JP2002356601A - プロピレン重合体組成物およびこれを用いて得られた発泡成形体 - Google Patents
プロピレン重合体組成物およびこれを用いて得られた発泡成形体Info
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Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
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Abstract
で、特に、厚みが均一な発泡成形体を成形するに好適な
プロピレン重合体組成物と、その発泡成形品を提供する
こと。 【解決手段】特定のエチレン重合体(A)と特定のオレ
フィン多段重合体(B)を含む重合体混合物を、溶融混
練することにより、下記式を充足するプロプレン重合体
組成物を得る。 Log(MS)>0.91−0.23×Log(MFR
(T))
Description
組成物、および、それを用いて得られた発泡成形体に関
し、さらに詳しくは、特に発泡成形に好適な溶融特性を
有するプロピレン重合体組成物、および、それを用いて
得られた厚みが均一な発泡成形体に関する。
性等に優れ、また経済性とのバランスにおいて極めて有
用なため各成形分野に広く用いられている。しかしなが
ら、溶融張力が小さいために、中空成形、発泡成形、押
出成形等の成形性が十分満足できるものではないのが実
状である。
して、溶融状態下において、ポリプロピレンに有機過酸
化物と架橋助剤を反応させる方法(特開昭59−937
11号公報、特開昭61−152754号公報等)、半
結晶性ポリプロピレンに分解温度の低い過酸化物を酸素
不存在下で反応させて、自由端長鎖分岐を有しゲルを含
まないポリプロピレンを製造する方法(特開平2−29
8536号公報)などが開示されている。しかしなが
ら、一般に、これらの方法では溶融張力の向上は認めら
れるものの、有機過酸化物や架橋助剤により臭気が残留
する問題や、リサイクル加工しようとすればその工程で
メルトフローレートが上昇するため、それによって熱安
定性が低下するなどの点で改善すべき問題を有してい
た。また、このような方法は、ポリプロピレンの生産効
率の点でも十分満足できるものではなかった。
方法としては、ポリプロピレンに、これとは固有粘度も
しくは分子量の異なるポリエチレン若しくはポリプロピ
レンを含む組成物を、配合或いは多段階重合によって製
造する方法が提案されている。たとえば、超高分子量ポ
リプロピレン2〜30重量部を通常のポリプロピレン1
00重量部に添加し、融点以上210℃以下の温度範囲
で押し出す方法(特公昭61−28694号公報)など
が知られている。しかしながら、これらの組成物は、所
望とされる溶融張力を十分満足するには至っていない。
また、組成物に含める斯かる超高分子量ポリプロピレン
を製造するためには、かなり低温で反応を行わせる必要
があるため、既存プロセスの改造を必要としたり、これ
によって生産性も低下せざるを得なかったのが実状であ
る。
ン含有固体触媒成分および有機アルミニウム化合物触媒
成分にエチレンとポリエン化合物が予備重合されてなる
予備重合触媒を用いてプロピレンを重合することによ
り、高溶融張力を有するポリプロピレンを製造する方法
(特開平5−222122号公報)、および同様の触媒
成分を用いて予備重合をエチレンの単独で行って得られ
る固有粘度が20dl/g以上のポリエチレン含有予備
重合触媒を用いて高溶融張力を有するエチレン/αオレ
フィン共重合体を製造する方法(特開平4−55410
号公報)が知られている。しかし、これらの方法では、
第3成分としてポリエン化合物を新たに準備する必要が
あったり、最終的に得られるポリオレフィン組成物への
予備重合されたポリエチレン等の分散性が不均一になる
結果、ポリオレフィン組成物の品質が不安定になりやす
いなどの問題があった。この他に、固有粘度が15dl
/g以上のポリエチレンを含有するポリエチレン含有予
備重合触媒を用いてプロピレンを重合して得られる、高
溶融張力を有するオレフィン(共)重合体組成物および
その製造方法(WO97/14725号公報)も知られ
ている。
樹脂温度が250℃以下となる条件で溶融混練して得ら
れたものは、高い溶融張力を奏するものの、これと発泡
剤を用いて得られた発泡成形体は、その厚みが不均一と
なって外観が損なわれやすく、この発泡成形体をさらに
熱加工しようとすると、厚みがその薄い箇所から破崩し
やすい傾向があった。一方、樹脂温度が250℃より高
い条件で溶融混練すれば、発泡成形体の厚みは均一にな
るものの、溶融張力が低下しやすく、この為、この発泡
成形体をさらに熱加工しようとすると、ドローダウンが
大きく、その成形が困難となるなどの傾向があった。
は、高い溶融張力を有し、特に発泡成形体の原料として
好適なプロピレン重合体組成物、および、該組成物を用
いて得られた発泡成形体を提供することである。また、
本発明の別の1つの目的は、発泡成形体の原料として好
適なメルトフローレートと高い溶融張力を有するプロピ
レン重合体組成物、および、該組成物を用いて得られた
厚みが均一な発泡成形体を提供することである。
題を解決するために鋭意研究した結果、特定のエチレン
重合体と特定のオレフィン多段重合体を含む重合体混合
物を溶融混練して得られた特定の溶融特性を有するプロ
ピレン重合体組成物が、所望の目的を達することができ
ることを知り、本発明を完成するに到った。即ち、本発
明は下記の1)〜8)により構成される。
該重合体(B)の100重量部に対して0.01〜5.
