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技術 優れた衝撃性能を有するポリプロピレン組成物

出願人 ボレアリスエージー
発明者 ルンマーシュトルファートーマスクニーゼルクラウディアグレシュテンベルガーゲオルク
出願日 2018年6月26日 (2年10ヶ月経過) 出願番号 2019-567309
公開日 2020年8月6日 (9ヶ月経過) 公開番号 2020-523437
状態 未査定
技術分野 高分子組成物
主要キーワード 直接積分 自動化プログラム グレー値画像 ループプロセス 降伏ひずみ トップカット 幾何学的形 フラッドライト
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年8月6日)のものです。
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課題・解決手段

本発明は、ポリプロピレンマトリックスと、2つの異なるエラストマーエチレンコポリマーを含む分散相と、無機充填剤とを含むポリプロピレン組成物(C)に関する。本発明はさらに、前記ポリプロピレン組成物(C)を含む物品に関する。

概要

背景

ポリプロピレン材料は、自動車産業において広く使用されており、それらの非常に基本的な特性プロファイルは、通常、密度流動性剛性、および衝撃強度によって表される。所与の密度およびメルトフローレートでは、特に、より厳しい自動車の内装および外装用途のために、優れた剛性−衝撃バランスがしばしば要求される。これは、通常、ポリプロピレンマトリックス充填剤および分散エラストマー相を組み合わせた三元組成物の調製によって達成される。このアプローチによれば、剛性と衝撃強度の両方が同時に改善され、その結果、良好にバランスのとれた機械的特性プロファイルが得られる。剛性と衝撃強度との間のバランスは、高い衝撃強度が剛性の有意な減少をもたらし、逆もまた同様であるので、しばしば微妙である。

当該問題は、延性脆性遷移挙動が高度に重要である非常に厳しい自動車の内装および外装仕様にとって、さらに深刻になる。このような材料については、衝撃要件は、計装穿刺試験IPT)または落下ダート衝撃試験として知られる試験に拡張される。通常、平坦試験片幾何学的形状が使用され、二軸荷重が、規定された試験速度および試験温度で堅く支持された試験片に当たる半球ダートによって課される。材料の動的応答(力−撓み曲線)を記録し、いくつかのパラメータを評価に使用することができる。材料の延性−脆性転移は、このようにして、所与の温度範囲にわたって計装された穿刺試験を実施することによって測定することができる。自動車産業で主に使用される計装穿刺試験規格は、ISO 6603−2およびASTMD3763であり、脆性−延性転移点(TBDT)が多くの仕様で要求されている。TBDTの判定は、通常、IPT試験後の試験片の出現に基づく。

ポリプロピレン材料の延性−脆性挙動を改善する1つのアプローチは、耐衝撃性改良剤としてのスチレン系エラストマーポリマー(SEBS)の適用である。SEBS変性化合物の優れたIPT性能の理由は、一方では、ポリプロピレンマトリックス中の分散したSEBS相の非常に微細で均一な相形態であり、他方では、自動車化合物の衝撃変性に使用されるSEBSグレードの非常に低いガラス転移点である。しかしながら、このようなSEBSグレードのかなり高いコストは、このアプローチの主要な欠点である。

したがって、SEBSベースのポリマーを適用することなく、優れた延性−脆性挙動を伴う、剛性と衝撃強度との間の改善されたバランスを示すポリプロピレン材料が、当技術分野で必要とされている。

概要

本発明は、ポリプロピレンマトリックスと、2つの異なるエラストマーエチレンコポリマーを含む分散相と、無機充填剤とを含むポリプロピレン組成物(C)に関する。本発明はさらに、前記ポリプロピレン組成物(C)を含む物品に関する。なし

目的

本発明の目的は、引張強さおよびノッチ付き衝撃強度が高いレベルに留まる一方で、良好なIPT性能を特徴とするポリプロピレン組成物を提供する

効果

実績

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請求項1

ポリプロピレン組成物(C)であって、少なくとも10.0g/10分のISO1133に従って測定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有し、i)プロピレンポリマー(PP1)を含むマトリックス(M)の45.0〜80.0重量%、ii)a)少なくとも30.0mol%のエチレン含有量を有する第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)、およびb)30.0mol%以下のエチレン含有量を有する第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)を含む、前記マトリックス(M)内に分散されたエラストマー画分(E)15.0〜40.0重量%、ならびにiii)無機充填剤(F)を含む、ポリプロピレン組成物(C)。

請求項2

前記エラストマー画分(E)が、2:1〜10:1の重量比で前記第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および前記第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)を含む、請求項1に記載のポリプロピレン組成物(C)。

請求項3

下前記ポリプロピレン組成物(C)の総量に基づいて、i)前記プロピレンポリマー(PP1)45.0〜75.0重量%、ii)前記第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)10.0〜40.0重量%、iii)前記第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)0.5〜10.0重量%、およびiv)前記無機充填剤15.0〜30.0重量%を含む、請求項1または2に記載のポリプロピレン組成物(C)。

請求項4

前記プロピレンポリマー(PP1)が、i)プロピレンホモポリマー(H−PP1)であり、および/またはii)ISO1133に従って決定して20.0〜200.0g/10分の範囲内のメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリプロピレン組成物(C)。

請求項5

前記第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)が、エチレンとC4〜C20α−オレフィンとのコポリマーである、請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリプロピレン組成物(C)。

請求項6

前記第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)が、a)ISO1133に従って測定して100.0g/10分未満のメルトフローレートMFR(190℃、2.16kg)、b)前記第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)の総重量に基づいて、5.5〜30.0mol%の範囲のC4〜C20α−オレフィン含有量、および/またはc)0.885g/cm3未満の密度を有する、請求項5に記載のポリプロピレン組成物(C)。

請求項7

前記第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)が、エチレンと1−ブテンまたは1−オクテンとのコポリマーである、請求項5または6に記載のポリプロピレン組成物(C)。

請求項8

前記第2のエチレンコポリマー(E2)が、プロピレンとエチレンとのコポリマーである、請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリプロピレン組成物(C)。

請求項9

前記第2のエチレンコポリマー(E2)が、a)少なくとも60.0mol%のプロピレン含有量、b)0.870g/cm3未満の密度、および/またはc)ISO1133に従って測定して0.5〜15.0g/10分の範囲のメルトフローレートMFR(190℃、2.16kg)を有する、請求項8に記載のポリプロピレン組成物(C)。

請求項10

前記無機充填剤(F)がタルクである、請求項1〜9のいずれか一項に記載のポリプロピレン組成物(C)。

請求項11

前記第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および前記第2のエチレンコポリマー(E2)が、スチレンまたはその誘導体から誘導可能なモノマー単位を含有しない、請求項1〜10のいずれか一項に記載のポリプロピレン組成物(C)。

請求項12

請求項1〜11のいずれかに記載のポリプロピレン組成物(C)を含む物品

請求項13

前記物品が成形物品、好ましくは成形自動車物品である、請求項12に記載の物品。

請求項14

少なくとも60重量%のポリプロピレン組成物(C)を含む、請求項12または13に記載の物品。

技術分野

0001

本発明は、ポリプロピレンマトリックスと、2つの異なるエラストマーエチレンコポリマーを含む分散相と、無機充填剤とを含むポリプロピレン組成物(C)に関する。本発明はさらに、前記ポリプロピレン組成物(C)を含む物品に関する。

背景技術

0002

ポリプロピレン材料は、自動車産業において広く使用されており、それらの非常に基本的な特性プロファイルは、通常、密度流動性剛性、および衝撃強度によって表される。所与の密度およびメルトフローレートでは、特に、より厳しい自動車の内装および外装用途のために、優れた剛性−衝撃バランスがしばしば要求される。これは、通常、ポリプロピレンマトリックス、充填剤および分散エラストマー相を組み合わせた三元組成物の調製によって達成される。このアプローチによれば、剛性と衝撃強度の両方が同時に改善され、その結果、良好にバランスのとれた機械的特性プロファイルが得られる。剛性と衝撃強度との間のバランスは、高い衝撃強度が剛性の有意な減少をもたらし、逆もまた同様であるので、しばしば微妙である。

0003

当該問題は、延性脆性遷移挙動が高度に重要である非常に厳しい自動車の内装および外装仕様にとって、さらに深刻になる。このような材料については、衝撃要件は、計装穿刺試験IPT)または落下ダート衝撃試験として知られる試験に拡張される。通常、平坦試験片幾何学的形状が使用され、二軸荷重が、規定された試験速度および試験温度で堅く支持された試験片に当たる半球ダートによって課される。材料の動的応答(力−撓み曲線)を記録し、いくつかのパラメータを評価に使用することができる。材料の延性−脆性転移は、このようにして、所与の温度範囲にわたって計装された穿刺試験を実施することによって測定することができる。自動車産業で主に使用される計装穿刺試験規格は、ISO 6603−2およびASTMD3763であり、脆性−延性転移点(TBDT)が多くの仕様で要求されている。TBDTの判定は、通常、IPT試験後の試験片の出現に基づく。

0004

ポリプロピレン材料の延性−脆性挙動を改善する1つのアプローチは、耐衝撃性改良剤としてのスチレン系エラストマーポリマー(SEBS)の適用である。SEBS変性化合物の優れたIPT性能の理由は、一方では、ポリプロピレンマトリックス中の分散したSEBS相の非常に微細で均一な相形態であり、他方では、自動車化合物の衝撃変性に使用されるSEBSグレードの非常に低いガラス転移点である。しかしながら、このようなSEBSグレードのかなり高いコストは、このアプローチの主要な欠点である。

0005

したがって、SEBSベースのポリマーを適用することなく、優れた延性−脆性挙動を伴う、剛性と衝撃強度との間の改善されたバランスを示すポリプロピレン材料が、当技術分野で必要とされている。

発明が解決しようとする課題

0006

したがって、本発明の目的は、引張強さおよびノッチ付き衝撃強度が高いレベルに留まる一方で、良好なIPT性能を特徴とするポリプロピレン組成物を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

