JP2024505140A - 繊維強化ポリプロピレン組成物 - Google Patents
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Abstract
本発明は、異相ポリプロピレン組成物(HECO)、繊維(F)及び接着促進剤(AP)を含む繊維強化組成物(C)、並びにこの繊維強化組成物(C)を含む物品に向けられる。【選択図】なし
Description
本発明は、異相ポリプロピレン組成物(HECO)、繊維(F)及び接着促進剤(AP)を含む繊維強化組成物(C)、並びにこの繊維強化組成物(C)を含む物品に向けられる。
繊維強化材料は、様々な用途において、とりわけ、より高い剛性及び良好な耐衝撃性が利益として見られるエンジニアリング分野において広く使用されている。ポリプロピレンは、その多様性、低コスト及び低密度のために最も普及しているベースポリマーの1つである。ポリプロピレンは、目標特性のほとんどを満たすことができる。メタロセン触媒の存在下で調製されたポリプロピレンは、制御された分子量分布、良好なコモノマー取り込み及び低放出量等の追加の利点のため、有望な候補である。しかしながら、化合物の性質により、高い充填率の場合、引張強さ及び破断点伸びが損なわれることが多い。
従って、当該技術分野において、優れた熱たわみ特性及び低放出量を特徴とするが、引張強さ及び破断点伸びは高いレベルに留まる繊維強化ポリプロピレン組成物が必要とされている。
それゆえ、本発明の目的は、好ましくはメタロセン触媒の存在下で調製されたポリプロピレンに基づく、良好な機械的特性を有する繊維強化ポリプロピレン組成物を提供することである。
従って、本発明は、繊維強化組成物(C)であって、この繊維強化組成物(C)の総重量に基づいて
a)55.0~95.0重量%の異相ポリプロピレン組成物(HECO)であって、
i)少なくとも0.4モル%(mol-%)の量の1,2エリスロ位置欠陥及び8.5モル%以下のコモノマー含有量を有するプロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)であるマトリクス、及び
ii)上記マトリクス中に分散しているエラストマーエチレンコポリマー(E)
を含む異相ポリプロピレン組成物(HECO)と、
b)5.0~45.0重量%の繊維(F)と、
c)任意選択で0.1~5.0重量%の接着促進剤(AP)と
を含み、
当該繊維強化組成物(C)は、1.0~60.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する繊維強化組成物(C)に向けられる。
a)55.0~95.0重量%の異相ポリプロピレン組成物(HECO)であって、
i)少なくとも0.4モル%(mol-%)の量の1,2エリスロ位置欠陥及び8.5モル%以下のコモノマー含有量を有するプロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)であるマトリクス、及び
ii)上記マトリクス中に分散しているエラストマーエチレンコポリマー(E)
を含む異相ポリプロピレン組成物(HECO)と、
b)5.0~45.0重量%の繊維(F)と、
c)任意選択で0.1~5.0重量%の接着促進剤(AP)と
を含み、
当該繊維強化組成物(C)は、1.0~60.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する繊維強化組成物(C)に向けられる。
本発明の1つの実施形態によれば、上記異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、上記異相コポリマー(HECO)の総重量に基づいて
i)60.0~95.0重量%のプロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)である上記マトリクス、及び
ii)5.0~40.0重量%のエラストマーエチレンコポリマー(E)
を含む。
i)60.0~95.0重量%のプロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)である上記マトリクス、及び
ii)5.0~40.0重量%のエラストマーエチレンコポリマー(E)
を含む。
本発明のさらなる実施形態によれば、エラストマーエチレンコポリマー(E)は、エラストマーエチレンコポリマー(E)の総重量に基づいて15.0~85.0重量%の範囲のエチレン含有量を有する。
本発明の別の実施形態によれば、異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、130~165℃の範囲の示差走査熱量測定(DSC)に従って決定された融解温度Tmを有する。
本発明の1つの実施形態によれば、異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、1.8~3.0dl/gの範囲のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(可溶性画分、SF)のISO1628/1(デカリン中135℃)に従って測定された固有粘度(IV)を有する。
本発明のさらなる実施形態によれば、繊維(F)は、ガラス繊維(GF)、好ましくは
i)2.0~10.0mmの平均長さ、及び/又は
ii)5~20μmの平均直径
を有するガラス短繊維(SGF)である。
i)2.0~10.0mmの平均長さ、及び/又は
ii)5~20μmの平均直径
を有するガラス短繊維(SGF)である。
本発明の別の実施形態によれば、接着促進剤(AP)は、少なくとも20.0g/10分のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する無水マレイン酸でグラフトされたプロピレンのホモポリマー又はコポリマーである極性変性ポリプロピレン(PM-PP)である。
本発明の第1の実施形態によれば、プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)はプロピレンホモポリマー(hPP)であり、エラストマーエチレンポリマー(E)はエチレン及びプロピレンのコポリマーである。
本発明の第1の実施形態によれば、プロピレンホモポリマー(hPP)は、140~160℃の範囲の示差走査熱量測定(DSC)に従って決定された融解温度Tmを有する。
本発明の第1の実施形態によれば、異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、2.2~8.7モル%の範囲のコモノマー含有量を有する。
本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)が、
i)異相ポリプロピレン組成物(HECO)の総重量に基づいて5.0~35.0重量%の範囲のISO16152に従って25℃で決定された冷キシレン可溶部(XCS)含有量、及び/又は
ii)20.9~44.7モル%の範囲の冷キシレン可溶部(XCS)画分のエチレン含有量、
及び/又は
ii)異相ポリプロピレン組成物(HECO)の総重量に基づいて5.0~35.0重量%の範囲のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(SF)、及び/又は
iv)20.9~44.7モル%の範囲のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(SF)のエチレン含有量
を有することがとりわけ好ましい。
i)異相ポリプロピレン組成物(HECO)の総重量に基づいて5.0~35.0重量%の範囲のISO16152に従って25℃で決定された冷キシレン可溶部(XCS)含有量、及び/又は
ii)20.9~44.7モル%の範囲の冷キシレン可溶部(XCS)画分のエチレン含有量、
及び/又は
ii)異相ポリプロピレン組成物(HECO)の総重量に基づいて5.0~35.0重量%の範囲のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(SF)、及び/又は
iv)20.9~44.7モル%の範囲のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(SF)のエチレン含有量
を有することがとりわけ好ましい。
本発明の第1の実施形態によれば、異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、20.0~100g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する。
本発明の第1の実施形態によれば、繊維強化組成物(C)は、3000~6000MPaの範囲のISO527-1Aに従って決定された引張弾性率、及び/又は3.0%超のISO527-2に従って決定された破断点伸びを有する。
本発明の第2の実施形態によれば、プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)は、好ましくは2.2~8.5モル%のエチレン含有量を有するプロピレン及びエチレンのプロピレンコポリマー(cPP)コポリマーであり、エラストマーエチレンコポリマー(E)は、好ましくはエラストマーエチレンコポリマー(E)の総重量に基づいて55.0~85.0重量%のエチレン含有量を有する、エチレンとC4~C12α-オレフィン、好ましくは1-オクテンとのコポリマーである。
本発明の第2の実施形態によれば、プロピレンコポリマー(cPP)は、5.0~20.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有し、かつ/又はエラストマーエチレンコポリマー(E)は、0.8~20.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR(190℃、2.16kg)、及び/若しくは860~890kg/m3の範囲のISO1183-187に従って決定された密度を有する。
本発明の第2の実施形態によれば、繊維強化組成物(C)は、1.0~10.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する。
本発明の第2の実施形態によれば、繊維強化組成物(C)は、2500~5500MPaの範囲のISO527-1Aに従って決定された引張弾性率、及び/又は10.0%超のISO527-2に従って決定された破断点伸びを有する。
本発明の1つの実施形態によれば、繊維強化組成物(C)は、20.0重量%以下の、900kg/m3超のISO1183-187に従って決定された密度を有しかつエチレン及び任意選択で酢酸ビニルを含む低密度ポリエチレン(LDPE)ホモポリマー又はコポリマーをさらに含む。
本発明の1つの実施形態によれば、プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)は、メタロセン化合物を含む固体触媒系(SCS)の存在下で得られる。このメタロセン化合物が式(I)を有することがとりわけ好ましく、
上記式(I)中、各Xは、独立に、σドナー配位子であり、
Lは、-R’2C-、-R’2C-CR’2-、-R’2Si-、-R’2Si-SiR’2-、-R’2Ge-から選択される二価の架橋基(ブリッジ)であり、各R’は、独立に、水素原子、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子若しくはフッ素原子を含有していてもよいC1~C20-ヒドロカルビル基であるか、又は任意選択で、2つのR’基は一緒になって環を形成することができ、
各R1は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、水素、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~20-アリール基又はOY基であり、YはC1~10-ヒドロカルビル基であり、任意選択で、2つの隣接するR1基は、それらが結合するフェニル炭素を含む環の一部であることができ、
各R2は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、CH2-R8基であり、R8は、H又は直鎖状若しくは分枝状のC1~6-アルキル基、C3~8-シクロアルキル基、C6~10-アリール基であり、
R3は、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~C20-アリール基であり、
R4はC(R9)3基であり、R9は、直鎖状又は分枝状のC1~C6-アルキル基であり、
R5は、水素、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよい脂肪族C1~C20-ヒドロカルビル基であり、
R6は、水素、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよい脂肪族C1~C20-ヒドロカルビル基であるか、又は
R5及びR6は一緒になって、n個の基R10によって置換されていてもよい5員飽和炭素環を形成することができ、nは0~4であり、
各R10は、同じであるか又は異なり、C1~C20-ヒドロカルビル基、又は周期表の14~16族に属する1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよいC1~C20-ヒドロカルビル基であってもよく、
R7は、H、又は直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、又は1~3個の基R11によって置換されていてもよい6~20個の炭素原子を有するアリール若しくはヘテロアリール基であり、
各R11は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、水素、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~20-アリール基又はOY基であり、YはC1~10-ヒドロカルビル基である。
Lは、-R’2C-、-R’2C-CR’2-、-R’2Si-、-R’2Si-SiR’2-、-R’2Ge-から選択される二価の架橋基(ブリッジ)であり、各R’は、独立に、水素原子、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子若しくはフッ素原子を含有していてもよいC1~C20-ヒドロカルビル基であるか、又は任意選択で、2つのR’基は一緒になって環を形成することができ、
各R1は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、水素、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~20-アリール基又はOY基であり、YはC1~10-ヒドロカルビル基であり、任意選択で、2つの隣接するR1基は、それらが結合するフェニル炭素を含む環の一部であることができ、
各R2は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、CH2-R8基であり、R8は、H又は直鎖状若しくは分枝状のC1~6-アルキル基、C3~8-シクロアルキル基、C6~10-アリール基であり、
R3は、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~C20-アリール基であり、
R4はC(R9)3基であり、R9は、直鎖状又は分枝状のC1~C6-アルキル基であり、
R5は、水素、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよい脂肪族C1~C20-ヒドロカルビル基であり、
R6は、水素、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよい脂肪族C1~C20-ヒドロカルビル基であるか、又は
R5及びR6は一緒になって、n個の基R10によって置換されていてもよい5員飽和炭素環を形成することができ、nは0~4であり、
各R10は、同じであるか又は異なり、C1~C20-ヒドロカルビル基、又は周期表の14~16族に属する1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよいC1~C20-ヒドロカルビル基であってもよく、
R7は、H、又は直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、又は1~3個の基R11によって置換されていてもよい6~20個の炭素原子を有するアリール若しくはヘテロアリール基であり、
各R11は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、水素、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~20-アリール基又はOY基であり、YはC1~10-ヒドロカルビル基である。
本発明はさらに、上記の繊維強化組成物(C)を含む物品に向けられる。
以下で、繊維強化組成物(C)について、より詳細に説明する。
繊維強化組成物(C)
本発明は、異相ポリプロピレン組成物(HECO)、繊維(F)及び接着促進剤(AP)を含む繊維強化組成物(C)に向けられる。
本発明は、異相ポリプロピレン組成物(HECO)、繊維(F)及び接着促進剤(AP)を含む繊維強化組成物(C)に向けられる。
特に、繊維強化組成物(C)は、繊維強化組成物(C)の総重量に基づいて、
a)55.0~95.0重量%、好ましくは55.0~90.0重量%、より好ましくは60.0~85.0重量%、さらにより好ましくは66.0~82.0重量%、例えば72.0~79.0重量%の異相ポリプロピレン組成物(HECO)と、
b)5.0~45.0重量%、好ましくは10.0~40.0重量%、より好ましくは12.0~35.0重量%、さらにより好ましくは14.0~29重量%、例えば18.0~23.0重量%の繊維(F)と
を含む。
a)55.0~95.0重量%、好ましくは55.0~90.0重量%、より好ましくは60.0~85.0重量%、さらにより好ましくは66.0~82.0重量%、例えば72.0~79.0重量%の異相ポリプロピレン組成物(HECO)と、
b)5.0~45.0重量%、好ましくは10.0~40.0重量%、より好ましくは12.0~35.0重量%、さらにより好ましくは14.0~29重量%、例えば18.0~23.0重量%の繊維(F)と
を含む。
本発明の好ましい実施形態によれば、繊維強化組成物(C)は、接着促進剤(AP)をさらに含む。
それゆえ、繊維強化組成物(C)が、繊維強化組成物(C)の総重量に基づいて、
a)55.0~94.9重量%、好ましくは55.0~90.0重量%、より好ましくは60.0~85.0重量%、さらにより好ましくは66.0~82.0重量%、例えば72.0~79.0重量%の異相ポリプロピレン組成物(HECO)と、
b)5.0~45.0重量%、好ましくは10.0~40.0重量%、より好ましくは12.0~35.0重量%、さらにより好ましくは14.0~29重量%、例えば18.0~23.0重量%の繊維(F)と、
c)0.1~5.0重量%、好ましくは0.3~4.8重量%、より好ましくは0.5~4.0重量%、さらにより好ましくは0.8~3.0重量%、例えば1.0~2.0重量%の接着促進剤(AP)と
を含むことが好ましい。
a)55.0~94.9重量%、好ましくは55.0~90.0重量%、より好ましくは60.0~85.0重量%、さらにより好ましくは66.0~82.0重量%、例えば72.0~79.0重量%の異相ポリプロピレン組成物(HECO)と、
b)5.0~45.0重量%、好ましくは10.0~40.0重量%、より好ましくは12.0~35.0重量%、さらにより好ましくは14.0~29重量%、例えば18.0~23.0重量%の繊維(F)と、
c)0.1~5.0重量%、好ましくは0.3~4.8重量%、より好ましくは0.5~4.0重量%、さらにより好ましくは0.8~3.0重量%、例えば1.0~2.0重量%の接着促進剤(AP)と
を含むことが好ましい。
本発明に係る繊維強化組成物(C)は添加剤(AD)を含んでもよい。
従って、本発明に係る繊維強化組成物(C)が、繊維強化組成物(C)の総重量に基づいて、
a)55.0~94.9重量%、好ましくは55.0~90.0重量%、より好ましくは60.0~85.0重量%、さらにより好ましくは66.0~82.0重量%、例えば72.0~79.0重量%の異相ポリプロピレン組成物(HECO)と
b)5.0~45.0重量%、好ましくは10.0~40.0重量%、より好ましくは12.0~35.0重量%、さらにより好ましくは14.0~29重量%、例えば18.0~23.0重量%の繊維(F)と、
c)0.1~5.0重量%、好ましくは0.3~4.8重量%、より好ましくは0.5~4.0重量%、さらにより好ましくは0.8~3.0重量%、例えば1.0~2.0重量%の接着促進剤(AP)と、
d)0.01~2.5重量%の添加剤(AD)と
を含み、より好ましくはこれらからなることが好ましい。添加剤(AD)は、以下により詳細に記載される。
a)55.0~94.9重量%、好ましくは55.0~90.0重量%、より好ましくは60.0~85.0重量%、さらにより好ましくは66.0~82.0重量%、例えば72.0~79.0重量%の異相ポリプロピレン組成物(HECO)と
b)5.0~45.0重量%、好ましくは10.0~40.0重量%、より好ましくは12.0~35.0重量%、さらにより好ましくは14.0~29重量%、例えば18.0~23.0重量%の繊維(F)と、
c)0.1~5.0重量%、好ましくは0.3~4.8重量%、より好ましくは0.5~4.0重量%、さらにより好ましくは0.8~3.0重量%、例えば1.0~2.0重量%の接着促進剤(AP)と、
d)0.01~2.5重量%の添加剤(AD)と
を含み、より好ましくはこれらからなることが好ましい。添加剤(AD)は、以下により詳細に記載される。
従って、本発明に係る繊維強化組成物(C)が、繊維強化組成物(C)の総重量に基づいて、
a)55.0~94.9重量%(例えば55.0~94.8重量%)、好ましくは55.0~90.0重量%、より好ましくは60.0~85.0重量%、さらにより好ましくは66.0~82.0重量%、例えば72.0~79.0重量%の異相ポリプロピレン組成物(HECO)と、
b)5.0~45.0重量%、好ましくは10.0~40.0重量%、より好ましくは12.0~35.0重量%、さらにより好ましくは14.0~29重量%、例えば18.0~23.0重量%の繊維(F)と、
c)0.1~5.0重量%、好ましくは0.3~4.8重量%、より好ましくは0.5~4.0重量%、さらにより好ましくは0.8~3.0重量%、例えば1.0~2.0重量%の接着促進剤(AP)と、
d)0.01~2.5重量%の添加剤(AD)と
を含み、好ましくはこれらからなり、成分a)~d)は、合計が100重量%になるように選択されることが好ましい。
a)55.0~94.9重量%(例えば55.0~94.8重量%)、好ましくは55.0~90.0重量%、より好ましくは60.0~85.0重量%、さらにより好ましくは66.0~82.0重量%、例えば72.0~79.0重量%の異相ポリプロピレン組成物(HECO)と、
b)5.0~45.0重量%、好ましくは10.0~40.0重量%、より好ましくは12.0~35.0重量%、さらにより好ましくは14.0~29重量%、例えば18.0~23.0重量%の繊維(F)と、
c)0.1~5.0重量%、好ましくは0.3~4.8重量%、より好ましくは0.5~4.0重量%、さらにより好ましくは0.8~3.0重量%、例えば1.0~2.0重量%の接着促進剤(AP)と、
d)0.01~2.5重量%の添加剤(AD)と
を含み、好ましくはこれらからなり、成分a)~d)は、合計が100重量%になるように選択されることが好ましい。
さらに、本発明に係る繊維強化組成物(C)は、低密度ポリエチレン(LDPE)をさらに含んでもよい。
従って、本発明の別の実施形態によれば、繊維強化組成物(C)は、繊維強化組成物(C)の総重量に基づいて、
a)55.0~94.9重量%、好ましくは55.0~90.0重量%、より好ましくは60.0~85.0重量%、さらにより好ましくは66.0~82.0重量%、例えば72.0~79.0重量%の異相ポリプロピレン組成物(HECO)と、
