КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКОЙ СМОЛЫ, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ, И ОТФОРМОВАННОЕ ТЕЛО
THERMOPLASTIC RESIN-BASED COMPOSITION, A METHOD FOR PRODUCTION THEREOF AND A MOLDED BODY

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001]
Настоящее изобретение относится к композиции на основе термопластической смолы, способу для изготовления таковой и формованному изделию. Более конкретно, настоящее изобретение относится к композиции на основе термопластической смолы, способной проявлять превосходные механические свойства, способу изготовления таковой и формованному изделию.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002]
Известен обычно применяемый метод, в котором смешивают различные исходные смолы с получением композиции на основе смолы (полимерной смеси, полимерного сплава), имеющей синергетические свойства, превосходящие их соответственные свойства.
Например, проведены исследования с получением композиции на основе смолы, имеющей одну фазу (однородно-смешанную одну фазу), в результате равномерного смешивания двух или более совместимых исходных смол.
Кроме того, изучены различные методы с получением, даже при смешивании двух или более исходных смол, имеющих слабую совместимость, композиции на основе смолы, имеющей две или более фазы (например, непрерывную фазу и дисперcную фазу) и синергетические свойства, превышающие свойства исходных смол. В этой связи известны методы, например, те, которые раскрыты в следующих документах Патентной литературы 1-3.
СПИСОК ПРОТИВОПОСТАВЛЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
ДОКУМЕНТЫ ПАТЕНТНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
[0003]
Документ Патентной литературы 1: JP 2003-049074 A
Документ Патентной литературы 2: JP 2005-187809 A
Документ Патентной литературы 31: JP 2014-025060 A
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ
[0004]
Документ Патентной литературы 1 раскрывает композицию на основе термоотверждающейся смолы, которую получают с использованием эпоксидной смолы бифенольного типа и полибутена таким образом, чтобы иметь многофазную структуру, имеющую непрерывную фазу и дисперсную фазу и дополнительно имеющую тонкодисперсную фазу, обеспеченную в дисперсной фазе. Кроме того, документ Патентной литературы 2 раскрывает композицию на основе термопластической смолы, которую получают с использованием нейлона 6 и модифицированного полиэтилена или полиэтилентерефталата и модифицированного полиэтилена в комбинации таким образом, чтобы иметь многофазную структуру, имеющую непрерывную фазу, дисперсную фазу и тонкодисперсную фазу.
В этих композициях на основе смолы, полученных методами, раскрытыми в документах Патентной литературы 1 и 2, дисперсная фаза и тонкодисперсная фаза находятся в форме частиц (ФИГ. 2 в документе Патентной литературы 1, ФИГУРЫ 1-3 в документе Патентной литературы 2). Как описано выше, обычно считается, что при смешивании смол, имеющих плохую совместимость, превосходные свойства могут проявиться в результате равномерного смешивания смол, и фазовая структура, получаемая в результате равномерного смешивания, обуславливается присутствием дисперсной фазы, диспергированной в форме частиц.
[0005]
С другой стороны, документ Патентной литературы 3 раскрывает композицию на основе термопластической смолы, которую получают с использованием полиолефиновой смолы и полиамидной смолы и, которая имеет превосходную механическую прочность благодаря ее особой фазовой структуре, в которой обе смолы, каждая независимо, образуют непрерывные фазы, и каждая из непрерывных фаз имеет при этом дисперсную фазу.
Однако, такую сонепрерывную фазовую структуру, в которой обе смолы, каждая независимо, образуют непрерывные фазы, получают смешиванием смол в соотношении, находящемся в пределах узкого диапазона. Поэтому, при использовании метода, раскрытого в документе Патентной литературы 3, на практике в промышленности существует вероятность того, когда варьируются композиции исходных материалов или варьируются условия процесса изготовления, и в связи с этим необходимо строго контролировать исходные материалы и условия изготовления для обеспечения конечного продукта, стабильно имеющего сонепрерывную фазовую структуру. Это создает в результате проблему увеличения затрат. Это означает, что метод, раскрытый в документе Патентной литературы 3, является превосходным, но обычно имеет низкую устойчивость и затруднителен для практического использования.
[0006]
В свете вышеупомянутых обстоятельств, таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение композиции на основе термопластической смолы с новой фазовой структурой, которая может проявлять превосходную механическую прочность вне зависимости от того факта, что ее состав может быть выбран из более широкого диапазона, чем когда-либо прежде, и выбор исходных материалов и контроль за изготовлением может быть осуществлен более гибко, чем когда-либо прежде, обеспечение способа изготовления таковой, и формованного изделия.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ
[0007]
Для достижения вышеупомянутой цели, настоящее изобретение обеспечивает следующее.
1
2
1
Композиция на основе термопластической смолы согласно пункту 1 представляет собой композицию на основе термопластической смолы, которую получают смешиванием полиолефиновой смолы, полиамидной смолы и агента, улучшающего совместимость, где композиция имеет первую фазу (F), состоящую из полиамидной смолы и агента, улучшающего совместимость, и/или продукта его реакции, и вторую фазу (F), состоящую из полиолефиновой смолы и находящуюся между первыми фазами (F), где
1
11
12
11
1
первая фаза (F) имеет матричную фазу (F), состоящую из полиамидной смолы, и дисперсную фазу (F), диспергированную в матричной фазе (F) и состоящую из агента, улучшающего совместимость, и/или продукта его реакции, и, что первая фаза (F) содержит разветвленную фазу, имеющую участки ответвлений, первая фаза (F1) представляет собой дисперсную фазу, диспергированную во второй фазе (F2), причем если общее количество полиолефиновой смолы, полиамидной смолы и агента, улучшающего совместимость, принято за 100% по массе, то доля в смеси полиолефиновой смолы составляет 25% по массе или более и 45% по массе или менее, доля в смеси полиамидной смолы составляет 37,5% по массе или более и 55% по массе или менее, и доля в смеси агента, улучшающего совместимость, составляет 13% по массе или более и 30% по массе или менее, и причем агент, улучшающий совместимость, представляет собой по меньшей мере один модифицированный кислотой эластомер на основе олефина или модифицированный кислотой эластомер на основе стирола.
2
2
Композиция на основе термопластической смолы согласно пункту 2 представляет собой композицию на основе термопластической смолы согласно пункту 1, имеющую ударную прочность по Шарпи, составляющую 70 кДж/м или более и 140 кДж/м или менее.
Композиция на основе термопластической смолы согласно пункту 3 представляет собой композицию на основе термопластической смолы согласно пункту 1 или 2, где общее количество полиолефиновой смолы, полиамидной смолы и агента, улучшающего совместимость, принято за 100% по массе, причем доля в смеси агента, улучшающего совместимость, составляет 13% по массе или более и 27% по массе или менее, причем композиция имеет модуль упругости при изгибе, составляющий 750 МПа или более и 1300 МПа или менее.
Композиция на основе термопластической смолы согласно пункту 4 представляет собой композицию на основе термопластической смолы согласно любому из пунктов 1-3, где разветвленная фаза имеет максимальную длину, составляющую 7 мкм или более.
Композиция на основе термопластической смолы согласно пункту 5 представляет собой композицию на основе термопластической смолы согласно любому из пунктов 1-4, где разветвленная фаза имеет участок ответвления, имеющий максимальную длину, составляющую 3 мкм или более.
12
1
Композиция на основе термопластической смолы согласно пункту 6 представляет собой композицию на основе термопластической смолы согласно любому из пунктов 1-5, где дисперсная фаза (F) в первой фазе (F) имеет средний диаметр частиц дисперсии 500 нм или менее.
Формованное изделие согласно пункту 7 представляет собой формованное изделие, включающее в себя композицию на основе термопластической смолы согласно любому из пунктов 1-6.
ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0008]
Согласно настоящему изобретению, можно обеспечить композицию на основе термопластической смолы с новой фазовой структурой, которая может проявлять превосходную механическую прочность, несмотря на тот факт, что ее состав может быть выбран из более широкого диапазона, чем когда-либо прежде, а выбор исходных материалов и контроль за изготовлением могут быть осуществлены более гибко, чем когда-либо прежде.
Согласно настоящему изобретению, можно обеспечить формованное изделие с новой фазовой структурой, которое может проявлять превосходную механическую прочность, несмотря на тот факт, что его состав может быть выбран из более широкого диапазона, чем когда-либо прежде, а выбор исходных материалов и контроль за изготовлением могут быть осуществлены более гибко, чем когда-либо прежде.
Согласно настоящему изобретению, можно предоставить способ для изготовления композиции на основе термопластической смолы, позволяющий изготавливать композицию на основе термопластической смолы с новой фазовой структурой, которая может проявлять превосходную механическую прочность, несмотря на тот факт, что ее состав может быть выбран из более широкого диапазона, чем когда-либо прежде, а выбор исходных материалов и контроль за изготовлением могут быть осуществлены более гибко, чем когда-либо прежде.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0009]
Настоящее изобретение будет дополнительно описано в последующем подробном описании на основе неограничивающих примеров приведенных в качестве примера вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на указанные чертежи, и одни и те же компоненты на некоторых из чертежей обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
ФИГ. 1 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее фазовую структуру композиции на основе термопластической смолы.
ФИГ. 2 представляет собой схематический перспективный вид фазовой структуры.
ФИГ. 3 представляет собой поясняющее изображение, полученное в результате изучения композиции на основе термопластической смолы с помощью автоэлектронного сканирующего микроскопа (FE-SEM) (Экспериментальный Пример 10).
ФИГ. 4 представляет собой поясняющее изображение, полученное в результате изучения композиции на основе термопластической смолы с помощью FE-SEM (Экспериментальный Пример 25).
ФИГ. 5 представляет собой поясняющее изображение, полученное в результате изучения композиции на основе термопластической смолы с помощью FE-SEM (Экспериментальный Пример 14).
ФИГ. 6 отражает график, показывающий корреляцию между долей в смеси полиамидной смолы и ударной прочностью по Шарпи при изменении доли в смеси агента, улучшающего совместимость.
