー押出機を用いる融解混合及びペレット化をした。成分のより良好な混合を与えるために、ダイに接近した一軸スクリュー押出機において、３２０メッシュスクリーンパックを用いた。融解温度を４２０乃至４４０゜Ｆの範囲に維持し、スクリュー速度を６５ｒｐｍにした。生成速度は３０ポンド／時間であった。
【００７２】
表３に載せたペレット化生成物を、７５トンのＶａｎ  Ｄｏｒｎ射出成形機を用いてＡＳＴＭ試料に射出成形した。試料試験片をＡＳＴＭプロトコールにより表１に載せた異なる性質について試験した。
【００７３】
特定のエチレン−プロピレンゴムの含量及び組成を有する、表２に載せた耐衝撃性コポリマー［ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ(テキサス州、ヒューストン)により市販されているＰＰ  ７７１５Ｅ４、ＰＰ  ７４１４、ＰＰ  ７０３２Ｅ２及びＰＰ  ７０３３Ｎ］を直列反応器において製造した。それらの生成物は、酸化防止剤、触媒中和剤及び／又は核剤を含有した。より特定すると、添加剤を、プラストマー組成物へのそれらの組み込みの前に、表２におけるＩＣＰ類と配合した。ＰＰ  ７７１５Ｅ４は、１,５００ｐｐｍのＩｒｇａｎｏｘ  １０１０［ペンタエリトリトールテトラキス(３−(３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ］、１,０００ｐｐｍの安息香酸ナトリウム、３００ｐｐｍのＤＨＴ４Ａ及び５００ｐｐｍのＵｌｔｒａｎｏｘ  ６２６Ａ(ＧＥ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ)と押し出しブレンドされた。ＰＰ７４１４は、１,５００ｐｐｍのＩｒｇａｎｏｘ  １０１０、５００ｐｐｍのＵｌｔｒａｎｏｘ  ６２６Ａ及び８００ｐｐｍのステアリン酸カルシウムと押し出しブレンドされた。ＰＰ  ７０３２Ｅ２は、１,５００ｐｐｍのＩｒｇａｎｏｘ  １０１０、８００ｐｐｍのステアリン酸カルシウム、２５０ｐｐｍのＩｒｇａｎｏｘ  １０７６及び２,３５０ｐｐｍのＤＳＴＤＰ(ジステアリルチオジホスフェート)と押し出しブレンドされた。ＰＰ  ７０３３Ｎは、１５００ｐｐｍのＩｒｇａｎｏｘ  １０１０、１,０００ｐｐｍの安息香酸ナトリウム、３００ｐｐｍのＤＨＴ４Ａ、２５０ｐｐｍのＩｒｇａｎｏｘ  １０７６及び２３５０ｐｐｍのＤＳＴＤＰと押し出しブレンドされた。“ｐｐｍ”の表示は、ＩＣＰ全体に対する添加剤の量である。
【００７４】
試料組成物３乃至１１、特に７乃至１１は、プラストマーが組成物の１５重量％以下で存在する比較試料１及び２に比べ改良を示す。試料組成物７乃至１１におけるような望ましい態様において、計装された耐衝撃性は最も望ましい。例えば、図４は、試料組成物１１についての５つの実施からの破壊を示していない。本発明の組成物の望ましい態様は、１８乃至２０重量％のゴム含量、及び１つの態様において１５乃至４０ｇ／１０分の、他の態様において１０ｇ／１０分より大きいＭＦＲを有するＩＣＰを含有する。さらに、試料７乃至１１に例示されるような望ましい態様は、１５重量％より多いプラストマー含量を有する。又、他の望ましい態様において、ＩＣＰは、ポリプロピレン相が２重量％未満の非晶質含量を有する、メタロセンにより製造されたポリマーである。望ましくは、本組成物は、先に記載した、そして例えば、図４に示されている、計装衝撃により試験された、−４０℃以上で１００％延性である。
【００７５】
本発明は、特定の態様について記載され示されているが、当業者は、本発明は、本明細書に示されていない多くの異なるバリエーションに向いていることを認識するであろう。それらの理由のために、本発明の真の範囲を決定する目的のために言及は特許請求の範囲にのみになされなくてはならない。
【００７６】
すべての優先権証明書を、そのような組み込みが可能なすべての管轄区域のために、引用により本明細書に完全に組み込む。さらに、本明細書に引用された、試験操作を含むすべての文献を、そのような組み込みが可能なすべての管轄区域のために、引用により本明細書に完全に組み込む。
【００７７】
【表１】
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【００７８】
【表２】
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【００７９】
【表３】
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【００８０】
【表４】
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【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】図１は、時間の関数として荷重における急な降下により意味されるように破壊が生じる、荷重対時間曲線に沿ったおよその点を画定する、計装衝撃試験の概略図である。
【図２】図２は、試料５の計装衝撃試験(５つの実施)を表わすデーターについての、時間の関数としての荷重のプロットである。
【図３】図３は、試料６の計装衝撃試験(５つの実施)を表わすデーターについての、時間の関数としての荷重のプロットである。
【図４】図４は、試料１１の計装衝撃試験(５つの実施)を表わすデーターについての、時間の関数としての荷重のプロットである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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