JP2022103043A - Oxazoline-modified polypropylene - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オキサゾリン変性ポリプロピレン、その製造方法、及びオキサゾリン変性ポリプロピレンを含有するポリプロピレン組成物に関する。 The present invention relates to an oxazoline-modified polypropylene, a method for producing the same, and a polypropylene composition containing the oxazoline-modified polypropylene.
自動車部材には、ポリプロピレン組成物からなる部材が用いられており、その部材の力学強度を向上させるために、ポリプロピレンにフィラーを混錬した組成物からなる部材が用いられている。フィラーとしては炭素繊維、ガラス繊維やタルクを用いられている。また、ポリプロピレンとフィラーを混錬する時に、カップリング剤や特定の極性基で変性されたポリプロピレンが用いられている。
例えば、国際公開第2016/188886号(特許文献1)では、ポリプロピレンと炭素繊維とカップリング剤として無水マレイン酸がグラフトされたポリプロピレンを含む組成物によって、引張弾性や引張強度を改良している。
A member made of a polypropylene composition is used for an automobile member, and a member made of a composition obtained by kneading a filler with polypropylene is used in order to improve the mechanical strength of the member. Carbon fiber, glass fiber and talc are used as the filler. Further, when kneading polypropylene and a filler, a coupling agent or polypropylene modified with a specific polar group is used.
For example, in International Publication No. 2016/188886 (Patent Document 1), tensile elasticity and tensile strength are improved by a composition containing polypropylene, carbon fibers, and polypropylene grafted with maleic anhydride as a coupling agent.
本発明は、繊維強化ポリプロピレン組成物の力学強度を向上させるために有益な物質を提供するという課題を解決しようとするものである。 The present invention is to solve the problem of providing a useful substance for improving the mechanical strength of a fiber-reinforced polypropylene composition.
本発明者は、1)繊維強化ポリプロピレン組成物の力学強度を向上させるために変性ポリプロピレンが有益であること、2)変性ポリプロピレンとしてオキサゾリン変性ポリプロピレンを用いること、3)オキサゾリン変性ポリプロピレン中のオキサゾリン基の含有量、及び4)オキサゾリン変性ポリプロピレンのメルトマスフローレイト(MFR)、に注目して本発明を見出した。
また、本発明者は、5)ポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸とを溶融混錬すること、及び6)得られたポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸との溶融混錬物にオキサゾリン化合物を加えて溶融混錬すること、に注目して本発明を見出した。
The present inventor 1) that modified polypropylene is beneficial for improving the mechanical strength of the fiber-reinforced polypropylene composition, 2) using oxazoline-modified polypropylene as the modified polypropylene, and 3) the oxazoline group in the oxazoline-modified polypropylene. The present invention has been found by paying attention to the content and 4) melt mass florate (MFR) of oxazoline-modified polypropylene.
In addition, the present inventor 5) melt-kneaded polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride, and 6) obtained polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or The present invention has been found by paying attention to the fact that an oxazoline compound is added to a melt-kneaded product with maleic anhydride and melt-kneaded.
本発明は以下に関するが、それに限定されない。
[発明1]
以下の要件(1)、(1-a)、及び(2)を満たすオキサゾリン変性ポリプロピレン:
(1)オキサゾリン変性ポリプロピレンがオキサゾリン基を有する、
(1-a)オキサゾリン変性ポリプロピレン1gにおけるオキサゾリン基の含有量が0.1×10-2~100×10-2mmol/gである、及び
(2)オキサゾリン変性ポリプリロピレンのメルトマスフローレイトが0.01~300g/10分である。
[発明2]
下記工程を備える方法により製造されるオキサゾリン変性ポリプロピレン:
・ポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸とを溶融混練する工程、及び
・得られたポリプロピレンと、有機過酸化物と、とマレイン酸又は無水マレイン酸との溶融混練物に、オキサゾリン化合物を加えて溶融混錬する工程。
[発明3]
下記工程を備える、オキサゾリン変性ポリプロピレンの製造方法:
・ポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸とを溶融混練する工程、
・得られたポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸との溶融混練物に、オキサゾリン化合物を加えて溶融混錬する工程。
[発明4]
以下の(成分1)を含有するポリプロピレン組成物:
(成分1)以下の要件(1)、(1-a)、及び(2)を満たすオキサゾリン変性ポリプロピレン:
(1)オキサゾリン変性ポリプロピレンがオキサゾリン基を有する、
(1-a)オキサゾリン変性ポリプロピレン1gにおけるオキサゾリン基の含有量が0.1×10-2~100×10-2mmol/gである、及び
(2)オキサゾリン変性ポリプリロピレンのメルトマスフローレイトが0.01~300g/10分である。
[発明5]
以下の(成分1)を含有するポリプロピレン組成物:
(成分1)以下の工程を備える方法により製造されるオキサゾリン変性ポリプロピレン:
・ポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸とを溶融混練する工程、及び
・得られたポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸との溶融混練物に、オキサゾリン化合物を加えて溶融混錬する工程。
[発明6]
(成分1):含有量1~20質量%、及び、以下の(成分2)と(成分3)を含有する発明4又は5に記載のポリプロピレン組成物:
(成分2)ポリプロピレン:含有量30~98質量%、並びに
(成分3)炭素繊維、ガラス繊維及びタルクからなる群から選ばれる少なくとも1種のフィラー:含有量1~50質量%。
[発明7]
(成分3)フィラーとして炭素繊維を含有する、発明4~6のいずれかに記載のポリプロピレン組成物。
The present invention relates to, but is not limited to:
[Invention 1]
Oxazoline-modified polypropylene that meets the following requirements (1), (1-a), and (2):
(1) Oxazoline-modified polypropylene has an oxazoline group.
(1-a) The content of the oxazoline group in 1 g of oxazoline-modified polypropylene is 0.1 × 10 − 2 to 100 × 10 − 2 mmol / g, and (2) the melt mass flow rate of (2) oxazoline-modified polyprilopylene is 0. 0.01-300 g / 10 minutes.
[Invention 2]
Oxazoline-modified polypropylene produced by a method comprising the following steps:
-A step of melt-kneading polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride, and-in a melt-kneaded product of the obtained polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride. , A step of adding an oxazoline compound and melt-kneading.
[Invention 3]
A method for producing oxazoline-modified polypropylene, which comprises the following steps:
-A step of melt-kneading polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride.
-A step of adding an oxazoline compound to a melt-kneaded product of the obtained polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride, and melt-kneading the mixture.
[Invention 4]
Polypropylene composition containing the following (component 1):
(Component 1) Oxazoline-modified polypropylene that satisfies the following requirements (1), (1-a), and (2):
(1) Oxazoline-modified polypropylene has an oxazoline group.
(1-a) The content of the oxazoline group in 1 g of oxazoline-modified polypropylene is 0.1 × 10 − 2 to 100 × 10 − 2 mmol / g, and (2) the melt mass flow rate of (2) oxazoline-modified polyprilopylene is 0. 0.01-300 g / 10 minutes.
[Invention 5]
Polypropylene composition containing the following (component 1):
(Component 1) Oxazoline-modified polypropylene produced by a method comprising the following steps:
-A step of melt-kneading polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride, and-in a melt-kneaded product of the obtained polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride. The process of adding an oxazoline compound and melt-kneading.
[Invention 6]
(Component 1): The polypropylene composition according to the invention 4 or 5, which contains 1 to 20% by mass of the content and the following (Component 2) and (Component 3):
(Component 2) Polypropylene: Content 30 to 98% by mass, and (Component 3) At least one filler selected from the group consisting of carbon fiber, glass fiber and talc: Content 1 to 50% by mass.
[Invention 7]
(Component 3) The polypropylene composition according to any one of Inventions 4 to 6, which contains carbon fiber as a filler.
オキサゾリン変性ポリプロピレンが本発明の特徴を備えることによって、そのオキサゾリン変性ポリプロピレンとフィラーを含有するポリプロピレン組成物及びその組成物を含む成形体の力学強度の向上に成功した。 Since the oxazoline-modified polypropylene has the characteristics of the present invention, it has succeeded in improving the mechanical strength of the polypropylene composition containing the oxazoline-modified polypropylene and the filler and the molded product containing the composition.
定義
本明細書において開示されている全ての数は、「約」又は「概ね」という単語がそれと関連して使用されようとなかろうと、近似値である。それらは、1パーセント、2パーセント、5パーセント、又は時には10~20パーセントで変動してもよい。下限RL及び上限RUを伴う数値の範囲が開示されている場合はいつも、範囲に含まれる任意の数が特に開示される。特に、範囲内の下記の数が特に開示される。R=RL+k*(RU-RL)(式中、kは、1パーセントずつ増加する1パーセント~100パーセントの範囲の変数であり、すなわち、kは、1パーセント、2パーセント、3パーセント、4パーセント、5パーセント、...、50パーセント、51パーセント、52パーセント、...、95パーセント、96パーセント、97パーセント、98パーセント、99パーセント、又は100パーセントである)。さらに、上記に記載の2つのRの数によって定義される任意の数値の範囲もまた、特に開示される。
Definitions All numbers disclosed herein are approximations, whether or not the word "about" or "generally" is used in connection with it. They may vary by 1 percent, 2 percent, 5 percent, or sometimes 10-20 percent. Whenever a range of numbers with a lower bound RL and an upper bound RU is disclosed, any number contained within the range is specifically disclosed. In particular, the following numbers within the scope are specifically disclosed. R = RL + k * (RU- RL ) (In the equation, k is a variable in the range of 1 percent to 100 percent that increases by 1 percent, i.e. k is 1 percent, 2 percent, 3 percent. 4 percent, 5 percent, ..., 50 percent, 51 percent, 52 percent, ..., 95 percent, 96 percent, 97 percent, 98 percent, 99 percent, or 100 percent). In addition, any numerical range defined by the two R numbers described above is also specifically disclosed.
数値範囲を表す「下限~上限」の記載は、「下限以上、上限以下」を表し、「上限~下限」の記載は、「上限以下、下限以上」を表す。すなわち、これらの記載は、下限及び上限を含む数値範囲を表す。 The description of "lower limit to upper limit" indicating a numerical range represents "lower limit or higher and lower limit or lower", and the description of "upper limit to lower limit" represents "lower limit or lower limit or higher limit". That is, these descriptions represent a numerical range including a lower limit and an upper limit.
以下、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
オキサゾリン変性ポリプロピレン
「オキサゾリン変性ポリプロピレン」とは、オキサゾリン化合物で変性したポリプロピレンを意味し、オキサゾリン基を有する、
本発明のオキサゾリン変性ポリプロピレンは以下の要件(1)、(1-a)、及び(2)を満たす:
(1)オキサゾリン変性ポリプロピレンがオキサゾリン基を有する、
(1-a)オキサゾリン変性ポリプロピレン1gにおけるオキサゾリン基の含有量が0.1×10-2~100×10-2mmol/gである、及び
(2)オキサゾリン変性ポリプリロピレンのメルトマスフローレイトが0.01~300g/10分である。
Oxazoline-modified polypropylene "Oxazoline-modified polypropylene" means polypropylene modified with an oxazoline compound and has an oxazoline group.
The oxazoline-modified polypropylene of the present invention satisfies the following requirements (1), (1-a), and (2):
(1) Oxazoline-modified polypropylene has an oxazoline group.
(1-a) The content of the oxazoline group in 1 g of oxazoline-modified polypropylene is 0.1 × 10 − 2 to 100 × 10 − 2 mmol / g, and (2) the melt mass flow rate of (2) oxazoline-modified polyprilopylene is 0. 0.01-300 g / 10 minutes.
上記「オキサゾリン基」とは、オキサゾリン基自体を意味してもよく、オキサゾリン基が開環したものを意味してもよい。オキサゾリン基は置換基を有してもよい。 The above-mentioned "oxazoline group" may mean the oxazoline group itself, or may mean a ring-opened oxazoline group. The oxazoline group may have a substituent.
上記の通り、オキサゾリン変性ポリプロピレン1gにおけるオキサゾリン基の含有量は0.1×10-2~100×10-2mmol/gの範囲であり、該範囲の下限値として好ましくは1.0×10-2mmol/g、より好ましくは2.5×10-2mmol/gであり、該範囲の上限値として好ましくは25×10-2mmol/g、より好ましくは17×10-2mmol/gである。該範囲として好ましくは1.0×10-2~25×10-2mmol/gの範囲であり、より好ましくは2.5×10-2~17×10-2mmol/gの範囲である。 As described above, the content of the oxazoline group in 1 g of the oxazoline-modified polypropylene is in the range of 0.1 × 10 − 2 to 100 × 10 − 2 mmol / g, and the lower limit of the range is preferably 1.0 × 10 − . It is 2 mmol / g, more preferably 2.5 × 10 − 2 mmol / g, and the upper limit of the range is preferably 25 × 10 − 2 mmol / g, more preferably 17 × 10 − 2 mmol / g. be. The range is preferably 1.0 × 10 −2 to 25 × 10 − 2 mmol / g, and more preferably 2.5 × 10 − 2 to 17 × 10 − 2 mmol / g.
オキサゾリン変性ポリプロピレン1gにおけるオキサゾリン基の含有量は、赤外(IR)分光法により求められる。例えば、無水マレイン酸変性ポリプロピレンをオキサゾリン化合物で変性することによりオキサゾリン変性ポリプロピレンが製造される場合、実施例に記載の方法により前記含有量が求められる。 The content of oxazoline groups in 1 g of oxazoline-modified polypropylene is determined by infrared (IR) spectroscopy. For example, when oxazoline-modified polypropylene is produced by modifying maleic anhydride-modified polypropylene with an oxazoline compound, the content is determined by the method described in Examples.
上記の通り、オキサゾリン変性ポリプリロピレンのメルトマスフローレイトは0.01~300g/10分の範囲であり、好ましくは0.1~300g/10分の範囲であり、より好ましくは0.8~180g/10分の範囲である。 As described above, the melt mass flow rate of the oxazoline-modified polyprilopylene is in the range of 0.01 to 300 g / 10 minutes, preferably in the range of 0.1 to 300 g / 10 minutes, and more preferably in the range of 0.8 to 180 g. It is in the range of / 10 minutes.
