JPS5865709A - ポリプロピレン組成物及びその製造法 - Google Patents

ポリプロピレン組成物及びその製造法

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JPS5865709A
JPS5865709A JP16279481A JP16279481A JPS5865709A JP S5865709 A JPS5865709 A JP S5865709A JP 16279481 A JP16279481 A JP 16279481A JP 16279481 A JP16279481 A JP 16279481A JP S5865709 A JPS5865709 A JP S5865709A
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propylene
boiling
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polypropylene composition
polymerization
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Tadashi Asanuma
正 浅沼
Ichiro Fujikage
一郎 藤隠
Tetsunosuke Shiomura
潮村 哲之助
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  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

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】 本発明は、優れた剛性を有し、しかも成形時の流動特性
の優れたポリプロピレン組成物、及び該組成物の製造法
に関する。詳しくは特に射出成形用として優れたポリプ
ロピレン組成物及びその製造法に関する。
結晶性ポリプロピレンは優れた剛性、耐熱性を持ち、更
に成形品が軽量でかつ透明性に優れているなど好ましい
特性を有するため、各種の成形樹脂用或はフィルム用の
樹脂として多くの用途をもつ汎用樹脂である。
一方成形時のサイク(を短縮すること或は必要エネルギ
ーを低減することが省エネルギーの観点から要望されて
おり、それに対しては流れ性を改良することが望まれる
。流れ性を改良する方法としては、メルトフローインデ
ックスを大きくすることが考えられるが、単に平均分子
量を下げてメルトフローインデックスを大きくすること
は要求される物性次第によっては、特定の分子量のもの
を用いる必要があり好ましくない場合が多い。従って好
ましいことは平均分子量を下げることなく流れ性を改良
することである。一方実際の成形時に於ては、物性値と
してのメルトフローインデックスの測定の際におけるセ
ン断速度に比較して、大きなセン断速度で成形が行われ
るため単に物性値としてのメルトフローインドックスを
上げるのではなく実際の成形時の流れ性を良くすること
が望まれる。
従って具体的には実際の成形時の流れ性によく相関する
物性である艷例えばスパイラルフローの大きなポリプロ
ピレンの開発が望まれる。
本発明者らは上記の問題点を解決する方法について種々
の検討を行っているが、この過程で特定の組成を有する
ポリプロピレン樹脂が剛性、耐熱性等のポリプロピレン
本来の性質を損うことなく、流れ性のすぐれた性質を有
することを見い出し本発明を完成した。
本発明のポリプロピレン組成物は、(a)230℃テト
ラリン溶液に於ける極限粘度数りが0.5<り〈4、(
b)沸騰n−へブタン抽出残分(II)が93%よシ大
、(C)沸騰n−へブタン抽出外のアイツタチックペン
タッド分率が0.4〜0.8であり且(d) Mw/ 
INが4以上であることを特徴とする流れ性の優れたポ
リプロピレン組成物に関する。
本発明はまた、上記組成物を製造する方法に関し、無水
の塩化マグネシウムを少なくともカルボン酸エステル、
エーテル、オルソカルボン酸エステル、アルコキシケイ
素から選ばれた少なくとも1種の化合物と接触処理した
後、ハロゲン化チタンと接触処理することによって得ら
れる固体触媒成分と有機アルミニウム化合物からなる触
媒を用いて、プロピレン自身を溶媒とする塊状重合法で
、プロピレン単独或は少量のエチレンとプロピレンの共
重合を、60〜80℃の温度で行い、次いで未反応のモ
ノマーを蒸発除去するか、或はろ過或はプロピレンを主
成分とする媒体で向流洗浄した後媒体と分離することを
特徴とするプロピレン重合体の製造法に関する。
本発明の組成物は(a) 230℃テトラリン溶液に於
ける極限粘度数りが0.5<9<4であり、0.5以下
では、通常の重合法では高立体規則性のものを得るのが
困難である。文鳥立体規則性のものは、耐衝撃性が極端
に悪くなり好ましくない。
父、4以上では、流れ性が極端に悪くなり好ましくない
本発明の組成物は又(b)沸騰n−へブタン抽出残分(
