JP3929779B2 - Propylene polymer composition for sheet molding, propylene polymer sheet, method for producing propylene polymer sheet, and secondary processed molded body of propylene polymer sheet - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、剛性、透明性、及び熱成形性に優れたプロピレン系重合体シートを得ることの可能なシート成形用プロピレン系重合体組成物、該重合体組成物によって得られたプロピレン系重合体シート、プロピレン系重合体シートの製造方法、及び、プロピレン系重合体シートの二次加工成形体に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリ塩化ビニル、ポリスチレン樹脂、プロピレン等の熱可塑性樹脂は、各種包装材料として用いられており、これら包装材は、熱可塑性樹脂をシート状に押出成形した後、再加熱して、真空成形、真空圧空成形等の熱成形方法を用いて二次加工することによって成形する方法が採用されており、真空成形等の熱成形方法は、生産性が高く、多量の需要に応じられることから特に大量生産向きの成形方法として広く普及されている。
【0003】
一方、プロピレン系重合体は、耐熱性、剛性、耐衝撃性、あるいは、衛生面に優れており、包装容器等の包装材として優れた材料であるがプロピレン系重合体は結晶性樹脂であるために、これを熱成形する場合には、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン樹脂等の非晶性樹脂に比較して透明性に劣るという問題があり、また、結晶性樹脂であることから加熱温度変化に対する弾性率変化が大きいため熱成形性に劣るという問題がある。
【0004】
プロピレン系重合体の透明性を改良する方法としては、エチレン等のオレフィンと共重合する方法、或いは、結晶造核剤を添加する方法が用いられているが、これらの方法は、プロピレン系重合体シート自体についてはある程度透明性を向上させることができるものの、得られたシートを熱成形によって二次加工をするとその間に透明性が損なわれ、期待する程度の効果は得られないという問題がある。
【0005】
また、近年は生産効率の向上のために熱成形装置の大型化が進んでおり、かかる大型熱成形装置にプロピレン系重合体を適用して、広幅のシートを用いて幅方向に多数個取りを行なおうとすると、シートに温度分布が発生して弾性率むらが生じるため、中央部では良品がとれる場合であっても、その周囲部では失透するなどのトラブルが生じる問題がある。また狭幅のシートを用いた成形であっても、複雑な意匠性が求められる成形体の製造においては、上記同様温度分布に基づく賦形性のむらのために均一な成形体が得難いという問題がある。
【0006】
このため、プロピレン系重合体を真空成形等の熱成形に使用する場合には、加熱温度を均一にするための細心の注意が必要となっている。しかしながら、温度制御を精密に行なうためには、生産効率を低下することを余儀なくされ、生産性向上の要請に沿うことができなくなるという問題がある。
【0007】
このような理由から、熱成形による二次加工によっても透明性が低下することがなく、また、加熱が不均一となってシートに温度分布が生じた場合にも、成形性に対する影響が少なく、賦形状態の優れた成形体を得ることが可能なプロピレン系重合体シートの開発が求められている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、剛性、透明性に優れ、かつ、熱成形の際に温度分布が生じても成形性に対する影響が少なく、大型熱成形機を用いて成形する場合にも、品質の均一な成形体を得ることのできるプロピレン系重合体シートを生産可能なシート成形用プロピレン系重合体組成物、該重合体組成物によって得られたプロピレン系重合体シート、プロピレン系重合体シートの製造方法、及び、プロピレン系重合体シートの二次加工成形体を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため鋭意検討した結果、剛性、透明性に優れると共に、加熱温度差による弾性率変化の少ないプロピレン系重合体組成物の開発に成功してなされたものであって、具体的には、下記の成分Aと成分Bとを含有する樹脂組成物からなることを特徴とするシート成形用プロピレン系重合体組成物を提供するものである。
【0010】
成分A:MFRが0.1〜20g/10分、密度が0.905g/cm3以上のプロピレン重合体;10〜80重量%
成分B:MFRが0.1〜20g/10分、融解温度が110〜155℃で、下記式(1)を満足するプロピレン・α−オレフィン共重合体;90〜20重量%
【0011】
−22Cx+171≦Tm≦−22Cx+191 式(1)
【0012】
[ただし、Cxはプロピレン・α−オレフィン共重合体のα−オレフィン含量(重量%)を表し、Tmはプロピレン・α−オレフィン共重合体の融解温度(℃)を表す。]
【0013】
また、本発明は、プロピレン重合体がプロピレン単独重合体又はプロピレン含量99.0重量%以上のプロピレン・α−オレフィン共重合体である上記のシート成形用プロピレン系重合体組成物、及び、上記の樹脂組成物100重量部に対し結晶造核剤0.01〜1.00重量部を配合してなることを特徴とするシート成形用プロピレン系重合体組成物を提供するものである。
【0014】
さらに、本発明は、下記の成分Aと成分Bとを含有する樹脂組成物からなるシート成形用プロピレン系重合体組成物を成形してなることを特徴とするプロピレン系重合体シートを提供するものである。
【0015】
成分A:MFRが0.1〜20g/10分、密度が0.905g/cm3以上のプロピレン重合体;10〜80重量%
成分B:MFRが0.1〜20g/10分、融解温度が110〜155℃で、下記式(1)を満足するプロピレン・α−オレフィン共重合体;90〜20重量%
【0016】
−22Cx+171≦Tm≦−22Cx+191 式(1)
【0017】
[ただし、Cxはプロピレン・α−オレフィン共重合体のα−オレフィン含量(重量%)を表し、Tmはプロピレン・α−オレフィン共重合体の融解温度(℃)を表す。]
【0018】
また、本発明は、樹脂組成物100重量部に対し結晶造核剤0.01〜1.00重量部を配合してなるシート成形用プロピレン系重合体組成物からなる上記のプロピレン系重合体シート、及び、シートの厚みが0.1〜3.0mmである上記のプロピレン系重合体シートを提供するものである。
【0019】
さらに、また、T型ダイスを用いて上記のシート成形用プロピレン系重合体組成物を溶融押出し、押出されたシートの少なくとも片面を金属ベルトで挟圧して、冷却固化することを特徴とするプロピレン系重合体シートの製造方法、及び、上記のプロピレン系重合体シートを熱成形してなる二次加工成形体を提供するものである。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明のシート成形用プロピレン系重合体組成物は、成分A:MFRが0.1〜20g/10分、密度が0.905g/cm3以上のプロピレン重合体;10〜80重量%と、成分B:MFRが0.1〜20g/10分、融解温度が110〜155℃で、下記式(1)を満足するプロピレン・α−オレフィン共重合体;90〜20重量%とから構成される。
【0021】
−22Cx+171≦Tm≦−22Cx+191 式(1)
【0022】
[ただし、Cxはプロピレン・α−オレフィン共重合体のα−オレフィン含量(重量%)を表し、Tmはプロピレン・α−オレフィン共重合体の融解温度(℃)を表す。]
【0023】
本発明で用いられる成分A:プロピレン重合体は、JIS−K7210で測定された密度が0.905g/cm3以上、好ましくは0.906g/cm3以上、さらに好ましくは0.907g/cm3以上0.912g/cm3以下のものが使用される。密度が上記範囲を下回るとシートの剛性が不足して好ましくない。密度の測定は、MFR測定と同じ条件で溶融樹脂を押出し、得られたストランドを用いて密度勾配管によって測定される。
【0024】
また、プロピレン重合体は、JIS−K7210(230℃、2.16kg荷重)に準拠して測定されたMFRが0.1〜20g/10分、好ましくは0.2〜15g/10分、さらに好ましくは0.3〜10g/10分のものが使用され、MFRが上記範囲を越えると溶融張力が不足してシートの押出成形性が不良となり、MFRが上記範囲未満ではシート成形時に流動不良となって厚み変動を生じ易くなる。
【0025】
また、融解温度Tmは、155℃を越えるものが好ましく、さらには160℃を越えるものが好ましい。
【0026】
このようなプロピレン重合体は、プロピレンの単独重合体及び/又はプロピレン含量が99.0重量%以上のプロピレンとαーオレフィンとのランダム共重合体が望ましく、α−オレフィンとしては、エチレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、4−メチル−ペンテン−1等を用いることができる。中でもプロピレン単独重合体又はプロピレンとエチレンとのランダム共重合体、あるいは、これらのブレンド物が好ましく、特にプロピレン単独重合体が好ましい。
【0027】
かかるプロピレン重合体は、高立体規則性重合触媒を用いることによって得ることができ、高立体規則性重合触媒としては、塩化チタン、アルコキシチタン等を出発材料として調製されたチタン化合物を用いた、いわゆるチーグラー・ナッタ触媒、あるいは、メタロセン化合物を用いたカミンスキー型触媒を使用することができる。特にチーグラー・ナッタ触媒が望ましい。この様なプロピレン重合体は市販品の中から選択入手することができる。
【0028】
