JP6742447B2 - 繊維補強ポリプロピレン複合材料 - Google Patents
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Description
a)複合材料の総重量に基づいて25〜92.5重量%の、ISO 1133に従って測定して3.0〜140.0g/10分の範囲内のメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有するポリプロピレン基材(PBM)であって、ここでポリプロピレン基材(PBM)が、
i)(半結晶性)ポリプロピレン(PP)をエラストマー性プロピレンコポリマー(EC)が分散したマトリックスとして含む異相プロピレンコポリマー(HECO);または
ii)プロピレンホモポリマー(hPP)であり;および
b)複合材料の総重量に基づいて5〜50重量%のセルロースベースの繊維(CF);および
c)複合材料の総重量に基づいて2.5〜25重量%の、210℃以上の溶融温度を有するポリマーベースの繊維(PF)
を含み、
ここでセルロースベースの繊維(CF)およびポリマーベースの繊維(PF)の重量比[(CF)/(PF)]が少なくとも2:1である、
前記複合材料に関する。
a)本明細書中で定義するポリプロピレン基材(PBM)を提供するステップ、
b)本明細書中で定義するセルロースベースの繊維(CF)を提供するステップ、
c)本明細書中で定義するポリマーベースの繊維(PF)を提供するステップ、
d)ステップb)のセルロースベースの繊維(CF)をステップa)のポリプロピレン基材(PBM)と溶融ブレンドして、例えばセルロースベースの繊維補強ポリプロピレン基材を得るステップ、
e)ステップc)のポリマーベースの繊維(PF)にステップa)のポリプロピレン基材(PBM)を含浸させて、例えばポリマーベースの繊維補強ポリプロピレン基材を得るステップ、
f)ステップd)において得られたセルロースベースの繊維補強ポリプロピレン基材およびステップe)において得られたポリマーベースの繊維補強ポリプロピレン基材をブレンドするステップ、ならびに
g)ステップf)において得られたブレンドを射出成形するステップ
を含み、
ここでステップe)を引抜成形によって行う、
前記方法に関する。
上述のように、複合材料は、ポリプロピレン基材(PBM)、セルロースベースの繊維(CF)、およびポリマーベースの繊維(PF)を含まなければならない。
a)複合材料の総重量に基づいて25.0〜92.5重量%、より好ましくは50.0〜91.0重量%、尚より好ましくは55.0〜90.0重量%、尚より好ましくは58.0〜89.0重量%および最も好ましくは60.0〜88.0重量%の、ISO 1133に従って測定して3.0〜140.0g/10分の範囲内のメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有するポリプロピレン基材(PBM)であって、ここでポリプロピレン基材(PBM)が
i)(半結晶性)ポリプロピレン(PP)をエラストマー性プロピレンコポリマー(EC)が分散したマトリックスとして含む異相プロピレンコポリマー(HECO);または
ii)プロピレンホモポリマー(hPP)である、前記ポリプロピレン基材;ならびに
b)複合材料の総重量に基づいて5.0〜50.0重量%、より好ましくは8.6〜45.0重量%、尚より好ましくは10.0〜40.0重量%、尚より好ましくは12.5〜35.0重量%および最も好ましくは15.0〜30.0重量%のセルロースベースの繊維(CF);ならびに
c)複合材料の総重量に基づいて2.5〜25.0重量%、より好ましくは1.4〜22.0重量%、尚より好ましくは2.0〜19.0重量%、尚より好ましくは2.5〜18.0重量%および最も好ましくは3.0〜15.0重量%の、210℃以上の溶融温度を有するポリマーベースの繊維(PF)
を含有することが、特に好ましい。
a)複合材料の総重量に基づいて25.0〜92.5重量%、より好ましくは50.0〜91.0重量%、尚より好ましくは55.0〜90.0重量%、尚より好ましくは58.0〜89.0重量%および最も好ましくは60.0〜88.0重量%の、ISO 1133に従って測定して3.0〜140.0g/10分の範囲内のメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有するポリプロピレン基材(PBM)であって、ここでポリプロピレン基材(PBM)が
