JPS6211021B2 - - Google Patents

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JPS6211021B2
JPS6211021B2 JP6600680A JP6600680A JPS6211021B2 JP S6211021 B2 JPS6211021 B2 JP S6211021B2 JP 6600680 A JP6600680 A JP 6600680A JP 6600680 A JP6600680 A JP 6600680A JP S6211021 B2 JPS6211021 B2 JP S6211021B2
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JP
Japan
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propylene
polypropylene
weight
polyethylene
composition
Prior art date
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JP6600680A
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English (en)
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JPS56163137A (en
Inventor
Shinji Oosato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsui Petrochemical Industries Ltd filed Critical Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority to JP6600680A priority Critical patent/JPS56163137A/ja
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機械的性質、特に耐衝撃性、剛性及び
光沢に優れ、しかも溶融時の流動特性が良好なポ
リプロピレン組成物の製法に関する。 結晶性ポリプロピレンは剛性、表面光沢、耐熱
性等に優れている反面、衝撃強度特に低温に於け
る耐衝撃性が低いという欠点を有している。この
欠点を改良する目的でポリプロピレンにポリイソ
ブチレン、ポリブタジエン、非晶性エチレン・プ
ロピレン共重合体等のゴム状物質やポリエチレン
を混合する方法が従来広く行われている。これら
組成物の混合方法も例えばニーダー、バンバリー
ミキサー、ロールあるいは押出機等で同時に混練
する方法、先に二成分を混練し次いで第三成分と
混練するマスターバツチ方等が提案されている。
しかしこれらの方法は混合する三成分の溶融粘度
の差が大きいと分散不良を起こし、安定して衝撃
強度の良いポリプロピレン組成物を得ることがで
きない。ところが近年成形の高速化あるいは精巧
な部品への要求が高まりそれに適した流れの良い
ポリプロピレン組成物の必要性が高まつている。
しかし従来の方法ではポリプロピレンとポリエチ
レンあるいは非晶性エチレン・プロピレン共重合
体との溶融粘度の差を大きくすることができない
ので、溶融時の流動特性の良好なポリプロピレン
組成物を得るには、三成分の流動特性を良くす
る、すなわち分子量を小さくするために衝撃強度
の弱いものしか得られない欠点があつた。そこで
本発明者は耐衝撃性に優れしかも溶融時の流動特
性が良好なポリプロピレン組成物を得る方法につ
いて検討した結果本発明に到達した。 すなわち本発明は最初にポリエチレンとプロピ
レン・エチレンランダム共重合体とを均一に溶融
混合し、次いで溶融状態にある該混合物と未溶融
あるいは半溶融のポリプロピレンと混練・溶融し
て均質なポリプロピレン組成物を得る方法であ
る。 本発明に用いるプロピレン・エチレンランダム
共重合体は好ましくは135℃デカリン中で測定し
た極限粘度〔η〕が2.0ないし5.0dl/g、とくに
好ましくは2.5ないし4.0dl/g、プロピレン含有
量が好ましくは30ないし85モル%、とくに好まし
くは40ないし80モル%、好ましくは3個のプロピ
レン連鎖でみたミクロアイソタクテイシテイが
0.8以上、とくに好ましくは0.9以上、好ましくは
沸騰シクロヘキサン不溶分が10重量%以下、とく
に好ましくは5重量%以下、さらに好ましくは皆
無のものである。 また示差走査熱量計(DSC)に基づく融点が
一般に130℃以下、好ましくは30ないし120℃、さ
