JP6980900B2 - 強化ポリマー組成物 - Google Patents
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Description
− 20〜30g/10分の範囲の、ISO 1133に従って測定されるメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)、
− 8500〜11500MPaの範囲の、ISO 527−2に従って測定される引張弾性率、
− 30〜50kJ/m2の範囲の、ISO 179−1eU:2000に従って23℃で測定されるシャルピー衝撃強さ、及び
− 2.0〜5.0%の範囲の、ISO 527−2に従って測定される引張破断点伸び
を有し、
(a)55〜95重量部のポリプロピレン組成物(PP)、
(b)2.5〜10重量部の極性変性ポリプロピレン(PMP)、
(c)2.5〜35重量部の炭素繊維(CF)
を含み、
上記重量部は、上記化合物(a)、(b)及び(c)の総重量部に基づくポリマー組成物(PC)が記載される。
(a)第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)、
及び/又は
(b)第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)、
及び/又は
(c)第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)
を含んでもよく、
上記第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)、第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)及び第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)は、そのメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg荷重)において互いに異なる。
(a1)2.5〜22.5重量部のプロピレンホモポリマー(HPP−1)、
(a2)55〜95重量部のプロピレンホモポリマー(HPP−2)、及び
(a3)2.5〜22.5重量部のプロピレンホモポリマー(HPP−3)
を含んでもよく、上記重量部は、ポリプロピレン組成物(PP)は、化合物(a1)、(a2)及び(a3)の総重量部に基づく。
(b1)6〜19重量部のプロピレンホモポリマー(HPP−1)、
(b2)43〜85重量部のプロピレンホモポリマー(HPP−2)、
(b3)6〜19重量部のプロピレンホモポリマー(HPP−3)、及び
(b4)6〜19重量部のランダムエチレンコポリマー(RPE)
を含んでもよく、上記重量部は、化合物(b1)、(b2)、(b3)及び(b4)の総重量部に基づく。
(c1)5〜25重量部のプロピレンホモポリマー(HPP−1)、
(c2)15〜50重量部のプロピレンホモポリマー(HPP−2)、
(c3)5〜25重量部のプロピレンホモポリマー(HPP−3)、及び
(c4)20〜60重量部の異相プロピレンコポリマー(HECO)
を含んでもよく、上記重量部は、化合物(b1)、(b2)、(b3)及び(b4)の総重量部に基づく。
(a)少なくとも60MPaの、ISO 527−2に従って測定される引張強さ
及び/又は
(b)少なくとも5000MPaの、ISO 178に従って測定される曲げ弾性率
をさらに有してもよい。
(a)炭素繊維(CF)以外のいずれの他の繊維、
及び/又は
(b)ポリプロピレン(PP)及び極性変性ポリプロピレン(PMP)以外のいずれの他のポリマー
も含まない。
本発明は、ポリプロピレン組成物(PP)、極性変性ポリプロピレン(PMP)及び炭素繊維(CF)を含むポリマー組成物(PC)に関する。
(a)55〜95重量部の範囲、好ましくは63〜92重量部の範囲、より好ましくは65〜87重量部の範囲の量のポリプロピレン組成物(PP)、
及び/又は
(b)2.5〜10重量部の範囲、好ましくは3.0〜7.0重量部の範囲、より好ましくは3.0〜6.0重量部の範囲の量の極性変性ポリプロピレン(PMP)、
及び/又は
(c)2.5〜35重量部の範囲、好ましくは5.0〜30重量部の範囲、より好ましくは10〜29重量部の範囲の量の炭素繊維(CF)
を含んでもよい。
(i)モノカルボン酸及びポリカルボン酸の塩、例えば安息香酸ナトリウム又はtert−ブチル安息香酸アルミニウム、並びに
(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)及び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又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)、又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、並びに
(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−tert−ブチルフェニル)リン酸ナトリウム又はリン酸ヒドロキシ−ビス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)]アルミニウム、並びに
(iv)ビニルシクロアルカンポリマー及びビニルアルカンポリマー、並びに
(v)これらの混合物
からなる群から選択される。
CH2=CH−CHR3R4
