説明

プロピレン−エチレン系樹脂組成物およびその射出成形体

【課題】射出成形時の成形加工性が良好で、剛性と耐衝撃性とのバランスが良く、低温耐衝撃性、透明性に優れ、加熱しても透明性の低下が極めて少なく、かつベタツキの少ない、射出成形体、中でも食品および医療用などの射出成形体、中でも射出成形容器に好適なポリプロピレン系樹脂組成物およびその射出成形体を提供する。
【解決手段】上記樹脂組成物を、メタロセン系触媒を用いて、エチレン含量1〜5重量%のプロピレン−エチレンランダム共重合体(I)部と、エチレン含量10〜25重量%、重量平均分子量200,000〜1,000,000で、下記関係式を満足するプロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部とを重量比75:25〜93:7となるように逐次重合して得られる、MFR(230℃、荷重2.16kg)が20〜100g/10分のプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)100重量部に、造核剤(B)0.05〜0.7重量部を配合してなるものとする。
0.10 ≦ E(II)/Mw(II) ≦ 1.10
E(II):共重合体(II)部のエチレン含量(重量%)
Mw(II):共重合体(II)部の重量平均分子量/10000

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プロピレン−エチレン系樹脂組成物およびそれを用いた射出成形体に関し、詳しくは、剛性と耐衝撃性とのバランスが良く、低温耐衝撃性、透明性に優れ、加熱しても透明性の低下が極めて少なく、かつベタツキの少ないプロピレン−エチレン系樹脂組成物およびそれを用いた射出形成体に関する。
【背景技術】
【0002】
結晶性ポリプロピレンは、機械的性質、耐薬品性に優れることから各種成形分野に広く用いられている。中でも、射出成形によって得られる各種容器は、食品、飲料、医療および雑貨など多くの用途に用いられている。このような用途には、剛性、耐衝撃性および透明性等の性能を要求されるものが多く、さらに昨今では、冷凍・冷蔵して用いたり、加熱処理を行なったりするものも増えてきていることより、低温での耐衝撃性および加熱しても透明性が低下しないという性能も要求されるようになってきた。
【0003】
しかしながら、結晶性ポリプロピレンとしてプロピレン単独重合体を用いると、剛性は高くなるが耐衝撃性が不足する。そのため、プロピレン単独重合体にエチレン−プロピレンラバー等のエラストマーを添加する方法や、プロピレンの単独重合後に引き続いてエチレンとプロピレンを共重合させて、いわゆるブロック共重合体を製造する方法により、耐衝撃性を改良することが行われてきた。
【0004】
これらの方法で、剛性と耐衝撃性とのバランスは、ある程度改善されるものの、充分なレベルとは言えず、また、これらの方法では、透明性、低温耐衝撃性および加熱後の透明性の低下防止という性能を、充分に改善させることはできず商品価値の低下が問題視されていた。加えて、添加したエラストマーや引き続いて共重合したエチレン−プロピレンランダム共重合体は、成形体のベタツキやブリードアウトを引き起こし、ブロッキング性や外観不良などの問題を発生しやすいし、また、射出成形において、金型への付着・汚染といった問題も誘発するという欠点を有していた。
【0005】
特許文献1、2には、固体三塩化チタン系触媒錯体と有機アルミニウム化合物とを主体とする触媒系(以下、チーグラー・ナッタ系触媒という。)を用い、エチレン量の異なるランダム共重合体を逐次重合して得るプロピレン共重合体の製造方法が記載されている。しかし、1段目と2段目に得られるランダム共重合体のエチレン含量に変化をつけるだけでは、優れた透明性、特に、加熱しても透明性の低下が極めて少ないプロピレン共重合体を得ることはできない。また、チーグラー・ナッタ系触媒は活性点の種類が複数あるため、生成したプロピレン共重合体の結晶性及び分子量の分布が広く、低結晶・低分子量成分を多く生成することで、得られる製品に、ベタツキやブリードアウトが顕著に見られ、ブロッキング性や外観不良などの問題が発生しやすい。さらに、成形時のガス発生による成形品外観不良、臭気、低分子量成分の金型への付着・汚染といった問題があった。
【0006】
特許文献3には、特定の物性を有するホモポリプロピレンブロックと共重合体ブロックを有するプロピレン系ブロック共重合体が、特許文献4には、メタロセン系触媒を用い、エチレン量の異なるランダム共重合体を逐次重合して得られたプロピレン−エチレンブロック共重合体が、特許文献5〜7には、エチレン量の異なり特定物性を有するブロック(A)とブロック(B)とを逐次重合して得られたプロピレンブロック共重合体が、それぞれ開示されている。しかし、これらの技術では、剛性と耐衝撃性とのバランスが良く、低温耐衝撃性、透明性に優れ、加熱しても透明性の低下が極めて少なく、かつベタツキの少ない射出成形体を得るには充分ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開昭63−159412号公報
【特許文献2】特開昭63−168414号公報
【特許文献3】特開平11−349649号公報
【特許文献4】特開平6−287257号公報
【特許文献5】特開平11−228648号公報
【特許文献6】特開平11−240929号公報
【特許文献7】特開平11−349650号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の課題は、上記のような欠点を解決しつつ、射出成形時の成形加工性が良好で、剛性と耐衝撃性とのバランスが良く、低温耐衝撃性、透明性に優れ、加熱しても透明性の低下が極めて少なく、かつベタツキの少ない、射出成形体、中でも食品および医療用などの射出成形体、中でも射出成形容器に好適なポリプロピレン系樹脂組成物およびその射出成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、メタロセン系触媒を用いて、逐次重合することで得られた、エチレン含量が異なる2種類のプロピレン−エチレンランダム共重合体からなり、その一方のエラストマー様共重合体として、分子量の高いものを比較的低い割合で用いてなるプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)と、造核剤(B)とからなる組成物が、良好な剛性−耐衝撃性のバランスを有し、かつ透明性が高く、加熱処理による透明性の悪化の少ない射出成形体を供給しうることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【0010】
すなわち、本発明の第1の発明によれば、メタロセン系触媒を用いて、エチレン含量1〜5重量%のプロピレン−エチレンランダム共重合体(I)部と下記イ)〜ハ)の要件を満たすプロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部とを重量比75:25〜93:7となるように逐次重合することで得られる、MFR(230℃、荷重2.16kg)が20〜100g/10分のプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)100重量部に対して、造核剤(B)0.05〜0.7重量部を配合することを特徴とするプロピレン−エチレン系樹脂組成物が提供される。
イ)エチレン含量が10〜25重量%であること
ロ)重量平均分子量が200,000〜1,000,000であること
ハ)以下の関係式を満足すること
0.10 ≦ E(II)/Mw(II) ≦ 1.10
E(II):プロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部のエチレン含量(重量%)
