JPH06206233A - 成形体の製造方法 - Google Patents

成形体の製造方法

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JPH06206233A
JPH06206233A JP34873992A JP34873992A JPH06206233A JP H06206233 A JPH06206233 A JP H06206233A JP 34873992 A JP34873992 A JP 34873992A JP 34873992 A JP34873992 A JP 34873992A JP H06206233 A JPH06206233 A JP H06206233A
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JP
Japan
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propylene
component
polymerization
weight
block copolymer
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Application number
JP34873992A
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English (en)
Inventor
Yasushi Yamamoto
泰 山本
Teruo Yoshimura
輝夫 吉村
Hiroshi Wachi
洋 和知
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Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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Publication date
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ブロック共重合体とポリプロピレンとを予め溶
融混練する必要なく、直接両成分を射出成形機中で溶融
混練して成形することにより、優れた柔軟性、機械的強
度、低温耐衝撃性を兼ね備え、良好な加工性および品質
安定性を有する成形体を製造する。 【構成】(1)ポリブテン成分、ポリプロピレン成分、
及びプロピレン−エチレンランダム共重合体成分を含む
ブロック共重合体であって、ポリブテン成分が0.01
〜5重量%、ポリプロピレン成分が1〜50重量%、プ
ロピレン−エチレンランダム共重合体成分が45〜9
8.99重量%であり、該プロピレン−エチレンランダ
ム共重合体成分はエチレンに基づく単量体単位を20〜
80モル%、プロピレンに基づく単量体単位を80〜2
0モル%含み、MIが0.1〜50g/10分であるブ
ロック共重合体、および(2)ポリプロピレンの両成分
を予め溶融混練することなく、直接、射出成形機で成形
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、柔軟性、機械的強度、
低温耐衝撃性、加工性、品質安定性に優れたプロピレン
系樹脂成形体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、ポリプロピレンの耐衝撃性の改良は、バナジウム系
触媒を用いて製造された非晶性エチレン−プロピレンゴ
ム(以下、EPRと略称する。)等の軟質材料をポリプ
ロピレンに混合することによって行われていた。しかし
ながら、ポリプロピレンとEPRとは相溶性が悪いため
に、これら両成分を予め押出し成形機等の剪断力の大き
い混練装置で十分に溶融混練して均一に混合する操作が
必要であり、その後に射出成形機で成形するという成形
方法が採用されているのが現状である。上記の押出し成
形機等による十分な溶融混練を行わず、両成分を直接射
出成形機中に投入した場合、両成分の混練を十分に行う
ことができず、得られた成形体の物性に大きなバラツキ
が生じるという問題があった。
【0003】
【課題を解決するための手段】一方、EPRに代わるポ
リオレフィン系の軟質材料として、本発明者らは、ポリ
ブテン成分、ポリプロピレン成分およびプロピレン−エ
チレン共重合体成分を含んでなるプロピレン系ブロック
共重合体を見出し、すでに提案した(特願平4−854
87号)。
【0004】そして、本発明者らは、上記のプロピレン
系ブロック共重合体の成形方法について研究を重ねた結
果、該プロピレン系ブロック共重合体はEPRと同じく
優れた柔軟性を有しておりながら、ポリプロピレンとの
混練性においてはEPRよりも格段に優れていることを
見いだし、さらに、該プロピレン系ブロック共重合体と
ポリプロピレンとを押出し成形機等で予め十分に溶融混
練することなく、直接、射出成形機に投入しても射出成
形機中で十分均一に混練できることを見いだし、本発明
を完成するに至った。
【0005】即ち、本発明は、(1)ポリブテン成分、
ポリプロピレン成分、及びプロピレン−エチレンランダ
ム共重合体成分を含むブロック共重合体であって、ポリ
ブテン成分が0.01〜5重量%、ポリプロピレン成分
が1〜50重量%、プロピレン−エチレンランダム共重
合体成分が45〜98.99重量%であり、該プロピレ
ン−エチレンランダム共重合体成分はエチレンに基づく
単量体単位を20〜80モル%、プロピレンに基づく単
量体単位を80〜20モル%含み、MIが0.1〜50
g/10分であるブロック共重合体、および(2)ポリ
プロピレンの両成分を予め溶融混練することなく、直
接、射出成形機で成形することを特徴とする成形体の製
造方法である。
【0006】本発明において、(1)のブロック共重合
体は、ポリブテン成分、ポリプロピレン成分及びプロピ
レン−エチレン共重合体成分よりなる。ポリブテン成分
が他の成分、例えば、ポリエチレン成分で代わると重合
