JP6872594B2 - ポリプロピレン樹脂組成物、その調製方法およびそれにより製造された成形品 - Google Patents
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Description
本発明の一具体例によるポリプロピレン樹脂組成物は、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を含み、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂が70重量%〜90重量%のプロピレン単独重合体成分と、5重量%〜30重量%のエチレン−プロピレンゴム共重合体成分とを含み、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂中のエチレン含有量が3重量%〜15重量%であり、エチレン−プロピレンゴム共重合体成分中のエチレン含有量が20モル%〜50モル%であり、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の2.16kg荷重で230℃にて測定時の溶融指数が30g/10分〜120g/10分であり、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂中のエチレン−プロピレンゴム共重合体成分とプロピレン単独重合体成分との固有粘度の比が3〜8である。
(実施例)
(実施例1〜3および比較例1〜5)
塩化マグネシウム(MgCl2)担体に塩化チタン(TiCl4)を担持させた後、外部電子供与体としてジシクロペンチルジメトキシシランおよび触媒の活性化のための共触媒としてトリエチルアルミニウムを添加してチーグラー・ナッタ触媒を得た。直列配置された4つの重合槽の中で一番目から三番目までのバルク重合槽において、前記チーグラー・ナッタ触媒の存在下でプロピレンを注入してプロピレン単独重合体を調製した。生成されたプロピレン単独重合体を四番目の気相重合槽に移送し、前記チーグラー・ナッタ触媒の存在下でエチレンとプロピレンとを投入して気相重合を行うことにより、エチレン−プロピレンブロック共重合体を調製した。この際、それぞれの重合槽において生成される重合体の溶融指数は、各重合槽に投入される水素の含有量により調節した。
得られたエチレン−プロピレンブロック共重合体の組成および物性を下記の方法で測定し、その結果を下記表1に示した。
ASTM D1238に基づいて、2.16kg荷重で230℃にてエチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の溶融指数を測定した。
エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を、赤外線吸収スペクトル(FT−IR)により分析し、720cm−1および740cm−1の特性ピークを利用してエチレン含有量を測定した。
エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を、キシレン(xylene)に1重量%の濃度で140℃にて1時間溶解した後、常温で2時間放置した。その後、これから溶媒を除去し、キシレン抽出物(xylene soluble)の重量を測定した。得られたキシレン抽出物の重量をエチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の重量に対する百分率で表示した。
前記(3)で得られたエチレン−プロピレンゴム共重合体成分(すなわち、キシレン抽出物)を、赤外線吸収スペクトルで分析してエチレン含有量を測定し、これをモル%単位に換算した。
キシレンに溶解し抽出したエチレン−ポリプロピレンゴム共重合体成分とプロピレン単独重合体成分との固有粘度を、固有粘度計によりそれぞれ測定し、その比率を求めた。
射出試片を用いて、TA Instruments社の動的機械分析(dynamic mechanicalanalyzer)により、試片内におけるゴム相のガラス転移温度を測定した。−100℃〜150℃の温度区間にて2℃/minの昇温速度で昇温しながら、振幅(amplitude)は15μm、周波数(frequency)は1Hzで測定した。この際、測定された貯蔵弾性率(storage modulus)と損失弾性率(loss modulus)との比(tanδ)の挙動により、試片内におけるゴム相のガラス転移温度を測定した。
B−C2:エチレン−プロピレンブロック共重合体中のエチレン含有量
XS:エチレン−プロピレンブロック共重合体中のエチレン−プロピレンゴム共重合体成分(キシレン抽出物)の含有量
XS−C2:エチレン−プロピレンゴム共重合体成分中のエチレン含有量
固有粘度比:エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂中のエチレン−プロピレンゴム共重合体成分とプロピレン単独重合体成分との固有粘度の比
前記実施例および比較例において調製されたエチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を、WOOJIN150トン射出機を用いて190℃〜230℃にて射出して、ASTM−1号規格の試片と厚さ2mmの平板状の試片を得た。
(試験例)
(1)フローマーク外観不良
それぞれのポリプロピレン樹脂組成物を、厚さ1.5mm、幅3cmのスパイラルフローモールド(spiral flow mold)射出機により射出し、射出物をデジタルカメラで撮影した後、画像解析プログラム(ImageJ)を用いて、混濁(cloudy)部分と光沢(glossy)部分とのコントラスト比を求めた。混濁部分と光沢部分とのコントラスト比が小さいほど、フローマークの外観特性が優れていた。該フローマークコントラストの比によるフローマークの発生程度は以下の通りである。
0.5以下:フローマークがほとんど観察されない。
0.5〜1.0:フローマークが観察される。
1.0以上:フローマークが鮮明に観察される。
ASTM D790方法に基づいて測定した。
ASTM D256方法に基づき、常温(23℃)および低温(−20℃)にて測定した。
ASTM D638方法に基づいて測定した。
ASTM D785方法に基づいて測定した。
ASTM D523の方法に基づいて、60°の角度で反射光量を測定した。
Claims (15)
- エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を含むポリプロピレン樹脂組成物であって、
前記エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂が、80重量%〜90重量%のプロピレン単独重合体(homopolypropylene)成分と、10重量%〜20重量%のエチレン−プロピレンゴム共重合体成分とを含み、
前記エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂中のエチレン含有量が3重量%〜8重量%であり、
