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JP6910407B2 - 耐白化性に優れたポリプロピレン樹脂組成物、その調製方法およびそれにより製造された成形品 - Google Patents

耐白化性に優れたポリプロピレン樹脂組成物、その調製方法およびそれにより製造された成形品 Download PDF

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Description

本発明は、ポリプロピレン樹脂組成物、その調製方法およびそれにより製造された成形品に関するものである。詳細に、本発明は、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を含み、耐白化性、透明性および耐衝撃性に優れたポリプロピレン樹脂組成物に関するものである。本発明によるポリプロピレン樹脂組成物は、折られたときの外観が不良となり得る食品包装用パウチの熱接着層フィルム、または後加工時の変形による白化が発生し得る電池の包装用フィルム等に効果的に使用され得る。
ポリプロピレン樹脂は、家電製品、自動車用複合材料、一般包装材料として幅広く使用されている高分子材料である。ポリプロピレン樹脂は、高分子の構造によって強性、透明性、耐衝撃性等に差がある。
中でも、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂は、エチレン−プロピレンゴム共重合体を含むので、ホモポリプロピレンやポリプロピレンランダム共重合体に比べて耐衝撃特性に優れている。したがって、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂は、耐衝撃性が求められる自動車用複合材料や一般雑貨に主に使われている。
一方、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂は、このようなゴム成分により透明性が低いため、透明性が求められるフィルムなどの用途には使用し難い。したがって、アルミニウムと貼り合わされるレトルト食品包装フィルムのように、透明性が特別要求されない用途にのみ限定的に用いられているのが実情である。
また、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂は、ポリプロピレンマトリックス（matrix）とゴム相との間に界面が存在するので、これから製造されたフィルムが折られたとき、折れた部位が白く変化する白化（stress-whitening）現象により、外観がきれいではないという欠点がある。
このようなエチレン−プロピレンブロック共重合体の欠点を補完するために、様々な研究が進められてきた。例えば、特許文献１は、エチレン−プロピレンランダム共重合体とエチレン−プロピレンゴム共重合体とが段階的に重合されたエチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を開示している。この樹脂は、透明性と耐衝撃性は向上したが、溶融温度が低いため、後加工において耐熱性を必要とする場合は適用に限界がある。
また、特許文献２は、ホモポリプロピレンをマトリックスとして使用したエチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を開示している。この樹脂は、耐衝撃性に優れ、耐熱性が高いので高温殺菌後も外観に優れるが、透明性と耐白化性は考慮されていなかった。
大韓民国特許第１２９８４１７号 大韓民国特許第１５９８７１５号
前記のような問題点を解決するために、本発明の目的は、耐白化性、透明性および耐衝撃性に優れたポリプロピレン樹脂組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、前記ポリプロピレン樹脂組成物の調製方法を提供することである。
本発明のまた他の目的は、前記ポリプロピレン樹脂組成物から製造される成形品、具体的には、食品包装用パウチの熱接着層フィルムまたは電池の包装用フィルムを提供するものである。
前記目的を達成するための本発明の一具体例により、反応器において段階的に重合されたエチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を含むが、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂が、プロピレン単独重合体および炭素数２個〜４個のα−オレフィンが共重合されたプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体からなる群より選択されるポリプロピレン系マトリックス７０重量％〜８８重量％と、溶剤抽出物の含有量で測定されるエチレン−プロピレンゴム共重合体１２重量％〜３０重量％とを含み、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂中のエチレン含有量が４重量％〜１０重量％であり、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の結晶化温度が１１０℃〜１３０℃と６７℃〜７７℃との温度範囲で２つ存在するポリプロピレン樹脂組成物が提供される。