b)5.0~25.0重量%、好ましくは10.0~22.0重量%、より好ましくは12.0~35.0重量%、さらにより好ましくは14.0~29重量%、例えば18.0~23.0重量%の繊維(F)と、
c)0.1~5.0重量%、好ましくは0.3~4.8重量%、より好ましくは0.5~4.0重量%、さらにより好ましくは0.8~3.0重量%、例えば1.0~2.0重量%の接着促進剤(AP)と、
d)0.0~20.0重量%、好ましくは5.0~18.0重量%、より好ましくは12.0~17.0重量%、さらにより好ましくは13.0~16.0重量%の低密度ポリエチレン(LDPE)と、
e)0.01~2.5重量%の添加剤(AD)と
を含み、より好ましくはこれらからなる。
a)55.0~94.9重量%、好ましくは55.0~90.0重量%、より好ましくは60.0~85.0重量%、さらにより好ましくは66.0~82.0重量%、例えば72.0~79.0重量%の異相ポリプロピレン組成物(HECO)と、
b)5.0~25.0重量%、好ましくは10.0~22.0重量%、より好ましくは12.0~35.0重量%、さらにより好ましくは14.0~29重量%、例えば18.0~23.0重量%の繊維(F)と、
c)0.1~5.0重量%、好ましくは0.3~4.8重量%、より好ましくは0.5~4.0重量%、さらにより好ましくは0.8~3.0重量%、例えば1.0~2.0重量%の接着促進剤(AP)と、
d)0.0~20.0重量%、好ましくは5.0~18.0重量%、より好ましくは12.0~17.0重量%、さらにより好ましくは13.0~16.0重量%の低密度ポリエチレン(LDPE)と、
e)0.01~2.5重量%の添加剤(AD)と
を含み、より好ましくはこれらからなる。
本発明の別の実施形態によれば、繊維強化組成物(C)は、繊維強化組成物(C)の総重量に基づいて、
a)55.0~94.9重量%(例えば55.0~94.8重量%)、好ましくは55.0~90.0重量%、より好ましくは60.0~85.0重量%、さらにより好ましくは66.0~82.0重量%、例えば72.0~79.0重量%の異相ポリプロピレン組成物(HECO)と、
b)5.0~25.0重量%、好ましくは10.0~22.0重量%、より好ましくは12.0~35.0重量%、さらにより好ましくは14.0~29重量%、例えば18.0~23.0重量%の繊維(F)と、
c)0.1~5.0重量%、好ましくは0.3~4.8重量%、より好ましくは0.5~4.0重量%、さらにより好ましくは0.8~3.0重量%、例えば1.0~2.0重量%の接着促進剤(AP)と、
d)0.0~20.0重量%、好ましくは5.0~18.0重量%、より好ましくは12.0~17.0重量%、さらにより好ましくは13.0~16.0重量%の低密度ポリエチレン(LDPE)と、
e)0.01~2.5重量%の添加剤(AD)と
を含み、好ましくはこれらからなり、成分a)~d)は、合計が100重量%になるように選択される。
a)55.0~94.9重量%(例えば55.0~94.8重量%)、好ましくは55.0~90.0重量%、より好ましくは60.0~85.0重量%、さらにより好ましくは66.0~82.0重量%、例えば72.0~79.0重量%の異相ポリプロピレン組成物(HECO)と、
b)5.0~25.0重量%、好ましくは10.0~22.0重量%、より好ましくは12.0~35.0重量%、さらにより好ましくは14.0~29重量%、例えば18.0~23.0重量%の繊維(F)と、
c)0.1~5.0重量%、好ましくは0.3~4.8重量%、より好ましくは0.5~4.0重量%、さらにより好ましくは0.8~3.0重量%、例えば1.0~2.0重量%の接着促進剤(AP)と、
d)0.0~20.0重量%、好ましくは5.0~18.0重量%、より好ましくは12.0~17.0重量%、さらにより好ましくは13.0~16.0重量%の低密度ポリエチレン(LDPE)と、
e)0.01~2.5重量%の添加剤(AD)と
を含み、好ましくはこれらからなり、成分a)~d)は、合計が100重量%になるように選択される。
好ましくは、本発明の繊維強化組成物(C)は、(a)異相ポリプロピレン組成物(HECO)、接着促進剤(AP)及び任意選択の低密度ポリエチレン(LDPE)とは異なるさらなるポリマー(複数種可)を、繊維強化組成物(C)の総重量に基づいて5.0重量%を超える量、好ましくは3.0重量%を超える量、より好ましくは2.5重量%を超える量では含まない。そのような少量で存在してもよい1つの追加のポリマーは、異相ポリプロピレン組成物(HECO)の調製によって得られる反応副生成物であるポリエチレンである。従って、繊維強化組成物(C)は、異相ポリプロピレン組成物(HECO)、接着促進剤(A)、任意選択の低密度ポリエチレン(LDPE)、及び任意選択で、この段落で言及される量のポリエチレンのみをポリマー化合物として含有することが特に理解される。
繊維強化組成物(C)は、1.0~60.0g/10分の範囲、より好ましくは1.2~40.0g/10分の範囲、さらにより好ましくは2.0~35.0g/10分の範囲、例えば2.5~29.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する。
1つの実施形態によれば、繊維強化組成物(C)は、10.0~60.0g/10分の範囲、より好ましくは10.0~40.0g/10分の範囲、さらにより好ましくは10.0~35.0g/10分の範囲、例えば10.0~29.0g/10分(例えば20.0~29.0g/10分)の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する。10.0~60.0g/10分の範囲(及び好ましい部分範囲)のメルトフローレートは、本明細書で規定される「本発明の第1の実施形態」と組み合わせて特に好ましい。
機械的特性に関して、繊維強化組成物(C)が、少なくとも2000MPa、より好ましくは少なくとも2200MPa、さらにより好ましくは少なくとも2300MPa、例えば少なくとも2400MPaのISO527-1Aに従って決定された引張弾性率、及び/又は少なくとも40MPa、より好ましくは少なくとも42MPa、さらにより好ましくは少なくとも45MPa、例えば少なくとも50MPaのISO527-2に従って決定された引張強さを有することが好ましい。
前の段落に加えて又はその代わりに、当該繊維強化組成物は、少なくとも3.0%、より好ましくは少なくとも3.2%、さらにより好ましくは少なくとも3.4%のISO527-2に従って23℃で決定された破断点伸びを有することが好ましい。
繊維強化組成物(C)は、異相ポリプロピレン組成物(HECO)、繊維(F)、任意選択で接着促進剤(AP)、任意選択で添加剤(AD)、及び任意選択で低密度ポリエチレン(LDPE)を溶融ブレンド(溶融混合)することにより得られることが好ましい。
以下で、異相ポリプロピレン組成物(HECO)、繊維(F)、接着促進剤(AP)及び低密度ポリエチレン(LDPE)について、より詳細に説明する。
異相ポリプロピレン組成物(HECO)
本発明の繊維強化組成物(C)は、異相ポリプロピレン組成物(HECO)を含む。
本発明の繊維強化組成物(C)は、異相ポリプロピレン組成物(HECO)を含む。
本発明に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)であるマトリクス、及びそのマトリクスの中に分散しているエラストマーエチレンコポリマー(E)を含む。従って、マトリクスは、マトリクスの一部ではない(微細に)分散した混在物を含有し、この混在物はエラストマーコポリマー(E)を含有する。用語「混在物」は、マトリクス及びこの混在物が異相ポリプロピレン組成物(HECO)内で異なる相を形成することを示す。第2の相又はいわゆる混在物の存在は、例えば高分解能顕微鏡法、例えば電子顕微鏡観察若しくは原子間力顕微鏡法によって、又は動的機械的熱分析(dynamic mechanical thermal analysis:DMTA)によって見ることができる。具体的には、DMTAにおいて、多相構造の存在は、少なくとも2つの区別可能なガラス転移温度の存在によって特定できる。
従って、本発明に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、好ましくは、
(a)マトリクスとしての(半)結晶性のプロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)と、
(b)エラストマーエチレンコポリマー(E)と
を含む。
(a)マトリクスとしての(半)結晶性のプロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)と、
(b)エラストマーエチレンコポリマー(E)と
を含む。
特に、異相ポリプロピレン組成物(HECO)が、異相ポリプロピレン組成物(HECO)の総重量に基づいて、
(a)60.0~95.0重量%、より好ましくは61.0~92.0重量%の、プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)であるマトリクスと、
(b)5.0~40.0重量%、より好ましくは8.0~39.0重量%のエラストマーエチレンコポリマー(E)と
を含み、より好ましくはこれらからなることが好ましい。
(a)60.0~95.0重量%、より好ましくは61.0~92.0重量%の、プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)であるマトリクスと、
(b)5.0~40.0重量%、より好ましくは8.0~39.0重量%のエラストマーエチレンコポリマー(E)と
を含み、より好ましくはこれらからなることが好ましい。
本発明に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、少なくとも2つの区別可能なガラス転移温度Tg(1)及びTg(2)を有することが好ましい。特に、第1のガラス転移温度Tg(1)は-15℃未満であることが好ましく、より好ましくは-25℃未満である。加えて、第2のガラス転移温度Tg(2)は、少なくとも-5℃であることが好ましく、より好ましくは少なくとも0℃である。
好ましくは、異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、5.0~100g/10分の範囲、より好ましくは6.0~95.0g/10分の範囲、さらにより好ましくは7.0~87.0g/10分の範囲、例えば8.0~80.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する。
さらに、異相ポリプロピレン組成物(HECO)が、1.8~3.0dl/gの範囲、より好ましくは2.5~3.0dl/gの範囲のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(SF)のISO1628/1(デカリン中135℃)に従って測定された固有粘度(IV)を有することが好ましい。
好ましくは、異相ポリプロピレン組成物(HECO)が、熱機械的に安定であることが望ましい。従って、異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、130~165℃の範囲、好ましくは130~160℃の範囲、より好ましくは130~159℃の範囲、さらにより好ましくは132~159℃の範囲、さらにより好ましくは135~158℃の範囲、例えば139~157℃の範囲の示差走査熱量測定(DSC)に従って決定された融解温度Tmを有することが理解される。
プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)は、少なくとも0.4モル%、好ましくは0.4~1.2モル%の範囲の量の1,2エリスロ位置欠陥を有する。理論に束縛されるものではないが、ポリマー鎖内のプロピレンの多量の誤挿入は、プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)がシングルサイト触媒、好ましくはメタロセン触媒の存在下で生成されることを示す。例えば、Ziegler-Natta(チーグラー・ナッタ)触媒の存在下で生成されるプロピレンのホモポリマー又はコポリマーは、0.4モル%をはるかに下回る量の1,2エリスロ領域欠陥を有することができ、多くの場合、1,2エリスロ領域欠陥を本質的に含まないことが当該技術分野で公知である。
異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、プロピレン以外にコモノマーも含む。好ましくは、異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、プロピレン以外にエチレン及び/又はC4~C12α-オレフィンを含む。
従って、本発明に係る用語「プロピレンのコポリマー」は、
(a)プロピレン、
並びに
(b)エチレン及び/又はC4~C12α-オレフィン
から誘導可能な単位を含み、好ましくはこれらからなるポリプロピレンとして理解される。
(a)プロピレン、
並びに
(b)エチレン及び/又はC4~C12α-オレフィン
から誘導可能な単位を含み、好ましくはこれらからなるポリプロピレンとして理解される。
さらには、本発明に係る用語「エチレンコポリマー」は、
(a)エチレン
及び
(b)C3~C12α-オレフィン
から誘導可能な単位を含み、好ましくはこれらからなるポリエチレンとして理解される。
(a)エチレン
及び
(b)C3~C12α-オレフィン
から誘導可能な単位を含み、好ましくはこれらからなるポリエチレンとして理解される。
従って、プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)、すなわち異相ポリプロピレン組成物(HECO)のマトリクスは、プロピレンと共重合可能なモノマー、例えばエチレン並びに/又はC4~C12α-オレフィン、特にエチレン並びに/又はC4~C8α-オレフィン、例えば1-ブテン及び/若しくは1-ヘキセン等のコモノマーを含むことができる。エラストマーエチレンコポリマー(E)は、エチレンと共重合可能なモノマー、例えばC3~C12α-オレフィン、特にプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン及び/又は1-オクテン等のコモノマーを含むことができる。より具体的には、本発明の異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、プロピレン及びエチレン以外に、1-ブテン、1-ヘキセン及び/又は1-オクテンから誘導可能な単位を含む。
従って、本発明に係るプロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)は、プロピレンホモポリマー又はプロピレンコポリマーであることができる。
特に、プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)は、8.5モル%以下、より好ましくは0.0~8.3モル%の範囲、さらにより好ましくは0.0~8.0モル%の範囲、例えば0.0~6.0モル%の範囲のコモノマー含有量、好ましくはエチレン含有量を有することが好ましい。
本発明に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)は、エチレンと共重合可能なモノマー、例えばC3~C12α-オレフィン、特にプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン及び/又は1-オクテン等のコモノマーを含む。好ましくは、エラストマーエチレンコポリマー(E)は、エラストマーエチレンコポリマー(E)の総重量に基づいて15.0~85.0重量%の範囲、より好ましくは18.0~82.0重量%の範囲、さらにより好ましくは19.0~79.0重量%の範囲、例えば20.0~76.0重量%の範囲のエチレン含有量を有する。
本発明の第1の実施形態によれば、プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)は、プロピレンホモポリマー(hPP)であることが好ましい。
本明細書で使用する表現「プロピレンホモポリマー」は、実質的に、すなわち、少なくとも99.0重量%、より好ましくは少なくとも99.5重量%、さらにより好ましくは少なくとも99.8重量%、例えば少なくとも99.9重量%のプロピレン単位からなるポリプロピレンに関する。別の実施形態では、プロピレン単位のみが検出可能であり、すなわち、プロピレンのみが重合されている。
従って、本発明の第1の実施形態によれば、異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、
a)プロピレンホモポリマー(hPP)であるマトリクスと、
b)エラストマーエチレンコポリマー(E)と
を含む。
a)プロピレンホモポリマー(hPP)であるマトリクスと、
b)エラストマーエチレンコポリマー(E)と
を含む。
本発明の第1の実施形態に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)は、エチレンと共重合可能なモノマー、例えばC3~C12α-オレフィン、特にプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン及び/又は1-オクテン等のコモノマーを含む。本発明の第1の実施形態によれば、エラストマーエチレンコポリマー(E)がエチレン及びプロピレンのコポリマーであることが特に好ましい。言い換えれば、本発明の第1の実施形態に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)は、エチレン及びプロピレンから誘導可能な単位のみを含む。
従って、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、エチレン及びプロピレンから誘導可能な単位のみを含むことが好ましい。
好ましくは、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、2.2~8.7モル%の範囲、より好ましくは2.7~5.8モル%の範囲、さらにより好ましくは2.9~4.4モル%の範囲のコモノマー含有量、好ましくはエチレン含有量を有する。
さらに、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)の総重量に基づいて5.0~35.0重量%の範囲、より好ましくは7.0~20.0重量%の範囲、さらにより好ましくは9.0~15.0重量%の範囲、例えば10.0~12.0重量%の範囲のISO16152に従って25℃で決定された冷キシレン可溶部(XCS)含有量を有することが好ましい。
追加的又は代替的に、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)の上記冷キシレン可溶部(XCS)画分は、20.9~44.7モル%の範囲、より好ましくは25.0~40.0モル%の範囲、さらにより好ましくは28.0~38.0モル%の範囲、例えば30.0~34.0モル%の範囲のコモノマー含有量、好ましくはエチレン含有量を有することが好ましい。
好ましくは、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、1.8~3.0dl/gの範囲、より好ましくは2.2~2.8dl/gの範囲、さらにより好ましくは2.3~2.7dl/gの範囲の冷キシレン可溶部(XCS)画分のISO1628/1(デカリン中135℃)に従って測定された固有粘度(IV)を有する。
これまでの段落に加えて又はその代わりに、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、好ましくは、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)の総重量に基づいて5.0~35.0重量%の範囲、より好ましくは7.0~20.0重量%の範囲、さらにより好ましくは9.0~15.0重量%の範囲、例えば10.0~12.0重量%の範囲のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(SF)を有することが理解される。
本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(SF)のコモノマー含有量、好ましくはエチレン含有量は、好ましくは20.9~44.7モル%の範囲、より好ましくは25.0~40.0モル%の範囲、さらにより好ましくは28.0~38.0モル%の範囲、例えば30.0~34.0モル%の範囲にある。
好ましくは、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、1.8~3.0dl/gの範囲、より好ましくは2.2~2.8dl/gの範囲、さらにより好ましくは2.3~2.7dl/gの範囲のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(SF)のISO1628/1(デカリン中135℃)に従って測定された固有粘度(IV)を有する。
本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、中程度のメルトフローレートを有することが好ましい。それゆえ、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、好ましくは、20.0~100.0g/10分の範囲、より好ましくは45.0~95.0g/10分の範囲、さらにより好ましくは56.0~90.0g/10分の範囲、例えば70.0~80.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する。
さらに、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、130~165℃の範囲、好ましくは130~160℃の範囲、より好ましくは135~160℃の範囲、さらにより好ましくは145~159℃の範囲、例えば152~157℃の範囲の示差走査熱量測定(DSC)に従って決定された融解温度Tmを有する。
機械的特性に関して、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、500~2000MPaの範囲、より好ましくは800~1900MPaの範囲、さらにより好ましくは1000~1500MPaの範囲、例えば1100~1300MPaの範囲のISO178に従って決定された曲げ弾性率を有することが好ましい。
前の段落に加えて又はその代わりに、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、少なくとも1.5kJ/m2、より好ましくは少なくとも2.5kJ/m2、さらにより好ましくは少なくとも3.0kJ/m2、例えば少なくとも3.5kJ/m2のISO179/1eAに従って23℃で決定されたノッチ付きシャルピー衝撃強さ、及び/又は少なくとも0.5kJ/m2、より好ましくは少なくとも0.8kJ/m2、さらにより好ましくは少なくとも1.3kJ/m2、例えば少なくとも1.7kJ/m2のISO179/1eAに従って-20℃で決定されたノッチ付きシャルピー衝撃強さを有することが好ましい。
さらに、本発明の第1の実施形態に係る繊維強化組成物(C)は、3000~6000MPaの範囲(例えば、4200~6000MPaの範囲)、より好ましくは3500~5800MPaの範囲、さらにより好ましくは4200~5300MPaの範囲、例えば4700~5000MPaの範囲のISO527-1Aに従って決定された引張弾性率を有することが好ましい。
追加的に又は代替的に、本発明の第1の実施形態に係る繊維強化組成物(C)は、3.0%超、より好ましくは3.2%超、さらにより好ましくは3.3%超、例えば3.4%超のISO527-2に従って決定された破断点伸びを有することが好ましい。