上記「メルトマスフローレイト」とは、JIS K 7210に規定された方法に従って、測定温度230℃で、荷重2.16kgで測定されるメルトマスフローレイトを意味する。 The above-mentioned "melt mass flow rate" means a melt mass flow rate measured at a measurement temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg according to the method specified in JIS K 7210.
オキサゾリン変性ポリプロピレンの製造方法
本発明のオキサゾリン変性ポリプロピレンは、以下の工程を備える方法により製造されてもよい:
・ポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸とを溶融混練する工程、及び
・得られたポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸との溶融混練物に、オキサゾリン化合物を加えて溶融混錬する工程。
また、本発明のオキサゾリン変性ポリプロピレンの製造時に、ポリプロピレン、及び/又は、少なくとも1種のフィラーが含有されていてもよい。
Method for Producing Oxazoline-Modified Polypropylene The oxazoline-modified polypropylene of the present invention may be produced by a method comprising the following steps:
-A step of melt-kneading polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride, and-in a melt-kneaded product of the obtained polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride. The process of adding an oxazoline compound and melt-kneading.
Further, at the time of producing the oxazoline-modified polypropylene of the present invention, polypropylene and / or at least one filler may be contained.
オキサゾリン化合物
オキサゾリン化合物としては、例えば、オキサゾリン基を2つ有する式1の化合物が挙げられる。
R1は二価の有機基を表し、例えば、
メチレン基(-CH2-)、エチレン基(-CH2CH2-)、プロピレン基(-CH2CH2CH2-)などのアルキレン基、
エテニレン基(-CH=CH-)、プロペニレン基(-CH=CH-CH2-)などのアルケニレン基、
1,2-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基などのフェニレン基、
等が挙げられる。
Oxazoline compound Examples of the oxazoline compound include a compound of formula 1 having two oxazoline groups.
R 1 represents a divalent organic group, for example,
An alkylene group such as a methylene group (-CH 2- ), an ethylene group (-CH 2 CH 2- ), and a propylene group (-CH 2 CH 2 CH 2- ),
Alkenylene groups such as ethenylene group (-CH = CH-) and propenylene group (-CH = CH-CH 2- ),
Phenylene groups such as 1,2-phenylene group, 1,3-phenylene group, 1,4-phenylene group,
And so on.
上記混練方法は、特に限定はされないが、例えば、ポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸と、オキサゾリン化合物とを同時に、又は逐次的に、例えばヘンシェルミキサー、V型ブレンダー、タンブラーブレンダー、リボンブレンダーなどに供給して混練した後、単軸押出機、多軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサーなどで溶融混練する方法が挙げられる。これらのうちでも、単軸押出機、多軸押出機、ニーダー、バンバリーミキサーなどの混練性能に優れた装置を使用することは、各成分がより均一に分散するため好ましい。 The kneading method is not particularly limited, but for example, polypropylene, an organic peroxide, maleic acid or maleic anhydride, and an oxazoline compound are simultaneously or sequentially used, for example, a henschel mixer, a V-type blender, or a tumbler. Examples thereof include a method of supplying and kneading to a blender, a ribbon blender, or the like, and then melt-kneading with a single-screw extruder, a multi-screw extruder, a kneader, a Banbury mixer, or the like. Among these, it is preferable to use an apparatus having excellent kneading performance such as a single-screw extruder, a multi-screw extruder, a kneader, and a Banbury mixer because each component is more uniformly dispersed.
ポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸と、オキサゾリン化合物の、押出機への供給としては、
1)押出機に3つのホッパーを備え、樹脂の流れに沿って、第1のホッパーからポリプロピレンを供給し、第2のホッパーから有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸を一緒に供給し、第3のホッパーからオキサゾリン化合物を供給する方法、
2)押出機に2つのホッパーを備え、樹脂の流れに沿って、第1のホッパーからポリプロピレンと有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸を一緒に供給し、第2のホッパーからオキサゾリン化合物を供給する方法、
3)押出機に2つのホッパーを備え、樹脂の流れに沿って、第1のホッパーからポリプロピレンと有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸を一緒に供給し、第2のホッパーから有機過酸化物と、オキサゾリン化合物とマレイン酸又は無水マレイン酸を一緒に供給する方法、
のいずれの方法を採用することも可能である。
As a supply of polypropylene, organic peroxide, maleic acid or maleic anhydride, and an oxazoline compound to an extruder,
1) The extruder is equipped with three hoppers, polypropylene is supplied from the first hopper along the resin flow, and organic peroxide and maleic acid or maleic anhydride are supplied together from the second hopper. , A method of supplying an oxazoline compound from a third hopper,
2) The extruder is equipped with two hoppers, polypropylene and organic peroxide, maleic acid or maleic anhydride are supplied together from the first hopper along the resin flow, and the oxazoline compound is supplied from the second hopper. How to supply,
3) The extruder is equipped with two hoppers, polypropylene and organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride are supplied together from the first hopper along the resin flow, and the organic peroxide is supplied from the second hopper. A method of supplying an oxide, an oxazoline compound and maleic acid or maleic anhydride together,
It is also possible to adopt any of the above methods.
上記各成分を溶融混練する際の温度については、混合する各成分の融点のうち、最も高い融点以上で各成分を溶融混練することが好ましい。具体的には、好ましくは120~300℃、より好ましくは180~280℃、さらに好ましくは200℃~270℃の範囲で溶融混練を行う。 Regarding the temperature at which each of the above components is melt-kneaded, it is preferable to melt-knead each component at the highest melting point or higher of the melting points of the components to be mixed. Specifically, melt kneading is carried out in the range of preferably 120 to 300 ° C, more preferably 180 to 280 ° C, and even more preferably 200 ° C to 270 ° C.
ポリプロピレン組成物
本発明のポリプロピレン組成物は、
本発明のオキサゾリン変性ポリプロピレン(「成分1」と称することもある)を含有する。
本発明のポリプロピレン組成物は、ポリプロピレン(「成分2」と称することもある)、フィラー(「成分3」と称することもある)、及び他の変性ポリプロピレン(「成分4」と称することもある)からなる群から選択される少なくとも1成分を含有してもよい。
一態様において、本発明のポリプロピレン組成物は、「成分2」及び「成分3」を含有する。一態様において、「成分4」をさらに含有してもよい。
Polypropylene composition The polypropylene composition of the present invention is
It contains the oxazoline-modified polypropylene of the present invention (sometimes referred to as "component 1").
The polypropylene compositions of the present invention are polypropylene (sometimes referred to as "component 2"), fillers (sometimes referred to as "component 3"), and other modified polypropylenes (sometimes referred to as "component 4"). It may contain at least one component selected from the group consisting of.
In one aspect, the polypropylene composition of the present invention contains "component 2" and "component 3". In one embodiment, "component 4" may be further contained.
ポリプロピレン(成分2)
ポリプロピレン(成分2)としては、例えば以下が挙げられる:
プロピレン単独重合体、
プロピレン-エチレンランダム共重合体、
プロピレン-α-オレフィンランダム共重合体、
プロピレン-エチレン-α-オレフィン共重合体、
プロピレン単独重合体成分又は主にプロピレンからなる共重合体成分(以下、重合体成分Iと称することもある)と、エチレン及びα-オレフィンから選択されるモノマーの少なくとも1種とプロピレンとを共重合して得られる共重合体(以下、重合体成分IIと称することもある)とからなるヘテロファジックプロピレン重合材料。
これらのポリプロピレンは単独で使用してもよく、少なくとも2種を併用してもよい。
Polypropylene (component 2)
Examples of polypropylene (component 2) include:
Propylene homopolymer,
Propylene-ethylene random copolymer,
Propylene-α-olefin random copolymer,
Propylene-ethylene-α-olefin copolymer,
Copolymerization of propylene homopolymer component or copolymer component mainly composed of propylene (hereinafter, also referred to as polymer component I), at least one of the monomers selected from ethylene and α-olefin, and propylene. A heterophasic propylene polymerization material composed of a copolymer (hereinafter, also referred to as polymer component II) obtained in the above.
These polypropylenes may be used alone or in combination of at least two.
成分2の製造に用いられるα-オレフィンとして、好ましくは1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセンが挙げられ、より好ましくは1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテンが挙げられる。 Examples of the α-olefin used in the production of component 2 include 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene and 1-decene, and more preferably 1-decene. Examples include butene, 1-hexene and 1-octene.
前記プロピレン-α-オレフィンランダム共重合体としては、例えば、プロピレン-1-ブテンランダム共重合体、プロピレン-1-ヘキセンランダム共重合体、プロピレン-1-オクテンランダム共重合体等が挙げられる。 Examples of the propylene-α-olefin random copolymer include a propylene-1-butene random copolymer, a propylene-1-hexene random copolymer, and a propylene-1-octene random copolymer.
前記プロピレン-エチレン-α-オレフィン共重合体としては、例えば、プロピレン-エチレン-1-ブテン共重合体、プロピレン-エチレン-1-ヘキセン共重合体、プロピレン-エチレン-1-オクテン共重合体等が挙げられる。 Examples of the propylene-ethylene-α-olefin copolymer include a propylene-ethylene-1-butene copolymer, a propylene-ethylene-1-hexene copolymer, a propylene-ethylene-1-octene copolymer and the like. Can be mentioned.
前記プロピレン-エチレンランダム共重合体、プロピレン-α-オレフィンランダム共重合体、プロピレン-エチレン-α-オレフィン共重合体に含有されるエチレン又はα-オレフィンの含有量は、通常0.01~30重量%であり、好ましくは0.1~20重量%である。ただし、前記共重合体の全量を100重量%とする。 The content of ethylene or α-olefin contained in the propylene-ethylene random copolymer, the propylene-α-olefin random copolymer, and the propylene-ethylene-α-olefin copolymer is usually 0.01 to 30 weight by weight. %, Preferably 0.1 to 20% by weight. However, the total amount of the copolymer is 100% by weight.
前記ヘテロファジックプロピレン重合材料の前記重合体成分Iが主にプロピレンからなる共重合体成分である場合、前記重合体成分Iには、エチレン及び炭素原子数4~12のα-オレフィンから選択される少なくとも1種のオレフィンが含有され、その含有量は、通常0.01~30重量%である。ただし、前記重合体成分Iの全量を100重量%とする。 When the polymer component I of the heterophasic propylene polymerization material is a copolymer component mainly composed of propylene, the polymer component I is selected from ethylene and an α-olefin having 4 to 12 carbon atoms. At least one olefin is contained, and the content thereof is usually 0.01 to 30% by weight. However, the total amount of the polymer component I is 100% by weight.
前記重合体成分Iが主にプロピレンからなる共重合体成分である場合、例えば、プロピレン-エチレン共重合体成分、プロピレン-1-ブテン共重合体成分、プロピレン-1-ヘキセン共重合体成分等が挙げられる。 When the polymer component I is a copolymer component mainly composed of propylene, for example, a propylene-ethylene copolymer component, a propylene-1-butene copolymer component, a propylene-1-hexene copolymer component, or the like may be used. Can be mentioned.
前記ヘテロファジックプロピレン重合材料の前記重合体成分IIとしては、例えば、プロピレン-エチレン共重合体成分、プロピレン-エチレン-1-ブテン共重合体成分、プロピレン-エチレン-1-ヘキセン共重合体成分、プロピレン-エチレン-1-オクテン共重合体成分、プロピレン-1-ブテン共重合体成分、プロピレン-1-ヘキセン共重合体成分、プロピレン-1-オクテン共重合体成分等が挙げられる。 Examples of the polymer component II of the heterophasic propylene polymerization material include a propylene-ethylene copolymer component, a propylene-ethylene-1-butene copolymer component, and a propylene-ethylene-1-hexene copolymer component. Examples thereof include a propylene-ethylene-1-octene copolymer component, a propylene-1-butene copolymer component, a propylene-1-hexene copolymer component, a propylene-1-octene copolymer component and the like.
前記重合体成分IIに含有されるエチレン及び炭素原子数4~12のα-オレフィンから選択される少なくとも1種のオレフィンの含有量は、通常1~80重量%であり、好ましくは20~70重量%、さらに好ましくは30~60重量%である。ただし、前記重合体成分IIの全量を100重量%とする。 The content of at least one olefin selected from ethylene and α-olefin having 4 to 12 carbon atoms contained in the polymer component II is usually 1 to 80% by weight, preferably 20 to 70% by weight. %, More preferably 30-60% by weight. However, the total amount of the polymer component II is 100% by weight.
前記ヘテロファジックプロピレン重合材料に含有される重合体成分IIの含有量は、通常1~70重量%であり、好ましくは5~50重量%、さらに好ましくは10~40重量%である。ただし、前記ヘテロファジックプロピレン重合材料の全量を100重量%とする。 The content of the polymer component II contained in the heterophasic propylene polymerization material is usually 1 to 70% by weight, preferably 5 to 50% by weight, and more preferably 10 to 40% by weight. However, the total amount of the heterophasic propylene polymerized material is 100% by weight.
