特許 6838804 中空ガラス微小球を含むポリオレフィン組成物及びその使用方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6838804

(24)【登録日】2021年2月16日

(45)【発行日】2021年3月3日

(54)【発明の名称】中空ガラス微小球を含むポリオレフィン組成物及びその使用方法

(51)【国際特許分類】

   C08L 23/14 20060101AFI20210222BHJP

   C08L 23/26 20060101ALI20210222BHJP

   C08K 7/28 20060101ALI20210222BHJP

   C08J 3/22 20060101ALI20210222BHJP

【ＦＩ】

   C08L23/14

   C08L23/26

   C08K7/28

   C08J3/22CES

【請求項の数】9

【全頁数】45

(21)【出願番号】特願2016-543707(P2016-543707)

(86)(22)【出願日】2014年12月29日

(65)【公表番号】特表2017-501283(P2017-501283A)

(43)【公表日】2017年1月12日

(86)【国際出願番号】US2014072476

(87)【国際公開番号】WO2015103099

(87)【国際公開日】20150709

【審査請求日】2017年12月25日

(31)【優先権主張番号】61/921,848

(32)【優先日】2013年12月30日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】505005049

【氏名又は名称】スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100110803

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 太朗

(74)【代理人】

【識別番号】100135909

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 和歌子

(74)【代理人】

【識別番号】100133042

【弁理士】

【氏名又は名称】佃 誠玄

(74)【代理人】

【識別番号】100157185

【弁理士】

【氏名又は名称】吉野 亮平

(72)【発明者】

【氏名】バリス ヤルチン

(72)【発明者】

【氏名】イブラヒム エス．ギュネス

(72)【発明者】

【氏名】グスタボ ビー．ディー．カルバーリョ

(72)【発明者】

【氏名】マーク ジェイ．ウィリアムズ

【審査官】 今井 督

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−３４０７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１９１５３０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｌ ２３／００− ２３／３６

Ｃ０８Ｋ ３／００− １３／０８

Ｃ０８Ｊ ３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロピレン繰り返し単位を含むポリプロピレンコポリマーであるポリオレフィンと、
中空ガラス微小球と、
化学的に架橋されておらず、極性官能基を含まない、ポリオレフィン耐衝撃性改良剤と、
プロピレン繰り返し単位と、極性官能基によって修飾されたプロピレン繰り返し単位である第２の繰り返し単位と、を含む、相溶化剤と、
を含む、組成物であって、
該中空ガラス微小球、該ポリオレフィン耐衝撃性改良剤及び該相溶化剤の総体積に対して、該中空ガラス微小球は、４０体積％〜７０体積％の範囲で存在し、該ポリオレフィン耐衝撃性改良剤は、２０体積％〜５０体積％の範囲で存在し、該相溶化剤は、４体積％〜１２体積％の範囲で存在し、該組成物は、少なくとも６０ジュール／メートルのノッチ付きアイゾット衝撃強度を有し、該組成物は、該組成物の総重量に対して、１０重量％を超えるガラスと、少なくとも５０重量％のポリオレフィンとを含む、組成物。

【請求項2】

前記組成物の引張弾性率は、前記ポリオレフィンの少なくとも５０％であること、又は前記組成物の引張強度は、前記ポリオレフィンの少なくとも５０％であること、又は前記組成物の曲げ弾性率は、前記ポリオレフィンの少なくとも５０％であること、又は前記組成物の曲げ強度は、前記ポリオレフィンの少なくとも５０％であること、のうち少なくとも１つの条件を満たす、請求項１に記載の組成物。

【請求項3】

プロピレン繰り返し単位を含むポリプロピレンコポリマーであるポリオレフィンと組み合わせて用いるためのマスターバッチ組成物であって、該マスターバッチは、
中空ガラス微小球と、
化学的に架橋されておらず、極性官能基を含まない、ポリオレフィン耐衝撃性改良剤と、
プロピレン繰り返し単位と、極性官能基によって修飾されたプロピレン繰り返し単位である第２の繰り返し単位を含む、相溶化剤と、を含み、
該中空ガラス微小球、該ポリオレフィン耐衝撃性改良剤及び該相溶化剤の総体積に対して、該中空ガラス微小球は、４０体積％〜６５体積％の範囲内で存在し、該ポリオレフィン耐衝撃性改良剤は、２０体積％〜５０体積％の範囲内で存在し、該相溶化剤は、４体積％〜１５体積％の範囲内で存在する、マスターバッチ組成物。

【請求項4】

前記ポリオレフィンは、少なくとも８０重量％のプロピレン繰り返し単位を含むポリプロピレンコポリマーである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。

【請求項5】

前記ポリオレフィン耐衝撃性改良剤は、少なくとも１０グラム／１０分の、１９０℃及び２．１６キログラムでのメルトフローインデックスを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物。

【請求項6】

前記組成物の総重量に対して、２重量％を超える前記相溶化剤を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の組成物。

【請求項7】

前記相溶化剤は、無水マレイン酸変性ポリオレフィンである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の組成物。

【請求項8】

前記ポリオレフィン耐衝撃性改良剤は、エチレンプロピレンエラストマー、エチレンオクテンエラストマー、エチレンプロピレンジエンエラストマー、エチレンプロピレンオクテンエラストマー又はこれらの組み合わせである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物を含む物品であって、前記組成物は、固体であり、前記物品は、保護帽であるか、又は、前記物品は、内装用若しくは外装用の自動車部品である、物品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許仮出願第６１／９２１，８４８号（２０１３年１２月３０日出願）に対する優先権を主張し、その開示内容の全体を参照により本明細書に組み込む。

【背景技術】

【0002】

約５００マイクロメートル未満の平均径を有する中空ガラス微小球は、「ガラスマイクロバブル」、「ガラスバブル」、「中空ガラスビーズ」又は「ガラスバルーン」としても一般的に知られており、例えば、ポリマー組成物に対する添加物として、広く業界で使用されている。多くの業界において、中空ガラス微小球は、例えば、ポリマー組成物の重量を減少させるため、処理、寸法安定性及び流れ特性を改善するために有用である。一般に、中空ガラス微小球は、特定のポリマー化合物の処理の際に崩壊したり、破壊されたりしないように、十分な強度を有することが望ましい。中空ガラス微小球は、特定用途のポリプロピレン組成物に組み込まれてきた。例えば、米国特許第７，３６５，１４４号（Ｋａ ｅｔ ａｌ．）を参照のこと。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

一態様において、本開示は、第１の繰り返し単位を含むポリオレフィンと、中空ガラス微小球と、化学的に架橋されておらず、極性官能基を含まない、ポリオレフィン耐衝撃性改良剤と、該第１の繰り返し単位と、極性官能基によって修飾された該第１の繰り返し単位である第２の繰り返し単位と、を含む、相溶化剤と、を含むか、又はそれらからなる組成物を提供する。中空ガラス微小球、ポリオレフィン耐衝撃性改良剤及び相溶化剤の総体積に対して、中空ガラス微小球は、４０体積％〜７０体積％の範囲内で存在し、ポリオレフィン耐衝撃性改良剤は、２０体積％〜５０体積％の範囲内で存在し、相溶化剤は、４体積％〜１２体積％の範囲内で存在する。本組成物は、典型的には、本組成物の総重量に対して、１０重量％を超えるガラスを含み、このガラスは、中空ガラス微小球又は破壊された微小球を含む非球形ガラスに含まれ得る。

【0004】

本態様の一部の実施形態では、ポリオレフィンは、ポリプロピレンホモポリマー以外である。一部の実施形態では、本組成物は、少なくとも３グラム／１０分の１９０℃及び２．１６キログラムでのメルトフローインデックスを有する。一部の実施形態では、本組成物は、少なくとも６０ジュール／メーターのノッチ付きアイゾット衝撃強度を有する。一部の実施形態では、ポリオレフィンは、ポリエチレンを含み、相溶化剤は、エチレン繰り返し単位を含む。一部の実施形態では、第１の繰り返し単位は、ポリプロピレン繰り返し単位であり、相溶化剤は、プロピレン繰り返し単位を含む。これらの実施形態において、ポリオレフィンは、少なくとも８０重量％のプロピレン単位を含むコポリマーであってよい。これらの実施形態において、ポリオレフィンは、中耐衝撃性又は高耐衝撃性ポリプロピレンであり得る。

【0005】

他の態様において、本開示は、そのような組成物が固化したものを含む物品を提供する。

【0006】

他の態様において、本開示は、第１の繰り返し単位を含むポリオレフィンと混合するためのマスターバッチ組成物を提供する。本マスターバッチは、中空ガラス微小球と、化学的に架橋されておらず、極性官能基を含まない、ポリオレフィン耐衝撃性改良剤と、第１の繰り返し単位と、極性官能基によって修飾された第２の繰り返し単位と、を含む相溶化剤と、を含む。一部の実施形態では、本マスターバッチ組成物は、第１の繰り返し単位を含むポリオレフィンを含有する。他の実施形態において、本マスターバッチ組成物は、第１の繰り返し単位を含むポリオレフィンを含有していない。中空ガラス微小球、ポリオレフィン耐衝撃性改良剤及び相溶化剤の総体積に対して、中空ガラス微小球は、４０体積％〜６５体積％の範囲内で存在し、ポリオレフィン耐衝撃性改良剤は、２０体積％〜５０体積％の範囲内で存在し、相溶化剤は、４体積％〜１５体積％の範囲内で存在する。

【0007】

他の態様において、本開示は、物品を作製する方法を提供し、本方法には、上記組成物を射出成型して、物品を作製することが含まれる。

【0008】

本開示に係る組成物は、例えば、典型的には、良好な引張強度、曲げ強度及び衝撃強度を有する、比較的低密度な物品を、射出成型により調製するのに好適である。本明細書に記載する組成物については、多くの実施形態において、本開示に係る組成物の衝撃強度（例えば、場合によって、ノッチ付き又は非ノッチ付き衝撃強度のいずれか）、引張強度又は曲げ強度のうちの少なくとも１つが、中空ガラス微小球を添加していないポリオレフィンの衝撃強度に近いか、又は場合によっては、驚くべきことにそれを超えるものとなる。驚くべきことに、この改善は、相溶化剤が、第１の繰り返し単位とは異なる繰り返し単位を含んだときには、観察されないか、又は有意ではなかった。

