(57)【要約】  本発明はポリマー材料、特に熱可塑性ポリオレフィンとエラストマーとを含む熱可塑性材料を対象とする。【選択図】図１
2010501037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を製造する方法であって、
該方法は、ポリマー組成物を用意する工程、および前記ポリマー組成物を部品に成形する工程を含み、
前記ポリマー組成物は、（ｉ）熱可塑性ポリオレフィン、および（ｉｉ）約１０質量％〜約２５質量％のポリオレフィンエラストマーを含み、
前記熱可塑性ポリオレフィンはポリプロピレンを含み、
前記熱可塑性ポリオレフィンは前記熱可塑性ポリオレフィンの少なくとも５０質量％である高結晶質部分を有し、
前記部品は前記ポリマー組成物で形成される表面を有しており、前記表面は少なくとも約７ニュートンの耐スクラッチ性を示すことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記熱可塑性ポリオレフィンが前記ポリマー組成物の約６０質量％〜約９０質量％であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記熱可塑性ポリオレフィンの前記の高結晶質部分が、実質的に完全に１種またはそれ以上のポリプロピレンで形成され、約５０％超の結晶化度を有することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ポリオレフィンエラストマーが実質的に完全に１種またはそれ以上のＳＬＥＰ、ＬＥＰまたは両者で形成されることを特徴とする請求項１、２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記ポリマー組成物中の前記ポリオレフィンエラストマーの質量パーセント（Ｗ）が、熱可塑性ポリオレフィンの前記高結晶質部分のＭＦＲ（Ｍ）によって異なり、次の式
Ｗ＝０．４３（Ｍ）＋１５．８
に従っており、前記ポリオレフィンエラストマーは典型的には上記の式による（Ｗ）およびその約±３０％によって決定される範囲内であることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の方法。
【請求項６】
前記ポリマー組成物がいかなるグラフトポリマー、焼成フィラーまたは両者も実質的に含まないことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記成形工程が前記ポリマー組成物の射出成形を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記部品が自走車両のインストルメントパネルの１または複数個の部分であり、前記車両の内部から見えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記ポリマー組成物が少なくとも約７５質量％のポリプロピレンを含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記の高結晶質部分が、実質的に完全に１種またはそれ以上の、１０分間あたり約４ｇ超かつ１０分間あたり約２０ｇ未満のＭＦＲを示す、ポリプロピレンであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記熱可塑性ポリオレフィン、前記ポリオレフィンエラストマー、およびフィラーが、前記ポリマー組成物の実質的に全体を構成していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記フィラーがタルクを含み、前記ポリマー組成物がエルカ酸アミドを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記の高結晶質部分が約６５％超の結晶化度を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記部品が自走車両の１または複数個の部分であり、前記車両の内部または外部から見えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記熱可塑性ポリオレフィンが第１のポリプロピレン、第２のポリプロピレン、および第３のポリプロピレンを含んでおり、前記の第１のポリプロピレンと第２のポリプロピレンとが前記熱可塑性ポリオレフィンの前記の高結晶質部分の高結晶質ホモポリマーであって、前記ポリマー組成物が抗酸化剤、耐スリップまたは耐スクラッチ添加剤、および５％〜４０％のフィラーを含み、前記フィラーが少なくとも少なくとも８０質量％のタルクを含むことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第３のポリプロピレンがより低い結晶化度のポリプロピレンであることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記表面が少なくとも約１２ニュートンの耐スクラッチ性を示すことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
出願日に基づく利益の主張
本願は２００６年８月１６日に出願された米国出願第６０／８２２，５３１号および２００７年１月１１日出願された米国出願第１１／６２２，１９７号の出願日に基づく利益を主張し、これらは全て、参照によりあらゆる目的に対して本明細書に組み入れられたものとする。
【０００２】
