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技術 強化ポリマー組成物

出願人 ボレアリスエージー
発明者 ルンマーシュトルファートーマストランニンガーミヒャエル
出願日 2018年9月26日 (2年7ヶ月経過) 出願番号 2020-508551
公開日 2020年10月29日 (6ヶ月経過) 公開番号 2020-530871
状態 未査定
技術分野 高分子組成物
主要キーワード グレー値画像 立体配列 特徴的部位 押出し物品 メチル部位 ポリマー担体材料 位置欠陥 閉鎖環境
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年10月29日)のものです。
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図面 (2)

課題・解決手段

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)を含む強化ポリマー組成物

概要

背景

強化ポリマー組成物は広く使用されている。しかしながら、機械的特性及び光学特性の要求に加えて、多くの用途において軽量が重要な要求項目になっている。一般に、これらの要求に対応するには2つの可能性があり、つまり、1つは材料の密度下げ、又は1つは材料の剛性を高める。剛性の向上に関しては、それは、一般に、強化材としての繊維をポリマーに加えることにより得ることができる。例えば、ガラス繊維は、その良好な加工性、優れた特性及び低価格のため、強化材として広く使用される。また、炭素繊維は、高い剛性と組み合わせて低密度のため、強化材として周知である。とはいうものの、強化材としての繊維の添加は、典型的には全体としての密度の上昇を生じ、低下した光学特性を生じ、そのため、バランスのとれた機械的特性及び光学特性を有する十分な軽量材料は、まだ得ることが困難である。さらには、後続の加工の効率を高めるために、強化ポリマー組成物の粘度及び射出圧力を下げることが望ましい。

欧州特許出願公開第3095819号明細書は、かなり低い引張弾性率を有しない炭素繊維も含有する組成物を記載する。欧州特許出願公開第3095818号明細書は、限定的なメルトフローレート及び限定的な衝撃剛性のバランスを有する炭素繊維複合材料に関する。欧州特許出願公開第3095820号明細書は、限定的な衝撃強度−引張破断点伸びのバランスを有する炭素繊維含有組成物を開示する。米国特許出願公開第2012/0238688号明細書も、炭素繊維含有組成物に関する。

概要

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)を含む強化ポリマー組成物。なし

目的

本発明の知見は、フローマーク虎縞模様又はフローラインとして知られる表面欠陥の低減をともなうバランスのとれた機械的特性及び光学特性、特に剛性及び耐衝撃性を、軽量で低粘度を合わせ持って達成するために、極性変性ポリプロピレン及び炭素繊維と組み合わせて特定のポリプロピレンを使用することである

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

ポリマー組成物(PC)であって、−20〜30g/10分の範囲の、ISO1133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、ISO527−2に従って測定される引張弾性率、−30〜50kJ/m2の範囲の、ISO179−1eU: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、ISO527−2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、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)。

請求項2

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、前記第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)、前記第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)及び前記第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請求項1に記載のポリマー組成物(PC)。

請求項3

(a)前記プロピレンホモポリマー(HPP−1)が、1.0〜45g/10分の範囲の、ISO1133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/又は(b)前記プロピレンホモポリマー(HPP−2)が、50〜190g/10分の範囲の、ISO1133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/又は(c)前記プロピレンホモポリマー(HPP−3)が、200〜800g/10分の範囲の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する請求項2に記載のポリマー組成物(PC)。

請求項4

前記ポリプロピレン(PP)が、(a1)2.5〜22.5重量部の前記プロピレンホモポリマー(HPP−1)、(a2)55〜95重量部の前記プロピレンホモポリマー(HPP−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(HPP−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請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。

請求項5

前記ポリプロピレン(PP)が、ランダムエチレンコポリマー(RPE)を含む請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。

請求項6

前記ポリプロピレン(PP)が、(b1)6〜19重量部の前記プロピレンホモポリマー(HPP−1)、(b2)43〜85重量部の前記プロピレンホモポリマー(HPP−2)、(b3)6〜19重量部の前記プロピレンホモポリマー(HPP−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1から請求項3及び請求項5のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。

請求項7

前記ポリプロピレン(PP)が、異相プロピレンコポリマーHECO)を含む請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。

請求項8

前記ポリプロピレン(PP)が、(c1)5〜25重量部の前記プロピレンホモポリマー(HPP−1)、(c2)15〜50重量部の前記プロピレンホモポリマー(HPP−2)、(c3)5〜25重量部の前記プロピレンホモポリマー(HPP−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(b1)、(b2)、(b3)及び(b4)の総重量部に基づく請求項1から請求項3及び請求項7のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。

請求項9

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(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8のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。

請求項10

前記ポリプロピレン(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9のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。

請求項11

前記ポリプロピレン(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10のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。

請求項12

前記ポリマー組成物(PC)が、(a)少なくとも60MPaの、ISO527−2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、ISO178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11のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。

請求項13

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(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12のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。

請求項14

前記ポリプロピレン(PP)が、(a)前記プロピレンホモポリマー(HPP−1)、前記プロピレンホモポリマー(HPP−2)及び前記プロピレンホモポリマー(HPP−3)、又は(b)前記プロピレンホモポリマー(HPP−1)、前記プロピレンホモポリマー(HPP−2)、前記プロピレンホモポリマー(HPP−3)及び前記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(HPP−1)、前記プロピレンホモポリマー(HPP−2)、前記プロピレンホモポリマー(HPP−3)及び前記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13のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)。

請求項15

請求項1から請求項14のいずれか一項に記載のポリマー組成物(PC)を含む物品

技術分野

0001

本発明は、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)を含む強化ポリマー組成物に関する。さらには、本発明は、この強化ポリマー組成物を含む物品に関する。

背景技術

0002

強化ポリマー組成物は広く使用されている。しかしながら、機械的特性及び光学特性の要求に加えて、多くの用途において軽量が重要な要求項目になっている。一般に、これらの要求に対応するには2つの可能性があり、つまり、1つは材料の密度下げ、又は1つは材料の剛性を高める。剛性の向上に関しては、それは、一般に、強化材としての繊維をポリマーに加えることにより得ることができる。例えば、ガラス繊維は、その良好な加工性、優れた特性及び低価格のため、強化材として広く使用される。また、炭素繊維は、高い剛性と組み合わせて低密度のため、強化材として周知である。とはいうものの、強化材としての繊維の添加は、典型的には全体としての密度の上昇を生じ、低下した光学特性を生じ、そのため、バランスのとれた機械的特性及び光学特性を有する十分な軽量材料は、まだ得ることが困難である。さらには、後続の加工の効率を高めるために、強化ポリマー組成物の粘度及び射出圧力を下げることが望ましい。

0003

欧州特許出願公開第3095819号明細書は、かなり低い引張弾性率を有しない炭素繊維も含有する組成物を記載する。欧州特許出願公開第3095818号明細書は、限定的なメルトフローレート及び限定的な衝撃剛性のバランスを有する炭素繊維複合材料に関する。欧州特許出願公開第3095820号明細書は、限定的な衝撃強度−引張破断点伸びのバランスを有する炭素繊維含有組成物を開示する。米国特許出願公開第2012/0238688号明細書も、炭素繊維含有組成物に関する。

先行技術

0004

欧州特許出願公開第3095819号明細書
欧州特許出願公開第3095818号明細書
欧州特許出願公開第3095820号明細書
米国特許出願公開第2012/0238688号明細書

発明が解決しようとする課題

0005

従って、産業界は、フローマーク虎縞模様又はフローラインとして知られる表面欠陥の低減を伴うバランスのとれた機械的特性及び光学特性、特に剛性及び耐衝撃性を有し、軽量で低粘度を合わせ持つという厳しい要求項目を満たす複合材料を探し求めている。

課題を解決するための手段

0006

本発明の知見は、フローマーク、虎縞模様又はフローラインとして知られる表面欠陥の低減をともなうバランスのとれた機械的特性及び光学特性、特に剛性及び耐衝撃性を、軽量で低粘度を合わせ持って達成するために、極性変性ポリプロピレン及び炭素繊維と組み合わせて特定のポリプロピレンを使用することである。

0007

第1の態様では、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、
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。

0008

ポリプロピレン組成物(PP)は、
(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。

0009

プロピレンホモポリマー(HPP−1)は、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)を有してもよい。

0010

プロピレンホモポリマー(HPP−2)は、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)を有してもよい。

0011

プロピレンホモポリマー(HPP−3)は、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)を有してもよい。

0012

1つの実施形態では、
(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。

0013

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)をさらに含んでもよい。

0014

1つの実施形態では、ポリプロピレン組成物(PP)は、
(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。

0015

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)をさらに含んでもよい。

0016

1つの実施形態では、ポリプロピレン組成物(PP)は、
(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。