本発明の発見は、プロピレンリッチエラストマーである耐衝撃性改良剤の適用が、良好なIPT性能と同様に、耐衝撃性と剛性との間のバランスの改善をもたらすことである。

0008

従って、本発明は、ポリプロピレン組成物(C)であって、少なくとも10.0g/10分のISO 1133に従って測定されたメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有し、
i)プロピレンポリマー(PP1)を含むマトリックス(M)45.0〜80.0重量%、
ii)a)少なくとも30.0mol%のエチレン含有量を有する第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)、および
b)30.0mol%以下のエチレン含有量を有する第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)
を含む、前記マトリックス(M)内に分散されたエラストマー画分(E)15.0〜40.0重量%、
ならびに
iii)無機充填剤(F)
を含む、ポリプロピレン組成物(C)に関する。

0009

本発明の一実施形態によれば、エラストマー画分(E)は、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)を2:1〜10:1の重量比で含む。

0010

本発明の別の実施形態によれば、ポリプロピレン組成物(C)は、ポリプロピレン組成物(C)の総量に基づいて、
i)プロピレンポリマー(PP1)45.0〜75.0重量%、
ii)第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)10.0〜40.0重量%、
iii)第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)0.5〜10.0重量%、および
iv)無機充填剤15.0〜30.0重量%
を含む。

0011

本発明のさらなる実施形態によれば、プロピレンポリマー(PP1)は、
i)プロピレンホモポリマー(H−PP1)であり、および/または
ii)ISO 1133に従って決定して20.0〜200.0g/10分の範囲内のメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有する。

0012

第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)は、エチレンとC4〜C20α−オレフィンとのコポリマーであることが特に好ましい。

0013

本発明の一実施形態によれば、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)は、
a)ISO 1133に従って測定して100.0g/10分未満のメルトフローレートMFR(190℃、2.16kg)、
b)第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)の総重量に基づいて、5.5〜30.0mol%の範囲のC4〜C20α−オレフィン含有量、および/または
c)0.885g/cm3未満の密度
を有する。

0014

本発明の別の実施形態によれば、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)は、エチレンと1−ブテンまたは1−オクテンとのコポリマーである。

0015

第2のエチレンコポリマー(E2)は、プロピレンとエチレンとのコポリマーであることが特に好ましい。

0016

本発明の一実施形態によれば、第2のエチレンコポリマー(E2)は、
a)少なくとも60.0mol%のプロピレン含有量
b)0.870g/cm3未満の密度、および/または
c)ISO 1133に従って測定して0.5〜15.0g/10分の範囲のメルトフローレートMFR(190℃、2.16kg)
を有する。

0017

本発明の別の実施形態によれば、無機充填剤(F)はタルクである。

0018

第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエチレンコポリマー(E2)は、スチレンまたはその誘導体から誘導可能なモノマー単位を含まないことが特に好ましい。

0019

本発明はさらに、上記のポリプロピレン組成物(C)を含む物品に関する。

0020

物品は成形した物品、好ましくは成形した自動車物品であることが特に好ましい。

0021

好ましくは、物品は、少なくとも60.0重量%の上記のポリプロピレン組成物(C)を含む。

0022

以下、本発明をより詳細に説明する。

0023

ポリプロピレン組成物(C)
上記に概説したように、本発明によるポリプロピレン組成物(C)は、プロピレンポリマー(PP1)であるマトリックス(M)と、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)を含むエラストマー画分(E)とを含む。

0024

したがって、ポリプロピレン組成物(C)は、プロピレンポリマー(PP1)である結晶マトリックス(M)と、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)を含むエラストマー画分(E)である分散相とを含む異相系であることが好ましい。したがって、プロピレンポリマー(PP1)は、好ましくは(半)結晶性プロピレンポリマー(PP1)であり、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)は、(半)結晶性プロピレンポリマー(PP1)中に(微細に)分散されたエラストマー性ポリマーである。換言すれば、(半)結晶性プロピレンポリマー(PP1)は、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)を含むエラストマー画分(E)がマトリックス、すなわち(半)結晶性プロピレンポリマー(PP1)中に含有物を形成するマトリックスを構成する。したがって、マトリックスは、マトリックスの一部ではない(微細に)分散した含有物を含み、前記含有物は、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)を含むエラストマー画分(E)を含む。本発明による用語「含有物」は、好ましくは、マトリックスおよび含有物が、ポリプロピレン組成物(C)内で異なる相を形成し、前記含有物が、例えば、電子顕微鏡法もしくは原子間力顕微鏡法のような高分解能顕微鏡法によって、または動的機械熱分析DMTA)によって可視であることを示すものとする。具体的には、DMTAにおいて、多相構造の存在は、少なくとも2つの異なるガラス転移温度の存在によって同定することができる。

0025

ポリプロピレン組成物(C)は、ポリプロピレン組成物(C)の全重量に基づいて、45.0〜80.0重量%、より好ましくは47.0〜65.0重量%、さらにより好ましくは50.0〜55.0重量%のマトリックス(M)および15.0〜40.0重量%、より好ましくは20.0〜35.0重量%、さらにより好ましくは25.0〜30.0重量%のエラストマー画分(E)を含むことが好ましい。

0026

前の段落に加えて、またはその代わりに、ポリプロピレン組成物(C)は、5:1〜1:1、より好ましくは3:1〜1.5:1、さらにより好ましくは2:1〜1.8:1の重量比でマトリックス(M)およびエラストマー画分(E)を含むことが好ましい。

0027

さらに、本発明のポリプロピレン組成物は、無機充填剤(F)を含む。

0028

したがって、ポリプロピレン組成物(C)は、ポリプロピレン組成物(C)の全重量に基づいて、45.0〜80.0重量%、より好ましくは47.0〜65.0重量%、さらにより好ましくは50.0〜55.0重量%のマトリックス(M)、15.0〜40.0重量%、より好ましくは20.0〜35.0重量%、さらにより好ましくは25.0〜30.0重量%のエラストマー画分(E)および10.0〜30.0重量%、より好ましくは15.0〜25.0重量%、さらにより好ましくは17.0〜22.0重量%の無機充填剤(F)を含むことが好ましい。

0029

上記に概説したように、ポリプロピレン組成物(C)は、プロピレンポリマー(PP1)を含むマトリックス(M)を含む。マトリックス(M)は、マトリックス(M)の全重量に基づいて、プロピレンポリマー(PP1)の少なくとも80.0重量%、より好ましくは少なくとも90.0重量%、さらにより好ましくは少なくとも95.0重量%、例えば99.0重量%を含むことが好ましい。従って、マトリックス(M)は、マトリックス(M)の重量に基づいて、20.0重量%を超える量、好ましくは10.0重量%を超える量、より好ましくは5.0重量%を超える量、例えば1.0重量%で、プロピレンポリマー(PP1)とは異なるさらなるポリマー(複数可)を含まないことが好ましい。マトリックス(M)がプロピレンポリマー(PP1)からなることが特に好ましい。

0030

したがって、ポリプロピレン組成物(C)は、ポリプロピレン組成物(C)の全重量に基づいて、45.0〜80.0重量%、より好ましくは47.0〜65.0重量%、さらにより好ましくは50.0〜55.0重量%のプロピレンポリマー(PP1)、15.0〜40.0重量%、より好ましくは20.0〜35.0重量%、さらにより好ましくは25.0〜30.0重量%のエラストマー画分(E)および10.0〜30.0重量%、より好ましくは15.0〜25.0重量%、さらにより好ましくは17.0〜22.0重量%の無機充填剤(F)を含むことが好ましい。

0031

エラストマー画分(E)は、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーコポリマー(E2)を含む。好ましくは、エラストマー画分(E)は、2:1〜10:1、より好ましくは3:1〜8:1、なおより好ましくは5:1〜7:1の重量比で、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)を含む。エラストマー画分(E)は、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)を6:1の重量比で含むことが特に好ましい。

0032

さらに、エラストマー画分(E)は、エラストマー画分(E)の重量に基づいて、組み合わされた第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)の少なくとも80.0重量%、より好ましくは少なくとも90.0重量%、さらにより好ましくは少なくとも95.0重量%、例えば99.0重量%を含むことが好ましい。したがって、エラストマー画分(E)は、エラストマー画分(E)の重量に基づいて、20.0重量%を超える量、好ましくは10.0重量%を超える量、より好ましくは5.0重量%を超える量、例えば1.0重量%の量で、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)とは異なるさらなるポリマー(複数可)を含まないことが好ましい。エラストマー画分(E)は、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)と第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)とからなることが特に好ましい。

0033

したがって、ポリプロピレン組成物(C)は、ポリプロピレン組成物(C)の全重量に基づいて、45.0〜80.0重量%、より好ましくは47.0〜65.0重量%、さらにより好ましくは50.0〜55.0重量%のプロピレンポリマー(PP1)、10.0〜40.0重量%、より好ましくは16.0〜32.0重量%、さらにより好ましくは20.0〜25.0重量%の第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)、0.5〜10.0重量%、より好ましくは1.0〜8.0重量%、さらにより好ましくは2.0〜5.0重量%の第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)、および10.0〜30.0重量%、より好ましくは15.0〜25.0重量%、さらにより好ましくは17.0〜22.0重量%の無機充填剤(F)を含むことが好ましい。

0034

本発明のポリプロピレン組成物(C)は、添加剤(AD)を含んでもよい。したがって、ポリプロピレン組成物(C)は、ポリプロピレン組成物(C)の全重量に基づいて、45.0〜80.0重量%、より好ましくは47.0〜65.0重量%、さらにより好ましくは50.0〜55.0重量%のプロピレンポリマー(PP1)、10.0〜40.0重量%、より好ましくは16.0〜32.0重量%、さらにより好ましくは20.0〜25.0重量%の第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)、0.5〜10.0重量%、より好ましくは1.0〜8.0重量%、さらにより好ましくは2.0〜5.0重量%の第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)、10.0〜30.0重量%、より好ましくは15.0〜25.0重量%、さらにより好ましくは17.0〜22.0重量%の無機充填剤(F)、および0.0〜5.0重量%、より好ましくは0.1〜3.0重量%、さらにより好ましくは0.5〜1.5重量%の添加剤(AD)を含み、より好ましくはそれからなることが好ましい。添加剤(AD)は、以下により詳細に記載される。

