説明

ポリプロピレン系樹脂組成物およびそれからなるフィルム

【課題】しっとり感があり、高級感のある外観を有する艶消しフィルムに適したグロスを有し、低温での耐衝撃性と剛性とのバランス、および耐ブロッキング性に優れるポリプロピレン系樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】プロピレンに由来する構造単位が主成分である重合体成分(成分A)と、プロピレンに由来する構造単位の含有量(X)が10≦X<50重量%であり、エチレンに由来する構造単位の含有量(Y)が50<Y≦70重量%であり、炭素数4以上のα−オレフィンに由来する構造単位の含有量(Z)が0<Z≦20重量%である、プロピレンとエチレンと炭素数4以上のα−オレフィンとの重合体成分(成分B)とを含むポリプロピレン系共重合体を、有機過酸化物の存在下で溶融混練して得られ、メルトフローレートが5g/10分以上であることを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリプロピレン系樹脂組成物に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ポリプロピレンは、剛性、耐熱性、包装適性に優れるため、食品包装、繊維包装などの包装材料の分野で幅広く用いられている。近年、ポリプロピレンを主成分としたしっとり感がある外観を有する艶消しフィルムが開発されつつあり、さらに高級感があり耐衝撃性にも優れた艶消しフィルムが求められている。
【0003】
特開平4−356532号公報には、特定の結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体100重量部、及び有機過酸化物0.001〜1重量部、を含む組成物を用いて製造されたフイルムが、半透明性を表わす尺度である霞度が著しく増大したフィルムであることが記載されている。
【0004】
特開平5−448号公報には、特定の結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体、半減期10時間となる分解温度が60℃以上である有機過酸化物、および、エチレン含有率が50%以上であるポリエチレンあるいはエチレンと他のα−オレフィン及び/又はラジカル重合性極性不飽和化合物との共重合体を含む組成物から製造されたフィルムが、半透明性を表わす尺度である霞度が著しく増大したフィルムであることが記載されている。
【0005】
特開2003−213068号公報には、プロピレンを主体とする単量体成分を重合して得られる重合体成分(A)60〜80重量%とエチレン含有量が50〜80重量%であるプロピレン−エチレン共重合体成分(B)20〜40重量%と、からなる特定の性状を有するプロピレン系共重合体(I)30〜70重量%と、メルトフローレートが5g/10分以上であるプロピレン系重合体(II)30〜70重量%を含むポリプロピレン系樹脂組成物が記載され、該組成物からなるフィルムは、しっとり感があり、高級感のある外観を有し、衝撃強度に優れることなどが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平4−356532号公報
【特許文献2】特開平5−448号公報
【特許文献3】特開2003−213068号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、外観と耐衝撃性との両立において、更なる改良が望まれている。
本発明の目的は、しっとり感があり、高級感のある外観を有する艶消しフィルムに適したグロスを有し、低温での耐衝撃性と剛性とのバランス、および耐ブロッキング性に優れるポリプロピレン系樹脂組成物を提供することにある。
【0008】
本発明者らは、鋭意検討の結果、本発明が、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0009】
すなわち、本発明は、プロピレンに由来する構造単位が主成分である重合体成分(成分A)50〜95重量%と、プロピレンに由来する構造単位の含有量(X)が10≦X<50重量%であり、エチレンに由来する構造単位の含有量(Y)が50<Y≦70重量%であり、炭素数4以上のα−オレフィンに由来する構造単位の含有量(Z)が0<Z≦20重量%であり(但し、X、YおよびZの合計を100重量%とする)、プロピレンに由来する構造単位の含有量(X)に対する、炭素数4以上のα−オレフィンに由来する構造単位の含有量(Z)の重量比が1以下である、プロピレンとエチレンと炭素数4以上のα−オレフィンとの重合体成分(成分B)5〜50重量%とを含むポリプロピレン系共重合体を、有機過酸化物の存在下で溶融混練して得られ、メルトフローレートが5g/10分以上であることを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物に関する。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、しっとり感があり、高級感のある外観を有する艶消しフィルムに適したグロスを有し、低温での耐衝撃性と剛性とのバランス、および耐ブロッキング性に優れるポリプロピレン系樹脂組成物を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、プロピレンに由来する構造単位が主成分である重合体成分(成分A)と、プロピレンとエチレンと炭素数4以上のα−オレフィンとの重合体成分(成分B)とを含むポリプロピレン系共重合体を、有機過酸化物の存在下で溶融混練してなるポリプロピレン系樹脂組成物である。
【0012】
ここで、ポリプロピレン系共重合体に占める成分Aおよび成分Bの割合は、成分Aが50〜95重量%、成分Bが5〜50重量%の範囲であり、好ましくは成分Aが60〜95重量%、成分Bが5〜40重量%、より好ましくは成分Aが60〜90重量%であり、成分Bが10〜40重量%である。成分Bが5重量%未満では、低温での耐衝撃性が劣り、成分Bが50重量%を超えると、耐ブロッキング性が悪化することがある。