【0009】

本明細書において、「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」などの用語は、単数形を意味するのみでなく、その特定の例を例示のために使用してよい一般的な一群を含むことを意図する。用語、「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、用語「少なくとも１つ」と同じ意味で使用される。列挙部が後に続く、「〜のうちの少なくとも１つ」及び「〜のうちの少なくとも１つを含む」という表現は、列挙部内の項目のいずれか１つ、及び、列挙部内の２つ以上の品目の任意の組み合わせを指す。全ての数値範囲は、特に明記しない限り、その端点と、両端点間の非整数値を含む。

【0010】

用語「架橋」は、通常架橋分子又は基を介した、化学的共有結合によって、ポリマー鎖が一つに結合され、ポリマーネットワークが形成されることを意味する。したがって、化学的に非架橋のポリマーとは、化学的共有結合によって、一つに結合されて、ポリマーネットワークを形成するようなポリマー鎖を欠くポリマーである。架橋ポリマーは一般に、不溶性であるという特徴があるが、適切な溶媒の存在下では、膨潤性となり得る。非架橋ポリマーは典型的に、特定の溶媒中で可溶性であり、典型的に融解処理可能である。化学的に非架橋のポリマーはまた、線状ポリマーと呼ばれる場合もある。

【0011】

極性官能基は、炭素より電気陰性度が大きい少なくとも１つの原子を含む官能基である。炭素より電気陰性度が大きい有機化合物の一般的な元素は、酸素、窒素、硫黄及びハロゲンである。一部の実施形態では、極性官能基は、少なくとも１つの酸素原子を含む官能基である。そのような基としては、ヒドロキシル基及びカルボニル基（例えば、ケトン、アルデヒド、カルボン酸、カルボキシアミド、無水カルボン酸及びカルボン酸エステル内のものなど）が挙げられる。

【0012】

本開示の上記の概要は、開示される実施形態のそれぞれ、又は本開示の全ての実現形態を説明することを目的としたものではない。以下の説明は、例示的な実施形態をより具体的に例示するものである。したがって、以下の説明は、本開示の範囲を不当に制限するように解釈されるべきではないことを理解するべきである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

中空ガラス微小球を、ポリプロピレン又は高密度ポリエチレンなどのポリオレフィンへ添加することにより、軽量化されるが、通常、衝撃強度、引張強度及び曲げ強度に悪影響を与える。衝撃強度、引張強度及び曲げ強度は全て、ポリオレフィン相の属性であり、中空ガラス微小球の添加はポリオレフィン相を希釈する。また、中空ガラス微小球の添加により、一般に、粘度が無充填ポリオレフィンに対して増加する。粘度の増加は、特に一部のポリマー処理技術（例えば、射出成型）に対して、不都合である。

【0014】

典型的にエラストマー材料である耐衝撃性改良剤は一般に、ポリオレフィン組成物中で使用され、中空ガラス微小球の添加に付随する衝撃強度の低下を補うために有用であり得る。耐衝撃性改良剤の添加によって衝撃特性を向上させ得るが、耐衝撃性改良剤は、ポリオレフィンの引張及び曲げ強度を減少させる傾向もある。耐衝撃性改良剤を含む、ポリオレフィンと中空ガラス微小球の複合体の場合、上述したような強度誘導ポリマー相の希釈と、軟質でゴム質の耐衝撃性改良剤の存在により、一般に、元のポリオレフィンに対して、引張強度及び曲げ強度が大きく低下する。多くの耐衝撃性改良剤は、組成物の粘度を増加させる、高粘度、高分子量のゴム質材料であり、一部のポリマー処理技術に対して不利益である。中空ガラス微小球と耐衝撃性改良剤の添加は、両方とも粘度を増加させるため、例えば射出成型に好適な粘度を有する、耐衝撃変性ポリオレフィン−中空ガラス微小球複合体を得ることは難しい。

【0015】

本発明者らは、化学的に架橋されておらず、極性官能基を含まないポリオレフィン耐衝撃性改良剤と、組成物中のマトリックスポリオレフィンと同じ繰り返し単位に加えて、極性官能基で修飾された繰り返し単位を含む相溶化剤を同時に使用することにより、耐衝撃性改良剤と相溶化剤の他の組み合わせの場合よりも効果的に衝撃強度を向上させつつ、マトリックスポリオレフィン単体の引張強度及び曲げ強度に近いか、又は場合によってはそれを越え得る、引張強度及び曲げ強度が、組成物にもたらされることを発見した。上述したように、より高い衝撃強度は一般に、引張及び曲げ強度を低下させる犠牲の上に得られる。理論に束縛されるものではないが、マトリックスポリマーと同じ主ポリマー鎖に官能基がグラフト化された機能性相溶化剤（functional compatibilizer）は、ポリマー相と共結晶化可能であることから、衝撃強度、引張強度及び曲げ強度を向上させ得るものと考えられる。極性官能基を含まない、化学的に非架橋の耐衝撃性改良剤と、組成物のマトリックスを提供するポリオレフィンは、低粘土となるように選択可能であるため、軽量で、優れた衝撃強度、引張強度及び曲げ強度を有し、射出成型に良く適した組成物がもたらされる。

【0016】

ポリマー組成物中に中空ガラス微小球を含めることにより、多くの利点をもたらし得るが、ガラスバブルを、製造プロセス中にポリマー内に添加するプロセスが、いくつかの課題をもたらす場合がある。ガラスバブルを取り扱うことは、軽粉末を取り扱うことと同様であってよい。中空ガラス微小球は、簡単に含有させることができず、清潔な環境中で使用することが難しい場合がある。また、正確な量で中空ガラス微小球をポリマーに加えることが難しい場合もある。したがって、本開示は、例えば、中空ガラス微小球を、最終用途射出成型可能熱可塑性組成物に組み込むために有用な、マスターバッチ組成物を提供する。マスターバッチ組成物中に中空ガラス微小球を送達することにより、製造中に遭遇する取扱いの困難さの少なくとも一部を解消可能である。

【0017】

本開示に係る組成物に有用なポリオレフィンの例としては、一般構造ＣＨ_２＝ＣＨＲ^１０で表されるモノマーから作製されるものが挙げられ、式中、Ｒ^１０は、水素又はアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ^１０は、最大１０個の炭素原子、又は１〜６個の炭素原子を有する。そのようなポリオレフィンの第１の繰り返し単位は、一般式、−［ＣＨ_２−ＣＨＲ^１０］−で表され、式中、Ｒ^１０は、上述した実施形態のいずれかと同様に定義される。好適なポリオレフィンの例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（１−ブテン）；ポリ（３−メチルブテン；ポリ（４−メチルペンテン）；エチレンと、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、４−メチル−１−ペンテン及び１−オクタデセンとのコポリマー；並びに、ポリエチレンとポリプロピレンのブレンドが挙げられる。典型的に、本開示に係る組成物は、ポリエチレン又はポリプロピレンのうちの少なくとも一方を含む。ポリエチレンを含むポリオレフィンは、ポリエチレンホモポリマーであってもよいし、エチレン繰り返し単位を含有するコポリマーであってもよいことが理解されるべきである。同様に、ポリプロピレンを含むポリオレフィンは、ポリプロピレンホモポリマーであってもよいし、プロピレン繰り返し単位を含有するコポリマーであってもよいことが理解されるべきである。ポリエチレン又はポリプロピレンのうちの少なくとも一方を含むポリオレフィンはまた、ポリプロピレン又はポリエチレンのうちの少なくとも一方を含む異なるポリオレフィンのブレンドの一部であってもよい。有用なポリエチレンポリマーとしては、高密度ポリエチレン（例えば、０．９４〜約０．９８ｇ／ｃｍ^３などの密度を有するもの）、及び線状又は分岐状低密度ポリエチレン（例えば、０．８９〜０．９４ｇ／ｃｍ^３などの密度を有するもの）が挙げられる。有用なポリプロピレンポリマーとしては、低耐衝撃性ポリプロピレン、中耐衝撃性ポリプロピレン又は高耐衝撃性ポリプロピレンが挙げられる。高耐衝撃性ポリプロピレンは、コポリマーの重量に対して、少なくとも８０、８５、９０又は９５重量％のプロピレン繰り返し単位を含むポリプロピレンのコポリマーであってもよい。これらの実施形態において、第１の繰り返し単位は、コポリマー中で最も豊富なものであることを理解すべきである。ポリオレフィンは、そのようなポリマーの立体異性体の混合物（例えばイソタクチックポリプロピレンとアタクチックポリプロピレンの混合物）を含んでよい。好適なポリプロピレンは、種々の商業的供給源、例えば、商品名「ＰＲＯ−ＦＡＸ」及び「ＨＩＦＡＸ」のもと、ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ（Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸ）から、及び商品名「ＰＩＮＮＡＣＬＥ」のもと、Ｐｉｎｎａｃｌｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（Ｇａｒｙｖｉｌｌｅ、ＬＡ）から得ることができる。一部の実施形態では、ポリオレフィン中の第１の繰り返し単位は、プロピレン繰り返し単位である。一部の実施形態では、ポリオレフィン中の繰り返し単位は、プロピレン繰り返し単位からなる。一部の実施形態では、ポリオレフィン中の第１の繰り返し単位は、エチレン繰り返し単位である。一部の実施形態では、ポリオレフィンはポリエチレンである。一部の実施形態では、ポリオレフィン中の繰り返し単位は、エチレン繰り返し単位からなる。一部の実施形態では、ポリエチレンは高密度ポリエチレンである。好適なポリエチレンは、種々の商業的供給源、例えばＢｒａｓｋｅｍ Ｓ．Ａ．（Ｓａｏ Ｐａｏｌｏ、Ｂｒａｚｉｌ）から得ることができる。

