JP3163116B2 - ポリプロピレン成形用組成物 - Google Patents
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Description
プロピレンポリマーまたはシンジオタクティックプロピ
レンコポリマーおよびエチレンープロピレンコポリマー
ゴムから製造される高い耐衝撃強度を有するプロピレン
成形用組成物に関する。
則的に公知である。これらの組成物は、アイソタクティ
ックポリプロピレン(IPP)の溶融物とゴム、例えば
エチレンープロピレンゴム(EPM)またはエチレンー
プロピレンージエンゴム(EPDM)とを混合すること
によって製造される。しかしながら、低い硬度は、不経
済な多量のゴムを使用しなければ達成されない。
ックティックポリプロピレン(APP)およびゴムを混
合することは、公知である。しかしながら、APPを混
合するとべとつく生成物となってしまう。APPが低い
融点であるので、加工上の問題を引起し、そして熱安定
性が低くなってしまい、またAPPの通常に低い溶融粘
度により、溶融混合の際に不均一な生成物となってしま
う。混合する際に混練機を使用すると均一性が改良され
るが、それと同時に成形用組成物の製造の経済的な効率
が降下してしまう。加えて、APPは、温度がそのガラ
ス転移温度以下に降下すると、もはや成形用組成物にお
ける可塑剤として作用しなくなり、そしてその代わり
に、脆くなってしまう。
で、非常に低い温度においても、高い衝撃強度および可
撓性を有しており、他方で経済的に製造される軟質ポリ
プロピレン成形用組成物を見出すことである。
ティクポリプロピレンの代わりにシンジオタクティック
プロピレンポリマーを使用し、そしてその溶融物をゴム
と混合することによって達成される。
て20ないし99重量%のシンジオタクティックプロピ
レンポリマーおよび成形用組成物に基づいて1ないし8
0重量%の−30℃以下のガラス転移温度を有するゴム
から本質的になるポリプロピレン成形用組成物に関する
ものである。
の製造のために使用されるシンジオタクティックプロピ
レンポリマーは、いくつかの分子鎖における各第2の第
三炭素原子が同一の構造を有するポリマーである。
5%のシンジオタクティックインデックスを有するプロ
プレンホモポリマーかあるいは少なくとも75%のシン
ジオタクティックインデックスを有する1種類または2
種類のプロピレンコポリマーのいずれかである。
コポリマーだけである場合には、上記ポリマーは、9
9.5ないし50重量%、好ましくは99ないし70重
量%の少なくとも75%のシンジオタクティック指数を
有するプロピレン単位および0.5ないし50重量%、
好ましくは1ないし30重量%のエチレンまたは式Ra
−CH=CH−Rb(式中、RaおよびRbは同一若し
くは相異なり、水素原子または1ないし10個、好まし
くは1ないし6個の炭素原子を有するアルキル基である
かあるいはRaおよびRbはこれらと結合する炭素原子
と一緒になって4ないし22個の炭素原子を有する環を
形成する)の少なくとも4個の炭素原子を有するオレフ
ィンの単位からなる。好ましいコモノマーとしては、エ
チレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−
ヘキセン、ノルボルネンおよびペンテンが挙げられる。
レンコポリマーからなる場合には、第1番目は、95な
いし100重量%、好ましくは98ないし100重量%
の少なくとも75%のシンジオタクティック指数を有す
るプロピレン単位および0ないし5重量%、好ましくは
0ないし2重量%のエチレンまたは上記に定義したオレ
フィンの単位からなるコポリマー(a)であり、そして
他方は、20ないし90重量%、好ましくは40ないし
90重量%の少なくとも75%のシンジオタクティック
指数を有するプロピレン単位および10ないし80重量
%、好ましくは10ないし60重量%のエチレンまたは
上記に定義したオレフィンの単位からなるコポリマー
(b)である。上記プロピレンポリマーにおける2種類
のコポリマー(a)および(b)の割合は、各々プロピ
レンポリマーの量に基づいて、20ないし99重量%、
好ましくは40ないし95重量%のコポリマー(a)お
よび1ないし80重量%、好ましくは5ないし60重量
%のコポリマー(b)である。
重量%、好ましくは40〜95重量%のシンジオタクテ
ィックプロピレンポリマーを含有している。
%の本発明による成形用組成物は、−30℃より低いガ
ラス転移温度を有するゴムである。好適なゴムの例とし
て、スチレン−ブタジエンゴム、シリコーンゴム、エチ
レン−プロピレンゴム(EPM)またはエチレン−プロ
ピレン−ジエンゴム(EPDM)が挙げられる。EPM
およびEPDMゴムは、付加的に40重量%までのポリ
エチレンを含有していてもよい。ジエン成分は、ゴムの
全量に基づいて10重量%までの量の1,4−ヘキサジ
エン、ノルボルナジエンまたはシクロペンタジエンであ
ることができる。エチレンおよびプロピレンの量は、−
