JP2008150472A - エチレン−プロピレン共重合体 - Google Patents
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Abstract
【課題】剛性、および、耐衝撃性に優れる樹脂組成物を得ることができるエチレン−プロピレン共重合体を提供する。
【解決手段】エチレンとプロピレンとを共重合して得られ、下記の構造を有するエチレン−プロピレン共重合体。
（１）プロピレン含量が２０〜６０ｍｏｌ％
（２）モノマー反応性比の積（r１r２）が２．５より小さい
（３）極限粘度（[η]）が、１．０ｄｌ／ｇより大きい
（４）Ａｗ／Ａｎが３より大きい
（５）Ｔgが−４０℃より低い
（６）結晶化熱量が、５．０Ｊ／ｇより小さい
（７）温度上昇溶離分別法において、全溶出量に対する１０℃未満の溶出量が、６０重量％以上、全溶出量に対する１０℃以上５５℃未満の溶出量が、３重量％以上、全溶出量に対する８３℃以上の溶出量が、５重量％以下
（８）エチレン−プロピレン結合部のメソピーク強度に対するラセミピーク強度比が０．０１〜０．７
【選択図】なし
【解決手段】エチレンとプロピレンとを共重合して得られ、下記の構造を有するエチレン−プロピレン共重合体。
（１）プロピレン含量が２０〜６０ｍｏｌ％
（２）モノマー反応性比の積（r１r２）が２．５より小さい
（３）極限粘度（[η]）が、１．０ｄｌ／ｇより大きい
（４）Ａｗ／Ａｎが３より大きい
（５）Ｔgが−４０℃より低い
（６）結晶化熱量が、５．０Ｊ／ｇより小さい
（７）温度上昇溶離分別法において、全溶出量に対する１０℃未満の溶出量が、６０重量％以上、全溶出量に対する１０℃以上５５℃未満の溶出量が、３重量％以上、全溶出量に対する８３℃以上の溶出量が、５重量％以下
（８）エチレン−プロピレン結合部のメソピーク強度に対するラセミピーク強度比が０．０１〜０．７
【選択図】なし
Description
本発明は、エチレン−プロピレン共重合体に関するものである。さらに詳しくは、前記エチレン−プロピレン共重合体とポリプロピレンとを含有する樹脂組成物に用いた場合、剛性、および、耐衝撃性に優れる樹脂組成物を得ることができるエチレン−プロピレン共重合体に関するものである。
ポリプロピレンからなる成形品は、剛性、耐熱性や表面光沢性に優れていることから、種々の用途に使用されている。
そして、従来から、ポリプロピレンの耐衝撃性を改良するために、ポリプロピレンにエチレン−プロピレン共重合体を含有させることが知られている。
例えば、特公平６−８９０７１号公報には、ＩＲと13Ｃ−ＮＭＲで特定された非晶性プロピレン−エチレン共重合体が記載されている。
また、特許第２６８０７４１号公報にはＭＦＲと13Ｃ−ＮＭＲで特定されたプロピレン−エチレン共重合体が記載されている。
例えば、特公平６−８９０７１号公報には、ＩＲと13Ｃ−ＮＭＲで特定された非晶性プロピレン−エチレン共重合体が記載されている。
また、特許第２６８０７４１号公報にはＭＦＲと13Ｃ−ＮＭＲで特定されたプロピレン−エチレン共重合体が記載されている。
しかし、上記の公報等に記載されているエチレン−プロピレン共重合体を用いたとしても、ポリプロピレンとを含有する樹脂組成物の剛性、および、耐衝撃性については、必ずしも充分ではないことがあり、ポリプロピレンとを含有する樹脂組成物の剛性、および、耐衝撃性を充分に改良できるエチレン−プロピレン共重合体が望まれていた。
かかる状況の下、本発明の目的は、プロピレン共重合体とポリプロピレンとを含有する樹脂組成物に用いた場合、剛性、および、耐衝撃性に優れる樹脂組成物を得ることができるエチレン−プロピレン共重合体を提供することにある。
かかる状況の下、本発明の目的は、プロピレン共重合体とポリプロピレンとを含有する樹脂組成物に用いた場合、剛性、および、耐衝撃性に優れる樹脂組成物を得ることができるエチレン−プロピレン共重合体を提供することにある。
本発明者等は、鋭意検討の結果、非晶性でありながら特定の分子量分布と組成分布を持つエチレン−プロピレン共重合体が、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、
エチレンとプロピレンとを共重合して得られ、下記（１）から（８）の構造を有するエチレン−プロピレン共重合体にかかるものである。
（１）13Ｃ核磁気共鳴スペクトル（13Ｃ−ＮＭＲ）によって測定されるプロピレン含量が、２０〜６０ｍｏｌ％
（２）13Ｃ核磁気共鳴スペクトル（13Ｃ−ＮＭＲ）によって測定されるモノマー反応性比の積（r１r２）が、２．５より小さい
（３）１３５℃のテトラリン中で測定される極限粘度（[η]）が、１．０ｄｌ／ｇより大きい