0重量部の下記エチレン重合体(A)を含む重合体混合
物を溶融混練して得られるプロピレン重合体組成物であ
って、該プロピレン重合体組成物の190℃における溶
融張力(以降、「MS」と略記する。単位はcN)とメ
ルトフローレート(以降、「MFR(T)」と略記す
る。単位はdg/分)が、下記式(1)を充足すること
を特徴とする、プロピレン重合体組成物。 Log(MS)>0.91−0.23×Log(MFR(T)) (1) [1]エチレン重合体(A) 135℃のテトラリン中で測定した固有粘度が15〜1
00dl/gであるエチレン重合体。 [2]オレフィン多段重合体(B) オレフィン重合用触媒を用いて、重合工程(I)で、プ
ロピレン重合体(I)をオレフィン多段重合体の重量基
準で30〜95重量%の範囲で製造したのち、引き続く
重合工程(II)で、オレフィン重合体(II)をオレフィ
ン多段重合体の重量基準で70〜5重量%の範囲で製造
して得られる、オレフィン多段重合体。
合物を、その混合物の温度が280〜500℃となるよ
うな温度条件下で溶融混練して得られた組成物であるこ
とを特徴とする、前記1)記載のプロピレン重合体組成
物。
(A)をオレフィン重合用触媒に担持させて得られた予
備活性化触媒の存在下に、重合工程(I)でプロピレン
重合体(I)を製造し、引き続く重合工程(II)でオレ
フィン重合体(II)を製造することによってオレフィン
多段重合体(B)を製造して得られた混合物である、前
記1)に記載のプロピレン重合体組成物。
メルトフローレート(以降、「MFR(i)」と略記す
る。単位はdg/分)、およびオレフィン重合体(II)
のメルトフローレート(以降、「MFR(ii)」と略記
する。単位はdg/分)が、下記式(2)および(3)
を充足することを特徴とする、前記1)もしくは3)に
記載のプロピレン重合体組成物。 3≦Log(MFR(i)/MFR(ii))≦7 (2) MFR(ii)< 1×10−3 dg/分 (3)
るプロピレン重合体(I)が、プロピレン単独重合体、
もしくは共重合体の重量基準でプロピレン単位を50重
量%以上含むプロピレンとプロピレン以外の炭素数2〜
12のオレフィンとのプロピレン/オレフィン共重合体
である、前記1)〜4)のいずれか1項に記載のプロピ
レン重合体組成物。
るオレフィン重合体(II)が、炭素数2〜12のオレフ
ィンの単独重合体もしくは共重合体である、前記1)〜
5)のいずれか1項に記載のプロピレン重合体組成物。
のプロピレン重合体組成物と発泡剤を用いて得られた発
泡成形体。
成形体の厚みの平均値の±5%以内であることを特徴と
する、前記7)に記載の発泡成形体。
は、特定のオレフィン多段重合体(B)と、該重合体
(B)の100重量部に対して0.01〜5.0重量部
の特定のエチレン重合体(A)を含む重合体混合物を溶
融混練して得られる、特定の溶融特性を有するプロピレ
ン重合体組成物である。
レフィン多段重合体(B)100重量部に対して0.0
1重量部未満であると、得られるプロピレン重合体組成
物の溶融張力の向上効果が少なくなる恐れがあり、また
5.0重量部を超えると、その効果が飽和するほか、エ
チレン重合体(A)とオレフィン多段重合体(B)の均
一分散性が損なわれる恐れがある。本発明のプロピレン
重合体組成物は、オレフィン多段重合体(B)の100
重量部に対して、エチレン重合体(A)を0.02〜
3.0重量部含むのが好ましい。
エチレン重合体(A)は、135℃のテトラリン中で測
定した固有粘度が15〜100dl/gの範囲の値を有
する。エチレン重合体(A)の固有粘度が15dl/g
未満であると、該重合体混合物を溶融混練して得られる
プロピレン重合体組成物の溶融張力の向上効果が不十分
となる恐れがある。エチレン重合体(A)の固有粘度の
上限については特に限定されないが、オレフィン多段重
合体(B)との固有粘度の差が大きすぎると、得られる
組成物は、オレフィン多段重合体(B)とエチレン重合
体(A)の均一分散性が低下したものとなり、その結
果、安定した高溶融張力を有するプロピレン重合体組成
物が得られにくくなる恐れがある。また、高い固有粘度
のエチレン重合体(A)を得ようとすればするほど、そ
の重合温度をより低温に設定しなければならない点を考
慮すれば、エチレン重合体(A)の生産性の点からも、
そのエチレン重合体(A)の固有粘度の上限は100d
l/g程度とするのがよい。エチレン重合体(A)の固
有粘度は、好ましくは17〜80dl/g、更に好まし
くは17〜50dl/gの範囲である。
粘度を15dl/g以上とする必要があるため、高分子
量化の効率上の理由から、エチレン単独重合体である
か、もしくは、共重合体の重量基準で、エチレン単位を
50重量%以上含有するエチレンと炭素数3〜12のオ
レフィンとのエチレン/オレフィン共重合体であるのが
好ましい。さらに好ましいのは、エチレン単独重合体、
もしくは、共重合体の重量基準で、エチレン単位を70
重量%以上含有するエチレンと炭素数3〜12のオレフ
ィンとのエチレン/オレフィン共重合体である。また、
特に好ましいのは、エチレン単独重合体、もしくは、共
重合体の重量基準でエチレン単位を90重量%以上含有
するエチレンと炭素数3〜12のオレフィンとのエチレ
ン/オレフィン共重合体である。
ィン共重合体である場合に、エチレンと共重合させる炭
素数3〜12のオレフィンとしては、プロピレン、1−
ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、
1−デセン、4−メチル−1−ペンテン,3−メチル−
1−ペンテン等が挙げられ、これらのオレフィンを2種
以上使用しても良い。
のみを、オレフィン多段重合体(B)と混合しても良
く、また、その組成の異なる2種以上をオレフィン多段
重合体(B)と混合しても良い。
