JP2009052058A - プロピレン系ブロック共重合体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも2種の異なる立体特異性を示すメタロセン化合物とアルミノキサン化合物および/または非配位性イオン化合物からなる触媒の存在下にポリプロピレン成分とプロピレンとエチレンとの共重合体成分をそれぞれ段階的に製造してなり、ポリプロピレン成分とプロピレンとエチレンとの共重合体成分とから構成され、o−ジクロロベンゼン溶媒を用いた温度昇温溶離分別法による80℃までの温度で溶出する成分が全体の40〜99重量%で、80℃以上の温度で溶出する成分が、全体の60〜1重量%で、ASTM−D1238に準拠して230℃、2.16kg荷重下で測定されるメルトフローレートが0.01〜50g/10分であるプロピレン系ブロック共重合体である。
【選択図】なし
Description
Q(C5H4−mR1 m)(C5H4−nR2 n)MX1X2 (1)
(式中、Mは、周期律表第IVb族の遷移金属原子を示す。(C5H4−mR1 m)、(C5H4−nR2 n)は置換シクロペンタジエニル基を示し、mおよびnは、1〜3の整数であり、R1およびR2は、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素原子数が1〜20の炭化水素基、ケイ素含有炭化水素基、またはシクロペンタジエニル環上の2個の炭素原子と結合して炭化水素基で置換されていてもよい1つ以上の炭化水素環を形成している炭化水素基である。Qは、(C5H4−mR1 m)および(C5H4−nR2 n)を架橋可能な基であって、2価の、炭化水素基、非置換シリレン基または炭化水素置換シリレン基である。X1およびX2は、同一または異なっていてもよく水素、ハロゲンまたは炭化水素基を示す。)
より好ましくは、上記式(1)において、Mがジルコニウム、ハフニウム原子であり、R1、R2が同一もしくは異なる炭素数1〜20の炭化水素基、X1およびX2が、同一もしくは異なるハロゲン原子または炭化水素基、Qが、炭化水素置換シリレン基であるキラルなラセミ型のメタロセン化合物が好適である。
上記一般式中、R4は、フッ素、メチル基、トリフルオロメチル基等の置換基を有していてもよいフェニル基またはフッ素である。
(式中、R5は、炭素数1〜10のアルキル基、アリール基等の炭化水素基またはアルコキシ基を示す。X3はハロゲン原子を示す。mは、Alの原子価で1〜3の整数である。)
上記、一般式で表わされる化合物として具体的には、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリn−プロピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリn−ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムトリn−ヘキシルアルミニウム、トリn−オクチルアルミニウム、トリn−デシルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム類、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ブロマイド、ジエチルアルミニウムモノフルオライド等のジアルキルアルミニウムモノハライド類、メチルアルミニウムセスキクロライド、エチルアルミニウムセスキクロライド、エチルアルミニウムジクロライド類のアルキルアルミニウムハライド類、ジエチルアルミニウムモノエトキシド、エチルアルミニウムジエトキシド等のアルコキシアルミニウム類が挙げられる。中でも、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、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が好適に用いられる。
ASTM D1238に準拠した。
ASTM D1895に準拠した。
セイコー電子社製DSC−6200Rを用いて、試料約5mgをアルミパンに詰め10℃/分で200℃まで昇温し、200℃で5分間保持したのち20℃/分で室温まで降温し、次いで10℃/分で昇温する際の吸熱曲線より求めた。
JEOL GSX−270を用いて測定した13C−NMRスペクトルから算出した。
ウォーターズ社製150C型ゲルパーミェーションクロマトグラフィー(GPC)を用い、カラムGMH6HT(東ソー社製)にて展開した。得られた重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比から分子量分布(Mw/Mn)を求めた。
センシュウ科学社製の自動TREF装置(SSC−7300、ATREF)を用いて以下の条件で測定した。
流速:150ml/時間
昇温速度:4℃/時間
検出器:赤外検出器
測定波数:3.41μm
カラム:センシュウ科学社製「パックドカラム30Φ」、30mmΦ×300mm
濃度:1g/120ml
注入量:100ml
この場合、カラム内に試料溶液を145℃で導入した後、2℃/時間の速度で−10℃まで徐冷して試料ポリマーを充填剤表面に吸着させた後、溶媒を流し始めると同時にカラム温度を上記条件で昇温することにより各温度で溶出してきたポリマー濃度を、赤外検出器で測定して、溶出温度−溶出量の曲線を得た。
JIS K6714に準拠した。
ASTM D−790に準拠した。
JIS K7206に準じて、荷重250gの条件で測定した。
セイコー電子社製DMS−200を用いて、幅5mm、厚み0.5mmのサンプルで、測定温度−100℃〜200℃、昇温速度2℃/分で粘弾性測定を行い、周波数10Hzの場合のtanδのピークトップ温度をTgとした。
JIS 7105に準拠し、23℃、−40℃の温度において、ノッチ付きで測定した。
ポリマー1gをトルエン100mlに加え攪拌しながら100℃まで昇温した後、更に30分間攪拌を続け、ポリマーを完全に溶かした後、トルエン溶液を−40℃恒温室で6時間放置した。−40℃恒温室で析出物を濾別し、トルエン溶液を完全に蒸発することで可溶分を得た。
で表される。
厚さ150μmのフィルムから短冊状に切り出した試験片を10%延伸し、5分間保持する。5分後の応力の値を測定し、下式の延伸時の最大応力との関係から求める。
実施例1
[担持メタロセン触媒の調製]