【0018】

ポリオレフィンは、メルトフローインデックスで測定されたときに、比較的低い粘度を有するように選択されてよい。一部の実施形態では、ポリオレフィンは、少なくとも３グラム／１０分（一部の実施形態では、少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０又は５０グラム／１０分）の２３０℃及び２．１６キログラムでのメルトフローインデックスを有する。ポリオレフィンのメルトフローインデックスは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８−１３：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅｌｔ Ｆｌｏｗ Ｒａｔｅｓ ｏｆ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ ｂｙ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ Ｐｌａｓｔｏｍｅｔｅｒによって測定される。

【0019】

物品の射出成型に好適な最終（例えばレットダウン）組成物において、第１の繰り返し単位を含むポリオレフィンは典型的に、本開示に係る組成物、及び／又は本開示に係る方法にて有用な組成物の主要成分である。一般に、ポリオレフィンは、組成物の総重量に対して、少なくとも５０重量％を提供する。一部の実施形態では、第１の繰り返し単位を含むポリオレフィンは、本組成物の総重量に対して、５０重量％〜７５重量％、５５重量％〜７０重量％、又は６０重量％〜７０重量％の範囲で存在する。

【0020】

本開示に係るマスターバッチ組成物は、第１の繰り返し単位を含むポリオレフィンを含有していてもよいし、含有していなくてもよい。一部の実施形態では、マスターバッチは、第１の繰り返し単位を含むポリオレフィンを含むが、その割合は、上記射出成型に好適なレットダウン組成物中よりも低い。一部の実施形態では、マスターバッチは、マスターバッチの総重量に対して、最大５、４、３又は２重量％の量で、ポリオレフィンを含む。マスターバッチを他の適合材料と混合する工程は、一般に、マスターバッチの「レットダウン」と呼ばれる。本開示において、マスターバッチから作製された組成物はまた、レットダウン組成物と呼ばれる場合もある。マスターバッチ組成物のレットダウンを行うために有用な組成物には、上記レットダウン組成物を作製するために十分な量のポリオレフィンが含まれる。

【0021】

相溶化剤は、本開示に係る組成物中のポリオレフィンと同一の繰り返し単位を含み、これは、第１の繰り返し単位である。相溶化剤はまた、極性官能基で修飾された第１の繰り返し単位である、第２の繰り返し単位を含む。一部の実施形態では、極性官能基には、無水マレイン酸、カルボン酸基及び水酸基が含まれる。一部の実施形態では、相溶化剤は、無水マレイン酸変性ポリオレフィンである。組成物中のポリオレフィンがポリプロピレンを含む場合、相溶化剤は、無水マレイン酸変性ポリプロピレンである。組成物中のポリオレフィンがポリエチレンを含む場合、相溶化剤は、無水マレイン酸変性ポリエチレンである。相溶化剤を、組成物の機械的特性を改善するのに十分な量で、組成物に加える。極性官能基のグラフト化の程度（例えば変性ポリオレフィン中の無水マレイン酸のグラフト化の程度は、約０．５〜３％、０．５〜２％、０．８〜１．２％又は約１％の範囲であってよい）。

【0022】

レットダウン組成物において、相溶化剤は、組成物の総重量に対して、２％を超える量で組成物中に存在してよい。一部の実施形態では、相溶化剤は、組成物の総重量に対して、少なくとも２．５、３、３．５又は４％の量で組成物中に存在する。レットダウン組成物において、相溶化剤は、組成物の総体積に対して、１．５％を超える量で組成物中に存在してよい。一部の実施形態では、相溶化剤は、組成物の総体積に対して、少なくとも１．５％〜４％又は２％〜４％の量で組成物中に存在する。

【0023】

マスターバッチ組成物において、相溶化剤は、マスターバッチ組成物の総体積に対して、４体積％〜１５体積％、一部の実施形態では、１０体積％〜１５体積％の範囲内で存在してよい。マスターバッチのレットダウンを行うための組成物はまた、マスターバッチのレットダウンを行うための組成物の総重量に対して、４体積％〜１５体積％、一部の実施形態では、１０体積％〜１５体積％の相溶化剤を含んでもよい。

【0024】

以下の実施例１２は、ポリプロピレン相溶化剤を含む、ポリプロピレン組成物を記述する。比較例７Ｅと比較すると、相溶化剤がポリエチレンから作製され、したがって、ポリプロピレンと同一の第１の繰り返し単位を有さない場合、相溶化剤が、ポリプロピレン繰り返し単位（即ち、ポリオレフィンと同一の第１の繰り返し単位）を含む場合よりも、組成物のノッチ付き衝撃強度、引張強度及び曲げ強度が低下する。この効果は、表１９中の実施例３０及び比較例１５Ａの比較によって示されるように、より耐衝撃性の高いポリプロピレンの場合に、また、表４中の実施例３及び比較例１Ｂの比較によって示されるように、高密度ポリエチレンの場合に、より顕著となる。比較例１Ｂと比較すると、相溶化剤がポリプロピレンから作製され、したがって、ポリエチレンと同一の第１の繰り返し単位を有さない場合、相溶化剤が、ポリエチレン繰り返し単位（即ち、ポリオレフィンと同一の第１の繰り返し単位）を含む場合よりも、組成物の引張強度及び曲げ強度が低下し、またノッチ付き衝撃強度が著しく低下する。

【0025】

耐衝撃性改良剤はまた、ポリオレフィンであり、化学的に架橋されておらず、極性官能基を含まない。例えば、耐衝撃性改良剤は、相溶化剤に関連して上記した極性官能基のいずれをも含まない。一部の実施形態では、耐衝撃性改良剤は、炭素−炭素及び炭素−水素結合のみを含む。一部の実施形態では、ポリオレフィン耐衝撃性改良剤は、エチレンプロピレンエラストマー、エチレンオクテンエラストマー、エチレンプロピレンジエンエラストマー、エチレンプロピレンオクテンエラストマー、ポリブタジエン、ブタジエンコポリマー、ポリブテン又はこれらの組み合わせである。一部の実施形態では、ポリオレフィン耐衝撃性改良剤は、エチレンオクテンエラストマーである。

【0026】

耐衝撃性改良剤は、メルトフローインデックスで測定されたときに、比較的低い粘度を有するように選択されてよい。異なるメルトフローインデックスを有する耐衝撃性改良剤の組み合わせもまた有用である。一部の実施形態では、少なくとも１種類のポリオレフィン耐衝撃性改良剤は、少なくとも１０グラム／１０分（一部の場合、少なくとも１１、１２又は１３グラム／１０分）の、１９０℃及び２．１６キログラムでのメルトフローインデックスを有する。耐衝撃性改良剤及びポリオレフィンのメルトフローインデックスは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８−１３：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅｌｔ Ｆｌｏｗ Ｒａｔｅｓ ｏｆ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ ｂｙ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ Ｐｌａｓｔｏｍｅｔｅｒによって測定される。

【0027】

他の一般的な種類の耐衝撃性改良剤である、粉末状（ground）ゴム、コア−シェル粒子、機能性のエラストマー（例えば、商品名「ＡＭＰＬＩＦＹ ＧＲ−２１６」のもと、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）より入手可能なもの）、及び粒子（例えば、商品名「ＥＸＰＮＣＥＬ」のもと、Ａｋｚｏ Ｎｏｖｅｌ（Ａｍｓｔｅｒｄａｍ，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）より入手可能なもの）などは、化学的に架橋されているか、又は官能化されているかの少なくとも一方であり、本開示に係る組成物中には含まれない。これらの耐衝撃性改良剤の多くは、組成物の粘度を増加させ、組成物を、一部のポリマー処理技術（例えば射出成型）に対して好適でなくする。更に、「ＥＸＰＡＮＣＥＬ」粒子及び同様の粒子は、本明細書にて記述したポリオレフィン耐衝撃性改良剤よりも、より厳格な温度制御と、より精密な取扱いを必要とし、処理の際の課題を提示し得る。

【0028】

耐衝撃性改良剤を、組成物の衝撃強度を改善するのに十分な量にて、本開示に係る組成物に加えることが可能である。

【0029】

レットダウン組成物において、耐衝撃性改良剤は、組成物の総体積に対して、７．５体積％〜２５体積％の範囲内で、組成物中に存在してよい。一部の実施形態では、耐衝撃性改良剤は、組成物の総体積に対して、少なくとも１０、１２、１４、１５又は１６体積％〜最大で約２０体積％の量で、組成物中に存在する。中空ガラス微小球の濃度が低いほど、必要な耐衝撃性改良剤はより少なくなる。マスターバッチのレットダウンを行うための組成物はまた、望む最終組成物に応じて、任意の好適な範囲（即ち、上記範囲のいずれか）にて、耐衝撃性改良剤を含んでもよい。

【0030】

マスターバッチ組成物において、耐衝撃性改良剤は、組成物の総体積に対して、５０体積％〜７５体積％の範囲内で、組成物中に存在してよい。一部の実施形態では、耐衝撃性改良剤は、組成物の総体積に対して、少なくとも５０、５５又は６０体積％〜最大で約６５、７０又は７５体積％の量で、マスターバッチ組成物中に存在する。マスターバッチ組成物の一部の実施形態では、耐衝撃性改良剤は、組成物の総体積に対して、６０〜７０体積％の範囲にて存在する。

