JP2023112821A - プロピレン系重合体組成物の製造方法 - Google Patents

プロピレン系重合体組成物の製造方法 Download PDF

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Yuya Tanaka
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Abstract

【課題】本発明の目的は、透明性、耐衝撃性、剛性に優れ、且つ、フレーム処理しても透明性が良好な成形体が得られるプロピレン系重合体組成物を得るのに好適な、特定のプロピレン・エチレン共重合体、および特定のエチレン・α－オレフィン共重合体に有機過酸化物を配合し、一括で動的熱処理してプロピレン系重合体組成物を製造する方法を開発することにある。【解決手段】本発明は、メルトフローレイト（ＭＦＲA）が０．１～５０ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあるプロピレン・エチレン共重合体（Ａ）を８０～９１質量部、および、メルトフローレイト（ＭＦＲB）が１～５０ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあるエチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）を９～２０質量部〔ただし、（Ａ）＋（Ｂ）の合計量を１００質量部とする。〕の範囲で含む混合物を、有機過酸化物で動的熱処理を行い、メルトフローレイト（ＭＦＲC）が下記式１を満たし、且つ、１～１００ｇ／ｍｉｎの範囲にあるプロピレン系重合体組成物（Ｃ）の製造方法に係る。（ＭＦＲC）－（ＭＦＲA）≦２×（ＭＦＲB）・・・式（１）【選択図】なし

Description

透明性、耐衝撃性、および剛性に優れる射出成形品を得るに好適なプロピレン系重合体組成物の製造方法。
ポリエチレンやポリプロピレンに代表されるポリオレフィン（オレフィン系重合体）は、生産に係るエネルギーが小さく、軽量かつリサイクル性にも優れることから、各産業界における、循環型社会を形成するための３Ｒ（Ｒｅｄｕｃｅ、Ｒｅｕｓｅ、Ｒｅｃｙｃｌｅ）への取り組みのなかで、更に注目が高まっている。ポリオレフィンは、日用雑貨、台所用品、包装用フィルム、家電製品、機械部品、電気部品、自動車部品など、種々の分野で利用されている。
オレフィン系重合体の中でも、ポリプロピレンは剛性、耐熱性に優れるが、ポリエチレンに比べると、耐寒性、耐衝撃性に劣ることから、ポリプロピレンから得られるフィルムなどの成形体の物性を改良する方法としてポリプロピレンにポリエチレン（エチレン・α－オレフィン共重合体）を配合したポリプロピレン系樹脂組成物が提案されている（特許文献１）。
一方、ポリプロピレンにエチレン・α－オレフィン共重合体を配合することにより、耐衝撃性は改良されるが、透明性が低下する場合があることから、プロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ）、エチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）およびプロピレン単独重合体（Ｃ）に有機過酸化物（Ｄ）を添加して溶融混練する際に、（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを別個に溶融混練した後、両者を溶融混練してプロピレン樹脂組成物を得る方法（特許文献２）が提案されている。
特開２０１６－１０８５０９号公報 特開２００４－１７６０６１号公報
特許文献２に記載の技術は、分散相を微細な分散状態になるよう制御するためにエチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）を微粒子化する混練と有機過酸化物によるプロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ）の減成のための混練を同時に行わずに、逐次溶融混練または分割溶融混練の方法により製造することから、組成物の製造に二つの工程が必要である。またフレーム処理後の透明性については十分に検討されていなかった。
本発明の目的は、透明性、耐衝撃性、剛性に優れ、且つ、フレーム処理しても透明性が良好な成形体が得られるプロピレン系重合体組成物を得るのに好適な、特定のプロピレン・エチレン共重合体、および特定のエチレン・α－オレフィン共重合体に有機過酸化物を配合し、一括で動的熱処理してプロピレン系重合体組成物を製造する方法を開発することにある。
本発明は、以下の［１］～［４］にかかわる。
［１］
