WO2008072792A1 - ポリプロピレン系樹脂組成物 - Google Patents

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WO2008072792A1
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ethylene
polypropylene resin
random copolymer
propylene homopolymer
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Yasuki Fujiwara
Shuichi Kimata
Hideki Oshima
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Sumitomo Chemical Company, Limited
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0807Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
    • C08L23/0815Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins

Definitions

  • the present invention relates to a polypropylene resin composition. More specifically, the present invention relates to a polypropylene resin composition useful as a material for a molded article having excellent rigidity and impact resistance. '' Background technology
  • Molded products made of polypropylene are used in various applications because of their excellent rigidity, heat resistance and surface gloss.
  • An object of the present invention is to provide a polypropylene resin composition having excellent rigidity and impact resistance.
  • the present invention relates to a propylene homopolymer 60 to 85% by weight and an ethylene- ⁇ -olefin random in which the weight ratio of ethylene to olefin is within the range of 45/5/5 to 70/30.
  • Polypropylene resin composition containing 15 to 40% by weight of a copolymer and satisfying the following requirement (1) to the following requirement (5) (however, both the weight percent is the same for the homopolymer and the above) Based on the total amount of copolymer).
  • the melting temperature of the propylene homopolymer as measured by DSC is 16 3 ° C or higher and 1700 ° C or lower.
  • Requirement (2) l3 C- 2 in the total propylene units of the propylene homopolymer NMR measured by spectrum, 1 over ⁇ and 1, the ratio of different bonds due to 3- ⁇ is 0.0 1% It is as follows.
  • Requirement (3) When the amount of ethylene-olefin random copolymer in the polypropylene resin composition is A wt%, and the amount of room temperature xylene soluble in the polypropylene resin composition is B wt% The ratio B / A is 0.9 or more.
  • the molecular weight distribution of the ethylene monolithic refin random copolymer is not less than 2.0 and not more than 4.0.
  • the propylene homopolymer contained in the polypropylene resin composition of the present invention has a melting temperature measured by differential scanning calorimetry (DSC) in the range of 163 ° C. or higher and 170 ° C. or lower, and 13 C nucleus Propylene whose proportion of heterogeneous bonds due to 2, 1-insertion and 1,3-insertion in all propylene units measured by magnetic resonance (' 3 C-NMR) spectrum is less than 0.01% It is a homopolymer. Also, the room temperature xylene soluble content in the propylene homopolymer is
  • the melting temperature of propylene homopolymer measured by DSC is preferably 164 ° C. or higher and 170 or lower, and more preferably 165 ° G or higher and 170 ° C. or lower. If the melting temperature is less than 163 C, the molded article made of the resin composition may have insufficient rigidity.
  • the propylene monomer is usually added in 1, 2—, but in rare cases, 1, 1— may be added.
  • 1, 2— in which the propylene monomer is usually added.
  • 1, 1— in which the propylene monomer is usually added.
  • “Proportion of heterogeneous bonds due to 2,1—insertion and 1,3—insertion in all propylene units” of propylene homopolymer is described in Tsutsui et al., POLYMER, 30, 1350 (1989). The proportion of heterogeneous bonds due to 2,1 insertion reactions and the presence of heterogeneous bonds due to 1,3-insertion reactions in polypropylene molecular chains measured by 13 C-NMR spectra based on the proposed method It is the sum of the percentages.
  • the proportion of heterogeneous bonds resulting from 2, 1-insertion and 1,3-insertion in all propylene units is 0.01% or less, preferably 0 . 00
  • the rigidity may be insufficient when formed into a molded body.
  • the polypropylene homopolymer applicable to the present invention is a stereoregular polymerization catalyst comprising a known solid titanium catalyst component, an organometallic compound catalyst component, and an electron donor used as necessary, or a known meta Manufactured by a known polymerization method using a stereoregular polymerization catalyst consisting of a compound that forms a stable anion by reacting with a metal complex and an organoaluminum compound, which is used as necessary. can do.
  • Preferred polymerization An example of the catalyst is preferably a catalyst comprising a solid titanium catalyst component, an organometallic compound catalyst component, and an electron donor used as necessary.
  • Applicable polymerization methods include slurry polymerization using an inert hydrocarbon solvent such as propane, butane, isobutane, pentane, hexane, heptane and octane, solution polymerization using the solvent, and liquid at the polymerization temperature. Examples thereof include a bulk polymerization method using olefin and a gas phase polymerization method.
  • an inert hydrocarbon solvent such as propane, butane, isobutane, pentane, hexane, heptane and octane
  • the polymerization is preferably carried out in a temperature range of usually 20 to 100 ° C., particularly preferably 40 to 90 ° C., and a pressure range of normal pressure to 6 MPa.
  • the polymerization time may be appropriately determined depending on the kind of the target polymer and the reaction apparatus, and is usually 1 minute to 20 hours.
  • a chain transfer agent such as hydrogen may be added to adjust the molecular weight of polypropylene.
  • the melt flow rate (hereinafter referred to as MFR) of the propylene homopolymer is preferably 0.1 to 500 g / 10 min, and more preferably 0.3 to 300 gZl 0 min. However, MFR is measured under 230 ° C and 21 N load according to JIS K7210. [Ethylene-a-olefin-random copolymer]
  • the ethylene 10; -year-old refin random copolymer contained in the polypropylene-based resin composition of the present invention is obtained by copolymerizing ethylene and ⁇ -year-old refin, and has a structural unit derived from ethylene and ⁇ -olefin. It is a copolymer containing the derived structural unit.
  • Ethylene one ⁇ of the present invention - old amount of structural units derived from Les fins contained in the random copolymer "Orefin, i.e., a- O Les fins content as measured by 13 C-NMR spectra 30-55 wt%
  • it is 35 to 50% by weight. If the a-olefin content is less than 30% by weight, the compatibility with the propylene homopolymer may not be sufficiently high, and the impact strength may be insufficient due to the formation of polyethylene crystal components. If it exceeds wt%, it may be excessively compatible with the propylene homopolymer, resulting in insufficient rigidity.