【0031】

本開示に係る組成物及び方法において有用な中空ガラス微小球は、当該技術分野で既知の技術によって作製可能である（例えば、米国特許第２，９７８，３４０号（Ｖｅａｔｃｈ ｅｔ ａｌ．）、同第３，０３０，２１５号（Ｖｅａｔｃｈ ｅｔ ａｌ．）、同第３，１２９，０８６号（Ｖｅａｔｃｈ ｅｔ ａｌ．）、及び同第３，２３０，０６４号（Ｖｅａｔｃｈ ｅｔ ａｌ．）、同第３，３６５，３１５号（Ｂｅｃｋ ｅｔ ａｌ．）、同第４，３９１，６４６号（Ｈｏｗｅｌｌ）、及び同第４，７６７，７２６号（Ｍａｒｓｈａｌｌ）、及び米国特許公開第２００６／０１２２０４９号（Ｍａｒｓｈａｌｌ ｅｔ ａｌ．）を参照のこと。中空ガラス微小球を調製するための技術では、典型的に、発泡剤（例えば、硫黄又は酸素と硫黄の化合物）を含有する、一般には「フィード」と称される破砕フリットを加熱する工程が含まれる。フリットは、融解ガラスが形成されるまで、高温でガラスの鉱物成分を加熱することによって作製可能である。

【0032】

フリット及び／又はフィードは、ガラスが形成可能な任意の組成を有してよいが、フリットは、典型的には総重量に対して、５０〜９０％のＳｉＯ_２、２〜２０％のアルカリ金属酸化物、１〜３０％のＢ_２Ｏ_３、０．００５〜０．５％の硫黄（例えば単体硫黄、硫酸塩又は亜硫酸塩として）、０〜２５％二価金属酸化物（例えば、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＺｎＯ又はＰｂＯ）、０〜１０％のＳｉＯ_２以外の四価金属酸化物（例えば、ＴｉＯ_２、ＭｎＯ_２又はＺｒＯ_２）、０〜２０％の三価金属酸化物（例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３又はＳｂ_２Ｏ_３）、０〜１０％の五価原子酸化物（例えば、Ｐ_２Ｏ_５又はＶ_２Ｏ_５）、及びガラス組成物の融解を促進するための融剤として機能し得る、０〜５％のフッ素（フッ化物として）を含む。追加の成分がフリット組成物において有用であり、例えば、特定の性質又は特徴（例えば、硬度又は色）を、得られるガラスバブルに付与するためにフリット中に含めてもよい。

【0033】

一部の実施形態では、本開示に係る組成物及び方法にて有用な中空ガラス微小球は、アルカリ金属酸化物よりも、アルカリ土類金属酸化物をより多く含むガラス組成を有する。これらの実施形態の一部において、アルカリ土類金属酸化物の、アルカリ金属酸化物に対する重量比は、１．２：１〜３：１の範囲内である。一部の実施形態では、中空ガラス微小球は、ガラスバブルの総重量に対して、２％〜６％の範囲で、Ｂ_２Ｏ_３を含むガラス組成を有する。一部の実施形態では、中空ガラス微小球は、中空ガラス微小球の総重量に対して、最大５重量％のＡｌ_２Ｏ_３を含むガラス組成を有する。一部の実施形態では、ガラス組成物は、Ａｌ_２Ｏ_３を実質的に含まない。「Ａｌ_２Ｏ_３を実質的に含まない」とは、最大５、４、３、２、１、０．７５、０．５、０．２５又は０．１重量％のＡｌ_２Ｏ_３を意味してよい。「Ａｌ_２Ｏ_３を実質的に含まない」ガラス組成物は、Ａｌ_２Ｏ_３を有さないガラス組成物も含む。本開示を実施するために有用な中空ガラス微小球は、一部の実施形態では、少なくとも９０％、９４％、又は少なくとも９７％のガラスが、少なくとも６７％のＳｉＯ_２（例えば７０％〜８０％の範囲のＳｉＯ_２）、８％〜１５％の範囲のアルカリ土類金属酸化物（例えばＣａＯ）、３％〜８％の範囲のアルカリ金属酸化物（例えばＮａ_２Ｏ）、２％〜６％の範囲のＢ_２Ｏ_３及び０．１２５％〜１．５％の範囲のＳＯ_３を含む、化学組成を有してよい。一部の実施形態では、ガラスは、ガラス組成物の総量に対して、３０％〜４０％のＳｉ、３％〜８％のＮａ、５％〜１１％のＣａ、０．５％〜２％のＢ及び４０％〜５５％のＯの範囲を含む。

【0034】

中空ガラス微小球の「平均真密度」は、中空ガラス微小球の試料の質量を、ガスピクノメーターによって測定した際の、その質量の中空ガラス微小球の真の体積によって除すことによって得た商である。「真の体積」は、かさ体積ではなく、中空ガラス微小球を凝集させた総体積である。本開示を実施するために有用な中空ガラス微小球の平均真密度は一般に、少なくとも０．３０グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｃ）、０．３５ｇ／ｃｃ又は０．３８ｇ／ｃｃである。一部の実施形態では、本開示実施のために有用な中空ガラス微小球は、最大約０．６５ｇ／ｃｃの平均真密度を有する。「約０．６５ｇ／ｃｃ」は、０．６５ｇ／ｃｃ±５％を意味する。これらの実施形態の一部において、中空ガラス微小球の平均真密度は、最大０．６ｇ／ｃｃ又は０．５５ｇ／ｃｃである。例えば、本明細書で開示した中空ガラス微小球の平均真密度は、０．３０ｇ／ｃｃ〜０．６５ｇ／ｃｃ、０．３０ｇ／ｃｃ〜０．６ｇ／ｃｃ、０．３５ｇ／ｃｃ〜０．６０ｇ／ｃｃ又は０．３５ｇ／ｃｃ〜０．５５ｇ／ｃｃの範囲内であってよい。これらの密度のいずれかを有する中空ガラス微小球は、中空ガラス微小球を含有していないポリオレフィン組成物に対して、本開示に係る組成物の密度を減少させるために有用であり得る。

【0035】

本開示の目的のために、平均真密度は、ＡＳＴＭ Ｄ２８４０−６９、「Ａｖｅｒａｇｅ Ｔｒｕｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ Ｈｏｌｌｏｗ Ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ」に従ったピクノメーターを用いて測定される。このピクノメーターは、例えば、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ（Ｎｏｒｃｒｏｓｓ、Ｇｅｏｒｇｉａ）製の商品名「ＡＣＣＵＰＹＣ １３３０ ＰＹＣＮＯＭＥＴＥＲ」として、又はＦｏｒｍａｎｅｘ，Ｉｎｃ．（Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ、ＣＡ．）製の商品名「ＰＥＮＴＡＰＹＣＮＯＭＥＴＥＲ」若しくは「ＵＬＴＲＡＰＹＣＮＯＭＥＴＥＲ １０００」として得ることができる。平均真密度は典型的に、０．００１ｇ／ｃｃの精度で測定され得る。したがって、上述の密度値のそれぞれは、値±５％であり得る。

【0036】

中空ガラス微小球の種々のサイズが有用であってよい。本明細書で使用するとき、サイズ（径）という用語は、中空ガラス微小球の直径及び高さと同じであると考えられる。一部の実施形態では、中空ガラス微小球は、１４〜４５マイクロメートル（一部の実施形態では、１５〜４０マイクロメートル、２０〜４５マイクロメートル、又は２０〜４０マイクロメートル）の範囲の体積メジアン径を有してよい。メジアン径はまた、Ｄ５０サイズとも呼ばれ、分布における中空ガラス微小球の５０体積％は、示されるサイズよりも小さい。本開示の目的において、体積メジアン径は、脱気脱イオン水中に中空ガラス微小球を分散することによるレーザー光回折で測定する。レーザー光回折粒径分析器は、例えば、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ製の商品名「ＳＡＴＵＲＮ ＤＩＧＩＳＩＺＥＲ」として入手できる。本開示を実施するために有用な中空ガラス微小球のサイズ分布は、ガウス分布、正規分布又は非正規分布であってよい。非正規分布は、単峰性又は多峰性（例えば、二峰性）であってよい。

【0037】

本開示に係る組成物及び方法にて有用な中空ガラス微小球は典型的に、射出成型プロセスの後に残存するために、十分な強度を有している必要がある。中空ガラス微小球の１０体積％が崩壊する、有用な静水圧は、少なくとも約２０（一部の実施形態では、少なくとも約３８、５０又は５５）メガパスカル（ＭＰａ）である。「約２０ＭＰａ」は、２０ＭＰａ±５％を意味する。一部の実施形態では、中空ガラス微小球の１０体積％が崩壊する静水圧は、少なくとも１００、１１０又は１２０ＭＰａであり得る。一部の実施形態では、中空ガラス微小球の１０体積％、又は２０体積％が崩壊する静水圧は、最大２５０（一部の実施形態では、最大２１０、１９０又は１７０）ＭＰａである。中空ガラス微小球の１０体積％が崩壊する静水圧は、２０ＭＰａ〜２５０ＭＰａ、３８ＭＰａ〜２１０ＭＰａ、又は５０〜２１０ＭＰａの範囲内であってよい。本開示の目的のために、中空ガラス微小球の崩壊強度は、（グラムでの）試料サイズが、ガラスバブルの密度の１０倍に等しいことを除いて、ＡＳＴＭ Ｄ３１０２−７２「Ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ Ｃｏｌｌａｐｓｅ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ Ｈｏｌｌｏｗ Ｇｌａｓｓ Ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ」を用いて、グリセロール中の中空ガラス微小球の分散液について測定される。破壊強度は、典型的に±約５％の精度で測定できる。したがって、上述の各破壊強度値は、±５％であり得る。