前記重合体成分Iと前記重合体成分IIからなるヘテロファジックプロピレン重合材料としては、例えば以下が挙げられる:
(プロピレン)-(プロピレン-エチレン)重合材料、
(プロピレン)-(プロピレン-エチレン-1-ブテン)重合材料、
(プロピレン)-(プロピレン-エチレン-1-ヘキセン)重合材料、
(プロピレン)-(プロピレン-1-ブテン)重合材料、
(プロピレン)-(プロピレン-1-ヘキセン)重合材料、
(プロピレン-エチレン)-(プロピレン-エチレン)重合材料、
(プロピレン-エチレン)-(プロピレン-エチレン-1-ブテン)重合材料、
(プロピレン-エチレン)-(プロピレン-エチレン-1-ヘキセン)重合材料、
(プロピレン-エチレン)-(プロピレン-1-ブテン)重合材料、
(プロピレン-エチレン)-(プロピレン-1-ヘキセン)重合材料、
(プロピレン-1-ブテン)-(プロピレン-エチレン)重合材料、
(プロピレン-1-ブテン)-(プロピレン-エチレン-1-ブテン)重合材料、
(プロピレン-1-ブテン)-(プロピレン-エチレン-1-ヘキセン)重合材料、
(プロピレン-1-ブテン)-(プロピレン-1-ブテン)重合材料、
(プロピレン-1-ブテン)-(プロピレン-1-ヘキセン)重合材料。
Examples of the heterophasic propylene polymerization material composed of the polymer component I and the polymer component II include:
(Propene)-(Propene-Ethylene) Polymerizing Material,
(Propene)-(Propene-Ethylene-1-Butene) Polymerizing Material,
(Propene)-(Propene-Ethylene-1-Hexene) Polymerizing Material,
(Propene)-(Propene-1-butene) Polymerizing Material,
(Propene)-(Propene-1-hexene) Polymerizing material,
(Propene-Ethylene)-(Propene-Ethylene) Polymerizing Material,
(Propene-Ethylene)-(Propene-Ethylene-1-Butene) Polymerizing Material,
(Propene-Ethylene)-(Propene-Ethylene-1-Hexene) Polymerizing Material,
(Propene-Ethylene)-(Propene-1-Butene) Polymerizing Material,
(Propene-Ethylene)-(Propene-1-Hexene) Polymerizing Material,
(Propene-1-butene)-(Propene-Ethylene) Polymerized Material,
(Propene-1-Butene)-(Propene-Ethylene-1-Butene) Polymerized Material,
(Propene-1-Butene)-(Propene-Ethylene-1-Hexene) Polymerizing Material,
(Propene-1-Butene)-(Propene-1-Butene) Polymerized Material,
(Propene-1-butene)-(Propene-1-hexene) Polymerization material.
フィラー(成分3)
フィラー(成分3)としては、例えば以下が挙げられる。
Filler (ingredient 3)
Examples of the filler (component 3) include the following.
炭素繊維(成分3-1)
炭素繊維(成分3-1)としては、従来公知の種々の炭素繊維を使用することができる。具体的には、ポリアクリルニトリル系、レーヨン系、ピッチ系、ポリビニルアルコール系、再生セルロース系、メゾフェーズピッチから製造されたピッチ系等の炭素繊維が挙げられる。
また、炭素繊維(成分3-1)としては、リサイクル炭素繊維を使用することができる。具体的には、航空機などに使用された炭素繊維を焼成して、再利用されるリサイクル炭素繊維を使用することができる。
Carbon fiber (component 3-1)
As the carbon fiber (component 3-1), various conventionally known carbon fibers can be used. Specific examples thereof include polyacrylic nitrile-based, rayon-based, pitch-based, polyvinyl alcohol-based, regenerated cellulose-based, and pitch-based carbon fibers manufactured from mesophase pitch.
Further, as the carbon fiber (component 3-1), recycled carbon fiber can be used. Specifically, it is possible to use recycled carbon fiber that is reused by firing carbon fiber used for aircraft and the like.
成分3-1の繊維径は特に限定されないが、繊維の強化、強化繊維束の生産性の向上、ペレットの連続製造の際の繊維束をつなぐ手間の低減及び生産性の向上のためには、好ましくは3μm以上、より好ましくは8μm以上である。また、ペレット長が決まっている場合における繊維のアスペクト比の向上のためには、前記繊維径は、好ましくは30μm以下、より好ましくは20μm以下である。 The fiber diameter of the component 3-1 is not particularly limited, but in order to strengthen the fiber, improve the productivity of the reinforced fiber bundle, reduce the trouble of connecting the fiber bundles in the continuous production of pellets, and improve the productivity. It is preferably 3 μm or more, more preferably 8 μm or more. Further, in order to improve the aspect ratio of the fiber when the pellet length is fixed, the fiber diameter is preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less.
成分3-1のアスペクト比は特に限定されないが、繊維の強化のためには、5以上が好ましい。また、成形性の向上のためには、前記アスペクト比は6000以下が好ましい。成分3-1のアスペクト比は、平均繊維径と平均繊維長から、(平均繊維長)÷(平均繊維径)によって求めることができる。 The aspect ratio of the component 3-1 is not particularly limited, but 5 or more is preferable for strengthening the fiber. Further, in order to improve the moldability, the aspect ratio is preferably 6000 or less. The aspect ratio of component 3-1 can be obtained from the average fiber diameter and the average fiber length by (average fiber length) ÷ (average fiber diameter).
成分3-1の原料としては、連続状繊維束が用いられ、これはトウとして市販されている。通常、その平均繊維径は3~30μm、フィラメント集束本数は500~24,000本である。好ましくは平均繊維径4~10μm、集束本数6,000~15,000本である。 As a raw material for component 3-1 a continuous fiber bundle is used, which is commercially available as tow. Usually, the average fiber diameter is 3 to 30 μm, and the number of filaments focused is 500 to 24,000. The average fiber diameter is preferably 4 to 10 μm, and the number of focused fibers is 6,000 to 15,000.
他に、成分3-1として、チョップドストランドを用いることもできる。このチョップドストランドの長さは、通常1~20mm、繊維の径は3~30μm程度、好ましくは4~10μmのものである。 Alternatively, chopped strands can be used as the component 3-1. The length of the chopped strand is usually 1 to 20 mm, and the diameter of the fiber is about 3 to 30 μm, preferably 4 to 10 μm.
本発明のポリプロピレン組成物を構成する成分3-1の繊維長は、通常、0.05~200mm、好ましくは0.2~50mm、より好ましくは4~20mmである。 The fiber length of the component 3-1 constituting the polypropylene composition of the present invention is usually 0.05 to 200 mm, preferably 0.2 to 50 mm, and more preferably 4 to 20 mm.
平均アスペクト比(繊維長/繊維径)は、通常、5~6000、好ましくは10~3000、より好ましくは15~2000である。 The average aspect ratio (fiber length / fiber diameter) is usually 5 to 6000, preferably 10 to 3000, and more preferably 15 to 2000.
成分3-1の表面は、酸化エッチングや被覆などで表面処理を行ってもよい。酸化エッチング処理としては、空気酸化処理、酸素処理、酸化性ガスによる処理、オゾンによる処理、コロナ処理、火炎処理、(大気圧)プラズマ処理、酸化性液体(硝酸、次亜塩素酸アルカリ金属塩の水溶液、重クロム酸カリウム-硫酸、過マンガン酸カリウム-硫酸)等が挙げられる。炭素繊維を被覆する物質としては、炭素、炭化珪素、二酸化珪素、珪素、プラズマモノマー、フェロセン、三塩化鉄等が挙げられる。 The surface of component 3-1 may be surface-treated by oxidative etching or coating. Oxidative etching treatment includes air oxidation treatment, oxygen treatment, oxidation gas treatment, ozone treatment, corona treatment, flame treatment, (atmospheric pressure) plasma treatment, and oxidizing liquid (sulfuric acid, hypochlorite alkali metal salt). An aqueous solution, potassium dichromate-sulfuric acid, potassium permanganate-sulfuric acid) and the like can be mentioned. Examples of the substance that coats the carbon fiber include carbon, silicon carbide, silicon dioxide, silicon, plasma monomer, ferrocene, iron trichloride, and the like.
また、必要に応じてウレタン系、オレフィン系(ポリプロピレンなど)、アクリル系、ナイロン系、ブタジエン系及びエポキシ系(特殊エポキシ含む)、ポリエステル系等のサイジング剤を使用してもよい。 Further, if necessary, a sizing agent such as urethane-based, olefin-based (polypropylene or the like), acrylic-based, nylon-based, butadiene-based and epoxy-based (including special epoxy), polyester-based sizing agent may be used.
炭素繊維表面
本発明のポリプロピレン組成物に含有されてもよい炭素繊維(成分3-1)はその表面に、前記ポリプロピレン組成物の力学強度が高まるように、C-O結合、C=O結合、O-C=O結合、C-C結合、及びC-N結合を所定の量で含んでもよい。なお、前記及び下記態様のいずれでも、「C-O結合」は「O-C=O結合」中のC-O結合を含めず、「C=O結合」は「O-C=O結合」中のC=O結合を含めない。
Carbon fiber surface The carbon fiber (component 3-1) which may be contained in the polypropylene composition of the present invention has a CO bond, a C = O bond, on the surface thereof so as to increase the mechanical strength of the polypropylene composition. OC = O bonds, CC bonds, and CN bonds may be included in predetermined amounts. In either of the above and the following embodiments, the "CO bond" does not include the CO bond in the "OC = O bond", and the "C = O bond" is the "OC = O bond". Does not include the C = O bond in.
一態様において、成分3-1は、C-O結合、C=O結合、O-C=O結合、C-C結合及びC-N結合を含み、C-O結合、C=O結合、O-C=O結合、C-C結合及びC-N結合のそれぞれのスペクトル面積の合計を100%として、C-O結合の含有量が1~24%、好ましくは3~20%、より好ましくは5~15%の範囲である。 In one embodiment, component 3-1 comprises a C—O bond, a C = O bond, an OC = O bond, a CC bond and a CN bond, a C—O bond, a C = O bond, O. The total spectral area of each of -C = O bond, CC bond and CN bond is 100%, and the content of CO bond is 1 to 24%, preferably 3 to 20%, more preferably. It is in the range of 5 to 15%.
一態様において、成分3-1は、C-O結合、C=O結合、O-C=O結合、C-C結合及びC-N結合を含み、C-O結合、C=O結合、O-C=O結合、C-C結合及びC-N結合のそれぞれのスペクトル面積の合計を100%として、C=O結合及びO-C=O結合のそれぞれの含有量の合計が4~15%、好ましくは5~12%、より好ましくは5~8%の範囲である。 In one embodiment, component 3-1 comprises a C—O bond, a C = O bond, an OC = O bond, a CC bond and a CN bond, a C—O bond, a C = O bond, O. The total content of each of C = O bond and OC = O bond is 4 to 15%, where the total spectral area of each of -C = O bond, CC bond and CN bond is 100%. It is preferably in the range of 5 to 12%, more preferably 5 to 8%.
一態様において、成分3-1は、C-O結合、C=O結合、O-C=O結合、C-C結合及びC-N結合を含み、C-O結合、C=O結合、O-C=O結合、C-C結合及びC-N結合のそれぞれのスペクトル面積の合計を100%として、C-O結合の含有量が5~24%、好ましくは3~20%、より好ましくは5~15%の範囲であり、かつ、C=O結合及びO-C=O結合のそれぞれの含有量の合計が4~15%、好ましくは5~12%、より好ましくは5~8%の範囲である。 In one embodiment, component 3-1 comprises a C—O bond, a C = O bond, an OC = O bond, a CC bond and a CN bond, a C—O bond, a C = O bond, O. The total spectral area of each of -C = O bond, CC bond and CN bond is 100%, and the content of CO bond is 5 to 24%, preferably 3 to 20%, more preferably. It is in the range of 5 to 15%, and the total content of each of C = O bond and OC = O bond is 4 to 15%, preferably 5 to 12%, and more preferably 5 to 8%. It is a range.
炭素繊維表面における結合成分の算出方法
炭素繊維表面の各結合量は、X線光電子分光法装置により測定され得る。必要に応じ、測定前に、未反応のサイジング剤を除去する等の前処理を行ってもよい。
励起源として、単色化したAl Kα線(1486.6eV)やMg Kα線(1253.6eV)などの特性X線を用いることができる。
得られるスペクトルは、公知の方法で各結合に波形分離できる。
例えば、実施例に記載の方法で炭素繊維表面における各結合成分量を算出できる。
Calculation Method of Bonding Component on Carbon Fiber Surface Each bond amount on the carbon fiber surface can be measured by an X-ray photoelectron spectroscopy device. If necessary, pretreatment such as removal of unreacted sizing agent may be performed before measurement.
As the excitation source, characteristic X-rays such as monochromatic Al Kα rays (1486.6 eV) and Mg Kα rays (1253.6 eV) can be used.
The obtained spectrum can be waveform-separated into each bond by a known method.
For example, the amount of each bonded component on the surface of the carbon fiber can be calculated by the method described in Examples.
ガラス繊維(成分3-2)
本発明のポリプロピレン組成物は、ガラス繊維(成分3-2)を含有してもよい。
用いられるガラス繊維は、特に限定されない。繊維に用いられるガラスの種類としては、例えば、Eガラス、Cガラス、Aガラス、Sガラスなどを挙げることができ、中でもEガラスが好ましい。ガラス繊維の製造方法は、特に限定されたものではなく、公知の各種製造方法にて製造される。
なお、ガラス繊維を2種以上を併用することもできる。
Glass fiber (ingredient 3-2)
The polypropylene composition of the present invention may contain glass fiber (component 3-2).
The glass fiber used is not particularly limited. Examples of the type of glass used for the fiber include E glass, C glass, A glass, S glass and the like, and E glass is preferable. The method for producing the glass fiber is not particularly limited, and the glass fiber is produced by various known production methods.
In addition, two or more types of glass fibers can be used in combination.
ガラス繊維の繊維径は、特に限定されないが、通常、3~25μmである。ガラス繊維の繊維長さは、特に限定されないが、通常、0.1~20mmである。 The fiber diameter of the glass fiber is not particularly limited, but is usually 3 to 25 μm. The fiber length of the glass fiber is not particularly limited, but is usually 0.1 to 20 mm.
ガラス繊維は、集束剤及び/又は表面処理剤により、処理されていてもよい。集束剤による処理により、ガラス繊維を結束させることができる。 The glass fiber may be treated with a sizing agent and / or a surface treating agent. The glass fibers can be bound by the treatment with the sizing agent.