【0013】
成分Aは、プロピレンに由来する構造単位が主成分である重合体である。剛性の観点から、その融点は、155℃を超えることが好ましく、160℃以上がより好ましい。また、成分Aは、融点が155℃以下とならない範囲で、エチレンや1−ブテン等のα−オレフィンを共重合させてもよいが、好ましくは、プロピレン単独重合体である。エチレンや1−ブテン等のα−オレフィンを共重合させる場合には、プロピレンに由来する構造単位を主成分とする重合体成分(成分A)中のα−オレフィンに由来する構造単位の含有量が5重量%以下、好ましくは3重量%以下(プロピレンを主成分とする重合体成分を100重量%とする)である。成分Aの極限粘度については特に制限はないが、1.5〜3.0dL/gの範囲が好ましく、1.5〜2.5dL/gの範囲がさらに好ましい。
【0014】
成分Bに含まれるエチレンに由来する構造単位の含有量(Y)は、50<Y≦70重量%であり、好ましくは52≦Y≦70重量%であり、より好ましくは54≦Y≦70重量%(但し、成分Bに含有されるプロピレンに由来する構造単位の含有量(X)、エチレンに由来する構造単位の含有量(Y)、および炭素数4以上のα−オレフィンに由来する構造単位の含有量(Z)の合計を100重量%とする)である。エチレンに由来する構造単位の含有量が50重量%以下、あるいは70重量を超える場合、低温での耐衝撃性が低下することがある。
【0015】
成分Bに含まれるα−オレフィンに由来する構造単位の含有量(Z)は、0<Z≦20重量%であり、好ましくは1≦Z≦16重量%であり、より好ましくは1≦Z≦10重量%(但し、成分Bに含有されるプロピレンに由来する構造単位の含有量(X)、エチレンに由来する構造単位の含有量(Y)、および炭素数4以上のα−オレフィンに由来する構造単位の含有量(Z)の合計を100重量%とする)である。α−オレフィンに由来する構造単位の含有量が0重量%、あるいは20重量%を超える場合、低温での耐衝撃性が低下することがある。
【0016】
成分Bにおけるプロピレンに由来する構造単位の含有量(X)に対する、炭素数4以上のα−オレフィンに由来する構造単位の含有量(Z)の重量比は1以下である。プロピレンに由来する構造単位の含有量(X)に対する、炭素数4以上のα−オレフィンに由来する構造単位の含有量(Z)の重量比が1以下とすることにより、低温での耐衝撃性が向上する。
【0017】
成分Bに含まれる炭素数4以上のα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−へプテン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、ビニルシクロヘキサン、ビニルノルボルナン等が挙げられ、好ましくは、1−ブテンである。成分Bの極限粘度については特に制限はないが、フィッシュアイ発生の観点から2.0〜5.0dL/gの範囲が好ましく、2.5〜4.5dL/gの範囲がさらに好ましい。
【0018】
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物に含有されるポリプロピレン系共重合体の製造方法としては、プロピレンに由来する構造単位が主成分である重合体成分(成分A)を重合した後、連続してプロピレンとエチレンと炭素数4以上のα−オレフィンとの重合体成分(成分B)を重合して製造する方法が挙げられ、通常の立体規則性触媒を用いて、種々の重合方法によって製造することができる。
【0019】
立体規則性触媒としては、例えば、固体状チタン触媒成分と有機金属化合物触媒成分とさらに必要に応じて用いられる電子供与体とからなる触媒、シクロペンタジエニル環を有する周期表第IVB族の遷移金属化合物とアルキルアルミノキサンからなる触媒系、またはシクロペンタジエニル環を有する周期表第IVB族の遷移金属化合物とそれと反応してイオン性の錯体を形成する化合物および有機アルミニウム化合物からなる触媒が挙げられる。中でも固体状チタン触媒成分と有機金属化合物触媒成分とさらに必要に応じて用いられる電子供与体とからなる触媒を用いて製造する方法が好ましい。
【0020】
固体状チタン触媒成分としては、例えば、ケイ素化合物の存在下、チタン化合物を有機マグネシウム化合物で還元して得られる固体触媒成分前駆体と、ハロゲン化化合物(例えば四塩化チタン)、および電子供与体(例えば、エーテル化合物、エーテル化合物とエステル化合物の混合物)とを接触処理することにより得られる三価のチタン化合物含有固体触媒成分が挙げられる。
【0021】
有機金属化合物触媒成分としては、少なくとも分子内に一個のAl−炭素結合を有する有機アルミニウム化合物が挙げられ、トリアルキルアルミニウム、トリアルキルアルミニウムとジアルキルアルミニウムハライドとの混合物、または、アルキルアルモキサンが好ましく、とりわけトリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウムとジエチルアルミニウムクロライドとの混合物またはテトラエチルジアルモキサンが好ましい。
【0022】
電子供与体としては、酸素含有化合物、窒素含有化合物、リン含有化合物、硫黄含有化合物が挙げられ、なかでも酸素含有化合物または窒素含有化合物が好ましく、酸素含有化合物がより好ましく、なかでもアルコキシケイ素類またはエーテル類が特に好ましい。
【0023】
具体的には、例えば、
(a)Si−O結合を有するケイ素化合物の共存下、一般式Ti(OR1n4-n(R1は炭素数が1〜20の炭化水素基、Xはハロゲン電子、nは0<n≦4の数字を表わす。)で表わされるチタン化合物を、有機マグネシウム化合物で還元して得られる固体生成物を、エステル化合物及びエーテル化合物と四塩化チタンとの混合物で処理して得られる三価のチタン化合物含有固体触媒成分、
(b)有機アルミニウム化合物