【0038】

本開示を実施するために有用な中空ガラス微小球は、市販されており、商品名「３Ｍ ＧＬＡＳＳ ＢＵＢＢＬＥＳ」（例えばグレードＳ６０、Ｓ６０ＨＳ、ｉＭ３０Ｋ、ｉＭ１６Ｋ、Ｓ３８ＨＳ、Ｓ３８ＸＨＳ、Ｋ４２ＨＳ、Ｋ４６及びＨ５０／１００００）のもと、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）によって市販されているものが含まれる。他の好適な中空ガラス微小球は、例えば商品名「ＳＰＨＥＲＩＣＥＬ ＨＯＬＬＯＷ ＧＬＡＳＳ ＳＰＨＥＲＥＳ」（例えばグレード１１０Ｐ８及び６０Ｐ１８）及び「Ｑ−ＣＥＬ ＨＯＬＬＯＷ ＳＰＨＥＲＥＳ］（例えばグレード３０、６０１４、６０１９、６０２８、６０３６、６０４２、６０４８、５０１９、５０２３及び５０２８）として、Ｐｏｔｔｅｒｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｖａｌｌｅｙ Ｆｏｒｇｅ，ＰＡ）（ＰＱ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの関連会社）より、商品名「ＳＩＬ−ＣＥＬＬ」（例えばグレードＳＩＬ３５／３４、ＳＩＬ−３２、ＳＩＬ−４２及びＳＩＬ−４３）として、Ｓｉｂｒｉｃｏ Ｃｏｒｐ．（Ｈｏｄｇｋｉｎｓ，ＩＬ）より、また、商品名「Ｙ８０００」として、Ｓｉｎｏｓｔｅｅｌ Ｍａａｎｓｈａｎ Ｉｎｓｔ．ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏ．（Ｍａａｎｓｈａｎ，Ｃｈｉｎａ）より得ることが可能である。一部の実施形態では、本開示を実施するために有用な中空ガラス微小球は、９０％が残存する場合に、少なくとも約２８ＭＰａ、３４ＭＰａ、４１ＭＰａ、４８ＭＰａ又は５５ＭＰａの圧潰強度を有するように選択されてよい。

【0039】

射出成型に対して好適なレットダウン（即ち、最終）組成物において、例えば、中空ガラス微小球は典型的に、組成物の総重量に対して、少なくとも５重量％のレベルで、本明細書で開示した組成物中に存在する。一部の実施形態では、中空ガラス微小球は、組成物の総重量に対して、少なくとも１０、１２又は１３重量％、組成物中に存在する。一部の実施形態では、中空ガラス微小球は、組成物の総重量に対して、最大３０、２５又は２０重量％の濃度で、組成物中に存在する。例えば、中空ガラス微小球は、組成物の総重量に対して、５〜３０、１０〜２５又は１０〜２０重量％の範囲内で、組成物中に存在してよい。

【0040】

耐衝撃性改良剤と、相溶化剤と、中空ガラス微小球と、を、各々の実施形態のいずれかにて上述したように含む、本開示に係る組成物中の場合、これらのそれぞれの存在は、最終組成物の性能に対して必須である。以下の実施形態にわたって示すように、耐衝撃性改良剤の添加により、ポリオレフィンと中空ガラス微小球を含む組成物の衝撃強度を改善することができる一方で、これにより、典型的には、引張強度及び曲げ強度が犠牲となる。これらの組成物に対する相溶化剤の添加は一般に、引張強度、曲げ強度及び衝撃強度を有意に高める。表１０で示すように、耐衝撃性改良剤が存在しない場合、相溶化剤の存在により、中空ガラス微小球を含有するポリプロピレンの衝撃強度が有意に変化することはない。驚くべきことに、相溶化剤を、耐衝撃性改良剤の存在下で使用する場合の衝撃強度における改善は、中空ガラス微小球の存在しない場合には生じない。

【0041】

第１の繰り返し単位を含むポリオレフィンと、中空ガラス微小球と、ポリオレフィン耐衝撃性改良剤と、相溶化剤と、を、各々の実施形態のいずれかにて上述したように含む、本開示に係る、及び／又は本明細書で開示された方法を実施するために有用な組成物は、該組成物が、射出成型に好適なものとなるようなメルトフローインデックスを有する。典型的に、組成物は、少なくとも３グラム／１０分（一部の実施形態では、少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０又は５０グラム／１０分）の、１９０℃及び２．１６キログラムでのメルトフローインデックスを有する。一部の実施形態では、本組成物は、少なくとも３．５グラム／１０分（一部の実施形態では、少なくとも４、４．５又は５０グラム／１０分）の、１９０℃及び２．１６キログラムでのメルトフローインデックスを有する。ポリオレフィンのメルトフローインデックスは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８−１３：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅｌｔ Ｆｌｏｗ Ｒａｔｅｓ ｏｆ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ ｂｙ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ Ｐｌａｓｔｏｍｅｔｅｒによって測定される。

【0042】

本開示に係る組成物の一部の実施形態では、中空ガラス微小球は、中空ガラス微小球とポリオレフィンマトリックスとの間の相互作用を高めるために、カップリング剤で処理してよい。他の実施形態において、カップリング剤は、直接組成物に加えることもできる。有用なカップリング剤の例としては、ジルコン酸塩、シラン又はチタン酸塩が挙げられる。典型的なチタン酸塩及びジルコン酸塩のカップリング剤は当業者に既知であり、これらの材料の使用及び選択基準に関する詳細な概要は、Ｍｏｎｔｅ，Ｓ．Ｊ．，Ｋｅｎｒｉｃｈ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．「Ｋｅｎ−Ｒｅａｃｔ（登録商標）Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｍａｎｕａｌ−Ｔｉｔａｎａｔｅ，Ｚｉｒｃｏｎａｔｅ ａｎｄ Ａｌｕｍｉｎａｔｅ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ａｇｅｎｔｓ」改訂第３版（１９９５年３月）に記されている。使用する場合、カップリング剤は一般に、組成物中の中空ガラス微小球の総重量に対して、約１重量％〜３重量％の量で含まれる。

【0043】

好適なシランは、縮合反応を通して、ガラス表面に結合し、ケイ酸ガラスとのシロキサン結合を形成する。本処理によって充填剤がより湿潤可能な状態になる、つまり中空ガラス微小球表面への材料の付着を促進する。これにより、中空ガラス微小球と有機マトリックスとの間の共有結合、イオン結合又は双極子結合をもたらす機構が提供される。所望される特定の官能性に基づき、シランカップリング剤が選択される。密接な中空ガラス微小球−ポリマー相互作用を達成する別の方法は、重合性部位を含有する好適なカップリング剤で微小球の表面を官能化することで、物質をポリマー主鎖に直接組み込むことである。重合性部位の例としては、スチレン、ビニル（例えばビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ（２−メトキシエトキシ）シラン）、アクリル及びメタクリル部位（例えば、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（3-etacrylroxypropyltrimethoxysilane））などのオレフィン官能性を含有する材料が挙げられる。硫化架橋に携わってよい有用なシランの例としては、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、（例えば、Ｅｖｏｎｉｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｗｅｓｓｅｌｉｎｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から、商品名「ＳＩ−６９」のもと、入手可能な）ビス（トリエトキシシリプロピル）テトラスルファン（bis（triethoxysilipropyl）tetrasulfane）、及びチオシアナトプロピルトリエトキシシランが挙げられる。また、他の有用なシランカップリング剤は、アミノ官能基を有してよい（例えば、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン及び（３−アミノプロピル）トリメトキシシランなど）。ペルオキシド−硬化ゴム組成物のために有用なカップリング剤は典型的に、ビニルシランを含む。硫黄−硬化ゴム組成物のために有用なカップリング剤は典型的に、メルカプト又はポリシルフィドシランを含む。好適なシランカップリングの手順は、Ｂａｒｒｙ ＡｒｋｌｅｓによるＳｉｌａｎｅ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ａｇｅｎｔｓ：Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ Ａｃｒｏｓｓ Ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ，ｐｇ １６５〜１８９，Ｇｅｌｅｓｔ Ｃａｔａｌｏｇ ３０００−Ａ Ｓｉｌａｎｅｓ ａｎｄ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ：Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．（Ｍｏｒｒｉｓｖｉｌｌｅ，ＰＡ）に概説されている。

【0044】

カップリング剤は、一部の実施形態では有用であるけれども、有利なことに、本開示に係る組成物は、カップリング剤の存在しない場合でさえ、良好な機械的特性を提供する。この機械的特性の達成は、当業者によれば、中空ガラス微小球とポリオレフィンマトリックスとの間の良好な付着によるものと理解され得るであろう。したがって、一部の実施形態では、本開示に係る組成物中の中空ガラス微小球は、シランカップリング剤で処理されない。更に、一部の実施形態では、本開示に係る組成物は、実質的にシランカップリング剤を含まない。シランカップリング剤を実質的に含まない組成物は、シランカップリング剤を含まなくてもよいし、又は組成物の総重量に対して、０．０５、０．０１、０．００５若しくは０．００１重量％未満の濃度で存在するシランカップリング剤を有していてもよい。

【0045】

一部の実施形態では、本開示に係る組成物、及び／又は本開示に係る方法にて有用な組成物には、１種類又は２種類以上の安定剤（例えば抗酸化剤又はヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ））が含まれる。例えば、本明細書で記述した組成物、マスターバッチ組成物、又はレットダウン組成物のいずれも、１種類又は２種類以上のそのような安定化剤を含んでよい。有用な抗酸化剤の例としては、ヒンダードフェノール系化合物及びリン酸エステル系化合物（例えば、「ＩＲＧＡＮＯＸ １０７６」及び「ＩＲＧＡＦＯＳ １６８」などの、商品名「ＩＲＧＡＮＯＸ」及び「ＩＲＧＡＦＯＳ」のもと、ＢＡＳＦ（Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，ＮＪ）から入手可能なもの、商品名「ＳＯＮＧＮＯＸ」のもと、Ｓｏｎｇｗｏｎ Ｉｎｄ．Ｃｏ（Ｕｌｓａｎ，Ｋｏｒｅａ）から入手可能なもの、及びブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ））が挙げられる。使用する場合、抗酸化剤は、組成物の総重量に対して、約０．００１〜１重量％の量で存在可能である。ＨＡＬＳは、典型的に、光分解又は他の分解プロセスに起因し得るフリーラジカルを捕捉することができる化合物である。好適なＨＡＬとしては、デカン二酸、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−１−（オクチルオキシ）−４−ピペリジニル）エステルが挙げられる。好適なＨＡＬＳには、例えば、商品名「ＴＩＮＵＶＩＮ」及び「ＣＨＩＭＳＳＯＲＢ」のもと、ＢＡＳＦから入手可能であるものが含まれる。使用する場合、そのような化合物は、組成物の総重量に対して、約０．００１〜１重量％の量で存在可能である。