i)(半結晶性)ポリプロピレン(PP)をエラストマー性プロピレンコポリマー(EC)が分散したマトリックスとして含む異相プロピレンコポリマー(HECO);または
ii)プロピレンホモポリマー(hPP)である、前記ポリプロピレン基材;および
b)複合材料の総重量に基づいて5.0〜50.0重量%、より好ましくは8.6〜45.0重量%、尚より好ましくは10.0〜40.0重量%、尚より好ましくは12.5〜35.0重量%および最も好ましくは15.0〜30.0重量%のセルロースベースの繊維(CF);および
c)複合材料の総重量に基づいて2.5〜25.0重量%、より好ましくは1.4〜20.0重量%、尚より好ましくは2.0〜16.0重量%、尚より好ましくは2.5〜16.0重量%および最も好ましくは3.0〜15.0重量%の、210℃以上の溶融温度を有するポリマーベースの繊維(PF)
a)任意に、複合材料の総重量に基づいて6.0重量%まで、より好ましくは0.1〜6.0重量%、尚より好ましくは0.1〜5.0重量%、尚より好ましくは0.2〜4.0重量%および最も好ましくは0.2〜3.0重量%の接着促進剤(AP)
を含有し、好ましくはそれからなることが、特に好ましい。
したがって、複合材料が複合材料の総重量に基づいて、5.0重量%まで、好ましくは1.0×10−5〜4.0重量%、より好ましくは2.0×10−5〜2.0重量%のアルファ核形成剤(NU)および/または複合材料の総重量に基づいて8.0重量%まで、好ましくは0.1〜6.0重量%、より好ましくは0.5〜4.0重量%の添加剤(A)を含有することが、好ましい。
本発明による複合材料は、ISO 1133に従って測定して3.0〜140.0g/10分の範囲内のメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有するポリプロピレン基材(PBM)を含有しなければならない。好ましくは、ポリプロピレン基材(PBM)は、5.0〜120.0g/10分の範囲内、より好ましくは5.5〜100.0g/10分の範囲内、尚より好ましくは6.0〜80.0g/10分の範囲内、例えば7.0〜65.0g/10分の範囲内のメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する。
(a)マトリックス(M)としての(半結晶性)ポリプロピレン(PP)および
(b)エラストマー性プロピレンコポリマー(EC)
を含む。
− プロピレンならびに
− エチレンおよび/またはC4〜C12α−オレフィン
から誘導される単位を含む。
(a)(1)プロピレン、および任意に少なくとも1種のエチレンおよび/またはC4〜C12α−オレフィンを第1の反応器(R1)中で重合し、(半結晶性)ポリプロピレン(PP)の第1のポリプロピレン画分を得、好ましくは前記第1のポリプロピレン画分がプロピレンホモポリマーであるステップ、
(b)第1のポリプロピレン画分を第2の反応器(R2)中に移送するステップ、
(c)第2の反応器(R2)中で、および前記第1のポリプロピレン画分の存在下で、プロピレンおよび任意に少なくとも1種のエチレンおよび/またはC4〜C12α−オレフィンを重合し、それによって第2のポリプロピレン画分を得、好ましくは前記第2のポリプロピレン画分が第2のプロピレンホモポリマーであり、前記第1のポリプロピレン画分および前記第2のポリプロピレン画分が(半結晶性)ポリプロピレン(PP)、すなわち異相プロピレンコポリマー(HECO)のマトリックスを形成するステップ、
(d)ステップ(c)の(半結晶性)ポリプロピレン(PP)を第3の反応器(R3)中に移送するステップ、
(e)第3の反応器(R3)中で、ステップ(c)において得られた(半結晶性)ポリプロピレン(PP)の存在下で、プロピレンおよび少なくとも1種のエチレンおよび/またはC4〜C12α−オレフィンを重合し、それによって第1のエラストマー性プロピレンコポリマー画分を得、第1のエラストマー性プロピレンコポリマー画分を(半結晶性)ポリプロピレン(PP)中に分散させるステップ、
(f)(半結晶性)ポリプロピレン(PP)を移送し、ここで第1のエラストマー性プロピレンコポリマー画分を第4の反応器(R4)中で分散させるステップ、ならびに
(g)第4の反応器(R4)中で、およびステップ(e)において得られた混合物の存在下で、プロピレンおよび少なくとも1種のエチレンおよび/またはC4〜C12α−オレフィンを重合し、それによって第2のエラストマー性プロピレンコポリマー画分を得、第1の、および第2のエラストマー性プロピレンコポリマー画分が一緒にエラストマー性プロピレンコポリマー(EC)を形成し;