本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、その個々の成分、すなわち、プロピレンホモポリマー(hPP)であるマトリクス並びにエチレン及びプロピレンのコポリマーであるエラストマーエチレンコポリマー(E)によってさらに規定することができる。
プロピレンホモポリマー(hPP)であるマトリクスは、好ましくは、30.0~200g/10分の範囲、より好ましくは40.0~110g/10分の範囲、さらにより好ましくは60.0~95.0g/10分の範囲、例えば75.0~85.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する。
好ましくは、プロピレンホモポリマー(hPP)は、140~160℃の範囲、より好ましくは142~159℃の範囲、さらにより好ましくは145~158℃の範囲、例えば147~157℃の範囲の示差走査熱量測定(DSC)に従って決定された融解温度Tmを有する。
プロピレンホモポリマー(hPP)は、少なくとも0.4モル%の量の1,2エリスロ位置欠陥を有し、これは、上に概説したように、このプロピレンホモポリマー(PP)がシングルサイト触媒、好ましくはメタロセン触媒の存在下で生成されることを示す。
以下により詳細に記載されるように、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、好ましくはメタロセン触媒の存在下での逐次(連続)プロセスで得られる。従って、プロピレンホモポリマー(hPP)及びエラストマーエチレンコポリマー(E)は、メタロセン触媒の存在下での逐次プロセスで調製されることが特に好ましい。
従って、エチレン及びプロピレンのコポリマーである本発明の第1の実施形態に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)も、少なくとも0.4モル%(好ましくは0.4~1.2モル%の範囲)の量の1,2エリスロ位置欠陥を有することが好ましい。
本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、好ましくは、
i)60.0~99.0重量%、より好ましくは75.0~98.0重量%、さらにより好ましくは80.0~95.0重量%、例えば85.0~90.0重量%のプロピレンホモポリマー(hPP)であるマトリクスと、
ii)1.0~40.0重量%、より好ましくは2.0~25.0重量%、さらにより好ましくは5.0~20.0重量%、例えば10.0~15.0重量%のエチレン及びプロピレンのコポリマーであるエラストマーエチレンコポリマー(E)と
を含む。
i)60.0~99.0重量%、より好ましくは75.0~98.0重量%、さらにより好ましくは80.0~95.0重量%、例えば85.0~90.0重量%のプロピレンホモポリマー(hPP)であるマトリクスと、
ii)1.0~40.0重量%、より好ましくは2.0~25.0重量%、さらにより好ましくは5.0~20.0重量%、例えば10.0~15.0重量%のエチレン及びプロピレンのコポリマーであるエラストマーエチレンコポリマー(E)と
を含む。
本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、プロピレンホモポリマー(hPP)及びエラストマーエチレンコポリマー(E)をともにブレンド、好ましくは溶融ブレンドすることによって、又は逐次プロセスでプロピレンホモポリマー(hPP)及びエラストマーエチレンコポリマー(E)を生成することによって調製することができ、後者が好ましい。
本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)の調製のためのプロセスは、好ましくは、直列に接続された少なくとも2つの反応器を含む逐次重合プロセスであり、このプロセスは、
(A)スラリー反応器(SR)、好ましくはループ反応器(LR)である第1の反応器(R-1)においてプロピレンを重合し、本発明において規定されるプロピレンホモポリマー(hPP)の第1の画分を得る工程と、
(B)第1の反応器(R-1)の上記プロピレンホモポリマー(hPP)の第1の画分を、気相反応器(GPR-1)である第2の反応器(R-2)に移す工程と、
(C)上記第2の反応器(R-2)にプロピレンを供給する工程と、
(D)上記第2の反応器(R-2)においてプロピレンホモポリマー(hPP)の第1の画分の存在下でプロピレンを重合して、プロピレンホモポリマー(hPP)の第2の画分を得る工程であって、これらの第1及び第2の画分は、本発明のプロピレンホモポリマー(hPP)を形成する工程と、
(E)第2の反応器(R-2)の上記プロピレンホモポリマー(hPP)を、気相反応器(GPR-2)である第3の反応器(R-3)に移す工程と、
(F)上記第3の反応器(R-3)に、プロピレン、並びにエチレン及びC4~C12α-オレフィン、好ましくはエチレンから選択されるコモノマーを供給する工程と、
(G)上記第3の反応器(R-3)において上記プロピレンホモポリマー(hPP)の存在下でプロピレン、並びにエチレン及びC4~C12α-オレフィン、好ましくはエチレンから選択されるコモノマーを重合して、本発明において規定されるエラストマーエチレンコポリマー(E)を得る工程であって、上記プロピレンホモポリマー(hPP)及び上記エラストマーエチレンコポリマー(E)は、本発明において規定される異相ポリプロピレン組成物(HECO)を形成する工程と
を含み、さらに、
第1の反応器(R-1)、第2の反応器(R-2)及び第3の反応器(R-3)において、重合は固体触媒系(SCS)の存在下で起こる。
(A)スラリー反応器(SR)、好ましくはループ反応器(LR)である第1の反応器(R-1)においてプロピレンを重合し、本発明において規定されるプロピレンホモポリマー(hPP)の第1の画分を得る工程と、
(B)第1の反応器(R-1)の上記プロピレンホモポリマー(hPP)の第1の画分を、気相反応器(GPR-1)である第2の反応器(R-2)に移す工程と、
(C)上記第2の反応器(R-2)にプロピレンを供給する工程と、
(D)上記第2の反応器(R-2)においてプロピレンホモポリマー(hPP)の第1の画分の存在下でプロピレンを重合して、プロピレンホモポリマー(hPP)の第2の画分を得る工程であって、これらの第1及び第2の画分は、本発明のプロピレンホモポリマー(hPP)を形成する工程と、
(E)第2の反応器(R-2)の上記プロピレンホモポリマー(hPP)を、気相反応器(GPR-2)である第3の反応器(R-3)に移す工程と、
(F)上記第3の反応器(R-3)に、プロピレン、並びにエチレン及びC4~C12α-オレフィン、好ましくはエチレンから選択されるコモノマーを供給する工程と、
(G)上記第3の反応器(R-3)において上記プロピレンホモポリマー(hPP)の存在下でプロピレン、並びにエチレン及びC4~C12α-オレフィン、好ましくはエチレンから選択されるコモノマーを重合して、本発明において規定されるエラストマーエチレンコポリマー(E)を得る工程であって、上記プロピレンホモポリマー(hPP)及び上記エラストマーエチレンコポリマー(E)は、本発明において規定される異相ポリプロピレン組成物(HECO)を形成する工程と
を含み、さらに、
第1の反応器(R-1)、第2の反応器(R-2)及び第3の反応器(R-3)において、重合は固体触媒系(SCS)の存在下で起こる。
固体触媒系(SCS)は、以下により詳細に定義される。
用語「逐次重合プロセス」は、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)が、直列に接続された少なくとも2つの反応器において生成されることを意味する。より正確には、用語「逐次重合プロセス」は、本出願において、第1の反応器(R-1)のポリマーが未反応モノマーとともに第2の反応器(R-2)に直接運ばれることを示す。従って、当該プロセスの決定的な態様は、少なくとも2つの異なる反応器中での異相ポリプロピレン組成物(HECO)の調製であり、第1の反応器(R-1)の反応材料は、第2の反応器(R-2)に直接運ばれる。従って、当該プロセスは、少なくとも第1の反応器(R-1)及び第2の反応器(R-2)を含む。1つの特定の実施形態では、当該プロセスは、3つの重合反応器(R-1)、(R-2)及び(R-3)からなる。用語「重合反応器」は、主重合がそこで起こることを示すものとする。従って、当該プロセスが3つの重合反応器からなる場合、この定義は、プロセス全体が例えば前重合反応器における前重合(予備重合、プレポリマー化)工程を含むという選択肢を排除しない。用語「consists of(…からなる)」は、主たる重合反応器を考慮した閉鎖語句(closing formulation)に過ぎない。
第1の反応器(R-1)はスラリー反応器(SR)であり、スラリーで稼働する、いずれの連続若しくは単純撹拌式のバッチタンク反応器又はループ反応器であることができる。本発明によれば、スラリー反応器(SR)は、好ましくはループ反応器(LR)である。
第2の反応器(R-2)、第3の反応器(R-3)及び任意の後続の反応器は気相反応器(GPR)である。このような気相反応器(GPR)は、任意の機械的混合反応器又は流動床反応器であることができる。好ましくは、気相反応器(GPR)は、少なくとも0.2m/秒のガス速度を有する機械的に撹拌された流動床反応器を含む。従って、気相反応器(GPR)は、好ましくは機械的撹拌機を備えた流動床型反応器であることが理解される。
各反応器における条件(温度、圧力、反応時間、モノマー供給)は所望の生成物に依存し、それは当業者の知識の範囲内にある。すでに上で示したように、第1の反応器(R-1)はスラリー反応器(SR)、例えばループ反応器(LR)であるのに対して、第2の反応器(R-2)及び第3の反応器(R-3)は気相反応器(GPR-1)及び(GPR-2)である。後続の反応器も、存在する場合、気相反応器(GPR)である。
好ましい多段階プロセスは、Borealis A/S(ボレアリス)、デンマークによって開発されたもの(BORSTAR(登録商標)技術として公知)等の「ループ-気相」プロセスであり、例えば欧州特許出願公開第0887379号明細書又は国際公開第92/12182号パンフレット等の特許文献に記載されている。
マルチモーダル(多峰性)ポリマーは、例えば国際公開第92/12182号パンフレット、欧州特許出願公開第0887379号明細書、及び国際公開第98/58976号パンフレットに記載されているいくつかのプロセスに従って生成することができる。これらの文書の内容は、参照により本明細書に含まれる。
好ましくは、上記で規定された異相ポリプロピレン組成物(HECO)を製造するための当該プロセスでは、工程(A)の第1の反応器(R-1)、すなわちスラリー反応器(SR)、例えばループ反応器(LR)についての条件は、以下のとおりであってもよい。
・温度は、40℃~110℃の範囲内、好ましくは60℃~100℃の間、より好ましくは65~90℃の範囲内にあり、
・圧力は、20bar(バール)~80barの範囲内、好ましくは40bar~70barの間にあり、
・それ自体公知の方法でモル質量を制御するために水素を添加することができる。
・温度は、40℃~110℃の範囲内、好ましくは60℃~100℃の間、より好ましくは65~90℃の範囲内にあり、
・圧力は、20bar(バール)~80barの範囲内、好ましくは40bar~70barの間にあり、
・それ自体公知の方法でモル質量を制御するために水素を添加することができる。
続いて、工程(A)からの反応混合物は、第2の反応器(R-2)、すなわち気相反応器(GPR-1)、すなわち工程(D)に移され、この際の工程(D)における条件は、好ましくは以下のとおりである。
・温度は50℃~130℃の範囲内、好ましくは60℃~100℃の間にあり、
・圧力は5bar~50barの範囲内、好ましくは15bar~40barの間にあり、
・それ自体公知の方法でモル質量を制御するために水素を添加することができる。
・温度は50℃~130℃の範囲内、好ましくは60℃~100℃の間にあり、
・圧力は5bar~50barの範囲内、好ましくは15bar~40barの間にあり、
・それ自体公知の方法でモル質量を制御するために水素を添加することができる。
滞留時間は、両方の反応器ゾーンで異なってもよい。
異相ポリプロピレン組成物(HECO)の製造プロセスの1つの実施形態では、スラリー反応器(SR)、例えばループ(LR)における滞留時間は、0.2~4.0時間、例えば0.3~1.5時間の範囲にあり、気相反応器(GPR)における滞留時間は、概して0.2~6.0時間、例えば0.5~4.0時間となる。
所望に応じて、上記重合は、第1の反応器(R-1)中、すなわちスラリー反応器(SR)中、例えばループ反応器(LR)中で、超臨界条件下で、公知の様式で行われてもよい。
第3の反応器(R-3)、すなわち第2の気相反応器(GPR-2)、及び存在する場合の任意の他の後続の気相反応器(GPR)における条件は、第2の反応器(R-2)と同様である。
当該プロセスは、第1の反応器(R-1)における重合の前の前重合も包含してもよい。この前重合は第1の反応器(R-1)中で行うことができるが、しかしながら、前重合が別個の反応器、いわゆる前重合反応器中で行われることが好ましい。
本発明に係る本発明の本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、遷移金属化合物を含む固体触媒系(SCS)の存在下で調製される。
固体触媒系(SCS)が、メタロセン錯体、ホウ素含有共触媒及び/又はアルミノキサン共触媒を含む共触媒系、並びにシリカ担体を含むメタロセン触媒であることが特に好ましい。特に、このメタロセン触媒が、
(i)一般式(I)のメタロセン錯体であって、
上記式(I)中、各Xは、独立に、σドナー配位子であり、
Lは、-R’2C-、-R’2C-CR’2-、-R’2Si-、-R’2Si-SiR’2-、-R’2Ge-から選択される二価の架橋基であり、各R’は、独立に、水素原子、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子若しくはフッ素原子を含有していてもよいC1~C20-ヒドロカルビル基であるか、又は任意選択で、2つのR’基は一緒になって環を形成することができ、
各R1は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、水素、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~20-アリール基又はOY基であり、YはC1~10-ヒドロカルビル基であり、任意選択で、2つの隣接するR1基は、それらが結合するフェニル炭素を含む環の一部であることができ、
各R2は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、CH2-R8基であり、R8は、H又は直鎖状若しくは分枝状のC1~6-アルキル基、C3~8-シクロアルキル基、C6~10-アリール基であり、
R3は、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~C20-アリール基であり、
R4はC(R9)3基であり、R9は、直鎖状又は分枝状のC1~C6-アルキル基であり、
R5は、水素、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよい脂肪族C1~C20-ヒドロカルビル基であり、
R6は、水素、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよい脂肪族C1~C20-ヒドロカルビル基であるか、又は
R5及びR6は一緒になって、n個の基R10によって置換されていてもよい5員飽和炭素環を形成することができ、nは0~4であり、
各R10は、同じであるか又は異なり、C1~C20-ヒドロカルビル基、又は周期表の14~16族に属する1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよいC1~C20-ヒドロカルビル基であってもよく、
R7は、H、又は直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、又は1~3個の基R11によって置換されていてもよい6~20個の炭素原子を有するアリール若しくはヘテロアリール基であり、
各R11は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、水素、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~20-アリール基又はOY基であり、YはC1~10-ヒドロカルビル基である
メタロセン錯体と、
(ii)ホウ素含有共触媒及び/又はアルミノキサン共触媒を含む共触媒系と、
(iii)シリカ担体と
を含むことが好ましい。
(i)一般式(I)のメタロセン錯体であって、
Lは、-R’2C-、-R’2C-CR’2-、-R’2Si-、-R’2Si-SiR’2-、-R’2Ge-から選択される二価の架橋基であり、各R’は、独立に、水素原子、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子若しくはフッ素原子を含有していてもよいC1~C20-ヒドロカルビル基であるか、又は任意選択で、2つのR’基は一緒になって環を形成することができ、
各R1は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、水素、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~20-アリール基又はOY基であり、YはC1~10-ヒドロカルビル基であり、任意選択で、2つの隣接するR1基は、それらが結合するフェニル炭素を含む環の一部であることができ、
各R2は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、CH2-R8基であり、R8は、H又は直鎖状若しくは分枝状のC1~6-アルキル基、C3~8-シクロアルキル基、C6~10-アリール基であり、
R3は、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~C20-アリール基であり、
R4はC(R9)3基であり、R9は、直鎖状又は分枝状のC1~C6-アルキル基であり、
R5は、水素、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよい脂肪族C1~C20-ヒドロカルビル基であり、
R6は、水素、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよい脂肪族C1~C20-ヒドロカルビル基であるか、又は
R5及びR6は一緒になって、n個の基R10によって置換されていてもよい5員飽和炭素環を形成することができ、nは0~4であり、
各R10は、同じであるか又は異なり、C1~C20-ヒドロカルビル基、又は周期表の14~16族に属する1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよいC1~C20-ヒドロカルビル基であってもよく、
R7は、H、又は直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、又は1~3個の基R11によって置換されていてもよい6~20個の炭素原子を有するアリール若しくはヘテロアリール基であり、
各R11は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、水素、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~20-アリール基又はOY基であり、YはC1~10-ヒドロカルビル基である
メタロセン錯体と、
(ii)ホウ素含有共触媒及び/又はアルミノキサン共触媒を含む共触媒系と、
(iii)シリカ担体と
を含むことが好ましい。
用語「σドナー配位子」は、当業者にはよく理解されており、すなわち、σ結合を介して金属に結合した基である。従って、アニオン性配位子「X」は、独立にハロゲンであることができ、又はR’、OR’、SiR’3、OSiR’3、OSO2CF3、OCOR’、SR’、NR’2若しくはPR’2基からなる群から選択されてもよく、式中、R’は、独立に、水素、直鎖状又は分枝状の、環状又は非環状の、C1~C20アルキル、C2~C20アルケニル、C2~C20アルキニル、C3~C12シクロアルキル、C6~C20アリール、C7~C20アリールアルキル、C7~C20アルキルアリール、C8~C20アリールアルケニルであり、R’基は、任意選択で、1つ以上の14~16族に属するヘテロ原子を含有することができる。好ましい実施形態では、アニオン性配位子「X」は同一であり、ハロゲン、例えばCl、又はメチル若しくはベンジルのいずれかである。
好ましい一価のアニオン性配位子は、ハロゲン、特に塩素(Cl)である。
好ましいメタロセン錯体としては、
rac-ジメチルシランジイルビス[2-メチル-4-(3’,5’-ジメチルフェニル)-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリド、
rac-anti-ジメチルシランジイル[2-メチル-4-(4’-tert-ブチルフェニル)-インデン-1-イル][2-メチル-4-(4’-tert-ブチルフェニル)-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリド、
rac-anti-ジメチルシランジイル[2-メチル-4-(4’-tert-ブチルフェニル)-インデン-1-イル][2-メチル-4-フェニル-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリド、
rac-anti-ジメチルシランジイル[2-メチル-4-(3’,5’-tert-ブチルフェニル)-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル][2-メチル-4-(3’,5’-ジメチル-フェニル)-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリド、
rac-anti-ジメチルシランジイル[2-メチル-4,8-ビス-(4’-tert-ブチルフェニル)-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル][2-メチル-4-(3’,5’-ジメチル-フェニル)-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリド、
rac-anti-ジメチルシランジイル[2-メチル-4,8-ビス-(3’,5’-ジメチルフェニル)-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル][2-メチル-4-(3’,5’-ジメチルフェニル)-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリド、
rac-anti-ジメチルシランジイル[2-メチル-4,8-ビス-(3’,5’-ジメチルフェニル)-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル][2-メチル-4-(3’,5’-5-tert-ブチル-フェニル)-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリド
が挙げられる。
rac-ジメチルシランジイルビス[2-メチル-4-(3’,5’-ジメチルフェニル)-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリド、
rac-anti-ジメチルシランジイル[2-メチル-4-(4’-tert-ブチルフェニル)-インデン-1-イル][2-メチル-4-(4’-tert-ブチルフェニル)-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリド、
rac-anti-ジメチルシランジイル[2-メチル-4-(4’-tert-ブチルフェニル)-インデン-1-イル][2-メチル-4-フェニル-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリド、
