JP4595316B2 - プロピレン系重合体、その重合体を含むポリプロピレン系樹脂組成物、および、その組成物からなる射出成形体 - Google Patents
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Description
例えば、特開2002−194023号公報には、プロピレン・エチレンブロック共重合体に少量配合することによりポリプロピレン系樹脂組成物の成形外観特性、成形性をバランスよくコントロール出来るランダム系プロピレン重合体として、ダイスウエル比が1.5〜2.5、ゲルパーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)で測定される重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比(Q値:Mw/Mn)が7〜13であるランダム系プロピレン重合体であって、具体的には、1段目でMFRが150g/10分のプロピレン単独重合体を全重量の70重量%を製造し、次いで、1段目の重合体の存在下、プロピレンとエチレンとの混合ガス(エチレン含有量6重量%)を供給し、全重量の30重量%を製造する2段重合法で得られたランダム系プロピレン重合体が記載されており、そして、そのランダム系プロピレン重合体を含有するポリピロピレン系樹脂組成物、および、その樹脂組成物からなる射出成形体が記載されている。
すなわち、本発明は、
135℃のテトラリン中で測定される極限粘度[η]Aが5dl/g以上でありエチレン含有量が8〜20重量%未満であるプロピレン−エチレンランダム共重合体成分(A)51〜75重量%と、135℃のテトラリン中で測定される極限粘度[η]Bが1.2dl/g以下であるプロピレンを主体とする単量体を重合して得られるプロピレン系重合体成分(B)25〜49重量%とからなるプロピレン系重合体に係るものである。(但し、成分(A)と成分(B)とからなるプロピレン系重合体の全量を100重量%とする。)
下記のプロピレン系重合体0.5〜10重量%と、下記のポリプロピレン系樹脂(C)90〜99.5重量%とを含むポリプロピレン系樹脂組成物、および、その樹脂組成物からなる射出成形体に係るものである。(但し、ポリプロピレン系樹脂組成物の全量を100重量%とする。)
〔プロピレン系重合体〕
135℃のテトラリン中で測定される極限粘度[η]Aが5dl/g以上でありエチレン含有量が8〜20重量%未満であるプロピレン−エチレンランダム共重合体成分(A)51〜75重量%と、135℃のテトラリン中で測定される極限粘度[η]Bが1.2dl/g以下であるプロピレンを主体とする単量体を重合して得られるプロピレン系重合体成分(B)25〜49重量%とからなるプロピレン系重合体。(但し、成分(A)と成分(B)とからなるプロピレン系重合体の全量を100重量%とする。)
〔ポリプロピレン系樹脂(C)〕
結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体、または、結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体とプロピレン重合体の混合物。
プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体(3)で用いられる炭素原子数4〜12のα−オレフィンとしては、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、4−メチルペンテン−1、オクテン−1、デセン−1等が挙げられ、α−オレフィンの含有量は、通常、1〜20重量%であり、好ましくは2〜15重量%である。
成分(A)の含量が75重量%を超えた場合、本発明のプロピレン系重合体、または、本発明のプロピレン系重合体を含むポリプロピレン樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)が低下し、流動性が低下することがある。
本発明のプロピレン系重合体の製造に用いられる公知の重合触媒として、好ましくは(a)マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体を必須成分として含有する固体触媒成分、(b)有機アルミニウム化合物、および(c)電子供与体成分から形成される触媒が挙げられる。この触媒の製造方法としては、例えば、特開平1−319508号公報、特開平7−216017号公報や特開平10−212319号公報に記載されている製造方法等が挙げられる。
