JPH1053673A - ポリプロピレン樹脂組成物 - Google Patents

ポリプロピレン樹脂組成物

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JPH1053673A
JPH1053673A JP22741396A JP22741396A JPH1053673A JP H1053673 A JPH1053673 A JP H1053673A JP 22741396 A JP22741396 A JP 22741396A JP 22741396 A JP22741396 A JP 22741396A JP H1053673 A JPH1053673 A JP H1053673A
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JP
Japan
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polypropylene resin
resin composition
weight
compound
acid
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Pending
Application number
JP22741396A
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English (en)
Inventor
Gen Aoki
現 青木
Koji Okada
廣治 岡田
Yuji Fujita
祐二 藤田
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Tonen Chemical Corp
Original Assignee
Tonen Sekiyu Kagaku KK
Tonen Chemical Corp
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Publication date
Application filed by Tonen Sekiyu Kagaku KK, Tonen Chemical Corp filed Critical Tonen Sekiyu Kagaku KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な剛性、硬度及び耐熱性を有するととも
に、耐摩耗性、高速成形性等に優れたポリプロピレン樹
脂組成物を提供する。 【解決手段】 (A) JIS K7210に従って測定し
たメルトフローレート(MFR) が0.5〜300g/
10分の範囲であり、示差走査熱量測定から求められる
融解熱量(ΔHm )とMFRとが下の関係式、 ΔHm ≧24.50+1.583logMFR を満たす高結晶性プロピレンホモポリマー部分を主体と
するポリプロピレン樹脂100重量部と、(B) フォスフ
ェート系化合物及び/又は安息香酸金属塩0.01〜5
重量部と、(C) 脂肪族カルボン酸金属塩0.01〜1 重量部
とを含有するポリプロピレン樹脂組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は良好な剛性、硬度及
び耐熱性を有するとともに、疲労特性、耐摩耗性、寸法
安定性等に優れたポリプロピレン樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ポリプ
ロピレンは軽量でありかつ機械的強度等に優れているの
で、各種の分野に広く利用されている。しかしながら、
ポリプロピレンを電気部品、自動車部品等として用いた
場合には、剛性、硬度、耐熱性、疲労特性、耐摩耗性、
寸法安定性等が十分でなかった。
【0003】剛性、硬度及び耐熱性の向上に関しては、
ポリプロピレン樹脂にフォスフェート系化合物を添加す
る方法が提案されている(例えば、特開昭62-209151
号、同62-243635 号、同63-37148号、同63-210152 号、
同63-243150 号、同63-284242号、特開平2-49047 号、
同2-102242号等)。しかしながら、これらの文献に記載
されているようにフォスフェート系化合物を添加するだ
けでは、良好な剛性、硬度及び耐熱性を有するととも
に、疲労特性、耐摩耗性、寸法安定性等に優れたポリプ
ロピレン樹脂組成物が得ることができない。
【0004】従って本発明の目的は、良好な剛性、硬度
及び耐熱性を有するとともに、耐摩耗性、高速成形性等
に優れたポリプロピレン樹脂組成物を提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、融解熱量とメルトフローレート
との間に所定の関係が成り立つプロピレンホモポリマー
部分を主体とするポリプロピレン樹脂に、特定の造核剤
及び滑剤を添加すると、良好な剛性、硬度及び耐熱性を
有するとともに、耐摩耗性、高速成形性等に優れたポリ
プロピレン樹脂組成物を得られることを発見し、本発明
に想到した。
【0006】すなわち、本発明のポリプロピレン樹脂組
成物は、(A) JIS K7210 により測定したメルトフローレ
ート(MFR) が0.5 〜300g/10 分の範囲であり、示差
走査熱量測定から求めた融解熱量(ΔHm )とMFRと
が下記関係式: ΔHm ≧24.5+1.583 log MFR を満たす高結晶性プロピレンホモポリマー部分を主体と
するポリプロピレン樹脂100 重量部と、 (B) (i) 下記一般式(I) :
【化2】 (ただし、R1 は直接結合、硫黄又は炭素数1〜9のア
ルキレン基又はアルキリデン基であり、R2 及びR3
水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、M1
1〜3価の金属原子であり、nはM1 の価数である。)
により表されるフォスフェート系化合物、及び/又は(i
i)安息香酸金属塩0.01〜5重量部と、 (C) 脂肪族カルボン酸金属塩0.01〜1重量部とを含有す
ることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。 [1] ポリプロピレン樹脂組成物の組成 本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、(A) 高結晶性プ
ロピレンホモポリマー部分を主体とするポリプロピレン
樹脂と、(B) フォスフェート系化合物及び/又は安息香
酸金属塩からなる造核剤と、(C) 脂肪族カルボン酸金属
塩からなる滑剤とを含有することを特徴とする。
【0008】[A] ポリプロピレン樹脂 ポリプロピレン樹脂(A) は、高結晶性プロピレンホモ
ポリマー部分のみからなるか、高結晶性プロピレンホ
モポリマー部分とプロピレン−エチレン共重合部分から
なる。後者の場合、プロピレンホモポリマー部分とプロ
ピレン−エチレンランダム共重合部分とからなる結晶性
プロピレン−エチレンブロック共重合体であるのが好ま
しい。いずれの場合も、高結晶性プロピレンホモポリマ
ー部分は同じ方法で製造することができる。
【0009】(1) 高結晶性プロピレンホモポリマー部分 高結晶性プロピレンホモポリマー部分は、JIS K7210
(230 ℃、荷重2.16kg)により測定したメルトフローレ
ート(MFR)が0.5 〜300g/10 分であることを特徴と
する。MFRが0.5 g/10分未満では成形性が不十分であ
り、300 g/10分を超えると耐衝撃性が低下する。好まし
いMFRは5〜200 g/10分である。
【0010】また高結晶性プロピレンホモポリマー部分
は、示差走査熱量測定から求めた融解熱量ΔHm とMF
Rとが、下記関係式: ΔHm ≧24.5+1.583 log MFR を満たすことが必要である。ΔHm <(24.5+1.583 lo
g MFR)の場合には、ポリプロピレン樹脂の耐熱性、
硬度及び剛性が低い。なお融解熱量ΔHm は、試料を20
0 ℃まで加熱する示差走査熱量測定の際に、85℃から17
5 ℃まで昇温する間での融解ピークにおける熱量を測定
し、その熱量を試料の重量で除すことにより算出したも
のであり、単位はcal/g である。
【0011】(2) プロピレン−エチレン共重合部分 プロピレン−エチレン共重合部分のエチレン含有量は30
〜80重量%である。エチレン含有量が30重量%未満では
樹脂の延性及び耐衝撃性が低く、また80重量%を超える
と樹脂の剛性が低くなる。好ましいエチレン含有量は30
〜60重量%である。なおプロピレン−エチレン共重合部
分は基本的にはプロピレン及びエチレンからなるランダ
ム共重合体であるが、他のα−オレフィンやジエン系モ
ノマー等を少量(好ましくは5重量%以下)含有してい
てもよい。
【0012】またプロピレン−エチレン共重合部分の極
限粘度[η](デカリン中、135 ℃で測定)は2〜6dl
/gである。極限粘度[η]が2dl/g未満の場合には剛性
の改善効果が十分でなく、一方6dl/gを超えるとゲル成
分の増加により成形性が低下し、成形品の外観が不良と
