JP5300486B2 - 低い光沢を有するポリオレフィン組成物 - Google Patents
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Description
このタイプの組成物に関して実際的な関心が高まっていることを考えると、とりわけポリオレフィンに特有の価値のある特性(例えば、化学的不活性、機械的特性、及び非毒性)のために、かかる組成物の用途を多くの異なる分野に広げるために、当該技術において増大する努力が払われている。
(A)プロピレンの結晶質ポリマー又はコポリマー10〜60重量部;
(B)室温においてキシレン中に不溶の、エチレンを含むポリマーフラクション10〜40重量部;
(C)室温においてキシレン中に可溶の、エチレン/プロピレンコポリマーフラクション30〜60重量部;
を含む、逐次重合によって得られる弾塑性ポリオレフィン組成物が記載されている。
したがって、可撓性(即ち、比較的低い曲げ弾性率値を有する)であるが、同時に低い値の光沢及び高い値の破断点伸びも有する弾塑性ポリオレフィン組成物に対する必要性が未だ存在する。
(A)プロピレンと、エチレン及びCH2=CHRのα−オレフィン(ここで、Rは炭素数2〜8のアルキルである)から選択される1種以上のコモノマーとのコポリマー(コポリマーは1〜8%、好ましくは1〜5%、特に唯一のコモノマーがエチレンである場合には1〜4.5%のコモノマーを含む)10〜50%、好ましくは18〜40%、より好ましくは20〜40%、最も好ましくは20〜35%;
(B)コポリマー(bI)及び(bII)のブレンド(ここで、二つのコポリマーは、両方とも、エチレンと、(i)プロピレン、又は(ii)他の1種又は複数のCH2=CHRのα−オレフィン(ここで、Rは炭素数2〜8のアルキル基である)、又は(iii)これらの組み合わせと、場合によっては少量のジエンとのコポリマーであり、コポリマー(bI)は18〜40%、好ましくは20〜35%のエチレンを含み、コポリマー(bII)は55〜85%、特に55〜80%、好ましくは60〜85%、特に60〜80%、より好ましくは65〜85%、特に65〜80%のエチレンを含み、(bI)/(bII)の重量比は0.2〜2、好ましくは0.3〜1.5である)50〜90%、好ましくは60〜82%、より好ましくは60〜80%、最も好ましくは65〜80%;
を含む弾塑性ポリオレフィン組成物であって、組成物中において、コポリマー成分(bI)は(A)+(B)の合計重量に対して15%以上、好ましくは20%以上、特に15又は20〜50%の量で存在し、コポリマー成分(bI)中のエチレンの含量C2 Iに対するコポリマー成分(bII)中のエチレンの含量C2 IIの重量比C2 II/C2 Iは1.8以上、好ましくは2以上、より好ましくは2.5以上、特に4以下であり、(A)+(B)の合計重量に対する、室温(約25℃)においてキシレン中に可溶の(重量)フラクションXSの固有粘度(η)は2dL/g以上、より好ましくは3dL/g以上、特に2又は3〜7dL/gである、上記組成物を提供する。
組成物は、通常、DSCによって測定して、120℃より高く150℃以下、特に135〜145℃の温度において少なくとも一つの溶融ピークを示す。
−1以上、より好ましくは1.1以上、最も好ましくは1.2以上で、上限はより好ましくは2以下である重量比(bII)/(A);
−15%以下、より好ましくは10%以下の光沢値;
−40以下、より好ましくは35以下、特に40又は35〜15のショアD値;
−ASTM−D 1238、条件L(230℃、負荷2.16kg)にしたがって測定して、0.01〜10g/10分、より好ましくは0.05〜5g/10分のMFR値;
−200MPa以下、より好ましくは150MPa以下の曲げ弾性率;
−5〜25MPaの破断点応力;
−400%より高い破断点伸び;
−厚さ1mmのプラークを曲げた際に実質的に白化(ブラシ)がないこと;