Mw(II):プロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部の重量平均分子量/10000
【0011】
また、本発明の第2の発明によれば、前記第1の発明のプロピレン−エチレン系樹脂組成物を用いることを特徴とする射出成形体が提供される。
【発明の効果】
【0012】
本発明のプロピレン−エチレン系樹脂組成物は、剛性と耐衝撃性のバランスが改良され、透明性が高く、加熱しても透明性を損なわず、ベタツキが少ないという優れた性状を有しているため、透明性に優れ、かつ精度の良い射出成形体を短い成形サイクルで得ることができ、得られる射出成形品は、各種用途に用いられ、中でも容器、バッグ、トレー等として、食品、飲食品、医療用等に好適に用いられ、例えば、点滴、輸血用のバッグ、薬液容器、薬剤容器、バイアル、アンプル、注射器等の医療容器や、プリン、ヨーグルト、ゼリー等のデザート容器、ジュース容器、もずく等の藻類、キムチ、白菜漬け等の惣菜類、魚介類等用の容器など、食品や飲食品を入れる容器等として好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明のプロピレン−エチレン系樹脂組成物は、プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)と造核剤(B)を含んでなり、このプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)を、メタロセン系触媒を用いて、逐次重合することで得られた、所定エチレン含量のプロピレン−エチレンランダム共重合体(I)部と、エチレン含量、重量平均分子量(Mw)、及びこれらの関係式で規定されるプロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部とからなるものとすることで特徴付けられる。この組成物には、さらに必要に応じて、中和剤(C)等を含むことができる。
また、本発明は、このプロピレン−エチレン系樹脂組成物を用いた射出成形体をも包含するものである。以下に本発明のプロピレン−エチレン系樹脂組成物の各成分、製造方法、および射出成形体について詳細に説明する。
【0014】
[I]プロピレン−エチレン系樹脂組成物
1.プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)
(1)構成
本発明のプロピレン−エチレン系樹脂組成物を構成するプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)は、エチレン含量が1〜5重量%のプロピレン−エチレンランダム共重合体(I)部と、エチレン含量が10〜25重量%であるプロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部からなるものであって、プロピレン−エチレンランダム共重合体(I)部の比率は、75〜93重量%の範囲であり、プロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部の比率は、7〜25重量%である。さらに、プロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部の重量平均分子量(Mw)は、200,000〜1,000,000であり、より好ましくは200,000〜800,000であり、さらに好ましくは、200,000〜500,000である。
【0015】
また、プロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部のエチレン含量(重量%)をE(II)、:プロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部の重量平均分子量/10000をMw(II)としたとき、これらの関係が0.10≦E(II)/Mw(II)≦1.10の範囲内、好ましくは0.15≦E(II)/Mw(II)≦1.00の範囲内にある。
【0016】
プロピレン−エチレンランダム共重合体(I)部のエチレン含量が1重量%未満であると、剛性は高くなるものの、耐衝撃性および柔軟性が不足し、かつ透明性が悪く、耐白化性に劣るし、また、5重量%を超えると、剛性が不足する。また、プロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部のエチレン含量が、10重量%未満では、低温衝撃強度が不足し、剛性低下が起こりやすくなるし、また、25重量%を超えると透明性の悪化、耐白化性の悪化を招く。また、プロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部の重量平均分子量が200,000未満では、剛性の低下、ブリードアウトによる透明性が悪化し、ベタツキが大きくなり、1,000,000を超えると、プロピレン−エチレンランダム共重合体(I)部とプロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部との相溶性が悪化し、得られる成形体の透明性を低下させる。また、E(II)/Mw(II)が1.10を越えると、ベタツキが大きくなり、加熱後の透明性が悪化し、0.10未満であると、耐衝撃性が悪化する。
各ランダム共重合体部のエチレン含量は、重合時におけるプロピレンとエチレンのモノマー組成の制御によって調製することができる。
なお、プロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部の比率、重量平均分子量およびE(II)/Mw(II)は、後述のメタロセン系触媒を用いた重合時の第一反応器または第二反応器の重合温度、重合圧力、滞留時間、また原料モノマー組成の調製などの重合条件を調製して、設定することができる。
【0017】
また、プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)のMFRは、20〜100g/10分であり、好ましくは20〜80g/10分である。MFRが20g/10分未満では成形性が不十分となる傾向があるし、また、100g/10分を越えると力学物性が低下しもろくなる。MFRは、重合時に添加する分子量調節剤の添加や温度、圧力の重合条件で制御が可能である。
【0018】
プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)における上記の各プロピレン−エチレンランダム共重合体部の比率およびエチレン含量は、CFC−IR法によって測定される。その方法は、次の通りである。
(i)使用する分析装置
(a)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)
(b)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℃の温度に保持する。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℃の温度に保持する。
(c)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。
【0019】
(ii)CFCの測定条件
(a)溶媒:オルトジクロルベンゼン(ODCB)
(b)サンプル濃度:4mg/ml
(c)注入量:0.4ml
(d)結晶化:140℃から40℃まで約40分かけて降温する。
(e)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。
(f)溶出時溶媒流速:1ml/分
【0020】
(iii)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。
(a)検出器:MCT
