JPS6274950A - 難白化性エチレン・プロピレン共重合体組成物 - Google Patents

難白化性エチレン・プロピレン共重合体組成物

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JPS6274950A
JPS6274950A JP21433385A JP21433385A JPS6274950A JP S6274950 A JPS6274950 A JP S6274950A JP 21433385 A JP21433385 A JP 21433385A JP 21433385 A JP21433385 A JP 21433385A JP S6274950 A JPS6274950 A JP S6274950A
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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】 C技術の分野〕 本発明は、難白化性エチレン・プロピレン共重合体組成
物に関する。
更に詳しくは、本発明は、特定のチーグラー・ナツタ触
媒を用いてエチレンとプロピレンを2段階にブロック共
重合させてなる高剛性、耐白化性の該共重合体と高密度
ポリエチレンおよびエチレン・プロピレン共重合体ゴム
を所定比率で混合してなる該組成物に関する。
本発明の組成物は、成形品として衝撃若しくは折曲げに
よる白化が殆どなく、高剛性、耐熱性および耐衝撃性で
ある。
〔従来の技術〕
チーグラー・ナツタ触媒のような立体規則性触媒を用い
てプロピレンを重合させて得られる結晶性ポリプロピレ
ン(以ドポリプロピレン)は、剛性、耐熱性等について
は優れた物性を有する。その反面、衝撃強度、特に低温
における衝撃強度が低いという問題点があり、その点で
実用的範囲が制限されていた。この欠点を改良するため
、プロピレンにエチレン若しくは他のα−オレフィンを
ブロック共重合させる方法が数多く提案されている。こ
のようにして得られたエチレン(若しくはα−オレフィ
ン)プロピレンブロック共重合体は、ポリプロピレンの
優れた特性である剛性、耐熱性等を著しくは損なわずに
低温耐衝撃性の優れたものである。
しかし、このような共重合体には、新たに発生した物性
上の欠点がある。該欠点とは、前述のブロック共重合体
からつくられた成形品を使用する際、該成形品に負荷さ
れる衝撃若しくは折曲げ力により、該負荷部分が容易に
白化するという欠点である。そしてこのように白化した
該成形品は、当然のこのなから全く商品価値を失ってし
まう。
プロピレン・α−オレフィンブロック共重合体(以下ブ
ロック共重合体)のこのような欠点を重合触媒の面から
解決する方法として本発明者等は、先に特願昭58−1
38.349号の発明(特開昭60−28411号以下
先の発明という)を提案した。この発明は、公知のブロ
ック共重合体の白化問題をはり完全に解決したものであ
った。
しかしながら、先の発明のブロック共重合体からの成形
品であっても、特に限定された厳格な条件下では、上述
のものとは異る問題点の存在することが新たに見出され
た。その問題点とは、冬期または寒冷地で使用するシー
ト製缶量、 41Fに表面にシボ模様を付した該成形品
の低温衝撃強度がより高められた強度的要求に対しては
不充分であり、該成形品は、低温せi撃によってワレを
生じる・范である。
すなわち、先の発明のブロック共重合体の用途として1
表面にシボ模様をつけたシートを製缶して用いる分野に
おいて、冬期、寒冷地での破損を防止するため低温衝撃
強度の一層の向上に関し、要望されている。
一般にプラスチック成形品にシボ模様が付加された場合
、ノンチ効果により、該成形品の低温衝撃強度は、著し
く低下することは知られている。
ところで、先の発明のブロック共重合体からの製缶品に
ついては、先づ、製造したシートを折り曲げ1.核折曲
げ血をた−いて 180℃に曲げ合せたとき、表面平滑
仕上品では、0°Cでも全く破損しないものが、シボ付
では常温(23℃)で亀裂が発生した。
先の発明に関しては、上記問題のほかにその重合方法が
3段階のブロック共重合法であるため、製造装置の面で
少なくとも3台の重合器をシリーズに使用する連続重合
装置を専用することを必要とし、若しくはパッチ重合器
を使用すると各段階の切換に蒔1111を要し能率的で
ない。
〔発明の目的〕
本発明者等は、先の発明に係る上述の諸問題を解決すべ
く研究を行った。その結果、特定のチーグラーナツタ触
媒を用いて、プロピレンとエチレンを2段階に共重合さ
せてllられた特定組成のエチレン・プロピレンブロッ
ク共重合体と高密度ポリエチレンおよび特定組成のエチ
レンプロピレン共重合体ゴムを一定の組成比率で混合し
たM1成物が1−述の問題点を解決しうろことを知って
本発明に到達した。
すなわち、本発明の組成物からの成形品は、耐熱性、剛
性および低温耐衝撃性にすぐれ、かつ、衝撃および折曲
げ等の応力が加わっても殆ど白化現象がおこらず、シー
ト等の成形品の外観にすぐれている。
以上の記述から明らかなように、本発明の目的は、特に
シボ付成形品に係る低温耐衝撃性と難白化性にすぐれた
エチレン・プロピレン共重合体組成物を提供することで
ある。他の目的は、該組成物から製造された成形品を提
供することである。
〔発明の構成φ効果〕
本発明は下記の構成を有する。
(1)[イ]下記「 」の方法で製造されてなるエチレ
ン・プロピレンブロック共重合体(甲)74〜88重量
%、 「有機アルミニウム化合物(L)若しくは有機アルミニ
ウム化合物(L)と電子供与体(A)との反応生成物(
P)を四塩化チタン(C)と反応させて得られる固体生
成物(I)に電子供与体(A)および電子受容体(B)
を反応させ得られる固体生成物(II )を有機アルミ
ニウム化合物(L2)および芳香族カルボン酸エステル
(R)と組合わせ、該カルボン酸エステル(R)と固体
生成物(II )のモル比率R/II=0.2〜10.