0035

好ましくは、本発明のポリプロピレン組成物(C)は、ポリプロピレン組成物(C)の全重量に基づいて、5.0重量%を超える量、好ましくは3.0重量%を超える量、より好ましくは2.5重量%を超える量で、プロピレンポリマー(PP1)、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)とは異なるさらなるポリマー(複数可)を含まない。

0036

ポリプロピレン組成物(C)は、中程度のメルトフローレートを有することが好ましい。従って、ポリプロピレン組成物(C)のISO 1133に従って測定されるメルトフローレートMFR2(230℃)は、少なくとも10.0g/10分、より好ましくは15.0〜40.0g/10分の範囲、さらにより好ましくは20.0〜35.0g/10分の範囲、例えば25.0〜32.0g/10分の範囲であることが好ましい。

0037

さらに、ポリプロピレン組成物(C)は、ISO 179/1eAに従って−30℃で測定されたシャルピノッチ衝撃強度が、少なくとも3.0kJ/m2、より好ましくは少なくとも3.1kJ/m2、さらにより好ましくは3.2kg/m2であることが好ましい。

0038

好ましくは、ポリプロピレン組成物(C)は、プロピレンポリマー(PP1)、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)、第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)および無機充填剤(F)を溶融ブレンドすることによって得られる。プロピレンポリマー(PP1)の第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)との溶融ブレンドは、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)がプロピレンポリマー(PP1)内に分散される異相系、すなわち、プロピレンポリマー(PP1)がマトリックスを形成し、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)が分散相から形成される異相系を生じる。

0039

以下に、プロピレンポリマー(PP1)、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)、第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)および無機充填剤(F)をより詳細に記載する。

0040

プロピレンポリマー(PP1)
プロピレンポリマー(PP1)は、プロピレンコポリマーまたはプロピレンホモポリマーであり得、後者が好ましい。

0041

プロピレンポリマー(PP1)がプロピレンコポリマーである場合では、第1のプロピレンポリマー(PP1)は、プロピレンと共重合可能モノマー、例えばコモノマー、例えばエチレンおよび/またはC4〜C8α−オレフィン、特にエチレンおよび/またはC4〜C6α−オレフィン、例えば1−ブテンおよび/または1−ヘキセンを含む。好ましくは、本発明によるプロピレンポリマー(PP1)は、特に、エチレン、1−ブテンおよび1−ヘキセンからなる群からのプロピレンと共重合可能なモノマーを含み、特にそれからなる。より具体的には、本発明のプロピレンポリマー(PP1)は、プロピレン以外に、エチレンおよび/または1−ブテンから誘導可能な単位を含む。好ましい実施形態では、プロピレンポリマー(PP1)は、エチレンおよびプロピレンのみから誘導可能な単位を含む。

0042

プロピレンポリマー(PP1)のコモノマー含有量は、0.0〜5.0mol%の範囲であり、さらにより好ましくは0.0〜3.0mol%の範囲であり、さらにより好ましくは0.0〜1.0mol%の範囲である。

0043

プロピレンポリマー(PP1)がプロピレンホモポリマー(H−PP1)であることが特に好ましい。

0044

本発明によれば、「プロピレンホモポリマー」という表現は、実質的に、すなわち少なくとも99.0重量%、より好ましくは少なくとも99.5重量%、さらにより好ましくは少なくとも99.8重量%、例えば少なくとも99.9重量%のプロピレン単位からなるポリプロピレンに関する。別の実施形態では、プロピレン単位のみが検出可能であり、すなわち、プロピレンのみが重合されている。

0045

プロピレンポリマー(PP1)は、中程度のメルトフローレートを特徴とすることが好ましい。従って、プロピレンポリマー(PP1)は、ISO 1133に従って決定して20.0〜200.0g/10分の範囲、より好ましくは40.0〜100.0g/10分の範囲、さらにより好ましくは60.0〜80.0g/10分の範囲、例えば70.0〜78.0g/10分の範囲のメルトフローレートMFR2(230℃、2.16kg)を有することが好ましい。

0046

好ましくは、プロピレンポリマー(PP1)はアイソタクチックである。したがって、プロピレンポリマー(PP1)は、かなり高いペンタッド濃度(mmmm%)、すなわち94.1%超、より好ましくは94.4%超、例えば94.4〜98.5%超、さらにより好ましくは少なくとも94.7%、例えば94.7〜97.5%の範囲を有することが好ましい。

0047

fプロピレンポリマー(PP1)のさらなる特徴は、ポリマー鎖内へのプロピレンの誤挿入の量が少ないことであり、これは、プロピレンポリマー(PP1)がチーグラーナッタ触媒の存在下で製造されることを示す。したがって、第1のプロピレンポリマー(PP1)は、好ましくは、13C−NMR分光法によって測定して、少量の2,1エリトロ位置欠陥、すなわち0.4mol%以下、より好ましくは0.2mol%以下、例えば0.1mol%以下を特徴とする。特に好ましい実施形態では、2,1エリトロ位置欠陥は検出できない。

0048

プロピレンポリマー(PP1)は、比較的低い低温キシレン可溶性(XCS)含有量、すなわち3.1重量%未満のキシレン低温可溶性(XCS)によって特徴づけられることが好ましい。従って、プロピレンポリマー(PP1)は、好ましくは、1.0〜3.0重量%の範囲、より好ましくは2.0〜2.8重量%の範囲、さらにより好ましくは2.2〜2.6重量%の範囲のキシレン低温可溶性(XCS)を有する。

0049

また、プロピレンポリマー(PP1)は、結晶性プロピレンホモポリマーであることが好ましい。用語「結晶性」は、プロピレンポリマー(PP1)がかなり高い溶融温度を有することを示す。したがって、本発明全体を通して、プロピレンポリマー(PP1)は、他に指示がない限り、結晶性であるとみなされる。したがって、プロピレンポリマー(PP1)は、好ましくは、示差走査熱量測定DSC)によって測定される溶融温度Tmが少なくとも160℃、より好ましくは少なくとも161℃、さらにより好ましくは少なくとも163℃、例えば163℃〜167℃の範囲である。

0050

さらに、プロピレンポリマー(PP1)は、示差走査熱量測定(DSC)によって測定される結晶化温度Tcが110℃以上、より好ましくは110〜128℃の範囲、より好ましくは114〜120℃の範囲であることが好ましい。

0051

プロピレンポリマー(PP1)は、好ましくは、高い剛性を特徴とする。従って、プロピレンポリマー(PP1)は、好ましくは、かなり高い曲げ弾性率を有する。従って、プロピレンポリマー(PP1)は、ISO 178に従う曲げ弾性率が少なくとも800MPa、より好ましくは800〜2,000MPaの範囲、さらにより好ましくは1,000〜1,600MPaの範囲であることが好ましい。

0052

好ましくは、プロピレンポリマー(PP1)は、以下に定義するチーグラー−ナッタ触媒の存在下でプロピレンを重合させることによって得られる。より好ましくは、本発明によるプロピレンポリマー(PP1)は、チーグラー−ナッタ触媒を使用することによって、以下に詳細に定義される方法によって得られる。

0053

本発明のプロピレンポリマー(PP1)は、さらなる成分を含んでもよい。しかしながら、本発明のプロピレンポリマー(PP1)は、ポリマー成分として、本発明で定義されるプロピレンポリマー(PP1)のみを含むことが好ましい。したがって、プロピレンポリマー(PP1)の量は、総プロピレンポリマー(PP1)に基づいて100.0重量%をもたらさないことがある。したがって、100.0重量%までの残りの部分は、当技術分野で知られているさらなる添加剤によって達成することができる。しかしながら、この残りの部分は、総プロピレンポリマー(PP1)中で5.0重量%以下、例えば3.0重量%以下であるべきである。例えば、本発明のプロピレンポリマー(PP1)は、酸化防止剤、安定剤、充填剤、着色剤核剤および帯電防止剤からなる群から選択される少量の添加剤をさらに含んでもよい。一般に、それらは、重合で得られる粉末生成物顆粒化の間に組み込まれる。従って、プロピレンポリマー(PP1)は、総プロピレンポリマー(PP1)に対して少なくとも95.0重量%、より好ましくは少なくとも97.0重量%を構成する。

0054

プロピレンポリマー(PP1)がα核剤を含む場合、β核剤を含まないことが好ましい。α核形成剤は、好ましくは、
(i)モノカルボン酸およびポリカルボン酸の塩、例えば安息香酸ナトリウムまたはtert−ブチル安息香酸アルミニウムならびに
(ii)ジベンジリデンソルビトール(例えば、1,3:2,4ジベンジリデンソルビトール)およびC1〜C8アルキル置換ジベンジリデンソルビトール誘導体、例えばメチルジベンジリデンソルビトール、エチルジベンジリデンソルビトールもしくはジメチルジベンジリデンソルビトール(例えば、1,3:2,4ジ(メチルベンジリデン)ソルビトール)、または置換ノニトール誘導体、例えば1,2,3、−トリデオキシ−4,6:5,7−ビス−O−[(4−プロピルフェニルメチレン]−ノニトール、ならびに
(iii)リン酸ジエステルの塩、例えばナトリウム2,2’−メチレンビス(4,6、−ジ−tert−ブチルフェニルホスフェートまたはアルミニウム−ヒドロキシ−ビス[2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェート]、ならびに
(iv)ビニルシクロアルカンポリマーおよびビニルアルカンポリマー(以下により詳細に論じる)、ならびに
(v)これらの混合物
からなる群から選択される。

0055

このような添加剤は、一般に市販されており、例えば、Hans Zweifelの「Plastic Additives Handbook」、871〜873頁、第5版、2001年に記載されている。

