WO2014203981A1 - プロピレン系ブロック共重合体 - Google Patents

プロピレン系ブロック共重合体 Download PDF

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WO2014203981A1
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ethylene
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block copolymer
polymerization
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智浩 細井
茂雄 水上
全弘 長田
中山 耕一
祐二 料所
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日本ポリプロ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a propylene-based block copolymer. Specifically, the present invention relates to a propylene-based block copolymer that can improve molding defects such as a flow mark by blending and can improve the appearance of a molded product.
  • Polypropylene resin is light and excellent in recyclability, so demand for automotive parts is increasing.
  • a polypropylene resin composition in which an elastomer such as an ethylene / propylene copolymer or an ethylene / butene copolymer and an inorganic filler such as talc are blended with a crystalline polypropylene resin is used as the polypropylene resin. It has been proposed to improve moldability, mechanical properties, appearance, and the like by appropriately selecting a crystalline polypropylene resin, an elastomer, and an inorganic filler according to the purpose.
  • Patent Document 1 discloses that a propylene homopolymer portion having an intrinsic viscosity of 1.3 dl / g or less is provided for the purpose of providing a polypropylene-based resin composition that is less likely to generate flow marks, has less fluff, and has an excellent appearance.
  • a polypropylene resin composition in which a propylene-ethylene block copolymer (B) having a portion is blended at a specific ratio is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a method for producing a propylene / ethylene block copolymer having a propylene polymer MFR of 100 to 1000 g / 10 min and a propylene / ethylene copolymer of 5 to 10 wt% of the total weight.
  • Patent Document 3 discloses a polypropylene resin composition that has good molding processability during injection molding, excellent flow mark characteristics, and is suitable for injection molded products such as automobile exterior parts. It has been confirmed that the viscosity difference between the propylene homopolymer and the propylene / ethylene random copolymer is widened, so that it can be used as an additive component capable of obtaining a higher flow mark improvement effect.
  • Patent Document 4 uses a moldability modifier comprising a propylene-ethylene block copolymer having specific physical properties for the purpose of providing a polypropylene resin composition that exhibits a good appearance and is excellent in molding processing.
  • the MFR of the propylene homopolymer portion (crystal component) is 500 g / 10 min or more
  • the MFR of the entire propylene-ethylene block copolymer is 100 g / 10 min or more
  • the die swell ratio is 1.2.
  • a propylene-ethylene block copolymer of ⁇ 2.5 is disclosed.
  • Both techniques relate to a propylene-ethylene block copolymer having a low viscosity high MFR component in the propylene homopolymer portion and a high viscosity component in the propylene / ethylene random copolymer portion.
  • fluidity is improved by low shear stress due to the high MFR propylene homopolymer part, and flow stability is stabilized by high normal stress due to the high viscosity propylene / ethylene random copolymer part.
  • it is thought that it contributes to the improvement of the flow mark.
  • Patent Documents 5 and 6 disclose propylene-ethylene block copolymers capable of improving the appearance with a small blending amount as an additive component.
  • Patent Document 5 discloses that the intrinsic viscosity is 51 to 75% by weight of the propylene / ethylene random copolymer component (A) having an intrinsic viscosity of 5 dl / g or more and an ethylene content of 8 to less than 20% by weight.
  • a propylene polymer comprising 25 to 49% by weight of a propylene polymer component (B) obtained by polymerizing a monomer mainly composed of propylene of 2 dl / g or less is disclosed.
  • Patent Document 6 discloses that the intrinsic viscosity [ ⁇ ] homo of the crystalline propylene polymer portion is 1.2 dl / g or less, the propylene / ethylene random copolymer portion has an ethylene content of 30 to 70% by weight, an intrinsic viscosity [ ⁇ ] copoly is 2.5 to 7.0 dl / g, and the proportion of the total MFR is 40 to 80% by weight, and the total MFR is 0.1 to 10 g / 10 min, [ ⁇ ] copoly / [ ⁇ ] homo A propylene-based block copolymer having an A of 2.5 to 10 is disclosed.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-12734 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11-80298 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-007394 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-18647 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-146160 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-219667
  • An object of the present invention is to provide a propylene-based block that can be used as an appearance improving material for a polypropylene-based resin, which can improve molding defects (defective appearance) of a flow mark by blending in view of the above-described conventional technology and its problems. It is to provide a copolymer.
  • the present inventors As a result of intensive research in order to solve the above problems, the present inventors, as a result of the propylene-based block copolymer having a specific property, only by adding a small amount to the polypropylene-based resin, the molded appearance of the polypropylene-based resin, The present inventors have found that the moldability can be improved and have completed the present invention.
  • the present invention comprises a propylene-based polymer comprising 80 to 60% by weight of a crystalline propylene polymer portion and 20 to 40% by weight of a propylene / ethylene random copolymer portion and satisfying the following requirements (a) to (e): It is in a block copolymer.
  • (A) Intrinsic viscosity [ ⁇ ] p of the crystalline propylene polymer portion is 0.90 dl / g or less
  • Intrinsic viscosity [ ⁇ ] c of the propylene / ethylene random copolymer portion is 7.0 dl / g or more
  • the ethylene content of the propylene / ethylene random copolymer portion is 35 to 50% by weight.
  • Another aspect of the present invention is a polypropylene resin composition obtained by mixing 2 to 30 parts by weight of the propylene block copolymer with 100 parts by weight of a polypropylene resin to-be-modified material. .
  • the polypropylene-based resin-modified material comprises (A) a propylene-ethylene block copolymer of 40 to 98% by weight, (B) an inorganic filler of 1 to 35% by weight, and (C) The polypropylene resin composition contains 1 to 30% by weight of an elastomer.
  • Another invention of the present invention resides in a molded body formed by injection molding of the polypropylene resin composition.
  • the propylene-based block copolymer of the present invention has a ratio ([ ⁇ ] c / [ ⁇ ]) of the intrinsic viscosity [ ⁇ ] c of the propylene / ethylene copolymer portion to the intrinsic viscosity [ ⁇ ] p of the crystalline propylene polymer portion.
  • p has an extremely large propylene / ethylene random copolymer portion with a high intrinsic viscosity [ ⁇ ] c and a high content, and it can remarkably improve appearance defects such as flow marks of molded products with a small amount of compounding. . Therefore, even a thin molded product such as a weight-reduced automotive part can be a high-quality molded product in which the flow mark is not noticeable.
  • the propylene-based block copolymer of the present invention is a raw material for a high-quality appearance improving material.
  • the propylene-based block copolymer of the present invention comprises a crystalline propylene polymer portion of 80 to 60% by weight and a propylene / ethylene random copolymer portion of 20 to 40% by weight.
  • the ethylene content of the propylene / ethylene random copolymer portion is 35 to 50% by weight.
  • this propylene-based block copolymer is that the proportion of the propylene / ethylene random copolymer portion is as high as 20 to 40% by weight, and the intrinsic viscosity [ ⁇ ] c of the propylene / ethylene random copolymer is also 7. It is high as 0 dl / g or more. And when it uses as an additional component by the propylene-type block copolymer of this invention, it has the characteristic that a flow mark improvement effect is acquired even if it adds a little.
  • the intrinsic viscosity [ ⁇ ] p of the crystalline propylene polymer portion constituting the propylene-based block copolymer is 0.90 dl / g or less, preferably 0.89 dl / g or less, more preferably 0.88 dl / g or less. is there.
  • 0.90 dl / g or less a decrease in fluidity can be avoided, and an effect of improving the flow mark by reducing the shear stress can be obtained.
  • the intrinsic viscosity [ ⁇ ] p of the crystalline propylene polymer part is not particularly limited, and should be determined according to the viscosity of the polypropylene-based resin composition after blending as an additive component and the influence on physical properties, Preferably it is 0.75 dl / g or more.
  • the intrinsic viscosity is a value obtained by measuring at a temperature of 135 ° C. using decalin as a solvent using an Ubbelohde viscometer.
  • the crystalline propylene polymer portion is usually a propylene homopolymer obtained by homopolymerization of propylene, but may be a propylene copolymer obtained by copolymerizing a small amount of a comonomer within a range not impairing the effects of the present invention.
  • Such comonomers include ⁇ -olefins such as ethylene and 1-butene.
  • the comonomer content is preferably less than 3% by weight, more preferably less than 1% by weight, based on the propylene copolymer.
  • the crystalline propylene polymer portion may be produced by single stage polymerization or multistage polymerization, and is usually produced by single stage polymerization.
  • [ ⁇ ] p is the intrinsic viscosity of the crystalline propylene polymer part obtained when the final polymerization is finished.
  • the (co) polymer having a comonomer content of less than about 10% by weight of the (co) polymer produced in each polymerization stage is crystallized. Should be considered as a constituent of the functional propylene polymer portion.
  • the intrinsic viscosity [ ⁇ ] c of the propylene / ethylene random copolymer portion constituting the propylene-based block copolymer is 7.0 dl / g or more, preferably 8.0 dl / g or more, more preferably 9.0 dl / g. That's it. By being 7.0 dl / g or more, the effect of improving the flow mark by obtaining a high normal stress can be obtained.
  • the intrinsic viscosity [ ⁇ ] c of the propylene / ethylene random copolymer portion is not particularly limited, and should be determined according to the viscosity and physical properties of the polypropylene resin composition after blended as an additive component.
  • the propylene / ethylene random copolymer portion is usually a propylene / ethylene random copolymer obtained by copolymerization of propylene and ethylene, but also contains a small amount of other comonomer as long as the object of the present invention is not impaired.
  • a multi-component copolymer such as a ternary copolymer obtained by polymerization may be used.
  • Such other monomers include ⁇ -olefins such as 1-butene.
  • the propylene / ethylene random copolymer portion may be produced by single-stage polymerization or multistage polymerization, and is usually produced by single-stage polymerization.
  • a copolymer having an ethylene comonomer content of about 10% by weight or more among the copolymers produced in the respective polymerization stages is produced by propylene / ethylene random copolymer. It should be considered as a constituent of the ethylene random copolymer portion.
  • the ethylene content of the propylene / ethylene random copolymer portion is 35 to 50% by weight, preferably 38 to 48% by weight, more preferably 40 to 45% by weight.
  • the appearance of the molded product of the block copolymer itself is not inferior, and the molded product of the polypropylene resin composition blended as an additive component is uniformly dispersed in the material to be modified, and the appearance is Not inferior.
  • blended as an additional component can be avoided.
  • the propylene-based block copolymer of the present invention has a ratio of intrinsic viscosity [ ⁇ ] c of propylene / ethylene random copolymer portion to intrinsic viscosity [ ⁇ ] p of crystalline propylene polymer portion ([ ⁇ ] c / [ ⁇ P) is 7.5 to 30, preferably 8 to 30, and more preferably 9 to 20.
  • the appearance of the molded product of the block copolymer itself is not inferior, and the molded product of the polypropylene resin composition blended as an additive component is uniformly dispersed in the material to be modified, and the appearance is not inferior.
  • the improvement effect of a flow mark is acquired.
  • the propylene block copolymer of the present invention has a melt flow rate (MFR) of 10 to 50 g / 10 minutes, preferably 20 to 45 g / 10 minutes, more preferably 30 to 39 g / 10 minutes.
  • MFR melt flow rate
  • the proportion of the crystalline propylene polymer portion is 60 to 80% by weight, preferably 65 to 79% by weight, more preferably 65 to 75% by weight.
  • the proportion of the propylene / ethylene random copolymer portion is 20 to 40% by weight, preferably 21 to 35% by weight, and more preferably 25 to 35% by weight.
  • the total of the proportion of the crystalline propylene polymer portion and the proportion of the propylene / ethylene random copolymer portion is 100% by weight.
  • the proportion of the crystalline propylene polymer portion is 80% by weight or less (when the proportion of the propylene / ethylene random copolymer portion is 20% by weight or more), a sufficient flow mark improving effect can be obtained.
  • the proportion of the crystalline propylene polymer portion is 60% by weight or more (by the proportion of the propylene / ethylene random copolymer portion is 40% by weight or less), the MFR of the propylene-based block copolymer is reduced. This can be avoided, and a decrease in MFR of the polypropylene resin composition after blending as an additive component can also be avoided, and a decrease in moldability can be avoided.
  • the propylene-based block copolymer of the present invention is usually a mixture of a crystalline propylene polymer portion and a propylene / ethylene random copolymer portion. This is obtained by a production process including polymerization of a crystalline propylene polymer (pre-stage polymerization) and subsequent polymerization of a propylene / ethylene random copolymer portion (post-stage polymerization).
  • the crystalline propylene polymer is produced in one or two or more stages (the reaction conditions for each stage are the same or different), and the propylene / ethylene random copolymer portion is also one or more stages (the reaction conditions for each stage). Are produced in the same or different polymerization step. Accordingly, the entire production process of the propylene-based block copolymer of the present invention is a sequential multistage polymerization process of at least two stages.
  • polymerization may be any of a batch type, a semibatch type, and a continuous type, industrially a continuous type is preferable.
  • Polymerization methods include slurry polymerization using inert hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, benzene, and toluene as a polymerization solvent, bulk polymerization using propylene itself as a polymerization solvent, and polymerization of propylene as a raw material in a gas phase. Gas phase polymerization is possible. Moreover, it is also possible to carry out by combining these polymerization formats.
  • a method in which pre-stage polymerization is carried out by bulk polymerization and post-stage polymerization is carried out by gas-phase polymerization a method in which pre-stage polymerization is carried out by gas-phase polymerization, and post-stage polymerization is carried out by gas-phase polymerization
  • examples thereof include a method in which polymerization is performed and post-stage polymerization is performed by gas phase polymerization.
  • the crystalline propylene polymer has a relatively low viscosity, the hydrogen concentration at the time of polymerization is high, and the propylene / ethylene random copolymer has a relatively high ethylene concentration. To do this, the pressure needs to be higher. Therefore, slurry polymerization and gas phase polymerization are preferable. More preferably, pre-stage polymerization is performed in a gas phase first reactor, and post-stage polymerization is performed in a gas phase second reactor.