Oとした触媒を用い、水素の存在下にプロピレンとエチ
レンを次の2段階すなわち、 ■第1段階において、エチレン含有量 1.0〜3.0
重量%の共重合体を全重合量の75〜80重量%生成さ
せ、つづいて、 ■第2段階においてエチレン含有量75〜85重量%の
共重合体を全重合量の10〜25重沿%生成させる如く
共重合させるエチレン・プロピレン共重合体の製造法」 ◎密度0.955g/crn”以上、メルトインデック
ス0.2〜20のポリエチレン(乙) 10〜20重量
%およびOメルトインデックス0.2〜20、エチレン
含量が25〜85重量%のエチレン・プロピレン共重合
体ゴム(丙)2〜5重量%からなるエチレン争プロピレ
ン共重合体組成物(J)。
(2)第1段階で得られる共重合体フラクションと第2
段階で得られる共重合体フラクションのメルトインデッ
クス(NFR)の比率を MFR(第1段階) /MFR(第2段階)=1.0〜
lOとしたエチレン・プロピレンブロック共重合体(甲
)を使用する前記第(1)項に記載の組成物。
本発明の構成と効果につき以下に詳述する。
本発明に使用するエチレン・プロピレン共重合体は、先
の発明(特開昭6O−28411)が開示した触媒を使
用することにより製造できる。具体的方法は下記のとお
りである。
本発明に係るブロック共重合体は、前述(1)のように
特定のチーグラー・ナツタ触媒を用い、2段階のブロッ
ク共重合体によって製造する。
本発明に係るブロック共重合体の製造に使用する上述の
触媒の触媒成分である上述の固体生成物(II )に代
えて次の各種の三塩化チタンを使用しても本発明の目的
は達成できない。すなわち、それらの三塩化チタンとは
、四塩化チタンを全屈アルミニウム化しくは水素で還元
し、またはこれらの還元物を粉砕したいわゆるA型、H
型、またはAA型若しくは)IA型三塩化チタンである
。さらには塩化マグネシウムのような担体に四塩化チタ
ンを担持させ、または四塩化チタンを有機アルミニウム
化合物で還元後単に熱処理したものについても同様に本
発明の目的は達成できない。
本発明に係る前記触媒成分である固体生成物(II )
は、次のように製造する。まず、イ、有機アルミニウム
化合物(L)と四塩化チタン(C)を反応させるか、口
、前者と電子供与体(A)との反応生成物(P)を後者
と反応させて固体生成物(I)を製造する。口の方法の
方が最終的により好ましいチタン触媒成分を得ることが
できる。口の方法については、特開昭5El−1107
07号の明細書に記載されているが、次の通りである。
有機アルミニウム化合物(L)と電子供与体(A)との
反応は、溶媒(D)中で一20℃〜200℃、好ましく
は一1O℃〜 100℃で30秒〜5時間行う。(し)
(A)および(D)の添加順序にDf限はなく、使用す
る量比は、有機アルミニウム1モルに対し電子供与体0
.1〜8モル、好ましくは1〜4モル、溶媒0.5〜5
文、好ましくは0.5〜2交が適当である。溶媒として
は脂肪族炭化水素が好ましい、かくして反応生成物(P
)が得られる0反応生成物(P)は分離をしないで反応
終了後の液状態〔反応生成液(P)と言うことがある〕
で次の反応に供することができる。
反応生成物(P)と四塩化チタン(C)との反応は、0
〜200℃、好ましくは10〜90℃で5分〜8時間行
う、溶媒は用いない方が好ましいが、脂肪族または芳香
族炭化水素を用いることができる。
(P)、(C)および溶媒の混合は、任意の順で行えば
よく、全量の混合は5時間以内に終了するのが好ましく
、全量混合後、更に10〜90℃で8時間以内で反応を
継続して行うことが好ましい0反応に用いるそれぞれの
使用量は、四塩化チタン1モルに対し、溶媒は0〜3,
000層文、反応生成物(P)は、(P)中のAI原子
数と四塩化チタン中のTi17子数の比(AI/Ti)
で0.05〜10.1’fましくはO,OS〜02であ
る。反応終了後は濾別またはデカンテーションにより液
状部分を分離除去した後、さらに溶媒で洗浄を繰り返し
、得られたFυ体主生成物I)を、溶媒に懸濁状態のま
一次の工程に使用しても良く、更に乾燥して固形物とし
て取り出して使用しても良い。
次に固体生成物(1)と電子供与体(A)および電子受
容体(B)とを反応させる。この反応は溶媒を用いない
でも行う!トができるが、脂肪族炭化水素を用いる方が
好ましい結果が得られる。使用する量は、固体生成物(
I ) 100gに対して(A)Jog〜+0QOg好
ましくは50g〜200g、(El) IOg〜IQO
Og好ましくは20g〜500g、溶媒0〜3000讃
文好ましくは 100〜1000m文である。これら3
物質または4物賀は一10℃〜40℃で30秒〜80分
で混合し、40℃〜 200℃、好ましくは50℃〜 
100℃で30秒〜5時間反応させることが望ましい。
固体生成物(I)。
(A)、(B)および溶媒の混合順序に制限はない。
(A)と(B)は固体生成物(I)と混合する前に、予
め相互に反応させておいても良く、この場合は(A)と
(B)を10〜100℃で30分〜2時間反応させた後
、40℃以下に冷却したものを用いる。固体生成物(1
)と(A)および(B)の反応終了後反応混合物は濾別
又はデカンテーションにより、液状部分を分離除去し、
さらに溶媒で洗浄を緑り返し、未反応液状原料を除去す
ることにより、固体生成物 (rr)が得られる。得ら
れた固体生成物(TI)は乾燥して固形物として取り出
すか、または溶媒に懸濁状形のま覧で次の使用に供せら
れる。かくして得られた固体生成物(II)は、そのI
gに対して有機アルミニウム化合物0.1〜500gお
よび後述の芳香族エステルの所定量を組み合わせて触媒
