JPH04356511A - 高剛性ポリプロピレン - Google Patents
高剛性ポリプロピレンInfo
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- JPH04356511A JPH04356511A JP13109591A JP13109591A JPH04356511A JP H04356511 A JPH04356511 A JP H04356511A JP 13109591 A JP13109591 A JP 13109591A JP 13109591 A JP13109591 A JP 13109591A JP H04356511 A JPH04356511 A JP H04356511A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、剛性及び耐熱性に優れ
たポリプロピレンに関するものである。 【0002】 【従来の技術】結晶性ポリプロピレンは、機械的強度が
大きく、耐薬品性、電気絶縁性に優れているなどの利点
がありフィルム、シート、各種成形品の原料樹脂として
非常に有用なものである。しかしながら、用途によって
はこれらの性質では充分とはいえない場合がある。とり
わけ、剛性度についてはポリスチレン、ABS樹脂等に
比べて劣るため、用途分野に制約を受けるという不利益
がある。このようなポリプロピレンの剛性度あるいは弾
性率を改良する目的で既にいくつかの提案がなされてい
る。このうち分子量の異なるポリマーを組合せて用いる
方法として、特公昭50−37696号公報では、固有
粘度〔η〕が0.55〜1.2dl/gであるポリプロ
ピレンと固有粘度〔η〕が1.4〜5.0dl/gであ
るポリプロピレンとからなる組成物が、特開昭59−1
72507号公報では、固有粘度〔η〕がおのおの0.
6〜1.2dl/gおよび1.8〜10dl/gである
ポリプロピレンを2段階に分けて重合する方法がそれぞ
れ示されている。しかしながら、これらの方法でも当該
ポリプロピレンの剛性度が十分に改良されたとは言い難
い。更に、特開昭57−190006号公報には固有粘
度〔η〕がおのおの0.6〜1.7dl/gと1.5〜
4.5dl/gである重合体を、また、特開昭58−7
406号公報には固有粘度〔η〕がそれぞれ0.6〜3
.5dl/gと5〜10dl/gである重合体を、いず
れも2段階の重合で製造する方法が示されているが、前
者ではポリプロピレン本来の性質を保持しながら加工性
が改善されるものの、剛性度の積極的な改良には至らず
、後者では製品の固有粘度〔η〕が4〜6dl/gと大
きいために成形加工に適さない。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の状況に鑑み、特に剛性及び耐熱性の優れたポリプロピ
レンを提供することを目的とする。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明は、(1)20℃
のキシレンに可溶な重合体(以下CXSという)の量が
4.0重量%以下であり、(2)135℃のテラリン中
で測定した固有粘度〔η〕が1.0dl/g以上4.0
dl/g以下の範囲にあり、 (3)分子量が2000以上26000以下である成分
の量Aiが式(I) logAi≧1.60−
1.32log〔η〕 (I)を満足するこ
とを特徴とする高剛性ポリプロピレンである。 【0005】以下詳細に本発明を説明する。本発明のポ
リプロピレンは、分子量が2000以上26000以下
である成分の量Aiが式(I) logAi≧1.60−
1.32log〔η〕 (I)を満足するも
のである。 分子量が2000に満たない成分は剛性の改良に寄与し
ないばかりでなく、より低分子量になるにしたがって次
第にオイル状となり、かえって剛性度を低下させる。分
子量が26000を越える成分は機械的強度の保持等、
使用の目的に応じて必要とされる成分であるが、剛性制
御には大きくは関係しない。ここで分子量はゲルパーミ
ェーションクロマトグラフィー(以下GPCという)で
測定することができる。この場合には標準ポリスチレン
を用いて較正された値が用いられる。特定分子量範囲の
成分の量Aiは、GPCで得られる分子量分布曲線から
計算される。分子量が2000以上26000以下であ
る成分の量AiはGPCによって求めた分子量分布曲線
図によって次の如くにして定められる。すなわち、図1
に示した分子量分布曲線図の例のように、分子量の常用
対数を横軸に、溶出量を縦軸として描いた分子量分布曲
線とベースラインとで囲まれた全面積を100とし、横
軸上の分子量2000および26000の位置から垂線
を引き、この2本の垂線と分子量分布曲線およびベース
ラインとで囲まれた部分の面積が全面積に占める割合を
Aiとする。Aiは、使用した触媒の分子量分布を与え
る特性と平均の分子量に応じて変化し、一般的には低〔
η〕となるほど多くなり、〔η〕が1.0dl/gより
小さい場合には、Aiはある程度の値に達しかなり高い
剛性度を示すことができる。しかしながら、平均分子量
が低い場合には伸びなどの機械的性質が低下し、実用上
問題がある。一方、〔η〕が4.0dl/gを越えるよ
うな場合については加工性が低下し、実用上使用が困難
である。又、本発明のポリプロピレンは、立体規則性の
優れたアイソタクチック・ポリプロピレンでありCXS
の全ポリマー量に占める割合が4.0重量%以下である
ことが望ましい。好ましくはCXSの量が3.0重量%
以下のポリプロピレンが好適である。CXSが4.0重
量%を越える場合には、本発明の効果は得られない。 【0006】本発明のポリプロピレンは、アイソタクチ
ック・ポリプロピレンを与える触媒を用い、重合条件を
調節することによって重合の過程で各成分を同時に又は
段階的に生成させて得ることができるし、又、別個に重
合して得られた少くとも2種の特定Ai量、CXS、〔
η〕を有するポリプロピレンを通常のオレフィン重合体
に適用される方法で混合することによって得ることもで
きる。 【0007】アイソタクチック・ポリプロピレンを与え
る触媒系としては、チーグラー・ナッタ型の触媒系が最
も好適に使用される。チーグラー・ナッタ型の触媒系の
中でも、少なくともチタンおよび塩素を含有する固体触
媒成分と、有機アルミニウム化合物、あるいは更に、電
子供与性化合物とから成るものが好ましい。以下に、そ
れぞれの触媒成分についてより具体的に説明する。本発
明のポリプロピレンの製造に使用できる固体触媒成分の
合成法は大きく二つに分類される。その一つは、4価の
チタニウム化合物を水素、金属アルミニウム、有機金属
化合物等で還元することにより得られる固体触媒成分、
あるいはこれらを更に粉砕活性化したもの、あるいは4
価のチタニウム化合物を有機金属化合物で還元すること
により触媒前駆体を得た後に、各種活性化処理を施して
触媒を得る方法であり、もう一つは、活性化処理を施し
た塩化マグネシウム等の担体に4価のチタン化合物を担
持して触媒を得る方法である。前者の方法のうち、4価
のチタニウム化合物を有機金属化合物で還元し次いで活
性化処理する方法には、還元試薬として有機アルミニウ
ム化合物を用いる方法と、有機マグネシウム化合物を用
いる方法がある。具体的に例示すると、(1)TiCl
4 を有機アルミニウム化合物で還元することにより製
造される還元固体を錯化剤で処理し、次いでTiCl4
と反応させる方法(特公昭53−3356号公報)、 (2)一般式Ti(OR)n X4−n で表されるチ
タニウム化合物を有機アルミニウム化合物で還元した後
、エーテル化合物とTiCl4 で処理する方法(特開
昭60−228504号公報)、 (3)一般式Ti(OR)n X4−n で表されるチ
タニウム化合物を有機ケイ素化合物の共存下に有機マグ
ネシウム化合物で還元した後、エステル化合物での処理
及び、エーテル化合物とTiCl4 との混合物で処理
する方法(特開昭61−287904号公報)、(4)
(3)で得られる触媒成分を多孔質物質に固定化する方