  • the polymerization reactor is not particularly limited in shape and structure, but a reactor with a stirrer generally used in slurry polymerization and bulk polymerization, a tube reactor, a fluidized bed reactor generally used in gas phase polymerization, a stirring blade A horizontal reactor having A fluidized bed reactor and a horizontal reactor having a stirring blade are preferable because the activity in producing a crystalline propylene polymer can be easily controlled.
  • a fluidized bed reactor is more preferable because a wide range of operating conditions can be adopted.
  • first reactor and the second reactor are fluidized bed reactors, or the first reactor and the second reactor are horizontal reactors having stirring blades. is there.
  • the kind of the polymerization catalyst used for the production of the propylene-based block copolymer is not particularly limited, and a known catalyst can be used.
  • a so-called Ziegler-Natta catalyst or a metallocene catalyst for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-295002 in which a titanium compound and organoaluminum are combined can be used.
  • the propylene / ethylene random copolymer composition with higher intrinsic viscosity (higher molecular weight) is more effective in improving the appearance when added, so there is generally little chain transfer reaction during polymerization, and the molecular weight is easy to increase.
  • -Natta catalyst is preferred.
  • the Ziegler-Natta catalyst is a titanium trichloride or titanium trichloride composition obtained by reduction with organoaluminum as a titanium compound, which is further activated by treatment with an electron donating compound (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 47-47).
  • an electron donating compound for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 47-47.
  • 34478 Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-23806, Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-146906
  • a so-called supported catalyst obtained by supporting titanium tetrachloride on a carrier such as magnesium chloride for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-157808, Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-83006, Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-5310, Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 61-218606, etc.
  • an organoaluminum compound is used as a promoter.
  • trialkylaluminum such as trimethylaluminum, triethylaluminum and triisobutylaluminum
  • alkylaluminum halide such as diethylaluminum chloride and diisobutylaluminum chloride
  • alkylaluminum hydride such as diethylaluminum hydride
  • alkylaluminum alkoxide such as diethylaluminum ethoxide
  • methyl examples include alumoxanes such as alumoxane and tetrabutylalumoxane, and complex organoaluminum compounds such as dibutyl methylboronate and lithium aluminum tetraethyl. It is also possible to use a mixture of two or more of these.
  • the organoaluminum compound used as a co-catalyst also acts as a chain transfer agent during polymerization, it is preferable to use it at a concentration as low as possible so as not to inhibit the effect of the activity as a co-catalyst.
  • the amount of organoaluminum used should be adjusted so that the aluminum atom concentration of the retained powder in the reactor is 30 to 80 ppm during the polymerization of the propylene / ethylene random copolymer portion (the latter stage). Is preferred.
  • various polymerization additives for the purpose of improving stereoregularity, controlling particle properties, controlling the amount of solvent-soluble components, controlling molecular weight distribution, and the like can be used for the catalyst.
  • organosilicon compounds such as diphenyldimethoxysilane and tert-butylmethyldimethoxysilane, esters such as ethyl acetate, butyl benzoate, methyl p-toluate and dibutyl phthalate, ketones such as acetone and methyl isobutyl ketone, diethyl ether And electron donating compounds such as ethers such as benzoic acid and propionic acid, and alcohols such as ethanol and butanol.
  • a chain transfer agent such as propylene, if necessary, a comonomer, and hydrogen is supplied to the reactor and, for example, at a temperature of 50 to 150 in the presence of a polymerization catalyst.
  • ° C preferably 50-70 ° C
  • propylene partial pressure 0.5-4.5 MPa, preferably 1.0-3.0 MPa
  • average residence time of retained powder present in the reactor 0.5-5.0 Hr Under these conditions, propylene is polymerized to produce a crystalline propylene polymer portion.
  • the intrinsic viscosity [ ⁇ ] p of the crystalline propylene polymer portion needs to be 0.90 dl / g or less, a chain transfer agent such as hydrogen is relatively high depending on the type of process and catalyst. It is necessary to control [ ⁇ ] p by adjusting the concentration.
  • the temperature is 50 to 150 ° C., preferably 50 to 90 ° C.
  • the partial pressures of propylene and ethylene are each 0.3 to 4.5 MPa, preferably 0.5 to 3.5 MPa.
  • the intrinsic viscosity [ ⁇ ] c of the propylene / ethylene random copolymer portion in the propylene-based block copolymer of the present invention needs to be 7.0 dl / g or more, it depends on the type of process and catalyst. However, it is preferable to adjust the chain transfer agent such as hydrogen to a relatively low concentration.
  • the molar ratio of hydrogen and propylene in the second reactor is preferably 0.00001 to 0.05, more preferably 0.0001 to 0.001.
  • the propylene block copolymer of the present invention is characterized by a high proportion of the propylene / ethylene random copolymer portion. Therefore, in the latter stage polymerization, in order to maintain the activity of the catalyst at a high level, in the former stage polymerization, the polymerization temperature, the partial pressure of propylene are low, the polymerization time is short, and the conditions for suppressing the activity of the catalyst are preferred. On the other hand, in post-stage polymerization, conditions that increase the activity of the catalyst (conditions where the polymerization temperature, propylene, ethylene partial pressure are high, and the polymerization time is long) are preferred.
  • the polymerization time (average residence time) of the former stage polymerization is shorter than the polymerization time (average residence time) of the latter stage polymerization. That is, it is preferable that the average residence time of the powder retained in the first reactor that performs the former stage polymerization is shorter than the average residence time of the powder retained in the second reactor that performs the subsequent stage polymerization.
  • the average residence time is the polymerization time in the case of batch polymerization, and in the case of continuous polymerization, the weight of the retained powder in the reactor (kg) and the weight of the polymer powder withdrawn from the reactor per unit time (kg) / Hour) is a value calculated by the following formula: weight of retained powder in the reactor (kg) / weight of polymer powder withdrawn from the reactor per unit time (kg / hour).
  • the total of the average residence time of each stage is regarded as the average residence time of the powder retained in the first reactor.
  • the total of the average residence time of each stage is regarded as the average residence time of the powder retained in the second reactor.
  • the polymerization temperature of the former polymerization is lower than the polymerization temperature of the latter polymerization. That is, it is preferable that the polymerization temperature of the first reactor is lower than the polymerization temperature of the second reactor.
  • the polymerization temperature in the first reactor is preferably 2 ° C. or lower than the polymerization temperature in the second reactor.
  • the arithmetic average of the polymerization temperatures at each stage is regarded as the polymerization temperature of the first reactor.
  • the arithmetic average of the polymerization temperatures of each stage is regarded as the polymerization temperature of the second reactor.
  • an alcohol is charged during the polymerization in the subsequent polymerization step after the polymerization in the previous polymerization step. It is preferable.
  • the amount to be charged is preferably 1.0 to 2.0 mol ratio with respect to the amount of organic aluminum charged at the time of the previous polymerization (alcohol / organic aluminum).
  • the molar ratio (alcohol / organoaluminum) of the alcohol supplied to the second reactor and the organic aluminum supplied to the first reactor is preferably 1.0 to 2.0.
  • the alcohol include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol and the like.
  • the appearance of molded products, mainly flow marks, etc. is improved by blending the propylene block copolymer of the present invention as an additive to the polypropylene resin-modified material as an appearance improving material.
  • the polypropylene-based resin-modified material is a polypropylene-based resin material.
  • the propylene block copolymer of the present invention is preferably blended in an amount of 2 to 30 parts by weight, more preferably 2 to 25 parts by weight, and further preferably 3 to 18 parts by weight with respect to the polypropylene resin-modified material. Can be used. If it is 2 parts by weight or more, the appearance of the flow mark of the molded product can be sufficiently improved, and if it is 30 parts by weight or less, the appearance is improved and the change in the polypropylene-based resin-modified material is not desired. Is preferable because it is not large.
  • the propylene-based block copolymer of the present invention may be granulated by, for example, an underwater cut granulation method to form a polypropylene granulated body.
  • Polypropylene granules can be produced by kneading a propylene block copolymer at a resin temperature of 180 ° C. to 250 ° C. and then granulating it with an underwater cut granulator.
  • a kneading extruder particularly a single-screw kneading extruder and a biaxial kneading extruder are preferable.
  • the polypropylene granule may be formulated with an antioxidant, a neutralizing agent, an antistatic agent, a weathering agent and the like.
  • the polypropylene granule may contain a propylene-ethylene block copolymer, an inorganic filler, an elastomer and the like.
  • the component can be a part of the polypropylene resin-modified material.
  • polypropylene resin-modified material examples include propylene homopolymers, propylene-ethylene random copolymers, and propylene-ethylene block copolymers.
  • the propylene-ethylene block copolymers or the main components thereof can be used.
  • the polypropylene resin-modified material is a polypropylene resin material containing (A) a propylene-ethylene block copolymer, (B) an inorganic filler, and (C) an elastomer.
  • A) The propylene-ethylene block copolymer is 40 to 98% by weight, preferably 45 to 96% by weight, more preferably 50 to 90% by weight
  • B) the inorganic filler is 1 to 35% by weight, Preferably 2 to 30% by weight, more preferably 5 to 25% by weight
  • (C) elastomer is 1 to 30% by weight, preferably 2 to 25% by weight, more preferably 5 to 20% by weight.
  • Examples of the (A) propylene-ethylene block copolymer include a block copolymer containing a crystalline polypropylene polymer part and a propylene / ethylene random copolymer part.
  • the crystalline polypropylene polymer part is a propylene homopolymer or a propylene copolymer obtained by copolymerizing a small amount of another ⁇ -olefin with propylene.
  • Crystallinity usually means that the isotactic index (ratio of boiling n-heptane insoluble matter) is 90% by weight or more, preferably 95 to 100% by weight.
  • the crystalline polypropylene polymer part is not particularly limited, but is usually 50 to 92% by weight, preferably 60 to 91% by weight, more preferably 70 to 90% by weight, based on the total amount of propylene-ethylene block copolymer.
  • the ethylene random copolymer part is usually adjusted to 8 to 50% by weight, preferably 9 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight of the total amount of the propylene-ethylene block copolymer.
  • the MFR of the propylene-ethylene block copolymer is not particularly limited, but is preferably 10 to 200 g / 10 minutes, and more preferably 15 to 150 g / 10 minutes.
  • the intrinsic viscosity of the propylene / ethylene random copolymer part is usually 1.5 to 5 dl / g, preferably about 2 to 4.5 dl / g. Further, the propylene-ethylene block copolymer can be used alone or in combination of two or more.
  • a highly stereoregular catalyst is preferable as the catalyst. Any conventionally known method can be adopted as the polymerization method, but the same method as the above-described method for producing a propylene-based block copolymer is used.
  • the gas phase fluidized bed method is particularly preferred. Further, by newly adding an electron donor compound in the subsequent reaction, it is possible to avoid problems of adhesion and blockage and improve the operability of polymerization.
  • a variety of commercially available products are available from many companies, such as propylene homopolymers, propylene-ethylene random copolymers, and propylene-ethylene block copolymers that can be used as these polypropylene resin-modified materials. (For example, Novatec series manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd.), and desired resins can be obtained and used.
  • the type, composition, shape, etc. of the (B) inorganic filler are not particularly limited.
  • specific examples of inorganic fillers include plate-like inorganic fillers such as talc, mica, and montmorillonite, short fiber glass fibers, long fiber glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, alumina fibers, boron fibers, and zonolites.
  • inorganic fillers potassium titanate, magnesium oxysulfate, silicon nitride aluminum borate, basic magnesium sulfate, zinc oxide, wollastonite, calcium carbonate and other acicular (whisker) inorganic fillers, precipitated calcium carbonate, heavy Examples thereof include granular inorganic fillers such as fine calcium carbonate and magnesium carbonate, and balun-like inorganic fillers such as glass balloons.
  • the inorganic filler may be used alone or in combination of two or more. Among these, talc is preferable from the balance between physical properties and cost.
  • organic titanate coupling agents for the purpose of improving adhesion to polymers or dispersibility in polymers.
  • a surface treated with a modified polyolefin grafted with an anhydride, fatty acid, fatty acid metal salt, fatty acid ester or the like may be used.
  • Examples of the (C) elastomer include, for example, ethylene / propylene copolymer elastomer (EPR), ethylene / butene copolymer elastomer (EBR), ethylene / hexene copolymer elastomer (EHR), and ethylene / octene copolymer elastomer.
  • EPR ethylene / propylene copolymer elastomer
  • EBR ethylene / butene copolymer elastomer
  • EHR ethylene / hexene copolymer elastomer
  • ethylene / octene copolymer elastomer examples include, for example, ethylene / propylene copolymer elastomer (EPR), ethylene / butene copolymer elastomer (EBR), ethylene / hexene copolymer elastomer (EHR), and ethylene /
  • EPDM styrene-butadiene-styrene triblock copolymer
  • SBS styrene-isoprene-styrene triblock copolymer
  • SIS styrene-isoprene-styrene triblock copolymer
  • SEBS hydrogenated butadiene / styrene triblock copolymer
  • SEPS hydrogenated styrene / isoprene / styrene triblock copolymer
  • the hydrogenated styrene / butadiene / styrene triblock copolymer described above is usually abbreviated as SEBS because the polymer main chain in terms of monomer units is styrene-ethylene / butene-styrene. is there.
  • SEBS hydrogenated styrene / butadiene / styrene triblock copolymer
  • elastomers can be used alone or in combination of two or more.
  • the polypropylene-based resin-modified material of the present invention can be prepared by using a conventional kneading machine such as a kneading extruder, a Banbury mixer, a roll, a Brabender plastograph, a kneader, It can be produced by kneading at a temperature of from 250 to 250 ° C. Among these kneaders, it is preferable to produce using a kneading extruder, particularly a biaxial kneading extruder.
  • the polypropylene resin composition of the present invention can be obtained by dry blending or melt-kneading the polypropylene resin-modified material and the propylene block copolymer of the present invention.
  • the polypropylene-based resin composition and the propylene-based block copolymer of the present invention are respectively supplied to separate raw material supply ports (such as hoppers) of the molding machine, and the polypropylene-based resin composition is formed at the molding stage. It is good.
  • the propylene-based block copolymer of the present invention is formulated as an additive component (as an appearance improving material), a dry blend that can easily be added in an amount so that a desired appearance can be obtained is preferable.