ガラス繊維は、ポリプロピレン(成分2)に対する分散性の向上などの観点から、表面処理剤により表面処理がされていることが好ましい。表面処理剤の例としては、有機シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤、ジルコネートカップリング剤、シリコーン化合物、高級脂肪酸、脂肪酸金属塩、及び脂肪酸エステルが挙げられる。 The glass fiber is preferably surface-treated with a surface-treating agent from the viewpoint of improving the dispersibility with respect to polypropylene (component 2). Examples of surface treatment agents include organic silane coupling agents, titanate coupling agents, aluminate coupling agents, zirconate coupling agents, silicone compounds, higher fatty acids, fatty acid metal salts, and fatty acid esters.
有機シランカップリング剤の例としては、ビニルトリメトキシシラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、及び3-アクリロキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。 Examples of organic silane coupling agents include vinyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, and 3-acryloxypropyltrimethoxysilane. Can be mentioned.
チタネートカップリング剤の例としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルピロホスフェート)チタネート、及びイソプロピルトリ(N-アミノエチル)チタネートが挙げられる。 Examples of titanate coupling agents include isopropyltriisostearoyl titanate, isopropyltris (dioctylpyrophosphate) titanate, and isopropyltri (N-aminoethyl) titanate.
アルミネートカップリング剤の例としては、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートが挙げられる。 Examples of the aluminate coupling agent include acetalkoxyaluminum diisopropyrate.
ジルコネートカップリング剤の例としては、テトラ(2,2-ジアリルオキシメチル)ブチル、ジ(トリデシル)ホスファイトジルコネート、及びネオペンチル(ジアリル)オキシトリネオデカノイルジルコネートが挙げられる。 Examples of zirconeate coupling agents include tetra (2,2-diallyloxymethyl) butyl, di (tridecylic) phosphite zirconate, and neopentyl (diallyl) oxytrineoneodecanoyl zirconeate.
シリコーン化合物の例としては、シリコーンオイル、及びシリコーン樹脂が挙げられる。 Examples of the silicone compound include silicone oil and silicone resin.
高級脂肪酸の例としては、オレイン酸、カプリン酸、ラウリル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、リノール酸、ロジン酸、リノレン酸、ウンデカン酸、及びウンデセン酸が挙げられる。 Examples of higher fatty acids include oleic acid, capric acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid, montanic acid, linoleic acid, loginic acid, linolenic acid, undecanoic acid, and undecenoic acid.
高級脂肪酸金属塩の例としては、炭素原子数が9~30の脂肪酸(例、ステアリン酸、モンタン酸)の、ナトリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、亜鉛塩、及びアルミニウム塩が挙げられる。中でも、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、モンタン酸カルシウム、及びモンタン酸ナトリウムが好ましい。 Examples of higher fatty acid metal salts include sodium salts, lithium salts, calcium salts, magnesium salts, zinc salts, and aluminum salts of fatty acids having 9 to 30 carbon atoms (eg, stearic acid, montanic acid). .. Of these, calcium stearate, aluminum stearate, calcium montanate, and sodium montanate are preferred.
脂肪酸エステルの例としては、炭素原子数9~30の脂肪酸のエステルが挙げられ、より具体的には、グリセリン脂肪酸エステルなどの多価アルコール脂肪酸エステル、アルファスルホ脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレン脂肪酸エステル、及びショ糖脂肪酸エステルが挙げられる。 Examples of fatty acid esters include esters of fatty acids having 9 to 30 carbon atoms, and more specifically, polyhydric alcohol fatty acid esters such as glycerin fatty acid esters, alpha sulfo fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, and the like. Examples include sorbitan fatty acid esters, polyethylene fatty acid esters, and sucrose fatty acid esters.
表面処理剤の使用量は、特に制限されない。表面処理剤の使用量は、ガラス繊維100重量部に対して、好ましくは0.01重量部~5重量部、より好ましくは0.1重量部~3重量部とすることができる。 The amount of the surface treatment agent used is not particularly limited. The amount of the surface treatment agent used can be preferably 0.01 parts by weight to 5 parts by weight, more preferably 0.1 parts by weight to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the glass fiber.
集束剤の例としては、エポキシ系集束剤、芳香族ウレタン系集束剤、脂肪族ウレタン系集束剤、アクリル系集束剤、及び無水マレイン酸変性ポリオレフィン系集束剤が挙げられる。 Examples of the sizing agent include an epoxy-based sizing agent, an aromatic urethane-based sizing agent, an aliphatic urethane-based sizing agent, an acrylic-based sizing agent, and a maleic anhydride-modified polyolefin-based sizing agent.
集束剤は、ポリプロピレン組成物の製造工程における温度において融解する収束剤が好ましく、200℃以下で溶融する収束剤がより好ましい。 As the sizing agent, a converging agent that melts at a temperature in the manufacturing process of the polypropylene composition is preferable, and a converging agent that melts at 200 ° C. or lower is more preferable.
ガラス繊維として、ガラスストランドを裁断して得られる、いわゆるチョップドストランドを用いてもよい。 As the glass fiber, a so-called chopped strand obtained by cutting a glass strand may be used.
ガラス繊維として、ガラス繊維を含有する樹脂ペレット(ガラス繊維含有樹脂ペレット)を用いてもよい。かかるガラス繊維含有ペレットは、通常ガラス繊維の長さ(繊維長)が、ガラス繊維含有樹脂ペレットの押出方向の長さと概ね一致している。 As the glass fiber, a resin pellet containing glass fiber (glass fiber-containing resin pellet) may be used. In such a glass fiber-containing pellet, the length of the glass fiber (fiber length) is usually substantially the same as the length of the glass fiber-containing resin pellet in the extrusion direction.
ガラス繊維含有樹脂ペレットは、製造されるポリプロピレン組成物の組成等を勘案して選択された従来公知の任意好適な樹脂を用いて、従来公知の任意好適な製造方法により製造することができる。 The glass fiber-containing resin pellets can be produced by a conventionally known arbitrary suitable production method using a conventionally known arbitrary suitable resin selected in consideration of the composition of the polypropylene composition to be produced.
ガラス繊維含有樹脂ペレットは、例えば、引抜成形法により製造しうる。引抜成形法とは、複数本の連続したガラス繊維を引き出しながら、押出機からガラス繊維含有樹脂ペレットの材料である従来公知の任意好適な樹脂を溶融押出しすることによりガラス繊維の束を樹脂に含浸させ、樹脂に含浸させたガラス繊維の束を冷却し、ペレタイザーにより切断して、複数本のガラス繊維の束を一体化する方法である。 The glass fiber-containing resin pellets can be produced, for example, by a pultrusion method. In the pultrusion method, a bundle of glass fibers is impregnated into a resin by melt-extruding a conventionally known arbitrary suitable resin which is a material for glass fiber-containing resin pellets from an extruder while drawing out a plurality of continuous glass fibers. This is a method in which a bundle of glass fibers impregnated with a resin is cooled, cut with a pelletizer, and a plurality of bundles of glass fibers are integrated.
ガラス繊維含有樹脂ペレット中のガラス繊維の含有量は、好ましくは50~99.9質量%である。 The content of glass fiber in the glass fiber-containing resin pellet is preferably 50 to 99.9% by mass.
ガラス繊維としては、市販品の中から水溶性塩基成分量が0.1mmоl/g以下であり、水溶性弱酸塩量が0.1mmоl/g以下であるガラス繊維を選択して用いることができる。市販品の具体例としては、「CS-249A-10C」(商品名、オーウェンスコーニング(株)製)、「ECS10-03-508H」(商品名、巨石JAPAN(株)製)、「T480H」(商品枚、日本電気硝子社製)が挙げられる。 As the glass fiber, a glass fiber having a water-soluble base component amount of 0.1 mmоl / g or less and a water-soluble weak acid salt amount of 0.1 mmоl / g or less can be selected and used from commercially available products. Specific examples of commercially available products include "CS-249A-10C" (trade name, manufactured by Owens Corning Co., Ltd.), "ECS10-03-508H" (trade name, manufactured by Giant Stone JAPAN Co., Ltd.), and "T480H". (Product sheet, manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.).
タルク(成分3-3)
本発明のプロピレン組成物は、ケイ酸塩鉱物であるタルク(成分3-3)を含有してもよい。
Talc (ingredient 3-3)
The propylene composition of the present invention may contain talc (component 3-3), which is a silicate mineral.
本発明のプロピレン組成物は、タルクを1種のみ含有してもよく、2種以上含有してもよい。 The propylene composition of the present invention may contain only one type of talc, or may contain two or more types of talc.
タルクの形状は、板状であってよく、針状であってよく、繊維状であってよい。成形体の剛性、耐衝撃性及び寸法安定性の観点から、板状であるタルクがより好ましい。 The shape of the talc may be plate-like, needle-like, or fibrous. From the viewpoint of rigidity, impact resistance and dimensional stability of the molded body, plate-shaped talc is more preferable.
タルクの平均粒子径D50[L]は、成形体の剛性、耐衝撃性及び寸法安定性の観点から、20.0μm以下であることが好ましく、15.0μm以下であることがより好ましい。タルクの平均粒子径D50[L]は、2.0μm以上であってよく、4.0μm以上であってもよい。成分Cの平均粒子径D50[L]は、2.0~20.0μmが好ましく、4.0~15.0μmがより好ましい。
タルクの平均粒子径D50[S]は、成形体の剛性、耐衝撃性及び寸法安定性の観点から、5.0μm以下であることが好ましく、3.0μm以下であることがより好ましい。
成分Cの平均粒子径D50[S]は、0.5μm以上であってよく、1.0μm以上であってもよい。成分Cの平均粒子径D50[S]は、0.5~5.0μmが好ましく、1.0~3.0μmがより好ましい。
タルクの平均粒子径D50[L]と平均粒子径D50[S]との比(D50[L]/D50[S])は、成形体の剛性、及び寸法安定性の観点から、1.5以上であってもよく、2.5以上であってもよい。D50[L]/D50[S]は、10以下であってもよく、8以下であってもよい。D50[L]/D50[S]は、1.5~10であってもよく、1.5~8であってもよく、2.5~10であってもよく、2.5~8であってもよい。
The average particle size D50 [L] of talc is preferably 20.0 μm or less, and more preferably 15.0 μm or less, from the viewpoint of rigidity, impact resistance and dimensional stability of the molded product. The average particle size D50 [L] of talc may be 2.0 μm or more, and may be 4.0 μm or more. The average particle size D50 [L] of the component C is preferably 2.0 to 20.0 μm, more preferably 4.0 to 15.0 μm.
The average particle size D50 [S] of talc is preferably 5.0 μm or less, and more preferably 3.0 μm or less, from the viewpoint of rigidity, impact resistance and dimensional stability of the molded product.
The average particle size D50 [S] of the component C may be 0.5 μm or more, or 1.0 μm or more. The average particle size D50 [S] of the component C is preferably 0.5 to 5.0 μm, more preferably 1.0 to 3.0 μm.
The ratio (D50 [L] / D50 [S]) of the average particle diameter D50 [L] of the talc to the average particle diameter D50 [S] is 1.5 or more from the viewpoint of the rigidity of the molded body and the dimensional stability. It may be 2.5 or more. D50 [L] / D50 [S] may be 10 or less, or may be 8 or less. D50 [L] / D50 [S] may be 1.5 to 10, 1.5 to 8, 2.5 to 10, and 2.5 to 8. There may be.
「平均粒子径D50[L]」とは、JIS R1629に規定された方法に従い、レーザー回析法により測定された体積基準の粒子径分布測定データに基づいて決定されるものであり、該粒子径分布測定データにおいて、粒子径が小さい側からの粒子数の累積が50%に達したときの粒子径(50%相当粒子径)を意味する。このように定義される粒子径は、一般に「50%相当粒子径」と称され、「D50」で表記される。
本明細書において、「平均粒子径D50[S]」とは、JIS R1619に規定された方法に従い、遠心沈降法により測定された体積基準の粒子径分布測定データに基づいて決定されるものであり、該粒子径分布測定データにおいて、粒子径が小さい側からの粒子数の累積が50%に達したときの粒子径(50%相当粒子径)を意味する。
The "average particle size D50 [L]" is determined based on the volume-based particle size distribution measurement data measured by the laser diffraction method according to the method specified in JIS R1629, and the particle size is determined. In the distribution measurement data, it means the particle size (particle size equivalent to 50%) when the cumulative number of particles from the side with the smaller particle size reaches 50%. The particle size defined in this way is generally referred to as "50% equivalent particle size" and is represented by "D50".
In the present specification, the "average particle size D50 [S]" is determined based on the volume-based particle size distribution measurement data measured by the centrifugal sedimentation method according to the method specified in JIS R1619. In the particle size distribution measurement data, it means the particle size (particle size equivalent to 50%) when the cumulative number of particles from the side with the smaller particle size reaches 50%.
他の変性ポリプロピレン(成分4)
本発明のプロピレン組成物は、オキサゾリン変性ポリプロピレン(成分1)ではない他の変性ポリプロピレンをさらに含有してもよい。
他の変性ポリプロピレン(成分4)としては、極性を付与するようポリプロピレンを変性したものであれば特に限定されないが、例えば(無水)カルボン酸、エポキシ、イソシアネート、カルボジイミド等で変性したポリプロピレン及び成分1の条件を満たさないオキサゾリン変性ポリプロピレンが挙げられ、好ましくは、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、カルボジイミド変性ポリプロピレン、エポキシ変性ポリプロピレンが挙げられる。
Other modified polypropylene (component 4)
The propylene composition of the present invention may further contain other modified polypropylene other than the oxazoline-modified polypropylene (component 1).
The other modified polypropylene (component 4) is not particularly limited as long as it is modified to impart polarity, but for example, polypropylene modified with (maleic) carboxylic acid, epoxy, isocyanate, carbodiimide or the like, and component 1 Examples thereof include oxazoline-modified polypropylene which does not satisfy the conditions, and preferred examples include maleic anhydride-modified polypropylene, carbodiimide-modified polypropylene, and epoxy-modified polypropylene.
