JP2003147159A - プロピレン系樹脂組成物 - Google Patents

プロピレン系樹脂組成物

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正顕 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】(a)メタロセン触媒を用いて、プロピレ
ン重合体成分(PP)を製造する前段工程及びプロピレ
ン−エチレン共重合体成分(EP)を製造する後段工程
によって得られ、特定の物性を有するプロピレン系ブロ
ック共重合体38〜98重量%、(b)ガラス繊維1〜
60重量%、及び(c)不飽和カルボン酸変性ポリプロ
ピレン0.1〜10重量%を含有するプロピレン系ブロ
ック共重合体組成物。必要に応じて、(d)チーグラー
系触媒を用いて製造されたポリプロピレン樹脂及び/又
は(e)エラストマーを含有する。 【効果】機械的強度(特に剛性と耐衝撃性と耐熱性)の
バランスに優れており、射出成形用、押出成形用等の成
形材料として工業的に非常に有用なものである。自動車
部品等において、部品の薄肉化・軽量化を実現でき、自
動車の燃費向上がもたらすエネルギー資源の節約、地球
環境の保護にも貢献する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規なプロピレン
系樹脂組成物に関する。詳しくは、本発明は剛性、耐衝
撃性及び耐熱性のバランスに優れた、射出成形、押出成
形、又は中空成形用材料として有用なプロピレン系樹脂
組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリプロピレンは、成形用材料として従
来から射出成形品、押出成形品、中空成形品等に広く用
いられている。近年、省資源・省エネルギーの観点か
ら、射出成形品等の成形品の薄肉化や軽量化が求められ
ており、ポリプロピレン成形材料についてもその剛性と
耐衝撃性のバランスを向上させることにより、成形品の
薄肉化や軽量化を可能にするため、種々の提案がなされ
ている。
【0003】例えば、プロピレンとエチレンまたは他の
オレフィンとを段階的に重合させて製造したブロック共
重合体を用いて薄肉化や軽量化を図ることは、公知であ
る。更に、最近では低温耐衝撃性等の物性を改良したポ
リプロピレンとして、メタロセン化合物と助触媒からな
る触媒系の存在下に重合されたプロピレンブロック共重
合体が提案されている(特開平4−337308号公
報、特開平5−202152号公報、特開平6−206
921号公報、特表平8−510491号公報、WO9
5/27740号公報、WO95/27741号公報
等)。また、本出額人も、特定の担体や特定の重合方法
を用いた上記触媒系での改良方法を提案した(特開平6
−172414号公報、特開平6−287257号公
報、特開平8−27237号公報)。
【0004】しかしながら、これらの方法で得られたポ
リプロピレンでは、剛性と耐衝撃強度(特に低温耐衝撃
強度)と耐熱性のバランスが必ずしも十分でなく、なお
一層の向上が求められている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、剛性、耐衝
撃性及び耐熱性のバランスに優れた成形品を容易に製造
可能なプロピレン系樹脂組成物を提供することを課題と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、メタロセ
ン触媒で製造されたプロピレン系ブロック共重合体につ
いて鋭意検討を行った結果、プロピレン重合体成分(P
P)と特定の構造を有するエチレン−プロピレン共重合
体成分(EP)を特定の割合で含有するプロピレン系ブ
ロック重合体を用い、かつこれをガラス繊維及び不飽和
カルボン酸変性ポリプロピレンと組み合わせることによ
って、剛性と耐衝撃性と耐熱性とのバランスに優れた成
形品が得られることを見出し、本発明に到達した。
【0007】すなわち、本発明は、(a)メタロセン触
媒を用いて、プロピレン重合体成分(PP)を製造する
前段工程及びプロピレン−エチレン共重合体成分(E
P)を製造する後段工程によって得られ、下記の要件
(1)〜(6)を満たすプロピレン系ブロック共重合
体、(b)ガラス繊維、及び(c)不飽和カルボン酸変
性ポリプロピレンを含有することを特徴とするプロピレ
ン系樹脂組成物を提供するものである。 (1)メルトフローレート(MFR)が、0.1〜15
0g/10分である。 (2)100℃のオルトジクロルベンゼンに不溶、かつ
140℃のオルトジクロルベンゼンに可溶な成分のプロ
ピレン含有量が、99.5重量%以上である。 (3)プロピレン系ブロック共重合体中のプロピレン−
エチレン共重合体成分(EP)の含有量が、5〜50重
量%である。 (4)EPのエチレン含有量(G)が、10〜90重量
%である。 (5)EPのエチレン含有量(G)と、EPのうち結晶
性を持たない成分のエチレン含有量(E)との間に、関
係式(I)が成り立つ。 G≧E≧−4.5×10-3×G2 + 1.3×G − 7.0 (I) (6)当該ブロック共重合体の融点が157℃以上であ
る。
【0008】具体的には、本発明は、(a)メタロセン
触媒を用いて、プロピレン重合体成分(PP)を製造す
る前段工程及びプロピレン−エチレン共重合体成分(E
P)を製造する後段工程によって得られ、上記の要件
(1)〜(6)を満たすプロピレン系ブロック共重合体
38〜98重量%、(b)ガラス繊維1〜60重量%、
及び(c)不飽和カルボン酸変性ポリプロピレン0.1
〜10重量%を含有することを特徴とするプロピレン系
樹脂組成物(以下、「組成物I」とする。)を提供する
ものである。
【0009】また、本発明は、(a)メタロセン触媒を
用いて、プロピレン重合体成分(PP)を製造する前段
工程及びプロピレン−エチレン共重合体成分(EP)を
製造する後段工程によって得られ、上記の要件(1)〜
(6)を満たすプロピレン系ブロック共重合体38〜9
7重量%、(b)ガラス繊維1〜60重量%、(c)不
飽和カルボン酸変性ポリプロピレン0.1〜10重量
%、及び(d)チーグラー系触媒を用いて製造されたポ
リプロピレン樹脂1〜60重量%を含有することを特徴
とするプロピレン系樹脂組成物(以下、「組成物II」と
する。)を提供するものである。
【0010】また、本発明は、(a)メタロセン触媒を
用いて、プロピレン重合体成分(PP)を製造する前段
工程及びプロピレン−エチレン共重合体成分(EP)を
製造する後段工程によって得られ、上記の要件(1)〜
(6)を満たすプロピレン系ブロック共重合体38〜9
7重量%、(b)ガラス繊維1〜60重量%、(c)不
飽和カルボン酸変性ポリプロピレン0.1〜10重量
%、及び(d)エラストマー1〜60重量%を含有する
ことを特徴とするプロピレン系樹脂組成物(以下、「組
成物III」とする。)を提供するものである。
【0011】また、本発明は、射出成形品、射出圧縮成
形品、中空成形品、及び押出成形品からなる群から選ば
れる成形品であって、上記の発明に記載の組成物(具体
的に好ましくは、上記「組成物I」、「組成物II」又は
「組成物III」)により構成されていることを特徴とす
るプロピレン系樹脂成形品を提供するものである。
【0012】本発明のプロピレン系樹脂組成物は、特定
のプロピレン系ブロック共重合体に、ガラス繊維及び不
飽和カルボン酸変性ポリプロピレン、更に必要に応じ
て、チーグラー系触媒を用いて得られるポリプロピレン
樹脂及び/又はエラストマーを配合したものであり、前
記プロピレン系ブロック重合体として、メタロセン触媒
を用いて製造された特定の構造を有するブロック重合体
を用いることによって、剛性と耐衝撃性と耐熱性とのバ
ランスに優れた成形材料を得ることができるものであ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明のプロピレン系樹脂組成物は、プロ
ピレン系ブロック共重合体と該プロピレン系ブロック共
重合体への配合成分とからなる。
【0014】(i)プロピレン系ブロック共重合体の説
明 本発明の(a)プロピレン系ブロック共重合体は、メタ
ロセン触媒を用いて、プロピレン重合体成分(PP)を
製造する前段工程及びプロピレン−エチレン共重合体成
分(EP)を製造する後段工程によって得られ、下記の
要件(1)〜(6)を満たすものである。 (1)メルトフローレート(MFR)が、0.1〜15
0g/10分である。 (2)100℃のオルトジクロルベンゼンに不溶、かつ
140℃のオルトジクロルベンゼンに可溶な成分のプロ
ピレン含有量が、99.5重量%以上である。 (3)プロピレン系ブロック共重合体中のプロピレン−
エチレン共重合体成分(EP)の含有量が、5〜50重
量%である。 (4)EPのエチレン含有量(G)が、10〜90重量
%である。 (5)EPのエチレン含有量(G)と、EPのうち結晶
性を持たない成分のエチレン含有量(E)との間に、関
係式(I)が成り立つ。 G≧E≧−4.5×10-3×G2 + 1.3×G − 7.0 (I) (6)当該ブロック共重合体の融点が157℃以上であ
る。
【0015】(ii)要件(1)〜(6)の説明要件(1)メルトフローレート(MFR) 本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、MFRが
0.1〜150g/10分の範囲にあることが必要であ
る。MFRは、一般的には分子量が高いほど低い値とな
るため、MFRは、分子量の大小を表すおおよその目安
となる。MFRが、0.1g/10分未満では樹脂成形
加工時に流動性が低下し過ぎて成形効率が低下する。ま
た、分子鎖の絡み合いが強すぎて、球晶成長速度が低下
し、結果的に結晶化度が低下して剛性も低下するという
不都合が生じる。逆に、MFRが150g/10分を超
えると分子量が小さくなりすぎて、衝撃強度が低下する
という不都合が生じる。本発明において好ましいMFR
の範囲は、成形性および材料物性の両面から、好ましく
は4〜100g/10分、特に好ましくは、5〜50g
/10分の範囲である。MFRの調整は、一般的には連
鎖移動剤である水素ガスを使用するが、その他にも、重
合温度、重合圧力、モノマー/コモノマーの原料組成
比、およびこれらの組合せによっても制御することが可
能である。これらの条件は、使用する触媒の種類によっ
ても、制御範囲が変わることがある。
【0016】要件(2)オルトジクロルベンゼン(OD
CB)不溶成分 本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、100℃の
ODCBに不溶、かつ140℃のODCBには可溶な成
分のプロピレン含有量が99.5重量%以上であること
が必要である。このような成分は、前段工程においてプ
ロピレンの単独重合(ホモ重合)あるいは原料ガス組成
において0.5重量%以下のα−オレフィンを共重合す
ることによって得ることができる。当該不溶成分とは、
公知の昇温カラム分別法を用いて得られる、100℃の
ODCBには不溶で140℃のODCBには溶解する成
分をいう。昇温カラム分別法とは、例えば、Macromolec
ules、21、314〜319(1988)に開示された
ような測定方法をいう。
【0017】本発明で定義する100℃のODCB不溶
成分の測定は次のようにしておこなう。すなわち、直径
50mm、高さ500mmの円筒状カラムにガラスビー
ズ担体(80〜100メッシュ)を充填し、140℃に
保持する。次に、140℃で溶解したサンプルのODC
B溶液(10mg/mL)200mLを前記カラムに導
入する。その後、該カラムの温度を40℃まで10℃/
時間の降温速度で冷却する。40℃で1時間保持後、1
0℃/時間の昇温速度でカラム温度を100℃まで加熱
し、1時間保持する。なお、一連の操作を通じてのカラ
ムの温度制御精度は±1℃とする。
【0018】次いで、カラム温度を100℃に保持した
まま、100℃のODCBを20mL/分の流速で80
0mL流すことにより、カラム内に存在する100℃で
ODCBに溶解している成分を溶出させ、回収する。つ
いで10℃/分の昇温速度で当該カラム温度を140℃
まで上げ、140℃で1時間静置後、140℃の溶媒
(ODCB)を20mL/分の流速で800mL流すこ
とにより、100℃のODCBには不溶、かつ140℃
のODCBには可溶な成分を溶出させ、回収する。10
0℃のODCBに不溶で、かつ140℃のODCBに可
溶な成分を含むODCB溶液は、エバポレーターを用い
て20mLまで濃縮された後、5倍量のメタノール中に
析出される。析出ポリマーをろ過して回収後、真空乾燥
器により一晩乾燥する。これを本発明における「100
℃のODCB不溶成分」とする。
【0019】ODCBは、ポリオレフィンの良溶媒であ
り、沸点が181℃と高いことから、低温〜高温という
幅広い温度領域で溶媒分別に使用される。100℃のO
DCBに不溶であることは、ブロック共重合体を構成す
る成分の中でも結晶性の高いポリプロピレン成分である
ことを意味し、プロピレン系ブロック共重合体から結晶
性に乏しい成分を除去して残った高結晶性成分のみを取
り出すという意義を有する。当該成分のプロピレン含有
量が99.5重量%以上であることは、その成分がホモ
ポリプロピレンであるか、またはプロピレンとα−オレ
フィンの共重合体であったとしても0.5重量%以下の
極めて少量のα−オレフィンしか含まないことを意味す
る。従って、100℃のODCB不溶成分は、結晶性が
高く、プロピレン系ブロック共重合体の剛性を高める効
果を有することを意味する。140℃ではポリマーは完
全に溶解するため、140℃という値は100℃のOD
CBに不溶な成分を全量回収し、そのプロピレン含量の
分析に供することができるという意義を有する。本発明
においては、前述のODCB不溶成分のプロピレン含有
量が99.5重量%未満になると、剛性及び耐熱性が低
下するため、好ましくない。高い剛性を保持する上では
当該成分はホモポリプロピレンであることがより好まし
い。また、そのような成分は当該プロピレン系ブロック
共重合体中に45重量%以上、特に55〜90重量%含
有されることが好ましい。
【0020】要件(3)プロピレン系ブロック共重合体
中のEP含有量 本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、その中に占
めるプロピレン−エチレン共重合体成分の重量割合が、