  • the polypropylene-type resin composition of this invention can be obtained.
  • the polypropylene resin composition of the present invention is processed into a desired molded article.
  • the molding method is not particularly limited, and can be molded by various molding methods depending on the purpose. For example, an injection molding method, an extrusion molding method, or the like can be applied. However, when a large molded product is molded by the injection molding method, the effects of improving moldability, flow mark, weld, and the like are easily obtained.
  • the polypropylene resin composition of the present invention is suitable for automotive exterior parts including bumpers, rocker moldings, side moldings, and over fenders.
  • the elution amount and molecular weight distribution of components eluted at each temperature are determined using the absorbance at 2945 cm ⁇ 1 obtained by FT-IR as a chromatogram.
  • the elution amount is normalized so that the total elution amount of each elution component is 100%.
  • Conversion from the retention volume to the molecular weight is performed using a standard curve prepared in advance by standard polystyrene. Standard polystyrenes used are the following brands manufactured by Tosoh Corporation. F380, F288, F128, F80, F40, F20, F10, F4, F1, A5000, A2500, A1000.
  • a calibration curve is created by injecting 0.4 mL of a solution dissolved in ODCB (containing 0.5 mg / mL BHT) so that each is 0.5 mg / mL.
  • the calibration curve uses a cubic equation obtained by approximation by the least square method.
  • Propylene / ethylene random copolymer portion ratio (Wc) The ratio (Wc) of the propylene / ethylene random copolymer portion in the propylene-based block copolymer in the present invention is theoretically defined by the following formula (I), and is determined by the following procedure.
  • Wc (% by weight) W 40 ⁇ A 40 / B 40 + W 100 ⁇ A 100 / B 100 (I)
  • W 40 and W 100 are elution ratios (unit:% by weight) in each of the above-described fractions, and A 40 and A 100 are actual values in the respective fractions corresponding to W 40 and W 100.
  • the meaning of the formula (I) is as follows. That is, the first term on the right side of the formula (I) is a term for calculating the amount of the propylene / ethylene random copolymer portion contained in the fraction 1 (portion soluble at 40 ° C.).
  • fraction 1 contains only a propylene / ethylene random copolymer and does not contain a crystalline propylene polymer portion
  • the fraction 1 also contains a small amount of a component derived from the crystalline propylene polymer portion (an extremely low molecular weight component and atactic polypropylene). It is necessary to correct that part.
  • fraction 1 the amount derived from the propylene / ethylene random copolymer component in fraction 1 is calculated.
  • fraction 1 30/40 3/4 (i.e., 75% by weight) is derived from the propylene / ethylene random copolymer, and 1/4 is derived from the crystalline propylene polymer portion.
  • the operation of multiplying A 40 / B 40 by the first term on the right side means that the contribution of the propylene / ethylene random copolymer is calculated from the weight% of fraction 1 (W 40 ).
  • the second term on the right side and for each fraction, the content of the propylene / ethylene random copolymer portion is calculated by adding the contribution of the propylene / ethylene random copolymer and adding it.
  • the average ethylene contents corresponding to fractions 1 and 2 obtained by CFC measurement are A 40 and A 100 , respectively (unit is% by weight). A method for obtaining the average ethylene content will be described later.
  • B 40 The ethylene content corresponding to the peak position in the differential molecular weight distribution curve of fraction 1 is defined as B 40 (unit is% by weight).
  • B 40 and B 100 are the ethylene content of the propylene / ethylene random copolymer portion contained in each fraction, but it is practically impossible to obtain this value analytically. This is because there is no means for completely separating and fractionating the propylene homopolymer and the propylene / ethylene random copolymer mixed in the fraction.
  • B 100 is to have a crystallinity of ethylene-derived chain, and, as compared to the amount of propylene-ethylene random copolymer the amount of propylene-ethylene random copolymer contained in these fractions is contained in fraction 1
  • B 100 100.
  • the ratio (Wc) of the propylene / ethylene random copolymer portion is determined according to the following formula.
  • Wc (wt%) W 40 ⁇ A 40 / B 40 + W 100 ⁇ A 100/100 ...
  • W 40 ⁇ A 40 / B 40 which is the first term on the right side of the formula (II) indicates the content (% by weight) of propylene / ethylene random copolymer having no crystallinity
  • W 100 which is the second term.
  • ⁇ a 100/100 indicates the propylene-ethylene random copolymer portion content with crystalline (wt%).
  • the average ethylene content A 40 of B 40 and each of the fractions obtained by the CFC measurement 1 and 2 A 100 is determined as follows. Ethylene content corresponding to the peak position of the differential molecular weight distribution curve is B 40. In addition, the sum of the products of the weight ratio of each data point and the ethylene content of each data point taken as data points at the time of measurement is the average ethylene content A 40 of fraction 1. The average ethylene content A 100 of fraction 2 is determined in the same manner.
  • 140 ° C. means a component that is insoluble at 100 ° C. but becomes soluble at 140 ° C. (for example, a component having particularly high crystallinity in the crystalline propylene polymer portion, and an extremely high molecular weight in the propylene / ethylene random copolymer)
  • the temperature is necessary and sufficient to elute only the component having a high and extremely high ethylene crystallinity and recovering the entire amount of the propylene-based block copolymer used for the analysis.
  • W 140 does not contain any propylene / ethylene random copolymer component, or even if it is present, it is extremely small and can be substantially ignored, so the ratio of propylene / ethylene random copolymer and propylene / ethylene random copolymer Excluded from the calculation of the ethylene content of the copolymer.
  • Intrinsic Viscosity Intrinsic Viscosity [ ⁇ ] p of the crystalline propylene polymer portion and the propylene / ethylene random copolymer portion in the propylene-based block copolymer in the present invention is decalin using an Ubbelohde viscometer. Measurement is performed at a temperature of 135 ° C. as a solvent.
  • the flow mark generation distance is measured for the obtained polypropylene resin composition.
  • the generation distance of the flow mark is an injection molding machine with a clamping pressure of 170 tons, using a mold with a film gate with a width of 2 mm on the short side, and a 350 mm x 100 mm x 2 mmt flat plate is injection molded at a molding temperature of 220 ° C.
  • the occurrence of the flow mark was visually observed, and the distance from the gate to the portion where the flow mark started to occur was measured. It can be evaluated that the longer the distance to the portion where it begins to occur, the less likely the flow mark is generated and the better the appearance of the molded product. Judgment was made based on the following criteria. ⁇ : 185 mm or more ⁇ : 170 mm or more, less than 185 mm ⁇ : less than 170 mm
  • purified toluene was introduced to adjust the total liquid volume to 2 L. 1 liter of titanium tetrachloride was added at room temperature, the temperature was raised to 110 ° C., and the reaction was carried out for 2 hours. The reaction product was thoroughly washed with purified toluene.
  • a 20 liter autoclave equipped with a stirrer was sufficiently replaced with nitrogen, and 100 g of the solid catalyst component (catalyst 1-1) slurry was introduced as a solid catalyst component (catalyst 1-1).
  • Purified n-heptane was introduced to adjust the concentration of the solid catalyst component (catalyst 1-1) to 25 g / liter.
  • 50 mL of silicon tetrachloride SiCl 4 was added and reacted at 90 ° C. for 1 hour. The reaction product was thoroughly washed with purified n-heptane.
  • n-heptane was introduced to adjust the liquid level to 4 liters.
  • n-heptane diluted solution of triethylaluminum Et 3 Al were added to Et 3 80 g of Al was added and reacted at 40 ° C. for 2 hours.
  • the reaction product was thoroughly washed with purified n-heptane, and a portion of the resulting slurry was sampled and dried.
  • the solid component contained 1.2% by weight of titanium and 8.8% by weight of (t-C 4 H 9 ) (CH 3 ) Si (OCH 3 ) 2 .
  • Prepolymerization was performed by the following procedure using the solid component obtained above. Purified n-heptane was introduced into the slurry, and the solid component concentration was adjusted to 20 g / liter. After cooling the slurry to 10 ° C., and 10g added n- heptane dilution of triethylaluminum Et 3 Al as Et 3 Al, were added over 4 hours propylene 280 g.
  • This solid catalyst component (Catalyst 1) contained 2.5 g of polypropylene per 1 g of the solid component.
  • the portion of the solid catalyst component (catalyst 1) excluding polypropylene was 1.0% by weight of titanium and (tC 4 H 9 ) (CH 3 ) Si (OCH 3 ) 2 was 8.2%. It was included by weight.
  • the powder polymerized in the first reactor (crystalline propylene polymer) is continuously withdrawn at a rate of 16 kg / hr so that the amount of powder held in the reactor is 40 kg, and continuously into the second reactor. Transferred (first stage polymerization step).
  • propylene and ethylene are continuously fed so that the molar ratio of ethylene / propylene is 0.44 at a polymerization temperature of 60 ° C. and a monomer pressure of 1.5 MPa, and the molecular weight is controlled.
  • Hydrogen as an agent is continuously fed so that the molar ratio of hydrogen / propylene is 0.0008, and 1.37 times moles of triethylaluminum to which ethyl alcohol is fed to the first reactor. Supplied to.
  • the powder polymerized in the second reactor is continuously withdrawn into the vessel so that the amount of powder held in the reactor is 60 kg, and the reaction is stopped by supplying moisture-containing nitrogen gas. A polymer was obtained (second stage polymerization step).
  • Ciba Geigy, trade name: Irganox 1010 0.1 parts by weight Tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite
  • Irgafos 168 0.05 parts by weight
  • As a neutralizing agent 0.15 part by weight of calcium stearate was added and mixed and blended with a super mixer (manufactured by Kawada Seisakusho) for 5 minutes.
  • a polypropylene granule was obtained by an underwater cut granulation method under the following apparatus and conditions.
  • the obtained granulated material was used as appearance improving material-1.
  • Kneading extruder Inner diameter 110 mm
  • Single-screw extruder Dies TiC, ⁇ 2.5, 20 holes
  • heat channel type Cutter blade TiC, 4 pieces
  • Granulation treatment rate 200 kg / hr Cooling water temperature: 43 ° C
  • n-heptane purified in the same manner as described above was introduced into the tank using the tank equipped with a stirrer, and 3 mol of the solid component synthesized above was introduced in terms of magnesium atoms.
  • a mixture of 2.5 L of n-heptane and 5 mol of silicon tetrachloride was introduced into the flask at 30 ° C. over 30 minutes and reacted at 70 ° C. for 3 hours. After completion of the reaction, it was washed with n-heptane.
  • n-heptane 2.5 liters of n-heptane was introduced into the tank equipped with a stirrer, 0.3 mol of phthalic acid chloride was mixed, introduced at 70 ° C. for 30 minutes, and reacted at 90 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, it was washed with n-heptane. Next, 2 liters of titanium tetrachloride was introduced and reacted at 110 ° C. for 3 hours. After completion of the reaction, the solid component (catalyst 3-1) was obtained by washing with n-heptane. The titanium content of this solid component was 2.0% by weight.
  • Hydrogen was supplied so that hydrogen / propylene was 2.0 (liter / Kg), and stopped after 230 minutes. After 230 minutes, the introduction of propylene was stopped, and the unreacted gas in the vessel was released to 0.03 MPaG to obtain a crystalline propylene polymer portion (preliminary polymerization step).
  • the slurry obtained was transferred to the next tank with a stirrer, 2.5 liters of butanol was added, treated at 70 ° C. for 3 hours, further transferred to the next tank with a stirrer, and pure water 100 in which 20 g of sodium hydroxide was dissolved. After adding 1 liter and treating for 1 hour, the aqueous layer was allowed to stand and then separated to remove the catalyst residue. The slurry was treated with a centrifugal separator to remove heptane, and then treated with a dryer at 80 ° C. for 3 hours to completely remove heptane to obtain 55.2 kg of a propylene / ethylene block copolymer.
  • Table 2 shows properties of the propylene / ethylene block copolymer.
  • the resulting propylene / ethylene block copolymer powder granulated in the same manner as in Production Example 1 was used as the appearance improver-9.
  • Polymerization was carried out using a continuous reaction apparatus formed by connecting two fluidized bed reactors having an internal volume of 2000 liters.
  • a polymerization temperature of 65 ° C., a propylene partial pressure of 1.8 MPa (absolute pressure), and hydrogen as a molecular weight control agent are continuously supplied so that the molar ratio of hydrogen / propylene is 0.062.
  • triethylaluminum was supplied at 5.2 g / hr, and the catalyst 2 described above was supplied so that the polymer polymerization rate was 20 kg / hr.
  • the powder polymerized in the first reactor (crystalline propylene polymer) is continuously withdrawn at a rate of 20 kg / hr so that the amount of powder held in the reactor is 60 kg, and continuously into the second reactor. Transferred (first stage polymerization step).
  • propylene and ethylene are continuously fed so that the molar ratio of ethylene / propylene is 0.48 at a polymerization temperature of 80 ° C. and a monomer pressure of 1.5 MPa, and the molecular weight is controlled.
  • Hydrogen as an agent is continuously supplied so that the molar ratio of hydrogen / propylene is 0.022, and 2.0 times mol of triethylaluminum supplied to the first reactor with ethyl alcohol. Supplied to.
  • the powder polymerized in the second reactor is continuously withdrawn into the vessel so that the amount of powder held in the reactor is 60 kg, and the reaction is stopped by supplying moisture-containing nitrogen gas. A polymer was obtained (second stage polymerization step).
  • the resulting propylene / ethylene block copolymer was used as A-1.
  • Example 1 PC25RC manufactured by Nippon Talc (talc having an average particle size of 6 ⁇ m) as an inorganic filler as a component B, component A as propylene / ethylene block copolymer as component A in proportions shown in Table 3
  • An ethylene / octene copolymer elastomer (engage 8100 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) having a density of 0.870 g / cc was formulated as a C elastomer to obtain a polypropylene resin-modified material.
  • Examples 2 to 6 A polypropylene resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that Appearance improver-2 to Appearance improver-6 (Examples 2 to 6) were used instead of Appearance improver-1. It was. Table 3 shows the evaluation results of the obtained polypropylene resin composition.
