JP2016516863A - 無プライマー塗装に適した硬ポリプロピレン組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ポリプロピレン組成物(C)、前記ポリプロピレン組成物(C)を含む物品、および、成型物品の塗装性不全を低減するための前記ポリプロピレン組成物(C)の使用に関する。

Description

本発明は、ポリプロピレン組成物(C)、そのポリプロピレン組成物(C)を含む物品、および、成型物品の塗装性不全を低減するためのそのポリプロピレン組成物(C)の使用に関する。
ポリプロピレンは、必要とされる特定の目的に適応させることができるので、多くの応用において選ばれる材料である。例えば、異相(ヘテロフェーズ性)ポリプロピレンは、良好な硬さと適切な衝撃強度挙動とを組み合わせているので、自動車産業において(例えばバンパーへの応用において)広く使用されている。異相ポリプロピレンは、非晶相が分散されたポリプロピレンマトリックスを含む。非晶相は、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)のようなプラストマー、あるいはエチレンプロピレンゴム(EPR)もしくはエチレンプロピレンジエンモノマーポリマー(EPDM)のようなプロピレンコポリマーゴムを含む。プロピレンコポリマーゴムの場合、異相ポリプロピレンは、ある程度、結晶性ポリエチレンを追加的に含み得る。
自動車産業において、そのような異相ポリプロピレングレードは、約30重量%の量の非晶相を含み、これは通常、1つか2つの気相反応器において直接的に生産されるか、または、複合工程を介してマトリックスに外部添加される。これらの材料は通常、10〜20重量%のフィラー(例えば滑石)と組み合わされて使用され、これが全体として硬さと衝撃強度の良好なバランスを提供する材料をもたらす。その非極性の性質のため、そのようなポリプロピレングレードは、塗料接着性が乏しく、従って摩耗率が好ましからざるほどに高い。そのような材料の塗料接着性を向上させるために、プライマーおよび表面処理が通常適用される。しかしながら、環境上の理由により、プライマーの使用を最小限にまで減少させるか、あるいはそもそもプライマーの使用を避けることが望ましい。
従って、本発明の課題は、良好な硬さ/衝撃バランスを有し、かつ、プライマーの使用が無くとも高い塗料接着性を有する成型物品を当業者が製造することを可能にする材料を提供することである。
本発明で見出されたのは、異相プロピレンコポリマー(HPP)、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H)、および鉱物フィラー(F)の規定された組合せを有するポリプロピレン組成物(C)を提供することである。
従って、本発明は、ポリプロピレン組成物(C)に係るものであり、前記ポリプロピレン組成物(C)は、
(a)組成物の総重量に基づいて20.0〜60.0重量%の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が10.0〜40.0g/10分である異相プロピレンコポリマー(HPP)であって、
(a1)ポリプロピレンマトリックス(M)、および
(a2)エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)
を含む異相プロピレンコポリマー(HPP)と、
(b)組成物の総重量に基づいて5.0〜70.0重量%のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)と、
(c)組成物の総重量に基づいて20.0〜40.0重量%の、滑石、珪灰石、カオリン、および雲母からなる群から選択される鉱物フィラー(F)と
を含み、
前記ポリプロピレン組成物(C)は、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が10.0〜25.0g/10分である。
本発明の一実施態様によれば、ポリプロピレン組成物(C)は、
(a)前記組成物の総重量に基づいて30.0〜60.0重量%の異相プロピレンコポリマー(HPP)、および/または
(b)前記組成物の総重量に基づいて5.0〜30.0重量%のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)、および/または
(c)前記組成物の総重量に基づいて25.0〜35.0重量%の鉱物フィラー(F)
を含む。
本発明の別の一実施態様によれば、ポリプロピレン組成物(C)は、
(a)2800〜4500MPaの範囲内の張力係数、および/または
(b)≧4kJ/mの、+23℃におけるシャルピーノッチ付き衝撃強度(Charpy notched impact strength)、および/または
(c)≦45μm/mKの線熱膨張係数(CLTE)−30/+80℃
を有する。
本発明のさらに別の一実施態様によれば、異相プロピレンコポリマー(HPP)は、
(a)10.0〜25.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)、および/または
(b)1.8〜4.0dl/gの範囲内の、異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン溶解性(xylene cold soluble)(XCS)画分の固有粘度(IV)として測定される固有粘度(IV)、および/または
(c)前記異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン溶解性画分の総重量に基づいて25.0〜50.0重量%のコモノマー含量
を有し、ここで、前記コモノマーは好ましくはエチレンおよび/またはC〜C12オレフィンである。
本発明の一実施態様によれば、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)は、
(a)プロピレンホモポリマー(PP−H2)であるか、もしくは、エチレンおよび/もしくはC〜C12α−オレフィンから選択されるコモノマーを有するランダムプロピレンコポリマー(PP−C)であり、および/または、
(b)30.0〜300.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)を有し、および/または、
(c)5.0重量%以下の冷キシレン溶解性(XCS)含量を有する。
本発明の別の一実施態様によれば、異相プロピレンコポリマー(HPP)のエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)は、
(a)1.8〜4.0dl/gの範囲内の、前記異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン溶解性(XCS)画分の固有粘度(IV)として測定される固有粘度(IV)、および/または
(b)前記異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン溶解性画分の総重量に基づいて25.0〜50.0重量%のコモノマー含量
を有し、ここで、前記コモノマーは好ましくはエチレンおよび/またはC〜C12オレフィンである。
本発明のさらに別の一実施態様によれば、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)は、70.0〜150.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)を有する。
鉱物フィラー(F)が滑石である本発明の一実施態様によれば、好ましくはその滑石は、0.5〜20.0μmの範囲内の平均粒径d50を有する。
本発明の別の一実施態様によれば、ポリプロピレン組成物(C)は、前記組成物の総重量に基づいて5.0〜15.0重量%の、エチレンおよびC〜Cα−オレフィンに由来するユニットを含むエラストマー性コポリマー(E2)を含む。
本発明のさらに別の一実施態様によれば、ポリプロピレン組成物(C)は、前記組成物の総重量に基づいて65.0重量%未満の量の異相プロピレンコポリマー(HPP)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含む。
本発明の一実施態様によれば、エラストマー性コポリマー(E2)は、
(a)935kg/m以下の密度、および/または
(b)0.5〜30.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(190℃)
を有する。
本発明の別の一実施態様によれば、
(a)異相プロピレンコポリマー(HPP)対ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の重量比[HPP/PP−H1]が12.0:1.0〜1.0:1.0であり、および/または
(b)異相プロピレンコポリマー(HPP)対鉱物フィラー(F)の重量比[HPP/F]が3.0:1.0〜1.0:1.0であり、および/または
(c)異相プロピレンコポリマー(HPP)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対鉱物フィラー(F)の重量比[HPP+PP−H1/F]が4.0より低く、および/または
(d)異相プロピレンコポリマー(HPP)対エラストマー性コポリマー(E2)の重量比[HPP/E2]が8.0より低い。
本発明はまた、上記ポリプロピレン組成物(C)を含む物品に関する。
この物品は、自動車用物品であることが好ましく、バンパー、車体パネル、ロッカーパネル、サイドトリム、ステップアシスト、スポイラー、およびダッシュボードから選択される外装または内装の自動車用物品であることが好ましい。
本発明のさらなる一側面は、成型物品の塗装性不全(paintability failure)を低減するための、好ましくは、自動車用物品のような射出成型物品の塗装性不全を低減するための、上記ポリプロピレン組成物(C)の使用である。例えば外装または内装の自動車用物品のような自動車用物品の塗装性不全を、15%以下に、好ましくは12%以下にとどめることが好ましい。
以下において、本発明をさらに詳細に説明する。
[ポリプロピレン組成物(C)]
ポリプロピレン組成物(C)が、
(a)組成物の総重量に基づいて20.0〜60.0重量%の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が10.0〜40.0g/10分の範囲内である異相プロピレンコポリマー(HPP)であって、
(a1)ポリプロピレンマトリックス(M)、および
(a2)エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)
を含む異相プロピレンコポリマー(HPP)と、
(b)組成物の総重量に基づいて5.0〜70.0重量%のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)と、
(c)組成物の総重量に基づいて20.0〜40.0重量%の、滑石、珪灰石、カオリン、および雲母からなる群から選択される鉱物フィラー(F)と
を含み、
前記ポリプロピレン組成物(C)は、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が10.0〜25.0g/10分の範囲内であることが、
本発明の1つの要件である。
本発明により異なるポリマー(HPP、PP−H1、および任意のE2)について使用される表現法から明らかなように、これらのポリマーは、互いに(化学的に)異なっていなければならない。「異相」という表現は、マトリックスが、そのマトリックスの一部分を成さない(微細に)分散された含有物を含有し、その含有物がエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)を含有することを示す。本発明による「含有物」という用語は、マトリックスと含有物とが異相プロピレンコポリマー内で異なる相を形成し、前記含有物が例えば(電子顕微鏡あるいは走査型力顕微鏡のような)高解像度顕微鏡により視認可能であることを好ましくは示す。異相プロピレンコポリマー(HPP)の部分としてのポリプロピレンマトリックス(M)およびエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)と、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)と、任意でエラストマー性コポリマー(E2)とを含む最終的なポリプロピレン組成物(C)は、おそらく複雑な構造なものである。おそらく、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)とポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)とは共にポリプロピレン組成物(C)のマトリックスである連続相を形成し、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)と任意のエラストマー性コポリマー(E2)とは、共に、あるいは個別に、マトリックス中に分散される含有物を形成する。
加えて、最終的なポリプロピレン組成物(C)の含有物は、鉱物フィラー(F)も含有し得るが、好ましくは、鉱物フィラー(F)は、ポリプロピレンマトリックス(M)内で別個の含有物を形成する。
本発明の1つの好ましい実施態様において、ポリプロピレン組成物(C)は、
(a)前記組成物の総重量に基づいて30.0〜60.0重量%の異相プロピレンコポリマー(HPP)、および/または
(b)前記組成物の総重量に基づいて5.0〜30.0重量%のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)、および/または
(c)前記組成物の総重量に基づいて25.0〜35.0重量%の鉱物フィラー(F)
を含む。
例えば、ポリプロピレン組成物(C)は、
(a)前記組成物の総重量に基づいて30.0〜60.0重量%の異相プロピレンコポリマー(HPP)、および
(b)前記組成物の総重量に基づいて5.0〜30.0重量%のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)、および
(c)前記組成物の総重量に基づいて25.0〜35.0重量%の鉱物フィラー(F)
を含む。
典型的には、ポリプロピレン組成物(C)は、かなり低いメルトフローレートを有する。すなわち、本ポリプロピレン組成物(C)は、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が10.0〜25.0g/10分の範囲内であることが望ましい。より具体的には、本ポリプロピレン組成物(C)は、10.0〜20.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)を有する。
ポリプロピレン組成物(C)は、良好な硬さ/衝撃バランスを有することがさらに好ましい。すなわち、ポリプロピレン組成物(C)は、良好な衝撃挙動を示すことが好ましい。従って、ポリプロピレン組成物(C)が、少なくとも4kJ/m、より好ましくは4〜70kJ/mの範囲内、さらにより好ましくは4〜50kJ/mの範囲内、最も好ましくは4〜20kJ/mの範囲内の、+23℃におけるシャルピーノッチ付き衝撃強度を有することが理解される。
それに加えて、またはそれに代えて、ポリプロピレン組成物(C)の曲げ弾性率はかなり高くあるべきである。ポリプロピレン組成物(C)の曲げ弾性率は、2800〜4500MPaの範囲内、より好ましくは3000〜4250MPaの範囲内、さらに好ましくは3000〜4000MPaの範囲内、さらにより好ましくは3000〜38000MPaの範囲内であることが好ましい。
ポリプロピレン組成物(C)は、≦45μm/mKの線熱膨張係数(CLTE)−30/+80℃を有することがさらに理解される。例えば、ポリプロピレン組成物(C)は、10〜45μm/mKの範囲内、より好ましくは20〜45μm/mKの範囲内、最も好ましくは25〜45μm/mKの範囲内の線熱膨張係数(CLTE)−30/+80℃を有する。
以下において、ポリプロピレン組成物(C)の個々の成分をさらに詳細に説明する。
[異相プロピレンコポリマー(HPP)]
ポリプロピレン組成物(C)が、その組成物の総重量に基づいて20.0〜60.0重量%の量の異相プロピレンコポリマー(HPP)を含むことが、本発明の1つの要件である。
本発明の一実施態様において、ポリプロピレン組成物(C)は、組成物の総重量に基づいて30.0〜60.0重量%の量の異相プロピレンコポリマー(HPP)を含む。
例えば、ポリプロピレン組成物(C)は、組成物の総重量に基づいて、30.0〜50.0重量%、好ましくは35.0〜45.0重量%の量の異相プロピレンコポリマー(HPP)を含む。ポリプロピレン組成物(C)がエラストマー性コポリマー(E2)をさらに含む場合に、異相プロピレンコポリマー(HPP)がこの量であることが好ましい。
あるいは、ポリプロピレン組成物(C)は、組成物の総重量に基づいて、40.0〜60.0重量%、より好ましくは45.0〜60.0重量%の量の異相プロピレンコポリマー(HPP)を含む。このことは、ポリプロピレン組成物(C)がエラストマー性コポリマー(E2)を含まない場合に好ましく適用され得る。
異相プロピレンコポリマー(HPP)は、本明細書で言及される他成分と混合される前に、ポリマー成分としてはポリプロピレンマトリックス(M)とエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)とのみを含むことが好ましい。換言すると、異相プロピレンコポリマー(HPP)は、さらなる添加物を含有し得るものの、異相プロピレンコポリマー(HPP)の総重量に基づいて、より好ましくは異相プロピレンコポリマー(HPP)中に存在するポリマーに基づいて、7.5重量%を超える量、より好ましくは5.0重量%を超える量の他のポリマーは含有しない。そのような少量において存在し得る1つの追加的なポリマーはポリエチレンであり、これは異相プロピレンコポリマー(HPP)の調製により得られる反応産物である。従って、本発明において定義される異相プロピレンコポリマー(HPP)は、ポリプロピレンマトリックス(M)、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)、および任意で、本段落で言及されている量のポリエチレンのみを含有することが特に理解される。
本発明による異相プロピレンコポリマー(HPP)は、好ましくは、
(a)ポリプロピレンマトリックス(M)と、
(b)・プロピレンならびに
・エチレンおよび/またはC〜C12α−オレフィン
に由来するユニットを含むエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)と
を含む。
好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)中のプロピレン含量は、その異相プロピレンコポリマー(HPP)の総重量に基づいて、より好ましくはその異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリマー成分の量に基づいて、さらにより好ましくはポリプロピレンマトリックス(M)とエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)とを合わせた量に基づいて、70.0〜92.0重量%であり、より好ましくは75.0〜90.0重量%である。残余部分は、コモノマー、好ましくはエチレンを構成する。
従って、異相プロピレンコポリマー(HPP)中のポリプロピレンマトリックス(M)含量、すなわち冷キシレン不溶性(XCI)含量は、好ましくは、50.0〜75.0重量%の範囲内、より好ましくは60.0〜75.0重量%の範囲内である。異相プロピレンコポリマー(HPP)中にポリエチレンが存在する場合には、冷キシレン不溶性(XCI)含量の方ではなくポリプロピレンマトリックス(M)含量の方の値を少し減少させ得る。
その一方で、異相プロピレンコポリマー(HPP)中のエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)含量、すなわち冷キシレン溶解性(XCS)含量は、好ましくは、25.0〜50.0重量%の範囲内、より好ましくは25.0〜40.0重量%の範囲内である。
異相プロピレンコポリマー(HPP)が、10.0〜40.0g/10分の範囲内、好ましくは10.0〜35.0g/10分の範囲内、より好ましくは10.0〜25.0g/10分の範囲内、さらにより好ましくは10.0〜15.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)を有することが、本発明の1つの要件である。
異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)は、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H)、または、エチレンおよび/もしくはC〜C12α−オレフィンから選択されるコモノマーを有するランダムプロピレンコポリマー(PP−C)であり得る。好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)は、プロピレンホモポリマー(PP−H2)である。従って、異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン不溶性(XCI)画分は、プロピレンホモポリマーおよび任意でポリエチレンであるマトリックス(M)を表す一方、冷キシレン溶解性(XCS)画分は、異相プロピレンコポリマー(HPP)のエラストマー性部分、すなわちエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)を表す。
本発明において使用されるプロピレンホモポリマー(PP−H2)という表現は、実質的に(すなわち99.7重量%超、より好ましくは少なくとも99.8重量%)プロピレンユニットからなるポリプロプレンに関する。好ましい一実施態様では、プロピレンホモポリマー(PP−H2)中にはプロピレンユニットのみが検出可能である。
従って、ポリプロピレンマトリックス(M)のコモノマー含量は、好ましくは、1.0重量%以下、より好ましくは0.8重量%以下、さらにより好ましくは0.5重量%以下、例えば0.2重量%以下、例えば検出不可能である。
上述したように、ポリプロピレンマトリックス(M)は好ましくはプロピレンホモポリマー(PP−H2)である。
ポリプロピレンマトリックス(M)がランダムプロピレンコポリマー(PP−C)である場合には、そのランダムプロピレンコポリマー(PP−C)が、プロピレンと共重合可能なモノマー、例えばエチレンおよび/またはC〜C12α−オレフィン、特にエチレンおよび/またはC〜Cα−オレフィン、例えば1−ブテンおよび/または1−ヘキセンのようなコモノマーを含むことが理解される。好ましくは、本発明によるランダムプロピレンコポリマー(PP−C)は、エチレン、1−ブテン、および1−ヘキセンからなる群から選択される、プロピレンと共重合可能なモノマーを含み、特には、そのようなモノマーからなる。より具体的には、本発明のランダムプロピレンコポリマー(PP−C)は、プロピレンの他に、エチレンおよび/または1−ブテンから誘導することができるユニットを含む。好ましい一実施態様では、ランダムプロピレンコポリマー(PP−C)は、エチレンとプロピレンから誘導することができるユニットのみを含む。
加えて、ランダムプロピレンコポリマー(PP−C)は、そのランダムプロピレンコポリマー(PP−C)の総重量に基づいて、好ましくは、0.3重量%超から3.0重量%、より好ましくは0.3重量%超から2.5重量%、さらに好ましくは0.3重量%超から2.0重量%のコモノマー含量を有することが理解される。
「ランダム」という用語は、ランダムプロピレンコポリマー(PP−C)のコモノマーがプロピレンコポリマー中にランダムに分布していることを示す。ランダムという用語はIUPACに従って理解される(高分子科学の基本的術語の用語集;IUPAC勧告1996)。
さらに、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)は、控えめなメルトフローMFR(230℃)を有することが理解される。上述したように、異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン不溶性(XCI)画分は、その異相プロピレンコポリマー(HPP)のマトリックスと本質的に同一である。従って、ポリプロピレンマトリックス(M)のメルトフローレートMFR(230℃)は、異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン不溶性(XCI)画分のメルトフローレートMFR(230℃)と等しい。従って、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)および/または冷キシレン不溶性(XCI)画分の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が、30.0〜300.0g/10分の範囲内、より好ましくは40.0〜250.0g/10分、さらにより好ましくは45.0〜200.0g/10分であることが好ましい。