5〜50重量%であることが必要である。この範囲にす
るためには、前段工程で製造されるPPの重量と後段工
程で製造されるEPの重量を所定の割合とすればよい。
一般に、プロピレン系ブロック共重合体においては、プ
ロピレン−エチレン共重合体はランダム共重合体であ
り、結晶性に乏しくゴムのような物性を示す物質が主成
分であり、耐衝撃強度を発現する基本因子となる。本発
明においては、プロピレン−エチレン共重合体のランダ
ム共重合性が高いため、EP含有量が、5〜50重量%
という広い範囲で優れた物性を示す。EP含有量が5重
量%未満では、ゴムライクな部分が少なすぎて、衝撃強
度が低下する不都合が生じ、逆に50重量%以上では、
結晶性部分が少なすぎて、剛性が低下する問題が生じ
る。本発明においては、好ましいEP含有量は、10〜
40重量%、特に好ましくは10〜30重量%の範囲で
ある。本発明主題のプロピレン系ブロック共重合体中の
EP含有量の定義及び測定方法については、後に更に詳
述する。
【0021】要件(4)EPのエチレン含有量(G) 本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、EP中のエ
チレン含有量(G)が10〜90重量%であることが必
要である。好ましくは、20〜60重量%、更に好まし
くは25〜50重量%である。Gの測定方法は後述す
る。Gは、プロピレン−エチレン共重合体の結晶性、ゴ
ム特性に影響を与える因子である。特に室温以下の低
温、特に−10〜−30℃のような極低温での耐衝撃物
性に大きな影響を与える。Gが、10重量%未満では、
EPのガラス転移温度が上昇する結果、低温での衝撃強
度が低下する不都合がある。また、EPの一部がマトリ
ックスとなるPP中に可溶化する現象が生じ、剛性、耐
熱性が低下する不都合が発生する。一方、Gが、90重
量%を超えると、EPがPP中へ均一に分散せず、衝撃
強度が低下する。EPのエチレン含有量(G)は、後段
工程におけるプロピレン−エチレンブロック共重合体の
製造工程において、原料ガスの組成比を調節することに
よって本発明で規定する範囲において所望の値に制御す
ることができる。
【0022】要件(5)GとEの関係 本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、EPのエチ
レン含有量(G)と、EPのうち結晶性を持たない成分
のエチレン含有量(E)との間に、以下の関係式(I)
が成り立つことが必要である。 G≧E≧−4.5×10-3×G2 + 1.3×G − 7.0 (I)
【0023】EPは、プロピレン−エチレンランダム共
重合体であり、結晶性を持たないゴム的な分子が主成分
であるが、比較的長いエチレン連鎖及び/またはプロピ
レン連鎖に基づく結晶性を有する部分を含有する分子も
存在する場合がある。プロピレン系ブロック共重合体の
衝撃吸収特性はゴム部分のガラス転移温度に強く依存す
るが、E値はそのガラス転移温度の高さを示す指標とな
る。また、E値はPP相とEP相の間の親和性を示す指
標ともなり、EPの分散粒径はE値の影響を強く受け
る。一方G値は結晶性を持つ分子、結晶性を持たない分
子を合わせた全EPの平均エチレン含有量の指標であ
る。G値とE値は一般的には正の相関を示し、G値が高
ければ高いほどEも高くなる。
【0024】即ち、全EPの平均エチレン含有量が高く
なればなるほど、結晶性を持たないゴム成分のエチレン
含有量も高くなる。また、G値は常にE値よりも大き
い。その大小関係が逆転することはなく、理論上の限界
がG=Eである。プロピレン系ブロック共重合体はポリ
プロピレン連続相の中にEP成分が球状に分散した形態
をとっており、球状のEP分散相の内部をよりミクロに
観察すると全く結晶性を持たないゴム部分(ゴム成分)
と結晶性を持つ成分に由来するラメラ部分が混在するの
が一般的である。
【0025】本発明者らはEPの諸物性について検討を
重ねた結果、G値とE値の乖離を大きくしないこと、す
なわち理論上のE値の上限値をプロットしたE=Gの直
線にできるだけ近づけることが、本発明が課題とする物
性の向上につながることを見出した。本発明で開示する
プロピレン系ブロック共重合体は、EPのランダム性が
極めて高いことにより、G値とE値の物性相関が、従来
公知のブロック共重合体に比べて、理論上の上限線を示
すE=Gにより近づいた物性を有するものである。ま
た、本発明において、10≦G≦90、好ましくは20
≦G≦60、更に好ましくは25≦G≦50であるか
ら、本発明主題のプロピレン系ブロック共重合体は、E
−Gグラフ上における一定条件を満たす領域に属するも
のである。別の表現をすれば、G値とE値の差は、通常
5重量%以内、好ましくは3重量%以内、特に2重量%
以内である。特に、G値が20〜50重量%の範囲でG
値とE値の差が0〜2重量%、更には0〜1重量%のも
のがよい。
【0026】G値とE値が関係式(I)を満足しない場
合には、EP中の非晶成分と結晶性成分の間の親和性の
強さが臨界点まで達しないために、耐衝撃性と剛性のバ
ランスが満足できる程度には向上しないものと推測され
る。また、G値とE値の関係が上記関係式(I)を満足
しない場合、結晶部分であるPPと、ゴム部分であるE
Pの親和性が高まる結果、PP相中に分散するEP粒子
の粒径が小さくなり、光沢が上昇して良好な外観を得ら
れなくなる。物性、特に剛性と耐衝撃性のバランスが悪
化する原因としては、ゴム中に存在するラメラのサイズ
が大きくなったり凝集したりすることにより同一のEP
含有量であっても衝撃吸収能が変化することによるもの
と考えられる。また、分散EP粒子のサイズも同時に変
化し、その結果光沢値が上昇してしまうという不都合も
発生する。逆に、G値とE値が近接するにつれゴム中に
分散するラメラが小さくなり、かつその凝集度合いが低
下するために低い光沢値のまま良好な剛性/耐衝撃性バ
ランスを保持することが可能となるものと考えられる。
G値は、後段工程におけるエチレン/プロピレン原料組
成比を変更することにより所望の値に収めることができ
る。また、E値は後述するように触媒と重合条件を適宜
に選択することにより、本発明の要件(5)の関係式
(I)を満足させることができる。
【0027】<要件(3)〜(5)のパラメータの求め
方>本発明においては、当該プロピレン系ブロック共重
合体中のEP含有量、EP中のエチレン含有量(G)及
びEP中結晶性を持たない部分のエチレン含有量(E)
を以下の方法により求める。
【0028】1.使用する分析装置 クロス分別装置 ダイヤインスツルメンツ社製CFC T−100(CF
Cと略す) フーリエ変換型赤外線吸収スペクトル分析 FT−IR、パーキンエルマー社製 1760X CFCの検出器として取り付けられていた波長固定型の
赤外分光光度計を取り外して代わりにFT−IRを接続
し、このFT−IRを検出器として使用する。CFCか
ら溶出した溶液の出口からFT−IRまでの間のトラン
スファーラインは1mの長さとし、測定の間を通じて1
40℃に温度保持する。FT−IRに取り付けたフロー
セルは光路長1mm、光路幅5mmφのものを用い、測
定の間を通じて140℃に温度保持する。 ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC) CFCの後段に、GPCカラム(昭和電工社製AD80
6MS)を3本直列に接続して使用する。
【0029】2.CFCの測定条件 溶媒:オルトジクロルベンゼン(ODCB) サンプル濃度:4mg/mL 注入量:0.4mL 結晶化:140℃から40℃まで約40分かけて降温
する。 分別方法:昇温溶出分別時の分別温度は40、10
0、140℃とし、全部で3つのフラクションに分別す
る。なお、40℃以下で溶出する成分(フラクション
1)、40〜100℃で溶出する成分(フラクション
2)、100〜140℃で溶出する成分(フラクション
3)の溶出割合(単位 重量%)を各々W40、W100
140と定義する。W40+W100+W140=100であ
る。また、分別した各フラクションは、そのままFT−
IR分析装置へ自動輸送される。 溶出時溶媒流速:1mL/分
【0030】3.FT−IRの測定条件 CFC後段のGPCから試料溶液の溶出が開始した後、
以下の条件でFT−IR測定を行い、上述した各フラク
ション1〜3について、GPC−IRデータを採取す
る。CFC−FT−IRの概念図を図1に示した。 検出器:MCT 分解能:8cm-1 測定間隔:0.2分(12秒) 一測定当たりの積算回数:15回
【0031】4.測定結果の後処理と解析 各温度で溶出した成分の溶出量と分子量分布は、FT−
IRによって得られる2945cm-1の吸光度をクロマ
トグラムとして使用して求める。溶出量は各溶出成分の
溶出量の合計が100%となるように規格化する。保持
容量から分子量への換算は、予め作成しておいた標準ポ
リスチレンによる検量線を用いて行う。使用する標準ポ
リスチレンは何れも東ソー(株)製の以下の銘柄であ
る。 F380、F288、F128、F80、F40、F2
0、F10、F4、F1、A5000、A2500、A
1000。 各々が0.5mg/mLとなるようにODCB(0.5
mg/mLのBHTを含む)に溶解した溶液を0.4m
L注入して較正曲線を作成する。較正曲線は最小二乗法
で近似して得られる三次式を用いる。分子量への換算は
森定雄著「サイズ排除クロマトグラフィー」(共立出
版)を参考に汎用較正曲線を用いる。その際使用する粘
度式([η]=K×Mα)には以下の数値を用いる。 標準ポリスチレンを使用する較正曲線作成時 K=0.000138、α=0.70 プロピレン系ブロック共重合体のサンプル測定時 K=0.000103、α=0.78 各溶出成分のエチレン含有量分布(分子量軸に沿ったエ
チレン含有量の分布)は、GPC−IRによって得られ
る2956cm-1の吸光度と2927cm-1の吸光度と
の比を用い、ポリエチレンやポリプロピレンや13C−N
MR測定等によりエチレン含有量が既知となっているエ
チレン−プロピレン−ラバー(EPR)及びそれらの混
合物を使用して予め作成しておいた検量線により、エチ
レン含有量(重量%)に換算して求める。
【0032】<EP含有量>本発明におけるプロピレン
系ブロック共重合体のEP含有量は、下記式(II)で定
義され、以下のような手順で求められる。 EP含有量(重量%) =W40×A40/B40+W100×A
100/B100+W140×A140/B140 (II) (W40
100、W140は、上述した各フラクションでの溶出割合
(単位 重量%)であり、A40、A100、A140は、
40、W100、W140に対応する各フラククションにおけ
る実測定の平均エチレン含有量(単位 重量%)であ
り、B40、B100、B140は、各フラクションに含まれる
EPのエチレン含有量(単位 重量%)である。A40
100、A140、B40、B100、B140の求め方は後述す
る。(II)式の意味は以下の通りである。(II)式右辺
の第一項はフラクション1(40℃に可溶な部分)に含
まれるEPの量を算出する項である。フラクション1が
EPのみを含み、PPを含まない場合には、W40がその
まま全体の中に占めるフラクション1由来のEP含有量
に寄与するが、フラクション1にはEP由来の成分のほ
かに少量のPP由来の成分(極端に分子量の低い成分及
びアタクチックポリプロピレン)も含まれるため、その
部分を補正する必要がある。そこでW40にA40/B40
乗ずることにより、フラクション1のうち、EP成分由
来の量を算出する。例えばフラクション1の平均エチレ
ン含有量(A40)が30重量%であり、フラクション1
に含まれるEPのエチレン含有量(B40)が40重量%
である場合、フラクション1の30/40=3/4(即
ち75重量%)はEP由来、残りの1/4はPP由来と
いうことになる。このように右辺第一項でA40/B40
乗ずる操作はフラクション1の重量%(W40)からEP
の寄与を算出することを意味する。右辺第二項以後も同
様であり、各々のフラクションについて、EPの寄与を
算出して加え合わせたものがEP含有量となる。
【0033】(1)上述したように、CFC測定により
得られるフラクション1〜3に対応する平均エチレン含
有量をそれぞれA40、A100、A140とする(単位はいず
れも重量%である)。平均エチレン含有量の求め方は後
述する。 (2)フラクション1の微分分子量分布曲線(図2参
照)におけるピーク位置に相当するエチレン含有量をB
40とする(単位は重量%である)。フラクション2およ
び3については、ゴム部分が40℃ですべて溶出してし
まうと考えられ、同様の定義で規定することができない
ので、本発明ではB100=B140=100と定義する。B
40、B100、B140は各フラクションに含まれるEPのエ
チレン含有量であるが、この値を分析的に求めることは
実質的には不可能である。その理由はフラクションに混
在するPPとEPを完全に分離・分取する手段がないか
らである。種々のモデル試料を使用して検討を行った結
果、B40はフラクション1の微分分子量分布曲線のピー
ク位置に相当するエチレン含有量を使用すると、材料物
性の改良効果をうまく説明することができることがわか
った。また、B100、B1 40はエチレン連鎖由来の結晶性
を持つこと、および、これらのフラクションに含まれる
EPの量がフラクション1に含まれるEPの量に比べて
相対的に少ないことの2点の理由により、ともに100
と近似する方が、実態にも近く、計算上も殆ど誤差を生
じない。そこでB100=B140=100として解析を行う
こととしている。
【0034】(3)以下の式に従い、EP含有量を求め
る。 EP含有量(重量%) = W40×A40/B40+W100×A100/100+W140×A140/100 (II) つまり、(II)式右辺の第一項であるW40×A40/B40
は結晶性を持たないEP含有量(重量%)を示し、第二
項と第三項の和であるW100×A100/100+W 140×
140/100は結晶性を持つEP含有量(重量%)を
示す。ここで、B40およびCFC測定により得られる各
フラクション1〜3の平均エチレン含有量A40
100、A140は、次のようにして求める。図2は、結晶
分布の違いによって分別されたフラクション1をCFC
分析装置の一部を構成するGPCカラムで分子量分布を
測定した曲線、および、当該GPCカラムの後ろに接続
されたFT−IRによって、分子量分布曲線に対応して
測定されるエチレン含有量の分布曲線を示した例であ