成分の一つであるオレフィン多段重合体(B)は、オレ
フィン重合用触媒を用いて、重合工程(I)で、プロピ
レン重合体(I)をオレフィン多段重合体(B)の重量
基準で30〜95重量%の範囲で製造したのち、引き続
く重合工程(II)で、オレフィン重合体(II)をオレフ
ィン多段重合体(B)の重量基準で70〜5重量%の範
囲で製造して得られる。オレフィン多段重合体(B)の
メルトフローレートは、好ましくは0.1〜100dg
/分、更に好ましくは0.1〜80dg/分である。
プロピレン重合体混合物を特定の温度条件で溶融混練す
ることによって好適に得ることができる。本発明で規定
する「重合体混合物」とは、オレフィン多段重合体
(B)とエチレン重合体(A)とが混合されたものであ
るが、それぞれが互いに対して自由度をもって混在して
いる状態であるか、或いは互いが見かけ上結合されて存
在している状態であるかを問わない。また、本発明にお
いて、「溶融混練」とは、本発明の重合体混合物を、押
出造粒機などを用いて、該混合物が溶融状態となる条件
で、加熱しながら混練することを意味する。
明で規定する重合体混合物を、その混合物の温度が28
0〜500℃、更に好ましくは280〜450℃となる
ような温度条件下で溶融混練して得ることが好ましい。
溶融混練する際の重合体混合物の温度が280℃未満で
あるような温度条件では、発泡成形体の厚みの変動率を
±5%以内に保つことが困難となる傾向があり、このた
め、発泡成形体の外観が損なわれ、また該発泡成形体を
さらに熱加工したときに、その厚みの薄い箇所から破崩
する恐れがある。
(T)とMSは、下記式(1)を充足する必要がある。 Log(MS)>0.91−0.23×Log(MFR(T)) (1)
0dg/分の範囲である。MFR(T)の値が100d
g/分より大きいと、得られるプロピレン重合体組成物
の溶融張力の向上効果が不十分となり、発泡成形体をさ
らに熱加工するときに耐ドローダウン性が劣る恐れがあ
る。MFR(T)は、0.1〜80dg/分の範囲であ
るのが更に好ましい。
R(T)とMSとの関係において、下記式(4)を充足
することが更に好ましい。 1.2−0.23×Log(MFR(T))>Log(MS)>0.91−0 .23×Log(MFR(T)) (4) 特に好ましくは、下記式(5)の関係を充足する。 1.15−0.23×Log(MFR(T))>Log(MS)>0.91− 0.23×Log(MFR(T)) (5) 最も好ましくは、下記式(6)の関係を充足する。 1.15−0.23×Log(MFR(T))>Log(MS)>0.96− 0.23×Log(MFR(T)) (6)
張力(MS)は、東洋精機製作所製「メルトテンション
テスター2型」を用い、装置内にてプロピレン重合体組
成物を190℃に加熱し、溶融したプロピレン重合体組
成物を直径2.095mmのノズルから20mm/分の
速度で23℃の大気中に押し出してストランドとし、こ
のストランドを3.14m/分の速度で引き取る際の糸
状プロピレン重合体組成物の張力を測定した値(単位:
cN)である。
レン重合体(A)とオレフィン多段重合体(B)を任意
の方法で所定量混合して重合体混合物を得たのち、これ
を溶融混練することによって好適に製造することができ
る。
重合用触媒に担持させた予備活性化触媒の存在下に、重
合工程(I)でプロピレン重合体(I)を製造し、引き
続く重合工程(II)でオレフィン重合体(II)を製造す
る方法によって、好適に製造することができる。こうし
て、[1]エチレン重合体(A)と、[2]プロピレン
重合体(I)とオレフィン重合体(II)からなるオレフ
ィン多段重合体(B)、を含む重合体混合物が製造さ
れ、これを溶融混練することによって、所望のプロピレ
ン重合体組成物を好適に得ることができる。
において、使用するオレフィン重合用触媒としては、チ
タン化合物を含む遷移金属化合物触媒成分を主成分とす
る触媒成分のいずれをも使用することができ、中でも工
業生産上、チタン含有固体触媒成分(c)が好適に使用
される。
三塩化チタン組成物を主成分とするチタン含有固体触媒
成分(特公昭56−3356号公報、特公昭59−28
573号公報、特公昭63−66323号公報等)、マ
グネシウム化合物に四塩化チタンを担時させた、チタ
ン、マグネシウム、ハロゲン、および電子供与体を必須
成分とするチタン含有担持型触媒成分(特開昭62-1
04810号公報、特開昭62-104811号公報、
特開昭62-104812号公報、特開昭57-6331
0号公報、特開昭57-63311号公報、特開昭58-
83006号公報、特開昭58-138712号公報
等)などが提案されており、これらのいずれをも使用す
ることができる。
機金属化合物(a)と組み合わせて、オレフィン重合用
触媒として使用することができる。有機金属化合物
(a)としては、周期律表(1991年版)第1族、第
2族、第12族および第13族に属する金属よりなる群
から選択された金属の有機基を有する化合物、たとえ
ば、有機リチウム化合物、有機ナトリウム化合物、有機
マグネシウム化合物、有機亜鉛化合物、有機アルミニウ
ム化合物などを例示できる。特に、下記一般式で表わさ
れる有機アルミニウム化合物を好適に使用することがで
きる。 AlR1 pR2 qX3−(p+q) なお、式中、R1およびR2は、それぞれ独立して、ア
ルキル基、シクロアルキル基、アリ−ル基等の炭化水素
基もしくはアルコキシ基を表し、Xはハロゲン原子を表
わし、pおよびqは、0<p+q≦3 の関係を充足す
る整数を表わす。
ルミニウム化合物としては、たとえばWO97/147
25号公報に提案されているトリアルキルアルミニウ
ム、ジアルキルアルミニウムモノハライド、ジアルキル
アルミニウムハイドライド、アルキルアルミニウムセス