(b)分解能:8cm−1
(c)測定間隔:0.2分(12秒)
(d)一測定当たりの積算回数:15回
【0021】
(iv)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。
(a)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
(b)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
【0022】
上記溶出分別された各溶出部分の分子量は、Mw(40)、Mw(100)、Mw(140)と定義される。全体の分子量分布は、3分別で得られたデータを合計し、計算で求めた。これより、後述の重量平均分子量が3,000以下の成分の含量(重量%)は、積算して求められる。
【0023】
また、各溶出成分のエチレン含量分布(分子量軸に沿ったエチレン含量の分布)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、エチレン含量(重量%)に換算して求める。
【0024】
本発明におけるプロピレン−エチレン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(I)部(EP1)とプロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部(EP2)との比率(Wc)は、上記の方法で測定した結果を用い、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量(単位:重量%)であり、B40、B100は、各フラクションに含まれるEP1、EP2のエチレン含量(単位:重量%)である。A40、A100、B40、B100の求め方は後述する。
【0025】
式(I)の意味は、以下の通りである。すなわち、式(I)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EP1の量を算出する項である。フラクション1がEP2のみを含み、EP1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EP2含有量に寄与するが、フラクション1にはEP2由来の成分のほかに少量のEP1由来の成分(極端に分子量の低い成分)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、EP2成分由来の量を算出する。例えば、フラクション1の平均エチレン含量(A40)が15重量%であり、フラクション1に含まれるEPのエチレン含量(B40)が20重量%である場合、フラクション1の15/20=3/4(即ち75重量%)はEP2由来、1/4はEP1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EP2の寄与を算出することを意味する。
【0026】
ここで、さらに次の条件を考慮して計算を行う。
(a)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)。平均エチレン含量の求め方は後述する。
(b)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のエチレン含量であるが、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EP1とEP2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。すなわち、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量である。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EP1の量がフラクション1に含まれるEP1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。
【0027】
(c)上記の理由から下記式(II)に従い、上記比率(Wc)を求める。
Wc(重量%)=W40×A40/B40+W100×A100/100・・・(II)
つまり、式(II)右辺の第一項であるW40×A40/B40は、結晶性を持たないEP2含有量(重量%)を示し、第二項であるW100×A100/100は、結晶性を持つEP1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量をB40とする。また、測定時にデータポイントとして取り込まれる、各データポイント毎の重量割合と各データポイント毎のエチレン含量の積の総和をフラクション1の平均エチレン含量A40とする。フラクション2の平均エチレン含量A100も同様に求める。
【0028】
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、EP2の大部分、もしくはEP1の中でも極端に分子量の低い成分)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、および結晶性の低いEP1)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、EP1の中でも特に結晶性の高い成分、およびEP2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EP2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、EP2の比率やEP2のエチレン含量の計算からは排除する。
【0029】
本発明におけるプロピレン−エチレン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(I)部(EP1)とプロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部(EP2)のエチレン含量は、上記の方法で測定した結果を用い、下記式(III)で求められる。
EPのエチレン含量(重量%)=(W40×A40+W100×A100)/Wc・・・(III)
【0030】
(2)プロピレン−エチレンブロック共重合体の製造
本発明におけるプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)の製造は、メタロセン錯体と有機アルミニウムオキシ化合物、ルイス酸、アニオン性化合物あるいは粘土鉱物からなる、いわゆるメタロセン触媒が用いられる。
【0031】
メタロセン触媒における高立体規則性を有するメタロセン化合物としては、炭素架橋、あるいは珪素架橋、ゲルマン架橋基を有し、かつ置換あるいは非置換のシクロペンタジエン、インデン、フルオレン、アズレンを配位子とする4族の遷移金属化合物を挙げることができる。以下に非限定的な具体例を挙げる。
(i)炭素架橋としては、エチレンビス(2、4−ジメチルインデニル)ジルコニウムクロリド、エチレンビス(2,4,7−トリメチルインデニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムクロリド、イソプロピリデン(3−メチルインデニル)(フルオレニル)ジルコニウムクロリド、イソプロピリデン(2−メチルシクロペンタジエニル)(3−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド、等が挙げられる。