好ましくは、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂中のエチレン−プロピレンゴム共重合体の含有量（重量％）とエチレン含有量（重量％）との比が２．５〜３．５である。
エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に基づいて、２．１６ｋｇの荷重で２３０℃にて測定した溶融指数（ＭＦＲ）が１．０ｇ／１０分〜１０ｇ／１０分であり得る。
また、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂は、溶融温度が１６０℃〜１７０℃であり得る。
本発明の具体例によるポリプロピレン樹脂組成物は、酸化防止剤、中和剤、スリップ剤、ブロッキング防止剤、補強材、充填材、耐候安定剤、帯電防止剤、滑剤、核剤、難燃剤、顔料および染料からなる群より選択される少なくとも一つの添加剤をさらに含み得る。
具体的に、本発明の具体例によるポリプロピレン樹脂組成物は、該組成物の総重量を基準として、酸化防止剤０．０１重量％〜０．２重量％を含み得る。
好ましくは、酸化防止剤がテトラキス（メチレン（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ）ヒドロシリレート）、ペンタエリトリトールテトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナート）、１，３，５−トリメチル−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゼン）およびトリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトからなる群より選択される少なくとも一つである。
本発明の具体例によるポリプロピレン樹脂組成物は、この組成物の総重量を基準に中和剤０．０１重量％〜０．２重量％を含み得る。
好ましくは、中和剤がヒドロタルサイトおよびステアリン酸カルシウムからなる群より選択される少なくとも一つである。
本発明の他の具体例により、２つ以上の連続する反応器においてプロピレン単独重合体および炭素数２個〜４個のα−オレフィンが共重合されたプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体からなる群より選択されるポリプロピレン系マトリックスを重合する第１重合段階と、重合されたポリプロピレン系マトリックスの存在下でエチレンとプロピレンとを投入してエチレン−プロピレンゴム共重合体成分を共重合することにより、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を得る第２重合段階とを含む、ポリプロピレン樹脂組成物の調製方法が提供される。
前記の調製方法において、それぞれの重合段階は、チーグラー・ナッタ（Ziegler-Natta）触媒の存在下で行うことができる。ここで、チーグラー・ナッタ触媒は、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）担体に、ＴｉＣｌ３とＴｉＣｌ４とから選択される少なくとも一つの塩化チタンを担持させて合成され得る。
また、チーグラー・ナッタ触媒の共触媒として、トリエチルアルミニウム、ジエチルクロロアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムおよびトリオクチルアルミニウムからなる群より選択される少なくとも一つのアルキルアルミニウム化合物が使用され、外部電子供与体として、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルエチルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、メトキシトリメチルシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジ−ｔ−ブチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシランおよびジシクロヘキシルジメトキシシランからなる群より選択される少なくとも一つの有機シラン化合物が使用され得る。
好ましくは、第１重合段階が、２つ以上のバルク重合反応器においてチーグラー・ナッタ触媒の存在下でポリプロピレン系マトリックスを重合する段階であり、第２重合段階が、気相重合反応器において第１重合段階で重合されたポリプロピレン系マトリックスとチーグラー・ナッタ触媒との存在下で、エチレンとプロピレンとを供給してゴム成分のエチレン−プロピレン共重合体を共重合することにより、エチレン−プロピレンブロック共重合体を得る段階である。
本発明のまた他の具体例により、前記ポリプロピレン樹脂組成物を成形して製造されるポリプロピレン樹脂成形品が提供される。