(半結晶性)ポリプロピレン(PP)およびエラストマー性プロピレンコポリマー(EC)が異相プロピレンコポリマー(HECO)を形成するステップ。
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攪拌した流動床反応器を含む。したがって、気相反応器が好ましくは機械的撹拌機を備えた流動床タイプの反応器であることが、理解される。
− 温度は、50℃〜110℃、好ましくは60℃〜100℃、より好ましくは68℃〜95℃の範囲内である。
− 圧力は、20bar〜80bar、好ましくは40bar〜70barの範囲内である。
− 水素を、自体公知の方式においてモル質量を制御するために添加することができる。
− 温度は、50℃〜130℃、好ましくは60℃〜100℃の範囲内である、
− 圧力は、5bar〜50bar、好ましくは15bar〜35barの範囲内である、
− 水素を、自体公知の方式においてモル質量を制御するために添加することができる。
しかしながら、固体触媒成分(i)および共触媒(ii)を別個に供給することができる場合には、共触媒の一部のみを前重合ステージ中に導入し、残りの部分をその後の重合ステージ中に導入することが、可能である。またかかる場合において、十分な重合反応がそれにおいて得られる程度に多量の共触媒を前重合ステージ中に導入することが、必要である。
a)
a1)水酸基部分に加えて、任意に有機液体反応媒体中に少なくとも1つのエーテル部分を含む、2族金属化合物(MC)およびアルコール(A)の反応生成物である、少なくとも2族金属アルコキシ化合物(Ax)の溶液を提供するステップ;
または
a2)2族金属化合物(MC)ならびにアルコール(A)および式ROHで表される一価アルコール(B)のアルコール混合物の、任意に有機液体反応媒体中での反応生成物である、少なくとも2族金属アルコキシ化合物(Αx’)の溶液のステップ;
または
a3)2族アルコキシ化合物(Ax)と、2族金属化合物(MC)および一価アルコール(B)の反応生成物である2族金属アルコキシ化合物(Bx)との混合物の溶液を、任意に有機液体反応媒体中に提供するステップ;ならびに
b)ステップa)からの前記溶液を4〜6族の遷移金属の少なくとも1種の化合物(TC)に添加するステップ、ならびに
c)固体触媒成分粒子を得るステップ、
ならびに非フタル酸内部電子供与体(ID)をステップc)の前の任意のステップで添加するステップ。
a)MgCl2およびC1〜C2アルコールの噴霧結晶化した、またはエマルジョン固化した付加物をT1Cl4と反応させるステップ、
b)ステージa)の生成物を式(I)
で表されるジアルキルフタレートと、
前記C1〜C2アルコールと前記式(I)で表されるジアルキルフタレートとの間のエステル交換反応が起こって内部供与体を形成する条件下で反応させるステップ、
c)ステージb)の生成物を洗浄するステップまたは
d)任意にステップc)の生成物を追加のTiCl4と反応させるステップ。
・前記チタン化担体に、
(i)R1’およびR2’が独立して少なくともC5アルキル、例えば少なくともC8アルキルである、式(I)で表されるジアルキルフタレート、
または好ましくは
(ii)R1’およびR2’が同一であり、少なくともC5アルキル、例えば少なくともC8アルキルである、式(I)で表されるジアルキルフタレート、
またはより好ましくは
(iii)プロピルヘキシルフタレート(PrHP)、ジオクチルフタレート(DOP)、ジ−イソ−デシルフタレート(DIDP)、およびジトリデシルフタレート(DTDP)からなる群から選択され、尚より好ましくは式(I)で表されるジアルキルフタレートがジオクチルフタレート(DOP)、例えばジ−イソ−オクチルフタレートもしくはジエチルヘキシルフタレート、特にジエチルヘキシルフタレートである、式(I)で表されるジアルキルフタレート
を添加して、
第1の生成物を生成するステップ、
・前記第1の生成物を好適なエステル交換反応条件、すなわち100℃より高い温度、好ましくは100〜150℃、より好ましくは130〜150℃の温度に曝露して、前記メタノールまたはエタノールを前記式(I)で表されるジアルキルフタレートの前記エステル基とエステル交換して、好ましくは少なくとも80mol−%、より好ましくは90mol−%、最も好ましくは95mol−%の式(II)
式(II)で表されるジアルキルフタレートが内部供与体である
ジアルキルフタレートを生成するようにするステップ、ならびに
・前記エステル交換反応生成物を前駆触媒組成物(成分(i))として回収するステップ。