エチレン含量が１～５質量％、ＪＩＳ Ｋ７２１０（温度：２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）に準拠したメルトフローレイト（ＭＦＲA）が０．１～５０ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあるプロピレン・エチレン共重合体（Ａ）を８０～９１質量部、
および、密度が８９０～９０９ｇ／ｃｍ3、ＪＩＳ Ｋ７２１０（温度：１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）に準拠したメルトフローレイト（ＭＦＲB）が１～５０ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあるエチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）を９～２０質量部〔ただし、（Ａ）＋（Ｂ）の合計量を１００質量部とする。〕の範囲で含む混合物を、
有機過酸化物で動的熱処理を行い、ＪＩＳ Ｋ７２１０（温度：２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）に準拠したメルトフローレイト（ＭＦＲC）が下記式１を満たし、且つ、１～１００ｇ／ｍｉｎの範囲にあるプロピレン系重合体組成物（Ｃ）の製造方法。
（ＭＦＲC）－（ＭＦＲA）≦２×（ＭＦＲB）・・・式（１）
［２］
前記混合物が造核剤を含有する項［１］に記載のプロピレン系重合体組成物（Ｃ）の製造方法。
［３］
項［１］または［２］に記載のプロピレン系重合体組成物（Ｃ）からなる射出成形体。
［４］
射出成形体がフレーム処理されてなる項［３］に記載の射出成形体。
本発明のプロピレン系重合体組成物の製造方法は、プロピレン・エチレン共重合体とエチレン・α－オレフィン共重合体を含むプロピレン系重合体組成物を一括で製造でき、且つ、当該製造方法で得られた組成物からなる成形体は、透明性、耐衝撃性、剛性に優れ、フレーム処理後の透明性が維持できる。
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
＜プロピレン・エチレン共重合体（Ａ）＞
本発明に係わるプロピレン系重合体組成物（Ｃ）の原料の一つであるプロピレン・エチレン共重合体（Ａ）は、エチレン含量が１～５質量％、好ましくは１．５～３．５質量％、ＪＩＳ Ｋ７２１０（温度：２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）に準拠したメルトフローレイト（ＭＦＲA）が０．１～５０ｇ／１０ｍｉｎ、好ましくは０．４～３０ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあるプロピレンとエチレンとのランダム共重合体である。
エチレン含量が１質量％未満、あるいはプロピレンの単独重合体は、プロピレン系重合体組成物からなる成形体の耐衝撃性および透明性が劣る虞があり、一方、エチレン含量が５質量％を超える共重合体は、プロピレン系重合体組成物からなる成形体の剛性が劣る虞がある。
本発明に係るプロピレン・エチレン共重合体（Ａ）の製造方法は、特に限定されるものではなく、チーグラ・ナッタ触媒、メタロセン系触媒等の周知の触媒を用いた周知の方法が挙げられる。
＜エチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）＞
本発明に係わるプロピレン系重合体組成物（Ｃ）の原料の一つであるエチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）は、密度が８９０～９０９ｇ／ｃｍ3、好ましくは８９２～９０５ｇ／ｃｍ3にあるエチレンとα－オレフィンとのランダム共重合体である。
密度が８９０ｇ／ｃｍ3未満または９１０ｇ／ｃｍ3以上の共重合体は、プロピレン・エチレン共重合体（Ａ）とエチレン・α―オレフィン共重合体の屈折率差が大きくなり、プロピレン・エチレン共重合体（Ａ）に島状に分散している共重合体の表面で可視光が乱反射し、プロピレン系重合体組成物からなる成形体の透明性が低下する虞がある。
ＪＩＳ Ｋ７２１０（温度：１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）に準拠したメルトフローレイト（ＭＦＲB）が１～５０ｇ／１０ｍｉｎ、好ましくは３～３０ｇ／１０ｍｉｎにあるエチレンとα－オレフィンとのランダム共重合体である。
ＭＦＲBが１ｇ／１０ｍｉｎ未満の共重合体は、流動性が悪いため、得られるプロピレン系重合体組成物の成形性が悪化する。またエチレン・α－オレフィン共重合体の分散粒径が大きくなり、透明性が低下する虞がある。ＭＦＲBが５０ｇ／１０ｍｉｎを超える共重合体は、プロピレン系重合体組成物からなる成形体の耐衝撃性が低下する虞がある。