本発明の一実施態様では、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)または冷キシレン不溶性(XCI)画分が、30.0〜300.0g/10分、より好ましくは40.0〜250.0g/10分、さらにより好ましくは45.0〜200.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)を有する。好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)および冷キシレン不溶性(XCI)画分が、30.0〜300.0g/10分の範囲内、より好ましくは40.0〜250.0g/10分、さらにより好ましくは45.0〜200.0g/10分の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)を有する。
好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)の冷キシレン溶解性含量は、ポリプロピレンマトリックス(M)の総重量に基づいて、5.0重量%以下であり、より好ましくは4.0重量%以下であり、さらにより好ましくは3.0重量%以下である。さらにより好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)のプロピレンホモポリマーであるポリプロピレンマトリックス(M)の冷キシレン溶解性含量は、ポリプロピレンマトリックス(M)の総重量に基づいて、2.5重量%以下であり、より好ましくは2重量%以下であり、さらにより好ましくは1.5重量%以下である。
好ましくは、ポリプロピレンマトリックス(M)はイソタクチックである。従って、ポリプロピレンマトリックス(M)は、かなり高い五連子濃度、すなわち80%超、より好ましくは85%超、さらにより好ましくは90%超、さらにより好ましくは92%超、さらにより好ましくは93%超、例えば95%超の五連子濃度を有することが理解される。
異相プロピレンコポリマー(HPP)のさらなる一必須成分は、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)である。
エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)は、(i)プロピレンと(ii)エチレンおよび/または少なくとももう1つのC〜C12α−オレフィン(例えばC〜C10α−オレフィン)とから誘導することができるユニット、より好ましくは(i)プロピレンと(ii)エチレンならびに/または1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテンおよび1−オクテンからなる群から選択される少なくとももう1つのα−オレフィンとから誘導することができるユニットを含み、より好ましくはこれらのユニットからなる。エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)は、ブタジエンのような共役ジエン、または非共役ジエンに由来するユニットを追加で含有し得るが、しかし、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)は、(i)プロピレンと(ii)エチレンおよび/またはC〜C12α−オレフィンとから誘導することができるユニットのみからなることが好ましい。非共役ジエンがもし使用される場合、適切なものとしては、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、1,6−オクタジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、3,7−ジメチル−1,6−オクタジエン、3,7−ジメチル−1,7−オクタジエン、ならびにジヒドロミルセンおよびジヒドロオシメンの混合アイソマーのような、直鎖および分枝鎖の非環式ジエン、ならびに、1,4−シクロヘキサジエン、1,5−シクロオクタジエン、1,5−シクロドデカジエン、4−ビニルシクロヘキセン、1−アリル−4−イソプロピリデンシクロヘキサン、3−アリルシクロペンテン、4−シクロヘキセン、および1−イソプロペニル−4−(4−ブテニル)シクロヘキサンのような単環脂環式ジエンが挙げられる。多環脂環式の融合および架橋の環状ジエンも適切であり、これらにはテトラヒドロインデン、メチルテトラヒドロインデン、ジシクロペンタジエン、ビシクロ(2,2,1)ヘプタ−2,5−ジエン、2−メチルビシクロヘプタジエン、ならびに、5−メチレン−2−ノルボルネン、5−イソプロピリデンノルボルネン、5−(4−シクロペンテニル)−2−ノルボルネン、および5−シクロヘキシリデン−2−ノルボルネンのような、アルケニル、アルキリデン、シクロアルケニル、およびシクロアルキリデンノルボルネンが含まれる。好ましい非共役ジエンは、5−エチリデン−2−ノルボルネン、1,4−ヘキサジエン、およびジシクロペンタジエンである。
従って、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)は、プロピレンおよびエチレンから誘導することができるユニットを少なくとも含み、前段落で定義されたようなさらなるα−オレフィンから誘導することができる他のユニットを含み得る。しかしながら、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)が、プロピレンおよびエチレン、ならびに任意で共役ジエン(例えばブタジエン)または前段落で定義されたような非共役ジエン(例えば1,4−ヘキサジエン)からのみ誘導することができるユニットを含むことが特に好ましい。従って、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)として、エチレンプロピレン非共役ジエンモノマーポリマー(EPDM1)および/またはエチレンプロピレンゴム(EPR1)が特に好ましく、後者が最も好ましい。
本発明において、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)中の、プロピレンから誘導することができるユニットの含量は、冷キシレン溶解性(XCS)画分中で検出可能なプロピレンの含量に等しい。従って、冷キシレン溶解性(XCS)画分中で検出可能なプロピレンは、50.0〜75.0重量%、より好ましくは60.0〜75.0重量%である。
従って、特定の一実施態様において、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)、すなわち冷キシレン溶解性(XCS)画分は、例えばエチレンのようなプロピレン以外のコモノマーから誘導することがきるユニットを、25.0〜50.0重量%、より好ましくは25.0〜45.0重量%含む。好ましくは、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)は、エチレンプロピレン非共役ジエンモノマーポリマー(EPDM1)またはエチレンプロピレンゴム(EPR1)であり、後者が特に好ましく、この段落で定義されるプロピレンおよび/またはエチレンの含量を有する。
本発明の一実施態様において、異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン溶解性(XCS)画分の固有粘度(IV)はかなり高い。かなり高い値の固有粘度(IV)は衝撃強度を向上させる。従って、異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン溶解性(XCS)画分の固有粘度は、1.8dl/g超、より好ましくは少なくとも2.0dl/gであることが理解される。その一方で、固有粘度(IV)は高すぎるべきではなく、高すぎると流動性が減少する。従って、異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン溶解性(XCS)画分の固有粘度は、好ましくは1.8〜4.0dl/gの範囲内であり、より好ましくは2.0〜3.5dl/gの範囲内である。
好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)が良好な衝撃挙動を示すことが望まれる。従って、異相プロピレンコポリマー(HPP)は、少なくとも5kJ/m、より好ましくは5〜15kJ/mの範囲内、さらにより好ましくは6〜12kJ/mの範囲内の、−20℃におけるシャルピーノッチ付き衝撃強度を有することが理解される。
さらに、異相プロピレンコポリマー(HPP)の曲げ弾性率もかなり高くあるべきである。異相プロピレンコポリマー(HPP)の曲げ弾性率が少なくとも700MPa、より好ましくは700〜1500MPaの範囲内、さらにより好ましくは800〜1300MPa、さらにより好ましくは900〜1200MPaの範囲内であることが好ましい。
好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)はα核化されている。より好ましくは、本発明は、β核化剤を含まない。従って、α核化剤が以下のものからなる群から好ましく選択される:
(i)モノカルボン酸とポリカルボン酸の塩、例えば安息香酸ナトリウムまたはtert−ブチル安息香酸アルミニウム、ならびに
(ii)ジベンジリデンソルビトール(例えば1,3:2,4ジベンジリデンソルビトール)およびC〜Cアルキル置換ジベンジリデンソルビトール誘導体、例えばメチルジベンジリデンソルビトール、エチルジベンジリデンソルビトール、もしくはジメチルジベンジリデンソルビトール(例えば1,3:2,4ジ(メチルベンジリデン)ソルビトール、または置換ノニトール誘導体、例えば1,2,3,−トリデオキシ−4,6:5,7−ビス−O−[(4−プロピルフェニル)メチレン]−ノニトール、ならびに
(iii)リン酸のジエステルの塩、例えばナトリウム2,2’−メチレンビス(4,6,−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェートまたはアルミニウム−ヒドロキシ−ビス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ならびに
(iv)ビニルシクロアルカンポリマーおよびビニルアルカンポリマー(下記においてより詳細に論じる)、ならびに
(v)これらの混合物。
そのような添加剤は一般に市販されており、例えば、Hans Zweifel著「プラスチック添加物ハンドブック」第5版、2001、第871〜873頁に記述されている。
好ましくは、異相ポリプロピレン組成物(HPP)は、最大5重量%のα核化剤を含有する。好ましい一実施態様では、異相ポリプロピレン組成物(HPP)は、200ppm以下、より好ましくは1〜200ppm、より好ましくは5〜100ppmのα核化剤を含有し、α核化剤は特に、ジベンジリデンソルビトール(例えば1,3:2,4ジベンジリデンソルビトール)、ジベンジリデンソルビトール誘導体、好ましくはジメチルジベンジリデンソルビトール(例えば1,3:2,4ジ(メチルベンジリデン)ソルビトール、または置換ノニトール誘導体、例えば1,2,3,−トリデオキシ−4,6:5,7−ビス−O−[(4−プロピルフェニル)メチレン]−ノニトール、ビニルシクロアルカンポリマー、ビニルアルカンポリマー、およびこれらの混合物からなる群から選択される。
異相ポリプロピレン組成物(HPP)が、ビニルシクロヘキサン(VCH)ポリマーのようなビニルシクロアルカン、および/またはビニルアルカンポリマーを含有することが特に好ましい。特定の一実施態様において、異相ポリプロピレン組成物(HECO1)は、ビニルシクロヘキサン(VCH)ポリマーのようなビニルシクロアルカン、および/またはビニルアルカンポリマーを含有する。好ましくは、ビニルシクロアルカンはビニルシクロヘキサン(VCH)ポリマーでありBNT技術によって異相ポリプロピレン組成物(HPP)中に導入される。
当該異相ポリプロピレン組成物(HPP)は好ましくは特定のプロセスによって取得される。従って、異相ポリプロピレン組成物(HPP)は、第1反応器(第1R)において逐次重合プロセスによって好ましく取得され、任意で第2反応器(第2R)においてプロピレンホモポリマー(PP−H2)が産生され、第3反応器(第3R)において異相プロピレンコポリマー(HPP)のエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)が取得される。
「逐次重合プロセス」という用語は、異相ポリプロピレン組成物(HPP)が、直列的に接続された少なくとも2つの反応器、好ましくは3つ以上の反応器、例えば4つの反応器において産生されることを示す。従って、当該プロセスは、少なくとも第1反応器(第1R)、第2反応器(第2R)、第3反応器(第3R)、および任意の第4反応器(第4R)を含む。「重合反応器」という用語は、主要重合が起こることを示す。すなわち、プロセスが3つまたは4つの重合反応器からなる場合に、この定義は、全体的なプロセスが例えば前重合反応器における前重合工程を含むというオプションを排除するものではない。上記の「からなる」という用語は、主要重合反応器に関して閉じる語句(closing formulation)であるに過ぎない。
第1反応器(第1R)および第2反応器(第2R)の後に、異相プロピレンコポリマー(HPP)のマトリックス(M)すなわちプロピレンホモポリマー(PP−H2)が取得される。このマトリックス(M)は続いて、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)が産生される第3反応器(第3R)および任意の第4反応器(第4R)に移送され、このようにして本発明の異相プロピレンコポリマー(HPP)が取得される。
好ましくは、マトリックス(M)、すなわちプロピレンホモポリマー(PP−H2)と、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)との間の重量比[(M)/(E1)]は、85/15〜60/40、より好ましくは83/17〜62/38未満である。
第1反応器(第1R)は好ましくはスラリー反応器(SR)であり、バルクまたはスラリーにおいて操業するあらゆる連続式または単純式の撹拌バッチタンク反応器またはループ反応器であり得る。バルクとは、少なくとも60%(w/w)モノマーを含む反応媒体における重合を意味する。本発明によれば、スラリー反応器(SR)は、好ましくは(バルク)ループ反応器(LR)である。
第2反応器(第2R)、第3反応器(第3R)、および任意の第4反応器(第4R)は、好ましくは気相反応器(GPR)である。そのような気相反応器(GPR)は、あらゆる機械混合式または流動床式反応器であり得る。好ましくは、気相反応器(GPR)は、ガス速度が少なくとも0.2m/秒である機械撹拌流動床反応器を含む。従って、気相反応器は、機械的撹拌装置を好ましくは伴う流動床型反応器であることが理解される。
すなわち、好ましい一実施態様において、第1反応器(第1R)はループ反応器(LR)のようなスラリー反応器(SR)であり、第2反応器(第2R)、第3反応器(第3R)、および任意の第4反応器(第4R)は気相反応器(GPR)である。従って、当該プロセスのために、少なくとも2つ、好ましくは2つまたは3つまたは4つの重合反応器、すなわち、直列的に接続されたループ反応器(LR)のようなスラリー反応器(SR)、第1気相反応器(GPR−1)、第2気相反応器(GPR−2)、および任意で第3気相反応器(GPR−3)が使用される。必要であれば、スラリー反応器(SR)の前に、前重合反応器が置かれる。
1つの好ましい多段階プロセスは、EP0887379、WO92/12182、WO2004/000899、WO2004/111095、WO99/24478、WO99/24479、またはWO00/68315におけるように例えば特許文献に記述された、デンマークのボレアリスA/Sによって開発されたもの(BORSTAR(登録商標)テクノロジーとして知られる)のような、「ループ気相」プロセスである。
さらなる1つの適切なスラリー・気相プロセスは、BasellのSpheripol(登録商標)プロセスである。
好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)を製造するための本プロセスにおいて、上記の定義によれば、第1反応器(第1R)、すなわちスラリー反応器(SR)、例えばループ反応器(LR)のための条件は、以下のとおりであり得る:
・温度は40℃〜110℃の範囲内であり、好ましくは60℃〜100℃、例えば68〜95℃であり、
・圧力は20bar〜80barの範囲内であり、好ましくは40bar〜70barであり、
・水素が、それ自体知られている手法によってモル質量をコントロールするために、添加され得る。
続いて、第1反応器(第1R)からの反応混合物は、第2反応器(第2R)すなわち気相反応器(GPR−1)に移送され、そこでの条件は好ましくは以下のとおりである:
・温度は50℃〜130℃の範囲内であり、好ましくは60℃〜100℃であり、
・圧力は5bar〜50barの範囲内であり、好ましくは15bar〜35barであり、
・水素が、それ自体知られている手法によってモル質量をコントロールするために、添加され得る。
第3反応器(第3R)および任意の第4反応器(第4R)における、好ましくは第2気相反応器(GPR−2)および任意で第3気相反応器(GPR−3)における条件は、上記第2反応器(第2R)と同様である。
滞留時間は3つの反応器ゾーンで異なり得る。
異相プロピレンコポリマー(HPP)を製造するためのプロセスの一実施態様において、第1反応器(第1R)、すなわちスラリー反応器(SR)、例えばループ反応器(LR)における滞留時間は、0.2〜4時間の範囲内、例えば0.3〜1.5時間であり、気相反応器における滞留時間は一般的に0.2〜6.0時間、例えば0.5〜4.0時間である。
所望により、重合は、第1反応器(第1R)において、すなわちスラリー反応器(SR)において、例えばループ反応器(LR)において超臨界条件下で、および/または気相反応器(GPR)において凝縮モードとして、既知の手法により実行することができる。
好ましくは、上記プロセスは、下記において詳細に説明されるように、チーグラー・ナッタのプロ触媒、外部ドナー、および任意で共触媒を含む触媒系を用いた前重合も含む。
好ましい一実施態様において、前重合は、液状プロピレンにおけるバルクスラリー重合として実行され、すなわち、液相は主にプロピレンを含み、少量の他の反応物および任意で不活性成分がそこに溶解されている。
前重合反応は通常0〜50℃、好ましくは10〜45℃、より好ましくは15〜40℃の温度にて実行される。
前重合反応器における圧力は決定的に重要ではないが、反応混合物を液相に維持するために十分に高くなければならない。従って、その圧力は20〜100bar、例えば30〜70barであり得る。
触媒成分は好ましくは前重合工程にすべて導入する。しかしながら、固体触媒成分(i)と共触媒(ii)とが別々に入れられ得る場合には、共触媒の一部分だけを前重合段階に導入し残りの部分を次の重合段階に導入することが可能である。またそのような場合には、前重合段階には、そこで十分な重合反応が得られるだけの量の共触媒を導入する必要がある。
前重合段階に他の成分も加えることが可能である。従って、本技術分野で知られるように、前重合段階に水素を加えてプレポリマーの分子量をコントロールすることができる。さらに、帯電防止剤を使用して、粒子が互いに付着したり反応器の壁に付着したりすることを防ぐことができる。
前重合条件および反応パラメータの正確なコントロールは当業者の技量の範囲内である。
本発明によれば、異相プロピレンコポリマー(HPP)は、上述したように、連続的重合プロセスによって、チーグラー・ナッタ触媒および任意で外部ドナーを含む触媒系、好ましくは、3つの成分、すなわち成分(i)としてチーグラー・ナッタのプロ触媒、任意で成分(ii)として有機金属共触媒、および成分(iii)として式(IIIa)または(IIIb)で表される(好ましくは式(IIIa)で表される)外部ドナーを含む触媒系の存在下で得られる。
このプロセスは、チーグラー・ナッタ触媒系(好ましくは本明細書で下記において詳細に定義されるチーグラー・ナッタ触媒系)、ならびに第2反応器(第2R)および/または第3反応器(第3R)および/または任意の第4反応器(第4R)においてそれぞれ特定のコモノマー/プロピレン比を使用することによって、特に効率的に行われる。従って、
(a)第2反応器(第2R)におけるコモノマー/プロピレン比[Co/C3]、例えばエチレン/プロピレン比[C2/C3]が好ましくは10〜65mol/kmolの範囲内、より好ましくは20〜60mol/kmolの範囲内であり、および/または
(c)第3反応器(第3R)におけるコモノマー/プロピレン比[Co/C3]、例えばエチレン/プロピレン比[C2/C3]が400超〜700mol/kmolの範囲内、より好ましくは500〜600mol/kmolの範囲内である
ことが好ましい。
以下において、使用される触媒をさらに詳細に定義する。
好ましくは、成分(i)はチーグラー・ナッタのプロ触媒であり、これは低級アルコールとフタル酸エステルのエステル交換反応産物を含有する。
本発明に従って使用されるプロ触媒は、
a)噴霧結晶化もしくはエマルジョン凝固化されたMgClとC〜Cアルコールの付加物をTiClと反応させること、
b)段階a)の産物を、式(I)のジアルキルフタレート
Figure 2016516863
(式中、R’およびR’は独立して少なくともCアルキルである)
と、前記C〜Cアルコールと前記式(I)のジアルキルフタレートとの間にエステル交換反応が起こって内部ドナーが形成される条件下で、反応させること、
c)段階b)の産物を洗浄すること、あるいは
d)任意で段階c)の産物を追加的なTiClと反応させること
によって調製される。
プロ触媒は、例えば特許刊行物WO87/07620、WO92/19653、WO92/19658、およびEP0491566において定義されているように産生される。これらの文献の内容は参照により本明細書に含まれる。
まず、式MgCl*nROH(式中、Rはメチルまたはエチルでありnは1〜6である)の、MgClとC〜Cアルコールとの付加物が形成される。アルコールとしてエタノールが好ましく使用される。
上記付加物は、まず融解されそれから噴霧結晶化またはエマルジョン凝固化され、触媒担体として使用される。
次の工程において、上記式MgCl*nROH(式中、Rはメチルまたはエチルであり、好ましくはエチルであり、nは1〜6である)の噴霧結晶化またはエマルジョン凝固化された付加物がTiClと接触して、チタン化担体を形成し、以下の工程がそれに続く:
・前記チタン化担体に、
(i)R’およびR’が独立して少なくともCアルキル、例えば少なくともCアルキルである式(I)のジアルキルフタレート、
または好ましくは
(ii)R’およびR’が同一であり少なくともCアルキル、例えば少なくともCアルキルである式(I)のジアルキルフタレート、
またはより好ましくは
(iii)プロピルヘキシルフタレート(PrHP)、ジオクチルフタレート(DOP)、ジ−イソ−デシルフタレート(DIDP)、およびジトリデシルフタレート(DTDP)からなる群から選択され、さらにより好ましくは、ジ−イソ−オクチルフタレートのようなジオクチルフタレート(DOP)もしくはジエチルヘキシルフタレートであり、特にジエチルヘキシルフタレートである、式(I)のジアルキルフタレート
を加えて、第1産物を形成すること。
・前記メタノールもしくはエタノールが前記式(I)のジアルキルフタレートの前記エステル基とエステル交換するように、前記第1産物を、適切なエステル交換反応条件、すなわち100℃より高い温度、好ましくは100〜150℃、より好ましくは130〜150℃に付して、好ましくは少なくとも80mol%、より好ましくは90mol%、最も好ましくは95mol%の式(II)のジアルキルフタレートを形成すること
Figure 2016516863
(RおよびRはメチルまたはエチル、好ましくはエチルであり、式(II)のジアルキルフタレートは内部ドナーである)、
ならびに
・前記エステル交換反応産物を、プロ触媒組成物(成分(i))として回収すること。
式MgCl*nROH(式中、Rはメチルまたはエチルであり、nは1〜6である)の付加物は、好ましい一実施態様では、融解されて次にその融解物が、好ましくは、冷却化された溶媒または冷却化されたガス中にガスによって注入され、それによって付加物は、例えばWO87/07620に記述されているように、形態的に有利なかたちに結晶化する。
この結晶化された付加物は、WO92/19658およびWO92/19653に記述されているように、触媒担体として好ましく使用され、本発明において有用なプロ触媒に対して反応させられる。
抽出により触媒残渣が除去されると、チタン化担体と内部ドナーの付加物が取られ、そこではエステルアルコールに由来する基が変わっている。
担体上に十分チタンが残っている場合には、それはプロ触媒の活性要素として作用する。
そうでなければ、十分なチタン濃度ひいては活性を確保するために、上記処理の後にチタン化を繰り返す。
好ましくは、本発明に従って使用されるプロ触媒は、最大で2.5重量%、好ましくは最大で2.2重量%、より好ましくは最大で2.0重量%のチタンを含有する。そのドナー含量は好ましくは4.0〜12.0重量%であり、より好ましくは6.0〜10.0重量%である。
より好ましくは、本発明に従って使用されるプロ触媒は、アルコールとしてエタノールを、式(I)のジアルキルフタレートとしてジオクチルフタレート(DOP)を使用することによって産生されたものであり、ジエチルフタレート(DEP)を内部ドナー化合物として生じている。
さらにより好ましくは、本発明に従って使用される触媒は、実施例のセクションに記述されているとおりの触媒であり、特にジオクチルフタレートを式(I)のジアルキルフタレートとして使用したものである。
本発明による異相プロピレンコポリマー(HPP)の製造のために、使用される触媒系は、好ましくは、上記特別なチーグラー・ナッタのプロ触媒に加えて、成分(ii)として有機金属共触媒を含む。