Si(OCH3)2R2 5 (IIIa)
式中、R5は、3〜12個の炭素原子を有する分枝状アルキル基、好ましくは3〜6個の炭素原子を有する分枝状アルキル基、または4〜12個の炭素原子を有するシクロアルキル、好ましくは5〜8個の炭素原子を有するシクロアルキルを表す。
Si(OCH2CH3)3(NRxRy) (IIIb)
式中、RxおよびRyは、同一であるかまたは異なり得、1〜12個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。
CH2=CH−CHR3R4
式中、R3およびR4は、一緒に5員環もしくは6員環の飽和、不飽和もしくは芳香族環を形成するか、または独立して1〜4個の炭素原子を含むアルキル基を表し、変性させた触媒を、本発明による異相プロピレンコポリマー[HECO]の製造のために使用する。重合したビニル化合物は、α−核形成剤として作用することができる。
− 温度は、40℃〜110℃、好ましくは60℃〜100℃、70℃〜90℃の範囲内である、
− 圧力は、20bar〜80bar、好ましくは30bar〜60barの範囲内である、
− 水素を、自体公知の方式においてモル質量を制御するために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℃である、
− 圧力は、5bar〜50barの範囲内、好ましくは15bar〜35barである、
− 水素を、自体公知の方式においてモル質量を制御するために添加することができる。
CH2=CH−CHR3R4
式中、R3およびR4は、一緒に5員環もしくは6員環の飽和、不飽和もしくは芳香族環を形成するか、または独立して1〜4個の炭素原子を含むアルキル基を表す。そのように変性させた触媒を、所望によりプロピレンホモポリマー(hPP)の製造のために使用して、ポリマー、組成物(Co)およびしたがって全成形品のα核形成を達成する(BNT技術)。
本発明の複合材料は、セルロースベースの繊維(CF)を含まなければならない。セルロースベースの繊維(CF)は、補強(高アスペクト比)繊維または非補強(低アスペクト比)繊維であり得る。アスペクト比を、繊維粒子の有効直径に対する長さの比として定義する。好ましくは、セルロースベースの繊維(CF)は、2.0〜13.0の範囲内、より好ましくは2.5〜7.0の範囲内、尚より好ましくは3.0〜5.0の範囲内のアスペクト比を有する。
本発明の複合材料は、210℃以上の溶融温度を有するポリマーベースの繊維(PF)を含まなければならない。
ポリプロピレン基材、すなわち異相プロピレンコポリマー(HECO)またはプロピレンホモポリマー(hPP)と、セルロースベースの繊維(CF)およびポリマーベースの繊維(PF)との間の適合性を改善するために、接着促進剤(AP)を使用することができる。
本発明によれば、アルファ核形成剤(NU)は、以下に定義する添加剤(A)のクラスに属さない。
(i)モノカルボン酸およびポリカルボン酸の塩、例えば安息香酸ナトリウムまたはtert−ブチル安息香酸アルミニウムの塩、ならびに
(ii)ジベンジリデンソルビトール(例えば1,3:2,4ジベンジリデンソルビトール)およびC1〜C8アルキル置換ジベンジリデンソルビトール誘導体、例えばメチルジベンジリデンソルビトール、エチルジベンジリデンソルビトールもしくはジメチルジベンジリデンソルビトール(例えば1,3:2,4ジ(メチルベンジリデン)ソルビトール)、または置換ノニトール誘導体、例えば1,2,3,−トリデオキシ−4,6:5,7−ビス−O−[(4−プロピルフェニル)メチレン]−ノニトール、ならびに
(iii)リン酸のジエステルの塩、例えば2,2’−メチレンビス(4,6,−ジ−t−ブチルフェニル)リン酸ナトリウムまたはアルミニウム−ヒドロキシ−ビス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート、ならびに
(iv)ビニルシクロアルカンポリマーおよびビニルアルカンポリマー、ならびに
(v)それらの混合物
本発明の複合材料は、添加剤(A)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、傷防止剤、分散剤、加工助剤、潤滑剤、および顔料である。
別の態様によれば、本発明は、本明細書中で定義する複合材料の製造方法であって、以下のステップ:
a)ポリプロピレン基材(PBM)を提供するステップ、
b)セルロースベースの繊維(CF)を提供するステップ、
c)ポリマーベースの繊維(PF)を提供するステップ、
