JP2000136212A - ポリプロピレン成形材料 - Google Patents

ポリプロピレン成形材料

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JP2000136212A
JP2000136212A JP22589899A JP22589899A JP2000136212A JP 2000136212 A JP2000136212 A JP 2000136212A JP 22589899 A JP22589899 A JP 22589899A JP 22589899 A JP22589899 A JP 22589899A JP 2000136212 A JP2000136212 A JP 2000136212A
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polypropylene resin
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Ayafumi Hirota
礼文 広田
Tadashi Sezume
忠司 瀬詰
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Japan Polychem Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 紡糸加工等の成形時の発煙が少なく高速紡糸
加工性にも優れたポリプロピレン成形材料を提供するこ
とを課題とする。 【解決手段】 結晶性ポリプロピレン樹脂と少量の過酸
化物とを反応させ、MFR=20〜100g/10分、
Mw/Mn=1.5〜3.5、樹脂中の炭素数20〜7
0の炭化水素の割合=0.05wt%以下、平均溶出度
(T50)=75〜120℃、溶出分散度(σ)=9以
下、Q2(成形材料のMw/Mn)/Q1(結晶性ポリ
プロピレン樹脂のMw/Mn)=0.75〜0.95で
あるポリプロピレン成形材料を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、成形時の発煙が少
なく、高速紡糸加工性に優れたポリプロピレン成形材料
に関する。
【0002】
【従来の技術】スパンボンドを初めとする溶融紡糸加工
法にポリプロピレンを使用することは公知である。この
ような成形に使用されるポリプロピレンは、重合に続く
付加的な段階において、多量の過酸化物による化学的な
処理(CR処理)がなされる。しかし、このような従来
のCR(Controlled rheology)処理されたポリマー
は、以下の欠点を有する。
【0003】付加的な過酸化物処理による生産費の増
大 ポリマーと過酸化物との反応による低分子量フラグメ
ントの発生 ポリマーと過酸化物との反応による変色
【0004】特に、上記の低分子量フラグメントは、
紡糸時の発煙発生原因の一つとなり、生産工程上好まし
くないばかりでなく、成形機に付着し生産性を著しく低
下させる。
【0005】一方、過酸化物による化学処理を受けてい
ないポリプロピレンは、遅い引取速度においてもフィラ
メントストランド破壊が発生してしまうので、高速紡糸
加工には不適当なものとなる。
【0006】これらの不利な過酸化物による処理段階を
必要とせず、その上高速紡糸加工においても使用するこ
とができるものとしては、メタロセン系触媒を用いて重
合することによって得られるポリプロピレンが知られて
いるしかしながら、メタロセン系触媒を用いたポリプロ
ピレンの場合は、重合時に微量の高分子量成分も同時に
生成される場合がある。これら微量の高分子量成分はフ
ィラメントストランド破壊の原因となるため、高速紡糸
加工には好ましくない成分である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、結晶性ポリ
プロピレン樹脂を主体とする成形材料であって、紡糸加
工等の成形時の発煙が少なく高速紡糸加工性にも優れた
ポリプロピレン成形材料を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、例えばメタロセン系触媒を用いて重合された
樹脂のような一定の組成分布を有する結晶性ポリプロピ
レン樹脂に過酸化物を反応させて得られる、特定の物性
を備えたポリプロピレン成形材料が、上記課題を解決し
うることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】すなわち、本発明は、結晶性ポリプロピレ
ン樹脂と過酸化物との反応により得られる、以下に示す
(a)〜(d)の物性を有するポリプロピレン成形材料
を提供する。
【0010】(a)メルトフローレートが20〜100
g/10分の範囲にあり、かつゲルパーミエーションク
ロマトグラフィーにより求めた重量平均分子量(Mw)
と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が1.5
〜3.5の範囲にあること。 (b)前記成形材料に含まれる炭素数20〜70の炭化
水素の割合が0.05wt%以下であること。 (c)平均溶出度(T50)が75〜120℃の範囲に
あり、溶出分散度(σ)が9以下であること。 (d)前記結晶性ポリプロピレン樹脂のゲルパーミエー
ションクロマトグラフィーにより求めた重量平均分子量
(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)
をQ1、前記成形材料のゲルパーミエーションクロマト
グラフィーにより求めた重量平均分子量(Mw)と数平
均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)をQ2とする
と、Q2/Q1が0.75〜0.95の範囲にあるこ
と。
【0011】また、本発明は、前記反応が、前記結晶性
ポリプロピレン樹脂に、該結晶性ポリプロピレン樹脂に
対し0.005〜0.05wt%の過酸化物を添加して
行われるものであることを特徴とする前記ポリプロピレ
ン成形材料を提供する。
【0012】また、本発明は、前記反応が、前記結晶性
ポリプロピレン樹脂に前記過酸化物を添加して180〜
280℃で溶融混練することにより行われるものである
ことを特徴とする前記ポリプロピレン成形材料を提供す
る。
【0013】また、本発明は、前記結晶性ポリプロピレ
ン樹脂が、以下に示す成分(A)、(B)及び(C)か
らなる触媒系を用いて製造されたものであることを特徴
とする前記ポリプロピレン成形材料を提供する。成分
(A):下記一般式(I)で表される化合物
【0014】
【化2】 Q1(C54-a1 a)(C54-b2 b)MeX11 ・・・(I)
【0015】[ここで、C54-a1 a及びC54-b2 b
は、それぞれ共役五員環配位子を示し、Q1は二つの共
役五員環配位子を架橋する結合性基であり、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、又は炭素数1〜20の炭化水素基
を有するゲルミレン基を示す。Meはジルコニウム又は
ハフニウムを示す。X1及びY1は、それぞれ独立して、
水素、ハロゲン、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又は炭素数1〜20のケイ素
含有炭化水素基を示す。R1及びR2は、それぞれ独立し
て、炭素数1〜30の炭化水素基、ハロゲン、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
素含有炭化水素基又はホウ素含有炭化水素基を示す。ま
た、隣接する2個のR1又はR2がそれぞれ結合して環を
形成していてもよい。a及びbは各々0≦a≦4、0≦
b≦4を満足する整数である。ただし、R1及びR2を有
する2個の五員環配位子は、基Q1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。] 成分(B):珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物又は
無機珪酸塩 成分(C):有機アルミニウム化合物
【0016】また、本発明は、紡糸加工用であることを
特徴とする前記ポリプロピレン成形材料を提供する。
【0017】本発明においては、メタロセン系触媒を用
いて得られるような特定の物性を有するポリプロピレン
樹脂を過酸化物による化学処理(CR処理)によって、
ポリプロピレン樹脂中に含まれるストランド破壊の原因
となる微量の高分子量成分を分解できることから、高速
紡糸加工性に優れたポリプロピレン成形材料を提供する
ことができる。また、過酸化物は前述の微量高分子量成
分を分解しうるだけの量を添加すればよく、添加量をか
なり抑えられるため、ポリマーと過酸化物との反応によ
る低分子量フラグメント(例えば炭素数20〜70程度
の成分)の発生も極力抑えることができ、その結果、成
形時の発煙も少なくすることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。本発明のポリプロピレン成形材料は、結晶性ポ
リプロピレン樹脂に過酸化物を反応させて得られたもの
である。
【0019】(1)結晶性ポリプロピレン樹脂 本発明で成形材料の主体となるベース樹脂として用いら
れる結晶性ポリプロピレン樹脂としては、プロピレン単
独重合体又はプロピレン系共重合体を挙げることができ
る。プロピレン系共重合体としては、プロピレン系ラン
ダム共重合体を挙げることができる。
【0020】プロピレン系共重合体の場合、共重合体中
のプロピレンから誘導される構成単位(以下、「プロピ
レン単位」という)とプロピレン以外のコモノマーから
誘導される構成単位(以下、「コモノマー単位」とい
う)との好ましい割合は、コモノマーの種類により多少
異なるが、一般にはプロピレン単位が100〜95モル
%、コモノマー単位が0〜5モル%である。
【0021】プロピレン以外のコモノマーとしては、好
ましくはエチレン又は炭素数4〜20のα−オレフィン
から選ばれる。炭素数4〜20のα−オレフィンとして
は、具体的には、1−ブテン、1−ペンテン、3−メチ
ルブテン−1、1−へキセン、4−メチルペンテン−
1、1−へブテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デ
セン、1−へキサデセン等が例示できる。
【0022】なお、これら結晶性ポリプロピレン樹脂中
のプロピレン単位及びコモノマー単位は、13C−NMR
(核磁気共鳴法)を用いて測定される値である。具体的
には、日本電子社製FT−NMRの270MHzの装置
により測定される値である。
【0023】本発明で用いられる結晶性ポリプロピレン
は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求