無水マレイン酸変性ポリプロピレン(ポリプロピレンMM)
成分4としての無水マレイン酸変性ポリプロピレン(ポリプロピレンMMと称することもある)としては、例えば以下の1~4が挙げられる:
1.プロピレンの単独重合体に、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体をグラフト重合して得られる変性ポリプロピレン、
2.少なくとも2種の単量体からなるプロピレン共重合体に、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体をグラフト重合して得られる変性ポリプロピレン、
3.プロピレンを単独重合した後に少なくとも2種のオレフィンを共重合して得られるブロック共重合体に、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体をグラフト重合して得られる変性プロピレン、
4.プロピレンと、任意で少なくとも1種のオレフィンと、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体をランダム共重合あるいはブロック共重合して得られる変性ポリプロピレン。
Maleic anhydride-modified polypropylene (polypropylene MM)
Examples of the maleic anhydride-modified polypropylene (sometimes referred to as polypropylene MM) as the component 4 include the following 1 to 4:
1. 1. Modified polypropylene obtained by graft-polymerizing an unsaturated carboxylic acid and / or a derivative thereof to a homopolymer of propylene,
2. 2. Modified polypropylene obtained by graft-polymerizing an unsaturated carboxylic acid and / or a derivative thereof to a propylene copolymer composed of at least two kinds of monomers.
3. 3. Modified propylene obtained by graft-polymerizing an unsaturated carboxylic acid and / or a derivative thereof to a block copolymer obtained by homopolymerizing propylene and then copolymerizing at least two kinds of olefins.
4. Modified polypropylene obtained by random copolymerization or block copolymerization of propylene, optionally at least one olefin, an unsaturated carboxylic acid and / or a derivative thereof.
ポリプロピレンMMの製造には、例えば、“実用 ポリマーアロイ設計”(井出文雄著、工業調査会(1996))、Prog. Polym. Sci.,24,81-142(1999)、特開2002-308947号公報等に記載されている方法など、種々の方法を用いることができる。すなわち、溶液法、バルク法、溶融混練法のいずれの方法を用いてもよい。また、これらの方法を組み合わせて用いてもよい。 For the production of polypropylene MM, for example, "Practical Polymer Alloy Design" (written by Fumio Ide, Kogyo Chosakai (1996)), Prog. Polym. Sci. , 24, 81-142 (1999), JP-A-2002-308497, and the like, and various other methods can be used. That is, any of a solution method, a bulk method, and a melt-kneading method may be used. Moreover, you may use these methods in combination.
ポリプロピレンMMの製造に用いられる不飽和カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。また、不飽和カルボン酸の誘導体としては、前記の不飽和カルボン酸から誘導される酸無水物、エステル化合物、アミド化合物、イミド化合物、金属塩等が挙げられ、その具体例としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸グリシジル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸ジエチルエステル、フマル酸モノメチルエステル、フマル酸ジメチルエステル、アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸モノアミド、マレイン酸ジアミド、フマル酸モノアミド、マレイミド、N-ブチルマレイミド、メタクリル酸ナトリウム等が挙げられる。また、クエン酸やリンゴ酸のように、ポリプロピレンにグラフト重合する工程で脱水して不飽和カルボン酸を生じる化合物を用いてもよい。
不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体として、好ましくはアクリル酸、メタクリル酸のグリシジルエステル、無水マレイン酸である。
Examples of unsaturated carboxylic acids used in the production of polypropylene MM include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, acrylic acid, methacrylic acid and the like. Examples of the unsaturated carboxylic acid derivative include acid anhydrides, ester compounds, amide compounds, imide compounds, metal salts and the like derived from the unsaturated carboxylic acid, and specific examples thereof include maleic anhydride. , Anhydrous itaconic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, glycidyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, glycidyl methacrylate, monoethyl maleic acid ester, diethyl maleic acid, fumaric acid Examples thereof include monomethyl ester, fumaric acid dimethyl ester, acrylamide, methacrylamide, maleic acid monoamide, maleic acid diamide, fumaric acid monoamide, maleimide, N-butylmaleimide, and sodium methacrylate. Further, a compound such as citric acid or malic acid which is dehydrated in the step of graft polymerization to polypropylene to generate an unsaturated carboxylic acid may be used.
The unsaturated carboxylic acid and / or its derivative is preferably acrylic acid, a glycidyl ester of methacrylic acid, or maleic anhydride.
ポリプロピレンMMの製造に用いられる有機過酸化物としては、例えば、ジセチルパーオキシジカルボネート、ジ-3-メトキシブチルパーオキシジカルボネート,ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカルボネート、ビス(4-tert-ブチル シクロヘキシル)パーオキシジカルボネート、ジイソプロピルパーオキシジカルボネート、tert-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジミリスチルパーオキシカルボネート、1,1,3,3-テトラメチルブチルネオデカノエート,α―クミルパーオキシネオデカノエート,tert-ブチルパーオキシネオデカノエート、1,1-ビス(tert-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2-ビス(4,4-ジ-tert-ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1-ビス(tert-ブチルパーオキシ)シクロドデカン,tert-ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート,tert-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート,tert-ブチルパーオキシラウレート,2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン,tert-ブチルパーオキシアセテート、2,2-ビス(tert-ブチルパーオキシ)ブテン,tert-ブチルパーオキシベンゾエート、n-ブチル-4,4-ビス(tert-ブチルパーオキシ)バレラート、ジ-tert-ブチルパーオキシイソフタレート、ジクミルパーオキサイド、α-α’-ビス(tert-ブチルパーオキシ-m-イソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン、1,3-ビス(tert-ブチルパーオキシジイソプロピル)ベンゼン、tert-ブチルクミルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、p-メンタンハイドロパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、及びビス(tert-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンが挙げられ、ジセチルパーオキシジカルボネート及び1,3-ビス(tert-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンが好ましい。 Examples of the organic peroxide used for producing polypropylene MM include disetylperoxydicarbonate, di-3-methoxybutylperoxydicarbonate, di-2-ethylhexylperoxydicarbonate, and bis (4-tert-. Butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, diisopropylperoxydicarbonate, tert-butylperoxyisopropylcarbonate, dimyristylperoxycarbonate, 1,1,3,3-tetramethylbutylneodecanoate, α-cumylperoxy Neodecanoate, tert-butylperoxy Neodecanoate, 1,1-bis (tert-butylperoxy) cyclohexane, 2,2-bis (4,4-di-tert-butylperoxycyclohexyl) propane, 1,1-bis (tert-butylperoxy) cyclododecane, tert-hexylperoxyisopropyl monocarbonate, tert-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, tert-butylperoxylaurate, 2 , 5-Dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, tert-butylperoxyacetate, 2,2-bis (tert-butylperoxy) butene, tert-butylperoxybenzoate, n-butyl-4 , 4-bis (tert-butylperoxy) valerate, di-tert-butylperoxyisophthalate, dicumyl peroxide, α-α'-bis (tert-butylperoxy-m-isopropyl) benzene, 2,5 -Dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, 1,3-bis (tert-butylperoxydiisopropyl) benzene, tert-butylcumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, p-menthane Hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexin-3, and bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene include disetylperoxydicarbonate and 1, 3-Bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene is preferred.
ポリプロピレンMMとして好ましくは、
(1)プロピレン単量体と、任意でエチレン単量体とを主な構成単位とするポリプロピレンに、無水マレイン酸をグラフト重合することによって得られる変性ポリプロピレン、
(2)プロピレン単量体と、任意でエチレン単量体とを主な成分とするオレフィンと、メタクリル酸グリシジルエステル又は無水マレイン酸とを共重合することによって得られる変性ポリプロピレン、
が挙げられる。
Preferred as polypropylene MM,
(1) Modified polypropylene obtained by graft-polymerizing maleic anhydride on polypropylene whose main constituent unit is a propylene monomer and optionally an ethylene monomer.
(2) Modified polypropylene obtained by copolymerizing a propylene monomer, an olefin containing an ethylene monomer as a main component, and a methacrylic acid glycidyl ester or maleic anhydride.
Can be mentioned.
また、繊維強化樹脂成形品の衝撃強度、疲労特性、剛性等の機械的強度の観点から、ポリプロピレンMMとして好ましくは、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体に由来する重合単量体単位を0.01~10重量%含有する無水マレイン酸変性ポリプロピレンである。特に、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体を用いて、ランダム共重合あるいはブロック共重合によって得られるポリプロピレンMMの場合には、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体に由来する重合単量体単位の含有量は3~10重量%が好ましく、グラフト重合によって得られるポリプロピレンMMの場合には、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体に由来する重合単量体単位の含有量は0.01~10重量%が好ましい。 Further, from the viewpoint of mechanical strength such as impact strength, fatigue characteristics, and rigidity of the fiber-reinforced resin molded product, polypropylene MM preferably contains a polymerization monomer unit derived from an unsaturated carboxylic acid and / or a derivative thereof. Maleic anhydride-modified polypropylene containing 01 to 10% by weight. In particular, in the case of polypropylene MM obtained by random copolymerization or block copolymerization using an unsaturated carboxylic acid and / or a derivative thereof, a polymerization monomer unit derived from the unsaturated carboxylic acid and / or a derivative thereof. The content is preferably 3 to 10% by weight, and in the case of polypropylene MM obtained by graft polymerization, the content of the polymerization monomer unit derived from the unsaturated carboxylic acid and / or its derivative is 0.01 to 10% by weight. % Is preferable.
含有量
本発明のポリプロピレン組成物に含有されるオキサゾリン変性ポリプロピレン(成分1)の含有量は特に限定されないが、好ましくは、本発明のポリプロピレン組成物の全質量を100質量%として、1~20質量%の範囲であり、より好ましくは3~20重量%の範囲であり、さらに好ましくは5~20重量%の範囲である。
本発明のポリプロピレン組成物に含有されうるポリプロピレン(成分2)の含有量は特に限定されないが、好ましくは、本発明のポリプロピレン組成物の全質量を100質量%として、30~98質量%の範囲であり、より好ましくは50~90重量%の範囲である。
本発明のポリプロピレン組成物に含有されうるフィラー(成分3)の含有量は特に限定されないが、好ましくは、発明のポリプロピレン組成物の全質量を100質量%として、1~50質量%の範囲であり、より好ましくは3~40重量%の範囲であり、さらに好ましくは15~30重量%の範囲である。
本発明のポリプロピレン組成物に含有されうる他の変性ポリプロピレン(成分4)の含有量は特に限定されない。
Content The content of oxazoline-modified polypropylene (component 1) contained in the polypropylene composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1 to 20% by mass, with the total mass of the polypropylene composition of the present invention being 100% by mass. %, More preferably 3 to 20% by weight, still more preferably 5 to 20% by weight.
The content of polypropylene (component 2) that can be contained in the polypropylene composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably in the range of 30 to 98% by mass, with the total mass of the polypropylene composition of the present invention being 100% by mass. Yes, more preferably in the range of 50-90% by weight.
The content of the filler (component 3) that can be contained in the polypropylene composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 50% by mass, with the total mass of the polypropylene composition of the present invention being 100% by mass. , More preferably in the range of 3 to 40% by weight, still more preferably in the range of 15 to 30% by weight.
The content of other modified polypropylene (component 4) that can be contained in the polypropylene composition of the present invention is not particularly limited.
一態様において、本発明のポリプロピレン組成物は、以下の(成分1)を含有する:
(成分1)以下の要件(1)、(1-a)、及び(2)を満たすオキサゾリン変性ポリプロピレン:
(1)オキサゾリン変性ポリプロピレンはオキサゾリン基を有する、
(1-a)オキサゾリン変性ポリプロピレン1gにおけるオキサゾリン基の含有量が0.1×10-2~100×10-2mmol/gである、及び
(2)オキサゾリン変性ポリプリロピレンのメルトマスフローレイトが0.01~300g/10分である。
In one embodiment, the polypropylene composition of the present invention contains the following (component 1):
(Component 1) Oxazoline-modified polypropylene that satisfies the following requirements (1), (1-a), and (2):
(1) Oxazoline-modified polypropylene has an oxazoline group.
(1-a) The content of the oxazoline group in 1 g of oxazoline-modified polypropylene is 0.1 × 10 − 2 to 100 × 10 − 2 mmol / g, and (2) the melt mass flow rate of (2) oxazoline-modified polyprilopylene is 0. 0.01-300 g / 10 minutes.
一態様において、本発明のポリプロピレン組成物は、以下の(成分1)を含有する:
(成分1)以下の要件(1)、(1-a)、及び(2)を満たすオキサゾリン変性ポリプロピレン:含有量1~20質量%:
(1)オキサゾリン変性ポリプロピレンはオキサゾリン基を有する、
(1-a)オキサゾリン変性ポリプロピレン1gにおけるオキサゾリン基の含有量が0.1×10-2~100×10-2mmol/gである、及び
(2)オキサゾリン変性ポリプリロピレンのメルトマスフローレイトが0.01~300g/10分である。
In one embodiment, the polypropylene composition of the present invention contains the following (component 1):
(Component 1) Oxazoline-modified polypropylene that satisfies the following requirements (1), (1-a), and (2): Content 1 to 20% by mass:
(1) Oxazoline-modified polypropylene has an oxazoline group.
(1-a) The content of the oxazoline group in 1 g of oxazoline-modified polypropylene is 0.1 × 10 − 2 to 100 × 10 − 2 mmol / g, and (2) the melt mass flow rate of (2) oxazoline-modified polyprilopylene is 0. 0.01-300 g / 10 minutes.
一態様において、本発明のポリプロピレン組成物は、以下の(成分1)と(成分2)と(成分3)を含有する:
(成分1)以下の要件(1)、(1-a)、及び(2)を満たすオキサゾリン変性ポリプロピレン:含有量1~20質量%:
(1)オキサゾリン変性ポリプロピレンはオキサゾリン基を有する、
(1-a)オキサゾリン変性ポリプロピレン1gにおけるオキサゾリン基の含有量が0.1×10-2~100×10-2mmol/gである、及び
(2)オキサゾリン変性ポリプリロピレンのメルトマスフローレイトが0.01~300g/10分である、
(成分2)ポリプロピレン:含有量30~98質量%、並びに
(成分3)炭素繊維、ガラス繊維及びタルクからなる群から選ばれる少なくとも1種のフィラー:含有量1~50質量%。
In one embodiment, the polypropylene composition of the present invention contains the following (component 1), (component 2) and (component 3):
(Component 1) Oxazoline-modified polypropylene that satisfies the following requirements (1), (1-a), and (2): Content 1 to 20% by mass:
(1) Oxazoline-modified polypropylene has an oxazoline group.