より具体的な製造方法としては、前述の固体触媒成分(a)、有機アルミニウム化合物(b)および電子供与体成分(c)からなる触媒の存在下に少なくとも2槽からなり直列に配置された重合槽を用いて、1つの重合槽で成分(A)を得た後、得られた成分(A)を次の重合槽に移し、その重合槽でプロピレンを主体とする単量体を重合して成分(B)を得る連続的な重合法等が挙げられる。工業的かつ経済的な観点から、好ましくは連続式の気相重合法である。
〔ポロプロピレン系樹脂(C)〕
結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体(i)、または、結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体(i)とプロピレン重合体(ii)の混合物。
(B)ビニル芳香族化合物重合体ブロックと共役ジエン系重合体ブロックからなるブロック共重合体、または、これらを水添したブロック共重合体等が挙げられる。また、エチレン−プロピレン−非共役ジエン系ゴム(EPDM)にスチレン等のビニル芳香族化合物を反応させたゴムも挙げられる。そして、ビニル芳香族化合物含有ゴム(1)としては、前記の重合体やゴムを単独で用いても良く、少なくとも2種を併用しても良い。
公知の重合方法としては、例えば、溶液重合法、スラリー重合法、高圧イオン重合法、または気相重合法等が挙げられる。
(1)本発明のプロピレン系重合体とポリプロピレン系樹脂(C)のそれぞれの重合パウダーを上記混練機を用いて混練する方法。
(2)本発明のプロピレン系重合体とポリプロピレン系樹脂(C)のそれぞれの重合パウダーを、それぞれ個別に一軸または二軸押出機を用いて混練して、それぞれのペレットを製造し、その後、プロピレン系重合体のペレットとポリプロピレン系樹脂(C)のペレットを一軸または二軸押出機を用いて混練する方法。
(3)一軸または二軸押出機を用いて予めペレット化されたプロピレン系重合体を、ポリプロピレン系樹脂(C)の重合パウダーをペレット化する工程において混練機に定量フィーダーを用いて添加し混練する方法。
好ましくは、予め一軸または二軸押出機を用いて混練されたプロピレン系のペレットを用いる上記(2)または(3)の方法である。
混練温度は、通常、170〜250℃であり、好ましくは190〜240℃である。
また、ポリプロピレン系樹脂組成物をペレット化する時に、本発明のプロピレン系重合体の重合パウダーまたはポリプロピレン系樹脂(C)の重合パウダーと、これらの添加剤、上記のエラストマー(E)または上記の無機充填剤(F)を混練することによって配合する方法が挙げられる。
実施例及び比較例で用いた重合体及び組成物の物性は、以下に示した方法に従って測定した。
ウベローデ型粘度計を用いて濃度0.1、0.2および0.5g/dlの3点について還元粘度を測定した。極限粘度は、「高分子溶液、高分子実験学11」(1982年共立出版株式会社刊)第491頁に記載の計算方法すなわち、還元粘度を濃度に対しプロットし、濃度をゼロに外挿する外挿法によって求めた。テトラリンを溶媒として用いて、温度135℃で測定した。
(1−1a)プロピレン単独重合体部分(共重合体の第1セグメント)の極限粘度:[η]P
結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体の第1セグメントであるプロピレン単独重合体部分の極限粘度([η]P)は、その製造時に、第1工程であるプロピレン単独重合体の重合後に重合槽内よりプロピレン単独重合体を取り出し、取り出されたプロピレン単独重合体の[η]Pを測定して求めた。
結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体の第2セグメントであるエチレン−プロピレンランダム共重合体部分の極限粘度([η]EP)は、プロピレン単独重合体部分の極限粘度([η]P)と結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体全体の極限粘度([η]T)をそれぞれ測定し、エチレン−プロピレンランダム共重合体部分の結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体全体に対する重量比率:Xを用いて次式から計算により求めた。(結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体全体に対する重量比率(X)は、下記(2)の測定方法により求めた。)
[η]EP=[η]T/X−(1/X−1)[η]P
[η]P:プロピレン単独重合体部分の極限粘度(dl/g)
[η]T:結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体全体の極限粘度(dl/g)