法(特開昭62−256802号公報)等が挙げられる
。 又後者の方法を具体的に例示すると、 (1)無水塩化マグネシウムをエステル化合物及びケイ
素化合物と共粉砕した後、TiCl4 で処理する方法
(特開昭57−63310号公報)、 (2)アルコールにより可溶化させた無水塩化マグネシ
ウムを析出剤で析出させることにより得た担体を、エス
テル化合物で処理した後にTiCl4 で処理する方法
(特開昭58−83006号公報)等が挙げられる。 【0008】次に、有機アルミニウム化合物としては、
一般式Rn AlX3−n で表される化合物が挙げら
れ、より具体的に例示するならば、トリエチルアルミニ
ウム、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアルミニ
ウムヒドリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジエチ
ルアルミニウムブロミド、エチルアルミニウムセスキク
ロリド、エチルアルミニウムジクロリドなどである。こ
れらの化合物の中でトリエチルアルミニウム、ジエチル
アルミニウムクロリドおよびこれらの混合物が、重合活
性と立体規則性のバランスが良好であり、特に好ましい
。また、これらの有機アルミニウム化合物は、必要に応
じてアルコール、フェノール、シラノール等の含酸素化
合物、アミン等の含窒素化合物、チオール等の含硫黄化
合物あるいはホスフィン等の含燐化合物と反応させて用
いることもできる。具体的には、アルミニウムアルコキ
シド化合物(特開昭56−2307号公報)、アルミニ
ウムシロキシド化合物(特開昭56−104909号公
報)、有機アルミニウムアミド化合物、有機アルミニウ
ムチオアルコキシド化合物および有機アルミニウムホス
フィド化合物(特開昭56−104910号公報)等々
の変性有機アルミニウム化合物が挙げられる。 【0009】本発明で使用する触媒は、基本的には上記
のチタン化合物からなる固体触媒成分と有機アルミニウ
ム化合物とからなるが、活性および/または立体規則性
の向上のために、さらに電子供与性化合物を併用するこ
とができる。かかる電子供与性化合物としては、酢酸エ
チル、ε−カプロラクトン、メタクリル酸メチル、安息
香酸エチル、p−アニス酸エチル、p−トルイル酸メチ
ル、無水フタル酸などのエステルまたは酸無水物、ジ−
n−ブチルエーテル、ジフェニルエーテル、ダイダライ
ムなどのエーテル化合物、トリ−n−ブチルホスファイ
ト、トリフェニルホスファイト、ヘキサメチレンホスフ
ォリックトリアミドなどの有機リン化合物、Si−O−
C結合を有するアルコキシシランあるいはアリロキシシ
ラン等の有機ケイ素化合物などを挙げることができる。 他にもケトン類、アミン類、アミド類、チオエーテル類
なども使用できる。好ましい電子供与性化合物は、エス
テル類および亜リン酸エステル類および有機ケイ素化合
物である。特に、チタン、マグネシウム、ハロゲンから
なる担体付触媒成分に対しては芳香族モノカルボン酸エ
ステルおよび有機ケイ素化合物が好ましい。触媒成分の
供給割合は、固体触媒成分中のチタン1molに対して
有機アルミニウム化合物を0.1〜1000molの範
囲が好ましい。固体触媒成分が主として3価のチタン化
合物である場合にはチタン1molに対して有機アルミ
ニウム化合物の供給量は1〜30molの範囲が特に好
ましく、固体触媒成分がマグネシウム化合物やシリカゲ
ル等の担体に担持されたいわゆる担持型触媒の場合には
40〜1000molの範囲が特に好ましい。電子供与
性化合物は有機アルミニウム化合物1molに対して1
mol以下で使用するのが好ましい。また、有機アルミ
ニウム成分あるいはさらに電子供与性化合物は重合の第
2工程にも添加することができる。 【0010】かかる触媒系を用い先に述べたCXS、〔
η〕及びAiと〔η〕との関係式(I)を満足するポリ
プロピレンを得るには次の如き方法が用いられる。 (a)バッチ式または連続式重合方法によって、前記触
媒各成分と水素のような連鎖移動剤を用いてプロピレン
あるいはプロピレンと少量のエチレンまたは他のα−オ
レフィンとを重合するに際して連鎖移動剤の濃度を2段
階またはそれ以上に渡って段階的に、または連続的に変
化させることによって生成するポリマーの分子量に高低
をつけ、本発明でいう特定分子量範囲の成分の量Aiが
最終工程で得られる製品ポリマーの固有粘度〔η〕と式
(I)の関係を満足するように、各連鎖移動剤濃度での
重合量を制御する方法、 (b)上記の触媒各成分と水素のような連鎖移動剤を用
いてプロピレンあるいはプロピレンと少量のエチレンま
たは他のα−オレフィンとを重合するに際して各触媒成
分および連鎖移動剤の種類、組合せおよび濃度を上記特
定分子量範囲の成分の生成量が高まるように選択する方
法、 (c)特定分子量範囲の成分を多量に含むポリプロピレ
ンを別途調製し、これを剛性等を改良する必要のあるポ
リプロピレンに配合して製品とする方法、(d)これら
の方法を適宜組み合せて、特定分子量範囲の成分の量A
iが上記の固有粘度〔η〕との関係を満足するように調
整する方法等である。 【0011】前記(c)の方法についてさらに説明する
。 この方法に用いるポリプロピレンは次の様なポリプロピ
レンをいう。即ち、特定分子量範囲の成分Aiを多量に
含むポリプロピレンとは、20℃のキシレンに可溶な重
合体(CXS)の量が10重量%以下であって、かつ、
分子量が2000以上26000以下であるAiを50
%以上含有する立体規則性ポリプロピレンである(以下
PP−1という)。剛性等を改良する必要のあるポリプ
ロピレンとは、PP−1に比して相対的に高分子量であ
って、CXSの量が4.0重量%以下、固有粘度〔η〕
が1.0dl/g以上10.0dl/g以下である立体
規則性ポリプロピレンである(以下PP−2という)。 これらのポリプロピレンを配合し、配合後の全ポリマー
に対してCXSの量が4.0重量%を越えず、さらに、
固有粘度〔η〕が1.0〜4.0dl/gの範囲となる
ようにするとともに、Aiと〔η〕とが式(I)の関係
を満足するように配合することによって得ることができ
る。この方法に使用するPP−1のAiの割合は50%
以上であるが、より好ましくは60%以上である。この
PP−1は、公知の重合方法あるいは分解等により得る
ことができるが、目的の改良効果を得るためには高立体
規則性であることが必要である。立体規則性の程度とし
ては、CXSの量が10重量%以下、好ましくは7.0
重量%以下、より好ましくは5.0重量%以下のものが
好適に使用される。CXSが10重量%を越える場合に
は剛性改良効果が不充分である。PP−2は立体規則性
の高いものの方が、剛性改良効果がよりよく発現する。 すなわち、CXSの量が4.0重量%以下である立体規
則性ポリプロピレンが好ましく、より好ましくはCXS
が3.0重量%以下であるポリプロピレンが好適に使用
される。Aiは特に限定されないが、固有粘度〔η〕は
1.0〜10.0dl/gの分子量を有するものが使用
される。〔η〕が1.0dl/gに満たない場合には機
械的性質が劣り、〔η〕が10.0dl/gを越えると
PP−1との混合が困難となる。 【0012】PP−1とPP−2の配合割合は、PP−
1が1.0〜90重量%に対しPP−2を99.0〜1
0重量%の範囲内であって、かつ、配合後の〔η〕とA
iとが式(I) logAi≧1.60−
1.32log〔η〕 (I)の関係を満足
するように選択される。PP−1の配合割合が1.0重
量%未満の場合、あるいは、配合後の〔η〕とAiとが
上記の関係を満たさない場合には剛性改良効果が小さい
。一方、PP−2の配合割合が90重量%を超える場合
にも高い剛性率が得られるが、他の物性が損なわれるの
で好ましくない。PP−1のより好ましい配合割合は3
〜80重量%、さらにより好ましくは5〜70重量%の
範囲である。 【0013】本発明のポリプロピレンを製造するにあた
って、プロピレンと少量のエチレンおよび炭素数4以上
のオレフィンの中から選ばれたモノマーの1種または2
種以上とランダム共重合することも可能である。あるい