(ii)珪素架橋としては、ジメチルシリレンビス(2−メチル、4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(2−エチル、4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(2−メチルベンゾインデニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(2−イソプロピル、4−(3,5−ジイソプロピルフェニル)インデニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(2−プロピル、4−フェナントリル、インデニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(2−エチル、4−(4−tertブチル、3−クロロ、フェニル)アズレニル)ジルコニウムジクロリド、等が挙げられる。
(iii)ゲルマン架橋としては、上記の(ii)珪素架橋のシリレンをゲルミレンに置き換えた化合物が用いられる。また、ジルコニウムをハフニウムに置き換えた化合物は、そのまま、好適な化合物として例示される。さらに、例示化合物のジクロリドは、その他のハライドや、メチル基、イソブチル基、フェニル基、ヒドリド基、ジメチルアミド、ジエチルアミド基等に置き換えた化合物も,好適化合物として例示可能である。
【0032】
メタロセン触媒系には、有機アルミニウムオキシ化合物、ルイス酸、イオン性化合物、粘土鉱物が助触媒として使用可能であり、以下のようなものを挙げることができる。
非限定的な(i)有機アルミニウムオキシ化合物の例としては、メチルアルモキサン、イソブチルアルモキサン、メチルイソブチルアルモキサン、ブチルボロン酸アルミニウム、テトライソブチルメチルアルミニウムビスペンタフルオロフェノキシド、等があげられる。
【0033】
(ii)ルイス酸としては、BR(式中、Rはフッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基などの置換基を有していてもよいフェニル基またはフッ素原子である。)で示される化合物が挙げられ、例えば、トルフルオロボラン、トリフェニルボラン、トリス(4−フルオロフェニル)ボロン、トリス(3,5−ジフルオロフェニル)ボラン、トリス(4−フルオロメチルフェニル)ボラン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリス(p−トリル)ボラン、トリス(o−トリル)ボラン、トリス(3,5−ジメチルフェニル)ボランなどが挙げられ、また、塩化マグネシウム、酸化アルミニウム、等の無機化合物も例示される。
【0034】
(iii)イオン性化合物としては、トリアルキル置換アンモニウム塩、N,N−ジアルキルアニリニウム塩、ジアルキルアンモニウム塩、トリアリールホスフォニウム塩などを挙げることができる。具体的に、トリアルキル置換アンモニウム塩としては、たとえばトリエチルアンモニウムテトラ(フェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラ(フェニル)ボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラ(フェニル)ボレートなどが挙げられる。ジアルキルアンモニウム塩としては、たとえばジ(1−プロピル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジシクロヘキシルアンモニウムテトラ(フェニル)ボレートなどが挙げられる。さらにイオン性化合物として、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、フェロセニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、等が例示される。
【0035】
(iv)粘土鉱物としては,モンモリロナイト、マイカ、テニオライト、ヘクトライト、あるいはそれらの酸・塩基処理した変性体、その他の無機酸化物との複合体、等が例示される。
【0036】
本発明のプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)の具体的な製造方法としては、第一段階で、プロピレンを供給して、前記の重合触媒の存在下に温度50〜150℃、好ましくは50〜100℃、プロピレンの分圧0.5〜4.5MPa、好ましくは1.0〜3.5MPaの条件で、エチレン1.5〜5.0重量%を含有するプロピレン−エチレンランダム共重合部を製造する。引き続いて、第二段階で、プロピレンとエチレンを供給して、前記の重合触媒の存在下に温度50〜150℃、好ましくは50〜100℃、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の条件で、プロピレン−エチレンの共重合を実施してプロピレン−エチレンランダム共重合部を製造する。この際、各段階におけるエチレンとプロピレンの使用比率は、目的のエチレン含量に応じて、エチレン量を増減させることで、制御される。なお、メタロセン触媒の場合は、相対的に重合体中のエチレン含量より重合時のエチレン重量比の方が、一般的には高めである。また、各段階における分子量、MFRは、連鎖移動剤、特に好ましくは水素を共存させることで、制御される。後述する組成物の40℃と110℃のTREF可溶分の粘度比は、この前段と後段で生成する分子量と密接な関係が有り、従って目的の組成物を得るためには、重合段階で目的に応じて製造した重合体を適宜使用することが可能である。
【0037】
本願発明のプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)では、透明性を維持するためにプロピレン−エチレンランダム共重合体(I)とプロピレン−エチレンランダム共重合体(II)の相溶性をある程度高くしているために、それぞれの成分の粘度には粘度の混合則が概ね成立する。一般に粘度と重量平均分子量Mwとの間には一定の相関があるから、プロピレン−エチレンランダム共重合体(I)のMwと割合、プロピレン−エチレンランダム共重合体(II)の割合、プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)のMwを変化させることによって、プロピレン−エチレンランダム共重合体(II)のMwを自在に制御することができる。
【0038】
上記に示した重合は、回分式、連続式、半回分式のいずれによってもよく、第一段階の重合は気相又は液相中、特には不活性溶媒を用いないプロピレンバルク液相中、あるいは気相中で実施するのが好ましく、また、第二段階の重合は気相中で実施するのが好ましく、各段階の滞留時間は各々0.5〜10時間、好ましくは1〜5時間とする。
【0039】
なお、前記重合方法により製造されるプロピレン−エチレンブロック共重合体の粉体粒子のベタツキ等をなくして流動性を付与するために、第一段階でのプロピレン−エチレンランダム共重合部分の重合後、第二段階でのプロピレン−エチレンランダム共重合部分の重合開始前又は重合途中に活性水素含有化合物や酸素含有化合物等の添加剤を、触媒の固体成分中のチタン原子あるいはメタロセン触媒の4族遷移金属に対して10〜1000倍モル、あるいは、重合系内に存在する有機アルミニウム化合物に対して0.5〜5倍モルの範囲で添加することが好ましい。ここで、活性水素含有化合物としては、例えば、水、アルコール類、フェノール類、アルデヒド類、カルボン酸類、酸アミド類、アンモニア、アミン類等、含酸素化合物としてアセトン、エチルエーテル、エチルセロソルブ、ポリエチレングリコール等が挙げられる。
【0040】
2.造核剤(B)
本発明のプロピレン−エチレン系樹脂組成物において、プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)と共に使用する造核剤(B)は、一般的な各種の公知の造核剤が使用可能である。
造核剤としては、有機燐酸エステル金属塩、有機モノカルボン酸金属塩、有機ジカルボン酸金属塩、ポリマー核剤、ジベンジリデンソルビトールもしくはその誘導体、ジテルペン酸類の金属塩等が使用される。