（４）ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定されるポリスチレン換算の数平均鎖長（Ａｎ）に対する重量平均鎖長（Ａｗ）の比（Ａｗ／Ａｎ）が、３より大きい
（５）示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定されるガラス転移温度（Ｔg）が、−４０℃より低い
（６）示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定される４０℃から１１０℃での結晶化熱量が、５．０Ｊ／ｇより小さい
（７）オルトジクロルベンゼンを溶媒とした温度上昇溶離分別法において、
全溶出量に対する１０℃未満の溶出量が、６０重量％以上、
全溶出量に対する１０℃以上５５℃未満の溶出量が、３重量％以上、
全溶出量に対する８３℃以上の溶出量が、５重量％以下
（８）13Ｃ核磁気共鳴スペクトル（13Ｃ−ＮＭＲ）によって測定されるエチレン−プロピレン結合部のメソピーク強度に対するラセミピーク強度比が０．０１〜０．７
エチレンとプロピレンとを共重合して得られ、下記（１）から（８）の構造を有するエチレン−プロピレン共重合体にかかるものである。
（１）13Ｃ核磁気共鳴スペクトル（13Ｃ−ＮＭＲ）によって測定されるプロピレン含量が、２０〜６０ｍｏｌ％
（２）13Ｃ核磁気共鳴スペクトル（13Ｃ−ＮＭＲ）によって測定されるモノマー反応性比の積（r１r２）が、２．５より小さい
（３）１３５℃のテトラリン中で測定される極限粘度（[η]）が、１．０ｄｌ／ｇより大きい
（４）ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定されるポリスチレン換算の数平均鎖長（Ａｎ）に対する重量平均鎖長（Ａｗ）の比（Ａｗ／Ａｎ）が、３より大きい
（５）示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定されるガラス転移温度（Ｔg）が、−４０℃より低い
（６）示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定される４０℃から１１０℃での結晶化熱量が、５．０Ｊ／ｇより小さい
（７）オルトジクロルベンゼンを溶媒とした温度上昇溶離分別法において、
全溶出量に対する１０℃未満の溶出量が、６０重量％以上、
全溶出量に対する１０℃以上５５℃未満の溶出量が、３重量％以上、
全溶出量に対する８３℃以上の溶出量が、５重量％以下
（８）13Ｃ核磁気共鳴スペクトル（13Ｃ−ＮＭＲ）によって測定されるエチレン−プロピレン結合部のメソピーク強度に対するラセミピーク強度比が０．０１〜０．７
本発明のエチレン−プロピレン共重合体を、前記エチレン−プロピレン共重合体とポリプロピレンとを含有する樹脂組成物に用いた場合、剛性、および、耐衝撃性に優れる樹脂組成物を得ることができる。
本発明のエチレン−プロピレン共重合体は、エチレンとプロピレンを共重合して得られ、エチレンに由来する構造単位とプロピレンに由来する構造単位を含有する共重合体である。
本発明のエチレン−プロピレン共重合体に含有されるプロピレンに由来する構造単位、すなわち、13Ｃ核磁気共鳴スペクトルによって測定されるプロピレン含量は２０〜６０モル％、好ましくは３０〜５０モル％である。プロピレン含量が２０モルより少ないとポリプロピレンとの相容性が十分に高くないこと、ポリエチレン結晶成分が生成すること等から耐衝撃強度が不十分なことがあり、６０ｍｏｌ％を超えた場合、ポリプロピレンと相溶するため、剛性が不充分なことがある。
本発明のエチレン−プロピレン共重合体の13Ｃ核磁気共鳴スペクトルによって測定されるモノマー反応性比の積（r１r２）は２．５より小さい。なかでも２．０より小さいものが好ましく、１．８より小さいものが特に好ましい。モノマー反応性比は共重合体における１種のモノマーが重合した後にもう１種のモノマーが重合する確率を示すものであり、その積は共重合体中のコモノマー連鎖のブロック性を表す指標であるとともに組成分布にも影響を受ける。本発明のエチレン−プロピレン共重合体のモノマー反応性比の積が２．５よりも大きいと、ポリプロピレンと相容する成分やポリエチレン結晶成分が多くなり剛性や耐衝撃強度が不十分なことがある。
本発明のエチレン−プロピレン共重合体に含有されるプロピレンに由来する構造単位、すなわち、13Ｃ核磁気共鳴スペクトルによって測定されるプロピレン含量は２０〜６０モル％、好ましくは３０〜５０モル％である。プロピレン含量が２０モルより少ないとポリプロピレンとの相容性が十分に高くないこと、ポリエチレン結晶成分が生成すること等から耐衝撃強度が不十分なことがあり、６０ｍｏｌ％を超えた場合、ポリプロピレンと相溶するため、剛性が不充分なことがある。