プロピレン重合体の配合割合は、シート成形用プロピレン系重合体組成物に対して、10〜80重量%、好ましくは15〜70重量%である。配合割合が上記範囲を下回ると剛性が不足し、上回ると熱成形性が損なわれる。
【0029】
本発明で用いられる成分B:プロピレン・α−オレフィン共重合体は、JIS−K7210(230℃、2.16kg荷重)によるMFRが、0.1〜20g/10分、好ましくは0.2〜15g/10分、さらに好ましくは0.3〜10g/10分のものが使用され、MFRが上記範囲を越えると溶融張力が不足してシートの押出成形性が不良となり、MFRが上記範囲未満ではシート成形時に流動不良となって厚み変動が生じ易くなる。
【0030】
また、プロピレン・α−オレフィン共重合体は、DSCによって昇温速度10℃/分で測定した融解(ピーク)温度Tmが110〜155℃、好ましくは115〜150℃の範囲とされ、さらに、α−オレフィン含量と融解温度Tmとの関係が、下記式(1)を満たすものが使用される。さらに好ましくは下記式(2)を満たすもの、特に好ましくは下記式(3)を満たすものものが使用される。
【0031】
−22Cx+171≦Tm≦−22Cx+191 式(1)
−22Cx+173≦Tm≦−22Cx+189 式(2)
−22Cx+176≦Tm≦−22Cx+186 式(3)
Tm:融解温度 Cx:α−オレフィン含量
【0032】
融解温度(Tm)が式(1)の範囲を上回るとプロピレン・α−オレフィン共重合体の弾性率の熱依存性が大きくなって熱成形性が損なわれ、下回ると剛性が不足する。ここでCxは13C−NMRにより測定された値である。
【0033】
また、成分Aプロピレン重合体と成分Bプロピレン・α−オレフィン共重合体の融解温度Tmは、プロピレン重合体が15℃以上、好ましくは20℃以上、さらに好ましくは25℃以上高くなるように組み合わせることが望ましい。融解温度Tmの差が15℃未満では熱成形に適する温度範囲幅が狭くなることがある。
【0034】
本発明における融解温度Tmの測定は、示差走査型熱量計を用い、サンプル量5.0mgを採り、200℃で5分間保持した後、40℃まで10℃/分の降温スピードで結晶化させ、さらに10℃/分の昇温スピードで融解させたときの融解ピーク温度Tmを測定することによって行われる。
【0035】
このような諸物性を有するプロピレン・α−オレフィン共重合体は、メタロセン化合物を用いて得られたメタロセン触媒を使用してプロピレンとα−オレフィンとをランダム共重合することによって容易に得られ、α−オレフィンとしては、エチレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、4−メチル−ペンテン−1等を用いることができる。α−オレフィンの添加量は、得られるプロピレン・α−オレフィン共重合体の特性が本発明範囲となる量に調整される。一般には、α−オレフィンの含有量は1重量%を越える量とされる。
【0036】
本発明で使用するメタロセン触媒としては、メタロセン系遷移金属化合物(a)と、イオン交換性層状珪酸塩(b)とからなる触媒、又は、必要に応じて(a)、(b)に加えて、さらに有機アルミニウム化合物(c)を含む触媒を用いることができる。以下、これらを成分(a)、成分(b)、成分(c)と呼ぶことがある。
【0037】
成分(a)は次の一般式で示されるメタロセン系遷移金属化合物を使用することができる。
【0038】
Q(C5H4-aR1 a)(C5H4-bR2 b)MeXY
【0039】
[ここで、C5H4-aR1 aおよびC5H4-bR2 bは、それぞれ共役五員環配位子を示し、Qは二つの共役五員環配位子を架橋する結合性基であって、炭素数1〜20の2価の炭化水素基、炭素数1〜20の炭化水素基を有するシリレン基または炭素数1〜20の炭化水素基を有するゲルミレン基を示し、Meはチタン、ジルコニウムまたはハフニウムを示し、XおよびYは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン基、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアルキルアミド基、トリフルオロメタンスルホン酸基、炭素数1〜20のリン含有炭化水素基または炭素数1〜20のケイ素含有炭化水素基を示す。R1およびR2は、共役五員環配位子上の置換基であって、それぞれ独立して、炭素数1〜20の炭化水素基、ハロゲン基、アルコキシ基、ケイ素含有炭化水素基、リン含有炭化水素基、窒素含有炭化水素基またはホウ素含有炭化水素基を示す。隣接する2個のR1または2個のR2がそれぞれ結合して環を形成していてもよい。aおよびbは0≦a≦4、0≦b≦4を満足する整数である。ただし、R1およびR2を有する2個の五員環配位子は、基Qを介しての相対位置の観点において、Meを含む平面に関して非対称である。]
【0040】
上記メタロセン化合物の非限定的な例として、下記のものを挙げることができる。なお、これらの化合物は、単に化学的名称のみで示称されているが、その立体構造が本発明で言う非対称性を持つものであることは言うまでもない。Meとしてジルコニウムの場合のみを例示したが、代わりにチタン、ハフニウムをそのまま置換して示称することができる。
【0041】
シリレンで架橋された五員環配位子を有する遷移金属化合物としては、次の化合物を挙げることができる。
(1)ジメチルシリレンビス(1−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(2)ジメチルシリレンビス{1−(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ジルコニウムジクロリド、
(3)ジメチルシリレンビス〔1−{2−メチル−4−(1−ナフチル)インデニル}〕ジルコニウムジクロリド、
(4)メチルフェニルシリレンビス{1−(2,4−ジメチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
(5)メチルフェニルシリレンビス〔1−{2−メチル−4−(1−ナフチル)インデニル}〕ジルコニウムジクロリド、
(6)ジメチルシリレンビス{1−(2−メチル−4−フェニルインデニル)}ジルコニウムジメチル、
(7)ジメチルシリレンビス{1−(2−エチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ジルコニウムジクロリド、
(8)ジメチルシリレン{1−(2−エチル−4−フェニル−4,5,6,7,8−ペンタヒドロアズレニル)}{1−(2,3,5−トリメチルシクロペンタジエニル)}ジルコニウムジクロリド、
(9)ジメチルシリレンビス{1−(2−エチル−4−(ペンタフルオロフェニル)インデニル)}ジルコニウムジクロリド。
(10)ジメチルシリレンビス[1,1’−{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル}]ジルコニウムジクロリド
【0042】
また、アルキレン基で架橋した五員環配位子を有する遷移金属化合物としては、例えば、
(1)エチレン−1,2−ビス(1−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(2)エチレン−1,2−ビス{1−(2,4−ジメチルインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
(3)エチレン−1,2−ビス{1−(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、
(4)エチレン−1,2−ビス{1−(2−メチル−4,5−ベンゾインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
(5)エチレン−1,2−ビス〔1−{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル}〕ジルコニウムジクロリド等が例示される。
【0043】
さらに、ゲルマニウム、アルミニウム、ホウ素、リンあるいは窒素を含む炭化水素残基で架橋した五員環配位子を有する遷移金属化合物としては、例えば、
(1)ジメチルゲルミレンビス(1−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(2)ジメチルゲルミレンビス{1−(2−メチル−4−フェニル−4H−アズレニル)}ジルコニウムジクロリド、
(3)ジメチルゲルミレンビス{1−(2−メチル−4,5−ベンゾインデニル)}ジルコニウムジクロリド、
(4)フェニルホスフィノビス(1−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
(5)フェニルアミノビス(1−インデニル)ジルコニウムジクロリドが例示される。これらの錯体のなかで特に好ましいものは、アズレン骨格を有する錯体である。
【0044】
成分(b)イオン交換性層状珪酸塩は、イオン結合等によって構成される面が互いに弱い結合力で平行に積み重なった結晶構造をとる珪酸塩化合物であり、含有するイオン交換可能なものを指称する。大部分のイオン交換性層状珪酸塩は、天然には主に粘土鉱物の主成分として産出するが、これら、イオン交換性層状珪酸塩は特に、天然産のものに限らず、人工合成物であってもよい。具体例としては、ディッカイト、ナクライト、カオリナイト、アノーキサイト、メタハロイサイト、ハロイサイト等のカオリン族、クリソタイル、リザルダイト、アンチゴライト等の蛇紋石族、モンモリロナイト、ザウコナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト等のスメクタイト族、バーミキュライト等のバーミキュライト族、雲母、イライト、セリサイト、海緑石等の雲母族、アタパルジャイト、セピオライト、パリゴルスカイト、ベントナイト、パイロフィライト、タルク、緑泥石群が挙げられる。これらは混合層を形成していてもよい。
【0045】