により得られたブロック共重合体粒子の固結性、高温時
の流動性が乏しく、本発明の目的物とはなり得ない。
【0007】本発明で使用するブロック共重合体におけ
るポリブテン成分、ポリプロピレン成分およびプロピレ
ン−エチレンランダム共重合体成分それぞれの成分割合
は、ポリブテン成分が0.01〜5重量%、ポリプロピ
レン成分が1〜50重量%、プロピレン−エチレンラン
ダム共重合体成分が45〜98.99重量%である。
【0008】本発明においてポリブテン成分は、重合槽
から取り出されるブロック共重合体粒子の粒子性状を良
好とするために必須である。特に、ポリプロピレン成分
の含量が少ないとき、例えば、30重量%以下のときに
は得られる共重合体粒子が粘着しやすくなるが、そのよ
うなときにもポリブテン成分の存在により、良好な流動
性の共重合体粒子とすることができる。ポリブテン成分
が0.01重量%未満である場合、重合により得られた
共重合体粒子が堆積放置されたときに、その荷重により
固結し、更に共重合体粒子が50〜70℃となった場合
に著しく流動性に劣るために好ましくない。また、後述
する(2)の成分であるポリプロピレンと直接射出成形
機で成形した成形体の物性のバラツキが大きくなるため
に好ましくない。一方、ポリブテン成分が5重量%を越
える場合、却ってブロック共重合体の流動性が低下し好
ましくない。ポリブテン成分の割合は、ブロック共重合
体粒子のより良好な流動性を勘案すると0.04〜3重
量%の範囲が好ましい。
【0009】また、ポリプロピレン成分が1重量%より
も少ないと成形体の強度及び耐熱性が低下する。ポリプ
ロピレン成分の割合が50重量%を越えると、成形体の
低温耐衝撃性が低下し、所期の目的の成形体を得ること
ができない。ポリプロピレン成分は、機械的強度、耐熱
性および低温耐衝撃性等を勘案すると、3〜45重量%
の範囲であることが好ましく、30重量%以下のときに
は柔軟性および透明性が良好となる。
【0010】さらに、エチレン−プロピレンランダム共
重合体成分は45〜98.99重量%である。上記成分
が45重量%未満のときは低温衝撃性に劣り、98.9
9重量%を越えると、成形体の強度及び耐熱性などの機
械的物性に劣り好ましくない。エチレン−プロピレンラ
ンダム共重合体成分は低温衝撃性や機械的強度、耐熱性
を勘案すると、55〜97重量%の範囲であることが好
ましい。
【0011】本発明で使用するブロック共重合体には、
ポリブテン成分、ポリプロピレン成分、プロピレン−エ
チレンランダム共重合体成分のいづれかひとつ以上に、
成形体の物性を阻害しない限り、他のα−オレフィンが
少量、例えば5モル%以下の範囲で共重合されて含まれ
ていてもよい。
【0012】本発明で使用するブロック共重合体は、ポ
リブテン成分、ポリプロピレン成分及びプロピレン−エ
チレンランダム共重合体成分の少なくとも2種以上が一
分子鎖中に配列したいわゆるブロック共重合体の分子鎖
と、ポリブテン成分、ポリプロピレン成分及びプロピレ
ン−エチレンランダム共重合体成分のそれぞれ単独より
なる分子鎖とが機械的な混合では達成できない程度にミ
クロに混合しているものと考えられる。
【0013】本発明で使用するブロック共重合体中のポ
リブテン成分は、ブロック共重合体粒子の固結防止、高
温時の流動性を良好にするためには、アイソタクティシ
ティが0.90以上であることが好ましい。ポリ1−ブ
テンのアイソタクティシティは13C−NMRにより測定
を行い、ポリマー・ジャーナル(Polymer
J.)第16巻(1984年)716〜726頁に基づ
いて帰属を行ったときのmmの値である。
【0014】前記のプロピレン−エチレンランダム共重
合体成分中におけるエチレンに基づく単量体単位及びプ
ロピレンに基づく単量体単位のそれぞれの含有割合は、
エチレンに基づく単量体単位20〜80モル%、好まし
くは25〜60モル%、より好ましくは25〜50モル
%である。プロピレンに基づく単量体単位は80〜20
モル%、好ましくは75〜40モル%、より好ましくは
75〜50モル%である。エチレンに基づく単量体単位
の含有割合が20モル%未満であり、プロピレンに基づ
く単量体単位の含有割合が80モル%を越える場合、成
形体の柔軟性及び低温耐衝撃性が十分でなくなり好まし
くない。一方、エチレンに基づく単量体単位の含有割合
が80モル%を越え、プロピレンに基づく単量体単位の
含有割合が20モル%未満である場合、成形体の強度及
び耐熱性が十分でなくなり好ましくない。
【0015】本発明で使用するブロック共重合体粒子
は、重合により流動性に優れた粉状体で得られる。これ
は、本発明で使用するブロック共重合体粒子と同様のエ
チレン含量である従来のプロピレン−エチレンランダム
共重合体が粒子同士の粘着により、塊状で得られること
を考えると驚異的なことである。
【0016】ブロック共重合体粒子を粉状で得るために
は、低分子量の成分量を少なくする必要がある。本発明
で使用するブロック共重合体粒子は、ゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフィー(以下「GPC」と略称す
る。)で測定した溶出曲線において、分子量1万以下の
成分の割合を通常1.0重量%以下、好ましくは0.6
重量%以下とすることで粉状を保持しうる。そして、ブ
ロック共重合体粒子の低分子量の成分を少なくする方法
の一つは、相対的に重量平均分子量を高めることによっ
て達成しうる。本発明で使用するブロック共重合体粒子
の重量平均分子量は、少なくとも60万以上、通常80
万以上、好ましくは100万以上、より好ましくは13
0〜700万、最も好ましくは150〜300万であ
る。尚、本発明における重量平均分子量は、GPCによ
り測定され、ポリスチレンで求められた検量線を基に換
算された値である。
【0017】本発明で使用するブロック共重合体粒子は
粉状体で得られ、その平均粒径は特に限定されないが、
通常、100〜1000μm、特に100〜800μm
の範囲のものが好ましい。また、粒度分布は特に制限さ
