JP6230710B2 - 塗料接着の優れたポリプロピレン組成物 - Google Patents

塗料接着の優れたポリプロピレン組成物 Download PDF

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Description

本発明は、ポリプロピレン組成物(C)、ポリプロピレン組成物(C)を含む物品、及び成形品の塗料接着を強化するポリプロピレン組成物(C)の使用を対象とする。
自動車応用分野においては、ポリプロピレンなどのポリオレフィンは、必要な特定の目的の仕様に合わせることができるので、最適な材料である。例えば、異相(heterophasic)ポリプロピレンは、良好な剛性と妥当な衝撃強さ挙動を合わせ持つので、自動車産業(例えば、バンパー用途)に広く用いられる。異相ポリプロピレンは、アモルファス相が分散したポリプロピレンマトリックスを含む。アモルファス相は、鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE:linear low density polyethylene)、又はエチレンプロピレンゴム(EPR:ethylene propylene rubber)若しくはエチレンプロピレンジエンモノマーポリマー(EPDM:ethylene propylene diene monomer polymer)のようなプロピレンコポリマーゴムのような、プラストマーを含む。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、さらに、結晶性ポリエチレンをある程度含むことができる。
しかし、ポリオレフィンの表面はかなり平滑であり、極性がかなり低く、コーティング材料との相互作用には好ましくない前提条件である。したがって、自動車部品のような要求の厳しい用途では、適切な塗料接着を確保するために前処理及び接着促進層(いわゆるプライマー)の施工が一般に用いられる。しかし、環境上の理由から、プライマーの使用を最小限に抑える、又はプライマーを全く使用しないようにすることが望ましい。
したがって、本発明の目的は、当業者がプライマーを使用しなくても良好な剛性/衝撃バランス及び高い塗料接着性を有する成形品を製造することができる材料を提供することである。
本発明の知見は、プロピレンコポリマー(R−PP)と、DIN ISO1628/1に従って求められるキシレン低温可溶性画分の固有粘度(IV:intrinsic viscosity)(デカリン中135℃)が2.1dl/gを超える異相プロピレンコポリマー(HECO:heterophasic propylene copolymer)と、無機充填剤(F)との一定の組合せを含むポリプロピレン組成物(C)を提供することである。
したがって、本発明は、ポリプロピレン組成物(C)を対象とし、ポリプロピレン組成物(C)は、
(a)組成物(C)の総重量に基づいて15.0から60.0重量%の異相プロピレンコポリマー(HECO)、
(a1)前記異相プロピレンコポリマー(HECO)は、ISO1133に従って測定されたメルトフローレートMFR(230℃)が1.0超から20.0g/10minの範囲である、
(a2)異相プロピレンコポリマー(HECO)のキシレン低温可溶性(XCS:xylene cold soluble)画分は、DIN ISO1628/1に従って求められた固有粘度(デカリン中135℃)が2.1超から9.0dl/gの範囲である、かつ
(a3)異相プロピレンコポリマー(HECO)のキシレン低温可溶性(XCS)画分のコモノマー含有量は、10.0から45.0重量%の範囲である、
(b)組成物(C)の総重量に基づいて10.0から45.0重量%のプロピレンコポリマー(R−PP)、該プロピレンコポリマー(R−PP)は、
(b1)コモノマー含有量が1.5から8.0重量%の範囲であり、
(b2)ISO1133に従って測定されたメルトフローレートMFR(230℃)が5.0から100.0g/10minの範囲である、
及び
(c)組成物(C)の総重量に基づいて20.0から40.0重量%の無機充填剤(F)、前記無機充填剤(F)は好ましくはタルク、珪灰石、カオリン(caolin)及びマイカからなる群から選択される、
を含む。
一実施形態においては、ポリプロピレン組成物(C)は、ISO1133に従って測定されたメルトフローレートMFR(230℃)が5.0から45.0g/10minの範囲である。
別の好ましい一実施形態においては、異相プロピレンコポリマー(HECO)は、
(a)コモノマー含有量が5.0から20.0重量%の範囲であり、
及び/又は
(b)ISO16152に従って求められたキシレン低温可溶性含有量(XCS)(25℃)が40.0重量%未満、好ましくは8.0から35.0重量%の範囲である。
特に好ましい一実施形態においては、異相プロピレンコポリマー(HECO)は、マトリックスとして働くプロピレンホモポリマー(H−PP)及び前記マトリックス中に分散された弾性プロピレンコポリマー(E)を含み、好ましくは、
(a)前記プロピレンホモポリマー(H−PP)は、ISO1133に従って測定されたメルトフローレートMFR(230℃)が35.0超から400g/10minの範囲であり、
及び/又は
(b)異相プロピレンコポリマー(HECO)は、不等式(III)を満たす。
Figure 0006230710
式中、
MFR(HPP)は、ISO1133に従って測定されたプロピレンホモポリマー(H−PP)のメルトフローレートMFR(230℃)であり、
MFR(HECO)は、ISO1133に従って測定された異相プロピレンコポリマー(HECO)のメルトフローレートMFR(230℃)である。
本発明の一実施形態によれば、プロピレンコポリマー(R−PP)は、
(a)ガラス転移温度が−12から+2℃の範囲であり、
及び/又は
(b)−20℃未満のガラス転移温度を持たない。
本発明の別の一実施形態によれば、プロピレンコポリマー(R−PP)は、
(a)融解温度が135から165℃の範囲であり、
及び/又は
(b)引張弾性率が少なくとも800MPaであり、
及び/又は
(c)+23℃におけるシャルピーノッチ付衝撃強さが≧4kJ/mである。
本発明の更に別の一実施形態によれば、プロピレンコポリマー(R−PP)は、
(a)13C−NMR分光法によって求められた最高0.4%の2,1部位欠損を有し、
及び/又は
(b)単相である。
本発明の一実施形態によれば、プロピレンコポリマー(R−PP)は、エチレン、CからC12α−オレフィン及びそれらの混合物から選択されるコモノマーを含み、好ましくはコモノマーはエチレンである。
本発明の別の一実施形態によれば、プロピレンコポリマー(R−PP)は、2つの画分、すなわち第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)を含み、前記第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)は前記第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)とはコモノマー含有量が異なる。
本発明の更に別の一実施形態によれば、
(a)プロピレンコポリマー(R−PP)の第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)と第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)の重量比[(R−PP1):(R−PP2)]は70:30から30:70であり、
及び/又は
(b)プロピレンコポリマー(R−PP)の第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)のコモノマーは、エチレン、CからC12α−オレフィン及びそれらの混合物から選択され、好ましくは、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)のコモノマーは同じであり、エチレン、CからC12α−オレフィン及びそれらの混合物から選択される。
本発明の一実施形態によれば、
(a)プロピレンコポリマー(R−PP)の第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)はコモノマーの少ない画分であり、プロピレンコポリマー(R−PP)の第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)はコモノマーの多い画分であり、
及び/又は
(b)プロピレンコポリマー(R−PP)の第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)のコモノマー含有量は、プロピレンコポリマー(R−PP)よりも低い。
本発明の別の一実施形態によれば、
(a)プロピレンコポリマー(R−PP)の第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)は共に不等式(IV)を満たし、
Figure 0006230710
式中、
Co(R−PP1)は、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)のコモノマー含有量[重量%]であり、
Co(R−PP2)は、第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)のコモノマー含有量[重量%]である、
及び/又は、
(b)第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及びプロピレンコポリマー画分(R−PP)は共に不等式(V)を満たす。
Figure 0006230710
式中、
Co(R−PP1)は、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)のコモノマー含有量[重量%]であり、
Co(R−PP)は、プロピレンコポリマー(R−PP)のコモノマー含有量[重量%]である。
本発明の更に別の一実施形態によれば、無機充填剤(F)はタルクであり、好ましくはタルクの平均粒径d50は0.5から20.0μmの範囲である。
本発明は、ポリプロピレン組成物(C)を含む物品にも関する。
物品は、自動車物品、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、ステップ補助(step assists)、スポイラー及び計器盤から選択される外装又は内装自動車物品であることが好ましい。
本発明の別の一態様は、成形品の塗料接着を強化するための、好ましくは自動車物品などの射出成形品の塗料接着を強化するための、上記ポリプロピレン組成物(C)の使用である。外装又は内装自動車物品などの自動車物品の塗料接着の尺度である平均不合格面積を90mm以下に維持することが好ましい。
以下、本発明をより詳細に記述する。
ポリプロピレン組成物(C)
本発明の一要件は、ポリプロピレン組成物(C)が、
(a)組成物(C)の総重量に基づいて15.0から60.0重量%、好ましくは20から55重量%、より好ましくは25から55重量%の異相プロピレンコポリマー(HECO)、
(b)組成物(C)の総重量に基づいて10.0から45.0重量%、好ましくは12から42重量%、より好ましくは14から40重量%のプロピレンコポリマー(R−PP)、及び
(c)組成物(C)の総重量に基づいて20.0から40.0重量%、好ましくは25から38重量%、より好ましくは28から35重量%の無機充填剤(F)
を含むことである。
一般に、ポリプロピレン組成物(C)はメルトフローレートがかなり低い。すなわち、ポリプロピレン組成物(C)は、ISO1133に従って測定されたメルトフローレートMFR(230℃)が3.0から45.0g/10minの範囲であることが望ましい。より具体的には、ポリプロピレン組成物(C)は、ISO1133に従って測定されたメルトフローレートMFR(230℃)が5.0から35.0g/10minの範囲である。例えば、ポリプロピレン組成物(C)は、ISO1133に従って測定されたメルトフローレートMFR(230℃)が、6.0から20.0g/10minの範囲のような5.0から25.0g/10minの範囲である。
好ましくは、ポリプロピレン組成物(C)は、不等式(I)、より好ましくは不等式(Ia)、更により好ましくは不等式(Ib)、更により好ましくは不等式(Ic)を満たす。
Figure 0006230710
式中、
MFR(RPP)は、ISO1133に従って測定されたプロピレンコポリマー(R−PP)のメルトフローレートMFR(230℃)であり、
MFR(HECO)は、ISO1133に従って測定された異相プロピレンコポリマー(HECO)のメルトフローレートMFR(230℃)である。
以下でより詳細に考察するように、異相プロピレンコポリマー(HECO)は、プロピレンホモポリマー(H−PP)及び弾性プロピレンコポリマー(E)を含む。したがって、ポリプロピレン組成物(C)は、不等式(II)、より好ましくは不等式(IIa)、更により好ましくは不等式(IIb)、更により好ましくは不等式(IIc)を満たすことが好ましい。
Figure 0006230710
式中、
MFR(HPP)は、ISO1133に従って測定された異相プロピレンコポリマー(HECO)のプロピレンホモポリマー(H−PP)のメルトフローレートMFR(230℃)であり、
MFR(RPP)は、ISO1133に従って測定されたプロピレンコポリマー(R−PP)のメルトフローレートMFR(230℃)である。
ポリプロピレン組成物(C)は良好な剛性/衝撃バランスを有することが更に好ましい。したがって、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。したがって、ポリプロピレン組成物(C)は、+23℃におけるシャルピーノッチ付衝撃強さが、少なくとも1.0kJ/m、より好ましくは1.0から20kJ/mの範囲、更により好ましくは2.0から12kJ/mの範囲のような2.0から15kJ/mの範囲であり、及び/又は−20℃におけるシャルピーノッチ付衝撃強さが、少なくとも1.0kJ/m、より好ましくは1.0から15kJ/mの範囲、更により好ましくは1.0から5.0kJ/mの範囲のような1.0から10kJ/mの範囲であると理解される。
それに加えて、又はその代わりに、ポリプロピレン組成物(C)の引張弾性率は、かなり高くなくてはならない。ポリプロピレン組成物(C)の曲げ弾性率は、2,800から4,500MPaの範囲、より好ましくは3,000から4,300MPaの範囲、更により好ましくは3,300から4,000MPaの範囲、更により好ましくは3,500から4,000MPaの範囲であることが好ましい。
一実施形態によれば、ポリプロピレン組成物(C)は、主ポリマー成分として、異相プロピレンコポリマー(HECO)及びプロピレンコポリマー(R−PP)のみを含む。換言すれば、ポリプロピレン組成物(C)は、組成物(C)の総重量に基づいて、10.0重量%以下、より好ましくは2.0重量%以下のような5.0重量%以下の、異相プロピレンコポリマー(HECO)及びプロピレンコポリマー(R−PP)以外のポリマーを含むことが好ましい。かかる別のポリマーをポリプロピレン組成物(C)に導入して、適切な添加剤の担体として使用することができる。