従って、トリアルキルアルミニウム、例えばトリエチルアルミニウム(TEA)、ジアルキルアルミニウムクロリド、およびアルキルアルミニウムセスキクロリドからなる群から共触媒を選択することが好ましい。
使用される触媒系の成分(iii)は、式(IIIa)または(IIIb)により表される外部ドナーである。式(IIIa)は
Si(OCH (IIIa)
によって定義され、式中、Rは、3〜12個の炭素原子を有する分枝アルキル基、好ましくは3〜6個の炭素原子を有する分枝アルキル基、または、4〜12個の炭素原子を有するシクロアルキル、好ましくは5〜8個の炭素原子を有するシクロアルキルを表す。
は、イソプロピル、イソブチル、イソペンチル、tert−ブチル、tert−アミル、ネオペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、およびシクロヘプチルからなる群から選択されることが特に好ましい。
式(IIIb)は、
Si(OCHCH(NR) (IIIb)
によって定義され、式中、RおよびRは同一または異なるものであり得、1〜12個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。
およびRは、独立に、1〜12個の炭素原子を有する直鎖状脂肪族炭化水素基、1〜12個の炭素原子を有する分枝状脂肪族炭化水素基、および1〜12個の炭素原子を有する環状脂肪族炭化水素基からなる群から選択される。RおよびRが、独立に、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、オクチル、デカニル、イソ−プロピル、イソ−ブチル、イソ−ペンチル、tert−ブチル、tert−アミル、ネオペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、およびシクロヘプチルからなる群から選択されることが特に好ましい。
より好ましくは、RおよびRは両方同じであり、さらにより好ましくはRおよびRは両方エチル基である。
より好ましくは、式(Iamb)の外部ドナーはジエチルアミノトリエトキシシランである。
より好ましくは、外部ドナーは、ジエチルアミノトリエトキシシラン[Si(OCHCH(N(CHCH]、ジエチルアミノトリエトキシシラン[Si(OCHCH(N(CHCH)]、ジシクロペンチルジメトキシシラン[Si(OCH(シクロペンチル)]、ジイシプロピルジメトキシシラン[Si(OCH(CH(CH]、およびこれらの混合物からなる群から選択される。最も好ましくは、外部ドナーは、ジシクロペンチルジメトキシシラン[Si(OCH(シクロペンチル)]である。
所望ならば、チーグラー・ナッタのプロ触媒は、上記特別なチーグラー・ナッタのプロ触媒(成分(i))、外部ドナー(成分(iii))、および任意で共触媒(成分(ii))を含む触媒系の存在下でビニル化合物を重合させることによって改変され、ここで、そのビニル化合物は、以下の式を有し:
CH=CH−CHR
式中、RおよびRは一緒に5員もしくは6員の飽和、不飽和、もしくは芳香族環を形成し、または、独立に、1〜4個の炭素原子を含むアルキル基を表す。そのように改変された触媒は、本発明に従って異相プロピレンコポリマー(HPP)の調製のために使用される(BNTテクノロジー)。
上述した添加剤は、好ましくは押出処理によって異相プロピレンコポリマー(HPP)に添加される。混合/押出のためには、例えばバンベリーミキサー、2ロールゴムミル、ブス・コニーダー、またはツインスクリュー押出機のような従来型の配合装置または混合装置を使用し得る。押出機から回収されるポリマー物質は通常ペレットの形態である。
[ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)]
本ポリプロピレン組成物(C)のさらなる1つの必須成分は、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)である。
ポリプロピレン組成物(C)は、その組成物の総重量に基づいて5.0〜70.0重量%の量のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含むことが理解される。
本発明の一実施態様において、ポリプロピレン組成物(C)は、その組成物の総重量に基づいて5.0〜30.0重量%の量のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含む。
例えば、ポリプロピレン組成物(C)は、組成物の総重量に基づいて、10.0〜30.0重量%、好ましくは15.0〜25.0重量%の量のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含む。ポリプロピレン組成物(C)がエラストマー性コポリマー(E2)をさらに含む場合に、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)がこの量であることが好ましい。
あるいは、ポリプロピレン組成物(C)は、組成物の総重量に基づいて、5.0〜25.0重量%、より好ましくは5.0〜20.0重量%の量のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含む。このことは、ポリプロピレン組成物(C)がエラストマー性コポリマー(E2)を含まない場合に好ましく適用される。
ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)は、好ましくは、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が、70.0〜150.0g/10分の範囲内、好ましくは80.0〜150.0g/10分の範囲内、より好ましくは90.0〜150.0g/10分の範囲内、さらにより好ましくは90.0〜140.0g/10分の範囲内、例えば100.0〜140.0g/10分の範囲内である。
本発明に従って、プロピレンホモポリマー(PP−H2)である異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)は、互いに(化学的に)異なることが理解される。好ましくは、プロピレンホモポリマー(PP−H2)である異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)は、メルトフローレートMFR(230℃)において異なる。従って、プロピレンホモポリマー(PP−H2)である異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)は、少なくとも25.0g/10分、より好ましくは少なくとも50.0g/10分、さらにより好ましくは25.0〜150.0g/10分、よりさらに好ましくは50.0〜100.0g/10分のメルトフローレートMFR(230℃)だけポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)と異なることが理解される。好ましくは、プロピレンホモポリマー(PP−H2)である異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)のメルトフローレートMFR(230℃)は、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)のメルトフローレートMFR(230℃)より低い。
それに加えて、あるいはそれに代えて、プロピレンホモポリマー(PP−H2)である異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)は、下記等式(I)を満たし、より好ましくは等式(Ia)を満たし、さらに好ましくは等式(Ib)を満たし、
Figure 2016516863
式中、
MFR(PP−H1)はポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)のメルトフローレートMFR(230℃)[g/10分]であり、
MFR(PP−H2)はプロピレンホモポリマー(PP−H2)である異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)のメルトフローレートMFR(230℃)[g/10分]である。
本発明において使用されるポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)という表現は、実質的に、すなわち99.5重量%超、より好ましくは少なくとも99.7重量%、例えば少なくとも99.8重量%のプロピレンユニットからなるポリプロピレンに関する。好ましい一実施態様において、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)中にはプロピレンユニットのみが検出可能である。
ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)は、10kJ/m以下の、より好ましくは0.5〜10kJ/mの範囲内の、さらにより好ましくは0.5〜5kJ/mの範囲内の、23℃におけるシャルピーノッチ付き衝撃強度を有することが理解される。
さらに、最終的なポリプロピレン組成物(C)の硬さを上昇させるために、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の曲げ弾性率はかなり高くあるべきである。ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の曲げ弾性率が少なくとも900MPaであることが好ましく、より好ましくは900〜2200MPaの範囲内、さらにより好ましくは1000〜2000MPa、さらにより好ましくは1200〜1800MPaの範囲内である。
ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)は、ポリプロピレン組成物(C)中の異相プロピレンコポリマー(HPP)および/または鉱物フィラー(F)と比較して特定の重量比において存在することが好ましい。
例えば、異相プロピレンコポリマー(HPP)対ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の重量比[HPP/PP−H1]は、12.0:1.0〜1.0:1.0である。好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)対ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)[HPP/PP−H1]は、11.0:1.0〜1.0:1.0であり、より好ましくは10.0:1.0〜1.0:1.0である。
それに加えて、あるいはそれに代えて、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対鉱物フィラー(F)の重量比[PP−H1/F]は、1.0:1.0〜1.0:8.0である。好ましくは、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対鉱物フィラー(F)の重量比[PP−H1/F]は、1.0:1.0〜1.0:6.0であり、より好ましくは1.0:1.0〜1.0:5.0である。
ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の調製に関しては、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)、すなわちプロピレンホモポリマー(PP−H2)に関して上記で提供された説明が参照される。
[鉱物フィラー(F)]
ポリマー成分に加えて、本発明によるポリマー組成物は、鉱物フィラー(F)を、組成物の総重量に基づいて20.0〜40.0重量%の範囲内の量で、好ましくは25.0〜35.0重量%の範囲内の量で含む。鉱物フィラー(F)が滑石、珪灰石、カオリン、および雲母からなる群から選択されることが、本発明の1つのさらなる要件である。
本発明の一実施態様において、鉱物フィラー(F)は滑石である。
鉱物フィラー(F)は、好ましくは、0.5〜20.0μmの範囲内、より好ましくは0.5〜15.0μmの範囲内、さらにより好ましくは0.75〜10.0μmの範囲内の平均粒径d50を有する。
典型的には、鉱物フィラー(F)は、25.0μm以下、より好ましくは1.5〜17.5μmの範囲内、さらにより好ましくは2.0〜15.0μmの範囲内の、カットオフ粒径d95[質量パーセント]を有する。
それに加えて、あるいはそれに代えて、鉱物フィラー(F)は、1.0〜50.0m/gの範囲内、より好ましくは5.0〜40.0m/gの範囲内、さらにより好ましくは10.0〜30.0m/gの範囲内のBET表面積を有する。
鉱物フィラー(F)は、ポリプロピレン組成物(C)中で異相プロピレンコポリマー(HPP)および/またはポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)と比較して特定の重量比において存在することが好ましい。
例えば、異相プロピレンコポリマー(HPP)対鉱物フィラー(F)の重量比[HPP/F]は、3.0:1.0〜1.0:1.0である。好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)対鉱物フィラー(F)の重量比[HPP/F]は、2.5:1.0〜1.0:1.0、より好ましくは2.0:1.0〜1.0:1.0である。
それに加えて、あるいはそれに代えて、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対鉱物フィラー(F)の重量比[PP−H1/F]は、1.0:1.0〜1.0:7.0である。好ましくは、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対鉱物フィラー(F)の重量比[PP−H1/F]は、1.0:1.0〜1.0:6.0、より好ましくは1.0:1.0〜1.0:5.0である。
それに加えて、あるいはそれに代えて、異相プロピレンコポリマー(HPP)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対鉱物フィラー(F)の重量比[HPP+PP−H1/F]は、4.0より低い。好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対鉱物フィラー(F)の重量比[HPP+PP−H1/F]は、4.0:1.0〜1.0:1.0、より好ましくは3.0:1.0〜2.0:1.0である。
[エラストマー性コポリマー(E2)]
本発明によるポリマー組成物は、任意でエラストマー性コポリマー(E2)を含む。
好ましくは、ポリプロピレン組成物(C)は、組成物の総重量に基づいて5〜15重量%の量のエラストマー性コポリマー(E2)を含む。例えば、ポリプロピレン組成物(C)は、組成物の総重量に基づいて5.0〜10.0重量%の量のエラストマー性コポリマー(E2)を含む。
エラストマー性コポリマー(E2)は、好ましくは、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(190℃)が、0.5〜30.0g/10分の範囲内、好ましくは0.5〜20.0g/10分の範囲内、最も好ましくは0.5〜10.0g/10分の範囲内である。
エラストマー性コポリマー(E2)は、典型的には、935kg/m以下、好ましくは900kg/m以下、より好ましくは880kg/m以下、さらにより好ましくは850〜880kg/mの範囲内の密度を有する。
エラストマー性コポリマー(E2)は、C〜Cα−オレフィンから選択されるコモノマーを有するエチレンコポリマーであることが好ましい。例えば、エラストマー性コポリマー(E2)は、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテンからなる群から選択される、エチレンと共重合可能なモノマーを含み、特に、それらのモノマーからなる。
より具体的には、本発明のエラストマー性コポリマー(E2)は、エチレンの他に、1−ヘキセンおよび1−オクテンから誘導することができるユニットを含む。好ましい一実施態様において、エラストマー性コポリマー(E2)は、エチレンおよび1−オクテンから誘導することができるユニットのみを含む。
加えて、エラストマー性コポリマー(E2)は、エラストマー性コポリマー(E2)の総重量に基づいて、25.0〜55.0重量%の範囲内、より好ましくは30.0〜50.0重量%の範囲内、さらにより好ましくは30.0〜45.0重量%の範囲内のコモノマー含量を好ましくは有することが理解される。
エラストマー性コポリマー(E2)は、異相プロピレンコポリマー(HPP)対ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の重量比[HPP/PP−H1]が3.0:1.0〜1.0:1.0である場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に好ましく存在することが理解される。
例えば、エラストマー性コポリマー(E2)は、異相プロピレンコポリマー(HPP)対ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の重量比[HPP/PP−H1]が2.5:1.0〜1.5:1.0である場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に存在する。
一実施態様において、エラストマー性コポリマー(E2)は、異相プロピレンコポリマー(HPP)対ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の重量比[HPP/PP−H1]が約2.0:1.0である場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に存在する。
それに加えて、あるいはそれに代えて、エラストマー性コポリマー(E2)は、ポリプロピレン組成物(C)が異相プロピレンコポリマー(HPP)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)をその組成物の総重量に基づいて65.0重量%未満の量において含む場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に存在する。
例えば、エラストマー性コポリマー(E2)は、ポリプロピレン組成物(C)が異相プロピレンコポリマー(HPP)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)をその組成物の総重量に基づいて62.0重量%未満の量において含む場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に存在する。好ましくは、エラストマー性コポリマー(E2)は、ポリプロピレン組成物(C)が異相プロピレンコポリマー(HPP)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)をその組成物の総重量に基づいて50.0〜62.0重量%の範囲の量において含む場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に存在する。
それに加えて、あるいはそれに代えて、エラストマー性コポリマー(E2)は、ポリプロピレン組成物(C)がその組成物の総重量に基づいて30.0〜50.0重量%の範囲の量の異相プロピレンコポリマー(HPP)を含み、10.0〜30.0重量%の範囲の量のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含む場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に存在する。
例えば、エラストマー性コポリマー(E2)は、ポリプロピレン組成物(C)がその組成物の総重量に基づいて35.0〜45.0重量%の範囲の量の異相プロピレンコポリマー(HPP)を含み、15.0〜25.0重量%の範囲の量のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含む場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に存在する。例えば、エラストマー性コポリマー(E2)は、ポリプロピレン組成物(C)がその組成物の総重量に基づいて37.0〜42.0重量%の範囲の量の異相プロピレンコポリマー(HPP)を含み、17.0〜22.0重量%の範囲の量のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含む場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に存在する。
すでに上述したように、エラストマー性コポリマー(E2)もまた、マトリックスすなわち異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)中に分散される。
エラストマー性コポリマー(E2)は、ポリプロピレン組成物(C)中で異相プロピレンコポリマー(HPP)および/またはポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)および/または鉱物フィラー(F)と比較して特定の重量比において存在することが好ましい。
例えば、異相プロピレンコポリマー(HPP)対エラストマー性コポリマー(E2)の重量比[HPP/E2]は、8.0より低い。好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)対エラストマー性コポリマー(E2)の重量比[HPP/E2]は、8.0:1.0〜1.0:1.0であり、より好ましくは8.0:1.0〜2.0:1.0であり、最も好ましくは8.0:1.0〜3.0:1.0である。
それに加えて、あるいはそれに代えて、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対エラストマー性コポリマー(E2)の重量比[PP−H1/E2]は、4.0より低い。好ましくは、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対エラストマー性コポリマー(E2)の重量比[PP−H1/E2]は、4.0:1.0〜1.0:1.0であり、より好ましくは3.0:1.0〜1.5:1.0である。
それに加えて、あるいはそれに代えて、鉱物フィラー(F)対エラストマー性コポリマー(E2)の重量比[F/E2]は、5.0より低い。好ましくは、鉱物フィラー(F)対エラストマー性コポリマー(E2)の重量比[F/E2]は、5.0:1.0〜2.0:1.0であり、より好ましくは5.0:1.0〜3.0:1.0である。
[本発明による物品および使用]
本ポリプロピレン組成物(C)は、成型物品の塗装性不全を低減させるために、好ましくは射出成型物品の塗装性不全を低減させるために使用されることが理解される。本ポリプロピレン組成物(C)は、例えば自動車用物品、すなわち外装または内装の自動車用物品のような射出成型物品の塗装性不全を低減させるために使用されることが特に好ましい。
好ましくは、ポリプロピレン組成物(C)は、(射出)成型物品、例えば(内装または外装の)自動車用物品の塗装性不全を、15%以下、好ましくは12%以下に維持するために使用される。従って、本発明において定義されるポリプロピレン組成物(C)は、(射出)成型物品、例えば(内装または外装の)自動車用物品の塗装性不全を、1〜15%、より好ましくは1〜12%に維持するために使用される。塗装性不全についての測定方法は実施例のセクションに提供される。DIN55662に従う圧水噴射に対する抵抗性がそれらの試験の1つである。
従って、本明細書に定義されるポリプロピレン組成物(C)から調製される成型物品は、良好な硬さ/衝撃バランスおよび高い塗料接着性を示すことが認識される。さらに、その高い塗料接着性は、プライマーを使用せずに得られる。
好ましい一実施態様において、本明細書に定義されるポリプロピレン組成物(C)は、塗装性不全を低減させるために使用される場合、(射出)成型物品、すなわち(内装または外装の)自動車用物品の一部をなす。ポリプロピレン組成物(C)は、ある組成物の一部をなし、ひいてはその組成物が(射出)成型物品の一部、すなわち(内装または外装の)自動車用物品の一部をなすことが特に好ましい。
得られる非常に良好な結果を考慮すると、本発明は、塗装性不全を低減させる本明細書に定義されるポリプロピレン組成物(C)だけでなく、そのポリプロピレン組成物(C)が一部をなす物品にも関する。
従って、本発明はさらに、物品、例えば自動車用物品に関するものでもあり、その物品はポリプロピレン組成物(C)を含み、前記組成物は、異相プロピレンコポリマー(HPP)、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)、鉱物フィラー(F)、および任意でエラストマー性コポリマー(E2)を含み、前記ポリプロピレン組成物(C)は、
(a)組成物の総重量に基づいて20.0〜60.0重量%の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が10.0〜40.0g/10分の範囲内である異相プロピレンコポリマー(HPP)であって、
(a1)ポリプロピレンマトリックス(M)、および
(a2)エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)
を含む異相プロピレンコポリマー(HPP)と、
(b)組成物の総重量に基づいて5.0〜70.0重量%のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)と、