また、成分(b)は特に処理を行うことなくそのまま用いることができるが、成分(b)に酸処理、アルカリ処理、塩類処理、有機物処理等の化学処理を施すことも好ましい。ここで化学処理とは、表面に付着している不純物を除去する表面処理と粘土の構造に影響を与える処理のいずれをも用いることができる。
【0046】
成分(a)及び成分(b)に加えて、任意成分として使用される成分(c)有機アルミニウム化合物としては、一般式(AlR4 nX3-n)mで示される化合物が適当である。本発明ではこの式で表される化合物を単独で、複数種混合してあるいは併用して使用することができる。また、この使用は触媒調製時だけでなく、予備重合あるいは重合時にも可能である。この式中、R4は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、Xは、ハロゲン、水素、アルコキシ基、アミノ基を示す。nは1〜3の、mは1〜2の整数である。R4としてはアルキル基が好ましく、またXは、それがハロゲンの場合には塩素が、アルコキシ基の場合には炭素数1〜8のアルコキシ基が、アミノ基の場合には炭素数1〜8のアミノ基が、好ましい。したがって、好ましい化合物の具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリノルマルプロピルアルミニウム、トリノルマルブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリノルマルヘキシルアルミニウム、トリノルマルオクチルアルミニウム、トリノルマルデシルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムセスキクロライド、ジエチルアルミニウムヒドリド、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジエチルアルミニウムジメチルアミド、ジイソブチルアルミニウムヒドリド、ジイソブチルアルミニウムクロライド等が挙げられる。これらのうち、好ましくは、m=1、n=3のトリアルキルアルミニウムおよびジアルキルアルミニウムヒドリドである。さらに好ましくは、R4が炭素数1〜8であるトリアルキルアルミニウムである。
【0047】
<触媒の形成>
成分(a)、成分(b)ならびに必要に応じて用いられる成分(c)からなるメタロセン触媒を、重合槽内であるいは重合槽外で、重合させるべきモノマーの存在下あるいは不存在下に接触させることにより調整することができる。
【0048】
また、上記触媒は、オレフィンの存在下で予備重合を行ったものであってもよい。予備重合に用いられるオレフィンとしては、プロピレン、エチレン、1−ブテン、3−メチルブテン−1、スチレン、ジビニルベンゼン等が用いられる。
【0049】
<重合>
本発明に用いるプロピレン・α−オレフィン共重合体の重合は、メタロセン触媒と所要のモノマーとを混合接触させることにより行われる。反応系中の各モノマーの量比は経時的に一定である必要はなく、各モノマーを一定の混合比で供給することも便利であるし、供給するモノマーの混合比を経時的に変化させることも可能である。また、共重合反応比を考慮してモノマーのいずれかを分割添加することもできる。
【0050】
重合様式は、触媒成分と各モノマーが効率よく接触するならば、あらゆる様式の方法を採用することができる。具体的には、不活性溶媒を用いるスラリー法、不活性溶媒を実質的に用いずプロピレンを溶媒として用いるバルク法、溶液重合法あるいは実質的に液体溶媒を用いず各モノマーを実質的にガス状に保つ気相法を採用することができる。
【0051】
また、連続重合、回分式重合にも適用される。スラリー重合の場合には、重合溶媒としてヘキサン、ヘプタン、ペンタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等の飽和脂肪族または芳香族炭化水素の単独あるいは混合物を用いることができる。
【0052】
重合時条件としては、重合温度が−78〜160℃、好ましくは0〜150℃であり、そのときの分子量調節剤として補助的に水素を用いることができる。また、重合圧力は0〜90kg/cm2・G、好ましくは0〜60kg/cm2・G、特に好ましくは1〜50kg/cm2・Gが適当である。
【0053】
成分Bプロピレン・α−オレフィン共重合体は、上述の方法によって得られるもののほか市販品を使用することができる。市販品としては、例えば、日本ポリケム社製ウィンテック(商品名)シリーズを使用することができる。
【0054】
本発明においては、透明性、剛性を向上させるために、樹脂組成物に結晶造核剤を添加することが望ましい。結晶造核剤としては芳香族カルボン酸金属塩、芳香族リン酸金属塩、ソルビトール系誘導体、ロジンの金属塩等が用いられる。これらの核剤の中ではP−t−ブチル安息香酸アルミニウム、リン酸2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ナトリウム、リン酸2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)アルミニウム、p−メチル−ベンジリデンソルビトール、p−エチル−ベンジリデンソルビトール、ロジンのナトリウム塩等が好適である。
【0055】
また、上記結晶造核剤を添加する場合のその配合割合は、プロピレン重合体とプロピレン・α−オレフィン共重合体とからなる樹脂組成物100重量部に対して前記結晶造核剤が0.01〜1.00重量部、好ましくは0.03〜0.80重量部、特に好ましくは0.05〜0.60重量部の割合とされる。
【0056】
結晶造核剤の配合量が上記範囲未満では透明性が不足し、一方、配合量が上記範囲を越えるとさらなる透明性の向上が期待できず単にコストアップとなり好ましくない。
【0057】
本発明においては、これら成分に加えて、他の付加的成分を本発明の効果を著しく損なわない範囲で配合することができる。この任意成分としては、通常のポリオレフィン用に使用される酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤、防曇剤、中和剤、金属不活性剤、着色剤、分散剤、過酸化物、充填剤、蛍光増白剤及び本発明に使用する以外の樹脂、エラストマー等がある。
【0058】
本発明の樹脂組成物は、成分Aと成分B、ならびに必要に応じて配合される付加的成分を、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、Vブレンダー、タンブラーミキサー、リボンミキサー、バンバリーミキサー、ニーダーブレンダー、一軸又は二軸の押出機等の混合又は混練機にて混合或いは溶融混練することによって調製することができる。
【0059】
本発明のシートは、全厚みが0.1〜3.0mm、好ましくは0.15〜2.0mm、特に好ましくは0.2〜1.8mmの範囲が望ましい。シートの厚みがこの範囲を上回ると透明性が低下し、上記範囲を下回ると熱成形された製品の機械強度が不足するので好ましくない。
【0060】
本発明のプロピレン系重合体シートの製造方法としては、通常に使用されるT型ダイスを装着した押出成形機を利用することができる。より具体的な例をT型ダイス成形機で説明すると、押出機に重合体を供給し、190〜260℃の温度で加熱溶融混練後、T型ダイスのダイリップよりシート状に押出し、エアーナイフ法やエアーチャンバー法、ポリシングロール法、スイングロール法、ベルトキャスト法、水冷法等で押出された溶融シートを冷却して、引取機で引き取ることによってシートを製出する。
【0061】
この様なシートの引き取り方法としては、表面光沢、透明性の観点から、片面あるいは両面に金属ベルトを添接して狭圧冷却するベルトキャスト法が特に好ましい。
【0062】
例えば、図1に示す装置が使用される。図1装置は、T型ダイス2の下方に、それぞれが対を形成する送りロール3a、3bと送りロール4a、4bが対向するように配設され、送りロール3aと3bには金属薄板製の無端ベルト5を懸架すると共に、送りロール3aと3bの中間の無端ベルト5背面にはバックアップロール7a、7bが当接されて無端ベルト5を押圧するように構成される。
【0063】
また、送りロール4aと4bにも同様に無端ベルト6が懸架され、バックアップロール8a、8bで押圧され、無端ベルト5、6はバックアップロール7a、7b、8a、8bで挟圧されるように構成される。
【0064】
なお、送りロールの少なくとも一個は、冷却水の循環等による冷却機構(図示せず)を搭載することが望ましい。
【0065】
かかる装置を用いてプロピレン系重合体シートを成形する場合は次のように行われる。すなわち、溶融状態の本発明シート成形用プロピレン系重合体組成物よりなるプロピレン系重合体シート1をT型ダイス2から溶融押出しすると共に、得られたプロピレン系重合体シート1を、一対の無端ベルト5と6とによって挟圧し、送りロール3a、3b、4a、4bの回転によって走行する無端ベルト5、6によって下方へ送給しながら冷却することによってシート状に形成して、本発明プロピレン系重合体シート1が得られる。
【0066】
また、図2に示す装置を使用することもできる。図2に示す装置は、無端ベルトの一方をロール9としたものであり、ロール9によって無端ベルト5を押圧することによって、プロピレン系重合体シート1が直接押圧された状態で走行する距離を長くすることができる。
【0067】
本発明のプロピレン系重合体シートは、単層の押出成形機の他に2種以上の重合体を同時に押出して成形する多層押出成形機を使用することもできる。この場合、上記に述べた必須層の他に他の層を本発明の効果を損なわない範囲で追加することもできる。他の層としては本発明の重合体や本発明以外のオレフィン系重合体、再生樹脂、ガスバリアー性樹脂、接着性樹脂等を挙げることができる。
【0068】
また、本発明の成形品は、シートの段階でシート表面に帯電防止剤、防曇剤、滑剤などを塗布することによって物性の改良を行なうことも可能である。
【0069】
ここで、防曇剤としては、蔗糖脂肪酸エステルやポリグリセリン脂肪酸エステル、滑剤としてはシリコンオイルやアミド系滑剤などが使用できる。