る。微分分子量分布曲線のピーク位置に対応するエチレ
ン含有量がB40となる。また、図2において、測定時に
データポイントとして取り込まれる、各データポイント
毎の重量割合と各データポイント毎のエチレン含有量の
積の総和が平均エチレン含有量A40となる。
【0035】なお、上記3種類の分別温度を設定した意
義は次の通りである。本発明のCFC分析においては、
40℃とは結晶性を持たないポリマー(例えばEPの大
部分、もしくはプロピレン重合体成分(PP)の中でも
極端に分子量の低い成分およびアタクチックな成分)の
みを分別するのに必要十分な温度条件である意義を有す
る。100℃とは、40℃では不溶であるが100℃で
は可溶となる成分(例えばEP中、エチレン及び/また
はプロピレンの連鎖に起因して結晶性を有する成分、お
よび結晶性の低いPP)のみを溶出させるのに必要十分
な温度である。140℃とは、100℃では不溶である
が140℃では可溶となる成分(例えばPP中特に結晶
性の高い成分、およびEP中の極端に分子量が高くかつ
エチレン結晶性を有する成分)のみを溶出させ、かつ分
析に使用するプロピレン系ブロック共重合体の全量を回
収するのに必要十分な温度である。なお、W140に含ま
れるEP成分は極めて少量であり実質的には無視でき
る。
【0036】<GおよびE> EP中のエチレン含有量(G)(重量%)=(W40×A
40+W100×A100+W140×A140)/[EP] 但し、[EP]は先に求めたEP含有量(重量%)であ
る。EPのうち、結晶性を持たない部分のエチレン含有
量(E)(重量%)は、ゴム部分の溶出がほとんど40
℃以下で完了することから、B40の値をもって近似す
る。
【0037】要件(6)プロピレン系ブロック共重合体
の融点 本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、その融点が
157℃以上であることが必要である。融点が157℃
未満だと、耐熱性、剛性が不足する。かかる高融点のP
Pを得るには、メタロセン錯体、助触媒、重合条件等を
適正に組み合わせて使用する。一般的には、重合圧力を
上げ、及び/又は重合温度を下げることにより達成でき
る場合が多い。また本発明で開示している触媒成分
(A)〜(C)を組み合わせて使用することによっても
達成できる。プロピレン系ブロック共重合体の場合、製
品の融点は、プロピレン重合体成分(PP)に支配され
る。従って、ブロック共重合体の融点は、近似的にPP
の融点であるということもでき、前段工程の重合反応が
支配的である。また、プロピレン系ブロック共重合体の
耐熱性は、PPの融点に強く依存し、融点が高ければ高
いほど向上する。しかし一方で、同一融点であっても8
0℃前後に生じる結晶緩和に基づく損失正接が大きいほ
ど、耐熱性、耐高温クリープ特性が悪化する。変形に抗
する応力の緩和が大きくなるからである。従って、PP
は、融点が上記条件を満たすことに加重して、80℃に
おけるtanδと、より低温である50℃におけるta
nδの比が小さいことが好ましい。具体的には、良好な
耐熱性を示す上では80℃におけるtanδが50℃に
おけるtanδの4/3倍以下であることが好ましい。
ここで、50℃、80℃におけるtanδとはレオメト
リックス社製の動的粘弾性測定装置RDA−IIを使用
し、幅12mm、厚み3mm、長さ30mmのジオメト
リにおいて、温度を50℃、80℃でそれぞれ5分間安
定させた後長さ方向を回転軸としたねじり振動歪みを与
えて角周波数6.28rad/s、歪み0.1%で測定
される、損失弾性率E''と貯蔵弾性率E'の比E''/E'
のことである。
【0038】(iii)プロピレン系ブロック共重合体の
製造方法の説明 本発明によるプロピレン系ブロック共重合体を製造する
方法は、上記の物性を満足するプロピレン系ブロック共
重合体を与えるものであれば、特に限定はされないが、
その中でも、本発明の共重合体を製造するのに好適な触
媒系は、特定のメタロセン触媒であり、下記に示すよう
な下記の成分(A)、(B)、(C)を接触して得られ
るオレフィン重合用触媒を用いることができる。
【0039】<成分(A)>遷移金属化合物成分(A)
は、下記一般式(Ia)で表される。
【0040】
【化1】
【0041】一般式(Ia)中、R1、R2、R4、R
5は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10の
炭化水素基、炭素数1〜12のケイ素含有炭化水素基ま
たは炭素数1〜12のハロゲン化炭化水素基を示す。R
3及びR6は、それぞれ独立して、それが結合する五員環
に対して縮合環を形成する炭素数3〜10の飽和または
不飽和の2価の炭化水素基を示す。R7およびR8はそれ
ぞれ独立して、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6
〜20のハロゲンまたはハロゲン化炭化水素置換アリー
ル基を示す。Qは2つの共役五員環配位子を任意の位置
で架橋する結合性基を示し、Mは周期律表4〜6族から
選ばれる金属原子を示し、X及びYは水素原子、ハロゲ
ン原子、炭化水素基、アルコキシ基、アミノ基、リン含
有炭化水素基又はケイ素含有炭化水素基を示す。m及び
nはそれぞれ置換基R7、R8が副環に置換されている個
数を意味し、それぞれ独立に0〜20の整数を示す。本
発明の遷移金属化合物は、ラセミ体であることが好まし
い。
【0042】上記R1、R2、R4、R5の炭素数1〜10
の炭化水素基の具体例としては、メチル、エチル、n−
プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s
−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、
シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル等の
アルキル基、ビニル、プロペニル、シクロヘキセニル等
のアルケニル基の他、フェニル基、ナフチル基などが挙
げられる。上記R1、R2、R4、R5の炭素数1〜12の
ケイ素含有炭化水素基の具体例としては、トリメチルシ
リル、トリエチルシリル、t−ブチルジメチルシリル等
のトリアルキルシリル基、ビス(トリメチルシリル)メ
チル等のアルキルシリルアルキル基などが挙げられる。
【0043】上記の炭素数1〜12のハロゲン化炭化水
素基において、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩
素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。そして、
上記のハロゲン化炭化水素基は、ハロゲン原子が例えば
フッ素原子の場合、フッ素原子が上記の炭化水素基の任
意の位置に置換した化合物である。その具体例として
は、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロ
メチル、クロロメチル、ジクロロメチル、トリクロロメ
チル、ブロモメチル、ジブロモメチル、トリブロモメチ
ル、ヨードメチル、2,2,2−トリフルオロエチル、
2,2,1,1−テトラフルオロエチル、ペンタフルオ
ロエチル、ペンタクロロエチル、ペンタフルオロプロピ
ル、ノナフルオロブチル、トリフルオロビニル、o−、
m−、p−フルオロフェニル、o−、m−、p−クロロ
フェニル、o−、m−、p−ブロモフェニル、2,4
−、3,5−、2,6−、2,5−ジフルオロフェニ
ル、2,4−、3,5−、2,6−、2,5−ジクロロ
フェニル、2,4,6−トリフルオロフェニル、2,
4,6−トリクロロフェニル、ペンタフルオロフェニ
ル、ペンタクロロフェニルなどが挙げられる。
【0044】これらの中では、R1及びR4としては、メ
チル、エチル、プロピル、ブチル、フェニル等の炭素数
1〜6の炭化水素基が好ましく、R2及びR5としては水
素原子が好ましい。R3及びR6としては、隣接する共役
五員環の共有部分とから形成される副環が、7〜10員
環である場合が好ましく、特にペンタメチレン基、1,
3−ペンタジエニレン基、1,4−ペンタジエニレン基
が好ましい。R7およびR8の炭素数6〜20のアリール
基の好ましい具体例としては、フェニル基、メチルフェ
ニル基、ジメチルフェニル基、メシチル基、エチルフェ
ニル基、ジエチルフェニル基、トリエチルフェニル基、
i−プロピルフェニル基、ジi−プロピルフェニル基、
トリi−プロピルフェニル基、n−ブチルフェニル基、
ジn−ブチルフェニル基、トリn−ブチルフェニル基、
t−ブチルフェニル基、ジt−ブチルフェニル基、トリ
t−ブチルフェニル基、ビフェニリル基、pーテルフェ
ニル基、m−テルフェニル基、ナフチル基、アントリル
基、フェナントリル基等のアリール基などが挙げられ
る。これらの中ではt−ブチルフェニル基、ビフェニリ
ル基、pーテルフェニル基、ナフチル基、アントリル
基、フェナントリル基が特に好ましい。
【0045】R7及びR8の炭素数6〜20のハロゲンま
たはハロゲン化炭化水素置換アリール基としては、ハロ
ゲンは、フッ素、塩素、臭素である場合が例示でき、具
体例としては、ハロゲン原子が例えばフッ素原子の場
合、フッ素原子が上記の炭化水素基の任意の位置に置換
した化合物が例示できる。フッ素を例に挙げて好ましい
具体例を説明すると、フルオロフェニル基、(トリフル
オロメチル)フェニル基、メチルフルオロフェニル基、
フルオロジメチルフェニル基、(フルオロメチル)メチ
ルフェニル基、エチルフルオロフェニル基、ジエチルフ
ルオロフェニル基、トリエチルフルオロフェニル基、フ
ルオロi−プロピルフェニル基、フルオロジi−プロピ
ルフェニル基、(フルオロi−プロピル)i−プロピル
フェニル基、フルオロトリi−プロピルフェニル基、n
−ブチルフルオロフェニル基、ジn−ブチルフルオロフ
ェニル基、(フルオロブチル)ブチルフェニル基、トリ
n−ブチルフルオロフェニル基、t−ブチルフルオロフ
ェニル基、ジt−ブチルフルオロフェニル基、トリt−
ブチルフルオロフェニル基、フルオロビフェニリル基、
フルオロp−テルフェニル基、フルオロm−テルフェニ
ル基、フルオロナフチル基、フルオロアントリル基、フ
ルオロフェナントリル基などが挙げられる。ハロゲン化
炭化水素基としてフッ素化物としてはフッ素化炭化水素
置換アリール基、塩素化物としては塩素化炭化水素置換
アリール基が好ましく、t−ブチルフルオロフェニル
基、フルオロビフェニリル基、フルオロp−テルフェニ
ル基、フルオロナフチル基、フルオロアントリル基、フ
ルオロフェナントリル基、t−ブチルクロロフェニル
基、クロロビフェニリル基、クロロp−テルフェニル
基、クロロナフチル基、クロロアントリル基、クロロフ
ェナントリル基が特に好ましい。
【0046】m及びnは、好ましくは各々独立して1〜
5の整数である。m及び/又はnが2以上の整数の場合
は、複数の基R7(あるいはR8)は、互いに同一でも異
なっていても構わない。また、m及び/又はnが2以上
の場合、それぞれ、R7同士またはR8同士が連結して新
たな環構造を形成していてもよい。R7及びR8のR3
びR6に対する結合位置は特に制限されないが、それぞ
れの5員環に隣接する炭素(α位の炭素)であることが
好ましい。
【0047】Qは、好ましくは、メチレン基、エチレン
基、シリレン基、オリゴシリレン基、またはゲルミレン
基である。Mは、好ましくはチタン、ジルコニウム、ま
たはハフニウムであり、特に好ましくはハフニウムであ
る。X及びYは、好ましくはハロゲンであり、より好ま
しくは塩素原子である。成分(A)の中で好ましい錯体
を具体的に例示するとジメチルシリレンビス(2−エチ
ル−4−t−ブチルフェニル−インデニル)ジルコニウ
ムクロリド、ジメチルシリレンビス(7−(3−フェニ
ルインデニル))ジルコニウムジクロリド、ジメチルシ
リレンビス(2-イソプロピル−4−ナフチル−インデ
ニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス
(2−メチル-4-t−ブチルシクロペンタジエニル)ハ
フニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(2−エチ
ル−4−(4−t−ブチル−3−クロロフェニル)−4H
−アズレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリ
レンビス(2−エチル−4−フェニル−4H−アズレニ
ル)ハフニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(2
−エチル−4−ナフチル−4H−アズレニル)ハフニウ
ムジクロリド、ジメチルシリレンビス(2−エチル−4
−ビフェニル−4H−アズレニル)ハフニウムジクロリ
ド、ジメチルシリレンビス(2−エチル−4−(2−フ
ルオロ−4−ビフェニル)−4H−アズレニル)ハフニ
ウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(2−エチル−
4−(4−クロロ−2−ナフチル−4H−アズレニ
ル))ハフニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス
(2−エチル−4−(4−クロロ−2−テトラヒドロナ
フチル−4H−テトラヒドロアズレニル))ハフニウム
ジクロリド、ジメチルシリレンビス(2−エチル−4−
(3−クロロ−4−t−ブチル−フェニル−4H−アズ
レニル))ハフニウムジクロリド等が挙げられる。これ
らの中でも特に、ジメチルシリレンビス(2−エチル−
4−(2−フルオロ−4−ビフェニル)−4H−アズレ
ニル)ハフニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス
(2−エチル−4−(4−クロロ−2−ナフチル−4H
−アズレニル))ハフニウムジクロリド、ジメチルシリ
レンビス(2−エチル−4−(3−クロロ−4−t−ブ
チル−フェニル−4H−アズレニル))ハフニウムジク
ロリドが好ましい。
【0048】<成分(B)>本発明において、成分
(B)としては、次の(b−1)〜(b−4)からなる
群から選ばれた成分を使用する。 (b−1)アルミニウムオキシ化合物が担持された微粒
子状担体、(b−2)成分(A)と反応して成分(A)
をカチオンに変換することが可能なイオン性化合物また
はルイス酸が担持された微粒子状担体、(b−3)固体