  • Example 7 and 8 The same operation as in Example 1 was carried out except that the propylene / ethylene block copolymer (A-2) was used in place of the propylene / ethylene block copolymer (A-1).
  • a polypropylene resin composition was obtained at the ratio shown in FIG. Table 3 shows the evaluation results of the obtained polypropylene resin composition.
  • Example 9 instead of the propylene / ethylene block copolymer (A-1), a propylene / ethylene block copolymer (A-3) is used as an elastomer of the component C.
  • Table 3 shows the evaluation results of the obtained polypropylene resin composition.
  • Example 11 Example except that propylene / ethylene block copolymer (A-2) was used instead of propylene / ethylene block copolymer (A-1), and appearance improving material-4 was used instead of appearance improving material-1.
  • A-2 propylene / ethylene block copolymer
  • A-1 propylene / ethylene block copolymer
  • appearance improving material-4 was used instead of appearance improving material-1.
  • the same operation as in No. 1 was performed, and a polypropylene resin composition was obtained in the ratio shown in Table 3 as a material to be modified. Table 3 shows the evaluation results of the obtained polypropylene resin composition.
  • Example 3 Example except that appearance improving material-9 was used instead of appearance improving material-1 and propylene / ethylene block copolymer (A-2) was used instead of propylene / ethylene block copolymer (A-1) The same operation as 1 was performed to obtain a polypropylene resin composition.
  • Table 3 shows the evaluation results of the obtained polypropylene resin composition.
  • Example 4 The same operation as in Example 1 was carried out except that an ethylene / butene copolymer elastomer having a density of 0.862 g / cc (Tafmer A1050S manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was used as the component C elastomer without using an appearance improving material.
  • Polypropylene resin compositions were obtained at the ratios shown in Table 3 as the material to be modified. Table 3 shows the evaluation results of the obtained polypropylene resin composition.
  • the ratio of the intrinsic viscosity [ ⁇ ] c of the propylene / ethylene copolymer portion to the intrinsic viscosity [ ⁇ ] p of the crystalline propylene polymer portion ([ ⁇ ] c / [ ⁇ ] p )
  • an appearance improving material for polypropylene resin comprising a propylene / ethylene block copolymer having a high proportion of a propylene / ethylene random copolymer having a high intrinsic viscosity [ ⁇ ] c. From the comparison of 1-4, the flow mark generation distance is long. Therefore, comprehensive evaluation is also good.
  • Comparative Example 1 is an example in which the propylene / ethylene random copolymer portion has a low intrinsic viscosity [ ⁇ ] c and a low ethylene content. From comparison with Examples 1 to 11, the flow mark generation distance is Short and high embrittlement temperature.
  • Comparative Example 2 is an example in which the intrinsic viscosity [ ⁇ ] c of the propylene / ethylene random copolymer portion is low, and the flow mark generation distance is short as compared with Examples 1 to 11.
  • Comparative Example 3 is an example in which the proportion of the propylene / ethylene random copolymer portion is low, and the flow mark generation distance is short as compared with Examples 1 to 11.
  • Comparative Example 4 is an example in which no appearance improving material is used, and the flow mark generation distance is short as compared with Examples 1 to 11.
  • the propylene block copolymer of the present invention is blended as a raw material, It is conceivable to use a polypropylene granule as an appearance improving material.

Abstract

 フローマークの成形不良を防ぎ、成形品の外観を改良することを課題とし、課題の解決手段として、固有粘度[η]pが0.90dl/g以下の結晶性プロピレン重合体部分80~60重量%と、エチレン含有量が35~50重量%、固有粘度[η]cが、7.0dl/g以上(ただし[η]c/[η]pは、7.5~30である。)のプロピレン・エチレンランダム共重合体部分20~40重量%とからなり、MFRが、10~50g/10分であるプロピレン系ブロック共重合体を外観改良材として用いる。

Description

プロピレン系ブロック共重合体
 本発明は、プロピレン系ブロック共重合体に関する。詳しくは、配合することでフローマーク等の成形不良を改善し、成形品の外観を改良することが可能なプロピレン系ブロック共重合体に関する。
 ポリプロピレン系樹脂は、軽量でリサイクル性にも優れることから、自動車用部品への需要が高まっている。ポリプロピレン系樹脂としては、具体的には、結晶性ポリプロピレン樹脂に、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・ブテン共重合体等のエラストマーとタルク等の無機充填剤を配合したポリプロピレン樹脂組成物が使用されており、結晶性ポリプロピレン樹脂、エラストマーや無機充填剤を目的に応じて、適宜選択することによって、成形性、機械物性、外観などを向上させることが提案されている。
 最近は、軽量化された自動車用部品をより効率よく生産するため、より薄肉な成形品を、より短い成形時間で成形可能なポリプロピレン系樹脂が要望されている。しかしながら、このような成形品には、フローマーク(成形品の表面外観に現れる虎縞(トラシマ)状の模様)等の外観不良が発生しやすいという問題が生じ、とりわけ、無塗装部分が外部に露出するデザインのバンパー等の部品では、商品としての意匠性を損なうといった不具合があった。
 このようなフローマークを改良する技術は、例えば、特許文献1~4に開示されている。
 特許文献1には、フローマークが発生しにくく、ブツの発生の少ない、外観に優れるポリプロピレン系樹脂組成物の提供を課題として、極限粘度が1.3dl/g以下であるプロピレン単独重合体部分と極限粘度が3.0dl/g以下であるプロピレン・エチレンランダム共重合体部分を有するポリプロピレン系樹脂(A)と、極限粘度が8.0dl/g~15dl/gであるプロピレン-エチレンランダム共重合体部分を有するプロピレン-エチレンブロック共重合体(B)とを特定の割合で配合したポリプロピレン系樹脂組成物が開示されている。
 特許文献2には、プロピレン重合体のMFRが100~1000g/10分、プロピレン・エチレン共重合体が全重量体の5~10wt%のプロピレン・エチレンブロック共重合体の製造方法が開示されている。
 特許文献3には、射出成形時の成形加工性が良好で、フローマーク特性に優れ、自動車外装部品等の射出成形品に好適なポリプロピレン系樹脂組成物が開示されている。プロピレン単独重合体とプロピレン・エチレンランダム共重合体との粘度の格差を広げることで、より高いフローマークの改良効果が得られる添加成分としての利用が確認されている。
 特許文献4には、良好な外観を発現し、成形加工に優れたポリプロピレン系樹脂組成物の提供を課題として、特定の物性を有するプロピレン-エチレンブロック共重合体からなる成形性改質剤を使用することが開示されている。具体的には、プロピレン単独重合体部分(結晶成分)のMFRが500g/10分以上であり、プロピレン-エチレンブロック共重合体全体のMFRが100g/10分以上で、ダイスウェル比が1.2~2.5であるプロピレン-エチレンブロック共重合体が開示されている。
 いずれの技術も、プロピレン単独重合体部分に低粘度の高MFR成分を有し、プロピレン・エチレンランダム共重合体部分に高粘度の成分を有するプロピレン-エチレンブロック共重合体に関するものである。これらの技術において、高MFRのプロピレン単独重合体部分に起因する低剪断応力化による流動性向上と、高粘度のプロピレン・エチレンランダム共重合体部分に起因する高法線応力化による流動の安定化が、フローマークの改良に寄与していると考えられている。
 しかしながら、これらの技術においては、プロピレン-エチレンブロック共重合体を添加成分として配合して成形品の外観をコントロールするには、配合量を多くする必要があり、ポリプロピレン系樹脂組成物の変化を望まない物性まで変化してしまうといった問題があった。
 添加成分として少ない配合量で外観を向上させることが可能なプロピレン-エチレンブロック共重合体が、例えば、特許文献5、6に開示されている。
 特許文献5には、極限粘度が5dl/g以上でありエチレン含有量が8~20重量%未満であるプロピレン・エチレンランダム共重合体成分(A)51~75重量%と、極限粘度が1.2dl/g以下であるプロピレンを主体とする単量体を重合して得られるプロピレン系重合体成分(B)25~49重量%とからなるプロピレン系重合体が開示されている。
 特許文献6には、結晶性プロピレン重合体部分の固有粘度[η]homoが1.2dl/g以下、プロピレン・エチレンランダム共重合体部分は、エチレン含有量が30~70重量%、固有粘度[η]copolyが2.5~7.0dl/g、かつ全体に占める割合が40~80重量%からなり、全体のMFRが0.1~10g/10分、[η]copoly/[η]homoが2.5~10であるプロピレン系ブロック共重合体が開示されている。
 しかしながら、これらの技術においては、プロピレン-エチレンブロック共重合体を添加成分として配合すると、ポリプロピレン系樹脂組成物の流動性が極端に低下するといった問題があった。
日本国特開2002-12734号公報 日本国特開平11-80298号公報 日本国特開2009-007394号公報 日本国特開2004-18647号公報 日本国特開2005-146160号公報 日本国特開2006-219667号公報
 本発明の目的は、上記従来技術およびその問題点に鑑み、配合することでフローマークの成形不良(外観不良)を改善することのできる、ポリプロピレン系樹脂用外観改良材として使用可能なプロピレン系ブロック共重合体を提供することにある。
 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の性状を有するプロピレン系ブロック共重合体が、ポリプロピレン系樹脂に少量配合するだけで、ポリプロピレン系樹脂の成形外観、成形性を改良できることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は、結晶性プロピレン重合体部分80~60重量%と、プロピレン・エチレンランダム共重合体部分20~40重量%とからなり、下記の要件(a)~(e)を満たすプロピレン系ブロック共重合体にある。
(a)結晶性プロピレン重合体部分の固有粘度[η]pが、0.90dl/g以下
(b)プロピレン・エチレンランダム共重合体部分の固有粘度[η]cが、7.0dl/g以上
(c)プロピレン・エチレンランダム共重合体部分のエチレン含有量が、35~50重量%
(d)結晶性プロピレン重合体部分の固有粘度[η]pに対するプロピレン・エチレンランダム共重合体部分の固有粘度[η]cの比([η]c/[η]p)が、7.5~30
(e)プロピレン系ブロック共重合体のMFRが、10~50g/10分
 また、本発明の他の発明は、ポリプロピレン系樹脂被改質材料100重量部に対して、前記プロピレン系ブロック共重合体2~30重量部を混合することにより得られるポリプロピレン系樹脂組成物にある。