れないが、通常比較的狭く、具体的には粒径が100μ
m以下の粉状体の割合が1重量%以下であり、且つ粒径
が1000μm以上、好ましくは粒径が800μm以上
の粉状体の割合が1重量%以下であると好適である。
【0018】本発明で使用するブロック共重合体粒子
は、いかなる方法によって得てもよい。特に好適に採用
される方法を例示すれば次の方法である。
【0019】即ち、下記成分A及びB、または、さらに
Cおよび/またはD A.チタン化合物 B.有機アルミニウム化合物 C.電子供与体 D.一般式(i) R−I (i) (但し、Rはヨウ素原子又は炭素原子数1〜7のアルキ
ル基又はフェニル基である。)で示されるヨウ素化合物
の存在下にプロピレンを0.1〜500gポリマー/g
・Ti化合物の範囲となるように予備重合を行って触媒
含有予備重合体を得て、次いで該触媒含有予備重合体の
存在下に1−ブテンの重合及びプロピレンの重合を経て
プロピレンとエチレンとの混合物のランダム共重合を順
次行い、高分子量の粉状物を得る方法が好適である。
【0020】上記ブロック共重合体粒子の製造方法にお
ける予備重合で用いられるチタン化合物〔A〕は、オレ
フィンの重合に使用されることが公知のチタン化合物が
何ら制限なく採用される。この触媒の製法は、公知の方
法が何ら制限なく採用される。例えば、特開昭56-15520
6号公報、同56-136806、同57-34103、同58-8706、同58-
83006、同58-138708、同58-183709、同59-206408、同59
-219311、同60-81208、同60-81209、同60-186508、同60
-192708、同61-211309、同61-271304、同62-15209、同6
2-11706、同62-72702、同62-104810等に示されている方
法が採用される。具体的には、例えば、四塩化チタンを
塩化マグネシウムのようなマグネシウム化合物と共粉砕
する方法、アルコール、エーテル、エステルケトン又は
アルデヒド等の電子供与体の存在下にハロゲン化チタン
とマグネシウム化合物とを共粉砕する方法、又は溶媒中
でハロゲン化チタン、マグネシウム化合物及び電子供与
体を接触させる方法が挙げられる。
【0021】また、該チタン化合物は上記担持型触媒の
他に公知のα、β、γまたはδ−三塩化チタンも好適に
用いられる。これらのチタン化合物の調製方法は、例え
ば、特開昭47-34478号公報、同50-126590、同50-11439
4、同50-93888、同50-123091、同50-74594、同50-10419
1、同50-98489、同51-136625、同52-30888、同52-35283
等に示されている方法が採用される。
【0022】次に有機アルミニウム化合物〔B〕も、オ
レフィンの重合に使用されることが公知の化合物が何ら
制限なく採用される。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−nプロピルアルミ
ニウム、トリ−nブチルアルミニウム、トリ−iブチル
アルミニウム、トリ−nヘキシルアルミニウム、トリ−
nオクチルアルミニウム、トリ−nデシルアルミニウム
等のトリアルキルアルミニウム類;ジエチルアルミニウ
ムモノクロライド、ジエチルアルミニウムブロマイド等
のジエチルアルミニウムモノハライド類;メチルアルミ
ニウムセスキクロライド、エチルアルミニウムセスキク
ロライド、エチルアルミニウムジクロライド等のアルキ
ルアルミニウムハライド類などが挙げられる。他のモノ
エトキシジエチルアルミニウム、ジエトキシモノエチル
アルミニウム等のアルコキシアルミニウム類を用いるこ
とができる。
【0023】さらに、電子供与体〔C〕は、オレフィン
の立体規則性改良に使用されることが公知の化合物が何
ら制限なく採用される。例えば、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサ
ノール、オクタノール、イソプロピルアルコール、イソ
アミルアルコールなどのアルコール類;フェノール、ク
レゾール、クミルフェノール、キシレノール、ナフトー
ルなどのフェノール類;アセトン、メチルエチルケト
ン、アセトフェノン、ベンゾフェノンなどのケトン類;
アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアル
デヒドなどのアルデヒド類;ギ酸メチル、酢酸メチル、
酢酸エチル、酢酸ビニル、プロピオン酸メチル、プロピ
オン酸エチル、酪酸メチル、酪酸エチル、吉草酸エチ
ル、ステアリン酸エチル、アクリル酸エチル、メタクリ
ル酸メチル、安息香酸エチル、トルイル酸メチル、アニ
ス酸メチル、フタル酸エチル、炭酸メチル、ブチロラク
トンなどの有機酸エステル類;ケイ酸エチル、フェニル
トリエトキシシランなどのケイ酸エステル類;メチルエ
ーテル、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、イソ
アミルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソール、ジ
エチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル
類;酢酸アミド、安息香酸アミド、マレイン酸アミドな
どのアミド類等の含酸素電子供与体:また、メチルアミ
ン、エチルアミン、ピペリジン、ピリジン、アニリンな
どのアミン類;アセトニトリル、ベンゾニトリルなどの
ニトリル類;イソシアナート等の含窒素電子供与体:含
硫黄電子供与体:および含リン電子供与体などをあげる
ことができる。
【0024】本発明においては、上記したチタン化合物
〔A〕、有機アルミニウム化合物〔B〕及び電子供与体
〔C〕に加えて、一般式(i)で示されるヨウ素化合物
〔D〕を用いると、分子量1万以下の低分子重合体の量
が著しく少なくなってブロック共重合体粒子に高流動性
を付与できるメリットがあるためしばしば好適である。