エチレンと共重合されるα－オレフィンは、好ましくは炭素数３～２０のα－オレフィンであり、具体的には、プロピレン、１－ブテン、４－メチル－１－ペンテン-１、１－ヘキセン、１－ヘプテン、１－オクテン、１－ノネン、１－デセン、１－ウンデセン、１－ドデセン、１－トリデセン、１－テトラデセン、１－ペンタデセン、１－ヘキサデセン、１－ヘプタデセン、１－ノナデセン、１－エイコセン、９－メチル－１－デセン、１１－メチル－１－ドデセンおよび１２－エチル－１－テトラデセンなどが挙げられる。これらα－オレフィンは、単独で、または２種以上組み合わせて用いられる。
本発明に係るエチレン・α‐オレフィン共重合体（Ｂ）の製造方法としては、特に限定されるものではなく、チーグラ・ナッタ触媒、メタロセン系触媒等の周知の触媒を用いた周知の方法が挙げられる。
＜有機過酸化物＞
本発明に係わるプロピレン系重合体組成物（Ｃ）を製造する際に用いる有機過酸化物は、公知の化合物であり、具体的には、ベンゾイルペルオキシド、ジクロルベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルペルオキシド、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ペルオキシドベンゾエート）ヘキシン－３、１，４－ビス（ｔｅｒｔ－ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、ラウロイルペルオキシド、ｔｅｒｔ－ブチルペルアセテート、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔｅｒｔ－ブチルペルオキシ）ヘキシン－３、２，５－ジメチル－２．５－ジ（ｔｅｒｔ－ブチルペルオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ－ブチルペルベンゾエート、ｔｅｒｔ－ブチルペルフェニルアセテート、ｔｅｒｔ－ブチルペルイソブチレート、ｔｅｒｔ－ブチルペル－ｓｅｃ－オクトエート、ｔｅｒｔ－ブチルペルピバレート、クミルペルピバレートおよびｔｅｒｔ－ブチルペルジエチルアセテートなどが挙げられる。
〈造核剤〉
本発明に係わるプロピレン系重合体組成物（Ｃ）を製造する際に加え得る造核剤は、結晶核剤、あるいは核剤とも呼称される、原料に含まれるプロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ）およびエチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）の結晶化を促進させる化合物であり、具体的には、安息香酸ナトリウム、ビスベンジリデンソルビトール、ビス（ｐ－メチルベンジリデン）ソルビトール、ビス（ｐ－エチルベンジリデン）ソルビトール、ソジウム－２，２－メチレンビス（４，６－ジ－ｔ－ブチルフェニル）ホスファイト、タルク、酸化チタン、アルミニウムヒドロキシージーｐ－ｔ－ブチルベンゾエート、芳香族リン酸エステル塩、芳香族カルボン酸、Ｄ－グリセロ－Ｌ－グロ－ノニトール,７,８,９,－トリデオキシ－３,５：４５－ビス－Ｏ－［（Ｒ－プロピルフェニル）メチレン］などのノニトール系核剤や、ロジン系核剤などが挙げられ、これらは単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
本発明に係わるプロピレン系重合体組成物を製造する際には、本発明の目的を損なわない限り、上記有機過酸化物、および上記結晶核剤の他に、酸化防止剤、紫外線吸収剤、中和剤、光安定剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、滑剤、臭気吸着剤、抗菌剤、顔料、無機質及び有機質の充填剤並びに種々の合成樹脂などの公知の添加剤を必要に応じて配合してもよい。
≪プロピレン系重合体組成物（Ｃ）の製造方法≫
本発明のプロピレン系重合体組成物（Ｃ）の製造方法は、上記プロピレン・エチレン共重合体（Ａ）を８０～９１質量部、好ましくは８５～９０質量部、および上記エチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）を９～２０質量部、好ましくは１０～１５質量部〔ただし、（Ａ）＋（Ｂ）の合計量を１００質量部とする。〕の範囲、で含む混合物を、
有機過酸化物で動的熱処理を行い、ＪＩＳ Ｋ７２１０（温度：２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）に準拠したメルトフローレイト（ＭＦＲC）が下記式１を満たし、且つ、１～１００ｇ／ｍｉｎの範囲にあるプロピレン系重合体組成物（Ｃ）を得る方法である。
（ＭＦＲC）－（ＭＦＲA）≦２×（ＭＦＲB）・・・式（１）
エチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）の量が９質量部未満では、組成物からなる成形体は、耐衝撃性に劣る虞があり、一方、２０質量部を超える組成物からなる成形体は、剛性が劣る虞がある。