(c)組成物の総重量に基づいて20.0〜40.0重量%の、滑石、珪灰石、カオリン、および雲母からなる群から選択される鉱物フィラー(F)と
を含み、
前記ポリプロピレン組成物(C)は、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が10.0〜25.0g/10分の範囲内である。
本発明において使用される「自動車用物品」という用語は、それが自動車の内装または外装のための成型三次元的物品であることを示す。典型的な自動車用物品は、バンパー、サイドトリム、ステップアシスト、車体パネル、ロッカーパネル、スポイラー、ダッシュボード、内装トリム等である。「外装」という用語は、その物品が車の内装の一部ではなく車の外装の一部であることを示す。従って、好ましい自動車外装用物品は、バンパー、サイドトリム、ステップアシスト、車体パネル、およびスポイラーからなる群から選択される。それに対し、「内装」という用語は、その物品が車の内装の一部であって車の外装の一部ではないことを示す。従って、好ましい自動車内装用物品は、ロッカーパネル、ダッシュボード、および内装トリムからなる群から選択される。
好ましくは、その自動車用物品、すなわち自動車外装用物品は、80重量%以上、より好ましくは90重量%以上、さらにより好ましくは95重量%以上、さらにより好ましくは99重量%以上のポリプロピレン組成物(C)を含み、さらにより好ましくはポリプロピレン組成物(C)からなる。
好ましくは、本ポリプロピレン組成物(C)は、ポリマー成分として異相プロピレンコポリマー(HPP)(すなわちポリプロピレンマトリックス(M)およびエラストマー性プロピレンコポリマー(E1))、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)、および任意のエラストマー性コポリマー(E2)のみを含む。換言すると、ポリプロピレン組成物(C)は、さらなる添加物および鉱物フィラー(F)を含有し得るが、ポリプロピレン組成物(C)の総重量に基づいて5.0重量%超、より好ましくは3.0重量%超、例えば1.0重量%超の量の他のポリマーは含有しない。そのような少量において存在し得る1つの追加的なポリマーは結晶ポリエチレンであり、これは本発明の製造のために使用される成分の1つを調製することにより得られる反応産物である(上記詳細を参照)。従って、特定の好ましい一実施態様において、(内装または外装の)自動車用物品および/またはポリプロピレン組成物(C)は、ポリマー成分としては、異相プロピレンコポリマー(HPP)(すなわちポリプロピレンマトリックス(M)およびエラストマー性プロピレンコポリマー(E1))、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)、および任意のエラストマー性コポリマー(E2)のみを上述した量において含有する。
本ポリプロピレン組成物(C)の個々の成分を混合するためには、例えばバンベリーミキサー、2ロールゴムミル、ブス・コニーダー、またはツインスクリュー押出機のような従来型の配合装置または混合装置を使用し得る。押出機から回収されるポリマー物質は通常ペレットの形態である。これらのペレットはその後、例えば射出成型によって、さらに加工して物品すなわち(内装または外装の)自動車用物品を産生することが好ましい。
ここで、以下に提供する実施例によって、本発明をさらに詳細に説明する。
A.測定方法
以下に示す用語の定義および測定方法は、特に他に定義されない限り、本発明の上記一般的説明および下記実施例に同様に適用される。
[NMR分光法測定]
ポリプロピレンの13C−NMRスペクトルは、1,2,4−トリクロロベンゼン/ベンゼン−d6(90/10 w/w)に溶解された試料から130℃においてブルカー400MHz分光計上で記録された。五連子分析については、文献に記述された方法に従って帰属を行った(T. Hayashi, Y. Inoue, R. Chujo, and T. Asakura, Polymer 29 138-43 (1988)、およびChujo R, et al, Polymer 35 339 (1994))。
本技術分野でよく知られる技法でNMR測定を使用してmmmm五連子濃度を決定した。
[FTIR分光法によるコモノマー含量の定量化]
コモノマー含量は、本技術分野でよく知られる技法で、定量的13C核磁気共鳴(NMR)分光法を介して較正された基本的帰属の後に定量的フーリエ変換赤外分光法(FTIR)によって決定する。100〜500mmの厚さに薄膜を圧縮し、透過モードにおいてスペクトルを記録する。
具体的には、720〜722および730〜733cm−1において見出される定量的バンドのベースライン補正ピーク面積を使用して、プロピレン・コ・エチレンのコポリマーのエチレン含量を決定する。具体的には、1377〜1379cm−1において見出される定量的バンドのベースライン補正ピーク面積を使用して、ポリエチレンコポリマーのブテンまたはヘキセン含量を決定する。薄膜厚を参照することに基づいて定量的結果が得られる。
[密度]
密度は、ISO1183−187に従って測定される。試料調製は、ISO1872−2:2007に従った加圧成形によって行う。
[MFR(230℃)]
MFR(230℃)は、ISO1133(230℃、2.16kg負荷)に従って測定される。
[MFR(190℃)]
MFR(190℃)は、ISO1133(190℃、2.16kg負荷)に従って測定される。
[固有粘度]
固有粘度は、DIN ISO1628/1、1999年10月(135℃におけるデカリン中)に従って測定される。
[冷キシレン溶解性画分(XCS重量%)]
冷キシレン溶解性画分(XCS)はISO6427に従って23℃にて決定される。
[融解温度T、結晶化温度T
融解温度T、結晶化温度Tは、5〜10mgの試料に対してメトラーTA820示差走査熱量測定(DSC)を用いて測定する。結晶化曲線および融解曲線はどちらも、30℃と225℃の間の10℃/分の冷却走査および加熱走査の際に得られた。融解温度および結晶化温度は、吸熱および発熱のピークとしてとられた。
[HmおよびHc]
また、融解および結晶化のエンタルピー(HmおよびHc)は、ISO11357−1に従ったDSC法により測定した。
[中央値粒径d50(沈降)]
中央値粒径d50(沈降)は、ISO13317−3に従った重力液沈降(Sedigraph)によって決定された粒径分布(質量パーセント)から算出される。
[張力係数(Tensile Modulus);破損における引張応力(Tensile stress at break);屈曲における引張応力(Tensile stress at yield);屈曲における引張歪(Tensile strain at yield);引張強度(Tensile strength);引張強度における引張歪(Tensile strain at tensile strength);破損における引張歪(Tensile strain at break)]
これらは、ISO527−2(クロスヘッド速度=50mm/分;23℃)に従って、EN ISO1873−2(ドッグボーン形状、4mm厚)に記述されているように射出成型試料を用いて測定した。
[シャルピー衝撃試験]
シャルピーノッチ付き衝撃強度(シャルピーNIS)は、ISO179−1/1eA/DIN53453に従って、23℃、−20℃、および−30℃において、ISO294−1:1996に従って調製された80x10x4mmmmの射出成型棒状試験試料を使用して測定される。
[半径方向縮み(SH);接線方向縮み(SH)]
半径方向縮み(SH);接線方向縮み(SH)は、中央ゲート化された射出成型円盤(直径180mm、厚さ3mm、355°のフロー角度および5°のカットアウトを有する)上で決定された。2つの異なる保持圧力時間(それぞれ10秒および20秒)を適用しながら2つの試料を成型する。ゲートにおける融点は260℃であり、型中の平均フローフロント速度は100mm/sである。ツール温度:40℃、背圧:600bar。
試料を室温で96時間条件付けした後、フロー方向に対して半径方向および接線方向の寸法変化を両方の円盤について測定した。両方の円盤からの数値の平均を最終結果として記載する。
[線熱膨張係数(CLTE)]
線熱膨張係数(CLTE)は、曲げ弾性率決定のために使用したものと同じ射出成型試料から切り出された10mm長片に対して、ISO11359−2:1999に従って決定された。測定は、−30から+80℃までの温度域において1℃/分の加熱率で実行された。
[カットオフ粒径d95(沈降)]
カットオフ粒径d95(沈降)は、ISO13317−3に従った重力液沈降(Sedigraph)によって決定された粒径分布(質量パーセント)から算出される。
[表面積]
DIN66131/2に従ってNガスを用いたBET、装置はマイクロメリティックスのトライスター3000:真空中、温度50℃にて6時間の試料調製。
[塗装性試験]
試料調製:
融解の最大温度を240℃に設定した。試験パネル(80mm x 150mm x 2mm)の射出成型のために以下の条件を使用した:融解温度=240℃、型温度=50℃、フローフロント速度100mm/秒。
試験パネルは標準的な実験塗装プロセスを用いて通常の方法で塗装し、そのプロセスは、3つの連続した工程(パワー洗浄プロセス、炎予備処理、および塗付プロセス)
から構成され、ボレアリスQM作業説明書に従って行われた(ボレアリス社から入手できるQMAA3−430−04)。パネルはシミュレートされたパワー洗浄プロセス(pH10、30bar、30℃)においてまず純化された。脱塩水で洗浄した後、パネルを室温で乾燥させた。
パネル表面を活性化させるために、ドイツのヘルベルトアーノルド社から入手可能なバーナーHill/Asis Brenner S220を使用した。炎予備処理のために、310:28.2の体積フローレートにおける空気/メタン比11が調節された。スキッド上で、炎から8cmの距離で800mm/sでパネルを前方に引いた。
ベースコーティング塗料および透明コーティングからなる塗装のために、ベースコーティングおよび透明コーティングからなる2層塗装系が適用された。
ベースコーティング塗料としては、BASF SEのHBL schwarz II(黒色水性ベースコーティング)が使用された(70℃において10分間乾燥)。透明コーティングとしては、Karl Worwag Lack− und Farbenfabrik GmbH & Co.KGのLMKL Worwag 108728 R3203H(溶媒性透明コーティング)が使用された(80℃において45分間乾燥)。
塗装後、試験パネルは50℃にて3日間乾燥させた。
その後、塗装された試験パネルは、(DIN EN/ISO17872:2007に従って)カッター301を用いて引っ掻きを行い、事前作製された引っ掻きテンプレートが得られた。
接着性試験:
接着性の評価のために、DIN55662(方法C)に従って圧水噴射に対する上記事前作製引っ掻きテンプレートの抵抗性を試験した。
温度Tを有する高圧噴射水を、時間tにわたって、試験パネルの表面に対して距離d、角度αにて向けた。噴射水の圧力は水の流速によりもたらされ、水管の末端に備え付けられたノズルの種類によって決定される。
以下のパラメータを使用した。
T(水)=60℃、t=60秒、d=130mm、α=90°、水の流速11.3l/分、ノズルの種類=MPEG2506。
各実施例において、5つのパネル(大きさ80mm x 150mm x 2mm)を試験した。パネルは、240℃の融解温度および50℃の型温度を用いた射出成型により製造した。フローフロント速度は100mm/秒であった。
図1に示すように、各パネル上で、5つの決まったポイントを使用して、塗装性不全を[%]にて判断した(不全>タイプ1a/1b/1cを考慮)。
(例えば、各実施例について、フローフロント速度100mm/秒にて製造した5つのパネルを試験し、従って、合計25個のポイントが存在した。もし5つのポイントが不全ならば、不全率は20%となった。)
2.実施例
ポリマーHPP2のための重合プロセスにおいて使用した触媒は、以下のようにして製造した:まず、0.1molのMgCl x 3EtOHを、大気圧の反応器において250mlのデカン中に不活性条件下で懸濁した。この溶液を−15℃の温度まで冷却し、温度を前記レベルに維持しながら300mlの冷TiClを加えた。それから、このスラリーの温度をゆっくりと20℃まで上昇させた。この温度において、0.02molのジオクチルフタレート(DOP)をスラリーに加えた。前記フタレートの添加後、温度を90分間のあいだに135℃まで上昇させ、スラリーを60分間置いた。それから、さらなる300mlのTiClを加え、温度を135℃において120分間維持した。この後、液から触媒を濾過して、80℃にて300mlのヘプタンで6回洗浄した。それから、固体触媒成分を濾過して乾燥させた。触媒およびその調製のコンセプトは、例えば特許文献EP491566、EP591224、およびEP586390に一般的に記述されている。共触媒としてトリエチルアルミニウム(TEAL)を、ドナーとしてジシクロペンチルジメトキシシラン(D−ドナー)を使用した。アルミニウム対ドナーの比は表1に示されている。
重合の前に、最終的なポリマー中で200ppmのポリ(ビニルシクロヘキサン)(PVCH)濃度を達成する量のビニルシクロヘキサンを用いて、触媒を前重合させた。対応するプロセスはEP1028984およびEP1183307に記述されている。
添加剤として、0.04重量%の合成ヒドロタルサイト(オランダ、キスマケミカルズにより提供されるDHT−4A)および0.15重量%のイルガノックスB215(イルガノックス1010(ペンタエリスリチル−テトラキス(3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルイル)−プロピオネート))とトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート)ホスファイトの1:2混合物)(ドイツ、BASF社)を、同じ工程においてポリマーに加えた。
調製された試料の分析論を表1から知ることもできる。
[反応器後の処理]
0.05重量%のステアリン酸カルシウムおよび0.20重量%のイルガノックスFFと共にTSE16TC押出機を使用して、ポリマーHPP2をまず作り、それから基礎機械試験にまわした(表1)。
HPP2のポリマー粉末を、その後、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)、滑石、および任意でエラストマー性コポリマー(E2)と混合し、30:1のL/D比を用いたPRISM TSE24ツインスクリュー押出機とスクリュー配置における2組のニーディングブロックとを使用して、200〜240℃の融解温度プロファイルを用いて押し出した。
Figure 2016516863
Figure 2016516863
100重量%の残りの部分は、例えば抗酸化剤、核化剤、カーボンブラック等の添加剤である。
HPP1はボレアリス社の市販製品BF970MOであり、これは20g/10分のメルトフローレートMFR(230℃)を有する異相ポリプロピレンである。
HPP2は異相ポリプロピレンである。上記表1参照。
PP−H1はボレアリス社の市販製品HK060AEであり、これは、125g/10分のメルトフローレートMFR(230℃)を有するポリプロピレンホモポリマーである。
滑石は、16m/gのBETおよび11.5μmの平均粒径(d50)を有する、ルゼナック社の市販製品ルゼナックHAR T84である。
E2aはダウエラストマーの市販製品エンゲージ8150であり、これは、0.868g/cmの密度および0.5g/10分のメルトフローレートMFR(190℃)を有するエチレン−1−オクテンコポリマーである。
E2bはダウエラストマーの市販製品エンゲージ8100であり、これは、0.882g/cmの密度および1.1g/10分のメルトフローレートMFR(190℃)を有するエチレン−1−オクテンコポリマーである。
PE−Hは、ボレアリス社の市販製品MG9641であり、これは、8g/10分のメルトフローレートMFR(190℃)を有する高密度ポリエチレンである。
図1は、不全塗装領域の評価のために使用された試験ラインの概略を示す。
発明材料IE1〜IE4は、硬さ/衝撃の良好なバランスを示す。さらに、発明材料IE1〜IE4の試験ラインは、比較材料CE1〜CE4と比べて、はるかに少ない不全領域を示す。従って、発明材料IE1〜IE4は良好な硬さ/衝撃バランスおよび高い塗装接着性を示す。さらに、その高塗装接着性は、プライマーを使用せずに得られている。
本発明は、ポリプロピレン組成物(C)、そのポリプロピレン組成物(C)を含む物品、および、成型物品の塗装性不全を低減するためのそのポリプロピレン組成物(C)の使用に関する。
ポリプロピレンは、必要とされる特定の目的に適応させることができるので、多くの応用において選ばれる材料である。例えば、異相(ヘテロフェーズ性)ポリプロピレンは、良好な硬さと適切な衝撃強度挙動とを組み合わせているので、自動車産業において(例えばバンパーへの応用において)広く使用されている。異相ポリプロピレンは、非晶相が分散されたポリプロピレンマトリックスを含む。非晶相は、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)のようなプラストマー、あるいはエチレンプロピレンゴム(EPR)もしくはエチレンプロピレンジエンモノマーポリマー(EPDM)のようなプロピレンコポリマーゴムを含む。プロピレンコポリマーゴムの場合、異相ポリプロピレンは、ある程度、結晶性ポリエチレンを追加的に含み得る。
自動車産業において、そのような異相ポリプロピレングレードは、約30重量%の量の非晶相を含み、これは通常、1つか2つの気相反応器において直接的に生産されるか、または、複合工程を介してマトリックスに外部添加される。これらの材料は通常、10〜20重量%のフィラー(例えば滑石)と組み合わされて使用され、これが全体として硬さと衝撃強度の良好なバランスを提供する材料をもたらす。その非極性の性質のため、そのようなポリプロピレングレードは、塗料接着性が乏しく、従って摩耗率が好ましからざるほどに高い。そのような材料の塗料接着性を向上させるために、プライマーおよび表面処理が通常適用される。しかしながら、環境上の理由により、プライマーの使用を最小限にまで減少させるか、あるいはそもそもプライマーの使用を避けることが望ましい。
従って、本発明の課題は、良好な硬さ/衝撃バランスを有し、かつ、プライマーの使用が無くとも高い塗料接着性を有する成型物品を当業者が製造することを可能にする材料を提供することである。
本発明で見出されたのは、異相プロピレンコポリマー(HPP)、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H)、および鉱物フィラー(F)の規定された組合せを有するポリプロピレン組成物(C)を提供することである。
従って、本発明は、ポリプロピレン組成物(C)に係るものであり、前記ポリプロピレン組成物(C)は、
(a)組成物の総重量に基づいて20.0〜60.0重量%の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が10.0〜40.0g/10分である異相プロピレンコポリマー(HPP)であって、
(a1)ポリプロピレンマトリックス(M)、および
(a2)エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)
を含む異相プロピレンコポリマー(HPP)と、
(b)組成物の総重量に基づいて5.0〜70.0重量%のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)と、
(c)組成物の総重量に基づいて20.0〜40.0重量%の、滑石、珪灰石、カオリン、および雲母からなる群から選択される鉱物フィラー(F)と
を含み、
前記ポリプロピレン組成物(C)は、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が10.0〜25.0g/10分である。
本発明の一実施態様によれば、ポリプロピレン組成物(C)は、
(a)前記組成物の総重量に基づいて30.0〜60.0重量%の異相プロピレンコポリマー(HPP)、および/または
(b)前記組成物の総重量に基づいて5.0〜30.0重量%のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)、および/または
(c)前記組成物の総重量に基づいて25.0〜35.0重量%の鉱物フィラー(F)
を含む。
本発明の別の一実施態様によれば、ポリプロピレン組成物(C)は、
(a)2800〜4500MPaの範囲内の張力係数、および/または
(b)≧4kJ/mの、+23℃におけるシャルピーノッチ付き衝撃強度(Charpy notched impact strength)、および/または
(c)≦45μm/mKの線熱膨張係数(CLTE)−30/+80℃
を有する。
本発明のさらに別の一実施態様によれば、異相プロピレンコポリマー(HPP)は、
(a)10.0〜25.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)、および/または
(b)1.8〜4.0dl/gの範囲内の、異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン溶解性(xylene cold soluble)(XCS)画分の固有粘度(IV)として測定される固有粘度(IV)、および/または
(c)前記異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン溶解性画分の総重量に基づいて25.0〜50.0重量%のコモノマー含量
を有し、ここで、前記コモノマーは好ましくはエチレンおよび/またはC〜C12オレフィンである。
本発明の一実施態様によれば、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)は、
(a)プロピレンホモポリマー(PP−H2)であるか、もしくは、エチレンおよび/もしくはC〜C12α−オレフィンから選択されるコモノマーを有するランダムプロピレンコポリマー(PP−C)であり、および/または、
(b)30.0〜300.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)を有し、および/または、
(c)5.0重量%以下の冷キシレン溶解性(XCS)含量を有する。
本発明の別の一実施態様によれば、異相プロピレンコポリマー(HPP)のエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)は、
(a)1.8〜4.0dl/gの範囲内の、前記異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン溶解性(XCS)画分の固有粘度(IV)として測定される固有粘度(IV)、および/または
(b)前記異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン溶解性画分の総重量に基づいて25.0〜50.0重量%のコモノマー含量
を有し、ここで、前記コモノマーは好ましくはエチレンおよび/またはC〜C12オレフィンである。
本発明のさらに別の一実施態様によれば、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)は、70.0〜150.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)を有する。
鉱物フィラー(F)が滑石である本発明の一実施態様によれば、好ましくはその滑石は、0.5〜20.0μmの範囲内の平均粒径d50を有する。
本発明の別の一実施態様によれば、ポリプロピレン組成物(C)は、前記組成物の総重量に基づいて5.0〜15.0重量%の、エチレンおよびC〜Cα−オレフィンに由来するユニットを含むエラストマー性コポリマー(E2)を含む。
本発明のさらに別の一実施態様によれば、ポリプロピレン組成物(C)は、前記組成物の総重量に基づいて65.0重量%未満の量の異相プロピレンコポリマー(HPP)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含む。
本発明の一実施態様によれば、エラストマー性コポリマー(E2)は、
(a)935kg/m以下の密度、および/または
(b)0.5〜30.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(190℃)
を有する。
本発明の別の一実施態様によれば、
(a)異相プロピレンコポリマー(HPP)対ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の重量比[HPP/PP−H1]が12.0:1.0〜1.0:1.0であり、および/または
(b)異相プロピレンコポリマー(HPP)対鉱物フィラー(F)の重量比[HPP/F]が3.0:1.0〜1.0:1.0であり、および/または
(c)異相プロピレンコポリマー(HPP)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対鉱物フィラー(F)の重量比[HPP+PP−H1/F]が4.0より低く、および/または
(d)異相プロピレンコポリマー(HPP)対エラストマー性コポリマー(E2)の重量比[HPP/E2]が8.0より低い。
本発明はまた、上記ポリプロピレン組成物(C)を含む物品に関する。