ФИГ. 7 отражает график, показывающий корреляцию между модулем упругости при изгибе и ударной прочностью по Шарпи при изменении доли в смеси агента, улучшающего совместимость.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0010]
Конкретные детали, представленные в данном документе, приведены в качестве примера и с целью лишь иллюстративного рассмотрения вариантов осуществления настоящего изобретения и предоставлены ради обеспечения, как полагают, наиболее полезного и легко понимаемого описания принципов и концептуальных аспектов настоящего изобретения. В этой связи, не предпринимается попытка показать структурные детали настоящего изобретения более подробно, чем необходимо для фундаментального понимания настоящего изобретения, где описание, наряду с чертежами, делает очевидным для специалистов в данной области то, как могут быть осуществлены на практике некоторые формы настоящего изобретения.
[0011]
[1] Композиция на основе термопластической смолы
<1> Фазовая структура
Композицию на основе термопластической смолы согласно настоящему изобретению (в дальнейшем в данном документе просто называемую «предлагаемой композицией») получают в результате смешивания полиолефиновой смолы, полиамидной смолы и агента, улучшающего совместимость.
1
2
1
1
11
12
11
Предлагаемая композиция имеет первую фазу (F) и вторую фазу (F), размещенную между первыми фазами (F), и первая фаза (F), кроме того, имеет матричную фазу (F) и дисперсную фазу (F), диспергированную в матричной фазе (F).
1
1B
В дополнение к тому, предлагаемая композиция имеет, в качестве первой фазы (F), разветвленную фазу (F), имеющую участки ответвлений (В, В1-В3) (смотри ФИГУРЫ 1-3).
[0012]
1B
1B
1B
Такая разветвленная фаза (F) может быть распознана в результате изучения поверхности испытательного образца (испытательного образца, изготовленного из предлагаемой композиции), подвергнутого обработке травлением в плазме кислорода и затем обработке с нанесением осмиевого покрытия, с помощью автоэлектронного сканирующего микроскопа (FE-SEM). Конкретно, разветвленную фазу (F) наблюдают при увеличении изображения, полученного таким образом, как описано выше, в 1000 раз или более (обычно в 10000 раз или менее). Следует отметить, что также может быть отмечена иная фазовая структура, чем разветвленная фаза (F), таким же образом, как описано выше.
[0013]
1B
1B
1
1B
1
1B
Разветвленная фаза (F) представляет собой фазу, имеющую участки ответвлений (B, B1-B3) (смотри ФИГ. 1). Это означает, что разветвленная фаза представляет собой фазу, разветвленную на два или более ответвлений (в качестве примера которой приведена F на ФИГ. 1). Некоторые из первых фаз (F) могут быть разветвленными фазами (F), или все первые фазы (F) могут быть разветвленными фазами (F).
1B
1B
1B
1B
Размер разветвленной фазы (F) особым образом не ограничивается, но разветвленная фаза (F) предпочтительно имеет максимальную длину (длину, обозначенную как LT на ФИГ. 1), равную 7 мкм или более. Или точнее, настоящая композиция может иметь разветвленную фазу (F), имеющую максимальную длину менее, чем 7 мкм, но предпочтительно имеет разветвленную фазу (F), имеющую максимальную длину 7 мкм или более.
1B
1B
Более конкретно, предлагаемая композиция предпочтительно имеет, по меньшей мере, одну разветвленную фазу (F), имеющую максимальную длину 7 мкм или более на 40 микрометров квадратных, наблюдаемую при описанном выше изучении с помощью FE-SEM. Кроме того, число разветвленных фаз (F), имеющих максимальную длину 7 мкм или более на 40 микрометров квадратных предлагаемой композиции, составляет предпочтительно 2 или более, более предпочтительно 3 или более, даже более предпочтительно 4 или более, еще более предпочтительно 5 или более.
1B
В дополнение к тому, число разветвленных фаз (F), имеющих максимальную длину 10 мкм или более на 40 микрометров квадратных предлагаемой композиции, наблюдаемых при вышеописанном изучении с помощью FE-SEM, составляет предпочтительно 1 или более, более предпочтительно 2 или более, еще более предпочтительно 3 или более.
[0014]
1B
Размер участка ответвления (B, приведенного в качестве примера как B1-B3 на ФИГ. 1) особым образом не ограничивается. Однако, разветвленная фаза (F) предпочтительно имеет максимальную длину (обозначенную как LB на ФИГ. 1 в качестве максимальной длины участка ответвления B2) 3 мкм или более. Это означает, что предлагаемая композиция может иметь участок ответвления (B), имеющий максимальную длину менее, чем 3 мкм, но предпочтительно имеет участок ответвления (B), имеющий максимальную длину 3 мкм или более.
1B
1B
Более конкретно, одна разветвленная фаза (F), наблюдаемая при вышеописанном изучении с помощью FE-SEM, предпочтительно имеет, по меньшей мере, один участок ответвления (B), имеющий максимальную длину 3 мкм или более. Кроме того, число участков ответвления (B), имеющих максимальную длину 3 мкм или более, которые имеет одна разветвленная фаза (F), составляет предпочтительно 2 или более, более предпочтительно 3 или более.
1B
Следует отметить, что в том случае, когда одна разветвленная фаза (F) имеет 3 или более участков ответвления (B), только один из участков ответвления (B) может иметь максимальную длину LB, равную 3 мкм или более, но, разумеется, два или более участков ответвления (B) могут иметь максимальную длину LB, составляющую 3 мкм или более.
[0015]
1B
1B
Такая композиция на основе термопластической смолы, имеющая разветвленную фазу (F), может проявлять превосходную механическую прочность в широком диапазоне состава. Иными словами, композиция на основе термопластической смолы, имеющая разветвленную фазу (F), обладает превосходной устойчивостью.
1B
1B
1
2
1
2
1B
1
1
1
2
Причина того, почему композиция на основе термопластической смолы, имеющая разветвленную фазу (F), проявляет такое свойство, не ясна. Однако, полагают, с учетом изучения разветвленной фазы (F), которая показана на ФИГ. 2, что первая фаза (F) имеет трехмерную непрерывную структуру во второй фазе (F). Иными словами, считают, что первая фаза (F) имеет трехмерную деревоподобную форму, такую как коралловидная форма, во второй фазе (F). Таким образом, тот факт, что разветвленную фазу (F) отмечают на некоторой поверхности (например, поверхности S, показанной на ФИГ. 2) (ФИГ. 1 представляет собой схематическое изображение поверхности S), также означает, что первая фаза (F) имеет трехмерную разветвленную структуру во второй фазе (F). Полагают, что наличие такой трехмерной сетки вносит свой вклад в уникальное свойство, состоящее в том, что превосходная механическая прочность может проявляться в широком диапазоне состава. Можно сказать, что существование такой композиции на основе термопластической смолы, имеющей высокую степень свободы, позволяет разрабатывать продукты, обладающие превосходной устойчивостью, и вносит значительный вклад в разработку реального продукта.
[0016]
1
2
1
2
1
2
Корреляция между первой фазой (F) и второй фазой (F) особым образом не ограничивается, и первая фаза (F) может присутствовать в качестве дисперсной фазы, диспергированной во второй фазе (F), или первая фаза (F) и вторая фаза (F) могут быть обе непрерывными фазами.
1S
1
1
1B
Кроме того, например, сферические фазы (F) также могут содержаться в качестве первых фаз (F), если, по меньшей мере, некоторые из первых фаз (F) являются разветвленными фазами (F).
[0017]
1
1
11
12
11
12
Далее, среди вышеописанных фаз, первая фаза (F) состоит из полиамидной смолы и агента, улучающего совместимость, и/или продукта его реакции, и имеет многофазную структуру. Более конкретно, первая фаза (F) имеет матричную фазу (F) и дисперсную фазу (F), и матричная фаза (F) состоит из полиамидной смолы, а дисперсная фаза (F) состоит из агента, улучшающего совместимость, и/или продукта его реакции. Продукт реакции агента, улучшающего совместимость, обычно представляет собой продукт реакции агента, улучшающего совместимость, с полиамидной смолой.
11
12
12
1
Предлагаемая композиция обычно имеет матричную фазу (F) и дисперсную фазу (F), но не имеет тонкодисперсную фазу, дополнительно диспергированную в дисперсной фазе (F). Кроме того, первая фаза (F) обычно не имеет дисперсную фазу, состоящую при этом из полиолефиновой смолы.
2
С другой стороны, вторая фаза (F) состоит из полиолефиновой смолы.
Компонент, составляющий каждую из этих фаз, идентифицируют, осуществляя дисперсионный рентгеновский анализ (EDS) в ходе изучения с использованием автоэлектронного сканирующего микроскопа (FE-SEM).
[0018]
1
11
12
11
12
12
Кроме того, как описано выше, первая фаза (F) имеет матричную фазу (F) и дисперсную фазу (F), диспергированную в матричной фазе (F) (смотри ФИГ. 1). Средний диаметр частиц дисперсной фазы (F) дисперсии особым образом не ограничивается, но может составлять 500 нм или менее. В том случае, когда средний диаметр частиц дисперсной фазы (F) дисперсии составляет 500 нм или менее, может быть достигнут превосходный баланс механической прочности.
Средний диаметр частиц дисперсии составляет предпочтительно 50 нм или более, но 500 нм или менее, более предпочтительно 60 нм или более, но 480 нм или менее, еще более предпочтительно 80 нм или более, но 460 нм или менее, еще более предпочтительно 100 нм или более, но 440 нм или менее, еще более предпочтительно 110 нм или более, но 420 нм или менее, еще более предпочтительно 120 нм или более, но 400 нм или менее, еще более предпочтительно 140 нм или более, но 380 нм или менее, еще более предпочтительно 160 нм или более, но 360 нм или менее, еще более предпочтительно 180 нм или более, но 340 нм или менее, еще более предпочтительно 170 нм или более, но 320 нм или менее, еще более предпочтительно 150 нм или более, но 300 нм или менее.