らに好ましくは0℃から200℃の温度範囲で結晶
融解エネルギーが20J/g以下、シヨア硬度Aが
40ないし97、好ましくは40ないし80である。 プロピレン・エチレンランダム共重合体として
極限粘度が前記範囲のものより小さいものを用い
ても耐衝撃性の優れた組成物が得られるがその程
度は充分ではなく、とくに−10℃や−20℃のよう
な低温度における衝撃強度が小さいのに対し、前
記範囲のものを用いることにより顕著な改善とく
に低温度における顕著な耐衝撃性の改善が可能と
なる。又極限粘度5.0dl/gを越えるものは分散
不良を起こし易い。 また、該共重合体のプロピレン含有量の少ない
ものをポリプロピレンに混合しても、従来提案さ
れていた同様のゴムを配合する場合に比し、左程
顕著な効果は得られない。従つて剛性、耐衝撃性
のバランスが取れ、光沢の良いポリプロピレン組
成物を得るには、プロピレン含有量が30ないし85
モル%、好ましくは30ないし80モル%、とくに好
ましくは30ないし70モル%の共重合体を選択する
のが望ましい。 また、該共重合体のミクロアイソタクテイシテ
イは好ましくは0.8以上、とくに好ましくは0.9以
上である。ここにミクロアイソタクテイシテイと
13C核磁気共鳴スペクトルによつて3個のプロ
ピレン連鎖の部分に着目し、3個のプロピレンが
アイソタクテイシテイに配列している分率を定量
したものである。従来ポリプロピレンに配合され
ていたプロピレン・エチレン共重合ゴムは、ほと
んどの場合バナジウム系触媒成分と有機アルミニ
ウム化合物触媒成分の組合せ触媒を用いて製造さ
れたものであり、かかる共重合ゴムのミクロアイ
ソタクテイシテイは非常に小さく通常0.6以下で
ある。そしてこのような共重合ゴムをポリプロピ
レンに配合しても強度特性の優れた組成物は得ら
れず、しかもその光沢も良好とは言えない。これ
に反し、本願発明で用いる共重合体を配合するこ
とによつて既述の如き効果が得られるが要因の一
つとして、該共重合体の立体規則性が良好である
ためと推定している。 該共重合体の沸騰シクロヘキサン不溶分は、組
成の均一度を示す因子であり、例えばマグネシウ
ム化合物に担持されていない三塩化チタン系触媒
成分を用いて製造したものは、通常沸騰シクロヘ
キサン不溶分が多くその割合は約20%以上であ
り、しかもその組成は不均一であつてポリプロピ
レンに混合した場合安定した性状の組成物が得難
く、しかも光沢の良好な組成物が得られないので
好ましくない。 このようなプロピレン・エチレン共重合ゴム
は、マグネシウム、ハロゲン、電子供与体、好ま
しくは芳香族カルボン酸エステルおよびチタンを
必須成分とし、比表面積が100m2/g以上と、有
機アルミニウム化合物とからなる触媒を用い、あ
るいはさらに電子供与体、好ましくは芳香族カル
ボン酸エステルを加えた触媒を用いて製造するこ
とができる。その一方法として、特開昭53―
104687号記載の方法を例示することができる。 本発明において、前記プロピレン・エチレラン
ダム共重合体と混練するポリエチレンはエチレン
の単独重合体またはエチレンと他のα―オレフイ
ンとの共重合体(通常、エチレン85モル%以上の
樹脂状共重合体)であつて、高圧法、中圧法また
は低圧法で製造されるものである。好ましいもの
は密度0.90ないし0.98g/cm3、とくに好ましくは
密度0.92ないし0.97g/cm3のものである。また
135℃、デカリン中で測定した極限粘度〔η〕は
好ましくは1.0ないし4.0dl/g、とくに好ましく
は1.5ないし3.5dl/gのものである。極限粘度1.0
dl/g未満のものを用いても耐衝撃性の優れた組
成物は得られるが、その程度は充分ではなく、と
くに−10℃や−20℃のような低温度における衝撃
強度の改善効果は小さい。 本発明で使用されるポリプロピレンは、アイソ
タクテイシテイの大きい重合体でプロピレンの単
独重合体又はプロピレンと他のα―オレフイン、
例えばエチレン、1―ブテンなどとの共重合体
(通常、プロピレン量が90モル%以上)であり、
135℃デカリン中で測定した極限粘度〔η〕が好
ましくは0.8ないし4.0dl/g、とくに好ましくは
0.8ないし2.0dl/gのものである。極限粘度
〔η〕が4.0dl/gを越えるものを用いると成形性
が悪くなり、0.8dl/g未満のものは組成物の衝
撃強度が不足する。とくに極限粘度〔η〕が0.8
ないし2.0dl/gの範囲のものを用いると成形性
と低温耐衝撃性のバランスの良いものが得られ
る。 このようなポリプロピレンとしては、典型的に
は固体状チタン触媒成分と有機金属化合物成分か
ら形成される触媒あるいはこれら両成分および電
子供与体から形成される触媒を用いて製造でき