なる。 (3) プロピレン−エチレンブロック共重合体の場合の成
分の割合 ポリプロピレン樹脂が高結晶性プロピレンホモポリマー
部分とプロピレン−エチレン共重合部分とを有する結晶
性プロピレン−エチレンブロック共重合体の場合、高結
晶性プロピレンホモポリマー部分の割合は70〜95重量%
であり、プロピレン−エチレン共重合部分の割合は30〜
5重量%である。高結晶性プロピレンホモポリマー部分
が70重量%未満ではポリプロピレン樹脂の機械的強度が
低く、一方95重量%を超えると耐衝撃性が低下する。好
ましくは、高結晶性プロピレンホモポリマー部分が80〜
95重量%であり、プロピレン−エチレン共重合部分が20
〜5重量%である。
【0013】(4) 製法 まず高結晶性プロピレンホモポリマー部分とプロピレン
−エチレン共重合部分とからなる場合、プロピレンホモ
ポリマー部分及びプロピレン−エチレン共重合部分を別
々に調製した後でスーパーミキサー等により均一にブレ
ンドする方法(機械的ブレンド法)、及び高結晶性プロ
ピレンホモポリマー部分とプロピレン−エチレン共重合
部分とを単一のリアクターで連続的に調製する方法(リ
アクターブレンド法)がある。リアクターブレンド法は
多段重合法とも呼ばれる。多段重合法ではプロピレンホ
モポリマー部分及びプロピレン−エチレンランダム共重
合部分は実質的に均一にブレンドされた状態になってい
る。いずれの場合でも、得られたポリプロピレン樹脂
は、結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体と呼
ぶことができる。
【0014】また高結晶性プロピレンホモポリマー部分
のみからなるポリプロピレン樹脂を製造する場合には、
上記リアクターブレンド法の第1段の重合工程で停止
し、得られた高結晶性プロピレンホモポリマー部分をそ
のまま使用すれば良い。以上の通りであるので、ここで
はリアクターブレンド法について詳細に説明する。
【0015】(イ) 高結晶性プロピレンホモポリマー部分
の生成 1.予備重合 (i) 予備重合触媒 予備重合触媒は、オレフィンを(A) マグネシウム、チタ
ン、ハロゲン及び第一の電子供与性化合物を必須成分と
する固体成分、(B) 有機アルミニウム化合物、(C) 有機
ケイ素化合物、及び(D) 必要に応じて第二の電子供与性
化合物と接触させることにより調製する。オレフィンと
しては、プロピレンの他、エチレン、1-ブテン、1-へキ
セン、4-メチル-1- ぺンテン等が挙げられる。予備重合
触媒の上記各成分の詳細は以下の通りである。
【0016】(A) 固体成分 固体成分(以下、成分(A) という。)は、マグネシウ
ム、チタン、ハロゲン及び第一の電子供与性化合物を必
須成分とし、通常マグネシウム化合物、チタン化合
物及び第一の電子供与性化合物(前記各化合物がハロ
ゲンを有しない化合物の場合は、さらにハロゲン含有
化合物)を接触させることにより調製することができ
る。
【0017】マグネシウム化合物 マグネシウム化合物は、一般式MgR4 5 で表される。
ただしR4 及びR5 は同一又は異なる炭化水素基、OR
6 基(R6 は炭化水素基)又はハロゲン原子を示す。具
体的には、R4 及びR5 の炭化水素基としては、炭素数
1〜20のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、
アラルキル基が挙げられ、R6 基としては、炭素数1〜
12のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラ
ルキル基が挙げられ、ハロゲン原子としては、塩素、臭
素、ヨウ素、フッ素等が挙げられる。
【0018】これらの化合物の具体例は、MgMe2 、Mg
(i-Pr)2 、MgBu2 、MgOct 2 、MgPh2 、MgcyHe2 、Mg
(OEt)2 、Mg(OHe)2 、Mg(OPh)2 、EtMgCl、He
MgCl、i-BuMgCl、PhMgCl、EtOMgCl、PhOMgCl、EtOMg
Br、EtOMgI、MgCl2 、MgBr2、MgI2 (ただし、Me:
メチル、Et:エチル、Pr:プロピル、Bu:ブチル、He:
ヘキシル、Ph:フェニル、cyHe:シクロヘキシル。)等
である。
【0019】上記マグネシウム化合物は、成分(A) を調
製する際に、金属マグネシウム又はその他のマグネシウ
ム化合物から調製することもできる。その一例として、
金属マグネシウム、ハロゲン化炭化水素及び一般式: X1 n M(OR7 m-n (ただしX1 は水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜
20個の炭化水素基であり、Mはホウ素、炭素、アルミニ
ウム、ケイ素又はリン原子であり、R7 は炭素数1〜20
個の炭化水素基であり、mはMの原子価であり、m>n
≧0である。)のアルコキシ基含有化合物を接触させる
方法が挙げられる。
【0020】アルコキシ基含有化合物の一般式中のX1
及びR7 の炭化水素基としては、メチル(Me)、エチル
(Et)、プロピル(Pr)、i-プロピル(i-Pr)、ブチル
(Bu)、i-ブチル(i-Bu)、ヘキシル(He)、オクチル
(Oct )等のアルキル基、シクロヘキシル(cyHe)、メ
チルシクロヘキシル等のシクロアルキル基、アリル、プ
ロペニル、ブテニル等のアルケニル基、フェニル(P
h)、トリル、キシリル等のアリール基、フェネチル、3
-フェニルプロピル等のアラルキル基等が挙げられる。
これらの中で、特に炭素数1〜10個のアルキル基が好ま
しい。
【0021】アルコキシ基含有化合物の具体例として
は、Mが炭素の場合には、C(OEt)4 、C(OP
r)4 、C(OBu)4 、HC(OMe)3 、HC(OEt)
3 、HC(OBu)3 、HC(OPh)3 、MeC(OE
t)3 、 PhC(OEt)3 、CH2 ClC(OEt)3 、Cl
C(OMe)3 、ClC(Oi-Bu)3 、BrC(OEt)3 等が
挙げられ、Mがケイ素の場合には、Si(OEt)4 、Si
(OHe)4 、HSi(OEt)3 、HSi(OPh)3 、MeSi
(OBu)3 、PhSi(OEt)3 、CHCl2 Si(OEt)3
が挙げられ、Mがホウ素の場合には、B(OEt)3 、B
(OBu)3 等が挙げられ、Mがアルミニウムの場合に
は、Al(OMe)3 、Al(OEt)3 等が挙げられ、Mがリ
ンの場合には、P(OMe)3 、P(OEt)3 等が挙げら
れる。
【0022】また、マグネシウム化合物としては、一般
式: MgR4 5 ・p(M’R8 q ) で表される周期表第II族または第III a族金属(M’)
の有機化合物との錯体も使用できる。金属M’はアルミ
ニウム、亜鉛、カルシウム等であり、R8 は炭素数1〜
12個のアルキル基、シクロアルキル基又はアラルキル基
である。またqは金属M’の原子価を示し、pは0.1 〜
10の数を示す。M’R8 q で表される化合物の具体例と
しては、AlMe3 、AlEt3 、Al(i-Bu)3 、AlPh3 、ZnMe
2 、ZnEt2、ZnBu2 、ZnPh2 、CaEt2 等が挙げられる。
【0023】チタン化合物 チタン化合物としては、2価、3価及び4価のチタン化
合物を使用できる。例えば、三塩化チタン、四塩化チタ
ン、四臭化チタン、トリクロロエトキシチタン、トリク
ロロブトキシチタン、ジクロロジエトキシチタン、ジク
ロロジブトキシチタン、ジクロロジフェノキシチタン等
が挙げられる。これらの中で、特に四塩化チタンが好ま
しい。
【0024】第一の電子供与性化合物 第一の電子供与性化合物としては、カルボン酸類、カル
ボン酸無水物類、カルボン酸エステル類、カルボン酸ハ
ロゲン化物類、アルコール類、エーテル類、ケトン類、
アミン類、アミド類、ニトリル類、アルデヒド類、アル
コレート類、有機基と炭素または酸素を介して結合した
リン、ヒ素又はアンチモンの化合物、ホスホアミド類、
チオエーテル類、チオエステル類、炭酸エステル類等が
挙げられる。これらのうちカルボン酸類、カルボン酸無
水物類、カルボン酸エステル類、カルボン酸ハロゲン化
物類、アルコール類、エーテル類が好ましい。
【0025】カルボン酸の具体例としては、ギ酸、酢
酸、プロピオン酸、酪酸、アクリル酸等の脂肪族モノカ
ルボン酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン
酸等の脂肪族ジカルボン酸、酒石酸等の脂肪族オキシカ
ルボン酸、シクロヘキサンモノカルボン酸、シス-1,2-
シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式カルボン酸、安
息香酸、トルイル酸等の芳香族モノカルボン酸、フタル
酸、ナフタル酸、トリメリット酸等の芳香族多価カルボ
ン酸等が挙げられる。カルボン酸無水物は上記カルボン
酸類の無水物である。
【0026】カルボン酸エステルとしては、上記のカル
ボン酸類のモノ又は多価エステルを使用することがで
き、その具体例として、ギ酸ブチル、酢酸エチル、ピバ