ポリプロピレン系樹脂(C)またはポリプロピレン系樹脂組成物に用いたプロピレン単独重合体の極限粘度([η]P)は、プロピレン単独重合体を用いて、上記(1)の方法に従って測定した。
(1−3a)プロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A)の極限粘度:[η]A
プロピレン系重合体の第1セグメントであるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分の極限粘度([η]A)は、その製造時に、第1工程であるプロピレン−エチレンランダム共重合体の重合後に重合槽内よりプロピレン−エチレンランダム共重合体を取り出し、取り出されたプロピレン−エチレンランダム共重合体の[η]Aを測定して求めた。
プロピレンを主体とする単量体を重合して得られるプロピレン系重合体部分(B)の極限粘度([η]B)は、プロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A)の極限粘度([η]A)とプロピレン系重合体全体の極限粘度([η]T)をそれぞれ測定し、プロピレンを主体とする単量体を重合して得られるプロピレン系重合体部分(B)のプロピレン系重合体全体に対する重量比率(XB)を用いて次式から計算により求めた。(プロピレン系重合体全体に対する重量比率(X)は、プロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A)とプロピレン系重合体全体それぞれの単位時間あたりの重合量より求めた。)
[η]B=[η]T/XB−(1/XB−1)[η]A
[η]A:プロピレン−エチレンランダム共重合体部分(A)の極限粘度(dl/g)
[η]T:プロピレン系重合体全体の極限粘度(dl/g)
エチレン−プロピレンランダム共重合体部分の結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体全体に対する重量比率(X)はプロピレン単独重合体部分(第1セグメント)と結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体全体の結晶融解熱量をそれぞれ測定し、次式を用いて計算により求めた。結晶融解熱量は、示唆走査型熱分析(DSC)により測定した。
X=1−(ΔHf)T/(ΔHf)P
(ΔHf)T:ブロック共重合体全体の融解熱量(cal/g)
(ΔHf)P:プロピレン単独重合体部分の融解熱量(cal/g)
結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体のエチレン−プロピレンランダム共重合体部分のエチレン含量((C2')EP)は、赤外線吸収スペクトル法により結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体全体のエチレン含量((C2')T(重量%))を測定し、次式を用いて計算により求めた。
(C2')EP=(C2')T/X
(C2')T:ブロック共重合体全体のエチレン含量(重量%)
(C2')EP:エチレン−プロピレンランダム共重合体部分のエチレン含量(重量%)
高分子ハンドブック(1995年、紀伊国屋書店発行)の第616頁以降に記載されている方法により、赤外分光法で測定し求めた。
JIS−K−6758に規定された方法に従って、測定した。特に断りのない限り、測定温度は230℃で、荷重は2.16kgで測定した。
(株)東洋精機製作所製キャピログラフ1Bを使用して、下記条件で測定した。
測定温度:220℃
L/D:40
せん断速度:2.432×103sec-1
下記(8)〜(11)の外観評価用の射出成形体である試験片は、次の方法に従って作成した。
射出成形機として、住友重機械工業製 NEOMAT515/150、型締力150トン、金型として、100mm×400mm×3.0mmt、平行2点ゲートを用いて、成形温度200℃で成形を実施し、図1に示した平板成形体を得た。図1において、1及び2は2点ゲート、3はウェルド、4は端面側に発生したフローマークA、5は中央部に発生したフローマークBを表す。
前記(7)の方法で作成した平板成形体を用いて、目視によりフローマークを観察した。図1に示したフローマークが発生し始めるゲート端面からの距離(フローマーク発生位置A(端面側の発生位置)、フローマーク発生位置B(中央部の発生位置)、単位:mm)と目立ちの程度を観察した。この場合、フローマーク発生位置が長いほど、また目立ちにくいほど、外観性能が良好であることを示す。
前記(7)の方法で作成した平板成形体を用いて、目視によりウエルドを観察した。図1に示したウエルドライン長さを観察した。この場合、ウエルドライン長さが短いほど、外観性能が良好であることを示す。