【0041】
上記有機燐酸エステル金属塩としては、例えば、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、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−2,2’−エチリデン−ビス(4−m−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)フオスフェート)、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)、等が例示される。
【0042】
上記有機モノカルボン酸金属塩としては、例えば、安息香酸、アリル置換酢酸、等の金属の塩であり、具体的には、安息香酸、p−イソプロピル安息香酸、o−第3級ブチル安息香酸、p−t−ブチル安息香酸、モノフェニル酢酸、ジフェニル酢酸、フェニルジメチル酢酸、アジピン酸およびこれらのLi、Na、Mg、Ca、Ba、Al塩、等が例示される。
【0043】
上記有機ジカルボン酸金属塩としては、例えば、コハク酸、グルタール酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、フタル酸、シクロヘキサンカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸およびこれらのLi、Na、Mg、Ca、Ba、Al塩などを挙げることができる。
【0044】
上記ポリマー核剤としては、例えば、ポリビニルシクロヘキサン、ポリー3−メチルーブテンー1等が例示される。
【0045】
上記ジベンジリデンソルビトールもしくはその誘導体としては、例えば、1,3,2,4−ジベンジリデンソルビトール、1,3−ベンジリデン−2,4−p−メチルベンジリデンソルビトール、1,3−ベンジリデン−2,4−p−エチルベンジリデンソルビトール、1,3−p−メチルベンジリデン−2,4−ベンジリデンソルビトール、1,3−p−エチルベンジリデン−2,4−ベンジリデンソルビトール、1,3−p−メチルベンジリデン−2,4−p−エチルベンジリデンソルビトール、1,3−p−エチルベンジリデン−2,4−p−メチルベンジリデンソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−メチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−エチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−n−プロピルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−i−プロピルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−n−ブチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−s−ブチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−t−ブチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−メトキシベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−エトキシベンジリデン)ソルビトール、1,3−ベンジリデン−2,4−p−クロルベンジリデンソルビトール、1,3−p−クロルベンジリデン−2,4−ベンジリデンソルビトール、1,3−p−クロルベンジリデン−2,4−p−メチルベンジリデンソルビトール、1,3−p−クロルベンジリデン−2,4−p−エチルベンジリデンソルビトール、1,3−p−メチルベンジリデン−2,4−p−クロルベンジリデンソルビトール、1,3−p−エチルベンジリデン−2,4−p−クロルベンジリデンソルビトールもしくは1,3,2,4−ジ(p−クロルベンジリデン)ソルビトールなどを例示することができる。特に、1,3,2,4−ジベンジリデンソルビトール、1,3,2,4−ジ(p−メチルベンジリデン)ソルビトールまたは1,3−p−クロルベンジリデン−2,4−p−メチルベンジリデンソルビトール等が例示される。
【0046】
上記ジテルペン酸類の金属塩は、ジテルペン酸類とマグネシウム化合物、アルミニウム化合物等の所定の金属化合物との反応生成物である。ジテルペン酸は、一般に、松科植物から得られる天然樹脂として知られているロジン、具体的には、ガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジンなどの天然ロジン;不均化ロジン、水素化ロジン、脱水素化ロジン、重合ロジン、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸変性ロジンなどの各種変性ロジン;および前記天然ロジンや変性ロジンの精製物などを原料として得られる。ジテルペン酸類としては、例えば、ピマル酸、サンダラコピマル酸、パラストリン酸、イソピマル酸、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ネオアビエチン酸、ジヒドロピマル酸、ジヒドロアビエチン酸、テトラヒドロアビエチン酸などが挙げられる。
【0047】
これらのうち,好ましい造核剤は、有機燐酸エステル金属塩、有機ジカルボン酸金属塩であり、更に好ましくは、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、のような架橋した置換芳香族基を有する燐酸エステル金属塩、あるいは、2−シクロヘキサンジカルボン酸ナトリウム、1,2−ノルボルナンジカルボン酸ナトリウム、1,2−ノルボルナンジカルボン酸マグネシウムのような脂環式炭化水素ジカルボン酸金属塩があげられる。金属塩としては、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム塩等が例示され、より好ましくはナトリウム、カリウム等の1族金属である。
【0048】
造核剤(B)の使用量は、プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)100重量部に対して、0.05〜0.7重量部であり、好ましくは0.1〜0.5重量部である。造核剤(B)の使用量が0.05重量部未満であると剛性の改良効果が不十分であり、0.7重量部を超えると前記効果は飽和し、余分なコストがかかる場合がある。なお、これら造核剤は二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0049】
3.中和剤(C)
本発明のプロピレン−エチレンブロック共重合体組成物には、必要に応じて、中和剤(C)を含有させることが可能である。
中和剤としては,各種の公知の金属石鹸、ハイドロタルサイト類、ケイ酸アルミニウムカルシウム、金属の酸化物及び水酸化物、リチウムアルミニウム複合水酸化物塩等の中和剤が使用可能である。これらの中では、金属石鹸及び/又はハイドロタルサイト類化合物の使用が好ましい。
【0050】
上記金属石鹸としては、高級脂肪酸若しくは脂肪酸オキシ酸とマグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、アルミニウム、錫、鉛等の金属との金属塩等が挙げられる。高級脂肪酸としては、炭素数10〜22の鎖状モノカルボン酸が挙げられ、ステアリン酸、ラウリン酸等が好ましい。また、脂肪酸オキシ酸としては、脂肪族カルボン酸の側鎖にアルコール性水酸基を有するものが挙げられ、乳酸、クエン酸、ヒドロキシステアリン酸等が好ましい。金属石鹸の好ましい例としては、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、クエン酸カルシウム、乳酸カルシウム、12ヒドロキシステアリン酸カルシウム、ステアリル乳酸カルシウム、ラウリル乳酸カルシウム等が挙げられる。