キハライド、モノアルキルアルミニウムジハライドなど
の他、アルコキシアルキルアルミニウム類を挙げること
ができ、好ましくは、トリアルキルアルミニウムおよび
ジアルキルアルミニウムモノハライド類を使用できる。
これらの有機アルミニウム化合物は、単独であるいは2
種類以上を混合して用いることができる。
機金属化合物(a)の組み合わせに、更に、オレフィン
重合体の生成速度および/または立体規則性を制御する
ことを目的として電子供与体(e)を必要に応じて組み
合わせ、これをオレフィン重合用触媒として使用するこ
ともできる。
7/14725号公報に提案されているエーテル類、ア
ルコール類、エステル類、アルデヒド類、脂肪酸類、ケ
トン類、ニトリル類、アミン類、アミド類、尿素および
チオ尿素類、イソシアネート類、アゾ化合物、ホスフィ
ン類、ホスファイト類、ホスフィナイト類、硫化水素お
よびチオエーテル類、ネオアルコール類、シラノール類
などの、分子中に酸素、窒素、硫黄、燐のいずれかの原
子を有する有機化合物、および分子中にSi−O−C結
合を有する有機ケイ素化合物などが挙げられる。これら
の電子供与体は、単独であるいは2種類以上を混合して
用いることができる。
フィン重合用触媒にエチレン重合体(A)を担持させる
ことで予備活性化して得られた予備活性化触媒の存在下
で、オレフィン多段重合体(B)を製造することによっ
て好適に得ることができる。
オレフィン重合用触媒に含まれる、例えば、チタン含有
固体触媒成分(c)1g当たり0.01〜5,000
g、好ましくは0.05〜2,000g、さらに好まし
くは0.1〜1,000gの割合で生成するような条件
で行う限り、特に制限はないが、通常、−40〜40
℃、好ましくは−40〜30℃、さらに好ましくは−4
0〜20℃程度の比較的低温度下において、0.1〜5
MPa、好ましくは0.2〜5MPa、特に好ましくは
0.3〜5MPaの圧力下で、1分〜24時間、好まし
くは5分〜18時間、特に好ましくは10分〜12時間
に渡って実施される。予備活性化は、水素の存在下で実
施してもよいが、固有粘度が15〜100dl/gのエ
チレン重合体(A)を得るためには、水素を用いないほ
うが好適である。
担持させる予備重合を行うことが更に好ましい。予備重
合は、例えば、チタン含有固体触媒成分(c)中のチタ
ン原子1モルに対して有機金属化合物(a)を0.01
〜100モル、好ましくは0.1〜50モル、およびチ
タン原子1モルに対して電子供与体(e)を0〜50モ
ル、好ましくは0〜20モル組み合わせてなるオレフィ
ン重合用触媒に、固有粘度が15dl/gより小さいポ
リプロピレンを、チタン含有固体触媒成分(c)1g当
たり0.01〜100g担持させることによって行う。
レン重合体(A)を担持させて予備活性化し、後にポリ
プロピレンを担持して予備重合させてもよい。
金属化合物(a)の使用量が、少なすぎると重合反応速
度が遅くなりすぎる恐れがある。また、その使用量が多
すぎると、重合反応速度の改善効果が頭打ちとなるほ
か、また、最終的に得られるプロピレン重合体組成物中
に有機金属化合物(a)の残渣が多くなる恐れがある。
また、電子供与体(e)の使用量が多すぎると、重合反
応速度が低下する恐れがある。
ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イ
ソオクタン、デカン、ドデカン等の脂肪族炭化水素、シ
クロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン
等の脂環族炭化水素、トルエン、キシレン、エチルベン
ゼン等の芳香族炭化水素、他にガソリン留分や水素化ジ
ーゼル油留分等の不活性溶媒、オレフィン自身を溶媒と
した液相中で行うことができ、また溶媒を用いずに気相
中で行うことも可能である。溶媒使用量が多すぎると、
大きな反応容器を必要とするばかりでなく、効率的な重
合反応速度の制御および維持が困難となる。
新たに有機アルミニウム化合物(a’)および電子供与
体(e’)と組み合わせて、オレフィン多段重合体
(B)の製造に使用する。所望により新たに加える有機
アルミニウム化合物(a’)および電子供与体(e’)
は、既述の有機アルミニウム化合物(a)および電子供
与体(e)と同様のものを使用することができ、これら
の化合物を単独であるいは2種以上を混合して用いるこ
ともできる。所望により新たに加える有機アルミニウム
化合物(a’)および電子供与体(e’)は、それぞれ
独立に、予備活性化に用いた有機アルミニウム化合物
(a)および電子供与体(e)と同一のものであっても
よい。
スとしては公知のオレフィン重合プロセスが使用可能で
あり、具体的には、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、デカン、ド
デカン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘ
キサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素、ト
ルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水
素、他にガソリン留分や水素化ジーゼル油留分等の不活
性溶媒中で、オレフィンの重合を実施するスラリー重合
法、オレフィン自身を溶媒として用いるバルク重合法、
オレフィンの重合を気相中で実施する気相重合法、さら
に重合して生成するポリオレフィンが液状である液相重
合法、あるいはこれらのプロセスの2以上を組み合わせ
た重合プロセスを使用することができる。
合にも、オレフィン多段重合体(B)の製造は、重合温
度が20〜120℃、好ましくは30〜100℃、特に
好ましくは40〜100℃の温度下で、重合圧力が0.
