JP2011522075A - チーグラー・ナッタ触媒の存在下で製造されたプロピレン−ヘキセンランダムコポリマー - Google Patents
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Abstract
Description
(a)コモノマーとして少なくとも1−ヘキセンを含み、
(b)1.0〜3.0重量%の範囲でコモノマー含有量を有し、
(c)2.5重量%以下のキシレン溶解画分を有し、
(d)β変態において部分的に結晶化されており、好ましくは少なくとも50%のβ変態を有する
上記プロピレンコポリマーによって解決される。
(a)コモノマーとして少なくとも1−ヘキセンを含み、
(b)1.0〜3.0重量%の範囲でコモノマー含有量を有し、
(c)2.5重量%以下のキシレン溶解画分を有し、
さらにβ核形成剤(B)を含む上記プロピレンコポリマーによって定義することができる。
● C5〜C8−シクロアルキルモノアミン又はC6〜C12−芳香族モノアミン及びC5〜C8−脂肪族、C5〜C8−脂環式又はC6〜C12−芳香族ジカルボン酸からのジカルボン酸誘導体タイプのジアミド化合物、例えば、
● N,N’−ジ−C5〜C8−シクロアルキル−2,6−ナフタレンジカルボキシアミド化合物、例えば、N,N’−ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキシアミド及びN,N’−ジシクロオクチル−2,6−ナフタレンジカルボキシアミドなど、
● N,N’−ジ−C5〜C8−シクロアルキル−4,4−ビフェニルジカルボキシアミド化合物、例えば、N,N’−ジシクロヘキシル−4,4−ビフェニルジカルボキシアミド及びN,N’−ジシクロペンチル−4,4−ビフェニルジカルボキシアミドなど、
● N,N’−ジ−C5〜C8−シクロアルキル−テレフタルアミド化合物、例えば、N,N’−ジシクロヘキシルテレフタルアミド及びN,N’−ジシクロペンチルテレフタルアミドなど、
● N,N’−ジ−C5〜C8−シクロアルキル−1,4−シクロヘキサンジカルボキシアミド化合物、例えば、N,N’−ジシクロヘキシル−1,4−シクロヘキサンジカルボキシアミド及びN,N’−ジシクロヘキシル−1,4−シクロペンタンジカルボキシアミドなど、
● C5〜C8−シクロアルキルモノカルボン酸又はC6〜C12−芳香族モノカルボン酸と、C5〜C8−脂環式又はC6〜C12−芳香族ジアミンからのジアミン誘導体タイプのジアミド化合物、例えば、
● N,N−C6〜C12−アリーレン−ビス−ベンズアミド化合物、例えば、N,N’−p−フェニレン−ビス−ベンズアミド及びN,N’−1,5−ナフタレン−ビス−ベンズアミドなど、
● N,N’−C5〜C8−シクロアルキル−ビス−ベンズアミド化合物、例えば、N,N’−1,4−シクロペンタン−ビス−ベンズアミド及びN,N’−1,4−シクロヘキサン−ビス−ベンズアミドなど、
● N,N−p−C6〜C12−アリーレン−ビス−C5〜C8−シクロアルキルカルボキシアミド化合物、例えば、N,N’−1,5−ナフタレン−ビス−シクロヘキサンカルボキシアミド及びN,N’−1,4−フェニレン−ビス−シクロヘキサンカルボキシアミド、並びに
● N,N’−C5〜C8−シクロアルキル−ビス−シクロヘキサンカルボキシアミド化合物、例えば、N,N’−1,4−シクロペンタン−ビス−シクロヘキサンカルボキシアミド及びN,N’−1,4−シクロヘキサン−ビス−シクロヘキサンカルボキシアミドなど、
● C5〜C8−アルキル、C5〜C8−シクロアルキル−又はC6〜C12−アリールアミノ酸、C5〜C8−アルキル−、C5〜C8−シクロアルキル−又はC6〜C12−芳香族モノカルボン酸クロリドと、C5〜C8−アルキル−、C5〜C8−シクロアルキル−又はC6〜C12−芳香族モノアミンとのアミド化反応からのアミノ酸誘導体タイプのジアミド化合物、例えば、
