JP2017529430A - 炭素繊維入り熱可塑性オレフィン化合物と関連する自動車部品 - Google Patents
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Abstract
Description
関連出願の相互参照
この出願は特許協力条約のもとに出願され、2014年8月28日に出願された米国仮出願番号62/043,266の利益をクレームするもので、その全開示を参照により本明細書に包含する。
一般的な実施態様において本開示は、(A)ホモポリマーポリプロピレン、(B)不飽和モノマーでグラフト化したポリプロピレンポリマー、(C)エラストマーエチレンコポリマー、おおよび(D)サイジング組織で結合された炭素繊維でできているまたはこれらを含む熱可塑性オレフィン組成を提供する。
(A)ホモポリマーポリプロピレンでできているまたはこれを含む第1のポリマー組成;
(B)不飽和モノマーでグラフト化したポリプロピレンポリマーでできているまたはこれを含む第2のポリマー組成;
(C)第1のエラストマーエチレンコポリマーでできているまたはこれを含む第3のポリマー組成;および
(D)サイジング組成で結合された炭素繊維でできているまたはこれを含む炭素繊維組成。
(A)ホモポリマーポリプロピレンからできているまたはこれを含む、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して、約10から25重量パーセントの第1のポリマー組成;
(B)不飽和モノマーでグラフト化されたポリプロピレンポリマーからできているまたはこれを含む、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して、約0.2から5.0重量パーセントの第2のポリマー組成;
(C)第1のエラストマーエチレンコポリマーでできているまたはこれを含む、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して、約15から45重量パーセントの第3のポリマー組成;
(D)サイジング組成で結合された炭素繊維でできているまたはこれを含む、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して、約1から20重量パーセントの炭素繊維組成;
(E)異相ポリプロピレンコポリマーでできているまたはこれを含む、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して、約0から25重量パーセントの第4のポリマー組成;
(F)第2のエラストマーエチレンコポリマーでできているまたはこれを含む、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して、約0から25重量パーセントの第5のポリマー組成;
(G)無機充填材でできているまたはこれを含む、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して、約0から40重量パーセントの無機充填材組成;および
(H)1つまたはそれ以上の添加剤を有する、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して、約0から10重量パーセントの添加剤組成。
(A)ホモポリマーポリプロピレンでできた、またはこれを含む第1のポリマー組成;
(B)不飽和モノマーでグラフト化されたポリプロピレンポリマーでできた、またはこれを含む第2の組成;
(C)第1のエラストマーエチレンコポリマーでできた、またはこれを含む第3のポリマー組成;および
(D)サイジング組成で結合された炭素繊維でできているまたはこれを含む炭素繊維組成。
本発明を下記に十分に詳細に説明する。しかしこの発明は多くの異なる形態で具体化でき、ここに説明する実施態様に限定されると解釈してはならず;むしろこれらの実施態様はこの開示が適用される法的要求事項を満たすように提供される。したがって、実施態様は本発明の一般的範囲から逸脱することなく変更および修正を包含できることは当業者に明白であろう。添付の特許請求の範囲またはその同等の範囲内にあれば、このような修正および変更を含むことが意図されている。
本記述において、“additives composition”は、少なくとも1つの添加物でできた、またはそれを含む組成を参照する。
ASTM D 1238の表題は“押し出し可塑度計による熱可塑性プラスチックの溶融流量の試験方法”である。本明細書で使用する用語“ASTM D 1238”は、押し出し可塑度計による熱可塑性プラスチック溶融流量の決定の標準試験法を意味する。一般にこの試験法は、押し出し可塑度計を使用した溶融熱可塑性プラスチック樹脂の押し出し率の決定を扱っている。指定された余熱の後、所定の温度、負荷およびバレルにおけるピストン位置の条件のもとで、樹脂は指定された長さとオリフィス径のダイを通して押し出される。この試験法は2012年2月1日に承認され、2012年3月に出版された。その全開示を参照にによりここに包含する。参照したASTM標準についてはASTMのウエブサイトwww.astm.orgを参照するかまたはASTMの顧客サービスservice@astm.org.に連絡されたい。
