JP2003073507A - ポリプロピレン系樹脂組成物 - Google Patents
ポリプロピレン系樹脂組成物Info
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Abstract
リプロピレン系樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 分子量の異なる2つ以上の成分からな
り、分子量が最も高い成分の極限粘度が5(dL/g)
以上であり、分子量が最も低い成分の極限粘度の2倍以
上であるプロピレン系重合体100重量部と、特定の式
で示される亜リン酸エステル類0.01〜0.5重量部
からなり、190℃でのメルトテンション(MT、単
位:g)と230℃でのメルトフローレート(MFR、
単位:g/10分)が、 MT×Log(MFR)≧2 の関係を満足するポリプロピレン系樹脂組成物。
Description
樹脂組成物に関するものである。さらに詳しくは、溶融
強度に優れたポリプロピレン系樹脂組成物に関するもの
である。
家電製品、自動車部品等の分野で幅広く利用されてお
り、ポリプロピレン系樹脂には、例えば、包装用フィル
ム加工時の製膜安定性や容器の真空成形性の点で、高い
溶融強度が求められている。
ら、分子量の異なる複数の成分からなる重合体を用いる
方法が知られており、例えば、特開平11−22862
9号公報には、第一段階で極限粘度が5dl/g以上の
結晶性プロピレン系重合体成分を製造し、第二段階以降
で極限粘度が3dl/g未満の結晶性プロピレン系重合
体を連続的に製造して得られ、溶融強度、伸び特性およ
び流動性のバランスに優れるプロピレン系重合体が記載
されているが、現在では、より高い溶融強度を有するポ
リプロピレン系樹脂が求められている。
具体的な実施例には、二段階の重合からなる重合体であ
り、一段目のプロピレン系重合体のHLMFRが3〜1
0g/10分、二段目のみにおけるプロピレン系重合体
のMFRが8.5〜20g/10分、一段目と二段目の
重合体の組成比は45/55重量%〜50/50重量%
である、MFRが0.15〜0.5g/10分であり、
曲げ弾性率、耐熱性に優れ、ドローダウン性やフィッシ
ュアイが少ないシート成形に適したポリプロピレン系樹
脂および樹脂組成物が記載されている。しかし、上記の
特開2000−53726号公報に記載されているポリ
プロピレン系樹脂および樹脂組成物は、MFRが低いた
め、例えば、薄いフィルムに用いる場合等については、
流動性の改良が求められている。
性および溶融強度のバランスに優れたポリプロピレン系
樹脂組成物を提供することにある。
情に鑑み、鋭意検討の結果、分子量の異なる2つ以上の
成分からなり、分子量が最も高い成分の極限粘度が特定
の範囲であり、分子量が最も低い成分の極限粘度の特定
数倍以上であり、配合量が特定であるプロピレン系重合
体と、配合量が特定の範囲である特定の亜リン酸エステ
ル類からなり、190℃でのメルトテンションと230
℃でのメルトフローレートが、特定の関係を満足するポ
リプロピレン系樹脂組成物が上記課題を解決できること
を見出し、本発明の完成に至った。
以上の成分からなり、分子量が最も高い成分の極限粘度
が5(dL/g)以上であり、分子量が最も低い成分の
極限粘度の2倍以上であるプロピレン系重合体100重
量部と、下記一般式(I) (式中、R1、R2、R4及びR5はそれぞれ独立に水素原
子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数5〜8のシクロ
アルキル基、炭素数6〜12のアルキルシクロアルキル
基、炭素数7〜12のアラルキル基又はフェニル基を表
し、R3は水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を表
す。Xは硫黄原子もしくは−CHR6−基(R6は水素原
子、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数5〜8のシク
ロアルキル基を示す。)を表し、nは0または1であ
る。Aは炭素数2〜8のアルキレン基又は*−CO(R
7)m−基(R7は炭素数1〜8のアルキレン基を、*は
酸素原子と結合する部分であることを示し、mは0また
は1である。)を表す。Y、Zは、いずれか一方がヒド
ロキシル基、炭素数1〜8のアルコキシ基又は炭素数7
〜12のアラルキルオキシ基を表し、もう一方が水素原
子又は炭素数1〜8のアルキル基を表す。)で示される
亜リン酸エステル類0.01〜0.5重量部からなり、
190℃でのメルトテンション(MT、単位:g)と2
30℃でのメルトフローレート(MFR、単位:g/1
0分)が、 MT×Log(MFR)≧2 の関係を満足するポリプロピレン系樹脂組成物に係るも
のである。以下、本発明について具体的に説明する。
重合体としては、プロピレンの単独重合体、プロピレン
とエチレンを重合して得られるプロピレン−エチレンラ
ンダム共重合体、プロピレンとα−オレフィンを重合し