プロピレン・エチレン共重合体（Ａ）のＭＦＲの上昇の大きさは、有機過酸化物の配合量、および動的熱処理の時間で調整でき、また、エチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）は、有機過酸化物で動的熱処理しても、ＭＦＲの上昇は、さほどないので、本発明において、上記式（１）を満たすには、プロピレン・エチレン共重合体（Ａ）およびエチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）のＭＦＲおよび配合割合、有機過酸化物の配合量、および動的熱処理の時間を適宜選択することにより、達成できる。
また、得られるプロピレン系重合体組成物（Ｃ）のメルトフローレイト（ＭＦＲC）と原料の一つであるプロピレン・エチレン共重合体（Ａ）のメルトフローレイト（ＭＦＲA）との差（変化）と、原料の一つであるエチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）のメルトフローレイト（ＭＦＲB）との関係が、上記式（１）を満たすことにより、プロピレン系重合体組成物（Ｃ）から得られる成形体が、より耐衝撃性に優れ、且つ、成形体をフレーム処理しても、透明性が低下しないのであります。
本発明のプロピレン系重合体組成物（Ｃ）の製造方法において、有機過酸化物の添加量（配合量）は、得られるプロピレン系重合体組成物（Ｃ）のＭＦＲ、原料であるプロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ）およびエチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）のＭＦＲおよび配合割合で適宜決め得るが、通常、プロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ）とエチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）との合計量：１００質量部に対して、0０．００５～０．５質量部の範囲にある。
本発明の製造方法で得られるプロピレン系重合体組成物（Ｃ）は、ＪＩＳ Ｋ７２１０（温度：２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）に準拠したメルトフローレイト（ＭＦＲc）が１～１００ｇ／１０ｍｉｎ、好ましくは２～６０ｇ／１０ｍｉｎの範囲、より好ましくは３～４０ｇ／１０ｍｉｎの範囲にある。ＭＦＲcが１ｇ／１０ｍｉｎ未満の場合は、プロピレン系重合体組成物の流動性が悪いため、成形性が悪化する虞がある。ＭＦＲcが１００ｇ／１０ｍｉｎを超える場合は、プロピレン系重合体組成物からなる成形体の耐衝撃性が低下する虞がある。
＜成形体＞
本発明の製造方法で得られるプロピレン系重合体組成物は、成形性に優れているので、様々な成形方法を適用できる。
本発明の成形体の具体例としては、射出成形体、発泡成形体、射出発泡成形体、射出ブロー成形体、押出成形体、ブロー成形体、真空・圧空成形体、カレンダー成形体、延伸フィルム、インフレーションフィルムが挙げられる。特に、射出成形体が好ましい。成形体を製造する場合の成形条件は特に制限されず、公知の条件を採用できる。
本発明の成形体は、フレーム処理することにより、通常ではラベリングや印刷をしても密着性が悪く、十分な剥離強度を得られないプロピレン系樹脂組成物の表面を親水化することにより、ラベリングや印刷を可能になる。
本発明に係わるプロピレン系重合体組成物からなる成形体は、フレーム処理を行っても、成形体の透明性が低下しないという特徴を有する。
本発明の成形体のフレーム処理は、フレーム処理機を用いて燃焼ガスと空気の混合ガスを燃やすことで空気中の酸素をプラズマ化させ、酸素プラズマを処理対象物に付与する方法であり、かかる処理を行うことにより、成形体の表面を親水化することができる。
本発明の成形体の用途は、特に限定されない。好適な用途の具体例としては、コンテナやパレットといった流通資材、ドアパネル、ピラートリム、ドアトリム、ドアロアガーニッシュ、インストルメントパネルなどの自動車内外装部材、エンジンルーム周辺部品、その他自動車部品、日用品、家電部品、食品容器、飲料容器、医療容器が挙げられる。中でも、流通資材の用途が好ましく、コンテナが特に好ましい。
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
実施例および比較例で用いたプロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ）、エチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）およびエチレン・α－オレフィン共重合体（Ｅ）を以下に示す。
〔プロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ－１）〕