【0025】本発明で好適に使用し得るヨウ素化合物を
具体的に示すと次のとおりである。例えば、ヨウ素、ヨ
ウ化メチル、ヨウ化エチル、ヨウ化プロピル、ヨウ化ブ
チル、ヨードベンゼン、p−ヨウ化トルエン等である。
特にヨウ化メチル、ヨウ化エチルは好適である。
【0026】前記〔A〕及び〔B〕、さらに必要に応じ
て使用される〔C〕及び/または〔D〕の各成分の使用
量は、触媒の種類、予備重合の条件に応じて異なるた
め、これらの各条件に応じて最適の使用量を予め決定す
ればよい。一般的に好適に使用される範囲を例示すれば
下記の通りである。
【0027】即ち、有機アルミニウム化合物〔B〕の使
用割合はチタン化合物〔A〕に対してAl/Ti(モル
比)で0.1〜100、好ましくは0.1〜20の範囲
が、また必要に応じて使用される電子供与体〔C〕の使
用割合はチタン化合物〔A〕に対して〔C〕/Ti(モ
ル比)で0.01〜100、好ましくは0.01〜10
の範囲がそれぞれ好適である。また、必要に応じて使用
されるヨウ素化合物〔D〕の使用割合はチタン化合物
〔A〕に対してI/Ti(モル比)で0.1〜100、
好ましくは0.5〜50の範囲が好適である。
【0028】本発明における前記予備重合は得られるブ
ロック共重合体粒子の粒子性状を制御する意味で重要な
要因となる。前記触媒成分の存在下にプロピレンを重合
する予備重合で得られる重合体は予備重合条件等によっ
て異なるが、一般に0.1〜500g/g・Ti化合
物、好ましくは1〜100g/g・Ti化合物の範囲か
ら選べば十分である。また予備重合で使用するプロピレ
ンはプロピレン単独のモノマーを使用するのが得られる
ブロック共重合体粒子の粒子性状の制御面で好適である
が、該ブロック共重合体粒子の物性に悪影響を及ぼさな
い範囲で例えば5モル%以下の他のα−オレフィン、例
えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテ
ン、1−ヘキセン、4−メチルペンテン−1等を混合す
ることは許容されうる。また、各予備重合の段階で水素
を共存させることも可能である。
【0029】該予備重合は通常スラリー重合を適用させ
るのが好ましく、溶媒として、ヘキサン、ヘプタン、シ
クロヘキサン、ベンゼン、トルエンなどの飽和脂肪族炭
化水素若しくは芳香族炭化水素を単独で、又はこれらの
混合溶媒を用いることができる。該予備重合温度は、−
20〜100℃、特に0〜60℃の温度が好ましい。予
備重合時間は、予備重合温度及び予備重合での重合量に
応じ適宜決定すればよく、予備重合における圧力は、限
定されるものではないが、スラリー重合の場合は、一般
に大気圧〜5kg/cm2G程度である。該予備重合
は、回分、半回分、連続のいずれの方法で行ってもよ
い。
【0030】予備重合終了後はそのまま後述する1−ブ
テンの重合に供することもできる。また前記溶媒で洗浄
した後、1−ブテンの重合に供することもできる。
【0031】前記予備重合に次いで本重合が実施され
る。本重合は前記予備重合で得られた触媒含有予備重合
体の存在下に先ず1−ブテンの重合が、次にプロピレン
の重合を経て、プロピレン−エチレンのランダム共重合
がそれぞれ実施される。
【0032】本発明における本重合で使用する触媒は前
記予備重合で使用したのと同じ触媒成分及びその組み合
わせ又は、本重合工程で化学的変性を施して使用すると
よい。また各触媒成分は予備重合時に使用したものをそ
のまま使用することも出来るが、一般にはチタン化合物
以外は本重合時に新たに添加して調節するのが好まし
い。
【0033】本重合で用いられる有機アルミニウム化合
物は、前述の予備重合に用いたものが使用できる。有機
アルミニウム化合物の使用量は触媒含有予備重合体中の
チタン原子に対し、Al/Ti(モル比)で、1〜10
00、好ましくは2〜500である。
【0034】さらに、必要により用いられる電子供与体
もまた既述の化合物が何ら制限なく採用される。本重合
で用いる電子供与体の使用量は触媒含有予備重合体中の
Ti原子に対し〔C〕/Ti(モル比)で0.001〜
1000、好ましくは0.1〜500である。更にまた
必要に応じて使用されるヨウ素化合物は触媒含有予備重
合体中のチタン原子に対してI/Ti(モル比)で0.
1〜100好ましくは0.5〜50である。
【0035】本発明における本重合は、まず1−ブテン
が上記触媒含有予備重合体、有機アルミニウム化合物、
必要に応じて電子供与体及び/またはヨウ素化合物の触
媒成分の存在下に行われる。1−ブテンの重合は気相重
合で実施してもよいが、一般に前記溶媒中で溶液重合又
は1−ブテン媒体中でのスラリー重合を実施するとよ
い。該重合温度は−20〜100℃特に0〜60℃の温
度が好ましい。重合時間は、温度及び重合量により適宜
決定すればよいが、一般には15分〜3時間の範囲から
選べばよい。重合圧力は特に限定されるものではなく、
溶液重合の場合、一般に大気圧〜5Kg/cm2G程度
である。
【0036】1−ブテンの重合のその他の条件は、本発
明の効果が達成される限り適宜選んで実施すればよい
が、一般には得られるブロック共重合体粒子を高分子量
とし、且つ分子量1万以下の重合体を1.0重量%以下
とするように各条件を選定すると好ましい。さらに、タ
クティシィティーがmm(トリアッド)で0.90以上
となるように各条件を選定することができる。1−ブテ
ンの重合量は0.1〜500g/g・Ti化合物、好ま
しくは1〜200g/g・Ti化合物となるように選べ
ば十分である。前記重合条件は得られるブロック共重合
体中にポリブテン成分が0.01〜5重量%の範囲とな
るように予め決定するとよい。
【0037】本発明で得られるブロック共重合体粒子は
固結防止性及び50〜70℃での流動性に優れた粒子と
なるが、そのために該1−ブテンは単独重合体となる態
様が最も好ましい。しかしながら、該性状が悪影響をう
けない範囲で1−ブテン以外のα−オレフィン、例え
ば、エチレン、プロピレン、3−メチルブテン、4−メ
チル−1−ペンテン、1−ヘキセン等を混合した状態で