リン酸イソブチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メ
チル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、フタル酸ジブ
チル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジアリル、フタ
ル酸ジフェニル、テレフタル酸ジエチル等が挙げられ
る。
【0027】カルボン酸ハロゲン化物としては、上記の
カルボン酸類の酸ハロゲン化物を使用することができ、
その具体例として、酢酸クロライド、酢酸ブロマイド、
プロピオン酸クロライド、酪酸クロライド、酪酸ブロマ
イド、アクリル酸クロライド、アクリル酸ブロマイド、
メタクリル酸クロライド、メタクリル酸ブロマイド、ク
ロトン酸クロライド、マロン酸クロライド、マロン酸ブ
ロマイド、コハク酸クロライド、コハク酸ブロマイド、
アジピン酸クロライド、アジビン酸ブロマイド、マレイ
ン酸クロライド、マレイン酸ブロマイド、酒石酸クロラ
イド、酒石酸ブロマイド等が挙げられる。またアジピン
酸モノメチルクロライド、マレイン酸モノエチルクロラ
イドのようなジカルボン酸のモノアルキルハロゲン化物
も使用できる。
【0028】アルコール類は一般式R9 OHで表され
る。ここでR9 は炭素数1〜12個のアルキル基、アルケ
ニル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基
である。具体例としては、メタノール、プロパノール、
イソブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロ
ヘキサノール、フェノール等が挙げられる。
【0029】エーテル類は一般式R10OR11で表わされ
る。ここでR10及びR11は炭素数1〜12個のアルキル
基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基又は
アラルキル基であり、同じでも異ってもよい。具体例と
しては、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、
ジイソアミルエーテル、ジ-2- エチルヘキシルエーテ
ル、ジアリルエーテル等が挙げられる。
【0030】ハロゲン含有化合物 ハロゲン含有化合物としては、ハロゲン化炭化水素、ハ
ロゲン含有アルコール、水素−ケイ素結合を有するハロ
ゲン化ケイ素化合物、周期表第III a族、IVa族、Va
族元素のハロゲン化物(以下、金属ハライドという。)
等を挙げることができる。
【0031】ハロゲン化炭化水素としては、炭素数1〜
12個の飽和又は不飽和の脂肪族、脂環式及び芳香族炭化
水素のモノ及びポリハロゲン置換体が挙げられる。それ
ら化合物の具体的な例は、脂肪族化合物では、メチルク
ロライド、メチレンクロライド、クロロホルム、ヨード
ホルム、四塩化炭素、テトラクロロエチレン、ペンタク
ロロエタン、へキサクロロエタン、へキサクロロプロピ
レン等が挙げられ、脂環式化合物では、クロロシクロプ
ロパン、へキサクロロシクロペンタジエン等が挙げら
れ、芳香族化合物では、クロロベンゼン、p-ジクロロベ
ンゼン、へキサクロロベンゼン、へキサブロモベンゼン
等が挙げられる。これらの化合物は一種又は二種以上用
いてもよい。
【0032】ハロゲン含有アルコールとしては、一分子
中に1個以上の水酸基を有するモノ又は多価アルコール
中の、水酸基以外の任意の1個以上の水素がハロゲン原
子で置換された化合物である。ハロゲン原子としては、
塩素、臭素、ヨウ素、フッ素原子が挙げられるが、特に
塩素原子が好ましい。これらの化合物を例示すると、2-
クロロエタノール、1-クロロ-2- プロパノール、5-クロ
ロ-1- ペンタノール、3-クロロ-1,2- プロパンジオー
ル、2-クロロシクロヘキサノール、2-ブロモエタノー
ル、1-ブロモ-2- ブタノール、2-ブロモ-p- クレゾー
ル、1-ブロモ-2- ナフトール等が挙げられる。
【0033】Si−H結合を有するハロゲン化ケイ素化合
物としては、HSiCl3 、H2 SiCl2、H3 SiCl、H(C
2 5 )SiCl2 、H(t-C4 9 )SiCl2 、H(C6
5 )SiCl2 、H(CH3 2 SiCl、H(i-C3 7 2
SiCl等が挙げられる。
【0034】金属ハライドとしては、B、Al、Ga、In、
Ti、Si、Ge、Snの塩化物、フッ素化物、臭化物、ヨウ化
物が挙げられ、特に、BCl3 、BBr3 、BI3 、AlC
l3 、AlBr3 、GaCl3 、GaBr3 、InCl3 、TiCl3 、SiCl
4 、SnCl4 等が好適である。
【0035】マグネシウム化合物、チタン化合物、
第一の電子供与性化合物、更に必要に応じてハロゲ
ン含有化合物を、不活性媒体の存在下又は不存在下で混
合攪拌するか、機械的に共粉砕することにより、40〜15
0 ℃で接触させる。不活性媒体としては、へキサン、へ
プタン、オクタン等の飽和脂肪族炭化水素、シクロペン
タン、シクロヘキサン等の飽和脂環式炭化水素、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素が使用でき
る。
【0036】具体的には、成分(A) は、金属マグネシ
ウム、ハロゲン化炭化水素及び一般式: X1 n M(O
7 m-n の化合物(前記のアルコキシ基含有化合物と
同じでよい。)を接触させることにより得られるマグネ
シウム含有固体をハロゲン含有アルコールと接触させ、
次いで電子供与性化合物及びチタン化合物と接触させる
方法(特開昭63-264607 号)、マグネシウムジアルコ
キシドと水素−ケイ素結合を有するハロゲン化ケイ素化
合物を接触させた後、ハロゲン化チタン化合物を接触さ
せ、次いで電子供与性化合物と接触させ(必要に応じて
更にハロゲン化チタン化合物と接触させる)る方法(特
開昭62-146904 号)、マグネシウムジアルコキシドと
水素−ケイ素結合を有するハロゲン化ケイ素化合物を接
触させた後、電子供与性化合物と接触させ、次いでチタ
ン化合物と接触させる方法(特開昭58-198503 号)等に
より調製できるが、特にの方法が好ましい。成分(A)
は必要に応じて前記の不活性媒体で洗浄してもよい。
【0037】(B) 有機アルミニウム化合物 有機アルミニウム化合物としては、一般式: R12 r AlX2 3-r (ただし、R12はアルキル基またはアリール基、X2
ハロゲン原子、アルコキシ基又は水素原子を示し、rは
1〜3の任意の数である。)で示されるものが好まし
く、炭素数は1〜18個が好ましく、2〜6個がより好ま
しい。具体的には、 トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、
トリイソブチルアルミニウム等のトリアルキルアルミニ
ウム、ジメチルアルミニウムクロライド、ジエチルア
ルミニウムブロマイド等のジアルキルアルミニウムモノ
ハライド、メチルアルミニウムジクロライド、エチル
アルミニウムジブロマイド等のモノアルキルアルミニウ
ムジハライド、エチルアルミニウムセスキクロライド
等のアルキルアルミニウムセスキハライド、ジエチル
アルミニウムエトキシド、ジエチルアルミニウムフェノ
キシド等のジアルキルアルミニウムモノアルコキシド、
ジメチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミ
ニウムハイドライド等のジアルキルアルミニウムハイド
ライドが挙げられる。これらの中で、特にトリエチルア
ルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等が好まし
い。
【0038】また、酸素原子や窒素原子を介して2個以
上のアルミニウムが結合した有機アルニウム化合物も使
用可能である。このような化合物としては、例えば
【化3】 等を例示できる。
【0039】(C) 有機ケイ素化合物 有機ケイ素化合物は下記一般式:
【化4】 (但し、R13は環内にエーテル結合又はチオエーテル結
合を含有する環状置換基、環内エーテル結合含有環状置
換基を有するオキシ基、環内ケトン結合含有環状置換
基、窒素原子含有複素環式置換基、ケイ素原子含有複素
環式置換基、又はラクトン骨格構造を有する置換基であ
り、R14は炭素数1〜10個の炭化水素基、R16O−、R
17 3Si- 又はR18 3SiO−であり(ただし、R16は炭素
数3〜10個の炭化水素基であり、R17及びR18はそれぞ
れ炭素数1〜10の炭化水素基であり、同一でも異なって
いてもよい。)、R15はメチル基又はエチル基であり、
xは1又は2であり、yは0又は1であり、zは2又は
3であり、x+y+z=4である。)により表される。
【0040】R13の具体例としては、以下のものが挙げ
られる(夫々のR13基をRA、RB・・・等で示
す。)。
【化5】
【0041】前記一般式におけるR14、R16、R17及び
18の炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル
基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロア
ルカジエニル基、アリール基、アラルキル基等が挙げら
れる。アルキル基としては、エチル、i-プロピル、s-ブ
チル、t-ブチル等が挙げられ、アルケニル基としては、
ビニル、アリル、プロペニル、1-へキセニル等が挙げら
れ、シクロアルキル基としては、シクロペンチル、メチ
ルシクロヘキシル基等が挙げられ、シクロアルケニル基
としては、シクロペンテニル、シクロヘキセニル等が挙
げられ、シクロアルカジエニル基としては、シクロペン
タジエニル、メチルシクロペンタジエニル基等が挙げら
れ、アリール基としては、フェニル、トリル、キシリル
基等が挙げられ、アラルキル基としては、ベンジル、フ
ェネチル基等が挙げられる。
【0042】成分(C) の具体例として、[RA]2 Si(OM
e)2 、[RB](i-Pr)Si(OMe)2 、[RC](t-Bu)Si
(OMe)2 、[RC](Me3 SiO)Si(OMe)2 、[RA](i-
Pr)Si(OEt)2 、[RA]Si(OMe)3 、[RD]Si(OMe)
3 、[RB]Si(OEt)3 、[RE] MeSi (OMe)2 、[RF]
(i-PrO)Si(OMe)2 、[RG](i-Pr)Si(OEt)2
[RH]Si (OMe)3 等が挙げられる(ただし、[RA]、[R
B]・・は一般式(II)におけるR13の符号に相当)。
【0043】(D) 第二の電子供与性化合物 第二の電子供与性化合物(成分(D) )としては、有機ケ
イ素化合物(成分(C)と同一のものを除く。)や、窒
素、イオウ、酸素、リン等のへテロ原子を含む電子供与
性化合物が使用可能であるが、有機ケイ素化合物が好ま
しい。成分(D) は、有機アルミニウム化合物を予備重合
触媒と組合せる際に添加しても、あるいは予め有機アル
ミニウム化合物と接触させた上で添加してもよい。
【0044】有機ケイ素化合物としては、合計4個のア
ルコキシ基(一部がアルキル基又はアリール基で置換さ
れていてもよい。)がケイ素原子に結合したものが好ま
しい。これらのアルキル基及びアルコキシ基は鎖状でも
環状でもよい。アルキル基又はアリール基はハロゲン元
素で置換されていてもよい。有機ケイ素化合物の具体例
としては、テトラメトキシシラン、テトライソブトキシ
シラン、テトラフェノキシシラン、テトラベンジルオキ
シシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエト
キシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリ
エトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルト
リフェノキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリ
ルトリメトキシシラン、ジメチルジイソプロポキシシラ
ン、ジメチルジフェノキシシラン、ジエチルジエトキシ
シラン等が挙げられる。
【0045】またヘテロ原子含有電子供与性化合物の具
体例としては、窒素原子を含む化合物として、2,2,6,
6-テトラメチルピペリジン、2,6-ジエチルピペリジン、
2,6-ジイソブチル-4- メチルピペリジン、3-メチルピリ
ジン、2,6-ジイソブチルピリジン、2,5-ジメチルピペリ
ジン、イミダゾール、安息香酸アミド、アセトニトリ
ル、アニリン、トルイジン、トリエチルアミン等が挙げ
られ、イオウ原子を含む化合物として、チオフェノー
ル、チオフェン、2-チオフェンカルボン酸エチル、メチ
ルメルカプタン等が挙げられ、酸素原子を含む化合物
として、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフ
ラン、2,2,5,5-テトラエチルテトラヒドロフラン等が挙
げられ、リン原子を含む化合物として、トリフェニル
ホスフィン、トリフェニルホスファイト等が挙げられ
る。
【0046】(ii)予備重合条件 有機アルミニウム化合物(成分(B) )及び有機ケイ素化
合物(成分(C) )の存在下で、固体成分(成分(A) )を
オレフィンと接触させることにより、オレフィンを予備
重合する。その際、成分(B) 及び成分(C) とともに必要
に応じて第二の電子供与性化合物(成分(D) )を加える
のが好ましい。予備重合は、不活性媒体(マグネシウム
含有固体の調製時に使用するものと同じで良い。)の存
在下で、通常100 ℃以下の温度、好ましくは−30℃〜+
30℃、更に好ましくは−20℃〜+15℃の温度で行う。重
合方式としては、バッチ式、連続式のいずれでもよく、
また二段以上の多段で行ってもよい。多段で行う場合、
重合条件を各段階毎に変えてもよい。
【0047】成分(B) は、予備重合系での濃度が10〜50
0 ミリモル/リットル、好ましくは30〜200 ミリモル/
リットルになるように用い、また成分(A) 中のチタン1
グラム原子当り1〜50,000モル、好ましくは2〜1,000
モルとなるように用いる。成分(C) は、予備重合系での
濃度が5〜1,000 ミリモル/リットル、好ましくは10〜
200 ミリモル/リットルになるように用いる。また必要
に応じて用いる成分(D) は、予備重合系での濃度が1〜
100 ミリモル/リットル、好ましくは5〜50ミリモル/
リットルになるように用いる。予備重合により成分(A)
中にオレフィンポリマーが取り込まれるが、そのポリマ
ー量を成分(A) 1g当り0.1 〜200 g、特に0.5 〜50g
とするのが好ましい。上記のようにして調製された触媒
成分は、触媒成分の保存劣化を防止するために洗浄する
のが好ましい。触媒成分はできるだけ低温で保存するの
が好ましく、−50℃〜+30℃、特に−20℃〜+5℃の温
度範囲が好ましい。
【0048】2.本重合 上記のようにして得られた予備重合触媒に、有機金属化
合物及び必要に応じて電子供与性化合物を組み合せて本
重合用触媒とし、プロピレンの単独重合を行うことによ
り、プロピレンホモポリマー部分を得る。
【0049】有機金属化合物としては、周期表第I族乃
至第III 族金属の有機化合物が挙げられる。リチウム、
マグネシウム、亜鉛又はアルミニウムの有機化合物が好
ましく、特に有機アルミニウム化合物が好ましい。有機
アルミニウム化合物は予備重合触媒調製時の成分(B) と
同じでよい。アルミニウム以外の金属の有機化合物とし
ては、ジエチルマグネシウム、エチルマグネシウムクロ
ライド、ジエチル亜鉛等が挙げられる。また、アルミニ
ウムと他の金属との有機化合物としては、LiAl(C2
54 等が挙げられる。
【0050】予備重合触媒及び有機金属化合物と必要に
応じて組合わせる電子供与性化合物は、前記電子供与性
化合物又は前記成分(C,D) と同じでよい。電子供与性
化合物は、有機金属化合物を予備重合触媒と組合わせる
際に添加してもよく、また予め有機金属化合物と接触さ
せた上で添加してもよい。
【0051】予備重合触媒に対する有機金属化合物の使
用量は、該触媒成分中のチタン1グラム原子当り、通常
1〜2,000 グラムモル、特に20〜500 グラムモルが好ま
しい。また電子供与性化合物を用いる場合、電子供与性
化合物1モル当たり、有機金属化合物の量(アルミニウ
ムとして)0.1 〜40グラム原子、好ましくは1〜25グラ
ム原子となるように、有機金属化合物と電子供与性化合
物の比率を選ぶ。
【0052】プロピレン重合反応は、気相、液相のいず
れでもよく、液相で重合させる場合は、ノルマルブタ
ン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、へ
キサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン等の不活性炭化水素中又は液状モノマー中で行うこと
ができる。重合温度は、通常−80℃〜+150 ℃、特に40
℃〜120 ℃の温度範囲である。重合圧力は1〜60気圧で
よい。重合体の分子量調節は、水素等の分子量調節剤に
より行う。重合反応は、通常の条件で連続又はバッチ式
で行う。
【0053】(ロ) プロピレン−エチレン共重合部分の生
成 高結晶性プロピレンホモポリマー部分を生成した後、前
記触媒の存在下で、(エチレン+プロピレン)に切替え
てプロピレン−エチレン共重合部分(好ましくはランダ
ム共重合部分)を生成する。プロピレン−エチレンラン
ダム共重合反応における重合条件は、エチレン含有量及
び極限粘度に関する上記要件を満たす限り、上述のプロ
ピレンホモポリマー部分の重合条件の範囲から適宜選択
することができる。なお、プロピレン−エチレンランダ
ム共重合部分のエチレン含有量は、反応混合物をサンプ
リングし、NMRスペクトルを測定することにより求め
る。
【0054】[B] 造核剤 ポリプロピレン樹脂に添加する造核剤は、(i) フォスフ
ェート系化合物及び/又は(ii)安息香酸金属塩である。
【0055】(1) フォスフェート系化合物 本発明に用いるフォスフェート系化合物は、下記一般式
(I) :