  • the intrinsic viscosity ([77]) measured in 135 ° C tetralin of the ethylene-a-year-old lefin random copolymer of the present invention is preferably greater than 1.0 dlZg, more preferably Is greater than 1.5 d lZg, particularly preferably greater than 2.0 d lZg.
  • the ethylene-a-year-old olefin random copolymer is a polypropylene resin composition comprising a propylene homopolymer and the random copolymer
  • the above polypropylene-based polymer measured by a 13 C-NMR spectrum is used.
  • the ratio BZA is 0.9 or more, where the amount of ethylene-a-old refin random copolymer in the resin composition is A wt% and the amount of room temperature xylene soluble in the polypropylene resin composition is B wt%. More preferably, it is 0.95 or more.
  • this ratio is less than 0.9, random copolymerization of the ethylene-a-year-old refin copolymer
  • the impact resistance strength may be inferior when formed into a molded product of a polypropylene resin composition.
  • GPC gel permeation chromatography
  • AwZA n is the weight average molecular weight measured by GPC.
  • Mw is equal to the number average molecular weight (Mn) ratio (Mw / Mn)
  • the ratio Mw / Mn is commonly referred to as the "molecular weight distribution" and thus the ratio Aw / A n also means the molecular weight distribution. To do.
  • the polypropylene resin composition of the present invention can be subjected to hot press molding for 3 minutes from the composition at a temperature of 190 ° C. and a pressure of 35 kgf Z cm 2 .
  • the volume average circle equivalent particle diameter (D) of ethylene monolithic lefin random copolymer particles observed in the cross section (D) is such that v) is 1.0 or less, preferably 0.9 m or less. When 0 is larger than 1.0 m, the impact strength of the polypropylene resin composition may be inferior.
  • the ethylene- ⁇ -olefin random copolymer applicable to the present invention is a known solid titanium catalyst component and organometallic compound catalyst component similar to those described in [Propylene Homopolymer]. Or a catalyst comprising a known meta-orthocene complex and an organoaluminum compound, and a compound that reacts with the meta-orthocene complex to form a stable anion. And a method of producing by a known polymerization method. As an example of a preferable polymerization catalyst, a catalyst comprising a meta-octene complex can be mentioned.
  • the Dv of the dispersed particles of the ethylene / one-year-old olefin random copolymer contained in the poly'propylene resin composition can be adjusted by melt-kneading the polypropylene resin composition under appropriate conditions. .
  • An ethylene-based refin random copolymer applicable to the present invention can be preferably produced by polymerization using a catalyst comprising a metacene complex.
  • the polypropylene resin composition of the present invention comprises a propylene homopolymer of 60 to 85 ′% by weight and a polypropylene containing the ethylene- ⁇ -aged refin random copolymer of 15 to 40% by weight. (Both the weight% is based on the total amount of the homopolymer and the copolymer).
  • the impact strength is insufficient.
  • the propylene homopolymer content is less than 60% by weight (ie, before (If the ethylene-a-year-old refin random copolymer exceeds 40% by weight), the rigidity may be insufficient.
  • the content of the propylene homopolymer is preferably 65 to 85% by weight, and the ethylene-a-aged refin random copolymer is preferably 15 to 35% by weight.
  • the polypropylene resin composition of the present invention may contain an inorganic filler as necessary. When the inorganic filler is contained, the content is preferably 5 to 20% by weight (however, the total amount of the polypropylene resin composition is 100% by weight).
  • the polypropylene resin composition of the present invention includes, as necessary, a heat stabilizer, an aromatic carboxylic acid aluminum salt, an aromatic phosphate ester salt, a nucleating agent such as dibenzylidene sorbitol, an ultraviolet absorber, a lubricant, Antistatic agents, flame retardants, pigments, dyes, phenolic, phenolic, phosphorus-based antioxidants, dispersants, copper damage inhibitors, neutralizing agents, foaming agents, plasticizers, anti-bubble agents, crosslinking agents, Additives such as flowability improvers such as peroxides, light resistance stabilizers and weld strength improvers may be included. Their content is usually from 0.001 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polypropylene resin composition of the present invention.
  • the composition contains a polymer other than propylene homopolymer and ethylene-a-olefin random copolymer, for example, polyethylene, propylene, as necessary. You may mix
  • the blending amount is usually about 5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the polypropylene resin composition.
  • a propylene homopolymer and an ethylene a-year-old refin random copolymer are dissolved and mixed using a substance that dissolves the mixture, and the mixture is mixed with the propylene homopolymer and ethylene one-year-old refin random.
  • a method for producing a polypropylene resin composition by putting both of the copolymers into a substance that does not dissolve,
  • the method (4) excellent in dispersibility of the ethylene mono-olefin random copolymer in the polypropylene resin composition is preferable.
  • Examples of substances that dissolve both propylene homopolymers and ethylene-one-year-old refin random copolymers include high-boiling hydrocarbon compounds represented by tetralin, decalin, toluene, xylene, orthodichlorobenzene, etc. it can.
  • Examples of the substance that does not dissolve both the propylene homopolymer and the ethylene- ⁇ -year-old olefin random copolymer include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ptanol, and acetone.
  • Applications of the polypropylene resin composition of the present invention include, for example, various automobile materials,. More preferably, it is a polypropylene resin composition in which the above-mentioned filler is contained in the polypropylene resin composition of the present invention as various automobile materials or household electrical appliance materials.
  • Propylene homopolymer hot press molding (preheat for 5 minutes at 230 ° C, pressurize to 5 O kgf / cm 2 over 3 minutes, hold pressure for 2 minutes, then 30 ° C, 30 kg i / cm 2 for 5 minutes
  • the sheet was 0.5 mm thick.
