JPH0211638A - 熱可塑性樹脂改質用マスターバッチ組成物の製造方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂改質用マスターバッチ組成物の製造方法

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JPH0211638A
JPH0211638A JP63160706A JP16070688A JPH0211638A JP H0211638 A JPH0211638 A JP H0211638A JP 63160706 A JP63160706 A JP 63160706A JP 16070688 A JP16070688 A JP 16070688A JP H0211638 A JPH0211638 A JP H0211638A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はベタツキが少なく、作業性の良好な熱可塑性樹
脂改質用マスターバッチ組成物の製造方法に関する。
さらに詳しくは、エチレンとα−オレフィンを共重合さ
せて得られる特定の性状のエチレン・α−オレフィン共
重合体およびポリブテンからなるマスターバッチ組成物
の製造方法に関するものであり、特に、ベタツキが少な
く、長期間の貯蔵においてもブリードの発生がなく、ブ
ロッキング、ブリッジングなどの欠点のない作業性の良
好な熱可塑性樹脂改質用マスターバッチ組成物を提供す
るものである。
(従来の技術) 熱可塑性樹脂を射出成形、押出成形、ブロー成形、イン
フレーション成形などの方法で成形することにより各種
の成形体、シート、フィルムなどが製造されている。一
般に、そのような熱可塑性樹脂には、それぞわの用途に
要求される特性を付与するために、液状または固体粉末
状などの各種改質剤、例えば可塑剤、充てん材、染料、
顔料。
滑剤、酸化防止剤などが配合されている。これらの改質
剤は、あらかしめ熱可塑性樹脂に配合しベレット化して
使用するか、あるいはあらかじめ改質剤の含有量を多く
したマスターバッチベレットを製造し、成形時にベース
樹脂にトライブレンドして使用される。特に、改質剤が
液状であるときは、あらかじめマスターパッチベレット
を製造し、トライブレンドして使用する方法が広く採用
されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記改質剤としてポリブテンを用いる場合は、ポリブテ
ンの含有h1の多いマスターパッチベレットを製造する
必要がある。しかしながら、ポリブテンは、他のポリオ
レフィン系樹脂との相溶性が良くないので、以下のよう
な問題があった。
つまり、製造直後あるいは数日後にはベレット表面にポ
リブテンがブリードしベタツキが多くなり、ベレット同
志のブロッキングやトライブレンド時にホッパー内でブ
リッジングを起し、所定i社配合できなかフたり、不均
一なものとなってしまうなと作業性が著しく困難になる
などの問題点である。
〔課題を解決するだめの手段〕
本発明者らはこれらの課題を解決するために鋭意検討し
た結果、特定の性状を有するエチレン・α−オレフィン
共重合体とポリブテンを当該分野ではとうてい考えられ
ないような低い温度範囲で混練し押出成形することによ
り、ポリブテンのブリードによるベタツキが少なく、ト
ライブレンド時のブロッキングや、ホッパー内でのブリ
ッジングなどの作業性が著1.<改良され、長期間の貯
蔵においてもブリード現象が認められず、しかもベレッ
トの成形性に極めて優れたマスターバッチ組成物の製造
方法を見出し、本発明に到達したものである。
すなわち本発明は、 (1)(A)少なくともマグネシウムとチタンとを含有
する固体成分および有機アルミニウム化合物からなる触
媒の存在下に、エチレンと炭素数3〜12のα−オレフ
ィンとを共重合させて得られる下記(I)(I) (I)メルトインデックス 0.01〜100g/10m1n、 (II )密度 0.910g/cm″を越え、且つ 0.940g/crn”以下、 (I[I)示差走査熱量測定法(DSC)による最大ピ
ーク温度(Tm)が100℃以 −ヒ、 (rV)沸騰n−ヘキサン不溶分が10重h■%以−F
、 の性状を有するエチレン・α−オレフィン共小合体30
〜95重量部、および (B)数平均分子量が300〜4000のポリブテン5
〜70重量部 を含4Tするものを上記エチレン・α−オレフィン共重
合体の示差走査熱は測定法(DSC)による最大ピーク
(Tm)温度ないしくTrn−45)”Cの温度範囲で
混練し押出す事を特徴とする熱可塑性樹脂改質用マスタ