本発明のエチレン−プロピレン共重合体の13Ｃ核磁気共鳴スペクトルによって測定されるモノマー反応性比の積（r１r２）は２．５より小さい。なかでも２．０より小さいものが好ましく、１．８より小さいものが特に好ましい。モノマー反応性比は共重合体における１種のモノマーが重合した後にもう１種のモノマーが重合する確率を示すものであり、その積は共重合体中のコモノマー連鎖のブロック性を表す指標であるとともに組成分布にも影響を受ける。本発明のエチレン−プロピレン共重合体のモノマー反応性比の積が２．５よりも大きいと、ポリプロピレンと相容する成分やポリエチレン結晶成分が多くなり剛性や耐衝撃強度が不十分なことがある。
本発明のエチレン−プロピレン共重合体の１３５℃のテトラリン中で測定される極限粘度（[η]）は１．０ｄｌ／ｇよりも大きく、好ましくは１．５ｄｌ／ｇよりも大きく、特に好ましくは２．０ｄｌ／ｇよりも大きい。極限粘度が１．０ｄｌ／ｇに満たないとポリプロピレンとの樹脂組成物において耐衝撃強度が十分に発現されないことがある。
本発明のエチレン−プロピレン共重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される重量平均分子鎖長（Ａｗ）と数平均分子鎖長（Ａｎ）との比（Ａｗ／Ａｎ）は、低分子量成分を減らし、ポリプロピレンとの樹脂組成物において耐衝撃強度と加工性を良好にするという観点から、好ましくは３より大きく、特に好ましくは５より大きい。
本発明のエチレン−プロピレン共重合体のＤＳＣによって測定されるガラス転移温度（Ｔg）は−４０℃より低く、好ましくは−５０℃より低く、かつ、９０℃から１１０℃での結晶化熱量が５．０より小さく、好ましくは２．０Ｊ／ｇより小さい。ガラス転移温度が−４０℃より高く、かつ、９０℃から１１０℃での結晶化熱量が５．０よりも大きいと耐衝撃強度が十分発現されないことがある。
本発明のエチレン−プロピレン共重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される重量平均分子鎖長（Ａｗ）と数平均分子鎖長（Ａｎ）との比（Ａｗ／Ａｎ）は、低分子量成分を減らし、ポリプロピレンとの樹脂組成物において耐衝撃強度と加工性を良好にするという観点から、好ましくは３より大きく、特に好ましくは５より大きい。
本発明のエチレン−プロピレン共重合体のＤＳＣによって測定されるガラス転移温度（Ｔg）は−４０℃より低く、好ましくは−５０℃より低く、かつ、９０℃から１１０℃での結晶化熱量が５．０より小さく、好ましくは２．０Ｊ／ｇより小さい。ガラス転移温度が−４０℃より高く、かつ、９０℃から１１０℃での結晶化熱量が５．０よりも大きいと耐衝撃強度が十分発現されないことがある。
本発明のエチレン−プロピレン共重合体のオルトジクロルベンゼンを溶媒とした温度上昇溶離分別法において、全溶出量に対する１０℃未満の溶出量が６０重量％以上、好ましくは６５重量％以上であり、全溶出量に対する１０℃以上５５℃未満の溶出量が３重量％以上、好ましくは５重量％以上であり、全溶出量に対する８３℃以上の溶出量が５重量％以下、好ましくは４重量％以下である。
全溶出量に対する１０℃未満の溶出量が６０重量％に満たなく、全溶出量に対する１０℃以上５５℃未満の溶出量が３重量％に満たなく、全溶出量に対する８３℃以上の溶出量が２重量％を超えると耐衝撃強度が不十分となることがある。
全溶出量に対する１０℃未満の溶出量が６０重量％に満たなく、全溶出量に対する１０℃以上５５℃未満の溶出量が３重量％に満たなく、全溶出量に対する８３℃以上の溶出量が２重量％を超えると耐衝撃強度が不十分となることがある。
本発明のエチレン−プロピレン共重合体は、13Ｃ核磁気共鳴スペクトル（13Ｃ−ＮＭＲ）によって測定されるエチレン−プロピレン結合部のメソピーク強度に対するラセミピーク強度比が０．０１〜０．７であり、好ましくは０．０３〜０．６であり、より好ましくは０．０５〜０．５である。エチレン−プロピレン結合部のメソピークとラセミピークは文献（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１９８４年、１７巻，１９５０ページやＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９５年、５６巻、１７８２ページ）で帰属されており、約３７．５ｐｐｍと約３７．９ｐｐｍに観測される２本のピークがメソピークであり、約３８．４ｐｐｍと約３８．８ｐｐｍに観測される２本のピークがラセミピークである。約３７．５ｐｐｍと約３７．９ｐｐｍに観測される２本のピーク強度の和をメソピーク強度とし、約３８．４ｐｐｍと約３８．８ｐｐｍに観測される２本のピーク強度の和をラセミピーク強度とする。メソピーク強度に対するラセミピーク強度比が０．０１よりも小さい、あるいは０．７よりも大きいと、低温での耐衝撃性が十分に発現されないことがある。