  • a differential scanning calorimeter (TA Instruments, D SC Q 100) 1 Omg of the prepared sheet was heat-treated at 220 ° C for 5 minutes in a nitrogen atmosphere and then cooled to 15 Ot at a cooling rate of 30 OZ.
  • a sample was prepared by uniformly dissolving 0 Omg of propylene homopolymer in 3 ml 1 of ortho-diclonal benzene, and the 13 C-NMR spectrum of the sample was measured under the following conditions.
  • Pulse repetition time 10 seconds
  • Pulse repetition time 10 seconds Pulse width: 45 °
  • Xylene 20 OmL was added to 1 g of the polypropylene resin composition, and the mixture was boiled and completely dissolved, then the temperature was lowered, and the condition was adjusted at 20 ° C for 1 hour or longer. Then, it separated into the soluble part and the insoluble part using the filter paper. The solvent was removed from the filtrate to dryness to obtain a soluble part sample, and the weight of the sample was measured to determine the content.
  • the weight average molecular chain length (Aw) and the number average molecular chain length (An) were determined under the following conditions, and the ratio (AwZAn) was calculated.
  • i is an integer of l to n, and D i is the equivalent-circle diameter of each particle.
  • Tensile modulus and tensile impact strength were measured by methods according to ASTM D 1822-L. 190 ° C temperature 190 ° C, pressure 35 kg f / cm 2 , test piece made from 0.5 mm thick press sheet made by hot press molding for 3 minutes, single column type tensile compression tester STA — Measured using 1225 (A & D).
  • Catalyst component (A) (Dimethylsilanediylbis (2-methyl-4-mononaphthylindenyl) Zirconium dichloride) 6.6 mg, Triisobutylaluminum toluene adjusted to lmmo 1 ZmL LmL of solution was added.
  • the catalyst component (B) (synthesized by the method described in Example 1 (2) of JP-A-2003-171412) was suspended to prepare a toluene slurry of the polymerization catalyst component.
  • the catalyst component (C) (dimethylsilylene (tetramethyl (Cyclocyclopentaenyl) (3-tert-petitu 5-methyl-2-phenoxy) titan dimethoxide: metal complex described in Reference Example 1 of JP 2006-193749) 5 mg, concentration 1 mm 0 1 / mL
  • a toluene solution was prepared by adding 1 mL of the adjusted triisobutylaluminum toluene solution.
  • the mixed gas was continuously fed to the above 3 liter autoclave, and polymerization was carried out for 3 hours at a polymerization pressure of 0.3 MPa and a polymerization temperature of 70 ° C. to obtain 118 g of a polymer.
  • the polymer obtained had a olefin (propylene) content of 32 wt% and an intrinsic viscosity of 2.61.
  • BCPP-2 a polypropylene resin composition

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Abstract