パーセントCr=100×Ca/Ta
(A)ホモポリマーポリプロピレンでできた、またはこれを含む第1のポリマー組成;
(B)不飽和モノマーでグラフト化されたポリプロピレンポリマーでできた、またはこれらを含む第2のポリマー組成;
(C)第1のエラストマーエチレンコポリマーでできた、またはこれを含む第3のポリマー組成;および
(D)サイジング組成に結合された炭素繊維をでできた、またはこれを含む炭素繊維組成。
(A)ホモポリマーポリプロピレンでできた、またはこれを含む、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して、約10から約25重量パーセントの第1のポリマー組成;
(B)不飽和モノマーでグラフト化されたポリプロピレンモノマーでできた、またはこれを含む、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して、約0.2から約5.0重量パーセントの第2のポリマー組成;
(C)第1のエラストマーエチレンコポリマーでできた、またはこれを含む、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して、約15から約45重量パーセントの第3のポリマー組成;
(D)サイジング組成に結合された炭素繊維でできた、またはこれをを含む、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して、約1から約20重量パーセントの炭素繊維組成;
(E)異相ポリプロピレレンコポリマーでできた、またはこれを含む、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して、約0から約25重量パーセントの第4のポリマー組成;
(F)第2のエラストマーエチレンコポリマーできたまたはこれを含む、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して、約0から約25重量パーセントの第5のポリマー組成;
(G)無機充填材でできた、またはこれを含む、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して、約0から約40重量パーセントの無機充填材組成;および
(H)1つまたはそれ以上の添加剤を有する、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して、約0から約10重量パーセントの添加剤組成。
第1のポリマー組成は、ホモポリマーポリプロピレンでできておりまたはそれを含む。
第2のポリマー組成は、不飽和モノマーでグラフト化されたポリプロピレンポリマーでできておりまたはそれを含む。
第3のポリマー組成は第1のエラストマーエチレンコポリマーでできているかまたはそれを含む。
第4のポリマー組成は、異相ポリプロピレンコポリマーでできているかまたはこれを含む。
第5のポリマー組成は、第2のエラストマーエチレンコポリマーでできているかまたはそれを含む。
炭素繊維組成は、サイジング組成に結合された炭素繊維でできているかまたはこれを含む。
無機充填材組成は、無機充填材からできておりまたはそれを含む。
添加剤の組成は、1つまたはそれ以上の添加剤でできておりまたはそれらを含む。
(A)ホモポリマープロピレンでできた、またはそれらを含む第1のポリマー組成;
(B)不飽和モノマーでグラフト化されたポリプロピレンポリマーでできた、またはそれらを含む第2のポリマー組成;
(C)第1のエラストマーエチレンコポリマーでできた、またはそれを含む第3のポリマー組成;および
(D)サイジング組成と結合された炭素繊維でできた、またはそれを含む炭素繊維組成。
プレコンパウンドの無い炭素繊維を、50−mm Werner & Pfleiderer ZSK 2軸押し出し機で混ぜ合わせた。ポリエチレン樹脂、エラストマーおよび添加剤をメインフィーダーに加えた。タルクを下流で側方供給した。プレコンパウンドのストランドを水中に沈め、ペレット化した。その後、ペレットをブレンドして同質の製品を得た。
乾燥したペレットを、溶融温度215.5℃(420oF)でVan Dorn 120射出成形機で射出成型して、ISOの標準の引張りバーと152.4mm×101.6mm(6インチ×4インチ)の滑らかなプラークを作り、機械的テストに供した。
Claims (18)
- 熱可塑性オレフィン組成であって:
(A)ホモポリマーポリプロピレンを含む第1のポリマー組成と;
(B)不飽和モノマーでグラフト化したポリプロピレンポリマーを含む第2のポリマー組成と;
(C)第1のエラストマーエチレンコポリマーを含む第3のポリマー組成と;そして
(D)サイジング組成で結合された炭素繊維を含む炭素繊維組成を含む熱可塑性オレフィン組成。 - ホモポリマーポリプロピレンが、230℃、2.16kg(ASTM D1238)において、10分当たり約1000グラムから10分当たり約3000グラムの範囲の溶融流量を有する請求項1に記載の熱可塑性オレフィン組成。
- 第1のエラストマーエチレンコポリマーが:
(A)エチレン由来のユニットおよび