【化6】 (ただし、R1 は直接結合又は硫黄又は炭素数1〜9の
アルキレン基又はアルキリデン基であり、R2 及びR3
は水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、M1
は1〜3価の金属原子であり、nはM1 の価数であ
る。)により表される。
【0056】このようなフォスフェート系化合物として
は、ナトリウム-2,2'-メチレンビス(4,6-ジ-t- ブチル
フェニル)フォスフェート、ナトリウム-2,2'-エチリデ
ンビス(4,6-ジ-t- ブチルフェニル)フォスフェート、
リチウム-2,2'-メチレンビス(4,6-ジ-t- ブチルフェニ
ル)フォスフェート、リチウム-2,2'-エチリデンビス
(4,6-ジ-t- ブチルフェニル)フォスフェート、ナトリ
ウム-2,2'-エチリデンビス(4-i-プロピル-6-t- ブチル
フェニル)フォスフェート、リチウム-2,2'-メチレンビ
ス(4-メチル-6-t- ブチルフェニル)フォスフェート、
リチウム-2,2'-メチレンビス(4-エチル-6-t- ブチルフ
ェニル)フォスフェート、カルシウムビス[2,2'- チオ
ビス(4-メチル-6-t- ブチルフェニル)フォスフェー
ト]、カルシウムビス[2,2'- チオビス(4-エチル-6-t
- ブチルフェニル)フォスフェート]、カルシウムビス
[2,2'- チオビス(4,6-ジ-t- ブチルフェニル)フォス
フェート]、マグネシウムビス[2,2'- チオビス(4,6-
ジ-t- ブチルフェニル)フォスフェート]、マグネシウ
ムビス[2,2'- チオビス(4-t-オクチルフェニル)フォ
スフェート]、ナトリウム-2,2'-ブチリデンビス(4,6-
ジメチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-2,2'-
ブチリデンビス(4,6-ジ-t- ブチルフェニル)フォスフ
ェート、ナトリウム-2,2'-t-オクチルメチレンビス(4,
6-ジメチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-2,
2'-t-オクチルメチレンビス(4,6-ジ-t- ブチルフェニ
ル)フォスフェート、カルシウムビス[2,2'- メチレン
ビス(4,6-ジ-t- ブチルフェニル)フォスフェート]、
マグネシウムビス[2,2'- メチレンビス(4,6-ジ-t- ブ
チルフェニル)フォスフェート]、バリウムビス[2,2'
- メチレンビス(4,6-ジ-t- ブチルフェニル)フォスフ
ェート]、ナトリウム-2,2'-メチレンビス(4-メチル-6
-t- ブチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-2,
2'-メチレンビス(4-エチル-6-t- ブチルフェニル)フ
ォスフェート、ナトリウム(4,4'- ジメチル-6,6'-ジ-t
- ブチル-2,2'-ビフェニル)フォスフェート、カルシウ
ムビス[(4,4'- ジメチル-6,6'-ジ-t- ブチル-2,2'-ビ
フェニル)フォスフェート]、ナトリウム-2,2'-エチリ
デンビス(4-s-ブチル-6-t- ブチルフェニル)フォスフ
ェート、ナトリウム-2,2'-メチレンビス(4,6-ジメチル
フェニル)フォスフェート、ナトリウム-2,2'-メチレン
ビス(4,6-ジエチルフェニル)フォスフェート、カリウ
ム-2,2'-エチリデンビス(4,6-ジ-t- ブチルフェニル)
フォスフェート、カルシウムビス[2,2'- エチリデンビ
ス(4,6-ジ-t- ブチルフェニル)フォスフェート]、マ
グネシウムビス[2,2'- エチリデンビス(4,6-ジ-t- ブ
チルフェニル)フォスフェート]、バリウムビス[2,2'
- エチリデンビス(4,6-ジ-t- ブチルフェニル)フォス
フェート]、アルミニウムトリス[2,2'- メチレンビス
(4,6-ジ-t- ブチルフェニル)フォスフェート]、アル
ミニウムトリス[2,2'- エチリデンビス(4,6-ジ-t- ブ
チルフェニル)フォスフェート]等が挙げられる。これ
らの中で、特にナトリウム-2,2'-メチレンビス(4,6-ジ
-t- ブチルフェニル)フォスフェートが好ましい。
【0057】(2) 安息香酸金属塩 本発明で用いる安息香酸金属塩としては、周期律表I族
金属と安息香酸との塩が好ましく、特に好ましい具体例
としては、安息香酸リチウム、安息香酸ナトリウム等が
挙げられる。
【0058】[C] 滑剤 本発明で用いる滑剤は脂肪族カルボン酸金属塩であり、
特に炭素数9〜40の脂肪族カルボン酸と1〜4価の金属
との塩が好ましい。具体的には、脂肪族カルボン酸金属
塩は一般式:(RCOO)n M" により表される。ただ
しRは炭素数8〜39のアルキル基又はアルケニル基であ
って、ヒドロキシル基等で置換されていても良く、M"
は1〜4価の金属であり、nはM" の価数(1〜4)で
ある。
【0059】脂肪族カルボン酸としては、オレイン酸、
エルカ酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、
ベヘン酸、ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸、メ
チロールステアリン酸、メチロールベヘン酸、ステアリ
ルエルカ酸、オレイルステアリン酸、ドデシルステアリ
ン酸、ドデシルオレイン酸、オクタデシルエルカ酸、オ
クタデシルステアリン酸、オクタデシルオレイン酸、オ
クタデシルベヘン酸、ドコシルエルカ酸、ドコシルオレ
イン酸、オレイルオレイン酸、オレイルエルカ酸、オレ
イルステアリン酸、エルシルオレイン酸、エルシルエル
カ酸、エルシルラウリル酸、エルシルステアリン酸、エ
ルシルベヘン酸等が挙げられる。これらの中で、特にス
テアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エルカ酸等が好ま
しい。また金属MとしてはLi,Mg,Al,Zn等が
好ましい。これらの滑剤は単独で使用しても併用しても
よい。
【0060】[D] ポリプロピレン樹脂組成物の配合割合 上記構成のポリプロピレン樹脂100 重量部に対して、
(B) フォスフェート系化合物及び/又は安息香酸金属塩
からなる造核剤は0.01〜5重量部であり、(C) 脂肪族カ
ルボン酸金属塩からなる滑剤は0.01〜1重量部である。
【0061】造核剤が0.01重量部未満では造核作用が不
十分であり、ポリプロピレン樹脂組成物の剛性が低い。
一方造核剤が1重量部を超えてもさらなる効果の向上は
得られない。造核剤の配合量は、好ましくは0.05〜1重
量部であり、より好ましくは、0.05〜0.5 重量部であ
る。
【0062】滑剤が0.01重量部未満ではポリプロピレン
樹脂組成物の剛性の向上が不十分であり、また1重量部
を超えてもさらなる効果の向上は得られない。滑剤の配
合量は、好ましくは0.05〜0.8 重量部であり、より好ま
しくは0.1 〜0.5 重量部である。
【0063】[E] その他の添加剤 本発明のポリプロピレン樹脂組成物には、改質を目的と
して、例えば熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、難燃
剤、可塑剤、帯電防止剤、離型剤、発砲剤、色剤、結晶
造核剤、顔料等を添加することができる。
【0064】[2] ポリプロピレン樹脂組成物の特性 ポリプロピレン樹脂組成物のMFR(230 ℃、2.16kg)
は、好ましくは0.5 〜300g/10 分である。MFRが0.5g
/10 分未満であると成形性が劣り、300 g/10分を超え
ると、ポリプロピレン樹脂組成物の機械的特性が劣る。
より好ましいMFRは1〜100 g/10 分である。
【0065】[3] ポリプロピレン樹脂組成物の製造方法 ポリプロピレン樹脂(高結晶性プロピレンホモポリマー
単独、又は高結晶性プロピレンホモポリマー部分とプロ
ピレン−エチレン共重合部分とからなるプロピレン−エ
チレンブロック共重合体)に、上記造核剤及び滑剤を添
加するには、例えばヘンシェルミキサー、スーパーミキ
サー、リボンブレンダー、バンバリーミキサー等を用い
て混合し、通常の単軸押出機、二軸押出機、ブラベンダ
ー又はロール等で170 〜300 ℃の温度範囲で溶融混練す
る。
【0066】
【実施例】本発明を以下の実施例及び比較例により詳細
に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではな
い。
【0067】合成例1 高結晶性プロピレンホモポリマー(HPP1)の合成 成分(A) の調製 還流冷却器を具備した1リットルの反応容器に、窒素ガ
ス雰囲気下、チップ状の金属マグネシウム(純度99.5
%)8.3 g及びn-ヘキサン250 mlを入れ、68℃で1時間
攪拌後金属マグネシウムを取り出し、65℃で減圧乾燥し
て、予備活性化した金属マグネシウムを得た。
【0068】予備活性化した金属マグネシウムに、n-ブ
チルエーテル140 ml及びn-ブチルマグネシウムクロライ
ドのn-ブチルエーテル溶液(1.75モル/リットル)を0.