プロピレン単独重合体60~85重量%と、エチレンとα−オレフィンの重量比が45/55~70/30であるエチレン−α−オレフィンランダム共重合体15~40重量%とを含有し、下記要件(1)から下記要件(5)を満足するポリプロピレン系樹脂組成物、およびその成形体が提供される。(1) プロピレン単独重合体の融解温度は163℃以上、170℃以下である。(2) プロピレン単独重合体の全プロピレン単位中の2,1−挿入および1,3−挿入に起因する異種結合の割合は0.01%以下である。(3) ポリプロピレン系樹脂組成物中のエチレン−α−オレフィンランダム共重合体の量をA重量%、上記ポリプロピレン系樹脂組成物の室温キシレン可溶分の量をB重量%とするとき、比B/Aは0.9以上である。(4) 上記エチレン−α−オレフィンランダム共重合体の分子量分布が2.0以上4.0以下である。(5) ポリプロピレン系樹脂組成物から温度190℃、圧力35kgf/cm2、3分間の熱プレス成形で作成した厚さ0.5mmのシートの断面の透過型電子顕微鏡による観察において、エチレン−α−オレフィンランダム共重合体の粒子の体積平均円相当粒子径が1.0μm以下である。

Description

明細書 ポリプロピレン系樹脂組成物 技術分野
本発明は、 ポリプロピレン系樹脂組成物に関するものである。 さらに詳しくは、 剛性、 耐衝撃性に優れる成形体の材料として有用なポリプロピレン系樹脂組成物に関するもの である。 ' 背景技術
ポリプロピレンからなる成形品は、 剛性、 耐熱性や表面光沢性に優れていることから、 種々の用途に使用されている。
そして、 従来から、 ポリプロピレンの耐衝擊性を改良するために、 ポリプロピレンとェ チレン系共重合体とを含有するポリプロピレン組成物を用いることが知られている。 例えば、 特開平 1 0— 8 7 7 1 4号公報には非メタ口セン触媒によりプロピレン重合体 を製造する工程の後に、 少なくともメタ口セン化合物と助触媒成分からなる触媒によりェ ラストマーを製造する工程を有するプロピレン重合体組成物の製造方法が記載されてい る。
しかし、 上記の公報等に記載されているポリプロピレン組成物を用いたとしても、 ポリ プロピレン組成物の剛性、 耐衝撃性については、 必ずしも充分ではないことがあり、 ポリ プロピレン組成物の剛性、 耐衝撃性については、 さらなる改良が望まれていた。 発明の開示
本発明の目的は、 剛性、 耐衝搫性に優れるポリプロピレン系樹脂組成物を提供すること にある。
本発明は、 プロピレン単独重合体 6 0〜8 5重量%と、 エチレンとひ—ォレフィンの重 量比が 4 5 / 5 5〜7 0 / 3 0の範囲内であるエチレン一 α—ォレフィンランダム共重 合体 1 5〜4 0重量%とを含有し、 下記要件 (1 ) から下記要件 (5 ) を満足するポリプ ロピレン系樹脂組成物 (ただし、 前記重量%はともに、 前記単独重合体と前記共重合体の 合計量を基準とする) 。
要件 ( 1 ) D S Cによつて測定される上記プロピレン単独重合体の融解温度が 1 6 3 °C以上、 1 7 0 °C以下である。
要件 (2 ) l3C— NMRスペクトルによって測定される上記プロピレン単独重合体の 全プロピレン単位中の 2, 1ー揷入および 1 , 3—揷入に起因する異種結合の割合が 0 . 0 1 %以下である。 要件 (3) 上記ポリプロピレン系樹脂組成物中のエチレン一 ーォレフインランダム 共重合体の量を A重量%、 上記ポリプロピレン系樹脂組成物の室温キシレン可溶分の量を B重量%とするとき、 比 B/Aが 0. 9以上である。
要件 (4) 上記エチレン一ひ一才レフインランダム共重合体の分子量分布が 2. 0以 上 4. 0以下である。
要件 ( 5 ) 上記ポリプロピレン系樹脂組成物から温度 190 °C、 圧力 35 k g ί c m 3分間の熱プレス成形で作成した厚さ 0. 5 mmのシートの断面の透過型電子顕微 鏡による観察において、 前記ポリプロピレン系樹脂組成物中のエチレン一 α—ォレフィン ランダム共重合体の粒子の体積平均円相当粒子径が 1. 0 m以下である。 発明を実施するための形態
〔プロピレン単独重合体〕
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物に含まれるプロピレン単独重合体は、 示差走査熱 量測定 (DSC) によって測定される融解温度が 163°C以上、 170°C以下の範囲内で あり、 13C核磁気共鳴('3C— NMR) スペクトルによって測定される全プロピレン単位中 の 2, 1—揷入および 1, 3—揷入に起因する異種結合の割合が 0. 01%以下であるプ ロピレンの単独重合体である。 また、 プロピレン単独重合体中の室温キシレン可溶分量は
0. 1重量%以下であることが好ましい。
プロピレン単独重合体の D S Cによって測定される融解温度は、 好ましくは 164°C以 上、 170で以下の範囲内であり、 より好ましくは 165°G以上、 170°C以下の範囲内 である。 融解温度が 163 Cに満たない場合、 その樹脂組成物からなる成形体の剛性が不 十分となることがある。
重合時、 プロピレンモノマーは通常 1, 2—揷入するが、 稀に 2, 1一揷入ゃ 1, 3— 揷入することがある。 プロピレン単独重合体の 「全プロピレン単位中の 2, 1—揷入およ び 1, 3—揷入に起因する異種結合の割合」 とは、 筒井等の POLYMER, 30, 1350 (1989) に記載された方法に基づき 13C— NMRスぺクトルにより測定されるポリプロピレン分子 鎖中の 2, 1一挿入反応に起因する異種結合の存在割合および 1, 3—挿入反応に起因す る異種結合の存在割合の合計である。
本発明で用いられるプロピレン単独重合体は、 全プロピレン単位中の 2, 1—揷入およ び 1, 3—揷入に起因する異種結合の割合が 0. 01 %以下であり、 好ましくは 0. 00
8%以下であり、 より好ましくは 0. 005%以下である。 異種結合割合が 0. 01%を 超えると、 成形体にしたときに剛性が不十分となることがある。