前記エチレン−プロピレンゴム共重合体成分中のエチレン含有量が20モル%〜50モル%であり、
前記エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の、2.16kg荷重で230℃にて測定時の溶融指数(MFR)が30g/10分〜120g/10分であり、
前記エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂中のエチレン−プロピレンゴム共重合体成分と前記プロピレン単独重合体成分との固有粘度の比が4〜6であり、
前記エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂が、動的機械分析(dynamic mechanical analyzer)により測定したゴム相のガラス転移温度が−55℃〜−30℃の温度範囲にて2つのピークが重なっている形態を有し、
前記ポリプロピレン樹脂組成物を、スパイラルフローモールドを用いて射出したとき、混濁(cloudy)部分と光沢(glossy)部分とのコントラスト比が0.5以下であり、
前記ポリプロピレン樹脂組成物から成形されたポリプロピレン樹脂成型品は、20%以上の伸び率と80%以上の光沢度とを有することを特徴とする、ポリプロピレン樹脂組成物。 - 前記エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂が、前記プロピレン単独重合体成分と前記エチレン−プロピレンゴム共重合体成分とが段階的に重合されたものであることを特徴とする、請求項1に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
- 耐熱安定剤、補強材、充填材、耐候安定剤、帯電防止剤、滑剤、スリップ剤、核剤、難燃剤、顔料および染料からなる群より選択される一種以上の添加剤をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
- 前記ポリプロピレン樹脂組成物100重量部に対して、耐熱安定剤0.1重量部〜0.5重量部をさらに含むことを特徴とする、請求項3に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
- 前記耐熱安定剤が、テトラキス(メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ)ヒドロシリレート)、1,3,5−トリメチル−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゼン)およびトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイトからなる群より選択される一種以上であることを特徴とする、請求項4に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
- 2つ以上の連続する反応器においてプロピレン単独重合体を重合する第1重合段階と、
重合された前記プロピレン単独重合体の存在下でエチレンとプロピレンとを投入してエチレン−プロピレンゴム共重合体成分を共重合することにより、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を得る第2重合段階とを含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリプロピレン樹脂組成物の調製方法。 - 前記それぞれの重合段階が、チーグラー・ナッタ(Ziegler-Natta)触媒の存在下で行われることを特徴とする、請求項6に記載のポリプロピレン樹脂組成物の調製方法。
- 前記チーグラー・ナッタ(Ziegler-Natta)触媒が、塩化マグネシウム(MgCl2)担体にTiCl3とTiCl4とから選択される一種以上の塩化チタンを担持させて合成されることを特徴とする、請求項7に記載のポリプロピレン樹脂組成物の調製方法。
- 前記チーグラー・ナッタ触媒の共触媒として、トリエチルアルミニウム、ジエチルクロロアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリスイソブチルアルミニウム、およびトリオクチルアルミニウムからなる群より選択される一種以上のアルキルアルミニウム化合物が用いられ、
外部電子供与体として、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルエチルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、メトキシトリメチルシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジ−t−ブチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、およびジシクロヘキシルジメトキシシランからなる群より選択される一種以上の有機シラン化合物が用いられることを特徴とする、請求項7に記載のポリプロピレン樹脂組成物の調製方法。 - 前記第1重合段階および前記第2重合段階が、同一重合反応器または異なる重合反応器において行われることを特徴とする、請求項6に記載のポリプロピレン樹脂組成物の調製方法。
- 前記第1重合段階が、2つ以上のバルク重合反応器において前記チーグラー・ナッタ触媒の存在下で前記プロピレン単独重合体を重合する段階であり、
前記第2重合段階が、気相重合反応器において前記第1重合段階で重合されたプロピレン単独重合体と前記チーグラー・ナッタ触媒との存在下でエチレンとプロピレンとを供給して、ゴム成分のエチレン−プロピレン共重合体を共重合することにより前記エチレン−プロピレンブロック共重合体を得る段階であることを特徴とする、請求項10に記載のポリプロピレン樹脂組成物の調製方法。 - 前記第1重合段階の最終重合反応器において得られる前記プロピレン単独重合体の、2.16kg荷重で230℃にて測定時の溶融指数が100g/10分〜250g/10分であることを特徴とする、請求項11に記載のポリプロピレン樹脂組成物の調製方法。
- 前記第2重合段階が行われる気相反応器内に存在するオレフィン全体の量に対するエチレン含有量のモル比(molar ratio)が0.30〜0.90であることを特徴とする、請求項11に記載のポリプロピレン樹脂組成物の調製方法。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリプロピレン樹脂組成物を成形して製造されるポリプロピレン樹脂成形品。
- 自動車の内・外装用部品と、家電製品および電子製品の外装用部品とからなる群より選択されることを特徴とする、請求項14に記載のポリプロピレン樹脂成形品。
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