本発明のポリプロピレン組成物(C)は、以下の(F)で詳細に定義する無機充填剤を除いて、酸化防止剤、スリップ剤及びブロッキング防止剤のような、最高5.0重量%の添加剤を含むことができる。好ましくは、ポリプロピレン組成物(C)中の添加剤の全含有量は、ポリプロピレン組成物(C)の総重量に基づいて、4.0重量%未満のような5.0重量%未満である。
以下、ポリプロピレン組成物(C)の個々の成分をより詳細に記述する。
異相プロピレンコポリマー(HECO)
上述したように、本発明によるポリプロピレン組成物(C)は、必須成分として異相プロピレンコポリマー(HECO)を含む。
本発明によれば、異相プロピレンコポリマー(HECO)は、ISO1133に従って測定されたメルトフローレートMFR(230℃)が、1.0超から20.0g/10minの範囲、好ましくは1.0から15.0g/10minの範囲、より好ましくは2.0から11.5g/10min又は2.0から8.0g/10minの範囲のような2.0から12.0g/10min未満の範囲である。
異相プロピレンコポリマー(HECO)は、プロピレン以外に、エチレン及び/又はCからC12α−オレフィン、特にエチレン及び/又はCからC10α−オレフィン、例えば、1−ブテン及び/又は1−ヘキセンなどのコモノマーを含む。好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HECO)は、エチレン、1−ブテン及び1−ヘキセンからなる群由来のプロピレンと共重合可能なモノマーを含み、特に該モノマーからなる。より具体的には、異相プロピレンコポリマー(HECO)は、プロピレン以外に、エチレン及び/又は1−ブテンから誘導可能な単位を含む。したがって、特に好ましい一実施形態においては、異相プロピレンコポリマー(HECO)は、エチレン及びプロピレンから誘導可能な単位のみを含む。
異相プロピレンコポリマー(HECO)のコモノマー含有量、好ましくはエチレン含有量は、好ましくは、20.0重量%未満、より好ましくは15.0重量%以下、更により好ましくは5.0から20.0重量%のような3.5から20.0重量%の範囲、更により好ましくは5.0超から15.0重量%の範囲、更により好ましくは6.0から13.5重量%の範囲のような5.5から14.0重量%の範囲である。
好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HECO)は熱機械的に安定であることが望ましい。したがって、異相プロピレンコポリマー(HECO)は、融解温度(T)が少なくとも135℃、より好ましくは135から168℃の範囲であると理解される。
本発明の異相プロピレンコポリマー(HECO)は、そのキシレン低温可溶性(XCS)画分におけるコモノマー/固有粘度比がバランスした異相系である。
したがって、異相プロピレンコポリマー(HECO)のキシレン低温可溶性(XCS)画分は、DIN ISO1628/1に従って求められた固有粘度(デカリン中135℃)が2.1超から9.0dl/gの範囲であり、コモノマー含有量が10.0から45.0重量%の範囲である。
より好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HECO)のキシレン低温可溶性(XCS)画分は、DIN ISO1628/1に従って求められた固有粘度(デカリン中135℃)が、2.3から8.0dl/gの範囲、更により好ましくは2.3から7.5dl/gの範囲、更により好ましくは4.0から7.0dl/gの範囲のような2.5から7.0dl/gの範囲である。
キシレン低温可溶性(XCS)画分のコモノマー含有量、好ましくはエチレン含有量は、好ましくは45.0重量%以下、更により好ましくは40.0重量%以下、更により好ましくは10.0から45.0重量%の範囲、更により好ましくは12.0から40.0重量%の範囲、更により好ましくは14.0から30.0重量%の範囲のような14.0から35.0重量%の範囲である。
キシレン低温可溶性(XCS)画分のコモノマーは、全異相プロピレンコポリマー(HECO)と同じである。したがって、異相プロピレンコポリマー(HECO)は、プロピレンと共重合可能なモノマー、例えば、エチレン及び/又はCからC12α−オレフィン、特にエチレン及び/又はCからC12α−オレフィン、例えば、1−ブテン及び/又は1−ヘキセンなどのコモノマーを含む。好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HECO)のキシレン低温可溶性(XCS)画分は、エチレン、1−ブテン及び1−ヘキセンからなる群由来のプロピレンと共重合可能なモノマーを含み、特に該モノマーからなる。より具体的には、異相プロピレンコポリマー(HECO)のキシレン低温可溶性(XCS)画分は、プロピレン以外に、エチレン及び/又は1−ブテンから誘導可能な単位を含む。したがって、特に好ましい一実施形態においては、異相プロピレンコポリマー(HECO)のキシレン低温可溶性(XCS)画分は、エチレン及びプロピレンから誘導可能な単位のみを含む。
異相プロピレンコポリマー(HECO)のキシレン低温可溶性(XCS)画分の量は、好ましくは45.0重量%未満、より好ましくは40.0重量%以下、更により好ましくは15.0から45.0重量%の範囲、更により好ましくは21.0から40.0重量%の範囲又は21.0から35.0重量%の範囲のような20.0から42.0重量%の範囲である。
本発明で用いる「異相プロピレンコポリマー」又は「異相」という表現は、弾性プロピレンコポリマーが(半)結晶性ポリプロピレン中に(微)分散していることを示す。換言すれば、(半)結晶性ポリプロピレンは、マトリックスを構成し、弾性プロピレンコポリマーは、マトリックス中で、すなわち(半)結晶性ポリプロピレン中で、含有物(inclusion)を形成する。したがって、マトリックスは、マトリックスの一部ではない(微)分散含有物を含み、前記含有物は弾性プロピレンコポリマーを含む。本発明による「含有物」という用語は、好ましくは、マトリックス及び含有物が異相系内で異なる相を形成することを示すものとし、前記含有物は、例えば、電子顕微鏡法又は原子間力顕微鏡法のような高分解能顕微鏡法によって、又は動的機械的熱分析(DMTA:dynamic mechanical thermal analysis)によって、見ることができる。特に、DMTAにおいては、多相構造の存在は、少なくとも2つの異なるガラス転移温度の存在によって確認することができる。
したがって、本発明による異相プロピレンコポリマー(HECO)は、マトリックスとして働くプロピレンホモポリマー(H−PP)及びその中に分散された弾性プロピレンコポリマー(E)を含む。したがって、マトリックスは、マトリックスの一部ではない(微)分散含有物を含み、前記含有物は弾性プロピレンコポリマー(E)を含む。
本発明で用いるポリプロピレンホモポリマー(PP−H)という表現は、実質的に、すなわち99.5重量%を超える、更により好ましくは少なくとも99.8重量%のような少なくとも99.7重量%のプロピレン単位からなるポリプロピレンに関する。好ましい一実施形態においては、ポリプロピレンホモポリマー(PP−H)中のプロピレン単位のみが検出可能である。
プロピレンホモポリマー(H−PP)はほぼキシレン低温不溶性であり、弾性プロピレンコポリマー(E)は低温キシレンに全般的に可溶性であるので、異相プロピレンコポリマー(HECO)のキシレン低温不溶性画分(XCI:xylene cold insoluble)とプロピレンホモポリマー(H−PP)の性質はかなり類似している。
したがって、異相プロピレンコポリマー(HECO)のキシレン低温不溶性(XCI)及びプロピレンホモポリマー(H−PP)は、それぞれ、好ましくは、ISO1133に従って測定されたメルトフローレートMFR(230℃)が15から400g/10minの範囲、より好ましくは35超から400g/10minの範囲、更により好ましくは40から300g/10minの範囲、更により好ましくは45から200g/10minの範囲、更により好ましくは50から100g/10minの範囲である。
プロピレンホモポリマー(H−PP)は、その分子量画分においては、単峰性とすることができ、又は二峰性のような多峰性とすることができる。
プロピレンホモポリマー(H−PP)は、その分子量が二峰性のような多峰性である場合、少なくとも2つの画分を含み、好ましくは、2つの画分からなり、それらの画分は、第1のプロピレンホモポリマー画分(H−PP1)及び第2のプロピレンホモポリマー画分(H−PP2)である。好ましくは、2つの画分は、メルトフローレートMFR(230℃)が異なる。したがって、第1のプロピレンホモポリマー画分(H−PP1)は、メルトフローレートMFR(230℃)が第2のプロピレンホモポリマー画分(H−PP2)と少なくとも10g/10min、より好ましくは少なくとも20g/10min、更により好ましくは10から200g/10minの範囲、更により好ましくは15から150g/10minの範囲だけ異なると理解される。好ましくは、第1のプロピレンホモポリマー画分(H−PP1)のメルトフローレートMFR(230℃)は、第2のプロピレンホモポリマー画分(H−PP2)のメルトフローレートMFR(230℃)よりも高い。
好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HECO)は、不等式(III)、より好ましくは不等式(IIIa)、不等式(IIIb)、不等式(IIIc)を満たす。
Figure 0006230710
式中、
MFR(HPP)は、ISO1133に従って測定されたプロピレンホモポリマー(H−PP)のメルトフローレートMFR(230℃)であり、
MFR(HECO)は、ISO1133に従って測定された異相プロピレンコポリマー(HECO)のメルトフローレートMFR(230℃)である。
異相プロピレンコポリマー(HECO)の弾性プロピレンコポリマー(E)は、主に、異相プロピレンコポリマー(HECO)のキシレン低温可溶性(XCS)画分の性質及び量に影響を及ぼす。したがって、第1の近似においては、弾性プロピレンコポリマー(E)の性質は、異相プロピレンコポリマー(HECO)のキシレン低温可溶性(XCS)画分の性質と同等とみなすことができる。しかし、好ましい実施形態においては、弾性プロピレンコポリマー(E)の量は、異相プロピレンコポリマー(HECO)の全キシレン低温可溶性(XCS)含有量よりも多い。
したがって、異相プロピレンコポリマー(HECO)の弾性コポリマー(E)の量は、好ましくは45.0重量%未満、より好ましくは40.0重量%以下、更により好ましくは16.0から45重量%の範囲、更により好ましくは22.0から40.0重量%の範囲又は22.0から36.0重量%の範囲のような21.0から43.0重量%未満の範囲である。
弾性プロピレンコポリマー(E)は、プロピレンと共重合可能なモノマー、例えば、エチレン及び/又はCからC12α−オレフィン、特にエチレン及び/又はCからC12α−オレフィン、例えば、1−ブテン及び/又は1−ヘキセンなどのコモノマーを含む。好ましくは、弾性プロピレンコポリマー(E)は、エチレン、1−ブテン及び1−ヘキセンからなる群由来のプロピレンと共重合可能なモノマーを含み、特に該モノマーからなる。より具体的には、弾性プロピレンコポリマー(E)は、プロピレン以外に、エチレン及び/又は1−ブテンから誘導可能な単位を含む。したがって、特に好ましい一実施形態においては、弾性プロピレンコポリマー相(E)は、エチレン及びプロピレンから誘導可能な単位のみを含み、すなわちプロピレン−エチレンゴム(EPR)である。
弾性プロピレンコポリマー(E)の総重量に基づいた弾性プロピレンコポリマー(E)のコモノマー含有量、好ましくはエチレン含有量は、好ましくは45.0重量%以下、更により好ましくは40.0重量%以下、更により好ましくは10.0から45.0重量%の範囲、更により好ましくは12.0から40.0重量%の範囲、更により好ましくは14.0から30.0重量%の範囲のような14.0から35.0重量%の範囲である。
本発明で定義する異相プロピレンコポリマー(HECO)は、酸化防止剤及びスリップ剤並びにブロッキング防止剤のような添加剤(α核剤を除く)最高5.0重量%を含むことができる。好ましくは、添加剤含有量は、1.0重量%未満のような3.0重量%未満である。
好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HECO)は、α核剤を含む。更により好ましい本発明は、β核剤を含まない。したがって、α核剤は、好ましくは、以下からなる群から選択される。
(i)モノカルボン酸及びポリカルボン酸の塩、例えば、安息香酸ナトリウム又はtert−安息香酸ブチルアルミニウム(aluminum tert−butylbenzoate)、及び
(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)、及び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、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)などのC〜Cアルキル置換ジベンジリデンソルビトール誘導体、又は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]−ノニトールなどの置換ノニトール誘導体、及び
(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)ホスファート又はアルミニウム−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)ホスファート]、及び
(iv)ビニルシクロアルカンポリマー及びビニルアルカンポリマー(以下でより詳細に考察する)、及び
(v)それらの混合物。
かかる添加剤は、一般に市販されており、例えば、「プラスチック添加剤ハンドブック(Plastic Additives Handbook)」、5版、2001年、ハンス ツワイフェル(Hans Zweifel)、871から873ページに記載されている。
好ましくは、異相プロピレンコポリマー(HECO)は、最高5重量%のα核剤を含む。好ましい一実施形態においては、異相プロピレンコポリマー(HECO)は、200ppm以下、より好ましくは1から200ppm、より好ましくは5から100ppmの、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)、又は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]−ノニトールなどの置換ノニトール誘導体、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、及びそれらの混合物からなる群から選択されるα核剤を含む。
異相プロピレンコポリマー(HECO)は、ビニルシクロヘキサン(VCH)のようなビニルシクロアルカンのポリマー及び/又はビニルアルカンポリマーを含むことが特に好ましい。特定の一実施形態においては、異相プロピレンコポリマー(HECO)は、ビニルシクロヘキサン(VCH)のようなビニルシクロアルカンのポリマー及び/又はビニルアルカンポリマーを含む。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、異相プロピレンコポリマー(HECO)にBNT技術によって導入される。