酸微粒子、(b−4)イオン交換性層状珪酸塩。これら
の中では、(b−4)イオン交換性層状珪酸塩を使用す
ることが望ましい。本発明において、原料として使用す
るイオン交換性層状珪酸塩(以下、単に珪酸塩と略記す
る)は、イオン結合などによって構成される面が互いに
結合力で平行に積み重なった結晶構造を有し、かつ、含
有されるイオンが交換可能である珪酸塩化合物をいう。
大部分の珪酸塩は、天然には主に粘土鉱物の主成分とし
て産出されるため、イオン交換性層状珪酸塩以外の夾雑
物(石英、クリストバライト等)が含まれることが多い
が、それらを含んでもよい。珪酸塩の具体例としては、
例えば、白水春雄著「粘土鉱物学」朝倉書店(1995
年)に記載されている次のような層状珪酸塩が挙げられ
る。
【0049】すなわち、モンモリロナイト、ザウコナイ
ト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘク
トライト、スチーブンサイト等のスメクタイト族、バー
ミキュライト等のバーミキュライト族、雲母、イライ
ト、セリサイト、海緑石等の雲母族、アタパルジャイ
ト、セピオライト、パリゴルスカイト、ベントナイト、
パイロフィライト、タルク、緑泥石群等である。本発明
で原料として使用する珪酸塩は、主成分の珪酸塩が2:
1型構造を有する珪酸塩であることが好ましく、スメク
タイト族であることが更に好ましく、モンモリロナイト
が特に好ましい。層間カチオンの種類は、特に限定され
ないが、工業原料として比較的容易に且つ安価に入手し
得る観点から、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属
を層間カチオンの主成分とする珪酸塩が好ましい。
【0050】(化学処理)本発明で使用する珪酸塩は、
特に処理を行うことなくそのまま用いることができる
が、化学処理を施すことが好ましい。ここで化学処理と
は、表面に付着している不純物を除去する表面処理と粘
土の構造に影響を与える処理のいずれをも用いることが
できる。具体的には、特開平5−301917号公報、
特開平7−224106号公報、特開平8−12761
3号公報等に開示した公知の酸処理、アルカリ処理、塩
類処理、有機物処理等が使用できる。このような処理の
なかでも、酸化リチウム、硫酸リチウム等のリチウム化
合物と硫酸を同時に処理したものを使用することによ
り、より高い融点で高い活性の固体触媒成分を得ること
ができる。
【0051】<成分(C)>成分(C)は有機アルミニ
ウム化合物であり、一般式AlR9 p3-pで示される化
合物が適当である。この式中、R9は炭素数1〜20の
炭化水素基を示し、Xは、ハロゲン、水素、アルコキシ
基、アミノ基を示す。pは0より大きくかつ3までの数
である。好ましくは、R9が炭素数1〜8であるトリア
ルキルアルミニウムである。
【0052】(触媒の形成・予備重合)本発明による触
媒は、上記の各成分を(予備)重合槽内で、同時にもし
くは連続的に、あるいは一度にもしくは複数回にわたっ
て、接触させることによって形成させることができる。
これらの接触方法は、種々の公知の方法が使用できる。
また、本発明で使用する成分(A)、(B)および
(C)の使用量は任意であり、種々の公知の方法が利用
できる。本発明の触媒は、これにオレフィンを接触させ
て少量重合されることからなる予備重合処理に付される
ことが好ましい。使用するオレフィンは、特に限定はな
いが、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセ
ン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メ
チル−1−ブテン、ビニルシクロアルカン、スチレン等
を例示することができる。オレフィンのフィード方法
は、オレフィンを反応槽に定速的にあるいは定圧状態に
なるように維持するフィード方法やその組み合わせ、段
階的な変化をさせる等、任意の方法が可能である。予備
重合の温度、時間は特に限定されないが、各々−20℃
〜100℃、5分〜24時間の範囲であることが好まし
い。また、予備重合量は、予備重合ポリマー量が成分
(B)1gに対し、好ましくは0.01〜100g、さ
らに好ましくは0.1〜50gである。また、予備重合
時に成分(C)を添加、又は追加することもできる。上
記の各成分の接触の際もしくは接触の後に、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等の重合体、シリカ、チタニア等の
無機酸化物の固体を共存させる等の方法も可能である。
【0053】[重合/プロピレン系ブロック共重合体の
製造]本発明のブロック共重合体を製造する方法として
は、プロピレン重合体成分(PP)を製造する前段工
程、引き続きプロピレン−エチレン共重合体成分(E
P)を製造する後段工程から構成されており、それぞれ
の工程ではバルク重合法、気相重合法どちらの重合法も
採用可能である。但し、後段工程は製造するEPがゴム
成分であり、溶媒中に溶出しないことが望ましいから、
好ましくは気相重合法を採用する。また重合形式は、そ
れぞれ前段工程、後段工程とも回分法、および連続法ど
ちらの方式も採用できる。本発明においては、通常前段
と後段からなる2段重合が行われるが、場合によって
は、それぞれの段階を更に分割することができる。特に
後段工程を2段以上に分割して多種類のゴム成分を作る
方法も物性改良法の一つである。
【0054】 プロピレン重合体成分(PP)の製造
方法 PPは、前段の重合工程で製造される。メタロセン触
媒、好ましくは前述した成分(A)〜(C)からなる触
媒を使用してプロピレンの単独重合、又はプロピレン/
α−オレフィンの共重合を行う。すなわち、プロピレン
単独重合体またはプロピレンとα−オレフィンの共重合
体を一段もしくは多段に、全重合量(プロピレン系ブロ
ック共重合体の全体)の50〜95重量%、好ましくは
60〜92重量%、に相当するように形成させる工程で
ある。α−オレフィンの使用量は、全モノマー(プロピ
レンとα−オレフィンの合計)に対して0.5重量%未
満である。なお、本発明においてα−オレフィンとは、
エチレンを含みプロピレン以外のオレフィンの概念であ
る。PPとしてはプロピレンの単独重合体が好ましい
が、α−オレフィンとの共重合を製造する場合は、α−
オレフィンとしてエチレンが最も好ましい。
【0055】本発明のブロック共重合体の特徴の一つ
は、要件(6)に示す通り、PPが高融点であることで
ある。そのような高融点PPを製造するためには、メタ
ロセン錯体の選択、あるいは高融点PPを製造可能な重
合条件、たとえば重合温度、重合圧力、助触媒の選択
等、メタロセン錯体個々の性質に応じた条件選択が必要
である。取るべき条件は、個々の錯体で異なるが、一般
的には重合圧力は高い方が好ましい。重合温度は、一般
的には低い方が好ましい。そういった中で、好ましい条
件を例示すると、重合温度は、30〜120℃、好まし
くは50〜80℃程度である。重合圧力は0.1〜5M
Pa、好ましくは0.1〜3MPaである。また、最終
重合体の流動性(MFR)が適当なものとなるように分
子量調整剤を使用することが好ましく、分子量調整剤と
しては水素が好ましい。
【0056】プロピレン-エチレン共重合体成分(E
P)製造方法 本発明の後段の重合工程においては、プロピレンとエチ
レンとの含有重量比が、10/90〜90/10である
エチレン・プロピレン共重合体を生成させる。この工程
では、全重合量(プロピレン系ブロック共重合体の全
体)の5〜50重量%、好ましくは8〜40重量%に相
当する量を形成させる。この工程では、活性水素含有化
合物または含窒素化合物、含酸素化合物等の電子供与性
化合物を存在させてもよい。本発明のブロック共重合体
の特徴は、EPが従来公知のブロック共重合体よりも、
均一にランダム重合されていること(組成分布が均一で
あること)であるが、かかるポリマーを製造するために
は、次のような手段を用いることができる。
【0057】(1)プロピレン−エチレン共重合体の製
造工程において、経時的な重合ガス組成の変動をできる
限り小さくし、供給ガス組成(モノマー/コモノマー
比)を一定に保つこと。一般には、EPを製造しようと
する場合、重合の進展に伴って消費されるプロピレン、
エチレンの量に相当するだけの原料モノマーあるいはコ
モノマーを補充し、初期の原料組成と同じ組成を維持す
る必要がある。組成分布が均一なEPを製造する場合
は、フィードする原料ガス組成の維持を精度良くおこな
うことが重要である。原料組成の維持は、ガスクロマト
グラフ(GC)を用いた監視によって行うことができ
る。
【0058】特に高融点PPを製造可能なメタロセン触
媒を使用する場合は、プロピレンモノマーの重合性が高
いため、プロピレンーエチレンの共重合を行った場合
に、混合ガス組成に対し、エチレンよりもプロピレンの
消費が多く、監視の結果が迅速に原料補給の操作にフィ
ードバックされないと、その間は原料組成が所望の値か
らずれた状態で重合が行われることになる。たとえば一
時的にエチレンの組成比が過剰となった場合、エチレン
含有量が多いポリマーが製造される。このような場合、
今度はエチレン含有量が少なくなるような原料組成でポ
リマーの製造を続け、最終製品において所望のエチレン
含有量に調節することになる。このような変動を極力抑
えることにより、従来のメタロセン触媒やチーグラー・
ナッタ(ZN)触媒系で得られるブロック共重合体以上
の物性を確保することができる。また、従来の技術常識
では、GC等による監視を厳密におこなわず、プロピレ
ンとエチレンの重合による消費バランスが一定であると
して、初期の原料組成と同じ値のバランスで原料を補給
していた。
【0059】しかし、本発明においては、重合が定常状
態に入った場合、従来技術常識とされていた初期原料組
成の維持ではなく、製造しようとするEPのプロピレン
/エチレン含有比率と同じ値の原料組成に維持すること
で、触媒による原料の消費と供給のバランスがうまく取
れ、過不足無くエチレンとプロピレンの消費、補給が行
われる結果、組成分布の変動が極めて小さくなり、従来
公知品では達成できなかった物性を有するブロック共重
合体を得ることができる。本発明者らは、原料組成の変
動履歴に影響されて、組成分布が均一でなくなった結
果、衝撃性を改良するゴムの添加効果が低下し、剛性や
耐衝撃性、あるいは光沢といった材料物性の損失を招い
ていたことを見出したものである。他にも、重合に使用
した未反応原料は、再び反応器に戻さず、供給ベースで
原料組成を監視する方法もある。たとえば一定組成のモ
ノマー混合ガスを、EPの生成量、すなわち消費モノマ
ー量に対して10〜1000倍の重合ガスを流通させる
ことで重合ガス組成の変動をなくすることも効果的であ
る。
【0060】(2)共重合性の高いメタロセン触媒を使
用すること。原料組成を一定に保つことに加えて、特定
のメタロセン触媒を使用することで、EPのランダム性
をより一層高めることが可能となり、本発明主題のブロ
ック共重合体を製造することができる。特定のメタロセ
ン触媒とは、上述した中で好ましいと記述した特定のメ
タロセン錯体と、特定の処理を施したイオン交換性層状
塩を組み合わせることである。
【0061】(iv)組成物Iの説明 本発明のプロピレン系樹脂組成物における組成物Iは、
上述した(a)プロピレン系ブロック共重合体に、所定
量の(b)ガラス繊維及び(c)不飽和カルボン酸変性
ポリプロピレンが配合されたものである。
【0062】(b)ガラス繊維としては、その平均繊維
径が2〜30μm、好ましくは6〜20μmのものが使
用できる。また、集束剤としてシラン系化合物及びオレ
フィン系成分が含まれると、マトリックスである上記プ
ロピレン系ブロック重合体との接着性が高まり、機械強
度、耐熱性及び衝撃特性の向上につながるので好まし
い。
【0063】シラン系化合物としては、ビニルトリエト
キシシラン、ビニル−トリス(β−メトキシエトキシ)
シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルト
リメトキシシラン、γ−グリシド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エトキシシラン、
γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシ
シラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシランなどが挙げられる。
【0064】オレフィン系成分としては、不飽和カルボ
ン酸変性ポリオレフィン、またはポリオレフィン低分子
成分である。不飽和カルボン酸変性ポリオレフィンに用
いられる不飽和カルボン酸としては、例えばアクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン
酸、シトラコン酸、及びこれらの酸無水物が挙げられ、
このうち無水マレイン酸が最も好ましい。ポリオレフィ
ンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレン系ブ
ロック共重合体、エチレン−ブチレン共重合体、エチレ
ン−ペンテン共重合体などが挙げられる。
【0065】本発明で用いられる不飽和カルボン酸変性
ポリプロピレンとは、ポリプロピレンと不飽和カルボン
酸とをグラフト反応させてポリプロピレンを変性させた
ものである。不飽和カルボン酸としては、例えばアクリ
ル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン
酸、シトラコン酸などが挙げられ、さらにこれらの酸無
水物も適する。これらのうちで無水マレイン酸を用いる
ことが最も好ましい。これらの不飽和カルボン酸による
酸変性率としては、好ましくは0.1〜10重量%であ
り、0.2〜5重量%が特に好ましい。
【0066】不飽和カルボン酸変性ポリプロピレンを得
るために用いられるポリプロピレンとしては、プロピレ
ン単独重合体の他、プロピレンと他のα−オレフィンと
の共重合体を挙げることもできる。具体的には、ポリプ
ロピレンの単独重合体、ランダム共重合体、又はブロッ
ク共重合体等が挙げられる。また、該ポリプロピレンの
分子量は、好ましくは3000〜100万である。
【0067】上記ポリプロピレンと不飽和カルボン酸と
のグラフト反応を起こさせるために、通常、有機過酸化
物が用いられる。有機過酸化物としては、例えばベンゾ
イルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、アゾ
ビスイソブチロニトリル、ジクミルパーオキサイド、t
−ブチルヒドロパーオキサイド、α,α’−ビス(t−
ブチルパーオキシジイソプロピル)ベンゼン、2,5−
ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサ
ン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオ
キシ)ヘキシン−3、ジ−t−ブチルパーオキサイド、
クメンヒドロパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオ
キサイドなどが挙げられる。
【0068】本発明で用いられる不飽和カルボン酸変性
ポリプロピレンとして特に好ましいものは、ホモポリプ
ロピレンに無水マレイン酸をグラフト反応さて変性した
ものである。
【0069】本発明の組成物Iは、(a)プロピレン系
ブロック共重合体を38〜98重量%、好ましくは55
〜98重量%、ガラス繊維を1〜60重量%、好ましく
は1.5〜40重量%、不飽和カルボン酸変性ポリプロ
ピレンを0.1〜10重量%、好ましくは0.2〜5重
量%含有する。なお、プロピレン系ブロック共重合体、
ガラス繊維、及び不飽和カルボン酸変性ポリプロピレン
の合計量は100重量%である。プロピレン系ブロック
共重合体の含有量が、上記範囲未満であると、面衝撃特
性などの耐衝撃特性、延性的特徴が不足し、上記範囲を
超えると、剛性、強度、耐熱性が不足する。ガラス繊維
の含有量が、上記範囲未満であると、剛性、強度、耐熱
性が不足し、上記範囲を超えると、面衝撃特性などの耐
衝撃特性、延性的特徴が不足し比重が高くなり成形品が
重くなる。不飽和カルボン酸誘導体変性ポリプロピレン
の含有量が、上記範囲未満であると、プロピレン系ブロ
ック共重合体とガラス繊維の親和性が不足し、強度、面
衝撃特性などの耐衝撃特性が不足し、上記範囲を超える
と、プロピレン系ブロック重合体とガラス繊維の親和性
の改良効果が飽和し、むしろ過剰量を加えると、強度、
面衝撃特性が低下する。所定の割合に配合した本発明の
組成物Iは、剛性、強度、耐熱性及び耐衝撃性にバラン
スよく、総合的に優れている。
【0070】組成物Iにおいては、本発明の効果を著し
く損なわない範囲で、上述したガラス繊維以外の無機フ
ィラーを、任意成分として適宜配合することができる。
無機フィラーの具体例としては、微粉末タルク、カオリ
ナイト、焼成クレー、バイロフィライト、セリサイト、
ウォラスナイトなどの天然珪酸または珪酸塩、沈降性炭
酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム
などの炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ムなどの水酸化物、酸化亜鉛、亜鉛華、酸化マグネシウ
ムなどの酸化物、含水珪酸カルシウム、含水珪酸アルミ
ニウム、含水珪酸、無水珪酸などの合成珪酸または珪酸
塩などの粉末状充填材、マイカなどのフレーク状充填
材、塩基性硫酸マグネシウムウィスカー、チタン酸カル
シウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、セ
ピオライト、PMF(Processed Mineral Fiber)、ゾ
ノトライト、チタン酸カリ、エレスタダイトなどの繊維
状充填材、ガラスバルン、フライアッシュバルンなどの
バルン状充填材などを用いることができる。
【0071】本発明では、これら無機フィラーのうちで
もタルクが好ましく用いられ、特に平均粒径0.1〜4
0μmのタルク微粉末が好ましく用いられる。なお、タ
ルクの平均粒径は、液相沈降方法によって測定すること
ができる。また本発明で用いられる無機フィラー特にタ
ルクは、無処理であっても予め表面処理されていてもよ
い。この表面処理の例としては、具体的には、シランカ
ップリング剤、高級脂肪酸、脂肪酸金属塩、不飽和有機
酸、有機チタネート、樹脂酸、ポリエチレングリコール
などの処理剤を用いる化学的または物理的処理が挙げら
れる。このような表面処理が施されたタルクを用いる
と、ウェルド強度、塗装性、成形加工性にも優れた樹脂
組成物を得ることができる。
【0072】上記のような無機フィラーは、1種のみを
単独で使用しても、また2種以上を併用してもよい。さ
らに本発明では、このような無機フィラーとともに、ハ
イスチレン類、リグニンなどの有機充填材を併用するこ
ともできる。無機フィラーの配合量は、組成物Iの10
0重量部に対して、好ましくは1〜50重量部、より好
ましくは2〜40重量部である。無機フィラーの配合量
が上記範囲未満であると、剛性、耐熱性などの補強効果
が充分でなく、上記範囲を超えると、耐衝撃特性が低下
し、比重が重くなり好ましくない。
【0073】(v)組成物IIの説明 本発明のプロピレン系樹脂組成物における組成物IIは、
上述した(a)プロピレン系ブロック共重合体に、所定
量の(b)ガラス繊維、(c)不飽和カルボン酸変性ポ
リプロピレン及び(d)チーグラー系触媒を用いて製造
されたポリプロピレン樹脂(以下、「チーグラー系ポリ
プロピレン」とする)が配合されたものである。使用で
きるガラス繊維、及び不飽和カルボン酸変性ポリプロピ
レンの具体例は、組成物Iに用いられるものと同様であ
る。
【0074】(d)チーグラー系ポリプロピレンについ
て説明すると、チーグラー系触媒の具体的な調製方法と
しては、四塩化チタンを有機アルミニウム化合物で還元
し、さらに各種電子供与体及び電子受容体で処理して得
られた三塩化チタン組成物と有機アルミニウム化合物を
組み合わせる方法、及びハロゲン化マグネシウムに四塩
化チタンと各種電子供与体とを接触させる担持型触媒の
調製方法等を例示することができる。
【0075】このようにして得られるチーグラー系触媒
の存在下、スラリー重合、気相重合あるいは液相塊状重
合等の製造プロセスを適用してプロピレン単独、もしく
はプロピレンとエチレンをブロック共重合、もしくはプ
ロピレンとエチレンをランダム共重合することによっ
て、本発明のチーグラー系ポリプロピレンを得ることが
できる。
【0076】このうち、プロピレン−エチレンブロック
共重合体を製造するに際しては、最初にプロピレンの単
独重合を行い、次にプロピレンとエチレンとのランダム
共重合によってブロック共重合体を形成したものが品質
上から好ましい。また、このプロピレン−エチレンブロ
ック共重合体は本発明の効果を損なわない範囲で他の不
飽和化合物例えば1−ブテン等のα−オレフィン:酢酸
ビニルの如きビニルエステル等を含有する三元以上の共
重合体であってもこれらの混合物であってもよい。
【0077】このチーグラー系ポリプロピレンのMFR
(温度230℃、荷重21.18N)は、0.01〜2
00g/10分のものが好ましく、とりわけ0.1〜2
00g/10分のものが好ましい。
【0078】本発明の組成物IIは、(a)プロピレン系
ブロック共重合体を38〜97重量%、好ましくは53
〜96重量%、(b)ガラス繊維を1〜60重量%、好
ましくは1.5〜40重量%、(c)不飽和カルボン酸
変性ポリプロピレンを0.1〜10重量%、好ましくは
0.2〜5重量%、(d)チーグラー系ポリプロピレン
を1〜60重量%、好ましくは2〜45重量%含有す
る。なお、好ましくはプロピレン系ブロック共重合体と
チーグラー系ポリプロピレンの合計量は39〜98重量
%であり、より好ましくは55〜98重量%である。ま
た、プロピレン系ブロック共重合体、ガラス繊維、不飽
和カルボン酸変性ポリプロピレン、及びチーグラー系ポ
リプロピレンの合計量は100重量%である。
【0079】プロピレン系ブロック共重合体の含有量
が、上記範囲未満であると、面衝撃特性などの耐衝撃特
性、延性的特徴が不足し、上記範囲を超えると、剛性、
強度、耐熱性が不足する。ガラス繊維の含有量が、上記
範囲未満であると、剛性、強度、耐熱性が不足し、上記
範囲を超えると、面衝撃特性などの耐衝撃特性、延性的
特徴が不足し比重が高くなり成形品が重くなる。不飽和
カルボン酸変性ポリプロピレンの含有量が、上記範囲未
満であると、プロピレン系ブロック共重合体とガラス繊
維の親和性が不足し、強度、面衝撃特性などの耐衝撃特
性が不足し、上記範囲を超えると、プロピレン系ブロッ
ク共重合体とガラス繊維の親和性の改良効果が飽和し、
むしろ過剰量を加えると、強度、面衝撃特性が低下す
る。チーグラー系ポリプロピレンの合計量が、上記範囲
未満であると、溶融時の流動特性などの成形性が不足す
る傾向があり、上記範囲を超えると、剛性、強度、耐熱
性が不足する。所定の割合に配合した本発明の組成物II
は、剛性、強度、耐熱性及び耐衝撃性にバランスよく、
総合的に優れ、かつ流動性が良好で成形加工性が改良さ
れている。
【0080】(vi)組成物IIIの説明 本発明のプロピレン系樹脂組成物における組成物III
は、(a)プロピレン系ブロック共重合体に、(b)ガ
ラス繊維及び(c)不飽和カルボン酸変性ポリプロピレ
ンに加えて、(e)エラストマーが配合されたものであ
る。使用できるガラス繊維及び不飽和カルボン酸変性ポ
リプロピレンの具体例は、組成物Iに用いられるものと
同様である。用いられるエラストマーとしては、エチレ
ン・α−オレフィンランダム共重合ゴム、スチレン含有
熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
【0081】[エチレン・α−オレフィンランダム共重
合ゴム]エチレン・α−オレフィンランダム共重合ゴム
中のα−オレフィン単位の含有量は、通常15〜70重
量%、好ましくは20〜55重量%である。α−オレフ
ィン単位の含有量が上記範囲よりも少なすぎると衝撃強
度が劣り、一方、多すぎると剛性が低下するばかりでな
く、このエラストマーの形状をペレット状に保持しにく
くなって樹脂組成物の製造に際しての生産ハンドリング
が著しく低下するため、各々不適である。
【0082】α−オレフィンとしては、炭素数3〜20
のものが挙げられ、具体的には、プロピレン、1−ブテ
ン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−
オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、
1−ドデセン等を挙げることができる。なかでも、プロ
ピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1
−ヘプテン、1−オクテンが好ましい。
【0083】また、上記エチレン・α−オレフィンラン
ダム共重合ゴムのMFR(230℃、荷重21.18
N)は、通常0.01〜100g/10分、特に0.1
〜100g/10分のものが好ましい。さらに、密度は
通常0.85〜0.90g/cm3、特に0.86〜
0.89g/cm3のものが好ましい。
【0084】MFRが0.01g/10分未満のもの
は、樹脂組成物を形成する際の混練時に十分な分散を得
ることができず、衝撃強度の低下を引き起こす。一方、
MFRが100g/10分を超えるものは、共重合ゴム
自身の靭性が足らず、やはり衝撃強度が低下する。ま
た、密度が0.90g/cm3を超えるものは衝撃強度
が劣るようになり、0.85g/cm3未満のものはそ
れ自体のペレット化が困難となる。また、これらは後述
するバナジウム化合物系や、WO−91/04257号
公報等に示されるようなメタロセン系の触媒を用いて製
造されたものが好ましい。
【0085】ここで、α−オレフィンの含有量は赤外ス
ペクトル分析法や13C−NMR法等の常法に従って測定
される値である。密度はJIS−K7112に各々準拠
して測定される値である。
【0086】エチレン・α−オレフィンランダム共重合
ゴムは、その重合法として、例えば気相流動床法、溶液
法、スラリー法や高圧重合法などを挙げることができ、
また少量の例えばジシクロペンタジエン、エチリデンノ
ルボルネンなどのジエン成分が共重合されていてもよ
い。
【0087】重合触媒としては、ハロゲン化チタンのよ
うなチタン化合物、バナジウム化合物、アルキルアルミ
ニウム−マグネシウム錯体、アルキルアルコキシアルミ
ニウム−マグネシウム錯体のような有機アルミニウム−
マグネシウム錯体や、アルキルアルミニウム或いはアル
キルアルミニウムクロリドなどの有機金属化合物との組
合せによるいわゆるチーグラー型触媒、もしくはWO−
91/04257号公報等に示されるようなメタロセン
系触媒が挙げられる。なお、メタロセン系触媒と称せら
れる触媒は、アルモキサンを含まなくてもよいが、好ま
しくはメタロセン化合物とアルモキサンとを組み合わせ
た触媒、いわゆるカミンスキー系触媒のことである。
【0088】このようなエチレン・α−オレフィンラン
ダム共重合ゴムは、各種市販されている。例えば、エチ
レン・プロピレンゴムとしてJSR EP02P、EP
07P、EP912P、EP57P等(以上、JSR社
製)、タフマーP0180、P0480、P0680等
(以上、三井化学社製)、エチレン・ブテンゴムとして
JSR EBM2041P、EBM2011P、EBM
3021P等(以上、JSR社製)、タフマーA408
5、A4090、A20090等(以上、三井化学社
製)、その他エチレン・α−オレフィンゴムとして、E
G8150、EG8100、EG8200(以上、デュ
ポンダウエラストマー社製「エンゲージ」)などが市販
されている。
【0089】[スチレン含有熱可塑性エラストマー]本
発明で用いるスチレン含有熱可塑性エラストマーは、ポ
リスチレン部を5〜60重量%、好ましくは10〜30
重量%含有するものである。ポリスチレンの含有量が上
記範囲外のものであると、耐衝撃性が不十分となる。そ
のMFR(230℃、荷重21.18N)は、0.01
〜100g/10分、好ましくは0.1〜50g/10
分の範囲のものが用いられる。MFRが上記範囲外の場
合は、やはり耐衝撃性が不十分となる。
【0090】かかるスチレン含有熱可塑性エラストマー
の具体例としては、スチレン・エチレン/ブチレン・ス
チレンブロック共重合体(SEBS)を挙げることがで
きる。これは、ポリスチレンブロック単位とポリエチレ
ン/ブチレンゴムブロック単位とからなる熱可塑性エラ
ストマーである。このようなSEBSでは、ハードセグ
メントであるポリスチレンブロック単位が物理架橋(ド
メイン)を形成してゴムブロック単位の橋かけ点として