(1-a) The content of the oxazoline group in 1 g of oxazoline-modified polypropylene is 0.1 × 10 − 2 to 100 × 10 − 2 mmol / g, and (2) the melt mass flow rate of (2) oxazoline-modified polyprilopylene is 0. .01-300g / 10 minutes,
(Component 2) Polypropylene: Content 30 to 98% by mass, and (Component 3) At least one filler selected from the group consisting of carbon fiber, glass fiber and talc: Content 1 to 50% by mass.
一態様において、本発明のポリプロピレン組成物は、以下の(成分1)を含有する:
(成分1)以下の工程を備える方法により製造されるオキサゾリン変性ポリプロピレン:
・ポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸とを溶融混練する工程、及び
・得られたポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸との溶融混練物に、オキサゾリン化合物を加えて溶融混錬する工程、
In one embodiment, the polypropylene composition of the present invention contains the following (component 1):
(Component 1) Oxazoline-modified polypropylene produced by a method comprising the following steps:
-A step of melt-kneading polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride, and-in a melt-kneaded product of the obtained polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride. Step of adding oxazoline compound and melt-kneading,
一態様において、本発明のポリプロピレン組成物は、以下の(成分1)を含有する:
(成分1)以下の工程を備える方法により製造されるオキサゾリン変性ポリプロピレン:含有量1~20質量%:
・ポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸とを溶融混練する工程、及び
・得られたポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸との溶融混練物に、オキサゾリン化合物を加えて溶融混錬する工程、
In one embodiment, the polypropylene composition of the present invention contains the following (component 1):
(Component 1) Oxazoline-modified polypropylene produced by a method comprising the following steps: Content 1 to 20% by mass:
-A step of melt-kneading polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride, and-in a melt-kneaded product of the obtained polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride. Step of adding oxazoline compound and melt-kneading,
一態様において、本発明のポリプロピレン組成物は、以下の(成分1)と(成分2)と(成分3)を含有する:
(成分1)以下の工程を備える方法により製造されるオキサゾリン変性ポリプロピレン:含有量1~20質量%:
・ポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸とを溶融混練する工程、及び
・得られたポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸との溶融混練物に、オキサゾリン化合物を加えて溶融混錬する工程、
(成分2)ポリプロピレン:含有量30~98質量%、並びに
(成分3)炭素繊維、ガラス繊維及びタルクからなる群から選ばれる少なくとも1種のフィラー:含有量1~50質量%。
In one embodiment, the polypropylene composition of the present invention contains the following (component 1), (component 2) and (component 3):
(Component 1) Oxazoline-modified polypropylene produced by a method comprising the following steps: Content 1 to 20% by mass:
-A step of melt-kneading polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride, and-in a melt-kneaded product of the obtained polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride. Step of adding oxazoline compound and melt-kneading,
(Component 2) Polypropylene: Content 30 to 98% by mass, and (Component 3) At least one filler selected from the group consisting of carbon fiber, glass fiber and talc: Content 1 to 50% by mass.
成形体
本発明のポリプロピレン組成物は、例えば、下記方法により成形体を製造するために使用される。
成形体の製造方法としては、前記ポリプロピレン組成物を溶融し、成形して成形体を得る工程を有する成形体の製造方法が挙げられる。
成形方法としては、押出成形法、及び射出成形法が挙げられる。押出成形により、例えばシート状の成形体が得られる。射出成形により、射出成形体が得られる。
射出成形法としては、例えば、一般的な射出成形法、射出発泡成形法、超臨界射出発泡成形法、超高速射出成形法、射出圧縮成形法、ガスアシスト射出成形法、サンドイッチ成形法、サンドイッチ発泡成形法、及びインサート・アウトサート成形法が挙げられる。
Molded article The polypropylene composition of the present invention is used, for example, for producing a molded article by the following method.
Examples of the method for producing a molded product include a method for producing a molded product, which comprises a step of melting the polypropylene composition and molding the product to obtain a molded product.
Examples of the molding method include an extrusion molding method and an injection molding method. By extrusion molding, for example, a sheet-shaped molded product can be obtained. Injection molding gives an injection molded body.
Examples of the injection molding method include a general injection molding method, an injection foam molding method, a supercritical injection foam molding method, an ultrahigh speed injection molding method, an injection compression molding method, a gas assisted injection molding method, a sandwich molding method, and a sandwich foaming method. Examples include a molding method and an insert / outsert molding method.
用途
本発明のポリプロピレン組成物及び成形体は、例えば、自動車内装部品及び外装部品等の自動車部材、自動車部品、二輪自動車・自動車部品、住宅関連部品、医療機器、ロボット部品、航空機部品、家電部品、電気電子部品、機械機構部品、電動工具部品、食品容器、スポーツ用品、建材関連部品として使用できる。
Applications The polypropylene composition and molded body of the present invention are, for example, automobile parts such as automobile interior parts and exterior parts, automobile parts, two-wheeled automobiles / automobile parts, housing-related parts, medical equipment, robot parts, aircraft parts, home appliance parts, and the like. It can be used as electrical and electronic parts, mechanical mechanism parts, electric tool parts, food containers, sporting goods, and building material related parts.
以下、実施例及び比較例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はそれに限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.
炭素繊維表面における結合成分の算出方法 Calculation method of binding component on carbon fiber surface
サイジング剤の除去
ダイオネクス社製の高速溶媒抽出装置ASE-200の設定温度を80℃とし、炭素繊維0.2gを容積が11mlの抽出セル容器にいれて、高速溶媒抽出装置ASE-200に設置した。テトラヒドロフラン(関東化学、特級、安定剤不含)11mlを抽出セル容器に注入後、抽出セル容器内の圧力を1000psiに加圧し、15分間保持した。窒素を用いて、抽出セル容器の排出口からテトラヒドロフランを約半分ほど追い出し、再び抽出セル容器内のテトラヒドロフランが11mlになるまで注入後、抽出セル容器内の圧力を1000psiに加圧し、10分間保持した。さらにもう一度、窒素を用いて、抽出セル容器の排出口からテトラヒドロフランを約半分ほど追い出し、再び抽出セル容器内のテトラヒドロフランが11mlになるまで注入後、抽出セル容器内の圧力を1000psiに加圧し、10分間保持した。その後、抽出セル容器に窒素を2分間注入し、抽出セル容器の排出口からテトラヒドロフランを追い出した。抽出セル容器から炭素繊維を取り出し、40℃で少なくとも15時間真空乾燥した。
Removal of sizing agent The set temperature of the high-speed solvent extraction device ASE-200 manufactured by Dionex Co., Ltd. was set to 80 ° C., 0.2 g of carbon fiber was placed in an extraction cell container having a volume of 11 ml, and the high-speed solvent extraction device ASE-200 was installed. .. After injecting 11 ml of tetrahydrofuran (Kanto Chemical Co., Inc., special grade, stabilizer-free) into the extraction cell container, the pressure in the extraction cell container was pressurized to 1000 psi and held for 15 minutes. About half of the tetrahydrofuran was expelled from the discharge port of the extraction cell container using nitrogen, and after injecting again until the amount of tetrahydrofuran in the extraction cell container reached 11 ml, the pressure in the extraction cell container was pressurized to 1000 psi and held for 10 minutes. .. Once again, use nitrogen to expel about half of the tetrahydrofuran from the outlet of the extraction cell container, inject again until the amount of tetrahydrofuran in the extraction cell container reaches 11 ml, and then pressurize the pressure in the extraction cell container to 1000 psi. Held for minutes. Then, nitrogen was injected into the extraction cell container for 2 minutes, and tetrahydrofuran was expelled from the discharge port of the extraction cell container. Carbon fibers were removed from the extraction cell container and vacuum dried at 40 ° C. for at least 15 hours.
X線光電子分光法(XPS)分析
次いで、上述の作業を施した炭素繊維をX線光電子分光法装置(島津/KRATOS社製AXIS ULTRA DLD)に設置した。X線源として、単色化したAl Kα(1486.6eV)を用いてこれを励起光とした。出力は、管電流を10mA、管電圧を15 kVにそれぞれ設定し、試料法線と光電子取り出し方向とのなす角度で定義される光電子取り出し角度を0°として測定した。得られた炭素1sスペクトルのバックグラウンドをShirley法により除去した。
X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis Next, the carbon fiber subjected to the above-mentioned work was installed in an X-ray photoelectron spectroscopy apparatus (Shimadzu / AXIS ULTRA DLD manufactured by KRATOS). As an X-ray source, monochromatic Al Kα (1486.6 eV) was used and used as excitation light. The output was measured with the tube current set to 10 mA and the tube voltage set to 15 kV, respectively, and the photoelectron extraction angle defined by the angle between the sample normal and the photoelectron extraction direction was set to 0 °. The background of the obtained carbon 1s spectrum was removed by the Schillley method.
バックグラウンドを除去した炭素1sスペクトルに対して、Lorentz関数の割合を30%としたGauss-Lorentz複合関数を用い、Composites: Part A 90 (2016) 653-661 (Bo Gao et al.)に記載されている方法に従い、C-C結合成分、C-N結合成分、C-O結合成分、C=O結合成分、O-C=O結合成分に由来するピークにそれぞれ波形分離した。 A Gauss-Lorentz complex function with a Lorentz function ratio of 30% to the carbon 1s spectrum from which the background has been removed is used and is described in Functions: Part A 90 (2016) 653-661 (Bo Gao et al.). The waveforms were separated into peaks derived from the CC-binding component, the CN-binding component, the CO-binding component, the C = O-binding component, and the OC = O-binding component, respectively.
波形分離により得られたC-C結合成分、C-N結合成分、C-O結合成分、C=O結合成分、O-C=O結合成分それぞれのスペクトル面積を求め、C-C結合成分、C-N結合成分、C-O結合成分、C=O結合成分、O-C=O結合成分の合計量100%に対する、C-O結合成分のスペクトルの面積が占める割合及びC=O結合成分のスペクトルの面積とO-C=O結合成分のスペクトルの面積の合計量が占める割合を算出した。 Obtain the spectral areas of each of the CC bond component, the CN bond component, the CO bond component, the C = O bond component, and the OC = O bond component obtained by waveform separation, and obtain the CC bond component. The ratio of the area of the spectrum of the C—O bond component to 100% of the total amount of the CN bond component, the CO bond component, the C = O bond component, and the OC = O bond component and the C = O bond component. The ratio of the total amount of the area of the spectrum and the area of the spectrum of the OC = O bond component was calculated.
オキサゾリン変性ポリプロピレンの実施例 Examples of Oxazoline-Modified Polypropylene
実施例M1:オキサゾリン変性ポリプロピレン-1 Example M1: Oxazoline-modified polypropylene-1
M1-1)無水マレイン酸変性ポリプロピレン-1
WO2020/009090に記載の合成例2を用いて無水マレイン酸変性ポリプロピレン-1を製造した。
M1-1) Maleic anhydride-modified polypropylene-1
Maleic anhydride-modified polypropylene-1 was produced using Synthesis Example 2 described in WO2020 / 909090.
M1-2)オキサゾリン変性ポリプロピレン-1
上記で合成した無水マレイン酸変性ポリプロピレン-1を100質量部と、オキサゾリン化合物(三國製薬工業株式会社製、商品名CPレジンA 1,3-PBO)を0.46質量部と、酸化防止剤1(住友化学株式会社製 スミライザーGA80)を0.2質量部と、酸化防止剤2(住友化学株式会社製 スミライザーGP)を0.2質量部混合し、二軸混練機(株式会社テクノベル製、KZW12TW-60/75mg-NH、スクリュー径12mm、L/D=75、シリンダー温度250℃、回転数300rpm、吐出2kg/hr)にて真空ベントから脱気しながら、溶融混練し、オキサゾリン変性ポリプロピレン-1を得た。得られたオキサゾリン変性ポリプロピレン-1のMFR(230℃、2.16kg荷重)は152g/10分であった。
M1-2) Oxazoline-modified polypropylene-1
100 parts by mass of maleic anhydride-modified polypropylene-1 synthesized above, 0.46 parts by mass of an oxazoline compound (trade name CP Resin A 1,3-PBO manufactured by Mikuni Pharmaceutical Co., Ltd.), and antioxidant 1 0.2 parts by mass of (Sumilyzer GA80 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and 0.2 parts by mass of antioxidant 2 (Sumilyzer GP manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) are mixed, and a twin-screw kneader (Technobel Co., Ltd., KZW12TW) is mixed. While degassing from the vacuum vent at -60 / 75 mg-NH, screw diameter 12 mm, L / D = 75, cylinder temperature 250 ° C., rotation speed 300 rpm, discharge 2 kg / hr), melt-kneaded and kneaded with oxazoline-modified polypropylene-1. Got The MFR (230 ° C., 2.16 kg load) of the obtained oxazoline-modified polypropylene-1 was 152 g / 10 minutes.
実施例M2~M4:オキサゾリン変性ポリプロピレン-2~オキサゾリン変性ポリプロピレン-4
表1に示した材料を用いた以外は、オキサゾリン変性ポリプロピレン-1と同様にして、実施例M2~M4のオキサゾリン変性ポリプロピレン-2~オキサゾリン変性ポリプロピレン-4を製造した。
Examples M2-M4: Oxazoline-modified polypropylene-2 to oxazoline-modified polypropylene-4
Oxazoline-modified polypropylene-2 to oxazoline-modified polypropylene-4 of Examples M2 to M4 were produced in the same manner as in oxazoline-modified polypropylene-1 except that the materials shown in Table 1 were used.
