JP6639738B2 - 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%のガラス繊維(GF)または炭素繊維(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、
ここでガラス繊維(GF)または炭素繊維(CF)のポリマーベースの繊維(PF)に対する重量比[(GF)または(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を提供するステップ、
b)本明細書中で定義するガラス繊維(GF)または炭素繊維(CF)を連続繊維の形態で提供するステップ、
c)本明細書中で定義するポリマーベースの繊維(PF)を連続繊維の形態で提供するステップ、
d)ステップb)の繊維をステップa)のポリプロピレン基材と共に含浸およびコーティングして、例えば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)をステップa)のポリプロピレン基材と共に含浸およびコーティングして、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、ならびに
f)任意に、ステップd)の繊維補強ポリプロピレン基材およびステップe)の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ことによって得られた組成物を射出成形するステップ
を含み、
ここでプロセスステップd)およびe)を任意の順序で同時にまたは別々に行う、
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)、ガラス繊維(GF)または炭素繊維(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%のガラス繊維(GF)または炭素繊維(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)
を含有し、
ここでガラス繊維(GF)または炭素繊維(CF)のポリマーベースの繊維(PF)に対する重量比[(GF)または(CF)/(PF)]が少なくとも2:1であることが、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%のガラス繊維(GF)または炭素繊維(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)、および
d)任意に、複合材料の総重量に基づいて7.0重量%まで、より好ましくは0.1〜7.0重量%、尚より好ましくは0.1〜6.5重量%、尚より好ましくは0.2〜6.5重量%および最も好ましくは0.2〜6.0重量%の接着促進剤(AP)
を含有し、好ましくはそれからなり、
ここでガラス繊維(GF)または炭素繊維(CF)のポリマーベースの繊維(PF)に対する重量比[(GF)または(CF)/(PF)]が少なくとも2:1であることが、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)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、およびステップ(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、ガラス繊維(GF)または炭素繊維(CF)を含まなければならない。ガラス繊維(GF)または炭素繊維(CF)は、本発明の複合材料に改善された衝撃強度を付与することが理解される。
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、ガラス繊維(GF)または炭素繊維(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)本明細書で定義するポリプロピレン基材を提供するステップ、
b)本明細書で定義するガラス繊維(GF)または炭素繊維(CF)を連続繊維の形態で提供するステップ、
c)本明細書で定義するポリマーベースの繊維(PF)を連続繊維の形態で提供するステップ、
d)ステップb)の繊維にステップa)のポリプロピレン基材を含浸およびコーティングして、例えば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を含浸およびコーティングして、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、ならびに
f)任意に、ステップd)の繊維補強ポリプロピレン基材およびステップe)の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ことによって得られる組成物を射出成形するステップ
を含み、
ここでプロセスステップd)およびe)を同時に、または任意の順序で別々に行う、
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であって、ここでポリプロピレン基材が、
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%のガラス繊維(GF)または炭素繊維(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、ガラス繊維(GF)または炭素繊維(CF)のポリマーベースの繊維(PF)に対する重量比(PF)[(GF)または(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を提供するステップ、
b)ガラス繊維(GF)または炭素繊維(CF)を連続繊維の形態で提供するステップ、
c)ポリマーベースの繊維(PF)を連続繊維の形態で提供するステップ、
d)ステップb)の繊維にステップa)のポリプロピレン基材を含浸およびコーティングして、例えば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を含浸およびコーティングして、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、ならびに
f)任意に、ステップd)の繊維補強ポリプロピレン基材およびステップe)の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ことによって得られる組成物を射出成形するステップ
を含み、
ここでプロセスステップd)およびe)を同時に、または任意の順序で別々に行う
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。
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Bruker 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。