12
Следует отметить, что вышеописанный средний диаметр частиц дисперсии определяют следующим образом. Получают испытательный образец, выполненный из полученной композиции на основе термопластической смолы, и измеряют самый большой диаметр каждой из 20 частиц дисперсной фазы (F), случайным образом выбранных в пределах заданного участка на изображении испытательного образца, увеличенном в 5000 раз или более, и среднее значение измеренных самых больших диаметров определяют в качестве первого среднего значения. Затем, определяют первое среднее значение для каждого из различных пяти участков на изображении, и дополнительно определяют среднее значение первых средних значений в качестве среднего диаметра частиц дисперсии (то есть, среднего по основной оси диаметра частиц дисперсии).
[0019]
12
1
Кроме того, отношение площадей дисперсной фазы (F) и первой фазы (F) особым образом не ограничивается, но может превышать 50%. В том случае, когда отношение площадей превышает 50%, может быть достигнут превосходный баланс механической прочности.
Отношение площадей составляет предпочтительно 51% или более, но 95% или менее, более предпочтительно 53% или более, но 92% или менее, еще более предпочтительно 55% или более, но 90% или менее, еще более предпочтительно 57% или более, но 88% или менее, еще более предпочтительно 59% или более, но 86% или менее, еще более предпочтительно 61% или более, но 84% или менее, еще более предпочтительно 63% или более, но 82% или менее, еще более предпочтительно 65% или более, но 80% или менее.
[0020]
<2> Компоненты
(1) Полиолефиновая смола
Полиолефиновая смола представляет собой гомополимер олефина и/или сополимер олефинов.
Олефин, составляющий полиолефиновую смолу, особым образом не ограничивается, и их примеры включают этилен, пропилен, 1-бутен, 3-метил-1-бутен, 1-пентен, 3-метил-1-пентен, 4-метил-1-пентен, 1-гексен и 1-октен. Эти олефины могут быть использованы по отдельности или в их комбинации из двух или более.
Конкретные примеры полиолефиновой смолы включает полиэтиленовую смолу, полипропиленовую смолу, поли-1-бутен, поли-1-гексен и поли-4-метил-1-пентен. Эти полимеры могут быть использованы по отдельности или в их комбинации из двух или более. Иными словами, полиолефиновая смола может представлять собой смесь из двух или более вышеупомянутых полимеров.
[0021]
Примеры полиэтиленовой смолы включают гомополимер этилена и сополимер этилена и другого олефина. Примеры последнего включают этилен-1-бутеновый сополимер, этилен-1-гексеновый сополимер, этилен-1-октеновый сополимер, и этилен-4-метил-1-пентеновый сополимер (содержание этиленового структурного звена составляет 50% или более относительно общего содержания структурных звеньев).
[0022]
Примеры полипропиленовой смолы включают гомополимер пропилена и сополимер пропилена и другого олефина.
Примеры другого олефина, составляющего сополимер пропилена и еще одного олефина, включают вышеупомянутые различные олефины (за исключением пропилена). Из их числа предпочтительны, например, этилен и 1-бутен. Иными словами, сополимер пропилена и другого олефина, предпочтительно представляет собой пропилен-этиленовый сополимер или пропилен-1-бутеновый сополимер.
Кроме того, сополимер пропилена и другого олефина может представлять собой либо статистический сополимер, либо блок-сополимер. Из их числа, блок-сополимер предпочтителен ввиду превосходной механической прочности. В частности, пропилен-этиленовый блок-сополимер, имеющий этилен в качестве другого олефина является предпочтительным. Этот пропилен-этиленовый блок-сополимер представляет собой полученный блок-сополимеризацией полипропилен, имеющий этиленовый блок в качестве дисперсной фазы. Более конкретно, пропилен-этиленовый блок-сополимер представляет собой полипропиленовую смолу, имеющую непрерывную фазу, состоящую из гомополипропилена, и дисперсную фазу, присутствующую в непрерывной фазе и содержащую полиэтилен. Такой полученный блок-сополимеризацией полипропилен, имеющий этиленовый блок в качестве дисперсной фазы, также называют, например, ударопрочным сополимером, полипропиленовым ударопрочным сополимером, гетерофазным полипропиленом или гетерофазным блочным полипропиленом. Этот полученный блок-сополимеризацией полипропилен предпочтителен ввиду превосходной механической прочности.
Следует отметить, что содержание пропиленового структурного звена в сополимере пропилена и другого олефина составляет 50% или более относительно общего содержания структурных звеньев.
[0023]
Среднемассовая молекулярная масса (на основе полистирольных стандартов) полиолефиновой смолы, измеряемая гельпроникающей хроматографией (GPC), особым образом не ограничивается, и может составлять, например, 10000 или более, но 500000 или менее, при этом предпочтительно составляет 100000 или более, но 450000 или менее, более предпочтительно 200000 или более, но 400000 или менее.
[0024]
Следует отметить, что полиолефиновая смола представляет собой полиолефин, который не обладает сродством к полиамидной смоле, которая будет описана позже, и, который, также, не имеет реакционно-способной группы, способной вступать в реакцию с полиамидной смолой. Полиолефиновая смола отличается от агента, улучшающего совместимость, в этом отношении.
[0025]
(2) Полиамидная смола
«Полиамидная смола» представляет собой полимер, имеющий цепочечный остов, образованный полимеризацией множества мономеров посредством амидных связей (-NH-CO-).
Примеры мономера, составляющего полиамидную смолу, включают: аминокислоты, такие как 6-аминокапроновая кислота, 11-аминоундекановая кислота, 12-аминододекановая кислота и пара-аминометилбензойная кислота; и лактамы, такие как ε-капролактам, ундеканлактам и ω-лауриллактам. Эти олефины могут быть использованы по отдельности или в их комбинации из двух или более.
[0026]
Далее, полиамидная смола может быть получена также сополимеризацией диамина и дикарбоновой кислоты. В этом случае, примеры диамина в качестве мономера включают: алифатические диамины, такие как этилендиамин, 1,3-диаминопропан, 1,4-диаминобутан, 1,6-диаминогексан, 1,7-диаминогептан, 1,8-диаминооктан, 1,9-диаминононан, 1,10-диаминодекан, 1,11-диаминоундекан, 1,12-диаминододекан, 1,13-диаминотридекан, 1,14-диаминотетрадекан, 1,15-диаминопентадекан, 1,16-диаминогексадекан, 1,17-диаминогептадекан, 1,18-диаминооктадекан, 1,19-диаминононадекан, 1,20-диаминоэйкозан, 2-метил-1,5-диаминопентан и 2-метил-1,8-диаминооктан; алициклические диамины, такие как циклогександиамин и бис-(4-аминоциклогексил)метан; и ароматические диамины, такие как ксилилендиамины (например, пара-фенилендиамин и мета-фенилендиамин). Эти олефины могут быть использованы по отдельности или в их комбинации из двух или более.
[0027]
Кроме того, примеры дикарбоновой кислоты в качестве мономера включают: алифатические дикарбоновые кислоты, такие как щавелевая кислота, малоновая кислота, янтарная кислота, глутаровая кислота, адипиновая кислота, пимелиновая кислота, субериновая кислота, азелаиновая кислота, себациновая кислота, ундекандиовая кислота, додекандиовая кислота, бразилиновая кислота, тетрадекандиовая кислота, пентадекандиовая кислота и октадекандиовая кислота; алициклические дикарбоновые кислоты, такие как циклогександикарбоновые кислоты; и ароматические дикарбоновые кислоты, такие как фталевая кислота, терефталевая кислота, изофталевая кислота и нафталин-дикарбоновая кислота. Эти олефины могут быть использованы по отдельности или в их комбинации из двух или более.
[0028]
Конкретные примеры полиамидной смолы включают полиамид 6, полиамид 66, полиамид 11, полиамид 610, полиамид 612, полиамид 614, полиамид 12, полиамид 6Т, полиамид 6I, полиамид 9Т, полиамид MMMMХD6, полиамид 6T/66, полиамид 6T/6I, полиамид 6T/6I/66, полиамид 6T/2M-5T, и полиамид 9Т/2М-8Т. Эти полиамиды могут быть использованы по отдельности или в их комбинации из двух или более.
[0029]
В настоящем изобретении, из числа вышеописанных различных полиамидных смол, могут быть использованы полиамидные смолы растительного происхождения. Полиамидные смолы растительного происхождения предпочтительны с точки зрения защиты окружающей среды (в особенности с точки зрения нейтрального показателя высвобождения углерода), так как они представляют собой смолы, в которых используются мономеры, полученные из компонентов растительного происхождения, таких как растительные масла.
Примеры полиамидных смол растительного происхождения включают полиамид 11 (в дальнейшем в данном документе, также называемый просто «PA11»), полиамид 610 (в дальнейшем в данном документе, также называемый просто «PA610»), полиамид 612 (в дальнейшем в данном документе, также называемый просто «PA612»), полиамид 614 (в дальнейшем в данном документе, также называемый просто «PA614»), полиамид 1010 (в дальнейшем в данном документе, также называемый просто «PA1010»), полиамид 1012 (в дальнейшем в данном документе, также называемый просто «PA1012»), и полиамид 10Т (в дальнейшем в данном документе, также называемый просто «PPPPPA10Т»). Эти олефины могут быть использованы по отдельности или в их комбинации из двух или более.
[0030]
Из числа вышеупомянутых полиамидных смол растительного происхождения, PA11 имеет структуру, в которой мономеры, имеющие 11 атомов углерода, связаны посредством амидных связей. PA11 может быть получена с использованием аминоундекановой кислоты, извлеченной из касторового масла в качестве мономера. Содержание структурного звена от мономера, имеющего 11 атомов углерода, в PA11 составляет предпочтительно 50% или более или может составлять 100% всех структурных звеньев в PA11.
PA610 имеет структуру, в которой мономеры, имеющие 6 атомов углерода, и мономеры, имеющие 10 атомов углерода, связаны посредством амидных связей. PA610 может быть получена с использованием себациновой кислоты, извлеченной из касторового масла в качестве мономера. Общее содержание структурного звена от мономера, имеющего 6 атомов углерода, и структурного звена от мономера, имеющего 10 атомов углерода, в PA610 предпочтительно составляет 50% или более или может составлять 100% всех структурных звеньев в PA610.