d)ステップb)のセルロースベースの繊維(CF)をステップa)のポリプロピレン基材(PBM)と溶融ブレンドして、例えばセルロースベースの繊維補強ポリプロピレン基材を得るステップ、
e)ステップc)のポリマーベースの繊維(PF)にステップa)のポリプロピレン基材(PBM)を含浸させて、例えばポリマーベースの繊維補強ポリプロピレン基材を得るステップ、
f)ステップd)において得られたセルロースベースの繊維補強ポリプロピレン基材およびステップe)において得られたポリマーベースの繊維補強ポリプロピレン基材をブレンドするステップ、ならびに
g)ステップf)において得られたブレンドを射出成形するステップ
を含み、
ここでステップe)を引抜成形によって行う、
前記方法に関する。
a)複合材料の総重量に基づいて25〜92.5重量%の、ISO 1133に従って測定して3.0〜140.0g/10分の範囲内のメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有するポリプロピレン基材(PBM)であって、ここでポリプロピレン基材(PBM)が、
i)(半結晶性)ポリプロピレン(PP)をエラストマー性プロピレンコポリマー(EC)が分散したマトリックスとして含む異相プロピレンコポリマー(HECO);または
ii)プロピレンホモポリマー(hPP)であり;および
b)複合材料の総重量に基づいて5〜50重量%のセルロースベースの繊維(CF);および
c)複合材料の総重量に基づいて2.5〜25重量%の、210℃以上の溶融温度を有するポリマーベースの繊維(PF)
を含み、
ここで、セルロースベースの繊維(CF)およびポリマーベースの繊維(PF)の重量比[(CF)/(PF)]が少なくとも2:1である;
前記複合材料は、以下のステップ:
a)ポリプロピレン基材(PBM)を提供するステップ、
b)セルロースベースの繊維(CF)を提供するステップ、
c)ポリマーベースの繊維(PF)を提供するステップ、
d)ステップb)のセルロースベースの繊維(CF)をステップa)のポリプロピレン基材(PBM)と溶融ブレンドして、例えばセルロースベースの繊維補強ポリプロピレン基材を得るステップ、
e)ステップc)のポリマーベースの繊維(PF)にステップa)のポリプロピレン基材(PBM)を含浸させて、例えばポリマーベースの繊維補強ポリプロピレン基材を得るステップ、
f)ステップd)において得られたセルロースベースの繊維補強ポリプロピレン基材およびステップe)において得られたポリマーベースの繊維補強ポリプロピレン基材をブレンドするステップ、ならびに
g)ステップf)において得られたブレンドを射出成形するステップ
を含み、
ここでステップe)を引抜成形によって行う
方法によって得られる。
本発明の複合材料を、好ましくは、成形品、好ましくは射出成形品の製造に使用する。尚より好ましいのは、洗濯機または食器洗い機の部品ならびに自動車用物品、特に車の内装および外装、例えばバンパー、サイドトリム、ステップアシスト、ボディパネル、スポイラー、ダッシュボード、インテリアトリムなどの製造のための使用である。
1.定義/測定方法
用語および決定方法の以下の定義は、他に定義しない限り本発明の上記の一般的な説明ならびに以下の実施例に適用される。
定量核磁気共鳴(NMR)分光法を用いて、ポリマーのコモノマー含有量を定量した。定量的13C{1H}NMRスペクトルを、溶液状態において、それぞれ1Hおよび13Cについて400.15および100.62MHzで動作するBroker Advance III 400 NMR分光計を使用して記録した。すべてのスペクトルを、13C最適化10mm拡張温度プローブヘッドを125℃で用いてすべての空気力学について窒素ガスを用いて記録した。約200mgの物質を、3mlの1,2−テトラクロロエタン−d2(TCE−d2)に、クロム−(III)−アセチルアセトネート(Cr(acac)3)と共に溶解し、溶媒に溶解した緩和剤の65mM溶液を得た(Singh,G.,Kothari,A.,Gupta,V.,Polymer Testing 28 5(2009),475)。均質な溶液を確実にするために、加熱ブロック中での初期の試料製造の後、NMR管を、回転オーブン中で少なくとも1時間さらに加熱した。磁石中に挿入した際に、管を10Hzで回転させた。この設定を、主に高い分解能のために選択し、正確なエチレン含有量定量のために定量的に必要とされた。標準的な単一パルス励起を、NOEなしで、最適化された先端角度、1秒のリサイクル遅延および2レベルWALTZ16デカップリングスキームを使用して使用した(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)。合計6144(6k)の過渡信号が、スペクトルあたり得られた。