● N−フェニル−5−(N−ベンゾイルアミノ)ペンタンアミド及びN−シクロへキシル−4−(N−シクロヘキシル−カルボニルアミノ)ベンズアミド。
● キナクリドンタイプの化合物、例えば、
キナクリドン、ジメチルキナクリドン及びジメトキシキナクリドン、
● キナクリドンキノンタイプの化合物、例えば、
キノ(2,3b)アクリジン−6,7,13,14−(5H,12H)−テトロン及びジメトキシキナクリドンキノンによるキナクリドンキノン、5,12−ジヒドロ(2,3b)アクリジン−7,14−ジオンの混合結晶、並びに
● ジヒドロキナクリドンタイプの化合物、例えば、
ジヒドロキナクリドン、ジメトキシジヒドロキナクリドン及びジベンゾジヒドロキナクリドン。
● 周期系のIIa族からの金属のジカルボン酸塩、例えば、
ピメリン酸カルシウム塩及びスベリン酸カルシウム塩、並びに
● 周期系のIIa族からの金属のジカルボン酸及び塩の混合物。
● 周期系のIIa族からの金属と式
(式中、xは1〜4であり、RはH、−COOH、C1〜C12−アルキル、C5〜C8−シクロアルキル又はC6〜C12−アリールであり、YはC1〜C12−アルキル、C5〜C8−シクロアルキル又はC6〜C12−アリール−置換された二価のC6〜C12−芳香族残基である)のイミド酸との塩、例えば、
フタロイルグリシン、ヘキサヒドロフタロイルグリシン、N−フタロイルアラニン及び/又はN−4−メチルフタロイルグリシンのカルシウム塩。
(a)本明細書で定義されているプロピレンコポリマー(A)を、好ましくは多段プロセスにおいて製造するステップ及びその後
(b)そのプロピレンコポリマー(A)をβ核形成剤により、好ましくは175〜300℃の範囲の温度で処理するステップ、並びに
(c)そのプロピレンコポリマー(A)組成物を冷却して結晶化させるステップ、
を含む。
RnR’mSi(R”O)4−n−m
を有し、
式中、
R及びR’は、同じか異なるものであり得、線状、分枝した又は環状の脂肪族、又は芳香族基であり、
R”は、メチル又はエチルであり、
nは、0〜3の整数であり、
mは、0〜3の整数であり、
n+mは、1〜3である。
以下の用語の定義及び測定方法は、別なふうに明示されていない限りは本発明の上記の概要並びに以下の例に対して適合する。
融点Tm、結晶化温度Tcr、及び結晶化度は、5〜10mg、典型的には8±0.5mgの試料についてメトラーTA820示差走査熱量測定法(DSC)により測定した。結晶化及び融解曲線は、両方とも、10℃/分の冷却及び30℃と225℃の間の加熱走査の間に得た。融点及び結晶化温度は、吸熱及び発熱のピークとしてとらえた。結晶化度は、完全結晶のポリプロピレンの融解熱、即ち209J/gとの比較によって計算した。
重量平均分子量Mw及び分子量分布(MWD=Mw/Mn、式中、Mnは数平均分子量であり、Mwは重量平均分子量である)は、ISO16014−1:2003及びISO16014−4:2003に基づく方法によって測定する。屈折率検出器及びオンライン粘度計を備えたWaters Alliance GPCV 2000の装置を、TosoHaas製の3×TSK−ゲルカラム(GMHXL−HT)及び溶媒としての145℃で1mL/分の一定流速における1,2,4−トリクロロベンゼン(TCB、200mg/Lの2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノールにより安定化)と共に使用した。216.5μLの試料溶液を分析ごとに注入した。カラムのセットは、0.5kg/mol〜11500kg/molの範囲の19の狭いMWDのポリスチレン(PS)標準及び一組の十分に特性化された広範なポリプロピレン標準による相対的較正を用いて較正した。全ての試料は、5〜10mgのポリマーを10mL(160℃で)の安定化したTCB(移動相と同じ)に溶解し、連続的な振動と共に3時間保つことによって準備した後にGPC機器に試料注入した。