−(A)+(B)の合計重量に対して40〜70重量%、より好ましくは45〜65重量%の、室温においてキシレン中に可溶のフラクション(XS)の量;
−両方(B及びXS)とも(A)+(B)の合計重量に対して1.5以下、より好ましくは1.4以下、特に1.5又は1.4〜0.8の、室温(約25℃)においてキシレン中に可溶のフラクションXSに対するコポリマー成分(B)の含量Bの重量比:B/XS;
−90%以上の成分(A)のアイソタクチシティーインデックス(II);
−GPC(ゲル透過クロマトグラフィー)によって測定して、Mw/Mn比によって表して3.5以上、より好ましくは4又は4.5以上、特に5以上の成分(A)における分子量分布;
である。
成分(A)を形成するためのプロピレンの重合は、エチレン、又は1種又は複数のCH2=CHRのα−オレフィン(ここで、Rは炭素数2〜8のアルキルである)、例えばブテン−1、ペンテン−1、4−メチルペンテン−1、ヘキセン−1、及びオクテン−1、或いはこれらの組み合わせの存在下で行う。
特に、組成物は、1以上が成分(A)の合成のためであり、他が成分(bI)及び(bII)の合成のためであり、(bI)及び(bII)のそれぞれの調製のために少なくとも一つの分離段階を用いる、少なくとも3つの段階で行う逐次重合プロセスによって製造することができる。後段における重合は、前段において得られたポリマー及び用いた触媒の存在下で行う。
成分(A)を調製するための一つ又は複数の重合段階、及び成分(bI)及び(bII)を調製するための一つ又は複数の重合段階における反応温度は、同一であっても異なっていてもよく、通常、40℃〜90℃、好ましくは、成分(A)の調製のためには50〜80℃、成分(bI)及び(bII)の調製のためには40〜70℃である。
3以上の段階での滞留時間は、成分(A)、(bI)、及び(bII)の間の所望の比に依存し、通常15分〜8時間である。
重合において用いるかかる立体特異性触媒は、
(1)マグネシウム二ハロゲン化物(好ましくは塩化物)上に担持されたチタン化合物及び電子ドナー化合物(内部電子ドナー)を含む固体成分;
(2)アルミニウムアルキル化合物(共触媒);及び場合によっては
(3)電子ドナー化合物(外部電子ドナー);
の反応の生成物を含む。
固体触媒成分(1)は、電子ドナーとして、一般に、エーテル、ケトン、ラクトン、N、P、及び/又はS原子を有する化合物、並びに、モノ及びジカルボン酸エステルから選択される化合物を含む。
かかる電子ドナー化合物の中で、フタル酸エステル及びコハク酸エステルが特に好適である。
によって表される。
共触媒(2)としては、好ましくは、Al−トリエチル、Al−トリイソブチル、及びAl−トリ−n−ブチルのようなトリアルキルアルミニウム化合物を用いる。
本発明方法において用いることのできる他の触媒は、米国特許5,324,800及びEP−A−0129368において記載されているようなメタロセンタイプの触媒であり、例えば米国特許5,145,819及びEP−A−0485823に記載されているような橋架ビスインデニルメタロセンが特に有利である。好適な他の種類の触媒は、EP−A−0416815(Dow)、EP−A−0420436(Exxon)、EP−A−0671404、EP−A−0643066、及びWO 91/04257に記載されているようないわゆる拘束幾何形状触媒である。これらのメタロセン化合物は、特に、成分(bI)及び(bII)を調製するのに用いることができる。
ポリマー組成物を特徴づけるために以下の分析法を用いる。
(η)固有粘度:テトラヒドロナフタレン中、135℃において測定;
エチレン含量:I.R.分光法;
光沢度:ASTM−D523の方法(1mmの押出シート、60°の角度で測定);
ショアA及びD:ISO 868;
曲げ弾性率:ISO 178(厚さ4mmの圧縮成形プラーク);