rac-anti-ジメチルシランジイル[2-メチル-4-(3’,5’-tert-ブチルフェニル)-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル][2-メチル-4-(3’,5’-ジメチル-フェニル)-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリド、
rac-anti-ジメチルシランジイル[2-メチル-4,8-ビス-(4’-tert-ブチルフェニル)-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル][2-メチル-4-(3’,5’-ジメチル-フェニル)-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリド、
rac-anti-ジメチルシランジイル[2-メチル-4,8-ビス-(3’,5’-ジメチルフェニル)-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル][2-メチル-4-(3’,5’-ジメチルフェニル)-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリド、
rac-anti-ジメチルシランジイル[2-メチル-4,8-ビス-(3’,5’-ジメチルフェニル)-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル][2-メチル-4-(3’,5’-5-tert-ブチル-フェニル)-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリド
が挙げられる。
とりわけ好ましいのは、rac-anti-ジメチルシランジイル[2-メチル-4,8-ビス-(3’,5’-ジメチルフェニル)-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル][2-メチル-4-(3’,5’-ジメチルフェニル)-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリド(II)である。
上記錯体、ひいては本発明の触媒を形成するために必要な配位子は、任意のプロセスで合成することができ、当業者の有機化学者であれば、必要な配位子材料を製造するための様々な合成プロトコルを考案することができるであろう。例えば、国際公開第2007/116034号パンフレットは、必要な化学反応を開示する。合成プロトコルは一般に、国際公開第2002/02576号パンフレット、国際公開第2011/135004号パンフレット、国際公開第2012/084961号パンフレット、国際公開第2012/001052号パンフレット、国際公開第2011/076780号パンフレット、国際公開第2015/158790号パンフレット及び国際公開第2018/122134号パンフレットにも見出すことができる。とりわけ、本発明の最も好ましい触媒が記載される国際公開第2019/179959号パンフレットが参照される。
本発明によれば、ホウ素含有共触媒及び/又はアルミノキサン共触媒を含む共触媒系が、上記で規定されたメタロセン触媒錯体と組み合わせて使用される。
アルミノキサンは、有機アルミニウム化合物、例えば式AlR3、AlR2Y及びAl2R3Y3の化合物の部分加水分解で形成され、式中、Rは、例えばC1~C10-アルキル、好ましくはC1~C5-アルキル、又はC3~C10-シクロアルキル、C7~C12-アリールアルキル若しくはC7~C12-アルキルアリール、及び/又はフェニル若しくはナフチルであることができ、Yは、水素、ハロゲン、好ましくは塩素若しくは臭素、又はC1~C10-アルコキシ、好ましくはメトキシ若しくはエトキシであることができる。得られる酸素含有アルミノキサンは、一般に純粋な化合物ではなく、式(III)のオリゴマーの混合物である。
好ましいアルミノキサンはメチルアルミノキサン(MAO)である。本発明に従って共触媒として使用されるアルミノキサンは、その調製の態様に起因して、純粋な化合物ではないため、以降のアルミノキサン溶液のモル濃度は、そのアルミニウム含有量に基づいている。
本発明によれば、アルミノキサン共触媒の代わりにホウ素含有共触媒を使用することもでき、又はアルミノキサン共触媒をホウ素含有共触媒と組み合わせて使用することができる。
ホウ素系共触媒が用いられる場合、TIBA等のアルミニウムアルキル化合物との反応によって錯体が事前(予備)アルキル化されることが通常であるということが当業者には理解されよう。この手順は周知であり、任意の適切なアルミニウムアルキル、例えばAl(C1~C6アルキル)3を使用することができる。好ましいアルミニウムアルキル化合物はトリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリイソヘキシルアルミニウム、トリ-n-オクチルアルミニウム及びトリイソオクチルアルミニウムである。
あるいは、ボレート(ホウ素アート錯体)共触媒が使用される場合、メタロセン触媒錯体は、そのアルキル化バージョンであり、すなわち、例えば、ジメチル又はジベンジルメタロセン触媒錯体を使用することができる。
注目するホウ素系共触媒としては、式(IV)のホウ素系共触媒が挙げられる。
BY3 (IV)
式(IV)中、Yは同じであるか又は異なり、水素原子、1~約20個の炭素原子を有するアルキル基、6~約15個の炭素原子を有するアリール基、アルキルラジカル中に1~10個の炭素原子及びアリールラジカル中に6~20個の炭素原子をそれぞれ有するアルキルアリール、アリールアルキル、ハロアルキル若しくはハロアリール、又はフッ素、塩素、臭素若しくはヨウ素である。Yの好ましい例は、メチル、プロピル、イソプロピル、イソブチル又はトリフルオロメチル、アリール又はハロアリールのような不飽和基、例えばフェニル、トリル、ベンジル基、p-フルオロフェニル、3,5-ジフルオロフェニル、ペンタクロロフェニル、ペンタフルオロフェニル、3,4,5-トリフルオロフェニル及び3,5-ジ(トリフルオロメチル)フェニルである。好ましい選択肢は、トリフルオロボラン、トリフェニルボラン、トリス(4-フルオロフェニル)ボラン、トリス(3,5-ジフルオロフェニル)ボラン、トリス(4-フルオロメチルフェニル)ボラン、トリス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリス(トリル)ボラン、トリス(3,5-ジメチル-フェニル)ボラン、トリス(3,5-ジフルオロフェニル)ボラン及び/又はトリス(3,4,5-トリフルオロフェニル)ボランである。
BY3 (IV)
式(IV)中、Yは同じであるか又は異なり、水素原子、1~約20個の炭素原子を有するアルキル基、6~約15個の炭素原子を有するアリール基、アルキルラジカル中に1~10個の炭素原子及びアリールラジカル中に6~20個の炭素原子をそれぞれ有するアルキルアリール、アリールアルキル、ハロアルキル若しくはハロアリール、又はフッ素、塩素、臭素若しくはヨウ素である。Yの好ましい例は、メチル、プロピル、イソプロピル、イソブチル又はトリフルオロメチル、アリール又はハロアリールのような不飽和基、例えばフェニル、トリル、ベンジル基、p-フルオロフェニル、3,5-ジフルオロフェニル、ペンタクロロフェニル、ペンタフルオロフェニル、3,4,5-トリフルオロフェニル及び3,5-ジ(トリフルオロメチル)フェニルである。好ましい選択肢は、トリフルオロボラン、トリフェニルボラン、トリス(4-フルオロフェニル)ボラン、トリス(3,5-ジフルオロフェニル)ボラン、トリス(4-フルオロメチルフェニル)ボラン、トリス(2,4,6-トリフルオロフェニル)ボラン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリス(トリル)ボラン、トリス(3,5-ジメチル-フェニル)ボラン、トリス(3,5-ジフルオロフェニル)ボラン及び/又はトリス(3,4,5-トリフルオロフェニル)ボランである。
特に好ましいのはトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランである。
しかしながら、ボレート、すなわちボレート3+イオンを含有する化合物を使用することが好ましい。このようなイオン性共触媒は、好ましくは、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート及びテトラフェニルボレート等の非配位性アニオンを含有する。適切な対イオンは、プロトン化されたアミン又はアニリン誘導体、例えばメチルアンモニウム、アニリニウム、ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、N-メチルアニリニウム、ジフェニルアンモニウム、N,N-ジメチルアニリニウム、トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、トリ-n-ブチルアンモニウム、メチルジフェニルアンモニウム、ピリジニウム、p-ブロモ-N,N-ジメチルアニリニウム又はp-ニトロ-N,N-ジメチルアニリニウムである。
本発明に従って使用することができる好ましいイオン性化合物としては、以下のものが挙げられる。
トリエチルアンモニウムテトラ(フェニル)ボレート、
トリブチルアンモニウムテトラ(フェニル)ボレート、
トリメチルアンモニウムテトラ(トリル)ボレート、
トリブチルアンモニウムテトラ(トリル)ボレート、
トリブチルアンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリプロピルアンモニウムテトラ(ジメチルフェニル)ボレート、
トリブチルアンモニウムテトラ(トリフルオロメチルフェニル)ボレート、
トリブチルアンモニウムテトラ(4-フルオロフェニル)ボレート、
N,N-ジメチルシクロヘキシルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
N,N-ジメチルベンジルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
N,N-ジメチルアニリニウムテトラ(フェニル)ボレート、
N,N-ジエチルアニリニウムテトラ(フェニル)ボレート、
N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
N,N-ジ(プロピル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
ジ(シクロヘキシル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリフェニルホスホニウムテトラキス(フェニル)ボレート、
トリエチルホスホニウムテトラキス(フェニル)ボレート、
ジフェニルホスホニウムテトラキス(フェニル)ボレート、
トリ(メチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(フェニル)ボレート、
トリ(ジメチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(フェニル)ボレート、
トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、又は
フェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)。
トリエチルアンモニウムテトラ(フェニル)ボレート、
トリブチルアンモニウムテトラ(フェニル)ボレート、
トリメチルアンモニウムテトラ(トリル)ボレート、
トリブチルアンモニウムテトラ(トリル)ボレート、
トリブチルアンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリプロピルアンモニウムテトラ(ジメチルフェニル)ボレート、
トリブチルアンモニウムテトラ(トリフルオロメチルフェニル)ボレート、
トリブチルアンモニウムテトラ(4-フルオロフェニル)ボレート、
N,N-ジメチルシクロヘキシルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
N,N-ジメチルベンジルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
N,N-ジメチルアニリニウムテトラ(フェニル)ボレート、
N,N-ジエチルアニリニウムテトラ(フェニル)ボレート、
N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
N,N-ジ(プロピル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
ジ(シクロヘキシル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリフェニルホスホニウムテトラキス(フェニル)ボレート、
トリエチルホスホニウムテトラキス(フェニル)ボレート、
ジフェニルホスホニウムテトラキス(フェニル)ボレート、
トリ(メチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(フェニル)ボレート、
トリ(ジメチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(フェニル)ボレート、
トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、又は
フェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)。
好ましいのは、
トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
N,N-ジメチルシクロヘキシルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、又は
N,N-ジメチルベンジルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート
である。
トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
N,N-ジメチルシクロヘキシルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、又は
N,N-ジメチルベンジルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート
である。
驚くべきことに、特定のホウ素共触媒がとりわけ好ましいことが見出された。それゆえ、本発明において使用される好ましいボレートは、トリチルイオンを含む。従って、N,N-ジメチルアンモニウム-テトラキスペンタフルオロフェニルボレート及びPh3CB(PhF5)4並びにその類似体の使用がとりわけ好ましい。
本発明によれば、好ましい共触媒は、アルミノキサン、より好ましくはメチルアルミノキサン、アルミノキサンとAlアルキルとの組み合わせ、ホウ素又はボレート共触媒、及びアルミノキサンとホウ素系共触媒との組み合わせである。
共触媒の適切な量は、当業者にとっては周知である。
ホウ素とメタロセンの金属イオンとのモル比は、0.5:1~10:1モル/モル、好ましくは1:1~10:1、とりわけ1:1~5:1モル/モルの範囲にあってもよい。
アルミノキサン中のAlとメタロセンの金属イオンとのモル比は、1:1~2000:1モル/モル、好ましくは10:1~1000:1、より好ましくは50:1~500:1モル/モルの範囲にあってもよい。
ホウ素とメタロセンの金属イオンとのモル比は、0.5:1~10:1モル/モル、好ましくは1:1~10:1、とりわけ1:1~5:1モル/モルの範囲にあってもよい。
アルミノキサン中のAlとメタロセンの金属イオンとのモル比は、1:1~2000:1モル/モル、好ましくは10:1~1000:1、より好ましくは50:1~500:1モル/モルの範囲にあってもよい。
触媒は、担持形態又は非担持形態で、好ましくは担持形態で使用することができる。使用される粒子状担体材料は、好ましくは、有機材料又は無機材料、例えばシリカ、アルミナ又はジルコニア、又は混合酸化物、例えばシリカ-アルミナ、特にシリカ、アルミナ又はシリカ-アルミナである。シリカ担体の使用が好ましい。当業者は、メタロセン触媒を担持するために必要な手順を知っている。
とりわけ好ましくは、担体は多孔性材料であり、その結果、錯体は、例えば、国際公開第94/14856号パンフレット(Mobil(モービル))、国際公開第95/12622号パンフレット(Borealis)及び国際公開第2006/097497号パンフレットに記載されるものと類似のプロセスを使用して、担体の細孔に装填されてもよい。
シリカ担体の平均粒子サイズ(平均粒径)は、典型的には10~100μmであることができる。しかしながら、担体が15~80μm、好ましくは18~50μmのメジアン粒子サイズd50を有する場合、特別な利点が得られることが判明した。シリカ担体の平均細孔径は、10~100nmの範囲にあることができ、細孔容積は1~3mL/gであることができる。
適切な担体材料の例は、例えば、PQ Corporation(ピーキュー・コーポレーション)によって製造及び販売されているES757、Grace(グレース)によって製造及び販売されているSylopol 948、又はAGC Si-Tech Co.(エイジーシー・エスアイテック)によって製造されているSUNSPERA DM-L-303シリカである。担体は、最適なシラノール基含有量に達するために、触媒調製に使用する前に任意に焼成することができる。
これらの担体の使用は、当該技術分野において周知である。
本発明の第2の実施形態によれば、異相ポリプロピレン組成物(HECO)のマトリクスであるプロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)は、プロピレンコポリマー(cPP)である。
本発明の第2の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、かなり低いメルトフローレートを有することが好ましい。好ましくは、本発明の第2の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)は、5.0~20.0g/10分の範囲、より好ましくは6.0~15.0g/10分の範囲にある。
本発明の第2の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、異相ポリプロピレン組成物(HECO)の総重量に基づいて、
i)40.0~90.0重量%、より好ましくは45.0~85.0重量%、さらにより好ましくは56.0~74.0重量%、例えば58.0~65.0重量%のプロピレンコポリマー(cPP)と、
ii)10.0~60.0重量%、より好ましくは15.0~55.0重量%、さらにより好ましくは26.0~44.0重量%、例えば35.0~42.0重量%のエラストマーエチレンコポリマー(E)と
を含むことが好ましい。
i)40.0~90.0重量%、より好ましくは45.0~85.0重量%、さらにより好ましくは56.0~74.0重量%、例えば58.0~65.0重量%のプロピレンコポリマー(cPP)と、
ii)10.0~60.0重量%、より好ましくは15.0~55.0重量%、さらにより好ましくは26.0~44.0重量%、例えば35.0~42.0重量%のエラストマーエチレンコポリマー(E)と
を含むことが好ましい。
プロピレンコポリマー(cPP)は、好ましくは、プロピレンと共重合可能なモノマー、例えばエチレン並びに/又はC4~C8α-オレフィン、特にエチレン並びに/又はC4~C6α-オレフィン、例えば1-ブテン及び/又は1-ヘキセン等のコモノマーを含む。好ましくは、プロピレンコポリマー(cPP)は、エチレン、1-ブテン及び1-ヘキセンからなる群からのプロピレンと共重合可能なモノマーを含み、とりわけこれらからなる。より具体的には、プロピレンコポリマー(cPP)は、プロピレン以外に、エチレン及び/又は1-ブテンから誘導可能な単位を含む。従って、とりわけ好ましい実施形態では、プロピレンコポリマー(cPP)は、エチレン及びプロピレンから誘導可能な単位のみを含む。
特に、プロピレンコポリマー(cPP)は、ランダムプロピレンコポリマー、例えばプロピレン及びエチレンのランダムコポリマーであることが好ましい。
用語「ランダムコポリマー」は、好ましくは、IUPAC(Pure Appl.Chem.、第68巻、第8号、1591~1595頁、1996年)に従って理解されなければならない。好ましくは、コモノマーダイアド(dyad)、例えばエチレンダイアドのモル濃度は、以下の関係に従う。
[HH]<[H]2
式中、
[HH]は、隣接するコモノマー単位、例えば隣接するエチレン単位のモル分率であり、
[H]は、ポリマー中の全コモノマー単位、例えば全エチレン単位のモル分率である。
[HH]<[H]2
式中、
[HH]は、隣接するコモノマー単位、例えば隣接するエチレン単位のモル分率であり、
[H]は、ポリマー中の全コモノマー単位、例えば全エチレン単位のモル分率である。
好ましくは、プロピレンコポリマー(cPP)は、2.2~8.5モル%の範囲、より好ましくは2.5~6.0モル%の範囲、さらにより好ましくは3.0~4.8モル%の範囲、例えば3.5~4.0モル%の範囲のコモノマー含有量、例えばエチレン含有量を有する。
さらに、プロピレンコポリマー(cPP)が、5.0~20.0g/10分の範囲、より好ましくは6.0~15.0g/10分の範囲、さらにより好ましくは6.5~12.0g/10分の範囲、例えば7.0~10.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有することが好ましい。
プロピレンコポリマー(cPP)の融解温度は、好ましくは120~150℃の範囲、より好ましくは123~145℃の範囲、さらにより好ましくは128~140℃の範囲、例えば133~139℃の範囲にある。
プロピレンコポリマー(cPP)の調製のためのプロセスは、好ましくは、直列に接続された少なくとも2つの反応器を含む逐次重合プロセスであり、このプロセスは、
(A)任意選択で、スラリー反応器(SR)、好ましくはループ反応器(LR)である第1の反応器(R-1)においてプロピレン、並びに任意選択でエチレン及びC4~C12α-オレフィン、好ましくはエチレンから選択されるコモノマーを重合し、第1のプロピレンコポリマー画分を得る工程と、
(B)第1の反応器(R-1)の上記第1のプロピレンコポリマー画分及び未反応コモノマーを、気相反応器(GPR-1)である第2の反応器(R-2)に移す工程と、
(C)上記第2の反応器(R-2)にプロピレン、並びにエチレン及びC4~C12α-オレフィン、好ましくはエチレンから選択されるコモノマーを供給する工程と、
(D)上記第2の反応器(R-2)において上記第1のプロピレンコポリマー画分の存在下で並びにエチレン及びC4~C12α-オレフィン、好ましくはエチレンから選択されるコモノマーを重合して、第2のプロピレンコポリマー画分を得る工程であって、上記第1のプロピレンコポリマー画分及び上記第2のプロピレンコポリマー画分は、本発明において規定されるプロピレンコポリマー(cPP)を形成する工程と
を含み、さらに、
第1の反応器(R-1)及び第2の反応器(R-2)において、重合は固体触媒系(SCS)の存在下で起こる。
(A)任意選択で、スラリー反応器(SR)、好ましくはループ反応器(LR)である第1の反応器(R-1)においてプロピレン、並びに任意選択でエチレン及びC4~C12α-オレフィン、好ましくはエチレンから選択されるコモノマーを重合し、第1のプロピレンコポリマー画分を得る工程と、
(B)第1の反応器(R-1)の上記第1のプロピレンコポリマー画分及び未反応コモノマーを、気相反応器(GPR-1)である第2の反応器(R-2)に移す工程と、
(C)上記第2の反応器(R-2)にプロピレン、並びにエチレン及びC4~C12α-オレフィン、好ましくはエチレンから選択されるコモノマーを供給する工程と、