めた重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)と
の比(=Mw/Mn)をQ1とすると、Q1が2〜4で
あることが好ましい。
【0024】また、本発明の結晶性ポリプロピレン樹脂
のメルトフローレート(以下、「MFR」と略す)は、
好ましくは30〜70g/10分、より好ましくは30
〜60g/10分である。MFRがこの範囲内であれば
高速紡糸性が良好である。
【0025】本発明で用いられる結晶性ポリプロピレン
樹脂は、上記条件を満たすものであれば特に限定されな
いが、後述する本発明の物性(a)〜(d)を備えた成
形材料を得るためには、いわゆるメタロセン系触媒の存
在下で重合させることにより得られた結晶性ポリプロピ
レン樹脂を用いるのが好ましい。
【0026】(i)メタロセン系触媒 本発明の結晶性ポリプロピレン樹脂の製造法については
特に制限はないが、以下に示す成分A、成分B、及び必
要に応じて用いられる成分Cからなる、いわゆるメタロ
セン系触媒の存在下にプロピレン等のモノマーを重合さ
せたものを用いることにより、上記物性を備えた成形材
料を得ることができる。
【0027】[成分A]成分Aは、下記一般式(I)で
表される化合物である。
【0028】
【化3】 Q1(C54-a1 a)(C54-b2 b)MeX11 ・・・(I)
【0029】[ここで、Q1は二つの共役五員環配位子
を架橋する結合性基であり、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、又は炭素数1〜20の炭化水素基を有するゲルミ
レン基を示す。Meはジルコニウム又はハフニウムを、
1及びY1は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、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
水素基又は炭素数1〜20のケイ素含有炭化水素基を示
す。R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素数1〜30
の炭化水素基、ハロゲン、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又
はホウ素含有炭化水素基を示す。また、隣接する2個の
1又はR2がそれぞれ結合して環を形成していても良
い。a及びbは各々0≦a≦4、0≦b≦4を満足する
整数である。但し、R1及びR2を有する2個の五員環配
位子は基Q1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。]
【0030】Q1は上記したように、二つの共役五員環
配位子を架橋する結合性基であり、以下の(イ)、
(ロ)及び(ハ)で示される基から選ばれる。 (イ)炭素数1〜20、好ましくは1〜6の2価の炭化
水素基、さらに詳しくは、例えばアルキレン基、シクロ
アルキレン基、アリーレン等の不飽和炭化水素基、
(ロ)炭素数1〜20、好ましくは1〜12の炭化水素
基を有するシリレン基、(ハ)炭素数1〜20、好まし
くは1〜12の炭化水素基を有するゲルミレン基。
【0031】なお、2価のQ1基の両結合手間の距離
は、その炭素数の如何に関わらず、Q1が鎖状の場合に
4原子程度以下、好ましくは3原子以下であることが、
1が環状基を有するものである場合は当該環状基+2
原子程度以下、就中当該環状基のみであることが、それ
ぞれ好ましい。
【0032】従って、アルキレンの場合はエチレン及び
イソプロピリデン(両結合手間の距離は2原子及び1原
子)が、シクロアルキレン基の場合はシクロヘキシレン
基(結合手間の距離がシクロヘキシレン基のみ)が、ア
ルキルシリレンの場合は、ジメチルシリレン基(結合手
間の距離が1原子)がそれぞれ好ましい。
【0033】Meは、ジルコニウム又はハフニウムであ
る。X1及びY1は、それぞれ独立に、すなわち相互に同
一でも異なっていてもよく、以下の(ニ)〜(ル)で示
される基から選ばれる。 (ニ)水素 (ホ)ハロゲン(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、好まし
くは塩素) (ヘ)炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜12の炭
化水素基 (ト)炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜12のア
ルコキシ基 (チ)炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜12のア
ルキルアミド基 (リ)炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜12のリ
ン含有炭化水素基 (ヌ)炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜12のケ
イ素含有炭化水素基 (ル)トリフルオロメタンスルホン酸基
【0034】また、R1及びR2は、それぞれ独立して、
炭素数1〜20の炭化水素基、ハロゲン、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
含有炭化水素基又はホウ素含有炭化水素基を示す。ま
た、隣接する2個のR1又は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及びbはそれぞれ0≦a
≦4、0≦b≦4を満足する整数である。
【0035】具体的な例としては、特開平8−2087
33号公報に例示した化合物を挙げることができる。例
えばジメチルシリレンビス(2,4−ジメチルインデニ
ル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス
(2−メチル−4−イソプロピルインデニル)ジルコニ
ウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(2−メチル−
4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド、ジ
メチルシリレンビス(2−メチル−4,5−ベンゾイン
デニル)ジルコニウムジクロリド等を挙げることができ
る。これらの中でもジメチルシリレンビス(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、又はジメチルシリレンビス(2−メチル−4−フェ
ニルインデニル)ジルコニウムジクロリドを用いること
が好ましい。
【0036】[成分B]成分Bは、アルミニウムオキシ
化合物(成分B−1)、ルイス酸(成分B−2)、及
び、成分Aと反応して成分Aをカチオンに変換すること
が可能なイオン性化合物(成分B−3)のうちから選ば
れる化合物である。
【0037】ここで、ルイス酸のあるものは、「成分A
と反応して成分Aをカチオンに変換することが可能なイ
オン性化合物」として捉えることができる。従って、
「ルイス酸」及び「成分Aと反応して成分Aをカチオン
に変換することが可能なイオン性化合物」の両者に属す
る化合物は、いずれか一方に属するものと解釈するもの
とする。
【0038】成分B−1、成分B−2、成分B−3につ
いての具体的な化合物や製造法については、特開平6−
239914号公報及び特開平8−208733号公報
に例示された化合物や製造法を挙げることができる。
【0039】例えば、成分B−1としては、1種類のト
リアルキルアルミニウムと水から得られるメチルアルモ
キサン、エチルアルモキサン、ブチルアルモキサン、イ
ソブチルアルモキサン、2種類のトリアルキルアルミニ
ウムと水から得られるメチルエチルアルモキサン、メチ
ルブチルアルモキサン、メチルイソブチルアルモキサ
ン、また、アルキルボロン酸としては、メチルボロン
酸、エチルボロン酸、ブチルボロン酸、イソブチルボロ
ン酸等を挙げることができる。
【0040】また、成分B−3としては、トリフェニル
カルボニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボ
レート、さらに成分B−2としては、トリフェニルホウ
素、トリス(3,5−ジフルオロフェニル)ホウ素、ト
リス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジ
メチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)ボレートを用いることが好ましい。
【0041】[成分C]本発明の重合用触媒において、
成分Cは必要に応じて添加される任意成分であり、該重
合用触媒に用いても用いなくてもよい。成分Cは有機ア
ルミニウム化合物であり、好ましいものとしては、下記
一般式(II)で表される化合物が挙げられる。これらの
化合物は単独で又は複数種を組み合わせて使用すること
ができる。
【0042】
【化4】(AlR4 n3-nm ・・・(II)
【0043】[式中、R4は 炭素数1〜20、好まし
くは1〜10のアルキル基を示し、Xはハロゲン、水
素、アルコキシ基、又はアミノ基を示す。nは1〜3、
好ましくは2〜3の整数、mは1〜2、好ましくは1で
ある。]
【0044】具体的な化合物としては、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モ
ノクロライド、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を挙げることができる。これらの中
で、好ましくは、m=1、n=3のトリアルキルアルミ
ニウム及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。
【0045】[触媒の調製]本発明の結晶性ポリプロピ
レン樹脂の製造に用いられるメタロセン系触媒は、前記
成分A、成分B及び必要に応じて用いられる成分C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
製することができる。
【0046】上記メタロセン系触媒は微粒子状の固体を
担体として用い、固体状触媒として使用することも可能
である。微粒子状の固体としては、無機化合物としては
シリカ、アルミナ等の無機の多孔質酸化物、有機化合物
としてはエチレン、プロピレン、1−ブテン等のα−オ
レフィン、又はスチレンを主成分として生成される重合
体もしくは共重合体等を挙げることができる。
【0047】上記メタロセン系触媒は、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が、これらと他のオレ
フィンの混合物であってもよい。