は、本発明のポリプロピレンを結晶性ポリプロピレン部
分とし、引き続いてエチレンおよび炭素数3以上のオレ
フィンの中から選ばれたモノマーの1種または2種以上
を共重合していわゆるブロック共重合体とすることもで
きる。さらに、本発明のポリプロピレンには、目的に応
じて、通常のポリプロピレンに配合される熱酸化安定剤
、造核剤、光安定剤、帯電防止剤、滑剤、難燃剤、等全
ての添加剤、及び過酸化物等のラジカル開始剤や不飽和
カルボン酸等の変性剤を好適に使用できる。さらに、各
種ポリエチレン、ポリブテン、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オレフィン系重
合体及び共重合体、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、
グラスファイバー等の無機充填剤を混合して使用するこ
ともできる。 【0014】 【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。諸物性の測定は、以下
の方法によっておこなった。 (1−1)分子量分布の測定 ミリポアウォーターズ社製150C型GPC装置にSh
odex M/S800カラムを2本直列に接続して
用いた。オルトジクロロベンゼンを溶媒として、サンプ
ル濃度5mg/8mlに調整した試料溶液を注入して、
140℃で測定した。得られたクロマトグラムは標準ポ
リスチレンを用いて較正した。横軸に分子量の常用対数
を、縦軸に溶出量をとり、分子量分布曲線を描いた。 (1−2)特定分子量範囲の成分の量Aiの算出図1に
示したような分子量分布曲線とベースラインで囲まれた
全面積を100として、横軸上の分子量2000および
26000の位置から垂線を引き、この2本の垂線と分
子量分布曲線およびベースラインとで囲まれた部分の面
積が占める割合をAiとした。 (2)20℃のキシレンに可溶な重合体の量(CXS)
ポリプロピレン5gを沸騰キシレン500mlに完全に
溶解させた後、20℃に冷却し4時間放置する。その後
これを濾別し20℃キシレン不溶部を分離する。濾液を
濃縮、乾固してキシレンを蒸発させ、さらに減圧下60
℃で乾燥して20℃のキシレンに可溶な重合体(CXS
)を得る。仕込み重合体量に対するCXSの量を重量%
で表す。 (3)固有粘度〔η〕 ウベローデ型粘度計を用いて、テトラリンを溶媒として
135℃で測定した。 (4)試験片の作成 JIS K6758記載の方法によった。 (5)曲げ弾性率(kg/cm2 ) JIS K7203により測定した。 (6)ビカット軟化点(℃) JIS K7206B法により測定した。 【0015】実施例1 (1)固体触媒成分の合成 (A)有機マグネシウム化合物の合成 撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計を備えた内容
積1リットルのフラスコをアルゴンで置換した後、グリ
ニャール用削状マグネシウム32.0gを投入した。滴
下ロートにブチルクロリド12gとジブチルエーテル5
00mlを仕込み、フラスコ中のマグネシウムに約30
ml滴下し反応を開始させた。反応開始後50℃で4時
間かけて滴下を続け、滴下終了後、60℃で更に1時間
反応を続けた。その後、反応溶液を室温に冷却し、固形
分を瀘別した。ジブチルエーテル中のブチルマグネシウ
ムクロリドを1規定硫酸で加水分解し、指示薬としてフ
ェノールフタレインを使用し1規定水酸化ナトリウム水
溶液で逆滴定して濃度を決定したところ、濃度は2.0
mol/lであった。 (B)固体生成物の合成 撹拌機、滴下ロートを備えた内容積500mlのフラス
コをアルゴンで置換した後、ヘキサン240ml、テト
ラブトキシチタン5.4g(15.8mmol)及びテ
トラエトキシシラン61.4g(295mmol)を投
入し、均一溶液とした。次に(A)で合成した有機マグ
ネシウム化合物150mlを、フラスコ内の温度を5℃
に保ちながら滴下ロートから4時間かけて徐々に滴下し
た。滴下終了後、室温で更に1時間撹拌した後室温で固
液分離し、ヘキサン240mlで3回洗浄を繰り返した
後、減圧乾燥して茶褐色の固体生成物45.0gを得た
。固体生成物にはチタン原子が1.7重量%、エトキシ
基が33.8重量%、ブトキシ基が2.9重量%含まれ
ていた。 (C)エステル処理固体の合成 100mlのフラスコをアルゴンで置換したあと(B)
で合成した固体生成物6.5g、トルエン16.2mg
及びフタル酸ジイソブチル4.8ml(16mmol)
を加え、95℃で1時間反応を行った。反応後、固液分
離し、トルエン33mlで3回洗浄を行った。 (D)固体触媒成分の合成 上記(C)における洗浄終了後、フラスコにトルエン1
6.2ml、フタル酸ジイソブチル0.36ml(1.
3mmol)、ブチルエーテル2.2ml(13mmo
l)、四塩化チタン38.0ml(346mmol)を
加え95℃で3時間反応を行った。反応終了後、95℃
で固液分離し同温度でトルエン33mlで2回洗浄を行
った後、上述したフタル酸ジイソブチルとブチルエーテ
ル及び四塩化チタンとの混合物による処理を同一条件で
もう一度繰り返し、ヘキサン33mlで3回洗浄して、
黄土色の固体触媒5.0gを得た。固体触媒成分中には
チタン原子が2.1重量%、マグネシウム原子が19.
9重量%、フタル酸エステルが12.7重量%含まれて
いた。 (2)重合 窒素で置換した5リットルのSUS製撹拌機付きオート
クレーブを減圧した後、脱水精製したn−ヘプタン1.
5リットル、トリエチルアルミニウム4.4mmol、
フェニルトリメトキシシラン0.657mmol及び上
記固体触媒375mgを順次加え、水素無添加のまま温
度75℃で、圧力3.0kg/cm2 Gを保つように
プロピレンを供給しながら30分間重合した(第1段)
。 一旦未反応ガスをパージして圧力を0kg/cm2 G
に下げた後、水素を分圧2.9kg/cm2 となるよ
う導入し、再びプロピレンを供給して全圧6.0kg/
cm2 Gで16分間重合を継続した(第2段)。次い
で水素および未反応プロピレンをパージした後、ブタノ
ール50mlを添加して重合反応を停止し、脱灰のため
さらに60℃で30分間処理した。取り出した内容物を
瀘過して154.7gのプロピレン重合体を得た。該ポ
リマーの〔η〕は2.70dl/gであり、CXSおよ
び特定分子量範囲の成分の量Aiはそれぞれ0.8wt
%および17.6%であった。なお、上記第1段および
第2段と同様の条件下でそれぞれ独立にプロピレンを重
合して得られたポリマーの〔η〕は各々3.80および
0.51dl/gであった。これら〔η〕の値から第1
段および第2段での重合量の比率を見積り、67対33
(重量比)という計算結果が得られた。 (3)物性測定 得られたポリマー100重量部に対して、市販の安定剤
であるBHT0.2重量部、イルガノックス1010(
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)0.1重量部およびカルシウムステアレート0.
1重量部を加え、76mmφオープンロール(寺川製作
所製)にて190℃で3分溶融混練した後、試験片を作
成し物性を測定した。結果を次に示す比較例1、2とと
もに表1に示した。 【0016】比較例1 実施例1と同じ触媒およびオートクレーブを使用した。 ただし、固体触媒の量を60mg、水素分圧50mmH
gに変更し、第1段、第2段と分けることなく、75℃
で全圧6.0kg/cm2 G(プロピレンの供給量で
調整)のまま2時間重合を続けた後、実施例1と同様に
処理してプロピレン重合体241.2gを得た。実施例
1と同様にして物性を測定し、結果を表1に示した。 【0017】比較例2 (1)固体触媒成分の合成 (A)固体生成物の合成 撹伴機、滴下ロートを備えた内容積500mlのフラス
コをアルゴンで置換した後、n−ヘプタン110mlと
テトラ−n−ブトキシチタン67mlをフラスコに投入
し、フラスコ内の温度を35℃に保った。n−ヘプタン
108mlとエチルアルミニウムセスキクロリド44.