とするか、さらに好ましくはこの触媒にα−オレフィン
を反応させて予備活性化したのち、該エステルを加えて
本発明に係るプロンク共屯合体製造用の触媒とする。
本発明に係る前記触媒に用いられる有機アルミニウム化
合物(L)および(L2)は、一般式AIRnR’nX
3− (n+ n’) テあられされる。式中R,R’
はアルキル基、アリール基、アルカリール基若しくはシ
クロアルキル基等の炭化水素基又はアルコキシ−2(を
示し、 Xはフッ素、塩素、臭素およびヨウ素のハロゲ
ンを表し、n、n’はO<n+n’≦3の任意の数を表
す、その具体例としてはトリメチルアルミニウム、トリ
エチルアルミニウム、トリn−プロピルアルミニウム、
トリn−ブチルアルミニウム、トリn−ヘキシルアルミ
ニウム、トリn−ヘキシルアルミニウム、トリ2−メチ
ルペンチルアルミニウム、トリn−オクチルアルミニウ
ム、トリn−デシルアルミニウム等のトリアルキルアル
ミニウム類、ジエチルアルミニウムモノクロライド、シ
n−プロビルアルミニウムモノクロライド、ジi−ブチ
ルアルミニウムモノクロライド、ジエチルアルミニウム
モノフルオライド、ジエチルアルミニウムモノプロマイ
ト、ジエチルアルミニウムモノアイオタイト等のジエチ
ルアルミニウムモノハライド類、ジエチルアルミニウム
ハイドライド、ジブチルアルミニウムハイドライド等の
アルキルアルミニウムハイドライド類、メチルアルミニ
ウムセスキクロライド、エチルアルミニウムジクロライ
ド、i−ブチルアルミニウムジクロライド等のアルキル
アルミニウムのセスキ若しくはシバライド類などがあげ
られ、他にもモノエトキシジエチルアルミニウム、ジェ
トキシモノエチルアルミニウム等のフルフキシアルキル
アルミニウム類を用いることもできる。これらの有機ア
ルミニウム化合物は2種類以上を混合して用いることも
できる0反応生成物(P)を得るための有機アルミニウ
ム化合物(L)と固体生成物(H)と組み合わせる有機
アルミニウム (L2)とは同じであっても異なってい
てもよい。
本発明に用いる電子供与体(A)としては、以下に示す
種々のものが示されるが、エーテル類を主体に用い、他
の電子供与体はエーテル類と共用するのが好ましい。電
子供与体として用いられるものは、酸素、窒素、硫黄若
しくは燐のいずれか1種類若しくは2種類以ヒの原子を
有する有機化合物、即ち、エーテル類、アルコール類、
エステル類、アルデヒド類、脂肪酸類、ケトン類、ニト
リル類、アミン類、アミF類、尿素または千オ尿Jミ類
、インシアネート類、アン化合物、ボスフィン類、ホス
ファイト類、ホスフィナイト類、チオエーテル類若しく
はチオアルコール類などである。具体例としては、ジエ
チルエーテル、ジインアミルエーテル、モロ−ブチルエ
ーテル、ジインアミルエーテル、ジインアミルエーテル
、ジn−ヘキシルエーテル、ジインアミルエーテル、ジ
n−オクチルエーテル、ジス−オクチルエーテル、ジn
−ドデシルエーテル、ジフェニルエーテル、エチレング
リコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジ
メチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、
メタノール、エタノール、プロパツール、ブタノール、
ペンタノール、ヘキサノール、オクタツール等のアルコ
ール類、7./−ルウクレゾール、キシレノール、エチ
ルフェノールおよびナフトール等のフェノール類、メタ
クリル酸メチル、酢酸エチル、ギ酸ブチル、酢酸アミル
、酪酸ビニル、酢酸ビニル、安息香酸エチル。
安息香酸プロピル、安、9.香醜ブチル、安息香酸オク
チル、安息香酸2−エチルヘキシル、トルイル酸メチル
、トルイル酸エチル、トルイル酸2−エチルヘキシル、
アニス酸メチル7アニス酸エチル、アニス酸プロピル、
ケイ皮酸エチル、ナフトエ酸メチル、ナフトエ酸エチル
、ナフトエ酸プロピル。
ナフトエ酸ブチル、ナフトエ酸2−エチルヘキシル、フ
ェニル酢酸エチルなどのエステル類、アセトアルデヒド
類、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、醋酸、修酸、こはく酸
、アクリル酸、マレイン酸などの脂肪族カルボン酸、安
息香酸、p−メチル安、e。
香酸などの芳香族カルボン酸、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、ベンツフェノンなどのケトン類
、アセトニトリル、ブチルニトリル等のニトリル類、メ
チルアミン、ジエチルアミン、トリブチルアミン、トリ
エタノールアミン。
β(N、N−ジメチルアミンエタノール)、ピリジン。
キノリン、α−ピコリン、 N、N、N’、N−テトラ
メチル′\キサエチレンシアミン、アニリン、ジメチル
アニリンなどのアミン類、ホルムアルデヒド、ヘキサメ
チルリン酸トリアミド、 N、N、N’、N’、N″−
ペンタメチル−N”−β−ジメチルアミノメチルリン酸
トリアミド、オクタメチルピロホスホルアミド等のアミ
ド類、N−N、N’、N’−テトラメチル尿素等の尿素
類、フェニルイソシアネート、トルイルイソシアネート
などのインシアネート類、アゾベンゼン、アゾトルエン
などのアゾ化合物、エチルポスフィン、トリエチルホス
フィン、トリn−ブチルホスフィン、トリn−ブチルホ
スフィン、トリフェニルホスフィン、トリフェニルホス
フィンオキシトなどのホスフィン類、ジメチルホスファ
イト。
ジロー才クチルホりファイト、トリエチルホスファイト
、トリn−ブチルホヌファイト、トリフェニルホスファ
イトなどのホスファイト類、エチルジエチルホスフィナ