【0048】上記メタロセン系触媒の調製において使用
される成分A、成分B、成分Cの割合は任意であるが、
一般的に成分Bとして何を選択するかで好ましい使用量
の範囲が異なる。
【0049】成分Bとして成分B−1を使用する場合、
成分B−1のアルミニウムオキシ化合物中のアルミニウ
ム原子と成分A中の遷移金属の原子比(Al/Me)は
1〜100000、さらに10〜10000、特に50
〜5000の範囲内とするのが好ましい。
【0050】成分Bとして成分B−2のルイス酸や成分
B−3のイオン性化合物を使用する場合は、成分A中の
遷移金属と成分B−2又は成分B−3のモル比が0.1
〜1000、さらに0.5〜100、特に1〜50の範
囲で使用するのが好ましい。
【0051】成分Cの有機アルミニウム化合物を使用す
る場合は、その使用量は、成分Aに対するモル比で10
5以下、さらに104以下、特に103以下の範囲とする
のが好ましい。
【0052】(ii)本発明の好ましい触媒系 本発明において特に好ましい触媒系は、以下に示す成分
(A)、成分(B)、及び成分(C)からなるメタロセ
ン系触媒である。 成分(A):下記一般式(I)で表される化合物
【0053】
【化5】 Q1(C54-a1 a)(C54-b2 b)MeX11 ・・・(I)
【0054】[ここで、C54-a1 a及びC54-b2 b
は、それぞれ共役五員環配位子を示し、Q1は二つの共
役五員環配位子を架橋する結合性基であり、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、又は炭素数1〜20の炭化水素基
を有するゲルミレン基を示す。Meはジルコニウム又は
ハフニウムを示す。X1及びY1は、それぞれ独立して、
水素、ハロゲン、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又は炭素数1〜20のケイ素
含有炭化水素基を示す。R1及びR2は、それぞれ独立し
て、炭素数1〜30の炭化水素基、ハロゲン、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
素含有炭化水素基又はホウ素含有炭化水素基を示す。ま
た、隣接する2個のR1又はR2がそれぞれ結合して環を
形成していてもよい。a及びbは各々0≦a≦4、0≦
b≦4を満足する整数である。ただし、R1及びR2を有
する2個の五員環配位子は、基Q1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。] 成分(B):珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物又は
無機珪酸塩 成分(C):有機アルミニウム化合物
【0055】[成分(A)]成分(A)は、上記一般式
(I)で表される化合物である。Q1は上記したよう
に、二つの共役五員環配位子C54-a1 a及びC54-b
2 bを架橋する結合性基であって、好ましくは例えば
(イ)炭素数1〜20、好ましくは1〜6の2価の炭化
水素基、具体的には、例えばアルキレン基、シクロアル
キレン基、アリーレン等の不飽和炭化水素基、(ロ)炭
素数1〜20、好ましくは1〜12の炭化水素基を有す
るシリレン基、(ハ)炭素数1〜20、好ましくは1〜
12の炭化水素基を有するゲルミレン基、である。
【0056】なお、2価のQ1基の両結合手間の距離
は、その炭素数の如何に関わらず、Q1が鎖状の場合に
4原子程度以下、好ましくは3原子以下であることが、
1が環状基を有するものである場合は当該環状基+2
原子程度以下、就中当該環状基のみであることが、それ
ぞれ好ましい。
【0057】従って、アルキレンの場合はエチレン及び
イソプロピリデン(両結合手間の距離は2原子及び1原
子)が、シクロアルキレン基の場合はシクロヘキシレン
基(結合手間の距離がシクロヘキシレン基のみ)が、ア
ルキルシリレンの場合は、ジメチルシリレン基(結合手
間の距離が1原子)がそれぞれ好ましい。
【0058】Meは、ジルコニウム又はハフニウムであ
り、好ましくはジルコニウムである。X1及びY1は、そ
れぞれ独立に、すなわち相互に同一でも異なっていても
よく、(ニ)水素、(ホ)ハロゲン(フッ素、塩素、臭
素、ヨウ素、好ましくは塩素)、(ヘ)炭素数1〜2
0、好ましくは炭素数1〜12の炭化水素基、(ト)炭
素数1〜20、好ましくは炭素数1〜12のアルコキシ
基、(チ)炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜12
のアルキルアミド基、(リ)炭素数1〜20、好ましく
は炭素数1〜12のリン含有炭化水素基、(ヌ)炭素数
1〜20、好ましくは炭素数1〜12のケイ素含有炭化
水素基、又は(ル)トリフルオロメタンスルホン酸基を
示す。
【0059】R1及び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1〜30の炭化
水素基、ハロゲン、炭素数1〜30のアルコキシ基、炭
素数3〜30のケイ素含有炭化水素基、炭素数2〜30
のリン含有炭化水素基、炭素数2〜30の窒素含有炭化
水素基又は炭素数2〜30のホウ素含有炭化水素基が用
いられる。また、隣接する2個のR1同士又は2個のR2
同士がそれぞれω端で結合してシクロペンタジエニル基
の一部と共に環を形成していてもよい。そのような場合
の代表例としてはシクロペンタジエニル基上の隣接する
2つのR1(あるいはR2)が当該シクロペンタジエニル
基の二重結合を共有して縮合六員環を形成しているもの
(すなわちインデニル基及びフルオレニル基)及び縮合
七員環を形成しているもの(すなわちアズレニル基)が
ある。
【0060】これらの中で、好ましくは2,4−位置換
インデニル基、2,4−位置換アズレニル基、及び各々
の誘導体であり、さらに好ましくは2,4−位置換アズ
レニル基及びその誘導体である。2,4−位の置換基の
好ましい例としては、2位置換基の場合、好ましくは炭
素数1〜10の炭化水素基、特に好ましくは1〜6のア
ルキル基である。4位置換基の場合、好ましくは炭素数
1〜15のアリール基、アルキルアリール基、ハロゲン
化アリール基、ハロゲン化アルキルアリール基、特に好
ましくは炭素数6〜12のアリール基、アルキルアリー
ル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化アルキルアリ
ール基である。a及びbはそれぞれ0≦a≦4、0≦b
≦4を満足する整数である。
【0061】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唆されているが、そ
の立体構造が本発明でいう非対称性を持つものであるこ
とは言うまでもない。 (A1)シリレン架橋五員環配位子を2個有する遷移金
属化合物、例えば(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−(4,5,6,7−テトラヒドロイン
デニル)]ジルコニウムジクロリド、(3)ジメチルシ
リレンビス[1−(2,4−ジメチルインデニル)]ジ
ルコニウムジクロリド、(4)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
コニウムジクロリド、(5)ジメチルシリレンビス[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、(6)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、(7)ジメチルシリレンビス
[1−(2−メチル−4−イソプロピルインデニル)]
ジルコニウムジクロリド、(8)ジメチルシリレンビス
[1−(2−メチル−4,6−ジイソプロピルインデニ
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−メチルインデニル)]ジルコニウム
ジクロリド、(10)メチルフェニルシリレンビス(1
−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
【0062】(11)メチルフェニルシリレンビス[1
−(4,5,6,7−テトラヒドロインデニル)]ジル
コニウムジクロリド、(12)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、(13)メチルフェニルシリレンビス
[1−(2−メチル−4−フェニルインデニル)]ジル
コニウムジクロリド、(14)メチルフェニルシリレン
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、(15)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、(16)
メチルフェニルシリレンビス[1−(2−メチル−4−
イソプロピルインデニル)]ジルコニウムジクロリド、
(17)メチルフェニルシリレンビス[1−(2−メチ
ル−4,6−ジイソプロピルインデニル)]ジルコニウ
ムジクロリド、(18)メチルフェニルシリレンビス
[1−(2−メチルインデニル)]ジルコニウムジクロ
リド、(19)ジメチルシリレンビス[1−(2−メチ
ル−4,5−ベンゾインデニル)]ジルコニウムジメチ
ル、(20)ジメチルシリレンビス[1−(2−メチル
−4,6−ジイソプロピルインデニル)]ジルコニウム
ジメチル、
【0063】(21)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、(22)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)]ジルコニウムクロロ
メチルアミド、(23)ジメチルシリレンビス[1−
(2−メチル−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、(24)ジメチルシ
リレンビス[1−(2−メチル−4−フェニルジヒドロ
アズレニル)]ジルコニウムジクロリド、(25)ジメ
チルシリレンビス[1−(2−メチル−4−フェニル−
ヘキサヒドロアズレニル)]ジルコニウムジクロリド、
(26)ジメチルシリレンビス[1−(2−メチル−4
−(1−ナフチル)ジヒドロアズレニル)]ジルコニウ
ムジクロリド、(27)ジメチルシリレンビス[1−
(2−メチル−4−(1−ナフチル)ヘキサヒドロアズ
レニル)]ジルコニウムジクロリド、(28)メチルフ
ェニルシリレンビス[1−(2−メチル−4−フェニル
−ヘキサヒドロアズレニル)]ジルコニウムジクロリ
ド、(29)ジメチルシリレンビス[1−(2−エチル
−4,5−ベンゾインデニル)]ジルコニウムジクロリ
ド、(30)ジメチルシリレンビス[1−(2−エチル
−4−フェニルインデニル)]ジルコニウムジクロリ