1〜5MPa、好ましくは0.3〜5MPaの圧力下
で、連続式、半連続式、若しくはバッチ式で、重合時間
が5分間〜24時間の条件で実施される。上記の条件を
採用することによって、オレフィン多段重合体(B)
は、高効率かつ制御された反応速度で好適に製造され
る。また、公知のオレフィン重合方法と同様に、重合時
に水素を用いることにより、得られるオレフィン多段重
合体(B)の分子量を調整することができる。
て、重合工程(I)終了後の重合生成物のMFR
(i)、およびオレフィン重合体(II)のMFR(ii)
は、下記式(2)および(3)を充足するのが好まし
い。 3≦Log(MFR(i)/MFR(ii))≦7 (2) MFR(ii)< 1×10−3 dg/分 (3)
重合生成物についての実測値である。一方、MFR(i
i)は、重合工程(II)終了後の重合生成物について実
測して得られたメルトフローレート(以降、「MFR
(b)」と略記する場合がある。)と、重合工程(I)
終了後の重合生成物の含有分率(以降、「W1」と略記
する場合がある。)と重合工程(II)で得られたオレフ
ィン重合体(II)の含有分率(以降、「W2」と略記す
る場合がある。)から、下記式(7)および(8)を用
いて計算により求めることができる。 Log(MFR(b))=W1×Log(MFR(i))+W2×Log( MFR(ii)) (7) W1+W2=1 (8)
値が3未満であると、得られるプロピレン重合体組成物
の溶融張力の向上効果が不十分となる恐れがある。Lo
g(MFR(i)/MFR(ii))の値が7より大きい
と、得られるプロピレン重合体組成物を発泡成形体に成
形したときに、発泡体の厚みが不均一になる恐れがあ
る。上記式(2)に関して、MFR(i)とMFR(i
i)は、特に下記式(9)の関係を充足するのが好まし
い。 4≦Log(MFR(i)/MFR(ii))≦7 (9)
(ii)の値が1×10−3dg/分以上であると、得ら
れるプロピレン重合体組成物の溶融張力の向上効果が不
十分となり、発泡成形体をさらに熱加工するときに耐ド
ローダウン性が劣る恐れがある。上記式(3)に関し
て、MFR(ii)は、特に下記式(10)を満たすのが
好ましい。 MFR(ii)<5×10−4 dg/分 (10)
について、そのMFR(i)の値は、好ましくは0.1
〜100dg/分、更に好ましくは0.1〜50dg/
分の範囲である。
に、上記式(2)および(3)に関して、同時に、それ
ぞれ下記式(11)および(12)を充足するのが好ま
しい。 4≦Log(MFR(i)/MFR(ii))≦7 (11) MFR(ii)<5×10−4 dg/分 (12)
るプロピレン重合体(I)は、プロピレン単独重合体、
もしくは共重合体の重量基準でプロピレン単位を50重
量%以上含むプロピレンとプロピレン以外の炭素数2〜
12のオレフィンとのプロピレン/オレフィン共重合体
であることが好ましい。特に好ましいのは、プロピレン
単独重合体、もしくは共重合体の重量基準でプロピレン
単位を70重量%以上含むプロピレンとプロピレン以外
の炭素数2〜12のオレフィンとのプロピレン/オレフ
ィン共重合体である。プロピレン以外の炭素数2〜12
のオレフィンとして好ましいのは、エチレンもしくは1
−ブテンである。
るオレフィン重合体(II)は、炭素数2〜12のオレフ
ィンの単独重合体もしくは共重合体であるのが好まし
い。オレフィン重合体(II)として、特に好ましいの
は、エチレンと炭素数3〜12のオレフィンとのエチレ
ン/オレフィン共重合体であって、更に、共重合体の重
量基準でエチレン単位を30〜80重量%、より好まし
くは40〜70重量%の範囲で含有するエチレンと炭素
数3〜12のオレフィンとのエチレン/オレフィン共重
合体である。特に好適なオレフィン重合体(II)とし
て、具体的には、共重合体の重量基準でエチレン単位を
30〜80重量%の範囲で含むエチレン/プロピレン共
重合体をあげることができる。最も好ましいオレフィン
重合体(II)は、共重合体の重量基準で、エチレン単位
を40〜70重量%の範囲で含む、エチレン/プロピレ
ン共重合体である。
(B)は、プロピレン重合体(I)を30〜95重量
%、オレフィン重合体(II)を70〜5重量%の範囲で
含有する。プロピレン重合体(I)の含有量が30重量
%未満であると、最終的に得られるプロピレン重合体組
成物を発泡成形体に成形したときに、発泡成形体の厚み
が不均一となり、外観が損なわれる恐れがある。また、
プロピレン重合体(I)の含有量が95重量%より多い
と、得られるプロピレン重合体組成物の溶融張力の向上