上記式中、R3及びR4は一緒に5員若しくは6員の飽和環、不飽和環又は芳香環を形成するか、又は独立に、炭素原子数1〜4のアルキル基を表し、この改質触媒は、本発明に係るポリプロピレン(PP)の調製のために使用される。重合したビニル化合物はα核形成剤として作用する。触媒の改質工程における固体触媒成分に対するビニル化合物の重量比は、好ましくは5(5:1)以下、好ましくは3(3:1)以下、最も好ましくは0.5(1:2)〜2(2:1)である。最も好ましいビニル化合物はビニルシクロヘキサン(VCH)である。
当該ポリマー組成物(PC)は、低粘度と組み合わせて、バランスのとれた機械的特性及び光学特性を有するということが想定される。これらの特性を達成するために、ポリプロピレン組成物(PP)を含むことは必須の必要事項である。
(a)第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)、
及び/又は
(b)第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)、
及び/又は
(c)第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)
を含んでもよく、好ましくはこれらからなってもよく、
第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)、第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)及び第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)は、そのメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg荷重)において互いに異なる。
(a)第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)、
又は
(b)第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)、
又は
(c)第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)
を含んでもよく、好ましくはこれらからなってもよい。
[MFR(HPP−2)]/[MFR(HPP−1)]≧1.1 (Ia)
190≧[MFR(HPP−2)]/[MFR(HPP−1)]≧1.1 (Ib)
50≧[MFR(HPP−2)]/[MFR(HPP−1)]≧1.5 (Ic)
10≧[MFR(HPP−2)]/[MFR(HPP−1)]≧3.0 (Id)
上記式中、
[MFR(HPP−1)]は、プロピレンホモポリマー(HPP−1)のISO 1133に従って測定されるメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)であり、[MFR(HPP−2)]は、プロピレンホモポリマー(HPP−2)のISO 1133に従って測定されるメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)である。
[MFR(HPP−3)]/[MFR(HPP−2)]≧1.1 (IIa)
25≧[MFR(HPP−3)]/[MFR(HPP−2)]>1.0 (IIb)
20≧[MFR(HPP−3)]/[MFR(HPP−2)]≧2.0 (IIc)
15≧[MFR(HPP−3)]/[MFR(HPP−2)]≧5.0 (IId)
上記式中、
[MFR(HPP−2)]は、プロピレンホモポリマー(HPP−2)のISO 1133に従って測定されるメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)であり、[MFR(HPP−3)]は、プロピレンホモポリマー(HPP−3)のISO 1133に従って測定されるメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)である。
[MFR(HPP−3)]/[MFR(HPP−1)]≧4.0 (IIIa)
800≧[MFR(HPP−3)]/[MFR(HPP−1)]≧4.0 (IIIb)
150≧[MFR(HPP−3)] [MFR(HPP−1)]≧10 (IIIc)
60≧[MFR(HPP−3)]/[MFR(HPP−1)]≧20 (IIId)
上記式中、
[MFR(HPP−1)]は、プロピレンホモポリマー(HPP−1)のISO 1133に従って測定されるメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)であり、[MFR(HPP−3)]は、プロピレンホモポリマー(HPP−3)のISO 1133に従って測定されるメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)である。
(a)第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)及び/又は第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)及び/又は第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)、
並びに
(b)ランダムエチレンコポリマー(RPE)
を含み、好ましくはこれらからなり、