0017

当該ポリマー組成物(PC)は、当該ポリマー組成物(PC)の総重量に対し、少なくとも55重量%の量のポリプロピレン(PP)を含んでもよい。

0018

当該ポリマー組成物(PC)は、当該ポリマー組成物(PC)の総重量に対し、少なくとも2.5重量%の量の極性変性ポリプロピレン(PMP)を含んでもよい。

0019

当該ポリマー組成物(PC)は、当該ポリマー組成物(PC)の総重量に対し、少なくとも2.5重量%の量の炭素繊維(CF)を含んでもよく、当該ポリマー組成物(PC)は含む。

0020

当該ポリマー組成物(PC)は、ポリプロピレン(PP)を含んでもよく、極性変性ポリプロピレン(PMP)は、当該ポリマー組成物(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。

0021

当該ポリマー組成物(PC)は、当該ポリマー組成物(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、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)を含んでもよい。

0022

当該ポリマー組成物(PC)は、
(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。

0023

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、
(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。

0024

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、プロピレンホモポリマー(HPP−1)、プロピレンホモポリマー(HPP−2)及びプロピレンホモポリマー(HPP−3)以外にいずれの他のポリマーも含まない。

0025

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、プロピレンホモポリマー(HPP−1)、プロピレンホモポリマー(HPP−2)、プロピレンホモポリマー(HPP−3)及びエラストマーコポリマー(E)以外にいずれの他のポリマーも含まない。

0026

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、プロピレンホモポリマー(HPP−1)、プロピレンホモポリマー(HPP−2)、プロピレンホモポリマー(HPP−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。

0027

第2の態様は、第1の態様に係るポリマー組成物(PC)を含む物品に関する。

図面の簡単な説明

0028

フローマークを示す傾向を調べる装置の概略的な設定を示す図である。
発明例IE1〜IE4及び比較例CE1の写真である。

0029

ポリマー組成物(PC)
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。

0030

当該ポリマー組成物(PC)は、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)の総重量部に対し、
(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。

0031

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、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)の総重量部に対し、55〜95重量部の範囲の量のポリプロピレン(PP)、2.5〜10重量部の範囲の量の極性変性ポリプロピレン(PMP)及び2.5〜35重量部の範囲の量の炭素繊維(CF)を含む。

0032

1つの実施形態では、ポリプロピレン組成物(PC)は、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)の総重量部に対し、63〜92重量部の範囲の量のポリプロピレン(PP)、3.0〜7.0重量部の範囲の量の極性変性ポリプロピレン(PMP)及び2.5〜35重量部の範囲の量の炭素繊維(CF)を含む。

0033

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、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)の総重量部に対し、65〜87重量部の範囲の量のポリプロピレン(PP)、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5.0〜30重量部の範囲の量の炭素繊維(CF)を含む。

0034

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、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)の総重量部に対し、65〜87重量部の範囲の量のポリプロピレン(PP)、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10〜29重量部の範囲の量の炭素繊維(CF)を含む。

0035

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、当該ポリマー組成物(PC)の総重量に対し、55〜95重量%の範囲の量のポリプロピレン(PP)、2.5〜10重量%の範囲の量の極性変性ポリプロピレン(PMP)及び2.5〜35重量%の範囲の量の炭素繊維(CF)を含む。

0036

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、当該ポリマー組成物(PC)の総重量に対し、63〜92重量%の範囲の量のポリプロピレン(PP)、3.0〜7.0重量%の範囲の量の極性変性ポリプロピレン(PMP)及び5.0〜30重量%の範囲の量の炭素繊維(CF)を含む。

0037

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、当該ポリマー組成物(PC)の総重量に対し、65〜87重量%の範囲の量のポリプロピレン(PP)、3.0〜6.0重量%の範囲の量の極性変性ポリプロピレン(PMP)及び10〜29重量%の範囲の量の炭素繊維(CF)を含む。

0038

本発明のポリマー組成物(PC)は、射出成形プロセス中の圧力を低下するためにかなり高いメルトフローレートを有する。従って、当該ポリマー組成物(PC)は、20〜30g/10分の、ISO 1133に従って測定されるメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する。

0039

当該ポリマー組成物(PC)は、8500〜11500MPaの範囲の、ISO 527−2に従って測定される引張弾性率を有する。

0040

当該ポリマー組成物(PC)は、少なくとも60MPa、好ましくは少なくとも80MPa、例えば60〜130MPaの範囲、好ましくは80〜115MPaの範囲の、ISO 527−2に従って測定される引張強さを有してもよい。

0041

当該ポリマー組成物(PC)は、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を有する。

0042

当該ポリマー組成物(PC)は、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する。

0043

当該ポリマー組成物(PC)は、少なくとも5000MPa、好ましくは少なくとも6500MPa、例えば5000〜11000MPaの範囲、好ましくは6500〜9500MPaの範囲の、ISO 178に従って測定される曲げ弾性率を有してもよい。

0044

本発明に係るポリマー組成物(PC)は、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する。

0045

当該ポリマー組成物が、少なくとも90℃、好ましくは少なくとも120℃、より好ましくは少なくとも150℃、例えば90〜190℃の範囲、好ましくは120〜170℃の範囲の、ISO 75−2に従って測定される熱変形温度(HDT)を有するということが想定される。

0046

好ましくは、ポリプロピレン(PP)は、当該ポリマー組成物(PC)中に存在する唯一種のポリプロピレンである。1つの実施形態では、ポリプロピレン(PP)は、当該ポリマー組成物(PC)中に存在する唯一種のポリプロピレンである。

0047

好ましくは、極性変性ポリプロピレン(PMP)は、当該ポリマー組成物(PC)中に存在する唯一種の極性変性ポリプロピレンである。1つの実施形態では、極性変性ポリプロピレン(PMP)は、当該ポリマー組成物(PC)中に存在する唯一種の極性変性ポリプロピレンである。

0048

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。

0049

好ましくは、ポリプロピレン(PP)及び極性変性ポリプロピレン(PMP)は、当該ポリマー組成物(PC)中に存在するただ二種のポリマーである。1つの実施形態では、ポリプロピレン(PP)及び極性変性ポリプロピレン(PMP)は、当該ポリマー組成物(PC)中に存在する唯二種のポリマーである。

0050

好ましくは、炭素繊維(CF)は、当該ポリマー組成物(PC)中に存在する唯一種の繊維である。1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、ガラス繊維、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繊維を含まない。1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、無機材料から得られる繊維を含まない。

0051

従って、好ましい実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、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)からなる。しかしながら、これは、以降で詳細に説明されるとおり、添加剤(AD)が存在するという状況を排除しないということが想定される。

0052

当該ポリマー組成物(PC)は、好ましくは、添加剤(AD)の一部としてα核形成剤を含有する。さらにより好ましくは、本発明はβ核形成剤を含まない。核形成剤は、好ましくは
(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。

0053

このような添加剤は、一般に市販されており、例えばHans Zweifelの「Plastic Additives Handbook」、第5版、2001に記載されている。

0054

最も好ましくは、このα核形成剤は、ポリプロピレン(PP)の一部、従って当該ポリマー組成物(PC)の一部である。従って、ポリプロピレン(PP)のα核形成剤含有量は、ポリプロピレン(PP)の重量に対し、好ましくは5.0重量%以下である。好ましい実施形態では、ポリプロピレン(PP)は、3000ppm以下、より好ましくは1〜2000ppmのα核形成剤、特に、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)、ジベンジリデンソルビトール誘導体、好ま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)、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、ビニルシクロアルカンポリマー、ビニルアルカンポリマー、及びこれらの混合物からなる群から選択されるα核形成剤を含有する。

0055

好ましい実施形態では、ポリプロピレン(PP)、従って当該ポリマー組成物(PC)は、α核形成剤として、ビニルシクロアルカンポリマー、例えばビニルシクロヘキサンVCH)ポリマー及び/又はビニルアルカンポリマーを含有する。好ましくは、この実施形態では、ポリプロピレン(PP)は、ビニルシクロアルカンポリマー、例えばビニルシクロヘキサン(VCH)ポリマー及び/又はビニルアルカンポリマー、好ましくはビニルシクロヘキサン(VCH)を含有する。好ましくは、上記ビニルシクロアルカンは、BNT技術によってポリプロピレン(PP)中に、従って当該ポリマー組成物(PC)中に導入されるビニルシクロヘキサン(VCH)ポリマーである。この好ましい実施形態においてより好ましくは、ポリプロピレン(PP)中のビニルシクロアルカンポリマー、例えばビニルシクロヘキサン(VCH)ポリマー及び/又はビニルアルカンポリマーの量、より好ましくはビニルシクロヘキサン(VCH)ポリマーの量は、500ppm以下、より好ましくは1〜200ppm、最も好ましくは5〜100ppmであり、ポリプロピレン(PP)中のビニルシクロアルカンポリマー、例えばビニルシクロヘキサン(VCH)ポリマー及び/又はビニルアルカンポリマーの量、より好ましくはビニルシクロヘキサン(VCH)ポリマーの量は、500ppm以下、より好ましくは1〜200ppm、最も好ましくは5〜100ppmである。従って、当該ポリマー組成物(PC)が500ppm以下、より好ましくは0.1〜200ppm、最も好ましくは0.2〜100ppmのビニルシクロアルカンポリマー、例えばビニルシクロヘキサン(VCH)ポリマーを含有することが、このように好ましい。