本発明は、ポリマー材料（熱可塑性材料等）ならびにそれを成形および／または使用する方法に関する。より具体的には、本発明は１種またはそれ以上の熱可塑性ポリオレフィンと１種またはそれ以上のエラストマーとの混合物である熱可塑性材料、ならびにそれを成形および／または使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ポリマーの分野では、良好な機械的特性を有し、さらに比較的安価で効率的に作成される材料に対する需要が存在し続けている。原料費、加工費、エネルギーコスト等のため、比較的低コストを維持または達成しつつも望ましい性能（良好な物理的強度、望ましい美的外観等）を示すポリマー材料（熱可塑性プラスチック等）を発見および生産することが益々望まれるようになってきた。例えば熱可塑性ポリオレフィンの分野では、強度、耐スクラッチ性および／もしくは傷抵抗、耐久性、延性、ならびに／または他のさらなるもしくは代替的な特性等の望ましい特性を示したポリマー材料を、高価な成分または方法を用いる必要無く提供することが望ましい。例えば、望ましい特性を未だ維持しつつも、比較的コストの高い、もしくは比較的高度に加工された（グラフトした（grafted）等の）ポリマー、特製品のフィラーもしくは薬剤、または他のさらなるもしくは代替的な比較的コストのかかる成分、方法等を使用することを回避することが望ましい場合がある。
【０００４】
この分野における材料の調製を扱う文献からの例として、米国特許第６，３００，４１９号明細書、米国特許第６，８６９，９９３号明細書、米国特許第６，９６７，２２５号明細書、米国特許第６，７３４，２５３号明細書、米国特許第６，１７７，５１５号明細書、米国特許第６，２５１，９９７号明細書、米国特許第６，３２９，４５４号明細書、米国特許第６，６８９，８４１号明細書、米国特許第６，４０３，６９２号明細書、および米国特許出願公開第２００６／００５８４３４号明細書等が挙げられ、これらは全て参照により本明細書に明示的に組み入れられたものとする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明はポリマー材料と、該ポリマー材料を部品に成形する方法とを開示する。ポリマー材料は熱可塑性ポリオレフィンとポリオレフィンエラストマーとを含むポリマー組成物である。熱可塑性ポリオレフィンはポリプロピレンを含み、熱可塑性ポリオレフィンは該熱可塑性ポリオレフィンの少なくとも５０質量％である高結晶質部分を含む。ポリオレフィンエラストマーは典型的には前記ポリマー組成物の約１０質量％〜約２５質量％である。熱可塑性ポリオレフィンは該ポリマー組成物の約６０質量％〜約９０質量％であってよい。熱可塑性ポリオレフィンの高結晶質部分は実質的に完全に１種またはそれ以上のポリプロピレンから形成されていてよく、約５０％超の結晶化度を有していてよい。ポリオレフィンエラストマーは実質的に完全に１種またはそれ以上のＳＬＥＰ、ＬＥＰ、または両者から形成されていてよい。ポリマー組成物は実質的に、いかなるグラフトポリマー、焼成フィラー、または両者も含まなくともよい。また、ポリマー組成物は少なくとも約７５質量％のポリプロピレンを含んでいてよい。
【０００６】
１態様において、ポリマー組成物中のポリオレフィンエラストマーの質量パーセント（Ｗ）は、熱可塑性ポリオレフィンの高結晶質部分のＭＦＲ（Ｍ）によって異なり、次の式に従う。
Ｗ＝０．４３（Ｍ）＋１５．８
ポリオレフィンエラストマーは典型的には上記の式による（Ｗ）およびその約±３０％により決定される範囲内である。ポリマー組成物は、例えば射出成形によって部品に成形してよく、該部品はポリマー組成物で形成された表面を有していてよく、表面は少なくとも約７ニュートン、場合により約１０〜１２ニュートンの耐スクラッチ性を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の１態様による典型的な製品の図解である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、改善されたポリマー材料、該材料を成形および／もしくは使用する方法、ならびに、該ポリマー材料で、および／もしくは該方法により、形成される構成部分もしくは部品を対象とする。ポリマー材料は典型的には熱可塑性ポリオレフィン；エラストマー；およびフィラー、抗酸化剤、成形剤（molding agent）、アミン、アミド、これらの組み合わせ、または他のもの、等であり得るが限定されない１もしくは複数種の添加剤；を含む。熱可塑性ポリオレフィンは１種またはそれ以上の熱可塑性プラスチックを含み得るが、典型的にはポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）または両者を含み、該ポリプロピレンおよび／またはポリエチレンの少なくとも一部は比較的高い結晶化度を有する。エラストマーは各種のエラストマーを含み得るが、好ましくは１もしくは複数種の直鎖エチレンコポリマーもしくはインターポリマー（「ＬＥＰ」としても知られる）、および／または１もしくは複数種の実質的に直鎖のエチレンコポリマーもしくはインターポリマー（「ＳＬＥＰ」としても知られる）を含む。ここで用いられるＳＬＥＰは典型的にはＬＥＰを含む。有利には、ポリマー材料は比較的低コストで望ましい特性を備えた部品または構成部分を形成するために用いることが出来る。
【０００９】
ポリマー材料は各種のポリマー、例えば熱可塑性ポリマー、熱硬化性ポリマー、エラストマーまたはこれらの任意の組み合わせを含んでいてよい。限定されない適したプラスチック材料としては、ポリウレタン、エポキシまたは熱硬化性シリコーン等の熱硬化性プラスチック；およびポリカーボネート（「ＰＣ」）、ＡＢＳ、ポリプロピレン（「ＰＰ」）、耐衝撃性ポリスチレン（「ＨＩＰＳ」）、ポリエチレン（「ＰＥ」）、ポリエステル、ポリアセチル（polyacetyl）、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン（「ＴＰＵ」）、ナイロン、イオノマー（Ｓｕｒｌｙｎ等）、ポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）等の熱可塑性プラスチック；ならびに複数のこれらの熱可塑性プラスチックおよび／または熱硬化性プラスチックの混合物、例えばＰＣおよびＡＢＳ、等が挙げられる。もちろん、ポリマー材料は本発明の範囲内の他のポリマーまたは添加剤を含んでよい。
【００１０】