イト、エチルブチルホスフィナイト、フェニルジフェニ
ルホスフィナイトなどのホスフィナイト類、ジエチルチ
オエーテル、ジフェニルチオエーテル、メチルフェニル
チオエーテル、エチレンサルファイド、プロピレンサル
ファイドなどのチオエーテル類、エチルチオアルコール
、n−プロピルチオアルコールなどのチ才アルコール類
、チオフェノール、メチルチオフェノールなどのチオフ
ェノール類などをあげることができる。
これらの電子供与体は、2種類以上任意の割合で混合し
て使用することもできる。本発明に係る前記触媒に使用
する電子受容体(8)は周期律表第■〜■族の元素のハ
ロゲン化物に代表される。A体側としては、無水塩化ア
ルミニウム、四塩化ケイ素、ai化第−錫、+1!化第
二錫、四塩化チタン。
四塩化バナジウム、若しくは五塩化アンチモンなどが挙
げられ、これらは混合して用いることもできる。最も好
ましいのは四塩化チタンである。
溶媒(D)としては次のものが用いられる。すなわち、
脂肪族炭化水素として、n−へブタン、n−オクタン若
しくはi−オクタン等が示され、また、脂肪族炭化水素
に代えて、またはそれと供にハロゲン化炭化水素たとえ
ば四塩化炭素、クロロホルム、ジクロルエタン、トリク
ロルエチレン、テトラクロルエチレン等を用いることが
出来る。その他、芳香族炭化水素およびそのアルキル若
しくはフェニル誘導体としてベンゼン、ナフタリン、メ
シチレン、ヂュレン、エチルベンゼン、イソプロピルベ
ンゼン、2−エチルルナフタリン、1−フェニルナフタ
リン等が、ハロゲン誘導体として、モノクロルベンゼン
、オルトジクロルベンゼン等が示される。
かくして得られた固体生成物(II)は、次いで有機ア
ルミニウム化合物(L2)および前述の芳香族カルボン
醜エステル(R)と組合わされ、触媒として本発明に係
る先の発明の方法に従ってエチレンとプロピレンの共重
合に用いられる。しかし、さらに好ましくは該触媒に少
量のα−オレフィンを反応させ予備活性化された触媒と
して用いる。
有機アルミニウム化合物 (L2)としては、式(AI
R+R−X)で示されるジアルキルアルミニウムモノハ
ライドが好ましい0式中R+、Iltはアルキル基、ア
リール基、アルカリール基若しくはシクロアルキル基等
の炭化水素基またはアルコキシ基を示し、Xはフッ素、
塩素、臭素若しくはヨウ素のハロゲンを表す。具体例と
しては、ジエチルアルミニウムモノクロライド、ジノル
マルブチルアルミニウムモノクロライド、ジイソブチル
アルミニウムモノブロマイドおよびジエチルアルミニウ
ムモノアイオダイドである。本発明に係る先の発明のエ
チレンとプロピレンのスラリー重合またはバルク重合に
は、前述の固体生成物(II)と有機アルミニウム化合
物(L2)とを組合わせた触媒でも十分に効果を表すが
、気相重合に使用する場合は、この触媒にざらにα−オ
レフィンを反応させて予備活性化したより高活性のもの
が望ましい。
スラリー重合またはバルク重合につづいて気相重合を行
う場合は、当初使用する触媒が前者(註。
予備活性化されていないもの)であっても気相重合の段
階では、既にプロピレンおよびエチレンとの反応が行わ
れているから、後者の触媒と同じものとなって優れた効
果が得られる。
予備活性化は、固体生成物(TI)Igに対し。
有機アルミニウムO,1g〜500g 、溶媒0〜5(
Ml 、 水素0〜1.OOO+JL オよび、a−オ
Lz7470.05g 〜5.000g好ましくは0.
05g〜3,000gを用い、0℃〜100℃で1〜2
0時間α−オレフィンを反応させ、固体生成物(II)
Ig当り0.O1〜2.000g、好ましくは0.05
〜200gのα−オレフィンを反応させる事が望ましい
予備活性化のためのα−オレフィンの反応は、脂肪族ま
たは芳香族炭化水素溶媒中または溶媒を用いることなく
、液化プロピレン、液化ブテン−1等の液化α−オレフ
ィン中でも行なうことができ、エチレン、プロピレン等
を気相で反応させることもできる。また、予め製造され
たα−オレフィン重合体(好ましくはエチレン・プロピ
レン共重合体)または水素を共存させて行なうこともで
きる。
予(ffi活性化方法には、種々の態様がある。それら
は例えば、■固体生成物(II )と有機アルミニウム
を組み合わせた触媒にα−オレフィンを接触させて行う
スラリー反応、バルク反応させる方法、■α−オレフィ
ンの存在下で固体生成物(m)と有機アルミニウムを組
み合わせる方法、■■、■の方法においてα−オレフィ
ン重合体を共存させて行う方法、■■、■若しくは■の
方法において水素を共存させて行なう方法等である。
予備活性化において予め芳香族カルボン酸エステル(R
)を添加することもできる。
予備活性化する為に用いるα−オレフィンは、エチレン
、フロピレン、ブテン−1,ヘキセン−1゜ヘプテン−
1その他直鎖モノオレフィン類、4−メチル−ペンテン
−1,2−メチル−ペンテン−1,3−メチル−ブテン
−1等の枝鎖モノオレフィン類のほか、スチレンも使用
できる。これらのα−オレフィンは重合対象であるα−
オレフィンすなわちエチレン若しくはプロピレンと同じ
であっても異なっていてもよく、2種類以上のα−オレ
フィンを混合して用いてもよい。
予備活性化終了後は、■溶媒、有機アルミニウム化合物
および未反応α−オレフィンを減圧留去、濾別、デカン
テーション等によって除去し、乾燥させた粉粒体触媒と
して重合に用いることもでき、Cり固体生成物1g当り
80fLを超えない範囲の溶媒に懸濁させた状7gの触
媒として用いることもできる。また、重合に際して新た
な有機アルミニウム化合物を加えることもできる。
このようにして得られた予備活性化された触媒を用いて