5 ml加え、得られた懸濁液を55℃に保ち、さらにn-ブチ
ルエーテル50mlにn-ブチルクロライド38.5mlを溶解した
溶液を50分間かけて滴下した。撹拌しながら70℃で4時
間反応を行った後、反応液を25℃に保持した。
【0069】反応液にHC(OC2 5 3 55.7mlを1
時間かけて滴下し、60℃に15分間保持して反応させた。
得られた固体をそれぞれ300 mlのn-ヘキサンで6回洗浄
し、室温で1時間減圧乾燥し、マグネシウム19.0%及び
塩素28.9%を含むマグネシウム含有固体31.6gを得た。
【0070】還流冷却器、攪拌機及び滴下ロートを具備
した300 mlの反応容器に、窒素ガス雰囲気下でマグネシ
ウム含有固体6.3 g及びn-ヘプタン50mlを入れて懸濁液
とし、室温で攪拌しながら2,2,2-トリクロロエタノール
20ml(0.02ミリモル)とn-ヘプタン11mlの混合溶液を滴
下ロートから30分間かけて滴下し、さらに80℃で1時間
攪拌した。得られた固体をろ別し、室温のn-ヘキサン各
100 mlで4回洗浄し、さらにトルエン各100 mlで2回洗
浄して固体成分を得た。
【0071】上記の固体成分にトルエン40mlを加え、さ
らに四塩化チタン/トルエンの体積比が3/2になるよ
うに四塩化チタンを加えて90℃に昇温した。撹拌しなが
らフタル酸ジn-ブチル2mlとトルエン5mlの混合溶液を
滴下した後、120 ℃で2時間攪拌した。得られた固体状
物質を90℃でろ別し、トルエン各100 mlで2回、90℃で
洗浄した。さらに新たに四塩化チタン/トルエンの体積
比が3/2になるように四塩化チタンを加え、120 ℃で
2時間攪拌し、室温でそれぞれ100 mlのn-ヘキサンで7
回洗浄して成分(A) 5.5 gを得た。
【0072】予備重合 攪拌機を具備した500 mlの反応器に、窒素ガス雰囲気下
上記成分(A) 3.5 g及びn-ヘプタン300 mlを入れ、攪拌
しながら5℃に冷却した。次にトリエチルアルミニウム
(TEAL)のn-ヘプタン溶液(2.0 モル/リットル)及び
2,3,4-トリメチル-3- アザシクロペンチルトリメトキシ
シランを、反応系におけるTEAL及び2,3,4-トリメチル-3
- アザシクロペンチルトリメトキシシランの濃度がそれ
ぞれ100ミリモル/リットル及び10ミリモル/リットル
となるように添加し、5分間攪拌した。
【0073】系内を減圧した後、プロピレンガスを連続
的に導入し、プロピレンを2.2 時間重合させた。重合終
了後、気相のプロピレンを窒素ガスでパージし、各100
mlのn-ヘキサンで3回、室温で固相部を洗浄した。さら
に固相部を室温で1時間減圧乾燥して、予備重合触媒を
調製した。予備重合触媒中のマグネシウム量を測定した
結果、予備重合量は成分(A) 1g当たり3.1 gであっ
た。
【0074】本重合 窒素ガス雰囲気下でTEALのn-ヘプタン溶液(0.3 モル/
リットル)4mlとt-ブトキシシクロペンチルジメトキシ
シランのn-ヘプタン溶液(0.08モル/リットル)3mlを
混合し、5分間保持した後で、攪拌機を設けた5リット
ルのステンレス製オートクレーブに入れた。得られた予
備重合触媒22.5mgを反応系に装入した後、分子量制御剤
として水素ガス7.5 リットル(常温・常圧)及び液体プ
ロピレン3.0 リットルを圧入した後、反応系を70℃に昇
温し、1時間プロピレンの重合を行った。重合終了後、
容器内圧力が0.2 kgf/cm2 Gになるまで未反応のプロピ
レンと水素ガスをパージし、高結晶性プロピレンホモポ
リマー(HPP1)を得た。 HPP1 の製造条件を表1に示
す。
【0075】容器内から HPP1 を少量採取して、MFR
を230 ℃、2.16kgで測定した。また示差走査熱量測定法
により、DSC7(7700 Data Station 、パーキンエルマ社
製)により85℃から175 ℃への昇温時に昇温速度10℃/
分で熱量を測定し、その熱量を試料の重量で除すことに
より融解熱量ΔHm を算出した。その結果、プロピレン
ホモポリマー部分のMFRは20g/10分であり、ΔHm
28cal/g であった。このΔHm は、(24.5+1.583 log
MFR)により算出した計算値ΔHm ' (26.5)より大
きかった。 HPP1 のMFR、ΔHm 及びΔHm ' を表1
に示す。
【0076】合成例2〜4 表1に示す条件以外合成例1と同様にして、高結晶性プ
ロピレンホモポリマー(HPP2〜 HPP4 )を製造した。各
高結晶性プロピレンホモポリマーの製造条件及び特性を
表1に示す。
【0077】 表1 プロピレンホモポリマーの重合条件及び特性 合成例 HPPの重合条件 HPPの特性 No. HPP 水素ガス(1) MFR(2) ΔHm (3) ΔHm ' (4) 1 HPP1 7.5 20 28 26.5 2 HPP2 4.0 20 23 26.5 3 HPP3 1.8 3 26 25.2 4 HPP4 12.6 40 29 27.0 注(1) 単位:リットル。 (2) 単位:g/10分。 (3) 単位:cal/g 。 (4) 単位:cal/g 。
【0078】合成例5 高結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体(BPP
1)の合成 水素ガス量を30リットルとした以外合成例1と同じ方法
で高結晶性プロピレンホモポリマー部分を製造した後、
容器内に水素ガスを0.2 リットル導入した。次いで、プ
ロピレンとエチレンとのモル比が1.03の混合ガスを供給
して、容器内圧力を6.0 kgf/cm2 Gに保ち、0.5 時間プ
ロピレンとエチレンとの共重合を行った。未反応ガスを
パージし、白色粉末状のプロピレン−エチレンブロック
共重合体(BPP1)を得た。製造条件を表2に示す。
【0079】得られたBPP1を分析した結果、プロピレン
ホモポリマー部分は95重量%であり、プロピレン−エチ
レンランダム共重合部分は5重量%であった。プロピレ
ン−エチレン共重合部分におけるエチレン含有量は50重
量%であり、極限粘度[η](135 ℃のデカリン中で測
定)は3dl/gであった。また高結晶性プロピレンホモポ
リマー部分のMFR及び融解熱量ΔHm を測定した結
果、MFRは170g/10 分であり、ΔHm は28.43 cal/g
であった。このΔHm は、(24.5+1.583 log MFR)
により算出した計算値ΔHm ' (28.03 )より大きかっ
た。BPP1の特性を表3に示す。
【0080】合成例6〜12 表2に示す条件以外合成例5と同様にして、結晶性プロ
ピレン−エチレンブロック共重合体(BPP2〜BPP8)を製
造した。各結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合
体の製造条件及び特性をそれぞれ表2及び表3に示す。
【0081】 表2 プロピレン−エチレンブロック共重合体の重合条件及び特性 ホモポリマー 部分の重合 ランダム共重合部分の重合 合成例 水素ガス 容器内 重合時 水素ガス No. BPP 量(L) 3 /C2 (1) 圧力 間(h) 量(L) 5 BPP1 30.0 1.03 6.0 0.5 0.2 6 BPP2 30.0 1.95 6.0 1.8 0.1 7 BPP3 30.0 0.84 6.1 1.5 0.5 8 BPP4 30.0 0.84 6.0 1.5 0.1 9 BPP5 30.0 0.21 6.4 1.0 2.2 10 BPP6 30.0 0.80 6.0 2.0 0.2 11 BPP7 2.7 0.84 6.1 1.5 0.5 12 BPP8 30.0 0.84 6.0 1.5 0.1 注(1) 単位:リットル。
【0082】 表3 プロピレン−エチレンブロック共重合体の特性 合成例No. BPPの種類 BPP1 BPP2 BPP3 BPP4 プロピレンホモポリマー部分 含有量(1) 95 85 85 85 MFR(g/10分) 170 170 170 170 ΔHm (2) 28.43 28.43 28.43 28.43 ΔHm ' (3) 28.03 28.03 28.03 28.03 プロピレン−エチレン共重合部分 含有量(1) 5 15 15 15 エチレン量(1) 50 30 50 50 [η] (dl/g)(4) 3 3 2 4 注(1) 単位:重量%。 (2) 融解熱量の測定値(cal/g )。 (3) 融解熱量の計算値(cal/g )。 (4) 135 ℃のデカリン中で測定。