(D)上記第2の反応器(R-2)において上記第1のプロピレンコポリマー画分の存在下で並びにエチレン及びC4~C12α-オレフィン、好ましくはエチレンから選択されるコモノマーを重合して、第2のプロピレンコポリマー画分を得る工程であって、上記第1のプロピレンコポリマー画分及び上記第2のプロピレンコポリマー画分は、本発明において規定されるプロピレンコポリマー(cPP)を形成する工程と
を含み、さらに、
第1の反応器(R-1)及び第2の反応器(R-2)において、重合は固体触媒系(SCS)の存在下で起こる。
この固体触媒系(SCS)は、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)に関して記載される式(I)のメタロセン触媒及び共触媒を含むことが好ましく、それらが参照される。
従って、すべての好ましい実施形態を含む上記の固体触媒系(SCS)がプロピレンコポリマー(cPP)の調製に適用されることが好ましい。
用語「逐次重合プロセス」に関しては、上記で提供された定義が参照される。
第1の反応器(R-1)は、適用される場合、スラリー反応器(SR)であり、スラリーで稼働する、いずれの連続若しくは単純撹拌式のバッチタンク反応器又はループ反応器であることが可能である。本発明によれば、スラリー反応器(SR)は、好ましくはループ反応器(LR)である。
第2の反応器(R-2)及び任意の後続の反応器は気相反応器(GPR)である。このような気相反応器(GPR)は、任意の機械的混合反応器又は流動床反応器であることができる。好ましくは、気相反応器(GPR)は、少なくとも0.2m/secのガス速度を有する機械的に撹拌された流動床反応器を含む。従って、気相反応器(GPR)は、好ましくは機械的撹拌機を備えた流動床型反応器であることが理解される。
各反応器における条件(温度、圧力、反応時間、モノマー供給)は所望の生成物に依存し、それは当業者の知識の範囲内にある。すでに上で示したように、第1の反応器(R-1)はスラリー反応器(SR)、例えばループ反応器(LR)であるのに対して、第2の反応器(R-2)は気相反応器(GPR-1)である。後続の反応器も、存在する場合、気相反応器(GPR)である。
好ましい多段階プロセスは、Borealis A/S、デンマークによって開発されたもの(BORSTAR(登録商標)技術として公知)等の「ループ-気相」プロセスであり、例えば欧州特許出願公開第0887379号明細書又は国際公開第92/12182号パンフレット等の特許文献に記載されている。
マルチモーダルポリマーは、例えば国際公開第92/12182号パンフレット、欧州特許出願公開第0887379号明細書、及び国際公開第98/58976号パンフレットに記載されているいくつかのプロセスに従って製造することができる。これらの文書の内容は、参照により本明細書に含まれる。
第1の反応器(R-1)、すなわちスラリー反応器(SR)、例えばループ反応器(LR)、及び第2の反応器(R-2)、すなわち気相反応器(GPR)についての条件、並びに滞留時間に関して、本発明の第1の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)に関して上記で規定された条件が参照される。従って、これは、前重合工程の任意選択の適用に当てはまる。
本発明の第2の実施形態に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)は、エチレンと共重合可能なモノマー、例えばC3~C12α-オレフィン、特にプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン及び/又は1-オクテン等のコモノマーを含むことができる。より具体的には、本発明の第2の実施形態に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)は、エチレン以外に、1-ブテン、1-ヘキセン及び/又は1-オクテンから誘導可能な単位を含む。
本発明の第2の実施形態に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)がエチレン及び1-オクテンのコポリマーであることがとりわけ好ましい。
好ましくは、本発明の第2の実施形態に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)は、超低密度ポリエチレン、より好ましくはシングルサイト触媒反応を用いて重合された超低密度ポリエチレンである。
本発明の第2の実施形態に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)は、860~890kg/m3の範囲のISO1183-187に従って決定された密度を有する。好ましくは、本発明の第2の実施形態に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)のISO1183-187に従って決定された密度は、865~885kg/m3の範囲、より好ましくは870~884kg/m3の範囲、例えば879~883kg/m3の範囲にある。
好ましくは、本発明の第2の実施形態に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)は、0.8~20.0g/10分の範囲、より好ましくは0.9~10.0g/10分の範囲、さらにより好ましくは1.0~5.0g/10分の範囲、例えば1.0~2.0g/10.0分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR(190℃、2.16kg)を有する。
本発明の第2の実施形態に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)のエチレン含有量は、エラストマーエチレンコポリマー(E)の総重量に基づいて55.0~85.0重量%の範囲、好ましくは65.0~80.0重量%の範囲、より好ましくは70.0~78.0重量%の範囲にある。
加えて、本発明の第2の実施形態に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)は、100℃未満、より好ましくは50℃~90℃の範囲、さらにより好ましくは55℃~85℃の範囲の示差走査熱量測定(DSC)に従って決定された融解温度Tmを有することが好ましい。
前の段落の代わりに又はそれに加えて、本発明の第2の実施形態に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)は、-25℃未満、より好ましくは-65℃~-30℃の範囲、さらにより好ましくは-60℃~-35℃の範囲のガラス転移温度を有することが好ましい。
1つの好ましい実施形態では、本発明の第2の実施形態に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)は、少なくとも1種のシングルサイト触媒を用いて調製される。本発明の第2の実施形態に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)は、複数のシングルサイト触媒を用いて調製されてもよく、又は異なるシングルサイト触媒を用いて調製された複数のエラストマーコポリマーのブレンドであってもよい。いくつかの実施形態では、本発明の第2の実施形態に係るエラストマーエチレンコポリマー(E)は、実質的に直鎖状のエチレンポリマー(SLEP)である。SLEP及び他のシングルサイト触媒によるエラストマーエチレンコポリマーは、例えば、米国特許第5,272,236号明細書により、当該技術分野において公知である。これらの樹脂は、例えば、Borealisから入手可能なQueo(商標)プラストマー、Dow Chemical Co.(ダウ・ケミカル)から入手可能なENGAGE(商標)プラストマー樹脂、Exxon(エクソン)から入手可能なEXACT(商標)ポリマー、又は三井化学から入手可能なTAFMER(商標)ポリマー、LG(エルジー)から入手可能なLuceneポリマー、Sabic(サビック)から入手可能なFortifyポリマー、又はSK Chemicals(SKケミカル)から入手可能なSolumerポリマーとしても市販されている。
本発明の第2の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、低密度ポリエチレン(LDPE)をさらに含んでもよい。
好ましくは、低密度ポリエチレン(LDPE)は、0.5~5.0g/10分の範囲、より好ましくは0.8~10.0g/10分の範囲、さらにより好ましくは1.0~7.0g/10分の範囲、例えば2.5~3.5g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR(190℃、2.16kg)を有する。
加えて、低密度ポリエチレン(LDPE)は、900kg/m3超、好ましくは920~960kg/m3の範囲、より好ましくは925~955kg/m3の範囲のISO1183-187に従って決定された密度を有することが好ましい。
さらに、低密度ポリエチレン(LDPE)は、エチレンと、エチレンと共重合可能な極性コモノマーとのコポリマーであることが好ましい。極性コモノマーの例は、酢酸ビニル及びピバル酸ビニルからなる群から選択されるカルボン酸ビニルエステル、(メタ)アクリレート、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル及び(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、オレフィン性不飽和カルボン酸、例えば(メタ)アクリル酸、マレイン酸及びフマル酸、(メタ)アクリル酸誘導体、例えば(メタ)アクリロニトリル及び(メタ)アクリルアミド、並びにビニルエーテル、例えばビニルメチルエーテル及びビニルフェニルエーテルである。好ましくは、極性コモノマーはカルボン酸ビニルエステルである。極性コモノマーが酢酸ビニルであることがとりわけ好ましい。
さらに、低密度ポリエチレン(LDPE)は、低密度ポリエチレン(LDPE)の総重量に基づいて10.0~40.0重量%の範囲、より好ましくは15.0~35.0重量%の範囲、さらにより好ましくは20.0~33.0重量%の範囲、例えば25.0~30.0重量%の範囲のコモノマー含有量、好ましくは酢酸ビニル含有量を有することが好ましい。低密度ポリエチレン(LDPE)がエチレン単位及び酢酸ビニル単位のみからなることが特に好ましい。
低密度ポリエチレン(LDPE)は、好ましくは、フリーラジカル開始を伴う高圧重合によって製造される。
好ましくは、低密度ポリエチレン(LDPE)は、当該技術分野で公知のコポリマーである。低密度ポリエチレン(LDPE)が、Borealisのエチレン及び酢酸ビニルの市販のコポリマー、OE5328I、であることがとりわけ好ましい。
本発明の第2の実施形態に係る異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、好ましくは、プロピレンコポリマー(cPP)、エラストマーエチレンコポリマー(E)及び任意選択で低密度ポリエチレン(LDPE)を溶融ブレンドすることによって得られる。
本発明の第2の実施形態に係る繊維強化組成物(C)は、好ましくは、1.0~10.0g/10分の範囲、より好ましくは1.5~6.0g/10分の範囲、さらにより好ましくは2.0~4.5g/10分の範囲、例えば2.5~3.8g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する。
さらに、本発明の第2の実施形態に係る繊維強化組成物(C)が、2500~5500MPaの範囲、より好ましくは2550~4200MPaの範囲、さらにより好ましくは2600~3500MPaの範囲、例えば2650~2800MPaの範囲のISO527-1Aに従って決定された引張弾性率を有することが好ましい。
追加的に又は代替的に、本発明の第2の実施形態に係る繊維強化組成物(C)は、10.0%超、より好ましくは10.3%超、さらにより好ましくは10.8%超、例えば11.0%以上のISO527-2に従って決定された破断点伸びを有することが好ましい。
繊維(F)
当該繊維強化組成物(C)の必須成分は、繊維(F)である。
当該繊維強化組成物(C)の必須成分は、繊維(F)である。
好ましくは、繊維(F)は、ガラス繊維、炭素繊維、ポリマー繊維、金属繊維、鉱物繊維、セラミック繊維、及びこれらの混合物からなる群から選択される。より好ましくは、繊維(F)はガラス繊維及び/又は炭素繊維である。
繊維(F)がガラス繊維(GF)であることがとりわけ好ましい。好ましくは、ガラス繊維(GF)は、ガラス短繊維(SGF)若しくはチョップドストランドとしても知られる切断ガラス繊維、及び/又はガラス長繊維(LGF)、好ましくはガラスロービングから得られるガラス長繊維(LGF)である。
繊維(F)がガラス短繊維(GF)であることが特に好ましい。
繊維強化組成物(C)に使用される切断ガラス繊維又はガラス短繊維(SGF)は、好ましくは、2.0~10.0mmの範囲、より好ましくは2.3~9.0mmの範囲、さらにより好ましくは2.5~8.0mmの範囲、例えば3.0~7.0mmの範囲の平均長さを有する。
繊維強化組成物(C)に用いられる切断ガラス繊維又はガラス短繊維(SGF)は、好ましくは5~20μm、より好ましくは6~18μm、さらにより好ましくは8~16μmの平均直径を有する。
好ましくは、ガラス短繊維(SGF)は、125~650、好ましくは150~500、より好ましくは200~450のアスペクト比を有する。アスペクト比は、繊維の平均長さと平均直径との間の関係である。
接着促進剤(AP)
本発明によれば、繊維強化ポリプロピレン組成物(C)は、接着促進剤(AP)をさらに含んでもよい。繊維(F)がガラス繊維及び/又は炭素繊維である場合、繊維強化ポリプロピレン組成物(C)が接着促進剤(AP)を含むことが好ましい。
本発明によれば、繊維強化ポリプロピレン組成物(C)は、接着促進剤(AP)をさらに含んでもよい。繊維(F)がガラス繊維及び/又は炭素繊維である場合、繊維強化ポリプロピレン組成物(C)が接着促進剤(AP)を含むことが好ましい。
接着促進剤(AP)は、極性変性ポリプロピレン(PM-PP)ホモポリマー又はコポリマーとして特定される。
極性変性ポリプロピレン(PM-PP)ホモポリマー又はコポリマーは、反応性極性基を有する低分子量化合物を含む。変性されたポリプロピレンホモポリマー及びコポリマー、例えばプロピレン及びエチレン又は他のα-オレフィン、例えばC4~C10α-オレフィンとのコポリマーは、本発明の繊維強化ポリプロピレン組成物(C)のプロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)と非常に相溶性が高いため、最も好ましい。
構造に関して、極性変性ポリプロピレン(PM-PP)ホモポリマー又はコポリマーは、好ましくはグラフトホモポリマー又はコポリマーから選択される。
これに関連して、極性化合物、特に酸無水物、カルボン酸、カルボン酸誘導体、第一級及び第二級アミン、ヒドロキシル化合物、オキサゾリン並びにエポキシドからなる群から選択される極性化合物、並びにイオン性化合物に由来する基を含有する極性変性ポリプロピレン(PM-PP)ホモポリマー又はコポリマーが好ましい。
上記極性化合物の具体例は、不飽和環状無水物及びその脂肪族ジエステル、二塩基酸誘導体である。特に、無水マレイン酸、並びにマレイン酸C1~C10直鎖及び分岐ジアルキル、フマル酸C1~C10直鎖及び分岐ジアルキル、無水イタコン酸、イタコン酸C1~C10直鎖及び分岐ジアルキルエステル、アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸並びにこれらの混合物から選択される化合物を使用することができる。
無水マレイン酸又はアクリル酸でグラフトされたポリプロピレンのホモポリマー又はコポリマーを極性変性ポリプロピレン(PM-PP)ホモポリマー又はコポリマー、すなわち接着促進剤(AP)として使用することが特に好ましい。
上記変性ポリマー、すなわち接着促進剤は、例えば米国特許第4,506,056号明細書、米国特許第4,753,997号明細書又は欧州特許出願公開第1805238号明細書に開示されるように、フリーラジカル発生剤(有機過酸化物等)の存在下での、上記ポリマーと、例えば無水マレイン酸又はアクリル酸との反応押出によって単純な方法で製造することができる。
極性変性ポリプロピレン(PM-PP)ホモポリマー又はコポリマー、すなわち接着促進剤(AP)、中の極性化合物に由来する基の好ましい量は、0.5~5.0重量%である。例えば、この量は、0.5重量%~4.5重量%の範囲、好ましくは0.5重量%~4.0重量%の範囲、より好ましくは0.5重量%~3.5重量%の範囲にあってもよい。
極性変性ポリプロピレン(PM-PP)ホモポリマー又はコポリマーについて、すなわち接着促進剤(AP)についてのメルトフローレートMFR2(230℃)の好ましい値は少なくとも20.0~400g/10分である。極性変性ポリプロピレン(PM-PP)ホモポリマー又はコポリマーが40.0~300g/10分の範囲、より好ましくは50.0~250g/10分の範囲のメルトフローレートMFR2(230℃)を有することが特に好ましい。
本発明の1つの好ましい実施形態では、接着促進剤(AP)は、無水マレイン酸変性ポリプロピレンホモ/コポリマー、及び/又はアクリル酸変性ポリプロピレンホモ/コポリマーである。好ましくは、接着促進剤(AP)は、無水マレイン酸変性ポリプロピレンホモポリマー及び/又はアクリル酸変性ポリプロピレンホモポリマー、好ましくは無水マレイン酸変性ポリプロピレンホモポリマーである。例えば、適切な極性変性ポリプロピレン(PM-PP)ホモポリマー又はコポリマーとしては、例えば、無水マレイン酸でグラフトされたポリプロピレンホモポリマー(PP-g-MAH)及びアクリル酸でグラフトされたポリプロピレンホモポリマー(PP-g-AA)が挙げられる。
添加剤(AD)
異相ポリプロピレン組成物(HECO)、繊維(F)及び接着促進剤(AP)に加えて、本発明の繊維強化組成物(C)は、添加剤(AD)を含んでもよい。典型的な添加剤は、酸スカベンジャー、酸化防止剤、着色剤、光安定剤、可塑剤、スリップ剤、擦り傷防止剤(anti-scratch agent)、分散剤、加工助剤、潤滑剤、顔料などである。
異相ポリプロピレン組成物(HECO)、繊維(F)及び接着促進剤(AP)に加えて、本発明の繊維強化組成物(C)は、添加剤(AD)を含んでもよい。典型的な添加剤は、酸スカベンジャー、酸化防止剤、着色剤、光安定剤、可塑剤、スリップ剤、擦り傷防止剤(anti-scratch agent)、分散剤、加工助剤、潤滑剤、顔料などである。
このような添加剤は市販されており、例えば、Hans Zweifelの「Plastic Additives Handbook」、第6版、2009年(1141~1190頁)に記載されている。
さらには、本発明に係る用語「添加剤(AD)」は、担体材料、特にポリマー担体材料も含む。
ポリマー担体材料
好ましくは、本発明の繊維強化ポリプロピレン組成物(C)は、(a)異相ポリプロピレン組成物(HECO)及び接着促進剤(AP)の成分とは異なるさらなるポリマー(複数種可)を、繊維強化ポリプロピレン組成物(C)の重量に基づいて15重量%を超える量、好ましくは10重量%を超える量、より好ましくは9重量%を超える量では含まない。添加剤(AD)のための担体材料であるいずれのポリマーも、本発明に示されるようなポリマー化合物の量ではなく、それぞれの添加剤の量に算入される。
好ましくは、本発明の繊維強化ポリプロピレン組成物(C)は、(a)異相ポリプロピレン組成物(HECO)及び接着促進剤(AP)の成分とは異なるさらなるポリマー(複数種可)を、繊維強化ポリプロピレン組成物(C)の重量に基づいて15重量%を超える量、好ましくは10重量%を超える量、より好ましくは9重量%を超える量では含まない。添加剤(AD)のための担体材料であるいずれのポリマーも、本発明に示されるようなポリマー化合物の量ではなく、それぞれの添加剤の量に算入される。
添加剤(AD)のポリマー担体材料は、本発明の繊維強化ポリプロピレン組成物(C)中での均一分布を確保するための担体ポリマーである。このポリマー担体材料は特定のポリマーには限定されない。ポリマー担体材料は、エチレンホモポリマー、エチレン及びC3~C8α-オレフィンコモノマー等のα-オレフィンコモノマーから得られるエチレンコポリマー、プロピレンホモポリマー、並びに/又はプロピレン並びにエチレン及び/若しくはC4~C8α-オレフィンコモノマー等のα-オレフィンコモノマーから得られるプロピレンコポリマーであってもよい。ポリマー担体材料がスチレン又はその誘導体から誘導可能なモノマー単位を含有しないことが好ましい。
物品
本発明は、上記で規定された繊維強化組成物(C)を含む物品、例えば射出成形品にも関する。本発明は、特に、少なくとも60重量%、より好ましくは少なくとも80重量%、さらにより好ましくは少なくとも90重量%、例えば少なくとも95重量%又は少なくとも99重量%の、上記で規定された繊維強化ポリプロピレン組成物(C)を含む物品、例えば射出成形品に関する。とりわけ好ましい実施形態では、本発明は、上記で規定された繊維強化組成物(C)からなる物品、例えば射出成形品に関する。
本発明は、上記で規定された繊維強化組成物(C)を含む物品、例えば射出成形品にも関する。本発明は、特に、少なくとも60重量%、より好ましくは少なくとも80重量%、さらにより好ましくは少なくとも90重量%、例えば少なくとも95重量%又は少なくとも99重量%の、上記で規定された繊維強化ポリプロピレン組成物(C)を含む物品、例えば射出成形品に関する。とりわけ好ましい実施形態では、本発明は、上記で規定された繊維強化組成物(C)からなる物品、例えば射出成形品に関する。
好ましくは、当該物品は、自動車物品、例えば射出成形自動車物品である。
さらなる実施形態
[1] 繊維強化組成物(C)であって、この繊維強化組成物(C)の総重量に基づいて、
a)55.0~94.9重量%の、
i)少なくとも0.4モル%の量の1,2エリスロ位置欠陥及び8.5モル%以下のコモノマー含有量を有するプロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)であるマトリクス、及び
ii)上記マトリクス中に分散しているエラストマーエチレンコポリマー(E)
を含む異相ポリプロピレン組成物(HECO)と、
b)5.0~45.0重量%の繊維(F)と、
c)任意選択で、0.1~5.0重量%の接着促進剤(AP)と
を含み、
上記繊維強化組成物(C)は、1.0~60.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する、繊維強化組成物(C)。
[1] 繊維強化組成物(C)であって、この繊維強化組成物(C)の総重量に基づいて、
a)55.0~94.9重量%の、
i)少なくとも0.4モル%の量の1,2エリスロ位置欠陥及び8.5モル%以下のコモノマー含有量を有するプロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)であるマトリクス、及び
ii)上記マトリクス中に分散しているエラストマーエチレンコポリマー(E)
を含む異相ポリプロピレン組成物(HECO)と、
b)5.0~45.0重量%の繊維(F)と、
c)任意選択で、0.1~5.0重量%の接着促進剤(AP)と
を含み、
上記繊維強化組成物(C)は、1.0~60.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する、繊維強化組成物(C)。
[2] 上記異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、この異相コポリマー(HECO)の総重量に基づいて、
i)60.0~95.0重量%の上記プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)である上記マトリクス、及び
ii)5.0~40.0重量%の上記エラストマーエチレンコポリマー(E)、
を含む実施形態[1]に記載の繊維強化組成物(C)。
i)60.0~95.0重量%の上記プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)である上記マトリクス、及び