本発明に適用可能なポリプロピレン単独重合体は、 公知の固体状チタン触媒成分と有機 金属化合物触媒成分とさらに必要に応じて用いられる電子供与体とからなる立体規則性 重合触媒や、 あるいは公知のメタ口セン錯体と有機アルミニウム化合物とさらに必要に応 じて用いられる、 メタ口セン錯体と反応して安定ァニオンとなる化合物とからなる立体規 則性重合触媒^用いて、 公知の重合方法によって、 製造することができる。 好ましい重合 触媒の例として、 好ましくは固体状チタン触媒成分と有機金属化合物触媒成分とさらに必 要に応じて用いられる電子供与体とからなる触媒が挙げられる。
適用可能な重合方法としては、 プロパン、 ブタン、 イソブタン、 ペンタン、 へキサン、 ヘプタンおよびォクタンのような不活性炭化水素溶媒を用いるスラリ一重合法、 該溶媒を 用いる溶液重合法、 重合温度において液状であるォレフィンを媒体とするバルク重合法、 および、 気相重合法を例示することができる。
重合は、 通常、 20〜100°C、 特に好ましくは 40~90°Cの温度範囲、 常圧〜 6M P aの圧力の範囲で実施するのが好ましい。 重合時間は、 一般に、 目的とするポリマーの 種類、 反応装置によって、 適宜決定すれば良く、 通常、 1分間〜 20時間である。
また、 ポリプロピレンの分子量を調節するために、 水素等の連鎖移動剤を添加しても良 い。
プロピレン単独重合体のメルトフローレ一ト(以下、 MFRと記す)は、好ましくは 0. 1~500 g/10分であり、 より好ましくは、 0. 3〜300 gZl 0分である。 ただ し、 MFRは、 J I S K7210に準拠して、 230°C、 21 N荷重下で測定される。 〔エチレン一 a—ォレフィンランダム共重合体〕
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物に含まれるエチレン一 0;—才レフインランダム 共重合体は、 エチレンと α—才レフインを共重合して得られ、 エチレンに由来する構造単 位と αォレフィンに由来する構造単位を含有する共重合体である。
α—ォレフインとしては、 例えば、 プロペン、 1ーブテン、 1—ペンテン、 1一へキセ ン、 1—ヘプテン、 1一才クテン、 4—メチル一 1一ペンテン、 ビニルシクロへキサン、 ピニルノルポルネン等が挙げられる。
本発明のエチレン一 α—才レフィンランダム共重合体に含有される《 ォレフィンに 由来する構造単位の量、 すなわち、 13C— NMRスペクトルによって測定される a—ォレ フィン含量は 30〜55重量%、 好ましくは 35〜50重量%である。 a—ォレフィン含 量が 30重量%より少ないとプロピレン単独重合体との相容性が十分に高くないこと、 ポ リエチレン結晶成分が生成すること等から耐衝撃強度が不十分なことがあり、 55重量% を超えた場合、プロピレン単独重合体と過度に相溶するため、剛性が不充分なことがある。 本発明のエチレン一a—才レフインランダム共重合体の 135 °Cのテトラリン中で測 定される極限粘度 ( [77] ) は 1. 0 d lZgよりも大きいことが好ましく、 より好まし くは 1. 5 d lZgよりも大きく、 特に好ましくは 2. 0 d lZgよりも大きい。
エチレン一 a—才レフィンランダム共重合体は、 プロピレン単独重合体と該ランダム共 重合体とからなるポリプロピレン系樹脂組成物とした場合、 13C— NMRスぺクトルによ つて測定される上記ポリプロピレン系樹脂組成物中のエチレン一 a—才レフインランダ ム共重合体の量を A重量%、 上記ポリプロピレン樹脂組成物の室温キシレン可溶分の量を B重量%とするとき、比 BZAが 0. 9以上であり、より好ましくは 0. 95以上である。 この比が 0. 9以下の場合、 上記エチレン— a—才レフイン共重合体のランダム共重合性 が低く耐衝撃強度を発現する成分が少なくなり、 ポリプロピレン系樹脂組成物の成形体に した場合に耐衝擊強度が劣ることがある。
" エチレン一ひーォレフィンランダム共重合体のゲルパーミエーシヨンクロマトグラフ ィー (以下、 G P Cと記す) により測定される重量平均分子鎖長 (Aw) の数平均分子鎖 長 (A n) に対する比 (Aw/A n ) は、 樹脂組成物の耐衝撃強度という観点から、 好ま しくは 2 . 0以上 4 . 0以下である。 なお、 比 AwZA nは、 G P Cにより測定される重 量平均分子量 (Mw) の数平均分子量 (Mn) に対する比 (Mw/M n) に等しい。 比 M w/M nは一般に 「分子量分布」 と称され、 したがって、 比 Aw/ A nも分子量分布を意 味する。
剛性、 靭性および耐衝撃性のバランスを考慮して、 本発明のポリプロピレン系樹脂組成 物は、 該組成物から温度 1 9 0 °C、 圧力 3 5 k g f Z c m2、 3分間の熱プレス成形で作 成した厚さ 0 . 5 mmのシートの断面の透過型電子顕微鏡による観察において、 該断面中 に観測されるエチレン一ひ一才レフインランダム共重合体粒子の体積平均円相当粒子径 (D v)が 1 . 0 以下であり、好ましくは 0 . 9 m以下であるような組成物である。 0 が1 . 0 mよりも大きい場合、 ポリプロピレン系樹脂組成物の耐衝撃強度が劣るこ とがある。
本発明に適用可能なエチレン一 α—ォレフィンランダム共重合体は、 前記 [プロピレン 単独重合体] で記載と同様の公知の固体状チタン触媒成分と有機金属化合物触媒成分とさ らに必要に応じて用いられる電子供与体とからなる触媒や、 あるいは公知のメタ口セン錯 体と有機アルミニウム化合物とさらに必要に応じて用いられる、 メタ口セン錯体と反応し て安定ァニオンとなる化合物とからなる触媒を用いて、 公知の重合方法によって製造する 方法が挙げられる。 好ましい重合触媒の例として、 メタ口セン錯体からなる触媒が挙げら れる。
ポリ'プロピレン系樹脂組成物に含まれるエチレン一ひ一才レフィンランダム共重合体 の分散粒子の D vは、 ポリプロピレン系樹脂組成物を適当な条件下で溶融混練することに より調節することができる。
本発明に適用可能なェチレン一ひ一才レフインランダム共重合体は、 好ましくはメタ口 セン錯体からなる触媒を用いる重合によって製造することができる。
〔ポリプロピレン系樹脂組成物〕