前記(7)の方法で作成した平板成形体を用いて、目視によりブツの有無を観察した。
前記(7)の方法で作成した平板成形体を用いて、目視によりゲートから離れた流動末端の成形品裏面に生じた凹凸程度を観察した。また、成形品裏面に凹凸(ヒケ)がない状態となる保持圧力(必要充填保圧、単位:kg/cmG)を求めた。この場合、必要充填保圧が小さいほど、外観性能が良好であることを示す。
(1)固体触媒成分(I)
攪拌機付きの200LSUS製反応容器を窒素で置換した後、ヘキサン80L、テトラブトキシチタン6.55モル、フタル酸ジイソブチル2.8モル、およびテトラエトキシシラン98.9モルを投入し均一溶液とした。次に濃度2.1モル/Lのブチルマグネシウムクロリドのジイソブチルエーテル溶液51Lを、反応容器内の温度を5℃に保ちながら5時間かけて徐々に滴下した。滴下終了後5℃で1時間、室温でさらに1時間攪拌した後、室温で固液分離し、トルエン70Lで3回洗浄を繰り返した。次いで、スラリー濃度が0.2Kg/Lになるようにトルエン量を調整した後、105℃で1時間攪拌した。その後、95℃まで冷却し、フタル酸ジイソブチル47.6モル加え、95℃で30分間反応を行った。反応後固液分離し、トルエンで2回洗浄を行った。次いで、スラリー濃度が0.4Kg/Lになるようにトルエン量を調節後、フタル酸ジイソブチル3.1モル、n−ジブチルエーテル8.9モル及び四塩化チタン274モルを加え、105℃で3時間反応を行った。反応終了後、同温度で固液分離した後、同温度でトルエン90Lで2回洗浄を行った。スラリー濃度が0.4Kg/Lになるようにトルエン量を調節後、n−ジブチルエーテル8.9モル及び四塩化チタン137モルを加え、105℃で1時間反応を行った。反応終了後、同温度で固液分離し同温度でトルエン90Lで3回洗浄を行った後、さらにヘキサン70Lで3回洗浄した後減圧乾燥して固体触媒成分11.4Kgを得た。固体触媒成分はチタン原子1.83重量%、フタル酸エステル8.4重量%、エトキシ基0.30重量%、ブトキシ基0.20重量%を含有していた。この固体触媒成分を、以下固体触媒成分(I)と呼ぶ。
攪拌機付きの200LSUS製反応容器を窒素で置換した後、ヘキサン80L、テトラブトキシチタン6.55モル、フタル酸ジイソブチル2.8モル、およびテトラエトキシシラン98.9モルを投入し均一溶液とした。次に濃度2.1モル/Lのブチルマグネシウムクロリドのジイソブチルエーテル溶液51Lを、反応容器内の温度を5℃に保ちながら5時間かけて徐々に滴下した。滴下終了後室温でさらに1時間攪拌した後、室温で固液分離し、トルエン70Lで3回洗浄を繰り返した。次いで、スラリー濃度が0.6Kg/Lになるようにトルエンを抜出した後、n−ジブチルエーテル8.9モルと四塩化チタン274モルの混合液を加えた後、更にフタル酸クロライドを20.8モル加え110℃で3時間反応を行った。反応終了後、95℃でトルエンで2回洗浄を行った。次いで、スラリー濃度を0.6Kg/Lに調整した後、フタル酸ジイソブチル3.13モル、n−ジブチルエーテル8.9モルおよび四塩化チタン137モルを加え、105℃で1時間反応を行った。反応終了後、同温度で固液分離した後、95℃でトルエン90Lで2回洗浄を行った。次いで、スラリー濃度を0.6Kg/Lに調整した後、n−ジブチルエーテル8.9モルおよび四塩化チタン137モルを加え、95℃で1時間反応を行った。反応終了後、同温度で固液分離し同温度でトルエン90Lで3回洗浄を行った。次いで、スラリー濃度を0.6Kg/Lに調整した後、n−ジブチルエーテル8.9モルおよび四塩化チタン137モルを加え、95℃で1時間反応を行った。反応終了後、同温度で固液分離し同温度でトルエン90Lで3回洗浄を行った後、さらにヘキサン90Lで3回洗浄した後減圧乾燥して固体触媒成分11.0Kgを得た。固体触媒成分はチタン原紙1.89重量%、マグネシウム原子20重量%、フタル酸エステル8.6重量%、エトキシ基0.05重量%、ブトキシ基0.21重量%を含有し、微粉のない良好な粒子性状を有していた。この固体触媒成分を、以下固体触媒成分(II)と呼ぶ。