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。Masterbatch1、Masterbatch2、Masterbatch3、およびMasterbatch4のペレットを、引抜成形プロセスでエンドレス繊維を含浸させることによって調製した。含浸を、210℃を超えない温度で実施した。
「LPETF」は、DuraFiber Technologies、ドイツによって供給される、ボビンPES 11000 f2000 タイプ715、引張強さ7.45cN/dtex、破断点伸び13%における、PPのための特定の表面処理を有する商業的なエンドレスPETマルチフィラメント糸である。
「LGF」は、PPG Industriesの市販のエンドレスガラス繊維Tufrov 4599、1200texであって、17μmの平均直径およびガラス用のシランサイジング剤を有するものである。
「LCF」は、平均直径7.2μm、引張強度4.137MPa、引張弾性率242GPa、および密度1.81g/ccを有する、Zoltekの市販のエンドレス炭素繊維Panex 35連続トウ(continuous tow)である。
「AP」は、80g/10分を超えるMFR2(190℃)および1.4重量%の無水マレイン酸含有量を有する、無水マレイン酸で官能化されたエチレンポリプロピレンコポリマーである。
「NIS」は、切り欠き衝撃強度である。
Claims (14)
- 複合材料であって、以下のもの
a)複合材料の総重量に基づいて50.0〜91.0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であって、ここで前記ポリプロピレン基材が、
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8.6〜45.0重量%のガラス繊維(GF)または炭素繊維(CF);および
c)複合材料の総重量に基づいて2.5〜20.0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);および
d)複合材料の総重量に基づいて0.1〜7.0重量%の無水マレイン酸官能化ポリプロピレンである接着促進剤(AP)、
を含み、
ここで前記ガラス繊維(GF)または炭素繊維(CF)の前記ポリマーベースの繊維(PF)に対する重量比[(GF)または(CF)/(PF)]が少なくとも2である、
前記複合材料。 - 前記異相プロピレンコポリマー(HECO)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)前記異相プロピレンコポリマー(HECO)の総重量に基づいて15.0〜50.0重量%のキシレン低温可溶性(XCS)画分(25℃)、および/または
c)前記異相プロピレンコポリマー(HECO)に基づいて30.0mol%以下のコモノマー含有量
を有する、請求項1に記載の複合材料。 - 前記異相プロピレンコポリマー(HECO)の非晶質画分(AM)が
a)前記異相プロピレンコポリマー(HECO)の前記非晶質画分(AM)に基づいて30.0〜60.0mol%の範囲内のコモノマー含有量、および/または
b)1.8〜4.0dl/gの範囲内の固有粘度(IV)
を有する、請求項1または2に記載の複合材料。 - 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1〜3のいずれか一項に記載の複合材料。 - 前記ガラス繊維(GF)または炭素繊維(CF)が5〜30μmの範囲内の繊維平均直径および/または0.1〜20mmの平均繊維長を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の複合材料。
- 前記ガラス繊維(GF)がサイジング剤を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の複合材料。
- 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1〜6のいずれか一項に記載の複合材料。
- 前記ポリマーベースの繊維(PF)が
i)0.1〜20mmの平均繊維長、および/または
ii)5〜30μmの範囲内の繊維平均直径、および/または
iii)3.0cN/dtex〜17cN/dtexの引張強さ
を有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の複合材料。 - 前記ポリマーベースの繊維(PF)のISO 11357−3による溶融温度Tm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40℃以上高い、請求項1〜8のいずれか一項に記載の複合材料。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の複合材料の製造方法であって、以下のステップ:
a)請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリプロピレン基材を提供するステップ、
b)請求項1または5または6のいずれか一項に記載のガラス繊維(GF)または炭素繊維(CF)を連続繊維の形態で提供するステップ、
c)請求項1または7〜9のいずれか一項に記載のポリマーベースの繊維(PF)を連続繊維の形態で提供するステップ、
d)ステップb)の前記繊維にステップa)の前記ポリプロピレン基材を含浸およびコーティングして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を含浸およびコーティングし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、ならびに
f)任意に、ステップd)の前記繊維補強ポリプロピレン基材およびステップe)の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ことによって得られる組成物を射出成形するステップ
を含み、
ここでプロセスステップd)およびe)を同時に、または任意の順序で別々に行う、
前記方法。 - プロセスステップd)およびe)を引抜成形によって実施する、請求項10に記載の方法。
- プロセスステップd)およびe)を別々に実施し、ステップd)の前記繊維補強ポリプロピレン基材およびステップe)の前記ポリマーベースの繊維補強ポリプロピレン基材をドライブレンドし、その後任意にステップf)を実施する、請求項10または11に記載の方法。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の複合材料を含む、成形品。
- 自動車用物品である、請求項13に記載の成形品。
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