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、 前記プロピレン単独重合体 6 0〜8 5'重量% と、 前記エチレン一 α—才レフインランダム共重合体 1 5〜4 0重量%とを含有するポリ プロピレン系樹脂組成物である (ただし、 前記重量%はともに、 前記単独重合体と前記共 重合体の合計量を基準とする) 。
前記プロピレン単独重合体の含有量が 8 5重量%を超える場合 (すなわち、 前記ェチレ ン一 α—才レフインランダム共重合体が 1 5重量%未満の場合) 、 耐衝擊強度が不充分な ことがあり、 前記プロピレン単独重合体の含有量が 6 0重量%未満の場合 (すなわち、 前 記エチレン一 a—才レフインランダム共重合体が 4 0重量%を超えた場合) 、 剛性が不充 分なことがある。
前記プロピレン単独重合体の含有量として、 好ましくは 6 5〜 8 5重量%であり、 前記 エチレン一 a—才レフインランダム共重合体として、 好ましくは 1 5〜 3 5重量%である。 本発明のポリプロピレン系樹脂組成物には、 必要に応じて、 無機充填剤を含有させても 良い。 無機充填剤を含有させる場合、 その含有量として、 好ましくは 5〜 2 0重量%であ る (ただし、 ポリプロピレン系樹脂組成物の全量を 1 0 0重量%とする) 。
また、 本発明のポリプロピレン系樹脂組成物には、 必要に応じて、 耐熱安定剤、 芳香族 カルボン酸アルミニウム塩、 芳香族リン酸エステル塩、 ジベンジリデンソルビトールなど の核剤、 紫外線吸収剤、 滑剤、 帯電防止剤、 難燃剤、 顔料、 染料、 フエノール系、 ィォゥ 系、 リン系などの酸化防止剤、 分散剤、 銅害防止剤、 中和剤、 発泡剤、 可塑剤、 気泡防止 剤、 架橋剤、 過酸化物などの流れ性改良剤、 耐光安定剤、 ウエルド強度改良剤などの添加 剤を含有させても良い。 それらの含有量は、 本発明のポリプロピレン系樹脂組成物 1 0 0 重量部に対して、 通常 0 0 0 1 ~ 1 0重量部である。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の使用に際して、 該組成物には必要に応じて、 プ ロピレン単独重合体およびエチレン一 a—ォレフィンランダム共重合体以外の重合体、 例 えば、 ポリエチレン、 プロピレン—エチレンランダム共重合体などを配合しても良い。 そ の配合量は、 通常はポリプロピレン系樹脂組成物 1 0 0重量部あたり概ね 5 ~ 2 0重量部 である。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の製造方法としては、 例えば、
( 1 ) 前記プロピレン単独重合体を生成させた後、 連続して前記エチレン一 a—ォレフィ ンランダム共重合体を重合して製造する方法
( 2 )前記プロピレン単独重合体と、前記ェチレン一 a—ォレフィンランダム共重合体を、 同時に溶融混練して製造する方法、
( 3 )前記プロピレン単独重合体と、前記エチレン— a—ォレフィンランダム共重合体を、 逐次的に混合装置へ装入した後、 溶融混練して製造する方法
( 4 ) プロピレン単独重合体、 及びエチレン一 a—才レフインランダム共重合体の両者を 溶解する物質を用いて溶解混合し、 該混合物をプロピレン単独重合体、 及びエチレン一ひ 一才レフインランダム共重合体の両者を溶解しない物質に投入してポリプロピレン樹脂 組成物を析出させ製造する方法、 '
等が挙げられ、 これらの中でも、 ポリプロピレン系樹脂組成物中の前記エチレン一 —ォ レフインランダム共重合体の分散性に優れる方法 (4 ) が好ましい。
プロピレン単独重合体、 及びエチレン一 一才レフィンランダム共重合体の両者を溶解 する物質としては、 テトラリン、 デカリン、 トルエン、 キシレン、 オルトジクロロべンゼ ン等に代表される高沸点炭化水素系化合物が例示できる。 またプロピレン単独重合体、 及 びエチレン一 α—才レフィンランダム共重合体の両者を溶解しない物質としては、 メタノ ール、 エタノール、 イソプロピルアルコール、 プタノール、 アセトン等が例示できる。 本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の用途としては、 例えば、 各種自動車材料、 .家電 材料等が挙げられる。 各種自動車材料または家電材料として、 より好ましくは、 本発明の ポリプロピレン系樹脂組成物に、 前記の充填剤が含有されたポリプロピレン樹脂組成物で あ 。
(実施例)
以下、 本発明について、 実施例及び比較例を用いて説明する。 実施例及び比較例におけ る各物性値は、 下記の方法に従い測定した。
(1) 融解温度 (Tm、 単位:。 C)
プロピレン単独重合体を熱プレス成形 (230°Cで 5分間予熱後、 3分間かけて 5 O k g f/cm2まで昇圧し 2分間保圧した後、 30°C、 30kg i/cm2で 5分間冷却)して、 厚さ 0.5mmのシートを作成した。 示差走査型熱量計 (T Aインスツルメンッ社製、 D SC Q 100) を用い、 作成されたシートの 1 Omgを窒素雰囲気下 220°Cで 5分間 熱処理後、降温速度 30 O Z分で 15 Otまで冷却し、 150°Cにおいて 1分間保温し、 さらに降温速度 5 ^ /分で 50 °Cまで冷却し、 50 °Cにおいて 1分間保温した後、 50 °C から 180°Cまで昇温速度 5で 分で加熱した際に得られた融解曲線において、 最大吸熱 ピークを示す温度 CO を測定した。
(2) 異種結合割合 (単位: )
プロピレン単独重合体の 「全プロピレン単位中の 2, 1—揷入および 1, 3—揷入に起 因する異種結合の割合」 は、下記の条件で測定した13 C— NMRスペクトルから、 Tsut'sui らの報告 (POLYMER, 30, 1350 (1989)) に基づいて求めた。 1 ΟπιπιΦの試験管中で約 2
0 Omgのプロピレン単独重合体を 3m 1のオルソジクロ口ベンゼンに均一に溶解させ て試料を調製し、 その試料の 13C— NMRスぺクトルを下記の条件下で測定した。
機種: B r uke r AVANCE 600
測定温度: 135 °C
パルス繰り返し時間: 10秒
パルス幅: 45°
積算回数: 2500回