30℃未満のアモルファス成分のガラス転移温度が達成
される限りは特に制限されない。代表的な市販されてい
るEPMゴムは、例えば10ないし60重量%のプロピ
レン単位および90ないし40重量%のエチレン単位か
らなる。0ないし40重量%のエチレン単位は純粋なポ
リエチレン成分であり、そして残部はプロピレンと一緒
になってコポリマー成分を構成する。
ンに加えて、コポリマー成分が1ないし10重量%の上
記した種類のジエンを含有すること以外は同一の組成を
有している。代表的なEPMおよびEDPMゴムの溶融
粘度は、3ないし300g/10分(MFI230/
5)である。
は、代表的には20ないし80である。60%延びにお
ける降伏応力は、代表的には10ないし300psi
(平方インチ当たりのポンド,1psi=6894.8
kg/m.sec2=1Pa)である。
alon、Exxelor(Exxon Chemic
als)、Dutral(Dutral S.A)、N
ordel(Dupont)またはBuna(Veb
a)の現在の商品名で市販されている。
および上記ゴムに加えて、本発明による成形用組成物
は、常套の添加剤、例えば安定剤、抗酸化剤、UV吸収
剤、遮光剤、金属不活性化剤、遊離基除去剤、フィラー
および強化剤、可塑剤、潤滑剤、乳化剤、顔料、蛍光増
白剤、難燃剤、静電防止剤または発泡剤を含有してもよ
い。
よび添加剤を混合するプラスチック加工分野に常套の方
法によって製造できる。
である場合には、高速ミキサー中で溶融することも可能
である。
を有する押出機を使用することも可能である。
な混練機もまた、好適な混合機である。
依存する。
温度であっても、高い衝撃強度と組み合わせて低い硬度
を有している。一般に、この成形用組成物は、高い衝撃
強度と組み合わせてゴム弾性挙動が望まれる全ての用途
に使用できる。
ある。自動車工業において、例えば、サイドストリッ
プ、スポイラー、シール、フェンダーの裏張、トラクタ
ーフェンダー、パネル部品または遮音層に利用できる。
建築業界において、シール、防湿層材または平屋根シー
ト材におよび漏出防止シート材におよびパイプの絶縁ク
ラッディングに好適である。
のクラディングおよび被膜が得られる。
ーデューティーサックおよび熱被覆フィルム並びに埋め
立て地用の漏出防止シートにも好適である。
明する。 SI=シンジオタクティックインデックス(13C−N
MRスペクトル分析により測定) nsyn=平均シンジオタクティック鎖長(13C−N
MRスペクトル分析により測定) nPE=平均ポリエチレンブロック鎖長 nPP=平均ポリプロピレンブロック鎖長 VN=粘度数(毛細粘度計内でデカヒドロナフタレン中
の0.1%濃度溶液として135℃で測定) MFI 230/5=DIN 53 735により23
0℃および5kg荷重の下のメルトフローインデックス Mw/Ma=ポリディスパーシティー BIH=ボール刻み硬度(DIN 53 456によ
る、4mm厚プレート、240℃の射出温度) an=DIN 53 753−V0,1、標準小片(5
0×6×4mm)によるノッチ衝撃強度 MEB=DIN 53 457による曲げにおける弾性
モージュラス(射出成形された検体,80×10×4m
m) 成形用組成物をZSK 28二軸押出機(Werner
& Pfleiderer)を使用して製造した。
ティックポリプロピレンおよび37重量%のプロピレン
単位および63重量%のエチレン単位からなる20重量
%のゴムからなる成形用組成物を、押出により製造した
(ゴム組成物のうちの20重量%はポリエチレンであ
り、そして残りの80重量%は、46重量%のプロピレ
ン単位および54重量%のエチレン単位からなるエチレ
ン−プロピレンコポリマー(EMP)である)。MFI
230/5は、11g/10分であり、そして粘度数
は、284cm3 /gであった。
レンは、94.5%のSI,32のnsynおよび26
6g/10分のMFI230/5を有しており、97c
m3/gの粘度数に相当している。測定した機械的デー
タは、以下の通りである。BIH=45N/mm2,M
EB=792N/mm2,an=5.8mJ/mm
2(23℃),1.9mJ/mm2(−20℃)。
レン粉末を、2kgのゴムと混合し、そしてこの混合物
を、10gのペンタエリスリチルテトラキス〔3−
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)
プロピオネート〕を使用して押出条件下に化学的分解に
対して安定化した。押出機の5箇所の加熱領域を、10
0℃(供給領域)、170℃、200℃、200℃およ
び190℃(ダイプレート)に設定した。
中のミキサーの材料温度は、210℃とした。以下のデ
ータを、この方法で製造した成形用組成物に対して測定
した。MFI 230/5=148g/10分;粘度数
=123cm3/g;BIH=32N/mm2;MEB
=694N/mm2;an=13.8mJ/mm2(2
3℃),5.9mJ/mm2 (−20℃)。
分のMFI 230/5を有しており128cm3/g
の粘度数に相当するアイソタクティックポリプロピレン