【0046】

補強充填剤が、本開示に係る組成物、及び／又は本開示に係る方法にて有用な組成物にて有用となり得る。例えば、本明細書で記述した組成物、マスターバッチ組成物、又はレットダウン組成物のいずれも、１種類又は２種類以上のそのような補強充填剤を含んでよい。補強充填剤は、例えば、組成物の引張、曲げ、及び／又は衝撃強度を高めるために有用であり得る。有用な補強充填剤の例としては、（ナノシリカを含む）シリカ、他の金属酸化物、金属水酸化物及びカーボンブラックが挙げられる。他の有用な充填剤としては、ガラス繊維、ウォラストナイト、タルク、炭酸カルシウム、（ナノ二酸化チタンを含む）二酸化チタン、木粉、他の天然充填剤及び繊維（例えばウォールナットシェル、麻及びトウモロコシの毛）及び（ナノ粘土を含む）粘土が挙げられる。

【0047】

しかしながら、一部の実施形態では、本開示に係る組成物中のシリカの存在により、組成物の密度の望ましくない増加がもたらされ得る。有利なことに、本開示に係る組成物、及び／又は本開示に係る方法にて有用な組成物は、補強充填剤の存在しない場合でさえ、良好な機械的特性を提供する。以下の実施例で示すように、本明細書で開示した組成物は、シリカ充填剤又は他の補強充填剤の存在しない場合でさえ、高い引張、曲げ及び衝撃強度を有することが発見された。したがって、一部の実施形態では、組成物は、補強充填剤を含まないか、又は組成物の総重量に対して、最大５、４、３、２又は１重量％の補強充填剤を含有する。例えば、一部の実施形態では、組成物は、タルクを含まないか、又は組成物の総重量に対して、最大５、４、３、２又は１重量％のタルクを含有する。一部の実施形態では、組成物は、組成物の総重量に対して、５重量％未満のタルクを含有する。他の例において、本開示に係る組成物は、モンモリロナイト粘土を含まないか、又は２５ナノメートル未満のチップ厚を有する、１重量％未満のモンモリロナイト粘土を含む。他の例において、本開示に係る組成物は、炭酸カルシウムを含まないか、又は１００ナノメートル未満の平均粒子サイズを有する、１重量％未満の炭酸カルシウムを含む。

【0048】

他の添加物を、上述した実施形態のいずれかにおいて、本明細書で開示した組成物内に組み込んでよい。組成物の意図する用途に応じて、有用となり得る他の添加物の例としては、保存剤、混合剤、着色料、分散剤、フローティング剤又は抗硬化剤、フロー及び処理剤、湿潤剤、抗オゾナント及び臭気スカベンジャーが挙げられる。本明細書で記述した組成物、マスターバッチ組成物、又はレットダウン組成物のいずれも、１種類又は２種類以上のそのような添加剤を含んでよい。

【0049】

本開示に係る組成物は、射出成型のために好適である。高温（例えば、１００℃〜２２５℃の範囲内）が、押出機内の組成物の成分を混合するために有用であり得る。中空ガラス微小球は、ポリオレフィン、相溶化剤及び耐衝撃性改良剤を混合した後に、組成物に加えてよい。本明細書で開示した組成物を射出成型する方法は、一般に、材料ホッパー（例えばバレル）、プランジャ（例えば射出ラム又はスクリュー型）及び加熱ユニットを含む、任意の型の射出成型装置を使用可能である。

【0050】

本開示に係る組成物及び方法は、種々の用途のために有用な特性である、良好な引張強度、曲げ強度及び衝撃耐性を有する、（例えば、０．７５〜０．９５、０．７８〜０．９又は０．８〜０．９グラム／立法センチメートルの範囲内の密度を有する）低密度製品を作製するために有用である。本開示に係る組成物を射出成型することによって作製可能な物品としては、保護帽並びに内装用及び外装用の自動車部品（例えば、フード、トランク、バンパー、グリル、サイドクラッディング、ロッカーパネル、フェンダー、テールゲート、インワイヤ及びケーブル用途、インスツルメントパネル、コンソール、内装トリム、ドアパネル、ヒーターハウジング、バッテリサポート、ヘッドライトハウジング、フロントエンド、ベンチレータホイール、リザーバ及びソフトパッド）が挙げられる。

【0051】

多くの実施形態において、以下の実施例で示すように、本開示に係る組成物の衝撃強度、引張強度又は曲げ強度のうちの少なくとも１つが、中空ガラス微小球を添加していないポリオレフィンの衝撃強度に近いか、又は場合によっては、驚くべきことにそれを超えるものとなる。

【0052】

本開示のいくつかの実施形態
第１形態において、本開示は、
第１の繰り返し単位を含むポリオレフィンと、
中空ガラス微小球と、
化学的に架橋されておらず、極性官能基を含まない、ポリオレフィン耐衝撃性改良剤と、
該第１の繰り返し単位と、極性官能基によって修飾された該第１の繰り返し単位である第２の繰り返し単位と、を含む、相溶化剤と、を含む、組成物であって、
該中空ガラス微小球、該ポリオレフィン耐衝撃性改良剤及び該相溶化剤の総体積に対して、該中空ガラス微小球は、４０体積％〜７０体積％の範囲で存在し、該ポリオレフィン耐衝撃性改良剤は、２０体積％〜５０体積％の範囲で存在し、該相溶化剤は、４体積％〜１２体積％の範囲で存在する、組成物を提供する。本組成物はまた、単独、又は組み合わせで、以下の特徴のいずれかを有してもよい。
本組成物は、本組成物の総重量に対して、少なくとも１０重量％を超えるガラスを含み、
前記ポリオレフィンはポリプロピレンホモポリマー以外であり、
本組成物は、少なくとも３グラム／１０分の、１９０℃及び２．１６キログラムでのメルトフローインデックスを有し、
本組成物は、少なくとも６０ジュール／メートルのノッチ付きアイゾット衝撃強度を有し、
前記ポリオレフィンは、ポリエチレンを含み、前記相溶化剤は、エチレン繰り返し単位を含み、
前記第１の繰り返し単位は、ポリプロピレン繰り返し単位であり、前記相溶化剤は、プロピレン繰り返し単位を含み、前記ポリオレフィンは、少なくとも８０重量％のプロピレン単位を含むコポリマーであるか、又は前記ポリオレフィンは、中耐衝撃性若しくは高耐衝撃性ポリプロピレンである。

【0053】

代替的な第１実施形態において、本開示は、第１の繰り返し単位を含むポリオレフィンと混合するためのマスターバッチ組成物であって、該マスターバッチは、
中空ガラス微小球と、
化学的に架橋されておらず、極性官能基を含まない、ポリオレフィン耐衝撃性改良剤と、
該第１の繰り返し単位と、極性官能基によって修飾された該第１の繰り返し単位である第２の繰り返し単位と、を含む、相溶化剤と、を含み、
該中空ガラス微小球、該ポリオレフィン耐衝撃性改良剤及び該相溶化剤の総体積に対して、該中空ガラス微小球は、４０体積％〜６５体積％の範囲内で存在し、該ポリオレフィン耐衝撃性改良剤は、２０体積％〜５０体積％の範囲内で存在し、該相溶化剤は、４体積％〜１５体積％の範囲内で存在する、マスターバッチ組成物を提供する。

【0054】

第２実施形態において、本開示は、前記ポリオレフィンが、ポリエチレン又はポリプロピレンのうちの少なくとも一方を含む、第１実施形態の組成物を提供する。

【0055】

第３実施形態において、本開示は、前記第１の繰り返し単位が、ポリエチレン繰り返し単位である、第１又は第２実施形態の組成物を提供する。

【0056】

第４実施形態において、本開示は、前記ポリオレフィン耐衝撃性改良剤が、少なくとも１０グラム／１０分の、１９０℃及び２．１６キログラムでのメルトフローインデックスを有する、第１〜第３実施形態のいずれか１つの組成物を提供する。

【0057】

第５実施形態において、本開示は、前記組成物の総重量に対して、１０重量％を超える前記中空ガラス微小球を含む、第１〜第４実施形態のいずれか１つの組成物を提供する。

【0058】

第６実施形態において、本開示は、前記組成物の総重量に対して、２重量％を超える前記相溶化剤を含む、第１〜第５実施形態のいずれか１つの組成物を提供する。

【0059】

第７実施形態において、本開示は、前記組成物の総重量に対して、３重量％を超える前記相溶化剤を含む、第１〜第６実施形態のいずれか１つの組成物を提供する。

【0060】

第８実施形態において、本開示は、前記相溶化剤が、無水マレイン酸変性ポリオレフィンである、第１〜第７実施形態のいずれか１つの組成物を提供する。

【0061】

第９実施形態において、本開示は、補強充填剤を更に含む、第１〜第８実施形態のいずれか１つの組成物を提供する。

【0062】

第１０実施形態において、本開示は、前記組成物が、前記組成物の総重量に対して、５重量％未満のタルクを含む、第１〜第９実施形態のいずれか１つの組成物を提供する。

【0063】

第１１実施形態において、本開示は、前記組成物が、２５ナノメートル未満のチップ厚を有するモンモリロナイト粘土若しくは１００ナノメートル未満の平均粒子サイズを有する炭酸カルシウムのうちの少なくとも一方を、１重量％未満含む、第１〜第１０実施形態のいずれか１つの組成物を提供する。

【0064】

第１２実施形態において、本開示は、前記中空ガラス微小球が、シランカップリング剤で処理されない、第１〜第１１実施形態のいずれか１つの組成物を提供する。

【0065】

第１３実施形態において、本開示は、前記中空ガラス微小球の１０体積％が崩壊する静水圧が、少なくとも約５０メガパスカルである、第１〜第１２実施形態のいずれか１つの組成物を提供する。