5mlよりなる溶液をフラスコ内の温度を35℃に保ち
ながら滴下ロートから2時間かけて徐々に滴下した。滴
下終了後60℃に昇温し、1時間撹拌した。室温にて静
置し固液分離し、n−ヘプタン100mlで4回洗浄を
繰り返したのち、減圧乾燥し赤褐色の固体生成物を得た
。この固体生成物1g中にはチタン5.2mmol、n
−ブトキシ基7.0mmolが含有されていた。 (B)固体触媒成分の合成 内容積100mlのフラスコをアルゴンで置換した後、
上記(A)で調製した固体生成物5.4gとn−ヘプタ
ン27mlをフラスコに投入し、フラスコ内の温度を6
5℃に保った。次にジ−n−ブチルエーテル4.8ml
と四塩化チタン15.6mlを添加し、65℃で1時間
反応を行った。室温にて静置し固液分離した後、n−ヘ
プタン50mlで4回洗浄を繰り返したのち、減圧乾燥
して固体触媒成分を得た。 (2)重合および物性測定 実施例1で用いたオートクレーブを窒素で置換後減圧し
て、脱水精製したn−ヘプタン1.5リットル、ジエチ
ルアルミニウムクロリド20.7mmol及び上記固体
触媒成分678mgを順次加えた。水素を分圧が2.8
kg/cm2 となるように導入し、プロピレン91g
を添加し60℃で重合を継続した。プロピレンは重合圧
力を6.0kg/cm2 Gに保つように供給し36分
間重合した(第1段)。次いでプロピレンの供給を中断
し、水素および未反応プロピレンをオートクレーブ系内
からパージした。アルゴンで3.0kg/cm2 Gま
で加圧したのち再び系内ガスをパージすることを2度繰
り返し、減圧することによって水素を除去した。プロピ
レンの供給を再開し、6.0kg/cm2 Gを保ちな
がら60℃で40分間重合を継続した(第2段)。未反
応ガスをパージした後、ブタノール75mlを添加して
重合反応を停止し、さらに60℃で1時間処理して内容
物を取り出し、291.0gのプロピレン重合体を得た
。実施例1と同様にして各段階での〔η〕を求めるとと
もに物性を測り、結果を表1に示した。 【0018】 【0019】実施例2〜7 (1)PP−1の重合 窒素で置換した5リットルのSUS製撹拌機付きのオー
トクレーブに、脱水精製したn−ヘプタン1.5リット
ル、ジエチルアルミニウムクロリド20.7mmol、
及び比較例2で得た固体触媒0.980gを順次加え、
プロピレン50g及び水素を分圧で6.8kg/cm2
G添加し60℃で重合を行った。プロピレンは重合圧
力を9.0kg/cm2 Gに保つように供給し2時間
重合した。次いで内圧をパージした後、ブタノール75
mlを添加し重合を停止するとともに60℃で1時間処
理し、内容物を取り出して167.3gのプロピレン重
合体を得た。該ポリマーの〔η〕は0.49dl/gで
あり、Aiは60%、CXSは4.1wt%であった。 (2)PP−2の重合 窒素で置換した5リットルのSUS製撹拌機付きオート
クレーブに、脱水精製したn−ヘプタン1.5リットル
、ジエチルアルミニウムクロリド20.7mmolおよ
び上記比較例2で得た固体触媒0.787gを順次加え
、プロピレン50gを添加し60℃で重合を継続した。 プロピレンは重合圧力を1.5kg/cm2 Gに保つ
ように供給し2時間重合した。次いで内圧をパージした
後、ブタノール75mlを添加し重合を停止した後60
℃で1時間処理し、内容物を取り出し147.6gのプ
ロピレン重合体を得た。該ポリマーの〔η〕は4.09
dl/gであり、CXSは3.0重量%であった。 (3)混合 2リットルのセパラブルフラスコにBHT0.2gを溶
解したキシレン1リットルを入れ、PP−1とPP−2
とを表2記載の比率で、合計量が10gとなるように加
え、撹拌しながら130℃に昇温し、この状態で1時間
保ち、ポリマーを完全に溶解した。その後、室温まで放
冷し、ポリマーを析出させ、さらに20℃で1時間静置
した。ガラスフィルター(木下式ガラスボールフィルタ
ーG3)で吸引濾過し、析出ポリマーとキシレンを分離
した後、析出ポリマー部を室温のメタノール2リットル
中へ投入し撹拌した。再び濾過して得た固形ポリマーを
60℃で真空乾燥した。 (4)物性測定 得られたポリマーを分析するとともに、実施例1と同様
にして試験片を作成し物性を測定した。測定結果を分析
値とともに表2に示した。 【0020】比較例3 実施例2〜7で用いたPP−2を比較例3とした。 【0021】比較例4 市販のポリプロピレンである住友ノーブレンHW100
の分析値および物性値をPP−2として表2に並記した
。 【0022】 1)B=1.60−1.32log〔η〕2)曲げ弾性
率:kg/cm2 【0023】 1)B=1.60−1.32log〔η〕2)曲げ弾性
率:kg/cm2 【0024】実施例8 (1)PP−1の調製 実施例2のPP−2と同様の方法で重合したポリマー2
0gを、長さ30cm、内径4cmφの三方コック及び
すり合わせ栓の付いた硬質ガラス試験管に入れ、減圧−
アルゴン置換を3回繰り返した後、380℃に調整され
たオーブン内へ当該試験管の底部20cmを挿入し、2
.5時間加熱した。この間試験管にはアルゴンを200
ml/minの割合で流し続けた。所定時間後、オーブ
ンから試験管を取り出して冷却した後、ポリマーを取り
出して粉砕し、〔η〕=0.10dl/gの熱分解ポリ
マーを得た。このポリマーをソックスレー抽出器に仕込
み、先ず沸騰アセトンで6時間抽出した。抽出残査を乾
燥した後、再びソックスレー抽出器にて沸騰ヘキサンで
6時間抽出し、沸騰ヘキサン可溶部と不溶部とに分別し
た。沸騰ヘキサン可溶分と不溶分の重量比は18/82
であった。この沸騰ヘキサン不溶分をPP−1とした。 このPP−1のAiは93%、CXSは0%、〔η〕は
0.12であった。 (2)PP−2 比較例4と同じポリプロピレンをPP−2として用いた
。 (3)混合 PP−1を20重量%とPP−2を80重量%とを粉体
のままでミキサーで混合し、この混合物を溶融時間を5
分とした以外は実施例1と同様の操作で溶融混練して試
験片を作成し物性を測定した。測定結果を分析値と共に
表3に示す。 【0025】比較例5 実施例8の(2)で調製した沸騰ヘキサン可溶分をPP
−1として用いた。このPP−1のAiは65%、CX
Sは32wt%、〔η〕は0.08であった。このPP
−1は、分子量2000以下の成分を多く含み、混合物
の〔η〕とAiの関係を満足せず、物性改良効果がみら
れない。 【0026】比較例6 PP−1として市販の三洋化成工業社製ビスコール55
0Pを用いたほかは、実施例8と同様にして評価した。 結果を分析値とともに表3に並記した。このPP−1の
Aiは87%、CXSは12.7wt%、〔η〕は0.
17であった。Aiの量は多いが、CXSの量も多く、
配合による剛性、耐熱性改良効果が小さい。 【0027】比較例7 重合時に固体触媒を0.842gとし、水素分圧を0.
66kg/cm2にし、重合圧力を2.0kg/cm2
Gにした以外は、実施例2と同様にしてプロピレンを
重合し、〔η〕=1.00dl/gのポリマー206.
4gを得た。このポリマーをPP−1として、実施例8
と同様にして評価した。結果を分析値とともに表3に並
記した。このPP−1のAiは36%、CXSは16w
t%、〔η〕は1.00であった。CXSの量は少ない
が、Aiの量が十分でないため、剛性、耐熱性改良効果
が小さい。 【0028】 1)B=1.60−1.32log〔η〕2)曲げ弾性
率:kg/cm2 【0029】 【発明の効果】本発明により、剛性および耐熱性の著し
く改善された高剛性ポリプロピレンが得られる。
たポリプロピレンに関するものである。 【0002】 【従来の技術】結晶性ポリプロピレンは、機械的強度が
大きく、耐薬品性、電気絶縁性に優れているなどの利点
がありフィルム、シート、各種成形品の原料樹脂として
非常に有用なものである。しかしながら、用途によって
はこれらの性質では充分とはいえない場合がある。とり
わけ、剛性度についてはポリスチレン、ABS樹脂等に
比べて劣るため、用途分野に制約を受けるという不利益
がある。このようなポリプロピレンの剛性度あるいは弾
性率を改良する目的で既にいくつかの提案がなされてい
る。このうち分子量の異なるポリマーを組合せて用いる
方法として、特公昭50−37696号公報では、固有
粘度〔η〕が0.55〜1.2dl/gであるポリプロ
ピレンと固有粘度〔η〕が1.4〜5.0dl/gであ
るポリプロピレンとからなる組成物が、特開昭59−1
72507号公報では、固有粘度〔η〕がおのおの0.