0056

好ましくは、プロピレンポリマー(PP1)は、5.0重量%までのα核形成剤を含有する。好ましい実施形態では、プロピレンホモポリマーは、500ppm以下、より好ましくは0.025〜200ppm、より好ましくは0.1〜200ppm、さらにより好ましくは0.3〜200ppm、最も好ましくは0.3〜100ppmの、特にジベンジリデンソルビトール(例えば、1,3:2,4ジベンジリデンソルビトール)、ジベンジリデンソルビトール誘導体、好ましくはジメチルジベンジリデンソルビトール(例えば、1,3:2,4ジ(メチルベンジリデン)ソルビトール)、または置換ノニトール誘導体、例えば1,2,3−トリデオキシ−4,6:5,7−ビス−O−[(4−プロピルフェニル)メチレン]−ノニトール、ナトリウム2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェート、ビニルシクロアルカンポリマー、ビニルアルカンポリマー、およびそれらの混合物からなる群から選択されるα核形成剤を含有する。

0057

しかしながら、プロピレンポリマー(PP1)は核剤を含まないことが好ましい。

0058

本発明によるプロピレンポリマー(PP1)は、好ましくは、
(a)IUPACの第4〜6族の遷移金属の化合物(TC)、第2族金属化合物(MC)および内部供与体(ID)を含むチーグラー−ナッタ触媒、
(b)任意に助触媒(Co)、ならびに
(c)任意に外部供与体(ED)
の存在下で製造される。

0059

好ましくは、プロピレンポリマー(PP1)は、少なくとも1つの反応器、例えば2つの反応器(R1)および(R2)を含む、以下にさらに記載されるような重合プロセスにおいて製造される。好ましくは、プロピレンポリマー(PP1)は、1つの重合反応器(R1)で製造される。

0060

プロピレンホモポリマーならびにチーグラー−ナッタ触媒の製造方法は、以下にさらに詳細に記載される。

0061

重合反応器(R1)は、気相反応器(GPR)またはスラリー反応器(SR)であり得る。本発明による気相反応器(GPR)は、好ましくは、流動床反応器高速流動床反応器、または沈降床反応器、またはそれらの任意の組み合わせである。

0062

好ましくは、重合反応器(R1)はスラリー反応器(SR)であり、これはバルクまたはスラリーで操作される任意の連続または単純な撹拌バッチタンク反応器またはループ反応器であり得る。バルクとは、少なくとも60%(w/w)のモノマーを含む反応媒体中での重合を意味する。本発明によれば、スラリー反応器(SR)は、好ましくは(バルク)ループ反応器(LR)である。

0063

第2の重合反応器(R2)および任意の後続の反応器(存在する場合)は、好ましくは気相反応器(GPR)である。このような気相反応器(GPR)は、任意の機械的に混合された反応器または流動床反応器であり得る。好ましくは、気相反応器(GPR)は、少なくとも0.2m/秒の気体速度を有する機械的に撹拌される流動床反応器を含む。従って、気相反応器は、好ましくは機械的撹拌機を備えた流動床型反応器であることが理解される。

0064

任意の後続の反応器が存在する場合、第1の重合反応器(R1)のプロピレンホモポリマーは、好ましくは、第2の重合反応器(R2)、すなわち(第1の)気相反応器(GPR1)に、段階間フラッシュテップなしに直接供給される。この種の直接供給は、EP 887379 A、EP 887380 A、EP 887381 AおよびEP 991684 Aに記載されている。「直接供給」とは、第1の重合反応器(R1)、すなわちループ反応器(LR)の内容物が、次の段階の気相反応器に直接導かれるプロセスを意味する。

0065

あるいは、第1の重合反応器(R1)のプロピレンホモポリマー、より好ましくはループ反応器(LR)のポリマースラリーは、第2の重合反応器(R2)、すなわち気相反応器(GPR)に供給される前に、フラッシュステップに、またはさらなる濃縮ステップを通って、方向付けられ得る。したがって、この「間接供給」は、ループ反応器(LR)の第1の重合反応器(R1)の内容物、すなわちポリマースラリーが、反応媒体分離ユニットおよび分離ユニットからの気体としての反応媒体を介して、第2の重合反応器(R2)中に、(第1の)気相反応器(GPR1)中に供給されるプロセスを指す。

0066

しかしながら、プロピレンポリマー(PP1)は、1つの反応器、すなわちループ反応器(LR)である重合反応器(R1)中で調製されることが好ましい。

0067

スラリー反応器(SR)、すなわちループ反応器(LR)の前に必要であれば、予備重合反応器を配置する。

0068

チーグラー−ナッタ触媒を、重合反応器(R1)に供給する。本方法が予備重合工程も包含する場合、チーグラー−ナッタ触媒の全てを予備重合反応器に供給することが好ましい。続いて、チーグラー−ナッタ触媒を含有する予備重合生成物を、重合反応器(R1)に移す。

0069

好ましい多段階プロセスは、例えば特許文献、例えばEP 0 887 379、WO 92/12182 WO 2004/000899、WO 2004/111095、WO 99/24478、WO 99/24479またはWO 00/68315に記載されている、Borealis A/S,Denmarkによって開発されたような「ループ気相」プロセス(BORSTAR(登録商標)技術として知られている)である。

0070

特に良好な結果は、反応器内の温度が慎重に選択される場合に達成される。

0071

従って、重合反応器(R1)の運転温度は62〜85℃の範囲であることが好ましく、65〜82℃の範囲であることがより好ましく、67〜80℃の範囲であることがさらに好ましい。

0072

典型的には、重合反応器(R1)、好ましくはループ反応器(LR)中の圧力は、20〜80バール、好ましくは30〜70バール、例えば35〜65バールの範囲である。

0073

好ましくは、分子量、すなわちメルトフローレートMFR2を制御するために、それぞれの重合反応器に水素が添加される。

0074

好ましくは、平均滞留時間は、重合反応器(R1)においてかなり長い。概して、平均滞留時間(τ)は、反応器からの体積流出速度(Qo)(すなわち、VR/Qo)に対する反応体積(VR)の比率として定義され、すなわち、τ=VR/Qo[タウ=VR/Qo]である。ループ反応器の場合では、反応体積(VR)は反応器体積に等しい。

0075

したがって、重合反応器(R1)中の平均滞留時間(τ)は、好ましくは少なくとも15分、より好ましくは15〜80分の範囲、さらにより好ましくは20〜60分の範囲、例えば24〜50分の範囲である。

0076

上記のように、プロピレンホモポリマーの調製は、重合反応器(R1)中のプロピレンホモポリマーの(主)重合に加えて、それに先立って、重合反応器(R1)の上流の予備重合反応器(PR)中での予備重合を含むことができる。

0077

予備重合反応器(PR)では、ポリプロピレン(Pre−PP)が製造される。予備重合は、チーグラー−ナッタ触媒の存在下で行われる。この実施形態によれば、チーグラー−ナッタ触媒、助触媒(Co)、および外部供与体(ED)はすべて、予備重合工程に導入される。しかしながら、これは、後の段階で、例えば、さらなる助触媒(Co)および/または外部供与体(ED)が、重合プロセスにおいて、例えば、第1の反応器(R1)において添加されるという選択肢を排除するものではない。一実施形態では、チーグラー・ナッタ触媒、助触媒(Co)、および外部供与体(ED)は、予備重合が適用される場合、予備重合反応器(PR)にのみ添加される。

0078

予備重合反応は、典型的には0〜60℃、好ましくは15〜50℃、より好ましくは20〜45℃の温度で行われる。

0079

予備重合反応器内の圧力は臨界的ではないが、反応混合物を液相に維持するのに十分に高くなければならない。従って、圧力は20〜100バール、例えば30〜70バールであってよい。

0080

好ましい実施形態では、予備重合は、液体プロピレン中のバルクスラリー重合として行われ、すなわち、液相は、主にプロピレンを含み、任意選択不活性成分がそれに溶解されている。さらに、本発明によれば、エチレン供給原料は、上記のように予備重合の間に使用される。

0081

予備重合段階に他の成分を添加することも可能である。したがって、当技術分野で知られているように、水素を予備重合段階に添加して、ポリプロピレン(Pre−PP)の分子量を制御することができる。さらに、帯電防止添加剤を使用して、粒子が互いにまたは反応器の壁に付着するのを防止することができる。

0082

予備重合条件および反応パラメータの正確な制御は、当業者の範囲内である。

0083

予備重合における上記の定義されたプロセス条件のために、好ましくは、予備重合反応器(PR)において生成されるチーグラー−ナッタ触媒とポリプロピレン(Pre−PP)との混合物(MI)が得られる。好ましくは、チーグラー−ナッタ触媒は、ポリプロピレン(Pre−PP)中に(微細に)分散される。換言すれば、予備重合反応器(PR)に導入されたチーグラー−ナッタ触媒粒子は、成長中のポリプロピレン(Pre−PP)内に均等に分配されたより小さな断片に分割される。導入されたチーグラー−ナッタ触媒粒子ならびに得られた断片のサイズは、本発明にとって本質的に重要ではなく、当業者の知識の範囲内である。

0084

上述のように、予備重合が使用される場合、前記予備重合に続いて、予備重合反応器(PR)において生成されたチーグラー−ナッタ触媒とポリプロピレン(Pre−PP)との混合物(MI)は、第1の反応器(R1)に移される。典型的には、最終プロピレンポリマー(PP1)中のポリプロピレン(Pre−PP)の総量は、かなり低く、典型的には5.0重量%以下、より好ましくは4.0重量%以下、さらにより好ましくは0.5〜4.0重量%の範囲、例えば1.0〜3.0重量%の範囲である。

0085

予備重合が使用されない場合、プロピレンおよび他の成分、例えばチーグラー−ナッタ触媒は、第1の重合反応器(R1)に直接導入される。

0086

従って、プロピレンホモポリマーは、好ましくは、上記の条件下で以下のステップを含む方法で製造される。
(a)第1の重合反応器(R1)、すなわちループ反応器(LR)において、プロピレンを重合させてプロピレンポリマー(PP1)を得る。