II)が93チより大である。沸騰n−へブタン抽出残
分の測定方法は本発明の組成物をn−へブタンの沸騰条
件下で10時間抽出することによって行なわれる。又、
抽出外を回収する際には実験精度を維持するためn−へ
ブタンに酸化防止剤を添加するのが好ましい。
工iが93チ以下ではポリマーの剛性の低下が大きく好
ましくない。IIの特に好ましい範囲は94チ以上であ
る。
本発明の組成物は又(C)沸騰n−へブタン抽出外のア
イソタクチックペンタッド分率が0.4〜0.8であり
、アイソタクチックペンタッド分率が0.4以下では剛
性が低くなり好ましくない。
アイソタクチックペンタッド分率は、A e za m
be 111らによってMacromolecules
  8687に記載されているようにヨ^NMR法によ
って測定帰属され、各ペンダツト分率は、各ピークの面
積比によって求められる。
w 本発明の組成物はさらに(d)/MNが4以上である。
”/MNは、セライトを担体として、テトラリンとブチ
ルカルピトールの混合溶媒で177℃でほぼ同量の20
の部分に分別した後に各部分のりを測定し横軸をりとし
て対数確率紙に記入し、縦軸が85.1%の所の横軸を
9とし同様[tn(”/□))27どして算出した( 
p、 Arrinil(ak!omo1.chemie
 1960 3327に準する)。
w /MNが4以下ではスパイラルフローが小さく、w 本発明の目的を達しえない、特に好ましい/MNは5以
上である。
上記組成物の製造法の1例である本発明の製造法に於て
はイ)触媒、口)重合法、ハ)ポリプロピレン組成物の
回収方法が特定されたものである。イ)触媒は、無水の
塩化マグネシウムとカルボン酸エステル、エーテル、オ
ルソカルボン酸エステル、アルコキシケイ素から選ばれ
た1種の化合物と接触処理した後ハロゲン化チタンと接
触処理することによって得られる固体触媒成分と、有機
アルミニウム化合物からなる。無水の塩化マグネシウム
とカルボン酸エステル、エーテル、オルソカルボン酸エ
ステル、アルコキシケイ素から選ばれた1種の化合物と
接触処理の際に他の化合物例えばハロゲン化炭化水素、
芳香族炭化水素、アルコール等の有機化合物或は塩化ア
ルミニウム、シリカゲル、アルミナ等の無機化合物を同
時に接触させることも可能である。
父上記固体触媒成分と有機アルミニウム化合物からなる
触媒を用いて重合反応を行う際に公知の立体規則性向上
剤、例えばエステル、エーテル、オルソエステル、アミ
ン化合物、リン化合物等を同時に用いることがより好ま
しい。口)重合法はプロピレン自身を溶媒として用いる
塊状重合法による。・・)重合された本発明のポリプロ
ピレン組成物の回収方法は、未反応のモノマーを蒸発除
去すること、或はろ過或はプロピレンを主成分とする溶
媒即ち炭素数3〜10の飽和炭化水素を5Qwt%以下
含有しているもの、又は10wt%以下のアルコール等
の触媒を可溶化する化合物を含有しているものなどで向
流洗浄した後、重合媒体と分離することでありこの際触
媒残査を可溶化する化合物を添加して行なうことも可能
である。中でも好ましいのはp過或はプロピレンを主成
分とする溶媒で向流洗浄することである。
上記のイ)口)ハ)の3条件を満足する方法でプロピレ
ンを重合することによって、剛性、耐熱性が優れており
かつ流れ性の良好な本発明のポリプロピレン組成物が得
られる。
以下に実施例を示し本発明の効果を具体的に説明する。
なお実施例及び比較例に於て、試験集は次によった。
引張り降伏強さくYS)   ASTM D 638破
断時伸び(El)  AS’l’M D 638曲げ剛
性度   ASTM D 747硬 度(ロックウェル
)      ASTM D  785軟化点(ビカノ
ト)(IKg)    ASI’M  D1525熱変
形温度 (4,81$)   ASTM D 648ア
イゾツト(ノツチ付き)  ASTM  256メルト
フローインデツクス(II)  JIS  K  72
10なおM A 30℃、荷重2.1611 で測定し
引張シ降伏強さ、破断時伸び、曲げ剛性度、硬度、アイ
ゾツトは20℃で測定した。
スパイラルフローについては、アルキメデス型スパイラ
ルブロー測定器(ゲート径5I111断面5 w、a 
l11半円)260℃、射出圧力1000Kg/cm”
ゲージで測定した。
実施例1〜3 (1)固体触媒の合成 直径12m1の鋼球9階の入った内容積42の粉砕用ポ
ットを4個装備した振動ミルを用意する。各ポットに窒
素雰囲気下で塩化マグネシウム300F、オルソ酢酸エ
チル4〇−1,2−ジクロロエタン60−を加え40時
間粉砕した。充分に乾燥し窒素雰囲気とした501のオ
ートクレーブに上記粉砕物39.4塩化チタン20λを
加えて80℃で120分間攪拌の後静置し上澄液を除い
た後、n−ヘプタン311を加え80℃で15分間攪拌
の後静置し上澄液を除く洗浄操作を7回操り返した後さ
らにn−へブタン201を追加して得た固体触媒スラリ
ーの1部をサンプリングしn−へブタンを蒸発させ分析
したところ固体触媒中に1.62重量%のT1を含有し
ていた。