【0083】 表3(続き) プロピレン−エチレンブロック共重合体の特性 合成例No. 10 11 12 BPPの種類 BPP5 BPP6 BPP7 BPP8 プロピレンホモポリマー部分 含有量(1) 85 80 85 80 MFR(g/10分) 170 170 5 170 ΔHm (2) 28.43 28.43 26 28.43 ΔHm ' (3) 28.03 28.03 25.61 28.03 プロピレン−エチレン共重合部分 含有量(1) 15 20 15 20 エチレン量(1) 50 50 50 50 [η] (dl/g)(4) 6 3 3 4 注(1) 〜(4) 同上。
【0084】実施例1 合成例1で得られた高結晶性プロピレンホモポリマー
(HPP1)100 重量部に対して、造核剤として0.05重量部
のナトリウム-2,2'-メチレンビス(4,6-ジ-t- ブチルフ
ェニル)フォスフェート(商品名“NA-11UF ”、旭電化
工業(株)製)、滑剤として0.2 重量部のベヘン酸亜鉛
を添加し、スーパーミキサーでドライブレンドした後、
二軸押出機(池貝(株)製、PCM-45)で200 ℃、200 rp
m で溶融混練した。得られたポリプロピレン樹脂組成物
のペレットを樹脂温度210 ℃、射出圧力900 kgf/cm2
び金型温度60℃で射出成形して、試験片を作製した。各
試験片について以下の機械的特性を測定した。測定結果
をMFR(230 ℃、荷重2.16kg)とともに表4に示す。
【0085】曲げ弾性率(kgf/cm2 ):JIS K7203 に
より110mm ×10mm×4mm の試験片を用いて、23℃で測
定した。
【0086】アイゾット衝撃強度(kgf ・ cm/cm
2 ):JIS K7110 より80mm×10mm×4mmのノ ッチ付
き試験片を用いて、23℃で測定した。
【0087】熱変形温度(HDT):JIS K7207 によ
り120mm ×12.7mm×4mmの試験片を用いて、23℃及び4.
6kgf/cm 2 荷重下で測定した。
【0088】高速成形性:本発明のポリプロピレン樹
脂組成物のペレットを8オンス射出成形機(住友重機
(株)製)により以下のA,B二つの条件でサンプルを
作成し、この時の離型する状況により、次の基準で評価
した。
【0089】成形条件 条件A 条件B シリンダー温度 250℃ 200℃ 射出圧 900kgf/cm2 900kgf/cm2 保圧 250kgf/cm2 250kgf/cm2 保圧時間 15秒 冷却時間 10秒 金型 80mm×80mm×2mm、フィルムゲート2個所取り 金型温度 60℃ 30℃
【0090】評価基準 ◎:A,B両方の条件で突き出しビンによる変形、そ
り、透明性不良が無く、良好な離型性を示し、かつ冷却
時間が5秒以下のもの。 ○:A,B両方の条件で突き出しビンによる変形、そ
り、透明性不良が無く、良好な離型性を示すもの。 △:AまたはBのいずれか一方の条件で突き出しビンに
よる変形、そり、透明性不良が認められるもの。 ×:A,B両方の条件で成形品の固化が不十分なために
金型から離型しないもの。
【0091】耐衝撃性(デュポン衝撃強度、kgf・
cm):高速成形性の条件Aにて得られた試験片をJI
S K7211(硬質プラスチックの落錘衝撃試験方法
通則)により、23℃、重錘100〜200g、50%
破壊エネルギーを測定する方法で評価した。
【0092】実施例2〜8、比較例1〜11 合成例2〜4で調製した高結晶性プロピレンホモポリマ
ー(HPP2〜HPP4)に、表4に示す割合で造核剤及び滑剤
を添加し、実施例1と同じ条件で溶融混練してポリプロ
ピレン樹脂組成物を製造し、実施例1と同様にして機械
的特性を測定した。結果を表4に示す。
【0093】 表4 ポリプロピレン樹脂組成物の組成及び特性 実施例 項目 組成(重量部) HPP 種類 HPP1 HPP1 HPP1 HPP1 含有量 100 100 100 100 NA-11UF (1) 0.05 0.2 0.2 0.2 安息香酸ナトリウム − − − − ゲルオールMD(2) − − − − シェル核剤(3) − − − − ベヘン酸亜鉛(4) 0.2 0.2 − − ステアリン酸亜鉛(4) − − 0.2 − ベヘン酸リチウム(4) − − − 0.2 ステアリン酸(4) − − − − 特性 MFR(g/10分) 23 23 23 23 曲げ弾性率(kgf/cm2 ) 22,500 23,000 23,000 23,000 Izod衝撃強度(5) 2.5 2.3 2.3 2.3 HDT(℃) 142 143 143 143 デュポン衝撃強度(6) 3.2 4.2 4.1 4.1 高速成形性 ◎ ◎ ◎ ◎ 注(1) 造核剤:ナトリウム-2,2'-メチレンビス(4,6-ジ-t- ブチルフェニル)フ ォスフェート(旭電化工業(株)製) 。 (2) 造核剤:1,3,2,4-ジ(p-メチルベンジリデン)ソルビトール(三井東圧化 学(株)製)。 (3) 造核剤:p-t-ブチル安息香酸アルミニウム塩(大日本インキ化学工業(株 )製)。 (4) 滑剤。 (5) 単位: kgf・cm/cm 2 。 (6) 単位: kgf・cm
【0094】 表4(続き) ポリプロピレン樹脂組成物の組成及び特性 実施例 項目 組成(重量部) HPP 種類 HPP1 HPP3 HPP4 HPP1 含有量 100 100 100 100 NA-11UF (1) 0.2 0.2 0.2 − 安息香酸ナトリウム − − − 0.2 ゲルオールMD(2) − − − − シェル核剤(3) − − − − ベヘン酸亜鉛(4) − 0.2 0.2 0.2 ステアリン酸亜鉛(4) − − − − ベヘン酸リチウム(4) − − − − ステアリン酸(4) 0.2 − − − 特性 MFR(g/10分) 23 4 45 23 曲げ弾性率(kgf/cm2 ) 23,000 21,500 23,500 21,000 Izod衝撃強度(5) 2.3 3.0 2.3 2.7 HDT(℃) 142 140 145 135 デュポン衝撃強度(6) 3.9 9.5 2.8 4.5 高速成形性 ◎ ◎ ◎ ◎ 注(1) 〜(6) 同上。
【0095】 表4(続き) ポリプロピレン樹脂組成物の組成及び特性 比較例 項目 組成(重量部) HPP 種類 HPP1 HPP1 HPP3 HPP4 HPP2 HPP1 含有量 100 100 100 100 100 100 NA-11UF (1) 0.05 0.2 0.2 0.2 0.2 − 安息香酸ナトリウム − − − − − 0.2 ゲルオールMD(2) − − − − − − シェル核剤(3) − − − − − − ベヘン酸亜鉛(4) − − − − − − ステアリン酸亜鉛(4) − − − − − − ベヘン酸リチウム(4) − − − − − − ステアリン酸(4) − − − − − − 特性 MFR(g/10分) 20 20 3.0 40 20 20 曲げ弾性率(5) 20,500 21,000 20,500 21,500 20,000 20,000 Izod衝撃強度(6) 2.3 2.0 2.5 2.0 2.3 2.5 HDT (℃) 133 136 132 137 130 128 デュポン衝撃強度(7) 2.4 2.1 7.5 2.0 2.5 2.4 高速成形性 ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ 注(1) 〜(4) 同上。 (5) 単位:kgf/cm2 (6) 単位: kgf・cm/cm 2 。 (7) 単位: kgf・cm
【0096】 表4(続き) ポリプロピレン樹脂組成物の組成及び特性 比較例 項目 10 11 組成(重量部) HPP 種類 HPP1 HPP1 HPP1 HPP1 HPP1 含有量 100 100 100 100 100 NA-11UF (1) − − − − − 安息香酸ナトリウム − − − − − ゲルオールMD(2) − − − 0.2 − シェル核剤(3) − − − − 0.2 ベヘン酸亜鉛(4) 0.1 0.2 0.4 0.2 0.2 ステアリン酸亜鉛(4) − − − − − ベヘン酸リチウム(4) − − − − − ステアリン酸(4) − − − − − 特性 MFR(g/10分) 23 23 24 23 23 曲げ弾性率(5) 16,300 16,000 15,500 19,600 19,300 Izod衝撃強度(6) 2.3 2.4 2.3 1.8 1.9 HDT (℃) 120 119 116 135 133 デュポン衝撃強度(7) 2.8 2.5 2.0 1.7 2.0 高速成形性 ○ ○ △ ◎ ◎ 注(1) 〜(7) 同上。