この物品は、自動車用物品であることが好ましく、バンパー、車体パネル、ロッカーパネル、サイドトリム、ステップアシスト、スポイラー、およびダッシュボードから選択される外装または内装の自動車用物品であることが好ましい。
本発明のさらなる一側面は、成型物品の塗装性不全(paintability failure)を低減するための、好ましくは、自動車用物品のような射出成型物品の塗装性不全を低減するための、上記ポリプロピレン組成物(C)の使用である。例えば外装または内装の自動車用物品のような自動車用物品の塗装性不全を、15%以下に、好ましくは12%以下にとどめることが好ましい。
図1は、不全塗装領域の評価のために使用された試験ラインの概略を示す。
以下において、本発明をさらに詳細に説明する。
[ポリプロピレン組成物(C)]
ポリプロピレン組成物(C)が、
(a)組成物の総重量に基づいて20.0〜60.0重量%の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が10.0〜40.0g/10分の範囲内である異相プロピレンコポリマー(HPP)であって、
(a1)ポリプロピレンマトリックス(M)、および
(a2)エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)
を含む異相プロピレンコポリマー(HPP)と、
(b)組成物の総重量に基づいて5.0〜70.0重量%のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)と、
(c)組成物の総重量に基づいて20.0〜40.0重量%の、滑石、珪灰石、カオリン、および雲母からなる群から選択される鉱物フィラー(F)と
を含み、
前記ポリプロピレン組成物(C)は、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が10.0〜25.0g/10分の範囲内であることが、
本発明の1つの要件である。
本発明により異なるポリマー(HPP、PP−H1、および任意のE2)について使用される表現法から明らかなように、これらのポリマーは、互いに(化学的に)異なっていなければならない。「異相」という表現は、マトリックスが、そのマトリックスの一部分を成さない(微細に)分散された含有物を含有し、その含有物がエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)を含有することを示す。本発明による「含有物」という用語は、マトリックスと含有物とが異相プロピレンコポリマー内で異なる相を形成し、前記含有物が例えば(電子顕微鏡あるいは走査型力顕微鏡のような)高解像度顕微鏡により視認可能であることを好ましくは示す。異相プロピレンコポリマー(HPP)の部分としてのポリプロピレンマトリックス(M)およびエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)と、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)と、任意でエラストマー性コポリマー(E2)とを含む最終的なポリプロピレン組成物(C)は、おそらく複雑な構造なものである。おそらく、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)とポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)とは共にポリプロピレン組成物(C)のマトリックスである連続相を形成し、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)と任意のエラストマー性コポリマー(E2)とは、共に、あるいは個別に、マトリックス中に分散される含有物を形成する。
加えて、最終的なポリプロピレン組成物(C)の含有物は、鉱物フィラー(F)も含有し得るが、好ましくは、鉱物フィラー(F)は、ポリプロピレンマトリックス(M)内で別個の含有物を形成する。
本発明の1つの好ましい実施態様において、ポリプロピレン組成物(C)は、
(a)前記組成物の総重量に基づいて30.0〜60.0重量%の異相プロピレンコポリマー(HPP)、および/または
(b)前記組成物の総重量に基づいて5.0〜30.0重量%のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)、および/または
(c)前記組成物の総重量に基づいて25.0〜35.0重量%の鉱物フィラー(F)
を含む。
例えば、ポリプロピレン組成物(C)は、
(a)前記組成物の総重量に基づいて30.0〜60.0重量%の異相プロピレンコポリマー(HPP)、および
(b)前記組成物の総重量に基づいて5.0〜30.0重量%のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)、および
(c)前記組成物の総重量に基づいて25.0〜35.0重量%の鉱物フィラー(F)
を含む。
典型的には、ポリプロピレン組成物(C)は、かなり低いメルトフローレートを有する。すなわち、本ポリプロピレン組成物(C)は、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が10.0〜25.0g/10分の範囲内であることが望ましい。より具体的には、本ポリプロピレン組成物(C)は、10.0〜20.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)を有する。
ポリプロピレン組成物(C)は、良好な硬さ/衝撃バランスを有することがさらに好ましい。すなわち、ポリプロピレン組成物(C)は、良好な衝撃挙動を示すことが好ましい。従って、ポリプロピレン組成物(C)が、少なくとも4kJ/m、より好ましくは4〜70kJ/mの範囲内、さらにより好ましくは4〜50kJ/mの範囲内、最も好ましくは4〜20kJ/mの範囲内の、+23℃におけるシャルピーノッチ付き衝撃強度を有することが理解される。
それに加えて、またはそれに代えて、ポリプロピレン組成物(C)の曲げ弾性率はかなり高くあるべきである。ポリプロピレン組成物(C)の曲げ弾性率は、2800〜4500MPaの範囲内、より好ましくは3000〜4250MPaの範囲内、さらに好ましくは3000〜4000MPaの範囲内、さらにより好ましくは3000〜38000MPaの範囲内であることが好ましい。
ポリプロピレン組成物(C)は、≦45μm/mKの線熱膨張係数(CLTE)−30/+80℃を有することがさらに理解される。例えば、ポリプロピレン組成物(C)は、10〜45μm/mKの範囲内、より好ましくは20〜45μm/mKの範囲内、最も好ましくは25〜45μm/mKの範囲内の線熱膨張係数(CLTE)−30/+80℃を有する。
以下において、ポリプロピレン組成物(C)の個々の成分をさらに詳細に説明する。
[異相プロピレンコポリマー(HPP)]
ポリプロピレン組成物(C)が、その組成物の総重量に基づいて20.0〜60.0重量%の量の異相プロピレンコポリマー(HPP)を含むことが、本発明の1つの要件である。
本発明の一実施態様において、ポリプロピレン組成物(C)は、組成物の総重量に基づいて30.0〜60.0重量%の量の異相プロピレンコポリマー(HPP)を含む。
例えば、ポリプロピレン組成物(C)は、組成物の総重量に基づいて、30.0〜50.0重量%、好ましくは35.0〜45.0重量%の量の異相プロピレンコポリマー(HPP)を含む。ポリプロピレン組成物(C)がエラストマー性コポリマー(E2)をさらに含む場合に、異相プロピレンコポリマー(HPP)がこの量であることが好ましい。
あるいは、ポリプロピレン組成物(C)は、組成物の総重量に基づいて、40.0〜60.0重量%、より好ましくは45.0〜60.0重量%の量の異相プロピレンコポリマー(HPP)を含む。このことは、ポリプロピレン組成物(C)がエラストマー性コポリマー(E2)を含まない場合に好ましく適用され得る。
異相プロピレンコポリマー(HPP)は、本明細書で言及される他成分と混合される前に、ポリマー成分としてはポリプロピレンマトリックス(M)とエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)とのみを含むことが好ましい。換言すると、異相プロピレンコポリマー(HPP)は、さらなる添加物を含有し得るものの、異相プロピレンコポリマー(HPP)の総重量に基づいて、より好ましくは異相プロピレンコポリマー(HPP)中に存在するポリマーに基づいて、7.5重量%を超える量、より好ましくは5.0重量%を超える量の他のポリマーは含有しない。そのような少量において存在し得る1つの追加的なポリマーはポリエチレンであり、これは異相プロピレンコポリマー(HPP)の調製により得られる反応産物である。従って、本発明において定義される異相プロピレンコポリマー(HPP)は、ポリプロピレンマトリックス(M)、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)、および任意で、本段落で言及されている量のポリエチレンのみを含有することが特に理解される。
本発明による異相プロピレンコポリマー(HPP)は、好ましくは、
(a)ポリプロピレンマトリックス(M)と、
(b)・プロピレンならびに
・エチレンおよび/またはC〜C12α−オレフィン
に由来するユニットを含むエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)と
を含む。
好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)中のプロピレン含量は、その異相プロピレンコポリマー(HPP)の総重量に基づいて、より好ましくはその異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリマー成分の量に基づいて、さらにより好ましくはポリプロピレンマトリックス(M)とエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)とを合わせた量に基づいて、70.0〜92.0重量%であり、より好ましくは75.0〜90.0重量%である。残余部分は、コモノマー、好ましくはエチレンを構成する。
従って、異相プロピレンコポリマー(HPP)中のポリプロピレンマトリックス(M)含量、すなわち冷キシレン不溶性(XCI)含量は、好ましくは、50.0〜75.0重量%の範囲内、より好ましくは60.0〜75.0重量%の範囲内である。異相プロピレンコポリマー(HPP)中にポリエチレンが存在する場合には、冷キシレン不溶性(XCI)含量の方ではなくポリプロピレンマトリックス(M)含量の方の値を少し減少させ得る。
その一方で、異相プロピレンコポリマー(HPP)中のエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)含量、すなわち冷キシレン溶解性(XCS)含量は、好ましくは、25.0〜50.0重量%の範囲内、より好ましくは25.0〜40.0重量%の範囲内である。
異相プロピレンコポリマー(HPP)が、10.0〜40.0g/10分の範囲内、好ましくは10.0〜35.0g/10分の範囲内、より好ましくは10.0〜25.0g/10分の範囲内、さらにより好ましくは10.0〜15.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)を有することが、本発明の1つの要件である。
異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)は、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H)、または、エチレンおよび/もしくはC〜C12α−オレフィンから選択されるコモノマーを有するランダムプロピレンコポリマー(PP−C)であり得る。好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)は、プロピレンホモポリマー(PP−H2)である。従って、異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン不溶性(XCI)画分は、プロピレンホモポリマーおよび任意でポリエチレンであるマトリックス(M)を表す一方、冷キシレン溶解性(XCS)画分は、異相プロピレンコポリマー(HPP)のエラストマー性部分、すなわちエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)を表す。
本発明において使用されるプロピレンホモポリマー(PP−H2)という表現は、実質的に(すなわち99.7重量%超、より好ましくは少なくとも99.8重量%)プロピレンユニットからなるポリプロプレンに関する。好ましい一実施態様では、プロピレンホモポリマー(PP−H2)中にはプロピレンユニットのみが検出可能である。
従って、ポリプロピレンマトリックス(M)のコモノマー含量は、好ましくは、1.0重量%以下、より好ましくは0.8重量%以下、さらにより好ましくは0.5重量%以下、例えば0.2重量%以下、例えば検出不可能である。
上述したように、ポリプロピレンマトリックス(M)は好ましくはプロピレンホモポリマー(PP−H2)である。
ポリプロピレンマトリックス(M)がランダムプロピレンコポリマー(PP−C)である場合には、そのランダムプロピレンコポリマー(PP−C)が、プロピレンと共重合可能なモノマー、例えばエチレンおよび/またはC〜C12α−オレフィン、特にエチレンおよび/またはC〜Cα−オレフィン、例えば1−ブテンおよび/または1−ヘキセンのようなコモノマーを含むことが理解される。好ましくは、本発明によるランダムプロピレンコポリマー(PP−C)は、エチレン、1−ブテン、および1−ヘキセンからなる群から選択される、プロピレンと共重合可能なモノマーを含み、特には、そのようなモノマーからなる。より具体的には、本発明のランダムプロピレンコポリマー(PP−C)は、プロピレンの他に、エチレンおよび/または1−ブテンから誘導することができるユニットを含む。好ましい一実施態様では、ランダムプロピレンコポリマー(PP−C)は、エチレンとプロピレンから誘導することができるユニットのみを含む。
加えて、ランダムプロピレンコポリマー(PP−C)は、そのランダムプロピレンコポリマー(PP−C)の総重量に基づいて、好ましくは、0.3重量%超から3.0重量%、より好ましくは0.3重量%超から2.5重量%、さらに好ましくは0.3重量%超から2.0重量%のコモノマー含量を有することが理解される。
「ランダム」という用語は、ランダムプロピレンコポリマー(PP−C)のコモノマーがプロピレンコポリマー中にランダムに分布していることを示す。ランダムという用語はIUPACに従って理解される(高分子科学の基本的術語の用語集;IUPAC勧告1996)。
さらに、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)は、控えめなメルトフローMFR(230℃)を有することが理解される。上述したように、異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン不溶性(XCI)画分は、その異相プロピレンコポリマー(HPP)のマトリックスと本質的に同一である。従って、ポリプロピレンマトリックス(M)のメルトフローレートMFR(230℃)は、異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン不溶性(XCI)画分のメルトフローレートMFR(230℃)と等しい。従って、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)および/または冷キシレン不溶性(XCI)画分の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が、30.0〜300.0g/10分の範囲内、より好ましくは40.0〜250.0g/10分、さらにより好ましくは45.0〜200.0g/10分であることが好ましい。
本発明の一実施態様では、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)または冷キシレン不溶性(XCI)画分が、30.0〜300.0g/10分、より好ましくは40.0〜250.0g/10分、さらにより好ましくは45.0〜200.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)を有する。好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)および冷キシレン不溶性(XCI)画分が、30.0〜300.0g/10分の範囲内、より好ましくは40.0〜250.0g/10分、さらにより好ましくは45.0〜200.0g/10分の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)を有する。
好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)の冷キシレン溶解性含量は、ポリプロピレンマトリックス(M)の総重量に基づいて、5.0重量%以下であり、より好ましくは4.0重量%以下であり、さらにより好ましくは3.0重量%以下である。さらにより好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)のプロピレンホモポリマーであるポリプロピレンマトリックス(M)の冷キシレン溶解性含量は、ポリプロピレンマトリックス(M)の総重量に基づいて、2.5重量%以下であり、より好ましくは2重量%以下であり、さらにより好ましくは1.5重量%以下である。
好ましくは、ポリプロピレンマトリックス(M)はイソタクチックである。従って、ポリプロピレンマトリックス(M)は、かなり高い五連子濃度、すなわち80%超、より好ましくは85%超、さらにより好ましくは90%超、さらにより好ましくは92%超、さらにより好ましくは93%超、例えば95%超の五連子濃度を有することが理解される。
異相プロピレンコポリマー(HPP)のさらなる一必須成分は、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)である。
エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)は、(i)プロピレンと(ii)エチレンおよび/または少なくとももう1つのC〜C12α−オレフィン(例えばC〜C10α−オレフィン)とから誘導することができるユニット、より好ましくは(i)プロピレンと(ii)エチレンならびに/または1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテンおよび1−オクテンからなる群から選択される少なくとももう1つのα−オレフィンとから誘導することができるユニットを含み、より好ましくはこれらのユニットからなる。エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)は、ブタジエンのような共役ジエン、または非共役ジエンに由来するユニットを追加で含有し得るが、しかし、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)は、(i)プロピレンと(ii)エチレンおよび/またはC〜C12α−オレフィンとから誘導することができるユニットのみからなることが好ましい。非共役ジエンがもし使用される場合、適切なものとしては、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、1,6−オクタジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、3,7−ジメチル−1,6−オクタジエン、3,7−ジメチル−1,7−オクタジエン、ならびにジヒドロミルセンおよびジヒドロオシメンの混合アイソマーのような、直鎖および分枝鎖の非環式ジエン、ならびに、1,4−シクロヘキサジエン、1,5−シクロオクタジエン、1,5−シクロドデカジエン、4−ビニルシクロヘキセン、1−アリル−4−イソプロピリデンシクロヘキサン、3−アリルシクロペンテン、4−シクロヘキセン、および1−イソプロペニル−4−(4−ブテニル)シクロヘキサンのような単環脂環式ジエンが挙げられる。多環脂環式の融合および架橋の環状ジエンも適切であり、これらにはテトラヒドロインデン、メチルテトラヒドロインデン、ジシクロペンタジエン、ビシクロ(2,2,1)ヘプタ−2,5−ジエン、2−メチルビシクロヘプタジエン、ならびに、5−メチレン−2−ノルボルネン、5−イソプロピリデンノルボルネン、5−(4−シクロペンテニル)−2−ノルボルネン、および5−シクロヘキシリデン−2−ノルボルネンのような、アルケニル、アルキリデン、シクロアルケニル、およびシクロアルキリデンノルボルネンが含まれる。好ましい非共役ジエンは、5−エチリデン−2−ノルボルネン、1,4−ヘキサジエン、およびジシクロペンタジエンである。
従って、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)は、プロピレンおよびエチレンから誘導することができるユニットを少なくとも含み、前段落で定義されたようなさらなるα−オレフィンから誘導することができる他のユニットを含み得る。しかしながら、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)が、プロピレンおよびエチレン、ならびに任意で共役ジエン(例えばブタジエン)または前段落で定義されたような非共役ジエン(例えば1,4−ヘキサジエン)からのみ誘導することができるユニットを含むことが特に好ましい。従って、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)として、エチレンプロピレン非共役ジエンモノマーポリマー(EPDM1)および/またはエチレンプロピレンゴム(EPR1)が特に好ましく、後者が最も好ましい。
本発明において、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)中の、プロピレンから誘導することができるユニットの含量は、冷キシレン溶解性(XCS)画分中で検出可能なプロピレンの含量に等しい。従って、冷キシレン溶解性(XCS)画分中で検出可能なプロピレンは、50.0〜75.0重量%、より好ましくは60.0〜75.0重量%である。
従って、特定の一実施態様において、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)、すなわち冷キシレン溶解性(XCS)画分は、例えばエチレンのようなプロピレン以外のコモノマーから誘導することがきるユニットを、25.0〜50.0重量%、より好ましくは25.0〜45.0重量%含む。好ましくは、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)は、エチレンプロピレン非共役ジエンモノマーポリマー(EPDM1)またはエチレンプロピレンゴム(EPR1)であり、後者が特に好ましく、この段落で定義されるプロピレンおよび/またはエチレンの含量を有する。
本発明の一実施態様において、異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン溶解性(XCS)画分の固有粘度(IV)はかなり高い。かなり高い値の固有粘度(IV)は衝撃強度を向上させる。従って、異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン溶解性(XCS)画分の固有粘度は、1.8dl/g超、より好ましくは少なくとも2.0dl/gであることが理解される。その一方で、固有粘度(IV)は高すぎるべきではなく、高すぎると流動性が減少する。従って、異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン溶解性(XCS)画分の固有粘度は、好ましくは1.8〜4.0dl/gの範囲内であり、より好ましくは2.0〜3.5dl/gの範囲内である。
好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)が良好な衝撃挙動を示すことが望まれる。従って、異相プロピレンコポリマー(HPP)は、少なくとも5kJ/m、より好ましくは5〜15kJ/mの範囲内、さらにより好ましくは6〜12kJ/mの範囲内の、−20℃におけるシャルピーノッチ付き衝撃強度を有することが理解される。
さらに、異相プロピレンコポリマー(HPP)の曲げ弾性率もかなり高くあるべきである。異相プロピレンコポリマー(HPP)の曲げ弾性率が少なくとも700MPa、より好ましくは700〜1500MPaの範囲内、さらにより好ましくは800〜1300MPa、さらにより好ましくは900〜1200MPaの範囲内であることが好ましい。
好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)はα核化されている。より好ましくは、本発明は、β核化剤を含まない。従って、α核化剤が以下のものからなる群から好ましく選択される:
(i)モノカルボン酸とポリカルボン酸の塩、例えば安息香酸ナトリウムまたはtert−ブチル安息香酸アルミニウム、ならびに
(ii)ジベンジリデンソルビトール(例えば1,3:2,4ジベンジリデンソルビトール)およびC〜Cアルキル置換ジベンジリデンソルビトール誘導体、例えばメチルジベンジリデンソルビトール、エチルジベンジリデンソルビトール、もしくはジメチルジベンジリデンソルビトール(例えば1,3:2,4ジ(メチルベンジリデン)ソルビトール、または置換ノニトール誘導体、例えば1,2,3,−トリデオキシ−4,6:5,7−ビス−O−[(4−プロピルフェニル)メチレン]−ノニトール、ならびに