第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)、第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)及び第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)は、そのメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg荷重)において互いに異なる。
(a)第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)及び/又は第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)及び/又は第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)、
(b)ランダムエチレンコポリマー(RPE)、並びに
(c)極性変性ポリプロピレン(PMP)
以外に、当該ポリマー組成物(PC)の総重量に対し、5.0重量%を超える量、より好ましくは3.0重量%を超える量、さらにより好ましくは1.0重量%を超える量、なおさらにより好ましくは0.8重量%を超える量のいずれの他のポリマーも含まないということが想定される。
(a)第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)及び/又は第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)及び/又は第3プロピレンホモポリマー(PPH−3);
(b)ランダムエチレンコポリマー(RPE)、並びに
(c)極性変性ポリプロピレン(PMP)
以外にいずれの他のポリマーも含まないということが想定される。
(a)第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)及び/又は第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)及び/又は第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)、
並びに
(b)異相プロピレンコポリマー(HECO)
を含み、好ましくはこれらからなり、第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)、第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)及び第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)は、そのメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg荷重)において互いに異なる。
(a)第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)及び/又は第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)及び/又は第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)、
(b)異相プロピレンコポリマー(HECO)、並びに
(c)極性変性ポリプロピレン(PMP)
以外に、当該ポリマー組成物(PC)の総重量に対し、5.0重量%を超える量、より好ましくは3.0重量%を超える量、さらにより好ましくは1.0重量%を超える量、なおさらにより好ましくは0.8重量%を超える量のいずれの他のポリマーも含まないということが想定される。
(a)第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)及び/又は第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)及び/又は第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)、
(b)異相プロピレンコポリマー(HECO)、並びに
(c)極性変性ポリプロピレン(PMP)
以外にいずれの他のポリマーも含まないということが想定される。
(a)ポリプロピレン(PP)、
(b)極性変性ポリプロピレン(PMP)、及び
(c)炭素繊維(CF)
を、押出機に加える工程と、それらを押し出して当該ポリマー組成物(PC)を得る工程とを備えてもよい。
プロピレンホモポリマー(PPH−1)は、実質的に、すなわちプロピレンホモポリマー(PPH−1)の重量に対して99.7重量%超、さらにより好ましくは少なくとも99.8重量%のプロピレン単位からなる。好ましい実施形態では、プロピレン単位だけが、プロピレンホモポリマー(PPH−1)中で検出可能である。
プロピレンホモポリマー(PPH−2)は、実質的に、すなわちプロピレンホモポリマー(PPH−2)の重量に対して99.7重量%超、さらにより好ましくは少なくとも99.8重量%のプロピレン単位からなる。好ましい実施形態では、プロピレン単位だけが、プロピレンホモポリマー(PPH−2)中で検出可能である。
プロピレンホモポリマー(PPH−3)は、実質的に、すなわちプロピレンホモポリマー(PPH−3)の重量に対して99.7重量%超、さらにより好ましくは少なくとも99.8重量%のプロピレン単位からなる。好ましい実施形態では、プロピレン単位だけが、プロピレンホモポリマー(PPH−3)中で検出可能である。