ーバッチ組成物の製造方法に関するものである。
以下、本発明を詳述する。
(1)エチレン・α−オレフィン共重合体(A)本発明
において使用するエチレン−α−オレフィン共重合体は
少なくともマグネシウムおよびチタンを含有する固体成
分および有機アルミニウム化合物からなる触媒の存在下
、エチレンとα−オレフィンを共重合して得られる。α
−オレフィンとしては炭素数3〜12のものが使用でき
る。具体的には、プロピレン、ブテン−1,4−メチル
ペンテン−1、ヘキセン−■、オクテン−1、デセン−
1、ドデセン−1などを挙げることができる。これらの
うち特に好ましいのは、炭素数が3〜6であるプロピレ
ン、ブテン−1,4−メチルペンテン−1およびヘキセ
ン−1である。また、さらに本発明の目的を逸脱しない
限りコモノマーとしてジエン類、例えばブタジェン、1
.4−へキサジエンなどを併用することもできる。エチ
レン・α−オレフィン共重合体中のα−オレフィン含有
量は2〜lOモル%であることが好ましい。
使用する触媒系は、少なくともマグネシウムとチタンと
を含有する固体触媒成分に、有機アルミニウム化合物を
組み合わせたものである。該固体触媒成分としては、例
えば金属マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグ
ネシウム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウムなどの
マグネシウム塩、ケイ素、アルミニウム、カルシウムか
ら選ばれる金属とマグネシウム原子とを含有する複塩、
複酸化物、炭酸塩、塩化物あるいは水酸化物など、さら
にはこれらの無機質固体化合物を含酸素化合物、含硫黄
化合物、芳香族炭化水素、ハロゲン含有物質で処理また
は反応させたもの等のマグネシウムを含む無機質固体化
合物にチタン化合物を公知の方法により担持させたもの
が挙げられる。
上記の含酸素化合物としては、例えば水、アルコール、
フェノール、ケトン、アルデヒド、カルボン酸、エステ
ル、アルコキシシラン、ポリシロキサン、酸アミド等の
有機含酸素化合物、金属アルコキシド、金属のオキシ塩
化物等の無機含酸素化合物を例示することができる。含
硫黄化合物としては、チオール、チオエーテルのような
有機含硫黄化合物、二酸化硫黄、三酸化硫黄、硫黄のよ
うな無機硫黄化合物を例示することができる。芳香族炭
化水素としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、アン
トラセン、フェナンスレンのような各種の単環および多
環の芳香族炭化水素化合物を例示することができる。ハ
ロゲン含有物質としては、塩素、塩化水素、金属塩化物
、有機ハロゲン化物のような化合物を例示することがで
きる。
方、マグネシウムを含む有機質固体化合物に担持させる
チタン化合物としては、チタンのハロゲン化物、アルコ
キシハロゲン化物、アルコキシド、ハロゲン化酸化物等
を挙げることができる。
チタン化合物としては4僅のチタン化合物と3価のチタ
ン化合物が好適であり、4僅のチタン化合物としては具
体的には一数式TI (OR) nX4−X (ここで
Rは炭素数1〜20のアルキル基、アリール基またはア
ラルキル基を示し、Xはハロゲン原子を示し、nは0≦
n≦4の整数である)で示されるものが好ましく、具体
的には四塩化チタン、四臭化チタン、四ヨウ化チタン、
モノメトキシトリクロロチタン、ジメトキシジクロロチ
タン、トリメトキシモノクロロチタン、テトラメトキシ
チタン、モノエトキシトリクロロチタン、ジェトキシジ
クロロチタン、トリエトキシモノクロロチタン、テトラ
エトキシチタン、モノイソプロポキシトリクロロチタン
、ジイソプロポキシジクロロチタン、トリイソプロポキ
シモノクロロチタン、テトライソプロポキシチタン、モ
ノブトキシトリクロロチタン、ジブトキシジクロロチタ
ン、モノペントキシトリクロロチタン、モノフェノキジ
トリクロロチタン、ジフェノキシジクロロチタン、トリ
フエノキシモノクロロチタン、テトラフェノキシチタン
等を挙げることかできる。三価のチタン化合物としては
、三塩化チタン等の三ハロゲン化チタンが好ましい。
これらのチタン化合物のうち、四価のチタン化合物が好
ましく、特に四塩化チタンが好ましい。
他の触媒系の例としては固体触媒成分として、いわゆる
グリニヤール化合物などの有機マグネシウム化合物をチ
タン化合物との反応生成物を用い、これに有機アルミニ
ウム化合物を組み合わせた触媒系を例示することができ
る。有機マグネシウム化合物としては、例えば、−数式
RMgX、n2Mg、 RJ (OR)などの有機マグ
ネシウム化合物(ここで、Rは炭素数1〜20の有機残