異相プロピレンコポリマー(HECO)は、好ましくは、特定のプロセスによって得られる。したがって、異相プロピレンコポリマー(HECO)は、好ましくは、第1の反応器(第1R’)において逐次重合プロセスによって得られ、場合によっては第2の反応器(第2R’)においてプロピレンホモポリマー(H−PP)が製造され、一方、第3の反応器(第3R’)及び場合によっては第4の反応器(第4R’)においては異相プロピレンコポリマー(HECO)の弾性プロピレンコポリマー(E)が得られる。
「逐次重合プロセス」という用語は、異相プロピレンコポリマー(HECO)が、連結された少なくとも2個の重合反応器、好ましくは3個又は4個の重合反応器で製造されることを示す。したがって、本プロセスは、少なくとも第1の重合反応器(第1R’)、任意に選択できる第2の重合反応器(第2R’)、第3の重合反応器(第3R’)及び任意に選択できる第4の重合反応器(第4R’)を含む。「重合反応器」という用語は、主重合(main polymerization)が起こることを示すものとする。すなわち、プロセスが3個又は4個の重合反応器からなる場合、この定義は、プロセス全体が、例えば、予備重合(pre−polymerization)反応器における予備重合ステップを含む選択肢を除外しない。「からなる」という用語は、主重合反応器から見て閉じた表現(closing formulation)にすぎない。
上述したように、最初の(第1R’)又は最初の2個の重合反応器(第1及び第2R’)においては、マトリックス、すなわちプロピレンホモポリマー(H−PP)が製造される。2個の重合反応器がプロピレンホモポリマー(H−PP)の調製に使用される場合、各重合反応器においては、上述したようにメルトフローレートの異なり得るプロピレンホモポリマー画分(H−PP1)と(H−PP2)が製造される。好ましくは、第1のプロピレンホモポリマー画分(H−PP1)は第1の重合反応器(第1R’)で製造され、第2のプロピレンホモポリマー画分(H−PP2)は第2の重合反応器(第2R’)で製造される。
好ましくは、第1のプロピレンホモポリマー画分(H−PP1)と第2のプロピレンホモポリマー画分(H−PP2)の重量比は、20/80から80/20、より好ましくは30/70から70/30、更により好ましくは40/60から65/35である。
第1の重合反応器(第1R’)又は任意に選択できる第2の重合反応器(第2R’)の後に、異相プロピレンコポリマー(HECO)のマトリックス、すなわちプロピレンホモポリマー(H−PP)が得られる。このマトリックスは、続いて、第3の重合反応器(第3R’)及び任意に選択できる重合第4反応器(第4R’)に送られ、そこで弾性プロピレンコポリマー(E)が製造され、したがって本発明の異相プロピレンコポリマー(HECO)が得られる。
好ましくは、マトリックス、すなわちプロピレンホモポリマー(H−PP)と弾性プロピレンコポリマー(E)の重量比[(H−PP)/(E)]は、91/9から60/40、より好ましくは90/10から70/30未満である。
第1の重合反応器(第1R’)は、好ましくは、スラリー反応器(SR:slurry reactor)であり、バルク又はスラリーで作動する任意の連続又は単一の撹拌バッチ槽型反応器又はループ反応器とすることができる。バルクとは、少なくとも60%(w/w)のモノマーを含む反応媒体中の重合を意味する。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:loop reactor)である。
第2の重合反応器(第2R’)、第3の重合反応器(第3R’)及び第4の重合反応器(第4R’)は、好ましくは、気相反応器(GPR:gas phase reactor)である。かかる気相反応器(GPR)は、任意の機械混合又は流動層反応器とすることができる。好ましくは、気相反応器(GPR)は、気体速度が少なくとも0.2m/sの機械撹拌流動層反応器を含む。したがって、気相反応器は、好ましくは機械撹拌機を備えた、流動層型反応器であると理解される。
したがって、好ましい一実施形態においては、第1の重合反応器(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、一方、第2の重合反応器(第2R’)、第3の重合反応器(第3R’)及び任意に選択できる第4の重合反応器(第4R’)は気相反応器(GPR)である。したがって、本プロセスでは、連結された少なくとも2個、好ましくは2個又は3個の重合反応器、すなわちループ反応器(LR)のようなスラリー反応器(SR)、第1の気相反応器(GPR−1)、第2の気相反応器(GPR−2)及び場合によっては第3の気相反応器(GPR−3)が使用される。必要に応じて、スラリー反応器(SR)の前に予備重合反応器が置かれる。
好ましい多段階プロセスは、例えば、欧州特許第0 887 379号、国際公開第92/12182号、国際公開第2004/000899号、国際公開第2004/111095号、国際公開第99/24478号、国際公開第99/24479号、国際公開第00/68315号などの特許文献に記載の(BORSTAR(登録商標)技術として知られる)Borealis A/S、デンマークによって開発されたものなどの「ループ気相」プロセスである。
別の適切なスラリー−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(HECO)を製造する本プロセスにおいては、上で定義したように、第1の重合反応器(第1R’)、すなわちループ反応器(LR)のようなスラリー反応器(SR)の条件は、以下のようにすることができる。
− 温度は、40℃から110℃の範囲、好ましくは68から95℃のような60℃から100℃である。
− 圧力は、20バールから80バールの範囲、好ましくは40バールから70バールである。
− 水素は、それ自体公知の様式でモル質量を制御するために添加することができる。
続いて、第1の重合反応器(第1R’)の反応混合物が第2の重合反応器(第2R’)、すなわち気相反応器(GPR−1)に移送される。その条件は、好ましくは、以下の通りである。
− 温度は、50℃から130℃の範囲、好ましくは60℃から100℃である。
− 圧力は、5バールから50バールの範囲、好ましくは15バールから35バールである。
− 水素は、それ自体公知の様式でモル質量を制御するために添加することができる。
第3の重合反応器(第3R’)及び第4の重合反応器(第4R’)、好ましくは第2の気相反応器(GPR−2)及び第3の気相反応器(GPR−3)における条件は、第2の反応器(第2R’)と同様である。
滞留時間は、3つ又は4つの反応器領域において変わり得る。
異相プロピレンコポリマー(HECO)を製造するプロセスの一実施形態においては、第1の反応器(第1R’)、すなわちループ反応器(LR)のようなスラリー反応器(SR)における滞留時間(the residence time the first reactor)は、0.2から4時間、例えば、0.3から1.5時間の範囲であり、気相反応器における滞留時間は、一般に、0.5から4.0時間のような0.2から6.0時間である。
必要に応じて、重合は、第1の重合反応器(第1R’)、すなわちループ反応器(LR)のようなスラリー反応器(SR)において超臨界条件下で公知の様式で、及び/又は気相反応器(GPR)において凝縮方式として、実施することができる。
好ましくは、プロセスは、下記のように、チーグラー・ナッタ触媒前駆体(procatalyst)、外部供与体及び場合によっては共触媒を含む、触媒系を用いた予備重合も含む。
好ましい一実施形態においては、予備重合は、液体プロピレン中のバルクスラリー重合として行われ、すなわち、液相は、主にプロピレンを含み、その中に溶解した少量の別の反応物及び場合によっては不活性成分を含む。
予備重合反応は、一般に、0から50℃、好ましくは10から45℃、より好ましくは15から40℃の温度で実施される。
予備重合反応器における圧力は、重要ではないが、反応混合物を液相で維持するのに十分な高さでなければならない。したがって、圧力は、20から100バール、例えば30から70バールとすることができる。
触媒成分は、好ましくは、すべて予備重合ステップに導入される。しかしながら、固体触媒成分(i)と共触媒(ii)を別々に供給することができる場合、共触媒の一部のみを予備重合ステージに導入し、残りの部分を後続の重合ステージに導入することができる。かかる場合においても、十分な重合反応がその中で得られる多量の共触媒を予備重合ステージに導入することが必要である。
別の成分も予備重合ステージに添加することができる。すなわち、当該技術分野で公知のように、水素を予備重合ステージに添加してプレポリマーの分子量を制御することができる。さらに、帯電防止添加剤を使用して、粒子が互いに付着するのを防止することができ、又は粒子が反応器の壁に付着するのを防止することができる。
予備重合条件及び反応パラメータの正確な制御は、当該技術分野の技術範囲内である。
本発明によれば、異相プロピレンコポリマー(HECO)は、第1の異相プロピレンコポリマー(HECO1)の調製に基づいて上述したように、チーグラー・ナッタ触媒及び場合によっては外部供与体を含む触媒系、好ましくは3成分、すなわち成分(i)チーグラー・ナッタ触媒前駆体として、及び場合によっては成分(ii)有機金属共触媒として、及び成分(iii)式(IIIa)又は(IIIb)で表される、好ましくは式(IIIa)で表される外部供与体として、含む触媒系の存在下で、上述したように、逐次重合プロセスによって得られる。
より好ましくは、外部供与体は、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)]又はジイソプロピルジメトキシシラン[Si(OCH(CH(CH]のような式(IIIa)のものである。
上述した添加剤は、好ましくは押出しによって、異相プロピレンコポリマー(HECO)に添加される。混合/押出しの場合、従来の配合又は調合装置、例えば、バンバリーミキサー、二本ロールゴム用ミル、Bussコニーダー(co−kneader)又は二軸押出機を使用することができる。押出機から回収されたポリマー材料は、通常、ペレットの形である。
プロピレンコポリマー(R−PP)
本発明の別の一要件は、ポリプロピレン組成物(C)が、プロピレンコポリマー(R−PP)を含むことである。
プロピレンコポリマー(R−PP)は、本明細書に記載の別の成分と混合する前に、ポリマー成分としてプロピレンコポリマー(R−PP)のみを含むことが好ましい。換言すれば、プロピレンコポリマー(R−PP)は、更なる添加剤を含むことができるが、別のポリマーの量はプロピレンコポリマー(R−PP)の総重量に基づいて、より好ましくはプロピレンコポリマー(R−PP)中に存在するポリマーに基づいて、5.0重量%を超えない、より好ましくは2.5重量%を超えない。
本発明によるプロピレンコポリマー(R−PP)は、本明細書に記載の別の成分と混合する前に、好ましくは単相であるであると理解される。したがって、プロピレンコポリマー(R−PP)は、本明細書に記載の別の成分と混合する前に、機械的性質を向上させる第二相として含有物を形成する弾性(コ)ポリマーを含まないことが好ましい。それに対して、弾性(コ)ポリマーを第二相の挿入物(insertion)として含むポリマーは、異相と称される。第二相、すなわち、いわゆる含有物の存在は、例えば、電子顕微鏡法又は原子間力顕微鏡法のような高分解能顕微鏡法によって、又は動的機械的熱分析(DMTA)によって、見ることができる。特に、DMTAにおいては、多相構造の存在は、少なくとも2つの異なるガラス転移温度の存在によって確認することができる。
したがって、本発明によるプロピレンコポリマー(R−PP)は、ガラス転移温度が−20℃未満、好ましくは−25℃未満、より好ましくは−30℃未満ではないことが好ましい。
一方、好ましい一実施形態においては、本発明によるプロピレンコポリマー(R−PP)は、ガラス転移温度が−12から+2℃の範囲、より好ましくは−10から+2℃の範囲である。
本発明によるプロピレンコポリマー(R−PP)は、ISO1133に従って測定されたメルトフローレートMFR(230℃)が、5.0から100.0g/10minの範囲、より好ましくは5.0から80.0g/10minの範囲、更により好ましくは5.0から60.0g/10minの範囲である。
プロピレンコポリマー(R−PP)は、プロピレン以外にコモノマーも含む。好ましくは、プロピレンコポリマー(R−PP)は、プロピレン以外に、エチレン、CからC12α−オレフィン及びそれらの混合物から選択されるコモノマーを含む。したがって、本発明に係る「プロピレンコポリマー」という用語は、好ましくは、
(a)プロピレン
及び
(b)エチレン及び/又はCからC12α−オレフィン
から誘導可能な単位を含む、好ましくは該単位からなる、ポリプロピレンとして理解される。
すなわち、本発明によるプロピレンコポリマー(R−PP)は、好ましくは、プロピレンと共重合可能なモノマー、例えば、エチレン及び/又はCからC12α−オレフィン、特にエチレン及び/又はCからCα−オレフィン、例えば、1−ブテン及び/又は1−ヘキセンなどのコモノマーを含む。好ましくは、本発明によるプロピレンコポリマー(R−PP)は、エチレン、1−ブテン及び1−ヘキセンからなる群由来のプロピレンと共重合可能なモノマーを含む、特に該モノマーからなる。より具体的には、本発明のプロピレンコポリマー(R−PP)は、プロピレン以外に、エチレン及び/又は1−ブテンから誘導可能な単位を含む。好ましい一実施形態においては、本発明によるプロピレンコポリマー(R−PP)は、エチレン及びプロピレンから誘導可能な単位のみを含む。
さらに、プロピレンコポリマー(R−PP)は、好ましくは、衝撃強さ及び良好な光学的性質に寄与する極めて特別な範囲のコモノマー含有量を有すると理解される。すなわち、プロピレンコポリマー(R−PP)のコモノマー含有量は、プロピレンコポリマー(R−PP)の総重量に基づいて、1.5から8.0重量%の範囲、好ましくは1.5から6.0重量%の範囲、より好ましくは2.0から4.5重量%の範囲、更により好ましくは2.0から3.5重量%の範囲、最も好ましくは2.5から3.5重量%の範囲である必要がある。
好ましくは、プロピレンコポリマー(R−PP)は、融解温度が135から165℃の範囲、好ましくは150から160℃の範囲のような140から160℃の範囲である。
さらに、プロピレンコポリマー(R−PP)は、結晶化温度が少なくとも110℃、より好ましくは110から125℃の範囲、更により好ましくは117から124℃の範囲のような112から124℃の範囲であることが好ましい。
好ましくは、プロピレンコポリマー(R−PP)は、キシレン低温可溶性画分(XCS)が、2.0から25.0重量%の範囲、好ましくは2.5から20.0重量%の範囲、より好ましくは2.5から8.0重量%の範囲である。