0056

上記BNT技術に関しては、国際出願の国際公開第99/24478号パンフレット、国際公開第99/24479号パンフレット及び特に国際公開第00/68315号パンフレットが参照される。この技術によれば、触媒系、好ましくはZiegler−Natta触媒前駆体は、特に特別のZiegler−Natta触媒前駆体、外部ドナー及び共触媒を含む触媒系の存在下で、下記式を有するビニル化合物重合することにより改質することができる。
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。

0057

核形成剤は、マスターバッチとして導入することができる。この場合、マスターバッチは、そのマスターバッチの重量に対し500ppm以下、より好ましくは1〜200ppm、さらにより好ましくは5〜100ppmの量の核形成剤を含有し、この核形成剤は、好ましくはポリマー核形成剤、より好ましくは、上で又は以降に規定されるとおり、α核形成剤、最も好ましくはビニルシクロアルカンポリマー、例えばビニルシクロヘキサン(VCH)ポリマー及び/又はビニルアルカンポリマー、好ましくはビニルシクロヘキサン(VCH)ポリマーである。この実施形態では、より好ましくは、上記マスターバッチは、ポリプロピレン(PP)の総重量に基づき、10.0重量%以下、より好ましくは5.0重量%以下、最も好ましくは3.5重量%以下の量で存在し、マスターバッチの好ましい量は1.5〜3.5重量%である。最も好ましくは、このマスターバッチは、BNT技術に従って核形成されたポリマーを含み、好ましくはBNT技術に従って核形成されたポリマーからなる。

0058

ポリプロピレン(PP)
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。

0059

ポリプロピレン組成物(PP)は、少なくとも1種のプロピレンホモポリマー、少なくとも1種のプロピレンコポリマー、少なくとも1種のエチレンコポリマー及び/又はこれらの混合物を含んでもよい。

0060

ポリプロピレン組成物(PP)がプロピレンホモポリマーを含む場合、このプロピレンホモポリマーは、分子量の関数としての分子量画分グラフであるその分子量分布曲線に関して多峰性であってもよい。

0061

1つの実施形態では、ポリプロピレン組成物(PP)は、分子量分布曲線に関して多峰性であるプロピレンホモポリマーを含む。この場合、ポリプロピレン組成物は、プロピレンホモポリマー(HPP−1)、プロピレンホモポリマー(HPP−2)及びプロピレンホモポリマー(HPP−2)から選択される少なくとも2種、好ましくは3種のプロピレンホモポリマーを含んでもよく、これらのプロピレンホモポリマー(PPH−1)、プロピレンホモポリマー(PPH−2)及び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。

0062

表現「プロピレンホモポリマー」は、実質的に、すなわちプロピレンホモポリマーの重量に対して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ポリプロピレンに関する。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中で検出可能である。

0063

表現「プロピレンコポリマー」は、プロピレン由来ではないモノマーと共重合されたポリプロピレンに関する。表現「プロピレンコポリマー」は、プロピレンランダムコポリマー、異相プロピレンコポリマー及びこれらの混合物を包含する。

0064

表現「エチレンコポリマー」は、エチレン由来ではないモノマーと共重合されたエチレンに関する。表現「エチレンコポリマー」は、エチレンランダムコポリマー異相エチレンコポリマー及びこれらの混合物を包含する。

0065

表現「異相プロピレンコポリマー」は、プロピレンホモポリマー又はランダムコポリマーマトリクス成分、並びにプロピレンと1種以上のエチレン及びC4−C12α−オレフィンコポリマーとのエラストマーコポリマー成分又はエチレンと1種以上のC4−C12 α−オレフィンコポリマーとのエラストマーコポリマー成分を含むプロピレンコポリマーであって、エラストマー性の(非晶)コポリマー成分が、上記プロピレンホモポリマー又はランダムコポリマーマトリクス成分の中に分散しているプロピレンコポリマーに向けられている。表現「異相」は、少なくとも1種のエラストマーコポリマーがマトリクスの中に(微細に)分散していることを示す。換言すれば、上記少なくとも1種のエラストマーコポリマーは、マトリクスの中に混在物を形成する。このように、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、上記少なくとも1種のエラストマーコポリマーを含有する。用語「混在物」は、マトリクス及びその混在物が異相プロピレンコポリマー内で異なる相を形成することを示すものとし、この混在物は、例えば高分解能顕微鏡法、例えば電子顕微鏡法又は走査フォース顕微鏡法によって見ることができる。

0066

表現「ランダム」は、ランダムプロピレンコポリマー(RPP)及びランダムエチレンコポリマー(RPE)のコモノマーが、ランダムプロピレンコポリマー(RPP)の場合にはプロピレン由来の単位の中で、ランダムエチレンコポリマー(RPE)の場合にはエチレン由来の単位の中で無作為分布していることを示す。用語「ランダム」は、IUPAC(Glossary ofbasicterms in polymer science;IUPAC recommendations 1996(高分子科学の基本的術語用語集;IUPAC勧告1996))に従って理解される。

0067

表現「comprising(…を含む)」が本明細書及び請求項において使用される場合、その表現は他の要素を排除しない。本発明の目的のために、表現「consisting of(…からなる)」は、表現「comprising(…を含む)」の好ましい実施形態であると考えられる。本明細書中、以降で群が少なくとも特定数の実施形態を含むと定義される場合、これも、好ましくはこれらの実施形態のみからなる群を開示すると理解されることになる。

0068

ポリプロピレン組成物(PP)は、
(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。

0069

この実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、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)、第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)及び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。特に、当該ポリマー組成物(PC)は、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)、第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)及び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。

0070

ポリプロピレン組成物(PP)は、
(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。

0071

この実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、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)、第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)及び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。特に、当該ポリマー組成物(PC)は、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)、第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)及び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。

0072

1つの実施形態では、ポリプロピレン(PP)は、第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)及び第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)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)及び第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)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。

0073

この実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、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。特に、当該ポリマー組成物(PC)は、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。

0074

1つの実施形態では、ポリプロピレン(PP)は、第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)及び第3プロピレンホモポリマー(PPH−3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)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。

0075

この実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)、第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)及び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。特に、当該ポリマー組成物(PC)は、第1プロピレンホモポリマー(PPH−1)、第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)、及び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。

0076

1つの実施形態では、ポリプロピレン(PP)は、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)を含み、好ましくはこれらからなり、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。

0077

この実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)、第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)及び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。特に、当該ポリマー組成物(PC)は、第2プロピレンホモポリマー(PPH−2)、第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)、及び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。

0078

1つの実施形態では、ポリプロピレン(PP)は、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)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。

0079

この実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、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)、第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)及び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。特に、当該ポリマー組成物(PC)は、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)、第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)及び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。

0080

当該ポリマー組成物(PC)に含まれるプロピレンホモポリマー(HPP−1)及びプロピレンホモポリマー(HPP−2)は、共に不等式(Ia)、好ましくは不等式(Ib)、より好ましくは不等式(Ic)、さらにより好ましくは不等式(Id)を満たすということが想定され、
[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。

0081

当該ポリマー組成物(PC)に含まれるプロピレンホモポリマー(HPP−2)及びプロピレンホモポリマー(HPP−3)は、共に不等式(IIa)、好ましくは不等式(IIb)、より好ましくは不等式(IIc)、さらにより好ましくは不等式(IId)を満たすということが想定され、
[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。

0082

当該ポリマー組成物(PC)に含まれるプロピレンホモポリマー(HPP−1)及びプロピレンホモポリマー(HPP−3)は、共に不等式(IIIa)、好ましくは不等式(IIIb)、より好ましくは不等式(IIIc)、さらにより好ましくは不等式(IIId)を満たすということが想定され、
[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。

0083

1つの実施形態では、ポリプロピレン(PP)は、
(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。

0084

この実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、
(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。

0085

特に、当該ポリマー組成物(PC)は、
(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。

0086

1つの実施形態では、ポリプロピレン(PP)は、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)、第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)、及び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。

0087

この実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、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)、第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)、ランダムエチレンコポリマー(RPE)及び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。

0088

特に、当該ポリマー組成物(PC)は、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)、第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)、ランダムエチレンコポリマー(RPE)及び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。

0089

1つの実施形態では、ポリプロピレン(PP)は、
(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。

0090

この実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、
(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。

0091

特に、当該ポリマー組成物(PC)は、
(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。

0092

1つの実施形態では、ポリプロピレン(PP)は、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)、第3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)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。

0093

この実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、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)、第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)、異相プロピレンコポリマー(HECO)及び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。

0094

特に、当該ポリマー組成物(PC)は、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)、第3プロピレンホモポリマー(PPH−3)、異相プロピレンコポリマー(HECO)及び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。

0095

ポリマー組成物(C)は、溶融混合により得ることができる。このプロセスは、
(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。