本発明の具体例によるポリプロピレン樹脂成形品は、食品包装用パウチの熱接着層フィルムまたは電池の包装用フィルムであり得る。
本発明の具体例によるポリプロピレン樹脂組成物は、耐白化性、透明性および耐衝撃性に優れており、折られたときの外観が不良となり得る食品包装用パウチの熱接着層フィルムまたは後加工時の変形による白化が生じ得る電池の包装用フィルムなどに効果的に使用することができる。
図１ａおよび図１ｂは、それぞれ実施例１および比較例２で製造されたエチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の示差走査熱量計（ＤＳＣ）結晶化曲線である。 図２ａおよび図２ｂは、それぞれ実施例１および比較例２で製造されたフィルムの白化現象を評価した写真である。
以下、本発明についてより詳細に説明する。
本発明の具体例によるポリプロピレン樹脂組成物は、反応器において段階的に重合されたエチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を含むが、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂が、プロピレン単独重合体および炭素数２個〜４個のα−オレフィンが共重合されたプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体からなる群より選択されるポリプロピレン系マトリックス７０重量％〜８８重量％と、溶剤抽出物の含有量で測定されるエチレン−プロピレンゴム共重合体１２重量％〜３０重量％とを含み、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂中のエチレン含有量が４重量％〜１０重量％であり、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の結晶化温度が１１０℃〜１３０℃および６７℃〜７７℃の温度範囲で２つ存在する。
具体的に、本発明の具体例によるポリプロピレン樹脂組成物は、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を含む。ここで、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂は、反応器において段階的に重合されたものである。
例えば、まず、ポリプロピレン系マトリックス（matrix）が重合され、次いでこのポリプロピレン系マトリックスにエチレン−プロピレンゴムがブロック共重合され、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂が調製され得る。
なお、ポリプロピレン系マトリックスは、プロピレン単独重合体または炭素数２個〜４個のα−オレフィンが共重合されたプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体であり得る。好ましくは、ポリプロピレン系マトリックスがプロピレン単独重合体であり得る。
エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂中のポリプロピレン系マトリックスの含有量は、７０重量％〜８８重量％である。ポリプロピレン系マトリックスの含有量が７０重量％未満であると、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の重合時に生産性が低下し、好ましくない。一方、ポリプロピレン系マトリックスの含有量が８８重量％を超えると、樹脂組成物の耐衝撃性が低下し得る。
エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂中のエチレン−プロピレンゴム共重合体の含有量は、１２重量％〜３０重量％である。エチレン−プロピレンゴム共重合体の含有量が１２重量％未満であると、樹脂組成物の耐衝撃性が低下し得る。一方、エチレン−プロピレンゴム共重合体の含有量が３０重量％を超えると、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の重合時に生産性が低下し、好ましくない。なお、エチレン−プロピレンゴム共重合体の含有量は、溶剤抽出物の含有量で測定することができ、溶剤としてはキシレン（xylene）が望ましい。
一方、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂中のエチレン含有量は４重量％〜１０重量％である。エチレン含有量が４重量％未満であると、樹脂組成物の耐衝撃性が十分ではなくなり得る。一方、エチレン含有量が１０重量％を超えると、樹脂組成物の透明性が低くなり、耐白化特性が低下し得る。