〈プロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ－１）の製造〉
（１）固体触媒成分の調整
無水塩化マグネシウム９５．２ｇ、デカン４４２ｍＬおよび２－エチルヘキシルアルコール３９０．６ｇを１３０℃で２時間加熱反応を行って均一溶液とした後、この溶液中に無水フタル酸２１．３ｇを添加し、さらに１３０℃にて１時間攪拌混合を行い、無水フタル酸を溶解させた。
このようにして得られた均一溶液を室温に冷却した後、－２０℃に保持した四塩化チタン２００ｍＬ中に、この均一溶液の７５ｍＬを１時間にわたって滴下装入した。装入終了後、この混合液の温度を４時間かけて１１０℃に昇温し、１１０℃に達したところでフタル酸ジイソブチル（ＤＩＢＰ）５．２２ｇを添加し、これより２時間同温度にて攪拌保持した。
２時間の反応終了後、熱濾過にて固体部を採取し、この固体部を２７５ｍＬの四塩化チタンに再懸濁させた後、再び１１０℃で２時間、加熱した。反応終了後、再び熱濾過にて固体部を採取し、１１０℃のデカンおよびヘキサンにて溶液中に遊離のチタン化合物が検出されなくなるまで充分洗浄した。
ここで、前記遊離チタン化合物の検出は次の方法で確認した。予め窒素置換した１００ｍＬの枝付きシュレンクに上記固体触媒成分の上澄み液１０ｍＬを注射器で採取し装入した。次に、窒素気流にて溶媒ヘキサンを乾燥し、さらに３０分間真空乾燥した。これに、イオン交換水４０ｍＬ、５０容量％硫酸１０ｍＬを装入し３０分間攪拌した。この水溶液をろ紙を通して１００ｍＬメスフラスコに移し、続いて鉄（ＩＩ）イオンのマスキング剤としてｃｏｎｃ．Ｈ3ＰＯ4 １ｍＬとチタンの発色試薬として３％Ｈ2Ｏ2水溶液 ５ｍＬを加え、さらにイオン交換水で１００ｍＬにメスアップした。このメスフラスコを振り混ぜ、２０分後にＵＶを用い４２０ｎｍの吸光度を観測し遊離チタンの検出を行った。この吸収が観測されなくなるまで遊離チタンの洗浄除去および遊離チタンの検出を行った。
上記のように調製された固体状チタン触媒成分（Ａ）は、デカンスラリーとして保存したが、この内の一部は触媒組成を調べる目的で乾燥した。このようにして得られた固体状チタン触媒成分（Ａ）の組成は、チタン２．３質量％、塩素６１質量％、マグネシウム１９質量％、ＤＩＢＰ １２．５質量％であった。
（２）予備重合触媒成分の調製
内容積５００ｍＬの攪拌機付きの三つ口フラスコを窒素ガスで置換した後、脱水処理したヘプタンを４００ｍＬ、トリエチルアルミニウム１９．２ｍｍｏｌ、ジシクロペンチルジメトキシシラン３．８ｍｍｏｌ、上記固体状チタン触媒成分（Ａ）４ｇを加えた。内温を２０℃に保持し、攪拌しながらプロピレンを導入した。１時間後、攪拌を停止し結果的に固体状チタン触媒成分（Ａ）１ｇ当たり２ｇのプロピレンが重合した予備重合触媒成分（Ｂ）を得た。
（３）重合
内容積１０Ｌの攪拌機付きステンレス製オートクレーブを十分乾燥し、窒素置換の後、脱水処理したヘプタン６Ｌ、トリエチルアルミニウム１２．５ｍｍｏｌ、ジシクロペンチルジメトキシシラン０．６ｍｍｏｌを加えた。系内の窒素をプロピレンで置換した後に、水素を０．０３ＭＰａ－Ｇ装入し、続いて攪拌しながらプロピレンおよびエチレンを導入した。なお、導入量は、重合槽内の気相部のエチレン濃度が２．３ｍｏｌ％となるように調整した。
内温８０℃、全圧０．８ＭＰａ－Ｇに系内が安定した後、上記予備重合触媒成分（Ｂ）をＴｉ原子換算で０．１０ｍｍｏｌ含んだヘプタンスラリー２０．８ｍＬを加え、プロピレンを連続的に供給しながら８０℃で３時間重合を行った。
得られたプロピレン系重合体（Ａ－１）は、ＭＦＲAが４．０ｇ／１０ｍｉｎ、エチレン含量が３．０質量％であった。
〔プロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ－２）〕
〈プロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ－２）の製造〉
（１）（２）の工程はプロピレン・エチレンランダム共重合体重合体（Ａ－１）と同様である。
（３）重合
内容積１０Ｌの攪拌機付きステンレス製オートクレーブを十分乾燥し、窒素置換の後、脱水処理したヘプタン６Ｌ、トリエチルアルミニウム１２．５ｍｍｏｌ、ジシクロペンチルジメトキシシラン０．６ｍｍｏｌを加えた。系内の窒素をプロピレンで置換した後に、水素を０．０１ＭＰａ－Ｇ装入し、続いて攪拌しながらプロピレンおよびエチレンを導入した。なお、導入量は、重合槽内の気相部のエチレン濃度が１．８ｍｏｌ％となるように調整した。
内温８０℃、全圧０．８ＭＰａ－Ｇに系内が安定した後、上記予備重合触媒成分（Ｂ）をＴｉ原子換算で０．１０ｍｍｏｌ含んだヘプタンスラリー２０．８ｍＬを加え、プロピレンを連続的に供給しながら８０℃で３時間重合を行った。
得られたプロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ－２）は、ＭＦＲAが０．５ｇ／１０ｍｉｎ、エチレン含量が２．５質量％であった。