ド、
【0064】(31)ジメチルシリレンビス[1−(2
−エチル−4−フェニルジヒドロアズレニル)]ジルコ
ニウムジクロリド、(32)ジメチルシリレンビス[1
−(2−エチル−4−フェニルヘキサヒドロアズレニ
ル)]ジルコニウムジクロリド、(33)ジメチルシリ
レン[1−(2−エチル−4−フェニルインデニル)]
[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、(34)ジメチルシリ
レン[1−(2−エチル−4−フェニル−ヘキサヒドロ
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、(35)
ジメチルシリレンビス[1−(2−メチル−4,4−ジ
メチル−シラ−4,5,6,7−テトラヒドロインデニ
ル)]ジルコニウムジクロリド、(36)ジメチルシリ
レンビス[1−(2−エチル−4−フェニルインデニ
ル)]ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホン
酸)、(37)ジメチルシリレンビス[1−(2−エチ
ル−4−フェニルジヒドロアズレニル)]ジルコニウム
ビス(トリフルオロメタンスルホン酸)、(38)ジメ
チルシリレンビス[1−(2−エチル−4−フェニル−
ヘキサヒドロアズレニル)]ジルコニウムビス(トリフ
ルオロメタンスルホン酸)、(39)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、(40)
ジメチルシリレンビス[1−(2−エチル−4−フェニ
ル−7−フルオロインデニル)]ジルコニウムジクロリ
ド、
【0065】(41)ジメチルシリレンビス[1−(2
−エチル−4−インドリルインデニル)]ジルコニウム
ジクロリド、(42)ジメチルシリレンビス[1−(2
−ジメチルボラノ−4−インドリルインデニル)]ジル
コニウムジクロリド、(43)ジメチルシリレンビス
[1−(2−メチル−4−(ペンタフルオロフェニル)
ジヒドロアズレニル)]ジルコニウムジクロリド、(4
4)ジメチルシリレンビス[1−(2−メチル−4−
(ペンタフルオロフェニル)−ヘキサヒドロアズレニ
ル)]ジルコニウムジクロリド、(45)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)ジヒドロアズレニル)]ジルコニウムジクロリ
ド、(46)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)−ヘキサヒドロアズ
レニル)]ジルコニウムジクロリド、(47)ジメチル
シリレンビス[1−(2−エチル−4−(3−メチルフ
ェニル)ジヒドロアズレニル)]ジルコニウムジクロリ
ド、(48)ジメチルシリレンビス[1−(2−エチル
−4−(4−メチルフェニル)ジヒドロアズレニル)]
ジルコニウムジクロリド、(49)ジメチルシリレンビ
ス[1−(2−エチル−4−(3,5−ジメチルフェニ
ル)ジヒドロアズレニル)]ジルコニウムジクロリド、
(50)ジメチルシリレンビス[1−(2−エチル−4
−(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)ジヒド
ロアズレニル)]ジルコニウムジクロリド、
【0066】(51)ジメチルシリレンビス[1−(2
−メチル−4−(1−ナフチル)ジヒドロアズレニ
ル)]ジルコニウムジクロリド、(52)ジメチルシリ
レンビス[1−(2−エチル−4−(1−ナフチル)ジ
ヒドロアズレニル)]ジルコニウムジクロリド、(5
3)ジメチルシリレンビス[1−(2−メチル−4−フ
ェニル−6−イソプロピルジヒドロアズレニル)]ジル
コニウムジクロリド、(54)ジメチルシリレンビス
[1−(2−エチル−4−フェニル−6−イソプロピル
ジヒドロアズレニル)]ジルコニウムジクロリド、(5
5)ジメチルシリレンビス[1−(2−エチル−4,6
−ジフェニルジヒドロアズレニル)]ジルコニウムジク
ロリド、等が挙げられる。
【0067】(A2)アルキレン基で架橋した五員環配
位子を2個有する遷移金属化合物、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−(4,
5,6,7−テトラヒドロインデニル)]ジルコニウム
ジクロリド、(3)エチレン−1,2−ビス[1−
(2,4−ジメチルインデニル)]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−フェニルインデニル)]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
−4,5−ベンゾインデニル)]ジルコニウムジクロリ
ド、(6)エチレン−1,2−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、(7)エチレン−1,2−ビス[1−(2−
エチル−4−フェニル−ヘキサヒドロアズレニル)]ジ
ルコニウムジクロリド、
【0068】(8)エチレン−1,2−ビス[1−(2
−エチル−4−フェニルアズレニル)]ジルコニウムジ
クロリド、(9)エチレン−1,2−ビス[1−(2−
メチル−4−フェニル−ヘキサヒドロアズレニル)]ジ
ルコニウムジクロリド、(10)エチレン−1,2−ビ
ス[1−(2−メチル−4−フェニルジヒドロアズレニ
ル)]ジルコニウムジクロリド、(11)イソプロピリ
デンビス[1−(2−メチル−4−フェニル−ヘキサヒ
ドロアズレニル)]ジルコニウムジクロリド、(12)
イソプロピリデンビス[1−(2−メチル−4−フェニ
ルジヒドロアズレニル)]ジルコニウムジクロリド、等
が例示される。
【0069】(A3)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、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−フェニルインデニル)]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)メチルアルミニウムビス(1−インデ
ニル)ジルコニウムジクロリド、(5)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、
(6)エチルボラノビス(1−インデニル)ジルコニウ
ムジクロリド、(7)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、等が例示される。
【0070】[成分(B)]本発明で好ましく用いられ
る触媒系において、成分(B)として用いられるのは、
珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物(単にイオン交換
性層状化合物と略記する場合がある)、又は無機珪酸塩
である。
【0071】上記イオン交換性層状化合物は、六方最密
パッキング型、アンチモン型、CdCl2型、CdI2
等の層状の結晶構造を有するイオン結晶性化合物等を例
示することができる。このような結晶構造を有するイオ
ン交換性層状化合物の具体例としては、α−Zr(HA
sO・HO、α−Zr(HPO、α−Z
r(KPO・3HO、α−Ti(HP
、α−Ti(HAsO ・HO、α−S
n(HPO・HO、γ−Zr(HPO
γ−Ti(HPO、γ−Ti(NHPO
・HO等の多価金属の結晶性酸性塩が挙げられる。上
記イオン交換性層状化合物は、必要に応じて塩類処理及
び/又は酸処理を行って使用してもよい。塩類処理も酸
処理も施されていない状態の、珪酸塩を除くイオン交換
性層状化合物は、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
化合物であり、含有するイオンが交換可能なものであ
る。
【0072】上記無機珪酸塩としては、粘土、粘土鉱
物、ゼオライト、珪藻土等が挙げられる。これらは合成
品を用いてもよいし、天然に産出する鉱物を用いてもよ
い。
【0073】粘土、粘土鉱物の具体例としては、アロフ
ェン等のアロフェン族、ディッカイト、ナクライト、カ
オリナイト、アノーキサイト等のカオリン族、メタハロ
イサイト、ハロイサイト等のハロイサイト族、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、ソーコナイト、バイデライト、ノント
ロナイト、サポナイト、ヘクトライト等のスメクタイ
ト、バーミキュライト等のバーミキュライト鉱物、イラ
イト、セリサイト、海緑石等の雲母鉱物、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、木節粘土、ガイロメ粘土、ヒシンゲル石、パイロフ
ィライト、リョクデイ石群等が挙げられる。これらは混
合層を形成していてもよい。人工合成物としては、合成
雲母、合成ヘクトライト、合成サポナイト、合成テニオ
ライト等が挙げられる。
【0074】これらのうち好ましくは、ディッカイト、
ナクライト、カオリナイト、アノーキサイト等のカオリ
ン族、メタハロイサイト、ハロイサイト等のハロイサイ
ト族、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、ソーコナイト、バイデ
ライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト等
のスメクタイト、バーミキュライト等のバーミキュライ
ト鉱物、イライト、セリサイト、海緑石等の雲母鉱物、
合成雲母、合成ヘクトライト、合成サポナイト、合成テ
ニオライト等が挙げられ、特に好ましくはスメクタイ
ト、バーミキュライト鉱物、合成雲母、合成ヘクトライ
ト、合成サポナイト、合成テニオライトが挙げられる。
これらは、特に処理を行うことなくそのまま使用しても
よいし、ボールミル、篩い分け等の処理を行った後に使
用してもよい。また、単独で使用しても、2種以上を混
合して使用してもよい。
【0075】上記無機珪酸塩は、必要に応じ、塩類処理
及び/又は酸処理により、固体の酸強度を変えることが
できる。また、塩類処理においては、イオン複合体、分
子複合体、有機誘導体などを形成することにより、表面
積や層間距離を変えることができる。すなわち、イオン
交換性を利用し、層間の交換性イオンを別の大きな嵩高
位イオンと置換することにより、層間が拡大した状態の
層状物質を得ることができる。
【0076】上記イオン交換性層状化合物及び無機珪酸
塩は、未処理のまま使用してもよいが、含有される交換
可能な金属陽イオンを次に示す塩類及び/又は酸より解
離した陽イオンとイオン交換することが好ましい。
【0077】上記イオン交換に使用する塩類は、1〜1
4族原子からなる群より選ばれた少なくとも一種の原子
を含む陽イオンを含有する化合物であり、好ましくは1
〜14族原子からなる群より選ばれた少なくとも一種の