【0070】
本発明のプロピレン系重合体シートは、熱成形方法によって二次加工することによって包装容器等の二次成形体として使用に供することができる。プロピレン系重合体シートを熱成形方法する方法としては、シートを金型上に装填した後、金型外面側から吸引する方法、吸引と共にプラグアシストする方法、あるいは、金型内面側から空気圧を加える方法、これにプラグアシストをする方法、吸引と空気による与圧を併用する方法等いわゆる真空成形方法あるいは真空圧空成形方法を採用することができるが、圧空圧力は2kg/cm2以上、好ましくは2.5kg/cm2以上、さらに好ましくは2.8kg/cm2以上とされる。
【0071】
圧空圧力が上記範囲を下回ると、成形品の形が不完全になるおそれがあり、成形を容易にするためにシート温度を上げると透明性が損なわれる問題がある。
【0072】
本発明のプロピレン系重合体組成物は、熱成形用のシートの製造として適し、プロピレン系重合体シートは、熱成形することによって、食品、衣料、雑貨、その他商品の包装材料として広く使用することができる。
【0073】
【発明の効果】
本発明はかかる構成からなるから、剛性、耐衝撃性に優れると共に、二次成形によっても透明性の低下が少なく、かつ、二次成形時の温度依存性が小さいから、肉厚が均一で賦形の優れた二次成形体を得ることができる。
【0074】
【実施例】
(実施例1)
MFRが1.9g/10分で密度が0.907g/cm3のプロピレン単独重合体(日本ポリケム(株)製ノバテックPP、FY6H、Tm=164℃)20重量%とメタロセン系触媒を用いて製造されたエチレン含量が2.6重量%のプロピレン・エチレンランダム共重合体(ウィンテックWFX6)80重量%からなる組成物100重量部に、結晶造核剤としてマークNA21(旭電化株式会社製)0.2重量部を添加して250℃のスクリュー押出機にて混合し、シート成形用プロピレン系重合体組成物とした。
【0075】
このシート成形用プロピレン系重合体組成物を230℃に加熱したスクリュー径65mmの押出機から230℃に加熱した幅550mmのT型ダイスによってシート状に押し出し、図2に示す構造の装置を用いて、クロムメッキされたキャスティングドラム(内部に30℃の冷却水が通されている)で挟み冷却固化させて引き取ることによってシートを得た。該シートの厚みは0.5mmである。
【0076】
このシートについて、JIS−K6758に準拠してHAZEを測定して透明性の目安とし、JIS−K7127に準拠して引張弾性率を測定して剛性の目安とし、また、JIS−K5400デュポン衝撃強度を測定して耐衝撃性の目安とした。
【0077】
また、このシートを、株式会社 浅野研究所製の間接加熱式圧空成形機(名称:コスミック成形機)を使用して350℃のセラミックヒーターで上下より加熱し、圧空圧力2.5kg/cm2の条件で、縦13cm、横18cm、深さ1cmの金型を使用して蓋型成形品を成形した。
【0078】
この際、加熱時間を変えることによって表面温度を変化させ、表面温度と成形性との関係を測定した。評価は目視によって行なった。○の数が多いことは、広い温度範囲で良品を成形できることを意味し、幅広シート等の加熱温度にむらがあっても均一に成形できることを示す。
【0079】
(実施例2、3)
プロピレン単独重合体とプロピレン・エチレンランダム共重合体の配合量を表1の通りに変えた以外は実施例1と同様にしてシート、及び、蓋型成形品を製造し評価した。結果を表1に示す。
【0080】
(実施例4)
(1)メタロセン触媒の調製
イ.化学処理粘土の製造
硫酸(96%)218.1gと硫酸マグネシウム130.4gを脱塩水909ミリリットルとを混合した水溶液に市販のモンモリロナイト(クニミネ工業製、クニピアF)200.03gを分散させ、100℃で2時間攪拌した。このモンモリロナイトの水スラリー液を固形分濃度12重量%に調整し、スプレードライヤーにより噴霧造粒を行って粒子を得た。その後、この粒子を200℃で2時間減圧乾燥した。
【0081】
ロ.固体触媒成分の調整
内容積1リットルの攪拌式オートクレープ内をプロピレンで十分に置換した後、脱水・脱酸素したヘプタン230ミリリットルを導入し、系内温度を40℃に維持した。ここに、トルエンでスラリー化した化学処理粘土10gを添加した。さらに別容器にてトルエン中で混合したジメチルシリレンビス[1,1’−{2−メチル−4−(4−クロロフェニル)−4H−アズレニル}]ジルコニウムジクロリド0.15ミリモルとトリイソブチルアルミニウム2.0ミリモルを添加した。
【0082】
ハ.予備重合
ついで、プロピレンを10g/hrの速度で120分間導入し、その後120分間重合を継続した。さらに、窒素下で溶媒を除去・乾燥し固体触媒成分を得た。この固体触媒成分は、固体成分1g当たり1.9gのポリプロピレンを含有していた。
【0083】
(2)プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の製造
内容積200リットルの攪拌式オートクレーブ内をプロピレンで十分に置換した後、十分に脱水した液化プロピレン45kgを導入した。これにトリイソブチルアルミニウム・n−ヘプタン溶液500ミリリットル(0.12mol)、エチレン1.2kg、水素5.2NLを加え、内温を30℃に維持した。
【0084】
次いで、上記固体触媒成分1.2gをアルゴンで圧入して重合を開始させ、30分かけて70℃に昇温し、1時間その温度を維持した。そこでエタノール100ミリリットルを添加して反応を停止させた。残ガスをパージし、プロピレン・エチレン共重合体の粉末を得た。
【0085】
得られたプロピレン・エチレンランダム共重合体のMFRは6g/10分、Tmは135℃、エチレン含有量2.3重量%であった。
【0086】
(3)シート及び蓋型成形品の成形
実施例2において成分Bとして使用しているウィンテックWFX6を上記で得られたプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体に変更した以外は、実施例2と同様にしてシート及び蓋型成形品を製造し評価した。結果を表1に示す。
【0087】
(実施例5)
実施例3において成分Bとして使用しているウィンテックWFX6を実施例4で得られたプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体に変更した以外は、実施例3と同様にしてシート及び蓋型成形品を製造し評価した。結果を表1に示す。
【0088】
(実施例6)
シートの製造を15℃の冷却水で冷却された一対の金属ベルトで挟み込む方式とした図1の装置を用いて行い、シート厚さを0.35mmとした以外は実施例1と同様にしてシート及び蓋型成形品を製造し評価した。結果を表1に示す。
【0089】
(比較例1〜5)
プロピレン重合体とプロピレン・エチレンランダム共重合体の種類及び配合量を表2の通りに変えた以外は、実施例1と同様にしてシート及び蓋型成形品を製造し評価した。結果を表2に示す。
【0090】
いずれも、シートの剛性と透明性のバランスが劣るほか、熱成形においては、形状・透明性とも良好な成形品が得られる温度幅が狭く、良品が得られない物であった。
【0091】
【表1】
【0092】
【表2】
【図面の簡単な説明】
【図1】プロピレン系重合体組成物をシートに成形する方法の一例を示す側面図
【図2】プロピレン系重合体組成物をシートに成形する方法の他の例を示す側面図
【符号の説明】
1:プロピレン系重合体シート
2:T型ダイス
3a、3b:送りロール
4a、4b:送りロール
5、6:無端ベルト
7a、7b:バックアップロール
8a、8b:バックアップロール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a propylene-based polymer composition for molding a sheet capable of obtaining a propylene-based polymer sheet excellent in rigidity, transparency, and thermoformability, and a propylene-based polymer obtained by the polymer composition The present invention relates to a sheet, a method for producing a propylene-based polymer sheet, and a secondary processed molded body of the propylene-based polymer sheet.
[0002]
[Prior art]
Thermoplastic resins such as polyvinyl chloride, polystyrene resin, and propylene are used as various packaging materials. These packaging materials are formed by extruding a thermoplastic resin into a sheet and then re-heating to form a vacuum or vacuum. A method of forming by secondary processing using a thermoforming method such as pressure forming is adopted, and a thermoforming method such as vacuum forming is particularly productive because it is highly productive and can meet a large amount of demand. Widely used as an orientation molding method.