共重合することは許容される。該許容量は種々の重合条
件によって異なるが、一般には他のα−オレフィンが5
モル%以下の混合割合となるように選ぶのが好適であ
る。また該1−ブテンの重合に際しては必要に応じて分
子量調節剤として水素を共存させて実施することができ
る。
【0038】上記1−ブテンの重合に次いで、プロピレ
ンの重合が実施される。プロピレンの重合は、プロピレ
ンと5モル%までの許容され得るα−オレフィンの混合
物を供給して実施すればよい。プロピレンの重合は上記
の1−ブテンの重合と同様にして実施することができ
る。該プロピレンの重合条件を例示すると、重合温度
は、ブロック共重合体粒子の嵩比重を大きくするために
なるべく低温で行うのが好ましく、例えば、80℃以
下、さらに20〜70℃の範囲から採用することが好適
である。また必要に応じて分子量調節剤として水素を共
存させることもできる。更にまた、重合はプロピレン自
身を溶媒とするスラリー重合、気相重合、溶液重合等の
いずれの方法でもよい。プロセスの簡略性、更には、反
応速度、また生成するブロック共重合体粒子の粒子性状
を勘案するとプロピレン自身を溶媒とするスラリー重合
が最も好ましい態様である。重合形式は、回分式、半回
分式、連続式のいずれの方法でもよく、更に重合を条件
の異なる2段以上に分けて行うこともできる。
【0039】次に、プロピレン−エチレンランダム共重
合が行われる。プロピレン−エチレンランダム共重合
は、プロピレンに基づく単量体単位が20〜80モル
%、好ましくは40〜75モル%及びエチレンに基づく
単量体単位が20〜80モル%、好ましくは25〜60
モル%の範囲となるようにプロピレンとエチレンとを混
合して用いればよい。そのためにプロピレンとエチレン
との混合割合がガス状態でのエチレン濃度で7〜50モ
ル%、好ましくは10〜40モル%となるように選べば
好適である。その他の条件は、上記のプロピレンの重合
と同様の条件を採用することができる。
【0040】本重合の終了後には、重合系からモノマー
を蒸発させ粒子状ポリマーを得ることができる。こうし
て得られたブロック共重合体粒子は、ゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフィー(以下「GPC」と略称す
る。)で測定した溶出曲線において、分子量1万以下の
成分の割合が通常1.0重量%以下、好ましくは0.6
重量%以下であり、重量平均分子量は、少なくとも60
万以上、通常80万以上、好ましくは100万以上、よ
り好ましくは130〜700万、最も好ましくは150
〜300万である。
【0041】こうして得たブロック共重合体粒子を前記
した特定のMIのブロック共重合体にするためには、通
常、有機過酸化物によって分解する方法を採用し得る。
有機過酸化物としては公知の化合物を何等制限なく用い
うるが、代表的なものを例示すると、例えば、メチルエ
チルケトンパーオキサイド、メチルイソブチルケトンパ
ーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケ
トンパーオキサイド;イソブチリルパーオキサイド、ラ
ウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等
のジアシルパーオキサイド;ジイソプロピルベンゼンハ
イドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド;ジ
クミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ
−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、1,3−ビス−
(t−ブチルパーオキシ−イソプロピル)−ベンゼン、
ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−
2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)−ヘキサン−3
等のジアルキルパ−オキサイド;1,1−ジ−t−ブチ
ルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサ
ン、2,2−ジ−(t−ブチルパーオキシ)−ブタン等
のパーオキシケタール;t−ブチルパーオキシ−ピバレ
ート、t−ブチルパーオキシベンゾエート等のアルキル
パーエステル;t−ブチルパーオキシイソプロピルカー
ボネート等のパーカーボネート類等を挙げることができ
る。
【0042】上記した有機過酸化物の配合量は特に制限
されないが、一般には、ブロック共重合体粒子100重
量部に対して、0.001〜5重量部、さらに0.00
2〜3重量部の範囲であることが好ましい。
【0043】更に、上記した有機過酸化物と溶融を行う
ときに、一分子中にラジカル重合性基を2個以上有する
化合物(以下、架橋剤ともいう。)を存在させることも
できる。本発明において、もう一方の成分である後述す
るポリプロピレンの配合割合が比較的少ないとき、例え
ば、(1)の成分であるブロック共重合体100重量部
に対して20重量部以下のときは、架橋剤を存在させる
ことによって耐熱性および機械的強度をより良好にする
ことができる。
【0044】上記の架橋剤としては、公知の化合物を何
等制限なく採用することができる。具体的には、ジビニ
ルベンゼンのようなジビニル化合物;ジアリルフタレー
ト、ジアリルテレフタレート、ジアリルイソフタレー
ト、酒石酸ジアリル、エポキシコハク酸ジアリル,ジア
リルマレート、ジアリルカーボネート等のジアリル化合
物;P−キノンジオキシム、P,P−ジベンゾイルキノ
ンジオキシムのようなオキシム化合物;フェニルマレイ
ミドのようなマレイミド化合物;トリアリルシアヌレー
ト、トリアリルイソシアヌレート等のシアヌール酸又は
イソシアヌール酸のジまたはトリアリルエステル;エチ
レングリコールメタクリレート、ジエチレングリコール
ジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレ
ート等のアクリル酸及びメタクリル酸エステル化合物;
液状の1,2−ポリブタジエンなどの主鎖又は側鎖に二
重結合を有するオリゴマー;シンジオタクチック−1,
2−ポリブタジエンなどの主鎖又は側鎖に二重結合を有
するポリマーなどを例示することができる。
【0045】上記した架橋剤の配合量は特に制限されな
いが、一般には、ブロック共重合体粒子100重量部に
対して、0.01〜20重量部、さらに0.02〜10
重量部の範囲であることが好ましい。
【0046】上記したブロック共重合体粒子と有機過酸
化物、さらに必要に応じて使用される架橋剤の混練は、
一般には、ブロック共重合体粒子の融点且つ有機過酸化
物の分解温度以上の温度で公知の混練装置を使用して行
われる。例えば、スクリュー押出機、バンバリーミキサ
ー、ミキシングロールなどを用いて、160〜330
℃、好ましくは、170〜300℃で混練する方法を採
用することができる。また、溶融混練は、窒素ガスなど
の不活性ガス気流下で行うこともできる。なお、溶融混
練前に公知の混合装置、例えば、タンブラー、ヘンシェ
ルミキサー等を使用して予備混合を行うこともできる。
【0047】こうして得られたブロック共重合体のMI
は0.1〜50g/10分でなければならず、後述する
(2)のポリプロピレンとの射出成形機による直接成形
で物性のバラツキを小さくするためには、0.3〜45
g/10分の範囲であることが好ましい。MIが上記の
範囲を外れた場合には、本発明によって物性のバラツキ
の小さい成形体を得ることができないために好ましくな
い。
【0048】ブロック共重合体の形状は特に制限されな
いが、前記した有機過酸化物との溶融が行われた後の形
状は、通常、直径1〜6mmの球状もしくはそれと同体
積の楕円体状;長さ1〜7mmで長さ方向に垂直な平面
で切断した断面積1〜20mm2の円柱状あるいは角柱
状;平面の面積3〜40mm2で厚さ0.1〜7mmの
板状体等であることが好ましい。
【0049】次に、本発明の方法における(2)の成分
であるポリプロピレンは、プロピレンの単独重合体、プ
ロピレンの90モル%以上とプロピレン以外のα−オレ
フィン、例えば、エチレン、1−ブテン、1−ペンテ
ン、1−へキセン、1−ヘプテン、4−メチル−1−ペ
ンテン等の1種以上の10モル%以下とのランダム共重
合体、またはブロック共重合体が一般に使用される。
【0050】(2)のポリプロピレンのMIは特に制限
されるものではないが、(1)のブロック共重合体との
射出成形機による直接成形で物性のバラツキを小さくす
るためには、MIは0.5〜100g/10分の範囲で
あることが好ましい。
【0051】上記したポリプロピレンの形状は、ブロッ
ク共重合体と同様に特に制限されず、上記したブロック
共重合体について説明した形状の他、粒径100〜10
00μmのパウダー状であってもよい。特に本発明にお
いては、ポリプロピレンの形状がパウダー状であっても
ブロック共重合体と均一な混練が可能となるために、ポ
リプロピレンを予めペレットに成形する必要はなく、重
合槽から得られたパウダー状のポリプロピレンをそのま
ま射出成形に使用することができる。
【0052】本発明において(1)の成分と(2)の成
分の配合量は、得られる成形体の物性に応じて決定すれ
ばよいが、柔軟性、機械的強度、低温耐衝撃性のバラン
スおよびこれらの物性の安定性を勘案すれば、通常、
(1)の成分100重量部に対して(2)の成分が1〜
1000重量部、さらには3〜600重量部であること
が好ましい。
【0053】上記の(1)の成分と(2)の成分とは、
後述する射出成形機での混練および成形に先立ち、公知
の混合機で混合される。混合機としては、例えば、タン
ブラー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、高速
流動型混合機、円錐型スクリュー混合機等を挙げること
ができる。
【0054】上記の(1)の成分と(2)の成分とは、
剪断力が大きく溶融混練効果の大きい押出し成形機等で
予め混練されることなく、直接、射出成形機で成形され
る。射出成形機で上記の両成分が初めて溶融した状態で
接触するわけであるが、上述した(1)の成分がポリプ
ロピレンとの相溶性に優れているために、溶融混練効果
の小さい射出成形機であっても両成分の溶融混練を十分
に行うことができる。
【0055】射出成形機としては、公知の射出成形機を
何等制限なく使用することができる。例えば、フルフラ
イトタイプのスクリューやダルメージ等の混練タイプの
スクリューを使用することができる。
【0056】射出成形機での溶融混練温度は、公知の範
囲から選択でき、通常160〜330℃、好ましくは1
70〜300℃の範囲から選ぶことができる。
【0057】本発明においては、オレフィン系樹脂に添
加することが公知の添加剤、例えば、酸化防止剤、光安
定剤、帯電防止剤等を配合することは適宜行うことがで
きる。また、本発明において、前記した各成分の他に無
機充填材をブロック共重合体とポリプロピレンの合計量
100重量部に対して1〜70重量部、好ましくは3〜
60重量部の範囲で添加することにより、剛性および寸
法安定性の向上を図ることができる。
【0058】無機充填材としては、炭酸カルシウム、炭
酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、タルク、クレー、
シリカ、ガラス繊維、カーボン繊維、チタン酸カリウム
ウィスカー、ウォラストナイト等の公知のものを何等制
限なく使用できる。
【0059】無機充填材は、そのままブロック共重合体
とポリプロピレンに添加することもでき、また、マスタ
ーバッチとして添加することもできる。マスターバッチ
は上記した無機充填材を20〜90重量%、好ましくは
30〜85重量%含むように、前記したブロック共重合
体、およびポリプロピレンのいずれか一方の樹脂と、ま