PA1010 имеет структуру, в которой являются сополимеризованными диамин, имеющий 10 атомов углерода, и дикарбоновая кислота, имеющая 10 атомов углерода. PA1010 может быть получена с использованием 1,10-декандиамина (декаметилендиамина) и себациновой кислоты, которые извлекают из касторового масла, в качестве мономеров. Общее содержание структурного звена от диамина, имеющего 10 атомов углерода, и структурного звена от дикарбоновой кислоты, имеющей 10 атомов углерода, в PA1010 предпочтительно составляет 50% или более или может составлять 100% всех структурных звеньев в PA1010.
[0031]
PA614 имеет структуру, в которой мономеры, имеющие 6 атомов углерода, и мономеры, имеющие 14 атомов углерода, связаны посредством амидных связей. PA614 может быть получена с использованием дикарбоновой кислоты, имеющей 14 атомов углерода, растительного происхождения в качестве мономера. Общее содержание структурного звена от мономера, имеющего 6 атомов углерода, и структурного звена от мономера, имеющего 14 атомов углерода, в PA614 предпочтительно составляет 50% или более или может составлять 100% всех структурных звеньев в PA614.
PA10T имеет структуру, в которой диамин, имеющий 10 атомов углерода, и терефталевая кислота связаны посредством амидных связей. PA10T может быть получена с использованием 1,10-декандиамина (декаметилендиамина), извлеченного из касторового масла в качестве мономера. Общее содержание структурного звена от диамина, имеющего 10 атомов углерода, и структурного звена от терефталевовой кислоты в PA10T предпочтительно составляет 50% или более или может составлять 100% всех структурных звеньев в PA10T.
[0032]
Из числа вышеупомянутых пяти полиамидных смол растительного происхождения, PA11 превосходит другие четыре полиамидные смолы растительного происхождения в части низкой способности к абсорбции воды, низкого удельного веса и высокой доли биомассы.
Полиамид 610 уступает PA11 по скорости абсорбции воды, химической стойкости, и ударной прочности, но имеет отличные термостойкость (температуру плавления) и жесткость (прочность). Кроме того, полиамид 610 превосходит полиамид 6 или полиамид 66 в части низкой способности к абсорбции воды и превосходной размерной стабильности, и, следовательно, может быть использован в качестве альтернативы полиамиду 6 или полиамиду 66.
Полиамид 1010 превосходит PA11 по термостойкости и жесткости. Кроме того, доля биомассы полиамида 1010 сравнима с долей биомассы PA11, и, следовательно, полиамид 1010 может быть использован для деталей при необходимости иметь большую долговечность.
Полиамид 10Т имеет ароматическое кольцо в своем молекулярном каркасе, и, следовательно, имеет более высокую температуру плавления и более высокую жесткость, чем полиамид 1010. Таким образом, полиамид 10Т может быть использован в жестких условиях окружающей среды (для деталей при необходимости иметь термостойкость, для деталей, к которым должна прикладываться сила).
[0033]
Среднемассовая молекулярная масса (на основе полистирольных стандартов) полиамидной смолы, измеряемая гельпроникающей хроматографией (GPC), особым образом не ограничивается, и может составлять, например, 5000 или более, но 100000 или менее, при этом предпочтительно составляет 7500 или более, но 50000 или менее, более предпочтительно 10000 или более, но 50000 или менее.
[0034]
(3) Агент, улучшающий совместимость
Агент, улучшающий совместимость, представляет собой компонент, способный проявлять совместимость как с полиамидной смолой, так и с полиолефиновой смолой. Агент, улучшающий совместимость, предпочтительно имеет реакционноспособную группу, которая вступает в реакцию с полиамидной смолой. Кроме того, агент, улучшающий совместимость, предпочтительно представляет собой эластомер.
2
3
4
Примеры реакционноспособной группы включают группу ангидрида кислоты (-СО-О-ОС-), карбоксильную группу (-СООН), эпоксидную группу {-СО(трехчленная кольцевая структура, состоящая из двух атомов углерода и атома кислорода)}, оксазолиновую группу (-CCCCCCНNO), и изоцианатную группу (-NCO). Эти олефины могут быть использованы по отдельности или в их комбинации из двух или более.
Таким образом, агент, улучшающий совместимость, предпочтительно представляет собой модифицированный эластомер (модифицированный продукт, полученный введением вышеупомянутой реакционноспособной группы в эластомер в результате модификации). Конкретные примеры такого модифицированного эластомера включают модифицированный кислотой эластомер, эластомер, модифицированный соединениями с эпоксидными группами, и эластомер, модифицированный соединениями с оксазолиновыми группами. Из их числа, модифицированный кислотой эластомер предпочтителен, а модифицированный ангидридом кислоты эластомер или модифицированный карбоновой кислотой эластомер более предпочтителен.
Агент, улучшающий совместимость, особенно предпочтительно представляет собой эластомер, имеющий группу ангидрида кислоты или карбоксильную группу в боковой цепи или на конце своей молекулы. Уровень модификации кислотой особым образом не ограничивается. Например, число групп ангидрида кислоты или карбоксильных групп, содержащихся в одной молекуле модифицированного кислотой эластомера составляет предпочтительно 1 или более, более предпочтительно 2 или более, но 50 или менее, еще более предпочтительно 3 или более, но 30 или менее, особенно предпочтительно 5 или более, но 20 или менее.
Вышеупомянутые агенты, улучшающие совместимость, могут быть использованы по отдельности или в их комбинации из двух или более.
[0035]
Примеры эластомера до модификации включают эластомер на основе олефина и эластомер на основе стирола. В частности, эластомер до модификации представляет собой предпочтительно эластомер на основе олефина.
Эластомер на основе олефина представляет собой предпочтительно сополимер на основе α-олефина, содержащий структурное звено от α-олефина, имеющего 3-8 атомов углерода, и его примеры включают этилен-α-олефиновый сополимер, α-олефиновый сополимер, сополимер α-олефина и несопряженного диена, и сополимер этилена, α-олефина и несопряженного диена. Из их числа, этилен-α-олефиновый сополимер, α-олефиновый сополимер и сополимер этилена, α-олефина несопряженного диена являются особенно предпочтительными.
Примеры несопряженного диена включают: линейные нециклические диеновые соединения, такие как 1,4-пентадиен, 1,4-гексадиен, 1,5-гексадиен и 1,6-гексадиен; нециклические диеновые соединения с разветвленной цепью, такие как 5-метил-1,4-гексадиен, 3,7-диметил-1,6-октадиен, 5,7-диметилокта-1,6-диен, 3,7-диметил-1,7-октадиен, 7-метил окта-1,6-диен и дигидромирцен; и алициклические диеновые соединения, такие как тетрагидроинден, метилтетрагидроинден, дициклопентадиен, бицикло[2.2.1]-гепта-2,5-диен, 5-метилен-2-норборнен, 5-этилиден-2-норборнен, 5-пропенил-2-норборнен,5-изопропилиден-2-норборнен, 5-циклогексилиден-2-норборнен, и 5-винил-2-норборнен.
[0036]
Конкретные примеры эластомера на основе олефина включает этилен-пропиленовый сополимер, этилен-1-бутеновый сополимер, этилен-1-пентеновый сополимер, этилен-1-гексеновый сополимер, этилен-1-октеновый сополимер, пропилен-1-бутеновый сополимер, пропилен-1-пентеновый сополимер, пропилен-1-гексеновый сополимер и пропилен-1-октеновый сополимер. Из их числа, этилен-пропиленовый сополимер, этилен-1-бутеновый сополимер и этилен-1-октеновый сополимер являются предпочтительными.
[0037]
Примеры эластомера на основе стирола включают блок-сополимер ароматического винилового соединения и сопряженного диенового соединения и его гидрогенизированный продукт.
Примеры ароматического винилового соединения включают: стирол; алкилстиролы, такие как α-метилстирол, пара-метилстирол и пара-трет-бутилстирол; пара-метоксистирол; и винилнафталин.
Примеры сопряженного диенового соединения включают бутадиен, изопрен, 1,3-пентадиен, метилпентадиен, фенилбутадиен, 3,4-диметил-1,3-гексадиен и 4,5-диэтил-1,3-октадиен.
[0038]
Конкретные примеры эластомера на основе стирола включают стирол-бутадиен-стирольные сополимеры (SBSs), стирол-изопрен-стирольные сополимеры (SISs), стирол-этилен/бутилен-стирольные сополимеры (SEBSs) и стирол-этилен/пропилен-стирольне сополимеры (SEPSs).
[0039]
Среднемассовая молекулярная масса (на основе полистирольных стандартов) вышеописанного эластомера, измеряемая гельпроникающей хроматографией (GPC), особым образом не ограничивается, но составляет, например, предпочтительно 10000 или более, но 500000 или менее, более предпочтительно 20000 или более, но 500000 или менее, еще более предпочтительно 30000 или более, но 300000 или менее, с точки зрения достижения превосходных сопротивления удару и способности к поглощению энергии удара.
[0040]
Примеры ангидрида кислоты для модификации кислотой включают малеиновый ангидрид, фталевый ангидрид, итаконовый ангидрид, янтарный ангидрид, глутаровый ангидрид, адипиновый ангидрид, цитраконовый ангидрид, тетрагидрофталевый ангидрид и бутенил-янтарный ангидрид. Из их числа, малеиновый ангидрид, фталевый ангидрид и итаконовый ангидрид являются предпочтительными.
Примеры карбоновой кислоты включают акриловую кислоту, метакриловую кислоту, малеиновую кислоту, фумаровую кислоту, итаконовую кислоту и цитраконовую кислоту.