効果が不十分となる恐れがある。本発明で使用するオレ
フィン多段重合体(B)は、プロピレン重合体(I)を
40〜95重量%、オレフィン重合体(II)を60〜5
重量%の範囲で含有するのが好ましい。
R(ii)、MFR(b)およびMFR(T)は、とも
に、JIS K7210の表1の条件14に準じ、温度
230℃、荷重21.18Nで測定した値である。
触媒に担持させた予備活性化触媒の存在下に、オレフィ
ン多段重合体(B)を製造する方法を採用して本発明で
使用する重合体混合物を製造する際には、オレフィン多
段重合体(B)の製造終了後、必要に応じて触媒失活処
理工程、触媒残さ除去工程、乾燥工程等の後処理工程を
行う。
成形体の原料として特に好適に使用できる。本発明のプ
ロピレン重合体組成物を用いて得られる発泡成形体は、
その成形体の厚みの変動率が、厚みの平均値の±5%以
内に好適に制御されたものとなる。
プロピレン重合体組成物に発泡剤を添加し、溶融混練し
たのち、Tダイもしくはサーキュラーダイを通して低圧
下に押し出す等の公知の押出発泡法を採用することがで
きる。発泡成形体は、押出機から直接シート状もしくは
円筒状に押出した後、押出方向に切断することにより製
造することができる。該発泡剤の添加量は、本発明のプ
ロピレン重合体組成物100重量部に対して、0.1〜
10重量部の割合である。
解型発泡剤がいずれも使用でき、揮発性発泡剤として
は、プロパン、ブタン等の脂肪族炭化水素類、シクロブ
タン等の脂環式炭化水素類、クロロジフルオロメタン、
トリフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、ジク
ロロトリフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタ
ン等のハロゲン化炭化水素類、炭酸ガス、二酸化炭素、
空気等の無機ガス、水等を例示できる。分解型発泡剤と
しては、アゾジカルボンアミド等のアゾ化合物、N,
N’−ジニトロペンタメチレンテトラミン等のニトロソ
化合物、p、p’−オキシビスベンゼンスルホニルヒド
ラジド、クエン酸等を例示できる。更に、分解温度、分
解速度、発生ガス量および気泡調節剤として炭酸水素ナ
トリウム、クエン酸等の発泡助剤を使用することができ
る。これらの発泡剤は単独で用いても良いし、2種以上
を組み合わせて用いても良い。
要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、造
核剤、滑剤、難燃剤、アンチブロッキング剤、着色剤、
無機質もしくは有機質の充填剤等の各種添加剤、更には
種々の合成樹脂が配合されていてもよい。
さらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されな
い。なお、実施例および比較例において使用する用語の
定義および測定方法は以下の通りである。 (1)固有粘度[η]:三井東圧化学製のオストヴァル
ト粘度計を用い、135℃のテトラリン中で測定した
(単位:dl/g)。 (2)MFR: JIS K7210 表1の条件14
<温度230℃,荷重21.18N>に準じて測定した
(単位:dg/分)。 (3)エチレン単位含有量:赤外線吸収スペクトル法に
より求めた(単位:重量%)。
ロピレン重合体(I)とオレフィン重合体(II)の含有
分率(それぞれ、W1,W2):エチレンとプロピレン
の反応量比を変化させた共重合体を予め作り、これを標
準サンプルとし、PERKINELMER社製のFT−
IRを用いて赤外線吸収スペクトルによる700cm
−1〜750cm−1の吸収ピークを用いて検量線を作
成して、オレフィン重合体(II)の重合工程(重合工程
(II))におけるエチレン/プロピレン反応量比を求
め、更に重合工程(II)終了後の重合体中のエチレン単
位の含有量から計算して求めた。 (5)溶融張力(MS):東洋精機製作所製「メルトテ
ンションテスター2型」を用いて測定した(単位:c
N) (6)発泡成形体の密度:JIS K6767に準じて
測定した(単位:g/cm3)
の密度と発泡成形体の密度から次式により算出した(単
位:倍)。 発泡倍率=(プロピレン重合体組成物の密度)/(発泡
成形体の密度) (8)発泡成形体の平均セル径:発泡成形体の厚み方向
と垂直な方向の切片の断面を、カメラ付き顕微鏡を用い
て写真撮影して、面積が0.25〜1.0cm2の範囲
における全ての発泡セルの長径と短径を測定し、その長
径と短径の平均値を発泡セル径とする。こうして測定し
た全発泡セル径の平均値を平均セル径とした(単位:m
m)。 (9)発泡成形体の厚みとその変動率:発泡成形体の厚