で置き換えた以外は同一の条件を使用して実施例1を繰
り返した。この方法で得られた成形用組成物は、以下の
データを有していた。MFI 230/5=100g/
10分;粘度数=150cm3/g;BIH=68N/
mm2;MEB=1380N/mm2;an=6.8m
J/mm2(23℃),3.5mJ/mm2(−20
℃)。
クポリプロピレンのアイソタクティックポリプロピレン
での置き換えにより所望とされる低い硬度も高い衝撃強
度も得られないということを示している。
I、25のnsynおよび153cm3/gのMFI2
30/5を有するシンジオタクティックポリプロピレン
とした以外は、実施例1を繰り返した。このポリマーに
対して測定した機械的データは、以下の通りである。 BIH=40N/mm2;MEB=604N/mm2;
an=17.5mJ/mm2(23℃),2.8mJ/
mm2(−20℃)。
(供給領域)、190℃、230℃、230℃および2
00℃(ダイプレート)に設定した。押出翼は、40r
pmで操作した。押出機中のミキサーの材料温度は、2
50℃とした。
用組成物に対して測定した。MFI230/5=19g
/10分;粘度数=147cm3/g;BIH=27N
/mm2;MEB=555N/mm2;an=35.9
mJ/mm2(23℃),9.4mJ/mm2(0
℃),6.9mJ/mm2(−20℃)。
ち、13g/10分のMFI 230/5を有してお
り、そして258cm3/gの粘度数に相当するアイソ
タクティックポリプロピレンで置き換えた以外は同一の
条件を使用して実施例2を繰り返した。この方法で得ら
れた成形用組成物は、以下のデータを有していた。MF
I 230/5=15g/10分;粘度数=250cm
3/g;BIH=52N/mm2;MEB=1052N
/mm2;an=16.3mJ/mm2(23℃),
7.7mJ/mm2(0℃),5.3mJ/mm2(−
20℃)。
クポリプロピレンの代わりにアイソタクティックポリプ
ロピレンを使用すると、所望とされる低い硬度(BI
H,MEB)も高い衝撃強度(an)も得られないとい
うことを示している。
I、29のnsynおよび0.7cm3/gのMFI2
30/5を有しており、そして317cm3/gの粘度
数に相当するシンジオタクティックポリプロピレンとし
た以外は、実施例2を繰り返した。このポリマーに対し
て測定した機械的データは、以下の通りである。 BIH=36N/mm2;MEB=527N/mm2;
an=46.6mJ/mm2(23℃),7.8mJ/
mm2(−20℃)。
(供給領域)、230℃、280℃、280℃および2
75℃(ダイプレート)に設定した。押出翼は、35r
pmで操作した。
℃とした。以下のデータを、この方法で製造した成形用
組成物に対して測定した。MFI 230/5=1.3
g/10分;粘度数=308cm3/g;BIH=20
N/mm2;MEB=400N/mm2;an=53.
4mJ/mm2(23℃)場合により破壊せず,23.
2mJ/mm2(0℃),10.0mJ/mm2 (−
20℃)。
(実施例4)、10%(実施例5)および40重量%
(実施例6)とした以外は実施例2を繰り返した。 結果: 実施例4 実施例5 実施例6 MFI 230/5 21 20 17 〔g/10分〕 粘度数 150 151 145 〔cm3 /g〕 BIH 37 34 10 (N/mm2 ) MEB 590 578 465 〔N/mm2 〕 an 〔mJ/mm2 〕 23℃ 20.0 31.0 破壊せず 0℃ 5.9 7.0 35.9 −20℃ 3.0 3.5 12.1 実施例7 使用したシンジオタクティック成分を以下の性質を有す
るシンジオタクティックエチレン−プロピレンコポリマ
ーとした以外は実施例2を繰り返した。平均ポリプロピ
レンブロック鎖長(nPP)=26、平均ポリエチレンブ
ロック鎖長(nPE)=約1、Mw /Mn =2.2,SI
=97.2%,粘度数=149cm3 /g,共重合エチ
レン含有量=2.5重量%。
重量%の代わりにほんの10重量%のゴムを使用した。
この実施例に記載されたブレンドは、以下のデータを有
していた。 MFI 230/5=26g/10分;粘度数=150
cm3/g;BIH=17N/mm2;an=40.4
mJ/mm2(23℃),12.6mJ/mm2(0
℃),7.3mJ/mm2(−20℃)。
階:シンジオタクティックポリプロピレン,第2段階:
エチレンープロピレンコポリマー)で重合した以外は、
実施例7を繰り返した。
クインデックス(ブロックコポリマーの全量に基づいて
77.5重量%)は、96.4%であり、粘度数は、2
75cm3/gであった。22.5重量%の全ブロック
コポリマーを構成するエチレン−プロピレンコポリマー
は、22.1重量%のエチレン単位および残り77.9
重量%のシンジオタクティック結合したプロピレン単位
からなっていた。粘度数は、304cm3/gであり、
そして40.5%のエチレンが単離形態であり(nPE
=1)、10.5%が2のnPEを示し、そして49.