200リットルの円筒型反応器(直径0.35mの攪拌羽根を3対持つ撹拌機および幅0.05mの邪魔板4枚を備えた直径0.5mのもの)を窒素置換し、ヘキサン 54リットル、ジイソブチルフタレート 100g、テトラエトキシシラン 20.6kg及びテトラブトキシチタン 2.23kgを投入、撹拌した。次に、前記攪拌混合物に、ブチルマグネシウムクロリドのジブチルエーテル溶液(濃度2.1モル/リットル)51リットルを反応器内の温度を7℃に保ちながら4時間かけて滴下した。この時の攪拌回転数は150rpmであった。滴下終了後、20℃で1時間撹拌したあと濾過し、得られた固体について室温下トルエン 70リットルでの洗浄を3回実施し、トルエンを加え、固体触媒成分前駆体スラリーを得た。該固体触媒成分前駆体は、Ti:1.9重量%、OEt(エトキシ基):35.6重量%、OBu(ブトキシ基):3.5重量%を含有していた。その平均粒径は39μmであり、16μm以下の微粉成分量は0.5重量%であった。次いでスラリーの体積が49.7リットルとなるようにトルエンを抜き出し、80℃で1時間攪拌し、その後、スラリーを40℃以下となるように冷却し、攪拌下、テトラクロロチタン 30リットルと、ジブチルエーテル 1.16kgとの混合液を投入、さらにオルトフタル酸クロライド 4.23kgを投入した。反応器内の温度を110℃として3時間攪拌した後、濾過し、得られた固体について95℃にてトルエン 90リットルでの洗浄を3回実施した。トルエンを加え、スラリーとし、静置後、スラリーの体積が49.7リットルとなるようにトルエンを抜き出し、攪拌下、テトラクロロチタン 15リットルと、ジブチルエーテル 1.16kgと、ジイソブチルフタレート 0.87kgとの混合液を投入した。反応器内の温度を105℃として1時間攪拌した後、濾過し、得られた固体について95℃にてトルエン 90リットルでの洗浄を2回実施した。トルエンを加え、スラリーとし、静置後、スラリーの体積が49.7リットルとなるようにトルエンを抜き出し、攪拌下、テトラクロロチタン 15リットルと、ジブチルエーテル 1.16kgとの混合液を投入した。反応器内の温度を105℃として1時間攪拌した後、濾過し、得られた固体について95℃にてトルエン 90リットルでの洗浄を2回実施した。トルエンを加え、スラリーとし、静置後、スラリーの体積が49.7リットルとなるようにトルエンを抜き出し、攪拌下、テトラクロロチタン 15リットルと、ジブチルエーテル 1.16kgとの混合液を投入した。反応器内の温度を105℃として1時間攪拌した後、濾過し、得られた固体について95℃にてトルエン 90リットルでの洗浄を3回、ヘキサン 90リットルでの洗浄を2回実施した。得られた固体成分を乾燥し、固体触媒成分を得た。該固体触媒成分は、Ti:2.1重量%、フタル酸エステル成分:10.8重量%を含有していた。この固体触媒成分を、以下固体触媒成分(III)と呼ぶ。
(1)プロピレン単独重合体(HPP)の重合
(1−1)HPP−1の重合
(1−1a)予備重合
SUS製3L攪拌機付きオートクレーブにおいて、充分に脱水,脱気したヘキサンにトリエチルアルミニウム(以下TEAと略す)25mmol/L、電子供与体成分としてシクロヘキシルエチルジメトキシシラン(以下CHEDMSと略す)をCHEDMS/TEA=0.1(mol/mol)および固体触媒成分(I)を15g/Lを添加し、15℃以下の温度を保持しながらプロピレンを固体触媒当たり2.5g/gに達するまで連続的に供給し予備重合を実施した。得られた予備重合体スラリーは120LのSUS製攪拌機付きの希釈槽へ移送し充分に精製された液状ブタンを加えて希釈し10℃以下の温度で保存した。
内容積1m3の攪拌機付き流動床反応器において、重合温度80℃、重合圧力1.8MPa−G、気相部の水素濃度を対プロピレン比で21.5vol%を保持するようにプロピレンと水素を供給し、TEAを33mmol/h、CHEDMSを3.3mmol/hおよび(1−1a)で作成した予備重合体スラリーを固体触媒成分として1.24g/hを連続的に供給して連続の気相重合を行い、19.6Kg/hの重合体を得た。得られたポリマーの極限粘度[η]Pは0.70dl/gであった。
(1−2a)予備重合
固体触媒成分を固体触媒成分(III)とし、電子供与体化合物をt-ブチル-n-プロピルジメトキシシラン(以下tBunPrDMSと略す。)とした以外は、HPP−1と同様の方法で実施した。
(1−2b)本重合
本重合における電子供与体化合物をtBunPrDMSとし、気相部の水素濃度と固体触媒成分の供給量を、表1に示した重合体が得られるように調整した以外はHPP−1と同様の方法で実施した。得られた重合体の分析結果を表1に示した。
気相部の水素濃度と固体触媒成分の供給量を、表1に示した重合体が得られるように調整した以外はHPP−1と同様の方法で実施した。得られた重合体の分析結果を表1に示した。
(2−1)BCPP−1の重合
(2−1a)予備重合
固体触媒成分を固体触媒成分(III)とし、電子供与体化合物をt-ブチル-n-プロピルジメトキシシラン(以下tBunPrDMSと略す。)とした以外は、HPP−1と同様の方法で実施した。
(2−1b)本重合