好ましい態様によると、ポリマー材料は熱可塑性ポリオレフィンの実質的な部分を含み、より具体的にはポリプロピレン、ポリエチレンまたは両者の実質的な部分を含む。ポリマー材料または組成物は、典型的には少なくとも約４０質量％、ただし場合によってはそれ未満、より典型的には少なくとも約６０質量％、さらに典型的には少なくとも約７５質量％のポリプロピレン、ポリエチレンまたはこれらの組み合わせを含む。また、ポリマー材料は典型的には約９５質量％未満、ただし場合によってはそれよりも多い、より典型的には約９０質量％未満、場合により約８５質量％未満のポリプロピレン、ポリエチレン（ＨＤＰＥまたはＬＤＰＥ等）またはこれらの組み合わせを含む。
【００１１】
ポリマー組成物の熱可塑性ポリオレフィンの実質的な部分は典型的には比較的高結晶質である。従って、比較的高い割合のポリプロピレン、ポリエチレンもしくはこれらの組み合わせはアイソタクチックであり、および／またはある所定の値を超える結晶化度を有する。熱可塑性ポリオレフィンは、典型的には成分（ポリプロピレン、ポリエチレンまたは両者等）を含み、ここで少なくとも５０質量％、ただし場合によってはそれ未満、より典型的には少なくとも７０質量％、さらに典型的には少なくとも８５質量％の熱可塑性ポリオレフィンが、約４０％超、より典型的には約５０％超、さらに典型的には約６０％超、さらになお典型的には約６５％超、さらに場合により約７５％超の結晶化度を有する。
【００１２】
結晶化度パーセントは、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１７に基づき、示差走査熱量分析により測定する。ポリマーのミリグラムサイズの試料をアルミニウムＤＳＣパンに封入する。試料を、２５立方センチメートル／分の窒素パージ下のＤＳＣセル内に設置し、−１００℃に冷却する。１０℃／分で２２５℃に加熱することにより、標準熱履歴（standard thermal history）を試料に対して構築する。次いで試料を−１００℃まで（１０℃／分で）冷却し、１０℃／分で２２５℃に再加熱する。２回目のスキャンで観察された融解熱を記録する（ΔＨ観察）。観察された融解熱は、結晶化度に対して、ポリプロピレン試料の質量に対する質量パーセントで、次の式により関連付けられる。
結晶化度％＝（ΔＨ観察／ΔＨアイソタクチックＰＰ）×１００
式中、Ｂ．Ｗｕｎｄｅｒｌｉｃｈ，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，第３巻，Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｍｅｌｔｉｎｇ，Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ，ニューヨーク，１９８０年，ｐ．４８に報告されているアイソタクチックポリプロピレンの融解熱はポリマー１グラムあたり１６５ジュールである。
【００１３】
典型的には、熱可塑性ポリオレフィンの比較的高結晶質部分は、少なくとも６０％の、より典型的には少なくとも７５％の、さらに典型的には少なくとも９５％の、１種またはそれ以上のポリプロピレン（１種のポリプロピレン、または２、３、４もしくは５種以上のポリプロピレンの混合物等）を含んでいるか、またはさらには実質的に完全に、もしくは完全にそれらからなっていることが好ましい。しかし、熱可塑性ポリオレフィンの比較的高結晶質部分または他の部分のある割合は、ポリエチレン（ＨＤＰＥ等）であってよい。含まれる場合、ポリエチレンは典型的には熱可塑性ポリオレフィンの約１％〜約１５％を構成する。
【００１４】
ポリオレフィンの比較的高結晶質部分は、それが完全に１種またはそれ以上のポリプロピレンからなっていても、またはそれがポリエチレンを含んでいてもいなくても、典型的には所望の範囲内のメルトフローレート（ＭＦＲ）を有する。このＭＦＲは典型的には１０分間あたり約２９ｇ未満、より典型的には１０分間あたり約２２ｇ未満、さらに典型的には１０分間あたり約２０ｇ未満、しかし典型的には１０分間あたり約０．１ｇ超、より典型的には１０分間あたり約０．５ｇ超、場合により１０分間あたり約４ｇ超であるが、特に断りがない限りこれらより高いまたは低い値も可能であってよい。
【００１５】
１態様において、熱可塑性ポリオレフィンは、第１の、またはより低いＭＦＲを有する第１のポリプロピレンと、第２の、またはより高いＭＦＲを有する第２のポリプロピレンとを含むことが好ましい。第１のポリプロピレンは１０分間あたり約５０ｇ未満（２３０℃、２．１６ｋｇにおいて）（例えば１０分間あたり約１〜約５０ｇ、より具体的には１０分間あたり約３〜約２０ｇ、さらに具体的には１０分間あたり約６ｇ〜約１３ｇ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）を有する。第１のポリプロピレンは純ポリプロピレンまたは混合ポリプロピレンであってよいが、典型的にはポリプロピレンホモポリマーであり、ただし特に断りがない限りこれは必須ではない。第１のポリプロピレンは、含まれる場合、ポリマー材料の、典型的には少なくとも約１質量％、より典型的には少なくとも約１０質量％、さらに典型的には少なくとも約２５質量％、しかし典型的には約９５質量％未満、より典型的には約８５質量％未満、さらに典型的には約７０質量％未満である。
【００１６】
含まれる場合、第２のポリプロピレンは典型的には１０分間あたり約７０ｇ未満（２３０℃、２．１６ｋｇにおいて）（例えば１０分間あたり約１〜約５５ｇ、より具体的には１０分間あたり約５〜約４５ｇ、さらに具体的には１０分間あたり約２５ｇ〜１０分間あたり約４０ｇ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）を有する。第２のポリプロピレンは純ポリプロピレンまたは混合ポリプロピレンであってよいが、典型的にはポリプロピレンホモポリマーであり、ただし特に断りがない限りこれは必須ではない。第２のポリプロピレンは、含まれる場合、ポリマー材料の、典型的には少なくとも約０．１質量％、より典型的には少なくとも約５質量％、さらに典型的には少なくとも約８質量％、しかし典型的には約６０質量％未満、より典型的には約４０質量％未満、さらに典型的には約２２質量％未満である。