【0097】実施例9〜19、比較例12〜15 合成例5〜12で得られた高結晶性プロピレン−エチレン
ブロック共重合体(BPP1〜BPP8)100 重量部に対して、
表5に示す割合で造核剤及び滑剤を添加し、実施例1と
同じ条件で射出成形して、試験片を作製した。各試験片
について以下の機械的特性を測定した。測定結果をMF
R(230 ℃、荷重2.16kg)とともに表5に示す。
【0098】 表5 ポリプロピレン樹脂組成物の組成及び特性 実施例 項目 10 11 12 13 14 組成(重量部) BPP 種類 BPP1 BPP2 BPP3 BPP4 BPP4 BPP4 含有量 100 100 100 100 100 100 NA-11UF (1) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 安息香酸ナトリウム − − − − − − ベヘン酸亜鉛 0.2 0.2 0.2 0.2 0.1 0.4 特性 MFR(g/10分) 128 68.9 79.8 54.8 52.8 56.8 曲げ弾性率(2) 19,100 16,400 17,800 17,200 16,900 17,500 Izod衝撃強度(3) 5.6 6.8 6.4 7.8 7.7 7.5 HDT(℃) 127 125 121 124 123 125 デュポン衝撃強度(4) 38 42 40 47 46 42 高速成形性 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 注(1) 造核剤:ナトリウム-2,2'-メチレンビス(4,6-ジ-t- ブチルフェニル)フ ォスフェート(旭電化工業(株)製) 。 (2) 単位:kgf/cm2 (3) 単位:kgf ・cm/cm 2 (4) 単位:kgf ・cm
【0099】 表5(続き) ポリプロピレン樹脂組成物の組成及び特性 実施例 項目 15 16 17 18 19 組成(重量部) BPP 種類 BPP4 BPP5 BPP6 BPP7 BPP8 含有量 100 100 100 100 100 NA-11UF (1) − − 0.2 0.2 0.2 安息香酸ナトリウム − 0.2 − − − ベヘン酸亜鉛 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 特性 MFR(g/10分) 54.8 54.8 36.3 33.2 4.8 曲げ弾性率(2) 13,800 17,400 16,600 15,800 16,600 Izod衝撃強度(3) 7.5 7.8 9.2 9.8 8.7 HDT(℃) 110 123 122 120 115 デュポン衝撃強度(4) 37 41 50 52 47 高速成形性 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 注(1) 〜(4) 同上。
【0100】 表5(続き) ポリプロピレン樹脂組成物の組成及び特性 比較例 項目 12 13 14 15 組成(重量部) BPP 種類 BPP4 BPP4 BPP10 BPP4 含有量 100 100 100 100 NA-11UF (1) − 0.2 − − 安息香酸ナトリウム − − − − ベヘン酸亜鉛 − − 0.2 0.2 特性 MFR(g/10分) 49.8 49.8 54.8 54.8 曲げ弾性率(2) 13,500 16,000 14,800 13,600 Izod衝撃強度(3) 5.6 6.8 8.7 5.8 HDT(℃) 107 121 116 108 デュポン衝撃強度(4) 31 28 30 32 高速成形性 ○ ◎ ◎ △ 注(1) 〜(4) 同上。
【0101】表5から明らかなように、ポリプロピレン
樹脂として結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合
体を使用した場合も、ポリプロピレン樹脂組成物は剛
性、耐衝撃性及び耐熱性に優れている。実施例と比較例
の比較から、融解熱量が[24.5+1.583 log MFR]よ
りも小さいプロピレンホモポリマー部分を用いた場合に
は、剛性、耐衝撃性及び耐熱性が悪いことがわかる。ま
た、Hm ≧[24.5+1.583 log MFR]を満足するプロ
ピレンホモポリマー部分を用いても、造核剤及び滑剤を
添加しない場合には、良好な剛性、耐衝撃性、耐熱性、
耐摩耗性及び高速成形性が得られない。
【0102】
【発明の効果】本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、
0.5 〜300g/10 分のMFRを有し、示差走査熱量測定か
ら求めた融解熱(ΔHm )とMFRとの間に一定の関係
を有するプロピレンホモポリマー部分を主体とするポリ
プロピレン樹脂に、特定の造核剤及び滑剤を組み合わせ
て配合しているので、剛性及び耐熱性を有すると共に耐
摩耗性、高速成形性に優れている。このようなポリプロ
ピレン樹脂組成物は、電気部品、自動車部品等の用途に
広く使用することができる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A) JIS K7210 により測定したメルトフ
    ローレート(MFR) が0.5 〜300g/10 分の範囲であ
    り、示差走査熱量測定から求めた融解熱量(ΔHm)と
    MFRとが下記関係式: ΔHm ≧24.5+1.583 log MFR を満たす高結晶性プロピレンホモポリマー部分を主体と
    するポリプロピレン樹脂100 重量部と、 (B) (i) 下記一般式(I) : 【化1】 (ただし、R1 は直接結合、硫黄又は炭素数1〜9のア
    ルキレン基又はアルキリデン基であり、R2 及びR3
    水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、M1
    1〜3価の金属原子であり、nはM1 の価数である。)
    により表されるフォスフェート系化合物、及び/又は(i
    i)安息香酸金属塩0.01〜5重量部と、 (C) 脂肪族カルボン酸金属塩0.01〜1重量部とを含有す
    ることを特徴とするポリプロピレン樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のポリプロピレン樹脂組
    成物において、前記ポリプロピレン樹脂が前記高結晶性
    プロピレンホモポリマー部分のみからなることを特徴と
    するポリプロピレン樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のポリプロピレン樹脂組
    成物において、前記ポリプロピレン樹脂が(a) 前記高結
    晶性プロピレンホモポリマー部分70〜95重量%と、(b)
    エチレン含有量が30〜80重量%で、極限粘度が2〜6dl
    /gであるプロピレン−エチレン共重合部分30〜5重量%
    とからなることを特徴とするポリプロピレン樹脂組成
    物。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のポリプ
    ロピレン樹脂組成物において、前記安息香酸金属塩が安
    息香酸のアルカリ金属塩であることを特徴とするポリプ
    ロピレン樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のポリプ
    ロピレン樹脂組成物において、前記脂肪族カルボン酸金
    属塩が炭素数9〜40の脂肪族カルボン酸と1〜4価の金
    属との塩であることを特徴とするポリプロピレン樹脂組
    成物。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載のポリプロピレン樹脂組
    成物において、前記脂肪族カルボン酸金属塩中の金属が
    Zn、Li、Mg及びAlからなる群から選ばれた少なくとも1
    種の金属であることを特徴とするポリプロピレン樹脂組
    成物。
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