【0051】
上記ハイドロタルサイト類としては、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウム、ビスマス等の含水塩基性炭酸塩または結晶水を含まないもので、天然物及び合成品が含まれる。天然物としては、MgAl(OH)16CO・4HOの構造のものが挙げられる。また、合成品としては、Mg0.7Al0.3(OH)(CO0.16・0.54HO、Mg4.5Al(OH)12CO・3.5HO、Mg4.2Al(OH)12.4CO、ZnAl(OH)16CO・4HO、CaAl(OH)16CO・4HO、Mg14Bi(OH)29.6(CO・4.2HO等が挙げられる。
【0052】
その他の中和剤としては、ケイ酸アルミニウムカルシウム、亜鉛、アルミニウム、錫、鉛等の金属の酸化物及び水酸化物、リチウムアルミニウム複合水酸化物塩等を挙げることができる。金属の酸化物及び水酸化物としては、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。
また、リチウムアルミニウム複合水酸化物塩とは、一般的には下記一般式で示される化合物である。
[LiAl(OH)X・mH
(式中において、Xは、CO、SOまたはHPOであり、mは0〜3の数である。)
好適に使用されるリチウムとアルミニウムとの複合水酸化物塩を例示すると、例えば
[LiAl(OH)CO・1.6H
[LiAl(OH)SO・1.2H
[LiAl(OH)HPO・1.4H
などを挙げることができる。かかるリチウムとアルミニウムの複合水酸化物塩は、上記の各種の造核剤に対して効果的に作用し、プロピレン−エチレン系樹脂組成物の剛性を高める。
【0053】
中和剤(C)の使用量は、プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)100重量部に対して、好ましくは0.01〜0.6重量部、より好ましくは0.02〜0.5重量部、特に好ましくは0.04〜0.15重量部である。中和剤(C)の配合量が0.01重量部未満では、耐酸化発熱性が劣り、0.6重量部を超えると効果が飽和しコストアップになる上、過剰な分が成形加工時に金型表面に移行して汚染したり、容器等の内容物へ移行して風味を損なったりして好ましくない。
【0054】
4.付加的成分(任意成分)
本発明で用いるポリプロピレン系樹脂組成物には、さらに、必要に応じて、上記成分(A)、成分(B)、成分(C)以外に本発明の効果を著しく損なわない範囲で、その他の付加的成分(任意成分)を添加することができる。
このような付加的成分(任意成分)としては、エチレン・プロピレン共重合体エラストマー、エチレン・ブテン共重合体エラストマー、エチレン・ヘキセン共重合体エラストマー、エチレン・オクテン共重合体エラストマー等のエチレン・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、SEBS、SEPS等のスチレン系エラストマーなどのエラストマー成分、フェノール系及びリン系の酸化防止剤、ヒンダードアミン系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系、ベンゾトリアゾール系の耐候劣化防止剤、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等の滑剤、キナクリドン、ペリレン、フタロシアニン、酸化チタン、カーボンブラック等の着色物質、タルク、無機フィラー、ガラス繊維、等の無機充填剤、化学発泡剤、物理発泡剤などの各種発泡剤を挙げることができる。
【0055】
[II]プロピレン−エチレン系樹脂組成物
本発明のプロピレン−エチレン系樹脂組成物は、上記構成成分(A)、成分(B)、任意成分(C)、およびその他の任意成分を通常の押出機、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、ニーダー等を用いて、設定温度180〜250℃にて混練することにより製造されるが、これらの中でも押出機、特に二軸押出機を用いて製造することが好ましい。
本発明のプロピレン−エチレン系樹脂組成物は、JIS K7210(230℃、2.16kg荷重)に準拠して求めたMFRが、20〜100g/10分、中でも20〜80g/10分であるのが好ましい。MFRが20g/10分未満では、成形時の流動性が劣ることにより、射出成形が困難となる恐れがある。MFRが100g/10分を超えると、耐衝撃性が低下し、成形品として使用した際に破損する恐れがある。
【0056】
3.射出成形体
本発明の射出成形体は、上記のプロピレン−エチレン系樹脂組成物を通常の射出成形法、射出圧縮成形法、射出発泡成形法等に付すことにより得られる。
この射出成形体としては、具体的には、食品容器(プリン容器、ゼリー容器、ヨーグルト容器、その他のデザート容器、惣菜容器、茶碗蒸し容器、インスタントラーメン等のインスタント麺類に代表されるインスタント食品用の容器、米飯容器、レトルト容器、弁当容器等)、飲料容器(飲料ボトル、チルドコーヒー容器、ワンハンドカップ容器、その他の飲料容器等)、キャップ(ペットボトルキャップ、1ピースキャップ、2ピースキャップ、インスタントコーヒーのキャップ、調味料キャップ、化粧品容器キャップ等)、医薬品容器(プレフィルドシリンジ、キット製剤、目薬容器、薬液容器、アンプル、薬剤容器、液体の長期保存容器、プラスチックバイアル等)、その他各種容器(インク容器、化粧品容器、シャンプー容器、洗剤容器等)、日用品(衣装ケース、バケツ、洗面器、筆記用具、コンテナ、玩具、調理器具、その他各種ケース等)などが挙げられる。
【実施例】
【0057】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。なお、物性測定法および使用材料は、以下の通りである。
【0058】
1.物性、評価方法
(1)重量平均分子量(Mw)
前述の条件のゲル・パーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法で測定した。
(2)MFR
本発明のプロピレン−エチレン系樹脂組成物のメルトフローレートMFRCは、JIS K−7210−1995(230℃、21.18N荷重)に準拠して測定される。
(3)曲げ弾性率
射出成形により試験片を成形し、成形後に室温23℃、湿度50%に調節された恒温室に24時間放置した後、JIS K−7171(ISO178)に準拠して求めた。
(4)IZOD衝撃強度
射出成形により試験片を成形し、成形後に室温23℃、湿度50%に調節された恒温室に24時間放置した後、JIS K−7110に準拠して求めた。
(5)透明性(ヘイズ)
射出成形により厚さ2mmの平板を成形し、成形後に室温23℃、湿度50%に調節された恒温室に24時間放置した後、JIS K−7136(ISO14782)JIS K−7361−1に準拠して求めた。これを加熱前Hazeとした。
また、加熱後Hazeは、試験片を100℃のオーブンに1時間放置した後、測定して求めた。
(6)ベタツキ
射出成形により得られた厚さ2mmの平板を重ね合わせ、40℃雰囲気下で24時間放置した後、重ね合わせた試験片を引き離すときの挙動により評価を行った。2枚の試験片がまったく張り付き合わない場合は○、2枚の試験片が張り付きあうが容易に引き剥がすことができる場合は△、2枚の試験片が強く張り付きあう場合は×と判定した。
【0059】
2.使用材料
(1)プロピレン−エチレンブロック共重合体
下記の製造例1−12で得られた各プロピレン−エチレンブロック共重合体(それぞれ、PP−1〜PP−12と称す)を用いた。各重合体(PP−12を除く)の特性を表1に示す。