原子を含む陽イオンと、ハロゲン原子、無機酸及び有機
酸からなる群より選ばれた少なくとも一種の原子又は原
子団より誘導される陰イオンとからなる化合物である。
さらに好ましくは、2〜14族原子からなる群より選ば
れた少なくとも一種の原子を含む陽イオンと、Cl、B
r、I、F、PO、SO、NO、CO、C
、ClO、OOCCH、CHCOCHCOCH
、OCl、O(NO、O(ClO、O
(SO)、OH、OCl、OCl、OOCH、
及びOOCCHCHからなる群より選ばれた少なく
とも一種の陰イオンとからなる化合物である。また、こ
れら塩類は2種以上を同時に使用してもよい。
【0078】上記イオン交換に使用する酸は、好ましく
は塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、シュウ酸から選択され、こ
れらは2種以上を同時に使用してもよい。塩類処理と酸
処理とを組み合わせる方法としては、塩類処理を行った
後に酸処理を行う方法、酸処理を行った後に塩類処理を
行う方法、塩類処理と酸処理を同時に行う方法、塩類処
理を行った後に塩類処理と酸処理を同時に行う方法など
がある。なお、酸処理は、イオン交換や表面の不純物を
取り除く効果の他、結晶構造のAl、Fe、Mg、L
i、等の陽イオンの一部を溶出させる効果がある。
【0079】塩類及び酸による処理条件は特に制限され
ない。しかしながら、通常、塩類及び酸濃度は0.1〜
30重量%、処理温度は室温から使用溶媒の沸点までの
範囲の温度、処理時間は5分から24時間の条件を選択
し、被処理化合物の少なくとも一部を溶出する条件で行
うことが好ましい。また、塩類及び酸は一般的には水溶
液で使用される。上記の塩類処理及び/又は酸処理を行
う場合、処理前、処理間、処理後に粉砕や造粒などで形
状制御を行ってもよい。また、アルカリ処理や有機物処
理などの他の化学処理を併用してもよい。
【0080】このようにして得られる成分Bとしては、
水銀圧入法で測定した半径20Å(オングストローム)
以上の細孔容積が0.1cc/g以上、特には0.3〜
5cc/gであることが好ましい。
【0081】かかる成分(B)は、水溶液中で処理した
場合、吸着水及び層間水を含む。ここで、吸着水とは、
イオン交換性層状化合物又は無機珪酸塩の表面あるいは
結晶破面に吸着された水であり、層間水とは、結晶の層
間に存在する水である。本発明において、成分(B)
は、上記のような吸着水及び層間水を除去してから使用
することが好ましい。吸着水及び層間水の脱水方法は、
特に制限されないが、加熱脱水、気体流通下の加熱脱
水、減圧下の加熱脱水及び有機溶媒との共沸脱水などの
方法が使用される。加熱温度は、吸着水及び層間水が残
存しないような温度範囲とされ、通常100℃以上、好
ましくは150℃以上とされるが、構造破壊を生じるよ
うな高温条件は好ましくない。加熱時間は0.5時間以
上、好ましくは1時間以上である。その際、脱水乾燥し
た後の成分Bの重量減少は、温度200℃、圧力1mm
Hgの条件下で2時間吸引した場合の値として3重量%
以下であることが好ましい。本発明においては、成分
(B)の重量減少を3重量%以下に調整して使用する場
合、成分(A)及び成分(C)と接触する際にも、同様
の重量減少の状態が保持されるように取り扱うことが好
ましい。
【0082】[成分(C)]本発明で好ましく用いられ
る触媒系において、成分(C)は有機アルミニウム化合
物からなり、好ましくは一般式(III)で表される有機
アルミニウム化合物が好適に使用される。
【0083】
【化6】AlRa3-a ・・・(III)
【0084】一般式(III)中、Rは炭素数1〜20の
炭化水素基、Pは水素、ハロゲン、アルコキシ基、又は
シロキシ基を示し、aは0より大きく3以下の数を示
す。一般式(III)で表される有機アルミニウム化合物
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、トリプロピルアルミニウム、トリイソ
ブチルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム、ジ
エチルアルミニウムモノクロライド、ジエチルアルミニ
ウムモノメトキシド等のハロゲン又はアルコキシ含有ア
ルキルアルミニウム等が挙げられる。これらのなかで
は、トリアルキルアルミニウムが好ましい。本発明にお
いては、成分(C)として、前記一般式(III)で表さ
れる有機アルミニウム化合物以外にメチルアルミノキサ
ン等のアルミノキサン類なども使用できる。また、上記
有機アルミニウム化合物とアルミノキサン類とを併用す
ることもできる。
【0085】[重合用触媒の調製]本発明で好ましく用
いられる触媒系は、成分(A)と、成分(B)及び任意
成分(C)とを接触させることにより調製される。接触
方法は、特に限定されないが、次のような方法を例示す
ることができる。なお、この接触は、触媒調製時だけで
なく、オレフィンによる予備重合時又はオレフィンの重
合(本重合)時に行ってもよい。 (1)成分(A)と成分(B)とを接触させる。 (2)成分(A)と成分(B)とを接触させた後に成分
(C)を添加する。 (3)成分(A)と成分(C)とを接触させた後に成分
(B)を添加する。 (4)成分(B)と成分(C)とを接触させた後に成分
(A)を添加する。 (5)成分(A)と成分(B)と成分(C)とを同時に接
触させる。
【0086】上述した各成分の接触の際もしくは接触の
後に、ポリエチレン、ポリプロピレン等の重合体、シリ
カ、アルミナ等の無機酸化物の固体を共存させるか、又
は、接触させてもよい。
【0087】また、上記各成分の接触は、窒素などの不
活性ガス中、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエ
ン、キシレン等の不活性炭化水素溶媒中で行ってもよ
い。接触は、−20℃から溶媒の沸点の間までの温度で
行い、特に室温から溶媒の沸点の間までの温度で行うの
が好ましい。
【0088】上記各成分の使用量は次の通りである。す
なわち、成分(B)1g当たり、成分(A)は、通常1
−4〜10mmol、好ましくは10−2〜5mmo
lであり、成分(C)は、通常0.01〜10mmo
l、好ましくは0.1〜100mmolである。また、
成分(A)中の遷移金属と成分(C)中のアルミニウム
との原子比は、通常1:0.01〜10、好ましくは
1:0.1〜10である。このようにして調製された
触媒は、調製後に洗浄せずに使用してもよく、また、洗
浄した後に使用してもよい。
【0089】なお、本発明における前記任意成分Cは、
このようにして調製される本発明の重合用触媒に、さら
に必要に応じて新たに組み合わせる成分として使用して
もよい。すなわち、前記成分(A)及び/又は成分
(B)と成分(C)とを使用して触媒調製を行った場合
は、この触媒調製とは別途にさらに成分(C)を重合反
応系に添加してもよい。この際、使用される成分(C)
の量は、成分(A)中の遷移金属原子に対する成分
(C)中のアルミニウムの原子比として、通常1:0〜
10、好ましくは1:1〜10となるように選ばれ
る。
【0090】(iii)重合 上記メタロセン系触媒を用いる結晶性ポリプロピレン樹
脂の製造は、プロピレン単独、あるいはプロピレンとエ
チレンまたは炭素数4〜20のα−オレフィンとを該メ
タロセン系触媒の存在下に混合接触させることにより行
われる。共重合の場合は、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。
【0091】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等
を採用することができる。
【0092】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又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。
【0093】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/cm・G、好ま
しくは0〜60kg/cm・G、特に好ましくは1〜
50kg/cm・Gが適当である。
【0094】(2)ポリプロピレン成形材料 (i)成形材料の調製 本発明のポリプロピレン成形材料は、結晶性ポリプロピ
レン樹脂に過酸化物を反応させて得られたものである。
【0095】用いられる過酸化物としては、特に指定は
しないが、取り扱いのし易さ、安全性等の問題から、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチル−ペルオキ
シ)へキサン、2,5一ジメチル−2,5−ジ(t−ブ
チルペルオキシ)ヘキシン−3、1,3−ビス(t−ブ
チルペルオキシ−イソプロピル)ベンゼン等が一般的に
用いられる。
【0096】過酸化物の使用量は、樹脂中の微量高分子
量成分を分解しうるだけの量であればよく、好ましくは
結晶性ポリプロピレン樹脂に対し0.005〜0.05
wt%、特に好ましくは0.01〜0.03wt%であ
る。使用量が0.005wt%未満であるとストランド
破壊の原因となる樹脂中の高分子量成分を充分に分解す
ることができない場合がある。逆に使用量が0.05w
t%を超えるとポリマーと過酸化物との反応による低分
子量フラグメントの発生が多量となり、その結果、成形
時の発煙が増大することがあるため好ましくない。
【0097】結晶性ポリプロピレン樹脂と過酸化物との
反応は、好ましくは、結晶性ポリプロピレン樹脂に上記
過酸化物を上記配合割合で混合して、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、リボンブレンダー、バンバリーミキサー、ニー
ダーブレンダー等でブレンドさせた後、一軸押出機、二
軸押出機等の通常の混練機を用いて溶融混練し、更に造
粒することによって行われる。溶融混練するための温度
としては、一般に180〜280℃、好ましくは230
〜260℃である。
【0098】なお、上記溶融混練時に、過酸化物に加え
て、必要に応じて用いられる他の添加剤を、本発明の効
果を著しく損なわない範囲で任意に配合することができ
る。前記添加剤としては、通常のポリオレフィン樹脂用
配合剤として使用される核剤、フェノール系酸化防止
剤、リン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、中和剤、光
安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤、金属不活性
剤、充填剤、抗菌防黴剤、蛍光増白剤等が挙げられる。
これらの添加剤の配合量は、一般にポリプロピレン成形
材料全体に対し0.001〜1重量%、好ましくは0.