[0041]
Агент, улучшающий совместимость, представляет собой предпочтительно эластомер, модифицированный ангидридом кислоты, особенно предпочтительно эластомер, модифицированный малеиновым ангидридом, в большей степени предпочтительно модифицированный кислотой продукт из сополимера на основе α-олефина, содержащего структурное звено от α-олефина, имеющего 3-8 атомов углерода. Конкретные их примеры предпочтительно включают модифицированные малеиновым ангидридом эластомеры, такие как модифицированный малеиновым ангидридом этилен-пропиленовый сополимер, модифицированный малеиновым ангидридом этилен-1-бутеновый сополимер, модифицированный малеиновым ангидридом этилен-1-гексеновый сополимер и модифицированный малеиновым ангидридом этилен-1-октеновый сополимер. В частности, например, может быть использован α-олефиновый сополимер «серия TAFMER» (торговое наименование), изготовленный в Mitsui Chemicals, Inc. или «серия AMPLIFY» (торговое наименование), изготовленный в The Dow Chemical Company.
[0042]
1
2
1
2
Первая фаза (F) может содержаться непосредственно во второй фазе (F), но межфазный слой (граничная фаза) может быть обеспечен, по меньшей мере, на части межфазной границы между первой фазой (F) и второй фазой (F). Межфазный слой обычно содержит агент, улучшающий совместимость, или продукт реакции полиамидной смолы с агентом, улучшающим совместимость. Следует отметить, что толщина межфазного слоя особым образом не ограничивается.
[0043]
(4) Другие компоненты
Предлагаемая композиция может содержать другие компоненты в дополнение к полиолефиновой смоле, полиамидной смоле, и агенту, улучшающему совместимость. Эти олефины могут быть использованы по отдельности или в их комбинации из двух или более.
Примеры других компонентов включают другую термопластическую смолу, отличную от полиамидной смолы и полиолефиновой смолы, и тому подобное. Примеры другой термопластической смолы включают смолы на основе сложного полиэфира (полибутилентерефталат, полиэтилентерефталат, поликарбонат, полибутиленсукцинат, полиэтиленсукцинат, и полимолочную кислоту). Эти олефины могут быть использованы по отдельности или в их комбинации из двух или более.
[0044]
Далее, примеры добавки, которая может быть добавлена в смесь, включают зародышеобразующий агент, антиоксидант, термостабилизатор, агент выветривания, светостабилизатор, пластификатор, поглотитель ультрафиолетовых лучей, антистатик, добавку, придающую огнеупорные свойства, агент, понижающий трение, агент, препятствующий слипанию, противовуалирующий агент, смазку, пигмент, краситель, диспергирующую добавку, ингибитор коррозии меди, нейтрализующий агент, противовспенивающий агент, агент, улучшающий прочность сварного шва, природное масло, синтетическое масло, и воск. Эти олефины могут быть использованы по отдельности или в их комбинации из двух или более.
[0045]
Примеры зародышеобразующего агента и армирующего наполнителя включают силикаты, такие как тальк, диоксид кремния, глина, монтмориллонит и каолин; карбонаты, такие как карбонат кальция, карбонат лития и карбонат магния; оксиды металла, такие как оксид алюминия, оксид титана и оксид цинка; металлы, такие как алюминий, железо, серебро и медь; гидроксиды, такие как гидроксид алюминия и гидроксид магния; сульфиды, такие как сульфат бария; карбиды, такие как древесный уголь и бамбуковый уголь; титаниды, такие как титанат калия и титанат бария; целлюлозы, такие как микрофибриллированная целлюлоза и ацетат целлюлозы; волокнистые наполнители, такие как стеклянные волокна, полиэтилентерефталатные волокна, нейлоновые волокна, полиэтиленнафталатные волокна, арамидные волокна, винилоновые волокна и полиарилатные волокна; углеродные материалы, такие как фуллерен и углеродные нанотрубки.
[0046]
Примеры антиоксиданта включают соединения на основе фенола, соединения на основе органического фосфита и соединения на основе тиоэфира.
Примеры термостабилизатора включают соединения на основе пространственно затрудненных аминов.
Примеры поглотителя ультрафиолетовых лучей включают соединения на основе бензофенона, соединения на основе бензотриазола и соединения на основе бензоата.
Примеры антистатика включают неионогенные соединения, катионные соединения и анионные соединения.
Примеры добавки, придающей огнеупорные свойства, включают соединения на основе галогена, соединения на основе фосфора (например, азотсодержащие фосфатные соединения и сложные эфиры фосфорной кислоты), соединения на основе азота (например, гуанидин, триазин, меламин и их производные), неорганические соединения (например, гидроксиды металла), соединения на основе бора, соединения на основе кремния, соединения на основе серы, и соединения на основе красного фосфора.
Примеры вспомогательной добавки, придающей огнеупорные свойства, включают соединения сурьмы, соединения цинка, соединения висмута, гидроксид магния и глинистый силикат.
[0047]
<3> (4) Смешивание
1
2
1
В том случае, когда общее количество первой фазы (F) и второй фазы (F) в предлагаемой композиции принимают за 100% по массе, доля первой фазы (F) может составлять 90% по массе или менее (конкретно, 2% по массе или более, но 90% по массе или менее).
1
Доля первой фазы (F) составляет предпочтительно 5% по массе или более, но 85% по массе или менее, более предпочтительно 10% по массе или более, но 83% по массе или менее, еще более предпочтительно 15% по массе или более, но 80% по массе или менее, еще более предпочтительно 20% по массе или более, но 78% по массе или менее, еще более предпочтительно 25% по массе или более, но 75% по массе или менее, еще более предпочтительно 30% по массе или более, но 73% по массе или менее, еще более предпочтительно 35% по массе или более, но 70% по массе или менее.
2
Это означает, что доля второй фазы (F) может составлять 10% по массе или более (конкретно 10% по массе или более, но 98% по массе или менее), более предпочтительно 15% по массе или более, но 95% по массе или менее, еще более предпочтительно 17% по массе или более, но 90% по массе или менее, еще более предпочтительно 20% по массе или более, но 85% по массе или менее, еще более предпочтительно 22% по массе или более, но 80% по массе или менее, еще более предпочтительно 25% по массе или более, но 75% по массе или менее, еще более предпочтительно 27% по массе или более, но 70% по массе или менее, еще более предпочтительно 30% по массе или более, но 65% по массе или менее.
1
В том случае, когда доля первой фазы (F) находится в пределах вышеупомянутого диапазона, может быть достигнут, в частности, превосходный баланс механической прочности. Конкретно может быть достигнут превосходный баланс сопротивления удару и модуля упругости при изгибе.
[0048]
1
Кроме того, в том случае, когда всю первую фазу (F) в предлагаемой композиции принимают за 100% по массе, доля агента, улучшающего совместимость, может составлять 20% по массе или более, но 90% по массе или менее. Доля агента, улучшающего совместимость, составляет предпочтительно 22% по массе или более, но 88% по массе или менее, более предпочтительно 25% по массе или более, но 86% по массе или менее, еще более предпочтительно 27% по массе или более, но 75% по массе или менее, еще более предпочтительно 29% по массе или более, но 70% по массе или менее, еще более предпочтительно 32% по массе или более, но 66% по массе или менее, еще более предпочтительно 36% по массе или более, но 60% по массе или менее.
1
Это означает, что в том случае, когда всю первую фазу (F) принимают за 100% по массе, доля полиамидной смолы может составлять 10% по массе или более, но 80% по массе или менее, при этом составляет предпочтительно 12% по массе или более, но 78% по массе или менее, более предпочтительно 14% по массе или более, но 75% по массе или менее, еще более предпочтительно 25% по массе или более, но 73% по массе или менее, еще более предпочтительно 30% по массе или более, но 71% по массе или менее, еще более предпочтительно 34% по массе или более, но 68% по массе или менее, еще более предпочтительно 40% по массе или более, но 64% по массе или менее.
1
1
2
1
1
2
1
В том случае, когда доля агента, улучшающего совместимость, находится в пределах вышеупомянутого диапазона, первая фаза (F) может быть сделана, в частности, меньше. Иными словами, в том случае, когда первая фаза (F) присутствует в качестве дисперсной фазы во второй фазе (F), первая фаза (F), диспергированная в качестве дисперсной фазы, может быть сделана меньше, и в том случае, когда первая фаза (F) присутствует в качестве непрерывной фазы во второй фазе (F), толщина первой фазы (F) в качестве непрерывной фазы может быть сделана меньше. Это позволяет снизить подлежащее использованию количество полиамидной смолы, которая имеет удельный вес, больший, чем удельные веса других компонентов, со снижением в результате удельного веса предлагаемой композиции. Это позволяет получить формованное изделие, которое обладает превосходным как сопротивлением удару, так и модулем упругости при изгибе, при этом имеет легкий вес. Далее, поскольку содержание полиамидной смолы может быть снижено при одновременном поддержании в достаточной мере таких механических свойств, формованное изделие, изготовленное из предлагаемой композиции, может иметь матовый внешний вид с низким поверхностным блеском. Таким образом, формованное изделие может быть нанесено также на материалы наружных и внутренних поверхностей, которые подлежат непосредственному визуальному рассмотрению, и может предоставлять превосходную универсальность конструкционного решения.
[0049]
В том случае, когда общее количество полиолефиновой смолы и полиамидной смолы в предлагаемой композиции принимают за 100% по массе, содержание полиамидной смолы может составлять 1,5% по массе или более, но 88% по массе или менее. Содержание полиамидной смолы составляет предпочтительно 3% по массе или более, но 75% по массе или менее, более предпочтительно 5% по массе или более, но 70% по массе или менее, еще более предпочтительно 10% по массе или более, но 65% по массе или менее, еще более предпочтительно 15% по массе или более, но 60% по массе или менее, еще более предпочтительно 18% по массе или более, но 55% по массе или менее, еще более предпочтительно 20% по массе или более, но 50% по массе или менее, еще более предпочтительно 25% по массе или более, но 45% по массе или менее.