基、Xはハロゲン原子を示す)およびこれらのエーテル
錯合体、またこれらの有機マグネシウム化合物をさらに
他の有機金属化合物、例えば有機ナトリウム、有機リチ
ウム、有機カリウム、有機ホウ素、有機カルシウム、有
機亜鉛などの各種化合物を加えて変性したものを用いる
ことができる。
また他の触媒系の例としては固体触媒成分として、Si
O□、Al2O3等の無機酸化物と前記の少なくともマ
グネシウムおよびチタンを含有する固体触媒成分を接触
させて得られる゛固体物質を用い、これに有機アルミニ
ウム化合物を組み合わせたものを例示することができる
。無機酸化物としては、5in2、AI、03の他にC
aO1B203、SnO□  等を挙げることができ、
またこれらの酸化物の複酸化物もなんら支障なく使用で
きる。これら各種の無機酸化物とマグネシウムおよびチ
タンを含有する固体触媒成分を接触させる方法としては
公知の方法を採用することができる。すなわち、不活性
溶媒の存在下または不存在下に、温度20〜400℃、
好ましくは50〜300℃で通常5分〜20時間反応さ
せる方法、共粉砕処理による方法、あるいはこれらの方
法を適宜組み合わせることにより反応させてもよい。
これらの触媒系において、チタン化合物を有機カルボン
酸エステルとの付加物として使用することもでき、また
前記したマグネシウムを含む無機固体化合物を有機カル
ボン酸エステルと接触処理させたのち使用することもで
きる。また、有機アルミニウム化合物を有機カルボン酸
エステル、有機ケイ素化合物との付加物として使用して
も何ら支障がない。
上記した固体触媒成分と組み合わせるべき有機アルミニ
ウム化合物の具体的な例としては一般式 113AI 
 、  R2AIX  、  Rへ1X2  、 R2
八lOR,RAI(OR)X、113八I□×3の有機
アルミニウム化合物(ここでRは炭素数1〜20のアル
キル基、アリール基またはアラルキル基、Xはハロゲン
原子を示し、Rは同一でもまた異なってもよい)で示さ
れる化合物が好ましく、トリエチルアルミニウム、トリ
イソブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、
トリオクチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロ
リド、ジエチルアルミニウムエトキシド、エチルアルミ
ニウムセスキグロリド、およびこれらの混合物等が挙げ
られる。
有機アルミニウム化合物の使用量は特に制限されないが
、通常チタン化合物に対して0.1〜1000モル倍使
用することができる。
また、前記の触媒系をα−オレフィンと接触させたのち
重合反応に用いることによって、その重合活性を大幅に
向上させ、未処理の場合よりも一層安定に運転すること
もできる。
重合反応は通常のチグラー型触媒によるオレフィンの重
合反応と同様にして行われる。すなわち反応は全て実質
的に酸素、水などを絶った状態で、気相、または不活性
溶媒の存在下、またはモノマー自体を溶媒として行われ
、好ましくは気相または不活性溶媒の存在下で行なわれ
る。
オレフィンの重合条件は温度20〜300℃、好ましく
は40〜200℃であり、圧力は常圧ないし70kg/
cta2−G、好ましくは2 kg/cm2− Gない
し60kg/cm2・Gである。分子量の調節は重合温
度、触媒のモル比などの重合条件を変えることによって
もある程度調節できるが、重合系中に水素を添加するこ
とにより効果的に行われる。もちろん、水素濃度、重合
濃度などの重合条件の異なった2段階ないしそれ以上の
多段階の重合反応も何ら支障な〈実施できる。
以上の方法により、本発明の特定性状を有するエチレン
・α−オレフィン共重合体(A)を製造する。
すなわち本発明において用いるエチレン・α−オレフィ
ン共重合体(A)のメルトインデ・ンクス(Ml) (
JIS K6760準拠、 190℃、2.16kg荷
重)は、0.01N100g/10m1n、好ましくは
0.1〜50g/10m1nさらに好ましくは0.1〜
20g710m1nである。密度(JISに6760に
よる)は0.910を越え且つ0.940g/cm’以
下であり、好ましくは0.915〜0.940g/cm
3、さらに好ましくは0.915〜0.935g、/c
ta3である。示差走査熱量測定法(DSC)による最
大ピーク温度(Tm)は 100℃以上、好ましくは1
10℃〜130℃、さらに好ましくは115℃〜125
℃である。沸騰n−ヘキサン不溶分は10重量%以上、
好ましくは20〜95重量%、さらに好ましくは20〜
90重■%である。
エチレン・α−オレフィン共重合体(A)のMIが0.