好ましくは、本発明によるプロピレンコポリマー(R−PP)は、チーグラー・ナッタ触媒の存在下で製造される。触媒は、特にポリマーの微細構造に影響を及ぼす。特に、メタロセン触媒を用いて調製されるポリプロピレンは、チーグラー・ナッタ(ZN:Ziegler−Natta)触媒を用いて調製されるポリプロピレンとは微細構造が異なる。最も重要な差は、メタロセン製ポリプロピレンには部位欠損が存在し、これはチーグラー・ナッタ(ZN)によって製造されるポリプロピレンの場合とは異なる。部位欠損は、3つの異なるタイプ、すなわち2,1−エリスロ(2,1e)、2,1−スレオ(2,1t)及び3,1欠損であり得る。ポリプロピレンにおける部位欠損の構造及び形成機序の詳細な説明は、ケミカル・レビューズ(Chemical Reviews)、2000年、100(4)、1316〜1327ページに記載されている。
本発明では「2,1部位欠損」という用語は、2,1エリスロ部位欠損と2,1スレオ部位欠損の総和を定義する。
したがって、本発明によるプロピレンコポリマー(R−PP)は、2,1エリスロ部位欠損のような2,1部位欠損が、13C−NMR分光法によって求めて、最高0.4%、より好ましくは最高0.3%、更により好ましくは最高0.2%であることが好ましい。特定の一実施形態においては、2,1エリスロ部位欠損のような2,1部位欠損は、プロピレンコポリマー(R−PP)では検出されない。
プロピレンコポリマー(R−PP)は、好ましくは、2つ又は3つのポリマー画分のような少なくとも2つのポリマー画分を含み、そのすべてがプロピレンコポリマーである。好ましくは、プロピレンコポリマー(R−PP)は、2つの異なるプロピレンコポリマー画分のような少なくとも2つの異なるプロピレンコポリマー画分を含み、さらに、2つのプロピレンコポリマー画分は、好ましくは、コモノマー含有量が異なる。
一実施形態においては、プロピレンコポリマー(R−PP)は、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)からなる。
したがって、プロピレンコポリマー(R−PP)は、好ましくは、分子量分布及び/又はコモノマー含有量分布から見て二峰性のような多峰性である。
以下で説明するように、プロピレンコポリマー(R−PP)のポリマー成分は、逐次ステッププロセスにおいて、連続配置の反応器を用いて、異なる反応条件で運転して製造することができる。結果として、特定の反応器で調製された各画分は、それ自体の分子量分布及び/又はコモノマー含有量分布を有する。
これらの画分からの分布曲線(分子量又はコモノマー含有量)を重ねて、最終ポリマーの分子量分布曲線又はコモノマー含有量分布曲線を得るときには、これらの曲線は、2つ以上の極大を示すことがあり、又は少なくとも個々の画分の曲線と比較して明確に広幅化することがある。
2つ以上の連続ステップで製造されるかかるポリマーは、ステップ数に応じて、二峰性又は多峰性と呼ばれる。
したがって、プロピレンコポリマー(R−PP)は、コモノマー含有量及び/又は分子量から見て二峰性のような多峰性であり得る。特に、プロピレンコポリマー(R−PP)は、コモノマー含有量から見て二峰性のような多峰性であると理解される。
さらに、プロピレンコポリマー(R−PP)が、二峰性のような多峰性、特にコモノマー含有量から見て二峰性のような多峰性である場合、個々の画分は、材料の性質に影響を及ぼす量で存在すると理解される。したがって、これらの画分の各々は、プロピレンコポリマー(R−PP)の総重量に基づいて少なくとも10.0重量%の量で存在すると理解される。したがって、特にコモノマー含有量から見て、二峰性系の場合、2つの画分の分割は、好ましくは、70/30から30/70、より好ましくは50/50から40/60のような65/35から35/65である。
したがって、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)と第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)の重量比は、好ましくは、70/30から30/70、より好ましくは65/35から35/65である。例えば、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)と第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)の重量比は、50/50から40/60である。
既に上で示したように、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)のコモノマーは、それぞれ、プロピレンと共重合可能であり、エチレン及び/又はCからC12α−オレフィン、特にエチレン及び/又はCからCα−オレフィン、例えば、1−ブテン及び/又は1−ヘキセンである。好ましくは、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)は、それぞれ、エチレン、1−ブテン及び1−ヘキセンからなる群由来のプロピレンと共重合可能なモノマーを含む、特に該モノマーからなる。より具体的には、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)は、それぞれ、プロピレン以外にエチレン及び/又は1−ブテンから誘導可能な単位を含む。好ましい一実施形態においては、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)は、同じコモノマー、すなわちエチレンのみを含む。
第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)のコモノマー含有量は、特定の不等式を満たすと理解される。
したがって、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)は共に不等式(IV)、より好ましくは不等式(IVa)、更により好ましくは不等式(IVb)を満たすことが好ましい。
Figure 0006230710
式中、
Co(R−PP1)は、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)のコモノマー含有量[重量%]であり、
Co(R−PP2)は、第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)のコモノマー含有量[重量%]である。
それに加えて、又はその代わりに、プロピレンコポリマー(R−PP)は、コモノマー含有量が第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)よりも高いことが好ましい。したがって、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及びプロピレンコポリマー画分(R−PP)は、好ましくは、共に不等式(V)、より好ましくは不等式(Va)、更により好ましくは不等式(Vb)を満たす。
Figure 0006230710
式中、
Co(R−PP1)は、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)のコモノマー含有量[重量%]であり、
Co(R−PP)は、前記プロピレンコポリマー(R−PP)のコモノマー含有量[重量%]である。
したがって、プロピレンコポリマー(R−PP)の第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)は、コモノマー含有量がプロピレンコポリマー(R−PP)よりも低いことが好ましい。
プロピレンコポリマー(R−PP)の第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)は、コモノマー含有量が、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)の総重量に基づいて、0.8から2.5重量%の範囲、好ましくは1.0から2.3重量%の範囲、より好ましくは1.2から2.0重量%の範囲であることが好ましい。
それに加えて、又はその代わりに、プロピレンコポリマー(R−PP)の第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)は、コモノマー含有量が、第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)の総重量に基づいて、2.5超から10.0重量%の範囲、好ましくは2.5超から7.0重量%の範囲、より好ましくは2.5超から5.0重量%の範囲である。
一実施形態においては、プロピレンコポリマー(R−PP)の2つのポリマーコポリマー画分、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)のメルトフローレートMFR(230℃)は共に不等式(VI)、より好ましくは不等式(VIa)、更により好ましくは不等式(VIb)を満たす。
Figure 0006230710
式中、
MFR(R−PP1)は、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)のメルトフローレートMFR(230℃)[g/10min]であり、
MFR(R−PP2)は、第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)のメルトフローレートMFR(230℃)[g/10min]である。
それに加えて、又はその代わりに、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)のメルトフローレートMFR(230℃)と第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)のメルトフローレートMFR(230℃)は、5.0g/10min以下、より好ましくは3.0g/10min以下、最も好ましくは2.0g/10min以下だけ異なる。一実施形態においては、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)のメルトフローレートMFR(230℃)と第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)のメルトフローレートMFR(230℃)は同じである。
したがって、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)のメルトフローレートMFR(230℃)とプロピレンコポリマー(R−PP)のメルトフローレートMFR(230℃)は、5.0g/10min以下、より好ましくは3.0g/10min以下、最も好ましくは2.0g/10min以下だけ異なると理解される。一実施形態においては、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)のメルトフローレートMFR(230℃)とプロピレンコポリマー(R−PP)のメルトフローレートMFR(230℃)は同じである。
したがって、好ましくは、プロピレンコポリマー(R−PP)は、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)を含み、好ましくはそれらの画分からなり、さらに、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)と第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)はコモノマー含有量が異なり、メルトフローレートMFR(230℃)は同じである。
本発明で定義するプロピレンコポリマー(R−PP)は、α核剤及び酸化防止剤、並びにスリップ剤及びブロッキング防止剤のような添加剤を最高5.0重量%含むことができる。好ましくは、(α核剤を含まない)添加剤含有量は、プロピレンコポリマー(R−PP)の総重量に基づいて、1.0重量%未満のような3.0重量%未満である。
好ましくは、プロピレンコポリマー(R−PP)は、α核剤を含む。更により好ましい本発明は、β核剤を含まない。α核剤は、好ましくは、以下からなる群から選択される。
(i)モノカルボン酸及びポリカルボン酸の塩、例えば、安息香酸ナトリウム又はtert−安息香酸ブチルアルミニウム、及び
(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)、及び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、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)などのC〜Cアルキル置換ジベンジリデンソルビトール誘導体、又は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]−ノニトールなどの置換ノニトール誘導体、及び
(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)ホスファート又はアルミニウム−ヒドロキシ−ビス[2,2鋳−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファート]、及び
(iv)ビニルシクロアルカンポリマー及びビニルアルカンポリマー(以下でより詳細に考察する)、及び
(v)それらの混合物。
かかる添加剤は、一般に市販されており、例えば、「プラスチック添加剤ハンドブック(Plastic Additives Handbook)」、5版、2001年、ハンス ツワイフェル(Hans Zweifel)に記載されている。
好ましくは、プロピレンコポリマー(R−PP)は、最高2.0重量%のα核剤を含む。好ましい一実施形態においては、プロピレンコポリマー(R−PP)は、2000ppm以下、より好ましくは1から2000ppm、より好ましくは5から1500ppmの、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)、又は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]−ノニトールなどの置換ノニトール誘導体、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、及びそれらの混合物からなる群から選択されるα核剤を含む。
好ましくは、プロピレンコポリマー(R−PP)は良好な衝撃挙動を示すことが望ましい。したがって、プロピレンコポリマー(R−PP)は、+23℃におけるシャルピーノッチ付衝撃強さが少なくとも4.0kJ/m、より好ましくは4.0から15.0kJ/mの範囲、更により好ましくは5.0から12.0kJ/mの範囲であることが理解される。
さらに、プロピレンコポリマー(R−PP)の引張弾性率もかなり高くなくてはならない。プロピレンコポリマー(R−PP)の引張弾性率は、少なくとも800MPa、より好ましくは900から1,800MPaの範囲、更により好ましくは1,000から1,600MPaの範囲、更により好ましくは1,000から1,500MPaの範囲であることが好ましい。
既に上で示したように、本発明によるプロピレンコポリマー(R−PP)は、好ましくは、逐次重合プロセスにおいて以下で定義されるチーグラー・ナッタ触媒の存在下で製造される。
したがって、プロピレンコポリマー(R−PP)は、