E=0.5(Sββ+Sβγ+Sβδ+0.5(Sαβ+Sαγ))
E=0.5(IH+IG+0.5(Ic+ID))
絶対的な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[mol%]=100*fE
E[wt%]=100*(fE*28.06)/((fE*28.06)+((1−fE)*42.08))
MFR2(230℃)を、ISO 1133(230℃、2.16kg荷重)に従って測定する。
MFR2(190℃)を、ISO 1133(190℃、5kgまたは2.1kg荷重)に従って測定する。
キシレン低温可溶物(XCS、重量%):キシレン低温可溶物(XCS)の含有量を、ISO 16152;第1版;2005−07−01に従って25℃で決定する。
「AM%」は、非晶質画分であり、
「m0」は、初期ポリマー量(g)であり、
「m1」は、沈殿物の重量(g)であり、
「v0」は、初期容量(ml)であり、
「v1」は、分析した試料の体積(ml)である。
摩耗/研磨を、Struers LaboPol−5機器上で、0.04μmまでの粒子サイズを有する粉砕媒体を用いて行った。このようにして製造した試料を、Olympus光学顕微鏡を用いて明視野モードにおいて分析した。マトリックス中の繊維の繊維断面の寸法を測定して、平均の繊維直径を得た(典型的には約30本の個々の繊維を測定し、繊維断面の最短寸法を使用して、繊維直径を得た)。対照的に、平均繊維長を、約30個の個々のペレットに関して測定し、ペレットの最長寸法を用いて、平均繊維長を得た。
複合材料を、以下の表1に示し、以下でさらに説明する量における成分を用いて調製した。セルロースベースの繊維(CF)組成物DIL1のペレットを、ECON EUP50水中ペレタイザー(UP)に連結した平行の同時回転二軸押出機Brabender DSE20中で配合することによって調製した。DSE20は、20mmのスクリュー直径(d)および800mmの長さ(40d)を有する。ポリマーベースの繊維(PF)組成物DIL2、DIL3およびDIL4のペレットを、エンドレスマルチフィラメント繊維を引抜成形法において含浸させ、コーティングすることによって調製した。含浸およびコーティングを、210℃を超えない温度で実施する。
「CF」は、467μmの体積モーメント平均(D[4.3])直径および4のアスペクト比を有する、Rettenmaier und Soehneの商業的なセルロース製品Arbocel C320である。
「PF1」は、DuraFiber Technologiesによって供給される、ボビンPET T715 11000dtex、靭性7.45cN/dtex、破断点伸び13%における商業的なエンドレスマルチフィラメント糸であり、PPのための特定の表面処理を伴う。
「PF2」は、ユニチカ、日本国によって供給される、ボビンPVA繊維Mewlon AB(P100)、引張強さ10cN/dtex、ヤング率21.5N/tex、溶融温度Tm240℃における商業的なエンドレスマルチフィラメント糸であり、PPのための特定の表面処理を伴う。
「AP」は、20〜40g/10分のMFR2(190℃)および0.9重量%より大きい無水マレイン酸含有量を有する、BYK Co.Ltd.、ドイツ国のエチレンポリプロピレンコポリマー(無水マレイン酸で官能化した)「TPPP6102 GA」である。
「NIS」は、切り欠き衝撃強度である。
「UNIS」は、切り欠きなし衝撃強度である。
「HDT」は、熱たわみ温度Aである。
Claims (9)
- 複合材料の製造方法であって、以下のステップ:
a)ポリプロピレン基材を提供するステップ、
b)セルロースベースの繊維(CF)を提供するステップ、
c)ポリマーベースの繊維(PF)を提供するステップ、
d)ステップb)の前記セルロースベースの繊維(CF)をステップa)の前記ポリプロピレン基材と溶融ブレンドして、セルロースベースの繊維補強ポリプロピレン基材を得るステップ、
e)ステップc)の前記ポリマーベースの繊維(PF)にステップa)の前記ポリプロピレン基材(PBM)を含浸させて、ポリマーベースの繊維補強ポリプロピレン基材を得るステップ、
f)ステップd)において得られた前記セルロースベースの繊維補強ポリプロピレン基材およびステップe)において得られた前記ポリマーベースの繊維補強ポリプロピレン基材をブレンドするステップ、ならびに