 また、本発明の他の発明は、ポリプロピレン系樹脂被改質材料は、(A)プロピレン-エチレンブロック共重合体40~98重量%、(B)無機充填剤1~35重量%及び(C)エラストマー1~30重量%を含有する前記ポリプロピレン系樹脂組成物にある。
 また、本発明の他の発明は、前記ポリプロピレン系樹脂組成物を射出成形してなる成形体にある。
 本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、結晶性プロピレン重合体部分の固有粘度[η]pに対するプロピレン・エチレン共重合体部分の固有粘度[η]cの比([η]c/[η]p)が極端に大きい、高い固有粘度[η]cのプロピレン・エチレンランダム共重合体部分を高い含有量で有しており、少量の配合で成形品のフローマーク等の外観不良を著しく改善できる。したがって、軽量化された自動車用部品等の薄肉な成形品であっても、フローマークの目立たない高品質な成形品とすることができる。また、本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、高質な外観改良材の原料になる。
 本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、結晶性プロピレン重合体部分80~60重量%と、プロピレン・エチレンランダム共重合体部分20~40重量%とからなり、下記の要件(a)~(e)を満たすプロピレン系ブロック共重合体である。
(a)結晶性プロピレン重合体部分の固有粘度[η]pが、0.90dl/g以下
(b)プロピレン・エチレンランダム共重合体部分の固有粘度[η]cが、7.0dl/g以上
(c)プロピレン・エチレンランダム共重合体部分のエチレン含有量が、35~50重量%
(d)結晶性プロピレン重合体部分の固有粘度[η]pに対するプロピレン・エチレンランダム共重合体部分の固有粘度[η]cの比([η]c/[η]p)が、7.5~30
(e)プロピレン系ブロック共重合体のMFRが、10~50g/10分
 このプロピレン系ブロック共重合体の一つの特徴は、プロピレン・エチレンランダム共重合体部分の割合が20~40重量%と高く、またプロピレン・エチレンランダム共重合体の固有粘度[η]cも7.0dl/g以上と高いことにある。そして、本発明のプロピレン系ブロック共重合体によって、添加成分として用いたときに、少量の添加でもフローマーク改良効果が得られる特徴を有する。
 プロピレン系ブロック共重合体を構成する結晶性プロピレン重合体部分の固有粘度[η]pは、0.90dl/g以下、好ましくは0.89dl/g以下、より好ましくは0.88dl/g以下である。0.90dl/g以下であることにより、流動性の低下を回避でき、低剪断応力化によるフローマーク改良効果を得ることができる。結晶性プロピレン重合体部分の固有粘度[η]pは、下限は特になく、添加成分として配合した後のポリプロピレン系樹脂組成物の粘度、物性への影響に応じて決定されるべきであるが、好ましくは0.75dl/g以上である。
 ここで、固有粘度は、ウベローデ型粘度計を用いて、デカリンを溶媒として温度135℃で測定して得られる値である。
 結晶性プロピレン重合体部分は、通常、プロピレンの単独重合によって得られるプロピレンホモ重合体であるが、本発明の効果を損なわない範囲で少量のコモノマーを共重合したプロピレン共重合体であってもよい。かかるコモノマーとしてはエチレン、1-ブテンなどのα-オレフィンがあげられる。コモノマーの含有量は、プロピレン共重合体に対して好ましくは3重量%未満、より好ましくは1重量%未満である。
 結晶性プロピレン重合体部分は、単段重合で製造しても、多段重合で製造してもよく、通常は単段重合で製造される。結晶性プロピレン重合体部分を多段重合で製造する場合には、[η]pは、最終の重合を終えた時点で得られる結晶性プロピレン重合体部分の固有粘度である。結晶性プロピレン重合体部分を多段重合で製造する場合には、それぞれの重合段階で製造される(共)重合体のうちコモノマーの含有量がおよそ10重量%未満の(共)重合体が、結晶性プロピレン重合体部分の構成成分として考慮されるべきである。
 プロピレン系ブロック共重合体を構成するプロピレン・エチレンランダム共重合体部分の固有粘度[η]cは、7.0dl/g以上、好ましくは8.0dl/g以上、より好ましくは9.0dl/g以上である。7.0dl/g以上であることにより、高法線応力化によるフローマーク改良効果が得られる。プロピレン・エチレンランダム共重合体部分の固有粘度[η]cは、上限は特になく、添加成分として配合した後のポリプロピレン系樹脂組成物の粘度、物性への影響に応じて決定されるべきであるが、好ましくは15dl/g以下である。
 ここで、固有粘度[η]cは、以下の式から算出される値である。
 [η]c=(100×[η]F-(100-Wc)×[η]p)/Wc
([η]Fはプロピレン系ブロック共重合体の固有粘度(ウベローデ型粘度計を用いて、デカリンを溶媒として温度135℃で測定)、[η]pは結晶性プロピレン重合体部分の固有粘度、Wcはプロピレン・エチレンランダム共重合体部分の割合(重量%)を表す。)
 プロピレン・エチレンランダム共重合体部分は、通常、プロピレンとエチレンとの共重合によって得られるプロピレン・エチレンランダム共重合体であるが、本発明の目的を損なわない範囲で少量の他のコモノマーをも共重合することによって得られる三元共重合体等の多元共重合体であってもよい。かかる他のモノマーとしては1-ブテンなどのα-オレフィンがあげられる。
 プロピレン・エチレンランダム共重合体部分は、単段重合で製造しても、多段重合で製造してもよく、通常は単段重合で製造される。プロピレン・エチレンランダム共重合体部分を多段重合で製造する場合には、それぞれの重合段階で製造される共重合体のうちエチレンコモノマーの含有量がおよそ10重量%以上の共重合体が、プロピレン・エチレンランダム共重合体部分の構成成分として考慮されるべきである。
 プロピレン・エチレンランダム共重合体部分のエチレン含有量は、35~50重量%であり、好ましくは38~48重量%、より好ましくは40~45重量%である。50重量%以下であることにより、ブロック共重合体そのものの成形品の外観が劣らず、添加成分として配合したポリプロピレン系樹脂組成物の成形品は被改質材料中に均一に分散し、外観が劣らない。35重量%以上であることにより、添加成分として配合したポリプロピレン系樹脂組成物の低温耐衝撃性(脆化温度)の低下を回避できる。
 本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、結晶性プロピレン重合体部分の固有粘度[η]pに対するプロピレン・エチレンランダム共重合体部分の固有粘度[η]cの比([η]c/[η]p)が、7.5~30であり、好ましくは8~30、より好ましくは9~20である。30以下であることにより、ブロック共重合体そのものの成形品の外観が劣らず、添加成分として配合したポリプロピレン系樹脂組成物の成形品は被改質材料中に均一に分散し、外観が劣らない。7.5以上であることにより、フローマークの改良効果が得られる。
 本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、メルトフローレート(MFR)が、10~50g/10分であり、好ましくは20~45g/10分、より好ましくは30~39g/10分である。50g/10分以下であることにより、添加成分として配合したポリプロピレン系樹脂組成物のMFRが高くなりすぎることによる物性低下を回避できる。10g/10分以上であることにより、逆に添加成分として配合したポリプロピレン系樹脂組成物のMFRが低くなりすぎることによる成形性低下を回避できる。ここでMFRは、JIS-K-7210、温度230℃、荷重21.18Nに従って測定した値である。
 本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、結晶性プロピレン重合体部分の割合は、60~80重量%であり、好ましくは65~79重量%、より好ましくは65~75重量%である。一方、プロピレン・エチレンランダム共重合体部分の割合は、20~40重量%であり、好ましくは21~35重量%であり、より好ましくは25~35重量%である。ここで、結晶性プロピレン重合体部分の割合とプロピレン・エチレンランダム共重合体部分の割合との合計は100重量%である。結晶性プロピレン重合体部分の割合が80重量%以下であることにより(プロピレン・エチレンランダム共重合体部分の割合が20重量%以上であることにより)、十分なフローマークの改良効果が得られる。結晶性プロピレン重合体部分の割合が60重量%以上であることにより(プロピレン・エチレンランダム共重合体部分の割合が40重量%以下であることにより)、プロピレン系ブロック共重合体のMFRの低下を回避でき、添加成分として配合した後のポリプロピレン系樹脂組成物のMFRの低下も回避でき、成形性の低下を回避できる。
 本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、通常、結晶性プロピレン重合体部分とプロピレン・エチレンランダム共重合体部分との混合物である。これは、結晶性プロピレン重合体の重合(前段重合)と、この後に続く、プロピレン・エチレンランダム共重合部分の重合(後段重合)とを含む製造工程により得られる。
 結晶性プロピレン重合体は、一段又は二段以上(各段の反応条件は同一又は異なる)の重合工程で製造され、プロピレン・エチレンランダム共重合体部分も一段又は二段以上(各段の反応条件は同一又は異なる)の重合工程で製造される。従って、本発明のプロピレン系ブロック共重合体の全製造工程は、少なくとも二段の逐次の多段重合工程となる。
 なお、重合は、回分式、半回分式、連続式のいずれによってもよいが、工業的には連続式が好ましい。
 重合形式としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン等の不活性炭化水素を重合溶媒として用いるスラリー重合、プロピレン自体を重合溶媒とするバルク重合、また原料のプロピレンを気相状態下で重合する気相重合が可能である。また、これらの重合形式を組み合わせて行うことも可能である。
 例えば、前段重合をバルク重合で行い、後段重合を気相重合で行う方法、前段重合を気相重合で行い、後段重合を気相重合で行う方法や、前段重合をバルク重合及びそれに続く気相重合で行い、後段重合を気相重合で行う方法などが挙げられる。
 本発明においては、結晶性プロピレン重合体は比較的低粘度のため、重合時の水素濃度が高く、プロピレン・エチレンランダム共重合体は比較的エチレン濃度が高いため、プロピレンが液化し難く、バルク重合で行うには圧力をより高くする必要がある。そのため、スラリー重合、気相重合が好ましい。より好ましくは、前段重合を気相の第一反応器で行い、後段重合を気相の第二反応器で行う。
 重合用の反応器としては、特に形状、構造を問わないが、スラリー重合及びバルク重合で一般に用いられる攪拌機付き反応器、チューブ型反応器、気相重合で一般に用いられる流動床反応器、攪拌羽根を有する横型反応器などが挙げられる。流動床反応器、攪拌羽根を有する横型反応器によるものが、結晶性プロピレン重合体を製造する際の活性を制御し易いため、好ましい。とりわけ、流動床反応器によるものが、幅広い運転条件が採用可能なため、より好ましい。
 本発明において、好ましい態様は、第一反応器及び第二反応器が、流動床反応器であること、又は第一反応器及び第二反応器が、撹拌羽根を有する横型反応器であることである。
 プロピレン系ブロック共重合体の製造に用いられる重合触媒の種類としては、特に限定されるものではなく、公知の触媒が使用可能である。例えば、チタン化合物と有機アルミニウムを組み合わせた、いわゆるチーグラー・ナッタ触媒、あるいは、メタロセン触媒(例えば、日本国特開平5-295022号公報参照)が使用できる。プロピレン・エチレンランダム共重合体成の固有粘度が高い(分子量が高い)方が、添加した際、外観の改良効果が高いため、一般的に重合時連鎖移動反応が少なく、分子量を高めやすい、チーグラー・ナッタ触媒が好ましい。
 チーグラー・ナッタ触媒は、チタン化合物として有機アルミニウム等で還元して得られた三塩化チタンまたは三塩化チタン組成物を電子供与性化合物で処理し更に活性化したもの(例えば日本国特開昭47-34478号公報、日本国特開昭58-23806号公報、日本国特開昭63-146906号公報参照)、塩化マグネシウム等の担体に四塩化チタンを担持させることにより得られるいわゆる担持型触媒(例えば、日本国特開昭58-157808号公報、日本国特開昭58-83006号公報、日本国特開昭58-5310号公報、日本国特開昭61-218606号公報参照)等が含まれる。
 また、助触媒として有機アルミニウム化合物を使用する。例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロライド、ジイソブチルアルミニウムクロライドなどのアルキルアルミニウムハライド、ジエチルアルミニウムハイドライドなどのアルキルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムエトキシドなどのアルキルアルミニウムアルコキシド、メチルアルモキサン、テトラブチルアルモキサンなどのアルモキサン、メチルボロン酸ジブチル、リチウムアルミニウムテトラエチルなどの複合有機アルミニウム化合物などが挙げられる。また、これらを2種類以上混合して使用することも可能である。
 助触媒として使用される有機アルミニウム化合物は、重合時連鎖移動剤としても作用するため、助触媒としての活性の発現効果を阻害しない程度に、極力低濃度で使用することが好ましい。具体的には、プロピレン・エチレンランダム共重合体部分の重合(後段)時において、反応器内に存在する保有パウダーのアルミニウム原子濃度が30~80ppmとなるように有機アルミニウムの使用量を調整することが好ましい。
 また、触媒には、立体規則性の改良や粒子性状の制御、溶媒可溶性成分量の制御、分子量分布の制御等を目的とする各種重合添加剤を使用することが出来る。例えば、ジフェニルジメトキシシラン、tert-ブチルメチルジメトキシシランなどの有機ケイ素化合物、酢酸エチル、安息香酸ブチル、p-トルイル酸メチル、ジブチルフタレートなどのエステル類、アセトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、ジエチルエーテルなどのエーテル類、安息香酸、プロピオン酸などの有機酸類、エタノール、ブタノールなどのアルコール類等の電子供与性化合物を挙げることができる。
 結晶性プロピレン重合体部分の重合(前段重合)においては、プロピレン、必要に応じてコモノマー、水素等の連鎖移動剤を反応器に供給して、重合触媒の存在下に、例えば、温度50~150℃、好ましくは50~70℃、プロピレンの分圧0.5~4.5MPa、好ましくは1.0~3.0MPa、反応器内に存在する保有パウダーの平均滞留時間0.5~5.0Hrの条件で、プロピレンの重合を行い、結晶性プロピレン重合体部分を製造することができる。
 この際、結晶性プロピレン重合体部分の固有粘度[η]pを0.90dl/g以下にする必要があるため、プロセス、触媒の種類にもよるが、水素等の連鎖移動剤を比較的高い濃度に調整し[η]pをコントロールする必要がある。
 続いて、プロピレン・エチレンランダム共重合部分の重合(後段重合)が行われ、プロピレン、エチレン、必要に応じてコモノマー、水素等の連鎖移動剤を反応器に供給して、前記重合触媒(前段重合で使用した当該触媒)の存在下に、例えば、温度50~150℃、好ましくは50~90℃、プロピレン及びエチレンの分圧各0.3~4.5MPa、好ましくは0.5~3.5MPa、反応器内に存在する保有パウダーの平均滞留時間1.0~7.0Hrの条件で、プロピレンとエチレンのランダム共重合を行い、プロピレン・エチレンランダム共重合体部分を製造することにより、最終的な生成物として、プロピレン系ブロック共重合体を得ることができる。