シリカゲル担持メチルアルミノキサン(MAO on SiO2、ウイットコ社製、25wt%−Al品)10gにrac−ジメチルシリレンビス−(2−メチル−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロライドのトルエン溶液70ml(0.005mmol/mlトルエン溶液)とmeso−ジメチルシリレンビス−(2−メチル−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロライドのトルエン溶液30ml(0.005mmol/mlトルエン溶液)を加え、室温で30分間撹拌した。
(前段、プロピレンの重合)
内容積2m3の重合槽にプロピレンを600kg挿入し、トリイソブチルアルミニウム612mmolを導入した。その後、重合槽の内温を55℃に昇温した。次いで前記のシリカゲルに担持されたメタロセン触媒5gを装入した。続いて重合槽の内温を60℃まで昇温し、70分間重合を行った。
前段の重合を行った後に、気相濃度でエチレンガスを16mol%の濃度まで供給し、更にエチレンの気相濃度を一定に保つように供給しながら70分間共重合を行った。重合終了後、未反応のプロピレンをパージし、50℃で1時間乾燥を行うことにより白色顆粒状の重合体141kgを得た。
得られたポリマー100重量部に、酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール0.1重量部および塩素捕捉剤としてステアリン酸カルシウム0.05重量部を添加し、ヘンシェルミキサーで5分間混合した後、スクリュー径65mmΦの押出造粒機を用いて230℃で押し出し、ペレットを造粒し原料ペレットを得、物性測定に供した。尚、ヘイズ値は、射出成形により得た3mm厚の透明性評価用試験片の値である。結果を表2に示す。
実施例1の前段での重合時間を20分、後段重合での重合時間を120分とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表1、表2に示す。
実施例1の前段での重合時間を80分、後段重合での重合時間を60分とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表1、表2に示す。
実施例1の前段での重合時間を90分、後段重合での重合時間を50分とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表1、表2に示す。
実施例1の担持メタロセン触媒の調製において、rac−ジメチルシリレンビス−(2−メチル−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロライドのトルエン溶液を15ml(0.005mmol/mlトルエン溶液)とmeso−ジメチルシリレンビス−(2−メチル−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロライドのトルエン溶液を85ml(0.005mmol/mlトルエン溶液)とし、前段での重合時間を80分、後段重合での重合時間を60分とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表1、表2に示す。
実施例1の担持メタロセン触媒の調製において、rac−ジメチルシリレンビス−(2−メチル−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロライドのトルエン溶液を85ml(0.005mmol/mlトルエン溶液)とmeso−ジメチルシリレンビス−(2−メチル−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロライドのトルエン溶液を15ml(0.005mmol/mlトルエン溶液)とし、前段での重合時間を60分、後段重合での重合時間を80分とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表1、表2に示す。
実施例1の担持メタロセン触媒の調製において、rac−ジメチルシリレンビス−(2−メチル−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロライドのトルエン溶液を5ml(0.005mmol/mlトルエン溶液)とmeso−ジメチルシリレンビス−(2−メチル−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロライドのトルエン溶液を95ml(0.005mmol/mlトルエン溶液)とし、前段での重合時間を90分、後段重合での重合時間を50分とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表1、表2に示す。
実施例1の担持メタロセン触媒の調製において、rac−ジメチルシリレンビス−(2−メチル−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロライドのトルエン溶液を95ml(0.005mmol/mlトルエン溶液)とmeso−ジメチルシリレンビス−(2−メチル−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロライドのトルエン溶液を5ml(0.005mmol/mlトルエン溶液)とし、前段での重合時間を50分、後段重合での重合時間を90分とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表1、表2に示す。
実施例1の前段での重合時間を80分、後段重合における気相エチレン濃度を18.6mol%、重合時間を60分とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表1、表2に示す。
実施例1の前段での重合時間を90分、後段重合における気相エチレン濃度を24.8mol%、重合時間を50分とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表1、表2に示す。
実施例1の前段での重合時間を100分、後段重合における気相エチレン濃度を39.2mol%、重合時間を40分とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表1、表2に示す。