6〜1.2dl/gおよび1.8〜10dl/gである
ポリプロピレンを2段階に分けて重合する方法がそれぞ
れ示されている。しかしながら、これらの方法でも当該
ポリプロピレンの剛性度が十分に改良されたとは言い難
い。更に、特開昭57−190006号公報には固有粘
度〔η〕がおのおの0.6〜1.7dl/gと1.5〜
4.5dl/gである重合体を、また、特開昭58−7
406号公報には固有粘度〔η〕がそれぞれ0.6〜3
.5dl/gと5〜10dl/gである重合体を、いず
れも2段階の重合で製造する方法が示されているが、前
者ではポリプロピレン本来の性質を保持しながら加工性
が改善されるものの、剛性度の積極的な改良には至らず
、後者では製品の固有粘度〔η〕が4〜6dl/gと大
きいために成形加工に適さない。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の状況に鑑み、特に剛性及び耐熱性の優れたポリプロピ
レンを提供することを目的とする。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明は、(1)20℃
のキシレンに可溶な重合体(以下CXSという)の量が
4.0重量%以下であり、(2)135℃のテラリン中
で測定した固有粘度〔η〕が1.0dl/g以上4.0
dl/g以下の範囲にあり、 (3)分子量が2000以上26000以下である成分
の量Aiが式(I) logAi≧1.60−
1.32log〔η〕 (I)を満足するこ
とを特徴とする高剛性ポリプロピレンである。 【0005】以下詳細に本発明を説明する。本発明のポ
リプロピレンは、分子量が2000以上26000以下
である成分の量Aiが式(I) logAi≧1.60−
1.32log〔η〕 (I)を満足するも
のである。 分子量が2000に満たない成分は剛性の改良に寄与し
ないばかりでなく、より低分子量になるにしたがって次
第にオイル状となり、かえって剛性度を低下させる。分
子量が26000を越える成分は機械的強度の保持等、
使用の目的に応じて必要とされる成分であるが、剛性制
御には大きくは関係しない。ここで分子量はゲルパーミ
ェーションクロマトグラフィー(以下GPCという)で
測定することができる。この場合には標準ポリスチレン
を用いて較正された値が用いられる。特定分子量範囲の
成分の量Aiは、GPCで得られる分子量分布曲線から
計算される。分子量が2000以上26000以下であ
る成分の量AiはGPCによって求めた分子量分布曲線
図によって次の如くにして定められる。すなわち、図1
に示した分子量分布曲線図の例のように、分子量の常用
対数を横軸に、溶出量を縦軸として描いた分子量分布曲
線とベースラインとで囲まれた全面積を100とし、横
軸上の分子量2000および26000の位置から垂線
を引き、この2本の垂線と分子量分布曲線およびベース
ラインとで囲まれた部分の面積が全面積に占める割合を
Aiとする。Aiは、使用した触媒の分子量分布を与え
る特性と平均の分子量に応じて変化し、一般的には低〔
η〕となるほど多くなり、〔η〕が1.0dl/gより
小さい場合には、Aiはある程度の値に達しかなり高い
剛性度を示すことができる。しかしながら、平均分子量
が低い場合には伸びなどの機械的性質が低下し、実用上
問題がある。一方、〔η〕が4.0dl/gを越えるよ
うな場合については加工性が低下し、実用上使用が困難
である。又、本発明のポリプロピレンは、立体規則性の
優れたアイソタクチック・ポリプロピレンでありCXS
の全ポリマー量に占める割合が4.0重量%以下である
ことが望ましい。好ましくはCXSの量が3.0重量%
以下のポリプロピレンが好適である。CXSが4.0重
量%を越える場合には、本発明の効果は得られない。 【0006】本発明のポリプロピレンは、アイソタクチ
ック・ポリプロピレンを与える触媒を用い、重合条件を
調節することによって重合の過程で各成分を同時に又は
段階的に生成させて得ることができるし、又、別個に重
合して得られた少くとも2種の特定Ai量、CXS、〔
η〕を有するポリプロピレンを通常のオレフィン重合体
に適用される方法で混合することによって得ることもで
きる。 【0007】アイソタクチック・ポリプロピレンを与え
る触媒系としては、チーグラー・ナッタ型の触媒系が最
も好適に使用される。チーグラー・ナッタ型の触媒系の
中でも、少なくともチタンおよび塩素を含有する固体触
媒成分と、有機アルミニウム化合物、あるいは更に、電
子供与性化合物とから成るものが好ましい。以下に、そ
れぞれの触媒成分についてより具体的に説明する。本発
明のポリプロピレンの製造に使用できる固体触媒成分の
合成法は大きく二つに分類される。その一つは、4価の
チタニウム化合物を水素、金属アルミニウム、有機金属
化合物等で還元することにより得られる固体触媒成分、
あるいはこれらを更に粉砕活性化したもの、あるいは4
価のチタニウム化合物を有機金属化合物で還元すること
により触媒前駆体を得た後に、各種活性化処理を施して
触媒を得る方法であり、もう一つは、活性化処理を施し
た塩化マグネシウム等の担体に4価のチタン化合物を担
持して触媒を得る方法である。前者の方法のうち、4価
のチタニウム化合物を有機金属化合物で還元し次いで活
性化処理する方法には、還元試薬として有機アルミニウ
ム化合物を用いる方法と、有機マグネシウム化合物を用
いる方法がある。具体的に例示すると、(1)TiCl
4 を有機アルミニウム化合物で還元することにより製
造される還元固体を錯化剤で処理し、次いでTiCl4
と反応させる方法(特公昭53−3356号公報)、 (2)一般式Ti(OR)n X4−n で表されるチ
タニウム化合物を有機アルミニウム化合物で還元した後
、エーテル化合物とTiCl4 で処理する方法(特開
昭60−228504号公報)、 (3)一般式Ti(OR)n X4−n で表されるチ
タニウム化合物を有機ケイ素化合物の共存下に有機マグ
ネシウム化合物で還元した後、エステル化合物での処理
及び、エーテル化合物とTiCl4 との混合物で処理
する方法(特開昭61−287904号公報)、(4)
(3)で得られる触媒成分を多孔質物質に固定化する方
法(特開昭62−256802号公報)等が挙げられる
。 又後者の方法を具体的に例示すると、 (1)無水塩化マグネシウムをエステル化合物及びケイ
素化合物と共粉砕した後、TiCl4 で処理する方法
(特開昭57−63310号公報)、 (2)アルコールにより可溶化させた無水塩化マグネシ
ウムを析出剤で析出させることにより得た担体を、エス
テル化合物で処理した後にTiCl4 で処理する方法
(特開昭58−83006号公報)等が挙げられる。 【0008】次に、有機アルミニウム化合物としては、
一般式Rn AlX3−n で表される化合物が挙げら
れ、より具体的に例示するならば、トリエチルアルミニ
ウム、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアルミニ
ウムヒドリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジエチ
ルアルミニウムブロミド、エチルアルミニウムセスキク
ロリド、エチルアルミニウムジクロリドなどである。こ
れらの化合物の中でトリエチルアルミニウム、ジエチル
アルミニウムクロリドおよびこれらの混合物が、重合活
性と立体規則性のバランスが良好であり、特に好ましい