(c)Si−OR2結合(R2は炭素数が1〜20の炭化水素基である。)を有するケイ素化合物よりなる触媒系が挙げられる。
【0024】
また、(b)成分中のAl原子/(a)成分中のTi原子のモル比を1〜2000、好ましくは5〜1500、(c)成分/(b)成分中のAl原子のモル比を0.02〜500、好ましくは0.05〜50となるように使用される。
【0025】
以下に重合方法を説明する。重合形式については、バッチ式、連続式いずれでもよい。また、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンのごとき不活性炭化水素溶媒によるスラリー重合もしくは溶液重合、重合温度において液状のオレフィンを媒体としたバルク重合または気相重合も可能である。重合温度は、通常−30〜300℃までにわたって実施することができるが、20〜180℃が好ましい。重合圧力に関しては特に制限は無いが、工業的かつ経済的であるという点で、一般に、常圧〜10MPa、好ましくは200kPa〜5MPa程度の圧力が採用される。特に後述の第二工程が気相重合であることが好ましい。
重合時には重合体の分子量を調節するために水素等の連鎖移動剤を添加することも可能である。
【0026】
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物に含有されるポリプロピレン系共重合体は、上記触媒と重合方法を用いた以下の工程により製造する方法が挙げられる。
重合工程1:プロピレンを単独重合させてポリプロピレン単独重合体成分(成分A)を生成させる工程、または、プロピレンと、エチレンおよび炭素原子数4〜10のα−オレフィンからなる群から選ばれるオレフィンとを共重合させてプロピレンに由来する構造単位が主成分である重合体成分(成分A)を生成させる工程
重合工程2:上記工程1で得られるポリプロピレン単独重合体成分またはプロピレンに由来する構造単位を主成分とする共重合体成分の存在下に、プロピレンとエチレンと炭素数4以上のα−オレフィンとを共重合させて、プロピレンとエチレンと炭素数4以上のα−オレフィンとの重合体成分(成分B)を生成させる工程
【0027】
プロピレンに由来する構造単位が主成分である重合体成分(成分A)を重合する時間と、プロピレンとエチレンと炭素数4以上のα−オレフィンとの重合体成分(成分B)を重合する時間と、を変更することにより、成分Aと成分Bの割合を変更させることができる。
また、プロピレンとエチレンと炭素数4以上のα−オレフィンとの重合体成分(成分B)を重合させるときの、プロピレン、エチレン、α−オレフィンの混合ガス中のガス組成を変化させることにより、成分Bの組成を変化させることができる。
【0028】
本発明に用いられる有機過酸化物としては、従来公知の有機過酸化物が挙げられるが、例えば、半減期が1分となる分解温度が120℃以上である有機過酸化物が好ましい。半減期が1分となる分解温度が120℃以上である有機過酸化物としては、例えば、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、2,5ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブテン、t−ブチルパーオキシベンゾエート、n−ブチル−4,4−ビス(t−ベルオキシ)バレラート、ジ−t−ブチルベルオキシイソフタレート、ジクミルパーオキサイド、α−α’−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、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−ブチルパーオキシジイソプロピル)ベンゼン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、p−メンタンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3等が挙げられる。
半減期が1分となる分解温度が150℃以上である有機過酸化物がより好ましい。
【0029】
有機過酸化物の添加量は、ポリプロピレン系共重合体100重量部に対して0.001〜5重量部が好ましい。より好ましくは0.01〜2重量部、さらに好ましくは0.01〜1重量部である。
【0030】
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、プロピレンに由来する構造単位が主成分である重合体成分(成分A)と、プロピレンとエチレンと炭素数4以上のα−オレフィンとの重合体成分(成分B)とを含むポリプロピレン系共重合体を、有機過酸化物の存在下で溶融混練して得られる。
【0031】
上記の溶融混練は、従来公知の方法及び装置を用いて行うことができる。例えば、プロピレン系共重合体と有機過酸化物と各種添加剤とを、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、タンブルミキサー等の混合装置を用いて混合した後、溶融混練する方法;定量供給機を用いて、一定の割合で、プロピレン系共重合体と有機過酸化物と各種添加剤とをそれぞれ連続的に供給することによって均質な混合物を得た後、該混合物を、単軸又は二軸以上の押出機、バンバリーミキサー、ロール式混練機等を用いて、溶融混練する方法が挙げられる。
【0032】
上記の溶融混練温度は、180℃〜350℃であることが好ましい。より好ましくは、180℃〜320℃であり、さらに好ましくは180℃〜300℃である。
【0033】
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物には、フィルムを製造する時に、樹脂組成物またはフィルムの酸化劣化を抑え、艶消し効果や耐衝撃性を改良するという目的から、フェノール系酸化防止剤やリン系酸化防止剤を含有させても良い。
【0034】