内容積1m3の攪拌機付き流動床気相反応器を2槽直列に配置し、第1槽目においてプロピレン重合体部分を重合後、生成ポリマーを失活することなく第2槽目に移送し、第2槽目においてプロピレン−エチレン共重合体部分を連続的に気相重合する方法で実施した。前段第1槽目において、重合温度80℃、重合圧力1.8MPa-G、気相部の水素濃度を対プロピレン比で18.8vol%を保持するようにプロピレンおよび水素を供給した条件下、TEAを43mmol/h、tBunPrDMSを6.8mmol/hおよび(2−1a)で作成した予備重合体スラリーを固体触媒成分として1.13g/h供給し連続重合を行い、15.3Kg/hのポリマーが得られ、ポリマーの極限粘度[η]Pは0.79dl/gであった。排出された生成ポリマーは失活することなく後段第2槽目に連続的に供給した。後段第2層目は重合温度65℃、重合圧力1.4MPa-G、気相部の水素濃度を対モノマー(プロピレ+エチレン)比で9.8vol%、エチレン濃度を対プロピレン比で50vol%を保持するようにプロピレン、エチレンおよび水素を連続的に供給した条件下で連続重合を継続し、22.1Kg/hのポリマーが得られた。得られたポリマーの極限粘度[η]Tは1.12dl/gであり、後段部での重合体含量(EP含量)は31重量%であったので、後段部(EP部)で生成したポリマーの極限粘度[η]EPは1.9dl/gであった。又、EP部でのエチレン含量は41重量%であった。
気相部の水素濃度とエチレン濃度、及び、固体触媒成分の供給量を、表1に示した重合体が得られるように調整した以外は、BCPP−1と同様の方法で実施し、表1に示した重合体を得た。得られた重合体の分析結果を表1に示した。
(3−1)HMS―1の製造
(3−1a)予備重合
SUS製3L攪拌機付きオートクレーブにおいて、充分に脱水,脱気したヘキサンにトリエチルアルミニウム(以下TEAと略す)35mmol/L、電子供与体成分としてt-ブチル-n-プロピルジメトキシシラン(以下tBunPrDMSと略す。)をtBunPrDMS/TEA=0.15(mol/mol)および固体触媒成分(I)を14.7g/Lを添加し、15℃以下の温度を保持しながらプロピレンを固体触媒当たり1.0g/gに達するまで連続的に供給し予備重合を実施した。得られた予備重合体スラリーは120LSUS製攪拌機付きの希釈槽へ移送し充分に精製された液状ブタンを加えて希釈し10℃以下の温度で保存した。
300LSUS製攪拌機付き重合槽において、重合温度60℃、スラリー量95Lを維持するように液化プロピレンを45Kg/h供給し、更に気相部のエチレン濃度を対プロピレン比でを2.7vol%を保持するようにエチレンを供給し、TEAを2.6mmol/h、tBunPrDMSを0.4mmol/hおよび上記(3−9a)で作成した予備重合体スラリーを固体触媒成分として1.1g/h供給し、実質的に水素の不存在下でプロピレン−エチレンの連続共重合を行い、1.2Kg/hの重合体を得た。得られた重合体は失活することなく第2槽目に連続的に移送した。第2槽目は内容積1m3のSUS製攪拌機付き流動床気相反応器において、重合温度65℃、重合圧力1.8MPa−Gおよび気相部のエチレン濃度を対プロピレン比で7.4vol%を保持するように、プロピレンとエチレンを連続的に供給し、水素の実質的に不存在下で第1槽目より移送された固体触媒成分含有重合体で連続気相重合を継続し、13.54Kg/hの重合体を得た。得られたポリマーがプロピレン―エチレンランダム共重合体成分(A)に相当し、その極限粘度[η]Aは12.1dl/gであり、エチレン含量は11.6重量%であった。次いで、得られた重合体は失活することなく第3槽目に連続的に移送した。第3槽目は内容積1m3のSUS製攪拌機付き気相流動床反応器において、重合温度75℃、重合圧力1.4MPa−Gおよび気相部の水素濃度を対プロピレ比で18vol%に保持するようにプロピレンおよび水素を連続的に供給し、第2槽目より供給された固体触媒成分を含有する重合体でプロピレンの連続気相重合を継続する事により26.5Kg/hの重合体を得た。得られた重合体がHMS−1であり、本願のプロピレン系重合体に相当し、その重合体の極限粘度[η]は6.6dl/gであった。以上の結果から、第1槽目+第2槽目の重合量と第3槽目の重合体比は51:49であり、第3槽目で重合された重合体の極限粘度[η]は0.93dl/gと求められた。分析結果を表2に示した。
(3−2a)予備重合
SUS製3L攪拌機付きオートクレーブにおいて、充分に脱水,脱気したヘキサンにトリエチルアルミニウム(以下TEAと略す)20mmol/L、電子供与体成分としてt-ブチル-n-プロピルジメトキシシラン(以下tBunPrDMSと略す。)をtBunPrDMS/TEA=0.05(mol/mol)および固体触媒成分(II)を5.04g/Lを添加し、15℃以下の温度を保持しながらプロピレンを固体触媒当たり2.5g/gに達するまで連続的に供給し予備重合を実施した。得られた予備重合体スラリーは120LのSUS製攪拌機付きの希釈槽へ移送し充分に精製された液状ブタンを加えて希釈し10℃以下の温度で保存した。