(iii)リン酸のジエステルの塩、例えばナトリウム2,2’−メチレンビス(4,6,−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェートまたはアルミニウム−ヒドロキシ−ビス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ならびに
(iv)ビニルシクロアルカンポリマーおよびビニルアルカンポリマー(下記においてより詳細に論じる)、ならびに
(v)これらの混合物。
そのような添加剤は一般に市販されており、例えば、Hans Zweifel著「プラスチック添加物ハンドブック」第5版、2001、第871〜873頁に記述されている。
好ましくは、異相ポリプロピレン組成物(HPP)は、最大5重量%のα核化剤を含有する。好ましい一実施態様では、異相ポリプロピレン組成物(HPP)は、200ppm以下、より好ましくは1〜200ppm、より好ましくは5〜100ppmのα核化剤を含有し、α核化剤は特に、ジベンジリデンソルビトール(例えば1,3:2,4ジベンジリデンソルビトール)、ジベンジリデンソルビトール誘導体、好ましくはジメチルジベンジリデンソルビトール(例えば1,3:2,4ジ(メチルベンジリデン)ソルビトール、または置換ノニトール誘導体、例えば1,2,3,−トリデオキシ−4,6:5,7−ビス−O−[(4−プロピルフェニル)メチレン]−ノニトール、ビニルシクロアルカンポリマー、ビニルアルカンポリマー、およびこれらの混合物からなる群から選択される。
異相ポリプロピレン組成物(HPP)が、ビニルシクロヘキサン(VCH)ポリマーのようなビニルシクロアルカン、および/またはビニルアルカンポリマーを含有することが特に好ましい。特定の一実施態様において、異相ポリプロピレン組成物(HECO1)は、ビニルシクロヘキサン(VCH)ポリマーのようなビニルシクロアルカン、および/またはビニルアルカンポリマーを含有する。好ましくは、ビニルシクロアルカンはビニルシクロヘキサン(VCH)ポリマーでありBNT技術によって異相ポリプロピレン組成物(HPP)中に導入される。
当該異相ポリプロピレン組成物(HPP)は好ましくは特定のプロセスによって取得される。従って、異相ポリプロピレン組成物(HPP)は、第1反応器(第1R)において逐次重合プロセスによって好ましく取得され、任意で第2反応器(第2R)においてプロピレンホモポリマー(PP−H2)が産生され、第3反応器(第3R)において異相プロピレンコポリマー(HPP)のエラストマー性プロピレンコポリマー(E1)が取得される。
「逐次重合プロセス」という用語は、異相ポリプロピレン組成物(HPP)が、直列的に接続された少なくとも2つの反応器、好ましくは3つ以上の反応器、例えば4つの反応器において産生されることを示す。従って、当該プロセスは、少なくとも第1反応器(第1R)、第2反応器(第2R)、第3反応器(第3R)、および任意の第4反応器(第4R)を含む。「重合反応器」という用語は、主要重合が起こることを示す。すなわち、プロセスが3つまたは4つの重合反応器からなる場合に、この定義は、全体的なプロセスが例えば前重合反応器における前重合工程を含むというオプションを排除するものではない。上記の「からなる」という用語は、主要重合反応器に関して閉じる語句(closing formulation)であるに過ぎない。
第1反応器(第1R)および第2反応器(第2R)の後に、異相プロピレンコポリマー(HPP)のマトリックス(M)すなわちプロピレンホモポリマー(PP−H2)が取得される。このマトリックス(M)は続いて、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)が産生される第3反応器(第3R)および任意の第4反応器(第4R)に移送され、このようにして本発明の異相プロピレンコポリマー(HPP)が取得される。
好ましくは、マトリックス(M)、すなわちプロピレンホモポリマー(PP−H2)と、エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)との間の重量比[(M)/(E1)]は、85/15〜60/40、より好ましくは83/17〜62/38未満である。
第1反応器(第1R)は好ましくはスラリー反応器(SR)であり、バルクまたはスラリーにおいて操業するあらゆる連続式または単純式の撹拌バッチタンク反応器またはループ反応器であり得る。バルクとは、少なくとも60%(w/w)モノマーを含む反応媒体における重合を意味する。本発明によれば、スラリー反応器(SR)は、好ましくは(バルク)ループ反応器(LR)である。
第2反応器(第2R)、第3反応器(第3R)、および任意の第4反応器(第4R)は、好ましくは気相反応器(GPR)である。そのような気相反応器(GPR)は、あらゆる機械混合式または流動床式反応器であり得る。好ましくは、気相反応器(GPR)は、ガス速度が少なくとも0.2m/秒である機械撹拌流動床反応器を含む。従って、気相反応器は、機械的撹拌装置を好ましくは伴う流動床型反応器であることが理解される。
すなわち、好ましい一実施態様において、第1反応器(第1R)はループ反応器(LR)のようなスラリー反応器(SR)であり、第2反応器(第2R)、第3反応器(第3R)、および任意の第4反応器(第4R)は気相反応器(GPR)である。従って、当該プロセスのために、少なくとも2つ、好ましくは2つまたは3つまたは4つの重合反応器、すなわち、直列的に接続されたループ反応器(LR)のようなスラリー反応器(SR)、第1気相反応器(GPR−1)、第2気相反応器(GPR−2)、および任意で第3気相反応器(GPR−3)が使用される。必要であれば、スラリー反応器(SR)の前に、前重合反応器が置かれる。
1つの好ましい多段階プロセスは、EP0887379、WO92/12182、WO2004/000899、WO2004/111095、WO99/24478、WO99/24479、またはWO00/68315におけるように例えば特許文献に記述された、デンマークのボレアリスA/Sによって開発されたもの(BORSTAR(登録商標)テクノロジーとして知られる)のような、「ループ気相」プロセスである。
さらなる1つの適切なスラリー・気相プロセスは、BasellのSpheripol(登録商標)プロセスである。
好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)を製造するための本プロセスにおいて、上記の定義によれば、第1反応器(第1R)、すなわちスラリー反応器(SR)、例えばループ反応器(LR)のための条件は、以下のとおりであり得る:
・温度は40℃〜110℃の範囲内であり、好ましくは60℃〜100℃、例えば68〜95℃であり、
・圧力は20bar〜80barの範囲内であり、好ましくは40bar〜70barであり、
・水素が、それ自体知られている手法によってモル質量をコントロールするために、添加され得る。
続いて、第1反応器(第1R)からの反応混合物は、第2反応器(第2R)すなわち気相反応器(GPR−1)に移送され、そこでの条件は好ましくは以下のとおりである:
・温度は50℃〜130℃の範囲内であり、好ましくは60℃〜100℃であり、
・圧力は5bar〜50barの範囲内であり、好ましくは15bar〜35barであり、
・水素が、それ自体知られている手法によってモル質量をコントロールするために、添加され得る。
第3反応器(第3R)および任意の第4反応器(第4R)における、好ましくは第2気相反応器(GPR−2)および任意で第3気相反応器(GPR−3)における条件は、上記第2反応器(第2R)と同様である。
滞留時間は3つの反応器ゾーンで異なり得る。
異相プロピレンコポリマー(HPP)を製造するためのプロセスの一実施態様において、第1反応器(第1R)、すなわちスラリー反応器(SR)、例えばループ反応器(LR)における滞留時間は、0.2〜4時間の範囲内、例えば0.3〜1.5時間であり、気相反応器における滞留時間は一般的に0.2〜6.0時間、例えば0.5〜4.0時間である。
所望により、重合は、第1反応器(第1R)において、すなわちスラリー反応器(SR)において、例えばループ反応器(LR)において超臨界条件下で、および/または気相反応器(GPR)において凝縮モードとして、既知の手法により実行することができる。
好ましくは、上記プロセスは、下記において詳細に説明されるように、チーグラー・ナッタのプロ触媒、外部ドナー、および任意で共触媒を含む触媒系を用いた前重合も含む。
好ましい一実施態様において、前重合は、液状プロピレンにおけるバルクスラリー重合として実行され、すなわち、液相は主にプロピレンを含み、少量の他の反応物および任意で不活性成分がそこに溶解されている。
前重合反応は通常0〜50℃、好ましくは10〜45℃、より好ましくは15〜40℃の温度にて実行される。
前重合反応器における圧力は決定的に重要ではないが、反応混合物を液相に維持するために十分に高くなければならない。従って、その圧力は20〜100bar、例えば30〜70barであり得る。
触媒成分は好ましくは前重合工程にすべて導入する。しかしながら、固体触媒成分(i)と共触媒(ii)とが別々に入れられ得る場合には、共触媒の一部分だけを前重合段階に導入し残りの部分を次の重合段階に導入することが可能である。またそのような場合には、前重合段階には、そこで十分な重合反応が得られるだけの量の共触媒を導入する必要がある。
前重合段階に他の成分も加えることが可能である。従って、本技術分野で知られるように、前重合段階に水素を加えてプレポリマーの分子量をコントロールすることができる。さらに、帯電防止剤を使用して、粒子が互いに付着したり反応器の壁に付着したりすることを防ぐことができる。
前重合条件および反応パラメータの正確なコントロールは当業者の技量の範囲内である。
本発明によれば、異相プロピレンコポリマー(HPP)は、上述したように、連続的重合プロセスによって、チーグラー・ナッタ触媒および任意で外部ドナーを含む触媒系、好ましくは、3つの成分、すなわち成分(i)としてチーグラー・ナッタのプロ触媒、任意で成分(ii)として有機金属共触媒、および成分(iii)として式(IIIa)または(IIIb)で表される(好ましくは式(IIIa)で表される)外部ドナーを含む触媒系の存在下で得られる。
このプロセスは、チーグラー・ナッタ触媒系(好ましくは本明細書で下記において詳細に定義されるチーグラー・ナッタ触媒系)、ならびに第2反応器(第2R)および/または第3反応器(第3R)および/または任意の第4反応器(第4R)においてそれぞれ特定のコモノマー/プロピレン比を使用することによって、特に効率的に行われる。従って、
(a)第2反応器(第2R)におけるコモノマー/プロピレン比[Co/C3]、例えばエチレン/プロピレン比[C2/C3]が好ましくは10〜65mol/kmolの範囲内、より好ましくは20〜60mol/kmolの範囲内であり、および/または
(c)第3反応器(第3R)におけるコモノマー/プロピレン比[Co/C3]、例えばエチレン/プロピレン比[C2/C3]が400超〜700mol/kmolの範囲内、より好ましくは500〜600mol/kmolの範囲内である
ことが好ましい。
以下において、使用される触媒をさらに詳細に定義する。
好ましくは、成分(i)はチーグラー・ナッタのプロ触媒であり、これは低級アルコールとフタル酸エステルのエステル交換反応産物を含有する。
本発明に従って使用されるプロ触媒は、
a)噴霧結晶化もしくはエマルジョン凝固化されたMgClとC〜Cアルコールの付加物をTiClと反応させること、
b)段階a)の産物を、式(I)のジアルキルフタレート
Figure 2016516863
(式中、R’およびR’は独立して少なくともCアルキルである)
と、前記C〜Cアルコールと前記式(I)のジアルキルフタレートとの間にエステル交換反応が起こって内部ドナーが形成される条件下で、反応させること、
c)段階b)の産物を洗浄すること、あるいは
d)任意で段階c)の産物を追加的なTiClと反応させること
によって調製される。
プロ触媒は、例えば特許刊行物WO87/07620、WO92/19653、WO92/19658、およびEP0491566において定義されているように産生される。これらの文献の内容は参照により本明細書に含まれる。
まず、式MgCl*nROH(式中、Rはメチルまたはエチルでありnは1〜6である)の、MgClとC〜Cアルコールとの付加物が形成される。アルコールとしてエタノールが好ましく使用される。
上記付加物は、まず融解されそれから噴霧結晶化またはエマルジョン凝固化され、触媒担体として使用される。
次の工程において、上記式MgCl*nROH(式中、Rはメチルまたはエチルであり、好ましくはエチルであり、nは1〜6である)の噴霧結晶化またはエマルジョン凝固化された付加物がTiClと接触して、チタン化担体を形成し、以下の工程がそれに続く:
・前記チタン化担体に、
(i)R’およびR’が独立して少なくともCアルキル、例えば少なくともCアルキルである式(I)のジアルキルフタレート、
または好ましくは
(ii)R’およびR’が同一であり少なくともCアルキル、例えば少なくともCアルキルである式(I)のジアルキルフタレート、
またはより好ましくは
(iii)プロピルヘキシルフタレート(PrHP)、ジオクチルフタレート(DOP)、ジ−イソ−デシルフタレート(DIDP)、およびジトリデシルフタレート(DTDP)からなる群から選択され、さらにより好ましくは、ジ−イソ−オクチルフタレートのようなジオクチルフタレート(DOP)もしくはジエチルヘキシルフタレートであり、特にジエチルヘキシルフタレートである、式(I)のジアルキルフタレート
を加えて、第1産物を形成すること。
・前記メタノールもしくはエタノールが前記式(I)のジアルキルフタレートの前記エステル基とエステル交換するように、前記第1産物を、適切なエステル交換反応条件、すなわち100℃より高い温度、好ましくは100〜150℃、より好ましくは130〜150℃に付して、好ましくは少なくとも80mol%、より好ましくは90mol%、最も好ましくは95mol%の式(II)のジアルキルフタレートを形成すること
Figure 2016516863
(RおよびRはメチルまたはエチル、好ましくはエチルであり、式(II)のジアルキルフタレートは内部ドナーである)、
ならびに
・前記エステル交換反応産物を、プロ触媒組成物(成分(i))として回収すること。
式MgCl*nROH(式中、Rはメチルまたはエチルであり、nは1〜6である)の付加物は、好ましい一実施態様では、融解されて次にその融解物が、好ましくは、冷却化された溶媒または冷却化されたガス中にガスによって注入され、それによって付加物は、例えばWO87/07620に記述されているように、形態的に有利なかたちに結晶化する。
この結晶化された付加物は、WO92/19658およびWO92/19653に記述されているように、触媒担体として好ましく使用され、本発明において有用なプロ触媒に対して反応させられる。
抽出により触媒残渣が除去されると、チタン化担体と内部ドナーの付加物が取られ、そこではエステルアルコールに由来する基が変わっている。
担体上に十分チタンが残っている場合には、それはプロ触媒の活性要素として作用する。
そうでなければ、十分なチタン濃度ひいては活性を確保するために、上記処理の後にチタン化を繰り返す。
好ましくは、本発明に従って使用されるプロ触媒は、最大で2.5重量%、好ましくは最大で2.2重量%、より好ましくは最大で2.0重量%のチタンを含有する。そのドナー含量は好ましくは4.0〜12.0重量%であり、より好ましくは6.0〜10.0重量%である。
より好ましくは、本発明に従って使用されるプロ触媒は、アルコールとしてエタノールを、式(I)のジアルキルフタレートとしてジオクチルフタレート(DOP)を使用することによって産生されたものであり、ジエチルフタレート(DEP)を内部ドナー化合物として生じている。
さらにより好ましくは、本発明に従って使用される触媒は、実施例のセクションに記述されているとおりの触媒であり、特にジオクチルフタレートを式(I)のジアルキルフタレートとして使用したものである。
本発明による異相プロピレンコポリマー(HPP)の製造のために、使用される触媒系は、好ましくは、上記特別なチーグラー・ナッタのプロ触媒に加えて、成分(ii)として有機金属共触媒を含む。
従って、トリアルキルアルミニウム、例えばトリエチルアルミニウム(TEA)、ジアルキルアルミニウムクロリド、およびアルキルアルミニウムセスキクロリドからなる群から共触媒を選択することが好ましい。
使用される触媒系の成分(iii)は、式(IIIa)または(IIIb)により表される外部ドナーである。式(IIIa)は
Si(OCH (IIIa)
によって定義され、式中、Rは、3〜12個の炭素原子を有する分枝アルキル基、好ましくは3〜6個の炭素原子を有する分枝アルキル基、または、4〜12個の炭素原子を有するシクロアルキル、好ましくは5〜8個の炭素原子を有するシクロアルキルを表す。
は、イソプロピル、イソブチル、イソペンチル、tert−ブチル、tert−アミル、ネオペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、およびシクロヘプチルからなる群から選択されることが特に好ましい。
式(IIIb)は、
Si(OCHCH(NR) (IIIb)
によって定義され、式中、RおよびRは同一または異なるものであり得、1〜12個の炭素原子を有する炭化水素基を表す。
およびRは、独立に、1〜12個の炭素原子を有する直鎖状脂肪族炭化水素基、1〜12個の炭素原子を有する分枝状脂肪族炭化水素基、および1〜12個の炭素原子を有する環状脂肪族炭化水素基からなる群から選択される。RおよびRが、独立に、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、オクチル、デカニル、イソ−プロピル、イソ−ブチル、イソ−ペンチル、tert−ブチル、tert−アミル、ネオペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、およびシクロヘプチルからなる群から選択されることが特に好ましい。
より好ましくは、RおよびRは両方同じであり、さらにより好ましくはRおよびRは両方エチル基である。
より好ましくは、式(Iamb)の外部ドナーはジエチルアミノトリエトキシシランである。
より好ましくは、外部ドナーは、ジエチルアミノトリエトキシシラン[Si(OCHCH(N(CHCH]、ジエチルアミノトリエトキシシラン[Si(OCHCH(N(CHCH)]、ジシクロペンチルジメトキシシラン[Si(OCH(シクロペンチル)]、ジイシプロピルジメトキシシラン[Si(OCH(CH(CH]、およびこれらの混合物からなる群から選択される。最も好ましくは、外部ドナーは、ジシクロペンチルジメトキシシラン[Si(OCH(シクロペンチル)]である。
所望ならば、チーグラー・ナッタのプロ触媒は、上記特別なチーグラー・ナッタのプロ触媒(成分(i))、外部ドナー(成分(iii))、および任意で共触媒(成分(ii))を含む触媒系の存在下でビニル化合物を重合させることによって改変され、ここで、そのビニル化合物は、以下の式を有し:
CH=CH−CHR
式中、RおよびRは一緒に5員もしくは6員の飽和、不飽和、もしくは芳香族環を形成し、または、独立に、1〜4個の炭素原子を含むアルキル基を表す。そのように改変された触媒は、本発明に従って異相プロピレンコポリマー(HPP)の調製のために使用される(BNTテクノロジー)。
上述した添加剤は、好ましくは押出処理によって異相プロピレンコポリマー(HPP)に添加される。混合/押出のためには、例えばバンベリーミキサー、2ロールゴムミル、ブス・コニーダー、またはツインスクリュー押出機のような従来型の配合装置または混合装置を使用し得る。押出機から回収されるポリマー物質は通常ペレットの形態である。
[ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)]
本ポリプロピレン組成物(C)のさらなる1つの必須成分は、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)である。
ポリプロピレン組成物(C)は、その組成物の総重量に基づいて5.0〜70.0重量%の量のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含むことが理解される。
本発明の一実施態様において、ポリプロピレン組成物(C)は、その組成物の総重量に基づいて5.0〜30.0重量%の量のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含む。
例えば、ポリプロピレン組成物(C)は、組成物の総重量に基づいて、10.0〜30.0重量%、好ましくは15.0〜25.0重量%の量のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含む。ポリプロピレン組成物(C)がエラストマー性コポリマー(E2)をさらに含む場合に、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)がこの量であることが好ましい。
あるいは、ポリプロピレン組成物(C)は、組成物の総重量に基づいて、5.0〜25.0重量%、より好ましくは5.0〜20.0重量%の量のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含む。このことは、ポリプロピレン組成物(C)がエラストマー性コポリマー(E2)を含まない場合に好ましく適用される。
ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)は、好ましくは、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が、70.0〜150.0g/10分の範囲内、好ましくは80.0〜150.0g/10分の範囲内、より好ましくは90.0〜150.0g/10分の範囲内、さらにより好ましくは90.0〜140.0g/10分の範囲内、例えば100.0〜140.0g/10分の範囲内である。
本発明に従って、プロピレンホモポリマー(PP−H2)である異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)は、互いに(化学的に)異なることが理解される。好ましくは、プロピレンホモポリマー(PP−H2)である異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)は、メルトフローレートMFR(230℃)において異なる。従って、プロピレンホモポリマー(PP−H2)である異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)は、少なくとも25.0g/10分、より好ましくは少なくとも50.0g/10分、さらにより好ましくは25.0〜150.0g/10分、よりさらに好ましくは50.0〜100.0g/10分のメルトフローレートMFR(230℃)だけポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)と異なることが理解される。好ましくは、プロピレンホモポリマー(PP−H2)である異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)のメルトフローレートMFR(230℃)は、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)のメルトフローレートMFR(230℃)より低い。
それに加えて、あるいはそれに代えて、プロピレンホモポリマー(PP−H2)である異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)は、下記等式(I)を満たし、より好ましくは等式(Ia)を満たし、さらに好ましくは等式(Ib)を満たし、
Figure 2016516863
式中、
MFR(PP−H1)はポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)のメルトフローレートMFR(230℃)[g/10分]であり、
MFR(PP−H2)はプロピレンホモポリマー(PP−H2)である異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)のメルトフローレートMFR(230℃)[g/10分]である。
本発明において使用されるポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)という表現は、実質的に、すなわち99.5重量%超、より好ましくは少なくとも99.7重量%、例えば少なくとも99.8重量%のプロピレンユニットからなるポリプロピレンに関する。好ましい一実施態様において、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)中にはプロピレンユニットのみが検出可能である。
ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)は、10kJ/m以下の、より好ましくは0.5〜10kJ/mの範囲内の、さらにより好ましくは0.5〜5kJ/mの範囲内の、23℃におけるシャルピーノッチ付き衝撃強度を有することが理解される。
さらに、最終的なポリプロピレン組成物(C)の硬さを上昇させるために、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の曲げ弾性率はかなり高くあるべきである。ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の曲げ弾性率が少なくとも900MPaであることが好ましく、より好ましくは900〜2200MPaの範囲内、さらにより好ましくは1000〜2000MPa、さらにより好ましくは1200〜1800MPaの範囲内である。
ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)は、ポリプロピレン組成物(C)中の異相プロピレンコポリマー(HPP)および/または鉱物フィラー(F)と比較して特定の重量比において存在することが好ましい。
例えば、異相プロピレンコポリマー(HPP)対ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の重量比[HPP/PP−H1]は、12.0:1.0〜1.0:1.0である。好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)対ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)[HPP/PP−H1]は、11.0:1.0〜1.0:1.0であり、より好ましくは10.0:1.0〜1.0:1.0である。
それに加えて、あるいはそれに代えて、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対鉱物フィラー(F)の重量比[PP−H1/F]は、1.0:1.0〜1.0:8.0である。好ましくは、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対鉱物フィラー(F)の重量比[PP−H1/F]は、1.0:1.0〜1.0:6.0であり、より好ましくは1.0:1.0〜1.0:5.0である。
ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の調製に関しては、異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)、すなわちプロピレンホモポリマー(PP−H2)に関して上記で提供された説明が参照される。
[鉱物フィラー(F)]
ポリマー成分に加えて、本発明によるポリマー組成物は、鉱物フィラー(F)を、組成物の総重量に基づいて20.0〜40.0重量%の範囲内の量で、好ましくは25.0〜35.0重量%の範囲内の量で含む。鉱物フィラー(F)が滑石、珪灰石、カオリン、および雲母からなる群から選択されることが、本発明の1つのさらなる要件である。
本発明の一実施態様において、鉱物フィラー(F)は滑石である。
鉱物フィラー(F)は、好ましくは、0.5〜20.0μmの範囲内、より好ましくは0.5〜15.0μmの範囲内、さらにより好ましくは0.75〜10.0μmの範囲内の平均粒径d50を有する。
典型的には、鉱物フィラー(F)は、25.0μm以下、より好ましくは1.5〜17.5μmの範囲内、さらにより好ましくは2.0〜15.0μmの範囲内の、カットオフ粒径d95[質量パーセント]を有する。
それに加えて、あるいはそれに代えて、鉱物フィラー(F)は、1.0〜50.0m/gの範囲内、より好ましくは5.0〜40.0m/gの範囲内、さらにより好ましくは10.0〜30.0m/gの範囲内のBET表面積を有する。
鉱物フィラー(F)は、ポリプロピレン組成物(C)中で異相プロピレンコポリマー(HPP)および/またはポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)と比較して特定の重量比において存在することが好ましい。
例えば、異相プロピレンコポリマー(HPP)対鉱物フィラー(F)の重量比[HPP/F]は、3.0:1.0〜1.0:1.0である。好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)対鉱物フィラー(F)の重量比[HPP/F]は、2.5:1.0〜1.0:1.0、より好ましくは2.0:1.0〜1.0:1.0である。
それに加えて、あるいはそれに代えて、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対鉱物フィラー(F)の重量比[PP−H1/F]は、1.0:1.0〜1.0:7.0である。好ましくは、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対鉱物フィラー(F)の重量比[PP−H1/F]は、1.0:1.0〜1.0:6.0、より好ましくは1.0:1.0〜1.0:5.0である。
それに加えて、あるいはそれに代えて、異相プロピレンコポリマー(HPP)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対鉱物フィラー(F)の重量比[HPP+PP−H1/F]は、4.0より低い。好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対鉱物フィラー(F)の重量比[HPP+PP−H1/F]は、4.0:1.0〜1.0:1.0、より好ましくは3.0:1.0〜2.0:1.0である。
[エラストマー性コポリマー(E2)]
本発明によるポリマー組成物は、任意でエラストマー性コポリマー(E2)を含む。
好ましくは、ポリプロピレン組成物(C)は、組成物の総重量に基づいて5〜15重量%の量のエラストマー性コポリマー(E2)を含む。例えば、ポリプロピレン組成物(C)は、組成物の総重量に基づいて5.0〜10.0重量%の量のエラストマー性コポリマー(E2)を含む。
エラストマー性コポリマー(E2)は、好ましくは、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(190℃)が、0.5〜30.0g/10分の範囲内、好ましくは0.5〜20.0g/10分の範囲内、最も好ましくは0.5〜10.0g/10分の範囲内である。
エラストマー性コポリマー(E2)は、典型的には、935kg/m以下、好ましくは900kg/m以下、より好ましくは880kg/m以下、さらにより好ましくは850〜880kg/mの範囲内の密度を有する。
エラストマー性コポリマー(E2)は、C〜Cα−オレフィンから選択されるコモノマーを有するエチレンコポリマーであることが好ましい。例えば、エラストマー性コポリマー(E2)は、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテンからなる群から選択される、エチレンと共重合可能なモノマーを含み、特に、それらのモノマーからなる。
より具体的には、本発明のエラストマー性コポリマー(E2)は、エチレンの他に、1−ヘキセンおよび1−オクテンから誘導することができるユニットを含む。好ましい一実施態様において、エラストマー性コポリマー(E2)は、エチレンおよび1−オクテンから誘導することができるユニットのみを含む。
加えて、エラストマー性コポリマー(E2)は、エラストマー性コポリマー(E2)の総重量に基づいて、25.0〜55.0重量%の範囲内、より好ましくは30.0〜50.0重量%の範囲内、さらにより好ましくは30.0〜45.0重量%の範囲内のコモノマー含量を好ましくは有することが理解される。
エラストマー性コポリマー(E2)は、異相プロピレンコポリマー(HPP)対ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の重量比[HPP/PP−H1]が3.0:1.0〜1.0:1.0である場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に好ましく存在することが理解される。
例えば、エラストマー性コポリマー(E2)は、異相プロピレンコポリマー(HPP)対ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の重量比[HPP/PP−H1]が2.5:1.0〜1.5:1.0である場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に存在する。
一実施態様において、エラストマー性コポリマー(E2)は、異相プロピレンコポリマー(HPP)対ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の重量比[HPP/PP−H1]が約2.0:1.0である場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に存在する。
それに加えて、あるいはそれに代えて、エラストマー性コポリマー(E2)は、ポリプロピレン組成物(C)が異相プロピレンコポリマー(HPP)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)をその組成物の総重量に基づいて65.0重量%未満の量において含む場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に存在する。
例えば、エラストマー性コポリマー(E2)は、ポリプロピレン組成物(C)が異相プロピレンコポリマー(HPP)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)をその組成物の総重量に基づいて62.0重量%未満の量において含む場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に存在する。好ましくは、エラストマー性コポリマー(E2)は、ポリプロピレン組成物(C)が異相プロピレンコポリマー(HPP)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)をその組成物の総重量に基づいて50.0〜62.0重量%の範囲の量において含む場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に存在する。
それに加えて、あるいはそれに代えて、エラストマー性コポリマー(E2)は、ポリプロピレン組成物(C)がその組成物の総重量に基づいて30.0〜50.0重量%の範囲の量の異相プロピレンコポリマー(HPP)を含み、10.0〜30.0重量%の範囲の量のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含む場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に存在する。
例えば、エラストマー性コポリマー(E2)は、ポリプロピレン組成物(C)がその組成物の総重量に基づいて35.0〜45.0重量%の範囲の量の異相プロピレンコポリマー(HPP)を含み、15.0〜25.0重量%の範囲の量のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含む場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に存在する。例えば、エラストマー性コポリマー(E2)は、ポリプロピレン組成物(C)がその組成物の総重量に基づいて37.0〜42.0重量%の範囲の量の異相プロピレンコポリマー(HPP)を含み、17.0〜22.0重量%の範囲の量のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含む場合に、ポリプロピレン組成物(C)中に存在する。
すでに上述したように、エラストマー性コポリマー(E2)もまた、マトリックスすなわち異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)中に分散される。
エラストマー性コポリマー(E2)は、ポリプロピレン組成物(C)中で異相プロピレンコポリマー(HPP)および/またはポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)および/または鉱物フィラー(F)と比較して特定の重量比において存在することが好ましい。
例えば、異相プロピレンコポリマー(HPP)対エラストマー性コポリマー(E2)の重量比[HPP/E2]は、8.0より低い。好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HPP)対エラストマー性コポリマー(E2)の重量比[HPP/E2]は、8.0:1.0〜1.0:1.0であり、より好ましくは8.0:1.0〜2.0:1.0であり、最も好ましくは8.0:1.0〜3.0:1.0である。
それに加えて、あるいはそれに代えて、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対エラストマー性コポリマー(E2)の重量比[PP−H1/E2]は、4.0より低い。好ましくは、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対エラストマー性コポリマー(E2)の重量比[PP−H1/E2]は、4.0:1.0〜1.0:1.0であり、より好ましくは3.0:1.0〜1.5:1.0である。
それに加えて、あるいはそれに代えて、鉱物フィラー(F)対エラストマー性コポリマー(E2)の重量比[F/E2]は、5.0より低い。好ましくは、鉱物フィラー(F)対エラストマー性コポリマー(E2)の重量比[F/E2]は、5.0:1.0〜2.0:1.0であり、より好ましくは5.0:1.0〜3.0:1.0である。
[本発明による物品および使用]
本ポリプロピレン組成物(C)は、成型物品の塗装性不全を低減させるために、好ましくは射出成型物品の塗装性不全を低減させるために使用されることが理解される。本ポリプロピレン組成物(C)は、例えば自動車用物品、すなわち外装または内装の自動車用物品のような射出成型物品の塗装性不全を低減させるために使用されることが特に好ましい。
好ましくは、ポリプロピレン組成物(C)は、(射出)成型物品、例えば(内装または外装の)自動車用物品の塗装性不全を、15%以下、好ましくは12%以下に維持するために使用される。従って、本発明において定義されるポリプロピレン組成物(C)は、(射出)成型物品、例えば(内装または外装の)自動車用物品の塗装性不全を、1〜15%、より好ましくは1〜12%に維持するために使用される。塗装性不全についての測定方法は実施例のセクションに提供される。DIN55662に従う圧水噴射に対する抵抗性がそれらの試験の1つである。
従って、本明細書に定義されるポリプロピレン組成物(C)から調製される成型物品は、良好な硬さ/衝撃バランスおよび高い塗料接着性を示すことが認識される。さらに、その高い塗料接着性は、プライマーを使用せずに得られる。
好ましい一実施態様において、本明細書に定義されるポリプロピレン組成物(C)は、塗装性不全を低減させるために使用される場合、(射出)成型物品、すなわち(内装または外装の)自動車用物品の一部をなす。ポリプロピレン組成物(C)は、ある組成物の一部をなし、ひいてはその組成物が(射出)成型物品の一部、すなわち(内装または外装の)自動車用物品の一部をなすことが特に好ましい。
得られる非常に良好な結果を考慮すると、本発明は、塗装性不全を低減させる本明細書に定義されるポリプロピレン組成物(C)だけでなく、そのポリプロピレン組成物(C)が一部をなす物品にも関する。
従って、本発明はさらに、物品、例えば自動車用物品に関するものでもあり、その物品はポリプロピレン組成物(C)を含み、前記組成物は、異相プロピレンコポリマー(HPP)、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)、鉱物フィラー(F)、および任意でエラストマー性コポリマー(E2)を含み、前記ポリプロピレン組成物(C)は、
(a)組成物の総重量に基づいて20.0〜60.0重量%の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が10.0〜40.0g/10分の範囲内である異相プロピレンコポリマー(HPP)であって、
(a1)ポリプロピレンマトリックス(M)、および
(a2)エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)
を含む異相プロピレンコポリマー(HPP)と、
(b)組成物の総重量に基づいて5.0〜70.0重量%のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)と、
(c)組成物の総重量に基づいて20.0〜40.0重量%の、滑石、珪灰石、カオリン、および雲母からなる群から選択される鉱物フィラー(F)と
を含み、
前記ポリプロピレン組成物(C)は、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が10.0〜25.0g/10分の範囲内である。
本発明において使用される「自動車用物品」という用語は、それが自動車の内装または外装のための成型三次元的物品であることを示す。典型的な自動車用物品は、バンパー、サイドトリム、ステップアシスト、車体パネル、ロッカーパネル、スポイラー、ダッシュボード、内装トリム等である。「外装」という用語は、その物品が車の内装の一部ではなく車の外装の一部であることを示す。従って、好ましい自動車外装用物品は、バンパー、サイドトリム、ステップアシスト、車体パネル、およびスポイラーからなる群から選択される。それに対し、「内装」という用語は、その物品が車の内装の一部であって車の外装の一部ではないことを示す。従って、好ましい自動車内装用物品は、ロッカーパネル、ダッシュボード、および内装トリムからなる群から選択される。
好ましくは、その自動車用物品、すなわち自動車外装用物品は、80重量%以上、より好ましくは90重量%以上、さらにより好ましくは95重量%以上、さらにより好ましくは99重量%以上のポリプロピレン組成物(C)を含み、さらにより好ましくはポリプロピレン組成物(C)からなる。
好ましくは、本ポリプロピレン組成物(C)は、ポリマー成分として異相プロピレンコポリマー(HPP)(すなわちポリプロピレンマトリックス(M)およびエラストマー性プロピレンコポリマー(E1))、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)、および任意のエラストマー性コポリマー(E2)のみを含む。換言すると、ポリプロピレン組成物(C)は、さらなる添加物および鉱物フィラー(F)を含有し得るが、ポリプロピレン組成物(C)の総重量に基づいて5.0重量%超、より好ましくは3.0重量%超、例えば1.0重量%超の量の他のポリマーは含有しない。そのような少量において存在し得る1つの追加的なポリマーは結晶ポリエチレンであり、これは本発明の製造のために使用される成分の1つを調製することにより得られる反応産物である(上記詳細を参照)。従って、特定の好ましい一実施態様において、(内装または外装の)自動車用物品および/またはポリプロピレン組成物(C)は、ポリマー成分としては、異相プロピレンコポリマー(HPP)(すなわちポリプロピレンマトリックス(M)およびエラストマー性プロピレンコポリマー(E1))、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)、および任意のエラストマー性コポリマー(E2)のみを上述した量において含有する。
本ポリプロピレン組成物(C)の個々の成分を混合するためには、例えばバンベリーミキサー、2ロールゴムミル、ブス・コニーダー、またはツインスクリュー押出機のような従来型の配合装置または混合装置を使用し得る。押出機から回収されるポリマー物質は通常ペレットの形態である。これらのペレットはその後、例えば射出成型によって、さらに加工して物品すなわち(内装または外装の)自動車用物品を産生することが好ましい。
ここで、以下に提供する実施例によって、本発明をさらに詳細に説明する。
A.測定方法
以下に示す用語の定義および測定方法は、特に他に定義されない限り、本発明の上記一般的説明および下記実施例に同様に適用される。
[NMR分光法測定]
ポリプロピレンの13C−NMRスペクトルは、1,2,4−トリクロロベンゼン/ベンゼン−d6(90/10 w/w)に溶解された試料から130℃においてブルカー400MHz分光計上で記録された。五連子分析については、文献に記述された方法に従って帰属を行った(T. Hayashi, Y. Inoue, R. Chujo, and T. Asakura, Polymer 29 138-43 (1988)、およびChujo R, et al, Polymer 35 339 (1994))。
本技術分野でよく知られる技法でNMR測定を使用してmmmm五連子濃度を決定した。
[FTIR分光法によるコモノマー含量の定量化]
コモノマー含量は、本技術分野でよく知られる技法で、定量的13C核磁気共鳴(NMR)分光法を介して較正された基本的帰属の後に定量的フーリエ変換赤外分光法(FTIR)によって決定する。100〜500mmの厚さに薄膜を圧縮し、透過モードにおいてスペクトルを記録する。
具体的には、720〜722および730〜733cm−1において見出される定量的バンドのベースライン補正ピーク面積を使用して、プロピレン・コ・エチレンのコポリマーのエチレン含量を決定する。具体的には、1377〜1379cm−1において見出される定量的バンドのベースライン補正ピーク面積を使用して、ポリエチレンコポリマーのブテンまたはヘキセン含量を決定する。薄膜厚を参照することに基づいて定量的結果が得られる。
[密度]
密度は、ISO1183−187に従って測定される。試料調製は、ISO1872−2:2007に従った加圧成形によって行う。
[MFR(230℃)]
MFR(230℃)は、ISO1133(230℃、2.16kg負荷)に従って測定される。
[MFR(190℃)]
MFR(190℃)は、ISO1133(190℃、2.16kg負荷)に従って測定される。
[固有粘度]
固有粘度は、DIN ISO1628/1、1999年10月(135℃におけるデカリン中)に従って測定される。
[冷キシレン溶解性画分(XCS重量%)]
冷キシレン溶解性画分(XCS)はISO6427に従って23℃にて決定される。
[融解温度T、結晶化温度T
融解温度T、結晶化温度Tは、5〜10mgの試料に対してメトラーTA820示差走査熱量測定(DSC)を用いて測定する。結晶化曲線および融解曲線はどちらも、30℃と225℃の間の10℃/分の冷却走査および加熱走査の際に得られた。融解温度および結晶化温度は、吸熱および発熱のピークとしてとられた。
[HmおよびHc]
また、融解および結晶化のエンタルピー(HmおよびHc)は、ISO11357−1に従ったDSC法により測定した。
[中央値粒径d50(沈降)]
中央値粒径d50(沈降)は、ISO13317−3に従った重力液沈降(Sedigraph)によって決定された粒径分布(質量パーセント)から算出される。
[張力係数(Tensile Modulus);破損における引張応力(Tensile stress at break);屈曲における引張応力(Tensile stress at yield);屈曲における引張歪(Tensile strain at yield);引張強度(Tensile strength);引張強度における引張歪(Tensile strain at tensile strength);破損における引張歪(Tensile strain at break)]
これらは、ISO527−2(クロスヘッド速度=50mm/分;23℃)に従って、EN ISO1873−2(ドッグボーン形状、4mm厚)に記述されているように射出成型試料を用いて測定した。
[シャルピー衝撃試験]
シャルピーノッチ付き衝撃強度(シャルピーNIS)は、ISO179−1/1eA/DIN53453に従って、23℃、−20℃、および−30℃において、ISO294−1:1996に従って調製された80x10x4mmmmの射出成型棒状試験試料を使用して測定される。
[半径方向縮み(SH);接線方向縮み(SH)]
半径方向縮み(SH);接線方向縮み(SH)は、中央ゲート化された射出成型円盤(直径180mm、厚さ3mm、355°のフロー角度および5°のカットアウトを有する)上で決定された。2つの異なる保持圧力時間(それぞれ10秒および20秒)を適用しながら2つの試料を成型する。ゲートにおける融点は260℃であり、型中の平均フローフロント速度は100mm/sである。ツール温度:40℃、背圧:600bar。
試料を室温で96時間条件付けした後、フロー方向に対して半径方向および接線方向の寸法変化を両方の円盤について測定した。両方の円盤からの数値の平均を最終結果として記載する。
[線熱膨張係数(CLTE)]
線熱膨張係数(CLTE)は、曲げ弾性率決定のために使用したものと同じ射出成型試料から切り出された10mm長片に対して、ISO11359−2:1999に従って決定された。測定は、−30から+80℃までの温度域において1℃/分の加熱率で実行された。
[カットオフ粒径d95(沈降)]
カットオフ粒径d95(沈降)は、ISO13317−3に従った重力液沈降(Sedigraph)によって決定された粒径分布(質量パーセント)から算出される。
[表面積]
DIN66131/2に従ってNガスを用いたBET、装置はマイクロメリティックスのトライスター3000:真空中、温度50℃にて6時間の試料調製。
[塗装性試験]
試料調製:
融解の最大温度を240℃に設定した。試験パネル(80mm x 150mm x 2mm)の射出成型のために以下の条件を使用した:融解温度=240℃、型温度=50℃、フローフロント速度100mm/秒。
試験パネルは標準的な実験塗装プロセスを用いて通常の方法で塗装し、そのプロセスは、3つの連続した工程(パワー洗浄プロセス、炎予備処理、および塗付プロセス)
から構成され、ボレアリスQM作業説明書に従って行われた(ボレアリス社から入手できるQMAA3−430−04)。パネルはシミュレートされたパワー洗浄プロセス(pH10、30bar、30℃)においてまず純化された。脱塩水で洗浄した後、パネルを室温で乾燥させた。