、本発明に係るプロピレンとエチレンの共重合をn−へ
キサン、n−へブタン、n−オクタン。
ベンセン若しくはトルエン等の炭化水素溶奴中で行うス
ラリー重合、液化プロピレン中で行うバルク重合および
気相重合で行うことができる。しかしながら、目的とす
るエチレン串プロピレン共重合体の剛性を上げるために
は、芳香族カルボン酸エステル(以下芳香族エステル)
(R)を固体生成物(II)に対し下記の比率すなわち
R/II=O,1〜10.0(モル比)で添加する必要
がある。芳香族エステルの添加が少ないと剛性の向上が
不十分であり、多すぎると触媒活性が低下し、実用的で
ない。芳香族エステルの具体例としては安息香酸エチル
、安息香酸プロピル、安、ワ、香酸ブチル、安息香酸オ
クチル、安息香酸2−エチルヘキシル、トルイル酸メチ
ル、トルイル酸エチル、トルイル酸2−エチルヘキシル
、アニス酸メチル、アニス酸エチル、アニス酸プロピル
、ケイ皮酩エチル、ナフトエ酸ブチル、ナフトエ酸プロ
ピル、ナフトエ酸ブチル、ナフトエ酸2−エチルヘキシ
ル、フェニル酢酸エチルなどである。有機アルミニウム
化合物(L2)と固体生成物(II)の使用比率は、 
A!/Ti=0.1〜1OO1好ましくは1〜20であ
る。この場合、固体生成物(11)のモル数とは、実質
的に該(II)の中のTig原子数をいう。
本発明に係る先の発明のエチレン・プロピレン共重合体
の第1段階の重合条件は次のとおりである。すなわち、
[目的とするMFI’i″は、通常0.5〜20で気相
中の水素濃度は0.5ないし20モル%である0重合部
度は、通常20℃〜80℃好ましくは40℃〜70℃で
ある。20°Cより該温度が低い場合は、触媒活性が低
くなるので実用的でなく、80°Cより該温度が高い場
合は、正合触媒にI’+7溶な重合体の生成割合が増加
し好ましくない、11合圧力は、0〜50Kg/cm’
Gで1通常30分〜15時間程度実施される。
本発明に係るプロピレンおよびエチレンのプロ、り共重
合形式は、次のいづれでも可能である。すなわち1例え
ば、プロパン、ヘキサン若しくはヘプタン等の不活性溶
媒を用いるスラリー重合、液状プロピレン中で行われる
バルク重合若しくは気体状のプロピレン中で行われる気
相重合またはそれらの2以上の組み合わせである。しか
しながら、目的とする重合体の剛性を改善するためには
、スラリー重合、バルク重合若しくは気相重合法で第1
段階を実施し、スラリー重合法で第2段階を実施するの
が好ましい。
本発明に係る第1段階の重合においては、エチレンを1
.2〜4.0重量%好ましくは1.8〜3.0重量含む
エチレンとプロピレンの混合モノマー1t−反応器に供
給し、エチレン含H1,o〜3.0好ましくは1.5〜
2.5重量%の共重合体を最終的に得られる共重合体量
の75〜90重f%好ましくは80〜85屯j11%生
成せしめる。
第1段階の重合物のエチレン含量が、1.0重量%より
少ない場合には、白化の改善不十分となり、また低温耐
衝撃割れの改善も不充分である。
3.0重量%を超える場合には、剛性、耐熱性が低下し
好才しくない。第1段階で供給するエチレンは、重合時
間中均一に供給することも可能であるが、上述のように
第1段階で得られる共重合体中のエチレン含量は、 1
.0〜3.0重量%にする必要がある。
第1段階での重合量は、これに第2段階の重合量を合計
した全重合量の75〜90重量%好ましくは80〜85
重f%であり、前者の範囲外では、目的とする物性値を
すべて充足した重合体を得ることができない。
本発明に係るブロック共重合体の製造方法の第2段階の
重合は、通常エチレンを55〜75重量%好ましくは、
58〜66重量%含むエチレン・プロピレン混合上ツマ
−を供給して、第2段階で生成する共重合体フラクショ
ンの組成としてエチレン含量75〜85重量%好ましく
は78〜82毛量%の共重合体フラクションの10〜2
5重掖%好ま液くは15〜20重量%重合せしめる。該
共重合体フラクションのエチレン含量が75重量%より
少ない場合は、本発明の目的とする白化改み効果が不十
分となる。また、85重量%を超えると、低温での強度
が不充分となる。
第2段階での重合州の範囲が、L述の10〜25毛量%
の範囲外となった場合の効果も、上述のエチレン含量が
範囲外となった場合のそれとはC同様である。すなわち
、10重量%未満で衝撃強度改善効果が不十分となり、
25重e%を超えると得られた共重合体の剛性が低下す
る。
上述の本発明に係る共重合において第1段階および第2
段階で得られる共重合体フラクションのMFRの比は、
好ましくは、 MFR(第1段階) /MFR(第2段階)=1.0〜
10とする必要がある。この比率が 1.0より小さい
場合は、最終的に得られる共重合体の衝撃強度および引
っ張り伸びが低下する傾向を生じ好ましくない。それと
同時に第1段階の重合時に気相ガス中の水素濃度が著し
く高いことに起因して、重合速度が低下する不利も伴う
、該比率がlOを超えると得られた共重合体からの成形
品の白化改善効果がや1低下するので好ましくない。本
発明の第2段階の共重合体における気相水素濃度は、た
とえば重合温度60℃の場合、10〜60モル%で実施
される。該温度が60℃より高い場合、望ましいMFR
を得るための水素濃度は、幾分低下させることができる
以上により、得られたエチレン・プロピレンブロック共
重合体(甲)は、組成物全量に対して、74〜88重量
%、好ましくは、73〜84重量%を用いる。
ポリエチレン(乙)としては、密度が0.955以トの
ものであって、通常高密度ポリエチレン(HOPE)と
呼ばれているものが好ましく使用できる。該密度が0.