【００１７】
また、熱可塑性ポリオレフィンは、１種またはそれ以上の、より低い結晶化度等級のポリプロピレン、ポリエチレン、または両者（すなわち、第１および第２のポリプロピレンの結晶化度よりも低い結晶化度を有するポリプロピレンの等級）を含んでいてよく、これはアイソタクチック、シンジオタクチックまたはアタクチックであってよいと考えられる。含まれる場合、このようなより低結晶化度の材料は、ポリマー材料全体の、典型的には少なくとも約０．５質量％、より典型的には少なくとも約２．０質量％、さらに典型的には少なくとも約６質量％、しかし典型的には約２５質量％未満、ただし場合によってはそれよりも高い割合、より典型的には約１６質量％未満、さらに典型的には約１０質量％未満を構成する。
【００１８】
高結晶化度ポリプロピレン、第１もしくは第２のポリプロピレン、これらの組み合わせ、または、より低い結晶化度のポリプロピレンとして適したいくつかのポリプロピレンがここに列挙され、以下にＰＰ−１、ＰＰ−２およびＰＰ−３として議論される。もちろん、他のものも本明細書に記載されるように、またはそうでなくとも、使用してよい。
【００１９】
ポリマー材料のエラストマーは各種エラストマーを含み得るが、典型的には熱可塑性エラストマーの実質的な部分を含み、該熱可塑性エラストマーは典型的には１種またはそれ以上のポリオレフィンおよび／またはα−オレフィンエラストマー（ＳＬＥＰ、ＬＥＰ、または両者等）を含む。熱可塑性エラストマーは純エラストマーまたは混合物であってよい。実質的に直鎖の、および直鎖のエチレンポリマー（ＳＬＥＰ）が特に好ましい。実質的に直鎖のエチレンポリマーおよび直鎖エチレンポリマー、ならびにこれらの調製方法は、米国特許第５，２７２，２３６号明細書、米国特許第５，２７８，２７２号明細書、米国特許第３，６４５，９９２号明細書、米国特許第４，９３７，２９９号明細書、米国特許第４，７０１，４３２号明細書、米国特許第４，９３７，３０１号明細書、米国特許第４，９３５，３９７号明細書、米国特許第５，０５５，４３８号明細書、および欧州特許第１２９，３６８号明細書、欧州特許第２６０，９９９号明細書、ならびに国際公開第９０／０７５２６号パンフレットに完全に記載されており、これらは参照により全体が本明細書に組み入れられたものとする。
【００２０】
ここで用いられる「直鎖の、または実質的に直鎖のエチレンポリマー」が意味するのは、エチレンのホモポリマー、または、エチレンと１種またはそれ以上のα−オレフィンコモノマーとのコポリマーであって、該コモノマーは、直鎖の主鎖（すなわち架橋が無い）を有するか、特定かつ限定的な量の長鎖分岐を有する、もしくは長鎖分岐を有しないか、狭い範囲の分子量分布を示すか、狭い組成分布（例えばα−オレフィンコポリマーについて）を示すか、またはこれらの組み合わせである。このようなポリマーのさらなる説明は米国特許第６，４０３，６９２号明細書で議論されており、これは参照によりあらゆる目的に対して本明細書に組み入れられたものとする。
【００２１】
好ましい態様において、１種またはそれ以上のポリオレフィンエラストマーは、それぞれα−オレフィンコモノマーを含む。α−オレフィンの具体例としては、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−ヘキサドデセン、４−メチル−１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、ジエチル−１−ブテン、トリメチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、エチル−１−ペンテン、プロピル−１−ペンテン、ジメチル−１−ペンテン、メチルエチル−１−ペンテン、ジエチル−１−ヘキセン、トリメチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ヘキセン、ジメチル−１−ヘキセン、３，５，５−トリメチル−１−ヘキセン、メチルエチル−１−ヘプテン、トリメチル−１−ヘプテン、ジメチルオクテン、エチル−１−オクテン、メチル−１−ノネン、ビニルシクロペンテン、ビニルシクロヘキセン、およびビニルノルボルネン等が挙げられ、ここでアルキル分岐の位置は指定されないが、一般にアルケンおよびスチレンの３位以上である。α−オレフィンは望ましくは炭素数３〜２０、または炭素数３〜１０のα−オレフィンである。好ましいコポリマーとしては、ＥＰ、ＥＢ、エチレン／ヘキセン−１（ＥＨ）、およびＥＯポリマー等が挙げられる。ターポリマーの具体例としては、エチレン／プロピレン／オクテンのターポリマー、ならびに、エチレンと、炭素数３〜２０のα−オレフィンと、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、ピペリレンまたは５−エチリデン−２−ノルボルネン等のジエンとのターポリマー等が挙げられる。ポリオレフィンエラストマーは、約０．９ｇ／ｃｍ３未満の密度、１０分間あたり約０．１〜約３０ｇ（１９０℃、２．１６ｋｇにおいて）、より具体的には１０分間あたり約０．５〜約２５ｇ（１９０℃、２．１６ｋｇにおいて）のメルトフローレート、約−３０℃未満のガラス転移温度、またはこれらの任意の組み合わせを有していてよい。ここで用いられる材料は所望により実質的にＥＰＤＭゴムを含まない。
【００２２】