貯蔵弾性率(G’)、損失弾性率(G”)、複素弾性率(G*)及び複素粘度(η*)は、周波数(ω)の関数として得た。
ゼロ剪断粘度(η0)は、複素粘度の逆数として定義される複素流動性を用いて計算した。その実数部及び虚数部は、したがって、
f’(ω)=η’(ω)/[η’(ω)2+η”(ω)2]及び
f”(ω)=η”(ω)/[η’(ω)2+η”(ω)2]
によって定義され、次の方程式、
η’=G”/ω及びη”=G’/ω
から、
f’(ω)=G”(ω)*ω/[G’(ω)2+G”(ω)2]
f”(ω)=G’(ω)*ω/[G’(ω)2+G”(ω)2]
である。
f’とf”の間には、1/η0のゼロ縦座標値を有する線形相関が存在する(Heinoら1)。
ポリプロピレンに対してこれは低周波数において有効であり、5つの最初の点(5点/ディケード)がη0の計算において使用される。
SHIは、ゼロ剪断粘度をある一定の剪断応力値G*において得られた複素粘度値により割ることによって計算される。略語SHI(0/50)は、ゼロ剪断粘度と50000Paの剪断応力の粘度の間の比である。
1)ポリエチレン画分のレオロジー特性(Rheological characterization of polyethylene fractions)。Heino,E.L.;Lehtinen,A;Tanner,J.;Seppala,J.Neste Oy,Porvoo,Finland。Theor.Appl.Rheol.,Proc.Int.Congr.Rheol.、11th(1992年)、1 360〜362頁。
2)ポリエチレンのいくつかのレオロジー特性に対する分子構造の影響(The influence of molecular structure on some rheological properties of polyethylene)。Heino,Eeva−Leena。Borealis Polymers Oy,Porvoo,Finland。Annual Transactions of the Nordic Rheology Society、1995年。
ポリプロピレンの13C−NMRスペクトルを、1,2,4−トリクロロベンゼン/ベンゼン−d6(90/10w/w)に溶解した試料から130℃におけるBruker400MHzスペクトロメーターに記録した。ペンタッド解析のため、文献(T.Hayashi、Y.Inoue、R.Chujo、及びT.Asakura、Polymer 29 138〜43頁(1988年)、及びChujo R,ら、Polymer 35 339頁(1994年))に記載されている方法に従って課題を行う。
NMR測定は、技術的に周知のやり方でmmmmペンタッドの濃度を測定するために使用した。
溶融流れ速度は、230℃で2.16kgの負荷をかけて測定した。溶融流れ速度は、ISO1133に基準を合わせた試験装置が2.16kgの負荷のもとで230℃の温度で10分間に押し出すグラム数におけるポリマーのその量である。
該コポリマーのコモノマー含有量は、定量的な13C−NMRスペクトロスコピーから得られた結果に対応させた定量的フーリエ変換赤外分光法(FTIR)によって測定した。
β結晶化度は、示差走査熱量測定法(DSC)によって測定する。DSCは、ISO3146/パート3/方法C2に従って10℃/分のスキャン速度で作動させる。β変態の量は、次式:
β領域/(α領域+β領域)
によって第2の加熱から計算する。熱力学的β変態は、150℃より上の温度でより安定なα変態への変化を開始するので、β変態の一部は、DSC測定の加熱プロセスの間に移行する。それ故、DSCによって測定したβ−PPの量は低めであり、WAXSによるTurner−Jonesの方法に従って測定したとき(A.Turner−Jonesら、Makromol.Chem 75(1964年) 134頁)と同様である。「第2の加熱」とは、試料をISO3146/パート3/方法C2に従って最初に加熱し、次に10℃/分の速度で室温まで冷却し、その試料を次に同様にISO3146/パート3/方法C2に従って2度目の加熱をすることを意味する。この第2の加熱は測定及び計算に関係する。