(a)どちらもハロゲン化マグネシウムに担持された少なくとも1個のチタン−ハロゲン結合を有するチタン化合物(TC:titanium compound)と内部供与体(ID:internal donor)とを含むチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C:Ziegler−Natta catalyst)、
(b)共触媒(Co)、及び
(c)外部供与体(ED:external donor)
の存在下で製造されることが好ましい。
ここで、
(i)内部供与体(ID)は、少なくとも80重量%のスクシナートを含み、
(ii)共触媒(Co)と外部供与体(ED)のモル比[Co/ED]は10から45である。
好ましくは、プロピレンコポリマー(R−PP)は、少なくとも2個の重合反応器(R1)及び(R2)を含む逐次重合プロセスで製造され、第1の重合反応器(R1)においては、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)が製造され、続いて第2の重合反応器(R2)に移送され、第2の重合反応器(R2)においては、第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)が第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)の存在下で製造される。
「逐次重合系」という用語は、プロピレンコポリマー(R−PP)が、連結された少なくとも2個の重合反応器中で製造されることを示す。したがって、本重合系は、少なくとも第1の重合反応器(R1)及び第2の重合反応器(R2)、並びに場合によっては第3の重合反応器(R3)を備える。「重合反応器」という用語は、主重合が起こることを示すものとする。すなわち、プロセスが2個の重合反応器からなる場合、この定義は、系全体が、例えば、予備重合反応器における予備重合ステップを含む選択肢を除外しない。「からなる」という用語は、主重合反応器から見て閉じた表現にすぎない。
好ましくは、重合反応器(R1)及び(R2)並びに任意に選択できる第3の重合反応器(R3)のうち1個、より好ましくは0個は、気相反応器(GPR)である。本発明による気相反応器(GPR)は、好ましくは、流動層反応器、高速流動層反応器若しくは固定層(settled bed)反応器又はそれらの任意の組合せである。
したがって、重合反応器(R1)及び(R2)並びに任意に選択できる第3の重合反応器(R3)は、好ましくは、スラリー反応器(SR)であり、バルク又はスラリーで作動する任意の連続又は単一の撹拌バッチ槽型反応器又はループ反応器である。一実施形態においては、「バルク」という用語は、少なくとも60%(w/w)のモノマーを含む反応媒体中の重合を意味する。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。例えば、重合反応器(R1)及び(R2)並びに任意に選択できる第3の重合反応器(R3)は、好ましくは、ループ反応器(LR)、すなわち第1のループ反応器(LR1)、第2のループ反応器(LR2)及び場合によっては第3のループ反応器(LR3)である。したがって、第1のループ反応器(LR1)内のポリマースラリー中のプロピレンコポリマー(R−PP)、すなわちプロピレンコポリマー(R−PP)の第1の画分(第1F)(すなわち第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1))の平均濃度は、一般に、第1のループ反応器(LR1)内のポリマースラリーの総重量に基づいて、15.0重量%から55.0重量%である。本発明の好ましい一実施形態においては、第1のループ反応器(LR1)内のポリマースラリー中の第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)の平均濃度は、第1のループ反応器(LR1)内のポリマースラリーの総重量に基づいて、20.0重量%から55.0重量%、より好ましくは25.0重量%から52.0重量%である。
好ましくは、第1の重合反応器(R1)のプロピレンコポリマー、すなわち第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)、より好ましくは第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)を含むループ反応器(LR1)のポリマースラリーは、ステージ間のフラッシュ(flash)ステップなしに、第2の重合反応器(R2)、すなわち第2のループ反応器(LR2)に直接供給される。この種の直接供給は、欧州特許出願公開第887379(A)号、欧州特許出願公開第887380(A)号、欧州特許出願公開第887381(A)号及び欧州特許出願公開第991684(A)号に記載されている。「直接供給」とは、第1の重合反応器(R1)、すなわちループ反応器(LR1)の内容物、すなわち第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)を含むポリマースラリーが、次のステージの重合反応器(R2)、すなわちループ反応器(LR2)に直接導かれるプロセスを意味する。
あるいは、第1の重合反応器(R1)のプロピレンコポリマー、すなわち第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)、より好ましくは第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)を含むループ反応器(LR1)のポリマースラリーを、フラッシュステップに導くこともでき、又は第2の重合反応器(R2)、すなわちループ反応器(LR2)に供給される前に更なる濃縮ステップを経ることもできる。したがって、この「間接的供給」とは、第1の重合反応器(R1)、すなわちループ反応器(LR1)の内容物、すなわちポリマースラリーが、反応媒体分離ユニットを介して、第2の重合反応器(R2)、すなわち第2のループ反応器(LR2)に供給され、反応媒体が気体として分離ユニットから供給されるプロセスを指す。
重合反応器(R1)及び(R2)並びに任意に選択できる第3の重合反応器(R3)のうち1個が気相反応器(GPR)である場合、好ましくは第2の重合反応器(R2)、及び任意の後続の反応器、例えば第3の重合反応器(R3)が、好ましくは気相反応器(GPR)である。かかる気相反応器(GPR)は、任意の機械混合又は流動層反応器とすることができる。好ましくは、気相反応器(GPR)は、気体速度が少なくとも0.2m/sの機械撹拌流動層反応器を含む。したがって、気相反応器は、好ましくは機械撹拌機を備えた、流動層型反応器であると理解される。
好ましい一実施形態においては、第1の重合反応器(R1)、並びに第2の重合反応器(R2)、及び第3の重合反応器(R3)のような任意に選択できる後続の反応器は、ループ反応器(LR)のようなスラリー反応器(SR)である。必要に応じて、第1のスラリー反応器(SR1)の前に予備重合反応器が置かれる。
チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)は、第1の重合反応器(R1)に供給され、第1の重合反応器(R1)で得られたポリマー(スラリー)と一緒に後続の反応器に移送される。プロセスが予備重合ステップも含む場合、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)は予備重合反応器に供給されることが好ましい。続いて、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)を含む予備重合生成物が第1の重合反応器(R1)に移送される。
特に良好な結果は、反応器の温度が慎重に選択された場合に得られる。
したがって、第1の重合反応器(R1)の運転温度は、70から85℃の範囲、より好ましくは75から85℃の範囲、更により好ましくは78から82℃の範囲のような77から83℃の範囲、すなわち80℃であることが好ましい。
上記パラグラフの代わりに、又はそれに加えて、第2の重合反応器(R2)及び任意に選択できる第3の重合反応器(R3)の運転温度は、75から95℃の範囲、より好ましくは78から92℃の範囲であることが好ましい。
好ましくは、第2の重合反応器(R2)の運転温度は、第1の重合反応器(R1)の運転温度以上である。したがって、好ましくは、運転温度は、
(a)第1の重合反応器(R1)においては、70から85℃の範囲、より好ましくは75から85℃の範囲、更により好ましくは78から82℃の範囲のような77から83℃の範囲、すなわち80℃であり、
(b)第2の重合反応器(R2)においては、75から95℃の範囲、より好ましくは78から92℃の範囲、更により好ましくは78から88℃の範囲であり、ただし、第2の重合反応器(R2)の運転温度は、第1の重合反応器(R1)の運転温度以上である。
更により好ましくは、第3の重合反応器(R3)が存在する場合、その運転温度は、第1の重合反応器(R1)の運転温度よりも高い。特定の一実施形態においては、第3の重合反応器(R3)が存在する場合、その運転温度は、第1の重合反応器(R1)及び第2の重合反応器(R2)の運転温度よりも高い。したがって、好ましくは、運転温度は、
(a)第1の重合反応器(R1)においては、70から85℃の範囲、より好ましくは75から85℃の範囲、更により好ましくは78から82℃の範囲のような77から83℃の範囲、すなわち80℃であり、
(b)第2の重合反応器(R2)においては、75から95℃の範囲、より好ましくは78から92℃の範囲、更により好ましくは78から88℃の範囲であり、
(c)存在する場合、第3の重合反応器(R3)においては、75から95℃の範囲、より好ましくは80から95℃の範囲、更により好ましくは87から92℃の範囲のような85から92℃の範囲であり、
ただし、第2の重合反応器(R2)の運転温度は、第1の重合反応器(R1)の運転温度以上であり、
第3の重合反応器(R3)は、第1の重合反応器(R1)の運転温度より高く、好ましくは第1の重合反応器(R1)及び第2の重合反応器(R2)の運転温度より高い。
一般に、第1の重合反応器(R1)並びに第2の重合反応器(R2)及び場合によっては任意の後続の重合反応器、好ましくはループ反応器(LR)の圧力は、20から80バールの範囲、好ましくは35から65バールのような30から70バールの範囲である。
好ましくは、分子量、すなわちメルトフローレートMFRを制御するために、水素を各重合反応器において添加する。
好ましくは、平均滞留時間は、重合反応器(R1)及び(R2)においてかなり長い。一般に、平均滞留時間(τ)は、反応体積(V:reaction volume)と反応器からの体積流出量(Q)の比(すなわちV/Q)として定義され、すなわちτ=V/Q[タウ=V/Q]である。ループ反応器の場合、反応体積(V)は反応器体積に等しい。
したがって、第1の重合反応器(R1)における平均滞留時間(τ)は、好ましくは、少なくとも20分、より好ましくは20から45分の範囲、更により好ましくは28から40分の範囲のような25から42分の範囲であり、及び/又は第2の重合反応器(R2)における平均滞留時間(τ)は、好ましくは、少なくとも90分、より好ましくは90から220分の範囲、更により好ましくは100から210minの範囲、更により好ましくは105から190分の範囲のような105から200分の範囲である。好ましくは、第3の重合反応器(R3)が存在する場合、第3の重合反応器(R3)における平均滞留時間(τ)は、好ましくは、少なくとも30分、より好ましくは30から90分の範囲、更により好ましくは50から80分の範囲のような40から80分の範囲である。
さらに、逐次重合系全体における平均滞留時間(τ)、より好ましくは第1(R1)第2の重合反応器(R2)及び任意に選択できる第3の重合反応器(R3)を合わせた平均滞留時間(τ)は、少なくとも160分、より好ましくは少なくとも180分、更により好ましくは160から260分の範囲、より好ましくは180から240分の範囲、更により好ましくは190から230分の範囲、更により好ましくは200から225分の範囲であることが好ましい。
上述したように、本プロセスは、少なくとも2個の重合反応器(R1、R3及び任意に選択できるR3)におけるプロピレンコポリマー(R−PP)の(主)重合に加えて、その前に、第1の重合反応器(R1)の上流の予備重合反応器(PR:pre−polymerization reactor)における予備重合を含むことができる。
予備重合反応器(PR)においては、ポリプロピレン(Pre−PP)が製造される。予備重合は、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)の存在下で行われる。この実施形態によれば、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)、共触媒(Co)及び外部供与体(ED)はすべて予備重合ステップに導入される。しかし、これは、後のステージにおいて、例えば、更なる共触媒(Co)を重合プロセス、例えば、第1の重合反応器(R1)に添加する選択肢を除外するものではない。一実施形態においては、予備重合する場合、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)、共触媒(Co)及び外部供与体(ED)は予備重合反応器(PR)にのみ添加される。
予備重合反応は、一般に、0から60℃、好ましくは15から50℃、より好ましくは20から45℃の温度で実施される。
予備重合反応器における圧力は、重要ではないが、反応混合物を液相で維持するのに十分な高さでなければならない。したがって、圧力は、20から100バール、例えば30から70バールとすることができる。
好ましい一実施形態においては、予備重合は、液体プロピレン中のバルクスラリー重合として行われ、すなわち、液相は、主にプロピレンを含み、場合によっては、その中に溶解した不活性成分を含む。さらに、本発明によれば、エチレンの供給は、上述したように予備重合中になされる。
別の成分も予備重合ステージに添加することができる。すなわち、当該技術分野で公知のように、水素を予備重合ステージに添加してポリプロピレン(Pre−PP)の分子量を制御することができる。さらに、帯電防止添加剤を使用して、粒子が互いに付着するのを防止することができ、又は粒子が反応器の壁に付着するのを防止することができる。
予備重合条件及び反応パラメータの正確な制御は、当該技術分野の技術範囲内である。
予備重合における上で定義したプロセス条件のために、好ましくは、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)と予備重合反応器(PR)で製造されたポリプロピレン(Pre−PP)の混合物(MI)が得られる。好ましくは、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)は、ポリプロピレン(Pre−PP)中に(微)分散している。換言すれば、予備重合反応器(PR)に導入されたチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)粒子は、より小さい断片に分裂して、成長中のポリプロピレン(Pre−PP)内に均一に分布する。導入されたチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)粒子及び得られる断片のサイズは、本発明には本質的に関連せず、熟練者の知識の範囲内である。