存在しており、このポリスチレンブロック単位間に存在
するゴムブロック単位はソフトセグメントであってゴム
弾性を有している。SEBSのセグメント割合として、
ポリスチレン単位を10〜40モル%の量で含有してい
ることが望ましい。なおスチレンから導かれる単位の含
有量は、赤外スペクトル分析法、13C−NMR法など
の常法によって測定される値である。
【0091】このSEBSは、具体的にはたとえば特公
昭60−57463号公報などに記載されている公知の
方法によって得られる。このようなSEBSとしては、
クレイトン(Kraton)G1650、G1652、G16
57(シェル化学社製)、タフテック(旭化成社製)な
どの市販品が使用できる。
【0092】本発明で用いられるSEBSは、一般的に
スチレン・ブタジエン系ブロック共重合体であるSBS
(スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体)
の水添物として知られている。本発明では、SEBSと
共にSBSおよび他のスチレン・共役ジエン系共重合体
あるいはこれらの完全又は不完全水素化物を用いてもよ
い。
【0093】このようなスチレン・共役系共重合体とし
ては、具体的には、SBR(スチレン・ブタジエンラン
ダム共重合体)、SBS、PS−ポリイソブチレンブロ
ック共重合体、SIS(スチレン・イソブチレン・スチ
レンブロック共重合体)及びSIS水添物(SEPS)
などが挙げられる。より具体的には、クレイトン(Krat
on:シェル化学社製)、キャリブレックスTR(シェル
化学社製)、ソルブレン(フィリップスペトロリファム
社製)、ユーロブレンSOLT(アニッチ社製)、タフ
ブレン(旭化成社製)、ソルブレン−T(日本エラスト
マー社製)、JSRTR(JSR社製)、電化STR
(電気化学社製)、クインタック(日本ゼオン社製)、
クレイトンG(シェル化学社製)、タフテック(旭化成
社製)などが挙げられる。
【0094】本発明では、エラストマー成分として、上
述したエチレン・α−オレフィンランダム共重合ゴム及
びスチレン含有熱可塑性エラストマーを、各々単独で用
いてもよく、またこれらを適宜組み合わせて用いてもよ
い。
【0095】本発明の組成物IIIは、(a)プロピレン
系ブロック重合体を38〜97重量%、好ましくは53
〜96重量%、(b)ガラス繊維を1〜60重量%、好
ましくは1.5〜40重量%、(c)不飽和カルボン酸
変性ポリプロピレンを0.1〜10重量%、好ましくは
0.2〜5重量%、(e)エラストマーを1〜60重量
%、好ましくは2〜45重量%含有するものである。な
お、好ましくは(a)と(e)の合計量は39〜98重
量%であり、より好ましくは55〜98重量%である。
また、(a)(b)(c)(e)の合計量は100重量
%である。
【0096】プロピレン系ブロック共重合体の含有量
が、上記範囲未満であると、面衝撃特性などの耐衝撃特
性、延性的特徴が不足し、上記範囲を超えると、剛性、
強度、耐熱性が不足する。ガラス繊維の含有量が、上記
範囲未満であると、剛性、強度、耐熱性が不足し、上記
範囲を超えると、面衝撃特性などの耐衝撃特性、延性的
特徴が不足し比重が高くなり成形品が重くなる。不飽和
カルボン酸変性ポリプロピレンの含有量が、上記範囲未
満であると、プロピレン系ブロック共重合体とガラス繊
維の親和性が不足し、強度、面衝撃特性などの耐衝撃特
性が不足し、上記範囲を超えると、プロピレン系ブロッ
ク共重合体とガラス繊維の親和性の改良効果が飽和し、
むしろ過剰量を加えると、強度、面衝撃特性が低下す
る。エラストマーの合計量が、上記範囲未満であると、
面衝撃特性、低温衝撃特性などの耐衝撃特性が不足する
傾向があり、上記範囲を超えると、剛性、強度、耐熱性
が不足する。所定の割合に配合した本発明の組成物III
は、剛性、強度、耐熱性及び耐衝撃性にバランスよく、
総合的に優れ、特に面衝撃特性および低温衝撃特性が改
良されている。
【0097】(vii)その他の配合成分 本発明の組成物I、II、及びIIIには、上述した必須成分
に加えて、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、或
いはさらに性能の向上をはかるために任意成分としてポ
リエチレン樹脂を配合することもできる。ポリエチレン
樹脂としては、チーグラー、クロム、メタロセン触媒等
を用いてスラリー、気相、溶液、高圧イオン、高圧ラジ
カル重合法等によって重合されたものが挙げられる。
【0098】このポリエチレン樹脂は、エチレン単独重
合体であってもエチレン・α−オレフィン共重合体であ
ってもよいが、このうち、MFR(190℃、荷重2
1.18N)が0.1〜200g/10分、密度が0.
90〜0.97g/cm3のものが好ましい。エチレン
・α−オレフィン共重合体の場合、含有するα−オレフ
ィンの具体例としては、プロピレン、1−ブテン、1−
ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテ
ン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ド
デセン等を挙げることができる。また、エチレン・α−
オレフィン共重合体中のα−オレフィン単位の含有量は
0〜15モル%である。かかるポリエチレンの具体例と
しては、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレ
ン、低密度ポリエチレン等が挙げられる。
【0099】本発明の組成物I〜IIIの100重量部に対
して、ポリエチレン樹脂の含有量は、1〜87重量部が
好ましく、とりわけ1〜40重量部が好ましい。本発明
においては、かかるポリエチレン樹脂を配合することに
より、剛性の低下を抑えながら、耐衝撃性の向上を図る
ことができる。
【0100】他の任意成分として、着色するための顔
料、フェノール系、イオウ系、リン系などの酸化防止
剤、帯電防止剤、ヒンダードアミン等光安定剤、紫外線
吸収剤、酸化アルミニウム、タルク等の各種核剤、分散
剤、中和剤、発泡剤、銅害防止剤、滑剤、難燃剤、上記
プロピレン系ブロック共重合体とエラストマーを除く各
種の樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン等各種ゴム
成分等の配合材を挙げることができる。このうち、例え
ば各種核剤、各種ゴムの配合は、剛性や衝撃強度等の物
性バランスや寸法安定性の向上に効果的であり、また例
えばヒンダードアミン系安定剤の配合は、耐候・耐久性
の向上に有効である。
【0101】(viii)樹脂組成物の製造法 本発明のプロピレン系樹脂組成物の製造方法は特に限定
されず、従来公知の方法で上記配合成分をプロピレン系
ブロック共重合体へ配合し、混合及び溶融混練すること
により製造することができる。例えば、上述した必須成
分、すなわち(a)プロピレン系ブロック共重合体、
(b)ガラス繊維、(c)不飽和カルボン酸変性ポリプ
ロピレン、及び場合により(d)チーグラー系ポリプロ
ピレン、又は(e)エラストマー並びに必要に応じて用
いられる任意成分等を、上記配合割合で配合して、一軸
押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロールミキ
サー、ブラベンダープラストグラフ、ニーダー等の通常
の混練機を用いて混練・造粒することによって、本発明
のプロピレン系樹脂組成物が得られる。
【0102】この場合、各成分の分散を良好にすること
ができる混練・造粒方法を選択することが好ましく、通
常は二軸押出機を用いて行われる。この混練・造粒の際
には、上記各成分の配合物を同時に混練してもよく、ま
た性能向上をはかるべく各成分を分割して混練する、す
なわち例えば、先ずプロピレン系ブロック共重合体及び
不飽和カルボン酸変性ポリプロピレンの一部又は全部と
チーグラー系ポリプロピレン、又はエラストマーとを混
練し、その後に残りの成分及びガラス繊維を混練・造粒
するといった方法を採用することもできる。特にガラス
繊維を、プロピレン系ブロック共重合体などがペレット
状の時に混在して、溶融させ混練しようとすると、ガラ
ス繊維が折れ、繊維長さが短くなってしまうため、ガラ
ス繊維は、他の樹脂成分が溶融した後、混練機(特に二
軸押出機)の途中に設けた孔から供給すること、すなわ
ちサイドフィードすることが好ましい。
【0103】(ix)プロピレン系樹脂組成物の用途 このようにして得られた本発明のプロピレン系樹脂組成
物は、公知の各種方法による成形に用いることができ
る。例えば射出成形(ガス射出成形も含む)、射出圧縮
成形(プレスインジェクション)、押出成形、中空成
形、カレンダー成形、インフレーション成形、一軸延伸
フィルム成形、二軸延伸フィルム成形等にて成形するこ
とによって各種成形品を得ることができる。このうち、
射出成形、射出圧縮成形がより好ましい。
【0104】本発明のプロピレン系樹脂組成物を上記の
成形方法により成形した、射出成形品、射出圧縮成形
品、中空成形品、及び押出成形品は、剛性、耐衝撃性、
耐熱性において高度な物性バランスを有しているため、
各種工業部品分野、特に薄肉化、高機能化、大型化され
た各種成形品、例えばバンパー、インストルメントパネ
ル、トリム、ガーニッシュなどの自動車部品やテレビケ
ース、洗濯機槽、エアコン部品、掃除機部品などの家電
機器部品などの各種工業部品用成形材料として、実用に
十分な性能を有している。
【0105】
【実施例】下記の実施例は、本発明をさらに具体的に説
明するためのものである。本発明はその要旨を逸脱しな
いかぎりこれら実施例によって制約を受けるものではな
い。なお、以下の触媒合成工程および重合工程は、すべ
て精製窒素雰囲気下で行った。また溶媒は、モレキュラ
ーシーブMS−4Aで脱水したものを用いた。以下本発
明における各物性値の測定方法および装置を以下に示
す。
【0106】(1)MFR(単位:g/10分) 装置 タカラ社製 メルトインデクサー JIS−K6921、温度230℃、荷重21.18
N)に従って測定した。なお、ポリエチレン樹脂の場合
はJIS−K6922(温度190℃、荷重21.18
N)に従って測定した。 (2)100℃のODCBに不溶な部分のプロピレン含
有量 前記した方法に従って回収された100℃のODCBに
不溶な成分の赤外吸収スペクトルから求めた。 (3)EPのエチレン含有量(G)、EPの中の非晶部
分のエチレン含有量(E)、プロピレン系ブロック共重
合体全体中のEP含有量 前記した方法に従って測定した。
【0107】(4)融点 パーキン・エルマー社製のDSC7型示差走査熱量分析
計を用いて試料を室温から80℃/分の条件で230℃
まで昇温し、同温度にて10分間保持後、−10℃/分
にて50℃まで降温し、同温度にて3分間保持した後、
10℃/分の昇温条件下で融解した時のピーク温度をも
って融点とした。 (5)曲げ弾性率(FM) (単位:MPa) JIS−K7203に準拠して23℃で測定した。成形
品の寸法は90×10×4mmを用いた。 (6)アイゾット(IZOD)衝撃強度 (単位:kJ
/m2) JIS−K7110に準拠して23℃で測定した。
【0108】(7)荷重たわみ温度(単位:℃) JIS−K7207に準拠して、4.6kgf/cm2
の条件で測定した。ただし、測定前の試験片状態調整と
して、成形後、100℃で30分間アニールし、室温ま
で冷却する操作をおこなっている。 (8)光沢(単位:%) JIS−K7105に準拠して23℃で測定した。
【0109】<プロピレン系ブロック共重合体の重合>重合例1(PP−1の製造) [錯体合成] (1)ジクロロ{1,1'−ジメチルシリレンビス[2
−エチル−4−(2−フルオロ−4−ビフェニル)−4
H−アズレニル]}ハフニウムの合成: (a)ラセミ・メソ混合物の合成;2−フルオロ−4−
ブロモビフェニル(4.63g,18.5mmol)を
ジエチルエーテル(40mL)とヘキサン(40mL)
の混合溶媒に溶かし、t−ブチルリチウムのペンタン溶
液(22.8mL,36.9mmol,1.62N)を
−78℃で滴下し、−5℃で2時間撹拌した。この溶液
に2−エチルアズレン(2.36g,16.6mmo
l)を加え室温で1.5時間撹拌した。0℃に冷却しテ
トラヒドロフラン(40mL)を加えた。N−メチルイ
ミダゾール(40μL)とジメチルジクロロシラン
(1.0mL,8.30mmol)を加え、室温まで昇
温し、室温で1時間撹拌した。この後、希塩酸を加え、
分液した後有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下
溶媒を留去すると、ジメチルシリレンビス(2−エチル
−4−(2−フルオロ−4−ビフェニリル)−1,4−
ジヒドロアズレン)の粗精製物(6.3g)が得られ
た。
【0110】次に、上記で得られた粗精製物をジエチル
エーテル(23mL)に溶かし、−78℃でn−ブチル
リチウムのヘキサン溶液(10.3mL,16.6mm
ol,1.56mol/L)を滴下し、徐々に昇温して
室温で2時間撹拌した。さらに、トルエン(185m
L)を加え、−78℃に冷却し、四塩化ハフニウム
(2.65g,8.3mmol)を加え、徐々に昇温し
室温で一夜撹拌した。得られたスラリー溶液から減圧下
大部分の溶媒を留去し、濾過したのち、トルエン(4m
L)、ヘキサン(9mL)、エタノール(20mL)、
ヘキサン(10mL)で洗浄すると、ジクロロ{1,
1'−ジメチルシリレンビス[2−エチル−4−(2−
フルオロ−4−ビフェニリル)−4H−アズレニル]}
ハフニウムのラセミ・メソ混合物(1.22mg,収率
16%)が得られた。
【0111】(b)ラセミ体の精製;上記で得られたラ
セミ・メソ混合物の粗精製物(1.1g)をジクロロメ
タン(30mL)に懸濁し、高圧水銀灯(100W)を
用いて30分光照射した。この溶液を減圧下溶媒を留去
した。得られた固体にジクロロメタン(40mL)を加
え懸濁させ、濾過した。ヘキサン(3mL)で洗浄し、
減圧下乾燥するとラセミ体の精製物(577mg,52
%)が得られた。 1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ1.02
(s,6H,SiMe2),1.08(t,J=8H
z,6H,CH3CH2),2.54(sept,J=8
Hz,2H,CH3CH2),2.70(sept,J=
8Hz,2H,CH3CH2),5.07(brs,2
H,4−H),5.85−6.10(m,8H),6.