内容積1m3の攪拌機付き流動床気相反応器を2槽直列に配置し、連続的に気相重合する方法で実施した。前段第1槽目において、重合温度65℃、重合圧力1.8MPa−G、実質的に水素の不存在下でエチレン濃度を対プロピレ比で5.0vol%を保持するようにプロピレンとエチレンを連続的に供給した条件下にTEAを1.6mmol/h、tBunPrDMSを0.08mmol/hおよび(2−1a)で作成した予備重合体スラリーを固体触媒成分として0.41g/h供給し連続重合を行い、8.8Kg/hの重合体が得られた。得られたポリマーがプロピレン―エチレンランダム共重合体成分(A)に相当し、その極限粘度[η]Aは10.3dl/gであり、エチレン含量は10.6重量%であった。次いで、得られた重合体は失活することなく後段第2槽目に連続的に供給した。後段第2層目は重合温度80℃、重合圧力1.4MPa−Gおよび気相部の水素濃度を対プロピレ比で15.2vol%に保持するようにプロピレンおよび水素を連続的に供給した条件下に、第1槽目より供給された固体触媒成分を含有する重合体でプロピレンの連続気相重合を継続する事により13.5Kg/hの重合体を得た。得られた重合体がHMS−2であり、本願のプロピレン系重合体に相当し、その重合体の極限粘度[η]は7.0dl/gであった。以上の結果から、第1槽目の重合量と第3槽目の重合体比は65:35であり、第2槽目で重合された重合体の極限粘度[η]は0.91dl/gと求められた。
本重合における、第1槽目、第2槽目の気相部のエチレン濃度および固体触媒成分の供給量および第3槽目の気相部水素濃度を変更した以外はHMS−1と同様の方法で実施し、HMS−3を得た。第2槽目までに生成した重合体がプロピレン―エチレンランダム共重合体成分(A)に相当し、その極限粘度[η]は7.8dl/g、エチレン含量は2.8重量%であり、第1槽目+第2槽目の重合量と第3槽目の重合量の比は72:28で有り、第3槽目で重合された重合体の極限粘度0.9dl/gである重合体を得た。
プロピレン単独重合体パウダー(HPP−1)12重量%とプロピレン−エチレンブロック共重合体パウダー(BCPP―1)82重量%からなる樹脂組成物100重量部に対して、安定剤としてステアリン酸カルシウム(日本油脂製)0.05重量部、3,9−ビス[2−{3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン(スミライザーGA80、住友化学製)0.05重量部、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト(ウルトラノックスU626、GEスペシャリティーケミカルズ製)0.05重量部を添加しドライブレンドした後、40mmφ単軸押し出し機(220℃)で造粒し、ポリプロピレン系樹脂(C1)を作成した。
表3に各成分の配合割合と造粒して得られたポリプロピレン系樹脂組成物のMFR、ダイスウェル、フローマーク外観及び成形性の指標として必要充填保圧の評価結果を示した。
ポリプロピレン系樹脂(C1)の替わりにポリプロピレン系樹脂(C2)を用いた以外は表3に示した各成分の配合割合で、実施例1と同様の方法でドライブレンドした後、造粒してポリプロピレン系樹脂組成物を得た。MFR、ダイスウェル、フローマーク外観及び成形性の指標として必要充填保圧の評価結果を表3に示した。
ポリプロピレン系樹脂(C2)はプロピレン単独重合体パウダー(HPP−1)7重量%とプロピレン−エチレンブロック共重合体パウダー(BCPP―2)93重量%からなる樹脂組成物100重量部に対して、ポリプロピレン系樹脂(C1)に用いた安定剤と同じ安定剤を同じ配合量で添加し、同様の方法でドライブレンドした後、造粒して得た。
プロピレン系重合体(HMS―1)の替わりにプロピレン系重合体(HMS―3)を用い、表3に示した各成分の配合割合とした以外は、実施例1または実施例2と同様の方法でドライブレンドした後、造粒してポリプロピレン系樹脂組成物を得た。MFR、ダイスウェル、フローマーク外観及び成形性の指標として必要充填保圧の評価結果を表3に示した。
ポリプロピレン系樹脂(C3)72.5重量%、プロピレン系重合体(HMS―1)ペレット2.5重量%、プロピレン単独重合体(HPP−3)5重量%、エラストマー(E)としてエチレン−ブテン−1ランダム共重合体(三井化学社製、商品名:タフマーA4050)10重量%、無機充填材(H)として平均粒子径2.5μmのタルク(林化成社製、商品名:MWHST)10重量%からなる樹脂組成物100重量部に対して、ポリプロピレン系樹脂(C1)に用いた安定剤と同じ安定剤を同じ配合量で添加し、顔料マスターバッチ(大日精化社製、商品名:PPM8Q3461)2.0重量部を添加しタンブラーで均一に予備混合した後、40mmφ単軸押し出し機(220℃、ダルメージタイプスクリュー、スクリーンパック:日本精線製金属繊維焼結フィルターNF15N)を用いて混練押出して、ポリプロピレン系樹脂組成物を製造した。