〔プロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ－３）〕
〈プロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ－３）の製造〉
（１）（２）の工程はプロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ－１）と同様である。
（３）重合
内容積１０Ｌの攪拌機付きステンレス製オートクレーブを十分乾燥し、窒素置換の後、脱水処理したヘプタン６Ｌ、トリエチルアルミニウム１２．５ｍｍｏｌ、ジシクロペンチルジメトキシシラン０．６ｍｍｏｌを加えた。系内の窒素をプロピレンで置換した後に、水素を０．１５ＭＰａ－Ｇ装入し、続いて攪拌しながらプロピレンおよびエチレンを導入した。なお、導入量は、重合槽内の気相部のエチレン濃度が１．３ｍｏｌ％となるように調整した。
内温８０℃、全圧０．８ＭＰａ－Ｇに系内が安定した後、上記予備重合触媒成分（Ｂ）をＴｉ原子換算で０．１０ｍｍｏｌ含んだヘプタンスラリー２０．８ｍＬを加え、プロピレンを連続的に供給しながら８０℃で３時間重合を行った。
得られたプロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ－３）は、ＭＦＲAが３０ｇ／１０ｍｉｎ、エチレン含量が１．５質量％であった。
〔プロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ－４）〕
〈プロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ－４）の製造〉
（１）（２）の工程はプロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ－１）と同様である。
（３）重合
内容積１０Ｌの攪拌機付きステンレス製オートクレーブを十分乾燥し、窒素置換の後、脱水処理したヘプタン６Ｌ、トリエチルアルミニウム１２．５ｍｍｏｌ、ジシクロペンチルジメトキシシラン０．６ｍｍｏｌを加えた。系内の窒素をプロピレンで置換した後に、水素を０．０７ＭＰａ－Ｇ装入し、続いて攪拌しながらプロピレンおよびエチレンを導入した。なお、導入量は、重合槽内の気相部のエチレン濃度が２．３ｍｏｌ％となるように調整した。
内温８０℃、全圧０．８ＭＰａ－Ｇに系内が安定した後、上記予備重合触媒成分（Ｂ）をＴｉ原子換算で０．１０ｍｍｏｌ含んだヘプタンスラリー２０．８ｍＬを加え、プロピレンを連続的に供給しながら８０℃で３時間重合を行った。
得られたプロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ－４）は、ＭＦＲAが７．０ｇ／１０ｍｉｎ、エチレン含量が３．０質量％であった。
〔エチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ－１）〕
密度が９０３ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲBが４．０ｇ／１０ｍｉｎ〈プライムポリマー社製、商品名：ＳＰ０５４０ メタロセン系触媒〉。
〔エチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ－２）〕
密度が９０３ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲBが１５ｇ／１０ｍｉｎ〈プライムポリマー社製、商品名：ＳＰ００２０６ メタロセン系触媒〉。
〔エチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ－３）〕
密度が８９３ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲBが１８ｇ／１０ｍｉｎ〈三井化学社製、商品名：Ａ－２００９０Ｓ メタロセン系触媒〉。
〔エチレン・α－オレフィン共重合体（Ｅ－１）〕
密度が８８５ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲBが１８ｇ／１０ｍｉｎ〈三井化学社製、商品名：Ａ－２００８５Ｓ メタロセン系触媒〉。
〔エチレン・α－オレフィン共重合体（Ｅ－２）〕
密度が９１０ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲBが１０ｇ／１０ｍｉｎ〈プライムポリマー社製、商品名：ＮＺ１０１００ チーグラー系触媒〉。
実施例および比較例で得られたプロピレン系重合体組成物などの物性は、以下の方法で測定した。
〔プロピレン・エチレンランダム共重合体のエチレン含量の測定〕
13Ｃ－ＮＭＲにより以下の装置および条件にて行った。
・測定装置：日本電子製ＬＡ４００型核磁気共鳴装置