0096

当該ポリマー組成物(PC)は、樹脂配合(コンパウンディング)分野で周知であり一般に使用される様々な配合機及び混合機並びに方法のいずれを使用して配合及びペレット化されてもよい。しかしながら、炭素繊維の寸法又は炭素繊維以外の繊維の寸法に影響を及ぼさない配合及び混合(ブレンド)の方法を使用することが好ましい。

0097

本発明の組成物の個々の成分を混合するために、従来の配合装置又は混合装置、例えばバンバリーミキサー、2本ロール式ラバーミルブスコニーダー又は二軸押出機が使用されてもよい。押出機/混合機から回収されるポリマー材料は、通常、ペレットの形態にある。これらのペレットは、次いで、好ましくは例えば射出成形によりさらに加工され、本発明の組成物の物品及び製品が生成される。

0098

プロピレンホモポリマー(PPH−1)
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。

0099

プロピレンホモポリマー(PPH−1)は、少なくとも1.0g/10分、好ましくは少なくとも5.0g/10分、より好ましくは少なくとも10g/10分、さらにより好ましくは少なくとも15g/10分、例えば1.0〜45g/10分の範囲、好ましくは5.0〜40g/10分の範囲、より好ましくは10〜30g/10分の範囲、最も好ましくは15〜25g/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℃)を有してもよい。

0100

プロピレンホモポリマー(PPH−1)は、少量の冷キシレン可溶(XCS)部を特徴とするということが想定される。プロピレンホモポリマー(PPH−1)は、プロピレンホモポリマー(PPH−1)の重量に対して、4.0重量%以下、好ましくは3.0重量%以下、より好ましくは2.5重量%以下、例えば0.1〜4.0重量%の範囲、好ましくは0.1〜3.0重量%の範囲、より好ましくは0.1〜2.5重量%の範囲の量の冷キシレン可溶(XCS)部を有してもよい。

0101

プロピレンホモポリマー(PPH−1)は、少なくとも90℃、好ましくは少なくとも100℃、より好ましくは少なくとも115℃、例えば90〜160℃の範囲、好ましくは100〜150℃の範囲、より好ましくは115〜130℃の、ISO 75−2に従って測定される熱変形温度(HDT)を有してもよい。

0102

プロピレンホモポリマー(PPH−1)は、少なくとも1.0kJ/m2、好ましくは、少なくとも2.0kJ/m2、例えば1.0〜10kJ/m2の範囲、好ましくは2.0〜5.0kJ/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を有してもよい。

0103

プロピレンホモポリマー(PPH−1)は、少なくとも500MPa、好ましくは少なくとも1500MPa、例えば500〜3500MPaの範囲、好ましくは1500〜2500MPaの範囲の、ISO 178に従って測定される曲げ弾性率を有してもよい。

0104

プロピレンホモポリマー(PPH−1)は、好ましくはポリマー核形成剤、より好ましくはα核形成剤、例えばポリマーα核形成剤である核形成剤を含んでもよい。プロピレンホモポリマー(PPH−1)のα核形成剤含有量は、好ましくは5.0重量%以下である。好ましい実施形態では、プロピレンホモポリマー(PPH−1)は、3000ppm以下、より好ましくは1〜2000ppmのα核形成剤を含有する。

0105

α核形成剤についてのより詳細な説明は「ポリマー組成物(PC)」の節に与えられている。プロピレンホモポリマー(PPH−1)は、当該技術分野で公知であり、市販されている。好適な例はBorealis AG(ボレアリス)のHF955MOである。

0106

プロピレンホモポリマー(PPH−2)
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。

0107

プロピレンホモポリマー(PPH−2)は、少なくとも50g/10分、好ましくは少なくとも60g/10分、より好ましくは少なくとも65g/10分、さらにより好ましくは少なくとも70g/10分、例えば50〜190g/10分の範囲、好ましくは60〜150g/10分の範囲、より好ましくは65〜100g/10分の範囲、さらにより好ましくは70〜80g/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℃)を有してもよい。

0108

プロピレンホモポリマー(PPH−2)は、少量の冷キシレン可溶(XCS)部を特徴とするということが想定される。プロピレンホモポリマー(PPH−2)は、プロピレンホモポリマー(PPH−2)の重量に対して、4.0重量%以下、好ましくは3.5重量%以下、例えば0.1〜4.0重量%の範囲、好ましくは0.1〜3.5重量%の範囲の量の冷キシレン可溶(XCS)部を有してもよい。

0109

プロピレンホモポリマー(PPH−2)は、少なくとも50℃、好ましくは少なくとも60℃、より好ましくは少なくとも75℃、例えば50〜120℃の範囲、好ましくは60〜100℃の範囲、より好ましくは75〜90℃の、ISO 75−2に従って測定される熱変形温度(HDT)を有してもよい。

0110

プロピレンホモポリマー(PPH−2)は、少なくとも0.5kJ/m2、好ましくは、少なくとも0.7kJ/m2、例えば0.5〜1.5kJ/m2の範囲、好ましくは0.7〜1.3kJ/m2の範囲の、ISO 179−1eAに従って23℃で測定されるノッチ付きシャルピー衝撃強さ(NIS)を有してもよい。

0111

プロピレンホモポリマー(PPH−2)は、少なくとも500MPa、好ましくは少なくとも1000MPa、例えば500〜2500MPaの範囲、好ましくは1000〜2000MPaの範囲の、ISO 178に従って測定される曲げ弾性率を有してもよい。

0112

プロピレンホモポリマー(PPH−2)がα核形成剤を含む場合、プロピレンホモポリマー(PPH−2)は、プロピレンホモポリマー(PPH−2)の重量に対して、5.0重量%以下、好ましくは3000ppm以下、例えば1〜2000ppmの範囲の量のα核形成剤を含んでもよいということが想定される。しかしながら、好ましい実施形態では、プロピレンホモポリマー(PPH−2)は、核形成剤を含まない、すなわちプロピレンホモポリマー(PPH−2)は核形成されない。

0113

α核形成剤に関するより詳細な説明は「ポリマー組成物(PC)」の節に与えられている。

0114

プロピレンホモポリマー(PPH−2)は、当該技術分野で公知であり、市販されている。好適な例は、Borealis AGのHJ120UBである。

0115

プロピレンホモポリマー(PPH−3)
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。

0116

プロピレンホモポリマー(PPH−3)は、少なくとも200g/10分、好ましくは少なくとも300g/10分、より好ましくは少なくとも400g/10分、さらにより好ましくは少なくとも420g/10分、例えば200〜800g/10分の範囲、好ましくは300〜600g/10分の範囲、より好ましくは400〜500g/10分の範囲、さらにより好ましくは420〜480g/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℃)を有してもよい。

0117

プロピレンホモポリマー(PPH−3)は、プロピレンホモポリマー(PPH−3)の重量に対して、10重量%以下、好ましくは7.0重量%以下、さらにより好ましくは4.5重量%以下、例えば0.1〜10重量%の範囲、好ましくは0.5〜7.0重量%の範囲、より好ましくは2.0〜4.5重量%の範囲の冷キシレン可溶(XCS)部の含有量を有してもよい。

0118

プロピレンホモポリマー(PPH−3)は、少なくとも150℃、好ましくは少なくとも158℃、例えば150〜180℃の範囲、好ましくは158〜170℃の範囲、より好ましくは161〜165℃の範囲の融解温度Tmを有してもよい。

0119

プロピレンホモポリマー(PPH−3)は、好ましくはポリマー核形成剤、より好ましくはα核形成剤、例えばポリマーα核形成剤である核形成剤を含んでもよい。

0120

プロピレンホモポリマー(PPH−3)のα核形成剤含有量は、好ましくは5.0重量%以下である。好ましい実施形態では、プロピレンホモポリマー(PPH−3)は、3000ppm以下、より好ましくは1〜2000ppmのα核形成剤を含有する。

0121

α核形成剤に関するより詳細な説明は「ポリマー組成物(PC)」の節に与えられている。

0122

プロピレンホモポリマー(PPH−3)は、当該技術分野で公知であり、市販されている。好適な例は、Borealis AGのHL504FBである。

0123

ランダムエチレンコポリマー(RPE)
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〜C10α−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。

0124

従って、ランダムエチレンコポリマー(RPE)は、少なくともエチレンから誘導できる単位及び上の段落で規定されたとおりのさらなるα−オレフィンから誘導できる単位を含む。しかしながら、ランダムエチレンコポリマー(RPE)がエチレンから誘導できる単位、並びに1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン及び1−オクテン等のさらなるα−オレフィンから誘導できる単位のみを含むことが特に好ましい。ランダムエチレンコポリマー(RPE)が、エチレンから誘導できる単位、並びに1−ブテン、1−ヘキセン及び1−オクテンから選択される単位のみを含むことがとりわけ好ましい。1つの実施形態では、ランダムエチレンコポリマー(RPE)は、エチレンから誘導できる単位及び1−オクテンから誘導できる単位のみを含む。