破断点応力:ISO 527(1mmの押出シート);
破断点伸び:ISO 527(1mmの押出シート);
引裂抵抗:ISO 6383。
冷凍機及び電磁スターラーを取り付けたガラスフラスコ中に、2.5gのポリマー及び250cm3のキシレンを導入する。温度を、30分で溶媒の沸点に昇温する。かくして得られる明澄な溶液を、次に還流下に保持し、更に30分間撹拌する。次にフラスコを閉止し、氷水浴中に30分保持し、更に25℃の温度制御水浴中に30分保持する。かくして形成される固体を、迅速濾紙上で濾過する。100cm3の濾液を、窒素流下において加熱プレート上で加熱した予め秤量したアルミニウム容器中に注ぎ入れ、蒸発によって溶媒を除去する。次に、容器を、一定重量が得られるまで、真空下、80℃のオーブン内に保持する。次に、室温においてキシレン中に可溶のポリマーの重量%を算出する。
重合において用いた固体触媒成分は、ヨーロッパ公開特許出願395083の実施例3に記載されている方法と同じようにして調製した、約2.2重量%のチタン及び内部ドナーとしてジイソブチルフタレートを含む、塩化マグネシウム上に担持された高度に立体特異性のチーグラー・ナッタ触媒成分であった。
上記に記載の固体触媒成分を、重合反応器中に導入する前に、約5のTEAL/DCPMS重量比、及びTEAL/固体触媒成分の重量比が5となるような量で、アルミニウムトリエチル(TEAL)及びジシクロペンチルジメトキシシラン(DCPMS)と、−5℃において5分間接触させた。
重合
第1の気相重合反応器中に、予備重合触媒系、水素(分子量調整剤として用いた)、並びに気体状態のプロピレン及びエチレンを、連続的な一定流で供給することによって、プロピレンコポリマー(成分(A))を調製した。
二軸押出機Berstorff ZE25(スクリューの長さ/直径比:33)中で、ポリマー粒子を通常の安定剤と混合し、窒素雰囲気下、以下の条件で押出した。
押出機処理量:6〜20kg/時;
溶融温度:200〜250℃。
(A)約3.5重量%のエチレンを含むプロピレンとエチレンとのランダムコポリマー31重量%;
(B)約27重量%のエチレンを含むプロピレンとエチレンとの弾性コポリマー69重量%;
を含むポリオレフィン組成物(比較例1C)の特性を報告する。
Claims (5)
- 重量%で、
(A)プロピレンと、エチレン及びCH2=CHRのα−オレフィン(ここで、Rは炭素数2〜8のアルキルである)から選択される1種以上のコモノマーとのコポリマー(コポリマーは1〜8重量%の1種又は複数のコモノマーを含む)10〜50重量%;
(B)コポリマー(bI)及び(bII)のブレンド(ここで、二つのコポリマーは、両方とも、エチレンと、プロピレン、とのコポリマーであり、コポリマー(bI)は18〜40重量%のエチレンを含み、コポリマー(bII)は55〜85重量%のエチレンを含み、(bI)/(bII)の重量比は0.2〜2である)50〜90重量%;
を含むポリオレフィン組成物であって、組成物中において、コポリマー成分(bI)は(A)+(B)の合計重量に対して15重量%以上の量で存在し、コポリマー成分(bI)中のエチレンの含量C2 Iに対するコポリマー成分(bII)中のエチレンの含量C2 IIの重量比C2 II/C2 Iは1.8以上であり、重量比(b II )/(A)は1.2以上であり、(A)+(B)の合計重量に対する、室温においてキシレン中に可溶のフラクションXSの固有粘度(η)は2dL/g以上である、上記組成物。 - 0.01〜10g/10分のMFR値を有する、請求項1に記載のポリオレフィン組成物。
- 200MPa以下の曲げ弾性率値を有する、請求項1に記載のポリオレフィン組成物。
- 40以下のショアD値を有する、請求項1に記載のポリオレフィン組成物。
- 請求項1に記載のポリオレフィン組成物を含む製造物品。
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