本発明の具体例によるエチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂において、エチレン−プロピレンゴム共重合体の含有量（重量％）とエチレン含有量（重量％）との比が２．５〜３．５であり得る。この比率が２．５未満であると、樹脂組成物の透明性と耐白化性が低下し得る。一方、この比率が３．５を超えると、反応器にてエチレンとプロピレンとの共重合制御が難しい。その結果、ゴム共重合体ではなくランダム共重合体が重合され、エチレン−プロピレンブロック共重合体の重合が容易でなくなり得る。
本発明の具体例によるエチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂は、示差走査熱量計（differential scanning calorimetry；ＤＳＣ）で測定される結晶化温度（crystallization temperature；Ｔｃ）が１１０℃〜１３０℃および６７℃〜７７℃の温度範囲で２つ存在する。１１０℃〜１３０℃の温度範囲に存在する強いピークは、ポリプロピレン系マトリックスの結晶化によるものである。この結晶化ピークが１１０℃未満の温度で現れると、樹脂組成物の耐熱性が不足する。一方、この結晶化ピークが１３０℃を超える温度で現れると、樹脂の結晶化速度が速すぎて、無延伸フィルム製膜の際に冷却ロールとの接触が均一でないため、フィルムの品質が低下し得るので、好ましくない。
一方、６７℃〜７７℃の温度範囲に存在する弱いピークは、ポリプロピレン系マトリックスに分散されたエチレン−プロピレンゴム相内に存在するナノ−限定されたスペース（nano-confined geometry）上におけるポリプロピレンの均質（homogenous）核の形成によるものと理解される。この結晶化ピークが６７℃未満の温度で現れると、ポリプロピレンが数ナノ（nanometer）サイズに分散する必要があるため、商業的に重合が不可能である。一方、この結晶化ピークが７７℃を超える温度で現れると、ポリプロピレンではなく、ポリエチレンの不均質（heterogenous）結晶化ピークであるため、エチレン−プロピレンゴム相の形態に影響を与え、樹脂組成物の透明性および耐白化性が低下し得る。
好ましくは、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に基づいて、２．１６ｋｇの荷重で２３０℃にて測定の際、溶融指数が１．０ｇ／１０分〜１０ｇ／１０分であり得る。溶融指数が１．０ｇ／１０分未満であると、押出時の負荷が上昇して生産性が低下する。一方、溶融指数が１０ｇ／１０分を超えると、押出時に撓みが生じて厚さの均一性が低下し、好ましくない。
また、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂は、溶融温度が１６０℃〜１７０℃であり得る。溶融温度が１６０℃より低いと、耐熱性が十分ではないため、高温の後加工時に変形が発生し得る。一方、溶融温度が１７０℃を超えるポリプロピレンは商業的に重合が不可能である。
本発明の具体例によるポリプロピレン樹脂組成物は、本発明の目的を逸脱しない範囲内で、通常の添加剤をさらに含み得る。例えば、ポリプロピレン樹脂組成物は、酸化防止剤、中和剤、スリップ剤、ブロッキング防止剤、補強材、充填材、耐候安定剤、帯電防止剤、滑剤、核剤、難燃剤、顔料および染料等を含み得るが、これらに限定されるものではない。
好ましくは、本発明の具体例によるポリプロピレン樹脂組成物は、その耐熱安定性を増加させるために酸化防止剤を含み得る。なお、酸化防止剤は、ポリプロピレン樹脂組成物の総重量を基準に０．０１重量％〜０．２重量％、好ましくは、０．０５重量％〜０．１５重量％の含有量で加えられる。酸化防止剤の含有量が０．０１重量％未満であると、長期耐熱安定性を確保し難い。一方、酸化防止剤の含有量が０．２重量％を超えると、酸化防止剤が溶出したり、製品の経済性が低下したりし得るので、好ましくない。
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤等が用いられ、具体的に、テトラキス（メチレン（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ）ヒドロシリレート）、ペンタエリトリトールテトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナート）、１，３，５−トリメチル−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゼン）およびトリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトからなる群より選択される少なくとも一つであり得るが、これらに限定されるものではない。
好ましくは、本発明の具体例によるポリプロピレン樹脂組成物は、触媒残渣を除去するための中和剤として、ハイドロタルサイト、ステアリン酸カルシウム等を含み得る。なお、中和剤は、ポリプロピレン樹脂組成物の総重量を基準に０．０１重量％〜０．２重量％、好ましくは０．０２重量％〜０．１０重量％の含有量で加えられる。中和剤の含有量が０．０１重量％未満であると、樹脂の触媒残渣を除去する効果を確保し難く、０．２重量％を超えると、触媒残渣除去効果の増加が微々たるものであり、樹脂組成物の価格、経済性が低下し得るため、好ましくない。