955に満たない場合、本発明の組成物からの成形品の
剛性が低ドする。
ポリエチレン(乙)の使用量は、組成物全量に対して1
0〜20重!+i%好ましくは13〜l 7 屯;1¥
%である。l Q 1Tfij−%に満たない場合は、
白化改善効果が不モ分であり、また、20重礒%を超え
る場合は。
成形品の強度特にシートに加工した場合のタテ方向の引
裂き強度が極端に低下し好ましくない。該ポリエチレン
(乙)のメルトインデックス(Ml)は、0.2〜20
が好ましい。0.2未満では、均一混合が困難で、混合
のため混練力の特に強力な造粒R等を必要とし、20を
超える場合は、組成物の低温衝撃強度が低下しいづれも
好ましくない。
エチレン拳プロピレン共重合体ゴム(丙)としては、通
常EPRと言われているもので、エチレン含量が25〜
85毛量%のものが、使用できる。該含量が85重f%
を超え若しくは25重量%に満だない場合は、いづれも
組成物の!ti撃強度が低くなり、好ましくない。また
、該ゴム(丙)として、エチレン若しくはプロピレン以
外に第3成分として、例えばジシクロペンタジェンのよ
うな非共役ジエンを少量加えて共重合させて得られたい
わゆるEP[IMも使用可能である。該共重合体ゴム(
丙)の旧もポリエチレン(乙)の場合と同様の理由で0
.2〜20の範囲内のものが好ましい。該共重合体ゴム
(内)の使用j11は組成物全r−に対して2〜5重量
%が好ましく 特に好ましくは2.5〜4.0重lt%
である。該使用量が2重量%に満だない場合は、低温衝
撃割れの改善効果が不十分であり、5重量%を超えると
剛性が低下して好ましくない。
本発明のエチレン・プロピレン共重合体は、ブロー、り
共重合法に於いて取得される共重合体に係る各種物性値
の相互関連的限界性(註、例えば耐衝撃性強度を向上さ
せるとその反面で剛性、耐熱性および対白化性等が低下
する)を克服し、公知方法で得られた対照物と比較して
、耐衝炊性値を同等に維持しつつ、剛性ならびに対白化
性について著しい向上を達成した。
したがって、本発明品は、各種の成形分野に広く適用で
きるが、殊にシート分野において、成形品の品質の改善
または薄肉化による使用量の拡大が期待できる。
さらに、本発明の共重合体に、適量の造核剤およびまた
は無機充填材を配合しエチレン・プロピレンブロック共
重合体組成物とすることにより、公知の対照ポリプロピ
レン組成物では、決して達成できなかった次の諸物性す
なわち高剛性、対白化性、1酎衝撃性をバランスよく保
41する成形品を製造できる。
以下実施例により、本発明を説明するが、これらは1本
発明を限定するものではない、実施例における各種物性
値の測定法は下記によった。
@ MFR:ASTM D−1238(g/10分)、
 230℃2.16kg  荷重 @ Ml : ASTM[+−1238(g/10分)
、 190℃2、18kg  荷重 ■各重合段階のMFHの算出法: MFR+     :第1段のMFR(零l)MFn、
     :第2  // MFR1,2’第1段階と第2段階で生成した全体のM
FR(Ml) W+      :第1段の重合量割合W2:第2  
  // W++W?=  1.0 註月:各段階でサンプリングし実測する。
MFntの計算はつざの関係式による。
1ogMFR1,2=(= )logMFRt +(−
泣一月ogMFrltWl  + W2W+ + W? ■エチレン含量:赤外線吸収スペクトル法による。
■各段階のエチレン/プロピレン反応比。
エチレン/プロピレンの反応比を変化させた共重合体を
予じめ作り、これをe!準サンプルとして赤外線吸収ス
ペクトルで検量線を作り(140℃、 A720/A?
30)、2段目、3段目については差スペクトル法によ
り求めた。
@ Wl、’//2 (7) n 出:各段階での共重
合体中のエチレン含量、及び各段階それぞれに於るエチ
レン/プロピレン反応比により計算した。
0シート成形の物性測定法(シート厚みQ、8mm) 
:よりフグ率: ASTMD882(kgf/mm’)
零打抜衝撃強度: ASTMD781(kgf、c+a
)よ折曲げ白化:チッソ法(mm) ;シートを折り曲
げ白化が起り初めだ時の折曲げ半径 を測定した。
攻衝撃白化:射出成形と同様であるが、替芯の半径を3
.2mmとして200gの重りを50cmの高さから落
下し白化部の半径を測 定した。(鵬m) 本衝撃割れ:恒温室内に300X 3QO+u+のシー
トを入れ、12時間後にシートのシボ面を 外側に両端を合わせるように折り曲 げ、テーブルの上にのせ、軍手をし た手でた−いて 180°に折曲げたときの状態を観察
した。
O:全く割れない。
△:たへいた部分に亀裂が発生。
×:割れが伝播した。
本シート外i:目 視 実施例1 (1)触媒の調整 n−ヘキサン600+ou、ジエチルアルミニウムモノ
クロリド(DEAC)0.50モル、ジイソアミルエー
テル1.20モルを25℃で1分間で混合し5分間同温
度で反応させて反応生成液P(ジイソアミルエーテル/
 DEACのモル比2.4)を得た。窒素置換された反
応器に四塩化チタン4.0モルを入れ、35℃に加熱し
、これに上記反応生成液Pの全量を 180分間で滴下
した後、同温度に30分間保ち、75℃に昇温して更に
1時間反応させ、室温迄冷却し上澄液を除き、n−ヘキ
サン4000+lfLを加えてデカンテーションで上澄
液を除く操作を4回繰り返して、固体生成物(I)19
0gを得た。この(I)の全量をH−ヘキサン3000
mJl中に懸濁させた状態で、20℃でジイソアミルエ
ーテル180gと四塩化チタン350gを室温にて約1
分間で加え65℃で1時間反応させた。
反応終了後、室温(20℃)迄冷却し、上澄液をデカン
テーションによって除いた後、 4000■見のn−ヘ
キサンを加え10分間撹拌し、静置して上澄液を除く操
作を5回繰り返した後、減圧下で乾燥させ固体生成物(
II )を得た。
(2)予備活性化触媒の調整 内容積20文の傾斜羽根付きステンレス製反応器を窒素
ガスで置換した後、n−ヘキサン15文、ジエチルアル
ミニウムモノクロリド42g、固体生成物(II)30
gを室温で加えた後、水素 15N文を入れ、プロピレ
ン分圧5kg/crn’Gで5分間反応させ、未反応プ
ロピレン、水素およびn−ヘキサンを減圧で除去し、予
備活性化触媒を粉粒体で得た(固体生成物(II)Ig
当りプロピレン82.0g反応)。
(3)プロピレンの第1段目重合 窒素置換をした内容M 400文のタービン型撹拌羽根
付ステンレス製重合器にn−へキサン250立ついでジ
エチルアルミニウムモノクロライド10g、前記予備活
性化触媒IQg、p−トルイル酸メチル11.0gを仕
込み、更に水素を5ON l添加した。ついで液相温度
を60℃に昇温後、プロピレンを供給し、全圧をl0k
g/crt+”Gに昇圧した。60℃、 10kg/c
rn’Gに達した後、エチレンを2wt%を含むプロピ
レンを供給して60℃、 10kg/crn’Gを維持
しながら4時間重合を継続した0重合中ガスクロマトグ
ラフにより、気相ガス中の水素濃度を追加した。4時間
重合継続後、プロピレンの供給を停止卜し、未反応のプ
ロピレンを放出し、重合器内のスラリーの一部を採取し
て癌過、洗節および乾燥してポリプロピレン粉末を得た
この粉末のMFRは3.1、エチレン含量は2.1%で
あった・ (4)第2段目の重合 未反応のプロピレン放出後の重合器内は60℃、0.1
kg/cm’Gに保ち、第2段目の重合原料としてエチ
レンの供給比率が90重量%となるようにエチレンとプ
ロピレンを 1.5時間連続的に一定速度で供給した。
エチレンの全供給量は7.5kg、重合中は気相水素濃
度が25モル%となるよう水素を供給した。1.5時間
重合後エチレンおよびプロピレンの供給を停止し、未反
応のエチレンおよびプロピレンを放出した0重合器内の
スラリーの一部を採取して癌過、洗tI11および乾燥
してポリプロピレン共重合体(以下ポリプロピレンとい
うことがある)の粉末を得た。この粉末のMFRは2.