上述したように、予備重合を使用する場合、前記予備重合に続いて、チーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)と予備重合反応器(PR)で製造されたポリプロピレン(Pre−PP)の混合物(MI)が第1の重合反応器(R1)に移送される。一般に、最終プロピレンコポリマー(R−PP)中のポリプロピレン(Pre−PP)の総量は、かなり低く、一般に、5.0重量%以下、より好ましくは4.0重量%以下、更により好ましくは1.0から3.0重量%の範囲のような0.5から4.0重量%である。
予備重合を使用しない場合、プロピレン及びチーグラー・ナッタ触媒(ZN−C)などの他の成分は、第1の重合反応器(R1)に直接導入される。
したがって、本発明によるプロセスは、上記条件下の以下のステップを含む。
(a)第1の重合反応器(R1)、すなわちループ反応器(LR1)においては、プロピレン、並びにエチレン及び/又はCからC12α−オレフィン、好ましくはプロピレン及びエチレンであるコモノマーが重合して、プロピレンコポリマー(R−PP)の第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)が得られ、
(b)前記第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)を第2の重合反応器(R2)、すなわちループ反応器(LR2)に移送し、
(c)第2の重合反応器(R2)においては、プロピレン、並びにエチレン及び/又はCからC12α−オレフィン、好ましくはプロピレン及びエチレンであるコモノマーが、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)の存在下で重合して、プロピレンコポリマー(R−PP)の第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)が得られ、前記第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び前記第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)はプロピレンコポリマー(R−PP)を形成する。
以下、使用触媒をより詳細に定義する。
好ましくは、成分(i)は、低級アルコールとフタル酸エステルのエステル交換生成物を含むチーグラー・ナッタ触媒前駆体である。
本発明に従って使用される触媒前駆体は、
a)MgClとC〜Cアルコールの噴霧結晶化された、又は乳濁液固化された付加体をTiClと反応させ、
b)ステージa)の生成物と式(I)のフタル酸ジアルキルを、前記C〜Cアルコールと式(I)の前記フタル酸ジアルキルのエステル交換が起きて内部供与体を形成するという条件下で反応させ、
Figure 0006230710
式中、R1’及びR2’は独立に少なくともCアルキルである、
c)ステージb)の生成物を洗浄し、又は
d)場合によっては、ステップc)の生成物を追加のTiClと反応させる
ことによって調製される。
触媒前駆体は、例えば、特許出願国際公開第87/07620号、国際公開第92/19653号、国際公開第92/19658号及び欧州特許第0 491 566号に定義されたように製造される。これらの文献の内容を参照により本明細書に援用する。
まず、式MgCl*nROHのMgClとC〜Cアルコールの付加体が形成される。式中、Rはメチル又はエチルであり、nは1から6である。エタノールが好ましくはアルコールとして使用される。
まず溶融され、次いで噴霧結晶化又は乳濁液固化された付加体が、触媒担体として使用される。
次のステップにおいては、式MgCl*nROHの噴霧結晶化又は乳濁液固化付加体がTiClと接触して、チタン化(titanised)担体を形成する。式中、Rはメチル又はエチル、好ましくはエチルであり、nは1から6である。以下のステップが続く。
・前記チタン化担体に
(i)R1’及びR2’が独立に少なくともCアルキルのような少なくともCアルキルである式(I)のフタル酸ジアルキル、
好ましくは
(ii)R1’とR2’が同じであり、少なくともCアルキルのような少なくともCアルキルである、式(I)のフタル酸ジアルキル、
より好ましくは
(iii)フタル酸プロピルヘキシル(PrHP)、フタル酸ジオクチル(DOP)、フタル酸ジイソデシル(DIDP)及びフタル酸ジトリデシル(DTDP)からなる群から選択される式(I)のフタル酸ジアルキル、更により好ましくは式(I)のフタル酸ジアルキルは、フタル酸ジイソオクチル又はフタル酸ジエチルヘキシルのようなフタル酸ジオクチル(DOP)、特にフタル酸ジエチルヘキシルである、
を添加して、第1の生成物を形成し、
・前記第1の生成物を適切なエステル交換条件、すなわち100℃を超える、好ましくは100から150℃、より好ましくは130から150℃の温度に供し、前記メタノール又はエタノールを式(I)の前記フタル酸ジアルキルの前記エステル基とエステル交換させて、好ましくは少なくとも80モル%、より好ましくは90モル%、最も好ましくは95モル%の式(II)のフタル酸ジアルキルを形成し、
Figure 0006230710
ここで、R及びRはメチル又はエチル、好ましくはエチルであり、
式(II)のフタル酸ジアルキルは内部供与体である、
・前記エステル交換生成物を触媒前駆体組成物(成分(i))として回収する。
Rがメチル又はエチルであり、nが1から6である式MgCl*nROHの付加体は、好ましい一実施形態においては、例えば、国際公開第87/07620号に記載のように、溶融され、次いで溶融物は、好ましくは、冷却溶媒又は冷却ガス中にガスによって注入され、それによって付加体は形態学的に有利な形に結晶化する。
この結晶化付加体は、好ましくは、触媒担体として使用され、国際公開第92/19658号及び国際公開第92/19653号に記載のように、反応して、本発明に有用な触媒前駆体になる。
触媒残渣が抽出によって除去され、チタン化担体と内部供与体の付加体が得られる。エステルアルコールに由来する基が変わっている。
十分なチタンが担体上に残っている場合、触媒前駆体の活性元素として作用する。
さもなければ、十分なチタン濃度、したがって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触媒前駆体は、最高2.5重量%のチタン、好ましくは最高2.2重量%、より好ましくは最高2.0重量%を含む。その供与体含有量は、好ましくは、4から12重量%、より好ましくは6から10重量%である。
より好ましくは、本発明に従って使用される触媒前駆体は、エタノールをアルコールとして使用し、フタル酸ジオクチル(DOP)を式(I)のフタル酸ジアルキルとして使用して製造され、フタル酸ジエチル(DEP)を内部供与体化合物として生成する。
更により好ましくは、本発明に従って使用される触媒は、実施例の項に記載の触媒であり、特に、フタル酸ジオクチルを式(I)のフタル酸ジアルキルとして使用する。
プロピレンコポリマー(R−PP)を製造する場合、本発明によれば、使用触媒系は、好ましくは、特別なチーグラー・ナッタ触媒前駆体に加えて、有機金属共触媒を成分(ii)として含む。
したがって、トリエチルアルミニウム(TEA:triethylaluminum)のようなトリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムクロリド及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。
使用触媒系の成分(iii)は、式(IIIa)又は(Iamb)で表される外部供与体である。式(IIIa)は、
Si(OCH (IIIa)
によって定義され、式中、Rは、3から12個の炭素原子を有する分岐アルキル基、好ましくは3から6個の炭素原子を有する分岐アルキル基、又は4から12個の炭素原子を有するシクロアルキル、好ましくは5から8個の炭素原子を有するシクロアルキルである。
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及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(Iamb)は、
Si(OCHCH(NR) (Iamb)
によって定義され、式中、RとRは、同じでも異なっていてもよく、1から12個の炭素原子を有する炭化水素基である。
及びRは、1から12個の炭素原子を有する鎖状脂肪族炭化水素基、1から12個の炭素原子を有する分岐脂肪族炭化水素基、及び1から12個の炭素原子を有する環式脂肪族炭化水素基からなる群から独立に選択される。R及びRは、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及びシクロヘプチルからなる群から独立に選択されることが特に好ましい。
より好ましくは、RとRは同じであり、更により好ましくはRとRはどちらもエチル基である。
より好ましくは、式(Iamb)の外部供与体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、外部供与体は、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)]、ジイソプロピルジメトキシシラン[Si(OCH(CH(CH]及びそ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、外部供与体は、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。
必要に応じて、チーグラー・ナッタ触媒前駆体は、特別なチーグラー・ナッタ触媒前駆体(成分(i))、外部供与体(成分(iii))及び場合によっては共触媒(成分(ii))を含む触媒系の存在下でビニル化合物を重合することによって改変される。ここで、ビニル化合物は、次式を有する。
CH=CH−CHR
式中、RとRは、一緒に5若しくは6員の飽和、不飽和若しくは芳香環を形成し、又は独立に1から4個の炭素原子を含むアルキル基である。そのように改変された触媒は、本発明に従って、プロピレンコポリマー、すなわちプロピレンコポリマー(R−PP)の調製に使用される。
無機充填剤(F)
本発明によるポリマー組成物の更なる必須成分は、無機充填剤(F)である。
好ましくは、無機充填剤(F)は、タルク、珪灰石、カオリン及びマイカからなる群から選択される。
本発明の一実施形態においては、無機充填剤(F)はタルクである。
無機充填剤(F)は、好ましくは、平均粒径d50が0.5から20.0umの範囲、より好ましくは0.75から15.0μmの範囲、更により好ましくは0.75から10.0μmの範囲である。
一般に、無機充填剤(F)は、カットオフ粒径d95[質量パーセント]が30.0μm以下、より好ましくは1.5から30.0μmの範囲、更により好ましくは2.0から25.0μmの範囲である。
それに加えて、又はその代わりに、無機充填剤(F)は、BET表面積が、1.0から50.0m/gの範囲、より好ましくは5.0から40.0m/gの範囲、更により好ましくは10.0から30.0m/gの範囲である。
無機充填剤(F)は、ポリプロピレン組成物(C)中のプロピレンコポリマー(R−PP)に対して特定の重量比で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(HECO)とプロピレンコポリマー(R−PP)の総量と無機充填剤(F)の重量比[(HECO+RPP)/F]は、5.0:1.0から1.5:1.0である。好ましくは、プロピレンコポリマー(R−PP)と無機充填剤(F)の重量比[R−PP/F]は、4.0:1.0から1.5:1.0、より好ましくは3.0:1.0から1.5:1.0、最も好ましくは3.0:1.0から2.0:1.0である。
本発明による物品及び使用
本ポリプロピレン組成物(C)は、成形品の塗料接着を強化するために、好ましくは射出成形品の塗料接着を強化するために、使用されると理解される。本ポリプロピレン組成物(C)を自動車物品などの射出成形品、すなわち外装又は内装自動車物品の塗料接着に使用す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)を使用して、(射出)成形品、好ましくは外装又は内装自動車(射出)成形品などの自動車(射出)成形品の塗料接着の尺度である平均不合格面積を、90mm以下、より好ましくは5から90mm以下の範囲、更により好ましくは10から70mmの範囲、更により好ましくは15から65mmの範囲に維持する。平均不合格面積の測定方法は、実施例の項に記載されている。
したがって、本明細書に定義されたポリプロピレン組成物(C)から調製される(射出)成形品は、良好な剛性/衝撃バランス及び高い塗料接着を示すことが注目される。さらに、高い塗料接着は、プライマーを使用せずに得られる。
好ましい一実施形態においては、本明細書に定義されたポリプロピレン組成物(C)は、塗料接着を強化するのに使用されるときには、(射出)成形品、すなわち(内装又は外装)自動車物品の一部である。
得られる極めて良好な結果を考慮すると、本発明は、塗料接着を強化する本明細書に定義されたポリプロピレン組成物(C)だけでなく、ポリプロピレン組成物(C)がその一部である物品も対象とする。
したがって、本発明は、さらに、本明細書に定義されたポリプロピレン組成物(C)を含む自動車物品のような物品を対象とする。
本発明では「自動車物品」という用語は、それが一般に射出成形によって製造される自動車の内装又は外装用の成形3次元物品であることを示す。典型的な自動車物品は、バンパー、サイドトリム、ステップ補助、車体パネル、ロッカーパネル、スポイラー、計器盤、内装トリムなどである。「外装」という用語は、物品が自動車内装部品ではなく自動車外装部品であることを示す。したがって、好ましい外装自動車物品は、バンパー、サイドトリム、ステップ補助、車体パネル及びスポイラーからなる群から選択される。それに対して、「内装」という用語は、物品が自動車内装部品であるが、自動車外装部品ではないことを示す。したがって、好ましい内装自動車物品は、ロッカーパネル、計器盤及び内装トリムからなる群から選択される。
好ましくは、自動車物品、すなわち外装自動車物品は、80.0重量%以上、より好ましくは90.0重量%以上、更により好ましくは95.0重量%以上、更により好ましくは99.0重量%以上のポリプロピレン組成物(C)を含み、更により好ましくはポリプロピレン組成物(C)からなる。
本ポリプロピレン組成物(C)の個々の成分を混合する場合、従来の配合又は調合装置、例えば、バンバリーミキサー、二本ロールゴム用ミル、Bussコニーダー又は二軸押出機を使用することができる。押出機から回収されたポリマー材料は、通常、ペレットの形である。これらのペレットは、次いで、好ましくは、例えば射出成形によって、更に加工されて、物品、すなわち(内装又は外装)自動車物品を生成する。
本発明を以下の実施例によって更に詳細に記述する。
A.測定方法
用語及び測定方法の以下の定義は、別段の記載がない限り、本発明の上記概要及び下記実施例に適用される。
第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)のコモノマー含有量の計算:
Figure 0006230710
式中、
w(PP1)は、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)の重量分率[重量%]であり、
w(PP2)は、第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)の重量分率[重量%]であり、
C(PP1)は、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)のコモノマー含有量[重量%]であり、
C(PP)は、プロピレンコポリマー(R−PP)のコモノマー含有量[重量%]であり、
C(PP2)は、第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)の計算コモノマー含有量[重量%]である。
弾性プロピレンコポリマー(E)のコモノマー含有量の計算:
Figure 0006230710
式中、
w(PP1)は、プロピレンホモポリマー(H−PP)の重量分率[重量%]であり、
w(PP2)は、弾性プロピレンコポリマー(E)の重量分率[重量%]であり、
C(PP1)は、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)のコモノマー含有量[重量%]であり、
C(PP)は、異相プロピレンコポリマー(HECO)のコモノマー含有量[重量%]であり、
C(PP2)は、弾性プロピレンコポリマー(E)の計算コモノマー含有量[重量%]である。
第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)のメルトフローレートMFR(230℃)の計算:
Figure 0006230710
式中、
w(PP1)は、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)の重量分率[重量%]であり、
w(PP2)は、第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)の重量分率[重量%]であり、
MFR(PP1)は、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)のメルトフローレートMFR(230℃)[g/10min]であり、
MFR(PP)は、プロピレンコポリマー(R−PP)のメルトフローレートMFR(230℃)[g/10min]であり、
MFR(PP2)は、第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)の計算メルトフローレートMFR(230℃)[g/10min]である。
第2のプロピレンホモポリマー画分(H−PP2)のメルトフローレートMFR(230℃)の計算:
Figure 0006230710
式中、
w(PP1)は、第1のプロピレンホモポリマー画分(H−PP1)の重量分率[重量%]であり、
w(PP2)は、第2のプロピレンホモポリマー画分(H−PP2)の重量分率[重量%]であり、
MFR(PP1)は、第1のプロピレンホモポリマー画分(H−PP)のメルトフローレートMFR(230℃)[g/10min]であり、
MFR(PP)は、プロピレンホモポリマー(H−PP)のメルトフローレートMFR(230℃)[g/10min]であり、
MFR(PP2)は、第2のプロピレンホモポリマー画分(H−PP2)の計算メルトフローレートMFR(230℃)[g/10min]である。
NMR分光法によるコポリマー微細構造及びコモノマー含有量の定量化
定量的核磁気共鳴(NMR:nuclear−magnetic resonance)分光法を使用して、ポリマーのコモノマー含有量を定量化した。
定量的13C{H}NMRスペクトルを、H及び13Cそれぞれ400.15及び100.62MHzで動作するBruker AdvanceIII400NMR分光計を用いて溶液状態で記録した。全スペクトルを13C最適化10mm拡張温度プローブヘッドを用いて125℃ですべての気圧装置(pneumatics)に窒素ガスを用いて記録した。G.シン(Singh)、A.コタリ(Kothari)、V.グプタ(Gupta)、ポリマー・テスティング(Polymer Testing)2009年、28(5)、475に記載のように、約200mgの材料を3mlの1,2−テトラクロロエタン−d(TCE−d)にクロム(III)アセチルアセトナート(Cr(acac))と一緒に溶解させ、溶媒中の緩和剤の65mM溶液を得た。
確実に均質の溶液にするために、熱ブロック中の最初の試料調製後、NMR管を回転乾燥器中で少なくとも1時間更に加熱した。磁石に挿入し、管を10Hzで回転させた。この設定は、第一に高分解能のために選択され、正確なエチレン含有量の定量化のために定量的に必要である。Z.ゾウ(Zhou)、R.クエメル(Kuemmerle)、X.キウ(Qiu)、D.レッドワイン(Redwine)、R.コング(Cong)、A.タハ(Taha)、D.バウ(Baugh)、B.ウィニフォード(Winniford)、ジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナンス(J.Mag.Reson.)187(2007年)225、及びV.ブシコ(Busico)、P.カーボニーレ(Carbonniere)、R.シプロ(Cipullo)、C.ペレッキア(Pellecchia)、J.セバン(Severn)、G.タラリーコ(Talarico)、マクロモレキュラー・ラピッド・コミュニケーションズ(Macromol.Rapid Commun.)2007年、28、1128に記載のように、標準単一パルス励起をNOEなしで使用し、最適化された先端角度、1秒のリサイクル遅延及びバイレベル(bi−level)WALTZ16デカップリングスキームを用いた。1回のスペクトル当たり合計6144(6k)のトランジェントを得た。定量的13C{H}NMRスペクトルを処理し、積分し、関連する定量的性質を積分から求めた。化学シフトはすべて、溶媒の化学シフトを用いて30.00ppmのエチレンブロック(EEE)の中心メチレン基を間接的基準とした。この手法によって、この構造単位が存在しないときでも、比較参照が可能であった。
(L.レスコニ(Resconi)、L.カバロ(Cavallo)、A.フェイト(Fait)、F.ピエモンテシ(Piemontesi)、ケミカル・レビューズ(Chem.Rev.)2000年、100(4)、1253、チェン(Cheng),H.N.、マクロモレキュルズ(Macromolecules)1984年、17、1950、並びにW−J.ワン(Wang)及びS.ジュ(Zhu)、マクロモレキュルズ(Macromolecules)2000年、33 1157に記載のように)観察された2,1エリスロ部位欠損に対応する特徴的なシグナルを用いて、求めた性質に対する部位欠損の影響を補正する必要があった。別のタイプの部位欠損に対応する特徴的なシグナルは観察されなかった。
(チェン(Cheng),H.N.、マクロモレキュルズ(Macromolecules)1984年、17、1950に記載のように)エチレンの取り込みに対応する特徴的なシグナルが観察され、コモノマー分率をポリマー中のすべてのモノマーに対してポリマー中のエチレン分率として計算した。
W−J.ワン(Wang)及びS.ジュ(Zhu)、マクロモレキュルズ(Macromolecules)2000年、33 1157の方法を用いて、13C{H}スペクトルのスペクトル領域全体にわたる複数のシグナルを積分して、コモノマー分率を定量化した。この方法は、その堅牢性のため、また、必要なときに部位欠損の存在を説明できるので、選択された。得られるコモノマー含有量の全範囲にわたる妥当性を高めるために積分領域をわずかに調節した。
モルパーセントコモノマー取り込みをモル分率から計算した。
重量パーセントコモノマー取り込みをモル分率から計算した。
数平均分子量(M)、重量平均分子量(M)及び多分散性(Mw/Mn)
をゲル浸透クロマトグラフィ(GPC:Gel Permeation Chromatography)によって以下の方法に従って測定した。
重量平均分子量Mw及び多分散性(Mw/Mn)を、ISO16014−1:2003及びISO16014−4:2003に基づく方法によって測定した。ここで、Mnは数平均分子量であり、Mwは重量平均分子量である。屈折率検出器及びオンライン粘度計を備えたWaters Alliance GPCV2000機器を、TosoHaas製3×TSKゲルカラム(GMHXL−HT)を用い、1,2,4−トリクロロベンゼン(TCB:trichlorobenzene、200mg/L 2,6−ジtertブチル−4−メチル−フェノールで安定化)を溶媒として用い145℃で1mL/minの一定流量で使用した。1回の分析に216.5μLの試料溶液を注入した。0.5kg/molから11500kg/molの範囲の19個の狭いMWDポリスチレン(PS:polystyrene)標準、及び1セットの特徴のはっきりした広範なポリプロピレン標準を用いた相対較正によってカラムセットを較正した。5〜10mgのポリマーを10mL(160℃)の安定化TCB(移動相と同じ)に溶解し、GPC機器に試料採取する前に(prior sampling)連続振とうしながら3時間保持することによって全試料を調製した。
ガラス転移温度Tgを動的機械分析によってISO6721−7に従って測定する。測定をねじれモードで圧縮成形試料(40×10×1mm)に対して−100℃から+150℃で加熱速度2℃/min及び周波数1Hzで実施する。
密度をISO1183−187に従って測定する。試料調製を圧縮成形によってISO1872−2:2007に従って実施する。
MFR(230℃)をISO1133に従って測定する(230℃、2.16kg負荷)。
MFR(190℃)をISO1133に従って測定する(190℃、2.16kg負荷)。
固有粘度をDIN ISO1628/1、1999年10月に従って測定する(デカリン中135℃)。
キシレン低温可溶性画分(XCS重量%)
キシレン低温可溶性画分(XCS)を23℃でISO6427に従って測定する。
融解温度T、結晶化温度Tを、Mettler TA820示差走査熱量測定(DSC:differential scanning calorimetry)によって5〜10mgの試料について測定する。結晶化曲線と融解曲線の両方を30℃から225℃の10℃/min冷却及び加熱走査中に得た。融解温度及び結晶化温度を吸熱及び発熱のピークとして採用した。
さらに、融解及び結晶化エンタルピー(Hm及びHc)をDSC法によってISO11357−1に従って測定した。
中央粒径d50(沈降)を、ISO13317−3(Sedigraph)による重力液体沈降によって測定した粒径分布[質量パーセント]から計算する。
引張弾性率、引張破壊応力、引張降伏応力、引張降伏ひずみ、引張り強さ、引張強さ時ひずみ、引張破壊ひずみをISO527−2に従って(クロスヘッド速度=50mm/min、23℃)EN ISO1873−2に記載の射出成形試料(犬の骨の形状、4mm厚さ)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衝撃強さ(シャルピーNIS:notched impact strength)をISO179−1/1eA/DIN53453に従って23℃及び−20℃で、ISO294−1:1996に従って調製した射出成形棒状試験試料80×10×4mmを用いて測定する。
カットオフ粒径d95(沈降)を、ISO13317−3(Sedigraph)による重力液体沈降によって測定した粒径分布[質量パーセント]から計算する。
表面積:DIN66131/2によるNガスを用いたBET、装置Micromeritics Tristar3000:減圧下50℃の温度で6時間の試料調製
試料調製:
最高溶融温度を240℃に設定した。以下の試験パネル(80mm×150mm×2mm)射出成形条件を使用した:溶融温度=240℃、成形温度=50℃、及びフローフロント速度100mm/s。
試験パネルを、標準実験室塗装プロセスによって通常の方法で塗装した。このプロセスは、3つの連続ステップで構成され(強力洗浄(Power wash)プロセス、炎前処理(flame pre−treatment)及び塗装プロセス)、Borealis QM作業指示書(QMAA3−430−04、Borealisから入手可能)に従って実施された。まず、パネルを模擬強力洗浄プロセス(pH10、30バール、30℃)において精製した。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、Herbert Arnold GmbH、ドイツから入手可能なバーナーHill/Asis BrennerS220を使用した。310:28.2の体積流量比において11:1の空気/メタン比を炎前処理のために調節した。パネルをすべり材(skid)上で炎から8cmの距離で800mm/sで引張った。
下塗り及びクリアコートからなる2層塗装システムを、下塗り塗装及びクリアコートからなる塗装に適用した。
下塗り塗料としてBASF SEのHBL schwarzII(黒色水性下塗り)を使用した(乾燥70℃10分)。クリアコートとしてKarl Woerwag Lack− und Farbenfabrik GmbH&Co.KGのLMKL Woerwag108728 R3203H(溶媒系クリアコート)を使用した(乾燥80℃45分)。
塗装後、試験パネルを50℃で3日間乾燥させた。
その後、塗装試験パネルを(DIN EN/ISO17872:2007に従って)カッター301でひっかいて、既製(pre−fabricated)ひっかきテンプレートを得た。
接着試験:接着特性を調べるために、DIN55662(方法C)に従って噴射する加圧水に対する既製ひっかきテンプレートの耐性を試験した。
温度Tの熱水蒸気を時間tだけ距離dで試験パネル表面に対して角度αで向けた。噴射水の圧力は、水の流速から生じ、送水管の最後に設置されたノズルのタイプによって決まる。
以下のパラメータを使用した。
T(水)=60℃、t=60s、d=130mm、α=90°、水流速11.3l/min、ノズルタイプ=MPEG2506。
試験ポイント1つ当たりの不合格平均面積を定量化することによって接着レベルを評価した。
実施例ごとに5枚のパネル(サイズ80mm×150mm×2mm)を試験した。溶融温度240℃及び成形温度50℃で射出成形することによってパネルを製造した。フローフロント速度は100mm/sであった。
各パネル上の特定の5ポイント(図1参照)を使用して、塗装性不合格を[mm]単位で評価した。この目的のために、試験ポイントの画像を蒸気噴射曝露前後に撮影した。次いで、剥離面積を画像処理ソフトウェアによって計算した。5枚の試験試料上の5試験ポイントの平均不合格面積(すなわち、合計で25試験ポイントの平均)を平均不合格面積として報告した。
2.実施例