(11)重合反応 充分に乾燥し窒素で置換しさらにプロピレンで置換した
ジャケット付の100j2のオートクレーブにプロピレ
ンを25KIi装入する。
一方lftのフラスコにn−へブタン500−、ジエチ
ルアルミニウムクロライド48 d、p−トルイル酸メ
チル2.8d、上記固体触媒1Fを入れ室温で1分間攪
拌の後、トリエチルアルミニウム1−を加えたものを上
記100Rのオートクレーブに圧入した。
次に水素を所定量装入し、次いでジャケットに温水を通
じて内温を75℃に昇温し、75℃に保ちながら水素濃
度、が一定になるように水素を導入しながら重合を続け
た。一方56−のn−ヘプタンに4mのトリエチルアル
ミニウムを溶解したものを0.5□minでオートクレ
ーブに連続的に圧入しながら2時間重合を続け、表1に
示す極限粘度となるように水素濃度を保った。2時間の
重合の後直ちにイソプロパツール50m、プロピレンオ
キサイド100−を圧入して重合を停止し、70℃で3
0分間攪拌の後静置して上澄のプロピレンを抜き出し、
次いで251’lのプロピレンを圧入し、70℃で20
分間攪拌の後静置して上澄のプロピレンを抜き出した後
残余のプロピレンヲパージして、ポリプロピレンのノ(
ウダーを約12Kg得た。このパウダーを60℃、15
0snHfで10時間減圧乾燥した後、公知の添加剤を
加えて造粒した後常法によりその物性を測定した。これ
らの結果は表1及び図面に示す。
比較例1〜3 実施例の触媒を用いて、そのすべての成分について使用
量を2倍とし重合媒体としてn−へブタンを用いて重合
圧力10 K9/cIn”ゲージ重合温度60℃とし触
媒の失活後の洗浄もn−へブタンを用いた他は実施例と
同様に重合した。結果は表1及び図面に示す。
比較例4〜6 比較例1〜3と同様に重合反応の後、触媒を失活した後
未反応のプロピレンをパージし次いで水を20℃を加え
て、10分間攪拌の後、水層を抜き出し、さらに水を2
0fi加えて同様にした後、ポリプロピレンのn−ヘキ
サンスラリーを100Kgのアセトン中に投じた後ろ過
してポリプロピレンパウダーを得た他は実施例1と同様
にした結果は表1及び図面に示す。
比較例7〜9 触媒として丸紅ソルヴ工−社製三塩化チタン2II ジ
エチルアルミニウムクロライド10sdを用い、重合温
度70℃で3時間重合した他は実施例と同様にした結果
は表1及び図面に示す。
実施例1〜3は本発明の組成物の要件(a) (b)(
0)(d)をすべて満足する例でありスパイラルフロー
が良好なだけではなく剛性、耐熱性も優れている。
比較例1〜3は(d)の要件が満足されていない例であ
り剛性、耐熱性は優れているがスパイラルフローが不良
である(図面参照) 比較例4〜6は(b)及び(C)の要件を欠くも゛ので
ありスパイラルフローはかなり良好であるが、剛性及び
耐熱性が不良である。
比較例7〜9は、(C)及び(a)の要件を欠くもので
あり剛性が実施例に比較して劣るとともにスパイラルフ
ローが不良である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明のポリプロピレン組成物(実施例1.2.
3に係るものをそれぞれ■、■、■で表示した)のスパ
イラルフロー測定結果を縦軸に、MI値を横軸にとり示
した。 なお比較例で示されたポリプロピレン組成物はΔ内にそ
れぞれ番号を入れて併せて示した。 本発明のポリプロピレン組成物は、比較例のそれに比し
て同じMI値を示してもスバイラルフローが大きいこと
が明らかである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(a)  2 a o℃テトラリン溶液に於ける極
    限粘度数、りが0.5くり〈4、 (b)  沸騰n−へプタシ抽出残分(II )が93
    優よシ大、 (C)沸騰n−へブタン抽出分のアイソタクチックペン
    タッド分率が0.4〜0.8であ〜り且つ (d)  Mw /’MNが4以上 であることを特徴とする流れ性の優れたポリプロピレン
    組成物0 2、無水の塩化マグネシウムをカルボン酸エステル、エ
    ーテル、オルソカルボン酸エステル、アルコキシケイ素
    から選ばれた少なくとも1種の化合物と接触処理した後
    ハロゲン化チタンと接触処理することによって得られる
    固体触媒成分と有機アルミニウム化合物からなる触媒を
    用いてプロピレン自身を溶媒とする塊状重合法で、プロ
    ピレン単独或は少量のエチレンとプロピレンの共重合を
    、60℃〜80℃の温度で行い、次いで未反応、のモノ
    マーを蒸発除去するか或はろ過或はプロピレンを主成分
    とする媒体で向流洗浄した後重合媒体と分離することを
    特徴とするポリプロピレン組成物の製造法。 3、未反応のモノマーの除去をろ過或はプロピレンを主
    成分とする媒体で向流洗浄した後重合媒体と分離する特
    許請求の範囲第2項記載の方法
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