[0003]
On the other hand, the propylene-based polymer is excellent in heat resistance, rigidity, impact resistance, or hygiene, and is an excellent material as a packaging material for packaging containers and the like, but the propylene-based polymer is a crystalline resin. In addition, when thermoforming this, there is a problem that it is inferior in transparency compared to amorphous resins such as polyvinyl chloride and polystyrene resin, and since it is a crystalline resin, it is elastic against changes in heating temperature. There is a problem that thermoformability is inferior because the rate change is large.
[0004]
As a method for improving the transparency of the propylene polymer, a method of copolymerizing with an olefin such as ethylene or a method of adding a crystal nucleating agent is used. Although the transparency of the sheet itself can be improved to some extent, there is a problem that if the obtained sheet is subjected to secondary processing by thermoforming, the transparency is lost during that time, and the expected effect cannot be obtained.
[0005]
In recent years, thermoforming equipment has been increased in size to improve production efficiency. Propylene-based polymers have been applied to such large thermoforming equipment, and a large number of pieces are taken in the width direction using wide sheets. When trying to do so, the temperature distribution occurs in the sheet and unevenness of the elastic modulus occurs, so that even if a good product is obtained at the center, there is a problem that a problem such as devitrification occurs around the periphery. Further, even in the case of molding using a narrow sheet, in the production of a molded body that requires complex design, there is a problem that it is difficult to obtain a uniform molded body due to uneven shapeability based on the temperature distribution as described above. is there.
[0006]
For this reason, when using a propylene-type polymer for thermoforming, such as vacuum forming, the extreme care for making heating temperature uniform is required. However, in order to precisely control the temperature, there is a problem that production efficiency is inevitably lowered, and it becomes impossible to meet the demand for improvement in productivity.
[0007]
For this reason, transparency does not decrease even by secondary processing by thermoforming, and even when heating is non-uniform and temperature distribution occurs in the sheet, there is little effect on formability, There is a demand for the development of a propylene-based polymer sheet capable of obtaining a molded article having an excellent shape.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is excellent in rigidity and transparency, has little influence on moldability even if temperature distribution occurs during thermoforming, and has a uniform quality even when molded using a large thermoforming machine. A propylene-based polymer composition for sheet molding capable of producing a propylene-based polymer sheet, a propylene-based polymer sheet obtained by the polymer composition, a method for producing a propylene-based polymer sheet, and A secondary processed molded body of a propylene-based polymer sheet is provided.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive investigations to achieve the above object, the present invention has been accomplished by developing a propylene-based polymer composition that is excellent in rigidity and transparency and has little change in elastic modulus due to a difference in heating temperature. Specifically, the present invention provides a propylene-based polymer composition for sheet molding comprising a resin composition containing the following component A and component B.
[0010]
Component A: MFR is 0.1 to 20 g / 10 min, density is 0.905 g / cmThree10 to 80% by weight of the above propylene polymer
Component B: Propylene / α-olefin copolymer satisfying the following formula (1) at an MFR of 0.1 to 20 g / 10 min, a melting temperature of 110 to 155 ° C .; 90 to 20% by weight
[0011]
−22Cx + 171 ≦ Tm ≦ −22Cx + 191 Formula (1)
[0012]
[However, Cx represents the α-olefin content (% by weight) of the propylene / α-olefin copolymer, and Tm represents the melting temperature (° C.) of the propylene / α-olefin copolymer. ]
[0013]
The present invention also provides the propylene polymer composition for sheet molding, wherein the propylene polymer is a propylene homopolymer or a propylene / α-olefin copolymer having a propylene content of 99.0% by weight or more, and The present invention provides a propylene-based polymer composition for sheet molding, characterized by blending 0.01 to 1.00 parts by weight of a crystal nucleating agent with 100 parts by weight of a resin composition.
[0014]
Furthermore, the present invention provides a propylene-based polymer sheet obtained by molding a propylene-based polymer composition for sheet molding comprising a resin composition containing the following components A and B: It is.
[0015]
Component A: MFR is 0.1 to 20 g / 10 min, density is 0.905 g / cmThree10 to 80% by weight of the above propylene polymer
Component B: Propylene / α-olefin copolymer satisfying the following formula (1) at an MFR of 0.1 to 20 g / 10 min, a melting temperature of 110 to 155 ° C .; 90 to 20% by weight
[0016]
−22Cx + 171 ≦ Tm ≦ −22Cx + 191 Formula (1)
[0017]
[However, Cx represents the α-olefin content (% by weight) of the propylene / α-olefin copolymer, and Tm represents the melting temperature (° C.) of the propylene / α-olefin copolymer. ]
[0018]
Further, the present invention provides the above propylene polymer sheet comprising a propylene polymer composition for forming a sheet obtained by blending 0.01 to 1.00 parts by weight of a crystal nucleating agent with 100 parts by weight of a resin composition. And the said propylene-type polymer sheet | seat whose thickness of a sheet | seat is 0.1-3.0 mm is provided.
[0019]
Furthermore, the propylene-based polymer composition for sheet molding described above is melt-extruded using a T-shaped die, and at least one surface of the extruded sheet is clamped with a metal belt to be cooled and solidified. The present invention provides a method for producing a polymer sheet and a secondary processed molded body obtained by thermoforming the propylene-based polymer sheet.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The propylene-based polymer composition for sheet molding of the present invention has a component A: MFR of 0.1 to 20 g / 10 min and a density of 0.905 g / cm.ThreePropylene / α-olefin copolymer of 10 to 80% by weight, component B: MFR of 0.1 to 20 g / 10 min, melting temperature of 110 to 155 ° C. and satisfying the following formula (1) Polymer: composed of 90 to 20% by weight.
[0021]
−22Cx + 171 ≦ Tm ≦ −22Cx + 191 Formula (1)
[0022]
[However, Cx represents the α-olefin content (% by weight) of the propylene / α-olefin copolymer, and Tm represents the melting temperature (° C.) of the propylene / α-olefin copolymer. ]
[0023]
The component A: propylene polymer used in the present invention has a density measured by JIS-K7210 of 0.905 g / cm.ThreeOr more, preferably 0.906 g / cmThreeOr more, more preferably 0.907 g / cmThree0.912 g / cmThreeThe following are used: If the density is less than the above range, the sheet is insufficient in rigidity, which is not preferable. The density is measured by extruding the molten resin under the same conditions as in the MFR measurement and using the obtained strands with a density gradient tube.
[0024]
The propylene polymer has an MFR measured in accordance with JIS-K7210 (230 ° C., 2.16 kg load) of 0.1 to 20 g / 10 minutes, preferably 0.2 to 15 g / 10 minutes, more preferably. Is 0.3 to 10 g / 10 min. When the MFR exceeds the above range, the melt tension becomes insufficient and the sheet extrudability becomes poor. When the MFR is less than the above range, the flow becomes poor during sheet forming. Therefore, the thickness variation is likely to occur.
[0025]
The melting temperature Tm is preferably higher than 155 ° C, more preferably higher than 160 ° C.
[0026]
Such a propylene polymer is preferably a homopolymer of propylene and / or a random copolymer of propylene and an α-olefin having a propylene content of 99.0% by weight or more. Examples of the α-olefin include ethylene, butene-1 Pentene-1, hexene-1, 4-methyl-pentene-1, and the like can be used. Among these, a propylene homopolymer, a random copolymer of propylene and ethylene, or a blend thereof is preferable, and a propylene homopolymer is particularly preferable.
[0027]
Such a propylene polymer can be obtained by using a highly stereoregular polymerization catalyst. As the highly stereoregular polymerization catalyst, a so-called titanium compound prepared by using titanium chloride, alkoxy titanium, or the like as a starting material is used. A Ziegler-Natta catalyst or a Kaminsky catalyst using a metallocene compound can be used. A Ziegler-Natta catalyst is particularly desirable. Such a propylene polymer can be selected from commercially available products.
[0028]
The blending ratio of the propylene polymer is 10 to 80% by weight, preferably 15 to 70% by weight, based on the propylene polymer composition for sheet molding. If the blending ratio is less than the above range, the rigidity is insufficient, and if it exceeds, the thermoformability is impaired.
[0029]
Component B: propylene / α-olefin copolymer used in the present invention has an MFR of 0.1 to 20 g / 10 min, preferably 0.2 to 15 g according to JIS-K7210 (230 ° C., 2.16 kg load). / 10 minutes, more preferably 0.3 to 10 g / 10 minutes are used, and if the MFR exceeds the above range, the melt tension becomes insufficient and the sheet extrudability becomes poor. If the MFR is less than the above range, the sheet It becomes a flow defect at the time of molding, and thickness fluctuation is likely to occur.