て得られるプロピレン−α−オレフィンランダム共重合
体、プロピレンとエチレンとα−オレフィンを重合して
得られるプロピレン−エチレン−α−オレフィンランダ
ム共重合体、または上記の重合体を組み合わせた重合体
が挙げられる。
4〜12のα−オレフィンであり、より好ましくは1−
ブテン、1−ヘキセン、1−オクテンである。
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
体等が挙げられ、プロピレン−エチレン−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−エ
チレン−1−ブテンランダム共重合体、プロピレン−エ
チレン−1−ヘキセンランダム共重合体等が挙げられ
る。
は、分子量の異なる2つ以上の成分からなり、その製造
方法としては、例えば、それぞれ個別に重合して得られ
た分子量の異なる2つ以上の重合体をブレンドする方
法、2種類以上の触媒を同時に用いて重合する方法、触
媒を変性させることによって複数の成分を同時に重合す
る方法、触媒を用いて第一の成分を重合した後、触媒を
失活させずに、触媒と第一の成分を次の工程以降へ移
し、次の工程以降で第一の成分と分子量が異なる成分を
重合する方法、または上記の方法を組み合わせた方法等
がある。
製造方法として、好ましくは、溶融強度や生産性の観点
から、触媒を用いて第一の成分を重合した後、触媒を失
活させずに、触媒と第一の成分を次の工程以降へ移し、
次の工程以降で第一の成分と分子量が異なる成分を重合
する方法である。
製造に用いられる重合触媒としては、立体規則性触媒が
用いられ、例えば、チーグラー型触媒、チーグラー・ナ
ッタ型触媒、シクロペンタジエニル環を有する周期表第
IV族の遷移金属化合物とアルキルアルミノキサンとの
組み合わせからなる触媒系、またはシクロペンタジエニ
ル環を有する周期表第IV族の遷移金属化合物とそれと
反応してイオン性の錯体を形成する化合物および有機ア
ルミニウム化合物との組み合わせからなる触媒系等が挙
げられる。
おいて、分子量が最も高い成分の極限粘度は5(dL/
g)以上であり、分子量が最も低い成分の極限粘度の2
倍以上である。分子量が最も高い成分の極限粘度が5
(dL/g)未満の場合や分子量が最も低い成分の極限
粘度の2倍を超えない場合、溶融強度が不充分なことが
ある。
は、下記一般式(I) (式中、R1、R2、R4及びR5はそれぞれ独立に水素原
子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数5〜8のシクロ
アルキル基、炭素数6〜12のアルキルシクロアルキル
基、炭素数7〜12のアラルキル基又はフェニル基を表
し、R3は水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を表
す。Xは硫黄原子もしくは−CHR6−基(R6は水素原
子、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数5〜8のシク
ロアルキル基を示す。)を表し、nは0または1であ
る。Aは炭素数2〜8のアルキレン基又は*−CO(R
7)m−基(R7は炭素数1〜8のアルキレン基を、*は
酸素原子と結合する部分であることを示し、mは0また
は1である。)を表す。Y、Zは、いずれか一方がヒド
ロキシル基、炭素数1〜8のアルコキシ基又は炭素数7
〜12のアラルキルオキシ基を表し、もう一方が水素原
子又は炭素数1〜8のアルキル基を表す。)で示される
亜リン酸エステル類である。
おいて、置換基R1、R2、R4及びR5はそれぞれ独立に
水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数5〜8の
シクロアルキル基、炭素数6〜12のアルキルシクロア
ルキル基、炭素数7〜12のアラルキル基又はフェニル
基を表す。R1、R2、R4は、炭素数1〜8のアルキル
基、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数6〜12
のアルキルシクロアルキル基であることが好ましく、R
5は、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数5
〜8のシクロアルキル基であることが好ましい。ここ
で、炭素数1〜8のアルキル基の代表例としては、例え
ばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル
基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、
t−ブチル基、t−ペンチル基、i−オクチル基、t−
オクチル基、2−エチルヘキシル基等が挙げられる。ま
た炭素数5〜8のシクロアルキル基の代表例としては、
例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘ
プチル基、シクロオクチル基等が、炭素数6〜12のア
ルキルシクロアルキル基の代表例としては、例えば1−