(B)C3からC10アルファ−オレフィンから成るグループから選択される少なくとも1つのコモノマー由来のアルファ−オレフィンコモノマーを含む請求項1に記載の熱可塑性オレフィン組成。 - 第1のエラストマーエチレンコポリマーが、190℃、2.16kg(ASTM D1238)において、10分当たり0.2から3.0グラムのメルトインデックス、立方センチメートル当たり約0.850から約0.900グラムの密度、約10から約20パーセントの全結晶化度および約−55から約−50℃のガラス転移温度を有するエチレン/オクテンコポリマーである請求項3に記載の熱可塑性オレフィン組成。
- 炭素繊維に結合されたサイジング組成が、
(A)エポキシ;
(B)ナイロン;および
(C)ウレタンから成るグループから選択される請求項1に記載の熱可塑性オレフィン組成。 - 異相ポリプロピレンコモノマーを含む第4のポリマー組成をさらに含む請求項1に記載の熱可塑性オレフィン組成。
- 異相ポリプロピレンコポリマーが230℃、2.16kg(ASTM D1238)において、10分当たり約50グラムから10分当たり約200グラムの範囲の溶融流量を有する請求項6に記載の熱可塑性オレフィン組成。
- 第2のエラストマーエチレンコポリマーを含む第5のポリマー組成をさらに含む請求項1に記載の熱可塑性オレフィン組成であって、該第2のエラストマーエチレンコポリマーが、190℃、2.16kg(ASTM D1238)において、10分当たり約3.0グラム以上から約10.0グラムのメルトインデックス、立方センチメートル当たり約0.850から約0.900グラムの密度、約15から約20パーセントの全結晶化度および約−55から約−50℃のガラス転移温度を有するエチレン/オクテンコポリマーである熱可塑性オレフィン組成。
- 無機充填材を含む無機充填材組成をさらに含む請求項1に記載の熱可塑性オレフィン組成。
- 無機充填材がタルクである請求項9に記載の熱可塑性オレフィン組成。
- 1つまたはそれ以上の添加剤を有する添加剤組成をさらに含む請求項1に記載の熱可塑性オレフィン組成。
- 熱可塑性オレフィン組成が、230℃、2.16kg(ASTM D1238)において、10分当たり1.5グラムから10分当たり11グラムの範囲の溶融流量を有する請求項1に記載の熱可塑性オレフィン組成。
- 熱可塑性オレフィン組成が、約0.05パーセントから約0.25パーセントの範囲のツ−ル収縮(ISO 2577)を有する請求項1に記載の熱可塑性オレフィン組成。
- 熱可塑性オレフィン組成が、120℃で30分後に、約0.05パーセントから約0.35パーセントの範囲にあるツール収縮を有する請求項1に記載の熱可塑性オレフィン組成。
- 熱可塑性オレフィン組成が、1.8MPa(ISO 75)において、約82℃から約120℃の範囲の熱変形温度を有する請求項1に記載の熱可塑性オレフィン組成。
- 熱可塑性オレフィン組成が、約0.31×10−5mm/mm/℃から約2.1×10−5mm/mm/℃の範囲の線熱膨張係数(ASTM E831)を有する請求項1に記載の熱可塑性オレフィン組成。
- 熱可塑性オレフィン組成であって:
(A)ホモポリマーポリプロピレンを含み、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して約10から約25重量パーセントの第1のポリマー組成;
(B)不飽和モノマーでグラフト化されたポリプロピレンポリマーを含み、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して約0.2から約5.0重量パーセントの第2のポリマー組成;
(C)第1のエラストマーエチレンコポリマーを含み、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して約15から約45重量パーセントの第3のポリマー組成;
(D)サイジング組成で結合された炭素繊維を含み、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して約1から約20重量パーセントの炭素繊維組成;
(E)異相ポリプロピレンコポリマーを含み、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して約0から約25重量パーセントの第4のポリマー組成;
(F)第2のエラストマーエチレンコポリマーを含み、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して約0から約25重量パーセントの第5のポリマー組成;
(G)無機充填材を含み、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して約0から約40重量パーセントの無機充填材組成;
(H)1つまたはそれ以上の添加剤を有し、熱可塑性オレフィン組成の全重量に関して約0から約10重量パーセントの添加剤組成を含む熱可塑性オレフィン組成。 - 自動車部品であって:
(A)ホモポリマーポリプロピレンを含む第1のポリマー組成;
(B)不飽和モノマーでグラフト化されたポリプロピレンポリマーを含む第2のポリマー組成;
(C)第1のエラストマーエチレンコポリマーを含む第3のポリマー組成;および
(D)サイジング組成で結合された炭素繊維を含む炭素繊維組成を含む自動車部品。
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