[0030]
The propylene / α-olefin copolymer has a melting (peak) temperature Tm measured by DSC at a heating rate of 10 ° C./min in the range of 110 to 155 ° C., preferably 115 to 150 ° C. -The relationship between the olefin content and the melting temperature Tm satisfying the following formula (1) is used. More preferably, those satisfying the following formula (2), particularly those satisfying the following formula (3) are used.
[0031]
−22Cx + 171 ≦ Tm ≦ −22Cx + 191 Formula (1)
−22Cx + 173 ≦ Tm ≦ −22Cx + 189 Formula (2)
−22Cx + 176 ≦ Tm ≦ −22Cx + 186 Equation (3)
Tm: Melting temperature Cx: α-olefin content
[0032]
If the melting temperature (Tm) exceeds the range of the formula (1), the thermal dependency of the elastic modulus of the propylene / α-olefin copolymer increases, and the thermoformability is impaired. Where Cx is13It is a value measured by C-NMR.
[0033]
The melting temperature Tm of the component A propylene polymer and the component B propylene / α-olefin copolymer is combined so that the propylene polymer is 15 ° C. or higher, preferably 20 ° C. or higher, more preferably 25 ° C. or higher. Is desirable. If the difference in melting temperature Tm is less than 15 ° C., the temperature range suitable for thermoforming may be narrowed.
[0034]
The measurement of the melting temperature Tm in the present invention uses a differential scanning calorimeter, takes a sample amount of 5.0 mg, holds it at 200 ° C. for 5 minutes, and then crystallizes it to 40 ° C. at a rate of 10 ° C./min. Furthermore, it is performed by measuring the melting peak temperature Tm when melted at a heating rate of 10 ° C./min.
[0035]
The propylene / α-olefin copolymer having such various properties can be easily obtained by random copolymerization of propylene and α-olefin using a metallocene catalyst obtained using a metallocene compound. As the olefin, ethylene, butene-1, pentene-1, hexene-1, octene-1, 4-methyl-pentene-1, and the like can be used. The amount of α-olefin added is adjusted so that the properties of the resulting propylene / α-olefin copolymer are within the scope of the present invention. In general, the α-olefin content exceeds 1% by weight.
[0036]
As a metallocene catalyst used in the present invention, a catalyst comprising a metallocene transition metal compound (a) and an ion-exchange layered silicate (b), or (a) and (b) as necessary. Further, a catalyst containing an organoaluminum compound (c) can be used. Hereinafter, these may be referred to as component (a), component (b), and component (c).
[0037]
As the component (a), a metallocene transition metal compound represented by the following general formula can be used.
[0038]
Q (CFiveH4-aR1 a) (CFiveH4-bR2 b) MeXY
[0039]
[Where CFiveH4-aR1 aAnd CFiveH4-bR2 bEach represents a conjugated five-membered ring ligand, Q is a binding group that bridges two conjugated five-membered ring ligands, and is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, 1 carbon atom Represents a silylene group having a hydrocarbon group of ˜20 or a germylene group having a hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms, Me represents titanium, zirconium or hafnium, X and Y are each independently hydrogen, halogen, Group, a C1-C20 hydrocarbon group, a C1-C20 alkoxy group, a C1-C20 alkylamide group, a trifluoromethanesulfonic acid group, a C1-C20 phosphorus-containing hydrocarbon group or carbon The silicon-containing hydrocarbon group of number 1-20 is shown. R1And R2Are substituents on the conjugated five-membered ring ligand, and each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen group, an alkoxy group, a silicon-containing hydrocarbon group, a phosphorus-containing hydrocarbon group, A nitrogen-containing hydrocarbon group or a boron-containing hydrocarbon group is shown. Two adjacent R1Or 2 R2May be bonded to each other to form a ring. a and b are integers satisfying 0 ≦ a ≦ 4 and 0 ≦ b ≦ 4. However, R1And R2Two five-membered ring ligands having a are asymmetric with respect to the plane containing Me in terms of relative position through the group Q. ]
[0040]
Non-limiting examples of the metallocene compound include the following. In addition, although these compounds are shown only by the chemical name, it cannot be overemphasized that the three-dimensional structure has asymmetric property said by this invention. Although only the case of zirconium as Me was illustrated, instead, titanium and hafnium can be substituted and shown as they are.
[0041]
Examples of the transition metal compound having a five-membered ring ligand cross-linked with silylene include the following compounds.
(1) Dimethylsilylenebis (1-indenyl) zirconium dichloride,
(2) Dimethylsilylenebis {1- (2-methyl-4-phenyl-4H-azurenyl)} zirconium dichloride,
(3) dimethylsilylenebis [1- {2-methyl-4- (1-naphthyl) indenyl}] zirconium dichloride,
(4) methylphenylsilylenebis {1- (2,4-dimethylindenyl)} zirconium dichloride,
(5) methylphenylsilylenebis [1- {2-methyl-4- (1-naphthyl) indenyl}] zirconium dichloride,
(6) Dimethylsilylenebis {1- (2-methyl-4-phenylindenyl)} zirconium dimethyl,
(7) Dimethylsilylenebis {1- (2-ethyl-4-phenyl-4H-azurenyl)} zirconium dichloride,
(8) Dimethylsilylene {1- (2-ethyl-4-phenyl-4,5,6,7,8-pentahydroazulenyl)} {1- (2,3,5-trimethylcyclopentadienyl)} Zirconium dichloride,
(9) Dimethylsilylene bis {1- (2-ethyl-4- (pentafluorophenyl) indenyl)} zirconium dichloride.
(10) Dimethylsilylenebis [1,1 '-{2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4H-azurenyl}] zirconium dichloride
[0042]
Moreover, as a transition metal compound having a five-membered ring ligand bridged by an alkylene group, for example,
(1) ethylene-1,2-bis (1-indenyl) zirconium dichloride,
(2) ethylene-1,2-bis {1- (2,4-dimethylindenyl)} zirconium dichloride,
(3) ethylene-1,2-bis {1- (2-methyl-4-phenylindenyl)} zirconium dichloride,
(4) ethylene-1,2-bis {1- (2-methyl-4,5-benzoindenyl)} zirconium dichloride,
(5) Ethylene-1,2-bis [1- {2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4H-azurenyl}] zirconium dichloride and the like are exemplified.
[0043]
Furthermore, as a transition metal compound having a five-membered ring ligand bridged with a hydrocarbon residue containing germanium, aluminum, boron, phosphorus or nitrogen, for example,
(1) Dimethylgermylenebis (1-indenyl) zirconium dichloride,
(2) Dimethylgermylenebis {1- (2-methyl-4-phenyl-4H-azurenyl)} zirconium dichloride,
(3) Dimethylgermylenebis {1- (2-methyl-4,5-benzoindenyl)} zirconium dichloride,
(4) phenylphosphinobis (1-indenyl) zirconium dichloride,
(5) Phenylaminobis (1-indenyl) zirconium dichloride is exemplified. Among these complexes, a complex having an azulene skeleton is particularly preferable.
[0044]
The component (b) ion-exchangeable layered silicate is a silicate compound having a crystal structure in which the surfaces constituted by ionic bonds and the like are stacked in parallel with each other with a weak binding force, and refers to what can be exchanged with ions. . Most ion-exchange layered silicates are naturally produced mainly as the main component of clay minerals. However, these ion-exchange layered silicates are not limited to natural ones, but are artificially synthesized. May be. Specific examples include kaolins such as dickite, nacrite, kaolinite, anoxite, metahalloysite, halloysite, serpentine groups such as chrysotile, lizardite, antigolite, montmorillonite, zauconite, beidellite, nontronite, saponite, Examples include smectites such as hectorite and stevensite, vermiculites such as vermiculite, mica, illite, sericite, mica such as sea green stone, attapulgite, sepiolite, palygorskite, bentonite, pyrophyllite, talc, chlorite. It is done. These may form a mixed layer.
[0045]
Further, the component (b) can be used as it is without any particular treatment, but it is also preferable to subject the component (b) to chemical treatment such as acid treatment, alkali treatment, salt treatment, organic matter treatment and the like. Here, the chemical treatment may be any of a surface treatment that removes impurities adhering to the surface and a treatment that affects the structure of the clay.