 この際、本発明のプロピレン系ブロック共重合体におけるプロピレン・エチレンランダム共重合体部分の固有粘度[η]cは7.0dl/g以上にする必要があるため、プロセス、触媒の種類にもよるが、水素等の連鎖移動剤を比較的低い濃度に調整することが好ましい。
 プロピレン・エチレンランダム共重合体の製造時は、連鎖移動剤を存在させる場合と、させない場合とがあるが、得られるプロピレン・エチレンランダム共重合体の固有粘度[η]cを微妙に調節する目的で少量存在させることが好ましい。連鎖移動剤の存在量が多すぎると[η]cが低下し、フローマーク改良効果が得られない。
 連鎖移動剤として水素を用いる場合、第二反応器の水素とプロピレンとのモル比は、好ましくは0.00001~0.05、より好ましくは0.0001~0.001である。
 また、本発明のプロピレン系ブロック共重合体においては、プロピレン・エチレンランダム共重合体部分の割合が高いことを一つの特徴とする。そのため、後段重合では、触媒の活性を高く維持出来るようにするため、前段重合においては、重合温度、プロピレン分圧が低く、重合時間が短い、触媒の活性を抑制する条件が好まれる。一方、後段重合においては、触媒の活性が高くなる条件(重合温度、プロピレン、エチレン分圧が高く、重合時間が長い条件)が好まれる。
 具体的には、前段重合の重合時間(平均滞留時間)が、後段重合の重合時間(平均滞留時間)よりも短いことが好ましい。すなわち、前段重合を行う第一反応器の保有パウダーの平均滞留時間が、後段重合を行う第二反応器の保有パウダーの平均滞留時間よりも短いことが好ましい。
 ここで、平均滞留時間は、回分式重合の場合は重合時間であり、連続重合の場合は反応器中の保有パウダーの重量(kg)と単位時間当たり反応器から抜き出す重合体パウダーの重量(kg/時間)とから、反応器中の保有パウダーの重量(kg)/単位時間当たり反応器から抜き出す重合体パウダーの重量(kg/時間)の計算式で算出する値である。
 前段重合が多段で行われる場合、各段の平均滞留時間の合計を第一反応器の保有パウダーの平均滞留時間とみなす。同様に、後段重合が多段で行われる場合、各段の平均滞留時間の合計を第二反応器の保有パウダーの平均滞留時間とみなす。
 また、前段重合の重合温度が、後段重合の重合温度よりも低いことが好ましい。すなわち、第一反応器の重合温度が、第二反応器の重合温度よりも低いことが好ましい。第一反応器の重合温度が、第二反応器の重合温度よりも2℃以上低いことが好ましい。
 前段重合が多段で行われる場合、各段の重合温度の算術平均を第一反応器の重合温度とみなす。同様に、後段重合が多段で行われる場合、各段の重合温度の算術平均を第二反応器の重合温度とみなす。
 さらに、プロピレン・エチレンランダム共重合体の分散不良が原因と考えられているゲルの発生を防止する目的で、前段重合工程での重合後、後段重合工程での重合途中に、アルコールを装入することが好ましい。装入する量としては、前段重合時に装入する有機アルミニウム量に対し(アルコール/有機アルミニウム)、1.0~2.0mol比であることが好ましい。
 すなわち、第二反応器に供給するアルコールと第一反応器に供給する有機アルミニウムとのモル比(アルコール/有機アルミニウム)が1.0~2.0であることが好ましい。
 アルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、i-プロピルアルコールなどが挙げられる。
 本発明のプロピレン系ブロック共重合体を、外観改良材として、ポリプロピレン系樹脂被改質材料に添加成分として配合することにより、成形品、主にフローマーク等の外観が改良される。ここで、ポリプロピレン系樹脂被改質材料とは、ポリプロピレン系樹脂材料であって、プロピレン系ブロック共重合体を配合しないときにはフローマークの成形不良が生じ、プロピレン系ブロック共重合体を配合することによりフローマークの成形不良が改善される材料をいう。
 本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、ポリプロピレン系樹脂被改質材料に対し、好ましくは2~30重量部を、より好ましくは2~25重量部を、さらに好ましくは3~18重量部を配合して用いることができる。2重量部以上であれば、成形品のフローマーク外観が十分に改良でき、30重量部以下であれば、外観が改良されつつ、ポリプロピレン系樹脂被改質材料の変化を望まない物性への影響は大きくないので好ましい。
 また、本発明のプロピレン系ブロック共重合体は、例えば、水中カット造粒法により造粒し、ポリプロピレン造粒体としてもよい。ポリプロピレン造粒体は、プロピレン系ブロック共重合体を樹脂温度180℃~250℃にて混練後、水中カット造粒機で造粒することにより製造できる。混練に用いる混練機としては、混練押出機、特に単軸混練押出機、二軸混練押出機が好ましい。
 ポリプロピレン造粒体には、酸化防止剤、中和剤、帯電防止剤、耐候剤等が処方されていてもよい。また、ポリプロピレン造粒体には、プロピレン-エチレンブロック共重合体、無機充填剤、エラストマー等が含まれていてもよい。前記成分は、ポリプロピレン系樹脂被改質材料の一部になりうる。
 ポリプロピレン系樹脂被改質材料としては、例えば、プロピレン単独重合体、プロピレン-エチレンランダム共重合体及びプロピレン-エチレンブロック共重合体などが使用できるが、プロピレン-エチレンブロック共重合体又はこれを主成分として含むポリプロピレン系樹脂材料が好ましく、例えば、無機充填剤、エラストマー等を含有するポリプロピレン系樹脂材料を挙げることができる。
 ポリプロピレン系樹脂被改質材料としては、具体的には(A)プロピレン-エチレンブロック共重合体、(B)無機充填剤及び(C)エラストマーを含有するポリプロピレン系樹脂材料であって、例えば、(A)プロピレン-エチレンブロック共重合体は、40~98重量%、好ましくは45~96重量%、より好ましくは50~90重量%であり、(B)無機充填剤は、1~35重量%、好ましくは2~30重量%、より好ましくは5~25重量%、(C)エラストマーは、1~30重量%、好ましくは2~25重量%、より好ましくは5~20重量%である。
 前記(A)プロピレン-エチレンブロック共重合体は、例えば、結晶性ポリプロピレン重合体部とプロピレン・エチレンランダム共重合体部とを含有するブロック共重合体を挙げることができる。結晶性ポリプロピレン重合体部は、プロピレン単独重合体又はプロピレンに少量の他のα-オレフィンを共重合することによって得られるプロピレン共重合体である。結晶性とは、通常アイソタクチック指数(沸騰n-ヘプタン不溶分の割合)が、90重量%以上、好ましくは95~100重量%であることを指す。
 結晶性ポリプロピレン重合体部は、特に限定されないが、通常、プロピレン-エチレンブロック共重合体全量の50~92重量%、好ましくは60~91重量%、より好ましくは70~90重量%であり、プロピレン・エチレンランダム共重合体部は、通常、プロピレン-エチレンブロック共重合体全量の8~50重量%、好ましくは9~40重量%、更に好ましくは10~30重量%となるように調整される。
 プロピレン-エチレンブロック共重合体のMFRは、特に限定されないが、10~200g/10分が好ましく、より好ましくは、15~150g/10分である。
 プロピレン・エチレンランダム共重合体部の固有粘度は、通常1.5~5dl/g、好ましくは2~4.5dl/g程度である。
 また、プロピレン-エチレンブロック共重合体は、一種類でも二種類以上を混合して使用することができる。
 プロピレン-エチレンブロック共重合体の製造は、触媒として高立体規則性触媒が好ましい。重合方法としては従来公知の方法がいずれも採用できるが、前述したプロピレン系ブロック共重合体の製造法と同様の手法が用いられる。
 プロピレン・エチレンランダム共重合体部の多いプロピレン-エチレンブロック共重合体の製造においては、特に気相流動床法が好ましい。また、後段反応において新たに電子供与体化合物を添加することにより、粘着、閉塞のトラブルを回避し、重合の操作性を改良することができる。
 なお、これらのポリプロピレン系樹脂被改質材料として使用できるプロピレン単独重合体、プロピレン-エチレンランダム共重合体及びプロピレン-エチレンブロック共重合体などの樹脂は、多くの会社から種々の市販品が提供されており(例えば、日本ポリプロ社製ノバテックシリーズなど)、所望の樹脂を入手して使用することができる。
 前記(B)無機充填剤は、種類、組成、形状等は特に限定されない。
 無機充填剤としては、具体的には、タルク、マイカ、モンモリロナイト等の板状無機充填剤、短繊維ガラス繊維、長繊維ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、ゾノライト等の繊維状無機充填剤、チタン酸カリウム、マグネシウムオキシサルフェート、窒化珪素ホウ酸アルミニウム、塩基性硫酸マグネシウム、酸化亜鉛、ワラストナイト、炭酸カルシウム等の針状(ウィスカー)無機充填剤、沈降性炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の粒状無機充填剤、ガラスバルーン等のバルン状無機充填剤が例示される。無機充填剤は、一種類でも二種類以上を組み合わせて使用してもよい。中でも、物性とコストとのバランスより、タルクが好ましい。
 タルク他無機充填剤は、重合体との接着性又は重合体への分散性を向上させる目的で、例えば、各種の有機チタネート系カップリング剤、有機シランカップリング剤、不飽和カルボン酸又はその酸無水物をグラフトした変性ポリオレフィン、脂肪酸、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル等によって表面処理したものを用いてもよい。
 前記(C)エラストマーとしては、例えば、エチレン・プロピレン共重合体エラストマー(EPR)、エチレン・ブテン共重合体エラストマー(EBR)、エチレン・ヘキセン共重合体エラストマー(EHR)、エチレン・オクテン共重合体エラストマー(EOR)等のエチレン・α-オレフィン共重合体エラストマー、エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネン共重合体エラストマー、エチレン・プロピレン・ブタジエン共重合体エラストマー、エチレン・プロピレン・イソプレン共重合体エラストマー等のエチレン・α-オレフィン・ジエン三元共重合体エラストマー(EPDM)、スチレン・ブタジエン・スチレントリブロック共重合体(SBS)、スチレン・イソプレン・スチレントリブロック共重合体(SIS)、スチレン・ブタジエン・スチレントリブロック共重合体の水素添加物(SEBS)、スチレン・イソプレン・スチレントリブロック共重合体の水素添加物(SEPS)等のスチレン系エラストマー等が挙げられる。なお、上記したスチレン・ブタジエン・スチレントリブロック共重合体の水素添加物は、ポリマー主鎖をモノマー単位で見ると、スチレン-エチレン/ブテン-スチレンとなるので、通常、SEBSと略称されるものである。
 また、これらのエラストマーは、一種類でも二種類以上を混合して使用することができる。
 本発明のポリプロピレン系樹脂被改質材料は、前記の各構成成分を、例えば、混練押出機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダープラストグラフ、ニーダー等通常の混練機を用いて、例えば、設定温度180℃~250℃にて混練することにより製造できる。これらの混練機の中でも、混練押出機、特に二軸混練押出機を用いて製造することが好ましい。
 本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、ポリプロピレン系樹脂被改質材料と本発明のプロピレン系ブロック共重合体とをドライブレンド又は溶融混練して得ることができる。また、ポリプロピレン系樹脂被改質材料と本発明のプロピレン系ブロック共重合体とを、成形加工機の別々の原料供給口(ホッパー等)にそれぞれに供給して、成形段階でポリプロピレン系樹脂組成物としてもよい。本発明のプロピレン系ブロック共重合体を添加成分として(外観改良材として)処方する場合は、所望の外観が得られるように添加量を変更させやすい、ドライブレンドが好ましい。なお、プロピレン系ブロック共重合体をポリプロピレン造粒体に代えても、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を得ることができる。
 本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、所望の成形品に加工される。成形加工法は、特に限定されるものではなく、目的に応じて各種の成形方法で成形できる。例えば、射出成形法、押出成形法等が適用できるが、射出成形法で大型の成形品を成形する場合に、成形性、フローマーク、ウエルドなど改良する効果が顕著に得られやすい。
 本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、バンパー、ロッカーモール、サイドモール、オーバーフェンダーをはじめとする自動車外装部品の用途に好適である。
 以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
 実施例及び比較例において行った分析、および評価方法は以下の通りである。
1.メルトフローレート(MFR)(単位:g/10分)
 JIS-K-7210、温度230℃、荷重21.18Nに従って測定した。
2.プロピレン系ブロック共重合体の物性の分析法
 プロピレン系ブロック共重合体のプロピレン・エチレンランダム共重合体部分(以下ゴム成分ということがある。)の比率(Wc)、エチレン含有量、及び固有粘度の測定は、以下の装置、条件を用い、以下の手順で測定する。
(1)使用する分析装置
(i)クロス分別装置
 ダイヤインスツルメンツ社製CFC T-100(CFCと略す)
(ii)フーリエ変換型赤外線吸収スペクトル分析
 FT-IR、パーキンエルマー社製 1760X
 CFCの検出器として取り付けられていた波長固定型の赤外分光光度計を取り外して代わりにFT-IRを接続し、このFT-IRを検出器として使用する。CFCから溶出した溶液の出口からFT-IRまでの間のトランスファーラインは1mの長さとし、測定の間を通じて140℃に温度保持する。FT-IRに取り付けたフローセルは光路長1mm、光路幅5mmφのものを用い、測定の間を通じて140℃に温度保持する。
(iii)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)
 CFC後段部分のGPCカラムは、昭和電工社製AD806MSを3本直列に接続して使用する。
(2)CFCの測定条件
(i)溶媒:オルトジクロルベンゼン(ODCB)
(ii)サンプル濃度:4mg/mL
(iii)注入量:0.4mL
(iv)結晶化:140℃から40℃まで約40分かけて降温する。
(v)分別方法:
 昇温溶出分別時の分別温度は40、100、140℃とし、全部で3つのフラクションに分別する。なお、40℃以下で溶出する成分(フラクション1)、40~100℃で溶出する成分(フラクション2)、100~140℃で溶出する成分(フラクション3)の溶出割合(単位:重量%)を各々W40、W100、W140と定義する。W40+W100+W140=100である。また、分別した各フラクションは、そのままFT-IR分析装置へ自動輸送される。
(vi)溶出時溶媒流速:1mL/分
(3)FT-IRの測定条件
 CFC後段のGPCから試料溶液の溶出が開始した後、以下の条件でFT-IR測定を行い、上述した各フラクション1~3について、GPC-IRデータを採取する。
  (i)検出器:MCT
  (ii)分解能:8cm-1
  (iii)測定間隔:0.2分(12秒)
  (iv)一測定当たりの積算回数:15回
(4)測定結果の後処理と解析