0125

ランダムエチレンコポリマー(RPE)は、プロピレンホモポリマー(PPH−1)、プロピレンホモポリマー(PPH−2)及びプロピレンホモポリマー(PPH−3)を含むマトリクス相等の結晶性又は半結晶性のマトリクス相中の(微細に)分散したエラストマー混在物の形態でポリプロピレン(PP)中に含まれてよい。ランダムエチレンコポリマー(RPE)は、その一部が、さらなるランダムエチレンコポリマー又は異相プロピレンコポリマーのエラストマー相等の他のエラストマー化合物内に(微細に分散した)混在物を形成してもよい。しかしながら、ランダムエチレンコポリマー(RPE)が当該ポリマー組成物(PC)中の唯一種のエラストマー化合物であることが好ましい。

0126

ランダムエチレンコポリマー(RPE)は、100g/10分以下、好ましくは50g/10分以下、より好ましくは40g/10分以下、さらにより好ましくは35g/10分以下、例えば0.2〜100g/10分の範囲、好ましくは0.5〜50g/10分の範囲、より好ましくは0.5〜40g/10分の範囲、さらにより好ましくは0.5〜35g/10分の範囲、なおさらにより好ましくは0.5〜30g/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(190℃、2.16kg) を有してもよい。

0127

1つの実施形態では、ランダムエチレンコポリマー(RPE)は、5.0〜80g/10分の範囲、好ましくは10〜50g/10分の範囲、より好ましくは20〜40g/10分の範囲、さらにより好ましくは25〜35g/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(190℃、2.16kg)を有する。

0128

1つの実施形態では、ランダムエチレンコポリマー(RPE)は、0.1〜10g/10分の範囲、好ましくは0.3〜5.0g/10分の範囲、より好ましくは0.5〜2.0g/10分の範囲、さらにより好ましくは0.7〜1.3g/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(190℃、2.16kg)を有する。

0129

ランダムエチレンコポリマー(RPE)は、910kg/cm3以下、好ましくは885kg/cm3以下、例えば854〜910kg/cm3の範囲、好ましくは854〜885kg/cm3の範囲の、ISO 1183−187に従って測定される密度を有してもよい。

0130

ランダムエチレンコポリマー(RPE)は、少なくとも80mol%、好ましくは少なくとも92mol%、例えば80〜98mol%の範囲、好ましくは82〜92mol%の範囲のエチレン含有量を有してもよい。

0131

換言すれば、ランダムエチレンコポリマー(RPE)は、20mol%以下、好ましくは18mol%以下、例えば2.0〜20mol%の範囲、好ましくは8〜18mol%の範囲の量の、少なくとも1種のC3〜C10α−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1−ブテン、1−ヘキセン及び1−オクテン、好ましくは1−オクテンを含んでもよい。

0132

ランダムエチレンコポリマー(RPE)は、当該技術分野で公知であり、市販されている。好適な例は、Borealis AGのQueo8230及びQueo8201である。

0133

異相プロピレンコポリマー(HECO)
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。

0134

上に示したように、異相プロピレンコポリマーは、ポリマー成分としてポリプロピレンマトリクス及びエラストマーコポリマーを含む。

0135

異相プロピレンコポリマー(HECO)は、好ましくは
(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〜C20α−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。

0136

ポリプロピレンマトリクス(M)は、好ましくはランダムプロピレンコポリマー又はプロピレンホモポリマーであり、後者がとりわけ好ましい。

0137

ポリプロピレンマトリクス(M)がプロピレンホモポリマーである場合、ポリプロピレンマトリクス(M)のコモノマー含有量が、ポリプロピレンマトリクス(M)の重量に対して、1.0重量%以下、好ましくは0.8重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下、例えば0.2重量%以下であるということが想定される。

0138

ポリプロピレンマトリクス(M)がランダムプロピレンコポリマーである場合、そのランダムプロピレンコポリマーが、プロピレンと共重合可能なモノマー、例えばエチレン及び/又はC4〜C20α−オレフィン、特にエチレン及び/又はC4〜C10−α−オレフィン、例えばエチレン、C4、C6及び/又はC8 α−オレフィン等のコモノマーを含むということが想定される。好ましくは、上記ランダムプロピレンコポリマーは、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、とりわけこのようなモノマーからなる。より具体的には、上記ランダムプロピレンコポリマーは、 − プロピレン以外に − エチレンから誘導できる単位及び/又は1−ブテンから誘導できる単位を含む。好ましい実施形態では、上記ランダムプロピレンコポリマーは、エチレンから誘導できる単位及びプロピレンから誘導できる単位のみを含む。加えて、ランダムプロピレンコポリマーが、ランダムプロピレンコポリマーの重量に対して、好ましくは0.3超〜1.0重量%の範囲、より好ましくは0.3超〜0.8重量%の範囲、さらにより好ましくは0.3〜0.7重量%の範囲のコモノマー含有量を有するということが想定される。

0139

ポリプロピレンマトリクス(M)は、アイソタクチックであってもよい。従って、ポリプロピレンマトリクス(M)が、かなり高いペンタッド濃度、すなわち80%超、好ましくは85%超、より好ましくは90%超、さらにより好ましくは92%超、なおさらにより好ましくは93%超、例えば95%超のペンタッド濃度を有するということが想定される。

0140

さらに、異相プロピレンコポリマー(HECO)のポリプロピレンマトリクス(M)がかなり高いメルトフローレートを有するということが想定される。上記のように、ポリプロピレンマトリクス(M)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)は、異相プロピレンコポリマー(HECO)の冷キシレン不溶(XCI)部のメルトフローレートMFR2に等しい。従って、異相プロピレンコポリマー(HECO)の冷キシレン不溶(XCI)部が、50〜200g/10分の範囲、より好ましくは80〜150g/10分の範囲、さらにより好ましくは100〜130g/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)を有することが好ましい。

0141

異相ポリプロピレン(HECO)は、60g/10分以下、好ましくは40g/10分以下、より好ましくは30g/10分以下、例えば5.0〜60g/10分の範囲、好ましくは10〜40g/10分の範囲、より好ましくは20〜30g/10分の範囲の、ISO 1133に従って測定されるMFR2(230℃、2.16kg)を有してもよい。

0142

異相ポリプロピレン(HECO)は、35mol%以下、好ましくは30mol%以下、より好ましくは22mol%以下、例えば5.0〜35mol%の範囲、好ましくは10〜30mol%の範囲、より好ましくは15〜22mol%の範囲の全コモノマー含有量を有してもよい。

0143

異相ポリプロピレン(HECO)は、異相ポリプロピレン(HECO)の総重量に対し、60重量%以下、好ましくは45重量%以下、より好ましくは35重量%以下、例えば10〜60重量%の範囲、好ましくは20〜45重量%の範囲、より好ましくは25〜35重量%の範囲の量の冷キシレン可溶(XCS)部を有してもよい。

0144

異相ポリプロピレン(HECO)は、4.5dl/g以下、好ましくは3.5dl/g以下、例えば2.0〜4.5dl/gの範囲、好ましくは2.7〜3.5dl/gの範囲の冷キシレン可溶(XCS)部の固有粘度(IV)を有してもよい。

0145

異相ポリプロピレン(HECO)は、65mol%以下、好ましくは60mol%以下、より好ましくは55mol%以下、例えば30〜65mol%の範囲、好ましくは40〜60mol%の範囲、より好ましくは45〜55mol%の範囲の冷キシレン可溶(XCS)部のコモノマー含有量を有してもよい。

0146

典型的には、異相プロピレンコポリマー(HECO)の冷キシレン不溶(XCI)部は、異相プロピレンコポリマー(HECO)の結晶性又は半結晶性の部分、すなわちマトリクス(M)を表し、冷キシレン可溶(XCS)部は、異相プロピレンコポリマー(HECO)のエラストマー部分、すなわちエラストマーコポリマー(E)を表す。

0147

異相プロピレンコポリマー(HECO)中のマトリクス(M)含有量、すなわち冷キシレン不溶(部)(XCI)含有量は、異相プロピレンコポリマー(HECO)の重量に対して、好ましくは60〜90重量%の範囲、より好ましくは65〜80重量%の範囲である。

0148

異相プロピレンコポリマー(HECO)中のエラストマーコポリマー(E)含有量、すなわち冷キシレン可溶部(XCS)含有量は、異相プロピレンコポリマー(HECO)の重量に対して、好ましくは10〜40重量%の範囲、より好ましくは20〜35重量%の範囲である。

0149

異相プロピレンコポリマー(HECO)及びその個々の成分(マトリクス及びエラストマーコポリマー)は、異なるポリマー種をブレンドすることにより製造することができる。しかしながら、異相プロピレンコポリマー(HECO)及びその個々の成分(マトリクス及びエラストマーコポリマー)が、直列構成であり異なる反応条件稼働する反応器を使用して、逐次工程プロセスで製造されることが好ましい。