【0066】

第１４実施形態において、本開示は、前記ポリオレフィン耐衝撃性改良剤が、エチレンプロピレンエラストマー、エチレンオクテンエラストマー、エチレンプロピレンジエンエラストマー、エチレンプロピレンオクテンエラストマー又はこれらの組み合わせである、第１〜第１３実施形態のいずれか１つの組成物を提供する。

【0067】

第１５実施形態において、本開示は、前記ポリオレフィン耐衝撃性改良剤が、エチレンオクテンエラストマーである、第１〜第１４実施形態のいずれか１つの組成物を提供する。

【0068】

第１６実施形態において、本開示は、第１〜第１５実施形態のいずれか１つの固化した組成物を含む物品を提供する。

【0069】

第１７実施形態において、本開示は、前記物品が保護帽である、第１６実施形態の物品を提供する。

【0070】

第１８実施形態において、本開示は、前記物品が、内装用若しくは外装用の自動車部品である、第１６実施形態の物品を提供する。

【0071】

第１９実施形態において、本開示は、物品を作製する方法であって、第１〜第１５実施形態のいずれか１つの組成物を射出成型して、該物品を作製することを含む、方法を提供する。

【0072】

第２０実施形態において、本開示は、前記物品が保護帽である、第１９実施形態の方法を提供する。

【0073】

第２１実施形態において、本開示は、前記物品が、内装用若しくは外装用の自動車部品である、第１９実施形態の方法を提供する。

【0074】

限定的なものではないが、以下の具体的な実施例は、本発明を説明するのに役立つであろう。これらの実施例において、全ての量は、他に特定しない限り、樹脂１００あたりの部数（ｐｈｒ）で表される。これらの実施例において、Ｎ／Ｍは「測定なし」を意味する。

【実施例】

【0075】

材料

【0076】

【表1】

【0077】

試験方法
密度
成型部品（molded part）の密度を、以下の手順を用いて決定した。まず、成型部品を、ポリマー樹脂を蒸発させるために、オーブン（Ｎａｂｅｒｔｈｅｒｍ（登録商標）Ｎ３００／１４）中にて、高温に曝した。このオーブンは、５時間で２００℃から５５０℃まで変化するような温度勾配プロファイルに設定した。温度が５５０℃に達した後、１２時間一定に維持した。ガラスバブルの重量％を、以下の式を用いて、燃焼プロセスの前後の成型部品の既知量から計算した。
ガラスバブルの重量％＝（燃焼後の残余無機物の重量）／（燃焼前の成型材料の重量）×１００

【0078】

本発明者らはついで、ヘリウムガスピクノメーター（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ製のＡｃｃｕＰｃｙ １３３０）を用いて、ガラスバブル残余物の密度（ｄ_ＧＢ）を決定した。最終的に、成型部品の密度は、既知である、ガラスバブル残余物の重量％（Ｗ％ ＧＢ）、ポリマー相の重量％（１−ｗ％ＧＢ）、ガラスバブル残余物の密度（ｄ_ＧＢ）及び供給業者のデータシートから既知のポリマー密度（ｄ_{ｐｏｌｙｍｅｒ}）より計算される。

【0079】

【化1】

【0080】

機械的特性
射出成型した複合体の機械的特性を、表２に列記したＡＳＴＭ標準試験法を用いて測定した。５ｋＮロードセル及び引張、及び３点曲げグリップを有するＭＴＳフレームを、それぞれ引張及び曲げ特性に対して使用した。引張試験モードにおいては、ＡＳＴＭ Ｄ−６３８−１０規格に記述される手順に従ったが、歪ゲージは使用せず、代わりにグリップ分離距離を使用して、試料の伸び率を決定した。Ｔｉｎｉｕｓ ＯｌｓｅｎモデルＩＴ５０３衝撃テスターとその標本ノッチャーを使用して、成型部品の室温ノッチ付きアイゾット衝撃強度を測定した。Ｔｉｎｉｕｓ Ｏｌｓｅｎ ＭＰ２００押出プラストメータを、試料のメルトフローインデックス試験のために使用した。所与の試料からの少なくとも５つの異なる標本を、引張、曲げ及び衝撃試験の全てについて試験した。以下の実施例では、結果の算術平均を決定して報告した。結果には、高い再現性が観察され、試験結果における標準偏差は、３〜５％以下の範囲であると観察された。少なくとも２つの異なる標本を、メルトフローインデックス試験で試験した。メルトフロー試験は、ほとんど同一の実験結果となり、高い再現性があると観察された。以下の実施例では、結果の算術平均を決定して報告した。

【0081】

【表2】

【0082】

配合手順
試料を、７つの加熱領域を備える共同回転噛合１インチ（２．５ｃｍ）二軸押出機（Ｌ／Ｄ：２５）中で配合した。ポリマーペレット（ポリプロピレン又はＨＤＰＥ）、耐衝撃性改良剤及び相溶化剤を乾燥ブレンドし、樹脂フィーダーを介して領域１に供給し、ついで一組の練りブロック及び運搬要素を通過させた。押出物を水槽で冷却し、造粒した。造粒したブレンドをついで樹脂供給ホッパーを通して再び導入し、再度練りブロック区画を通過させ、ガラスバブルが領域４中の下流にサイド供給される前に、確実に融解するようにした。ガラスバブルのサイド供給の時点、並びに残りの下流処理のために、高チャンネル深さ運搬要素（ＯＤ／ＩＤ：１．７５）を使用した。

【0083】

ポリプロピレンの場合、領域１中の温度を１５０℃に設定し、全ての他の領域を２２０℃に設定した。ＨＤＰＥの場合、それぞれ領域１を１５０℃に設定し、他の全てを２１５℃に設定した。スクリュー回転速度は、両方の場合で、２５０ｒｐｍに設定した。押出物を水槽で冷却し、造粒した。

【0084】

射出成型手順
全ての試料を、Ｂｏｙ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｉｎｃ．（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）によって製造された２８ｍｍ汎用バレル及びスクリューを有するＢＯＹ２２Ｄ射出成型機械を用いて、成型した。引張、曲げ及び衝撃バーに対する空洞を有する標準ＡＳＴＭ型を、全ての成型部品のために使用した。いずれかの試験を実施する前には、射出成型した標本を、少なくとも３６時間にわたり、室温にて、周囲条件下で作業台に置いておいた。

【0085】

比較例１Ａ〜１Ｃ及び実施例１
高密度ポリエチレン系処方
ＨＤＰＥへＧＢ１（０．４６ｇ／ｃｃ）を１２ｗｔ％添加することにより、密度が約１０％減少した（比較例１Ａと比較例１Ｂを比較されたい）が、この密度の減少は、ノッチ付き衝撃強度の６５％の減少を引き起こした。また、加えられた力に耐えるための樹脂がより少なく、より低い応力レベルで降伏することから、引張強度も低下している。一方で、利点は、引張弾性率及び曲げ弾性率のレベルの増加によって示される、剛性の向上である。

【0086】

衝撃強度の低下を補うために、低粘度耐衝撃性改良剤１（１９０℃／２．１６ｋｇにおけるＭＦＩ、３０ｇ／１０分）を比較例１Ｃに加える。耐衝撃性改良剤の添加により、３２Ｊ／ｍから３７Ｊ／ｍへ、ノッチ付き衝撃強度が増加したが、未だ非充填ＨＤＰＥ（９１Ｊ／ｍ）よりはずっと低い。この衝撃強度の増加は、引張強度の減少（ガラスバブルによって、２３．３ＭＰａから１８ＭＰａまで、耐衝撃性改良剤の添加によって、更に１４．２ＭＰａまで）と、曲げ強度の減少（２４．９から２０．０ＭＰａまで）を引き起こした。

【0087】

Ｃ２などのポリエチレン系の機能性相溶化剤を、耐衝撃性改良剤と共に使用する場合、ノッチ付き衝撃強度は更に、３７Ｊ／ｍから１２０Ｊ／ｍまで顕著に増加し、一方で引張及び曲げ強度も増加する（比較例１Ｃと実施例１）。

【0088】

【表3】

【0089】

（実施例２〜４）
ＨＤＰＥにおける耐衝撃性改良剤の粘度及びブレンドの影響
表３の実施例２〜４は、実施例１のＩＭ１（ＭＦＩ＝３０）などの、よりＭＦＩが高い耐衝撃性改良剤の使用が、複合体のより高い最終ＭＦＩをもたらす一方で、実施例２のＩＭ３（ＭＦＩ＝１）などの、よりＭＦＩが低い耐衝撃性改良剤が、複合体のより低い最終ＭＦＩをもたらすことを示している。

【0090】

実施例１及び実施例３の、よりＭＦＩが高い耐衝撃性改良剤の使用は、複合体の最終ＭＦＩに悪影響を与えていないが、実施例２のよりＭＦＩが低い耐衝撃性改良剤は、最終複合体のＭＦＩに悪影響を与え得る。実施例４は、粘度の最適化のために、高ＭＦＩ耐衝撃性改良剤と低ＭＦＩ耐衝撃性改良剤をブレンド可能であることを示す。したがって、本発明はまた、高ＭＦＩ耐衝撃性改良剤と低ＭＦＩ耐衝撃性改良剤のブレンドである、耐衝撃性改良剤を含む。

【0091】

相溶化剤の正しい選択
表４は、ＨＤＰＥに対して正しくＣ２を選択する（実施例３）ことにより、ＨＤＰＥに対してＣ１を選択した場合（比較例１Ｂ）と比較して衝撃強度が向上することを示している。相溶化剤は、機能的グラフトが結合する主鎖が、主要マトリックス樹脂と共結晶化可能であり、相溶性があるように選択される。

【0092】

【表4】

【0093】

実施例５及び比較例２Ａ〜２Ｃ
低耐衝撃性ポリプロピレンホモポリマー系処方
表４にて見られるように、ＨＤＰＥで観察されたのと同様に、ポリプロピレンホモポリマーへガラスバブルを添加することにより、密度が約９．３％減少した（比較例２Ａと比較例２Ｂを比較されたい）が、この密度の減少は、ノッチ付き衝撃強度の約５０％の減少を引き起こした。