1、エチレン含量は14.5重量%であった。また、計
算により算出した第2役目で生成した共重合体フラクシ
璽ン中のエチレン含量が80%であった。
ついで重合器内にメタ/−ルを25fl供給し、温度を
75℃に昇温した。30分後、更に20%のカセイソー
ダ水を100g加え20分間撹拌し、純水 1001加
えつづいて残存プロピレンを排出した。水層を抜出した
後、更に100文の純水を加え10分間撹拌水洗し、水
層を抜出し、つづいてポリプロピレン−n−ヘキサンス
ラリーを抜出し、このものを疫過、乾燥することにより
ポリプロピレンパウダーを得た。第2段目と同様に分析
し、結果を第1表に示した。
(5)造粒物の製造 上記(4)で得られたポリプロピレン粉末6.56kg
、密度0.96t5.M夏=5.0のポリエチレン1.
2kg(チッソポリエチM850■)と日本合成ゴム株
のEPR(EPO2P=1) 0.24kgにフェノー
ル系熱安定剤0.008kg、ステアリン酸カルシウム
0.008kgを加え高速撹拌式12合機(註、ヘンシ
ェルミキサー、商品名)で室温下に10分混合し、該混
合物をスクリュー口径40m5の押出造粒機を用いて造
粒した。
(8)シート成形品の製造 (5)で得た造粒物を50m5φ、押出成型機により2
25℃で巾80cm、厚さ0.8■の片面シボ付きシー
トに作製し、該シートを湿度50%、室温23℃の室内
に72時間状態調整した。ついで第1表に示すように物
性値を測定した。
比較例1.2 実施例1に於て、予備活性化触媒の代りに、四塩化チタ
ンを金属アルミニウムで還元し、粉砕活性化した市販の
触媒(AA型)を30gまたは45g、トルイル酸メチ
ルをOgまたは22gを用い、又、第1段の仕込水素2
5N Mまたは5(IN l、気相ガス中の水素濃度1
.5モル%または3.0モル%とし、それ以外は実施例
1と同様に行った。製造条件と結果を第1表に示した。
これらの表から明らかなように本発明の触媒成分に代え
て三塩化チタン(AA)を使用しても高剛性の共重合体
は得られない、又三塩化チタン(AA)の他にMPTを
併用しても本発明のような大きな剛性の向上は認められ
ない。
比較例3 20gの無水塩化マグネシウム、 10.0mJlの安
息香酸エチルおよび6.0鳳交のメチルポリシロキサン
をボールミル中で100時間粉砕した。得られた固体生
成物15gを2001文の四塩化チタン中に懸濁させ、
80°Cで2時間、撹拌した後、臨過により液を除き、
更に濾液中に四塩化チタンが検出されなくなるまでn−
へキサンで洗浄後、乾燥し、固体触媒を得た。この固体
触媒7gを実施例1の予備活性化触媒の代りに用い、更
にIIEACの代りに、TEAを10g用い水素量を第
1表の如く代えた以外は実施例1と同様に行った。製造
条件と結果を同表および第1表に示した如く担持型触媒
では、本発明の効果である高剛性のポリプロピレンは得
られない。
比較例4 実施例1に於て、固体生成物(I)を得る反応中、反応
生成液Pの代りにDEAC0,5モルを用い、35℃の
代りに0℃に於て実施例1と同様に滴下後75℃に昇温
、更に1時間撹拌反応させ、ついで四塩化チタンの沸騰
温度(約136℃)で4時間リフラックスさせ紫色に転
移させ冷却後、実施例1と同様にn−へキサンで洗浄、
濾過、乾燥し、固体触媒を得た。この固体触媒を実施例
1の予備活性化触媒に代え、又各段階の水素を第1表の
如く代えた以外は実施例1と同様に行い結果を同表に示
した。この場合に得られたものも実施例1の共重合体よ
り総合的剛性において劣っている。
実施例2,3.4  比較例5,6.7実施例1に於て
MPTの使用量したがって芳香族エステル/固体生成物
モル比を変化させた以外は同様に実施した。但し実施例
2.比較例5.6は予備活性化触媒を6g、比較例7は
20g、実施例3は】2gを使用した。
又、実施例4.比較例7の2段目のエチレン。
プロピレンの供給量は実施例1のそれぞれ!/2゜17
8とした。水素については第2表の条件で実施し、結果
を第2表に示した。
これらの表に明らかなように、重合の際に使用する芳香
族エステル/固体生成物モル比が0.05以下では、得
られたブロック共重合体の剛性の向上が不十分である。
また該モル比がIO,Qを大きく超えている比較例7で
は、得られた重合体の剛性は高いが触媒活性が大巾に低
下し、この面で劣る。
実施例5〜10 実施例1においてMPTに代えて下記dmiの芳香族エ
ステルの所定量を使用した以外は同様に実施した。
d;p−トルイル酸エチル 12.0g (実施例8)
e;p−トルイル酸ブチル I<、ag (実施例9)
f;安息香酸メチル   lo、og (実施例10)
g;安息香酸エチル   11.0g (実施例11)
h;p−アニス酸メチル  12.0g (実施例12
)imp−アニス酸エチル  13.0g (実施例1
3)重合条件および結果を第3表に示す、同表に明らか
なようにこれらの実施例については収量、物性共にはC
実施例1と同等の結果が得られる。
実施例11.12  比較例8.9 実施例1に於て第1段目のエチレン供給量及び水素量を
それぞれ第4表の如く変化させ、他は実流側1と同様に
実施した。但し、比較例8の2段目の七ツマー供給量は
、実施例1の75%とし結果を同表に示した。
同表から明らかなように、1段目にエチレンを入れない
比較例8は白化改良効果で劣り、比較例9は、1段目の
エチレンが高すぎるため剛性の低下が太きく、好ましく
ない。
実施例13.14  比較例to、tt実施例1におい
て第2段目の重合条件をそれぞれ第4表に記載した如く
変化させた以外は、同様に実施した。供給エチレン量は
、実施例13.比較例10は?、Qkg、実施例14.