0087

上記のような予備重合は、工程(a)の前に達成することができる。

0088

上記の方法において、プロピレンポリマー(PP1)の調製のためのチーグラー−ナッタ触媒(ZN−C1)が適用される。このチーグラー−ナッタ触媒(ZN−C1)は、プロピレン重合のための任意の立体特異的チーグラー−ナッタ触媒(ZN−C1)であり得、これは、好ましくは、500〜10000kPa、特に2500〜8000kPaの圧力、および40〜110℃、特に60〜110℃の温度で、プロピレンおよび任意のコモノマーの重合および共重合を触媒することができる。

0089

好ましくは、チーグラー−ナッタ触媒(ZN−C1)は、80℃以上の高重合温度で使用することができる内部供与体成分を含む高収率チーグラー−ナッタ型触媒を含む。このような高収率チーグラー−ナッタ触媒(ZN−C1)は、内部供与体(ID)としてコハク酸塩ジエーテルフタル酸塩など、またはこれらからの混合物を含むことができ、例えば、Avant ZNの商標名でLyondellBasellから市販されている。Avant ZNシリーズの例は、Avant ZN 126およびAvant ZN 168である。Avant ZN 126は、3.5重量%のチタンおよび内部電子供与体としてジエーテル化合物を有するチーグラー−ナッタ触媒であり、これはLyondellBasellから市販されている。Avant ZN 168は、2.6重量%のチタンおよび内部電子供与体としてコハク酸塩化合物を有するチーグラー−ナッタ触媒であり、これはLyondellBasellから市販されている。Avant ZNシリーズのさらなる例は、LyondellBasellの触媒ZN180Mである。

0090

さらなる適切な触媒は、例えば、WO 2012/007430、EP2610271、EP261027およびEP2610272に記載されている。

0091

チーグラー−ナッタ触媒(ZN−C1)は、好ましくは、アルキルアルミニウム助触媒および場合により外部供与体と組み合わせて使用される。

0092

本発明の重合方法におけるさらなる成分として、外部供与体(ED)が好ましくは存在する。適切な外部供与体(ED)としては、特定のシランエーテルエステルアミンケトン複素環式化合物およびこれらのブレンドが挙げられる。シランを使用することが特に好ましい。一般式
RapRbqSi(ORc)(4−p−q)
のシランを使用することが最も好ましく、
式中、Ra、RbおよびRcは、特にアルキルまたはシクロアルキル基炭化水素ラジカルを表し、
かつ式中、pおよびqは、その和p+qが3以下である0から3までの範囲の数である。Ra、RbおよびRcは、互いに独立して選択することができ、同じであっても異なっていてもよい。このようなシランの具体例は、(tert−ブチル)2Si(OCH3)2、(シクロヘキシル)(メチル)Si(OCH3)2、(フェニル)2Si(OCH3)2および(シクロペンチル)2Si(OCH3)2、または一般式
Si(OCH2CH3)3(NR3R4)
式中、R3およびR4は、同じであっても異なっていてもよく、1〜12個の炭素原子を有する炭化水素基を表す、
のものである。
R3およびR4は、独立して、1〜12個の炭素原子を有する直鎖脂肪族炭化水素基、1〜12個の炭素原子を有する分岐脂肪族炭化水素基、および1〜12個の炭素原子を有する環状脂肪族炭化水素基からなる群から選択される。R3およびR4は、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチルオクチル、デカニルイソ−プロピル、イソ−ブチル、イソ−ペンチル、tert−ブチル、tert−アミルネオペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチルおよびシクロヘプチルからなる群から独立して選択されることが特に好ましい。

0093

より好ましくは、R3およびR4の両方が同じであり、さらにより好ましくは、R3およびR4の両方がエチル基である。

0094

特に好ましい外部供与体(ED)は、ジシクロペンチルジメトキシシラン供与体(D供与体)またはシクロヘキシルメチルジメトキシシラン供与体(C供与体)である。

0095

チーグラー−ナッタ触媒(ZN−C1)および任意の外部供与体(ED)に加えて、助触媒を使用することができる。助触媒は、好ましくは、周期律表(IUPAC)の13族の化合物、例えば、アルミニウムアルキルハロゲン化アルミニウムまたはハロゲン化アルミニウムアルキル化合物のようなアルミニウム化合物のような有機アルミニウムである。したがって、1つの特定の実施形態では、助触媒(Co)は、トリアルキルアルミニウム、例えばトリエチルアルミニウム(TEAL)、ジアルキルアルミニウムクロライドもしくはアルキルアルミニウムジクロライドまたはそれらの混合物である。特定の一実施形態では、助触媒(Co)はトリエチルアルミニウム(TEAL)である。

0096

好ましくは、助触媒(Co)と外部供与体(ED)との間の比[Co/ED]、および/または助触媒(Co)と遷移金属(TM)との間の比[Co/TM]は、注意深く選択されるべきである。

0097

したがって、
(a)助触媒(Co)対外部供与体(ED)のモル比[Co/ED]は、5〜45の範囲でなければならず、好ましくは5〜35の範囲であり、より好ましくは5〜25の範囲であり、
任意選択で
(b)助触媒(Co)対チタン化合物(TC)のモル比[Co/TC]は、80〜500を超える範囲でなければならず、好ましくは90〜350の範囲であり、さらにより好ましくは100〜300の範囲である。

0098

第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)
上記で概説したように、エラストマー画分(E)は、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)を含む。

0099

第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)は、エチレンと、エチレンと共重合可能な少なくとも1つのコモノマー、例えばC3からC20α−オレフィン、特にC4からC8α−オレフィン、例えば1−ブテンおよび/または1−オクテンなどのコモノマーとのコポリマーである。好ましくは、本発明による第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)は、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセンおよび1−オクテンからなる群からのエチレンと共重合可能なモノマーを含み、特にそれからなる。より具体的には、本発明の第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)は、エチレンとは別に、1−ブテンまたは1−オクテンから誘導可能な単位を含む。好ましい実施形態では、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)は、エチレンおよび1−オクテンのみから誘導可能な単位を含む。

0100

第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)は、スチレンまたはその誘導体から誘導可能なモノマー単位を含まないことが特に好ましい。したがって、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)は、好ましくは、実質的に、すなわち、少なくとも99.0重量%、より好ましくは少なくとも99.5重量%、さらにより好ましくは少なくとも99.8重量%、例えば少なくとも99.9重量%のエチレンおよび1−オクテン単位からなるコポリマーである。別の実施形態では、エチレンおよび1−オクテン単位のみが検出可能であり、すなわち、エチレンおよび1−オクテンのみが重合されている。

0101

第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)のコモノマー含有量、好ましくは1−オクテン含有量は、5.5〜30.0mol%の範囲であり、さらにより好ましくは7.5〜20.0mol%の範囲であり、さらにより好ましくは10.5〜14.0mol%の範囲である。

0102

好ましい実施形態では、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)は、0.885g/cm3未満の密度を有する。より好ましくは、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)の密度は、0.870g/cm3以下、さらにより好ましくは0.845〜0.868g/cm3の範囲、例えば0.855〜0.865g/cm3の範囲である。

0103

好ましくは、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)は、100g/10分未満、より好ましくは0.1〜30g/10分、なおより好ましくは0.1〜15g/10分、例えば0.1〜5.0g/10分の範囲のISO 1133に従って測定されるメルトフローレートMFR2(190℃、2.16kg)を有する。

0104

1つの好ましい実施形態において、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)は、少なくとも1つのメタロセン触媒を用いて調製される。第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)はまた、2つ以上のメタロセン触媒を用いて調製されてもよく、または異なるメタロセン触媒を用いて調製された複数のエラストマーのブレンドであってもよい。いくつかの実施形態において、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)は、実質的に直線的なエチレンポリマーSLEP)である。SLEPおよび他のメタロセン触媒第1エラストマーエチレンコポリマー(E1)は、当技術分野、例えば、米国特許第5,272,236号で公知である。これらの樹脂はまた、例えば、Borealisから入手可能なQueo(商標)プラストマー、Dow Chemical Co.から入手可能なENGAGE(商標)およびAFFINITY(商標)プラストマー樹脂、ExxonからのEXACT(商標)ポリマー、またはMitsuiからのTAFMER(商標)ポリマー、LG ChemicalsからのLucene、およびSabicからのFortifyとして市販されている。

0105

第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)
本発明によるポリプロピレン組成物は、第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)をさらに含む。

0106

第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)と同様に、第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)は、エチレンと、エチレンと共重合可能な少なくとも1つのコモノマー、例えばC3からC20α−オレフィン、特にプロピレンおよび/または1−ブテンなどのコモノマーとのコポリマーである。好ましくは、本発明による第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)は、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセンおよび1−オクテンからなる群からのエチレンと共重合可能なモノマーを含み、特にそれからなる。より具体的には、本発明の第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)は、エチレンとは別に、プロピレンまたは1−ブテンから誘導可能な単位を含む。好ましい実施形態では、第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)は、エチレンおよびプロピレンのみから誘導可能な単位を含む。

0107

第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)は、スチレンまたはその誘導体から誘導可能なモノマー単位を含まないことが特に好ましい。したがって、第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)は、好ましくは、実質的に、すなわち、少なくとも99.0重量%、より好ましくは少なくとも99.5重量%、さらにより好ましくは少なくとも99.8重量%、例えば少なくとも99.9重量%のエチレンおよびプロピレン単位からなるコポリマーである。別の実施形態では、エチレンおよびプロピレン単位のみが検出可能であり、すなわち、エチレンおよびプロピレンのみが重合されている。

0108

特に、第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)は、かなり高いプロピレン含有量を特徴とするエチレンとプロピレンとのコポリマーであることが好ましい。

0109

したがって、第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)は、少なくとも60.0mol%、より好ましくは少なくとも70.0mol%、さらにより好ましくは少なくとも77.0mol%のコモノマー含有量、好ましくはプロピレン含有量を有することが好ましい。特に、第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)は、60.0〜95.0mol%の範囲、より好ましくは70.0〜85.0mol%の範囲、なおより好ましくは75.0〜80.0mol%の範囲のコモノマー含有量、好ましくはプロピレン含有量を有することが好ましい。