上記のフェノール系酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤または片ヒンダードフェノール系酸化防止剤である、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、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、オクタデシル−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、3,9−ビス[2−{3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5・5]ウンデカン、1,3,5−トリス2[3(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]エチルイソシアネート、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌレート、ペンタエリスリチル−テトラキス[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] 、トリエチレングリコール−N−ビス−3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,6−ヘキサンジオールビス[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]、2,2−チオビス−ジエチレンビス[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]、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4,6−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2’−エチリデン−ビス−(4,6−ジ−t−ブチルフェノール)(ケミノックス1129)、2,2’−ブチリデン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,4−ジ−t−アミル−6−(1−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニルアクリレート、ビタミンEに代表されるα−トコフェロール類等が挙げられる。
【0035】
上記のリン系酸化防止剤としては、例えば、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチル−6−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトール ジホスファイト、ビス(2,4,6−トリ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、トリステアリルソルビトールトリホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4'−ジフェニレンジホスホナイト、2,2'−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)−2−エチルヘキシルホスファイト、2,2'−エチリデンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)フルオロホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチル−6−メチルフェニル)エチルホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチル−6−メチルフェニル)メチルホスファイト、2−(2,4,6−トリ−t−ブチルフェニル)−5−エチル−5−ブチル−1,3,2−オキサホスホリナン、2,2',2''−ニトリロ[トリエチル−トリス(3,3',5,5'−テトラ−t−ブチル−1,1'−ビフェニル−2,2'−ジイル)ホスファイト、2,4,8,10−テトラ−t−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン、及びこれらの少なくとも2種類以上の混合物等が挙げられる。
【0036】
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、メルトフローレートが5.0g/10分以上である。本発明において、メルトフローレートは、JIS K7210に準拠し、温度230℃、荷重2.16kgfで測定した値である。ポリプロピレン系樹脂組成物のメルトフローレートが5.0g/10分未満であると、フィルム加工時の押出負荷が高くなり、フィルムの生産性に劣ることがある。生産性の観点からは、6.0g/10分以上であることが好ましい。なお、フィッシュアイの観点からは、メルトフローレートが15g/10分以下であることが好ましい。
【0037】
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物のメルトフローレートの制御方法としては、プロピレン系共重合体の極限粘度を調整する方法;プロピレン系共重合体の溶融混練時の温度、混練力などを調整する方法;プロピレン系共重合体の溶融混練時に有機過酸化物の含有量を調整する方法が挙げられる。
【0038】
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物には、必要に応じて、添加剤やその他の樹脂を添加しても良い。添加剤としては、例えば、その他の酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、造核剤、粘着剤、防曇剤、アンチブロッキング剤等が挙げられる。その他の樹脂としては、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレンとα−オレフィンの共重合体であるエラストマー等が挙げられ、これらは不均一系触媒で製造されたものであっても、均一系触媒(例えば、メタロセン触媒等)で製造されたものであっても良い。また、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体やスチレン−イソプレン−スチレン共重合体を水添したスチレン系共重合体ゴム等のエラストマーを添加することもできる。