Это означает, что содержание полиолефиновой смолы может составлять 12% по массе или более, 98,5% по массе или менее, при этом составляет предпочтительно 25% по массе или более, но 97% по массе или менее, более предпочтительно 30% по массе или более, но 95% по массе или менее, еще более предпочтительно 35% по массе или более, но 90% по массе или менее, еще более предпочтительно 40% по массе или более, но 85% по массе или менее, еще более предпочтительно 45% по массе или более, но 82% по массе или менее, еще более предпочтительно 50% по массе или более, но 80% по массе или менее, еще более предпочтительно 55% по массе или более, но 75% по массе или менее.
В том случае, когда содержание полиамидной смолы находится в пределах вышеупомянутого диапазона, могут быть получены композиция на основе термопластической смолы, которая обладает превосходным как сопротивлением удару, так и модулем упругости при изгибе, и формованное изделие, изготовленное из такой композиции на основе термопластической смолы.
[0050]
В том случае, когда общее количество полиолефиновой смолы, полиамидной смолы и агента, улучшающего совместимость, в предлагаемой композиции принимают за 100% по массе, содержание полиолефиновой смолы может составлять 2% по массе или более, но 90% по массе или менее. Содержание полиолефиновой смолы составляет предпочтительно 5% по массе или более, но 85% по массе или менее, более предпочтительно 10% по массе или более, но 83% по массе или менее, еще более предпочтительно 15% по массе или более, но 80% по массе или менее, еще более предпочтительно 20% по массе или более, но 78% по массе или менее, еще более предпочтительно 25% по массе или более, но 75% по массе или менее, еще более предпочтительно 30% по массе или более, но 73% по массе или менее, еще более предпочтительно 35% по массе или более, но 70% по массе или менее.
В том случае, когда содержание полиолефиновой смолы находится в пределах вышеупомянутого диапазона, могут быть получены композиция на основе термопластической смолы, которая обладает превосходным как сопротивлением удару, так и модулем упругости при изгибе, и формованное изделие, изготовленное из такой композиции на основе термопластической смолы.
[0051]
В том случае, когда общее количество полиолефиновой смолы, полиамидной смолы и агента, улучшающего совместимость, в предлагаемой композиции принимают за 100% по массе, содержание полиамидной смолы может составлять 1% по массе или более, но75% по массе или менее. Содержание полиамидной смолы составляет предпочтительно 15% по массе или более, но 72% по массе или менее, более предпочтительно 20% по массе или более, но 70% по массе или менее, еще более предпочтительно 22% по массе или более, но 68% по массе или менее, еще более предпочтительно 25% по массе или более, но 65% по массе или менее, еще более предпочтительно 27% по массе или более, но 57% по массе или менее, еще более предпочтительно 29% по массе или более, но 53% по массе или менее, еще более предпочтительно 33% по массе или более, но 49% по массе или менее.
1B
В том случае, когда содержание полиамидной смолы находится в пределах вышеупомянутого диапазона, разветвленная фаза (F) образуется особенно легко, и, следовательно, могут быть получены композиция на основе термопластической смолы, которая обладает превосходным как сопротивлением удару, так и модулем упругости при изгибе, и формованное изделие, изготовленное из такой композиции на основе термопластической смолы.
[0052]
В том случае, когда общее количество полиолефиновой смолы, полиамидной смолы и агента, улучшающего совместимость, в предлагаемой композиции принимают за 100% по массе, содержание агента, улучшающего совместимость, может составлять 1% по массе или более, но 60% по массе или менее. Содержание агента, улучшающего совместимость, составляет предпочтительно 5% по массе или более, но 53% по массе или менее, более предпочтительно 11% по массе или более, но 45% по массе или менее, еще более предпочтительно 12% по массе или более, но 40% по массе или менее, еще более предпочтительно 13% по массе или более, но 38% по массе или менее, еще более предпочтительно 14% по массе или более, но 36% по массе или менее, еще более предпочтительно 15% по массе или более, но 35% по массе или менее, еще более предпочтительно 18% по массе или более, но 34% по массе или менее.
1B
В том случае, когда содержание полиамидной смолы находится в пределах вышеупомянутого диапазона, разветвленная фаза (F) образуется особенно легко, и, следовательно, могут быть получены композиция на основе термопластической смолы, которая обладает превосходным как сопротивлением удару, так и модулем упругости при изгибе, и формованное изделие, изготовленное из такой композиции на основе термопластической смолы.
[0053]
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Предлагаемая композиция может обеспечивать высокое сопротивление удару или высокий модуль упругости при изгибе или может обеспечивать оба эти свойства. Более конкретно, предлагаемая композиция может иметь ударную прочность по Шарпи 5 кДж/м или более, но 150 кДж/м или менее. Предлагаемая композиция может иметь модуль упругости при изгибе 430 МПа или более, но 1500 МПа или менее. Кроме того, предлагаемая композиция может иметь ударную прочность по Шарпи 50 кДж/м или более, но 140 кДж/м или менее. Предлагаемая композиция может иметь модуль упругости при изгибе 440 МПа или более, но 1300 МПа или менее. Кроме того, предлагаемая композиция может иметь ударную прочность по Шарпи 60 кДж/м или более, но 135 кДж/м или менее. Предлагаемая композиция может иметь модуль упругости при изгибе 450 МПа или более, но 1250 МПа или менее. Кроме того, предлагаемая композиция может иметь ударную прочность по Шарпи 70 кДж/м или более, но 130 кДж/м или менее. Предлагаемая композиция может иметь модуль упругости при изгибе 460 МПа или более, но 1200 МПа или менее. Кроме того, предлагаемая композиция может иметь ударную прочность по Шарпи 80 кДж/м или более, но 125 кДж/м или менее. Предлагаемая композиция может иметь модуль упругости при изгибе 470 МПа или более, но 1100 МПа или менее.
[0054]
2
2
Конкретно, в том случае, когда доля агента, улучшающего совместимость, составляет 11% по массе или более, но менее, чем 18% по массе на 100% по массе относительно общего количества полиолефиновой смолы, полиамидной смолы и агента, улучшающего совместимость, предлагаемая композиция может иметь ударную прочность по Шарпи 45 кДж/м или более, но 100 кДж/м или менее при одновременном поддержании модуля упругости при изгибе на уровне 880 МПа или более, но 1300 МПа или менее.
2
2
Кроме того, в том случае, когда доля агента, улучшающего совместимость, составляет 18% по массе или более, но менее, чем 22% по массе, предлагаемая композиция может иметь ударную прочность по Шарпи 65 кДж/м или более, но 120 кДж/м или менее при одновременном поддержании модуля упругости при изгибе на уровне 800 МПа или более, но 1200 МПа или менее.
2
2
Кроме того, в том случае, когда доля агента, улучшающего совместимость, составляет 22% по массе или более, но менее, чем 27% по массе, предлагаемая композиция может иметь ударную прочность по Шарпи 80 кДж/м или более, но 130 кДж/м или менее при одновременном поддержании модуля упругости при изгибе на уровне 750 МПа или более, но 1000 МПа или менее.
2
2
Кроме того, в том случае, когда доля агента, улучшающего совместимость, составляет 27% по массе или более, но 33% по массе или менее, предлагаемая композиция может иметь ударную прочность по Шарпи 95 кДж/м или более, но 130 кДж/м или менее при одновременном поддержании модуля упругости при изгибе на уровне 500 МПа или более, но 800 МПа или менее.
[0055]
[2] Формованное изделие
Формованное изделие согласно предлагаемому изобретению изготавливают из предлагаемой композиции. Предлагаемая композиция является такой, как описано выше. Формованное изделие может представлять собой твердое (сплошное) формованное изделие или вспененное формованное изделие. Из их числа, твердое формованное изделие предпочтительно с точки зрения достижения превосходной способности к поглощению энергии удара. Формованное изделие может быть получено любым способом, и способ формования, который должен быть использован, особым образом не ограничивается. Примеры способа формования включают литье под давлением, экструзионное формование (изготовление листов экструзией, шприцевание профилированных изделий), формование экструдированием через плоскощелевой мундштук, раздувное формование, литье под давлением с раздувкой, формование с выдуванием, вакуумное формование, компрессионное формование, формование прессованием, формование в штамп-форме и литьевое прессование полимера. Эти олефины могут быть использованы по отдельности или в их комбинации из двух или более.
[0056]
Форма, размер, толщина, и прочее формованного изделия особым образом не ограничиваются, и предполагаемое использование формованного изделия также особым образом не ограничивается. Это формованное изделие может быть использовано, например, для наружных материалов, внутренних материалов, конструкционных материалов, и амортизирующих устройств для автомобилей, железнодорожного состава, кораблей и самолетов. Примеры формованного изделия, используемого для автомобилей, включают наружные материалы для автомобилей, внутренние материалы для автомобилей, конструкционные материалы для автомобилей, амортизирующие устройства для автомобилей, и детали в моторных отделениях. Конкретные их примеры включают бамперы, спойлер, капоты, радиаторные решетки, облицовку, кузов, дверцы багажника, панели крыла автомобиля, дверные панели, панели крыши автомобиля, приборные панели, центральные панели, панели облицовки двери, панели облицовки задней боковой части кузова, панели крыши, декоративную облицовку стойки кузова, облицовку платформы транспортного средства, панели боковины задка кузова, отделения для мелких вещей, панели приборного щитка, консольные ящики, накладки на порог двери, точки опоры переключателей, панели спинки сиденья, каркасы сиденья, подлокотники сиденья, солнцезащитные козырьки, впускные патрубки, крышки головки блока цилиндров двигателя, защиту картера двигателя, корпусы масляного фильтра, корпусы встроенных в автомобиль электронных деталей (например, блоки управления двигателем и другими системами автомобиля и TV-мониторы), и ячейки воздушного фильтра.
[0057]
Далее, формованное изделие может быть использовано, например, для внутренних материалов, наружных материалов и конструкционных материалов зданий, мебели и тому подобного. Конкретные их примеры включают материалы обшивки двери, конструкционные материалы для дверей, и облицовочные материалы и конструкционные материалы различных типов мебели (например, рабочих столов, стульев, полок и комодов). Кроме того, формованное изделие также может быть использовано для упаковочной тары, контейнеров (например, лотков), защитных элементов, и разделительных элементов. Кроме того, формованное изделие также может быть использовано для корпусов и конструкций бытовых домашних приборов (например, телевизоров с плоским экраном, холодильников, стиральных машин, пылесосов, мобильных телефонов, переносных игровых устройств, и портативных персональных компьютеров).