0110

前の段落に加えて、またはその代わりに、第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)が、30.0mol%以下、より好ましくは10.0〜28.0mol%の範囲、さらにより好ましくは15.0〜25.0mol%の範囲、例えば18.0〜23.0mol%の範囲のエチレン含有量を有することが好ましい。

0111

好ましい実施形態では、第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)は、0.870g/cm3未満の密度を有する。より好ましくは、第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)の密度は、0.865g/cm3以下であり、さらにより好ましくは、0.845〜0.865g/cm3の範囲、例えば0.855〜0.864g/cm3の範囲である。

0112

好ましくは、第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)は、ISO 1133に従って測定されたメルトフローレートMFR2(190℃、2.16kg)が、0.5〜15.0g/10分、より好ましくは1.0〜12.0g/10分、さらにより好ましくは1.2〜10.0g/10分の範囲である。

0113

好ましくは、第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)は、当技術分野で知られているプロピレンとエチレンとのプロピレンリッチエラストマーコポリマーである。このようなプロピレンリッチ樹脂は、例えば、ExxonからVistamaxx(商標)プロピレン系エラストマーとして、またはDow Chemical Co.からVersify(商標)プラストマーおよびエラストマーとして市販されている。

0114

無機充填剤(F)

0115

本発明による組成物のさらなる要件は、無機充填剤(F)の存在である。

0116

好ましくは、無機充填剤(F)は鉱物充填剤である。無機充填剤(F)は、フィロシリケートマイカまたは珪灰石であることが理解される。さらにより好ましくは、無機充填剤(F)は、マイカ、珪灰石、カオリナイトスメクタイトモンモリロナイトおよびタルクからなる群から選択される。

0117

最も好ましい無機充填剤(F)は、タルクおよび/または珪灰石である。

0118

充填剤(F)は、0.8〜20.0μmの範囲のメジアン粒子径(D50)および3.0〜20.0μmの範囲のトップカット粒子径(D95)、好ましくは2.0〜8.0μmの範囲のメジアン粒子径(D50)および5.0〜17.0μmの範囲のトップカット粒子径(D95)、より好ましくは3.0〜6.0μmの範囲のメジアン粒子径(D50)および6.0〜15.0μmのトップカット粒子径(D95)を有することが理解される。

0119

本発明によれば、充填剤(F)は、アルファ核形成剤および添加剤(AD)のクラスに属さない。

0120

充填剤(F)は、最新技術であり、市販の製品である。

0121

添加剤(AD)
さらに、本発明のプロピレンポリマー(PP1)、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)、第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)および無機充填剤(F)、ポリプロピレン組成物(C)は、添加剤(AD)を含んでもよい。典型的な添加剤は、酸スカベンジャー、酸化防止剤、着色剤、光安定剤可塑剤スリップ剤、引っかき防止剤分散剤加工助剤潤滑剤、顔料などである。上記のように、無機充填剤(F)は添加剤(AD)とはみなされない。

0122

このような添加剤は市販されており、例えば、Hans Zweifelの「PlastiCAdditives Handbook」、第6版、2009(1141〜1190頁)に記載されている。

0123

さらに、本発明による用語「添加剤(AD)」は、担体材料、特にポリマー担体材料も含む。

0124

ポリマー担体材料
好ましくは、本発明のポリプロピレン組成物(C)は、ポリプロピレン組成物(C)の重量に基づいて、15重量%を超える量、好ましくは10重量%を超える量、より好ましくは9重量%を超える量で、プロピレンポリマー(PP1)、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)とは異なるさらなるポリマー(複数可)を含まない。添加剤(AD)のための担体材料である任意のポリマーは、本発明に示されるようなポリマー化合物の量に対してではなく、それぞれの添加剤の量に対して計算される。

0125

添加剤(AD)のポリマー担体材料は、本発明のポリプロピレン組成物(C)における均一な分布を確実にするための担体ポリマーである。ポリマー担体材料は、特定のポリマーに限定されない。ポリマー担体材料は、エチレンホモポリマー、エチレンおよびC3からC8αオレフィンコモノマーなどのα−オレフィンコモノマーから得られるエチレンコポリマー、プロピレンホモポリマーおよび/またはプロピレンと、エチレンおよび/またはC4からC8αオレフィンコモノマーなどのαオレフィンコモノマーとから得られるプロピレンコポリマーであり得る。ポリマー担体材料は、スチレンまたはその誘導体から誘導可能なモノマー単位を含まないことが好ましい。

0126

物品
本発明のポリプロピレン組成物(C)は、好ましくは、物品、より好ましくは成形物品、さらにより好ましくは射出成形物品の製造に使用される。洗濯機または食器洗い機部品、ならびに自動車物品、特に自動車の内装および外装、例えばバンパーサイドトリムステップアシストボディパネルスポイラーダッシュボードインテリアトリムなどの製造のための使用がさらに好ましい。

0127

本発明はまた、本発明のポリプロピレン組成物(C)からなるような、好ましくは少なくとも60重量%、より好ましくは少なくとも80重量%、さらにより好ましくは少なくとも95重量%を含み、例えばそれからなる物品、より好ましくは成形物品、例えば射出成形物品を提供する。したがって、本発明は、特に、洗濯機または食器洗い機の部品、ならびに自動車物品、特にバンパー、サイドトリム、ステップアシスト、ボディパネル、スポイラー、ダッシュボード、インテリアトリムなどの自動車の内装および外装に関し、好ましくは、本発明のポリプロピレン組成物(C)からなるものと同様に、少なくとも60重量%、より好ましくは少なくとも80重量%、さらにより好ましくは少なくとも95重量%を含む。

0128

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

0129

1.定義/測定方法
以下の用語の定義および決定方法は、別段の定義がない限り、本発明の上記の一般的な説明ならびに以下の実施例に適用される。

0130

NMR分光法によるポリプロピレンホモポリマーであるプロピレンポリマー(PP1)中のペンタッドアイソタクチシティーの判定
定量的核磁気共鳴(NMR)分光法を用いて、ポリプロピレンホモポリマーのペンタッドアイソタクチシティーを定量した。定量的13C{1H}NMRスペクトルを、それぞれ1Hおよび13Cについて400.15および100.62MHzで操作するBrukeRAvance III 400 NMR分光計を使用して、溶液状態で記録した。全てのスペクトルは、全ての空気圧について窒素ガスを使用して、125℃で、13℃で最適化された10mmの選択的励振プローブヘッドを使用して記録された。約200mgの材料を、1,2−テトラクロロエタン−D2(TCE−D2)に溶解した。この設定は、主として、タクチシティ分布定量化に必要な高分解能のために選択された(Busico,V.,Cipullo,R.,Prog.Polym.Sci.26(2001)443;Busico,V.;Cipullo,R.,Monaco,G.,Vacatello,M.,Segre,A.L.,Macromolecules 30(1997)6251)。標準的な単一パルス励起を、NOEおよび二準位WALTZ16デカップリングスキーム(Zhou,Z.,Kuemmerle,R.,Qiu,X.,Redwine,D.,Cong,R.,Taha,A.,Baugh,D.Winniford,B.,J.Mag.Reson.187(2007)225;Busico,V.,Carbonniere,P.,Cipullo,R.,Pellecchia,R.,Severn,J.,Talarico,G.,Macromol.RapiDCommun.2007,28,11289)を利用して用いた。3秒の再循環遅延を用いて、スペクトル当たり合計6144(6k)の過渡現象を得た。定量的13C{1H}NMRスペクトルを処理し、積分し、関連する定量的特性を、独自のコンピュータプログラムを用いて積分から決定した。全ての化学シフトは、21.85ppmでのアイソタクチックペンタッドmmmmのメチル信号に対して内部的に参照される。

0131

位置不規則プロペン挿入に対応する特徴的なシグナルは観察されなかった(Resconi,L.,Cavallo,L.,Fait,A.,Piemontesi,F.,Chem.Rev.2000,100,1253)。

0132

タクチシティ分布は、対象のステレオ配列に関連しない任意の部位を補正する23.6〜19.7ppmのメチル領域の積分によって定量化した(Busico,V.,Cipullo,R.,Prog.Polym.Sci.26(2001)443;Busico,V.,Cipullo,R.,Monaco,G.,Vacetallo,M.,Segre,A.L.,Macromolecules 30(1997)6251)。ペンタッドアイソタクチシティーは、メチル領域の直接積分によって決定され、すべての立体ペンタッドに対するアイソタクチックペンタッドmmmmのモル分率またはパーセンテージ、すなわち[mmmm]=mmmm/すべての立体ペンタッドの合計のいずれかとして報告された。適切な場合、立体ペンタッドと直接関連しない部位の存在について積分を補正した。

0133

プロピレンコポリマーであるプロピレンポリマー(PP1)および第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)中のコモノマー含有量のNMR分光法による定量
定量的13C{1H}NMRスペクトルは、1Hおよび13Cについてそれぞれ400.15および100.62MHzで操作するBrukeRAvance III 400 NMR分光計を用いて溶液状態で記録した。全てのスペクトルは、全ての空気圧について窒素ガスを使用して、125℃で、13℃で最適化された10mm延長温度プローブヘッドを使用して記録された。約200mgの材料を、3mLの1,2−テトラクロロエタン−D2(TCE−D2)に、クロム(III)アセチルアセトネート(Cr(acac)3)と一緒に溶解し、その結果、65mMの緩和剤溶媒に溶解した(Singh,G.,Kothari,A.,Gupta,V.,PolymeRTesting 28 5(2009),475)。均質溶液を確実にするために、加熱ブロック中での最初の試料調製後、NMR管を回転乾燥炉中で少なくとも1時間さらに加熱した。磁石に挿入した際、チューブを10Hzで回転させた。この設定は、主に高分解能のために選択され、正確なエチレン含有量定量化のために定量的に必要とされた。標準的な単一パルス励起は、NOEなしで、最適化された先端角度、1秒の再循環遅延、および二準位WALTZ16デカップリングスキーム(Zhou,Z.,Kuemmerle,R.,Qiu,X.,Redwine,D.,Cong,R.,Taha,A.,Baugh,D.Winniford,B.,J.Mag.Reson.187(2007)225,Busico,V.,Carbonniere,P.,Cipullo,R.,Pellecchia,R.,Severn,J.,Talarico,G.,Macromol.RapiDCommun.2007,28,1128).を使用して用いた。スペクトル当たり合計6144(6k)の過渡現象が得られた。定量的13C{1H}NMRスペクトルを処理し、積分し、積分から関連する定量的特性を決定した。全ての化学シフトは、溶媒の化学シフトを用いて30.00ppmのエチレンブロック(EEE)の中心メチレン基を間接的に参照した。このアプローチは、この構造単位が存在しない場合でさえ、比較可能な参照を可能にした。