【0039】
本発明のフィルムは、厚みが10〜500μmであることが好ましく、10〜100μmであることがより好ましい。
【0040】
本発明のフィルムは単層フィルムでもあってもよく、本発明のフィルムからなる層を少なくとも1層含む多層フィルムであってもよい。また、本発明のフィルムは未延伸フィルムであってもよく、延伸した延伸フィルムであってもよい。好ましくは、未延伸フィルムである。
【0041】
本発明のフィルムの製造方法としては、特に制限されるものではなく、例えば、通常用いられるインフレーション法、Tダイ法、カレンダー法等を用いて単独で製膜する方法や多層フィルムの少なくとも1層として製膜する方法が挙げられる。多層フィルムの製造方法としては、例えば、共押し出し加工法、押出ラミネート法、熱ラミネート法、ドライラミネート法等が挙げられる。
【0042】
本発明のフィルムには、通常工業的に採用されている方法によって、コロナ放電処理、火炎処理、プラズマ処理、オゾン処理等の表面処理が施されてもよい。
【0043】
本発明のフィルムの用途としては、特に制限されるものではなく、包装用途等が挙げられ、例えば、食品、繊維、雑貨等の包装用途が挙げられる。好ましくは、しっとり感があり、高級感のある外観を有する艶消しフィルムである。
【実施例】
【0044】
以下、本発明について実施例および比較例を用いて説明するが、本発明の範囲は実施例のみに限定されるものではない。なお、発明の詳細な説明および実施例および比較例における各項目の測定値は、下記の方法で測定した。
(1)MFR(単位:g/10分)
JIS K7210に準拠し、温度230℃、荷重2.16kgfで測定した。
(2)極限粘度([η]、単位:dL/g)
ウベローデ型粘度計を用いて135℃テトラリン中で測定を行った。
(3)成分Bのポリプロピレン系共重合体全体に対する重量比率χ(単位:重量%)
プロピレンとエチレンと炭素数4以上のα−オレフィンとの重合体成分(成分B)の、成分Aと成分Bを含有するポリプロピレン系共重合体全体に対する重合比率:χは、以下の方法で算出した。
χ=1−ΔH/ΔH
ΔH:プロピレンに由来する構造単位が主成分である重合体部分(成分A)重合後の重合体の融解熱量(J/g)
ΔH:プロピレンとエチレンと炭素数4以上のα−オレフィンとの重合体成分(成分B)重合後の重合体の融解熱量(J/g)
(4)成分Bのエチレンに由来する構造単位の含有量(Y)と1−ブテンに由来する構造単位の含有量(Z)(単位:重量%)
成分Aと成分Bを含有するポリプロピレン系共重合体中のエチレンに由来する構造単位の含有量(C2’(T))と、1−ブテンに由来する構造単位の含有量(C4’(T))を、高分子ハンドブック(1995年、紀伊国屋書店発行)の第616〜619頁に記載されている方法によって求めた。
次に、C2’(T)、C4’(T)と上記(5)記載のχから以下の方法で、成分Bのエチレンに由来する構造単位の含有量(Y)と1−ブテンに由来する構造単位の含有量(Z)を算出した。
Y=C2’(T)/χ×100
Z=C4’(T)/χ×100
【0045】
(5)グロス(単位:%)
JIS K7105に従って測定した。
(6)耐ブロッキング性(単位:g/100cm
225mm×50mmのフィルムを用いて、フィルム同士を重ね合わせ、100mm×50mmの範囲を40g/cmの荷重下で60℃・3時間状態調整を行った。その後、23℃・湿度50%の雰囲気下に30分以上放置し、島津製作所ブロッキングテスターを用いて、20g/分の剥離速度で、試料の剥離に要する強度を測定した。
(7)剛性(ヤング率、単位:MPa)
120mm×30mmのフィルム(製膜方向(MD)と長辺方向が一致するように採取した。)を用いて、23℃、湿度50%の雰囲気下において、安田精機製作所製オートストレインを用いて、つかみ間隔60mm、引張速度5mm/分で引張り試験を行い、引張−応力カーブのゼロ点での接線から初期弾性率を測定した。
(8)耐衝撃性(単位:kJ/m)
所定の温度に設定した恒温槽中にフィルムをおいて、東洋精機製フィルムインパクトテスターを使用して、直径15mmの半球状衝撃頭を用いて、フィルムの衝撃強度を測定した。
【0046】
参考例1 ポリプロピレン系共重合体(BCPP1)の製造
[固体成分の合成]
窒素置換した撹拌機を備えた反応器に、ヘキサン800リットル、フタル酸ジイソブチル6.8kg、テトラエトキシシラン350kgおよびテトラブトキシチタン38.8kgを投入し、撹拌した。次に、前記攪拌混合物に、ブチルマグネシウムクロリドのジブチルエーテル溶液(濃度2.1モル/リットル)900リットルを反応器の温度を7℃に保ちながら5時間かけて滴下した。滴下終了後、20℃で1時間撹拌したあと濾過し、得られた固体をトルエン1100リットルでの洗浄を3回繰り返し、スラリーの全体積が625リットルとなるようにトルエンを加えた。その後、得られたスラリーを、攪拌下70℃で1時間加熱処理し、室温まで冷却した。
得られた固体成分の一部をとり、減圧乾燥した。得られた固体成分の組成分析を行ったところ固体成分中にはチタン原子が2.1重量%、エトキシ基が38.9重量%、ブトキシ基が3.4重量%含有されていた。また、この固体成分中のチタン原子の原子価は3価であった。
[固体触媒成分の合成]
撹拌機、滴下ロート、温度計を備えた100ミリリットルのフラスコを窒素で置換したのち、上記で得た固体成分のスラリーを、乾燥固体成分8gを含む量だけ投入し、スラリーの全体積が26.5ミリリットルとなるように上澄み液を抜き取った。40℃で四塩化チタン16.0ミリリットル、ジブチルエーテル0.8ミリリットルの混合物を投入し、さらにフタル酸クロライド2.0ミリリットルとトルエン2.0ミリリットルの混合物を5分間で滴下した。滴下終了後、反応混合物を115℃で4時間攪拌した。その後、同温度で固液分離し、115℃でトルエン40ミリリットルで3回洗浄を行った。