[0058]
[3] Способ изготовления композиции на основе термопластической смолы
Способ изготовления композиции на основе термопластической смолы согласно настоящему изобретению представляет собой способ для изготовления предлагаемой композиции, включающий в себя:
первую стадию пластицирования в расплаве, на которой полиамидную смолу и агент, улучшающий совместимость, подвергают пластицированию в расплаве, так чтобы доля в смеси агента, улучшающего совместимость, составляла 11% по массе или более, но 45% по массе или менее на 100% по массе относительно общего количества полиолефиновой смолы, полиамидной смолы, и агента, улучшающего совместимость; и
вторую стадию пластицирования в расплаве, на которой первую композицию, полученную на первой стадии пластицирования в расплаве, и полиолефиновую смолу подвергают пластицированию в расплаве.
Здесь следует иметь в виду, что свойства каждого из компонентов, выбираемых из полиолефиновой смолы, полиамидной смолы и агента, улучшающего совместимость, и их смешивание являются такими, как описано выше.
[0059]
Первая стадия пластицирования в расплаве представляет собой стадию, на которой полиамидную смолу и агент, улучшающий совместимость, подвергают пластицированию в расплаве.
На этой стадии, может быть использован любой аппарат для пластицирования в расплаве. Примеры аппаратов для пластицирования в расплаве, которые должны быть использованы, включают экструдер (например, одношнековый экструдер или двухшнековый экструдер), пластикатор, и смеситель (например, смеситель с высокоскоростным потоком, смеситель с лопастной мешалкой или смеситель с ленточно-спиральной мешалкой). Эти аппараты могут быть использованы по отдельности или в их комбинации из двух или более. В том случае, когда используют два или более аппаратов, они могут работать в непрерывном или периодическом режиме. Кроме того, все исходные материалы могут быть единовременно или могут быть смешаны путем их добавления несколькими порциями (в результате многостадийного добавления).
Температура пластицирования на первой стадии пластицирования в расплаве особым образом не ограничивается, но составляет предпочтительно 190°С или более, но 350°С или менее, более предпочтительно 200°С или более, но 330°С или менее, еще более предпочтительно 205°С или более, но 310°С или менее.
[0060]
Далее, вторая стадия пластицирования в расплаве представляет собой стадию, на которой первую композицию, полученную на первой стадии пластицирования в расплаве, и полиолефиновую смолу подвергают пластицированию в расплаве.
Первая композиция, полученная в ходе первого пластицирования в расплаве, может представлять собой композицию в расплавленном состоянии или композицию в размягченном состоянии, или может быть затвердевшей, например, в результате гранулирования.
Вторая стадия пластицирования в расплаве также может быть осуществлена с помощью любого аппарата для пластицирования в расплаве, и различные аппараты, приведенные выше в качестве примера применительно к первой стадии пластицирования в расплаве, могут быть использованы по отдельности или в их комбинации из двух или более. Кроме того, аппарат, используемый на первой стадии пластицирования в расплаве, и аппарат, используемый на второй стадии пластицирования в расплаве, могут совпадать или отличаться друг от друга.
В том случае, когда используют два или более аппаратов, они могут работать в непрерывном или периодическом режиме. Кроме того, все исходные материалы могут быть смешаны единовременно или могут быть смешаны путем их добавления несколькими порциями (в результате многостадийного добавления).
Далее, температура пластицирования на второй стадии пластицирования в расплаве составляет предпочтительно 190°С или более, но 350°С или менее, более предпочтительно 200°С или более, но 300°С или менее, еще более предпочтительно 205°С или более, но 260°С или менее.
[0061]
Способ изготовления включает первую стадию пластицирования в расплаве, и, в свою очередь, пластицирование осуществляют в том случае, когда полиамидная смола и агент, улучшающий совместимость, подвергаются реакционному взаимодействию. Таким образом, полагают, что в том случае, когда подлежащий использованию агент, улучшающий совместимость, имеет реакционноспособную группу, реакционноспособную группу вводят на поверхность полиамидной смолы для того, чтобы образовывались частицы полиамидной смолы, имеющие продукт реакции агента, улучшающего совместимость, прикрепленный к их поверхностям. Затем, частицы полиамидной смолы, имеющие продукт реакции агента, улучшающего совместимость, связанный с их поверхностями, подвергают фрагментированию под действием усилия сдвига путем дополнительного пластицирования с тем, чтобы обнажить поверхность полиамидной смолы, не вступившую в реакционное взаимодействие. Затем, непрореагировавший агент, улучшающий совместимость, далее вступает в реакционное взаимодействие с непрореагировавшей поверхностью. Полагают, что можно стабильно получать частицы полиамидной смолы меньшего размера, имеющие продукт реакции улучшающего совместимость агента, прикрепленный к ним, без прикладывания большого усилия сдвига в результате такого повторного фрагментирования под действием усилия сдвига частиц полиамидной смолы, имеющих продукт реакции улучшающего совместимость агента, прикрепленный к ним, обнажения поверхности непрореагировавшей полиамидной смолы, и реакционного взаимодействия непрореагировавшего агента, улучшающего совместимость, с непрореагировавшей поверхностью.
Кроме того, полагают, что в том случае, когда количество агента, улучшающего совместимость, которое должно быть подано в вышеупомянутом процессе, является небольшим, то затруднительно сделать частицы полиамидной смолы, имеющие продукт реакции улучшающего совместимость агента, прикрепленный к ним, небольшими, а в том случае, когда количество агента, улучшающего совместимость, которое должно быть подано, является достаточно большим, легко сделать частицы полиамидной смолы, имеющие продукт реакции улучшающего совместимость агента, прикрепленный к ним, небольшими.
ПРИМЕРЫ
[0062]
В дальнейшем в данном документе, настоящее изобретение будет конкретно описано со ссылкой на примеры.
[1] Получение композиций на основе термопластической смолы и получение испытательных образцов
ПРИМЕР 1
[1] Получение композиций на основе термопластической смолы
(1) Гранулы приведенной ниже полиамидной смолы и гранулы приведенного ниже агента, улучшающего совместимость, смешивают в сухом состоянии, затем подают в двухшнековый пластицирующий в расплаве экструдер (произведенный в Coperion, диаметр шнека: 50 мм, L/D=48), и пластицируют в расплаве в условиях с температурой пластицирования 210°С, скоростью экструзии 150 кг/час и скоростью вращения шнека 500 оборотов в минуту (rpm). Полученную таким образом первую композицию гранулируют с помощью гранулятора с получением гранул первой композиции.
• Полиамидная смола: смола Nylon 11, изготовленная в ARKEMA K.K., наименование продукта «Rilsan BMN O», среднемассовая молекулярная масса 18000, температура плавления 190°С
• Агент, улучшающий совместимость: модифицированный малеиновым ангидридом этилен-бутеновый сополимер (модифицированный EBR), изготовленный в Mitsui Chemicals, Inc., наименование продукта «TAFMER MH7020», MFR (230°C)=1,5 г/10 мин
[0063]
(2) Получение формованного изделия для проведения оценивания
Гранулы первой композиции, полученной так, как описано в вышеупомянутом пункте (1), и гранулы приведенной ниже полиолефиновой смолы смешивают в сухом состоянии, затем подают в двухшнековый пластицирующий в расплаве экструдер (произведенный в Coperion, диаметр шнека: 50 мм, L/D=48), и пластицируют в расплаве в условиях при температуре пластицирования 210°С, скорости экструзии 150 кг/час и скорости вращения шнека 500 rpm. Полученную таким образом композицию на основе термопластической смолы гранулируют с помощью гранулятора с получением гранул композиции на основе термопластической смолы.
• Вторая полиолефиновая смола: Полипропиленовая смола, гомополимер, изготовленный в Japan Polypropylene Corporation, наименование продукта «NOVATEC MA1B», среднемассовая молекулярная масса 312000, температура плавления 165°С
[0064]
(3) Гранулы, полученные так, как описано в вышеупомянутом пункте (2), подают в машину для литья под давлением (произведенную в NISSEI PLASTIC INDUSTRIAL CO., LTD., машину для литья под давлением на 40 тонн) и подвергают формованию литьем под давлением в условиях литья под давлением при установленной начальной температуре 210°С и температуре пресс-формы 40°С с получением испытательных образцов для измерения физических свойств.
[0065]
(4) Согласно вышеупомянутой методике, каждую из композиций на основе термопластической смолы из Экспериментальных Примеров 1-33 приготавливают путем смешивания агента, улучшающего совместимость, полиолефиновой смолы и полиамидной смолы в соотношении компонентов в смеси, показанном в следующей Таблице 1, при котором их общее количество составляет 100% по массе, и получают испытательные образцы для измерения физических свойств, проявляемых полученными таким образом композициями на основе термопластической смолы (смотри Таблицу 1).
[0066]
[2] Оценивание формованных изделий для получения оценки
(1) Измерение ударной прочности по Шарпи
Измерение ударной прочности по Шарпи проводят согласно стандарту JIS K7111-1 с использованием каждого из испытательных образцов для оценивания образцов Экспериментальных Примеров 1-33, полученных так, как описано в вышеупомянутом пункте [1]. Результаты измерения показаны в Таблице 1. Следует отметить, что при измерении ударной прочности по Шарпи, ударную прочность измеряют при температуре 23°С методом испытания в направлении, перпендикулярном торцу, с использованием испытательного образца, имеющего надрез (тип А). Кроме того, на ФИГ. 6 показывают корреляцию между долей в смеси полиамидной смолы и ударной прочностью по Шарпи при изменении доли в смеси агента, улучшающего совместимость.