01g/lomin未満では、MIが小さすぎて流動性
が悪くなる。また、Mlが100100g7l0を越え
るとマスターバッチ組成物が軟質になりすぎ表面のベタ
ツキが発生する。
また、密度が0.9]Og/cm3以下では、組成物の
成形性の点が劣り、密度が0 、945 g/ c+n
 3を越えると。
ストランド状に押出成形することが困難であり、また押
出成形することができたとしても長時間の貯蔵時にブリ
ードが発生し不安定なものとなり易い。
DSCによる最大ピーク温度が100℃未満では、マス
ターバッチ組成物にベタツキが発生する。
沸騰n−ヘキサン不溶分が10重量%よりも少ないと、
やはりマスターバッチ組成物の表面のベタツキがあり好
ましくない。
また、これらのエチレン・α−オレフィン共重合体(A
)は粉末状または顆粒状のものが好ましい。
(2)ポリブテン(B) 本発明に用いるポリブテン(B)はその用途によって広
い範囲から選択でき、例えば、工業的に通常前られると
ころの、ナフサクラッキングの際に得られるC4留分よ
りブタジェンを除いたブタン−ブテン留分を塩化アルミ
ニウム、シリカアルミナ、陽イオン交換樹脂のような酸
性触媒、特にフリーゾルタラフッ型触媒の存在下で重合
して得られる粘稠ポリマーがあげられる。これらのポリ
ブテンは通常、数平均分子量が300〜4000、好ま
しくは400〜3000のものが使用される。数平均分
子量がこの範囲より小さいものは引火点が低くなり好ま
しくなく、また長期間貯蔵した場合、一部揮散するおそ
れがある。数平均分子量がこの範囲より大きいものは、
粘度が高すぎて取扱いが困難となる。
(3)組成割合 本発明の熱可塑性樹脂改質用マスターバッチ組成物中に
占めるエチレン・α−オレフィン共重合体(A)、ポリ
ブテン(B)の組成割合は、エチレン・α−オレフィン
(A)が30〜95重量部、好ましくは40〜90重量
部、さらに好ましくは、45〜90重量部、ポリブテン
(B)が5〜70重量部、好ましくは10〜60重量部
、さらに好ましくは10〜55重量部である。
ポリブテン含有量が5重量部より小さい場合にはマスタ
ーバッチの使用量が多くなりすぎ効率も悪くなる。また
ポリブテン含有量が70重量部より大きい場合は得られ
るマスターバッチ組成物のベタツキが発生して好ましく
ない。
(4)熱可塑性樹脂改質用マスターバッチ組成物の製造 本発明の熱可塑性樹脂改質用マスターバッチ組成物は、
前記のエチレン・α−オレフィン共重合体およびポリブ
テンを所定の組成割合となるよう均一に混練したのち押
出して、ベレット化することにより得られる。これらの
混練、押出しには、任意の公知技術が使用できる。代表
的な例として、−軸押出機あるいは二軸押出機などを用
いた混練、押出し方法が挙げられる。このときの混練、
押出温度は餌記エチレン・α−オレフィン共重合体のD
SCによる最大ピーク温度Tmないし(Tm−45)’
Cの温度範囲、好ましくは(Tm−5)’eないし(T
m−40)’e、さらに好ましくは (Tm−10)t
ないし (Tm−10)でである。混練・押出温度がT
mより高いと、得られる組成物の表面にブリードが発生
し、ベタツキも多くなり好ましくない。また、混練・押
出温度が (Tm−45) t:より低いと、組成物自
身の強度が低下してしまうか、あるいはストランド状に
押出す事ができず、ベレット化することが困難である。
また、エチレン・α−オレフィン共重合体とポリブテン
とは、混練前に予め機械的に混合しておいてもよく、ま
た混練時に同時にあるいはそれぞれ別々に加えてもよい
本発明における組成物は、通常ベレット化することによ
り用いられる。ベレット化工程もまた任意の公知技術が