たはその他のオレフィン系樹脂と予め溶融混練すること
により調製することができる。
【0060】マスターバッチの形状は特に制限されず、
前記ブロック共重合体で説明した各種の形状であってよ
い。また、マスターバッチの使用量は、無機充填材の配
合量が前記した範囲となるように選択すればよい。
【0061】
【発明の効果】本発明の方法によれば、ブロック共重合
体とポリプロピレンとを予め溶融混練する必要なく、直
接両成分を射出成形機中で溶融混練して成形される。こ
のような成形方法が採用された場合にも、優れた柔軟
性、機械的強度、低温耐衝撃性を兼ね備え、良好な加工
性および品質安定性を有する成形体を製造することがで
きる。
【0062】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例を掲げて説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。
【0063】以下の実施例において用いた測定方法につ
いて説明する。
【0064】1)重量平均分子量、分子量1万以下の割
合は、GPC(ゲルパーミェーションクロマトグラフィ
ー)法により測定した。ウォーターズ社製GPC−15
0CによりO−ジクロルベンゼンを溶媒とし、135℃
で行った。用いたカラムは、東ソー製TSK gel
GMH6−HT、ゲルサイズ10〜15μである。較正
曲線は標準試料として重量平均分子量が950、290
0、1万、5万、49.8万、270万、675万のポ
リスチレンを用いて作成した。
【0065】2)プロピレン−エチレンランダム共重合
体成分におけるエチレンに基づく単量体単位及びプロピ
レンに基づく単量体単位のそれぞれ割合の測定方法及び
ポリブテン成分の割合の測定方法13 C−NMRスペクトルのチャートを用いて算出した。
即ち、プロピレン−エチレンランダム共重合体成分にお
けるエチレンに基づく単量体単位及びプロピレンに基づ
く単量体単位のそれぞれの割合は、まず、ポリマー(P
olymer)第29巻(1988年)1848頁に記
載された方法により、ピークの帰属を決定し、次にマク
ロモレキュールズ(Macromolecules)第
10巻(1977年)773頁に記載された方法によ
り、エチレンに基づく単量体単位及びプロピレンに基づ
く単量体単位のそれぞれの割合を算出した。
【0066】次いで,プロピレンに基づいて単量体単位
中のメチル炭素に起因するピークと、ポリブテン成分中
のメチル炭素に起因するピークとの積分強度比からポリ
ブテン成分の重量と割合を算出した。
【0067】3)ポリ1−ブテンのアイソタクティシィ
ティーの測定13 C−NMRにより測定を行い、ポリマー・ジャーナル
(Polymer J.)第16巻(1984年)71
6〜726頁に基づいて行った。
【0068】4)粒度分布 目開き75,125,250,355,500,71
0,1180μmのふるいに、重合体粒子約5gを装填
しふるい振とう機に10分間かけ分級した。
【0069】5)70℃における落下秒数 底部中央に直径10mmの出口を有し、高さ175m
m、上部円筒部の内径が68mm、円筒部の高さが60
mmの形状を有する金属製ロートに予め70℃に保温さ
れた重合体粒子100mlを入れ、横方向に2mm巾の
振動を与えながら重合体粒子を排出させ、全量が排出す
るのに要する時間を測定した。
【0070】6)固結性の評価 重合終了後、モノマー分離された重合体粒子約100g
を直径8cm、高さ15cmの500ccビーカーにと
り、室温で1週間放置させた後の状態を観察した。判定
基準は下記の5ランクによった。
【0071】A:放置前とほとんど変化がなく固結は全
くない。
【0072】B:底部が固結した状態にあるが衝撃を加
えるとほぐれる状態 C:全体的に固結しているが衝撃を加えると全部がほぐ
れる状態 D:全体的に固結しており、衝撃を加えても全部がほぐ
れない状態 E:著しく固結しており、塊状となって動かない状態 7)MI JIS K7210に準じて測定した。
【0073】8)引張強度、引張伸度 JIS K7113に準じて測定した。
【0074】9)−30℃アイゾット衝撃強度 ASTM D−256に準じて、−30℃で測定した。
【0075】製造例1−1〜1−6 (予備重合)撹拌機を備えた内容積1リットルのガラス
製オートクレーブ反応器を窒素ガスで十分に置換した
後、ヘプタン400mlを装入した。反応器内温度を2
0℃に保ち、ジエチレングリコールジメチルエーテル
0.18mmol、ヨウ化エチル22.7mmol、ジ
エチルアルミニウムクロライド18.5mmol、及び
三塩化チタン(丸紅ソルベイ化学社製「TOS−1
7」)22.7mmolを加えた後、プロピレンを三塩
化チタン1g当たり3gとなるように30分間連続的に
反応器に導入した。なお、この間の温度は20℃に保持
した。プロピレンの供給を停止した後、反応器内を窒素
ガスで十分に置換し、得られたチタン含有ポリプロピレ
ンを精製ヘプタンで4回洗浄した。分析の結果、三塩化
チタン1g当たり2.9gのプロピレンが重合されてい
た。
【0076】(本重合) 工程1:1−ブテンの重合 撹拌機を備えた内容量1リットルのステンレス製オート
クレーブ反応器を窒素ガスで十分に置換した後、ヘプタ
ン400mlを装入した。反応器内温度を20℃に保
ち、ジエチルアルミニウムクロライド18.15mmo
l、ジエチレングリコールジメチルエーテル0.18m
mol、ヨウ化エチル22.7mmol、予備重合で得
られたチタン含有ポリプロピレンを三塩化チタンとして
22.7mmolを加えた後、1−ブテンを三塩化チタ
ン1g当たり15gとなるように2時間連続的に反応器
に導入した。なお、この間の温度は20℃に保持した。
1−ブテンの供給を停止した後、反応器内を窒素ガスで
置換し、チタン含有ポリ1−ブテン重合体を得た。分析
の結果、三塩化チタン1g当たり14gの1−ブテンが
重合されていた。
【0077】工程2:プロピレンの重合及びプロピレン
エチレンの共重合 N2置換を施した2リットルのオートクレーブに、液体