ポリプロピレン組成物(PP)は、ランダムエチレンコポリマー(RPE)を含んでもよい。ランダムエチレンコポリマー(RPE)は、好ましくは、エチレンから誘導できる単位、及び少なくとも1種のC3〜C10 α−オレフィン、好ましくは少なくとも1種のC3〜C8 α−オレフィン、より好ましくは少なくとも1種のC4〜C8α−オレフィン、例えば少なくとも1種のC3〜C8 α−オレフィン、好ましくは少なくとも1種のC4〜C8 α−オレフィンから誘導できる単位を含み、好ましくはこれらの単位からなるエラストマーコポリマーであり、より好ましくはエチレンから誘導できる単位、及び1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン及び1−オクテンからなる群から、好ましくは1−ブテン及び1−オクテンから、より好ましくは1−オクテンから選択される少なくとも1種のα−オレフィンから誘導できる単位を含み、好ましくはこれらの単位からなるエラストマーコポリマーである。
ポリプロピレン組成物(PP)は、異相プロピレンコポリマー(HECO)を含んでもよい。
(a)ポリプロピレンマトリクス(M)と、
(b)エラストマーコポリマー(E)であって、
− プロピレンから誘導される単位、及び
− エチレン及び/又はC4〜C20 α−オレフィン、より好ましくはエチレン及び/又はC4〜C10 α−オレフィン、最も好ましくはエチレン、C4、C6及び/又はC8のα−オレフィン、例えばエチレンから誘導される単位、並びに任意に共役ジエンから誘導される単位
を含むエラストマーコポリマー(E)と
を含む。
当該ポリマー組成物(PC)において炭素繊維(CF)のためのマトリクスとして作用するポリマー成分中での炭素繊維(CF)のより簡単でより均一な分散を達成するために、極性変性ポリプロピレン(PMP)がカップリング剤として付与される。
ポリプロピレン組成物(C)は、バランスのとれた機械的特性、特に高破断点伸びと組み合わせた高衝撃強度を有するということが想定される。これらの特性を達成するために、炭素繊維(CF)を含むことは必須の必要事項である。
ポリプロピレン(PP)、極性変性ポリプロピレン(PMP)及び炭素繊維(CF)に加えて、当該ポリマー組成物(PC)は、添加剤(AD)を含んでもよい。
上に示したように、好ましい実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、当該ポリマー組成物(PC)の重量に対し、10重量%を超える量、好ましくは5重量%を超える量、より好ましくは2.5重量%を超える量、さらにより好ましくは0.8重量%を超える量のポリプロピレン(PP)及び極性変性ポリプロピレン(PMP)以外の他のポリマーを含まない。さらなるポリマーが存在する場合、そのようなポリマーは、典型的には添加剤についてのポリマー担体材料(PCM)である。
本発明は、当該ポリマー組成物(PC)を含む物品にさらに関する。
以下の用語の定義及び測定方法は、特段の記載がない限り、本発明の上記の一般的記載及び以下の実施例について適用される。
定量的核磁気共鳴(NMR)分光法を使用して、ポリプロピレンホモポリマーのアイソタクティシティ及び位置規則性を定量する。
[mmmm]%=100×(mmmm/全ペンタッドの合計)
P21e=(Ie6+Ie8)/2
P12=ICH3+P12e
Ptotal=P12+P21e
[21e]モル%=100×(P21e/Ptotal)
フローマークを示す傾向を、後述する方法を用いて検討した。この方法は、国際公開第2010/149529号パンフレットに詳細に記載されており、この特許文献をその全体を本明細書に援用する。
1.画像の記録
この測定システムの基本原理は、閉鎖環境中で明確な光源(LED)を用いてプレートを照らし、CCDカメラシステムを用いて画像を記録することである。概略的な設定は図1に与えられる。
試験片を一方の側から投光照明で照らし、その光の上方向に反射した部分を2枚のミラーを介してCCDセンサーへと屈折させる。このように作り出されたグレー値画像を列ごとに解析する。記録されたグレー値の偏差から、平均二乗誤差(MSE)を算出し、これにより表面品質の定量が可能になる。すなわち、MSE値が大きいほど、表面欠陥が顕著である。
溶融温度:240℃
金型温度:40℃
動圧:10bar油圧
溶融温度:240℃
金型温度:40℃
動圧:10bar油圧
本発明は、以下の例によって例証される。
Claims (12)
- ポリマー組成物(PC)であって、
− 20〜30g/10分の範囲の、ISO 1133に従って測定されるメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)、
− 8500〜11500MPaの範囲の、ISO 527−2に従って測定される引張弾性率、
− 30〜50kJ/m2の範囲の、ISO 179−1eU:2000に従って23℃で測定されるシャルピー衝撃強さ、及び
− 2.0〜5.0%の範囲の、ISO 527−2に従って測定される引張破断点伸び
を有し、
(a)55〜95重量部のポリプロピレン組成物(PP)、
(b)2.5〜10重量部の極性変性ポリプロピレン(PMP)、
(c)2.5〜35重量部の炭素繊維(CF)
を含み、前記重量部は、化合物(a)、(b)及び(c)の総重量部に基づくポリマー組成物(PC)であって、
前記ポリプロピレン組成物(PP)が、
(a)第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)、
及び/又は
(b)第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)、
及び/又は
(c)第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)
を含み、かつ