使用できる。代表的な例とじては、コールドカット法、
すなわち、上記条件で押出された樹脂を水冷あるいは空
冷などにより冷却したのち、ペレタイザにより切断する
方法、あるいは、ホットカット法などがあげられる。
なお、従来公知の可塑剤、充てん剤、染料、顔料、滑剤
、酸化防1E剤などのほか、脂肪族系、芳香族系石油樹
脂、脂環族系石油樹脂、テルペン樹脂、ロジンおよびそ
の誘導体などの粘着付与樹脂類を予めこれらの組成物に
配合しておいてもよい。
本発明の上記製造方法により得られる熱iJl性樹脂改
質用マスターバッチ組成物は、面述したような優れた特
徴を有していることから、応用範囲は極めて広い。本発
明の該マスターバッチ組成物の用途例としては、例えば
、 (イ)各種包装用フィルム類(ラップフィルム。
ストレッチフィルム、農業用フィルム)(ロ)各種シー
ト (ハ)被覆用材料 (ニ)遮音材料、制垢材、シール材、防水材(ホ)履物
類 (へ)ホース、パツキン材 など外杆の分野で使用される熱可塑性樹脂の改質剤など
が挙げられる。
(Q明の効果〕 本発明で得られる熱可塑性樹脂改質用マスターバッチ組
成物は下記のような特徴を有している。
(イ)本発明の組成物をベレット化した場合、ベレット
表面のヘタツキが少ないので、ベレット同志のブロッキ
ングが少なく、トライブレンド時の均一分散性が良く、
ホッパー内でのブリッジングが防止でき安定した量の供
給が可能となる。
(ロ)改質剤としてのポリブテン含有情を多くすること
かできるので、マスターバッチの効率を高くすることが
できる。
(ハ)ベレット成形温度が低いため、成形が簡「Fであ
り、成形時の熱によるベレットの変質が生じ・雌い。
(ニ)ストランドを水冷したのちのペレタイザー等によ
るベレット化が容易なと、成形性に優れる。
(実施例) 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこわらによって限定されるものではない。
物性の測定方法: (1)示差走査熱量測定法(OSC) 熱プレス成形した厚さ 100μmのフィルムを試料と
し、 170℃に昇温してその温度で 15m1n保持
した後、降温速度25℃/+++inで0℃まで冷却す
る。
次に、この状態から昇温速度10℃/minで170℃
まで昇温して測定を行う。0℃から 170℃に昇温す
る間に現われたピークの最大ピークの頂点の位置をもっ
て最大ピーク温度(Tm)とする。
(2)沸11n−へキサン不溶分の測定法熱プレスを用
いて、厚さ200μmのシートを成形し、そこから縦横
それぞれ20mmX :10mmのシートを3枚切り取
り、二重管式ソックスレー抽出器を用いて、沸騰n−ヘ
キサンで5時間抽出を行なう。n−ヘキサン不溶分を取
り出し、真空乾燥(7時間、真空下、50℃)後、次式
により沸騰n−ヘキサン不溶分(C6不溶分)を算出す
る。
沸騰n−ヘキサン 不溶分(f「叶%) (3)ベレットのヘタツキ 長さ50mm程度のストランドを2枚の透明なポリエス
テルフィルム(38μ1Tl)の間にはさみ、指先てか
ろく押え、ポリエステルフィルム上に残ったストランド
のあとを次の基準で判定した。
◎二ベタツキなしく全く跡が残らない)○:はとんどな
しくわずかに跡が残る)へ:や工あり  (かなり跡が
残る) X:あり    (全面に残る) (4)ベレットの成形性 ストランドを水冷したのちペレタイザーによりベレット
化するときの安定性を下記の基準で#11断した。
◎:ストラントカットが安定してできる。
O−ストランドカットが比較的安定してできる。
△:ストランド表面が荒く、時々切断する。
×:ベレット化が困難。
エチレン・α−オレフィン共重合体の製造:実施例およ