83(d,J=12Hz,2H),7.30−7.6
(m,16H,arom).
【0112】[イオン交換性層状珪酸塩の化学処理]攪
拌翼、還流装置を取り付けた5Lセパラブルフラスコ
に、イオン交換水500gを投入し、更に水酸化リチウ
ム1水和物249g(5.93mol)を投入して攪拌
する。別に、硫酸581g(5.93mol)をイオン
交換水500gで希釈し、滴下ロートを用いて上記水酸
化リチウム水溶液に滴下する。このとき硫酸の一部は中
和反応に消費され系中で硫酸リチウム塩が生成し、さら
に硫酸過剰になることにより酸性溶液となる。そこへ、
更に市販の造粒モンモリロナイト(水澤化学社製、ベン
クレイSL、平均粒径:28.0μm)を350g添加
後攪拌する。その後30分かけて108℃まで昇温し1
50分維持する。その後、1時間かけて50℃まで冷却
した。このスラリーをヌッチェと吸引瓶にアスピレータ
を接続した装置にて、減圧ろ過を実施した。ケーキを回
収し、純水を5.0L加え再スラリー化し、ろ過を行っ
た。この操作をさらに4回繰り返した。ろ過は、いずれ
も数分かからずに終了した。最終の洗浄液(ろ液)のp
Hは、5であった。回収したケーキを窒素雰囲気下11
0℃で終夜乾燥した。その結果、275gの化学処理体
を得た。蛍光X線により組成分析を行ったところ、主成
分であるケイ素に対する構成元素のモル比は、Al/S
i=0.21、Mg/Si=0.046、Fe/Si=
0.022であった。
【0113】[触媒の調製/予備重合]以下の操作は、
不活性ガス下、脱酸素、脱水処理された溶媒、モノマー
を使用して実施した。先に製造した化学処理されたイオ
ン交換性層状珪酸塩造粒体を減圧下、200℃、4時間
乾燥した。内容積10Lのオートクレーブに上記で得た
化学処理モンモリロナイト200gを導入し、ヘプタン
1160mL、さらにトリエチルアルミニウムのヘプタ
ン溶液(0.6mmol/mL)840mL(0.5m
ol)を30分かけて投入し、25℃で1時間攪拌し
た。その後、スラリーを静止沈降させ、上澄み1300
mLを抜き出した後に2600mLのヘプタンにて2回
洗浄し最終的にヘプタン全量が1200mLになるよう
にヘプタンを足して調整した。次に、2Lフラスコにジ
メチルシリレンビス(2−エチル−4−(2−フルオロ
−4−ビフェニル)−4H−アズレニル)ハフニウムジ
クロリド 5.93g(6mol)とヘプタン516m
Lを投入し、よく攪拌した後に、トリイソブチルアルミ
ニウムのヘプタン溶液(140mg/mL)を84mL
(11.8g)を室温にて加え、60分攪拌した。続い
て、先にオートクレーブ中に調製したモンモリロナイト
スラリーに上記溶液を導入し、60分攪拌し、更にヘプ
タンを全容積が5Lになるまで導入して、30℃に保持
した。そこにプロピレンを100g/hrの定速で、4
0℃で4時間導入し、引き続き50℃で2時間維持し
た。サイホンにて予備重合触媒スラリーを回収し、上澄
み除去後、40℃にて減圧下乾燥した。この操作により
触媒1g当たりポリプロピレンが2.0gを含む予備重
合触媒が得られた。
【0114】[重合/プロピレン系ブロック共重合体の
製造]よく乾燥した3L攪拌翼付オートクレーブに、ト
リイソブチルアルミニウム400mg、水素150Nm
L、プロピレン750gを導入した後、重合槽内温度を
65℃に保ち、上記で得られた予備重合触媒を固体触媒
成分換算で55mgを圧入し、プロピレンのバルク重合
を開始した(前段重合)。重合中は温度を65℃に保
ち、また重合系中気相部の水素濃度が一定になるよう
に、水素を250NmL/hrの速度で連続的に導入し
た。1時間経過後、未反応のモノマーをパージし、続い
て窒素ガスで置換した。さらに引き続き、プロピレンと
エチレンを、エチレンのモル分率が70mol%になる
ように、また重合槽全圧が1.8MPaまで混合ガスを
導入し、プロピレン−エチレン共重合体成分(EP)の
気相重合を開始した(後段重合)。重合中は、、生成し
てくるEP中のエチレンの組成と等しくなるようにエチ
レン50mol%組成のプロピレン/エチレン混合ガス
を導入することにより、重合槽内の混合ガス組成がエチ
レンのモル分率で60mol%を保った。また重合中は
槽内の温度は65℃に保ち、全圧は1.8MPaを維持
するように混合ガスを導入した。45分経過後、未反応
のモノマーをパージし、オートクレーブを解放して反応
したポリマーを回収した。
【0115】得られたパウダー状のプロピレン系ブロッ
ク共重合体100重量部に対して、配合成分として、I
RGANOX1010(チバ・スペシャリティ・ケミカ
ルズ社製)0.10重量%、IRGAFOS168(チ
バ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)0.10重量
%、カルシウムステアレート0.05重量%を配合し、
単軸押出機にて混練・造粒してペレット状のプロピレン
系ブロック共重合体(PP−1)を得た。
【0116】重合例2(PP−2の製造) よく乾燥した3L攪拌翼付オートクレーブに、トリイソ
ブチルアルミニウム400mg、水素60NmL、プロ
ピレン750gを導入した後、重合槽内温度を65℃に
保ち、重合例1で使用した予備重合触媒を固体触媒成分
換算で55mgを圧入し、プロピレンのバルク重合を開
始した。重合中は温度を65℃に保ち、また重合系中気
相部の水素濃度が一定になるように、水素を100Nm
L/hrの速度で連続的に導入した。1時間経過後、未
反応のモノマーをパージし、続いて窒素ガスで置換し
た。さらに引き続き、プロピレンとエチレンを、エチレ
ンのモル分率が85mol%になるように、また重合槽
全圧が1.8MPaまで混合ガスを導入し、EPの気相
重合を開始した。重合中は、生成してくるEP中のエチ
レンの組成と等しくなるようにエチレン70mol%の
組成の混合ガスを導入することにより、重合槽内の混合
ガス組成がエチレンのモル分率で85mol%を保っ
た。また重合中は槽内の温度は65℃に保ち、全圧は
1.8MPaを維持するように混合ガスを導入した。4
5分経過後、未反応のモノマーをパージし、オートクレ
ーブを解放して反応したポリマーを回収した。以下、重
合例1と同様に調整しプロピレン系ブロック共重合体
PP−2)を得た。
【0117】重合例3(PP−3の製造) よく乾燥した3L攪拌翼付オートクレーブに、トリイソ
ブチルアルミニウム400mg、水素300NmL、プ
ロピレン750gを導入した後、重合槽内温度を65℃
に保ち、重合例1で使用した予備重合触媒を固体触媒成
分換算で55mgを圧入し、プロピレンのバルク重合を
開始した。重合中は温度を65℃に保ち、また重合系中
気相部の水素濃度が一定になるように、水素を300N
mL/hrの速度で連続的に導入した。1時間経過後、
未反応のモノマーをパージし、続いて窒素ガスで置換し
た。さらに引き続き、プロピレンとエチレンを、エチレ
ンのモル分率が95mol%になるように、また重合槽
全圧が1.8MPaまで混合ガスを導入し、EPの気相
重合を開始した。重合中は、生成してくるEP中のエチ
レンの組成と等しくなるようにエチレン90mol%の
組成の混合ガスを導入することにより、重合槽内の混合
ガス組成がエチレンのモル分率で95mol%を保っ
た。また重合中は槽内の温度は65℃に保ち、全圧は
1.8MPaを維持するように混合ガスを導入した。4
5分経過後、未反応のモノマーをパージし、オートクレ
ーブを解放して反応したポリマーを回収した。以下、重
合例1と同様に調整しプロピレン系ブロック共重合体
PP−3)を得た。
【0118】重合例4(PP−4の製造) よく乾燥した3L攪拌翼付オートクレーブに、トリイソ
ブチルアルミニウム400mg、水素90NmL、プロ
ピレン750gを導入した後、重合槽内温度を65℃に
保ち、重合例1で使用した予備重合触媒を固体触媒成分
換算で55mgを圧入し、プロピレンのバルク重合を開
始した。重合中は温度を65℃に保ち、また重合系中気
相部の水素濃度が一定になるように、水素を100Nm
L/hrの速度で連続的に導入した。1時間経過後、未
反応のモノマーをパージし、続いて窒素ガスで置換し
た。さらに引き続き、プロピレンとエチレンを、エチレ
ンのモル分率が45mol%になるように、また重合槽
全圧が1.8MPaまで混合ガスを導入し、EPの気相
重合を開始した。重合中は、生成してくるEP中のエチ
レンの組成と等しくなるようにエチレン20mol%の
組成の混合ガスを導入することにより、重合槽内の混合
ガス組成がエチレンのモル分率で45mol%を保っ
た。また重合中は槽内の温度は65℃に保ち、全圧は
1.8MPaを維持するように混合ガスを導入した。2
0分経過後、未反応のモノマーをパージし、オートクレ
ーブを解放して反応したポリマーを回収した。以下、重
合例1と同様に調整しプロピレン系ブロック共重合体
PP−4)を得た。
【0119】重合例5(PP−5の製造) バキューム・スターラ、温度計を備えた3L−丸底四つ
口フラスコに、Mg(OEt)2:2.0molを仕込
み、ついでTi(OBu)4を、仕込んだMg(OE
t)2中のマグネシウムに対して、Ti(OBu)4/M
g=0.6(モル比)になるように仕込み、200rp
mで攪拌しながら昇温した。150℃で2.0時間反応
させた後、120℃に降温して、Si(OPh)4のト
ルエン溶液を、仕込んだMg(OEt)2中のマグネシ
ウムに対して、Si(OPh)4/Mg=0.5(モル
比)になるように添加した。添加終了後、同温度1.0
時間反応させた。反応終了後、室温に降温した後、Si
(OEt)4を、仕込んだMg(OEt)2中のマグネシ
ウムに対して、Si(OEt)4/Mg=0.2(モル
比)になるように添加し、Ti・Mg接触生成物のスラ
リーを得た。
【0120】ここで得られたスラリーの全量を、冷却・
加熱用ジャケットを備えた誘導攪拌式10L−オートク
レーブに移送した後、[Mg]=0.486mol/L
・トルエンになるように、トルエンで希釈した。このス
ラリーを、300rpmで攪拌しながら、−10℃に冷
却し、フタル酸ジエチルを、仕込んだMg(OEt) 2
中のマグネシウムに対して、フタル酸ジエチル/Mg=
0.1(モル比)になるように添加した。引き続き、T
iCl4を、仕込んだMg(OEt)2中のマグネシウム
に対して、TiCl4/Mg=4.0(モル比)になる
ように、1.0時間かけて滴下し、均一溶液を得た。こ
の時、液の粘度が上昇してゲル状になるという現象は、
起こらなかった。
【0121】得られた均一溶液を0.5℃/分で15℃
まで昇温し、同温度で1時間保持した。ついで、再び
0.5℃/分で50℃まで昇温し、50℃で1時間保持
した。さらに、1.0℃/分で117℃まで昇温し、同
温度で1時間処理を行った。処理終了後、加熱・攪拌を
停止し、上澄み液を除去した後、トルエンで、残液率=
1/50となるように洗浄し、固体スラリーを得た。次
に、得られた固体スラリーのトルエン量を、TiCl4
濃度=2.0mol/L・トルエンとなるように調整
し、室温でTiCl4を、はじめに仕込んだMg(OE
t)2中のマグネシウムに対して、TiCl4/Mg=
5.0(モル比)となるように添加した。このスラリー
を、300rpmで攪拌しながら昇温し、117℃で、
1時間反応を行った。
【0122】反応終了後、加熱・攪拌を停止し、上澄み
液を除去した後、トルエンで、残液率=1/150とな
るように洗浄し、Ti・Mg接触生成物のトルエン・ス
ラリーを得た。ここで得られた固体スラリーの全量を、
内径660mm、直胴部770mmの三方後退翼を有す
る反応槽に移送し、n−ヘキサンで希釈して、Ti・M
g接触生成物の濃度として3g/Lとなるようにした。
このスラリーを300rpmで攪拌しながら、25℃
で、トリエチルアルミニウムを、トリエチルアルミニウ
ム/Ti・Mg接触生成物=3.44mmol/gとな
るように添加し、さらに、t−ブチルエチルジメトキシ
シシランを、t−ブチルエチルジメトキシシラン/Ti
・Mg接触生成物=1.44mmol/gとなるように
添加した。添加終了後、引き続き攪拌しながら、25℃
で30分間保持した。
【0123】次いで、プロピレンガスを液相に、72分
かけて定速フィードした。プロピレンガスのフィードを
停止した後、沈降洗浄法にて、n−ヘキサンで洗浄を行
い、残液率=1/12として、固体触媒成分(A)のス
ラリーを得た。得られた固体触媒成分(A)は、Ti・
Mg接触生成物1gあたり、2.7gのプロピレン重合
体を含有していた。
【0124】よく乾燥した3L攪拌翼付オートクレーブ
に、トリエチルアルミニウム550mg、水素3000
NmL、プロピレン750gを導入した後、重合槽内温
度を70℃に保ち、上記で得られた予備重合触媒を固体
触媒成分換算として10mgを圧入し、プロピレンのバ
ルク重合を開始した。重合中は温度を70℃に保った。
一時間経過後、未反応のモノマーをパージし、続いて窒
素ガスで置換した。さらに引き続き、プロピレンとエチ
レンを、エチレンのモル分率が25mol%になるよう
に、また重合槽全圧が1.8MPaになるように混合ガ
スを導入し、EPの気相重合を開始した。重合中は生成
してくるEP中のエチレンの組成と等しくなるようにエ
チレン45mol%組成のプロピレン/エチレン混合ガ
スを導入することにより、重合槽内の混合ガス組成がエ
チレンのモル分率で25mol%を保った。また、重合
中槽内の温度は75℃に保ち、全圧は1.8MPaを維
持するように混合ガスを導入した。45分経過後、未反
応のモノマーをパージし、オートクレーブを開放して反
応したポリマーを回収した。以下、重合例1と同様に調
整しプロピレン系ブロック共重合体(PP−50)を得
た。
【0125】重合例6(PP−6の製造) [錯体の合成](r)−ジメチルシリレンビス(2−メ
チル−4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリ
ドを、Organometallics13,964(1994)の文
献に記載された方法に従って合成した。 [触媒の合成]内容積0.5Lの撹拌翼のついたガラス
製反応器に、WITCO社製MAOON SiO2
2.4g(20.7mmol−Al)を添加し、n−ヘ
プタン50mLを導入し、あらかじめトルエンに希釈し
た(r)−ジメチルシリレンビス(2−メチル−4−フ
ェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド溶液20.