既知の方法(ISO6427)による分析:2.0gのポリマーを135℃で250mlのp−キシレンに撹拌下で溶解する。30±2分後、その溶液を周囲温度(21℃)で15分間そのまま冷却させ、次に25±0.5℃で30分間そのまま安定させる。その溶液を濾過し、窒素フロー下で蒸発させ、残留物を真空下90℃で一定重量が得られるまで乾燥させる。
XS%=(100×m1×v0)/(m0×v1)であり、但し、
m0=最初のポリマー量(g)
m1=残留物の重量(g)
v0=最初の体積(ml)
V1=分析した試料の体積(ml)
である。
シャルピー衝撃強度は、ISO179:2000に従い、EN ISO1873−2に記載されている射出成形した試験片(80×10×4mm)を用いることにより、Vノッチ試料について23℃(シャルピー衝撃強度(23℃))及び−20℃(シャルピー衝撃強度(−20℃))で測定した。
曲げ弾性率は、ISO178に従い(別段の断りのない限り室温)、EN ISO1873−2に記載されている射出成形した試験片(80×10×4mm)を用いることにより測定した。
これは、ISO16770に従って測定する。試験片は、圧縮成形プレート(厚さ10mm)である。その試験片は80℃及び4N/mm2の水溶液中で圧力を加える。
原材料:
− モレキュラーシーブ(3/10A)によって乾燥したヘキサン
− TEAL:sigma−Aldrichからの93%品
− 触媒:BorealisのBCF20P(1.9重量%Ti/チーグラー・ナッタ触媒)
− ホワイトオイル:商標名:Primol 352D;Esso Austria Ges.m.b.H製
− 供与体のジシクロペンチルジメトキシシラン:Wacker Chemie製(99%)。
− N2:供給業者AGA、品質5.0;触媒BASF R0311、触媒G132(CuO/ZNO/C)、モレキュラーシーブ(3/10A)及びP2O5により精製。
− プロピレン
− ヘキセン−1:合成用;供給業者MERCK;N2バブリングにより精製
− 水素:供給業者AGA、品質6.0
オートクレーブは、機械的表面処理、ヘキサンによる洗浄及び155℃での真空/N2サイクル下の加熱によって浄化した。朝までの30バールN2による漏れ試験の後、反応器を真空にし、一定量のプロピレン、ヘキセン−1(計量して)及びH2(流量計により)を充填した。
44gのE1を、イルガノックス(Irganox)1010 FF(0.2重量%)、ステアリン酸Ca(0.07重量%)、イルガフォス(Irgafos)168 FF(0.1重量%)、イルガノックス1330(0.5重量%)及びMastertec GmbH製のEMB250グレー7042(β核形成剤を含むマスターバッチ)(2.0重量%)により2本スクリュー押出し機Prism TSE16を用いて配合した。EMB250グレー7042は、以下の化合物を含む:
49.2重量%のRE216CF(CAS−no9010−79−1)[Borealisのランダムコポリマー]
47.0重量%のピグメントホワイト7(CAS−no1314−98−3)
0.5重量%のピグメントブラック7(CAS−no1333−86−4)
2.0重量%のピグメントグリーン17(CAS−no1308−38−9)
1.3重量%のピグメントブルー28(CAS−no1345−16−0)
0.25重量%のピグメントオレンジ48(CAS−no1503−48−6)
試験片は、成形手順の後、試験のための正確な寸法に切断され、それは、HESSEL Ingenieurtechnik GmbHにおいて行われた。
オートクレーブは、機械的表面処理、ヘキサンによる洗浄及び155℃での真空/N2サイクル下の加熱によって浄化した。朝までの30バールN2による漏れ試験の後、反応器を真空にし、一定量のプロピレン、ヘキセン−1(計量して)及びH2(流量計により)を充填した。