プロピレンを1リットル、ジエチルアルミニウムクロラ
イド0.70mmolを加え、オートクレーブの内温を
70℃に昇温した。チタン含有ポリ1−ブテン重合体を
三塩化チタンとして0.087mmol加え、70℃で
60分間のプロピレンの重合を行った。この間水素は用
いなかった。次いでオートクレーブの内温を急激に55
℃に降温すると同時にエチルアルミニウムセスキエトキ
シド(Et3Al2(OEt)3)0.50mmol及び
メタクリル酸メチル0.014mmolの混合溶液を加
え、エチレンを供給し、気相中のエチレンガス濃度が、
15mol%となるようにし、55℃で120分間のプ
ロピレンとエチレンの共重合を行った。この間のエチレ
ンガス濃度はガスクロマトグラフで確認しながら15m
ol%を保持した。この間水素は用いなかった。重合終
了後、未反応モノマーをパージし、粒子性の重合体を得
た。重合槽内及び撹拌羽根への付着は全く認められなか
った。収量は140gであり、全重合体の重合倍率は7
370g−ポリマー/g−三塩化チタンであった。
【0078】また、別に上記のプロピレンだけの重合を
行った結果、上記70℃、60分間で、三塩化チタン1
g当たり、1030gのプロピレンが重合されていた。
この結果、ブロック共重合体粒子中のポリブテン成分は
0.19wt%、及びポリプロピレン成分は14wt%
であることがわかる。結果を表1に示した。
【0079】次に、得られた重合体粒子30kgに、有
機過酸化物として1,3−ビス−(t−ブチルパーオキ
シイソプロピル)ベンゼンを、さらに架橋剤としてジビ
ニルベンゼンを表2に示す割合で添加し、また、酸化防
止剤を0.1phr添加し、ヘンシェルミキサーで3分
間混合した後、φ65mm単軸押出機で230℃の条件
で溶融混練し、ペレットを得た。ペレットの形状は、長
さ3mmで長さ方向に垂直な断面積5mm2の円柱状で
あった。
【0080】製造例2,3 製造例1の1−ブテンの重合に於いて、1−ブテンの重
合量を三塩化チタン1g当たり、3g、50gとした以
外は、製造例1と同様の操作を行った。結果を表1に示
した。さらに、製造例1と同様にして表2に示した量の
有機過酸化物と溶融混練した。
【0081】製造例4,5 製造例1のプロピレンの重合に於いて、プロピレンの重
合を60℃で10分間、及び60℃で30分間とした以
外は製造例1と同様の操作を行った。別途の重合実験で
この時のプロピレンの重合倍率はそれぞれ240g−P
P/g−TiCl3及び540g−PP/g−TiCl3
であった。結果を表1に示した。さらに、製造例1と同
様にして表2に示した量の有機過酸化物と溶融混練し
た。
【0082】比較製造例1,2 製造例1の本重合に於いて1−ブテンの重合を三塩化チ
タン1g当たり0.3gおよび600gとした以外は製
造例1と同様の操作を行った。結果を表1に示した。さ
らに、製造例1と同様にして表2に示した量の有機過酸
化物と溶融混練した。
【0083】
【表1】
【0084】
【表2】
【0085】
【表3】
【0086】実施例1〜13 製造例1−1〜1−6で得られたペレットと、MI40
g/10分でエチレン単位が3.7モル%のエチレン−
プロピレンランダム共重合体のペレット(長さ2mmで
長さ方向に垂直な断面積7mm2の円柱状)とを、表3
に示す割合で合計量500gとなるように秤量し、さら
に、無機充填材としてタルク80重量%と上記したMI
40g/10分でエチレン単位が3.7モル%のエチレ
ン−プロピレンランダム共重合体20重量%のマスター
バッチペレット(平面積7mm2で厚さ1.5mmの板
状体)を、無機充填材の含量が樹脂成分と無機充填材と
の合計量中に占める割合で表3に示した値となるように
ヘンシェルミキサーで混合した。
【0087】この混合物を50TON射出成形機に投入
し、引張試験片およびアイゾット衝撃試験片をそれぞれ
4個採取した。さらに、アイゾット衝撃試験片から切出
してMI測定用の試験片とした。この操作を5回繰返
し、合計20個の試験片を作成した。この試験片を用い
て、引張試験(引張速度200mm/秒)および衝撃試
験(試験温度−30℃)を行い、また、MIを測定し
た。これらの結果を表3に示した。
【0088】実施例14〜18、比較例1〜5 製造例2〜5および比較製造例1〜2で製造した重合体
を実施例1と同様にしてエチレン−プロピレンランダム
共重合体およびマスターバッチペレットと混合した後、
射出成形した。得られた成形体の物性を表3に示した。
【0089】
【表4】
【0090】
【表5】
【0091】実施例19〜25 製造例1−2で製造したペレットと、MI10g/10
分でエチレン単位が3.5モル%のエチレン−プロピレ
ンランダム共重合体のパウダー(平均粒径700μm)
およびマスターバッチペレットを表4に示す割合で合計
500gとなるように秤量し、実施例1と同様にして混
合した後射出成形した。得られた成形体の物性を表4に
示した。
【0092】
【表6】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(1)ポリブテン成分、ポリプロピレン成
    分、及びプロピレン−エチレンランダム共重合体成分を
    含むブロック共重合体であって、ポリブテン成分が0.
    01〜5重量%、ポリプロピレン成分が1〜50重量
    %、プロピレン−エチレンランダム共重合体成分が45
    〜98.99重量%であり、該プロピレン−エチレンラ
    ンダム共重合体成分はエチレンに基づく単量体単位を2
    0〜80モル%、プロピレンに基づく単量体単位を80
    〜20モル%含み、MIが0.1〜50g/10分であ
    るブロック共重合体、および(2)ポリプロピレンの両
    成分を予め溶融混練することなく、直接、射出成形機で
    成形することを特徴とする成形体の製造方法。
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