本発明のエチレン−プロピレン共重合体の製造方法としては、公知のＴｉ−Ｍｇ固体触媒と有機アルミニウム化合物を用いて、公知の重合方法によって、製造する方法が挙げられる。
Ｔｉ−Ｍｇ固体触媒としては、第１３族または第１４族元素のハロゲン化合物と電子供与体とを接触させて得られるオレフィン重合用固体触媒成分（特開平１１−３２２８３３号公報）が好ましく用いられる。
本発明のエチレン−プロピレン共重合体の製造はＴｉ−Ｍｇ固体触媒と有機アルミニウム化合物に加えて電子供与化合物を添加しても良い。
Ｔｉ−Ｍｇ固体触媒としては、第１３族または第１４族元素のハロゲン化合物と電子供与体とを接触させて得られるオレフィン重合用固体触媒成分（特開平１１−３２２８３３号公報）が好ましく用いられる。
本発明のエチレン−プロピレン共重合体の製造はＴｉ−Ｍｇ固体触媒と有機アルミニウム化合物に加えて電子供与化合物を添加しても良い。
公知の重合方法としては、溶媒重合方法、スラリー重合方法、気相重合方法等が挙げられ、連続重合方法、回分式重合方法のいずれの方法でも良い。
溶媒重合方法またはスラリー重合方法で用いられる溶媒としては、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、メチレンジクロライド等のハロゲン化炭化水素等が挙げられる。
溶媒重合方法またはスラリー重合方法で用いられる溶媒としては、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、メチレンジクロライド等のハロゲン化炭化水素等が挙げられる。
重合は、通常、２０〜１００℃、特に好ましくは４０〜９０℃の温度範囲、常圧〜６ＭＰａの圧力の範囲で実施するのが好ましい。重合時間は、一般に、目的とするポリマーの種類、反応装置によって、適宜決定すれば良く、通常、１分間〜２０時間である。
また、本発明のエチレン−プロピレン共重合体の分子量を調節するために、水素等の連鎖移動剤を添加しても良い。
また、本発明のエチレン−プロピレン共重合体の分子量を調節するために、水素等の連鎖移動剤を添加しても良い。
以下、本発明について、実施例および比較例を用いて説明する。実施例および比較例における構造値および物性値は、下記の方法に従って測定した。
（１）プロピレン含有量（単位：ｍｏｌ％）
Ｍ．ド．ポーター（M.De Pooter）外著、「ジャーナル・オブ・アプライド・ポリマー・サイエンス（Journal of Applied Polymer Science）」、第４２巻、米国、１９９１年、ｐ．３９９−ｐ．４０８の記載をもとに13Ｃ ＮＭＲ法によって、下記の条件で測定し、算出した。
装置：日本電子（株）製ＪＮＭ−ＥＸ２７０
プローブ径：１０ｍｍφ
溶媒：オルトジクロロベンゼン
温度：１３５℃
試料濃度：５重量％
パルス幅：４５
繰り返し時間：１０秒
積算回数：２５００回
（２）モノマー反応性比(ｒ１ｒ２)
（１）と同様な条件で測定し、角五外著、「マクロモルキュールズ（Macromolecules）」、第１５巻、米国、１９８２年、ｐ．１１５０−ｐ．１１５２の記載をもとに算出した。。
（３）極限粘度（［η］、単位：ｄｌ／ｇ）
テトラリン溶媒に重合体を溶解し、ウベローデ型粘度計を用いて１３５℃にて測定した。
（４）鎖長分布（Ａｗ／Ａｎ）
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって、下記の条件で測定した。検量線は標準ポリスチレンを用いて作成した。分子量分布は重量平均分子鎖長（Ａｗ）と数平均分子鎖長（Ａｎ）との比（Ａｗ／Ａｎ）で評価した。
機種：ウオーターズ社製 １５０Ｃ型
カラム：ＴＳＫ−ＧＥＬ ＧＭＨ６−ＨＴ ７．５φｍｍ×３００ｍｍ×３本
測定温度：１４０℃
溶媒：オルトジクロロベンゼン
測定濃度：５ｍｇ／５ｍｌ
（１）プロピレン含有量（単位：ｍｏｌ％）
Ｍ．ド．ポーター（M.De Pooter）外著、「ジャーナル・オブ・アプライド・ポリマー・サイエンス（Journal of Applied Polymer Science）」、第４２巻、米国、１９９１年、ｐ．３９９−ｐ．４０８の記載をもとに13Ｃ ＮＭＲ法によって、下記の条件で測定し、算出した。
装置：日本電子（株）製ＪＮＭ−ＥＸ２７０
プローブ径：１０ｍｍφ