(a)前記プロピレンホモポリマー(PPH−1)が、1.0〜45g/10分の範囲の、ISO 1133に従って測定されるメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有し、
及び/又は
(b)前記プロピレンホモポリマー(PPH−2)が、50〜190g/10分の範囲の、ISO 1133に従って測定されるメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有し、
及び/又は
(c)前記プロピレンホモポリマー(PPH−3)が、200〜800g/10分の範囲の、ISO 1133に従って測定されるメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有し、かつ
前記ポリプロピレン組成物(PP)が、
(a1)2.5〜22.5重量部の前記プロピレンホモポリマー(PPH−1)、
(a2)55〜95重量部の前記プロピレンホモポリマー(PPH−2)、及び
(a3)2.5〜22.5重量部の前記プロピレンホモポリマー(PPH−3)
を含み、前記重量部は、化合物(a1)、(a2)及び(a3)の総重量部に基づくポリマー組成物(PC)。 - 前記ポリプロピレン組成物(PP)が、ランダムエチレンコポリマー(RPE)を含む請求項1に記載のポリマー組成物(PC)。
- 前記ポリプロピレン組成物(PP)が、
(b1)6〜19重量部の前記プロピレンホモポリマー(PPH−1)、
(b2)43〜82重量部の前記プロピレンホモポリマー(PPH−2)、
(b3)6〜19重量部の前記プロピレンホモポリマー(PPH−3)、及び
(b4)6〜19重量部の前記ランダムエチレンコポリマー(RPE)
を含み、前記重量部は、化合物(b1)、(b2)、(b3)及び(b4)の総重量部に基づく請求項2に記載のポリマー組成物(PC)。 - 前記ポリプロピレン組成物(PP)が、異相プロピレンコポリマー(HECO)を含む請求項1に記載のポリマー組成物(PC)。
- 前記ポリプロピレン組成物(PP)が、
(c1)5〜25重量部の前記プロピレンホモポリマー(PPH−1)、
(c2)15〜50重量部の前記プロピレンホモポリマー(PPH−2)、
(c3)5〜25重量部の前記プロピレンホモポリマー(PPH−3)、及び
(c4)20〜60重量部の前記異相プロピレンコポリマー(HECO)
を含み、前記重量部は、化合物(c1)、(c2)、(c3)及び(c4)の総重量部に基づく請求項4に記載のポリマー組成物(PC)。 - 前記ポリマー組成物(PC)が、
(a)少なくとも55重量%の量の前記ポリプロピレン組成物(PP)、
及び/又は
(b)少なくとも2.5重量%の量の前記極性変性ポリプロピレン(PMP)、
及び/又は
(c)少なくとも2.5重量%の量の前記炭素繊維(CF)
を含み、前記重量部は、前記ポリマー組成物(PC)の総重量に基づく請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。 - 前記ポリプロピレン組成物(PP)及び前記極性変性ポリプロピレン(PMP)が、前記ポリマー組成物(PC)の総重量に対し、少なくとも57.5重量%の量で、好ましくは少なくとも66重量%の量で、より好ましくは少なくとも68重量%の量で、さらにより好ましくは少なくとも75重量%の量で含まれる請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。
- 前記ポリプロピレン組成物(PP)、前記極性変性ポリプロピレン(PMP)及び前記炭素繊維(CF)が、前記ポリマー組成物(PC)の総重量に対し、少なくとも60重量%の量で、好ましくは少なくとも71重量%の量で、より好ましくは少なくとも79重量%の量で、さらにより好ましくは少なくとも89重量%の量で含まれる請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。
- 前記ポリマー組成物(PC)が、
(a)少なくとも60MPaの、ISO 527−2に従って測定される引張強さ、
及び/又は
(b)少なくとも5000MPaの、ISO 178に従って測定される曲げ弾性率
を有する請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。 - 前記ポリマー組成物(PC)が、
(a)前記炭素繊維(CF)以外のいずれの他の繊維、
並びに/又は
(b)前記ポリプロピレン組成物(PP)及び前記極性変性ポリプロピレン(PMP)以外のいずれの他のポリマー
を含まない請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。 - 前記ポリプロピレン組成物(PP)が、
(a)前記プロピレンホモポリマー(PPH−1)、前記プロピレンホモポリマー(PPH−2)及び前記プロピレンホモポリマー(PPH−3)、
又は
(b)前記プロピレンホモポリマー(PPH−1)、前記プロピレンホモポリマー(PPH−2)、前記プロピレンホモポリマー(PPH−3)及びエラストマーコポリマー(E)、
又は
(c)前記プロピレンホモポリマー(PPH−1)、前記プロピレンホモポリマー(PPH−2)、前記プロピレンホモポリマー(PPH−3)及び異相プロピレンコポリマー(HECO)
以外にいずれの他のポリマーも含まない請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。 - 請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)を含む物品。
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