[0046]
In addition to the component (a) and the component (b), the component (c) organoaluminum compound used as an optional component may be represented by the general formula (AlRFour nX3-n)mAre suitable. In this invention, the compound represented by this formula can be used individually, in mixture of multiple types or in combination. Moreover, this use is possible not only at the time of catalyst preparation but also at the time of preliminary polymerization or polymerization. In this formula, RFourRepresents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and X represents a halogen, hydrogen, an alkoxy group or an amino group. n is an integer of 1 to 3, and m is an integer of 1 to 2. RFourIs preferably an alkyl group, and X is chlorine when it is a halogen, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms when it is an alkoxy group, and an amino group having 1 to 8 carbon atoms when it is an amino group. Groups are preferred. Accordingly, specific examples of preferable compounds include trimethylaluminum, triethylaluminum, trinormalpropylaluminum, trinormalbutylaluminum, triisobutylaluminum, trinormalhexylaluminum, trinormaloctylaluminum, trinormaldecylaluminum, diethylaluminum chloride, diethyl Examples include aluminum sesquichloride, diethylaluminum hydride, diethylaluminum ethoxide, diethylaluminum dimethylamide, diisobutylaluminum hydride, diisobutylaluminum chloride and the like. Of these, preferred are trialkylaluminum and dialkylaluminum hydrides with m = 1 and n = 3. More preferably, RFourIs a trialkylaluminum having 1 to 8 carbon atoms.
[0047]
<Catalyst formation>
The metallocene catalyst comprising component (a), component (b) and component (c) used as necessary is brought into contact in the presence or absence of the monomer to be polymerized in the polymerization tank or outside the polymerization tank. Can be adjusted.
[0048]
Further, the catalyst may be one obtained by prepolymerization in the presence of olefin. As the olefin used for the prepolymerization, propylene, ethylene, 1-butene, 3-methylbutene-1, styrene, divinylbenzene, or the like is used.
[0049]
<Polymerization>
Polymerization of the propylene / α-olefin copolymer used in the present invention is carried out by mixing and contacting a metallocene catalyst and a required monomer. The amount ratio of each monomer in the reaction system does not need to be constant over time, it is convenient to supply each monomer at a constant mixing ratio, and the mixing ratio of the supplied monomers can be changed over time. Is also possible. Also, any of the monomers can be added in portions in consideration of the copolymerization reaction ratio.
[0050]
As the polymerization method, any method can be adopted as long as the catalyst component and each monomer come into efficient contact. Specifically, the slurry method using an inert solvent, the bulk method using propylene as a solvent substantially without using an inert solvent, the solution polymerization method, or the monomers are substantially gaseous without using a liquid solvent substantially. It is possible to employ a gas phase method that keeps the temperature constant.
[0051]
It is also applied to continuous polymerization and batch polymerization. In the case of slurry polymerization, a saturated aliphatic or aromatic hydrocarbon such as hexane, heptane, pentane, cyclohexane, benzene and toluene can be used alone or as a polymerization solvent.
[0052]
As polymerization conditions, the polymerization temperature is −78 to 160 ° C., preferably 0 to 150 ° C., and hydrogen can be supplementarily used as a molecular weight regulator at that time. The polymerization pressure is 0 to 90 kg / cm.2G, preferably 0-60 kg / cm2G, particularly preferably 1-50 kg / cm2-G is appropriate.
[0053]
As the component B propylene / α-olefin copolymer, commercially available products can be used in addition to those obtained by the above-described method. As a commercially available product, for example, Wintech (trade name) series manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd. can be used.
[0054]
In the present invention, it is desirable to add a crystal nucleating agent to the resin composition in order to improve transparency and rigidity. As the crystal nucleating agent, an aromatic carboxylic acid metal salt, an aromatic phosphate metal salt, a sorbitol derivative, a metal salt of rosin, or the like is used. Among these nucleating agents, aluminum Pt-butylbenzoate,
[0055]
Further, when the crystal nucleating agent is added, the blending ratio thereof is 0.01% for the crystal nucleating agent with respect to 100 parts by weight of the resin composition composed of the propylene polymer and the propylene / α-olefin copolymer. To 1.00 part by weight, preferably 0.03 to 0.80 part by weight, particularly preferably 0.05 to 0.60 part by weight.
[0056]
If the blending amount of the crystal nucleating agent is less than the above range, the transparency is insufficient. On the other hand, if the blending amount exceeds the above range, further improvement in transparency cannot be expected, and the cost is simply increased.
[0057]
In the present invention, in addition to these components, other additional components can be blended within a range that does not significantly impair the effects of the present invention. These optional components include antioxidants, light stabilizers, UV absorbers, lubricants, antistatic agents, antifogging agents, neutralizing agents, metal deactivators, colorants, dispersants used for ordinary polyolefins. , Peroxides, fillers, optical brighteners and resins, elastomers, etc. other than those used in the present invention.
[0058]
In the resin composition of the present invention, component A and component B, and additional components blended as necessary, are Henschel mixer, super mixer, V blender, tumbler mixer, ribbon mixer, Banbury mixer, kneader blender, uniaxial or It can be prepared by mixing or melt-kneading with a mixing or kneading machine such as a twin screw extruder.
[0059]
The total thickness of the sheet of the present invention is 0.1 to 3.0 mm, preferably 0.15 to 2.0 mm, particularly preferably 0.2 to 1.8 mm. When the thickness of the sheet exceeds this range, the transparency is lowered, and when the thickness is less than the above range, the mechanical strength of the thermoformed product is insufficient, which is not preferable.
[0060]
As a method for producing the propylene-based polymer sheet of the present invention, an extrusion molding machine equipped with a commonly used T-die can be used. A more specific example will be described with a T-type die molding machine. A polymer is supplied to an extruder, heated and melt-kneaded at a temperature of 190 to 260 ° C., and then extruded into a sheet form from a die lip of a T-type die. Then, the molten sheet extruded by the air chamber method, polishing roll method, swing roll method, belt cast method, water cooling method or the like is cooled, and the sheet is produced by taking it out with a take-up machine.
[0061]
As such a sheet take-up method, from the viewpoint of surface gloss and transparency, a belt casting method in which a metal belt is attached to one side or both sides and narrow pressure cooling is particularly preferable.
[0062]
For example, the apparatus shown in FIG. 1 is used. The apparatus shown in FIG. 1 is arranged below the T-shaped
[0063]
Similarly, the endless belt 6 is suspended on the feed rolls 4a and 4b, pressed by the backup rolls 8a and 8b, and the
[0064]
It is desirable that at least one of the feed rolls is equipped with a cooling mechanism (not shown) by circulating cooling water or the like.
[0065]
When forming a propylene-based polymer sheet using such an apparatus, it is performed as follows. That is, a propylene-based polymer sheet 1 made of a molten propylene-based polymer composition for molding a sheet of the present invention is melt-extruded from a T-
[0066]
Moreover, the apparatus shown in FIG. 2 can also be used. The apparatus shown in FIG. 2 has a roll 9 as one endless belt. By pressing the
[0067]
The propylene-based polymer sheet of the present invention may be a multilayer extruder that simultaneously extrudes and molds two or more polymers in addition to a single-layer extruder. In this case, in addition to the essential layers described above, other layers can be added as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the other layer include a polymer of the present invention, an olefin polymer other than the present invention, a recycled resin, a gas barrier resin, and an adhesive resin.
[0068]
The molded article of the present invention can also be improved in physical properties by applying an antistatic agent, an antifogging agent, a lubricant, etc. to the sheet surface at the sheet stage.
[0069]
Here, sucrose fatty acid ester or polyglycerin fatty acid ester can be used as the antifogging agent, and silicon oil or amide-based lubricant can be used as the lubricant.
[0070]
The propylene-based polymer sheet of the present invention can be used as a secondary molded body such as a packaging container by secondary processing by a thermoforming method. As a method of thermoforming a propylene polymer sheet, after the sheet is loaded on the mold, a method of sucking from the outer surface side of the mold, a method of plug assisting with suction, or applying air pressure from the inner surface side of the mold A so-called vacuum forming method or a vacuum / pressure forming method such as a method, a plug assist method, a method in which suction and pressurization with air are used in combination can be adopted, but the pressure pressure is 2 kg / cm.2Or more, preferably 2.5 kg / cm2Or more, more preferably 2.8 kg / cm2It is said above.
[0071]
If the compressed air pressure is lower than the above range, the shape of the molded product may be incomplete, and there is a problem that transparency is impaired when the sheet temperature is raised to facilitate molding.
[0072]
The propylene-based polymer composition of the present invention is suitable for the production of a sheet for thermoforming, and the propylene-based polymer sheet is widely used as a packaging material for food, clothing, sundries and other products by thermoforming. Can do.
[0073]
【The invention's effect】
Since the present invention has such a configuration, it is excellent in rigidity and impact resistance, has little decrease in transparency even by secondary molding, and has a small temperature dependency during secondary molding, so that the wall thickness is uniform and applied. A secondary molded body having an excellent shape can be obtained.