ポリマー材料において、エラストマーは、該ポリマー材料の、典型的には約６０質量％未満、より具体的には約５０質量％未満、さらに具体的には約２５質量％未満の量で存在し、しかし典型的には約１質量％超、より典型的には約７質量％超、さらに典型的には約１０質量％超である。特に断りがない限り、より多いまたは少ない量のエラストマーを用いてもよい。エラストマーの組成は、典型的には、エラストマーがポリオレフィンエラストマーの実質的な量を含むか、または完全にポリオレフィンエラストマーであるような組成である。典型的には少なくとも５０質量％の、ただし場合によってはそれよりも少ない量の、より典型的には少なくとも約７０質量％の、さらに典型的には少なくとも約９０質量％のエラストマーが、１種またはそれ以上の、上で議論されるポリオレフィンエラストマー（例えばＳＬＥＰ、ＬＥＰ、または両者の組み合わせ）を含む。また、エラストマーは、ここで議論されるように、完全にまたは実質的に完全に１種またはそれ以上のＳＬＥＰ、ＬＥＰ、もしくはこれらの組み合わせであってよく、またはそれらから本質的になっていてもよいと考えられる。エラストマーを含む、または本質的にエラストマーからなる適した材料の例は、ダウ・ケミカル社（The Dow Chemical Company）からＥＮＧＡＧＥ（登録商標）の名称のもとで市販されている（例えばＥＧ−８１００、ＥＧ−８１５０および／またはＥＧ−８２００等）。
【００２３】
所望の結果を達成するため、ある態様において、熱可塑性またはポリオレフィンエラストマー（例えばＳＬＥＰ、ＬＥＰ、または両者）の量は、ポリマー材料の熱可塑性ポリオレフィンの比較的高結晶質部分のメルトフローレートによって異なる範囲内であることが望ましい場合がある。ポリマー材料中のポリオレフィンエラストマー（Ｗ）の質量パーセント（Ｗ）は、次の式に従い、熱可塑性ポリオレフィンの高結晶質部分のＭＦＲ（Ｍ）によって異なることが一般に望ましいことが見出された。
Ｗ＝０．４３（Ｍ）＋１５．８
従って、高結晶質部分の所与のＭＦＲに対して、熱可塑性エラストマー、より具体的にはポリオレフィンエラストマーの質量パーセントは、典型的には、上記の式による（Ｗ）およびその±３０％、より典型的には±２０％、さらに典型的には±１０％、さらに場合により±５％により決定される範囲内である。例えば、８のＭＦＲ（Ｍ）に対して、ポリオレフィンエラストマーの質量パーセント（Ｗ）は、ポリマー材料の１９．２４質量％±１０％、または約１７．３１６〜約２１．１６４質量パーセントである。この関係は、フィラーの量および種類が本明細書の教示に従って用いられる際に特に有用であることが見出されたが、該関係は他の場合においても同様に有用であり得る。
【００２４】
有利には、所望の特性（例えば耐スクラッチ性、傷抵抗、およびここで議論されている他の特性、またはそれら以外）は、熱可塑性ポリオレフィンとポリオレフィンエラストマーとの適切なバランスによって達成することが出来、特にこれらの成分がグラフトポリマーを必要とすることなく適当に選択される場合にそうであることが見出された。従って、本発明のポリマー材料は実質的にどのようなグラフトポリマーも含まないか、または非グラフトポリマーから本質的になっていてよいと考えられる。しかしまた、特に断りの無い限り、ポリマー材料中にこのような成分が含まれてもよいと考えられる。
【００２５】
従って、熱可塑性ポリオレフィン、具体的には１種またはそれ以上のポリプロピレンは、純（neat）ポリマー、ホモポリマー、または両者であってよいと考えられる。しかし、このような語およびこのような材料においては、いずれの具体的な成分に対してもある程度、典型的には５質量％未満、より典型的には２質量％未満、さらに典型的には０．８質量％未満の不純物は許容され得るとさらに考えられる。
【００２６】
特に断りの無い限り、ここで「メルトフローレート」および「メルトインデックス」は、ＩＳＯ  １１３３により測定される。ポリプロピレン、ポリエチレン、またはこれらの組み合わせに対しては、試験は２３０℃で２．１６ｋｇの荷重により行われる。エラストマーに対しては、試験は１９０℃および２．１６ｋｇで行われる。
【００２７】
ポリマー材料はフィラーも含んでいてよい。フィラーは、ポリマー材料の少なくとも約４質量％、ただし場合によってはそれ未満、より典型的には少なくとも約９質量％、さらに典型的には少なくとも約１４質量％、さらになお典型的には少なくとも約１７質量％であってよく、また、典型的にはポリマー材料の約５０質量％未満、ただし場合によってはそれを上回る量、より典型的には約３５質量％未満、さらに典型的には約２５質量％未満、さらになお典型的には約２２質量％未満である。
【００２８】
フィラーは複数の異なるフィラー材料または単一種類のフィラー材料を含んでいてよい。限定されない適したフィラー材料としては、粘土、アラミド、炭酸カルシウム、タルク、カオリン、マイカ、珪灰石、中空ガラスビーズ、酸化チタン、シリカ、カーボンブラック、ガラス繊維、チタン酸カリウム、ケイ酸塩材料、これらの組み合わせ等の、粉末、プレートレット等の形態をとり得るものなどが挙げられる。１つの好ましいフィラー材料はタルクであり、好ましい態様において、フィラーは少なくとも約５０％、より典型的には少なくとも約８５％、さらに典型的には少なくとも約９５％のタルクを含む。フィラーはポリマー材料中に他のフィラー材料を何も含まずに完全にタルクからなっていてよいとも考えられる。１つの好ましいタルクは、ルーゼナック社（Luzenac Inc.）（４２３  Ｗｙｅｃｒｏｆｔ  Ｒｄ．，Ｏａｋｖｉｌｌｅ，ＯＮ）より市販され、ＪＥＴＦＩＬ  ７Ｃという商品名の下で販売されている粉末タルクである。
【００２９】
フィラーは焼成フィラー材料を含み得ると考えられるが、ポリマー材料の好ましい態様において、フィラーは実質的にどのような焼成フィラー材料も含まず、またはフィラーは非焼成フィラー材料からなるか、もしくは本質的になる。従って、ポリマー材料、フィラー、または両者は、約５質量未満％、より好ましくは約１質量％未満、さらに好ましくは約０．１質量％未満の焼成フィラー材料を含み、場合によっては完全に何も焼成フィラー材料を含まないと考えられる。
【００３０】