0134

エチレンの取り込みに対応する特徴的なシグナルが観察され(Cheng,H.N.,Macromolecules 17(1984),1950)、コモノマー画分は、ポリマー中の全てのモノマーに対するポリマー中のエチレンの画分として計算された:fE=(E/(P+E))。Wangら(Wang,W−J.,Zhu,S.,Macromolecules 33(2000),1157)の方法を用いて、13C{1H}スペクトルにおける全スペクトル領域にわたる複数の信号の積分を介してコモノマー画分を定量した。この方法は、ロバスト性質と、必要なときに位置欠陥の存在を説明する能力とのために選択された。積分領域をわずかに調整して、遭遇するコモノマー含有量の全範囲にわたる適用性を増加させた。PPEPP配列において単離されたエチレンのみが観察された非常に低いエチレン含有量を有する系については、Wangらの方法を改変して、もはや存在しない部位の積分の影響を減少させた。この手法は、そのような系についてのエチレン含有量の過大評価を減少させ、絶対エチレン含有量を決定するために使用される部位の数をE=0.5(Sbb+Sbg+Sbd+0.5(Sab+Sag))に減少させることによって達成された。この部位のセットを使用すると、Wangらの記事(Wang,W−J.,Zhu,S.,Macromolecules 33(2000),1157)で使用されているのと同じ表記法を使用して、対応する積分方程式は、E=0.5(IH+IG+0.5(IC+ID))となる。プロピレンの絶対含有量に使用した式は変更しなかった。モルパーセントのコモノマー取り込みは、モル分率から計算した:E[mol%]=100×fE。プロピレン取り込みのモルパーセントは、式:P[mol%]=100−E[mol%]から計算した。

0135

NMR分光法による第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)中のコモノマー含有量の定量
定量的核磁気共鳴(NMR)分光法を用いて、ポリマーのコモノマー含有量を定量した。

0136

定量的13C{1H}NMRスペクトルは、1Hおよび13Cについてそれぞれ500.13および125.76MHzで操作するBrukeRAvance III 500 NMR分光計を用いて溶液状態で記録した。全てのスペクトルは、全ての空気圧について窒素ガスを使用して、150℃で、13℃で最適化された7mmマジック角スピニング(MAS)プローブヘッドを使用して記録した。約200mgの材料を外径7mmのジルコニアMASローター充填し、4kHzで回転させた。この設定は、主として、迅速な同定および正確な定量に必要な高感度のために選択された(Klimke,K.,Parkinson,M.,Piel,C.,Kaminsky,W.,Spiess,H.W.,Wilhelm,M.,Macromol.Chem.Phys.2006;207:382.;Parkinson,M.,Klimke,K.,Spiess,H.W.,Wilhelm,M.,Macromol.Chem.Phys.2007;208:2128.;Castignolles,P.,Graf,R.,Parkinson,M.,Wilhelm,M.,Gaborieau,M.,PolymeR50(2009)2373;NMRSpectroscopy of Polymers:Innovative Strategies foRComplex Macromolecules,ChapteR24,401(2011))。標準的な単一パルス励起は、3秒の短いリサイクル遅延での遷移的なNOE(Pollard,M.,Klimke,K.,Graf,R.,Spiess,H.W.,Wilhelm,M.,Sperber,O.,Piel,C.,Kaminsky,W.,Macromolecules 2004;37:813.;Klimke,K.,Parkinson,M.,Piel,C.,Kaminsky,W.,Spiess,H.W.,Wilhelm,M.,Macromol.Chem.Phys.2006;207:382.)およびRS−HEPTデカップリングスキーム(Filip,X.,Tripon,C.,Filip,C.,J.Mag.Resn.2005,176,239.;Griffin,J.M.,Tripon,C.,Samoson,A.,Filip,C.,anDBrown,S.P.,Mag.Res.inChem.2007 45,S1,S198)を利用して用いた。スペクトル当たり合計1024(1k)の過渡現象が得られた。このセットアップは、低いコモノマー含有量に対するその高い感度のために選択された。

0137

定量的13C{1H}NMRスペクトルを処理し、積分し、特注スペクトル解析自動化プログラムを用いて定量的特性を決定した。全ての化学シフトは、30.00ppmのバルクメチレンシグナル(δ+)を内部で参照する(J.Randall,Macromol.Sci.,Rev.Macromol.Chem.Phys.1989,C29,201)。

0138

ポリ(エチレン−コ−オクテン)−オクテン含有量
1−オクテンの取り込みに対応する特徴的なシグナルが観察され(J.Randall,Macromol.Sci.,Rev.Macromol.Chem.Phys.1989,C29,201.;Liu,W.,Rinaldi,P.,McIntosh,L.,Quirk,P.,Macromolecules 2001,34,4757;Qiu,X.,Redwine,D.,Gobbi,G.,Nuamthanom,A.,Rinaldi,P.,Macromolecules 2007,40,6879)、すべてのコモノマー含有量を、ポリマーに存在する他のすべてのモノマーに関して計算した。

0139

単離された1−オクテン取り込みから生じる特徴的なシグナル、すなわちEEOEEコモノマー配列が観察された。単離された1−オクテン取り込みを、38.37ppmの信号の積分を用いて定量した。この積分は、単離された(EEOEE)および単離された二重非連続(EEOEE)1−オクテン配列の*B6および*βB6B6部位の両方にそれぞれ対応する未分解シグナル割り当てられる。2つの*βB6B6部位の影響を補償するために、24.7ppmにおけるββB6B6部位の積分を使用する。
O=I*B6+*βB6B6−2*IββB6B6

0140

連続した1−オクテン取り込みから生じる特徴的なシグナル、すなわちEEOEEコモノマー配列も観察された。このような連続した1−オクテン取り込みは、コモノマー当たりの報告部位の数を説明するααB6B6部位に割り当てられた40.57ppmでの信号の積分を用いて定量した。
OO=2*IααB6B6

0141

単離された非連続的な1−オクテン取り込み、すなわちEEOEEコモノマー配列から生じる特徴的なシグナルも観察された。そのような単離された非連続的な1−オクテン取り込みを、コモノマー当たりの報告部位の数を説明するββB6B6部位に割り当てられた24.7ppmでの信号の積分を用いて定量した。
OEO=2*IββB6B6

0142

単離された三重連続1−オクテン取り込みから生じる特徴的シグナル、すなわちEEOOEEコモノマー配列も観察された。このような単離された三重連続1−オクテン取り込みを、コモノマー当たりの報告部位の数を説明するααγB6B6B6部位に割り当てられた41.2ppmでのシグナルの積分を用いて定量した。
OOO=3/2*IααγB6B6B6

0143

他のコモノマー配列を示す他のシグナルは観察されず、総1−オクテンコモノマー含有量は、単離された(EEOEE)、単離された二重連続(EEOOEE)、単離された非連続(EEOEOEE)および単離された三重連続(EEOOOEE)の1−オクテンコモノマー配列の量のみに基づいて計算された。
Ototal=O+OO+OEO+OOO

0144

飽和末端基から生じる特徴的なシグナルが観察された。このような飽和末端基を、22.84および32.23ppmでの2つの分解された信号の平均積分を用いて定量した。22.84ppmの積分は、それぞれ1−オクテンおよび飽和鎖末端の2B6および2S部位の両方に対応する未分解シグナルに割り当てられる。32.23ppmの積分は、それぞれ1−オクテンおよび飽和鎖末端の3B6および3S部位の両方に対応する未分解シグナルに割り当てられる。2B6および3B6の1−オクテン部位の影響を補償するために、総1−オクテン含有量を使用する。
S=(1/2)*(I2S+2B6+I3S+3B6−2*Ototal)

0145

エチレンコモノマー含有量を、30.00ppmでのバルクメチレン(バルク)信号の積分を用いて定量した。この積分は、δ+部位と同様に1−オクテン由来のγおよび4B6部位を含んでいた。総エチレンコモノマー含有量を、バルク積分に基づいて計算し、観察された1−オクテン配列および末端基を補償した。
Etotal=(1/2)*[Ibulk+2*O+1*OO+3*OEO+0*OOO+3*S]

0146

単離された三重取り込み(EEOOOEE)1−オクテン配列の存在に対するバルク積分の補償は、不足および過剰に考慮されたエチレン単位の数が等しいので、必要とされないことに留意すべきである。

0147

次に、ポリマー中の1−オクテンの全モル分率を以下のように計算した。
fO=(Ototal/(Etotal+Ototal)

0148

モルパーセントでの1−オクテンの全コモノマー取り込みを、標準的な方法でモル分率から計算した。
O[mol%]=100*fO

0149

エチレン取り込みのモルパーセントは、以下の式から計算した。
E[mol%]=100−O[mol%]。

0150

ポリ(エチレン−コ−ブテン)−ブテン含有量
1−ブテンの取り込みに対応する特徴的なシグナルが観察され(J.Randall,Macromol.Sci.,Rev.Macromol.Chem.Phys.1989,C29,201)、全てのコモノマー含有量は、ポリマー中に存在する全ての他のモノマーに関して計算された。

0151

単離された1−ブテン取り込みから生じる特徴的なシグナル、すなわちEEBEEコモノマー配列が観察された。単離された1−ブテン取り込みを、*B2部位に割り当てられた39.9ppmの信号の積分を用いて定量し、コモノマー当たりの報告部位の数を説明した。
B=I*B2