本発明の他の具体例によるポリプロピレン樹脂組成物の調製方法は、２つ以上の連続する反応器において、プロピレン単独重合体および炭素数２個〜４個のα−オレフィンが共重合されたプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体からなる群より選択されるポリプロピレン系マトリックスを重合する第１重合段階と、重合されたポリプロピレン系マトリックスの存在下でエチレンとプロピレンとを投入してエチレン−プロピレンゴム共重合体成分を共重合することによりエチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を得る第２重合段階とを含む。
この際、それぞれの重合は、スラリー法、バルク法、気相法等、本発明の技術分野において通常の公知の方法および反応条件を利用し得る。
一方、前記の各重合は、チーグラー・ナッタ（Ziegler-Natta）触媒の存在下で行える。チーグラー・ナッタの触媒は、当業界に公知の触媒を制限なく用いられるが、具体的に、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）担体に塩化チタン（ＴｉＣｌ３またはＴｉＣｌ４）のようなチタン化合物を担持させて得られる。これに共触媒と外部電子供与体とをともに用いることが望ましい。
共触媒としては、アルキルアルミニウム化合物が使用され得る。アルキルアルミニウム化合物の例としては、トリエチルアルミニウム、ジエチルクロロアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム等が挙げられるが、これらに限定されない。
また、外部電子供与体としては、有機シラン化合物が好ましい。有機シラン化合物の例としては、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルエチルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、メトキシトリメチルシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジ−ｔ−ブチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン等が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の具体例によるポリプロピレン樹脂組成物の調製方法において、前記第１重合段階と第２重合段階とが同一の重合反応器または異なる重合反応器において行える。
好ましくは、第１重合段階が、２つ以上のバルク重合反応器において、チーグラー・ナッタ触媒の存在下でポリプロピレン系マトリックスを重合する段階であり、第２重合段階が、気相重合反応器において、第１重合段階で重合されたポリプロピレン系マトリックスとチーグラー・ナッタ触媒との存在下で、エチレンとプロピレンとを供給してゴム成分のエチレン−プロピレン共重合体を共重合することにより、エチレン−プロピレンブロック共重合体を得る段階である。それぞれの重合反応器にて生成される重合体の溶融指数は、各重合反応器に投入される水素の含有量で調節され得る。
具体的に、第１重合段階で得られたポリプロピレン系マトリックスをエチレン−プロピレン共重合が行われる気相反応器に移送させ、エチレンとプロピレンとを同時に投入することにより、固体状のポリプロピレン系マトリックスと、新たに投入されたエチレンおよびプロピレンとが、エチレン−プロピレンゴム共重合体成分として連続して共重合され、エチレン−プロピレンブロック共重合体を調製することができる。
このようにして得られたエチレン−プロピレンブロック共重合体は、本発明の目的を逸脱しない範囲内で、通常の添加剤と混合され得る。具体的な添加剤の種類および含有量は、前記ポリプロピレン樹脂組成物に関する内容と実質的に同一である。
なお、エチレン−プロピレンブロック共重合体と添加剤とを混合する方法に特に制限はなく、本発明が属する技術分野に公知のポリプロピレン樹脂組成物の調製方法をそのまま、または適宜変形して用いられる。
具体的に例えると、エチレン−プロピレンブロック共重合体と添加剤との所定量の分を、ニーダー（kneader）、ロール（roll）、バンバリーミキサー（Banbury mixer）等の混練機または１軸／２軸押出機等に投入した後、これらの機器を用いて投入された原料をブレンドする方法により、本発明のポリプロピレン樹脂組成物を調製し得る。
本発明のまた他の具体例により、本発明のポリプロピレン樹脂組成物を成形して製造されるポリプロピレン樹脂成形品が提供される。
本発明の具体例によるポリプロピレン樹脂組成物から成形品を製造する方法に特に制限はなく、本発明が属する技術分野に公知の方法が用いられる。例えば、本発明の具体例によるポリプロピレン樹脂組成物を、射出成形、押出成形、キャスティング成形等の公知の方法により成形して、ポリプロピレン樹脂成形品を製造し得る。