・測定モード：ＢＣＭ（Ｂｉｌｅｖｅｌ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ）
・観測周波数：１００．４ＭＨｚ
・観測範囲：１７００６．８Ｈｚ
・パルス幅：Ｃ核４５°(７．８μ秒)
・パルス繰り返し時間：５秒
・試料管：５ｍｍφ
・試料管回転数：１２Ｈｚ
・積算回数：２００００回
・測定温度：１２５℃
・溶媒：１,２,４－トリクロロベンゼン：０．３５ｍｌ／重ベンゼン：０．２ｍｌ
・試料量：約４０ｍｇ
測定で得られたスペクトルより、下記文献（１）に準じて、モノマー連鎖分布（トリアッド（３連子）分布）の比率を決定し、エチレンに由来する構成単位のモル分率（ｍｏｌ％）（以下Ｅ（ｍｏｌ％）と記す）およびプロピレンに由来する構成単位のモル分率（ｍｏｌ％）（以下Ｐ（ｍｏｌ％）と記す）を算出した。求められたＥ（ｍｏｌ％）およびＰ（ｍｏｌ％）から下記（式１）に従い質量％に換算しプロピレン系重合体の前記のＤinsolおよびＤsol中のエチレンに由来する構成単位の含有量（質量％）（以下Ｅ（ｗｔ％）と記す）を算出した。
Ｅ（ｗｔ％）＝Ｅ（ｍｏｌ％）×２８×１００／［Ｐ（ｍｏｌ％）×４２＋Ｅ（ｍｏｌ％）×２８］（式１）
文献（１）：Kakugo,M.; Naito,Y.; Mizunuma,K.; Miyatake,T., Carbon-13 NMR determination of monomer sequence distribution in ethylene-propylene copolymers preparedwith delta-titanium trichloride-diethylaluminum chloride. Macromolecules 1982, 15, (4), 1150-1152
〔引張弾性率〕
プロピレン系重合体組成物を用いて射出成形法によりＪＩＳ Ｋ７１３９に記載のタイプＡ１試験片を成形し、成形後に室温２３±５℃、相対湿度５０±５％に調節された恒温室に７２時間放置した後、ＪＩＳ Ｋ ７１６１（ＩＳＯ１７８）に準拠して求めた。
〔シャルピー衝撃強さ〕
プロピレン系重合体組成物を用いて射出成形法によりＪＩＳ Ｋ７１３９に記載のタイプＡ１試験片を成形し、成形後に室温２３±５℃、相対湿度５０±５％に調節された恒温室に７２時間放置した後、ＪＩＳ Ｋ ７１１１（ＩＳＯ１７９）に準拠して求めた。
〔高速面衝撃試験（ハイレート、ＨＲＩＴ（破断エネルギー））
試験機：島津ＨＹＤＲＯ ＳＨＯＴ ＨＩＴＳ－Ｐ１０（島津製作所製）
・試験片：ＩＳＯ２ｍｍ厚平板（８０ｍｍ×８０ｍｍ×２ｍｍｔ）
・試験片の作成方法：型締め圧１００トンの射出成形機を使用し、成形温度２００℃、金型温度４０℃にて射出成形し、室温２３±５℃、相対湿度５０±５％に調節された恒温室に７２時間放置した後、試験を行った。
・試験方法：支持台（穴径７６．２ｍｍ）上に設置した試験片に荷重センサーであるダート（径１２．７ｍｍ、打撃面が平坦なフラットダート）を３．０ｍ／秒の速度で衝突させ、試験片の衝撃荷重における変形破壊挙動を測定し、得られた衝撃パターンにおける亀裂発生点までにおいて吸収された衝撃エネルギーを算出し、材料の衝撃強度とした。測定雰囲気温度は、０±０．５℃であった。なお、本測定では、１Ｊが測定下限値である。
〔透明性（ＨＡＺＥ）〕
プロピレン系重合体組成物を用いて射出成形法により厚さ２ｍｍのＩＳＯ平板を成形し、成形後に室温２３±５℃、相対湿度５０±５％に調節された恒温室に７２時間放置した後、ＪＩＳ Ｋ ７１３６（ＩＳＯ１４７８２）ＪＩＳ Ｋ ７３６１－１に準拠して求めた。
〔フレーム処理後の透明性〕
プロピレン系重合体組成物を用いて射出成形法により厚さ２ｍｍのＩＳＯ平板を成形し、成形後に室温２３±５℃、相対湿度５０±５％に調節された恒温室に７２時間放置した後、火力を内炎が２５～３０ｍｍになるよう調整したガスバーナーを用いて、サンプルとガスバーナーの火口との距離を６０ｍｍ程度離し、ガスバーナーの移動速度を３５ｍｍ／ｓ程度としてフレーム処理を施した。
文字が記載された資料と観察者（目視）の距離を２０ｃｍ程度とし、そのちょうど中間地にサンプルを配置し、フレーム処理前のサンプルとフレーム処理後のサンプルを比較して目視で透明性を評価した。
〇：透明性が変わらず、はっきり文字が見えるもの。
△：透明性に変化がみられ、やや文字が見づらくなっているもの。
×：透明性に大きな変化がみられ、文字が見えなくなっているもの。
〔実施例１〕
プロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ－１）：８７質量部、上記エチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ－１）：１３質量部、および、（Ａ－１）と（Ｂ－１）の合計量：１００質量部に、造核剤としてノニトール 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］（「ミラードＮＸ８０００Ｊ」（商品名）、ミリケン社製）を０．３０質量部、リン系酸化防止剤のトリス（２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル）フォスファイト（「Ｉｒｇａｆｏｓ１６８」（商品名）ＢＡＳＦ社製）を０．１３質量部、中和剤のステアリン酸カルシウム（日東化成社製）を０．１０質量部、並びに所定の有機過酸化物として、２，５－ジメチル－２．５－ジ（ｔｅｒｔ－ブチルペルオキシ）ヘキサンを０．０４質量部添加し、ヘンシェルミキサーにて攪拌混合した。
得られた混合物を東芝機械株式会社製の二軸押出機（ＴＥＭ３５ＢＳ）を用いて下記条件にて溶融混練してストランドを得た。
・型式：ＴＥＭ３５ＢＳ（３５ｍｍ二軸押出機）
・スクリュー回転数：３００ｒｐｍ
・スクリーンメッシュ：＃２００
・樹脂温度：２３０℃
得られたストランドを水冷後ペレタイザーにて切断することにより、ペレット状のプロピレン系重合体組成物を得た。
得られたプロピレン系重合体組成物の物性を上記記載の測定方法で測定した。結果を表１に示す。
〔実施例２～６、比較例１～１０〕
実施例１で用いたプロピレン・エチレンランダム共重合体（Ａ－１）、および、エチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ－１）に替えて、表１及び表２に記載の重合体種を用いる以外は、実施例１と同様に行い、ペレット状のプロピレン系重合体組成物を得た。
得られたプロピレン系重合体組成物の物性を上記記載の測定方法で測定した。結果を表１および表２に示す。
Figure 2023112821000001
Figure 2023112821000002
表１から明らかなように、本発明の製造方法により得られたプロピレン系樹脂組成物を用いた射出成形品は、耐衝撃性、透明性、フレーム処理後の透明性に優れていた（実施例１～６）。
一方、表２に示すように、比較例１、７はエチレン・α－オレフィン共重合体が無添加もしくは十分に添加されておらず、また比較例２は有機過酸化物による動的熱処理を行っていないため耐衝撃性が不十分であった。比較例３、４、８、９、１０は式（１）を満たしておらず、フレーム処理後の透明性が不十分であった。比較例５、６はエチレン・α―オレフィン共重合体の密度が規定の範囲から外れていて、透明性が不十分であった。
本発明の製造方法により得られたプロピレン系樹脂組成物は、透明性を維持しながら、剛性、耐衝撃性に優れ、特にフレーム処理後の透明性を損なうことがない。また、該ポリプロピレン系樹脂組成物を使用して得られる射出成形品は、透明性、剛性、耐衝撃性に優れ、かつフレーム処理後の透明性を損なうことがないので、ラベリングや印刷を必要とする流通資材、食品容器、各種飲料容器、医療用容器などに用いることができその工業的価値は大きい。

Claims (4)

  1. エチレン含量が１～５質量％、ＪＩＳ Ｋ７２１０（温度：２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）に準拠したメルトフローレイト（ＭＦＲA）が０．１～５０ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあるプロピレン・エチレン共重合体（Ａ）を８０～９１質量部、
    および、密度が８９０～９０９ｇ／ｃｍ3、ＪＩＳ Ｋ７２１０（温度：１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）に準拠したメルトフローレイト（ＭＦＲB）が１～５０ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあるエチレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）を９～２０質量部〔ただし、（Ａ）＋（Ｂ）の合計量を１００質量部とする。〕の範囲で含む混合物を、
    有機過酸化物で動的熱処理を行い、ＪＩＳ Ｋ７２１０（温度：２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）に準拠したメルトフローレイト（ＭＦＲC）が下記式１を満たし、且つ、１～１００ｇ／ｍｉｎの範囲にあるプロピレン系重合体組成物（Ｃ）の製造方法。
    （ＭＦＲC）－（ＭＦＲA）≦２×（ＭＦＲB）・・・式（１）
  2. 前記混合物が造核剤を含有する請求項１に記載のプロピレン系重合体組成物（Ｃ）の製造方法。
  3. 請求項１または２に記載のプロピレン系重合体組成物（Ｃ）からなる射出成形体。
  4. 射出成形体がフレーム処理されてなる請求項３に記載の射出成形体。
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