538.6gのE3を、イルガノックス1010 FF(0.2重量%)、ステアリン酸Ca(0.07重量%)、イルガフォス168 FF(0.1重量%)、イルガノックス1330(0.5重量%)及びEMB250グレー7042(β核形成剤を含むマスターバッチ)(2.0重量%)により2本スクリュー押出し機Prism TSE16を用いて配合した。
試験は、例1に従って行った。
Claims (17)
- (a)コモノマーとして少なくとも1−ヘキセンを含み、
(b)1.0〜3.0重量%の範囲でコモノマー含有量を有し、
(c)2.5重量%以下のキシレン溶解画分を有し、
(d)β変態において部分的に結晶化されている、
プロピレンコポリマー(A)。 - コポリマー(A)が、β核形成剤(B)を含む、請求項1に記載のプロピレンコポリマー。
- (a)コモノマーとして少なくとも1−ヘキセンを含み、
(b)1.0〜3.0重量%の範囲でコモノマー含有量を有し、
(c)2.5重量%以下のキシレン溶解画分を有し、
(d)β核形成剤(B)を含む、
プロピレンコポリマー(A)。 - コポリマー(A)が、β変態において部分的に結晶化されている、請求項3に記載のプロピレンコポリマー。
- プロピレンコポリマー(A)が、ISO1133に従って測定して0.8g/10分を超えないMFR2(230℃)を有する、請求項1から4までのいずれか一項に記載のプロピレンコポリマー(A)。
- プロピレンコポリマー(A)の1−ヘキセン含有量が、1.0〜2.0重量%の範囲内である、請求項1から5までのいずれか一項に記載のプロピレンコポリマー(A)。
- プロピレンコポリマー(A)が、プロピレン及び1−ヘキセン単位によってのみ構成されている、請求項1から6までのいずれか一項に記載のプロピレンコポリマー(A)。
- プロピレンコポリマー(A)のコモノマー含有量が、1.0〜2.0重量%の範囲内である、請求項1から7までのいずれか一項に記載のプロピレンコポリマー(A)。
- プロピレンコポリマー(A)が、3.0〜8.0Pa−1の多分散性指数(PI)を有する、請求項1から8までのいずれか一項に記載のプロピレンコポリマー(A)。
- プロピレンコポリマー(A)のβ変態の量が、少なくとも50%である、請求項1から9までのいずれか一項に記載のプロピレンコポリマー(A)。
- プロピレンコポリマー(A)が、少なくとも950MPaのISO178に従って測定した曲げ弾性率を有する、請求項1から10までのいずれか一項に記載のプロピレンコポリマー(A)。
- プロピレンコポリマー(A)が、シャルピー衝撃試験(ISO179(1eA))に従って23℃で測定して少なくとも35.0kJ/m2の衝撃強度及び/又はシャルピー衝撃試験(ISO179(1eA))に従って−20℃で測定して少なくとも1.5kJ/m2の衝撃強度を有する、請求項1から11までのいずれか一項に記載のプロピレンコポリマー(A)。
- プロピレンコポリマー(A)が、ISO16770に従って測定して(80℃で4.0MPaの圧力をかけて)7000時間を超えるFNCTを有する、請求項1から12までのいずれか一項に記載のプロピレンコポリマー。
- 請求項1から13までのいずれか一項に記載のプロピレンコポリマー(A)の使用であって、管又は管の部品のための上記使用。
- 請求項1から13までのいずれか一項に記載のプロピレンコポリマー(A)を製造するための方法であって、プロピレンコポリマー(A)が、チーグラー・ナッタ触媒の存在下で製造され、その後β核化される上記方法。
- 請求項1から13までのいずれか一項に記載のプロピレンコポリマー(A)を含む管。
- 圧力管である、請求項16に記載の管。
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