【0060】
製造例1(プロピレン−エチレンブロック共重合体の製造法)
予備重合触媒の調製
(珪酸塩の化学処理)10リットルの撹拌翼の付いたガラス製セパラブルフラスコに、蒸留水3.75リットル、続いて濃硫酸(96%)2.5kgをゆっくりと添加した。50℃で、さらにモンモリロナイト(水澤化学社製ベンクレイSL;平均粒径=18μm 粒度分布=10〜40μm)を1kg分散させ、90℃に昇温し、6.5時間その温度を維持した。50℃まで冷却後、このスラリーを減圧濾過し、ケーキを回収した。このケーキに蒸留水を7リットル加え再スラリー化後、濾過した。この洗浄操作を、洗浄液(濾液)のpHが、4.0を越えるまで実施した。回収したケーキを窒素雰囲気下110℃で終夜乾燥した。乾燥後の重量は675gであった。
(珪酸塩の乾燥)化学処理した珪酸塩を、1Lのフラスコにいれ、窒素気流下で200℃に加熱したオイルバスを用いて加熱した。1時間そのままの状態で保持した後、窒素の流通を停止し、フラスコ内を真空ポンプで減圧して減圧乾燥を実施した。オイルバスの温度は200℃のままで、2時間乾燥を継続した。その後、オイルバスからフラスコを取り出し、窒素で常圧に戻した。乾燥珪酸塩を得た。
【0061】
(触媒の調製)内容積1リットルの攪拌翼のついたガラス製反応器に乾燥珪酸塩20gを導入し、混合ヘプタン116ml、さらにトリエチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.60M)84mlを加え、室温で攪拌した。1時間後、混合ヘプタンにて洗浄し、珪酸塩スラリーを200mlに調製した。次に、先に調製した珪酸塩スラリーにトリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.71M)0.96mlを添加し、25℃で1時間反応させた。並行して、〔(r)−ジクロロ[1,1´−ジメチルシリレンビス{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル}]ジルコニウム〕218mg(0.3mM)と混合ヘプタン87mlに、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.71M)3.31mlを加えて、室温にて1時間反応させた混合物を、珪酸塩スラリーに加え、1時間攪拌後、混合ヘプタンを追加して500mlに調製した。
(予備重合/洗浄)続いて、窒素で十分置換を行った内容積1.0リットルの攪拌式オートクレーブに、先に調製した珪酸塩/メタロセン錯体スラリーを導入した。温度が40℃に安定したところでプロピレンを10g/時間の速度で供給し、温度を維持した。4時間後プロピレンの供給を停止し、さらに1時間維持した。
予備重合終了後、残モノマーをパージし、撹拌を停止させ約10分間静置後、上澄みを240mlデカントした。続いて、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液(0.71M)8.5ml添加した後に、40℃で減圧乾燥を実施した。触媒1g当たりポリプロピレンを2.1g含む予備重合触媒が得られた。
この予備重合触媒を用いて、以下の手順に従ってプロピレン−エチレンブロック共重合体の製造を行った。
【0062】
(第一工程)
撹拌および温度制御装置を有する内容積3Lのオートクレーブをプロピレンで充分置換した後に、トリイソブチルアルミニウム・n−ヘプタン溶液2.8ml(2.0mmol)を加え、エチレン26g、水素120ml、続いて液体プロピレン750gを導入し、60℃に昇温しその温度を維持した。上記の予備重合触媒をn−ヘプタンでスラリー化し、触媒として(予備重合ポリマーの重量は除く)30mgを圧入し、重合を開始した。槽内温度を60℃に維持して60分重合を継続した。その後、常圧まで残モノマーをパージし、さらに精製した窒素で完全に置換した。生成したポリマーを一部サンプリングして分析したところ、エチレン含量2.9重量%、MFR29.5g/10分であった。
【0063】
(第二工程)
温度を40℃に制御し、水素を20ml導入し、さらに比例制御装置を使用し、エチレンとプロピレンとの混合ガスに対するエチレンのガス組成が30mol%になるように調整して導入した。昇温し、温度が65℃、圧力が1.8MPaとなったのち、第二工程の重合を開始した。30分間重合を継続した。その間、圧力が1.8MPaを下回らないように10mol%のガス組成のエチレン、プロピレン混合ガスを導入した。その後、エタノールを10ml導入して重合を停止した。残存ガスをパージした。回収したポリマーは60℃減圧乾燥機にて乾燥した。収量は380g、触媒効率は12700g/gであった。生成したポリマーを一部サンプリングして分析したところ、第二工程で生成したポリマーのエチレン含量12.8重量%であった。全体のプロピレン−エチレンブロック共重合体のMFRは23.1g/10分であった。
【0064】
製造例2〜11
重合条件を表1に示すように変えた以外は製造例1と同様にして、プロピレン−エチレンブロック共重合体を得た。重合結果を表1に示す。
【0065】
【表1】

【0066】
製造例12
撹拌および温度制御装置を有する内容積3Lのオートクレーブをプロピレンで充分置換した後に、トリイソブチルアルミニウム・n−ヘプタン溶液2.8ml(2.0mmol)を加え、エチレン26g、水素100ml、続いて液体プロピレン750gを導入し、60℃に昇温しその温度を維持した。製造例1と同様にして調製された予備重合触媒をn−ヘプタンでスラリー化し、触媒として(予備重合ポリマーの重量は除く)30mgを圧入し、重合を開始した。槽内温度を60℃に維持して60分重合を継続した。その後、常圧まで残モノマーをパージし、さらに精製した窒素で完全に置換した。生成したポリマーを一部サンプリングして分析したところ、エチレン含量2.9重量%、MFR25.2g/10分のプロピレン−エチレンランダム共重合体370gを得た。触媒効率は12300g/g−触媒であった。
【0067】
(2)造核剤
(i)造核剤(B−1):有機燐酸エステル金属塩(旭電化工業社;NA11)
(ii)造核剤(B−2):有機ジカルボン酸金属塩(Milliken Chemical社製;HPN−68)
(iii)造核剤(B−3):タルク(林化成社製;ミクロホワイト#5000S)
(iv)造核剤(B−4):ソルビトール(三井化学ファイン社製;NC−6)
【0068】
(実施例1)
(1)樹脂組成物の製造
プロピレン−エチレンブロック共重合体(A)として、製造例1で得られた(PP−1)パウダー100重量部に対して、造核剤(B−1)0.15重量部、中和剤のステアリン酸カルシウム0.05重量部、フェノール系酸化防止剤のペンタエリスチル−テトラキス[3−(3,5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](チバスペシャルティケミカルズ社製;以下RA1010と略す。)0.02重量部、リン系酸化防止剤のトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファィト(チバスペシャルティケミカルズ社製;以下RA168と略す。)0.02重量部、スリップ剤としてオレイン酸アミド0.15重量部を添加し、スーパーミキサーで窒素シール後、3分間混合した。その後、パウダーは東芝機械社製2軸押出機TEM35を用いホッパーを窒素シールしながらシリンダー温度200℃、スクリュー回転数150rpm、押出量15kg/hで造粒し、プロピレン−エチレン系樹脂組成物のペレットを得た。
得られたプロピレン−エチレン系樹脂組成物のペレットの物性等を表2に示す。
【0069】
(2)射出成形品の製造