溶媒：オルトジクロロベンゼン
温度：１３５℃
試料濃度：５重量％
パルス幅：４５
繰り返し時間：１０秒
積算回数：２５００回
（２）モノマー反応性比(ｒ１ｒ２)
（１）と同様な条件で測定し、角五外著、「マクロモルキュールズ（Macromolecules）」、第１５巻、米国、１９８２年、ｐ．１１５０−ｐ．１１５２の記載をもとに算出した。。
（３）極限粘度（［η］、単位：ｄｌ／ｇ）
テトラリン溶媒に重合体を溶解し、ウベローデ型粘度計を用いて１３５℃にて測定した。
（４）鎖長分布（Ａｗ／Ａｎ）
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって、下記の条件で測定した。検量線は標準ポリスチレンを用いて作成した。分子量分布は重量平均分子鎖長（Ａｗ）と数平均分子鎖長（Ａｎ）との比（Ａｗ／Ａｎ）で評価した。
機種：ウオーターズ社製 １５０Ｃ型
カラム：ＴＳＫ−ＧＥＬ ＧＭＨ６−ＨＴ ７．５φｍｍ×３００ｍｍ×３本
測定温度：１４０℃
溶媒：オルトジクロロベンゼン
測定濃度：５ｍｇ／５ｍｌ
（５）ガラス転移温度（Ｔｇ、単位：℃）
示差走査熱量測定装置（ＴＡインスツルメンツ社製 ＤＳＣ Ｑ１００）を使用し、試片約１０ｍｇを窒素雰囲気下で２００℃で溶融させた後、２００℃で５分間保持し、１０℃／分の降温速度で−９０℃まで降温した。その後、１０℃／分で２００℃まで昇温する際の吸熱曲線から測定した。
示差走査熱量測定装置（ＴＡインスツルメンツ社製 ＤＳＣ Ｑ１００）を使用し、試片約１０ｍｇを窒素雰囲気下で２００℃で溶融させた後、２００℃で５分間保持し、１０℃／分の降温速度で−９０℃まで降温した。その後、１０℃／分で２００℃まで昇温する際の吸熱曲線から測定した。
（６）結晶化熱量（単位：Ｊ／ｇ）
ガラス転移温度と同様の装置を使用し、試片約１０ｍｇを窒素雰囲気下で２００℃で溶融させた後、２００℃で５分間保持し、１０℃／分の降温速度で−９０℃まで降温する際の放熱ピークから、単位重さ当たりの結晶化熱量（ΔＨｃ）を求めた。
（７）プロピレン−エチレンブロック共重合体中のエチレン−プロピレン結合部のメソピーク強度に対するラセミピーク強度比
上記（１）と同様に測定した13Ｃ−ＮＭＲスペクトル中の約３７．５ｐｐｍと約３７．９ｐｐｍに観測される２本のピーク強度の和（メソピーク強度）に対する約３８．４ｐｐｍと約３８．８ｐｐｍに観測される２本のピーク強度の和（ラセミピーク強度）を算出した。
（８）温度上昇溶離分別法における溶出樹脂量の測定
装置：三菱化学社製 ＣＦＣ Ｔ１５０Ａ型
検出器：ニコレ−ジャパン（株）社製 Ｍａｇｎａ−ＩＲ５５０
波長：データ範囲 ２９８２〜２８４２ｃｍ-1
カラム：昭和電工（株）社製 ＵＴ−８０６Ｍ ２本
溶媒：オルトジクロルベンゼン
流速：６０ｍｌ／時間
試料濃度：１００ｍｇ／２５ｍｌ
試料注入量：０．８ｍｌ
担持条件：１℃／１分の速度で１４０℃から０℃まで降温した後、３０分間放置して、０℃フラクションから溶出を開始した。
ガラス転移温度と同様の装置を使用し、試片約１０ｍｇを窒素雰囲気下で２００℃で溶融させた後、２００℃で５分間保持し、１０℃／分の降温速度で−９０℃まで降温する際の放熱ピークから、単位重さ当たりの結晶化熱量（ΔＨｃ）を求めた。
（７）プロピレン−エチレンブロック共重合体中のエチレン−プロピレン結合部のメソピーク強度に対するラセミピーク強度比
上記（１）と同様に測定した13Ｃ−ＮＭＲスペクトル中の約３７．５ｐｐｍと約３７．９ｐｐｍに観測される２本のピーク強度の和（メソピーク強度）に対する約３８．４ｐｐｍと約３８．８ｐｐｍに観測される２本のピーク強度の和（ラセミピーク強度）を算出した。
（８）温度上昇溶離分別法における溶出樹脂量の測定
装置：三菱化学社製 ＣＦＣ Ｔ１５０Ａ型
検出器：ニコレ−ジャパン（株）社製 Ｍａｇｎａ−ＩＲ５５０
波長：データ範囲 ２９８２〜２８４２ｃｍ-1
カラム：昭和電工（株）社製 ＵＴ−８０６Ｍ ２本
溶媒：オルトジクロルベンゼン
流速：６０ｍｌ／時間
試料濃度：１００ｍｇ／２５ｍｌ
試料注入量：０．８ｍｌ
担持条件：１℃／１分の速度で１４０℃から０℃まで降温した後、３０分間放置して、０℃フラクションから溶出を開始した。
本発明のエチレン−プロピレン共重合体の改質剤としての評価は、下記のとおりに行った。
〔試験片の作製〕
東洋精機製ラボプラストミルを使用して、ポリプロピレン（融点（Ｔｍ）１６４℃、極限粘度（[η]） １．４４ｄｌ／ｇ）７５部とエチレン−プロピレン共重合体２５部を１９０℃、８０ｒｐｍで７分間溶融混練した。溶融混練の際にはポリプロピレンとエチレン−プロピレン共重合体１００部に対し、カルシウムステアレート（日本油脂（株）製）０．０５部、スミライザーＧＡ−８０（商品名：住友化学（株）製）０．１部、スミライザーＧＰ（商品名：住友化学（株）製）０．２部を添加した。