パネル表面を活性化させるために、ドイツのヘルベルトアーノルド社から入手可能なバーナーHill/Asis Brenner S220を使用した。炎予備処理のために、310:28.2の体積フローレートにおける空気/メタン比11が調節された。スキッド上で、炎から8cmの距離で800mm/sでパネルを前方に引いた。
ベースコーティング塗料および透明コーティングからなる塗装のために、ベースコーティングおよび透明コーティングからなる2層塗装系が適用された。
ベースコーティング塗料としては、BASF SEのHBL schwarz II(黒色水性ベースコーティング)が使用された(70℃において10分間乾燥)。透明コーティングとしては、Karl Worwag Lack− und Farbenfabrik GmbH & Co.KGのLMKL Worwag 108728 R3203H(溶媒性透明コーティング)が使用された(80℃において45分間乾燥)。
塗装後、試験パネルは50℃にて3日間乾燥させた。
その後、塗装された試験パネルは、(DIN EN/ISO17872:2007に従って)カッター301を用いて引っ掻きを行い、事前作製された引っ掻きテンプレートが得られた。
接着性試験:
接着性の評価のために、DIN55662(方法C)に従って圧水噴射に対する上記事前作製引っ掻きテンプレートの抵抗性を試験した。
温度Tを有する高圧噴射水を、時間tにわたって、試験パネルの表面に対して距離d、角度αにて向けた。噴射水の圧力は水の流速によりもたらされ、水管の末端に備え付けられたノズルの種類によって決定される。
以下のパラメータを使用した。
T(水)=60℃、t=60秒、d=130mm、α=90°、水の流速11.3l/分、ノズルの種類=MPEG2506。
各実施例において、5つのパネル(大きさ80mm x 150mm x 2mm)を試験した。パネルは、240℃の融解温度および50℃の型温度を用いた射出成型により製造した。フローフロント速度は100mm/秒であった。
図1に示すように、各パネル上で、5つの決まったポイントを使用して、塗装性不全を[%]にて判断した(不全>タイプ1a/1b/1cを考慮)。
(例えば、各実施例について、フローフロント速度100mm/秒にて製造した5つのパネルを試験し、従って、合計25個のポイントが存在した。もし5つのポイントが不全ならば、不全率は20%となった。)
2.実施例
ポリマーHPP2のための重合プロセスにおいて使用した触媒は、以下のようにして製造した:まず、0.1molのMgCl x 3EtOHを、大気圧の反応器において250mlのデカン中に不活性条件下で懸濁した。この溶液を−15℃の温度まで冷却し、温度を前記レベルに維持しながら300mlの冷TiClを加えた。それから、このスラリーの温度をゆっくりと20℃まで上昇させた。この温度において、0.02molのジオクチルフタレート(DOP)をスラリーに加えた。前記フタレートの添加後、温度を90分間のあいだに135℃まで上昇させ、スラリーを60分間置いた。それから、さらなる300mlのTiClを加え、温度を135℃において120分間維持した。この後、液から触媒を濾過して、80℃にて300mlのヘプタンで6回洗浄した。それから、固体触媒成分を濾過して乾燥させた。触媒およびその調製のコンセプトは、例えば特許文献EP491566、EP591224、およびEP586390に一般的に記述されている。共触媒としてトリエチルアルミニウム(TEAL)を、ドナーとしてジシクロペンチルジメトキシシラン(D−ドナー)を使用した。アルミニウム対ドナーの比は表1に示されている。
重合の前に、最終的なポリマー中で200ppmのポリ(ビニルシクロヘキサン)(PVCH)濃度を達成する量のビニルシクロヘキサンを用いて、触媒を前重合させた。対応するプロセスはEP1028984およびEP1183307に記述されている。
添加剤として、0.04重量%の合成ヒドロタルサイト(オランダ、キスマケミカルズにより提供されるDHT−4A)および0.15重量%のイルガノックスB215(イルガノックス1010(ペンタエリスリチル−テトラキス(3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルイル)−プロピオネート))とトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート)ホスファイトの1:2混合物)(ドイツ、BASF社)を、同じ工程においてポリマーに加えた。
調製された試料の分析論を表1から知ることもできる。
[反応器後の処理]
0.05重量%のステアリン酸カルシウムおよび0.20重量%のイルガノックスFFと共にTSE16TC押出機を使用して、ポリマーHPP2をまず作り、それから基礎機械試験にまわした(表1)。
HPP2のポリマー粉末を、その後、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)、滑石、および任意でエラストマー性コポリマー(E2)と混合し、30:1のL/D比を用いたPRISM TSE24ツインスクリュー押出機とスクリュー配置における2組のニーディングブロックとを使用して、200〜240℃の融解温度プロファイルを用いて押し出した。
Figure 2016516863
Figure 2016516863
100重量%の残りの部分は、例えば抗酸化剤、核化剤、カーボンブラック等の添加剤である。
HPP1はボレアリス社の市販製品BF970MOであり、これは20g/10分のメルトフローレートMFR(230℃)を有する異相ポリプロピレンである。
HPP2は異相ポリプロピレンである。上記表1参照。
PP−H1はボレアリス社の市販製品HK060AEであり、これは、125g/10分のメルトフローレートMFR(230℃)を有するポリプロピレンホモポリマーである。
滑石は、16m/gのBETおよび11.5μmの平均粒径(d50)を有する、ルゼナック社の市販製品ルゼナックHAR T84である。
E2aはダウエラストマーの市販製品エンゲージ8150であり、これは、0.868g/cmの密度および0.5g/10分のメルトフローレートMFR(190℃)を有するエチレン−1−オクテンコポリマーである。
E2bはダウエラストマーの市販製品エンゲージ8100であり、これは、0.882g/cmの密度および1.1g/10分のメルトフローレートMFR(190℃)を有するエチレン−1−オクテンコポリマーである。
PE−Hは、ボレアリス社の市販製品MG9641であり、これは、8g/10分のメルトフローレートMFR(190℃)を有する高密度ポリエチレンである。
発明材料IE1〜IE4は、硬さ/衝撃の良好なバランスを示す。さらに、発明材料IE1〜IE4の試験ラインは、比較材料CE1〜CE4と比べて、はるかに少ない不全領域を示す。従って、発明材料IE1〜IE4は良好な硬さ/衝撃バランスおよび高い塗装接着性を示す。さらに、その高塗装接着性は、プライマーを使用せずに得られている。

Claims (15)

  1. ポリプロピレン組成物(C)であって、
    (a)前記組成物の総重量に基づいて20.0〜60.0重量%の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が10.0〜40.0g/10分の範囲内である異相プロピレンコポリマー(HPP)であって、
    (a1)ポリプロピレンマトリックス(M)、および
    (a2)エラストマー性プロピレンコポリマー(E1)
    を含む異相プロピレンコポリマー(HPP)と、
    (b)前記組成物の総重量に基づいて5.0〜70.0重量%のポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)と、
    (c)前記組成物の総重量に基づいて20.0〜40.0重量%の、滑石、珪灰石、カオリン、および雲母からなる群から選択される鉱物フィラー(F)と
    を含み、
    前記ポリプロピレン組成物(C)は、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)が10.0〜25.0g/10分の範囲内である、
    ポリプロピレン組成物(C)。
  2. (a)前記組成物の総重量に基づいて30.0〜60.0重量%の前記異相プロピレンコポリマー(HPP)、および/または
    (b)前記組成物の総重量に基づいて5.0〜30.0重量%の前記ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)、および/または
    (c)前記組成物の総重量に基づいて25.0〜35.0重量%の前記鉱物フィラー(F)
    を含む、請求項1に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  3. (a)2800〜4500MPaの範囲内の張力係数、および/または
    (b)≧4kJ/mの、+23℃におけるシャルピーノッチ付き衝撃強度、および/または
    (c)≦45μm/mKの線熱膨張係数(CLTE)−30/+80℃
    を有する、請求項1または2に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  4. 前記異相プロピレンコポリマー(HPP)は、
    (a)10.0〜25.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)、および/または
    (b)1.8〜4.0dl/gの範囲内の、前記異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン溶解性(XCS)画分の固有粘度(IV)として測定される固有粘度(IV)、および/または
    (c)前記異相プロピレンコポリマー(HPP)の冷キシレン溶解性画分の総重量に基づいて25.0〜50.0重量%のコモノマー含量
    を有し、ここで、前記コモノマーは好ましくはエチレンおよび/またはC〜C12オレフィンである、請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  5. 前記異相プロピレンコポリマー(HPP)のポリプロピレンマトリックス(M)は、
    (a)プロピレンホモポリマー(PP−H2)であるか、もしくは、エチレンおよび/もしくはC〜C12α−オレフィンから選択されるコモノマーを有するランダムプロピレンコポリマー(PP−C)であり、および/または、
    (b)30.0〜300.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)を有し、および/または、
    (c)5.0重量%以下の冷キシレン溶解性(XCS)含量を有する、
    請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  6. 前記ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)は、70.0〜150.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(230℃)を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  7. 前記鉱物フィラー(F)が滑石であり、前記滑石は好ましくは、0.5〜20.0μmの範囲内の平均粒径d50を有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  8. 前記ポリプロピレン組成物(C)は、前記組成物の総重量に基づいて5.0〜15.0重量%の、エチレンおよびC〜Cα−オレフィンに由来するユニットを含むエラストマー性コポリマー(E2)を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  9. 前記ポリプロピレン組成物(C)は、前記組成物の総重量に基づいて65.0重量%未満の量の前記異相プロピレンコポリマー(HPP)および前記ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)を含む、請求項8に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  10. 前記エラストマー性コポリマー(E2)は、
    (a)935kg/m以下の密度、および/または
    (b)0.5〜30.0g/10分の範囲内の、ISO1133に従って測定されるメルトフローレートMFR(190℃)
    を有する、請求項8または9に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  11. (a)異相プロピレンコポリマー(HPP)対ポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)の重量比[HPP/PP−H1]が12.0:1.0〜1.0:1.0であり、および/または
    (b)異相プロピレンコポリマー(HPP)対鉱物フィラー(F)の重量比[HPP/F]が3:1〜1:1であり、および/または
    (c)異相プロピレンコポリマー(HPP)およびポリプロピレンホモポリマー(PP−H1)対鉱物フィラー(F)の重量比[HPP+PP−H1/F]が4.0より低く、および/または
    (d)異相プロピレンコポリマー(HPP)対エラストマー性コポリマー(E2)の重量比[HPP/E2]が8.0より低い、請求項1〜10のいずれか1項に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  12. 請求項1〜11のいずれか1項に記載のポリプロピレン組成物(C)を含む物品。
  13. 前記物品は自動車用物品であり、好ましくは、バンパー、車体パネル、ロッカーパネル、サイドトリム、ステップアシスト、スポイラー、およびダッシュボードから選択される外装または内装の自動車用物品である、請求項12に記載の物品。
  14. 成型物品の塗装性不全を低減するための、好ましくは、自動車用物品のような射出成型物品の塗装性不全を低減するための、請求項1〜11のいずれか1項に記載のポリプロピレン組成物(C)の使用。
  15. 外装または内装の自動車用物品のような自動車用物品の塗装性不全を15%以下に維持するための、請求項14に記載の使用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023035889A (ja) * 2021-08-31 2023-03-13 ハンファ トータルエナジーズ ペトロケミカル カンパニー リミテッド ポリプロピレン樹脂組成物およびこれにより製造された成形品

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3127951B1 (en) * 2015-08-03 2019-10-09 Borealis AG Polypropylene composition suitable for foamed sheets and articles
US10155828B2 (en) * 2015-11-17 2018-12-18 Borealis Ag High flow TPO composition with excellent low temperature impact
EP3377576B1 (en) * 2015-11-17 2022-01-05 Borealis AG High flow tpo composition with excellent tensile strain at break and low powder stickiness
KR20180103570A (ko) 2017-03-10 2018-09-19 현대자동차주식회사 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 성형품
EA201992718A1 (ru) * 2017-06-30 2020-05-15 Бореалис Аг Полипропиленовая композиция, имеющая поверхность с безупречным внешним видом
ES2886432T3 (es) 2017-11-28 2021-12-20 Borealis Ag Composición de polímero con adherencia de la pintura mejorada
ES2890961T3 (es) 2017-11-28 2022-01-25 Borealis Ag Composición de polímero con adherencia de la pintura mejorada
US11560467B2 (en) * 2018-01-22 2023-01-24 Sabic Global Technologies B.V. Polyolefin composition with improved resistance to ESCR
WO2019238943A1 (en) * 2018-06-15 2019-12-19 Borealis Ag Flame retardant polyolefin composition
EP3620486B1 (en) 2018-09-06 2020-11-18 Borealis AG Polypropylene based composition with improved paintability
EP3620487B1 (en) * 2018-09-06 2020-11-18 Borealis AG Polypropylene based composition with improved paintability
EP3647356B8 (en) * 2018-10-31 2022-03-30 Borealis AG Polyolefin composition with improved balance of properties
AU2020212400B2 (en) * 2019-01-25 2022-12-08 Abu Dhabi Polymers Co. Ltd (Borouge) L.L.C. Foamable polypropylene composition with excellent mechanical performance
WO2024094676A1 (en) 2022-10-31 2024-05-10 Borealis Ag Compositon for automotive exterior parts

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0971713A (ja) * 1995-06-27 1997-03-18 Mitsui Toatsu Chem Inc 自動車バンパー用樹脂組成物及びそれから得られた自動車バンパー
JPH09194646A (ja) * 1996-01-17 1997-07-29 Mitsui Petrochem Ind Ltd ポリプロピレン系樹脂組成物
JP2009046691A (ja) * 2008-11-17 2009-03-05 Prime Polymer:Kk 自動車内装用ポリプロピレン樹脂組成物
WO2010142540A1 (en) * 2009-06-09 2010-12-16 Borealis Ag Automotive material with excellent flow, high stiffness, excellent ductility and low clte
WO2012010482A1 (en) * 2010-07-22 2012-01-26 Borealis Ag Polypropylene/talc composition with improved impact behavior
WO2012117086A1 (en) * 2011-03-03 2012-09-07 Borealis Ag Polyolefin composition with low clte and reduced occurrence of flow marks

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI80055C (fi) 1986-06-09 1990-04-10 Neste Oy Foerfarande foer framstaellning av katalytkomponenter foer polymerisation av olefiner.
FI86866C (fi) 1990-12-19 1992-10-26 Neste Oy Foerfarande foer modifiering av katalysatorer avsedda foer polymerisation av olefiner
FI86867C (fi) 1990-12-28 1992-10-26 Neste Oy Flerstegsprocess foer framstaellning av polyeten
FI88047C (fi) 1991-05-09 1993-03-25 Neste Oy Pao tvenne elektrondonorer baserad katalysator foer polymerisation av olefiner
FI88048C (fi) 1991-05-09 1993-03-25 Neste Oy Grovkornig polyolefin, dess framstaellningsmetod och en i metoden anvaend katalysator
FI111848B (fi) 1997-06-24 2003-09-30 Borealis Tech Oy Menetelmä ja laitteisto propeenin homo- ja kopolymeerien valmistamiseksi
FI974175A (fi) 1997-11-07 1999-05-08 Borealis As Menetelmä polypropeenin valmistamiseksi
FI980342A0 (fi) 1997-11-07 1998-02-13 Borealis As Polymerroer och -roerkopplingar
FI991057A0 (fi) 1999-05-07 1999-05-07 Borealis As Korkean jäykkyyden propeenipolymeerit ja menetelmä niiden valmistamiseksi
AU2002323878A1 (en) 2002-06-25 2004-01-06 Borealis Technology Oy Polyolefin with improved scratch resistance and process for producing the same
EP1484343A1 (en) 2003-06-06 2004-12-08 Universiteit Twente Process for the catalytic polymerization of olefins, a reactor system and its use in the same process
EP2495264B1 (en) * 2011-03-04 2013-05-08 Borealis AG Exterior automotive article with reduced paintability failure

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0971713A (ja) * 1995-06-27 1997-03-18 Mitsui Toatsu Chem Inc 自動車バンパー用樹脂組成物及びそれから得られた自動車バンパー
JPH09194646A (ja) * 1996-01-17 1997-07-29 Mitsui Petrochem Ind Ltd ポリプロピレン系樹脂組成物
JP2009046691A (ja) * 2008-11-17 2009-03-05 Prime Polymer:Kk 自動車内装用ポリプロピレン樹脂組成物
WO2010142540A1 (en) * 2009-06-09 2010-12-16 Borealis Ag Automotive material with excellent flow, high stiffness, excellent ductility and low clte
WO2012010482A1 (en) * 2010-07-22 2012-01-26 Borealis Ag Polypropylene/talc composition with improved impact behavior
WO2012117086A1 (en) * 2011-03-03 2012-09-07 Borealis Ag Polyolefin composition with low clte and reduced occurrence of flow marks

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023035889A (ja) * 2021-08-31 2023-03-13 ハンファ トータルエナジーズ ペトロケミカル カンパニー リミテッド ポリプロピレン樹脂組成物およびこれにより製造された成形品
JP7387831B2 (ja) 2021-08-31 2023-11-28 ハンファ トータルエナジーズ ペトロケミカル カンパニー リミテッド ポリプロピレン樹脂組成物およびこれにより製造された成形品

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