本発明の具体例によるポリプロピレン樹脂成形品は、耐白化性、透明性および耐衝撃性に優れる。したがって、前記成形品は、食品包装用パウチの熱接着層フィルムまたは電池の包装用フィルムであり得る。
（実施例）
以下、実施例と比較例により、本発明をより具体的に説明する。ただし、以下の実施例は本発明を例示するためのものであるのみ、本発明の範囲がこれらに限定されるものではない。
（実施例１〜３および比較例１〜４）
［エチレン−プロピレンブロック共重合体の重合］
２台のバルク反応器と２台の気相反応器とが直列に連結され連続的に重合することのできる三井化学社のハイポール工程（Hypol process）を利用いた。この際、チーグラー・ナッタ（Ziegler-Natta）触媒を使用しており、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）担体に塩化チタン（ＴｉＣｌ４）を担持させ、フタル酸系の内部電子供与体（internal donor）を用いた。共触媒としては、トリエチルアルミニウムを用い、外部電子供与体（external donor）としてジシクロペンチルジメトキシシランを用いた。
１、２段のバルク反応器における運転温度と圧力は、それぞれ６８℃〜７５℃、３０ｋｇ／ｃｍ２〜４０ｋｇ／ｃｍ２および６８℃〜７５℃、２５ｋｇ／ｃｍ２〜３５ｋｇ／ｃｍ２であった。３、４段の気相反応器における運転温度と圧力は、それぞれ７５℃〜８２℃、１５ｋｇ／ｃｍ２〜２０ｋｇ／ｃｍ２および６８℃〜７５℃、１０ｋｇ／ｃｍ２〜１７ｋｇ／ｃｍ２であった。１段〜３段の反応器では、プロピレンを単独注入してプロピレン単独重合体を生成した。生成されたプロピレン単独重合体を、続く４段の反応器に移送し、前記チーグラー・ナッタ触媒の存在下でエチレンとプロピレンとを投入してエチレン−プロピレンゴムを共重合することにより、エチレン−プロピレンブロック共重合体を得た。この際、それぞれの反応器にて生成される重合体の溶融指数は、各反応器に投入される水素の含有量で調節した。このような方法により、下記表１に示すように、エチレン含有量、溶剤抽出物の含有量を調節して、エチレン−プロピレンブロック共重合体を得た。
得られたエチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の組成および物性を下記の方法で測定し、その結果を下記表１に示した。
（１）溶融指数（melt index；ｇ／１０分）
ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に基づいて、２．１６ｋｇ荷重で２３０℃にてエチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の溶融指数を測定した。
（２）エチレン含有量（重量％）
赤外線吸収スペクトルを使用し、７２０ｃｍ−１および７３０ｃｍ−１の特性ピークを利用して、エチレン−プロピレンブロック共重合体中のエチレン含有量を測定した。
（３）エチレン−プロピレンゴム共重合体（溶剤抽出物）の含有量（重量％）
エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂をキシレン（xylene）に、１重量％の濃度で１４０℃にて１時間溶解した後、常温で２時間経過後に抽出された重量を測定した。得られた重量をエチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の重量に対する百分率で表示した。
（４）溶融温度および結晶化温度（Ｔｍ、Ｔｃ）
示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、試料を２００℃にて１０分間等温に維持して熱履歴を除去した後、２００℃から３０℃まで毎分１０℃ずつ冷却して結晶化させ、結晶化温度（crystallization temperature；Ｔｃ）を求めた。このような冷却により同一の熱履歴を有するようにした後、３０℃にて１０分間等温に維持した。次いで、再び毎分１０℃ずつ再昇温させながら、ピーク溶融温度から溶融温度（melting temperature；Ｔｍ）を求めた。実施例１および比較例２の結晶化曲線を図１に示した。
［試片の製造］
前記実施例および比較例において調製されたそれぞれのエチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂に、含有量０．１重量％の酸化防止剤（ペンタエリトリトールテトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナート））と、０．０４重量％含有量の中和剤（ハイドロタルサイト）を追加して混練し、二軸押出機において押出加工してペレット状に調製した。得られた樹脂組成物を通常のキャストフィルム押出装置を用いて、厚さ０．４ｍｍのフィルムに成形した。フィルム成形時の押出機の温度は２３０℃であり、フィルム成形のための冷却ロールの温度は３０℃であった。また、射出成形品の物性評価のために、通常の射出装置を用いてＡＳＴＭ規格の試片を調製した。射出機の温度は２２０℃で、モールドの温度は６０℃であった。フィルムと射出試片の物性を下記の方法で測定し、評価結果は表１に示した。