0150

異相プロピレンコポリマー(HECO)は、当該技術分野で公知であり、市販されている。好適な例は、Borealis AGのEG066AIである。

0151

極性変性ポリプロピレン(PMP)
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。

0152

極性変性ポリプロピレン(PMP)は、好ましくは、極性基を含有するポリプロピレンである。

0153

以下では、このあと詳細に説明される極性変性ポリプロピレン(PMP)へとあとで変性されるポリプロピレンが、より正確に規定される。

0154

ポリプロピレンは、好ましくは、プロピレンホモポリマー又はランダムプロピレンコポリマー、例えば(i)プロピレンと(ii)エチレン及び/若しくは又はC4〜C12α−オレフィンとのコポリマー、好ましくは(i)プロピレンと(ii)エチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、及びこれらの混合物からなる群から選択されるα−オレフィン、好ましくはエチレンのみとのコポリマーである。

0155

1つの実施形態では、変性ポリプロピレン(PMP)は、変性ランダムプロピレンコポリマーであり、このランダムプロピレンコポリマーは、エチレンを唯一種のコモノマー単位として含む。

0156

極性変性ポリプロピレン(PMP)を調製する際の出発物質であるポリプロピレンは、プロピレンホモポリマーであってもよい。しかしながら、極性変性ポリプロピレン(PMP)を調製する際の出発物質であるポリプロピレンがランダムプロピレンコポリマーであることが好ましい。

0157

1つの実施形態では、極性変性ポリプロピレン(PMP)を調製する際の出発物質であるポリプロピレンは、エチレンから誘導されるコモノマー単位のみを含むランダムプロピレンコポリマーである。

0158

用語「ランダムプロピレンコポリマー」の定義に関しては、ポリプロピレン(PP)を論じた際に上で提供された情報が参照される。

0159

好ましくは、上記プロピレンから誘導できる単位は、上記ランダムプロピレンコポリマーの主要部分、すなわちそのランダムプロピレンコポリマーの総重量に対し、少なくとも90.0重量%、より好ましくは92.0〜99.5重量%の範囲、さらにより好ましくは92.5〜98.0重量%の範囲、なおさらにより好ましくは93.0〜96.0重量%の範囲を構成する。従って、このランダムプロピレンコポリマー中のエチレン及び/又はC4〜C12α−オレフィンから誘導される単位、好ましくはエチレンから誘導される単位の量は、このランダムプロピレンコポリマーの総重量に対し、多くとも10.0重量%、好ましくは0.5〜8.0重量%の範囲、より好ましくは2.0〜7.5重量%の範囲、さらにより好ましくは4.0〜7.0重量%の範囲である。

0160

ランダムプロピレンコポリマーは、プロピレンから誘導できる単位及びエチレンから誘導できる単位のみを含むということが特に想定される。この段落で与えられるコモノマー量は、好ましくは、変性されていないランダムプロピレンコポリマーに属する。

0161

ランダムプロピレンコポリマー、すなわち未変性ランダムプロピレンコポリマーが、125〜140℃の範囲、より好ましくは128〜138℃の範囲、さらにより好ましくは131〜136℃の範囲の融解温度Tmを有するということが想定される。この段落で与えられる融解温度は、未変性ランダムプロピレンコポリマーの融解温度である。

0162

上記ランダムプロピレンコポリマー、すなわち未変性ランダムプロピレンコポリマーが、1〜30g/10分の範囲、好ましくは1〜20g/10分の範囲、より好ましくは1〜10g/10分の範囲、最も好ましくは2〜6g/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℃)を有するということが想定される。

0163

極性変性ポリプロピレン(PMP)が、極性基から誘導される基を含むということが想定される。これに関して、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アミン及び第二級アミンヒドロキシル化合物オキサゾリン及びエポキシドからなる群から選択される極性化合物から、またイオン性化合物から誘導される基を含む極性変性ポリプロピレン(PMP)が好ましい。

0164

上記極性基の具体例は、不飽和環状無水物及びその脂肪族ジエステル、並びに二塩基酸誘導体である。特に、無水マレイン酸、並びにマレイン酸のC1〜C10の直鎖状及び分枝状のジアルキルエステルフマル酸のC1〜C10の直鎖状及び分枝状のジアルキルエステル、イタコン酸無水物、イタコン酸のC1〜C10の直鎖状及び分枝状のジアルキルエステル、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。

0165

構造の点では、好ましくは、極性変性ポリプロピレン(PMP)は、好ましくは上記のポリプロピレン、例えば上記のランダムプロピレンコポリマーのグラフトコポリマー又はブロックコポリマーから選択される。

0166

好ましくは、極性変性ポリプロピレン(PMP)、すなわちカップリング剤は、このような極性基でグラフトされた、ポリプロピレン、例えば「カップリング剤としての極性変性プロピレン(PMP)」の節において上で定義されたランダムプロピレンコポリマーである。

0167

無水マレイン酸でグラフトされた、ポリプロピレン、例えば「極性変性プロピレン(PMP)」の節で上で定義されたランダムプロピレンコポリマーを極性変性ポリプロピレン(PMP)、すなわちカップリング剤として使用することが特に好ましい。

0168

1つの実施形態では、極性変性ポリプロピレン(PMP)は、無水マレイン酸でグラフトされた、上で定義されたランダムプロピレンコポリマーである。従って、1つの特定の好ましい実施形態では、極性変性ポリプロピレン(PMP)は、無水マレイン酸でグラフトされたランダムプロピレンエチレンコポリマーであり、より好ましくは、ランダムプロピレンエチレンコポリマーの全量に対するエチレン含有量は、2.0〜7.5重量%の範囲、より好ましくは4.0〜7.0重量%の範囲である。

0169

ポリマー成分中の炭素繊維(CF)の所望の分散を達成して、ポリマー組成物(C)がバランスのとれた機械的特性、特に低密度での高破断点伸びと組み合わせた高衝撃強度をもたらすことを確実にするために、極性変性ポリプロピレン(PMP)が、ポリプロピレンに対して考慮される極性変性ポリプロピレンで通常使用される量よりも大きい量の極性基に由来する基を含むということが想定される。

0170

極性変性ポリプロピレン(PMP)は、極性変性ポリプロピレン(PMP)の総重量に対し、0.5〜5.0重量%の範囲の量、好ましくは1.0〜4.0重量%の範囲の量、より好ましくは1.5〜3.0重量%の範囲の量、さらにより好ましくは1.7〜2.3重量%の範囲の量の極性基に由来する基を含んでもよい。

0171

極性変性ポリプロピレン(PMP)は、20〜150cm3/10分の範囲、好ましくは40〜100cm3/10分の範囲の、ISO 1133に従って測定されるメルトボリュームフローレートMVI(170℃;1.2kg)を有してもよい。

0172

1つの実施形態では、極性変性ポリプロピレン(PMP)は、無水マレイン酸でグラフトされたランダムプロピレンエチレンコポリマーであり、このランダムプロピレンエチレンコポリマーの全量に対するエチレン含有量は2.0〜7.5重量%の範囲であり、このランダムプロピレンエチレンコポリマーは、0.5〜5.0重量%の範囲の量の極性基に由来する基及び20〜150cm3/10分の範囲のISO 1133に従って測定されるメルトボリュームフローレートMVI(170℃;1.2kg)を有する。

0173

1つの実施形態では、極性変性ポリプロピレン(PMP)は、無水マレイン酸でグラフトされたランダムプロピレンエチレンコポリマーであり、ランダムプロピレンエチレンコポリマーの全量に対するエチレン含有量は2.0〜3.0重量%の範囲であり、このランダムプロピレンエチレンコポリマーは、1.5〜3.0重量%の範囲の量の極性基に由来する基及び40〜100cm3/10分の範囲のISO 1133に従って測定されるメルトボリュームフローレートMVI(170℃;1.2kg)を有する。

0174

1つの実施形態では、極性変性ポリプロピレン(PMP)は、無水マレイン酸でグラフトされたランダムプロピレンエチレンコポリマーであり、ランダムプロピレンエチレンコポリマーの全量に対するエチレン含有量は2.0〜2.8重量%の範囲であり、このランダムプロピレンエチレンコポリマーは、1.7〜2.3重量%の範囲の量の極性基に由来する基及び40〜100cm3/10分の範囲のISO 1133に従って測定されるメルトボリュームフローレートMVI(170℃;1.2kg)を有する。

0175

加えて、又はあるいは、極性変性ポリプロピレン(PMP)が、好ましくは120〜150℃の範囲、より好ましくは125〜145℃の範囲、最も好ましくは130〜140℃の範囲の融解温度Tmを有するということが想定される。

0176

極性変性ポリプロピレン(PMP)は、第1工程としての固体段階及び第2工程としての溶融段階を含む2工程グラフトプロセスにより簡便に製造することができる。このようなプロセス工程は当該技術分野で周知である。

0177

極性変性ポリプロピレン(PMP)は、当該技術分野で公知であり、市販されている。好適な例は、BYKのSCONA TSPP 10213 GBである。

0178

当該ポリマー組成物(PC)は、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)の総重量部に対し、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)を含んでもよい。

0179

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、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)の総重量部に対し、2.5〜10重量部の範囲の量の極性変性ポリプロピレン(PMP)を含む。