[0067]
(2) Измерение модуля упругости при изгибе
Измерение модуля упругости при изгибе проводят согласно стандарту JIS K7171 с использованием каждого из испытательных образцов для оценивания образцов Экспериментальных Примеров 1-33, полученных так, как описано в вышеупомянутом пункте [1]. Результаты измерения показаны в Таблице 1. Следует отметить, что измерение модуля упругости при изгибе проводят с прикладыванием нагрузки со скоростью 2 мм/мин от точки воздействия (радиус кривизны: 5 мм), находящейся посередине между двумя точками опоры (радиус кривизны: 5 мм), расстояние между которыми (L) равно 64 мм, при поддерживании каждого из испытательных образцов в двух точках опоры. Кроме того, на ФИГ. 7 показывают корреляцию между модулем упругости при изгибе и ударной прочностью по Шарпи при изменении доли в смеси агента, улучшающего совместимость.
[0068]
(2) Визуальное изучение морфологии
Поверхность разрушения для каждого из испытательных образцов, которые были подвергнуты измерению ударной прочности по Шарпи так, как описано в вышеупомянутом пункте (1), подвергают обработке травлением в плазме кислорода при 100 Вт в течение 1 минуты и затем обработке с нанесением осмиевого покрытия, и визуально изучают с помощью автоэлектронного сканирующего микроскопа («JSM-7100F TTL LV», произведенного в JEOL Ltd.), с получением изображения (изображения FE-SEM). Среди этих изображений, изображение образца Экспериментального Примера 10 (агент, улучшающий совместимость: полиолефиновая смола: полиамидная смола=15:45:40% по массе), изображение образца Экспериментального Примера 25 (агент, улучшающий совместимость: полиолефиновая смола: полиамидная смола=25:32,5:42,5% по массе), и изображение образца Экспериментального Примера 14 (агент, улучшающий совместимость: полиолефиновая смола: полиамидная смола=20:55:25% по массе) показаны на ФИГ. 3, ФИГ. 4 и ФИГ. 5, соответственно.
Следует отметить, что компонент, составляющий каждую фазу, идентифицируют с помощью дисперсионного рентгеновского анализа (EDS) в ходе вышеупомянутого визуального изучения с использованием автоэлектронного сканирующего микроскопа (FE-SEM).
[0069]
1B
Кроме того, в Таблице 1 показано присутствие или отсутствие разветвленной фазы (F), имеющей максимальную длину 7 мкм или более, отмечаемой на площади размером 40 микрометров на изображении, сделанном при увеличении 2000× или 5000×.
1B
1B
В частности, пометка «Присутствует» в колонке, показывающей присутствие или отсутствие разветвленной фазы, в Таблице 1 означает, что разветвленная фаза (F), отвечающая вышеупомянутому требованию, присутствует. С другой стороны, пометка «Отсутствует» в колонке, показывающей присутствие или отсутствие разветвленной фазы, в Таблице 1 означает, что разветвленная фаза (F), отвечающая вышеупомянутому требованию, не присутствует.
1S
1B
1B
1
2
Следует отметить, что пометка «Отсутствует (сферическая)» в колонке означает, что отмечается только сферическая фаза (F), а разветвленная фаза (F) не присутствует. Далее, пометка «Отсутствует (сонепрерывная фаза)» в колонке означает, что отмечается только сонепрерывная фаза, а разветвленная фаза (F) не присутствует. Кроме того, «Отсутствует (инверсия фаз)» в колонке означает, что происходит инверсия фаз, в результате которой первая фаза (F) состоит из полиолефиновой смолы, и вторая фаза (F) состоит из полиамидной смолы.
[0070]
12
Кроме того, измеряют самый большой диаметр (диаметр частиц дисперсии по основной оси) каждой из 20 частиц дисперсной фазы (F), выбранных случайным образом в пределах каждого из пяти различных участков на изображении, сделанном при увеличении 10000× таким же образом, как описано выше, и определяют среднее значение измеренных самых больших диаметров в качестве первого среднего значения, и дополнительно определяют среднее значение первых средних значений для пяти различных участков в качестве среднего по основной оси диаметра частиц дисперсии.
12
12
В результате, средний по основной оси диаметр частиц дисперсии в случае дисперсной фазы (F) в Экспериментальном Примере 10 составляет 196 нм, и средний по основной оси диаметр частиц дисперсии в случае дисперсной фазы (F) в Экспериментальном Примере 25 составляет 204 нм.
Таблица 1-1
Экспериментальный Пример
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Агент, улучшающий совместимость (% по массе)
10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
15,0
15,0
15,0
Полиолефин (% по массе)
65,0
60,0
50,0
40,0
35,0
30,0
25,0
20,0
60,0
45,0
40,0
Полиамид (% по массе)
25,0
30,0
40,0
50,0
55,0
60,0
65,0
70,0
25,0
40,0
45,0
Разветвленная фаза
Отсутствует (сферическая)
Отсутствует (сферическая)
-
-
-
Отсутствует (сонепрерывная)
-
Отсутствует (инверсия фаз)
Отсутствует (сферическая)
Присутствует
-
Модуль упругости при изгибе (МПа)
1184
1148
1062
1006
964
946
927
1030
1072
1110
Ударная прочность по Шарпи (кДж/м<sup>2</sup>)
8,8
10,1
14,8
21,0
23,2
62,1
25,7
17,9
92,9
96,8
Таблица 1-2
Экспериментальный Пример
12
13
14
15
16
17
18
19
21
22
23
Агент, улучшающий совместимость (% по массе)
15,0
15,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
20,0
25,0
25,0
Полиолефин (% по массе)
35,0
30,0
55,0
40,0
30,0
25,0
22,5
21,0
17,5
45,0
37,5
Полиамид (% по массе)
50,0
55,0
25,0
40,0
50,0
55,0
57,5
59,0
62,5
30,0
37,5
Разветвленная фаза
-
Присутствует
Отсутствует (сферическая)
-
-
-
-
-
Отсутствует (инверсия фаз)
Отсутствует (сферическая)
-
Модуль упругости при изгибе (МПа)
1113
952
845
949
949
885
865
850
830
714
735
Ударная прочность по Шарпи (кДж/м<sup>2</sup>)
97,2
89,3
69,0
110,0
84,0
83,0
83,0
83,0
85,0
77,3
98,7
Таблица 1-3
Экспериментальный Пример
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
Агент, улучшающий совместимость (% по массе)
25,0
25,0
25,0
30,0
30,0
30,0
30,0
30,0
30,0
30,0
Полиолефин (% по массе)
35,0
32,5
25,0
45,0
30,0
20,0
15,0
12,5
10,0
7,5
Полиамид (% по массе)
40,0
42,5
50,0
25,0
40,0
50,0
55,0
57,5
60,0
62,5
Разветвленная фаза
-
Присутствует
-
Отсутствует (сферическая)
-
-
-
-
-
-
Модуль упругости при изгибе (МПа)
763
779
784
527
634
665
579
565
535
532
Ударная прочность по Шарпи (кДж/м<sup>2</sup>)
107,0
120,0
105,4
83,0
120,0
94,0
92,0
92,0
88,0
86,0
[0072]
[3] Эффекты, наблюдаемые в примерах
1B
1B
1B
Как видно из результатов, полученных в Экспериментальных Примерах 1-33, которые показаны на ФИГ. 6, в системе, в которой доля в смеси агента, улучшающего совместимость, составляет, например, 15% по массе (-◊-), разветвленная фаза (F) отмечается в образцах обоих экспериментальных примеров, где доля в смеси полиамидной смолы составляет 40% по массе (Экспериментальный Пример 10), и доля в смеси полиамидной смолы составляет 55% по массе (Экспериментальный Пример 13). Следовательно, можно полагать, что разветвленная фаза (F) присутствует в том случае, когда доля в смеси полиамидной смолы находится в диапазоне, по меньшей мере, 40-55% по массе. Кроме того, в этом случае, высокая ударная прочность достигается в широком диапазоне. Таким образом, можно сказать, что композиция на основе термопластической смолы, имеющая разветвленную фазу (F), может проявлять превосходную механическую прочность несмотря на тот факт, что ее состав может быть выбран из более широкого диапазона, а выбор исходных материалов и контроль за изготовлением могут быть осуществлены более гибко.
1B
Кроме того, как видно из ФИГ. 7, на которой отражена на графике корреляция между ударной прочностью по Шарпи и модулем упругости при изгибе, в системе, в которой доля в смеси агента, улучшающего совместимость, составляет 10% по массе (-×-), нанесенный на графике диапазон, указанный прямоугольником с пунктирными границами, является широким по горизонтали, тогда как в каждой из систем, в которой доля в смеси агента, улучшающего совместимость, составляет 15-30% по массе, нанесенный на графике диапазон представляет собой вытянутый по вертикали прямоугольник. Это позволяет выявить то, что в системе, имеющей разветвленную фазу (F), ударная прочность по Шарпи может быть изменена в широком пределе, тогда как модуль упругости при изгибе поддерживается в пределах узкого диапазона.
[0073]
Предшествующие примеры предоставлены лишь с целью обеспечения разъяснений и никоим образом не должны истолковываться как ограничение настоящего изобретения. Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на приведенные в качестве примера варианты осуществления, следует понимать, что слова, которые используются в описании и на чертежах, представляют собой слова для разъяснения и иллюстрации, а не слова для ограничения. В рамках объема прилагаемых пунктов Формулы изобретения, которые описаны подробно в данном документе, могут быть сделаны изменения его аспектов без отступления от объема и существа настоящего изобретения. Несмотря на то, что настоящее изобретение описано подробно со ссылкой на конкретные структуры, материалы и варианты осуществления, настоящее изобретение, как подразумевается, не ограничено элементами, раскрытыми в них; вернее, настоящее изобретение распространяется на все функционально эквивалентные структуры, способы и применения в рамках объема прилагаемых пунктов Формулы изобретения
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
[0074]
1
F; Первая фаза
1B
F; Разветвленная фаза
В, В1, В2, В3; Участок ответвления
1S
F; Сферическая фаза
11
F; Матричная фаза
12
F; Дисперсная фаза
2
F; Вторая фаза.