。また、これらの有機アルミニウム化合物は、必要に応
じてアルコール、フェノール、シラノール等の含酸素化
合物、アミン等の含窒素化合物、チオール等の含硫黄化
合物あるいはホスフィン等の含燐化合物と反応させて用
いることもできる。具体的には、アルミニウムアルコキ
シド化合物(特開昭56−2307号公報)、アルミニ
ウムシロキシド化合物(特開昭56−104909号公
報)、有機アルミニウムアミド化合物、有機アルミニウ
ムチオアルコキシド化合物および有機アルミニウムホス
フィド化合物(特開昭56−104910号公報)等々
の変性有機アルミニウム化合物が挙げられる。 【0009】本発明で使用する触媒は、基本的には上記
のチタン化合物からなる固体触媒成分と有機アルミニウ
ム化合物とからなるが、活性および/または立体規則性
の向上のために、さらに電子供与性化合物を併用するこ
とができる。かかる電子供与性化合物としては、酢酸エ
チル、ε−カプロラクトン、メタクリル酸メチル、安息
香酸エチル、p−アニス酸エチル、p−トルイル酸メチ
ル、無水フタル酸などのエステルまたは酸無水物、ジ−
n−ブチルエーテル、ジフェニルエーテル、ダイダライ
ムなどのエーテル化合物、トリ−n−ブチルホスファイ
ト、トリフェニルホスファイト、ヘキサメチレンホスフ
ォリックトリアミドなどの有機リン化合物、Si−O−
C結合を有するアルコキシシランあるいはアリロキシシ
ラン等の有機ケイ素化合物などを挙げることができる。 他にもケトン類、アミン類、アミド類、チオエーテル類
なども使用できる。好ましい電子供与性化合物は、エス
テル類および亜リン酸エステル類および有機ケイ素化合
物である。特に、チタン、マグネシウム、ハロゲンから
なる担体付触媒成分に対しては芳香族モノカルボン酸エ
ステルおよび有機ケイ素化合物が好ましい。触媒成分の
供給割合は、固体触媒成分中のチタン1molに対して
有機アルミニウム化合物を0.1〜1000molの範
囲が好ましい。固体触媒成分が主として3価のチタン化
合物である場合にはチタン1molに対して有機アルミ
ニウム化合物の供給量は1〜30molの範囲が特に好
ましく、固体触媒成分がマグネシウム化合物やシリカゲ
ル等の担体に担持されたいわゆる担持型触媒の場合には
40〜1000molの範囲が特に好ましい。電子供与
性化合物は有機アルミニウム化合物1molに対して1
mol以下で使用するのが好ましい。また、有機アルミ
ニウム成分あるいはさらに電子供与性化合物は重合の第
2工程にも添加することができる。 【0010】かかる触媒系を用い先に述べたCXS、〔
η〕及びAiと〔η〕との関係式(I)を満足するポリ
プロピレンを得るには次の如き方法が用いられる。 (a)バッチ式または連続式重合方法によって、前記触
媒各成分と水素のような連鎖移動剤を用いてプロピレン
あるいはプロピレンと少量のエチレンまたは他のα−オ
レフィンとを重合するに際して連鎖移動剤の濃度を2段
階またはそれ以上に渡って段階的に、または連続的に変
化させることによって生成するポリマーの分子量に高低
をつけ、本発明でいう特定分子量範囲の成分の量Aiが
最終工程で得られる製品ポリマーの固有粘度〔η〕と式
(I)の関係を満足するように、各連鎖移動剤濃度での
重合量を制御する方法、 (b)上記の触媒各成分と水素のような連鎖移動剤を用
いてプロピレンあるいはプロピレンと少量のエチレンま
たは他のα−オレフィンとを重合するに際して各触媒成
分および連鎖移動剤の種類、組合せおよび濃度を上記特
定分子量範囲の成分の生成量が高まるように選択する方
法、 (c)特定分子量範囲の成分を多量に含むポリプロピレ
ンを別途調製し、これを剛性等を改良する必要のあるポ
リプロピレンに配合して製品とする方法、(d)これら
の方法を適宜組み合せて、特定分子量範囲の成分の量A
iが上記の固有粘度〔η〕との関係を満足するように調
整する方法等である。 【0011】前記(c)の方法についてさらに説明する
。 この方法に用いるポリプロピレンは次の様なポリプロピ
レンをいう。即ち、特定分子量範囲の成分Aiを多量に
含むポリプロピレンとは、20℃のキシレンに可溶な重
合体(CXS)の量が10重量%以下であって、かつ、
分子量が2000以上26000以下であるAiを50
%以上含有する立体規則性ポリプロピレンである(以下
PP−1という)。剛性等を改良する必要のあるポリプ
ロピレンとは、PP−1に比して相対的に高分子量であ
って、CXSの量が4.0重量%以下、固有粘度〔η〕
が1.0dl/g以上10.0dl/g以下である立体
規則性ポリプロピレンである(以下PP−2という)。 これらのポリプロピレンを配合し、配合後の全ポリマー
に対してCXSの量が4.0重量%を越えず、さらに、
固有粘度〔η〕が1.0〜4.0dl/gの範囲となる
ようにするとともに、Aiと〔η〕とが式(I)の関係
を満足するように配合することによって得ることができ
る。この方法に使用するPP−1のAiの割合は50%
以上であるが、より好ましくは60%以上である。この
PP−1は、公知の重合方法あるいは分解等により得る
ことができるが、目的の改良効果を得るためには高立体
規則性であることが必要である。立体規則性の程度とし
ては、CXSの量が10重量%以下、好ましくは7.0
重量%以下、より好ましくは5.0重量%以下のものが
好適に使用される。CXSが10重量%を越える場合に
は剛性改良効果が不充分である。PP−2は立体規則性
の高いものの方が、剛性改良効果がよりよく発現する。 すなわち、CXSの量が4.0重量%以下である立体規
則性ポリプロピレンが好ましく、より好ましくはCXS
が3.0重量%以下であるポリプロピレンが好適に使用
される。Aiは特に限定されないが、固有粘度〔η〕は
1.0〜10.0dl/gの分子量を有するものが使用
される。〔η〕が1.0dl/gに満たない場合には機
械的性質が劣り、〔η〕が10.0dl/gを越えると
PP−1との混合が困難となる。 【0012】PP−1とPP−2の配合割合は、PP−
1が1.0〜90重量%に対しPP−2を99.0〜1
0重量%の範囲内であって、かつ、配合後の〔η〕とA
iとが式(I) logAi≧1.60−
1.32log〔η〕 (I)の関係を満足
するように選択される。PP−1の配合割合が1.0重
量%未満の場合、あるいは、配合後の〔η〕とAiとが
上記の関係を満たさない場合には剛性改良効果が小さい
。一方、PP−2の配合割合が90重量%を超える場合
にも高い剛性率が得られるが、他の物性が損なわれるの
で好ましくない。PP−1のより好ましい配合割合は3
〜80重量%、さらにより好ましくは5〜70重量%の
範囲である。 【0013】本発明のポリプロピレンを製造するにあた
って、プロピレンと少量のエチレンおよび炭素数4以上
のオレフィンの中から選ばれたモノマーの1種または2
種以上とランダム共重合することも可能である。あるい
は、本発明のポリプロピレンを結晶性ポリプロピレン部
分とし、引き続いてエチレンおよび炭素数3以上のオレ
フィンの中から選ばれたモノマーの1種または2種以上
を共重合していわゆるブロック共重合体とすることもで
きる。さらに、本発明のポリプロピレンには、目的に応
じて、通常のポリプロピレンに配合される熱酸化安定剤
、造核剤、光安定剤、帯電防止剤、滑剤、難燃剤、等全
ての添加剤、及び過酸化物等のラジカル開始剤や不飽和
カルボン酸等の変性剤を好適に使用できる。さらに、各
種ポリエチレン、ポリブテン、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オレフィン系重