0180

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、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)の総重量部に対し、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)を含む。

0181

当該ポリマー組成物(PC)は、当該ポリマー組成物(PC)の総重量に対し、少なくとも2.5重量%の量、好ましくは少なくとも3.0重量%の量、例えば2.5〜10重量%の範囲の量、好ましくは3.0〜7.0重量%の範囲の量の極性変性ポリプロピレン(PMP)を含んでもよい。

0182

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、当該ポリマー組成物(PC)の総重量に対し、2.5〜10重量%の範囲の量の極性変性ポリプロピレン(PMP)を含む。

0183

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、当該ポリマー組成物(PC)の総重量に対し、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)を含む。

0184

好ましくは、極性変性ポリプロピレン(PMP)は、当該ポリマー組成物(PC)中に存在する唯一種の極性変性ポリプロピレンである。1つの実施形態では、極性変性ポリプロピレン(PMP)は、当該ポリマー組成物(PC)中に存在する唯一種の極性変性ポリプロピレンである。

0185

炭素繊維(CF)
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。

0186

炭素繊維(CF)は、2〜30μmの範囲、好ましくは3〜25μmの範囲、より好ましくは5〜20μmの範囲の平均直径を有してもよい。

0187

炭素繊維(CF)は、1.0〜2.5g/cm3の範囲、好ましくは1.5〜2.3g/cm3の範囲、より好ましくは1.7〜2.0g/cm3の範囲の密度を有してもよい。

0188

炭素繊維は高分子材料であるとは考えないことに留意されたい。さらには、炭素繊維(CF)は、より詳細に以降で規定される用語「添加剤(AD)」によって包含されるとは考えられない。

0189

炭素繊維(CF)は、不織布の形態であってもよい。この不織布は、その不織布の総重量に対し、好ましくは、少なくとも50重量%の炭素繊維(CF)、より好ましくは少なくとも65重量%の炭素繊維、さらにより好ましくは少なくとも75重量%の炭素繊維(CF)、最も好ましくは少なくとも80重量%の炭素繊維(CF)を含む。

0190

本発明に係る不織布は、糊剤等のポリマー化合物及び/又は縫糸を含んでもよい。この糊剤及び/又は縫糸は、炭素繊維(CF)の重量に対し、10重量%を超える量、好ましくは7.5重量%を超える量、さらにより好ましくは3重量%を超える量では含まれないということが想定される。糊剤及び/又は縫糸は、用語「炭素繊維(CF)」に包含されると考えられ、さらなるポリマー化合物とは異なる。

0191

存在する場合、縫糸の量は、不織布の総重量に対し、通常、0.25〜10重量%の範囲内、好ましくは0.5〜7.5重量%の範囲内、最も好ましくは1.0〜3.0重量%の範囲内である。好適な縫糸は、例えばポリエステル繊維である。上に示したように、縫糸は、用語「炭素繊維(CF)」に包含されると考えられ、さらなるポリマー化合物とは異なる。

0192

存在する場合、糊剤の量は、炭素繊維(CF)の重量に対し、典型的には、0.25〜15重量%の範囲内、好ましくは0.5〜10重量%の範囲内、より好ましくは1.0〜7.5重量%の範囲内である。好適な糊剤は、例えばエポキシ樹脂ポリエーテル変性エポキシ樹脂ポリウレタンアミノシラングラフト化ポリプロピレンである。上に示したように、糊剤は、用語「炭素繊維(CF)」に包含されると考えられ、さらなるポリマー化合物とは異なる。

0193

上記不織布が、第1の用途に応じて炭素繊維以外に追加的な化合物、例えば少量のガラス繊維を含有してもよいリサイクル材であってもよいということが想定される。これらの追加的な化合物は、用語「炭素繊維(CF)」に包含されると考えられ、さらなるポリマー化合物、特にさらなるポリマー化合物及び/又は繊維化合物とは異なる。

0194

ガラス繊維等のこれらの追加的な化合物は、炭素繊維(CF)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、さらにより好ましくは3重量%を超える量では含まれないということが想定される。1つの実施形態では、炭素繊維(CF)は、炭素繊維(CF)の重量に対し5重量%を超える量では、ガラス繊維を含まない。1つの実施形態では、炭素繊維(CF)は、ガラス繊維を含まない。

0195

炭素繊維(CF)が不織布の形態にある場合、この不織布は、好ましくはストライプの形態にある。

0196

通常、上記ストライプの幅は、300mm以下である。好ましくは、このストライプは、10〜300mmの幅、好ましくは25〜250mmの幅、最も好ましくは40〜200mmの幅を有する。加えて、又はあるいは、このストライプは、好ましくは少なくとも50cm、より好ましくは少なくとも150cm、最も好ましくは少なくとも250cmの長さを有する。

0197

上記ストライプはリールの形態であってもよい。このように、長さは特に限定されない。しかしながら、長さは特に限定されず、すなわち上記ストライプは、いわゆる「無端ストライプ」であってもよい。

0198

上記不織布の平均重量は、好ましくは、100〜1000g/m2の範囲内、より好ましくは150〜800g/m2の範囲内、最も好ましくは250〜650g/m2の範囲内である。

0199

上記不織布は、面積あたりの一定の重量によってさらに特徴づけられる。このように、上記不織布の同じ面積を有する2つの断片の間の、より小さい重量を有する断片に対するより大きい重量を有する断片の商(比)として表される重量差は、好ましくは10%以内、より好ましくは5%以内である。

0200

炭素繊維(CF)、例えば粗糸ロービング)、又はレイドウェブ(積層されたウェブ、laid web)の形態であってもよいリサイクル材からの不織布の調製は、当該技術分野で周知である。好適なプロセスは、例えばニードルパンチ加工である。

0201

好ましくは、不織布は、好ましくはニードルパンチ加工により得られる不織布の形態である。

0202

当該ポリマー組成物(PC)は、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)の総重量部に対し、2.5〜35重量部の量、好ましくは5.0〜30重量部の量、より好ましくは10〜25重量部の範囲、さらにより好ましくは17〜23重量部の範囲の量の炭素繊維(CF)を含んでもよい。

0203

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、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)の総重量部に対し、2.5〜45重量部の範囲の量の炭素繊維(CF)を含む。

0204

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、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)の総重量部に対し、17〜23重量部の範囲の量の炭素繊維(CF)を含む。

0205

当該ポリマー組成物(PC)は、当該ポリマー組成物(PC)の総重量に対し、少なくとも2.5重量%、好ましくは少なくとも5.0重量%、より好ましくは少なくとも10重量%、さらにより好ましくは少なくとも17重量%の量、例えば2.5〜45重量%の範囲、好ましくは5.0〜30重量%の範囲、さらにより好ましくは10〜25.0重量%の範囲、なおさらにより好ましくは17〜23重量%の範囲の量の炭素繊維(CF)を含んでもよい。

0206

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、当該ポリマー組成物(PC)の総重量に対し、2.5〜45重量%の範囲の量の炭素繊維(CF)を含む。

0207

1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、当該ポリマー組成物(PC)の総重量に対し、17〜23重量部の範囲の量の炭素繊維(CF)を含む。

0208

好ましくは、炭素繊維(CF)は、当該ポリマー組成物(PC)中に存在する唯一種の繊維である。1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、ガラス繊維、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繊維を含まない。1つの実施形態では、当該ポリマー組成物(PC)は、無機材料から得られる繊維を含まない。

0209

添加剤(AD)
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。

0211

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。

0212

上に示したように、用語「添加剤(AD)」は、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維、鉱物繊維及びセラミック繊維等の繊維を含まない。換言すれば、炭素繊維(CF)は添加剤とはみなされない。

0213

しかしながら、用語「添加剤(AD)」は、担体材料、特にポリマー担体材料(PCM)も含んでよい。

0214

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%以下の量、好ましくは0.01〜10重量%の範囲の量、より好ましくは0.05〜5重量%の範囲の量、さらにより好ましくは0.1〜2.5重量%の範囲の量の添加剤(AD)を含んでもよい。

0215

当該ポリマー組成物(PC)は、酸化防止剤、酸スカベンジャー、擦り傷防止剤、離型剤、潤滑剤、UV安定剤及びこれらの混合物の群から選択される添加剤を含んでもよい。

0216

添加剤(AD)は、当該ポリマー組成物(PC)中に、別個原材料として含められてもよい。あるいは、添加剤(AD)は、少なくとも1種の他の成分と共に当該ポリマー組成物(PC)中に含められてもよい。例えば、添加剤(AD)は、ポリプロピレン(PP)、極性変性ポリプロピレン(PMP)及び/又は炭素繊維(CF)と共に、好ましくはマスターバッチ(MB)の形態で当該ポリマー組成物(PC)に加えられてもよい。従って、用語「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)」は、添加剤(AD)を含む組成物に向けられてもよい。ポリマー担体材料(PCM)以外の添加剤は、典型的には、マスターバッチ(MB)の形態でポリマー担体材料(PCM)と共に当該ポリマー組成物(PC)に加えられる。