実施例R−PP、HECO1及びHECO2の重合プロセスに用いた触媒を以下のように製造した。まず、0.1molのMgCl×3EtOHを不活性条件下で反応器中の250mlのデカン中に大気圧で懸濁させた。溶液を温度−15℃に冷却し、温度を前記レベルに維持しながら300mlの低温TiClを添加した。次いで、スラリーの温度を徐々に20℃に上げた。この温度において、0.02molのフタル酸ジオクチル(DOP)をスラリーに添加した。フタル酸エステルの添加後、135℃に90分間昇温し、スラリーを60分間静置した。次いで、別の300mlのTiClを添加し、温度を135℃で120分間維持した。この後、触媒を液体からろ過し、ヘプタン300mlを用いて80℃で6回洗浄した。次いで、固体触媒成分をろ過し、乾燥させた。触媒及びその調製概念は、例えば、特許公報欧州特許第491566号、欧州特許第591224号及び欧州特許第586390号に概略記載されている。共触媒としてトリエチル−アルミニウム(TEAL)及び供与体としてジシクロペンチルジメトキシシラン(D供与体)を使用した。アルミニウムと供与体の比を表1に示す。
重合前に、最終ポリマー中の200ppmポリ(ビニルシクロヘキサン)(PVCH:poly(vinyl cyclohexane))の濃度が得られる量のビニルシクロヘキサンを用いて触媒をプレポリマー化した。それぞれのプロセスは欧州特許第1 028 984号及び欧州特許第1 183 307号に記載されている。
添加剤として、0.04重量%合成ヒドロタルサイト(Kisuma Chemicals、オランダによって供給されるDHT−4A)及びBASF AG、ドイツの0.15重量%Irganox B215(Irganox1010(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)プロピオナートとトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファート)ホスファイトの1:2ブレンド)をポリマーに同じステップで添加した。
調製試料の分析(analytics)も表1及び2から集めることができる。
ポリマーを無機充填剤と混合し、L/D比が30:1であり、スクリュー形状において2セットの混練区画を有するPRISM TSE24二軸押出機を用いて、200から240℃の溶融温度プロファイルで押し出した。
Figure 0006230710
Figure 0006230710
Figure 0006230710
Figure 0006230710
100重量%に対する残りの部分は、酸化防止剤、核剤、カーボンブラックなどの添加剤である。
HECO3は、Borealis AGの市販品BF970MOであり、これは、メルトフローレートMFR(230℃)が20g/10minの異相ポリプロピレンである。
HECO4は、Borealis AGの市販品BE677Alであり、これは、メルトフローレートMFR(230℃)が13.5g/10minの異相ポリプロピレンである。
HECO5は、Borealis AGの市販品EE041AEであり、これは、メルトフローレートMFR(230℃)が11.0g/10min、固有粘度(IV:intrinsic viscosity)が2.1dl/gの異相ポリプロピレンである。
タルクは、BETが16m/g、平均粒径(d50)が11.5μmのLuzenacの市販品Luzenac HAR T84である。
Eは、Borealis Plastomersの市販品Engage 8100であり、これは、密度が0.870g/cm、メルトフローレートMFR(190℃)が1.1g/10minのエチレン−1−オクテンコポリマーである。

Claims (24)

  1. ポリプロピレン組成物(C)であって、
    (a)前記組成物(C)の総重量に基づいて15.0から60.0重量%の異相プロピレンコポリマー(HECO)、
    (a1)前記異相プロピレンコポリマー(HECO)は、ISO1133に従って測定されたメルトフローレートMFR(230℃)が1.0超から20.0g/10minの範囲である、
    (a2)前記異相プロピレンコポリマー(HECO)のキシレン低温可溶性(XCS)画分は、DIN ISO1628/1に従って求められた固有粘度(デカリン中135℃)が2.1超から9.0dl/gの範囲である、
    (a3)前記異相プロピレンコポリマー(HECO)の前記キシレン低温可溶性(XCS)画分のコモノマー含有量は、10.0から45.0重量%の範囲である、
    (b)前記組成物(C)の総重量に基づいて10.0から45.0重量%のプロピレンコポリマー(R−PP)、該プロピレンコポリマー(R−PP)は、
    (b1)コモノマー含有量が1.5から8.0重量%の範囲であり、
    (b2)ISO1133に従って測定されたメルトフローレートMFR(230℃)が5.0から100.0g/10minの範囲である、
    及び
    (c)タルク、珪灰石、カオリン及びマイカからなる群から選択される、前記組成物(C)の総重量に基づいて20.0から40.0重量%の無機充填剤(F)
    を含む、ポリプロピレン組成物(C)。
  2. 前記ポリプロピレン組成物(C)は、ISO1133に従って測定されたメルトフローレートMFR(230℃)が3.0から45.0g/10minの範囲である、請求項1に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  3. 前記異相プロピレンコポリマー(HECO)が、マトリックスとして働くプロピレンホモポリマー(H−PP)及び前記マトリックス中に分散された弾性プロピレンコポリマー(E)を含み、
    (a)前記プロピレンホモポリマー(H−PP)は、ISO1133に従って測定されたメルトフローレートMFR(230℃)が35超から400g/10minの範囲であり、
    及び/又は
    (b)前記異相プロピレンコポリマー(HECO)が不等式(III)を満たし、
    Figure 0006230710
    式中、
    MFR(HPP)は、ISO1133に従って測定された前記プロピレンホモポリマー(H−PP)のメルトフローレートMFR(230℃)であり、
    MFR(HECO)は、ISO1133に従って測定された前記異相プロピレンコポリマー(HECO)のメルトフローレートMFR(230℃)である、
    請求項1又は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(HECO)が、
    (a)5.0から20重量%の範囲のコモノマー含有量、
    及び/又は
    (b)ISO16152に従って求められた45.0重量%未満の範囲のキシレン低温可溶性含有量(XCS)(25℃)
    を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  5. 前記キシレン低温可溶性含有量(XCS)(25℃)が15.0から45.0重量%の範囲である、請求項4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組成物(C)が、
    (a)不等式(I)
    Figure 0006230710
    式中、
    MFR(RPP)は、ISO1133に従って測定された前記プロピレンコポリマー(R−PP)のメルトフローレートMFR(230℃)であり、
    MFR(HECO)は、ISO1133に従って測定された前記異相プロピレンコポリマー(HECO)のメルトフローレートMFR(230℃)である、
    及び/又は
    (b)不等式(II)
    Figure 0006230710
    式中、
    MFR(HPP)は、ISO1133に従って測定された前記異相プロピレンコポリマー(HECO)の前記プロピレンホモポリマー(H−PP)のメルトフローレートMFR(230℃)であり、
    MFR(RPP)は、ISO1133に従って測定された前記プロピレンコポリマー(R−PP)のメルトフローレートMFR(230℃)である、
    を満たす、請求項1〜のいずれか一項に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  7. 前記プロピレンコポリマー(R−PP)は、
    (a)ガラス転移温度が−12から+2℃の範囲であり、
    及び/又は
    (b)−20℃未満のガラス転移温度を持たない、
    請求項1〜のいずれか一項に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  8. 前記プロピレンコポリマー(R−PP)は、
    (a)融解温度が135から165℃の範囲であり、
    及び/又は
    (b)引張弾性率が少なくとも800MPaであり、
    及び/又は
    (c)+23℃におけるシャルピーノッチ付衝撃強さが≧4kJ/mである、
    請求項1〜のいずれか一項に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  9. 前記プロピレンコポリマー(R−PP)が、
    (a)13C−NMR分光法によって求められた最高0.4%の2,1部位欠損を有し、
    及び/又は
    (b)単相である、
    請求項1〜のいずれか一項に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  10. 前記プロピレンコポリマー(R−PP)が、エチレン、CからC12α−オレフィン及びそれらの混合物から選択されるコモノマーを含、請求項1〜のいずれか一項に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  11. 前記コモノマーが、エチレンである、請求項10に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  12. 前記プロピレンコポリマー(R−PP)が、2つの画分である、第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)を含み、前記第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)が前記第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)とはコモノマー含有量が異なる、請求項1〜11のいずれか一項に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  13. (a)前記プロピレンコポリマー(R−PP)の前記第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)と第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)の重量比[(R−PP1):(R−PP2)]が70:30から30:70であり、
    及び/又は
    (b)前記プロピレンコポリマー(R−PP)の前記第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び前記第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)のコモノマーが、エチレン、CからC12α−オレフィン及びそれらの混合物から選択される
    請求項12に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  14. 前記第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び前記第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)のコモノマーが同じであり、エチレン、C からC 12 α−オレフィン及びそれらの混合物から選択される、
    請求項13に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  15. (a)前記プロピレンコポリマー(R−PP)の前記第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)がコモノマーの少ない画分であり、前記プロピレンコポリマー(R−PP)の前記第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)がコモノマーの多い画分であり、
    及び/又は
    (b)前記プロピレンコポリマー(R−PP)の前記第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)のコモノマー含有量が前記プロピレンコポリマー(R−PP)よりも低い、
    請求項12又は13に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  16. (a)前記プロピレンコポリマー(R−PP)の前記第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び前記第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)が共に不等式(IV)を満たし、
    Figure 0006230710
    式中、
    Co(R−PP1)は、前記第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)のコモノマー含有量[重量%]であり、
    Co(R−PP2)は、前記第2のプロピレンコポリマー画分(R−PP2)のコモノマー含有量[重量%]である、
    及び/又は、
    (b)前記第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)及び前記プロピレンコポリマー画分(R−PP)が共に不等式(V)を満たし、
    Figure 0006230710
    式中、
    Co(R−PP1)は、前記第1のプロピレンコポリマー画分(R−PP1)のコモノマー含有量[重量%]であり、
    Co(R−PP)は、前記プロピレンコポリマー(R−PP)のコモノマー含有量[重量%]である、
    請求項1215のいずれか一項に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  17. 前記無機充填剤(F)がタルクである、請求項1〜16のいずれか一項に記載のポリプロピレン組成物(C)。
  18. 前記タルクの平均粒径d50が0.5から20.0の範囲である、請求項17に記載のポリプロピレン組成物(C)
  19. 請求項1〜18のいずれか一項に記載のポリプロピレン組成物(C)を含む物品。
  20. 前記物品が、自動車物品である、請求項19に記載の物品。
  21. 前記物品が、バンパー、車体パネル、ロッカーパネル、サイドトリム、ステップ補助、スポイラー及び計器盤から選択される外装又は内装自動車物品である、請求項19又は20に記載の物品。
  22. 成形品の塗料接着を強化するための、請求項1〜18のいずれか一項に記載のポリプロピレン組成物(C)の使用。
  23. 自動車物品などの射出成形品の塗料接着を強化するための、請求項22に記載の使用。
  24. 外装又は内装自動車物品などの自動車物品の塗料接着の尺度である平均不合格面積を90mm以下に維持するための請求項22に記載の使用。
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