次に、東洋精機製ラボプラストミルを使用して、上記混練物とポリプロピレンを１９０℃、８０ｒｐｍで５分間溶融混練した。上記混練物とポリプロピレンの割合は最終混練物中のエチレン−プロピレン共重合体割合が１５重量％、あるいは２０重量％となるように実施した。溶融混練の際にはポリプロピレンとエチレン−プロピレン共重合体１００部に対し、カルシウムステアレート（日本油脂（株）製）０．０５部、スミライザーＧＡ−８０（商品名：住友化学（株）製）０．０５部、ウルトラノックスＵ６２６（商品名：ＧＥスペシャリティーケミカルズ社製）０．０５部を添加した。
このようにして得られたポリプロピレン組成物約４０ｇを熱プレスで、２００℃で余熱５分、１５ＭＰａ下で２分加熱した後、室温で１５ＭＰａ下で３分冷却し、１５０×９０×３（ｍｍ）のプレスシートを作成した。得られたプレスシートより、１２６×８×３（ｍｍ）の試験片を切削し曲げ弾性率を、６３×８×３（ｍｍ）の試験片を切削し耐衝撃性の測定を下記のように行った。
〔試験片の作製〕
東洋精機製ラボプラストミルを使用して、ポリプロピレン（融点（Ｔｍ）１６４℃、極限粘度（[η]） １．４４ｄｌ／ｇ）７５部とエチレン−プロピレン共重合体２５部を１９０℃、８０ｒｐｍで７分間溶融混練した。溶融混練の際にはポリプロピレンとエチレン−プロピレン共重合体１００部に対し、カルシウムステアレート（日本油脂（株）製）０．０５部、スミライザーＧＡ−８０（商品名：住友化学（株）製）０．１部、スミライザーＧＰ（商品名：住友化学（株）製）０．２部を添加した。
次に、東洋精機製ラボプラストミルを使用して、上記混練物とポリプロピレンを１９０℃、８０ｒｐｍで５分間溶融混練した。上記混練物とポリプロピレンの割合は最終混練物中のエチレン−プロピレン共重合体割合が１５重量％、あるいは２０重量％となるように実施した。溶融混練の際にはポリプロピレンとエチレン−プロピレン共重合体１００部に対し、カルシウムステアレート（日本油脂（株）製）０．０５部、スミライザーＧＡ−８０（商品名：住友化学（株）製）０．０５部、ウルトラノックスＵ６２６（商品名：ＧＥスペシャリティーケミカルズ社製）０．０５部を添加した。
このようにして得られたポリプロピレン組成物約４０ｇを熱プレスで、２００℃で余熱５分、１５ＭＰａ下で２分加熱した後、室温で１５ＭＰａ下で３分冷却し、１５０×９０×３（ｍｍ）のプレスシートを作成した。得られたプレスシートより、１２６×８×３（ｍｍ）の試験片を切削し曲げ弾性率を、６３×８×３（ｍｍ）の試験片を切削し耐衝撃性の測定を下記のように行った。
（９）耐衝撃強度（単位：ＫＪ／ｍ2）
上記の方法で作製された試験片を用いて、−３０℃、２３℃において、東洋精機製アイゾットインパクトテスターを使用して、測定した。測定はＪＩＳ Ｋ７１１０に従って行った。ノッチは機械加工にて作製した。
上記の方法で作製された試験片を用いて、−３０℃、２３℃において、東洋精機製アイゾットインパクトテスターを使用して、測定した。測定はＪＩＳ Ｋ７１１０に従って行った。ノッチは機械加工にて作製した。
（１０）曲げ弾性率（単位：ＭＰａ）
上記の方法で作製された試験片を用いて、２３℃において、ＯＲＩＥＮＴＥＣ製ＡＢＭ−Ｈ／ＲＴＣ−１３１０Ａを使用して、測定した。測定はＪＩＳ Ｋ７１７１に従って行った。スパン間は４８ｍｍ、試験速度は２．０ｍｍ／分で行った。
上記の方法で作製された試験片を用いて、２３℃において、ＯＲＩＥＮＴＥＣ製ＡＢＭ−Ｈ／ＲＴＣ−１３１０Ａを使用して、測定した。測定はＪＩＳ Ｋ７１７１に従って行った。スパン間は４８ｍｍ、試験速度は２．０ｍｍ／分で行った。
（１１）メルトフローレート（ＭＦＲ、単位：ｇ／１０分）
ＪＩＳ Ｋ７２１０に従って、温度２３０℃、荷重２１Ｎで測定した。
ＪＩＳ Ｋ７２１０に従って、温度２３０℃、荷重２１Ｎで測定した。
［実施例１］
〔エチレン−プロピレン共重合体の製造〕
（１）固体触媒成分前駆体の合成
窒素置換した撹拌機、邪魔板を備えた２００Ｌ反応器に、ヘキサン８０Ｌ、テトラエトキシシラン２０．６ｋｇおよびテトラブトキシチタン２．２ｋｇを投入し、撹拌した。次に、前記攪拌混合物に、ブチルマグネシウムクロリドのジブチルエーテル溶液（濃度２．１モル／Ｌ）５０Ｌを反応器の温度を５℃に保ちながら４時間かけて滴下した。滴下終了後、５℃で１時間、更に２０℃で１時間撹拌したあと濾過し、得られた固体をトルエン７０Ｌでの洗浄を３回繰り返し、トルエン６３Ｌを加え、スラリー化した。スラリーの一部を採取し、溶媒を除去、乾燥を行い、固体触媒成分前駆体を得た。