洗浄後、スラリーの体積が26.5ミリリットルとなるようにトルエンを加えた。そこへジブチルエーテル0.8ミリリットル、フタル酸ジイソブチル0.45ミリリットルと、四塩化チタン6.4ミリリットルの混合物を投入し、105℃で1時間攪拌した。その後、同温度で固液分離し、105℃でトルエン40ミリリットルで2回洗浄を行った。
次に、スラリーの体積が26.5ミリリットルとなるようにトルエンを加え、105℃とした。そこへジブチルエーテル0.8ミリリットル、四塩化チタン6.4ミリリットルの混合物を投入し、105℃で1時間攪拌した。その後、同温度で固液分離し、105℃でトルエン40ミリリットルで2回洗浄を行った。
さらに、スラリーの体積が26.5ミリリットルとなるようにトルエンを加え、105℃とした。そこへジブチルエーテル0.8ミリリットル、四塩化チタン6.4ミリリットルの混合物を投入し、105℃で1時間攪拌した。その後、同温度で固液分離し、105℃でトルエン40ミリリットルで6回、室温でヘキサン40ミリリットルで3回洗浄を行った。これを減圧乾燥して固体触媒成分を得た。
固体触媒成分中には、チタン原子が1.6重量%、フタル酸ジエチル7.6重量%、フタル酸エチルノルマルブチル0.8重量%、フタル酸ジイソブチル2.5重量%が含有されていた。
[予備重合]
内容積3Lの撹拌機付きSUS製オートクレーブに、充分に脱水、脱気処理したn−ヘキサン1.5L、トリエチルアルミニウム30ミリモル、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン3.0ミリモルと上記固体触媒成分16gを添加し、オートクレーブ内の温度を約3〜20℃に保ちながらプロピレン32gを約40分かけて連続的に供給して予備重合を行った後、予備重合スラリーを内容積200Lの攪拌機付きSUS製オートクレーブに移送し、液状ブタン132Lを加えて、予備重合触媒成分のスラリーとした。
成分Aの重合
[重合工程(1)]
内容積40Lの攪拌機付きベッセルタイプのリアクターを用いて、プロピレン、水素、トリエチルアルミニウム、シクロヘキシルエチルジメトキシシランおよび予備重合触媒成分のスラリーを連続的に供給し、重合温度:78℃、攪拌速度:150rpm、リアクターの液レベル:18Lを維持し、プロピレン:25kg/時間、水素:19NL/時間、トリエチルアルミニウムの供給量:41ミリモル/時間、シクロヘキシルエチルジメトキシシランの供給量:6.15ミリモル/時間、予備重合触媒成分のスラリーの供給量:固体触媒成分換算として0.43g/時間の条件で0.27時間連続重合を行った。排出されたポリマーは2.3kg/時間であった。
[重合工程(2)]
重合工程(1)から排出されたスラリーを、重合工程(1)とは別のベッセルタイプのリアクターに連続的に移送し、プロピレンおよび水素を連続的に供給し、重合温度:73℃、攪拌速度:150rpm、リアクターの液レベル:44Lを維持し、プロピレン:15kg/時間、水素:10NL/時間の条件で更に0.46時間連続重合を行った。排出されたポリマーは3.4kg/時間であった。
[重合工程(3)]
重合工程(2)から排出されたスラリーを、重合工程(1)および(2)とは別のベッセルタイプのリアクターに連続的に移送し、重合温度:68℃、攪拌速度:150rpm、リアクターの液レベル:44Lを維持し、更に0.50時間連続重合を行った。排出されたポリマーは3.2kg/時間であった。
[重合工程(4)]
重合工程(3)から排出されたスラリーを、内容積1m3の攪拌機付き流動床反応器に連続的に移送し、プロピレン、水素を連続的に供給し、重合温度:80℃、重合圧力:1.8MPa、反応器内ガスのプロピレンと水素の濃度比:99.04体積%/0.96体積%(プロピレン濃度/水素濃度)で、3.1時間重合を行った。排出された重合体成分(成分A)は7.3kg/時間で、得られた重合体成分の極限粘度[η]Aは1.7dL/gであった。
成分Bの重合
[重合工程(5)]
重合工程(4)から排出された重合体成分(成分A)を、重合工程(4)で使用した反応器とは別の内容積1m3の攪拌機付き流動床反応器に連続的に移送し、プロピレン、エチレン、1−ブテンおよび水素を連続的に供給し、重合温度:70℃、重合圧力:1.4MPa、反応器内ガスのプロピレン、エチレン、1−ブテンと水素の濃度比:27.77体積%/50体積%/20.3体積%/1.93体積%(プロピレン濃度/エチレン濃度/1−ブテン濃度/水素濃度)、失活剤として酸素を供給しているトリエチルアルミニウムのモル比として0.006を添加した条件で2.5時間重合を行った。排出された重合体成分(成分B)は4.1kg/時間で、得られた重合体成分(成分B)の極限粘度[η]Bは4.4dL/gであった。
生成したポリプロピレン系共重合体の各成分の分析結果を表1に示す。
【0047】
参考例2 ポリプロピレン系共重合体(BCPP2)の製造
固体触媒成分、および予備重合は、参考例1と同様の工程で行った。
成分Aの重合
[重合工程(1)]
内容積40Lの攪拌機付きベッセルタイプのリアクターを用いて、プロピレン、水素、トリエチルアルミニウム、シクロヘキシルエチルジメトキシシランおよび予備重合触媒成分のスラリーを連続的に供給し、重合温度:78℃、攪拌速度:150rpm、リアクターの液レベル:18Lを維持し、プロピレン:25kg/時間、水素:20NL/時間、トリエチルアルミニウムの供給量:41ミリモル/時間、シクロヘキシルエチルジメトキシシランの供給量:6.15ミリモル/時間、予備重合触媒成分のスラリーの供給量:固体触媒成分換算として0.59g/時間の条件で0.26時間連続重合を行った。排出されたポリマーは2.7kg/時間であった。
[重合工程(2)]