みを接触式厚み計(山文電気社製「TOF−4R」)に
て測定し、平均厚み(単位:mm)と変動率(単位:
%)を算出した。
7.5リットル、無水塩化マグネシウム7.14kg、
および2−エチル−1−ヘキサノール35.1リットル
を混合し、撹拌しながら140℃に4時間加熱して均一
な溶液とした。この均一溶液中に無水フタル酸1.67
kgを添加し、さらに130℃にて1時間撹拌して、無
水フタル酸をこの均一溶液に溶解した。得られた均一溶
液を室温(23℃)に冷却した後、この均一溶液を−2
0℃に保持した四塩化チタン200リットル中に3時間
かけて全量滴下した。滴下後、4時間かけて110℃に
昇温し、110℃に達したところでフタル酸ジ−i−ブ
チル5.03リットルを添加し、2時間110℃にて撹
拌保持して反応を行った。2時間の反応終了後、熱濾過
にて固体部を採取し、固体部を275リットルの四塩化
チタンにて再懸濁させた後、再び110℃で2時間、反
応を持続した。反応終了後、再び熱濾過により固体部を
採取し、n−ヘキサンにて、洗浄液中に遊離のチタンが
検出されなくなるまで充分洗浄した。続いて、濾過によ
り溶媒を分離し、固体部を減圧乾燥してチタン2.4重
量%を含有するチタン含有担持型触媒成分(遷移金属化
合物触媒成分)を得た。
を窒素ガスで置換後、n−ヘキサン20リットル、トリ
エチルアルミニウム40ミリモル、および前項で調製し
たチタン含有担持型触媒成分80g(チタン原子換算で
40ミリモル)を添加した後、15℃でプロピレン42
0gを120分間供給して予備重合を行った。反応時間
終了後、未反応のプロピレンを反応器外に放出し、反応
器の気相部を1回、窒素置換した。別途、同一の条件で
行った予備重合後に生成したポリマーを分析した結果、
チタン含有担持型触媒成分1g当たり、2.1gのポリ
プロピレン(W01)が生成し、このポリプロピレンの
固有粘度[η1]は2.9dl/gであった。
ら、反応器内の圧力を0.59MPaに維持するように
エチレンを反応器に連続的に6時間供給して、予備活性
化を行った。反応時間終了後、未反応のエチレンを反応
器外に放出し、反応器の気相部を1回、窒素置換して、
予備活性化触媒スラリーとした。別途、同一の条件で予
備重合と予備活性化を行った結果、予備活性化後に生成
していた重合体の生成量(W0T)は、チタン含有担持
型触媒成分1g当たり55.3gであり、かつこの重合
体の固有粘度[η0T]は30.8dl/gであった。
ン含有担持型触媒成分1g当たりに含有されているエチ
レン重合体(A)の生成量(W02)は、予備活性化処
理後に生成していたチタン含有担持型触媒成分1g当た
りの重合体の生成量(W0T)と予備重合後のチタン含
有担持型触媒成分1g当たりのポリプロピレン
(W01)との差として次式で求められる。 W02=W0T−W01 また、エチレンによる予備活性化で生成したエチレン重
合体(A)の固有粘度[η2]は、予備重合で生成した
ポリプロピレンの固有粘度[η1]、および予備重合工
程に引き続く予備活性化工程終了後に生成していた重合
体の固有粘度[η 0T]から次式により求められる。 [η2]=([η0T]× W0T−[η1]×
W01)/(W0T−W01) 上記の式に従って、エチレンによる予備活性化で生成し
たエチレン重合体(A)量は、チタン含有担持型触媒成
分1g当たり53.2g、その固有粘度[η2]は3
1.9dl/gと算出された。
器を窒素置換した後、n−ヘキサン240リットル、ト
リエチルアルミニウム780ミリモル、ジイソプロピル
ジメトキシシラン78ミリモル、および上記で得た予備
活性化触媒スラリーの1/10量を投入した。引き続い
て、水素315リットルを重合器内に導入し、重合温度
70℃、重合器内の気相部圧力を1.0MPaに保持し
ながらプロピレンを連続的に1.5時間供給して、プロ
ピレン重合体(I)の製造(重合工程(I))を実施し
た。重合終了後、重合器内の温度を30℃まで冷却した
後、水素と未反応プロピレンを放出した。次いで、重合
スラリーの一部を抜き出して測定した結果、メルトフロ
ーレート(MFR(i))は11dg/分であり、予備
活性化で生成したエチレン重合体(A)の含有率は0.
82重量%であった。
レン4.3kg、およびプロピレン12kgを、2時間
連続して供給し、オレフィン重合体(II)の製造(重合
工程(II))を実施した。重合終了後、重合器内の温度
を30℃まで冷却して、水素と未反応のエチレンおよび
プロピレンを放出した。次いで、メタノール50リット
ルを重合器内に導入し、触媒失活反応を60℃にて30
分間実施した。更に20重量%の苛性ソーダ水溶液0.