上記で得られた樹脂組成物ペレット試料を東芝射出成形機EC100に供給し、射出1次圧力50Mpa、成形温度200℃、金型冷却水温度40℃、成形サイクル15秒で試験片、試験用平板を成形した。
得られた試験片、試験用平板の評価結果を表2に示した。造核剤を用いていない比較例1と比べ、透明性の高いものであった。
【0070】
(実施例2)
成分(A)として、製造例2で得られたプロピレン−エチレンブロック共重合体(PP−2)を用いる以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物、射出成形体を得た。その結果を表2に示す。
【0071】
(実施例3)
成分(A)として、製造例3で得られたプロピレン−エチレンブロック共重合体(PP−3)を用いる以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物、射出成形体を得た。その結果を表2に示す。
【0072】
(実施例4)
成分(A)として、製造例4で得られたプロピレン−エチレンブロック共重合体(PP−4)を用いる以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物、射出成形体を得た。その結果を表2に示す。
【0073】
(実施例5)
成分(A)として、製造例5で得られたプロピレン−エチレンブロック共重合体(PP−5)を用いる以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物、射出成形体を得た。その結果を表2に示す。
【0074】
(実施例6)
成分(A)として、製造例6で得られたプロピレン−エチレンブロック共重合体(PP−6)を用いる以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物、射出成形体を得た。その結果を表2に示す。
【0075】
(実施例7〜9)
造核剤(成分(B))として、造核剤(B−2)、造核剤(B−3),造核剤(B−4)を表2に記載の量で用いる以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物、射出成形体を得た。その結果を表2に示す。
【0076】
【表2】

【0077】
(比較例1)
造核剤(B−1)を添加しないこと以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物、射出成形体を得た。その結果を表3に示す。
【0078】
(比較例2)
成分(A)として製造例7で得られたプロピレン−エチレンブロック共重合体(PP−7)を用いる以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物、射出成形体を得た。その結果を表3に示す。
【0079】
(比較例3)
成分(A)として製造例8で得られたプロピレン−エチレンブロック共重合体(PP−8)を用いる以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物、射出成形体を得た。その結果を表3に示す。
【0080】
(比較例4)
成分(A)として製造例9で得られたプロピレン−エチレンブロック共重合体(PP−9)を用いる以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物、射出成形体を得た。その結果を表3に示す。
【0081】
(比較例5)
成分(A)として製造例10で得られたプロピレン−エチレンブロック共重合体(PP−10)を用いる以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物、射出成形体を得た。その結果を表3に示す。
【0082】
(比較例6)
成分(A)として製造例11で得られたプロピレン−エチレンブロック共重合体(PP−11)を用いる以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物、射出成形体を得た。その結果を表3に示す
【0083】
(比較例7)
成分(A)として製造例12で得られたプロピレン−エチレンブロック共重合体(PP−12)を用いる以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物、射出成形体を得た。その結果を表3に示す。
【0084】
【表3】

【0085】
上記の結果から、実施例では、本発明のプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)に造核剤(B)を含有しているので、樹脂組成物およびそれを用いて射出成形した容器は、剛性と耐衝撃性バランスが改良され、透明性が高く、加熱後の透明性も高く、ベタツキが少ないことが分かる。
これに対して、比較例1では造核剤(B)を添加しないためにヘイズ、Izod衝撃値が悪化していることが分かる。比較例2では、プロピレン−エチレンランダム共重合体(II)を含まないため、Izod衝撃値が悪く、比較例3では、プロピレン−エチレンランダム共重合体(I)部にエチレン単位を含まないため、透明性が悪化していることが分かる。また、比較例4では、プロピレン−エチレンランダム共重合体(II)のエチレン含量、Mwが本発明から外れるので、透明性とベタツキが悪化していることが分かる。また、比較例5ではプロピレン−エチレンランダム共重合体(II)の比率が本発明から外れるので、剛性が低く、剛性と耐衝撃性のバランスが悪いことが分かる。また、比較例6および7は、プロピレン−エチレンランダム共重合体(II)のMwが本発明から外れるので、加熱後の透明性が悪化して、ベタツキが悪いことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【0086】
本発明は、射出成形時の成形加工性が良好で、剛性と耐衝撃性とのバランスが良く、低温耐衝撃性、透明性に優れ、加熱しても透明性の低下が極めて少なく、かつベタツキの少ないポリプロピレン系樹脂組成物や、それを用いてなる射出成形体、中でも食品および医療用などの射出成形体、特に射出成形容器を提供しうるので、産業上大いに有用である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
メタロセン系触媒を用いて、エチレン含量1〜5重量%のプロピレン−エチレンランダム共重合体(I)部と下記イ)〜ハ)の要件を満たすプロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部とを重量比75:25〜93:7となるように逐次重合することで得られる、MFR(230℃、荷重2.16kg)が20〜100g/10分のプロピレン−エチレンブロック共重合体(A)100重量部に対して、造核剤(B)0.05〜0.7重量部を配合することを特徴とするプロピレン−エチレン系樹脂組成物。
イ)エチレン含量が10〜25重量%であること
ロ)重量平均分子量が200,000〜1,000,000であること
ハ)以下の関係式を満足すること
0.10 ≦ E(II)/Mw(II) ≦ 1.10
E(II):プロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部のエチレン含量(重量%)
Mw(II):プロピレン−エチレンランダム共重合体(II)部の重量平均分子量/10000
【請求項2】
請求項1に記載のプロピレン−エチレン系樹脂組成物を用いることを特徴とする射出成形体。

【公開番号】特開2010−202694(P2010−202694A)
【公開日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−46683(P2009−46683)
【出願日】平成21年2月27日(2009.2.27)
【出願人】(596133485)日本ポリプロ株式会社 (577)
【Fターム(参考)】