び比較例で使用したエチレン・α−オレフィン共重合体
成分(成分(A−1)、 (A−2)。
(A−3)および(八−4) ’)について以下に記す
〔成分(A−1)および(A−2)の製造〕実質的に無
水の塩化マグネシウム、1.2−ジクロルエタンおよび
四塩化チタンから得られた固体触媒成分とトリエチルア
ルミニウムからなる触媒を用いてエチレンとブテン−1
とを共重合させてエチレン−ブテン−1共重合体(A−
1)および(A−2)を得た。
(成分(A−3)および(A−4)の製造〕実質的に無
水の塩化マグネシウム、アントラセンおよび四塩化チタ
ンから得られた固体触媒成分とトリエチルアルミニウム
からなる触媒を用いてエチレンとプロピレンを共重合し
てエチレン−プロピレン共重合体(A−3)および(八
−4)を得た。
これらのエチレン・α−オレフィン共重合体成分の性状
を表1に示す。
実施例1〜6 表2に示す組成になるように、顆粒状エチレン・α−オ
レフィン共重合体と、80℃に加温したポリブテン(商
品名:8石ポリブテン、日本石油化学■製)とをポンプ
によりそれぞれホッパー口より、表2に示される押出温
度に予熱した一軸押出機(スクリュー径20m+nφ、
  L/D=20.ダイス2mmφ)に供給した後、回
転数70rpmで押出しストランドを得た。ついで得ら
れたストランドを水冷したのちペレタイザーによりベレ
ット化した。
実施例1〜6においては、いずれも連続的にストランド
状に押出しができ、ペレタイザーによりベレット化可能
であった。また、ベタツキも少ないものが得られた。こ
れらの実施例における物性評価結果を表2に併記した。
比較例1 押出温度を160℃とした以外は実施例1と同様にして
ベレットを作製した。得られたマスターハツチベレット
は、ベタツキが多く、ベレット同士が付着してブロック
化した。
比較例2 押出温度を70℃とした以外は実施例1と同様にしてベ
レットを作製しようとしたが、押出物は固まらず、スト
ランドができなかった。
比較例3および4 顆粒状エチレン・α−オレフィン共重合体を用いるかわ
りに市販の高密度ポリエチレン(商品名:目方スタフレ
ンE−807(F) 、日本石油化学■製、Tm=  
129℃) (HDPE)を用いた以外は実施例と同様
にしてベレットを作製しようとしたが、押出物は固まら
ず、ストランドができなかった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(A)少なくともマグネシウムとチタンとを含有
    する固体成分および有機アルミニウム化合物からなる触
    媒の存在下に、エチレンと炭素数3〜12のα−オレフ
    ィンとを共重合させて得られる下記( I )〜(IV) ( I )メルトインデックス 0.01〜100g/10min、 (II)密度 0.910g/cm^3を越え、且つ 0.940g/cm^3以下、 (III)示差走査熱量測定法(DSC)による最大ピー
    ク温度(Tm)が100℃以 上、 (IV)沸騰n−ヘキサン不溶分が10重量%以上、 の性状を有するエチレン・α−オレフィン共重合体30
    〜95重量部、および (B)数平均分子量が300〜4000のポリブテン5
    〜70重量部 を含有するものを上記エチレン・α−オ レフィン共重合体の示差走査熱量測定法 (DSC)による最大ピーク(Tm)温度ないし(Tm
    −45)℃の温度範囲で混練し押出す事を特徴とする熱
    可塑性樹脂改質用マスターバッチ組成物の製造方法。
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