実施例1の前段で重合時間を60分、後段重合における気相エチレン濃度を7.1mol%とするとともに、液化ブテン−1を気相ブテン−1濃度で5.0mol%まで張り込み、重合時間を80分とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表1、表2に示す。
[担持触媒メタロセン触媒の調製]
実施例1と同様に行った。
N2置換を施した1Lオートクレーブ中に精製ヘプタン200ml、トリイソブチルアルミニウム50mmol、及び担持メタロセン触媒成分をZr原子換算で5mmol装入した後、プロピレンを担持メタロセン触媒成分1gに対し5gとなるように1時間連続的に反応器に導入し予備重合を施した。なお、この間の温度は15℃に保持した。
上記の予備重合触媒を用いて、実施例1の[重合]と同様に行った。結果を表1に示す。
実施例1と同様に行った。結果を表2に示す。
[担持触媒メタロセン触媒の調製]
実施例1と同様に行った。
N2置換を施した1Lオートクレーブ中に精製ヘプタン200ml、トリイソブチルアルミニウム50mmol、及び担持メタロセン触媒成分をZr原子換算で5mmol装入した後、プロピレンを担持メタロセン触媒成分1gに対し5gとなるように1時間連続的に反応器に導入し予備重合を施した。
上記の予備重合触媒を用いて実施例1の[重合]と同様に行った。
実施例1と同様に行った。結果を表2に示す。
[重合]
(前段、プロピレンの重合)
内容積2Lのオートクレーブにプロピレンを450g装入し、メチルアルミノキサンのトルエン溶液(PMAO−S、東ソーアクゾ社製、3.1mmol−Al/ml)を1ml導入した。その後、オートクレーブの内温を55℃に昇温した。次いで予め室温で15分間、予備活性化したメチルアルミノキサンのトルエン溶液(PMAO−S、東ソーアクゾ社製、3.1mmol−Al/ml)0.5mlとrac−ジメチルシリレンビス−(2−メチル−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロリド0.07mgとmeso−ジメチルシリレンビス−(2−メチル−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロリド0.03mgの混合溶液全量を装入した。続いてオートクレーブの内温を60℃まで昇温し、70分間重合を行った。
前段の重合を行った後に、気相濃度でエチレンガスを16.0mol%の濃度まで供給し、更にエチレンの気相濃度を一定に保つように供給しながら70分間共重合を行った。重合終了後、未反応のプロピレンをパージし、50℃で1時間乾燥を行うことにより白色塊状の重合体180gを得た。結果を表1に示す。
実施例1と同様に行った。結果を表2に示す。
実施例1の担持メタロセン触媒の調製において、rac−ジメチルシリレンビス−(2−メチル−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロライドのトルエン溶液を70ml(0.005mmol/mlトルエン溶液)とビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジクロライドのトルエン溶液を30ml(0.005mmol/mlトルエン溶液)とし、前段での重合時間を80分、後段での重合時間を60分とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表1、表2に示す。
実施例1の[重合]において前段の重合時間を10分、後段の重合時間を110分とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表1、表2に示す。
実施例1の[重合]において前段の重合時間を120分、後段の重合時間を20分とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表1、表2に示す。
Claims (7)
- 少なくとも2種の異なる立体特異性を示すメタロセン化合物とアルミノキサン化合物および/または非配位性イオン化合物からなる触媒の存在下にポリプロピレン成分とプロピレンとエチレンとの共重合体成分をそれぞれ段階的に製造してなり、ポリプロピレン成分とプロピレンとエチレンとの共重合体成分とから構成され、o−ジクロロベンゼン溶媒を用いた温度昇温溶離分別法による80℃までの温度で溶出する成分が全体の40〜99重量%で、80℃以上の温度で溶出する成分が、全体の60〜1重量%で、ASTM−D1238に準拠して230℃、2.16kg荷重下で測定されるメルトフローレートが0.01〜50g/10分であるプロピレン系ブロック共重合体。
- ポリプロピレン成分とプロピレンとエチレンとの共重合体成分とから構成され、o−ジクロロベンゼン溶媒を用いた温度昇温溶離分別法による80℃までの温度で溶出する成分が全体の40〜99重量%で、80℃以上の温度で溶出する成分が、全体の60〜1重量%で、ASTM−D1238に準拠して230℃、2.16kg荷重下で測定されるメルトフローレートが0.01〜50g/10分であるプロピレン系ブロック共重合体。
- 前記o−ジクロロベンゼン溶媒を用いた温度昇温溶離分別法による80℃以上の温度で溶出する成分中の、エチレン単量体単位が3重量%以下である請求項1又は2に記載のプロピレン系ブロック共重合体。
- 前記o−ジクロロベンゼン溶媒を用いた温度昇温溶離分別法による80℃までの温度で溶出する成分中の、エチレン単量体単位が4〜50重量%である請求項1〜3のいずれか1項に記載のプロピレン系ブロック共重合体。
- 前記o−ジクロロベンゼン溶媒を用いた温度昇温溶離分別法による80℃までの温度で溶出する成分中の、エチレン単量体単位が4〜15重量%である請求項4に記載のプロピレン系ブロック共重合体。
- −40℃の温度でのトルエン可溶分の、(1)ガラス転移温度(Tg)が−20℃以下、(2)ゲルパーミエイションクロマトグラフ測定による重量平均分子量(Mw)が50,000g/mol以上、且つ(3)分子量10,000g/mol以下の成分が−40℃の温度で測定したトルエン可溶分量の10重量%以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載のプロピレン系ブロック共重合体。
- −40℃の温度で測定したトルエン可溶分量が全体の5〜30重量%である請求項1〜6のいずれか1項に記載のプロピレン系ブロック共重合体。
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