7リットルを加え、20分間攪拌した後、純水100リ
ットルを加えて、20分間攪拌した。水層を抜き出した
後に、再度300リットルの純水を加え、20分間攪拌
して水層を抜き出した。ついでヘキサンスラリーを抜き
出し、濾過、乾燥した。そして、重合工程(II)終了後
の重合体(本発明でいう「重合体混合物」に該当)、お
よび、重合工程(II)で得られたプロピレン/エチレン
共重合体(本発明でいう「オレフィン重合体(II)」に
該当)の分析結果を、表1に示した。また、本発明で言
う「オレフィン多段重合体(B)」の生成量は、重合工
程(II)終了後の重合体の生成量から、予備重合で得ら
れたポリプロピレンと予備活性化で得られたエチレン重
合体(A)の生成量を差し引くことにより算出された。
て、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール0.1重
量部、およびステアリン酸カルシウム0.1重量部を混
合して、該混合物をスクリュー径40mmの押出造粒機
を用いて、樹脂温度が300℃にて造粒(溶融混練)
し、プロピレン重合体組成物を得た。得られたプロピレ
ン重合体組成物の分析結果を、表1に示した。得られた
重合体組成物は、log(MS)の値が0.92であ
り、(0.91−0.23×log(MFR(T)))
の値が0.76である結果、式(1)の関係を充足する
ものであった。
泡核剤として重炭酸ナトリウム−クエン酸(ベーリンガ
ーインゲルハイム社製「ハイドロセロールHK70」)
0.1重量部を添加し、リボンブレンダーを用いて混合
したのち、口径90mmの単軸押出機に供給し、押出機
内で230℃で溶融し、吐出樹脂量100重量部に対し
1重量部の発泡剤(n−ブタンガス)を、バレルの途中
より圧入し、押出機出口では樹脂温度が180℃になる
よう冷却しながら、口径120mmの円筒ダイから円筒状
に押出し、口径300mmの円筒冷却金型を通し、厚さ
1.51mmの発泡成形体を得た。得られた発泡成形体
を分析し、それらの値を表1に示した。
に対して、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールを
0.1重量部、およびステアリン酸カルシウムを0.1
重量部混合して、該混合物をスクリュー径40mmの押
出造粒機を用いて、樹脂温度が250℃にて造粒し、プ
ロピレン重合体組成物を得た。得られたプロピレン重合
体組成物を用いて、実施例1に準拠して発泡成形体を得
た。これらプロピレン重合体組成物および発泡成形体の
分析結果を、表1に示した。
ルに変更し、MFR(ii)が2×10−2dg/分であ
るオレフィン重合体(II)を重合した以外は、実施例1
に準拠してプロピレン重合体組成物を得た。得られたプ
ロピレン重合体組成物を用いて、実施例1に準拠して発
泡成形体を成形した。該プロピレン重合体組成物および
得られた発泡成形体の分析値を、表1に示した。得られ
たプロピレン重合体組成物は、log(MS)の値が
0.69であり、(0.91−0.23×log(MF
R(T)))の値が0.72である結果、式(1)の関
係を充足しないものであった。
融張力が高く、特に、発泡成形体の原料として好適な溶
融特性を有しており、これを用いて得られる発泡成形体
は、厚みの変動率が小さく外観の優れたものとなる。こ
のため、かかる発泡成形体は、更に熱加工しても破損し
にくい。
Claims (8)
- 【請求項1】下記オレフィン多段重合体(B)と、該重
合体(B)の100重量部に対して0.01〜5.0重
量部の下記エチレン重合体(A)を含む重合体混合物を
溶融混練して得られたプロピレン重合体組成物であっ
て、該プロピレン重合体組成物の190℃における溶融
張力(「MS」と略記する。単位はcN)とメルトフロ
ーレート(「MFR(T)」と略記する。単位はdg/
分)が、下記式(1)を充足することを特徴とする、プ
ロピレン重合体組成物。 Log(MS)>0.91−0.23×Log(MFR(T)) (1) [1]エチレン重合体(A) 135℃のテトラリン中で測定した固有粘度が15〜1
00dl/gであるエチレン重合体。 [2]オレフィン多段重合体(B) オレフィン重合用触媒を用いて、重合工程(I)で、プ
ロピレン重合体(I)をオレフィン多段重合体の重量基
準で30〜95重量%の範囲で製造したのち、引き続く
重合工程(II)で、オレフィン重合体(II)をオレフィ
ン多段重合体の重量基準で70〜5重量%の範囲で製造
して得られる、オレフィン多段重合体。 - 【請求項2】プロピレン重合体組成物が、重合体混合物
を、その混合物の温度が280〜500℃となるような
温度条件下で溶融混練して得られた組成物である、請求
項1記載のプロピレン重合体組成物。 - 【請求項3】重合体混合物が、エチレン重合体(A)を
オレフィン重合用触媒に担持させて得られた予備活性化
触媒の存在下に、重合工程(I)でプロピレン重合体
(I)を製造し、引き続く重合工程(II)でオレフィン
重合体(II)を製造することによってオレフィン多段重
合体(B)を製造して得られた混合物である、請求項1
記載のプロピレン重合体組成物。 - 【請求項4】重合工程(I)終了後の重合生成物のメル
トフローレート(「MFR(i)」と略記する。単位は
dg/分)、およびオレフィン重合体(II)のメルトフ
ローレート(「MFR(ii)」と略記する。単位はdg
/分)が、下記式(2)および(3)を充足することを
特徴とする、請求項1もしくは3記載のプロピレン重合
体組成物。 3≦Log(MFR(i)/MFR(ii))≦7 (2) MFR(ii)< 1×10−3 dg/分 (3) - 【請求項5】オレフィン多段重合体(B)を構成するプ
ロピレン重合体(I)が、プロピレン単独重合体、もし
くは共重合体の重量基準でプロピレン単位を50重量%
以上含むプロピレンとプロピレン以外の炭素数2〜12
のオレフィンとのプロピレン/オレフィン共重合体であ
る、請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロピレン重
合体組成物。 - 【請求項6】オレフィン多段重合体(B)を構成するオ
レフィン重合体(II)が、炭素数2〜12のオレフィン
の単独重合体もしくは共重合体である、請求項1〜5の
いずれか1項に記載のプロピレン重合体組成物。 - 【請求項7】請求項1〜6のいずれか1項に記載のプロ
ピレン重合体組成物と発泡剤を用いて得られた発泡成形
体。 - 【請求項8】発泡成形体の厚みの変動率が、該発泡成形
体の厚みの平均値の±5%以内であることを特徴とす
る、請求項7に記載の発泡成形体。
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- 2002-03-29 JP JP2002096779A patent/JP4085673B2/ja not_active Expired - Lifetime
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