実施例M5~M7:オキサゾリン変性ポリプロピレン-5~オキサゾリン変性ポリプロピレン-7
表2に示した材料を用いた以外は、オキサゾリン変性ポリプロピレン-1と同様にして、実施例M5~M7のオキサゾリン変性ポリプロピレン-5~オキサゾリン変性ポリプロピレン-7を製造した。
Examples M5 to M7: Oxazoline-modified polypropylene-5 to oxazoline-modified polypropylene-7
Oxazoline-modified polypropylene-5 to oxazoline-modified polypropylene-7 of Examples M5 to M7 were produced in the same manner as in oxazoline-modified polypropylene-1 except that the materials shown in Table 2 were used.
無水マレイン酸変性ポリプロピレン-2は、以下の無水マレイン酸変性ポリプロピレンを用いた。
無水マレイン酸変性ポリプロピレン-2:Polyram Plastic Industries社製Bondyram1001
MFR(230℃、荷重21.2N):315g/10分
As the maleic anhydride-modified polypropylene-2, the following maleic anhydride-modified polypropylene was used.
Maleic anhydride-modified polypropylene-2: Bondyram 1001 manufactured by Polyram Plastic Industries.
MFR (230 ° C, load 21.2N): 315g / 10 minutes
比較例M8:オキサゾリン変性ポリプロピレン-8
無水マレイン酸変性ポリプロピレン-3を100質量部と、オキサゾリン化合物(三國製薬工業株式会社製、商品名CPレジンA 1,3-PBO)を2.35質量部と、酸化防止剤1(住友化学株式会社製 スミライザーGA80)を0.2質量部と、酸化防止剤2(住友化学株式会社製 スミライザーGP)を0.2質量部混合し、二軸混練機(株式会社テクノベル製、KZW12TW-60/75mg-NH、スクリュー径12mm、L/D=75、シリンダー温度200℃、回転数300rpm、吐出1.5kg/hr)にて真空ベントから脱気しながら、溶融混練し、オキサゾリン変性ポリプロピレン-8を得た。得られたオキサゾリン変性ポリプロピレン-8のMFR(230℃、2.16kg荷重)は648g/10分であった。
Comparative Example M8: Oxazoline-modified polypropylene-8
Maleic anhydride-modified polypropylene-3 by 100 parts by mass, oxazoline compound (manufactured by Mikuni Pharmaceutical Co., Ltd., trade name CP Resin A 1,3-PBO) by 2.35 parts by mass, antioxidant 1 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 0.2 parts by mass of Sumilyzer GA80 manufactured by the company and 0.2 parts by mass of antioxidant 2 (Sumilyzer GP manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) are mixed, and a twin-screw kneader (KZW12TW-60 / 75 mg manufactured by Technobel Co., Ltd.) is mixed. -NH, screw diameter 12 mm, L / D = 75, cylinder temperature 200 ° C., rotation speed 300 rpm, discharge 1.5 kg / hr) while degassing from the vacuum vent, melt-kneaded to obtain oxazoline-modified polypropylene-8. rice field. The MFR (230 ° C., 2.16 kg load) of the obtained oxazoline-modified polypropylene-8 was 648 g / 10 minutes.
無水マレイン酸変性ポリプロピレン-3は、以下の無水マレイン酸変性ポリプロピレンを用いた。
無水マレイン酸変性ポリプロピレン-3:三洋化成工業株式会社製ユーメックス1010
As the maleic anhydride-modified polypropylene-3, the following maleic anhydride-modified polypropylene was used.
Maleic anhydride-modified polypropylene-3: Youmex 1010 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.
オキサゾリン含有ポリプロピレン単独重合体中におけるオキサゾリン基由来の規格化した吸光度とオキサゾリン基の含有量の関係
オキサゾリン化合物(三國製薬工業株式会社製、商品名CPレジンA 1,3-PBO)とポリプロピレン単独重合体1(住友化学株式会社製ノーブレンHR100EG)を、混練機(東洋精機社製ラボプラストミル)を用いて、溶融混練した。オキサゾリン化合物とポリプロピレン単独重合体1の配合比を変えて、複数のオキサゾリン含有ポリプロピレン単独重合体を得た。得られたオキサゾリン含有ポリプロピレン単独重合体中のオキサゾリン化合物の含有量から、オキサゾリン含有ポリプロピレン単独重合体中のオキサゾリン基の含有量を算出した。次に、得られたサンプルを210℃下で5分間予熱し、圧力5MPaを5分間加えて厚みが300μmのサンプルをプレス成形により作製した。作製した成形品について、フーリエ変換赤外分光光度計(FT/IR、日本分光株式会社製6200)を用いて波数が600~4000cm-1の透過スペクトルを測定した。得られたIRスペクトルのオキサゾリン基に由来する1655cm-1の吸光度IAを841cm-1の吸光度IBを用いて、次の(1)式によりオキサゾリン含有ポリプロピレン単独重合体中におけるオキサゾリン基由来の吸光度を規格化し、規格化した吸光度をαAとした。αAとオキサゾリン含有ポリプロピレン単独重合体中のオキサゾリン基の含有量を用いて、αAとオキサゾリン基の含有量の検量線を作成した。作成した検量線からαAとオキサゾリン基の含有量Xmmol/gは、次の(2)式の関係にあった。
αA=IA/IB (1)
X=0.3849×αA (2)
Relationship between oxazoline-derived normalized absorbance derived from oxazoline groups and oxazoline group content in oxazoline-containing polypropylene homopolymers Oxazoline compounds (manufactured by Mikuni Pharmaceutical Co., Ltd., trade name CP Resin A 1,3-PBO) and polypropylene homopolymers 1 (Noblen HR100EG manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was melt-kneaded using a kneader (Laboplast Mill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.). A plurality of oxazoline-containing polypropylene homopolymers were obtained by changing the compounding ratio of the oxazoline compound and the polypropylene homopolymer 1. From the content of the oxazoline compound in the obtained oxazoline-containing polypropylene homopolymer, the content of the oxazoline group in the oxazoline-containing polypropylene homopolymer was calculated. Next, the obtained sample was preheated at 210 ° C. for 5 minutes, and a pressure of 5 MPa was applied for 5 minutes to prepare a sample having a thickness of 300 μm by press molding. A transmission spectrum having a wave number of 600 to 4000 cm -1 was measured using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT / IR, 6200 manufactured by Nippon Spectroscopy Co., Ltd.) for the produced molded product. Absorbance derived from the oxazoline group in the oxazoline - containing polypropylene homopolymer according to the following formula (1) using the absorbance IA of 1655 cm -1 derived from the oxazoline group of the obtained IR spectrum and the absorbance IB of 841 cm -1 . Was standardized, and the standardized absorbance was defined as α A. Using the content of oxazoline groups in the α A and oxazoline-containing polypropylene homopolymer, a calibration curve of the content of α A and oxazoline groups was prepared. From the prepared calibration curve, the content of α A and the oxazoline group X mmol / g had the relationship of the following equation (2).
α A = IA / IB (1)
X = 0.3849 × α A (2)
オキサゾリン変性ポリプロピレン1gにおけるオキサゾリン基の含有量の算出方法
オキサゾリン変性ポリプロピレンを合成する際に使用した無水マレイン酸変性ポリプロピレンを190℃下で5分間予熱し、圧力5MPaを5分間加えて厚みが100μmのサンプルをプレス成形により作製した。作製したプレス成形体から0.3gを切り出し、切り出した成形体を30mlのエタノールに投入した。次いで、30℃下で60時間静置し、ろ過により試料を回収し、風乾させた後、室温下で少なくとも18時間真空乾燥した。得られた試料を210℃下で5分間予熱し、圧力5MPaを5分間加えて厚みが100μm~300μmのサンプルをプレス成形により作製した。作製したプレス成形体を、フーリエ変換赤外分光光度計(FT/IR、日本分光株式会社製6200)を用いて波数が600~4000cm-1の透過スペクトルを測定した。得られたスペクトルの波数が1655cm-1の吸光度ICを841cm-1の吸光度IDを用いて、次の(3)式により規格化し、規格化した吸光度をαBとした。
オキサゾリン変性ポリプロピレンにおいても同様の手順でプレス成形体を作製し、FT/IRを用いて透過スペクトルを測定した。得られたスペクトルの波数が1655cm-1の吸光度IEを841cm-1の吸光度IFを用いて、次の(4)式によりオキサゾリン酸変性ポリプロピレン中におけるオキサゾリン基由来の吸光度を規格化し、規格化した吸光度をαCとした。αBとαCを用いて次の(5)式でオキサゾリン変性ポリプロピレン中におけるオキサゾリン基由来の吸光度αDを算出した。αDと(2)式から、オキサゾリン変性ポリプロピレン1gにおけるオキサゾリン基の含有量Ymmol/gを算出した。
αB=IC/ID (3)
αC=IE/IF (4)
αD=αC-αB (5)
Y=0.3849×αD (mmol/g) (6)
Calculation method of oxazoline group content in 1 g of oxazoline-modified polypropylene Preheat maleic anhydride-modified polypropylene used for synthesizing oxazoline-modified polypropylene at 190 ° C. for 5 minutes, apply pressure of 5 MPa for 5 minutes, and make a sample with a thickness of 100 μm. Was produced by press molding. 0.3 g was cut out from the prepared press-molded product, and the cut-out molded product was put into 30 ml of ethanol. Then, the sample was allowed to stand at 30 ° C. for 60 hours, the sample was collected by filtration, air-dried, and then vacuum-dried at room temperature for at least 18 hours. The obtained sample was preheated at 210 ° C. for 5 minutes, and a pressure of 5 MPa was applied for 5 minutes to prepare a sample having a thickness of 100 μm to 300 μm by press molding. The produced press-molded body was measured with a transmission spectrum having a wave number of 600 to 4000 cm -1 using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT / IR, 6200 manufactured by Nippon Spectroscopy Co., Ltd.). The absorbance IC having a wave number of 1655 cm -1 in the obtained spectrum was normalized by the following equation (3) using the absorbance ID of 841 cm -1 , and the normalized absorbance was defined as α B.
For oxazoline-modified polypropylene, a press-molded product was prepared by the same procedure, and the transmission spectrum was measured using FT / IR. Using the absorbance IE with a wave number of 1655 cm -1 and the absorbance IF of 841 cm -1 in the obtained spectrum, the absorbance derived from the oxazoline group in the oxazoline-modified polypropylene was standardized and standardized by the following equation (4). The absorbance was determined to be α C. Using α B and α C , the absorbance α D derived from the oxazoline group in the oxazoline-modified polypropylene was calculated by the following equation (5). From α D and the formula (2), the content Y mmol / g of the oxazoline group in 1 g of the oxazoline-modified polypropylene was calculated.
α B = IC / ID (3)
α C = IE / IF (4)
α D = α C -α B (5)
Y = 0.3849 × α D (mmol / g) (6)
使用した材料
実施例及び比較例では、以下の材料を使用した。
Materials used In the examples and comparative examples, the following materials were used.
1.オキサゾリン変性ポリプロピレン(成分1)
オキサゾリン変性ポリプロピレン1
上記実施例のオキサゾリン変性ポリプロピレン-1
MFR(230℃、荷重21.2N):152g/10分
オキサゾリン基の含有量:2.0×10-2mmol/g
オキサゾリン変性ポリプロピレン2
上記実施例のオキサゾリン変性ポリプロピレン-2
MFR(230℃、荷重21.2N):41g/10分
オキサゾリン基の含有量:11.2×10-2mmol/g
オキサゾリン変性ポリプロピレン3
上記実施例のオキサゾリン変性ポリプロピレン-3
MFR(230℃、荷重21.2N):6.9g/10分
オキサゾリン基の含有量:19.0×10-2mmol/g
オキサゾリン変性ポリプロピレン4
上記実施例のオキサゾリン変性ポリプロピレン-4
MFR(230℃、荷重21.2N):2.3g/10分
オキサゾリン基の含有量:20.7×10-2mmol/g
オキサゾリン変性ポリプロピレン5
上記実施例のオキサゾリン変性ポリプロピレン-5
MFR(230℃、荷重21.2N):275g/10分
オキサゾリン基の含有量:0.2×10-2mmol/g
オキサゾリン変性ポリプロピレン6
上記実施例のオキサゾリン変性ポリプロピレン-6
MFR(230℃、荷重21.2N):238g/10分
オキサゾリン基の含有量:3.1×10-2mmol/g
オキサゾリン変性ポリプロピレン7
上記実施例のオキサゾリン変性ポリプロピレン-7
MFR(230℃、荷重21.2N):162g/10分
オキサゾリン基の含有量:6.4×10-2mmol/g
1. 1. Oxazoline-modified polypropylene (ingredient 1)
Oxazoline-modified polypropylene 1
Oxazoline-modified polypropylene-1 of the above example
MFR (230 ° C, load 21.2N): 152 g / 10 minutes Oxazoline group content: 2.0 × 10 -2 mmol / g
Oxazoline-modified polypropylene 2
Oxazoline-modified polypropylene-2 of the above example
MFR (230 ° C, load 21.2N): 41 g / 10 minutes Oxazoline group content: 11.2 × 10 -2 mmol / g
Oxazoline-modified polypropylene 3
Oxazoline-modified polypropylene-3 of the above example
MFR (230 ° C, load 21.2N): 6.9 g / 10 minutes Oxazoline group content: 19.0 × 10 -2 mmol / g
Oxazoline-modified polypropylene 4
Oxazoline-modified polypropylene-4 of the above example
MFR (230 ° C, load 21.2N): 2.3 g / 10 minutes Oxazoline group content: 20.7 × 10 -2 mmol / g
Oxazoline-modified polypropylene 5
Oxazoline-modified polypropylene-5 of the above example
MFR (230 ° C, load 21.2N): 275 g / 10 minutes Oxazoline group content: 0.2 × 10 -2 mmol / g
Oxazoline-modified polypropylene 6
Oxazoline-modified polypropylene-6 of the above example
MFR (230 ° C, load 21.2N): 238 g / 10 minutes Oxazoline group content: 3.1 × 10 -2 mmol / g
Oxazoline-modified polypropylene 7
Oxazoline-modified polypropylene-7 of the above example
MFR (230 ° C, load 21.2N): 162 g / 10 minutes Oxazoline group content: 6.4 × 10 -2 mmol / g
比較例C1の変性ポリプロピレン
上記実施例M1を合成する際に用いた無水マレイン酸変性ポリプロピレン-1
MFR(230℃、荷重21.2N):199g/10分
オキサゾリン基の含有量:0.0×10-2mmol/g
Modified Polypropylene of Comparative Example C1 Maleic anhydride-modified polypropylene-1 used in synthesizing the above Example M1
MFR (230 ° C, load 21.2N): 199 g / 10 min Oxazoline group content: 0.0 × 10 -2 mmol / g
比較例C2、C3の変性ポリプロピレン
オキサゾリン変性ポリプロピレン-8
MFR(230℃、荷重21.2N):648g/10分
オキサゾリン基の含有量:14.9×10-2mmol/g
Comparative Examples C2 and C3 Modified Polypropylene Oxazoline Modified Polypropylene-8
MFR (230 ° C, load 21.2N): 648 g / 10 minutes Oxazoline group content: 14.9 × 10 -2 mmol / g
2.ポリプロピレン(成分2)
ポリプロピレン単独重合体1(住友化学株式会社製ノーブレンHR100EG)
MFR(230℃、荷重21.2N):23g/10分
融点:164℃
2. 2. Polypropylene (component 2)
Polypropylene homopolymer 1 (Nobren HR100EG manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
MFR (230 ° C, load 21.2N): 23g / 10 minutes Melting point: 164 ° C
3.フィラー(成分3)
炭素繊維1(カーボンファイバーリサイクル工業社製CFRI T8S103C)
C-O結合:5.2%、C=O結合及びO-C=O結合の合計:5.8%
3. 3. Filler (ingredient 3)
Carbon Fiber 1 (CFRI T8S103C manufactured by Carbon Fiber Recycling Industry Co., Ltd.)