（５）ヘイズ（ｈａｚｅ）
ＡＳＴＭ Ｄ１００３に基づいて測定した。
（６）落球衝撃強度（falling dart impact；ＦＤＩ）
ＡＳＴＭ Ｄ４２２６に基づいて測定した。
（７）耐白化性（stress-whitening resistance）
フィルムに傷を与えてから両方に引っぱり、図２のように破れた部位の白化発生程度を肉眼で確認した。
（８）曲げ弾性率（flexural modulus、ＦＭ）
ＡＳＴＭ Ｄ７９０に基づいて測定した。
（９）アイゾット（Ｉｚｏｄ）衝撃強度
ＡＳＴＭ Ｄ２５６に基づき、常温で測定した。
（１０）熱変形温度（heat distortion temperature；ＨＤＴ）
ＡＳＴＭ Ｄ６４８に基づいて測定した。
Figure 0006910407
表１から確認されるように、本発明の範囲に属する実施例１〜３の場合、フィルムのヘイズが低く、落球衝撃強度が高く、透明性と耐衝撃性に優れていた。
一方、本発明の範囲に属しない比較例１〜３の場合、溶剤抽出物の含有量が低くいため耐衝撃性が良くなく、Ｔｃが１２０℃〜１２１℃、９５℃〜９９℃であり、溶剤抽出物とエチレンとの割合が低いため、フィルムの透明性と耐白化性が良くなかった。比較例４は、透明性および耐衝撃強度は良好だったが、Ｔｃが１１９℃、９４℃であり、溶剤抽出物とエチレンとの割合が低いため、フィルムの耐白化性が十分ではなかった。
本発明の範囲に属する実施例によるポリプロピレン樹脂組成物は、耐白化性、透明性および耐衝撃性に優れた成形品、具体的に、フィルムを提供することができる。したがって、本発明の具体例によるポリプロピレン樹脂組成物は、食品包装用パウチの熱接着層フィルムまたは電池の包装用フィルムの製造に効果的に使用され得る。

Claims (15)

  1. 反応器において段階的に重合されたエチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を含むが、
    前記エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂が、プロピレン単独重合体および炭素数２個〜４個のα−オレフィンが共重合されたプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体からなる群より選択されるポリプロピレン系マトリックス７０重量％〜８８重量％と、溶剤抽出物の含有量で測定されるエチレン−プロピレンゴム共重合体１２重量％〜３０重量％とを含み、
    前記エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂のエチレン含有量が４重量％〜１０重量％であり、
    前記エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の結晶化温度が１１０℃〜１３０℃および６７℃〜７７℃の温度範囲でそれぞれ１つずつ存在することを特徴とする、ポリプロピレン樹脂組成物。
  2. 前記エチレン−プロピレンゴム共重合体の含有量（重量％）と前記エチレン含有量（重量％）との比が２．５〜３．５であることを特徴とする、請求項１に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
  3. 前記エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂のＡＳＴＭ Ｄ１２３８に基づいて、２．１６ｋｇの荷重で２３０℃にて測定した溶融指数が１．０ｇ／１０分〜１０ｇ／１０分であることを特徴とする、請求項１に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
  4. 前記エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の溶融温度が１６０℃〜１７０℃であることを特徴とする、請求項１に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
  5. 酸化防止剤、中和剤、スリップ剤、ブロッキング防止剤、補強材、充填材、耐候安定剤、帯電防止剤、滑剤、核剤、難燃剤、顔料および染料からなる群より選択される少なくとも一つの添加剤をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
  6. ポリプロピレン樹脂組成物の総重量を基準に、酸化防止剤０．０１重量％〜０．２重量％を含むことを特徴とする、請求項５に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