(3) ポリプロピレン系樹脂組成物中におけるエチレン一 一ォレフィンランダム共重 合体 (RCP) の含量 (A) (単位:重量%) 及び、 エチレン一 一ォレフィンランダム 共重合体中のひ一才レフィンの含量 (単位:重量%)
下記の条件で測定した13 C— NMRスぺクトルカ ^ら、 Kakugoらの報告 (Macromolecules, 15, 1150-1152 (1982) )に基づいて求めた。 10 ππηΦの試験管中で約 200 m gのプロ ピレン系榭脂組成物を 3m 1のオルソジクロ口ベンゼンに均一に溶解させて試料を調製 し、 その試料の13 C— NMRスぺクトルを下記の条件下で測定した。
機種: 日本電子データム EX270
測定温度: 135°C
パルス繰り返し時間: 10秒 パルス幅: 45°
積算回数: 2500回
(4) ポリプロピレン系樹脂組成物の 20°Cキシレン可溶部 (CXS)量(B) (単位: 重量%)
ポリプロピレン系樹脂組成物 1 gに対してキシレン 20 OmLを加え、 沸騰させて完全 に溶解させた後降温し、 20°Cで 1時間以上状態調整を行った。 その後、 ろ紙を用いて可 溶部と不溶部に分離した。 ろ液から溶剤を除去して乾固して可溶部の試料とし、 試料の重 量を測定して含有量を求めた。
(5) 分子量分布 (Aw/An)
GPCによって、 下記条件により重量平均分子鎖長 (Aw) と数平均分子鎖長 (An) を求め、 さらにそれらの比 (AwZAn),を算出した。
機種:ウォーターズ社製 1 50 C型
カラム: TSK— GEL GMH6—HT 7. 5 ΦιηιηΧ 300 mmX 3本
測定温度: 140 °C
溶媒:オルトジクロロベンゼン
測定濃度: 5mg/5ml
(6) 極限粘度 (["]) (単位: d 1/g)
ウベローデ型粘度計を用いて、 濃度が 0. l gZd l、 0. 2 d 1/g, 及び 0. 5 d lZgの 3点について還元粘度を測定した。 極限粘度は、 「高分子溶液、 高分子実験学 1 1」 (1982年共立出版株式会社刊) 第 49 1項に記載の計算方法、 すなわち、 還元粘 度を濃度に対してプロットし、 濃度をゼロに外揷する外揷法により求めた。 下記条件によ り測定を行った。 ' 測定溶媒:テトラリン
測定温度: 1 35 °C I
(7) ポリプロピレン系樹脂組成物に含まれるエチレン— a—才レフインランダム共重 合体の分散粒子の体積平均円相当粒子径 (Dv) (単位: m)
温度 1 90°C、 圧力 35 k g f Zcm2, 3分間の熱プレス成形により成形された試験 片 (厚さ 0. 5mmのシート) の断面を— 80°Cでミクロト一ムを用い切り出し、 ルテニ ゥム酸の蒸気で 60¾、 90分間染色後、 — 50°Cでダイヤモンドカッターを用い厚さ 8 00オングストローム程度の超薄切片を作成した。 この超薄切片を透過型電子顕微鏡 (日 立製作所製 H— 8000型透過型電子顕微鏡) を用いて、 3, 000倍の観察倍率で観察 した。 黒く染色された部分がエチレン— α—ォレフィンランダム共重合体に相当する。 異 なる 3個所の視野を撮影した写真から旭エンジニアリング社製 高精度画像解析ソフト 「Ι Ρ— 1 000」 を用いて、 以下に示した画像解析処理を行い、 エチレン— α—ォレフ インランダム共重合体の分散粒子の体積平均円相当粒子径 (Dv) を求めた。
(画像解析処理) E P S〇 N社製スキヤナー GT— 9600で透過型電子顕微鏡から得ら れた写真をコンピュータに取り込み (100 d p i、 8 b i t), 旭エンジニアリング社 製 高精度画像解析ソフト 「 I P— 1000」 で 2値化した。 解析面積は 1, 116 μπι2 であった。 エチレン一アルファオレフィンランダム共重合体部分に相当する分散粒子の形 状は不定形であるので、 エチレン一アルファオレフィンランダム共重合体部分と同じ面積 となる円の直径 (円相当粒子径: D i、 単位: ^m) を求め、 下記式から体積平均円相当 粒子径 (Dv) を求めた。
Figure imgf000009_0001
(式中、 iは l〜nの整数であり、 D iは各粒子の円相当粒子径である。)
(8) ポリプロピレン系樹脂組成物の引張弾性率 (単位: MP a) 及び、'引張衝撃強度 (単位: k g · c m/ c m)
引張弾性率、 及び、 引張衝撃強度は、 ASTM D 1822— Lに準拠した方法で測定し た。 190°C温度 190°C、 圧力 35 kg f/cm2、 3分間の熱プレス成形により作成 された 0. 5 mmの厚みのプレスシートから試験片を作成し、 シングルコラム型引張圧縮 試験機 S T A— 1225 (エー ·アンド ·ディ) を用いて測定した。
(製造例 1) プロピレン単独重合体 (HPP)
(1— 1) HPP— 1の重合
特開 2002— 012734 (これは、 米国特許公開第 2002035209号としても発行さ れている) の実施例記載の方法に従い重合を行った。 得られたポリマーの極限粘度は 1. 18 d 1 /gであった。
(1-2) HPP— 2の重合
窒素ガス雰囲気下、 トルエン 4 OmLに触媒成分(A) (ジメチルシランジィルビス (2 —メチルー 4一ナフチルインデニル) ジルコニウムジクロライド) 6. 6mgと、 濃度を lmmo 1 ZmLに調整したトリイソブチルアルミニウムのトルエン溶液 lmLを加え た。このトルエン溶液に触媒成分(B) (特開 2003— 171412号公報実施例 1 (2) 記載の方法により合成した) 150. 3 mgを懸濁させ、 重合触媒成分のトルエンスラリ 一を準備した。
減圧乾燥、 窒素ガス置換後、 冷却した内容積 3リットルの撹拌機付きステンレス製ォー トクレーブ内を真空とし、 上記触媒成分のトルエンスラリーを導入した。 次に水素を 0. 030MP a、 さらにプロピレンを 780 g導入した後、 オートクレーブの内温を 20で に調整し 5分間攪拌した。 その後、 オートクレープを 65 Xに昇温し 30分間攪拌するこ とで、 プロピレン単独重合体 (ΗΡΡ— 2) を 267. 5 g得た。 得られたポリマ一の極 限粘度は、 1. 75 d 1 Zgであった。