CO bond: 5.2%, total of C = O bond and OC = O bond: 5.8%
ガラス繊維1(オーウェスコーニング社製CS 249A-10C) Glass fiber 1 (CS 249A-10C manufactured by Owes Corning)
4.その他の材料
酸化防止剤3:BASFジャパン株式会社製 イルガノックス1010
酸化防止剤4:BASFジャパン株式会社製 イルガフォス168
中和剤:株式会社サンエース社製 ステアリン酸カルシウム
4. Other Materials Antioxidant 3: Made by BASF Japan Ltd. Ilganox 1010
Antioxidant 4: BASF Japan Co., Ltd. Irgafos 168
Neutralizer: San Ace Co., Ltd. Calcium stearate
溶融混錬及び射出成形体の製造 Melt kneading and manufacturing of injection molded products
実施例C1
ポリプロピレン単独重合体1 70質量%と、オキサゾリン変性ポリプロピレン1 10質量%と、炭素繊維1 20質量%と、ポリプロピレン単独重合体1とオキサゾリン変性ポリプロピレン1と炭素繊維1の合計100質量部に対して、酸化防止剤3 0.2質量部と、酸化防止剤4 0.2質量部とを混合し、混合物を得た。混合物を40mm単軸押出機(VS40-28型ベント式押出機、田辺プラスチックス社製)により、シリンダー温度220℃、スクリュー回転数100rpmにて溶融混錬を行い、ペレット化し、ポリプロピレン組成物を得た。得られたポリプロピレン組成物を、射出成形機(株式会社名機製作所製M-70CSJ)を用いて、シリンダー温度220℃、金型温度50℃、射出速度20mm/秒の条件で射出成形を行い、ISO試験片の射出成形体を得た。
Example C1
Polypropylene homopolymer 1 70% by mass, oxazoline-modified polypropylene 1 10% by mass, carbon fiber 1 20% by mass, polypropylene homopolymer 1, oxazoline-modified polypropylene 1 and carbon fiber 1 in total 100 parts by mass. The antioxidant 3 0.2 parts by mass and the antioxidant 4 0.2 parts by mass were mixed to obtain a mixture. The mixture is melt-kneaded with a 40 mm single-screw extruder (VS40-28 type bent extruder, manufactured by Tanabe Plastics Co., Ltd.) at a cylinder temperature of 220 ° C. and a screw rotation speed of 100 rpm to pelletize and obtain a polypropylene composition. rice field. The obtained polypropylene composition was injection-molded using an injection molding machine (M-70CSJ manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.) under the conditions of a cylinder temperature of 220 ° C., a mold temperature of 50 ° C., and an injection speed of 20 mm / sec. An injection molded article of an ISO test piece was obtained.
実施例C2~C7及び比較例C1~C2
表4に示した材料を用いた以外は、実施例C1と同様にして、実施例C2~C7及び比較例C1~C2のポリプロピレン組成物を製造した。なお、比較例1のポリプロピレンの製造のために用いた無水マレイン酸変性ポリプロピレンを、便宜上「成分1」の枠内に記載した。
Examples C2 to C7 and Comparative Examples C1 to C2
Polypropylene compositions of Examples C2 to C7 and Comparative Examples C1 to C2 were produced in the same manner as in Example C1 except that the materials shown in Table 4 were used. The maleic anhydride-modified polypropylene used for producing the polypropylene of Comparative Example 1 is described in the frame of "Component 1" for convenience.
実施例C8
ポリプロピレン単独重合体1 58.5質量%と、オキサゾリン変性ポリプロピレン2 1.5質量%と、ガラス繊維1 40質量%と、ポリプロピレン単独重合体1とオキサゾリン変性ポリプロピレン2とガラス繊維1の合計100質量部に対して、酸化防止剤3 0.2質量部と、酸化防止剤4 0.2質量部と、中和剤 0.05質量部とを混合し、混合物を得た。混合物を32mm二軸押出機(2軸押出機ZSK32Mc18、コペリオン社製)により、シリンダー温度230℃、スクリュー回転数400rpmにて溶融混錬を行い、ペレット化し、ポリプロピレン組成物を得た。得られたポリプロピレン組成物を、射出成形機(株式会社名機製作所製M-70CSJ)を用いて、シリンダー温度220℃、金型温度50℃、射出速度20mm/秒の条件で射出成形を行い、ISO試験片の射出成形体を得た。
Example C8
Polypropylene homopolymer 1 58.5% by mass, oxazoline-modified polypropylene 2 1.5% by mass, glass fiber 1 40% by mass, polypropylene homopolymer 1, oxazoline-modified polypropylene 2 and glass fiber 1 in total 100 parts by mass 3 0.2 parts by mass of the antioxidant, 0.2 parts by mass of the antioxidant 4 and 0.05 parts by mass of the neutralizing agent were mixed to obtain a mixture. The mixture was melt-kneaded by a 32 mm twin-screw extruder (two-screw extruder ZSK32Mc18, manufactured by Coperion) at a cylinder temperature of 230 ° C. and a screw rotation speed of 400 rpm, and pelletized to obtain a polypropylene composition. The obtained polypropylene composition was injection-molded using an injection molding machine (M-70CSJ manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.) under the conditions of a cylinder temperature of 220 ° C., a mold temperature of 50 ° C., and an injection speed of 20 mm / sec. An injection molded article of an ISO test piece was obtained.
比較例C3
表5に示した材料を用いた以外は、実施例C8と同様にして、比較例C3のポリプロピレン組成物を製造した。
Comparative Example C3
The polypropylene composition of Comparative Example C3 was produced in the same manner as in Example C8 except that the materials shown in Table 5 were used.
物性の評価
1.メルトマスフローレイト(MFR)(単位:g/10分)
JIS K 7210に規定された方法に従って、測定温度230℃で、荷重2.16kgで、メルトマスフローレイトを測定した。
Evaluation of physical properties 1. Melt mass flow rate (MFR) (Unit: g / 10 minutes)
The melt mass flow rate was measured at a measurement temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg according to the method specified in JIS K 7210.
2.密度(単位:g/cm3)
上記の「溶融混錬及び射出成形体の製造」に記載の成形方法によって成形された成形体を80mm×10mm×4mmのサイズに切り出したものを試験片として用いて、JIS K7112に規定のA法である水中置換法に従って、密度を測定した。
2. 2. Density (Unit: g / cm 3 )
The A method specified in JIS K7112 is used as a test piece obtained by cutting a molded product into a size of 80 mm × 10 mm × 4 mm, which is formed by the molding method described in the above-mentioned “Melting kneading and manufacturing of injection molded product”. The density was measured according to the underwater substitution method.
3.引張り破断強度(単位:MPa)
上記の「溶融混錬及び射出成形体の製造」に記載の成形方法によって成形された厚みが4mmである試験片を用いて、ISO 527-2に規定された方法に従って、引張り速度50mm/分で、引張り破断強度(US)を測定した。
3. 3. Tensile breaking strength (unit: MPa)
Using a test piece having a thickness of 4 mm molded by the molding method described in the above-mentioned "melt kneading and manufacturing of an injection molded product", a tensile speed of 50 mm / min is performed according to the method specified in ISO 527-2. , The tensile breaking strength (US) was measured.
4.曲げ強度(単位:MPa)
上記の「溶融混錬及び射出成形体の製造」に記載の成形方法によって成形された厚みが4mmである試験片を用いて、ISO 178に規定された方法に従って、荷重速度2.0mm/分で、曲げ強度(FS)を測定した。
4. Bending strength (unit: MPa)
Using a test piece having a thickness of 4 mm molded by the molding method described in the above-mentioned "melt kneading and manufacturing of an injection molded product", a load rate of 2.0 mm / min is used according to the method specified in ISO 178. , Bending strength (FS) was measured.
5.ノッチ付きシャルピー衝撃強さ(単位:kJ/m2)
上記の「溶融混錬及び射出成形体の製造」に記載の成形方法によって成形された成形体を80mm×10mm×4mmのサイズに切り出し、ノッチ加工したものを試験片として用いて、ISO 179-1に規定された方法に従って、エッジワイズ打撃によるノッチ付きシャルピー衝撃強さを測定した。ノッチの形状は、ISO 179-1に記載の形状Aとした。
5. Charpy impact strength with notch (unit: kJ / m 2 )
The molded product formed by the molding method described in the above-mentioned "melt kneading and production of injection molded product" is cut into a size of 80 mm × 10 mm × 4 mm, and the notched product is used as a test piece to ISO 179-1. Notched Sharpy impact strength due to edgewise impact was measured according to the method specified in. The shape of the notch was the shape A described in ISO 179-1.
Claims (7)
(1)オキサゾリン変性ポリプロピレンがオキサゾリン基を有する、
(1-a)オキサゾリン変性ポリプロピレン1gにおけるオキサゾリン基の含有量が0.1×10-2~100×10-2mmol/gである、及び
(2)オキサゾリン変性ポリプリロピレンのメルトマスフローレイトが0.01~300g/10分である。 Oxazoline-modified polypropylene that meets the following requirements (1), (1-a), and (2):
(1) Oxazoline-modified polypropylene has an oxazoline group.
(1-a) The content of the oxazoline group in 1 g of oxazoline-modified polypropylene is 0.1 × 10 − 2 to 100 × 10 − 2 mmol / g, and (2) the melt mass flow rate of (2) oxazoline-modified polyprilopylene is 0. 0.01-300 g / 10 minutes.
・ポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸とを溶融混練する工程、及び
・得られたポリプロピレンと、有機過酸化物と、とマレイン酸又は無水マレイン酸との溶融混練物に、オキサゾリン化合物を加えて溶融混錬する工程。 Oxazoline-modified polypropylene produced by a method comprising the following steps:
-A step of melt-kneading polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride, and-in a melt-kneaded product of the obtained polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride. , A step of adding an oxazoline compound and melt-kneading.
・ポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸とを溶融混練する工程、
・得られたポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸との溶融混練物に、オキサゾリン化合物を加えて溶融混錬する工程。 A method for producing oxazoline-modified polypropylene, which comprises the following steps:
-A step of melt-kneading polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride.
-A step of adding an oxazoline compound to a melt-kneaded product of the obtained polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride, and melt-kneading the mixture.
(成分1)以下の要件(1)、(1-a)、及び(2)を満たすオキサゾリン変性ポリプロピレン:
(1)オキサゾリン変性ポリプロピレンがオキサゾリン基を有する、
(1-a)オキサゾリン変性ポリプロピレン1gにおけるオキサゾリン基の含有量が0.1×10-2~100×10-2mmol/gである、及び
(2)オキサゾリン変性ポリプリロピレンのメルトマスフローレイトが0.01~300g/10分である。 Polypropylene composition containing the following (component 1):
(Component 1) Oxazoline-modified polypropylene that satisfies the following requirements (1), (1-a), and (2):
(1) Oxazoline-modified polypropylene has an oxazoline group.
(1-a) The content of the oxazoline group in 1 g of oxazoline-modified polypropylene is 0.1 × 10 − 2 to 100 × 10 − 2 mmol / g, and (2) the melt mass flow rate of (2) oxazoline-modified polyprilopylene is 0. 0.01-300 g / 10 minutes.
(成分1)以下の工程を備える方法により製造されるオキサゾリン変性ポリプロピレン:
・ポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸とを溶融混練する工程、及び
・得られたポリプロピレンと、有機過酸化物と、マレイン酸又は無水マレイン酸との溶融混練物に、オキサゾリン化合物を加えて溶融混錬する工程。 Polypropylene composition containing the following (component 1):
(Component 1) Oxazoline-modified polypropylene produced by a method comprising the following steps:
-A step of melt-kneading polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride, and-in a melt-kneaded product of the obtained polypropylene, an organic peroxide, and maleic acid or maleic anhydride. The process of adding an oxazoline compound and melt-kneading.
(成分2)ポリプロピレン:含有量30~98質量%、並びに
(成分3)炭素繊維、ガラス繊維及びタルクからなる群から選ばれる少なくとも1種のフィラー:含有量1~50質量%。 (Component 1): The polypropylene composition according to claim 4 or 5, which contains 1 to 20% by mass and contains the following (component 2) and (component 3):
(Component 2) Polypropylene: Content 30 to 98% by mass, and (Component 3) At least one filler selected from the group consisting of carbon fiber, glass fiber and talc: Content 1 to 50% by mass.
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