メチルシクロペンチル基、1−メチルシクロヘキシル
基、1−メチル−4−i−プロピルシクロヘキシル基等
が挙げられる。炭素数7〜12のアラルキル基の代表例
としては、例えばベンジル基、α−メチルベンジル基、
α,α−ジメチルベンジル基等が挙げられる。
−ペンチル基、t−オクチル基等のt−アルキル基、シ
クロヘキシル基、1−メチルシクロヘキシル基であるこ
とが好ましい。R2は、メチル基、エチル基、n−プロ
ピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル
基、sec−ブチル基、t−ブチル基、t−ペンチル基
等の炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましく、
とりわけメチル基、t-ブチル基、t-ペンチル基であるこ
とが好ましい。R5は、水素原子、メチル基、エチル
基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、
i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、t−
ペンチル基等の炭素数1〜5のアルキル基であることが
好ましい。
のアルキル基を表すが、炭素数1〜8のアルキル基とし
ては、例えば前記と同様のアルキル基が挙げられる。好
ましくは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基であ
り、とりわけ水素原子又はメチル基であることが好まし
い。
のフェノキシ基骨格を有する基が直接結合していること
を表し、nが1である場合、硫黄原子又は炭素数1〜8
のアルキルもしくは炭素数5〜8のシクロアルキルが置
換していることもあるメチレン基を表す。ここで、メチ
レン基に置換している炭素数1〜8のアルキル基、炭素
数5〜8のシクロアルキル基としては、それぞれ前記と
同様のアルキル基、シクロアルキル基が挙げられる。X
は、nが0であり、二つのフォノキシ基骨格を有する基
が直接結合していること、または、nが1であり、メチ
レン基又はメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−
プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル
基等が置換したメチレン基であることが好ましい。
ン基又は*−CO(R7)m−基(R7は炭素数1〜8の
アルキレン基を、*は酸素原子と結合する部分であるこ
とを示し、mは0または1である。)を表す。ここで、
炭素数2〜8のアルキレン基の代表例としては、例えば
エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンタメチレ
ン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、2,2−
ジメチル−1,3−プロピレン基等が挙げられる。プロ
ピレン基が好ましく用いられる。また*−CO(R7)
m−基における*は、カルボニルがホスファイトの酸素
原子と結合する部分であることを示す。R7における、
炭素数1〜8のアルキレン基の代表例としては、例えば
メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、
ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン
基、2,2−ジメチル−1,3−プロピレン基等が挙げ
られる。*−CO(R7)m−基として好ましくは、m
が0である*−CO−基、または、mが1でありR7と
してはエチレンである*−CO(CH2CH2)−基であ
る。
基、炭素数1〜8のアルコキシ基又は炭素数7〜12の
アラルキルオキシ基を表し、もう一方が水素原子又は炭
素数1〜8のアルキル基を表す。ここで、炭素数1〜8
のアルキル基としては、例えば前記と同様のアルキル基
が挙げられ、炭素数1〜8のアルコキシ基としては、例
えばアルキル部分が前記の炭素数1〜8のアルキル基と
同様のアルキル基であるアルコキシ基が挙げられる又炭
素数7〜12のアラルキルオキシ基としては、例えばア
ラルキル部分が前記炭素数7〜12のアラルキル基と同
様のアラルキル基であるアラルキルオキシ基が挙げられ
る。
けるプロピレン系重合体と亜リン酸エステル類の配合量
は、プロピレン系重合体100重量部に対して、亜リン
酸エステル類0.01〜0.5重量部である。亜リン酸
エステル類の配合量が0.01重量部未満の場合、重合
体の分解等によって溶融強度が低下することがあり、
0.5重量部を超えた場合、過剰な添加剤のブリードに
よる弊害が起こることがある。
90℃でのメルトテンション(MT、単位:g)と23
0℃でのメルトフローレート(MFR、単位:g/10
分)は、 MT×Log(MFR)≧2 の関係を満足する。ポリプロピレン系樹脂組成物の19
0℃でのメルトテンションと230℃でのメルトフロー
レートの関係が、 MT×Log(MFR)<2 である場合、溶融強度または流動性が低く加工性に劣る