る。固体状チタン触媒成分の代表例が、各種方法
で製造された三塩化チタン又は三塩化チタン組成
物あるいはマグネシウム、ハロゲン、電子供与体
好ましくは芳香族カルボン酸エステル又はアルキ
ル基含有エーテルおよびチタンを必須成分とし、
比表面積が好適には100m2/g以上の担体付チタ
ン触媒成分である。とくに後者の担体付触媒成分
を用いて製造したものが好適である。有機金属化
合物成分としては有機アルミニウム化合物が好適
であり、たとえばトリアルキルアルミニウム、ジ
アルキルアルミニウムハライド、アルキルアルミ
ニウムセスキハライド、アルキルアルミニウムジ
ハライドなどが挙げられ、これらはチタン触媒成
分の種類によつて好適なものも異なる。電子供与
体としては窒素、リン、イオウ、酸素、ケイ素、
ホウ素などを含む有機化合物で、例えばエステ
ル、エーテルなどを好適例として挙げることがで
きる。 担体付触媒成分を用いたポリプロピレンの製造
方法に関しては、例えば特開昭50―108385号、同
50―126590号、同51―20297号、同51―28189号、
同52―151691号などの各公報に記載されている。 組成物中の各成分の混合割合は、剛性と耐衝撃
性のバランスを考慮すると、ポリプロピレン75な
いし97重量%、好ましくは82ないし91重量%、プ
ロピレン・エチレンランダム共重合体2ないし10
重量%、好ましくは4ないし8重量%、ポリエチ
レン1ないし15重量%、好ましくは5ないし10重
量%(全体で100重量%)となるような割合で混
合する。 又、本発明は前記した配合量で三者を使用する
ことに関連して、三者を混合する際の混合方法が
重要である。すなわち本発明の方法はプロピレ
ン・エチレンランダム共重合体とポリエチレンと
を混練溶融し、次いで溶融状態にある該混合物と
未溶融あるいは半溶融のポリプロピレンを混練す
ることであり、それにより低温度における耐衝撃
性が著しく改善されたポリプロピレン組成物が得
られるのである。とくにポリプロピレンの極限粘
度〔η〕が0.8ないし2.0dl/gの範囲のものを使
用する場合に本発明による効果が顕著であり、従
来にない成形性と低温耐衝撃性のバランスの良い
ものが得られる。 上記混練は押出機、ニーダー、バンバリーミキ
サー、ロールなどを用いることができる。とくに
プロピレン・エチレンランダム共重合体とポリエ
チレンとを混練溶融する場合は溶融混合物が連続
して取り出せる押出機が、続いて未溶融あるいは
半溶融のポリプロピレンと混練できるため好まし
い。プロピレン・エチレンランダム共重合体とポ
リエチレンとを混練溶融する時の温度は200ない
し300℃程度で行うのがよい。又、ポリプロピレ
ンと混練する時の前記溶融混合物の温度はそれぞ
れの分子量によつて若干異なるが、通常200ない
し280℃、好ましくは220ないし260℃である。280
℃以上では混合物が熱劣化を起こし好ましくな
い。また200℃以下では混合物の溶融粘度が高く
ポリプロピレンと混練しても耐衝撃性の良い組成
物は得られない。プロピレン・エチレンランダム
共重合体とポリエチレンの混合物をポリプロピレ
ンとを混練する場合はプロピレン・エチレンラン
ダム共重合体混合物は前記温度範囲で供給する必
要があるが、該温度範囲にするには予め混練混合
して得たプロピレン・エチレン共重合体混合物の
ペレツトをポリプロピレンと混練する前に前記温
度範囲に加熱しても、プロピレン・エチレンラン
ダム共重合体とポリエチレンとを混練混合し、該
混合物が前記温度範囲で溶融状態にある間に続い
てポリプロピレンと混練してもよい。 本発明の組成物を製造するに際し、その混合の
任意の段階で酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、
核剤、帯電防止剤、難燃剤、顔料、染料、無機ま
たは有機の充填剤などの各種添加剤を配合するこ
とができる。 本発明によつて得られる組成物は、成形性がよ
く、剛性、低温耐衝撃性、光沢などが優れている
ので特に射出成形に適し、種々の成形品として各
種用途に供することができる。 次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限りこれら
の実施例に制約されるものではない。 実施例 1 無水塩化マグネシウム、安息香酸エチルおよび
メチルポリシロキサンを振動ボールミルで粉砕し
た後、四塩化チタンと反応させて得たチタン含有
量1.9重量%、塩素65重量%のチタン触媒成分、
トリエチルアルミニウムおよびp―トルイル酸メ
チルからなる触媒を用い〔η〕:1.5dl/gのポ
リプロピレンPP―を得た。 一方、上記チタン触媒成分とトリエチルアルミ
ニウムおよび安息香酸エチルからなる触媒を用い