0mL(0.0637mmol)を加え、続いてトリイ
ソブチルアルミニウム(TIBA)・n−ヘプタン溶液
4.14mL(3.03mmol)を加えた。室温にて
2時間反応した後、プロピレンをフローさせ、予備重合
を実施した。この操作により、触媒1gあたりポリプロ
ピレンを1.3g含む予備重合触媒が得られた。 [重合]重合例1において使用した触媒の代わりに、上
記で合成した予備重合触媒を固体触媒成分換算で100
mg導入し、EP重合において重合開始時に導入する混
合ガス組成をエチレン30mol%にし、重合中もエチ
レン30mol%の混合ガスを導入する以外は、重合例
1と同様の重合をおこなった。
【0126】重合例7(PP−7の製造) 重合例2の前段工程(プロピレンバルク重合)におい
て、エチレンを4.75g(原料組成で0.63重量%
に相当)を導入することにより、共重合としたこと以外
は重合例1と同様の重合をおこなった。以下、重合例1
と同様に調整しプロピレン系ブロック共重合体(PP−
)を得た。
【0127】重合例8(PP−8の製造) よく乾燥した3L攪拌翼付オートクレーブに、トリエチ
ルアルミニウム550mg、水素3000NmL、プロ
ピレン750gを導入した後、重合槽内温度を70℃に
保ち、重合例5で得られた予備重合触媒を固体触媒成分
換算として10mgを圧入し、プロピレンのバルク重合
を開始した。重合中は温度を70℃に保った。一時間経
過後、未反応のモノマーをパージし、続いて窒素ガスで
置換した。さらに引き続き、プロピレンとエチレンを、
エチレンのモル分率が30mol%になるように、また
重合槽全圧が1.8MPaになるように混合ガスを導入
し、EPの気相重合を開始した。重合中は生成してくる
EP中のエチレンの組成と等しくなるようにエチレン5
5mol%組成のプロピレン/エチレン混合ガスを導入
することにより、重合槽内の混合ガス組成がエチレンの
モル分率で30mol%を保った。また、重合中槽内の
温度は75℃に保ち、全圧は1.8MPaを維持するよ
うに混合ガスを導入した。30分経過後、未反応のモノ
マーをパージし、オートクレーブを開放して反応したポ
リマーを回収した。以下、重合例1と同様に調整しプロ
ピレン系ブロック共重合体(PP−8)を得た。
【0128】上記で製造した各種のプロピレン系ブロッ
ク共重合体(PP−1)〜(PP−8)、及びチーグラ
ー・ナッタ触媒を使用して製造されたプロピレン系ブロ
ック共重合体の市販品(ノバテックPP BC7、日本
ポリケム社製)(以下、PP−9という)について、金
型温度40℃、シリンダー温度220℃にて加熱した射
出成形機に導入し、射出成形により試験片を成形した。
得られた射出成形片について、上述した方法で曲げ弾性
率、IZOD衝撃強度、光沢及び荷重たわみ温度を測定
した。(PP−1)〜(PP−9)の特性を表1に示し
た。
【0129】<プロピレン系ブロック共重合体とガラス
繊維等との組成物の製造> (1)樹脂成分の配合 プロピレン系ブロック共重合体(PP−1)〜(PP−
9)を用いてプロピレン系樹脂組成物を製造した。プロ
ピレン系ブロック共重合体に配合するガラス繊維には、
繊維径10μmのチョップドストランド(旭ファイバー
グラス社製、CS03JAFT110)を用いた。ま
た、不飽和カルボン酸変性ポリプロピレンとして、マレ
イン化PP(三洋化成社製、ユーメックス1001)を
使用した。更に、エラストマーとして、エチレン・プロ
ピレン共重合体(JSR社製、EP02P、MFR(2
30℃、荷重21.18N)3g/10分)を用いた。
また、実施例3において任意成分として添加するチーグ
ラー触媒によるポリプロピレンとしてノバテックPP
BC06C(日本ポリケム社製)を用いた。なお、表2
において、PP−10と略記した。
【0130】これらのプロピレン系樹脂と配合成分と
を、表2に記載された配合割合(重量%)で配合し、二
軸押出機にて混練・造粒してペレット状の樹脂組成物を
得た。尚、ガラス繊維は二軸押出機の途中からサイドフ
ィードにて導入した。
【0131】(2)試験片の成形 得られた組成物を金型温度40℃、シリンダー温度22
0℃にて加熱した射出成形機に導入し、射出成形により
試験片を成形した。得られた射出成形片について、上述
した方法で曲げ弾性率、IZOD衝撃強度、及び荷重た
わみ温度を測定した。結果を表2に示す。
【0132】
【表1】
【0133】
【表2】
【0134】実施例1〜4に示したプロピレン系樹脂組
成物は、曲げ弾性率とIZOD衝撃強度のバランスに優
れ、IZOD衝撃強度が同じレベルであれば曲げ弾性率
がより高く、バランスに優れていることが分かる。さら
に荷重たわみ温度も高い値を示している。これに対し比
較例1〜5は、プロピレン系ブロック共重合体が、本発
明外であり、曲げ弾性率とIZOD衝撃強度のバランス
が充分でない。比較例1〜3及び5は、実施例1及び4
と比べ、IZOD衝撃強度が同程度でありながら、曲げ
弾性率、および荷重たわみ温度が劣る。比較例4は、実
施例2と比べ、曲げ弾性率が同程度でありながら、IZ
OD衝撃強度、および荷重たわみ温度が劣る。
【0135】
【発明の効果】機械的強度(特に剛性と耐衝撃性と耐熱
性)のバランスに優れており、射出成形用、圧縮射出成
形用、押出成形用等の成形材料として工業的に非常に有
用なものである。特に、低温衝撃特性と剛性のバランス
が改良されたことは、自動車部品等に代表される工業部
品用途において、部品の薄肉化・軽量化を実現する事が
可能となる為、自動車の燃費向上がもたらすエネルギー
資源の節約、地球環境の保護にも貢献する事が出来、そ
の工業的価値は極めて大きい。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成13年12月13日(2001.12.
13)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】追加
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】CFC−FT−IRの概念図を示す。
【図2】フラクション1(40℃以下で溶出する成分)
の微分分子量分布曲線の一例を示す。
【符号の説明】 CFC−FT−IRは、クロス分別装置とフーリエ変換
型赤外吸収スペクトル分析の組合せシステムを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 23:26) (72)発明者 菅野 利彦 三重県四日市市東邦町1番地 日本ポリケ ム株式会社触媒開発センター内 (72)発明者 伊藤 正顕 三重県四日市市東邦町1番地 日本ポリケ ム株式会社触媒開発センター内 (72)発明者 小林 明 三重県四日市市東邦町1番地 日本ポリケ ム株式会社材料開発センター内 (72)発明者 中山 耕一 三重県四日市市東邦町1番地 日本ポリケ ム株式会社材料開発センター内 Fターム(参考) 4F071 AA15 AA20 AA20X AA75 AA78 AA80 AA84 AA88 AA89 AB28 AD01 AE17 AF13 AF14 AF20 AF32 AF45 AH07 AH12 BA01 BB03 BB05 BB06 BC04 4J002 BB053 BB123 BB212 BN052 BP021 DL006 FA030 FA046 FB106 FB146 FB266 FD010 FD016 GN00 GQ00 4J026 AA13 BA25 BA34 BA35 DB15 FA03 GA09 HA02 HA03 HA04 HA27 HA35 HA39 HA49 HB03 HB04 HB27 HB39 HB43 HB45 HB48 HE01 HE02

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)メタロセン触媒を用いて、プロピレ
    ン重合体成分(PP)を製造する前段工程及びプロピレ
    ン−エチレン共重合体成分(EP)を製造する後段工程
    によって得られ、下記の要件(1)〜(6)を満たすプ
    ロピレン系ブロック共重合体38〜98重量%、(b)
    ガラス繊維1〜60重量%、及び(c)不飽和カルボン
    酸変性ポリプロピレン0.1〜10重量%を含有するこ
    とを特徴とするプロピレン系樹脂組成物。 (1)メルトフローレート(MFR)が、0.1〜15
    0g/10分である。2)100℃のオルトジクロルベ
    ンゼンに不溶、かつ140℃のオルトジクロルベンゼン
    に可溶な成分のプロピレン含有量が、99.5重量%以
    上である。 (3)プロピレン系ブロック共重合体中のプロピレン−
    エチレン共重合体成分(EP)の含有量が、5〜50重
    量%である。 (4)EPのエチレン含有量(G)が、10〜90重量
    %である。 (5)EPのエチレン含有量(G)と、EPのうち結晶
    性を持たない成分のエチレン含有量(E)との間に、関
    係式(I)が成り立つ。 G≧E≧−4.5×10-3×G2 + 1.3×G − 7.0 (I) (6)当該ブロック共重合体の融点が157℃以上であ
    る。
  2. 【請求項2】(a)プロピレン系ブロック共重合体38
    〜97重量%、(b)ガラス繊維1〜60重量%、
    (c)不飽和カルボン酸変性ポリプロピレン0.1〜1
    0重量%、及び(d)チーグラー系触媒を用いて製造さ
    れたポリプロピレン樹脂1〜60重量%を含有すること
    を特徴とする請求項1記載のプロピレン系樹脂組成物。
  3. 【請求項3】(a)プロピレン系ブロック共重合体38
    〜97重量%、(b)ガラス繊維1〜60重量%、
    (c)不飽和カルボン酸変性ポリプロピレン0.1〜1
    0重量%、及び(d)エラストマー1〜60重量%を含
    有することを特徴とする請求項1記載のプロピレン系樹
    脂組成物。
  4. 【請求項4】射出成形品、射出圧縮成形品、中空成形
    品、及び押出成形品からなる群から選ばれる成形品であ
    って、請求項1〜3のいずれか1項に記載のプロピレン
    系樹脂組成物により構成されていることを特徴とするプ
    ロピレン系樹脂成形品。
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