また、ポリマー材料は各種の他の添加剤、例えば界面活性剤、軟化剤、補強剤、耐燃性添加剤（ignition resistant additive）、安定化剤、着色剤、抗酸化剤、帯電防止剤、スリップエイド（slip-aid）（すなわち抗スリップ補助剤（slip resistance aid））、流動促進剤（flow enhancer）、清澄剤等の核剤（nucleating agent）などを含んでいてよいとさらに考えられる。添加剤の好ましい例は難燃性添加剤であり、ハロゲン化炭化水素、ハロゲン化炭酸オリゴマー、ハロゲン化ジグリシジルエーテル、有機リン化合物、フッ素化オレフィン、酸化アンチモン、および芳香族硫黄の金属塩等が挙げられるがこれらに限定されず、またはそれらの混合物を用いてもよい。さらに、熱、光、および酸素、またはこれらの混合であるがそれらに限定されないものにより引き起こされる劣化に対して熱可塑性組成物を安定化する化合物を用いてよい。１つの好ましい添加剤は抗酸化剤であり、これは含められる場合、典型的にはポリマー材料全体に対して比較的少ない質量パーセントで含められる（例えば約１または２パーセント未満）。１つの好ましい抗酸化剤は、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社（Ciba Specialy Chemicals Corporation）から市販されているＩＲＧＡＮＯＸ  Ｂ２２５抗酸化剤である。ＩＲＧＡＮＯＸ  Ｂ２２５抗酸化剤は、１部のＩｒｇａｎｏｘ  １０１０抗酸化剤と１部のＩｒｇａｆｏｓ  １６８  トリス（２，４−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトとの混合物である。他の好ましい添加剤は成形剤（molding agent）（例えば、ワックス、モールドリリーフ（mold relief）、またはスリップエイド）である。１つの好ましい成形剤は、アミンまたはアミド等の窒素またはアンモニア基含有化合物である。１つの好ましい窒素含有化合物のワックスは、コネチカット州ミドルベリ（Middlebury）のケムチュラ社（Chemtura Corporation）からＫＥＮＡＭＩＤＥ  ＵＬＴＲＡ  Ｅの商品名で販売されているエルカ酸アミドである。
【００３１】
ポリマー材料の各種成分を各種プロトコルによって混合および／または配合することが出来る。本発明の充填ポリマー材料の調製は、当該分野で公知の任意の適した混合手段により達成することが出来、個々の成分を乾式混合し、次いで、完成品（自動車部品等）を製造するのに用いられる押出機中で直接、または別々の押出機（バンバリーミキサー等）中で予備混合してから、溶融混合すること等が挙げられる。組成物のドライブレンドは予備溶融混合すること無く直接射出成形してもよい。
【００３２】
熱を加えることにより軟化または溶融したら、本発明の充填熱可塑性組成物を、圧縮成形、射出成形、ガスアシスト射出成形、カレンダリング、真空成形、熱成形、押出し成形、および／またはブロー成形等の常法を単独でまたは組み合わせて用いて製品に加工することが出来る。充填熱可塑性組成物は、フィルム、繊維、多層積層品、または押出シートへと、成型し、紡糸し、もしくは延伸することも出来、または１もしくは複数種の有機もしくは無機物を配合することが出来、これらはこのような目的に適した任意の機械で行われる。本発明の充填熱可塑性組成物は好ましくは射出成形される。
【００３３】
１つの好ましい態様において、ポリマー材料の成分は、熱可塑性ポリオレフィンの比較的高結晶質部分以外の実質的に全ての、または全ての、成分がともに配合されて混合物が形成され、次いで該混合物に高結晶質部分が配合されるような様式で組み合わせられると考えられる。例えば、混合物は、より低い結晶化度のポリプロピレン、エラストマー（ＬＥＰ、ＳＬＥＰ、または両者等）、フィラー（タルク等）、成形剤（エルカ酸アミドワックス等）、抗酸化剤、またはこれらの任意の組み合わせから形成されてよい。次いで、混合物は、製品の成型時（例えばポリマー材料の射出成形の間またはその直前）等、後で高結晶質部分と組み合わせて（溶融混合または混合して）よい。
【００３４】
本発明のポリマー材料は各種製品の部品として用いてよいが、パネル、フェイシャ（バンパーフェイシャ等）、自動車用装備品、自動車用カウル（cowling）、コンソール（センターオーバーヘッドおよび／またはフロアアセンブリ等）、バンパービーム、ピラー、インストルメントパネル、ドアを含むグローブボックスアセンブリ、ニーボルスターアセンブリもしくはインストルメントパネルリテーナ（instrument panel retainer）アセンブリ、または構造用部品（structural component）、等の自動車部品の形成における使用に特に適していることが既に見出されている。ポリマー材料は、スノーモービル用カウルもしくはボディカバー、パーソナルウォータークラフト用カウルもしくはボディカバー、全地勢走行車用カウル、フェンダー、パネルもしくはボディカバー、電気器具用ハウジング、電化製品用ハウジング、フリーザーコンテナ、芝生および庭園用家具、建築および建造用シート、靴、ブーツ、スキー靴の外殻、またはスケート靴の外殻等の製品を形成するために用いられてもよい。
【００３５】
１つの好ましい態様において、ポリマー材料は成型され、図１に図示するような自走車両のインストルメントパネルおよび／またはダッシュボード１０が形成され、これは完全に作り上げられた車両の内部から見える表面１２を有する。部品または構成部分が「有色成型品（molded-in-color）」となるように、１種またはそれ以上の顔料または着色剤がポリマー材料に添加されてよいと理解される。有利には、図１に図示されるようなインストルメントパネルまたはダッシュボードは、本発明のポリマー材料で形成された場合、複数の所望の特性、例えばスクラッチおよび傷抵抗性を有し得る。
【００３６】
いかなる部品または製品が本発明のポリマー材料から形成される場合であっても、成分を添加して該材料を特定の利用に合うように調整してよいと理解される（例えば、車両の外装部品を形成するために用いる際には、材料に紫外線安定剤を添加することが望ましい場合がある）。
【００３７】