合体及び共重合体、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、
グラスファイバー等の無機充填剤を混合して使用するこ
ともできる。 【0014】 【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。諸物性の測定は、以下
の方法によっておこなった。 (1−1)分子量分布の測定 ミリポアウォーターズ社製150C型GPC装置にSh
odex M/S800カラムを2本直列に接続して
用いた。オルトジクロロベンゼンを溶媒として、サンプ
ル濃度5mg/8mlに調整した試料溶液を注入して、
140℃で測定した。得られたクロマトグラムは標準ポ
リスチレンを用いて較正した。横軸に分子量の常用対数
を、縦軸に溶出量をとり、分子量分布曲線を描いた。 (1−2)特定分子量範囲の成分の量Aiの算出図1に
示したような分子量分布曲線とベースラインで囲まれた
全面積を100として、横軸上の分子量2000および
26000の位置から垂線を引き、この2本の垂線と分
子量分布曲線およびベースラインとで囲まれた部分の面
積が占める割合をAiとした。 (2)20℃のキシレンに可溶な重合体の量(CXS)
ポリプロピレン5gを沸騰キシレン500mlに完全に
溶解させた後、20℃に冷却し4時間放置する。その後
これを濾別し20℃キシレン不溶部を分離する。濾液を
濃縮、乾固してキシレンを蒸発させ、さらに減圧下60
℃で乾燥して20℃のキシレンに可溶な重合体(CXS
)を得る。仕込み重合体量に対するCXSの量を重量%
で表す。 (3)固有粘度〔η〕 ウベローデ型粘度計を用いて、テトラリンを溶媒として
135℃で測定した。 (4)試験片の作成 JIS K6758記載の方法によった。 (5)曲げ弾性率(kg/cm2 ) JIS K7203により測定した。 (6)ビカット軟化点(℃) JIS K7206B法により測定した。 【0015】実施例1 (1)固体触媒成分の合成 (A)有機マグネシウム化合物の合成 撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計を備えた内容
積1リットルのフラスコをアルゴンで置換した後、グリ
ニャール用削状マグネシウム32.0gを投入した。滴
下ロートにブチルクロリド12gとジブチルエーテル5
00mlを仕込み、フラスコ中のマグネシウムに約30
ml滴下し反応を開始させた。反応開始後50℃で4時
間かけて滴下を続け、滴下終了後、60℃で更に1時間
反応を続けた。その後、反応溶液を室温に冷却し、固形
分を瀘別した。ジブチルエーテル中のブチルマグネシウ
ムクロリドを1規定硫酸で加水分解し、指示薬としてフ
ェノールフタレインを使用し1規定水酸化ナトリウム水
溶液で逆滴定して濃度を決定したところ、濃度は2.0
mol/lであった。 (B)固体生成物の合成 撹拌機、滴下ロートを備えた内容積500mlのフラス
コをアルゴンで置換した後、ヘキサン240ml、テト
ラブトキシチタン5.4g(15.8mmol)及びテ
トラエトキシシラン61.4g(295mmol)を投
入し、均一溶液とした。次に(A)で合成した有機マグ
ネシウム化合物150mlを、フラスコ内の温度を5℃
に保ちながら滴下ロートから4時間かけて徐々に滴下し
た。滴下終了後、室温で更に1時間撹拌した後室温で固
液分離し、ヘキサン240mlで3回洗浄を繰り返した
後、減圧乾燥して茶褐色の固体生成物45.0gを得た
。固体生成物にはチタン原子が1.7重量%、エトキシ
基が33.8重量%、ブトキシ基が2.9重量%含まれ
ていた。 (C)エステル処理固体の合成 100mlのフラスコをアルゴンで置換したあと(B)
で合成した固体生成物6.5g、トルエン16.2mg
及びフタル酸ジイソブチル4.8ml(16mmol)
を加え、95℃で1時間反応を行った。反応後、固液分
離し、トルエン33mlで3回洗浄を行った。 (D)固体触媒成分の合成 上記(C)における洗浄終了後、フラスコにトルエン1
6.2ml、フタル酸ジイソブチル0.36ml(1.
3mmol)、ブチルエーテル2.2ml(13mmo
l)、四塩化チタン38.0ml(346mmol)を
加え95℃で3時間反応を行った。反応終了後、95℃
で固液分離し同温度でトルエン33mlで2回洗浄を行
った後、上述したフタル酸ジイソブチルとブチルエーテ
ル及び四塩化チタンとの混合物による処理を同一条件で
もう一度繰り返し、ヘキサン33mlで3回洗浄して、
黄土色の固体触媒5.0gを得た。固体触媒成分中には
チタン原子が2.1重量%、マグネシウム原子が19.
9重量%、フタル酸エステルが12.7重量%含まれて
いた。 (2)重合 窒素で置換した5リットルのSUS製撹拌機付きオート
クレーブを減圧した後、脱水精製したn−ヘプタン1.
5リットル、トリエチルアルミニウム4.4mmol、
フェニルトリメトキシシラン0.657mmol及び上
記固体触媒375mgを順次加え、水素無添加のまま温
度75℃で、圧力3.0kg/cm2 Gを保つように
プロピレンを供給しながら30分間重合した(第1段)
。 一旦未反応ガスをパージして圧力を0kg/cm2 G
に下げた後、水素を分圧2.9kg/cm2 となるよ
う導入し、再びプロピレンを供給して全圧6.0kg/
cm2 Gで16分間重合を継続した(第2段)。次い
で水素および未反応プロピレンをパージした後、ブタノ
ール50mlを添加して重合反応を停止し、脱灰のため
さらに60℃で30分間処理した。取り出した内容物を
瀘過して154.7gのプロピレン重合体を得た。該ポ
リマーの〔η〕は2.70dl/gであり、CXSおよ
び特定分子量範囲の成分の量Aiはそれぞれ0.8wt
%および17.6%であった。なお、上記第1段および
第2段と同様の条件下でそれぞれ独立にプロピレンを重
合して得られたポリマーの〔η〕は各々3.80および
0.51dl/gであった。これら〔η〕の値から第1
段および第2段での重合量の比率を見積り、67対33
(重量比)という計算結果が得られた。 (3)物性測定 得られたポリマー100重量部に対して、市販の安定剤
であるBHT0.2重量部、イルガノックス1010(
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)0.1重量部およびカルシウムステアレート0.
1重量部を加え、76mmφオープンロール(寺川製作
所製)にて190℃で3分溶融混練した後、試験片を作
成し物性を測定した。結果を次に示す比較例1、2とと
もに表1に示した。 【0016】比較例1 実施例1と同じ触媒およびオートクレーブを使用した。 ただし、固体触媒の量を60mg、水素分圧50mmH
gに変更し、第1段、第2段と分けることなく、75℃
で全圧6.0kg/cm2 G(プロピレンの供給量で
調整)のまま2時間重合を続けた後、実施例1と同様に
処理してプロピレン重合体241.2gを得た。実施例
1と同様にして物性を測定し、結果を表1に示した。 【0017】比較例2 (1)固体触媒成分の合成 (A)固体生成物の合成 撹伴機、滴下ロートを備えた内容積500mlのフラス
コをアルゴンで置換した後、n−ヘプタン110mlと
テトラ−n−ブトキシチタン67mlをフラスコに投入
し、フラスコ内の温度を35℃に保った。n−ヘプタン
108mlとエチルアルミニウムセスキクロリド44.