該固体触媒成分前駆体には、Ｔｉが１．８６重量％、ＯＥｔ（エトキシ基）が３６．１重量％、ＯＢｕ（ブトキシ基）が３．０重量％含有されていた。
〔エチレン−プロピレン共重合体の製造〕
（１）固体触媒成分前駆体の合成
窒素置換した撹拌機、邪魔板を備えた２００Ｌ反応器に、ヘキサン８０Ｌ、テトラエトキシシラン２０．６ｋｇおよびテトラブトキシチタン２．２ｋｇを投入し、撹拌した。次に、前記攪拌混合物に、ブチルマグネシウムクロリドのジブチルエーテル溶液（濃度２．１モル／Ｌ）５０Ｌを反応器の温度を５℃に保ちながら４時間かけて滴下した。滴下終了後、５℃で１時間、更に２０℃で１時間撹拌したあと濾過し、得られた固体をトルエン７０Ｌでの洗浄を３回繰り返し、トルエン６３Ｌを加え、スラリー化した。スラリーの一部を採取し、溶媒を除去、乾燥を行い、固体触媒成分前駆体を得た。
該固体触媒成分前駆体には、Ｔｉが１．８６重量％、ＯＥｔ（エトキシ基）が３６．１重量％、ＯＢｕ（ブトキシ基）が３．０重量％含有されていた。
（２）固体触媒成分の合成
撹拌機を備えた内容積２１０Ｌの反応器を窒素で置換した後、前記（１）において合成した固体触媒成分前駆体スラリーを該反応器に仕込み、テトラクロロシラン１４．４ｋｇ、フタル酸ジ（２−エチルヘキシル）９．５ｋｇを投入し、１０５℃で２時間攪拌した。次いで、固液分離し、得られた固体について９５℃にてトルエン９０Ｌでの洗浄を３回繰り返した後、トルエンを６３Ｌ加えた。７０℃に昇温後、ＴｉＣｌ4 １３．０ｋｇを投入し、１０５℃で２時間攪拌した。次いで、固液分離し、得られた固体について９５℃にてトルエン９０Ｌでの洗浄を６回繰り返した後、更に室温にてヘキサン９０Ｌでの洗浄を２回繰り返し、洗浄後の固体を乾燥して、固体触媒成分１５．２ｋｇを得た。
該固体触媒成分には、Ｔｉが０．９３重量％、フタル酸ジ（２−エチルヘキシル）が２６．８重量％含有されていた。ＢＥＴ法による比表面積は８．５ｍ2／ｇであった。
撹拌機を備えた内容積２１０Ｌの反応器を窒素で置換した後、前記（１）において合成した固体触媒成分前駆体スラリーを該反応器に仕込み、テトラクロロシラン１４．４ｋｇ、フタル酸ジ（２−エチルヘキシル）９．５ｋｇを投入し、１０５℃で２時間攪拌した。次いで、固液分離し、得られた固体について９５℃にてトルエン９０Ｌでの洗浄を３回繰り返した後、トルエンを６３Ｌ加えた。７０℃に昇温後、ＴｉＣｌ4 １３．０ｋｇを投入し、１０５℃で２時間攪拌した。次いで、固液分離し、得られた固体について９５℃にてトルエン９０Ｌでの洗浄を６回繰り返した後、更に室温にてヘキサン９０Ｌでの洗浄を２回繰り返し、洗浄後の固体を乾燥して、固体触媒成分１５．２ｋｇを得た。
該固体触媒成分には、Ｔｉが０．９３重量％、フタル酸ジ（２−エチルヘキシル）が２６．８重量％含有されていた。ＢＥＴ法による比表面積は８．５ｍ2／ｇであった。
（３）エチレン−プロピレン共重合体の製造
塩化ナトリウム１００ｇを１リットルのかき混ぜ式ステンレス製オートクレーブに添加して８０℃で減圧乾燥した。アルゴンで常圧にした後、オートクレーブ内部を６０℃で安定させた。プロピレンを０．２１ＭＰａ、その後、エチレンとプロピレンの混合ガス（混合ガス中のエチレン量は４０．０重量％）を全圧が０．７１ＭＰａになるまで添加した。ついで、ペンタン５ｍＬ、トリエチルアルミニウム１．０ｍｍｏｌ、実施例１（２）に記載の固体触媒成分３１．０ｍｇを混合したものをアルゴンで加圧投入し、重合を開始した。６５℃で、上記のエチレンとプロピレンの混合ガスをモノマー分圧が０．７１ＭＰａに調整されるようにフィードし、３時間攪拌を続けた。重合終了後、内容物を取り出し、純水を約１Ｌ添加して１時間攪拌後、ろ過、真空乾燥してエチレン−プロピレン共重合体を３０ｇ得た。得られたエチレン−プロピレン共重合体の構造値を表１に示した。
塩化ナトリウム１００ｇを１リットルのかき混ぜ式ステンレス製オートクレーブに添加して８０℃で減圧乾燥した。アルゴンで常圧にした後、オートクレーブ内部を６０℃で安定させた。プロピレンを０．２１ＭＰａ、その後、エチレンとプロピレンの混合ガス（混合ガス中のエチレン量は４０．０重量％）を全圧が０．７１ＭＰａになるまで添加した。ついで、ペンタン５ｍＬ、トリエチルアルミニウム１．０ｍｍｏｌ、実施例１（２）に記載の固体触媒成分３１．０ｍｇを混合したものをアルゴンで加圧投入し、重合を開始した。６５℃で、上記のエチレンとプロピレンの混合ガスをモノマー分圧が０．７１ＭＰａに調整されるようにフィードし、３時間攪拌を続けた。重合終了後、内容物を取り出し、純水を約１Ｌ添加して１時間攪拌後、ろ過、真空乾燥してエチレン−プロピレン共重合体を３０ｇ得た。得られたエチレン−プロピレン共重合体の構造値を表１に示した。