  7. 前記酸化防止剤がテトラキス（メチレン（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ）ヒドロシリレート）、ペンタエリトリトールテトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナート）、１，３，５−トリメチル−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゼン）およびトリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトからなる群より選択される少なくとも一つであることを特徴とする、請求項６に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
  8. ポリプロピレン樹脂組成物の総重量を基準に、中和剤０．０１重量％〜０．２重量％を含むことを特徴とする、請求項５に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
  9. 前記中和剤が、ハイドロタルサイトおよびステアリン酸カルシウムからなる群より選択される少なくとも一つであることを特徴とする、請求項８に記載のポリプロピレン樹脂組成物。
  10. ２つ以上の連続する反応器において、プロピレン単独重合体と、炭素数２個〜４個のα−オレフィンが共重合されたプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体とからなる群より選択されるポリプロピレン系マトリックスを重合する第１重合段階と、重合されたポリプロピレン系マトリックスの存在下でエチレンとプロピレンとを投入してエチレン−プロピレンゴム共重合体成分を共重合することにより、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂を得る第２重合段階とを含み、
    前記エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂が、前記ポリプロピレン系マトリックス７０重量％〜８８重量％と、溶剤抽出物の含有量で測定される前記エチレン−プロピレンゴム共重合体１２重量％〜３０重量％とを含み、
    前記エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の前記エチレン含有量が４重量％〜１０重量％であり、
    前記エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂の結晶化温度が１１０℃〜１３０℃および６７℃〜７７℃の温度範囲でそれぞれ１つずつ存在することを特徴とする、ポリプロピレン樹脂組成物の調製方法。
  11. 前記それぞれの重合段階が、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）担体にＴｉＣｌ３とＴｉＣｌ４とから選択される少なくとも一つの塩化チタンを担持させて合成されるチーグラー・ナッタ（Ziegler-Natta）触媒の存在下で行われることを特徴とする、請求項１０に記載のポリプロピレン樹脂組成物の調製方法。
  12. 前記チーグラー・ナッタ触媒の共触媒として、トリエチルアルミニウム、ジエチルクロロアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリスイソブチルアルミニウムおよびトリオクチルアルミニウムからなる群より選択される少なくとも一つのアルキルアルミニウム化合物が用いられ、
    外部電子供与体として、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルエチルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、メトキシトリメチルシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジ−ｔ−ブチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシランおよびジシクロヘキシルジメトキシシランからなる群より選択される少なくとも一つの有機シラン化合物が用いられることを特徴とする、請求項１１に記載のポリプロピレン樹脂組成物の調製方法。
  13. 前記第１重合段階が、２つ以上のバルク重合反応器において、チーグラー・ナッタ触媒の存在下でポリプロピレン系マトリックスを重合する段階であり、前記第２重合段階が、気相重合反応器において、前記第１重合段階で重合されたポリプロピレン系マトリックスとチーグラー・ナッタ触媒との存在下で、エチレンとプロピレンとを供給してゴム成分のエチレン−プロピレン共重合体を共重合することにより、エチレン−プロピレンブロック共重合体を得る段階であることを特徴とする、請求項１０に記載のポリプロピレン樹脂組成物の調製方法。
  14. 請求項１〜９のいずれか１項に記載のポリプロピレン樹脂組成物を成形して製造されるポリプロピレン樹脂成型品。
  15. 食品包装用パウチの熱接着層フィルムまたは電池の包装用フィルムであることを特徴とする、請求項１４に記載の成形品。
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