比較例!lは[1,Okgとした。
同表に明らかなように、第2段目の共重合体部分中のエ
チレン含量が70%と低い場合(比較例10)は、得ら
れた組成物は難白化性の点で劣り。
また、比較例11の如く、該含量が高すぎる(30%)
場合は、該組成物は衝撃割れの点で劣っている。
実施例15 比較例12.13 実施例1において、第1段目と第2段目の重合比率をそ
れぞれ第4表に記載した如く変化させた以外は、同様に
実施した。たCし、エチレンの供給速度は、実施例1と
同様にいづれも5kg/hrとし、重合時間はそれぞれ
1時間(実施例15)、0.5時間(比較例12)およ
び2.5時間(比較例13)とした。
以上において、第2段目の重合量が少ない場合(比較例
12)は、得られた組成物は、衝撃強度の点で劣り、ま
た、該重合量が多すぎる場合(比較例13)は、該組成
物は難白化性ならびに剛性の点で劣り、いづれも好まし
くない。
実施例16.17  比較例14.15実施例1′t−
得られたエチレン・プロピレン共重合体、EPR(エチ
レン74重量%、 MFR3,5,商品名EP02P)
およびポリエチレンHOPE(d=0.965. MI
=5.商品名チッソポリエチM850■)を用い、該ポ
リエチレンの混合量を第5表の如く変化させて組成物を
製造した。
同表から明らかなように、ポリエチレンの混合量が少な
すぎる場合(比較例14)、低温衝撃強度及び難白化性
の点で劣り、逆に多すぎる場合(比較例15)成形され
たシートの物性が不均一となり、特にタテ方向の強度が
著しく低下した。
実施例18.19  比較例16.17実施例1におい
て、EPR(商品名EPO2P)の使用量を第5表の如
く変化させた以外は同様に実施した。
同表から明らかなように、EPRの混合量が少なすぎる
場合(比較例16)該組成物は衝撃割れの点で劣り、逆
に多すぎる場合(比較例17)該組成物は剛性、難白化
性の点で劣り、いづれも好ましくない。
実施例20.21  比較例17’、18.19実施例
1において、使用するポリエチレンとしてそれぞれMl
若しくは密度の異なるものを用いた以外は同様に実施し
た。混合組成と得られた組成物から成形して得られたシ
ートの物性を第5表に示した。
その結果、得られた組成物について混合したポリエチレ
ンのに!が高すぎる場合(比較例17)は、実施各個の
ものより衝撃割れの点で劣り、該Mlが低すぎる場合(
比較例18)は、該混合が不均一となり、得られたシー
トにフィッシュ・アイが発生し、衝撃割れの点でも実施
各個のものより劣っていた。また、使用したポリエチレ
ンの密度が低い場合(比較例!9)、得られた組成物は
剛性の点で実施例のものより劣っている。
実施例22 、23 、24 実施例1において、使用するEPRの種類(エチレン含
有稙改峨%、 Ml)を変更した以外は、同様に実施し
た。混合条件と結果を第6表に示した。
第6表

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)[イ]下記「」の方法で製造されてなるエチレン
    ・プロピレンブロック共重合体(甲)74〜88重量%
    、 「有機アルミニウム化合物(L)若しくは有機アルミニ
    ウム化合物(L)と電子供与体(A)との反応生成物(
    P)を四塩化チタン(C)と反応させて得られる固体生
    成物( I )に電子供与体(A)および電子受容体(B
    )を反応させ得られる固体生成物(II)を有機アルミニ
    ウム化合物(L_2)および芳香族カルボン酸エステル
    (R)と組合わせ、該カルボン酸エステル(R)と固体
    生成物(II)のモル比率R/II=0.2〜10.0とし
    た触媒を用い、水素の存在下にプロピレンとエチレンを
    次の2段階すなわち、 [1]第1段階において、エチレン含有量1.0〜3.
    0重量%の共重合体を全重合量の75〜90重量%生成
    させ、つづいて、 [2]第2段階においてエチレン含有量75〜85重量
    %の共重合体を全重合量の10〜25重量%生成させる
    如く共重合させるエチレン・プロピレン共重合体の製造
    法」 [ロ]密度0.955g/cm^3以上、メルトインデ
    ックス0.2〜20のポリエチレン(乙)10〜20重
    量%および[ハ]メルトインデックス0.2〜20、エ
    チレン含量が25〜85重量%のエチレン・プロピレン
    共重合体ゴム(丙)2〜5重量%からなるエチレン・プ
    ロピレン共重合体組成物(J)。
  2. (2)第1段階で得られる共重合体フラクシヨンと第2
    段階で得られる共重合体フラクシヨンのメルトインデッ
    クス(MFR)の比率を MFR(第1段階)/MFR(第2段階)=1.0〜1
    0としたエチレン・プロピレンブロック共重合体(甲)
    を使用する特許請求の範囲第(1)項に記載の組成物。
JP21433385A 1985-09-27 1985-09-27 難白化性エチレン・プロピレン共重合体組成物 Granted JPS6274950A (ja)

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JP21433385A JPS6274950A (ja) 1985-09-27 1985-09-27 難白化性エチレン・プロピレン共重合体組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH02252752A (ja) * 1989-03-27 1990-10-11 Chisso Corp エチレン・プロピレン共重合体組成物およびそれを用いた成形品

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