［実施例２］
実施例１（２）に記載の固体触媒成分を４７．３ｍｇ用いた以外は、実施例１（３）と同様に重合を行った。重合の結果、エチレン−プロピレン共重合体を１４ｇ得た。得られたエチレン−プロピレン共重合体の構造値を表１に示した。
実施例１（２）に記載の固体触媒成分を４７．３ｍｇ用いた以外は、実施例１（３）と同様に重合を行った。重合の結果、エチレン−プロピレン共重合体を１４ｇ得た。得られたエチレン−プロピレン共重合体の構造値を表１に示した。
［比較例１］
〔エチレン−プロピレン共重合体の製造〕
塩化ナトリウム１００ｇを１リットルのかき混ぜ式ステンレス製オートクレーブに添加して８０℃で減圧乾燥した。アルゴンで常圧にした後、オートクレーブ内部を６０℃で安定させた。プロピレンを０．２１ＭＰａし、その後、エチレンとプロピレンの混合ガス（混合ガス中のエチレン量は４０．０重量％）を全圧が０．７１ＭＰａになるまで添加した。ついで、ペンタン５ｍＬ、トリエチルアルミニウム１．０ｍｍｏｌ、ノルマルプロピルメチルジメトシシシラン０．１ｍｍｏｌおよび特開２００３−１０５０１８号公報の実施例１に記載のＴｉ−Ｍｇ固体触媒７．７８ｍｇを混合したものをアルゴンで加圧投入し、重合を開始した。６５℃で、上記のエチレンとプロピレンの混合ガスをモノマー分圧が０．７１ＭＰａに調整されるようにフィードし、４２分間攪拌を続けた。重合終了後、内容物を取り出し、純水を約１Ｌ添加して１時間攪拌後、ろ過、真空乾燥してエチレン−プロピレン共重合体を１６ｇ得た。得られたエチレン−プロピレン共重合体の構造値を表１に示した。
〔エチレン−プロピレン共重合体の製造〕
塩化ナトリウム１００ｇを１リットルのかき混ぜ式ステンレス製オートクレーブに添加して８０℃で減圧乾燥した。アルゴンで常圧にした後、オートクレーブ内部を６０℃で安定させた。プロピレンを０．２１ＭＰａし、その後、エチレンとプロピレンの混合ガス（混合ガス中のエチレン量は４０．０重量％）を全圧が０．７１ＭＰａになるまで添加した。ついで、ペンタン５ｍＬ、トリエチルアルミニウム１．０ｍｍｏｌ、ノルマルプロピルメチルジメトシシシラン０．１ｍｍｏｌおよび特開２００３−１０５０１８号公報の実施例１に記載のＴｉ−Ｍｇ固体触媒７．７８ｍｇを混合したものをアルゴンで加圧投入し、重合を開始した。６５℃で、上記のエチレンとプロピレンの混合ガスをモノマー分圧が０．７１ＭＰａに調整されるようにフィードし、４２分間攪拌を続けた。重合終了後、内容物を取り出し、純水を約１Ｌ添加して１時間攪拌後、ろ過、真空乾燥してエチレン−プロピレン共重合体を１６ｇ得た。得られたエチレン−プロピレン共重合体の構造値を表１に示した。
［参考例１〜５］
上記実施例１、２と比較例１のエチレン−プロピレン共重合体の改質剤としての評価結果を表２に示した。
上記実施例１、２と比較例１のエチレン−プロピレン共重合体の改質剤としての評価結果を表２に示した。
Claims (1)
- エチレンとプロピレンとを共重合して得られ、下記（１）から（８）の構造を有するエチレン−プロピレン共重合体。
（１）13Ｃ核磁気共鳴スペクトル（13Ｃ−ＮＭＲ）によって測定されるプロピレン含量が、２０〜６０ｍｏｌ％
（２）13Ｃ核磁気共鳴スペクトル（13Ｃ−ＮＭＲ）によって測定されるモノマー反応性比の積（r１r２）が、２．５より小さい
（３）１３５℃のテトラリン中で測定される極限粘度（[η]）が、１．０ｄｌ／ｇより大きい
（４）ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定されるポリスチレン換算の数平均鎖長（Ａｎ）に対する重量平均鎖長（Ａｗ）の比（Ａｗ／Ａｎ）が、３より大きい
（５）示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定されるガラス転移温度（Ｔg）が、−４０℃より低い
（６）示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定される４０℃から１１０℃での結晶化熱量が、５．０Ｊ／ｇより小さい
（７）オルトジクロルベンゼンを溶媒とした温度上昇溶離分別法において、
全溶出量に対する１０℃未満の溶出量が、６０重量％以上、
全溶出量に対する１０℃以上５５℃未満の溶出量が、３重量％以上、
全溶出量に対する８３℃以上の溶出量が、５重量％以下
（８）13Ｃ核磁気共鳴スペクトル（13Ｃ−ＮＭＲ）によって測定されるエチレン−プロピレン結合部のメソピーク強度に対するラセミピーク強度比が０．０１〜０．７
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