重合工程(1)から排出されたスラリーを、重合工程(1)とは別のベッセルタイプのリアクターに連続的に移送し、プロピレンおよび水素を連続的に供給し、重合温度:73℃、攪拌速度:150rpm、リアクターの液レベル:44Lを維持し、プロピレン:15kg/時間、水素:11NL/時間の条件で更に0.45時間連続重合を行った。排出されたポリマーは3.2kg/時間であった。
[重合工程(3)]
重合工程(2)から排出されたスラリーを、重合工程(1)および(2)とは別のベッセルタイプのリアクターに連続的に移送し、重合温度:68℃、攪拌速度:150rpm、リアクターの液レベル:44Lを維持し、更に0.49時間連続重合を行った。排出されたポリマーは2.9kg/時間であった。
[重合工程(4)]
重合工程(3)から排出されたスラリーを、内容積1m3の攪拌機付き流動床反応器に連続的に移送し、プロピレン、水素を連続的に供給し、重合温度:80℃、重合圧力:1.8MPa、反応器内ガスのプロピレンと水素の濃度比:98.96体積%/1.04体積%(プロピレン濃度/水素濃度)で、2.8時間重合を行った。排出された重合体成分(成分A)は11.1kg/時間で、得られた重合体成分(成分A)の極限粘度[η]Aは1.8dL/gであった。
成分Bの重合
[重合工程(5)]
重合工程(4)から排出された重合体成分(成分A)を、重合工程(4)で使用した反応器とは別の内容積1m3の攪拌機付き流動床反応器に連続的に移送し、プロピレン、エチレンおよび水素を連続的に供給し、重合温度:70℃、重合圧力:1.4MPa、反応器内ガスのプロピレンとエチレンと水素の濃度比:36.45体積%/60体積%/3.55体積%(プロピレン濃度/エチレン濃度/水素濃度)、失活剤として酸素を供給しているトリエチルアルミニウムのモル比として0.023を添加した条件で1.5時間重合を行った。排出された重合体成分(成分B)は6.3kg/時間で、得られた重合体成分(成分B)の極限粘度[η]Bは3.0dL/gであった。
生成したポリプロピレン系重合体の各成分の分析結果を表1に示す。
【0048】
実施例1
ポリプロピレン系共重合体(BCPP1)100重量部に対して、ハイドロタルサイト(DHT4C、協和化学工業(株)製)0.01重量部、エルカ酸アミド(ニュートロン−S、日本精化(株)製)0.10重量部、スミライザーGP(2,4,8,10−テトラ−t−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン、住友化学(株)製)0.075重量部、スミライザーGS(2,4−ジ−t−アミル−6−[1−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル]フェニルアクリレート、住友化学(株)製)0.075重量部、有機過酸化物として2,5−ジメチル−2,5−ジ(ターシャリブチルパーオキシ)ヘキサン0.03重量部を加え、40mm単軸押出機(VS40−28型、田辺プラスチックス機械社製、フルフライト型スクリュー付き)を用いて、250℃で溶融混練して、MFR=6.5(g/10分)のポリプロピレン系樹脂組成物を得た。
得られたポリプロピレン系樹脂組成物を、50mmTダイ製膜装置(田辺プラスチックス株式会社製V−50−F600型フィルム成型装置、400mm幅Tダイ付き)を用いて、樹脂温度250℃で溶融押出を行った。溶融押出されたものを50℃の冷却水を通水した冷却ロールで冷却して、厚さ30μmのフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表3に示した。
【0049】
比較例1
ポリプロピレン系共重合体として、参考例2に記載のBCPP2を用い、有機過酸化物の量を0.037重量部とした以外は、実施例1と同様の方法によって、MFR=7.8(g/10分)のポリプロピレン系樹脂組成物を得た。
得られたポリプロピレン系樹脂組成物を、実施例1と同様に押出加工を行いフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表3に示した。
【0050】
比較例2
ポリプロピレン系共重合体(BCPP2)90重量%に対して、エチレン系重合体として、スミカセンF102−0(住友化学株式会社製、密度=0.922g/cm3、MFR=0.4g/10分)10重量%を均一に混合した。この混合物100重量部に対して、ハイドロタルサイト(DHT4C、協和化学工業(株)製)0.01重量部、エルカ酸アミド(ニュートロン−S、日本精化(株)製)0.10重量部、スミライザーGP(2,4,8,10−テトラ−t−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン、住友化学(株)製)0.075重量部、スミライザーGS(2,4−ジ−t−アミル−6−[1−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル]フェニルアクリレート、住友化学(株)製)0.075重量部、有機過酸化物として2,5−ジメチル−2,5−ジ(ターシャリブチルパーオキシ)ヘキサン0.042重量部を加え、40mm単軸押出機(VS40−28型、田辺プラスチックス機械社製、フルフライト型スクリュー付き)を用いて、250℃で溶融混練して、MFR=5.8(g/10分)のポリプロピレン系樹脂組成物を得た。
得られたポリプロピレン系樹脂組成物を、実施例1と同様に押出加工を行いフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表3に示した。
【0051】
比較例3
チーグラー・ナッタ型触媒を用いて第一工程で極限粘度が2.3dL/gのプロピレン単独重合体部分を製造し、次いで、第二工程で極限粘度が3.6dL/g、エチレン含有量が37重量%のプロピレンとエチレンとの共重合体部分を製造して、ポリプロピレン系共重合体(BCPP3)を得た。プロピレンとエチレンとの共重合体部分の含有量は16重量%であった。