ことがある。
は、必要に応じて、本発明の目的、効果を損なわない範
囲で、亜リン酸エステル類以外の各種添加剤を添加する
ことができる。各種添加剤としては、例えば、金属石
鹸、酸化防止剤、滑剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、光
安定剤、無機充填剤、造核剤、発泡剤等が挙げられる。
造方法としては、組成物の均一性の観点から、好ましく
はプロピレン系重合体と亜リン酸エステル類を加熱溶融
混合する方法である。加熱溶融混合に用いる装置として
は、例えば、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキ
サー、ロール式混練機等が挙げられ、不均一性を防止す
るという観点から、好ましくは十分な混練力を有する装
置であり、より好ましくは二軸押出機である。
℃未満であり、好ましくは180℃〜250℃である。
また、加熱溶融混合は、不活性ガス(窒素、アルゴン
等)の存在下で行ってもよい。
造方法としては、組成物の均一性を向上させるという観
点から、好ましくは加熱溶融混合に先立ってプロピレン
系重合体と亜リン酸エステル類および必要に応じて添加
される各種添加剤をヘンシェルミキサー、リボンブレン
ダー、タンブルミキサー等の混合装置を用いて混合する
方法、定量供給機を用いて一定の割合でプロピレン系重
合体と亜リン酸エステル類および必要に応じて添加され
る各種添加剤を連続供給する方法や、亜リン酸エステル
類と必要に応じて添加される各種添加剤をあらかじめ混
合した後にプロピレン系重合体と混合する方法である。
造方法として、より好ましくは、重合槽から抜き出した
粉状(パウダー状)であるプロピレン系重合体と亜リン
酸エステル類および必要に応じて添加される各種添加剤
を、上記のいずれかの方法によってあらかじめ混合した
後に加熱溶融混合する方法である。
射出成形、押出成形、真空成形、プレス成形、ブロー成
形、発泡成形等の幅広い用途に好適に用いることができ
る。本発明のポリプロピレン系樹脂組成物には、必要に
応じて、本発明で用いられるプロピレン系重合体以外の
他の樹脂を配合してもよく、本発明のポリプロピレン系
樹脂組成物を用いることにより、他の樹脂の流動性と溶
融強度を改良することができる。
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。 (1)重合体各成分の含有量(単位:重量%) 重合時の物質収支から求めた。
単位:dL/g) ウベローデ型粘度計を用いて135℃テトラリン中で測
定を行った。直接測定のできない成分の極限粘度は、全
体のプロピレン系重合体の極限粘度および重合体各成分
の含有量を用いて、以下の計算式から求めた。 [η]B=([η]T×100−[η]A×WA)/W
B [η]T:プロピレン系重合体全体の極限粘度 [η]A:第1工程で得られる成分の極限粘度 WA:第1工程で得られる成分の含量(重量%) WB:第2工程で得られる成分の含量(重量%)
位:g/10分) JIS K7210に準拠し、温度230℃、荷重2
1.18Nで測定した。
g) 東洋精機社製溶融張力測定機を用い、下記条件にて測定
した。メルトテンションの数値が高いほど、溶融強度が
優れることを示す。 オリフィス:L/D=4(D=2mm) 測定温度:190℃ 予熱:10分 押出速度:5.7mm/分 引取速度:15.6m/分
重合体、亜リン酸エステル化合物およびその他の添加剤
を以下に示した。 PP:プロピレン系重合体 特開平11−228629号公報の実施例1に記載され
ている重合触媒を用いて、同実施例1に記載されている
重合方法および重合条件に準拠して、第1工程で第一の
成分を重合した後、触媒を失活させずに、触媒と第一の
成分を第2工程へ移し、第2工程で第一の成分と分子量
が異なる成分を重合する方法によって得られた、極限粘
度が7.6dL/gである成分9重量%と、極限粘度が
1.2dL/gである成分91重量%からなるプロピレ
ン単独重合体。
−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチ
ルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,
3,2]ジオキサホスフェピン
ペシャリティ−ケミカルズ社製) 化合物名:ペンタエリスリトール テトラキス[3−
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)
プロピオネート] B2:IRGAFOS168(チバ・スペシャリティ−
ケミカルズ社製) 化合物名:トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)
フォスファイト B3:ステアリン酸カルシウム
00重量部に対して、A1を0.2重量部供給し、吐出
量300Kg/時、スクリュー回転数250rpmで、
200℃で加熱溶融混合を行い、ペレットを得た。この
ペレットのMFRは14g/10分であり、MTは3.