0217

このように、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)からなるポリマー組成物(PC)は、添加剤(AD)も含んでもよい。

0218

ポリマー担体材料(PCM)
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。

0219

ポリマー担体材料(PCM)は、当該ポリマー組成物(PC)中での均一分布を確保するための、他の添加剤についての担体ポリマーである。ポリマー担体材料(PCM)は、特定のポリマーには限定されない。ポリマー担体材料(PCM)は、エチレンホモポリマー、エチレンと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と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、プロピレンとエチレン及び/又はC4〜C8 α−オレフィンコモノマー等のα−オレフィンコモノマーとから得られるプロピレンコポリマー、並びにこれらの混合物であってもよい。

0220

典型的には、ポリマー担体材料(PCM)それ自体は、上記のポリマー組成物(PC)の改善された特性には寄与しない。

0221

物品
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。

0222

当該物品は、少なくとも80重量%の量、例えば80〜99.9重量%の量、好ましくは少なくとも90重量%の量、例えば90〜99.9重量%の量、より好ましくは少なくとも95重量%の量、例えば95〜99.9重量%の量の当該ポリマー組成物(PC)を含んでもよい。

0223

当該物品は、成形品又は押出し物品であってもよく、好ましくは、当該物品は、成形品、例えば射出成形品又は圧縮成形品である。

0224

1.定義/測定方法
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。

0225

MR分光法による微細構造の定量
定量的核磁気共鳴(NMR)分光法を使用して、ポリプロピレンホモポリマーアイソタクティシティ及び位置規則性を定量する。

0226

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。

0227

ポリ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ALTZ16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。

0228

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、関連の定量的特性積分値から求めた。

0229

ポリ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。

0230

位置欠陥(Resconi,L.,Cavallo,L.,Fait,A.,Piemontesi,F.,Chem.Rev. 2000,100,1253;;Wang,W−J.,Zhu,S.,Macromolecules 33(2000),1157;Cheng,H.N.,Macromolecules 17(1984),1950)又はコモノマーに対応する特徴的なシグナルを観察した。

0231

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.,Macromoleucles 30(1997)6251)。

0232

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。

0233

アイソタクティシティは、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/全ペンタッドの合計)

0234

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)。

0235

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

0236

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

0237

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位置欠陥の合計として定量した。
Ptotal=P12+P21e

0238

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)

0239

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(Cheng,H.N.,Macromolecules 17(1984),1950に記載されているとおり)、コモノマー分率は、ポリマー中のすべてのモノマーに対するポリマー中のエチレンの分率として算出した。

0240

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、W−J.Wang及びS.Zhu,Macromolecules 2000,33,1157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。

0241

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。

0242

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。

0243

冷キシレン可溶部(XCS)は、ISO 16152;第1版;2005−07−01に従って25℃で測定する。

0244

固有粘度は、DIN ISO 1628/1、1999年10月(デカリン中135℃)に従って測定する。

0245

引張弾性率(TM)は、EN ISO 1873−2に記載される射出成形した試験片ドッグボーン型、4mm厚さ)を使用して、ISO 527−2に従って測定する(クロスヘッド速度=1mm/分;23℃)。

0246

引張強さ(TS)及び引張破断点伸び(TE)は、EN ISO 1873−2に記載される射出成形した試験片(ドッグボーン型、4mm厚さ)を使用して、ISO 527−2に従って測定する(クロスヘッド速度=50mm/分;23℃)。

0247

曲げ弾性率は、ISO 294−1:1996に従って調製した80×10×4mmの射出成形した試験片に対して、ISO 178に従う3点曲げで求めた。

0248

シャルピー衝撃強さ(IS)は、EN ISO 1873−2に即して射出成形した80×10×4mm3の試験棒を使用することによりISO 179 1eUに従って23℃で求める。

0249

ノッチ付きシャルピー衝撃強さ(NIS)は、EN ISO 1873−2に即して射出成形した80×10×4mm3の試験棒を使用することによりISO 179 1eAに従って23℃で求める。

0250

平均繊維直径は、ISO 1888:2006(E)、方法B、顕微鏡拡大率1000に従って求める。

0251

メルトフローレート(MFR2)は、与えられた温度及び荷重で、ISO 1133に従って測定する。

0252

メルトボリュームフローレート(MVI)は、与えられた温度及び荷重で、ISO 1133に従って測定する。

0253

熱変形温度(HDT)は、Instron(登録商標) GmbH、ドイツのCeast 6921を使用してISO 75−2に従って求める。

0254

密度はISO 1183−187に従って測定する。試料調製は、ISO 1872−2:2007に従って圧縮成形により行う。

0255

DSC分析、融解温度(Tm)及び融解エンタルピー(Hm)、結晶化温度(Tc)及び結晶化エンタルピー(Hc)は、5〜7mgの試料に対してTA Instrument Q200示差走査熱量測定(DSC)を用いて測定する。DSCは、ISO 11357/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/加熱サイクルにおいて実行した。結晶化温度及び結晶化エンタルピー(Hc)は冷却工程から決定し、他方、融解温度及び融解エンタルピー(Hm)は2回目の加熱工程から決定した。

0256

射出圧力(INJP)は、EngelES1350/350 HL射出成形装置で、それぞれのプロセス条件による、後述するフローマークを測定するために使用する試験片の射出成形の間に測定する。

0257

フローマーク
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。

0258

Sybille Frankらによって、PPS 25 Intern.Conf.Polym.Proc.Soc 2009又はProceedings of the SPIE,第6831巻,68130T−68130T−8頁(2008)に記載されている光学測定システムを、表面品質解析するために使用した。

0259

この方法は2つの側面からなる。
1.画像の記録
この測定システム基本原理は、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。

0260

2.画像解析
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。

0261

一般に、1つ及び同じ材料に対しては、射出速度が高くなると、フローマークへの傾向が高くなる。

0262

この評価のために、粒VW K50及び1.4mmのフィルムゲートを有する440×148×2.8mmの板を使用し、これらの板は、3秒の充填時間で製造した。

0263

さらなる条件:
溶融温度:240℃
金型温度:40℃
動圧:10bar油圧

0264

特定の充填時間でMSE値が小さいほど、フローマークへの傾向が小さい。

0265

プロセス条件:
溶融温度:240℃
金型温度:40℃
動圧:10bar油圧

0266

2.実施例
本発明は、以下の例によって例証される。

0267

発明例IE1〜IE4は、Coperion(Nanjing) Corporation(中国)製のCoperionSTS−35二軸押出機等の二軸押出機を用いて溶融混合によって調製する。この二軸押出機は、180〜250℃のゾーン温度プロファイルを有して400rpmの平均スクリュー回転数運転される。

0268

発明例IE1及び比較例CE1及びCE2は、表2にまとめた配合表に基づく。

0269

* 100重量%までの残部は、一定レベルの添加剤であり、この添加剤は、ポリマー担体材料、酸化防止剤、及びUV安定剤、例えばBASF、ドイツの市販の酸化防止剤「Irganox 1010」、CAS番号6683−19−8の形態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;及びBASF、ドイツの市販の酸化防止剤「Irgafos 168FF」、CAS番号31570−04−4の形態のトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイトを含む。

0270

「PPH−1」は、Borealis AGの市販の製品HF955MOであり、HF955MOは、20g/10分のメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)及び908kg/m3の密度を有するプロピレンホモポリマーである。プロピレンホモポリマーHF955MOは、ポリビニルシクロヘキサンでα核形成されている。

0271

「PPH−2」は、Borealis AGの市販の製品HJ120UBであり、HJ120UBは、75g/10分のメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)及び905kg/m3の密度を有するプロピレンホモポリマーである。

0272

「PPH−3」は、Borealis AGの市販の製品HL504FBであり、HL504FBは、450g/10分のメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有するプロピレンホモポリマーである。

0273

「エラストマー−1」は、Borealis AGの市販の製品Queo8201であり、Queo8201は、1.1g/10分のメルトフローレートMFR2(190℃、2.16kg)及び883kg/m3の密度を有するエチレン/1−オクテンコポリマーである。

0274

「エラストマー−2」は、Borealis AGの市販の製品Queo8230であり、Queo8230は、30g/10分のメルトフローレートMFR2(190℃、2.16kg)及び882kg/m3の密度を有するエチレン/1−オクテンコポリマーである。

0275

「PMP」は、Co.Ltd(ドイツ)の市販の製品SCONA TSPP10213GBであり、SCONA TSPP10213GBは、40〜100cm3/10分のMVR(170℃、1.2kg)及び2.0重量%の無水マレイン酸含有量を有する無水マレイン酸官能化ポリプロピレンである。

0276

「CF」は、SGL Carbon SEの市販の製品RECATEX C90であり、RECATEX C90は、1.8g/m3のISO 10119:2002に従って求めた密度及び4400のISO 10618:2004に従って求めた引張強さを有する90重量%炭素繊維を含む不織布である。

0277

発明例IE1〜IE4及び比較例CE1の特性を表2にまとめる。

実施例

0278

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