ii)5.0~40.0重量%の上記エラストマーエチレンコポリマー(E)、
を含む実施形態[1]に記載の繊維強化組成物(C)。
[3] 上記エラストマーエチレンコポリマー(E)は、このエラストマーエチレンコポリマー(E)の総重量に基づいて15.0~85.0重量%の範囲のエチレン含有量を有する実施形態[1]又は実施形態[2]に記載の繊維強化組成物(C)。
[4] 上記異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、130~165℃の範囲の示差走査熱量測定(DSC)に従って決定された融解温度Tmを有する実施形態[1]から実施形態[3]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
[5] 上記異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、1.8~3.0dl/gの範囲のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(SF)のISO1628/1(デカリン中135℃)に従って測定された固有粘度(IV)を有する実施形態[1]から実施形態[4]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
[6] 上記繊維(F)は、ガラス繊維(GF)、好ましくは
i)2.0~10.0mmの平均長さ、及び/又は
ii)5~20μmの平均直径
を有するガラス短繊維(SGF)である実施形態[1]から実施形態[5]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
[7] 上記接着促進剤(AP)は、少なくとも20.0g/10分~400g/10分のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR(230℃、2.16kg)を有する、無水マレイン酸でグラフトされたプロピレンのホモポリマー又はコポリマーである極性変性ポリプロピレン(PM-PP)である実施形態[1]から実施形態[6]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
i)2.0~10.0mmの平均長さ、及び/又は
ii)5~20μmの平均直径
を有するガラス短繊維(SGF)である実施形態[1]から実施形態[5]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
[7] 上記接着促進剤(AP)は、少なくとも20.0g/10分~400g/10分のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR(230℃、2.16kg)を有する、無水マレイン酸でグラフトされたプロピレンのホモポリマー又はコポリマーである極性変性ポリプロピレン(PM-PP)である実施形態[1]から実施形態[6]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
[8] i)上記プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)はプロピレンホモポリマー(hPP)であり、
ii)上記エラストマーエチレンポリマー(E)はエチレン及びプロピレンのコポリマーである
実施形態[1]から実施形態[7]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
ii)上記エラストマーエチレンポリマー(E)はエチレン及びプロピレンのコポリマーである
実施形態[1]から実施形態[7]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
[9] 上記プロピレンホモポリマー(hPP)は、140~160℃の範囲の示差走査熱量測定(DSC)に従って決定された融解温度Tmを有する実施形態[8]に記載の繊維強化組成物(C)。
[10] 上記異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、
i)2.2~8.7モル%の範囲のコモノマー含有量、及び/又は
ii)20.0~100g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)
を有する実施形態[8]又は実施形態[9]に記載の繊維強化組成物(C)。
i)2.2~8.7モル%の範囲のコモノマー含有量、及び/又は
ii)20.0~100g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)
を有する実施形態[8]又は実施形態[9]に記載の繊維強化組成物(C)。
[11] 上記異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、
i)上記異相ポリプロピレン組成物(HECO)の総重量に基づいて5.0~35.0重量%の範囲のISO16152に従って25℃で決定された冷キシレン可溶部(XCS)含有量、及び/又は
ii)20.9~44.7モル%の範囲の冷キシレン可溶部(XCS)画分のエチレン含有量
及び/又は
ii)上記異相ポリプロピレン組成物(HECO)の総重量に基づいて5.0~35.0重量%の範囲のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(SF)、及び/又は
iv)20.9~44.7モル%の範囲のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(SF)のエチレン含有量
を有する実施形態[8]から実施形態[10]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
i)上記異相ポリプロピレン組成物(HECO)の総重量に基づいて5.0~35.0重量%の範囲のISO16152に従って25℃で決定された冷キシレン可溶部(XCS)含有量、及び/又は
ii)20.9~44.7モル%の範囲の冷キシレン可溶部(XCS)画分のエチレン含有量
及び/又は
ii)上記異相ポリプロピレン組成物(HECO)の総重量に基づいて5.0~35.0重量%の範囲のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(SF)、及び/又は
iv)20.9~44.7モル%の範囲のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(SF)のエチレン含有量
を有する実施形態[8]から実施形態[10]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
[12] i)3000~6000MPaの範囲のISO527-1Aに従って決定された引張弾性率、及び/又は
ii)3.0%超のISO527-2に従って決定された破断点伸び
を有する実施形態[8]から実施形態[11]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
ii)3.0%超のISO527-2に従って決定された破断点伸び
を有する実施形態[8]から実施形態[11]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
[13] i)上記プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)は、2.2~8.5モル%のエチレン含有量を有するプロピレン及びエチレンのプロピレンコポリマー(cPP)コポリマーであり、
ii)上記エラストマーエチレンコポリマー(E)は、エラストマーエチレンコポリマー(E)の総重量に基づいて55.0~85.0重量%のエチレン含有量を有するエチレンとC4~C12α-オレフィン、好ましくは1-オクテンとのコポリマーである
実施形態[1]から実施形態[7]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
ii)上記エラストマーエチレンコポリマー(E)は、エラストマーエチレンコポリマー(E)の総重量に基づいて55.0~85.0重量%のエチレン含有量を有するエチレンとC4~C12α-オレフィン、好ましくは1-オクテンとのコポリマーである
実施形態[1]から実施形態[7]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
[14] i)上記プロピレンコポリマー(cPP)は、5.0~20.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有し、かつ/又は
ii)上記エラストマーエチレンコポリマー(E)は、0.8~20.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR(190℃、2.16kg)及び/若しくは860~890kg/m3の範囲のISO1183-187に従って決定された密度を有し、かつ/又は
iii)上記繊維強化組成物(C)は、1.0~10.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する
実施形態[13]に記載の繊維強化組成物(C)。
ii)上記エラストマーエチレンコポリマー(E)は、0.8~20.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR(190℃、2.16kg)及び/若しくは860~890kg/m3の範囲のISO1183-187に従って決定された密度を有し、かつ/又は
iii)上記繊維強化組成物(C)は、1.0~10.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する
実施形態[13]に記載の繊維強化組成物(C)。
[15] i)2500~5500MPaの範囲のISO527-1Aに従って決定された引張弾性率、及び/又は
ii)10.0%超のISO527-2に従って決定された破断点伸び
を有する実施形態[13]又は[14]に記載の繊維強化組成物(C)。
ii)10.0%超のISO527-2に従って決定された破断点伸び
を有する実施形態[13]又は[14]に記載の繊維強化組成物(C)。
[16] 20.0重量%までの、900kg/m3超のISO1183-187に従って決定された密度を有し、エチレン及び任意選択で酢酸ビニルを含む低密度ポリエチレン(LDPE)ホモポリマー又はコポリマーをさらに含む実施形態[1]から実施形態[15]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
[17] 上記プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)は、好ましくは式(I)を有するメタロセン錯体を含む固体触媒系(SCS)の存在下で得られ、
上記式(I)中、各Xは、独立に、σドナー配位子であり、
Lは、-R’2C-、-R’2C-CR’2-、-R’2Si-、-R’2Si-SiR’2-、-R’2Ge-から選択される二価の架橋基であり、各R’は、独立に、水素原子、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子若しくはフッ素原子を含有していてもよいC1~C20-ヒドロカルビル基であるか、又は任意選択で、2つのR’基は一緒になって環を形成することができ、
各R1は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、水素、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~20-アリール基又はOY基であり、YはC1~10-ヒドロカルビル基であり、任意選択で、2つの隣接するR1基は、それらが結合するフェニル炭素を含む環の一部であることができ、
各R2は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、CH2-R8基であり、R8は、H又は直鎖状若しくは分枝状のC1~6-アルキル基、C3~8-シクロアルキル基、C6~10-アリール基であり、
R3は、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~C20-アリール基であり、
R4はC(R9)3基であり、R9は、直鎖状又は分枝状のC1~C6-アルキル基であり、
R5は、水素、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよい脂肪族C1~C20-ヒドロカルビル基であり、
R6は、水素、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよい脂肪族C1~C20-ヒドロカルビル基であるか、又は
R5及びR6は一緒になって、n個の基R10によって置換されていてもよい5員飽和炭素環を形成することができ、nは0~4であり、
各R10は、同じであるか又は異なり、C1~C20-ヒドロカルビル基、又は周期表の14~16族に属する1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよいC1~C20-ヒドロカルビル基であってもよく、
R7は、H、又は直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、又は1~3個の基R11によって置換されていてもよい6~20個の炭素原子を有するアリール若しくはヘテロアリール基であり、
各R11は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、水素、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~20-アリール基又はOY基であり、YはC1~10-ヒドロカルビル基である
実施形態[1]から実施形態[16]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
Lは、-R’2C-、-R’2C-CR’2-、-R’2Si-、-R’2Si-SiR’2-、-R’2Ge-から選択される二価の架橋基であり、各R’は、独立に、水素原子、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子若しくはフッ素原子を含有していてもよいC1~C20-ヒドロカルビル基であるか、又は任意選択で、2つのR’基は一緒になって環を形成することができ、
各R1は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、水素、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~20-アリール基又はOY基であり、YはC1~10-ヒドロカルビル基であり、任意選択で、2つの隣接するR1基は、それらが結合するフェニル炭素を含む環の一部であることができ、
各R2は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、CH2-R8基であり、R8は、H又は直鎖状若しくは分枝状のC1~6-アルキル基、C3~8-シクロアルキル基、C6~10-アリール基であり、
R3は、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~C20-アリール基であり、
R4はC(R9)3基であり、R9は、直鎖状又は分枝状のC1~C6-アルキル基であり、
R5は、水素、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよい脂肪族C1~C20-ヒドロカルビル基であり、
R6は、水素、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよい脂肪族C1~C20-ヒドロカルビル基であるか、又は
R5及びR6は一緒になって、n個の基R10によって置換されていてもよい5員飽和炭素環を形成することができ、nは0~4であり、
各R10は、同じであるか又は異なり、C1~C20-ヒドロカルビル基、又は周期表の14~16族に属する1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよいC1~C20-ヒドロカルビル基であってもよく、
R7は、H、又は直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、又は1~3個の基R11によって置換されていてもよい6~20個の炭素原子を有するアリール若しくはヘテロアリール基であり、
各R11は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、水素、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~20-アリール基又はOY基であり、YはC1~10-ヒドロカルビル基である
実施形態[1]から実施形態[16]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)。
[18] 実施形態[1]から実施形態[17]のいずれか1つに記載の繊維強化組成物(C)を含む物品。
本発明は、これより、以下に提供される実施例によりさらに詳細に説明される。
A. 測定方法
以下の用語の定義及び決定方法は、別段の定義がない限り、本発明の上記の全般的な説明及び以下の実施例に適用される。
以下の用語の定義及び決定方法は、別段の定義がない限り、本発明の上記の全般的な説明及び以下の実施例に適用される。
メルトフローレート
メルトフローレート(MFR)はISO1133に従って決定し、g/10分単位で示す。MFRは、ポリマーの流動性、ひいては加工性の指標である。メルトフローレートが高いほど、ポリマーの粘度は低い。ポリプロピレンのMFR2は、230℃又は190℃の温度、2.16kgの荷重の下で決定する。
メルトフローレート(MFR)はISO1133に従って決定し、g/10分単位で示す。MFRは、ポリマーの流動性、ひいては加工性の指標である。メルトフローレートが高いほど、ポリマーの粘度は低い。ポリプロピレンのMFR2は、230℃又は190℃の温度、2.16kgの荷重の下で決定する。
融解温度Tm及び結晶化温度Tcは、5~7mgの試料に対してMettler TA820示差走査熱量測定(DSC)を用いて測定した。DSCは、ISO11357/パート3/方法C2に従い、-30~+225℃の温度範囲の10℃/分の走査速度での加熱/冷却/加熱のサイクルにおいて実行した。結晶化温度は冷却工程から決定したのに対して、融解温度は第2の加熱工程から決定する。
すべての機械的測定は、試験片の96時間のコンディショニング時間(23℃、50%相対湿度)後に行った。
すべての機械的測定は、試験片の96時間のコンディショニング時間(23℃、50%相対湿度)後に行った。
13C-NMR分光法によるPPマトリクス微細構造の定量
定量的核磁気共鳴(NMR)分光法を使用して、ポリマーの結晶性マトリクスの立体規則性(タクチシティ)及び位置規則性を定量化した。
定量的13C{1H} NMRスペクトルは、1H及び13Cについてそれぞれ400.15MHz及び100.62MHzで動作するBruker Advance III 400 NMR分光計を使用して、溶液状態で記録した。すべてのスペクトルを、125℃の13Cに最適化した10mm拡張温度プローブヘッドを使用し、すべての空圧について窒素ガスを使用して記録した。
プロピレンホモポリマーについては、およそ200mgの材料を1,2-テトラクロロエタン-d2(TCE-d2)に溶解した。均一溶液を確保するために、ヒートブロック中での最初の試料調製のあと、そのNMRチューブを回転式オーブンの中で少なくとも1時間さらに加熱した。磁石の中へ挿入したあと、チューブを10Hzで回転させた。タクチシティ分布の定量のために必要である高分解能を主な理由としてこの設定を選んだ(Busico,V.、Cipullo,R.、Prog.Polym.Sci. 26(2001) 443;Busico,V.;Cipullo,R.、Monaco,G.、Vacatello,M.、Segre,A.L.、Macromolecules 30(1997) 6251)。NOE及びバイレベルWALTZ16デカップリングスキーム(Zhou,Z.、Kuemmerle,R.、Qiu,X.、Redwine,D.、Cong,R.、Taha,A.、Baugh,D.;Winniford,B.、J.Mag.Reson. 187(2007)225;Busico,V.、Carbonniere,P.、Cipullo,R.、Pellecchia,R.、Severn,J.、Talarico,G.、Macromol.Rapid Commun. 2007、28、11289)を利用して、標準的なシングルパルス励起を採用した。1スペクトルあたり全部で8192(8k)の過渡信号を取得した。
定量的13C{1H} NMRスペクトルを、独自のコンピュータープログラムを使用して処理し、積分し、関連の定量的特性を積分値から求めた。プロピレンホモポリマーについては、すべての化学シフトは、21.85ppmのメチルアイソタクチックペンタッド(mmmm)を内部基準としている。タクチシティ分布は、23.6~19.7ppmのメチル領域の積分により、注目する立体配列に関連しない部位があればそれを補正して定量した(Busico,V.、Cipullo,R.、Prog.Polym.Sci. 26(2001) 443;Busico,V.、Cipullo,R.、Monaco,G.、Vacatello,M.、Segre,A.L.、Macromolecules 30(1997) 6251)。
具体的には、タクチシティ分布の定量に及ぼす位置欠陥及びコモノマーの影響は、立体配列の特定の積分領域から代表的な位置欠陥及びコモノマーの積分値を減算することにより補正した。アイソタクチシティは、ペンタッドレベルで決定し、すべてのペンタッド配列に対するアイソタクチックペンタッド(mmmm)配列の百分率として報告した。
[mmmm]%=100×(mmmm/全ペンタッドの和)
2,1エリスロ位置欠陥の存在は、17.7及び17.2ppmの2つのメチル部位の存在によって示され、他の特徴的部位によって確認した。
他のタイプの位置欠陥に対応する特徴的なシグナルは観察されなかった(Resconi,L.、Cavallo,L.、Fait,A.、Piemontesi,F.、Chem.Rev. 2000、100、1253)。2,1エリスロ位置欠陥の量は、17.7及び17.2ppmの2つの特徴的なメチル部位の平均積分値を使用して定量した。
P21e=(Ie6+Ie8)/2
1,2一次挿入プロペンの量はメチル領域に基づいて定量した。その際、この領域に含まれるが一次挿入に関連しない部位及びこの領域から除外される一次挿入部位について補正を行った。
P12=ICH3+P12e
プロペンの全量は、一次挿入プロペン及び存在するすべての他の存在する位置欠陥の和として定量した。
Ptotal=P12+P21e
2,1エリスロ位置欠陥のモルパーセントは、全プロペンに対して定量した。
[21e]モル%=100×(P21e/Ptotal)
定量的核磁気共鳴(NMR)分光法を使用して、ポリマーの結晶性マトリクスの立体規則性(タクチシティ)及び位置規則性を定量化した。
定量的13C{1H} NMRスペクトルは、1H及び13Cについてそれぞれ400.15MHz及び100.62MHzで動作するBruker Advance III 400 NMR分光計を使用して、溶液状態で記録した。すべてのスペクトルを、125℃の13Cに最適化した10mm拡張温度プローブヘッドを使用し、すべての空圧について窒素ガスを使用して記録した。