01〜0.5重量%である。
【0099】(ii)成形材料の物性 本発明のポリプロピレン成形材料は、上記(a)〜
(d)の物性を有するものである。
【0100】(a)MFR及びMw/Mn; 本発明のポリプロピレン成形材料は、MFRが20〜1
00g/10分、好ましくは30〜60g/10分の範
囲にある。また、ゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィーにより求めた重量平均分子量(Mw)と数平均分子
量(Mn)との比(以下、「Mw/Mn」と略す)が
1.5〜3.5、好ましくは2.0〜3.0の範囲にあ
る。Mw/Mnが3.5を超えるものや、MFRが20
g/10分未満の場合は、紡糸時に高倍率の延伸が困難
となり、繊維径の不均一、繊維強度のばらつきなどの弊
害が生じる。逆に、Mw/Mnがl.5未満のものやM
FRが100g/10分を超えるものでは、高倍率の延
伸に耐えうるだけの溶融張力が得られないことより、成
形時に糸切れ等が発生し実用的ではない。
【0101】(b)炭素数20〜70の炭化水素の割
合; 本発明のポリプロピレン成形材料は、その中に含まれる
炭素数20〜70の炭化水素の割合が0.05wt%以
下、好ましくは0.03wt%以下である。なお、ここ
でいう炭素数20〜70の炭化水素とは、主として結晶
性ポリプロピレン樹脂の重合時に副生されるか、又は造
粒時に過酸化物と反応することにより副生される成分を
いい、該成形材料の調製時に必要に応じて適宜添加され
る酸化防止剤、中和剤等の樹脂添加剤は包含されない。
【0102】この樹脂添加剤を除いた炭素数20〜70
の炭化水素成分の、成形材料中での割合が0.05wt
%を超えると、成形時の発煙が多くなり、生産工程上好
ましくない。
【0103】(c)平均溶出度(T50)及び溶出分散
度(σ); 本発明のポリプロピレン成形材料は、温度上昇溶離分別
(TREF:Temperature Risng Elution Fraction)に
よって得られる溶出曲線の平均溶出度(T50)が75
〜120℃、好ましくは80〜120℃の範囲にあり、
かつ溶出分散度(σ)が9以下、好ましくは8以下であ
る。
【0104】温度上昇溶離分別(TREF)とは、不活
性担体の存在下に一定高温でポリマーを完全に溶解さ
せ、その後冷却して前記不活性担体表面に薄いポリマー
層を生成させ、次いで温度を連続又は段階的に昇温し
て、溶出した成分(溶出重合体)を回収し、その濃度を
連続的に検出して、その溶出成分の量と溶出温度とを求
める方法である。その溶出量と溶出温度によって描かれ
るグラフが溶出曲線であり、これによりポリマーの組成
分布(分子量及び結晶性の分布)を測定することができ
る。温度上昇溶離分別(TREF)の測定方法及び装置
等の詳細については、Journal of Applied Polymer Sci
ence、第26巻、第4217〜4231頁(1981
年)に記載されている。
【0105】上記平均溶出温度(T50)は、溶出重合
体の積算重量が50%となるときの温度を示すものであ
る。T50が上記範囲未満であると前記成形材料中の低
分子量成分や低結晶成分が多くなるため、成形時の発煙
増大や繊維のべたつきなどの弊害が起こる。また、上記
溶出分散度(σ)は、下記数式(I)で示されるよう
に、溶出重合体の積算重量が15.9%となるときの温
度(T15.9)と溶出重合体が81.4%となるときの温
度(T81.4)との温度差を示すものである。
【0106】
【数1】σ=T81.4−T15.9・・・(I)
【0107】溶出分散度(σ)が上記範囲内を超過する
と、結晶性を阻害する立体規則性の低い成分が増加し、
繊維のべたつき、紡糸性能の低下等の弊害が起こる。な
お、TREFによって得られる溶出曲線の形はポリマー
の分子量及び結晶性の分布によって異なり、例えばピー
クが1つの曲線、ピークが2つの曲線、ピークが3つの
曲線等があるが、本発明においては、溶出ピークが複数
ある場合は高温側ピークの平均溶出度と溶出分散度が前
記範囲にあることが必要である。
【0108】(d)Q2/Q1 本発明のポリプロピレン成形材料は、結晶性ポリプロピ
レンと過酸化物との反応により得られるが、該結晶性ポ
リプロピレン樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラ
フィーにより求めた重量平均分子量(Mw)と数平均分
子量(Mn)との比(Mw/Mn)をQ1、前記成形材
料のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求
めた重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)と
の比(Mw/Mn)をQ2とすると、Q2/Q1が0.
75〜0.95の範囲になければならない。
【0109】Q2/Q1が0.95を超えるものは、ス
トランド破壊の原因となる樹脂中の高分子量成分が過酸
化物により十分に分解されず樹脂中に残存しているた
め、糸切れの発生が懸念される。逆にQ2/Q1が0.
75未満のものは、多量の過酸化物添加が必要となるこ
とから、ポリマーと過酸化物との反応による低分子量フ
ラグメントが多量に発生し、その結果成形時の発煙が増
大する。
【0110】(iii)用途 本発明のポリプロピレン成形材料は、従来法とは異なる
少量の過酸化物による化学処理(CR処理)をメタロセ
ン系触媒により得られるポリプロピレン樹脂に施すこと
により、樹脂中に含まれるストランド破壊の原因となる
微量の高分子量成分を分解でき、ポリマーと過酸化物と
の反応による低分子量フラグメントの発生も極力抑える
ことができることから、高速紡糸加工性に優れ、成形時
の発煙も少ない。よって、紡糸加工用として好適に用い
ることができ、特に高速紡糸加工用として優れている。
【0111】紡糸加工の方法としては、例えばペレット
状に調製された前記ポリプロピレン成形材料を加熱溶融
し、紡糸口金の細い穴から押し出す、スパンボンドを初
めとする溶融紡糸加工法が挙げられる。また、本発明で
は、例えば引取速度2000m/分以上の高速紡糸加工
に適用する場合に、特に優れた効果を発揮する。
【0112】かかる紡糸加工によって得られる成形品と
しては、具体的には不織布等を挙げることができる。フ
ィラメントの径は特に限定されないが、例えば直径10
〜30μm程度のフィラメントを成形する場合に本発明
の効果が特に発揮される。
【0113】
【実施例】以下に、実施例及び比較例により本発明を具
体的に説明するが、本発明はこの実施例によって限定さ
れるものではない。なお、実施例及び比較例においてな
された材料評価法は次の通りである。
【0114】[評価方法] (1)MFR JIS−K6758におけるポリプロピレン試験方法の
メルトフローレート(条件:230℃、荷重2.16k
gf)に従って測定した。
【0115】(2)Mw/Mn 以下に示す装置及び条件により測定した。 装置:ウオータース社製、GPC150C型 カラム:昭和電工(株)製、AD80M/S・・・3本 測定温度:140℃ 濃度:20mg/10ml 溶媒:オルソジクロロベンゼン
【0116】(3)成形材料中の炭素数20〜70の炭
化水素の割合 ポリプロピレン成形材料について、n−ヘキサンを溶媒
とした高温ソックスレー抽出法により抽出し、得られた
抽出成分を、キャピラリカラムを用いたGC装置(ヒュ
ーレットパッカード社製、HP5890)により分析し
た。
【0117】(4)平均溶出度(T50)及び溶出分散
度(σ) 温度上昇溶離分別(TREF)を用いて、温度を違続又
は段階的に昇温して溶出した成分を回収し、その濃度を
連続的に検出して、溶出量と溶出温度を測定することに
より溶出曲線を求め、これを用いて上記平均溶出度及び
溶出分散度を求めた。該溶出曲線の測定は、以下に示す
測定条件下で行った。 溶媒:o−ジクロロベンゼン 測定温度:4mg/ml 注入量:0.5ml カラム:4.6mmφ×150mm 冷却速度:100℃×120分
【0118】(5)紡糸性能 24個の紡糸孔を有する丸形紡口より、樹脂温度230
℃、押出量0.8g/分・孔にて各種のサンプルを紡糸
し、高速気流を用いて2800m/分の引き取り速度に
て延伸を行い、30分間の糸切れ回数を測定することに
より評価した。
【0119】(6)発煙量 発煙量は、各種の成形材料サンプルを押出機にて押出
し、T型ダイスから出てくる溶融樹脂の発する煙粒子の
質量濃度(mg/m)を柴田化学器械工業社製デジタ
ル粉塵計P−5H2型を用いて測定し、この値を発煙量
とした。
【0120】
【実施例1】(1)成分(A)の調製 ジメチルシリレンビス[1,1’−(2−メチル−4−
フェニル−4−ヒドロアズレニル)]ジルコニウムジク
ロリド(成分A)の合成: (a)ラセミ・メソ混合物の合成; 特開昭62−207232号公報に記載の方法に従って
合成した2−メチルアズレン2.22gをヘキサン30
mlに溶解し、フェニルリチウムのシクロヘキサン−ジ
エチルエーテル溶液15.6ml(1.0等量)を0℃
で少しずつ加えた。この溶液を室温で1時間撹拌した
後、−78℃に冷却してテトラヒドロフラン30mlを
加えた。この溶液にジメチルジクロロシラン0.95m
lを加え、室温まで戻し、さらに、50℃で1.5時間
加熱した。その後、塩化アンモニウム溶液を加えて分液
した後、有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下溶
媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマト
グラフィー(ヘキサン:ジクロロメタン=5:1)で精
製し、ジメチルビス[1,1’−(2−メチル−4−フ
ェニル−1,4−ジヒドロアズレニル)]シラン1.4
8gを得た。
【0121】上記で得られたジメチルビス[1,1’−
(2−メチル−4−フェニル−1,4−ジヒドロアズレ
ニル)]シラン768mgをジエチルエーテル15ml
に溶解し、これに−78℃でn−ブチルリチウムのヘキ
サン溶液1.98ml(1.64mol/L)を滴下
し、徐々に室温まで戻しながら12時間撹拌した。減圧
下に溶媒を留去した後、得られた固体をヘキサンで洗浄
し減圧乾固した。これにトルエン・ジエチルエーテルの
混合溶媒(40:1)20mlを加え、−60℃で四塩
化ジルコニウム325mgを加え、徐々に室温まで戻し
ながら15時間撹拌した。得られた溶液を減圧下に濃縮
し、ヘキサンを加えて最沈殿し、ジメチルシリレンビス
[1,1’−(2−メチル−4−フェニル−4−ヒドロ
アズレニル)]ジルコニウムジクロリドのラセミ・メソ
混合物(下記のスペクトルデータを示すラセミ・メソ混
合物)150mgを得た。
【0122】(b)ラセミ体の精製; 上記のラセミ・メソ混合物887mgをジクロロメタン
30mlに溶解し、100W高圧水銀ランプを有するパ
イレックスガラス製容器に導入した。そして、溶液を撹
拌しながら常圧下に30分間光照射(300nm〜60
0nm)してラセミ体の比率を高めた後、ジクロロメタ
ンを減圧下留去した。得られた黄色固体にトルエン7m
lを加えて撹拌した後、静置させて黄色固体を沈殿させ
上澄み液を除去した。さらに、同様の洗浄操作をトルエ
ン4ml、2ml、ヘキサン2mlによって3回行った
後、得られた固形物を減圧下乾固し、ジメチルシリレン
ビス[1,1’−(2−メチル−4−フェニル−4−ヒ
ドロアズレニル)]ジルコニウムジクロリドのラセミ体
437mgを得た。
【0123】<ラセミ体のH−NMRのケミカルシフ
ト> 300MHz,C66(ppm);δ0.51(s,6
H,Si(CH32)、1.92(s,6H,C
3)、5.30(br d,2H)、5.75−5.9
5(m,6H)、6.13(s,2H)、6.68
(d,J=14Hz,2H)、7.05−7.20
(m,2H,arom)、7.56(d,J=7Hz,
4H)
【0124】<メソ体のH−NMRのケミカルシフト
> 300MHz,C66(ppm);δ0.44(s,6
H,SiCH3)、0.59(s,6H,SiCH3)、
1.84(s,6H,CH3)、5.38(br d,2
H)、5.75−6.00(m,6H)、6.13
(s,2H)、6.78(d,J=14Hz,2H)、
7.00−7.20(m,2H,arom)、7.56
(d,J=7Hz,4H)
【0125】(2)成分(B)の調製 塩化マグネシウム1.25kgを溶解させた脱塩水6.
3リットル中に市販のモンモリロナイト(クニミネ工業
製、クニピアF)1kgを分散させ、80℃で1時間撹
拌した。この固体を水洗した後、8%の塩酸水溶液7リ
ットル中に分散させ、90℃で2時間撹拌し、脱塩水で
洗浄した。このモンモリロナイトの水スラリー液を固形
分濃度15%に調整し、スプレードライヤーにより噴霧
造粒を行って、球状粒子を得た。その後、この粒子を2
00℃で2時間減圧乾燥した。
【0126】(3)触媒成分の調製 内容積0.3リットルの撹拌翼のついたガラス製反応器
に上記で得た化学処理モンモリロナイト5.04gを導
入し、トルエン、さらにトリエチルアルミニウムのトル
エン溶液(30.2mmol)を加え、室温で撹拌し
た。1時間後、トルエンで洗浄した(残液率1%未
満)。次に、100mlのフラスコに上記合成の(r)
−ジメチルシリレンビス[1,1’−(2−メチル−4
−フェニル−4−ヒドロアズレニル)]ジルコニウムジ
クロリド0.0752mmolのトルエンスラリー液
3.0mlとトリイソブチルアルミニウム(0.75m
mol)のトルエン溶液0.93mlを室温にて加え、
撹拌した。
【0127】続いて、プロピレンで十分置換を行った内
容積1.0リットルの撹拌式オートクレーブにノルマル
ヘプタン400mlを導入し、40℃に保持した。そこ
にトリイソブチルアルミニウム(5.08mmol)の
トルエン溶液6.3mlを加え、次に先に調製したモン
モリロナイトを、さらに上記調製した(r)−ジメチル
シリレンビス[1,1’−(2−メチル−4−フェニル
−4−ヒドロアズレニル)]ジルコニウムジクロリドと
トリイソブチルアルミニウムの混合溶液を導入した。5
kg・f/cmまで昇圧し、温度、圧力を維持した。
30分後、プロピレンをパージし、サイホンにて予備重
合触媒スラリーを回収し、室温にて減圧下乾燥した。こ
の操作により触媒1g当たりポリプロピレン1.47g
を含む予備重合触媒が得られた。
【0128】(4)プロピレンの重合 内容積200リットルの撹拌式オートクレーブ内をプロ
ピレンで充分置換した後、トリイソブチルアルミニウム
・n−ヘプタン溶液5g、液化プロピレン45kg、水
素7NLを導入し、内温を30℃に維持した。次いで、
前述の固体触媒(予備重合によるポリマー成分を除いた
量として)1.2gを加えた。その後、75℃に昇温し
て重合を開始させ、3時間その温度を維持した。ここ
で、エタノール100mlを添加して反応を停止させ
た。残ガスをパージし、MFR=34.5g/10分、
Mw/Mn=3.02の結晶性ポリプロピレン樹脂11
kgを得た。
【0129】メタロセン系触媒の存在下でプロピレンを
重合することにより得られた上記結晶性ポリプロピレン
樹脂に、過酸化物として2,5−ジメチル−2,5−ジ
(t−ブチルペルオキシ)へキサン0.011wt%、
及び各種の酸化防止剤を添加した後、単軸スクリュー押
出機を用いて押出機温度250℃で混合し、MFRが5
2.2g/10分であるポリプロピレン成形材料を得
た。
【0130】この成形材料の分析を行った結果、Mw/
Mn=2.48、樹脂中の炭素数20〜70の炭化水素
量=0.035wt%であった。また、上記結晶性ポリ
プロピレン樹脂のMw/MnをQ1(以下、単に「Q
1」と記述する)、上記ポリプロピレン成形材料のMw
/MnをQ2(以下、単に「Q2」と記述する)とする
と、Q2/Q1=0.82であった。得られたポリマー
の紡糸性能評価、発煙量の測定を上記方法により行っ
た。結果を表1に示す。
【0131】
【実施例2】実施例1と同様の触媒を用い、且つ水素量
を5.6NLとした以外は実施例1と同様の調製法によ
り得られた、MFR=20.5g/10分、Mw/Mn
=3.25の結晶性ポリプロピレン樹脂に、過酸化物と
して2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオ
キシ)へキサン0.006wt%、及び各種の酸化防止
剤を添加した後、単軸スクリュー押出機を用いて押出機
温度250℃で混合し、MFRが25.8g/10分で
あるポリプロピレン成形材料を得た。この成形材料の分
析を行った結果、Mw/Mn=2.92、樹脂中の炭素
数20〜70の炭化水素量=0.029wt%、Q2/
Q1=0.90であった。得られたポリマーの紡糸性能
評価、発煙量の測定を上記方法により行った。結果を表
1に示す。
【0132】
【実施例3】実施例1と同様の触媒を用い、且つ水素量
を8NLとした以外は実施例1と同様の調製法により得
られた、MFR=48.5g/10分、Mw/Mn=
2.85の結晶性ポリプロピレン樹脂に、過酸化物とし
て2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキ
シ)へキサン0.045wt%、及び各種の酸化防止剤
を添加した後、単軸スクリュー押出機を用いて押出機温
度250℃で混合し、MFRが93.6g/10分であ
るポリプロピレン成形材料を得た。この成形材料の分析
を行った結果、Mw/Mn=2.16、樹脂中の炭素数
20〜70の炭化水素量=0.049wt%、Q2/Q
1=0.76であった。得られたポリマーの紡糸性能評
価、発煙量の測定を上記方法により行った。結果を表1
に示す。
【0133】
【実施例4】実施例1と同様の触媒を用い、且つ水素量
を7NLとした以外は実施例1と同様の調製法により得
られた、MFR=23.8g/10分、Mw/Mn=
3.23の結晶性ポリプロピレン樹脂に過酸化物として
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキ
シ)へキサン0.015wt%、及び各種の酸化防止剤
を添加した後、単軸スクリュー押出機を用いて押出機温
度250℃で混合し、MFRが46.7g/10分であ
るポリプロピレン成形材料を得た。この成形材料の分析
を行った結果、Mw/Mn=2.68、樹脂中の炭素数
20〜70の炭化水素量=0.038wt%、Q2/Q
1=0.83であった。得られたポリマーの紡糸性能評
価、発煙量の測定を上記方法により行った。結果を表1
に示す。
【0134】
【実施例5】実施例1と同様の触媒を用い、且つ水素量
を5.3NLとした以外は実施例1と同様の調製法によ
り得られた、MFR=18.6g/10分、Mw/Mn
=2.98の結晶性ポリプロピレン樹脂に、過酸化物と
して2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオ
キシ)へキサン0.022wt%、及び各種の酸化防止
剤を添加した後、単軸スクリュー押出機を用いて押出機
温度250℃で混合し、MFRが63.2g/10分で
あるポリプロピレン成形材料を得た。この成形材料の分
析を行った結果、Mw/Mn=2.42、樹脂中の炭素
数20〜70の炭化水素量=0.045wt%、Q2/
Q1=0.81であった。得られたポリマーの紡糸性能
評価、発煙量の測定を上記方法により行った。結果を表
1に示す。
【0135】
【比較例1】実施例1と同様の触媒を用い、且つ水素量
を8.2NLとした以外は実施例1と同様の調製法によ
り得られた、MFR=50.3g/10分、Mw/Mn
=2.35の結晶性ポリプロピレン樹脂に各種の酸化防
止剤を添加した後、単軸スクリュー押出機を用いて押出
機温度250℃で混合し、MFRが52.5g/10分
であるポリプロピレン成形材料を得た。この成形材料の
分析を行った結果、Mw/Mn=2.31、樹脂中の炭
素数20〜70の炭化水素量=0.021wt%、Q2
/Q1=0.98であった。得られたポリマーの紡糸性
能評価、発煙量の測定を上記方法により行った。結果を
表1に示す。
【0136】
【比較例2】チーグラー系触媒により重合したMFR=
5.3g/10分、Mw/Mn=4.85の結晶性ポリ
プロピレン樹脂に、過酸化物として2,5−ジメチル−
2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン0.10
2wt%、及び各種の酸化防止剤を添加した後単軸スク
リュー押出機を用いて押出機温度250℃で混合し、M
FRが51.0g/10分であるポリプロピレン成形材
料を得た。この成形材料の分析を行った結果、Mw/M
n=2.85、樹脂中の炭素数20〜70の炭化水素量
=0.066wt%、Q2/Q1=0.59であった。
得られたポリマーの紡糸性能評価、発煙量の測定を以下
に示す方法により行った。結果を表1に示す。
【0137】
【比較例3】特許第2902784号公報に記載の触媒
及び調製法により得られた、MFR=32.5g/10
分、Mw/Mn=2.23の結晶性ポリプロピレン樹脂
に、各種の酸化防止剤を添加した後、単軸スクリュー押
出機を用いて押出機温度250℃で混合し、MFRが3
3.2g/10分であるポリプロピレン成形材料を得
た。この成形材料の分析を行った結果、Mw/Mn=
2.18、樹脂中の炭素数20〜70の炭化水素量=
0.013wt%、Q2/Q1=0.98であった。得
られたポリマーの紡糸性能評価、発煙量の測定を上記方
法により行った。結果を表1に示す。
【0138】
【表1】
【0139】表1の結果からわかるように、過酸化物を
反応させずに得たポリプロピレン成形材料では、微量の
高分子量成分によりフィラメントストランド破壊が生
じ、高速紡糸時の糸切れが多発した(比較例1、3)。
また、過酸化物を多量に用いてCR処理を行った例で
は、低分子量フラグメントの割合が多くなり、成形時の
発煙量が増加した(比較例2)。これに対し、本発明の
ポリプロピレン成形材料は、発煙の発生も少なく抑えら
れ、また紡糸時の糸切れも少ないものとなっており紡糸
性にも優れている。
【0140】
【発明の効果】本発明のポリプロピレン成形材料は、メ
タロセン系触媒を用いて製造されたポリプロピレンに代
表されるような特定の組成分布を有する結晶性ポリプロ
ピレン樹脂に、少量の過酸化物によるCR処理を施すこ
とを特徴とする。CR処理はストランド破壊の原因とな
る樹脂中の微量の高分子量成分を分解する目的で行うた
め、過酸化物の添加は微量でよく、このためこれら過酸
化物処理が原因となる発煙の発生も極力抑えることがで
きる。その結果、高速紡糸加工性に優れかつ成形時の発
煙も少ない、紡糸加工に適した成形材料を提供できる。
よって、高い生産性の下で不織布等を製造することがで
きる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結晶性ポリプロピレン樹脂と過酸化物と
    の反応により得られる、以下に示す(a)〜(d)の物
    性を有するポリプロピレン成形材料。 (a)メルトフローレートが20〜100g/10分の
    範囲にあり、かつゲルパーミエーションクロマトグラフ
    ィーにより求めた重量平均分子量(Mw)と数平均分子
    量(Mn)との比(Mw/Mn)が1.5〜3.5の範
    囲にあること。 (b)前記成形材料に含まれる炭素数20〜70の炭化
    水素の割合が0.05wt%以下であること。 (c)平均溶出度(T50)が75〜120℃の範囲に
    あり、溶出分散度(σ)が9以下であること。 (d)前記結晶性ポリプロピレン樹脂のゲルパーミエー
    ションクロマトグラフィーにより求めた重量平均分子量
    (Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)
    をQ1、前記成形材料のゲルパーミエーションクロマト
    グラフィーにより求めた重量平均分子量(Mw)と数平
    均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)をQ2とする
    と、Q2/Q1が0.75〜0.95の範囲にあるこ
    と。
  2. 【請求項2】 前記反応が、前記結晶性ポリプロピレン
    樹脂に、該結晶性ポリプロピレン樹脂に対し0.005
    〜0.05wt%の過酸化物を添加して行われるもので
    あることを特徴とする、請求項1記載のポリプロピレン
    成形材料。
  3. 【請求項3】 前記反応が、前記結晶性ポリプロピレン
    樹脂に前記過酸化物を添加して180〜280℃で溶融
    混練することにより行われるものであることを特徴とす
    る、請求項1又は2記載のポリプロピレン成形材料。
  4. 【請求項4】 前記結晶性ポリプロピレン樹脂が、以下
    に示す成分(A)、(B)及び(C)からなる触媒系を
    用いて製造されたものであることを特徴とする、請求項
    1〜3のいずれかに記載のポリプロピレン成形材料。成
    分(A):下記一般式(I)で表される化合物 【化1】 Q1(C54-a1 a)(C54-b2 b)MeX11 ・・・(I) [ここで、C54-a1 a及びC54-b2 bは、それぞれ
    共役五員環配位子を示し、Q1は二つの共役五員環配位
    子を架橋する結合性基であり、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、又は炭素数1〜20の炭化水素基を有するゲル
    ミレン基を示す。Meはジルコニウム又はハフニウムを
    示す。X1及びY1は、それぞれ独立して、水素、ハロゲ
    ン、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
    有炭化水素基又は炭素数1〜20のケイ素含有炭化水素
    基を示す。R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素数1
    〜30の炭化水素基、ハロゲン、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
    素基又はホウ素含有炭化水素基を示す。また、隣接する
    2個のR1又はR2がそれぞれ結合して環を形成していて
    もよい。a及びbは各々0≦a≦4、0≦b≦4を満足
    する整数である。ただし、R1及びR2を有する2個の五
    員環配位子は、基Q1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。] 成分(B):珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物又は
    無機珪酸塩 成分(C):有機アルミニウム化合物
  5. 【請求項5】 紡糸加工用であることを特徴とする、請
    求項1〜4のいずれかに記載のポリプロピレン成形材
    料。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003089956A (ja) * 2001-09-13 2003-03-28 Japan Polychem Corp 容器包装用不織布
JP2003535193A (ja) * 2000-05-30 2003-11-25 バーゼル、ポリオレフィン、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング ファイバーグレードのプロピレンポリマーの製造方法
JP2008504403A (ja) * 2004-06-25 2008-02-14 イノベン・インコーポレーテッド ラジカル発生系の存在下でのオレフィン重合方法
US8545980B2 (en) 2004-11-11 2013-10-01 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Polypropylene resin, fiber, and nonwoven fabric
CN112574511A (zh) * 2020-12-22 2021-03-30 陕西省石油化工研究设计院 一种离心喷吹聚丙烯专用料及其制备方法

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