0%は、ブロック中に取り込まれていた(nPE≧
3)。
用組成物に対して測定した。 MFI 230/5=8g/10分;粘度数=260c
m3/g;BIH=13N/mm 2 ;an=23℃では
破壊せず,24.7mJ/mm2(0℃),10.0m
J/mm2(−20℃)。
1g/10分のメルトフローインデックスを有し、45
1cm3/gの粘度数に相当するアイソタクティックポ
リプロピレンで置き換えた以外は、対応する条件を使用
して実施例3を繰り返した。この方法で得られた成形用
組成物は、以下のデータを有していた。MFI 230
/5=2.3g/10分;粘度数=360cm3/g;
BIH=47N/mm2;MEB=1151N/m
m2;an=32.7mJ/mm2(23℃),9.8
mJ/mm2(0℃),4.3mJ/mm2(−20
℃)。
クポリプロピレンの代わりにアイソタクティックポリプ
ロピレンを使用すると、所望とされる低い硬度(BI
H,MEB)も高い衝撃強度(an)も得られないとい
うことを示している。
Claims (5)
- 【請求項1】 成形用組成物に基づいて20ないし99
重量%のシンジオタクティックプロピレンポリマーおよ
び成形用組成物に基づいて1ないし80重量%の−30
℃より低いガラス転移温度を有するゴムから本質的にな
り、上記ゴムが3〜300g/10分(MFI 230/5) の溶融粘
度を有し、かつ上記シンジオタクティックプロピレンポ
リマーが99.5ないし50重量%の少なくとも75%
のシンジオタクティック指数を有するプロピレン単位お
よび0.5ないし50重量%のエチレンまたは式Ra −
CH=CH−Rb (式中、Ra およびRb は同一若しく
は相異なり、そして水素原子または1ないし10個の炭
素原子を有するアルキル基であるかあるいはRa および
Rb はこれらと結合する炭素原子と一緒になって4ない
し22個の炭素原子を有する環を形成する)の少なくと
も4個の炭素原子を有するオレフィンの単位からなるコ
ポリマーである、ポリプロピレン成形用組成物。 - 【請求項2】 成形用組成物に基づいて20ないし99
重量%のシンジオタクティックプロピレンポリマーおよ
び成形用組成物に基づいて1ないし80重量%の−30
℃より低いガラス転移温度を有するゴムから本質的にな
り、上記ゴムが3〜300g/10分(MFI 230/5) の溶融粘
度を有し、かつ上記シンジオタクティックプロピレンポ
リマーが20ないし99重量%のコポリマー(a)およ
び1ないし80重量%のコポリマー(b)〔ここで、コ
ポリマー(a)は95ないし100重量%の少なくとも
75%のシンジオタクティック指数を有するプロピレン
単位および0ないし5重量%のエチレンまたは式Ra −
CH=CH−Rb (式中、Ra およびRb は上記に定義
したとおりである)の少なくとも4個の炭素原子を有す
るオレフィンの単位からなり、そしてコポリマー(b)
は20ないし90重量%の少なくとも75%のシンジオ
タクティック指数を有するプロピレン単位および10な
いし80重量%のエチレンまたは式Ra −CH=CH−
Rb (式中、Ra およびRb は上記に定義したとおりで
ある)の少なくとも4個の炭素原子を有するオレフィン
の単位からなる〕の混合物である、ポリプロピレン成形
用組成物。 - 【請求項3】 上記ゴムが、エチレン−プロピレンゴム
(EPM)またはエチレン−プロピレン−ジエンゴム
(EPDM)である、請求項1または2のポリプロピレ
ン成形用組成物。 - 【請求項4】 付加的に安定剤、抗酸化剤、UV吸収
剤、遮光剤、金属不活性化剤、遊離基除去剤、フィラー
および強化剤、可塑剤、潤滑剤、乳化剤、顔料、蛍光増
白剤、難燃剤、静電防止剤または発泡剤を含有する、請
求項1〜3の何れか一つのポリプロピレン成形用組成
物。 - 【請求項5】 請求項1〜4の何れか一つのポリプロピ
レン成形用組成物を低い硬度、ゴム弾性挙動および高い
衝撃強度を有する成形物の製造に使用する方法。
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