【0094】

衝撃強度の低下を補うために、低粘度耐衝撃性改良剤、Ｉｍｐａｃｔ ｍｏｄｉｆｉｅｒ １（１９０℃／２．１６ｋｇにおけるＭＦＩ、３０ｇ／１０分）を比較例２Ｃに加える。この耐衝撃性改良剤の添加により、ノッチ付き衝撃強度が、２４．７から４６．３Ｊ／ｍｍに、８７％増加する。この衝撃強度の増加は、引張強度の減少（ガラスバブルにより、２９．２ＭＰａから１９．３ＭＰａまで、耐衝撃性改良剤の添加により、更に１３．９ＭＰａまで減少）と、曲げ強度の減少（３７．６から２３．８ＭＰａ）を引き起こした。

【0095】

ポリプロピレン系の機能性相溶化剤（Ｃ１）を、耐衝撃性改良剤と共に使用する場合、ノッチ付き衝撃強度は更に、４６．３Ｊ／ｍから６０Ｊ／ｍまで増加し、一方で引張及び曲げ強度も増加する（３と４を比較されたい）。

【0096】

【表5】

【0097】

（実施例６〜８）
低耐衝撃性ポリプロピレンにおける耐衝撃性改良剤の粘度及びブレンドの影響
表５にて見られるように、実施例５のＩＭ１（ＭＦＩ＝３０）などの、よりＭＦＩが高い耐衝撃性改良剤を使用すると、最終複合体のＭＦＩは５．５となっているが、ＩＭ３（実施例７）などの、よりＭＦＩが低い耐衝撃性改良剤では、最終複合体のＭＦＩは２．９となっている。

【0098】

よりＭＦＩが高い耐衝撃性改良剤、実施例５及び実施例６３の使用は、複合体の最終ＭＦＩに悪影響を与えない。実施例８は、粘度の最適化のために、高ＭＦＩ耐衝撃性改良剤と低ＭＦＩ耐衝撃性改良剤をブレンド可能であることを示す。

【0099】

【表6】

【0100】

実施例９及び比較例３Ａ〜３Ｃ
中耐衝撃性ポリプロピレンコポリマー系処方
実施例９は、低耐衝撃性ポリプロピレンと同じ効果（衝撃強度の増加と同時に、引張及び曲げ強度が増加）が、中耐衝撃性ポリプロピレンにて観察されたことを示す。

【0101】

ガラスバブルを添加することにより、密度が約９．３％減少した（比較例３Ａと比較例３Ｂを比較されたい）が、この密度の減少は、ノッチ付き衝撃強度の約５５％の減少を引き起こした。

【0102】

衝撃強度の低下を補うために、低粘度耐衝撃性改良剤ＩＭ１（１９０℃／２．１６ｋｇにおけるＭＦＲ、３０ｇ／１０分）を比較例３Ｃに加える。この耐衝撃性改良剤の添加により、ノッチ付き衝撃強度が、３７．６から９２．７Ｊ／ｍに、１４６％増加する。この衝撃強度の増加は、引張強度の減少（ガラスバブルにより、２６．６ＭＰａから１６．５ＭＰａまで、耐衝撃性改良剤の添加により、更に１２．７ＭＰａまで減少）と、曲げ強度の減少（３４．６から２９．３ＭＰａまで）を引き起こした。

【0103】

機能性相溶化剤を、耐衝撃性改良剤と共に使用する場合、ノッチ付き衝撃強度は更に、９２．７Ｊ／ｍから１２２Ｊ／ｍまで増加し、一方で引張及び曲げ強度も増加する（処方比較例３Ｃと実施例９を比較されたい）。

【0104】

【表7】

【0105】

実施例１０及び比較例ＣＥ４Ａ〜４Ｃ
高耐衝撃性ポリプロピレンコポリマー系処方
一部の自動車プラスチックでは、高耐衝撃性ポリプロピレンが（とりわけ外装で）使用され、ガラスバブルを用いた重量低減は、高耐衝撃性を必要とする部品には普及しない時代が続いていた。実施例１０において、本発明者らは、本発明がまた、高耐衝撃性ポリマー中で適用可能でもあり、高耐衝撃性を必要とする仕様に合わせやすくなり得ることを示す。本発明者らは、１４ｗｔ％のＧＢ１のみを使用していること、及びタルク及びガラス繊維などの補強充填剤を、これらの現処方を強化し、弾性率及び強度を更に増加させるために簡単に加えることが可能であることに留意されたい。

【0106】

高耐衝撃性ポリプロピレンにおいて、ノッチ付き衝撃強度は、５４５Ｊ／ｍから６５Ｊ／ｍまで８７％減少しており、顕著である。本発明者らは、密度における不利益なしに、衝撃強度を最大２１５Ｊ／ｍまで顕著に回復させている。実施例１０において、本発明者らは、低粘度非機能性耐衝撃性改良剤と機能性相溶化剤の組み合わせによっても、衝撃強度の増加と同時に、引張及び曲げ強度が増加する、同一の改善が示されることを実証する。

【0107】

【表8】

【0108】

実施例１１並びに比較例５Ａ及び実施例５Ｂ〜５Ｄ
高耐衝撃性ポリプロピレンにおける耐衝撃性改良剤の粘度及びブレンドの影響

【0109】

【表9】

【0110】

比較例６Ａ〜６Ｆ
相溶化剤のみ
相溶化剤のみの使用（耐衝撃性改良剤を含まない）
表１０において、相溶化剤の有無によっては、ノッチ付き衝撃強度は顕著に変化せず、低耐衝撃性、中耐衝撃性又は高耐衝撃性ポリマーのいずれにおいても顕著ではない。

【0111】

【表10】

【0112】

比較例７Ａ〜７Ｆ及び実施例１２
相溶化剤の正しい選択
表１１は、ＰＰ１に対して正しくＣ１を選択する（実施例１２）ことにより、ＰＰ１に対してＣ２を選択した場合（比較例７Ｅ）と比較して衝撃強度が向上することを示している。相溶化剤は、機能的グラフトが結合する主鎖が、主要マトリックス樹脂と共結晶化可能であり、相溶性があるように選択される。

【0113】

【表11】

【0114】

実施例１３及び比較例８Ａ〜８Ｃ
代替ガラスバブル
表１２の処方は、代替ガラスバブルを使用したことを除いて、表３のものと同様であった。表１２で示されているように、複合体の衝撃強度は、耐衝撃性改良剤と正しい相溶化剤の組み合わせ（実施例１３）で再び改善される。

【0115】

【表12】

【0116】

実施例１４、１５、１６及び比較例９Ａ〜９Ｃ

【0117】

【表13】

【0118】

実施例１７、１８、１９及び比較例１０Ａ〜１０Ｃ

【0119】

【表14】

【0120】

実施例２０、２１、２２及び比較例１１Ａ〜１１Ｃ

【0121】

【表15】

【0122】

実施例２３、２４、２５及び比較例１２Ａ〜１２Ｃ

【0123】

【表16】

【0124】

実施例２６、２７、２８及び比較例１３Ａ〜１３Ｃ

【0125】

【表17】

【0126】

実施例２９及び比較例１３Ａ、１３Ｂ、１４Ａ

【0127】

【表18】

【0128】

実施例３０と比較例１３Ａ、１３Ｂ及び１５Ａ
相溶化剤の正しい選択
表１９は、ＰＰ７に対して正しくＣ１を選択する（実施例３０）ことにより、ＰＰ７に対してＣ２を選択した場合（比較例１５Ａ）と比較して衝撃強度が向上することを示している。相溶化剤は、機能的グラフトが結合する主鎖が、主要マトリックス樹脂と共結晶化可能であり、相溶性があるように選択される。

【0129】

【表19】

【0130】

実施例３１、３２及び比較例１３Ａ、１３Ｂ及び１５Ｂ
相溶化剤の好ましい量
表２０は、ＰＰ７に対して好ましい量の相溶化剤（実施例３０及び実施例３１）が、衝撃強度の向上を示す一方で、より少ない量（比較例１５Ａ）の場合は、非充填対照樹脂比較例１３Ａ、及び上で示した０％の相溶化剤のみ（比較例１２Ｃ）を含有する耐衝撃性改良剤と比較して、衝撃強度が低下することを示す。好ましい量は、２〜４％である。

【0131】

【表20】

【0132】

実施例３３、３４、３５及び比較例ＣＥ１６Ａ、１３Ｂ及び１５Ｂ
耐衝撃性改良剤の好ましい量

【0133】

【表21】

【0134】

比較例ＣＥ２Ａ、ＣＥ１７Ａ、ＣＥ１７Ｂ、ＣＥ１７Ｃ、ＣＥ１７Ｄ、ＣＥ２Ｃ及び実施例５
ガラスバブルが存在しない場合の相溶化剤の効果
比較例１７Ａを比較例１７Ｂと比較すると、ポリオレフィンエラストマーを２０％含む化合物への相溶化剤の添加によって、衝撃強度が更に高められることはないことを理解することができる。実際には、衝撃強度は、わずかに減少している。

【0135】

また、比較例１７Ｂに対する比較例１７Ａの比較からは、耐衝撃性改良剤を１５．５ｗｔ％含有する化合物の衝撃強度においては、相溶化剤の効果は、効果なし〜無視できる改善（４％増加）となることが示されている。

【0136】

これらの結果は、相溶化剤の種類及び量の正しい選択により、ポリオレフィンエラストマーを含有する化合物の衝撃強度が改善される、ガラスバブルを含有する処方で観察されること（比較例２Ｃと、衝撃強度が３０％増加した実施例５を比較されたい）と対照的である。

【0137】

【表22】

【0138】

本開示は、上記実施形態には限定されず、以下の各請求項及びその均等物のいずれかに示される限定によって制限されるべきものである。本開示は、本明細書に具体的に開示されていないいずれの要素を欠いても、好適に実施され得る。