5mlよりなる溶液をフラスコ内の温度を35℃に保ち
ながら滴下ロートから2時間かけて徐々に滴下した。滴
下終了後60℃に昇温し、1時間撹拌した。室温にて静
置し固液分離し、n−ヘプタン100mlで4回洗浄を
繰り返したのち、減圧乾燥し赤褐色の固体生成物を得た
。この固体生成物1g中にはチタン5.2mmol、n
−ブトキシ基7.0mmolが含有されていた。 (B)固体触媒成分の合成 内容積100mlのフラスコをアルゴンで置換した後、
上記(A)で調製した固体生成物5.4gとn−ヘプタ
ン27mlをフラスコに投入し、フラスコ内の温度を6
5℃に保った。次にジ−n−ブチルエーテル4.8ml
と四塩化チタン15.6mlを添加し、65℃で1時間
反応を行った。室温にて静置し固液分離した後、n−ヘ
プタン50mlで4回洗浄を繰り返したのち、減圧乾燥
して固体触媒成分を得た。 (2)重合および物性測定 実施例1で用いたオートクレーブを窒素で置換後減圧し
て、脱水精製したn−ヘプタン1.5リットル、ジエチ
ルアルミニウムクロリド20.7mmol及び上記固体
触媒成分678mgを順次加えた。水素を分圧が2.8
kg/cm2 となるように導入し、プロピレン91g
を添加し60℃で重合を継続した。プロピレンは重合圧
力を6.0kg/cm2 Gに保つように供給し36分
間重合した(第1段)。次いでプロピレンの供給を中断
し、水素および未反応プロピレンをオートクレーブ系内
からパージした。アルゴンで3.0kg/cm2 Gま
で加圧したのち再び系内ガスをパージすることを2度繰
り返し、減圧することによって水素を除去した。プロピ
レンの供給を再開し、6.0kg/cm2 Gを保ちな
がら60℃で40分間重合を継続した(第2段)。未反
応ガスをパージした後、ブタノール75mlを添加して
重合反応を停止し、さらに60℃で1時間処理して内容
物を取り出し、291.0gのプロピレン重合体を得た
。実施例1と同様にして各段階での〔η〕を求めるとと
もに物性を測り、結果を表1に示した。 【0018】 【0019】実施例2〜7 (1)PP−1の重合 窒素で置換した5リットルのSUS製撹拌機付きのオー
トクレーブに、脱水精製したn−ヘプタン1.5リット
ル、ジエチルアルミニウムクロリド20.7mmol、
及び比較例2で得た固体触媒0.980gを順次加え、
プロピレン50g及び水素を分圧で6.8kg/cm2
G添加し60℃で重合を行った。プロピレンは重合圧
力を9.0kg/cm2 Gに保つように供給し2時間
重合した。次いで内圧をパージした後、ブタノール75
mlを添加し重合を停止するとともに60℃で1時間処
理し、内容物を取り出して167.3gのプロピレン重
合体を得た。該ポリマーの〔η〕は0.49dl/gで
あり、Aiは60%、CXSは4.1wt%であった。 (2)PP−2の重合 窒素で置換した5リットルのSUS製撹拌機付きオート
クレーブに、脱水精製したn−ヘプタン1.5リットル
、ジエチルアルミニウムクロリド20.7mmolおよ
び上記比較例2で得た固体触媒0.787gを順次加え
、プロピレン50gを添加し60℃で重合を継続した。 プロピレンは重合圧力を1.5kg/cm2 Gに保つ
ように供給し2時間重合した。次いで内圧をパージした
後、ブタノール75mlを添加し重合を停止した後60
℃で1時間処理し、内容物を取り出し147.6gのプ
ロピレン重合体を得た。該ポリマーの〔η〕は4.09
dl/gであり、CXSは3.0重量%であった。 (3)混合 2リットルのセパラブルフラスコにBHT0.2gを溶
解したキシレン1リットルを入れ、PP−1とPP−2
とを表2記載の比率で、合計量が10gとなるように加
え、撹拌しながら130℃に昇温し、この状態で1時間
保ち、ポリマーを完全に溶解した。その後、室温まで放
冷し、ポリマーを析出させ、さらに20℃で1時間静置
した。ガラスフィルター(木下式ガラスボールフィルタ
ーG3)で吸引濾過し、析出ポリマーとキシレンを分離
した後、析出ポリマー部を室温のメタノール2リットル
中へ投入し撹拌した。再び濾過して得た固形ポリマーを
60℃で真空乾燥した。 (4)物性測定 得られたポリマーを分析するとともに、実施例1と同様
にして試験片を作成し物性を測定した。測定結果を分析
値とともに表2に示した。 【0020】比較例3 実施例2〜7で用いたPP−2を比較例3とした。 【0021】比較例4 市販のポリプロピレンである住友ノーブレンHW100
の分析値および物性値をPP−2として表2に並記した
。 【0022】 1)B=1.60−1.32log〔η〕2)曲げ弾性
率:kg/cm2 【0023】 1)B=1.60−1.32log〔η〕2)曲げ弾性
率:kg/cm2 【0024】実施例8 (1)PP−1の調製 実施例2のPP−2と同様の方法で重合したポリマー2
0gを、長さ30cm、内径4cmφの三方コック及び
すり合わせ栓の付いた硬質ガラス試験管に入れ、減圧−
アルゴン置換を3回繰り返した後、380℃に調整され
たオーブン内へ当該試験管の底部20cmを挿入し、2
.5時間加熱した。この間試験管にはアルゴンを200
ml/minの割合で流し続けた。所定時間後、オーブ
ンから試験管を取り出して冷却した後、ポリマーを取り
出して粉砕し、〔η〕=0.10dl/gの熱分解ポリ
マーを得た。このポリマーをソックスレー抽出器に仕込
み、先ず沸騰アセトンで6時間抽出した。抽出残査を乾
燥した後、再びソックスレー抽出器にて沸騰ヘキサンで
6時間抽出し、沸騰ヘキサン可溶部と不溶部とに分別し
た。沸騰ヘキサン可溶分と不溶分の重量比は18/82
であった。この沸騰ヘキサン不溶分をPP−1とした。 このPP−1のAiは93%、CXSは0%、〔η〕は
0.12であった。 (2)PP−2 比較例4と同じポリプロピレンをPP−2として用いた
。 (3)混合 PP−1を20重量%とPP−2を80重量%とを粉体
のままでミキサーで混合し、この混合物を溶融時間を5
分とした以外は実施例1と同様の操作で溶融混練して試
験片を作成し物性を測定した。測定結果を分析値と共に
表3に示す。 【0025】比較例5 実施例8の(2)で調製した沸騰ヘキサン可溶分をPP
−1として用いた。このPP−1のAiは65%、CX
Sは32wt%、〔η〕は0.08であった。このPP
−1は、分子量2000以下の成分を多く含み、混合物
の〔η〕とAiの関係を満足せず、物性改良効果がみら
れない。 【0026】比較例6 PP−1として市販の三洋化成工業社製ビスコール55
0Pを用いたほかは、実施例8と同様にして評価した。 結果を分析値とともに表3に並記した。このPP−1の
Aiは87%、CXSは12.7wt%、〔η〕は0.
17であった。Aiの量は多いが、CXSの量も多く、
配合による剛性、耐熱性改良効果が小さい。 【0027】比較例7 重合時に固体触媒を0.842gとし、水素分圧を0.
66kg/cm2にし、重合圧力を2.0kg/cm2
Gにした以外は、実施例2と同様にしてプロピレンを
重合し、〔η〕=1.00dl/gのポリマー206.
4gを得た。このポリマーをPP−1として、実施例8
と同様にして評価した。結果を分析値とともに表3に並
記した。このPP−1のAiは36%、CXSは16w
t%、〔η〕は1.00であった。CXSの量は少ない
が、Aiの量が十分でないため、剛性、耐熱性改良効果
が小さい。 【0028】 1)B=1.60−1.32log〔η〕2)曲げ弾性
率:kg/cm2 【0029】 【発明の効果】本発明により、剛性および耐熱性の著し
く改善された高剛性ポリプロピレンが得られる。
【図1】図1は、分子量分布曲線図である。
Claims (1)
- 【請求項1】(1)20℃のキシレンに可溶な重合体が
4.0重量%以下であり、 (2)135℃のテトラリン中で測定した固有粘度〔η
〕が1.0dl/g以上4.0dl/g以下の範囲にあ
り、 (3)分子量が2000以上26000以下である成分
の量Aiが式(I) logAi≧1.60−
1.32log〔η〕 (I)を満足するこ
とを特徴とする高剛性ポリプロピレン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13109591A JPH04356511A (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | 高剛性ポリプロピレン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13109591A JPH04356511A (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | 高剛性ポリプロピレン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04356511A true JPH04356511A (ja) | 1992-12-10 |
Family
ID=15049863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13109591A Pending JPH04356511A (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | 高剛性ポリプロピレン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04356511A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997045463A1 (en) * | 1996-05-27 | 1997-12-04 | Mitsui Chemicals, Inc. | Crystalline polypropylene, process for preparing the same, polypropylene composition, and thermoformed article |
| WO1999061495A1 (en) * | 1998-05-22 | 1999-12-02 | Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. | Crystalline polypropylene and molded object obtained by molding the same |
-
1991
- 1991-06-03 JP JP13109591A patent/JPH04356511A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997045463A1 (en) * | 1996-05-27 | 1997-12-04 | Mitsui Chemicals, Inc. | Crystalline polypropylene, process for preparing the same, polypropylene composition, and thermoformed article |
| WO1999061495A1 (en) * | 1998-05-22 | 1999-12-02 | Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. | Crystalline polypropylene and molded object obtained by molding the same |
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