 各温度で溶出した成分の溶出量と分子量分布は、FT-IRによって得られる2945cm-1の吸光度をクロマトグラムとして使用して求める。溶出量は各溶出成分の溶出量の合計が100%となるように規格化する。保持容量から分子量への換算は、予め作成しておいた標準ポリスチレンによる検量線を用いて行う。
 使用する標準ポリスチレンは何れも東ソー(株)製の以下の銘柄である。
F380、F288、F128、F80、F40、F20、F10、F4、F1、A5000、A2500、A1000。
 各々が0.5mg/mLとなるようにODCB(0.5mg/mLのBHTを含む)に溶解した溶液を0.4mL注入して較正曲線を作成する。較正曲線は最小二乗法で近似して得られる三次式を用いる。分子量への換算は森定雄著「サイズ排除クロマトグラフィー」(共立出版)を参考に汎用較正曲線を用いる。その際使用する粘度式([η]=K×Mα)には以下の数値を用いる。
(i)標準ポリスチレンを使用する較正曲線作成時
  K=0.000138、α=0.70
(ii)プロピレン系ブロック共重合体のサンプル測定時
  K=0.000103、α=0.78
 各溶出成分のエチレン含有量分布(分子量軸に沿ったエチレン含有量の分布)は、FT-IRによって得られる2956cm-1の吸光度と2927cm-1の吸光度との比を用い、ポリエチレンやポリプロピレンや13C-NMR測定等によりエチレン含有量が既知となっているエチレン-プロピレンラバー(EPR)及びそれらの混合物を使用して予め作成しておいた検量線により、エチレン含有量(重量%)に換算して求める。
(5)プロピレン・エチレンランダム共重合体部分の比率(Wc)
 本発明におけるプロピレン系ブロック共重合体中のプロピレン・エチレンランダム共重合体部分の比率(Wc)は、下記式(I)で理論上は定義され、以下のような手順で求められる。
 Wc(重量%)=W40×A40/B40+W100×A100/B100 …(I)
 式(I)中、W40、W100は、上述した各フラクションでの溶出割合(単位:重量%)であり、A40、A100は、W40、W100に対応する各フラククションにおける実測定の平均エチレン含有量(単位:重量%)であり、B40、B100は、各フラクションに含まれるプロピレン・エチレンランダム共重合体部分のエチレン含有量(単位:重量%)である。A40、A100、B40、B100の求め方は後述する。
 (I)式の意味は以下の通りである。すなわち、(I)式右辺の第一項はフラクション1(40℃に可溶な部分)に含まれるプロピレン・エチレンランダム共重合体部分の量を算出する項である。フラクション1がプロピレン・エチレンランダム共重合体のみを含み、結晶性プロピレン重合体部分を含まない場合には、W40がそのまま全体の中に占めるフラクション1由来のプロピレン・エチレンランダム共重合体部分含有量に寄与するが、フラクション1にはプロピレン・エチレンランダム共重合体由来の成分のほかに少量の結晶性プロピレン重合体部分由来の成分(極端に分子量の低い成分及びアタクチックポリプロピレン)も含まれるため、その部分を補正する必要がある。
 そこでW40にA40/B40を乗ずることにより、フラクション1のうち、プロピレン・エチレンランダム共重合体成分由来の量を算出する。例えば、フラクション1の平均エチレン含有量(A40)が30重量%であり、フラクション1に含まれるプロピレン・エチレンランダム共重合体のエチレン含有量(B40)が40重量%である場合、フラクション1の30/40=3/4(即ち75重量%)はプロピレン・エチレンランダム共重合体由来、1/4は結晶性プロピレン重合体部分由来ということになる。
 このように右辺第一項でA40/B40を乗ずる操作は、フラクション1の重量%(W40)からプロピレン・エチレンランダム共重合体の寄与を算出することを意味する。右辺第二項も同様であり、各々のフラクションについて、プロピレン・エチレンランダム共重合体の寄与を算出して加え合わせたものがプロピレン・エチレンランダム共重合体部分の含有量となる。
(i)上述したように、CFC測定により得られるフラクション1~2に対応する平均エチレン含有量をそれぞれA40、A100とする(単位はいずれも重量%である)。平均エチレン含有量の求め方は後述する。
(ii)フラクション1の微分分子量分布曲線におけるピーク位置に相当するエチレン含有量をB40とする(単位は重量%である)。フラクション2については、ゴム部分が40℃ですべて溶出してしまうと考えられ、同様の定義で規定することができないので、本発明では実質的にB100=100と定義する。B40、B100は各フラクションに含まれるプロピレン・エチレンランダム共重合体部分のエチレン含有量であるが、この値を分析的に求めることは実質的には不可能である。その理由はフラクションに混在するプロピレン単独重合体とプロピレン・エチレンランダム共重合体を完全に分離・分取する手段がないからである。
 種々のモデル試料を使用して検討を行った結果、B40はフラクション1の微分分子量分布曲線のピーク位置に相当するエチレン含有量を使用すると、材料物性の改良効果をうまく説明することができることがわかった。また、B100はエチレン連鎖由来の結晶性を持つこと、および、これらのフラクションに含まれるプロピレン・エチレンランダム共重合体の量がフラクション1に含まれるプロピレン・エチレンランダム共重合体の量に比べて相対的に少ないことの2点の理由により、100と近似する方が、実態にも近く、計算上も殆ど誤差を生じない。そこでB100=100として解析を行うこととしている。
(iii)上記の理由からプロピレン・エチレンランダム共重合体部分の比率(Wc)を以下の式に従い、求める。
 Wc(重量%)=W40×A40/B40+W100×A100/100…(II)
 つまり、(II)式右辺の第一項であるW40×A40/B40は結晶性を持たないプロピレン・エチレンランダム共重合体含有量(重量%)を示し、第二項であるW100×A100/100は結晶性を持つプロピレン・エチレンランダム共重合体部分含有量(重量%)を示す。
 ここで、B40およびCFC測定により得られる各フラクション1および2の平均エチレン含有量A40、A100は、次のようにして求める。
 微分分子量分布曲線のピーク位置に対応するエチレン含有量がB40となる。また、測定時にデータポイントとして取り込まれる、各データポイントの重量割合と各データポイントのエチレン含有量の積の総和がフラクション1の平均エチレン含有量A40となる。フラクション2の平均エチレン含有量A100も同様に求める。
 なお、上記3種類の分別温度を設定した意義は次の通りである。本発明のCFC分析においては、40℃とは結晶性を持たないポリマー(例えば、プロピレン・エチレンランダム共重合体の大部分、もしくは結晶性プロピレン重合体部分の中でも極端に分子量の低い成分およびアタクチックな成分)のみを分別するのに必要十分な温度条件である意義を有する。100℃とは、40℃では不溶であるが100℃では可溶となる成分(例えばプロピレン・エチレンランダム共重合体中、エチレン及び/またはプロピレンの連鎖に起因して結晶性を有する成分、および結晶性プロピレン重合体部分)のみを溶出させるのに必要十分な温度である。
 140℃とは、100℃では不溶であるが140℃では可溶となる成分(例えば、結晶性プロピレン重合体部分中特に結晶性の高い成分、およびプロピレン・エチレンランダム共重合体中の極端に分子量が高くかつ極めて高いエチレン結晶性を有する成分)のみを溶出させ、かつ分析に使用するプロピレン系ブロック共重合体の全量を回収するのに必要十分な温度である。
 なお、W140にはプロピレン・エチレンランダム共重合体成分は全く含まれないか、存在しても極めて少量であり実質的には無視できることからプロピレン・エチレンランダム共重合体の比率やプロピレン・エチレンランダム共重合体のエチレン含有量の計算からは排除する。
(6)プロピレン・エチレンランダム共重合体部分のエチレン含有量
 本発明におけるプロピレン系ブロック共重合体におけるプロピレン・エチレンランダム共重合体部分のエチレン含有量は、上述で説明した値を用い、次式から求められる。
 プロピレン・エチレンランダム共重合体部分のエチレン含有量(重量%)=(W40×A40+W100×A100)/Wc
 但し、Wcは先に求めたプロピレン・エチレンランダム共重合体部分の比率(重量%)である。
(7)固有粘度の測定
 本発明におけるプロピレン系ブロック共重合体における結晶性プロピレン重合体部分とプロピレン・エチレンランダム共重合体部分の固有粘度[η]pは、ウベローデ型粘度計を用いてデカリンを溶媒として温度135℃で測定する。
 まず、結晶性プロピレン重合体部分の重合終了後、一部を重合槽よりサンプリングし、固有粘度[η]pを測定する。次に、結晶性プロピレン重合体部分を重合した後、プロピレン・エチレンランダム共重合体を重合して得られた最終重合物(F)の固有粘度[η]Fを測定する。[η]cは、以下の関係から求める。
 [η]F=(100-Wc)/100×[η]p+Wc/100×[η]c
3.成形品の外観(フローマーク発生距離の評価)
 得られたポリプロピレン系樹脂組成物についてフローマーク発生距離を測定する。フローマークの発生距離は、型締め圧170トンの射出成形機で、短辺に幅2mmのフィルムゲートをもつ金型を用いて、350mm×100mm×2mmtの平板を成形温度220℃として射出成形し、フローマークの発生を目視で観察し、ゲートからフローマークが発生し始める部分までの距離を測定した。発生し始める部分までの距離が長いほど、フローマークが発生しにくく、成形品の外観が良好であると評価できる。下記基準で判断した。
   ◎:185mm以上
   ○:170mm以上、185mm未満
   ×:170mm未満
4.脆化温度の評価
 ASTM D746に準拠して測定を行い、下記基準で判断した。
   ○:-18.0℃未満
   ×:-18.0℃以上
5.総合評価
 上記成形品の外観(フローマーク発生距離の評価)及び脆化温度の評価に基づき、以下の通り総合評価を行い、下記基準で判断した
   ◎:外観が◎であり、かつ物性が○であるもの
   ○:外観が○であり、かつ物性が○であるもの
   △:外観が◎であり、かつ物性が×であるもの
   ×:外観が○であり、かつ物性が×であるもの
   ××:外観が×であり、かつ物性が×であるもの
<プロピレン系ブロック共重合体の製造例1>
1.触媒の製造
 撹拌装置を備えた容量10リットルのオートクレーブを充分に窒素で置換し、精製したトルエンを2リットル導入した。ここに、室温で、ジエトキシマグネシウムMg(OEt)を200g、四塩化チタンを1リットル添加した。温度を90℃に上げて、フタル酸-n-ブチルを50ml導入した。その後、温度を110℃に上げて3時間反応を行った。反応生成物を精製したトルエンで充分に洗浄した。
 次いで、精製したトルエンを導入して全体の液量を2Lに調整した。室温で四塩化チタンを1リットル添加し、温度を110℃に上げて2時間反応を行った。反応生成物を精製したトルエンで充分に洗浄した。
 更に、精製したn-ヘプタンを用いて、トルエンをn-ヘプタンで置換し、固体触媒成分のスラリーを得た。このスラリーの一部をサンプリングして乾燥した。分析したところ、固体触媒成分のチタン含有量は2.7重量%、マグネシウム含有量は18重量%であった。また、固体触媒成分の平均粒径は33μmであった。
 次に、攪拌装置を備えた容量20リットルのオートクレーブを充分に窒素で置換し、上記固体触媒成分(触媒1-1)のスラリーを固体触媒成分(触媒1-1)として100g導入した。精製したn-ヘプタンを導入して、固体触媒成分(触媒1-1)の濃度が25g/リットルとなるように調整した。四塩化珪素SiClを50mL加え、90℃で1時間反応を行った。反応生成物を精製したn-ヘプタンで充分に洗浄した。
 その後、精製したn-ヘプタンを導入して液レベルを4リットルに調整した。ここに、ジメチルジビニルシランを30ml、t-ブチルメチルジメトキシシラン(t-C)(CH)Si(OCHを30ml、トリエチルアルミニウムEtAlのn-ヘプタン希釈液をEtAlとして80g添加し、40℃で2時間反応を行った。反応生成物を精製したn-ヘプタンで充分に洗浄し、得られたスラリーの一部をサンプリングして乾燥した。分析したところ、固体成分にはチタンが1.2重量%、(t-C)(CH)Si(OCH が8.8重量%含まれていた。
 上記で得られた固体成分を用いて、以下の手順により予備重合を行った。上記のスラリーに精製したn-ヘプタンを導入して、固体成分の濃度が20g/リットルとなるように調整した。スラリーを10℃に冷却した後、トリエチルアルミニウムEtAlのn-ヘプタン希釈液をEtAlとして10g添加し、280gのプロピレンを4時間かけて供給した。
 プロピレンの供給が終わった後、更に30分間反応を継続した。次いで、気相部を窒素で充分に置換し、反応生成物を精製したn-ヘプタンで充分に洗浄した。得られたスラリーをオートクレーブから抜き出し、真空乾燥を行って固体触媒成分(触媒1)を得た。この固体触媒成分(触媒1)は、固体成分1gあたり2.5gのポリプロピレンを含んでいた。分析したところ、固体触媒成分(触媒1)のポリプロピレンを除いた部分には、チタンが1.0重量%、(t-C)(CH)Si(OCHが8.2重量%含まれていた。
2.プロピレン・エチレンブロック共重合体の製造
 内容積2000リットルの流動床式反応器を二個連結してなる連続反応装置を用いて重合を行った。まず、第一反応器で、重合温度58℃、プロピレン分圧1.8MPa(絶対圧)、分子量制御剤としての水素を、水素/プロピレンのモル比で0.035となるように連続的に供給するとともに、トリエチルアルミニウムを4.0g/hrで、上記記載の触媒1をポリマー重合速度が16kg/hrになるように供給した。第一反応器で重合したパウダー(結晶性プロピレン重合体)を、反応器内のパウダー保有量が40kgとなるように16kg/hrの抜出し速度で連続的に抜き出し、第二反応器に連続的に移送した(第一段目重合工程)。
 第二反応器で、重合温度60℃で、モノマー圧力1.5MPaになるように、プロピレンとエチレンをエチレン/プロピレンのモル比で0.44となるように連続的に供給し、更に、分子量制御剤としての水素を、水素/プロピレンのモル比で0.0008となるように連続的に供給すると共に、エチルアルコールを第一反応器に供給するトリエチルアルミニウムに対して1.37倍モルになるように供給した。第二反応器で重合したパウダーは、反応器内のパウダー保有量を60kgとなるように連続的にベッセルに抜き出し、水分を含んだ窒素ガスを供給して反応を停止させ、プロピレン・エチレンブロック共重合体を得た(第二段目重合工程)。
 第一段目重合工程及び第二段目重合工程の反応条件、第一段目重合工程で得られた結晶性プロピレン重合体並びに第二段目重合工程で得られたプロピレン・エチレンランダム共重合体の諸物性を表1に示した。
 得られたプロピレン・エチレンブロック共重合体のパウダー100重量部に対して、酸化防止剤としてテトラキス[メチレン-3-(3’5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン(チバガイギー社製、商品名:イルガノックス1010)0.1重量部、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイト(チバガイギー社製、商品名:イルガホス168)0.05重量部、中和剤としてステアリン酸カルシウム0.15重量部を添加し、スーパーミキサー(川田製作所製)で5分間混合、ブレンドした。得られたブレンド物を用いて、以下の装置、条件下で水中カット造粒法によりポリプロピレン造粒体を得た。得られた造粒体を外観改良材-1として使用した。
  混練押出機:内径110mm 単軸押出機
  ダイス:TiC、φ2.5、20穴、ヒートチャンネル式
  カッター刃:TiC、4枚、掬い角50°
  造粒体の処理レート:200kg/hr 
  冷却水温度:43℃
<プロピレン系ブロック共重合体の製造例2~4>