(製造例 2) エチレン一 α—ォレフィンランダム共重合体 (RCP)
(2-1) RCP- 1 (エチレン一プロピレンランダム共重合体)
窒素ガス雰囲気下、 トルエン 4 OmLに触媒成分 (C) (ジメチルシリレン (テトラメ チルシクロペンタジェニル) (3— t e r t—プチルー 5—メチルー 2—フエノキシ) チ タンジメトキシド:特開 2006— 193749の参考例 1記載の金属錯体) 5mgと、 濃度を 1 mm 0 1 /mLに調整したトリイソブチルアルミニウムのトルエン溶液 1 mL を加えたトルエン溶液を準備した。
減圧乾燥、 窒素ガス置換後、 冷却した内容積 3リットルの撹拌機付きステンレス製ォ一 トクレーブ内を真空とし、 トルエンを 1000mL、 エチレンを 42 g、 プロピレンを 2 8 g、 及び上記触媒のトルエン溶液を導入した。 その後、 トリフエニルカルべニゥムテト ラキスペンタフルオロフェニルポレートのトルエン溶液 (Immo lノ ml) を 3. 8m L加え、 ォ一トクレーブの内温を 80^に昇温し 90分間攪拌することで、 エチレン—プ ロピレンランダム共重合体を 69 g得た。 得られたポリマ一の α—ォレフイン (プロピレ ン) 含量は 34 w t %、 極限粘度は 3. 28であった。
(2-2) RCP-2 (エチレンーブテンランダム共重合体)
ひ一才レフイン(ブテン)含量が 33wt%であるエチレンーブテンランダム共重合体、 タフマ一 A 2050 S (三井化学社製) を用いた。
(2-3) RCP— 3 (エチレン—プロピレンランダム共重合体)
減圧乾燥、 窒素ガス置換後、 冷却した内容積 3リットルの撹拌機付きステンレス製ォ一 トクレ一ブ内を真空とし、ヘプタン 100 OmL導入した。 トリェチルアルミニウム 4. 4ミリモル、 t e r t一プチルー n -プロピルジメトキシシラン 0. 44ミリモル及び特 開 2004— 182981実施例 1 (2 ) 記載の固体触媒成分 11.. 7ミリグラムを、 ガ ラスチャージャ一内のヘプタン中で接触させた後、 上記オートクレーブに一括に投入した。 上記 3リットルオートクレープと連結した内容積 24リットルボンべを真空として、 ェ チレン 260 g、 プロピレン 170 g、 水素ガス 0. O lMp aを添加した後、 80°Cに 昇温することで調製した混合ガスを上記 3リツトルオートクレープへ連続的にフィード し、 重合圧力を 0. 3 MP a、 重合温度を 70°Cとして 3時間重合を行い、 118 gのポ リマーを得た。 得られたポリマ一のひーォレフイン (プロピレン) 含量は 32wt%、 極 限粘度は 2. 61であった。
(実施例 1 )
プロピレン単独重合体として 15 gの HPP— 1と、 エチレン _α—ォレフィンランダ ム共重合体として 5 gの RCP— 1を 20 Omlの沸縢キシレンに溶解し、 このキシレン 溶液を 14 Lのメタノール中に投入した。 その後、 沈殿物をろ過、 乾燥することで、 HP P— 1と RCP— 1からなるポリプロピレン系樹脂組成物(BCPP— 1)を 20 g得た。 BCPP- 1の各物性値の測定結果を 1に示す。
(実施例 2)
HPP— 1を 16 g、 RCP— 2を 4 gを用いたこと以外は、 実施例 1記載の方法をと 同様にしてポリプロピレン系樹脂組成物 (BCPP— 2) を 20 g得た。 BCPP— 2の 各物性値の測定結果を表 1に示す。
(比較例 1 ) 1 5 gの HPP— 2を 15 g、 5 gの R C P— 1を用いたこと以外は、 実施例, 1記載の 方法をと同様にしてポリプロピレン系樹脂組成物 (BCPP— 3) を 20 g得た。 BCP P— 3の各物性値の測定結果を表 1に示す。 · (比較例 2)
1 ?ー 1を1 58、 RCP— 3を 5 g用いたこと以外は、 実施例 1記載の方法をと同 様にしてポリプロピレン系樹脂組成物 (BCPP— 4) を 20 g得た。 BCPP— 4の各 物性値の測定結果を表 1に示す。
(表 1)
Figure imgf000011_0001
産業上の利用可能性
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を成形することにより、 剛性、 耐衝搫性に優れる 成形体を得ることができる。

Claims

請求の範囲
[1] プロピレン単独重合体 6 0〜8 5重量%と、 エチレンと a—ォレフィンの重量比 が 45/5 5〜7 0/3 0であるエチレン一 α—ォレフィンランダム共重合体 1 5〜4 0重量%とを含有し、 下記要件 (1) から下記要件 (5) を満足するポリプロピレン系樹 脂組成物 (ただし、 前記重量%はともに、 前記単独重合体と前記共重合体の合計量を基準 とする) 。
要件 ( 1 ) D S Cによつて測定される上記プロピレン単独重合体の融解温度が 1 6 3°C以上、 1 7 0°C以下である。
要件 (2) '3C_NMRスペクトルによって測定される上記プロピレン単独重合体の 全プロピレン単位中の 2, 1—揷入および 1, 3—揷入に起因する異種結合の割合が 0. 0 1 %以下である。
要件 (3) 上記ポリプロピレン系樹脂組成物中の前記エチレン一 一ォレフィンラン ダム共重合体の量を A重量%、 上記ポリプロピレン系樹脂組成物の室温キシレン可溶分の 量を B重量%とするとき、 比 BZAが 0. 9以上である。
要件 (4) 上記エチレン— α—才レフインランダム共重合体の分子量分布が 2. 0以 上 4. 0.以下である。
要件 ( 5 ) 上記ポリプロピレン系樹脂組成物から温度 1 9 0 °C、 圧力 35 kg fZc m2、 3分間の熱プレス成形で作成した厚さ 0. 5 mmのシートの断面の透過型電子顕微 鏡による観察において、 前記ポリプロピレン系榭脂組成物中のエチレン— Q!—才レフイン ランダム共重合体の粒子の体積平均円相当粒子径が 1. 0 m以下である。 [ 2 ] 請求項 1記載のポリプロピレン系樹脂組成物を含有する成形体。
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