プロピレンホモポリマーについては、およそ200mgの材料を1,2-テトラクロロエタン-d2(TCE-d2)に溶解した。均一溶液を確保するために、ヒートブロック中での最初の試料調製のあと、そのNMRチューブを回転式オーブンの中で少なくとも1時間さらに加熱した。磁石の中へ挿入したあと、チューブを10Hzで回転させた。タクチシティ分布の定量のために必要である高分解能を主な理由としてこの設定を選んだ(Busico,V.、Cipullo,R.、Prog.Polym.Sci. 26(2001) 443;Busico,V.;Cipullo,R.、Monaco,G.、Vacatello,M.、Segre,A.L.、Macromolecules 30(1997) 6251)。NOE及びバイレベルWALTZ16デカップリングスキーム(Zhou,Z.、Kuemmerle,R.、Qiu,X.、Redwine,D.、Cong,R.、Taha,A.、Baugh,D.;Winniford,B.、J.Mag.Reson. 187(2007)225;Busico,V.、Carbonniere,P.、Cipullo,R.、Pellecchia,R.、Severn,J.、Talarico,G.、Macromol.Rapid Commun. 2007、28、11289)を利用して、標準的なシングルパルス励起を採用した。1スペクトルあたり全部で8192(8k)の過渡信号を取得した。
定量的13C{1H} NMRスペクトルを、独自のコンピュータープログラムを使用して処理し、積分し、関連の定量的特性を積分値から求めた。プロピレンホモポリマーについては、すべての化学シフトは、21.85ppmのメチルアイソタクチックペンタッド(mmmm)を内部基準としている。タクチシティ分布は、23.6~19.7ppmのメチル領域の積分により、注目する立体配列に関連しない部位があればそれを補正して定量した(Busico,V.、Cipullo,R.、Prog.Polym.Sci. 26(2001) 443;Busico,V.、Cipullo,R.、Monaco,G.、Vacatello,M.、Segre,A.L.、Macromolecules 30(1997) 6251)。
具体的には、タクチシティ分布の定量に及ぼす位置欠陥及びコモノマーの影響は、立体配列の特定の積分領域から代表的な位置欠陥及びコモノマーの積分値を減算することにより補正した。アイソタクチシティは、ペンタッドレベルで決定し、すべてのペンタッド配列に対するアイソタクチックペンタッド(mmmm)配列の百分率として報告した。
[mmmm]%=100×(mmmm/全ペンタッドの和)
2,1エリスロ位置欠陥の存在は、17.7及び17.2ppmの2つのメチル部位の存在によって示され、他の特徴的部位によって確認した。
他のタイプの位置欠陥に対応する特徴的なシグナルは観察されなかった(Resconi,L.、Cavallo,L.、Fait,A.、Piemontesi,F.、Chem.Rev. 2000、100、1253)。2,1エリスロ位置欠陥の量は、17.7及び17.2ppmの2つの特徴的なメチル部位の平均積分値を使用して定量した。
P21e=(Ie6+Ie8)/2
1,2一次挿入プロペンの量はメチル領域に基づいて定量した。その際、この領域に含まれるが一次挿入に関連しない部位及びこの領域から除外される一次挿入部位について補正を行った。
P12=ICH3+P12e
プロペンの全量は、一次挿入プロペン及び存在するすべての他の存在する位置欠陥の和として定量した。
Ptotal=P12+P21e
2,1エリスロ位置欠陥のモルパーセントは、全プロペンに対して定量した。
[21e]モル%=100×(P21e/Ptotal)
PPコポリマー中のC2及びC3含量の決定
定量的核磁気共鳴(NMR)分光法を使用して、ポリマーのコモノマー含有量及びコモノマー配列分布を定量した。定量的13C{1H}NMRスペクトルは、1H及び13Cについてそれぞれ400.15MHz及び100.62MHzで動作するBruker Advance III 400 NMR分光計を使用して、溶液状態で記録した。すべてのスペクトルを、125℃の13Cに最適化した10mm拡張温度プローブヘッドを使用し、すべての空圧について窒素ガスを使用して記録した。およそ200mgの材料を、溶媒中の緩和剤の65mM溶液(Singh,G.、Kothari,A.、Gupta,V.、Polymer Testing 28 5(2009)、475)を与えるクロム(III)アセチルアセトナート(Cr(acac)3)とともに3mlの1,2-テトラクロロエタン-d2(TCE-d2)に溶解した。均一溶液を確保するために、ヒートブロック中での最初の試料調製のあと、そのNMRチューブを回転式オーブンの中で少なくとも1時間さらに加熱した。磁石の中へ挿入したあと、チューブを10Hzで回転させた。正確なエチレン含有量の定量のために必要である高分解能及び定量性を主な理由としてこの設定を選んだ。最適化した先端角(tip angle)、1sの繰り返し時間(recycle delay)及びバイレベルWALTZ16デカップリングスキーム(Zhou,Z.、Kuemmerle,R.、Qiu,X.、Redwine,D.、Cong,R.、Taha,A.、Baugh,D.;Winniford,B.、J.Mag.Reson. 187(2007)225;Busico,V.、Carbonniere,P.、Cipullo,R.、Pellecchia,R.、Severn,J.、Talarico,G.、Macromol.Rapid Commun. 2007、28、1128)を使用して、NOEを伴わない標準的なシングルパルス励起を採用した。1スペクトルあたり全部で6144(6k)の過渡信号を取得した。
定量的核磁気共鳴(NMR)分光法を使用して、ポリマーのコモノマー含有量及びコモノマー配列分布を定量した。定量的13C{1H}NMRスペクトルは、1H及び13Cについてそれぞれ400.15MHz及び100.62MHzで動作するBruker Advance III 400 NMR分光計を使用して、溶液状態で記録した。すべてのスペクトルを、125℃の13Cに最適化した10mm拡張温度プローブヘッドを使用し、すべての空圧について窒素ガスを使用して記録した。およそ200mgの材料を、溶媒中の緩和剤の65mM溶液(Singh,G.、Kothari,A.、Gupta,V.、Polymer Testing 28 5(2009)、475)を与えるクロム(III)アセチルアセトナート(Cr(acac)3)とともに3mlの1,2-テトラクロロエタン-d2(TCE-d2)に溶解した。均一溶液を確保するために、ヒートブロック中での最初の試料調製のあと、そのNMRチューブを回転式オーブンの中で少なくとも1時間さらに加熱した。磁石の中へ挿入したあと、チューブを10Hzで回転させた。正確なエチレン含有量の定量のために必要である高分解能及び定量性を主な理由としてこの設定を選んだ。最適化した先端角(tip angle)、1sの繰り返し時間(recycle delay)及びバイレベルWALTZ16デカップリングスキーム(Zhou,Z.、Kuemmerle,R.、Qiu,X.、Redwine,D.、Cong,R.、Taha,A.、Baugh,D.;Winniford,B.、J.Mag.Reson. 187(2007)225;Busico,V.、Carbonniere,P.、Cipullo,R.、Pellecchia,R.、Severn,J.、Talarico,G.、Macromol.Rapid Commun. 2007、28、1128)を使用して、NOEを伴わない標準的なシングルパルス励起を採用した。1スペクトルあたり全部で6144(6k)の過渡信号を取得した。
定量的13C{1H}NMRスペクトルを、独自のコンピュータープログラムを使用して処理し、積分し、関連の定量的特性を積分値から求めた。すべての化学シフトは、溶媒の化学シフトを使用して、30.00ppmのエチレンブロック(EEE)の中央のメチレン基を間接的に基準とした。このアプローチにより、この構造単位が存在しない場合でも比較可能な基準設定が可能になった。エチレンの組み込みに対応する特徴的なシグナルを観察した(Cheng,H.N.、Macromolecules 17(1984)、1950)。
コモノマー分率は、13C{1H}スペクトルのスペクトル領域全体にわたる複数のシグナルの積分により、Wangら(Wang,W-J.、Zhu,S.、Macromolecules 33(2000) 1157)の方法を使用して定量した。この方法を、そのロバスト性、及び必要な場合には位置欠陥の存在を考慮できることが理由で選んだ。積分領域は、直面するコモノマー含有量の全範囲にわたる適用性を高めるためにわずかに調整した。PPEPP配列中の孤立したエチレンのみが観察される系については、Wangらの方法を、存在しないことが既知の部位の非ゼロ積分の影響を低減するように改変した。このアプローチはそのような系に対するエチレン含有量の過大評価を低減し、これは、絶対的なエチレン含有量を求めるために使用される部位の数を
E=0.5(Sββ+Sβγ+Sβδ+0.5(Sαβ+Sαγ))
に減じることにより達成された。
E=0.5(Sββ+Sβγ+Sβδ+0.5(Sαβ+Sαγ))
に減じることにより達成された。
この部位の組の使用により、対応する積分方程式は、Wangらの論文(Wang,W-J.、Zhu,S.、Macromolecules 33(2000)、1157)で使用されたのと同じ表記法を使用して、
E=0.5(IH+IG+0.5(IC+ID))
となる。絶対的プロピレン含有量のために使用した方程式は改変しなかった。
絶対プロピレン含有量に使用した方程式は修正しなかった。
E=0.5(IH+IG+0.5(IC+ID))
となる。絶対的プロピレン含有量のために使用した方程式は改変しなかった。
絶対プロピレン含有量に使用した方程式は修正しなかった。
モルパーセントでのコモノマー組み込みはモル分率から算出した。
E[モル%]=100×fE
E[モル%]=100×fE
重量パーセントでのコモノマー組み込みはモル分率から算出した。
E[重量%]=100×(fE×28.06)/((fE×28.06)+((1-fE)×42.08))
E[重量%]=100×(fE×28.06)/((fE×28.06)+((1-fE)×42.08))
エチレン/1-オクテンコポリマー中のコモノマー含有量を、13C-NMRを用いて較正し、Nicolet Omnic FTIRソフトウェアとともにNicolet Magna 550 IR分光計を使用するフーリエ変換赤外分光法(FTIR)に基づいて公知の様式で測定した。約250μmの厚さを有するフィルムを試料から圧縮成形した。同様のフィルムを、既知含有量のコモノマーを有する較正用試料から作製した。コモノマー含有量は、1430~1100cm-1の波数範囲のスペクトルから決定した。吸光度は、いわゆる短ベースライン若しくは長ベースライン又はその両方を選択することにより、ピークの高さとして測定する。短ベースラインは、最低点を通って約1410~1320cm-1に引き、長ベースラインは約1410~1220cm-1間に引く。各ベースラインの種類に対して個々に較正を行う必要がある。また、未知試料のコモノマー含有量は、較正試料のコモノマー含有量の範囲内である必要がある。
ガラス転移温度Tgは、ISO6721-7に従って動的機械分析によって決定した。測定は、圧縮成形試料(40×10×1mm3)に対して、-100℃~+150℃の間で2℃/分の加熱速度及び1Hzの周波数によってねじりモードで行った。
密度は、ISO1183-187に従って測定した。試料調製は、ISO1872-2:2007に従って圧縮成形によって行う。
冷キシレン可溶部(XCS)
室温での冷キシレン可溶部分率(XCS、重量%)は、ISO16152;第5版;2005-07-01に従って25℃で決定した。
室温での冷キシレン可溶部分率(XCS、重量%)は、ISO16152;第5版;2005-07-01に従って25℃で決定した。
曲げ弾性率:曲げ弾性率は、ISO294-1:1996に従って調製した80×10×4mmの射出成形試験片に対して、ISO178に従って3点曲げで決定した。
ノッチ付きシャルピー衝撃強さは、EN ISO1873-2に従って調製した射出成形試験片(80×10×4mm)を使用することによって、ISO179-1/1eAに従って23℃で決定した。
引張特性は、EN ISO1873-2に従って調製した厚さ4mmの射出成形ドッグボーン試験片に対して決定した。引張弾性率は、1mm/分のひずみ速度及び23℃でISO527-1Aに従って決定し、引張強さ及び破断点伸び(ひずみ)は、50mm/分のひずみ速度及び23℃でISO527-2に従って決定した。
Crystex分析
結晶部及び可溶部による方法
ポリプロピレン(PP)組成物の結晶部(CF)及び可溶部(SF)、並びにそれぞれの画分のコモノマー含有量及び固有粘度を、CRYSTEX QC、Polymer Char(ポリマー・チャー)(バレンシア(Valencia)、スペイン)によって分析した。
CRYSTEX QC機器の概略図を図1aに示す。結晶部及び非晶質部は、図1bに示すように、160℃での溶解、40℃での結晶化及び160℃での1,2,4-トリクロロベンゼン(1,2,4-TCB)中での再溶解の温度サイクルによって分離される。SF及びCFの定量、並びに親EPコポリマー並びにその可溶部及び結晶部のエチレン含有量(C2)の決定は、赤外線検出器(IR4)及び固有粘度(iV)の決定に使用するオンライン2毛細管粘度計によって達成される。
IR4検出器は、エチレン-プロピレンコポリマー中の濃度及びエチレン含有量を決定するための2つの異なるバンド(CH3及びCH2)におけるIR吸光度を検出する多波長検出器である。IR4検出器は、2重量%~69重量%の範囲の既知のエチレン含有量(13C-NMR分光法によって決定される)を有する一連の8種のEPコポリマーを用いて、そして較正のために使用される各使用されたEPコポリマーについて2~13mg/mlの様々な濃度を用いて較正される。
可溶部(SF)及び結晶部(CF)の量を、XS較正によって、それぞれ「冷キシレン可溶部」(XCS)量及び冷キシレン不溶部(XCI)画分と相関させ、ISO16152による標準的な重量測定法に従って決定した。XS較正は、2~31重量%の範囲のXS含有量を有する様々なEPコポリマーを試験することによって達成される。
親EPコポリマー並びにその可溶部及び結晶部の固有粘度(iV)は、オンライン2毛細管粘度計を用いて決定し、ISO1628に従ってデカリン中で標準的な方法によって決定された対応するiV’と相関する。較正は、iV=2~4dL/gの様々なEPPPコポリマーを用いて達成される。
分析するPP組成物の試料を、10mg/ml~20mg/mlの濃度で秤量する。酸化防止剤として250mg/lの2,6-tert-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)を含有する1,2,4-TCBをバイアルに自動充填した後、試料を、800rpmで絶えず撹拌しながら、完全な溶解が達成されるまで、通常60分間、160℃で溶解する。
図1a及び1bに示すように、規定体積の試料溶液を、試料の結晶化及び結晶部分からの可溶部の分離が行われる不活性担体を充填したカラムに注入する。このプロセスを2回繰り返す。第1の注入中、試料全体を高温で測定し、PP組成物のiV[dl/g]及びC2[重量%]を決定する。第2の注入中に、結晶化サイクルで可溶部(低温で)及び結晶部(高温で)を測定する(重量%SF、重量%C2、iV)。
EPはエチレンプロピレンコポリマーを意味する。
PPはポリプロピレンを意味する。
結晶部及び可溶部による方法
ポリプロピレン(PP)組成物の結晶部(CF)及び可溶部(SF)、並びにそれぞれの画分のコモノマー含有量及び固有粘度を、CRYSTEX QC、Polymer Char(ポリマー・チャー)(バレンシア(Valencia)、スペイン)によって分析した。
CRYSTEX QC機器の概略図を図1aに示す。結晶部及び非晶質部は、図1bに示すように、160℃での溶解、40℃での結晶化及び160℃での1,2,4-トリクロロベンゼン(1,2,4-TCB)中での再溶解の温度サイクルによって分離される。SF及びCFの定量、並びに親EPコポリマー並びにその可溶部及び結晶部のエチレン含有量(C2)の決定は、赤外線検出器(IR4)及び固有粘度(iV)の決定に使用するオンライン2毛細管粘度計によって達成される。
IR4検出器は、エチレン-プロピレンコポリマー中の濃度及びエチレン含有量を決定するための2つの異なるバンド(CH3及びCH2)におけるIR吸光度を検出する多波長検出器である。IR4検出器は、2重量%~69重量%の範囲の既知のエチレン含有量(13C-NMR分光法によって決定される)を有する一連の8種のEPコポリマーを用いて、そして較正のために使用される各使用されたEPコポリマーについて2~13mg/mlの様々な濃度を用いて較正される。
可溶部(SF)及び結晶部(CF)の量を、XS較正によって、それぞれ「冷キシレン可溶部」(XCS)量及び冷キシレン不溶部(XCI)画分と相関させ、ISO16152による標準的な重量測定法に従って決定した。XS較正は、2~31重量%の範囲のXS含有量を有する様々なEPコポリマーを試験することによって達成される。
親EPコポリマー並びにその可溶部及び結晶部の固有粘度(iV)は、オンライン2毛細管粘度計を用いて決定し、ISO1628に従ってデカリン中で標準的な方法によって決定された対応するiV’と相関する。較正は、iV=2~4dL/gの様々なEPPPコポリマーを用いて達成される。
分析するPP組成物の試料を、10mg/ml~20mg/mlの濃度で秤量する。酸化防止剤として250mg/lの2,6-tert-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)を含有する1,2,4-TCBをバイアルに自動充填した後、試料を、800rpmで絶えず撹拌しながら、完全な溶解が達成されるまで、通常60分間、160℃で溶解する。
図1a及び1bに示すように、規定体積の試料溶液を、試料の結晶化及び結晶部分からの可溶部の分離が行われる不活性担体を充填したカラムに注入する。このプロセスを2回繰り返す。第1の注入中、試料全体を高温で測定し、PP組成物のiV[dl/g]及びC2[重量%]を決定する。第2の注入中に、結晶化サイクルで可溶部(低温で)及び結晶部(高温で)を測定する(重量%SF、重量%C2、iV)。
EPはエチレンプロピレンコポリマーを意味する。
PPはポリプロピレンを意味する。
図1(a):CRYSTEX QC機器の概略図。
図1(b):EPコポリマー試料並びに得られた可溶部及び結晶部のTREFカラム(不活性材料、例えばガラスビーズを充填したカラム)での溶出(Del Hierro,P.;Ortin,A.;Monrabal,B.;「Soluble Fraction Analysis in polypropylene」を参照)。
図1(b):EPコポリマー試料並びに得られた可溶部及び結晶部のTREFカラム(不活性材料、例えばガラスビーズを充填したカラム)での溶出(Del Hierro,P.;Ortin,A.;Monrabal,B.;「Soluble Fraction Analysis in polypropylene」を参照)。
固有粘度:固有粘度(IV)は、DIN ISO1628/1、1999年10月に従ってデカリン中、135℃で測定した。
VOC/Fog(フォグ)放出は、射出成形試験片及び造粒配合物についてVDA278:2002に従って測定した。揮発性有機化合物は、トルエン当量/グラムで測定する。曇り(fogging)は、ヘキサデカン当量/グラムで測定する。
測定は、キャリアガスとしてヘリウム5.0を使用し、長さ50m、直径0.32mm及び5%フェニル-メチル-シロキサンの0.52μmコーティングのカラムHP Ultra 2を使用して、Gerstel(ゲステル)によって供給されたTDSAを用いて実施した。
VOC分析は、以下の主なパラメータを使用して、上記規格に列挙されたデバイス設定1に従って行った:フローモード スプリットレス、最終温度90℃;最終時間30分、速度60K/分。冷却トラップを、-150℃~+280℃の温度範囲において、加熱速度12K/秒及び最終時間5分で、フローモード スプリット1:30でパージした。以下のGC設定を分析に使用した:40℃で2分間等温、3K/分で92℃まで、次いで5K/分で160℃まで、次いで10K/分で280℃まで加熱、10分間等温;流量1.3ml/分。
fog(フォグ)分析は、以下の主なパラメータを使用して、上記規格に列挙されたデバイス設定1に従って行った:フローモード スプリットレス、速度60K/分;最終温度120℃;最終時間60分。冷却トラップを、-150℃~+280℃の温度範囲において、加熱速度12K/秒で、フローモード スプリット1:30でパージした。以下のGC設定を分析に使用した:50℃で2分間等温、25K/分で160℃まで、次いで10K/分で280℃まで加熱、30分間等温;流量1.3ml/分。
測定は、キャリアガスとしてヘリウム5.0を使用し、長さ50m、直径0.32mm及び5%フェニル-メチル-シロキサンの0.52μmコーティングのカラムHP Ultra 2を使用して、Gerstel(ゲステル)によって供給されたTDSAを用いて実施した。
VOC分析は、以下の主なパラメータを使用して、上記規格に列挙されたデバイス設定1に従って行った:フローモード スプリットレス、最終温度90℃;最終時間30分、速度60K/分。冷却トラップを、-150℃~+280℃の温度範囲において、加熱速度12K/秒及び最終時間5分で、フローモード スプリット1:30でパージした。以下のGC設定を分析に使用した:40℃で2分間等温、3K/分で92℃まで、次いで5K/分で160℃まで、次いで10K/分で280℃まで加熱、10分間等温;流量1.3ml/分。
fog(フォグ)分析は、以下の主なパラメータを使用して、上記規格に列挙されたデバイス設定1に従って行った:フローモード スプリットレス、速度60K/分;最終温度120℃;最終時間60分。冷却トラップを、-150℃~+280℃の温度範囲において、加熱速度12K/秒で、フローモード スプリット1:30でパージした。以下のGC設定を分析に使用した:50℃で2分間等温、25K/分で160℃まで、次いで10K/分で280℃まで加熱、30分間等温;流量1.3ml/分。
B. 実施例
1. 触媒合成
使用した触媒は、ICS3として国際公開第2020/239602A1号パンフレットに開示されるanti-ジメチルシランジイル[2-メチル-4,8-ジ(3,5-ジメチルフェニル)-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル][2-メチル-4-(3,5-ジメチルフェニル)-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリドであった。
1. 触媒合成
使用した触媒は、ICS3として国際公開第2020/239602A1号パンフレットに開示されるanti-ジメチルシランジイル[2-メチル-4,8-ジ(3,5-ジメチルフェニル)-1,5,6,7-テトラヒドロ-s-インダセン-1-イル][2-メチル-4-(3,5-ジメチルフェニル)-5-メトキシ-6-tert-ブチルインデン-1-イル]ジルコニウムジクロリドであった。
MAO-シリカ担体の調製
メカニカルスターラー及びフィルターネットを備えた鋼製反応器に窒素を流し、反応器温度を20℃に設定した。次に、600℃で予備焼成したAGC Si-Tech Co製のシリカグレードDM-L-303(5.0kg)を供給ドラムから添加し、続いて手動弁を用いて窒素で慎重に加圧及び減圧した。次いで、トルエン(22kg)を添加した。混合物を15分間撹拌した。次に、Lanxess(ランクセス)からのトルエン中のMAOの30重量%溶液(9.0kg)を、反応器の上部の供給ラインを介して70分以内に添加した。次いで、反応混合物を90℃まで加熱し、90℃でさらに2時間撹拌した。スラリーを沈降させ、母液を濾別した。触媒を90℃でトルエン(22kg)で2回洗浄し、続いて沈降させ、濾過した。反応器を60℃に冷却し、固体をヘプタン(22.2kg)で洗浄した。最後に、MAO処理したSiO2を、撹拌しながら、窒素流下、60℃で2時間、次いで真空下(-0.5barg)で5時間乾燥させた。MAO処理した担体を自由流動性の白色粉末として収集した。この担体は12.2重量%のAlを含有するということが分かった。