2gであった。結果を表1に示した。
は実施例1と同様に行った。得られたペレットのMFR
は15g/10分であり、MTは2.7gであった。結
果を表1に示した。
00重量部に対して、B1を0.1重量部、B2を0.
15重量部、B3を0.05重量部供給し、吐出量30
0Kg/時、スクリュー回転数250rpmで、200
℃で加熱溶融混合を行い、ペレットを得た。このペレッ
トのMFRは22g/10分であり、MTは1.1gで
あった。結果を表1に示した。
は流動性および溶融強度のバランスに優れるものであ
り、本発明の要件である亜リン酸エステル類を用いなか
った比較例1は溶融強度が不充分なものであることが分
かる。
流動性および溶融強度のバランスに優れたポリプロピレ
ン系樹脂組成物を得ることができる。
Claims (3)
- 【請求項1】分子量の異なる2つ以上の成分からなり、
分子量が最も高い成分の極限粘度が5(dL/g)以上
であり、分子量が最も低い成分の極限粘度の2倍以上で
あるプロピレン系重合体100重量部と、下記一般式
(I) (式中、R1、R2、R4及びR5はそれぞれ独立に水素原
子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数5〜8のシクロ
アルキル基、炭素数6〜12のアルキルシクロアルキル
基、炭素数7〜12のアラルキル基又はフェニル基を表
し、R3は水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を表
す。Xは硫黄原子もしくは−CHR6−基(R6は水素原
子、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数5〜8のシク
ロアルキル基を示す。)を表し、nは0または1であ
る。Aは炭素数2〜8のアルキレン基又は*−CO(R
7)m−基(R7は炭素数1〜8のアルキレン基を、*は
酸素原子と結合する部分であることを示し、mは0また
は1である。)を表す。Y、Zは、いずれか一方がヒド
ロキシル基、炭素数1〜8のアルコキシ基又は炭素数7
〜12のアラルキルオキシ基を表し、もう一方が水素原
子又は炭素数1〜8のアルキル基を表す。)で示される
亜リン酸エステル類0.01〜0.5重量部からなり、
190℃でのメルトテンション(MT、単位:g)と2
30℃でのメルトフローレート(MFR、単位:g/1
0分)が、 MT×Log(MFR)≧2 の関係を満足することを特徴とするポリプロピレン系樹
脂組成物。 - 【請求項2】プロピレン系重合体が、触媒を用いて第一
の成分を重合した後、触媒を失活させずに、触媒と第一
の成分を次の工程以降へ移し、次の工程以降で第一の成
分と分子量が異なる成分を重合する方法によって得られ
た重合体であることを特徴とする請求項1記載のポリプ
ロピレン系樹脂組成物。 - 【請求項3】プロピレン系重合体と亜リン酸エステル類
を加熱溶融混合することを特徴とする請求項1または2
記載のポリプロピレン系樹脂組成物の製造方法。
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