0152

二重連続1−ブテン取り込み、すなわちEEBBEEコモノマー配列から生じる特徴的なシグナルが観察された。ααB2B2部位に割り当てられた39.4ppmの信号の積分を用いて、連続した二重1−ブテン取り込みを定量し、コモノマー当たりの報告部位の数を説明した。
BB=2*IααB2B2

0153

非連続的な1−ブテン取り込みから生じる特徴的なシグナル、すなわちEEBEBEEコモノマー配列も観察された。非連続的な1−ブテン取り込みを、ββB2B2部位に割り当てられた24.7ppmでの信号の積分を用いて定量し、コモノマー当たりの報告部位の数を説明した。
BEB=2*IββB2B2

0154

単離された(EEBEE)および非連続的に取り込まれた(EEBEBEE)1−ブテンそれぞれの*B2および*βB2B2部位の重複のために、単離された1−ブテン取り込みの総量は、存在する非連続的な1−ブテンの量に基づいて補正される。
B=I*B2−2*IββB2B2

0155

三重連続1−ブテン取り込み、すなわちEEBBBEEコモノマー配列から生じる特徴的なシグナルが観察された。αααγB2B2B2部位に割り当てられた40.4ppmでのシグナルの積分を用いて、連続した三重の1−ブテン取り込みを定量し、コモノマー当たりの報告部位の数を説明した。
BBB=3*IααγB2B2B2

0156

他のコモノマー配列、すなわちブテン鎖開始を示す他のシグナルがない場合、観察された総1−ブテンコモノマー含有量は、単離された(EEBEE)、二重連続(EEBBEE)、非連続(EEBEBEE)および三重連続(EEBBBEE)1−ブテンコモノマー配列の量のみに基づいて計算された。
B total=B+BB+BEB+BBB

0157

飽和末端基から生じる特徴的なシグナルが観察された。このような飽和末端基の含有量を、それぞれ2sおよび3s部位に割り当てられた22.84および32.23ppmにおける信号の積分の平均を用いて定量した。
S=(1/2)*(I2S+I3S)

0158

エチレンの相対含有量を、30.00ppmでのバルクメチレン(δ+)信号の積分を用いて定量した。
E=(1/2)*Iδ+

0159

総エチレンコモノマー含有量は、バルクメチレンシグナルに基づいて計算し、他の観察されたコモノマー配列または末端基に存在するエチレン単位を説明した。
Etotal=E+(5/2)*B+(7/2)*BB+(9/2)*BEB+(9/2)*BBB+(3/2)*S

0160

次に、ポリマー中の1−ブテンの全モル分率を以下のように計算した。
fB=(Btotal/(Etotal+Btotal)

0161

モルパーセントでの1−ブテンの全コモノマー取り込みを、通常の方法でモル分率から計算した。
B[mol%]=100*fB

0162

エチレン取り込みのモルパーセントは、以下の式から計算した。
E[mol%]=100−B[mol%]。

0163

MFR2(230℃)は、ISO 1133(230℃、荷重2.16kg)に従って測定する。

0164

MFR2(190℃)は、ISO 1133(190℃、荷重2.16kg)に従って測定する。

0165

キシレン低温可溶性(XCS、重量%):キシレン低温可溶性(XCS)の含有量を、ISO 16152;第1版;2005−07−01に従って25℃で測定する。不溶性のままである部分は、キシレン低温不溶性(XCI)画分である。

0166

密度は、第1のエラストマーエチレンコポリマー(E1)についてはASTMD792に従って、第2のエラストマーエチレンコポリマー(E2)についてはASTMD1505に従って測定される。

0167

引張特性は、4mmのサンプル厚さを有する射出成形された試験片から調製されたサンプルについて測定された。引張弾性率は、ISO 527−2/1Bに従って1mm/分および23℃で測定した。降伏応力および降伏ひずみを測定するために、50mm/分の速度を使用した。

0168

曲げ試験:曲げ弾性率および曲げ強度は、ISO 294−1:1996に従って調製した80×10×4mmの射出成形試験片についてISO 178に従って3点曲げで測定した。

0169

シャルピーノッチ衝撃強度は、EN ISO 1873−2(80×10×4mm)に記載されているように射出成形された試験片を使用することによって、23℃でISO 179/1Aに従って測定される。

0170

計装落下重量試験:ISO 6603−2による計装落下重量試験において、60×60×3mmの射出成形プラークおよび4.4m/sの試験速度を使用して、破壊エネルギー、最大力および破壊撓みを測定した。報告された破壊エネルギーは、+23℃および−30℃で測定された破壊エネルギー曲線の積分から生じる。

0171

収縮:収縮は、中央ゲート付き射出成形円形ディスク(直径180mm、厚さ3mm、355°の流れ角度および5°の切り抜きを有する)で測定する。2つの試料を、2つの異なる保持圧力時間(それぞれ10秒および20秒)を適用して成形する。ゲートにおける溶融温度は260℃であり、金型における平均流動前線速度は100mm/sである。工具温度:40℃、背圧:600バール。

0172

試料を室温で96時間コンディショニングした後、両方のディスクについて、流れ方向に対して半径方向および接線方向の寸法変化を測定する。両方のディスクからのそれぞれの値の平均を、最終結果として報告する。

0173

フローマーク
フローマークを示す傾向を、以下に記載する方法で調べた。この方法は、国際公開第2010/149529号に詳細に記載されており、その全体が本明細書に組み込まれる。

0174

Sybille FrankらによってPPS 25 Intern.Conf.Polym.Proc.SoC2009またはProceedings of the SPIE,Volume 6831,pp 68130T−68130T−8(2008)に記載されているような光学測定システムを用いて、表面品質特徴付けた。

0175

この方法は、2つの態様からなる。
1.画像記録
計測ステム基本原理は、閉じた環境において規定された光源LED)でプレート照明し、CCDカメラシステムで画像を記録することである。

0176

概略的な構成を図1に示す。

0177

2.画像解析
試料は、一方の側からフラッドライトされ、光の上方に反射された部分は、2つのミラーを介してCCDセンサに偏向される。このように生成されたグレー値画像は、線で分析される。グレー値の記録された偏差から、表面品質の定量化を可能にする平均二乗誤差(MSE)が計算され、すなわち、MSE値が大きいほど、表面欠陥がより顕著になる。

0178

一般に、1つの同じ材料では、注入速度が増加すると、流れ痕の傾向が増加する。

0179

この評価のために、粒子VW K50および1.4mmのフィルムゲートを有する440×148×2.8mmのプラークを使用し、それぞれ1.5、3および6秒の異なる充填時間で製造した。

0180

さらなる条件:
溶融温度:240℃
型温度30℃
動圧:10バール油圧

0181

ある充填時間においてMSE値が小さいほど、フローマークの傾向は小さい。

0182

2.例
プロピレンポリマーPP1の調製
プロピレンポリマー(PP1)の重合プロセスで使用される触媒は、ドナーとしてシクロヘキシルメチルジメトキシシラン(C−ドナー)と共に使用される、Lyondell Basellによる市販の触媒Avant ZN180Mである。PP1に用いられる重合プロセスは、古典的な球プロセスとして知られるループプロセスである。

0183

アルミニウム対ドナー比、アルミニウム対チタン比および重合条件を、表1に示す。

0184

表1プロピレンポリマー(PP1)の調製。

0185

ポリプロピレン組成物(C)の調製
使用した材料
E1は、0.863g/cm3の密度、0.5g/10分のメルトフローレートMFR2(190℃、2.16kg)および11.7mol%の1−オクテン含有量を有する、Dowによる市販のエチレン−オクテンコポリマーEngage 8180である。
E2aは、0.862g/cm3の密度、1.5g/10分のメルトフローレートMFR2(190℃、2.16kg)および22.2mol%のエチレン含有量を有する、Dowによる市販のエチレン−プロピレンコポリマーVistamaxx 6102である。
E2bは、0.863g/cm3の密度、9.1g/10分のメルトフローレートMFR2(190℃、2.16kg)および20.9mol%のエチレン含有量を有する、Dowによる市販のエチレン−プロピレンコポリマーVistamaxx 6202である。
E2cは、10.0g/10分のメルトフローレートMFR(230℃、2.16kg)および13.0mol%のスチレン含有量を有する、Kratonによる市販のエチレン−ブテン−スチレンコポリマーKraton G1657である。
タルクは、1.0μmのd50(SedigrapH5100)および3.9μmのd95(LaseRMastersizer)を有する、Imerysによる市販のTalCJetfine 3CAである。
ADは、56.6重量%の汎用射出成形用のポリプロピレンホモポリマーを含み、スリップ剤およびブロック防止剤を含まず、ステアリン酸カルシウムを含まず、粒状酸スカベンジャーとして500ppmの沈降炭酸カルシウム(Socal U1S1、SolvayChemicalsにより頒布されている)を含み、MFR(230℃/2.16kg)が2.0g/10であり、密度が905kg/m3であり、カーボンブラック33.3重量%、BASFによるIrganox 1010 bFF6.6重量%、およびHPL添加剤によるKinox−68G3.3重量%を有する添加剤マスターバッチである。

0186

PP1、E1、E2a、E2b、E2c、タルクおよび添加剤マスターバッチADを、表2に示す量で共回転二軸スクリュー押出機TSE 24上で溶融ブレンドした。ポリマー溶融混合物を排出し、ペレット化した。

0187

表2 本発明および比較例の組成および特性

0188

表3 ISO6603−2評価による延性−脆性転移(破壊様式1または2が初めて観察される脆性−延性転移温度(TBDT)は、表中に太線マークされている)。

0189

表4 General Motors評価による延性−脆性転移。(破壊様式5以上が初めて観察される脆性−延性転移点(TBDT)は、表中太線でマークされている。)

0190

表3および4から分かるように、本発明の実施例IE1およびIE2による組成物は、改質剤としてスチレン系ゴムを含有する参考例REFに匹敵する低温でのIPT性能を示す。

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