メカニカルスターラー及びフィルターネットを備えた鋼製反応器に窒素を流し、反応器温度を20℃に設定した。次に、600℃で予備焼成したAGC Si-Tech Co製のシリカグレードDM-L-303(5.0kg)を供給ドラムから添加し、続いて手動弁を用いて窒素で慎重に加圧及び減圧した。次いで、トルエン(22kg)を添加した。混合物を15分間撹拌した。次に、Lanxess(ランクセス)からのトルエン中のMAOの30重量%溶液(9.0kg)を、反応器の上部の供給ラインを介して70分以内に添加した。次いで、反応混合物を90℃まで加熱し、90℃でさらに2時間撹拌した。スラリーを沈降させ、母液を濾別した。触媒を90℃でトルエン(22kg)で2回洗浄し、続いて沈降させ、濾過した。反応器を60℃に冷却し、固体をヘプタン(22.2kg)で洗浄した。最後に、MAO処理したSiO2を、撹拌しながら、窒素流下、60℃で2時間、次いで真空下(-0.5barg)で5時間乾燥させた。MAO処理した担体を自由流動性の白色粉末として収集した。この担体は12.2重量%のAlを含有するということが分かった。
触媒調製
トルエン中の30重量%MAO(0.7kg)を、20℃でビュレットを介して鋼製窒素ブランク反応器に添加した。次いで、トルエン(5.4kg)を撹拌しながら添加した。上記で引用した触媒(93g)を金属シリンダーから添加し、続いて1kgのトルエンでフラッシュした。この混合物を20℃で60分間撹拌した。次いで、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(91g)を金属シリンダーから添加し、続いて1kgのトルエンでフラッシュした。この混合物を室温で1時間撹拌した。得られた溶液を、上記のように調製したMAO-シリカ担体の撹拌したケーキに1時間かけて添加した。ケーキを12時間静置した後、撹拌しながら、N2流下、60℃で2時間、真空下(-0.5barg)でさらに5時間乾燥させた。乾燥した触媒を、13.9%のAl及び0.11%のZrを含有するピンク色の自由流動性粉末の形態でサンプリングした。
トルエン中の30重量%MAO(0.7kg)を、20℃でビュレットを介して鋼製窒素ブランク反応器に添加した。次いで、トルエン(5.4kg)を撹拌しながら添加した。上記で引用した触媒(93g)を金属シリンダーから添加し、続いて1kgのトルエンでフラッシュした。この混合物を20℃で60分間撹拌した。次いで、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(91g)を金属シリンダーから添加し、続いて1kgのトルエンでフラッシュした。この混合物を室温で1時間撹拌した。得られた溶液を、上記のように調製したMAO-シリカ担体の撹拌したケーキに1時間かけて添加した。ケーキを12時間静置した後、撹拌しながら、N2流下、60℃で2時間、真空下(-0.5barg)でさらに5時間乾燥させた。乾燥した触媒を、13.9%のAl及び0.11%のZrを含有するピンク色の自由流動性粉末の形態でサンプリングした。
2. 反応器内異相ポリプロピレン組成物(HECO1)及びプロピレンコポリマー(cPP)の調製
反応器内異相ポリプロピレン組成物(HECO1)及びプロピレンコポリマー(cPP)を、ループ反応器及び1つ又は2つの気相反応器を含む逐次プロセスにおいて、上記の触媒の存在下で調製した。反応条件及び最終ポリマーの特性を表1及び2に要約する。
反応器内異相ポリプロピレン組成物(HECO1)及びプロピレンコポリマー(cPP)を、ループ反応器及び1つ又は2つの気相反応器を含む逐次プロセスにおいて、上記の触媒の存在下で調製した。反応条件及び最終ポリマーの特性を表1及び2に要約する。
3. HECO1を含む繊維強化組成物(C)の調製
繊維強化組成物(C)は、反応器内異相ポリプロピレン組成物(HECO1)をガラス繊維(GF)、接着促進剤(AP)及び添加剤(AD)と同方向回転(共回転)二軸押出機中で溶融ブレンドすることによって得た。発明例及び比較例の組成物及び特性を表3に要約する。
繊維強化組成物(C)は、反応器内異相ポリプロピレン組成物(HECO1)をガラス繊維(GF)、接着促進剤(AP)及び添加剤(AD)と同方向回転(共回転)二軸押出機中で溶融ブレンドすることによって得た。発明例及び比較例の組成物及び特性を表3に要約する。
HECO1aは、29.0重量%の冷キシレン可溶部含有量、11.1モル%のエチレン含有量及び2.7dl/gのキシレン可溶部の固有粘度を有する、Ziegler-Natta触媒を用いて調製された、Borealis AGの市販の異相プロピレンコポリマーEF015AEである。
hPは、75g/10分のメルトフローレートMFR2(230℃)、905kg/m3の密度及び+2℃のガラス転移温度Tgを有する、Ziegler-Natta触媒を用いて調製された、Borealis AGの市販のプロピレンホモポリマーHJ120UBである。
GFは、10.5μmのフィラメント直径及び3mmのストランド長を有する、日本電気硝子株式会社の市販の製品ECS 03 T-480Hである。
APは、Scona(スコナ)による接着促進剤SCONA TPPP 8112 GAであり、1.4重量%の無水マレイン酸含有量及び80g/10分を超えるMFR(190℃、2.16kg)を有する無水マレイン酸で官能化されたポリプロピレンである。
AD1は、14.0重量%のトリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト(HPL Additives(エイチピーエル・アディティブズ)によるKinox-68-G)、14.0重量%のペンタエリスリチル-テトラキス(3-(3’,5’-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート(BASF(ビーエーエスエフ)によるIrganox 1010FF)、36.0重量%のBorealisによるカーボンブラック(50重量%マスターバッチ)、及び36.0重量%の、905kg/m3の密度及び3.2g/10分のMFR(230℃、2.16kg)を有するBorealisによるプロピレンホモポリマーHC001Aからなるマスターバッチである。
hPは、75g/10分のメルトフローレートMFR2(230℃)、905kg/m3の密度及び+2℃のガラス転移温度Tgを有する、Ziegler-Natta触媒を用いて調製された、Borealis AGの市販のプロピレンホモポリマーHJ120UBである。
GFは、10.5μmのフィラメント直径及び3mmのストランド長を有する、日本電気硝子株式会社の市販の製品ECS 03 T-480Hである。
APは、Scona(スコナ)による接着促進剤SCONA TPPP 8112 GAであり、1.4重量%の無水マレイン酸含有量及び80g/10分を超えるMFR(190℃、2.16kg)を有する無水マレイン酸で官能化されたポリプロピレンである。
AD1は、14.0重量%のトリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト(HPL Additives(エイチピーエル・アディティブズ)によるKinox-68-G)、14.0重量%のペンタエリスリチル-テトラキス(3-(3’,5’-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート(BASF(ビーエーエスエフ)によるIrganox 1010FF)、36.0重量%のBorealisによるカーボンブラック(50重量%マスターバッチ)、及び36.0重量%の、905kg/m3の密度及び3.2g/10分のMFR(230℃、2.16kg)を有するBorealisによるプロピレンホモポリマーHC001Aからなるマスターバッチである。
4. 配合異相ポリプロピレン組成物(HECO2)の調製
HECO2を含む繊維強化組成物(C)の調製
プロピレンコポリマー(cPP)を、エラストマーエチレンコポリマー(E)、ガラス繊維(GF)、接着促進剤(AP)、任意選択で低密度ポリエチレン(LDPE)及び添加剤(AD)と、同方向回転二軸押出機中で溶融ブレンドした。発明例及び比較例の組成物及び特性を表4に要約する。
HECO2を含む繊維強化組成物(C)の調製
プロピレンコポリマー(cPP)を、エラストマーエチレンコポリマー(E)、ガラス繊維(GF)、接着促進剤(AP)、任意選択で低密度ポリエチレン(LDPE)及び添加剤(AD)と、同方向回転二軸押出機中で溶融ブレンドした。発明例及び比較例の組成物及び特性を表4に要約する。
cPPaは、7.3モル%のエチレン含有量、8.0g/10分のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)及び140℃の融解温度Tmを有する、Ziegler-Natta触媒を用いて調製された、Borealis AGの市販のプロピレンエチレンランダムコポリマーRD208CFである。
cPPbは、4.1モル%のエチレン含有量及び4.0g/10分のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する、国際公開第2015/121160A1号パンフレットの実施例IE1によるメタロセンプロピレンエチレンランダムコポリマーである。
Eは、1.1g/10分のISO1133に従って決定されたメルトフローレート(190℃、2.16kg)、72℃の融解温度Tm、-52℃のガラス転移温度Tg、882kg/m3の密度及び75.5重量%のエチレン含有量を有する、Borealis AGの市販のエチレン及び1-オクテンのコポリマーQueo 8201である。
LDPEは、3.0g/10分のISO1133に従って決定されたメルトフローレート(190℃、2.16kg)、950kg/m3の密度、及び28.0重量%の酢酸ビニル含有量を有する、Borealis AGの市販のエチレン及び酢酸ビニルのコポリマーOE5328である。
AD2は、20.0重量%のエルカ酸アミド(Fine Organics(ファイン・オーガニクス)によるFinawax-E)、6.6重量%のトリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト(BASFによるIrgafox 168)、6.6重量%のペンタエリスリチル-テトラキス(3-(3’,5’-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート(BASFによるIrganox 1010FF)、33.3重量%のBorealisによるカーボンブラック(50重量%マスターバッチ)、及び33.3重量%の、905kg/m3の密度及び3.2g/10分のMFR(230℃、2.16kg)を有するBorealisによるプロピレンホモポリマーHC001Aからなるマスターバッチである。
AD3は、18.18重量%のトリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト(BASFによるIrgafox 168)、36.36重量%のペンタエリスリチル-テトラキス(3-(3’,5’-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート(BASFによるIrganox 1010FF)及び45.45重量%のジステアリル-チオ-プロピオネート(BASFによるIrganox PS-802 FL)からなるマスターバッチである。
cPPbは、4.1モル%のエチレン含有量及び4.0g/10分のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する、国際公開第2015/121160A1号パンフレットの実施例IE1によるメタロセンプロピレンエチレンランダムコポリマーである。
Eは、1.1g/10分のISO1133に従って決定されたメルトフローレート(190℃、2.16kg)、72℃の融解温度Tm、-52℃のガラス転移温度Tg、882kg/m3の密度及び75.5重量%のエチレン含有量を有する、Borealis AGの市販のエチレン及び1-オクテンのコポリマーQueo 8201である。
LDPEは、3.0g/10分のISO1133に従って決定されたメルトフローレート(190℃、2.16kg)、950kg/m3の密度、及び28.0重量%の酢酸ビニル含有量を有する、Borealis AGの市販のエチレン及び酢酸ビニルのコポリマーOE5328である。
AD2は、20.0重量%のエルカ酸アミド(Fine Organics(ファイン・オーガニクス)によるFinawax-E)、6.6重量%のトリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト(BASFによるIrgafox 168)、6.6重量%のペンタエリスリチル-テトラキス(3-(3’,5’-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート(BASFによるIrganox 1010FF)、33.3重量%のBorealisによるカーボンブラック(50重量%マスターバッチ)、及び33.3重量%の、905kg/m3の密度及び3.2g/10分のMFR(230℃、2.16kg)を有するBorealisによるプロピレンホモポリマーHC001Aからなるマスターバッチである。
AD3は、18.18重量%のトリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト(BASFによるIrgafox 168)、36.36重量%のペンタエリスリチル-テトラキス(3-(3’,5’-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート(BASFによるIrganox 1010FF)及び45.45重量%のジステアリル-チオ-プロピオネート(BASFによるIrganox PS-802 FL)からなるマスターバッチである。
Claims (21)
- 繊維強化組成物(C)であって、前記繊維強化組成物(C)の総重量に基づいて、
a)55.0~95.0重量%の異相ポリプロピレン組成物(HECO)であって、
i)少なくとも0.4モル%の量の1,2エリスロ位置欠陥及び8.5モル%以下のコモノマー含有量を有するプロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)であるマトリクス、及び
ii)前記マトリクス中に分散しているエラストマーエチレンコポリマー(E)
を含む異相ポリプロピレン組成物(HECO)と、
b)5.0~45.0重量%の繊維(F)と、
c)任意選択で、0.1~5.0重量%の接着促進剤(AP)と
を含み、
前記繊維強化組成物(C)は、1.0~60.0g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する、繊維強化組成物(C)。 - 前記繊維強化組成物(C)の総重量に基づいて、
a)55.0~94.9重量%の前記異相ポリプロピレン組成物(HECO)と、
b)5.0~45.0重量%の前記繊維(F)と、
c)任意選択で、0.1~5.0重量%の前記接着促進剤(AP)と
を含む請求項1に記載の繊維強化組成物(C)。 - 前記異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、前記異相コポリマー(HECO)の総重量に基づいて、
i)60.0~95.0重量%の前記プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)である前記マトリクス、及び
ii)5.0~40.0重量%の前記エラストマーエチレンコポリマー(E)
を含む請求項1又は請求項2に記載の繊維強化組成物(C)。 - 前記エラストマーエチレンコポリマー(E)は、前記エラストマーエチレンコポリマー(E)の総重量に基づいて15.0~85.0重量%の範囲のエチレン含有量を有する請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の繊維強化組成物(C)。
- 前記異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、130~165℃の範囲の示差走査熱量測定(DSC)に従って決定された融解温度Tmを有する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の繊維強化組成物(C)。
- 前記異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、1.8~3.0dl/gの範囲のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(SF)のISO1628/1(デカリン中135℃)に従って測定された固有粘度(IV)を有する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の繊維強化組成物(C)。
- 前記繊維(F)は、ガラス繊維(GF)、好ましくは
i)2.0~10.0mmの平均長さ、及び/又は
ii)5~20μmの平均直径
を有するガラス短繊維(SGF)である請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の繊維強化組成物(C)。 - 前記接着促進剤(AP)は、少なくとも20.0g/10分~400g/10分のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR(230℃、2.16kg)を有する、無水マレイン酸でグラフトされたプロピレンのホモポリマー又はコポリマーである極性変性ポリプロピレン(PM-PP)である請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の繊維強化組成物(C)。
- i)前記プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)はプロピレンホモポリマー(hPP)であり、
ii)前記エラストマーエチレンポリマー(E)はエチレン及びプロピレンのコポリマーである請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の繊維強化組成物(C)。 - 前記プロピレンホモポリマー(hPP)は、140~160℃の範囲の示差走査熱量測定(DSC)に従って決定された融解温度Tmを有する請求項9に記載の繊維強化組成物(C)。
- 前記異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、2.2~8.7モル%の範囲のコモノマー含有量を有する請求項9又は請求項10に記載の繊維強化組成物(C)。
- 前記異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、20.0~100g/10分の範囲のISO1133に従って決定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する請求項9から請求項11のいずれか1項に記載の繊維強化組成物(C)。
- 前記異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、
i)前記異相ポリプロピレン組成物(HECO)の総重量に基づいて5.0~35.0重量%の範囲のISO16152に従って25℃で決定された冷キシレン可溶部(XCS)含有量
を有する請求項9から請求項12のいずれか1項に記載の繊維強化組成物(C)。 - 前記異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、20.9~44.7モル%の範囲の冷キシレン可溶部(XCS)画分のエチレン含有量を有する請求項9から請求項13のいずれか1項に記載の繊維強化組成物(C)。
- 前記異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、前記異相ポリプロピレン組成物(HECO)の総重量に基づいて5.0~35.0重量%の範囲のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(SF)を有する請求項9から請求項14のいずれか1項に記載の繊維強化組成物(C)。
- 前記異相ポリプロピレン組成物(HECO)は、20.9~44.7モル%の範囲のCRYSTEX QCに従って決定された可溶部(SF)のエチレン含有量を有する請求項9から請求項15のいずれか1項に記載の繊維強化組成物(C)。
- 3000~6000MPaの範囲のISO527-1Aに従って決定された引張弾性率を有する請求項9から請求項16のいずれか1項に記載の繊維強化組成物(C)。
- 3.0%超のISO527-2に従って決定された破断点伸びを有する請求項9から請求項17のいずれか1項に記載の繊維強化組成物(C)。
- 20.0重量%までの、900kg/m3超のISO1183-187に従って決定された密度を有し、エチレン及び任意選択で酢酸ビニルを含む低密度ポリエチレン(LDPE)ホモポリマー又はコポリマーをさらに含む請求項1から請求項18のいずれか1項に記載の繊維強化組成物(C)。
- 前記プロピレンのホモポリマー又はコポリマー(PP)は、好ましくは式(I)を有するメタロセン錯体を含む固体触媒系(SCS)の存在下で得られるものであり、
Lは、-R’2C-、-R’2C-CR’2-、-R’2Si-、-R’2Si-SiR’2-、-R’2Ge-から選択される二価の架橋基であり、各R’は、独立に、水素原子、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子若しくはフッ素原子を含有していてもよいC1~C20-ヒドロカルビル基であるか、又は任意選択で、2つのR’基は一緒になって環を形成することができ、
各R1は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、水素、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~20-アリール基又はOY基であり、YはC1~10-ヒドロカルビル基であり、任意選択で、2つの隣接するR1基は、それらが結合するフェニル炭素を含む環の一部であることができ、
各R2は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、CH2-R8基であり、R8は、H又は直鎖状若しくは分枝状のC1~6-アルキル基、C3~8-シクロアルキル基、C6~10-アリール基であり、
R3は、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~C20-アリール基であり、
R4はC(R9)3基であり、R9は、直鎖状又は分枝状のC1~C6-アルキル基であり、
R5は、水素、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよい脂肪族C1~C20-ヒドロカルビル基であり、
R6は、水素、若しくは周期表の14~16族からの1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよい脂肪族C1~C20-ヒドロカルビル基であるか、又は
R5及びR6は一緒になって、n個の基R10によって置換されていてもよい5員飽和炭素環を形成することができ、nは0~4であり、
各R10は、同じであるか又は異なり、C1~C20-ヒドロカルビル基、又は周期表の14~16族に属する1つ以上のヘテロ原子を含有していてもよいC1~C20-ヒドロカルビル基であってもよく、
R7は、H、又は直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、又は1~3個の基R11によって置換されていてもよい6~20個の炭素原子を有するアリール若しくはヘテロアリール基であり、
各R11は、独立に、同じであるか、又は異なることができ、水素、直鎖状若しくは分枝状のC1~C6-アルキル基、C7~20-アリールアルキル、C7~20-アルキルアリール基又はC6~20-アリール基又はOY基であり、YはC1~10-ヒドロカルビル基である
請求項1から請求項19のいずれか1項に記載の繊維強化組成物(C)。 - 請求項1から請求項20のいずれか1項に記載の繊維強化組成物(C)を含む物品。
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