てプロピレンとエチレンのランダム共重合を行
い、プロピレン含有量60モル%、〔η〕:2.8dl/
g、ミクロアイソタクテイシテイ0.92、沸騰シク
ロヘキサン不溶分5重量%のプロピレン・エチレ
ンランダム共重合体PER―を得た。 前記PER―10重量%と高密度ポリエチレン
PE―、〔η〕:3.0dl/g、密度0.955g/cm3
10重量%と耐熱安定剤とをヘンシエルミキサーで
混合し、混合物を得た。 次いで該混合物を40mmφの1軸押出機で樹脂温
度210℃で溶融混合し、20Kg/hrの押出量、樹脂
温度210℃の溶融状態で53mmφの2軸押出機の樹
脂供給口に供給した。それと同時に耐熱安定剤を
添加した前記PP―をスクリユーフイーダーで
80Kg/hrで前記樹脂供給口に供給し、樹脂温度
250℃で溶融混練し、ポリプロピレン組成物(A)を
得た。 該組成物(A)を3オンスの射出成形機(成形温
度:180℃)により12cm×13cm×0.2cmの形状から
なるシート()を成形し、以下の物性を測定し
た。 衝撃強度(FD0):シート()を用い、0℃
において、水平に置いた試験片に一定の高さ(70
cm)から先端の形状8mmφの錘を落下させるに際
し、錘の重量を変えることにより一定枚数の試験
片の50%が破壊するに要するエネルギーより衝撃
強度(Kg・cm)を求めた。 曲げ初期弾性率(FM):シート()を用
い、ASTMD790の方法により弾性率(Kg/cm2
を求めた。光沢(Gloss):シート()を用
い、ASTM D523の方法により光沢(%)を求め
た。 また、該組成物(A)を3オンスの射出成形機につ
けた4.8mmφ半円接続型スパイラルの形状からな
るスパイラル金型を用い、成形温度260℃で射出
しスパイラルフロー長さ(SFL)(cm)を求め
た。 結果を第1表に示す。 実施例 2 実施例1のPP―の代わりに〔η〕:1.1dl/
gのPP―を用いる以外は実施例1と同様に行
つた。結果を第1表に示す。 実施例 3 実施例1のPP―の代わりに〔η〕:1.0dl/
gのPP―を用いる以外は実施例1と同様に行
つた。結果を第1表に示す。 実施例 4 実施例1のPP―の代わりに〔η〕:2.5dl/
gのPP―を用いる以外は実施例1と同様に行
つた。結果を第1表に示す。 比較例 1 実施例1のPER―:10重量%と高密度ポリ
エチレンPE―:10重量%との混合物を実施例
1の40mmφの1軸押出機で樹脂温度210℃で溶融
混合後、ペレツトとした。次いで該ペレツト20重
量%と実施例1のPP―:80重量%と耐熱安定
剤とをヘンシエルミキサーで混合後、実施例1の
2軸押出機で溶融混練しポリプロピレン組成物を
得た。以下、実施例1と同様の方法で各物性を測
定した。結果を第1表に示す。 比較例 2 比較例1のPP―を実施例2のPP―に代え
る以外は比較例1と同様に行つた。結果を第1表
に示す。 比較例 3 比較例1のPP―を実施例3のPP―に代え
る以外は比較例1と同様に行つた。結果を第1表
に示す。 比較例 4 比較例1のPP―の代わりに実施例4のPP―
を用いる以外は比較例1と同様に行つた。結果
を第1表に示す。 【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 プロピレン・エチレンランダム共重合体2な
    いし10重量%の全量と、ポリエチレン1ないし15
    重量%の全量とを混練し、次いで溶融状態にある
    該混合物と未溶融あるいは半溶融状態にあるポリ
    プロピレン75ないし97重量%の全量(プロピレ
    ン・エチレンランダム共重合体、ポリエチレンお
    よびポリプロピレンで100重量%となる)とを混
    練することを特徴とするポリプロピレン組成物の
    製造方法。 2 プロピレン・エチレンランダム共重合体が極
    限粘度〔η〕(135℃、デカリン中で測定):2.0
    ないし5.0dl/g、プロピレン含有量:40ないし
    70モル%、3個のプロピレン連鎖でみたミクロア
    イソタクテイシテイ:0.8以上および沸騰シクロ
    ヘキサン不溶分:10重量%以下である特許請求の
    範囲1項記載のポリプロピレン組成物の製造方
    法。 3 ポリエチレンが、極限粘度〔η〕:1.0ない
    し4.0dl/gである特許請求の範囲1項記載のポ
    リプロピレン組成物の製造方法。 4 ポリプロピレンが、極限粘度〔η〕:0.8な
    いし4.0dl/gである特許請求の範囲1項記載の
    ポリプロピレン組成物の製造方法。
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