次の実施例において、本発明の各種態様を説明する。示されている値は概算であり、本発明を限定するものと見なされるべきではない。製造時のパラメーターのばらつきは、本明細書を通して開示されるように許容される。また、示される結果も同様に変化してよい（例えば記載される値の±１０％もしくは±２５％、またはさらに大幅に）。
【００３８】
本明細書の教示によりもたらされる材料は、次の特性のうちの少なくとも１つ、２つ（およびより具体的には少なくとも３つ、または全て）の任意の組み合わせを有する。すなわち、約１３００〜約３０００ＭＰａ、より具体的には約１７００〜約２５００ＭＰａ、さらに具体的には約１９００〜約２３００ＭＰａの範囲の曲げ弾性率；約９０％超、より具体的には約１００％の試料の延性モードでの破壊（failure in a ductile mode）（例えば、多軸落槍衝撃試験（multi-axial dart impact testing）（計装化落槍衝撃試験（Instrumented Dart Impact）））（−４０℃、−３０℃、または０℃において）；少なくとも約７ニュートン、より典型的には少なくとも約１０、１２、または１４ニュートン（例えば少なくとも約１５ニュートン）の、ＦＬＴＭ  ＢＮ１０８−１３による耐スクラッチ性；約１８０oＦ超、より典型的には約２０３または２１１oＦ超の、ＩＳＯ  ７５による荷重下加熱撓み（heat distortion under load）（ＨＤＴ）。
【実施例】
【００３９】
本発明によるポリマー材料の配合の例が表１および表２に（該材料の成分は表の後の段落においてより完全に記載される）、以下のポリマー材料のうちの１つに対して測定された特性とともに提供される。
【００４０】
【表１】
2010501037.tif 000003
【００４１】
【表２】
2010501037.tif 000004
【００４２】
各種成分は、本発明の範囲から逸脱することなく上記配合において置換、添加、または除去されてよいと理解されるべきである。さらに、上記成分の質量パーセントおよび列挙された特性の値は、列挙された値の±５％、±１０％、±２５％、もしくは±５０％の範囲で（up to or greater than）変化してよいと考えられる。例えば、１０±１０％の値は９〜１１の範囲内となる。
【００４３】
「ＰＰ−１」は、約１２％のエチレン含有量と、０．８９ｇ／ｃｍ3の密度と、２３０℃で２．１６ｋｇの加荷重における１．２のメルトフローレートとを有する耐衝撃性ポリプロピレンコポリマーである。
【００４４】
「ＰＰ−２」は、ダウ・ケミカル社よりＤ１１８．０１  Ｄｏｗプロピレンとして入手可能な、アイソタクチックポリプロピレンホモポリマーであり、０．９０ｇ／ｃｍ3の密度と、２３０℃で２．１６ｋｇの加荷重における８のメルトフローレートとを有する。
【００４５】
「ＰＰ−３」は、ダウ・ケミカル社よりＤ２２１として入手可能なアイソタクチックポリプロピレンホモポリマーであり、０．９０ｇ／ｃｍ3の密度と、２３０℃で２．１６ｋｇの加荷重における３５のメルトフローレートとを有する。
【００４６】
「Ｓ／ＬＥＰ−１」は、ダウ・ケミカル社よりＥＮＧＡＧＥ（登録商標）ＥＧ  ８２００として入手可能な実質的に直鎖のエチレン／オクテンコポリマーであり、約０．８７ｇ／ｃｍ3の密度と、１９０℃で２．１６ｋｇの加荷重において測定された１０分間あたり５ｇのメルトフローレートと、２．１の分子量分布と、５０超のＣＢＤＩとを有する；
【００４７】
「ＴＡＬＣ  １」は、ルーゼナック社よりＪＥＴＦＩＬ（登録商標）７Ｃとして入手可能な市販の非焼成鉱物タルクであり、１．５μｍのメジアン粒径と１０〜１２μｍの最大粒径とを有する；
【００４８】
「エルカ酸アミド」は、式Ｃ22Ｈ43ＮＯを有する不飽和脂肪酸アミドで形成される抗スリップまたはスクラッチ剤であり、シス−１３−ドコセン酸アミド、（Ｚ）−１３−ドコセンアミド、エルシルアミド、（Ｚ）−ドコサ−１３−エンアミドとも称され、ウイトコ社（Witco）よりＫＥＭＡＭＩＤＥ（登録商標）として入手可能である。そして、
【００４９】
「ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）Ｂ  ２２５  ＦＦ」は、ＩＲＧＡＮＯＸ  １０１０と、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト抗酸化剤との１：１の混合物であり、チバガイギー社（Ciba Geigy）よりフレークの形状で入手可能である。
【００５０】
試験は、特に断りの無い限り、好ましくは次の指定条件により行う。
【００５１】
「ＭＦＲ」、メルトフローレートは、２３０℃、２．１６ｋｇの加荷重の下で稼働するＫａｙｎｅｓｓ装置上で、ＩＳＯ  １１３３に従って測定する。
【００５２】
「曲げ接線弾性率（Flexural Tangent Modulus）」は、ＩＳＯ  １７８に従って測定する。試験はＵｎｉｔｅｄ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｔｅｓｔｅｒを用いて行う。
【００５３】
「密度」は、ＩＳＯ  １１８３に従って測定する。
【００５４】
「ＨＤＴ」、荷重下加熱撓みは、Ｃｅａｓｔ  ＨＤＴ  ３００  Ｖｉｃａｔ  ｍａｃｈｉｎｅ上でＩＳＯ  ７５に従って測定し、ここで試験試料は未アニール（unannealed）であり、０．４５ＭＰａの荷重下で試験する。
【００５５】
「落槍」計装化耐衝撃性（"Dart" instrumented impact）は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ３７６３に従い、ＭＴＳ  ８１０計装化衝撃試験機を用いて１５マイル／時間（ＭＰＨ）の衝撃において測定する。試験結果は０℃で決定した。試料を検査し、脆性または延性破壊として判断し、試験結果を延性挙動を示す試料の数として記録する。
【００５６】