 触媒1を用いて、製造例1のプロピレン・エチレンブロック共重合体の製造手順に従って、第一段目重合におけるプロピレン及び水素量、第二段目重合におけるプロピレンとエチレンの供給量及び水素量、各段階の平均滞留時間、重合温度を表1のように変更し、プロピレン・エチレンブロック共重合体を得た。プロピレン・エチレンブロック共重合体の諸物性を表1に示した。得られたプロピレン・エチレンブロック共重合体のパウダーを、製造例1と同様に造粒したものを外観改良材-2~外観改良材-4として使用した。
<プロピレン系ブロック共重合体の製造例5~8>
1.触媒の製造
 製造例1の触媒の製造において、(t-C)(CH)Si(OCH の代わりにジ-i-プロピルジメトキシシラン(i-Pr)Si(OCH を用いた以外は、製造例1に準じて固体触媒成分(触媒2)を得た。この固体触媒成分(触媒2)は、固体成分1gあたり2.0gのポリプロピレンを含んでおり、ポリプロピレンを除いた部分には、チタンが1.0重量%、(i-Pr)Si(OCHが8.0重量%含まれていた。
 2.プロピレン・エチレンブロック共重合体の製造
 触媒2を用いて、製造例1のプロピレン・エチレンブロック共重合体の製造手順に従って、第一段目重合におけるプロピレン及び水素量、第二段目重合におけるプロピレンとエチレンの供給量及び水素量、各段階の平均滞留時間、重合温度を表2のように変更し、プロピレン・エチレンブロック共重合体を得た。プロピレン・エチレンブロック共重合体の諸物性を表2に示した。得られたプロピレン・エチレンブロック共重合体のパウダーを、製造例1と同様に造粒したものを外観改良材-5~外観改良材-8として使用する。
<プロピレン系ブロック共重合体の製造例9>
1.触媒の製造
 充分に窒素置換した内容積50リットルの攪拌機付槽に、脱水および脱酸素したn-ヘプタンを20リットル導入し、次いで塩化マグネシウムを10モル、テトラ-n-ブトキシチタンTi(O-n-Cを20モル導入し、95℃で2時間反応させた。反応終了後、40℃に温度を下げ、次いでメチルヒドロポリシロキサン(20センチストークスのもの)を12リットル導入し、3時間反応させた。生成した固体成分をn-ヘプタンで洗浄した。
 次いで、前記攪拌機付槽を用いて該槽に、上記と同様に精製したn-ヘプタンを5リットル導入し、上記で合成した固体成分をマグネシウム原子換算で3モル導入した。次いでn-ヘプタン2.5Lと四塩化珪素5モルとの混合物を30℃で30分間かけてフラスコへ導入し、70℃で3時間反応させた。反応終了後、n-ヘプタンで洗浄した。
 次いで前記攪拌機付槽へn-ヘプタンを2.5リットル導入し、フタル酸クロライドを0.3モル混合して、70℃、30分間で導入し、90℃で1時間反応させた。反応終了後、n-ヘプタンで洗浄した。次いで四塩化チタンを2リットル導入して110℃で3時間反応させた。反応終了後、n-ヘプタンで洗浄して固体成分(触媒3-1)を得た。この固体成分のチタン含有量は2.0重量%であった。
 次いで、窒素置換した前記攪拌機付槽にn-ヘプタンを8リットル、上記で合成した固体成分(触媒3-1)を400グラム導入し、四塩化珪素を600ml導入して90℃で2時間反応させた。反応終了後、さらにビニルトリメチルシラン(CH=CH)Si(CHを0.54モル、(t-C)(CH)Si(OCHを0.27モルおよびトリエチルアルミニウムを1.5モル順次導入して30℃で2時間接触させた。接触終了後、n-ヘプタンで充分に洗浄し、塩化マグネシウムを主体とする固体触媒成分(触媒3)を390g得た。このもののチタン含有量は、1.8重量%であった。
2.プロピレン・エチレンブロック共重合体の製造
 内容積400リットルの攪拌機付きステンレス鋼製オートクレーブをプロピレンガスで充分に置換し、重合溶媒として脱水及び脱酸素したn-ヘプタンを120リットル導入した。次に温度70℃で、トリエチルアルミニウムを30g、水素を114リットル、および前記触媒3を14g加えた。オートクレーブを内温75℃に昇温した後、圧力が0.3MPaGになるようにプロピレンを供給し、重合を開始した。水素は水素/プロピレンが2.0(リットル/Kg)になるよう供給し、230分後に停止した。230分後にプロピレンの導入も停止し、器内の未反応ガスを0.03MPaGまで放出し結晶性プロピレン重合体部分を得た(前段重合工程)。
 次いで、オートクレーブを内温65℃にセットした後、n-ブタノールを12.5cc導入、次いで、プロピレンを3.5kg/hr、エチレンを1.5kg/hr供給した。1.4時間後エチレン、プロピレンの供給を停止し、重合を終了した。圧力はエチレン、プロピレン供給開始時0.03MPaGであったが徐々に上昇し、供給停止時0.04MPaGであった(後段重合工程)。
 次の攪拌機付き槽に得られたスラリーを移送し、ブタノールを2.5リットル加え、70℃で3時間処理し、更に次の攪拌機付き槽に移送し、水酸化ナトリウム20gを溶解した純水100リットルを加え、1時間処理した後、水層を静置後分離、触媒残渣を除去した。スラリーは遠心分離機で処理し、ヘプタンを除去、80℃の乾燥機で3時間処理しヘプタンを完全に除去、55.2Kgのプロピレン・エチレンブロック共重合体を得た。プロピレン・エチレンブロック共重合体の諸物性を表2に示した。得られたプロピレン・エチレンブロック共重合体のパウダーを、製造例1と同様に造粒したものを外観改良材-9として使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
<ポリプロピレン系樹脂被改質材料としてのプロピレン・エチレンブロック共重合体の製造例1>
 内容積2000リットルの流動床式反応器を二個連結してなる連続反応装置を用いて重合を行った。まず、第一反応器で、重合温度65℃、プロピレン分圧1.8MPa(絶対圧)、分子量制御剤としての水素を、水素/プロピレンのモル比で0.062となるように連続的に供給するとともに、トリエチルアルミニウムを5.2g/hrで、上記記載の触媒2をポリマー重合速度が20kg/hrになるように供給した。第一反応器で重合したパウダー(結晶性プロピレン重合体)を、反応器内のパウダー保有量が60kgとなるように20kg/hrの抜出し速度で連続的に抜き出し、第二反応器に連続的に移送した(第一段目重合工程)。
 第二反応器で、重合温度80℃で、モノマー圧力1.5MPaになるように、プロピレンとエチレンをエチレン/プロピレンのモル比で0.48となるように連続的に供給し、更に、分子量制御剤としての水素を、水素/プロピレンのモル比で0.022となるように連続的に供給すると共に、エチルアルコールを第一反応器に供給するトリエチルアルミニウムに対して2.0倍モルになるように供給した。第二反応器で重合したパウダーは、反応器内のパウダー保有量を60kgとなるように連続的にベッセルに抜き出し、水分を含んだ窒素ガスを供給して反応を停止させ、プロピレン・エチレンブロック共重合体を得た(第二段目重合工程)。得られたプロピレン・エチレンブロック共重合体をA-1として使用した。
<ポリプロピレン系樹脂被改質材料としてのプロピレン・エチレンブロック共重合体の製造例2>
 製造例10において、第二反応器で、エチレン/プロピレンのモル比を0.57となるように連続的に供給し、更に、分子量制御剤としての水素を、水素/プロピレンのモル比で0.030となるように連続的に供給すると共に、エチルアルコールを第一反応器に供給するトリエチルアルミニウムに対して1.38倍モルになるように供給した他は、製造例10と同様の操作を行い、プロピレン・エチレンブロック共重合体を得た。得られたプロピレン・エチレンブロック共重合体をA-2として使用した。
<ポリプロピレン系樹脂被改質材料としてのプロピレン・エチレンブロック共重合体の製造例3>
 製造例10において、第一反応器における重合温度を75℃とし、分子量制御剤としての水素を、水素/プロピレンのモル比で0.059となるように連続的に供給し、第二反応器で、エチレン/プロピレンのモル比を0.47となるように連続的に供給し、更に、分子量制御剤としての水素を、水素/プロピレンのモル比で0.016となるように連続的に供給すると共に、エチルアルコールを第一反応器に供給するトリエチルアルミニウムに対して1.20倍モルになるように供給した他は、製造例10と同様の操作を行い、プロピレン・エチレンブロック共重合体を得た。得られたプロピレン・エチレンブロック共重合体をA-3として使用した。
[実施例1]
 被改質材料として表3に示す割合で、成分Aのプロピレン・エチレンブロック共重合体として前記A-1、成分Bの無機充填剤として日本タルク製PC25RC(平均粒径が6μmのタルク)、成分Cのエラストマーとして密度が0.870g/ccのエチレン・オクテン共重合体エラストマー(ダウ・ケミカル社製 エンゲージ8100)を処方し、ポリプロピレン系樹脂被改質材料を得た。
 前記被改質材料100重量部に対して外観改良材-1を10重量部、さらに、テトラキス[メチレン-3-(3’5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン(BASF社製、商品名:イルガノックス1010)0.1重量部、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイト(BASF社製、商品名:イルガホス168)0.05重量部を配合して、ヘンシェルミキサーで5分間混合した後、二軸混練機(神戸製鋼社製:KCM)にて210℃の設定温度で混練造粒することによりポリプロピレン系樹脂組成物を得た。
 得られたポリプロピレン系樹脂組成物について、評価結果を表3に示す。
[実施例2~6]
 外観改良材-1の代わりに、外観改良材-2~外観改良材-6(実施例2~6)を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、ポリプロピレン系樹脂組成物を得た。得られたポリプロピレン系樹脂組成物について、評価結果を表3に示す。
[実施例7、8]
 プロピレン・エチレンブロック共重合体(A-1)の代わりにプロピレン・エチレンブロック共重合体(A-2)を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、被改質材料として表3に示す割合で、ポリプロピレン系樹脂組成物を得た。得られたポリプロピレン系樹脂組成物について、評価結果を表3に示す。
[実施例9、10]
 プロピレン・エチレンブロック共重合体(A-1)の代わりにプロピレン・エチレンブロック共重合体(A-3)を、成分Cのエラストマーとして密度が0.862g/ccのエチレン・ブテン共重合体エラストマー(三井化学社製 タフマーA4050S)を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、被改質材料として表3に示す割合で、ポリプロピレン系樹脂組成物を得た。得られたポリプロピレン系樹脂組成物について、評価結果を表3に示す。
[実施例11]
 プロピレン・エチレンブロック共重合体(A-1)の代わりにプロピレン・エチレンブロック共重合体(A-2)を、外観改良材-1の代わりに外観改良材-4を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、被改質材料として表3に示す割合で、ポリプロピレン系樹脂組成物を得た。得られたポリプロピレン系樹脂組成物について、評価結果を表3に示す。
[比較例1、2]
 外観改良材-1の代わりに、外観改良材-7、外観改良材-8を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、ポリプロピレン系樹脂組成物を得た。得られたポリプロピレン系樹脂組成物について、評価結果を表3に示す。
[比較例3]
 外観改良材-1の代わりに外観改良材-9を、プロピレン・エチレンブロック共重合体(A-1)の代わりにプロピレン・エチレンブロック共重合体(A-2)を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、ポリプロピレン系樹脂組成物を得た。得られたポリプロピレン系樹脂組成物について、評価結果を表3に示す。
[比較例4]
 外観改良材を用いず、成分Cのエラストマーとして密度が0.862g/ccのエチレン・ブテン共重合体エラストマー(三井化学社製 タフマーA1050S)を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、被改質材料として表3に示す割合で、ポリプロピレン系樹脂組成物を得た。得られたポリプロピレン系樹脂組成物について、評価結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 以上の各実施例及び比較例から次の事項が判明した。
 (1)実施例1~11は、結晶性プロピレン重合体部分の固有粘度[η]pに対するプロピレン・エチレン共重合体部分の固有粘度[η]cの比([η]c/[η]p)が極端に大きく、高い固有粘度[η]cを有するプロピレン・エチレンランダム共重合体を高い割合で有するプロピレン・エチレンブロック共重合体からなるポリプロピレン系樹脂用外観改良材の例であり、比較例1~4の比較から、フローマーク発生距離が長い。そのため、総合評価も良好である。
 (2)比較例1は、プロピレン・エチレンランダム共重合体部の固有粘度[η]cが低く、エチレン含有量も低い例であり、実施例1~11との比較から、フローマーク発生距離が短く、脆化温度が高い。
 (3)比較例2は、プロピレン・エチレンランダム共重合体部の固有粘度[η]cが低い例であり、実施例1~11との比較から、フローマーク発生距離が短い。
 (4)比較例3は、プロピレン・エチレンランダム共重合体部の割合が低い例であり、実施例1~11との比較から、フローマーク発生距離が短い。
 (5)比較例4は、外観改良材を使用していない例であり、実施例1~11との比較から、フローマーク発生距離が短い。
 フローマークの成形不良が生じやすい成形条件や形状の成形品を成形する際に、フローマークの成形不良を抑制又は解消する目的で、本発明のプロピレン系ブロック共重合体を原料として配合したり、ポリプロピレン造粒体を外観改良材として添加したりする利用が考えられる。
 本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更および変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。なお本出願は、2013年6月20日付で出願された日本特許出願(特願2013-129827)に基づいており、その全体が引用により援用される。

Claims (4)

  1.  結晶性プロピレン重合体部分80~60重量%と、プロピレン・エチレンランダム共重合体部分20~40重量%とからなり、下記の要件(a)~(e)を満たすプロピレン系ブロック共重合体。
    (a)結晶性プロピレン重合体部分の固有粘度[η]pが、0.90dl/g以下
    (b)プロピレン・エチレンランダム共重合体部分の固有粘度[η]cが、7.0dl/g以上
    (c)プロピレン・エチレンランダム共重合体部分のエチレン含有量が、35~50重量%
    (d)結晶性プロピレン重合体部分の固有粘度[η]pに対するプロピレン・エチレンランダム共重合体部分の固有粘度[η]cの比([η]c/[η]p)が、7.5~30
    (e)プロピレン系ブロック共重合体のMFRが、10~50g/10分
  2.  ポリプロピレン系樹脂被改質材料100重量部に対して、請求項1に記載のプロピレン系ブロック共重合体2~30重量部を混合することにより得られるポリプロピレン系樹脂組成物。
  3.  ポリプロピレン系樹脂被改質材料は、(A)プロピレン-エチレンブロック共重合体40~98重量%、(B)無機充填剤1~35重量%及び(C)エラストマー1~30重量%を含有する請求項2に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
  4.  請求項2又は3に記載のポリプロピレン系樹脂組成物を、射出成形してなる成形体。
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