ポリプロピレン系樹脂(C3)はプロピレン単独重合体パウダー(HPP−1)23重量%とプロピレン−エチレンブロック共重合体パウダー(BCPP―3)70重量%及び、エチレン−プロピレン共重合体(三井化学社製、商品名:タフマーS4030)7重量%、からなる樹脂組成物100重量部に対して、ポリプロピレン系樹脂(C1)に用いた安定剤と同じ安定剤を同じ配合量で添加し、同様の方法でドライブレンドした後、造粒して得た。
表4に各成分の配合割合と造粒して得られたポリプロピレン系樹脂組成物のMFR、ダイスウェル、フローマーク外観及びウエルドライン長さ、成形性の指標として成形品のヒケレベルの評価結果を示した。
プロピレン系重合体(HMS―1)に替わりにプロピレン系重合体(HMS―2)を用い、表4に示した各成分の配合割合とした以外は、実施例3と同様の方法でドライブレンドした後、造粒してポリプロピレン系樹脂組成物を得た。表4にMFR、ダイスウェル、フローマーク外観及びウエルドライン長さ、成形性の指標として成形品のヒケレベルの評価結果を示した。
ポリプロピレン系樹脂(C1)の替わりにポリプロピレン系樹脂(C4)を用いた以外は、表4に示した各成分の配合割合で、実施例3と同様の方法でドライブレンドした後、造粒してポリプロピレン系樹脂組成物を得た。表4にMFR、ダイスウェル、フローマーク外観及びウエルドライン長さ、成形性の指標として成形品のヒケレベルの評価結果を示した。
ポリプロピレン系樹脂(C4)はプロピレン単独重合体パウダー(HPP−2)20重量%とプロピレン−エチレンブロック共重合体パウダー(BCPP―4)80重量%からなる樹脂組成物100重量部に対して、ポリプロピレン系樹脂(C1)に用いた安定剤と同じ安定剤を同じ配合量で添加し、同様の方法でドライブレンドした後、造粒して得た。
プロピレン系重合体(HMS―1)の替わりにプロピレン系重合体(HMS―3)を用いた以外は、表4に示した各成分の配合割合で、実施例3と同様の方法でドライブレンドした後、造粒してポリプロピレン系樹脂組成物を得た。MFR、ダイスウェル、フローマーク外観及びウエルドライン長さ、成形性の指標として成形品のヒケレベルの評価結果を表4に示した。
◎:フローマークがほとんどなかった。
○:フローマークが目立たなかった。
△:フローマークがやや目立った。
×:フローマークが目立った。
*2)成形品裏面の凹凸程度
○:ほとんどヒケがなかった。
△:流動末端にややヒケがあった。
×:ほぼ全面にヒケがあった。
*3)成形品ブツ外観目視
○:ブツの存在は確認されなかった。
×:ブツの存在が確認された。
2 ゲート2
3 ウエルド
4 フローマークA
5 フローマークB
Claims (2)
- 下記のプロピレン系重合体0.5〜10重量%と、下記のポリプロピレン系樹脂(C)90〜99.5重量%とを含むポリプロピレン系樹脂組成物。(但し、ポリプロピレン系樹脂組成物の全量を100重量%とする。)
〔プロピレン系重合体〕
135℃のテトラリン中で測定される極限粘度[η]Aが5dl/g以上でありエチレン含有量が10〜20重量%であるプロピレン−エチレンランダム共重合体成分(A)51〜75重量%と、135℃のテトラリン中で測定される極限粘度[η]Bが1.2dl/g以下であるプロピレンを主体とする単量体を重合して得られるプロピレン系重合体成分(B)25〜49重量%とからなるプロピレン系重合体。(但し、成分(A)と成分(B)とからなるプロピレン系重合体の全量を100重量%とする。)
〔ポリプロピレン系樹脂(C)〕
135℃のテトラリン中で測定される極限粘度[η]Pが1.5dl/g以下であるプロピレン重合体成分と135℃のテトラリン中で測定される極限粘度[η]EPが7dl/g以下でありエチレン含有量が25〜44重量%であるエチレン−プロピレンランダム共重合体成分からなる結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体、
または、前記結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体とプロピレン単独重合体の混合物。 - 請求項1に記載のポリプロピレン系樹脂組成物からなる射出成形体。
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