得られたポリプロピレン系共重合体(BCPP3)100重量部に対して、ハイドロタルサイト(DHT4C、協和化学工業(株)製)0.01重量部、エルカ酸アミド(ニュートロン−S、日本精化(株)製)0.10重量部、スミライザーGP(2,4,8,10−テトラ−t−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン、住友化学(株)製)0.075重量部、スミライザーGS(2,4−ジ−t−アミル−6−[1−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル]フェニルアクリレート、住友化学(株)製)0.075重量部、有機過酸化物として2,5−ジメチル−2,5−ジ(ターシャリブチルパーオキシ)ヘキサン0.04重量部を加え、40mm単軸押出機(VS40−28型、田辺プラスチックス機械社製、フルフライト型スクリュー付き)を用いて、250℃で溶融混練して、MFR=6.8(g/10分)のポリプロピレン系樹脂組成物を得た。
得られたポリプロピレン系樹脂組成物を、実施例1と同様に押出加工を行いフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表3に示した。
【0052】
比較例4
ポリプロピレン系共重合体(BCPP3)を80重量%とし、エチレン系重合体として、スミカセンF411−0(住友化学株式会社製、密度=0.925g/cm3、MFR=4.8g/10分)20重量%とし、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ターシャリブチルパーオキシ)ヘキサンの量を0.055重量部に変更した以外は比較例2と同様の方法によって、MFR=7.3(g/10分)のポリプロピレン系樹脂組成物を得た。
得られたポリプロピレン系樹脂組成物を、実施例1と同様に押出加工を行いフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表3に示した。
【0053】
比較例5
チーグラー・ナッタ型触媒を用いて第一工程で極限粘度が2.8dL/gのプロピレン単独重合体部分を製造し、次いで、第二工程で極限粘度が2.8dL/g、エチレン含有量が36重量%のプロピレンとエチレンとの共重合体部分を製造して、プロピレン系共重合体(BCPP4)を得た。プロピレンとエチレンとの共重合体部分の含有量は21重量%であった。
得られたプロピレン系共重合体(BCPP4)95重量%に対して、エチレン系重合体として、スミカセンF218−0(住友化学株式会社製、密度=0.919g/cm3、MFR=0.9g/10分)5重量%を均一に混合した。この混合物100重量部に対して、ハイドロタルサイト(DHT4C、協和化学工業(株)製)0.01重量部、エルカ酸アミド(ニュートロン−S、日本精化(株)製)0.10重量部、スミライザーGP(2,4,8,10−テトラ−t−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン、住友化学(株)製)0.075重量部、スミライザーGS(2,4−ジ−t−アミル−6−[1−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル]フェニルアクリレート、住友化学(株)製)0.075重量部、有機過酸化物として2,5−ジメチル−2,5−ジ(ターシャリブチルパーオキシ)ヘキサン0.050重量部を加え、40mm単軸押出機(VS40−28型、田辺プラスチックス機械社製、フルフライト型スクリュー付き)を用いて、250℃で溶融混練して、MFR=5.9(g/10分)のポリプロピレン系樹脂組成物を得た。
得られたポリプロピレン系樹脂組成物を、実施例1と同様に押出加工を行いフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表3に示した。
【0054】
表1

【0055】
表2

【0056】
表3


【特許請求の範囲】
【請求項1】
プロピレンに由来する構造単位が主成分である重合体成分(成分A)50〜95重量%と、プロピレンに由来する構造単位の含有量(X)が10≦X<50重量%であり、エチレンに由来する構造単位の含有量(Y)が50<Y≦70重量%であり、炭素数4以上のα−オレフィンに由来する構造単位の含有量(Z)が0<Z≦20重量%であり(但し、X、YおよびZの合計を100重量%とする)、プロピレンに由来する構造単位の含有量(X)に対する、炭素数4以上のα−オレフィンに由来する構造単位の含有量(Z)の重量比が1以下である、プロピレンとエチレンと炭素数4以上のα−オレフィンとの重合体成分(成分B)5〜50重量%とを含むポリプロピレン系共重合体を、有機過酸化物の存在下で溶融混練して得られ、メルトフローレートが5.0g/10分以上であることを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物。
【請求項2】
ポリプロピレン系共重合体100重量部に対し、有機過酸化物を0.001〜5重量部添加する、請求項1記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
【請求項3】
炭素数4以上のα−オレフィンが1−ブテンである、請求項1または2記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
【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系樹脂組成物からなる艶消しフィルム。

【公開番号】特開2010−248363(P2010−248363A)
【公開日】平成22年11月4日(2010.11.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−98842(P2009−98842)
【出願日】平成21年4月15日(2009.4.15)
【出願人】(000002093)住友化学株式会社 (8,981)
【Fターム(参考)】