g)ステップf)において得られた前記ブレンドを射出成形するステップ
を含み、
ここでステップe)を引抜成形によって行い、
該複合材料が、2.5〜7.5%の範囲内の破断点伸びを有する複合材料であって、前記複合材料が以下のもの
a)複合材料の総重量に基づいて25〜92.5重量%の、ISO 1133に従って測定して3.0〜140.0g/10分の範囲内のメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有するポリプロピレン基材であって、ここで前記ポリプロピレン基材が、
プロピレンホモポリマー(hPP)であり;および
b)複合材料の総重量に基づいて5〜50重量%のセルロースベースの繊維(CF);および
c)複合材料の総重量に基づいて2.5〜25重量%の、210℃以上の溶融温度を有するポリマーベースの繊維(PF);および
d)複合材料の総重量に基づいて0.1〜6.0重量%の接着促進剤(AP)、
を含み、
ここで前記セルロースベースの繊維(CF)および前記ポリマーベースの繊維(PF)の重量比[(CF)/(PF)]が2.0〜20.0の範囲内である、
複合材料の製造方法。 - 前記プロピレンホモポリマー(hPP)が
a)5.0〜120.0g/10分の範囲内のメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)、および/または
b)ISO 11357−3に従って測定して少なくとも150℃の溶融温度、および/または
c)キシレン低温可溶性(XCS)含有量、すなわち前記プロピレンホモポリマー(hPP)の総重量に基づいて4.5重量%未満のキシレン低温可溶性(XCS)含有量
を有する、請求項1に記載の複合材料の製造方法。 - 前記セルロースベースの繊維(CF)が
a)木材、亜麻、ヘム、黄麻、わら、ハードボード、厚紙、紙、パルプ、セルロース、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、ニトロセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース(CMC)、およびそれらの任意の混合物からなる群から選択され、ならびに/または
b)1〜1,200μmの体積モーメント平均(D[4.3])直径を有する、
請求項1または2に記載の複合材料の製造方法。 - 前記ポリマーベースの繊維(PF)がポリビニルアルコール(PVA)繊維、ポリエチレンテレフタレート(PET)繊維、ポリアミド(PA)繊維およびそれらの混合物から選択される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の複合材料の製造方法。
- 前記ポリマーベースの繊維(PF)が
i)10〜30μmの範囲内の繊維平均直径、および/または
ii)3.0cN/dtex〜17cN/dtexの引張強さ
を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の複合材料の製造方法。 - 前記ポリマーベースの繊維(PF)が前記ポリプロピレン基材のISO 11357−3による溶融温度Tmよりも42℃以上高いISO 11357−3による溶融温度Tmを有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の複合材料の製造方法。
- 前記セルロースベースの繊維(CF)および前記ポリマーベースの繊維(PF)の重量比[(CF)/(PF)]が2.0〜10.0の範囲内である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の複合材料の製造方法。
- プロセスステップd)を二軸押出機中で押出によって実施し、および/またはステップc)の前記ポリマーベースの繊維(PF)が連続する繊維である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の複合材料の製造方法。
- プロセスステップe)がプロセスステップc)の前記ポリマーベースの繊維(PF)をステップa)の前記ポリプロピレン基材(PBM)で含浸させ、コーティングすることを含み、ここで含浸およびコーティングを同一の、または異なるポリプロピレン基材(PBM)で実施する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の複合材料の製造方法。
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