「耐スクラッチ性」水準は、Ｆｏｒｄ  Ｌａｂ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ（ＦＬＴＭ  ＢＮ  １０８−１３）に従って測定する。装置は５本のビーム（beam）（２５０ｍｍ長）に接続された可動プラットフォームからなる。スクラッチピンを各ビームの一端に取り付ける。各ピンの先端には、高度に研磨され、焼き入れされた鋼球（hardened steel ball）（１．０±０．１ｍｍ径）がある。各ピンには試験プラーク（test plaque）の表面上に力を加える重りを装着する。１５ニュートン（Ｎ）、１２Ｎ、１０Ｎ、ならびに７Ｎおよび３Ｎの４種の力の大きさが選択され得る。ビームは圧縮空気によって動かされ、ピンをプラークの表面を横切るように引っ張り、これがスクラッチまたはスクラッチ白化（scratch whitening）を生成する。約１００ｍｍ／ｓの滑り速度が維持される。全ての試験は室温で、試験前の２４時間超の間２５℃で調節した試験プラーク上にて行う。スクラッチ白化を生じない最大の力の値を記録する。
【００５７】
上の記載は例証を意図したものであり、制限的なものではないと理解される。提供された実施例に加え、多くの態様および多くの用途が、上の記載を読んだ当業者にとって明白である。本発明の範囲は、従って、上の記載の参照によって決定されるべきではなく、しかし、むしろ添付した特許請求の範囲の参照により、このような特許請求の範囲が与えられる同等物の範囲全体とともに、決定されるべきである。特許出願および公開を含む全ての記事および参考文献の開示は、参照によりあらゆる目的に対して組み入れられたものとする。以下の特許請求の範囲における、本明細書に開示される主題の任意の態様の省略は、このような主題の権利の放棄ではなく、また、本願発明者らが、このような主題を、開示される発明的主題の部分として考慮していないとみなすべきでもない。
【図１】
2010501037.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月14日(2009.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を製造する方法であって、
該方法は、ポリマー組成物を用意する工程、および前記ポリマー組成物を部品に成形する工程を含み、
前記ポリマー組成物は、（ａ）前記ポリマー組成物の全質量を基準として少なくとも４０質量％の熱可塑性ポリオレフィン、（ｂ）前記ポリマー組成物の全質量を基準として１０〜５０質量％のポリオレフィンエラストマー、および（ｃ）前記ポリマー組成物の全質量を基準として少なくとも９質量％のフィラーを含み、
前記熱可塑性ポリオレフィンは前記熱可塑性ポリオレフィンの全質量を基準として少なくとも９５質量％の濃度で存在する１種またはそれ以上のポリプロピレンを含み、
前記１種またはそれ以上のポリプロピレンは、約６５％超の結晶化度を有する相対的に高結晶化度部分、および所望により前記相対的に高結晶化度部分よりも小さい結晶化度を有する低結晶化度部分を含み、
前記相対的に高結晶化度部分の濃度は、前記熱可塑性ポリオレフィンの全質量を基準として少なくとも７０質量％であり、
前記相対的に高結晶化度部分は、２３０℃、２．１６ｋｇで測定したメルトフローレートが約４〜約２９ｇ／１０分であり、
前記ポリオレフィンエラストマーは、１９０℃、２．１６ｋｇで測定したメルトフローレートが約０．５〜約２５ｇ／１０分であり、１種またはそれ以上のＳＬＥＰ、ＬＥＰまたはそれらの両者で形成され、そしてエチレンと１種またはそれ以上のα−オレフィンコモノマーとのコポリマーからなり、
前記ポリマー組成物はグラフトポリマーを実質的に含まず、前記ポリマー組成物は焼成フィラーを実質的に含まず、前記ポリマー組成物はＥＰＤＭゴムを含まず、そして
前記部品は前記ポリマー組成物で形成される表面を有しており、前記表面は少なくとも７ニュートンの耐スクラッチ性を示すことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記熱可塑性ポリオレフィンが前記ポリマー組成物の約６０質量％〜約９０質量％であり、前記フィラーがタルクを含み、タルクが前記フィラーの全質量を基準として少なくとも８０質量％の濃度で存在し、前記ポリマー組成物が前記ポリマー組成物の全質量を基準として約２質量％〜約１６質量％の濃度で前記低結晶化度部分を含み、前記表面が少なくとも１２ニュートンの耐スクラッチ性を示すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該方法が、前記熱可塑性ポリオレフィンの高結晶化度部分以外の前記ポリマー組成物の成分を一緒に配合して、ポリオレフィンエラストマーおよびフィラーを含む混合物を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ポリマー組成物中の前記ポリオレフィンエラストマーの質量パーセント（Ｗ）が、熱可塑性ポリオレフィンの前記高結晶質部分の２３０℃、２．１６ｋｇで測定したメルトフローレート（単位：ｇ／１０分）（Ｍ）によって異なり、次の式
Ｗ＝０．４３（Ｍ）＋１５．８
に従っており、前記ポリオレフィンエラストマーは典型的には上記の式による（Ｗ）およびその約±３０％によって決定される範囲内であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記相対的に高結晶化度部分が前記ポリマー組成物の全質量を基準として少なくとも１０質量％の第１のポリプロピレンホモポリマーおよび前記ポリマー組成物の全質量を基準として少なくとも８質量％の第２のポリプロピレンホモポリマーを含み、第１のポリプロピレンホモポリマーは２３０℃、２．１６ｋｇで測定したメルトフローレートが約３〜約２０ｇ／１０分であり、第２のポリプロピレンホモポリマーは２３０℃、２．１６ｋｇで測定したメルトフローレートが約２５〜４０ｇ／１０分であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【国際調査報告】
2010501037.tif 000006
2010501037.tif 000007
2010501037.tif 000008