[0074]
【Example】
Example 1
MFR is 1.9 g / 10 min and density is 0.907 g / cmThreePropylene homopolymer (Novatec PP, FY6H, Tm = 164 ° C., manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd.) 20% by weight and a propylene-ethylene random copolymer having an ethylene content of 2.6% by weight produced using a metallocene catalyst 0.2 parts by weight of mark NA21 (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.) as a crystal nucleating agent is added to 100 parts by weight of a composition comprising 80% by weight of combined (Wintech WFX6), and mixed with a screw extruder at 250 ° C. Thus, a propylene-based polymer composition for sheet molding was obtained.
[0075]
This propylene-based polymer composition for sheet molding was extruded into a sheet form from a extruder having a screw diameter of 65 mm heated to 230 ° C. by a T-type die having a width of 550 mm heated to 230 ° C., and an apparatus having the structure shown in FIG. 2 was used. Then, the sheet was obtained by being sandwiched between chrome-plated casting drums (30 ° C. cooling water passed through), solidified by cooling, and taken up. The thickness of the sheet is 0.5 mm.
[0076]
With respect to this sheet, HAZE is measured in accordance with JIS-K6758 and used as a measure of transparency, tensile modulus is measured in accordance with JIS-K7127 and used as a measure of rigidity, and JIS-K5400 Dupont impact strength is determined. It was measured and used as a measure of impact resistance.
[0077]
In addition, this sheet was heated from above and below with a ceramic heater at 350 ° C. using an indirectly heated pneumatic molding machine (name: Cosmic molding machine) manufactured by Asano Laboratories, Inc., and a pneumatic pressure of 2.5 kg / cm.2Under these conditions, a lid mold product was molded using a mold having a length of 13 cm, a width of 18 cm, and a depth of 1 cm.
[0078]
At this time, the surface temperature was changed by changing the heating time, and the relationship between the surface temperature and the moldability was measured. Evaluation was performed visually. A large number of ○ means that a good product can be molded in a wide temperature range, and it can be uniformly molded even if the heating temperature of a wide sheet or the like is uneven.
[0079]
(Examples 2 and 3)
A sheet and a lid-shaped molded article were produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the blending amounts of the propylene homopolymer and the propylene / ethylene random copolymer were changed as shown in Table 1. The results are shown in Table 1.
[0080]
(Example 4)
(1) Preparation of metallocene catalyst
I. Production of chemically treated clay
200.03 g of commercially available montmorillonite (Kunimine Industries, Kunipia F) was dispersed in an aqueous solution in which 218.1 g of sulfuric acid (96%) and 130.4 g of magnesium sulfate were mixed with 909 ml of demineralized water, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 2 hours. . The montmorillonite aqueous slurry was adjusted to a solid content concentration of 12% by weight and spray granulated with a spray dryer to obtain particles. Thereafter, the particles were dried under reduced pressure at 200 ° C. for 2 hours.
[0081]
B. Adjustment of solid catalyst components
After sufficiently replacing the inside of the stirring autoclave having an internal volume of 1 liter with propylene, 230 ml of dehydrated and deoxygenated heptane was introduced, and the system temperature was maintained at 40 ° C. To this, 10 g of chemically treated clay slurried with toluene was added. Furthermore, 0.15 mmol of dimethylsilylene bis [1,1 ′-{2-methyl-4- (4-chlorophenyl) -4H-azulenyl}] zirconium dichloride and triisobutylaluminum 2.0 mixed in toluene in another container. Millimol was added.
[0082]
C. Prepolymerization
Subsequently, propylene was introduced at a rate of 10 g / hr for 120 minutes, and then polymerization was continued for 120 minutes. Further, the solvent was removed and dried under nitrogen to obtain a solid catalyst component. This solid catalyst component contained 1.9 g of polypropylene per gram of solid component.
[0083]
(2) Production of propylene / α-olefin random copolymer
After sufficiently replacing the inside of the stirring autoclave having an internal volume of 200 liters with propylene, 45 kg of sufficiently dehydrated liquefied propylene was introduced. To this, 500 ml (0.12 mol) of a triisobutylaluminum / n-heptane solution, 1.2 kg of ethylene, and 5.2 NL of hydrogen were added, and the internal temperature was maintained at 30 ° C.
[0084]
Next, 1.2 g of the solid catalyst component was injected with argon to initiate polymerization, and the temperature was raised to 70 ° C. over 30 minutes, and the temperature was maintained for 1 hour. Therefore, 100 ml of ethanol was added to stop the reaction. The residual gas was purged to obtain propylene / ethylene copolymer powder.
[0085]
The resulting propylene / ethylene random copolymer had an MFR of 6 g / 10 min, a Tm of 135 ° C., and an ethylene content of 2.3% by weight.
[0086]
(3) Molding of sheet and lid mold products
A sheet and a lid-shaped molded article are produced in the same manner as in Example 2 except that Wintech WFX6 used as Component B in Example 2 is changed to the propylene / α-olefin random copolymer obtained above. And evaluated. The results are shown in Table 1.
[0087]
(Example 5)
In the same manner as in Example 3, except that Wintech WFX6 used as Component B in Example 3 was changed to the propylene / α-olefin random copolymer obtained in Example 4, a sheet and a lid-shaped molded article Were manufactured and evaluated. The results are shown in Table 1.
[0088]
(Example 6)
The sheet was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the sheet was manufactured using the apparatus shown in FIG. 1 in which the sheet was sandwiched between a pair of metal belts cooled with cooling water at 15 ° C. And a lid mold product was manufactured and evaluated. The results are shown in Table 1.
[0089]
(Comparative Examples 1-5)
A sheet and a lid-shaped molded article were produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the types and blending amounts of the propylene polymer and the propylene / ethylene random copolymer were changed as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
[0090]
In both cases, the balance between the rigidity and transparency of the sheet was inferior, and in thermoforming, the temperature range for obtaining a molded product with good shape and transparency was narrow, and a good product could not be obtained.
[0091]
[Table 1]
[0092]
[Table 2]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an example of a method for forming a propylene-based polymer composition into a sheet.
FIG. 2 is a side view showing another example of a method for forming a propylene-based polymer composition into a sheet.
[Explanation of symbols]
1: Propylene polymer sheet
2: T-shaped dice
3a, 3b: Feed roll
4a, 4b: Feed roll
5, 6: Endless belt
7a, 7b: Backup roll
8a, 8b: Backup roll
Claims (8)
成分A:MFRが0.1〜20g/10分、密度が0.905g/cm3以上のプロピレン重合体;10〜80重量%
成分B:MFRが0.1〜20g/10分、融解温度が110〜155℃で、下記式(1)を満足するプロピレン・α−オレフィン共重合体;90〜20重量%
−22Cx+171≦Tm≦−22Cx+191 式(1)
[ただし、Cxはプロピレン・α−オレフィン共重合体のα−オレフィン含量(重量%)を表し、Tmはプロピレン・α−オレフィン共重合体の融解温度(℃)を表す。]A propylene-based polymer composition for sheet molding comprising a resin composition containing the following component A and component B:
Component A: Propylene polymer having MFR of 0.1 to 20 g / 10 min and density of 0.905 g / cm 3 or more; 10 to 80% by weight
Component B: Propylene / α-olefin copolymer satisfying the following formula (1) at an MFR of 0.1 to 20 g / 10 min, a melting temperature of 110 to 155 ° C .; 90 to 20% by weight
−22Cx + 171 ≦ Tm ≦ −22Cx + 191 Formula (1)
[However, Cx represents the α-olefin content (% by weight) of the propylene / α-olefin copolymer, and Tm represents the melting temperature (° C.) of the propylene / α-olefin copolymer. ]
成分A:MFRが0.1〜20g/10分、密度が0.905g/cm3以上のプロピレン重合体;10〜80重量%
成分B:MFRが0.1〜20g/10分、融解温度が110〜155℃で、下記式(1)を満足するプロピレン・α−オレフィン共重合体;90〜20重量%
−22Cx+171≦Tm≦−22Cx+191 式(1)
[ただし、Cxはプロピレン・α−オレフィン共重合体のα−オレフィン含量(重量%)を表し、Tmはプロピレン・α−オレフィン共重合体の融解温度(℃)を表す。]A propylene-based polymer sheet obtained by molding a propylene-based polymer composition for sheet molding comprising a resin composition containing the following component A and component B into a sheet shape.
Component A: Propylene polymer having MFR of 0.1 to 20 g / 10 min and density of 0.905 g / cm 3 or more; 10 to 80% by weight
Component B: Propylene / α-olefin copolymer satisfying the following formula (1) at an MFR of 0.1 to 20 g / 10 min, a melting temperature of 110 to 155 ° C .; 90 to 20% by weight
−22Cx + 171 ≦ Tm ≦ −22Cx + 191 Formula (1)
[However, Cx represents the α-olefin content (% by weight) of the propylene / α-olefin copolymer, and Tm represents the melting temperature (° C.) of the propylene / α-olefin copolymer. ]
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